KR20080106064A

KR20080106064A - 컵 장착 장치

Info

Publication number: KR20080106064A
Application number: KR1020080050323A
Authority: KR
Inventors: 도시아키 미즈노; 요시노리 마츠야마; 도시로 마츠모토; 겐지 스즈키; 사토시 이마이즈미
Original assignee: 가부시키가이샤 니데크
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2008-12-04
Also published as: US20080297776A1; EP1997585B1; DE602008001199D1; JP4970149B2; ES2345413T3; KR101503061B1; JP2008299140A; CN101315468A; EP1997585A1; US7884928B2; CN101315468B

Abstract

과제

장치의 구성을 복잡하게 하지 않고 컵의 장착을 고정밀도로 실시한다.

해결 수단

안경 렌즈의 표면에 가공 지그인 컵을 장착하는 컵 장착 장치는, 조명 광원을 갖고, 광원으로부터의 조명 광속에 의해 렌즈를 그 전면측에서 조명하는 조명 광학계와; 촬상 소자, 및 렌즈에 대해 광원과 반대측에 배치되어 있는 재귀성 반사 부재를 갖고, 렌즈를 통과한 조명 광속을 재귀성 반사 부재에서 그 입사 방향으로 반사하여 촬상 소자에서 수광하고 또한 그 포커스 위치가 렌즈 표면 부근에 맞춰져 있는 촬상 광학계와; 촬상 소자로부터의 화상 신호를 처리함으로써 단초점 렌즈에 부여된 인점과 이중 초점 렌즈의 작은 렌즈와 누진 초점 렌즈에 부여된 누진 마크의 적어도 하나를 검출하여 그 위치를 얻는 화상 처리 장치와; 화상 처리 장치에 의해 얻어진 위치에 기초하여 컵의 장착 위치를 구하는 연산 제어 장치를 갖는다.

Description

컵 장착 장치{A CUP ATTACHING APPARATUS}

본 발명은, 안경 렌즈를 가공할 때에 사용되는 가공 지그인 컵을 렌즈 표면에 장착하는 컵 장착 장치에 관한 것이다.

컵 장착 장치에 있어서는, 렌즈 전면측에서 조명광을 렌즈에 투사하는 조명 광학계와, 렌즈 후면측에 배치된 소정 패턴의 측정 지표 및 스크린과, 스크린에 투영된 측정 지표 이미지 및 렌즈 이미지를 촬상 소자에서 촬상하는 촬상 광학계를 갖고, 촬상 소자로부터의 화상 신호를 처리함으로써 렌즈의 광학 중심 및 난시축 각도를 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 컵의 장착 위치를 구하는 장치가 알려져 있다 (예를 들어, US 6798501 B1 (일본 공개특허공보 2000-79545호) 참조). 이러한 장치에 있어서는, 단초점 렌즈 등에서는 렌즈 표면 (렌즈 전면 또는 렌즈 후면) 에 인점(印点)이 부여되어 있는 경우에는 인점의 이미지가 스크린에 투영되고, 이중 초점 렌즈에서는 작은 렌즈의 이미지가 스크린에 투영되고, 누진 초점 렌즈에서는 렌즈 표면에 인쇄된 마크의 이미지가 스크린에 투영된다. 그리고, 스크린에 투영된 이미지가 촬상 소자에 의해 촬상됨으로써, 컵의 장착 위치가 구해진다.

또, 렌즈 후면측에서 확산판을 개재한 확산 조명광을 렌즈에 투사하는 조명 광학계와, 확산 조명광에 의해 조명된 렌즈 이미지를 렌즈 전면측에서 관찰 또는 촬상하는 광학계를 갖는 장치도 알려져 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 평3-113415호 참조). 또, 렌즈 전면측에서 조명광을 렌즈에 투사하는 조명 광학계와, 렌즈 후면측에 배치되어 렌즈를 투과시킨 광을 원래의 입사 방향으로 반사하는 재귀성 반사 부재와, 재귀성 반사 부재에서 반사된 광으로 조명된 렌즈 이미지를 렌즈 전면측에서 촬상하는 촬상 광학계를 갖고, 누진 초점 렌즈의 숨김 마크, 누진 마크 등을 촬상할 수 있게 한 장치도 제안되어 있다 (예를 들어, EP 1739472 A1 (일본 공개특허공보 2005-316436호) 참조).

그러나, 스크린이 이용된 타입의 장치에서는, 스크린의 거침도에 따라 측정 지표 이미지에 흐림이 발생하거나 인점 이미지, 이중 초점 렌즈의 작은 렌즈 이미지, 누진 초점 렌즈의 마크 이미지 등이 렌즈가 갖는 굴절력에 의해 흐려진 상태 및 변형된 상태에서 스크린에 투영되거나 하기 때문에, 그것들의 검출 정밀도가 저하된다.

또, 렌즈 후면측에서 확산 조명광으로 렌즈를 조명하는 타입의 장치에 있어서는, 렌즈 외주 에지, 이중 초점 렌즈의 작은 렌즈 에지 등이 검출 (판별) 되기 어렵다.

또, EP 1739472 A1 (일본 공개특허공보 2005-316436호) 에 기재된 타입의 장치에서는 렌즈의 광학 중심 등을 검출하기 위한 광학계가 렌즈 이미지를 촬상하기 위한 광학계와 독립적으로 다른 광로로 되어 있기 때문에, 장치 구성이 복잡해져 장치가 대형화된다.

본 발명은, 장치의 구성을 복잡하게 하지 않고 컵의 장착을 고정밀도로 실시할 수 있는 컵 장착 장치를 제공하는 것을 기술 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하와 같은 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.

(1). 안경 렌즈의 표면에 가공 지그인 컵을 장착하는 컵 장착 장치는,

조명 광원을 갖고, 광원으로부터의 조명 광속에 의해 렌즈를 그 전면측으로부터 조명하는 조명 광학계와,

촬상 소자, 및 렌즈에 대해 광원과 반대측에 배치되어 있는 재귀성 반사 부재를 갖고, 렌즈를 통과한 조명 광속을 재귀성 반사 부재에서 그 입사 방향으로 반사하여 촬상 소자에서 수광하고 또한 그 포커스 위치가 렌즈 표면 부근에 맞춰져 있는 촬상 광학계와,

촬상 소자로부터의 화상 신호를 처리함으로써 단초점 렌즈에 부여된 인점과 이중 초점 렌즈의 작은 렌즈와 누진 초점 렌즈에 부여된 누진 마크의 적어도 하나를 검출하여 그 위치를 얻는 화상 처리 장치와,

화상 처리 장치에 의해 얻어진 위치에 기초하여 컵의 장착 위치를 구하는 연산 제어 장치를 갖는다.

(2). (1) 의 컵 장착 장치는,

추가로, 소정의 패턴이 형성된 지표판과, 지표판 및 렌즈를 통과한 측정 광속을 수광하고 또한 그 수광면 상에 패턴 이미지가 형성되는 이차원 수광 소자를 갖는 지표 투영ㆍ수광 광학계를 갖고,

연산 제어 장치는, 수광 소자의 출력에 기초하여 렌즈의 광학 특성을 구하고,

재귀성 반사 부재는, 지표 투영ㆍ수광 광학계의 광로에 배치된 제 1 재귀성 반사 부재와, 광로를 둘러싸듯이 배치된 제 2 재귀성 반사 부재를 포함한다.

(3). (2) 의 컵 장착 장치는,

추가로, 제 2 재귀성 반사 부재를 지표 투영ㆍ수광 광학계의 광축을 중심으로 1 프레임의 신호 취득 시간 내에 1 회전 이상의 속도로 회전시키는 회전 장치를 갖는다.

(4). (2) 의 컵 장착 장치에 있어서,

제 1 재귀성 반사 부재는, 지표판의 패턴과 일치하는 광 투과부를 갖고, 지표판 상에 부착되어 있다.

(5). (2) 의 컵 장착 장치는,

추가로, 인점이 부여되어 있지 않은 단초점 렌즈, 인점이 부여된 단초점 렌즈, 이중 초점 렌즈 및 누진 초점 렌즈 중에서 렌즈의 종류를 선택하는 렌즈 타입 선택키를 갖는다.

