JP2003340698A - レンズ加工装置及びレンズ加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズの材質に関わらず、レンズ枠形状デー
タに基くレンズの加工を確実に行う。 【解決手段】 レンズの加工工程毎に、レンズを回転工
具に押圧する荷重を設定する荷重設定部１３３と、レン
ズ保持軸の回転速度及び回転方向を設定するレンズ回転
数設定部１３２及びレンズへ冷却液を噴射する条件を設
定する給水条件設定部１３４と、これらの設定部で設定
された加工条件に基づいて荷重、レンズと回転工具の相
対回転方向（アップカットまたはダウンカット）及び冷
却液の噴射条件を制御する。

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レンズ加工装置に関す
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
２００２−１８６８６号公報に開示されるように、レン
ズ周面を研削する回転自在な回転工具（砥石）をベース
上で軸支する一方、レンズを支持した軸をアームなどに
より回転工具の軸に対して揺動自在に駆動するととも
に、レンズの軸を回転させて研削（または切削）位置を
設定する装置が知られている。

【０００４】この種の装置では、平削りやヤゲン削りの
加工種別と荒摺り加工、仕上げ加工、鏡面加工、溝彫り
加工、面取り加工などの加工モードを選択して、レンズ
の材質（ガラス、プラスチック、ポリカーボネート、ア
クリルなど）に応じてチャック圧や使用する工具を設定
する制御部を備え、予め測定したレンズ枠形状データに
基づいてレンズ周縁の加工を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、レンズの材質
は、高屈折率を求めたり対衝撃性を高めるため、様々な
樹脂材料が採用されるようになってきており、レンズの
材質毎に加工性も異なっている。

【０００６】上記従来の装置においては、レンズの材質
に応じてレンズ軸の回転方向（アップカット、ダウンカ
ット）や給水の有無などを加工条件として設定し、加工
を行っていたため、新規の材質のレンズを加工するに当
たっては、設定可能な加工条件が不足する場合もあり、
円滑に加工を行うことができない場合があった。

【０００７】例えば、特表２０００−５１１２３１号公
報、特表２００２−５０４９３５号公報などに開示され
るように、脂肪族ジイソシアネート；ポリエステルグリ
コール、ポリエーテルグリコール及びその混合物から選
択されるＯＨ含有中間体；並びに芳香族ジアミン硬化剤
から製造されたポリウレタンなどの対衝撃性に優れたレ
ンズでは、冷却水をかけるウェット加工と冷却水を用い
ないドライ加工の何れであっても、加工後のレンズ周縁
にカンナくず形状やひも状の削りかすが融着する場合が
あり、加工後には手作業でレンズ周縁の削りかすを除去
する必要があるため、レンズの加工（玉摺り加工）に要
する時間と労力が増大する、という問題があった。

【０００８】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、レンズの材質に関わらず、レンズ枠形状デ
ータに基くレンズの加工を確実に行うことを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、保持軸に支持
されたレンズを回転工具を備えた主軸に対して相対的に
変位させ、眼鏡用のレンズの周縁をレンズ枠形状データ
に従って加工するレンズ加工装置において、前記レンズ
の加工工程毎に、レンズを回転工具に押圧する荷重を変
更する荷重調整手段の制御条件と、レンズ保持軸の回転
速度及び回転方向を変更するレンズ軸駆動手段の制御条
件及びレンズへ冷却液を噴射する冷却手段の制御条件を
それぞれ設定する加工条件設定手段に設定された制御条
件に基づいて前記荷重調整手段、レンズ軸駆動手段及び
冷却手段を制御する制御手段とを備えることで、レンズ
材質の違いに応じた荷重、レンズと回転工具の相対回転
方向（アップカットまたはダウンカット）及び冷却液の
噴射条件で加工を行うことができる。

【００１０】また、保持軸に支持された樹脂製のレンズ
を回転工具を備えた主軸に対して相対的に変位させ、眼
鏡用のレンズの周縁をレンズ枠形状データに従って加工
するレンズ加工方法において、前記樹脂製のレンズは、
脂肪族ジイソシアネート；ポリエステルグリコール、ポ
リエーテルグリコール及びその混合物から選択されるＯ
Ｈ含有中間体；並びに第１の芳香族ジアミン硬化剤から
製造されたポリウレタン材料から形成され、３kgf未満
２kgf以上の荷重で前記レンズを回転工具に押圧すると
ともに、冷却液の噴射を停止し、かつ、前記保持軸と主
軸の回転方向を同一に設定する。

【００１１】

【発明の効果】したがって本発明は、任意の荷重を設定
可能とすることで、既存のガラス、ＣＲ−３９、ポリカ
ーボネートや新規の材質に対応することができ、また、
荒摺り加工、仕上げ加工などの工程毎に切削方向（アッ
プカットまたはダウンカット）や給水条件を変更するこ
とができるため、加工条件が工程毎に変化する材質であ
っても確実に加工を行うことが可能となる。

【００１２】また、レンズの材質が脂肪族ジイソシアネ
ート；ポリエステルグリコール、ポリエーテルグリコー
ル及びその混合物から選択されるＯＨ含有中間体；並び
に芳香族ジアミン硬化剤から製造されたポリウレタン材
料の場合では、荷重を３kgf未満２kgf以上に設定し、前
記保持軸と主軸の回転方向が同一となるアップカットで
加工を行うことで、切り粉の融着（付着）を防いで円滑
な加工を実現できる。

【００１３】

【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。

【００１４】図１はレンズ加工装置１０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、図４は
内部の機構を示す右側面図である。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】＜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。

【００１９】ここで、図２において、レンズ加工装置１
０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。

【００２０】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１５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。

【００２１】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６０、６１を備えた測定ユニット６が固設され
る。

【００２２】スタイラス６０、６１はレンズ保持軸４１
と平行した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、図示しないリニアスケールなどに
よってスタイラス６０、６１の軸方向変位を検出するこ
とにより、レンズ１の仕上がり位置やコバ厚を測定す
る。

