JP2010262034A

JP2010262034A - カップ取付け装置

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Publication number: JP2010262034A
Application number: JP2009110886A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Shibata; 良二柴田; Toshiro Matsumoto; 利朗松本
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2010-11-18
Anticipated expiration: 2029-04-30
Also published as: JP5397889B2

Abstract

【課題】レンズの印点と支持部材が重なっても、印点を観察しながらレンズの正確な位置調整ができるカップ取付け装置を提供する。
【解決手段】支持部材に置かれたレンズ表面にカップを取付けるカップ取付機構を有し、印点をカップ取付け機構の軸に対し所期する位置関係に合わせるカップ取付け装置は、レンズ上側から照明光を投光する光源と、レンズを通過した照明光を元の入射方向に反射する再帰性反射部材と、再帰性反射部材の反射によりレンズ下側から照明する明視野照明と、絞りと、レンズ表面側から撮像する撮像素子と、レンズに対し斜めから照明光を投光する暗視野照明と、明視野照明と暗視野照明を切換える照明切換手段と、レンズ像を表示するディスプレイを持ち、レンズに付された印点像を基準軸に対して所期する位置関係に位置合わせするアライメントマークをディスプレイに表示する表示手段とを備える。

【選択図】図１０

Description

本発明は、眼鏡レンズの周縁加工時に使用される加工治具のカップを眼鏡レンズに取り付けるカップ取付け装置に関する。

カップ取付け装置においては、複数の支持ピン上に載置された眼鏡レンズに対してレンズの表面方向から照明光を投光し、レンズの下面に配置されたスクリーンに投影されたレンズ及び印点等の像を撮像素子により撮像する光学系を持つものがある（特許文献１参照）。また、レンズの下方から拡散板を介して拡散照明光によりレンズを照明し、レンズの表面方向から撮像素子により撮像する光学系を持つものがある（特許文献２参照）。さらに、レンズの表面側から照明光を投光する照明光学系と、レンズの下方に配置され、レンズを透過した光を元の入射方向に反射する再帰性反射部材と、再帰性反射部材の反射光により下方から照明されたレンズをレンズの表面側から撮像する撮像光学系とを備える装置が提案されている（特許文献３参照）。

再帰性反射部材を利用した装置は、他の装置に対して、レンズメータによってレンズ表面に付された印点及び累進レンズに印刷されたマーク、二重焦点レンズの小玉境界等の位置をより明確に観察できる利点がある。例えば、レンズ表面に付された印点をカップ取り付け中心に対して位置調整する場合、操作者は、ディスプレイの画面に映し出される印点像と予め画面上で設定されたアライメントマークとを観察し、アライメントマークに対して印点像が所定の関係になるようにレンズを移動させる。

また、特許文献２、３の装置においては、複数の支持ピンの間隔は比較的広くされており、レンズ表面に対してレンズ後面の形状が変化（傾斜）しているプリズムレンズ又は乱視レンズに対応するために、レンズ後面の形状に対応して支持ピンの高さを自在に変化可能に支持ピンを保持する機構が設けられている。また、周縁が加工された加工済みレンズにカップの取付けを可能にするために、複数の支持ピンの間隔を変化させる機構が設けられている。

