專利名稱：將透鏡支架安裝于透鏡的方法,及其設備和生產透鏡的方法
技術領域：
本發明涉及用于將透鏡支架安裝于眼鏡透鏡的未切削的透鏡的方法，所述透鏡支架是一種這樣的夾具，它事先安裝于未切削的透鏡并在研磨未切削的透鏡的邊緣的過程中用作未切削的透鏡的旋轉中心軸線，并且，本發明還涉及用于上述方法的設備。
背景技術：
通過將未切削的透鏡(通常是具有圓形形狀的所謂圓形透鏡)加工成與鏡框形狀相配的形狀并將切削后的透鏡嵌入鏡框而形成眼鏡。為了形成眼鏡，必需進行計設。通過根據要戴眼鏡的人的眼睛的處方數據(屈光度、柱面屈光度、右眼與左眼之間的距離以及其它類似數據)以及要戴眼鏡的人所選擇的鏡框形狀來確定光學中心的位置這些步驟而實現設計。進行所說的設計基本上是為了在業已形成眼鏡之后使眼鏡透鏡的光學中心(就單視覺透鏡而言)或眼鏡透鏡的視點(就多焦點透鏡而言)處于要戴眼鏡的人的瞳孔中心的位置。
一般地說，當一個人要戴他所選定的鏡框時，鏡框形狀的幾何中心和人的瞳孔中心很少處于相同的位置。所以，當在將未切削透鏡加工成與鏡框的形狀相配的形狀時僅按通過處理(鏡框形狀)而形成的形狀的幾何中心處于透鏡光學中心的位置的方式對未切削的透鏡進行處理時，就會產生問題，因為，在戴上通過將加工過的透鏡嵌進鏡框而形成的眼鏡時，瞳孔中心不會位于眼鏡透鏡的光學中心或視點的位置。所述光學中心或視點必須從前述幾何中心的位置移動或位移至與瞳孔中心相對應的位置。
在進行上述設計時，選擇能滿足上述設計條件和用于要戴眼鏡的人的處方且適于加工的未切削的透鏡(處方透鏡)，并對該未切削的透鏡進行處理。利用對透鏡進行處理的設備對未切削的透鏡進行處理，當未切削的透鏡繞大致垂直于未切削透鏡的光學表面的特定軸線旋轉時，所述設備用研磨器或切削器對未切削的透鏡的邊緣部分進行研磨。為了用對透鏡進行處理的設備對透鏡進行處理，將透鏡支架事先安裝于未切削的透鏡，所述透鏡支架是用作未切削透鏡的旋轉中心軸線的夾具。
迄今為止，就單視覺透鏡而言，透鏡支架業已安裝到光學中心的位置。就漸進式多焦點透鏡或多焦點透鏡(一般是雙焦點透鏡)而言，透鏡支架安裝在透鏡視點的位置處。作為用于將透鏡支架安裝到視點位置的設備，周知有日本專利申請公共Heiseill(1999)-216650所述的設備。
在使用日本專利中請公共Heiseill(1999)-216650所述的設備時，通過將未切削的透鏡的圖像投射到屏幕上而觀察隱藏標記的圖像，并從隱藏標記的位置中獲得視點的位置。然后，通過移動未切削的透鏡來確定未切削的透鏡的位置，因此，使視點處于顯示用于安裝透鏡支架的設備的參照位置的屏幕上的十字線中心的位置處，從而將透鏡支架安裝于所確定的位置。
但是，最近發現，在使用具有某種形狀的鏡框時，不能按著將透鏡支架安裝到光學中心的方法處理未切削的透鏡。由于戴眼鏡的人的喜好是多樣的，故偶而才使用具有在垂直方向上有很小尺寸的形狀的鏡框。在鏡框具有小于特定值的垂直尺寸且透鏡支架安裝于光學中心時，就會出現處理干擾。換句話說，透鏡支架的外緣的一部分位于鏡框形狀的外側(通過處理形成的形狀)，因而不可能進行處理。
在上述情況下形成本發明，并且，本發明的目的是提供用于將透鏡支架安裝到眼鏡透鏡的未切削的透鏡上的方法以及用于該方法的設備，所述方法能有效地獲得用于在沒有處理干擾情況下安裝透鏡支架的位置。
發明內容
作為第一個方面，本發明提供了用于將透鏡支架安裝到眼鏡透鏡的未切削的透鏡上的方法，所述透鏡支架是這樣的夾具，它事先安裝于未切削的透鏡并在用處理眼鏡透鏡的設備在受到數控的情況下根據包括眼鏡透鏡形狀數據的處理數據研磨未切削的透鏡的邊緣的過程中被用作未切削的透鏡的旋轉中心軸線，其中，未切削的透鏡是能逐漸改變屈光度的漸進式多焦點透鏡或者是具有以整體方式形成在主透鏡上的分段的多焦點透鏡；漸進式多焦點透鏡具有隱藏標記，這些標記相對眼鏡透鏡的形狀中的參照位置事先設置在的特定位置處，所述參照位置是這樣的位置，它是事先通過根據處方進行結構設計所確定的并且至少是幾何中心的位置或光學中心的位置；多焦點透鏡具有這樣的分段，它按該分段的是主透鏡與該分段的邊界的那個邊緣的位置相對眼鏡透鏡的形狀上的參照位置設置在特定位置處的方式設置在主透鏡上，所述參照位置是這樣的位置，它是事先通過根據處方進行結構設計所確定的并可以是幾何中心的位置或光學中心的位置；所述方法包括下列步驟通過用于圖像處理的設備形成未切削的透鏡的圖像并通過對該圖像進行處理而獲得未切削的透鏡的隱藏標記的位置或未切削的透鏡的分段的邊緣的位置；以及通過用計算機對以上獲得的隱藏標記的位置或分段邊緣的位置的數據、事先獲得的鏡框形狀數據和透鏡支架的透鏡構建區形狀的數據進行信息處理而獲得處理干擾范圍外的位置；將所獲得的位置確定為用于將透鏡支架安裝于未切削的透鏡的位置并將透鏡支架安裝在所確定的位置處，所述處理干擾的范圍是會出現處理干擾的范圍即這樣的范圍，在該范圍中，透鏡支架構建區的形狀的一部分在鏡框形狀的外部，從而不能對未切削的透鏡進行處理。
