JP3802319B2

JP3802319B2 - Lens holding device for image pickup device for spectacle lens

Info

Publication number: JP3802319B2
Application number: JP2000205045A
Authority: JP
Inventors: 修一佐藤; 正彦寒川; 紀久田中
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2020-07-06
Also published as: JP2002018687A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズ、特に累進多焦点レンズまたは多焦点レンズを撮像する眼鏡レンズ用画像撮像装置に用いて好適なレンズ保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
未加工の眼鏡レンズ（以下、レンズという）を装用者の所望する眼鏡フレームに装着する場合、その眼鏡枠の形状に合わせてレンズの縁摺り加工を行う。その際、一般的に装用者の瞳孔中心（アイポイント）とレンズのアイポイントとが一致するように、アイポイントを加工中心として加工が行われる。レンズのアイポイントは、レンズ表面に直接表示することができいないため、レンズ、特に累進多焦点レンズの設計においては、幾何学中心から所定の位置離れた基準位置に隠しマークと呼ばれるマークを表示しておき、この隠しマークの位置を基準としてレンズの幾何学中心、遠用、近用部の光学中心、アイポイントの位置等を導き出せるようにしている。通常隠しマークは、成形時にレンズの凸面に微小な突起（例えば、２〜４μｍ程度）の形で形成される。
【０００３】
図４に未加工の累進多焦点レンズを示す。１はプラスティック製の累進多焦点レンズ、２は水平基準線（幾何学中心Ｏを通る）、３Ａ，３Ｂは隠しマークで、水平基準線２上で幾何学中心Ｏから等距離（例えば１７ｍｍ）離れた２箇所に形成されている。これらの隠しマーク３Ａ，３Ｂは、同一の小円または小円と文字で表示され、また、各マークの下にはレンズ１の加入度数（遠用部の外側頂点屈折力と近用部の外側頂点屈折力の差）を表示する数字４と、レンズの種類を表示する識別マーク５が同じく微小な突起の形で表示されている。加入度数を表示する数字４は、装用時に耳側に位置する隠しマークの下に３桁の数字（例えば３００）で表示される。したがって、この３桁の数字が左右どちらの隠しマークの下に表示されているかを知ることにより、左眼用レンズであるか右眼用レンズであるかを識別することができる。この場合、図４においては、右眼用のレンズを示し、一方の隠しマーク３Ａを小円「○」で、他方の隠しマーク３Ｂをローマ字「Ｈ」で表示している。
【０００４】
６は遠用度数測定部分、７は近用度数測定部分、８は遠くを見る部分（遠用部）、９は近くを見る部分（近用部）、１０は度数が連続的に変わる部分（累進部）、１１はアイポイントの位置である。遠用度数測定部分６、近用度数測定部分７およびアイポイント１１の位置は、レンズの設計によって異なり、幾何学中心Ｏから離れた所定の基準位置、例えばアイポイント１１は幾何学中心Ｏの上方に所定距離ｄ1 （例えば、２ｍｍ）だけ離れた位置に、遠用中心１２はアイポイント１１の位置から上方に所定距離ｄ2 （例えば、４ｍｍ）だけ離れた位置にといったように予め決められている。
【０００５】
隠しマーク３Ａ，３Ｂからアイポイント１１の位置を見つける場合、眼鏡店においては通常目視によって隠しマークを見つけるかまたは光学的に検出している。目視の場合は、レンズ１を蛍光灯等の光源にかざして隠しマーク３Ａ，３Ｂを見つけ、その位置にマーカーによって印を付けた後、このレンズ１をリマークチャートと呼ばれる累進多焦点レンズ用のシートの上に載置する。リマークチャートは、隠しマークの位置、幾何学中心、遠用度数測定部分、近用度数測定部分およびアイポイントの位置を表示した実物大の累進多焦点レンズをレンズの種類毎に表示したものである。レンズ１をリマークチャート上に載置する際には、当該レンズと同種のレンズの上に載置してリマークチャートに表示されている隠しマークとレンズ１にマークした隠しマーク３Ａ，３Ｂの位置とを一致させ、リマークチャートに表示されているアイポイントの位置をレンズ１の凸面にマーカーによって表示する。そして、通常このマークしたアイポイント１１の位置に加工治具（レンズホルダ）を装着してレンズ１を縁摺り加工し、外形状を眼鏡フレームの枠形状と一致させる。
【０００６】
隠しマーク３Ａ，３Ｂを光学的に検出してレンズとレンズホルダを位置決めする方法としては、例えば特開平８−２９７２６２号公報（以下、先行技術１という）、特開平１１−２９５６７２号公報（以下、先行技術２という）等に開示されたレンズの位置合わせ方法およびその装置が知られている。先行技術１は、所定の位置に位置合わせマークを設けた投影式位置表示手段をレンズの凸面側に配置し、この位置表示手段の後方からレンズに向けて照明光を照射して前記隠しマークおよび位置合わせマークの投影像を、前記レンズの凹面側に配置した投影像表示手段に投影する。そして、隠しマークの投影像と位置合わせマークの投影像の相対位置が所定の位置関係になるようにレンズの位置を調整し、レンズの位置を決定するものである。
【０００７】