特開２００２−２９２５４７号公報特開２００７−２７６０００号公報特開２００８−２９９１４０号公報

しかし、支持ピンの高さを自在に変化可能に支持ピンを保持する機構及び複数の支持ピンの間隔を変化させる機構は複雑であり、装置が大型化すると共に装置が高価になる。この対応として、複数の支持ピンの間隔を狭くして固定的に設けると、次のような問題が発生することが新たに分った。再帰性反射部材を利用した装置では、レンズの下方からの照明により、レンズに付された印点像は、ディスプレイの画面上で影として観察される。また、レンズが載置される支持ピン等の支持部材の像もディスプレイの画面上では影として観察される。このため、レンズの位置合わせに際して、支持部材の影と印点像とが重なってしまう場合には、印点像の位置が確認できなくなり、レンズの正確な位置調整ができなくなってしまう。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、レンズ上に付された印点とレンズが載置される支持部材とが重なった場合にも、印点を観察しながらレンズの正確な位置調整を行うことができるカップ取付け装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１）複数の支持部材に載置された眼鏡レンズの表面にカップを取り付けるカップ取付機構を有し、眼鏡レンズの表面に付された印点を前記カップ取付け機構の基準軸に対して所期する位置関係に位置合わせするカップ取付け装置において、眼鏡レンズに対して上側から照明光を投光する光源と、眼鏡レンズの下側に配置され、眼鏡レンズを通過した照明光を元の入射方向に反射して戻す再帰性反射部材とを持ち、前記再帰性反射部材の反射によって眼鏡レンズを下側から照明する明視野照明機構と、前記光源と光学的に略共役位置に配置された絞りと、該絞りを介して眼鏡レンズを表面側から撮像する撮像素子とを有する撮像光学系と、眼鏡レンズに対して斜め方向から照明光を投光する暗視野照明機構であって、前記再帰性反射部材により元の入射方向に戻される反射光が前記絞りを通過する光路から外れた位置に配置された光源を持つか、装置が置かれた室内照明の外乱光を利用して眼鏡レンズに対して斜め方向から照明光を投光するために、眼鏡レンズの上側に配置され、前記再帰性反射部材より元の入射方向に戻される反射光が前記絞りを通過しないように前記再帰性反射部材への上側からの入射光を遮蔽する遮蔽部材が形成されると共に、眼鏡レンズの表面全体に斜め方向から外乱光を入射させる開口が形成された暗視野照明機構と、前記明視野照明機構の光源の点灯と消灯を切換え、明視野照明機構による照明光と前記暗視野照明機構による照明光とを切換える照明切換手段と、前記撮像素子で撮像された眼鏡レンズの像を表示するディスプレイを持ち、眼鏡レンズに付された印点像を前記基準軸に対して所期する位置関係に位置合わせするためのアライメントマークを前記ディスプレイの画面に表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。
（２）（１）のカップ取付け装置において、前記照明切換手段の切換信号に基づいて前記撮像素子の出力信号のゲインを調整するゲイン調整手段であって、前記明視野照明機構の照明光への切換時のゲインに対して前記暗視野照明機構の照明光の切換時にはゲインを高く調整するゲイン調整手段を備えることを特徴とする。
（３）（２）のカップ取付け装置において、前記ゲイン調整手段は、前記暗視野照明機構の照明光への切換時にゲインを変化させる信号を入力するスイッチを含むことを特徴とする。
（４）（１）〜（３）の何れかのカップ取付け装置において、さらに前記暗視野照明機構の照明光への切換時に眼鏡レンズと前記再帰性反射部材の間に配置され、前記再帰性反射部材からの反射光をカットする遮蔽板を備えることを特徴とする。
（５）（１）のカップ取付け装置は、レンズ前面の当接平面が略水平になるように配置されたレンズ押さえ部材を備え、前記複数の支持部材は、前記基準軸を略中心にして配置されると共に、レンズ表面に対してレンズ後面の形状が変化しているプリズムレンズ又は乱視レンズが載置され、前記レンズ押さえ部材によりレンズ表面が押さえられたときに、レンズ表面が略水平となる間隔で配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、レンズ上に付された印点とレンズが載置される支持部材とが重なった場合にも、印点を観察しながらレンズの正確な位置調整を行うことができる

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るカップ取付け装置の外観斜視図である。装置本体１の筐体５の上部には、操作画面が表示されるディスプレイ２が配置されている。ディスプレイ２には後述する撮像光学系で撮像されたレンズ像が表示される。また、ディスプレイ２はタッチパネル機能が付加され、レンズＬＥにカップＣｕを軸打ちするためのレイアウトデータ、各種条件設定を入力する入力ユニットを兼ねる。

筐体５は、その側面形状が略「コ」の字状に形成されている。筐体５の下側には前側に張り出した台座５ａが形成されている。台座５ａには、再帰性反射部材１０５が配置されている。台座５ａの上方には、レンズＬＥが載置される支持ピン２０１を持つレンズ支持機構２００が配置されている。筐体５の上側には、前側に張り出した庇部５ｂが形成されている。庇部５ｂの内部には、後述する照明光学系及び撮像光学系が持つ光学要素としてのミラーが配置されている。また、庇部５ｂには、加工治具であるカップＣｕの基部が装着されるホルダ３０３を持つカップ取付機構３００が配置されている。

図２はレンズ支持機構２００の説明図である。図２において、可視光を透過可能な透明部材により形成されたアーム２０２の先端側には、レンズＬＥが載置される支持部材としての２つの支持ピン２０１が固定的に立てられて配置されている。アーム２０２は、台座５ａと庇部５ｂとの間で、上下方向に延びるシャフト２２０を中心に回転可能に設けられていると共に、シャフト２２０に沿って上側に移動可能に設けられている。支持ピン２０１の上部は、レンズＬＥの裏面（下面）が載せられたときに、レンズＬＥが傷付けられないように、ゴム等から構成される緩衝部材２０１ａが取り付けられている。２つの支持ピン２０１は、カップＣｕが取り付けられる基準軸Ｌ０１を挟んで配置されている。なお、支持ピン２０１は３個以上が配置される構成でも良い。支持ピン２０１が２つの構成の場合は、好ましくは支持ピン２０１が基準軸Ｌ０１を中心にして配置される。支持ピン２０１が３個で構成される場合、基準軸Ｌ０１が略中心に位置するように３個の支持ピン２０１が配置される。

緩衝部材２０１ａは、レンズＬＥの表面に付される印点とは異なる色にされている。レンズメータが持つ印点機構では白色の印点が付される。本装置では、緩衝部材２０１ａは、印点の白色に対して、コントラストが明確になり易い黒色で形成されている。なお、支持ピン２０１は３個以上が配置される構成でも良い。

