JP3077054U - レンズへの仕上げブロックの自動取り付けのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 眼科レンズなどのレンズに仕上げブロックを
自動的に取り付けるための装置を提供する。 【解決手段】 レンズを運ぶためのサポートと、基準標
識が結像時に区別できる場合は前記レンズの図形画像を
得るため、および／または基準標識が結像時に区別でき
ない場合はレンズの前記光学的特性を計算する場合の基
礎となるレンズのマッピング画像を得るための基準標識
ファインダーと、前記レンズの図形および／またはマッ
ピング画像を処理するためのコンピュータであって、基
準標識の座標をその画像から引き出すことと、基準標識
との前記の事前に決定された幾何学的関係に基づいて、
基準標識の前記座標を用いて、仕上げブロックの前記位
置および方向を決定するコンピュータとからなる装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、眼科レンズなどのレンズに仕上げブロックを自動的に取り付けるた めの装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および考案が解決しようとする課題】

レンズの製作では、正しく切断され、切削され、研磨され、コーティングされ たレンズは縁加工の仕上げ操作へと進み、ここでレンズの縁は縁加工装置で切断 され、レンズがはめ込まれるべきフレームに適合する。縁加工装置内にレンズを 正しく位置決めするには、仕上げブロックをレンズ上の基準標識により規定され た位置および方向でレンズに取り付けるが、仕上げブロックは縁加工装置内にレ ンズを固定し、レンズの方向を必要に応じて維持するために用いられる。

【０００３】 従来は、仕上げブロックを手動でレンズへ取り付けていた。しかし、経験があ り高度に熟練したレンズ製作者にとってさえ、基準標識と正しく見当合わせ（re gistration）をしてブロックをレンズへ手動で取り付けることは難しいことが多 かった。

【０００４】 眼科レンズのブロッキング用装置は当該技術分野において知られており、ビュ ー・ポートを通じて観察するオペレータは、レンズ上の基準標識を装置上のアラ インメント・パターンと手動で整列させることにより装置内にレンズをまず位置 決めし、いったんレンズを正しく位置決めすると、基準標識を基準にして規定さ れた位置で仕上げブロックをレンズに取り付ける。

【０００５】 明らかに、レンズ上の基準標識を装置上のアラインメント・パターンと視覚的 に比較し、レンズを正確に手動で位置決めすることは、時間のかかるプロセスで あり、正しいレンズ・アラインメントを求める場合は経験あるオペレータが必要 である。すべての手動プロセスのように、レンズの位置決めが不正確になること があり、あとで眼鏡が正しく使用されなくなることがある。これはプログレッシ ブ（progressive）レンズおよび二焦点眼科レンズを用いた眼鏡の場合にとくに 重要である。また、レンズ上の基準標識をアラインメント・パターンと視覚的に 比較する必要性があるため、公知の装置は基準標識が不可視であるレンズに対し て使用する場合に不適当となる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の装置にかかわる方法の１つの例によれば、レンズの少なくとも１つの 光学的特性の事前に決定された値または規定値に関連する可視基準標識と不可視 基準標識のどちらか一方を有するレンズに取り付けるべき仕上げブロックの位置 および方向を自動的に決定するための方法が提供されており、前記基準標識に関 して、前記位置および方向は事前に決定された幾何学的関係になっている。この 方法は以下の手順からなる。 （ａ）前記基準標識が結像時に区別できる場合は前記レンズの図形画像を得るこ と、または基準標識が結像時に区別できない場合はレンズの前記光学的特性を計 算する場合に基礎となるレンズのマッピング画像を得ること。 （ｂ）コンピュータが前記図形画像および／またはマッピング画像を処理して、 それらの画像から基準標識の座標を引き出すこと。 （ｃ）前記基準標識に関する事前に決定された前記幾何学的関係に基づき、基準 標識の前記座標を用いて、仕上げブロックの前記位置および方向を決定すること 。

【０００７】 したがって、本考案の装置にかかわる方法にしたがって、レンズの図形画像お よび光学的特性は、レンズの基準標識の位置を見つけるためと、レンズ製作者に よって規定されるか、または事前に決定されたような基準標識に対する位置およ び方向で、仕上げブロックをレンズに自動的に取り付けるためにコンピュータに よって解析される。

【０００８】 もっとも単純なケースでは、基準標識は、仕上げブロックを取り付けるべき位 置および方向を示すあらかじめ印刷されたマークの形式であればよい。たとえば 、シングルビジョン（single vision）レンズの場合、そのようなマークはレン ズの光学的中心にあり、レンズの円柱軸に沿っていればよい。同様に、仕上げブ ロックのマークは二焦点レンズの光学的中心にあればよく、仕上げブロックの方 向はレンズの二焦点セグメントの位置を基準にして規定される。プログレッシブ レンズでは、仕上げブロックは印刷された合わせ十字の形式になっていることが 知られている。

【０００９】 代わりに、基準標識は結像時に区別可能なその他のマークまたは領域の形式に なっていればよく、この点に関して、仕上げブロックの位置および方向は規定さ れている。たとえば、二焦点レンズでは、そのような特定領域はレンズの二焦点 セグメントであり、プログレッシブレンズでは、隠しマークを使用することがで きる。

