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JP4310290B2 - 眼鏡レンズ保持用のフレキシブルレンズ押さえ及びこれを有する眼鏡レンズ周縁加工装置。 - Google Patents

眼鏡レンズ保持用のフレキシブルレンズ押さえ及びこれを有する眼鏡レンズ周縁加工装置。 Download PDF

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Description

本発明は、眼鏡レンズの周縁を加工するために、レンズ保持軸の先端に取り付けられ、レンズ後側屈折面に当接させるレンズ保持用のフレキシブルレンズ押さえ及びこれを有する眼鏡レンズ周縁加工装置に関する。
眼鏡レンズ周縁加工装置においては、眼鏡レンズを2つのレンズ保持軸で挟持し、2つのレンズ保持軸を同期して回転させ、レンズの周縁を砥石等の加工具により加工している。レンズを挟持する方法として、レンズの光学中心位置で挟持する光心チャックと、レンズ枠(玉型)の枠中位置でレンズを挟持する枠心チャックがある。枠心チャックでは光学中心位置から偏心した位置で挟持するため、レンズ後面の傾斜に対応することができるフレキシブルレンズ押さえが提案されている(特許文献1参照)。このレンズ押さえは、レンズ保持軸に固定される基部部材側に設けられた回転軸を中心に、レンズ当接部を持つ可動部材が傾斜可能に取り付けられている構造となっている。
また、図10のように、レンズ当接部901を持つ半球状の可動部材903が半球受けを持つ基部部材905に対してレンズ保持軸900Rの軸中心方向からビス907で取り付けられている構造のフレキシブルレンズ押さえもある。
特開2002−370146号公報
しかしながら、特許文献1のレンズ押さえでは可動部材の回転中心位置が基部側にあるため、可動部材の動きがスムーズに行われず、安定したレンズの保持ができない。半球受けを持つ基部部材と半球状の可動部材とからなるレンズ押さえでは、レンズ保持軸の回転に対して可動部材が軸回りに回転しやすく、安定したレンズの保持ができない。
また、レンズ周縁の加工では加工表面の冷却や加工屑を流すために加工水を使用するが、レンズ押さえの可動部材と基部部材との間に細かい加工屑が入り込んだり汚れたりすると、可動部材の作動が悪くなる。この場合、基部部材と可動部材とを分離して清掃するが、従来のレンズ押さえはその分離が容易でなかった。基部部材と可動部材がビスで取り付けられているものは、分離/組み付けに際して工具が必要であり、手間である。また、ビスで可動部を締め付け過ぎると可動部の動きがスムーズで無くなかったり、逆に締め付けが甘すぎるとガタが大きくなる。
本発明は、レンズの保持が安定して行え、また、基部部材と可動部材とを容易に分離して清掃が行え、動きのスムーズさを維持できるレンズ押さえ及びこれを有する眼鏡レンズ周縁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) 眼鏡レンズを保持する2つのレンズ回転軸の一方に取り付けられるフレキシブルレンズ押さえであって、前記レンズ回転軸の先端に取り付けられる基部部材と、レンズ後側屈折面に当接する当接部材と、該当接部材が取り外し可能に取り付けられ、前記基部部材に対して傾斜可能な可動部材と、を有するフレキシブルレンズ押さえを備え、前記レンズ回転軸に保持された眼鏡レンズの周縁を加工具により加工する眼鏡レンズ周縁加工装置において、前記基部部材又は可動部材の一方には、円弧状のアリ溝であって、前記レンズ回転軸の中心軸上で且つ前記当接部材の当接面付近に円弧の半径中心を持ち、円弧の端まで延びたアリ溝が形成され、前記アリ溝が形成された前記基部部材又は可動部材の他方には、前記アリ溝に嵌り合う形状を持つと共に前記アリ溝の円弧の半径中心と一致する円弧の半径中心を持つ円弧状の凸部が形成され、前記当接部材は、レンズとの当接面が略楕円形状に形成された弾性部材からなると共に略楕円形状の長手方向が前記アリ溝及び凸部の円弧の長さより長く形成され、前記フレキシブルレンズ押さえは、前記レンズ回転軸に保持されるレンズの左右方向と前記アリ溝及び凸部の円弧方向とを略一致させてレンズ回転軸に取り付けられている、ことを特徴とする。
