(57)【要約】    眼鏡（１００）用のクリップオンを製造する方法およびシステム。この方法は、眼鏡（１００）の少なくとも一部の輪郭を電子的形態で取得する工程と、この輪郭を編集して少なくとも一つのクリップオン輪郭の二次元表現を生成する工程とを有する。このシステムは、眼鏡（１００）の少なくとも一部の輪郭を電子的形態で生成するように構成された装置と、この輪郭を編集して少なくとも一つのクリップオン輪郭の二次元表現を生成するように構成されたプロセッサとを有する。
2005510748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズおよびオプションとしてリムを有する眼鏡用のクリップオンであって少なくとも一つのクリップオン面を有するものを製造する方法であって、
（ａ）前記眼鏡の少なくとも一部の輪郭を電子的形態で取得する工程と、
（ｂ）前記輪郭を編集して少なくとも一つのクリップオン輪郭の二次元表現を生成する工程と、
を有する。
【請求項２】
前記眼鏡の少なくとも一部の輪郭を電子的形態で取得する工程は、前記眼鏡の少なくとも一部を光学的にスキャンする工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記眼鏡の少なくとも一部の輪郭を電子的形態で取得する工程は、前記眼鏡の少なくとも一部を機械的にトレースする工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記眼鏡の少なくとも一部の輪郭を編集する工程は、
（i）前記輪郭のエッジを検出して画像のエッジ画素の集合を決定する工程と、
（ii）前記エッジ画素の集合から、前記眼鏡のレンズおよび／またはリムの輪郭の一部となっていない画素を削除することにより、前記エッジ画素の集合を修正する工程と、
（iii）前記エッジ画素の集合に追加のエッジ画素を導入して前記エッジ画素の集合を修正することにより、前記眼鏡のレンズおよび／またはリムの輪郭を完成する工程と、
（iv）修正されたエッジ画素の集合を用いて前記少なくとも一つのクリップオン面の輪郭の二次元表現を定義する工程と、
（v）前記クリップオン輪郭の二次元表現を変更する工程と、
（vi）前記クリップオン輪郭の二次元表現において金物類を取り付けるための穴を開けるべき位置を示す工程と、
のいずれか一つ以上の工程を含む、先行する請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
前記クリップオン輪郭の二次元表現を変更する工程は、装飾を前記二次元表現に追加する工程を含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記クリップオン輪郭の二次元表現を変更する工程は、クリップまたはブリッジのような金物類を取り付けるために前記クリップオン面を適合させる工程を含む、請求項４記載の方法。
【請求項７】
クリップオン輪郭の二次元表現から、訂正されたクリップオン輪郭を生成する工程を更に有する、先行する請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
前記レンズの半径をＲとすると、前記眼鏡のディジタル画像を生成する工程は、変換Ｔによって前記レンズを平面上に投影する工程を含み、クリップオン輪郭の二次元表現から三次元クリップオン輪郭を生成する工程は、前記変換Ｔの逆変換である変換によって前記二次元表現を半径Ｒの球上に投影する工程を含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記訂正されたクリップオン輪郭を垂直射影によって平面上に投影する工程を更に有する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記訂正されたクリップオン輪郭に従って少なくとも一つのクリップオン面を成形する工程を更に有する、先行する請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
留め具をクリップオン面に取り付ける工程を更に有する、先行する請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
一つ以上のクリップオン面を組み立てて一つのクリップオンを作る工程を更に有する、先行する請求項のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
レンズおよびオプションとしてリムを有する眼鏡用のクリップオンであって第１のクリップオン面および第２のクリップオン面を有するものを製造するシステムであって、
（ｉ）前記眼鏡の少なくとも一部の輪郭を電子的形態で生成するように構成された装置と、
