JP2010125573A

JP2010125573A - 眼鏡レンズ加工装置

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Publication number: JP2010125573A
Application number: JP2008305459A
Authority: JP
Inventors: Kyoji Takeichi; 教児武市
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: US20100136885A1; JP5331464B2; US8366512B2; EP2191935B1; EP2191935A2; EP2191935A3

Abstract

【課題】クリングスアームとレンズとの干渉を避けつつ、見栄えの良いレンズの加工を容易に行えるようにする。
【解決手段】
眼鏡レンズ加工装置は、玉型データに基づいてレンズ前面及びレンズ後面のコバ位置を検知する手段と、レンズ後面のコバ角部を加工するコバ角部加工具と、仕上げ加工後のレンズ後面のコバと眼鏡フレームのクリングスアームとの干渉を避けるに必要なコバ角部の修正量データを入力する手段であって、クリングスアームのコバ位置での加工量及びコバ角部の加工範囲を含む修正量データを入力する修正量データ入力手段と、コバ位置検知データ及び修正量データに基づいてレンズ後面のコバ角部の加工軌跡を求めて修正加工データを得る加工データ演算手段と、修正加工データに従ってレンズ後面のコバ角部を前記コバ角部加工具により加工する加工制御手段と、を備える。
【選択図】図１２

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及び眼鏡レンズ加工方法に関する。

眼鏡レンズ加工装置においては、眼鏡フレームのリム（レンズ枠）又はデモレンズから得られる玉型データに基づいてレンズの周縁が加工される。眼鏡フレームには、リム（レンズ枠）タイプ、ナイロールタイプ、リムレスタイプがある。リム（レンズ枠）タイプの場合、リムの溝にレンズを保持させるために、ヤゲン加工具によりレンズの周縁にヤゲンが形成される。ナイロールタイプの場合、溝掘り加工具により、レンズの周縁に溝が形成される。リムレスタイプの場合、エンドミル等により、レンズの屈折面に穴が形成される。近年では、１台の加工装置でヤゲン加工、溝掘り加工及び穴あけ加工が可能にされた装置が実用化されている（特許文献１参照）。
特開２００３−１４５３２８号公報

ところで、メタルフレームにおいては、一般に、鼻パッドを支持するために湾曲した形状を持つクリングスアームが設けられている。例えば、図７は、リムタイプのフレームの例である。鼻パッドＮＰを支持するクリングスアームＫＡは、リムＲＭに取り付けられている。クリングスアームＫＡは、レンズと装用者の角膜頂点との間の距離を適切に調整するため、あるいは鼻パッドＮＰを装用者の鼻に無理なく接するようにするために、複雑に湾曲した形状とされている。

リムＲＭに枠入れされるレンズの周縁には、一般に、リムＲＭの前面側へのレンズの突出量が大きくなり過ぎないようにヤゲンが形成されることが多い。しかし、リムＲＭの前面側へのレンズの突出量を重視したヤゲン加工においては、レンズのコバが厚い場合、加工が完了したレンズをリムＲＭに枠入れしてみると、レンズ後面側のコバとクリングスアームＫＡの一部が干渉してしまい、リムＲＭにレンズを枠入れし難くなることがある。リムＲＭへのレンズの枠入れを無理に行おうとすると、レンズの欠けの問題、クリングスアームＫＡの塗装を傷つける問題、鼻パッドＮＰの位置を調整し難い問題、等が発生する。クリングスアームＫＡの変形によって、レンズとの干渉はある程度回避できるが、無理な変形はクリングスアームＫＡの取り付けの破損を招く恐れがある。クリングスアームＫＡとの干渉を回避するために、レンズ後面側にヤゲンをずらして加工すると、前側へのレンズの突出量が大きなり、見栄えが悪くなる。