【００１０】 しかし、仕上げブロックを取り付けるレンズが印刷されておらず、または図形 的に結像できるその他の基準標識を有する場合、レンズの少なくとも１つの光学 的特性のマッピングを行なって、基準標識を引き出すことができるが、これらの 標識を基準とする仕上げブロックの位置および方法はあらかじめ規定されている ことが条件となる。たとえば、シングルビジョンレンズの場合、光学的屈折力の マッピングにより、プリズム屈折力の値が０になっているレンズの光学的中心と 、そこを通る円柱軸の方向を決定することができる。球面屈折力、円柱屈折力、 および規定プリズム屈折力を有するシングルビジョンレンズでは、基準標識はプ リズム屈折力が所定値になり、かつ円柱軸とプリズム軸が所定の相互の角度方向 になる位置であればよい。印刷された基準標識がないプログレッシブレンズでは 、球面屈折力マップと円柱屈折力マップを得ることができ、これによりレンズの 光学的中心を決定することができ、遠近視点の正確な位置を所定値および所定の 遠近瞳孔間距離にしたがって確定することができる。これはすべてプログレッシ ブレンズの基準標識を構成することになり、この基準標識に基づいて、本来の処 方にしたがってレンズに取り付けられる仕上げブロックの位置および方向を計算 することができる。

【００１１】 本考案によれば、レンズの少なくとも１つの光学的特性に関連する可視基準標 識と不可視基準標識のどちらか一方を有するレンズに取り付けられる仕上げブロ ックの位置および方向を自動的に決定するための装置が提供され、前記基準標識 に関して、前記位置および方向はあらかじめ決定された幾何学的関係になってい る。この装置は以下の要素から構成されている。 前記レンズを運ぶためのサポートと、 前記基準標識が結像時に区別できる場合は前記レンズの図形画像を得るため、お よび／または基準標識が結像時に区別できない場合はレンズの前記光学的特性を 計算する場合の基礎となるレンズのマッピング画像を得るための基準標識ファイ ンダーと、 前記レンズの図形および／またはマッピング画像を処理するためのコンピュータ であって、基準標識の座標をその画像から引き出すことと、基準標識との前記の 事前に決定された幾何学的関係に基づいて、基準標識の前記座標を用いて、仕上 げブロックの前記位置および方向を決定することを目的とするコンピュータ。

【００１２】 基準標識ファインダーは、結像部とマッピング部の片方または両方から構成す ることができる。後者の場合、これらの部は、装置の結像モードとマッピング・ モードのどちらかにより１つの光軸に沿ってレンズの図形的結像またはマッピン グを行なうための１つの共通設定で配置することができ、あるいはむしろこれら の部は装置の２つの別々の結像ステーションおよびマッピング・ステーションの 形式にすることができる。

【００１３】 基準標識ファインダーの結像部は、加工対象のレンズの印刷された基準標識ま たは隠れ基準標識を明確に区別可能な図形画像を提供することができる適当な光 学素子であればよい。そのような光学素子は暗視野レンズまたは明視野レンズの 照明に基づくか、または影結像光学素子の形式であればよい。

【００１４】 基準標識ファインダーのマッピング部は、レンズの下記光学的特性、すなわち 、球面屈折力、円柱屈折力、円柱軸、プリズム屈折力、プリズム軸、コマ、局所 レンズ特性のうち少なくとも１つをマッピングすることが光学素子であればよい 。そのような光学素子によって得られたマップは、幾何学的レンズ・レイアウト 、二焦点セグメント・レイアウト、遠近視点の位置などに関する情報も提供する ことができる。

【００１５】 レンズの結像およびマッピングを使用することは、光学関係の店の検査を目的 としてよく知られていることに留意すべきである。しかし、本考案者の知る限り において、レンズ上の可視基準標識または不可視基準標識の自動的な決定に基づ いて、レンズに仕上げブロックを自動的に取り付ける目的で仕上げブロックの位 置および方向を自動的に決定するために、公知のいずれの技術も決して用いられ たことがなかった。

【００１６】 前記に鑑み、本考案の装置は、仕上げブロックをレンズへ自動的に取り付ける のに役立つだけでなく、従来のマッピング機能およびレンズメーター機能を提供 することもできることは明らかである。本考案の装置は、レンズの幾何学的中心 を決定することと、レンズの縁を見つけることと、フレームへの自動的なレンズ はめ込みを行なうことを目的として使用することもできる。

【００１７】 本考案の装置はコンパクトかつ可搬型にすることができ、テーブル、作業台、 またはその他のサポート上に置いたり、ユーザーが座りながら操作したりするこ とが可能である。

【００１８】 本考案は、縁加工装置で縁を切断し仕上げることが必要なレンズへ仕上げブロ ックを自動的に方向決定し取り付ける場合にとくに有用である。ただし、本考案 は決してこの特定用途に限定されるものではなく、研削および研磨を行なうべき 未加工レンズにホルダーまたは表面ブロックを取り付けるためにも使用すること ができることを理解すべきである。

【００１９】

【考案の実施の形態】

本考案を理解し、それが実用上どのように実施することができるかを知るため に、以下、添付図面を参照しつつ、非制限的な例にすぎない好ましい実施態様を 説明する。

【００２０】 図１は、レンズＡに取り付けられる仕上げブロック１の位置および方向を決定 し、仕上げブロックをレンズＡに取り付けるための装置を図示しており、レンズ Ａはその少なくとも１つの光学的特性の事前に決定された値または規定値に関連 する可視基準標識か不可視基準標識のどちらかを有する。仕上げブロック１をレ ンズＡに取り付けるべき位置および方向は、この基準標識とのあいだに規定され た、または事前に決定された幾何学的関係がある。

【００２１】 図１に見られるように、この装置は光軸Ｏを有し、一般的に以下の要素から構 成される。 レンズＡをクランプするためのクランピング装置４を具備するレンズサポートプ レート３であって、レンズＡを少なくとも２つの作業位置、すなわち、この装置 の光軸Ｏにおける結像位置と光軸Ｏから離れた非結像位置へ移動させるようにＹ 方向に動かすことができるもの。 基準標識が結像時に区別できる場合はレンズＡの図形画像を得るうえで、および ／または基準標識が結像時に区別できない場合はレンズの前記光学的特性を計算 する場合に基礎となるレンズのマッピング画像を得ることにより、レンズＡを加 工するための全般的に符号５として指定される基準標識ファインダー５。 プラスチックまたは金属のブロック状の仕上げブロックと、その端に取り外し可 能に取り付けられた接着パッド１３を具備するブロッキング部１０、ならびに、 Ｘ、Ｚ、およびθの各方向にブロッキング部１０を、仕上げブロックを非結像位 置にあるレンズＡまで、レンズＡの基準標識を基準にして規定されている位置お よび方向に、移動させることができる全般的に符号１４として指定される仕上げ ブロック変位機構。