(6). (2) 의 컵 장착 장치는,

추가로, 프레임 중심간 거리 및 동공간 거리를 포함하는 레이아웃 데이터를 입력하는 입력 장치를 갖는다.

(7). (2) 의 컵 장착 장치는,

추가로, 이중 초점 렌즈 또는 누진 초점 렌즈의 레이아웃 데이터를 입력하는 입력 장치를 갖는다.

(8). (1) 의 컵 장착 장치는,

추가로, 연산 제어 장치에 의해 얻어진 장착 위치에 기초하여 컵의 장착부를 유지하는 아암을 렌즈에 대해 상대 이동시키는 이동 장치를 갖는다.

(9). (1) 의 컵 장착 장치에 있어서,

촬상 광학계는, 광원과 거의 공역인 위치에 배치된 조리개를 갖는다.

본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은 본 발명의 실시양태인 컵 장착 장치의 개략 외관도이다. 도 2A 및 도 2B 는 장치의 부분적 내부의 개략 구성도로서, 도 2A 는 장치를 정면 방향에서 본 도면이고, 도 2B 는 장치를 측방에서 본 도면이다.

장치 본체 (1) 는 측방에서 볼때 대략 コ 자형을 한 케이싱을 갖는다. 본체 (1) 의 상부 안측에는 안경 프레임 측정 유닛 (5) 이 배치되어 있고, 그 앞에는 측정 유닛 (5) 의 조작 스위치부 (4) 와 컬러 디스플레이의 터치 패널 (3) 이 배치되어 있다. 본체 (1) 로부터 앞측으로 돌출된 대좌 (1a) 의 상부에는, 렌즈 (LE) 가 탑재되는 3 개의 지지핀 (120) 을 갖는 렌즈 지지 기구 (100) 가 배치되어 있다. 본체 (1) 의 우측에는, 컵 (Cu) 을 렌즈 (LE) 전면에 장착하기 (고 정하는) 위한 컵 장착 기구 (300) 가 배치되어 있다. 컵 장착 기구 (300) 가 갖는 아암 (310) 의 선단에는 컵 (Cu) 의 기부가 장착되는 장착부 (320) 가 배치되어 있다. 대좌 (1a) 의 앞측에는 컵 장착 기구 (300) 의 조작 스위치부 (2) 가 배치되어 있다.

본체 (1) 로부터 앞측으로 돌출된 차양부 (1b) 에는 오목면 미러 (13) 가 경사지게 배치되어 있고, 렌즈 지지 기구 (100) 의 중심을 통과하는 광축 (L1) 이 오목면 미러 (13) 에 의해 반사된 광축 (L2) 방향에는 렌즈 (LE) 이미지를 촬상하는 촬상 소자를 갖는 촬상 광학계 (30) 가 배치되어 있다.

＜컵 장착 기구＞

컵 장착 기구 (300) 의 구성을 도 2A 및 도 2B 에 기초하여 설명한다. 장착부 (320) 를 유지하는 아암 (310) 은, 아암 유지 베이스 (312) 에 장착되어 있다. 유지 베이스 (312) 는, Y 축 방향 이동 기구 (이동 장치) (302) 에 의해 본체 (1) 를 향하여 전후 방향 (Y 축 방향) 으로 이동할 수 있게 유지되어 있다. Y 축 방향 이동 기구 (302) 는 Z 축 방향 이동 기구 (이동 장치) (304) 에 의해 상하 방향 (Z 축 방향) 으로 이동할 수 있게 유지되어 있다. Z 축 방향 이동 기구 (304) 는 X 축 방향 이동 기구 (이동 장치) (306) 에 의해 본체 (1) 를 향하여 좌우 방향 (X 축 방향) 으로 이동할 수 있게 유지되어 있다. 이들 이동 기구 (302, 304 및 306) 는 슬라이드 기구, 모터 등을 갖는 공지된 이동 기구로 각각 구성되어 있다.

또, 장착부 (320) 는, 컵 (Cu) 의 장착 중심축 (S1) (도 2A 참조) 의 축 둘 레에 회전할 수 있게 아암 (310) 에 유지되어 있다. 아암 유지 베이스 (312) 에는 장착부 (320) 를 회전시키기 위한 모터 (330) 가 배치되어 있고, 아암 (310) 내에는 도시를 생략한 회전 전달 기구가 배치되어 있고, 모터 (330) 의 회전에 의해 장착부 (320) 가 중심축 (S1) 을 중심으로 회전된다. 이로써, 장착부 (320) 에 장착된 컵 (Cu) 의 난시축을 규정하는 방향이 변경된다.

＜렌즈 지지 기구＞

도 3 은 렌즈 지지 기구 (100) 의 개략 구성도이다. 원통 베이스 (102) 의 내부에는, 후술하는 재귀성 반사 부재, 수광 광학계 등이 배치되어 있다. 원통 베이스 (102) 의 상부에는, 투명한 보호 커버 (48) 가 링 부재 (104) 에 의해 장착되어 있다. 보호 커버 (48) 는 렌즈 테이블을 겸하고 있다. 원통 베이스 (102) 외주부의 3 지점에는, 회전 샤프트 (110) 가 각각 회전할 수 있게 유지되어 있다. 각 회전 샤프트 (110) 의 상단에는 아암 (114) 이 장착되어 있다. 그리고, 각 아암 (114) 의 선단에는 지지핀 (120) 이 장착되어 있다. 렌즈 (LE) 가 탑재되는 3 개의 지지핀 (120) 은 광축 (L1) 에 대하여 등거리이고, 또한, 등각도 (120도 간격) 가 되는 관계로 배치되어 있다. 각 지지핀 (120) 의 상단에 렌즈 (LE) 후면이 맞닿게 됨으로써 렌즈 (LE) 가 지지된다. 각 회전 샤프트 (110) 에는 도시를 생략한 회전 전달 기구에 의해 모터 (140) 의 회전이 전달된다. 이로써, 각 아암 (114) 은 도 3A 의 퇴피 위치로부터, 도 3B 의 점선으로 나타내는 지지 위치로 이동된다. 또한, 광축 (L1) 에 대한 각 지지핀 (120) 의 거리가 연동하여 변경됨으로써 각 지지핀 (120) 의 간격도 변경되고, 각 지지핀 (120) 에 의해 지지받는 영역의 크기가 변경된다.

또한, 상기에서는, 모터 (140) 에 의해 아암 (114) 이 이동되는 구성으로 되어 있는데, 레버 등의 회전 전달 부재가 형성되고 수동으로 아암 (114) 이 이동되는 구성으로 되어도 된다.

＜광학계＞

도 4A 및 도 4B 는 장치의 광학계의 개략 구성도이다. 조명 광학계 (10) 는 백색광을 발하는 LED 등의 조명 광원 (11) 과, 광축 (L2) 상에 배치된 하프 미러 (12) 와, 광원 (11) 으로부터의 광축 (L2) 을 따라 진행되는 조명광을 광축 (L1) 의 방향을 향하여 반사함과 함께 광축 (L1) 상에 위치된 렌즈 (LE) 보다 직경이 큰 거의 평행 광속으로 정형되는 오목면 미러 (13) 를 갖는다. 렌즈 (LE) 에는 조명 광학계 (10) 에 의해 렌즈 (LE) 전면측에서 조명광이 투사된다. 또한, 렌즈 (LE) 보다 직경이 큰 거의 평행 광속으로 정형되는 광학부재로서는, 오목면 미러 (13) 대신에 렌즈가 이용되어도 되지만, 장치를 대형화시키지 않기 위해서는 오목면 미러 (13) 가 사용되는 것이 바람직하다.

