JP2002022599A - 眼鏡レンズ用画像撮像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乱視度数の入った眼鏡レンズであっても画像
処理が容易でレンズの幾何学中心、アイポイントの位置
等の光学特性を検出する。 【解決手段】 累進多焦点レンズからなる被検レンズＡ
の凸面ａ側に光源３１と撮像装置４８を配設し、凹面ｂ
側に集光レンズ３８、結像レンズ３９および反射型のス
クリーン４０を配設する。光源３１からの光によって被
検レンズＡの凸面側表面を照射し、この凸面側表面に形
成されている隠しマーク等の画像を反射型スクリーン４
０に投影する。この画像は反射型スクリーン４０で反射
すると被検レンズＡの凸面ａ側に戻り、ハーフミラー３
４で反射して撮像装置４８の受光面に結像し、撮像され
る。撮像装置４８によって撮像された凸面側表面の画像
を画像処理装置４９によって画像処理することにより、
被検レンズＡの幾何学中心、アイポイントの位置等を算
出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に眼鏡レンズ
（以下、レンズという）の縁摺り加工のためにレンズの
加工中心等を決定し、この加工中心に加工治具を取付け
るレンズ用レイアウト・ブロック装置に用いて好適な眼
鏡レンズ用画像撮像処理装置に関し、特に被検レンズの
２つのマークを結んだ中点位置、アイポイント位置、レ
ンズ度数等の光学特性を検出する眼鏡レンズ用画像撮像
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レンズ玉型（未加工のレンズ）
を眼鏡フレームの枠形状に合った形状に加工する場合、
その前工程として処方レンズの光学中心、幾何学中心、
外径、アイポイント位置、レンズ度数、乱視軸等の光学
特性を確認し、このレンズ情報とレンズ枠形状データお
よび装用者の処方データから加工中心およびレンズに対
する加工治具（通称レンズホルダと呼ばれる）の取付角
度等を決定する（光学的レイアウト）。次に、これに基
づいてレンズホルダの中心をレンズの加工中心に位置付
けし、レンズホルダをレンズ面に取付ける（ブロッ
ク）。レンズの加工中心はレンズのアイポイント位置で
あり、加工する際は装用者の瞳孔中心（アイポイント）
とレンズのアイポイント位置が一致するようにレンズの
外周を砥石またはカッタによって縁摺り加工し、眼鏡フ
レームの枠形状に合った形状にする。

【０００３】ところで、従来はレンズの縁摺り加工のた
めの前工程であるレンズの光学的レイアウトおよびブロ
ックを作業者が専用の装置を用いて手作業によって行っ
ていた。例えば、レンズメータと呼ばれる度数測定装置
によって被検レンズのレンズ度数を測定している。

【０００４】また、被検レンズが累進多焦点レンズの場
合は、図５に示すように幾何学中心Ｏから所定の位置離
れた基準位置に隠しマークと呼ばれる凸状のマーク３
Ａ，３Ｂを表示しており、これらの隠しマーク３Ａ，３
Ｂの位置からレンズ１の幾何学中心Ｏ、遠用、近用部の
光学中心、アイポイント１１の位置等を導き出せるよう
に設計されているため、これらの隠しマーク３Ａ，３Ｂ
の位置からアイポイント１１の位置を見つけてレンズホ
ルダをアイポイント位置に装着することが行われる。

【０００５】隠しマーク３Ａ，３Ｂからアイポイント１
１の位置を見つける場合、眼鏡店においては、通常目視
によって隠しマークを見つけるかまたは光学的に検出し
ている。目視の場合は、レンズ１を蛍光灯等の光源にか
ざして隠しマーク３Ａ，３Ｂを見つけ、その位置にマー
カーによって印を付けた後、例えばリマークチャートと
呼ばれる累進多焦点レンズ用のシートを用いてアイポイ
ント１１の位置を決定する。リマークチャートは、隠し
マークの位置、幾何学中心、遠用度数測定部分、近用度
数測定部分、アイポイントの位置等を表示した実物大の
累進多焦点レンズをレンズの種類毎に表示したもので、
前記隠しマーク３Ａ，３Ｂの位置に印が付けられたレン
ズ１が載置される。このとき、レンズ１をリマークチャ
ートに表示されている各種レンズのうち当該被検レンズ
と同種のレンズの上に載置してリマークチャートに表示
されている隠しマークとレンズ１にマークした隠しマー
ク３Ａ，３Ｂの位置を一致させる。そして、リマークチ
ャートに表示されているアイポイントの位置をレンズ１
の凸面にマーカーによって表示する。しかる後、このマ
ークしたアイポイント１１の位置にレンズホルダの中心
を位置付けしてレンズホルダを装着する。

【０００６】隠しマーク３Ａ，３Ｂを光学的に検出して
レンズとレンズホルダを位置決めする方法としては、例
えば特開平１１−２９５６７２号公報（以下、先行技術
という）等に開示された眼鏡レンズの位置合わせ方法お
よびその装置が知られている。この先行技術は、眼鏡レ
ンズの凸面側に設けた位置合わせマーク（隠しマーク、
加入度数）の位置関係と位置情報から、眼鏡レンズの位
置合わせを行うもので、照明装置と眼鏡レンズとの間に
照明調整レンズを配置し、照明装置から出た光により眼
鏡レンズを凹面側から照明調整レンズを介して照明し、
その凸面側表面の画像をＣＣＤ等の画像入力手段によっ
て取り込み、この取り込んだ画像を画像処理装置によっ
て画像処理することにより、位置合わせマークを検出
し、これらのマークの位置関係と位置情報から眼鏡レン
ズの水平基準線の方向と光学中心位置が所定の位置関係
になるように演算し、その演算結果に基づいて眼鏡レン
ズの位置合わせを行うものである。