先行技術２は、レンズの凸面側に設けた位置合わせマーク（隠しマーク、加入度数）の位置関係と位置情報から、レンズの位置合わせを行うもので、照明装置とレンズとの間に照明調整レンズを配置し、照明装置から出た光によりレンズを凹面側から照明調整レンズを介して照明し、その凸側表面の画像をＣＣＤ等の画像入力手段によって取り込み、この取り込んだ画像を画像処理装置によって画像処理することにより、位置合わせマークを検出し、これらのマークの位置関係と位置情報からレンズの水平基準線の方向と光学中心位置が所定の位置関係になるように演算し、その演算結果に基づいてレンズ１の位置合わせを行うものである。
【０００８】
多焦点レンズの設計においては、上記した累進多焦点レンズ１とは異なり隠しマークを表示していないため、小玉の上縁を基準として幾何学中心やアイポイントの位置を求めることができるようにしている。
【０００９】
図５はプラスチック製の右眼用二重焦点レンズ１３を示し、１３Ａは台玉、１３Ｂは小玉、１４は遠用度数測定部、１５は近用度数測定部の中心、Ｏは幾何学中心、１６はアイポイントの位置である。プラスティック製レンズの場合、小玉１３Ｂは台玉１３Ａの表面に側面視くさび形に突出した形で形成されており、その上縁１７が水平基準線（幾何学中心を通る）１８の下方に所定距離ｄ3 （例えば、５ｍｍ）だけ離れるように形成されている。右眼用レンズの場合、小玉１３Ｂは近用度数測定部の中心１４が幾何学中心Ｏから右方に所定距離ｄ4 （例えば、５ｍｍ）だけずれるように形成されている。アイポイント１６の位置は、水平基準線１８上で幾何学中心Ｏから所定距離ｄ5 （例えば、２．５ｍｍ）だけ小玉１３Ｂ側にずれた位置に決められている。したがって、小玉１３Ｂの上縁１７の中央を目視または光学的に見つけ出すことにより、幾何学中心Ｏやアイポイント１６の位置を求めることができる。目視の場合は、累進多焦点レンズ１と同様に多焦点レンズ用のリマークチャートが用いられ、光学的に検出する場合は、上記した従来技術１，２に開示されたレンズの位置合わせ方法およびその装置を用いることが可能である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
累進多焦点レンズ１において、リマークチャートを用いて隠しマーク３Ａ，３Ｂの位置からアイポイント１１の位置を見つけ出し、その位置に印を付ける方法は、故人の手作業に依存するため誤差が大きいという問題があった。同じく、多焦点レンズ１３の場合も、同様な理由から誤差が大きいという問題があった。
【００１１】
上記した先行技術１，２によるレンズの位置合わせ方法は、光学的に隠しマーク３Ａ，３Ｂや小玉１３Ｂの上縁１７の投影像を投影像表示手段に表示しているため、リマークチャートを用いる場合に比べてより正確にアイポイント１１，１６の位置を求めることができる利点がある。しかしながら、投影時のレンズの支持において問題があった。すなわち、先行技術１，２は図６に示すようにいずれも透明なガラス板２２を用い、その上にレンズを凹面側を下にして載置しているため、プラスレンズＡを載置したときとマイナスレンズＢを載置したときとでは、凸面の高さが大きく異なる。例えば−１０Ｄ（ディオプター）のマイナスレンズＢと−６ＤのプラスレンズＡとでは凸面の高さの差ｄが１１．３ｍｍとなる。このため、光学系の焦点深度を必然的に大きくしなければならず、その結果として、投影像が暗くなり隠しマーク１３Ａ，１３Ｂや小玉の上縁の判別が難しくなる。また、ガラス板２２でレンズを支持すると、光源からの照射光がその表裏面で多重反射してハレーションを起こすため実用的ではない。
【００１２】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、レンズの凹面側の中央部を吸引保持することにより、レンズの安定かつ確実な保持と、焦点深度が小さい光学系の設計が可能で、明るくて見易い投影像が得られるようにするとともに、ハレーションの発生を防止し得るようにした眼鏡レンズ用画像撮像装置のレンズ保持装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、累進多焦点レンズの幾何学中心から所定の位置離れて形成された隠しマークまたは多焦点レンズの小玉を光学的に検出することによりレンズの光学的な位置情報を算出する眼鏡レンズ用画像撮像装置に用いられるレンズ保持装置であって、上下端が開放し内部に上端側開口部を閉塞する上側光学素子と下端側開口部を閉塞する下側光学素子が組み込まれることにより内部が真空排気室を形成する鏡筒と、前記上側光学素子の上面中央に突設された両端開放のレンズ支持筒と、前記上側光学素子の中央に貫通して設けられ前記鏡筒の真空排気室と前記レンズ支持筒の中心孔とを連通する連通孔と、前記鏡筒の真空排気室、前記上側光学素子の連通孔および前記レンズ支持筒の中心孔を真空排気することにより前記レンズの中央部を前記レンズ支持筒の上端開口部に吸着固定する真空排気装置とを備え、前記レンズ支持筒は、前記レンズの隠しマークまたは小玉の撮像の妨げにならないように十分に小さい外径を有するものである。
【００１４】
レンズは、その凹面の中央部がレンズ支持筒の上面開口部に載置され吸着固定されるので、プラスまたはマイナスのレンズであっても、凹面の外周縁を支持する場合に比べて凸面の高さは大きく変化しない。したがって、焦点深度の小さい光学系を用いることが可能で、明るくて見易い投影像を得ることができる。また、鏡筒およびレンズ支持筒内を真空排気することによりレンズ支持筒の上面開口部にレンズを吸着固定するため、レンズを安定かつ確実に固定することができる。レンズ支持筒は半径が水平基準線から小玉までの距離より小さいものを用いることにより、光源からの光をレンズに照射したとき小玉または隠しマークを遮ることがない。平板なガラス板の代わりにレンズ支持筒を用いているので、ハレーションの発生を防止することができる。鏡筒に組み込まれる光学素子としては、凸レンズ等が用いられる。
