JP2008238378A - 眼鏡レンズ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 上下幅の狭いレンズを加工する場合でも、軸ずれを低減する。
【解決手段】 カップが付けられたレンズをチャック軸で保持し粗加工後、玉型に基づき仕上げ加工する加工装置で、玉型から食み出す大径カップが付けられたレンズを粗加工後、小径カップに替える加工モードの設定手段と、
該加工モードが設定されたとき、玉型に対し所定の加工代分大きくした第１軌跡と、カップの取付け中心位置から大径カップより大きな動径長で、且つ小径カップに替えたときにも軸ずれが抑えられる距離に設定された第２軌跡と、に基づき粗加工軌跡データを演算する演算手段と、
前記軌跡データに基づき大径カップが付けられたレンズを粗加工後に加工を中断し、次に小径カップに替えられたレンズを玉型に基づき仕上げ加工又は前記第１軌跡より外側の残りの領域を粗加工した後に玉型に基づき仕上げ加工する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置に関する。

眼鏡レンズの周縁加工においては、眼鏡レンズ加工装置が持つ２つのレンズチャック軸により保持された眼鏡レンズの周縁が粗砥石により粗加工された後、仕上げ砥石等により仕上げ加工される（特許文献１参照）。２つのレンズチャック軸にレンズを保持させる際には、加工治具であるカップを軸打ち器（ブロッカー）を使用してレンズの表面に固定した後、カップの基部を一方のレンズチャック軸が持つカップホルダに装着し、もう一方のレンズチャック軸が持つレンズ押えによりレンズを保持させる。

加工中のレンズには砥石からの反力、回転力を受けて荷重がかかる。このため、目標レンズ形状である玉型の大きなレンズの加工においては、チャッキングによる保持力をなるべく確保できるように、取付け面積の大きな大径カップが用いられる。

近年、眼鏡枠のデザインは多様化してきており、上下幅が狭いレンズの加工が増加してきている。上下幅が狭い玉型のレンズの加工に際して、通常の大径カップでは加工具と干渉してしまう場合は、レンズへの取付け面の上下サイズを小さくした小径カップが用いられる（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−３３３６８４号公報 特開平１０−２４９６９２号公報

しかし、小径カップは大径カップよりチャッキング時の保持力が弱く、特に径の大きな未加工のレンズ周縁を加工する粗加工時には、レンズチャック軸に掛かる回転モーメント荷重も大きくなるため、軸ずれが発生しやすい。さらに、水や油などが付着しにくい撥水物質がコーティングされたレンズでは、その問題がさらに顕著となる。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、上下幅の狭いレンズの周縁を加工する場合であっても、軸ずれの発生を低減できる眼鏡レンズ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） レンズ固定用カップが取り付けられた眼鏡レンズをレンズチャック軸にて保持し、粗加工具によりレンズ周縁を粗加工した後、粗加工されたレンズ周縁を玉型データに基づいて仕上げ加工具により仕上げ加工する眼鏡レンズ加工装置において、
玉型から食み出す大径カップが取り付けられたレンズの周縁を粗加工した後、玉型内に納まる径を持つ小径カップに替えてレンズの周縁を加工するカップ変更加工モードを設定する加工モード設定手段と、
レンズ周縁加工を開始するための加工スタート信号を入力するスタート信号入力手段と、
前記カップ変更加工モードが設定されたときに、玉型データに対して所定の仕上げ加工代分大きくした第１軌跡と、玉型に対するカップの取付け中心位置から大径カップより大きな動径長で、且つ小径カップに替えたときにも軸ずれの発生が抑えられる距離の範囲内に設定された第２軌跡と、に基づいて粗加工軌跡データを演算する粗加工軌跡データ演算手段と、
加工スタート信号により前記粗加工軌跡データに基づいて大径カップが取り付けられたレンズの周縁を粗加工具により粗加工した後に一旦加工を中断し、再び加工スタート信号が入力されたときには、小径カップに替えられたレンズの周縁を玉型データに基づいて仕上げ加工具により仕上げ加工するか又は前記第１軌跡より外側の残りの領域を粗加工具により粗加工した後に玉型データに基づいて仕上げ加工具により仕上げ加工する加工制御手段と、を備えることを特徴とする。
（２） （１）の眼鏡レンズ加工装置において、前記粗加工軌跡データ演算手段は、前記第１軌跡と第２軌跡とを合成した合成軌跡を求め、この合成軌跡に対して粗加工具が接するときの最小の軌跡に基づいて粗加工軌跡データを演算することを特徴とする。
（３） （１）又は（２）の眼鏡レンズ加工装置において、前記第２軌跡は大径カップの動径長に対して所定距離分だけ大きくした動径長の軌跡として設定されていることを特徴とする。
（４） （１）又は（２）の眼鏡レンズ加工装置において、前記第２軌跡は大径カップより大きな動径長で且つカップの取付け中心位置を基準に動径長２５ｍｍ以下の一定距離又は任意の形状で設定されていることを特徴とする。

本発明の装置によれば、上下幅の狭いレンズの周縁を加工する場合であっても、軸ずれの発生を低減できる。

以下、本発明の実施の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周縁加工装置の加工部の概略構成図である。