【０００７】被検レンズが多焦点レンズ（一般に二重焦
点レンズ）の場合は、上記した累進多焦点レンズ１とは
異なり隠しマークを表示していないため、図６に示すよ
うに小玉１３Ｂの上縁１７を基準として幾何学中心Ｏや
アイポイント１６の位置を求めることができるように設
計されている。このため、アイポイント１６の位置を目
視によって見つける場合は上記した累進多焦点レンズ１
と同様に多焦点レンズ用のリマークチャートを用いるこ
とによりアイポイント１６の位置を決めることができ
る。一方、光学的に検出する場合は、上記した従来技術
に開示されたレンズの位置合わせ方法およびその装置を
用いることが可能である。なお、累進多焦点レンズ１と
多焦点レンズ１３についてはさらに後述する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
はレンズの縁摺り加工のための前工程であるレンズの光
学的レイアウトおよびブロックを作業者が専用の装置を
用いて手作業によって行っていたため、著しく非能率的
で生産性が低く、省力化の大きな障害となっていた。ま
た、レンズを汚したり、傷つけたり、破損したりしない
ようにその取扱いに細心の注意を払う必要があるため、
作業者の負担が大きいという問題もあった。

【０００９】このため、最近ではレンズの光学的レイア
ウトとレンズホルダによるレンズのブロックを自動的に
行うことにより作業能率を向上させるようにした、単焦
点レンズ用と、累進多焦点および多焦点レンズ用のレイ
アウト・ブロック装置（ＡＢＳ；Auto Blockerfor Sing
le Visoion Lens 、ＡＢＭ；Auto Blocker forMultifoc
us Lens ）の開発が要請されている。その場合、特にＡ
ＢＭ装置の設計に当たっては、取り扱うレンズの対象が
累進多焦点レンズと多焦点レンズの２種類であるため、
レンズ度数を測定するレンズメータの他に、レンズの凸
面側表面の画像を撮像し、その画像を画像処理すること
により隠しマークや小玉の上縁を検出し、これらの位置
情報からレンズの光学特性（幾何学中心の位置、アイポ
イントの位置等）を検出するための装置を備えているこ
とが要請される。

【００１０】レンズメータは従来から周知であり、例え
ば特開昭４９−１２２３５５号公報、特開昭６０−１７
３５５号公報、特公平８−２０３３４号公報等に開示さ
れたものを用いることができる。レンズの光学特性を検
出するための装置としては、上記した先行技術に開示さ
れている位置合わせ方法およびその装置を用いることも
考えられる。しかしながら、この位置合わせ方法および
その装置は乱視度数の入ったレンズに対しては適用が難
しく、実用的ではない。すなわち、先行技術は、レンズ
を挟んでその凸面側と凹面側に光源と画像撮像手段を配
設しているため、乱視度数の入ったレンズの場合は、そ
の乱視軸により画像撮像手段に取り込まれる画像に捩れ
が生じ、複雑な補正を加えないと画像処理することがで
きないという問題があった。

【００１１】本発明は上記した従来の問題および要請に
応えるためになされたもので、その目的とするところ
は、乱視度数の入ったレンズであっても画像処理が容易
でレンズの光学特性、特に幾何学中心とアイポイント位
置を検出し得るようにした眼鏡レンズ用画像撮像処理装
置を提供することにある。また、本発明は、レンズ度数
の測定をも可能にした眼鏡レンズ用画像撮像処理装置を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、光源からの光によって被検レンズの凸
面側表面を照射し、この凸面側表面の画像を被検レンズ
の凹面側に配設した画像表示手段に投影し、この画像表
示手段に投影された前記凸面側表面の画像を撮像装置に
よって撮像し、この撮像装置によって撮像された前記凸
面側表面の画像を画像処理装置によって画像処理するこ
とにより前記被検レンズの光学特性を検出する眼鏡レン
ズ用画像撮像処理装置において、前記撮像装置を前記光
源とともに被検レンズの凸面側に配設し、前記画像表示
手段を反射型のスクリーンで構成し、前記被検レンズの
凸面側表面の画像を前記反射型スクリーンで反射して前
記被検レンズの凸面側に戻し、前記撮像装置に結像させ
るものである。

【００１３】第２の発明は、被検レンズの凸面側に配設
された光源、ハーフミラーおよび撮像装置と、前記被検
レンズの凹面側に配設された集光レンズ、結像レンズお
よび画像表示手段を備え、前記画像表示手段を反射型の
スクリーンで構成し、前記被検レンズの凸面側表面の画
像を前記反射型スクリーンで反射して前記被検レンズの
凸面側に戻し、前記ハーフミラーによって前記撮像装置
に導き、前記撮像装置によって撮像された前記凸面側表
面の画像を画像処理装置によって画像処理することによ
り前記被検レンズの光学特性を検出するものである。

【００１４】第３の発明は、被検レンズの凸面側表面の
画像を撮像し、画像処理することにより隠しマークを検
出するマーク検出装置と、前記被検レンズのレンズ度数
を測定する度数測定装置と、前記マーク検出装置の光路
に対して進退自在に配設されマーク検出と度数測定を切
り替える切替手段とを備え、前記マーク検出装置は、前
記被検レンズを保持するレンズ保持装置と、前記被検レ
ンズの凸面側に配設された累進多焦点レンズ用光源、ハ
ーフミラーおよび撮像装置と、前記被検レンズの凹面側
に配設された集光レンズ、結像レンズおよび反射型のス
クリーンを有し、前記度数測定装置は、前記被検レンズ
が載置されるレンズ載置台と、前記被検レンズの凹面側
に配設された度数測定用光源、送光レンズ、コリメータ
レンズおよび前記送光レンズと前記コリメータレンズの
間に光軸方向に移動自在に配設されたターゲットと、前
記被検レンズの凸面側に配設された結像レンズおよび透
過型のスクリーンを有し、被検レンズのマーク検出時に
前記切替手段を前記マーク検出装置から待避させ、前記
反射型スクリーンによって反射した前記被検レンズの凸
面側表面の画像を前記被検レンズの凸面側に戻して前記
ハーフミラーにより前記撮像装置に導き、前記撮像装置
によって撮像された前記凸面側表面の画像を画像処理装
置によって画像処理することにより前記被検レンズの光
学特性を検出し、被検レンズの度数測定時に前記切替手
段を前記レンズ保持装置と前記ハーフミラーとの間に挿
入し、前記透過型スクリーンに投影された前記ターゲッ
トのパターン像を前記ハーフミラーを介して前記撮像装
置に導き、前記撮像装置によって撮像された前記パター
ン像を前記画像処理装置に取り込んで前記被検レンズの
レンズ度数を算出するものである。

