JP3614162B2 - Transparent material peeling method and apparatus, and lens manufacturing method and apparatus using the same - Google Patents

Transparent material peeling method and apparatus, and lens manufacturing method and apparatus using the same Download PDF

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    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00038—Production of contact lenses
    • B29D11/00125—Auxiliary operations, e.g. removing oxygen from the mould, conveying moulds from a storage to the production line in an inert atmosphere
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透明接合部を有する被検体の接合界面検出方法及び装置並びにこれを用いたレンズの製造方法及び装置に係り、特に、透明接合部における接合エッジに対する光学的な検出技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラスチックメガネレンズの製造工程においては、未硬化の樹脂を型に流し込み、熱重合などを施す型成形によりプラスチックレンズの原形を形成し、この原形に対して必要に応じて切削や研磨を行ったり染色を施したりし、次に、レンズ表面上にハードコート膜を形成し、さらにその表面上に反射防止膜を蒸着などによって被着することによってレンズ製造がなされている。
【０００３】
上記の型成形の工程では、たとえば、２枚のガラスなどからなる上型及び下型を用意し、上型と下型とを所定間隔になるように上下に位置決めし、これらの型の外周部に樹脂フィルムからなるテープを巻き付け、モールド体を構成する。このモールド体に未硬化のレンズ樹脂をテープに注入針を突き刺した状態で注入し、次に、モールド体毎、加熱炉に入れて熱重合させる。レンズ樹脂の重合硬化完了後、外周に巻き付けられていたテープを除去し、上型及び下型から成形されたプラスチックレンズを離型させる。
【０００４】
プラスチックレンズを離型させる方法としては、離型板とよばれる真鍮などからなる硬質の薄板状部材を強くプラスチックレンズの外周面に打ち付け、プラスチックレンズの変形によって強制的に上型及び下型から剥離させる打ち込み離型法と、平面視円形の上型及び下型の外周部に一対のローラを対向配置し、一対のローラによって上型及び下型を挟圧しながら回転させることにより、上型及び下型を変形させてプラスチックレンズを剥離させるローラ離型法と呼ばれる方法とがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の打ち込み離型法においては、離型性を向上させるためにモールド体における下型と硬化後のプラスチックレンズとの接合界面における外周面上に表れた接合エッジのやや上を狙って離型板を打ち込むようにしているが、目視により離型板とモールド体の接合エッジとの位置関係を合わせる必要があり、また、離型板を打ち込むための器具は使用するものの手作業で離型を行う必要があるため、労力がかかり迅速な作業も困難で、熟練者も必要になることから、レンズ製造上のネックになり、製造工程全体の生産性を損なっているという問題点がある。
【０００６】
特に、手作業で離型作業を行うと、型とレンズとの接合界面の見極めミスや打ち込み時の位置決めミスなどによって離型板を型に打ち込んでしまうことにより、高価な型を破壊したり欠けを作ってしまったりするので、さらに製造コストが増大するという問題点もある。また、手作業で離型を行うことによって成形後のレンズ体の光学面が長時間大気に晒される結果、後のハードコート処理において表面に点状突起が発生する原因になるのではないかとの懸念がある。
【０００７】
このような作業を自動化することによって生産効率を高めようとする試みは過去にも行われているが、型とレンズとがともに透明であることにより種々の迷光が検出を妨げることから、従来はモールド体の接合エッジ位置を自動検出することができず、これが支障となって作業の自動化を達成することができなかった経緯がある。
【０００８】
一方、ローラ離型法では離型作業の自動化が可能である反面、離型力の関係で後述するブランク型と呼ばれる種類のワークにしか対応できず、汎用性がないという問題点がある。
【０００９】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、透明接合部を有する被検体の接合界面を自動的に光学検出することのできる技術を開発し、また、この技術を用いて打ち込み離型を行うことによってレンズの製造方法及び製造装置として応用し、レンズ生産の効率化や低コスト化を図ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、第１の透明材と第２の透明材とを相互に接合してなる透明接合部の接合界面で、前記第１の透明材から前記第２の透明材を剥離する透明材剥離方法及び装置であって、外部からの進入光により前記接合界面の接合エッジが発する輝線によって前記接合エッジを検出し、検出した前記接合エッジに基づいて剥離する。
この手段によれば、外部からの進入光によって接合エッジが周囲と比較して高い輝度の光を発する輝線として確認され接合エッジの位置を検出することができ、検出した接合エッジに基づいて剥離する場所を特定することが可能になる。
【００１１】
また、本発明は、レンズ成形用の透明型と、前記透明型によって成形されるレンズ樹脂との間の前記透明接合部における前記接合エッジの位置検出を行い、前記接合エッジの検出位置を基準として位置決めされた離型部材を打ち込み、前記レンズ樹脂を前記透明型から離型させることを特徴とするレンズの製造方法及び装置である。
【００１２】
本発明は、前記被検体への前記照明光の入射面を、前記被検光の検出方向に対してほぼ平行か若しくは前記接合エッジに向けて傾斜した表面部分とすることが好ましい。当該表面部分に照明光を入射させることによって、被検光の検出方向へ進む反射光や透過光を低減することができ、より確実に接合エッジの位置を光学的に検出できるようになる。
【００１３】
本発明は、前記被検体に対する照射光は前記被検体外に照明範囲が広がらないように構成されたスポット光であることが好ましい。被検体外に照明範囲が広がらないように構成されたスポット光を用いることによって余計な迷光を増やすことがなくなるので、さらに確実に接合エッジを検出することができる。
【００１４】
本発明は、前記接合エッジの延長方向と交差する方向に伸びる所定幅の検出視野内に限定された画像データに基づいて前記接合エッジの検出を行うことが好ましい。画像データを所定幅の検出視野内に限定することによって、迷光その他の原因によるノイズを除去できるとともに、画像処理や判定処理の負担を低減することができる。
【００１５】
本発明は、相互に幅が異なる複数の前記検出視野内に限定された複数の画像データを作成し、より大きな幅の前記検出視野内の画像データにより前記接合エッジの概略位置を検出し、より小さな幅の前記検出視野内の画像データにより前記接合エッジの位置の検出精度を高めることが望ましい。大きな幅の検出視野内の画像データは接合エッジの延長方向により多くの画像データを備えているため接合エッジに起因する輝線とそれ以外の原因で発生する輝線とを判別しやすいが、逆に接合エッジの正確な位置を求めることは難しくなる。一方、小さな幅の検出視野内の画像データは接合エッジの延長方向に僅かな画像データしか有しないため、輝線の判定は困難になる一方、輝線の位置を正確に特定しやすい。
したがって、本手段によると、接合エッジを確実に他の原因による輝線と区別することができるとともに、接合エッジの位置を正確に求めることができる。
【００１６】
本発明は、前記接合エッジの延長方向に配列した複数の前記検出視野内に限定された複数の画像データを作成し、複数の前記検出視野内における前記画像データの相互間の連続性を判定することによって前記接合エッジを検出することが望ましい。接合エッジの延長方向に配列した複数の検出視野内にそれぞれ限定された複数の画像データに基づいて、画像データ間の連続性を判定することによって接合エッジを検出するようにしたので、接合エッジの欠けやダレなどによって輝線が不連続になっても検出可能であり、また、接合エッジ以外の原因によって発生する輝線を接合エッジとして誤認することも回避できる。この場合に、画像データ間の相互間の連続性の判定とは、上記の複数の検出視野の相互間の関係を勘案して判定するものである。たとえば、或る検出視野内の画像データ中の輝線位置に対して、隣接する検出視野内の画像データ内の輝線位置の検出視野の延長方向に見たずれ量が所定値内にあることをもって輝線が連続していると判定することができ、また、複数の検出視野のうちの一部に上記のように連続しているとみなせる輝線部分が検出されなくても、輝線が連続していると認定することができる。
【００１７】
本発明は、前記検出視野内の画像データの特定値を幅方向に積算して一次元データに変換し、該一次元データに基づいて前記接合エッジを検出することが効果的である。検出視野内の画像データを幅方向に積算して一次元データに変換するプロジェクション処理（投影処理）を施すことによって、検出視野内の画像データから検出視野の延長方向に対する画像分布を強調若しくは平均化して取り出すことができるとともに、接合エッジの位置確定のためのその後の画像及び演算処理を簡易なものとすることができる。
【００１８】
次に、被検体における第１の透明材と第２の透明材とを相互に接合してなる透明接合部の接合界面における表面上の接合エッジを光学的に検出する接合界面検出装置であって、前記第１の透明材と前記第２の透明材の重なり方向のいずれか一方側斜め後方から前記被検体内に照明光を導入し、前記被検体の内部を経て前記接合エッジに向けて斜めに照明光を照射する照明系と、前記接合エッジから発せられる被検光を検出する検出系とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明は、前記照明系は、前記被検体の近傍にて前記被検体外に照射範囲が広がらないように構成されたスポット光を照射するものであることが好ましい。
【００２０】
本発明は、前記照明系は、光照射部までの導光手段として光ファイバを用いていることが望ましい。光ファイバを用いることによって装置内部においても複雑な光学系を用いることなく適切な光照射方向及び光照射範囲を確保することができる。
【００２１】
さらに、本発明の接合界面検出方法を用いることによって、レンズ成形用の透明型と、該透明型によって成形されるレンズ樹脂との間の前記透明接合部における前記接合エッジの位置検出を行い、前記接合エッジの検出位置を基準として位置決めされた離型部材を打ち込み、前記レンズ樹脂を前記透明型から離型させることを特徴とするレンズの製造方法である。
【００２２】
本発明は、前記透明型と前記レンズ樹脂とからなる前記被検体をほぼその光軸まわりに回転させながら前記接合エッジの位置検出を前記被検体の外周部の複数個所にて行い、その複数組の検出データから前記接合エッジの全体形状を求め、当該全体形状に基づいて前記離型部材の打ち込み位置を決定することが好ましい。接合エッジの全体形状（透明形とレンズ樹脂とからなるモールド体の外周部を周回するように延長形成される接合エッジの曲線形状）を求めることによって透明型の形状タイプを判定することが可能となり、当該形状タイプに応じて後の離型処理を実施することができる。或いは、接合エッジの全体形状を求めることによって、それが複雑な形状であっても、離型しやすく、かつ、透明型を損傷しない離型部材の好ましい打ち込み位置を容易に求めることができるようになる。
【００２３】
本発明は、前記被検光の最大検出輝度に対して所定割合以下の検出輝度部分を無視して前記接合エッジの位置検出を行うことが望ましい。
【００２４】
本発明は、前記被検体は、一対の前記透明型の間隔を隔てた状態でその外周部にシート状部材を巻き付け、前記透明型と前記シート状部材とにより囲まれた内部に未硬化の前記レンズ樹脂を注入し、前記レンズ樹脂を硬化させてなるものである場合がある。
【００２５】
本発明は、前記透明型と前記レンズ樹脂との間の前記接合エッジの描く接合曲線を所定のパラメータによって決定される関数と仮定し、前記パラメータを前記接合エッジの検出位置によって求め、前記接合曲線を特定することが好ましい。
【００２６】
