JP2018004930A - 眼鏡レンズ加工装置および加工制御データ作成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ保持軸によって保持されているレンズの角度変化の影響を低下させて、適切な角度の穴をレンズに形成するための眼鏡レンズ加工装置および加工制御データ作成プログラムを提供する。【解決手段】眼鏡レンズ加工装置は、処理を制御する制御部を備える。制御部は、レンズに形成する穴の位置を取得する。制御部は、取得した穴の位置に穴を形成する際の、穴あけ加工具とレンズの相対角度を、レンズ保持軸によって保持されたレンズの角度に基づいて決定する。その結果、レンズ保持軸によって保持されているレンズの角度変化の影響が低下し、適切な角度の穴がレンズに形成される。【選択図】図９

Description

本開示は、眼鏡のレンズに穴を形成することが可能な眼鏡レンズ加工装置、および、前記眼鏡レンズ加工装置の加工制御データを作成するための加工制御データ作成プログラムに関する。

眼鏡のレンズにリムレスフレーム（ツーポイントフレームと言われる場合もある）を取り付けるために、レンズに穴を形成する眼鏡レンズ加工装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の眼鏡レンズ加工装置は、レンズに形成する穴の角度を、穴が形成される位置のレンズ表面の角度に対して垂直となるように決定する。また、特許文献２に記載の眼鏡レンズ加工装置は、レンズに形成する穴の角度を、リムレスフレームが取り付けられていたデモレンズの表面の角度に対して垂直となるように決定する。さらに、特許文献２に記載の眼鏡レンズ加工装置では、作業者は、レンズに形成する穴の横方向（Ｘ軸方向）の傾き角度と縦方向（Ｙ軸方向）の傾き角度の各々を任意に設定することもできる。

特開２００３−１４５３２８号公報 特開２００８−３０１８１号公報

眼鏡レンズ加工装置は、レンズ保持軸によってレンズを挟み込んで保持した状態で、穴あけ加工具によってレンズに穴を形成する場合がある。この場合、レンズ保持軸によるレンズの保持状態に応じて、保持されているレンズの角度が変化し得る。一例として、レンズの光心（光学中心）をレンズ保持軸によって保持する場合と、レンズの光心以外の位置をレンズ保持軸によって保持する場合とで、保持されているレンズの角度が変化し得る。従来の眼鏡レンズ加工装置では、保持されているレンズの角度が変化すると、目的とする角度の穴をレンズに形成することが困難であった。

本開示の典型的な目的は、レンズ保持軸によって保持されているレンズの角度変化の影響を低下させて、適切な角度の穴をレンズに形成するための眼鏡レンズ加工装置および加工制御データ作成プログラムを提供することである。

本開示における典型的な実施形態が提供する眼鏡レンズ加工装置は、レンズに穴を形成する穴あけ加工具と、前記レンズを挟み込んで保持するレンズ保持軸と、前記レンズに形成する穴の位置を取得する穴位置取得手段と、前記レンズにおける前記穴の位置に穴を形成する際の、前記穴あけ加工具と前記レンズの相対角度を、前記レンズ保持軸によって保持された前記レンズの角度に基づいて決定する相対角度決定手段と、を備える。

本開示における典型的な実施形態が提供する加工制御データ作成プログラムは、レンズに穴を形成する穴あけ加工具と、前記レンズを挟み込んで保持するレンズ保持軸と、を備えた眼鏡レンズ加工装置において用いられる加工制御データを作成するために、データ作成装置によって実行される加工制御データ作成プログラムであって、前記データ作成装置の制御部によって実行されることで、前記レンズに形成する穴の位置を取得する穴位置取得ステップと、前記レンズにおける前記穴の位置に穴を形成する際の、前記穴あけ加工具と前記レンズの相対角度を、前記レンズ保持軸によって保持された前記レンズの角度に基づいて決定する相対角度決定ステップと、を前記データ作成装置に実行させる。

本開示に係る眼鏡レンズ加工装置および加工制御データ作成プログラムによると、レンズ保持軸によって保持されているレンズの角度変化の影響が低下し、適切な角度の穴がレンズに形成される。

