JP2012185490A - 眼鏡レンズ加工形状取得方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 眼鏡レンズの段付き加工形状を含む眼鏡レンズ加工形状を取得する。
【解決手段】 眼鏡フレームのリムに取り付けられている備え付けレンズに代えて、備え付けレンズよりコバが厚い屈折力を持つ度付きレンズをリムに取り付けるための眼鏡レンズ加工形状取得方法は、備え付けレンズの輪郭を取得するレンズ輪郭取得ステップと、備え付けレンズがリムに取り付けられた状態で、前記備え付けレンズ面上での、リムの内側境界を取得するリム境界取得ステップと、を有し、備え付けレンズの輪郭に基づいて度付きレンズの外形加工形状を取得し、リムの内側境界に基づいて度付きレンズの段付き加工形状を取得することを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、眼鏡フレームのリムに取り付けられている備え付けレンズに代えて、屈折力を持つ度付きレンズをリムに取り付けるための眼鏡レンズ加工形状を取得する眼鏡レンズ加工形状取得方法に関する。

サングラス用の眼鏡フレームにおいては、異なる色のレンズをユーザにて簡単に交換可能にしたタイプ（レンズ交換タイプ・レンズ着脱タイプ）の眼鏡フレームが市場に登場してきている（例えば、特許文献１参照）。このサングラス用眼鏡フレームのリムには、備え付けレンズの縁の一部を嵌め込むための溝が形成されている。近年、このようなフレームのリムに備え付けられたレンズに代えて、度付きのレンズ（屈折度数を持つレンズ）に付け替えたいという要望が高まってきている。備え付けのサングラス用レンズの場合、そのレンズの厚みは一定であり、リムにはレンズの厚みが入る溝が形成されている。しかし、このリムの溝に度付きレンズ（屈折力レンズ）を嵌め込む場合、度付きレンズの周縁部の幅は、備え付けレンズの幅より大きいため、度付きレンズの周縁部をリムの溝に嵌るように加工する必要がある。言い換えると、度付きレンズの周縁部を、リムの溝に嵌る部分と、リムに接触（干渉）しないように切り落とした段付き部分と、に加工する必要がある。この段付き加工は、ステップ加工と呼ばれている。この段付き加工の自動化を図った眼鏡レンズ周縁加工装置として、特許文献２に示す装置が提案されている。特許文献２に示された装置は、段付き加工を可能にする周縁加工具を備える。

