JP2003300141A - レンズ形状測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な機構でありながら高精度でレンズの周
縁形状を測定する。 【解決手段】 レンズの凸面１ａ及び凹面１ｂにそれぞ
れ当接可能なスタイラス６０、６１をレンズ保持軸４１
と平行な軸６４に沿ってそれぞれ変位自在に支持すると
ともに、相互に近接する方向へ付勢し、スタイラス６
０、６１をそれぞれ所定の待避位置で変位を規制する一
方、レンズに当接可能な位置まで変位させた後はスタイ
ラス６０、６１軸方向変位を許容する係止部材６８１、
６８２を設け、待避位置とレンズに当接可能な位置との
間で係止部材６８１、６８２を同期的に駆動して、スタ
イラス６０、６１をレンズに当接可能な位置まで変位さ
せて軸方向変位を許容した状態で、リニアスケール６０
０、６０１で変位を測定する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼鏡レンズ等のレ
ンズを眼鏡フレームのレンズ枠に枠入れするため、レン
ズの周縁を所定形状に加工するに当たり、レンズの仕上
がり形状を測定する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、眼鏡レンズをレンズ枠に枠入れす
るために所定の周縁形状に加工する場合、例えば砥石で
レンズ周面を研削したり、カッタでレンズ周面を切削し
たりすることで、被加工レンズを眼鏡フレームのレンズ
枠形状データに従った所定の周縁形状に仕上げている。

【０００３】この種の加工装置としては、例えば、特開
平５−１６６６２６号公報に開示されるように、レンズ
の凸面、凹面にそれぞれ当接する測定部材に対して、レ
ンズの保持軸を備えたアームを揺動させ、レンズ周縁の
仕上がり軌跡（３次元座標データ）を測定し、この測定
したデータに基づいて面取り加工や溝彫り加工するもの
が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、アームの回転角度をレンズの径方向の
座標に変換するため、測定した値を３次元座標データへ
変換する際に誤差が生じ、後の面取り加工や溝彫り加工
の精度が低下するという問題がある。

【０００５】さらに、上記従来例においては、レンズと
の当接部（測定部）が回転自在なローラで構成されるた
め、小径のレンズの凹面ではローラがレンズの径方向で
引っかかると測定精度が低下するという問題がある。

【０００６】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、簡易な機構でありながら高精度でレンズの
周縁形状を測定することを目的とし、さらに、小径のレ
ンズの凹面側においても測定精度を維持することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願発明は、レンズ保持
軸に保持されたレンズをレンズ枠形状データに基づいて
変位させてレンズ周縁形状を測定する形状測定手段を備
えたレンズ形状測定装置において、前記レンズ保持軸
は、このレンズ保持軸を回転させる回転駆動手段と、前
記レンズ枠形状データに基づいてレンズ保持軸を鉛直方
向に変位させる昇降手段とを備えたレンズ保持ユニット
に支持され、前記形状測定手段は、前記レンズ保持軸の
鉛直方向に配置され、形状測定手段はレンズ保持ユニッ
トを回転させながら鉛直方向へ変位させているときにレ
ンズ周縁形状の測定を行う。

【０００８】

【発明の効果】したがって本発明は、レンズ保持軸の鉛
直方向に設けた形状測定手段へ向けてレンズ保持ユニッ
トを昇降駆動することで、レンズ保持軸の回転位置とレ
ンズ保持ユニットの位置に応じたレンズ周縁形状を測定
することができ、前記従来例のように、レンズ保持軸を
揺動させる場合に比して、レンズ保持軸の回転角度をレ
ンズの径方向変位へ変換する必要がなくなって、この変
換を不要にすることでレンズ周縁形状の測定精度を向上
させることが可能となる。

【０００９】また、レンズ周縁形状を一つの測定子によ
り、レンズ保持軸の軸方向変位で直接検出することで、
簡易かつ高精度でレンズ周縁形状の測定を行うことがで
きる。

【００１０】また、レンズの凹面と当接する第２の測定
子の先端部を鋭角の断面形状としたので、小径のレンズ
を測定する際にレンズ保持軸がレンズの径方向へ移動し
ても測定子が径方向で引っかかるのを防いで、正確な測
定を行うことが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１２】図１は本発明を適用したレンズ加工装置１
０の外観を示す斜視図で、図２、図３は内部の機構を示
す斜視図である。

【００１３】図１において、直方体状のケース１１に収
容されたレンズ加工装置１０の正面右側には、レンズの
加工条件などを選択または入力する操作部１３と、レン
ズ枠形状データや加工データなど加工に関する情報を表
示する表示部１２が配設される。なお、操作部１３はタ
ッチパネルやタッチスイッチあるいはキーなどで構成さ
れ、また、表示部１２はＬＣＤやＣＲＴ等で構成され
る。

