JP2000326192A - レンズの自動曲率補正加工方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズの自動加工ラインにおいて、曲率精度
の厳しいレンズ面を加工する場合であっても、稼働率の
向上、持ちライン数の増加を実現でき、精研削工具の修
正を少なくする。 【解決手段】 レンズ素材１の供給から、カーブジェネ
レータ加工、精研削加工、研磨加工を行って、少なくと
も一方のレンズ面１ａを形成するレンズのライン加工方
法において、所望の曲率半径を有するマスターレンズ２
０のレンズ面２０ａとカーブジェネレータ加工を終えた
少なくとも２個のレンズ素材１のレンズ面１ａとの曲率
半径を測定する工程と、測定されたマスターレンズ２０
とレンズ素材１との曲率半径の誤差の平均値ΔＨ（ＡＶ
Ｇ）を演算する工程と、演算された誤差の平均値ΔＨ
（ＡＶＧ）に基づいて補正量を演算してカーブジェネレ
ータ加工の各軸位置を補正する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ素材の供給
からカーブジェネレータ加工（以下ＣＧ加工という）、
精研削加工、研磨加工を行って少なくとも一方のレンズ
面を形成するレンズの自動加工ラインまたはＣＧ加工を
行う加工機におけるレンズの自動曲率補正加工方法およ
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レンズの自動加工ラインには、
「レンズ素材の表裏判別装置」として特許第２６９２２
６３号（平成９年９月５日登録）に開示された技術があ
る。図９および図１０を用いて、この技術を説明する。
レンズ素材は、つぎのような工程に従って、自動的にレ
ンズに加工される。

【０００３】（１）レンズ素材の自動供給 図９において、レンズ素材自動供給装置１０１に置かれ
た多数のレンズ素材１１５は、ロボット１０２により次
のＣＧ加工装置１０３に１個ずつ自動供給される。

【０００４】（２）ＣＧ加工 ＣＧ加工装置１０３の加工ヘッド１０４では、図１０に
示すように、側周面ｃがチャック１１６によって保持さ
れたレンズ素材１１５のＡ面ａにカップ型ダイヤモンド
砥石１１７を用いて球面を創成し（図１０・）、加工ヘ
ッド１０５（図９参照）では、レンズ素材１１５のＢ面
ｂにカップ型ダイヤモンド砥石１１８を用いて球面を創
成する（図１０・）。

【０００５】（３）精研削加工 精研削加工装置１０６（図９参照）の加工ヘッド１０７
では、レンズホルダ１１９に保持されたレンズ素材１１
５のＡ面ａをダイヤモンドペレット１２０を貼付した球
面精研削工具１２１で精研削加工し（図１０・）、加工
ヘッド１０８では、レンズホルダ１２２に保持されたレ
ンズ素材１１５のＢ面ｂをダイヤモンドペレット１２０
を貼付した球面精研削工具１２３で精研削加工する（図
１０・）。

【０００６】（４）研磨加工 研磨加工装置１０９（図９参照）の加工ヘッド１１０で
は、レンズホルダ１２４に保持されたレンズ素材１１５
のＢ面ｂをポリウレタンシートなどの研磨用シート１２
５を貼付した球面研磨工具１２６で、酸化セリウムなど
の研磨材を含む研磨液１２７の供給を受けながら研磨し
（図１０・）、加工ヘッド１１１では、レンズホルダ１
２８に保持されたレンズ素材１１５のＡ面ａをポリウレ
タンシートなどの研磨用シート１２５を貼付した球面研
磨工具１２９を用い、酸化セリウムなどの研磨材を含む
研磨液１２７の供給を受けながら研磨する（図１０
・）。

【０００７】（５）心取り加工 心取り装置１１２（図９参照）では、一対のカップ型ホ
ルダ１３０、１３１によってレンズ素材１１５を挟持し
て心出しを行い、その中心線回りにレンズ素材１１５を
回転させながら側周面ｃをダイヤモンド砥石１３２で真
円に研削加工する（図１０・）。

【０００８】（６）完成品の収納 図９に示すように、心取り加工が終了したレンズはロボ
ット１１３により、完成品収納装置１１４に収納され
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで近年、カメ
ラ、顕微鏡、内視鏡などの光学機器では、小型化および
機能向上が進展している。これに応えるため、光学機器
の光学系で用いられているレンズ単体の品質、とくに曲
率精度（レンズ面の曲率半径の精度）の向上が必要不可
欠になっている。

【００１０】しかるに、上記従来技術により曲率精度を
向上させるには、ＣＧ加工から研磨加工までの各工程に
おけるレンズを抜取り、ダイヤルゲージやニュートンゲ
ージ等を用いてレンズ面の曲率精度の測定を、マスター
レンズのレンズ面との比較測定により行い、測定値が目
標値からズレてくると、その工程または前工程の加工条
件を補正するという操作を頻繁に行う必要がある。これ
に伴って測定および条件補正を実施する間は、加工ライ
ンが停止し、稼働率が低下するという欠点があった。ま
た、数台の加工ラインを一人のオペレータが受け持つの
で、曲率精度の厳しいレンズ面の場合は、測定および条
件補正の作業が頻繁に発生するため、受け持ち可能なラ
イン数が減少し、生産数が減少するという問題があっ
た。

