JP4068233B2

JP4068233B2 - Cup mounting device

Info

Publication number: JP4068233B2
Application number: JP24621398A
Authority: JP
Inventors: 俊昭水野
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2018-08-31
Also published as: JP2000079545A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズ加工装置により加工される被加工レンズに加工治具用のカップを取り付けるためのカップ取付装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
被加工レンズを加工装置により研削加工する際には、その前工程作業としてカップ取付装置により加工治具用のカップ（吸着カップ、粘着シートを介在して固定するカップ等）を被加工レンズに取り付ける。従来、カップの取り付け作業は次のようにするのが一般的であった。
【０００３】
被加工レンズが単焦点レンズの場合、まず、レンズメータを使用して被加工レンズの光学中心（光心）及び柱面軸角度に合わせて印点を施す。その後、カップ取付装置に被加工レンズを移し、照明手段により照明された被加工レンズ上の印点及び基準スケールをスクリーンに投影し、これを観察しながら基準スケールと印点が所定の関係にようように位置決めを行ってカップを取り付ける。
【０００４】
また、累進多焦点レンズや二重焦点レンズ等の多焦点レンズの場合、レンズ表面に印刷されているレイアウトマークやレンズの小玉部分をスクリーンに投影し、これと基準スケールとに基づいて位置決めを行ってカップを取り付ける。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来装置による方法では、単焦点レンズにカップを取り付けるためにはレンズメータとカップ取付装置が必要であり、設置スペースや経済的に不利である。また、それぞれの装置を操作しなければならず、作業効率が悪い。
【０００６】
さらに、カップ取付装置側では印点に従って位置決めを行うアライメント操作が必要であり、操作に不慣れな者にとっては精度の良い位置決めを手早く行うことは容易でない。位置決めの精度が悪いと加工時の誤差となる。特に被加工レンズを集中的に加工する加工センターでは、カップ取付による加工誤差の発生を抑えるとともに、作業効率をできるだけ向上することが望まれている。
【０００７】
また、被加工レンズにカップを取り付ける際には、そのレンズ径が枠入れされる眼鏡枠に対して足りているかの加工可否の確認が必要であるが、その確認作業は容易でなかった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑み、被加工レンズへの印点作業を行うことなく、カップ取付けのためのアライメントを容易にしてカップ取付け作業を効率良く行え、また、加工可否の確認が容易に行える装置を提供することを技術課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【００１０】
（１）玉型形状データを入力する玉型形状データ入力手段と、レイアウトするためのレイアウトデータを入力するレイアウトデータ入力手段と、単焦点レンズ、累進多焦点レンズ、二重焦点レンズを含むカップを取り付ける被加工レンズのタイプを選択するレンズタイプ選択手段と、を備え、被加工レンズに加工治具用のカップを取り付けるカップ取付装置において、照明光源の光束をコリメータレンズにより略平行にし、略平行な照明光束より所定の位置に置かれた被加工レンズの全体を照明する照明手段と、該照明手段の光軸上に加工治具用のカップの取付中心が来るように加工治具用のカップを被加工レンズに取り付けるカップ取付手段と、被加工レンズを透過した照明光が、格子状に多数のドットを配置した指標板を照明して、該指標板及び被加工レンズの投影像を半透明のスクリーン板に形成する、指標板及び被加工レンズの投影像形成手段と、該スクリーン板上の投影像を光電撮像素子により撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された被加工レンズの投影像を表示する表示モニタと、前記玉型形状データに基づく玉型形状及び前記レイアウト情報に基づくカップの取付中心を示す取付中心マークを前記表示モニタの被加工レンズの投影像に重畳させてグラフィック表示するとともに、さらにレンズタイプが単焦点レンズモードの場合、撮像手段による撮影画像を画像処理して得られるドット指標の位置情報に基づいて得られる被加工レンズの光学中心を示す光学中心マークをグラフィック表示し、レンズタイプが二重焦点レンズの場合、前記取付中心マークに対して所定の位置に小玉レイアウトマークをグラフィック表示するグラフィック表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の装置の外観図であり、図２は装置内部の光学系の概略構成を示す図である。１は略コの字状をした側面を持つ装置本体であり、その内部には図２に示す照明光学系、撮像光学系が配置される。装置本体１の上部前面には液晶表示器等のモニタ２が設けられ、下部前面にはスイッチパネル３が設けられている。モニタ２には後述するＣＣＤカメラに撮像される被加工レンズＬＥの像やアライメントのためのマーク、レイアウト画面等が表示される。
【００２２】
５は半透明状の材質（例えば、すりガラス）で作られたスクリーン板であり、スクリーン板５上には被加工レンズＬＥを載置するための３つのレンズ支持部４ａが装置の基準軸Ｌを中心にして等間隔で植設されており、被加工レンズＬＥがスクリーン板５から約１５ｍｍの距離で載置される長さを持つ。このレンズ支持部４ａには所定のパターンが形成された指標板１４が、被加工レンズＬＥを載置したときのほぼ直下に位置するように取り付けられている。本形態での指標板１４は、基準軸Ｌを中心にする２０ｍｍ四方の範囲で０．５ｍｍピッチ間隔に配置された黒点ドットのグリッド指標を透明ガラス板上に形成して構成している。なお、この指標板１４は被加工レンズＬＥに対して照明光源側に配置しても良い。
