WO2007077848A1 - 眼鏡レンズの供給システム、注文システムおよび製造方法 - Google Patents
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Definitions
- a frame-like portion into which spectacle lenses of spectacles are fitted is referred to as a lens frame, and the remaining portions excluding spectacle lenses of spectacles, that is, a pair of left and right lens frames, and these lenses
- a portion composed of a bridge for connecting the frames and a pair of left and right temples connected to each lens frame through a wisdom is called a spectacle frame.
- the factory receives the information necessary for frame processing including spectacle lens information, spectacle frame information including lens frame shape information, prescription values, and layout information.
- Information Processing information used for processing eyeglass lenses is generated by performing the necessary arithmetic processing based on the above. Based on this processing information, the processing device processes the spectacle lens.
- the lens frame shape information of the spectacle frame is the three-dimensional measurement data R, ⁇ , Z of the lens frame, the circumference, the inclination of the lens frame, the frame PD, and the like.
- R is the radial displacement of the probe (hereinafter also referred to as the stylus) of the 3D eyeglass frame shape measuring device in the horizontal direction
- ⁇ is the rotational displacement in the horizontal plane of the stylus
- Z is the height direction of the stylus.
- Displacement vertical direction
- the spectacle lens supply system disclosed in Japanese Patent No. 3548569 discloses a peripheral length of the inner peripheral surface of the lens frame, a frame tilt angle, and the like. More accurate lens frame information processing is disclosed.
- Japanese Patent Laid-Open No. 4-13539 discloses a central processing system inside a large spectacle chain store. This centralized processing system is a system that takes into consideration changes in order contents and reworking of manufacturing, and discloses spectacle frame shape measurement and correction of machine errors in the target lens shape processing apparatus.
- the shape of the spectacle frame shape measuring device is different, so that shape correction is required.
- the structure, operation, and computation of the device such as the shape and material of the stylus, how the stylus is applied to the eyeglass frame, the operation of the stylus, the calculation processing method, the number of measurement points, etc.
- the stylus B has a stylus B with a head B having a shape as shown in FIG. 27A, for example, a disk B whose outer peripheral surface is V-shaped.
- the measurement of the frame groove C is performed in contact with the V-shaped frame groove C formed on the inner peripheral surface of the frame A. For this reason, when the head shape of stylus B is different, the contact state between the head and frame groove C is different, and the contact operation of stylus B is also different.
- the heads B, B, B of the stylus B are directly brought into contact with the groove wall of the V-shaped frame groove C to form a frame.
- the method of measuring the groove is to prevent the stylus heads B, B, B from coming off the frame groove C force.
- the lens frame shape may be deformed by the contact pressure of the stylus head.
- the shape of the stylus B is different when the types of the spectacle frame shape measuring devices are different. Therefore, although each spectacle frame shape measuring device normally corrects the measurement data in accordance with the measurement mechanism of these models, it cannot be completely corrected and a measurement error characteristic of the model will occur.
- the heads B, B, B of the stylus B are directly brought into contact with the groove wall of the V-shaped frame groove C to form the frame.
- the method of measuring the groove is to prevent the stylus heads B, B, B from coming off the frame groove C force.
- the orderer side can only use a measuring device of a model that is compatible with the manufacturer side, the selection of the product and the manufacturing cost is narrowed, and the simplicity of the system is impaired. .
- the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a spectacle lens supply system that can further promote the spectacle lens processing division system, It is to provide an ordering system and a manufacturing method.
- a spectacle lens supply system includes a spectacle frame shape measuring apparatus that three-dimensionally measures a lens frame shape of a spectacle frame and generates spectacle frame shape information, and the spectacle frame shape
- An ordering terminal having a function of correcting the spectacle frame shape information generated by the measuring device, creating order information based on the corrected spectacle frame shape information, and transmitting the order information to the spectacle lens manufacturer;
- a spectacle lens manufacturing control device that creates spectacle lens processing information based on the order information transmitted from the terminal, and the order terminal generates spectacle frame shape information generated by the spectacle frame shape measuring device.
- a measurement data correction unit that corrects image data and an order data creation unit that creates order information based on the spectacle frame shape information corrected by the measurement data correction unit.
- the eyeglass lens ordering system includes a spectacle frame shape measuring device that three-dimensionally measures the lens frame shape of the spectacle frame and generates spectacle frame shape information, and the spectacle frame shape measuring device.
- An ordering terminal that has a function of correcting the spectacle frame shape information that has been corrected, creates order information based on the corrected spectacle frame shape information, and transmits the order information to the spectacle lens manufacturer.
- the spectacle lens manufacturing method is obtained by measuring the lens frame shape of a reference frame having a reference peripheral length which is a reference peripheral length by a spectacle frame shape measuring device. Based on the spectacle frame shape information, obtained by measuring the correction value of the measurement error of the spectacle frame shape measuring device and measuring the lens frame shape of the spectacle frame by the spectacle frame shape measuring device. Correcting the spectacle frame shape information using the correction value, transmitting order information including the corrected spectacle frame shape information to the manufacturer of the spectacle lens by the order terminal, and the order The method includes a step of generating spectacle lens processing information based on the order information transmitted by the terminal, and a step of processing the peripheral edge of the ophthalmic lens based on the generated processing information.
- the measurement error of the spectacle frame shape measuring device is corrected by the ordering terminal, and then the data is transmitted to the spectacle lens manufacturing control device. Therefore, it is not necessary to correct the measurement error of the spectacle frame shape measuring device by the spectacle lens manufacturing control device, and the spectacle lens can be processed efficiently.
- the ordering terminal has a measurement error correction function of the spectacle frame shape measuring apparatus, and thus can correct a measurement error between the same model and a measurement error between other models. It can be easily applied to many types of eyeglass frame shape measuring devices without changing the system on the user side.
- FIG. 1 is an overall configuration diagram of a spectacle lens supply system according to the present invention.
- FIG. 2 is a block diagram summarizing the processing flow of the supply system.
- FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for correcting the measurement result of the spectacle frame shape measuring apparatus.
- FIG. 4 is a flowchart showing a flow of an initial input process in the spectacle store.
- FIG. 7A is a front view showing a reference frame.
- FIG. 7B is a view on arrow B of FIG. 7A.
- FIG. 7C is a view on arrow C of FIG. 7A.
- FIG. 8 is a flowchart showing a calculation procedure performed in the spectacle frame shape measuring apparatus and the ordering terminal based on the three-dimensional measurement shape data measured by the spectacle frame shape measuring apparatus.
- FIG. 9 is a perspective view of the locus of the central axis of the stylus head along the inner circumferential groove shape of the lens frame on one side.
- FIG. 10 is a plan view showing the locus of the central axis of the stylus head projected on the XY plane and the shape of the inner peripheral groove of the lens frame on one side.
- FIG. 11 is a perspective view showing a frame groove and a stylus head.
- FIG. 13A is a ZX plan view showing a contact state between the frame groove of the lens frame shown in FIG. 11 and the stylus head.
- FIG. 13B is a ZX plan view showing a contact state between the frame groove of the lens frame shown in FIG. 11 and the stylus head.
- FIG. 13C is a ZX plan view showing a contact state between the frame groove of the lens frame shown in FIG. 11 and the stylus head.
- FIG. 14B is an XY plan view of the frame groove and the stylus head shown in FIG.
- FIG. 14C shows the correction shape and the correction direction of both correction Hn.
- FIG. 15A is a plan view passing through the circle shown in FIG.
- FIG. 15B is an enlarged view of the main part of FIG. 15A.
- FIG. 16 is a ZX plan view of a lens frame and a lens bevel.
- FIG. 17 is a perspective view showing a vector starting from a point located approximately in the center of the lens frame shape coordinate value and having each coordinate value of the lens frame shape as an end point.
- FIG. 18 is a perspective view showing the front direction of the lens frame.
- FIG. 19 is a perspective view of the left and right lens frames arranged on the same three-dimensional orthogonal coordinate.
- FIG. 21 is a plan view showing left and right lens frames projected onto the XY plane.
- FIG. 22 is a perspective view of the left and right lens frames showing the distance between the lens frames.
- FIG. 27A is a view showing a stylus and a frame groove.
- FIG. 27B is a diagram showing styluses and frame grooves of different types.
- FIG. 27C is a diagram showing styluses and frame grooves of different types.
- the spectacle store 1 as the orderer who orders the manufacture of spectacle lenses to the manufacturer (hereinafter also referred to as the factory) 2 has the shape of the lens frame of the order terminal 10 and the spectacle frame 4.
- a spectacle frame shape measuring device 13 for three-dimensional measurement is provided.
- the factory 2 includes a production control device 20 for eyeglass lenses and a lens peripheral edge processing unit 21.
- the ordering terminal 10 of the spectacle store 1 includes an input device 11 such as a keyboard, a mouse, and a barcode reader, a screen display device 12 such as a CRT and a liquid crystal display, a CPU, a communication means, etc. (not shown).
- a computer is used. Further, the ordering terminal 10 performs processing for requesting the factory 2 to manufacture the spectacle lens based on the spectacle frame shape information from the spectacle frame shape measuring device 13, and manufactures the spectacle lens via the communication medium 3. Information exchange with control unit 20 Connected as possible.
- the input means 11 is used for inputting information such as spectacle lens information and prescription values to the ordering terminal 10.
- the ordering terminal 10 may be a dedicated computer, or a general-purpose computer in which lens ordering software is installed.
- a WWW (World Wide Web) server is installed in the factory 2 side network and relay station so that order documents registered in this WWW server can be displayed on the screen of the ordering terminal 10 WWW browser.
- the dotted arrow indicates the flow of processing for setting the correction value of the shape data measured by the spectacle frame shape measuring device 13 using the reference frame 30, and the solid arrow indicates the frame shape of the spectacle frame 4. Until the lens edge is processed and delivered to the orderer. RU
- the spectacle frame shape measuring apparatus 13 includes a three-dimensional shape data creation processing unit 31 and an output data creation processing unit 32.
- the three-dimensional shape data creation processing unit 31 measures the three-dimensional shape of the spectacle frame 4 and the calibration jig (hereinafter referred to as a reference frame) 30 mounted on the spectacle frame shape measuring device 13, and creates the three-dimensional shape data.
- a reference frame the calibration jig mounted on the spectacle frame shape measuring device 13
- the output data creation processing unit 32 converts the 3D shape data obtained by the 3D shape data creation processing unit 31 into 2D shape data and approximated surface definition data, and outputs frame PD, tilt angle, etc. Has a program to create.
- Reference frame 30 will be further described later.
- the ordering terminal 10 further includes a measurement data correction processing unit (hereinafter also referred to as a measurement data correction unit) 40, a three-dimensional formation data creation processing unit (hereinafter also referred to as a shape data creation processing unit) 41, , Circumference calculation processing section (hereinafter also referred to as circumference calculation section) 42, output data creation processing section (hereinafter also referred to as output data creation section) 43, and correction value setting processing section (hereinafter referred to as correction value setting section). 44) and a correction value storage unit 45.
- the measurement data correction unit 40 is used to correct an error in the spectacle frame shape information generated by the spectacle frame shape measurement device 13, and is sent from the output data creation processing unit 32 of the spectacle frame shape measurement device 13.
- the shape data creation unit 41 includes a 3D shape data creation processing program that creates 3D shape data from the shape data corrected by the measurement data correction processing program of the measurement data correction unit 40.
- the circumference calculation unit 42 includes a circumference calculation processing program that calculates and calculates the circumference based on the 3D shape data created by the 3D shape data creation processing program of the shape data creation unit 41.
- the output data creation unit 43 calculates the frame PD, tilt angle, etc.
- the correction value setting unit 44 uses the measurement circumference of the reference frame 30 calculated by the circumference calculation processing program of the circumference calculation unit 42 and the reference circumference of the reference frame 30 based on the component force in advance.
- a correction value setting processing program for calculating a correction value for the shape data measured by the frame shape measuring device 13 is provided.
- the correction value storage unit 45 stores the correction value set by the correction value setting processing program of the correction value setting unit 44. The correction value stored in the correction value storage unit 45 is stored so that the spectacle frame type force of the spectacle frame shape measuring device 13 used for measurement and the measured reference frame 30 can be referred to.
- the production control device 20 for spectacle lenses in the factory 2 controls the production of spectacle lenses in response to a production request for spectacle lenses from the ordering terminal 10 in the spectacle store 1, specifically, in the lens peripheral edge processing unit 21.
- a lens peripheral processing system is controlled, and a computer provided with a CPU, input means, display device, connection means for connecting to an ordering terminal 10 and the like (not shown) is used.
- the spectacle lens manufacturing control device 20 receives the order information sent from the ordering terminal 10.
- the spectacle lens manufacturing control device 20 includes a storage means, control means for controlling and managing various control computers, etc., not shown, for storing various data necessary for manufacturing the spectacle lens.
- the lens processing design design processing unit 51 calculates the shape of the optical surface (front and back) of the spectacle lens and the shape of the lens end surface, and creates design data. It is equipped with a spectacle lens processing design data creation program that creates processing data for processing based on the design data of the finish and the lens.
- the bevel machining design processing unit 52 has a bevel machining design data creation program for creating the bevel machining design data for the eyeglass lens 5.
- the order terminal 10 receives spectacle frame shape data measured by the spectacle frame shape measuring device 13 and information such as spectacle lens information and prescription values from the input means 11. When these pieces of information are input, the ordering terminal 10 corrects the spectacle frame shape data by a method described later and transmits the correction data to the spectacle lens manufacturing control device 20.
- the spectacle frame shape measuring device identification information 55, the spectacle frame type information 56, and the reference frame information 57 are input to the measurement data correction unit 40 of the order terminal 10 by the input unit 11.
- the ocular frame shape measuring device identification information 55 and the spectacle frame type information 56 are used when reading correction values used when correcting measurement data by the measurement data correction processing program.
- the reference frame information 57 is used when the correction value setting unit 44 calculates a correction value based on the reference circumference of the reference frame 30.
- the lens peripheral edge processing unit 21 includes first and second control computers 61 and 62.
- the first control computer 61 is connected to a marker 63 for applying a mark (three-point mark) to the optical center of the spectacle lens 5 and an image processor 64.
- the second control computer 62 is connected to a lens grinding device (processing device) 65 for covering the periphery of the spectacle lens 5 and a chuck interlock 66.
- Factory 2 includes a roughing machine (curve generator), a sand grinder, a lens polisher, a lens meter, a thickness meter, and a processed spectacle lens. It has a shape measuring instrument that measures 58 bevel shapes.
- a procedure for setting the correction value of the shape data measured by the spectacle frame shape measuring apparatus 13 will be described based on FIGS. 2 and 3.
- the flowchart on the left side in FIG. 3 shows the processes and operations (steps S1-1 to S1-4) performed by the spectacle frame shape measuring apparatus 13, and the flowchart on the right side shows the processes and operations performed at the ordering terminal 10. (Steps S2-1 to S212) are shown.
- the number following S represents the step number.
- the ordering terminal 10 receives the measurement device identification information 55 and the spectacle frame type information 56 from the input means 11, so that the spectacle frame shape measurement device 13 to be used and the reference frame 30 to be used correspond to the spectacle frame 4 to which the spectacle frame 4 corresponds.
- the specification of the type of the spectacle frame 4 is to specify the type of the spectacle frame 4 classified by the material (for example, metal, plastic). This is because it is preferable to set a correction value for each type of spectacle frame 4 because the measurement value is affected by the material.
- reference frame information 57 that is information of the reference frame 30 is input to the ordering terminal 10 by the input means 11.
- the reference frame information 57 is information regarding the reference frame including at least the reference circumference values of the left and right lens frames.
- the reference circumference value is stored in advance in the storage means for each reference frame 30, and the reference sign assigned to each reference frame 30 as the reference frame information is input from the storage means. It is also possible to read and recall the reference circumference value of the reference frame and use it for the processing of the correction value setting processing program.
- the measurement data correction unit 40 of the order terminal 10 is stored in advance in the correction value storage unit 45 based on the measurement device identification information 55 and the spectacle frame type information 56 specified in step S2-1.
- the correction value in the spectacle frame type is read by the designated measuring apparatus.
- the initial correction value is used in such a case that the shape data is not changed (for example, if the correction value is a change amount in the radial direction, the initial value is 0). And the initial value is 1 if it is a ratio to the reference circumference.)
- the ordering terminal 10 puts the measurement data correction unit 40 on standby so that it can receive the output data from the ocular frame shape measuring apparatus 13.
- Step S 1— 1 The reference frame 30 is attached to the spectacle frame shape measuring apparatus 13 by the operator.
- the mounting method and mounting state of the ocular frame shape measuring device 13 and the reference frame 30 will be described later.
- the spectacle frame shape measuring device 13 operates and starts measuring the frame shape of the reference frame 30.
- the output data creation processing unit 32 of the spectacle frame shape measuring apparatus 13 performs a calculation process necessary for the frame shape coordinate value, thereby obtaining a two-dimensional frame shape that is a polar coordinate value with the geometric center of the frame shape as the origin.
- the output creation processing unit 32 calculates the frame PD, the tilt angle, and other necessary data. Then, the spectacle frame shape measuring apparatus 13 outputs the two-dimensional shape data, approximate curved surface definition data, frame PD, tilt angle, and other data obtained in steps S1-3 and S1-4 to the ordering terminal 10. Details of the arithmetic processing performed in the above steps SI-2 to S1-4 will be described in steps S7-1 to S7-12 described later.
- steps 31-2 to 31-4 and 32-4 to 32-6 are repeated a predetermined number of times (for example, 5 times) in order to calculate the average value of the circumference.
- the circumference calculation unit 42 calculates the average value of the obtained circumferences and sets it as the measurement circumference of the left and right frames.
