JP5065645B2

JP5065645B2 - 眼鏡レンズ加工方法及び眼鏡レンズ加工システム

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Publication number: JP5065645B2
Application number: JP2006270120A
Authority: JP
Inventors: 基司田中; 良二柴田; 貴靖山本
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: JP2008087100A; EP1905544B1; US7628486B2; US20080088794A1; EP1905544A1

Description

本発明は、眼鏡店から眼鏡レンズの加工に必要な情報をインターネット等のネットワーク通信を介して送信し、レンズ加工側では送信された情報に基づいて眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工方法及び眼鏡レンズ加工システムに関する。

この種の眼鏡レンズ加工システムとしては、眼鏡店に設置された眼鏡枠形状測定装置によりヤゲン溝（レンズ溝）を持つ眼鏡枠のレンズ枠形状を測定し、その玉型データをレンズ工場側に送信し、工場側にて眼鏡レンズの周縁を集中加工するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、いわゆるツーポイント、ナイロールフレーム（ワイヤーフレームを含む）と呼ばれるリムレスフレームにおいては、全周にレンズ溝を持つメタルフレームと違い、玉型を変形できる。例えば、累進多焦点レンズでは、遠用部と近用部が適切にレンズ内に入るように玉型を下方向に延長することが可能である。あるいは、ファッション的に玉型の上下幅又は／及び左右幅を増減させた玉型とすることもできる。このため、玉型形状を変形させて、その変形後の玉型によるレンズ加工を工場側に発注する方法も提案されている（特許文献２参照）。
特開２０００−９４２８３号公報特許第３２５０１８４号公報（国際公開ＷＯ９９／４０５２６号公報）、第２１図〜第２５図

リムレスフレームに取り付けられたレンズの玉型形状を変形する場合、オリジナルの玉型データがあれば、眼鏡店側で変形させた玉型データをメタルフレームの場合と同様にそのまま工場側に送信することができる。しかし、オリジナル玉型データがデータベースに保存されていない場合、メーカからデータを取り寄せるためには、専用のオンラインシステムが構築されていなければできない。これには大掛かりな設備投資が必要である。インターネット接続サービスの一般的なプロバイダを経由したメール転送による通信では、玉型データの取り寄せに時間が掛かり、即時対応ができない。
また、眼鏡フレームに取り付けられているデモレンズを取り外し、これを眼鏡枠形状測定装置により測定し、その測定データをオリジナル玉型データとすることもできる。しかし、これは手間である問題のほか、デモレンズの水平の位置決めをきちんとしないと、測定された玉型に水平方向の誤差が生じ、その玉型データで加工されるレンズに軸ズレが生じる。
また、変形後の玉型データをそのまま送信してレンズ加工する場合、ナイロールフレームでは変形できない部分があるが、眼鏡店の操作者がこれを考慮して見栄えの良い玉型変形をデザインすることは容易でない。ツーポイントフレームの場合においても、見栄えの良い玉型変形やフレームを取り付ける穴位置等を適切に設定することは容易でない。

本発明は、リムレスフレームのオリジナル玉型データを得ることなく、玉型の変形データを眼鏡店側から容易に工場側に送ることができ、変形された玉型の眼鏡レンズを適切に加工できる眼鏡レンズ加工方法及びその加工システムを提供することを技術課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために次のような構成を備えることを特徴とする。

（１）眼鏡店に置かれた送信端末装置から眼鏡レンズの加工に必要な情報をインターネット等のネットワーク通信を介して送信し、レンズ加工側では送信された情報に基づいて眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工方法において、
眼鏡店の送信端末装置からは、リムレスフレームに取り付けられる眼鏡レンズのオリジナル玉型を変形するための変形データとして玉型の上下左右方向の変形方向とその変形量データ、及び前記リムレスフレームを特定するためのフレーム特定情報を送信し、
レンズ加工側においては、送信された前記フレーム特定情報に基づいてデータベースからオリジナル玉型データを呼び出し、該オリジナル玉型データと，前記変形方向とその変形量データと，に基づいて変形後の玉型形状を演算し、眼鏡レンズの周縁を加工することを特徴とする。
（２）（１）の眼鏡レンズ加工方法において、前記変形後の玉型形状の演算は、前記フレーム特定情報がツーポイントフレームの場合、変形方向及びその変形量データに基づいて、オリジナル玉型上の変形方向に直交する変曲点を変形の開始点とし、その開始点から変形方向の変曲点までの距離及び変形量データを基に玉型の変形の比率を求め、該変形の比率に基づいて変曲点間の各点の移動データを求めて変形後の玉型を演算することを特徴とする。
（３）（２）の眼鏡レンズ加工方法において、さらに前記フレーム特定情報に基づいてデータベースから穴位置データを含む穴データを呼び出し、穴位置設定の基準とする玉型エッジ位置が玉型変形により移動された場合、変形後に移動された玉型エッジ位置に基づいて穴位置を変更することを特徴とする。
（４）（１）の眼鏡レンズ加工方法において、レンズ加工側における前記変形後の玉型形状の演算は、前記フレーム特定情報がナイロールフレームの場合、前記フレーム特定情報に基づいて前記データベースからオリジナル玉型上の変形可能領域を呼び出し、変形可能領域の両側の点を変形開始点とすると共に変形開始点の接線方向を求め、該接線方向と変形方向の変曲点、及び変形量データとを基に変形の比率を求め、該変形の比率に基づいて変曲点間の各点の移動データを求めて変形後の玉型を演算することを特徴とする。
（５）眼鏡店に置かれた送信端末装置から眼鏡レンズの加工に必要な情報をインターネット等のネットワーク通信を介して送信し、レンズ加工側では送信された情報に基づいて眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工システムにおいて、
眼鏡店に設置された送信端末装置は、リムレスフレームに取り付けられる眼鏡レンズのオリジナル玉型を変形するための変形データとして玉型の上下左右方向の変形方向とその変形量データ、及び前記リムレスフレームを特定するためのフレーム特定情報を入力して送信する手段を備え、
レンズ加工側には前記フレーム特定情報に関連付けてオリジナル玉型データを記憶するデータベースと、該データベースから前記フレーム特定情報に基づいてオリジナル玉型データを呼び出し、該オリジナル玉型データと，前記変形方向とその変形量データと，に基づいて変形後の玉型形状を演算する演算手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、手間や時間を掛けてオリジナル玉型データを得ることなく、玉型の変形データを容易に工場側に送ることができる。また、変形された玉型の眼鏡レンズを適切に加工できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る眼鏡レンズの通信加工システムの全体構成図である。