作為第二個方面，本發明提供了用于將透鏡支架安裝到用作眼鏡透鏡的未切削的透鏡上的方法，所述透鏡支架是這樣的夾具，它事先安裝于未切削的透鏡并在用處理眼鏡透鏡的設備在受到數控的情況下根據包括眼鏡透鏡形狀數據的處理數據研磨未切削的透鏡的邊緣的過程中被用作未切削的透鏡的旋轉中心軸線，其中，未切削的透鏡是能逐漸改變屈光度的漸進式多焦點透鏡或者是具有以整體方式形成在主透鏡上的分段的多焦點透鏡；漸進式多焦點透鏡具有隱藏標記，這些標記相對眼鏡透鏡的形狀中的參照位置事先設置在的特定位置處的，所述參照位置是這樣的位置，它是事先通過根據處方進行結構設計所確定的并且至少是幾何中心的位置或光學中心的位置；多焦點透鏡具有這樣的分段，它按該分段的是主透鏡與該分段的邊界的那個邊緣的位置相對眼鏡透鏡的形狀上的參照位置設置在特定位置處的方式設置在主透鏡上，所述參照位置是這樣的位置，它是事先通過根據處方進行結構設計所確定的并至少是幾何中心的位置或光學中心的位置；所述方法包括下列步驟將未切削的透鏡固定于移動工作臺，該工作臺將未切削的透鏡夾持在固定位置、根據特定控制信息移至預定位置、測量自身的位置并輸出與位置有關的信息；通過用于圖像處理的設備形成未切削的透鏡的圖像，所述設備具有相對移動工作臺的參照位置設置在特定位置處的參照位置；通過對所形成的圖像進行處理而獲得未切削的透鏡的隱藏標記的位置或未切削的透鏡的分段的邊緣的位置；通過用計算機對以上獲得的隱藏標記的位置或分段邊緣的位置的數據、事先獲得的鏡框形狀數據和透鏡支架的透鏡構建區形狀的數據進行信息處理而獲得處理干擾范圍外的位置；將所獲得的位置確定為用于將透鏡支架安裝于未切削的透鏡的位置，所述處理干擾的范圍是會出現處理干擾的范圍即這樣的范圍，在該范圍中，透鏡支架構建區的形狀的一部分在鏡框形狀的外部，從而不能對未切削的透鏡進行處理；以及通過移動工作臺將未切削的透鏡移至用于安裝透鏡支架的設備中的特定位置，因此，透鏡支架可安裝在未切削的透鏡中如上確定的位置，其中，按特定的關系將移動工作臺的參照位置和用于將透鏡支架安裝到未切削的透鏡中的位置設置在用于安裝透鏡支架的設備中的特定位置；以及，通過用于安裝透鏡支架的設備將透鏡支架安裝于未切削的透鏡。
作為第三個方面，本發明提供了用于將透鏡支架安裝于用作眼鏡透鏡的未切削的透鏡的設備，所述透鏡支架是一種這樣的夾具，它事先安裝于未切削的透鏡并在用處理眼鏡透鏡的設備在受到數控的情況下根據包括眼鏡透鏡形狀數據的處理數據研磨未切削的透鏡的邊緣的過程中被用作未切削的透鏡的旋轉中心軸線，其中，未切削的透鏡是能逐漸改變屈光度的漸進式多焦點透鏡或者是具有以整體方式形成在主透鏡上的分段的多焦點透鏡；漸進式多焦點透鏡具有隱藏標記，這些標記相對眼鏡透鏡的形狀中的參照位置事先設置在的特定位置處，所述參照位置是這樣的位置，它是事先通過根據處方進行結構設計所確定的并且至少是幾何中心的位置或光學中心的位置；多焦點透鏡具有這樣的分段，它按該分段的是主透鏡與該分段的邊界的那個邊緣的位置相對眼鏡透鏡的形狀上的參照位置設置在特定位置處的方式設置在主透鏡上，所述參照位置是這樣的位置，它是事先通過根據處方進行結構設計所確定的并是幾何中心的位置或光學中心的位置；以及所述設備包括計算機；移動工作臺，它將未切削的透鏡夾持在固定位置處、按著來自計算機的特定控制信息移至預定的位置、測量自身的位置并將與位置有關的信息輸出給計算機；用于安裝透鏡支架的設備，其中，按特定的關系設置移動工作臺的參照位置和用于將透鏡支架安裝到未切削的透鏡的位置；以及用于圖像處理的設備，它具有按特定的關系相對移動工作臺的參照位置設置在特定位置處的參照位置，所述設備可形成未切削的透鏡的圖像并通過根據計算機的命令信息對所形成的圖像進行處理而獲得未切削的透鏡的隱藏標記的位置或未切削的透鏡的分段的邊緣的位置；所述計算機用于通過對以上獲得的隱藏標記的位置或分段邊緣的位置的數據、事先獲得的鏡框形狀數據和透鏡支架的透鏡構建區形狀的數據進行信息處理而獲得處理干擾范圍外的位置；將所獲得的位置確定為用于將透鏡支架安裝于未切削的透鏡的位置，所述處理干擾的范圍是會出現處理干擾的范圍即這樣的范圍，在該范圍中，透鏡支架構建區的形狀的一部分在鏡框形狀的外部，從而不能對未切削的透鏡進行處理；以及通過移動工作臺將未切削的透鏡移至用于安裝透鏡支架的設備中的特定位置，因此，透鏡支架可安裝在未切削的透鏡中如上確定的位置，按特定的關系將移動工作臺的參照位置和用于將透鏡支架安裝到未切削的透鏡中的位置設置在用于安裝透鏡支架的設備中的特定位置并通過用于安裝透鏡支架的設備將透鏡支架安裝于未切削的透鏡。
依照本發明的第一個方面，即使在鏡框具有在垂直方面上有很小尺寸的形狀的情況下，透鏡支架也可確實安裝在沒有處理干擾的位置。依照本發明的第二和第三個方面，透鏡支架可自動地、確實地和快速地安裝在沒有處理干擾的位置。
圖1示出了說明作為本發明實施例的用于將用作眼鏡透鏡的未切削的透鏡安裝于透鏡支架的方法的圖；圖2示出了顯示作為本發明實施例的用于將透鏡支架安裝于未切削的透鏡的設備的總體結構的圖；圖3示出了說明漸進式多焦點透鏡(HR)的圖；圖4示出了說明多焦點透鏡(雙焦點透鏡；HN)的圖；圖5示出了說明透鏡儀的圖；圖6示出了說明用透鏡儀輸入未切削的透鏡的圖像的部分擴展圖；