【００２３】レンズ１の加工は、図２に示す状態から、
主回転工具５０を回転させて、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。

【００２４】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
材質に応じた荷重の調整は、レンズユニット４の上方に
設けた荷重制御ユニット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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】以下、各部の詳細についてそれぞれ説明す
る。

【００２８】＜２．主軸ユニット＞図２、図３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１５上に固設さ
れ、これらを主体に主軸ユニットが構成される。

【００２９】まず、主軸５１は、図２で示すように、台
座１５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。

【００３０】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。

【００３１】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、荒砥石５０ａ、平削り仕上げ砥石５０ｂ、ヤゲン削
り仕上げ砥石５０ｃ、鏡面磨き砥石５０ｄが順次設けら
れる。なお、レンズ１の材質の場合には、荒砥石５０ａ
に電着ダイヤモンドホイールまたは焼結ダイヤモンドホ
イールを用い、平削り仕上げ砥石５０ｂ、ヤゲン削り仕
上げ砥石５０ｃに焼結ダイヤモンドホイールを用い、鏡
面磨き砥石５０ｄにも焼結ダイヤモンドホイールを用い
る。これらの砥石の種類、位置は脱着により適宜交換可
能である。

【００３２】＜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。

【００３３】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。

【００３４】ベース２０は、台座１５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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】＜４．昇降ユニット＞ベース２０上には、
図２で示すように２本の支柱４０１、４０２が立設され
てレンズユニット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。

【００３８】図３、図５で示すように、このレンズユニ
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、
ベースユニット２によりＸ軸方向の位置決めが行われ、
レンズ１を支持するレンズユニット４は、主軸５１に対
してＸ−Ｚ方向に駆動される。

【００３９】昇降ユニット３は、図３、図４、図５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）３３とを主体に構成され、ベース２０上に配置さ
れる。

【００４０】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。なお、雌ネジ３５は後述するよ
うに、周方向の回動をレンズユニット４側に規制される
ため、Ｚ軸方向に変位する。

【００４１】位置決め部材３４は、図５で示すように、
レンズユニット４のフレーム４０に設けた鉛直方向の孔
部４０Ａの内周と、鉛直方向で相対変位可能に摺接して
いる。

【００４２】そして、この孔部４０Ａの上端にはフレー
ム４０側と結合した天井部４００が設けられ、図３、図
６で示すように、位置決め部材３４の雌ネジ３５の側方
にはＺ軸方向に立設されたストッパ３６が天井部４００
の下面と当接可能な位置に設けられる。

【００４３】図３は、位置決め部材３４の上部から突出
したストッパ３６が天井部４００の下面と当接した状態
で、天井部４００から受けたレンズユニット４の荷重
を、ストッパ３６、雌ネジ３５からなる位置決め部材３
４で支持する。なお、雌ネジ３５とストッパ３６は基端
側をベース３４０で結合されている。

【００４４】また、フレーム４０の孔部４０Ａの断面形
状は、図６で示すように、位置決め部材３４及びストッ
パ３６とＺ軸回り（図６の貫通方向）で係合可能な形状
で構成され、スクリュー３１の回転により雌ネジ３５が
空転するのを防止する。つまり、雌ネジ３５の側方に固
設されたストッパ３６が孔部４０Ａ側に係止されること
で、位置決め部材３４の回転が阻止され、スクリュー３
１の回転に応じて雌ネジ３５が昇降し、これに伴い位置
決め部材３４がＺ軸方向へ変位する。

【００４５】ここで、ストッパ３６が天井部４００に当
接していない状態では、図５で示すように、レンズユニ
ット４に支持されたレンズ１が主回転工具５０に当接し
てレンズユニット４の自重が荷重となって加わり、位置
決め部材３４の上端面３４Ａと天井部４００の下面は当
接せず、所定の間隙が形成される。

【００４６】この間隙に望む天井部４００の下側には、
レンズユニット４の加工が終了したこと（鉛直方向位
置）を検出するセンサアーム３００（相対変位増幅手
段）の一端を挿入する孔部４２１が、図中Ｙ軸方向に沿
って、かつ、孔部４０Ａを横断して貫通形成される。

【００４７】センサアーム３００は、図５、図６で示す
ように、図中左側（Ｙ軸方向）へ伸びて孔部４２１に挿
入されたアーム３０１と、図中下方（Ｚ軸方向、ベース
２０側）に伸びるアーム３０２とからなる逆Ｌ字状の一
体のアームとして形成され、アーム３０１と３０２はほ
ぼ直角に配置される。水平方向のアーム３０１と鉛直方
向のアーム３０２の長さは、アーム３０２の方が長く設
定される。

【００４８】この逆Ｌ字状のセンサアーム３００は、途
中の屈曲部３０３がレンズユニット４の天井部４００に
設けた軸４２０で揺動自在に支持され、Ｘ軸周りに揺動
可能となる。

【００４９】また、Ｚ軸方向に伸びたアーム３０２と天
井部４００との間には、Ｙ軸方向に伸びたアーム３０１
を図５、図６の下方（図中反時計回り）へ向けて付勢す
るバネ３１０が設けられる。

【００５０】孔部４２１へ挿入されたアーム３０１は、
Ｙ軸方向で孔部４０Ａを横断するため、スクリュー３１
を挿通する貫通部を備えるとともに、アーム３０１の孔
部４０Ａ内周に望む下面は、位置決め部材３４の上端面
３４Ａと接離可能となる。

【００５１】センサアーム３００はバネ３１０によって
図中反時計回りに付勢されるため、図５で示すように、
位置決め部材３４の上端面３４Ａとアーム３０１が離れ
ている状態（ストッパ３６が天井部４００から離れた状
態）では、アーム３０１の先端部３０１Ａが孔部４２１
の下側に当接して係止される。

