JP2994872B2

JP2994872B2 - 眼鏡枠形状データ伝送方法および眼鏡レンズ加工方法

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Publication number: JP2994872B2
Application number: JP4211647A
Authority: JP
Inventors: 吉洋菊池
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1992-08-07
Filing date: 1992-08-07
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: JPH0674750A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は眼鏡枠形状データ伝送方
法および眼鏡レンズ加工方法に関し、特に、眼鏡枠の形
状を測定し、測定値を処理した上で眼鏡レンズの加工側
に伝送する眼鏡枠形状データ伝送方法および眼鏡枠の形
状を表すデータが伝送され、伝送されたデータに基づき
眼鏡レンズの加工を行う眼鏡レンズ加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】眼鏡レンズの発注側から送られた眼鏡レ
ンズや眼鏡フレームに関する情報に基づき、眼鏡レンズ
の加工側が、ヤゲン形状を含めた所望のレンズ形状を演
算し、その結果に基づき、ヤゲン加工を含めたレンズ加
工が可能であるか否かの可否情報を、さらにはヤゲン加
工形状を含めた眼鏡レンズの仕上がり予想形状を、発注
側に返信し、発注側は、送信された可否情報または仕上
がり予想形状を画面表示し、ヤゲン加工を含めたレンズ
加工が可能であるか否かを確認し、あるいは仕上がり予
想形状を確認し、この確認に基づき、最適なヤゲンが設
けられた眼鏡レンズを決定して発注するようにした眼鏡
レンズの供給システムが、本願出願人により提案されて
いる（特願平４−１６５９１２号）。

【０００３】このシステムの実現には、眼鏡枠形状がで
きるだけ正確に発注側から加工側へ伝送され、加工側で
眼鏡枠形状ができるだけ正確に復元されることが前提と
なる。

【０００４】ところで、従来、眼鏡枠の内周溝の形状が
測定され、得られた３次元座標値が、そのまま、加工側
へ伝送され、記憶されるか、または、得られた３次元座
標値に基づき計算処理が行われて、眼鏡枠が球面上にあ
るとした場合の球の半径値、球の中心座標値等の眼鏡枠
形状を表す要素データが算出され、これらの要素データ
が、２次元座標値とともに加工側へ伝送され、記憶され
ることが行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、得られた３次
元座標値がそのまま伝送され、記憶される前者の方法で
は、眼鏡枠形状が正確に伝送され、加工側で眼鏡枠形状
が正確に復元されるが、３次元座標値そのままでは、デ
ータ量が多過ぎ、伝送や記憶の効率が悪い。一方、眼鏡
枠形状を表す要素データを作成し、２次元座標値ととも
に伝送し、記憶する後者の方法ではデータ量が減少さ
れ、伝送や記憶の効率が良いが、眼鏡枠が球面上にある
と仮定して、球の半径値や中心座標値を算出し、それら
を伝送するために、伝送データを受けた側でそれら各デ
ータに基づき眼鏡枠の形状を復元した場合、復元された
眼鏡枠形状が元の眼鏡枠形状と必ずしも一致しないとい
う問題があった。すなわち、眼鏡枠形状の一部が球面上
に位置しないような元の眼鏡枠の場合には、復元された
眼鏡枠形状とは当該一部の位置で一致しないことにな
る。

【０００６】なお、復元された眼鏡枠形状が、元の眼鏡
枠形状に全く一致することが望ましいものの、通常、眼
鏡枠形状は程度の差こそあれ、変形可能な素材からなっ
ていることが多いので、復元された眼鏡枠形状が、元の
眼鏡枠形状に全く一致する必要は必ずしもない。とはい
え、この両者の不一致のために、復元された眼鏡枠形状
に基づいて加工されたレンズが元の眼鏡枠にぴったりと
嵌合できないということもあり得、したがって、眼鏡枠
形状を表す要素データとして新たなものの出現が望まれ
ていた。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、眼鏡枠形状データの伝送や記憶の効率が良
く、しかも、眼鏡レンズがぴったりと嵌合できる眼鏡枠
形状を復元できる眼鏡枠形状データ伝送方法、および、
そうして伝送された眼鏡枠形状データを有効に利用した
眼鏡レンズ加工方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、眼鏡枠の内周溝の３次元形状を測定し、
測定された３次元形状の座標値に基づき、少なくとも、
眼鏡枠の内周溝に沿った周長値を算出し、算出された周
長値を眼鏡レンズの加工側に伝送することを特徴とする
眼鏡枠形状データ伝送方法が、提供される。

【０００９】また、少なくとも、眼鏡枠の内周溝に沿っ
た周長値が伝送され、伝送された周長値に基づき、眼鏡
枠の形状を復元することを特徴とする眼鏡レンズ加工方
法が、提供される。

【００１０】さらに、少なくとも、眼鏡枠の内周溝に沿
った周長値が伝送され、伝送された周長値に対応する周
長を変えることなく眼鏡枠を変形して、眼鏡レンズの所
定位置に設けられたヤゲンに眼鏡枠を合わせるようにす
ることを特徴とする眼鏡レンズ加工方法が、提供され
る。

【００１１】

【作用】上記構成において、眼鏡枠の内周溝の３次元形
状を測定し、測定された３次元形状の座標値に基づき、
少なくとも、眼鏡枠の内周溝に沿った周長値を算出し、
算出された周長値を眼鏡レンズの加工側に伝送する。す
なわち、通常、伝送する２次元座標値、眼鏡枠が球面ま
たはトーリック面上にあるとした場合の球またはトーリ
ック面の半径値、中心座標値等以外に、周長値を伝送す
る。これにより、伝送量が周長値分だけ増えるが、しか
し、３次元形状データをそのまま伝送するよりも遙に伝
送量が少なくて済み、しかも、眼鏡枠に加工済のレンズ
をぴったりと嵌合するために重要な要素である周長値が
伝送できる。

【００１２】また、眼鏡枠形状データを伝送された加工
側では、少なくとも、眼鏡枠の内周溝に沿った周長値が
伝送され、伝送された周長値に基づき、眼鏡枠の形状を
復元する。すなわち、通常、伝送される２次元座標値、
眼鏡枠が球面またはトーリック面上にあるとした場合の
球またはトーリック面の半径値、中心座標値等以外に、
周長値が伝送される。これにより、眼鏡枠の一部が球面
またはトーリック面上に位置しないような元の眼鏡枠に
対しても、周長値を基に眼鏡枠形状を復元することによ
り、ぴったりと嵌合できる眼鏡レンズを加工することが
可能となる。

【００１３】さらに、少なくとも、眼鏡枠の内周溝に沿
った周長値が伝送され、伝送された周長値に対応する周
長を変えることなく眼鏡枠を変形して、眼鏡レンズの所
定位置に設けられたヤゲンに眼鏡枠を合わせるようにす
る。すなわち、形状の変形が可能な眼鏡枠において、伝
送された周長値に対応する周長を変えないように眼鏡枠
を変形して、所定のヤゲンに合わせるようにし、これに
よって、理想的なヤゲンを立てることが可能となるとと
もに、眼鏡枠が変形されても、眼鏡レンズを変形後の眼
鏡枠にぴったりと嵌合させることが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は、本発明の眼鏡枠形状データ伝送方法およ
び眼鏡レンズ加工方法が実施される眼鏡レンズの供給シ
ステムの全体構成図である。発注側である眼鏡店１００
とレンズ加工側であるレンズメーカの工場２００とは公
衆通信回線３００で接続されている。図では眼鏡店を１
つしか示さないが、実際には複数の眼鏡店が工場２００
に接続される。

【００１５】眼鏡店１００には、オンライン用の端末コ
ンピュータ１０１およびフレーム形状測定器１０２が設
置される。端末コンピュータ１０１はキーボード入力装
置やＣＲＴ画面表示装置を備えるとともに、公衆通信回
線３００に接続されている。端末コンピュータ１０１へ
は、フレーム形状測定器１０２から眼鏡フレーム実測値
が入力されて演算処理が行われるとともに、キーボード
入力装置から眼鏡レンズ情報、処方値等が入力される。
そして、端末コンピュータ１０１の出力データは、公衆
通信回線３００を介して工場２００のメインフレーム２
０１にオンラインで転送される。なお、端末コンピュー
タ１０１とメインフレーム２０１との間に、中継局を設
けるようにしてもよい。また、端末コンピュータ１０１
の設置場所については眼鏡店１００に限定されるもので
はない。

【００１６】メインフレーム２０１は眼鏡レンズ加工設
計プログラム、ヤゲン加工設計プログラム等を備え、入
力されたデータに基づき、ヤゲン形状を含めたレンズ形
状を演算し、その演算結果を、公衆通信回線３００を介
して端末コンピュータ１０１に戻して画面表示装置に表
示させるとともに、その演算結果を工場２００の各端末
コンピュータ２１０，２２０，２３０，２４０，２５０
にＬＡＮ２０２を介して送るようにする。

【００１７】端末コンピュータ２１０には、荒擦り機
（カーブジェネレータ）２１１と砂掛け研磨機２１２と
が接続され、端末コンピュータ２１０は、メインフレー
ム２０１から送られた演算結果に従い、荒擦り機２１１
と砂掛け研磨機２１２とを制御して、予め前面が加工さ
れたレンズの裏面（後面）の曲面仕上げを行う。

【００１８】端末コンピュータ２２０には、レンズメー
タ２２１と肉厚計２２２とが接続され、端末コンピュー
タ２２０は、レンズメータ２２１と肉厚計２２２とで得
られた測定値と、メインフレーム２０１から送られた演
算結果とを比較して、レンズ裏面（後面）の曲面仕上げ
が完了したレンズの受入れ検査を行うとともに、合格レ
ンズには光学中心を示すマーク（３点マーク）を施す。

【００１９】端末コンピュータ２３０には、マーカ２３
１と画像処理機２３２とが接続され、端末コンピュータ
２３０は、メインフレーム２０１から送られた演算結果
に従い、レンズの縁摺りおよびヤゲン加工をする際にレ
ンズをブロック（保持）すべきブロッキング位置を決定
し、また、ブロッキング位置マークを施すことに使用さ
れる。このブロッキング位置マークに従い、ブロック用
の治工具がレンズに固定される。

【００２０】端末コンピュータ２４０には、マシニング
センタからなるＮＣ制御のレンズ研削装置２４１とチャ
ックインタロック２４２とが接続され、端末コンピュー
タ２４０は、メインフレーム２０１から送られた演算結
果に従い、レンズの縁摺り加工およびヤゲン加工を行
う。

【００２１】端末コンピュータ２５０には、ヤゲン頂点
の形状測定器２５１が接続され、端末コンピュータ２５
０は、この形状測定器２５１が測定したヤゲン加工済の
レンズの周長および形状を、メインフレーム２０１から
送られた演算結果と比較して加工の合否判定を行う。

【００２２】以上のような構成のシステムにおいて眼鏡
レンズが供給されるまでの処理の流れを、以下、図３〜
図５を参照して説明する。なお、この処理の流れには、
「問い合わせ」と「注文」との２種類があり、「問い合
わせ」は、ヤゲン加工を含めたレンズ加工の完了時のレ
ンズ予想形状を報知するように、眼鏡店１００が工場２
００に求めることであり、また、「注文」は、縁摺り加
工前のレンズまたはヤゲン加工済のレンズを送るよう
に、眼鏡店１００が工場２００に求めることである。