圖7示出了說明用透鏡阻擋設備將透鏡支架安裝于未切削的透鏡的圖；圖8示出了顯示安裝于未切削的透鏡的透鏡支架的圖。
圖1示出了說明作為本發明實施例的用于將用作眼鏡透鏡的未切削的透鏡安裝于透鏡支架的方法的圖。
具體實施例方式
如圖1所示，用于將透鏡支架安裝到用作眼鏡透鏡的未切削的透鏡上的方法的實施例包括步驟S1至S8。這些步驟基本上伴隨有；使未切削的透鏡移動、確定未切削的透鏡的位置并用移動工作臺測量未切削的透鏡的位置；進行測量；形成圖像并用透鏡儀進行圖像處理；以及，用阻擋設備進行阻擋操作。所以，首先說明用上述設備和計算機構成的用于將透鏡支架安裝于眼鏡透鏡的設備，然后說明用于將透鏡支架安裝到用作眼鏡透鏡的未切削的透鏡上的方法。
在圖2中，阻擋設備2、移動工作臺3和透鏡儀4按可與計算機6交換信息且可由計算機6來進行必要的移動控制和信息處理的方式與計算機6相連。如以后具體所述，通過計算機6的命令，將未切削的透鏡100通過抽吸固定于用來夾持透鏡的抽吸設備34a，所述抽吸設備34a設置在移動工作臺3的透鏡夾持部分34處，并且，未切削的透鏡100按未切削的透鏡100中的特定位置精確地位于透鏡儀4中用于測量的位置或用于安裝到阻擋設備2中的位置的方式移動并固定于選定的位置。將與位置有關的信息發送給計算機6。在以下所述的實施例中，用透鏡儀4進行測量并移至阻擋設備，同時，通過抽吸將未切削的透鏡100夾持在抽吸設備34處，因此，可達到快速移動。但是，并不一定要總是如上所述那樣進行操作。為了用透鏡儀4進行測量，在移動工作臺3使未切削的透鏡處于固定位置處之后，可將未切削的透鏡固定于設置在透鏡儀4上的放置臺，然后，暫時使未切削的透鏡脫離于因抽吸的夾持。在測量之后，可通過抽吸再次夾持住未切削的透鏡并使該透鏡移動。
用透鏡儀4測量諸如多透鏡(HR)和雙焦點透鏡(HN)之類的未切削的透鏡100的諸如球面屈光度、柱面屈光度、柱軸度和棱鏡值之類的光學屬性，形成未切削的透鏡100的圖像，并通過對所形成的圖像進行處理而獲得分段的邊緣的位置。利用計算機6，通過對位置數據、事先獲得的用于透鏡的鏡框形狀數據、處方數據和透鏡支架的形狀數據進行預定處理而獲得用于安裝透鏡支架的位置(阻擋位置)。
以下參照圖3和4說明漸進式多焦點透鏡(HR)140和雙焦點透鏡(多焦點透鏡；HN)150。在圖3中，漸進式多焦點透鏡(HR)140具有標記103A和103B，它們是在水平參照線102上顯示在與幾何中心按同樣距離(例如17mm)相間隔的兩個位置處的所謂隱藏標記，所述水平參照線102經過幾何中心O。按可從隱藏標記103A和103B的位置中獲得幾何中心O、用于測量遠屈光度105的部分的光學中心、用于測量近屈光度106的部分的光學中心以及視點107的位置的方式設計透鏡。所以，可以隱藏標記103A和103B的位置中獲得用于測量距離屈光度105的部分，并測量出該屈光度(遠屈光度)。
用同樣的小圓圈或用小圓圈和字符來顯示隱藏標記103A和103B。在隱藏標記的下面示出了表示透鏡HR的附加屈光度(所述遠部分的外部鏡頂屈光度與所述近部分的外部鏡頂屈光度之差)的數字108以及表示透鏡類型(例如G1)的標識109。表示附加屈光度的數字108由在戴眼鏡時位于耳朵側面的隱藏標記下方的三位數的數字(例如300)來表示。所以，可以根據對三位數數字位于左側或右側的隱藏標記下方的了解來發現眼鏡透鏡是否用于左眼或右眼。圖3所示的眼鏡透鏡用于右眼。位于左側的隱藏標記103A表示為小圓圈“o”， 位于右側的隱藏標記103B表示為字母“H”。在模制透鏡時，將隱藏標記103A和103B、表示附加屈光度的數字108以及標識109作為微小的突出部(約2至4μm)形成在透鏡HR的凸表上。
盡管參照位置可因透鏡HR的結構而有所不同，但應將用于于測量遠屈光度105的部分、用于測量近屈光度106的部分以及視點107設置在與幾何中心O按特定距離相間隔的參照位置處。例如，視點7設置在沿向上方向與幾何中心O按特定距離d1(例如2mm)相間隔的位置處，而遠光學中心110則設置在沿向上方向與視點107的位置按特定距離d2(例如4mm)相間隔的位置處。所以，可通過形成隱藏標記103A和103B的圖像并通過對所形成的圖像進行處理而計算幾何中心O、視點107以及光學中心110的距離的位置的坐標，從而獲得所說的位置。部分111是用于查看遠距離事物的部分(遠部分)，部分112是用于查看近距離事物的部分(近部分)，而部分113則是其中屈光度連續地發生變化的部分(漸進部分)。
在圖4中，多焦點透鏡150具有一主透鏡151和一分段152，按可通過將分段152的上部邊緣用作參照標記(分段的邊緣)而獲得幾何中心O、用于測量近屈光度118和視點119的部分的光學中心的位置的方式來設計透鏡150。所以，可在從分段152的上部邊緣117的位置中找出視點119的位置之后測量出屈光度(遠屈光度)。