【００５２】一方、図６で示すように、位置決め部材３
４のストッパ３６とレンズユニット４の天井部４００が
当接した状態（図３のようにストッパ３６が天井部４０
０に当接した状態）、換言すれば位置決め部材３４でレ
ンズユニット４を支持した状態では、位置決め部材３４
の上端面３４Ａがアーム３０１を上方へ押し、これによ
りセンサアーム３００が回転して、Ｚ軸方向に沿ったア
ーム３０２は所定の位置（例えば、図６のように鉛直方
向に沿った位置）となる。

【００５３】そして、フレーム４０には、センサアーム
３００の下部（アーム３０２）に沿うようにブラケット
４２２が下方へ向けて突設され、Ｘ軸周りに揺動するア
ーム３０２の下端側と対向可能なブラケット４２２の所
定の位置には、Ｘ軸まわりに揺動してきたアーム３０２
の自由端側を検出する加工終了検出センサ（検出手段）
３２０が配置される。なお、自由端側とはセンサアーム
３００のうち、加工終了検出センサ３２０で検出される
端部側で、ここではアーム３０２の端部側となる。

【００５４】この加工終了検出センサ３２０は、例え
ば、フォトインタラプタなどの光センサで構成され、図
６で示すように、揺動してきたアーム３０２が所定の位
置（鉛直方向に沿った位置で、レンズユニット４と位置
決め部材３４が当接した位置）になると、加工終了検出
センサ３２０のフォトインタラプタの光を遮ったときに
加工終了検出センサの出力がＯＮとなって、加工が終了
したことを検出する。

【００５５】こうして、昇降ユニット３は、上昇方向で
レンズユニット４を支持し、レンズユニット４がレンズ
１の加工を開始した後には、昇降ユニット３のＺ軸方向
位置に対に応じて切り込み深さ（加工量）が決定され、
所定の切り込み深さに達すると加工終了検出センサ３２
０がＯＮになって、レンズ１の回転角度毎に加工の進行
状況を検出することができ、レンズ１の全周で加工終了
検出センサの出力がＯＮになると、レンズ１の周縁の加
工が完了したことを判定できる。

【００５６】したがって、アーム３０２の揺動はレンズ
ユニット４の鉛直方向位置と、位置決め部材３４の鉛直
方向位置の相対的な差分（切り込み深さ）が、上記レバ
ー比で増幅されるため、設定した切り込み深さとなった
ことを加工終了検出センサ３２０で高精度で検出するこ
とができ、こうして、昇降ユニット３は、上昇方向でレ
ンズユニット４を支持し、レンズユニット４がレンズ１
の加工を開始した後には、昇降ユニット３のＺ軸方向位
置に対に応じて切り込み深さ（加工量）が決定される。

【００５７】＜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
２、図７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。

【００５８】まず、図４で示すように、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。

【００５９】レンズユニット４のフレーム４０には、図
２、図７で示すように、装置の正面側（図２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。

【００６０】ここで、図３、図８において、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８の左側のアーム４１１によって軸４１Ｌ
が回転自在に支持され、図８の右側のアーム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。

【００６１】そして、軸４１Ｌ、４１Ｒは、コッグドベ
ルト４７、４８、４９を介してレンズ駆動モータ４５に
よって回転駆動される。なお、コッグドベルト４７、４
８は軸４３０を介して連結され軸４１Ｌ、４１Ｒの回転
角度は同期する。

【００６２】このため、軸４１Ｌにはコッグドベルト４
７と歯合するギア４３２が固設され、軸４１Ｒにはコッ
グドベルト４８と歯合するギア４３１が設けられる。こ
こで、軸４１Ｒはアーム４１０に対してＸ軸方向へ変位
可能であるため、ギア４３１の内周との間に設けたキー
４３３により回転方向で結合する一方、Ｘ軸方向で相対
変位可能となる。

【００６３】図７において、軸４１Ｒの端部側（図中右
側）には、レンズチャックモータ４６に駆動されるチャ
ック機構が設けられる。

【００６４】次に、レンズ１の回転角度に応じて切り込
み深さを決めるため、軸４１Ｌはアーム４１１を貫通
し、このアーム４１１から突出した端部にスリット板１
４３が固定されており、このスリット板１４３の回転位
置を、アーム４１１に固定された光センサ（レンズ位置
センサ、角度検出手段）１４５が検出することにより、
レンズ保持軸４１Ｌに保持されたレンズ１の位置（回転
角度）が検出される。

【００６５】このような構成のレンズユニット４では、
レンズホルダ受け１４１にレンズ１が固定されると、レ
ンズチャックモータ４６を駆動して、レンズ押さえ軸４
１Ｒが図９の左側に移動する。そして、レンズ１をレン
ズ押さえ１４２によって押圧することにより、レンズ１
が固定される。

【００６６】そして、レンズ１の加工時及びレンズ周縁
の仕上がり位置測定時では、レンズ駆動モータ４５を駆
動して、レンズ保持軸４１Ｌ、Ｒが回転し、それにより
レンズ１が回転する。

【００６７】図３で示したように主回転工具５０は台座
１５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。

【００６８】また、レンズ駆動モータ４５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る。

【００６９】そして、ベース２０のＸ軸方向変位によ
り、レンズ１と主回転工具５０との接触位置を変更し
て、加工を行う工具の変更を行うことができる。

【００７０】＜６．荷重制御ユニット＞次に、レンズユ
ニット４に支持されたレンズ１を、主回転工具５０に押
圧する圧力を制御する荷重制御（荷重調整）ユニット８
について説明する。

【００７１】荷重制御ユニット８は、図４、図８で示す
ように、ベースユニット２上に立設された支柱４０１〜
４０４の上端に設けた上部ベース２００上に固設され、
レンズユニット４とともにＸ軸方向へ変位する。

【００７２】図４、図８において、荷重制御ユニット８
は、荷重制御モータ８１（アクチュエータ）に駆動され
るプーリ８２、８２と、プーリ８２に巻き付けられるワ
イヤ８３と、ワイヤ８３とレンズユニット４のフレーム
４０に連結されたスプリング８４（弾性部材）を主体に
構成される。荷重制御モータ８１とプーリ８２、８２は
ウォームギア８７を介して連結されている。