【００２３】
７は加工治具用のカップ６をレンズに取り付けるためのカップ取付部である。カップ取付部７は、装置本体１内部に設けられたモータ３１、モータ３２により回転上下動するシャフト７ａと、シャフト７ａに固定されたアーム７ｂを備える。アーム７ｂの先端の下部には、カップ６が持つ基部を装着する取付部７ｃが設けられている。カップ６はアーム７ｂの上面に添付された位置決めマークに従い、所定の方向に取り付ける。シャフト７ａとともにアーム７ｂが点線で示す位置に回転すると、カップ６の中心は基準軸Ｌ上に来るようになっている。
【００２４】
図２において、１０は照明光源であり、照明光源１０からの照明光はコリメータレンズ１３により被加工レンズＬＥより一回り大きな径の略平行光束とされて被加工レンズＬＥに投光される。被加工レンズＬＥを透過した光束は更に指標板１４を照明し、スクリーン板５には被加工レンズＬＥの全体像、及び被加工レンズＬＥのプリズム作用を受けた指標板１４のグリッド指標像が投影される。スクリーン板５の下方にはハーフミラー１５が配置されており、その透過方向の基準軸Ｌ上には第１ＣＣＤカメラ１７ａが設けられている。この第１ＣＣＤカメラ１７ａはスクリーン板５に投影されたグリッド指標像を検出できるように、基準軸Ｌを中心にした中央領域のみを拡大して撮像する位置に置かれている。一方、ハーフミラー１５の反射方向にはミラー１６、ミラー１６で反射する像を撮像する第２ＣＣＤカメラ１７ｂが設けられている。この第２ＣＣＤカメラ１７ｂはスクリーン板５に投影される被加工レンズＬＥの全体像が得られるように、スクリーン板５の全体を撮像する位置に置かれている。
【００２５】
図３は装置の制御系を示す図である。第１ＣＣＤカメラ１７ａからの画像信号は画像処理部３４に入力される。画像処理部３４は、スクリーン板５に投影された指標像の位置を画像処理して検出し、その検出信号を制御部３０に入力する。制御部３０は入力された検出信号に基づき、被加工レンズＬＥの光学中心位置、及び柱面軸の方向を求める（後述する）。一方、第２ＣＣＤカメラ１７ｂからの画像信号は画像合成回路３５に入力され、画像合成回路３５は制御部３０に接続された表示回路３６で生成される文字やマーク等と合成してモニタ２に表示する。
【００２６】
また、制御部３０にはレンズ取付け部７のシャフト７ａを回転するモータ３１、シャフト７ａを上下動するモータ３２、入力されたデータ等を記憶するメモリ４０、スイッチパネル３、眼鏡枠の形状を測定する枠形状測定装置３７、被加工レンズＬＥを研削加工する加工装置３８が接続されている。
【００２７】
第１ＣＣＤカメラ１７ａにより得られる画像から、被加工レンズＬＥの光学中心位置及び柱面軸の方向を求める方法について説明する。
【００２８】
被加工レンズが載置されていない場合には、指標板１４のグリッド指標は平行光束により照明されるので、スクリーン板５にはそのまま指標像が投影される。画像処理部３４は、被加工レンズがない状態で第１ＣＣＤカメラ１７ａにより撮像された画像からグリッド指標の各ドット像の座標位置を求め、これを記憶しておく。被加工レンズが載置されると、レンズの光学中心付近の直下に位置するドット像は、レンズの有無に拘わらず位置が同じであるが、光学中心でない部分のドット像はレンズのプリズム作用により座標位置が移動する。よって、光学中心を検出するには、被加工レンズのない状態での各ドット像の座標位置に対して、被加工レンズが載せられた状態における各ドット像の座標位置の変化を調べ、各ドット像がどの位置を中心に拡散又は収束しているかを求める。すなわち、この拡散又は収束の中心が光学中心として検出できる。例えば、図４に示す例では、レンズがない状態でのドット像の座標位置がＰ0を中心に収束しているので、このＰ0の座標位置が光学中心として検出できる。ドット間に光学中心が位置する場合であっても、各ドット像の移動方向と移動量からその移動中心を補間して求めれば良い。
【００２９】
被加工レンズが柱面度数を持つ場合、各ドット像はレンズの母線に向かう方向（又は離れる方向）に移動する。よって、被加工レンズのない状態での各ドット像の座標位置に対して、各ドット像がどの方向に移動しているかを調べることにより、同様に柱面軸の方向を検出できる。
【００３０】
次に、以上のような構成を持つ装置の動作を説明する。まず、本体１に接続されている枠形状測定装置３７で被加工レンズＬＥが枠入れされる眼鏡枠の形状を予め測定した後、DATAスイッチ３ｊを押すと測定された枠形状（以下、これを玉型ともいう）のデータが入力される。入力された枠データはメモリ４０に記憶されるとともに、モニタ２には入力された枠データに基づく玉型形状図形２０が表示される（初めは右眼用が表示される）。操作者は枠形状に対するレンズのレイアウトやレンズのタイプ等の枠入れ条件を、スイッチパネル３を操作して入力する。レンズのタイプはTYPEキー３ａで選択する。以下、被加工レンズのタイプが単焦点レンズ、累進多焦点レンズ及び二重焦点レンズである場合についてそれぞれ説明する。
【００３１】
＜単焦点レンズ＞
TYPEキー３ａで単焦点レンズのモードを選択する。モニタ２の画面左側には、単焦点レンズをレイアウトするための入力項目が表示されるので、カーソル移動キー３bにより反転カーソル２１を移動して入力項目を選択する。各入力項目の値は「＋」「−」キー３c又はテンキー３dで変更でき、ＦＰＤ（眼鏡枠の幾何中心間距離）、ＰＤ（瞳孔間距離）、及びＵ／Ｄ（眼鏡枠の幾何学中心に対する光学中心高さ）のレイアウトデータを入力する。また、被加工レンズが柱面度数を持つ場合は、反転カーソル２１をAXISの項目に合わせ、処方箋の軸角度を入力しておく。
【００３２】
