JP2002178252A - レンズの加工方法および加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズを高精度に加工する際、加工中のレン
ズ中肉を正確に把握するとともに、加工レンズの中肉実
測値と所望中肉との差分を訂正しつつ中肉を高精度に管
理してレンズの連続加工を可能にする。 【解決手段】 ワーク軸１１の一端側にホルダー２を介
して保持したレンズ１と、砥石軸４の一端側に取り付け
て回転される総型砥石３とを当接して加圧しながら、レ
ンズ加工面１ａの曲率中心を揺動中心として総型砥石３
を揺動してレンズ１を加工する際、レンズ１の加工に応
じて移動するワーク軸１１の移動量をリニアスケール１
７で検出するとともに、所望の中肉を得る設定値をリニ
アスケール１７で検出した際に加工を停止する。そし
て、加工レンズの中肉を実測し、その実測値と所望の中
肉を得る目標値との間に差分が生じている際には、その
差分に基づいて上記設定値を補正し、次のレンズ１を加
工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズを高精度に
加工する際の、レンズの加工方法および加工装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】加工中のレンズの中肉を測定しつつ、レ
ンズ加工の継続または終了の指令を出す技術としては、
特公平４−４０９４号公報および特開平１０−２９１４
９号公報に記載のものが挙げられる。この技術に用いら
れる装置を図１２および図１３において説明する。

【０００３】図１２は特公平４−４０９４号公報におけ
る自動研磨測定装置を示しており、図１２（ａ）は全体
を示す断面図、図１２（ｂ）は一部を拡大して示す断面
図である。この自動研磨測定装置は、図１２（ａ）の下
方側の研磨皿回転揺動機構Ａと、図１２（ａ）の上方側
および図１２（ｂ）の研磨ホルダー固定加圧機構Ｂと、
この加圧機構Ｂに取り付けられる研磨測定機構Ｃとに大
別できる。

【０００４】研磨皿回転揺動機構Ａは、筒状のボックス
１１１内の中央部に設けた中空状のスリーブ１０８にス
ピンドル１０３付きの駆動軸１０２を上下のベアリング
１１５を介して内設し、この駆動軸１０２の上方先端に
は球面状のへこみを具備した凸面研磨用の研磨皿１０１
を螺着するとともに、下方他端にはＶプーリー１０４が
取り付けてあり、Ｖプーリー１０５およびベルト１０７
を介して駆動されるように形成されている。Ｖプーリー
１０５はスピンドルモーター１０９の駆動軸１０６に取
り付けられており、このスピンドルモーター１０９の駆
動によって研磨皿１０１の回転が自在となる。

【０００５】また、ボックス１１１の上方部には、フレ
ームべース１１４の下面側に固定したベアリングケース
１１３内のベアリング１１５ａに支持されるセンターシ
ャフト１１２が取り付けられており、この研磨皿回転揺
動機構Ａを構成する筒状のボックス１１１の全体が、ボ
ックス１１１の側壁と係合するスイングポスト１１６お
よびスイングシリンダー１１７を介して振り子状に揺動
されるようになっている。１１０はスリーブべース、１
２５は研磨剤ドレンピット（容器）、１１８はシリンダ
ーフート、１１９はフレームである。

【０００６】また、研磨ホルダー固定加圧機構Ｂには、
研磨ホルダー１２４がホルダーアーム１２１にメタル１
２２を介して取り付けたホルダーシャフト１２０の先端
に取り付けられている。ホルダーアーム１２１は加圧用
のスプリング１２３を介してホルダーシャフト１２０の
上方突端部と連結されており、ホルダーシャフト１２０
はスプリング１２３によって常時下方に向けて加圧され
ている。この加圧によって、研磨皿１０１上のレンズＬ
を常時研磨ホルダー１２４が加圧するように構成されて
いる。すなわち、研磨ホルダー固定加圧機構Ｂは、研磨
ホルダー１２４を常に一定方向（垂直方向）から研磨皿
１０１の球心に対して常時加圧して、研磨用のレンズＬ
を研磨皿１０１と研磨ホルダー１２４間に圧置するよう
になっている。

【０００７】さらに、研磨測定機構Ｃはダイヤルゲージ
１３０を備えており、ダイヤルゲージ１３０は信号取り
出し用のリード線１３１を介して電動され、上方部に取
り付けてある測定端子１３３により作動されるよう構成
されている。すなわち、測定端子１３３の押圧作動によ
りダイヤルゲージ１３０内の電気接点が作動され停止信
号を発するようにしてある。１３２は電気接点用の調節
ツマミであり、研磨量をあらかじめ決めておくための調
節用ツマミである。つまり、図１２（ｂ）に示すよう
に、調節用ツマミ１３２により、レンズＬの研磨量Ｍを
ダイヤルゲージ１３０の目盛りにあわせてセットしてお
けば、測定端子１３３の押圧作動によって調節された目
盛りのところに針１３０ａが移動Ｓしたときに、停止信
号を発する。１３４は調整ボルトであり、ホルダーシャ
フト１２０の上方端部に取り付けられた検出板１３５を
介して測定端子１３３の突端上方部に螺合により固定し
てある。この調整ボルト１３４は、測定端子１３３に接
触する長さを、その回転により調整することにより、研
磨量Ｍの位置決めをするためのものである。

【０００８】従って、ホルダーシャフト１２０の上下移
動により、検出板１３５を介して調整ボルト１３４は上
下動し、この調整ボルト１３４の上下動によって、さら
に測定端子１３３の先端の押圧が自在となる。１３６は
ダイヤルゲージの取り付け板であり、測定端子１３３と
ホルダーアーム１２１間に取り付けてある。この取り付
け板１３６は、ダイヤルゲージ１３０をホルダーアーム
１２１に固定するものであるが、この固定によってホル
ダーシャフト１２０に固定されている検出板１３５の上
下移動を検出することができる。

【０００９】このような構成による研磨測定機構Ｃを使
用することにより、ダイヤルゲージ１３０および調整ボ
ルト１３４にて設定した研磨量Ｍの値までレンズＬの加
工が進行した段階で、加工終了の信号が発せられ、加工
が終了する。

【００１０】実際の使用方法としては、レンズの中肉
（絶対値）に対して制御するような使用方法、および取
り代（加工量）に対して制御する方法がある。具体的な
手法としては以下の通りである。

【００１１】標準レンズセット→標準レンズ押圧→測定
端子１３３を下げる（手動）→調節用ツマミ１３２で位
置合わせ→調整ボルト１３４にて位置合わせ→調整ボル
ト１４をロック→標準レンズとレンズＬを交換→加工→
加工レンズの実測→設定値補正（実測値と目標値に差が
生じた場合）以上のようになる。

【００１２】すなわち、標準レンズを研磨ホルダー１２
４にセットし、スプリング１２３によりホルダーシャフ
ト１２０を介して研磨皿１０１上に標準レンズを押圧す
る。そこで、測定端子１３３を指先で押し下げながら調
節用ツマミ１３２を回して針１３０ａをダイヤルゲージ
１３０の所望目盛りの位置に合わせる。次いで、調整ボ
ルト１３４により測定端子１３３を上下させ、針１３０
ａを前記所望目盛りの位置に合わせて調整ボルト１３４
をロックする。そして、標準レンズとレンズＬを交換し
てレンズＬを加工し、針１３０ａが所定目盛りの設定位
置に達すると加工は終了する。

【００１３】次に、加工終了後の加工レンズを取り出し
て厚み（中肉）を測定する。そして、測定値と目標値に
差がある場合は、調整ボルト１３４により目標値を修正
する。実際に、加工レンズを実測して目標値との間に差
が生じている場合は、調整ボルト１３４を回すことによ
り加工量を調節し、再度、加工→実測→補正のルーチン
を回すことになる。

【００１４】一方、図１３は特開平１０−２９１４９号
公報に開示された研磨装置を示す図である。この研磨装
置においては、上軸２２０の下端に設けられた球状部２
２０ａと研磨皿２２１の上部に形成された嵌合穴２２１
ａとが嵌合して自在継手を構成し、上軸２２０と研磨皿
２２１とが傾動自在に連結されている。研磨皿２２１の
内面にはレンズの光学曲面を構成する研磨面２２１ｂが
形成され、この研磨面２２１ｂは、下軸２２２の上端に
取り付けられた貼付治具２２３に固着されたレンズ基材
２２４の表面に摺接している。