在上述透鏡是由塑料材料制成的時，按突出于主透鏡151的表面的形狀以側視圖示出了楔形形狀的方式來形成分段152。分段152的上部邊緣形成在沿向下方向按特定距離d3(例如3mm)與經過幾何中心O的水平參照線102相間隔的位置。在眼鏡透鏡用于右眼時，按用于測量近屈光度的部分的光學中心118沿向右方向與幾何中心O分隔特定距離d4(例如5mm)的方式來形成分段152。視點119在水平參照線102上的與幾何中心O間隔特定距離(例如2.5mm)的位置處固定于分段152的側面。所以，可通過形成分段152的圖像、將上部邊緣117設置成分段的是主透鏡與該分段的邊界的那個邊緣并借助圖像處理計算分段邊緣的中心的位置的坐標而獲得幾何中心O和視點119的位置。這種情況下的分段152的上部邊緣117對應于上述漸進式多焦點透鏡HR情況下的隱藏標記103A和103B。可分別根據分段152的位置處于幾何中心的左側或右側的知識發現眼鏡是用于右眼還是用于左眼。部分120是這樣的部分，它用于測量遠屈光度。圖4示出了用于右眼的眼鏡透鏡。
參照圖5說明透鏡儀4的結構。透鏡儀4包括用于形成和處理圖像的設備440，它用于檢測標記并計算視點的位置；用于測量遠屈光度的設備441；以及，用于測量高度的設備442，它用于測量凹面的高度。
用于形成和處理圖像的設備440包括一用于漸進式多焦點透鏡的光源450，它設置在用于檢測標記E1的位置的上方；以及，一聚光透鏡451、光闌452和半平面鏡453，它們們設置在光源450與透鏡HR或透鏡HN之間的光路內。光源450用于檢測圖3所示的漸進式多焦點透鏡HR的標記。例如，使用發紅光的LED，紅光具有狹窄的波長寬度，因此，可以獲得隱藏標記103A和103B、表示附加屈光度的數字108以及標識109的清晰圖像。可將具有透過的光與反射的光的比例為7比3的平面鏡用作半平面鏡453。
用于形成和處理圖像的設備440包括開關裝置454、諸如CCD之類的圖像輸入裝置458、成像裝置459和用于調焦的透鏡460，上述裝置設置在透鏡HR或透鏡HN的凹面r側；以及，聚光透鏡461和462，它們固定在支持柱472處；成像透鏡463；反射屏464；以及，光源465。
開關裝置454包括快門455以及諸如汽缸之類的驅動設備456，它用于有選擇地將快門455插進半平面鏡453與用于夾持透鏡443的設備之間的光路并形成為能在檢測標記過程中使張門455位于光路的外側且在測量透鏡屈光度的過程中將快門455插進光路內。使用這種裝置能使得來自用于形成和處理圖像的設備440的外部光線在測量屈光度的過程中不會通過半平面鏡453進入圖像輸入裝置458。
用于調焦的透鏡460在檢測透鏡HR上的標記過程中保持在光路的外部。在將分段的邊緣(分段152的上部邊緣117)的位置檢測為透鏡HN的標記過程中，將用于調焦的透鏡460插進半平面鏡453與圖像輸入裝置458之間的光路并用于將圖像輸入裝置458聚焦到透鏡HN的凸面a上。
在圖5中，成像透鏡463包括凸透鏡。透鏡HR或透鏡HN的凸面的圖像的光線通過聚光透鏡461和462聚光并通過成像透鏡463將透鏡HR或透鏡HN的凸面的圖像形成在反射屏464上。在眼鏡透鏡是多焦點透鏡HN時，成像透鏡463用作透光透鏡。
在反射屏464上層疊有反射板，該反射板具有一基層，該基層上敷有諸如玻璃和鋁粉之類的細粉，這些細粉作為顆粒用于提高反射率并增加光線的散射。所述反射屏通過電機476按高速(例如3400rpm)旋轉，以便使得表面的亮度和背景均勻并且反射透鏡HR或透鏡HN的凸面的圖像。可用這一過程來增加隱藏標記的部分與除隱藏標記以外的部分之間的對比度。形成在反射屏464上的透鏡HR或透鏡HN的凸面的圖像的射線通過與入射光線相同的光路分別被傳回給透鏡HR或透鏡HN的凸面a、被半平面鏡453所反射并在圖像輸入裝置458的光接收表面上形成圖像。使這樣輸入的圖像進入成像裝置459并經歷圖像處理。
光源465用于形成圖4所示的多焦點透鏡HN的圖像。將紅光的LED用作光源。沿成像透鏡463下方的外部圓周在圓周方向上按彼此之間有同樣距離的方式設置多個LED例如八個LED。發射自光源465的射線由反射屏464所反射、穿過成像透鏡463和聚光透鏡462及461，然后照射多焦點透鏡HN的凹面b。透鏡HN的凸面的圖像的射線在半平面鏡453處反射、經過調焦用透鏡460并在圖像輸入裝置458上形成圖像。由于與在凸面a上照射多焦點透鏡HN相比能更清楚地投射分段152的上部邊緣117即分段的邊緣的陰影，故用來自光源465的射線在凹面b上照射多焦點透鏡HN。
當在檢測透鏡上的標記的情況下通過抽吸固定在抽吸設備34a上的透鏡是漸進式多焦點透鏡HR時，用于漸進式多焦點透鏡的光源450就發光并檢測所述的標記，同時開關裝置454和用于調焦的透鏡460保持在用于形成和處理圖像的設備440的光路之外。光源465這時熄滅。
在光源450發光時，來自光源450的射線照射透鏡HR，表示隱藏標記103A和103B的凸面的圖像的、表示附加屈光度的數字108的以及標識109的射線通過聚光透鏡461和462聚光并通過成像透鏡463將透鏡HR的凸面的圖像形成在反射屏464上。形成在反射屏464上的透鏡HR的凸面的圖像的射線通過與入射光線的射線相同的光路被反射回透鏡HR的凸面a、被半平面鏡453所反射并在圖像輸入裝置458的光接收表面上形成圖像。被半平面鏡453所反射并將圖像形成在圖像輸入裝置458的光線接收表面上。所形成的圖像輸入進成像裝置459并經歷圖像處理。檢測隱藏標記103A和103B、表示附加屈光度的數字108以及標識109，并計算隱藏標記103A和103B的位置。