モニタ２の画面上には（図３参照）、玉型形状図形２０の他、被加工レンズに取り付けられるカップ６の形状を表すカップ図形２３及び十字レチクル２２が、共に基準軸Ｌに対応する画面上の位置を中心にして表示される。このカップ形状２３のデータはメモリ４０に予め記憶されている。画面上において、マーク２４は玉型の幾何学中心を示しており、被加工レンズＬＥを載置する前の状態では、マーク２４及び玉型形状図形２０はカップ図形２３の中心（カップ取付中心）を基準にして入力されたレイアウトデータに基づき移動して表示される。また、柱面軸角度のデータを入力すると、その角度に合うように十字レチクル２２の長軸が傾いて表示されるようになる。
【００３３】
なお、データの入力時には、レイアウトデータを加工装置３８側に転送してそのまま加工がスムーズに行えるように、被加工レンズの種類（プラスチック、ガラス等の種類）をLENSキー３ｅにより、眼鏡枠の種類をFRAMEキー３ｆにより予め入力しておいても良い。
【００３４】
必要なデータの入力ができたら、操作者は被加工レンズＬＥをレンズ支持部４ａに載せ、レンズの中央がスクリーン板５の中心付近に位置するように（レンズの光学中心が指標板１４のグリッド指標内に入るように）、大まかに位置決めを行う。スクリーン板５には被加工レンズＬＥの像及び指標板１４の指標像が投影され、第２ＣＣＤカメラ１７ｂにより被加工レンズＬＥの全体像が撮像される。モニタ２の画面上にその像ＬＥ′が映し出される（図５参照）。また、第１ＣＣＤカメラ１７ａによりスクリーン板１５に投影された指標像が撮像される。その画像信号は画像処理部３４に入力され、制御部３０は画像処理部３４によって検出されるグリッド指標のドット像の座標位置情報に基づき、前述した方法により基準軸Ｌに対する光学中心の偏位情報及び柱面軸方向の情報を連続的に得る。
【００３５】
これらの情報が得られると、図５に示すように、表示回路３６によりレンズの光学中心を示す十字線マーク２５が表示される。この十字線マーク２５は、その中心がレンズの光学中心に合わせて表示されるとともに、検出された柱面軸方向の情報に合わせて十字線マーク２５の長軸が傾けて表示される。また、光学中心の偏位情報が得られると、玉型形状図形２０は光学中心を基準にして表示されるようになる。すなわち、玉型形状図形２０はレンズの光学中心とレイアウトデータの入力により定まる玉型の光学中心が一致するように表示されるようになる。この玉型形状図形２０はレンズ像ＬＥ′に重ねて表示されるので、操作者はこの段階で両者を観察することによりレンズ径が加工に不足していないかの判断を即座に行うことができる。被加工レンズＬＥを移動すると、画面上における十字線マーク２５の中心が移動し、それにつれて玉型形状図形２０も移動する。
【００３６】
レンズ径が問題なければさらに画面表示を観察しながら、次のようにして被加工レンズＬＥのアライメント（位置決め）を行う。まず、カップ取付中心に対する光学中心のアライメントについては、玉型形状図形２０の中にカップ図形２３が収まるようにレンズを移動する。この状態でカップ取り付けが可能となる。
通常、カップをレンズに取り付けるときは、カップ中心と光学中心が一致するようにするが、本装置では必ずしも正確なアライメントは不要となっている。これは前述のようにカップ取付中心に対する光学中心の偏位情報が分かっているので、その偏位が加工装置３８側での加工時に補正されるようになっているためである。なお、玉型形状図形２０の中にカップ図形２３が収まるようにアライメントするのは、加工時に取り付けたカップが加工干渉を起こさない様にするためである。玉型形状図形２０及びカップ図形２３を観察する代わりに、各データからカップ取付中心を基準にして加工干渉を避けるために光学中心が位置すべき領域を求め、これがアライメント情報として表示されるようにしても良い。アライメントはその領域内に十字線マーク２５の中心が入るようにする。
【００３７】
軸角度方向のアライメントについては、十字レチクル２２の長軸の傾きと十字線マーク２５の長軸の傾きがなるべく合う様にレンズを回転する。軸角度についても入力された軸角度に対するずれ量が分かるので、そのずれ量が加工装置３８側での加工時に補正されるが、本実施形態では検出された軸角度に対応させて玉型形状図形２０を表示していないため、軸角度のずれが大きいと前述した玉型形状図形２０とカップ図形２３との位置関係による加工干渉が正確に把握できないことがある。玉型形状図形２０の中にカップ図形２３が十分に収まれば、正確な軸角度のアライメント操作は不要となる。
【００３８】
なお、検出された軸角度の情報に基づき、光学中心を基準にして玉型形状図形２０を回転して表示しても良い。こうすると、軸角度のアライメント操作をすることなく、玉型形状図形２０とカップ図形２３との位置関係による加工干渉を正確に把握できるようになる。
【００３９】
このようにしてアライメントができたら、BLOCKスイッチ３ｉをＯＮする。制御部３０はモータ３１を駆動して予めカップ取付部７に装着されたカップ６が基準軸Ｌ上にくるようにシャフト７aを回転した後、モータ３２を駆動してカップ６を下降させ、被加工レンズ上にカップ６を吸着させる。これと同時に、この時の光学中心位置の偏位情報及び軸角度情報がメモリ４０に記憶される。右眼用レンズのカップ取付けができたら、Ｒ／Ｌキー３ｋで左右の切換えを行い、左眼用レンズのカップ取付けを行う。なお、カップ取付けを行うときは、ＪＯＢキー３ｍ及びテンキー３ｄを操作して予めＪＯＢ番号を入力しておくことにより、メモリ４０に記憶されるレンズデータはＪＯＢ番号によって管理されるようになる。
【００４０】
カップ取付け後、ＪＯＢ番号を指定して記憶されているデータを読み出し、加工装置３８側へ入力する。加工装置３８としては、例えば、本出願人による特開平９−２５３９９９号公報のものが使用できる。加工装置３８では、入力部３８ｂによりＪＯＢ番号を入力すると（例えば、ＪＯＢ番号に対応してバーコードが付された作業票をバーコードスキャナーで読み取る）、カップ取付装置本体１側からＪＯＢ番号に対応するレンズデータが読み出されて入力される。加工装置３８は被加工レンズＬＥを２つのレンズ回転軸３８ｃにチャッキングし、加工砥石３８ｄの砥石回転軸とレンズ回転軸３８ｃの軸間距離を変える移動機構３８ｅを動作させることにより、入力されたデータに基づいて加工を行う。このとき加工装置３８側の制御部３８ａは、眼鏡枠の形状データ及びレイアウトデータから得られる加工データに対して、カップを取り付けた際の光学中心位置の偏位及び軸角度のずれを座標変換して新たな加工データを求め、これに基づいて加工を制御する。このように任意の位置にカップが取り付けられていても、加工時にはこれが補正されるので、被加工レンズＬＥは誤差なく加工される。したがって、カップ取付装置本体１での正確なアライメントが必要ないので、操作に不慣れな者であってもその操作を極めて容易に行え、カップ取付け作業を効率的に行える。