【００１４】そして、レンズ加工装置１０の正面中央に
は、レンズの出し入れを行う開閉自在なドア１４が設け
られる。

【００１５】次に、装置の全体的な説明を行った後、各
機構の詳細な説明を行う。

【００１６】＜１．装置の概要＞図２において、ケース
１１の内部には、主回転工具５０（主加工手段）を備え
た主軸５１と平行な方向（図中Ｘ軸方向）へ変位可能な
ベースユニット２が設けられ、このベースユニット２上
には鉛直方向（図中Ｚ軸方向）へ変位可能なレンズユニ
ット（レンズ保持ユニット）４が支持される。

【００１７】ここで、図２の左右方向（レンズ加工装置
１０の幅方向）をＸ軸、鉛直方向（装置の高さ方向）を
Ｚ軸、図４の左右方向（装置の奥行き方向）をＹ軸と
し、これら３軸は直交するものとする。

【００１８】レンズユニット４には、２分割されてレン
ズ１の中心を選択的に挟持可能なレンズ保持軸４１が回
転自在に支持され、レンズ保持軸４１は、台座１３上に
軸支された主回転工具（砥石またはカッタ）５０の鉛直
線上に位置し、レンズ保持軸４１と主回転工具５０の主
軸５１はＸ軸に沿って平行に配置される。また、レンズ
１はレンズ保持軸４１の軸線と直交する平面に沿って挟
持される。

【００１９】そして、レンズ保持軸４１の鉛直線上に
は、レンズ１の凸面及び凹面の両面の位置を測定するス
タイラス（測定子）６０、６１を備えた測定ユニット６
が固設される。

【００２０】スタイラス６０、６１はレンズ保持軸４１
と平行した軸方向に変位可能であって、レンズユニット
４を上昇させた状態でスタイラス６０、６１をレンズ１
の両面に当接させ、レンズ保持軸４１を回転させるとと
もに、レンズ枠形状データに応じてレンズユニット４を
鉛直方向に昇降させて、スタイラス６０、６１の軸方向
変位を直接的に検出し、レンズ１の仕上がり位置を測定
する。

【００２１】レンズ１の加工は、図２に示す状態から、
主回転工具５０を回転させ、レンズユニット４を下降さ
せ、レンズ保持軸４１を回転させながらレンズ枠形状デ
ータに応じて、レンズユニット４を主軸５１に向けた鉛
直方向で昇降させて、レンズ１の周縁（外周）を所定の
形状に研削する。

【００２２】つまり、レンズ保持軸４１の回転角度に対
応するレンズ枠形状データに基づいてレンズユニット４
を昇降させることで、レンズ１の回転角度に応じた切り
込み深さで連続的に研削を行う。この加工中に、レンズ
１を主回転工具５０に押圧する力（加工圧力）はレンズ
ユニット４の自重により与えられる。なお、レンズ１の
材質に応じた加工圧力の調整は、レンズユニット４の上
方に設けた加工圧力制御ユニット８が、レンズユニット
４の自重の一部を支持することで行われる。

【００２３】そして、ベースユニット２を図中Ｘ軸方向
へ変位させることで、レンズ１と主回転工具５０との接
触位置を変更し、平削りとヤゲン削りの選択を行い、ま
た、荒削りと仕上げ削りの切り換えを行う。

【００２４】次に、レンズユニット４の上方には、Ｙ軸
方向（装置の奥行き方向）へ変位可能な面取り用の回転
工具７０及び溝彫り用の回転工具７１を有する仕上げ加
工ユニット７（仕上げ加工手段）が配置され、仕上げ加
工ユニット７の前進位置では、面取り用の回転工具７０
及び溝彫り用の回転工具７１がレンズ保持軸４１の鉛直
上に位置し、レンズユニット４を上昇させるとともに、
ベースユニット２のＸ軸方向への駆動により使用する回
転工具７０、７１及び加工位置を設定し、仕上げ加工を
行うことができる。

【００２５】以下、各部の詳細についてそれぞれ説明す
る。

【００２６】＜２．主軸ユニット＞図２、図３、図４に
おいて、ケース１１の内部には、回転工具（ダイヤモン
ドなどを含む砥石またはカッタ）５０を設けた主軸５１
と、主軸５１を駆動するモータ５５が台座１３上に固設
され、これらを主体に主軸ユニット５が構成される。

【００２７】まず、主軸５１は、図２で示すように、台
座１３上でＸ軸に沿って回転自在に軸支され、レンズ保
持軸４１と平行となる。

【００２８】主軸５１の端部には、レンズ１に機械加工
を施す主回転工具５０が取り付けられ、この主回転工具
５０は、図２においてＸ軸方向の中央部、かつ、装置の
正面側（図中左下側）に位置し、主軸５１の基端側（図
中右側）はベルト５７及びプーリを介してモータ５５に
駆動される。