加工装置本体１のベース１７０上にはキャリッジ部１００が搭載され、キャリッジ１０１が持つレンズチャック軸（レンズ回転軸）１０２Ｌ，１０２Ｒに挟持された被加工レンズＬＥの周縁は、砥石スピンドル１６１ａに取り付けられた砥石群１６２に圧接されて加工される。砥石群１６２は、プラスチック用粗砥石１６２ａ（粗加工具）、ヤゲン形成用の溝及び平坦加工面を持つ仕上げ用砥石１６２ｂ（仕上げ加工具）及び鏡面仕上げ用砥石１６２ｃ（鏡面仕上げ加工具）、ガラス用粗砥石１６２ｄ（粗加工具）から構成される。砥石スピンドル（砥石回転軸）１６１ａは、モータ１６０により回転される。

キャリッジ１０１の左腕１０１Ｌにレンズチャック軸１０２Ｌが、右腕１０１Ｒにレンズチャック軸１０２Ｒが、それぞれ回転可能に同軸に保持されている。レンズチャック軸１０２Ｒは、右腕１０１Ｒに取り付けられたモータ１１０によりレンズチャック軸１０２Ｌ側に移動され、レンズＬＥが２つのレンズチャック軸１０２Ｒ，１０２Ｌにより保持される。また、２つのレンズチャック軸１０２Ｒ，１０２Ｌは、左腕１０１Ｌに取り付けられたモータ１２０により、ギヤ等の回転伝達機構を介して同期して回転される。

キャリッジ１０１は、レンズチャック軸１０２Ｒ，１０２Ｌ及び砥石スピンドル１６１ａと平行に延びるシャフト１０３，１０４に沿って移動可能なＸ軸移動支基１４０に搭載されている。支基１４０の後部には、シャフト１０３と平行に延びる図示なきボールネジが取り付けられており、ボールネジはＸ軸移動用モータ１４５の回転軸に取り付けられている。モータ１４５の回転により、支基１４０と共にキャリッジ１０１がＸ軸方向に直線移動される。

また、支基１４０には、Ｙ軸方向（レンズチャック軸１０２Ｒ，１０２Ｌと砥石スピンドル１６１ａの軸間距離が変動される方向）に延びるシャフト１５６，１５７が固定されている。キャリッジ１０１はシャフト１５６，１５７に沿ってＹ軸方向に移動可能に支基１４０に搭載されている。支基１４０にはＹ軸移動用モータ１５０が固定されている。モータ１５０の回転はＹ軸方向に延びるボールネジ１５５に伝達され、ボールネジ１５５の回転によりキャリッジ１０１はＹ軸方向に移動される。

図１において、装置本体の手前側に面取り機構部２００が配置されている。面取り機構部２００は、周知のものが使用されるため、説明は省略する（例えば、特開２００６−２３９７８２号公報を参照）。

図１において、キャリッジ１０１の上方には、レンズコバ位置測定部（レンズ面位置測定部）３００Ｆ、３００Ｒが設けられている。図２はレンズ前面のレンズコバ位置を測定する測定部３００Ｆの概略構成図である。図１のベース１７０上に固設された支基ブロック３００ａに取付支基３０１Ｆが固定され、取付支基３０１Ｆに固定されたレール３０２Ｆ上をスライダー３０３Ｆが摺動可能に取付けられている。スライダー３０３Ｆにはスライドベース３１０Ｆが固定され、スライドベース３１０Ｆには測定子アーム３０４Ｆが固定されている。測定子アーム３０４Ｆの先端部にＬ型のハンド３０５Ｆが固定され、ハンド３０５の先端に測定子３０６Ｆが固定されている。測定子３０６ＦはレンズＬＥの前側屈折面に接触される。

スライドベース３１０Ｆの下端部にはラック３１１Ｆが固定されている。ラック３１１Ｆは取付支基３０１Ｆ側に固定されたエンコーダ３１３Ｆのピニオン３１２Ｆと噛み合っている。また、モータ３１６Ｆの回転は、ギヤ３１５Ｆ、アイドルギヤ３１４Ｆ、ピニオン３１２Ｆを介してラック３１１Ｆに伝えられ、スライドベース３１０ＦがＸ軸方向に移動される。レンズコバ位置測定中、モータ３１６Ｆは常に一定の力で測定子３０６ＦをレンズＬＥに押し当てている。エンコーダ３１３Ｆはスライドベース３１０ＦのＸ軸方向の移動位置を検知する。この移動位置の情報、レンズチャック軸１０２Ｌ，１０２Ｒの回転角度の情報、Ｙ軸方向の移動情報により、レンズＬＥの前面のコバ位置（レンズ前面位置も含む）が測定される。

レンズＬＥの後面のコバ位置を測定する測定部３００Ｒの構成は、測定部３００Ｆと左右対称であるので、図２に図示した測定部３００Ｆの各構成要素に付した符号末尾の「Ｆ」を「Ｒ」に付け替え、その説明は省略する。

レンズコバ位置の測定は、測定子３０６Ｆがレンズ前面に当接され、測定子３０６Ｒがレンズ後面に当接される。この状態で玉型データに基づいてキャリッジ１０１がＹ軸方向に移動され、レンズＬＥが回転されることにより、レンズ周縁加工のためのレンズ前面及びレンズ後面のコバ位置が同時に測定される。

