JPH11295672A - 眼鏡レンズの位置合わせ方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】眼鏡レンズの位置合わせについて自動化を可能
にする、眼鏡レンズの位置合わせ方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】一定の面積をもった平面上に明暗を有する
光源で眼鏡レンズを照射し、処方により照明調整凸レン
ズを照明装置と眼鏡レンズの間に挿入し、眼鏡レンズの
凸面に設けられた３つ以上の位置あわせマークを画像入
力手段で取り込み、画像処理装置で検出し、これらの位
置関係と位置情報から眼鏡レンズの位置合わせを行うこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は眼鏡レンズ、特に累
進多焦点眼鏡レンズの寸度測定をする際、及びレイアウ
ト記号を印刷する際の位置合わせ方法及びそれに用いる
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多くの工業製品と同様に、眼鏡レンズに
おいても製造されたレンズが良品か不良品かを判別する
為に検査が行われる。眼鏡レンズにおいては、単焦点眼
鏡レンズの場合は頂点屈折力、プリズム屈折力、中心厚
などを測定して良品か不良品かを判別する。また、累進
多焦点眼鏡レンズの場合は遠用部頂点屈折力、近用部頂
点屈折力、プリズム屈折力、中心厚などを測定して良品
か不良品かを判別している。眼鏡レンズの各測定項目
は、設計時にあらかじめ定められた測定点で測定する必
要がある。特に累進多焦点眼鏡レンズにおいては、レン
ズの上部と下部とでは矯正度数が異なり、設計によって
は左右も非対称になることがあるため、レンズの上下左
右の位置を所定の基準から決めて測定している。

【０００３】一方、眼鏡店において、眼鏡レンズを顧客
の所望する眼鏡フレームに組み込む際に、眼鏡フレーム
形状に合わせて眼鏡レンズの外形形状を切削加工する場
合も、顧客が眼鏡を装着した時にレンズの所定の位置
（一般的には光学中心でありこれをフィティングポイン
トと称する。）と目の瞳孔中心とが一致するように位置
決めして加工する必要がある。特に累進多焦点眼鏡レン
ズにおいては、検査と同様に眼鏡レンズの上下左右の位
置を所定の基準から決めて枠入れしなければならない。
そこで枠入れ時の目安としてメーカーから出荷される段
階で、フィティングポイントや上下左右などを示すレイ
アウト記号を印刷している。印刷作業は有人で半自動化
の装置で行われており、印刷を施す前に所定の基準を利
用して人が目で位置あわせを行っている。

【０００４】近年、様々な製品市場において急激な低価
格化が進行している。眼鏡レンズについてもより一層の
低価格化が要求されており、製造コストの低減が重要な
課題となっている。これに対応するために歩留まり向上
を目的とした製造技術の改良、工程の簡略化、自動化に
よる人件費の削減が図られている。

【０００５】これに対して検査工程については製品品質
の保証をするため、簡略化は不可能であり、自動化によ
る人件費の削減がもっとも望ましいといえる。またレイ
アウト記号の印刷についても、眼鏡店で容易かつ確実に
枠入れを行う上では不可欠であり、検査と同様に作業の
自動化による人件費削減が望ましいといえる。

【０００６】検査あるいはレイアウト記号の印刷を自動
化する場合の位置あわせの基準は、一般的に隠しマーク
と呼ばれるマークである。図１に累進多焦点眼鏡レンズ
における隠しマーク２とレンズ識別マーク３及び加入度
数表示４の位置の一例を示す。図１における隠しマーク
２とレンズ識別マーク３及び加入度数表示４は所定の位
置に微少なくぼみを有する成形型を用いてレンズを成形
することにより、眼鏡レンズ凸面に微少な突起として形
成されており、眼鏡レンズ装用時に視界の妨げにならな
いような大きさである。隠しマーク２については水平基
準線上の眼鏡レンズの光学中心から等距離、例えば１７
ｍｍの位置、２箇所に存在する。レンズ識別マーク３は
眼鏡レンズの種類によっては存在しない場合がある。加
入度数表示４は装用時の耳側に位置する。なお図1にお
ける５〜１０は印刷されるレイアウト記号であり、５は
水平基準線、６は隠しマーク位置、７は遠用部頂点屈折
力測定位置、８は近用部頂点屈折力測定位置、９はフィ
ッティングポイント、１０はレンズ左右識別マーク（左
眼用）をそれぞれ示す。また一般的に眼鏡レンズは製造
過程で円形をしており、幾何学中心と光学中心はおよそ
一致する。もちろん偏芯している場合もあるが程度は小
さい。