【００１５】第４の発明は、上記第１、第２または第３
の発明において、反射型スクリーンの前方側に配設され
被検レンズの凹面側を照射する多焦点レンズ用光源を備
えたものである。

【００１６】第５の発明は、上記第１、第２、第３また
は第４の発明において、反射型スクリーンを回転させる
駆動装置を備えたものである。

【００１７】第１、第２の発明において、光源は被検レ
ンズの凸面側表面を照射する。この凸面側表面の画像
は、被検レンズを通って凹面側に配設されている反射型
スクリーンに投影され、このスクリーンで反射すると被
検レンズを通って凸面側に戻り、撮像装置に取り込まれ
る。このように凸面側表面の画像が被検レンズを２度通
ると、乱視軸の入った被検レンズの場合、乱視軸による
画像の捩れは相殺されるため、歪みのない画像が得られ
る。したがって、複雑な補正を加えなくても画像処理す
ることができる。画像処理装置は、画像処理によって隠
しマークや加入度数を検出し、その位置情報から被検レ
ンズの光学特性（幾何学中心やアイポイントの位置）を
検出する。画像処理装置によって検出された光学特性
は、被検レンズの縁摺り加工を行なうためにレンズホル
ダと被検レンズを自動的に位置決めするためのレンズ情
報として用いられる。

【００１８】第３の発明において、度数測定装置は被検
レンズのレンズ度数を測定する。度数測定用の光源とし
ては、例えば光軸を中心とする正方形の各頂点位置に配
置された４つの点光源が用いられる。ターゲットとして
はピンホール板等が用いられる。４つの光源を用いてレ
ンズ度数を測定する場合、被検レンズを所定の測定位置
に設置する前に各光源を順次点灯してピンホール板のピ
ンホール像を透過型スクリーンに投影し、このピンホー
ル像を撮像装置で撮像し、この撮像された画像を画像処
理装置に取り込んでその位置を検出し位置情報を記憶す
る。このとき、全てのピンホール像が略同一の位置にな
るようにピンホール板を移動調整する。次に、被検レン
ズを所定の測定位置に配置して各点光源を順次点灯し、
ピンホール像を透過型スクリーンに投影して撮像装置に
取り込む。このピンホールの位置は、被検レンズのプリ
ズム作用によって変位し、その変位量を画像処理装置に
よって検出する。また、変位量が略零になるようにピン
ホール板を移動調整する。そして、これらの全ての情報
から度数換算し、レンズ度数を算出する。

【００１９】第４の発明において、多焦点レンズ用光源
は、被検レンズが多焦点レンズでそのアイポイント位
置、幾何学中心等の光学特性を検出するとき、累進多焦
点眼鏡用光源の代わりに用いられる。この光源から出た
光は反射型スクリーンに当たって反射し多焦点レンズの
凹面側を照射する。これにより凸面側表面の画像が撮像
装置によって撮像され、この画像を画像処理装置で取り
込んで画像処理することによりマークを検出し、このマ
ークの位置情報からレンズの光学特性（幾何学中心やア
イポイントの位置）を検出する。画像処理装置によって
検出された光学特性は、被検レンズの縁摺り加工を行な
うためにレンズホルダと被検レンズを自動的に位置決め
するためのレンズ情報として用いられる

【００２０】第５の発明において、反射型スクリーン
は、駆動装置によって回転されることで画像の背景とな
るスクリーン表面の明るさを平均化する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る眼
鏡レンズ用画像撮像処理装置の一実施の形態を示す概略
図である。本実施の形態においては、被検レンズＡが累
進多焦点レンズと多焦点レンズの２種類で、その光学特
性（アイポイントの位置、幾何学中心等）の検出を可能
にした眼鏡レンズ用画像撮像処理装置（以下、撮像処理
装置という）３０を示している。そこで、先ず図５およ
び図６に基づいて累進多焦点レンズと多焦点レンズにつ
いて説明する。

【００２２】図５において、１は未加工のプラスチック
製累進多焦点レンズ、２は幾何学中心Ｏを通る水平基準
線、３Ａ，３Ｂは隠しマークで、水平基準線２上で幾何
学中心Ｏから等距離（例えば１７ｍｍ）離れた２箇所に
形成されている。これらの隠しマーク３Ａ，３Ｂは、同
一の小円または小円と文字で表示され、また、各マーク
の下にはレンズ１の加入度数（遠用部の外側頂点屈折力
と近用部の外側頂点屈折力の差）を表示する数字４と、
レンズの種類を表示する識別マーク５が同じく微小な突
起の形で表示されている。加入度数を表示する数字４
は、装用時に耳側に位置する隠しマークの下に３桁の数
字（例えば３００）で表示される。したがって、この３
桁の数字が左右どちらの隠しマークの下に表示されてい
るかを知ることにより、左眼用レンズであるか右眼用レ
ンズであるかを識別することができる。この場合、図５
においては、右眼用のレンズを示し、左側の隠しマーク
３Ａを小円「○」で、右側の隠しマーク３Ｂをローマ字
「Ｈ」で表示している。なお、隠しマーク３Ａ，３Ｂ、
加入度数を表示する数字４および識別マーク５は、成形
時にレンズの凸面に微小な突起（例えば、２〜４μｍ程
度）の形で形成される。

【００２３】６は遠用度数測定部分、７は近用度数測定
部分、８は遠くを見る部分（遠用部）、９は近くを見る
部分（近用部）、１０は度数が連続的に変わる部分（累
進部）、１１はアイポイントである。遠用度数測定部分
６、近用度数測定部分７およびアイポイント１１の位置
は、レンズの設計によって異なるが、幾何学中心Ｏから
離れた所定の基準位置、例えばアイポイント１１は幾何
学中心Ｏの上方に所定距離ｄ1 （例えば、２ｍｍ）だけ
離れた位置に、また遠用中心１２はアイポイント１１の
位置から上方に所定距離ｄ2 （例えば、４ｍｍ）だけ離
れた位置に決められている。したがって、隠しマーク３
Ａ，３Ｂの画像を取り込み、画像処理によってその位置
座標を算出すれば、幾何学中心Ｏやアイポイント１１の
位置を求めることができる。

