JP7081996B2 - A device and method for acquiring shape data of a spectacle frame, a system for providing a lens, and a program for controlling the device. - Google Patents
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Description
本開示は眼鏡のレンズに関し、より特定的には、フレームに装着されるレンズを加工するためのデータを取得する技術に関する。 The present disclosure relates to spectacle lenses, and more specifically to techniques for acquiring data for processing lenses mounted on frames.
眼鏡の提供において、眼鏡のユーザが選択したフレームの形状に適合するようにレンズを加工する技術が知られている。たとえば、特開2012-185490号公報(特許文献1)は、「眼鏡レンズの段付き加工形状を含む眼鏡レンズ加工形状を取得する」ための技術を開示している。当該技術によると、「眼鏡フレームのリムに取り付けられている備え付けレンズに代えて、備え付けレンズよりコバが厚い屈折力を持つ度付きレンズをリムに取り付けるための眼鏡レンズ加工形状取得方法は、備え付けレンズの輪郭を取得するレンズ輪郭取得ステップと、備え付けレンズがリムに取り付けられた状態で、前記備え付けレンズ面上での、リムの内側境界を取得するリム境界取得ステップと、を有し、備え付けレンズの輪郭に基づいて度付きレンズの外形加工形状を取得し、リムの内側境界に基づいて度付きレンズの段付き加工形状を取得する」というものである([要約]参照)。 In the provision of spectacles, a technique for processing a lens to fit the shape of a frame selected by a user of spectacles is known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-185490 (Patent Document 1) discloses a technique for "acquiring a spectacle lens processed shape including a stepped spectacle lens processed shape". According to the technology, "Instead of the built-in lens attached to the rim of the spectacle frame, the spectacle lens processing shape acquisition method for attaching a prescription lens having a thicker edge than the built-in lens to the rim is the built-in lens. It has a lens contour acquisition step of acquiring the contour of the lens, and a rim boundary acquisition step of acquiring the inner boundary of the rim on the provided lens surface with the attached lens attached to the rim. The outer shape of the prescription lens is obtained based on the contour, and the stepped shape of the prescription lens is obtained based on the inner boundary of the rim "(see [Summary]).
従来の技術によると、レンズの全周のステップ加工は、測定によって得られたステップ量を用いて行なわれていたが、ステップ加工されたレンズの外形形状は、必ずしも品質的に優れているとは言い難かった。多くの場合、ステップ加工の前に事前の加工テストが必要であり、あるいは、サイズ微調整、ステップ形状の修正その他の微修正がステップ加工後に必要であった。 According to the conventional technique, the step processing around the entire circumference of the lens is performed by using the step amount obtained by the measurement, but the outer shape of the step-processed lens is not always excellent in quality. It was hard to say. In many cases, a preliminary machining test was required before step machining, or size fine adjustment, step shape correction and other fine corrections were required after step machining.
また、外形形状を取得するための従来の技術によれば、加工業者のようにレンズの外形形状を取得する者が手元にフレームを有している場合に限り実現できる一方、手間がかかり、また、精度がよくない場合もあった。たとえば、レンズの外形をスキャンする際には、フレームからダミーレンズを取り外し、そのダミーレンズの凹面を上にした状態で水平になるようにスキャナーの土台に配置し、当該スキャナーによる二次元的なスキャンが行なわれていた。この場合、必ずしも凹面を上にしたレンズが水平の状態にあるとは言い難く、その結果、ステップ加工後のレンズの外形形状とフレームのリムの形状とが一致せず、レンズをフレームに入れた後の見た目が良くなかった。また、PD(Pupillary Distance)ずれや軸ずれも発生していた。 Further, according to the conventional technique for acquiring the outer shape, it can be realized only when a person who obtains the outer shape of the lens, such as a processor, has a frame at hand, but it is troublesome and time-consuming. In some cases, the accuracy was not good. For example, when scanning the outer shape of a lens, the dummy lens is removed from the frame, placed horizontally on the base of the scanner with the concave surface of the dummy lens facing up, and then two-dimensionally scanned by the scanner. Was being done. In this case, it is hard to say that the lens with the concave surface facing up is in a horizontal state, and as a result, the outer shape of the lens after step processing and the shape of the rim of the frame do not match, and the lens is put in the frame. It didn't look good later. In addition, PD (Pupillary Distance) deviation and axis deviation also occurred.
したがって、レンズのステップ加工の精度を高める技術が必要とされている。また、PDずれや軸ずれが発生しないようにレンズの外形形状を加工するための技術が必要とされている。 Therefore, there is a need for a technique for improving the accuracy of lens step processing. Further, there is a need for a technique for processing the outer shape of the lens so that PD deviation and axis deviation do not occur.
本開示は、上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、レンズの加工精度が向上するように眼鏡フレームの形状を計測するための装置を提供することである。別の局面における目的は、フレームが手元にない場合でも当該フレームの形状に応じてレンズを加工できる装置を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object in a certain aspect is to provide an apparatus for measuring the shape of a spectacle frame so as to improve the processing accuracy of a lens. That is. An object in another aspect is to provide a device capable of processing a lens according to the shape of the frame even if the frame is not at hand.
他の局面における目的は、レンズの加工精度が向上するシステムを提供することである。他の局面における目的は、レンズの加工精度が向上するように眼鏡フレームの形状を計測するための方法を提供することである。さらに他の局面における目的は、レンズの加工精度が向上するように眼鏡フレームの形状を計測する装置を制御するためのプログラムを提供することである。 The purpose in other aspects is to provide a system that improves the processing accuracy of the lens. An object in another aspect is to provide a method for measuring the shape of a spectacle frame so that the processing accuracy of the lens is improved. Still another aspect is to provide a program for controlling a device for measuring the shape of a spectacle frame so as to improve the processing accuracy of the lens.
