JP4429211B2 - 眼鏡レンズ加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼鏡レンズの周縁を眼鏡枠形状に合うように加工する眼鏡レンズ加工装置に関する。

眼鏡レンズをレンズ回転軸により保持し、レンズを回転しながら砥石等の加工具によりレンズ周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置が知られている（例えば、特許文献１）。レンズ周縁を加工する場合、レンズ保持のための治具であるカップをレンズ前面に固定し、これを一方のレンズ回転軸に保持させ、もう一方のレンズ回転軸の先端に固定されたレンズ押さえとにより、レンズは挟持される。カップは、吸着や両面粘着テープ（リープテープ）を使用して固定される。
特開２００４−２５５５６１号公報

ところで、レンズの周縁を高速回転する加工具により加工している際に、レンズを保持する力以上の過大な負荷がレンズに加わると、カップとレンズとの間で回転ずれを起こし、いわゆる軸ずれが生じることがある。特に、近時では水や油などが付着しにくい撥水物質がレンズ表面にコーティングされた撥水レンズがあり、この撥水レンズではカップの固定が両面粘着テープを使用したとしても滑りやすくなっているため、軸ずれの可能性が高くなる。上記特許文献１の装置では加工圧を弱めに制御することにより粗加工時の軸ずれの可能性をある程度低減させることが可能であるが、さらに撥水レンズを使用する場合にも軸ずれを抑えた加工が望まれる。

また、撥水レンズの加工では、さらにフィルム状の粘着シートをレンズ屈折面に貼り付け、滑りにくくして加工するようにしている。粘着シートは、レンズ押え側（レンズ後面側）にも貼り付けられることで効果が高くなる。しかし、粘着シートを貼る作業は手間であるばかりでなく、コストも掛かる。また、保護シールの貼り付け時にしわが入ってしまうと、その部分での仕上り不良が起こる問題もある。

本発明は、上記従来技術に鑑み、加工時に軸ずれをより低減し、また、撥水レンズの場合にも粘着シートを用いることなく、軸ずれを低減した加工を行える眼鏡レンズ加工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、本発明は次のような構成を備えることを特徴としている。

（１） 眼鏡レンズを保持して回転手段により回転するレンズ回転軸とレンズの周縁を加工する加工具回転軸との軸間距離を変動させる軸間距離変動手段を有し、玉型データ等により得られる加工データに基づいて前記軸間距離変動手段の動作を制御してレンズ周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置において、加工前のレンズ外形データを取得する外形データ取得手段と、レンズ回転中心を基準とした同一経線方向で異なる動径長位置のレンズ前面及び後面のコバ位置データを取得するコバ位置データ取得手段と、前記レンズ回転軸を一定速度で回転させ、レンズが１回転する間の切り込み量が略一定となるように前記軸間距離変動手段の動作を制御して粗加工を行う制御手段であって、前記レンズ外形データと前記コバ位置データとに基づいて粗加工前のレンズ周縁のコバ厚を求め、レンズの１回転目の切り込み量をコバ厚毎に定められている値若しくは所定の計算式からレンズ周縁の前記コバ厚に応じて決定し、２回転目以降は、切り込み量をコバ厚毎に定められている値若しくは所定の計算式からレンズの１回転毎に変化する粗加工後のコバ厚に応じて決定して粗加工を行うか、又は２回転目以降は、レンズの１回転毎に変化するレンズ回転中心からレンズ周縁までの距離が短くなるにつれて切り込み量を順次大きくして粗加工を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれは、加工時に軸ずれをより低減することが可能となる。また、粘着シートを用いることなく、撥水レンズの加工時の軸ずれの発生を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は眼鏡レンズ加工装置の加工部の概略構成図である。メインベース１上にはレンズチャック上部１００、レンズ研削部３００Ｒ、３００Ｌを備えるサブベース２が固定されている。また、サブベース２中央の奥側にはレンズ形状測定ユニット５００が収納されている。

サブベース２の中央にはレンズチャック上部１００を構成する固定ブロック１０１が固定されており、その上部にはレンズ回転軸ホルダ１２０を上下動するモータ１０３が取付けられている。モータ１０３は上下に延びる送りネジを回転させ、この回転により固定ブロック１０１との間に設けられたガイドレールにガイドされてレンズ回転軸ホルダ１２０が上下動する。レンズ回転軸ホルダ１２０の上部にはレンズ回転軸１２１を回転するパルスモータ１３０が固定されている。レンズ回転軸１２１の下端には、レンズ押え１２４が取付けられている（図２参照）。レンズチャック下部１５０を構成するレンズ回転軸１５２は、メインベース１に固定されたホルダ１５１に回転可能に保持され、パルスモータ１５６により回転が伝達される。レンズ回転軸１５２の上端には、被加工レンズに固定されたカップを装着するためのカップ受け１５９が取り付けられている（図２参照）。