【００２４】図６はプラスチック製の右眼用の多焦点
（二重焦点）レンズ１３を示し、１３Ａは台玉、１３Ｂ
は小玉、１４は遠用度数測定部、１５は近用度数測定部
の中心、Ｏは幾何学中心、１６はアイポイントの位置で
ある。プラスティック製レンズの場合、小玉１３Ｂは台
玉１３Ａの表面に側面視くさび形に突出した形で形成さ
れており、その上縁１７が幾何学中心Ｏを通る水平基準
線１８の下方に所定距離ｄ3 （例えば、５ｍｍ）だけ離
れるように形成されている。また、小玉１３Ｂは、右眼
用レンズの場合、近用度数測定部の中心１４が幾何学中
心Ｏから右方に所定距離ｄ4 （例えば、５ｍｍ）だけず
れるように形成されている。アイポイント１６の位置
は、水平基準線１８上で幾何学中心Ｏから所定距離ｄ5
（例えば、２．５ｍｍ）だけ小玉１３Ｂ側にずれた位置
に決められている。したがって、小玉１３Ｂの画像を撮
像し、その上縁１７の中央の位置座標を画像処理によっ
て算出すれば、幾何学中心Ｏやアイポイント１６の位置
を求めることができる。なお、多焦点レンズ１３の場合
は、小玉１３Ｂの上縁１７が、累進多焦点レンズ１にお
ける隠しマーク３Ａ，３Ｂに相当するものである。ま
た、小玉１３Ｂが幾何学中心Ｏからどちら側にずれてい
るかを知ることにより、左眼用か右眼用かを識別するこ
とができる。

【００２５】図１において、前記撮像処理装置３０は、
被検レンズＡの凸面ａ側に配設された累進多焦点レンズ
用の光源３１と、この光源３１と被検レンズＡ間の光路
中に配設されたコンデンサレンズ３２、絞り３３、ハー
フミラー４４を備えている。前記光源３１は、被検レン
ズＡが図５に示した累進多焦点レンズ１の場合に用いら
れるもので、隠しマーク３Ａ，３Ｂ、加入度数を表示す
る数字４および識別マーク５のシャープな画像を得るた
めに、例えば波長幅が狭い赤色光を発するＬＥＤが用い
られる。前記ハーフミラー３４は、例えば透過率と反射
率の比が７対３のものが用いられる。

【００２６】また、前記撮像処理装置３０は、被検レン
ズＡの凹面ｂ側に配設されたレンズ保持装置３７、集光
レンズ３８、結像レンズ３９、反射型のスクリーン（画
像表示手段）４０、多焦点レンズ用の光源４１等を備え
ている。

【００２７】前記レンズ保持装置３７は、被検レンズＡ
の凹面側表面の中央を吸着固定するもので、両端が開放
するレンズ支持筒４２を備え、このレンズ支持筒４２の
内部を真空ポンプ４３によって真空排気することによ
り、被検レンズＡの凹面側表面の中央をレンズ支持筒４
２の上面に吸着固定するように構成されている。レンズ
支持筒４２は、累進多焦点レンズ１の隠しマーク３Ａ，
３Ｂ、加入度数を表示する数字４、識別マーク５および
多焦点レンズ１３の小玉１３Ｂの投影の妨げにならない
ように、十分に小さい外径（例えば８ｍｍφ）を有して
いる。

【００２８】前記集光レンズ３８は、前記被検レンズＡ
の凸面側表面の画像を集光するもので、鏡筒４４内に配
設された第１、第２の凸レンズ３８ａ，３８ｂを有し、
これら両凸レンズ３８ａ，３８ｂと前記鏡筒４４とで囲
まれた密閉空間が真空排気室４５を形成し、前記真空ポ
ンプ４３に接続されている。前記凸レンズ３８ａの中央
には、前記レンズ支持筒４２の内部と前記真空排気室４
５を連通させる連通孔４６が形成されている。

【００２９】前記結像レンズ３９は凸レンズからなり、
前記集光レンズ３８によって集光された前記被検レンズ
Ａの凸面側表面の画像をこれと略同一の大きさで前記反
射型スクリーン４０に結像させる。なお、この結像レン
ズ３９は、被検レンズＡが多焦点レンズ１３の場合、送
光レンズとして用いられる。

【００３０】前記反射型スクリーン４０は、反射率を高
め、かつ光の散乱作用を高める粒子として基材の表面に
ガラス、アルミニウム等の微細な粉を塗布した反射シー
トが貼着されている。また、表面の明るさおよび背景を
均一化させるためにモータ４７によって高速回転（例え
ば、３４００ｒｐｍ）させ、被検レンズＡの凸面側表面
の画像を反射させる。このため、隠しマーク部と非隠し
マーク部とのコントラストが明瞭になり被検レンズＡの
凸面側表面の画像は、元の光路を通って前記被検レンズ
Ａの凸面ａ側に戻り、前記ハーフミラー３４によって反
射することにより撮像装置４８の受光面に結像される。
そして、この画像はＣＣＤ等の画像処理装置４９に取り
込まれ、画像処理される。

【００３１】前記多焦点レンズ用光源４１は、図６に示
す多焦点レンズ１３の撮像に用いられるもので、赤色光
のＬＥＤが用いられ、結像レンズ３９の下方で外周寄り
に周方向に等間隔おいて、例えば８個配設されている。
この光源４１から出た光は、前記反射型スクリーン４０
に当たって反射した後、結像レンズ３９および集光レン
ズ３８を通って多焦点レンズである被検レンズＡの凹面
ｂを照射し、その凸面側表面の画像を前記ハーフミラー
３４で反射して前記撮像装置４８に結像させる。また、
被検レンズＡの撮像に際しては、前記ハーフミラー３４
と撮像装置４８との間にピント補正用レンズ５０が挿入
される。なお、光源４１によって多焦点レンズ１３を凹
面ｂ側から照射する理由は、凸面ａ側から照射する場合
に比べて小玉１３Ｂの上縁１７の影を鮮明に投影するこ
とができるからである。