ある実施の形態に従うと、眼鏡フレームの形状を計測するための装置が提供される。この装置は、フレームの外形の形状データとフレームのリムの形状データとを取得するための取得手段と、リムの形状データの基準点が、外形の形状データに基づくフレームセンターとなるように、リムの形状データを変換するための変換手段と、外形の形状データと変換後のリムの形状データとを出力するための出力手段とを備える。 According to certain embodiments, a device for measuring the shape of the spectacle frame is provided. This device is an acquisition means for acquiring the shape data of the outer shape of the frame and the shape data of the rim of the frame, and the rim so that the reference point of the shape data of the rim becomes the frame center based on the shape data of the outer shape. It is provided with a conversion means for converting the shape data of the above and an output means for outputting the shape data of the outer shape and the shape data of the converted rim.
他の実施の形態に従う、眼鏡フレームの形状を計測するための装置は、フレームの外形の形状データとフレームのリムの形状データとを取得するための取得手段と、外形の形状データの基準点が、リムの形状データに基づくフレームセンターとなるように、外形の形状データを変換するための変換手段と、外形の形状データと変換後のリムの形状データとを出力するための出力手段とを備える。 According to another embodiment, the device for measuring the shape of the spectacle frame has an acquisition means for acquiring the shape data of the outer shape of the frame and the shape data of the rim of the frame, and a reference point of the shape data of the outer shape. , A conversion means for converting the outer shape data and an output means for outputting the outer shape data and the converted rim shape data so as to be a frame center based on the rim shape data. ..
ある実施の形態に従うと、出力手段は、フレームにはめ込まれるレンズの加工注文をさらに出力する。 According to one embodiment, the output means further outputs a processing order for the lens fitted in the frame.
ある実施の形態に従うと、上記装置は、外形の形状データと変換後のリムの形状データとに基づくレンズの加工の可否を表示するための表示装置をさらに備える。 According to a certain embodiment, the device further includes a display device for displaying whether or not the lens can be processed based on the external shape data and the converted rim shape data.
ある実施の形態に従うと、フレームの外形の形状データを取得することは、3次元計測によりフレームのあおり角を算出することと、あおり角だけフレームを傾けることによりフレームを水平にすることと、水平にされたフレームの外形を計測することとを含む。 According to an embodiment, acquiring the shape data of the outer shape of the frame is to calculate the tilt angle of the frame by three-dimensional measurement, to make the frame horizontal by tilting the frame by the tilt angle, and to make it horizontal. Includes measuring the outer shape of the frame.
ある実施の形態に従うと、取得手段は、スタイラスを含む。
ある実施の形態に従うと、スタイラスは、その先端が半球面であるスタイラス、または、その断面が円形の一部であるスタイラスのいずれかを含む。
According to certain embodiments, the acquisition means include a stylus.
According to certain embodiments, the stylus comprises either a stylus whose tip is a hemisphere or a stylus whose cross section is part of a circle.
ある実施の形態に従うと、リムの形状データを取得することは、スタイラスの円柱部分をフレームに押し付けながらスタイラスをフレームの凹面側のリムに沿って上昇させることと、スタイラスの上昇が停止した後に、スタイラスとリムとの接触状態を維持しつつ360度旋回させることとを含む。 According to one embodiment, acquiring rim shape data is to raise the stylus along the concave rim of the frame while pressing the cylindrical portion of the stylus against the frame, and after the stylus has stopped rising. It includes turning 360 degrees while maintaining contact between the stylus and the rim.
ある実施の形態に従うと、上記のいずれかに記載の装置と、当該装置から出力されるフレームの外形の形状データと、リムの形状データとを出力するための装置とを備える、レンズを提供するためのシステムが提供される。 According to an embodiment, there is provided a lens comprising the apparatus according to any one of the above and an apparatus for outputting shape data of the outer shape of a frame output from the apparatus and shape data of a rim. A system for is provided.
ある実施の形態に従うと、上記のいずれかに記載の装置と、フレームの外形の形状データと、リムの形状データとに基づくレンズを製造するための3Dプリンタとを備える、レンズを提供するためのシステムが提供される。 According to certain embodiments, to provide a lens comprising the device according to any of the above and a 3D printer for manufacturing a lens based on the shape data of the outer shape of the frame and the shape data of the rim. The system is provided.
ある実施の形態に従うと、眼鏡フレームの形状を計測するための方法が提供される。この方法は、フレームの外形の形状データを取得するステップと、フレームのリムの形状データを取得するステップと、リムの形状データの基準点が、外形の形状データに基づくフレームセンターとなるように、リムの形状データを変換するステップと、外形の形状データと変換後のリムの形状データとを出力するステップとを備える。 According to certain embodiments, a method for measuring the shape of the spectacle frame is provided. In this method, the step of acquiring the shape data of the outer shape of the frame, the step of acquiring the shape data of the rim of the frame, and the reference point of the shape data of the rim become the frame center based on the shape data of the outer shape. It includes a step of converting the shape data of the rim and a step of outputting the shape data of the outer shape and the shape data of the converted rim.
他の実施の形態に従うと、眼鏡フレームの形状を計測するための方法は、フレームの外形の形状データを取得するステップと、フレームのリムの形状データを取得するステップと、外形の形状データの基準点が、リムの形状データに基づくフレームセンターとなるように、外形の形状データを変換するステップと、外形の形状データと変換後のリムの形状データとを出力するステップとを備える。 According to another embodiment, the method for measuring the shape of the spectacle frame is a step of acquiring the shape data of the outer shape of the frame, a step of acquiring the shape data of the rim of the frame, and a reference of the shape data of the outer shape. It includes a step of converting the outer shape data and a step of outputting the outer shape data and the converted rim shape data so that the point becomes the frame center based on the rim shape data.
他の実施の形態に従うと、眼鏡フレームの形状を計測するための装置を制御するプログラムが提供される。このプログラムは、上記装置に、水平状態のフレームの外形の形状データを取得するステップと、フレームの凹面側のリムの形状データを取得するステップと、リムの形状データの基準点が、外形の形状データに基づくフレームセンターとなるように、リムの形状データを変換するステップと、外形の形状データと変換後のリムの形状データとを出力するステップとを実行させる。 According to other embodiments, a program for controlling a device for measuring the shape of the spectacle frame is provided. In this program, the step of acquiring the shape data of the outer shape of the frame in the horizontal state, the step of acquiring the shape data of the rim on the concave side of the frame, and the reference point of the shape data of the rim are the shape of the outer shape in the above device. The step of converting the shape data of the rim and the step of outputting the shape data of the outer shape and the shape data of the converted rim are executed so as to be a frame center based on the data.