렌즈 (LE) 후면측의 광축 (L1) 상에는 렌즈 (LE) 의 광학 중심 등을 검출하기 위한 지표판 (16) 과, 지표판 (16) 을 통과한 광을 수광하는 이차원 수광 소자 (CCD 등의 촬상 소자) (18) 를 갖는 지표 투영ㆍ수광 광학계 (15) 가 배치되어 있다. 또한, 지표판 (16) 과 수광 소자 (18) 사이에 렌즈 (LE) 가 배치되는 구성이어도 된다. 지표판 (16) 에는, 도 5 에 나타낸 바와 같이 소정 패턴의 다수의 개구 (지표) (17) 가 기하적으로 배치되어 있다. 본 실시양태에서는, 직경 0.2㎜ 의 원형의 개구 (17) 가 격자형으로 배치되어 있다. 개구 (17) 중, 광축 (L1) 에 거의 일치되는 중심 개구와, 중심의 5×5 개구의 네 귀퉁이에 위치하는 4 개의 개구는, 그 크기가 직경 0.3㎜ 로 되어 다른 개구와 구별할 수 있게 되어 있다. 이로써, 수광 소자 (18) 에서 수광되는 개구 이미지가 렌즈 (LE) 의 굴절력에 의해 편위 (偏位) 되었을 때에 각 개구 (17) 의 대응 관계가 판별된다. 또한, 개구 (17) 의 주위는 크롬 코트 등에 의해 차광되어 있다. 또한, 개구 (17) 의 형상은 원형이 바람직하지만, 렌즈 (LE) 의 광학 중심 및 난시축 각도가 검출하기 쉬운 형상이면, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 사각형, 라인형 등이어도 된다. 각 개구 (17) 의 간격은 예를 들어, 0.8㎜ 이다.

렌즈 (LE) 는, 조명 광학계 (10) 의 조명광으로 조명된다. 렌즈 (LE) 를 투과한 조명광은 지표판 (16) 의 개구 (17) 을 통과하고 그 개구 이미지가 수광 소자 (18) 에서 수광되어 개구 이미지의 위치가 검출된다.

렌즈 (LE) 와 지표판 (16) 사이에는, 입사광을 원래의 방향으로 되돌리는 재귀성 반사 부재 (20) 가 배치되어 있다. 재귀성 반사 부재 (20) 는 렌즈 (LE) 를 투과한 조명광을 재귀성 반사 부재 (20) 에 대한 입사 방향으로 반사한다. 본 실시형태의 재귀성 반사 부재 (20) 는 광축 (L1) 이 통과하는 중심부에 배치된 원형의 제 1 재귀성 반사 부재 (20a) 와, 그 주위에 배치된 원환형의 제 2 재귀성 반사 부재 (20b) 를 포함한다. 재귀성 반사 부재 (20) 는 예를 들어, 도 6 에 나타내고 있는 바와 같이 미세한 유리구 (21a) 와, 그 아래에 배치된 반사층 (21b) 과, 유리구 (21a) 상에 배치된 광투과 커버 (21c) 로 이루어지고, 100㎛ 정도의 두 께인 시트형으로 구성되어 있다. 커버 (21c) 를 투과한 광은 유리구 (21a) 내로 들어갈 굴절되고 유리구 (21a) 의 구면 부근의 일점에서 초점을 맺고 반사막 (21b) 에서 반사된다. 반사막 (21b) 에서 반사된 광은 유리구 (21a) 를 나올 때 재차 굴절되고, 입사광과 거의 평행해져 원래의 방향으로 다시 되돌려진다. 또한, 이 재귀성 반사 부재 (20) 는 시판되고 있는 것을 사용할 수 있다.

제 1 반사 부재 (20a) 는 지표판 (16) 상면을 덮도록 부착되어 고정되어 있다. 한편, 제 2 반사 부재 (20b) 는, 중심부에 개구 (23) 를 갖는 원반 부재 (40) 에 부착되어 있고, 후술하는 회전 기구 (회전 장치) 에 의해 광축 (L1) 을 중심으로 하여 회전된다. 즉, 제 1 반사 부재 (20a) 는 광학계 (15) 의 광로에 고정적으로 배치되어 있고, 제 2 반사 부재 (20b) 는 광학계 (15) 의 광로를 둘러싸듯이 회전할 수 있게 배치되어 있다.

제 1 반사 부재 (20a) 에는 도 7 에 나타내는 바와 같이, 지표판 (16) 에 형성 (배치) 된 개구 (17) 에 광을 통과시키기 위해서, 각 개구 (17) 에 대응된 위치에 개구 (21) 가 형성 (배치) 되어 있다. 개구 (21) 는 지표판 (16) 의 개구 (17) 에 대해 근소하게 큰 직경으로 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 직경 0.2㎜ 의 개구 (17) 에 대응되는 개구 (21) 는 직경 0.35㎜ 이고, 직경 0.3㎜ 에 대응하는 개구 (21) 는 직경 0.5㎜ 이다. 그리고, 각 개구 (21) 사이에도 재귀성 반사 부재가 배치되어 있음으로써, 조명광의 반사 영역의 누락을 가능한 한 적게 하고 있다.

또한, 제 1 반사 부재 (20a) 의 개구 (21) 가 그대로 지표판 (16) 의 개구 (17) 대신에 사용되고, 개구 (21) 가 렌즈 (LE) 의 광학 중심 등을 검출하기 위한 지표로서 겸용되어도 된다. 그러나, 시판되고 있는 재귀성 반사 부재는 종이 또는 천과 같은 시트형이고, 개구 (21) 의 단 (端) 을 고정밀도로 소정의 형상 (본 실시양태에서는 원형) 으로 형성하는 것이 어렵기 때문에, 상기와 같이 구성되는 것이 바람직하다.

렌즈 (LE) 전면측에는, 재귀성 반사 부재 (20) 로부터의 반사광으로 조명된 렌즈 (LE) 를 촬상하는 촬상 광학계 (30) 가 배치되어 있다. 촬상 광학계 (30) 는 조명 광학계 (10) 의 오목면 미러 (13) 를 공용하고, 광축 (L2) 상의 하프 미러 (12) 의 투과측에 배치된 조리개 (31), 촬상 렌즈 (32) 및 CCD 등의 촬상 소자 (33) 를 갖는다. 조리개 (31) 는 오목면 미러 (13) 의 대략 초점 위치에 배치되어 있고, 광원 (11) 과 거의 공역인 위치 관계로 되어 있다. 촬상 광학계 (30) 의 촬상 배율은 미가공 렌즈 (LE) 의 전체가 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상되는 배율로 되어 있다. 또, 촬상 소자 (33) 의 포커스 위치는 촬상 렌즈 (32) 및 오목면 미러 (13) 의 촬상 광학계에 의해 렌즈 (LE) 표면 부근에 맞춰져 있다. 이로써, 렌즈 (LE) 표면에 부여된 인점, 이중 초점 렌즈의 작은 렌즈 에지, 누진 초점 렌즈의 누진 마크 등이 거의 초점이 맞은 상태에서 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된다.

본 실시형태에 있어서, 제 2 반사 부재 (20b) 는, 광축 (L1) 방향의 제 1 반사 부재 (20a) 의 위치에 대해 렌즈 (LE) 측에 배치되어 있다. 그리고, 제 1 반사 부재 (20a) 의 반사면의 직경 (R1) 은, 제 2 반사 부재 (20b) 및 원반 부재 (40) 의 중심부에 형성된 개구 (23) 의 직경 (R2) 보다 크게 되어 있다. 직경 (R1) 은 렌즈 (LE) 가 가장 마이너스 파워를 가질 때, 렌즈 (LE) 전면으로부터 입사된 광이 렌즈 (LE) 의 굴절력을 받아 확장된 경우에도, 제 1 반사 부재 (20a) 의 반사면에 닿는 크기로 설정되어 있다 (도 4B 참조). 제 1 반사 부재 (20a) 및 제 2 반사 부재 (20b) 에 입사된 광은 재귀성 반사 부재의 특성에 의해 입사 방향과 동일한 방향으로 반사된다. 이 때문에, 직경 (R2) 보다 직경 (R1) 이 커짐으로써, 렌즈 (LE) 전면측에서 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상되는 렌즈 이미지는, 제 1 반사 부재 (20a) 와 제 2 반사 부재 (20b) 의 사이에 간극 (그림자) 이 없는 상태의 이미지로서 얻어진다.

한편, 제 1 반사 부재 (20a) 가 제 2 반사 부재 (20b) 에 대해 렌즈 (LE) 측에 배치되어 있는 구성에서도, 직경 (R1) 은 직경 (R2) 보다 커진다. 이 경우, 직경 (R1) 은, 렌즈 (LE) 가 가장 마이너스 파워를 가질 때를 가정하여 상기와 동일한 생각에 의해 설정된다.