本発明は、前記接合曲線における前記レンズ樹脂側に突出した極値点近傍であって前記接合曲線に対して前記レンズ樹脂側に所定距離オフセットした位置に、前記離型部材を打ち込むことが望ましい。接合エッジの接合曲線におけるレンズ樹脂側に突出した極点近傍であってレンズ樹脂側に所定距離オフセットした位置に離型部材を打ち込むことによって、離型部材によって接合エッジに損傷を与える危険性を低減しつつ、確実に離型を行うことができる。
【００２７】
さらにまた、本発明の接合界面検出装置によって、レンズ成形用の透明型と、該透明型によって成形されるレンズ樹脂との間の前記透明接合部における前記接合エッジの位置検出を行い、前記接合エッジの検出位置を基準として位置決めされた離型部材を打ち込み、前記レンズ樹脂を前記透明型から離型させるように構成されていることを特徴とするレンズの製造装置である。
【００２８】
本発明は、前記透明型と前記レンズ樹脂とからなる前記被検体をほぼその光軸まわりに回転可能な被検体保持機構と、該被検体保持機構によって前記被検体を回転させてその外周部の複数個所にて前記接合エッジの位置検出を実行し、前記接合エッジの検出位置に関する複数のデータから前記接合エッジの全体形状を求め、さらに当該全体形状に基づいて前記離型部材の打ち込み位置を決定する演算制御手段と、該演算制御手段からの指令に応じて打ち込み位置を変更可能な打ち込み機構とを有することが好ましい。
【００２９】
本発明は、前記演算制御手段は、前記被検光の最大検出輝度に対して所定割合以下の検出輝度部分を無視して前記接合エッジの位置検出を行うように構成されていることが好ましい。
【００３０】
本発明は、前記演算制御手段は、前記透明型の一方と前記レンズ樹脂との間の前記透明接合部における前記接合エッジの描く接合曲線を所定のパラメータによって決定される関数と仮定し、前記パラメータを前記検出位置によって求め、前記接合曲線を特定するように構成されていることが望ましい。
【００３１】
本発明は、前記接合曲線における前記レンズ樹脂側に突出した極値点近傍であって前記接合曲線に対して前記レンズ樹脂側に所定距離オフセットした位置に、前記離型部材を打ち込むように構成されていることが望ましい。
【００３２】
上記各手段において、被検体の画像を取り込み、その画像データにより接合エッジの位置を検出する場合には、原画像を３以上の階調値を有する画像データとして取り込み、この画像データのヒストグラムにおいて背景領域、境界領域及び輝線領域を検出し、境界領域内の所定の階調値を閾値として求め、この閾値に従って画像データを二値化することが好ましい。このようにすることによって、接合エッジの輝線を検出するのに最適な閾値で二値化画像を得ることができ、しかも二値化画像によって後の処理を容易に行うことができる。
【００３３】
なお、上記各請求項の欄及び本手段の欄においてそれぞれ記載された各手段は、独立項、従属項の別なく、しかも従属項の場合にはその引用関係に拘わらず、個々、独立して発明を構成することができ、また、このような個々、独立して構成され得る発明を複数個組み合わせて別の発明を構成することも可能である。このような個々の記載に係る発明或いは組み合わせに係る各発明の構成及び作用効果は、以下に詳述する実施形態の説明によって当業者においては明らかなものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る透明接合部を有する被検体の接合界面検出方法、検出装置、レンズの製造方法及び製造装置の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、いずれもプラスチックメガネレンズの製造工程において本発明を適用させた例を示すものであるが、本発明はこのようなメガネレンズ、さらには種々のレンズの製造工程に適用させる場合に限らず、透明接合部を有する被検体に対するものでさえあれば如何なるものであっても用いることができるものである。
【００３５】
〔レンズの成形工程〕
まず、本実施形態を用いるプラスチックメガネレンズの製造工程における、レンズ成形工程の概要について説明する。プラスチックメガネレンズ等の各種プラスチックレンズの成形工程においてはガラス製の上型及び下型を用いる場合がある。これらの型はレンズに要求される光学特性に応じて適宜の光学面をレンズに形成するための成形面をそれぞれ備えている。この実施形態では特に、メガネレンズにおいては、表側（外側）の光学面を上型で成形し、裏側（内側、すなわち使用者の眼球に向く側）の光学面を下型で成形する。メガネレンズに要求される特性及び製造上の利便のために、通常、上型の形状は、単一曲率（球面）の光学面を成形するためのＴ型と、遠近両用のために極率を徐々に変化させた累進曲率（非球面）の光学面を成形するためのＰ型に大別される。一方、下型には、単一曲率のＡ型と、乱視矯正用のトーリック面を成形するＣ型とがある。
【００３６】
プラスチックレンズの成形工程としては、上述のように上型と下型によって表裏の光学面を同時にモールド成形する場合と、特注品のように特別な光学面を必要とする場合に、上型によって表側の光学面のみを成形し、下型では特に光学面を成形せず、成形後に切削、研磨などによって特殊な光学面を形成していく方法（ブランク型）とがある。いずれの方法においても、２つの型をレンズ厚に対応する所定の間隔になるように位置決めし、その位置決めされた状態で、図１（ａ）に示すように上型１と下型２の外周面に共通のテープ３を巻き付けていく。テープ３は片面に粘着層を形成した粘着テープである。このようにしてモールド体が組み立てられる。
【００３７】
次に、図１（ｂ）に示すように、上記のモールド体に、液状のモノマーその他のプラスチックの前駆物質４を注射器状の注入器５にて注入し、さらに、前駆物質４を充填し終わったモールド体を加熱炉に導入して熱重合させることにより硬化させる。この硬化工程は、注入した樹脂の特性によって異なり、通常は熱重合が用いられるが、たとえば光硬化性の樹脂を用いるとすれば光照射工程となる。前駆物質４を硬化させることによりレンズ体６が上型１と下型２との間に成形された状態で形成されるので、図１（ｃ）に示すように外周面上のテープ３を取り去り、露出したレンズ体６の外周面に離型板７を打ち込んでレンズ体６を弾性変形させ、この弾性変形によって生じた剥離力によってレンズ体６を離型させる。
【００３８】
この離型工程においては、通常、上型１の成形面（下面）は単一カーブで構成されており、離型しやすいのに対し、下型２は成形面のカーブバリエーションが多く、一般に離型しにくい。したがって、離型板７を下型２に近い位置に打ち込むようにして、下型２とレンズ体６との間の剥離力を大きくすることが好ましい。このように下型２に近い位置に離型板７を打ち込む場合、図２に示すように、打ち込み位置によっては、図中の位置７ｂ，７ｃに示すように、下型２の角部に離型板７が衝突して下型２を損傷してしまう恐れがある。このため、下型２とレンズ体６との接合界面における外周面上に表れる部分である接合エッジ２ａの伸びる接合曲線を見ながら、接合曲線の極大点２ｂの近傍の位置７ａに離型板７を打ち込むことがもっとも望ましい。この位置７ａに離型板７を打ち込むことによって、誤って離型板７により下型２を損傷させる危険性を低減できる。
【００３９】
〔離型装置の構成〕
次に、図３及び図４を参照して、本実施形態に係る離型装置（レンズの製造装置に相当する。）の全体構成について説明する。図３は離型装置の平面配置図、図４は離型装置の概略側面図である。図示左端の給除材位置Ａには一対の位置決め部材１０が配置されている。この位置決め部材１０は相互に離隔して配置されているが、上記の樹脂硬化済みのモールド体を供給すると両側からモールド体を挟み込み、モールド体の水平位置を定めるようになっている。給材時において位置決め部材１０の下方には下型カップ１１が待機しており、下型カップ１１の上にモールド体を載せると、上記の位置決め部材１０がモールド体を挟み込んで位置決めし、位置決めが完了すると下型カップ１１がモールド体を吸着し保持するようになっている。下型カップ１１は後述する動作機構（トランスポート部）とともに図３及び図４に示す矢印に沿って往復動作可能に構成されている。下型カップ１１は真空吸着によって載置されたモールド体の下型２を吸着保持するための構造を有する。
【００４０】
図示中央の打ち込み位置Ｃには、後述する打ち込み機構２０と、モールド体の上方に配置され、打ち込み機構２０によって離型板７をモールド体の外周部に打ち込む際にモールド体を上方から押さえるとともに打ち込みによる離型後に上型を吸着保持して剥離させるための上型押さえ３０とが設けられている。後述するトランスポート部の移動経路を確保するために、上型押さえ３０は図示しない逆Ｌ字型の支柱に支持された昇降シリンダに接続されている。この上型押さえ３０の下端部には真空吸着などによってモールド体の上型１を吸着保持する吸着パッド３１を有する。また、必要に応じて、モールド体における打ち込み機構２０の反対側に配置され、モールド体の外周面を押さえ付けることにより離型板７の打ち込み時の衝撃を受けとめ、モールド体の下型カップ１１からの脱落を防止する打ち込み押さえ３２を設けてもよい。
【００４１】
図示右側の画像取込位置Ｂには、ＣＣＤカメラなどからなる撮像装置４０と、後述する方法で照明を行う照明装置５０とが配置されている。照明装置５０は図示しない光源から発せられた光を内部に収容された光ファイバによって導光するチューブ状に構成されており、その先端に照射レンズ５１が取り付けられている。図３及び図４には、後述するトランスポート部に搭載された下型カップ１１がこの画像取込位置Ｂに配置され、下型カップ１１に吸着保持されたモールド体の外周面を撮像装置４０が撮影している状況を示している。
【００４２】
図５に示すように、上記の打ち込み位置Ｃに配置された打ち込み機構２０は、基台２２上の移動路に係合したリニアガイド２３を介して可動台２４が離型時におけるモールド体の配置部に向けて出没自在に取り付けられている。可動台２４上には上記離型板７が固定されている。また、基台２２上にはリニアガイド２５を介してシリンダブロック２６が可動台２４と同方向に移動自在に取り付けられている。シリンダブロック２６内にはエアシリンダ２６ａが内蔵され、このエアシリンダ２６ａの端部からは駆動ロッド２６ｂが突出し、駆動ロッド２６ｂは可動台２４に連結されている。基台２２上にはハンドル台２７も固定されており、シリンダブロック２６の後端に設けられたネジ係合ブロック部２６ｃには、ハンドル台２７に軸支され、ハンドル２８によって回転するように構成された台形ネジを有する送りネジ軸２９が螺合している。
【００４３】
この打ち込み機構２０においては、ハンドル２８を回転させることによりモールド体の外径に合わせて離型板７とモールド体との距離を調節してあれば、エアシリンダを稼働させることによって離型板７をモールド体の側面に適宜の量だけ打ち込み、レンズ体を弾性変形させて上型１及び下型２から離型させることができる。このエアシリンダの動作ストロークは１５ｍｍ程度あるが、離型板７が実際にモールド体のレンズ体に打ち込まれる量は通常１〜２ｍｍ程度である。
【００４４】
次に、図６を参照してトランスポート部の構造について説明する。トランスポート部は、上記下型カップ１１をベルト１２を介してパルスモータ１３によって回転駆動するようになっており、下型カップ１１はパルスモータ１３を搭載する昇降台１４に対して回転自在に取り付けられている。昇降台１４はガイド軸１５を挿通させているとともにサーボモータ１６に連結されたボールネジ１７に螺合している。ガイド軸１５及びサーボモータ１６は往復台１８に搭載固定されている。往復台１８は、ベース８に対して図の紙面に垂直な方向に移動可能に案内されており、図示点線にて示すエアシリンダ１９によって移動するようになっており、エアシリンダ１９は、図３及び図４に示す給除材位置Ａ、打ち込み位置Ｃ及び画像取込位置Ｂのいずれかに下型カップ１１を配置させるように、往復台１８を３つの位置のいずれかに停止させるようになっている。
【００４５】
上記の各構成部分は図１１に示すパーソナルコンピュータ１００によって入出力ボード１０４を介して制御されている。パーソナルコンピュータ１００には、ＣＰＵ（中央処理ユニット）１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、入出力ボード１０４と、画像取込ボード１０５とが備えられており、入出力ボード１０４は、本装置の各動作部分、すなわち、位置決め部材１０、パルスモータ１３、サーボモータ１６、エアシリンダ１９，２６ａ、上型押さえ３０の昇降シリンダに接続されている。また、画像取込ボード１０５には上記撮像装置４０が接続されている。ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムは上記パーソナルコンピュータ１００によって実行され、図１２に示す手順で本装置を制御する。
【００４６】