【００１５】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るレンズ保持装置を備えた眼鏡レンズ用画像撮像装置の一実施の形態を示す概略図、図２はレンズ保持装置の断面図である。これらの図において、眼鏡レンズ用画像撮像装置３０は、累進多焦点レンズ（以下、レンズともいう）１を照射する光源３１と、この光源３１とレンズ１間の光路中に配設されたコンデンサレンズ３２、絞り３３、ハーフミラー３４と、レンズ１を吸着固定するレンズ保持装置３６と、レンズ１の凸面ａに形成されている隠しマーク３Ａ，３Ｂおよび加入度数４（図４参照）の画像が投影される回転スクリーン３７と、この回転スクリーン３７とレンズ１との間に配設された集光レンズ（平凸レンズ）３８，３９および投影レンズ４０を備えている。また、回転スクリーン３７に当たって反射し戻ってくる隠しマーク３Ａ，３Ｂの画像を取り込むＣＣＤ等の撮像装置（投影像表示手段）４１と、この撮像装置４１からの画像を画像処理する画像処理装置４２と、多焦点レンズ１３（図５）を照射する光源４３と、前記レンズ保持装置３６を真空排気する真空ポンプ等の真空排気装置４５を備えている。
【００１６】
前記レンズ１は、図４に示した累進多焦点レンズと同一で、凸面ａの所定位置に形成された２つの隠しマーク３Ａ，３Ｂと、一方の隠しマーク３Ａの下に表示された加入度数を表示する数字４を有している。隠しマーク３Ａ，３Ｂは、上記した通り水平基準線２上で幾何学中心Ｏを挟んでその両側に等距離（１７ｍｍ）はなれた基準位置に形成されており、その間隔Ｌは例えば３４ｍｍである。
【００１７】
レンズ１の撮像に用いられる光源３１としては、隠しマーク３Ａ，３Ｂ、加入度数を表示する数字４、識別マーク５のシャープな画像を得るために、例えば波長幅が狭い赤色光を発するＬＥＤが用いられ、レンズ１の凸面ａ側に配設されている。ハーフミラー３４は、例えば透過率と反射率の比が７対３のものが用いられ、これに対応して前記撮像装置４１が配設されている。回転スクリーン３７は、反射率を高めるために表面にガラス、アルミニウム等の微細な粉を塗布した反射シートが貼着されている。また、表面の明るさを均一化させるためにモータ４７によって高速回転（例えば、３４００ｒｐｍ）させ、レンズ１の凸面ａの画像を投影させる。また、この画像は回転スクリーン３７で反射すると、元の光路を戻りハーフミラー３４によって反射することにより前記撮像装置４１の受光面に結像される。
【００１８】
多焦点レンズ１３の撮像に用いられる前記光源４３としては、赤色光のＬＥＤが用いられ、結像レンズ４０の下方で外周寄りに周方向に等間隔をおいて、例えば８個配設されている。また、多焦点レンズ１３の撮像に際しては、ハーフミラー３４と撮像装置４１との間にピント補正用レンズ４８が配設される。なお、光源４３を結像レンズ４０側に配置し、レンズ１３の凹面側を照射する理由は、凸面側から照射する場合に比べて小玉１３Ｂの上縁１７の影を鮮明に撮像することができるからである。
【００１９】
前記画像処理装置４２は、レンズ１の凸面ａの画像を撮像装置４１から取り込むと、画像処理して隠しマーク３Ａ，３Ｂと加入度数４を検出する。また、これらの隠しマーク３Ａ，３Ｂの位置情報からレンズ１の幾何学中心Ｏ、アイポイント１１（図４）の位置等を演算処理することにより求める。
【００２０】
図２において、前記レンズ保持装置３６は、両端が開放する鏡筒５０と、この鏡筒５０の上端側開口部５１と下端側開口部５２を閉塞する前記平凸レンズ３８，３９と、これらの平凸レンズ３８，３９を固定するリング状のレンズ押え５３，５４，５５と、平凸レンズ３８とレンズ押え５３との間および平凸レンズ３９とレンズ押え５４との間にそれぞれ介在されたＯリング５６，５７等を備えている。鏡筒５０の内周面と前記平凸レンズ３８，３９とで囲まれた密閉空間は、真空排気室５８を形成し、前記真空排気装置４５に配管６０を介して接続されている。
【００２１】
前記上側の平凸レンズ３８の鏡筒５０の外部に臨む外面中央には、両端が開放するレンズ支持筒６１が立設されている。このレンズ支持筒６１の上面開口部は、Ｏリング６２を介して前記レンズ１の凹面ｂの中央部が載置されることにより、レンズ載置面６３を形成している。前記凸レンズ３８の中央には、連通孔６４が貫通して形成されており、これによって前記真空排気室５８とレンズ支持筒６１の中心孔６５を連通している。前記レンズ支持筒６１は、累進多焦点レンズ１の隠しマーク３Ａ，３Ｂ、加入度数を表示する数字４および多焦点レンズ１３の小玉１３Ｂの撮像の妨げにならないように、十分に小さい外径（例えば８ｍｍφ）を有している。なお、６６は凸レンズ３８の表面に付着している塵埃等を吹き飛ばすための圧縮空気を噴射するノズルである。
【００２２】
このような画像撮像装置３０において、累進多焦点レンズ１の隠しマーク３Ａ，３Ｂを検出する際には、レンズ１をその凸面ａを上にして凹面ｂの中央部をレンズ支持筒６１の上面に載置する。次いで、真空排気装置４５によって真空排気室５８およびレンズ支持筒６１の内部を真空排気することにより、レンズ１をレンズ支持筒６１の上面開口部に吸着固定する。しかる後、光源３１からの照射光によってレンズ１の表面を照射し、隠しマーク３Ａ，３Ｂ、加入度数を表示する数字４の画像を集光レンズ３８，３９によって集光し、結像レンズ４０によって回転スクリーン３７に投影する。この回転スクリーン３７に投影された画像は、回転スクリーン３７で反射することにより元の光路を戻り、ハーフミラー３４に当たって反射すると撮像装置４１の受光面に投影される。そして、この投影画像を画像処理装置４２に取り込んで画像処理することにより隠しマーク３Ａ，３Ｂを検出しその位置を算出する。また、この隠しマーク３Ａ，３Ｂの情報から幾何学中心Ｏ、アイポイント１１の位置等を演算処理によって求める。そして、この求めたレンズ情報とレンズ枠形状データおよび装用者の処方データから加工中心およびレンズに対するレンズホルダの取付け角度等を決定する。