또한, 제 1 반사 부재 (20a) 및 제 2 반사 부재 (20b) 는 그 양자의 반사면이 동일면이 되도록 배치되어 있어도 되지만, 제 2 반사 부재 (20b) 가 회전되는 구성에서는, 도 4B 와 같이 양자의 반사면이 서로 오버랩되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 양자의 반사면이 동일면이 되도록 배치되어 제 2 반사 부재 (20b) 가 회전되는 구성에서는, 제 1 반사 부재 (20a) 와 제 2 반사 부재 (20b) 의 중심부에 형성된 개구 (23) 사이에 구조상 간극이 필요해지기 때문에, 이 간극이 반사광의 결손이 됨으로써 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상되는 렌즈 이미지에 원형의 그림자가 발생하여 렌즈 (LE) 표면에 부여된 인점, 이중 초점 렌즈의 작은 렌즈 에지, 누진 초점 렌즈의 누진 마크 등의 검출의 장애가 되기 쉽기 때문이다.

＜재귀성 반사 부재의 회전 기구＞

시판되고 있는 재귀성 반사 부재에 있어서는, 작은 유리구 (21a), 반사층 (21b) 등의 분포에 편차가 있어, 장소에 의해 반사 불균일이 발생한다. 반사 불균일이 있으면, 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상되는 이미지에 있어서, 렌즈 (LE) 표면에 부여된 인점, 이중 초점 렌즈의 작은 렌즈 에지, 누진 초점 렌즈의 누진 마크 등의 검출 정밀도가 저하된다. 그래서, 제 2 반사 부재 (20b) 의 반사면의 위치를 광축 (L1) 에 대해 고속으로 이동시키는 이동 기구가 형성됨으로써, 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상되는 반사 불균일을 경감시킬 수 있다. 이 이동 기구로서는 광축 (L1) 또는 그 부근을 중심으로 하여 제 2 반사 부재 (20b) 를 회전시키는 구성이 간편하다.

도 8 은 제 2 반사 부재 (20b) 를 회전시키는 회전 기구 (회전 장치) 의 개략 구성도이다. 제 2 반사 부재 (20b) 가 부착된 원반 부재 (40) 는, 베어링 (42) 을 통하여 유지 베이스 (41) 에 회전할 수 있게 유지되어 있다. 유지 베이스 (41) 는 원통 베이스 (102) 의 내부에 고정되어 있다. 원반 부재 (40) 의 하부에는 링형 고무 부재 (44) 가 끼워 넣어져 있다. 유지 베이스 (41) 에 고정된 모터 (45) 의 회전 샤프트에는 풀리 (46) 가 고정되어 있다. 풀리 (46) 는 고무 부재 (44) 에 눌려져 있다. 이로써, 모터 (45) 의 회전이 풀리 (46) 및 고무 부재 (44) 를 통하여 원반 부재 (40) 에 전달되고, 제 2 반사 부재 (20b) 가 광축 (L1) 을 중심으로 회전된다. 또한, 제 2 반사 부재 (20b) 는 촬상 소자 (33) 의 1 프레임의 신호 취득 시간에 1 회전 이상 되도록 고속으로 회전되는 것이 바람직하다.

제 1 반사 부재 (20a) 가 부착된 지표판 (16) 은 유지 베이스 (41) 에 고정적으로 배치되어 있다. 제 1 반사 부재 (20a) 및 제 2 반사 부재 (20b) 의 상부에는 투명 부재로 이루어지는 보호 커버 (48) 가 링 부재 (104) 에 의해 고정되어 있다. 보호 커버 (48) 는 광축 (L1) 에 대해 경사지게 배치되어 있고, 렌즈 (LE) 전면측으로부터 투사되는 조명광의 정반사광이 노이즈광으로 되는 것을 방지하고 있다.

또한, 제 2 반사 부재 (20b) 의 반사면의 위치를 고속으로 이동시키는 이동 기구로서는 회전 기구에 한정되지 않고, 예를 들어 제 2 반사 부재 (20b) 의 반사면을 수평 방향으로 고속으로 요동시키는 기구가 이용되어도 된다. 그 이동량으로서는, 5㎜ 이상인 것이 바람직하다. 이 경우, 제 1 반사 부재 (20a) 의 직경 (R1) 은, 제 2 반사 부재 (20b) 의 개구 (23) 의 직경 (R2) 을 이동하는 범위 이상으로 커진다.

＜제어계＞

도 9 는 장치 제어계의 개략 블록도이다. 수광 소자 (18) 및 촬상 소자 (33) 의 출력은 제어부 (50) 에 입력된다. 제어부 (50) 는 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된 렌즈 이미지를 화상 처리하여, 렌즈 (LE) 표면에 부여된 인점, 이중 초점 렌즈의 작은 렌즈 에지, 누진 초점 렌즈의 누진 마크, 렌즈 (LE) 의 외주 에 지 등의 위치를 검출하는 검출 기능을 가지며 화상 처리 장치를 겸한다. 또, 제어부 (50) 는 수광 소자 (18) 에 의해 수광된 지표 이미지 (개구 이미지) 의 위치를 검출하고, 이것에 기초하여 렌즈 (LE) 의 광학 중심, 렌즈 (LE) 의 난시축 각도, 렌즈 (LE) 의 개략적인 굴절 도수 (구면 도수 (S) 및 난시 도수 (C)) 등을 검출하는 기능을 가지며 연산 제어 장치를 겸한다.

제어부 (50) 에 의한 렌즈 (LE) 의 광학 중심 및 난시축 각도의 검출에 대해 간단하게 설명한다. 렌즈 (LE) 가 광축 (L1) 상에 위치되어 있지 않은 경우 (또는 0D 의 렌즈 (LE) 가 광축 (L1) 상에 위치된 경우) 의 수광 소자 (18) 에 의해 수광된 개구 이미지의 위치를 기준으로, 굴절력을 갖는 렌즈 (LE) 가 광축 (L1) 상에 위치된 경우에는 각 개구 이미지의 수광 위치가 변화된다. 렌즈 (LE) 의 광학 중심은 각 개구 이미지의 위치 변화의 중심을 구함으로써 검출된다. 또, 렌즈 (LE) 가 난시 도수를 갖는 경우에는 그 난시축 각도는, 각 개구 이미지의 위치 변화의 방향을 구함으로써 검출된다. 이 검출 방법은 일본 공개특허공보 2002-292547호와 동일한 방법을 채용할 수 있다. 또한, 렌즈 (LE) 의 광학 중심 및 난시축 각도는 렌즈 미터의 굴절 특성의 측정과 동일하게 원리적으로는 적어도 3 개의 지표 이미지 (개구 이미지) 에 기초하여 검출할 수 있다.

제어부 (50) 에는, 컵 장착 기구 (300) 의 이동 기구 (302, 304 및 306), 모터 (330, 140 및 45) 가 접속되어 있고, 또 터치 패널 (3), 안경 프레임 측정 유닛 (5), 스위치 (2) 등이 접속되어 있다.

다음으로, 이상과 같은 구성을 갖는 장치의 동작에 대해 설명한다. 패널 (3) 의 초기 화면에서 표시되는 모드 선택용 버튼 (500a) 이 눌리면, 블로킹 모드로 되어, 렌즈의 종류에 따른 레이아웃 데이터를 입력할 수 있는 레이아웃 입력 화면이 표시된다.

＜인점이 부여되어 있지 않은 단초점 렌즈에 대한 블로킹＞

인점이 부여되어 있지 않은 단초점 렌즈에 컵 (Cu) 을 장착하는 경우의 동작을 설명한다. 이 경우, 패널 (3) 의 화면에 표시되는 렌즈 타입 선택키 (501a) 에 의해 단초점 렌즈의 자동 모드 (인점이 부여되어 있지 않은 단초점 렌즈의 모드) 가 선택된다. 패널 (3) 에는 렌즈형 데이터와 단초점 렌즈의 레이아웃 데이터를 입력할 수 있는 화면이 표시된다. 렌즈형 데이터는 안경 프레임 측정 유닛 (5) 에 의해 안경 프레임의 형상 (렌즈형) 이 측정됨으로써, 또는 촬상 광학계 (30) 에 의해 데모 렌즈의 외형이 측정됨으로써 (후술하는 데모 렌즈의 외형 측정 모드가 사용됨) 얻어지고, 메모리 (51) 에 기억됨과 함께 패널 (3) 화면에 렌즈형 도형 (FT) 이 표시된다 (렌즈형 데이터가 입력된다). 또, 패널 (3) 이 조작됨으로써, 메모리 (51) 에 미리 기억된 렌즈형 데이터를 불러내어 입력할 수도 있다. 패널 (3) 의 화면에 표시되는 키에 의해, FPD (프레임 중심간 거리), PD (동공간 거리), 렌즈형의 기하 중심 (FC) 에 대한 광학 중심 (LO) 의 높이 등의 레이아웃 데이터가 입력된다. 렌즈 (LE) 가 난시 도수를 갖는 경우에는 착용자에게 처방된 난시축 각도 데이터가 입력된다. 또, 이 화면에 표시되는 컵 장착 위치 선택키 (501b) 에 의해 렌즈 (LE) 에 대한 컵 (Cu) 의 장착 위치의 모드에 대해, 광심 (광학 중심) 모드, 프레임 중심 (렌즈형의 기하 중심) 모드 또는 임의 (임의 위치) 모드가 설정된다. 또한, 패널 (3) 에 의해 렌즈 둘레 가장자리 가공 장치에서 실시하는 가공 조건도 입력할 수 있다.