発注側である眼鏡店１０とレンズ加工側であるレンズメーカの工場５０とは、ネットワーク通信としてのインターネット４０で接続されている。図では眼鏡店１０を代表として１つのみ示すが、実際には複数の眼鏡店１０が工場５０と接続されている。

眼鏡店１０には、発注端末装置としてのコンピュータ１１（以下、発注ＰＣ１１）が設置されている。発注ＰＣ１１はパーソナルコンピュータで構成できる。発注ＰＣ１１は、演算処理機能を持つ本体１３と、ディスプレイ１４と、キーボード、マウス等の入力装置１５と、を備える。ディスプレイ１４の画面にタッチパネル機能を設けることにより、入力装置１５を構成することでも良い。発注ＰＣ１１にはルーター２０が接続され、ルーター２０はインタネット４０上のプロバイダ（眼鏡店１０が契約しているプロバイダ）のメールサーバ４１に接続されている。

また、発注ＰＣ１１には、眼鏡枠形状測定装置２２が接続されている。眼鏡枠形状測定装置２２によりレンズ溝を持つ眼鏡枠の玉型形状が測定され、そのデータが発注ＰＣ１１に入力される。眼鏡枠形状測定装置２２では、眼鏡枠に取り付けられているデモレンズや型板の玉型形状の測定も可能である。眼鏡枠形状測定装置２２は周知のものが使用可能である。

工場５０には、受注端末装置としてのコンピュータ５１（以下、受注ＰＣ５１）が設置されている。受注ＰＣ５１も、本体５３と、ディスプレイ５４と、キーボード、マウス等の入力装置５５とを備えるパーソナルコンピュータで構成できる。受注ＰＣ５１にはルーター６０が接続され、ルーター６０はインタネット４０上のプロバイダ（工場５０が契約しているプロバイダ）のメールサーバ４２に接続されている。

受注ＰＣ５１には、データベース７０と、眼鏡レンズ周縁加工装置８０と、ブロッカー９０と、が接続されている。受注ＰＣ５１は、加工に必要なデータを演算処理して加工装置８０及びブロッカー９０に送る演算・制御ユニットを兼ねる。この制御ユニットは、受注ＰＣ５１とは別に設けられる構成でも良い。図１では、加工装置８０は１台のみ示されているが、実際には複数の加工装置８０が接続される。

データベース７０には、多数の眼鏡フレーム情報やレンズ情報が記憶されている。データベース７０に記憶される情報としては、リムレスフレーム（本明細書ではツーポイントフレーム及びナイロールフレーム等のように、レンズ周縁の全周にレンズ溝が形成されていないタイプを言う）のオリジナル玉型データ、ツーポイントフレームにおけるレンズへの取り付け穴データ（穴位置、穴径、穴深さ等）、ナイロールフレームにおける溝データ（溝幅、溝深さ、玉型変形の場合の固定個所データ等）、ナイロールフレームにおける変形不可領域（もしくは変形可能領域）等、が含まれる。これらは、眼鏡フレームを特定する型番と関連付けられてデータベース７０に記憶されている。

加工装置８０は、眼鏡レンズを挟持するレンズチャック軸を持ち、レンズチャック軸に保持された眼鏡レンズの周縁を粗加工、ヤゲン仕上げ加工及び平仕上げ加工するレンズ周縁加工機構８１と、ツーポイントフレームを取り付けるための穴をレンズの屈折面に加工する穴加工機構８２と、平仕上げ加工されたレンズ周縁に溝掘り加工する溝掘り加工機構８３と、レンズの前側屈折面及び後側屈折面の形状を測定するレンズ形状測定機構８４と、を備える。この加工装置８０は、例えば、特開２００３−１４５３２８号公報に記載されたものを使用できる。なお、穴加工機構８２及び溝掘り加工機構８３は、レンズ周縁加工機構８１と別装置にて構成することもできる。