図１において、キャリッジ部１００の後方には、穴加工・溝掘り機構部４００が配置されている。以上、キャリッジ部１００、レンズコバ位置測定部３００Ｆ，３００Ｒ、穴加工・溝掘り機構部４００の構成は、基本的に特開２００３−１４５３２８号公報に記載されたものを使用できるので、詳細は省略する。

図３は、眼鏡レンズ周縁加工装置の制御ブロック図である。制御部５０に眼鏡枠形状測定部２（特開平４−９３１６４号公報等に記載したものを使用できる）、タッチパネル式の表示手段及び入力手段としてのディスプレイ５、スイッチ部７、メモリ５１、音発生手段５５、キャリッジ部１００、面取り機構部２００、レンズコバ位置測定部３００Ｆ，３００Ｒ、穴加工・溝掘り機構部４００等が接続されている。装置への入力信号は、ディスプレイ５の表示に対して、タッチペン（又は指）の接触により入力することができる。制御部５０はディスプレイ５が持つタッチパネル機能により入力信号を受け、ディスプレイ５の図形及び情報の表示を制御する。スイッチ部７には、レンズ周縁加工を開始するための加工スタート信号を入力するスタートスイッチ７ａが設けられている。

次に、レンズＬＥをレンズチャック軸（レンズ回転軸）１０２Ｌ，１０２Ｒに保持させる構成を説明する。図４は、レンズチャック軸１０２Ｌ、１０２ＲによりレンズＬＥを保持するカップホルダ、レンズ押えの構成を示す図である。図４（ａ）は、図６に示す大径カップ７３０又は後述する大径カップ６３０を使用する場合のカップホルダ、レンズ押えを示す図である。レンズチャック軸１０２Ｌの先端にはカップホルダ６００がセットビスにより着脱自在に取り付けられており、レンズチャック軸１０２Ｒの先端にはレンズ押え６１０がセットビスにより着脱自在に取り付けられている。また、レンズＬＥの前面には、両面粘着テープ６２０を介して大径カップ６３０が固定されている。なお、レンズチャック軸１０２Ｌへのカップホルダ６００の取付け構造、及びレンズチャック軸１０２Ｒに対するレンズ押え６１０の取付け構造は周知であるので、その説明は省略する。

図４（ｂ）は、後述する小径カップ６４０を使用するときのカップホルダ７００及びレンズ押え７１０を示す図である。カップホルダ７００は、カップホルダ６００に代えてレンズチャック軸１０２Ｌにセットビスにより着脱自在に取り付けられる。レンズ押え７１０も、レンズ押え６１０に代えてレンズチャック軸１０２Ｒにセットビスにより着脱自在に取り付けられる。カップホルダ７００及びレンズ押え７１０は、図４（ａ）のカップホルダ６００及びレンズ押え６１０より小径であり、それぞれ小径カップ６４０外径（図５に示す鍔部６４２の周縁）に略一致するサイズに形成されている。このため、上下幅のサイズが狭いレンズを加工する場合も、小径カップ６４０の最小サイズ付近まで砥石との加工干渉を起すことなく加工が行える。

カップ６３０の構成について、図５を用いて説明する。カップ６３０は、上下幅の狭いレンズの加工時に使用する小径カップ６４０と、これに被せられるサポーター６５０との二重構造で構成され、小径カップ６４０とサポーター６５０の組み合わせにより一体化されたときに大径のカップとして用いられる。図５（ａ）は、小径カップ６４０とサポーター６５０とを一体化した状態を示す図であり、図５（ｂ）は小径カップ６４０とサポーター６５０とを分離した状態を示す図である。図５（ｃ）は、サポーター６５０を底面の方向から見た図である。

小径カップ６４０は、レンズチャック軸１０２Ｌに取り付けられたカップホルダ６００の挿入穴６０１に挿入される基部６４４と、基部６４４の下部（レンズの固定側）の周りに広がった小径の鍔部６４２と、が一体的に形成されている。鍔部６４２の下面がレンズに対する固定面とされる。基部６４４には、キー溝６４４ａが形成されている。このキー溝６４４ａを、挿入穴６０１に形成されたキー６０１ａに嵌合させることにより、レンズＬＥの軸角度（乱視軸角度）を一定の関係にしてレンズＬＥをレンズチャック軸１０２Ｌに取り付けることができる。小径カップ用のカップホルダ７００の挿入穴７０１及びキー７０１ａは、挿入穴６０１及びキー６０１ａと同サイズで形成されており、小径カップ６４０を単独で用いる場合も、同様にレンズＬＥをレンズチャック軸１０２Ｌに取り付けることができる。

小径カップ６４０の鍔部６４２は楕円形状とされ、レンズＬＥに対する鍔部６４２の固定面は上下幅の狭いレンズに極力対応できるように、鍔部６４２の短軸Ｓｄ６４２は１５ｍｍ以下であり、基部６４４の径（ここでは１１ｍｍ）より大きくされている。本実施形態では短軸Ｓｄ６４２は１３．５ｍｍである。鍔部６４２の長軸Ｌｄ６４２も、短軸Ｓｄ６４２と同寸法でもよいが、小径カップ用のカップホルダ７００に取り付けた際の保持力を確保するために、本実施形態ではそれよりも長い１８mmとされている。鍔部６４２の上部には、カップホルダ７００の挿入穴７０１に基部６４４を挿入したとき、カップホルダ７００の先端側に形成された凹凸部７０３ａに噛み合う凹凸部６４２ａが形成されている。