렌즈 (LE) 가 지지핀 (120) 에 탑재되면, 조명 광학계 (10) 에 의해 렌즈 (LE) 가 조명되고, 수광 소자 (18) 에 의해 지표판 (16) 의 개구 (17) 이미지가 수광된다. 그리고, 수광 소자 (18) 에 의해 수광된 개구 이미지의 위치에 기초하여, 렌즈 (LE) 의 광학 중심이 제어부 (50) 에 의해 검출된다. 또, 렌즈 (LE) 가 난시 도수를 갖는 경우에는, 광학 중심에 더하여 난시축 각도가 제어부 (50) 에 의해 검출된다. 패널 (3) 의 화면에는 도 10 에 나타내는 바와 같이, 촬상 광학계 (30) 의 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된 렌즈 이미지 (LEs) 가 표시됨과 함께, 렌즈형 도형 (FT) 이 합성되어 표시된다. 이 때, 렌즈형 도형 (FT) 의 표시 사이즈 및 표시 위치는 광학 중심 (LO) 의 검출 결과, 렌즈형 데이터, 레이아웃 데이터, 광학계 (15) 의 광축에 대한 광학계 (30) 의 광축의 위치 관계, 광학계 (30) 의 촬상 배율 등에 의해 결정된다. 패널 (3) 의 화면에서 렌즈 이미지 (LEs) 와 렌즈형 도형 (FT) 이 합성되어 표시될 때는, 먼저 화면에 있어서의 광학계 (15) 의 광축의 위치와 광학계 (30) 의 광축의 위치가 일치됨과 함께, 광축 (L1) 의 위치에 대한 광학 중심 (LO) 의 편위의 표시 사이즈와 렌즈 이미지의 표시 사이즈가 일치된다. 광학 중심 (LO) 의 편위의 표시 사이즈는 수광 소자 (18) 의 1 화소당의 거리를 구해둠으로써 결정되고, 렌즈 이미지 (LEs) 의 표시 사이즈는 광학계 (30) 의 촬상 배율에 기초하여 결정된다. 렌즈형 도형 (FT) 의 표시 사이즈 기준은 렌즈 이미지 (LEs) 의 표시 사이즈 기준과 동일하게 된다. 렌즈 형 도형 (FT) 의 표시 위치에 대해서는, 광학 중심 (LO) 과 기하 중심 (FC) 의 관계가 레이아웃 데이터에 의해 정해진다. 또, 렌즈 (LE) 가 난시 도수를 갖는 경우에는, 난시축 각도의 검출 결과와 입력된 난시축 각도의 관계에 의해 광학 중심 (LO) 에 대한 렌즈형 도형 (FT) 의 경사 각도가 결정된다. 그리고, 렌즈 이미지 (LEs) 의 외형에 대해 렌즈형 도형 (FT) 이 밀려 나오지 않는지가 확인됨으로써, 렌즈 (LE) 의 직경이 렌즈형에 대해 충분한지 여부가 판단된다.

촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된 렌즈 이미지 (LEs) 는, 재귀성 반사 부재 (20) 에 의해 렌즈 (LE) 후면측에서 조명되고 있으므로 그 윤곽이 명확하게 표시된다. 도 11A 에 나타내는 바와 같이, 렌즈 (LE) 전면측으로부터의 조명광은 렌즈 (LE) 의 외측 및 내측을 통과하여, 재귀성 반사 부재 (20) 에서의 반사에 의해 원래의 방향으로 되돌려져 렌즈 (LE) 가 렌즈 (LE) 후면측에서 조명된다. 이 때, 렌즈 (LE) 의 외주 에지 (LEe) 에 있어서는, 렌즈 (LE) 전면측으로부터의 조명광이 산란된다. 또, 재귀성 반사 부재 (20) 에서 반사된 렌즈 (LE) 후면측으로부터의 조명광도 산란된다. 그 밖의 렌즈 (LE) 의 외측 및 내측을 통과하는 조명광은 산란되지 않고 재귀성 반사 부재 (20) 에 의해 원래의 방향으로 되돌려진다. 이 때문에, 렌즈 (LE) 표면 부근에 포커스가 맞춰진 촬상 소자 (33) 에서는, 도 11B 에 나타내는 바와 같이, 외주 에지 (LEe) 부분의 광량이 다른 부분에 대해 크게 감소한다. 이로써, 패널 (3) 의 화면에 표시되는 렌즈 (LE) 의 외주 에지 이미지 (LEse) 를 명확하게 관찰할 수 있게 된다.

또한, 렌즈 (LE) 의 직경이 렌즈형에 대해 충분한지 여부의 판단은, 제어부 (50) 가 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된 렌즈 이미지 (LEs) (외주 에지 이미지 (LEse)) 를 화상 처리하여 검출하고, 이것과 렌즈형의 배치 위치 (이것은, 렌즈형 데이터, 레이아웃 데이터, 광학 중심 등에 의해 결정된다) 에 기초하여 자동적으로 판단하도록 되어 있어도 된다. 렌즈 (LE) 의 직경이 부족할 때에는 패널 (3) 의 화면에 경고 메세지가 표시된다.

렌즈 (LE) 의 직경이 충분하면 컵 (Cu) 의 장착 동작으로 이행된다. 스위치부 (2) 의 블로킹 스위치가 눌리면, 프레임 심 모드에서는 제어부 (50) 는 검출된 렌즈 (LE) 의 광학 중심과 레이아웃 데이터에 기초하여 결정된 렌즈형 기하 중심 (FC) 에 컵 (Cu) 의 중심축 (S1) 이 위치하도록, Y 축 방향 이동 기구 (302) 및 X 축 방향 이동 기구 (306) 를 구동하여 아암 (310) 을 이동시킨다. 또, 렌즈 (LE) 가 난시 도수를 가질 때에는 검출된 난시축 각도에 기초하여 중심축 (S1) 을 중심으로 장착부 (320) 를 회전시킨다. 컵 (Cu) 의 중심의 위치 조정과 난시축 각도의 조정이 완료되면, Z 축 방향 이동 기구 (304) 를 구동하여 아암 (310) 을 하강시킨다. 이로써, 컵 (Cu) 이 렌즈 (LE) 전면에 장착된다. 광심 모드에서는 렌즈 (LE) 의 광학 중심 (LO) 에 컵 (Cu) 의 중심축 (S1) 이 위치하도록 아암 (310) 의 위치가 조정된다.