【００２２】 図１に示される装置は、さらに装置の前記構成部品を支持する主フレーム１２ から構成されており、装置を収納するためのハウジングがあってもよい。

【００２３】 レンズサポートプレート３をＹ方向に移動できるようにするために、レンズサ ポートプレート３には直線アクチュエータ付き駆動モーター１５が備えられてい る。仕上げブロック変位機構１４は、直線アクチュエータ付き駆動モーター１６ および１７と、ブロッキング部１０のそれぞれ直線変位用および回転変位用の回 転アクチュエータ付き駆動モーター１８とから構成されている。

【００２４】 図１に示す装置の基準標識ファインダー５には、レンズ結像光学素子およびレ ンズマッピング光学素子の両方が含まれ、これらの構成部品は図１には具体的に 示されていないが、レンズサポートプレート３の片側または両側における装置の 光軸Ｏに沿って配置されている。基準標識ファインダーには、さらにレンズ結像 光学素子および／またはレンズマッピング光学素子から画像を捕らえる（captur e）ための画像取り込み装置２０が含まれる。

【００２５】 レンズ結像光学素子は、レンズの高品質図形画像に印刷マークまたは隠しマー クの形式で基準標識を与えることができるどんなシステムでもよい。たとえば、 それは暗視野または明視野レンズの照明を伴う光学素子または影結像光学素子（ shadow imaging optics）でもよい。

【００２６】 レンズマッピング光学素子は、基準標識を引き出すことができる球面屈折力、 円柱屈折力、円柱軸、プリズム屈折力、プリズム軸、コマ（coma）、局所レンズ 特性のいずれかのマップを提供することができる光学素子であればよい。そのよ うな基準標識は、レンズの光学的中心の座標、その円柱軸の方向、遠近視点の座 標などであればよい。レンズマッピング光学素子は、せん断干渉計、モアレ干渉 計（高崎 Ｈ．(Takasaki, H.）著「モアレ分布状態」応用光学（Appl. Opt.） 、９,１４６７(１９７０)、応用光学（Appl. Opt.）、１２,８４５(１９７３） などを参照）、シャック・ハートマン試験光学的設定（シャック アール．ビー ．およびビー．シー．プラット（Shack R.B. & B.C. Platt）著「両凸状ハート マン・スクリーン」日本光学会 Ａｍ．（J. Opt. Soc. Am.）６１,６５６(１９ ７１)などを参照）の形式によるか、または、むしろ格子分析測定・マッピング （ＧＡＭＭＡ）法のための共同出願中のイスラエル特許出願第１３０４６５号明 細書に開示された光学的設定の形式で構築することができる。

【００２７】 画像取り込み装置２０は、結像カメラレンズ２２を備えており、このカメラレ ンズは、レンズ結像光学素子および／またはレンズマッピング光学素子によって 得られる加工済みレンズＡの画像を、結像カメラ（ＣＣＤ、ＣＩＤ、またはＣＭ ＯＳチップ）の光検出素子上に投影することを目的とした、装置の光軸Ｏと一致 する光軸を有するＣＣＤカメラ、ＴＶカメラ、静止画カメラ、ＣＩＤカメラ、ま たはＣＭＯＳカメラであればよい。カメラレンズ２２は、実際に平行な光線上で レンズＡの前表面の結像を行なう大きな焦点深度をもつテレセントリック（tele centric）レンズまたは望遠レンズの形式で構築するのが好ましい。

【００２８】 図１に示す装置は、フレームグラバー（frame grabber）２５を備え、さらに それを介して画像取り込み装置２０の出力に接続されているコンピュータ２４、 入出力ボード２６、ディスプレイ２７、および、ユーザーが加工対象のレンズＡ に関するコンピュータ識別および規定情報に入力したり、装置のさまざまな機能 を選択的に制御したりするキーボード２８からも構成されている。コンピュータ ２４には以下を目的とした適当なソフトウェアが組み込まれている。 装置の全体的な性能を制御する。 レンズＡの基準標識の正確な座標だけでなく、レンズＡの形状、寸法、方向、お よび当該レンズに関して必要なその他の情報を決定するために、レンズ結像光学 素子およびレンズマッピング光学素子から得た図形画像およびマッピング画像を 処理する。 基準標識に関する事前に決定された幾何学的関係に基づき、基準標識の座標を用 いて、仕上げブロック１をレンズＡに取り付ける位置および方向の座標を決定す る。 サポートプレート３およびブロッキング部１０を操作して、仕上げブロック１を コンピュータにより決定された位置および方向のレンズＡに取り付ける。

【００２９】 装置をフレームへのレンズはめ込み用に設計するときは、コンピュータ２４に は、フレームトレーサーからデータを受け取ることを可能にしてくれるインタフ ェースを装備して、レンズ図形画像またはレンズマッピング画像とフレームトレ ーサーからのデータの両方をさらに処理し、さらに、規定の方法によりレンズパ ータンへ自動的にフレームを合わせることを可能にする。

【００３０】 図２、図６、および図１２は、図１に一般的に示す装置のさまざまな実施態様 を示しており、これらの実施態様では基準標識ファインダーの特定の構造がさま ざまな種類の基準標識を有するレンズを加工するために使用されている。