【００４１】
以上、カップ取付けを任意の位置で行う場合を説明したが、レンズの光学中心にカップを取り付ける光心レイアウト、及び眼鏡枠の幾何学中心にカップを取り付ける枠心レイアウトも容易に行える。
【００４２】
光心レイアウトの場合、画面上に表示される十字線マーク２５の中心が十字レチクル２２の中心に合うように被加工レンズＬＥを移動する。枠心レイアウトの場合、眼鏡枠の枠心を示すマーク２４が十字レチクル２２の中心に一致するようにレンズＬＥを移動する。柱面軸角度のアライメントは、両者とも、表示部２６ａの数値表示がその上の入力角度と合うようにするか、十字線マーク２５の長軸が十字レチクル２２の長軸と同じ傾きになるようにレンズＬＥを回転することによって行う。
【００４３】
これらのレイアウトにおいても、レンズ像ＬＥ′と玉型形状図形２０とによるレンズ径についての加工可否の確認、カップ図形２３と玉型形状図形２０とによる加工干渉の確認が簡単に行える。
【００４４】
なお、レンズの上下幅を狭く加工する、いわゆるカニ目レンズ（これは近用専用の眼鏡によく使用される）を加工するときには、加工干渉を避けるためにカニ目用のカップを取り付けるので、このような場合にはカップ図形２３の形状をカニ目形状として表示すれば良い。
【００４５】
＜累進多焦点レンズ＞
TYPEキー３ａで累進多焦点レンズのモードを選択し、累進多焦点レンズ用のレイアウトデータを入力する。累進多焦点レンズには遠用アイポイントや水平方向等を示すレイアウトマークが施されているので、スクリーン板５にはレンズ像とともにレイアウトマーク像が明確に投影され、これが第２ＣＣＤカメラ１７ｂにより撮像されてモニタ２上に映し出される。
【００４６】
図６はこのときの画面例であり、このモードでの玉型形状図形２０はカップ図形２３の中心（カップ取付中心）を基準にして入力されたレイアウトデータに基づき移動して表示される。５０は遠用アイポイントマーク像を、５１は水平線マーク像を示す。これらの像が十字レチクル２２に重なるようにレンズＬＥを移動させてアライメントする。アライメントを完了させた後、レンズ像ＬＥ′と玉型形状図形２０の比較によるレンズ径についての加工可否の確認、及びカップ図形２３と玉型形状図形２０の比較による加工干渉の確認をし、BLOCKキー３ｉを押してカップ６を取り付ける。
【００４７】
＜二重焦点レンズ＞
TYPEキー３ａで二重焦点レンズのモードを選択する。画面上には、図７に示すように、カップ取付中心に対して所定の位置に小玉レイアウトマーク４５が表示される（例えば、右眼用の場合、カップ取付中心に対して右側及び下側にそれぞれ５mm相当ずれた位置に、小玉上辺中心４５ａが位置する）。レイアウトデータは左側に表示される各入力項目に従い、パネルスイッチ３を操作して入力する。項目５３には近用の瞳孔間距離を入力する。項目５４には装用者のアイポイントから真下の玉型底辺までの距離を入力する。これにより玉型形状図形２０の表示位置が決定される。
【００４８】
二重焦点レンズのアライメントは次のようにする。二重焦点レンズの小玉像は、レンズを直接撮影しても不鮮明にしか撮影できないが、平行光束でレンズを照明すると、スクリーン板５には二重焦点レンズの小玉像が鮮明に投影される。これを第２ＣＣＤカメラ１７ｂにより撮像することにより、モニタ２上には明確な小玉像が映し出されるようになる。操作者は、映し出された小玉像５２が小玉レイアウトマーク４５に重なるようにレンズを移動し、さらに小玉像５２の上部中心がのマークの小玉上辺中心４５ａに重なるようにする。これでアライメントが完了するので、レンズ像ＬＥ′と玉型形状図形２０の比較によるレンズ径についての加工可否の確認、及びカップ図形２３と玉型形状図形２０の比較による加工干渉の確認をし、BLOCKキー３ｉを押してカップ６を取り付ける。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、印点が施されていない単焦点レンズや多焦点レンズにおけるカップ取付けのためのアライメントが容易に行える。殊に単焦点レンズに対しては操作に不慣れな者でも、極めて容易なアライメント操作で加工誤差を少なくできる。このためカップ取付け作業を効率良く行える。
また、レンズ径についての加工可否の確認、カップ取付け位置による加工干渉の確認が簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る装置の外観図である。
【図２】装置の光学系の概略構成を示す図である。
【図３】装置の制御系を示す図である。
【図４】指標像から被加工レンズの光学中心を検出する方法を説明する図である。
【図５】単焦点レンズにおけるモニタの画面例を示す図である。
【図６】累進多焦点レンズにおけるモニタの画面例を示す図である。
【図７】二重焦点レンズにおけるモニタの画面例を示す図である。
【符号の説明】
１装置本体
２モニタ
３スイッチパネル
５スクリーン板
７カップ取付部
１０照明光源
１４指標板
１７ａ第１ＣＣＤカメラ
１７ｂ第２ＣＣＤカメラ
３０制御部
３４画像処理部
３８加工装置
４０メモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cup attachment device for attaching a cup for a processing jig to a lens to be processed that is processed by an eyeglass lens processing device.