まず、モールド体が給除材位置Ａの下型カップ１１上に載置されると、位置決め部材１０が動作してモールド体を挟み込み、位置決めした後、下型カップ１１がモールド体を吸着保持し、位置決め部材１０がモールド体を解放した後にトランスポート部が移動して画像取得位置Ｂにモールド体を配置する。画像取得位置Ｂにおいては、後述する一連の画像処理、演算処理を行って接合エッジの位置検出を行う。この後に、トランスポート部は再び移動して打ち込み位置Ｃにモールド体を移動させる。打ち込み位置Ｃにモールド体が配置されると、上方から上型押さえ３０を降下させて上型１を押さえ込み、離型板７の打ち込みを行う。打ち込みによって離型されると、上型押さえ３０は上昇して吸着パッド３１にて吸着保持された上型１が取り去られ、レンズ体６と下型２は離型した状態のまま給除材位置Ａに戻され、除材される。
【００４７】
〔接合エッジの位置検出のための構成及び方法〕
次に、上記離型装置における画像取込位置Ｂにて行われるモールド体の上型１とレンズ体６との接合界面の外周部上に表れた接合エッジに対する位置検出の方法について説明する。この位置検出の手順は図１３に示してある。
【００４８】
以下に説明する位置検出のためのハード構成としては、図１１に示すように、入出力ボード１０４及び画像取込ボード１０５を装着した上記のパーソナルコンピュータ１００と、ＣＣＤカメラからなる撮像装置４０と、上記トランスポート部のパルスモータ１３にて構成されるモールド体回転手段と、トランスポート部のサーボモータ１６にて構成されるモールド体昇降手段とを有する。パルスモータ１３及びサーボモータ１６は入出力ボード１０４を介してパーソナルコンピュータ１００にて制御される。このパーソナルコンピュータ１００は後述する位置検出のための一連の画像、演算処理及びモールド体の駆動制御を行う。
【００４９】
図７には、モールド体の透明接合部の接合界面における外周面上の接合エッジの位置を検出するための方法を示す。図７（ａ）に示すように、モールド体の下型２の底面側であって撮影する外周面に対して斜め後方から、照明装置５０の照射レンズ５１から発せられるスポット光をモールド体の内部へと照射する。このときの照射光の照射角度は、モールド体の外周面と平行な方向（モールド体の軸線方向と等しい。）と、下型２の底面に平行な方向（下型２の底面が平坦面であるとした場合）との間の角度であればよい。このようにモールド体の撮像範囲の斜め後方から照明を行うことによって、照明光をモールド体の内部に一旦導入し、モールド体の内部を経て斜め背後から撮像する外周面を照らし出して照明することができるため、接合エッジ１ａ，２ａから高い輝度の光を撮像装置４０へ放出させることができる。
【００５０】
また、照明装置５０の照明光は、直接、撮像装置４０の撮像視野に入射しないように構成されていることが好ましく、さらに、上記のように照射範囲が限定されたスポット光であることが好ましい。この場合特に、上記スポット光の照射範囲はモールド体の外周面以外の表面に限定されていることが望ましい。このようにすると、照射光は必ず、一旦モールド体の内部に入射した後にモールド体の外周面から撮像装置４０に向けて放光されるようになり、迷光による撮像装置４０の取得する画像への悪影響が低減され、より高いコントラストで接合エッジ１ａ，２ａが輝線として検出される。
【００５１】
また、図７（ａ）においては、照明装置５０により照明光が下型２の底面からモールド体内に入射するようになっているが、基本的には照明光を上型１の上面からモールド体内に入射させてもよい。ただし、本実施形態では、下型２の底面は平坦面か若しくは凹面となっており、下型２の底面で反射された光は撮像装置４０の撮像範囲に入らないため問題がないが、上型１の上面の撮像装置４０寄り部分に照明光を斜め後方から入射させようとすると、上型１の上面は凸面となっていることから、上面で反射された照明光の一部が撮像装置４０の撮像視野に入る可能性があるので、下型２の底面から照明光を入射させた方が好ましい。
【００５２】
図７（ｂ）は、撮像装置４０の撮像範囲Ｅと、撮像範囲Ｅで撮影した画像の後処理に関係する大小の処理ウインドウＦ及びＧとを示すものである。撮像装置４０は撮像範囲Ｅの原画像をたとえば８ビットのグレイスケールで取り込む（原画像の取り込み）。
【００５３】
次に、この原画像における各画素の階調値毎に度数（画素数）を計数してヒストグラムを構成し、このヒストグラムにおいて階調値について明（８ビットの階調では２５５）から暗（０）まで走査し、その度数を調べていくことによって、輝線領域、境界領域、及び背景領域を確定させる。すなわち、明から暗に向けて走査していくとき、前回の階調値における度数と今回の階調値における度数とを比較して今回の度数が大きければそれを階調値とともに保存し、今回の度数が小さければ前回の階調値及び度数を維持することにより、輝線領域を決定する。輝線領域は高い階調値の領域におけるピーク度数を有する階調値である。一方、輝線領域から階調値のより小さい領域にさらに走査していくと、しばらくは度数が少ない境界領域であるが、さらに階調値を下げていくと再び度数が上昇し始める。このときの度数が上記輝線領域のピーク度数を越えた階調値を背景領域と境界領域との境とする。このようにして、原画像に対して、比較的小さな度数ピークを有する階調値の高い輝線領域と、高く比較的広い度数ピークを有する階調値が低い背景領域と、輝線領域と背景領域との間の階調範囲に存在し、度数の少ない境界領域とを確定する（階調分布の確定）。
【００５４】
次に、上記のように確定された輝線領域、背景領域及び境界領域において、境界領域における所定の階調値を、二値化のための閾値とする。たとえば、予め設定された条件で、境界領域の階調範囲を１：４に分割し、この分割点（背景領域の方に近い）の階調値を閾値として算出する（二値化閾値の算出）。そして、この閾値を用いて上記の原画像を二値化する。このように二値化を行うことによって、輝線がよりはっきりとした画像に変換される（画像の二値化）。
【００５５】
次に、上述のようにして得られた二値化画像について、図７（ｂ）に示すように太幅の処理ウインドウＦと細幅の処理ウインドウＧとにそれぞれ限定した画像データを用い、各処理ウインドウ毎に画像データのプロジェクション（投影）処理を行う。このプロジェクション処理は、処理ウインドウＦ，Ｇの幅方向（図示水平方向）に各画素の階調値を積算し、ウインドウ内における２次元の画像データを処理ウインドウの長手方向の一次元データに変換するものである。二値化画像の階調値は「１（明）」と「０（暗）」の２種しかないため、本処理を行うと各ウインドウの幅方向に明画素数をカウントしたデータとなる（画像のプロジェクション（投影）処理）。
【００５６】
このようにして一次元化したデータを図９に示す。図示太線は大ウインドウＦでカウントしたデータであり、図示細線は小ウインドウＧでカウントしたデータである。処理ウインドウＦでは接合エッジ１ａ，２ａの部分は大きなピークＦ１，Ｆ２となり、このピークの積算値に対して所定割合（たとえば最大積算値の８０％）以下の積算値を有する部分（図示一点鎖線以下）をノイズとして除去することができる。ところが、処理ウインドウＦでは、接合エッジ１ａ，２ａのピーク強度は大きくなるが、ウインドウの幅が大きいためにピーク位置は幅広になり、正確に接合エッジ１ａ，２ａの位置を求めにくい。そこで、細幅の処理ウインドウＧによって得られた一次元化データを用いて、より正確なピーク中心を求め、接合エッジ１ａ，２ａの位置をより正確に得ることができる。ただし、処理ウインドウＧにて得られた一次元データはノイズを拾いやすく、接合エッジとそれ以外の輝線部分（たとえば、テープによってできたレンズ体６の外周面上のしわ、ひけ、気泡、付着したテープ粘着剤などによって、接合エッジと類似の輝線が生ずる可能性がある。）との区別が難しい。ただし、このような接合エッジ以外の輝線は、通常、処理ウインドウの幅方向に対して大きな交差角を有するので、大きな幅の処理ウインドウＦの一次元データではピークが低くなり接合エッジの輝線と区別することができる。したがって、接合エッジの判別には太幅の処理ウインドウＦによるデータを用い、接合エッジの位置確定には細幅の処理ウインドウＧのデータを用いる。たとえば、処理ウインドウＦのデータから得られたピーク位置Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５のうち、接合エッジ１ａ，２ａのピーク位置がＦ１とＦ５であるとすると、上述の処理によってピーク高さの大きな接合エッジのピーク位置Ｆ１，Ｆ５のみを残し、次に、処理ウインドウＧのデータから得られた上記のピーク位置Ｆ１，Ｆ２に対応するピーク位置Ｇ１，Ｇ２をＦ１，Ｆ５の値と置換して、接合エッジの最終的な位置とする。
【００５７】
このとき、各ピークのピーク位置を決定するには、たとえば、ピークの最大値に対して所定割合（たとえば８０％）の値を基準値とし、データ位置の小さい方から走査して、当該基準値を越える直前の第１の位置と、一旦ピークの最大値を越えてから再び基準値を下回った最初の第２の位置とを求め、第１の位置と第２の位置との平均値の位置を以ってピーク位置とする。
【００５８】
上記のようにして、輝線のピーク位置により接合エッジの位置が特定される。このとき、離型板７は、レンズ体６の下型２に近い部分に打ち込むため、下型２とレンズ体６との間の接合エッジ２ａの位置を基準としてレンズ体６の側に所定量オフセットした位置を離型板７の打ち込み位置とする。一方、接合エッジ１ａの位置と、接合エッジ２ａの位置との距離はレンズ体６の厚さを測定するための基礎データとして取り込まれ、検査用及び後処理用に用いることができる。
【００５９】
上述の接合エッジの位置検出方法を用いて、実際のモールド体の全周に亘る接合エッジの形状判定を行う。上述のように、離型板７の打ち込み位置としては、接合エッジ２ａの接合曲線におけるレンズ体６側への突出部（接合エッジ１ａ側を値の増大方向とした場合における接合エッジ２ａの接合曲線の極大点）の位置に対応してその突出部よりも所定距離だけ接合エッジ１ａ側にオフセットした位置に設定される。このため、この突出部の位置を知るために、実際には、図８（ａ）〜（ｃ）に示すようにモールド体を回転させてモールド体の外周面の複数個所に対して上述の画像処理及び演算処理を施し、以下に説明するように、モールド体における下型２とレンズ体６との接合界面の接合エッジ２ａの全体形状を求める。
【００６０】
まず、計測するモールド体における下型２のタイプを判定する。下型２においては、前述のように、レンズ体の光軸周りの方位角に対して上記接合エッジ２ａが水平方向に伸び、接合エッジ２ａの接合線が上下方向（光軸方向）に振れていないフラット型（Ａ型、Ｃ度数がないか或いはきわめて小さいもの）と、接合エッジの接合曲線が方位角によって上下に振れている乱視型（Ｃ型、Ｃ度数があって大きいもの）とがある。本実施形態では接合エッジ２ａの全体形状によってまずフラット型か乱視型かを判定する。そして、この判定の結果、フラット型であれば離型板７の打ち込み位置は方位角に関係なく、任意の方位角において接合エッジから規定量だけ上型１に向けてオフセットした位置とする。一方、乱視型であれば、接合エッジ２ａ（の接合曲線）の全体形状を予め仮定した曲線に近似して求め、その全体形状に応じて離型板７の打ち込み位置を決定する。
【００６１】
接合エッジ２ａの形状は、通常、図１０に示すように、乱視型（Ｃ型）の場合においてワーク１周に対して２周期の正弦関数によって表すことができる。このような接合エッジ２ａの形状は図８にも示されている。ここで、接合エッジ２ａの全体形状を表す関数曲線を、
Ｓ０＝Ａｓｉｎ２θ＋Ｂ （１）とする。ここで、関数曲線の振幅Ａ、Ｙ切片Ｂ（方位角０における初期値）、及び方位角θは計測前には未知数であり、Ｓ０は上述の画像処理による接合エッジの位置検出によって得られる値である。
【００６２】
一方、上記式（１）の方位角θに対して４５度、９０度それぞれ回転した位置においては、
Ｓ１＝Ａｓｉｎ２（θ＋４５°）＋Ｂ＝Ａｃｏｓ２θ＋Ｂ （２）
Ｓ２＝Ａｓｉｎ２（θ＋９０°）＋Ｂ＝−Ａｓｉｎ２θ＋Ｂ （３）がそれぞれ成立する。
【００６３】
したがって、相互に４５度ずつ異なる方位角位置においてそれぞれ接合エッジ２ａの位置を計測してＳ０ 、Ｓ１ 、Ｓ２ に代入することによって、上記未知数Ａ、Ｂ、θがそれぞれ求まる。すなわち、
Ｂ＝（Ｓ０＋Ｓ２）／２ （４）
Ａ＝｛（Ｓ１−Ｂ）２ ＋（Ｓ２−Ｂ）２ ｝１／２ （５） θ＝［ａｒｃｓｉｎ｛（Ｓ２−Ｂ）／Ａ｝］／２ （６）となる。
【００６４】
このようにして、正弦曲線からなる接合エッジ形状のピーク位置を知ることができる。ところが、逆三角関数の解の範囲は半周期（方位角で９０度）であるため、求まるθは突出部の位置（図１０図示の場合には４５度）を中心として対称な方位角である可能性もある。そこで、以下のように、Ｓ０ 及びＳ１ の値に応じて最終的な計測値Ｓ２ の得られた方位角を確定し、最終計測時の方位角からピーク位置までの方位修正角φを決定する。すなわち、
▲１▼Ｓ０−Ｂ＝負又は０、かつ、Ｓ１−Ｂ＝正の場合、或いは、Ｓ０−Ｂ＝正、かつ、Ｓ１−Ｂ＝正の場合、φ＝θ−４５°