【００２３】図３は、眼鏡店１００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。図中、Ｓに続く数
字はステップ番号を表す。〔Ｓ１〕眼鏡店１００の端末コンピュータ１０１のレン
ズ注文問い合わせ処理プログラムが起動され、オーダエ
ントリ画面が画面表示装置に表示される。眼鏡店１００
のオペレータは、オーダエントリ画面を見ながら、キー
ボード入力装置により、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。

【００２４】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、ヤゲン加工済のレンズで
あるか、または縁摺り加工とヤゲン加工とが施されない
レンズであるかについての指定、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。

【００２５】〔Ｓ２〕レンズのカラーの指定を行う。〔Ｓ３〕レンズの処方値、レンズの加工指定値、眼鏡フ
レームの情報、レイアウト情報、ヤゲンモード、ヤゲン
位置およびヤゲン形状を入力する。レイアウト情報は、
眼鏡枠上の瞳孔位置であるアイポイント位置を指定する
ものである。

【００２６】レンズの加工指定値として、レンズ厚さ、
コバ厚さ、プリズム、偏心、外径、およびレンズ表カー
ブ（ベースカーブ）の各指定値が入力できる。ヤゲンモ
ードは、レンズコバのどこにヤ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「オートヤゲン」のモードがあり、
それらの中から選択して入力する。ここで例えば「凸な
らい」とは、レンズ前面に沿ってヤゲンを立てるモード
である。

【００２７】ヤゲン位置の入力は、ヤゲンモードが「凸
ならい」、「フレームならい」、および「オートヤゲ
ン」のときに限り有効であり、ヤゲン表面側底の位置を
レンズ前面からどれだけ後面方向に位置させるかを指定
するもので、０．５ｍｍ単位で指定する。フレーム枠が
厚く、枠前面からヤゲン溝までの距離が長い場合でも、
このヤゲン位置の入力で、レンズ前面が枠前面に沿うよ
うにヤゲン頂点を位置付けることができる。

【００２８】ヤゲン形状は、「標準ヤゲン」「コンビ用
ヤゲン（コンビネーションフレーム用ヤゲン）」、「溝
摺り」、「平摺り」から選択して入力する。「コンビ用
ヤゲン」はフレーム枠に装飾部材が設けられ、レンズが
装飾部材に当たるような場合に指定する。「溝摺り」、
「平摺り」もここで指定する。

【００２９】〔Ｓ４〕ここで対象となるフレームに対
し、図２のフレーム形状測定機１０２による眼鏡枠形状
の測定が既に完了しているか否かを判別する。完了して
いればステップＳ７へ進み、完了していなければステッ
プＳ５へ進む。

【００３０】〔Ｓ５〕まず、眼鏡店１００の端末コンピ
ュータ１０１において、レンズ注文問い合わせ処理プロ
グラムからフレーム形状測定プログラムへ処理が渡され
る。そして、これから形状測定される眼鏡フレームに付
された測定番号を入力する。また、フレームの材質（メ
タル、プラスティック等）を指定し、さらに、フレーム
曲げの可不可の指定を行う。フレームの材質は、レンズ
をフレームに枠入れする際に、フレームにレンズがぴっ
たり嵌合するように材質に応じてヤゲン頂点の周長を補
正するためのパラメータとしてステップＳ１２の演算に
使用される。フレーム曲げが不可の指定がある場合、フ
レームを曲げずにレンズを枠入れすることができないと
きには、注文を受けないようにするため、眼鏡店１００
の画面表示装置にエラー表示を出すようにする。

【００３１】〔Ｓ６〕測定すべき眼鏡フレームをフレー
ム形状測定器１０２に固定して測定を開始する。フレー
ム形状測定器１０２は、眼鏡フレームの左右枠のヤゲン
溝に測定子を接触させ、その測定子を所定点を中心に回
転させてヤゲン溝の形状の円筒座標値（Ｒｎ，θｎ，Ｚ
ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を３次元的に検出し、
データを端末コンピュータ１０１に送る。端末コンピュ
ータ１０１では、場合によっては、それらのデータのス
ムージングを行い（スムージングを必要としない場合も
ある）、トーリック面の中心座標（ａ，ｂ，ｃ）、ベー
ス半径ＲＢ、クロス半径ＲＣ、トーリック面の回転対称
軸方向単位ベクトル（ｐ，ｑ，ｒ）、またはフレームカ
ーブＣＶ（フレーム枠が球面上にあると見做せるときの
その球面の曲率）、ヤゲン溝の周長ＦＬＮ、フレームＰ
Ｄ（瞳孔間距離）ＦＰＤ、フレーム鼻幅ＤＢＬ、フレー
ム枠左右および上下の最大幅であるＡサイズおよびＢサ
イズ、有効径ＥＤ（最大動径の２倍の値）、左右フレー
ム枠のなす角度である傾斜角ＴＩＬＴを算出する。上記
ヤゲン溝の周長ＦＬＮは下記のようにして算出する。

【００３２】すなわち、まず、測定された眼鏡枠の３次
元極座標値を直交座標値（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）（ｎ＝
１，２，３，・・・，Ｎ）に変換し、これを基に眼鏡枠
形状（内周溝の底の周形状）の周長ＦＬＮを算出する。
眼鏡枠形状の周長ＦＬＮは、眼鏡枠形状の各点間の距離
の総和として次式（１）により算出される。

【００３３】ＦＬＮ＝Σ〔（（Ｘ_i−Ｘ_i+1)²＋（Ｙ_i−Ｙ_i+1)² ＋（Ｚ_i−Ｚ_i+1)²）^1/2〕（ｉ＝１〜Ｎ）・・・（１）ただし、上記式（１）においてｉ＝Ｎのときはｉ＋１を
１とする。

【００３４】そして、これらの算出したデータを画面表
示装置に表示する。なお、データに大きな乱れがあった
り、左右フレーム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を画面表示装置に表
示する。

【００３５】眼鏡店１００では、画面表示装置に、デー
タに大きな乱れがある旨のエラーメッセージが表示され
た場合には、フレーム溝に固着物がないか、フレーム枠
の継ぎ目がずれたまま、あるいは隙間が空いたまま測定
がされていないか等を点検して再び測定を行う。また、
左右フレーム枠の形状に大きな差がある旨のエラーメッ
セージが画面表示装置に表示された場合には、その差が
許されるものならば、このままでよい旨の確認の入力を
行い、一方、その差が許されないものならば、眼鏡枠形
状を手で修正してから再度測定してもよいし、左右の形
状を平均化したものを演算で求めて、これを眼鏡枠形状
値とするマージング指定の入力をしてもよい。

【００３６】〔Ｓ７〕既に眼鏡枠形状の測定が行われ、
その結果が記憶されている場合には、その記憶された測
定値を読み出すために、眼鏡フレームに付けた測定番号
を入力する。

【００３７】〔Ｓ８〕測定番号に従い、該当する眼鏡フ
レームについての記憶された眼鏡枠形状情報を内部記憶
媒体から読み出す。以上のステップＳ１〜Ｓ８により、
眼鏡レンズ情報、眼鏡枠情報、処方値、レイアウト情
報、加工指示情報の内の少なくとも１つである加工条件
データが送信される。〔Ｓ９〕「問い合わせ」か、「注文」かの指定をする。

【００３８】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、フレーム情報等のデータが、公衆通
信回線３００を介して工場２００のメインフレーム２０
１に送られる。上記フレーム情報としては、２次元の極
座標値（Ｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）、ト
ーリック面の中心座標（ａ，ｂ，ｃ）、ベース半径Ｒ
Ｂ、クロス半径ＲＣ、トーリック面の回転対称軸方向単
位ベクトル（ｐ，ｑ，ｒ）、またはフレームカーブＣ
Ｖ、ヤゲン溝の周長ＦＬＮ、フレームＰＤ（瞳孔間距
離）ＦＰＤ、フレーム鼻幅ＤＢＬ、ＡサイズおよびＢサ
イズ、有効径ＥＤ、傾斜角ＴＩＬＴ等である。

【００３９】送信が行われている間、眼鏡店１００の端
末コンピュータ１０１には送信中である旨の表示がされ
る。なお、レンズを注文する場合には、まとめて最大、
例えば１５件まで一遍に送信して通信時間の短縮ができ
るグループ送信を利用することができる。グループ送信
では、１件１件の注文内容を確認の上、一時的に記憶さ
せておき、後にまとめて送信する手順をとる。

【００４０】図４は、工場２００での処理の流れ、なら
びに工場２００からの転送により眼鏡店１００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。図中、Ｓに続く数字はステップ番号を表す。

【００４１】〔Ｓ１１〕工場２００のメインフレーム２
０１には眼鏡レンズ受注システムプログラム、眼鏡レン
ズ加工設計プログラム、およびヤゲン加工設計プログラ
ムが備えられている。レンズ情報、処方値、フレーム情
報、レイアウト情報、ヤゲン情報等のデータが、公衆通
信回線３００を介して送られると、眼鏡レンズ受注シス
テムプログラムを経て眼鏡レンズ加工設計プログラムが
起動し、レンズ加工設計演算が行われる。すなわち、ヤ
ゲン形状を含めた所望のレンズ形状が演算される。

【００４２】まず、フレームの形状情報、処方値、およ
びレイアウト情報に基づき、指定レンズの外径が不足し
ていないかを確認する。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１００の端末コンピュータ１０１に表示す
るために、眼鏡レンズ受注システムプログラムに処理を
戻す。

【００４３】レンズの外径に不足が出なければ、レンズ
の表カーブの決定を行う。この決定は、レンズの左右の
処方値により、まず、左右別々に表カーブを決めて、つ
ぎに、左右の表カーブを揃える手順を踏む。なお、非球
面単焦点レンズのうち、左右の表カーブを揃えることが
禁じられているものの場合には、この工程をスキップす
る。ここでいう表カーブは必要に応じて、非球面単焦点
レンズでは２次、４次の非球面で近似表現され、累進多
焦点レンズでは各方向毎に２次、４次の非球面で近似表
現されている。

【００４４】つぎにレンズの厚さの決定を行う。通常、
レンズの外径は処方値により決まっているため、その外
径と標準のコバの厚さと処方値とによってレンズの厚さ
は決定される。また、レンズの厚さを必要最小限の値に
する加工指定が設定されている場合には、眼鏡枠形状情
報とレイアウト情報と処方値とにより、フレーム各方向
の動径毎に全周のコバの厚さを調べて、指定に沿ったレ
ンズの厚さを決定する。

【００４５】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し、これに
より、縁摺り加工前のレンズの全体形状が決定する。こ
こで、フレーム各方向の動径毎に全周のコバの厚さを調
べて、必要なコバ厚さを下回る箇所がないかを確認す
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１００の端末コン
ピュータ１０１に表示するために、眼鏡レンズ受注シス
テムプログラムに処理を戻す。

【００４６】全周のコバの厚さに不足がなければ、レン
ズ重量、最大および最小のコバ厚さとそれらの方向等を
算出する。そして、レンズの裏面（後面）加工のために
必要となる、工場２００の端末コンピュータ２１０に対
する指示値を算出する。