（ii）前記輪郭を編集して少なくとも一つのクリップオン輪郭の二次元表現を生成するように構成されたプロセッサと、
を有する。
【請求項１４】
前記装置は、撮像装置である、請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
前記撮像装置は、光学式スキャナ、ディジタルカメラ、またはＡ／Ｄ変換器を有するアナログビデオカメラである、請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記装置は、機械的トレーサである、請求項１３記載のシステム。
【請求項１７】
前記輪郭の編集は、
（i）画像のエッジを検出して画像のエッジ画素の集合を決定すること、
（ii）前記エッジ画素の集合から、前記眼鏡のレンズおよび／またはリムの輪郭の一部となっていない画素を削除することにより、前記エッジ画素の集合を修正すること、
（iii）前記エッジ画素の集合に追加のエッジ画素を導入して前記エッジ画素の集合を修正することにより、前記眼鏡のレンズおよび／またはリムの輪郭を完成すること、
（iv）修正されたエッジ画素の集合を用いて前記少なくとも一つのクリップオン面の輪郭の二次元表現を定義すること、
（v）たとえば、前記クリップオン輪郭の二次元表現を変更すること、
（vi）前記クリップオン輪郭の二次元表現において金物類を取り付けるための穴を開けるべき位置を示すこと、
のいずれか一つ以上を含む、請求項１１記載のシステム。
【請求項１８】
前記クリップオン輪郭の二次元表現の変更は、装飾を前記二次元表現に追加することを含む、請求項１２記載のシステム。
【請求項１９】
前記クリップオン輪郭の二次元表現の変更は、クリップまたはブリッジのような金物類を取り付けるために前記クリップオン面を適合させることを含む、請求項１２記載のシステム。
【請求項２０】
前記プロセッサは、更に、クリップオン輪郭の二次元表現から、訂正されたクリップオン輪郭を生成するように構成されている、請求項１１から請求項１４のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項２１】
前記レンズの半径をＲとすると、前記眼鏡のディジタル画像の生成は、変換Ｔによって前記レンズを平面上に投影することを含み、クリップオン輪郭の二次元表現からの三次元クリップオン輪郭の生成は、前記変換Ｔの逆変換である変換によって前記二次元表現を半径Ｒの球上に投影することを含む、請求項１５記載のシステム。
【請求項２２】
前記プロセッサは、更に、前記三次元クリップオン輪郭を垂直な射影によって平面上に投影するように構成されている、請求項１６記載のシステム。
【請求項２３】
前記訂正されたクリップオン輪郭に従って少なくとも一つのクリップオン面を成形するように構成されたフライス盤を更に有する、請求項１１から請求項１７のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項２４】
コンピュータ上で起動されたとき請求項１から請求項１４のいずれかのステップを実行するコンピュータ・プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項２５】
コンピュータ可読媒体上に具現化された請求項２４記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡用のアクセサリに関する。
【背景技術】
【０００２】
クリップオンは、眼鏡レンズの光学特性を変更するために、眼鏡へリバーシブルに装着されるアクセサリである。クリップオンは、硬いブリッジまたは弾性を持ったブリッジによって結び付けられる、「クリップオン面」と称される２つの円板状の面から成る。また、クリップオンは、クリップオン面の周囲に位置する２つ以上の固定具を含んでおり、これによりクリップオンを眼鏡に取り付けることができる。固定具は、例えば、クリップまたは磁石である。クリップオンを眼鏡に取り付ける方法は、例えば、米国特許第５,１２３,７２４号に記載されているように、一般に公知である。
【０００３】
例えば、クリップオン面は、光フィルタ（例えば、着色ガラス）である。この場合、眼鏡上へクリップオンを取り付けることによって、眼鏡は、眼鏡レンズの光学的性質に加えて、サングラスとして機能することができる。これにより、光学眼鏡に加えて、さらに光学サングラスを持つ必要がなくなる。別の例として、クリップオン面が拡大鏡であれば、眼鏡上へクリップオンを取り付けることにより、眼鏡を、眼鏡レンズの光学的性質に加えて、拡大鏡としても機能させることが可能となる。これにより、遠近用の２つの眼鏡を持つ必要がなくなる。
【０００４】