特表２００６−５１００６５号公報 特開２００９−１３１９３９号公報

しかしながら、上記のようなサングラス用眼鏡フレームに取り付けられている備え付けレンズ（サングラス用レンズ又はデモレンズ）には、通常は段付き加工が施されていない。このため、度付きレンズを使用しようとした場合に、度付きレンズに対する段付き加工位置を特定することが難しい。また、リムの溝をノギス等で計測することによって、段付き加工位置を特定する手法が考えられるが、これには非常に手間が掛り、計測結果も不正確になりやすい。このため、現状では、一枚のレンズを加工する際に、段付き加工位置の寸法を徐々に変更し（少しずつ切り込み量を増やし）、リムに干渉せずに、溝にレンズが嵌り込むまで試行錯誤（トライアル・アンド・エラー）で加工を行っており、非常に手間が掛っている。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、眼鏡レンズの段付き加工形状を含む眼鏡レンズ加工形状を取得できる眼鏡レンズ加工形状取得方法を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１） 眼鏡フレームのリムに取り付けられている備え付けレンズに代えて、備え付けレンズよりコバが厚い屈折力を持つ度付きレンズをリムに取り付けるための眼鏡レンズ加工形状取得方法は、前記備え付けレンズの輪郭を取得するレンズ輪郭取得ステップと、
前記備え付けレンズがリムに取り付けられた状態で、前記備え付けレンズ面上での、リムの内側境界を取得するリム境界取得ステップと、を有し、前記備え付けレンズの輪郭に基づいて度付きレンズの外形加工形状を取得し、リムの内側境界に基づいて度付きレンズの段付き加工形状を取得することを特徴とする。
（２） （１）の眼鏡レンズ加工形状取得方法は、備え付けレンズがリムに取り付けられた状態で、リムの内側の境界に沿ってマークを付すマーク付与ステップと、マークが付された備え付けレンズをリムから取り外し、取り外した備え付けレンズを撮影したレンズ像を得るレンズ像取得ステップと、を有し、前記レンズ輪郭取得ステップは、前記レンズ像を画像処理してレンズの輪郭を取得し、前記リム境界取得ステップは、前記レンズ像を画像処理してレンズ面に付されたマークの外側の輪郭を取得するステップを含み、取得したマークの外側の輪郭に基づいてリムの内側境界を取得することを特徴とする。
（３） （２）の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記リム境界取得ステップは、レンズの輪郭を取得したときの同一のレンズ像に基づいてマークの外側の輪郭を取得することを特徴とする。
（４） （２）の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記レンズ像取得ステップは、リムから取り外した前記備え付けレンズの輪郭を得るための第１撮影条件でレンズを照明して第１レンズ像を得るステップと、第１レンズ像に対してレンズの内側の輝度が高くなるように調整された第２撮影条件でレンズを照明して第２レンズ像を得るステップと、を含み、前記レンズ輪郭取得ステップは、第１レンズ像に基づいてレンズの輪郭を抽出し、前記リム境界取得ステップは、第２レンズ像に基づいてレンズ面に付されたマークの外側の輪郭を取得することを特徴とする。
（５） （２）の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記マークは、前記備え付けレンズの光透過率を低下させるインクであることを特徴とする。
（６） （２）の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記マークは、前記備え付けレンズの透過率を低下させる特性を持つ高展延性の素材であり、高展延性の素材をリムの内側の境界に沿って貼り付けることを特徴とする。
（７） （６）の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記高展延性の素材は粘着性を有することを特徴とする。
（８） （１）の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記レンズ輪郭取得ステップは、前記備え付けレンズをリムから取り外し、取り外した備え付けレンズを撮影したレンズ像を得るレンズ像取得ステップを含み、レンズ像の輝度変化を検出し、検出した輝度変化を基にレンズの輪郭を取得することを特徴とする。
（９） （１）の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記リム境界取得ステップは、リムの設計データを取得し、取得した設計データに基づいてリムの内側の境界を取得することを特徴とする。
（１０） （２）の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記レンズ輪郭取得ステップ及びリム境界取得ステップは、リムから外された前記備え付けレンズをカメラで撮影し、撮影されたレンズ像を画像処理するレンズ撮影装置を使用するステップを含み、前記レンズ撮影装置は、前記備え付けレンズのレンズ像を撮影するための撮像素子を有する撮影ユニットと、画像処理によりレンズ像を基に前記備え付けレンズの輪郭とマークの外側の輪郭とを取得する制御ユニットであって，備え付けレンズの輪郭に対するマークの外側の輪郭の位置を取得するために，備え付けレンズの輪郭に対して所定の内側領域で、レンズ像の輝度が変化する位置を検出する制御ユニットと、を備えることを特徴とする。
（１１） 眼鏡レンズの周縁部を嵌め込む溝が形成されたレンズ枠を有する眼鏡フレームに取り付けられている備え付けレンズに代えて、屈折度数を持つ眼鏡レンズをレンズ枠に取り付けるために、眼鏡レンズの周縁部に行う段付き加工を含むレンズ加工形状を取得する眼鏡レンズ加工形状取得方法は、レンズ枠に備え付けレンズが取り付けられている状態で、備え付けレンズの屈折面側であって、眼鏡レンズに代えたときに段付き加工を必要とする屈折面側に、レンズ枠の境界に沿って遮光性を有するマークを付す第１ステップと、前記マークが付された備え付けレンズをレンズ枠から取り外す第２ステップと、前記マークが付された備え付けレンズを照明光にて照明し、備え付けレンズの撮影画像を得る第３ステップと、取得された撮影画像から備え付けレンズの輪郭情報を取得すると共に、前記マークの外側の輪郭情報を取得し、両情報から段付き加工を含むレンズ周縁加工に必要なレンズ加工形状を取得する第４ステップと、を備える、ことを特徴とする。
（１２） （１１）の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記第４ステップは、備え付けレンズの輪郭から内側に向かって所定領域内の遮光状態の変化を検出することによって、前記マークの外側の輪郭情報を取得する、ことを特徴とする。
（１３） （１１）又は（１２）の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記備え付けレンズは可視光の透過率が低下したサングラスレンズであり、前記第３ステップは、備え付けレンズの輪郭を得るために調整された第１撮影条件で備え付けレンズを照明し、照明された備え付けレンズの第１画像を得るステップと、前記第１撮影条件とは異なる第２撮影条件であって，撮影された備え付けレンズの内側の輝度が第１画像よりも高くなるように調整された第２撮影条件で備え付けレンズを照明し、照明された備え付けレンズの第２画像を得るステップと、を含み、前記第４ステップは、前記第１画像から備え付けレンズの輪郭情報を取得し、第２画像から前記マークの外側の輪郭情報を取得する、ことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な作業で眼鏡レンズの段付き加工形状を含むレンズ加工形状を取得できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。初めに、リムに取り付けられている備え付けレンズ（デモレンズ、サングラスレンズ等）に代えて、屈折力を持つ度付きレンズをリムに取り付けるための加工形状を得る眼鏡レンズ加工形状取得（測定）装置と眼鏡レンズ加工装置の構成を説明する。図１は眼鏡レンズ加工形状取得装置１００と眼鏡レンズ加工装置２００の概略構成図である。