【００１５】上軸２２０は、揺動アーム２２５に対し貫
通状態で上下動可能に取り付けられている。また、揺動
アーム２２５は、図示しない揺動駆動機構によって前後
方向（図では左右方向）に水平に揺動するように構成さ
れている。一方、下軸２２２は図示しない回転駆動機構
によって、下軸２２２の軸線を中心として回転されるよ
うになっている。

【００１６】揺動アーム２２５の上方に突出している上
軸２２０の上部には、水平方向に突出する支持部材２２
７が設けられ、この支持部材２２７の取り付け孔には設
定ダイヤル軸２２８が上下に挿通して固定されている。
この設定ダイヤル軸２２８は、上部にダイヤル部２２８
ａと下部に設定端部２２８ｂが設けられており、支持部
材２２７の上方に位置するダイヤル部２２８ａを回転さ
せることにより、支持部材２２７の下方に位置する設定
端部２２８ｂが上下に出没するように構成されている。

【００１７】また、揺動アーム２２５の先端部には検出
ゲージ２２９を支持するための取り付け部材２２６が設
けられ、この取り付け部材２２６の内部には上下方向に
伸びる取り付け孔が上記設定端部２２８ｂの下方位置に
形成されている。取り付け部材２２６の取り付け孔には
検出ゲージ２２９の本体２２９ｄが挿通固定されてお
り、この検出ゲージ２２９には、取り付け部材２２６の
上方に出没自在に突出した検出部２２９ａと、この検出
部２２９ａの没入量を表示する表示部２２９ｂとがあ
り、検出部２２９ａは設定ダイヤル軸２２８の設定端部
２２８ｂ下方に位置されている。この検出ゲージ２２９
は、検出部２２９ａの没入量が所定の設定値を超えると
リード線２３１を介して電気信号を出力するように構成
されている。この設定値は、表示部２２９ｂの側面に設
けられた設定ツマミ２２９ｃを回転することによって調
整できるようになっている。

【００１８】上記揺動アーム２２５の先部には上下方向
に貫通した取り付け孔２２５ａが設けられ、この取り付
け孔２２５ａに上軸２２０が挿通されている。取り付け
孔２２５ａの内周面にはフランジ部２２５ｂが内側に突
出するように設けられ、このフランジ部２２５ｂを、上
軸２２０の外周面にリング状に形成された凹部２２０ｂ
の中に収容するようにして組み立てている。凹部２２０
ｂの内部にはコイルスプリング２３０がフランジ部２２
５ｂの下面と凹部２２０ｂの下側面との間に圧縮状態で
収容されている。

【００１９】このような構造により、上軸２２０は、揺
動アーム２２５に対して所定範囲内で上下に摺動自在に
取り付けられていることになり、しかも上軸２２０は常
にコイルスプリング２３０により下方に付勢されている
ことになる。

【００２０】上記構成により、下軸２２２を回転させな
がら揺動アーム２２５を揺動させることにより、貼付治
具２２３に固着されたレンズ基材２２４の表面が研磨皿
２２１の研磨面２２１ｂによって研磨され、レンズ基材
２２４が研磨されることによって上軸２２０が下降する
ことになる。

【００２１】レンズ基材２２４の研磨量を測定するため
には、揺動アーム２２５と上軸２２０との相対的な移動
量を検出すればよく、この際、揺動アーム２２５が研磨
方向にはほとんど動作しないため、検出ゲージ２２９の
検出部２２９ａに対する設定端部２２８ｂの移動量（押
し下げ量）を検出すれば精度良くレンズ基材２２４の研
磨量を測定できる。

【００２２】そして、検出部２２９ａの押し下げ量を検
出電位に変換させ、検出電位が検出ゲージ２２９の所定
の設定値に対応した基準電位を上回ると、電位比較から
検出パルスを出力するようにして、その検出パルス数を
カウント・積算し、検出パルス数が所定の基準値に達し
た場合、研磨が終了したとして、研磨装置の停止をさせ
るようにしている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】特公平４−４０９４号
公報に記載されているように、レンズＬの加工時に上下
動しないホルダーアーム１２１に対し取り付け板１３６
を介して固定されたダイヤルゲージ１３０のような接触
式の測定装置を付け、加工中のレンズＬの研磨量を測定
しながら研磨加工を行ったとしても、ホルダーシャフト
１２０（あるいは上軸）に対して片持ちで検出部（ある
いは設定端部）が取り付けられ、かつレンズ加工部位と
レンズ加工量検出部（ゲージによる検出部）とが離れて
いることによって、レンズ研磨加工中に発生する振動が
増幅して検出され、正確な値を測定することができず、
そのために所望の加工量が得られていないにも関わら
ず、加工終了の信号が出てレンズ加工が終了してしまう
ことがある。また、測定端子の接触にて到達点を判断す
る場合、測定端子の接触する圧力が変動することがあ
り、加工終了の信号が出たり出なかったりする場合があ
る。

【００２４】一方、特開平１０−２９１４９号公報も、
特開平４−４０９４号公報と同様に、設定ダイヤル２２
８の設定端部２２８ｂと検出ゲージ２２９の検出部２２
９ａとの接触にて到達点の判断を行っているため、上記
と同様の不具合も発生する。また、検出パルス数をカウ
ントし、それにより研磨量を検出し、加工終了の信号を
出すようにすれば、上述したような振動による誤作動は
回避することができるが、この研磨装置による加工方式
は球心研磨方式（揺動中心がレンズ曲率中心と一致して
いる加工方式）にはなっておらず、揺動アーム２２５の
揺動により上下方向の位置移動が必ず生ずる。これによ
り上軸側の上下動が起きて検出誤差が生じ、制御よりこ
の誤差を修正するのは不可能である。

【００２５】また、実際のレンズの品質として必要なの
は中肉精度（中肉厚さ精度）になるため、取り代はある
一定以上であれば、その取り代そのものは特に問題とな
らない。取り代が不足する際に生じる不具合として、前
工程の深いクラックが残り、俗に言う砂目として研磨面
に残留することがあるが、工程を設定する際にあらかじ
め取り代が不足しないように設定さえしておけば、中肉
精度を確保するためには、取り代を制御するより中肉の
絶対値を制御する方が好ましい。

【００２６】特開平４−４０９４号公報にて示されてい
る具体的な手法を用いた場合、標準レンズセット→標準
レンズ押圧→測定端子１３３を下げる（手動）→調節用
ツマミ１３２で位置合わせ→調整ボルト１３４にて位置
合わせ→調整ボルト１４をロック→標準レンズとレンズ
Ｌを交換→加工→加工レンズの実測→設定値補正（実測
値と目標値に差が生じた場合）

【００２７】以上の手順を踏んでいき、加工レンズを実
測して目標値との間に差が生じている場合は、調整ボル
ト１３４を回すことにより加工量を調節し、再度、加工
→実測→補正のルーチンを回すことになる。すなわち、
加工終了位置を決めるのは調整ボルト１３４なので、そ
の調整ボルト１３４の先端位置をいかに精度良く決めら
れるかがポイントになる。しかし、調整ボルト１３４を
使用した位置決めは、調整ボルト１３４のネジ山のピッ
チにもよるが、せいぜい１０μｍレベルの調整ができる
程度である。仮に、調整ボルト１３４をマイクロメータ
ーヘッドのように調整しやすい部材にて、上記の精度を
向上させることができたとしても、その調整自体に時間
を費やすことは否めない。