▲２▼Ｓ０−Ｂ＝負又は０、かつ、Ｓ１−Ｂ＝負又は０の場合、或いは、Ｓ０−Ｂ＝正、かつ、Ｓ１−Ｂ＝負又は０の場合、φ＝４５°−θ
である。
【００６５】
最後に、上述のようにして得られたピーク位置を有する方位角が撮像装置４０の撮像範囲の中心に来るようにモールド体を回転させ、再び原画像を取り込んで、予め撮像装置４０にセットされた離型板７の水平位置に対応するセット位置と上記接合エッジ２ａの突出部の位置との画像座標上の距離を計測し、さらに、セット位置を突出部の位置から予め設定された所定距離だけオフセットさせるように、上記の画像座標上の距離にオフセット量を加えて上下方向の修正量を求め、この修正量に応じてサーボモータ１６を動作させモールド体を上下に移動させる。このとき、撮像装置４０の撮像した原画像上（画像座標系上）のピクセルピッチと実際の距離との比率を求め、画像座標上の修正量（単位ピクセル）を当該比率によって実際の距離に換算し、これにオフセット量を加えてサーボモータ１６に駆動量の指令を送る。
【００６６】
このようにして、画像取込位置Ｂにおいてモールド体の上下位置を合わせておくことによって、打ち込み位置Ｃに移動したときに直ちに離型板７をモールド体の所望の位置に打ち込むことができる。
【００６７】
図１４は、上記の接合エッジ２ａの別の位置検出方法を示すものである。上記のように原画像のデータをもとに接合エッジ２ａを検出することができる。特に、処理ウインドウ内の画像データに基づいて接合エッジの位置を正確に検出でき、さらに大小の処理ウインドウＦ，Ｇを用いることによってノイズを拾う可能性を低減できる。しかし、それでも接合エッジの検出に支障が生ずる場合がある。たとえば、上型１及び下型２の接合エッジに相当する角部に欠けやダレが存在する場合である。角部に欠けやダレが存在すると、接合エッジに沿って得られる画像の輝線が不連続になり、これによって接合エッジの検出漏れをおこす恐れがある。そこで、図１４に示すように、接合エッジの延長方向に沿って複数の処理ウインドウＨ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌを所定間隔で配列させ、各処理ウインドウ内において輝線の位置を検出するようにする。
【００６８】
このとき、輝線の位置を基準として処理ウインドウの長手方向両側に所定距離εだけ確保した領域Ｐ（幅は２εとなる。）を設け、隣接する処理ウインドウ内の同様に設けた領域Ｐが処理ウインドウの長手方向の座標系において互いに重なっている場合のみ連続している（連続線）と見做し、互いに重なっていない場合には別の輝線の一部と認定する。この領域Ｐを定める所定距離εを適宜の距離とすることによって、接合エッジ以外のしわ、ひけ、気泡などの他の原因による輝線を排除することができる。
【００６９】
また、上記のように互いに重なった領域Ｐが存在するが、ｎ個（図示では５個）の処理ウインドウのうちｍ個（たとえば１個）のウインドウにおいてのみ領域Ｐが存在せず、領域Ｐの並びが不連続になっている場合には例外的に輝線が連続しているとみなすこととする。このようにすることによって、接合エッジを表す輝線であるが、型の欠けやダレによって輝線が不連続になっている場合についても支障なく検出することができる。
【００７０】
上記の処理ウインドウの数ｎや間隔は任意であり、また、このウインドウの数ｎや間隔に加えて上記のεやｍは、いずれも状況に合わせて誤検出や検出漏れをなるべく発生させないように最適化することができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被検体の接合エッジの位置を光学的に確実に検出することができ、特に、レンズを成形するモールド体のレンズと型との接合界面の接合エッジを良好に検出し、確実にレンズを離型させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る接合界面検出方法及び装置並びにレンズの製造方法及び装置の実施形態におけるレンズの成形工程の概略を示す工程説明図（ａ）〜（ｃ）である。
【図２】同実施形態における離型のための離型板の打ち込み位置を示す説明図である。
【図３】同実施形態における離型装置の模式的な平面配置図である。
【図４】同実施形態における離型装置の模式的な概略側面図である。
【図５】同実施形態における離型装置の離型板の打ち込み機構の構造を示す概略構成図である。
【図６】同実施形態における離型装置のトランスポート部の構造を示す概略構成図である。
【図７】同実施形態における接合エッジの位置検出のための照明方法を示す模式的な説明図（ａ）及び同実施形態における接合エッジの位置検出のための撮像範囲及び処理ウインドウを示す説明図（ｂ）である。
【図８】同実施形態における接合エッジの位置検出のためにモールド体を回転させた場合の異なる撮像範囲を示す説明図（ａ）〜（ｃ）である。
【図９】同実施形態における処理ウインドウ内の画像データをプロジェクション処理した一次元データを示すグラフである。
【図１０】乱視型のレンズ体を成形するための下型の接合エッジの形状及び測定部位を示す縦軸方向を強調したグラフである。
【図１１】同実施形態における離型装置の制御系の構成ブロック図である。
【図１２】同実施形態における離型装置の動作手順を示す概略フローチャートである。
【図１３】同実施形態における接合エッジの位置検出のための画像処理及び演算処理の手順を示す概略フローチャートである。
【図１４】同実施形態の接合エッジの位置検出方法とは異なる別の位置検出方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ 上型
１ａ，２ａ 接合エッジ
２ 下型
６ レンズ体
７ 離型板
１１ 下型カップ
２０ 打ち込み機構
３０ 上型押さえ
４０ 撮像装置
５０ 照明装置
１００ パーソナルコンピュータ
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ 入出力ボード
１０５ 画像取込ボード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for detecting a bonding interface of an object having a transparent bonding portion, and a method and apparatus for manufacturing a lens using the same, and more particularly to an optical detection technique for a bonding edge in a transparent bonding portion.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the manufacturing process of plastic eyeglass lenses, an uncured resin is poured into a mold, and the original shape of a plastic lens is formed by mold forming that is subjected to thermal polymerization or the like, and this original shape is cut or polished as necessary. Then, a lens is manufactured by forming a hard coat film on the lens surface and then depositing an antireflection film on the surface by vapor deposition or the like.
[0003]
In the above mold forming step, for example, an upper mold and a lower mold made of two pieces of glass, etc. are prepared, and the upper mold and the lower mold are vertically positioned so as to have a predetermined interval, and the outer peripheral portions of these molds A tape made of a resin film is wound around to form a mold body. An uncured lens resin is injected into the mold body with the injection needle pierced on the tape, and then the mold body is placed in a heating furnace and thermally polymerized. After the polymerization and curing of the lens resin is completed, the tape wound around the outer periphery is removed, and the plastic lens molded from the upper mold and the lower mold is released.
[0004]
As a method for releasing the plastic lens, a hard thin plate member made of brass or the like called a release plate is strongly struck against the outer peripheral surface of the plastic lens, and the plastic lens is forcibly separated from the upper die and the lower die by deformation. A pair of rollers are arranged opposite to each other on the outer periphery of the upper mold and the lower mold in a plan view, and the upper mold and the lower mold are rotated while sandwiching the upper mold and the lower mold by the pair of rollers. There is a method called a roller release method in which a plastic lens is peeled by deforming a mold.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described driving mold release method, in order to improve the mold release property, the mold release is aimed at slightly above the bonding edge appearing on the outer peripheral surface at the bonding interface between the lower mold in the mold body and the cured plastic lens. Although the mold plate is driven in, it is necessary to visually match the positional relationship between the mold release plate and the joining edge of the mold body, and the tool for driving the mold release plate is used manually, but the mold is released manually. Since it is necessary to perform the above, it is labor intensive and quick work is difficult, and an expert is required, which becomes a bottleneck in lens manufacturing and impairs the productivity of the entire manufacturing process.