[0002]
[Prior art]
When a lens to be processed is ground by a processing device, a cup for a processing jig (such as a suction cup or a cup that is fixed via an adhesive sheet) is attached to the lens to be processed by a cup mounting device as a pre-process. . Conventionally, the attaching operation of the cup has been generally performed as follows.
[0003]
When the lens to be processed is a single focus lens, first, using a lens meter, marking is performed in accordance with the optical center (optical center) and the column surface axis angle of the lens to be processed. Thereafter, the lens to be processed is transferred to the cup mounting device, the mark point and the reference scale on the lens to be processed illuminated by the illumination means are projected onto the screen, and the reference scale and the mark point are in a predetermined relationship while observing this. Position the cup so that it is attached.
[0004]
In addition, in the case of multifocal lenses such as progressive multifocal lenses and bifocal lenses, the layout mark printed on the lens surface and the small lens part of the lens are projected onto the screen, and positioning is performed based on this and the reference scale. And attach the cup.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method using the conventional apparatus as described above, a lens meter and a cup mounting device are required to mount the cup on the single focus lens, which is disadvantageous in terms of installation space and economy. Moreover, each apparatus must be operated, and work efficiency is bad.
[0006]
Furthermore, the cup mounting device side requires an alignment operation for positioning according to the marking points, and it is not easy for a person unaccustomed to the operation to quickly perform accurate positioning. If the positioning accuracy is poor, an error will occur during machining. In particular, in a processing center that intensively processes a lens to be processed, it is desired to suppress the generation of processing errors due to cup attachment and to improve the working efficiency as much as possible.
[0007]
In addition, when attaching the cup to the lens to be processed, it is necessary to confirm whether or not the lens diameter is sufficient for the spectacle frame to be framed, but it is not easy to confirm.
[0008]
In view of the above-mentioned problems, the present invention makes it easy to perform the cup mounting work by easily aligning the cup for mounting without performing the marking operation on the lens to be processed, and easily confirming whether processing is possible. It is a technical problem to provide a device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by having the following configuration.
[0010]
(1) A target lens shape data input means for inputting target lens shape data, a layout data input means for inputting layout data for layout, and a cup including a single focus lens, a progressive multifocal lens, and a double focus lens. comprising a lens type selection means for selecting the type of the uncut lens, the mounting, the cup attaching apparatus for attaching a cup for processing jig to the subject lens, the light flux of the illumination light source to substantially parallel by the collimator lens, and substantially parallel to An illuminating means for illuminating the entire lens to be processed placed at a predetermined position from the illumination light beam , and a cup for the processing jig so that the attachment center of the processing jig cup is on the optical axis of the illuminating means. The cup mounting means to be attached to the lens to be processed and the illumination light transmitted through the lens to be processed illuminates the indicator plate on which a large number of dots are arranged in a lattice pattern. A projection image forming unit for forming the projection image of the plate and the lens to be processed on a semi-transparent screen plate, an imaging unit for capturing the projection image on the screen plate by a photoelectric imaging device, A display monitor that displays a projection image of the lens to be processed imaged by the imaging means, and a lens shape based on the target lens shape data and a mounting center mark that indicates a mounting center of the cup based on the layout information. A processed lens obtained based on dot index position information obtained by performing image processing on a photographed image taken by an imaging means when the lens type is a single focus lens mode and superimposed on a projection image of the processing lens. If the lens type is a bifocal lens, the mounting center mark Characterized in that it comprises a graphic display control means for graphically displaying Kodama layout mark at a predetermined position by.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view of an apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an optical system inside the apparatus. Reference numeral 1 denotes an apparatus body having a substantially U-shaped side surface, in which an illumination optical system and an imaging optical system shown in FIG. 2 are arranged. A monitor 2 such as a liquid crystal display is provided on the upper front surface of the apparatus main body 1, and a switch panel 3 is provided on the lower front surface. The monitor 2 displays an image of a lens LE to be processed, a mark for alignment, a layout screen, and the like captured by a CCD camera, which will be described later.
[0022]
Reference numeral 5 denotes a screen plate made of a translucent material (for example, frosted glass). On the screen plate 5, three lens support portions 4a for placing the lens LE to be processed serve as a reference axis L of the apparatus. It is planted at equal intervals around the center, and has a length that allows the lens LE to be processed to be placed at a distance of about 15 mm from the screen plate 5. An index plate 14 on which a predetermined pattern is formed is attached to the lens support portion 4a so as to be positioned almost immediately below when the lens LE to be processed is placed. The indicator plate 14 in this embodiment is configured by forming on the transparent glass plate grid indicators of black dot dots arranged at intervals of 0.5 mm within a 20 mm square range centering on the reference axis L. The indicator plate 14 may be disposed on the illumination light source side with respect to the lens LE to be processed.
[0023]
Reference numeral 7 denotes a cup attachment portion for attaching the processing jig cup 6 to the lens. The cup mounting portion 7 includes a motor 31 provided inside the apparatus main body 1, a shaft 7a that is rotated up and down by the motor 32, and an arm 7b that is fixed to the shaft 7a. A mounting portion 7c for mounting the base portion of the cup 6 is provided at the lower end of the tip of the arm 7b. The cup 6 is attached in a predetermined direction according to a positioning mark attached to the upper surface of the arm 7b. When the arm 7b rotates together with the shaft 7a to the position indicated by the dotted line, the center of the cup 6 comes to be on the reference axis L.