【００４７】以上の演算は、端末コンピュータ２１０、
荒擦り機２１１、および砂掛け研磨機２１２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。

【００４８】また、既に加工済の在庫レンズが指定さ
れ、縁摺り加工前のレンズ研磨加工は行われない場合に
は、レンズの種類と処方値とでレンズ外径、レンズ厚
さ、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
出して上記裏面加工品と同様に、レンズの外径、コバ厚
さが不足しないかを確認し、次のステップに渡す。在庫
レンズの場合も、非球面単焦点レンズや累進多焦点レン
ズの表カーブは必要に応じて、研磨加工レンズの場合と
同様に、非球面に近似表現されている。

【００４９】〔Ｓ１２〕つぎに、メインフレーム２０１
では、眼鏡レンズ受注システムプログラムを経てヤゲン
加工設計プログラムが起動し、ヤゲン加工設計演算が行
なわれる。

【００５０】まず、眼鏡フレームの材質に応じて眼鏡枠
形状の３次元データの補正を行い、眼鏡フレームの材質
に起因する眼鏡枠形状データの誤差を補正する。つぎ
に、眼鏡フレーム枠形状と眼鏡レンズとの位置関係をア
イポイント位置を基に３次元的に決める。

【００５１】ヤゲン加工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次元のヤゲン先端形状（ヤゲン軌跡も含む）
を、指定されたヤゲンモードに応じて決定する。その
際、３次元ヤゲン先端形状をヤ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。ヤ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
いとヤ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。

【００５２】その算出された変形量を、眼鏡フレームの
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次元のヤ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。

【００５３】以上のように、３次元のヤゲン加工の設計
演算を行う。このステップＳ１２の詳細な内容について
は、図１を参照して後述する。〔Ｓ１３〕図２のステップＳ９での指定が「注文」なら
ばステップＳ１５へ進み、一方、「問い合わせ」なら
ば、問い合わせの結果を公衆通信回線３００を介して眼
鏡店１００の端末コンピュータ１０１へ送り、ステップ
Ｓ１４へ進む。

【００５４】〔Ｓ１４〕工場２００のメインフレーム２
０１から送られてきた、問い合わせに対する結果に基づ
き、端末コンピュータ１０１がヤ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に表示
する。眼鏡店１００のオペレータは、表示された内容に
よって、指定入力情報の変更や確認を行う。

【００５５】すなわち、図４のステップＳ１１およびス
テップＳ１２での加工設計演算においてエラーが発生し
ていないならば、図２の端末コンピュータ１０１の画像
表示装置の画面に順次、レンズ厚さおよびレンズ重量を
表示するオーダエントリ着信画面、眼鏡フレームに指定
されたレイアウト情報に従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、フレー
ム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、レンズの形状や、コバとヤゲ
ンとの位置関係を詳しく表示したヤゲン確認図、左右両
方のレンズのコバ厚さとヤゲン位置とをヤゲンに沿って
展開した左右ヤゲンバランス図を表示する。

【００５６】また、図４のステップＳ１１およびステッ
プＳ１２での加工設計演算において、エラーが発生して
いるならば、図２の端末コンピュータ１０１の画面表示
装置に、エラーの内容に応じたメッセージが表示され
る。

【００５７】〔Ｓ１５〕図３のステップＳ９での指定が
「注文」ならば、このステップを実行し、ステップＳ１
１およびステップＳ１２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、その結果を公衆通信回線３００を介して眼鏡店１０
０の端末コンピュータ１０１へ送り、ステップＳ１７へ
進む。一方、エラーが発生していなければ、その結果を
公衆通信回線３００を介して眼鏡店１００の端末コンピ
ュータ１０１へ送り、ステップＳ１６へ進むとともに、
ステップＳ１８以降（図５）に進み、実際の加工を実行
する。

【００５８】〔Ｓ１６〕眼鏡店１００の端末コンピュー
タ１０１の画面表示装置に「注文を受け付けた」旨の表
示を行う。これにより、フレームに確実に枠入れ可能な
縁摺り加工前またはヤゲン加工後のレンズを発注できた
ことが確認できる。

【００５９】〔Ｓ１７〕注文のレンズは、レンズ加工設
計演算またはヤゲン加工設計演算においてエラーが発生
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。

【００６０】図５は、工場２００で行われるレンズ裏面
の研磨加工、レンズの縁摺り加工、およびヤゲン加工等
の実際の工程を示すフローチャートである。Ｓに続く数
字はステップ番号を表す。以下、図２を参照しながら説
明する。

【００６１】〔Ｓ１８〕ステップＳ９で「注文」が指定
されていて、しかもレンズまたはヤゲンの加工設計演算
においてエラーが発生していなかった場合は、このステ
ップが実行される。すなわち、予め、ステップＳ１１で
のレンズ加工設計演算結果が図２の端末コンピュータ２
１０に送られており、荒擦り機２１１と砂掛け研磨機２
１２とにより、送られた演算結果に従い、レンズ裏面の
曲面仕上げを行う。さらに、図示がない装置により、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、在庫レンズが指定されたときは、このステ
ップはスキップされる。

【００６２】〔Ｓ１９〕ステップＳ１８の実行で縁摺り
加工前まで加工された眼鏡レンズに対して光学性能、外
観性能の品質検査を行う。この検査には、図２の端末コ
ンピュータ２２０、レンズメータ２２１、肉厚計２２２
が利用され、光学中心を示す３点マークが施される。な
お、縁摺り加工前までのレンズを眼鏡店１００から注文
された場合には、上記品質検査を行った後、そのレンズ
を眼鏡店１００へ出荷する。

【００６３】〔Ｓ２０〕ステップＳ１２で演算された結
果に基づき、図２の端末コンピュータ２３０、マーカ２
３１、画像処理機２３２等により、レンズ保持用のブロ
ック治工具をレンズの所定の位置に固定する。すなわ
ち、画像処理機２３２により、眼鏡レンズ前面をＴＶカ
メラで撮影し、それをＣＲＴ画面に映し、さらに、その
画像に、縁摺り加工前のレンズのレイアウトマーク画像
を重ねて映し出す。ここで、ＣＲＴ画面に映し出された
レイアウトマーク画像に、レンズに施された３点マーク
が一致するようにレンズの位置を決めてブロック治工具
の固定すべき位置を決める。そして、マーカ２３１によ
り、ブロック治工具の固定すべき位置を示すブロッキン
グ位置マークをレンズ上にペイントする。このブロッキ
ング位置マークに合わせて、ブロック治工具をレンズに
固定する。

【００６４】〔Ｓ２１〕ブロック治工具に固定されたレ
ンズを、図２のレンズ研削装置２４１に装着する。そし
て、レンズ研削装置２４１に装着された状態でのレンズ
の位置（傾斜）を把握するために、予め指定された、レ
ンズ前面または後面の少なくとも３点の位置を測定す
る。ここで得られた測定値は、ステップＳ２２で演算デ
ータとして使用されるために記憶される。

【００６５】〔Ｓ２２〕図２のメインフレーム２０１が
ステップＳ１２のヤゲン加工設計演算と同様の演算を行
う。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。すなわち、ステップＳ２１で測定さ
れた３点の位置測定値に基づき、計算上で把握されたレ
ンズの位置と実際のレンズの位置との誤差を補正する。
他はステップＳ１２のヤゲン加工設計演算と同様の演算
を行い、最終的な３次元ヤゲン先端形状を算出する。

【００６６】そして、この算出された３次元ヤゲン先端
形状を基に、所定の半径の砥石で研削加工する際の加工
座標上の３次元加工軌跡データを算出する。このステッ
プの内容についての詳細な説明を、ステップＳ１２の詳
細な説明を行なった後に、図１９を参照して後述する。

【００６７】〔Ｓ２３〕ステップＳ２２で算出された加
工軌跡データが端末コンピュータ２４０を介してＮＣ制
御のレンズ研削装置２４１に送られる。レンズ研削装置
２４１は、Ｙ軸方向（スピンドル軸方向に垂直方向）に
移動制御されてレンズの縁摺りやヤゲン加工を行う研削
用の回転砥石を有し、また、レンズを固定するブロック
治工具の回転角制御（スピンドル軸回転方向）と、Ｚ軸
方向（スピンドル軸方向）に砥石またはレンズを移動制
御してヤゲン加工を行うＺ軸制御との、少なくとも３軸
制御が可能なＮＣ制御の研削装置であり、送られたデー
タに従い、レンズの縁摺りおよびヤゲン加工を行う。な
お、レンズ研削装置２４１は、砥石で研削加工を行う
が、この代わりに、カッタを備え、切削加工を行う切削
装置を用いることも可能である。

【００６８】〔Ｓ２４〕端末コンピュータ２５０および
ヤゲン頂点の形状測定器２５１により、ヤゲン加工完了
レンズのヤゲン頂点の周長および形状を測定する。すな
わち、形状測定器２５１に、ステップＳ２３での加工が
完了したレンズを、ブロック治工具を付けたまま取り出
して装着し、ヤゲン頂点測定用測定子をレンズのヤゲン
頂点に当接させ、測定を開始させる。その測定値は端末
コンピュータ２５０に入力され、その表示装置に表示さ
れる。

【００６９】そして、端末コンピュータ２５０は、ステ
ップＳ１２の演算で求められた設計ヤゲン頂点周長と、
形状測定器２５１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。

【００７０】また、ステップＳ１２の演算により作成さ
れたフレームの設計Ａサイズ、設計Ｂサイズと、形状測
定器２５１により測定されたＡサイズ、Ｂサイズとを比
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。

【００７１】〔Ｓ２５〕ヤゲン加工完了のレンズのヤゲ
ン位置や形状を、ステップＳ１２で演算された結果に基
づいて作成された加工指示書に打ち出されているヤゲン
位置の図面と比較してヤゲンの品質を検査する。また、
縁摺り加工によってレンズに傷、バリ、欠け等が発生し
ていないかの外観検査を行う。

【００７２】〔Ｓ２６〕以上のようにして出来上がった
ヤゲン加工上がりレンズを眼鏡店１００へ出荷する。つ
ぎに、図１は、上記ステップＳ１２の詳細内容を示すフ
ローチャートである。Ｓに続く数字はステップ番号を表
す。

【００７３】〔Ｓ３１〕３次元の眼鏡枠形状データとし
て、動径およびその方向を示す極座標値（Ｒｎ，θｎ）
（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）、トーリック面の中心座標
（ａ，ｂ，ｃ）、ベース半径ＲＢ、クロス半径ＲＣ、ト
ーリック面の回転対称軸方向単位ベクトル（ｐ，ｑ，
ｒ）が、図２の端末コンピュータ１０１から与えられた
とき（ステップＳ６参照）、３次元の眼鏡枠形状の直交
座標値（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）（ｎ＝１，２，・・・，
Ｎ）を求める。これを図６を参照して説明する。なお、
本実施例では、眼鏡枠形状がトーリク面上にある場合で
説明するが、勿論、眼鏡枠形状が球面上にある場合で
も、本発明は適用できる。

【００７４】図６はトーリック面の各定数と直交座標値
との関係を示す斜視図である。図中、３次元の眼鏡枠形
状の直交座標値（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）のうち、２次元の
直交座標値（Ｘｎ，Ｙｎ）は、極座標値（Ｒｎ，θｎ）
を直交座標に変換したものとして算出し、Ｚｎは、与え
られたトーリック面上の（Ｘｎ，Ｙｎ）におけるＺ軸座
標値として算出する。なお、ここで端末コンピュータ１
０１から与えられるデータは眼鏡枠の正面方向がＺ軸方
向に一致している状態でのデータである。