支持ピン２０１の上部には、レンズ押さえユニット２０５が設けられている。レンズ押さえユニット２０５は、シャフト２２０に上下移動可能に取り付けられたアーム２０６と、レンズ押さえピン２０７と、アーム２０６を上昇させるために、アーム２０６に固定された第１レバー２０９と、を備える。アーム２０６は、可視光を透過可能な透明部材により形成されている。アーム２０６の先端側は、カップＣｕが通過可能な円形状の隙間２０８が形成されている。隙間２０８を囲むように４つのレンズ押さえピン２０７が配置されている。４つのレンズ押さえピン２０７は、アーム２０６の下側に突出され、レンズ前面の当接平面が略水平になるように配置されている。アーム２０６は、シャフト２２０に沿って上側に移動可能に設けられていると共に、支持ピン２０１の上端とレンズ押さえピン２０７の下端がほぼ同じ高さになる位置まで、図示を略すバネにより下側に押し付けられている。

ここで、レンズ支持機構２００が持つ支持ピン２０１は、レンズ表面に対してレンズ後面の形状が変化しているプリズムレンズ又は乱視レンズが載置され、レンズ押さえユニット２０５のレンズ押さえピン２０７によりレンズ表面が押さえられたときに、レンズ表面が略水平となる間隔で配置されている。支持ピン２０１が２個の場合、その間隔（支持ピン２０１の中心間距離）は、例えば、１３〜１５ｍｍほどである。支持ピン２０１が３個の場合は、直径１３〜１５ｍｍほどの円周上に３個の支持ピンの中心が位置する間隔で配置される。

また、第１レバーの上側には、シャフト２２０の回りに配置された円筒部材２２１に第２レバー２２２が固定されている。操作者が第１レバー２０９と第２レバー２２２に指を掛け、第１レバー２０９を上昇させることにより、支持ピン２０１とレンズ押さえピン２０７との間が空けられ、レンズＬＥが挿入可能にされる。第１レバー２０９から指が離されると、アーム２０６がバネにより下方に付勢され、支持ピン２０１とレンズ押さえピン２０７により、レンズＬＥが支持される。また、カップＣｕのレンズＬＥへの取り付け時に、アーム２０２及びアーム２０６は上下移動駆動部２３０によって一体的に上側に移動される。上下移動駆動部２３０は、カム機構及びモータ等の周知の移動機構が使用される。

次に、カップ取付機構３００の構成を図１、図３により説明する。図３は装置本体１を側面から見た図である。カップ取付機構３００は、庇部５ｂの左右に配置された２つの回転支基３０１を中心に上下方向に回転可能なアーム３０２と、アーム３０２の中央部に配置されたホルダ３０３と、を備える。ホルダ３０３にはカップＣｕの基部が装着される。２つの回転支基３０１の一方は、筐体５の内部に配置された回転駆動機構３１０により回転される。回転駆動機構３１０は、ベルト、ギヤ等の回転伝達機構３１１とモータ３１２により構成される。ブロッキング開始のスイッチ信号が入力されると、モータ３１２の回転により、アーム３０２が図１の退避位置から図３の点線で示されるカップ取り付けの所定位置に移動される。カップ取り付けの所定位置は、カップＣｕの中心位置が基準軸Ｌ０１と一致する位置である。その後、上下移動駆動部２３０が駆動され、アーム２０２及びアーム２０６と共に支持ピン２０１とレンズ押さえピン２０７により支持されたレンズＬＥが上昇されることにより、レンズＬＥの表面にカップＣｕが固定される。カップＣｕがレンズＬＥに固定されると、アーム２０２及びアーム２０６が下降された後、アーム３０２が図１の退避位置に戻される。

図４は、装置本体１の筐体５内に配置される光学系の概略構成図である。筐体５内には、明視野照明機構としての照明光学系１００及び撮像光学系１２０が配置されている。照明光学系１００は、白色光を発するＬＥＤ等の光源１０１と、照明光の向きを変えるミラー１０３と、庇部５ｂに配置されたミラー１０４と、台座５ａに配置された再帰性反射部材１０５とを備える。再帰性反射部材１０５は、モータ１０６により高速回転され、反射ムラが除去される。

照明光学系１００では、支持ピン２０１に載置されたレンズＬＥの表面に対して基準軸Ｌ０１方向から照明光が投光される。レンズＬＥを透過した照明光は再帰性反射部材１０５により反射される。再帰性反射部材１０５は、入射光のほとんどの光（正反射成分）を元の入射方向に反射する部材である。再帰性反射部材１０５は、例えば、微細なガラス小球と、その下に配置された反射膜を持つシート状に形成されている。再帰性反射部材１０５への入射光は、ガラス小球の中に入るときに屈折し、ガラス小球の球面付近の一点で焦点を結び、反射膜により反射される。反射膜で反射された光は、ガラス小球を出るときに再度屈折し、入射光と略平行になって元の入射方向に戻される。これにより、支持ピン２０１に載置されたレンズＬＥは下方から照明される。

