JP4746028B2 - 眼鏡レンズ用センタリング−ブロッキング装置、自動検出方法及び関連する手動センタリング方法 - Google Patents
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Description
・瞳孔に面するレンズ中心位置(単焦点レンズの光心、前中心点(front-central point)、プログレッシブ(多重焦点)レンズのセンターマーキング、マイクロエッチングにより定められる全てのプログレッシブレンズの点、又は2焦点若しくは3焦点レンズのセグメント若しくはマーキングによって定められる点)を定める必要がある。レンズの右側(又は左側)の形状が与えられ、上述のように左右の眼の間隔の半分及び眼の高さが与えられれば、右(又は左)の瞳孔をレンズ形状内のどこに配置すればよいかを決めることができる。レンズ中心点と瞳孔との間のオフセットはプリズム効果を引き起こすので、着用者にとって不都合かつ不便である。プリズム効果は、度の強いレンズの場合には特に厄介である。
・レンズの軸の向きを、レンズの処方又は類型に従って定める必要がある。円柱状の単焦点レンズの場合、取り付けられる円柱状レンズの軸は規定の軸に一致していなければならない。両者の間のいかなるオフセットも不十分な補正(残存非点収差)につながり、これはレンズの度が強い場合には特に厄介な欠点である。プログレッシブレンズの場合、レンズの軸(マイクロエッチングにより規定又はマークされる)は、レンズが適切に取り付けられることを確保するために水平でなければならない。2焦点又は3焦点レンズの場合、セグメントは生理学的理由(補正の良否)だけでなく外見上の理由から、水平でなければならない。
・レンズがフレームを占有するに十分な大きさであるかを確認する必要がある。
・(2焦点若しくは3焦点レンズ、又はプログレッシブレンズの場合に)近方補正がフレーム内で適切に行われることを確認する必要がある。このことは、生理学的見地(着用者は、適切な補正のために、レンズの近くの領域に「アクセス」できなければならない)から容易に理解される。なお2焦点又は3焦点レンズの場合、セグメントは外観上の理由からも切頂形状(truncated)であってはならない。
・同様の生理学的理由から、遠方視がフレーム内で適切に行われることを確認する必要がある。これらに応じ、種々の位置決め要素は、中心点位置、レンズの軸、レンズの外形、並びに(プログレッシブレンズの)近方及び遠方の基準点位置の正確な測定及び視認を必要とする。
・前記眼鏡レンズを受容するための受容手段と、
・前記受容手段の一方の側に配置された、前記受容手段上の前記眼鏡レンズを照明するための照明手段と、
・前記受容手段の他方の側に配置された、前記照明手段によって照明された前記眼鏡レンズの影を捕捉するための捕捉手段と、
・前記眼鏡レンズにより生じた光学的偏向出力を測定し、該偏向出力を表す信号を送るように構成された測定手段と、
・前記捕捉手段により得られた前記眼鏡レンズの影の少なくとも一部の補正形状を、測定された前記偏向出力から推定するための幾何学的補正計算命令を発する電子計算機システムと、
を有する装置を提供する。
・前記補正形状は、前記眼鏡レンズが偏向出力を生じさせない場合に該眼鏡レンズの影が呈する形状に実質的に一致する。
・前記測定手段は、一直線上にない3つの点を経由して眼鏡レンズを透過する少なくとも3つの光線について、前記眼鏡レンズにより生じた偏向出力を測定するように構成される。
・前記測定手段は、偏向法によって処理を行うタイプである。
・偏向法に基づく前記測定手段は、前記受容手段と前記捕捉手段との間に配置された少なくとも1つのビーム分離器を有する。このことは、単焦点レンズの光心及び非点収差軸、さらにあらゆるタイプのレンズの頂点屈折力を高精度に測定するための正確な偏向測定を可能にする。
・偏向法に基づく前記測定手段は、前記捕捉手段を含む。
・前記捕捉手段は、投影スクリーンと、該投影スクリーン上の画像を検知する画像捕捉システムとを含む。
・前記受容手段、前記照明手段、前記補足手段及び前記測定手段は、互いに対して静的に保持される。
・装置は、前記照明手段と前記捕捉手段との間に単一の光路を含む。