また、一般の操作者においては、レンズの加工前にクリングスアームＫＡとの干渉が発生するか否かは予想し難く、レンズをリムに枠入れして初めて問題に気がつくことが多い。クリングスアームＫＡとの干渉が発生した場合、熟練した者であれば、円錐状の砥石を持つ手動装置により、レンズコバの角部を当てて干渉する箇所を削り込むことも可能であるが、一般の操作者では見栄え良くレンズを削ることは難しい。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、クリングスアームとレンズとの干渉を避けつつ、見栄えの良いレンズの加工を容易に行える眼鏡レンズ加工装置及び眼鏡レンズ加工方法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）玉型データに基づいてレンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置において、玉型データに基づいてレンズ前面及びレンズ後面のコバ位置を検知するレンズコバ位置検知手段と、レンズ後面のコバ角部を加工するコバ角部加工具と、仕上げ加工後のレンズ後面のコバと眼鏡フレームのクリングスアームとの干渉を避けるに必要なコバ角部の修正量データを入力する修正量データ入力手段であって、クリングスアームのコバ位置での加工量及びコバ角部の加工範囲を含む修正量データを入力する修正量データ入力手段と、前記コバ位置検知手段により検知されたコバ位置検知データ及び前記修正量データに基づいてレンズ後面のコバ角部の加工軌跡を求めて修正加工データを得る加工データ演算手段と、前記修正加工データに従ってレンズ後面のコバ角部を前記コバ角部加工具により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、前記修正量データ入力手段は、仕上げ加工後のレンズ後面のコバ位置にクリングスアームの位置を設定するクリングスアーム位置設定手段であって、玉型データに基づいて略実寸の玉型図形を画面に表示するディスプレイを持ち、画面上の玉型図形に合わせて置かれた眼鏡フレームのクリングスアームのコバ位置を操作者が確認し、クリングスアームのコバ位置を玉型図形上で設定するか、又は眼鏡フレームの設計データからクリングスアームのコバ位置データを受信して設定するクリングスアーム位置設定手段と、該クリングスアーム位置設定手段により設定されたクリングスアームのコバ位置で、クリングスアームとレンズとの干渉を避けるに必要なレンズ後面のコバ角部の加工量データを入力する加工量入力手段と、クリングスアームのコバ位置を含むコバ角部の修正加工範囲をデザインしたデータを入力する加工範囲データ入力手段と、を備えることを特徴とする。
（３）（２）の眼鏡レンズ加工装置において、レンズ後面のコバ位置検知データ、クリングスアームのコバ位置データ、前記修正加工具によるレンズ後面の加工面の角度データ及びコバ角部の加工量データに基づいて、クリングスアームのコバ位置に対応して前記コバ角部加工具により加工されるレンズ後面上の加工点Ｑ２を演算する加工点演算手段を持ち、前記加工範囲データ入力手段は、レンズ後面から見た修正加工範囲の加工ラインが前記加工点Ｑ２を通るように修正加工範囲をデザインしたデータを入力することを特徴とする。
（４）玉型データに基づいて加工された眼鏡レンズの後面のコバ角部をコバ角部加工具により加工する眼鏡レンズ加工方法において、玉型データに基づいてレンズ前面及びレンズ後面のコバ位置を検知するレンズコバ位置検知ステップと、仕上げ加工後のレンズ後面のコバと眼鏡フレームのクリングスアームとの干渉を避けるのに必要なコバ角部の修正量データを入力する修正量データ入力ステップであって、玉型データに基づいて略実寸の玉型図形をディスプレイ画面に表示し、操作者が画面上の玉型図形に合わせて眼鏡フレームのリムを置き、眼鏡フレームのクリングスアームの位置を玉型図形上で設定し、クリングスアームのコバ位置での加工量及びコバ角部の加工範囲を含む修正量データを入力する修正量データ入力ステップと、コバ位置検知データ及び前記修正量データに基づいてレンズ後面のコバ角部の加工軌跡を求めて修正加工データを得る加工データ演算ステップと、前記修正加工データに従ってレンズ後面のコバ角部を前記コバ角部加工具により加工する加工ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、クリングスアームとレンズとの干渉を避けつつ、見栄えの良いレンズの加工を容易に行える。

以下、本発明の実施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１０２Ｌ，１０２Ｒに挟持された眼鏡レンズＬＥの周縁は、砥石スピンドル（砥石回転軸）１６１ａに同軸に取り付けられたレンズ周縁加工具としての砥石群１６８に圧接されて加工される。砥石群１６８は、ガラス用粗砥石１６２、高カーブのレンズにヤゲンを形成するヤゲン斜面を有する高カーブヤゲン仕上げ用砥石１６３、低カーブのレンズにヤゲンを形成するＶ溝（ヤゲン溝）ＶＧ及び平坦加工面を持つ仕上げ用砥石１６４、鏡面仕上げ用砥石１６５、プラスチック用粗砥石１６６から構成される。砥石スピンドル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。これらによりレンズ回転手段が構成される。

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（レンズチャック軸の軸方向）に直線移動される。これらによりＸ軸方向移動手段が構成される。モータ１４５の回転軸には、キャリッジ１０１のＸ軸方向の移動を検出する検出器であるエンコーダ１４６が備えられている。

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。これらにより、Ｙ軸方向移動手段が構成される。モータ１５０の回転軸には、キャリッジ１０１のＹ軸方向の移動を検出する検出器であるエンコーダ１５８が備えられている。

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（レンズコバ位置検知ユニット）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３０５Ｆ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。モータ３１６Ｆによる測定子３０６Ｆのレンズ屈折面に対する押し当て力は、レンズ屈折面にキズが付かないように、軽い力で付与されている。測定子３０６Ｆのレンズ屈折面に対する押し当て力を与える手段としては、バネ等の周知の圧力付与手段とすることもできる。エンコーダ３１３Ｆはスライドベース３１０Ｆの移動位置を検知することにより、測定子３０６Ｆ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。なお、測定子３０６Ｆ及び測定子３０６Ｒが一体的にＸ軸方向に移動可能に構成されたコバ位置測定手段においては、レンズ前面とレンズ後面が別々に測定される。また、上記のレンズコバ位置測定部では、レンズチャック軸１０２Ｌ，１０２ＲをＹ軸方向に移動するものとしたが、相対的に測定子３０６Ｆ及び測定子３０６ＲをＹ軸方向に移動する機構とすることもできる。