【００２８】また、標準レンズ（基準となるレンズ）を
研磨ホルダー１２４にセットして、基準値を出すように
しているが、これはあくまで目安にしかならない。なぜ
なら、標準レンズの形状精度と工具（研磨皿１０１）の
形状精度が誤差なく一致するのが理想的であるが、実際
は加工に伴い工具の形状精度が崩れている場合が往々に
してある。すなわち、標準レンズの表面と工具の加工面
との間に部分的な隙間が生じる。さらに、レンズ加工に
おいてレンズＬの保持部に自由度のある（自由に動く）
部分がなければ、加工中の抵抗や振動をレンズＬが吸収
することになり、形状精度の劣化を招くため、レンズＬ
を保持している部分が多少なりとも変形を起こすように
構成されているのが通例である。すなわち、標準レンズ
をセットして、基準値を出す場合、そのレンズ保持部が
加工中と同じような変形が生じた状態で測定を行わなけ
れば正確な値を測定するのは困難となる。

【００２９】加えて、上述したように加工中の振動が生
じた場合、接触している測定端子の摩耗、接触している
調整ボルトの摩耗および位置ズレ等も発生する可能性が
あり、それが測定誤差を生む要因となることが想定され
る。

【００３０】本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、レンズを高精度に加工する際、加工中
のレンズ中肉を正確に把握するとともに、加工レンズの
中肉実測値と所望中肉との差分を訂正しつつ中肉を高精
度に管理してレンズの連続加工が可能なレンズの加工方
法および加工装置を提供することを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係るレンズの加工方法は、レン
ズの加工形状に合致した形状の加工面を持つ総型工具を
使用し、保持具に保持したレンズと前記総型工具のいず
れかを移動して前記レンズと前記総型工具とを押圧し、
前記総型工具を回転させつつ、レンズ加工面の曲率中心
を揺動中心として前記総型工具もしくは前記レンズを前
記レンズ加工面に沿って揺動することによりレンズを加
工するレンズの加工方法において、前記総型工具あるい
はレンズを取り付けるいずれかの揺動しない移動軸側と
加工中に移動しない固定位置との相対位置を測定装置に
より検出することで、加工中のレンズの中肉を算出し、
前記相対位置が設定値を超えた段階で加工を終了し、そ
の加工済みの加工レンズの中肉を実測し、中肉の目標値
との差分を求めた上で、次のレンズを加工する前に前記
差分を補正値として設定値に加算もしくは減算すること
を特徴とする。

【００３２】本発明の請求項２に係るレンズの加工方法
は、請求項１のレンズの加工方法にあって、加工済みの
加工レンズ中肉を自動で実測し、目標値との差分を算出
した上で自動的に補正を行うことを特徴とする。

【００３３】本発明の請求項３に係るレンズの加工装置
は、レンズの加工形状に合致した形状の加工面を持つ総
型工具と、前記レンズを保持する保持具と、前記レンズ
を前記総型工具に押圧する機構と、前記総型工具を回転
させる機構と、レンズ加工面の曲率中心を揺動中心とし
て前記総型工具もしくは前記レンズを前記レンズ加工面
に沿って揺動する機構と、前記総型工具あるいは前記レ
ンズを取り付けたいずれかの揺動しない側の移動軸と、
を有するレンズの加工装置において、前記移動軸と加工
中に移動しない任意の固定位置に取り付けられ前記移動
軸と前記固定位置との相対位置を検出する測定装置と、
前記測定装置からの信号により加工の継続または停止を
指令する制御装置と、加工済みの加工レンズの中肉を実
測する測定装置と、測定した測定値と目標値との差分を
算出する算出装置と、設定値に算出結果をフィードバッ
クさせるフィードバック経路を備えたことを特徴とす
る。

【００３４】本発明の請求項４に係るレンズの加工装置
は、請求項３のレンズの加工装置にあって、レンズの着
脱を自動で行う搬送装置と、加工済みの加工レンズ中肉
の実測を自動で行う測定装置と、実測値と目標値との差
分を自動で算出する電算部と、その差分を補正値として
設定値に自動で加算もしくは減算する制御回路を具備し
たことを特徴とする。

【００３５】本発明の請求項５に係るレンズの加工装置
は、請求項３のレンズの加工装置にあって、前記移動軸
と前記固定位置との相対位置を検出する測定装置と、加
工済みの加工レンズ中肉を実測する測定装置が、ともに
非接触式の測長器であることを特徴とする。

【００３６】請求項１または請求項３に係るレンズの加
工方法およびレンズの加工装置においては、レンズの加
工形状に合致した形状の加工面を持つ総型工具に対し、
レンズを保持具に保持した状態で押圧し、総型工具を回
転させつつ、レンズ加工面の曲率中心を揺動中心とし
て、総型工具がレンズ加工面に沿って揺動することによ
りレンズを倣い加工する際に、測定装置により移動軸と
固定位置との相対位置を検出することで、加工中の前記
レンズの中肉を測定し、前記相対位置が設定値（所望す
るレンズ中肉に対応する値）を越えた時点で加工を終了
し、その加工済みの加工レンズの中肉を実測し、目標と
する中肉の値との差分を求めた上で、その差分を補正値
として前記設定値に加算もしくは減算することにより、
レンズ中肉を自動制御し、レンズを高精度に加工する。

【００３７】請求項２または請求項４に係るレンズの加
工方法およびレンズの加工装置においては、請求項１お
よび請求項３の構成にあって、加工済みの加工レンズ中
肉の実測、その実測値と目標値との差分の算出、算出し
た差分を補正値として設定値に加算もしくは減算する一
連の作業をすべて自動的に行うことで、作業の煩雑さを
なくした状態で、レンズ中肉の自動制御を行う。

【００３８】請求項５に係るレンズの加工装置において
は、請求項３の構成にあって、測定装置に非接触の測長
器を用いることにより、測長器自体の摺動抵抗、測定端
部の摩耗に起因する測定誤差などが出ない状態で、レン
ズ中肉の自動制御を行う。

【００３９】なお、上記各請求項に関わる発明の作用と
しては、総型工具が揺動を行い、測定装置をレンズの移
動軸と固定位置に取り付けた場合について説明したが、
これとは逆にレンズが揺動を行い、測定装置を総型工具
の移動軸と固定位置に取り付けた場合についても同様な
作用、効果が得られるものである。

【００４０】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の実施の
形態１を図１〜図５に基づいて説明する。図１は本実施
の形態の加工装置の要部概略図、図２はリニアスケール
（位置検出器）近傍の詳細図、図３（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）は上軸全体が上昇、下降および加圧した際の概略
正面図、図４はレンズ加工前のレンズ中肉およびレンズ
加工後の取り代の関係を示す図、図５はリニアスケール
の設定値（加工終了位置）を固定してレンズの連続加工
を行った際のレンズ中肉および砥石高さの変化を示す図
である。

【００４１】図１において、まず加工装置の要部の砥石
３を保持する下軸側Ｓから説明すると、レンズ１の球面
（図では凸球面）形状に対応した加工面としての球面３
ａ（図では凹球面）形状を有する総型工具としての総型
砥石（以下、砥石という）３が砥石軸４の上端に接続さ
れている。砥石３には、砥粒をメタルボンドもしくはレ
ジンボンドで固定した精研削用砥石、または研磨材を樹
脂にて固定した研磨用砥石を使用する。

【００４２】砥石軸４はスピンドル５と一体となってお
り、さらにスピンドル５は砥石回転モーター７に接続さ
れている。砥石回転モーター７は、スピンドル５を回転
可能に支持する下軸台座１４に固定されており、加工装
置の全体を制御する制御装置４０によって制御されるイ
ンバーター４１を介して、砥石軸４の軸心回りに砥石３
を回転させる。下軸台座１４は、その上部が揺動部材９
を貫通するようにして、上部外周面を揺動部材９に一体
的に取り付けてあり、この下軸台座１４上には揺動部材
９を揺動させるための揺動モーター６が、砥石回転モー
ター７の回転軸線と直交する方向に回転軸線を有するよ
うに固定されている。この揺動モーター６は、加工装置
の全体を制御する制御装置４０によって制御されるモー
ター制御装置４２により、回転速度および回転方向を任
意に制御可能になっている。

【００４３】前記揺動部材９は舟型形状に形成され、そ
の下面が加工装置の本体に固定した揺動部材受け部１０
により支持されている。揺動部材受け部１０は、揺動部
材９との対向面を前記舟型形状の底面に見合った凹曲面
形状にして揺動部材９を揺動可能に支持するとともに、
揺動部材９が揺動する際の下軸台座１４との干渉をなく
すための開口部分（図示省略）を形成している。