[0024]
In FIG. 2, reference numeral 10 denotes an illumination light source. Illumination light from the illumination light source 10 is made into a substantially parallel light beam having a diameter slightly larger than that of the lens LE to be processed by the collimator lens 13 and projected onto the lens LE to be processed. The luminous flux transmitted through the lens LE to be processed further illuminates the index plate 14, and the entire image of the lens LE to be processed and the grid index image of the index plate 14 subjected to the prism action of the lens LE to be processed are projected on the screen plate 5. Is done. A half mirror 15 is disposed below the screen plate 5, and a first CCD camera 17a is provided on a reference axis L in the transmission direction. The first CCD camera 17a is placed at a position for enlarging and capturing only the central region centered on the reference axis L so that the grid index image projected on the screen plate 5 can be detected. On the other hand, in the reflection direction of the half mirror 15, a mirror 16 and a second CCD camera 17 b that captures an image reflected by the mirror 16 are provided. The second CCD camera 17b is placed at a position where the entire screen plate 5 is imaged so that an entire image of the lens LE to be processed projected onto the screen plate 5 can be obtained.
[0025]
FIG. 3 is a diagram showing a control system of the apparatus. An image signal from the first CCD camera 17 a is input to the image processing unit 34. The image processing unit 34 detects the position of the index image projected on the screen plate 5 by performing image processing, and inputs the detection signal to the control unit 30. Based on the input detection signal, the control unit 30 obtains the optical center position of the lens LE to be processed and the direction of the columnar axis (described later). On the other hand, the image signal from the second CCD camera 17 b is input to the image synthesis circuit 35, and the image synthesis circuit 35 synthesizes it with characters and marks generated by the display circuit 36 connected to the control unit 30 and displays it on the monitor 2. To do.
[0026]
Further, the control unit 30 measures the shape of the motor 31 that rotates the shaft 7a of the lens mounting unit 7, the motor 32 that moves the shaft 7a up and down, the memory 40 that stores input data, the switch panel 3, and the shape of the spectacle frame. A frame shape measuring device 37 and a processing device 38 for grinding the lens LE to be processed are connected.
[0027]
A method for obtaining the optical center position of the lens LE to be processed and the direction of the columnar axis from the image obtained by the first CCD camera 17a will be described.
[0028]
When the lens to be processed is not placed, the grid index on the index plate 14 is illuminated with a parallel light beam, so that the index image is projected onto the screen plate 5 as it is. The image processing unit 34 obtains the coordinate position of each dot image of the grid index from the image captured by the first CCD camera 17a in the absence of the lens to be processed, and stores this. When the lens to be processed is placed, the dot image located immediately below the optical center of the lens is the same regardless of the presence or absence of the lens, but the dot image of the portion that is not the optical center is caused by the prism action of the lens. The coordinate position moves. Therefore, in order to detect the optical center, the change of the coordinate position of each dot image when the lens to be processed is placed is checked with respect to the coordinate position of each dot image without the lens to be processed. The position where the image is diffused or converged is determined. That is, the center of diffusion or convergence can be detected as the optical center. For example, in the example shown in FIG. 4, since the coordinate position of the dot image without the lens converges around P0, the coordinate position of P0 can be detected as the optical center. Even when the optical center is located between the dots, the movement center may be obtained by interpolation from the movement direction and movement amount of each dot image.
[0029]
When the lens to be processed has a column surface power, each dot image moves in a direction toward (or away from) the generatrix of the lens. Therefore, the direction of the column surface axis can be detected in the same manner by examining in which direction each dot image is moving with respect to the coordinate position of each dot image without the lens to be processed.
[0030]
Next, the operation of the apparatus having the above configuration will be described. First, the frame shape measuring device 37 connected to the main body 1 measures the shape of the spectacle frame in which the lens LE to be processed is framed in advance, and then presses the DATA switch 3j to measure the measured frame shape (hereinafter referred to as this). Data (also called target). The input frame data is stored in the memory 40, and the target lens shape figure 20 based on the input frame data is displayed on the monitor 2 (initially, the right eye is displayed). The operator operates the switch panel 3 to input the frame placement conditions such as the lens layout and the lens type with respect to the frame shape. The lens type is selected with the TYPE key 3a. Hereinafter, the case where the type of lens to be processed is a single focus lens, a progressive multifocal lens, or a bifocal lens will be described.
[0031]
<Single focus lens>
Use the TYPE key 3a to select the mode of the single focus lens. Since the input items for laying out the single focus lens are displayed on the left side of the screen of the monitor 2, the reverse cursor 21 is moved by the cursor movement key 3b to select the input items. The value of each input item can be changed with the “+”, “−” key 3c or the numeric keypad 3d, FPD (distance between geometric centers of spectacle frames), PD (distance between pupils), and U / D (geometric center of spectacle frames). The optical center height) is input. If the lens to be processed has a column surface frequency, the reversing cursor 21 is set to the item of AXIS, and the axis angle of the prescription is input.
[0032]
On the screen of the monitor 2 (see FIG. 3), in addition to the target lens shape figure 20, a cup figure 23 representing the shape of the cup 6 attached to the lens to be processed and a cross reticle 22 both correspond to the reference axis L. It is displayed centering on the upper position. The data of the cup shape 23 is stored in the memory 40 in advance. On the screen, the mark 24 indicates the geometric center of the target lens shape, and the mark 24 and the target lens shape graphic 20 are the center of the cup graphic 23 (the cup mounting center) in a state before placing the lens LE to be processed. The display is moved and displayed based on the layout data input with reference to. Further, when the data of the column surface axis angle is input, the long axis of the cross reticle 22 is tilted and displayed so as to match the angle.
[0033]
When inputting data, the type of lens to be processed (type of plastic, glass, etc.) is selected with the LENS key 3e so that the layout data can be transferred to the processing device 38 and processed smoothly. May be input in advance using the FRAME key 3f.