【００１１】さらに、ＣＧ加工は精研削加工および研磨
加工の前工程となるが、ＣＧ加工におけるレンズ面の曲
率精度が低下すると精研削工具の曲率半径を狂わせるこ
とになる。ＣＧ加工は母性原理に基づいた加工方法であ
るため、レンズ素材に創成した曲率半径が、目標の曲率
半径からズレても修正が容易であるが、精研削加工や研
磨加工は、工具の曲率半径をレンズ面に転写させる加工
方法であるため、工具の曲率半径が狂った場合は、工数
をかけて修正する必要がある。従って、上述の生産数が
減少するという問題を回避するために測定頻度を少なく
すると、上記のように、工数をかけて工具の曲率半径を
修正しなければならなかった。

【００１２】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、請求項１、２または３に係る発明の課題
は、レンズの自動加工ラインにおいて、曲率精度の厳し
いレンズ面を加工する場合であっても、稼働率の向上、
持ちライン数の増加を実現でき、精研削工具の修正を少
なくするレンズの自動曲率補正加工方法を提供すること
である。

【００１３】請求項４に係る発明の課題は、上記レンズ
の自動曲率補正加工方法を実施することができるレンズ
の自動曲率補正加工装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１、２または３に
係る発明は、レンズ素材の供給から、カーブジェネレー
タ加工、精研削加工、研磨加工を行って、少なくとも一
方のレンズ面を形成するレンズのライン加工方法におい
て、所望の曲率半径を有するマスターレンズのレンズ面
とカーブジェネレータ加工を終えた少なくとも２個のレ
ンズ素材のレンズ面との曲率半径を測定する工程と、測
定されたマスターレンズとレンズ素材との曲率半径の誤
差の平均値ΔＨ（ＡＶＧ）を演算する工程と、演算され
た誤差の平均値ΔＨ（ＡＶＧ）に基づいて補正量を演算
してカーブジェネレータ加工の各軸位置を補正する工程
とを有する。

【００１５】請求項４に係る発明は、貼付皿に貼付され
たレンズ素材を供給し、このレンズ素材の非貼付面に対
してカーブジェネレータ加工を行うレンズの加工装置に
おいて、レンズ素材を貼付した貼付皿を挿入する素材保
持リング、該素材保持リングと同一形状でマスターレン
ズを貼付した貼付皿を挿入するマスター保持リング、前
記２つの保持リングの対称軸上を回転軸として前記２つ
の保持リングを保持した回転台、および該回転台を回転
方向に位置決めするための回転駆動手段からなるレンズ
保持部と、該レンズ保持部を上下動自在に保持するリニ
アガイドと、前記素材保持リングの中心軸上に対向して
配設された曲率半径測定手段と、該曲率半径測定手段の
外周部に保持されるとともにレンズ素材またはマスター
レンズのレンズ面に当接するための円環部を有する測定
リングとを備えた。

【００１６】請求項１、２または３に係る発明のレンズ
の自動曲率補正加工方法では、レンズ加工ライン上にお
いて、・レンズ素材供給、・ＣＧ加工、・曲率半径測
定、・曲率半径演算・自動補正（少なくとも２個の曲率
半径測定値の平均値と目標曲率半径との誤差を演算し、
誤差が生じたときにはその後加工されるレンズ素材に対
して、ＣＧ加工装置の各軸の加工終了時位置に対して補
正をかける）、・精研削加工、・研磨加工、・完成品収
納を順に行う。

【００１７】請求項２に係る発明のレンズの自動曲率補
正加工方法では、上記作用に加え、レンズ素材が貼付皿
に貼付されていることにより、貼付皿のハンドリングに
よってレンズ素材の各工程が進行される。

【００１８】請求項３に係る発明のレンズの自動曲率補
正加工方法では、上記作用に加え、・曲率半径測定にお
いて、予め設定された曲率半径の規格幅を超えた測定値
が出現した場合、アラームによってエラーを表示する。

【００１９】請求項４に係る発明のレンズの自動曲率補
正加工装置では、曲率測定において、回転駆動手段によ
り回転台が回転し、マスターレンズが貼付された貼付皿
が挿入されているマスター保持リングの中心軸と曲率半
径測定手段の中心軸とが合致する位置で、回転台が停止
する。直進駆動手段によりリニアガイドに支持されたレ
ンズ保持部が上方に移動する。マスターレンズのレンズ
面に曲率半径測定手段に固定された測定リングの円環部
が当接する。測定リングの円環部が当接した状態で、レ
ンズ面頂に当接する曲率半径測定手段の押し込み量を測
定する。直進駆動手段によりレンズ保持部が下方に移動
し、回転駆動手段により回転台が回転し、レンズ素材が
貼付された貼付皿が挿入されている素材保持リングの中
心軸と曲率半径測定手段の中心軸とが合致する位置で回
転台が停止する。直進駆動手段によりリニアガイドに支
持されたレンズ保持部が上方に移動する。加工したレン
ズ素材のレンズ面と曲率半径測定手段に固定された測定
リングの円環部が当接する。測定リングの円環部が当接
した状態で、レンズ面頂に当接する曲率半径測定手段の
押し込み量を測定する。曲率半径測定手段は、マスター
レンズの押し込み量とレンズ素材の押し込み量とを演算
して、曲率半径の誤差を制御装置に伝達し、制御装置
は、曲率半径の誤差の大きさによって、カーブジェネレ
ータ加工を行うレンズの加工装置の各軸位置を補正する
指令を出す。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下具体的な実施の形態について
説明する。なお、以下の本発明の実施の形態の説明にお
いては、「曲率半径」を「曲率」と略称する。