装置１００の筐体１には、以下に述べる光学ユニット、制御ユニットが収められている。照明ユニット１０には、白色光を発する照明光源１１が備えられている。筐体１の中央の空間には、眼鏡フレームに備え付けられていた備え付けレンズ４００を載置するレンズテーブル２０が設けられている。レンズテーブル２０は、乳白色の光透過性の部材で作製されており、光源１１側に拡散面が形成されている。従って、レンズ４００は、拡散光により下方から照明される。レンズテーブル２０の上方には、撮影ユニット３０が配置されており、撮影ユニット３０は、ミラー３１、レンズ３２、撮像素子３３、を備えている。レンズ４００を透過した光束は、ミラー３１で反射され、レンズ３２で集光され、レンズ像として撮像素子３３の受光面に結像する。筐体１の下部前方には、レンズ４００の加工形状及び実際のレンズ像を表示するモニタ４０が設けられている。モニタ４０には、制御ユニット７０で取得されたレンズ像と、制御ユニット７０により取得された玉型形状（レンズの輪郭加工形状）が重ね合わせて表示される。また、モニタ４０はタッチパネル機能を有し、作業者の操作信号が入力可能となっている。詳細は後述するが、モニタ４０では、作業者が、レンズ像を見ながら、加工形状の修正等の操作を行える。装置１００を統括・制御する制御ユニット７０には、光源１１、撮像素子３３、モニタ４０、が接続されている。制御ユニット７０は、レンズ４００のレンズ像（撮影画像）から、レンズの輪郭情報等を取得する。また、制御ユニット７０は、モニタ４０からの入力に基づいて、加工形状を修正する。さらに、制御ユニット７０は、加工形状の修正に際し、加工形状を示す線（曲線）のスムージング処理ができる。制御ユニット７０には、画像処理により得られたレンズ４００の加工形状、レンズ４００の識別情報、を記憶するメモリ７１が接続されている。また、メモリ７１には、照明ユニット１０、撮影ユニット３０の撮影条件（ここでは、２種類）が記憶されている。

また、装置１００（制御ユニット７０）と接続される眼鏡レンズ加工装置２００は、度付きレンズである被加工レンズをチャックするチャック軸と、チャックされた被加工レンズの周縁を研削するための加工具（粗加工具、仕上げ加工具）を備えている。また、装置２００は、レンズの周縁を段付き加工するためのステップ加工具（ステップベベル加工具）を備える。ステップ加工具は、被加工レンズのヤゲン後面又はレンズ肩を修正（切り落とす）ためにも使用される。眼鏡レンズ加工装置２００及びステップ加工具については、特開２００９−１３１９３９号公報に記載の技術を参照されたい。また、装置２００は、高カーブレンズの前面及び後面にそれぞれヤゲンを形成するための加工砥石（前面ヤゲン加工砥石、後面ヤゲン加工砥石）を備えている。この加工砥石により、ヤゲンの形成だけでなく、高カーブレンズの前面及び後面の面取り加工ができる。加工砥石については、上記公報に記載の技術を参照されたい。また、装置２００には、レンズの周縁に切り込み加工を施すことにより、レンズ周縁に凸部、切り欠きを形成するための加工具を備えている。具体的には、穴あけ工具であるエンドミルを指す。切り込み加工については、上記公報に記載の技術を参照されたい。

なお、本実施形態でのレンズの照明ユニット１０は、照明光がレンズテーブル２０を透過する構成（透過型）としたが、これに限るものではない。反射型でもよい。照明ユニット１０を撮影ユニット３０と同じ側（上部）に配置し、レンズテーブル２０に反射部材（例えば、再帰性反射部材）を配置し、照明光を上方から投光する構成としても良い。レンズテーブルで反射された光束を撮影ユニット３０で取得する構成とする。例えば、特開２０１０−２６２０３４号公報に記載の技術が利用できる。

図２は、レンズ交換タイプの眼鏡フレームと、この眼鏡フレームに用いられる備え付けレンズの構成を説明する図である。図２（ａ）は、眼鏡フレームの正面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｃ）は、左眼用の備え付けレンズ４００の正面図（前方から見た図）を示す。本実施形態でいう眼鏡フレーム（以下、単にフレーム）とは、使用者が眼鏡レンズを着脱可能にするレンズ交換タイプのフレームをいう。眼鏡フレーム３００は、大別して、備え付けレンズ４００を保持するリム（レンズ枠）３１０、鼻当て３２０、テンプル（つる）３３０、を備えている。リム３１０には、図２（ａ）において、点線で示される溝Ｇが形成されている。溝Ｇには、鼻側上部に凹部Ｇ２が、耳側上部に凹部Ｇ３が形成されている。凹部Ｇ２及びＧ３は後述するレンズの凸部と嵌合する形状となっている。溝Ｇは、図２（ｂ）に示すように、リム３１０の縁Ｃから高さ（深さ）Ｄだけ切り込まれて（窪んで）形成されている。また、溝Ｇの幅（フレームに対する前後方向の長さ）Ｗは、レンズ４００をリム３１０に収めたときにガタツキが少ないように、レンズ４００の厚みと同じ幅とされている。

図２（ｃ）に示されるレンズ４００は、光学部４１０と、光学部４１０の鼻側上部に形成された凸部４２０と、光学部４１０の耳側上部に形成された凸部４３０と、を備えている。凸部４２０が凹部Ｇ２に嵌合し、凸部４３０が凹部Ｇ３に嵌合することで、レンズ４００は溝Ｇに支えられ、フレーム３００（リム３１０）に保持される。なお、フレーム３００は、レンズ４００を嵌め込みやすいように、若干の柔軟性を有した樹脂等の素材で形成されている。