[0034]
When the necessary data has been input, the operator places the lens LE to be processed on the lens support 4a so that the center of the lens is located near the center of the screen plate 5 (the optical center of the lens is the grid of the index plate 14). Position it roughly so that it falls within the index. An image of the processing lens LE and an index image of the index plate 14 are projected on the screen plate 5, and an entire image of the processing lens LE is captured by the second CCD camera 17b. The image LE ′ is displayed on the screen of the monitor 2 (see FIG. 5). Further, an index image projected on the screen plate 15 is picked up by the first CCD camera 17a. The image signal is input to the image processing unit 34, and the control unit 30 is based on the coordinate position information of the dot image of the grid index detected by the image processing unit 34, and the deviation information of the optical center with respect to the reference axis L by the method described above. In addition, information in the column surface axis direction is obtained continuously.
[0035]
When these pieces of information are obtained, as shown in FIG. 5, the display circuit 36 displays a crosshair mark 25 indicating the optical center of the lens. The crosshair mark 25 is displayed with its center aligned with the optical center of the lens, and with the long axis of the crosshair mark 25 tilted in accordance with the detected information about the column surface axis direction. When the deviation information of the optical center is obtained, the target lens shape figure 20 is displayed with reference to the optical center. That is, the target lens shape figure 20 is displayed such that the optical center of the lens and the optical center of the target lens shape determined by the input of layout data coincide. Since the target lens shape figure 20 is displayed so as to overlap the lens image LE ′, the operator can immediately determine whether the lens diameter is insufficient for processing by observing both at this stage. . When the lens LE to be processed is moved, the center of the crosshair mark 25 on the screen moves, and the target lens shape figure 20 moves accordingly.
[0036]
If there is no problem with the lens diameter, the processing lens LE is aligned (positioned) as follows while further observing the screen display. First, with respect to the alignment of the optical center with respect to the cup mounting center, the lens is moved so that the cup figure 23 fits in the target lens shape figure 20. The cup can be attached in this state.
Normally, when the cup is attached to the lens, the center of the cup and the optical center are made to coincide with each other, but this apparatus does not necessarily require accurate alignment. This is because the deviation information of the optical center with respect to the cup mounting center is known as described above, and the deviation is corrected at the time of machining on the machining apparatus 38 side. The reason why the cup shape 23 is aligned in the target lens shape shape 20 is to prevent the cup attached at the time of processing from causing processing interference. Instead of observing the target lens shape figure 20 and the cup figure 23, the area where the optical center should be positioned to avoid processing interference is obtained from each data with reference to the cup mounting center, and this is displayed as alignment information. May be. The alignment is performed so that the center of the cross mark 25 is within the region.
[0037]
For alignment in the axial angle direction, the lens is rotated so that the inclination of the long axis of the cross reticle 22 and the inclination of the long axis of the cross mark 25 match as much as possible. Since the shift amount with respect to the input shaft angle is also known for the shaft angle, the shift amount is corrected at the time of processing on the processing apparatus 38 side. In this embodiment, the target lens shape figure is made to correspond to the detected shaft angle. Since 20 is not displayed, if the deviation of the axis angle is large, the processing interference due to the positional relationship between the target lens shape figure 20 and the cup figure 23 may not be accurately grasped. If the cup figure 23 is sufficiently accommodated in the target lens shape figure 20, an alignment operation with an accurate axis angle becomes unnecessary.
[0038]
Note that the target lens shape figure 20 may be rotated and displayed on the basis of the optical center based on information on the detected shaft angle. In this way, it is possible to accurately grasp the machining interference due to the positional relationship between the target lens shape figure 20 and the cup figure 23 without performing an alignment operation of the shaft angle.
[0039]
When alignment is completed in this way, the BLOCK switch 3i is turned on. The controller 30 drives the motor 31 to rotate the shaft 7a so that the cup 6 previously mounted on the cup mounting portion 7 is on the reference axis L, and then drives the motor 32 to lower the cup 6 The cup 6 is adsorbed on the processed lens. At the same time, deviation information and shaft angle information of the optical center position at this time are stored in the memory 40. When the right eye lens cup is attached, the left / right switch is performed using the R / L key 3k, and the left eye lens cup is attached. Incidentally, when performing the cup attachment, by previously inputting the pre-JOB number by operating the JOB key 3m and the ten-key pad 3 d, the lens data stored in the memory 40 will be managed by the JOB number.
[0040]
After the cup is attached, the stored data is read by designating the JOB number and input to the processing device 38 side. As the processing device 38, for example, the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-253999 by the present applicant can be used. In the processing device 38, when a JOB number is input by the input unit 38b (for example, a work slip attached with a barcode corresponding to the JOB number is read by a barcode scanner), the cup mounting device main body 1 side corresponds to the JOB number. Lens data to be read is input. The processing device 38 chucks the lens LE to be processed on the two lens rotation shafts 38c, and operates the moving mechanism 38e that changes the distance between the grinding wheel rotation shaft of the processing grindstone 38d and the lens rotation shaft 38c. Processing based on the data. At this time, the control unit 38a on the side of the processing device 38 converts the deviation of the optical center position and the shift of the shaft angle when the cup is attached to the processing data obtained from the shape data and layout data of the spectacle frame. New machining data is obtained, and machining is controlled based on the new machining data. Even if the cup is attached at an arbitrary position in this way, this is corrected during processing, so that the lens LE to be processed is processed without error. Therefore, since accurate alignment in the cup mounting apparatus main body 1 is not necessary, even a person unfamiliar with the operation can perform the operation very easily, and the cup mounting work can be performed efficiently.
[0041]
Although the case where the cup is attached at an arbitrary position has been described above, the optical center layout for attaching the cup to the optical center of the lens and the frame center layout for attaching the cup to the geometric center of the spectacle frame can be easily performed.