＜인점이 부여된 렌즈에 대한 블로킹＞

다음으로, 단초점 렌즈 등의 렌즈 (LE) 에 인점이 부여되어 있는 경우에 대해서 상기와 상이한 부분의 동작을 중심으로 설명한다. 이 경우, 렌즈 타입 선택키 (501a) 에 의해 단초점 렌즈의 인점모드가 선택된다. 렌즈형 데이터 및 레이아웃 데이터는 상기와 동일하게 입력된다. 렌즈 (LE) 가 지지핀 (120) 에 탑재되면 재귀성 반사 부재 (20) 에서 반사된 조명광에 의해 렌즈 (LE) 가 렌즈 (LE) 후면측에서 조명되고 렌즈 이미지가 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상되어 패널 (3) 의 화면에 표시된다. 도 12 는 이 때의 화면예를 나타내는 도면으로서, 렌즈 이미지 (LEs) (외주 에지 이미지 (LEse)) 중에 렌즈 (LE) 표면에 부착된 3 개의 인점 이미지 (M100a, M100b 및 M100c) 가 표시되고 있다. 렌즈 (LE) 표면에 부여된 인점은 렌즈 (LE) 표면 부근에 포커스가 맞춰진 촬상 소자 (33) 로 렌즈 (LE) 전면측에서 촬상되고 있기 때문에, 렌즈 (LE) 가 갖는 굴절력에 영향받지 않아 고정밀도로 검출된다. 중앙의 인점 이미지 (M100a) 는 렌즈 미터에 의해 렌즈 (LE) 의 광학 중심에 부여된 인점 이미지다. 제어부 (50) 는 렌즈 이미지 (LEs) 를 화상 처리하여 인점 이미지 (M100a, M100b 및 M100c) 를 검출하여 각 이미지의 중심을 구한다.

촬상 소자 (33) 에 의해 촬상되는 렌즈 이미지 (LEs) 에 있어서, 렌즈 (LE) 표면에 부여된 인점 부분은 재귀성 반사 부재 (20) 에서 반사된 조명광이 통과되지 않기 때문에, 인점의 주위에 대해 광량이 크게 감소한 상태에서 촬상된다. 제 1 반사 부재 (20a) 의 대응 영역 (LE20a) 에 있어서는, 제 1 반사 부재 (20a) 에 형성된 개구 (21) 에 대응하는 개구 이미지가 촬상되지만, 개구 (21) 가 인점보다 충분히 작은 직경 (바람직하게는 인점 직경의 절반 이하인 직경) 으로 형성되어 있기 때문에 개구 (21) 의 개구 이미지와 구별하여 인점 이미지 (100a) 가 검출된다. 또한, 재귀성 반사 부재 (20) 의 외주측인 제 2 반사 부재 (20b) 는 고속 회전되고 있으므로, 도 12 에 있어서의 제 2 반사 부재 (20b) 의 대응 영역에 대해서는 조명 불균일이 경감되어, 인점 이미지 (M100b 및 M100c) 가 고정밀도로 검출된다. 또한, 영역 (LE20a) 내에 있어서는, 고정 배치된 제 1 반사 부재 (20a) 에 의해 조명 불균일이 다소 있지만, 인점 이미지 (M100a) 에 대해서는 외형이 검출되는 것이 아니라 그 중심이 검출되므로 조명 불균일의 영향이 적다. 인점 이미지 (M100a) 의 중심은, 예를 들어 그 둘레를 포함한 영역의 휘도에 대해서, x 좌표축 및 y 좌표축의 각 방향에서 적산 처리되고 광량이 가장 낮은 위치로서 검출된다.

광학 중심에 부여된 인점 이미지 (M100a) 의 중심이 검출되면, 광심 모드에서는 이미지 (M100a) 의 중심에 컵 (Cu) 의 중심축 (S1) 이 위치하도록 아암 (310) 의 위치가 조정된다. 즉, 제어부 (50) 에 의해 이미지 (M100a) 의 위치 정보에 기초하여 컵 (Cu) 의 장착 위치가 구해지고, 그 장착 위치에 기초하여 아암 (310) 의 이동이 제어된다. 또, 양측의 인점 이미지 (M100b 및 M100c) 에 기초하여 난시축 각도가 검출되고, 그 난시축 각도에 기초하여 중심축 (S1) 을 중심으로 장착부 (320) 가 회전된다. 그 후, 이동 기구 (304) 가 구동되어 아암 (310) 이 하강됨으로써 컵 (Cu) 이 렌즈 (LE) 전면에 장착된다.

＜이중 초점 렌즈에 대한 블로킹＞

이중 초점 렌즈의 경우, 렌즈 타입 선택키 (501a) 에 의해 이중 초점 렌즈가 선택되면 패널 (3) 에는, 렌즈형에 대해 이중 초점 렌즈의 레이아웃 데이터를 입력할 수 있는 화면이 표시된다. 도 13 은 이중 초점 렌즈의 레이아웃 데이터의 입력 화면예를 나타내는 도면이다. 렌즈형 데이터는 측정 유닛 (5) 에 의한 측 정 또는 메모리 (51) 로부터 불러내어 입력된다. 렌즈형 데이터에 기초하여 렌즈형 도형 (FT) 이 표시된 패널 (3) 의 화면에 표시되는 키에 의해 FPD (프레임 중심간 거리) 가 입력된다. 이중 초점 렌즈에서는 작은 렌즈의 윗에지 중심점 (BC) 을 기준으로 레이아웃 데이터가 입력된다. 또, 좌우 방향의 PD 로서 근용 (近用) 동공간 거리가 입력되고, 높이로서 중심점 (BC) 에서 그 아래의 렌즈형 저변까지의 거리 또는 렌즈형의 맨 밑에서 중심점 (BC) 까지의 거리가 입력된다. 또, 컵 (Cu) 의 장착 위치의 모드로서 프레임 심 모드가 설정된다.

렌즈 (LE) 가 지지핀 (120) 에 탑재되면, 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된 렌즈 이미지가 패널 (3) 의 화면에 표시된다. 도 14 는 이 때의 화면예를 나타내는 도면으로서, 렌즈 이미지 (LEs) (외주 에지 이미지 (LEse)) 중에 작은 렌즈 이미지 (작은 렌즈 에지 이미지) (BLs) 가 표시된다. 이중 초점 렌즈의 작은 렌즈 에지에 있어서는 도 11 의 경우와 동일하게, 렌즈 (LE) 전면측으로부터의 조명광이 산란됨과 함께 재귀성 반사 부재 (20) 에서 반사된 렌즈 (LE) 후면측으로부터의 조명광도 산란된다. 작은 렌즈 에지 이외의 렌즈 부분을 통과하는 조명광은 산란되지 않고 재귀성 반사 부재 (20) 에 의해 원래의 방향으로 되돌려진다. 이 때문에, 작은 렌즈 에지의 광량은 다른 렌즈 부분에 비해 크게 감소된다. 이로써, 패널 (3) 에 표시되는 작은 렌즈 이미지 (BLs) 를 명확하게 관찰할 수 있게 된다. 또, 렌즈 (LE) 가 갖는 굴절력에 의한 변형이 발생하지 않은 이미지로서 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된다. 이로써, 작은 렌즈 이미지 (BLs) 의 위치가 고정밀도로 검출된다.

제어부 (50) 는 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된 렌즈 이미지 (LEs) 를 화상 처리하고 작은 렌즈 이미지 (BLs) 를 검출하여 그 윤곽 위치를 검출한다. 그리고, 작은 렌즈 이미지 (BLs) 의 좌단 위치 (BLa) 와 우단 위치 (BLb) 를 잇는 선분 (BH) 으로부터 렌즈 (LE) 의 기울기 (회전 방향의 각도) 를 검출하고 그 선분 (BH) 의 수직 이등분선 상에 위치하고, 또한 작은 렌즈 이미지의 윗에지에 위치하는 기점 (BLc) 의 위치를 검출한다. 렌즈형 도형 (FT) 은 검출된 기점 (BLc) 의 위치, 렌즈형 데이터, 레이아웃 데이터, 광학계 (30) 의 촬상 배율 등에 기초하여, 그 표시 위치 및 표시 사이즈가 결정되고 렌즈 이미지 (LEs) 에 합성되어 표시된다. 렌즈형 도형 (FT) 과 외주 에지 이미지 (LEse) 의 위치 관계가 관찰됨으로써, 렌즈의 직경이 렌즈형에 대해 충분한지 여부가 판단된다.