【００２９】レンズ１に機械加工を施す主回転工具５０
は、図２において、主軸５１の先端側（図中左側）か
ら、平削り荒砥石５０ａ、平削り仕上げ砥石５０ｂ、ヤ
ゲン削り荒砥石５０ｃ、ヤゲン削り仕上げ砥石５０ｄが
順次設けられる。なお、主回転工具５０としては、砥石
に代わってカッター等で構成して切削を行うこともでき
る。

【００３０】＜３．ベースユニット＞レンズユニット４
をＸ軸方向へ駆動するためのベースユニット２は、図２
において主軸５１の奥（Ｙ軸方向で図中右側）に配置さ
れる。

【００３１】図３で示すように、ベースユニット２は、
Ｘ軸方向へ変位可能なベース２０と、このベース２０を
Ｘ軸方向に駆動して位置決め制御を行うサーボモータ
（以下、Ｘ軸モータ）２５を主体に構成される。

【００３２】ベース２０は、台座１３上でＸ軸方向に沿
って固設された平行なガイド部材２１、２２上を変位自
在に載置されて、Ｘ軸方向へ変位自在に支持される。

【００３３】図３において、ベース２０の下側にはガイ
ド部材２１、２２の間にスクリュー２３が回転自在に配
設され、ベース２０の下面に固設した雌ネジ２４がスク
リュー２３と螺合し、スクリュー２３の回転に応じてベ
ース２０がＸ軸方向へ駆動される。

【００３４】スクリュー２３の一端と、Ｘ軸モータ２５
は歯車及びコッグドベルト２６を介して連結され、Ｘ軸
モータ２５の回転角度に応じてベース２０がＸ軸方向で
位置決めされる。

【００３５】＜４．昇降ユニット＞ベース２０上には、
図３で示すように４本の支柱４０１〜４０４が立設さ
れ、このうち２本の支柱４０１、４０２がレンズユニッ
ト４のフレーム４０を貫通し、レンズユニット４を鉛直
方向（Ｚ軸方向）に変位自在に案内する。

【００３６】レンズユニット４は、Ｚ軸方向に変位する
昇降ユニット３によって鉛直方向に駆動され、鉛直方向
での位置決めが行われる。なお、Ｘ軸方向の位置決めは
ベースユニット２によって行われる。

【００３７】この昇降ユニット３は、図３において、支
柱４０１と４０２の間のベース２０上に軸支されてレン
ズユニット４のフレーム４０を鉛直方向で貫通するスク
リュー３１と、内周でこのスクリュー３１と螺合する一
方、上端でレンズユニット４のフレーム４０側と当接し
てレンズユニット４を支持可能な位置決め部材３４と、
スクリュー３１の下端とコッグドベルト３２及びギアを
介して連結されたサーボモータ（以下、Ｚ軸モータ）３
３とを主体に構成され、ベース２０上に配置される。

【００３８】この昇降ユニット３は、Ｚ軸モータ３３を
駆動することで、スクリュー３１を回転させ、スクリュ
ー３１と螺合する雌ネジ３５を備えた位置決め部材３４
をＺ軸方向へ駆動する。位置決め部材３４には、雌ネジ
３５の側方にレンズユニット４へ向けてストッパ３６が
突設され、このストッパ３６がレンズユニット４のフレ
ーム４０に設けた天井部４００の下面に当接すること
で、レンズユニット４を支持して昇降させる。

【００３９】なお、雌ネジ３５とストッパ３６は位置決
め部材３４の下端のベース３４０に固設され、また、ス
トッパ３６は周方向の回動をレンズユニット４側と係合
して規制されるため、Ｚ軸方向に変位する。また、スト
ッパ３６が天井部４００に当接すると、所定の切り込み
深さ（加工量）まで加工が進んだことを示しており、ス
トッパ３６に天井部４００が当接するとＯＮになるセン
サ３２０が設けられる。

【００４０】＜５．レンズユニット＞上記昇降ユニット
３によってＺ軸方向へ変位するレンズユニット４は、図
３で示したように、ベース２０上に立設された２本の支
柱４０１、４０２で鉛直方向（Ｚ軸方向）に変位自在に
案内され、２分割されたレンズ保持軸４１と、レンズ保
持軸４１を回転させるレンズ駆動モータ４５と、レンズ
保持軸４１によるレンズ１への挟持圧力を変更するレン
ズチャックモータ４６を主体に構成されている。

【００４１】図３、図４においてレンズ１を挟持すると
ともに回転させるレンズ保持軸４１が、主回転工具５０
の直上に位置し、レンズ保持軸４１の軸線と主軸５１の
軸線を結べば鉛直方向となる。