【００４４】前記揺動モーター６の駆動軸には、ギア６
ａが取り付けられており、ギア６ａは円弧状のガイド８
とかみ合った状態となっている。ガイド８は、図示省略
した加工装置本体に固定されており、揺動モーター６に
よりギア６ａが回動しつつガイド８に沿って移動して前
記下軸台座１４が揺動し、揺動部材９および砥石３等が
円弧を描きつつ往復揺動するようになっている。

【００４５】砥石３の上方には、貼付皿１２に貼り付け
により保持されたレンズ１が配置されている。レンズ１
は、凸球面状のレンズ加工面（レンズ球面）１ａを砥石
３に向けるとともに貼付皿１２を保持具としてのホルダ
ー２内に保持させることにより、ホルダー２に対して回
転自在に支持されている。なお、貼付皿１２とホルダー
２は、図１では分離した状態であるが、図３のように組
み立てられる。さらに、ホルダー２はワーク軸１１の下
端側に接続されており、ワーク軸１１は、その上端に連
結された加圧用エアシリンダー１６のロッドにより上下
動される。

【００４６】加圧用エアシリンダー１６は、バックプレ
ート１９の上面に固定した第１取付板１９ａに取り付け
られて制御装置４０により制御される加圧制御装置４３
により制御されており、砥石３に対してレンズ１を下降
した後のレンズ１の加工時には、レンズ加工面１ａを砥
石３の球面３ａに加圧するようになっている。ここで、
ワーク軸１１、ホルダー２およびホルダー２に貼付皿１
２を介して取り付けられるレンズ１からなる構成を上軸
全体Ｕと称する。また、上軸全体Ｕを支持する第１取付
板１９ａおよびバックプレート１９は、レンズ加工中は
上下動せず、後述の位置検出器の一方のセンサー部を配
する支持部材として機能する。

【００４７】ワーク軸１１の中心軸線は、砥石３の球面
３ａにおける曲率中心を通る軸線上に位置しており、バ
ックプレート１９の前面に固定した第２取付板１９ｂに
ロッドを連結した粗動用エアシリンダー１８により、バ
ックプレート１９および加圧用エアシリンダー１６等を
上下に移動するようになっている。粗動用エアシリンダ
ー１８は、加工装置本体２０に固定されて前記制御装置
４０により制御されており、ワーク軸１１およびホルダ
ー２が加工装置本体２０に穿設した孔２０ａを貫通して
（図１では貫通していない状態で図示しているが、図３
の状態になる）レンズ１を砥石３に対向するように配置
されている。なお、砥石３の球面３ａおよびレンズ１の
レンズ加工面１ａの曲率中心は往復揺動する砥石軸４の
円弧の曲率中心と一致した位置にある。この位置を揺動
中心位置（以下、球心位置という）Ｏといい、上記加圧
用シリンダー１６は上型全体Ｕを球心位置Ｏを通る鉛直
方向に加圧している。

【００４８】また、加圧用エアシリンダー１６の下方の
ワーク軸１１とバックプレート１９には、それぞれ可動
側と固定側とが対となって用いられる測定装置としての
リニアスケール１７（位置検出器）が配してあり、加圧
用エアシリンダー１６によるワーク軸１１の移動量を検
出し、その移動量は表示器２２に表示されるようになっ
ている。また、バックプレート１９には、ボルト１５ａ
（図３参照）を弛めることにより上下に位置調整可能な
ストッパー１５が固定されており、バックプレート１
９、すなわちバックプレート１９を介して上軸全体Ｕを
粗動用エアシリンダー１８により下降した際、バックプ
レート１９側のストッパー１５が加工装置本体２０に固
定したストッパー（本体側）２１に当て付くように配さ
れている。

【００４９】図２は、対となったリニアスケール１７
（位置検出器）の近傍を拡大図示したものである。リニ
アスケール１７は、バックプレート１９側に配される目
盛り読取り用のセンサー部２５を内部に有した固定側リ
ニアスケール部２３と、ワーク軸１１側に配される目盛
りが形成された目盛り部を有した可動側リニアスケール
部２４からなっている。固定側リニアスケール部２３
は、レンズ１の加工中には固定されるとともに、可動側
リニアスケール２４はワーク軸１１と一体に上下動さ
れ、固定側リニアスケール部２３の内部のセンサー部２
５によって固定側リニアスケール部２３と可動側リニア
スケール部２４の相対的な位置を常に読み取ることがで
きる。このセンサー部２５によって読み取った値は、図
１における表示器２２に表示される仕組みになってい
る。また、リニアスケール１７における仮のゼロ点を設
定するために、可動側リニアスケール部２４の上端と当
て付くゼロ点ストッパー２６がバックプレート１９に固
定されている。

【００５０】図３および図４は、加工時における上軸の
動きを模式的に表したもので、図３（ａ）は加工開始前
の状態を、図３（ｂ）は図３（ａ）の状態から粗動（下
降）した状態を、図３（ｃ）は図３（ｂ）の状態から微
動（下降）した加圧状態を示し、図４はレンズ加工によ
る加工量を説明する図である。なお、図３（ｂ）は図３
（ｃ）の状態から微動（上昇）した加圧解除状態、図３
（ａ）は図３（ｂ）の状態から粗動（上昇）した状態も
現している。

【００５１】上記の構成によれば、加工装置の制御装置
４０によって制御されてレンズ加工開始時には、図３
（ａ）に示した状態から粗動用エアシリンダー１８のロ
ッドが下降され、それによりバックプレート１９を介し
て上軸Ｕ全体が下降する。このとき、バックプレート１
９に固定されたストッパー１５がストッパー（本体側）
２１に当て付くまで下降する。このように下降してスト
ッパー１５，２１が当て付いた段階では、バックプレー
ト１９は位置固定されて移動しない状態となるととも
に、バックプレート１９に固設されている固定側リニア
スケール部２３も固定状態となり、また図３（ｂ）に示
すようにワーク軸１１の下端にホルダー２を介して保持
されているレンズ１と砥石３との間には隙間が生じてい
る。また、この段階では、可動側リニアスケール部２４
とゼロ点ストッパー２６とは当接している。

【００５２】この状態から図３（ｃ）のように、収縮状
態になっていた加圧用エアシリンダー１６のロッドを加
圧制御装置４３による制御で伸ばすことによりワーク軸
１１が下降し、レンズ１のレンズ加工面１ａが砥石３の
球面３ａに当接するとともに、レンズ１のレンズ加工面
１ａに上方から圧力が加わる。そして、加圧用エアシリ
ンダー１６のロッドを伸ばすことにより、ワーク軸１１
が下方向に移動するため、ワーク軸１１に固定されてい
る可動側リニアスケール部２４も移動し、レンズ１と砥
石３が当接した位置（第１位置Ａ）を固定側リニアスケ
ール部２３のセンサー部２５が検出する。なお、前記の
ように加圧用エアシリンダー１６のロッドが収縮してい
る状態では、可動側リニアスケール部２４の端面がゼロ
点ストッパー２６に当て付いた状態になっている。

【００５３】図３（ｃ）に示すようにレンズ１が砥石３
に接した後、図１に示すように、加工装置の制御装置４
０で制御されるモーター制御装置４２によって、揺動モ
ーター６を駆動することによりギア６ａが回転し、ガイ
ド８に沿って揺動モーター６が揺動する。揺動部材９
は、揺動部材受け部１０にて支承されているので、揺動
モーター６が駆動することにより揺動モーター６を固設
した下軸台座１４と共に揺動部材９を含む下軸全体Ｓが
揺動する。また、揺動を行うのと同時に、インバーター
４１を介して砥石回転モーター７を駆動することによ
り、砥石軸４が回転し、砥石軸４に接続された砥石３が
回転する。このとき揺動部材受け部１０の揺動部材９を
支持する部分は傾いているので、砥石軸４は傾きに対応
した角度分だけ傾斜し、この傾斜の軸を中心にして、揺
動モーター６の正転、逆転作動により、任意の傾斜角
（あるいは揺動角）をもって揺動する。