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。図３は面取り機構部２００の構成図である。アーム２２０に回転可能に取り付けられた砥石回転軸２３０に、レンズ前面用面取り砥石２２１ａ、レンズ後面用面取り砥石２２１ｂ、レンズ前面用鏡面面取り砥石２２３ａ、レンズ後面用鏡面面取り砥石２２３ｂが同軸に取り付けられている。砥石回転軸２３０は、アーム２２０内のベルト等の回転伝達機構を介してモータ２２１により回転される。モータ２２１は、支基ブロック２０１から延びる固定板２０２に固定されている。また、固定板２０２にアーム回転用のモータ２０５が固定され、モータ２０５の回転により砥石回転軸２３０が退避位置から、図３に示す加工範囲に移動される。砥石回転軸２３０の加工範囲は、レンズ回転軸１０２Ｒ，１０２Ｌと砥石回転軸１６１ａとの間で、両回転軸が位置する平面上で平行となる位置である。砥石１６８によるレンズ周縁加工と同様に、モータ１５０によりＹ軸方向にレンズＬＥを移動させ、また、モータ１４５によりＸ軸方向にレンズＬＥを移動させることにより、レンズ周縁に面取り加工が行われる。眼鏡フレームのクリングスアームＫＡとの干渉を回避するためのレンズコバ角部の修正加工には、後面面取り砥石２２１ａ（鏡面加工時には、さらに面取り砥石２２３ｂ）がコバ角部加工具として使用される。コバ角部加工具としては、カッター、エンドミル等も使用可能である。

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。図４は機構部４００の概略構成図である。機構部４００のベースとなる固定板４０１は、図１のベース１７０に立設されたブロック（図示を略す）に固定されている。固定板４０１にはＺ軸方向（ＸＹ軸平面に対して直交する方向）に延びるレール４０２が固定され、レール４０２に沿ってＺ軸移動支基４０４が摺動可能に取り付けられている。移動支基４０４は、モータ４０５がボールネジ４０６を回転することによってＺ軸方向に移動される。移動支基４０４には、回転支基４１０が回転可能に保持されている。回転支基４１０は、回転伝達機構を介してモータ４１６によりその軸回りに回転される。

回転支基４１０の先端部には、回転部４３０が取り付けられている。回転部４３０には回転支基４１０の軸方向に直交する回転軸４３１が回転可能に保持されている。回転軸４３１の一端に穴加工工具としてのエンドミル４３５が同軸に取付けられ、回転軸４３１の他端に溝掘り加工具としての溝掘りカッター４３６が同軸に取付けられている。回転軸４３１は、回転部４３０及び回転支基４１０の内部に配置された回転伝達機構を介し、移動支基４０４に取り付けられたモータ４４０により回転される。本実施形態ではエンドミル４３５がレンズ前面に向けられ、レンズ前面側から穴加工する構成とされている。

上記のキャリッジ部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５は、眼鏡レンズ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）、タッチパネル機能を持つディスプレイ５、スイッチ部７、メモリ５１、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。ディスプレイ５では、指又はタッチペンＴＰのタッチ操作により画面の表示に対して所定の信号を入力できる。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、加工開始信号を入力するスタートスイッチ７ａ、加工済みレンズに対して修正加工を行うときのスタート信号を入力するリタッチスイッチ（二度摺りスイッチ）７ｂ、後述するクリングスアームの位置の調整を行うときに使用するスイッチ７ｃ、等が配置されている。

次に、以上のような構成を持つ装置の動作を説明する。ここでは、ヤゲン加工を実施した眼鏡レンズをメタルフレームに枠入れする際に、クリングスアームＫＡとの干渉を回避する場合の動作を中心に説明する。

眼鏡枠形状測定部２により測定されたリム（レンズ枠）形状に基づいて得られる玉型データは、スイッチ部７が持つスイッチが押されることにより入力され、メモリ５１に記憶される。玉型データは動径長及び動径角の形式で、（ｒｎ、θｎ）（ｎ＝１、２、…、Ｎ）として与えられる。

玉型データが入力されると、ディスプレイ５の画面５００ａには、玉型データに基づく玉型図形ＦＴが表示される。画面５００ａでは、装用者の瞳孔間距離（ＰＤ値）、左右のリムＲＭの枠中心間距離（ＦＰＤ値）、玉型の幾何中心に対するレンズＬＥの光学中心の高さ等のレイアウトデータ（玉型の幾何中心に対するレンズＬＥの光学中心の位置関係のデータ）を入力できる。レイアウトデータは、画面５００ｂに表示される所定のタッチキーを操作することにより入力される。また、タッチキー５１０〜５１４により、レンズの材質、眼鏡フレームの種類（ナイロールタイプ、フルメタルタイプ、セルタイプ、リムレスタイプ等）、加工モード（ヤゲン加工、平加工等）、面取り加工の有無、レンズのチャック中心（光心チャック、枠中心チャック）、等の加工条件が設定される。ここでは、タッチキー５１０によりレンズの材質は「プラスチック」に設定され、タッチキー５１１によりフレームの種類は「メタル」に設定され、タッチキー５１２により加工モードは「ヤゲン加工」に設定され、タッチキー５１３により面取り加工は「ＯＦＦ（無し）」に設定され、タッチキー５１４によりレンズのチャック中心は「枠中心モード」に設定されているもとのとする。