- the left and right frames of the reference frame 30 are measured five times, and the average value of the circumference is calculated. For example, suppose that the average value of the circumference of five measurements is 162.27 mm on the right and 161.76 mm on the left.
- the circumference calculation unit 42 calculates an error between the obtained average measurement circumference and the reference circumference of the reference frame 30.
- the measurement error is
- the correction value setting unit 44 determines whether or not to set a correction value. This determination may be made automatically by determining an allowable range of correction values in advance (for example, the average value of the left and right circumferences is within ⁇ 0.03 mm), or the operator may determine the reference circumference and measurement circumference. Judge by comparing lengths. If the correction value setting unit 44 determines that correction is not necessary, the process ends without generating a correction value.
- the correction value setting unit 44 creates a correction value when it is determined that correction is necessary.
- the correction value is the average value of the left and right measurement errors divided by 2 ⁇ .
- the correction value created by the correction value setting unit 44 is sent to the correction value storage unit 45 and stored for each type of the spectacle frame shape measuring device 13 and the spectacle frame 4.
- the color of the lens is designated by the input means 11.
- the input means 11 inputs the lens prescription value, the lens processing specification value, the spectacle frame information, the layout information for specifying the eye point position, the bevel mode, the bevel position, and the bevel shape to the ordering terminal 10.
- “protruding” is a mode in which the bevel is raised along the lens surface (front surface).
- the bevel position input is effective only when the bevel mode is “convex,” “frame,” or “auto-gen”, and indicates how far the base surface side bottom is positioned from the lens surface. For example, it can be specified in 0.5mm increments.
- the ordering terminal 10 determines whether or not the measurement of the spectacle frame shape by the spectacle frame shape measuring device 13 has already been completed for the target spectacle frame 4. If completed, go to step S5—11; if completed, go to step S5—5.
- the ordering terminal 10 switches to the lens order inquiry processing program power spectacle frame shape measurement program. Then, the spectacles whose shape is to be measured by the input means 11 The measurement number attached to frame 4 is input to ordering terminal 10. Further, when the eyeglass frame type information 56 is input to the ordering terminal 10 by the input means 11, the ordering terminal 10 sets the spectacle frame type (material) of the spectacle frame 4 whose shape is to be measured as step S2-1. Specify in the same way. Furthermore, the frame bending is specified.
- the ordering terminal 10 designates the spectacle frame shape measuring device 13 to be used for spectacle frame measurement by inputting the measuring device identification information 55 by the input means 11 as in step S2-1.
- the spectacle frame shape measuring device 13 starts measuring the frame shape and circumference.
- the mounting method and mounting state of the lens frame will be further described later.
- the obtained 3D shape measurement data is further converted into Cartesian coordinate values, and necessary corrections and computations are performed.
- the output data creation processing unit 32 calculates frame PD, tilt angle, and other necessary data.
- the 2D lens frame shape data, approximate curved surface definition data, frame PD, tilt angle data, etc. obtained in steps S5-17 to S5-18 are output to the measurement data correction unit 40 of the order terminal 10. Is done. The details of the arithmetic processing performed in steps S5-16 to S5-18 will be described in steps S7-1 to S7-12 described later.
- the measurement data correction unit 40 of the ordering terminal 10 receives the lens frame shape data of the spectacle frame 4 from the spectacle frame shape measurement device 13, it uses the correction value read from the correction value storage unit 45 in step S5-7.
- the two-dimensional lens frame shape data is corrected, and the correction data is transmitted to the shape data creation unit 41.
- the circumference calculation unit 42 calculates the circumference.
- the measurement number assigned to the spectacle frame 4 is input to read out the stored measurement value. 11 to input to the ordering terminal 10.
- the ordering terminal 10 reads from the correction value storage 45 the stored eyeglass frame shape information for the corresponding eyeglass frame 4 and the measurement number input by the input means 11.
- the spectacle lens manufacturing control device 20 includes a spectacle lens order receiving system unit, a spectacle lens processing design unit 51, and a bevel processing design unit 52.
- the manufacturing control device 20 for spectacle lenses receives the spectacle lens when data such as lens information, prescription values, spectacle frame information, layout information, and bevel information is sent from the ordering terminal 10 via the communication medium 3.
- the spectacle lens processing design unit 51 is activated via the system unit. When the spectacle lens processing design unit 51 is activated, arithmetic processing is performed by the lens processing design processing program. Snow That is, a desired lens shape including a bevel shape is calculated.
- the bevel processing design calculation is performed when the bevel processing design unit 52 is activated through the spectacle lens order receiving system unit.
- this bevel processing design calculation first, three-dimensional data of the lens frame shape is corrected according to the material of the spectacle frame 4, and an error of the lens frame shape data caused by the material of the spectacle frame 4 is corrected.
- the positional relationship between the lens frame shape and the spectacle lens 5 is determined three-dimensionally based on the eye point position.
- the balancer design unit 52 determines a machining origin which is a reference when the lens is held in order to carry out a balance force, and a machining axis which is a rotation axis, and the current coordinates are used as the machining coordinates.
- a three-dimensional map viewed from the direction is displayed on the screen of the image display device 12.
- a detailed display of the lens shape and the positional relationship between the edge and the edge is sequentially displayed on the screen of the image display device 12. Further, if an error has occurred in the machining design calculation in step S6-1 and step S6-2 in FIG. 5, a message corresponding to the content of the error is displayed on the screen display device 12.
- step S5-14 If “Order” is specified in step S5-14 and the force is not generated in the lens processing design calculation or the bevel processing design calculation, the factory will set the back side of the lens. Performs actual processing such as polishing power, lens edging, and beveling. That is, the lens processing design calculation result in step S6-1 is sent in advance to the first control computer 61 in FIG. 1, and the calculation result sent by a roughing machine and a sand grinder (not shown). Therefore, finish the curved surface on the back of the lens. Furthermore, dyeing and surface treatment are performed by an apparatus (not shown), and processing before edge trimming is performed. Note that these processing steps are skipped when it is specified to use an inventory lens that has completed such power.
- the optical performance of the spectacle lens 58 covered before edging Perform quality inspections for viewing performance.
- a lens meter and thickness meter (not shown) are used, and three marks indicating the optical center are provided.
- the lens 58 before the edging process is ordered from the spectacle store 1, the lens 58 is shipped to the spectacle store 1 after quality inspection.
- step S6-2 the block control tool for holding the lens is attached to the lens 58 by the first control computer 61, the marker 63, the image processor 64, etc. in FIG. Fix in place. Then, the lens 58 fixed to the block jig is mounted on the lens grinding device 65;
- the circumference and shape of the bevel apex of the bevel-finished lens are measured by a bevel apex shape measuring instrument (not shown).
- the ordering terminal 10 compares the design bevel apex circumference obtained in the calculation of step S6-2 with the measured value measured by the shape measuring instrument, and if the difference is within 0.1 mm, for example. If it is, it will be judged as an acceptable product
- the turntable 71 of the measuring unit 70 includes two side plates 81 and 82 and a rectangular central plate 83 that connects these two side plates. Between the side plate 81 and the side plate 82, two slide guide shafts 84 and 85 are horizontally mounted in parallel. Further, a horizontal slide plate 86 is slidably provided on the slide guide shafts 84 and 85. For this guidance, the slide plate 86 has three slide guide rollers 87a, 87b, 87c that are rotatable on the lower surface thereof. In this case, two slide guide rollers 87a and 87b are in contact with one slide guide shaft 84, and the remaining slide guide rollers 87c are in contact with the other slide guide shaft 85. The slide guide rollers 87a, 87b and 87c are configured to roll along the slide guide shafts 84 and 85, respectively, so as to sandwich the slide guide shafts 84 and 85 between both sides.
- the movement amount (R) of the slide plate 86 is measured by a reflection type linear encoder 92 as a displacement measurement scale.
- the linear encoder 92 includes a scale 95 extending between the side plate 81 and the side plate 82 of the turntable 71, a detector 96 that is fixed to the slide plate 86 and moves along the scale 95, and an amplifier 97. And a flexible cable 98 for connecting the amplifier 97 and the detector 96!
- the amplifier 97 is attached to the side plate 82 via a bracket 99.
- the stylus 35 for measuring the frame groove 50 is in the sleeve 100 erected on the slide plate 86.
- the stylus 35 is supported by a bearing so as to be movable in the vertical direction (Z-axis direction) and rotatable!
- the stylus 35 includes a head portion 35a having a disc shape (the shape shown in FIG. 27A) whose outer peripheral surface is V-shaped.
- the head 35a contacts one of the lens frames 4A and 4b, for example, the frame groove 50 formed on the inner peripheral surface of the lens frame 4A by the action of the constant load spring 88 at the time of measurement. It rolls along the frame groove 50 by the rotation of.
- the stylus 35 moves in the Z-axis direction corresponding to the curve of the lens frame 4A.
- the amount of movement in the Z-axis direction is detected by a Z-axis measuring device 101 formed as a displacement measurement scale.
- the Z-axis measuring instrument 101 is fixed to the slide plate 86, and the movement of the stylus 35 in the Z-axis direction is detected by the built-in charge-coupled device (CCD) line image sensor placed on both sides of the stylus 35 and the light source.
- CCD charge-coupled device
- the amount of displacement Z in the Z-axis direction is detected by the light emitting diode (LED).
- LED light emitting diode
- the spectacle frame holding means moves by a predetermined amount while holding the spectacle frame 4, thereby positioning the stylus 35 in the other lens frame 4 mm. It is done. Then, the stylus 35 is pressed against the frame groove of the lens frame 4b, and the shape of the lens frame 4B is measured. Since the predetermined slide amount of the spectacle frame holding means is set to a predetermined value in advance, the relative positional relationship between the two lens frames can be known from this set value and the measurement data of the left and right lens frames 4A and 4B. . This set value is expressed three-dimensionally and is hereinafter referred to as relative position data ( ⁇ X, ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ ). These data are also input to the ordering terminal 10. Note that various constants such as the radius SR of the stylus 35, the frame groove angle BA, the frame groove width BW (see FIGS. 13 and 14), and the like are input to the order terminal 10 in advance.
- the above-described spectacle frame shape measuring apparatus 13 causes a measurement error due to many years of use and the like, and it is necessary to calibrate the measurement error using the reference frame 30 shown in FIG.
- the reference frame 30 includes lens frames 111A and 111B connected by a bridge 110, and a frame body 112 to which the lens frames 111A and 111B are fixed.
- the frame body 112 is formed of a metal plate having higher rigidity than the lens frames 111A and 111B.
- the frame body 112 includes a flat plate portion 115 having an opening 114 and a pair of left and right standing portions 115a and 115b that are integrally provided upright from both ends of the flat plate portion 115.
- the opening 114 corresponds to the pair of lens frames 111A and 111B coupled by the bridge 110, and is formed in, for example, a rectangular shape in which these lens frames 111A and 111B are inscribed.
- Each of the lens frames 111A and 111B of the reference frame 30 thus configured has a trace groove 60 (see FIG. 7A) that functions as a trace groove that the stylus 35 traces on the inner peripheral surface.
- the trace groove 60 Similar to the frame groove 50 of the spectacle frame 4, the trace groove 60 has two inclined surfaces 60 ⁇ and 60 ⁇ ⁇ ⁇ by being configured by a substantially symmetric V-shaped groove having a predetermined opening angle ⁇ . .
- the trace groove 60 is because each lens frame 111A, 111B has a three-dimensional shape.
- the reference frame 30 configured as described above is used. At this time, the reference frame 30 is attached to the spectacle frame shape measuring apparatus 13 shown in FIG. 6 and the shape measurement (three-dimensional displacement: R, ⁇ , Z) of the trace groove 60 of each lens frame 111A, 111B is performed. . This shape measurement is based on the lens frame 4A, 4B of the spectacle frame 4.
- the stylus 35 is used in the same manner as the frame groove shape measurement.
- the circumference of the trace groove 60 is calculated from the data.
- the spectacle frame shape measuring device 13 is adjusted by the operator so that the error between the calculated circumference of the trace groove 60 and the reference perimeter displayed on the reference frame 30 is eliminated. Calibration of the measuring device 13 is performed.
- the measurement result can be corrected even when the spectacle frame shape measuring device 13 of a different model (same manufacturer or another manufacturer) is used, but the model is different. And output data contents may be different. In that case, it is corrected by the conversion program registered in the terminal 10 for ordering.
- the procedure shown in steps S7-1 to S7-12 in Fig. 8 is a calculation procedure performed by the spectacle frame shape measuring apparatus 13, and S1-2- S1-4 in Fig. 3 and S5 in Fig. 4 are performed. — Used in the processing from 16 to S5—18. In addition, the procedures shown in S7-13 to S7-16 in Fig. 8 are calculation procedures performed in the ordering terminal 10, and S2-2-2 to S2-5 in Fig. 3 and S5-7 to S5 in Fig. 4 are performed. — Used in 10 processes. As shown in this flowchart, first, for the spectacle frame 4 held in free space, various data necessary for spectacle lens processing are obtained from the measurement data measured by the spectacle frame shape measuring device 13.
- each lens frame 4A Obtain 4B 3D shape measurement data (Rn, ⁇ n, Zn).
- the three-dimensional measurement shape data (Rn, ⁇ n, Zn) of each lens frame 4A, 4B is data representing the locus of the central axis of the head 35a of the stylus 35, and the frame groove shape of the spectacle frame 4 Is not shown. Therefore, in order to obtain an accurate lens frame shape (frame groove shape), the envelope drawn by the tip 35b of the stylus head 35a (the portion contacting the bottom 170 of the frame groove 50, see FIG. 11) is obtained. (In this embodiment, this calculation for obtaining the envelope is called offset calculation). This will be described with reference to FIG. 9 and FIG.
- the three-dimensional shape data creation processing unit 31 of the spectacle frame shape measuring apparatus 13 uses the frame groove shape 151 in the normal direction to the locus 150 of the central axis of the stylus head 35a. Paying attention to the shape deformed by the radius SR of the stylus head 35a, the frame groove shape 151 is calculated. To do. That is, if the normal vector at the j-th point (Xsj, Ysj) of the locus 150 of the central axis of the stylus head 35a is (SVxj, SVyj), the Cartesian coordinate value (Xj, Yj) is obtained by adding a normal vector (SVxj, SVyj) to (Xsj, Ysj).
- the ⁇ axis coordinate value ⁇ of this frame groove shape 151 is equal to Zn of the orthogonal coordinate values (Xsn, Ysn, Zn)! / ,.
- the frame groove shape 151 obtained in step S7-1 changes.
- the radial direction of the stylus head 35a is always on a plane perpendicular to the Z-axis direction of the spectacle frame shape measuring device 13 in terms of mechanism, whereas the spectacle frame 4 has a shape that also changes in the Z-axis direction.
- the frame groove 50 may have an inclination with respect to a plane perpendicular to the Z-axis direction of the spectacle frame shape measuring apparatus 13.
- the position of the tip 35b of the stylus head 35a changes according to the inclination.
- the peripheral shape of the bottom 170 of the frame groove 50 is obtained in consideration of the change in the position of the stylus head 35a as described above.
- FIG. 11 shows a case where the lens frame shape does not change in the Z-axis direction, but the stylus head 35 a cannot contact the bottom 170 of the frame groove 50.
- FIG. 12 shows a case where the tip 35b of the stylus head 35a cannot contact the bottom 170 of the frame groove 50 because the lens frame shape changes in the Z-axis direction.
- the distance Hn between the tip 35b of the stylus head 35a and the bottom 170 of the frame groove 50 is obtained from the angle j8 and the radius SR of the tip 35b of the stylus head 35a. That is, first, as shown in FIGS. 14A and 14B, a circle with a radius SR of the tip 35b of the stylus head 35a and a contact point 173 when simultaneously contacting two line segments La and Lb intersecting at an angle j8 Find the distance SDW from contact 174. Further, the distance BDW between the upper edge 50b and the lower edge 50c of the frame groove 50 is obtained.
- the height VSb is obtained from BDW and SR because it contacts the upper edge 50b, 50c of the tip 35b force S frame groove 50 of the stylus head 35a. Also, obtain BDW and j8 force height TSb, and obtain distance Hn based on the following formula.
- the angle SA of the tip 35b of the stylus head 35a is larger than the frame groove angle BA, the angle formed by the frame groove 50 and a plane perpendicular to the Z-axis direction depends on the size of the stylus.
- the position between the tip 35b of the stylus head 35a and the upper end 35d and the lower end 35e is considered to contact the wall surface of the frame groove 50.
- the shape of the stylus head 35a is vertically symmetric with respect to the tip 35b. Therefore, only the period from the tip 35b to the upper end 35d of the stylus head 35a is considered below.
- the center of the circle of the tip 35b of the stylus head 35a is Ol, and the stylus head 35a is centered on a point 02 that is a distance d away from the center Ol in the Z-axis direction.
- a circle 171 on the side surface of the frame is in contact with the wall surface of the frame groove 50.
- a plane passing through this circle 171 (a plane parallel to the XY plane in FIG. 12) is shown in FIG. 15A. 15A and 15B, first, a horizontal distance ds from the bottom 170 of the frame groove 50 to the center 02 of the circle 171 is obtained.
- the direction of the bisector of the angle 13 * formed by the side walls 50A and 50B (FIG. 11) of the frame groove 50 is defined as the vertical direction
- the direction perpendicular to the bisector is defined as the horizontal direction.
- ds is given by the following formula from angle TA and distance d.
- the distance hn (d) between the lower end of the circle 171 and the point 180a * can be calculated.
- the calculated distance hn (d) is a function having d as a parameter.
- 15A and FIG. 115B with a symbol (*) indicate the corresponding parts in FIG. 13A to FIG. 13C and FIG. 14A under these assumptions.
- the vertical distance TO (d) from the center 02 of the circle 171 to the bottom 170 of the frame groove 50 is calculated based on the following formula.