ブロッカー９０は、玉型データ、玉型中心に対する光学中心のレイアウトデータ等に基づいてレンズ前面にカップ（加工装置８０が持つレンズチャック軸にレンズを保持させるための治具）を取り付ける機構を持つ。また、レンズの光学中心及び乱視軸方向を検出する機構を備えることにより、カップの取り付けに際して、レンズメータによる印点を省くことができる（例えば、特開２００１−６２６８８号公報記載の装置）。

次に、眼鏡フレームがツーポイントフレーム及びナイロールフレームにおけるレンズ加工の発注動作及び玉型変形の動作を説明する。

＜オリジナル玉型によるレンズ加工の発注＞
玉型変形の説明に先立ち、ツーポイントフレーム又はナイロールフレームに取り付けられていたデモレンズのオリジナル玉型にて、レンズ加工を含めて工場５０へ発注する場合を説明する。

図２は、発注ＰＣ１１のディスプレイ１４に表示されるレイアウトデータ及び加工条件等を入力するメイン入力画面５００の例である。ここで、ツーポイントフレーム又はナイロールフレームに取り付けられたデモレンズ又は型板を眼鏡枠形状測定装置２２により測定した場合、その玉型データが入力され、メイン画面の上部に玉型図形ＦＴが表示される。あるいは、本体１３内にオリジナル玉型が記憶されていれば、オリジナル玉型が呼び出される。しかし、ツーポイントフレーム又はナイロールフレームにおいては、工場５０側のデータベース７０にそのフレームのオリジナル玉型が保存されているので、玉型データは無くても良い。この場合、玉型データが表示されなくてもレイアウトデータが入力できる。なお、サンプルデータとして、装用者により選択されたフレームの玉型に近似する玉型図形ＦＴを、本体１３が持つメモリから呼び出して表示しても良い。

レイアウトデータとしては、装用者のＰＤ値（瞳孔間距離）が入力欄５１５ａにて入力でき、玉型の幾何中心ＦＣに対する光学中心Ｅｏの高さが入力欄５１５ｂにて入力できる。ＦＰＤ（フレームの中心間距離）については、工場５０側のデータベース７０にフレーム情報として記憶されているものを使用できるので、入力は不要である。

また、加工条件としてレンズの材質、レンズタイプ（単焦点レンズ、二重焦点レンズ、累進レンズ等）、フレームタイプ（メタル、セル、ツーポイント、ナイロール等）、鏡面加工の有無、面取り加工の有無を、画面下のボタンにより入力できる。

図３は、フレームを特定する情報、レンズタイプ、レンズ度数等の処方値を入力する画面例である。この入力画面５３０は、画面上のボタン５０２をクリックすることにより表示される。図３において、入力欄５３１によりフレームの特定情報としてのフレームメーカ及びその型番を入力できる。眼鏡店１０からフレームを工場５０側に発送し、そのフレームへの加工レンズの組み付けまで工場５０側に発注する場合は、入力欄５３２にチェックを入れる。入力欄５３５により発注レンズのタイプ、材質及びコーティング等を入力できる。入力欄５３７により、左右のレンズの処方度数（Ｓ，Ｃ，Ａ、加入度数等）をそれぞれ入力できる。

必要な発注データが入力された後、ボタン５０１により図２のメイン画面５００が表示される。図２の画面上の送信ボタン５１７が押されると、上記で入力された発注データが発注ＰＣ１１からメールサーバ４１に送られ、さらに予め登録された工場１０のメールアドレスに従ってメールサーバ４２に届けられる。メールサーバ４２に保管された発注データは、工場側５０の受注ＰＣ５１がメールサーバ４２にアクセスすることにより、受注ＰＣ５１に送られる。

発注データが受注ＰＣ５１に受信されると、フレームの特定情報に基づいてデータベース７０に記憶されたオリジナル玉型データ及びＦＰＤ（フレームの中心間距離）等が呼び出される。また、ツーポイントフレームの場合、穴データが呼び出される。そして、これらのデータは加工装置８０に送られる。加工装置８０では、送られたデータにより玉型加工データ、穴加工データが演算され、レンズの周縁加工及び穴加工が行われる。また、ナイロールフレームの場合、データベース７０から溝データが呼び出される。加工装置８０では、送られたデータにより玉型加工データ、溝掘り加工データが演算され、レンズの周縁加工及び溝加工が行われる。

＜玉型変形によるレンズ加工の発注＞
ツーポイントフレーム又はナイロールフレームのオリジナル玉型を変形させて、レンズ加工を工場５０へ発注する場合を説明する。

図４は、玉型変形データを入力するための入力画面５５０の例である。この入力画面５５０は、メイン入力画面５００におけるメニューボタン５２０を選択したときにポップアップ表示されるメニュー欄にて、玉型変形ボタン５２３を選択することにより表示される。