次に、レンズＬＥの加工に先立ち、操作者は、レンズＬＥのレンズ前面に固定治具であるカップＣｕを周知の軸打器を使用して固定する（図６参照）。枠中心モードでは玉型の幾何中心ＦＣがレンズチャック軸１０２Ｒ，１０２Ｌに保持され、レンズＬＥの回転中心（レンズＬＥの加工中心）となる。

加工に必要なデータの入力が完了したら、操作者は、図６に示されるように、レンズチャック軸１０２Ｌの先端に取り付けられたカップホルダ１０６に、レンズＬＥに固定されたカップＣｕの基部を装着した後、レンズチャック軸１０２ＲをレンズＬＥ側に移動させてレンズＬＥをレンズチャック軸１０２Ｒ、１０２Ｌによりチャッキングする。操作者はスタートスイッチ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レンズ形状測定部２００Ｆ、２００Ｒを作動させ、玉型データに基づいてレンズ前面及びレンズ後面のコバ位置を測定する。レンズ前面及びレンズ後面の測定位置は、例えば、ヤゲン頂点位置と、ヤゲン頂点位置から所定量（０．５ｍｍ）外側の位置である。レンズ前面及び後面のコバ位置情報が得られると、制御部５０によりヤゲン軌跡が演算される。ヤゲン軌跡としては、例えば、コバ厚を所定の比率（例えば、レンズ前面側から３：７）で分割するようにヤゲン頂点が全周に設定される。

その後、玉型データに基づいてレンズチャック軸１０２Ｒ，１０２ＬのＹ軸移動が制御され、粗砥石１６６によりレンズＬＥの周縁が粗加工される。続いて、ヤゲン軌跡データに基づいてレンズチャック軸１０２Ｒ，１０２ＬのＸ軸移動及びＹ軸移動が制御され、仕上げ用砥石１６４によりレンズＬＥの周縁にヤゲンが形成される。

ヤゲン加工が完了したら、操作者はカップＣｕがレンズＬＥに固定された状態で、仮にレンズＬＥをリムＲＭに枠入れし、クリングスアームＫＡとレンズ後面のコバとの干渉の有無を確認する。ここで、レンズのコバが厚く、レンズ周縁に形成されたヤゲンよりレンズ後面側のコバ角部までの距離が長い場合、図８のように、レンズ後面側のコバ角部とクリングスアームＫＡとの干渉が発生する。この場合、操作者は、クリングスアームＫＡとレンズとの干渉を回避するに必要なコバ角部の修正量データとして、クリングスアームＫＡのコバ位置での修正加工量Ｔの情報を得る。修正加工量Ｔは、例えば、図９に示されるように、レンズ後面側のコバ位置Ｑ１からコバ方向の位置Ｑ３までの距離として得る。修正加工量Ｔの程度を知るためには、図８のように、クリングスアームＫＡにレンズ後面側のコバ角部を接触させたときに、クリングスアームＫＡ付近で、ヤゲン頂点ＹＰとリムＲＭの溝中心との距離Ｄａをノギス等で計測することで可能になる。あるいは、リムＲＭの溝中心とクリングスアームＫＡとの距離Ｄｂを計測し、クリングスアームＫＡ付近でのレンズ後面側のコバ角部（コバ位置Ｑ１）とヤゲン頂点ＹＰとの距離ＬＤｂ（図９参照）を計測し、距離Ｄｂと距離ＬＤｂとの差により、クリングスアームＫＡ付近における修正加工量Ｔを得ることができる。

クリングスアームＫＡの干渉を回避する修正加工軌跡を決定する方法を説明する。図９は、クリングスアームＫＡの位置（加工干渉位置Ｋｐ）でのレンズの断面図である。クリングスアームＫＡの位置で、後面面取り砥石２２１ａにより加工されるレンズ後面の加工点Ｑ２とレンズ後面のコバ位置Ｑ１との距離（レンズ後面側の加工幅）をＷとし、コバ位置Ｑ１からコバ側面の加工点Ｑ３までの修正加工量をＴとし、レンズ後面の傾斜角（Ｘ軸に垂直な平面に対する傾斜角）をαとし、レンズ後面面取り砥石２２１ｂの加工面の傾斜角をβとする。なお、レンズ後面の傾斜角αは、仕上げ加工後のコバ位置とそれより所定距離（０．５ｍｍ）だけ内側又は外側で２回のコバ位置測定を行う事で得られる（近似的に直線と見なしても実用上の問題は少ない）。修正加工量Ｔが設定された場合に、加工幅Ｗは、以下の式で求められる。