レンズ研削部３００Ｒ、３００Ｌは左右対称に配置されている。レンズ研削部３００Ｒのシャフト支基３０１Ｒの前部には、加工具回転軸３０４Ｒを内部で回転可能に保持するハウジング３０５Ｒが取り付けられている。加工具回転軸３０４Ｒは、シャフト支基３０１Ｒの内部に配置されたギヤ等の回転伝達機構を介してシャフト支基３０１Ｒの上部に固定されたモータ３１０Ｒにより回転される。レンズ研削部３００Ｌも同様であり、レンズ研削部３００Ｌのシャフト支基３０１Ｌの前部には、加工具回転軸３０４Ｌを内部で回転可能に保持するハウジング３０５Ｌが取り付けられている。加工具回転軸３０４Ｌは、シャフト支基３０１Ｌの上部に固定されたモータ３１０Ｌにより回転される。

レンズ研削部３００Ｌの回転軸３０４Ｌには、図２に示すように、粗砥石３０、ヤゲン溝を持つ仕上砥石３１が取り付けられている。さらに仕上砥石３１の上端面には円錐面を持つレンズ前面加工用の面取砥石３２が、粗砥石３０の下端面にはレンズ後面加工用の面取砥石３３が同軸に取り付けられている。レンズ研削部３００Ｒの回転軸３０４Ｒには、粗加工用の粗加工カッター３６、ヤゲン溝を持つ鏡面仕上げ砥石３７、円錐面を持つレンズ前面鏡面加工用の面取砥石３４及びレンズ後面鏡面加工用の面取砥石３５が同軸に取り付けられている。粗加工カッター３６は、平加工及びヤゲンを形成できる溝を持つ６枚刃のダイアモンドカッタが一方向を向いて配置された構成であり、高速回転によりレンズ周縁を粗加工できる。

レンズ研削部３００Ｒ、３００Ｌはそれぞれサブベース２に対して上下方向及び左右方向に移動可能であり、その移動機構は次のようになっている。レンズ研削部３００Ｒは左右スライドベース２１０Ｒに固定されており、左右スライドベース２１０Ｒは上下スライドベース２０１Ｒに固着された２つのガイドレール２１１Ｒに沿って左右に移動可能にである。一方、上下スライドベース２０１Ｒはサブベース２の前面に固着された２つのガイドレール２０２Ｒに沿って上下に移動可能である。上下スライドベース２０１Ｒにはナットブロック２０６Ｒが固定されている。サブベース２の右上部にパルスモータ２０４Ｒが固定されている。パルスモータ２０４Ｒの回転軸にカップリングされたボールネジ２０５Ｒが回転されることにより、ナットブロック２０６Ｒとともに上下スライドベース２０１Ｒが上下動される。左右スライドベース２１０Ｒの左右移動機構は上下移動機構と基本的に同様である。左右スライドベース２１０Ｒの下にはナットブロック２１５Ｒが固定されている。上下スライドベース２０１Ｒの右下部にはパルスモータ２１４Ｒが固定されている。パルスモータ２１４Ｒの回転軸にカップリングされたボールネジが回転されることにより、ナットブロック２１５Ｒとともに左右スライドベース２１０Ｒが左右移動される。また、モータ２１４Ｒにはその回転軸の回転状態を検出できるエンコーダ２１７Ｒが取り付けられている。エンコーダ２１７Ｒにより左右スライドベース２１０Ｒの移動位置、すなわち、レンズ研削部３００Ｒの回転軸３０４Ｒの移動位置が検出される。

レンズ研削部３００Ｌの移動機構は、レンズ研削部３００Ｒ側の上下移動機構及び左右移動機構と左右対象であり、各構成要素の説明は省略する。以下では、レンズ研削部３００Ｌの上下移動機構及び左右移動機構の各要素には、レンズ研削部３００Ｌ側の移動機構の各構成要素に付した符号末尾の「Ｒ」を「Ｌ」に代えて説明する。例えば、レンズ研削部３００Ｌ側の上下スライドベース２０１Ｌはモータ２０４Ｌにより上下移動され、左右スライドベース２１０Ｌは上下スライドベース２０１Ｌの左下部に固定されたモータ２１４Ｌにより移動される。また、モータ２１４Ｌに備えられたエンコーダ２１７Ｌにより、レンズ研削部３００Ｌの回転軸３０４Ｌの移動位置が検出される。