【００７５】つぎに、上記求められた３次元の眼鏡枠形
状の直交座標値（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）（ｎ＝１，２，・
・・，Ｎ）を基に、この復元された３次元の眼鏡枠形状
の周囲に沿った長さである眼鏡枠計算周長ＦＬＮＫを次
式（２）に従い算出する。

【００７６】ＦＬＮＫ＝Σ〔｛（Ｘ_i−Ｘ_i+1）²＋（Ｙ_i−Ｙ_i+1）² ＋（Ｚ_i−Ｚ_i+1）²｝^1/2〕（ｉ＝１〜Ｎ）・・・（２）ただし、上記式（２）において、ｉ＝Ｎのときはｉ＋１
を１とする。

【００７７】端末コンピュータ１０１からは、眼鏡枠形
状の３次元実測値に基づく眼鏡枠の実測周長であるヤゲ
ン溝の周長ＦＬＮが与えられているので（ステップＳ６
参照）、それらの比（＝ＦＬＮ／ＦＬＮＫ）を求めて係
数ｋを算出する。この係数ｋは、３次元の眼鏡枠形状の
復元に伴う誤差分に相当するから、この係数ｋを上記求
められた３次元の眼鏡枠形状の直交座標値（Ｘｎ，Ｙ
ｎ，Ｚｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）に乗算すること
により誤差の補正を行う。すなわち、補正前の眼鏡枠形
状は、眼鏡枠の各点がトーリック面上に全て存在するも
のとして復元された形状であるが、元の眼鏡枠の一部が
この面上に存在しない場合があり、そうした場合のトー
リック面上に存在しない当該一部の形状は、与えられた
データからは特定できない。しかし、元の眼鏡枠の周長
を用いて、先の復元された眼鏡枠形状を補正すること
で、元の眼鏡枠にぴったりと嵌合される眼鏡レンズを設
計することが可能となる。さらに図７を参照して説明す
る。

【００７８】図７は、眼鏡枠形状の直交座標値（Ｘｎ，
Ｙｎ，Ｚｎ）を係数ｋで補正したときの眼鏡枠形状を示
す斜視図である。眼鏡枠形状１１の直交座標値（Ｘｎ，
Ｙｎ，Ｚｎ）に係数ｋを乗算した結果、得られる（ｋＸ
ｎ，ｋＹｎ，ｋＺｎ）を座標値とする眼鏡枠形状１２
が、補正後の新たな眼鏡枠形状である。この補正後の新
たな眼鏡枠形状を改めて座標値（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）
（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）とする。

【００７９】また、予め入力された眼鏡フレームの素材
毎に周長補正係数ＣＦを読み出し、上記係数ｋと同様
に、座標値（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）の補正を行う。この補
正は、主として眼鏡フレームの素材の伸縮に起因する誤
差分を吸収することを狙いとして行われるものである。

【００８０】なお、以上の補正方法には、係数を乗算す
る方法以外にも、部分的に誤差を累積、加算する方法等
があり、本発明は後者の方法等により実行されてもよ
い。以上の計算処理を左右の眼鏡枠に対して施す。

【００８１】〔Ｓ３２〕眼鏡フレームに対するレンズの
位置関係を決定する。これを図８を参照して説明する。
図８は、眼鏡フレーム位置に基づき配置された左右レン
ズの斜視図である。まず、眼鏡の水平基準軸であるデー
タムラインをＸ軸とし、眼鏡の上下方向をＹ軸とし、眼
鏡の正面方向をＺ軸とする「フレーム座標」を定め、こ
のフレーム座標上に、ステップＳ３１で求められた、各
幾何学中心を原点とする２つの眼鏡枠形状座標値（Ｘ
ｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を定義す
る。

【００８２】すなわち、まず、各眼鏡枠形状の最も鼻側
の点１３，１４のＸ座標値がそれぞれ、−ＨＤＢＬ，Ｈ
ＤＢＬ（端末コンピュータ１０１から送られたフレーム
鼻幅ＤＢＬの１／２をＨＤＢＬとする。ステップＳ６参
照）となるように、２つの眼鏡枠形状座標値（Ｘｎ，Ｙ
ｎ，Ｚｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を平行移動す
る。

【００８３】また、眼鏡の正面方向と眼鏡枠の正面方向
とがなす角度として、端末コンピュータ１０１から与え
られる傾きＴＩＬＴ（ステップＳ６参照）だけ、点１
３，１４を通り、Ｙ軸に平行な各直線を軸として、平行
移動された２つの眼鏡枠形状座標値を回転移動する。

【００８４】つぎに、以上のようにフレーム座標上に定
義された３次元の眼鏡枠形状に対する眼鏡レンズの位置
および向きを、アイポイント位置１５，１６およびこの
アイポイント位置における眼鏡レンズ前面上の法線方向
１７，１８を決定することにより特定する。

【００８５】アイポイント位置１５，１６は、眼鏡レン
ズ前面における、眼鏡装用時に被装用者の瞳の中心に位
置すべき点であり、レイアウト情報として、被装用者の
鼻の中心線から瞳の中心までの水平方向距離ＨＰＤと、
データムラインから被装用者の瞳の中心までの垂直方向
距離ＥＰＨＴとが、左右それぞれ、予めステップＳ３で
入力されている。すなわち、左右のＨＰＤおよびＥＰＨ
Ｔとして、それぞれＨＰＤ_L，ＨＰＤ_RおよびＥＰＨＴ
_L，ＥＰＨＴ_Rが入力されている。したがって、それら
のＨＰＤ_L，ＨＰＤ_RおよびＥＰＨＴ_L，ＥＰＨＴ_Rに
基づき、アイポイント位置１５のＸ，Ｙ座標は（−ＨＰ
Ｄ_R，ＥＰＨＴ_R）、アイポイント位置１６のＸ，Ｙ座
標は（ＨＰＤ_L，ＥＰＨＴ_L）に決定される。また、ア
イポイント位置１５，１６のＺ軸座標およびこれらのア
イポイント位置における眼鏡レンズ前面上の法線方向１
７，１８に関しては、予めヤゲン位置が指定された注文
品の場合は、ヤゲン位置が決定しているが、それ以外の
場合は未だヤゲン位置が決定されていないため、特定で
きない。そのため、取り敢えず、点１３，１４をレンズ
前面と仮定してアイポイント位置のＺ軸座標を決定し、
またアイポイント位置における眼鏡レンズ前面上の法線
方向１７，１８を、各眼鏡枠の正面方向１９，２０とそ
れぞれ一致させることにより、アイポイント位置１５，
１６およびこのアイポイント位置における眼鏡レンズ前
面上の法線方向１７，１８を決定する。

【００８６】なお、眼鏡枠間距離である鼻幅ＤＢＬの方
向を単位ベクトルＢＶで定義する。すなわち、Ｘ軸に平
行で耳側から鼻側に向かう方向を単位ベクトルＢＶの方
向とする。

【００８７】〔Ｓ３３〕ヤゲン加工を行うためにレンズ
を保持する際に基準となる点を加工原点と呼び、ヤゲン
の山の先端方向に垂直な方向を加工軸方向と呼ぶことに
する。そして、加工原点を座標原点とし、加工軸方向を
Ｚ軸方向とする座標を「加工座標」とし、ステップＳ３
２で求められた３次元の眼鏡枠形状データおよびレンズ
位置データを、この加工座標上に移し変える。

【００８８】すなわち、加工原点は任意に定めることが
できるが、ここでは例えば、眼鏡枠の幾何学中心（フレ
ームセンタ）を通り眼鏡枠の正面方向に平行な直線が、
ステップＳ３２で決定された位置にあるレンズの前面と
交わる点を加工原点とする。加工軸方向はレンズの保持
の仕方によって異なるが、例えばレンズの前面を基準と
して考えれば、加工原点におけるレンズの前面の法線方
向を加工軸方向と定めることができる。以上のように定
めた加工座標へ、ステップＳ３２でフレーム座標上に定
義した３次元の眼鏡枠形状データ、レンズ位置データ、
および鼻幅方向単位ベクトルＢＶを座標変換する。

【００８９】なお、以降、ヤゲンの山の先端をヤゲン先
端と呼び、ヤゲンの付け根の底面をヤゲン底と呼ぶこと
とする。３次元の眼鏡枠形状データは、ヤゲン先端の軌
跡でもあるから、以降、これを３次元ヤゲン先端形状と
呼び、その座標値を（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝
１，２，・・・，Ｎ）とおく。

【００９０】〔Ｓ３４〕まず、加工座標においてＸＹ平
面へヤゲン先端の軌跡を投影した２次元ヤゲン先端形状
から、加工座標のＺ軸に沿ってＸＹ平面へヤゲン底の軌
跡を投影した２次元ヤゲン底形状を求める。これを図９
を参照して説明する。

【００９１】図９はＸＹ平面に投影されたヤゲン先端形
状およびヤゲン底形状を示す平面図である。すなわち、
２次元ヤゲン底形状２２は、２次元ヤゲン先端形状２１
をその形状の法線方向へヤゲンの高さＢＨだけ変形した
形状であるので、２次元ヤゲン先端形状２１の座標値を
（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）、２次
元ヤゲン底形状２２の座標値を（Ｘｎ，Ｙｎ）（ｎ＝
１，２，・・・，Ｎ）とし、２次元ヤゲン先端形状のｊ
番目の点（Ｘｂｊ，Ｙｂｊ）における法線ベクトルを
（ＳＶｘｊ，ＳＶｙｊ）とすれば、対応する２次元ヤゲ
ン底形状２２の座標値（Ｘｊ，Ｙｊ）は、（Ｘｂｊ，Ｙ
ｂｊ）に法線ベクトル（ＳＶｘｊ，ＳＶｙｊ）を加える
ことによって算出できる。これをｊ＝１からｊ＝Ｎまで
計算することで２次元ヤゲン底形状２２の座標値（Ｘ
ｎ，Ｙｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を算出する。

【００９２】つぎに、ステップＳ１１で決定されたレン
ズ表カーブ、裏カーブ、および上記２次元ヤゲン底形状
の座標値（Ｘｎ，Ｙｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）に
基づき、２次元ヤゲン底形状の座標値（Ｘｎ，Ｙｎ）
（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）のｊ番目の点（Ｘｊ，Ｙ
ｊ）におけるレンズの前面のＺ座標Ｚｆｊと、レンズの
後面のＺ座標Ｚｒｊとを算出する。また、点（Ｘｊ，Ｙ
ｊ）におけるレンズのコバ厚ＥＴｊを次式（３）によっ
て算出する。

【００９３】ＥＴｊ＝｜Ｚｆｊ−Ｚｒｊ｜・・・（３）そして、これらの算出をｊ＝１からｊ＝Ｎまで実行し、
２次元ヤゲン底形状の座標値（Ｘｎ，Ｙｎ）（ｎ＝１，
２，・・・，Ｎ）に対応する、レンズ前面３次元ヤゲン
底形状（Ｘｆｎ，Ｙｆｎ，Ｚｆｎ）（ｎ＝１，２，・・
・，Ｎ）、レンズ後面３次元ヤゲン底形状（Ｘｒｎ，Ｙ
ｒｎ，Ｚｒｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）、およびレ
ンズのコバ厚ＥＴｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を求め
る。