[0006]
In particular, if the mold release work is performed manually, the expensive mold may be destroyed or chipped by driving the release plate into the mold due to misidentification of the bonding interface between the mold and the lens or positioning errors during driving. There is also a problem that the manufacturing cost further increases. In addition, the optical surface of the lens body after molding is exposed to the atmosphere for a long time by releasing the mold manually, which may cause spot-like projections on the surface in the subsequent hard coat treatment. There are concerns.
[0007]
Attempts to increase production efficiency by automating such operations have been made in the past, but various types of stray light hinder detection because both the mold and the lens are transparent. There is a circumstance that the joining edge position of the mold body could not be automatically detected, which hindered the automation of work.
[0008]
On the other hand, the roller mold release method can automate the mold release work, but has a problem that it can deal only with a type of workpiece called a blank mold, which will be described later, because of the mold release force, and is not versatile.
[0009]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and the problem is to develop a technique capable of automatically optically detecting the joint interface of a specimen having a transparent joint, and using this technique. It is to apply as a lens manufacturing method and a manufacturing apparatus by performing mold release to improve efficiency of lens production and cost reduction.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The means taken by the present invention to solve the above problems is a bonding interface of a transparent joint formed by bonding a first transparent material and a second transparent material to each other from the first transparent material. A transparent material peeling method and apparatus for peeling a second transparent material, wherein the joining edge is detected by a bright line generated by a joining edge of the joining interface by light entering from the outside, and peeling is performed based on the detected joining edge. To do.
According to this means, the joining edge is confirmed as a bright line that emits light with higher brightness than the surroundings by the incoming light from the outside, and the position of the joining edge can be detected, and peeling is performed based on the detected joining edge. It becomes possible to specify the location.
[0011]
The present invention also detects the position of the bonding edge in the transparent bonding portion between the transparent mold for lens molding and the lens resin molded by the transparent mold, and uses the detection position of the bonding edge as a reference. A lens manufacturing method and apparatus characterized by driving a positioned release member to release the lens resin from the transparent mold.
[0012]
In the present invention, it is preferable that the illumination light incident surface on the subject is a surface portion that is substantially parallel to the detection direction of the test light or inclined toward the joining edge. By making the illumination light incident on the surface portion, reflected light and transmitted light traveling in the detection direction of the test light can be reduced, and the position of the joining edge can be optically detected more reliably.
[0013]
In the present invention, it is preferable that the irradiation light with respect to the subject is spot light configured such that an illumination range does not extend outside the subject. By using spot light configured so that the illumination range does not extend outside the subject, unnecessary stray light is not increased, so that the joining edge can be detected more reliably.
[0014]
In the present invention, it is preferable that the joint edge is detected based on image data limited within a detection visual field having a predetermined width extending in a direction intersecting with the extending direction of the joint edge. By limiting the image data within a detection visual field having a predetermined width, noise due to stray light and other causes can be removed, and the burden of image processing and determination processing can be reduced.
[0015]
The present invention creates a plurality of image data limited within a plurality of the detection visual fields different in width from each other, detects the approximate position of the joint edge from the image data in the detection visual field having a larger width, It is desirable to increase the detection accuracy of the position of the joint edge by using image data within the detection visual field having a small width. The image data in the detection field with a large width has more image data in the extending direction of the joining edge, so it is easy to distinguish the bright line caused by the joining edge and the bright line generated by other reasons, but conversely It is difficult to determine the exact position of the edge. On the other hand, since the image data in the detection visual field having a small width has only a small amount of image data in the extending direction of the joining edge, it is difficult to determine the bright line, but it is easy to specify the position of the bright line accurately.
Therefore, according to this means, the joining edge can be reliably distinguished from the bright line caused by other causes, and the position of the joining edge can be accurately obtained.
[0016]
The present invention creates a plurality of image data limited within a plurality of the detection fields arranged in the extending direction of the joint edge, and determines continuity between the image data in the plurality of detection fields. Thus, it is desirable to detect the joint edge. Since the joining edge is detected by determining the continuity between the image data based on the plurality of image data respectively limited in the plurality of detection visual fields arranged in the extension direction of the joining edge. It is possible to detect even if the bright line becomes discontinuous due to chipping or sagging, and it is also possible to avoid misidentifying the bright line generated by a cause other than the joining edge as the joining edge. In this case, the determination of continuity between the image data is determined in consideration of the relationship between the plurality of detection visual fields. For example, with respect to the bright line position in the image data in a certain detection visual field, the bright line has a deviation amount of the bright line position in the image data in the adjacent detection visual field viewed in the extension direction of the detection visual field is within a predetermined value. Can be determined to be continuous, and even if a bright line portion that can be considered continuous as described above is not detected in a part of the plurality of detection fields, the bright line is continuous. Can be certified.
[0017]
According to the present invention, it is effective that the specific values of the image data in the detection visual field are integrated in the width direction and converted into one-dimensional data, and the joint edge is detected based on the one-dimensional data. By applying projection processing (projection processing) that integrates the image data in the detection visual field in the width direction and converts it to one-dimensional data, the image distribution in the detection visual field extension direction is emphasized or averaged from the image data in the detection visual field And the subsequent image and calculation processing for determining the position of the joining edge can be simplified.
[0018]
Next, a bonding interface detection apparatus for optically detecting a bonding edge on a surface in a bonding interface of a transparent bonding portion formed by bonding a first transparent material and a second transparent material to each other in a subject. Illumination light is introduced into the subject obliquely from either one of the overlapping directions of the first transparent material and the second transparent material, and obliquely toward the joining edge through the inside of the subject. And an illumination system that irradiates the illumination light and a detection system that detects the test light emitted from the joint edge.
[0019]
In the present invention, it is preferable that the illumination system irradiates spot light configured so that an irradiation range does not extend outside the subject in the vicinity of the subject.
[0020]
In the present invention, it is desirable that the illumination system uses an optical fiber as a light guiding means to the light irradiation unit. By using an optical fiber, an appropriate light irradiation direction and light irradiation range can be secured without using a complicated optical system even inside the apparatus.
[0021]
Furthermore, by using the bonding interface detection method of the present invention, the position of the bonding edge in the transparent bonding portion between the transparent mold for molding the lens and the lens resin molded by the transparent mold is detected, The lens manufacturing method is characterized in that a release member positioned on the basis of a detection position of a joining edge is driven to release the lens resin from the transparent mold.
[0022]
The present invention performs the position detection of the joining edge at a plurality of locations on the outer periphery of the subject while rotating the subject comprising the transparent mold and the lens resin substantially around the optical axis, It is preferable that the entire shape of the joining edge is obtained from the detected data, and the driving position of the release member is determined based on the entire shape. It becomes possible to determine the shape type of the transparent mold by determining the overall shape of the joint edge (curved shape of the joint edge formed to extend around the outer periphery of the mold body composed of the transparent form and the lens resin). Depending on the shape type, a later mold release process can be performed. Alternatively, by obtaining the overall shape of the joining edge, even if it is a complicated shape, it is possible to easily obtain a preferable driving position of the release member that is easy to release and does not damage the transparent mold. Become.
[0023]
In the present invention, it is desirable to detect the position of the joint edge while ignoring a detection luminance portion having a predetermined ratio or less with respect to the maximum detection luminance of the test light.
[0024]
In the present invention, the subject is formed by winding a sheet-like member around the outer periphery thereof with a gap between the pair of transparent molds, and uncured the inside surrounded by the transparent mold and the sheet-like member. In some cases, a lens resin is injected and the lens resin is cured.
[0025]
The present invention assumes that a joining curve drawn by the joining edge between the transparent mold and the lens resin is a function determined by a predetermined parameter, obtains the parameter by a detection position of the joining edge, and the joining curve. Is preferably specified.
[0026]
In the present invention, it is preferable that the mold release member is driven in a position near an extreme point protruding toward the lens resin side in the bonding curve and offset by a predetermined distance toward the lens resin side with respect to the bonding curve. The risk of damaging the joint edge by the release member is reduced by driving the release member near the pole protruding to the lens resin side of the joining curve of the joining edge and offset by a predetermined distance to the lens resin side. In addition, the mold can be surely released.
[0027]
Furthermore, the joint interface detection device of the present invention detects the position of the joint edge in the transparent joint between the transparent mold for lens molding and the lens resin molded by the transparent mold, and the joint edge The lens manufacturing apparatus is configured to drive a release member positioned on the basis of the detection position and to release the lens resin from the transparent mold.
[0028]
The present invention provides a subject holding mechanism capable of rotating the subject composed of the transparent mold and the lens resin substantially around its optical axis, and rotating the subject by the subject holding mechanism to Detecting the position of the joining edge at a plurality of locations, obtaining the overall shape of the joining edge from a plurality of data relating to the detected position of the joining edge, and further determining the driving position of the release member based on the overall shape It is preferable to have an arithmetic control unit that performs the operation and a driving mechanism that can change the driving position in accordance with a command from the arithmetic control unit.
[0029]
In the present invention, it is preferable that the calculation control unit is configured to detect the position of the joint edge while ignoring a detection luminance portion having a predetermined ratio or less with respect to the maximum detection luminance of the test light.
[0030]
In the present invention, it is assumed that the calculation control means has a function determined by a predetermined parameter for a bonding curve drawn by the bonding edge in the transparent bonding portion between one of the transparent molds and the lens resin. It is desirable to be configured to determine the joint curve by obtaining the detection position.
[0031]
The present invention is configured such that the release member is driven into a position in the vicinity of the extreme point protruding toward the lens resin side in the bonding curve and offset by a predetermined distance from the bonding curve toward the lens resin side. It is desirable that
[0032]
In each of the above means, when the image of the subject is captured and the position of the joint edge is detected from the image data, the original image is captured as image data having three or more gradation values, and the background in the histogram of this image data It is preferable to detect the region, the boundary region, and the bright line region, obtain a predetermined gradation value in the boundary region as a threshold value, and binarize the image data according to the threshold value. By doing so, a binarized image can be obtained with an optimum threshold value for detecting the bright line of the joint edge, and the subsequent processing can be easily performed with the binarized image.
[0033]
In addition, each means described in the column of each claim and the column of the means is independent of the independent claim and the dependent claim, and in the case of the dependent claim, independently of each other, regardless of the citation relationship. The invention can be configured, and a plurality of such individually and independently configured inventions can be combined to form another invention. The configurations and functions and effects of the inventions according to the inventions or combinations according to the individual descriptions will be apparent to those skilled in the art from the description of the embodiments detailed below.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of a method for detecting a bonding interface of a subject having a transparent bonding portion, a detection apparatus, a lens manufacturing method, and a manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below show examples in which the present invention is applied in the manufacturing process of plastic spectacle lenses, but the present invention is applied to the manufacturing processes of such spectacle lenses and various lenses. Any material can be used as long as it is for a subject having a transparent joint.