図３は、レンズＬＥのコバ位置を検知するレンズ形状測定ユニット５００の概略構成図である。測定ユニット５００は、第１アーム５０１の先端に取り付けられた第１測定子５０３と、第２測定アーム５０５の先端に取り付けられた第２測定子５０７を備える。第１測定子５０３はレンズＬＥの前側屈折面に接触し、第２測定子５０７はレンズＬＥの後側屈折面に接触する。第１アーム５０１が固定された第１アーム支基５０２及び第２測定アーム５０５が固定された第２アーム支基５０６は、スライドベース５１２の上下方向に支持されたレール５１０に沿って上下方向に移動可能とされている。

第１アーム５０１と第２測定アーム５０５との間には引っ張りバネ５０９が張り渡され、第１測定子５０３と第２測定子５０７との間隔が縮まる方向に常時付勢されている。スライドベース５１２の下方には、測定アーム移動用のモータ５１５が固定されており、その回転軸には上下に延びる第１の送りネジ５１７が連結されている。送りネジ５１７はレール５１０に沿って移動可能な第１移動ブロック５１８に形成された雌ネジ部と噛み合う。送りネジ５１７の回転により第１移動ブロック５１８が上下移動される。また、送りネジ５１７にはギヤ５１９が固定されており、ギヤ５１７は上下に延びる第２の送りネジ５２１に固定されたギヤ５２３と噛み合っている。モータ５１５により送りネジ５１７が回転されると、第２の送りネジ５２１はギヤ５１７及びギヤ５２３を介して送りネジ５１７とは逆回りに回転される。送りネジ５２１はレール５１０に沿って移動可能な第２移動ブロック５２２に形成された雌ネジ部が噛み合い、送りネジ５２１の回転により第２移動ブロック５２２が上下移動される。例えば、モータ５１５を正回転させると、第１移動ブロック５１８が下方に移動して第１アーム支基５０２を押し下げると共に、第２移動ブロック５２２が上方に移動して第２アーム支基５０６を上に押し上げる。これにより、第１アーム５０１及び第２測定アーム５０５の間隔が広がる。一方、モータ５１５を逆回転させると、第１移動ブロック５１８及び第２移動ブロック５２２が互いに共に間隔の狭まる方向に移動し、これにより引っ張りバネ５０９に引っ張られる第１アーム５０１及び第２測定アーム５０５も間隔が狭まる方向に同時に移動される。

第１アーム支基５０２の後方にラック５２５が固定されており、このラック５２５の移動はスライドベース５１２に固定されたエンコーダ等の第１検知器５２７により検知される。また、第２アーム支基５０６の後方にもラック５３１が固定されており、このラック５３１の移動位置は第２検知器５３３により検知される。すなわち、第１検知器５２７によりレンズＬＥの前面コバ位置が検知され、第２検知器５３３によりレンズＬＥの後面コバ位置が検知される。５３５は第１測定アーム５０１の過重をキャンセルするゼンマイである。第２測定アーム５０５も図示を略するゼンマイにより過重がキャンセルされる。

スライドベース５１２は、固定ベース５４０の下に固定されたレール５４１にブロック５４３を介して、前後方向（図３上の左右方向）へ移動可能に吊り下げ保持されている。固定ベース５４０にはパルスモータ５４５が固定されており、その回転軸には送りネジ５４７が連結されている。ブロック５４３には送りネジ５４７に噛み合う雌ネジが形成されており、送りネジ５４７の回転により、ブロック５４３を介してスライドベース５１２が前後方向（図３上の左右方向）に移動される。

レンズＬＥの屈折面形状の測定時には、退避位置からスライドベース５１２が前方に繰り出され、玉型形状データに基づいて測定子５０３及び５０７が測定位置に移動される。その後、モータ５１５の駆動により測定子５０３及び５０７がそれぞれ屈折面に当接される。この状態でレンズＬＥが回転されると共に玉型の動径情報に基づいてスライドベース５１２が前後移動され、このときの測定子５０３の上下方向の移動位置が第１検知器５２７で検知され、レンズ前側屈折面のコバ位置が得られる。同時に、測定子５０７の上下向の移動位置が第２検知器５３３で検知され、レンズ後側屈折面のコバ位置が得られる。