根據表示附加屈光度的數字108的位置來發現透鏡是用于右眼還是左眼，并根據標識109來檢測透鏡的類型。根據隱藏標記103A和104B的位置的信息通過計算獲得幾何中心O和視點107(圖3)的位置。根據與透鏡有關的信息、鏡框形狀的數據以及要戴眼睛的人的處方數據，確定以下將予以說明的透鏡支架20的軸線相對透鏡HR的處理中心和安裝角。
在透鏡是多焦點透鏡HN時，用用于多焦點透鏡465的光源來代替用于漸進式多焦點透鏡450的光源。將用于調焦的透鏡460插進半平面鏡453與圖像輸入裝置458之間的光路，圖像輸入裝置458聚焦到透鏡HN的凸面a上。當光源465發光時，射發就照射反射屏464并被反射。反射的射線經過成像透鏡463及投射透鏡462和461并在凹面b處照射透鏡HN。形成在凸面a上的分段152的上部邊緣117的圖像的射線由半平面鏡453所反射并達到圖像輸入裝置458。輸入給圖像輸入裝置458的圖像傳給成像裝置459并經歷圖像處理。檢測上部邊緣117并計算上部邊緣117的位置。
根據上部邊緣117的位置信息計算幾何中心O和視點119的位置(圖4)。根據所獲得的透鏡信息確定鏡框的形狀數據、要戴眼鏡的人的處方數據、透鏡支架20的軸線相對透鏡HN的處理中心和安裝角。
如上所述，當用于漸進式多焦點透鏡450的光源和圖像輸入裝置458設置在透鏡HR或透鏡HN的凸面a的一側且形成透鏡HR的凸面的圖像時，既使透鏡HR有柱面屈光度，圖像也不會因柱軸變形，而且，通過將透鏡HR的凸面的圖像投射到設置于凹面b的側面處的反射屏464上并使反射屏464所反射的圖像返回至透鏡HR的凸面a的側面然后返回至圖像輸入裝置458，從而獲得優異的圖像。換句話說，當射線照射凸面a時，會在經過透鏡HR的情況下因柱軸而形成凸面的表面的圖像的變形，并且，變形的圖像會投射到反射屏464上。
但是，由于變形的圖像在被反射屏464所反射之后會經由透鏡HR返回至凸面a的側面，故該圖像會因軸柱而再次變形。會在被反射之后因形成在光路內的變形而消除形成在通往反射屏464的光路內的圖像的變形。所以，未變形的圖像會形成在圖像輸入裝置458的光線接收表面上，可用成像裝置459在沒有復雜校正的情況下很容易地進行圖像處理。
在透鏡是多焦點透鏡HN時，光線會在凹面處照射眼鏡透鏡，凸面上的分段152的上部邊緣117的圖像會直接形成在圖像輸入裝置458內。所形成的圖像不會因柱軸而變形，從而能獲得優異的圖像。所以，在這種情況下能很容易地進行圖像處理。
在結束了對未切削的透鏡100的透鏡HR或透鏡HN上的標記的檢測時，在用抽吸設備340夾持住未切削的透鏡的同時，將未切削的透鏡100傳至用于測量高度和屈光度的位置E2，從而測量凹面b的高度和透鏡HR或透鏡HN的遠屈光度。
在圖5中，用于測量透鏡HR或透鏡HN的凹面b的高度的設備442設置在用于測量上述高度和屈光度E2的位置處。用于測量高度的設備442包括光源500，它設置在用于測量高度和屈光度E2的位置的下方并在凹面b處照射透鏡HR或透鏡HN；透光透鏡501，它使照射個光源500的射線483成為平行射線；準直儀透鏡490，它將光源的圖像形成在透鏡HN的凹面b上；以及，標板502，它設置在準直儀透鏡490與透光透鏡501之間并可沿光軸的方向自由移動。
三個平面鏡503a、503b和503c、物鏡504和透光屏與505設置在透鏡HR或透鏡HN的凸面a的側面。在本實施例中，由于用于檢查的透鏡是上述漸進式多焦點透鏡HR或多焦點透鏡HN，故測量透鏡的遠屈光度。用于測量遠屈光度的設備441的屈光度測量范圍例如是-20D至+15D。
光源500由四個高亮度發光二極管(LED)500a至500d構成。這些發光二極管設置在一正方形的頂點，該正方形的中心位于光軸上，因此，有利用進行計算。將一在中心處帶有小孔510的孔板用作標板502，所說的小孔具有約1mm的直徑。小孔510的圖像作為標板502的模板圖像通過準直儀透鏡490和物鏡504的作用形成在透光屏505。
物鏡504設置在平面鏡503a與平面鏡503b之間。透光屏505由具有奶白色的合成樹脂板或毛玻璃構成并按透光屏505及用于形成和處理圖像的設備440的圖像輸入裝置458通過設置在其間的半平面鏡453而彼此對向的方式設置。
在測量透鏡HR或透鏡HN的遠屈光度時，將用于調焦的透鏡460移開至光路的外側，并將開關裝置454插進該光路。光源450和465關閉。光源500發光(開啟)，同時，用于檢查的透鏡不位于用于測量高度和屈光度E2的位置。在光源500發光時，發出的射線483通過透光透鏡501設置成平行射線、照射孔板502并到達準直儀透鏡490。在經過準直儀490之后，射線在透鏡HR或透鏡HN的凹面b處聚集并形或光源的圖像。然后，所述射線再次發散、經過物鏡504并照射透光屏505。