【００２１】（実施の形態１）図１〜図６は実施の形態
１を示し、図１はレンズ自動加工ラインの構成図、図２
は曲率測定ユニットの構成図、図３はカーブジェネレー
タ加工装置（以下ＣＧ加工装置という）の加工ヘッドの
構成図、図４は曲率自動補正加工のフローチャート、図
５は曲率測定ユニットにより曲率を測定するモデル図、
図６はカーブジェネレータ加工（以下ＣＧ加工という）
時の軸位置の詳細図である。

【００２２】まず、レンズ自動加工ラインについて説明
する。図１において、レンズ自動加工ラインは、主に、
左側から順にＣＧ加工装置６、第１精研削加工装置７、
第２精研削加工装置８および研磨加工装置９の各ユニッ
トが列設され、右端にストッカー３が配設されて構成さ
れている。各ユニット相互間およびストッカー３とは、
第１コンベア１０および第２コンベア１１によって連結
され、レンズ素材１が搬送される。また、ＣＧ加工装置
６と第１精研削装置７との間には、曲率測定ユニット１
６が配設され、ＣＧ加工装置６で加工されたレンズ素材
１のレンズ面１ａ（図２参照）の曲率を測定する。

【００２３】ストッカー３は、貼付皿２（図２参照）に
既に研磨加工が完了したレンズ面を接着剤で貼付された
レンズ素材１（レンズ素材１の非接着面は、未だＣＧ加
工が実施されていない面である）の供給、およびこのレ
ンズ素材１の非接着面に対して研磨加工を完了したレン
ズ面を有するレンズ完成品を収納するユニットである。
このストッカー３に取り付けられたロボット４は、貼付
皿２に貼付されたレンズ素材１を多数個収納したパレッ
ト５からレンズ素材１を順次に供給すると共に、レンズ
完成品をパレット５に順次収納する。

【００２４】ＣＧ加工装置６は、加工ヘッド１２にて、
カップ型ダイヤモンド砥石により、レンズ素材１のレン
ズ面１ａ（図２参照）をＣＧ加工する。第１精研削加工
装置７は、加工ヘッド１３にて球面形状のメタルボンド
ダイヤモンドペレットにより、レンズ素材１のレンズ面
１ａ（図２参照）を倣い加工する（これを精研削加工１
とする）。第２精研削加工装置８は、加工ヘッド１４に
て球面形状のレジンボンドダイヤモンドペレットによ
り、レンズ素材１のレンズ面１ａ（図２参照）を倣い加
工する（これを精研削加工２とする）。研磨加工装置９
は、加工ヘッド１５にて、球面形状のレジンボンド酸化
セリウム砥石で、水の供給を受けながら研磨加工する。
第１ベルトコンベア１０は、ストッカー３よりＣＧ加工
装置６までレンズ素材１を搬送し、第２ベルトコンベア
１１に載せ換える。第２ベルトコンベア１１は、各加工
ヘッド１２、１３、１４、１５へ、順次にレンズ素材１
を搬送する。第２コンベア１１と各加工ヘッド１２、１
３、１４、１５との間、または曲率測定ユニット１６へ
のレンズ素材１を貼付した貼付皿２の搬送は、図示を省
略したロボットにより行われる。

【００２５】つぎに、曲率測定ユニット１６について説
明する。図２において、曲率測定ユニット１６は、主
に、レンズ素材１を保持して上下動するレンズ保持部３
２と、このレンズ保持部３２に対向して配設されレンズ
素材１の曲率を測定する曲率測定部３３と、レンズ保持
部３２および曲率測定部３３をそれぞれ支持する本体部
３４とから構成されている。

【００２６】レンズ保持部３２では、レンズ素材１の既
に研磨が完了した面１ｂが貼付皿２に貼付され、貼付皿
２はレンズ素材１のＣＧ加工が実施されたレンズ面１ａ
を上側にして、筒状の素材保持リング１７の穴１７ａに
挿入されている。素材保持リング１７は回転台１８に固
定され、回転台１８は回転駆動手段としてのステッピン
グモータ１９（回転駆動手段はサーボモータでもよい）
の回転軸１９ａに保持されている。この回転軸１９ａの
軸心ｆに対して素材保持リング１７の対称位置に、マス
ター保持リング２２が配設されている。マスター保持リ
ング２２の穴２２ａには、所定の曲率のレンズ面２０ａ
を有するマスターレンズ２０を貼付した貼付皿２１が挿
入されている。マスター保持リング２２の形状寸法は、
素材保持リング１７と同一である。ステッピングモータ
１９、回転台１８、素材保持リング１７、およびマスタ
ー保持リング２２によりレンズ保持部３２を構成してい
る。