[0035]
[Lens molding process]
First, an outline of a lens molding process in a manufacturing process of a plastic spectacle lens using the present embodiment will be described. In the molding process of various plastic lenses such as plastic spectacle lenses, an upper mold and a lower mold made of glass may be used. These molds are each provided with a molding surface for forming an appropriate optical surface on the lens according to the optical characteristics required of the lens. In this embodiment, in particular, in the spectacle lens, the front side (outside) optical surface is molded with the upper mold, and the back side (inside, ie, the side facing the user's eyeball) is molded with the lower mold. Due to the characteristics required for eyeglass lenses and manufacturing convenience, the shape of the upper mold is usually a T-shape for molding a single curvature (spherical) optical surface, and a pole for both near and near use. It is roughly divided into P-types for molding optical surfaces with progressive curvature (aspherical surfaces) that are gradually changed. On the other hand, the lower mold includes a single curvature A type and a C type for forming a toric surface for correcting astigmatism.
[0036]
The plastic lens molding process includes the upper mold and the lower mold as described above, and when the upper and lower optical surfaces are molded simultaneously, and when a special optical surface is required, such as a custom-made product, There is a method (blank mold) in which only the optical surface is formed, the optical surface is not particularly formed in the lower mold, and a special optical surface is formed by cutting or polishing after the molding. In either method, the two molds are positioned so as to have a predetermined interval corresponding to the lens thickness, and in the positioned state, the outer peripheries of the upper mold 1 and the lower mold 2 as shown in FIG. Wrap the common tape 3 around the surface. The tape 3 is an adhesive tape having an adhesive layer formed on one side. In this way, the mold body is assembled.
[0037]
Next, as shown in FIG. 1B, a liquid monomer or other plastic precursor 4 is injected into the mold body with a syringe-like injector 5, and the precursor 4 is further filled. The mold body is introduced into a heating furnace and cured by thermal polymerization. This curing step differs depending on the characteristics of the injected resin, and usually thermal polymerization is used. However, for example, if a photo-curable resin is used, it becomes a light irradiation step. Since the lens body 6 is formed between the upper mold 1 and the lower mold 2 by curing the precursor 4, the tape 3 on the outer peripheral surface is removed as shown in FIG. Then, the release plate 7 is driven into the exposed outer peripheral surface of the lens body 6 to elastically deform the lens body 6, and the lens body 6 is released from the release force generated by the elastic deformation.
[0038]
In this mold release process, the molding surface (bottom surface) of the upper mold 1 is usually configured with a single curve, which is easy to release, while the lower mold 2 has many curve variations on the molding surface and is generally separated. Hard to mold. Therefore, it is preferable to increase the peeling force between the lower mold 2 and the lens body 6 by driving the release plate 7 into a position close to the lower mold 2. When the release plate 7 is driven in a position close to the lower mold 2 as described above, as shown in FIG. 2, depending on the driving position, the release plate 7 is separated from the corner of the lower mold 2 as indicated by positions 7b and 7c in the drawing. The mold plate 7 may collide and damage the lower mold 2. For this reason, the mold release plate 7 is positioned at a position 7a in the vicinity of the maximum point 2b of the joining curve while observing the joining curve of the joining edge 2a, which is a portion appearing on the outer peripheral surface at the joining interface between the lower mold 2 and the lens body 6. Is most desirable. By driving the release plate 7 into this position 7a, the risk of accidentally damaging the lower die 2 by the release plate 7 can be reduced.
[0039]
[Configuration of mold release device]
Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, an overall configuration of a mold release apparatus (corresponding to a lens manufacturing apparatus) according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a plan layout view of the release device, and FIG. 4 is a schematic side view of the release device. A pair of positioning members 10 are arranged at the supply / discharge material position A at the left end in the figure. The positioning members 10 are spaced apart from each other, but when the resin-cured mold body is supplied, the mold body is sandwiched from both sides to determine the horizontal position of the mold body. At the time of feeding, the lower mold cup 11 is waiting below the positioning member 10, and when the mold body is placed on the lower mold cup 11, the positioning member 10 sandwiches the mold body and positions it. When completed, the lower mold cup 11 adsorbs and holds the mold body. The lower mold cup 11 is configured to be capable of reciprocating along an arrow shown in FIGS. 3 and 4 together with an operation mechanism (transport unit) described later. The lower mold cup 11 has a structure for adsorbing and holding the lower mold 2 of the mold body placed by vacuum adsorption.
[0040]
At the center driving position C shown in the figure, the driving mechanism 20 (described later) and the mold body are disposed above the mold body. When the release plate 7 is driven into the outer periphery of the mold body by the driving mechanism 20, the mold body is pressed from above and driven. An upper die presser 30 is provided for adsorbing, holding and peeling the upper die after releasing the mold. In order to secure a transport path for a transport unit, which will be described later, the upper mold retainer 30 is connected to a lifting cylinder supported by an inverted L-shaped column (not shown). The lower end of the upper mold retainer 30 has a suction pad 31 that holds the upper mold 1 of the mold body by vacuum suction or the like. If necessary, the mold body is disposed on the opposite side of the driving mechanism 20 and presses the outer peripheral surface of the mold body to receive the impact when the release plate 7 is driven, and from the lower mold cup 11 of the mold body. A drive-in presser 32 may be provided to prevent the drop-off of the battery.
[0041]
An image capturing device 40 such as a CCD camera and an illuminating device 50 that performs illumination by a method to be described later are disposed at the image capturing position B on the right side in the drawing. The illumination device 50 is configured in a tube shape that guides light emitted from a light source (not shown) through an optical fiber housed therein, and an irradiation lens 51 is attached to the tip of the tube. 3 and 4, a lower mold cup 11 mounted on a transport unit, which will be described later, is disposed at the image capturing position B, and the outer peripheral surface of the mold body that is sucked and held by the lower mold cup 11 is shown in the imaging device 40. Shows the situation of shooting.
[0042]
As shown in FIG. 5, the driving mechanism 20 arranged at the driving position C is arranged in the mold body when the movable base 24 is released through the linear guide 23 engaged with the moving path on the base 22. It is attached to the part so that it can move freely. The release plate 7 is fixed on the movable table 24. A cylinder block 26 is mounted on the base 22 via a linear guide 25 so as to be movable in the same direction as the movable base 24. An air cylinder 26 a is built in the cylinder block 26, and a drive rod 26 b protrudes from an end of the air cylinder 26 a, and the drive rod 26 b is connected to the movable base 24. A handle base 27 is also fixed on the base 22, and a screw engagement block portion 26 c provided at the rear end of the cylinder block 26 is pivotally supported by the handle base 27 and is rotated by a handle 28. A feed screw shaft 29 having a trapezoidal screw is engaged.
[0043]
In this driving mechanism 20, if the distance between the mold release plate 7 and the mold body is adjusted according to the outer diameter of the mold body by rotating the handle 28, the mold release plate 7 can be operated by operating the air cylinder. Can be driven from the upper mold 1 and the lower mold 2 by elastically deforming the lens body. The operating stroke of this air cylinder is about 15 mm, but the amount that the release plate 7 is actually driven into the lens body of the molded body is usually about 1 to 2 mm.
[0044]
Next, the structure of the transport unit will be described with reference to FIG. The transport part is configured such that the lower mold cup 11 is rotationally driven by a pulse motor 13 via a belt 12, and the lower mold cup 11 is rotatably attached to an elevator 14 on which the pulse motor 13 is mounted. It has been. The lifting platform 14 is inserted into the guide shaft 15 and screwed into a ball screw 17 connected to a servo motor 16. The guide shaft 15 and the servo motor 16 are mounted and fixed on a carriage 18. The carriage 18 is guided so as to be movable in a direction perpendicular to the paper surface of the drawing with respect to the base 8, and is moved by an air cylinder 19 indicated by a dotted line in the drawing. The carriage 18 is stopped at one of the three positions so that the lower mold cup 11 is disposed at any one of the supply / discharge material position A, the driving position C, and the image capturing position B shown in FIG. ing.
[0045]
Each of the above-described components is controlled by the personal computer 100 shown in FIG. The personal computer 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM 102, a RAM 103, an input / output board 104, and an image capture board 105. The input / output board 104 is used for each operation of the apparatus. It is connected to the part, that is, the positioning member 10, the pulse motor 13, the servo motor 16, the air cylinders 19 and 26 a, and the lifting cylinder of the upper mold retainer 30. The image capturing board 105 is connected to the image capturing board 105. The program stored in the ROM 102 is executed by the personal computer 100 and controls the apparatus according to the procedure shown in FIG.
[0046]
First, when the mold body is placed on the lower mold cup 11 of the feeding / dispensing material position A, the positioning member 10 operates to sandwich and mold the mold body, and then the lower mold cup 11 sucks and holds the mold body. After the positioning member 10 releases the mold body, the transport unit moves to place the mold body at the image acquisition position B. At the image acquisition position B, the position of the joining edge is detected by performing a series of image processing and arithmetic processing described later. After this, the transport part moves again to move the mold body to the driving position C. When the mold body is arranged at the driving position C, the upper mold presser 30 is lowered from above to press the upper mold 1 and the mold release plate 7 is driven. When the mold is released by driving, the upper mold retainer 30 is lifted to remove the upper mold 1 sucked and held by the suction pad 31, and the lens body 6 and the lower mold 2 are separated from each other. The material is returned to position A and removed.
[0047]
[Configuration and Method for Detection of Joint Edge Position]
Next, a description will be given of a method for detecting the position of the joining edge appearing on the outer peripheral portion of the joining interface between the upper mold 1 and the lens body 6 of the mold body performed at the image capturing position B in the mold release device. The position detection procedure is shown in FIG.
[0048]
As a hardware configuration for position detection described below, as shown in FIG. 11, the personal computer 100 on which the input / output board 104 and the image capture board 105 are mounted, an imaging device 40 including a CCD camera, It has a mold body rotating means constituted by the pulse motor 13 of the transport part and a mold body raising / lowering means constituted by a servo motor 16 of the transport part. The pulse motor 13 and the servo motor 16 are controlled by the personal computer 100 via the input / output board 104. The personal computer 100 performs a series of images for position detection described later, arithmetic processing, and mold body drive control.
[0049]
In FIG. 7, the method for detecting the position of the joining edge on the outer peripheral surface in the joining interface of the transparent junction part of a mold body is shown. As shown in FIG. 7 (a), spot light emitted from the irradiation lens 51 of the illumination device 50 from the rear side of the lower mold 2 of the mold body and obliquely rearward with respect to the outer peripheral surface to be photographed is generated inside the mold body. Irradiate to. The irradiation angle of the irradiation light at this time is a direction parallel to the outer peripheral surface of the mold body (equal to the axial direction of the mold body) and a direction parallel to the bottom surface of the lower mold 2 (the bottom surface of the lower mold 2 is a flat surface). If it is, it may be an angle between. In this way, by illuminating from behind the imaging range of the mold body, the illumination light is once introduced into the mold body, and the outer peripheral surface to be imaged from behind the mold body is illuminated and illuminated. Therefore, light with high luminance can be emitted from the joint edges 1a and 2a to the imaging device 40.
[0050]
Further, the illumination light of the illumination device 50 is preferably configured not to directly enter the imaging field of the imaging device 40, and is preferably spot light with a limited irradiation range as described above. . In this case, in particular, it is desirable that the irradiation range of the spot light is limited to a surface other than the outer peripheral surface of the mold body. In this way, the irradiated light is always incident on the inside of the mold body and then emitted from the outer peripheral surface of the mold body toward the imaging device 40, and the stray light causes the image acquired by the imaging device 40 to be captured. Adverse effects are reduced, and the joining edges 1a and 2a are detected as bright lines with higher contrast.