【００４２】レンズユニット４のフレーム４０には、図
３で示すように、装置の正面側（図３の左下）へ向けて
アーム４１０、４１１が突設されて「コ」の字状となっ
ており、このアーム４１０、４１１がレンズ保持軸４１
を軸支している。

【００４３】ここで、レンズ保持軸４１は、中央部で２
分割されて、アーム４１０で支持される軸４１Ｒと、ア
ーム４１１で支持された軸４１Ｌからなり、図３の左側
のアーム４１１によって軸４１Ｌが回転自在に支持さ
れ、右側のアーム４１０によって軸４１Ｒが回転自在か
つ軸方向（Ｘ軸方向）へ変位可能に支持される。

【００４４】軸４１Ｌ、４１Ｒはレンズ駆動モータに連
結されて同期して回転し、軸４１Ｒはレンズチャックモ
ータによって軸方向に駆動されて、所定の圧力でレンズ
１を挟持する。

【００４５】そして、図２で示したように主回転工具５
０は台座１３上に固設されていて変位しないが、レンズ
ユニット４に支持されたレンズ１は、昇降ユニット３の
Ｚ軸方向変位によって、主回転工具５０の鉛直方向で変
位し、任意の切り込み深さを得ることができる。

【００４６】また、レンズ駆動モータの回転角度によっ
てレンズ１の加工位置を変更し、レンズ１の周面で任意
の切り込み深さで加工を行うことができ、レンズユニッ
ト４のアーム４１１側にはレンズ保持軸４１の回転角度
を検出するセンサが設けられる。

【００４７】また、ベース２０のＸ軸方向変位により、
レンズユニット４をＸ軸方向へ変位させて、レンズ１と
主回転工具５０との接触位置を変更し、加工を行う工具
の変更を行うことができる。

【００４８】＜６．測定ユニット＞図２、図１１におい
て、レンズ保持軸４１の鉛直方向の上方には、一対のス
タイラス６０、６１を主体とする測定ユニット６が配置
され、この台座１３から立設されたフレーム（図示せ
ず）に固設される。

【００４９】一対のスタイラス６０、６１は、レンズ保
持軸４１の真上（鉛直線上）でＸ軸方向のみ変位可能で
あり、これらスタイラス６０、６１にはＸ軸方向の変位
を検出するリニアスケール６００、６０１（形状測定手
段）がそれぞれ取り付けられるとともに、スタイラス駆
動モータ６２の駆動によって図５、図６の波線に示す待
避位置からスタイラス６０、６１が相互に近接する方向
へ駆動され、図７で示すようにスタイラス６０、６１が
変位自在となってレンズの表裏（凸面１ａ、凹面１ｂ）
と当接する。

【００５０】レンズ１の周縁の仕上がり位置（及びコバ
厚）などの測定を行う際には、レンズ枠形状データに基
づいてレンズユニット４を所定の上方へ移動した後、ス
タイラス駆動モータ６２を駆動して一対のスタイラス６
０、６１をレンズ１に当接させる。

【００５１】この後、レンズ保持軸４１を回転させなが
らレンズ枠形状データに基づいてレンズユニット４を上
下動させて、各回転角度におけるリニアスケール６０
０、６０１の検出値（Ｘ軸方向の位置）を読み込むこと
で、仕上がり（加工完了）時のレンズ周縁の軌跡をトレ
ースしてレンズ周縁の位置（３次元座標＝レンズ回転角
度、Ｘ軸方向位置、Ｚ軸方向位置）の測定を行う。

【００５２】なお、リニアスケール６００、６０１の検
出値がＸ軸方向位置、Ｚ軸モータ３３の駆動量またはレ
ンズユニット４の位置をＺ軸方向位置とし、レンズ保持
軸４１の回転角度はレンズ位置検出センサによって検出
されるものである。

【００５３】図５で示すように、測定ユニット６は下方
（主軸５１側）へ向けて開口した「コ」の字状のフレー
ム６３に取り付けられ、台座１３の工具フレームに固設
される。

【００５４】装置の正面から見て（図５の左下側に相
当）フレーム６３の左右にはＹ軸方向に沿った壁部６３
１、６３２が立設され、これら左右の壁部６３１、６３
２の間にはガイド軸６４がＸ軸方向に沿って固設されて
おり、このガイド軸６４にはスタイラス６０、６１を下
方に突設した移動部材６１０、６１１が係合し、Ｘ軸方
向へ変位自在に案内される。

【００５５】なお、壁部６３１、６３２にはガイド軸６
４と平行して軸６５が固設され、移動部材６１０、６１
１はこの軸６５にも係合してＸ軸周りに回動しないよう
規制されている。

【００５６】フレーム６３の上部６３ａには、一対のプ
ーリ６６、６７がＹ軸周りで軸支され、プーリ６７はス
タイラス駆動モータ６２に駆動される。プーリ６６、６
７の間にはワイヤ６８（伝動手段）が平行に巻き付けら
れて長円状に張られ、スタイラス駆動モータ６２の駆動
により回転する。