【００３１】 図２に示す装置では、基準標識ファインダー５はレンズ結像光学素子（図示せ ず）を含み、基準標識が幾何学的に区別可能な形状を呈しているレンズを加工す ることを目的としている。したがって、基準標識は仕上げブロック１をレンズＡ に取り付けるべき位置および方向を示す印刷マークの形式であればよい。代わり に、基準標識は、プログレッシブレンズにおける、または二焦点レンズの二焦点 部におけるその他の印刷マークまたは隠しマークの形式でもよく、それらのマー クを基準にして、仕上げブロック１をレンズに取り付ける位置および方向が規定 されるか、または事前に決定される。

【００３２】 図２に示す装置では、レンズ結像光学素子は、参考として添付していているヨ ーロッパ特許第０８５６７２８号明細書に記述された自己補正結像影写真法の光 学的設定の形式となっている。レンズ結像光学素子は、点照射源３１の形式によ る照明手段を有し、レンズＡを照明する照射を光軸Ｏに沿って適切に、好ましく は幅広く行なう。点照射源３１は寸法をできるだけ小さくし、それによって高解 像度の測定結果を得ることができることが望ましい。たとえば、点照射源３１は 焦点合わせ光学素子３３およびピンホール３４を具備するダイオードレーザ３２ の形式であればよい。レンズ結像光学素子は、さらに光線偏向素子３６と平行化 レンズ３８、および投影スクリーン４０から構成されている。光線偏向素子３６ は、普通のビームスプリッターの形式であればよい。投影スクリーン４０は、広 範性（diffusing）、冷光性（luminescent）、または燐光性（phosphorescent） の表面、あるいは、あらゆる種類の後散乱性表面の形式であればよい。カメラレ ンズ２２は、照射源３１と光学的に一致している、つまり、光学要素Ａから光学 的に等距離にある。

【００３３】 レンズ結像光学要素を操作するとき、平行化レンズ３８は照射源３１からの照 射光線を平行化して、カメラレンズ２２と協働して平行光線でレンズＡの結像を 行なう。平行化された入射により照明された加工済みレンズＡは、投影スクリー ン４０上に影パターンを形成する。影パターンにおける明るさの分布は、レンズ Ａの光学屈折力とレンズの基準標識によって生じる局所屈折力および透明偏差と によって変わる。カメラレンズ２２は点照射源３１と光学的に一致しており、レ ンズＡの画像を形成する光線は、レンズＡを照明している入射光と同じ光路に沿 って伝播する。結果として、基準標識の相対的寸法およびレンズＡの縁を基準に した基準標識の配置は、画像取り込み装置２０によって得られた影パータンの画 像においてゆがみのない状態のまま、すなわち、レンズ表面上におけるのとまっ たく同じである。これにより、コンピュータ２４は基準標識２４の座標を計算し 、さらに仕上げブロック１をレンズＡに取り付ける位置および方向をその後に決 定することができる。印刷マークや隠しマークをそれぞれの表面にもつ二焦点レ ンズおよびプログレッシブレンズからの影パターンの画像例をそれぞれ図３、図 ４、および図５に示す。

【００３４】 図６は、本考案の装置の別の実施態様を示しており、ここでは基準標識ファイ ンダー５はレンズの光学屈折力の測定およびマッピングのためのレンズマッピン グ光学素子（図示せず）を含み、図２に関して先に説明したように基準標識が結 像したときに幾何学的に区別可能ではないレンズを加工することを目的としてい る。そのようなレンズでは、およびそれらの種別次第では、レンズの光学的中心 の座標、レンズの円柱軸の方向、遠近視点の座標などであればよい基準標識は、 仕上げブロックをレンズに取り付けるべき位置および方向を決定する場合の基礎 になるマッピング画像または光学的屈折力マップから引き出すことができる。

【００３５】 図６に示す装置では、レンズマッピング光学素子は、主フレーム１２に静止搭 載された拡散型光源５２と、パターンサポーティングプレート５６上のコントラ ストマッピングパターン５４とから構成されている。拡散型光源５２は、加工済 みレンズに下から比較的均一な照射を行なうことができるどんな種別でもよく、 拡散型要素を有するバックライト照明ＬＥＤマトリックスの形式であるのが好ま しい。マッピングパターン５４は、鉱物ガラス、乳白色ガラス、すりガラス、紙 など透明材料または半透明材料からできた基板上に印刷または彫り込むことがで きる。このパターンは、既知の寸法をもち、かつ既知の相互配置になっている規 則的に順番が決められた数多くの点、線、または円の形式になっていればよく、 放射状の線をもつ同心円パターン、互い違いに配置された正方形、原点を通る線 が強調表示された規則正しい格子などであればよい。

【００３６】 サポーティングプレート５６を具備するマッピングパターン５４は、モーター ６０によって駆動される直線アクチュエータ５９を具備するスライダー上に可動 式に取り付けられており、軸Ｚに沿って上下動する。これにより、装置は光学的 屈折力の幅広い範囲でレンズを加工することができ、その結果レンズの屈折力が 強くなるほど、マッピングパターン５４からレンズまでの距離が短くなる。

【００３７】 図６に示す装置では、カメラレンズ２２は狭い、好ましくはピンホールの入口 瞳孔（図示せず）を有する。

【００３８】 図６に示す装置のレンズマッピング光学素子を操作するとき、パターン５４を 照明し、かつそれによって拡散される照明器５２からの照射はレンズＡを通過し てカメラレンズ２２に向かう。パターン５４の各点は分散型照明器５２からの幅 広い範囲の光線によって照明されるが、カメラレンズ２２の入口瞳孔に焦点があ っている光線だけが画像取り込み装置２０に向かってそれらの点を通過し、それ によってパターンの少なくとも一部分の各点の画像と、結果的にはレンズＡの光 学的屈折力マップとを生成する。この場合の光線追跡（ray tracing）は、当業 者にとって既知のシャック／ハートマン法の光線追跡に数学的に相当し、この方 法のために開発された数学はシャック／ハートマン法の結果に類似した結果を生 じる屈折力測定の方法に応用することができる。前記種類のレンズマッピング光 学素子を用いた眼科レンズの検査において、ＣＣＤカメラにより記録されたマッ ピング画像の例を図７および図８に示す。これらの図は、１つのパターンの画像 を表しており、このパターンは基礎の球面屈折力とセグメント追加屈折力とを有 する二焦点レンズ（図７参照）を通して記録され、さらにプログレッシブレンズ （図８参照）を通して記録された規則正しい正方形格子である。