玉型変形画面５５０には、オリジナル玉型に対して、横幅全体（左右方向全体）をサイズ変更するための入力欄５６１、鼻側の横長さ（右方向）をサイズ変更するための入力欄５６３ａ、耳側（左方向）の横長さをサイズ変更するための入力欄５６３ｂ、縦幅全体（上下方向全体）をサイズ変更するための入力欄５６５、上側長さ（上方向）をサイズ変更するための入力欄５６７ａ、下側長さ（下方向）をサイズ変更するための入力欄５６７ｂが設けられている。ここでは、オリジナル玉型データが分かっていないので、操作者は、オリジナル玉型サイズに対する玉型変形の縦横方向（上下左右方向）の各方向とその方向の変形量（増加量／減少量）をそれぞれ入力する。画面上の玉型図形ＦＴは、ここではサンプル玉型であり、操作者のイメージを助けるために表示される。サンプル玉型は発注ＰＣ１１に記憶されている玉型の中から近似するものを選択して呼び出すことができる。あるいは、多少手間であるが、リムレスフレームに取り付けられていたデモレンズを眼鏡枠形状測定装置２２により測定し、その玉型データを使用することもできる。

各入力欄への変形量の入力は、プラスボタン５７１ａ又はマイナスボタン５７１ｂを指定した後、各入力欄をクリックすることにより、所定のステップ幅Ｄで変化量を増加又は減少させることができる。ステップ幅Ｄは、ボタン５７３により、０．１０ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．５０ｍｍ等を設定できる。

例えば、装用者が選んだツーポイントフレーム又はナイロールフレームの玉型形状の上下幅が狭く、処方された累進焦点レンズの近用部がその玉型に入りきれない場合、オリジナル玉型の下側方向を３ｍｍ長く延ばして対応可能であるとする。この場合、図４における入力欄５６７ｂに「＋３．００ｍｍ」として入力する。

入力が完了したら、EXITボタン５７５を押すことにより、入力したデータが受注ＰＣ５１のメモリに保存され、ディスプレイ１４の画面がメイン入力画面５００に切り替えられる。メイン入力画面５００では、前述のオリジナル玉型のときと同様に、レイアウトデータとして、装用者のＰＤ値、オリジナル玉型の幾何中心ＦＣに対する光学中心の高さデータを入力する。ＦＰＤについては、工場５０側のデータベース７０にフレーム特定情報に関連して記憶されているものをそのまま使用又は変換して使用できるので、入力は不要である。加工条件として、レンズの材質、レンズタイプ、フレームタイプ、鏡面加工の有無、面取り加工の有無を、画面下のボタンにより入力する。また、図３の入力画面５３０により、フレームの特定情報（フレームのメーカ及び型番等）、レンズタイプ及びレンズ度数等の処方値を入力することにより、発注データを入力できる。

図２における送信ボタン５１７が押されると、入力された玉型変形データ、フレームの特定情報等の発注データが発注ＰＣ１１からメールに添付され、前述と同様にインターネット４０を介して工場１０側の受注ＰＣ５１に送られる。そして、フレームの特定情報に基づいてデータベース７０に記憶されたオリジナル玉型データ等が呼び出され、玉型変形データに基づいて玉型変形の演算処理が受注ＰＣ５１にて行われる。

玉型変形の演算処理を説明する。例えば、フレームタイプとしてツーポイントフレームが指定され、レンズタイプとして累進焦点レンズが指定され、累進焦点レンズに対応するために、玉型変形の変形量データとしてオリジナル玉型の下側方向をΔｄ（ｍｍ）長く延ばしたデータが設定されたとする。図５は、このときの玉型変形処理を説明する図である。

図５において、実線で示されるオリジナル玉型ＦＴｏの玉型中心（幾何中心）をＦＣｏとする。ＦＣｏをｘｙ座標の原点として、横方向（水平方向）にｘ座標をとり、上下方向にｙ座標をとる。玉型ＦＴｏのｘ座標が最大となる点（右側の変曲点）をＰa（Ｐax，Ｐay）とし、ｘ座標が最小となる点（左側の変曲点）をＰｂ（Ｐbx，Ｐby）とする。また、ｙ座標が最小となる点（下側の変曲点）をＰｃ(Ｐcx，Ｐcy)とする。点Ｐｃを変形量Δｄだけｙ座標の下方向に移動させた点をｐｃ（ｐcx，ｐcy）とする。

まず、点Ｐｃを点ｐｃに移動させるときの変形の開始点を、下方向に直交する方向にある変曲点Ｐaとし、点Ｐa−点Ｐc間の各点をy軸方向に移動させる。このときの変形の比率ｋａを、y軸方向の点Ｐａ−点Ｐｃ間の距離に対する点Ｐａ−点ｐｃ間の距離とする。すなわち、比率ｋａは、
ｋａ＝（ｐcy−Ｐay）／（Ｐcy−Ｐay）
＝（Δｄ＋Ｐcy−Ｐay）／（Ｐcy−Ｐay）
＝Δｄ／（Ｐcy−Ｐay）＋１
となる。（Ｐcy−Ｐay）は、点Ｐａと点Ｐｃのｙ軸方向の距離Ｄａである。この比率ｋａで、点Ｐa−点Ｐc間の玉型ＦＴｏ上の点Ｐacn（Ｐacnx，Ｐacny）を、ｙ軸下方向に移動させることにより、変形後の点ｐacn（ｐacnx，ｐacny）は、
ｐacnx＝Ｐacnx
ｐacny＝（Ｐacny−Ｐay）×ｋａ＋Ｐay
により求められる。この計算を点Ｐａ−点Ｐｃ間の玉型ＦＴｏ上の各点について行うことにより、点Ｐａ−点Ｐｃ間の玉型変形が二点鎖線Ｆｔのように求められる。