- sr (d) is the radius of the circle 171 with d as a parameter.
- TO (d) is a function with d as a parameter.
- the shape required for the bevel force check is the shape of the bevel tip locus in a state where it is assumed that the lens after the bevel lock is fitted to the measured lens frame.
- this is called the bevel tip trajectory shape.
- the position 190 of the bevel tip locus shape is at a certain distance from the bottom 170 of the frame groove 50 if the frame groove angle BA, the frame groove width BW, and the bevel apex angle YA are determined. This distance is called the bevel groove distance BY.
- Correction Hn (n l, 2, 3,..., N).
- the correction direction of the correction amount Hn is equal to the normal direction of the shape obtained by projecting the frame groove shape coordinate values (Xn, Yn, ⁇ ) onto the ⁇ plane.
- the stylus head 35a has a disk shape whose outer peripheral surface is V-shaped, but the shape force of the stylus head 35a is rotationally symmetric with respect to the 3 ⁇ 4 axis direction. Yes, if the cross-sectional shape including the rotational axis is preliminarily divided, the contact state between the stylus head 35a and the tilted frame groove 50 can be grasped by calculation. It is possible to correct the tip trajectory shape.
- the front direction of the left and right lens frames 4A and 4B is determined by the spectacle frame shape measuring device 13. Each tilts with respect to the Z-axis direction. In order to grasp each inclination, the front direction vectors of the left and right lens frames 4A and 4B are determined.
- the front direction of each of the lens frames 4A and 4B is defined as the direction in which the area surrounded by the two-dimensional shape obtained by projecting the spectacle frame 4 onto a plane perpendicular to the front direction is the maximum. Accordingly, the front direction of the lens frames 4A and 4B is grasped. Specifically, there are various methods for defining the front direction of the lens frames 4A and 4B.
- Fig. 17 shows an example of a strict definition method of them, and a point G (for example, each of the X, ⁇ , and Z components of the lens frame shape coordinate value) is located approximately in the center of the lens frame shape coordinate value.
- step Lens frame shape coordinate value (Xn, Yn, ⁇ ) ( ⁇ 1, 2, 3,..., ⁇ ) corrected in S7-3, where Xn is the maximum value on the lens frame shape A is the point on the lens frame shape where Xn is the minimum value, B is the point on the lens frame shape where Yn is the maximum value, and C is the point on the lens frame shape where Yn is the minimum value.
- H the vector from point A to point B
- V the vector from point C to point D.
- the unit vector FV in the front direction of the lens frame is defined as a vector perpendicular to the two vectors H and V, and the vector FV is calculated.
- Processing power from Step S7-2 to Step S7-4 Determine whether or not the power is applied to the left and right lens frame shape measurement data. If this answer is affirmative (YES), proceed to Step S7-6, and deny If (NO), return to Step S7-2 and process the remaining lens frame shape measurement data.
- the left and right lens frame shape coordinate values (Xn, Yn, Zn) (n l, 2, 3,..., N) obtained by the spectacle frame shape measuring device 13 so far have different coordinate origins.
- the coordinate values are converted into the coordinate values of the same coordinates with the same point as the origin. This will be described with reference to FIG.
- the front direction unit vector at this time is changed to FVr.
- the left and right lens frames are assumed to have the same inclination with respect to the plane of the spectacles (the plane perpendicular to the front direction of the spectacles).
- the direction of the sum vector of the front direction unit vectors FVr and FV1 of the frame that is, the unit vector of this sum vector is the front direction unit vector FVM of the glasses.
- Step S7 The angle between the left and right lens frame shape coordinate values (Xrn, Yrn, Zrn) and (Xln, Yin, Zln) converted in step S7 and the datum line of the glasses in the XY plane and the X-axis direction ⁇ d
- the unit vectors FVr and FVl in the front direction of the frame are rotated and moved by an angle ⁇ d with the Z axis as the rotation axis, and a new conversion value is calculated again.
- Figure 22 ⁇ Koo! /
- the point S where Xrn is the maximum value and the left lens frame shape coordinate value (Xln , Yin, Zln) find the point T where Xln is the minimum, and find the vector length DBL obtained by projecting the vector reaching the point S force point T onto the ZX plane.
- This length DBL is the nose width.
- the distance between the lens frames is expressed by using the nose width DBL.
- the lens frame shape A size, B size and geometric center (frame center) coordinates are calculated, and the left and right lens frame shape coordinate values (Xrn, Yrn, Zrn), (Xln, Yin, Zln) are also calculated.
- the frontal unit vectors FVr and FVl of the left and right lens frames are converted to coordinate values that match the Z-axis direction. This will be described with reference to FIG.
- the lens frame shape coordinate values (Xn, Yn, Zn) (n L2, 3, ⁇ ⁇ ) so as to coincide with the front direction unit vector FV force axis direction of the lens frame. Rotate around the origin.
- the lens frame shape A size is obtained as the absolute value of the difference between Xmax and Xmin.
- the B size is obtained as the absolute value of the difference between Ymax and Ymin.
- FCx (Xmax + Xmin) / 2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (3)
- FCy (Ymax + Ymin) / 2... (4)
- the center coordinates of the toric surface are (a, b, c).
- the rotationally symmetric axial unit vector of the toric surface is (p, q, r), and the rotationally symmetric axial unit vector (p, q, r) includes the center coordinates (a, b, c) of this toric surface.
- the radius of the largest circle that can be created when the toric surface is cut in a plane perpendicular to is the base radius RB.
- the radius of the circle formed when the toric surface is cut by a plane that includes the center coordinates (a, b, c) of the toric surface and is parallel to the rotationally symmetric axial unit vector (p, q, r) is the cross radius RC.
- the frame PD that is the distance between the geometric centers is calculated. To do.
- the A size differs between the left and right lens frames. If the A size of the right lens frame is Ar and the A size of the left lens frame is A1, the frame PD (FPD ) Is calculated by the following equation (5).
- the ordering terminal 10 corrects the spectacle frame shape data sent from the spectacle frame shape measuring device 13 based on the correction value set in advance.
- the lens frame shape (circumferential shape at the bottom of the frame groove) Calculate the length FLN.
- the peripheral length FLN of the lens frame shape is calculated by the following equation (6) as the sum of the distances between the points of the lens frame shape.
- the present invention measures the lens frame shape of the spectacle frame 4 on the orderer side and corrects the measurement error of the spectacle frame shape measuring device 13 on the order side to correct the measurement error on the factory 2 side. Since it is requested to process the spectacle lens, it is possible to efficiently process the spectacle lens without having to correct the measurement error of the spectacle frame shape measuring device 13 on the factory 2 side. It is.
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Abstract
眼鏡レンズの注文側に設置された注文用端末(10)は、眼鏡枠形状測定装置(13)によって測定された測定誤差に関する補正機能を有し、眼鏡枠形状情報を含む眼鏡レンズ加工に必要な情報を工場の眼鏡レンズ用製造制御装置(20)に送信する。測定誤差の補正に際しては、予め基準となる周長である基準周長が定められている基準枠(30)の周長を眼鏡枠形状測定装置(13)で測定する。次に、その測定値を基に得られた測定周長と基準周長とを比較し、測定周長が基準周長に近づくように眼鏡枠形状情報を補正する補正値を眼鏡枠形状測定装置(13)の補正値とする。この補正値を用いて実際に眼鏡レンズが装着される眼鏡枠(4)のレンズ枠の測定誤差を補正する。このため、工場側では眼鏡枠形状測定装置(13)の測定誤差を補正する必要がない。
Description
眼鏡レンズの供給システム、注文システムおよび製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、眼鏡レンズの供給システム、注文システムおよび製造方法に関し、特に 眼鏡枠形状測定装置によって測定された眼鏡枠の枠形状データを補正するようにし た眼鏡レンズの供給システム、注文システムおよび製造方法に関するものである。 背景技術
[0002] 従来、眼鏡店では装用者力 眼鏡の注文を受けると、装用者の処方、および使用 する眼鏡枠の形状やサイズに基づいて眼鏡レンズを決定し、そのレンズを処方、レン ズ情報および眼鏡枠形状情報に基づ!/、て加工した後、その眼鏡レンズを眼鏡枠のレ ンズ枠に枠入れして ヽた。
[0003] し力しながら、最近では、例えば特許第 2982991号公報、特許第 3548569号公 報、特開平 4— 13539号公報等に開示されているように、眼鏡店とレンズカ卩ェ工場と の連携を強めることにより、眼鏡店では検眼、処方を行い、眼鏡レンズの周縁加工を 工場側に依頼し、出来上がった眼鏡レンズを受け取ると枠入れする眼鏡レンズの供 給システムな 、し加工システムが国内、海外を問わず普及しつつある。