次に、フレーム３００のリム３１０に度付きレンズを取り付けた場合を説明する。図３は、度付きレンズ（屈折度数を持つレンズ）５００をフレーム３００に取り付けた場合の断面図である。ここで、レンズ５００は、凹レンズとし、光心（光軸）の厚みに対して周辺部の厚みが大きいものとする。図３（ａ）はレンズ５００の正面図である。図３（ｂ）はリム３１０に保持されたレンズ５００の断面図（上記Ａ−Ａ断面と同様）である。図３（ｃ）は、レンズ５００の周縁部の拡大模式図である。

加工されたレンズ５００は、レンズ４００の場合と同様に、光学部５１０、凸部５２０及び凸部５３０を備える。また、レンズ５００は、図３（ｂ）に示すように、リム３１０に枠入れされたときに、溝Ｇに収まる端部５１０Ｃと、レンズ５００の後面側でリム３１０の縁Ｃに略当接するステップ部５１０Ｓと、を備えている。凸部５２０及び凸部５３０は、エンドミルにより切り込み加工にて形成される。ステップ部５１０Ｓは、ステップ加工具により段状に切り落とされて形成される。ステップ部５１０Ｓの境界部分Ｐ（図３（ｂ）の参照）は、図３（ａ）において、点線Ｓで示される。

レンズ５００の周縁部（コバ）の厚みは、備え付けレンズ４００の幅Ｗよりも大きい。このため、レンズ５００をリム３１０に枠入れする場合、溝Ｇにレンズ５００が嵌り込むように段付き加工を行う必要がある。具体的には、溝Ｇ、凹部Ｇ２及び凹部Ｇ３に対応するレンズ５００の領域（位置）の厚みを幅Ｗと同じ（又は、それ以下）にする加工が必要となる。言い換えると、溝Ｇ，凹部Ｇ２及び凹部Ｇ３に対応する領域のレンズ５００の後面側を高さＤに亘って切り落とす加工である。

レンズ５００の周縁部について説明する（図３（ｃ）参照）。レンズ５００の周縁部は、平仕上げされた平坦部５１０Ｈ、面取りされた前面面取り部５１０Ｆ、面取りされた後面面取り部５１０Ｒ、後面側でステップ（段付き）加工されたステップ部５１０Ｓ、を備えている。ステップ部５１０Ｓは、レンズ後面方向（レンズ５００の光軸方向に概ね沿った方向）に切り落とされ、リム３１０の縁と略当接するベース部５１０Ｂを有している。

前面面取り部５１０Ｆの幅Ｗｆ、平坦部５１０Ｈの幅Ｗｈ、後面面取り部５１０Ｒの幅Ｗｒを合わせた幅Ｗａが、備え付けレンズ４００の幅Ｗと一致するように加工される。ステップ部５１０Ｓの高さ（ベース部５１０Ｂから平坦部５１０Ｈまでの距離）Ｄａが、備え付けレンズ４００の高さＤと一致するように加工される。ベース部５１０Ｂは、光学部５１０とリム３１０とが干渉しないように、後方に向かって略水平に切り落とされている。

詳細な説明は略すが、装置２００の粗砥石、仕上げ砥石により、生地レンズが周縁から研削され、レンズ５００の外形状（切り込み前の形状）に加工される。そして、装置２００の前面ヤゲン加工砥石により前面面取り部５１０Ｆが加工され、後面ヤゲン加工砥石により後面面取り部５１０Ｒが加工される。５１０Ｃの幅Ｗａが幅Ｗとなると共に、高さＤａが高さＤとなるように、ステップ加工具により後面側が切り落とされる。装置２００のエンドミルにより、凸部５２０及び凸部５３０が形成されるように、レンズ５００の周縁が切り込まれる。このとき、図３（ａ）の点線Ｓが、レンズ５００のステップ加工位置（段付き加工形状）となる。

次に、レンズ５００の加工形状（玉型及びステップ加工位置）を、備え付けレンズ４００から取得する手法について説明する。図４は、レンズ４００からステップ加工位置を取得するための一手法を示す模式図である。図４（ａ）は、左眼側のフレーム３００（リム３１０）に枠入れされたレンズ４００をレンズ後面側から見た図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４（ｃ）は、リム３１０から取り外されたレンズ４００の正面図（レンズ前面側から見た図）である。

図４（ａ）に示すように、ステップ加工を必要とするレンズ面上（ここでは、レンズ４００の後面上）で、リム３１０の内側縁（内側境界）に沿って、パテ（putty）状部材（以下、パテ）６００がマーク（マスク）として付されている（貼り付けられている）。パテ６００の素材は、備え付けレンズ４００の透過率を低下させる特性（遮光性）を有すると共に高い展延性を有し、さらに粘着性を有する。好ましくは、パテ６００は、照明ユニット１０での照明光を遮り、レンズ像を撮影した場合に、マークの位置（ここでは、外周縁）が画像処理で判別し易い程度の遮光性を有する。また、パテ６００の素材は、作業者が指等により、光学部４１０にパテ６００を押し広げる（延ばす）ことができる程度の展延性（塑性、柔軟性）を有する。また、パテ６００の素材は、レンズ４００からパテ６００を剥がす場合に、パテ６００がちぎれることなく一体となって剥がれる程度の展延性を有することが好ましい。パテ６００は、レンズ４００に貼り付いた状態を維持しつつ、レンズ４００をリム３１０から取り外す場合には剥がれない程度の粘着性を有することが好ましい。また、パテ６００は、作業者が指等で簡単に剥がせる程度の粘着性を有することが好ましい。これにより、パテ６００の再利用がし易い。また、フレーム３００等が汚れ難い。パテ６００は、レンズ４００に撥水コートが施されている場合でも、レンズ４００に貼り付くことができる（ずれない）程度の粘着性を有することが好ましい。