点Ｐｂ−点Ｐｃ間についても同様な計算を行う。変形の開始点を下方向に直交する方向にある変曲点Ｐｂとし、点Ｐｂ−点Ｐｃ間の各点をy軸方向に移動させる。このときの変形の比率ｋｂを、y軸方向の点Ｐｂ−点Ｐｃ間の距離に対する点Ｐｂ−点ｐｃ間の距離とする。比率ｋｂは、
ｋｂ＝（ｐcy−Ｐby）／（Ｐcy−Ｐby）
＝（Δｄ＋Ｐcy−Ｐby）／（Ｐcy−Ｐｂy）
＝Δｄ／（Ｐcy−Ｐby）＋１
となる。（Ｐcy−Ｐby）は、点Ｐbと点Ｐｃのｙ軸方向の距離Ｄｂである。この比率ｋbで、点Ｐb−点Ｐc間の玉型ＦＴｏ上の点Ｐbcn（Ｐbcnx，Ｐbcny）を、ｙ軸下方向に移動させる。変形後の点ｐbcn（ｐbcnx，ｐbcny）は、
ｐbcnx＝Ｐbcnx
ｐbcny＝（Ｐbcny−Ｐby）×ｋb＋Ｐby
により求められる。この計算を点Ｐb−点Ｐｃ間の玉型ＦＴｏ上の各点について行うことにより、点Ｐb−点Ｐｃ間の玉型変形が二点鎖線Ｆｔのように求められる。

上記のように、下方向にΔｄだけ変形する場合、オリジナル玉型ＦＴｏ上で下方向に直交する方向にある変曲点Ｐａ，Ｐｂを変形の開始点として下側に変形させることにより、変形後の玉型Ｆｔは、凹みが無く、また、歪（いびつ）にならず、滑らかな形状とされる。仮に、玉型中心ＦＣｏを基準にして、玉型ＦＴｏ上のｘ軸が通る点（変曲点でない点）を変形の開始点として、単純に下側（ｙ軸方向）に変形させてしまうと、その開始点が窪んだ形状とされ、滑らかな形状とされない。これに対して、上記の方法によれば、見栄えの良い玉型変形が可能になる。

上記では、下側方向に変形量Δｄだけ変形させる例を説明したが、上側方向、左横方向、右横方向に変化させる場合も、同様な演算処理により変形後の玉型形状が求められる。

上記のような方法によれば、眼鏡店の操作者は、オリジナル玉型データがなくても玉型の変形データとして変形方向とその変形量を入力することにより、容易に工場側に送ることができる。

次に、フレームタイプとしてナイロールフレームが指定された場合について説明する。図６は、ナイロールフレームについての玉型変形の演算処理を説明する図である。ナイロールフレームにおいては、リム部分については変形不可領域であるので、変形はリム部分を除いた領域（変形可能領域）とされる。図６において、オリジナル玉型上の点Ｐｅから点Ｐｆの上側領域ＦＴｏ１の領域がリム部分とし、その下側領域ＦＴｏ２が変形領域とする。この変形可能領域データは、フレーム特定情報に関連してオリジナル玉型と共にデータベース７０に記憶されている。したがって、変形可能領域ＦＴｏ２の両端の点Ｐｅ及び点Ｐｆは、ナイロールフレームが特定されることにより、データベース７０から呼び出され、オリジナル玉型上にて既知とされる。玉型変形の変形量データとしてオリジナル玉型の下側方向にΔｄ（ｍｍ）だけ長く延ばしたデータが設定されたとする。

図６において、オリジナル玉型の玉型中心ＦＣｏをｘｙ座標の原点として、横方向（水平方向）にｘ座標をとり、上下方向にｙ座標をとる。変形領域ＦＴｏ２上のｙ座標が最小となる点（下側の変曲点）をＰｇとする。点Ｐｇを変形量Δｄだけｙ軸の下方向に移動させた点をｐｇとする。

図７（ａ）は、点Ｐｅから点Ｐｇの領域の変形を説明する図である。ここで、点Ｐｅはｘ座標が最大となる右側の変曲点ではないため、図５の場合のように、ｙ軸方向にそのまま比率で変形させると、点Ｐｅにおいて凹み形状が発生する。そこで、点Ｐｅの接線Ｌｔｅと平行な方向に対して変形を考え、変形の比率（図５の場合と考え方は同じ）で点Ｐｅ−点Ｐｇ間の各点を移動させる。この場合、各点のｘ成分も変わるため、点Ｐｇより左側の点とのねじれが発生するので、接線Ｌｔｅを基準に直線Ｌｒｅ（接線Ｌｔｅの垂直線）と平行な方向に対して、その方向における変形の比率（図５の場合と考え方は同じ）で各ポイントを縮める。