【００７３】なお、ここでは、一対のプーリ８２（巻き
取り部材）、ワイヤ８３（垂下部材）、スプリング８４
でレンズユニット４を垂下する場合を示したが、これら
ワイヤ８３やスプリング８４の数は、任意に設定するこ
とができる。

【００７４】レンズ１を主回転工具５０に押圧する力
（荷重、研削圧力）は、レンズユニット４の自重である
が、加工するレンズ１の材質（ガラス系、樹脂系）やコ
バ厚の大小に応じて荷重（面圧）を変更する必要がある
ため、スプリング８４の張力によってレンズユニット４
の自重の一部を支持し、レンズ１に加えるレンズユニッ
ト４の荷重を調整する。

【００７５】ここで、レンズユニット４は上下に変位し
ながらレンズ１の加工を行うので、レンズユニット４の
位置に関わらずほぼ一定の荷重を付与する必要がある。

【００７６】このため、スプリング８４の張力がほぼ一
定となるように、レンズユニット４のＺ軸方向変位に応
じて荷重制御モータ８１でワイヤ８３の繰り出し量を調
整する。

【００７７】ワイヤ８３の繰り出し量は、図８におい
て、プーリ８２の同軸上に設けたスリット板８５と、ス
リットの通過を検出する光センサ８６により検出したプ
ーリ８２の回転角度及び回転数に応じて制御される。

【００７８】なお、レンズユニット４のＺ軸方向の位置
は、Ｚ軸モータ４２の駆動量（サーボモータの場合はエ
ンコーダなどの出力、ステップモータのステップ数な
ど）や、直接レンズユニット４またはレンズ保持軸４１
等のＺ軸位置を測定した値を用いればよい。

【００７９】ワイヤ８３の繰り出し量（または荷重制御
モータ８１の駆動量）と、レンズ１に加える荷重の関係
は、ワイヤ８３の繰り出し量が多くなればスプリング８
４の張力が低下して荷重が増大し、逆にワイヤ８３の繰
り出し量が少なくなるとスプリング８４の張力が増大し
て荷重が低下する。

【００８０】また、レンズユニット４のＺ軸方向の位置
とワイヤ８３の繰り出し量の関係は、図９で示すような
線形のテーブルまたはマップより、レンズユニット４が
上昇するにつれて繰り出し量を減少させる一方、レンズ
ユニット４が加工するにつれてワイヤ８３の繰り出し量
を増大すればよい。

【００８１】そして、上述のようにレンズ１の材質やコ
バ厚に応じて要求される荷重は変化するので、後述する
ように入力された材質や測定したコバ厚に基づいて、図
９に示す複数の特性から選択するか、または演算により
繰り出し量とレンズユニット４の位置の関係（比例関
係）を算出する。

【００８２】また、コバ厚は、加工位置によって変化す
るので、レンズ保持軸４１の回転角度（レンズの加工位
置）に応じて選択する特性を変更してもよい。

【００８３】ここで、レンズユニット４のＺ軸方向位置
は、上記昇降ユニット３によって決定されるが、図１３
で示したように、レンズ保持軸４１で支持したレンズ１
を回転させながら加工を行うため、このＺ軸方向の位置
は絶えず変化し、また、図５、図６で示したように、加
工開始時と加工終了時でレンズユニット４の位置は切り
込み深さの分だけレンズユニット４のＺ軸方向の位置が
変化する。

【００８４】このレンズ１の回転角度や切り込み深さの
変化に応じてワイヤ８３の繰り出し量を制御しようとす
れば、実際の加工位置の検出などで制御や機構が複雑に
なってしまう。

【００８５】そこで、ワイヤ８３とレンズユニット４の
フレーム４０との間にはスプリング８４を介装すること
で、レンズユニット４の位置に対してワイヤ８３の繰り
出し量が追従できない場合であっても、スプリング８４
の伸縮により設定値に近い荷重を維持することができ、
制御に要する演算負荷などを大幅に低減させることがで
きるのである。

【００８６】＜７．冷却ユニット＞次に、レンズを加工
する際に冷却液を供給する冷却ユニットについて説明す
る。冷却ユニットは、被加工レンズ１及び工具の冷却を
行うとともに、切り粉の除去を行うものである。なお、
本実施形態では水を主体とした冷却液を用いている。

【００８７】冷却ユニットは、図１０及び図２で示すよ
うに、主回転工具５０、レンズ保持軸４１に支持された
レンズ１、スタイラス６０、６１、仕上ユニット７の回
転工具７０、７１を取り囲む箱状の防水ケース１０１
と、レンズ保持軸４１に挟持されたレンズ１の近傍に冷
却液を噴射するノズル１０２、防水ケース１０１の下部
に設けたタンク１０３、タンク１０３の冷却液をノズル
１０２へ圧送するポンプ１０４を主体に構成される。

【００８８】防水ケース１０１には開閉可能なドア１４
（図１参照）が配置され、このドア１４を開閉させてレ
ンズ１の着脱を行う一方、ドア１４を閉じることで、防
水ケース１０１内を密封し、防水ケース１０１内に噴射
された冷却液が主軸５１の軸受部や各モータ、または電
源、電子回路に飛散するのを防止する。

【００８９】加工中のレンズ１や回転工具を冷却した冷
却液はタンク１０３に戻り、再びポンプ１０４に吸引さ
れて循環する。なお、レンズ１などを冷却した冷却液に
は、レンズ１の切り粉も含まれるので、タンク１０３に
は開閉可能なドレーンが設けられ、切り粉の除去や冷却
液の交換を行うことができる。

【００９０】＜８．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１１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。

【００９１】図１１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。

【００９２】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３３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。

