JP3893081B2 - 眼鏡レンズ加工装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
眼鏡枠や型板をトレースした形状（玉型形状という）に基づいて眼鏡レンズの周縁を研削加工する眼鏡レンズ加工装置が知られている。この種の装置では、玉型形状データに基づいてレンズのコバ位置を測定するレンズ形状測定手段を有している。レンズ形状の測定は、玉型形状上の固定のポイント（玉型形状の動径角を固定したポイント）を測定開始点とし、レンズを３６０°回転させることでコバ位置データを得ていた。そして、レンズ形状の測定の結果、レンズ径の不足が無ければ、装置はチャッキングしたレンズの周縁を玉型データに基づいて研削砥石により加工する。加工の場合も、玉型形状上の固定されたポイントを加工開始点としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、玉型形状上の固定のポイントを測定の開始点及び加工の開始点とする方法では次のような問題があった。
レンズ形状の測定においては、未知の径を持つレンズに対して玉型形状が外れていた場合、どこで外れるか、レンズを回転して測定しないと不明であった。このため、レンズ径の不足の確認には、余分な動作と待ち時間が多かった。
加工においては、加工開始点の玉型が未加工のレンズの径に対して小さい場合、すなわち、加工距離が長い場合、装置の機構部やレンズに負荷を与えやすくなる。レンズに与える負荷が大きいと、形状不良や軸度ずれの原因になりやすい。負荷を避けて緩やかに加工するように制御すると、加工時間が長くなる。
本発明は、上記従来装置の問題点に鑑み、レンズ形状の測定時にはレンズ径の不足情報を迅速に得ることができ、また、装置の機構部やレンズに過度の負荷を与えずに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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
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） 眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置において、玉型形状データを入力するデータ入力手段と、玉型中心、 . 眼鏡レンズの光学中心又はチャック中心のいずれかを基準とした玉型形状の動径情報に基づいて、動径長の最大のポイント又は最大のポイントの近傍のポイントを前記レンズ形状測定手段による玉型形状上の測定開始位置とする測定制御手段と、を持つことを特徴とする。
（２） 眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置において、玉型形状データを入力するデータ入力手段と、眼鏡レンズの周縁を加工する研削具と、玉型中心、 . 眼鏡レンズの光学中心又はチャック中心のいずれかを基準とした玉型形状の動径情報に基づいて、玉型形状上の動径長の最大のポイント又は最大のポイントの近傍のポイントを最初の加工開始点とするように、動径長の最大のポイント又は最大のポイントの近傍のポイントに対応する動径角に眼鏡レンズを回転させ動径長の最大のポイント又は最大のポイントの近傍のポイントに対応する加工距離を前記研削具により加工し、その後各動径角について順次加工する加工制御手段と、を持つことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(１)全体構成
図１は本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の外観構成図である。装置本体１の上部右奥には、眼鏡枠形状測定装置２が内蔵されている。測定装置２としては、例えば、本出願人による特開平4-93164号公報、特開2000-314617号公報等に記載のものが使用できる。眼鏡枠形状測定装置２の前方には、測定装置２を操作するためのスイッチを持つスイッチパネル部４１０、加工情報等を表示するディスプレイ４１５が配置されている。また、４２０は加工条件等の入力や加工のための指示を行う各種のスイッチを持つスイッチパネル部であり、４０２は加工室用の開閉窓である。
【０００６】
図２は装置本体１の筐体内に配置されるレンズ加工部の構成を示す斜視図である。ベース１０上にはキャリッジ部７００が搭載され、キャリッジ７０１のレンズチャック軸に挟持された被加工レンズＬＥは、回転軸６０１に取り付けられた砥石群６０２により研削加工される。砥石群６０２は、ガラス用粗砥石６０２ａ、プラスチック用粗砥石６０２ｂ、ヤゲン及び平加工用の仕上げ砥石６０２ｃからなる。回転軸６０１はスピンドル６０３によりベース１０に回転可能に取り付けられている。回転軸６０１の端部にはプーリ６０４が取り付けられており、プーリ６０４はベルト６０５を介して、砥石回転用モータ６０６の回転軸に取り付けられたプーリ６０７と連結されている。キャリッジ７０１の後方には、レンズ形状測定部５００が設けられている。
【０００７】
(２)各部の構成
（イ）キャリッジ部
キャリッジ部７００の構成を、図２〜図４に基づいて説明する。図３はキャリッジ部７００の要部を概略的に示した図であり、図４は図２におけるキャリッジ部７００をＥ方向から見たときの図である。
キャリッジ７０１は、レンズＬＥを２つのチャック軸（レンズ回転軸）７０２Ｌ、７０２Ｒにチャッキングして回転させることができ、また、ベース１０に固定され、且つ砥石回転軸６０１と平行に延びるキャリッジシャフト７０３に対して回転摺動自在になっている。以下では、キャリッジ７０１を砥石回転軸６０１と平行に移動させる方向をＸ軸、キャリッジ７０１の回転によりチャック軸（７０２Ｌ、７０３Ｒ）と砥石回転軸６０１との軸間距離を変化させる方向をＹ軸として、レンズチャック機構及びレンズ回転機構、キャリッジ７０１のＸ軸移動機構及びＹ軸移動機構を説明する。
【０００８】
＜レンズチャック機構及びレンズ回転機構＞
キャリッジ７０１の左腕７０１Ｌにチャック軸７０２Ｌが、右腕７０１Ｒにチャック軸７０２Ｒが、それぞれ回転可能に同一軸線上で保持されている。右腕７０１Ｒの中央上面にはチャック用モータ７１０が固定されており、モータ７１０の回転軸に付いているプーリ７１１の回転が、ベルト７１２を介して、右腕７０１Ｒの内部で回転可能に保持されている送りネジ７１３を回転させる。送りネジ７１３の回転により送りナット７１４を軸方向に移動させる。これにより、送りナット７１４に連結したチャック軸７０２Ｒが軸方向に移動することができ、レンズＬＥがチャック軸７０２Ｌ，７０２Ｒによって挟持される。
【０００９】
左腕７０１Ｌの左側端部にはチャック軸７０２Ｌの軸線を中心にして回動自在なモータ取付用ブロック７２０が取り付けられており、チャック軸７０２Ｌはブロック７２０を通ってその左端にはギヤ７２１が固着されている。ブロック７２０にはレンズ回転用のパルスモータ７２２が固定されており、モータ７２２がギヤ７２４を介してギヤ７２１を回転することにより、チャック軸７０２Ｌへモータ７２０の回転が伝達される。左腕７０１Ｌの内部ではチャック軸７０２Ｌにプーリ７２６が取り付けられている。プーリ７２６はキャリッジ７０１の後方で回転可能に保持されている回転軸７２８の左端に固着されたプーリ７０３ａとタイミングベルト７３１ａにより繋がっている。また、回転軸７２８の右端に固着されたプーリ７０３ｂは、キャリッジ右腕７０１Ｒ内でチャック軸７０２Ｒの軸方向に摺動可能に取付けられたプーリ７３３と、タイミングベルト７３１ｂにより繋がっている。この構成により、チャック軸７０２Ｌとチャック軸７０２Ｒは同期して回転する。