【００５７】図５、図６で示すように、平行して張られ
たワイヤ６８の下部には移動部材６１０が図中左側へ向
かう変位を規制する係止部材６８１が固設され、このワ
イヤ６８と対向する平行なワイヤ６８の上部には移動部
材６１１が図中右側へ向かう変位を規制する係止部材６
８２が固設され、さらに、移動部材６１０、６１１の間
には相互に引き合うようなスプリング６９（弾性部材）
が配設されて、移動部材６１０、６１１は常時近接する
方向に付勢されている。

【００５８】したがって、図６に示すように、ワイヤ６
８が時計回りとなるようにスタイラス駆動モータ６２を
駆動すれば、係止部材６８１は図中左側へ移動し、係止
部材６８２は右側へ移動し、これら係止部材６８１、６
８２がレンズ１の支持位置を超えて変位すると、スタイ
ラス６０、６１はＸ軸方向に変位を規制されなくなるの
で、スプリング６９の張力によって相互に当接する方向
へ変位する。

【００５９】このとき、図７で示すように、レンズユニ
ット４を上昇させておけば、スタイラス６０がレンズ１
の凹面１ｂに当接し、スタイラス６１は凸面１ａに当接
し、係止部材６８１、６８２にＸ軸方向の変位を規制さ
れることなく、スタイラス６０、６１はレンズ１の形状
に追従してＸ軸方向へ変位することができる。

【００６０】そして、レンズ保持軸４１を一回転させる
間に、レンズ枠形状データに応じてレンズユニット４を
昇降させることで、スタイラス６０、６１はレンズ１の
両面で仕上がり軌跡（図８の１ｅ）をトレースし、リニ
アスケールによりレンズ１周縁両面の仕上がり位置を一
回転で測定することができる。

【００６１】そして、測定が終了すると、図６、図７に
おいて、ワイヤ６８が反時計回りとなるようにスタイラ
ス駆動モータ６２を駆動すると、係止部材６８１、６８
２により移動部材６１０、６１１は互いに離れる方向へ
変位し、図６の一点鎖線で示す待避位置まで移動させ
る。なお、この待避位置は、仕上げユニット７による面
取り加工や溝彫り加工の妨げにならないようにスタイラ
ス６０、６１を移動させるものである。

【００６２】次に、Ｘ軸方向の位置を測定するリニアス
ケール６００、６０１は、図５、図６において、磁歪式
などのセンサユニットで構成されており、移動部材６１
０、６１１には位置情報を備えたセンサロッド６０２、
６０３がＸ軸方向に沿って固設され、フレーム６３には
センサロッド６０２、６０３を挿通するプローブ６０
４、６０５が固設される。プローブ６０４、６０５の出
力は後述の制御部９へ入力される。

【００６３】ここで、レンズ１の上半部（図６のレンズ
保持軸の軸線４１ｃよりも上方）に当接するスタイラス
６０、６１は、レンズ１と対向する端部が、上面に傾斜
部６０ａ、６１ａを設けた楔状に構成され、特にレンズ
１の凹面１ｂと当接するスタイラス６０の傾斜部６０ａ
は、湾曲のきつい凹面１ｂにおいても引っかからないよ
うに、鋭利な先端形状となるよう浅い角度の傾斜で構成
される。

【００６４】すなわち、図９（Ａ）、（Ｂ）で示すよう
に、レンズ１の凹面１ｂと当接するスタイラス６０は、
鋭角断面の先端部６０ｃを形成するように傾斜面６０ａ
とレンズ保持軸４１側の底面６０Ｌが所定の鋭角にて接
続され、曲率の小さい凹面１ｂであっても先端部６０ｃ
以外で当接することはなく、凹面１ｂの周縁形状を正確
に測定できる。

【００６５】また、レンズ１の凸面１ａと当接するスタ
イラス６１は、レンズ保持軸４１に面する底面６１Ｌに
対して鉛直方向に立ち上がる端面６１ｂが形成され、上
面では所定の角度の傾斜面６１ａと端面６１ｂが接続さ
れて、端面６１ｂ下端の先端部６１ｃでレンズ１の凸面
１ａに当接する。

【００６６】そして、移動部材６１０、６１１に垂下さ
れたスタイラス６０、６１の底面６０Ｌ、６１Ｌは同一
の水平面に沿って配置され、レンズ１に当接するスタイ
ラス６０の先端部６０ｃと、スタイラス６１の先端部６
１ｃが同一の面上で対向する。

【００６７】これら、スタイラス６０、６１の平面形状
は図９（Ｂ）で示すように、先端部６０ｃ、６１ｃは円
弧状に形成され、レンズ保持軸４１の軸線と平行な線４
１ｃ’上の点６０ｃ’と６１ｃ’でレンズ１に当接す
る。