【００２３】
図５に示した多焦点レンズ１３の小玉１３Ｂの上縁１７を検出する場合は、多焦点レンズ１３を上記した累進多焦点レンズ１と同様にレンズ支持筒６１の上面に載置して吸着固定する。このときは、光源３１を用いる代わりに光源４３を用いる。また、ピント補正用レンズ４８をハーフミラー３４と撮像装置４１の間に挿入して撮像装置４１の焦点をレンズ１３の凸面と一致させ、光源４３を点灯する。光源４３から出た光は、回転スクリーン３７に当たって反射した後、結像レンズ４０および投影レンズ３８，３９を透過して多焦点レンズ１３を凹面ｂ側から照射し、小玉１３Ｂの上縁１７の画像をハーフミラー３４で反射して撮像装置４１に導く。そして、この画像を画像処理装置４２に取り込んで画像処理することにより上縁１７を検出しその位置を算出する。また、この上縁１７の位置情報から幾何学中心Ｏ、アイポイント１６の位置等を演算処理によって求める。そして、この求めたレンズ情報とレンズ枠形状データおよび装用者の処方データから加工中心およびレンズに対するレンズホルダの取付け角度等を決定する。
【００２４】
ここで、本発明は、レンズ保持装置３６によって累進多焦点レンズ１と多焦点レンズ１３の凹面ｂの中央部を吸着固定しているので、レンズ１，１３を確実に固定することができる。特に、図３に示すようにレンズがプラスレンズＡとマイナスレンズＢの場合であっても、凸面ａの高さの差ｄを小さくすることができる。例えば、−１０ＤのマイナスレンズＢと＋６ＤのプラスレンズＡとでは、凸面ａの高さの差ｄは６．８ｍｍで、図６に示したガラス板２２を用いた場合に比べて略１／２にすることができる。したがって、光学系の焦点深度を小さくすることができ、明るくて見易い投影像を得ることができる。また、細いレンズ支持筒６１を用いているので、どの位置の全周方向にマークがあっても投影像を得ることができる。
【００２５】
さらに、本発明はレンズ１の隠しマーク３Ａ，３Ｂ、加入度数を表示する数字４の画像を撮像装置４１によって直接撮像せず、回転スクリーン３７に投影し、この回転スクリーン３７で反射した画像を撮像装置４１に導いて撮像するようにしているので、乱視軸を有するレンズの場合、乱視軸による画像の捩れを相殺することができ、特に複雑な補正を加えないで画像処理することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る眼鏡レンズ用画像撮像装置のレンズ保持装置は、累進多焦点レンズの幾何学中心から所定の位置離れて形成された隠しマークまたは多焦点レンズの小玉を光学的に検出することによりレンズの光学的な位置情報を算出する眼鏡レンズ用画像撮像装置に用いられるレンズ保持装置であって、上下端が開放し内部に上端側開口部を閉塞する上側光学素子と下端側開口部を閉塞する下側光学素子が組み込まれることにより内部が真空排気室を形成する鏡筒と、前記上側光学素子の上面中央に突設された両端開放のレンズ支持筒と、前記上側光学素子の中央に貫通して設けられ前記鏡筒の真空排気室と前記レンズ支持筒の中心孔とを連通する連通孔と、前記鏡筒の真空排気室、前記上側光学素子の連通孔および前記レンズ支持筒の中心孔を真空排気することにより前記レンズの中央部を前記レンズ支持筒の上端開口部に吸着固定する真空排気装置とを備え、前記レンズ支持筒が前記レンズの隠しマークまたは小玉の撮像の妨げにならないように十分に小さい外径を有するように構成したので、レンズを確実に固定することができ、特に種類の異なる累進多焦点レンズのマークや多焦点レンズの小玉検出を行うとき、従来の平板なガラス板上に載置する場合に比べてレンズの表面高さの差を小さくすることができる。したがって、焦点深度の小さい光学系を設計することができ、明るくて見易い画像を得ることができる。また、細いガラス支持筒を用い平板なガラス板等に置かないため、ハレーションが発生せず鮮明な画像を得ることができ、特にレンズの縁摺り加工のためにレンズの加工中心を決定し、この加工中心にレンズホルダを自動的に取付ける装置に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレンズ保持装置を備えた眼鏡レンズ用画像撮像装置の一実施の形態を示す概略図である。
【図２】レンズ保持装置の断面図である。
【図３】レンズ表面の高さの差を示す図である。
【図４】累進多焦点レンズのマーク、幾何学中心等の位置関係を示す図である。
【図５】多焦点レンズの小玉、幾何学中心、アイポイント等の位置関係を示す図である。
【図６】従来のレンズ保持によるレンズ表面の高さの差を示す図である。
【符号の説明】
１…累進多焦点レンズ、２…水平基準線、３Ａ，３Ｂ…隠しマーク、４…加入度数、１１…アイポイント、１３…多焦点レンズ、１３Ｂ…小玉、１６…アイポイント、３０…画像撮像装置、３６…レンズ保持装置、３８，３９…凸レンズ、４１…撮像装置、４２…画像処理装置、４５…真空排気装置、５０…鏡筒、５８…真空排気室、６１…レンズ支持筒、６２…シール部材、６４…連通孔、６５…中心孔。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens holding device suitable for use in a spectacle lens, particularly a progressive multifocal lens or a spectacle lens image capturing apparatus that images a multifocal lens.