【００１０】
＜キャリッジのＸ軸移動機構、Ｙ軸移動機構＞
キャリッジシャフト７０３にはその軸方向に摺動可能な移動アーム７４０が設けられており、移動アーム７４０はキャリッジ７０１と共にＸ軸方向（シャフト７０３の軸方向）に移動するように取り付けられている。また、移動アーム７４０の前方は、シャフト７０３と平行な位置関係でベース１０に固定されたガイドシャフト７４１上を摺動可能にされている。移動アーム７４０の後部には、シャフト７０３と平行に延びるラック７４３が取り付けられている。このラック７４３は、ベース１０に固定されたキャリッジＸ軸移動用モータ７４５の回転軸に取り付けられたピニオン７４６と噛み合っている。これらの構成により、モータ７４５は移動アーム７４０と共にキャリッジ７０１をシャフト７０３の軸方向（Ｘ軸方向）に移動させることができる。
【００１１】
移動アーム７４０には揺動ブロック７５０が、図３（ｂ）のように、砥石の回転中心と一致する軸線Ｌａを中心に回動可能に取り付けられており、また、シャフト７０３の中心からこの軸線Ｌａまでの距離と、シャフト７０３の中心からチャック軸（７０２Ｌ，７０２Ｒ）の回転中心までの距離とは同じになるように設定されている。揺動ブロック７５０にはＹ軸移動用モータ７５１が取り付けられている。モータ７５１の回転は、プーリ７５２とベルト７５３を介して、揺動ブロック７５０に回転可能に保持された雌ネジ７５５に伝達される。雌ネジ７５５内のネジ部には送りネジ７５６が噛み合わされて挿通されており、雌ネジ７５５の回転により送りネジ７５６は上下移動する。
【００１２】
送りネジ７５６の上端には、モータ取付用ブロック７２０の下端面に当接するガイドブロック７６０が固定されており、ガイドブロック７６０は揺動ブロック７５０に植設された２つのガイド軸７５８ａ、７５８ｂに沿って移動する。したがって、モータ７５１の回転により送りネジ７５６と共にガイドブロック７６０を上下させることにより、ガイドブロック７６０に当接するブロック７２０の上下位置を変化させることができる。これにより、ブロック７２０に取付けられたキャリッジ７０１もその上下位置を変化させることができる（すなわち、キャリッジ７０１はシャフト７０３を回転中心に回旋し、チャック軸７０２Ｌ，７０２Ｒと砥石回転軸６０１との軸間距離を変化させる）。キャリッジ７０１の左腕７０１Ｌと移動アーム７４０との間にはバネ７６２が張り渡されており、キャリッジ７０１は常時下方に付勢され、レンズＬＥの加工圧が与えられる。このキャリッジ７０１の下方への付勢力に対して、キャリッジ７０１はブロック７２０がガイドブロック７６０に当接する位置までしか下降できない。ブロック７２０には加工終了検知用のセンサ７６４が取付けられており、センサ７６４はガイドブロック７６０に付いているセンサ板７６５の位置を検知することにより加工終了（研削状態）を検知する。
【００１３】
（ロ）レンズ形状測定部
レンズ形状測定部５００の構成を、図５〜図８を基に説明する。図５はレンズ形状測定部５００を上から見たときの図、図６は図５の左側面図、図７は図５の右側面の要部を示した図である。図８は図５のＦ−Ｆ断面図である。
ベース１０には支基ブロック５０１が立設されており、この支基ブロック５０１には、上下に配置されたガイドレール部５０２ａ、５０２ｂによってスライドベース５１０が左右方向（チャック軸と平行な方向）に摺動可能に保持されている。スライドベース５１０の左端には前方に延びる側板５１０ａが一体的に形成されている。側板５１０ａにはチャック軸７０２Ｌ、７０２Ｒと平行な位置関係を持つシャフト５１１が回転可能に取付けられている。シャフト５１１の右端部にはレンズ後面測定用の測定子５１５を持つ測定子アーム５１４が固着されている。また、シャフト５１１の中央よりにはレンズ前面測定用の測定子５１７を持つ測定子アーム５１６が固着されている。測定子５１５及び測定子５１７は共に円筒形状をしており、図５のように先端側は斜めにカットされ、その斜めにカットされた各最先端がレンズＬＥの後面及び前面に接触する。測定子５１５の接触点及び測定子５１７の接触点は対向しており、その間隔は距離不変に配置されている。なお、測定子５１５の接触点と測定子５１７との接触点を結ぶ軸線Ｌｂは、図５に示す測定状態のとき、チャック軸（７０２Ｌ，７０２Ｒ）の軸線と平行に所定の位置関係となっている。
【００１４】
シャフト５１１の基部には小ギヤ５２０が固定されており、側板５１０ａに回転可能に取付けられた大ギヤ５２１が小ギヤ５２０に噛み合っている。大ギヤ５２１と側板５１０ａの下方にはバネ５２３が張り渡されており、バネ５２３により大ギヤ５２１が図７上の時計回りに回転する方向に常時引っ張られている。つまり、アーム５１４、５１６は小ギヤ５２０を介して下方に回転するように付勢されている。
【００１５】
側板５１０ａには溝５０３が形成されており、大ギヤ５２１からはこの溝５０３を貫通するピン５２７が偏心して固着されている。ピン５２７には大ギヤ５２１を回転させるための第１移動板５２８が取付けられている。第１移動板５２８の略中央には長穴５２８ａが形成されており、この長穴５２８ａに側板５１０ａに固着された固定ピン５２９が係合する。
【００１６】
また、支基ブロック５０１の後方に延びる後部板５０１ａにはアーム回転用のモータ５３１が取付けられており、モータ５３１の回転軸に取付けられた回転部材５３２には、回転軸から偏心した位置に偏心ピン５３３が取付けられている。偏心ピン５３３には、第１移動板５２８を前後方向（図６上の左右方向）に移動するための第２移動板５３５が取り付けられている。第２移動板５３５の略中央には長穴５３５ａが形成されており、この長穴５３５ａに後部板５０１ａに固定された固定ピン５３７が係合する。第２移動板５３５の端部には、ローラ５３８が回転可能に取り付けられている。
【００１７】
モータ５３１の回転により、偏心ピン５３３を、図６の状態から時計回りに回転すると、固定ピン５３７と長穴５３５ａのガイドにより第２移動板５３５は前側（図６上の右側）に移動する。ローラ５３８は第１移動板５２８の端面に当接しているので、第２移動板５３５の移動により、ローラ５３８は第１移動板５２８をも前側に移動する。この移動によって、第１移動板５２８がピン５２７を介して大ギヤ５２１を回転するようになり、大ギヤ５２１の回転によりシャフト５１１に取り付けられた測定子アーム５１４及び５１６は起立した状態に退避する。この退避位置へのモータ５３１の駆動は、回転部材５３２の回転位置を図示なきマイクロスイッチが検知することにより定められる。
【００１８】
モータ５３１を逆回転すると第２移動板５３５は引き戻され、大ギヤ５２１はバネ５２３に引っ張られて回転し、測定子アーム５１４及び５１６は前側に倒される。大ギヤ５２１の回転は側板５１０ａに形成された溝５０３の端面にピン５２７がぶつかることにより制限され、測定子アーム５１４及び５１６の測定位置が決定される。この測定位置まで測定子アーム５１４及び５１６が回転したことは、図７に示すように、側板５１０ａに取り付けられたセンサ５２４で、大ギヤ５２１に付いているセンサ板５２５の位置を検知することにより検出する。
【００１９】
スライドベース５１０（測定子アーム５１４，５１５）の左右移動機構を図１８及び図９により説明する。図９は左右移動の状態を説明する図である。