（式１）
そして、加工幅Ｗが得られることにより、レンズ後面のコバ位置Ｑ１に対する加工点Ｑ２の位置データが得られる。

次に、クリングスアームＫＡとレンズとの干渉を回避しつつ、見栄えの良くレンズ角部を加工するための修正量データの設定方法を説明する。ディスプレイ５の表示されている画面切換えタブ５１５のうち、タブキー５１６が選択されると、図１０に示されるように、干渉回避のための編集画面６００（以下、干渉回避編集画面）に切換えられる。干渉回避編集画面６００の中央には、玉型データに基づく玉型図形ＦＴが略実寸で表示される。画面左側には、玉型形状をレンズ表面側から見た状態とレンズ裏面側から見た常態とに切換えるスイッチ６０２、玉型図形ＦＴの鼻側に設定された角部加工部分を耳側に反映するスイッチ６０３が設けられている。図１０の例は、レンズ後面側から見た状態が示されている。また、画面下方にはクリングスアームＫＡの修正加工量Ｔを入力するための入力欄６０４が設けられている。画面右側には、レンズのコバ角部の加工スタイルを選択するスイッチ６０５、６０６が設けられている。

干渉を避ける修正量データとして修正加工範囲をデザインしたデータを入力する方法を説明する。操作者は、玉型図形ＦＴ上で、クリングスアームＫＡが位置すると思われるコバ位置（干渉位置）が含まれるように、タッチペンＴＰにより加工範囲の始点Ｓ１と終点Ｓ２を指定する。始点Ｓ１と終点Ｓ２が指定されると、玉型図形ＦＴには始点Ｓ１、終点Ｓ２を示すマークが表示される。この段階では、修正加工範囲の始点Ｓ１及び終点Ｓ２が指定されると、クリングスアームＫＡの加工干渉位置Ｋｐが始点Ｓ１と終点Ｓ２の中間位置に暫定的に設定され、玉型図形ＦＴ上の加工干渉位置Ｋｐを示すマークＳｐが表示される。また、操作者はレンズ角部の修正加工量Ｔの入力を行うことができる。入力欄６０４の選択によって、テンキー画面（図示は省略する）が表示され、テンキー画面のタッチキーの操作によって修正加工量Ｔが入力される。また、操作者は、加工スタイルの選択スイッチ６０５、６０６により、レンズ後面側（又はレンズ前面側）から見たときの加工スタイルを選択する。

図１１（ａ）は、スイッチ６０５が選択されたときの加工スタイルＡの説明図である。加工スタイルＡでは、レンズ後面側から見たときの加工幅Ｗが始点Ｓ１からが徐々に大きくされ、干渉回避位置Ｋｐで最大とされる。干渉回避位置Ｋｐでの加工幅Ｗは、修正加工量Ｔを入力することにより前述の式１にしたがって演算される。そして、干渉回避位置Ｋｐから終点Ｓ２まで徐々に加工幅Ｗが狭くなるように、レンズ後面側の加工ラインＦＴＬが設定される。なお、加工幅Ｗは、玉型中心ＦＣ（加工中心）とコバ位置とを結ぶ方向の距離として計算される。加工幅Ｗは、コバ位置の法線方向の距離として扱っても良い。また、加工幅Ｗを徐々に増加／減少させたデザインの加工ラインＦＴＬを得る演算として、正弦関数が使用されている。加工幅Ｗを徐々に増加／減少させる演算方法としては、インボリュート関数なども使用可能である。

図１１（ｂ）は、スイッチ６０６が選択されたときの加工スタイルＢの説明図である。加工スタイルＢでは、始点Ｓ１と終点Ｓ２が指定されると、始点Ｓ１から終点Ｓ２に至るまで、玉型のコバ位置に沿って干渉回避位置Ｋｐで設定された加工幅Ｗで一定となるように加工ラインＦＴＬが設定される。そして、始点Ｓ１より上側部分は、始点Ｓ１に対応する加工ラインＦＴＬ上の位置ＳＦ１から加工ラインＦＴＬの接線をそのままコバ位置Ｓ１ｅまで延長した加工ラインが設定される。終点Ｓ２より下側部分も、終点Ｓ２に対応する加工ラインＦＴＬ上の位置ＳＦ２から加工ラインＦＴＬの接線をそのままコバ位置Ｓ２ｅまで延長した加工ラインが設定される。

上記のスタイルＡ，Ｂは、玉型に応じて選択される。例えば、スタイルＡは干渉回避位置Ｋｐ付近の玉型（リムＲＭ）が湾曲している場合に選択されることで、修正加工範囲を見栄え良くデザインできる。スタイルＢは玉型が直線的である場合に選択されることで、修正加工範囲を見栄え良くデザインできる。このように複数の加工スタイルを用意し、選択可能にすることによって、操作者は玉型の形状に応じて、最も見栄えの良い修正加工範囲を容易にデザインできる。なお、上記の加工スタイルの選択として、上記のスタイルＡ，Ｂを組み合わせたタイプを用意しておいても良い。また、玉型図形上で修正加工範囲をデザインする方法としては、タッチペンＴＰにより任意に加工ラインＦＴＬを設定することでも可能である。暫定的に修正加工範囲のデザインの設定ができたら、操作者は、スイッチ部７に配置されたスイッチ７ｃを押して、干渉回避位置Ｋｐの調整モードを選択する。調整モードが選択されると、ディスプレイ５のタッチパネル機能が無効（ＯＦＦ）とされる。