當在將孔板502的小孔510的圖像形成在透光屏505上的情況下眼鏡透鏡的屈光度無效果時，孔板502的小孔510的圖像的射線通過準直儀透鏡490而成為平行射線，并且，通過物鏡504的作用將小孔510的圖像形成在透光屏505上。換句話說，當LED500a至500d相繼發光同時透鏡HR和透鏡HN都不位于用于測量高度的設備442處時，光線483就會相繼穿過透光透鏡501、孔板502的小孔510、準直儀透鏡490、平面鏡503a、物鏡504、平面鏡503b和平面鏡503c，并且，將小孔的圖像形成在透光屏505上。這時，孔板502保持在參照位置處，因此，發光LED500a至500d所形成的小孔的圖像會相繼保持在大致相同的位置。
投射到透光屏505上的小孔的圖像的射線會穿過透光屏505和半平面鏡453并作為圖像被輸入進圖像輸入裝置458。通過形成小孔的圖像并使該圖像經歷成像裝置459的圖像處理，可計算出小孔的圖像的位置并將其存儲為參照位置。當用于檢查的透鏡設置在光線通路上時，發光LED500a至500d形成的孔板502的小孔的圖像均不會相繼保持在透光屏505的大致相同的位置。所以，透鏡儀具有用于使孔板502沿光軸方向移動并調節孔板位置的裝置，因此，與通常的透鏡儀相似，圖像會形成在大致相同的位置處。
在測量用于檢查的透鏡的遠屈光度時，用于檢查的透鏡設置在用于測量高度的設備442上。根據用用于測量高度442的設備進行測量所獲得的凹面b的高度的信息，在有控制的情況下驅動Z工作臺(圖2)，并且，使用于測量檢查用透鏡的凹面b上的遠屈光度的部分到達測量的特定參照高度。測量的特定參照高度是準直儀透鏡490的焦點的位置。當用于測量檢查用透鏡的凹面b上的遠屈光度的部分到達測量的特定參照高度時，在這種情況下測量屈光度(遠屈光度)。在LED500a至500d相繼發光時，測量屈光度。
由于來自LED500a至500d的光線483穿過用于檢查的透鏡，故各LED的光線形成并投射到透視屏505上的小孔的圖像的位置會因棱鏡效應而相對上述參照位置偏移，所述棱鏡效應取決于用于檢查的透鏡的屈光度。將小孔的圖像輸入進圖像輸入裝置458，由成像裝置459對所獲得的圖像進行圖像處理。就每個LED500a至500計算小孔圖像的偏移量。換句話說，通過使孔板502的位置移動并調節該位置，使小孔的圖像形成在透光屏5050的約同樣的位置處。孔板502的移動量由成像裝置459所存儲，并通過將小孔的圖像的偏移量和孔板的移動量轉換成屈光度而計算出透鏡HR或透鏡HN的屈光度。本發明申請人所申請的日本專利申請公開第Heisei2(1990)-216428號中詳細說明了計算屈光度的基本方法。
以下說明阻擋設備2。如圖7和8所示，阻擋設備2是通常的設備，它支承著透鏡支架20并通過彈性密封件20a將透鏡支架20推向未切削的透鏡100的表面，以便將透鏡支架安裝在該處。未切削的透鏡100由移動工作臺3的用于夾持透鏡的部分33所夾持并在固定位置處按透鏡支架20的中心軸線精確地位于用于安裝到未切削的透鏡100上的位置處的方式放置在用于放置透鏡的工作臺21上。然后，將透鏡支架安裝于未切削的透鏡上。
移動工作臺3按來自計算機6的命令用用來夾持透鏡的抽吸設備34a通過抽吸來夾持住未切削的透鏡100并通過使未切削的透鏡移動且使未切削的透鏡100上的特定位置精確地位于透鏡儀4的測量位置或阻擋設備2的安裝位置而控制上述位置，所述用來夾持透鏡的抽吸設備34a設置在用于夾持透鏡的部分34處。X-Y工作臺還具有將與位置有關的信息傳送給計算機6的功能。
用于夾持透鏡的部分34安裝于Z工作臺33上。按Z工作臺能沿垂直方向(沿Z軸方向)連同用于夾持透鏡的部分34一道移動的方式來構造Z工作臺33，所述用于夾持透鏡的部分34由Z工作臺33通過用于重直移動的通常裝置(圖7和8中未示出)所夾持。Z工作臺33安裝于X工作臺31。X工作臺31按X工作臺能在設置在Y工作臺32上的兩個導軌31a上沿X方向自由移動的方式設置在Y工作臺32上。通過驅動脈沖電機31c來使螺旋軸31b旋轉，從而控制X工作臺的移動。螺旋軸31b旋擰在X工作臺31內并按螺旋軸31b能自由旋轉的方式安裝于Y工作臺32。
Y工作臺32設Y工作臺能在設置在基體工作臺30上的兩個導軌32a上沿Y方向自由移動的方式設置在基體工作臺30上。通過驅動脈沖電機32c來使螺旋軸32b旋轉，從而控制Y工作臺的移動。螺旋軸32b旋擰在Y工作臺32內并按螺旋軸32b能自由旋轉的方式安裝于基體工作臺30。X電機31c和Y電機32c通過控制器35與計算機6相連。
計算機6通過傳送必要的控制信號、諸如圖像處理數據和傳送自透鏡儀4、阻擋設備2和移動工作臺3的位置數據之類的處理信息、由用于測量鏡框形狀的設備(圖7和8中未示出)所獲得或作為輸入數據所提供的鏡框形狀數據、透鏡支架形狀的數據、處方(結構)數據或其它類似信息而對上述設備進行控制、確定安裝透鏡支架的位置并根據上述這些結果對上述設備作必要的控制。具體地說，計算機控制所說的設備，以便如圖1所示那樣執行下列步驟S1至S8。