図４は装置の制御系ブロック図である。６００は装置全体の制御及び加工の演算を行う制御部である。制御部６００には、カラーの液晶ディスプレイからなる表示部１０、各種の操作スイッチを持つ入力部１１、レンズ形状測定ユニット５００、眼鏡枠測定装置６５０、移動位置検知用のエンコーダ２１７Ｌ，２１７Ｒが接続されている。レンズ研削部３００Ｌを移動させるモータ２０４Ｌ，２１４Ｒは、それぞれドライバ２０４ａＬ，２１４ａＬを介して制御部６００に接続され、レンズ研削部３００Ｒを移動させるモータ２０４Ｒ，２１４Ｒは、それぞれドライバ２０４ａＲ，２１４ａＲを介して制御部６００に接続されている。６０３は入力されるデータや測定データ等を記憶するデータメモリである。

次に、本装置の加工動作を説明する（図１１のフローチャート参照）。加工に先立ち、レンズＬＥに固定治具であるカップを周知の軸打器を使用して固定する。図５は加工前のレンズＬＥへのカップ５０のブロッキングを説明する図である。図５（ａ）において、ＳＦはレンズＬＥ上に配置する玉型形状であり、ＯＣはレンズＬＥの光学中心であり、ＦＣは玉型形状ＳＦの幾何中心である。レンズＬＥに対して玉型形状ＳＦをどのようにレイアウトするかは、装用者のＰＤ（瞳孔間距離）、ＦＰＤ（左右のレンズ枠の中心間距離）、幾何中心ＦＣに対する光学中心ＯＣの高さデータにより異なる。これらの値を事前に決めることにより幾何中心ＦＣと光学中心ＯＣとの相対関係を決め、レンズＬＥに対して玉型形状ＳＦをレイアウトする。また、カップ５０をレンズＬＥの前面にブロッキングする場合、光学中心ＯＣを基準に固定する光心モードと、玉型の幾何中心ＦＣを基準に固定する枠心モードがある。枠心モードでは、初めにレンズＬＥに対して玉型形状ＳＦのレイアウトを決めた上で、両面接着テープ（リープテープ）５１を介してカップ５０を固定する。以下では、枠心モードの場合を説明する。

操作者は、スイッチ部１１のスイッチを使用して眼鏡枠形状測定装置６５０で測定された眼鏡枠の玉型データＳＦ（Ｒｎ，θn）（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）を入力する。また、ＰＤ、ＦＰＤ、光学中心高さ等のレーアウトデータを入力する。光心モードの場合、玉型データＳＦ（Ｒｎ，θn）はレイアウトデータの入力によりレンズ回転中心を基準にした動径データに変換されるが、枠心モードの場合にはレンズ回転中心を基準にした動径データは玉型データＳＦのまま使用される。また、ヤゲン加工、面取り加工、レンズの材質等の加工条件を入力する。さらに、軸ずれを低減するソフト加工モード（レンズ周縁からの切り込み量を略一定とする加工モード）とするか、通常の加工モード（加工圧を検出して加工圧を変える加工モード）とするかを、スイッチ部１１に配置されたスイッチにより選択する。この選択は、レンズ表面が滑りやすいレンズか否か、あるいは、撥水コーティングが施されているか否かで選択するようにしても良い。

必要なデータや加工条件の入力ができたら、レンズ回転軸１５２が持つカップ受け１５９にカップ５０の基部を装着した後、スイッチ部１１のチャックスイッチを押してレンズ回転軸１２１でレンズＬＥをチャッキングする。その後、加工スタートスイッチを押して装置を動作させる。