さらに他の実施の形態に従う、眼鏡フレームの形状を計測するための装置を制御するプログラムは、当該装置に、フレームの外形の形状データを取得するステップと、フレームのリムの形状データを取得するステップと、外形の形状データの基準点が、リムの形状データに基づくフレームセンターとなるように、外形の形状データを変換するステップと、外形の形状データと変換後のリムの形状データとを出力するステップとを実行させる。 According to still another embodiment, the program for controlling the device for measuring the shape of the spectacle frame is a step of acquiring the shape data of the outer shape of the frame and a step of acquiring the shape data of the rim of the frame in the device. And, the step of converting the outer shape data and the outer shape data and the converted rim shape data are output so that the reference point of the outer shape data becomes the frame center based on the rim shape data. To execute the steps.
ある局面において、眼鏡フレームの外形形状を精度よく取得できるのでレンズの加工精度が向上し得る。別の局面において、フレームが手元にない場合でも当該フレームの形状に応じてレンズを加工することができる。 In a certain aspect, the outer shape of the spectacle frame can be obtained with high accuracy, so that the processing accuracy of the lens can be improved. In another aspect, the lens can be processed according to the shape of the frame even if the frame is not at hand.
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。 The above and other objects, features, aspects and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of the invention as understood in connection with the accompanying drawings.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are designated by the same reference numerals. Their names and functions are the same. Therefore, the detailed description of them will not be repeated.
[概要]
まず、本実施の形態において開示される技術思想の概要について説明する。フレームにはめ込まれるレンズをステップ加工するために、フレームの形状データ(ステップ形状のデータ)は、例えば、以下のように取得される。
[Overview]
First, the outline of the technical idea disclosed in the present embodiment will be described. In order to step-process the lens fitted in the frame, the frame shape data (step shape data) is acquired, for example, as follows.
(1)計測者は、公知の測定装置(フレームトレーサ)を用いてフレーム形状の3次元測定を行ない、測定装置は、フレームの煽り(あおり)角を算出する。 (1) The measurer performs three-dimensional measurement of the frame shape using a known measuring device (frame tracer), and the measuring device calculates the tilt angle of the frame.
(2)フレームの煽り角が算出されると、測定装置のチルト機構は、その煽り角と同じ角度だけフレームを傾けて、当該フレームを片目水平の状態とする。当該チルト機構は、例えば、HOYA社から提供されているフレームトレーサ(品番:GT5000)に搭載されているFrame Swing方法により実現される。 (2) When the tilt angle of the frame is calculated, the tilt mechanism of the measuring device tilts the frame by the same angle as the tilt angle to make the frame horizontal to one eye. The tilt mechanism is realized by, for example, the Frame Swing method mounted on a frame tracer (product number: GT5000) provided by HOYA Corporation.
(3)測定装置は、水平に維持されているフレームの外形形状を測定する。たとえば、測定装置は、レンズがはめ込まれるリムの基底部(溝部)をトレースすることにより、フレームの外形形状を測定し、測定結果を第1のフレーム形状として取得する。 (3) The measuring device measures the outer shape of the frame maintained horizontally. For example, the measuring device measures the outer shape of the frame by tracing the base portion (groove portion) of the rim into which the lens is fitted, and acquires the measurement result as the first frame shape.
(4)測定装置は、第2のフレーム形状を取得する。例えば、測定装置は、スタイラスの円柱部分を当該フレームの内周部分に押しつけながら、フレームの凹面側のリムに沿ってスタイラスを上昇させる。スタイラスの突起部がフレームに当たるとスタイラスが停止する。スタイラスが停止すると、測定装置は、当該スタイラスの上方に負荷をかけることでスタイラスとフレームとの接触状態を維持しつつ、フレームの内周に沿ってスタイラスを一周させて、フレームの3次元形状データを取得する。 (4) The measuring device acquires the second frame shape. For example, the measuring device raises the stylus along the concave rim of the frame while pressing the cylindrical portion of the stylus against the inner peripheral portion of the frame. When the protrusion of the stylus hits the frame, the stylus stops. When the stylus is stopped, the measuring device applies a load above the stylus to maintain the contact state between the stylus and the frame, and makes the stylus go around the inner circumference of the frame to make the three-dimensional shape data of the frame. To get.
(5)測定装置は、取得した二つの形状データを従来のフレーム形状データに変換し、フレームの凹面側のリムの形状データを、外形の形状データのフレームセンターを基準とする極座標系(r(θ))における半径データに変換する。変換する理由は、フレーム形状データに基づくフレームセンターと、リムの形状データに基づくフレームセンターとが一致しないためである。測定装置によって算出された変換後の各データは、データ通信端末に入力される。データ通信端末は、例えば、周知の構成を有する汎用コンピュータによって実現される。データ通信端末は、インターネット、VPN(Virtual Private Network)その他の通信回線により、レンズの加工機の制御装置に接続されている。加工機は眼鏡全体あるいはレンズを提供する事業者によって使用される。制御装置は、当該事業者によって、あるいは、当該事業者と密接な関係を有する第三者によって使用される。 (5) The measuring device converts the two acquired shape data into the conventional frame shape data, and converts the shape data of the rim on the concave side of the frame into a polar coordinate system (r (r) with reference to the frame center of the outer shape data. Convert to radius data in θ)). The reason for the conversion is that the frame center based on the frame shape data and the frame center based on the shape data of the rim do not match. Each converted data calculated by the measuring device is input to the data communication terminal. The data communication terminal is realized, for example, by a general-purpose computer having a well-known configuration. The data communication terminal is connected to the control device of the lens processing machine by the Internet, VPN (Virtual Private Network) or other communication lines. The processing machine is used by the provider of the entire eyeglass or lens. The control device is used by the business operator or by a third party who has a close relationship with the business operator.