[0042]
In the case of the optical center layout, the lens LE to be processed is moved so that the center of the cross mark 25 displayed on the screen is aligned with the center of the cross reticle 22. In the case of the frame center layout, the lens LE is moved so that the mark 24 indicating the frame center of the spectacle frame coincides with the center of the cross reticle 22. The alignment of the column surface axis angles is such that the numerical display on the display unit 26a matches the input angle on the column surface, or the long axis of the crosshair mark 25 has the same inclination as the long axis of the cross reticle 22. This is done by rotating the lens LE.
[0043]
Also in these layouts, it is possible to easily confirm whether or not the lens diameter is processed by the lens image LE ′ and the target lens shape figure 20 and to check the processing interference between the cup figure 23 and the target lens shape graphic 20.
[0044]
In addition, when processing a so-called crab eye lens (which is often used for near-special glasses), the crab eye cup is attached to avoid processing interference. In such a case, the shape of the cup figure 23 may be displayed as a crab shape.
[0045]
<Progressive multifocal lens>
The progressive multifocal lens mode is selected with the TYPE key 3a , and layout data for the progressive multifocal lens is input. Since the progressive multifocal lens is provided with a layout mark indicating a distance eye point, a horizontal direction, and the like, the layout mark image is clearly projected on the screen plate 5 together with the lens image, and this is imaged by the second CCD camera 17b. Is displayed on the monitor 2.
[0046]
FIG. 6 shows an example of the screen at this time, and the target lens shape figure 20 in this mode is moved and displayed based on the layout data inputted with reference to the center of the cup figure 23 (cup attachment center). 50 indicates a distance eye point mark image, and 51 indicates a horizontal line mark image. The lens LE is moved and aligned so that these images overlap the cross reticle 22. After completing the alignment, the lens image LE ′ and the target lens shape figure 20 are compared to confirm whether the lens diameter can be processed, and the cup pattern 23 is compared to the target lens shape graphic 20 to check processing interference. Press the key 3i to attach the cup 6.
[0047]
<Double focus lens>
Use the TYPE key 3a to select the bifocal lens mode. On the screen, as shown in FIG. 7, a small layout mark 45 is displayed at a predetermined position with respect to the cup mounting center (for example, in the case of the right eye, on the right side and the lower side with respect to the cup mounting center). The small ball upper side center 45a is located at a position shifted by 5 mm each). The layout data is input by operating the panel switch 3 in accordance with each input item displayed on the left side. In the item 53, a near-to-pupil distance is input. In the item 54, the distance from the wearer's eye point to the bottom of the target lens shape is input. Thereby, the display position of the target lens shape figure 20 is determined.
[0048]
The alignment of the bifocal lens is as follows. The small lens image of the bifocal lens can only be photographed unclearly even if the lens is directly photographed, but when the lens is illuminated with a parallel light beam, the small lens image of the bifocal lens is projected clearly on the screen plate 5. By capturing this with the second CCD camera 17 b, a clear small ball image is projected on the monitor 2. The operator moves the lens so that the projected small ball image 52 overlaps the small ball layout mark 45, and further, the upper center of the small ball image 52 overlaps the small ball upper side center 45a of the mark. This completes the alignment, so that the lens image LE ′ and the target lens shape figure 20 are compared to confirm whether the lens diameter is processed, and the cup pattern 23 is compared to the target lens shape graphic 20 to check the processing interference. Press BLOCK key 3i to attach cup 6.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to easily perform alignment for attaching a cup in a single focus lens or a multifocal lens that is not marked. In particular, even a person unfamiliar with the operation of a single focus lens can reduce processing errors by an extremely easy alignment operation. For this reason, the cup mounting operation can be performed efficiently.
In addition, it is possible to easily confirm whether or not the lens diameter can be processed, and confirm processing interference depending on the cup mounting position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of an apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an optical system of the apparatus.
FIG. 3 is a diagram showing a control system of the apparatus.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for detecting an optical center of a lens to be processed from an index image.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a monitor screen in a single focus lens;
FIG. 6 is a diagram showing an example of a monitor screen in a progressive multifocal lens.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a monitor screen in a bifocal lens.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus main body 2 Monitor 3 Switch panel 5 Screen board 7 Cup mounting part 10 Illumination light source 14 Indicator board 17a 1st CCD camera 17b 2nd CCD camera 30 Control part 34 Image processing part 38 Processing apparatus 40 Memory

Claims

A target lens shape data input means for inputting target lens shape data, a layout data input means for inputting layout data for layout, and a work to which a cup including a single focus lens, a progressive multifocal lens, and a dual focus lens is attached. And a lens type selection means for selecting a lens type. In a cup mounting apparatus for attaching a cup for a processing jig to a lens to be processed, the light beam of an illumination light source is made approximately parallel by a collimator lens, Illuminating means for illuminating the entire processing lens placed at a predetermined position, and the processing jig cup to be processed so that the mounting center of the processing jig cup is on the optical axis of the illuminating means The cup mounting means to be attached to the illuminating light and the illumination light transmitted through the lens to be processed illuminates the indicator plate on which a large number of dots are arranged in a lattice shape, and the indicator plate and An index plate and a projection image forming unit for the lens to be processed, which forms a projection image of the lens to be processed on a translucent screen plate, an image pickup unit for picking up the projection image on the screen plate by a photoelectric image pickup device, and the image pickup unit A display monitor for displaying a projection image of the lens to be processed imaged by the lens, and a lens shape based on the lens shape data and a mounting center mark indicating a cup mounting center based on the layout information. When the lens type is a single-focus lens mode, and the lens type is superimposed on the projection image, the optical of the lens to be processed obtained based on the position information of the dot index obtained by image processing of the image taken by the imaging means When the optical center mark indicating the center is displayed graphically and the lens type is a bifocal lens, Cup attaching apparatus comprising: the graphic display control means for graphical display the Kodama layout mark in a fixed position, the.