또한, 렌즈 (LE) 가 지지핀 (120) 에 탑재될 때, 작은 렌즈 이미지 (BLs) 가 제 1 반사 부재 (20a) 의 대응 영역 (LE20a) 으로부터 벗어나 모터 (45) 에 의해 고속 회전되는 제 2 반사 부재 (20b) 위에 작은 렌즈 이미지 (BLs) 가 위치되는 것이 바람직하다. 제 2 반사 부재 (20b) 가 회전되지 않는 경우, 재귀성 반사 부재 (20) 의 반사면에는 반사 불균일이 발생하기 때문에, 이것이 작은 렌즈 이미지 (BLs) 의 검출시에 노이즈가 된다. 이에 반해, 제 2 반사 부재 (20b) 가 고속 회전됨으로써, 그 반사 불균일이 경감되어 작은 렌즈 이미지 (BLs) 의 위치가 고정밀도로 검출된다. 작은 렌즈 이미지 (BLs) 가 촬상 소자 (33) 의 촬상 범위 및 제 2 반사 부재 (20b) 로부터 크게 벗어나지 않게 하기 위해, 제 2 반사 부재 (20b) 의 개구 (23) 의 직경 (R2) (제 1 반사 부재 (20a) 가 렌즈 (LE) 측에 배치 되어 있을 때는 제 1 반사 부재 (20a) 의 직경 (R1)) 은, 20㎜ 이하가 바람직하고, 15㎜ 이하가 보다 바람직하다.

프레임 심 모드에서는, 기점 (BLc) 의 검출 결과와 입력된 레이아웃 데이터에 기초하여 렌즈형의 기하 중심 (FC) 의 위치가 구해진다. 블로킹 스위치가 눌리면, 구해진 기하 중심 (FC) 에 컵 (Cu) 의 중심축 (S1) 이 위치하도록 아암 (310) 의 위치가 조정된다. 즉, 제어부 (50) 에 의해, 기점 (BLc) 의 위치 정보에 기초하여 컵 (Cu) 의 장착 위치가 구해지고, 그 장착 위치에 기초하여 아암 (310) 의 이동이 제어된다. 또, 좌단 위치 (BLa) 및 우단 위치 (BLb) 로부터 구해지는 축각도에 기초하여 중심축 (S1) 을 중심으로 장착부 (320) 가 회전된다. 그 후, 이동 기구 (304) 가 구동되어 아암 (310) 이 하강됨으로써 컵 (Cu) 이 렌즈 (LE) 전면에 장착된다.

＜누진 초점 렌즈에 대한 블로킹＞

누진 초점 렌즈의 표면에 인쇄된 누진 마크를 기준으로 컵 (Cu) 이 장착되는 경우, 렌즈 타입 선택키 (501a) 에 의해 누진 초점 렌즈가 선택되면, 패널 (3) 에는 렌즈형에 대해 누진 초점 렌즈의 원용 (遠用) 아이포인트 위치를 레이아웃하기 위한 레이아웃 데이터를 입력할 수 있는 화면이 표시된다. 렌즈형 데이터 및 레이아웃 데이터의 입력은 기본적으로 앞서 예와 동일하게 실시된다. 또, 컵 (Cu) 의 장착 위치의 모드로서 광심 모드가 설정된다.

누진 초점 렌즈가 지지핀 (120) 에 탑재되면, 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된 렌즈 이미지가 패널 (3) 의 화면에 표시된다. 도 15 는 이 때의 화면예를 나타내는 도면으로서, 렌즈 이미지 (LEs) (외주 에지 이미지 (LEse)) 중에 원용 아이포인트를 나타내는 십자 마크 이미지 (M110a) 와, 수평 기준을 나타내는 수평 마크 이미지 (M110b) 가 표시된다. 이 경우, 십자 마크 이미지 (M110a) 가 화상 처리되어 그 중심이 검출된다. 또, 수평 마크 이미지 (M110b) 가 화상 처리되어 누진 초점 렌즈의 수평각도가 검출된다. 이들 누진 마크의 검출에 있어서도, 촬상 광학계 (30) 의 포커스 위치가 렌즈 (LE) 표면 부근에 맞춰져 있으므로 고정밀도로 검출된다. 또, 제 2 반사 부재 (20b) 가 고속으로 회전되고 있음으로써, 재귀성 반사 부재 (20) 의 반사면의 반사 불균일이 경감되어 제 1 반사 부재 (20a) 의 대응 영역 (LE20a) 외에 위치되는 마크 이미지에 대해서는 보다 고정밀도로 검출된다. 또, 대응 영역 (LE20a) 내에 위치되는 마크 이미지이어도, 이중 초점 렌즈의 작은 렌즈 에지의 검출과 달리, 그 마크 이미지의 중심을 검출하면 되기 때문에, 예를 들어 십자 마크 이미지 (M110a) 에 대해서는, x 좌표축 방향 및 y 좌표축 방향의 각각에 있어서, 가장 광량이 저하된 포인트를 중심으로 하여 구함으로써, 반사 불균일 및 개구 (21) 의 결손에 의한 노이즈의 영향을 적게 하여 고정밀도로 마크 이미지의 중심을 검출할 수 있다. 또한, 누진 마크의 선폭은 0.5㎜ ∼ 0.8㎜ 정도이므로, 이들 마크와 개구 (21) 를 구별하기 쉽게 하기 위해, 누진 마크의 선폭에 대해 개구 (21) 의 직경 (본 실시형태에서는, 직경 0.3㎜ 이하) 이 작게 형성되어 있는 것이 바람직하다.

렌즈형 도형 (FT) 에 대해서는, 이중 초점 렌즈의 경우와 동일하게, 렌즈형 데이터, 레이아웃 데이터, 광학계 (30) 의 촬상 배율 등에 의해, 그 표시 사이즈 및 표시 위치가 결정된다. 렌즈형 도형 (FT) 과 외주 에지 이미지 (LEse) 의 위치 관계가 관찰됨으로써, 렌즈 (LE) 의 직경이 렌즈형에 대해 충분한지 여부가 판단된다.

컵 (Cu) 의 장착시에는, 십자 마크 이미지 (M110a) 의 검출 위치에 기초하여 컵 (Cu) 의 중심축 (S1) 의 위치가 조정되고, 수평 마크 이미지 (M110b) 의 검출 각도에 기초하여 컵 (Cu) 의 수평 회전 각도가 조정된다. 즉, 제어부 (50) 에 의해 십자 마크 이미지 (M110a) 및 수평 마크 이미지 (M110b) 의 위치 정보에 기초하여 컵 (Cu) 의 장착 위치가 구해지고 그 장착 위치에 기초하여 아암 (310) 의 이동이 제어된다.

＜데모 렌즈의 외형 (렌즈형) 측정＞

본 장치는, 렌즈 (LE) 보다 큰 직경의 조명광으로 렌즈 (LE) 전면측에서 렌즈 (LE) 를 조명하는 조명 광학계 (10) 와, 렌즈 (LE) 를 통과한 조명광을 원래 방향으로 되돌리는 재귀성 반사 부재 (20) 와, 렌즈 (LE) 전면측에서 렌즈 (LE) 를 촬상하는 촬상 광학계 (30) 를 이용함으로써, 이른바 투 포인트 프레임의 데모 렌즈 (형판도 포함한다) 의 외형 (렌즈형) 및 구멍 위치를 측정하는 기능을 갖는다.

데모 렌즈의 외형 및 구멍 위치를 측정하는 경우의 동작을 설명한다. 패널 (3) 의 초기 화면에서 표시되는 모드 선택용의 버튼 (500b) 이 눌리면, 외형 측정 모드로 된다. 이 모드의 경우, 지지핀 (120) 및 아암 (114) 이 데모 렌즈의 외형 측정 에어리어에 있으면 측정의 방해가 되므로, 모터 (140) 에 의해 아암 (114) 이 회전되어 지지핀 (120) 이 보호 커버 (48) 상으로부터 퇴피 위치로 이동 된다.

또, 외형 측정 모드가 선택되면 패널 (3) 의 화면은 도 16 에 나타내는 측정 화면으로 전환된다. 보호 커버 (48) 상에 탑재된 데모 렌즈는, 재귀성 반사 부재 (20) 에서 반사된 조명광으로 렌즈 (LE) 후면측에서 조명되고, 그 이미지가 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된다. 또한, 조리개 (31) 의 개구가 작아짐으로써, 보호 커버 (48) 상에 탑재된 데모 렌즈에도 거의 초점이 맞도록 피사계 심도가 깊게 되어 있다. 또, 조리개 (31) 가 오목면 미러 (13) 의 초점 부근에 배치되어 텔레센트릭 광학계가 구성되어 있기 때문에 광축 (L1) 의 방향에 있어서의 데모 렌즈의 위치 차이의 영향이 경감되어 외형 치수가 고정밀도로 검출된다. 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된 데모 렌즈 이미지 (LEs) 는 패널 (3) 의 화면에 표시된다.