(6)データ通信端末は、レンズの加工注文と、当該レンズについて取得された上記変換後の各形状データを、レンズメーカーの制御装置に送信する。制御装置が加工注文と各形状データを受信すると、レンズのステップ加工を依頼するための発注が成立する。 (6) The data communication terminal transmits the processing order of the lens and the converted shape data acquired for the lens to the control device of the lens manufacturer. When the control device receives the processing order and each shape data, the order for requesting the step processing of the lens is established.
(7)加工機は、各形状データに基づいてレンズを加工する。より詳しくは、通常のカット工程と同様に、マーキング、レンズブロックの後、レンズが加工機に投入される。制御装置は、加工機に、外形加工のための第1の形状データ(フレームの外形形状データ)と、ステップ加工のための第2の形状データ(リムの形状データ)とを加工機に送信する。加工機は、与えられたデータに従って、フレーム形状のフレームセンターを位置の基準として、外形加工およびステップ加工を行なう。 (7) The processing machine processes the lens based on each shape data. More specifically, the lens is put into the processing machine after marking and the lens block as in the normal cutting process. The control device transmits the first shape data (frame outer shape data) for outer shape processing and the second shape data (rim shape data) for step processing to the processing machine. .. The processing machine performs external shape processing and step processing based on the frame center of the frame shape as a reference of the position according to the given data.
(8)レンズの加工が完了すると、レンズメーカは、レンズの周長を計測し、顧客(眼鏡販売店)に加工後のレンズ(カットレンズともいう。)を供給する。レンズをフレームに入れる注文が発行されている場合には、顧客は、レンズをフレームの枠(リム)に入れる。このような構成によれば、レンズの外周に形成されたステップ形状が、眼鏡フレームのリムの形状に対応していることが確実になるので、レンズをリムにはめ込む場合の精度が向上し得る。 (8) When the processing of the lens is completed, the lens maker measures the peripheral length of the lens and supplies the processed lens (also referred to as a cut lens) to the customer (glasses dealer). If an order has been issued to put the lens in the frame, the customer puts the lens in the frame (rim) of the frame. According to such a configuration, it is certain that the step shape formed on the outer periphery of the lens corresponds to the shape of the rim of the spectacle frame, so that the accuracy when the lens is fitted into the rim can be improved.
(9)なお、各形状データがレンズ加工について規定された条件を満たさない場合には、制御装置は、その旨をデータ通信端末に通知し得る。 (9) If each shape data does not satisfy the conditions specified for lens processing, the control device may notify the data communication terminal to that effect.
(10)さらに別の局面において、レンズの試作品が、眼鏡フレームの計測により取得された各形状データを用いて作成されてもよい。例えば、フレームトレーサから出力される各形状データを用いる3Dプリンタがレンズを製造してもよい。この場合、眼鏡販売店は、一般ユーザが選択した眼鏡フレームに対して3Dプリンタで製造された試作レンズを入れることができる。一般ユーザは、試作レンズがはめ込まれた眼鏡を装着することにより使用感を確認することができる。 (10) In still another aspect, a prototype of the lens may be created using each shape data acquired by the measurement of the spectacle frame. For example, a 3D printer using each shape data output from the frame tracer may manufacture the lens. In this case, the spectacle retailer can insert a prototype lens manufactured by a 3D printer into the spectacle frame selected by a general user. A general user can confirm the usability by wearing eyeglasses fitted with a prototype lens.
上記のようなアルゴリズムにより、フレームの内周のステップ形状が正確に取得されるので、当該フレームにはめ込まれるレンズの外周部も正確に加工できる。その結果、当該フレームと当該レンズからなる眼鏡全体の外観が向上し得る。 Since the step shape of the inner circumference of the frame is accurately acquired by the algorithm as described above, the outer peripheral portion of the lens fitted in the frame can also be accurately processed. As a result, the appearance of the entire spectacles including the frame and the lens can be improved.
ステップ加工されたレンズは、フレームの内周部に形成された段差部によって保持される。レンズとフレームとのはめ合い精度が向上する結果、レンズがフレームに対して計測によって得られた所定の位置に嵌め合されるので、PDずれあるいは軸ずれのような位置決め不備に基づく不良の発生が抑制され得る。 The stepped lens is held by a stepped portion formed on the inner peripheral portion of the frame. As a result of improving the fitting accuracy between the lens and the frame, the lens is fitted in the predetermined position obtained by measurement with respect to the frame, so that defects such as PD misalignment or misalignment occur due to misalignment. Can be suppressed.