【０００７】図３は特開平８−２９７２６２号公報にお
ける眼鏡レンズの位置合わせ装置の他の例を示す説明図
であり、眼鏡レンズ表面に形成された隠しマークを用い
て眼鏡レンズの位置合わせを行うものである。この装置
によれば眼鏡レンズを透過した光は眼鏡レンズの屈折力
によって屈折され、それに応じて隠しマークの投影位置
が変化するが、投影式位置表示手段１８に設けられた位
置合わせマークの投影像も隠しマーク２と同様に眼鏡レ
ンズ１の屈折力により投影位置が変化するため、隠しマ
ーク２と位置合わせマークの投影位置は常に同じ相対位
置を保つことができ、眼鏡レンズ１の正確な位置合わせ
が可能であると述べられている。またこの装置において
レンズ支持手段１９の上下左右への移動及び回転にサー
ボモーター等の駆動制御手段を用い、それと組み合わせ
て画像表示手段２２の代わりに画像処理手段を接続し、
隠しマーク２と位置合わせマークの投影像を自動的に識
別することにより、眼鏡レンズ１の位置合わせの自動化
が可能であると述べられている。

【０００８】しかしながら画像入力手段２１から取り込
んだ画像は隠しマーク２と位置合わせマークを含んでお
り、これらを区別し画像処理をすることは困難であり、
また得られる画像は人間の目では識別可能であっても画
像処理手段においては十分な濃淡が得られず、実際には
自動化は不可能である。

【０００９】そこで先に出願した特願平９−９２６０１
号における検査装置の位置決めステーションでは、図４
に示す構成において隠しマーク２のシャープな画像を得
るために照明装置３０に緑色のＬＥＤ３１を用いてい
る。さらに眼鏡レンズ１の屈折力の強さによって、透過
した光が屈折されても、常に隠しマーク２を照射できる
ように複数個のＬＥＤ３１を配置している。この複数個
のＬＥＤ３１を順次点灯し、受光装置３２から画像を取
り込む。取り込んだ画像を画像処理装置３４で処理し
て、隠しマーク２が検出できた画像を選択して、その画
像から得られる位置情報を用いて眼鏡レンズ１の位置合
わせを行っている。また受光装置３２はＬＥＤ３１の照
射により浮き出る隠しマーク２の微妙な明暗を認識する
ために、１つの隠しマーク２に対して１台のＣＣＤ３３
を用い、眼鏡レンズ１の表面から数十ミリ離れた位置に
焦点を設定している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら１台のＣ
ＣＤで眼鏡レンズ全体をとらえる方式ではないため、隠
しマーク２が画像内に入らなければ、眼鏡レンズ１を所
定の角度で回転させなければならない。このため位置合
わせが完了するまでに最大数十秒の時間を必要とする。

【００１１】また眼鏡レンズ１の屈折力が強い場合は画
像上の隠しマーク２と、隠しマーク２を照らす照明装置
３０による照射光の歪みが大きく画像処理が行えないと
ともに、隠しマーク２が眼鏡レンズ１のプリズム作用の
影響を受け本来の位置からずれるため、位置情報に誤差
が生じて正確な位置合わせが行えない。つまりこの方式
は、自動化ラインのサイクルタイムが長く、なおかつ屈
折力が比較的弱いレンズに投入対象を限定した場合に
は、充分利用が可能であるが、そうでない場合は利用で
きない。

【００１２】そこで、本発明は自動化ラインのサイクル
タイム、例えば２０秒以内で処理が行え、なおかつ屈折
力の強さに影響されない高精度な眼鏡レンズの位置合わ
せ方法及び装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の眼鏡レンズの位
置合わせ方法は、眼鏡レンズの凸面側に設けられた３つ
以上の位置あわせマークの位置関係と位置情報から、眼
鏡レンズの位置合わせを行う眼鏡レンズの位置合わせ方
法において、眼鏡レンズの凹面側の所定の位置に配置さ
れた、所定の面積をもつ平面上に明暗を有する光源を眼
鏡レンズに照射し、眼鏡レンズの処方に応じて光源と眼
鏡レンズの間の所定の位置に照明調整凸レンズを挿入
し、眼鏡レンズの凸面側の所定の距離に配置された画像
入力手段で眼鏡レンズの表面の画像を取り込み、３つ以
上のマークを検出し、これらの位置関係と位置情報か
ら、眼鏡レンズの水平基準線の方向と光学中心位置が所
定の位置関係になるように演算し、演算した結果から眼
鏡レンズの位置合わせをすることを特徴とする。特に位
置あわせマークが２つの隠しマークと加入度数表示であ
ること、及び累進多焦点眼鏡レンズの位置合わせをする
ことを特徴とする。