スライドベース５１０の内部は開口５１０ｂが形成されており、開口５１０ｂの下端部にはラック５４０が設けられている。ラック５４０は支基ブロック５０１側に固定されたエンコーダ５４２のピニオン５４３と噛み合っており、エンコーダ５４２はスライドベース５１０の左右の移動方向と移動量を検知する。スライドベース５１０の開口５１０ｂから覗く支基ブロック５０１の壁面には、「く」の字状の駆動板５５１が軸５５２を中心に回転可能に、逆「く」の字状の駆動板５５３が軸５５４を中心に回転可能にそれぞれ取り付けられており、駆動板５５１と駆動板５５３の間には両者を接近させる方向に付勢力を持つバネ５５５が張り渡されている。また、支基ブロック５０１の壁面には制限ピン５５７が植設されており、スライドベース５１０に外力が働いていないときは、この制限ピン５５７に駆動板５５１の上部端面５５１ａと駆動板５５３の上部端面５５３ａが共に当接した状態となり、これが左右移動の原点となる。
【００２０】
一方、スライドベース５１０の上部には、駆動板５５１の上部端面５５１ａと駆動板５５３の上部端面５５３ａとの間の位置にガイドピン５６０が固着されている。スライドベース５１０に右方向に移動する力が働くと、図９（ａ）のように、ガイドピン５６０は駆動板５５３の上部端面５５３ａに当接し、駆動板５５３は右方向に傾く。このとき、駆動板５５１側は制限ピン５５７によって固定されているので、スライドベース５１０はバネ５５５により左右移動の原点まで戻される方向（左方向）に付勢される。逆に、スライドベース５１０に左方向に移動する力が働くと、図９（ｂ）のように、ガイドピン５６０は駆動板５５１の上部端面５５１ａに当接し、駆動板５５１は左方向に傾くが、駆動板５５３側は制限ピン５５７によって固定される。したがって、今度はスライドベース５１０がバネ５５５により左右移動の原点まで戻される方向（右方向）に付勢される。このようなスライドベース５１０の移動から、レンズ後面に接触する測定子５１５、レンズ前面に接触する測定子５１７の移動量（チャック軸の軸方向の移動量）が１つのエンコーダ５４２により検知される。なお、図５において、５０は加工室の防水カバーを示す。
【００２１】
次に、以上のような構成を持つ装置において、その動作を図１０の制御系ブロック図を使用して説明する。ここでは、レンズＬＥが単焦点レンズである場合を例にとって説明する。
枠入れする眼鏡枠又は型板の形状を眼鏡枠形状測定装置２により測定し、測定した玉型形状データを、スイッチ４２１を押すことによりデータメモリ１６１に入力する。ディスプレイ４１５には測定データに基づく玉型形状図形が表示され、加工条件を入力できる状態になる。操作者はスイッチパネル部４１０の各スイッチを操作し、装用者のＰＤや玉型形状の中心に対するレンズＬＥの光学中心の高さ等、必要なレイアウトデータを入力する。これにより、レンズＬＥの光学中心に対する玉型形状のレイアウトが決定される。また、加工するレンズの材質や加工モードを入力する。なお、玉型形状データ及びレイアウトデータは、別の装置から通信データで入力される場合もある。
【００２２】
必要な入力ができたら、レンズＬＥをチャック軸７０２Ｌとチャック軸７０２Ｒによりチャッキングする。スタートスイッチ４２４を押して装置を作動させる。主制御部１６０は入力された玉型形状データとレイアウトデータとに基づき、チャック中心を基準とした動径情報（Ｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，……，Ｎ）を求める。その後、玉型動径が砥石面に接する接触点の位置情報から加工情報を求め（特開平５−２１２６６１号公報参照）、これをメモリ１６１に記憶する。
【００２３】
続いて、主制御部１６０は、加工シーケンスプログラムに従って、レンズ形状測定部５００を用いてレンズ形状の測定を実行する。主制御部１６０はモータ５３１を駆動してシャフト５１１を回転させ、測定子アーム５１４，５１６を退避位置から測定位置に位置させる。主制御部１６０は、チャッキングしたレンズＬＥを、図５のように測定子５１５と測定子５１７との間に位置させる。このとき、動径情報（Ｒｎ，θｎ）に基づき、キャリッジ７０１を上下移動し、また、レンズＬＥを回転し、動径情報（Ｒｎ，θｎ）における動径長Ｒｎが最長となるポイントを測定開始点として軸線Ｌｂ上に位置させる。
【００２４】
図１１は、玉型形状の動径情報に応じて測定開始点を変える方法を説明する図である。図１１では、レンズＬＥの光学中心Ｏをチャック中心（加工中心）に一致させた場合である。玉型形状１００はチャック中心、すなわち、レンズＬＥの光学中心Ｏを座標中心とする動径情報（Ｒｎ，θｎ）で表記される。レンズＬＥが半径Ｑの長さを持つものとした場合、動径長Ｒｎの最大値Ｒｚがレンズ半径Ｑより大であれば、玉型形状はレンズ径より外れていることになり、加工できないことになる。動径長Ｒｎの最大値Ｒｚのポイントが、レンズ径の最も不足しやすい箇所である。従って、動径長ＲｚのポイントＰ１を測定開始点とすれば、測定開始直後にレンズ径の不足を判定することができ、不要な測定を避けることが可能になる。ポイントＰ１は動径長Ｒｚ、動径角θｚで表される。
【００２５】
玉型形状に対してレンズ径が不足している場合の測定動作を説明する。主制御部１６０は、動径長Ｒｎが最大となるポイントＰ１（Ｒｚ，θｚ）を測定開始点とすべく、動径長Ｒｚに基づいてキャリッジ７０１を上下移動し、また、動径角θｚに基づいてチャック軸を回転し、ポイントＰ１を軸線Ｌｂ上に位置させる。その後、図１２に示すように、モータ７４５の駆動によりキャリッジ７０１を測定子５１５側へ所定量Ｄ分だけ移動する。測定子５１５側におけるレンズＬＥの初期測定位置は、スライドベース５１０の右側移動範囲のほぼ中間である。レンズ径が足りていれば、レンズＬＥの後面に測定子５１５が当接し、測定子５１５及びスライドベース５１０も右側へ移動する。ここで、レンズ径が足りていなければ、測定子５１５及びスライドベース５１０は移動したままとなる。主制御部１６０は、この時点で測定子５１５が移動していないこと、すなわち、エンコーダ５４２の出力信号が変化していないことを得て、レンズ径の不足を判定する。レンズ径の不足があれば、その旨のエラーメッセージをディスプレイ４１５に表示する。これにより、操作者はレンズ形状の測定開始直後にレンズ径の不足を知ることができ、レンズ径の変更などの対応を迅速に取ることができる。
【００２６】
また、玉型中心（玉型形状の幾何中心）Ｔをチャック中心として加工する場合は、次のようにすれば良い。すなわち、レイアウトデータに入力により、玉型中心Ｔと光学中心Ｏとの位置関係は分かっているので、玉型中心Ｔを基準とした玉型形状の動径情報を、光学中心Ｏを基準としたものに変換し、その変換した動径情報の動径長を使用する。
【００２７】
なお、測定開始点を決める際に使用する動径長は、レンズＬＥの光学中心Ｏを基準としたものに限られるものでは無く、簡易的には玉型中心Ｔを基準とする方法でも良い。あるいは、チャック中心が玉型中心や光学中心と異なる場合は、チャック中心を基準とする方法でも良い。サクションカップ等の加工治具の取り付けにより決定されるチャック中心は、玉型中心に対する位置関係を予めレイアウトデータとして入力しておけば、任意の場合も含まれる。二重焦点レンズ、累進多焦点レンズの場合は、チャック中心を基準とした動径情報を使用できる。
【００２８】