(2) 眼鏡レンズ周縁加工装置が持つ2つのレンズ回転軸の一方に取り付けられフレキシブルレンズ押さえであって、前記レンズ回転軸の先端に取り付けられる基部部材と、レンズ後側屈折面に当接する当接部材と、該当接部材が取り外し可能に取り付けられ、前記基部部材に対して傾斜可能な可動部材と、を有するフレキシブルレンズ押さえにおいて、前記基部部材又は可動部材の一方には、円弧状のアリ溝であって、前記レンズ回転軸の中心軸上で且つ前記当接部材の当接面付近に円弧の半径中心を持ち、円弧の端まで延びたアリ溝が形成され、前記アリ溝が形成された前記基部部材又は可動部材の他方には、前記アリ溝に嵌り合う形状を持つと共に前記アリ溝の円弧の半径中心と一致する円弧の半径中心を持つ円弧状の凸部が形成され、前記当接部材は、レンズとの当接面が略楕円形状に形成された弾性部材からなると共に略楕円形状の長手方向が前記アリ溝及び凸部の円弧の長さより長く形成され、フレキシブルレンズ押さえは、前記レンズ回転軸に保持されるレンズの左右方向と前記アリ溝及び凸部の円弧方向とを略一致させてレンズ回転軸に取り付けられることを特徴とする。
本発明によれば、レンズの保持が安定して行える。また、レンズ押さえの基部部材と可動部材とを容易に分離して清掃が行え、動きのスムーズさを維持できる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の加工部の斜視図である。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が持つ2つのレンズ回転軸702L,702Rに保持された被加工レンズLEは、砥石回転軸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はプラスチック用粗砥石602a、ガラス用粗砥石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。
キャリッジ部700の構成を、図1〜図2に基づいて説明する。図2はキャリッジ部700の概略構成図である。キャリッジ701は、レンズLEを2つのレンズ回転軸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の回転によりレンズ回転軸(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。
<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にレンズ回転軸702Lが、右腕701Rにレンズ回転軸702Rがそれぞれ回転可能に同一中心軸上で保持されている。回転軸702Lの先端にはカップ受け350が取り付けられている。一方、回転軸702Rの先端部にはレンズ押え300が取り付けられている。レンズ押え300の構成は後述する。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が軸方向に移動される。これにより、送りナット714に連結した回転軸702Rが軸方向に移動することができる。加工に際しては、図3に示すように、レンズLEの前面屈折面には固定治具であるカップ50を取付けておき、そのカップ50の基部を回転軸702L側のカップ受け350に装着する。カップ50としては、吸着タイプと粘着テープを介在させて取り付けるタイプがある。モータ710を回転駆動することにより回転軸702Rが回転軸702L側に移動され、レンズ押え300の当接部材330がレンズLEの後面(凹面)に当接し、レンズLEが回転軸702L、702Rによって挟持される。
左腕701Lの左側端部にはモータ取付用ブロック720が取り付けられており、回転軸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モータ722が固定されている。モータ722の回転はギヤ724、721を介して回転軸702Lに伝達される。
左腕701Lの内部では回転軸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内で回転軸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。この構成により回転軸702Lと回転軸702Rとは同期して回転する。
<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が取り付けられており、このラック743にはキャリッジ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が噛み合っている。モータ745はベース10に固定されており、モータ745の回転駆動により移動アーム740と共にキャリッジ701をX方向に移動させることができる。