[0002]
[Prior art]
When an unprocessed spectacle lens (hereinafter referred to as a lens) is attached to a spectacle frame desired by the wearer, the lens is trimmed in accordance with the shape of the spectacle frame. At that time, processing is generally performed with the eye point as the processing center so that the center (eye point) of the wearer's pupil coincides with the eye point of the lens. Since the eye point of the lens cannot be displayed directly on the lens surface, in the design of lenses, especially progressive multifocal lenses, a mark called a hidden mark is displayed at a reference position that is a predetermined position away from the geometric center. The position of the hidden mark is used as a reference so that the geometric center of the lens, the distance, the optical center of the near portion, the position of the eye point, and the like can be derived. Normally, the hidden mark is formed in the form of a minute protrusion (for example, about 2 to 4 μm) on the convex surface of the lens at the time of molding.
[0003]
FIG. 4 shows a raw progressive multifocal lens. 1 is a progressive progressive lens made of plastic, 2 is a horizontal reference line (passing through the geometric center O), 3A and 3B are hidden marks, and are equidistant (for example, 17 mm) from the geometric center O on the horizontal reference line 2 It is formed in two places. These hidden marks 3A and 3B are displayed with the same small circle or small circle and letters, and the addition power of the lens 1 (the outer vertex refractive power of the distance portion and the outer portion of the near portion is displayed under each mark. The number 4 for displaying the difference in vertex refractive power and the identification mark 5 for displaying the lens type are also displayed in the form of minute protrusions. The number 4 indicating the addition power is displayed as a three-digit number (for example, 300) under the hidden mark located on the ear side when worn. Therefore, it is possible to identify whether the lens is a left-eye lens or a right-eye lens by knowing whether the three-digit number is displayed below the left or right hidden mark. In this case, FIG. 4 shows a lens for the right eye, and one hidden mark 3A is indicated by a small circle “◯” and the other hidden mark 3B is indicated by a Roman letter “H”.
[0004]
6 is a distance power measurement part, 7 is a near power measurement part, 8 is a part looking far away (distance part), 9 is a part looking near (near part), and 10 is a part whose power changes continuously ( (Progression part), 11 is the position of the eye point. The positions of the distance power measurement portion 6, the near power measurement portion 7 and the eye point 11 vary depending on the lens design, and a predetermined reference position away from the geometric center O, for example, the eye point 11 is above the geometric center O. The distance center 12 is determined in advance at a position separated by a predetermined distance d1 (for example, 2 mm), and the distance center 12 is previously positioned at a position separated by a predetermined distance d2 (for example, 4 mm) from the position of the eye point 11.
[0005]
When the position of the eye point 11 is found from the hidden marks 3A and 3B, the eyeglass store usually finds the hidden mark by visual observation or optically detects it. In the case of visual observation, the lens 1 is held over a light source such as a fluorescent lamp to find the hidden marks 3A and 3B, and the position is marked with a marker. Then, the lens 1 is a sheet for a progressive multifocal lens called a remark chart. Place on top. The remark chart is a full-scale progressive multifocal lens that displays the position of the hidden mark, the geometric center, the distance power measurement part, the near power measurement part, and the eye point position for each lens type. . When the lens 1 is placed on the remark chart, the hidden mark displayed on the remark chart placed on the same type of lens as the lens and the positions of the hidden marks 3A and 3B marked on the lens 1 And the position of the eye point displayed on the remark chart is displayed on the convex surface of the lens 1 with a marker. Then, usually, a processing jig (lens holder) is attached to the position of the marked eye point 11 to trim the lens 1 so that the outer shape matches the frame shape of the spectacle frame.
[0006]
As a method for optically detecting the hidden marks 3A and 3B and positioning the lens and the lens holder, for example, JP-A-8-297262 (hereinafter referred to as Prior Art 1), JP-A-11-295672 (hereinafter referred to as JP-A-11-295672). 2. Description of the Related Art A lens alignment method and apparatus disclosed in Prior Art 2) are known. Prior art 1 arranges a projection type position display means provided with an alignment mark at a predetermined position on the convex surface side of the lens, and irradiates illumination light toward the lens from the rear of the position display means to The projected image of the alignment mark is projected onto the projected image display means arranged on the concave surface side of the lens. Then, the position of the lens is determined by adjusting the position of the lens so that the relative position between the projected image of the hidden mark and the projected image of the alignment mark has a predetermined positional relationship.
[0007]
Prior art 2 performs lens alignment from the positional relationship and positional information of alignment marks (hidden marks, addition power) provided on the convex surface side of the lens, and an illumination adjustment lens between the illumination device and the lens. The lens is illuminated from the concave surface side through the illumination adjustment lens by the light emitted from the illumination device, the convex surface image is captured by an image input means such as a CCD, and the captured image is captured by the image processing device. By performing image processing, alignment marks are detected, and the calculation is performed based on the positional relationship and positional information of these marks so that the direction of the horizontal reference line of the lens and the optical center position are in a predetermined positional relationship. Based on this, the lens 1 is aligned.
[0008]
In the design of the multifocal lens, since the hidden mark is not displayed unlike the progressive multifocal lens 1 described above, the geometric center and the position of the eye point can be obtained on the basis of the upper edge of the small ball. Yes.