【００１４】また本発明の眼鏡レンズの位置合わせ装置
は、眼鏡レンズの凸面側に設けられた３つ以上の位置あ
わせマークの位置関係と位置情報から、眼鏡レンズの位
置合わせを行う眼鏡レンズの位置合わせ装置において、
眼鏡レンズの凹面側の所定の位置に配置され、所定の面
積をもつ平面上に明暗を有し、眼鏡レンズを照射する照
明装置、眼鏡レンズの処方に応じて照明装置と眼鏡レン
ズの間の所定の位置に挿入される照明調整凸レンズ、眼
鏡レンズの凸面側の所定の位置に配置され、眼鏡レンズ
凸面表面の画像を取り込む画像入力手段、取り込んだ画
像において３つ以上の位置あわせマークを検出し、これ
らの位置関係と位置情報から、眼鏡レンズの水平基準線
の方向と光学中心位置が所定の位置関係になるように演
算する画像処理装置を有することを特徴とする。特に位
置あわせマークが２つの隠しマークと加入度数表示であ
ること、及び累進多焦点眼鏡レンズの位置合わせをする
ことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら本発明
を詳しく説明する。図２は本発明による眼鏡レンズの位
置合わせに用いる位置合わせ装置の一例を示す図であ
る。

【００１６】まず眼鏡レンズ１をレンズ支持台１３の上
に置く。レンズ支持台１３への移動は図示しないレンズ
搬送手段によって行う。このとき２つの隠しマーク２と
加入度数表示４が画像入力手段１４の視野に収まるよう
にあらかじめ眼鏡レンズ１の簡単な位置合わせをおこな
っておく。眼鏡レンズ１が円形でなくても、隠しマーク
２及び加入度数表示４が充分視野に入るように画像入力
手段１４の視野は４５ｍｍ×４５ｍｍ程度に設定する。

【００１７】照明装置１１は表面に明暗を設けるために
例えば白黒模様を有する紙が取り付けられており、眼鏡
レンズ１に対して例えば６００ｍｍの距離に配置するこ
とで、眼鏡レンズ１表面上の隠しマーク２と加入度数表
示４を浮き上がらせることが可能である。隠しマーク２
を目視により認識する場合、光にかざして、光と近傍の
背景の境界で観察すると認識しやすい。この現象を画像
入力手段１４からみて背景に該当する照明装置１１の表
面上に設け、画像入力手段１４で隠しマークの認識を可
能にしている。照明装置表面上の明暗は白黒など適度な
濃淡差があればどのようなものでもよく、例えば図５の
水玉模様のように黒地に直径４ｍｍの白い水玉模様を印
刷した紙でよいが図６の横縞模様や図７の格子模様を印
刷した紙でもよく、材質もこれに限らない。また照明の
種類については眼鏡レンズ１の３倍程度の面積を持つ平
面で、均一な光量分布が得られるものであればよい。

【００１８】照明調整凸レンズ７は強度の近眼視矯正用
の眼鏡レンズに対して画像を取り込む場合に使用する。
このような眼鏡レンズ越しに像を観察すると、一般的に
眼鏡レンズから離れた像は縮小されて見えるため、眼鏡
レンズ１の下方に配置された照明装置１１が小さく見
え、隠しマーク２を充分に照射することができない。そ
こで照明調整凸レンズ１２を眼鏡レンズ１の下方、例え
ば４０ｍｍの距離に挿入し、眼鏡レンズ１上の隠しマー
ク２に対して照明装置１１より充分な照射がされるよう
に照明調整を行う。

【００１９】画像入力手段１４の焦点をほぼ眼鏡レンズ
１の表面に合わせることにより、隠しマーク２と加入度
数表示４は眼鏡レンズ１の処方に影響されず、ほぼ一定
の大きさと形状で画像取り込みできるため、画像処理し
た情報は特に複雑な補正を加えなくとも位置合わせに利
用できる。

【００２０】画像入力手段１４で得られた画像において
画像処理装置１５を用いて、２つの隠しマーク２と加入
度数表示４を検出する。これらの位置関係と２つの隠し
マーク２の重心位置の情報から眼鏡レンズ１の水平基準
線５の方向と光学中心位置が所定の位置関係になるよう
に演算する。

【００２１】最後に演算した結果に基づいて図示しない
レンズ回転手段により所定の角度だけ眼鏡レンズ１を回
転し、さらに図示しないレンズ保持手段で眼鏡レンズ１
の凸面の任意の位置を保持して位置合わせを完了する。

【００２２】

【発明の効果】本発明の眼鏡レンズの位置合わせ方法及
び装置によれば、自動化ラインのサイクルタイム以内
で、なおかつ眼鏡レンズの屈折力の強さに影響されない
眼鏡レンズの位置合わせが可能であり、寸度測定あるい
はレイアウト印刷の自動化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】累進多焦点眼鏡レンズの各マークの位置関係の
一例を示す平面図。