移動アーム740には揺動ブロック750が、図2(b)のように、砥石回転軸601の回転中心と一致する中心軸Laを中心に回動可能に取り付けられている。また、シャフト703の中心からこの中心軸Laまでの距離と、シャフト703の中心からレンズ回転軸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軸モータ751が取り付けられている。このモータ751にはサーボモータを使用しており、その回転軸には回転角度を検出できるエンコーダ751aが備えられている。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が上下移動する。
送りネジ756の上端はモータ取付用ブロック720に固定されている。モータ751の回転により送りネジ756が上下移動することにより、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、レンズ回転軸702L、702Rと砥石回転軸601との軸間距離Lを変化させることができる。
レンズ押え300の構成を図3〜図7により説明する。レンズ押え300は、レンズ回転軸702Rの先端に固定される基部部材310と、基部部材310に対して図3上の上下方向に傾斜可能な可動部材320と、レンズLEの後面に当接する当接部材330の3つのパーツから構成される。図4(a)は基部部材310の斜視図、図4(b)は基部部材310を横から見たときの断面図である。図5(a)は可動部材320の斜視図、図5(b)は可動部材320を横から見たときの図である。図6(a)は当接部材330の斜視図、図6(b)は当接部材330を横から見たときの断面図である。また、図7は
図4において、基部部材310はステンレス等の金属からなる。基部部材310の内部にはレンズ回転軸702Rの先端を挿入する挿入穴311が形成されている。基部部材310の側面には、レンズ回転軸702Rを固定するためのセットビスの穴312が形成されている。基部部材310のレンズLEを挟持する側には、円弧状に延びる凹溝であるアリ溝315が形成されている。アリ溝315は断面が台形凹形状である。すなわち、図7の断面形状(溝方向に直行する断面形状)における溝の奥側の寸法W1に対して溝の手前側の寸法W2が狭く形成されている。アリ溝315の奥側面315aはレンズ回転軸702Rの中心軸X01上の中心Oを基準に半径R1=10mmで形成され、アリ溝315の内側面315bは中心Oを基準に半径R2=8.5mmで形成されている。中心Oは、レンズ押え300が組み付けられたときの当接部材330の当接面330aとほぼ同じ位置に位置する(図3参照)。また、中心軸X01に直交するアリ溝315の溝方向の軸中心X01を中心とする長さL1は、L1=16mmで形成されている。
図5において、可動部材320はデルリン等の樹脂からなる。可動部材320の基部部材310側には、アリ溝315の円弧方向にのみスライド可能に嵌り合う円弧状の凸部としてのアリ部325が形成されている。すなわち、アリ部325は、図7の断面で示すように、アリ溝315の断面形状に対応して嵌り合う凸台形の断面形状を備える。アリ部325の外側面325aは中心軸X01上の中心Oを基準に半径r1=9.9mmで形成され、アリ部325の内側面325bは中心Oを基準に半径r2=8.5mmで形成されている。また、中心軸X01に直交する可動部材320の傾斜方向(アリ部325の円弧方向)の軸中心X01を中心とする長さL2は、L2=約19mmで形成されている。可動部材320のレンズLEを挟持する側には、当接部材330に形成された突部331を嵌め込むための4つの穴321が形成されている。また、当接部材330の中心には、貫通穴323が形成されている。
図6において、当接部材330はゴム等の弾性体からなり、基部部材310に対する可動部材320の抜けを制限する制限部材を兼ねる。当接部材330の可動部材320側には、可動部材320の穴321に嵌め込まれる4つの突部331(嵌め込み部)が形成されている。レンズ回転軸702Rの軸方向から見た当接部材330の形状は、略楕円形状である。当接部材330は、その外形の長手方向が可動部材320におけるアリ部325の円弧方向(傾斜方向)となるように、可動部材320に組み付けられる。当接部材330の長手方向の軸中心X01を中心とする長さL3は、アリ溝315の長さL1及びアリ部325の長さL2より長く、L3=30mmで形成されている。当接部材330の長手方向に直交方向(最短方向)の長さは17mm程である。当接部材330の略楕円形状はカップ50の楕円外形とほぼ同じであり、弾性部材の当接面330aの面積が広いため、レンズLEの保持に際して広い面積をサポートできる。