サポーター６５０の鍔部６５６は楕円形状であり、その中央には開口６５４が形成されている。開口６５４の内径ｄ６５４は小径カップ６４０の基部６４４の外径ｄ６４４と略一致（約１１ｍｍ）し、開口６５４に基部６４４が挿入される。サポーター６５０の底部には、小径カップ６４０の鍔部６４２側の凹凸部６４２ａに対応して噛み合う凹凸形状を持ち、鍔部６４２が一定の関係で嵌合される嵌合穴６５２が形成されている。嵌合穴６５２の長軸Ｌｄ６５２は鍔部６４２の長軸Ｌｄ６４２と略同一であり、短軸Ｓｄ６５２は鍔部６４２の短軸Ｓｄ６４２と略同一となっている。小径カップ６４０の上から開口６５４を通してサポーター６５０を被せ、嵌合穴６５２に鍔部６４２を嵌合させることにより、小径カップ６４０に対してサポーター６５０を一定の関係で一体化できる。また、嵌合穴６５２の深さは、小径カップ６４０を嵌合させたときに、サポーター６５０の底面と小径カップ６４０の底面とが、略同一高さとなるように形成されている。これにより、サポーター６５０と小径カップ６４０とを一体化した大径カップ６３０としてレンズＬＥの表面に取り付けることができ、サポーター６５０のみを取り外したときには、レンズＬＥの表面に固定された小径カップ６４０を残すことができる。

また、鍔部６５６の上面における開口６５４の周辺には、凹凸部６５６ａが形成されている。基部６４４がカップホルダ６００の挿入穴６０１に挿入されたとき、カップホルダ６００の先端側に形成された凹凸部６０３ａと鍔部６５６の凹凸部６５６ａとが噛み合って嵌合される。凹凸部６５６ａの外周は、横方向に長軸を有する楕円形状であり、長い側Ｌｄ６５６は２０ｍｍ、短い側Ｓｄ６５６は１７ｍｍである。このＬｄ６５６及びＳｄ６５６の寸法は、図６に示す一体型の大径カップ７３０の凹凸部７５６ａの外周と同じ寸法であり、レンズＬＥの周縁の粗加工時にも軸ずれが抑えられる寸法とされている。

鍔部６５６の上面には、凹凸部６５６ａの外周から離れた位置（すなわち、カップホルダ６００に装着されたとき、カップホルダ６００に干渉しない位置）に２つのフック６５８が形成されている。この２つのフック６５８は、カップ６３０を用いた加工後、サポーター６５０を取り外すときに、図示を略すカップ剥がし治具で引っ掛けるために使用されるものである。フック６５８を使用することにより、レンズＬＥに取り付けられたサポーター６５０のみを容易に取り外すことができる。

小径カップ６４０とサポーター６５０とが一体化されたカップ６３０は、周知の軸打機（ブロッカー）により、両面粘着テープ６２０を介してレンズＬＥの表面に取り付けられる。両面粘着テープ６２０の外周形状は、サポーター６５０の周縁と略一致するサイズとされている。また、テープ６２０の外周とサポーター６５０の周縁を合わせて貼り付けたとき、小径カップ６４０の鍔部６４２の外周に略一致する箇所に切れ目６２２が設けられている。カップ６３０が取り付けられたレンズＬＥからサポーター６５０のみを取り外すとき、この切れ目６２２により外側の領域６２４がサポーター６５０と共に容易に取り外される。なお、レンズＬＥがマイナスレンズの場合、中央付近は薄くてもろいため、レンズＬＥの中央付近へかかる荷重を低減させるために、テープ６２０の中央には直径５ｍｍ程度の孔６２６が設けられている。

また、レンズＬＥの表面が撥水コーティング等の処理がされているために滑りやすく、レンズＬＥの表面に直接に両面粘着テープ６２０を貼り付けにくい場合、レンズＬＥの表面にパッチシール６２７を貼り付けると、テープ６２０の貼り付けが容易となる。パッチシール６２７においても、テープ６２０と同様な周縁形状及び、同様な位置に切れ目６２８が形成されている。これにより、サポーター６５０を取り外すとき、切れ目６２８より外側の領域６２９がテープ６２０の領域６２４及びサポーター６５０と共に容易に取り外される。

図４（ａ）において、カップ６３０を使用するときのカップホルダ６００の周縁形状は、サポーター６５０の鍔部６５６に形成された凹凸部６５６ａの外周形状に略一致する形状とされている。また、レンズ押え６１０の周縁形状もカップホルダ６００の周縁形状に略一致する形状とされている。レンズ押え６１０とカップホルダ６００の周縁形状が大きく異なると、レンズチャック軸１０２Ｌ、１０２Ｒ方向の剪断応力が発生し、コーティングやレンズＬＥの割れ等が生じる可能性がある。これを防ぐためにレンズ押え６１０とカップホルダ６００の周縁形状を略一致させることが好ましい。カップホルダ６００に装着されるカップ６３０は、レンズＬＥへの固定面が小径カップ６４０より広いため、カップホルダ６００及びレンズ押え６１０を介してレンズチャック軸１０２Ｌ、１０２Ｒにより強く保持される。