【００９４】ただし、Ｘｆｎ，Ｘｒｎは対応のＸｎに相
当し、Ｙｆｎ，Ｙｒｎは対応のＹｎに相当する。なお、
レンズ前面３次元ヤゲン底形状、レンズ後面３次元ヤゲ
ン底形状、およびレンズのコバ厚を、以降、総称して３
次元ヤゲン底形状と呼ぶことにする。

【００９５】つぎに、ステップＳ３で指定されたヤゲン
モードに従い、ステップＳ３５〜Ｓ３７，Ｓ４１，Ｓ４
２のいずれかに進む。〔Ｓ３５〕凸ならいの指定ヤゲン
モードに従い、コバ厚ＥＴｊの値に応じて、２次元ヤゲ
ン底形状（Ｘｎ，Ｙｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）の
ｊ番目の座標値（Ｘｊ，Ｙｊ）に対応するヤゲン頂点の
Ｚ座標Ｚａｊを、下記式（４），（５）等に基づき決定
する。

【００９６】なお、ここで、ヤゲン底におけるレンズの
前面位置からヤゲンの山の付け根までの距離を前出し量
ＦＯＶとし、ヤゲンの付け根間の距離であるヤゲン幅を
ＢＷとする。

【００９７】ＥＴｊ＞ＢＷ＋ＦＯＶのとき、Ｚａｊ＝Ｚｆｊ−ＦＯＶ−ＢＷ／２・・・（４）ＢＷ＋ＦＯＶ≧ＥＴｊ≧ＢＷのとき、Ｚａｊ＝Ｚｆｊ−（ＥＴｊ−ＢＷ／２）・・・（５）ＥＴｊ＜ＢＷのときのヤゲン頂点のＺ座標Ｚａｊの決定
方法については、図１０を参照して説明する。

【００９８】図１０は、座標値（Ｘｊ，Ｙｊ）における
法線方向と加工座標のＺ軸方向とからなる平面で切った
レンズ２３の断面を示す断面図である。この断面におい
て、Ｚａｊを、レンズ２３のヤゲンの２つの斜面２３
ａ，２３ｂの長さが等しくなるように決定する。

【００９９】以上のＺａｊの決定を、ｊ＝１からｊ＝Ｎ
まで実行することにより、２次元ヤゲン底形状（Ｘｎ，
Ｙｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）に対応するヤゲン頂
点のＺ座標Ｚａｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を決定す
る。

【０１００】〔Ｓ３６〕１：１の指定ヤゲンモードに従
い、コバ厚ＥＴｊの値に応じて、２次元ヤゲン底形状
（Ｘｎ，Ｙｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）のｊ番目の
座標値（Ｘｊ，Ｙｊ）に対応するヤゲン頂点のＺ座標Ｚ
ａｊを、下記式（６）等に基づき決定する。

【０１０１】ＥＴｊ≧ＢＷのとき、Ｚａｊ＝Ｚｆｊ−ＥＴｊ／２・・・（６）ＥＴｊ＜ＢＷのときは、ステップＳ３５のＥＴｊ＜ＢＷ
のときの決定方法と同様な方法で決定する。

【０１０２】以上のＺａｊの決定を、ｊ＝１からｊ＝Ｎ
まで実行することにより、２次元ヤゲン底形状（Ｘｎ，
Ｙｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）に対応するヤゲン頂
点のＺ座標Ｚａｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を決定す
る。

【０１０３】〔Ｓ３７〕１：２の指定ヤゲンモードに従
い、コバ厚ＥＴｊの値に応じて、２次元ヤゲン底形状
（Ｘｎ，Ｙｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）のｊ番目の
座標値（Ｘｊ，Ｙｊ）に対応するヤゲン頂点のＺ座標Ｚ
ａｊを、下記式（７），（８），（９）等に基づき決定
する。

【０１０４】ＢＷ＋２（ｍｍ）≧ＥＴｊ≧ＢＷのとき、Ｚａｊ＝Ｚｆｊ−ＢＷ／２・・・（７）３・ＢＷ／２＋３（ｍｍ）≧ＥＴｊ＞ＢＷ＋２（ｍｍ）
のとき、Ｚａｊ＝Ｚｆｊ−ＢＷ／２−１（ｍｍ）・・・（８）ＥＴｊ＞３・ＢＷ／２＋３（ｍｍ）のとき、Ｚａｊ＝Ｚｆｊ−ＥＴｊ／３・・・（９）ＥＴｊ＜ＢＷのときは、ステップＳ３５のＥＴｊ＜ＢＷ
のときの決定方法と同様な方法で決定する。

【０１０５】以上のＺａｊの決定を、ｊ＝１からｊ＝Ｎ
まで実行することにより、２次元ヤゲン底形状（Ｘｎ，
Ｙｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）に対応するヤゲン頂
点のＺ座標Ｚａｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を決定す
る。

【０１０６】〔Ｓ３８〕凸ならいのヤゲンモードの場
合、実際のヤゲン形状を表す３次元ヤゲン先端形状（Ｘ
ｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）の
Ｚ軸座標値Ｚｂｎと、目標とするヤゲン形状を表すヤゲ
ン頂点Ｚ軸座標値Ｚａｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）と
は一致しない。そこで、ＺｂｎがＺａｎに一致するよう
に、３次元ヤゲン先端形状を、周長を変えることなく変
形させる。また、この変形に伴う変形量ＭＤを算出す
る。これをステップＳ３８−１〜Ｓ３８−５に分けて説
明する。

【０１０７】〔Ｓ３８−１〕３次元ヤゲン先端形状のＹ
軸座標Ｙｂｎが最大値となるときのｎをｊ１とし、最小
値となるときのｎをｊ２とする。まず、Ｚｂｊ１をＺａ
ｊ１に一致させるために、３次元ヤゲン先端形状全体を
Ｚ軸方向に平行移動し、つぎに、３次元ヤゲン先端形状
上の点（Ｘｂｊ１，Ｙｂｊ１，Ｚｂｊ１）を通り、Ｘ軸
に平行な軸で３次元ヤゲン先端形状全体を回転移動し
て、Ｚｂｊ２をＺａｊ２に一致させる。そして、変形量
ＭＤを初期値０に設定する。

【０１０８】このとき、３次元ヤゲン先端形状のうちの
（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ）の座標は、（Ｘａｎ，Ｙａｎ）と完
全には一致しない場合があるが、点列のデータを密にと
り、変化量を決定する角度と距離を考慮し、細かく回転
移動を繰り返すことにより、その変化量は実質的に影響
しないようにすることもできる。

【０１０９】〔Ｓ３８−２〕このステップおよび次のス
テップＳ３８−３の説明は図１１を参照しながら説明す
る。図１１はＸＹ平面に投影した３次元ヤゲン先端形状
の平面図である。

【０１１０】すなわち、点（Ｘｂｊ１，Ｙｂｊ１，Ｚｂ
ｊ１）に対して時計回りに見て隣の点のｎをｊ３とお
き、Ｚｂｊ３がＺａｊ３に一致するように、点（Ｘｂｊ
１，Ｙｂｊ１，Ｚｂｊ１）と点（Ｘｂｊ２，Ｙｂｊ２，
Ｚｂｊ２）とを通る直線を軸として、３次元ヤゲン先端
形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・
・，Ｎ）の一部を回転移動して変形する〔図１１
（Ａ）〕。また、このときの回転角の絶対値を変形量Ｍ
Ｄに加算する。なお、上記３次元ヤゲン先端形状の一部
とは、ｎ＝ｊ１の点を起点として時計回りにｎ＝ｊ２の
点までの３次元ヤゲン先端形状の部分を指す。また、こ
の変形される側に、鼻に最も近いヤゲン先端形状の点で
ある鼻側点Ｐを含む場合には（図１１の例では含んでい
る）、ステップＳ３２で定義された鼻幅方向単位ベクト
ルＢＶも同様に回転させて新たなベクトルに変換する。

【０１１１】上記変形処理の後、ｎ＝ｊ３の点を改めて
ｎ＝ｊ１とおき直す〔図１１（Ｂ）〕。図１１におい
て、変形処理後のヤゲン先端形状を実線で、変形処理前
のそれを破線で示す（図１２も同様）。なお、上記回転
角を図２０を参照して説明する。図中、点ｊ３が、眼鏡
枠に沿ったヤゲン位置を示し、点ｐ１が、設定されたヤ
ゲン位置（目標位置）を示し、点ｐ２が、最終的なヤゲ
ン位置を示すとき、上記回転角は角ｍｄに相当する。
〔Ｓ３８−３〕つぎに、点（Ｘｂｊ２，Ｙｂｊ２，Ｚｂ
ｊ２）に対して反時計回りに見て隣の点のｎをｊ３とお
き、Ｚｂｊ３がＺａｊ３に一致するように、点（Ｘｂｊ
１，Ｙｂｊ１，Ｚｂｊ１）と点（Ｘｂｊ２，Ｙｂｊ２，
Ｚｂｊ２）とを通る直線を軸として、３次元ヤゲン先端
形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・
・，Ｎ）の一部を回転移動して変形する〔図１１
（Ｂ）〕。また、このときの回転角の絶対値を変形量Ｍ
Ｄに更に加算する。なお、上記３次元ヤゲン先端形状の
一部とは、ｎ＝ｊ１の点を起点として時計回りにｎ＝ｊ
２の点までの３次元ヤゲン先端形状の部分を指す。ま
た、この変形される側に、鼻に最も近いヤゲン先端形状
の点である鼻側点Ｐを含む場合には、鼻幅方向単位ベク
トルＢＶも同様に再度回転させて新たなベクトルに変換
する。

【０１１２】上記変形処理の後、ｎ＝ｊ３の点を改めて
ｎ＝ｊ２とおき直す〔図１１（Ｃ）〕。上記ステップＳ
３８−２およびステップＳ３８−３を順に繰り返して実
行し、ｎ＝ｊ３の点がｎ＝ｊ２の点に一致するか、また
はｎ＝ｊ３の点がｎ＝ｊ１の点に一致したら、ｊ１，ｊ
２をステップＳ３８−１で定義したときの点に戻して次
のステップＳ３８−４へ進む。

【０１１３】〔Ｓ３８−４〕このステップおよび次のス
テップＳ３８−５の説明は図１２を参照しながら説明す
る。図１２はＸＹ平面に投影した３次元ヤゲン先端形状
の平面図である。

【０１１４】すなわち、点（Ｘｂｊ１，Ｙｂｊ１，Ｚｂ
ｊ１）に対して反時計回りに見て隣の点のｎをｊ３とお
き、Ｚｂｊ３がＺａｊ３に一致するように、点（Ｘｂｊ
１，Ｙｂｊ１，Ｚｂｊ１）と点（Ｘｂｊ２，Ｙｂｊ２，
Ｚｂｊ２）とを通る直線を軸として、３次元ヤゲン先端
形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・
・，Ｎ）の一部を回転移動して変形する〔図１２
（Ａ）〕。また、このときの回転角の絶対値を、ステッ
プＳ３８−２，Ｓ３８−３で加算されている変形量ＭＤ
に更に加算する。なお、上記３次元ヤゲン先端形状の一
部とは、ｎ＝ｊ１の点を起点として反時計回りにｎ＝ｊ
２の点までの３次元ヤゲン先端形状の部分を指す。ま
た、この変形される側に、鼻に最も近いヤゲン先端形状
の点である鼻側点Ｐを含む場合には（図１２の例では含
んでいない）、ステップＳ３２で定義された鼻幅方向単
位ベクトルＢＶも同様に回転させて新たなベクトルに変
換する。