クリップオンが美的にも受け入れられるために、クリップオン面は、完全に眼鏡に合致しなければならない。すなわち、クリップオンが眼鏡上に取り付けられる場合、クリップオン面は、完全に眼鏡レンズと眼鏡レンズを囲んでいるリム（がある場合）を隠さなければならないが、眼鏡レンズおよび／またはリムの外側の輪郭を越えて、延びてはならない。このために、クリップオンは、しばしば眼鏡と共に製造される。クリップオンを既に製造されている眼鏡のために提供する為に、クリップオンの幾つかのモデルを大量生産することが知られている。自分の眼鏡用のクリップオンを入手することを望んでいる個人は、大量生産のクリップオンモデルの中で、最も自身のレンズおよび／またはリムに合致するクリップオン面を有するクリップオンを選ぶ。この場合、そのクリップオンは、おおよそ眼鏡に合致することが期待できるだけである。すべての入手可能なクリップオンで最も合致するクリップオンであっても、美的観点からして、完全に満足できるものではない場合もある。さらに、クリップオンを大量生産することは、サングラス・クリップオンのためのみに実用可能であり、その場合、クリップオン面は光フィルタであり、当該ユーザに個別に適合させる必要のある光学レンズではない。
【０００５】
また、既成の眼鏡のためにクリップオンのカスタム製造を行う場合、リムの外側の輪郭を機械的にトレースするか、（リムの幅が一定である場合）レンズを取りはずし、レンズの外縁部とリムの内側輪郭をトレースして、このトレース結果に基づいて、クリップオンブランクからクリップオン面をカットすることが知られている。
【０００６】
以下の刊行物は、クリップオンの製造に関する。すなわち、ソーク（Salk）を発明者とする米国特許第５,１２３,７２４号、柴田（Shibata）を発明者とする米国特許第５,３４７,７６２号、クロイル（Croyle）等を発明者とする米国特許第５,５３０,６５２号、アンダーウッド（Underwood）を発明者とする米国特許第５,５４６,１４０号、マーキー（Markey）を発明者とする米国特許第５,７７４,２００号、ダーハン（Dahan）等を発明者とする５,８３８,４１７号、バラプラサッド（Varaprasad）等を発明者とする５,９１０,８５４号、トロイツキー（Troitski）等を発明者とする６,０８７,６１７号、アンドリュー（Andrews）等を発明者とする米国特許第６,２４３,９６０号、ラリック（Rarick）等を発明者とする米国特許第６,２４９,９９１号、仏国特許第２７６３７０７号、米国特許第５,９４０,５３８号、米国特許第５,９７４,１６９号、米国特許第５,４５４,０５０号、米国特許第５,８０９,１７９号および米国特許第６,１７８,２６４号である。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、既存の眼鏡用のクリップオン面を製造する方法およびシステムを提供する。本発明によれば、眼鏡の少なくとも一部の輪郭を電子的形態で取得する。少なくとも一部の輪郭を取得する装置として、機械的トレーサなど任意の装置を使用することができる。好ましい実施の形態では、眼鏡の少なくとも一部を光学的にスキャンすることによって、輪郭を取得する。スキャンされた部分のディジタル画像は、編集可能な形態で生成される。この画像を用いて少なくとも一つのクリップオン面の輪郭の二次元表現を生成する。眼鏡のディジタル画像からクリップオン輪郭の二次元表現を生成するためには、例えば、次の動作のいずれか一つ以上が行われる。
１．画像のエッジを検出して画像のエッジ画素の集合を特定する。
２．エッジ画素の集合から、眼鏡のレンズおよび／またはリムの輪郭の一部となっていない画素を削除して、エッジ画素の集合を修正するによって、眼鏡のレンズおよび／またはリムの外輪郭を構成するエッジ画素の集合を生成する。
３．追加の画素をエッジ画素の集合に導入してエッジ画素の集合を修正することによって、眼鏡のレンズおよび／またはリムの輪郭を完成する。
４．クリップオン面の輪郭の二次元表現である修正されたエッジ画素の集合に基づいて、閉じた連続曲線を定義する。
５．クリップオン輪郭の二次元表現において、金物類を取り付けるための穴を開けるべき位置を示す。
６．クリップオン輪郭の二次元表現を変更して、例えば、クリップまたはブリッジのような金物類を取り付けるためにクリップオン面を適合させ、および／または、所望の美的効果を得る。
【０００８】
好ましい実施の形態では、一つのレンズおよび／またはリムだけをスキャンし、その画像から一つのクリップオンの輪郭の二次元表現を生成する。そして、第１の二次元表現に対して対称な、クリップオン輪郭の第２の二次元表現を生成する。クリップオン面の間隔を決定するために、眼鏡のブリッジをスキャンしてもよい。
【０００９】