【００３９】 コンピュータ２４は図６に示す装置に装備され、前記のように得られたマッピ ングパターン画像を処理することと、パターン制御点および／または線を識別す ることと、それらの測定座標および／または形式をレンズＡなしで生成され、か つコンピュータのメモリに記憶されたパターン画像の測定座標および／または形 式と比較することを行なうための専用ソフトウェアを組み込んでいる。レンズＡ によって生じたパターン画像の測定変形により、レンズの屈折特性の計算が可能 である。球面屈折力によりパターンが拡大され、円柱屈折力によりパターンの変 形が生じ、この変形の方向は円柱軸の方向を示している。プリズム屈折力により 、コンピュータ・メモリに記憶されたパターン画像の点の位置を基準にしてそれ らの点の平行変位が生じる。この変位の方向はプリズム軸の方向を示している。 プリズム屈折力は次の公式により計算することができる。

【００４０】

【数１】

【００４１】 ここでｒおよびＲは、それぞれレンズＡに当たる光線およびパターン５４の放射 座標であり、ＢはレンズＡとパターンとの間の距離である。

【００４２】 レンズ屈折力の測定およびマッピングをより正確に行なうには、マッピングパ ターンの画像を２つの異なる位置で捕らえるべきであり、それらの画像の分析は ２つのパターン画像の制御点の測定座標を、レンズＡなしで得られ、かつコンピ ュータメモリに記憶されている対応するパターン画像と比較することにより行な うべきである。これにより、規定された光学的特性、たとえば規定された局所屈 折力と、局所円柱軸およびプリズム軸の相互方向とを有する加工済みレンズＡ上 の基準点の座標、すなわち仕上げブロック１をレンズＡに取り付けるべき位置お よび方向とが計算される。

【００４３】 レンズ屈折力マッピングモードで動作する装置の出力は、図９〜１１に示すよ うに、形態的球面屈折力マップおよび形態的円柱屈折力マップの形式で行なうこ とができる。図９および図１０は、眼科用プログレッシブレンズの球面屈折力マ ップおよび円柱屈折力マップをそれぞれ示しており、図１１は、シングルビジョ ンレンズのプリズム屈折力マップを示している。前記種類のレンズマッピング光 学素子の詳細は、参考例としてイスラエル特許出願第１３０４６５号明細書に見 ることができる。

【００４４】 図１２は、本考案のさらに特定の実施態様による装置を示しており、ここでは 基準標識ファインダーが図２の実施態様におけるようなレンズ結像部と、図６の 実施態様におけるようなレンズマッピング部の両方を含んでいる。レンズ結像部 では、レンズＡの正確な幾何学的位置と、レンズＡがプログレッシブレンズであ れば印刷マークまたは隠しマーク、レンズＡが二焦点レンズであれば二焦点セグ メント、レンズＡがシングルビジョンレンズであれば幾何学的中心という各形式 による基準標識とを決定することができる。また、レンズ結像部では、レンズＡ の形状および寸法を決定することもできる。レンズマッピング部では、レンズの あらゆる点における球面屈折力、円柱屈折力、プリズム屈折力、円柱軸方向、プ リズム軸方向、およびレンズの光学的中心の正確な座標など、レンズの光学的特 徴を決定することができ、これらの特徴はすべてレンズの基準標識を構成するこ とことができる。図１２に示すような１つの装置においてレンズの図形結像部と レンズマッピング部を組み合わせると、考え得るすべてのレンズ種別について、 基準標識を決定することができ、結果的に仕上げブロックをレンズＡに取り付け るべき位置および方向の座標を決定することができる。

【００４５】 図１２の装置では、レンズＡの上に配置された基準標識ファインダー５の光学 的構成部品は図２の実施態様における場合と基本的に同じであり、レンズＡの下 に配置された光学的構成部品は図６の実施態様における場合と基本的に同じであ るが、レンズＡの下に配置されたマッピングパターン５４に加えて、装置には光 軸Ｏから離れた非動作位置７０ｂとマッピングパターン５４の上にある光軸Ｏ上 の動作位置７０ｂとを有する拡散式または後散乱式スクリーンが含まれる点が異 なっている。この目的に向けて、スクリーン７０はモーター７４により駆動され るスライダー７２に搭載され、これによりスクリーン７０をＹ方向に変位するこ とが可能である。

【００４６】 つぎに、図１３、図１４、図１５、および図１６を参照しながら、仕上げブロ ック１を搭載するブロッキング部１０と、本考案の装置の実施態様において使用 される前記ブロッキング部１０とレンズサポートプレート３とのあいだの相対的 変位を行なう機構とをさらに詳しく説明することにする。

