JP7410656B2 - 眼鏡レンズの加工用基材レンズの選択方法、および眼鏡レンズの製造方法 - Google Patents
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Description
眼鏡レンズの製造を迅速に行うには、上記切削、研磨等の加工に要する時間を短くするために、切削、研磨における取り代量を少なくすることが好ましく、したがって、眼鏡レンズの加工後の表面形状に近い表面形状を有する基材レンズを予め用意しておくことが好ましい。
例えば、眼鏡レンズの表面形状は、x=A・y2+B・y4+C・y6+D・y8+E・y10(A,B,C,D,Eは、設定される値)で表される。
すなわち、眼鏡レンズの設計表面形状の式及び基材レンズの表面形状の式を用いて表面形状同士の交点の有無を判定することにより、複数の基材レンズの中から適切な基材レンズを加工用基材レンズとして選択することは、判定の処理が煩雑であり、反復処理に時間を要するため好ましくない。
当該眼鏡レンズの加工用基材レンズの選択方法は、
前記基材レンズの表面形状及び製造しようとするレンズの前記設計表面形状それぞれに関するレンズ断面形状を、複数の制御点で曲線形状が定義され、前記曲線形状が前記制御点を結んだ凸形状の凸包の内側に位置する凸内包特性を有するパラメトリック曲線によって表したときの前記制御点を、コンピュータが取得するステップと、
前記コンピュータが、取得した前記基材レンズの表面形状に関する前記制御点を結ぶことで第1凸形状を作り、さらに取得した前記設計表面形状に関する前記制御点を結ぶことで第2凸形状を作り、前記第1凸形状が前記第2凸形状を内包するか否かを判定し、判定の結果、前記複数の基材レンズの中から前記加工用基材レンズを選択するステップと、を備える。
前記加工用基材レンズを選択するステップでは、取得した前記基材レンズの表面形状に関する前記制御点を結ぶことにより作られる基材レンズ多角形形状の境界線上あるいは内部に、製造しようとする前記レンズの前記設計表面形状に関する前記制御点を結ぶことにより作られる製造レンズ多角形形状が内包される基材レンズを、前記加工用基材レンズとして選択する、ことが好ましい。
前記コンピュータは、前記基材レンズ多角形形状のうち、前記基材レンズ多角形形状の面積と前記製造レンズ多角形形状の面積の差分が最も小さい基材レンズ多角形形状を有する基材レンズを前記加工用基材レンズとして選択する、ことが好ましい。
前記加工用基材レンズを選択するステップで用いる前記制御点は、製造しようとする前記レンズの他方の側のレンズ面の表面形状と、前記基材レンズの他方の側のレンズ面の表面形状に関するものである、ことが好ましい。
前記レンズは、眼鏡レンズのうち累進屈折力レンズである、ことが好ましい。
前記加工用基材レンズの選択方法により前記加工用基材レンズを選択するステップと、
選択した前記加工用基材レンズを前記設計表面形状に基づいて加工することにより、前記設計表面形状を有するレンズを製造するステップと、を備える。
図1は、一実施形態の加工用基材レンズの選択方法のフローの例を示す図である。
加工用基材レンズの選択方法は、コンピュータにおいて実行される。
図2は、凸内包特性を説明する図である。図2に示す凸形状のパラメトリック曲線Cは、NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)曲線であり、点P0~P6は、制御点を示している。このようにパラメトリック曲線Cは、制御点P0~P6を結んだ凸形状の凸包の内側(一部が凸形状の線上にある場合も含む)に位置する(凸内包特性)。
したがって、コンピュータは、設計表面形状の曲線をパラメトリック曲線Cで表した時、制御点P0~P6を制御点1として取得する。具体的には、制御点P0~P6の座標値をコンピュータは取得する。
なお、制御点1、制御点2の数は特に制限されない。図3では、制御点1の数と制御点2の数は、同じであるが、異なってもよい。
図4は、一実施形態用いる基材レンズ多角形形状と、製造レンズ多角形形状の例を示す図である。具体的には、図4に示す例では、基材レンズ多角形形状(一点鎖線)は、基材レンズの表面形状を表したパラメトリック曲線の制御点Q0~Q7(“●”で表示)で作られ、製造レンズ多角形形状(点線)は、設計表面形状を表したパラメトリック曲線の制御点R0~R7(“□”で表示)で作られている。
図4に示す例では、製造レンズ多角形形状の領域は、基材レンズ多角形形状の領域上、あるいはその領域内部にあるので、コンピュータは、基材レンズ多角形形状は、製造レンズ多角形形状を内包すると判定する。
上記判定で、基材レンズ多角形形状は製造レンズ多角形形状を内包する条件を満足しないと判定した場合、コンピュータは、別の種類の基材レンズに変更して(ステップST20)、ステップST14~ST18を繰り返す。
図5(a),(b)は、基材レンズの表面形状と製造しようとするレンズの設計表面形状の例を説明する図である。図5(a)に示すように、基材レンズの表面形状10の領域内に製造しようとするレンズの設計表面形状12が内包される場合、この基材レンズを切削、研磨によって設計表面形状12を実現することができる。しかし、図5(b)に示すように、表面形状10が設計表面形状12と交差する交点B1,B2が存在する場合、基材レンズを切削、研磨によって設計表面形状12を実現することはできない。交点B1,B2の有無の探索は、上述したように複雑な曲線の関数で表されている場合、時間を要する。これに対して、凸内包特性を有するパラメトリック曲線の制御点を結んだ多角形形状に基づいて交点の有無を短時間かつ容易に調べることができるので、従来に比べて短時間かつ容易に、複数の基材レンズの中から適切な基材レンズを加工用基材レンズとして選択することができる。