図１２は調節モードでの表示画面の例である。この例では、スタイルＡが選択されている。操作者は、実際の眼鏡フレームのリムＲＭ（ナイロールタイプ及びリムレスタイプの場合には、デモレンズが取り付けられた状態で、リムに相当する部分）をディスプレイ５上に置き、玉型図形ＦＴ上に重ね合わせる。そして、クリングスアームＫＡと玉型図形ＦＴのコバ位置に対する加工干渉位置Ｋｐを示すマークＳｐとの位置を確認する。玉型図形ＦＴは略実寸で表示されているため、操作者は、玉型図形ＦＴのコバ位置に対する実際のクリングスアームＫＡの位置を確認できる。また、タッチパネル機能がＯＦＦにされているため、リムＲＭをディスプレイ５上に載せても誤った反応がされない。操作者は、暫定的に設定された加工干渉位置Ｋｐ（マークＳｐ）が実際のクリングスアームＫＡとずれているときは、スイッチ部７のスイッチ７ｅ又は７ｆにより、マークＳｐを移動させて加工干渉位置Ｋｐの位置を微調整する。スイッチ７ｅが押されると、マークＳｐは玉型図形ＦＴ上を左回り（反時計回り）に移動される。スイッチ７ｆが押されると、マークＳｐは玉型図形ＦＴ上を右回り（時計回り）に移動される。図１２の例では、実際のクリングスアームＫＡが暫定的に設定されたマークＳｐより下側にあるので、操作者はスイッチ７ｆによりマークＳｐを玉型図形ＦＴ上の右回りに移動させ、加工干渉位置Ｋｐを実際のクリングスアームＫＡの位置に合わせる。

加工干渉位置Ｋｐの調整が完了したら、操作者はスイッチ７ｃを押して調整モードを解除する。スイッチ７ｃが再び押されることにより、ディスプレイ５のタッチパネル機能が再び有効（ＯＮ）にされる。図１３は、調整後の修正加工範囲の図である。なお、この例では、レンズを側面から見た図形ＦＴＥも同時に表示されている。側面図ＦＴＥ上には、加工範囲を側面から見たときの加工ラインＥＴＬが表示される。なお、図１０においても、同様に側面図を表示すると分かり易い。

操作者は、玉型図形ＦＴ上の加工ラインＦＴＬ及び側面図ＦＴＥ上の加工ラインＥＴＬの表示により、仕上がり形状のデザインの適否を確認する。修正加工範囲の始点Ｓ１、終点Ｓ２の修正が必要となった場合には、タッチペンＴＰで始点Ｓ１又は終点Ｓ２をタッチし、ドラッグすることにより、始点Ｓ１又は終点Ｓ２を移動できる。始点Ｓ１又は終点Ｓ２が移動されると、加工干渉位置Ｋｐが維持されたまま、加工ラインＦＴＬ及びＥＴＬの表示が変えられる。

玉型図形ＦＴ上の加工ラインＦＴＬが決定されると、各動径角における加工幅Ｗ、レンズのコバ位置Ｑ１、レンズ後面の傾斜角α及び面取り砥石２２１ｂの加工面の傾斜角βに基づいて、レンズ側面での加工点Ｑ３が動径角毎に演算され、側面図ＦＴＥ上の加工ラインＥＴＬが決定される。すなわち、動径角毎の加工点Ｑ３は、前述の式１における加工幅Ｗが動径角毎に指定されることにより、動径角毎の修正加工量Ｔが演算される。これにより、動径角毎の加工点Ｑ３が決定され、クリングスアームＫＡの干渉を回避する修正加工軌跡Ｑ３ｎのデータ（ｒＱｎ、θｎ、ｚＱｎ）（ｎ＝１、２、・・・、Ｎ）として得られる。また、修正加工軌跡Ｑ３ｎにより加工ラインＥＴＬが決定される。修正加工軌跡Ｑ３ｎデータは、メモリ５１に記憶される。

なお、レンズの鼻側のみに干渉回避の加工が施されると、レンズを正面から見たときの見栄えのバランスが悪くなる可能性がある。この場合、干渉回避編集画面６００におけるスイッチ６０３が押されると、鼻側の加工部分の始点Ｓ１、終点Ｓ２の位置及び動径角毎の加工幅Ｗのデータが、玉型の幾何学中心ＦＣを通るｙ軸に対して左右反転して演算される。そして、図１４に示されるように、玉型形状ＦＴ上に、耳側での修正加工範囲の始点ＳＥ１、終点ＳＥ２が設定されると共に、玉型図形ＦＴ上の加工ラインＦＴＬ及び側面図形ＦＴＥ上の加工ラインＥＴＬが設定される。これにより、耳側部分にも鼻側と同じような加工部分がバランス良くデザインされる。玉型図形ＦＴ上の加工ラインＦＴＬが設定されることにより、レンズの耳側の修正加工軌跡が前述と同様に演算される。