【００９３】また、主回転工具５０を駆動するモータ５
５、回転工具７０、７１を駆動する仕上加工モータ７
２、冷却ユニットのポンプ１０４にはそれぞれ駆動部９
０１〜９０３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状態また
は回転速度を制御する。なお、主軸のモータ５５の駆動
部９０１としては、例えば、インバータなどで構成さ
れ、任意の回転速度で主回転工具５０を駆動する。

【００９４】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。

【００９５】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３３を駆
動する。

【００９６】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。

【００９７】また。仕上げユニット７をＹ軸方向へ駆動
する仕上げユニット駆動モータ７３と、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、荷重制御ユニット９の荷重制御モータ８１は、
それぞれ位置決め制御を行う駆動部９１３、９１４、９
１５を介してＩ／Ｏ制御部９２に接続される。

【００９８】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。

【００９９】荷重制御ユニット８の光センサ（ワイヤ位
置センサ）８６は、プーリ８２の回転角度を検出し、マ
イクロプロセッサ９０は、レンズユニット４のＺ軸方向
位置に追従して設定された荷重を維持するよう荷重制御
モータ８１を駆動する。

【０１００】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。

【０１０１】ここで、操作部１３の一例と加工の内容に
ついて説明する。

【０１０２】図１２は、操作部１３と制御部９の機能ブ
ロック図で、操作部１３は、手動で加工条件を設定する
ためのマニュアル設定手段１３Ａと、予め設定した加工
条件をレンズの材質ごとに分類したプリセット設定手段
１３Ｂを備える。

【０１０３】マニュアル設定手段１３Ａには、荒摺り加
工、仕上げ加工（平削りまたはヤゲン）、鏡面仕上げ加
工（平削りまたはヤゲン）などの加工工程を選択する加
工モード設定部１３０、主軸５１の回転速度を設定また
は選択する主軸回転数設定部１３１、レンズ保持軸４１
の回転速度を設定または選択するレンズ回転速度設定部
１３２、レンズユニット４がレンズ１に加える荷重（kg
f）を設定または選択する荷重設定部１３３及び冷却水
の使用条件を設定または選択する給水条件設定部１３４
から構成される。

【０１０４】加工モード設定部１３０は、例えば、テン
キーまたはタッチスイッチなどにより、荒摺り加工、仕
上げ加工（平削りまたはヤゲン）、鏡面仕上げ加工（平
削りまたはヤゲン）、面取り加工や溝彫り加工の何れか
を選択するもので、加工モード設定部１３０で設定され
た値は、制御部９の工具選択部９４０へ入力されて、レ
ンズ１の位置が設定された加工モードに対応する工具位
置となるように、レンズユニット４のＸ軸位置が設定さ
れる。

【０１０５】主軸回転数設定部１３１は、例えば、テン
キーによる任意の速度（rpm）の入力や、予め設定した
複数の速度（高、中、低など）からタッチスイッチなど
により何れかを選択するものである。この主軸回転数設
定部１３１で設定された値は、制御部９の主軸速度設定
部９４１へ入力されて、モータ５５が設定値となるよう
に制御パラメータが設定される。

【０１０６】レンズ回転数設定部１３２は、例えば、テ
ンキーによる任意の速度（rpm）の入力や、予め設定し
た複数の速度からタッチスイッチなどにより何れかを選
択するもので、レンズ回転数設定部１３２で設定された
値は、制御部９のレンズ速度設定部９４２へ入力され
て、レンズ駆動モータ４５が設定値となるように制御パ
ラメータが設定される。

【０１０７】また、レンズ軸回転速度設定部１３２で
は、レンズ保持軸４１の回転方向の正負を設定可能であ
り、例えば、回転速度が正の時にはレンズ保持軸４１を
主軸５１と同一回転方向としてアップカットによる切削
を行い、回転速度が負の時にはレンズ保持軸４１を主軸
５１と異なる回転方向としてダウンカットによる切削を
行う。なお、アップカットとは、例えば、図１３で示す
ように、レンズ保持軸４１を時計回りに、主軸５１を時
計回りに回転させ、切削位置ではレンズ１と主軸回転工
具５０が対向する方向へ変位するもので、ダウンカット
はこの逆で、切削位置においてレンズ１と主軸回転工具
５０が同一方向へ変位するものである。

【０１０８】荷重設定部１３３は、例えば、テンキーに
よる任意の荷重（kgf）の入力や、予め設定した複数の
荷重（高、中、低など）からタッチスイッチなどにより
何れかを選択するもので、荷重設定部１３３で設定され
た値は、制御部９の特性決定部９４３へ入力されて、図
９で示したように、設定された荷重となるように荷重制
御モータ８１の駆動パターンが設定される。

【０１０９】給水条件設定部１３４は、予め設定した複
数の給水パターンの中からタッチスイッチなどにより選
択するもので、例えば、常時給水なし（ドライ加工）、
常時給水（ウェット加工）、途中から給水、などのパタ
ーンから選択し、給水条件設定部１３４で設定された値
は、制御部９のパターン決定部９４４へ入力されて、設
定された給水パターンとなるようにポンプ１０４の駆動
パターンが設定される。

【０１１０】一方、プリセット設定手段１３Ｂは、レン
ズ１の材質等に応じて予め加工パターンを設定したもの
で、例えば、ガラス用の選択スイッチ１３５、ＣＲ−３
９などの一般的な樹脂レンズ用の選択スイッチ１３６
（図中プラスチック１）、ポリカーボネートなどの硬質
の樹脂レンズ用の選択スイッチ１３７（図中プラスチッ
ク２）、前記課題で述べたように切削くずが融着してカ
ンナくず状になる樹脂レンズ用の選択スイッチ１３８
（図中プラスチック３）などが配設され、これらの選択
スイッチ１３５〜１３８の何れかを選択すると、制御部
９のテーブル９４５に、それぞれ加工モード毎に主軸回
転速度、レンズ軸回転速度、荷重、給水パターンが設定
されている。