【００４７】 図１３は、スライダー７６に可動式に取り付けられたレンズサポートプレート ３を示しており、このスライダーの直線アクチュエータはモーター１５によって 駆動され、レンズサポートプレート３をＹ軸に沿って移動させる。図１３は、ブ ロッキング部１０を搭載し、かつモーター１７によって駆動される直線アクチュ エータ８２に接続されたスライダー８０からなる仕上げブロック変位機構１４を さらに示しており、この機構はブロッキング部をＺ軸に沿って移動させるための ものである。仕上げブロック変位機構１４は、直線アクチュエータ８２およびモ ーター１７を具備したスライダー８０を搭載し、かつモーター１６によって駆動 される直線アクチュエータ８６に接続されたスライダー８４も備え、仕上げブロ ック１０をＸ軸に沿って移動させる。仕上げ変位機構１４は、さらに、ブロッキ ング部１０内に収納され、かつスプリング・カップリング８７によって取り外し 可能に仕上げブロック１が取り付けられたシャフト（図示せず）を有するモータ ー１８からもなり、これは仕上げブロック１をＺ軸を中心にしてθ方向に回転運 動させるためのものである。

【００４８】 図１５および図１６に見られるように、ブロッキング部はさらに仕上げブロッ クマニピュレータ８８を具備しており、これはパッド１３が仕上げブロック１を 取り付けるべきレンズＡに下方向に面している垂直動作位置と、パッド１３が操 作者に面し、それにより操作者に都合のよい位置で仕上げブロックの手動装填を 可能にしてくれる非動作位置とのあいだで、ブロッキング部１０の回転を可能に するものである。この目的に向けて、マニピュレータ８８は、ブロッキング部１ ０が固着して取り付けられた回転軸９０と、ブロッキング部１０に取り付けられ たロール９２と、スライド８４に取り付けられるか、または装置のメインフレー ム（図１５および図１６では示されていない）上に静止して固定されたくさび９ ４とを含む。このような構造は、Ｚ軸に沿って移動するスライド８０上の回転軸 ９０を中心として仕上げブロックマニピュレータ８８を８０〜１００°だけ回転 させ、図１６に示されているとおりマニピュレータ８８を上位置に固定させる。 この非動作位置は、通常は、仕上げブロックが装填されるときのブロッキング部 の開始位置とすべきであり、さらに仕上げブロックがレンズＡに取り付けられた あとブロッキング部１０によっても占められるべきである。

【００４９】 変位機構に関しては、それらが図１３、図１５、および図１６を参照して、上 述した設計とは異なる適切な設計を行なうことができ、レンズサポートプレート ３と仕上げブロック１とのあいだで相対的な直線変位および回転変位を行なうこ とを述べる。たとえば、図１４に示すように、レンズサポートプレート３はＸ方 向およびＹ方向における変位を可能にしてくれる直線アクチュエータおよびモー ターと、レンズＡをθ方向に回転させることができる機構とを具備したＸ−Ｙテ ーブル１００の形式で構築することができる。この場合、ブロッキング部１０は Ｚ方向にだけ変位可能であればよい。また、レンズサポートプレートと仕上げブ ロックは、どちらも直線変位機構だけを有することができるが、これらが相対的 回転変位を行なうことは、仕上げ操作をレンズに対して行なうときに、レンズの 方向を登録してから、登録データを使用することで避けることができる。

【００５０】 また、アクチュエータおよび前記変位を行なう場合に用いられるモーターは任 意の適当な種類であればよい。たとえば、アクチュエータ８２、８６、および９ ６は、タイミングベルト、ラック−アンド−ピニオン、ねじ−ナット式アクチュ エータなどの形式で構築することができる。モーター１５、１６、１７、および １８は任意の適当な種類であればいいが、好ましくは、Ｘ、Ｙ、およびθ方向の 変位を受け持つモーター１５、１６、および１８は変速式モーターまたはサーボ モーターとし、モーター１７はＤＣモーターとする。

【００５１】 モーター１５、１６、１７、および１８は、すべてインターフェースボード２ ６を介してコンピュータ２４に接続され、前記変位をそれぞれの時間に行なうよ うコンピュータによって制御される。

【００５２】 動作上、図１、図２、図６、および図１２を参照して説明した実施態様による 装置の初期状態では、レンズサポートプレート３とブロッキング部１０がそれぞ れの非動作位置にある。レンズサポートプレート３の非動作位置では、そのレン ズクランピング装置４が開いた状態であり、ブロッキング部の非動作位置は装置 の光軸から離れている。レンズＡを加工するために、操作者は接着パッド１３を 具備する仕上げブロックをブロッキング部へ手で装填し、レンズＡをサポートプ レート３に置き、ここでレンズＡはレンズクランピング装置４によって固定され る。仕上げブロック１には水平な基準線（各図には示されていない）があり、こ の基準線があらかじめ決められた方法により定位されるようオペレータは仕上げ ブロック１を装填する。オペレータはさらにキーボード２８を介して、加工対象 のレンズに関するすべての必要情報をコンピュータ２４に入力する。レンズに縁 加工を行なう場合は、レンズを取り付けるフレームに関する情報もコンピュータ に入力すべきである。これは、たとえば、特定のレンズおよび特定のフレーム形 状に対応するジョブ番号をコンピュータに入力することにより行なうことができ る。コンピュータ２４は指定のジョブ番号をメモリに記憶されたフレームに関す るデータと照合するか、またはフレームトレーサまたはその他の外部ソースから 当該情報を取得する。コンピュータメモリには、レンズ上の基準標識を基準にし て仕上げブロックをレンズへ取り付けるべき位置および方向に関する情報も入っ ている。操作者はキーボード２８を介して装置を起動する。サポートプレート３ はレンズＡを結像位置へ移動させ、ここでレンズの幾何学的中心は装置の光軸Ｏ の近くに位置する。つぎに、基準標識ファインダー５は、レンズＡの基準標識が 結像時に区別可能な種類にレンズＡが該当すれば、レンズＡを図形的に結像させ ることによりレンズＡを加工し、または、レンズＡの基準標識が結像時に区別可 能でない種類にレンズＡが該当すれば、レンズＡのマッピング画像を得ることに よりレンズＡを加工する。レンズの図形画像および／またはそのマッピング画像 はフレームグラバー２５を介してコンピュータ２４に転送され、コンピュータ２ ４は専用プログラムにしたがってそれらの画像を解析し、レンズＡの基準標識お よび縁を決定し、レンズＡの寸法およびその基準標識の位置をフレームの形状、 寸法、および中央点位置と比較して加工済みレンズをフレームにはめ込むことを 行なう。コンピュータはさらにこの情報を用いて、仕上げブロック１を加工済み レンズＡに取り付けるべき位置と、仕上げブロック１の角度方向とを計算する。