【００３２】このような撮像処理装置３０において、被
検レンズＡが図５に示す累進多焦点レンズ１の場合は、
被検レンズＡをその凸面１ａを上にしてレンズ支持筒４
２の上面に載置する。次いで、真空排気装置４３によっ
てレンズ支持筒４２の内部および真空排気室４５を真空
排気することにより、被検レンズＡをレンズ支持筒４２
の上面開口部に吸着固定する。しかる後、光源３１を点
灯させその光によって被検レンズＡの凸面ａを照射し、
隠しマーク３Ａ，３Ｂ、加入度数を表示する数字４およ
び識別マーク５が表示されている凸面側表面の画像を集
光レンズ３８によって集光し、結像レンズ３９によって
反射型スクリーン４０に投影する。この反射型スクリー
ン４０に投影された画像は、反射型スクリーン４０で反
射すると元の光路を通って被検レンズＡの凸面ａ側に戻
り、ハーフミラー３４によって撮像装置４８に結像され
る。そして、この画像を画像処理装置４９が取り込んで
画像処理することにより、隠しマーク３Ａ，３Ｂおよび
加入度数を表示する数字４および識別マーク５を検出
し、隠しマーク３Ａ、３Ｂの位置を算出する。また、加
入度数を表示する数字４の位置によって左右どちら側の
レンズであるかを識別し、識別マーク５によってレンズ
の種類を検出する。さらに、隠しマーク３Ａ，３Ｂの位
置情報からレンズの幾何学中心Ｏ、アイポイント１１の
位置等を演算処理することによって求める。そして、こ
の求めたレンズ情報とレンズ枠形状データおよび装用者
の処方データから加工中心およびレンズに対するレンズ
ホルダの軸線回りの取付け角度等を決定する。

【００３３】一方、被検レンズＡが図６に示す多焦点レ
ンズ１３の場合は、被検レンズＡを上記した累進多焦点
レンズ１の場合と同様にレンズ支持筒４２の上面に載置
して真空排気装置４３によりレンズ支持筒４２および真
空排気室４５を真空排気することにより、被検レンズＡ
をレンズ支持筒４２の上に吸着固定する。このときは、
累進多焦点レンズ用の光源３１を用いる代わりに多焦点
レンズ用の光源４１を用いる。また、ピント補正用レン
ズ５０をハーフミラー３４と撮像装置４８の間の光路中
に挿入して撮像装置４８の焦点を被検レンズＡの凸面ａ
に合わせる。光源４１を点灯すると、その光は反射型ス
クリーン４０に当たって反射し結像レンズ３９および投
影レンズ３８を透過した後、多焦点レンズ１３をその凹
面１ｂ側から照射し、凸面ａ側に形成されている小玉１
３Ｂの上縁１７の画像をハーフミラー３４によって撮像
装置４８に導く。そして、この画像を画像処理装置４９
に取り込んで画像処理することにより前記上縁１７を検
出しその位置を算出する。また、この上縁１７の位置情
報から幾何学中心Ｏ、アイポイント１６の位置等を算出
する。そして、この得られたレンズ情報とレンズ枠形状
データおよび装用者の処方データから加工中心およびレ
ンズに対するレンズホルダの軸線回りの取付け角度等を
決定する。

【００３４】このように、本発明による撮像処理装置３
０は、累進多焦点レンズ用の光源３１と撮像装置４８を
被検レンズＡの凸面ａ側に配置し、被検レンズＡが累進
多焦点レンズ１で、その凸面側表面の画像を撮像すると
き、被検レンズＡの凸面側表面の画像を凹面ｂ側に配置
した反射型スクリーン４０に投影し、この反射型スクリ
ーン４０で反射した画像を被検レンズＡの凸面ａ側に戻
して撮像装置４８に導くように構成したので、乱視度数
の入った被検レンズＡであっても乱視軸による画像の歪
みが生じず、良好な画像を得ることができる。すなわ
ち、凸面ａ側から照射すると、被検レンズＡを透過する
とき凸面側表面の画像は乱視軸によって歪みが生じて反
射型スクリーン４０に投影される。しかし、この歪んだ
画像は反射型スクリーン４０で反射すると被検レンズＡ
を通って凸面ａ側に戻るため、このとき乱視軸によって
画像が歪み、往路における画像の歪みを元の歪みのない
画像に戻す。したがって、撮像装置４８の受光面には歪
みのない画像が結像され、画像処理装置４９による画像
処理において、複雑な補正を加える必要がなく、画像処
理を容易に行うことができる。また、被検レンズＡが多
焦点レンズ１３の場合は、凹面側表面から照射して凸面
側の小玉１３Ｂの上縁１７の影を撮像装置４８によって
直接撮像するようにしているので、乱視軸による像の歪
みが生じず、良好な画像を得ることができる。したがっ
て、この場合も画像処理が容易である。

【００３５】また、本発明は、レンズ保持装置３７によ
って被検レンズＡの凹面ｂの中央部を吸着固定している
ので、被検レンズＡを確実に固定することができる。ま
た、被検レンズＡがプラスレンズとマイナスレンズの場
合であっても、単にガラス板の上に載置した場合に比べ
て凸面の高さの差を小さくすることができる。すなわ
ち、例えば、図２に示すように−１０Ｄのマイナスレン
ズＡ１と＋６ＤのプラスレンズＡ２をレンズ保持装置３
７を用いて吸着固定した場合は、凸面ａの高さの差ｄが
６．８ｍｍで、単にガラス板の上に載せた場合の凸面の
高さの差（１１．３ｍｍ）より小さくすることができ
る。これにより、光学系の焦点深度を小さくすることが
でき、明るくて見易い投影像を得ることができる。ま
た、ガラス板の上に載置した場合は、ハレーションが発
生するが、細いレンズ支持筒４２を用いているので、ハ
レーションの発生も防止することができる。