眼鏡レンズ加工装置１の加工機構の概略構成図である。 第２加工具ユニット４００を側方から見た図である。 眼鏡レンズ加工装置１の電気的構成を示すブロック図である。 加工制御データ作成処理のフローチャートである。 使用者が装用している状態の眼鏡の側面図である。 使用者が装用している状態の眼鏡の平面図である。 あおり角反映前の第１相対角度Ａ１と、あおり角反映後の第２相対角度Ａ２の関係を示す模式図である。 レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２ＬがレンズＬＥを光心で保持している状態を示す図である。 レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２ＬがレンズＬＥを光心ではない位置で保持している状態を示す図である。

＜概要＞
本開示で例示する眼鏡レンズ加工装置の第１態様は、処理を制御する制御部を備える。制御部は、レンズに形成する穴の位置とあおり角を取得する。あおり角とは、加工後のレンズが取り付けられた眼鏡を使用者が装用して正面を見た場合の、使用者の視軸とレンズの光軸の鉛直面内の角度である。制御部は、取得された穴の位置に穴を形成する際の、穴あけ加工具とレンズの相対角度（以後、「穴角度」という場合もある）を、取得されたあおり角に基づいて決定する。従って、あおり角が考慮された角度の穴が、適切にレンズに形成される。

制御部は、作業者が操作部を操作することで指定されたあおり角を取得してもよい。この場合、作業者は、所望するあおり角となる穴を、容易且つ適切に眼鏡レンズ加工装置に形成させることができる。

なお、作業者があおり角を指定する方法は適宜選択できる。例えば、あおり角の値を直接入力する方法、複数個のあおり角の候補値（例えば、５度、１０度、１５度等）の中の１つを指定する方法、眼鏡の使用形態（例えば、遠用、常用、近用等）の中の１つを指定する方法等を採用できる。眼鏡の使用形態の１つを指定させる場合には、それぞれの使用形態に対してあおり角が予め対応付けられていてもよい（例えば、遠用では５度、常用では１０度、近用では１５度等）。また、制御部は、作業者によって指定されたあおり角を用いずに、予め定められた適切な１つのあおり角に基づいて穴角度を決定してもよい。

制御部は、加工されるレンズの形状、またはリムレスフレームに取り付けられていたデモレンズの形状と、穴の位置と、あおり角とに基づいて、穴あけ加工具とレンズの相対角度を決定してもよい。この場合、被加工レンズまたはデモレンズの形状に適合し、且つあおり角も考慮された穴角度が、適切に決定される。

詳細には、制御部は、加工されるレンズの形状、または、リムレスフレームに取り付けられていたデモレンズの形状と、穴の位置とに基づいて、あおり角の情報が反映されていない仮の相対角度を決定してもよい。制御部は、取得したあおり角に基づいて、仮の相対角度を補正することで、実際に穴を形成する際の相対角度を決定してもよい。

なお、仮の相対角度を決定する方法は適宜選択できる。例えば、レンズ（被加工レンズまたはデモレンズ）における穴の位置のレンズ表面に対して穴の角度を垂直とする方法、レンズコバ部の角度に対して穴の角度を所定角度とする方法等を採用できる。また、仮の相対角度を決定する手順を経ずに、レンズ形状、穴の位置、およびあおり角に基づいて相対角度を直接決定してもよい。

制御部は、そり角を取得してもよい。そり角とは、加工後のレンズが取り付けられた眼鏡を使用者が装用して正面を見た場合の、使用者の視軸とレンズの光軸の水平面内の角度である。制御部は、あおり角に応じて変動するレンズの乱視軸のずれを、あおり角およびそり角に基づいて補正してもよい。あおり角を付ける場合、そり角が大きい程乱視軸がずれやすくなる。従って、あおり角およびそり角を共に考慮することで、乱視軸のずれが適切に補正される。よって、あおり角を調整する場合でも、乱視軸のずれの発生が抑制される。

なお、乱視軸のずれを補正する方法は適宜選択できる。例えば、レンズチャック軸によってレンズを保持する際のレンズの回転方向の角度を補正することで、乱視軸のずれを補正してもよい。また、穴あけ加工具とレンズの相対角度（穴角度）を補正することで、乱視軸のずれを補正してもよい。また、穴角度と穴の位置を補正することで、乱視軸のずれを補正してもよい。