【００２７】本体部３４では、支柱２５が垂直に立設さ
れ、支柱２５にはリニアガイド２４が敷設されている。
リニアガイド２４には、下アーム２３が上下動自在に保
持され、下アーム２３にはレンズ保持部３２のステッピ
ングモータ１９が支持されている。また、下アーム２３
は、直進駆動手段としての図示しないエアーシリンダに
連結されて上下駆動される。支柱２５の上部には、水平
方向に上アーム２９が横設され、上アーム２９には曲率
測定部３３が配備されている。

【００２８】曲率測定部３３では、レンズ保持部３２の
素材保持リング１７に対向する上アーム２９に、曲率半
径測定手段の一つとしての磁気スケール２６（曲率半径
測定手段は光学式スケールであってもよい）が嵌装さ
れ、その外周部２６ａは上アーム２９を貫通して上下動
自在に保持されている。その移動量は、上アーム２９の
上面２９ａに磁気スケール２６の外周部２６ａに固定さ
れたリング２８の下面が接触する位置から、磁気スケー
ル２６の突起部２６ｂの上面が上アーム２９の下面２９
ｂに接触する位置までである。素材保持リング１７の中
心軸ｇと磁気スケール２６の中心軸ｈとは合致してい
る。磁気スケール２６の下端部には、測定端子２７が保
持され、測定端子２７の下端面２７ａは、凹面測定時に
は、針状または凸球面状に、凸面測定時には平面状に形
成されている。

【００２９】測定端子２７の外側には、筒状の測定リン
グ３０が配設され、磁気スケール２６の突起部２６ｂの
下側のネジ部２６ｃに螺着している。この測定リング３
０の中心軸は、磁気スケール２６の中心軸ｈと一致して
いる。測定リング３０の下端には、マスターレンズ２０
のレンズ面２０ａおよびレンズ素材１のレンズ面１ａに
当接する円環部としての下端内周縁３０ａと下端外周縁
３０ｂとが形成されている。マスターレンズ２０のレン
ズ面２０ａおよびレンズ素材１のレンズ面１ａが凸面の
場合は下端内周縁３０ａが、凹面の場合は下端外周縁３
０ｂが当接する。磁気スケール２６は、曲率演算回路を
有する曲率半径測定手段の他の一つとしての曲率演算装
置１６ａに接続され、曲率演算装置１６ａは、制御回路
６ａを経由してＣＧ加工装置６（図１参照）の加工ヘッ
ド１２と、曲率測定ユニット１６に隣接して配備された
アラーム１６ｂとに接続されている。磁気スケール２６
と曲率演算装置１６ａとにより曲率半径測定手段を構成
している。

【００３０】加工ヘッド１２は、図３に示すように、レ
ンズ素材１を貼付した貼付皿２を保持して回転するワー
クヘッド６Ｃと、ワークヘッド６Ｃのワーク送り位置設
定軸６ｃと垂直に交差する砥石角度設定軸６ａを有する
砥石旋回ヘッド６Ａと、砥石旋回ヘッド６Ａ上にあって
砥石角度設定軸６ａと垂直に交差する砥石前後位置設定
軸６ｂを有する砥石ヘッド６Ｂとによって構成されてい
る。砥石旋回ヘッド６Ａには、砥石角度設定軸６ａを中
心に砥石ヘッド６Ｂを旋回させる砥石角度設定用サーボ
モータ４０が、砥石ヘッド６Ｂには、これを砥石前後位
置設定軸６ｂの方向に進退させる砥石前後位置設定用サ
ーボモータ４１が、ワークヘッド６Ｃには、これをワー
ク送り位置設定軸６ｃの方向に進退させるワーク送り位
置設定用サーボモータ４２が、それぞれ配設されてい
る。

【００３１】上述の磁気スケール２６（図２参照）で測
定された電気信号は、曲率演算装置１６ａおよび制御装
置６ａ（図２参照）を経由して制御信号に変換され、加
工ヘッド１２の砥石角度設定用サーボモータ４０、砥石
前後位置設定用サーボモータ４１、ワーク送り位置設定
用サーボモータ４２にそれぞれ伝達され、砥石旋回ヘッ
ド６Ａ、砥石ヘッド６Ｂ、ワークヘッド６Ｃのそれぞれ
の位置補正がなされる。なお、砥石ヘッド６Ｂには、カ
ップ型ダイヤモンド砥石４３が装着され、図示しないモ
ータにより回転駆動される。ワークヘッド６Ｃにも、レ
ンズ素材１を貼付した貼付皿２を回転駆動させるための
図示しないモータが配設されている。

【００３２】つぎに、上記レンズ自動加工ラインを用い
たレンズのライン加工方法を、図４のフローチャートに
示す・〜・の工程に従って説明する。

【００３３】・レンズ素材供給 図１において、ストッカー３のロボット４により、貼付
皿２（図２参照）に接着剤で貼付したレンズ素材１をパ
レット５から第１コンベア１０に載せ、レンズ素材１は
第２コンベア１１に載せ換えられて図示しない搬送装置
によりＣＧ加工装置６に供給される。