図６は、従来使用されている一体型の大径カップ７３０を示す図である。一体型の大径カップ７３０の形状は、小径カップ６４０にサポーター６５０が被せられた状態のカップ６３０と同一形状である。大径カップ７３０が持つ鍔部７５６、凹凸部７５６ａ、フック７５８、基部７４４及びキー溝７４４ａは、カップ６３０が持つ鍔部６５６、凹凸部６５６a、フック６５８、基部６４４及びキー溝６４４ａとそれぞれ同様であるため、説明を略す。

次に、以上のような構成を持つ装置によるレンズ周縁の加工動作を説明する。眼鏡枠形状測定部２により測定された眼鏡枠の玉型データ（ｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）は、スイッチ部７が持つスイッチを押すことにより入力され、メモリ５１に記憶される。ｒｎは動径長、θｎは動径角のデータである。玉型データが入力されると、ディスプレイ５の画面５００には玉型データに基づいて玉型図形ＦＴが表示される。また、メモリ５１には大径カップ６３０（大径カップ７３０も同様）の周縁形状及び小径カップ６４０の周縁形状（外径形状）のデータが予め記憶されている。ディスプレイ５の画面５００には、小径カップ６４０の外径を示すカップ図形ＣｓＴ及び大径カップ６３０の外径を示すカップ図形ＣｂＴが、玉型図形ＦＴに重ねて表示される。

ボタンキー５０１を押すとテンキーが現れて（図示は略す）、装用者の瞳孔間距離（ＰＤ値）が入力できる状態となる。同様にボタンキー５０２により眼鏡枠の枠中心間距離（ＦＰＤ値）を、ボタンキー５０３により玉型の幾何中心に対する光学中心の高さ等のレイアウトデータを入力できる状態となる。又、ボタンキー５０４により、レンズの光学中心にカップを取り付ける光心モードか、玉型の幾何中心にカップを取り付ける枠心モードか、を設定できる。光心モードと枠心モードの設定は、玉型に対するカップの取り付け中心（レンズ回転中心）の位置データとなる。上下幅の狭いレンズを加工する場合は、枠心モードを選択する。

また、レンズの材質、フレームの種類、加工モード（ヤゲン加工、平加工、溝掘り加工）、面取り加工の有無、等の加工条件も、ディスプレイ５に表示される所定のボタンキーを操作することにより設定できる。また、玉型（仕上げ加工後のレンズ）の上下幅が大径カップ６３０の外径よりも小さい場合は、初めに大径カップ６３０にて粗加工した後、小径カップ６４０に替えて仕上げ加工するカップ変更加工モードをスイッチ５１４により設定できる。

なお、カップ変更加工モードを設定すべきか否かについて、制御部５０が判定しても良い。制御部５０は、玉型データ、玉型に対するカップ中心のレイアウトデータ（枠心モード、光心モードの設定により決定される）及びメモリ５１に記憶された大径カップ６３０の外径データに基づいて、玉型から大径カップ６３０の外径がはみ出し、加工干渉が生じるか否かを計算する。加工干渉が生じる場合は、その旨がディスプレイ５に表示される。また、ディスプレイ５の画面に表示される玉型図形ＦＴとカップ図形ＣｂＴとの位置関係により、操作者がカップ変更加工モードを設定すべきか否かを判断できる。

玉型から大径カップ６３０の外径が食み出さず、加工干渉が生じない場合の通常の加工動作を簡単に説明する。操作者は、加工に必要なデータの入力ができたら、大径カップ６３０又は７３０が取り付けられたレンズＬＥをレンズチャック軸１０２Ｌのカップホルダ６００、レンズチャック軸１０２Ｒのレンズ押え６１０によりチャッキングし、スイッチ部７のスタートスイッチ７ａを押して装置を動作させる。制御部５０は、スタート信号により測定部３００Ｆ、３００Ｒを作動させ、玉型データに基づいてレンズＬＥの前面及び後面のコバ位置を測定する。ヤゲン加工モードの場合、例えば同一経線方向のヤゲン頂点とヤゲン底の２箇所でコバ位置測定が行われる。レンズ前面及びレンズ後面のコバ位置が得られると、制御部５０は、所定のプログラムに従い、玉型データ及びコバ位置情報に基づいてレンズＬＥに形成するヤゲン軌跡データを仕上げ加工軌跡として求める。ヤゲン軌跡データは、例えば、コバ厚を所定の比率で分割するようにヤゲン頂点を動径全周に配置する。また、制御部５０は、仕上げ加工軌跡に対して所定の仕上げ加工代（例えば、１ｍｍ）分だけ動径方向に大きくした軌跡を粗加工軌跡データとして求める。

制御部５０は、粗加工軌跡データに基づいてキャリッジ１０１の移動とレンズＬＥの回転を制御し、粗砥石１６２ａによりレンズチャック軸１０２Ｌ，１０２Ｒに保持されたレンズＬＥの周縁を粗加工する。続いて、ヤゲン軌跡データに基づいてキャリッジ１０１の移動を制御し、仕上げ用砥石１６２ｂによりレンズＬＥの周縁をヤゲン仕上げ加工する。