[0009]
FIG. 5 shows a plastic bifocal lens 13 for the right eye, 13A is a ball, 13B is a small ball, 14 is a distance power measurement unit, 15 is the center of the near power measurement unit, O is the geometric center, Reference numeral 16 denotes the position of the eye point. In the case of a plastic lens, the small ball 13B is formed on the surface of the base ball 13A so as to protrude in a wedge shape when viewed from the side, and its upper edge 17 is a predetermined distance below a horizontal reference line 18 (through the geometric center). It is formed so as to be separated by d3 (for example, 5 mm). In the case of the right-eye lens, the small ball 13B is formed such that the center 14 of the near vision power measuring unit is shifted from the geometric center O to the right by a predetermined distance d4 (for example, 5 mm). The position of the eye point 16 is determined at a position shifted from the geometric center O to the small ball 13B side by a predetermined distance d5 (for example, 2.5 mm) on the horizontal reference line 18. Therefore, the position of the geometric center O and the eye point 16 can be obtained by visually or optically finding the center of the upper edge 17 of the small ball 13B. In the case of visual observation, a remark chart for a multifocal lens is used in the same way as the progressive multifocal lens 1, and in the case of optical detection, the lens positioning method disclosed in the prior arts 1 and 2 described above and its An apparatus can be used.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the progressive multifocal lens 1, the method of finding the position of the eye point 11 from the positions of the hidden marks 3A and 3B using the remark chart and marking the position depends on the manual work of the deceased, and therefore has a large error. was there. Similarly, the multifocal lens 13 has a problem that the error is large for the same reason.
[0011]
In the lens positioning method according to the prior arts 1 and 2 described above, since the projection image of the upper edge 17 of the optically hidden marks 3A and 3B and the small balls 13B is displayed on the projection image display means, a remark chart is used. There is an advantage that the positions of the eye points 11 and 16 can be obtained more accurately than the above. However, there has been a problem in supporting the lens during projection. That is, since the prior arts 1 and 2 both use a transparent glass plate 22 as shown in FIG. 6 and the lens is placed on the concave side thereof, the plus lens A is placed thereon. The height of the convex surface is greatly different between when the minus lens B is placed. For example, the difference in height d between the convex surfaces of the minus lens B of −10D (diopter) and the plus lens A of −6D is 11.3 mm. For this reason, the depth of focus of the optical system must be increased, and as a result, the projected image becomes dark and it becomes difficult to distinguish the hidden marks 13A and 13B and the upper edges of the small balls. Further, if the lens is supported by the glass plate 22, the irradiation light from the light source is reflected on the front and back surfaces to cause halation, which is not practical.
[0012]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. The object of the present invention is to hold the central portion of the concave surface side of the lens by suction so that the lens can be held stably and reliably, and the depth of focus. It is an object of the present invention to provide a lens holding device for an image pickup apparatus for spectacle lenses that can design a small optical system, obtain a bright and easy-to-see projection image, and prevent the occurrence of halation.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an optical position of a lens by optically detecting a hidden mark or a small ball of the multifocal lens formed at a predetermined position away from the geometric center of the progressive multifocal lens. A lens holding device used in an image pickup device for spectacle lenses that calculates information, and includes an upper optical element that opens and closes an upper end opening and a lower optical element that closes a lower end opening. A lens barrel that forms an evacuation chamber by being incorporated, a lens support tube that is open at both ends projecting from the center of the upper surface of the upper optical element, and that is provided through the center of the upper optical element. A communication hole that communicates the vacuum exhaust chamber of the cylinder and the central hole of the lens support cylinder, the vacuum exhaust chamber of the lens barrel, the communication hole of the upper optical element, and the central hole of the lens support cylinder; Yo An evacuation device for adsorbing and fixing the central portion of the lens to the upper end opening of the lens support cylinder, and the lens support cylinder is an outside that is sufficiently small so as not to obstruct the imaging of the hidden mark or small ball of the lens. It has a diameter .
[0014]
The center of the concave surface of the lens is placed on the upper surface opening of the lens support tube and fixed by suction. Therefore, even with a positive or negative lens, the convex surface is higher than when supporting the outer peripheral edge of the concave surface. The size does not change greatly. Therefore, an optical system with a small depth of focus can be used, and a bright and easy-to-see projection image can be obtained. Further, since the lens is sucked and fixed to the upper surface opening of the lens support cylinder by evacuating the inside of the lens barrel and the lens support cylinder, the lens can be fixed stably and reliably. By using a lens support cylinder whose radius is smaller than the distance from the horizontal reference line to the small ball, the small ball or the hidden mark is not blocked when the lens is irradiated with light from the light source. Since a lens support tube is used instead of a flat glass plate, halation can be prevented. A convex lens or the like is used as an optical element incorporated in the lens barrel.
[0015]
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an image pickup device for spectacle lenses provided with a lens holding device according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the lens holding device. In these figures, an image pickup device 30 for spectacle lenses includes a light source 31 that irradiates a progressive multifocal lens (hereinafter also referred to as a lens) 1 and a condenser lens disposed in an optical path between the light source 31 and the lens 1. 32, a diaphragm 33, a half mirror 34, a lens holding device 36 for adsorbing and fixing the lens 1, an image of hidden marks 3A and 3B formed on the convex surface a of the lens 1 and an addition power 4 (see FIG. 4). A rotating screen 37, and condensing lenses (plano-convex lenses) 38 and 39 and a projection lens 40 disposed between the rotating screen 37 and the lens 1. Also, an imaging device (projection image display means) 41 such as a CCD that captures the images of the hidden marks 3A and 3B that are reflected back upon the rotary screen 37, and an image processing device 42 that performs image processing on the image from the imaging device 41, A light source 43 for irradiating the multifocal lens 13 (FIG. 5), and a vacuum exhaust device 45 such as a vacuum pump for vacuum exhausting the lens holding device 36.