【０１１５】上記変形処理の後、ｎ＝ｊ３の点を改めて
ｎ＝ｊ１とおき直す〔図１２（Ｂ）〕。〔Ｓ３８−５〕つぎに、点（Ｘｂｊ２，Ｙｂｊ２，Ｚｂ
ｊ２）に対して時計回りに見て隣の点のｎをｊ３とお
き、Ｚｂｊ３がＺａｊ３に一致するように、点（Ｘｂｊ
１，Ｙｂｊ１，Ｚｂｊ１）と点（Ｘｂｊ２，Ｙｂｊ２，
Ｚｂｊ２）とを通る直線を軸として、３次元ヤゲン先端
形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・
・，Ｎ）の一部を回転移動して変形する〔図１２
（Ｂ）〕。また、このときの回転角の絶対値を変形量Ｍ
Ｄに更に加算する。なお、上記３次元ヤゲン先端形状の
一部とは、ｎ＝ｊ１の点を起点として反時計回りにｎ＝
ｊ２の点までの３次元ヤゲン先端形状の部分を指す。ま
た、この変形される側に、鼻に最も近いヤゲン先端形状
の点である鼻側点Ｐを含む場合には、鼻幅方向単位ベク
トルＢＶも同様に再度回転させて新たなベクトルに変換
する。

【０１１６】上記変形処理の後、ｎ＝ｊ３の点を改めて
ｎ＝ｊ２とおき直す〔図１２（Ｃ）〕。上記ステップＳ
３８−４およびステップＳ３８−５を順に繰り返して実
行し、ｎ＝ｊ３の点がｎ＝ｊ２の点に一致するか、また
はｎ＝ｊ３の点がｎ＝ｊ１の点に一致したら、上記ステ
ップＳ３８−４およびステップＳ３８−５の実行を終了
する。

【０１１７】これで、実際のヤゲン形状を表す３次元ヤ
ゲン先端形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，
２，・・・，Ｎ）のＺ軸座標値Ｚｂｎが、目標とするヤ
ゲン形状を表すヤゲン頂点Ｚ軸座標値Ｚａｎ（ｎ＝１，
２，・・・，Ｎ）に、周長を変えることなく、変形でき
たことになる。なお、上記手法に代り、幾何学手法等の
他の方法を用いて、周長を変えずに変形を行うようにし
てもよい。

【０１１８】一方、変形度合いを表す変形量ＭＤに関し
ては少し補正をする必要がある。これを、図１３を参照
して説明する。図１３は、３次元ヤゲン先端形状を、点
（Ｘｂｊ１，Ｙｂｊ１，Ｚｂｊ１）と点（Ｘｂｊ２，Ｙ
ｂｊ２，Ｚｂｊ２）とを通る直線に垂直な平面で切断し
たときの断面図である。図中、初めてステップＳ３８−
２が実行されたときの回転角の絶対値をＭＤ１とし、初
めてステップＳ３８−４が実行されたときの回転角の絶
対値をＭＤ２（例えばＭＤ１＞ＭＤ２＝ＭＤ０）とする
ときに、両ステップの実行による３次元ヤゲン先端形状
の一部の回転方向が同じである場合（図１３はこの場合
に相当）、変形量ＭＤは、ＭＤ０の２倍だけ多く加算が
されていることになるので、この分の減算を行ない最終
の変形量ＭＤを求める。

【０１１９】なお、後述するステップＳ４５を既に経
て、ステップＳ３４から再実行された後であれば、ここ
で求めた変形量ＭＤにＭＤ０を加えたものを改めてＭＤ
とおく。

【０１２０】〔Ｓ３９〕１：１のヤゲンモードの場合、
実際のヤゲン形状を表す３次元ヤゲン先端形状（Ｘｂ
ｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）のＺ
軸座標値Ｚｂｎと、目標とするヤゲン形状を表すヤゲン
頂点Ｚ軸座標値Ｚａｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）とは
一致しない。そこで、ＺｂｎがＺａｎに一致するよう
に、３次元ヤゲン先端形状を、周長を変えることなく変
形させる。また、この変形に伴う変形量ＭＤを算出す
る。これらの処理はステップＳ３８と同一である。した
がって、説明を省略する。

【０１２１】〔Ｓ４０〕１：２のヤゲンモードの場合、
実際のヤゲン形状を表す３次元ヤゲン先端形状（Ｘｂ
ｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）のＺ
軸座標値Ｚｂｎと、目標とするヤゲン形状を表すヤゲン
頂点Ｚ軸座標値Ｚａｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）とは
一致しない。そこで、ＺｂｎがＺａｎに一致するよう
に、３次元ヤゲン先端形状を、周長を変えることなく変
形させる。また、この変形に伴う変形量ＭＤを算出す
る。これらの処理はステップＳ３８と同一である。した
がって、説明を省略する。

【０１２２】〔Ｓ４１〕フレームならいのヤゲンモード
の場合、このステップの説明は図１４を参照しながら説
明する。図１４はヤゲン頂点位置が示されたレンズの斜
視図である。

【０１２３】まず、凸ならいのステップＳ３５と同じ処
理により、ヤゲン頂点のＺ軸座標値Ｚａｎ（ｎ＝１，
２，・・・，Ｎ）を求める。つぎに、３次元ヤゲン先端
形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・
・，Ｎ）を、加工座標のＺ軸方向へ平行移動し、かつ、
加工原点を通りＺ軸に垂直な軸によって回転移動して、
３次元ヤゲン先端形状のＺ軸座標Ｚｂｎ（ｎ＝１，２，
・・・，Ｎ）が、Ｚｂｎ≦Ｚａｎ（ｎ＝１，２，・・
・，Ｎ）を満たし、かつ、下記式（１０）で与えられる
Ｍの値が最小値になるようにする。そして、移動後の新
たな３次元ヤゲン先端形状のＺ軸座標Ｚｂｎ（ｎ＝１，
２，・・・，Ｎ）を求める。

【０１２４】Ｍ＝Σ（｜Ｚｆｉ−Ｚｂｉ｜）（ｉ＝１〜Ｎ）・・・（１０）この回転移動に合わせて鼻幅方向単位ベクトルＢＶも同
様に回転させて新たなベクトルを求める。

【０１２５】つぎに、移動して得られた新たな３次元ヤ
ゲン先端形状のＺ軸座標Ｚｂｎ（ｎ＝１，２，・・・，
Ｎ）について、Ｚｂｎ＝Ｚａｎ、またはＺｂｎ≧Ｚｒｎ
＋ＢＷ／２が、ｎ＝１，２，・・・，Ｎの全てに対して
成立するか否かを調べる。

【０１２６】この結果、成立しなければ、フレームなら
いのヤゲンは立てられない旨のエラーコードを出力して
演算を終了する。一方、成立すれば、ここで新たに求め
られたデータが、フレームならいが指定されたときの最
終の３次元ヤゲン先端形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）
（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）および鼻幅方向単位ベクト
ルＢＶとなる。

【０１２７】なお、フレームならいでは、眼鏡フレーム
を変形させないので、フレームならいのヤゲンモードで
は変形量ＭＤは０となる。〔Ｓ４２〕眼鏡の美観上は凸ならいが理想的であるが、
凸ならいは、眼鏡フレームをかなり変形させねばならな
いことが多い。そのため、オートヤゲンでは、眼鏡フレ
ームの変形が許容される範囲内で、できるだけ凸ならい
の位置にヤゲンを近づけるようにする。

【０１２８】このステップの内容を、図１５を参照しな
がら説明する。図１５はヤゲン頂点位置が示されたレン
ズの斜視図である。まず、凸ならいのステップＳ３５と
同じ処理により、ヤゲン頂点のＺ軸座標値をＺｔｎ（ｎ
＝１，２，・・・，Ｎ）として求める。

【０１２９】つぎに、３次元ヤゲン先端形状（Ｘｂｎ，
Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を、加工
座標のＺ軸方向へ平行移動し、かつ、加工原点を通りＺ
軸に垂直な軸によって回転移動して、３次元ヤゲン先端
形状のＺ軸座標Ｚｂｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）が、
Ｚｂｎ≦Ｚｔｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を満たし、
かつ、下記式（１１）で与えられるＭの値が最小値にな
るようにする。そして、移動後の新たな３次元ヤゲン先
端形状の座標値を（Ｘｂｆｎ，Ｙｂｆｎ，Ｚｂｆｎ）
（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）とおく。

【０１３０】Ｍ＝Σ（｜Ｚｆｉ−Ｚｂｉ｜）（ｉ＝１〜Ｎ）・・・（１１）さらに、３次元ヤゲン先端形状のＺ軸座標値Ｚｂｆｎに
対し、ヤゲンＺ軸座標値Ｚｔｎを用いてステップＳ３８
と同一の処理を実行して、仮に凸ならいのヤゲンモード
を指定されたとした場合に得られる最終の３次元ヤゲン
先端形状（Ｘｂｔｎ，Ｙｂｔｎ，Ｚｂｔｎ）（ｎ＝１，
２，・・・，Ｎ）、鼻幅方向単位ベクトルＢＶｔ、およ
び変形量ＭＤｔを求める。

【０１３１】この変形量ＭＤｔを、予め眼鏡フレームの
素材毎に設定された変形の限界量ＭＤｌｉｍと比較す
る。その結果、変形量ＭＤｔが限界量ＭＤｌｉｍを越え
ていなければ、先の３次元ヤゲン先端形状（Ｘｂｔｎ，
Ｙｂｔｎ，Ｚｂｔｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）、鼻
幅方向単位ベクトルＢＶｔ、および変形量ＭＤｔを、オ
ートヤゲンのヤゲンモードが指定されたときの３次元ヤ
ゲン先端形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，
２，・・・，Ｎ）、鼻幅方向単位ベクトルＢＶ、および
変形量ＭＤとして採用し、このステップＳ４２を終了す
る。

【０１３２】一方、変形量ＭＤｔが限界量ＭＤｌｉｍを
越えているときには、オートヤゲンのヤゲンモードが指
定されたときのヤゲン頂点のＺ座標値Ｚａｎ（ｎ＝１，
２，・・・，Ｎ）のｊ番目のＺ座標値Ｚａｊを、下記式
（１２），（１３）等に基づき決定する。