【００３６】図３は本発明の他の実施の形態を示す眼鏡
レンズ用画像撮像処理装置の概略構成図、図４は光学系
のフローを示す図である。なお、上記した実施の形態と
同一の構成部材については同一の符号をもって示し、そ
の説明を適宜省略する。この眼鏡レンズ用画像撮像処理
装置（以下、撮像処理装置という）５２は、累進多焦点
レンズ１と多焦点レンズ１３のマーク検出によって、そ
の光学特性（幾何学中心、アイポイントの位置）を検出
するとともにレンズ度数を測定するもので、互いに近接
して並設されたマーク検出装置５３と、度数測定装置５
４と、これら両装置５３，５４を切り替える切替手段５
５とを備え、マーク検出装置５３の撮像装置４８および
画像処理装置４９を度数測定装置５４に共用させてい
る。

【００３７】前記マーク検出装置５３は、図１に示した
撮像処理装置３０と全く同一であり、被検レンズＡをそ
の凸面ａ側から照射する累進多焦点レンズ用の光源３
１、コンデンサレンズ３２、絞り３３、ハーフミラー３
４、被検レンズＡを吸着固定するレンズ保持装置３７、
集光レンズ３８、結像レンズ３９、反射型スクリーン４
０、撮像装置４８、画像処理装置４９、ピント補正用レ
ンズ５０等を備えている。

【００３８】前記度数測定装置５４は、被検レンズＡが
凹面ｂ側を下にして載置されるレンズ載置台５７と、被
検レンズＡを凹面ｂ側から照射する度数測定用の光源５
８と、この光源５８から出た光を平行光にする送光レン
ズ５９と、前記被検レンズＡの凹面ｂに光源像を結像さ
せるコリメータレンズ６０と、このコリメータレンズ６
０と前記送光レンズ５９との間に光軸方向に移動自在に
配設されたターゲット６１を備えている。また、被検レ
ンズＡの凸面ａ側に配設された３枚のミラー６４ａ，６
４ｂ，６４ｃと、対物レンズ６５と、透過型スクリーン
６６を備えている。この場合、本実施の形態において
は、被検レンズＡが上記した累進多焦点レンズ１または
多焦点レンズ１３であるため、その遠用度数が度数測定
装置５４によって測定される。度数測定装置５４による
レンズ度数の測定範囲としては、例えば−２０Ｄ〜＋１
５Ｄとされる。

【００３９】前記レンズ載置台５７としては、透明なガ
ラス板が用いられる。

【００４０】前記光源５８は、４個の超高輝度の発光ダ
イオード（ＬＥＤ）５８ａ〜５８ｄからなり、演算処理
を容易にするために、光軸を中心とする正方形の各頂点
位置に配置されている。光軸から各ＬＥＤ５８ａ〜５８
ｄまでの距離は２ｍｍ程度である。ＬＥＤ５８ａ〜５８
ｄのピーク波長は７１５．２ｎｍである。

【００４１】前記ターゲット６１としては、中心に直径
が１ｍｍφ程度のピンホール６２を有するピンホール板
が用いられ、前記ピンホール６２がコリメータレンズ６
０と対物レンズ６５の作用により前記透過型スクリーン
６６にターゲット６１のパターン像として結像される。

【００４２】前記対物レンズ６５は、前記ミラー６４ａ
とミラー６４ｂとの間に配設される。

【００４３】前記透過型スクリーン６６は、乳白色の合
成樹脂板または摺りガラスからなり、前記マーク検出装
置５３のハーフミラー３４を挟んで前記撮像装置４８と
対向するように配設されている。

【００４４】前記切替手段５５は、シャッター６８と、
このシャッター６８を前記ハーフミラー３４とレンズ保
持装置３７の間の光路中に選択的に挿入するエアシリン
ダ等の駆動装置６９とからなり、被検レンズＡが累進多
焦点レンズ１で、その隠しマーク３Ａ，３Ｂ等を検出す
るとき、または多焦点レンズ１３でその小玉１３Ｂの上
縁１７を検出するときにおいては、シャッター６８が駆
動装置６９によって光路外に待避され、レンズ度数の測
定時に光路中に挿入されるように構成されている。これ
は、度数測定時にマーク検出装置５３からの外来光がハ
ーフミラー３４を介して撮像装置４８に入るのを防止す
るためである。

【００４５】このような撮像処理装置５２において、マ
ーク検出またはレンズ度数の測定を行う前は、図４に示
すように原点復帰状態３００に保持されている。この原
点復帰状態３００において、ピント補正用レンズ５０と
切替手段５５はマーク検出装置５３の光路外に待避して
いる。また、光源３１，４１，５８は全て消灯してい
る。

【００４６】被検レンズＡが累進多焦点レンズ１または
多焦点レンズ１３で、その光学特性を検出する場合は、
マーク検出装置５３によって上記した実施の形態と全く
同様に行われる。すなわち、被検レンズＡが累進多焦点
レンズ１の場合は、累進多焦点レンズ用の光源３１を点
灯し、ピント補正用レンズ５０と切替手段５５をマーク
検出装置５３の光路外に待避した状態でマーク検出を行
う（図４の３０１）。このとき、多焦点レンズ用光源４
１と度数測定用光源５８を消灯しておく。被検レンズＡ
が多焦点レンズ１３の場合は、多焦点レンズ用光源４１
を点灯し、ピント補正用レンズ５０を光路中に挿入し切
替手段５５を光路外に待避した状態で小玉の検出を行う
（図４の３０２）。このとき、累進多焦点レンズ用光源
３１と度数測定用光源５８を消灯しておく。