【０１１１】また、プリセット設定手段１３Ｂで、レン
ズの材質に応じた選択スイッチ１３５〜１３８を押した
後、マニュアル設定手段１３Ａを選択することで、加工
モードごとに微調整を行うこともできる。

【０１１２】なお、上記マニュアル設定手段１３Ａまた
はプリセット設定手段１３Ｂで決定した加工の実行は、
図示しない実行スイッチなどを押すことにより開始され
る。

【０１１３】また、図示はしないが、レンズ１の挟持圧
力を任意に変更できるように、レンズチャックモータ４
６の駆動力を設定するチャック圧設定部と、この設定さ
れた値に応じて制御パラメータを設定するチャック圧制
御部を備えてもよい。

【０１１４】＜９．加工の概要＞以上のような制御部に
よる、レンズ加工装置１０の加工手順について図１４を
参照しながら説明する。

【０１１５】図１４は、レンズ１をレンズ保持軸４１に
セットした後、制御部９で行われる処理の手順を示すも
ので、フレーム形状測定装置９００からレンズ枠形状デ
ータを読み込んで、切削位置の演算を行うとともに、操
作部１３で設定された加工条件を読み込んでから、ステ
ップＳ１では、レンズチャックモータ４６を駆動して、
レンズ保持軸４１の軸４１Ｒを挟持位置へ変位させ、材
質などに応じた挟持圧力で挟持する。そして、レンズ枠
形状データに基づいてレンズユニット４を上昇させて所
定の測定位置に位置決めする。

【０１１６】次に、ステップＳ２ではスタイラス駆動モ
ータ６２を駆動して、スタイラス６０、６１をそれぞれ
レンズ１の凸面１ａ及び凹面１ｂに当接させ、レンズ駆
動モータ４５を駆動してレンズ１を回転させるととも
に、レンズ枠形状データ（レンズ１の周縁データ）から
レンズ１の回転角度に応じた位置（レンズ周縁の仕上が
り位置）へレンズユニット４を昇降駆動して、レンズ１
の仕上がり位置及びコバ厚を測定して制御部の記憶手段
９１に格納する。

【０１１７】測定が終わると、ステップＳ３で荒摺り加
工を行う。ベースユニット２及び昇降ユニット３を駆動
してレンズ１を主回転工具５０の所定位置（例えば、図
２の荒砥石５０ａの真上）に移動するとともに、モータ
５５を所定の回転速度駆動してレンズ１をレンズ枠形状
に近づける荒摺り加工を行う。この加工中には、設定さ
れた値により、荷重とレンズ軸回転速度並びに給水パタ
ーンを制御する。

【０１１８】荒摺り加工が終了すると、ヤゲンの有無に
応じて平削り仕上げまたはヤゲン仕上げ加工を、設定さ
れた値に基づいて主回転工具５０により行う（ステップ
Ｓ４、Ｓ８）。

【０１１９】そして、仕上げ加工後には、鏡面磨き加工
を、設定された値に基づいて主回転工具５０により行う
（ステップＳ５、Ｓ９）。

【０１２０】この後、平削り加工では、レンズ周面に溝
彫り加工を回転工具７１で行う（ステップＳ６）。そし
て、最後に、レンズ周縁の面取り加工を回転工具７０に
よって行い（ステップＳ７）、一連の加工を終了する。

【０１２１】＜１０．加工条件の設定＞次に、上記操作
部１３及び制御部９による加工条件の設定について説明
する。

【０１２２】図１５は、上記図１２のテーブル９４５の
設定の一例を示し、（Ａ）は荒摺り加工のテーブルを、
（Ｂ）は仕上げ加工のテーブルを示す。

【０１２３】既知の材質であるガラス、ＣＲ−３９（プ
ラスチック１）、ポリカーボネート（プラスチック２）
では、切削速度を１０００m/min、レンズ軸回転速度を
５〜６rpm、切削方向をダウンカット、荷重を３．５〜
４kgfとし、荒摺り加工で給水なしのドライ加工を行う
一方、仕上げ加工では常時給水を行うウェット加工を行
うよう、予め設定してある（なお、範囲のあるものは、
その中央値などを設定値とする）。

【０１２４】ところで、前記課題でも述べたように、新
規なレンズの材質、例えば、熱硬化性樹脂からなる切削
抵抗の高い一部のレンズでは、荒摺り加工においてドラ
イ加工またはウェット加工の何れでも、従来の設定値、
すなわち、図１５（Ａ）のガラス〜プラスチック２の設
定では、荒摺り加工後のレンズ周縁にカンナ形状の削り
かす（切り粉）が融着することがあり、満足な加工を行
うことができなかった。

【０１２５】特に、上記課題でも述べたように、特表２
００２−５０４９３５号、特表２０００−５１１２３１
号公報公報などに開示されるように、脂肪族ジイソシア
ネート；ポリエステルグリコール、ポリエーテルグリコ
ール及びその混合物から選択されるＯＨ含有中間体；並
びに芳香族ジアミン硬化剤から製造されたポリウレタン
などの対衝撃性に優れたレンズでは、前記従来の装置で
加工を行った場合、荒摺り加工の際にはレンズ周縁に切
り粉が融着してカンナ屑状に付着したり、あるいはひも
状に付着する場合があり、仕上げ加工や面取り加工また
は溝彫り加工など後の工程を阻害することがある。

【０１２６】また、レンズ周縁から脱落した切り粉が装
置内周に付着（堆積）して工具やレンズの移動となる場
合もある。

【０１２７】この種のレンズの一例としては、最初に約
６００〜約１２００の重量平均分子量をもつポリエステ
ルグリコール又はポリエーテルグリコールを各ＯＨ当た
り２．５〜４．５ＮＣＯの当量比、好ましくは各ＯＨ当
たり３〜３．５ＮＣＯの当量比で４，４’−メチレンビ
ス（シクロヘキシルイソシアネート）と反応させてプレ
ポリマーを生成し、次いでプレポリマーを０．９５〜
１．０２ＮＨ₂／１．０ＮＣＯ、好ましくは０．９６〜
１．０ＮＨ₂／１．０ＮＣＯの当量比で芳香族ジアミン
硬化剤と反応させて得られたポリウレタンで形成された
ものである。以下、この組成のレンズを難削性ポリウレ
タンレンズという。