【００５３】 仕上げブロックの位置およびレンズの基準標識を基準にした仕上げブロックの 方向は、仕上げブロックを取り付けるべきレンズＡの種別によって変わり、それ らを決定する方法はレンズが有する基準標識の種類によってつぎのように変わる 。 基準標識がレンズの光学的中心とその円柱軸の方向を示す三つの印が付けられた 点の形式によるシングルビジョンレンズの場合、仕上げブロックの位置は好まし くはレンズの中心点になり、仕上げブロックの水平基準線は印の付いた点を通る 線に平行か、または規定の角度になっている。この場合、装置は好ましくは図２ および図１２におけるようなレンズ結像光学素子の形式による基準標識ファイン ダーと一緒に使用すべきである。 基準標識が印されていないシングルビジョンレンズの場合、仕上げブロックは、 基準標識ファインダーが図６および図１２におけるようなレンズ結像光学素子の 形式となっている装置によって決定される光学的中心か、プリズム屈折力が０値 となるレンズ上の位置か、または、光学的中心を基準にして規定の配置になって いる点に位置すべきであり、仕上げブロックの水平基準線の方向は円柱軸に沿う か、または円柱軸に対して規定角度になっている。 基準標識が印されておらず、規定の球面屈折力、円柱屈折力、およびプリズム屈 折力を有し、円柱軸とプリズム軸とのあいだに規定の角度があるシングルビジョ ンレンズの場合、基準標識ファインダーが図６および図１２におけるようなレン ズ結像光学素子の形式になっている装置を使用すべきであり、これは規定値のプ リズム屈折力を有し、かつ円柱軸とプリズム軸との間に規定角度をなす位置を決 定するためであり、この点に関して仕上げブロックの位置および方向はレンズ製 造の処方にしたがってその後に計算される。 二焦点セグメントを基準標識として使用することが好ましい二焦点レンズの場合 、装置は図２および図１２におけるようなレンズ結像光学素子の形式による基準 標識ファインダーと好ましくは一緒に使用すべきであり、これは二焦点セグメン トの正確な位置および方向を決定するためであり、この点に関して仕上げブロッ クの位置および方向はレンズ製造の処方にしたがってその後に計算される。 基準標識は印刷された合わせ十字および中心線の形式になっているプログレッシ ブレンズの場合、装置は図２および図１２におけるようなレンズ結像光学素子の 形式による基準標識ファインダーと好ましくは一緒に使用すべきであり、仕上げ ブロックの位置は合わせ十字上となり、仕上げブロックの水平基準線はレンズ中 心線と平行となる。 印刷マークがないプログレッシブレンズの場合、隠しマークを基準標識として使 用することができ、装置は図２および図１２におけるようなレンズ結像光学素子 の形式による基準標識ファインダーと好ましくは一緒に使用すべきであり、これ は隠しマークの正確な位置を見つけることによりレンズの方向を決定するためで あり、この点に関して仕上げブロックの位置および方法はレンズ製造の処方にし たがってその後に計算される。 印刷された基準標識または隠し基準標識がないプログレッシブレンズの場合、基 準標識ファインダーが図６および図１２におけるようなレンズ結像光学素子の形 式になっている装置を使用すべきであり、これは球面屈折力マップおよび円柱屈 折力マップに基づいてレンズの光学的中心を決定するためと、規定値および規定 遠近瞳孔間距離にしたがって遠近視点の正確な位置を見つけることによりレンズ の方向を決定するためであり、この点に関して仕上げブロックの位置および方法 はレンズ製造の処方にしたがってその後に計算される。

【００５４】 図１７および図１８は、本考案の装置のさらなる実施態様を示しており、この 装置は一対のレンズの加工およびフレームへのはめ込みを目的としている。この 実施態様では、基準標識ファインダー５は前記の設計またはその他の適当な設計 であればよい。

【００５５】 装置はレンズサポートプレート１１０およびブロッキング部１１１を有する。 サポートプレート１１０はＸ軸に沿って移動することができ、ブロッキング部１ １１はＹ方向およびＺ方向に移動することができる。レンズサポートプレート１ １０は２つの独立したクランピング装置１１２および１１４を有し、これらはレ ンズＡ１およびＡ２の両方と眼鏡フレームＦ１およびＦ２をクランプすることが できる。

【００５６】 眼鏡フレームＦ１およびＦ２を加工すると、正確なフレーム形状と瞳孔間距離 の測定結果とが得られ、レンズＡ１およびＡ２を加工すると、とりわけフレーム の測定結果に基づいて決定された位置および方向に仕上げブロックが取り付けら れる。

【００５７】 図１７および図１８に示すような装置の構成は、図２、図６、および図１２に 関して上述した方法でレンズ対と眼鏡フレームとを加工することができ、これに よりフレームに関する追加情報がなくてもフレームへのレンズはめ込みが可能で ある。

【００５８】 本考案の装置と、とくにそれらの光学的設定および移動機構は、本考案の範囲 内において、前述の例における特徴とは異なる特徴を有することがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかわる仕上げブロックをレンズに自
動的に取り付ける装置の概略図である。