計算を簡単にするために、玉型中心ＦＣｏを基準に玉型全体の各ポイントを角度α（ｙ軸方向に対する接線Ｌｔｅの角度）だけ回転させ、図７（ｂ）のように、接線Ｌｔｅとｙ軸が平行になるように変換する。点Ｐｅ，Ｐｇ，ｐｇの変換後のそれぞれの各点を、点Ｐet(Petx,Pety）、Ｐgt（Pgtx,Pgty）、ｐgt(pgtx,pgty)とする。図７（ｂ）において、点ｐht（phtx,phty）は、接線Ｌｔｅ方向に点Ｐgtを変化させる点である。点Ｐgtは最終的に点ｐgtへ移動するため、最初の変形では点Ｐgtを点ｐhtへ移動させることを考える。線分Ｐgt−pgtの距離は変形量Δｄであるので、点Ｐgt−点ｐhtへの移動量Δｄyは、
Δｄy＝Δｄ×cosα
となる。ｙ軸方向における点Ｐet−点Ｐgtに対する点Ｐet−点ｐhtの変化の比率ｋehyは、
ｋehy＝（phty−Pety）／(Pgty−Pety)＝Δｄ×cosα／(Pgty−Pety)＋１
となる。

したがって、点Ｐet−点Ｐgt間の玉型上の点Ｐnt（Ｐntx,Ｐnty）が比率ｋehyで移動される点ｐnt（ｐntx,ｐnty）のｙ座標は、
ｐnty＝（Ｐnty−Pety）×ｋehy＋Pety
となる。

次に、点ｐhtから点ｐgtへの移動を考える。このときの移動量Δｄxは、
Δｄx＝Δｄ×sinα
となる。ｘ軸方向の点Ｐet−点ｐhtに対する点Ｐet−点ｐgtの変化の比率をｋhgxとすると、
phtx＝Pgtx
pgtx＝phtx＋Δｄx
であるので、
ｋhgx＝（pgtx−Petx）／(phtx−Petx）＝１＋Δｄ×sinα／(phtx−Petx）
となる。点Ｐntが移動される点ｐnt（ｐntx,ｐnty）のx座標は、
ｐntx＝（Ｐntx−Petx）×ｋhgx＋Petx
となる。そして、移動後の各点ｐntの座標を、玉型中心ＦＣｏを基準に角度αだけ回転させて元に戻すことにより、点Ｐeと点ｐg間の玉型変形後の座標が求められる。

残りの点Ｐfから点Ｐｇの領域の変形についても、点Ｐfの接線と平行な方向に対して変形を考え、同様な演算方法を適用して点Ｐf−点Ｐg間の各点を移動させることにより、変形後の玉型が求められる。

上記のように、ナイロールフレームではオリジナル玉型上で予め定められた変形可能領域データはデータベースから呼び出され、その両端を変形開始点として変形後の玉型が演算される。このとき、変形開始点の接線方向（Ｌｔｅ）と平行な方向に対して一旦変形を演算し、その後に接線方向Ｌｔｅに垂直な方向（直線Ｌｒｅと平行な方向）に変形させるという演算により、変形後の玉型は、変形可能領域の両端にて凹みが無く、また、歪（いびつ）にならず、滑らかな形状とされる。また、変形方向である下方向の変曲点（Ｐｇ）が移動された点（ｐｇ）も、下方向の変曲点を維持しているため、見栄えの良い玉型変形が可能になる。さらにまた、眼鏡店の操作者はナイロールフレームの変形可能領域を意識してこのデータを入力しなくても良く、玉型の変形データを変形方向とその変形量として入力することにより、容易に工場側に送ることができる。

次に、ツーポイントフレームの玉型が変形された場合に、その後の穴位置及び玉型中心間距離の特徴的な処理について説明する。例えば、図８に示されるオリジナル玉型ＦＴｏに対して耳側横方向に変形量Δｄだけ延ばすように、玉型変形データが設定されたとする。図８では、玉型ＦＴｏの玉型中心ＦＣｏを基準にｘｙ座標が設定されている。玉型変形の方法は、図５と同じ方法により、玉型ＦＴｏのｙ座標が最小となる変曲点Ｐｃ及びｙ座標が最大となる変曲点Ｐｈを変形の開始点とし、ｘ座標が最小となる変曲点Ｐｂが左側横方向の点ｐｂまで変形量Δｄだけ移動するようにし、変形後の玉型Ｆｔが演算される。

ここで、ツーポイントフレームがヨロイタイプ（レンズの外周エッジに回り止め部材を当接させるタイプ）の場合、又はレンズエッジにノッチ（切り欠き）が形成されるタイプの場合、穴位置はレンズのエッジが基準にされることが多い。例えば、穴位置Ｈ１（Ｈ１x，Ｈ１y）はｘ軸に水平方向のオリジナル玉型ＦＴｏのエッジ点Ｐｉ（Ｐix，Ｐiy）を基準にして、ｘ軸のプラス方向に距離Ｄｈだけ離れた位置に設定されているものとする。この穴位置データは、フレーム情報に基づいてオリジナル玉型に関連してデータベース７０に記憶されている。