次に、カップ変更加工モードを設定した場合を説明する。未加工のレンズＬＥの表面には、周知の軸打ち器によりカップ６３０を固定しておく。操作者は、カップ６３０が取り付けられたレンズＬＥをレンズチャック軸１０２Ｌのカップホルダ６００に装着し、レンズ押え６１０が取り付けられているレンズチャック軸１０２Ｒによりチャッキングし、スイッチ部７のスタートスイッチ７ａを押して装置を動作させる。

加工スタート信号が入力されると、制御部５０は、粗加工前に未加工のレンズＬＥの径がレンズの周縁の加工寸法に足りているか否かを確認するために、玉型データに基づいて測定部３００Ｆ、３００Ｒを作動させ、レンズＬＥの前面及び後面のコバ位置を測定する。このときの測定軌跡は、大径カップ６３０に対して測定子３０６Ｆ，３０６Ｒの干渉を避けた範囲の玉型データに基づいて測定すれば良く、後述する粗加工軌跡を使用することもできる。大径カップ６３０に対して測定子３０６Ｆ，３０６Ｒの干渉を避けた範囲は、玉型と玉型に対するカップ中心のレイアウトデータ（枠心モード、光心モードの設定により決定される）及びメモリ５１に記憶された大径カップ６３０の外径データに基づいて、制御部５０により演算される。また、このときの測定時間を短くするためには、レンズの光学中心から玉型データの最も長い動径長位置を測定すれば足りる。レンズの光学中心に対する玉型データの動径長データは、ＰＤ、ＦＰＤ及び玉型の幾何中心に対する光学中心の高さデータによるレイアウトデータから求められる。なお、玉型の幾何中心とレンズ回転中心とが異なる場合は、玉型データをレンズ回転中心に対して変換した形状データとして使用する。

レンズコバ位置測定によりレンズ径が不足しているときは、ディスプレイ５にその旨の警告メッセージが表示される。レンズ径が足りていれば、続いて制御部５０は粗加工軌跡データを演算し、粗加工具により未加工レンズの周縁を粗加工する。

粗加工軌跡データの算出について、図７を用いて説明する。図７（ａ）において、８００は玉型を示し、６３０Ｔは大径カップ６３０の外径（カップ外径）を示す。カップ外径６３０Ｔの中心（レンズ回転中心）は、枠心モードの設定により、玉型８００の幾何中心ＦＣに一致されている。玉型８００が仕上げ加工される軌跡であり、玉型８００の動径データ（ｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）に対して中心ＦＣを基準として動径方向に所定の仕上げ加工代Δｄだけ大きくした動径データ（ｒｎ＋Δｄ，θｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の第１軌跡８０２を設定する。また、玉型８００から食み出して取り付けられたカップ６３０に対する粗砥石１６２ａの干渉を避けるため、カップ外径６３０Ｔの動径データ（Ｔｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）に対して中心ＦＣを基準として動径方向に所定距離Δｄだけ大きくした動径データ（Ｔｒｎ＋Δｄ，θｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の第２軌跡８０４を設定する。粗加工軌跡は第１軌跡８０２と第２軌跡８０４を合成した最外周の合成軌跡とするが、第１軌跡８０２と第２軌跡８０４が交わる部分８０２ａ，８０２ｂ，８０２ｃ，８０２ｄを、半径ｒ１６２の粗砥石１６２ａにより加工しようとすると、その回りの第１軌跡８０２及び第２軌跡８０４を超えて干渉してしまう。これを避けるため、図７（ｂ）に示すように、第１軌跡８０２及び第２軌跡８０４を合成した最外周の合成軌跡に対して半径ｒ１６２の粗砥石１６２が接するように描いた動径データ（Ｒｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の軌跡８１０を粗加工軌跡データとして算出する。

制御部５０は、演算した粗加工軌跡データに基づいてキャリッジ１０１の移動とレンズＬＥの回転を制御し、粗砥石１６２ａによりレンズ周縁を粗加工する。粗加工時、レンズのチャック中心から遠いレンズ周縁には、レンズの回転と粗砥石１６２ａの回転力を受けて比較的大きな回転モーメント荷重が掛かるが、レンズＬＥは径の大きなカップ６３０を介してレンズチャック軸１０２Ｌ，１０２Ｒに保持されているためにその保持力が確保される。このため、粗砥石１６２ａによる粗加工時の軸ずれが抑えられる。

粗加工が終了すると、制御部５０はレンズ周縁加工を一旦中断し、画面５００及び音発生手段５５により粗加工が終了したことを操作者に知らせる。操作者はスイッチ部７のスイッチを押すことにより、レンズチャック軸１０２Ｒが開き、レンズＬＥはチャッキングの状態から解放される。そして、操作者は、カップ６３０が取り付けられたレンズＬＥを取り出し、図示なきカップ剥がし治具を用いて、カップ６３０からサポーター６５０、両面粘着テープの外側領域６２４、及びパッチシールの外側領域６２９を取り外し、小径カップ６４０のみがレンズＬＥに固定された状態に替える。

また、操作者は、レンズチャック軸１０２Ｌに装着されているカップホルダ６００をカップホルダ７００へ、チャック軸１０２Ｒに装着されているレンズホルダ６１０を７１０へ交換する。その後、小径カップ６４０に替えられた状態のレンズＬＥをレンズチャック軸１０２Ｌ、１０２Ｒによりチャッキングし、スイッチ部７のスタートスイッチを押して装置を動作させる。