なお、パテ６００は、必ずしも粘着性を有していなくてもよい。粘着テープ等を併用することで、レンズ４００にパテ６００を貼り付けてもよい。

本実施形態のパテ６００は、ポリブチレンと、粘着剤と、無機鉱物充填剤と、を混合して得られた部材である。パテ６００は、粘着性を有した白色の粘土状部材である。また、パテとしては、粘着性を有する軟性ゴムをひも状あるいは板状に加工した部材、粘着性を有する粘性液体（流体）であって、レンズ４００に付着したあとに固まる特性を有する部材、等であってもよい。

パテ６００は、リム３１０の縁からレンズ４００の内側方向（概ね枠中心方向）に向かって、幅Ｗｂを確保するように貼り付けられる。幅Ｗｂは、装置１００にてパテ６００を撮影し、ステップ加工位置（パテ６００の外周縁位置）を抽出する際の画像処理に利用される幅である。

レンズ４００をリム３１０から取り外すと、図４（ｃ）に示すように、パテ６００が張り付いた状態が維持されている。レンズ４００において、比較的光を透過するレンズ４００（光学部４１０、凸部４２０及び４３０）の透過領域ＴＰと、パテ６００で遮光される遮光領域ＬＳ（斜線部）と、に分けられる。図において、パテ６００の外側輪郭である外周縁ＯＥが、リム３１０の内側輪郭の位置を示すこととなる。すなわち、外周縁ＯＥは、備え付けレンズ面上でのリム３１０の内側境界を示すこととなる。従って、本実施形態では、外周縁ＯＥと、レンズ４００の外形状と、を検出することにより、眼鏡レンズ（度付きレンズ）の加工形状を取得できる。

次に、パテ６００が付されたレンズ４００を撮影し、撮影されたレンズ像を画像処理することにより、レンズの加工形状を得る手法について説明する。図５は、装置１００で取得されたレンズ４００のレンズ像を説明する図である。図６は、レンズ像からステップ加工形状を検出する方法を説明する図である。

制御ユニット７０は、照明ユニット１０を駆動して、レンズテーブル２０置かれたレンズ４００に照明光を投光し、撮影ユニット３０（撮像素子３３）にて透過光を撮影することでレンズ像を取得する。このとき、撮影条件の異なる２つのレンズ像を得る。本実施形態の撮影条件の変更は、照明光源１１の光量を一定とし、撮像素子３３のゲインを変更することにより行われる。制御ユニット７０は、レンズ像を２次元（例えば、ＸＹ座標）の輝度分布として管理する。

図５（ａ）に示す第１レンズ像（第１画像）４５１は、レンズ４００の外形状（輪郭）４００Ｃを抽出しやすくするための第１撮影条件にて照明され、撮影された撮影画像である。図５（ｂ）に示す第２レンズ像（第２画像）４５２は、第１レンズ像に対してレンズ４００の内側の輝度が高くなるように調整された第２撮影条件にて撮影された撮影画像である。第２撮影条件は、例えば、レンズ４００が可視光の透過率が低下しているサングラスレンズであっても、レンズ４００の内側に付されたマークであるパテ６００の輪郭状態が抽出しやすいように、第１撮影条件よりも撮像素子３３のゲインが高く調整されている。この場合、レンズ像４５２は、レンズ４００とレンズテーブル２０の境界部分で照明光の回り込み現象が発生し、レンズ４００の輪郭４００Ｃはぼやけた像となる。パテ６００の輪郭は、その背景に対してコントラストが上がり、検出されやすくなる。

図５（ｃ）に示すレンズ像４５０は、レンズ像４５１及びレンズ像４５２を、画像処理によって合成したレンズ像である。レンズテーブル２０上にレンズ４００が静置されているため、レンズ像４５１とレンズ像４５２は、位置が変わることなく撮影される。このため、２つの異なるレンズ像４５１とレンズ像４５２を同じ基準位置でそのまま重ねることができる。このとき、制御ユニット７０は、レンズ像４５１を画像処理し、レンズ４００の輪郭情報を得て外形状（度付きレンズの外形加工形状）を得る。また、レンズ像４５２を画像処理し、パテ６００（遮光領域ＬＳ）を得る。制御ユニット７０は、これらを合成することにより、レンズ４００の輪郭情報と、レンズ４００の面に付されたマークであるパテ６００の外側の輪郭情報と、を含むレンズ像４５０を得る。