【図２】本考案の一実施態様にかかわる仕上げブロック
をレンズに自動的に取り付ける装置の概略図である。

【図３】図２に示す種類の装置によって得られるレンズ
の図形画像である。

【図４】図２に示す種類の装置によって得られるレンズ
の図形画像である。

【図５】図２に示す種類の装置によって得られるレンズ
の図形画像である。

【図６】本考案の他の実施態様にかかわる仕上げブロッ
クをレンズに自動的に取り付ける装置の概略図である。

【図７】図６に示す種類の装置によって得られるレンズ
のマッピング画像である。

【図８】図６に示す種類の装置によって得られるレンズ
のマッピング画像である。

【図９】図６に示す種類の装置によって得られるレンズ
の光学的屈折図である。

【図１０】図６に示す種類の装置によって得られるレン
ズの光学的屈折図である。

【図１１】図６に示す種類の装置によって得られるレン
ズの光学的屈折図である。

【図１２】本考案のさらに他の実施態様にかかわる仕上
げブロックをレンズに自動的に取り付ける装置の概略図
である。

【図１３】図１に示す装置のブロッキング部の概略図で
ある。

【図１４】図１３に示すブロッキング部の代替的実施態
様の概略図である。

【図１５】図１３に示すブロッキング部の仕上げブロッ
ク・マニピュレータの概略図である。

【図１６】図１３に示すブロッキング部の仕上げブロッ
ク・マニピュレータの概略図である。

【図１７】本考案のさらに別の特定の実施態様による仕
上げブロックをレンズに自動的に取り付ける装置の概略
図である。

【図１８】本考案のさらに別の特定の実施態様による仕
上げブロックをレンズに自動的に取り付ける装置の概略
図である。

Claims (15)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズの少なくとも１つの光学的特性の
   規定値または事前に決定された値に関連する可視基準標
   識と不可視基準標識のどちらか一方を有するレンズに取
   り付けるべき仕上げブロックの位置および方向を自動的
   に決定するための装置であり、前記基準標識に関して、
   前記位置および方向は事前に決定された幾何学的関係に
   なっている装置であって、前記レンズを運ぶためのサポ
   ートと、前記基準標識が結像時に区別できる場合は前記
   レンズの図形画像を得るため、および／または基準標識
   が結像時に区別できない場合はレンズの前記光学的特性
   を計算する場合の基礎となるレンズのマッピング画像を
   得るための基準標識ファインダーと、前記レンズの図形
   および／またはマッピング画像を処理するためのコンピ
   ュータであって、基準標識の座標をその画像から引き出
   すことと、基準標識との前記事前に決定された幾何学的
   関係に基づいて、基準標識の前記座標を用いて、仕上げ
   ブロックの前記位置および方向を決定するコンピュータ
   とからなる装置。
2. 【請求項２】 前記基準標識ファインダーが、前記図形
   画像を得るための結像光学素子または前記マッピング画
   像を得るためのマッピング光学素子からなる請求項１記
   載の装置。
3. 【請求項３】 前記基準標識ファインダーが、結像光学
   素子と、マッピング光学素子とからなり、当該光学素子
   が、装置の結像モードとマッピングモードのどちらかに
   より１つの光軸に沿ってレンズの図形的結像またはマッ
   ピングを二者択一で行なうための１つの共通設定で配置
   されている請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 前記基準標識ファインダーが、装置の２
   つの別々な結像ステーションおよびマッピングステーシ
   ョンの形式において、結像光学素子と、マッピング光学
   素子とからなる請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 前記ステーションが、それぞれ独自の光
   軸を有し、レンズを運ぶための前記サポートが、前記レ
   ンズを各ステーションの光軸へ移動するために前記ステ
   ーション間で移動可能な請求項４記載の装置。
6. 【請求項６】 １つの光軸を有し、前記ステーションが
   装置の前記光軸における作業位置へ移動可能な請求項４
   記載の装置。
7. 【請求項７】 前記結像光学素子が、影結像光学素子で
   ある請求項２、３または４記載の装置。
8. 【請求項８】 前記マッピング光学素子が、球面屈折
   力、円柱屈折力、円柱軸、プリズム屈折力、プリズム
   軸、コマ、局所レンズ特性のうちの少なくとも１つのレ
   ンズの光学的特性をマッピングすることができる請求項
   ２、３または４記載の装置。
9. 【請求項９】 前記仕上げブロックを、縁を縁加工装置
   で切断し仕上げる必要があるレンズへ、自動的に方向を
   決定して取り付けることができる請求項１記載の装置。
10. 【請求項１０】 レンズの幾何学的中心を決定し、レン
    ズの縁を見つけ、フレームへのレンズはめ込みを自動的
    に行なうことができる請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】 フレームトレーサー装置またはその他
    の外部ソースから、前記のようにフレームへのレンズは
    め込みを自動的に行なう際に用いるデータを受け取るた
    めのインターフェースをさらに有する請求項１０記載の
    装置。
12. 【請求項１２】 図形画像、および該図形画像によって
    加工するレンズのマップを視覚的に表示することができ
    る請求項２記載の装置。
13. 【請求項１３】 請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０、１１または１２記載の仕上げブロックを
    取り付けるべき位置および方向を決定するための装置を
    含み、さらに前記仕上げブロックを事前に決定された元
    の方向で運び、仕上げブロックを前記の位置および方向
    でレンズに取り付けるために仕上げブロックをコンピュ
    ータ制御で操作するブロッキング部とを含む、仕上げブ
    ロックをレンズへ自動的に取り付けるための装置。
14. 【請求項１４】 さらに仕上げブロックおよびレンズの
    互いに関する相対的な直線配置および回転配置をコンピ
    ュータ制御で行なうための機構を有する請求項１３記載
    の装置。
15. 【請求項１５】 互いに関する相対的な直線配置および
    回転配置をコンピュータ制御で行なうための機構をさら
    に有し、前記コンピュータが、レンズに対して行なう仕
    上げ操作において登録データをあとから使用するため
    に、レンズの方向の登録を行なうために適合されている
    請求項１３記載の装置。