[0004] 工場での眼鏡レンズの周縁加工は、円形の未カ卩ェ眼鏡レンズを眼鏡枠のレンズ枠 形状に合わせて研削加工する縁摺り加工と、縁摺り加工された眼鏡レンズのコバ面 に V字状の突状体 (ャゲン)を形成するャゲン加工である。
[0005] 本発明の以下の説明においては、眼鏡の眼鏡レンズがはめ込まれる枠状部分をレ ンズ枠と称し、眼鏡の眼鏡レンズを除く残りの部分、すなわち左右一対のレンズ枠と、 これらのレンズ枠を連結するブリッジと、各レンズ枠に智を介して連結された左右一 対のテンプルとで構成されている部分を眼鏡枠と称する。
[0006] 工場でのレンズ加工に際しては、眼鏡枠が手元にない状態でレンズ加工するので 、眼鏡枠の正確な形状データの把握が重要となる。このため、工場側は、眼鏡レンズ 情報、レンズ枠形状情報を含む眼鏡枠情報、処方値、およびレイアウト情報を含めた 枠入れ加工をする上で必要な情報を眼鏡店力 受け取った後、この受け取った情報
に基づいて必要な演算処理を行うことにより、眼鏡レンズの加工に用いられる加工情 報を生成する。そして、この加工情報に基づいて加工装置が眼鏡レンズを加工する ようにしている。
[0007] 眼鏡枠のレンズ枠形状情報は、レンズ枠の 3次元測定データ R, θ , Z、周長、レン ズ枠の傾き、フレーム PD等である。 Rは 3次元的眼鏡枠形状測定装置の測定子(以 下、スタイラスともいう)の水平面内における半径方向の変位、 Θはスタイラスの水平 面内における回転方向の変位、 Zはスタイラスの高さ方向(上下方向)の変位である。
[0008] レンズ枠形状情報を含む眼鏡枠情報の処理に関して、例えば前記特許第 35485 69号公報に開示されている眼鏡レンズの供給システムは、レンズ枠の内周面の周長 、フレームあおり角といったより正確なレンズ枠情報の処理について開示している。ま た、前記特開平 4 13539号公報は、大型眼鏡チ ーン店の内部での集中加工シ ステムを開示している。この集中加工システムは、注文内容の変更、製造の再加工を 考慮したシステムであり、眼鏡枠形状測定や玉型加工装置の機械誤差の補正につ いて開示している。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 上記した従来の供給システムの普及は、複数の通信玉型加工のオーダーシステム の存在、そのシステムに使用する専用の眼鏡枠形状測定装置、加工装置の存在とい つた、設備装置の多様ィ匕を生み出した。しかし、これらのシステムおよび装置には、 互換性がなぐ注文側にとってはそのシステム毎にそれぞれの装置を用意する必要 があった。そこで、近年、その機器の共通化が図られつつある。
[0010] しかし、その場合、同一形状のレンズ枠を測定しても眼鏡枠形状測定装置の機種 が異なるため、形状補正が必要となるという問題が生じる。何故なら、眼鏡枠形状測 定装置の機種により、スタイラスの形状や材質、スタイラスの眼鏡枠への当て方、スタ ィラスの動作、演算処理方法、測定点の数など、装置の構造、動作、演算処理にさま ざまな違いがある力もである。すなわち、スタイラス Bは、その頭部が例えば図 27Aに 示すような形状、すなわち外周面が V字凸状の円板形状からなる頭部 B を備えたス
1 タイラス、図 27Bに示すような球状の頭部 B を備えたスタイラスまたは図 27Cに示す
ような先細の頭部 B を備えたスタイラスが用いられ、これらの頭部を眼鏡枠のレンズ
3
枠 Aの内周面に形成されている V字状の枠溝 Cに接触させた状態で枠溝 Cの測定が 行われる。このため、スタイラス Bの頭部形状が異なると、頭部と枠溝 Cとの接触状態 が異なり、スタイラス Bの接触動作も異なる。
[0011] また、スタイラス Bの頭部 B , B , B を直接 V字状の枠溝 Cの溝壁に接触させて枠
1 2 3
溝を測定する方法は、スタイラス頭部 B , B , B が枠溝 C力 外れないようにするた
1 2 3
めにスタイラス頭部を溝壁に一定の接触圧で押し付けた状態でスタイラス Bを移動さ せて枠形状および周長を測定する。その場合、溝壁に対するスタイラス頭部の接触 圧は、測定装置毎にその構造の相違によって異なる。さらに、枠溝 Cに対するスタイ ラス Bの嵌合状態もそのスタイラス頭部 B , B , B の形状によって異なる。また、細く
1 2 3
て柔らか!/、レンズ枠 Aの場合は、スタイラス頭部の接触圧によってレンズ枠形状が変 形する場合がある。このように眼鏡枠形状測定装置の種類が異なると、スタイラス Bの 形状も異なるという問題があった。そこで、通常各眼鏡枠形状測定装置はそれら機種 の測定機構に対応して測定データを補正しているが、完全には補正しきれず機種に 特徴的な測定誤差が生じてしまう。
[0012] また、スタイラス Bの頭部 B , B , B を直接 V字状の枠溝 Cの溝壁に接触させて枠
1 2 3
溝を測定する方法は、スタイラス頭部 B , B , B が枠溝 C力 外れないようにするた
1 2 3
めにスタイラス頭部を溝壁に一定の接触圧で押し付けた状態でスタイラス Bを移動さ せて枠形状および周長を測定する。その場合、溝壁に対するスタイラス頭部の接触 圧は、測定装置毎にその構造の相違によって異なる。さらに、枠溝 Cに対するスタイ ラス Bの嵌合状態もそのスタイラス頭部 B , B , B の形状によって異なる。また、細く
1 2 3
て柔らか!/、レンズ枠 Aの場合は、スタイラス頭部の接触圧によってレンズ枠形状が変 形する場合がある。このように眼鏡枠形状測定装置の種類が異なると、スタイラス Bの 形状も異なるという問題があった。そこで、通常各眼鏡枠形状測定装置はそれら機種 の測定機構に対応して測定データを補正しているが、完全には補正しきれず機種に 特徴的な測定誤差が生じてしまう。
[0013] したがって、製造者側でも眼鏡枠形状測定装置の機種に対応した補正値を用意す る必要がある。また、眼鏡枠形状測定装置自体は同一機種であっても、長年使用し
ている間に部品の摩耗や経時変化等が生じるので、常に最新の補正値を用意する 力 このための何らかの対応手段をもって 、なければならな!/、。
[0014] し力しながら、眼鏡枠形状測定装置の全ての機種 (異なるメーカーも含む)につ ヽ て、製造、動作、処理方法、測定誤差等を把握し、機種毎の補正値を管理することは 現実的に不可能である。
[0015] また、注文者側としても、製造者側が対応している機種の測定装置しか用いること ができないため、製品選択や製造コストの選択を狭めてしまい、システムの簡便性を 損ねることになる。
[0016] 本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とすると ころは、眼鏡レンズの加工の分業ィ匕システムをより一層促進可能にした眼鏡レンズの 供給システム、注文システムおよび製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0017] 上記目的を達成するために本発明に係る眼鏡レンズの供給システムは、眼鏡枠の レンズ枠形状を 3次元測定し眼鏡枠形状情報を生成する眼鏡枠形状測定装置と、 前記眼鏡枠形状測定装置によって生成された眼鏡枠形状情報を補正する機能を有 し、その補正された眼鏡枠形状情報を基に注文情報を作成して眼鏡レンズ製造者側 に送信する注文用端末と、前記注文用端末から送信された注文情報を基に眼鏡レン ズの加工情報を作成する眼鏡レンズ用製造制御装置とを備え、前記注文用端末は、 前記眼鏡枠形状測定装置によって生成された眼鏡枠形状情報を補正する測定デー タ補正部と、前記測定データ補正部により補正された眼鏡枠形状情報を基に注文情 報を作成する注文データ作成部とを備えているものである。
[0018] また、本発明に係る眼鏡レンズの注文システムは、眼鏡枠のレンズ枠形状を 3次元 測定し眼鏡枠形状情報を生成する眼鏡枠形状測定装置と、前記眼鏡枠形状測定装 置によって生成された眼鏡枠形状情報を補正する機能を有し、その補正された眼鏡 枠形状情報を基に注文情報を作成して眼鏡レンズ製造者側に送信する注文用端末 とを備え、前記注文用端末は、前記眼鏡枠形状測定装置によって生成された眼鏡枠 形状情報の測定誤差を補正する測定データ補正部と、前記測定データ補正部により 補正された眼鏡枠形状情報を基に注文情報を作成する注文データ作成部とを備え
たているものである。
[0019] さらに、本発明に係る眼鏡レンズの製造方法は、眼鏡枠形状測定装置によって、基 準となる周長である基準周長を有する基準枠のレンズ枠形状を測定することにより得 られた眼鏡枠形状情報に基づ!、て、前記眼鏡枠形状測定装置の測定誤差の補正 値を算出する工程と、前記眼鏡枠形状測定装置によって、眼鏡枠のレンズ枠形状を 測定することにより得られた眼鏡枠形状情報を前記補正値を用いて補正する工程と 、前記補正された眼鏡枠形状情報を含む注文情報を注文用端末によって眼鏡レン ズの製造者側に送信する工程と、前記注文用端末によって送信された注文情報を基 に眼鏡レンズの加工情報を生成する工程と、前記生成された加工情報に基づ 、て眼 鏡レンズを周縁加工する工程とを備えているものである。 発明の効果
[0020] 本発明における眼鏡レンズの供給システム、注文システムおよび製造方法は、眼鏡 枠形状測定装置の測定誤差を注文用端末で補正した後、そのデータを眼鏡レンズ 用製造制御装置に送信するようにしたので、眼鏡レンズ用製造制御装置で眼鏡枠形 状測定装置の測定誤差を補正する必要がなくなり、眼鏡レンズの加工を効率的に行 うことができる。
[0021] また、注文用端末は眼鏡枠形状測定装置の測定誤差の補正機能を備えて 、るた め、同一機種間の測定誤差や他の機種間の測定誤差を補正することができ、製造者 側のシステムを変更することなく多くの種類の眼鏡枠形状測定装置に容易に対応で きる。
図面の簡単な説明
[0022] [図 1]図 1は、本発明に係る眼鏡レンズの供給システムの全体構成図である。
[図 2]図 2は、同供給システムの処理の流れを中心にまとめたブロック図である。
[図 3]図 3は、眼鏡枠形状測定装置の測定結果を補正する手順を示すフローチャート である。
[図 4]図 4は、眼鏡店での最初の入力処理の流れを示すフローチャートである。
[図 5]図 5は、製造者側での処理の流れならびに製造者側からの転送により注文側で 行われる確認およびエラー表示のステップを示すフローチャートである。
圆 6]図 6は、眼鏡枠形状測定装置の概略を示す外観斜視図である。
[図 7A]図 7Aは、基準枠を示す正面図である。
[図 7B]図 7Bは、図 7Aの B矢視図である。
[図 7C]図 7Cは、図 7Aの C矢視図である。
[図 8]図 8は、眼鏡枠形状測定装置で測定した 3次元測定形状データを基に眼鏡枠 形状測定装置と注文用端末において行われる計算手順を示すフローチャートである
[図 9]図 9は、片側のレンズ枠の内周溝形状に沿ったスタイラス頭部の中心軸の軌跡 の斜視図である。
[図 10]図 10は、 XY平面上に射影したスタイラス頭部の中心軸の軌跡および片側の レンズ枠の内周溝形状を示す平面図である。
[図 11]図 11は、枠溝とスタイラス頭部とを示す斜視図である。
[図 12]図 12は、内周溝とスタイラス頭部とを示す斜視図である。
[図 13A]図 13Aは、図 11に示されるレンズ枠の枠溝とスタイラス頭部の接触状態を示 す ZX平面図である。
[図 13B]図 13Bは、図 11に示されるレンズ枠の枠溝とスタイラス頭部の接触状態を示 す ZX平面図である。
[図 13C]図 13Cは、図 11に示されるレンズ枠の枠溝とスタイラス頭部の接触状態を示 す ZX平面図である。
[図 14A]図 14Aは、図 12に示される枠溝およびスタイラス頭部の XY平面図である。
[図 14B]図 14Bは、図 12に示される枠溝およびスタイラス頭部の XY平面図である。
[図 14C]図 14Cは、補正形状および補正両 Hnの補正方向を示すである。
[図 15A]図 15Aは、図 12に示される円を通る平面図である。
[図 15B]図 15Bは、図 15Aの要部の拡大図である。
[図 16]図 16は、レンズ枠とレンズャゲンとの ZX平面図である。
[図 17]図 17は、レンズ枠形状座標値のほぼ中央に位置する点を起点とし、レンズ枠 形状の各座標値を終点とするベクトルを示す斜視図である。
[図 18]図 18は、レンズ枠の正面方向を示す斜視図である。
[図 19]図 19は、 3次元の同一の直交座標上に配置された左右のレンズ枠の斜視図 である。
[図 20]図 20は、左右のレンズ枠の正面方向単位ベクトルおよび眼鏡の正面方向単 位べクトルを示す斜視図である。
[図 21]図 21は、 XY平面上に射影された左右のレンズ枠を示す平面図である。
[図 22]図 22は、レンズ枠間距離を示す左右のレンズ枠の斜視図である。
[図 23]図 23は、レンズ枠の正面方向が Z軸方向に一致するように変換された後のレ ンズ枠形状の XY平面図である。
[図 24]図 24は、トーリック面の方程式を求めるためのレンズ枠の斜視図である。
[図 25A]図 25Aは、レンズ枠のあおり角 AGNの斜視図である。
[図 25B]図 25Bは、レンズ枠のあおり角 AGNおよびフレーム PDの算出を説明するた めの図である。
[図 26]図 26は、直交座標値に変換されたレンズ枠形状と補正値により補正された後 のレンズ枠形状を示す XY平面図である。
[図 27A]図 27Aは、スタイラスと枠溝を示す図である。
[図 27B]図 27Bは、タイプの異なるスタイラスと枠溝を示す図である。
[図 27C]図 27Cは、タイプの異なるスタイラスと枠溝を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
図 1および図 2において、眼鏡レンズの製造を製造者側(以下、工場ともいう) 2に注 文する注文者側としての眼鏡店 1は、注文用端末 10および眼鏡枠 4のレンズ枠形状 を三次元測定する眼鏡枠形状測定装置 13を備えている。一方、工場 2は、眼鏡レン ズ用製造制御装置 20およびレンズ周縁加工部 21を備えている。
[0024] 眼鏡店 1の注文用端末 10は、キーボード、マウス、バーコードリーダー等の入力手 段 11や CRT、液晶ディスプレイ等の画面表示装置 12、図示を省略した CPU、通信 手段等を備えたコンピュータが用いられる。また、注文用端末 10は、眼鏡枠形状測 定装置 13からの眼鏡枠形状情報に基づいて眼鏡レンズの製造を工場 2に依頼する 処理を行なうもので、通信媒体 3を介して眼鏡レンズ用製造制御装置 20に情報交換
可能に接続されている。入力手段 11は、眼鏡レンズ情報、処方値等の情報を注文用 端末 10に入力するために用いられる。
[0025] なお、注文用端末 10としては、専用のコンピュータであってもよいし、汎用のバソコ ンにレンズ注文用のソフトウェアがインストールされたものであってもよい。また、工場 2側のネットワークや中継局に WWW (World Wide Web)サーバを設け、この WWW サーバに登録されている注文用のドキュメントを注文用端末 10の WWWブラウザ一 で画面表示させて注文できるようにしてもょ 、。
[0026] 通信媒体 3としては、例えば公衆通信回線、専用回線、インターネットを使用するも のであってもよい。また、通信媒体 3には、途中に中継局を設けるようにしてもよい。 以下、注文者側は眼鏡店 1の場合で説明するが、これに限らず例えば眼科医、ある いはレンズメーカーの営業所などであってもよい。また、図 1では注文者側として 1つ の眼鏡店 1しか示していないが、実際には通信媒体 3を介して多数の注文者が工場 2の眼鏡レンズ用製造制御装置 20に接続されている。
[0027] さらに、供給システムの詳細を図 2に基づいて詳述する。なお、図 2において、点線 の矢印は基準枠 30を用いて眼鏡枠形状測定装置 13により測定される形状データの 補正値を設定する処理の流れを示し、実線の矢印は眼鏡枠 4の枠形状を眼鏡枠形 状測定装置 13により測定してからレンズの周縁が加工され注文者側に納品されるま
、る。
[0028] 眼鏡枠形状測定装置 13は、 3次元形状データ作成処理部 31と、出力データ作成 処理部 32とを備えている。 3次元形状データ作成処理部 31は眼鏡枠形状測定装置 13に装着される眼鏡枠 4や校正治具 (以下、基準枠という) 30の 3次元形状を測定し 、その 3次元形状データを作成するプログラムを備えている。出力データ作成処理部 32は、 3次元形状データ作成処理部 31によって得られた 3次元形状データを 2次元 の形状データと近似曲面定義データに変換するとともにフレーム PD、あおり角などを 算出する出力データを作成するプログラムを備えている。基準枠 30についてはさら に後述する。
[0029] 注文用端末 10は、さらに測定データ補正処理部(以下、測定データ補正部ともいう ) 40と、三次元形成データ作成処理部(以下、形状データ作成処理部ともいう) 41と
、周長演算処理部 (以下、周長演算部ともいう) 42と,出力データ作成処理部 (以下、 出力データ作成部ともいう) 43と、補正値設定処理部 (以下、補正値設定部ともいう) 44および補正値記憶部 45を備えている。測定データ補正部 40は、眼鏡枠形状測 定装置 13によって生成された眼鏡枠形状情報の誤差を補正するためのもので、眼 鏡枠形状測定装置 13の出力データ作成処理部 32から送られてきた 2次元の形状デ ータを予め設定されて!、る補正値を基に補正処理するプログラムを備えて!/、る。形状 データ作成部 41は、測定データ補正部 40の測定データ補正処理プログラムにより 補正された形状データから 3次元形状データを作成する 3次元形状データ作成処理 プログラムを備えている。周長演算部 42は、形状データ作成部 41の 3次元形状デー タ作成処理プログラムにより形成された 3次元形状データに基づいて周長を演算処 理する周長演算処理プログラムを備えている。出力データ作成部 43は、形状データ 作成部 41の 3次元形状データ作成処理プログラムにより作成された 3次元形状デー タに基づいてフレーム PDやあおり角などを算出し、これらの算出したデータと周長演 算部により算出された周長値等を所定のフォーマットのデータ形式にして眼鏡レンズ 用製造制御装置 20へ出力する出力データ作成処理プログラムを備えている。補正 値設定部 44は、周長演算部 42の周長演算処理プログラムによって算出された基準 枠 30の測定周長と、予め分力つて 、るこの基準枠 30の基準周長とを基に眼鏡枠形 状測定装置 13により測定された形状データに対する補正値を算出する補正値設定 処理プログラムを備えている。補正値記憶部 45は、補正値設定部 44の補正値設定 処理プログラムにより設定された補正値を記憶する。なお、補正値記憶部 45に記憶 されている補正値は、測定に用いた眼鏡枠形状測定装置 13および測定した基準枠 30の眼鏡枠種類力 参照できるように記憶されて 、る。
[0030] 工場 2の眼鏡レンズ用製造制御装置 20は、眼鏡店 1の注文用端末 10からの眼鏡 レンズの製造依頼に応じて眼鏡レンズの製造の制御、具体的にはレンズ周縁加工部 21であるレンズ周縁加工システムの制御を行なうもので、図示を省略した CPU、入 力手段、表示装置、注文用端末 10との接続を行なう接続手段等を備えたコンビユー タが用いられる。