通常の玉型形状においては、玉型中心やチャック中心を基準とした最大の動径長のポイントも、レンズの光学中心（円形レンズの径中心）を基準とした動径長の最大のポイントに比較的近くに存在する。したがって、玉型中心やチャック中心を基準とした方法によってもレンズ径の不足を素早く検出できる。測定開始時点にレンズ径が不足とならない場合でも、その近辺を測定する内にレンズ径の不足を検出できるようになる。レンズ形状の測定途中でレンズ径が不足する場合、測定子５１５はレンズＬＥの後面から外れ、エンコーダ５４２の出力信号が急峻な変化を示すので、これによりレンズ径の不足を判定できる。
【００２９】
測定開始点は、動径長の最大のポイントが好ましいが、動径長の最大のポイントを初期位置としてある角度分ずれた近傍のポイントというような決め方でも良い。玉型中心やチャック中心を基準とした場合で、動径長の最大のポイントが複数ある場合には、光学中心から遠い方のポイントにする等、レイアウトの位置関係から定める方法でも良い。
【００３０】
玉型形状に対してレンズ径が足りている場合は、次のようにレンズＬＥの形状が測定される。主制御部１６０は、モータ７４５の駆動によりキャリッジ７０１を測定子５１５側へ所定量Ｄ分だけ移動する。レンズ径が測定開始点において足りていれば、レンズＬＥの後面（後側屈折面）に測定子５１５が当接する。測定子５１５側におけるレンズＬＥの初期測定位置は、スライドベース５１０の右側移動範囲のほぼ中間であるので、測定子５１５にはバネ５５５により常にレンズＬＥの後面に当接するように力が働く。
【００３１】
測定子５１５が後面に当接した状態で、モータ７２２によりレンズＬＥを回転するとともに、動径情報を基にモータ７５１を駆動してキャリッジ７０１を上下させる。こうしたレンズＬＥの回転及び移動に伴い、測定子５１５はレンズ後面形状に沿って左右方向に移動する。この移動量はエンコーダ５４２により検出される。こうして、レンズＬＥを１回転することにより、仕上げ加工後に予定するレンズＬＥの後面形状が計測される（レンズ後面のコバ位置が検知される）。
【００３２】
続いてレンズＬＥの前面の測定が実行される。主制御部１６０はキャリッジ７０１を左方向へ移動し、レンズＬＥの前面に測定子５１７を当接させて測定面を切換える。前面側測定の初期測定位置もスライドベース５１０の左側移動範囲のほぼ中間であり、測定子５１７には常にレンズＬＥの前面側屈折面に当接するように力が働く。その後、レンズＬＥを１回転させながら測定子５１７の移動量から仕上げ加工後に予定するレンズＬＥの前面形状（コバ位置）を計測する。レンズの前側形状及び後面形状が得られると、両者からコバ厚情報を得ることができる。レンズ形状の測定終了後は、主制御部１６０はモータ５３１を駆動させて測定子アーム５１４，５１６を退避させる。
【００３３】
レンズ形状の測定が完了すると、主制御部１６０は加工条件の入力データに従ってレンズＬＥの加工を実行する。主制御部１６０は粗砥石６０２ｂ上にレンズＬＥがくるようにキャリッジ７０１をモータ７４５により移動させた後、加工情報に基づいてキャリッジ７０１を上下移動させて粗加工を行う。この加工時においても、図１３に示すように、玉型形状１００の動径長が最大となる動径長ＲＺ（図１３では光学中心＝チャック中心を基準としている）のポイントＰ１を加工開始点とするようにレンズＬＥを回転させた後、モータ７５１の駆動によりキャリッジ７０１を下降させ、レンズＬＥの周縁を粗砥石６０２ｂ側に移動させる。こうすると、レンズＬＥの径に対する加工開始点Ｐ１までの加工距離Ｐｄが短いので、装置の加工機構部やレンズＬＥに対する負荷が少なくて済む。
【００３４】
眼鏡レンズの周縁加工においては、玉型形状のどこか１点が削れるまで追い込み、その後、玉型形状の全点（全周）が削れるまでレンズを回転させなが加工する方法が多く採用されている。最初からレンズＬＥを回転させながら徐々に削る方法もあるが、一般的に前者の方が加工時間を短くすることができるという利点がある。常に固定された１点を加工開始点とすると、玉型形状によっては比較的大きな加工距離を一度に加工する必要があり、この部分は円形のレンズＬＥが粗砥石６０２ｂの径に相応した形で食い込んだように削れることになる。その後、レンズＬＥを回転させると、この時、チャック軸やレンズＬＥには大きな負荷が掛かることになる。こうした負荷により、加工後のレンズの軸度ずれ、加工形状の精度の低下が生じる。
【００３５】
これに対して、最大の動径長ＲＺのポイントＰ１を加工開始点とすることにより、加工距離Ｐｄを短くできるので、加工速度を損なうことなく、装置の機構部やレンズＬＥに与える負荷を軽減できる。ポイントＰ１の加工開始点まで追い込んだ後は、レンズＬＥを回転させながら、加工補正情報に基づいてキャリッジ７０１を上下移動させることにより、粗加工を完了する。次に、仕上げ砥石６０２ｃの平坦部分にレンズＬＥを移動し、同様にキャリッジ７０１を上下移動させて仕上げ加工を行う。
【００３６】
以上の加工開始点の決定においても、光学中心を基準とする最大の動径長の他、玉型中心、チャック中心を基準にする等、測定開始点と同様な決め方が採用できる。また、以上では研削具として砥石を使用した例を説明したが、カッター等の研削具を使用した加工装置でも同様に適用できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レンズ形状の測定時にはレンズ径の不足情報を迅速に得ることができる。また、加工時には装置の機構部やレンズに過度の負荷を与えずに加工を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の外観構成図である。
【図２】装置本体の筐体内に配置されるレンズ加工部の構成を示す斜視図である。
【図３】キャリッジ部の要部を概略的に示した図である。
【図４】図２におけるキャリッジ部をＥ方向から見たときの図である。
【図５】レンズ形状測定部を上から見たときの図である。
【図６】図５の左側面図である。
【図７】図５の右側面の要部を示した図である。
【図８】図５のＦ−Ｆ断面図である。
【図９】レンズ形状測定部の左右移動の状態を説明する図である。
【図１０】本装置の制御系ブロック図である。
【図１１】玉型形状の動径情報に応じて測定開始点を変える方法を説明する図である。
【図１２】玉型形状に対してレンズ径が不足している場合の測定動作を説明する図である。
【図１３】玉型形状の動径情報に応じて加工開始点を変える方法を説明する図である。
【符号の説明】
２ 眼鏡枠形状測定装置
１００ 玉型形状
１６０ 主制御部
４１０ スイッチパネル部
４１５ ディスプレイ
５００ レンズ形状測定部
５１５、５１７ 測定子
５４２ エンコーダ
６０２ 砥石群
７００ キャリッジ部
７０２Ｌ、７０２Ｒ チャック軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
眼鏡枠や型板をトレースした形状（玉型形状という）に基づいて眼鏡レンズの周縁を研削加工する眼鏡レンズ加工装置が知られている。この種の装置では、玉型形状データに基づいてレンズのコバ位置を測定するレンズ形状測定手段を有している。レンズ形状の測定は、玉型形状上の固定のポイント（玉型形状の動径角を固定したポイント）を測定開始点とし、レンズを３６０°回転させることでコバ位置データを得ていた。そして、レンズ形状の測定の結果、レンズ径の不足が無ければ、装置はチャッキングしたレンズの周縁を玉型データに基づいて研削砥石により加工する。加工の場合も、玉型形状上の固定されたポイントを加工開始点としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、玉型形状上の固定のポイントを測定の開始点及び加工の開始点とする方法では次のような問題があった。