ソフト加工モードを選択した場合を説明する。加工スタートスイッチにより、初めにレンズ回転軸（１２１，１５２）の中心に対するレンズＬＥの周縁までの外形が測定される。図６はレンズＬＥの周縁外形の測定を説明する図である。本実施形形態では、レンズ周縁外形の測定に粗砥石３０を使用し、その回転軸３０４Ｌとレンズ回転軸１２１，１５２との軸間距離を変えるレンズ研削部３００Ｌの左右移動機構を利用する。制御部６００は、粗砥石３０の回転を停止した状態で、図６に示すように、モータ２１４Ｌの駆動を制御して左右スライドベース２１０Ｌをレンズ回転軸側に移動することで、加工前のレンズＬＥの周縁に粗砥石３０を押し当てる。レンズＬＥの周縁外形測定においては、制御部６００は粗加工時よりも弱い圧力でレンズＬＥに粗砥石３０を押し当てる。砥石３０の押し当て力（加工圧）は、モータ２１４Ｌを駆動する電流がドライバ２１４ａＬにより検知されるので、その電流制御により調整できる。制御部６００は、レンズＬＥの周縁に粗砥石３０を弱い圧力で当接させた状態で、モータ１３０，１５６を駆動してレンズ回転軸１２１，１５２を回転させることによりレンズＬＥを回転させる。このとき、粗砥石３０の回転は停止しているため、レンズ周縁が研削されない。制御部６００は、モータ１３０，１５６の駆動によるレンズＬＥの回転角Θｎ（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）毎にレンズ回転軸と回転軸３０４Ｌとの軸間距離Ｌｎをエンコーダ２１７Ｌの値から読み取る。粗砥石３０の半径ＴＲは既知であるので、軸間距離Ｌｎから半径ＴＲを引くことで、レンズ回転軸を中心としたレンズ回転中心からのレンズＬＥ周縁までの距離ＥＲｎを、回転角Θｎ（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）毎に得ることができる。レンズ回転中心からのレンズＬＥ周縁までの距離データ（ＥＲｎ，Θｎ）（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）は、メモリ６０３に記憶される。

なお、レンズ回転中心からのレンズＬＥの周縁までの外形を測定する測定機構は、上記に限られるものではない。例えば、レンズ形状測定部５００の測定子５０３又は５０７の側面をレンズの周縁に押し当てる方法であってもよい。この場合には、前後移動手段であるモータ５４５の駆動により弱い圧力で測定子５０３の側面をレンズ周縁に押し当て、エンコーダ等により測定子５０３の移動位置を検知すればよい。

また、レンズ外形データは装置本体側のレンズ形状測定部５００等を利用して得るのではなく、別装置で測定されたものが通信等により入力される構成としても良い。またさらに、粗加工前の生地レンズの径が予め分かっている場合には、この値とレイアウトデータとを入力部１１で入力することにより、レンズ回転中心に対するレンズ外形データを演算して求めることも可能である（これもレンズ外形データの入力に含まれる）。

レンズＬＥの外形測定後、レンズ形状測定ユニット５００によるレンズコバ位置測定の工程に移行する。制御部５００の制御により、まず、スライドベース５１２が退避位置から前方に繰り出され、玉型形状データに基づいて測定子５０３及び５０７が測定位置に移動される。その後、モータ５１５の駆動により測定子５０３及び５０７がそれぞれ屈折面に当接される。この状態でレンズＬＥが１回転されると共に玉型データＳＦの動径Ｒｎに基づいてスライドベース５１２が前後移動され、このときの測定子５０３の上下方向の移動位置が第１検知器５２７で検知され、レンズ前面のコバ位置が得られる。同時に、測定子５０７の上下向の移動位置が第２検知器５３３で検知され、レンズ後面のコバ位置が得られる。このレンズ前面及び後面のコバ位置により、玉型でのレンズコバ厚が得られる。コバ厚情報はヤゲン加工時のヤゲン軌跡の計算（例えば、コバ厚を３：７等の比率で分割するヤゲン頂点軌跡とする計算）に利用される。

また、面取り加工時においてヤゲン肩の部分のコバ位置を正確に知るために、玉型データＳＦの動径長Ｒｎより０．５mm内側（又は外側）の測定軌跡にてコバ位置が測定される。同一経線方向で異なる動径長位置のコバ位置を測定することにより、レンズ前面及び後面の屈折面の傾斜を得ることができる。ヤゲン加工ではヤゲン肩の部分がテーパーを持つような場合には、玉型形状付近のレンズ前面及び後面の傾斜を得ることで、ヤゲン加工後のコバ位置を正確に良く知ることができる。仕上げ加工後のコバ位置が分かることにより、小さな量の面取り加工を精度良く行うことができる。

レンズ形状測定ができると、粗加工に移行する。なお、レンズ材質として通常のプラスチックが入力されたときは、粗加工の加工具として粗砥石３０が使用される。レンズ材質として熱可塑性のポリカーボネイトが入力されたときは、粗加工の加工具として粗加工カッター３６が使用される。以下では、粗加工カッター３６で粗加工する場合を例にとって説明する。

ここで、ソフト加工モードの場合には、粗加工時の加工圧をモニタして加工圧を変えるのでは無く、レンズを一定速度で回転させると共に、レンズが１回転する間の切り込み量Δｄが略一定となるように粗加工カッター３６を移動させる。切り込み量Δｄは、レンズＬＥを粗加工カッター３６により粗加工する際に、レンズＬＥの軸ずれが生じない量とされている。この切り込み量Δｄは、予め実験により定めておくことができる。本発明者の実験によれば、コバ厚１０ｍｍ以下のレンズの場合、Δｄ＝２ｍｍで軸ずれなく加工できた。