制御部は、調整可能なあおり角の範囲を、リムレスフレームの留め具の種類に応じて制限してもよい。例えば、１つの穴でレンズを固定する留め具であれば、穴角度を調整することで容易にあおり角が調整される。一方で、縦方向に並んだ複数の穴でレンズを固定する留め具等では、あおり角を調整することが困難となり得る。調整可能なあおり角の範囲を留め具の種類に応じて制限することで、留め具の種類に適さない穴がレンズに形成される可能性が低下する。

本開示で例示する眼鏡レンズ加工装置の第２態様は、動作を制御する制御部を備える。制御部は、レンズに形成する穴の位置を取得する。制御部は、取得した穴の位置に穴を形成する際の、穴あけ加工具とレンズの相対角度を、レンズ保持軸によって保持されたレンズの角度に基づいて決定する。その結果、レンズ保持軸によって保持されているレンズの角度変化の影響が低下し、適切な角度の穴がレンズに形成される。

制御部は、レンズ保持軸によって保持されたレンズの形状を測定することで得られる、レンズの角度情報を取得してもよい。制御部は、角度情報に基づいて相対角度を決定してもよい。この場合、レンズ保持軸によって保持されているレンズの角度変化の影響を、より適切に低下させることができる。

なお、保持されたレンズの角度情報を取得する方法は、適宜選択できる。例えば、保持されたレンズのレンズ面の球面形状が、レンズ形状測定装置によって測定されてもよい。この場合、制御部は、測定されたレンズ面に仮想的な球を当てはめて、当てはめた球の中心と、レンズ保持軸によって保持されているレンズの位置（チャック位置）とを通る仮想線を特定してもよい。制御部は、仮想線の角度に基づいて角度情報を取得してもよい。また、保持されたレンズのコバ部における複数点の位置が、レンズ形状測定装置によって測定されてもよい。この場合、制御部は、計測された複数点の位置を通る仮想的な平面を求め、平面の角度に基づいて角度情報を取得してもよい。

また、制御部は、レンズの角度情報を取得せずに、穴あけ加工具とレンズの相対角度を決定してもよい。この場合、例えば制御部は、レンズと穴あけ加工具の相対角度が適切な角度となるまで、穴あけ加工具およびレンズ保持軸の少なくとも一方の角度を調整することで、穴あけ加工具とレンズの相対角度を適切な角度に決定してもよい。

制御部は、レンズ保持軸によってレンズを光心で保持した場合のレンズの角度に対する、実際に保持されているレンズの角度のずれを、角度情報として取得してもよい。制御部は、取得した角度のずれに基づいて相対角度を決定してもよい。この場合、光心以外の位置でレンズが保持されても、レンズの角度変化の影響が適切に抑制される。

なお、レンズの角度のずれを取得する方法は適宜選択できる。例えば、制御部は、前述した仮想線とレンズ保持軸の角度のずれを、レンズの角度のずれとして取得してもよい。また、制御部は、前述した仮想的な平面に対して垂直な垂線とレンズ保持軸の角度のずれを、レンズの角度のずれとして取得してもよい。

制御部は、レンズ保持軸によってレンズを光心で保持した場合の穴あけ加工具とレンズの仮の相対角度を決定し、決定した仮の相対角度をレンズの角度のずれに応じて補正することで、実際に穴を形成する際の相対角度を決定してもよい。この場合、光心以外の位置でレンズが保持されても、レンズの角度変化の影響が適切に抑制される。

穴あけ加工具とレンズの相対角度を決定する場合に、穴あけ加工具の角度と、レンズ保持軸によって保持されたレンズの角度とを常に用いて相対角度を決定する必要は無い。例えば、制御部は、穴あけ加工具の角度とレンズ保持軸の角度を決定することで、穴あけ加工具と、レンズ保持軸によって保持されているレンズの相対角度を決定することも当然可能である。また、レンズ保持軸によって保持されているレンズの角度が変動する場合には、制御部は、穴あけ加工具の角度と、保持されているレンズの角度と、レンズ保持軸の角度とを用いることで、穴あけ加工具とレンズの相対角度を決定してもよい。つまり、角度の具体的な決定方法に関わらず、穴あけ加工具とレンズの相対的な角度が適切な角度となれば、適切な角度の穴がレンズに形成される。