【００６８】＜７．制御ユニット＞レンズ加工装置１０
は、上記のような各種機構（ユニット）から構成される
とともに、図１０に示すように、上記各ユニットを制御
する制御部９を備えている。

【００６９】図１０において、制御部９は、マイクロプ
ロセッサ（ＣＰＵ）９０と記憶手段（メモリやハードデ
ィスクなど）９１、各モータやセンサなどに接続される
Ｉ／Ｏ制御部（インターフェース）９２を主体に構成さ
れ、外部のフレーム形状測定装置９００から送られてき
たレンズ枠形状データを読み込み、操作部１３で設定さ
れたレンズ１の特性（材質、硬度など）に基づいて所定
の加工を行うべく、各センサのデータを読み込むととも
に各モータを駆動する。なお、フレーム形状測定装置９
００としては、例えば、特開平６−４７６５６号公報な
どに開示されるものと同様である。

【００７０】制御部９にはベースユニット２のＸ軸モー
タ２５と、昇降ユニット３のＺ軸モータ４２を駆動して
レンズユニット４のＸ軸及びＺ軸方向の位置決めを行う
サーボモータ制御部９３を備える。

【００７１】また、主回転工具５０を駆動するモータ５
５は、駆動部９０１を介してＩ／Ｏ制御部９２に接続さ
れ、マイクロプロセッサ９０からの指令に応じて回転速
度を制御する。

【００７２】また、レンズ保持軸４１の軸４１Ｒを伸縮
駆動してレンズ１に加える挟持圧力を制御するレンズチ
ャックモータ４６は、駆動電流に応じて挟持圧力を制御
する駆動部９１１を介してＩ／Ｏ制御部９２に接続され
る。

【００７３】レンズ駆動モータ４５は、レンズ保持軸４
１（レンズ１）の回転角度を制御する駆動部９１２を介
してＩ／Ｏ制御部９２に接続され、マイクロプロセッサ
９０は、フレーム形状測定装置９００からのレンズ枠形
状データに基づいて、レンズ１の加工位置を指令すると
ともに、レンズ１の回転角度をレンズ位置検出センサ１
４５で検出し、レンズ枠形状データに基づいて回転角度
に応じた切り込み深さとなるようにＺ軸モータ４２を駆
動する。

【００７４】そして、所定の切り込み深さになると後述
する加工終了検出センサ３２０がＯＮになって、マイク
ロプロセッサ９０に対して実際の加工位置をフィードバ
ックする。

【００７５】また、測定ユニット６のスタイラス６０、
６１を駆動するスタイラス駆動モータ６２は、位置決め
制御を行う駆動部９１４を介してＩ／Ｏ制御部９２に接
続される。

【００７６】測定ユニット６のスタイラス６０、６１に
連結されたリニアスケール６００、６０１の出力は、カ
ウンタ９２０へ入力され、マイクロプロセッサ９０がカ
ウンタ９２０の値を読み込んで、レンズ１の周縁の位置
（仕上がり位置）を測定する。

【００７７】また、レンズ加工装置１０のカバー正面に
設けた操作部１３がＩ／Ｏ制御部９２に接続されて、オ
ペレータからの指令（レンズ１の材質やヤゲン加工、溝
彫り加工の有無など）をマイクロプロセッサ９０側へ伝
達し、する一方、マイクロプロセッサ９０側からは指令
に対する応答や加工の内容に関する情報を、駆動部９２
１を介して表示部１２へ出力する。

【００７８】上記制御部９により、レンズ枠形状データ
から平削りまたはヤゲン削りを行う荒削りと仕上げ削り
のデータが作成され、さらに、レンズ枠形状データに基
づいて測定ユニット６のスタイラス６０、６１が測定し
たレンズ１全周の周縁の位置（凸面１ａ側、凹面１ｂ側
の頂点座標）により、溝彫り加工または面取り加工用の
データが演算される。

【００７９】そして、加工中には、レンズ位置検出セン
サ１４５が検出したレンズ１（レンズ保持軸４１）の回
転角度に対応する加工データによって、サーボモータ制
御部９３がＸ軸モータ及びＺ軸モータを駆動してレンズ
１を角回転工具に対して相対変位することで加工が行わ
れる。

【００８０】＜８．作用＞以上説明した測定ユニット６
によれば、レンズ１に当接するスタイラス６０、６１を
Ｘ軸方向へ変位自在に支持するとともに、スプリング６
９の張力に応じて相互に近接する方向へ付勢しておき、
スタイラス６０、６１のＸ軸方向の変位を規制する係止
部材６８１、６８２を、それぞれ所定の待避位置から係
止部材６８１、６８２が互いにすれ違う所定の測定位置
まで駆動する。