[0051]
In FIG. 7A, the illumination device 50 allows illumination light to enter the inside of the mold body from the bottom surface of the lower mold 2, but basically the illumination light is transmitted from the upper surface of the upper mold 1 into the mold body. You may make it enter into. However, in this embodiment, there is no problem because the bottom surface of the lower mold 2 is a flat surface or a concave surface, and the light reflected by the bottom surface of the lower mold 2 does not enter the imaging range of the imaging device 40. If illumination light is made to enter the portion near the imaging device 40 on the upper surface of the mold 1 obliquely from behind, the upper surface of the upper mold 1 is convex, so that part of the illumination light reflected on the upper surface is captured by the imaging device. Since there is a possibility of entering 40 imaging fields, it is preferable that the illumination light is incident from the bottom surface of the lower mold 2.
[0052]
FIG. 7B shows an imaging range E of the imaging device 40 and large and small processing windows F and G related to post-processing of an image captured in the imaging range E. The imaging device 40 captures the original image in the imaging range E, for example, in 8-bit gray scale (capture of the original image).
[0053]
Next, the frequency (number of pixels) is counted for each gradation value of each pixel in the original image to form a histogram. In this histogram, the gradation value is changed from bright (255 for 8-bit gradation) to dark (0 ) To determine the bright line region, the boundary region, and the background region. That is, when scanning from light to dark, the frequency at the previous gradation value is compared with the frequency at the current gradation value, and if this frequency is large, it is stored together with the gradation value. If the frequency is small, the bright line area is determined by maintaining the previous gradation value and frequency. The bright line area is a gradation value having a peak frequency in a high gradation value area. On the other hand, when the scanning is further performed from the bright line region to a region having a smaller gradation value, it is a boundary region where the frequency is small for a while, but when the gradation value is further decreased, the frequency starts increasing again. A gradation value at which the frequency at this time exceeds the peak frequency of the bright line region is defined as a boundary between the background region and the boundary region. In this way, for the original image, a bright line region having a relatively small frequency peak and a high tone value, a background region having a high and relatively wide power peak and a low tone value, a bright line region and a background region, A boundary region having a low frequency and existing in the gradation range between is determined (confirmation of gradation distribution).
[0054]
Next, in the bright line area, background area, and boundary area determined as described above, a predetermined gradation value in the boundary area is set as a threshold for binarization. For example, the gradation range of the boundary area is divided into 1: 4 under a preset condition, and the gradation value of this division point (closer to the background area) is calculated as a threshold value (calculation of binarization threshold value) ). Then, the original image is binarized using this threshold value. By performing binarization in this way, the bright line is converted into a clearer image (binarization of the image).
[0055]
Next, for the binarized image obtained as described above, image data limited to a wide processing window F and a narrow processing window G as shown in FIG. Projection processing of image data is performed for each processing window. In this projection processing, the gradation values of the respective pixels are integrated in the width direction (horizontal direction in the figure) of the processing windows F and G, and the two-dimensional image data in the window is converted into one-dimensional data in the longitudinal direction of the processing window. Is. Since there are only two kinds of gradation values of the binarized image, “1 (bright)” and “0 (dark)”, this processing results in data obtained by counting the number of bright pixels in the width direction of each window ( Image projection).
[0056]
The data thus made one-dimensional is shown in FIG. The thick line in the figure is data counted in the large window F, and the thin line in the figure is data counted in the small window G. In the processing window F, the joint edges 1a and 2a become large peaks F1 and F2, and a portion having an integrated value equal to or less than a predetermined ratio (for example, 80% of the maximum integrated value) with respect to the integrated value of this peak (below the dashed line in the figure). ) Can be removed as noise. However, in the processing window F, the peak intensities of the joining edges 1a and 2a increase, but the peak position becomes wide because the window width is large, and it is difficult to accurately determine the positions of the joining edges 1a and 2a. Therefore, using the one-dimensional data obtained by the narrow processing window G, a more accurate peak center can be obtained, and the positions of the joining edges 1a and 2a can be obtained more accurately. However, the one-dimensional data obtained in the processing window G is easy to pick up noise, and the joining edge and other bright line portions (for example, wrinkles, sink marks, bubbles, and adhesion on the outer peripheral surface of the lens body 6 made of tape) It is difficult to distinguish from the joining edge and the similar bright line due to the tape adhesive. However, such bright lines other than the joining edge usually have a large crossing angle with respect to the width direction of the processing window, so that the peak becomes low in the one-dimensional data of the processing window F having a large width and is distinguished from the bright line of the joining edge. can do. Therefore, the data of the wide processing window F is used to determine the joint edge, and the data of the narrow processing window G is used to determine the position of the joint edge. For example, if the peak positions of the joining edges 1a and 2a are F1 and F5 among the peak positions F1, F2, F3, F4, and F5 obtained from the data of the processing window F, the peak height is determined by the above-described processing. Only the peak positions F1 and F5 of the large joint edge are left, and then the peak positions G1 and G2 corresponding to the peak positions F1 and F2 obtained from the data of the processing window G are replaced with the values of F1 and F5. The final position of the joining edge.
[0057]
At this time, in order to determine the peak position of each peak, for example, a value of a predetermined ratio (for example, 80%) with respect to the maximum value of the peak is used as a reference value, and the reference value is scanned from the smaller data position. The first position immediately before exceeding the first peak position and the first second position that once falls below the reference value after exceeding the maximum value of the peak are obtained, and the average position of the first position and the second position is obtained. The peak position is defined as follows.
[0058]
As described above, the position of the joining edge is specified by the peak position of the bright line. At this time, since the release plate 7 is driven into a portion close to the lower mold 2 of the lens body 6, a predetermined amount is provided on the lens body 6 side with respect to the position of the joining edge 2a between the lower mold 2 and the lens body 6. The offset position is set as the driving position of the release plate 7. On the other hand, the distance between the position of the joining edge 1a and the position of the joining edge 2a is taken in as basic data for measuring the thickness of the lens body 6, and can be used for inspection and post-processing.
[0059]
Using the joint edge position detection method described above, the shape of the joint edge over the entire circumference of the actual mold body is determined. As described above, the driving position of the release plate 7 includes a protruding portion toward the lens body 6 in the bonding curve of the bonding edge 2a (the bonding curve of the bonding edge 2a when the value of the bonding edge 1a is the increasing direction). Corresponding to the position of the maximum point), the position is set at a position offset from the protrusion by a predetermined distance toward the joining edge 1a. For this reason, in order to know the position of this protrusion, in practice, as shown in FIGS. 8A to 8C, the mold body is rotated and the above-described image is applied to a plurality of locations on the outer peripheral surface of the mold body. Processing and arithmetic processing are performed, and the entire shape of the joining edge 2a of the joining interface between the lower mold 2 and the lens body 6 in the mold body is obtained as described below.
[0060]
First, the type of the lower mold 2 in the mold body to be measured is determined. In the lower mold 2, as described above, the joining edge 2a extends in the horizontal direction with respect to the azimuth angle around the optical axis of the lens body, and the joining line of the joining edge 2a swings in the vertical direction (optical axis direction). There is a flat type (A type, no C power or very small) and an astigmatic type (C type, large C power) with the joining curve of the joining edge swinging up and down depending on the azimuth. . In the present embodiment, whether the flat type or the astigmatic type is first determined based on the overall shape of the joining edge 2a. As a result of this determination, if it is a flat type, the driving position of the release plate 7 is set to a position offset toward the upper mold 1 by a specified amount from the joining edge at an arbitrary azimuth angle regardless of the azimuth angle. On the other hand, in the case of the astigmatic type, the overall shape of the joining edge 2a (joining curve thereof) is obtained by approximating it to a previously assumed curve, and the driving position of the release plate 7 is determined according to the overall shape.
[0061]
As shown in FIG. 10, the shape of the joining edge 2a can be generally expressed by a sinusoidal function having two cycles with respect to one work circumference in the case of astigmatism type (C type). Such a shape of the joining edge 2a is also shown in FIG. Here, a function curve representing the entire shape of the joining edge 2a is
S 0 = Asin2θ + B (1) Here, the amplitude A, Y intercept B (initial value at azimuth angle 0), and azimuth angle θ of the function curve are unknown before measurement, and S 0 Is a value obtained by detecting the position of the joining edge by the image processing described above.
[0062]
On the other hand, at positions rotated by 45 degrees and 90 degrees with respect to the azimuth angle θ of the above formula (1),
S 1 = Asin2 (θ + 45 °) + B = Acos2θ + B (2)
S 2 = Asin2 (θ + 90 °) + B = −Asin2θ + B (3) holds.
[0063]
Therefore, the position of the joint edge 2a is measured at each azimuth angle position different by 45 degrees from each other, and S 0 , S 1 , S 2 The unknowns A, B, and θ are obtained respectively by substituting into. That is,
B = (S 0 + S 2 ) / 2 (4)
A = {(S1-B) 2 + (S2-B) 2 } 1/2 (5) θ = [arcsin {(S 2 -B) / A}] / 2 (6).
[0064]
In this way, the peak position of the joining edge shape consisting of a sine curve can be known. However, since the solution range of the inverse trigonometric function is a half cycle (90 degrees in azimuth), the obtained θ is a symmetric azimuth around the position of the protrusion (45 degrees in the case of FIG. 10). There is a possibility. Therefore, S 0 And S 1 Depending on the value of the final measured value S 2 The obtained azimuth angle is determined, and the azimuth correction angle φ from the azimuth angle at the final measurement to the peak position is determined. That is,
▲ 1 ▼ S 0 -B = negative or 0 and S 1 -B = positive or S 0 -B = positive and S 1 -B = positive, φ = θ−45 °
▲ 2 ▼ S 0 -B = negative or 0 and S 1 -B = negative or 0, or S 0 -B = positive and S 1 -B = negative or 0, φ = 45 ° -θ
It is.
[0065]
Finally, the mold body is rotated so that the azimuth having the peak position obtained as described above comes to the center of the imaging range of the imaging device 40, the original image is taken again, and is set in the imaging device 40 in advance. The distance on the image coordinate between the set position corresponding to the horizontal position of the release plate 7 and the position of the protruding portion of the joint edge 2a is measured, and the set position is set at a predetermined distance from the position of the protruding portion. The amount of correction in the vertical direction is obtained by adding an offset amount to the distance on the image coordinates so as to be offset only, and the servo motor 16 is operated in accordance with the amount of correction to move the mold body up and down. At this time, the ratio between the pixel pitch on the original image (on the image coordinate system) captured by the imaging device 40 and the actual distance is obtained, and the correction amount (unit pixel) on the image coordinate is converted into the actual distance by the ratio. Then, an offset amount is added to this and a drive amount command is sent to the servo motor 16.
[0066]
In this way, by aligning the upper and lower positions of the mold body at the image capture position B, the mold release plate 7 can be driven into a desired position of the mold body immediately after moving to the driving position C.