玉型の変形により、点Ｐｉ（Ｐix，Ｐiy）が移動した玉型Ｆｔ上の点をｐｉ（ｐix，ｐiy）とすると、この点ｐｉを基準にしてｘ軸のプラス方向に距離Ｄｈだけ離れた位置ｈ１（ｈ１x，ｈ１y）に変形後の穴位置が設定される。すなわち、穴位置基準の玉型エッジが変形により移動した場合、その変形に応じて穴位置も移動され、玉型変形後の穴位置ｈ１の座標が再計算される。

図８において、ＦＣｏｔは変形後の玉型Ｆｔの幾何中心であり、中心ＦＣｏｔを基準に変形後の玉型Ｆｔが座標変換される。左側の玉型は、右側の玉型Ｆｔを左右にミラー反転した形状として求められる。左右の玉型の中心間距離ＦＰＤｔは、オリジナル玉型の左右の中心間距離ＦＰＤ（これはデータベース７０にフレーム特定情報に関連して記憶されている）に対して、変形量Δｄを基に再計算される。また、変形後の玉型Ｆｔに対するレンズの光学中心Ｅｏのレイアウト位置は、オリジナル玉型の中心ＦＣｏに対する位置関係が変わらないように変換される。これにより、玉型変形後の穴位置ｈ１及び光学中心Ｅｏの位置が適切に管理される。また、玉型変形後の左右の玉型中心間距離ＦＰＤｔも適切に変更される。

図９は、オリジナル玉型ＦＴｏに対して鼻側横方向に変形量Δｄだけ延ばすように、玉型変形データが設定された場合の説明図である。この場合、ｘ座標が最大となる変曲点Ｐａが変形量Δｄだけ延ばされるように、下側の変曲点Ｐｃ及び上側の変曲点Ｐｈを変形の開始点として変形後の玉型Ｆｔが求められる。そして、鼻側の穴位置Ｈ２についての穴位置基準の玉型エッジが変形により移動されるので、その変形に応じて穴位置Ｈ２も穴位置ｈ２に移動される。また、変形後の玉型Ｆｔの玉型中心ＦＣｏｔは、変形後の玉型Ｆｔに基づいて再計算される。

ここで、先に説明した図８（耳側への変形）の場合、鼻側の穴位置Ｈ２はオリジナル玉型の中心ＦＣｏに対して変化がなかった。このため、変形後の玉型中心ＦＣｏｔについて、その左右の中心間距離ＦＰＤｔは、オリジナル玉型ＦＴのＦＰＤに対する変化量分を考慮するのみでよかった。これに対して、図９のように、鼻側の穴位置Ｈ２が玉型変形に応じて穴位置ｈ２に変化した場合は、これを考慮した計算が必要となる。すなわち、図１０に示すように、ツーポイントフレームでは、左右のレンズはブリッジＢＬにより接続される。玉型が鼻側に変形された場合であっても、ブリッジＢＬで接続される左右のレンズ（玉型）の鼻側端距離ＤＢＬ（又は左右の穴位置ｈ２の距離）が玉型の変形前後で変わらないようにする必要がある。玉型変形後の玉型中心間距離ＦＰＤｔは、距離ＤＢＬを維持しつつ、変形後の玉型Ｆｔを配置した状態における左右の玉型中心ＦＣｏｔ間の距離として求められる。例えば、穴位置Ｈ２の設定基準が水平方向の玉型エッジ位置Ｐｈであれば、変形後の玉型Ｆｔのエッジ位置ｐｈを基準にブリッジＢＬに対する玉型Ｆｔの配置が決定される。また、穴位置ｈ２もエッジ位置ｐｈから距離Ｄｈだけ離れた位置に設定される。

また、玉型変形後の玉型中心ＦＣｏｔが求められると、左右の玉型の中心間距離ＦＰＤｔと、眼鏡店１０側から送信されたＰＤ（装用者の瞳孔間距離）及び光学中心Ｅｏの高さデータ（これはオリジナル玉型ＦＴの玉型中心ＦＣｏに対する高さデータ）と、に基づいて玉型変形後の玉型中心ＦＣｏｔに対する光学中心Ｅｏのレイアウトデータが計算される。この結果は、ディスプレイ５４に表示される。変形後の玉型データ及びレイアウトデータは、加工装置８０及びブロッカー９０に送信される。ブロッカー９０においては、変形後の玉型データ及びレイアウトデータはカップの固定（軸打ち）に際してのガイドデータとして使用される。

なお、図６に示すようなナイロールフレームの場合、上側領域ＦＴｏ１による制限のために、ｘ軸方向へは変形不可能である。しかしながら、ｘ軸方向へ変形する旨が眼鏡店１０より工場５０へ送信された場合、変形を受け付けられないことをメール等により眼鏡店１０側へ告知される。