[システム構成]
図1を参照して、眼鏡を提供するためのシステム100について説明する。図1は、一実施の形態に従うシステム100の構成の概要を表す図である。システム100は、眼鏡販売店101と、レンズメーカ102とによって実現される。眼鏡販売店101は、フレームトレーサ110と端末120とを備える。レンズメーカ102は、端末130とレンズ加工機140とを備える。端末120と端末130とは、例えばインターネットあるいはVPN(Virtual Private Network)によって、双方向に通信可能に接続されている。
[System configuration]
A
フレームトレーサ110は、入力IF(Interface)111と、制御回路112と、チルト機構113と、アクチュエータ114と、スタイラス115と、増幅器116と、AD(Analog to Digital)コンバータ117と、演算回路118と、出力IF119とを備える。フレームトレーサ110は、メガネのフレームの形状、特に、リムの形状を測定する。たとえば、フレームトレーサ110は、リムの基底部(溝部、リム線)をトレースし、また、レンズを受ける端部をトレースする。ある局面に従うフレームにおいて、レンズの装着を受けるリムは、段差形状に構成されている。
The
入力IF111は、フレームトレーサ110に対する指示の入力を受け付ける。入力IF111は、たとえば、タッチパネルその他のソフトキー、ダイヤルスイッチその他のハードキーによって実現される。
The input IF 111 receives an input of an instruction to the
制御回路112は、入力IF111に対して与えられた指示に基づいて、フレームトレーサ110の動作を制御する。ある局面において、制御回路112は、チルト機構113の位置を制御する。別の局面において、制御回路112は、スタイラス115を移動あるいは旋回させるために、アクチュエータ114に命令を送る。
The
チルト機構113は、フレームの姿勢(傾き)を変えるために、回転するように構成されている。チルト機構113は、たとえば、フレームが載置されるトレイの傾きを変える。
The
アクチュエータ114は、スタイラス115を旋回させる。また、アクチュエータ114は、リムの内周を回転するようにスタイラス115を移動させる。
The
増幅器116は、スタイラス115の移動に応じて出力されるアナログ信号を増幅する。増幅された信号は、ADコンバータ117に入力される。
The
ADコンバータ117は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号は演算回路118に入力される。
The
演算回路118は、入力されたデジタル信号を用いて、フレームの形状データ、特に、リムの形状データを算出する。例えば、演算回路118は、3次元計測によりフレームのあおり角を算出し、あおり角だけ傾けることにより水平にされたフレームの外形を計測する。算出される形状データは、二次元データおよび三次元データを含む。
The
出力IF119は、演算回路118によって得られた形状データをフレームトレーサ110の外部に出力する。たとえば、形状データは、端末120に入力される。
The output IF 119 outputs the shape data obtained by the
端末120は、フレームトレーサ110によって取得されたデータの入力を受ける。端末120は、例えば、周知の構成を有する汎用コンピュータによって実現される。汎用コンピュータは、デスクトップ端末、ラップトップ端末、タブレット端末等を含み得る。端末120は、端末130に接続されている。端末120は、フレームの計測によって得られた各形状データと、当該フレームに用いられるレンズの加工を依頼する発注データとを端末130に送信する。
The terminal 120 receives the input of the data acquired by the
レンズメーカ102において、端末130は、端末120から送信された各データを受信する。端末130も、端末120と同様に、周知の構成を有する汎用コンピュータによって実現される。端末130は、受信した各データを用いたレンズ加工が実際に可能かどうかをシミュレーションにより検証する。端末130は、レンズ加工が実際に可能であることを確認すると、レンズの加工を依頼する注文を受け付けた旨を端末120に送信する。また、端末130は、そのデータをレンズ加工機140に送信する。他方、端末130は、受信した各データを用いたレンズ加工が実現できないことを確認すると、端末120にその旨を通知し、当該発注データに基づく発注を受け付けない。これにより、加工後のレンズがリムの内周に設けられた溝(リム線)に適切にはめ込めないという問題の発生を防止できる。
In the
注文が受け付けられると、レンズ加工機140は、端末130が端末120から受信した形状データを用いて、レンズのステップ加工を行なう。加工後のレンズは、予め定められた検査工程を経て、当該レンズが良品であると判定されると、眼鏡販売店101に加工済みレンズとして送信される。
When the order is accepted, the
別の局面において、端末120は、レンズデザイナーが使用する端末(図示しない)に対して、フレームの外形の形状データと、リムの形状データとを送信してもよい。レンズデザイナーは、これらの形状データを用いて、レンズを設計し、必要に応じてレンズの仕様を変更できるので、設計効率が向上し得る。 In another aspect, the terminal 120 may transmit the shape data of the outer shape of the frame and the shape data of the rim to the terminal (not shown) used by the lens designer. Since the lens designer can design the lens using these shape data and change the specifications of the lens as needed, the design efficiency can be improved.
図1に示されるフレームトレーサ110は、以下に限定されないが、少なくとも一つのプロセッサ(CPU)、少なくとも一つのASIC(Application Specific Integrated Circuit)、および/または、少なくとも一つのFPGA(Field Programmable Gate Array)のような少なくとも一つの半導体集積回路を含む回路によって実現され得る。少なくとも一つのプロセッサは、少なくとも一つの機械読み取り可能な有形の記憶媒体から一つ以上の命令を読み取ることにより、フレームトレーサ110の全てのまたは一部の機能を実行するように構成されている。そのような記憶媒体は、以下に限定されないが、あらゆる種類のハードディスク、CD(Compact Disc)またはDVD(Digital Verstaile Disc)のようなあらゆる種類の光媒体、揮発メモリおよび不揮発メモリのようなあらゆる種類の半導体メモリを含む多くの形態をとり得る。揮発媒体は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)およびSRAM(Static Random Access Memory)を含み得る。不揮発媒体は、ROM(Read Only Memory)またはNVRAM(Non-Volatile RAM)を含み得る。半導体メモリは、また、少なくとも一つのプロセッサと共に回路の一部になり得る半導体回路であり得る。ASICは、図1に示される全てのあるいは一部の機能を実行するように構成された集積回路であり得る。FPGAは、製造後に、図1に示される全てのあるいは一部の機能を実行するように構成された集積回路であり得る。
The
[端末の構成]
図2を参照して、端末120,端末130を実現するコンピュータの構成について説明する。図2は、端末120または端末130として機能する汎用のコンピュータ200のハードウェア構成を表わすブロック図である。
[Terminal configuration]
With reference to FIG. 2, the configuration of the computer that realizes the terminal 120 and the terminal 130 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of a general-purpose computer 200 that functions as a terminal 120 or a terminal 130.