도 16 의 측정 화면에서 측정 버튼 (530a) 이 눌리면, 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된 이미지에 기초하여 데모 렌즈 (LE) 의 외형 및 구멍 위치의 측정이 개시된다. 이 때, 데모 렌즈 (LE) 의 외주 에지 (LEe) 및 구멍은, 재귀성 반사 부재 (20) 에서 렌즈 (LE) 후면측에서 조명되고 있으므로, 도 11 과 동일하게, 외주 에지 (LEe) 및 구멍 에지에서 광량이 감소되어, 외주 에지 (LEe) 및 구멍의 윤곽이 명확하게 검출된다. 또한, 제 2 반사 부재 (20b) 가 회전되고 있기 때문에 재귀성 반사 부재 (20) 의 조명 불균일이 경감되어 외주 에지 (LEe) 및 구멍의 윤곽이 고정밀도로 검출된다.

또, 보호 커버 (48) 의 위치에 대한 촬상 광학계 (30) 의 촬상 배율은 설계적으로 공지되어 있으므로, 촬상 소자 (33) 에 의해 촬상된 이미지의 명암을 화상 처리하여 검출함으로써 데모 렌즈 (LE) 의 외형이 얻어진다. 또, 외형으로부터 그 기하 중심 (FC) 이 구해지고, 기하 중심 (FC) 에 대한 구멍의 중심이 얻어진다.

또한, 데모 렌즈 (LE) 표면에 미리 렌즈 미터로 수평 방향을 나타내는 3 개의 인점이 실시되어 화면의 렌즈 이미지 (LEs) 를 보면서 3 개의 인점 이미지 (M120a, M120b 및 M120c) 가 x 축선 (540) 상에 위치하도록 렌즈 (LE) 의 기울기가 조정됨으로써 외형 측정시의 수평 방향이 설정된다.

구멍의 직경 및 위치를 상세하게 설정하는 경우에는, 구멍 이미지 (H0) 를 터치하여 구멍을 지정한 후, 구멍 설정 버튼 (530b) 이 눌림으로써 확대 화면이 표시되므로, 그 구멍 직경 및 구멍 위치를 수정할 수 있다. 그리고, 완료 버튼 (530c) 이 눌림으로써, 외형 데이터 및 구멍 데이터가 메모리 (51) 에 기억된다. 메모리 (51) 에 기억된 외형 데이터 등은 컵 (Cu) 의 장착시에 불러내어 사용된다. 또, 제어부 (50) 에 접속되는 구멍 형성 가공 장치로 출력된다.

또한, 이상의 설명에서는, 아암 (310), 장착부 (320) 등의 컵 장착 기구 (300) 가 이동됨으로써 컵 (Cu) 의 장착 위치가 조정되는 구성으로 했는데, 지지핀 (120) 등의 렌즈 지지 기구가 이동됨으로써 컵 (Cu) 의 장착 위치가 조정되어도 된다. 또, 렌즈 지지 기구 또는 컵 장착 기구가 이동되는 대신에, US 6798501 B1 (일본 공개특허공보 2000-79545호) 에 기재된 바와 같이, 렌즈 (LE) 의 광학 중심 및 난시축 각도의 검출 정보가 패널 (3) 의 디스플레이에 표시되어 렌즈 (LE) 가 수동으로 이동됨으로써 컵 (Cu) 의 장착 위치가 조정되어도 된다.

도 1 은 본 발명의 실시양태인 컵 장착 장치의 개략 외관도이다.

도 2a 및 도 2b 는 장치의 부분적 내부의 개략 구성도이다.

도 3a 및 도 3b 는 렌즈 지지 기구의 개략 구성도이다.

도 4a 및 도 4b 는 광학계의 개략 구성도이다.

도 5 는 지표판의 개구 패턴을 나타내는 도면이다.

도 6 은 재귀성 반사 부재의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 7 은 제 1 반사 부재의 개구 패턴을 나타내는 도면이다.

도 8 은 제 2 반사 부재의 회전 기구의 개략 구성도이다.

도 9 는 장치의 제어계의 개략 블록도이다.

도 10 은 표시된 렌즈 이미지, 렌즈형 도형 및 광학 중심의 관계를 나타내는 도면이다.

도 11a 및 도 11b 는 재귀성 반사 부재에 의해 렌즈 외주 에지가 명확하게 검출ㆍ관찰되는 상태를 나타내는 도면이다.

도 12 는 인점이 부여된 렌즈의 이미지 예를 나타내는 도면이다.

도 13 은 이중 초점 렌즈의 레이아웃 데이터의 입력 화면예를 나타내는 도면이다.

도 14 는 표시된 이중 초점 렌즈 이미지 예를 나타내는 도면이다.

도 15 는 표시된 누진 초점 렌즈 이미지 예를 나타내는 도면이다.

도 16 은 데모 렌즈의 외형의 측정 화면예를 나타내는 도면이다.

Claims

안경 렌즈의 표면에 가공 지그인 컵을 장착하는 컵 장착 장치로서,

조명 광원을 갖고, 광원으로부터의 조명 광속에 의해 렌즈를 그 전면측으로부터 조명하는 조명 광학계와,

촬상 소자, 및 렌즈에 대해 광원과 반대측에 배치되어 있는 재귀성 반사 부재를 갖고, 렌즈를 통과한 조명 광속을 재귀성 반사 부재에서 그 입사 방향으로 반사하여 촬상 소자에서 수광하고 또한 그 포커스 위치가 렌즈 표면 부근에 맞춰져 있는 촬상 광학계와,

촬상 소자로부터의 화상 신호를 처리함으로써 단초점 렌즈에 부여된 인점과 이중 초점 렌즈의 작은 렌즈와 누진 초점 렌즈에 부여된 누진 마크의 적어도 하나를 검출하여 그 위치를 얻는 화상 처리 장치와,

화상 처리 장치에 의해 얻어진 위치에 기초하여 컵의 장착 위치를 구하는 연산 제어 장치를 갖는 컵 장착 장치.
제 1 항에 있어서,

추가로, 소정의 패턴이 형성된 지표판과, 지표판 및 렌즈를 통과한 측정 광속을 수광하고 또한 그 수광면 상에 패턴 이미지가 형성되는 이차원 수광 소자를 갖는 지표 투영ㆍ수광 광학계를 갖고,

연산 제어 장치는, 수광 소자의 출력에 기초하여 렌즈의 광학 특성을 구하 고,

재귀성 반사 부재는, 지표 투영ㆍ수광 광학계의 광로에 배치된 제 1 재귀성 반사 부재와, 광로를 둘러싸듯이 배치된 제 2 재귀성 반사 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 컵 장착 장치.
제 2 항에 있어서,

추가로, 제 2 재귀성 반사 부재를 지표 투영ㆍ수광 광학계의 광축을 중심으로 1 프레임의 신호 취득 시간 내에 1 회전 이상의 속도로 회전시키는 회전 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 컵 장착 장치.
제 2 항에 있어서,

제 1 재귀성 반사 부재는, 지표판의 패턴과 일치하는 광 투과부를 갖고, 지표판 상에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 컵 장착 장치.
제 2 항에 있어서,

추가로, 인점이 부여되어 있지 않은 단초점 렌즈, 인점이 부여된 단초점 렌즈, 이중 초점 렌즈 및 누진 초점 렌즈 중에서 렌즈의 종류를 선택하는 렌즈 타입 선택키를 갖는 것을 특징으로 하는 컵 장착 장치.
제 2 항에 있어서,

추가로, 프레임 중심간 거리 및 동공간 거리를 포함하는 레이아웃 데이터를 입력하는 입력 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 컵 장착 장치.
제 2 항에 있어서,

추가로, 이중 초점 렌즈 또는 누진 초점 렌즈의 레이아웃 데이터를 입력하는 입력 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 컵 장착 장치.
제 1 항에 있어서,

추가로, 연산 제어 장치에 의해 얻어진 장착 위치에 기초하여 컵의 장착부를 유지하는 아암을 렌즈에 대해 상대 이동시키는 이동 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 컵 장착 장치.
제 1 항에 있어서,

촬상 광학계는, 광원과 거의 공역인 위치에 배치된 조리개를 갖는 것을 특징으로 하는 컵 장착 장치.