略一定の切り込み量Δｄによる加工動作を図７により説明する。制御部６００は、初めのレンズ回転角Θｎ（ｎ＝１）でレンズ回転中心からレンズＬＥ周縁までの距離データＥＲｎから切り込み量が略一定の量Δｄとなるまで、モータ２１４Ｒの駆動を制御し、高速で回転する粗加工カッター３６をレンズ側へ移動させる。このときのレンズ回転軸（１２１，１５２）と粗加工カッター３６の回転軸３０４Ｒとの軸間距離Ｌｎは、
Ｌｎ＝ＥＲｎ＋ＴＲ（粗加工カッター３６の半径）−Δｄ
として計算できる。なお、枠心モードの場合、レンズ外形の幾何中心とレンズ回転中心とは一致していないが、通常、両者のずれは大きくないので、上記の軸間距離Ｌｎの計算でもレンズ周縁からの切り込み量Δｄがほぼ一定となる。制御部６００は、レンズ回転角Θｎ（ｎ＝１）で量Δｄだけ加工した後、モータ１３０，１５６の駆動を制御してレンズＬＥを一定速度で回転させ、粗加工カッター３６によるレンズ周縁からの切り込み量が全周に亘って略均一な量Δｄとなるように軸間距離Ｌｎを変動させる。次のレンズの２回転目では、
Ｌｎ＝ＥＲｎ＋ＴＲ−２×Δｄ
により軸間距離Ｌｎを制御する。なお、１回転目の終わり頃のレンズ回転角においては、既に大部分が切除されているので、２回転目で徐々に上記の切り込み量となるように制御する。１回転目で加工されたレンズ周縁に対して２回転目でも同じ切り込み量Δｄでレンズ周縁が切除される。以後、玉型形状ＳＦ（Ｒｎ，θn）に対して仕上げ取り代を残した形状となるまでの加工データに従って、レンズの１回転毎に全周に亘って略一定の切り込み量Δｄで軸間距離Ｌｎを制御する。これにより、レンズＬＥの周縁が軸ずれすることなく粗加工される。

なお、上記の切り込み量Δｄを粗加工前のコバ厚に応じて変えると、より適切に加工が行える。コバ厚が大きくなるほどレンズに掛かる負荷が大きくなるので、コバ厚が大きくなれば切り込み量Δｄを少なくし、逆にコバ厚が小さくなれば切り込み量Δｄを多くする。粗加工前のレンズＬＥのコバ厚は、次のようにして得ることができる。

例えば、玉型データＳＦの動径長Ｒｎでの第１測定軌跡と、それより０．５mm内側（又は外側）の第２測定軌跡にて測定されたコバ位置情報を利用する。前述のように、同一経線方向で異なる動径長位置のコバ位置を測定することにより、レンズ前面及び後面の屈折面の傾斜を得ることができ、レンズ前面及び後面の屈折面の傾斜が得られることにより、加工前のレンズ周縁（未加工の生地レンズ周縁）でのコバ厚を概略的に得ることができる。

図８は、２回のコバ位置測定からコバ厚を得る方法を説明する図である。図８において、Ｐｆ１，Ｐｒ１は、玉型データＳＦ（Ｒｎ，θn）（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）の動径Ｒｎでのレンズ前面及びレンズ後面のコバ測定位置である。Ｐｆ２，Ｐｒ２は、動径Ｒｎより所定距離（例えば、０．５ｍｍ）内側でのレンズ前面及びレンズ後面のコバ測定位置である。レンズ前面のコバ位置Ｐｆ１，Ｐｆ２を通る直線Ｋｆとし、レンズ後面のコバ位置Ｐｒ１，Ｐｒ２を通る直線Ｋｒとする。粗加工時のレンズ回転角Θｎ（＝θn）におけるレンズＬＥの周縁でのコバ厚Ｔｅは、２つの直線Ｋｆ，Ｋｒとの間を距離ＥＲｎ（レンズ回転中心からレンズ周縁までの距離）で切ったときの距離ＴＫｅとして近似的に計算できる。

また、粗加工前のレンズＬＥのコバ厚は、初めのレンズＬＥの周縁外形測定により得られた距離データ（ＥＲｎ，Θｎ）を使用し、これより僅かに内側の測定軌跡でレンズ前面及び後面のレンズ形状を測定することによって得ても良い。