【図２】本発明による位置合わせ装置の一例を示す説明
図。

【図３】特開平８−２９７２６２号公報における眼鏡レ
ンズの位置合わせ装置の他の例を示す説明図。

【図４】特願平９−９２６０１号における検査装置の位
置決めステーションの概略構成を示す図。

【図５】本発明における照明装置上に設ける明暗の一例
を示す図。

【図６】本発明における照明装置上に設ける明暗の他の
例を示す図。

【図７】本発明における照明装置上に設ける明暗のさら
に他の例を示す図。

【符号の説明】

１．眼鏡レンズ ２．隠しマーク ３．レンズ識別マーク ４．加入度数表示 ５．水平基準線を示す印刷 ６．隠しマーク位置を示す印刷 ７．遠用部頂点屈折力測定位置を示す印刷 ８．近用部頂点屈折力測定位置を示す印刷 ９．フィッティングポイント（光学中心位置）を示す印
刷 １０．レンズ左右識別マーク（左眼用）を示す印刷 １１．照明装置 １２．照明調整凸レンズ １３．レンズ支持台 １４．画像入力手段 １５．画像処理装置 １６．印刷手段 １７．照明手段 １８．投影式位置表示手段 １９．レンズ支持手段 ２０．投影像表示手段 ２１．画像入力手段 ２２・画像表示手段 ２３．隠しマーク位置 ２４．隠しマーク投影位置 ２５．位置合わせマーク投影位置 ２６．眼鏡レンズの眼球側の面 ２７．眼鏡レンズの物体側の面 ２８．検査コンピューター ２９．位置決めステーション ３０．照明装置 ３１．ＬＥＤ ３２．受光装置 ３３．ＣＣＤ ３４．画像処理装置 ３５．検出光 ３６．チャッキング装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 眼鏡レンズの凸面側に設けられた３つ以
   上の位置合わせマークの位置関係と位置情報から、眼鏡
   レンズの位置合わせを行う眼鏡レンズの位置合わせ方法
   において、眼鏡レンズの凹面側の所定の位置に配置され
   た、所定の面積をもつ平面上に明暗を有する光源で眼鏡
   レンズを照射し、眼鏡レンズの処方に応じて光源と眼鏡
   レンズの間の所定の位置に照明調整凸レンズを挿入し、
   眼鏡レンズの凸面側の所定の距離に配置された画像入力
   手段で眼鏡レンズの凸面表面の画像を取り込み、３つ以
   上の位置合わせマークを検出し、これらの位置関係と位
   置情報から、眼鏡レンズの水平基準線の方向と光学中心
   位置が所定の位置関係になるように演算し、演算した結
   果から眼鏡レンズの位置合わせをすることを特徴とする
   眼鏡レンズの位置合わせ方法。
2. 【請求項２】 前記位置合わせマークが２つの隠しマー
   クと加入度数表示であることを特徴とする請求項１記載
   の眼鏡レンズの位置合わせ方法。
3. 【請求項３】 前記眼鏡レンズが累進多焦点眼鏡レンズ
   であることを特徴とする請求項１記載の眼鏡レンズの位
   置合わせ方法。
4. 【請求項４】 前記眼鏡レンズの凸面側に設けられた３
   つ以上の位置合わせマークの位置関係と位置情報から、
   眼鏡レンズの位置合わせを行う眼鏡レンズの位置合わせ
   装置において、眼鏡レンズの凹面側の所定の位置に配置
   され、所定の面積をもつ平面上に明暗を有し、眼鏡レン
   ズを照射する照明装置、眼鏡レンズの処方に応じて照明
   装置と眼鏡レンズの間の所定の位置に挿入される照明調
   整凸レンズ、眼鏡レンズの凸面側の所定の位置に配置さ
   れ、眼鏡レンズ凸面表面の画像を取り込む画像入力手
   段、取り込んだ画像において３つ以上の位置合わせマー
   クを検出し、これらの位置関係と位置情報から、眼鏡レ
   ンズの水平基準線の方向と光学中心位置が所定の位置関
   係になるように演算する画像処理装置を有することを特
   徴とする眼鏡レンズの位置合わせ装置。
5. 【請求項５】 前記位置あわせマークが２つの隠しマー
   クと加入度数表示であること特徴とする請求項４記載の
   眼鏡レンズの位置合わせ装置。
6. 【請求項６】 前記眼鏡レンズが累進多焦点眼鏡レンズ
   であることを特徴とする請求項４記載の眼鏡レンズの位
   置合わせ装置。