当接部材330の中央には貫通穴333が形成されている。また、当接部材330の当接面330a側の中央には、貫通穴333より径の大きな段差付き穴335が形成されている。段差付き穴335及び貫通穴333は、当接面330aにレンズLEの後面を当接させた際の空気の逃げ口とされ、当接部材330の貫通穴333からの空気は、可動部材320の貫通穴323、基部部材310の挿入穴311を経て外部に逃がされる。
このような構成のレンズ押さえ300を組む付ける際は、まず、基部部材310のアリ溝315に対して可動部材320のアリ部325をスライドさせて挿入する。次に、可動部材320の4つの穴321に当接部材330の突部331を嵌め込む。これで、レンズ押さえ300の組み付けが完了する。可動部材320の傾斜方向の長さL2及びアリ溝315の長さL1より当接部材330の長手方向の長さL3が長いため、可動部材320がアリ溝315に沿って傾斜しても、可動部材320は基部部材310から外れない。すなわち、当接部材330は基部部材310(アリ溝315)に対して可動部材320(アリ部325)のスライド方向(傾斜方向)の抜けを制限する制限部材として機能する。この制限部材は専用に設けても良い。例えば、基部部材310に可動部材320を取り付けた後に、手で嵌め込み自在のゴム等の部材をアリ部325の円弧の両端に嵌め込むことでも良い(円弧の一方が一体的に規制されていれば他方の端に嵌め込む)。凸部形状のアリ部325に対して凹溝でありアリ溝315の円弧方向の長さが長い場合は、アリ溝315の方に制限部材を嵌め込む構造とすれば良い。
なお、当接部材330は、アリ溝315とアリ部325とのスライド構造により、±約30度で傾斜可能とされている。レンズ回転軸702Rに対するレンズ押さえ300の取り付けは、従来と同じように穴312を介してセットビスで固定する。
レンズ押さえ300によるレンズLEの保持を説明する。図8は未加工のレンズLEに対して眼鏡の玉型形状(レンズ枠形状)をレイアウトしたきの図である。OLはレンズLEの光学中心、OFは玉型FCの幾何中心である。固定カップ50の固定場所(レンズ回転軸によるチャック中心)としては、光学中心OLに固定する方法(光心ブロック)と玉型FCの幾何中心OFに固定する方法(枠心ブロック)がある。玉型FCの上下方向の幅が狭いレンズ枠や光学中心OLに対する枠中心OFの偏心が大きい場合は、枠心ブロックが使用される。なお、図8上の左右方向が装用者(眼鏡の使用者)の瞳孔間距離方向であり、光学中心OFに対する枠心OFの偏心位置は、一般に上下方向より左右方向が大きくなる。固定カップ50は、周知の軸打ち装置により固定することができる。
枠心OFでカップ50が固定されたレンズLEを2つのレンズ回転軸702L,702Rで保持させるときは、図8で示したレンズLEの左右方向が図3における上下位置となるように、カップ受け350に対して固定カップ50の基部を所定の関係で装着する。その後、図示を略すスイッチによりモータ710を駆動して回転軸702RをレンズLE方向に移動させることで、レンズLEを挟持する。このとき、レンズ押さえ300の可動部材320がレンズ回転軸702Rの中心軸上にある中心Oを中心にして、図3上の上下方向(図8における玉型FCの左右方向)に傾斜可能となっていることにより、当接部材330がレンズLEの後面に対応して傾斜することができる。なお、可動部材320の傾斜方向に直行する方向の対応は当接部材330の幅が狭くなっているため、当接部材330の弾性力で吸収される。
このようなレンズLEの保持に際して、可動部材320のアリ部325がアリ溝315にガイドされるので、可動部材320はスムーズな動きとなる。また、可動部材320がアリ溝315に沿って傾斜可能であることと、レンズ回転軸702Rの移動によるチャック圧で樹脂からなる可動部材320が多少変形されることで、レンズLEの回転方向へのガタが極めて少なくなる。これにより、レンズLEを安定して保持できる。また、当接部材330は傾斜方向の幅が広くされているため、レンズ後面の当接時に広い面積を確保でき、超撥水コーティングが施されたレンズの場合にもその保持がより安定して行える。