その後、後で詳述するように、各二次元表現から、穴を開ける位置が何らかの形で示された、訂正されたクリップオン輪郭を生成する。例えば、所望の美的効果を得るために、または、クリップまたはブリッジのような金物類の取り付けにクリップオン面を適合させるために、訂正されたクリップオン輪郭を変更してもよい。二次元表現において金物類を取り付けるために穴を開けるべき位置が示されなかった場合には、その位置を訂正されたクリップオン輪郭に示してもよい。
【００１０】
好ましい実施の形態において、システムは、クリップオン面ブランクからクリップオン面をカットするためのフライス盤を有する。ブランクからクリップオン面をカットするフライス盤に対して三次元クリップオン輪郭を示すデータを入力して、入力した三次元輪郭を有するクリップオン面を生成する。また、フライス盤は、クリップオン輪郭に示される面にどのような穴をも開けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を理解し、それが実際にどのように実施されるかを見るために、添付の図面を参照して、好ましい実施の形態を説明するが、本発明がこれに限定されることはない。
【００１２】
図１ａは、左右のリム１０２ａ、１０２ｂを含むフレームを有する眼鏡１００を示す。ここでは、用語「リム」は、レンズを縁どる眼鏡フレームの一部を示すのに使用される。左右のリムは、それぞれ、完全に左右のレンズ１０４ａ、１０４ｂを囲むように設けられる。フレームは、さらにノーズブリッジ１０６（ここでは、ブリッジと称する）を含み、左右のつる１０８ａ、１０８ｂを備えている。図１ｂは、眼鏡１００で用いられるクリップオン１１０を示している。クリップオン１００は、左右のクリップオン面１１２ａ、１１２ｂを含み、これらはそれぞれブリッジ１１４によって接続される。左右の面１１２ａ、１１２ｂは、左右のリム１０２ａ、１０２ｂとそれぞれ同じ輪郭を有するように成形される。
【００１３】
このように、クリップオン面１１２ａ、１１２ｂの周囲に位置するクリップ１１６によって、クリップオン１１０が眼鏡１００に取り付けられる場合に、左右のクリップオン面１１２ａ、１１２ｂは、左右のリム１０２ａ、１０２ｂと完全に整合するので、クリップオン面１１２ａ、１１２ｂは、それぞれ、完全にレンズ１０４ａ、１０４ｂを隠し、リム１０２ａ、１０２ｂを隠すが、リム１０２ａ、１０２ｂの周辺を越えることはない。
【００１４】
図２は、左右のリム１２２ａ、１２２ｂを含むフレームを有する、他の眼鏡１２０を示す。眼鏡１２０において、左右のリム１２２ａ、１２２ｂは、それぞれ、部分的にだけ、左右のレンズ１２４ａ、１２４ｂを縁どる。左右のレンズ１２４ａ、１２４ｂは、このように露出したエッジ１２６ａ、１２６ｂを有し、それぞれのエッジは、左右のリム１２２ａ、１２２ｂによって隠されない。フレーム１２０は、ブリッジ１２８と、左右のつる１３０ａ、１３０ｂも備えている。
【００１５】
図２ｂは、眼鏡１２０で用いられるクリップオン１３２を示している。クリップオン１３２は、左右のクリップオン面１３４ａ、１３４ｂを含み、これらはそれぞれブリッジ１３６によって接続される。左右の面１３４ａ、１３４ｂは、それぞれ、左右のリム１２２ａ、１２２ｂで決まる輪郭を有するように成形され、左右のレンズ１２４ａ、１２４ｂの露出したエッジ１２６ａ、１２６ｂを有する。このように、面１３４の周囲に位置するクリップ１３８によって、クリップオン１３２が眼鏡１２０に取り付けられる場合に、左右のクリップオン面は、左のリム１２２ａおよび左のレンズ１２４ａや、右のリム１２２ｂおよび右のレンズ１２４ｂと整合する。
【００１６】
図３は、他の眼鏡を示す。眼鏡１４０は、左右のレンズ１４４ａ、１４４ｂを接続するブリッジ１４２を有するフレームを含み、それぞれ、左右のつる１４６ａ、１４６ｂを備えている。眼鏡１４０のフレームは、レンズ１４４周辺にリムを持たず、その結果、左右のレンズ１４４ａ、１４４ｂのエッジ１４８ａ、１４８ｂの全体が露出される。
【００１７】
図３ｂは、眼鏡１４０で用いられるクリップオン１５０を示している。クリップオン１５０は、左右のクリップオン面１５２ａ、１５２ｂを含み、これらはそれぞれブリッジ１５４によって接続される。左右の面は、左右のレンズ１４８ａ、１４８ｂとそれぞれ同じ輪郭を有するように成形される。このように、クリップオン面１２２ａ、１２２ｂの周囲に位置するクリップ１５６によって、クリップオン１５０が眼鏡１４０に取り付けられる場合、左右のクリップオン面１５２ａ、１５２ｂは、左右のリム１４４ａ、１４４ｂと整合する。
【００１８】
図４は、組み立てられて既存の眼鏡に装着可能なクリップオンを作るクリップオン面を作成する本発明に係るシステム４０を示す概略図である。
【００１９】