【００８１】待避位置では、スプリング６９によってス
タイラス６０、６１の移動部材６１０、６１１が係止部
材６８１、６８２に係止され、係止部材６８１、６８２
がレンズ１の支持位置またはレンズ１形状によって異な
る所定の近傍を過ぎる位置まで変位すれば、移動部材６
１０、６１１はＸ軸方向へ変位自在となり、スタイラス
６０、６１はスプリング６９の張力のみでレンズ１の凹
面１ｂ、凸面１ａに当接して周縁形状を測定することが
できる。

【００８２】そして、スタイラス６０、６１でレンズ１
を挟持した状態で、図８で示すように、レンズ周縁の仕
上がり軌跡１ｅとなるようにレンズユニット４を昇降さ
せながらレンズ保持軸４１を回転させれば、前記従来例
のようにアームの回転角度をレンズの径方向に変換する
演算を不要にし、レンズ保持ユニット（レンズユニット
４と昇降ユニット３）の鉛直方向位置をそのままレンズ
１の径方向位置となるため、変換に伴う精度の低下を確
実に防止して、レンズ周縁形状の測定精度を向上させる
ことができ、また、１回転でレンズ１の両面について仕
上がり位置を測定することができるので、加工時間を短
縮することが可能となる。

【００８３】また、スタイラス６０、６１の位置規制可
能な係止部材６８１、６８２は、１本のワイヤ６８をプ
ーリ６６、６７で長円形に巻き付け、一方の辺（図６、
図７の下方のワイヤ）に係止部材６８１を固設し、他方
の辺（図６、図７の上方のワイヤ）に係止部材６８２を
固設したので、モータ６２を図中時計周りに駆動すれ
ば、係止部材６８１、６８２は近接し、レンズ１の支持
位置を超えればスタイラス６０、６１を自由に変位させ
ることができ、逆に反時計回りにモータ６２を回転させ
れば、一対の係止部材６８１、６８２はそれぞれ移動部
材６１０、６１１を待避位置へ戻すことができる。こう
して、一つのモータで２つの移動部材６１０、６１１を
駆動するという簡易な構成でありながら、２つの移動部
材６１０、６１１を確実に同期させて駆動することがで
きるので、制御も簡易なものとすることができる。

【００８４】また、スタイラス６０、６１がレンズに当
接する位置では、モータ６２の力はスタイラス６０、６
１に加わることが無いため、スタイラス６０、６１とリ
ニアスケール６００、６０１による測定精度を高めると
ともに、スタイラス６０、６１の制御を非常に簡易なも
のとすることができる。

【００８５】さらに、係止部材６８１、６８２がレンズ
１の支持位置を超えると、スタイラス６０、６１はスプ
リング６９の張力のみによってレンズ１に当接するが、
レンズ１と当接する位置ではスプリング６９の張力が最
も弱くなるため、スタイラス６０、６１は無理にレンズ
１へ押し付けられることがなくなり、スタイラス６０、
６１の先端部の耐久性を向上することができ、信頼性に
優れたレンズ加工装置を提供できるのである。

【００８６】そして、スタイラス６０、６１は先端部の
上面にそれぞれ傾斜面６０ａ、６１ａを設け、特に凹面
１ｂ側と当接するスタイラス６１は、先端部６１ｃを鋭
角断面の先細形状としたので、曲率の小さいレンズ１で
あっても径方向で引っかかるのを防止して正確な測定を
行うことができる。

【００８７】また、スタイラス６０、６１がレンズ１と
当接する頂点６０Ｃ’、６１ｃ’を同一平面上に配置し
たので、それぞれスタイラス６０、６１をレンズ１に当
接させてレンズ保持軸４１を１回転させるだけで測定が
終了するため、加工に要する時間を短縮し、加工効率の
向上を図ることができるのである。

【００８８】なお、上記実施形態においては、レンズ保
持軸４１が主軸５１へ向けて鉛直方向に変位する場合に
ついて述べたが、これに限定されるものではなく、レン
ズ保持軸４１が水平方向に変位する場合や、前記従来例
と同様にレンズ保持軸４１を主軸５１側へ向けて揺動さ
せるものでも適用することができ、また、移動部材６１
０、６１１とスタイラス６０、６１の位置関係は鉛直方
向に限定されることはなく、水平方向等であってもよ
い。

【００８９】今回開示した実施の形態は、全ての点で例
示であって制限的なものではないと考えられるべきであ
る。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の
範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び
内容の範囲での全ての変更が含まれることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形を示し、レンズ加工装置の外
観斜視図である。