【００３４】・ＣＧ加工 第２コンベア１１からレンズ素材１を貼付した貼付皿２
を、ＣＧ加工装置６の加工ヘッド１２に移し換えること
により、加工ヘッド１２にレンズ素材１を保持し、レン
ズ素材１の非接着面（被加工面）をカップ型ダイヤモン
ド砥石４３（図３参照）によりＣＧ加工する。

【００３５】・曲率測定 ＣＧ加工後、加工ヘッド１２からレンズ素材１を貼付し
た貼付皿２を、図２に示すように、曲率測定ユニット１
６の素材保持リング１７に搬送し、貼付皿２を素材保持
リング１７の穴１７ａに挿入する。このレンズ素材１の
レンズ面１ａの曲率測定に先立って、マスターレンズ２
０のレンズ面２０ａの曲率測定が行われる。まず、ステ
ッピングモータ１９を駆動して、回転台１８が回転し、
マスターレンズ２０を貼付した貼付皿２１が挿入された
マスター保持リング２２が、その中心軸と磁気スケール
２６の中心軸ｈとが合致する位置で停止する。図示しな
いエアーシリンダにより、リニアガイド２４に支持され
たレンズ保持部３２が上昇する。マスターレンズ２０の
凸面に形成されたレンズ面２０ａと測定リング３０の下
端内周縁（稜線部分）３０ａとが接触するとともに、磁
気スケール２６の先端に固定された測定端子２７の下端
面２７ａがマスターレンズ２０のレンズ面２０ａに当接
する位置にて、レンズ保持部３２の上昇が停止する。な
お、マスターレンズ２０のレンズ面２０ａが凹面の場合
は、測定リング３０の下端外周縁３０ｂがレンズ面２０
ａに当接する。後述するレンズ素材１のレンズ面１ａが
凹面の場合も同様である。

【００３６】この状態において、測定端子２７の下端面
２７ａが押し込まれた量を示す測定値Ｈ0 （測定端子２
７の下端面２７ａがレンズ面２０ａと接触しない状態を
基準とし、レンズ面２０ａで押し上げられた測定端子２
７の下端面２７ａの移動量が測定値Ｈ0 となる）が測定
される。なお、この測定は、レンズ素材１が素材保持リ
ング１７に挿入される以前の空き時間（例えばＣＧ加工
中）に行うことが可能である。測定終了後、図示しない
エアーシリンダによりレンズ保持部３２が下降し、測定
端子２７とマスターレンズ２０とが離反する。

【００３７】ついで、ステッピングモータ１９により回
転台１８が回転し、レンズ素材１を貼付した貼付皿２が
挿入されている素材保持リング１７が、その中心軸ｇと
磁気スケール２６の中心軸ｈとが合致する位置で停止す
る。図示しないエアーシリンダにより、リニアガイド２
４に支持されたレンズ保持部３２が上昇する。レンズ素
材１のレンズ面１ａと測定リング３０の下端内周縁（稜
線部分）３０ａとが接触するとともに、磁気スケール２
６の先端に固定された測定端子２７の下端面２７ａがレ
ンズ素材１のレンズ面１ａに当接する位置にて、レンズ
保持部３２の上昇が停止する。この状態において、測定
端子２７が押し込まれた量を示す測定値Ｈ1 が測定され
る。マスターレンズ２０の測定値Ｈ0 とレンズ素材１の
測定値Ｈ1 との誤差ΔＨの大きさが、曲率演算装置１６
ａに予め入力されている規格の値ΔＨS と曲率演算回路
を介して比較され、規格の幅を超えた場合、曲率演算装
置１６ａからの信号でアラーム１６ｂを介してランプ点
灯または音声を発して、曲率不良のレンズであることを
知らせる。なお、測定値Ｈ0 、Ｈ1 、誤差ΔＨの関係
は、図５に示す通りである。

【００３８】・曲率演算・自動補正 マスターレンズ２０の測定値Ｈ0 とレンズ素材１の測定
値Ｈ1 との誤差ΔＨが０でない限り、以降に加工するレ
ンズ素材１に対して、図３および図６に示すように、Ｃ
Ｇ加工装置６の加工ヘッド１２の砥石角度設定軸６ａ、
砥石前後位置設定軸６ｂおよびワーク送り位置設定軸６
ｃの位置補正を行う。本実施の形態では、マスターレン
ズ２０の測定値Ｈ0 に対して、レンズ素材１の測定値Ｈ
1 が５個連続でプラス（またはマイナス）の誤差ΔＨが
生じたときのみ上記位置補正を行うように制御する（例
えば、プラスの誤差ΔＨが３個連続で生じた後に０また
はマイナスの誤差ΔＨがあったときは、カウント数をリ
セットする）。５個連続で同一方向（プラスまたはマイ
ナス）の誤差ΔＨが生じた場合、その誤差の平均値ΔＨ
（ＡＶＧ）を算出し、その誤差の平均値ΔＨ（ＡＶＧ）
の大きさ分だけＣＧ加工装置６の加工ヘッド１２の各軸
の補正を行う。

【００３９】・精研削加工１ 図１において、曲率測定ユニット１６での曲率測定後、
レンズ素材１を貼付した貼付皿２は、素材保持リング１
７（図２参照）から取り出され、ついで第２コンベア１
１によりレンズ素材１は搬送され、精研削装置７の加工
ヘッド１３にて、球面形状のメタルボンドダイヤモンド
ペレットにより、研削液の供給を受けつつ精研削加工１
である倣い加工がされる。