レンズLEの周縁は、玉型に基づいて算出された加工データに従ってキャリッジ701のX軸方向及びY軸方向の移動が制御され、砥石群602の各砥石でそれぞれ粗加工、仕上げ加工される。砥石群602による加工時には加工水が使用される。細かな加工屑がレンズ押さえ300に付着して可動部材320の動きがスムーズでなくなったときには、可動部材320を基部部材310から分離して清掃する。可動部材320の分離は前述の組み付け時と逆の手順で簡単に行える。すなわち、まず、可動部材320の穴321に嵌合されていた突部331を手で抜き取ることで、可動部材320から当接部材330を分離する。次に、基部部材310のアリ溝315に挿入されているアリ部325を手でスライドさせることにより、可動部材320が基部部材310から間単に分離できる。分離された可動部材320と基部部材310を水洗いで清掃し、再び組み付けることにより可動部材320のスムーズな動きを回復することができる。
以上の実施形態は種々の変容が可能である。例えば、上記では基部部材310にアリ溝(凹溝)を形成し、これに嵌合するアリ部(凸部)を可動部材320に形成したが、逆に可動部材320にアリ溝(凹溝)を形成し、基部部材310にアリ部(凸部)を形成しても良い。また、円弧状の凹溝及びこれと嵌り合う円弧状の凸部の形状としては、図9に示すように、断面T字状の凹溝350及び凸部351としてもよい。この場合も、凹溝方向に直行する断面形状における奥側の寸法W1に対して溝の手前側の寸法W2が狭くなっているので、凹溝350の断面形状に対応して嵌り合う凸部351は溝方向(円弧方向)にのみにスライド可能にとされる。
眼鏡レンズ加工装置の加工部の斜視図 眼鏡レンズ加工装置が持つキャリッジ部の概略構成図である。 レンズ押さえの側面形状及び2つのレンズ回転軸によるレンズの挟持を説明する図である。 基部部材の形状を説明する図である。 可動部材の形状を説明する図である。 当接部材の形状を説明する図である。 図3におけるA−A断面の概略図である。 未加工のレンズに対して玉型形状をレイアウトしたきの図である。 基部部材及び可動部材に形成する凹溝と凸部の変容例を示す図である。 従来のフレキシブルレンズ押さえを説明する図である。
符号の説明
300 レンズ押え
310 基部部材
315 アリ溝
320 可動部材
321 穴
325 アリ部
330 当接部材
331 突部
350 凹溝
351 凸部
702R レンズ回転軸

Claims (2)

  1. 眼鏡レンズを保持する2つのレンズ回転軸の一方に取り付けられるフレキシブルレンズ押さえであって、前記レンズ回転軸の先端に取り付けられる基部部材と、レンズ後側屈折面に当接する当接部材と、該当接部材が取り外し可能に取り付けられ、前記基部部材に対して傾斜可能な可動部材と、を有するフレキシブルレンズ押さえを備え、前記レンズ回転軸に保持された眼鏡レンズの周縁を加工具により加工する眼鏡レンズ周縁加工装置において、前記基部部材又は可動部材の一方には、円弧状のアリ溝であって、前記レンズ回転軸の中心軸上で且つ前記当接部材の当接面付近に円弧の半径中心を持ち、円弧の端まで延びたアリ溝が形成され、前記アリ溝が形成された前記基部部材又は可動部材の他方には、前記アリ溝に嵌り合う形状を持つと共に前記アリ溝の円弧の半径中心と一致する円弧の半径中心を持つ円弧状の凸部が形成され、前記当接部材は、レンズとの当接面が略楕円形状に形成された弾性部材からなると共に略楕円形状の長手方向が前記アリ溝及び凸部の円弧の長さより長く形成され、前記フレキシブルレンズ押さえは、前記レンズ回転軸に保持されるレンズの左右方向と前記アリ溝及び凸部の円弧方向とを略一致させてレンズ回転軸に取り付けられている、ことを特徴とする眼鏡レンズ周縁加工装置。
  2. 眼鏡レンズ周縁加工装置が持つ2つのレンズ回転軸の一方に取り付けられフレキシブルレンズ押さえであって、前記レンズ回転軸の先端に取り付けられる基部部材と、レンズ後側屈折面に当接する当接部材と、該当接部材が取り外し可能に取り付けられ、前記基部部材に対して傾斜可能な可動部材と、を有するフレキシブルレンズ押さえにおいて、前記基部部材又は可動部材の一方には、円弧状のアリ溝であって、前記レンズ回転軸の中心軸上で且つ前記当接部材の当接面付近に円弧の半径中心を持ち、円弧の端まで延びたアリ溝が形成され、前記アリ溝が形成された前記基部部材又は可動部材の他方には、前記アリ溝に嵌り合う形状を持つと共に前記アリ溝の円弧の半径中心と一致する円弧の半径中心を持つ円弧状の凸部が形成され、前記当接部材は、レンズとの当接面が略楕円形状に形成された弾性部材からなると共に略楕円形状の長手方向が前記アリ溝及び凸部の円弧の長さより長く形成され、フレキシブルレンズ押さえは、前記レンズ回転軸に保持されるレンズの左右方向と前記アリ溝及び凸部の円弧方向とを略一致させてレンズ回転軸に取り付けられることを特徴とするフレキシブルレンズ押さえ。
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