[0031] また、眼鏡レンズ用製造制御装置 20は、注文用端末 10から送られてきた注文情報
を受け付け受注処理する手段、レンズ加工処理設計処理部 51、ャゲン加工設計処 理部 52等を備えている。さらに、眼鏡レンズ用製造制御装置 20は、眼鏡レンズの製 造に必要な各種データを記憶する図示しな 、記憶手段、各種制御コンピュータの制 御、管理を行う制御手段等を備えている。レンズ加工処理設計処理部 51は,受注し た内容に基づ 、て、眼鏡レンズの光学面 (表裏面)の形状とレンズ端面の形状を演 算して設計データを作成するとともに、レンズブランクやフィニッシュとレンズかその設 計データに基づいて加工するための加工データを作成する眼鏡レンズ加工設計デ ータ作成プログラムを備えている。ャゲン加工設計処理部 52は、眼鏡レンズ 5のャゲ ン加工設計データを作成するャゲン加工設計データ作成プログラムを備えている。
[0032] 注文端末 10には、眼鏡枠形状測定装置 13によって測定された眼鏡枠形状データ が入力されるとともに、入力手段 11によって眼鏡レンズ情報、処方値等の情報が入 力される。これらの情報が入力されると、注文用端末 10は、眼鏡枠形状のデータを、 後述する方法により補正してその補正データを眼鏡レンズ用製造制御装置 20に送 信する。
[0033] また、注文端末 10の測定データ補正部 40には、入力手段 11によって眼鏡枠形状 測定装置識別情報 55と眼鏡枠種類情報 56および基準枠情報 57が入力される。眼 鏡枠形状測定装置識別情報 55と眼鏡枠種類情報 56は、測定データ補正処理プロ グラムにより測定データを補正処理する際に用いる補正値を読み出すときに利用さ れる。一方、基準枠情報 57は、その基準枠 30の基準周長を基に補正値設定部 44 にお 、て補正値を算出する際に用!、られる。
[0034] 図 1において、レンズ周縁加工部 21は、第 1、第 2の制御コンピュータ 61, 62を備 えている。第 1の制御コンピュータ 61には、眼鏡レンズ 5の光学中心にマーク(3点マ ーク)を施すマーカー 63と画像処理機 64が接続されている。一方、第 2の制御コンビ ユータ 62〖こは、眼鏡レンズ 5の周縁をカ卩ェするレンズ研削装置 (加工装置) 65とチヤ ックインターロック 66が接続されて 、る。
[0035] なお、工場 2には、図示を省略したがその他の装置として、荒摺り機 (カーブジエネ レータ)、砂掛け研磨機、レンズ研磨装置、レンズメータ、肉厚計、加工された眼鏡レ ンズ 58のャゲン形状を測定する形状測定器等を備えている。
[0036] 次に、図 2および図 3に基づいて眼鏡枠形状測定装置 13により測定される形状デ ータの補正値を設定する手順を説明する。なお、図 3中の左側のフローチャートは、 眼鏡枠形状測定装置 13で行われる処理や操作 (ステップ S1— 1〜S1— 4)を示し、 右側のフローチャートは注文用端末 10で行われる処理や操作 (ステップ S2—1〜S2 12)を示す。なお、図 3中、 Sに続く数字はステップ番号を表す。
[0037] (ステップ S2— 1)
注文用端末 10は、入力手段 11により測定装置識別情報 55および眼鏡枠種類情 報 56が入力されることにより、使用する眼鏡枠形状測定装置 13および使用する基準 枠 30が該当する眼鏡枠 4の種類を指定する。ここで、眼鏡枠 4の種類の指定は、材 質 (例えば、メタル、プラスチック)などで分類した眼鏡枠 4の種類を指定することをい う。これは、測定値が材質による影響を受けるために眼鏡枠 4の種類毎に補正値を設 定することが好ま U、ためである。
[0038] (ステップ S 2— 2)
また、注文用端末 10には、基準枠 30の情報である基準枠情報 57が入力手段 11 によって入力される。基準枠情報 57は、少なくとも左右のレンズ枠の基準周長値を含 む基準枠に関する情報である。なお、基準周長値は、予めその基準枠 30毎に記憶 手段に記憶しておき、基準枠情報として個々の基準枠 30に付与されている参照記 号を入力することにより、前記記憶手段よりその基準枠の基準周長値を読み呼び出 して補正値設定処理プログラムの処理に用いるようにしてもょ ヽ。
[0039] 次に、注文用端末 10の測定データ補正部 40は、ステップ S2— 1で指定した測定 装置識別情報 55と眼鏡枠種類情報 56に基づいて、予め補正値記憶部 45に記憶さ れて 、る指定された測定装置でかつ眼鏡枠種類における補正値を読み込む。なお、 補正値がまだ設定されて 、な 、場合は形状データに変更を与えな 、ような初期の補 正値が用いられる(例えば、補正値が半径方向の変更量であれば初期値は 0であり、 また基準周長に対する比率であれば初期値は 1である)。また、注文用端末 10は、眼 鏡枠形状測定装置 13からの出力データを受け取れるように測定データ補正部 40を スタンバイさせる。
[0040] (ステップ S 1— 1)
基準枠 30は、オペレータによって眼鏡枠形状測定装置 13に装着される。なお、眼 鏡枠形状測定装置 13、基準枠 30の装着方法、装着状態等についてはさらに後述 する。
[0041] (ステップ S 1— 2)
次に、眼鏡枠形状測定装置 13は、基準枠 30が装着されると、動作して基準枠 30 の枠形状の測定を開始する。この測定により基準枠 30の左右の枠形状が、円筒座 標値である 3次元形状測定データ (Rn, θ η, Ζη) (η= 1, 2, 3, · ' ·、Ν)として生成 される。
[0042] 生成された 3次元形状測定データは、三次元形状データ作成処理部 31によって直 交座標値に変換されることにより、必要な補正や演算処理が行なわれ、左右の形状 枠座標値 (Χη, Υη, Ζη) (η= 1, 2, 3, · · ·、 Ν)が生成される。
[0043] (ステップ SI— 3)
さらに、眼鏡枠形状測定装置 13の出力データ作成処理部 32は、枠形状座標値に 必要な演算処理を行うことにより、枠形状の幾何学中心を原点とする極座標値である 2次元の枠形状データ (Rn, θ η) (η= 1, 2, 3, · · ·、 Ν)と、近似曲面定義データを 生成する。
(ステップ S1— 3)
さらに、眼鏡枠形状測定装置 13の出力作成処理部 32は、枠形状座標値に必要な 演算処理を行うことにより、枠形状の幾何学中心を原点とする極座標値である 2次元 の枠形状データ (Rn, θ n) (n= l, 2, 3, · · ·、 N)と、近似曲面定義データを生成す る。
[0044] (ステップ S 1—4)
また、出力作成処理部 32は、フレーム PDやあおり角、その他必要なデータを算出 する。そして、眼鏡枠形状測定装置 13は、以上ステップ S1— 3と S1— 4で得られた 2 次元形状データ、近似曲面定義データ、フレーム PD、あおり角などのデータを注文 用端末 10に出力する。なお、以上のステップ SI— 2〜S1— 4で行われる演算処理 の詳細については、後述するステップ S7— 1〜S7— 12のところで説明する。
[0045] (ステップ S 2— 4)
注文用端末 10が眼鏡枠形状測定装置 13から基準枠 30の枠形状データを受け取 ると、補正部 40はステップ S2— 3で読み込んだ補正値を用いて 2次元の枠形状デー タを補正する。
[0046] (ステップ S 2— 5)
また、処理部 41は、補正された 2次元の枠形状データを基に 3次元の枠形状デー タを作成し、そのデータを周長演算部 42に送る。
[0047] (ステップ S 2— 6)
次に、周長演算部 42は、この 3次元枠形状データを基にその周長を算出する。
[0048] なお、上記ステップ S2— 4〜S2— 6で行われる演算処理の詳細については、後述 するステップ S7— 14〜S7— 15のところで説明する。
[0049] (ステップ S 2— 7)
上記ステップ31—2〜31—4ぉょび32—4〜32— 6の操作は、周長の平均値を算 出するために所定回数 (例えば、 5回)繰り返し行われる。
[0050] (ステップ S 2— 8)
そして、周長演算部 42は得られた複数の周長の平均値を算出し、左右枠の測定周 長とする。例えば、基準枠 30の左右枠についてそれぞれ 5回測定し、その周長の平 均値を算出する。例えば、 5回の測定による周長の平均値が右 162. 27mm,左 161 . 76mmであったとする。
[0051] (ステップ S 2— 9)
次に、周長演算部 42は、得られた平均測定周長と基準枠 30の基準周長との誤差 を算出する。
左測定誤差 =左測定周長 左基準周長
右測定誤差 =右測定周長 右基準周長
例えば、標準フレーム 30の基準周長が右 161. 27mm、左 161. 26mmとすると、 測定誤差は、
右測定周長 右基準周長 = 162. 27- 161. 27= lmm
左測定周長—左基準周長 = 161. 76- 161. 26 = 0. 5mm
となる。
これから左右の周長の平均値を求めると、平均値は、 (1 + 0. 5) /2 = 0. 75mmと なる。
[0052] (ステップ S2— 10)
次に、補正値設定部 44は、補正値の設定を行うか否かを判定する。この判定は予 め補正値の許容範囲(例えば、上記左右の周長平均値が ±0. 03mm以内)を決め ておいて自動的に判定してもよいし、オペレータが基準周長と測定周長を比較して 判定してもよい。補正値設定部 44が補正の必要なしと判定した場合は、補正値を作 成せずに終了する。
[0053] (ステップ S2— 11)
補正値設定部 44は、補正が必要と判定した場合に補正値を作成する。補正値は、 左右の測定誤差の平均値を 2 πで割った値である。
補正値 = (左測定誤差 +右測定誤差) /2 π
したがって、左右周長の平均値が 0. 75mmの場合、補正値は
-0. 75/2 π = -0. 12mm
となる。
[0054] (ステップ S2— 12)
補正値設定部 44によって作成された補正値は、補正値記憶部 45に送られ、眼鏡 枠形状測定装置 13および眼鏡枠 4の種類毎に保存される。
[0055] そして、ステップ S1— 2〜S1— 4、 S2— 3〜S2— 12の処理は、補正が必要無しと 判定されるまで繰り返し行われる。
[0056] [眼鏡枠形状測定装置による測定データの補正手順]
次に、眼鏡の注文からカ卩ェ後の眼鏡レンズ 58が供給されるまでの処理の流れを図 2、図 4および図 5を参照して説明する。なお、図 2において実線の矢印で示す処理 の流れには、「問い合わせ」と「注文」の 2種類があり、「問い合わせ」は、ャゲン力卩ェを 含めたレンズ加工の完了時のレンズ予想形状を報告するように、眼鏡店 1が工場 2に 求めることである。一方、「注文」は、縁摺り加工前の眼鏡レンズ 5を周縁加工すること によりャゲン付きの加工済みレンズ 58を製作、納品するように、眼鏡店 1が工場 2に 依頼することである。
[0057] (ステップ S5— 1)
眼鏡店 1の注文用端末 10のレンズ注文問い合わせ処理プログラムが起動すると、 画面表示装置 12はオーダエントリ画面を表示する。眼鏡店 1のオペレータは、ォー ダエントリ画面を見ながら、入力手段 11により、注文あるいは問い合わせの対象とな るレンズの種類の指定を行う。すなわち、レンズの種類指定、注文あるいは問い合わ せをするレンズが、ャゲン加工済のレンズなのか、または縁摺り加工とャゲン力卩ェと が施されな 、レンズなのかの指定、レンズの厚さを必要最小値になるように指定する 加工指定、マイナスレンズのコバを目立たなくする面取りをし、その部分の研磨仕上 げをする加工指定等を行う。
[0058] (ステップ S 5— 2)
また、入力手段 11によってレンズのカラーの指定を行う。
[0059] (ステップ S 5— 3)
さらに、入力手段 11により、レンズの処方値、レンズの加工指定値、眼鏡枠の情報 、アイポイント位置を指定するレイアウト情報、ャゲンモード、ャゲン位置およびャゲン 形状を注文用端末 10に入力する。ャゲンモードは、レンズコバのどこにャゲンを立て るかによって、「1 : 1」、「1 : 2」、「凸ならい」、「フレームならい」および「オートャゲン」 のモードがあり、それらの中力らいずれ力 1つを選択して入力する。ここで、例えば「 凸ならい」とは、レンズ表面 (前面)に沿ってャゲンを立てるモードである。ャゲン位置 の入力は、ャゲンモードが「凸ならい」、「フレームならい」、および「オートャゲン」のと きに限り有効であり、ャゲン表面側底の位置をレンズ表面からどれだけ裏面方向に 位置させるかを指定するもので、例えば 0. 5mm単位で指定することができる。
[0060] (ステップ S 5— 4)
ここで、注文用端末 10は、対象となる眼鏡枠 4に対し、眼鏡枠形状測定装置 13に よる眼鏡枠形状の測定が既に完了している力否かを判別する。完了していればステ ップ S5— 11へ進み、完了して!/、なければステップ S5— 5へ進む。
[0061] (ステップ S 5— 5)
先ず、注文用端末 10は、レンズ注文問い合わせ処理プログラム力 眼鏡枠形状測 定プログラムに切り替える。そして、入力手段 11により、これから形状測定される眼鏡
枠 4に付された測定番号が注文用端末 10に入力される。また、入力手段 11により眼 鏡枠種類情報 56が注文用端末 10に入力されることにより、注文用端末 10は、形状 測定される眼鏡枠 4の眼鏡枠種類 (材質)をステップ S2—1と同様に指定する。さらに 、フレーム曲げの可不可を指定する。
[0062] (ステップ S 5— 6)
また、注文用端末 10は、入力手段 11により測定装置識別情報 55が入力されること により眼鏡枠測定に使用する眼鏡枠形状測定装置 13をステップ S2—1と同様に指 定する。
[0063] (ステップ S 5— 7)
注文用端末 10の補正部 40は、ステップ S5— 5とステップ S5— 6で指定した測定装 置識別情報 55と眼鏡枠情報 56に基づいて、予め補正値記憶部 45に記憶されてい る指定された測定装置でかつ眼鏡枠種類における補正値を読み込む。また、測定デ ータ補正部 40は、眼鏡枠形状測定装置 13からの出力データを受け取れるようにスタ ンバイする。
[0064] (ステップ S5— 15)
眼鏡枠形状測定装置 13は、測定すべき眼鏡枠 4が装着されると、その枠形状と周 長の測定を開始する。なお、レンズ枠の装着方法、装着状態等についてはさらに後 述する。
[0065] (ステップ S5— 16)
眼鏡枠形状測定装置 13により測定される眼鏡枠 4の左右の枠形状は、三次元形状 データ作成処理部 31によって円筒座標値である 3次元形状測定データ (Rn, θ n, Zn) (n= l, 2, 3, · · ·、 N)として得られる。得られた 3次元形状測定データは、さら に直交座標値に変換されるとともに必要な補正や演算処理が行われ左右のレンズ枠 形状座標値 (Xn, Yn, Zn) (n= l, 2, 3, · · ·、 N)が生成される。
[0066] (ステップ S5— 17)
また、眼鏡枠形状測定装置 13の出力データ作成処理部 32は、得られたレンズ枠 形状座標値に必要な演算処理を行うことにより、レンズ枠形状の幾何学中心を原点と する極座標値である 2次元の枠形状データ (Rn, 0 n) (n= 1, 2, 3, · · ·、 N)と近似
曲面定義データを生成する。
[0067] (ステップ S5— 18)
さらに、出力データ作成処理部 32は、フレーム PDやあおり角、その他必要なデー タを算出する。以上のステップ S5— 17〜S5— 18で得られた 2次元レンズ枠形状デ ータ、近似曲面定義データ、フレーム PD、あおり角等のデータは、注文用端末 10の 測定データ補正部 40に出力される。なお、以上のステップ S5— 16〜S5— 18で行 われる演算処理の詳細につ 、ては、後述するステップ S7— 1〜S7— 12のところで 説明する。
[0068] (ステップ S 5— 8)
注文用端末 10の測定データ補正部 40は、眼鏡枠形状測定装置 13から眼鏡枠 4 のレンズ枠形状データを受け取ると、ステップ S5— 7で補正値記憶部 45から読み込 んだ補正値を用いて 2次元のレンズ枠形状データを補正し、その補正データを形状 データ作成部 41に送信する。
[0069] (ステップ S 5— 9)
形状データ作成部 41は、測定データ補正部 40によって補正された 2次元の枠形 状データを受けとると、 3次元の枠形状データを生成し、周長演算部 42に送る。
[0070] (ステップ S5— 10)
次に、周長演算部 42は、形状データ作成部 41から 3次元枠形状データを受け取る と、その周長を算出する。
[0071] (ステップ S5— 11)
既に眼鏡枠形状の測定が行われ、その結果が補正値記憶部 45に記憶されて 、る 場合には、その記憶された測定値を読み出すために、眼鏡枠 4に付けた測定番号を 入力手段 11によって注文用端末 10に入力する。
[0072] (ステップ S5— 12)
注文用端末 10は、入力手段 11によって入力された測定番号にしたカ^、、該当する 眼鏡枠 4についての記憶された眼鏡枠形状情報を補正値記憶部 45から読み出す。
[0073] (ステップ S5— 13)
[0074] 以上の形状データに基づいて、注文用端末 10は計算処理を行い、その結果が画
面表示装置 12に表示される。なお、測定値に大きな乱れがあったり、左右のレンズ 枠の形状に大きな差があったりした場合には、その旨のエラーメッセージが画面表示 装置 12に表示される。眼鏡店 1のオペレータは、エラーメッセージが画面表示装置 1 2に表示されたときには、そのエラーメッセージの内容に応じて点検をし、再び測定を 行う。
[0075] 注文データ作成部 43は、以上のステップにより入力、算出された形状データを基に 眼鏡レンズ用製造制御装置 20に送られる注文用データを作成する。眼鏡枠形状に 関するデータとしては、 2次元レンズ枠形状データ、近似曲面定義データ、フレーム P D (または DBL)、あおり角、周長などである。また、眼鏡レンズ情報、眼鏡枠情報、処 方値、レイアウト情報、加工指示情報のうちの少なくとも 1つである加工条件データも 注文用データとして作成される。なお、上記ステップ S5— 8〜S5— 13で行われる演 算処理の詳細については、後述するステップ S7— 14〜S7— 16のところで説明する
[0076] (ステップ S5— 14)
また、注文データ作成部 43は、「問い合わせ」か、「注文」かの指定をする。以上の ステップの実行によって得られたレンズ情報、処方値、眼鏡枠情報、 2次元レンズ枠 形状データ、近似曲面定義データ、フレーム PD (または DBL)、あおり角、周長等の データは、通信媒体 3を介して眼鏡レンズ用製造制御装置 20に送られる。
[0077] 次に、工場 2側での処理の流れ (ステップ S6— 1〜S6— 3、 S6— 5、 S6— 7)ならび に工場 2からの転送により眼鏡店 2で行われる確認およびエラー表示のステップ S6 4, S6-6, S6— 8を図 5【こ基づ!/ヽて説明する。
[0078] (ステップ S6— 1)