次に、ステップ加工位置の検出について説明する。図６において、レンズ４５０の外形状ＯＳからレンズ像４５０の中心位置（画像処理により求めた、レンズ４００の輪郭の幾何学中心位置）ＦＣに向かってラインＬ１を引く。制御ユニット７０は、外形状ＯＳからラインＬ１上の画素の輝度変化を検出する。制御ユニット７０は、ラインＬ１上の点Ｈ１までの輝度変化を確認し、大きな輝度変化、具体的には、透過領域ＴＰの輝度値から遮光領域ＬＳの輝度値に変化した座標上の位置を点Ｓ１として検出する。

ここで、点Ｈ１は、制御ユニット７０が、輝度変化を検出する領域を定めるための点であり、外形状ＯＳからの距離に応じて設定される。パテ６００を貼り付ける場合の幅Ｗｂより外側（周縁側）の位置に設定される。ラインＬ１上における外形状ＯＳと点Ｈ１とを結ぶ幅Ｗｃは、幅Ｗｂより長く設定される。点Ｈ１としては、例えば、外形状ＯＳに凸部がある（透過領域が広い）場合にも対応するために、外形状ＯＳから６ｍｍ程度内側に入った位置とする。

次に、ラインＬ１と異なり、中心位置ＦＣを通るラインＬ２上の画素の輝度変化を検出する場合を説明する。外形状ＯＳからラインＬ２上の輝度変化を点Ｈ２まで検出する。点Ｈ２は、上記点Ｈ１と同様に定められた点である。ラインＬ２において、制御ユニット７０は、輝度変化を検出できない。このとき、制御ユニット７０は、ステップ加工位置がない判定する。

ここで、パテ６００は、遮光領域ＬＳが、点Ｈ１、Ｈ２等の基準となる点を含むように貼り付けられることが好ましい。パテ６００が幅Ｗｂよりも小さい幅で貼り付けられ、パテ６００の輪郭情報として複数の輪郭が検出された場合、作業者がモニタ４０上で不要な情報を削除すればよい。

このようにして取得した点Ｓ１の位置（遮光領域ＬＳの外周縁の位置）を、同様の手法により、外形状ＯＳに対応して取得することにより、ステップ加工位置Ｓを取得する。制御ユニット７０は、中心位置ＦＣを基準として、外形状ＯＳ及びステップ加工位置Ｓをそれぞれ極座標（半径ｒ、角度θ）に変換し、図７に示す、度付きレンズの外形加工形状である玉型Ｔ、段付き加工形状であるステップ加工位置ＴＳ、を得る。このとき、制御ユニット７０は、装置２００のステップ加工具による加工径の補正を行い、ステップ加工位置ＴＳの形状の補正を行っても良い。なお、加工具の径等の情報は、予めメモリ７１に記憶されている。この技術に関しては、特開２００６−９５６８４号公報に記載の技術が応用できる。玉型Ｔとステップ加工位置ＴＳは、メモリ７１に記憶される。

また、装置１００は、取得した加工形状を修正する構成を備えている。制御ユニット７０は、モニタ４０からの信号入力により、作業者が手動でステップ加工位置ＳＰＴＳの形状を修正できるモードを呼び出す。図８は、ステップ加工位置を修正する画面を示した図である。モニタ４０には、レンズ像４５０が表示され、また、玉型Ｔ及びステップ加工位置ＴＳがそれぞれグラフィックのラインで表示される。なお、説明の簡便のため、図８では、レンズ像４５０の表示は略されている。作業者は、モニタ４０に表示された操作パネル４１の修正モードスイッチ４１ａを選択し、ステップ加工位置ＴＳを修正する。作業者は、タッチペン５０を用いて、スイッチ等の操作を行う。作業者は、タッチペン５０で、修正を行いたいステップ加工位置ＴＳ上の箇所２点（Ｐ１，Ｐ２）を指定する。点Ｐ１，Ｐ２で挟まれたラインＬｆは、修正可能領域となる。本実施形態では、点Ｐ１と点Ｐ２を結ぶ所定の曲率を持つ曲線であるラインＬｃが現れる。ラインＬｃは、タッチペン５０によるドラッグにより、その曲率を変更可能となっている。このため、作業者は、タッチペン５０で、ラインＬｃをドラッグ（指定）しながら、修正したい形状に変更させる。そして、タッチペン５０をモニタ４０上から離すことにより、ラインＬｃの形状の変更が終了する。再びスイッチ４１ａが選択されると、制御ユニット７０は、修正モードを終了させ、修正後のステップ加工位置ＴＳをメモリ７１に記憶させる。

以上のような構成を備える装置の動作と、眼鏡レンズの加工形状取得方法について説明する。作業者は、リム３１０に保持された備え付けレンズ４００の後面側にパテ（マーク）６００を貼り付ける。このとき、パテ６００は、薄めに貼り付けることが好ましい。これにより、レンズ像の撮影において、パテ６００の輪郭情報のガタツキが抑制できる。そして、作業者は、レンズ４００をリム３１０から取り外し、レンズテーブル２０に載せる。このとき、レンズ４００の前面を上に向ける。作業者は、装置１００を操作し、加工形状の取得を行う。制御ユニット７０は、第１撮影条件及び第２撮影条件によって撮影したレンズ像４５１、４５２からレンズ像４５０を得る。制御ユニット７０は、画像処理により、レンズ像４５０から輪郭情報を抽出し、加工形状（外形状玉型Ｔ及びステップ加工位置ＴＳ）を得る。作業者は、モニタ４０でレンズ像４５０（図８では図示が略されている）とステップ加工位置ＴＳの加工形状とを比較する。加工形状を修正する場合は、スイッチ４１ａを選択して修正を行う。制御ユニット７０が取得した加工形状は、メモリ７１に記憶される。なお、撮影条件を変える必要が無い場合（レンズ４００が可視光の透過率が高い場合）には、一つのレンズ像４５１（又は４５２）から玉型Ｔ及びステップ加工位置ＴＳの加工形状を得ることができる。