レンズ形状の測定においては、未知の径を持つレンズに対して玉型形状が外れていた場合、どこで外れるか、レンズを回転して測定しないと不明であった。このため、レンズ径の不足の確認には、余分な動作と待ち時間が多かった。
加工においては、加工開始点の玉型が未加工のレンズの径に対して小さい場合、すなわち、加工距離が長い場合、装置の機構部やレンズに負荷を与えやすくなる。レンズに与える負荷が大きいと、形状不良や軸度ずれの原因になりやすい。負荷を避けて緩やかに加工するように制御すると、加工時間が長くなる。
本発明は、上記従来装置の問題点に鑑み、レンズ形状の測定時にはレンズ径の不足情報を迅速に得ることができ、また、装置の機構部やレンズに過度の負荷を与えずに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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
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） 眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置において、玉型形状データを入力するデータ入力手段と、玉型中心、 . 眼鏡レンズの光学中心又はチャック中心のいずれかを基準とした玉型形状の動径情報に基づいて、動径長の最大のポイント又は最大のポイントの近傍のポイントを前記レンズ形状測定手段による玉型形状上の測定開始位置とする測定制御手段と、を持つことを特徴とする。
（２） 眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置において、玉型形状データを入力するデータ入力手段と、眼鏡レンズの周縁を加工する研削具と、玉型中心、 . 眼鏡レンズの光学中心又はチャック中心のいずれかを基準とした玉型形状の動径情報に基づいて、玉型形状上の動径長の最大のポイント又は最大のポイントの近傍のポイントを最初の加工開始点とするように、動径長の最大のポイント又は最大のポイントの近傍のポイントに対応する動径角に眼鏡レンズを回転させ動径長の最大のポイント又は最大のポイントの近傍のポイントに対応する加工距離を前記研削具により加工し、その後各動径角について順次加工する加工制御手段と、を持つことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(１)全体構成
図１は本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の外観構成図である。装置本体１の上部右奥には、眼鏡枠形状測定装置２が内蔵されている。測定装置２としては、例えば、本出願人による特開平4-93164号公報、特開2000-314617号公報等に記載のものが使用できる。眼鏡枠形状測定装置２の前方には、測定装置２を操作するためのスイッチを持つスイッチパネル部４１０、加工情報等を表示するディスプレイ４１５が配置されている。また、４２０は加工条件等の入力や加工のための指示を行う各種のスイッチを持つスイッチパネル部であり、４０２は加工室用の開閉窓である。
【０００６】
図２は装置本体１の筐体内に配置されるレンズ加工部の構成を示す斜視図である。ベース１０上にはキャリッジ部７００が搭載され、キャリッジ７０１のレンズチャック軸に挟持された被加工レンズＬＥは、回転軸６０１に取り付けられた砥石群６０２により研削加工される。砥石群６０２は、ガラス用粗砥石６０２ａ、プラスチック用粗砥石６０２ｂ、ヤゲン及び平加工用の仕上げ砥石６０２ｃからなる。回転軸６０１はスピンドル６０３によりベース１０に回転可能に取り付けられている。回転軸６０１の端部にはプーリ６０４が取り付けられており、プーリ６０４はベルト６０５を介して、砥石回転用モータ６０６の回転軸に取り付けられたプーリ６０７と連結されている。キャリッジ７０１の後方には、レンズ形状測定部５００が設けられている。
【０００７】
(２)各部の構成
（イ）キャリッジ部
キャリッジ部７００の構成を、図２〜図４に基づいて説明する。図３はキャリッジ部７００の要部を概略的に示した図であり、図４は図２におけるキャリッジ部７００をＥ方向から見たときの図である。
キャリッジ７０１は、レンズＬＥを２つのチャック軸（レンズ回転軸）７０２Ｌ、７０２Ｒにチャッキングして回転させることができ、また、ベース１０に固定され、且つ砥石回転軸６０１と平行に延びるキャリッジシャフト７０３に対して回転摺動自在になっている。以下では、キャリッジ７０１を砥石回転軸６０１と平行に移動させる方向をＸ軸、キャリッジ７０１の回転によりチャック軸（７０２Ｌ、７０３Ｒ）と砥石回転軸６０１との軸間距離を変化させる方向をＹ軸として、レンズチャック機構及びレンズ回転機構、キャリッジ７０１のＸ軸移動機構及びＹ軸移動機構を説明する。
【０００８】
＜レンズチャック機構及びレンズ回転機構＞
キャリッジ７０１の左腕７０１Ｌにチャック軸７０２Ｌが、右腕７０１Ｒにチャック軸７０２Ｒが、それぞれ回転可能に同一軸線上で保持されている。右腕７０１Ｒの中央上面にはチャック用モータ７１０が固定されており、モータ７１０の回転軸に付いているプーリ７１１の回転が、ベルト７１２を介して、右腕７０１Ｒの内部で回転可能に保持されている送りネジ７１３を回転させる。送りネジ７１３の回転により送りナット７１４を軸方向に移動させる。これにより、送りナット７１４に連結したチャック軸７０２Ｒが軸方向に移動することができ、レンズＬＥがチャック軸７０２Ｌ，７０２Ｒによって挟持される。
【０００９】
左腕７０１Ｌの左側端部にはチャック軸７０２Ｌの軸線を中心にして回動自在なモータ取付用ブロック７２０が取り付けられており、チャック軸７０２Ｌはブロック７２０を通ってその左端にはギヤ７２１が固着されている。ブロック７２０にはレンズ回転用のパルスモータ７２２が固定されており、モータ７２２がギヤ７２４を介してギヤ７２１を回転することにより、チャック軸７０２Ｌへモータ７２０の回転が伝達される。左腕７０１Ｌの内部ではチャック軸７０２Ｌにプーリ７２６が取り付けられている。プーリ７２６はキャリッジ７０１の後方で回転可能に保持されている回転軸７２８の左端に固着されたプーリ７０３ａとタイミングベルト７３１ａにより繋がっている。また、回転軸７２８の右端に固着されたプーリ７０３ｂは、キャリッジ右腕７０１Ｒ内でチャック軸７０２Ｒの軸方向に摺動可能に取付けられたプーリ７３３と、タイミングベルト７３１ｂにより繋がっている。この構成により、チャック軸７０２Ｌとチャック軸７０２Ｒは同期して回転する。
【００１０】
＜キャリッジのＸ軸移動機構、Ｙ軸移動機構＞
キャリッジシャフト７０３にはその軸方向に摺動可能な移動アーム７４０が設けられており、移動アーム７４０はキャリッジ７０１と共にＸ軸方向（シャフト７０３の軸方向）に移動するように取り付けられている。また、移動アーム７４０の前方は、シャフト７０３と平行な位置関係でベース１０に固定されたガイドシャフト７４１上を摺動可能にされている。移動アーム７４０の後部には、シャフト７０３と平行に延びるラック７４３が取り付けられている。このラック７４３は、ベース１０に固定されたキャリッジＸ軸移動用モータ７４５の回転軸に取り付けられたピニオン７４６と噛み合っている。これらの構成により、モータ７４５は移動アーム７４０と共にキャリッジ７０１をシャフト７０３の軸方向（Ｘ軸方向）に移動させることができる。