【０１３３】ＥＴｊ≧ＢＷ、かつ、ＬＭｊ≧Ｚｂｆｊ＋
（Ｚｂｔｊ−Ｚｂｆｊ）・ＭＤｌｉｍ／ＭＤｔのとき
は、Ｚａｊ＝ＬＭｊ・・・（１２）ＥＴｊ≧ＢＷ、かつ、ＬＭｊ＜Ｚｂｆｊ＋（Ｚｂｔｊ−
Ｚｂｆｊ）・ＭＤｌｉｍ／ＭＤｔのときは、Ｚａｊ＝Ｚｂｆｊ＋（Ｚｂｔｊ−Ｚｂｆｊ）・ＭＤｌｉｍ／ＭＤｔ・・・（１３）ここで、ＬＭｊとは、ｊ番目の３次元ヤゲン底形状にお
ける、Ｚａｊがレンズ後面に寄れる限界値であり、例え
ば次式（１４）で与えられる。

【０１３４】ＬＭｊ＝Ｚｆｊ−ＥＴｊ／２・・・（１４）図１６は、上記数式（１２），（１３），（１４）で用
いられる変数の位置を示すもので、座標値（Ｘｊ，Ｙ
ｊ）における法線方向と加工座標のＺ軸方向とからなる
平面で切ったレンズ２４の断面を示す断面図である。

【０１３５】ＥＴｊ＜ＢＷのときは、ステップＳ３５で
示した、ＥＴｊ＜ＢＷのときのＺａｊの決定方法と同様
な方法で決定する。以上のＺａｊの決定を、ｊ＝１から
ｊ＝Ｎまで実行することにより、オートヤゲンのヤゲン
モードが指定されたときのヤゲン頂点のＺ座標値Ｚａｎ
（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を決定する。

【０１３６】この決定されたヤゲン頂点のＺ座標値Ｚａ
ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を用いて、ステップＳ３
８の処理と同一の処理を実行し、オートヤゲンのヤゲン
モードが指定されたときの３次元ヤゲン先端形状（Ｘｂ
ｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）、鼻
幅方向単位ベクトルＢＶ、および変形量ＭＤを求める。

【０１３７】〔Ｓ４３〕各指定されたヤゲンモードに基
づき算出された変形量ＭＤを、限界量ＭＤｌｉｍと比較
する。この結果、変形量ＭＤが限界量ＭＤｌｉｍを越え
ていれば、変形の限界を越えている旨のエラーコードを
出力し、本プログラムの処理を終了する。越えていない
ならばステップＳ４４へ進む。

【０１３８】〔Ｓ４４〕３次元ヤゲン先端形状の変形が
終わったところで、ステップＳ３２で決定されたアイポ
イント位置の変形後の位置を算出し、予め指定されたア
イポイント位置との誤差を補正する。これを図１７を参
照して説明する。

【０１３９】図１７はアイポイント位置等を示した片眼
の３次元ヤゲン先端形状の斜視図である。図中、ステッ
プＳ３２で決定されたアイポイント位置の変形後の位置
２５を起点とし、３次元ヤゲン先端形状の鼻側点Ｐを終
点とするベクトルをＥＰＢＶとすれば、３次元ヤゲン先
端形状の変形が終了した時点における片眼ＰＤ（被装用
者の鼻の中心線から瞳の中心までの水平距離）ＨＰＤａ
は、鼻幅方向単位ベクトルＢＶと眼鏡の鼻幅の１／２の
量であるＨＤＢＬとから、次式（１５）で算出される。

【０１４０】ＨＰＤａ＝ＥＰＢＶ＊ＢＶ＋ＨＤＢＬ・・・（１５）なお、「＊」は、ベクトルの内積を意味する。以下、同
様である。したがって、ＨＰＤａと、指定された片眼Ｐ
ＤであるＨＰＤとの誤差量δＤｂは次式（１６）で算出
される。

【０１４１】 δＤｂ＝ＥＰＢＶ＊ＢＶ＋ＨＤＢＬ−ＨＰＤ・・・（１６）したがって、鼻幅方向単位ベクトルＢＶの成分を
（Ｘ_BV，Ｙ_BV，Ｚ_BV）とおけば、３次元ヤゲン先端形状
（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）を誤差補正した後の３次元
ヤゲン先端形状（Ｘｃｎ，Ｙｃｎ，Ｚｃｎ）（ｎ＝１，
２，・・・，Ｎ）は次式（１７），（１８），（１９）
により算出される。

【０１４２】Ｘｃｎ＝Ｘｂｎ−Ｘ_BV・δＤｂ・・・（１７）Ｙｃｎ＝Ｙｂｎ−Ｙ_BV・δＤｂ・・・（１８）Ｚｃｎ＝Ｚｂｎ−Ｚ_BV・δＤｂ・・・（１９）補正後の３次元ヤゲン先端形状（Ｘｃｎ，Ｙｃｎ，Ｚｃ
ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を改めて（Ｘｂｎ，Ｙ
ｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）とおく。

【０１４３】また、３次元ヤゲン先端形状の変形が終了
した時点におけるアイポイントハイト（データムライン
から被装用者の瞳の中心までの垂直方向距離）ＥＰＨＴ
ａを求め、指定されたアイポイントハイトＥＰＨＴとの
誤差を補正するようにしてもよい。これを図１８を参照
して説明する。

【０１４４】図１８はアイポイント位置等を示した片眼
の３次元ヤゲン先端形状の斜視図である。まず、予めス
テップＳ３２においてフレーム座標のＹ軸方向の単位ベ
クトルＣＶを算出し、またステップＳ３２以降のステッ
プにおいて、このＹ軸方向の単位ベクトルＣＶを、鼻幅
方向単位ベクトルＢＶの変換と同様な方法により変換す
る。

【０１４５】３次元ヤゲン先端形状の変形が終わったと
ころで、（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・
・・，Ｎ）の各点の座標値と、フレーム座標のＹ軸方向
の単位ベクトルＣＶとの内積を求め、内積が最大値とな
る点を（Ｘｂｐ，Ｙｂｐ，Ｚｂｐ）、内積が最小値とな
る点を（Ｘｂｑ，Ｙｂｑ，Ｚｂｑ）として、この２点間
の中点（Ｘｂｍ，Ｙｂｍ，Ｚｂｍ）を次式（２０），
（２１），（２２）により算出する。

【０１４６】Ｘｂｍ＝（Ｘｂｐ＋Ｘｂｑ）／２・・・（２０）Ｙｂｍ＝（Ｙｂｐ＋Ｙｂｑ）／２・・・（２１）Ｚｂｍ＝（Ｚｂｐ＋Ｚｂｑ）／２・・・（２２）この中点（Ｘｂｍ，Ｙｂｍ，Ｚｂｍ）は、変形後の３次
元ヤゲン先端形状のデータムライン上の点と見做すこと
ができるから、この点を起点とし、レンズ前面上のアイ
ポイント位置２６を終点とするベクトルをＥＰＣＶとす
れば、変形が終了した時点におけるアイポイントハイト
ＥＰＨＴａは、次式（２３）により算出される。

【０１４７】ＥＰＨＴａ＝ＥＰＣＶ＊ＣＶ・・・（２３）よって、ＥＰＨＴａのＥＰＨＴとの誤差量δＤｃは、次
式（２４）により算出される。

【０１４８】 δＤｃ＝ＥＰＣＶ＊ＣＶ−ＥＰＨＴ・・・（２４）したがって、フレーム座標のＹ軸方向の単位ベクトルＣ
Ｖの成分を（Ｘ_CV，Ｙ _CV，Ｚ_CV）とおけば、３次元ヤゲ
ン先端形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）を誤差補正した
後の３次元ヤゲン先端形状（Ｘｄｎ，Ｙｄｎ，Ｚｄｎ）
（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は次式（２５），（２
６），（２７）により算出される。

【０１４９】Ｘｄｎ＝Ｘｂｎ＋Ｘ_CV・δＤｃ・・・（２５）Ｙｄｎ＝Ｙｂｎ＋Ｙ_CV・δＤｃ・・・（２６）Ｚｄｎ＝Ｚｂｎ＋Ｚ_CV・δＤｃ・・・（２７）この補正後の３次元ヤゲン先端形状（Ｘｄｎ，Ｙｄｎ，
Ｚｄｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を改めて（Ｘｂ
ｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）とお
く。

【０１５０】〔Ｓ４５〕ステップＳ４４で算出した誤差
量δＤｂおよびδＤｃの絶対値が０．１ｍｍより大きい
か否かを判別する。０．１ｍｍより大きいならば、この
ときの変化量ＭＤをＭＤ０として保存し、ステップＳ３
４からステップＳ４４までを、誤差量δＤｂおよびδＤ
ｃの絶対値が０．１ｍｍ以下になるまで繰り返し実行し
て、最終的な３次元ヤゲン先端形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，
Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を求める。誤差量
δＤｂおよびδＤｃの絶対値が０．１ｍｍ以下になった
ら、ステップＳ４６へ進む。

【０１５１】〔Ｓ４６〕こうして得られた最終的な３次
元ヤゲン先端形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝
１，２，・・・，Ｎ）を用いて、ステップＳ３４の処理
と同一の処理を実行して最終的なレンズ前面３次元ヤゲ
ン底形状（Ｘｆｊ，Ｙｆｊ，Ｚｆｎ）（ｎ＝１，２，・
・・，Ｎ）、レンズ後面３次元ヤゲン底形状（Ｘｒｊ，
Ｙｒｊ，Ｚｒｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）、および
レンズのコバ厚ＥＴｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を求
める。

【０１５２】ただし、ヤゲン底形状のｊ番目の点におい
て、ＥＴｊ＜ＢＷとなるときには、２次元ヤゲン底形状
（Ｘｎ，Ｙｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）のｊ番目の
座標（Ｘｊ，Ｙｊ）を通り（Ｘｊ，Ｙｊ）における法線
方向と加工座標のＺ軸方向とに平行な平面で切ったレン
ズ断面において、３次元ヤゲン先端形状によって決まる
ヤゲンのレンズ前面側の斜面（図１０の２３ｂに相当）
が、レンズ前面と交わる点を改めて（Ｘｆｊ，Ｙｆｊ，
Ｚｆｊ）とおき、ヤゲンのレンズ後面側の斜面（図１０
の２３ａに相当）が、レンズ後面と交わる点を改めて
（Ｘｒｊ，Ｙｒｊ，Ｚｒｊ）とおくようにする。

【０１５３】つぎに、図５のステップＳ２２について、
再度詳しく説明する。まず、図４のステップＳ１２のヤ
ゲン加工設計演算と同様な演算を行う。ただし、実際の
加工ではレンズのブロック（保持）の際にレンズの種類
によっては、計算上で把握され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ことがあるので、図１の
ステップＳ３３が終了した時点で、これを補正する。

【０１５４】すなわち、実際のレンズ研削装置２４１に
装着された状態でのレンズの位置を把握するために、ス
テップＳ２１で予め測定された、レンズの前面あるいは
後面の少なくとも３点の測定位置データを（Ｘｓｍ，Ｙ
ｓｍ，Ｚｓｍ）（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）とし、測定
位置データに対応する計算上のレンズの前面あるいは後
面の位置を（Ｘｓｍ，Ｙｓｍ，Ｚｔｍ）（ｍ＝１，２，
・・・，Ｍ）とおく。ここで、Ｚ軸方向の誤差の総和量
ＤＺを次式（２８）に基づき算出する。

【０１５５】ＤＺ＝Σ（｜Ｚｓｉ−Ｚｔｉ｜）（ｉ＝１〜Ｍ）・・・（２８）そして、計算上で加工座標上に定義した３次元の眼鏡枠
形状データ、レンズ位置データ、および鼻幅方向ベクト
ルＢＶを、加工原点を通る直線を軸とした回転移動とＺ
軸方向の平行移動とによって、ＤＺが最小になるように
移動する。