このシステムは、Ａ／Ｄ変換器を有するアナログ・ビデオカメラ、光学式スキャナ、またはディジタルカメラのような撮像装置４１を含んでいる。この撮像装置は、眼鏡の二次元のディジタル画像を生成するために、眼鏡をスキャンするのに用いられる。ここで、眼鏡レンズが三次元構造、実際には、ほぼ球面の一部分であることを確認しておく。例えば、撮像装置４１は、Ｕｍａｘ社から市販されているスキャナであるアストラ３４５０（Astra 3450）である。画像は、プロセッサ４２に入力され、このプロセッサに付属するメモリ４５に格納される。
【００２０】
この画像は、表示画面４３に表示され、ユーザは、この画像を用いて、クリップオンのクリップオン面の一方または両方の輪郭の二次元表現を生成して、表示画面４３に表示することができる。ここで、クリップオン面も、三次元構造を有し、基本的に眼鏡レンズとほぼ同一の半径を持った球面の一部分であることを確認しておく。
【００２１】
クリップオン輪郭の二次元表現を生成するために、例えば、キーボードまたはコンピュータマウスのような入力装置４６を使用する。
【００２２】
プロセッサ４２も、クリップオン輪郭の二次元表現から、以下に詳しく述べるように、正しい三次元輪郭である訂正された輪郭を生成するようになっている。生成された訂正クリップオン輪郭および／または二次元表現も、メモリ４５に格納しておいてもよい。
【００２３】
システム４０は、好ましくは、プロセッサ４２から訂正されたクリップオン輪郭を示す入力データを受信するように構成され、入力データに応じてクリップオン面ブランクからクリップオン面を形成するフライス盤４４を含んでいる。ここで、フライス盤という用語で指し示す装置は、クリップオン面ブランクからクリップオン面を形成できるものであれば、いかなるものでもよく、例えば、機械的カッタやレーザカッタを含んでいる。このフライス盤は、クリップオン面の穴開けや研磨といった他の動作を実行することもできる。ここでの記述において、フライス盤という用語は、それぞれクリップオン面上での異なる動作を実行する機械の組み合わせをも含んでいる。フライス盤の実例は、「クリップオン部材の為のレンズを製造するコンピュータフライス盤（Computer-Controlled Milling Machine For Producing Lenses For Clip-On Accessory）」という表題の下、出願人によって２００１年１１月２６日に出願され、同時係属の米国特許出願第０９／９９１,８７０号に記載されている。
【００２４】
用語「プロセッサ」には、広い解釈が適用されるべきであり、例えば、パーソナルコンピュータといったスタンドアロンプロセッサや、一つ以上の遠隔プロセッサが用いられるネットワークでの応用、または適当な他のプロセッサアーキテクチャが含まれている。
【００２５】
図５は、システム４０の撮像装置４１として使われる撮像装置６０を示す概略図である。図５ａは、撮像装置の側面図を示し、図５ｂは、頂面図を示す。撮像装置６０は、眼鏡６２が配置される眼鏡ホルダ６３を支持するテーブル６１を備えている。眼鏡は、レンズ６９ａ、６９ｂを有する。例えば、仮接着剤または磁気手段によって、レンズ６９ｂは、支持部材６３に取り付けられている。ホルダ６３は、テーブル６１と平行に眼鏡６２を保持する。線ＣＣＤまたは面ＣＣＤアレー６６は、光源６５として、テーブル６１の反対側に配置される。ＣＣＤアレー６６は、二次元の平面撮像面６７を定義する。ホルダ６３は、平面撮像面６７に対して所定の角度で、眼鏡６２を保持するように、テーブル６１に配置される。画像は、レンズ６８によって撮像面６７に投影される。光源６５によって生成される照明は、例えば、可視光線または紫外光である。照明は、単色でも多色でもよいし、偏光された光でも偏光されていない光でもよい。テーブル６１は、光源６５によって生成される照明に対して実質的に透明な材料で作成される。代替構成（図示せず）では、ホルダ６３は撮像装置６０の側から延びているブラケットに取り付けられ、テーブル６１は存在しない。
【００２６】
眼鏡レンズは三次元物体（基本的に球面の一部）であるので、眼鏡レンズの二次元画像を作成するには、撮像された部分を撮像平面６７に投影することが必要である。実際の射影は、画面６７上へレンズ６９の球面を写像する変換Ｔによって、記述することができる。変換Ｔは、眼鏡レンズの半径Ｒと共に、撮像装置６０の（焦点距離Ｚ０を含む）光学的諸特性、眼鏡の位置および方向に依存する。
【００２７】
図５で分かるように、眼鏡６２のレンズ６９ａ、６９ｂの略球面の形状のために、それぞれテーブル６１からの最小の距離に対応して、レンズ６９ａ、６９ｂは、それぞれ単一の点６４ａ、６４ｂを有する。ここでは、点６４をレンズの「低点（low point）」と称する。
【００２８】
図６に示される撮像装置は、光を照射して、撮像面６７上に初期画像を作成する。これは１つの具体例にすぎず、画像を作成するために反射光を使用する撮像装置であっても、図５に示されるシステムにおいて使用することができる。