【００１１】
移動アーム７４０には揺動ブロック７５０が、図３（ｂ）のように、砥石の回転中心と一致する軸線Ｌａを中心に回動可能に取り付けられており、また、シャフト７０３の中心からこの軸線Ｌａまでの距離と、シャフト７０３の中心からチャック軸（７０２Ｌ，７０２Ｒ）の回転中心までの距離とは同じになるように設定されている。揺動ブロック７５０にはＹ軸移動用モータ７５１が取り付けられている。モータ７５１の回転は、プーリ７５２とベルト７５３を介して、揺動ブロック７５０に回転可能に保持された雌ネジ７５５に伝達される。雌ネジ７５５内のネジ部には送りネジ７５６が噛み合わされて挿通されており、雌ネジ７５５の回転により送りネジ７５６は上下移動する。
【００１２】
送りネジ７５６の上端には、モータ取付用ブロック７２０の下端面に当接するガイドブロック７６０が固定されており、ガイドブロック７６０は揺動ブロック７５０に植設された２つのガイド軸７５８ａ、７５８ｂに沿って移動する。したがって、モータ７５１の回転により送りネジ７５６と共にガイドブロック７６０を上下させることにより、ガイドブロック７６０に当接するブロック７２０の上下位置を変化させることができる。これにより、ブロック７２０に取付けられたキャリッジ７０１もその上下位置を変化させることができる（すなわち、キャリッジ７０１はシャフト７０３を回転中心に回旋し、チャック軸７０２Ｌ，７０２Ｒと砥石回転軸６０１との軸間距離を変化させる）。キャリッジ７０１の左腕７０１Ｌと移動アーム７４０との間にはバネ７６２が張り渡されており、キャリッジ７０１は常時下方に付勢され、レンズＬＥの加工圧が与えられる。このキャリッジ７０１の下方への付勢力に対して、キャリッジ７０１はブロック７２０がガイドブロック７６０に当接する位置までしか下降できない。ブロック７２０には加工終了検知用のセンサ７６４が取付けられており、センサ７６４はガイドブロック７６０に付いているセンサ板７６５の位置を検知することにより加工終了（研削状態）を検知する。
【００１３】
（ロ）レンズ形状測定部
レンズ形状測定部５００の構成を、図５〜図８を基に説明する。図５はレンズ形状測定部５００を上から見たときの図、図６は図５の左側面図、図７は図５の右側面の要部を示した図である。図８は図５のＦ−Ｆ断面図である。
ベース１０には支基ブロック５０１が立設されており、この支基ブロック５０１には、上下に配置されたガイドレール部５０２ａ、５０２ｂによってスライドベース５１０が左右方向（チャック軸と平行な方向）に摺動可能に保持されている。スライドベース５１０の左端には前方に延びる側板５１０ａが一体的に形成されている。側板５１０ａにはチャック軸７０２Ｌ、７０２Ｒと平行な位置関係を持つシャフト５１１が回転可能に取付けられている。シャフト５１１の右端部にはレンズ後面測定用の測定子５１５を持つ測定子アーム５１４が固着されている。また、シャフト５１１の中央よりにはレンズ前面測定用の測定子５１７を持つ測定子アーム５１６が固着されている。測定子５１５及び測定子５１７は共に円筒形状をしており、図５のように先端側は斜めにカットされ、その斜めにカットされた各最先端がレンズＬＥの後面及び前面に接触する。測定子５１５の接触点及び測定子５１７の接触点は対向しており、その間隔は距離不変に配置されている。なお、測定子５１５の接触点と測定子５１７との接触点を結ぶ軸線Ｌｂは、図５に示す測定状態のとき、チャック軸（７０２Ｌ，７０２Ｒ）の軸線と平行に所定の位置関係となっている。
【００１４】
シャフト５１１の基部には小ギヤ５２０が固定されており、側板５１０ａに回転可能に取付けられた大ギヤ５２１が小ギヤ５２０に噛み合っている。大ギヤ５２１と側板５１０ａの下方にはバネ５２３が張り渡されており、バネ５２３により大ギヤ５２１が図７上の時計回りに回転する方向に常時引っ張られている。つまり、アーム５１４、５１６は小ギヤ５２０を介して下方に回転するように付勢されている。
【００１５】
側板５１０ａには溝５０３が形成されており、大ギヤ５２１からはこの溝５０３を貫通するピン５２７が偏心して固着されている。ピン５２７には大ギヤ５２１を回転させるための第１移動板５２８が取付けられている。第１移動板５２８の略中央には長穴５２８ａが形成されており、この長穴５２８ａに側板５１０ａに固着された固定ピン５２９が係合する。
【００１６】
また、支基ブロック５０１の後方に延びる後部板５０１ａにはアーム回転用のモータ５３１が取付けられており、モータ５３１の回転軸に取付けられた回転部材５３２には、回転軸から偏心した位置に偏心ピン５３３が取付けられている。偏心ピン５３３には、第１移動板５２８を前後方向（図６上の左右方向）に移動するための第２移動板５３５が取り付けられている。第２移動板５３５の略中央には長穴５３５ａが形成されており、この長穴５３５ａに後部板５０１ａに固定された固定ピン５３７が係合する。第２移動板５３５の端部には、ローラ５３８が回転可能に取り付けられている。
【００１７】
モータ５３１の回転により、偏心ピン５３３を、図６の状態から時計回りに回転すると、固定ピン５３７と長穴５３５ａのガイドにより第２移動板５３５は前側（図６上の右側）に移動する。ローラ５３８は第１移動板５２８の端面に当接しているので、第２移動板５３５の移動により、ローラ５３８は第１移動板５２８をも前側に移動する。この移動によって、第１移動板５２８がピン５２７を介して大ギヤ５２１を回転するようになり、大ギヤ５２１の回転によりシャフト５１１に取り付けられた測定子アーム５１４及び５１６は起立した状態に退避する。この退避位置へのモータ５３１の駆動は、回転部材５３２の回転位置を図示なきマイクロスイッチが検知することにより定められる。
【００１８】
モータ５３１を逆回転すると第２移動板５３５は引き戻され、大ギヤ５２１はバネ５２３に引っ張られて回転し、測定子アーム５１４及び５１６は前側に倒される。大ギヤ５２１の回転は側板５１０ａに形成された溝５０３の端面にピン５２７がぶつかることにより制限され、測定子アーム５１４及び５１６の測定位置が決定される。この測定位置まで測定子アーム５１４及び５１６が回転したことは、図７に示すように、側板５１０ａに取り付けられたセンサ５２４で、大ギヤ５２１に付いているセンサ板５２５の位置を検知することにより検出する。
【００１９】
スライドベース５１０（測定子アーム５１４，５１５）の左右移動機構を図１８及び図９により説明する。図９は左右移動の状態を説明する図である。
スライドベース５１０の内部は開口５１０ｂが形成されており、開口５１０ｂの下端部にはラック５４０が設けられている。ラック５４０は支基ブロック５０１側に固定されたエンコーダ５４２のピニオン５４３と噛み合っており、エンコーダ５４２はスライドベース５１０の左右の移動方向と移動量を検知する。スライドベース５１０の開口５１０ｂから覗く支基ブロック５０１の壁面には、「く」の字状の駆動板５５１が軸５５２を中心に回転可能に、逆「く」の字状の駆動板５５３が軸５５４を中心に回転可能にそれぞれ取り付けられており、駆動板５５１と駆動板５５３の間には両者を接近させる方向に付勢力を持つバネ５５５が張り渡されている。また、支基ブロック５０１の壁面には制限ピン５５７が植設されており、スライドベース５１０に外力が働いていないときは、この制限ピン５５７に駆動板５５１の上部端面５５１ａと駆動板５５３の上部端面５５３ａが共に当接した状態となり、これが左右移動の原点となる。