【００４０】・精研削加工２ 精研削加工１の終了後、レンズ素材１を貼付した貼付皿
２は、加工ヘッド１３から取り出され、ついで第２コン
ベア１１によりレンズ素材１は搬送され、精研削装置８
の加工ヘッド１４にて、球面形状のレジンボンドダイヤ
モンドペレットにより、研削液の供給を受けつつ精研削
加工２である倣い加工がされる。

【００４１】・研磨加工 精研削加工２の終了後、レンズ素材１を貼付した貼付皿
２は、加工ヘッド１４から取り出され、ついで第２コン
ベア１１によりレンズ素材１は搬送され、研磨加工装置
９の加工ヘッド１５にて、球面形状のレジンボンド酸化
セリウム砥石により、水の供給を受けつつ研磨加工であ
る倣い加工がされる。

【００４２】・完成品収納 研磨加工の終了後、レンズ素材１を貼付した貼付皿２
は、加工ヘッド１５から取り出され、ついで第２コンベ
ア１１によりレンズ素材１は搬送され、ストッカー３の
ロボット４にて完成品をパレット５に収納する。

【００４３】以上、レンズのライン加工方法を説明した
が、図６を用いて、曲率補正の概念について説明する。
図６において、ＣＧ加工装置６は、加工径Ｄのカップ型
ダイヤモンド砥石４３（カップ型ダイヤモンド砥石は砥
石部分の骨格のみ図示している）を旋回中心Ｏを中心と
して旋回可能とし、砥石角度θを設定し得るようにした
砥石角度設定軸６ａ（図６では旋回中心Ｏと同軸であ
る）と、カップ型ダイヤモンド砥石４３をその回転軸方
向（即ちカップ型ダイヤモンド砥石４３が回転する際の
回転軸線となる方向）に移動可能になるように設定した
砥石前後位置設定軸６ｂと、ワーク（レンズ素材１）を
その回転軸方向（即ちレンズ素材１が回転する際の回転
軸線となる方向）に移動可能となるように設定したワー
ク送り位置設定軸６ｃの３つの軸を有する。砥石角度設
定軸６ａの旋回中心Ｏは、ワーク送り位置設定軸６ｃ上
にある。

【００４４】所望の曲率をＲとした場合、カップ型ダイ
ヤモンド砥石４３の先端４３ａ（レンズ素材１と当接す
る位置）と砥石角度設定軸６ａの旋回中心Ｏとの距離
は、所望の曲率Ｒと等しい。よって、砥石前後位置設定
軸６ｂによって与えられる砥石前後位置座標Ｌ1 は、下
記の式（１）で求められる。 Ｌ1 ＝Ｒｃｏｓθ （１） また、砥石角度設定軸６ａによって与えられる砥石角度
θは、下記の式（２）で求められる。 θ＝ｓｉｎ^-1（Ｄ／２Ｒ） （２） レンズ素材１を貼付して固定する貼付皿２の厚さをＬ、
所望のレンズ厚さをｔとすると、旋回中心ＯからＣＧチ
ャック面６ｄまでで示されるワーク送り位置座標Ｌ2 は
下記の式（３）で示される。 Ｌ2 ＝Ｒ−ｔ−Ｌ （３）

【００４５】図５において、曲率測定により求められた
誤差の平均値ΔＨ（ＡＶＧ）と測定リング３０のレンズ
素材１との当接径Ｋから、測定された曲率Ｒ1 を算出す
る。この曲率Ｒ1 の値を、式（１）の曲率Ｒに代入して
砥石前後位置座標Ｌ1 を求め、砥石前後位置を補正す
る。さらに、算出された曲率Ｒ1 の値を、式（２）の曲
率Ｒに代入して補正後の砥石角度θを算出する。さらに
砥石前後位置座標Ｌ1 および砥石角度θを変更すること
により生じるワーク送り位置設定軸６ｃ上の移動量を求
め、求めた移動量に従ってワーク送り位置座標Ｌ2 を補
正する。

【００４６】本実施の形態によれば、曲率精度の厳しい
レンズ素材において、自動的に曲率の測定を行い、加工
条件を自動的に補正するので、手動での抜き取り測定お
よび補正の必要がなくなるとともに、自動加工ラインを
その測定および補正のために停止する必要がなくなるの
で、サイクルタイムの短縮や作業者の持ちライン数の増
加につながり、単位時間あたりの生産数を増大させるこ
とができる。また、機械的な測定を行うことにより常に
一定の条件での測定が行えるため、手動で行う測定と比
較して誤差の少ない測定が行える。また、万が一測定ミ
スがあったとしても、エラーとして知らせることができ
るとともに、複数個の平均値に対して補正を行うため、
バラツキの影響が少ない状態での補正を行うことができ
る。これらの効果により、結果的に、ＣＧ加工における
曲率精度を高精度に仕上げることができるために、後工
程における曲率精度も高精度にすることができる。