・前記ビーム分離器は、前記受容手段と前記捕捉手段との間に配置された少なくとも1つの記号のためのサポートであり、前記電子計算機システムにより計算された幾何学的補正関係は、前記捕捉手段により得られた前記記号の変形した影の関数である。
・前記サポートは活性化及び非活性化が可能である。
・前記サポートは、不透明な前記記号を選択的に表示可能な透光性の動的スクリーンである。
・前記透光性のスクリーンは液晶スクリーンである。
・前記サポートは、規則的に配置されたパターン配列を含む。
・前記サポートはハルトマンマトリックスを含む。
・前記サポートは、2mmから10mmまでの範囲の最大外形寸法を有する図形を含む。
・前記図形は、3mm2から80mm2までの範囲の面積を占める。
・前記図形は、点又は十字とは異なる形状を有し、眼鏡レンズ上に形成されたマーキング(標識)から視覚的に区別可能である。
・前記図形は多角形、好ましくは三角形である。
・前記図形は円形又は楕円形である。
・前記測定手段は干渉法により作用するタイプである。
・装置は、計算によって定められる前記眼鏡レンズの前面上の場所にハンドリングペグを配置するための手段を有する。
・前記ハンドリングペグを配置するための手段は自動的手段である。
・前記ハンドリングペグを配置するための手段は手動制御される手動手段である。
・装置は、前記電子計算機システムにより制御され、前記捕捉手段により得られた影を少なくとも部分的に補正した形状を表示する表示手段を有する。
・前記電子計算機システムは、幾何学的補正計算を行うことなく、前記眼鏡レンズの輪郭を表示するように前記表示手段を制御する。
・前記電子計算機システムは、前記捕捉手段により得られた前記眼鏡レンズのマークの影を認識して幾何学的補正計算を行うための画像認識命令を発し、それにより、前記眼鏡レンズが偏向出力を生じさせないときの基準座標系内における前記マークの影の位置に実質的に一致する、前記基準座標系内の前記マークの補正位置が推定される。
・前記画像認識命令は、前記捕捉手段により得られた前記眼鏡レンズの中心及び軸マーキングの一方又は双方の影の認識に適合している。
・前記画像認識命令は、前記捕捉手段により得られた前記眼鏡レンズの遠方又は近方の基準マークの影の認識に適合している。
・光線によって前記眼鏡レンズを照明するステップと、
・前記光線の少なくとも1つの入射光について、前記眼鏡レンズにより生じた光学的偏向出力を測定するステップと、
・前記光線によって照明されているときの前記眼鏡レンズの影の少なくとも一部の補正形状を、測定された前記偏向出力から推定するステップと、
を含む方法を提供する。
・前記補正形状は、前記眼鏡レンズが偏向出力を生じさせない場合に該眼鏡レンズの影が呈する形状に実質的に一致する。
・前記眼鏡レンズにより生じた偏向出力の測定は、一直線上にない3つの点を経由して眼鏡レンズを透過する少なくとも3つの異なる光線について行われる。
・前記眼鏡レンズの偏向出力を測定するために、偏向法を利用する手段を使用する。
・前記眼鏡レンズの偏向出力を測定するために、前記眼鏡レンズを照明してその影を捕捉手段によって検知し、さらに前記補足手段と前記眼鏡レンズとの間にビーム分離器を配置する。
・前記眼鏡レンズの偏向出力を測定するために、干渉法を利用する手段を使用する。
・多重焦点レンズの遠方又は近方の少なくとも1つの基準マークの補正位置を求めるために、前記マークの幾何学的補正を行う。
・前記眼鏡レンズの中心及び軸マーキングの一方又は双方の影の補正位置を求めるために、前記影の幾何学的補正を行う。
・前記眼鏡レンズの切断後の望ましい輪郭を表す仮想画像を表示スクリーン(画面)上に表示し、前記眼鏡レンズのマーキングの影の補正位置に対する前記輪郭の画像の位置を特定する。
・方法は、前記眼鏡レンズの影の補正形状を表示スクリーン上に表示するステップを含む。
・前記表示するステップの間に、前記眼鏡レンズの輪郭の影が幾何学的補正計算をせずに表示される。
・方法は、前記眼鏡レンズのマークの影を認識するステップと、前記影の幾何学的補正計算を行って該影の既知の基準座標系内での補正位置を推定するステップとを有し、前記補正位置は、前記眼鏡レンズが偏向出力を生じさせないときの前記基準座標系内における前記マークの影の位置に実質的に一致する。
・前記眼鏡レンズの自動センタリングについて、前記眼鏡レンズの中心及び軸マーキングの一方又は双方の影が認識される。
・眼鏡レンズ103を受容するためのレシーバ手段