【０１２８】前記従来の装置では荷重を任意に設定でき
ず、また、切り換えることができる装置であっても荷重
が通常（3.5〜4.0Kgf前後）よりも大きくなる方向、つ
まり４kgf以上などで加工時間を短縮する方向に切り換
え可能であって、通常の荷重（３．５kgf）以下に切り
換えることはできないため、難削性ポリウレタンレンズ
の加工時にカンナ屑状の発生を防止できる加工条件を見
いだすことはできなかった。

【０１２９】ところが、本願出願人は本発明のレンズ加
工装置で実験を行ったところ、難削性ポリウレタンレン
ズでは、次表に示すように、荷重を通常の値（3.5〜4.0
Kgf前後）から低減していくと、３kgf未満で切り粉の融
着が解消し、粉体の切り粉となって良好な仕上げ面が得
られることが判明した。荷重を下げるほど切り粉の融着
は無くなり、切り粉もより小さくなるが、荷重が低下し
た分、加工時間が増大するため、実験によれば、荷重が
通常の値よりも軽い２kgfが加工性と加工時間を両立で
きる最適値となることが判明した。

【０１３０】

【表１】

【０１３１】なお、上記表１の加工条件としては、アッ
プカットかつドライ加工であることが要求され、ダウン
カットまたはウェット加工では、従来同様、切り粉の融
着が発生することも判明した。なお、このとき回転工具
５０としては焼結ダイヤモンドホイールよりも切削性の
高い電着ダイヤモンドホイールの方が望ましい。

【０１３２】そこで、上記荷重制御ユニット８によりレ
ンズ加工機の荷重を任意に変更可能とし、さらに、操作
部１３では、幅広い材質に対応可能とするため、主軸回
転速度、レンズ軸回転速度、カット方向（レンズ軸回転
方向）、荷重、給水パターンを任意に設定可能とするこ
とにより、上記難削レンズであっても確実な加工を可能
にすることができる。

【０１３３】荷重制御ユニット８の制御テーブルとして
は、上記図９において、特性Ｌ１が４kgfで、特性Ｌ２
が３．５kgf、特性Ｌ３が２kgfの荷重に相当する。

【０１３４】そして、この種の難削レンズに対応すべ
く、プラスチック３としてプリセット設定手段のスイッ
チ１３８に、図１５（Ａ）、（Ｂ）のような値を設定す
ることで、以降の加工を容易にする。

【０１３５】ここで、上記難削レンズの荒摺り加工で
は、荷重を３kgf未満、アップカット、ドライ加工の要
件に加えて、切削速度を通常の１０００m/minよりも１
割以上高い値とし、また、レンズ軸回転速度も通常の速
度よりも２倍程度高めることで、切り粉の融着をより確
実に防止できる。なお、切削速度は、主軸回転速度とレ
ンズ軸回転速度の相対速度により変わるが、ここでは、
レンズ軸回転速度が主軸回転速度に比して極めて小さい
ため無視している。正確な切削速度を設定する場合に
は、レンズ軸回転速度及び回転方向（カット方向）を加
味すればよい。また、主回転工具５０の外径φが一定の
場合では、切削速度に代わって主軸回転速度をテーブル
に設定してもよい。

【０１３６】次に、この難削レンズの仕上げ加工におい
ては、図１５（Ｂ）のプラスチック３で示すように、荷
重、カット方向は荒摺り加工と同一であるが、切削速
度、レンズ軸回転速度は通常の値（ガラス〜プラスチッ
ク２）と同一の値に変更し、さらに、給水条件を仕上げ
加工中にドライ加工からウェット加工へ切り換えること
で、加工時間の短縮と共に良好な仕上げを行うことがで
きる。

【０１３７】特に、ドライ加工で仕上げを開始した後、
ウェット加工へ切り換える時点としては、仕上げ加工の
最終段階または後期が望ましく、例えば、取り代（削り
代）が直径で０．１mm〜０．２mmとなった段階でドライ
からウェット加工へ切り換えればよい。なお、この難削
レンズの仕上げ加工では、回転工具５０として一般的な
仕上げ用焼結ダイヤモンドホイールを用いればよく、回
転工具５０が変わることで、切削速度及びレンズ軸回転
速度も変更するのが望ましい。

【０１３８】上記加工条件をプリセット設定手段の選択
スイッチ１３８に割り当てて、レンズ１の荒摺り加工と
仕上げ加工を行った場合の、切削速度（主軸回転速度）
と給水条件と時間の関係は、図１６に示すようになる。

【０１３９】まず、荒摺り加工は図１６（Ａ）のよう
に、切削速度が大（例えば、１２５６m/min）でドライ
加工を行い、荒摺り加工が終了すると、図１６（Ｂ）の
ように切削速度を低減してドライ加工により仕上げ加工
を開始する。そして、仕上げ加工の最終段階となる時間
ｔからは給水が開始されてレンズ１に冷却液の噴射が行
われ、仕上げ加工の後期にはウェット加工に切り替わ
る。

【０１４０】このように、荷重制御ユニット８により、
任意の荷重を設定可能とすることで、既存のガラス、Ｃ
Ｒ−３９、ポリカーボネートや新規の材質に対応するこ
とができ、さらに、荒摺り加工、仕上げ加工などの工程
毎に切削方向（アップカットまたはダウンカット）、切
削速度や給水条件を変更することができるため、上記難
削レンズのように加工条件が工程毎に変化する材質であ
っても確実に加工を行うことが可能となるのである。

【０１４１】なお、上記実施形態では、荷重制御ユニッ
ト８においてレンズユニット４の自重をスプリング８４
の張力に応じて調整する場合を示したが、スプリング８
４を廃止してワイヤ８３を弾性部材としてもよい。