【００４７】なお、本実施の形態では、５個連続でマス
ターレンズの曲率との誤差ΔＨを測定したが、２個を連
続で行って、誤差の平均値ΔＨ（ＡＶＧ）を求めてても
よい。また、１個おき（２〜３個おきにでもよい）に曲
率の誤差ΔＨを測定し、２個から誤差の平均値ΔＨ（Ａ
ＶＧ）求めてもよい。

【００４８】（実施の形態２）図７〜図８は実施の形態
２を示し、図７はカーブジュネレータ自動加工機（以下
ＣＧ自動加工機という）の構成図、図８は曲率自動補正
加工のフローチャートである。本実施の形態は、レンズ
のＣＧ加工のみを曲率自動補正加工する例であり、ＣＧ
自動加工機は実施の形態１のレンズの自動加工ラインと
同一の部分が多いため、同一の部材には同一の符号を付
し説明を省略する。

【００４９】まず、ＣＧ自動加工機について説明する。
図７において、ストッカー３は、レンズ素材１の供給お
よびＣＧ加工後のレンズ素材を収納するユニットであ
り、ロボット４によりＣＧ加工装置６の加工ヘッド１２
への着脱を行う。ＣＧ加工装置６は、実施の形態１と同
一の構成であり、加工ヘッド１２にてカップ型ダイヤモ
ンド砥石４３（図３参照）によりＣＧ加工する。曲率測
定ユニット１６は、実施の形態１と同一の構成で、マス
ターレンズ２０（図２参照）のレンズ面２０ａとＣＧ加
工後のレンズ素材１のレンズ面１ａとの比較測定により
曲率測定を行う。

【００５０】つぎに、上記ＣＧ自動加工機を用いたレン
ズの曲率自動補正加工方法を、図８のフローチャートに
示す・〜・に従って説明する。

【００５１】・レンズ素材供給 図７において、ストッカー３のロボット４により、レン
ズ素材１をパレット５からＣＧ加工装置６の加工ヘッド
１２に搬送する。

【００５２】・ＣＧ加工 加工ヘッド１２にレンズ素材１を保持し、カップ型ダイ
ヤモンド砥石４３（図３参照）によりＣＧ加工する。

【００５３】・曲率測定 ストッカー３のロボット４により、ＣＧ加工装置６の加
工ヘッド１２から曲率測定ユニット１６にレンズ素材１
を搬送する。実施の形態１と同様の方法により、曲率測
定を行う。

【００５４】・曲率演算・自動補正 実施の形態１と同一の方法により実施する。

【００５５】・加工完了品収納 ストッカー３のロボット４により、測定が終了したレン
ズ素材１は曲率測定ユニット１６からストッカー３に搬
送され、パレット５に収納される。

【００５６】本実施の形態によれば、ＣＧ加工後のレン
ズ素材のレンズ面の曲率精度に関しては、実施の形態１
と同様の効果が得られる。また、曲率精度管理および投
入・収納を自動で行うので、無人運転を可能とし、人手
を要しないＣＧ加工を実現することができる。

【００５７】なお、上述の具体的な実施の形態から、つ
ぎのような構成の技術的思想が導き出される。 （付記） （１） レンズ素材の供給から、カーブジェネレータ加
工、精研削加工、研磨加工を行って、少なくとも一方の
レンズ面を形成するレンズの加工ラインにおいて、カー
ブジェネレータ加工を終えたレンズ面と所望の曲率を有
するマスターレンズのレンズ面との曲率測定することを
少なくとも２個以上のレンズ面について行う工程と、測
定されたレンズ曲率の平均値ΔＨ（ＡＶＧ）を演算する
工程と、演算された平均値ΔＨ（ＡＶＧ）と所望の曲率
との差を演算してカーブジェネレータ加工の各軸位置を
補正する工程とを有することを特徴とするレンズの自動
曲率補正加工方法。

【００５８】付記（１）に係るレンズの自動曲率補正加
工方法によれば、レンズの自動加工ラインにおいて、曲
率精度の厳しいレンズ面を加工する場合であっても、サ
イクルタイムの短縮、稼働率の向上、持ちライン数の増
加を実現でき、精研削加工用工具の修正を少なくするこ
とができる。

【００５９】（２） 前記レンズ素材が貼付皿に貼り付
けられていることを特徴とする付記（１）記載のレンズ
の自動曲率補正加工方法。

【００６０】付記（２）に係るレンズの自動曲率補正加
工方法によれば、付記（１）の効果に加え、貼付皿のハ
ンドリングによってレンズ素材の各工程が進行し、自動
加工が円滑に行われる。

【００６１】（３） 前記曲率半径の測定を行う工程に
おいて、規格を超えた測定値である場合には、アラーム
によってエラーを表示することを特徴とする付記（１）
記載のレンズの自動曲率補正加工方法。

【００６２】付記（３）に係るレンズの自動曲率補正加
工方法によれば、付記（１）の効果に加え、レンズ素材
の曲率半径が規格幅を超えた場合にアラームでエラーを
表示することにより、曲率精度不良のレンズが後工程に
流れて不良を多発させるのを防止する。