・上記レシーバ手段の両側の、レシーバ手段に設置された眼鏡レンズ103を照明するための手段と、眼鏡レンズ103を透過した光の影(すなわちネガ)を捕捉するための手段
・少なくとも1つの光線において眼鏡レンズ103によって生じた光偏向出力を測定し、偏向出力を表す信号を発する測定手段S、122、124、C
・測定された偏向出力から、捕捉手段122、125、Cにより認識された眼鏡レンズ103の影の少なくとも一部の補正形状を推定するために、幾何学的補正の計算命令を発する、マイクロコンピュータ又は特定用途向け集積回路(ASIC)のような電子計算機システム(図示せず)
較正のために、透明記号サポート124が活性化され照明手段Sによって単独で照明されるときに、透明記号サポート124上に形成される不透明記号124Bの影を捕捉し記憶するステップである。
眼鏡レンズ103と、関連する透明記号サポート124とを重畳するステップである。
レンズと半透明スクリーンとの間のサポート124を活性化することにより、既知の形状の不透明パターンを挿入するステップである。次に、照明手段Sによって照明されたときのサポートの記号の影を捕捉し、これをプロセッサ手段のランダムアクセスメモリ(RAM)に記憶する。
照明手段Sによって照明されたときの眼鏡レンズ103の中心及び軸マーキングの一方又は双方の影を捕捉し、これをプロセッサ手段のRAMに記憶するステップである。次に、透明サポートは非活性化され、不透明記号を表示しなくなる。
ステップa及びcにおいて捕捉されたものを比較することによって測定される図形124Bのプリズム偏光から、眼鏡レンズの前面のマークの影の非偏向補正位置を推定するステップである。
def2=def1×d2/d1
第1の方法: ローカル方法
図形の変形を局部的に測定することにより定められる数学的モデルパラメータを用いて、レンズの変形全体をモデリングする。パラメータは局部的測定により計算され、グローバルなモデルに適用される。
DX=aX+bY+c
DY=dX+eY+f
ここでX及びYはレンズ上の点の座標であり、DX及びDYはそれぞれX軸及びY軸に沿った変形であり、a、b、c、d、e及びfは計算に必要なパラメータである。
DX(A1)=aX・A1+bY・A1+c
DY(A1)=dX・A1+eY・A1+f
DX(A2)=aX・A2+bY・A2+c
DY(A2)=dX・A2+eY・A2+f
DX(A3)=aX・A3+bY・A3+c
DY(A3)=dX・A3+eY・A3+f
レンズ全体にわたって影の変形を測定する。
変形を補正したレンズ画像(又は影)を表示するために、補正画像の各画素(ピクセル)について、補正されていない画像の画素が、対応する点について予め計算された推定変形を用いて計算される。さらに、補正されていない画素の計算値が補正画像の画素に与えられる。
このステップは不可欠ではなく、装置が手動で使用される場合には省略できる。
この方法は、眼鏡レンズの中心及び軸マーキングの一方又は双方の位置の検出の補正についてのものであり、眼鏡レンズ103の前面上の所定位置にハンドリングペグを配置するための所与のセンタリングサイト(centering sight)を用いてレンズ103の心出しを可能にする。これによりレンズ103は固定され、続いて研削盤内で回転して、選定されフレームの縁に適合するように成形される。
・トロイダル単焦点レンズの場合は円柱軸
・プログレッシブレンズの場合は水平マーキングの軸
・2重焦点レンズの場合は近方視セグメントの軸
δX’=X’PC−X’CB
δY’=Y’PC−Y’CB
(図5Cを参照)
較正のために、照明手段によって照明されている透明記号サポート124上に形成される予め定めた図形124Bの影を捕捉し記憶するステップであり、図形(この場合には三角形)は2mmから10mmまでの範囲の最大外形寸法を有する。
眼鏡レンズ103と透明記号サポート124とを重畳するステップである。
眼鏡レンズ103及びサポート124の双方を照明手段Sが照明しているときに、眼鏡レンズによって偏向されたサポート124の図形124Bの影を捕捉し、これを記憶するステップである。
捕捉手段すなわちカメラCを用いて、照明手段Sによって眼鏡レンズ103を照明しながら眼鏡レンズの中心及び軸マーキングPCの一方又は双方の影を捕捉し(ただし記憶はしない)、同時に、センタリング対象である眼鏡レンズ103の輪郭の影を捕捉するステップである。