レンズ周縁のコバ厚Ｔｅに応じた切り込み量Δｄは、コバ厚毎に実験により定めておき、図９のように、その値又は計算式（Δｄ＝Ａ×Ｔｅ＋Ｂ）をメモリ６０３に記憶しておく。図９の計算式において、Ａはコバ厚Ｔｅに応じて係数であり、Ｂは定数である。粗加工時には、実際のレンズＬＥのコバ厚Ｔｅを上記のようにして得ることで、コバ厚に応じた切り込み量Δｄを決定する。なお、乱視レンズの場合には、コバ厚Ｔｅがレンズ回転角Θｎ（＝θn）で異なる。この場合、最大のコバ厚部分を基準に切り込み量Δｄを一定としても良いが、レンズ回転角毎（動径角毎）のコバ厚に応じて、加工時に切り込み量Δｄを変えるように制御しても良い。

さらに、レンズの前面カーブと後面カーブが異なるレンズでは、レンズ１回転毎に粗加工後のレンズ周縁のコバ厚が変わるので、レンズ１回転毎の加工後のコバ厚に応じて切り込み量Δdを変えても良い。例えば、図１０に示すように、各レンズ回転角の粗加工部分で変化するコバ厚をコバ位置測定の結果から得る。先の図８のように、各レンズ回転角で少なくとも２箇所のコバ位置をレンズ前面及び後面にてそれぞれ測定することにより、各レンズ回転角におけるレンズ前面の傾斜及びレンズ後面の傾斜を求めることができ、これにより各レンズ回転角の粗加工部分で変化するコバ厚を近似的に得ることができる。図１０において、レンズ１回転目では粗加工前のレンズ周縁のコバ厚Ｔ１に応じた切り込み量Δd1で粗加工し、２回転目ではコバ厚Ｔ２に応じた切り込み量Δd2で粗加工し、３回転目ではコバ厚Ｔ３に応じた切り込み量Δd3で粗加工し、４回転目ではコバ厚Ｔ４に応じた切り込み量Δd4で粗加工するというように、レンズ１回転毎に変化する粗加工後のコバ厚に応じて切り込み量Δdを順次変えていく。なお、最後の５回転目ではコバ厚Ｔ５に応じた切り込み量に対して残りの量Δdrが少ないので、仕上げ代を残した粗加工の玉型Ｒrとなるまで残りの切り込み量Δdrで粗加工する。この加工方法によれば、レンズの回転数を少なくすることができるので、加工時間を短縮することができる。

またさらに、切り込み量Δｄは、レンズ１回転毎の加工後のレンズ回転中心からレンズ周縁までの距離ＥＲの変化に応じて変えると良い。距離ＥＲが長い場合は加工時にレンズＬＥに掛かるトルクが大きくなり、距離ＥＲｎが短くなればレンズＬＥに掛かるトルクも小さくなる。従って、レンズＬＥが１回転して距離ＥＲが短くなるごとに、切り込み量Δｄを徐々に大きくして行く。レンズ１回転毎のレンズ周縁までの距離ＥＲは、初めの加工前のレンズ外形データと１回転毎の切り込み量Δｄとから計算できる。この方法によれば、粗加工完了までが少なくなり、その分加工時間も短くなる。

粗加工終了後は、従来と同じように、仕上砥石３１により仕上げ加工が行われる。また、面取り加工の指定があるときは、面取砥石３２，３３により仕上げ加工後のコバ角部の面取り加工が行われる。

上記のソフト加工モードでは、レンズ材質として熱可塑性のポリカーボネイトが入力された場合について説明したが、通常のプラスチックが指定された場合は粗砥石３０が使用される。レンズ材質が異なる場合、その硬さ等により粗加工具による加工能力も異なるので、レンズ材質に応じて粗加工時の切り込み量Δdを変えることにより、軸ずれを抑えることができる。例えば、プラスチックの高屈折レンズは、ポリカーボネイトや通常のプラスチックレンズよりカッターでの加工がし難い材質である。このため、プラスチックの高屈折レンズの加工時は、切り込み量Δdをポリカーボネイトに対して小さくして加工する。この場合の切り込み量Δdも実験などにより予め軸ずれが生じない値として定めておけばよい。さらに、上記で説明したコバ厚に応じて切り込み量Δdを変える制御を行うことで、軸ずれをより抑えた加工ができる。