図 2に示すように、眼鏡レンズ用製造制御装置 20は、眼鏡レンズ受注システム部、 眼鏡レンズ加工設計部 51、およびャゲン加工設計部 52を備えている。眼鏡レンズ用 製造制御装置 20は、レンズ情報、処方値、眼鏡枠情報、レイアウト情報、ャゲン情報 等のデータが、注文用端末 10から通信媒体 3を介して送られてくると、眼鏡レンズ受 注システム部を経て眼鏡レンズ加工設計部 51を起動させる。眼鏡レンズ加工設計部 51が起動すると、レンズ加工設計処理プログラムにより演算処理が行われる。すなわ
ち、ャゲン形状を含めた所望のレンズ形状が演算される。
[0079] また、眼鏡レンズ用製造制御装置 20は、指定レンズの外径が不足している力否か を確認し、レンズの外径が不足している場合には、ボクシングシステムでの不足方向 、不足量を算出し、眼鏡店 1の注文用端末 10に表示するために、眼鏡レンズ受注シ ステム部に処理を戻す。レンズの外径に不足が出ない場合は、レンズの表カーブの 決定を行う。次にレンズの厚さの決定を行い、レンズの厚さが決まったら、レンズの裏 カーブ、プリズム、プリズムベース方向を算出する。これにより、縁摺り加工前のレンズ の全体形状が決定される。ここで、フレーム各方向の動径毎に全周のコバの厚さを測 定して、必要なコバ厚を下回る箇所がある力否かを確認する。もし、下回る箇所があ れば、ボクシングシステムでの不足方向、不足量を算出し、眼鏡店 1の画面表示装置 12に表示させるために、眼鏡レンズ受注システム部に処理を戻す。全周のコバ厚に 不足がなければ、レンズ重量、最大および最小のコバ厚とそれらの方向等を算出す る。そして、レンズの裏面カ卩ェのために必要となる、眼鏡レンズ用製造制御装置 20に 対する指示値を算出する。以上の演算処理は、眼鏡レンズ用製造制御装置 20、荒 摺り機および砂掛け研磨機によって、縁摺り加工前のレンズ研磨加工が行われる場 合に必要なものであり、算出された種々の値が次のステップに渡される。
[0080] また、在庫レンズが指定され、縁摺り加工前のレンズ研磨力卩ェが行われな ヽ場合に は、レンズの種類と処方値とでレンズ外径、レンズ厚、表カーブ、裏カーブが予め決 まっており、かつ、それらのデータが記憶されているから、それらの値を読み出して裏 面カ卩ェ品と同様にレンズの外径、コバ厚が不足している力否かを確認し、次のステツ プに渡す。
[0081] (ステップ S6— 2)
次に、眼鏡レンズ用製造制御装置 20は、眼鏡レンズ受注システム部を経てャゲン 加工設計部 52が起動することにより、ャゲン加工設計演算が行なわれる。このャゲン 加工設計演算は、先ず眼鏡枠 4の材質に応じてレンズ枠形状の 3次元データの補正 を行い、眼鏡枠 4の材質に起因するレンズ枠形状データの誤差を補正する。次に、レ ンズ枠形状と眼鏡レンズ 5との位置関係を、アイポイント位置を基に 3次元的に決める
[0082] また、ャゲンカ卩工設計部 52は、ャゲン力卩ェを行うためにレンズを保持する際に基準 となる加工原点および回転軸である加工軸を決め、この加工座標に今までのデータ を座標変換する。そして、 3次元のャゲン先端形状 (ャゲン軌跡も含む)を、指定され たャゲンモードに応じて決定する。その際、 3次元ャゲン先端形状を、ャゲン周長を 変えることなく変形させることを前提とし、その予想される変形量を算出する。ャゲン モードがフレームならいのときやフレーム曲げが不可のときには変形できないから、 変形しないとャゲンが立たない場合には、その旨のエラーコードを出力する。
[0083] ャゲン加工設計部 52は、その算出された変形量を、眼鏡枠 4の材質毎に設けられ た変形の限界量と比較し、限界量を越えていれば、その旨のエラーコードを出力する 。なお、 3次元のャゲン先端形状を変形させることにより、アイポイント位置がずれるの で、その誤差を補正するようにする。また、復元の誤差の補正も行う。これらの処理は 選択的に行うことができる。以上のように、ャゲンカ卩ェ設計部 52は 3次元のャゲンカロ ェの設計演算を行う。
[0084] (ステップ S6— 3)
図 4のステップ S5— 14での指定が「注文」ならば、眼鏡レンズ用製造制御装置 20 はステップ S6— 5へ進む。一方、「問い合わせ」ならば、問い合わせの結果を、通信 媒体 3を介して注文用端末 10へ送り、ステップ S6— 4へ進む。
[0085] (ステップ S6— 4)
注文用端末 10は、眼鏡レンズ用製造制御装置 20から送られてきた問い合わせに 対する結果に基づいて、ャゲン加工完了時のレンズの予想形状あるいはエラー状況 を画面表示装置 12に表示させる。眼鏡店 1のオペレータは、表示された内容によつ て、指定入力情報の変更や確認を行う。すなわち.図 5のステップ S6— 1およびステ ップ S6— 2での加工設計演算にぉ 、てエラーが発生して 、なければ、画像表示装 置 12の画面にレンズ厚およびレンズ重量を表示するオーダエントリ着信画面を表示 する。また、眼鏡枠に指定されたレイアウト情報にしたがってレンズがどのように配置 されるかを視覚的に表示するレイアウト確認図および眼鏡枠に枠入れされて空間的 に配置された左右のレンズを任意の方向からみた立体図を画像表示装置 12の画面 に表示する。さらに、レンズの形状や、コバとャゲンとの位置関係を詳しく表示したャ
ゲン確認図および左右両方のレンズのコバ厚とャゲン位置とをャゲンに沿って展開 した左右ャゲンバランス図を画像表示装置 12の画面に順次表示する。また、図 5の ステップ S6— 1およびステップ S6— 2での加工設計演算において、エラーが発生し ている場合は、画面表示装置 12にエラーの内容に応じたメッセージを表示させる。
[0086] (ステップ S6— 5)
図 4のステップ S5— 14での指定が「注文」ならば、このステップを実行し、図 5のス テツプ S6— 1およびステップ S6— 2での加工設計演算においてエラーが発生したか 否かを判別する。エラーが発生していれば、その結果を、通信媒体 3を介して注文用 端末 10へ送り、ステップ S6— 6へ進む。一方、エラーが発生していなければ、その結 果を通信媒体 3を介して注文用端末 10へ送り、ステップ S6— 7へ進むとともに、ステ ップ S6— 8に進む。
[0087] (ステップ S6— 7)
眼鏡レンズ用製造制御装置 20は、注文用端末 10の画面表示装置 12に「注文を受 け付けた」旨の表示を行う。これにより、レンズ枠に確実に枠入れ可能な縁摺り加工 前またはャゲンカ卩ェ後のレンズを発注できたことが確認できる。
[0088] (ステップ S6— 8)
注文のレンズは、レンズ加工設計演算またはャゲン加工設計演算にお!、てエラー が発生していて加工のできないレンズであるから、「注文を受け付けられない」旨の表 示を行う。
[0089] ステップ S5— 14で「注文」が指定されていて、し力もレンズの加工設計演算または ャゲンの加工設計演算においてエラーが発生していな力つた場合には、工場 2でレ ンズ裏面の研磨力卩ェ、レンズの縁摺り加工、およびャゲンカ卩ェ等の実際の加工を行 う。すなわち、予め、ステップ S6— 1でのレンズ加工設計演算結果が図 1の第 1の制 御コンピュータ 61に送られており、図示しない荒摺り機と砂掛け研磨機とにより、送ら れた演算結果にしたがい、レンズ裏面の曲面仕上げを行う。さらに、図示しない装置 によって染色や表面処理が行われ、縁摺り加工前までの加工が行われる。なお、こう した力卩ェが完了している在庫レンズの使用が指定されたときは、これらの加工工程は スキップされる。そして、縁摺り加工前までカ卩ェされた眼鏡レンズ 58の光学性能、外
観性能の品質検査を行う。この検査には、図示しないレンズメータと肉厚計が利用さ れ、光学中心を示す 3点のマークが施される。なお、縁摺り加工前までのレンズ 58を 眼鏡店 1から注文された場合には、その品質検査を行った後、そのレンズ 58を眼鏡 店 1へ出荷する。
[0090] 次に、ステップ S6— 2で演算された結果に基づき、図 1の第 1の制御コンピュータ 6 1、マーカー 63、画像処理機 64等により、レンズ保持用のブロック治工具をレンズ 58 の所定の位置に固定する。そして、ブロック治工具に固定されたレンズ 58は、レンズ 研削装置 65に装着さ; W削される。
[0091] また、眼鏡レンズ用製造制御装置 20は、ステップ S6— 2のャゲンカ卩工設計演算と 同様の演算を行い、 3次元ャゲン先端形状を算出する。ただし、実際の加工では、計 算上で把握したレンズの位置と実際のレンズの位置とに誤差が生じる場合があるの で、加工座標への座標変換が終了した時点で、この誤差の補正を行う。そして、この 算出された 3次元ャゲン先端形状を基に、所定の半径の砲石で研削加工する際の 加工座標上の 3次元カ卩ェ軌跡データを算出する。この算出されたカ卩ェ軌跡データは 、第 2の制御コンピュータ 62を介して NC制御のレンズ研削装置 65に送られる。レン ズ研削装置 65は、送られたデータにしたカ^、、レンズ 58の縁摺りおよびャゲンカロェ を行う。最後に、図示しないャゲン頂点の形状測定器により、ャゲン加工完了レンズ のャゲン頂点の周長および形状を測定する。注文用端末 10は、ステップ S6— 2の演 算で求められた設計ャゲン頂点周長と、形状測定器により測定された測定値とを比 較し、それらの差が、例えば 0. 1mm以内ならば合格品と判断する。
[0092] 次に、眼鏡枠形状測定装置と基準枠について図 6および図 7に基づいて説明する 図 6において、眼鏡枠形状測定装置 13は、特許第 3548569号公報の図 5に記載 されている形状測定装置と同一のもので、図示しない眼鏡枠保持手段によって所定 位置に動かな ヽように保持された眼鏡枠 4のレンズ枠 4A, 4Bの形状を測定する測定 部 70を備えている。この測定部 70は U字状の回転台 71を備え、この回転台 71はそ の面に取り付けられたタイミングプーリ(図示せず)、タイミングベルト 73およびタイミン グプーリ 74を介してモータ 76によって Θ方向に回転駆動される。この回転台 71の回
転角度は、回転台 71に取り付けられたタイミングプーリ(図示せず)に、タイミングべ ルト 77とタイミングプーリ 78とを介して接続されたロータリエンコーダ 79によって検出 される。モータ 76とロータリエンコーダ 79とは基板 80に固定されており、図示しない タイミングプーリおよび回転台 71は図示して ヽな ヽ軸受によって基板 80に対して回 転可能に軸承されている。
[0093] 測定部 70の回転台 71は、 2枚の側板 81, 82と、これら両側板を連結する長方形の 中央板 83とで構成されている。側板 81と側板 82との間には、 2本のスライドガイドシ ャフト 84, 85が平行に横架されている。また、これらのスライドガイドシャフト 84, 85に は、水平なスライド板 86が滑動可能に設けられている。この案内のために、スライド板 86はその下面に、回転自在な 3個のスライドガイドローラ 87a, 87b, 87cを備えてい る。この場合、一方のスライドガイドシャフト 84に 2個のスライドガイドローラ 87a, 87b が接触し、他方のスライドガイドシャフト 85に残りのスライドガイドローラ 87cが接触し ている。そして、これらのスライドガイドローラ 87a, 87b, 87cは、スライドガイドシャフ ト 84, 85を両側力も挟むようにしてそれぞれスライドガイドシャフト 84, 85に沿って転 動するように構成されている。
[0094] スライド板 86は、定荷重ばね 88により一方の側板 82の方向(矢印 E方向)に付勢さ れている。この定荷重ばね 88は、プッシング 89に巻き取られ、一端が軸 90とブラケッ ト 91とを介して側板 82に固定され、他端力スライド板 86に固定されている。定荷重ば ね 88は、測定時に後述のスタイラス 35を眼鏡枠 4の各レンズ枠 4A, 4Bの内周面に 形成されて 、る V字状の枠溝 50 (図 11参照)に押しつける。
[0095] スライド板 86の移動量 (R)は、変位計測スケールとしての反射型のリニアェンコ一 ダ 92によって測定される。このリニアエンコーダ 92は、回転台 71の側板 81と側板 82 との間に延設されたスケール 95と、スライド板 86に固定され、かつスケール 95に沿つ て移動する検出器 96と、アンプ 97と、このアンプ 97と検出器 96とを接続するフレキ シブルケーブル 98とで構成されて!、る。アンプ 97は側板 82にブラケット 99を介して 取り付けられている。
[0096] 検出器 96は、スライド板 86の移動によってスケール 95の面と一定の距離を保ちな 力 Sら移動する。この移動に対応して、検出器 96はパルス信号をフレキシブルケープ
ル 98で接続されたアンプ 97へ出力する。アンプ 97は、この信号を増幅してカウンタ( 図示せず)を経て移動量 (R)として出力する。
[0097] 枠溝 50を測定するスタイラス 35は、スライド板 86に立設したスリーブ 100の中です ベり軸受によって上下方向(Z軸方向)に移動自在に、かつ回転自在に軸承されて!、 る。また、スタイラス 35は、外周面が V字凸状の円板形状(図 27Aに示す形状)から なる頭部 35aを備えている。この頭部 35aは、測定時に定荷重ばね 88の作用により レンズ枠 4A, 4bのうちのいずれか一方、例えばレンズ枠 4Aの内周面に形成されて いる枠溝 50に接触し、回転台 71の回転により枠溝 50に沿つて転動する。
[0098] その際、スタイラス 35は、レンズ枠 4Aの形状に対応して半径方向に移動する。この 半径方向の移動量 Rは、前述のようにスリーブ 100とスライド板 86とを介してリニアェ ンコーダ 92で測定される。
[0099] また、スタイラス 35は、レンズ枠 4Aのカーブに対応して Z軸方向に移動する。この Z 軸方向の移動量は、変位計測スケールとして形成された Z軸測定器 101によって検 出される。 Z軸測定器 101は、スライド板 86に固定されており、スタイラス 35の Z軸方 向への動きを、スタイラス 35の両側に配置された内蔵の電荷結合素子 (CCD)ライン イメージセンサと、光源である発光ダイオード (LED)とにより、 Z軸方向の変位量 Zと して検出する。
[0100] 次に、以上のように構成される眼鏡枠形状測定装置 13の作動を説明する。
先ず、眼鏡枠 4を図示しない眼鏡枠保持手段に固定する。スタイラス 35の頭部 35a を眼鏡枠 4のレンズ枠 4A (または 4B)の内周面に形成されて!ヽる枠溝 50に接触させ 、図示していない制御装置によりモータ 76を回転させる。これにより、タイミングベルト 73で連結された回転台 71が回転し、スタイラス 35がレンズ枠 4Aの枠溝 50に接触し ながら転動する。測定部 70の回転は、タイミングベルト 77で連結されたロータリエン コーダ 79の回転角( 0 )として検出される。スタイラス 35の半径方向の移動量は、リニ ァエンコーダ 92によってスライド板 86の移動量 Rとして検出され、上下方向の移動量 は Z軸測定器 101によってスタイラス 35の Z軸方向の移動量 Zとして検出される。なお 、これらの円筒座標をなす値 R, θ , Zは、連続して測定されるものでなぐ回転角( Θ )の所定増加量毎に間欠的に測定されて、図 1および図 2に示した注文用端末 10に
入力されるものである。したがって、この入力座標値を以下、 3次元測定形状データ( Rn, θ η, Ζη) (η= 1, 2, 3, · · · , Ν)と表すことにする。添字 ηは 1回転での測定回 数を表す。
[0101] 以下、本実施例において、添字 ηを用いて η= 1, 2, 3, · · · , Ν等で表された点列 およびベクトル等は、この添字 ηの数値の順に空間的に並んでおり、かつ、この添字 η に対して周期が Νである周期的なデータを意味する。
[0102] 回転台 71が 1回転してレンズ枠 4Αの測定が終了すると、眼鏡枠保持手段は眼鏡 枠 4を保持したまま所定量移動し、これによりスタイラス 35が他方のレンズ枠 4Β内に 位置付けられる。そして、スタイラス 35をレンズ枠 4bの枠溝に押し付け、レンズ枠 4B の形状測定を行なう。眼鏡枠保持手段の所定のスライド量は予め一定値に設定され ているので、この設定値と左右のレンズ枠 4A, 4Bの測定データとから両レンズ枠の 相対的な位置関係を知ることができる。この設定値を 3次元的に表現して、以下、相 対的位置データ( δ X, δ Υ, δ Ζ)とする。これらのデータも注文用端末 10に入力さ れる。なお、注文用端末 10には、各種定数、例えばスタイラス 35の半径 SR、枠溝角 度 BA、枠溝幅 BW (図 13、図 14参照)等が予め入力されている。
[0103] 次に、眼鏡枠形状測定装置 13の校正に用いられる基準枠について説明する。
上述のような眼鏡枠形状測定装置 13では長年の使用などによって測定誤差が生 じ、図 7に示す基準枠 30を用いてその測定誤差を校正する必要がある。この基準枠 30は、ブリッジ 110によって連結されたレンズ枠 111A, 111Bと、これらのレンズ枠 1 11A, 111Bが固定された枠体 112とを備えている。この枠体 112は、レンズ枠 111 A, 111Bよりも剛性が高い金属板によって形成されている。また、枠体 112は、開口 114を備えた平板部 115と、この平板部 115の両端側カゝら一体に立設された左右一 対の立設部 115a, 115bとを備えている。開口 114は、ブリッジ 110によって結合さ れた一対のレンズ枠 111A, 111Bに対応し、これらのレンズ枠 111A, 111Bが内接 する例えば四角形状に形成されている。
[0104] 各レンズ枠 111A, 111Bは、その上部、下部が平板部 115の開口 114に臨む上側 縁部 116aと下側縁部 116bにそれぞれ接着剤 117によって固着されて 、る。また、 各レンズ枠 111A, 111Bの智 118の部分力ブラケット 119を介して立設部 115a, 11
5bに溶接等によって接合されている。このようにして、ブリッジ 110により結合された レンズ枠 111A, 111B力 当該レンズ枠 111 A, 111Bよりも剛性の高い金属製の枠 体 112に強固に固定されて補強される。なお、図 7中の符号 120は溶接箇所を示し、 符号 121は脚部を示す。
[0105] このように構成された基準枠 30の各レンズ枠 111A, 111Bは、内周面にスタイラス 35がトレースするトレース溝として機能するトレース溝 60 (図 7A参照)がそれぞれ形 成されている。このトレース溝 60は、眼鏡枠 4の枠溝 50と同様に所定の開き角度 αを もつ略対称な V字状の溝で構成されることにより、 2つの傾斜面 60Α, 60Βを有して いる。また、トレース溝 60は、各レンズ枠 111A, 111Bが 3次元形状を有することから
、半径方向の変位 R (図 7Α)、回転方向の変位 Θ (図 7Α)および高さ方向の変位
ο ο
Ζ (図 7Β)を有している。これらの変位 R , θ , Ζ は、正確な眼鏡枠形状測定装 ο ο ο ο