(步驟S1至S2)提供自用于提供未切削的透鏡的設備(圖1中未示出)的未切削的透鏡100由移動工作臺3的用于夾持透鏡的部分34的抽吸設備34a所夾持(步驟S1)。透鏡移至透鏡儀4的測量位置并固定于按透鏡儀4的參照位置位于未切削的透鏡100的初始位置的方式確定的位置處(步驟S2)。將大致位于未切削的透鏡(圓透鏡7)的中心處的位置選為初始位置，因為，當由用于提供未切削的透鏡的設備(圖1中未示出)所傳送的未切削的透鏡被移動臺3的用于夾持透鏡的部分34的抽吸設備34a所夾持時，可很容易地指出上述位置并將該位置控制為用于夾持的位置。
(步驟S3)根據未切削的透鏡的類型選擇透鏡儀的測量模式，所述未切削的透鏡的類型或者是漸進式多焦點透鏡(HR)或者是多焦點透鏡(HN)(S3)。
(步驟S4)將未切削的透鏡的圖像輸入進透鏡儀4。對所獲得的圖像的數據進行圖像處理，從而獲得隱藏標記的位置或所述分段的邊緣的位置。用通過上述圖像處理所獲得的數據、通過用于測量鏡框形狀的設備(圖1中未示出)所獲得或作為輸入數據所提供的鏡框形狀數據、透鏡支架形狀的數據、處方(結構)數據或其它類似信息進行處理。以與鏡框形的光學或幾何參照位置有關的方式指定上述初始位置。在這一步驟中，用透鏡儀4測量厚度和屈光度。
(步驟S5)當透鏡支架在初始位置處被阻擋于透鏡時，估算是否會出現處理干擾。換句話說，在假定透鏡支架在初始位置處被阻擋于透鏡時，用鏡框的形狀數據、處方數據和透鏡支架的形狀(直徑)數據來估算是否會出現處理干擾。
(步驟S6至S8)當在步驟5中估算出不會出現處理干擾時，將初始位置確定為阻擋位置(步驟S6)。當在步驟5中估算出會出現處理干擾時，改變阻擋位置(步驟7)。然后，將未切削的透鏡移至用于阻擋的位置并進行阻擋(步驟S8)。就改變阻擋位置而言，當初始位置大致位于未切削的透鏡(圓透鏡)的中心時，將阻擋位置改變成大致位于幾何中心或預定位置處的位置，在該位置處，不會出現處理干擾并滿足作為處理中心的必要條件。
依照用于將透鏡支架安裝于眼鏡透鏡用未切削的透鏡的方法和用于該方法的上述實施例，即使在鏡框具有在垂直方面上有很小尺寸的形狀的情況下，透鏡支架也可確實安裝在沒有處理干擾的位置。由于可在用移動工作臺的抽吸設備夾持住未切削的透鏡的同時，用透鏡儀來成像并測量屈光度上用阻擋設備來進行阻擋操作，故能進行快速操作。
本發明的效果如上所述，本發明的特征在于，在通過用用于圖像處理的設備形成并處理未切削的透鏡的圖像獲得隱藏標記的位置或分段的邊緣的位置對所獲得的隱藏標記的位置或分段的邊緣的位置、事先獲得的鏡框的數據以及透鏡支架的透鏡構建區的形狀的數據進行處理并將透鏡支架安裝于未切削的透鏡時，透鏡支架可在設置于處理干擾范圍之外的位置處安裝于未切削的透鏡。所述處理干擾的范圍是會出現處理干擾的范圍即這樣的范圍，在該范圍中，透鏡支架構建區的形狀的一部分在鏡框形狀的外部，從而不能對未切削的透鏡進行處理，因此，能有效地獲得處理干擾的范圍外的位置，并在透鏡支架安裝到漸進式多焦點透鏡或多焦點透鏡時將透鏡支架安裝到未切削的透鏡上。
標號表2阻擋設備3移動工作臺4透鏡儀6計算機100未切削的透鏡
權利要求
1.一種用于將透鏡支架安裝到眼鏡透鏡的未切削的透鏡上的方法，所述透鏡支架是這樣的夾具，它事先安裝于未切削的透鏡，并在用處理眼鏡透鏡的設備在受到數控的情況下根據包括鏡框形狀數據的處理數據研磨未切削的透鏡的邊緣的過程中被用作未切削的透鏡的旋轉中心軸線，其中，未切削的透鏡是能逐漸改變屈光度的漸進式多焦點透鏡或者是具有以整體方式形成在主透鏡上的分段的多焦點透鏡；漸進式多焦點透鏡具有隱藏標記，這些標記相對眼鏡透鏡的形狀中的參照位置事先設置在的特定位置處，所述參照位置是這樣的位置，它是事先通過根據處方進行配置設計所確定的并且至少是處于幾何中心的位置或光學中心的位置；多焦點透鏡具有這樣的分段，它按該分段的是主透鏡與該分段的邊界的那個邊緣的位置相對眼鏡透鏡的形狀上的參照位置設置在特定位置處的方式設置在主透鏡上，所述參照位置是這樣的位置，它是事先通過根據處方進行配置設計所確定的，并且至少是幾何中心的位置或光學中心的位置；所述方法包括下列步驟通過用于圖像處理的設備形成未切削的透鏡的圖像并通過對所形成圖像進行處理而獲得未切削的透鏡的隱藏標記的位置或未切削的透鏡的分段的邊緣的位置；以及通過用計算機對以上獲得的隱藏標記的位置或分段邊緣的位置的數據、事先獲得的鏡框形狀數據和透鏡支架的透鏡構建區形狀的數據進行信息處理而獲得處理干擾(processing interference)范圍外的位置；將所獲得的位置確定為用于將透鏡支架安裝于未切削的透鏡的位置并將透鏡支架安裝在所確定的位置處，所述處理干擾的范圍是會出現處理干擾的范圍即這樣的范圍，在該范圍中，透鏡支架構建區的形狀的一部分在鏡框形狀的外部，從而不能對未切削的透鏡進行處理。