【００２９】
次に、本発明の一実施の形態に係るクリップオン面を生成する方法を示す一般的なフローチャートを示す図６を参照する。ただし、本発明が図６の操作ステップによって、具体的に限定されることはない。
【００３０】
ステップ４９では、図５を用いて上記したように、眼鏡を撮像装置に位置決めする。眼鏡の輪郭部分が充分なコントラストを有しない場合（例えば、図２に示される眼鏡１２０のレンズ１２４の露出したエッジ１２６、または、図３０に示される眼鏡１４０のレンズ１４４の露出したエッジ１４８）、輪郭のコントラストは一時的に不透明な仮コーティングをエッジを加えることによって高めることができる。
【００３１】
例えば、消去可能なマーキングペンを、エッジに不透明なインクまたは染色を加えるために用いてもよい。眼鏡がスキャンされた後、インクまたは染色は落とされる。
【００３２】
ステップ５０では、眼鏡を撮像装置４１によってスキャンし、眼鏡のディジタル画像を生成する。この画像は、プロセッサ４２に入力され（ステップ５１）、メモリに格納される。そして、この画像は、表示装置４３に表示される（ステップ５２）。そして、ステップ５３では、この画像用いて、スキャンされたレンズに装着可能となるべきクリップオン面のクリップオン輪郭の二次元表現を生成する。
【００３３】
ステップ５５では、オプションとして、組み立てられたクリップオンの一部を形成する構成要素（例えば、クリップまたはブリッジ）を取り付けるためにクリップオン面を適合させ、および／または、所望の美的効果（例えば、クリップオン面への装飾の追加）を得るために、クリップオン輪郭の二次元表現を修正する。
【００３４】
クリップオン面を眼鏡のレンズおよび／またはリムに合わせるためには、眼鏡のレンズおよび／またはリムを平面上に垂直射影することによって、クリップオン面の輪郭を得る必要がある。撮像装置４１が眼鏡を撮像平面６７上に投影するために用いる変換Ｔは、ほとんどの場合、垂直射影ではないので、生成されるクリップオン輪郭の二次元表現は、眼鏡のレンズおよび／またはリムの垂直射影から外れている。ステップ５６では、このずれを訂正する。（代わりに、このずれの修正を、ステップ５０で得た眼鏡の画像に対して行ってもよい。）
【００３５】
ステップ５７では、オプションとして、組み立てられたクリップオンの一部を形成する構成要素（例えば、クリップまたはブリッジ）を取り付けるためにクリップオン面を適合させ、または、所望の美的効果（例えば、クリップオン面への装飾の追加）を得るために、訂正されたクリップオン輪郭を修正する。
【００３６】
そして、すべての修正後の最終輪郭を示すデータをフライス盤に入力し（ステップ５８）、このフライス盤によって、入力された輪郭に従ってクリップオン面を成形する（ステップ５９）。クリップオン面のフライス加工は、ブランクからクリップオン面をカットし、場合により、他のクリップオン部品（クリップまたはブリッジ）をクリップオン面上に取り付けるためにクリップオン面のエッジに隣接する位置に穴を導入し、そして、クリップオン面を研磨することを含んでいる。最後に、ステップ５４では、クリップオン面および他の構成要素を組み立ててクリップオンを作る。
【００３７】
好ましくは、眼鏡のディジタル画像から二次元クリップオン輪郭を取得すること（ステップ５３）は、その画像に対してエッジ検出アルゴリズムを適用することを含んでいる。図７ａは、ステップ５２で得られる眼鏡の一部の画像の例を示している。エッジの検出によって、図７ｂに示す画像の輪郭を形成するエッジ画素の集合が生成される。
【００３８】
本発明は、いかなる特定のエッジ検出方法によって限定されることはなく、それ自体周知のいかなるエッジ検出アルゴリズムをも使用することができる。代表的な例は、次の文献に見ることができる。
【００３９】
Canny, John. "A Computational Approach to Edge Detection", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1986. Vol. PAMI-8, No. 6, pp. 679-698.
Lim, Jae S. Two-Dimensional Signal and Image Processing. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1990. pp. 478-488.
Parker, James R. Algorithms for Image Processing and Computer Vision. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1997. pp. 23-29.