なお、耳側の加工部分の設定においても、干渉回避編集画面６００における玉型図形ＦＴ上で、タッチペンＴＰにより始点ＳＥ１，終点ＳＥ２を指定すると共に、玉型上の加工幅Ｗ（又は側面での修正加工量Ｔ）を入力することにより、任意の所望形状にデザインすることが可能である。

以上のようにクリングスアームＫＡの干渉を回避する修正加工軌跡Ｑ３ｎが決定したら、操作者は、再び、加工済みのレンズに固定されているカップＣｕの基部をレンズチャック軸１０２Ｌ側のカップホルダ１０６に装着し、レンズチャック軸１０２ＲをレンズＬＥ側に移動させてレンズＬＥをレンズチャック軸１０２Ｒ、１０２Ｌによりチャッキングする。そして、操作者はリタッチスイッチ７ｂを押して修正加工を開始する。今回の例では、リタッチスイッチ７ｂが押されると、始めのレンズの周縁加工に対して、図１３等で設定された加工範囲の加工が行われる。

制御部５０は、修正加工軌跡Ｑ３ｎをメモリ５１から呼び出し、面取り機構部２００を動作させる。制御部５０は、まず、モータ２０５を駆動し、退避位置に置かれた砥石回転軸２３０を加工位置に移動させ、モータ２２１によりレンズ後面用面取り砥石２２１ｂを回転させる。次に、制御部５０は、修正加工軌跡Ｑ３ｎに基づいてレンズチャック軸１０２Ｒ，１０２Ｌを面取り砥石２２１ｂに対してＹ軸方向及びＸ軸方向に移動させる修正加工データに変換し、修正加工データにしたがってモータ１２０によるレンズＬＥの回転を制御すると共に、モータ１５０及びモータ１４５によるＹ軸方向及びＸ軸方向の移動を制御し、面取り砥石２２１ｂによりレンズ後面のコバ角部を加工する。また、レンズの耳側にも修正加工部分が設定されているときは、制御部５０はその修正加工軌跡に基づいて修正加工データに変換し、修正加工データに従ってモータ１２０、１５０及び１４５の駆動を制御し、面取り砥石２２１ｂによりレンズ後面のコバ角部を加工する。

上記では、加工済みのレンズＬＥをリムＲＭに枠入れすることにより、クリングスアームＫＡとレンズとの干渉の有無を確認したが、これはレンズＬＥの加工前に行うこともできる。例えば、レンズ形状測定部２００Ｆ、２００Ｒによりレンズ前面及びレンズ後面のコバ位置が測定された後にヤゲン軌跡が演算されると、図１５のように、ディスプレイ５にはクリングスアームＫＡの位置を指定するシミュレーション画面が表示される。ディスプレイ５の画面上の玉型図形ＦＴは、図１２の場合と同じく、略実寸で表示される。操作者は、スイッチ７ｃを押し手調整モードに切換えた後、実際の眼鏡フレームのリムＲＭをディスプレイ５上に置いて玉型図形ＦＴ上に重ね合わせ、玉型図形ＦＴのコバ位置に対するクリングスアームＫＡの位置を確認する。そして、スイッチ７ｅ又は７ｆによりマークＳｐを移動させ、玉型図形ＦＴ上でクリングスアームＫＡの位置を指定する。マークＳｐにより指定されたコバ位置が指定されると、その指定された位置でのレンズ断面図形７０１が画面に表示される。また、レンズ断面図形７０１のヤゲン頂点位置、レンズ後面のコバ位置の実際の距離を読み取ることが可能なスケール７０２が表示される。操作者は、スケール７０２によりレンズ断面図形７０１上のヤゲン頂点位置とレンズ後面のコバ位置との距離ｄｃを読み取り、また、リムＲＭの溝中心とクリングスアームＫＡとの距離Ｄｂを計測する。距離ｄｃと距離Ｄｂを比べることにより、クリングスアームＫＡとレンズが干渉するか否かが確認でき、干渉する場合には修正加工量Ｔを得ることができる。修正加工が必要な場合には、図１０の干渉回避編集画面６００により、修正加工軌跡Ｑ３を設定できる。修正加工軌跡Ｑ３が設定された場合、レンズの周縁は、粗加工、ヤゲン仕上げ加工された後、続けて面取り砥石２２１ｂによりレンズ後面のコバ角部が加工される。

以上のように、レンズとクリングスアームＫＡとが干渉する場合には、ディスプレイ５に表示される略実寸の玉型図形ＦＴに実際のリムＲＭを合わせることで、クリングスアームＫＡの干渉位置を容易に指定することができ、クリングスアームＫＡとレンズとの干渉を避けるのに必要な修正加工を容易に行える。

なお、上記ではディスプレイ５及びタッチペンＴＰ等の設定ユニットを使用して、操作者がレンズ後面のコバ角部とクリングスアームＫＡとの干渉位置を玉型図形上で設定するものとしたが、他の方法も可能である。例えば、眼鏡フレームに取り付けられたクリングスアームＫＡの設計データがある場合には、クリングスアームＫＡの位置データが受信ユニット５５により受信される構成とすれば、操作者の設定の手間が省かれ、正確な位置データが設定される。