制御部５０は、粗加工終了後に再び加工スタート信号が入力されると、レンズ形状測定部３００Ｆ、３００Ｒを作動させ、玉型データ（図７（ａ）の玉型８００）に基づいて、レンズの前面及び後面のコバ位置を測定する。平加工モードの場合は、玉型データが仕上げ加工軌跡データに変換される。ヤゲン加工モードの場合は、玉型データ及びコバ位置情報に基づいてレンズＬＥに形成するヤゲン軌跡データが仕上げ加工軌跡として演算される。また、面取りが設定されているときは、レンズの前面及び後面のコバ位置データに基づいて面取り加工軌跡が演算される。

仕上げ加工軌跡が得られると、制御部５０は仕上げ加工軌跡に基づいて、小径カップ６４０に替えられたレンズ周縁の仕上げ加工までを行う。この加工に際しては、大きく２つの方法がある。第１の方法は、図８に示すように、玉型８００に対して仕上げ加工代Δｄだけ大きくした軌跡８０２より外側の残り領域８２０（粗加工軌跡８１０から第１軌跡８０２を差し引いた領域）を粗砥石１６２ａにより粗加工した後、残りの仕上げ代分を仕上げ砥石１６２ｂにより加工する方法である。制御部５０は、軌跡８０２に基づいてキャリッジ１０１の移動とレンズＬＥの回転を制御し、残り領域８２０を粗砥石１６２ａにより再び加工する。このとき、レンズＬＥには取付け面積の狭い小径カップ６４０が取り付けられているが、残り領域８２０についてはカップ中心（レンズ回転中心）ＦＣからの距離が十分に短く、加工時にレンズに掛かる回転モーメント荷重は小さいため、粗砥石１６２ａによる粗加工でも軸ずれの発生は抑えられる。領域８２０の加工が終了すると、引き続いて、制御部５０は玉型データ等により得られた仕上げ加工軌跡データに基づいてキャリッジ１０１の移動とレンズＬＥの回転を制御し、仕上げ用砥石１６２ｂによりレンズＬＥの周縁を仕上げ加工する。

第２の加工方法は、残りの領域８２０を含めて仕上げ砥石１６２ｂにより全て加工する方法である。制御部５０は、仕上げ加工軌跡データに基づいてキャリッジ１０１の移動とレンズＬＥの回転を制御し、仕上げ用砥石１６２ｂによりレンズＬＥの周縁を仕上げ加工する。仕上げ加工に際しては、砥石回転用のモータ１６０の負荷電流を検知することにより、この場合、第１の方法に比べて領域８２０を余分に仕上げ砥石１６２ｂにより加工するため、レンズＬＥの回転数が多くなることに伴って加工時間も多少長くなるが、領域８２０が多くない場合には、第１の方法の粗加工時間と仕上げ加工時間のトータルでは大きな差が無く加工できる。

なお、領域８２０の加工量に応じて、第１の方法と第２の方法を選択的に使い分けることも可能である。領域８２０の加工量は、軌跡８１０から軌跡８０２を差し引いた領域と、レンズの前面及び後面のコバ位置測定の結果から求められるレンズ厚とに基づいて概略的に算出できる。

なお、上記の粗加工データの演算は、初めの粗加工により残りの形状をなるべく小さくするための好ましい演算方法であるが、これに限られるものではない。例えば、図９（ａ）に示すように、第２軌跡８０４の動径長Ｒｂｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）は、玉型８００に対するカップの取付け中心位置ＦＣから大径カップ６３０の外径６３０Ｔの動径長Ｔｒｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）より大きな径であり、且つ小径カップ６４０に替えたときの粗加工又は仕上げ加工においても軸ずれの発生が抑えられる距離ＲＡの範囲内に設定されていれば良い。小径カップ６４０の短軸Ｓｄ６４２が１５ｍｍ以下（実施形態では１３．５ｍｍ）のものを使用時には、距離ＲＡが２５ｍｍ以下であれば、レンズ周縁加工時にレンズＬＥに掛かる回転モーメント荷重は小さくなり、軸ずれを抑えることが可能である。ちなみに、距離ＲＡは最大で２５ｍｍと説明したが、軸ずれの許容される量を増やしても良い場合、距離ＲＡを広げても良い。また、第２軌跡８０４は楕円等、任意の形状であっても良い。図９（ａ）の例では、第２軌跡８０４の動径長Ｒｂｎは、距離ＲＡ以下の距離で、且つ大径カップ６３０が持つ最大半径１５ｍｍより大きな径である。図９（ａ）の動径長Ｒｂｎは、中心ＦＣを中心に一定距離１６ｍｍで設定されている。粗加工軌跡８１０は、図９（ｂ）のように、第１軌跡８０２及び第２軌跡８０４を合成した最外周の合成軌跡に対して半径ｒ１６２の粗砥石１６２が接するように描いた動径長（Ｒｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の軌跡８１０として算出される。

また、上記では小径カップ６４０とサポーター６５０を持つ２重構造のカップ６３０を用いた例を説明したが、これに限るものではない。初めは、カップ６３０の代わりに一体型カップ７３０を用いて粗加工を行い、次いで一体型カップ７３０をレンズＬＥから取り外した後に小径カップ６４０を軸打ち器により固定し直しても良い。しかし、この場合には、レンズＬＥへのカップの固定を２度行うことにより、取付け位置精度の低下や、操作者の手間が増加する。これに対して、図５に示したような２重構造のカップ６３０を用いれば、軸打ち器による小径カップ６４０のブロッキングのし直しの手間が省け、ブロッキングのし直しによる取付け位置誤差の発生が抑えられ、精度の良いレンズ周縁加工が可能となる。