加工装置８０によるレンズ加工時には、所定の操作により、変形後の玉型データ及びレイアウトデータが加工装置８０に入力される。ツーポイントフレームの場合、加工装置８０においては、玉型データに基づいてレンズ形状測定機構８４によりレンズの前面及び後面のコバ位置が測定され、また、穴位置データに基づいて、レンズ前面の穴位置が測定あされる。レンズ周縁加工機構８１により玉型データに基づいてレンズ周縁が平加工された後、穴加工データに基づいて穴加工機構８２により穴加工される。ナイロールフレームの場合、レンズ形状測定機構８４によるレンズの前面及び後面のコバ位置データに基づいて、溝掘り加工のための溝加工軌跡が演算される。レンズ周縁加工機構８１によるレンズ周縁の平加工の後、溝加工軌跡とデータベース７０から呼び出された溝深さ、溝幅等の溝関連情報とに基づいて溝掘り加工機構８３によりレンズ周縁に溝が加工される。

加工されたレンズは、発注データに基づいて眼鏡店に届けられる。眼鏡フレームが工場５０側に送られている場合又は眼鏡フレーム自体も発注されている場合は、加工されたレンズが組みつけられて届けられる。

眼鏡レンズ通信加工システムの全体構成図である。レイアウトデータ及び加工条件等の入力画面を説明する図である。フレームを特定する情報等の入力画面を説明する図である。玉型変形データを入力する入力画面を説明する図である。ツーポイントフレームの玉型変形を説明する図である。ナイロールフレームの玉型変形を説明する図である。ナイロールフレームの玉型変形の要部を拡大した図である。ツーポイントフレームの玉型変形で穴位置等の処理を説明する図である。ツーポイントフレームの鼻側への変形を説明する第１の図である。ツーポイントフレームの鼻側への変形を説明する第２の図である。

符号の説明

１０眼鏡店
１１発注ＰＣ
４０インターネット
５１受注ＰＣ
７０データベース
８０眼鏡レンズ周縁加工装置
８１レンズ周縁加工機構
８２穴加工機構
８３溝掘り加工機構
８４レンズ形状測定機構
９０ブロッカー

Claims

眼鏡店に置かれた送信端末装置から眼鏡レンズの加工に必要な情報をインターネット等のネットワーク通信を介して送信し、レンズ加工側では送信された情報に基づいて眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工方法において、
眼鏡店の送信端末装置からは、リムレスフレームに取り付けられる眼鏡レンズのオリジナル玉型を変形するための変形データとして玉型の上下左右方向の変形方向とその変形量データ、及び前記リムレスフレームを特定するためのフレーム特定情報を送信し、
レンズ加工側においては、送信された前記フレーム特定情報に基づいてデータベースからオリジナル玉型データを呼び出し、該オリジナル玉型データと，前記変形方向とその変形量データと，に基づいて変形後の玉型形状を演算し、眼鏡レンズの周縁を加工することを特徴とする眼鏡レンズ加工方法。
請求項１の眼鏡レンズ加工方法において、前記変形後の玉型形状の演算は、前記フレーム特定情報がツーポイントフレームの場合、変形方向及びその変形量データに基づいて、オリジナル玉型上の変形方向に直交する変曲点を変形の開始点とし、その開始点から変形方向の変曲点までの距離及び変形量データを基に玉型の変形の比率を求め、該変形の比率に基づいて変曲点間の各点の移動データを求めて変形後の玉型を演算することを特徴とする眼鏡レンズ加工方法。
請求項２の眼鏡レンズ加工方法において、さらに前記フレーム特定情報に基づいてデータベースから穴位置データを含む穴データを呼び出し、穴位置設定の基準とする玉型エッジ位置が玉型変形により移動された場合、変形後に移動された玉型エッジ位置に基づいて穴位置を変更することを特徴とする眼鏡レンズ加工方法。
請求項１の眼鏡レンズ加工方法において、レンズ加工側における前記変形後の玉型形状の演算は、前記フレーム特定情報がナイロールフレームの場合、前記フレーム特定情報に基づいて前記データベースからオリジナル玉型上の変形可能領域を呼び出し、変形可能領域の両側の点を変形開始点とすると共に変形開始点の接線方向を求め、該接線方向と変形方向の変曲点、及び変形量データとを基に変形の比率を求め、該変形の比率に基づいて変曲点間の各点の移動データを求めて変形後の玉型を演算することを特徴とする眼鏡レンズ加工方法。
眼鏡店に置かれた送信端末装置から眼鏡レンズの加工に必要な情報をインターネット等のネットワーク通信を介して送信し、レンズ加工側では送信された情報に基づいて眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工システムにおいて、
眼鏡店に設置された送信端末装置は、リムレスフレームに取り付けられる眼鏡レンズのオリジナル玉型を変形するための変形データとして玉型の上下左右方向の変形方向とその変形量データ、及び前記リムレスフレームを特定するためのフレーム特定情報を入力して送信する手段を備え、
レンズ加工側には前記フレーム特定情報に関連付けてオリジナル玉型データを記憶するデータベースと、該データベースから前記フレーム特定情報に基づいてオリジナル玉型データを呼び出し、該オリジナル玉型データと，前記変形方向とその変形量データと，に基づいて変形後の玉型形状を演算する演算手段と、を備えることを特徴とする眼鏡レンズ加工システム。