【００５４】以上のように、砥石３がレンズ１のレンズ
加工面１ａに沿って回転および往復揺動することにより
レンズ加工面１ａの加工を行う。すなわち、給水口１３
から研磨液をレンズ１と砥石３に供給しながら、加圧用
エアシリンダー１６によるワーク軸１１からの加圧、お
よび砥石３の回転および揺動の要素が加わって砥石３に
よるレンズ１の倣い加工が行われる。

【００５５】加工中もしくは加工終了時には、レンズ１
の加工量分だけワーク軸１１が下方向に移動した位置、
すなわちレンズ１の加工量と等しい値（等価）の位置に
ある。その位置（位置Ｂ）をリニアスケール１７が読み
取ることで、加工中および加工終了後のレンズ１の中肉
を算出できる。

【００５６】前記レンズの加工量について図４を用いて
説明すると、ホルダー２に貼付皿１２を保持させた時
の、ホルダー２と貼付皿１２とが当接する貼付皿衝面１
２ａから加工前のレンズ１の面頂までの高さをｔ_０、加
工後の貼付皿衝面１２ａからレンズ１の面頂までの高さ
をｔ_１とすると、加工後のレンズ中肉を管理する場合、
ｔ_１を管理（制御）することになる。なお、Δｔは、ｔ
_０−ｔ_１である。

【００５７】具体的には、ゼロ点ストッパー２６に可動
側リニアスケール部２４が当て付いた状態（加圧用エア
シリンダー１６が収縮した状態）をゼロ点に設定する。
その状態で、ワーク軸１１を下降して貼付皿１２に貼り
付けたレンズ１を前もって１個加工し、このときのｔ_１
と加工後のワーク軸１１の位置（目標位置Ｂ）との相関
を前記可動側リニアスケール部２４で求める。これによ
り目標とする中肉ｔ_１に対応する加工後のワーク軸１１
のあるべき目標位置Ｂが明確になる。この目標位置Ｂ
が、レンズ１を砥石３により加工した際に所望の値（目
標値）ｔ_１が得られる位置として、加工装置の制御装置
４０に設定値として入力しておく。この入力により、加
工装置の制御装置４０は、ワーク軸１１に取り付けた新
たなレンズの加工が進行してワーク軸１１の可動側リニ
アスケール部２４の位置が前記入力した設定値である目
標位置Ｂ（目標値）まで進んだときに、レンズ加工が終
了するように、制御装置４０によりレンズ加工のＯＮ／
ＯＦＦ制御をする。これにより、加工後の貼付皿衝面１
２ａからレンズ１の面頂までの高さｔ_１位置が常に一定
の状態、すなわち一定の中肉に到達した時点で、制御装
置４０による制御信号により加工が終了する。また、ワ
ーク軸１１の移動量すなわちゼロ点からの可動側リニア
スケール２４の位置は表示器２２に表示され、加工の進
行状況および加工終了までの残量なども明確になる。

【００５８】レンズ１の加工が終了した時には、制御装
置４０による制御信号により砥石３の回転および下軸側
Ｓ全体の揺動は停止し、またストッパー２１にストッパ
ー１５が当て付いて位置固定されていたバックプレート
１９と共に上軸Ｕ全体が上昇して加圧を解除する。すな
わち、上軸Ｕ全体は、図３（ｃ）の状態から加圧用エア
シリンダー１６により図３（ｂ）の状態に微動上昇し、
さらに図３（ｂ）の状態から図３（ａ）の状態に粗動用
エアシリンダー１８によりバックプレート１９が粗動上
昇する。

【００５９】ただし、連続して同じレンズ１を複数加工
する際に注意しなければならないのが、レンズ１の加工
ごとに進行する砥石３の摩耗である。すなわち、ワーク
軸１１は、レンズ１の加工量に対応して下降するととも
に、砥石３が摩耗した場合もその摩耗量に応じて下降す
るため、ワーク軸１１の下降量はレンズ１の加工量に対
応しなくなる。図５は、仮に設定値（加工終了位置）を
一定にして数十個レベルでレンズ１の連続加工を行った
ときのレンズ中肉および砥石３の高さを示したものであ
る。このとき、レンズ１の中肉が徐々に厚くなっている
と同時に、砥石３の高さが徐々に減少していくのが分か
る。これは、ワーク軸１１、すなわち可動側リニアスケ
ール２４がレンズ１の加工量および砥石３の摩耗量に応
じて下降し、レンズ１の加工量と砥石３の摩耗量を合算
した量が設定値（加工終了位置）に達するとレンズ１の
加工を終了するため、次第にレンズ１の加工量が減少
し、砥石３の摩耗量が増加するので、このようなグラフ
になっている。

【００６０】よって、砥石３の摩耗によるレンズ１の中
肉誤差をキャンセルできるように、設定値に砥石３の摩
耗量と対応させた補正を入れる必要がある。具体的に
は、加工済みの加工レンズの中肉を実測し、目標値と異
なる中肉の場合、目標値と実測値との差分だけ、設定値
を加算もしくは減算し、その設定値で加工を行う。な
お、このレンズ中肉の実測および設定値の補正は、連続
して行うレンズの加工ごとに行うのが望ましい。

【００６１】本実施の形態によれば、レンズ１の加工量
に追従して下降するワーク軸１１の移動量を、ワーク軸
１１の外周面に直接に取り付けた接触式のリニアスケー
ル１７によって検出しているので、検出位置と加工位置
とが近いことから、従来のように加工中の振動による増
幅された誤差信号の影響を受けることがなく、所望の加
工量を十分に行うことができる。そして、加工時のレン
ズ１の中肉を従来例にあるようなアナログ的な制御では
なく、デジタル的に制御することが可能になり、測定器
（本実施の形態ではリニアスケール１７）から得られる
ワーク軸１１の移動量の検出に基づく測定値の処理方法
により、レンズ中肉そのものの制御を極めて正確にする
ことができる、といった効果がある。

【００６２】また、リニアスケール１７（位置検出器）
の分解能を向上させることにより、さらに高精度のレン
ズ中肉の管理を要求されるものについても、安定して製
造することが可能になる。

【００６３】加えて砥石３の摩耗に伴うレンズ中肉の誤
差もキャンセルすることができ、レンズ中肉をより精度
の高いものに仕上げることが可能になる。

【００６４】さらに、補正を加える際の設定値の変更も
基本的にデジタル制御で行えるため、従来例にあるよう
なストッパーの位置調節等、作業の煩雑さも軽減するこ
とができる。

【００６５】なお、本実施の形態では、凸球面のレンズ
１を加工する場合についてのみ言及したが、凹球面のレ
ンズや平面のレンズについても、同構成の装置で、同様
の効果が得られる。

【００６６】（実施の形態２）本発明の実施の形態２を
図６および図７に基づいて説明する。図６は本実施の形
態の加工装置の要部概略図、図７はレンズの連続加工を
行う際の設定値およびレンズ中肉の実測値を示す図であ
る。なお、本実施の形態はリニアスケールの設定値をレ
ンズの加工ごとに自動的に変更可能な手段を設けた構成
以外は、実施の形態１と同一であので、同一の部分には
同一の番号を付して、その説明は省略する。

【００６７】本実施の形態においては、実施の形態１と
異なる部分は、リニアスケール１７の設定値を電算機５
０に接続している部分である。そして、この電算機５０
には、あらかじめ数式等を入力しておき、レンズ１の加
工ごとにリニアスケール１７の設定値を上記数式等によ
って自動で変化させ、複数の加工レンズの中肉を一定に
することが可能になっている。

【００６８】上記構成による加工装置を用いてレンズ１
の加工を行う場合、加工に伴う動作は基本的に実施の形
態１と同じで、実施の形態１と異なるのは、同じ形状の
レンズ１を連続して加工する際、リニアスケール１７の
設定値をレンズ１の加工ごとに自動で変化させることで
ある。上記設定値を一定にしてレンズ１を連続的に加工
すると、砥石３の摩耗によって加工レンズの中肉が次第
に厚くなり、図５に示すようにレンズ中肉がグラフの上
では右上がりになるが、本実施の形態では複数のレンズ
１を連続加工しても加工レンズの中肉が一定となるよう
に、リニアスケール１７の設定値を自動で変化させなが
らレンズ１の加工を行う。