置 13によって予め測定されて基準値とされ、この基準値力 算出されたトレース溝 6 0の周長が基準周長として、基準枠 30の例えば枠体 112における平板部 115に表 示されている。本実施の形態では、レンズ枠 111A, 111Bにおけるトレース溝 60の それぞれの基準周長が「L周長: 158. 51 (mm) J , 「R周長: 158. 46 (mm)」として 平板部 115に表示されて ヽる。
[0106] 測定対象となる眼鏡枠形状測定装置 13の測定誤差を校正するために、上述のよう に構成された基準枠 30が用いられる。この際、基準枠 30は、図 6に示す眼鏡枠形状 測定装置 13に装着され、各レンズ枠 111A, 111Bのトレース溝 60の形状測定(3次 元変位: R , θ , Z )が行われる。この形状測定は、眼鏡枠 4のレンズ枠 4A, 4B
o o o
の枠溝の形状測定と同様にスタイラス 35によって行われる。
[0107] トレース溝 60の 3次元変位 (R , θ , Z )の測定が終了すると、この 3次元変位
o o o
データからトレース溝 60の周長を算出する。この算出されたトレース溝 60の周長と基 準枠 30に表示されている基準周長との誤差が解消されるように、眼鏡枠形状測定装 置 13がオペレータによって調整され、この眼鏡枠形状測定装置 13の校正が実施さ れる。
[0108] ここで、本発明においては異なる機種(同一メーカや他メーカ)の眼鏡枠形状測定 装置 13を用いた場合であっても測定結果の補正を行うことができるが、機種が異なる
と出力データ内容が異なる場合がある。その場合は注文用端末 10に登録されている 変換プログラムにより補正する。
[0109] 次に、眼鏡枠形状測定装置 13と注文用端末 10による眼鏡枠形状データの求め方 および周長の算出方法を図 8に示すフローチャートに基づいて説明する。
図 8のステップ S 7— 1〜S7— 12に示した手順は、眼鏡枠形状測定装置 13にお ヽ て行われる計算手順であり、図 3の S1— 2〜S1— 4並びに図 4の S5— 16〜S5— 18 の処理において用いられる。また、図 8の S7— 13〜S7— 16に示した手順は、注文 用端末 10において行われる計算手順であり、図 3の S2— 2〜S2— 5並びに図 4の S 5— 7〜S5— 10の処理において用いられる。このフローチャートに示すように、先ず 自由空間に保持された眼鏡枠 4に対して、眼鏡枠形状測定装置 13で測定した測定 データから眼鏡レンズ加工に必要な各種データを求める。
[0110] (ステップ S7— 1)
上記したように、眼鏡枠形状測定装置 13に測定したい眼鏡枠 4あるいは基準枠 30 を装着した状態で眼鏡枠形状測定装置 13を作動させて眼鏡枠形状を測定すること により、各レンズ枠 4A, 4Bの 3次元形状測定データ (Rn, θ n, Zn)を得る。
[0111] (ステップ S 7— 2)
各レンズ枠 4A, 4Bの 3次元測定形状データ (Rn, Θ n, Zn)は、厳密にはスタイラ ス 35の頭部 35aの中心軸の軌跡を表すデータであり、眼鏡枠 4の枠溝形状を示して いない。このため、正確なレンズ枠形状 (枠溝の形状)を得るためには、スタイラス頭 部 35aの先端部 35b (枠溝 50の底 170に接触する部分、図 11参照)が描く包絡線を 求めねばならない (本実施例ではこの包絡線を求める計算をオフセット計算と呼ぶ)。 これを図 9および図 10を参照して説明する。
[0112] 先ず、図 9に示すように、眼鏡枠形状測定装置 13は、円筒座標値である測定形状 データ (Rn, θ η, Zn) (n= l, 2, 3, · · · , N)を、原点 152を共有する直交座標値( Xsn, Ysn, Zn) (n= l, 2, 3, · · · , N)に変換する。
[0113] 次に、図 10に示すように、眼鏡枠形状測定装置 13の三次元形状データ作成処理 部 31は、枠溝形状 151がスタイラス頭部 35aの中心軸の軌跡 150を法線方向にスタ ィラス頭部 35aの半径 SRだけ変形した形状である点に着目し、枠溝形状 151を算出
する。すなわち、スタイラス頭部 35aの中心軸の軌跡 150の j番目の点(Xsj, Ysj)に おける法線ベクトルを (SVxj, SVyj)とすれば、対応する枠溝形状 151の直交座標 値 (Xj, Yj)は、 (Xsj, Ysj)に法線ベクトル(SVxj, SVyj)をカ卩えることで得られる。こ れを j = lから j =Nまで計算することで、枠溝形状座標値 (Xn, Yn) (η= 1, 2, 3, · · · , Ν)を算出する。なお、この枠溝形状 151の Ζ軸座標値 Ζηは、直交座標値 (Xsn, Ysn, Zn)の Znと等し!/、。
[0114] (ステップ S7— 3)
ところで、同一の眼鏡枠 4の各レンズ枠 4A, 4Bを測定したとしても、スタイラス 35の 形状が異なれば、スタイラス頭部 35aの先端部 35bの位置が変化して枠溝 50から離 れてしまうことがある。その結果、ステップ S7—1で求めた枠溝形状 151が変化してし まう。また、スタイラス頭部 35aの径方向は、機構上常に、眼鏡枠形状測定装置 13の Z軸方向に垂直な平面上にあるのに対して、眼鏡枠 4は Z軸方向にも変化する形状 を有している。このため、枠溝 50は、眼鏡枠形状測定装置 13の Z軸方向に垂直な平 面に対して傾きを持つことがある。この場合にも、傾きに応じてスタイラス頭部 35aの 先端部 35bの位置が変化する。本ステップは、以上のようなスタイラス頭部 35aの位 置の変化を考慮して、枠溝 50の底 170の周形状を求めるものである。以下、図 11〜 図 16を参照して説明する。
[0115] 図 11は、レンズ枠形状が Z軸方向に変化しないが、スタイラス頭部 35aが枠溝 50の 底 170に接触できない場合を示している。一方、図 12は、レンズ枠形状が Z軸方向 に変化しているために、スタイラス頭部 35aの先端 35bが枠溝 50の底 170に接触で きない場合を示している。
[0116] 図 11に示すような、レンズ枠の形状力 ¾軸方向に変化していない場合、スタイラス 頭部 35aと枠溝 50の接触状態は、図 13A〜13Cに示すように、同一の枠溝形状で あっても、スタイラス頭部 35aの形状によって変化する。したがって、スタイラス頭部 35 aの先端部 35bと枠溝 50の底 170との距離を Hnとすると、この距離 Hnは、枠溝角度 BA、溝幅 BW、スタイラス頭部 35aの先端部 35bの角度 SA、スタイラス頭部 35aの幅 SWから求めることができる。すなわち、図 13Aに示すような、 SA≤BAの場合、常に スタイラス頭部 35aの先端部 35bが枠溝 50の底 170に接触しているので、 Hn=0と
なる。また、図 13Bに示すような、 SA>BAで、かつ BW≥SWの場合、スタイラス頭 部 35aの上端 35dおよび下端 35eが枠溝 50の壁面に接触するので、 SWおよび SA 力も高さ Vbを求める。また、 SWおよび BAから高さ Tbを求め、下記式に基づき距離 Hnを求める。
[0117] Hn=Tb-Vb
[0118] さらに、図 13Cに示すような、 SA>BA、かつ BWく SWの場合、スタイラス頭部 35 aの側面が枠溝 50の上縁 50b, 50cに接するので、 BWおよび SAから高さ Vcを求め 、また、 BWおよび BAから高さ Tcを求め、下記式に基づき距離 Hnを求める。
[0119] Hn=Tc-Vc
[0120] 図 12に示すように、レンズ枠の形状力 軸方向に変化している場合、スタイラス頭 部 35aと枠溝 50との接触状態は、枠溝 50が Z軸方向に垂直な平面となす角度 TAの 変化によって変わる。この変化によりステップ S7— 2で算出された枠溝形状座標値( Xn, Yn)に誤差が生じてしまうため、この誤差の補正を行う必要がある。
[0121] すなわち、スタイラス頭部 35aの先端部 35bの角度 SAが枠溝角度 ΒΑより小さいと きは、枠溝 50が Z軸方向に垂直な平面となす角 TAの大きさに拘らず、スタイラス頭 部 35aの先端部 35bは必ず枠溝 50の壁面に接触する。よって、スタイラス頭部 35a の先端部 35bと枠溝 50の壁面との接触状態における誤差補正のみを考えればよい 。先ず、枠溝角度 BAと、角度 TAとから、スタイラス頭部 35aの先端部 35bを含む平 面(図 12にお ヽて X軸および Y軸を含む平面)が枠溝 50に交差してできる 2つの線 分 La, Lbがなす角度 |8を求める。そして、スタイラス頭部 35aの先端部 35bと枠溝 50 の底 170との距離 Hnを、角度 j8とスタイラス頭部 35aの先端部 35bの半径 SRとから 求める。すなわち、先ず図 14A,図 14Bに示すように、スタイラス頭部 35aの先端部 3 5bの半径 SRの円が、角度 j8で交差する 2つの線分 La, Lbに同時に接するときの接 点 173と接点 174との間の距離 SDWを求める。また、枠溝 50の上縁 50bと下縁 50c 間の距離 BDWを求める。なお、 2つの線分 La, Lbがスタイラス頭部 35aの先端部 35 bの円に接しな!/、ときには、この円に接するようにこれらの線分を平行移動して力 距 離 SDWを求める。そして、図 14Aに示すような BDW≥SDWの場合、スタイラス頭部 35aの先端部 35bが、接点 173と接点 174とにおいて枠溝 50の壁面に接しているの
で、 SDWおよび SRから高さ VSaを求める。また、 SDWおよび j8力も高さ TSaを求め 、下記式に基づき距離 Hnを求める。
[0122] Hn=TSa-VSa
[0123] また、図 14Bに示すような BDWく SDWの場合、スタイラス頭部 35aの先端部 35b 力 S枠溝 50の上縁 50b, 50cに接するので、 BDWおよび SRから高さ VSbを求める。 また、 BDWおよび j8力 高さ TSbを求め、下記式に基づき距離 Hnを求める。
[0124] Hn=TSb-VSb
[0125] こうして求められた距離 Hnは、レンズ枠 4A(4B)の 1周にわたって算出され、その値 が補正量 Hn (n= l, 2, 3, · · · , N)となる。
[0126] 次に、スタイラス頭部 35aの先端部 35bの角度 SAが枠溝角度 BAより大きいときに は、枠溝 50が Z軸方向に垂直な平面となす角度 TAの大きさによっては、スタイラス 頭部 35aの上端 35dおよび下端 35eが枠溝 50の壁面に接触してしまい、スタイラス 頭部 35aの先端部 35bが必ずしも枠溝 50の壁面に接触しない。よって、スタイラス頭 部 35aの上端 35dおよび下端 35eが枠溝 50の壁面に接触する状態も考慮して補正 量 Hn (n= l, 2, 3, · · · , N)を求める。すなわち、先ず、スタイラス頭部 35aの先端 部 35bから上端 35dおよび下端 35eに至る間のどの位置で枠溝 50の壁面に接する のかを考える。ここで、スタイラス頭部 35aの形状は先端部 35bを挟んで上下対称な 形状をして 、るので、以下ではスタイラス頭部 35aの先端部 35bから上端 35dに至る 間のみを考える。
[0127] 図 12に示すように、スタイラス頭部 35aの先端部 35bの円の中心を Olとし、この中 心 Olから Z軸方向へ距離 dだけ離れた点 02を中心とするスタイラス頭部 35aの側面 上の円 171が、枠溝 50の壁面に接しているとする。この円 171を通る平面(図 12で X Y平面に平行な面)を図 15Aに示す。図 15Aおよび図 15Bにおいて、先ず、枠溝 50 の底 170から円 171の中心 02までの水平方向距離 dsを求める。ここでは、枠溝 50 の両側壁 50Aと 50B (図 11)がなす角 13 *の 2等分線の方向を垂直方向とし、この 2 等分線に直角な方向を水平方向とする。 dsは角度 TAと距離 dとから下記式に基づき 与えられる。
[0128] ds = d/tanTA
[0129] 次に、枠溝 50の一方の傾壁 50Bと円 171の中心 02を通る垂直線との交点を 180 a*とするとき、枠溝 50の底 170から点 180a*までの垂直方向距離 ts(d)は、距離 dsと角 β *とから求められる。この距離 ts(d)は、 dをパラメータとする関数となってい る。ところで、点 180a*を、図 13A〜図 13C、図 14Aにおける枠溝 50の底 170と仮 定すれば、図 13A〜図 13C、図 14Aを参照して説明した距離 Hnの算出と同様な方 法により、円 171の下端と点 180a*との距離 hn(d)を算出することができる。ここで 、算出される距離 hn(d)は、 dをパラメータとする関数となっている。なお、図 15A、図 115Bに記号(* )を添えて示される部分は、こうした仮定における図 13A〜図 13C 、図 14Aの対応部分を示している。さらにここで、円 171の中心 02から枠溝 50の底 170までの垂直方向の距離 TO (d)を下記式に基づき算出する。
[0130] TO(d)=sr(d)+hn(d)+ts(d)
[0131] sr(d)は、 dをパラメータとして表した円 171の半径である。 TO(d)は dをパラメータ とする関数となっている。そして、円 171が、スタイラス頭部 35aの先端部 35b (d=0) からスタイラス頭部 35 aの上端 35d (d = SWZ 2)まで変化するとしたときに、距離 TO (d)が最大となる距離 dの値 d0を求める。この値 d0の距離にある位置を中心とするス タイラス頭部 35aの側面の円が、枠溝 50の壁面に実際に接する円である。このときの 距離 Hnは、次式(1)に基づき算出される。
[0132] Hn=TO(d0)-SR ··· (1)
[0133] なお、以上の図 15A、図 15Bを参照して説明したケースは、発生が稀なケースであ るので、計算処理速度を高めるために省略するようにしてもょ 、。
[0134] ところで、ャゲン力卩ェの際に必要な形状は、測定したレンズ枠にャゲンカ卩ェ後のレ ンズが嵌合したと仮定した状態におけるャゲンの先端軌跡の形状である。ここでは、 これをャゲン先端軌跡形状と呼ぶことにする。ャゲン先端軌跡形状の位置 190は、 図 16に示すように、枠溝角度 BA、枠溝幅 BW、およびャゲン頂角 YAが決まれば、 枠溝 50の底 170から一定の距離の位置にある。この距離をャゲン溝間距離 BYと呼 ぶことにする。ャゲン先端軌跡形状を最終的なレンズ枠形状として求めるために、求 めた補正量 Hn(n=l, 2, 3, ···, N)からャゲン溝間距離 BYを引いたものを、新た な補正 Hn(n=l, 2, 3, ···, N)とする。
[0135] 補正量 Hnの補正方向は、図 14Cに示すように、枠溝形状座標値 (Xn, Yn, Ζη)を ΧΥ平面に射影した形状の法線方向と等 、から、この法線方向へ補正量 Hnだけ変 形した補正形状 191を改めてレンズ枠形状座標値 (Xn, Yn, Zn) (n= l, 2, 3, · · · , N)とおく。
[0136] なお、この実施例では、スタイラス頭部 35aは、外周面が V字凸状の円板形状をな しているが、スタイラス頭部 35aの形状力 ¾軸方向に対して回転対称であり、回転対 称軸を含む断面形状が予め分力つて 、れば、スタイラス頭部 35aと傾 、た枠溝 50と の接触状態を計算によって把握することができ、したがって、上記と同様にャゲン先 端軌跡形状の補正を行うことが可能である。
[0137] (ステップ S7— 4)
一般に、眼鏡枠 4が眼鏡枠形状測定装置 13に保持されてレンズ枠 4A, 4Bの形状 が測定される際には、左右のレンズ枠 4A, 4Bの正面方向は眼鏡枠形状測定装置 1 3の Z軸方向に対してそれぞれ傾いている。この各傾きを把握するために、左右のレ ンズ枠 4A, 4Bの正面方向のベクトルを決定する。
[0138] 本発明において、各レンズ枠 4A, 4Bの正面方向は、眼鏡枠 4を正面方向に垂直 な平面に射影した 2次元形状が囲む面積が最大となる方向であると定義することによ つて、レンズ枠 4A, 4Bの正面方向を把握する。このレンズ枠 4A, 4Bの正面方向の 定義方法に関しては、具体的には種々の方法がある。
[0139] 図 17はそれらのうちの厳密な定義方法の一例を示すもので、レンズ枠形状座標値 のほぼ中央に位置する点 G (例えば、レンズ枠形状座標値の X, Υ, Z各成分の加重 平均値として与えられる重心位置)を起点とし、レンズ枠形状の各座標値 (Xn, Yn, Zn) (n= l, 2, 3, · · · , N)を終点とするベクトル Vn (n= l, 2, 3, · · · , N)を示して いる。レンズ枠の正面方向の単位ベクトル FVは、ベクトル Vn (n= l, 2, 3, · · · , N) を用いて、次式(2)により求めることができる。
[0140] FV=∑ (Vi XVi+ 1 ) / | | ∑ (Vi XVi+ 1 ) | | (i= 1〜N) · · · (2)
ただし、「X」はベクトルの外積を表し、また i=Nのとき i+ 1を 1とする。
[0141] また、レンズ枠 4A, 4Bの正面方向を近似的に求めることもできる。本実施例では、 この近似的方法を用いており、この方法を図 18を参照して説明する。先ず、ステップ
S7— 3で補正されたレンズ枠形状座標値 (Xn, Yn, Ζη) (η=1, 2, 3, ···, Ν)の中 で、 Xnが最大値になるレンズ枠形状上の点を A、 Xnが最小値になるレンズ枠形状上 の点を B, Ynが最大値になるレンズ枠形状上の点を C、 Ynが最小値になるレンズ枠 形状上の点を Dとする。
[0142] 次に、点 Aから点 Bに至るベクトルを H、点 Cから点 Dに至るベクトルを Vとする。その とき、レンズ枠の正面方向の単位ベクトル FVは、 2つのベクトル H, Vに垂直なベタト ルであると定義し、そのベクトル FVを算出する。
[0143] (ステップ S7— 5)
ステップ S7— 2〜ステップ S 7— 4の処理力 左右のレンズ枠形状測定データに対し て施された力否かを判別し、この答えが肯定 (YES)ならばステップ S7— 6へ進み、 否定 (NO)ならばステップ S 7— 2へ戻り、残りの方のレンズ枠形状測定データに対し て処理を行う。
[0144] (ステップ S7— 6)
これまでに眼鏡枠形状測定装置 13によって得られた左右のレンズ枠形状座標値( Xn, Yn, Zn) (n=l, 2, 3, ···, N)は、それぞれ座標原点が異なるので、前述の相 対的位置データ( δ X, δΥ, δΖ)を用いて同一の点を原点とする同一の座標の座 標値にそれぞれ変換される。これを、図 19を参照して説明する。
[0145] 先ず、右のレンズ枠形状座標値 (Xn, Yn, Zn) (n=l, 2, 3, ···, N)を X軸、 Y軸 、 Ζ軸方向にそれぞれ δΧΖ2, - δ Υ/2, δ ΖΖ2だけ平行移動させてその座 標値を算出し、改めて右レンズ枠形状座標値 (Xrn, Yrn, Zrn) (n=l, 2, 3, ···, N)とするとともに、このときの正面方向単位ベクトルを改めて FVrとする。