次に、レンズＬＥが撥水レンズでなく、通常のレンズの加工モードを選択した場合を簡単に説明する。この加工モードでは、レンズ外形測定を行わず、レンズコバ位置測定の後に粗加工に移る。粗加工時には、制御部６００はレンズ周縁の外形に拘わり無く、粗加工カッター３６の回転軸３０４Ｒをレンズ側に移動し、高速回転する粗加工カッター３６によりレンズ周縁を加工する。このとき、制御部６００はモータ２１４Ｒの駆動電流をドライバ２１４ａＲにより監視し、その電流量により粗加工時の加工圧を検出する。回転軸３０４Ｒをレンズ側に移動し、レンズの加工量が増えていくと、加工圧も上昇する。加工圧（モータ２１４Ｒの駆動電流）が所定の上限値に達したら、レンズの回転速度を下げる（回転を止める場合も含む）。または、回転軸３０４Ｒ（粗加工カッター３６）のレンズ側への移動を止め（あるいは少し戻し）、加工圧の低下を待つ。この加工圧の調整制御は、レンズ回転速度及び回転軸３０４Ｒの移動の両方で行っても良い。加工圧が所定の下限値に達したら、レンズの回転及び回転軸３０４Ｒのレンズ側への移動を再開させ、再びレンズＬＥの周縁を粗加工カッター３６により加工する。

リープテープ５１の使用で保持力が確保できるレンズの場合には、加工圧が高めでも軸ずれが生じ難いので、この加工圧の調整制御によりレンズＬＥの周縁は少ない回転数で加工され、加工時間が短くなる。レンズ回転軸（１２１，１５２）と粗加工カッター３６の回転軸３０４Ｒとの軸間距離は、仕上げ加工代を残した粗加工データに従って制御される。

撥水レンズのように滑り易いレンズではソフト加工モードを使用することにより、軸ずれを低減して加工できる。一方、リープテープ５１の使用で保持力が確保できるレンズの場合には、通常の加工モードを使用することにより、短時間で加工できる。

眼鏡レンズ加工装置の加工部の概略構成図である。 レンズ研削部が持つ加工具の構成を説明する図である。 レンズ形状測定ユニットの概略構成図である。 装置の制御系ブロック図である。 加工前のレンズＬＥへのカップのブロッキングを説明する図である。 レンズＬＥの周縁外形の測定を説明する図である。 略一定の切り込み量Δｄによる加工動作を説明する図である。 ２回のコバ位置測定からコバ厚を得る方法を説明する図である。 レンズ周縁のコバ厚に応じた切り込み量Δｄの関係を示した図である。 レンズ１回転毎の加工後のコバ厚に応じて切り込み量Δdを変える例を説明する図である。 本装置の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０ 表示部
１１ 入力部
３０ 粗砥石
３１ 仕上砥石
３６ 粗加工カッター
１２１，１５２ レンズ回転軸
１３０，１５６ パルスモータ
２１０Ｌ，２１０Ｒ 左右スライドベース
２１４Ｌ，２１４Ｒ パルスモータ
２１７Ｌ，２１７Ｒ エンコーダ
３００Ｌ，３００Ｒ レンズ研削部
３０４Ｌ，３０４Ｒ 加工具回転軸
５００ レンズ形状測定ユニット
６００ 制御部
６５０ 眼鏡枠測定装置

Claims (1)

1. 眼鏡レンズを保持して回転手段により回転するレンズ回転軸とレンズの周縁を加工する加工具回転軸との軸間距離を変動させる軸間距離変動手段を有し、玉型データ等により得られる加工データに基づいて前記軸間距離変動手段の動作を制御してレンズ周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置において、加工前のレンズ外形データを取得する外形データ取得手段と、レンズ回転中心を基準とした同一経線方向で異なる動径長位置のレンズ前面及び後面のコバ位置データを取得するコバ位置データ取得手段と、前記レンズ回転軸を一定速度で回転させ、レンズが１回転する間の切り込み量が略一定となるように前記軸間距離変動手段の動作を制御して粗加工を行う制御手段であって、前記レンズ外形データと前記コバ位置データとに基づいて粗加工前のレンズ周縁のコバ厚を求め、レンズの１回転目の切り込み量をコバ厚毎に定められている値若しくは所定の計算式からレンズ周縁の前記コバ厚に応じて決定し、２回転目以降は、切り込み量をコバ厚毎に定められている値若しくは所定の計算式からレンズの１回転毎に変化する粗加工後のコバ厚に応じて決定して粗加工を行うか、又は２回転目以降は、レンズの１回転毎に変化するレンズ回転中心からレンズ周縁までの距離が短くなるにつれて切り込み量を順次大きくして粗加工を行う制御手段と、を備えることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。