レンズＬＥの表面側には、再帰性反射部材１０５により下方から照明されたレンズＬＥを撮像する撮像光学系１２０が設けられている。撮像光学系１２０は、照明光学系１００のミラー１０４、１０３が共用され、ミラー１０４と光源１０１との間に配置されたハーフミラー１２１により反射される。ハーフミラー１２１の反射方向には、絞り１２２と、レンズ１２３と、撮像素子１２４とが配置されている。絞り１２２は、ハーフミラー１２１を介して、光源１０１と略共役な位置に配置されている。撮像光学系１２０は再帰性反射部材１０５によりレンズＬＥの裏面から照明されたレンズＬＥを正面側から撮像する。照明光学系１００を利用した明視野照明では、絞り１２２が光源１０１と略共役な位置に配置されていることにより、再帰性反射部材１０５で元の方向に戻された光の正反射成分が絞り１２２を通過でき、再帰性反射部材１０５で反射された正反射成分のケラレが防止されると共に、庇部５ｂの外側より斜め方向から入射してくる室内照明等の外乱光の影響が少なくされる。また、絞り１２２の開口径は、撮像光学系１２０の焦点深度を深くすると共に、撮像素子１２４に撮像される像の必要な分解能の精度を確保しつつ、光量を確保する大きさに設定されている。撮像素子１２４の焦点位置は、レンズ１２３を介して支持ピン２０１に載置されるレンズＬＥの表面付近に合わせられている。また、撮像光学系１２０の撮像倍率は、未加工のレンズＬＥの全体が撮像素子１２４により撮像される倍率とされている。

なお、撮像光学系１２０においては、レンズＬＥよりも大きな径の集光レンズをハーフミラー１２１とレンズＬＥの間の光路に配置すると共に、集光レンズの略焦点位置に絞り１２２を位置させ、物側テレセントリック光学系を構成すると、さらに焦点深度を深くすることができる。この場合、図４の例では、物側テレセントリック光学系を構成するための集光レンズの代わりにミラー１０４を凹面ミラーにしても良い。

また、本装置では、明視野照明機構１００に加えて、支持ピン２０１に載置されたレンズＬＥに対して斜め上方向から照明光を投光するための暗視野照明機構１５０が設けられている。暗視野照明機構１５０は、支持ピン２０１とレンズＬＥに付された印点とが重なる場合に、印点での散乱光を利用して撮像素子１２４に印点像を撮像させるために使用される。暗視野照明機構１５０としては、装置本体１内に設けられた暗視野照明用の光源を使用する構成、又は装置本体１外の室内照明等の外乱光を暗視野照明用光源とし利用する構成が使用される。

暗視野照明用の光源を装置本体１内に設けた場合の構成を図５により説明する。図５において、１５１は、支持ピン２０１に載置されたレンズＬＥの上方に位置する庇部５ｂに設けられたリング状の光源である。光源１５１がリング状に形成されていることにより、レンズＬＥに対して斜め上方向から略均一に照明光が照射される。ここで、暗視野照明機構１５０ではレンズＬＥでの散乱光を利用するため、再帰性反射部材１０５による反射光が絞り１２２を通過して撮像素子１２４に入射しない光路に光源１５１が配置されている。すなわち、点線Ｓ１で示された内側領域が再帰性反射部材１０５による反射光が絞り１２２を通過可能な光路とすれば、点線Ｓ１で示された内側領域より外側に光源１５１を配置する。再帰性反射部材１０５による正反射光は元の入射方向の光源１５１側に戻されるため、ミラー１０４で反射されて撮像素子１２４に入射されることが抑えられる。一方、レンズＬＥの表面に付された印点ＩＭで散乱された光の中には、撮像光学系１００の絞り１２２を通過可能な成分が多く含まれているため、撮像素子１２４に印点ＩＭの像が撮像される。

なお、暗視野照明機構１５０を使用する場合、印点ＩＭでの散乱光の強度は弱いため、明視野照明光学系１００を使用した撮像時に対して、撮像素子１２４の出力信号のゲインが高められた像がディスプレイ２に表示される。撮像素子１２４の出力信号のゲインを調整する方法としては、出力信号の強度を増幅する処理の他、撮像素子１２４の電荷の蓄積時間を長くする処理等も含まれる。

暗視野照明機構１５０として、装置本体１外の室内照明等の外乱光を暗視野照明用光源とし利用する構成を説明する。図４において、光源１５３は、装置本体１外に設けられた蛍光灯等の室内照明光源である。室内照明光源を暗視野照明用光源１５３として利用する場合、庇部５ｂは、点線Ｓ１で示された内側領域に入射する照明光を遮蔽するための遮蔽部材として機能する。すなわち、レンズＬＥの上方からの照明光が再帰性反射部材１０５により反射され、撮像光学系１００の絞り１２２を通過して撮像素子１２４に入射しないように、庇部５ｂのサイズが設定されている。ただし、レンズＬＥの表面には光源１５３からの照明光を斜め方向から照射させる必要があるため、装置本体１の筐体には、斜め方向から光を入射させるよう光路が形成されている。