[0016]
The lens 1 is the same as the progressive multifocal lens shown in FIG. 4, and has two hidden marks 3A and 3B formed at predetermined positions on the convex surface a and the addition power displayed under one hidden mark 3A. It has the number 4 to display. The hidden marks 3A and 3B are formed at reference positions that are equidistant (17 mm) on both sides of the geometric center O on the horizontal reference line 2 as described above, and the interval L is, for example, 34 mm.
[0017]
As the light source 31 used for imaging the lens 1, in order to obtain a sharp image of the hidden marks 3A and 3B, the number 4 indicating the addition power, and the identification mark 5, for example, an LED that emits red light with a narrow wavelength width is used. The lens 1 is disposed on the convex surface a side. As the half mirror 34, for example, one having a transmittance to reflectance ratio of 7 to 3 is used, and the imaging device 41 is disposed correspondingly. The rotating screen 37 has a reflective sheet in which a fine powder such as glass or aluminum is applied to the surface in order to increase the reflectance. Further, in order to make the brightness of the surface uniform, the motor 47 rotates at high speed (for example, 3400 rpm) to project an image of the convex surface a of the lens 1. When this image is reflected by the rotary screen 37, it returns to the original optical path and is reflected by the half mirror 34, thereby forming an image on the light receiving surface of the imaging device 41.
[0018]
As the light source 43 used for imaging of the multifocal lens 13, a red LED is used, and for example, eight LEDs are arranged at equal intervals in the circumferential direction near the outer periphery below the imaging lens 40. . When the multifocal lens 13 is imaged, a focus correction lens 48 is disposed between the half mirror 34 and the imaging device 41. The reason why the light source 43 is arranged on the imaging lens 40 side and the concave surface side of the lens 13 is irradiated is that the shadow of the upper edge 17 of the small ball 13B can be clearly imaged compared to the case of irradiation from the convex surface side. Because.
[0019]
When the image processing device 42 captures the image of the convex surface a of the lens 1 from the imaging device 41, the image processing device 42 performs image processing to detect the hidden marks 3A and 3B and the addition power 4. Further, the geometrical center O of the lens 1, the position of the eye point 11 (FIG. 4), and the like are calculated from the position information of these hidden marks 3A and 3B.
[0020]
In FIG. 2, the lens holding device 36 includes a lens barrel 50 whose both ends are open, the plano-convex lenses 38 and 39 that close the upper end opening 51 and the lower end opening 52 of the lens barrel 50, and these flat lenses. Ring-shaped lens holders 53, 54, 55 for fixing the convex lenses 38, 39, O-rings 56, 57 interposed between the plano-convex lens 38 and the lens holder 53 and between the plano-convex lens 39 and the lens holder 54, respectively. Etc. A sealed space surrounded by the inner peripheral surface of the lens barrel 50 and the plano-convex lenses 38 and 39 forms a vacuum exhaust chamber 58 and is connected to the vacuum exhaust device 45 through a pipe 60.
[0021]
At the center of the outer surface of the upper plano-convex lens 38 that faces the outside of the lens barrel 50, a lens support cylinder 61 that is open at both ends is erected. The upper surface opening of the lens support tube 61 forms a lens placement surface 63 by placing the central portion of the concave surface b of the lens 1 via the O-ring 62. A communication hole 64 is formed in the center of the convex lens 38 so as to pass therethrough, and thereby the vacuum exhaust chamber 58 and the center hole 65 of the lens support tube 61 are communicated with each other. The lens support cylinder 61 has a sufficiently small outer diameter (for example, so as not to interfere with the imaging of the hidden marks 3A and 3B of the progressive multifocal lens 1, the number 4 indicating the addition power, and the small balls 13B of the multifocal lens 13). 8 mmφ). Reference numeral 66 denotes a nozzle that injects compressed air for blowing off dust adhering to the surface of the convex lens 38.
[0022]
In such an image pickup device 30, when detecting the hidden marks 3A and 3B of the progressive multifocal lens 1, the lens 1 is on the convex surface a and the central portion of the concave surface b is on the upper surface of the lens support tube 61. Place. Next, the inside of the vacuum exhaust chamber 58 and the lens support tube 61 is evacuated by the vacuum exhaust device 45, so that the lens 1 is adsorbed and fixed to the upper surface opening of the lens support tube 61. Thereafter, the surface of the lens 1 is irradiated with the irradiation light from the light source 31, and the images of the hidden marks 3 A and 3 B and the number 4 indicating the addition power are condensed by the condenser lenses 38 and 39, and are formed by the imaging lens 40. Project onto the rotating screen 37. The image projected on the rotating screen 37 returns to the original optical path by being reflected by the rotating screen 37, and is projected onto the light receiving surface of the image pickup device 41 when reflected by the half mirror 34. Then, the hidden image 3A, 3B is detected by taking this projection image into the image processing device 42 and processing the image, and the position thereof is calculated. Further, the position of the geometric center O, the eye point 11 and the like are obtained from the information of the hidden marks 3A and 3B by arithmetic processing. Then, the processing center, the mounting angle of the lens holder with respect to the lens, and the like are determined from the obtained lens information, lens frame shape data, and wearer's prescription data.