【００６３】（４） 貼付皿に貼り付けたレンズ素材を
供給し、このレンズ素材の非貼付面に対してカーブジェ
ネレータ加工を行うレンズの加工装置において、レンズ
素材を貼り付けた貼付皿を挿入する保持リング、該保持
リングと同一形状でマスターレンズを貼り付けた貼付皿
を挿入する保持リング、前記２つの保持リングの対称軸
上を回転軸として前記２つの保持リングを保持した回転
台、および該回転台を回転方向に位置決めするための回
転駆動手段からなるレンズ保持部と、該レンズ保持部を
上下動自在に保持するリニアガイドと、前記素材保持リ
ングの中心軸上に対向して保持された磁気スケールまた
は光学式スケールと、前記スケールの外周部に保持され
るとともにレンズ素材またはマスターレンズのレンズ面
に当接するための円環部を有する測定リングとを有する
ことを特徴とするレンズの自動曲率補正加工装置。

【００６４】付記（４）に係るレンズの自動曲率補正加
工装置によれば、曲率精度の厳しいレンズ面を加工する
場合であっても、測定ミスをなくし、稼働率の向上、持
ち台数の増加を実現でき、精研削加工用工具の修正を少
なくすることができる。

【００６５】

【発明の効果】請求項１、２または３に係る発明によれ
ば、レンズの自動加工ラインにおいて、曲率精度の厳し
いレンズ面を加工する場合であっても、サイクルタイム
の短縮、稼働率の向上、持ちライン数の増加を実現で
き、精研削加工用工具の修正を少なくすることができ
る。請求項２に係る発明によれば、上記効果に加え、貼
付皿のハンドリングによってレンズ素材の各工程が進行
し、自動加工が円滑に行われる。請求項３に係る発明に
よれば、上記効果に加え、レンズ素材の曲率半径が規格
幅を超えた場合にアラームでエラーを表示することによ
り、曲率精度不良のレンズが後工程に流れて不良を多発
させるのを防止する。請求項４に係る発明によれば、曲
率精度の厳しいレンズ面を加工する場合であっても、測
定ミスをなくし、稼働率の向上、持ち台数の増加を実現
でき、精研削加工用工具の修正を少なくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１のレンズ自動加工ラインの構成図
である。

【図２】実施の形態１の曲率測定ユニットの構成図であ
る。

【図３】実施の形態１のカーブジェネレータ加工装置の
加工ヘッドの構成図である。

【図４】実施の形態１の曲率自動補正加工のフローチャ
ートである。

【図５】実施の形態１の曲率測定ユニットにより曲率半
径を測定するモデル図である。

【図６】実施の形態１のカーブジェネレータ加工時の軸
位置の詳細図である。

【図７】実施の形態２のカーブジュネレータ自動加工機
の構成図である。

【図８】実施の形態２の曲率自動補正加工のフローチャ
ートである。

【図９】従来技術のレンズ自動加工ラインの工程を示す
概略図である。

【図１０】従来技術のレンズ自動加工ラインの加工工程
を図解した断面図である。

【符号の説明】

１ レンズ素材 １ａ レンズ面 ２０ マスターレンズ ２０ａ レンズ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C034 AA13 CA03 CB14 3C049 AA04 AA07 AA18 AC02 BA01 BA07 BB02 BB06 BB09 CA01 CB03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ素材の供給から、カーブジェネレ
   ータ加工、精研削加工、研磨加工を行って、少なくとも
   一方のレンズ面を形成するレンズのライン加工方法にお
   いて、 所望の曲率半径を有するマスターレンズのレンズ面とカ
   ーブジェネレータ加工を終えた少なくとも２個のレンズ
   素材のレンズ面との曲率半径を測定する工程と、測定さ
   れたマスターレンズとレンズ素材との曲率半径の誤差の
   平均値ΔＨ（ＡＶＧ）を演算する工程と、演算された誤
   差の平均値ΔＨ（ＡＶＧ）に基づいて補正量を演算して
   カーブジェネレータ加工の各軸位置を補正する工程とを
   有することを特徴とするレンズの自動曲率補正加工方
   法。
2. 【請求項２】 前記レンズ素材が貼付皿に貼付されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のレンズの自動曲率補
   正加工方法。
3. 【請求項３】 前記曲率半径の測定を行う工程におい
   て、規格を超えた測定値である場合には、アラームによ
   ってエラーを表示することを特徴とする請求項１記載の
   レンズの自動曲率補正加工方法。
4. 【請求項４】 貼付皿に貼付されたレンズ素材を供給
   し、このレンズ素材の非貼付面に対してカーブジェネレ
   ータ加工を行うレンズの加工装置において、 レンズ素材を貼付した貼付皿を挿入する素材保持リン
   グ、該素材保持リングと同一形状でマスターレンズを貼
   付した貼付皿を挿入するマスター保持リング、前記２つ
   の保持リングの対称軸上を回転軸として前記２つの保持
   リングを保持した回転台、および該回転台を回転方向に
   位置決めするための回転駆動手段からなるレンズ保持部
   と、該レンズ保持部を上下動自在に保持するリニアガイ
   ドと、前記素材保持リングの中心軸上に対向して配設さ
   れた曲率半径測定手段と、該曲率半径測定手段の外周部
   に保持されるとともにレンズ素材またはマスターレンズ
   のレンズ面に当接するための円環部を有する測定リング
   とを備えたことを特徴とするレンズの自動曲率補正加工
   装置。