データ処理装置20は、コンピュータで構成され、CPU22と、RAM及びROMを備えるメモリ24とを有する。メモリ24には、加工用基材レンズの選択方法を実行するためのプログラムが記憶されており、CPU22は、このプロプログラムを呼び出して起動することにより、各処理を行うモジュール26を形成する。図6に示すモジュール26は、パラメトリック曲線作成部26a、形状作成部26b、及び判定部26cを備える。
データ処理装置20には、マウス、キーボード等の入力操作系28と、モニタ30とが接続される。
モニタ30は、各処理途中の内容や、作成しようとするレンズの設計表面形状あるいは基材レンズの表面形状、制御点の情報等を表示する。
12 設計表面形状
20 データ処理装置
22 CPU
24 メモリ
26 モジュール
26a パラメトリック曲線作成部
26b 形状作成部
26c 判定部
Claims (8)
- レンズを設計表面形状に基づいて加工するために、レンズ面の表面形状及び厚さの少なくとも一つが異なる、予め用意された複数の基材レンズの中から1つを眼鏡レンズの加工用基材レンズとしてコンピュータが選択する方法であって、
前記基材レンズの表面形状及び製造しようとするレンズの前記設計表面形状それぞれに関するレンズ断面形状を、複数の制御点で曲線形状が定義され、前記曲線形状が前記制御点を結んだ凸形状の凸包の内側に位置する凸内包特性を有するパラメトリック曲線によって表したときの前記制御点を、コンピュータが取得するステップと、
前記コンピュータが、取得した前記基材レンズの表面形状に関する前記制御点を結ぶことで第1凸形状を作り、さらに取得した前記設計表面形状に関する前記制御点を結ぶことで第2凸形状を作り、前記第1凸形状が前記第2凸形状を内包するか否かを判定し、判定の結果、前記複数の基材レンズの中から前記加工用基材レンズを選択するステップと、を備える眼鏡レンズの加工用基材レンズの選択方法。 - 前記制御点を取得するステップでは、前記基材レンズの両側のレンズ面の表面形状を前記パラメトリック曲線により定めたときの前記基材レンズの両側それぞれの前記レンズ面の前記制御点と、製造しようとする前記レンズの両側のレンズ面の前記設計表面形状を前記パラメトリック曲線により定めたときの製造しようとする前記レンズの両側それぞれの前記レンズ面の前記制御点と、を取得し、
前記加工用基材レンズを選択するステップでは、取得した前記基材レンズの表面形状に関する前記制御点を結ぶことにより作られる基材レンズ多角形形状の境界線上あるいは内部に、製造しようとする前記レンズの前記設計表面形状に関する前記制御点を結ぶことにより作られる製造レンズ多角形形状が内包される基材レンズを、前記加工用基材レンズとして選択する、請求項1に記載の眼鏡レンズの加工用基材レンズの選択方法。 - 前記加工用基材レンズを選択するステップでは、前記製造レンズ多角形形状が内包される基材レンズが複数ある場合、
前記コンピュータは、前記基材レンズ多角形形状のうち、前記基材レンズ多角形形状の面積と前記製造レンズ多角形形状の面積の差分が最も小さい基材レンズ多角形形状を有する基材レンズを前記加工用基材レンズとして選択する、請求項2に記載の眼鏡レンズの加工用基材レンズの選択方法。 - 前記加工用基材レンズを選択するステップでは、前記基材レンズのレンズ面の表面上の一点と、製造しようとする表面形状を有する前記レンズのレンズ面上の一点とを一致させて前記基材レンズ及び製造しようとする前記レンズを切断したときの、前記一点の周りの方位方向を変えた複数の切断形状のそれぞれを、前記レンズ断面形状とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の眼鏡レンズの加工用基材レンズの選択方法。
- 製造しようとする前記レンズの一方の側のレンズ面の表面形状と、前記基材レンズの一方の側のレンズ面の表面形状とは、同じであり、
前記加工用基材レンズを選択するステップで用いる前記制御点は、製造しようとする前記レンズの他方の側のレンズ面の表面形状と、前記基材レンズの他方の側のレンズ面の表面形状に関するものである、請求項1~4のいずれか1項に記載の眼鏡レンズの加工用基材レンズの選択方法。 - 前記パラメトリック曲線は、NURBS曲線である、請求項1~5のいずれか1項に記載の眼鏡レンズの加工用基材レンズの選択方法。
- 前記レンズは、眼鏡レンズのうち累進屈折力レンズである、請求項1~6のいずれか1項に記載の眼鏡レンズの加工用基材レンズの選択方法。
- レンズを設計表面形状に基づいて製造する方法であって、
請求項1~7のいずれか1項に記載の眼鏡レンズの加工用基材レンズの選択方法により前記加工用基材レンズを選択するステップと、
選択した前記加工用基材レンズを前記設計表面形状に基づいて加工することにより、前記設計表面形状を有するレンズを製造するステップと、を備える眼鏡レンズの製造方法。
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