[0146] 次に、左のレンズ枠形状座標値 (Xn, Yn, Zn) (n=l, 2, 3, · · ·, N)を同じく X軸 、 Y軸、 Ζ軸方向にそれぞれ δ Χ/2, δ Ύ/2, δ ΖΖ2だけ平行移動させてその座 標値を算出し、改めて左レンズ枠形状座標値 (Xln, Yin, Zln) (n=l, 2, 3, ···, N )とするとともに、このときの正面方向単位ベクトルを改めて FV1とする。
[0147] (ステップ S7— 7)
ステップ S7— 6で求めた左右のレンズ枠の正面方向単位ベクトル FVr, FV1から眼 鏡の正面方向を算出し、その正面方向が Z軸方向に一致するように左右のレンズ枠
开状座標値(Xrn, Yrn, Zrn) , (Xln, Yin, Zln)および左右のレンズ枠の正面方向 単位ベクトル FVr, FV1を回転移動させる。これを、図 20を参照して説明する。
[0148] 本実施例では眼鏡装用時、左右のレンズ枠は眼鏡の平面(眼鏡の正面方向に垂 直な平面)に対して同一の傾きをなすものとして、眼鏡の正面方向を、左右のレンズ 枠の正面方向単位ベクトル FVr, FV1の和のベクトルの方向に定義する。すなわち、 この和のベクトルの単位ベクトルを、眼鏡の正面方向単位ベクトル FVMとする。
[0149] 次に、眼鏡の正面方向が Z軸方向に一致するように、右のレンズ枠形状座標値 (Xr n, Yrn, Zrn) (n= l, 2, 3, · · · , N)および左のレンズ枠形状座標値 (Xln, Yin, Zl n) (n= l, 2, 3, · · · , N)ならびに左右のレンズ枠の正面方向単位ベクトル FVr, F VIを、原点を中心に回転移動させて新たな変換値を算出する。
[0150] (ステップ S 7— 8)
ステップ S7— 7で変換された左右のレンズ枠形状座標値 (Xrn, Yrn, Zrn) , (Xln , Yin, Zln)から、 XY平面内における眼鏡のデータムラインと X軸方向とのなす角 Θ dを求め、データムラインが X軸方向に一致するように、左右のレンズ枠形状座標値( Xrn, Yrn, Zrn) , (Xln, Yin, Zln)および左右のレンズ枠の正面方向単位べクトノレ FVr, FV1を変換する。すなわち、先ず、算出された眼鏡の正面方向に垂直な平面 に左右のレンズ枠を射影した 2次元形状を用い、左右のレンズ枠の上方に接する接 線と同一方向の単位ベクトルと、左右のレンズ枠の下方に接する接線と同一方向の 単位ベクトルとの和の方向を眼鏡のデータムライン方向として算出する。これを、図 2 1を参照して説明する。
[0151] 先ず、眼鏡の上方で左右のレンズ枠形状に同時に接する眼鏡上方の接線 L1が X 軸方向となす角 Θ aと、眼鏡の下方で左右のレンズ枠形状に同時に接する眼鏡下方 の接線 L2が X軸方向となす角 Θ bとを求める。次に、眼鏡のデータムライン 200が X 軸方向となす角 Θ dは、これら角 Θ aと角 Θ bとの中間の角度であるから、これらの平 均値を求め、この平均値を角 Θ dとする。
[0152] 次に、眼鏡のデータムライン 200が X軸方向に一致するように、ステップ S7— 7で変 換された右のレンズ枠形状座標値 (Xrn, Yrn, Zrn) (n= l, 2, 3, · · · , N)および 左のレンズ枠形状座標値 (Xln, Yin, Zln) (n= l, 2, 3, · · · , N)ならびに左右のレ
ンズ枠の正面方向の単位ベクトル FVr, FVlを、 Z軸を回転軸として角 Θ dだけ回転 移動させ、新たな変換値を再度算出する。
[0153] (ステップ S 7— 9)
ステップ S7— 8で再度変換された左右のレンズ枠形状座標値 (Xrn, Yrn, Zrn) , ( Xln, Yin, Zln)を基に、レンズ枠間距離を算出する。これを、図 22を参照して説明 する。
[0154] 図 22〖こお!/、て、右のレンズ枠形状座標値 (Xrn, Yrn, Zrn)の中で、 Xrnが最大値 となる点 Sと、左のレンズ枠形状座標値 (Xln, Yin, Zln)の中で、 Xlnが最小値となる 点 Tとを求め、点 S力 点 Tに至るベクトルを ZX平面に射影したベクトルの長さ DBL を求める。この長さ DBLは鼻幅であり、この実施例では、レンズ枠間距離を、鼻幅 DB Lを用いて表す。
[0155] (ステップ S7— 10)
ステップ S7— 8で再度変換された左右のレンズ枠形状座標値 (Xrn, Yrn, Zrn) , ( Xln, Yin, Zln)および左右のレンズ枠の正面方向単位ベクトル FVr, FVlを基に、 左右のレンズ枠形状の Aサイズ、 Bサイズおよび幾何学中心(フレームセンタ)座標を 算出するとともに、これら左右のレンズ枠形状座標値 (Xrn, Yrn, Zrn) , (Xln, Yin , Zln)を、算出された各幾何学中心を原点とし、左右のレンズ枠の正面方向単位べ タトル FVr, FVlを Z軸方向に一致させた座標値にそれぞれ変換する。これを図 23を 参照して説明する。なお、以降のステップ S7— 10〜S7— 16では、特に左右を区別 する必要がないので、レンズ枠形状座標値を (Xn, Yn, Ζη) (η= 1, 2, 3, · · · , Ν) と、またレンズ枠の正面方向の単位ベクトルを FVと表記して説明する力 これらは左 右の!/、ずれをも表して!/、るものである。
[0156] 図 23において、先ず、レンズ枠の正面方向単位ベクトル FV力 軸方向に一致する ように、レンズ枠形状座標値 (Xn, Yn, Zn) (n=L2, 3, · · ·Ν)を、原点を中心に回 転移動する。この移動による変換後の座標値 (Xn, Yn, Zn)において、 Xnの最大値 および最小値を Xmax, Xminとし、 Ynの最大値および最小値を Ymax, Yminとす れば、レンズ枠形状の Aサイズは、 Xmaxと Xminとの差の絶対値として求められる。 また、 Bサイズは、 Ymaxと Yminとの差の絶対値として求められる。
[0157] また、幾何学中心(フレームセンタ)の座標(FCx, FCy)は、下記式(3)、 (4)により 求められる。
[0158] FCx= (Xmax+Xmin) /2 · · · (3)
[0159] FCy= (Ymax+Ymin) /2 …(4)
[0160] 次に、レンズ枠の正面方向単位ベクトル FV力 軸方向に一致するように、先に変換 されたレンズ枠形状座標値 (Xn, Yn, Ζη) (η= 1, 2, 3 · · ·Ν)を、幾何学中心(FCx , FCy)を原点とする座標値に変換する。
[0161] また、このレンズ枠形状座標値 (Xn, Yn, Zn) (n= l, 2, 3, · · · , N)の 2次元デー タ(Xn, Yn) (n= l, 2, 3, · · · , N)を、幾何学中心(FCx, FCy)を原点とする極座 標値 (Rn, θ η) (η= 1, 2, 3, · · · , Ν)に変換する。
[0162] さらに、極座標値 (Rn, θ n)の中で、 Rnの最大値を求め、それを 2倍して有効径 E Dを算出する。
[0163] (ステップ S7— 11)
ステップ S7— 10で求められた幾何学中心を原点とするレンズ枠形状座標値 (Xn, Yn, Zn) (n= l, 2, 3, · · · , N)は、近似的に球面またはトーリック面上の閉曲線に のっていると見做し、その球面またはトーリック面 (これら曲面を本明細書では近似曲 面と呼ぶこととする)の方程式を求める。これを近似曲面がトーリンク面の場合につい て図 24を参照して説明する。
[0164] 図 24において、トーリック面の中心座標を(a, b, c)とする。また、トーリック面の回 転対称軸方向単位ベクトルを(p, q, r)とし、このトーリック面の中心座標(a, b, c)を 含み回転対称軸方向単位ベクトル (p, q, r)に垂直な平面でトーリック面を切ったとき にできる最大の円の半径をベース半径 RBとする。また、トーリック面の中心座標(a, b , c)を含み回転対称軸方向単位ベクトル (p, q, r)に平行な平面でトーリック面を切つ たときにできる円の半径をクロス半径 RCとする。
[0165] トーリック面を 3次元座標上に定義するために、中心座標 (a, b, c)、ベース半径 RB 、クロス半径 RC、回転対称軸方向単位ベクトル (p, q, r)を変数とするトーリック面の 方程式を、レンズ枠形状座標値 (Xn, Yn, Zn) (n= l, 2, 3, · · · , N)のデータを用 いて最小 2乗近似法によって解く。これによつて、中心座標(a, b, c)、ベース半径 R
B、クロス半径 RC、回転対称軸方向単位ベクトル (p, q, r)を得る。
[0166] この得られた変数を総称して近似曲面定義データと呼ぶこととする。なお、上記説 明はレンズ枠形状をトーリック面に近似させた例を示したが、球面に近似させてもよい 。球面を 3次元座標上に定義する場合は、中心座標(a, b, c)、曲率半径 Rを変数と する球面の方程式を眼鏡枠形状座標値( 11、¥11、211) (11 = 1 , 2, 3, · · · , N)の値 を用いて最小 2乗近似法によって解く。球面形状に近似させる場合は、近似曲線定 義データとしては中心座標(a, b, c)と曲率半径 Rであるが、簡易的に曲率半径 Rだ けを近似曲線定義データとしてもょ 、。
[0167] (ステップ S7— 12)
ステップ S7— 8で得られたレンズ枠 4Aの正面方向単位ベクトル FVを用いて、レン ズ枠のあおり角 AGLを算出する。これを図 25A、図 25Bを参照して説明する。
[0168] 図 25Aに示すように、レンズ枠のあおり角 AGLは、レンズ枠の正面方向単位べタト ル FVと YZ平面とのなす角として算出する。
[0169] 次に、このあおり角 AGLと、ステップ S7— 9で求めた鼻幅 DBLと、ステップ S7— 10 で求めた Aサイズとを基に、幾何学中心間の距離であるフレーム PDを算出する。す なわち、図 25B〖こ示すよう〖こ、 Aサイズは左右のレンズ枠で異なるので、右のレンズ 枠の Aサイズを Ar、左のレンズ枠の Aサイズを A1とすると、フレーム PD (FPD)は次 式 (5)で算出される。
[0170] FPD= (Ar+Al) /2-cos (AGL) +DBL · · · (5)
[0171] 以上のようにして眼鏡枠形状測定装置 13において計算されたデータは、注文用端 末 10に送信される。なお、計算されるデータや送信されるデータは、使用する眼鏡 枠形状測定装置 13によって異なるが、本実施の形態では 2次元眼鏡枠形状データ( 極座標値)、近似曲面定義データ、フレーム PD (または DBL)、あおり角などが送信 される。
[0172] (ステップ S7— 13)
注文用端末 10は、眼鏡枠形状測定装置 13から送られてきた眼鏡枠形状データを 予め設定されて 、る補正値に基づ 、て補正する。上記した通り本実施の形態では、 補正値は動径方向の変更量として求めている力 極座標値 (Rn, θ n)の Rnに補正
値をカ卩えただけでは形状が変わってしまう場合があるので、ステップ S7— 2で示した オフセット計算と同様に各点の法線方向に補正値だけ変形する補正を行う。すなわ ち、はじめに 2次元眼鏡枠形状データである極座標値 (Rn, θη) (η=1, 2, 3, ··· , Ν)を同じく幾何学中心を原点とする直交座標値 (Xsn, Ysn) (n=l, 2, 3, ···, N )に変換する。
[0173] 図 26において、 i番目の点(Xsi, Ysi)における法線ベクトルであって、その大きさが 補正値の絶対値と等しい法線ベクトルを (SVxi, SVyi)とすると、補正後のレンズ枠 形状の直交座標値 (Xi, Yi)は、 (Xsi, Ysi)に法線ベクトル(SVxi, SVyi)を加えるこ とで得られる。なお、ここで補正値がプラスの場合はレンズ枠形状の外側に向かう向 きの法線ベクトルであり、補正値がマイナスの場合はレンズ枠形状の内側に向力う向 きの法線ベクトルである。これを i= 1から i=Nまで計算することで補正後の 2次元の 直交座標値 (Xn, Yn) (η=1, 2, 3, ···, Ν)を算出する。
[0174] (ステップ S7— 14)
近似曲面定義データ力も特定される近似曲面上において、ステップ S7— 13で得ら れた直交座標値 (Xn, Yn) (n=l, 2, 3, ···, N)における Z軸座標値を Znとして算 出する。この算出された Znとステップ 7— 13で得られた直交座標値 (Xn, Yn)により 3次元の眼鏡枠形状座標値 (Xn、 Yn、 Zn) (n=l, 2, 3, ···, N)が生成される。こ のようにして得られた 3次元の眼鏡枠形状データに対して、さらに従来力 行われて V、るような補正を行ってもょ 、。例えば特許第 3548569号公報で示されて 、るような 左右のレンズ枠のバランスをとるために左右のレンズ枠形状を合わせるためのマージ 処理などを行ってもよい。
[0175] (ステップ S7— 15)
ステップ S7— 14で得られたレンズ枠形状座標値 (Xn, Yn, Zn) (n=l, 2, 3, ··· , N)からレンズ枠形状 (枠溝の底の周形状)の周長 FLNを算出する。レンズ枠形状 の周長 FLNは、レンズ枠形状の各点間の距離の総和として次式 (6)により算出され る。
[0176] FLN=∑〔((Xi— Xi+ 1)2 + (Yi— Yi+ 1)2 + (Zi— Zi+ 1) 2 ) 1/2〕 (i= 1〜 N) ·'·(6)
ただし、上記式(6)において、 i=Nのときは i+ 1を 1とする。
[0177] (ステップ S7— 16)
ステップ S7— 14による補正により、左右のレンズ枠形状が眼鏡枠形状測定装置 13 により送られてきたときの形状力 変化してしまった場合には、この形状の変化により 変化したデータについて再度計算することが好ましい。また、本実施の形態では工場 2側へ送る眼鏡枠形状データを 2次元眼鏡枠形状データと近似曲面定義データに変 換する必要もある。このため、眼鏡枠形状測定装置 13で行ったステップ S7— 10から ステップ S7— 12で行った処理を注文用端末 10側でも再度実行する。計算の原理は 同じなので説明は省略する。このステップにより得られた 2次元形状データ (極座標 値)、近似曲面定義データ、フレーム PD (または DLB)、あおり角等のレンズ力卩ェに 必要なデータは眼鏡レンズ用製造制御装置 20に送信される。
[0178] 以上説明したように本発明は、注文者側において眼鏡枠 4のレンズ枠形状を測定し 、その測定データを注文側において眼鏡枠形状測定装置 13の測定誤差を補正して 工場 2側に送信し、眼鏡レンズの加工を依頼するようにしたので、工場 2側で眼鏡枠 形状測定装置 13の測定誤差を補正する必要がなぐ眼鏡レンズの加工を効率的に 行うことを可能にするものである。
[0179] なお、上記した実施の形態では、眼鏡枠形状測定装置 13から注文用端末 10に送 られてくる形状データや、注文用端末 10から眼鏡レンズ用製造制御装置 20に送る 形状データが、 2次元眼鏡枠形状データと近似曲面定義データとからなる場合で説 明したが、例えば 3次元の眼鏡枠形状座標値であってもよい。この場合は、データ形 式変換のための処理が省略できる。
[0180] また、上記実施の形態では、基準枠 30の基準周長と、基準枠 30を測定した測定周 長との差を元に作成された補正値の例を示したが、基準周長と測定周長との比率を 元に作成した補正値にすることもできる。この場合は、この比率に基づいて測定され た眼鏡枠形状を拡大縮小するだけでよいので処理が簡便である。
Claims
[1] 眼鏡枠のレンズ枠形状を 3次元測定し眼鏡枠形状情報を生成する眼鏡枠形状測 定装置と、
前記眼鏡枠形状測定装置によって生成された眼鏡枠形状情報を補正する機能を 有し、その補正された眼鏡枠形状情報を基に注文情報を作成して眼鏡レンズ製造者 側に送信する注文用端末と、
前記注文用端末力 送信された注文情報を基に眼鏡レンズの加工情報を作成する 眼鏡レンズ用製造制御装置とを備え、
前記注文用端末は、
前記眼鏡枠形状測定装置によって生成された眼鏡枠形状情報を補正する測定デ ータ補正部と、
前記測定データ補正部により補正された眼鏡枠形状情報を基に注文情報を作成 する注文データ作成部と
を備えたことを特徴とする眼鏡レンズの供給システム。
[2] 前記測定データ補正部は、眼鏡枠のレンズ枠の内周面の周長の測定誤差を基に 作成された補正値を用いて眼鏡枠形状情報を補正することを特徴とする請求項 1記 載の眼鏡レンズの供給システム。
[3] 前記注文用端末は、
基準となる周長である基準周長を有する基準枠のレンズ枠形状が前記眼鏡枠形状 測定装置で測定されることにより生成された眼鏡枠形状情報に基づいて前記基準枠 の周長を算出する周長演算部と、
前記周長演算部により算出された周長が前記基準周長と同じかあるいは近づくよう に眼鏡枠形状情報を補正するための補正値を算出する補正値設定部と、
をさらに備え、
前記測定データ補正部は、眼鏡枠のレンズ枠形状が前記眼鏡枠形状測定装置で 測定されることにより生成された眼鏡枠形状情報を、前記補正値設定部により算出さ れた補正値を用いて補正することを特徴とする請求項 1記載の眼鏡レンズの供給シ ステム。
[4] 前記測定データ補正部は、眼鏡枠のレンズ枠の内周面の半径方向の変位の値を 補正する補正値に基づいて眼鏡枠形状情報を補正することを特徴とする請求項 3記 載の眼鏡レンズの供給システム。
[5] 前記測定データ補正部は、前記基準周長と前記周長演算部により算出された周長 との比率を基に作成された補正値に基づいて眼鏡枠形状情報を補正することを特徴 とする請求項 3記載の眼鏡レンズの供給システム。
[6] 眼鏡枠のレンズ枠形状を 3次元測定し眼鏡枠形状情報を生成する眼鏡枠形状測 定装置と、
前記眼鏡枠形状測定装置によって生成された眼鏡枠形状情報を補正する機能を 有し、その補正された眼鏡枠形状情報を基に注文情報を作成して眼鏡レンズ製造者 側に送信する注文用端末と
を備え、
前記注文用端末は、
前記眼鏡枠形状測定装置によって生成された眼鏡枠形状情報の測定誤差を補正 する測定データ補正部と、
前記測定データ補正部により補正された眼鏡枠形状情報を基に注文情報を作成 する注文データ作成部と
を備えたことを特徴とする眼鏡レンズの注文システム。
[7] 眼鏡枠形状測定装置によって、基準となる周長である基準周長を有する基準枠の レンズ枠形状を測定することにより得られた眼鏡枠形状情報に基づいて、前記眼鏡 枠形状測定装置の測定誤差の補正値を算出する工程と、
前記眼鏡枠形状測定装置によって、眼鏡枠のレンズ枠形状を測定することにより得 られた眼鏡枠形状情報を前記補正値を用いて補正する工程と、
前記補正された眼鏡枠形状情報を含む注文情報を注文用端末によって眼鏡レン ズの製造者側に送信する工程と、
前記注文用端末によって送信された注文情報を基に眼鏡レンズの加工情報を生 成する工程と、
前記生成された加工情報に基づいて眼鏡レンズを周縁加工する工程と
を備えたことを特徴とする眼鏡レンズの製造方法。
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