図６は装置本体１を正面から見た図であり、図７は装置本体１を側面から見た図である。なお、説明の便宜上、図６、７においては、レンズ支持機構２００及びカップ取付機構３００は省略されている。装置本体１の筐体５は、レンズＬＥの真上方向から、図４の点線Ｓ１で示された内側領域に入射する光を遮蔽する大きさを持つ庇部５ｂが形成されていると共に、斜め上からの光をできるだけレンズＬＥの表面全体に入射させる光路を確保するために、筐体５の左右側面及び前側に開口５００（図６、図７上の点線で示される開口５００）が形成されている。開口５００の高さは、操作者がレンズＬＥを支持ピン２０１に置き、手の操作でレンズＬＥを無理なく移動可能なサイズに形成されている。開口部５００が形成されることで、レンズＬＥに対して斜め方向から外乱光が入射される。レンズＬＥに斜め方向から入射した外乱光は、再帰性反射部材１０５で反射されたとしても、強度の強い正反射成分は同じ方向へと反射されるため、絞り１２２を通過せず、撮像素子１２４では撮影されない。一方、斜め方向から入射した外乱光がレンズ表面に照射され、印点で散乱された散乱光が撮像素子１２４に撮影される。

なお、開口部５００によって斜め上方向から入射して再帰性反射部材１０５により反射される光の一部が撮像素子１２４に撮像される場合、より確実に再帰性反射部材１０５による反射光をカットするために、図１に示されるように、再帰性反射部材１０５を覆う遮蔽板５０２を利用するとさらに良い。遮蔽板５０２は黒い色で形成され、可視光（暗視野照明光）をカットする特性を持ち、再帰性反射部材１０５より大きなサイズで形成されている。暗視野照明機構１５０への切換時に、オプションとして用意された遮蔽板５０２がレンズＬＥと再帰性反射部材１０５の間に配置される。

図８は装置の制御ブロック図である。制御部７０には、照明光学系１００の光源１０１、撮像光学系１００の撮像素子１２４、レンズ支持機構２００の上下移動駆動部２３０、カップ取付機構３００の回転駆動機構３１０、ディスプレイ２、メモリ７１が接続されている。制御部７０は、撮像素子１２４からの出力信号のゲインを調整し、撮像された画像をディスプレイ２に表示させる。また、制御部７０は、ディスプレイ２の画面の表示を制御する。また、制御部７０には、眼鏡フレームのリム（レンズ枠）の形状を測定する眼鏡枠形状測定装置８０が接続されている。

次に、以上のような構成を備える装置の動作を説明する。始めに明視野照明機構の照明光学系１００を用いた明視野モードでの動作を説明する。明視野モードでは光源１０１が点灯される。

図９は、ディスプレイ２に表示されるレイアウト画面の例である。画面６００の中央の表示部６０１には、撮像素子１２４により撮像された画像が表示される。また、表示部６０１には、眼鏡レンズの周縁加工の形状である玉型図形ＦＴが画像に合成されて表示される。玉型図形ＦＴは、眼鏡枠形状測定装置８０により得られた玉型データに基づいて形成される。玉型データは、眼鏡枠形状測定装置８０側の所定の操作により装置本体１に入力され、メモリ７１に記憶されている。眼鏡枠形状測定装置８０の代わりにホストコンピュータが接続されている場合、作業番号の入力欄６０３にて作業番号を入力することにより、ホストコンピュータから指定された作業番号に対応する玉型データが呼び出され、玉型データに基づく玉型図形ＦＴが画面上に表示される。表示部６０１上の十字マークの中心ＣＯは、カップＣｕの取り付け中心（基準軸Ｌ０１の位置）を示す。

画面６００の下側には、カップＣｕをレンズＬＥの光学中心に固定するモード（光心モード）か、カップＣｕを玉型の幾何中心に固定するモード（枠心モード）か、を選択するボタン６１０、レンズＬＥの種類（単焦点レンズ、二重焦点レンズ、累進多焦点レンズ等）を選択するボタン６１１が用意されている。以下では、単焦点レンズが選択され、枠心モードが選択されている場合を説明する。枠心モードが選択されると、表示部６０１上の玉型図形ＦＴは、中心ＣＯに幾何中心が位置するように表示される。また、単焦点レンズが選択されると、表示部６０１上には、レンズＬＥに付された３つの印点像Ｍ１，Ｍ２及びＭ３を位置合わせするための誘導ガイドとして、横長楕円の図形と左右方向の位置合わせの３つのラインとを持つアライメントマークＡＭが表示される。アライメントマークＡＭの表示位置は、画面右側に設けられた入力欄６２０に入力されるレイアウトデータに基づいて変えられる。入力欄６２０には、フレーム中心間距離（ＦＰＤ）の入力欄６２１ａ、瞳孔間距離（ＰＤ）の入力欄６２１ｂ、玉型の幾何中心に対するレンズの光学中心の高さ（Ｈ）の入力欄６２１ｃ、及びレンズＬＥに付された印点の間隔（ＷＤ）の入力欄６２１ｄが用意されている。入力欄６２１ａ及び６２１ｂの入力データによって、中心ＣＯに対するアライメントマークＡＭの左右方向の中止が決定される。入力欄６２１ｃの高さ（Ｈ）によって、中心ＣＯに対するアライメントマークＡＭの上下位置が決定される。入力欄６２１ｄのデータによって、アライメントマークＡＭの両側の縦ラインの間隔が決定される。