【図２】内部機構の要部を示す斜視図である。

【図３】内部機構のうちベースユニット、昇降ユニッ
ト、レンズユニットを示す斜視図である。

【図４】昇降ユニットとレンズユニットの鉛直方向での
断面図で、加工開始の状態を示す。

【図５】測定ユニットの斜視図である。

【図６】装置正面側からみた測定ユニットの概略図であ
る。

【図７】同じく装置正面側からみた測定ユニットの概略
図で、レンズ周縁形状の測定位置を示す。

【図８】加工前のレンズの正面図で、図中一点鎖線がレ
ンズ枠形状データに応じたレンズ周縁位置を示す。

【図９】スタイラスを示し（Ａ）は断面図を、（Ｂ）は
平面図を示す。

【図１０】制御部のブロック図である。

【図１１】主軸、レンズユニット、測定ユニットの関係
を示す側面図である。

【符号の説明】

１ レンズ ２ ベースユニット ３ 昇降ユニット ４ レンズユニット １０ レンズ加工装置 ４１ レンズ保持軸 ６０、６１ スタイラス ６４ 軸 ６００、６０１ リニアスケール

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズ保持軸に保持されたレンズをレンズ
   枠形状データに基づいて変位させてレンズ周縁形状を測
   定する形状測定手段を備えたレンズ形状測定装置におい
   て、 前記レンズ保持軸は、このレンズ保持軸を回転させる回
   転駆動手段と、前記レンズ枠形状データに基づいてレン
   ズ保持軸を鉛直方向に変位させる昇降手段とを備えたレ
   ンズ保持ユニットに支持され、 前記形状測定手段は、前記レンズ保持軸の鉛直方向に配
   置されたことを特徴とするレンズ形状測定装置。
2. 【請求項２】前記形状測定手段は、前記レンズ保持軸の
   鉛直方向の上方に固設されたことを特徴とする請求項１
   に記載のレンズ形状測定装置
3. 【請求項３】前記形状測定手段は、前記レンズの凸面及
   び凹面にそれぞれ当接可能な第１及び第２の測定子を前
   記レンズ保持軸と平行な軸に沿ってそれぞれ変位自在に
   支持するとともに、相互に近接する方向へ付勢し、 前記第１の測定子及び第２の測定子をそれぞれ所定の待
   避位置で変位を規制する一方、レンズに当接可能な位置
   まで変位させた後は第１及び第２の測定子の前記軸方向
   変位を許容する第１及び第２の係止部材を設け、 前記待避位置とレンズに当接可能な位置との間で前記第
   １及び第２の係止部材を同期的に駆動する同期駆動手段
   を設け、 前記第１及び第２の係止部材をレンズに当接可能な位置
   まで変位させて第１及び第２の測定子の軸方向変位を許
   容した状態で、前記形状測定手段が第１及び第２の測定
   子の変位を測定することを特徴とする請求項１または請
   求項２に記載のレンズ形状測定装置。
4. 【請求項４】前記同期駆動手段は、一対のプーリの間に
   平行して巻き付けた伝動部材と、プーリを回転させる手
   段とを有し、前記平行した伝動部材の一方に第１の係止
   部材を固設し、他方に第２の係止部材を固設して、プー
   リの回転に応じて第１及び第２の係止部材を前記待避位
   置から互いに近接またはすれ違う位置との間で駆動する
   ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ形状測定装
   置。
5. 【請求項５】前記第１及び第２の測定子はレンズ保持軸
   に面した底面を同一平面上に配置し、これら第１及び第
   ２の測定子は底面の先端部でそれぞれレンズに当接する
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のレン
   ズ形状測定装置。
6. 【請求項６】前記レンズの凹面と当接する第２の測定子
   は、前記先端部を鋭角の断面形状としたことを特徴とす
   る請求項５に記載のレンズ形状測定装置。
7. 【請求項７】前記レンズの凸面と当接する第１の測定子
   は、前記先端部に所定の面を備えて、この面と底面との
   頂点でレンズと当接することを特徴とする請求項４また
   は請求項５に記載のレンズ形状測定装置。
8. 【請求項８】前記第１及び第２の測定子の先端部は円弧
   状の平面形状に形成され、レンズ保持軸と平行する軸線
   上の前記円弧状の先端部でレンズと当接することを特徴
   とする請求項６または請求項７に記載のレンズ形状測定
   装置。
9. 【請求項９】前記第１及び第２の測定子は、前記レンズ
   保持軸と平行な軸に沿って軸方向へ変位自在な第１及び
   第２の移動部材に固設され、前記第１の係止部材が第１
   の移動部材を選択的に係止し、前記第２の係止部材が第
   ２の移動部材を選択的に係止することを特徴とする請求
   項３または請求項４に記載のレンズ形状測定装置。
10. 【請求項１０】前記第１及び第２の移動部材の間には、
    相互に近接する方向へ付勢する弾性部材を介装したこと
    を特徴とする請求項９に記載のレンズ形状測定装置。