【０１４２】また、荷重制御ユニット８は、上方からレ
ンズユニット４を垂下するように構成した例を示した
が、下方から上方へ向けて付勢するようにしてもよい。

【０１４３】また、荷重制御ユニット８は、スプリング
８４を介してレンズユニット４の自重の一部を支持する
例を示したが、ワイヤ８３で直接レンズユニット４を垂
下し、モータ８１の駆動力または駆動量に応じてレンズ
ユニット４がレンズ１に付与する荷重を制御してもよ
い。

【０１４４】また、上記実施形態では、レンズ１を鉛直
方向に変位させて加工を行ういわゆる直動式のレンズ加
工機の場合を示したが、前記従来例と同様に、主軸に対
して揺動するアームでレンズを支持して加工を行う加工
機に本発明を適用してもよい。

【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】測定ユニット及び仕上げ加工ユニットを取り外
した状態の内部機構の斜視図である。

【図４】内部機構の右側面図である。

【図５】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６】同じく、昇降ユニットとレンズユニットの断面
図で、加工終了の状態を示す。

【図７】昇降ユニットとレンズユニットの水平方向の断
面図で、レンズ保持軸がレンズを挟持している状態を示
す。

【図８】荷重制御ユニットとレンズユニットの関係を示
す斜視図である。

【図９】荷重をパラメータとしたワイヤの繰り出し量と
レンズユニットの位置の関係を示すテーブルである。

【図１０】冷却ユニットの概略正面図である。

【図１１】制御部の概念図である。

【図１２】操作部と制御部の絹ブロック図である。

【図１３】レンズと主回転工具の拡大図で、加工中の様
子を示す。

【図１４】レンズの加工工程を示す工程図。

【図１５】レンズの材質に応じた加工条件のテーブルの
一例を示し、（Ａ）は荒摺り加工のテーブルを、（Ｂ）
は仕上げ加工のテーブルを示す。

【図１６】加工工程毎の加工条件の違いを示し、主軸回
転速度、給水条件と時間の関係を示すグラフで、（Ａ）
は荒摺り工程を、（Ｂ）は仕上げ工程を示す。

【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 ８ 荷重制御ユニット ９ 制御部 １０ レンズ加工装置 １２ 表示部 １３ 操作部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】保持軸に支持されたレンズを回転工具を備
   えた主軸に対して相対的に変位させ、眼鏡用のレンズの
   周縁をレンズ枠形状データに従って加工するレンズ加工
   装置において、 前記レンズを回転工具に押圧する荷重を変更する荷重調
   整手段と、 前記レンズ保持軸の回転速度及び回転方向を変更するレ
   ンズ軸駆動手段と、 前記レンズへ冷却液を噴射する冷却手段と、 前記レンズの加工工程毎に前記荷重調整手段、レンズ軸
   駆動手段及び冷却手段の制御条件をそれぞれ設定する加
   工条件設定手段と、 前記加工条件設定手段で設定された制御条件に基づいて
   前記荷重調整手段、レンズ軸駆動手段及び冷却手段を制
   御する制御手段とを備えたことを特徴とするレンズ加工
   装置。
2. 【請求項２】前記加工条件設定手段は、レンズの材質毎
   に予め加工工程毎の前記制御条件をそれぞれ設定したこ
   とを特徴とする請求項１に記載のレンズ加工装置。
3. 【請求項３】前記制御手段は、加工中に冷却手段による
   冷却液の噴射または停止を切り換える冷却条件切り換え
   手段を備え、前記加工条件設定手段は、加工工程毎に冷
   却液の噴射または停止を設定したことを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載のレンズ加工装置。
4. 【請求項４】前記主軸の回転速度を変更する主軸駆動手
   段を備え、 前記加工条件設定手段は、レンズの加工工程毎に主軸の
   回転速度を設定し、前記制御手段はこの設定値に基づい
   て主軸駆動手段を制御することを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２に記載のレンズ加工装置。
5. 【請求項５】保持軸に支持されたレンズを回転工具を備
   えた主軸に対して相対的に変位させ、眼鏡用のレンズの
   周縁をレンズ枠形状データに従って複数の加工工程によ
   り加工するレンズ加工方法において、 予め設定した荷重で前記レンズを回転工具に押圧して荒
   摺りを行う荒摺り工程と、 予め設定した荷重で前記レンズを回転工具に押圧し、冷
   却液の噴射を停止して加工を行う一方、加工の途中から
   は冷却液の噴射を行って仕上げ加工を行う仕上げ工程と
   を含むことを特徴とするレンズ加工方法。
6. 【請求項６】前記荷重をレンズの材質に応じて変更する
   ことを特徴とする請求項５に記載のレンズ加工方法。
7. 【請求項７】前記レンズは、ポリウレタン系の樹脂で形
   成され、前記荷重を３kgf未満２kgf以上に設定し、前記
   保持軸と主軸の回転方向を同一に設定したことを特徴と
   する請求項６に記載のレンズ加工方法。
8. 【請求項８】保持軸に支持された樹脂製のレンズを回転
   工具を備えた主軸に対して相対的に変位させ、眼鏡用の
   レンズの周縁をレンズ枠形状データに従って加工するレ
   ンズ加工方法において、前記樹脂製のレンズは、脂肪族
   ジイソシアネート；ポリエステルグリコール、ポリエー
   テルグリコール及びその混合物から選択されるＯＨ含有
   中間体；並びに第１の芳香族ジアミン硬化剤から製造さ
   れたポリウレタン材料から形成され、予め設定した荷重
   で前記レンズを回転工具に押圧するとともに、冷却液の
   噴射を停止し、かつ、前記保持軸と主軸の回転方向を同
   一に設定したことを特徴とするレンズ加工方法。
9. 【請求項９】前記荷重を、３kgf未満２kgf以上に設定し
   たことを特徴とする請求項８に記載のレンズ加工方法。