画面６００の左上には、レンズＬＥの左右を指定するためのＲ／Ｌスイッチ６１５と、明視野照明機構の照明による明視野モードと暗視野照明機構１５０の照明による暗視野モードとを切換える（選択する）スイッチ６１６と、暗視野モード時に撮像素子１２４から出力される画像信号のゲインを段階的又は連続的に調整するためのゲイン調整スイッチ６１７が配置されている。また、画面６００の右側には、カップ取付機構３００によるカップＣｕの取付けを開始させる信号を入力するブロッキング開始スイッチ６３０が設けられている。

操作者は、入力欄６２０によるレイアウトデータの入力後、予めレンズメータによって印点が付されたレンズＬＥを支持ピン２０１上に載置し、レンズ押さえユニット２０５によってレンズＬＥを押える。
支持ピン２０１上にレンズＬＥが載置されると、図９に示されるように、照明光学系１００によって照明され、撮像素子１２４によって撮像された像がディスプレイ２の画面に表示される。図９の表示部６０１には、明るく映し出される再帰性反射部材１０５の像１０５Ｍの中にレンズ像ＬＥＭが観察される。照明光学系１００では、再帰性反射部材１０５に反射光によってレンズＬＥが下方から照明光を受けるので、２つの支持ピン２０１の像２０１Ｍは暗い影として映し出される。また、レンズＬＥの表面に付された３つの印点像Ｍ１，Ｍ２及びＭ３も暗い影として映し出される。なお、画面上の４つの円形像２０７Ｍはレンズ押さえピン２０７の影である。アーム２０２及びアーム２０６は透明部材で形成され、再帰性反射部材１０５による下方からの照明光が透過されるので、これらは映し出されない。

操作者は、画面上のアライメントマークＡＭと３つの印点像とを観察し、アライメントマークＡＭの横長楕円図形内に３つの印点像Ｍ１，Ｍ２及びＭ３が入り、且つ中央の印点像Ｍ２がアライメントマークＡＭの中央の縦ラインに一致するように、レンズＬＥを移動させて位置合わせを行う。このとき、図９のように、アライメントマークＡＭと支持ピン２０１の像２０１Ｍとが重ならなければ、３つの印点像Ｍ１，Ｍ２及びＭ３をアライメントマークＡＭ内で観察できる。そして、レンズＬＥのアライメント完了後、レンズ像ＬＥＭの外径と玉型図形ＦＴを確認し、レンズ像ＬＥＭの外径内に玉型図形ＦＴが入っていれば、レンズＬＥの周縁加工時にレンズ径が不足なく加工可能であると判断される。もし、レンズ像ＬＥＭの外径内から玉型図形ＦＴが外側にはみ出していれば、レンズＬＥの径を大きなものに変える等の処置を取ることができる。

なお、再帰性反射部材１０５により照明されたレンズ像ＬＥＭは、マイナスレンズの場合、再帰性反射部材１０５の像１０５Ｍの明るさに対してやや暗く観察される。そして、レンズＬＥのエッジ部分では上から照射される照明光が散乱されて、再帰性反射部材１０５に届く光が減少されるので、レンズ像ＬＥＭの外径部分は暗い影として明確に観察される。また、レンズＬＥがプラスレンズの場合、レンズ像ＬＥＭは、再帰性反射部材１０５の像１０５Ｍの明るさよりもさらに明るく観察され、レンズ像ＬＥＭの外径部分は暗い影として明確に観察される。このため、再帰性反射部材１０５を持つ明視野照明機構では、単に上方向又は下方向から照明光を投光する場合に比べて、レンズＬＥのエッジを明確に確認しやすく、レンズ径が足りているか否かを容易に判断できる。また、二重焦点レンズの場合には、再帰性反射部材１０５を持つ明視野照明機構では、小玉部分が回りのレンズ部分より明るく観察され、小玉部分の境界が明確に観察されるので、小玉部分を装置の基準軸Ｌ０１（画面上の中心ＣＯ）に対して所期する位置関係に容易にアライメントできる。

レンズ径の不足がなければ、操作者はレンズＬＥへのカップＣｕの取付けを行う。スイッチ６３０による信号が入力されると、制御部７０は回転駆動機構３１０を駆動し、アーム３０２を矢印Ａ方向に回転してホルダ３０２に装着されたカップＣｕを軸Ｌ０１上に位置させた後、上下移動駆動部２３０を駆動して、レンズＬＥを上昇させる。これにより、カップＣＵがレンズＬＥの表面に固定される。

次に、暗視野照明機構１５０を使用する場合を説明する。図９の画面例において、支持ピン２０１の像２０１ＭとアライメントマークＡＭの中央が重なっている場合、明視野照明光学系では支持ピン２０１の像２０１Ｍ及び中央の印点像Ｍ２が共に影として観察されるため、正確な位置合わせができなくなる。特に、レンズメータでは中央の印点がレンズの光学中心に付されるため、中央の印点像Ｍ２の観察が重要とされる。両側の２つの印点像Ｍ１，Ｍ３の中心をレンズの光学中心と見なす方法は、必ずしもが光学中心の精度が保障されていない。この場合には、暗視照明機構１５０に切換える。