【００４７】被検レンズＡが累進多焦点レンズ１または
多焦点レンズ１３で、そのレンズ度数を測定する場合
は、ピント補正用レンズ５０をマーク検出装置５３の光
路外に退出させ、切替手段５５を光路中に挿入する（図
４の３０３）。光源（光源像）５８による透過型スクリ
ーン６６の照明において、光源５８から出た光は、送光
レンズ５９によって平行光となりピンホール板６１を照
明してコリメータレンズ６０に至り、コリメータレンズ
６０により被検レンズＡの凹面ｂの位置で集光されて光
源像を作る。そして、この光束は再び発散光となり対物
レンズ６５に至り透過型スクリーン６６を照明する。一
方、ピンホール板６１のピンホール像６２の透過型スク
リーン６６への結像では、被検レンズの度数作用がない
場合（０．００Ｄ）、ピンホール板６１のピンホール像
６２はコリメータレンズ６０により平行光となり、対物
レンズ６５の作用により透過型スクリーン６６にピンホ
ール像が結像される。すなわち、被検レンズＡをレンズ
載置台５７に設置しない状態でＬＥＤ５８ａ〜５８ｄを
順次点灯すると、その光は、送光レンズ５９−ピンホー
ル板６１のピンホール６２−コリメータレンズ６０−ミ
ラー６４ａ−対物レンズ６５−ミラー６４ｂ−ミラー６
４ｃを通り、透過型スクリーン６６にピンホール像を投
影させる。このとき、ピンホール板６１は各ＬＥＤ５８
ａ〜５８ｄを１つずつ点灯したときのピンホール像が略
同一の位置に結像するように基準位置に保持されてい
る。透過型スクリーン６６に投影されたピンホール像は
透過型スクリーン６６を透過して撮像装置４８によって
撮像され、このピンホール像を画像処理装置４９が取り
込んで画像処理することにより、ピンホール像の位置を
算出し基準位置として記憶しておく。なお、被検レンズ
が配置された場合、ＬＥＤ５８ａ〜５８ｄを１つずつ順
次点灯したとき、ピンホール像が透過型スクリーン６６
の略同一の位置に結像しないので、通常のレンズメータ
と同様に略同一の位置に結像するようにピンホール板６
１を光軸方向に移動調整し結像させる機構を有する。

【００４８】次に、被検レンズＡを測定する場合、レン
ズ載置台５７の上に載置してＬＥＤ５８ａ〜５８ｄを１
つずつ順次点灯する。このときは、ＬＥＤ５８ａ〜５８
ｄからの光が被検レンズＡを透過するため、透過型スク
リーン６６に投影されるそれぞれのＬＥＤからのピンホ
ール像の位置は、被検レンズＡのレンズ度数（光学特
性））に応じたプリズム作用を受けることにより前述の
基準位置から変位する。そして、このピンホール像を撮
像装置４８で撮像して画像処理装置４９により画像処理
することにより各ＬＥＤ５８ａ〜５８ｄ毎のピンホール
像の変位量を算出する。すなわち、ピンホール板６１を
移動調整してピンホール像が透過型スクリーン６６の略
同一位置に結像させ、このときのピンホール板６１の移
動量を画像処理装置４９に記憶させ、ピンホール像の変
位量と、ピンホール板６１の移動量から度数換算するこ
とにより被検レンズＡのレンズ度数を算出する。なお、
基本的な光学的度数計算に関しては、本特許出願人によ
る特開平２−２１６４４２８号公報と同一である。

【００４９】このような撮像処理装置５２においては、
マーク検出装置５３と度数測定装置５４を備えているの
で、被検レンズＡを適宜なレンズ搬送機構によってレン
ズ保持装置３７からレンズ載置台５７（もしくはこの
逆）に搬送することにより、被検レンズＡの幾何学中
心、アイポイントの位置等の検出と、レンズ度数の測定
を連続して行うことができる。また、マーク検出装置５
３の撮像装置４８と画像処理装置４９を度数測定装置５
４に兼用させているので、撮像処理装置５２の簡素化と
低廉化を可能にする。

【００５０】なお、本実施の形態においては、度数測定
装置５４のターゲット６１としてピンホール板を用い、
そのピンホール像の変位量を測定することによりレンズ
度数を測定するように構成した度数測定装置５４を示し
たが、本発明はこれに何等限定されるものではなく、従
来から知られている種々の度数測定法を用いることが可
能であり、例えば上記した特公平８−２０３３４号公報
に記載されている度数測定法を採用した度数測定装置を
用いてもよい。また、レンズ保持装置３７は真空吸着す
るものに限らず、度数測定装置５４のレンズ載置台５７
と同様にガラス板からなり被検レンズが載置されるもの
であってもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼鏡レ
ンズ用画像撮像処理装置は、光源からの光によって被検
レンズの凸面側表面を照射し、この凸面側表面の画像を
被検レンズの凹面側に配設した画像表示手段に投影し、
この画像表示手段に投影された前記凸面側表面の画像を
撮像装置によって撮像し、この撮像装置によって撮像さ
れた前記凸面側表面の画像を画像処理装置によって画像
処理することにより前記被検レンズの光学特性を検出す
る眼鏡レンズ用画像撮像処理装置において、前記撮像装
置を前記被検レンズの凸面側に配設し、前記画像表示手
段を反射型のスクリーンで構成し、前記被検レンズの凸
面側表面の画像を前記反射型スクリーンで反射して前記
被検レンズの凸面側に戻し、前記撮像装置に結像させる
ように構成したので、乱視度数の入ったレンズであって
も得られる画像が乱視軸によって歪んだりすることがな
く、良好が画像を得ることができる。したがって、画像
処理が容易で、画像処理回路の設計を容易にすることが
でき、特にＡＢＭ装置に用いて好適である。

【００５２】また、本発明は、レンズの凸面側表面の画
像を撮像し、画像処理することにより隠しマークを検出
するマーク検出装置と、前記被検レンズのレンズ度数を
測定する度数測定装置と、前記マーク検出装置に対して
進退自在に配設されマーク検出と度数測定を切り替える
切替手段とを備えているので、マーク検出と度数測定を
連続して行うことができる。また、マーク検出装置の撮
像装置と画像処理装置を度数測定装置に兼用させている
ので、装置構成の簡素化およびコスト低減を図ることが
できる。

【００５３】また、本発明は被検レンズの凹面側を照射
する多焦点レンズ用光源を備えているので、被検レンズ
が多焦点レンズの場合、その小玉の画像を取込み画像処
理することにより、そのアイポイント位置、幾何学中心
等の光学特性を検出することができる。また、被検レン
ズの凹面側から照射して表面側の小玉の画像を撮像装置
に導くように構成したので、乱視度数の入ったレンズで
あっても乱視軸による像の歪みが生じず、累進多焦点レ
ンズの場合と同様に良好な画像を得ることができ、画像
処理が容易である。