【００６９】具体的にどのように設定値を変化させるか
について説明すると、まず図５の状態、すなわち設定値
を一定にした場合、複数のレンズ１を連続加工して同一
形状の加工レンズを得る場合に、どのように加工レンズ
の中肉が変化していくかを把握する。このため、ある程
度の個数のレンズ１の連続加工を行い、加工レンズの中
肉変化のグラフ上の傾き、すなわち図５の破線で示す近
似直線−加工後中肉の傾きを求める。

【００７０】例えば、リニアスケール１７の設定値をＸ
にしてＮ個のレンズ１の加工を行った際、得られた加工
レンズの１個目（初回）のレンズ中肉とＮ個目のレンズ
中肉との変化量がΔＴであったと仮定すると、一定の設
定値Ｘで加工した場合、レンズ１を１個加工するごとに
ΔＴ／Ｎの中肉が変化したことになる。次に、同条件で
複数のレンズ１を連続加工して同じ形状の加工レンズを
得る際、設定値Ｘをレンズ１ごとに変化させて行う。こ
のとき、ｎ個目のレンズ１を加工するときの設定値Ｘ
（ｎ）は、〔Ｘ（ｎ−１）＋ΔＴ／Ｎ〕もしくは〔Ｘ
（０）＋ｎ×ΔＴ／Ｎ〕となる（ここでいうＸ（ｎ−
１）はｎ個目より１つ前の設定値、Ｘ（０）は設定値の
初期値である）。そして、上記関係式をあらかじめ電算
機５０に記憶させておき、ｎ（ｎ＝２〜）個目のレンズ
１の加工に際して自動でリニアスケール１７の設定値を
変化させ、その変化した設定値Ｘ（ｎ）でｎ個目のレン
ズ１を加工する。それにより、加工レンズの中肉は、図
７に示すように、ある一定範囲内で安定する。その他の
加工方法、その作用は実施の形態１と同様である。

【００７１】本実施の形態によれば、実施の形態１と同
様に、加工時のレンズ１の中肉を従来例にあるようなア
ナログ的な制御ではなく、デジタル的に制御することが
可能になり、レンズ中肉そのものを制御することができ
る、といった効果がある。

【００７２】加えて、レンズ１を連続加工する際の砥石
３の摩耗に伴うレンズ中肉の誤差も自動的に補正するこ
とができ、レンズ中肉をより精度の高い加工レンズに仕
上げると同時に、加工レンズの実測や設定値の変更等と
いった作業者の負担を軽減させることが可能である。

【００７３】なお、本実施の形態では、凸球面のレンズ
１を加工する場合についてのみ言及したが、凹球面のレ
ンズや平面のレンズについても、同構成の装置で、同様
の効果が得られる。

【００７４】（実施の形態３）本発明の実施の形態３を
図８〜図１１に基づいて説明する。図８は本実施の形態
の加工装置の要部概略図、図９はレーザースケール近傍
を示す拡大図で、図９（ａ）は概略斜視図、図９（ｂ）
は図９（ａ）を上方から見た図、図１０はレンズを保持
するリンクを示し、図１０（ａ）は拡大斜視図、図１０
（ｂ）は図１０（ａ）を反対側から見た図、図１０
（ｃ）は図１０（ｂ）を正面側から見た簡略構成図、図
１１は設定値の制御・処理方法を示すブロック図であ
る。

【００７５】本実施の形態において実施の形態１と異な
る点は、リンク３１を介してレンズ１をワーク軸１１で
保持する点と、ワーク軸１１の移動量を検出する検出器
が非接触方式である点と、レンズ１の加工から加工レン
ズ中肉の実測および実測値に基づいて設定値を補正する
工程を全自動で行う点である。その他の構成は、実施の
形態１と同一であるので、同一の部分は同一の番号を付
して、その説明は省略する。

【００７６】まず、実施の形態１と同様に上軸側におい
ては、レンズ１と砥石３とを当接した後に加圧するため
の加圧用エアシリンダー１６があり、上軸全体Ｕを下軸
側Ｓの球心位置Ｏを通る鉛直方向に加圧する。その加圧
用エアシリンダー１６の下方には、測定装置としてのレ
ーザースケール２７（位置検出器）が配してあり、加圧
用エアシリンダー１６によるワーク軸１１の移動量がす
ぐに分かるようになっている。

【００７７】レーザースケール（位置検出器）２７は、
図９（ａ）に示すように、２体からなっており、固定側
レーザースケール部２８と可動側レーザースケール部２
９に分かれている。このレーザースケール２７の内部に
はセンサー部３０があり、センサー部３０は固定側レー
ザースケール部２８に固定されている。センサー部３０
は、図９（ｂ）に示すように、上方から見たときにコ字
形の可動側レーザースケール部２９の中空部分に配設さ
れて、センサー部３０と可動側レーザースケール部２９
は非接触になっており、前記コ字形の対向面から照射さ
れるレーザー３６によりセンサー部３０内にある格子を
読み取る仕組みになっている。上記の構成により、固定
側レーザースケール部２８と可動側レーザースケール部
２９の相対的な位置を常に読み取ることができる。

【００７８】固定側レーザースケール部２８と可動側レ
ーザースケール部２９は、それぞれ実施の形態１と同様
に、上軸全体Ｕを停止状態から移動状態にして支持する
バックプレート１９とワーク軸１１の外周面とに直接固
定されており、ワーク軸１１は加圧用エアシリンダー１
６のロッドが動くことにより、直結して移動する。それ
に伴い、ワーク軸１１の外周面に固定されている可動側
レーザースケール部２９もワーク軸１１と同じ量だけ動
くことになる。結果として、レンズ加工中には固定され
移動しないバックプレート１９に取り付けられた固定側
レーザースケール部２８とレンズ加工量（中肉の変化
量）に応じて移動する可動側レーザースケール部２９の
相対的な位置変化をセンサー部３０が感知し、その値が
表示器２２に表示される。

【００７９】ワーク軸１１の下端には、レンズ１を保持
する保持具としてのリンク３１が配設されている。リン
ク３１は、図１０に示すように、支柱部材３１ａとコの
字型第１部材３１ｂとコの字型第２部材３１ｃを備えた
多関節構造になっている。支柱部材３１ａは、その上端
水平部から折曲形成した鉛直部を有するＬ字型に形成さ
れており、上端水平部においてワーク軸１１の先端（下
端）に固設されている。支柱部材３１ａの鉛直部下部に
は、コの字型第１部材３１ｂがその背部中央においてベ
アリング３１ｄを介して接続されている。コの字型第１
部材３１ｂの開放側両先部には、コの字型第２部材３１
ｃの開放側両先部がベアリング３１ｅを介して接続され
ている。すなわち、リンク３１はコの字型第１部材３１
ｂがＹ軸回りの回転方向に、コの字型第２部材３１ｃが
Ｘ軸回りの回転方向にあらかじめ自由度を持った構造に
なっている。

【００８０】コの字型第２部材３１ｃの背部中央には、
貼付皿１２の保持部が設けられ、貼付皿１２をワーク軸
１１の軸線上に配設し得るようになっている。保持部は
図１におけるホルダー２をコの字型第２部材３１ｃに組
み込んで構成でき、貼り付けたレンズ１のレンズ加工面
１ａを下に向けて貼付皿１２を保持するようになってい
る。さらに、貼付皿１２をコの字型第２部材３１ｃに保
持した際には、レンズ１のレンズ加工面１ａは、図１０
（ｃ）に示すように、Ｘ軸より上方に位置するようにな
っており、擬似的にレンズ加工面１ａより下方に支点
（レンズ１を抑える力点）３６を有している。すなわ
ち、支点３６はコの字型第１部材３１ｂの回転軸（Ｙ
軸）とコの字型第２部材３１ｃの回転軸（Ｘ軸）の交点
となっており、また支点３６はレンズ外周面からレンズ
加工面１ａの接線を引いた際の交点にもなっている。