コンピュータ200は、主たる構成要素として、プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)1と、コンピュータ200のユーザによる指示の入力を受けるマウス2およびキーボード3と、CPU1によるプログラムの実行により生成されたデータ、又はマウス2若しくはキーボード3を介して入力されたデータを揮発的に格納するRAM4と、データを不揮発的に格納するハードディスク5と、光ディスク駆動装置6と、モニタ8と、通信IF(Interface)7とを備える。各構成要素は、相互にバスによって接続されている。光ディスク駆動装置6には、CD-ROM9その他の光ディスクが装着される。通信IF7は、USB(Universal Serial Bus)インターフェイス、有線LAN(Local Area Network)、無線LAN、Bluetooth(登録商標)インターフェイス等を含むが、これらに限られない。
The computer 200 has, as main components, a CPU (Central Processing Unit) 1 for executing a program, a
コンピュータ200における処理は、各ハードウェアと、CPU1により実行されるソフトウェアとによって実現される。このようなソフトウェアは、ハードディスク5に予め格納されている場合がある。また、ソフトウェアは、CD-ROM9その他のコンピュータ読み取り可能な不揮発性のデータ記録媒体に格納されて、プログラム製品として流通している場合もある。あるいは、当該ソフトウェアは、インターネットその他のネットワークに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラム製品として提供される場合もある。このようなソフトウェアは、光ディスク駆動装置6その他のデータ読取装置によってデータ記録媒体から読み取られて、あるいは、通信IF7を介してダウンロードされた後、ハードディスク5に一旦格納される。そのソフトウェアは、CPU1によってハードディスク5から読み出され、RAM4に実行可能なプログラムの形式で格納される。CPU1は、そのプログラムを実行する。
The processing in the computer 200 is realized by each hardware and software executed by the CPU 1. Such software may be stored in the
図2に示されるコンピュータ200を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本実施の形態に係る本質的な部分は、コンピュータ200に格納されたプログラムであるともいえる。コンピュータ200のハードウェアの動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。 Each component constituting the computer 200 shown in FIG. 2 is a general one. Therefore, it can be said that the essential part of the present embodiment is the program stored in the computer 200. Since the operation of the hardware of the computer 200 is well known, the detailed description will not be repeated.
なお、データ記録媒体としては、CD-ROM、FD(Flexible Disk)、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク(MO(Magnetic Optical Disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc))、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを含む)、光カード、マスクROM、EPROM(Electronically Programmable Read-Only Memory)、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory)、フラッシュROM、SSD(Solid State Drive)などの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する不揮発性のデータ記録媒体でもよい。 The data recording medium is not limited to CD-ROM, FD (Flexible Disk), and hard disk, but also magnetic tape, cassette tape, optical disc (MO (Magnetic Optical Disc) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital Versatile Disc)). ), IC (Integrated Circuit) card (including memory card), optical card, mask ROM, EPROM (Electronically Programmable Read-Only Memory), EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory), flash ROM, SSD (Solid State Drive) ) Or the like, which may be a non-volatile data recording medium that carries a fixed program such as a semiconductor memory.
ここでいうプログラムとは、CPUにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含み得る。 The program referred to here may include not only a program that can be directly executed by the CPU, but also a source program format program, a compressed program, an encrypted program, and the like.
[制御構造]
図3を参照して、システム100の制御構造について説明する。図3は、システム100で行なわれる処理の一部を表すフローチャートである。
[Control structure]
The control structure of the
ステップS310にて、システム100は、フレームをチルトさせることのできる公知のメカ機構を有したフレームトレーサ110でフレームを3次元的に測定し、フレームの煽り角を算出する。
In step S310, the
ステップS320にて、フレームトレーサ110は、フレームの煽り角を算出したら、そのあおり角と同等なだけチルト機構でフレームを傾け、フレームを片眼水平の状態にする。
In step S320, the
ステップS330にて、フレームトレーサ110は、フレームの外形形状を再度測定する。
In step S330, the
ステップS340にて、フレームトレーサ110は、スタイラスの円柱部分をフレームに押しつけながら、スタイラスをフレームの凹面側のリムに沿って上昇させ、スタイラスがある位置で停止したら、上方に負荷をかけながら360度回転させて形状測定を行い、3次元形状を取得する。
In step S340, the
ステップS350にて、フレームトレーサ110は、3次元の形状測定の結果として、フレーム形状データa(rθz,xyz)と、ステップ形状データb(rθz,xyz)とを取得する。ある局面において、フレーム形状データaは、フレームを構成するリムの基底にある溝部のトレースにより得られるデータに相当する。ステップ形状データbは、フレームの凹面の内側(眼球側)のリムの端部をトレースすることにより得られるデータに相当する。
In step S350, the
ステップS360にて、フレームトレーサ110は、取得したフレーム形状データa、ステップ形状データbを従来のフレーム形状データの形式に置換する。さらに、フレームトレーサ110は、ステップ形状データbを、フレーム形状データaについてのフレームセンターを基準点とする半径データに置換する。
In step S360, the
ステップS370にて、フレームトレーサ110は、フレーム形状データaをVCA(Visual Clip Art)形式に則ったフレーム形状データに変換する。フレームトレーサ110は、さらに、フレーム形状データaを、ステップ形状データbに基づくステップ形状の基準点をフレームセンターとする形状データに変換する。
In step S370, the
ステップS380にて、端末120は、カットオーダー送信時に、これら2つのデータをフロントエンドシステムから工場サーバー(たとえば、端末130)へ転送する。オーダーを受信すると、端末130は、これらのデータを用いて、外形形状と凹面側リム形状との差が予め定められた値以上あるか否かを判断する。例えば、この差が9mm以上ある場合には、工場サーバー(端末130)は、当該注文を受けられない旨を端末120に通知する。他方、端末130は、端末120から送られたデータに基づくレンズ加工が可能であると判断すると、フレーム形状データaおよびステップ形状データbと、レンズ加工を開始する命令とをレンズ加工機140に送信する。レンズ加工機140は、これらのデータを用いてレンズを加工する。加工されたレンズは、レンズメーカ102から眼鏡販売店101に送られる。