2.一種用于將透鏡支架安裝到用作眼鏡透鏡的未切削的透鏡上的方法，所述透鏡支架是這樣的夾具，它事先安裝于未切削的透鏡，并在用處理眼鏡透鏡的設備在受到數控的情況下根據包括鏡框形狀數據的處理數據研磨未切削的透鏡的邊緣的過程中被用作未切削的透鏡的旋轉中心軸線，其中，未切削的透鏡是能逐漸改變屈光度的漸進式多焦點透鏡或者是具有以整體方式形成在主透鏡上的分段的多焦點透鏡；漸進式多焦點透鏡具有隱藏標記，這些標記相對眼鏡透鏡的形狀中的參照位置事先設置在的特定位置處，所述參照位置是這樣的位置，它是事先通過根據處方進行配置設計所確定，的并且至少是幾何中心的位置或光學中心的位置；多焦點透鏡具有這樣的分段，它按該分段的是主透鏡與該分段的邊界的那個邊緣的位置相對眼鏡透鏡的形狀上的參照位置設置在特定位置處的方式設置在主透鏡上，所述參照位置是這樣的位置，它是事先通過根據處方進行配置設計所確定的，并可以是幾何中心的位置或光學中心的位置；所述方法包括下列步驟將未切削的透鏡固定于移動工作臺，該工作臺將未切削的透鏡夾持在固定位置、根據特定控制信息移至預定位置、測量自身的位置并輸出與位置有關的信息；通過用于圖像處理的設備形成未切削的透鏡的圖像，所述設備具有相對移動工作臺的參照位置設置在特定位置處的參照位置；通過對所形成的圖像進行處理而獲得未切削的透鏡的隱藏標記的位置或未切削的透鏡的分段的邊緣的位置；通過用計算機對以上獲得的隱藏標記的位置或分段邊緣的位置的數據、事先獲得的鏡框形狀數據和透鏡支架的透鏡構建區形狀的數據進行信息處理而獲得處理干擾范圍外的位置；將所獲得的位置確定為用于將透鏡支架安裝于未切削的透鏡的位置，所述處理干擾的范圍是會出現處理干擾的范圍即這樣的范圍，在該范圍中，透鏡支架構建區的形狀的一部分在鏡框形狀的外部，從而不能對未切削的透鏡進行處理；以及通過移動工作臺將未切削的透鏡移至用于安裝透鏡支架的設備中的特定位置，因此，透鏡支架可安裝在未切削的透鏡中如上確定的位置，其中，按特定的關系將移動工作臺的參照位置和用于將透鏡支架安裝到未切削的透鏡中的位置設置在用于安裝透鏡支架的設備中的特定位置；以及，通過用于安裝透鏡支架的設備將透鏡支架安裝于未切削的透鏡。
3.一種用于生產漸進式多焦點透鏡的方法，該方法包括 1或2的任何一個的方法步驟。
4.一種用于生產多焦點透鏡的方法，該方法包括權利要求1或2的任何一個的方法步驟。
5.一種用于將透鏡支架安裝于用作眼鏡透鏡的未切削的透鏡的設備，所述透鏡支架是一種這樣的夾具，它事先安裝于未切削的透鏡并在用處理眼鏡透鏡的設備在受到數控的情況下根據包括鏡框形狀數據的處理數據研磨未切削的透鏡的邊緣的過程中被用作未切削的透鏡的旋轉中心軸線，其中，未切削的透鏡是能逐漸改變屈光度的漸進式多焦點透鏡，或者是具有以整體方式形成在主透鏡上的分段的多焦點透鏡；漸進式多焦點透鏡具有隱藏標記，這些標記相對眼鏡透鏡的形狀中的參照位置事先設置在的特定位置處，所述參照位置是這樣的位置，它是事先通過根據處方進行配置設計所確定的，并且至少是幾何中心的位置或光學中心的位置；多焦點透鏡具有這樣的分段，它按該分段的是主透鏡與該分段的邊界的那個邊緣的位置相對眼鏡透鏡的形狀上的參照位置設置在特定位置處的方式設置在主透鏡上，所述參照位置是這樣的位置，它是事先通過根據處方進行配置設計所確定的，并至少是幾何中心的位置或光學中心的位置；以及所述設備包括計算機；移動工作臺，它將未切削的透鏡夾持在固定位置處、按著來自計算機的特定控制信息移至預定的位置、測量自身的位置并將與位置有關的信息輸出給計算機；用于安裝透鏡支架的設備，其中，按特定的關系設置移動工作臺的參照位置和用于將透鏡支架安裝到未切削的透鏡的位置；以及用于圖像處理的設備，它具相對移動工作臺的參照位置設置在特定位置處的參照位置，所述設備可形成未切削的透鏡的圖像，并通過根據計算機的命令信息對所形成的圖像進行處理而獲得未切削的透鏡的隱藏標記的位置或未切削的透鏡的分段的邊緣的位置；所述計算機用于通過對以上獲得的隱藏標記的位置或分段邊緣的位置的數據、事先獲得的鏡框形狀數據和透鏡支架的透鏡構建區形狀的數據進行信息處理而獲得處理干擾范圍外的位置；將所獲得的位置確定為用于將透鏡支架安裝于未切削的透鏡的位置，所述處理干擾的范圍是會出現處理干擾的范圍即這樣的范圍，在該范圍中，透鏡支架構建區的形狀的一部分在鏡框形狀的外部，從而不能對未切削的透鏡進行處理；以及通過移動工作臺將未切削的透鏡移至用于安裝透鏡支架的設備中的特定位置，因此，透鏡支架可安裝在未切削的透鏡中如上確定的位置，按特定的關系將移動工作臺的參照位置和用于將透鏡支架安裝到未切削的透鏡中的位置設置在用于安裝透鏡支架的設備中的特定位置并通過用于安裝透鏡支架的設備將透鏡支架安裝于未切削的透鏡。
全文摘要
提供了用于將透鏡支架安裝于眼鏡透鏡的未切削的透鏡的方法以及用于該方法的設備,所述方法能在將透鏡支架安裝于漸進式多焦透鏡或多焦點透鏡時有效地將透鏡支架安裝于無處理干擾的位置。透鏡支架可在設置于處理干擾范圍之外的位置處安裝于未切削的透鏡。所述處理干擾的范圍是會出現處理干擾的范圍即這樣的范圍,在該范圍中,透鏡支架構建區的形狀的一部分在鏡框形狀的外部,從而不能對未切削的透鏡進行處理。
文檔編號B24B9/14GK1352405SQ0113770
公開日2002年6月5日 申請日期2001年10月31日 優先權日2000年10月31日
發明者秋山久則, 神保昌宏, 田中紀久, 寒川正彥 申請人:保谷株式會社