また、本実施形態ではカップ６３０用のカップホルダ６００及びレンズ押え６１０から小径カップ６４０用のカップホルダ７００及びレンズ押え７１０への交換を行ったが、その変容例を図１０により説明する。

カップ６３０を用いる場合は、小径カップ６４０用のカップホルダ７００をベースとして、カップ６３０に対応した径を持つカップホルダ用サポーター９００を装着する。サポーター９００は筒構造であり、その内部には、カップホルダ７００の先端に形成された凹凸部７０３ａに嵌合される凹凸部９０１を有する。これにより、カップホルダ７００に対してサポーター９００が装着された後、カップホルダ７００とサポーター９００における相互間のずれを低減できる。そして、カップ６３０が持つ鍔部６５６の凹凸部６５６ａは、サポーター９００の先端側に形成された凹凸部９０３に嵌合される。これにより、カップホルダ７００に装着されたサポーター９００は、カップホルダ６００と同様の機能を果たすことができる。

また、同様にレンズ押え７１０に対しても、サポーター９００と略同一の周縁形状を有するレンズ押え用サポーター９１０を装着させることにより、レンズ押え６１０と同様の機能を果たすことができる。

このように、カップホルダ用サポーター９００及びレンズ押え用サポーター９１０を用いることにより、カップホルダ６００，７００及びレンズ押え６１０，７１０の交換の手間がより軽減される。

以上、加工具として砥石１６２によるレンズＬＥの加工における軸ずれの低減について説明したが、カップ変更加工モードの適用範囲は上記に限られるものではない。例えば、加工具としてエンドミルを使用する場合（例えば、特開２００６−２８１３６７号公報）にも、軸ずれは懸念されるため、カップ変更加工モードは適用可能である。

本発明に掛かる加工装置の加工部の概略構成図である。 レンズコバ位置測定部の概略構成図である。 眼鏡レンズ加工装置の制御ブロック図である。 カップホルダ、レンズ押えの構成を説明する図である。 小径カップ、サポーター等の構成を説明する図である。 一体型の大径カップを説明する図である。 粗加工軌跡データの算出について説明する図である。 仕上げ加工について説明する図である。 粗加工軌跡データ算出の他の例を説明する図である。 カップホルダ及びレンズ押えの変容例を説明する図である。

符号の説明

１ 加工装置本体
５０ 制御部
１００ キャリッジ部
１０２Ｌ、１０２Ｒ レンズチャック軸
１６２ 砥石群
３００Ｆ、３００Ｒ レンズコバ位置測定部
６３０ 大径カップ
６４０ 小径カップ
６５０ サポーター
８００ 玉型
８１０ 粗加工軌跡

Claims (4)

1. レンズ固定用カップが取り付けられた眼鏡レンズをレンズチャック軸にて保持し、粗加工具によりレンズ周縁を粗加工した後、粗加工されたレンズ周縁を玉型データに基づいて仕上げ加工具により仕上げ加工する眼鏡レンズ加工装置において、
   玉型から食み出す大径カップが取り付けられたレンズの周縁を粗加工した後、玉型内に納まる径を持つ小径カップに替えてレンズの周縁を加工するカップ変更加工モードを設定する加工モード設定手段と、
   レンズ周縁加工を開始するための加工スタート信号を入力するスタート信号入力手段と、
   前記カップ変更加工モードが設定されたときに、玉型データに対して所定の仕上げ加工代分大きくした第１軌跡と、玉型に対するカップの取付け中心位置から大径カップより大きな動径長で、且つ小径カップに替えたときにも軸ずれの発生が抑えられる距離の範囲内に設定された第２軌跡と、に基づいて粗加工軌跡データを演算する粗加工軌跡データ演算手段と、
   加工スタート信号により前記粗加工軌跡データに基づいて大径カップが取り付けられたレンズの周縁を粗加工具により粗加工した後に一旦加工を中断し、再び加工スタート信号が入力されたときには、小径カップに替えられたレンズの周縁を玉型データに基づいて仕上げ加工具により仕上げ加工するか又は前記第１軌跡より外側の残りの領域を粗加工具により粗加工した後に玉型データに基づいて仕上げ加工具により仕上げ加工する加工制御手段と、を備えることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
2. 請求項１の眼鏡レンズ加工装置において、前記粗加工軌跡データ演算手段は、前記第１軌跡と第２軌跡とを合成した合成軌跡を求め、この合成軌跡に対して粗加工具が接するときの最小の軌跡に基づいて粗加工軌跡データを演算することを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
3. 請求項１又は２の眼鏡レンズ加工装置において、前記第２軌跡は大径カップの動径長に対して所定距離分だけ大きくした動径長の軌跡として設定されていることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
4. 請求項１又は２の眼鏡レンズ加工装置において、前記第２軌跡は大径カップより大きな動径長で且つカップの取付け中心位置を基準に動径長２５ｍｍ以下の一定距離又は任意の形状で設定されていることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。