表示スクリーン105を用いて眼鏡レンズ103の中心及び軸マーキングPCの一方又は双方の影と、フレームの縁200の基準点CBに対するレンズ103の中心マークPCの所望の位置に相当する仮想センタリングターゲットCCとを同時に表示するステップである。
レンズ103の外形の影、及び関連するフレームの縁を表す仮想画像200は、同時に表示スクリーン105に表示される。フレームの縁200のこの仮想画像は、センタリングされるレンズ103によって生じるプリズム偏向を補正するために、フレームの縁の基準点CBとは独立して、フレーム200の中心に関連付けられる仮想センタリングターゲットCCに対して計算によってオフセットされる。
ステップa)及びc)において捕捉されたものの比較によって測定される図形124Bのプリズム偏向から、眼鏡レンズの中心マークPCに対するフレームの縁200の基準点CBの補正済み相対位置CBcを推定するステップ、またはその逆のステップである。
レンズ103の中心マークPCの影を手動で仮想センタリングターゲットCCに一致させるために、手動でレンズを動かすステップである。
較正のために、照明手段と捕捉−分析手段Cとの間に配置された透明記号サポート124が照明手段によって照明されている間に、透明記号サポート124上に形成される不透明記号(例えば図形124B)の影を捕捉し、これを記憶するステップである。
眼鏡レンズ103を透明記号サポート124上に重畳するステップである。
眼鏡レンズ103及びサポート124の双方を照明手段Sが照明しているときに、眼鏡レンズによって偏向されたサポート124の不透明記号124A、124Bの影を捕捉し、これを記憶するステップである。
捕捉手段Cを用いて、照明手段によって眼鏡レンズ103を照明しながら眼鏡レンズの中心及び軸マーキングPCの一方又は双方の影を捕捉し、同時に、センタリング対象である眼鏡レンズ103の輪郭の影を捕捉するステップである。
表示スクリーン105を用いて、捕捉−分析手段から直接、眼鏡レンズ103、眼鏡レンズ103の中心マークPC及び活性化された不透明記号124Bの影、並びにフレームの縁200の基準点CBに対するセンタリングすべきレンズ103の中心マークPCの所望の位置に相当する仮想センタリングターゲットCCを、同時に表示するステップである。透明記号サポート124の不透明記号124Bは、人間の眼が表示スクリーンにその影を視認しない程度の短い表示時間で間欠的に表示される。
表示スクリーン105は、レンズ103の輪郭の影、及びフレームの対応する縁を表す仮想画像200の双方を表示するために使用される。フレームの縁200の仮想画像は、センタリング対象であるレンズ103によって生じるプリズム偏向を補正するために、フレーム縁の基準点CBとは独立して、フレームの縁に関連付けられた仮想センタリングターゲットCCに対してシフトされる。
ステップa)及びc)において捕捉されたものの比較によって測定される図形124Bのプラズム偏向から、中心マークPCに対するフレーム縁200の基準点CBの補正済み相対位置CBcを推定するステップ、またはその逆のステップである。
眼鏡レンズ103を手動で移動することによって、眼鏡レンズ103の中心マークPCを仮想センタリングターゲットCCと一致させるステップである。
Claims (16)
- 1つ以上のマーク(PC)を含む、捕捉された眼鏡レンズ(103)の影の補正のための装置であって、
前記眼鏡レンズを受容するための受容手段(121、114)と、
前記受容手段の一方の側に配置された、前記受容手段上の前記眼鏡レンズ(103)を照明するための照明手段(S)と、
前記受容手段の他方の側に配置された、前記照明手段(S)によって照明された前記眼鏡レンズの影を捕捉するための捕捉手段(122、125、C)と、
前記照明手段(S)の少なくとも1つの光線において、前記受容手段上(121、114)に配置された前記眼鏡レンズにより生じた光学的偏向出力を測定し、該偏向出力を表す信号を送るように構成された測定手段(S、124、C)と、
前記捕捉手段(122、125、C)により得られた前記眼鏡レンズの影の少なくとも一部の補正形状を、測定された前記偏向出力から推定するための幾何学的補正計算命令を発する電子計算機システムと、