また、上記ではディスプレイ５がタッチパネル機能を有している場合について述べているが、ディスプレイ５としてはタッチパネル機能が無いものも使用できる。この場合には、スイッチ部７に配置された各種のスイッチ操作によって必要なデータを入力可能にすれば良い。

またさらに、上記ではリムを持つ眼鏡フレームに枠入れするためにヤゲンが形成されたレンズを例にして説明したが、レンズ周縁が平加工された後、溝堀り加工されたレンズ、又はレンズ屈折面に穴あけ加工されたレンズであっても、上記の修正加工を適用することができる。

眼鏡レンズ加工装置の加工部の概略構成図である。レンズコバ位置を測定する測定部の概略構成図である。面取り機構部の構成図である。穴加工・溝掘り機構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。レンズのチャッキングの説明図である。眼鏡フレームのクリングスアームの取付例である。レンズ後面側のコバとクリングスアームとの干渉についての説明図である。クリングスアームの干渉回避の為の修正加工軌跡の決定方法である。クリングスアームの干渉回避のための干渉回避編集画面の例である。干渉回避の為の修正加工範囲のデザイン方法についての説明図である。調節モードでの表示画面の例である。加工干渉位置の調整後の修正加工範囲の説明図である。耳側に設定される修正加工範囲についての説明図である。レンズ加工前にクリングスアームの干渉回避を行う場合の説明図である。

符号の説明

５ディスプレイ
７スイッチ部
５０制御部
２００面取り機構部
３００Ｆ、３００Ｒレンズコバ位置検知ユニット
４００穴加工・溝掘り機構部
６０４入力欄

Claims

玉型データに基づいてレンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置において、
玉型データに基づいてレンズ前面及びレンズ後面のコバ位置を検知するレンズコバ位置検知手段と、
レンズ後面のコバ角部を加工するコバ角部加工具と、
仕上げ加工後のレンズ後面のコバと眼鏡フレームのクリングスアームとの干渉を避けるに必要なコバ角部の修正量データを入力する修正量データ入力手段であって、クリングスアームのコバ位置での加工量及びコバ角部の加工範囲を含む修正量データを入力する修正量データ入力手段と、
前記コバ位置検知手段により検知されたコバ位置検知データ及び前記修正量データに基づいてレンズ後面のコバ角部の加工軌跡を求めて修正加工データを得る加工データ演算手段と、
前記修正加工データに従ってレンズ後面のコバ角部を前記コバ角部加工具により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。
請求項１の眼鏡レンズ加工装置において、
前記修正量データ入力手段は、仕上げ加工後のレンズ後面のコバ位置にクリングスアームの位置を設定するクリングスアーム位置設定手段であって、玉型データに基づいて略実寸の玉型図形を画面に表示するディスプレイを持ち、画面上の玉型図形に合わせて置かれた眼鏡フレームのクリングスアームのコバ位置を操作者が確認し、クリングスアームのコバ位置を玉型図形上で設定するか、又は眼鏡フレームの設計データからクリングスアームのコバ位置データを受信して設定するクリングスアーム位置設定手段と、
該クリングスアーム位置設定手段により設定されたクリングスアームのコバ位置で、クリングスアームとレンズとの干渉を避けるに必要なレンズ後面のコバ角部の加工量データを入力する加工量入力手段と、
クリングスアームのコバ位置を含むコバ角部の修正加工範囲をデザインしたデータを入力する加工範囲データ入力手段と、
を備えることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
請求項２の眼鏡レンズ加工装置において、
レンズ後面のコバ位置検知データ、クリングスアームのコバ位置データ、前記修正加工具によるレンズ後面の加工面の角度データ及びコバ角部の加工量データに基づいて、クリングスアームのコバ位置に対応して前記コバ角部加工具により加工されるレンズ後面上の加工点Ｑ２を演算する加工点演算手段を持ち、
前記加工範囲データ入力手段は、レンズ後面から見た修正加工範囲の加工ラインが前記加工点Ｑ２を通るように修正加工範囲をデザインしたデータを入力することを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
玉型データに基づいて加工された眼鏡レンズの後面のコバ角部をコバ角部加工具により加工する眼鏡レンズ加工方法において、
玉型データに基づいてレンズ前面及びレンズ後面のコバ位置を検知するレンズコバ位置検知ステップと、
仕上げ加工後のレンズ後面のコバと眼鏡フレームのクリングスアームとの干渉を避けるのに必要なコバ角部の修正量データを入力する修正量データ入力ステップであって、玉型データに基づいて略実寸の玉型図形をディスプレイ画面に表示し、操作者が画面上の玉型図形に合わせて眼鏡フレームのリムを置き、眼鏡フレームのクリングスアームの位置を玉型図形上で設定し、クリングスアームのコバ位置での加工量及びコバ角部の加工範囲を含む修正量データを入力する修正量データ入力ステップと、
コバ位置検知データ及び前記修正量データに基づいてレンズ後面のコバ角部の加工軌跡を求めて修正加工データを得る加工データ演算ステップと、
前記修正加工データに従ってレンズ後面のコバ角部を前記コバ角部加工具により加工する加工ステップと、
を備えることを特徴とする眼鏡レンズ加工方法。