【００２０】
一方、スライドベース５１０の上部には、駆動板５５１の上部端面５５１ａと駆動板５５３の上部端面５５３ａとの間の位置にガイドピン５６０が固着されている。スライドベース５１０に右方向に移動する力が働くと、図９（ａ）のように、ガイドピン５６０は駆動板５５３の上部端面５５３ａに当接し、駆動板５５３は右方向に傾く。このとき、駆動板５５１側は制限ピン５５７によって固定されているので、スライドベース５１０はバネ５５５により左右移動の原点まで戻される方向（左方向）に付勢される。逆に、スライドベース５１０に左方向に移動する力が働くと、図９（ｂ）のように、ガイドピン５６０は駆動板５５１の上部端面５５１ａに当接し、駆動板５５１は左方向に傾くが、駆動板５５３側は制限ピン５５７によって固定される。したがって、今度はスライドベース５１０がバネ５５５により左右移動の原点まで戻される方向（右方向）に付勢される。このようなスライドベース５１０の移動から、レンズ後面に接触する測定子５１５、レンズ前面に接触する測定子５１７の移動量（チャック軸の軸方向の移動量）が１つのエンコーダ５４２により検知される。なお、図５において、５０は加工室の防水カバーを示す。
【００２１】
次に、以上のような構成を持つ装置において、その動作を図１０の制御系ブロック図を使用して説明する。ここでは、レンズＬＥが単焦点レンズである場合を例にとって説明する。
枠入れする眼鏡枠又は型板の形状を眼鏡枠形状測定装置２により測定し、測定した玉型形状データを、スイッチ４２１を押すことによりデータメモリ１６１に入力する。ディスプレイ４１５には測定データに基づく玉型形状図形が表示され、加工条件を入力できる状態になる。操作者はスイッチパネル部４１０の各スイッチを操作し、装用者のＰＤや玉型形状の中心に対するレンズＬＥの光学中心の高さ等、必要なレイアウトデータを入力する。これにより、レンズＬＥの光学中心に対する玉型形状のレイアウトが決定される。また、加工するレンズの材質や加工モードを入力する。なお、玉型形状データ及びレイアウトデータは、別の装置から通信データで入力される場合もある。
【００２２】
必要な入力ができたら、レンズＬＥをチャック軸７０２Ｌとチャック軸７０２Ｒによりチャッキングする。スタートスイッチ４２４を押して装置を作動させる。主制御部１６０は入力された玉型形状データとレイアウトデータとに基づき、チャック中心を基準とした動径情報（Ｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，……，Ｎ）を求める。その後、玉型動径が砥石面に接する接触点の位置情報から加工情報を求め（特開平５−２１２６６１号公報参照）、これをメモリ１６１に記憶する。
【００２３】
続いて、主制御部１６０は、加工シーケンスプログラムに従って、レンズ形状測定部５００を用いてレンズ形状の測定を実行する。主制御部１６０はモータ５３１を駆動してシャフト５１１を回転させ、測定子アーム５１４，５１６を退避位置から測定位置に位置させる。主制御部１６０は、チャッキングしたレンズＬＥを、図５のように測定子５１５と測定子５１７との間に位置させる。このとき、動径情報（Ｒｎ，θｎ）に基づき、キャリッジ７０１を上下移動し、また、レンズＬＥを回転し、動径情報（Ｒｎ，θｎ）における動径長Ｒｎが最長となるポイントを測定開始点として軸線Ｌｂ上に位置させる。
【００２４】
図１１は、玉型形状の動径情報に応じて測定開始点を変える方法を説明する図である。図１１では、レンズＬＥの光学中心Ｏをチャック中心（加工中心）に一致させた場合である。玉型形状１００はチャック中心、すなわち、レンズＬＥの光学中心Ｏを座標中心とする動径情報（Ｒｎ，θｎ）で表記される。レンズＬＥが半径Ｑの長さを持つものとした場合、動径長Ｒｎの最大値Ｒｚがレンズ半径Ｑより大であれば、玉型形状はレンズ径より外れていることになり、加工できないことになる。動径長Ｒｎの最大値Ｒｚのポイントが、レンズ径の最も不足しやすい箇所である。従って、動径長ＲｚのポイントＰ１を測定開始点とすれば、測定開始直後にレンズ径の不足を判定することができ、不要な測定を避けることが可能になる。ポイントＰ１は動径長Ｒｚ、動径角θｚで表される。
【００２５】
玉型形状に対してレンズ径が不足している場合の測定動作を説明する。主制御部１６０は、動径長Ｒｎが最大となるポイントＰ１（Ｒｚ，θｚ）を測定開始点とすべく、動径長Ｒｚに基づいてキャリッジ７０１を上下移動し、また、動径角θｚに基づいてチャック軸を回転し、ポイントＰ１を軸線Ｌｂ上に位置させる。その後、図１２に示すように、モータ７４５の駆動によりキャリッジ７０１を測定子５１５側へ所定量Ｄ分だけ移動する。測定子５１５側におけるレンズＬＥの初期測定位置は、スライドベース５１０の右側移動範囲のほぼ中間である。レンズ径が足りていれば、レンズＬＥの後面に測定子５１５が当接し、測定子５１５及びスライドベース５１０も右側へ移動する。ここで、レンズ径が足りていなければ、測定子５１５及びスライドベース５１０は移動したままとなる。主制御部１６０は、この時点で測定子５１５が移動していないこと、すなわち、エンコーダ５４２の出力信号が変化していないことを得て、レンズ径の不足を判定する。レンズ径の不足があれば、その旨のエラーメッセージをディスプレイ４１５に表示する。これにより、操作者はレンズ形状の測定開始直後にレンズ径の不足を知ることができ、レンズ径の変更などの対応を迅速に取ることができる。
【００２６】
また、玉型中心（玉型形状の幾何中心）Ｔをチャック中心として加工する場合は、次のようにすれば良い。すなわち、レイアウトデータに入力により、玉型中心Ｔと光学中心Ｏとの位置関係は分かっているので、玉型中心Ｔを基準とした玉型形状の動径情報を、光学中心Ｏを基準としたものに変換し、その変換した動径情報の動径長を使用する。
【００２７】
なお、測定開始点を決める際に使用する動径長は、レンズＬＥの光学中心Ｏを基準としたものに限られるものでは無く、簡易的には玉型中心Ｔを基準とする方法でも良い。あるいは、チャック中心が玉型中心や光学中心と異なる場合は、チャック中心を基準とする方法でも良い。サクションカップ等の加工治具の取り付けにより決定されるチャック中心は、玉型中心に対する位置関係を予めレイアウトデータとして入力しておけば、任意の場合も含まれる。二重焦点レンズ、累進多焦点レンズの場合は、チャック中心を基準とした動径情報を使用できる。
【００２８】
通常の玉型形状においては、玉型中心やチャック中心を基準とした最大の動径長のポイントも、レンズの光学中心（円形レンズの径中心）を基準とした動径長の最大のポイントに比較的近くに存在する。したがって、玉型中心やチャック中心を基準とした方法によってもレンズ径の不足を素早く検出できる。測定開始時点にレンズ径が不足とならない場合でも、その近辺を測定する内にレンズ径の不足を検出できるようになる。レンズ形状の測定途中でレンズ径が不足する場合、測定子５１５はレンズＬＥの後面から外れ、エンコーダ５４２の出力信号が急峻な変化を示すので、これによりレンズ径の不足を判定できる。
【００２９】
測定開始点は、動径長の最大のポイントが好ましいが、動径長の最大のポイントを初期位置としてある角度分ずれた近傍のポイントというような決め方でも良い。玉型中心やチャック中心を基準とした場合で、動径長の最大のポイントが複数ある場合には、光学中心から遠い方のポイントにする等、レイアウトの位置関係から定める方法でも良い。