【００４０】
エッジ検出を行った後、好ましくは、ノイズフィルタリング処理を行う。画像の「ノイズ」は、所定の数Ｍよりも少ない画素からなるエッジ画素の集まりと考えられる。
【００４１】
ノイズフィルタリングの後、最も外側のエッジ画素でない画素をエッジ画素の集合から削除する。このために外輪郭検出アルゴリズムを適用することができ、その主なステップは次の通りである。
【００４２】
ａ．エッジ画素の集合を（Ｘｊ，Ｙｊ）,［ｊ＝１,...,Ｓｅ］とし、このエッジ画素の集合を、長さΔＸ＝（ｍａｘ（Ｘｊ）−ｍｉｎ（Ｘｊ））／ｎのｎ個の等しいセグメントに分割する。ここで、ｍａｘ（Ｘｊ）およびｍｉｎ（Ｘｊ）は、すべての輪郭点のうち、最大および最小のＸ値を有する点である。ｋ番目のセグメントに属する点は、［Ｘｋ−ΔＸ／２，Ｘｋ＋ΔＸ／２］の範囲内のＸ値を有するすべての点である。ここで、Ｘｋは、ｋ番目のセグメントの中点である。
【００４３】
ｂ．ｋ番目のセグメントにおいて最大のＹ値を有する点を見つけ、（Ｘｋ，Ｙｋ）で示す。
【００４４】
この外輪郭検出アルゴリズムを図７ｂに示すエッジ画素の集合に適用すると、生成される点の集合（Ｘｋ，Ｙｋ）は、図８ａに示す部分的な外縁８００を形成する。
【００４５】
このアルゴリズムは、外側の輪郭がすべて検出されるまで、少なくとも一つの他の方向で繰り返す必要がある。例えば、エッジ画素の集合を、上記と同様に、Ｘ座標の代わりに、Ｙ座標に応じてセグメントに分割することができる。これによって、図８ａに示す部分的な外側の輪郭８０５が生成される。また、少なくとも一つの対角線の方向（例えば、ＸおよびＹ軸に対して４５°の角度）でアルゴリズムを繰り返すことが好ましい。
【００４６】
外輪郭検出アルゴリズムを適用している間、ノイズ低減処理を１回以上適用してもよい。
【００４７】
図８ｂでは、最も外側のエッジ画素１２７の集合が太線で示されている。画像の残りの部分は、細線で示されている。示された最も外側の輪郭に属していない画像の部分は、消去される。そして、眼鏡のリムおよび／またはレンズの一部となっていない外側の輪郭の部分も、消去される。例えば、これらの部分は、テンプルバーの部分１２８およびブリッジの部分１２９を含んでいる。エッジ画素の削除は、自動的に、または、入力装置４６を用いて手動で行うことができる。結果は、図８ｃに示す輪郭１６０である。
【００４８】
図８ｃに示す輪郭１６０は不完全であり、画像の外側の輪郭からある部分（例えば、図８ｂの部分１２８、１２９）を削除したことに起因して隙間１６２を有する。
【００４９】
そして、１つのアルゴリズムを適用して、連続的な閉曲線であり少なくとも区分的に滑らかなクリップオン輪郭の二次元表現を取得する。以下、図９を参照して、代表的な、しかしこれに限定されない、アルゴリズムの例を説明する。この方法は、次の工程を有する。
【００５０】
１．変換のための基準点（Ｘ０，Ｙ０）を選択し、輪郭の内部にある。この基準点は、最も外側の輪郭の集合（Ｘｊ，Ｙｊ）の平均値として選ぶことができる。
【数１】
2005510748.tif 000003
ここで、和はＮ個の外輪郭点について計算される。あるいは、基準点を、集合（Ｘｊ，Ｙｊ）の中央値に選ぶことができる。
【数２】
2005510748.tif 000004
さらに、他の選択肢として、基準点をレンズの低点６４として選ぶことができる（図５参照）。
【００５１】
２．次に、以下の変換が行われる。
【数３】
2005510748.tif 000005
【００５２】
３．上記のようにして得られたＮ個の輪郭点（ΔＸｊ，ΔＹｊ）の座標を、次の変換によって極座標（ｒｊ，θｊ）に変換する。
【数４】
2005510748.tif 000006
【００５３】
４．その後、図９Ａに示すように、Ｎ個の点（Ｒｊ，θｊ）の集合１８５を、θの大きい順（または小さい順）にソートする。図９ｂに示すように、Ｎ個の点（Ｒｊ，θｊ）の集合に、２つの点集合を追加する。一つは、点（Ｒｊ，θｊ−２π）の集合、つまり、Ｎ個の点（Ｒｊ，θｊ）の最初の集合１８５を−２πだけシフトさせたもの（１８３）であり、もう一つは、点（Ｒｊ，θｊ＋２π）の集合、つまり、最初の点の集合１８５を＋２πだけシフトさせたもの（１８４）である。そして、３ｍ個の点の集合の近似である、スプラインのような、連続曲線を見つけ出す。
【００５４】
得られた連続曲線上の点の極座標を、次の変換によって直角座標に変換する。
【数５】
2005510748.tif 000007
【００５５】
この点列（Ｘｊ，Ｙｊ）によって定義される連続曲線が、クリップオン輪郭の二次元表現である。
【００５６】
例えば、上記のアルゴリズムを図８ｃに示す不完全な外側の輪郭に適用することで、図１０Ａに示すクリップオン輪郭の二次元表現が得られる。
【００５７】