スイッチ６１６により暗視野モードが選択されると、照明光学系１００の光源１０１が消灯され、暗視野照明機構１５０に切換えられる。暗視野照明機構１５０として装置本体１の外部の外乱光を利用する場合、レンズＬＥの真上からの光は庇部５ｂによって遮蔽され、側面の開口部５００から入射する外乱光がレンズＬＥに対して斜め上から照射される。開口部５００から入射した照明光はレンズＬＥを通過して再帰性反射部材１０５に入射するが、再帰性反射部材１０５による反射光の大部分（正反射成分）は元の入射方向に戻される。その為、反射光の大部分は撮像光学系１２０の絞り１２２を通過せず、撮像素子１２４にはほとんど入射されない。また、レンズＬＥに対して斜め上からの照明光が照射されるため、基準軸Ｌ０１が位置するレンズＬＥの中央部での正反射光も絞り１２２を通過せず、撮像素子１２４には入射しない。一方、レンズ表面に付された３つの印点では照明光が散乱される。特に、白色で付された印点ではより多くの光が散乱される。

図１０は、暗視野照明機構１５０に切換えられたときに撮像素子１２４で撮像された像の画面例である。図１０において、再帰性反射部材１０５による正反射成分の反射光は撮像素子１２４に入射しないので、暗視野照明光によって照明されたレンズＬＥの表面での反射光の一部が撮像素子１２４に入射するが、レンズ像ＬＥＭは比較的暗く観察される。また、支持ピン２０１の上端は黒色とされているため、反射光及び散乱光はほとんどなく、支持ピン像２０１Ｍはレンズ像ＬＥＭよりもさらに黒い色で観察される。一方、レンズＬＥ上の印点は白色にされているため、散乱光によって印点像Ｍ１，Ｍ２及びＭ３はレンズ像ＬＥＭ及び支持ピン像２０１Ｍに対して明るい輝度で観察される。このため、図１０に示されるように、支持ピン像２０１ＭとレンズＬＥの光学中心に位置する印点像Ｍ２が重なった場合でも、支持ピン像２０１Ｍと区別して印点像Ｍ２が観察可能にされる。また、レンズＬＥのエッジ部分は斜め方向からの照明により一部が散乱されるため、レンズ像ＬＥＭの外径部分は多少明るく観察される。これにより、玉型図形ＦＴとレンズ像ＬＥＭの外径部分を比較することにより、レンズ径が不足していないか否かを確認できる。

なお、外乱光を利用した暗視野照明によってレンズＬＥ及び印点で散乱された散乱光は、明視野モード時に再帰性反射部材１０５から反射される照明光よりも遥かに弱い光量である。このため、撮像素子１２４から出力される画像信号のゲインが明視野モード時と同じであると、ディスプレイ２に映し出される画像は極めて暗い画像となる。

そこで、本装置ではスイッチ６１６によって暗視野モードに切換えられると、撮像素子１２４から出力される画像信号のゲインが明視野モード時に対して制御部７０によって自動的に高められる。例えば、画像内の最も明るい部分が所定の輝度になるように、制御部７０によって画像信号のゲインが自動的に調整される。これにより、外乱光を利用した暗視野照明であっても、レンズ像ＬＥＭ、印点像Ｍ１，Ｍ２及びＭ３が観察される。制御部７０によるゲインの自動調整では印点像Ｍ２等が観察し難いときは、さらに、操作者により操作されるゲイン調整スイッチ６１７の信号が入力されると、撮像素子１２４のゲインが増減される。これにより、操作者は暗視野モード時の画像を観察しやすい輝度に変えることができる。

なお、暗視野モード時においても再帰性反射部材１０５の反射光がノイズとなる場合には、操作者は遮蔽板５０２を再帰性反射部材１０５の上に置くことにより、再帰性反射部材１０５の正反射成分をカットでき、レンズ像及び印点像をより観察し易くなる。再帰性反射部材１０５の上に透明な保護部材が配置されている場合には、透明な保護部材上に遮蔽板５０２が置かれることにより、保護部材での反射光もカットされる。

操作者は、アライメントマークＡＭの横長楕円図形内に３つの印点像Ｍ１，Ｍ２及びＭ３が入り、且つ中央の印点像Ｍ２がアライメントマークＡＭの中央の縦ラインに一致するように、レンズＬＥを移動させて位置合わせを行う。レンズＬＥの位置合わせが完了した後、スイッチ６３０からのブロッキング開始信号が入力されると、回転駆動機構３１０及び上下移動駆動部２３０が駆動され、レンズＬＥにカップＣｕが固定される。

暗視野照明機構１５０として暗視野照明の光源１５１が装置本体１に設けられている場合、暗視野モードに切換えられたときには、光源１５１が点灯される。光源１５１から照射される照明光の光量は外乱光よりも強くすることができるが、明視野モード時に再帰性反射部材１０５から反射される照明光よりも弱い光量である場合には、前述と同様に、暗視野モードの切換信号に基づいて、撮像素子１２４から出力される画像信号のゲインが明視野モード時に対して自動的に高められる。これにより、暗視野照明によるレンズ像及び印点像をディスプレイ２の画面上で観察できる。