このようにして、眼鏡レンズ（備え付きレンズ）にマークを付し、画像処理によって外形状とステップ加工位置とを取得することで、簡単に加工形状を取得できる。また、マークとしてパテ６００を用いることにより、フレーム、レンズ等に汚れがつきにくい。また、パテ６００の再利用性が高まり、コストを抑えることができる。

メモリ７１に記憶されたレンズの加工形状は、装置２００に転送される。装置２００（の制御ユニット）は、加工形状から、加工データ（粗加工軌跡、切り込み加工データ、等）を算出し、各加工具を用いて被加工レンズ（度付きレンズ５００）を加工する。加工されたレンズは、フレーム３００のリムに枠入れ可能となり、使用者によって簡単に度付きレンズへ交換できる。

なお、以上の説明では、装置１００によるレンズ像の撮影条件を撮像素子３３のゲインを変える構成としたが、これに限るものではない。レンズ像から抽出するための輪郭情報等の撮影条件が異なっていればよく、例えば、撮像素子３３のゲインは一定で、照明光源１１の発光光量を変更して撮影条件を変更する構成としてもよい。また、装置１００によるレンズ像の撮影を複数回行う構成としたが、これに限るものではない。レンズの外形状が抽出しやすく、レンズ内側のマークの輪郭状態が抽出し易い条件であれば、レンズ像は一枚でもよい。

また、以上の説明では、レンズ像から取得した玉型、ステップ加工位置を修正する構成としたが、必ずしも必要ない。

また、以上の説明では、マークとして、粘土状の部材を用いる構成としたが、これに限るものではない。備え付けレンズの光透過率を低下させる（好ましくは遮光させる）構成であればよく、光透過率を低下させる特性（遮光特性）を持ったインクをペンで付す構成としてもよい。また、光透過率を低下させる特性を持ったシールを貼り付ける構成としてもよい。

また、度付きレンズの外形加工形状及び段付き加工形状を取得する方法は、図１の照明ユニット１０及び撮影ユニット３０を備える眼鏡レンズ加工形状取得装置１００の使用に限られない。例えば、眼鏡レンズ加工形状取得装置１００は、フレーム３００のリム３１０の設計データを取得し、取得した設計データに基づいてリムの内側境界を取得することでも良い。リム３１０の設計データは、フレーム３００の製造メーカから入手される。リム３１０の設計データを基に、リム３１０の溝Ｇの動径データと、動径データに対する図２（ｂ）の深さＤのデータと、を得ることができる。そして、深さＤのデータが得られれば、これを基にステップ加工位置ＴＳのデータ（例えば、玉型Ｔの幾何中心位置ＦＣに対する極座標データ）を得ることができる。玉型Ｔに関しても、リム３１０に取り付けら備え付けレンズ４００の設計データを取得し、これに基づいて得ることができる。例えば、レンズ４００の設計データをそのまま玉型Ｔとして取得することできる。

このように本件発明は種々の変容が可能であり、これらに関しても、技術的思想を同一にする範囲において、本件発明に含まれる。

眼鏡レンズ加工形状取得装置を説明する図である。 眼鏡フレームと、この眼鏡フレームのリムに備え付けレンズの構成を説明する図である。 眼鏡フレームに備え付けのレンズを度付きレンズに交換した場合の構成を説明する図である。 備え付けレンズからステップ加工位置を取得する手法を説明する図である。 眼鏡レンズ加工形状取得装置で撮影したレンズ像を説明する図である。 レンズ像からステップ加工位置を取得する方法を説明する図である。 眼鏡レンズの加工形状を説明する図である。 ステップ加工位置を修正する画面を示した図である。

１０ 照明ユニット
２０ レンズテーブル
３０ 撮影ユニット
７０ 制御ユニット
１００ 眼鏡レンズ加工形状取得装置
２００ 眼鏡レンズ加工装置
３００ 眼鏡フレーム
３１０ フレーム
４００、５００ レンズ
６００ パテ状部材

Claims (13)