【００３０】
玉型形状に対してレンズ径が足りている場合は、次のようにレンズＬＥの形状が測定される。主制御部１６０は、モータ７４５の駆動によりキャリッジ７０１を測定子５１５側へ所定量Ｄ分だけ移動する。レンズ径が測定開始点において足りていれば、レンズＬＥの後面（後側屈折面）に測定子５１５が当接する。測定子５１５側におけるレンズＬＥの初期測定位置は、スライドベース５１０の右側移動範囲のほぼ中間であるので、測定子５１５にはバネ５５５により常にレンズＬＥの後面に当接するように力が働く。
【００３１】
測定子５１５が後面に当接した状態で、モータ７２２によりレンズＬＥを回転するとともに、動径情報を基にモータ７５１を駆動してキャリッジ７０１を上下させる。こうしたレンズＬＥの回転及び移動に伴い、測定子５１５はレンズ後面形状に沿って左右方向に移動する。この移動量はエンコーダ５４２により検出される。こうして、レンズＬＥを１回転することにより、仕上げ加工後に予定するレンズＬＥの後面形状が計測される（レンズ後面のコバ位置が検知される）。
【００３２】
続いてレンズＬＥの前面の測定が実行される。主制御部１６０はキャリッジ７０１を左方向へ移動し、レンズＬＥの前面に測定子５１７を当接させて測定面を切換える。前面側測定の初期測定位置もスライドベース５１０の左側移動範囲のほぼ中間であり、測定子５１７には常にレンズＬＥの前面側屈折面に当接するように力が働く。その後、レンズＬＥを１回転させながら測定子５１７の移動量から仕上げ加工後に予定するレンズＬＥの前面形状（コバ位置）を計測する。レンズの前側形状及び後面形状が得られると、両者からコバ厚情報を得ることができる。レンズ形状の測定終了後は、主制御部１６０はモータ５３１を駆動させて測定子アーム５１４，５１６を退避させる。
【００３３】
レンズ形状の測定が完了すると、主制御部１６０は加工条件の入力データに従ってレンズＬＥの加工を実行する。主制御部１６０は粗砥石６０２ｂ上にレンズＬＥがくるようにキャリッジ７０１をモータ７４５により移動させた後、加工情報に基づいてキャリッジ７０１を上下移動させて粗加工を行う。この加工時においても、図１３に示すように、玉型形状１００の動径長が最大となる動径長ＲＺ（図１３では光学中心＝チャック中心を基準としている）のポイントＰ１を加工開始点とするようにレンズＬＥを回転させた後、モータ７５１の駆動によりキャリッジ７０１を下降させ、レンズＬＥの周縁を粗砥石６０２ｂ側に移動させる。こうすると、レンズＬＥの径に対する加工開始点Ｐ１までの加工距離Ｐｄが短いので、装置の加工機構部やレンズＬＥに対する負荷が少なくて済む。
【００３４】
眼鏡レンズの周縁加工においては、玉型形状のどこか１点が削れるまで追い込み、その後、玉型形状の全点（全周）が削れるまでレンズを回転させなが加工する方法が多く採用されている。最初からレンズＬＥを回転させながら徐々に削る方法もあるが、一般的に前者の方が加工時間を短くすることができるという利点がある。常に固定された１点を加工開始点とすると、玉型形状によっては比較的大きな加工距離を一度に加工する必要があり、この部分は円形のレンズＬＥが粗砥石６０２ｂの径に相応した形で食い込んだように削れることになる。その後、レンズＬＥを回転させると、この時、チャック軸やレンズＬＥには大きな負荷が掛かることになる。こうした負荷により、加工後のレンズの軸度ずれ、加工形状の精度の低下が生じる。
【００３５】
これに対して、最大の動径長ＲＺのポイントＰ１を加工開始点とすることにより、加工距離Ｐｄを短くできるので、加工速度を損なうことなく、装置の機構部やレンズＬＥに与える負荷を軽減できる。ポイントＰ１の加工開始点まで追い込んだ後は、レンズＬＥを回転させながら、加工補正情報に基づいてキャリッジ７０１を上下移動させることにより、粗加工を完了する。次に、仕上げ砥石６０２ｃの平坦部分にレンズＬＥを移動し、同様にキャリッジ７０１を上下移動させて仕上げ加工を行う。
【００３６】
以上の加工開始点の決定においても、光学中心を基準とする最大の動径長の他、玉型中心、チャック中心を基準にする等、測定開始点と同様な決め方が採用できる。また、以上では研削具として砥石を使用した例を説明したが、カッター等の研削具を使用した加工装置でも同様に適用できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レンズ形状の測定時にはレンズ径の不足情報を迅速に得ることができる。また、加工時には装置の機構部やレンズに過度の負荷を与えずに加工を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の外観構成図である。
【図２】装置本体の筐体内に配置されるレンズ加工部の構成を示す斜視図である。
【図３】キャリッジ部の要部を概略的に示した図である。
【図４】図２におけるキャリッジ部をＥ方向から見たときの図である。
【図５】レンズ形状測定部を上から見たときの図である。
【図６】図５の左側面図である。
【図７】図５の右側面の要部を示した図である。
【図８】図５のＦ−Ｆ断面図である。
【図９】レンズ形状測定部の左右移動の状態を説明する図である。
【図１０】本装置の制御系ブロック図である。
【図１１】玉型形状の動径情報に応じて測定開始点を変える方法を説明する図である。
【図１２】玉型形状に対してレンズ径が不足している場合の測定動作を説明する図である。
【図１３】玉型形状の動径情報に応じて加工開始点を変える方法を説明する図である。
【符号の説明】
２ 眼鏡枠形状測定装置
１００ 玉型形状
１６０ 主制御部
４１０ スイッチパネル部
４１５ ディスプレイ
５００ レンズ形状測定部
５１５、５１７ 測定子
５４２ エンコーダ
６０２ 砥石群
７００ キャリッジ部
７０２Ｌ、７０２Ｒ チャック軸
Claims (2)
- 眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置において、玉型形状データを入力するデータ入力手段と、玉型中心、 . 眼鏡レンズの光学中心又はチャック中心のいずれかを基準とした玉型形状の動径情報に基づいて、動径長の最大のポイント又は最大のポイントの近傍のポイントを前記レンズ形状測定手段による玉型形状上の測定開始位置とする測定制御手段と、を持つことを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
- 眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置において、玉型形状データを入力するデータ入力手段と、眼鏡レンズの周縁を加工する研削具と、玉型中心、 . 眼鏡レンズの光学中心又はチャック中心のいずれかを基準とした玉型形状の動径情報に基づいて、玉型形状上の動径長の最大のポイント又は最大のポイントの近傍のポイントを最初の加工開始点とするように、動径長の最大のポイント又は最大のポイントの近傍のポイントに対応する動径角に眼鏡レンズを回転させ動径長の最大のポイント又は最大のポイントの近傍のポイントに対応する加工距離を前記研削具により加工し、その後各動径角について順次加工する加工制御手段と、を持つことを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
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