なお、レンズＬＥの光学中心が基準軸Ｌ０１からずれている場合で、レンズ表面に対してレンズ後面の形状が傾斜しているレンズ（プリズムレンズ又は乱視レンズ）であっても、装置を大型化及びコスト高にすることなく、支持ピン２０１の間隔が狭くされていることにより、レンズ押さえユニット２０５によって抑えられえるレンズ表面が略水平に保持される。また、周縁が加工された加工済みレンズを再利用して新たな眼鏡フレーム用にレンズの周縁を加工する場合にも、加工済みレンズにカップが取り付けられる。この場合も、装置を大型化及びコスト高にすることなく、支持ピン２０１の間隔が狭くされていることにより、支持ピン２０１に載置可能な加工済みレンズの許容範囲を広くすることが可能になる。

カップ取付け装置の外観斜視図である。レンズ支持機構の説明図である。カップ取付け装置の側面図である。光学系の概略構成図である。暗視野照明用の光源を装置本体に設けた場合の構成図である。装置本体の正面図である。装置本体の側面図である。装置の制御ブロック図である。明視野照明機構の設定でディスプレイに表示される画面例である。暗視野照明機構の設定でディスプレイに表示される画面例である。

２ディスプレイ
５ｂ庇部
７０制御部
１００照明光学系
１０１光源
１０５再帰性反射部材
１２０撮像光学系
１２２絞り
１２４撮像素子
１５０暗視野照明機構
１５１光源
１５３光源
２００レンズ支持機構
２０１支持ピン
２０５レンズ押さえユニット
３００カップ取付機構
５００開口
５０２遮蔽版
６１６スイッチ

Claims

複数の支持部材に載置された眼鏡レンズの表面にカップを取り付けるカップ取付機構を有し、眼鏡レンズの表面に付された印点を前記カップ取付け機構の基準軸に対して所期する位置関係に位置合わせするカップ取付け装置において、
眼鏡レンズに対して上側から照明光を投光する光源と、眼鏡レンズの下側に配置され、眼鏡レンズを通過した照明光を元の入射方向に反射して戻す再帰性反射部材とを持ち、前記再帰性反射部材の反射によって眼鏡レンズを下側から照明する明視野照明機構と、
前記光源と光学的に略共役位置に配置された絞りと、該絞りを介して眼鏡レンズを表面側から撮像する撮像素子とを有する撮像光学系と、
眼鏡レンズに対して斜め方向から照明光を投光する暗視野照明機構であって、前記再帰性反射部材により元の入射方向に戻される反射光が前記絞りを通過する光路から外れた位置に配置された光源を持つか、装置が置かれた室内照明の外乱光を利用して眼鏡レンズに対して斜め方向から照明光を投光するために、眼鏡レンズの上側に配置され、前記再帰性反射部材より元の入射方向に戻される反射光が前記絞りを通過しないように前記再帰性反射部材への上側からの入射光を遮蔽する遮蔽部材が形成されると共に、眼鏡レンズの表面全体に斜め方向から外乱光を入射させる開口が形成された暗視野照明機構と、
前記明視野照明機構の光源の点灯と消灯を切換え、明視野照明機構による照明光と前記暗視野照明機構による照明光とを切換える照明切換手段と、
前記撮像素子で撮像された眼鏡レンズの像を表示するディスプレイを持ち、眼鏡レンズに付された印点像を前記基準軸に対して所期する位置関係に位置合わせするためのアライメントマークを前記ディスプレイの画面に表示する表示手段と、
を備えることを特徴とするカップ取付け装置。
請求項１のカップ取付け装置において、前記照明切換手段の切換信号に基づいて前記撮像素子の出力信号のゲインを調整するゲイン調整手段であって、前記明視野照明機構の照明光への切換時のゲインに対して前記暗視野照明機構の照明光の切換時にはゲインを高く調整するゲイン調整手段を備えることを特徴とするカップ取付け装置。
請求項２のカップ取付け装置において、前記ゲイン調整手段は、前記暗視野照明機構の照明光への切換時にゲインを変化させる信号を入力するスイッチを含むことを特徴とするカップ取付け装置。
請求項１〜３の何れかのカップ取付け装置において、さらに前記暗視野照明機構の照明光への切換時に眼鏡レンズと前記再帰性反射部材の間に配置され、前記再帰性反射部材からの反射光をカットする遮蔽板を備えることを特徴とするカップ取付け装置。
請求項１のカップ取付け装置は、レンズ前面の当接平面が略水平になるように配置されたレンズ押さえ部材を備え、前記複数の支持部材は、前記基準軸を略中心にして配置されると共に、レンズ表面に対してレンズ後面の形状が変化しているプリズムレンズ又は乱視レンズが載置され、前記レンズ押さえ部材によりレンズ表面が押さえられたときに、レンズ表面が略水平となる間隔で配置されていることを特徴とするカップ取付け装置。