【０１５６】このように、計算上で把握されたレンズの
位置と実際のレンズの位置との誤差が最小となるように
補正した後で、図１のステップＳ３４以降を実行して、
最終的な３次元ヤゲン先端形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂ
ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を求める。

【０１５７】つぎに、求めた最終的な３次元ヤゲン先端
形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝１，２，・・
・，Ｎ）を基に、半径ＴＲの砥石２９（後述の図１９参
照）で加工するときの加工座標上の３次元加工軌跡（Ｘ
ｇｎ，Ｙｇｎ，Ｚｇｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を
算出する。これを図１９を参照して説明する。

【０１５８】図１９は、ＸＹ平面に投影された、ヤゲン
先端形状および加工軌跡を示す平面図である。まず、３
次元ヤゲン先端形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂｎ）（ｎ＝
１，２，・・・，Ｎ）を、加工座標のＸＹ平面へ投影し
た２次元ヤゲン先端形状２７から、２次元加工軌跡２８
を求める。

【０１５９】すなわち、２次元ヤゲン先端形状２７の座
標値を（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ）（ｎ＝１，２，・・・，
Ｎ）、２次元加工軌跡２８の座標値を（Ｘｇｎ，Ｙｇ
ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）とすると、２次元加工
軌跡２８は、２次元ヤゲン先端形状２７をその形状の法
線方向へ砥石２９の半径ＴＲだけ変形した形状であるか
ら、２次元ヤゲン先端形状２７のｊ番目の点（Ｘｂｊ，
Ｙｂｊ）における法線ベクトルを（ＳＶｘｊ，ＳＶｙ
ｊ）とすれば、対応する２次元加工軌跡２８の座標値
（Ｘｇｊ，Ｙｇｊ）は、（Ｘｂｊ，Ｙｂｊ）に（ＳＶｘ
ｊ，ＳＶｙｊ）を加えることによって得られる。これを
ｊ＝１からｊ＝Ｎまで計算することで、２次元加工軌跡
（Ｘｇｎ，Ｙｇｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を求め
ることができる。

【０１６０】そして、３次元加工軌跡（Ｘｇｎ，Ｙｇ
ｎ，Ｚｇｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）のＺ座標値Ｚ
ｇｎは、３次元ヤゲン先端形状（Ｘｂｎ，Ｙｂｎ，Ｚｂ
ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）のＺ座標値Ｚｂｎと等
しいから、Ｚｇｎ＝Ｚｂｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）
として求めることができる。

【０１６１】なお、もしレンズ研削装置２４１の制御座
標系が円筒座標系であるならば、求めた３次元加工軌跡
（Ｘｇｎ，Ｙｇｎ，Ｚｇｎ）（ｎ＝１，２，・・・，
Ｎ）を、円筒座標系の３次元加工軌跡（Ｒｇｎ，θｇ
ｎ，Ｚｇｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）に座標変換し
て、レンズ研削装置２４１に適用する。本発明は、眼鏡
枠のない眼鏡レンズのコバに溝ヤゲンを形成する際にも
適用できるものである。

【０１６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、少なく
とも、眼鏡枠の内周溝に沿った周長値を算出し、算出さ
れた周長値を眼鏡レンズの加工側に伝送する。すなわ
ち、通常、伝送する２次元座標値、眼鏡枠が球面または
トーリック面上にあるとした場合の球またはトーリック
面の半径値、中心座標値等以外に、周長値を伝送する。
これにより、伝送量が周長値分だけ増えるが、しかし、
３次元形状データをそのまま伝送するよりも遙に伝送量
が少なくて済み、しかも、眼鏡枠に加工済のレンズをぴ
ったりと嵌合するために重要な要素である周長値が伝送
できる。

【０１６３】また、眼鏡枠形状データを伝送された加工
側では、少なくとも、眼鏡枠の内周溝に沿った周長値が
伝送される。すなわち、通常、伝送される２次元座標
値、眼鏡枠が球面またはトーリック面上にあるとした場
合の球またはトーリック面の半径値、中心座標値等以外
に、周長値が伝送される。これにより、眼鏡枠の一部が
球面またはトーリック面上に位置しないような元の眼鏡
枠に対しても、周長値を基に眼鏡枠形状を復元すること
により、ぴったりと嵌合できる眼鏡レンズを加工するこ
とが可能となる。

【０１６４】さらに、少なくとも、眼鏡枠の内周溝に沿
った周長値が伝送され、伝送された周長値に対応する周
長を変えることなく眼鏡枠を変形して、眼鏡レンズの所
定位置に設けられたヤゲンに眼鏡枠を合わせるようにす
る。すなわち、形状の変形が可能な眼鏡枠において、伝
送された周長値に対応する周長を変えないように眼鏡枠
を変形して、所定のヤゲンに合わせるようにし、これに
よって、理想的なヤゲンを立てることが可能となるとと
もに、眼鏡枠が変形されても、眼鏡レンズを変形後の眼
鏡枠にぴったりと嵌合させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図４のステップＳ１２の詳細内容を示すフロー
チャートである。

【図２】眼鏡レンズの供給システムの全体構成図であ
る。

【図３】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４】工場での処理の流れ、ならびに工場からの転送
により眼鏡店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。

【図５】工場で行われるレンズ裏面の研磨加工、レンズ
の縁摺り加工、およびヤゲン加工等の実際の工程を示す
フローチャートである。

【図６】トーリック面の各定数と直交座標値との関係を
示す斜視図である。

【図７】眼鏡枠形状の直交座標値（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）
を係数ｋで補正したときの眼鏡枠形状を示す斜視図であ
る。

【図８】眼鏡フレーム位置に基づき配置された左右レン
ズの斜視図である。

【図９】ＸＹ平面に投影されたヤゲン先端形状およびヤ
ゲン底形状を示す平面図である。

【図１０】座標値（Ｘｊ，Ｙｊ）における法線方向と加
工座標のＺ軸方向とからなる平面で切ったレンズの断面
を示す断面図である。

【図１１】ＸＹ平面に投影した３次元ヤゲン先端形状の
平面図である。

【図１２】ＸＹ平面に投影した３次元ヤゲン先端形状の
平面図である。

【図１３】３次元ヤゲン先端形状を、点（Ｘｂｊ１，Ｙ
ｂｊ１，Ｚｂｊ１）と点（Ｘｂｊ２，Ｙｂｊ２，Ｚｂｊ
２）とを通る直線に垂直な平面で切断したときの断面図
である。

【図１４】ヤゲン頂点位置が示されたレンズの斜視図で
ある。

【図１５】ヤゲン頂点位置が示されたレンズの斜視図で
ある。

【図１６】座標値（Ｘｊ，Ｙｊ）における法線方向と加
工座標のＺ軸方向とからなる平面で切ったレンズの断面
を示す断面図である。

【図１７】アイポイント位置等を示した片眼の３次元ヤ
ゲン先端形状の斜視図である。

【図１８】アイポイント位置等を示した片眼の３次元ヤ
ゲン先端形状の斜視図である。

【図１９】ＸＹ平面に投影されたヤゲン先端形状および
加工軌跡を示す平面図である。

【図２０】回転角を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１００眼鏡店１０１端末コンピュータ１０２フレーム形状測定器２００工場２０１メインフレーム２０２ＬＡＮ２１０端末コンピュータ２１１荒擦り機（カーブジェネレータ）２１２砂掛け研磨機２２０端末コンピュータ２２１レンズメータ２２２肉厚計２３０端末コンピュータ２３１マーカ２３２画像処理機２４０端末コンピュータ２４１レンズ研削装置２４２チャックインタロック２５０端末コンピュータ２５１形状測定器３００公衆通信回線

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】眼鏡枠の形状を測定し、測定値を処理し
た上で眼鏡レンズの加工側に伝送する眼鏡枠形状データ
伝送方法において、眼鏡枠の内周溝の３次元形状を測定し、前記測定された３次元形状の座標値に基づき、少なくと
も、前記眼鏡枠の内周溝に沿った周長値を算出し、前記算出された周長値を眼鏡レンズの加工側に伝送する
ことを特徴とする眼鏡枠形状データ伝送方法。
【請求項２】前記周長値に加え、さらに、前記測定さ
れた３次元形状の座標値に基づき、２次元座標値と、前
記眼鏡枠が球面上にあるとした場合の球の半径値と、前
記球の中心座標値とを算出し、前記算出された各値を眼
鏡レンズの加工側に伝送することを特徴とする請求項１
記載の眼鏡枠形状データ伝送方法。
【請求項３】前記周長値に加え、さらに、前記測定さ
れた３次元形状の座標値に基づき、２次元座標値と、前
記眼鏡枠がトーリック面上にあるとした場合のトーリッ
ク面の中心座標値と、ベース半径値と、クロス半径値
と、ベース半径方向単位ベクトル値とを算出し、前記算
出された各値を眼鏡レンズの加工側に伝送することを特
徴とする請求項１記載の眼鏡枠形状データ伝送方法。
【請求項４】眼鏡枠の形状を表すデータが伝送され、
伝送されたデータに基づき眼鏡レンズの加工を行う眼鏡
レンズ加工方法において、少なくとも、眼鏡枠の内周溝に沿った周長値が伝送さ
れ、前記伝送された周長値に基づき、前記眼鏡枠の形状を復
元することを特徴とする眼鏡レンズ加工方法。
【請求項５】前記周長値に加え、前記眼鏡枠の２次元
座標値と、前記眼鏡枠が球面上にあるとした場合の球の
半径値と、前記球の中心座標値とが伝送され、前記伝送
された２次元座標値と、球の半径値と、球の中心座標値
とに基づき、眼鏡枠形状を復元し、前記復元された眼鏡
枠形状の周長値を算出し、前記算出された周長値と前記
伝送された周長値との比により前記復元された眼鏡枠形
状を補正することを特徴とする請求項４記載の眼鏡レン
ズ加工方法。
【請求項６】前記周長値に加え、前記眼鏡枠の２次元
座標値と、前記眼鏡枠がトーリック面上にあるとした場
合のトーリック面の中心座標値と、ベース半径値と、ク
ロス半径値と、ベース半径方向単位ベクトル値とが伝送
され、前記伝送された２次元座標値と、トーリック面の
中心座標値と、ベース半径値と、クロス半径値と、ベー
ス半径方向単位ベクトル値とに基づき、眼鏡枠形状を復
元し、前記復元された眼鏡枠形状の周長値を算出し、前
記算出された周長値と前記伝送された周長値との比によ
り前記復元された眼鏡枠形状を補正することを特徴とす
る請求項４記載の眼鏡レンズ加工方法。
【請求項７】眼鏡枠の形状を表すデータが伝送され、
伝送されたデータに基づき眼鏡レンズの加工を行う眼鏡
レンズ加工方法において、少なくとも、眼鏡枠の内周溝に沿った周長値が伝送さ
れ、前記伝送された周長値に対応する周長を変えることなく
前記眼鏡枠を変形して、眼鏡レンズの所定位置に設けら
れたヤゲンに前記眼鏡枠を合わせるようにすることを特
徴とする眼鏡レンズ加工方法。