In step S380, the terminal 120 transfers these two data from the front-end system to the factory server (for example, the terminal 130) when the cut order is transmitted. Upon receiving the order, the terminal 130 uses these data to determine whether or not the difference between the outer shape and the concave rim shape is greater than or equal to a predetermined value. For example, when this difference is 9 mm or more, the factory server (terminal 130) notifies the terminal 120 that the order cannot be received. On the other hand, when the terminal 130 determines that the lens processing based on the data sent from the terminal 120 is possible, the terminal 130 transmits the frame shape data a and the step shape data b and a command to start the lens processing to the
図4を参照して、フレームトレーサ110の構成について説明する。図4は、フレームトレーサ110の外観を表す図である。フレームトレーサ110は、チルト機構113と本体410とを備える。チルト機構113は、本体410の内部に配置されている制御回路112によって制御される回転機構により、チルト角420だけ回転し得る。
The configuration of the
図5を参照して、フレームトレーサ110についてさらに説明する。図5は、フレームトレーサ110がフレーム400のリム401の外形形状を測定する様子を模式的に表す図である。ある局面において、スタイラス115は、アクチュエータ114の運動に応じてリム401のリム線まで移動される。その後、スタイラス115は、リム401との接触状態を維持した状態で回転および旋回して、フレーム400の右目レンズ用のリム401および左目用のリム402の形状をそれぞれ計測する。
The
図6を参照して、スタイラス115の構造について説明する。図6は、一実施の形態に従うスタイラス115の外観を表す図である。スタイラス115は、突起部610を有する。リムの内周がリム線による段差を有する場合、突起部610は段差に当たると、リム401とスタイラス115との接触状態が維持される。
The structure of the
図7および図8を参照して、フレームとスタイラスとの関係について説明する。図7は、一実施の形態に従うスタイラス115がリム401の内周に接触している状態を表す図である。図8は、一実施の形態に従うスタイラス115とリム401とが接触している状態を表す断面図である。
The relationship between the frame and the stylus will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a diagram showing a state in which the
図7に示されるように、突起部610は、リム401の内周に形成された溝(リム線)の側面に接触している。その溝には、ステップ加工されたレンズの外周の端部が嵌め合される。突起部610の外径は、溝の間隔よりも小さいことが望ましい。
As shown in FIG. 7, the
また、ある局面において、突起部610の形状は、その側面が円筒であり、かつ先端が半球面状(断面が半円形状)であることが好ましい。仮に、突起部610が平たい板のような形状である場合、リム401のカーブに沿ってスタイラスを走査させると、突起部610がリムとの摩擦によって引っかかり、うまくリムの形状を測定できない可能性がある。しかしながら、突起部610の側面が円筒であり、かつ先端が半球面状であれば、リム401のカーブに沿って内側を滑らかに測定することができる。
Further, in a certain aspect, it is preferable that the shape of the
図8に示されるように、より詳しくは、ある局面において、スタイラス115は、突起部610と、スタイラス115の軸の側面とにおいて、リム401の溝の端部と接触している。この接触の状態が維持されるように、突起部610がリム401を押す力がスタイラス115に作用している。図8において、点750は、レンズ外形となるリム溝内側を規定する。点751は、ステップ加工位置となるリム内径を規定する。
More specifically, as shown in FIG. 8, in one aspect, the
図9および図10を参照して、形状データに基づいて得られる外形について説明する。図9は、フレームトレーサによって得られた二次元形状データに基づいて得られるリム401の外形を表す図である。線910は、フレームの凹面側の端部の輪郭を表す。ある局面において、当該輪郭は、スタイラス115とリム401との接触部分に相当する。線920は、リム401の内側に形成された溝部に相当する。
The outer shape obtained based on the shape data will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a diagram showing the outer shape of the
図10は、フレームトレーサによって得られた三次元形状データに基づいて得られるリム401の外形を表す図である。図9に示される場合と同様に、線1010は、フレームの凹面側の端部の輪郭を表す。ある局面において、当該輪郭は、スタイラス115とリム401との接触部分に相当する。線1020は、リム401の内側に形成された溝部に相当する。
FIG. 10 is a diagram showing the outer shape of the
以上のようにして、本実施の形態によれば、選択されたフレームのリムのステップ形状の正確なデータを取得することが可能になる。その結果、そのデータを用いて加工されたレンズを当該フレームのリムにはめ込む場合の枠入れ精度が向上する。また、レンズを加工する際に、選択されたフレームの現物は必ずしも必要ではなくなるので、フレームが選択される場所とレンズを加工する場所とが離れていてもよい。したがって、たとえば、眼鏡販売店においてフレームを潜在顧客に選択させ、選択されたフレームの外形を計測することにより形状データを取得し、眼鏡販売店から送られる形状データを用いてレンズを加工し、加工されたレンズを眼鏡販売店に送付することも可能になる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to acquire accurate data on the step shape of the rim of the selected frame. As a result, the frame-insertion accuracy when the lens processed using the data is fitted into the rim of the frame is improved. Further, when processing the lens, the actual product of the selected frame is not always necessary, so that the place where the frame is selected and the place where the lens is processed may be separated from each other. Therefore, for example, at a spectacles store, a potential customer is made to select a frame, shape data is acquired by measuring the outer shape of the selected frame, and the lens is processed and processed using the shape data sent from the spectacles store. It will also be possible to send the finished lenses to eyeglass retailers.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
2 マウス、3 キーボード、4 RAM、5 ハードディスク、6 光ディスク駆動装置、7 通信IF 8 モニタ、9 ROM、100 システム、101 眼鏡販売店、102 レンズメーカ、110 フレームトレーサ、112 制御回路、113 チルト機構、114 アクチュエータ、115 スタイラス、116 増幅器、117 コンバータ、118 演算回路、120,130 端末、140 レンズ加工機、200 コンピュータ、400 フレーム、401,402 リム、410 本体、420 チルト角、610 突起部、910,920,1010,1020 線。 2 mouse, 3 keyboard, 4 RAM, 5 hard disk, 6 optical disk drive, 7 communication IF 8 monitor, 9 ROM, 100 system, 101 eyeglass dealer, 102 lens maker, 110 frame tracer, 112 control circuit, 113 tilt mechanism, 114 actuator, 115 stylus, 116 amplifier, 117 converter, 118 arithmetic circuit, 120, 130 terminal, 140 lens processing machine, 200 computer, 400 frame, 401, 402 rim, 410 main body, 420 tilt angle, 610 protrusion, 910, 920, 1010, 1020 lines.