【００８１】加工機本体２０には貼付皿１２を保持する
ローダー３２がアーム３７を介して配置されている。ロ
ーダー３２はレンズ１を収容した状態で貼付皿１２を吸
着保持する貼付皿吸着部を有しており、貼付皿１２は電
空弁等により自動で着脱可能になっている。このローダ
ー３２は、水平回転および上下動可能なアーム３７に接
続されており、モーターや空圧により駆動するアクチュ
エーターなどの移動手段によって貼付皿吸着部を上下に
向けるように反転可能になっている。すなわち、ローダ
ー３２は貼付皿吸着部を下に向けて貼付皿１２を吸着保
持させた後、ローダー３２を反転させてアーム３７によ
り水平回転搬送し、アーム３７を上下動させてリンク３
１の保持部に対する貼付皿１２の保持と受け取りが可能
になっている。

【００８２】さらに、加工済みの加工レンズ中肉を実測
する測定装置としてのレーザー測長器３３が備えられて
いる。レーザー測長器３３には、貼付皿吸着部を下に向
けたローダー３２から吸着解除された貼付皿１２が加工
レンズと共にベルトコンベア（図示省略）により自動で
搬送されるようになっている。この場合、貼付皿１２に
貼り付けてある加工レンズのみの搬送、あるいは貼付皿
１２をパレット等に載置して搬送してもよい。レーザー
測長器３３は表示器３４および算出部３５に接続されて
おり、加工レンズの中肉測長データを表示器３４にて表
示して確認できるとともに、その測長データを算出部３
５へ転送できるようになっている。算出部３５では、測
長データをあらかじめ入力されている中肉の目標値から
計算するとともに、その計算結果からレンズ１の加工量
の設定値を補正することが可能なようにセッティングさ
れている。

【００８３】上記構成による加工装置を用いて加工を行
う場合、まず、ローダー３２の貼付皿吸着部を下に向
け、レンズ１を収容するようにして貼付皿吸着部に貼付
皿１２を吸着保持する。その後、ローダー３２を反転し
て貼付皿１２を上向き状態にし、アーム３７により水平
回転移動してリンク３１に搬送する。そして、コの字型
第２部材３１ｃの保持部の下に貼付皿１２を位置させ
て、アーム３７を上動させることで貼付皿１２を上記保
持部に保持させ、リンク３１を介してレンズ１をワーク
軸１１に保持させる。なお、コの字型第２部材３１ｃへ
の貼付皿１２の保持は、ワーク軸１１を下動させて行う
こともできる。

【００８４】その後、アーム３７の回転によりローダー
３２をリンク３１から退避させ、実施の形態１と同様
に、粗動用エアシリンダー１８により上軸全体Ｕが下降
し、ストッパー２１にストッパー１５が当て付くこと
で、上軸全体Ｕがバックプレート１９により停止し、さ
らに、加圧用エアシリンダー１６のロッドを伸ばすこと
により、レンズ１と砥石３が接触する。このときワーク
軸１１も下方に動くため、この段階から固定側レーザー
スケール部２８と可動側レーザースケール部２９との一
対からなるレーザースケール２７による測定が可能とな
る。このときのレンズ１と砥石３が接触した段階で検出
されるレーザースケール２７による検出値をリセット
し、可動側レーザースケール部２９がゼロ点ストッパー
２６に当て付いている状態で、加工前のワーク軸１１の
位置を０（ゼロ）点にする。

【００８５】その後、加圧用エアシリンダー１６による
加圧、砥石軸４の駆動による砥石３の回転および揺動モ
ーター６による下軸Ｓ全体の揺動が加わり、レンズ１の
加工が進行し、レンズ中肉が削減する。ワーク軸１１
は、一定圧力で加圧用エアシリンダー１６により下方に
押圧されているので、レンズ１が加工されることによっ
てワーク軸１１の位置がレンズ１の加工量（レンズ中肉
削減量）と同じ値（等価）で下方に下がってくる。この
段階で、レーザースケール２７はワーク軸１１の下方向
の移動量を検出することになる。この検出値は、レンズ
１が砥石３に接触した位置を０（ゼロ）としているの
で、レンズ１の加工量すなわちレンズ中肉の変化と同じ
値を示すことになる。

【００８６】このレンズ１の加工に際しては、貼付皿１
２を介してレンズ１を保持するリンク３１は、ベアリン
グ３１ｄ，３１ｅにより接続された支柱部材３１ａとコ
の字型第１部材３１ｂおよびコの字型第２部材３１ｃか
らなる多関節構造であり、コの字型第１部材３１ｂとコ
の字型第２部材３１ｃは自由度（図１０のＸ軸、Ｙ軸回
りの自由度）を有しており、その自由度から加工中の振
動をある程度吸収して安定した加工を行う。加えて、擬
似的にレンズ加工面１ａより下方にＸ軸とＹ軸との交点
である支点（力点）３６を有してレンズ１の加工を行
う。

【００８７】そして、上記検出値が中肉の目標値である
設定値と一致すると、レンズ１の加工が自動的に終了す
る。この加工済みの加工レンズは、アーム３７より水平
回転移動されたローダー３２の貼付皿吸着部にリンク３
１から吸着され、アーム３７によりレーザー測長器３３
に搬送される。この時、ローダー３２は反転されて貼付
皿１２の吸着を解除し、加工レンズのレンズ面を上に向
けた状態でベルトコンベアによりレーザー測長器３３に
搬送して、レーザー測長器３３が非接触で加工レンズの
中肉を測定する。その測定結果は、表示器３４に表示さ
れて確認できるとともに算出部３５に転送される。そし
て、測定値と目標値との間にあらかじめ設定しておいた
中肉の許容値以上に差が生じている場合は、その差分を
設定値に対して加算もしくは減算する。その制御・処理
方法は図１１に示すように行い、以下に説明する。

【００８８】図１１において、レンズまたは加工レンズ
セットからレンズ中肉実測までは上記説明したとおりで
ある。そして、中肉を実測した結果、「目標値−実測
値」の差分の絶対値が上記許容値より小さい場合は、設
定値を変更することなく、新たなレンズ１の加工を行
う。また、上記差分が許容値より大きい場合は、その差
分を補正値としてこのレンズ１を加工した際の設定値に
対して加算または減算して、上記差分が許容値内に収ま
るように設定値を変更し、この設定値で新たなレンズ１
の加工を行う。なお、ここで、「レンズまたは加工レン
ズセット」にしてあるのは、基本的には設定値変更して
加工するのは新たなレンズ１であるが、加工レンズを再
び加工することも可能であるからである。この時、差分
が許容値を超えた厚いレンズが加工された場合にそのレ
ンズを再度加工するもので、上記レンズ１の搬送におけ
る手順を逆転させ、測定後の加工レンズをレーザー測長
器３３から加工装置（リンク３１）までローダー３２お
よびアーム３７により再度、搬送する。

【００８９】本実施の形態によれば、実施の形態１と同
様に、加工時のレンズ１の中肉を従来例にあるようなア
ナログ的な制御ではなく、デジタル的に制御することが
可能になり、測定器（本実施の形態ではレーザースケー
ル２７）から得られるワーク軸１１の移動量の検出に基
づく測定値の処理方法により、レンズ中肉そのものを極
めて正確に制御することや、加工によるレンズ１の摩耗
量（削減量）を極めて正確に制御することができる、と
いった効果がある。

【００９０】また、レーザースケール２７（非接触方
式）を使用することにより、測定器自体の摺動抵抗がな
くなり、摺動抵抗に起因する測定誤差も低減できる、と
いった効果もある。さらに、接触方式の測定方法を使用
した際に問題となる、接触部分（例えば、測定端子）の
摩耗に起因する測定誤差を低減できる、といった効果も
ある。

【００９１】さらに、貼付皿１２（レンズ１）の保持具
に自由度を有する多関節構造のリンク３１を用いている
ので、リンク３１の自由度の高さからレンズ加工中の振
動を吸収し、かつレンズ保持の支点（加工の際の力点）
３６をレンズ面１ａより低くしてレンズ１を保持できる
ので、安定したレンズ１の加工を行うことができる、と
いった効果がある。