1. 眼鏡フレームのリムに取り付けられている備え付けレンズに代えて、備え付けレンズよりコバが厚い屈折力を持つ度付きレンズをリムに取り付けるための眼鏡レンズ加工形状取得方法は、
   前記備え付けレンズの輪郭を取得するレンズ輪郭取得ステップと、
   前記備え付けレンズがリムに取り付けられた状態で、前記備え付けレンズ面上での、リムの内側境界を取得するリム境界取得ステップと、
   を有し、
   前記備え付けレンズの輪郭に基づいて度付きレンズの外形加工形状を取得し、リムの内側境界に基づいて度付きレンズの段付き加工形状を取得することを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。
2. 請求項１の眼鏡レンズ加工形状取得方法は、備え付けレンズがリムに取り付けられた状態で、リムの内側の境界に沿ってマークを付すマーク付与ステップと、マークが付された備え付けレンズをリムから取り外し、取り外した備え付けレンズを撮影したレンズ像を得るレンズ像取得ステップと、を有し、
   前記レンズ輪郭取得ステップは、前記レンズ像を画像処理してレンズの輪郭を取得し、前記リム境界取得ステップは、前記レンズ像を画像処理してレンズ面に付されたマークの外側の輪郭を取得するステップを含み、取得したマークの外側の輪郭に基づいてリムの内側境界を取得することを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。
3. 請求項２の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記リム境界取得ステップは、レンズの輪郭を取得したときの同一のレンズ像に基づいてマークの外側の輪郭を取得することを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。
4. 請求項２の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記レンズ像取得ステップは、リムから取り外した前記備え付けレンズの輪郭を得るための第１撮影条件でレンズを照明して第１レンズ像を得るステップと、第１レンズ像に対してレンズの内側の輝度が高くなるように調整された第２撮影条件でレンズを照明して第２レンズ像を得るステップと、を含み、前記レンズ輪郭取得ステップは、第１レンズ像に基づいてレンズの輪郭を抽出し、前記リム境界取得ステップは、第２レンズ像に基づいてレンズ面に付されたマークの外側の輪郭を取得することを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。
5. 請求項２の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記マークは、前記備え付けレンズの光透過率を低下させるインクであることを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。
6. 請求項２の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記マークは、前記備え付けレンズの透過率を低下させる特性を持つ高展延性の素材であり、高展延性の素材をリムの内側の境界に沿って貼り付けることを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。
7. 請求項６の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記高展延性の素材は粘着性を有することを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。
8. 請求項１の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記レンズ輪郭取得ステップは、前記備え付けレンズをリムから取り外し、取り外した備え付けレンズを撮影したレンズ像を得るレンズ像取得ステップを含み、レンズ像の輝度変化を検出し、検出した輝度変化を基にレンズの輪郭を取得することを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。
9. 請求項１の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記リム境界取得ステップは、リムの設計データを取得し、取得した設計データに基づいてリムの内側の境界を取得することを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。
10. 請求項２の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記レンズ輪郭取得ステップ及びリム境界取得ステップは、リムから外された前記備え付けレンズをカメラで撮影し、撮影されたレンズ像を画像処理するレンズ撮影装置を使用するステップを含み、前記レンズ撮影装置は、前記備え付けレンズのレンズ像を撮影するための撮像素子を有する撮影ユニットと、画像処理によりレンズ像を基に前記備え付けレンズの輪郭とマークの外側の輪郭とを取得する制御ユニットであって，備え付けレンズの輪郭に対するマークの外側の輪郭の位置を取得するために，備え付けレンズの輪郭に対して所定の内側領域で、レンズ像の輝度が変化する位置を検出する制御ユニットと、を備えることを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。
11. 眼鏡レンズの周縁部を嵌め込む溝が形成されたレンズ枠を有する眼鏡フレームに取り付けられている備え付けレンズに代えて、屈折度数を持つ眼鏡レンズをレンズ枠に取り付けるために、眼鏡レンズの周縁部に行う段付き加工を含むレンズ加工形状を取得する眼鏡レンズ加工形状取得方法は、
    レンズ枠に備え付けレンズが取り付けられている状態で、備え付けレンズの屈折面側であって、眼鏡レンズに代えたときに段付き加工を必要とする屈折面側に、レンズ枠の境界に沿って遮光性を有するマークを付す第１ステップと、前記マークが付された備え付けレンズをレンズ枠から取り外す第２ステップと、前記マークが付された備え付けレンズを照明光にて照明し、備え付けレンズの撮影画像を得る第３ステップと、取得された撮影画像から備え付けレンズの輪郭情報を取得すると共に、前記マークの外側の輪郭情報を取得し、両情報から段付き加工を含むレンズ周縁加工に必要なレンズ加工形状を取得する第４ステップと、を備える、ことを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。
12. 請求項１１の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記第４ステップは、備え付けレンズの輪郭から内側に向かって所定領域内の遮光状態の変化を検出することによって、前記マークの外側の輪郭情報を取得する、ことを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。
13. 請求項１１又は１２の眼鏡レンズ加工形状取得方法において、前記備え付けレンズは可視光の透過率が低下したサングラスレンズであり、前記第３ステップは、備え付けレンズの輪郭を得るために調整された第１撮影条件で備え付けレンズを照明し、照明された備え付けレンズの第１画像を得るステップと、前記第１撮影条件とは異なる第２撮影条件であって，撮影された備え付けレンズの内側の輝度が第１画像よりも高くなるように調整された第２撮影条件で備え付けレンズを照明し、照明された備え付けレンズの第２画像を得るステップと、を含み、前記第４ステップは、前記第１画像から備え付けレンズの輪郭情報を取得し、第２画像から前記マークの外側の輪郭情報を取得する、ことを特徴とする眼鏡レンズ加工形状取得方法。

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