【００５４】また、本発明は光の散乱作用を発生させる
表面処理した反射型スクリーンを駆動装置によって回転
させるように構成したので、画像の背景となるスクリー
ン表面の明るさが平均化され、画像処理を容易にするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る眼鏡レンズ用画像撮像処理装置
の一実施の形態を示す概略構成図である。

【図２】 レンズ表面の高さの差を示す図である。

【図３】 本発明の他の実施の形態を示す眼鏡レンズ用
画像撮像処理装置の概略構成図である。

【図４】 光学系のフローを示す図である。

【図５】 累進多焦点レンズのマーク、幾何学中心等の
位置関係を示す図である。

【図６】 多焦点レンズの小玉、幾何学中心、アイポイ
ント等の位置関係を示す図である。

【符号の説明】

１…累進多焦点レンズ、２…水平基準線、３Ａ，３Ｂ…
隠しマーク、４…加入度数、１１…アイポイント、１３
…多焦点レンズ、１３Ｂ…小玉、１６…アイポイント、
３０…撮像処理装置、３１…累進多焦点レンズ用光源、
３４…ハーフミラー、３７…レンズ保持装置、３８…集
光レンズ、３９…結像レンズ、４０…反射型スクリー
ン、４１…多焦点レンズ用光源、４７…モータ、４８…
撮像装置、４９…画像処理装置、５２…撮像処理装置、
５３…マーク検出装置、５４…度数測定装置、５５…切
替手段、５７…レンズ載置台、５８度数測定用光源、５
９…送光レンズ、６０…コリメータレンズ、６１…ター
ゲット、６２…ピンホール、６５…結像レンズ、６６…
透過型スクリーン。

フロントページの続き (72)発明者 田中 紀久 東京都新宿区中落合二丁目７番５号 ホー ヤ株式会社内 Ｆターム(参考） 2G086 FF01 2H006 DA01 3C049 AA01 AB03 AC02 BA14 CA01 CB01 CB03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光によって被検レンズの凸面
   側表面を照射し、この凸面側表面の画像を被検レンズの
   凹面側に配設した画像表示手段に投影し、この画像表示
   手段に投影された前記凸面側表面の画像を撮像装置によ
   って撮像し、この撮像装置によって撮像された前記凸面
   側表面の画像を画像処理装置によって画像処理すること
   により前記被検レンズの光学特性を検出する眼鏡レンズ
   用画像撮像処理装置において、 前記撮像装置を前記光源とともに被検レンズの凸面側に
   配設し、前記画像表示手段を反射型のスクリーンで構成
   し、前記被検レンズの凸面側表面の画像を前記反射型ス
   クリーンで反射して前記被検レンズの凸面側に戻し、前
   記撮像装置に結像させることを特徴とする眼鏡レンズ用
   画像撮像処理装置。
2. 【請求項２】 被検レンズの凸面側に配設された光源、
   ハーフミラーおよび撮像装置と、前記被検レンズの凹面
   側に配設された集光レンズ、結像レンズおよび画像表示
   手段を備え、前記画像表示手段を反射型のスクリーンで
   構成し、前記被検レンズの凸面側表面の画像を前記反射
   型スクリーンで反射して前記被検レンズの凸面側に戻
   し、前記ハーフミラーによって前記撮像装置に導き、前
   記撮像装置によって撮像された前記凸面側表面の画像を
   画像処理装置によって画像処理することにより前記被検
   レンズの光学特性を検出することを特徴とする眼鏡レン
   ズ用画像撮像処理装置。
3. 【請求項３】 被検レンズの凸面側表面の画像を撮像
   し、画像処理することにより隠しマークを検出するマー
   ク検出装置と、前記被検レンズのレンズ度数を測定する
   度数測定装置と、前記マーク検出装置の光路に対して進
   退自在に配設されマーク検出と度数測定を切り替える切
   替手段とを備え、 前記マーク検出装置は、前記被検レンズを保持するレン
   ズ保持装置と、前記被検レンズの凸面側に配設された累
   進多焦点レンズ用光源、ハーフミラーおよび撮像装置
   と、前記被検レンズの凹面側に配設された集光レンズ、
   結像レンズおよび反射型のスクリーンを有し、 前記度数測定装置は、前記被検レンズが載置されるレン
   ズ載置台と、前記被検レンズの凹面側に配設された度数
   測定用光源、送光レンズ、コリメータレンズおよび前記
   送光レンズと前記コリメータレンズの間に光軸方向に移
   動自在に配設されたターゲットと、前記被検レンズの凸
   面側に配設された結像レンズおよび透過型のスクリーン
   を有し、 被検レンズのマーク検出時に前記切替手段を前記マーク
   検出装置から待避させ、前記反射型スクリーンによって
   反射した前記被検レンズの凸面側表面の画像を前記被検
   レンズの凸面側に戻して前記ハーフミラーにより前記撮
   像装置に導き、前記撮像装置によって撮像された前記凸
   面側表面の画像を画像処理装置によって画像処理するこ
   とにより前記被検レンズの光学特性を検出し、 被検レンズの度数測定時に前記切替手段を前記レンズ保
   持装置と前記ハーフミラーとの間に挿入し、前記透過型
   スクリーンに投影された前記ターゲットのパターン像を
   前記ハーフミラーを介して前記撮像装置に導き、前記撮
   像装置によって撮像された前記パターン像を前記画像処
   理装置に取り込んで前記被検レンズのレンズ度数を算出
   することを特徴とする眼鏡レンズ用画像撮像処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載の眼鏡レンズ
   用画像撮像処理装置において、 反射型スクリーンの前方側に配設され被検レンズの凹面
   側を照射する多焦点レンズ用光源を備えたことを特徴と
   する眼鏡レンズ用画像撮像処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１，２，３または４記載の眼鏡レ
   ンズ用画像撮像処理装置において、 反射型スクリーンを回転させる駆動装置を備えたことを
   特徴とする眼鏡レンズ用画像撮像処理装置。