を有する装置。 - 前記補正形状は、前記眼鏡レンズが偏向出力を生じさせない場合に該眼鏡レンズの影が呈する形状に実質的に一致する、請求項1に記載の装置。
- 前記測定手段(S、124、C)は、一直線上にない3つの点を経由して眼鏡レンズを透過する少なくとも3つの光線について、前記眼鏡レンズにより生じた偏向出力を測定するように構成される、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記受容手段(121、114)と前記捕捉手段(122、125、C)との間にビーム分離器が設けられ、前記ビーム分離器は、前記受容手段と前記捕捉手段との間に配置された少なくとも1つの記号(124A、124B)のためのサポート(124)であり、前記電子計算機システムにより計算された幾何学的補正関係は、前記捕捉手段(122、125、C)により得られた前記記号(124A、124B)の変形した影の関数である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。
- 前記電子計算機システムにより制御され、前記捕捉手段(122、125、C)により得られた影を少なくとも部分的に補正した形状を表示する表示手段を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。
- 1つ以上のマーク(PC)を含む、捕捉された眼鏡レンズ(103)の影の補正のための方法であって、
光線によって前記眼鏡レンズを照明するステップと、
前記光線の少なくとも1つの入射光について、前記眼鏡レンズにより生じた光学的偏向出力を測定するステップと、
前記光線によって照明されているときの前記眼鏡レンズの影の少なくとも一部の補正形状を、測定された前記偏向出力から推定するステップと、
を含む方法。 - 前記補正形状は、前記眼鏡レンズが偏向出力を生じさせない場合に該眼鏡レンズの影が呈する形状に実質的に一致する、請求項6に記載の方法。
- 前記眼鏡レンズにより生じた偏向出力の測定は、一直線上にない3つの点を経由して眼鏡レンズを透過する少なくとも3つの異なる光線について行われる、請求項6又は7に記載の方法。
- 前記眼鏡レンズの偏向出力を測定するために、前記眼鏡レンズを照明してその影を捕捉手段(122、125、C)によって検知し、さらに前記補足手段と前記眼鏡レンズとの間にビーム分離器を配置する、請求項6〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 多重焦点レンズの遠方又は近方の少なくとも1つの基準マークの補正位置を求めるために、前記基準マークの幾何学的補正を行う、請求項6〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記眼鏡レンズの中心及び軸マーキングの一方又は双方の影の補正位置を求めるために、前記影の幾何学的補正を行う、請求項6〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記眼鏡レンズの切断後の望ましい輪郭を表す仮想画像(200)を表示スクリーン(105)上に表示し、前記眼鏡レンズのマーキングの影の補正位置に対する前記輪郭の画像の位置を特定する、請求項11に記載の方法。
- 前記眼鏡レンズの影の補正形状を表示スクリーン(105)上に表示するステップを含む、請求項6〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記表示するステップの間に、前記眼鏡レンズの輪郭の影が幾何学的補正計算をせずに表示される、請求項13に記載の方法。
- 前記眼鏡レンズのマークの影を認識するステップと、前記影の幾何学的補正計算を行って該影の既知の基準座標系内での補正位置を推定するステップとを有し、前記補正位置は、前記眼鏡レンズが偏向出力を生じさせないときの前記基準座標系内における前記マークの影の位置に実質的に一致する、請求項6〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記眼鏡レンズの自動センタリングについて、前記眼鏡レンズの中心及び軸マーキングの一方又は双方の影が認識される、請求項15に記載の方法。
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