Claims (14)
フレームの外形の形状データと前記フレームのリムの形状データとを取得するための取得手段と、
前記リムの形状データの基準点が、前記外形の形状データに基づくフレームセンターとなるように、前記リムの形状データを変換するための変換手段と、
前記外形の形状データと変換後の前記リムの形状データとを出力するための出力手段とを備える、装置。 A device for measuring the shape of spectacle frames.
An acquisition means for acquiring the shape data of the outer shape of the frame and the shape data of the rim of the frame, and
A conversion means for converting the shape data of the rim so that the reference point of the shape data of the rim becomes a frame center based on the shape data of the outer shape.
An apparatus including an output means for outputting the shape data of the outer shape and the shape data of the rim after conversion.
フレームの外形の形状データと前記フレームのリムの形状データとを取得するための取得手段と、
前記外形の形状データの基準点が、前記リムの形状データに基づくフレームセンターとなるように、前記外形の形状データを変換するための変換手段と、
前記リムの形状データと変換後の前記外形の形状データとを出力するための出力手段とを備える、装置。 A device for measuring the shape of spectacle frames.
An acquisition means for acquiring the shape data of the outer shape of the frame and the shape data of the rim of the frame, and
A conversion means for converting the outer shape data so that the reference point of the outer shape data becomes a frame center based on the rim shape data.
An apparatus including an output means for outputting the shape data of the rim and the shape data of the outer shape after conversion.
3次元計測により前記フレームのあおり角を算出することと、
前記あおり角だけ前記フレームを傾けることにより前記フレームを水平にすることと、
水平にされた前記フレームの外形を計測することとを含む、請求項1~4のいずれかに記載の装置。 Acquiring the shape data of the outer shape of the frame is
To calculate the tilt angle of the frame by three-dimensional measurement,
To make the frame horizontal by tilting the frame only by the tilt angle,
The apparatus according to any one of claims 1 to 4, comprising measuring the outer shape of the horizontally leveled frame.
前記スタイラスの円柱部分を前記フレームに押し付けながら前記スタイラスを前記フレームの凹面側のリムに沿って上昇させることと、
前記スタイラスの上昇が停止した後に、前記スタイラスと前記リムとの接触状態を維持しつつ360度旋回させることとを含む、請求項6または7に記載の装置。 Acquiring the shape data of the rim is
Raising the stylus along the concave rim of the frame while pressing the cylindrical portion of the stylus against the frame.
The device according to claim 6 or 7, wherein after the stylus has stopped ascending, the stylus is swiveled 360 degrees while maintaining a contact state between the stylus and the rim.
前記装置から出力される前記フレームの外形の形状データと、前記リムの形状データとを出力するための装置とを備える、レンズを提供するためのシステム。 The apparatus according to any one of claims 1 to 8, and the apparatus according to any one of claims 1 to 8.
A system for providing a lens, comprising a device for outputting shape data of the outer shape of the frame and shape data of the rim output from the device.
前記フレームの外形の形状データと、前記リムの形状データとに基づくレンズを製造するための3Dプリンタとを備える、レンズを提供するためのシステム。 The apparatus according to any one of claims 1 to 8, and the apparatus according to any one of claims 1 to 8.
A system for providing a lens, comprising a 3D printer for manufacturing a lens based on the shape data of the outer shape of the frame and the shape data of the rim.
フレームの外形の形状データを取得するステップと、
前記フレームのリムの形状データを取得するステップと、
前記リムの形状データの基準点が、前記外形の形状データに基づくフレームセンターとなるように、前記リムの形状データを変換するステップと、
前記外形の形状データと変換後の前記リムの形状データとを出力するステップとを備える、方法。 It is a method for measuring the shape of spectacle frames.
The step to acquire the shape data of the outer shape of the frame and
The step of acquiring the shape data of the rim of the frame and
A step of converting the shape data of the rim so that the reference point of the shape data of the rim becomes a frame center based on the shape data of the outer shape.
A method comprising a step of outputting the shape data of the outer shape and the shape data of the rim after conversion.
フレームの外形の形状データを取得するステップと、
前記フレームのリムの形状データを取得するステップと、
前記外形の形状データの基準点が、前記リムの形状データに基づくフレームセンターとなるように、前記外形の形状データを変換するステップと、
前記リムの形状データと変換後の前記外形の形状データとを出力するステップとを備える、方法。 It is a method for measuring the shape of spectacle frames.
The step to acquire the shape data of the outer shape of the frame and
The step of acquiring the shape data of the rim of the frame and
A step of converting the outer shape data so that the reference point of the outer shape data becomes a frame center based on the rim shape data.
A method comprising a step of outputting the shape data of the rim and the shape data of the outer shape after conversion.
水平状態のフレームの外形の形状データを取得するステップと、
前記フレームの凹面側のリムの形状データを取得するステップと、
前記リムの形状データの基準点が、前記外形の形状データに基づくフレームセンターとなるように、前記リムの形状データを変換するステップと、
前記外形の形状データと変換後の前記リムの形状データとを出力するステップとを実行させる、プログラム。 A program for controlling a device for measuring the shape of a spectacle frame, wherein the program is applied to the device.
The step to acquire the shape data of the outer shape of the frame in the horizontal state,
The step of acquiring the shape data of the rim on the concave surface side of the frame and
A step of converting the shape data of the rim so that the reference point of the shape data of the rim becomes a frame center based on the shape data of the outer shape.
A program for executing a step of outputting the shape data of the outer shape and the shape data of the rim after conversion.
フレームの外形の形状データを取得するステップと、
前記フレームのリムの形状データを取得するステップと、
前記外形の形状データの基準点が、前記リムの形状データに基づくフレームセンターとなるように、前記外形の形状データを変換するステップと、
前記リムの形状データと変換後の前記外形の形状データとを出力するステップとを実行させる、プログラム。 A program for controlling a device for measuring the shape of a spectacle frame, wherein the program is applied to the device.
The step to acquire the shape data of the outer shape of the frame and
The step of acquiring the shape data of the rim of the frame and
A step of converting the outer shape data so that the reference point of the outer shape data becomes a frame center based on the rim shape data.
A program for executing a step of outputting the shape data of the rim and the shape data of the outer shape after conversion.
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