[0067]
FIG. 14 shows another method for detecting the position of the joint edge 2a. As described above, the joint edge 2a can be detected based on the original image data. In particular, the position of the joining edge can be accurately detected based on the image data in the processing window, and the possibility of picking up noise can be reduced by using the large and small processing windows F and G. However, there may still be a problem in detecting the joint edge. For example, there is a case where there is chipping or sagging at the corner corresponding to the joining edge of the upper mold 1 and the lower mold 2. If there are chips or sagging in the corners, the bright lines of the image obtained along the joining edge become discontinuous, which may cause detection failure of the joining edge. Therefore, as shown in FIG. 14, a plurality of processing windows H, I, J, K, and L are arranged at predetermined intervals along the extending direction of the joining edge, and the position of the bright line is detected in each processing window. To do.
[0068]
At this time, a region P (a width is 2ε) secured by a predetermined distance ε is provided on both sides in the longitudinal direction of the processing window with reference to the position of the bright line, and the similarly provided region P in the adjacent processing window is the processing window. Only when they overlap each other in the longitudinal coordinate system, they are considered continuous (continuous lines), and when they do not overlap each other, they are recognized as a part of another bright line. By setting the predetermined distance ε defining the region P to an appropriate distance, bright lines due to other causes such as wrinkles, sink marks and bubbles other than the joining edge can be eliminated.
[0069]
Further, as described above, there are regions P that overlap each other, but the region P does not exist only in m (for example, one) of n (five in the drawing) processing windows, and When the arrangement is discontinuous, it is considered that the bright lines are exceptionally continuous. By doing in this way, although it is a bright line showing a joining edge, the case where the bright line is discontinuous due to chipping or sagging can be detected without any trouble.
[0070]
The number n and interval of the processing windows are arbitrary, and in addition to the number n and interval of the windows, the above ε and m do not cause false detection or omission as much as possible according to the situation. Can be optimized.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the position of the bonding edge of the subject can be detected optically reliably, and in particular, the bonding edge of the bonding interface between the lens and the mold of the mold body for molding the lens can be detected. It is possible to detect well and to reliably release the lens.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1C are process explanatory views (a) to (c) showing an outline of a lens molding process in an embodiment of a bonding interface detection method and apparatus and a lens manufacturing method and apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a driving position of a release plate for releasing in the same embodiment.
FIG. 3 is a schematic plan view of the release device in the same embodiment.
FIG. 4 is a schematic schematic side view of the release device in the same embodiment.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a structure of a release plate driving mechanism of the release device in the same embodiment;
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a structure of a transport portion of the release device in the same embodiment.
7A is a schematic explanatory view showing an illumination method for detecting the position of the joining edge in the embodiment, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing an imaging range and a processing window for detecting the position of the joining edge in the embodiment. FIG. (B).
FIG. 8 is an explanatory diagram (a) to (c) showing different imaging ranges when the mold body is rotated for detecting the position of the joining edge in the same embodiment.
FIG. 9 is a graph showing one-dimensional data obtained by performing projection processing on image data in a processing window in the embodiment.
FIG. 10 is a graph in which the shape of the lower die joining edge for molding an astigmatic lens body and the vertical axis showing the measurement site are emphasized.
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a control system of the release apparatus according to the embodiment.
FIG. 12 is a schematic flowchart showing an operation procedure of the release device according to the embodiment.
FIG. 13 is a schematic flowchart showing a procedure of image processing and calculation processing for joint edge position detection in the same embodiment;
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining another position detection method different from the joint edge position detection method according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
1 Upper mold
1a, 2a Join edge
2 Lower mold
6 Lens body
7 Release plate
11 Lower cup
20 Driving mechanism
30 Upper presser
40 Imaging device
50 Lighting equipment
100 Personal computer
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 I / O board
105 Image capture board

Claims (10)

第１の透明材と第２の透明材とを相互に接合してなる透明接合部の接合界面で、前記第１の透明材から前記第２の透明材を剥離する透明材剥離方法であって、
外部からの進入光により前記接合界面の接合エッジが発する輝線を撮像素子により得て、一連の画像、演算処理をし、
前記画像、演算処理により前記接合エッジを判別するとともに位置を確定し、
前記位置から所定量オフセットした位置に離型板を打ち込み剥離する透明材剥離方法。A transparent material peeling method for peeling the second transparent material from the first transparent material at a bonding interface of a transparent joint formed by bonding the first transparent material and the second transparent material to each other. ,
The image sensor obtains a bright line from the joining edge of the joining interface caused by incoming light from the outside , and a series of images and arithmetic processing are performed.
Determine the joint edge and determine the position by the image, arithmetic processing,
A transparent material peeling method in which a release plate is driven and peeled at a position offset by a predetermined amount from the position . 請求項１記載の透明材剥離方法において、
前記画像、演算処理は、前記撮像素子により得られた前記輝線の原画像を二値化し、
得られた二値化画像に位置検出のための第１のウインドウと第２のウインドウを設け、前記第１のウインドウの処理により前記接合エッジを判別し、前記第２のウインドウの処理により前記接合エッジの位置を確定し、
前記位置から所定量オフセットした位置に離型板を打ち込み剥離する透明材剥離方法。 In the transparent material peeling method of Claim 1,
The image and arithmetic processing binarizes the original image of the bright line obtained by the image sensor,
The obtained binarized image is provided with a first window and a second window for position detection, the joining edge is determined by the processing of the first window, and the joining is performed by the processing of the second window. Determine the position of the edge,
A transparent material peeling method in which a release plate is driven and peeled at a position offset by a predetermined amount from the position . 第１の透明材と第２の透明材とを相互に接合してなる透明接合部の接合界面で、前記第１の透明材から前記第２の透明材を剥離する透明材剥離装置であって、
外部からの進入光により前記接合界面の接合エッジが発する輝線を撮像素子により得て、一連の画像、演算処理を行う位置検出のためのハードウェアを有し、
前記ハードウェアにより前記接合エッジを判別するとともに位置を確定し、
前記位置から所定量オフセットした位置に離型板を打ち込み剥離する透明材剥離装置。A transparent material peeling apparatus that peels off the second transparent material from the first transparent material at a joint interface of a transparent joint formed by joining the first transparent material and the second transparent material to each other. ,
A bright line emitted by the joining edge of the joining interface due to light entering from the outside is obtained by the image sensor, and has a series of images, hardware for position detection that performs arithmetic processing,
Determine the joint edge by the hardware and determine the position,
A transparent material peeling device for driving and peeling a release plate at a position offset by a predetermined amount from the position . 請求項３記載の透明材剥離装置において、
前記ハードウェアは、第１のウインドウと第２のウインドウを有し、
前記第１のウインドウの処理により前記接合エッジを判別し、前記第２のウインドウの処理により前記接合エッジの位置を確定し、
前記位置から所定量オフセットした位置に離型板を打ち込み剥離する透明材剥離装置。 In the transparent material peeling apparatus of Claim 3,
The hardware has a first window and a second window;
Determining the joining edge by the processing of the first window, determining the position of the joining edge by the processing of the second window;
A transparent material peeling device for driving and peeling a release plate at a position offset by a predetermined amount from the position . 請求項２記載の透明材剥離方法において、In the transparent material peeling method of Claim 2,
前記第１の透明材と前記第２の透明材のいずれかの前記接合面が平坦でないとき、前記第１の透明材と前記第２の透明材からなるモールド体を回転し、  When the joint surface of any of the first transparent material and the second transparent material is not flat, the mold body composed of the first transparent material and the second transparent material is rotated,
前記第１のウインドウと前記第２のウインドウの処理を複数個所で実施し、前記接合エッジを得てそのピーク位置を求め、  The processing of the first window and the second window is performed in a plurality of places, the joint edge is obtained to determine its peak position,
前記ピーク位置にあわせて前記モールド体を回転させ、  Rotate the mold body according to the peak position,
前記モールド体を所定量オフセットさせ、離型板を打ち込み剥離する透明材剥離方法。  A transparent material peeling method in which the mold body is offset by a predetermined amount, and a release plate is driven and peeled off. 請求項４記載の透明材剥離装置において、In the transparent material peeling apparatus of Claim 4,
前記第１の透明材と前記第２の透明材のいずれかの前記接合面が平坦でないとき、前記第１の透明材と前記第２の透明材からなるモールド体を回転する機構を有し、  A mechanism for rotating a mold body made of the first transparent material and the second transparent material when the joining surface of any of the first transparent material and the second transparent material is not flat;
前記第１のウインドウと前記第２のウインドウの処理を複数個所で実施し、得られたデータを処理して前記接合エッジを得てそのピーク位置を求め、  The processing of the first window and the second window is performed at a plurality of locations, the obtained data is processed to obtain the joint edge, and the peak position is obtained.
前記ピーク位置にあわせて前記モールド体を回転させ、  Rotate the mold body according to the peak position,
前記モールド体を所定量オフセットさせ、離型板を打ち込み剥離する透明材剥離装置。  A transparent material peeling apparatus for offsetting the mold body by a predetermined amount and driving and peeling a release plate. 請求項２または５に記載の透明材剥離方法において、In the transparent material peeling method of Claim 2 or 5,
さらに多くのウインドウを設けて、複数のウインドウにより前記接合エッジを検出し、前記接合エッジの連続を判定して、前記接合エッジを得る、または確定することを特徴とする透明材剥離方法。  A transparent material peeling method characterized by further providing a number of windows, detecting the joining edge by a plurality of windows, determining the continuity of the joining edge, and obtaining or determining the joining edge. 請求項４または６に記載の透明材剥離装置において、The transparent material peeling apparatus according to claim 4 or 6,
さらに多くのウインドウを設けて、複数のウインドウにより前記接合エッジを検出し、前記接合エッジの連続を判定して、前記接合エッジを得る、または確定することを特徴とする透明材剥離装置。  A transparent material peeling apparatus characterized in that a plurality of windows are provided, the joining edges are detected by a plurality of windows, and the joining edges are determined by determining the continuity of the joining edges. 請求項１、２、５または７に記載した透明材剥離方法を用いることによって、レンズ成形用の透明型と、前記透明型によって成形されるレンズ樹脂との間の前記透明接合部における前記接合エッジの位置検出を行い、前記接合エッジの検出位置を基準として位置決めされた離型部材を打ち込み、前記レンズ樹脂を前記透明型から離型させることを特徴とするレンズの製造方法。By using the transparent material peeling method according to claim 1, 2, 5 or 7 , the joint edge in the transparent joint portion between a lens mold transparent mold and a lens resin molded by the transparent mold The lens manufacturing method is characterized in that the position detection is performed, a release member positioned with reference to the detection position of the joining edge is driven, and the lens resin is released from the transparent mold. 請求項３、４、６または８に記載した透明材剥離装置によって、レンズ成形用の透明型と、前記透明型によって成形されるレンズ樹脂との間の前記透明接合部における前記接合エッジの位置検出を行い、前記接合エッジの検出位置を基準として位置決めされた離型部材を打ち込み、前記レンズ樹脂を前記透明型から離型させるように構成されていることを特徴とするレンズの製造装置。The position detection of the joint edge in the transparent joint between the transparent mold for lens molding and the lens resin molded by the transparent mold by the transparent material peeling device according to claim 3, 4, 6, or 8. The lens manufacturing apparatus is configured such that the mold release member positioned with reference to the detection position of the joining edge is driven to release the lens resin from the transparent mold.
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