[0023]
When the upper edge 17 of the small ball 13B of the multifocal lens 13 shown in FIG. 5 is detected, the multifocal lens 13 is placed on the upper surface of the lens support tube 61 in the same manner as the progressive multifocal lens 1 described above and fixed by suction. To do. At this time, the light source 43 is used instead of the light source 31. Further, the focus correction lens 48 is inserted between the half mirror 34 and the imaging device 41 so that the focal point of the imaging device 41 coincides with the convex surface of the lens 13 and the light source 43 is turned on. The light emitted from the light source 43 strikes and is reflected by the rotating screen 37, and then passes through the imaging lens 40 and the projection lenses 38 and 39 to irradiate the multifocal lens 13 from the concave surface b side, and the image of the upper edge 17 of the small ball 13 </ b> B. Is reflected by the half mirror 34 and guided to the imaging device 41. Then, the upper edge 17 is detected by taking the image into the image processing device 42 and processing the image, and the position thereof is calculated. Further, the position of the geometric center O, the eye point 16 and the like are obtained from the position information of the upper edge 17 by arithmetic processing. Then, the processing center, the mounting angle of the lens holder with respect to the lens, and the like are determined from the obtained lens information, lens frame shape data, and wearer's prescription data.
[0024]
Here, in the present invention, since the central portions of the concave surfaces b of the progressive multifocal lens 1 and the multifocal lens 13 are sucked and fixed by the lens holding device 36, the lenses 1 and 13 can be securely fixed. In particular, even when the lens is a plus lens A and a minus lens B as shown in FIG. 3, the height difference d of the convex surface a can be reduced. For example, in the minus lens B of −10D and the plus lens A of + 6D, the height difference d of the convex surface “a” is 6.8 mm, which is approximately ½ compared with the case where the glass plate 22 shown in FIG. 6 is used. Can be. Therefore, the depth of focus of the optical system can be reduced, and a bright and easy-to-see projection image can be obtained. In addition, since the thin lens support cylinder 61 is used, a projected image can be obtained regardless of the position of the mark in any circumferential direction.
[0025]
Further, in the present invention, the hidden mark 3A, 3B of the lens 1 and the image of the number 4 indicating the addition power are not directly captured by the imaging device 41, but are projected on the rotating screen 37 and the image reflected by the rotating screen 37 is captured. Since the image is guided to the device 41, in the case of a lens having an astigmatic axis, the image twist due to the astigmatic axis can be canceled out, and image processing can be performed without particularly complicated correction.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, the lens holding device of the image pickup device for spectacle lenses according to the present invention optically applies a hidden mark or a small ball of the multifocal lens formed at a predetermined position away from the geometric center of the progressive multifocal lens. A lens holding device used in a spectacle lens image pickup device that calculates optical position information of a lens by detecting an upper optical element that opens and closes an upper end opening and an upper optical element that opens the upper and lower ends, and a lower end side A lens barrel whose inside forms a vacuum evacuation chamber by incorporating a lower optical element that closes the opening, a lens support cylinder that is open at both ends and projects from the center of the upper surface of the upper optical element, and the upper optical element A communication hole provided through the center of the lens barrel and communicating with the vacuum exhaust chamber of the lens barrel and the central hole of the lens support tube, the vacuum exhaust chamber of the lens barrel, the communication hole of the upper optical element, and the label. A vacuum exhaust device that sucks and fixes the central portion of the lens to the upper end opening of the lens support tube by evacuating the center hole of the lens support tube, and the lens support tube Since the lens has a sufficiently small outer diameter so as not to interfere with imaging , the lens can be securely fixed, especially when detecting marks of progressive multifocal lenses of different types or small balls of multifocal lenses. The difference in surface height of the lens can be reduced as compared with the case where the lens is placed on a flat glass plate. Therefore, an optical system with a small depth of focus can be designed, and a bright and easy-to-view image can be obtained. In addition, since it is not placed on a flat glass plate using a thin glass support tube, halation does not occur and a clear image can be obtained.In particular, the lens processing center is determined for the lens edge processing. It is suitable for use in an apparatus that automatically attaches a lens holder to a processing center.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an image pickup device for spectacle lenses provided with a lens holding device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a lens holding device.
FIG. 3 is a diagram illustrating a difference in height of a lens surface.
FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship between a mark and a geometric center of a progressive multifocal lens.
FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between a small lens of a multifocal lens, a geometric center, an eye point and the like.
FIG. 6 is a diagram showing a difference in lens surface height due to conventional lens holding;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Progressive multifocal lens, 2 ... Horizontal reference line, 3A, 3B ... Hidden mark, 4 ... Add power, 11 ... Eye point, 13 ... Multifocal lens, 13B ... Kodama, 16 ... Eye point, 30 ... Image pick-up device , 36: Lens holding device, 38, 39 ... Convex lens, 41 ... Imaging device, 42 ... Image processing device, 45 ... Vacuum exhaust device, 50 ... Lens barrel, 58 ... Vacuum exhaust chamber, 61 ... Lens support tube, 62 ... Seal Member, 64 ... communication hole, 65 ... center hole.

Claims

The imaging apparatus for a spectacle lens to calculate the optical position information of the lens by detecting the Kodama progressive multifocal lens geometric hidden marks formed a predetermined position away from the center or multifocal lens optically A lens holding device used ,
An upper optical element whose upper and lower ends are open and an upper optical element that closes the upper opening is closed, and a lower optical element that closes the lower opening is built in, thereby forming an evacuation chamber inside, and the upper optical element A lens support cylinder open at both ends projecting at the center of the upper surface of the lens, and a communication hole provided penetrating through the center of the upper optical element and communicating the vacuum exhaust chamber of the lens barrel and the center hole of the lens support cylinder; Evacuating the vacuum exhaust chamber of the lens barrel, the communication hole of the upper optical element, and the central hole of the lens support cylinder to vacuum-fix the center of the lens to the upper end opening of the lens support cylinder With the device,
The lens holding device of the image pickup device for spectacle lenses , wherein the lens support tube has a sufficiently small outer diameter so as not to hinder the imaging of the hidden mark or the small ball of the lens.