ここで、他の構成要素（例えば、クリップまたはブリッジ）を取り付けるためにクリップオン面を適合させ、および／または、所望の美的効果を得るために、クリップオン輪郭の二次元表現を修正してもよい。図１０ａは、クリップオン輪郭１００の二次元表現を示し、図１０ｂは、修正後の同じクリップオン輪郭を示している。この修正は、穴を面上に導入する位置を示すノッチ１０５や表示１１０などの構成要素を設けるためにクリップオン面を適合させるための修正である。穴は、どのような形状でもよい。この修正は、装飾１１５のような、装飾的なものでもよい。任意の修正の輪郭は、あらかじめプロセッサのメモリに格納されており、コンピュータ入力装置の一つを用いてクリップオン輪郭の所望の位置に組み込むことができる。もちろん、装飾は、クリップオン輪郭に沿って、構成要素をクリップオン面に取り付けた際に干渉しない位置にのみ設けられる。また、装飾は、クリップオンブランクのエッジを超えて延びるような大きさであってはならない。好ましくは、プロセッサは、クリップオンブランクのエッジを越えてクリップオン輪郭の二次元表現を修正したり、構成要素の取り付けを妨げるようにクリップオン輪郭の二次元表現を修正したりできないように構成されている。
【００５８】
クリップオン輪郭の二次元表現の生成中はいつでも、二次元表現を表示装置上の眼鏡のディジタル画像に重ねて、眼鏡のレンズおよび／またはリムの輪郭と比較することができる。好ましくは、これは、輪郭とレンズおよび／またはリムとで異なる色を用いることによって実行される。
【００５９】
この時点で、上記のように、クリップオン輪郭の二次元表現のずれを訂正することが望ましい。これは手動で行ってもよい。好ましい実施の形態では、眼鏡の画像を生成するのに用いられる変換Ｔの逆変換を用いて、二次元表現を半径Ｒ（Ｒは眼鏡レンズの半径）の球上に投影することによって行われる。逆変換を行うには、半径Ｒの情報が必要である。ユーザがＲを知っている場合は、ユーザが、このＲの情報を、コンピュータ入力装置の一つを用いてプロセッサに入力してもよい。あるいは、例えば、スキャナを使い、眼鏡レンズ面（図示せず）の大円上の少なくとも３点を含んでいる遠近法によって、眼鏡レンズの画像を得て、半径Ｒを決定するように、システムを構成してもよい。その後、逆変換によって生成された三次元画像を平面上に垂直投影する。
【００６０】
他の構成要素（例えば、クリップまたはブリッジ）を取り付けるためにクリップオン面を適合させ、および／または、所望の美的効果を得るための修正がいまだ行われていない場合には、訂正されたクリップオン輪郭に対してかかる修正を行うことができる。
【００６１】
最終的なクリップオン輪郭は、フライス盤に適した機械コードに翻訳されて、フライス盤にエキスポートされる。フライス盤は、プロセッサ４２の管理下にあってもよいし（図４参照）、独自のプロセッサを持っていてもよい。機械命令は、クリップオン面の形状に加えて、他の命令、例えば、クリップオンブランク上で輪郭を正しい位置に置くことや、どのクリップオンブランクを使うべきかに関する命令などを含むことができる。
【００６２】
クリップオン面を成形し、必要な穴を形成し、場合により研磨を行った後、クリップオン面を外側の構成要素と一緒に組み立ててクリップオンを作る。
【００６３】
また、当然のことながら、本発明に係るシステムは、適切にプログラムされたコンピュータであり得る。同様に、本発明は、本発明の方法の全部または一部を実行するためのコンピュータによって読み取り可能なコンピュータプログラムを含んでいる。更に、本発明は、本発明の方法を実行するための機械によって実行可能な命令のプログラムを明らかに具現化する機械可読メモリを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】レンズを囲むリムを有する眼鏡と、この眼鏡に合ったクリップオンを示す図
【図２】部分的にレンズを囲むリムを有する眼鏡と、この眼鏡に合ったクリップオンを示す図
【図３】縁なしの眼鏡と、この眼鏡に合ったクリップオンを示す図
【図４】本発明の一実施の形態に係るクリップオンを製造するシステムを示す図
【図５】眼鏡を撮影する撮像装置を示す図
【図６】本発明に係るクリップオンを製造する方法を示すフローチャート
【図７】眼鏡の一部のディジタル画像と、その画像のエッジを示す図
【図８】眼鏡のレンズおよび／またはリムの最も外側の輪郭を検出するステージを示す図
【図９】眼鏡のレンズおよび／またはリムの最も外側の輪郭を完成させるステージを示す図
【図１０】リップオン輪郭の修正を示す図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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