【００９２】なお、本実施の形態では、凸球面のレンズ
１を加工する場合についてのみ言及したが、凹球面のレ
ンズや平面のレンズについても、同構成の装置で、同様
な効果が得られる。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係るレンズの加工方法によれば、加工中のレンズおよ
び加工終了時の加工レンズの中肉を管理することによっ
て、加工済みの加工レンズ中肉のバラツキを抑え、所望
する加工レンズの中肉精度を向上させることができると
ともに、加工品質の安定性も向上させることができる。
さらに、同一形状のレンズを連続加工する場合にあっ
て、複数のレンズを加工する際に生じる総型工具の摩耗
に起因するレンズ中肉寸法の誤差についても、加工レン
ズ中肉の実測値と所望の中肉を得る設定値との差分に基
づいて設定値を補正するので、安定した高精度な中肉精
度を有するレンズを連続して加工することができる。

【００９４】また、本発明の請求項２に係るレンズの加
工方法によれば、請求項１の効果に加え、加工レンズの
中肉を自動で実測し、その実測値に基づいて中肉の目標
値となる設定値を自動で補正するので、加工の一連の作
業が極めて簡便にでき、かつ安定した加工レンズ中肉の
測定と高精度なレンズ加工を行うことができる。

【００９５】さらに、本発明の請求項３に係るレンズの
加工装置によれば、加工中のレンズおよび加工終了時の
加工レンズの中肉を管理するとともに、加工レンズの中
肉を実測し、その実測値と中肉の目標値との差を算出し
て目標値を得る設定値にフィードバックして新たなレン
ズを加工するので、加工レンズ中肉のバラツキを抑え、
所望する加工レンズの中肉精度を向上させることができ
るとともに、加工品質の安定性も向上させることができ
る。さらに、同一形状のレンズを連続加工する場合にあ
って、複数のレンズを加工する際に生じる総型工具の摩
耗に起因するレンズ中肉寸法の誤差についても、加工レ
ンズ中肉の実測値と所望の中肉を得る設定値との差分に
基づいて設定値を補正するので、安定した高精度な中肉
精度を有するレンズを連続して加工することができる。

【００９６】また、本発明の請求項４に係るレンズの加
工装置によれば、請求項３の効果に加え、レンズを加工
装置に対して自動で着脱できるとともに、加工レンズの
中肉を自動で実測し、その実測値に基づいて中肉の目標
値との差分を自動で算出し、目標値となる設定値を前記
算出値に基づいて自動で補正するので、加工の一連の作
業が極めて簡便にでき、かつ安定した加工レンズ中肉の
測定と高精度なレンズ加工を行うことができる。

【００９７】さらに、本発明の請求項５に係るレンズの
加工装置よれば、請求項３の効果に加え、非接触方式に
したので、相対位置を検出する測定装置の摺動抵抗に起
因する加工レンズ中肉の測定誤差、実測する測定装置に
おける測定端部の摩耗に起因する加工レンズ中肉の測定
誤差がなくなり、精度の高い中肉測定および加工を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の加工装置を示す要部概
略図である。

【図２】本発明の実施の形態１の加工装置のリニアスケ
ール近傍を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態１の加工方法を示す正面概
略図である。

【図４】本発明の実施の形態１におけるレンズ加工前の
レンズ中肉およびレンズ加工後の取り代の関係を示す説
明図である。

【図５】本発明の実施の形態１においてリニアセンサー
の設定値を一定にしてレンズの連続加工を行った際のレ
ンズ中肉および砥石の高さの変化を示す説明図である。

【図６】本発明の実施の形態２の加工装置を示す要部概
略図である。

【図７】本発明の実施の形態２においてレンズの連続加
工を行う際の設定値およびレンズ中肉の実測値を示す説
明図である。

【図８】本発明の実施の形態３の加工装置を示す要部概
略図である。

【図９】本発明の実施の形態３の加工装置のセンサー部
近傍を示し、図９（ａ）は斜視図、図９（ｂ）は図９
（ａ）を上方から見た図である。

【図１０】本発明の実施の形態３の加工装置のレンズを
保持するリンクを示し、図１０（ａ）は拡大斜視図、図
１０（ｂ）は図１０（ａ）を反対側から見た図、図１０
（ｃ）は図１０（ｂ）を正面側から見た簡略構成図であ
る。

【図１１】本発明の実施の形態３の加工方法の制御系を
示すブロック図である。

【図１２】従来の研磨装置を示す要部断面図である。

【図１３】従来の研磨装置を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１ レンズ ２ ホルダー ３ 総型砥石（砥石） ４ 砥石軸 ９ 揺動部材 １０ 揺動部材受け部 １１ ワーク軸 １２ 貼付皿 １６ 加圧用エアシリンダー １７ リニアスケール １８ 粗動用エアシリンダー １９ バックプレート ２２，３４ 表示器 ２３ 固定側リニアスケール部 ２４ 可動側リニアスケール部 ２５，３０，３１ センサー部 ２６ ゼロ点ストッパー ２７ レーザースケール ２８ 固定側レーザースケール部 ２９ 可動側レーザースケール部 ３１ リンク ３２ ローダー ３３ レーザー測長器 ３５ 算出部 ４０ 制御装置 ４２ モーター制御装置 ４３ 加圧制御装置 ５０ 電算機

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２４Ｂ 49/12 Ｂ２４Ｂ 49/12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズの加工形状に合致した形状の加工
   面を持つ総型工具を使用し、保持具に保持したレンズと
   前記総型工具のいずれかを移動して前記レンズと前記総
   型工具とを押圧し、前記総型工具を回転させつつ、レン
   ズ加工面の曲率中心を揺動中心として前記総型工具もし
   くは前記レンズを前記レンズ加工面に沿って揺動するこ
   とによりレンズを加工するレンズの加工方法において、 前記総型工具あるいはレンズを取り付けるいずれかの揺
   動しない移動軸側と加工中に移動しない固定位置との相
   対位置を測定装置により検出することで、加工中のレン
   ズの中肉を算出し、前記相対位置が設定値を超えた段階
   で加工を終了し、その加工済みの加工レンズの中肉を実
   測し、中肉の目標値との差分を求めた上で、次のレンズ
   を加工する前に前記差分を補正値として設定値に加算も
   しくは減算することを特徴とするレンズの加工方法。
2. 【請求項２】 加工済みの加工レンズ中肉を自動で実測
   し、目標値との差分を算出した上で自動的に補正を行う
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズの加工方法。
3. 【請求項３】レンズの加工形状に合致した形状の加工面
   を持つ総型工具と、前記レンズを保持する保持具と、前
   記レンズを前記総型工具に押圧する機構と、前記総型工
   具を回転させる機構と、レンズ加工面の曲率中心を揺動
   中心として前記総型工具もしくは前記レンズを前記レン
   ズ加工面に沿って揺動する機構と、前記総型工具あるい
   は前記レンズを取り付けたいずれかの揺動しない側の移
   動軸と、を有するレンズの加工装置において、 前記移動軸と加工中に移動しない任意の固定位置に取り
   付けられ前記移動軸と前記固定位置との相対位置を検出
   する測定装置と、前記測定装置からの信号により加工の
   継続または停止を指令する制御装置と、加工済みの加工
   レンズの中肉を実測する測定装置と、測定した測定値と
   目標値との差分を算出する算出装置と、設定値に算出結
   果をフィードバックさせるフィードバック経路を備えた
   ことを特徴とするレンズの加工装置。
4. 【請求項４】 レンズの着脱を自動で行う搬送装置と、
   加工済みの加工レンズ中肉の実測を自動で行う測定装置
   と、実測値と目標値との差分を自動で算出する電算部
   と、その差分を補正値として設定値に自動で加算もしく
   は減算する制御回路を具備したことを特徴とする請求項
   ３記載のレンズの加工装置。
5. 【請求項５】 前記移動軸と前記固定位置との相対位置
   を検出する測定装置と、加工済みの加工レンズ中肉を実
   測する測定装置が、ともに非接触式の測長器であること
   を特徴とする請求項３記載のレンズの加工装置。