＜実施形態＞
以下、本開示における典型的な実施形態の１つについて、図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の眼鏡レンズ加工装置１は、レンズ保持部１００、レンズ形状測定ユニット２００、第１加工具ユニット３００、および第２加工具ユニット４００を備える。

レンズ保持部１００は、レンズＬＥを挟み込んで保持するレンズ保持軸（レンズチャック軸）１０２Ｒ，１０２Ｌを備える。さらに、レンズ保持部１００は、レンズ回転ユニット１００ａ、保持軸移動ユニット１００ｂ、および軸間距離変動ユニット１００ｃを備える。

レンズ回転ユニット１００ａは、一対のレンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌを軸回りに回転させる。保持軸移動ユニット１００ｂは、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌを軸方向（これをＸ方向とする）に移動させる。軸間距離変動ユニット１００ｃは、第１加工具ユニット３００および第２加工具ユニット４００の各々に設けられた加工具（詳細は後述する）の回転軸に対して、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌを接近または離間させる方向（これをＹ方向とする）に移動させる。また、軸間距離変動ユニット１００ｃは、レンズ形状測定ユニット２００とレンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌの距離を変動させる。

以下、眼鏡レンズ加工装置１における各構成の具体例を詳細に説明する。レンズ保持部１００は、眼鏡レンズ加工装置１の本体のベース１７０上に搭載されている。

レンズ回転ユニット１００ａについて説明する。レンズ保持部１００のキャリッジ１０１の右腕１０１Ｒにレンズ保持軸１０２Ｒが、左腕１０１Ｌにレンズ保持軸１０２Ｌが、それぞれ回転可能に、且つ互いに同軸となるように保持されている。レンズ保持軸１０２Ｒが、右腕１０１Ｒに取り付けられたモータ１１０によってレンズ保持軸１０２Ｌ側に移動されると、レンズＬＥが２つのレンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌに挟み込まれて保持される。２つのレンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌは、右腕１０１Ｒに取り付けられたモータ１２０によって同期して回転される。

保持軸移動ユニット１００ｂについて説明する。レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌおよび砥石回転軸１６１ａと平行に延びるシャフト１０３，１０４に、Ｘ軸移動支基１４０が設けられている。Ｘ軸移動支基１４０は、Ｘ軸移動用モータ１４５の動力によって、シャフト１０３，１０４に沿ってＸ軸方向に移動することができる。キャリッジ１０１はＸ軸移動支基１４０に搭載されている。なお、Ｘ軸移動用モータ１４５の回転軸にはエンコーダ１４６（図３参照）が設けられている。本実施形態では、エンコーダ１４６で検知されるレンズ保持軸１０２Ｒ，１０２ＬのＸ方向の位置は、レンズＬＥの前面および後面の形状を測定するために使用される。

軸間距離変動ユニット１００ｃについて説明する。Ｘ軸移動支基１４０には、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌと砥石回転軸１６１ａとを結ぶ方向に延びるシャフト１５６が固定されている。Ｙ軸移動用モータ１５０が回転すると、Ｙ方向に延びるボールねじ１５５が回転する。その結果、キャリッジ１０１は、シャフト１５６に沿ってＹ軸方向に移動する。Ｙ軸移動用モータ１５０の回転軸には、キャリッジ１０１のＹ方向の位置を検出するエンコーダ１５８が設けられている。

レンズ形状測定ユニット２００について説明する。本実施形態のレンズ形状測定ユニット２００は、キャリッジ１０１を介して第１加工具ユニット３００と反対側の位置において、ベース１７０に固定されている。レンズ形状測定ユニット２００は、レンズコバ位置測定部２００Ｆ、およびレンズコバ位置測定部２００Ｒを備える。レンズコバ位置測定部２００Ｆは、レンズＬＥの前面に接触される測定子を有する。レンズコバ位置測定部２００Ｒは、レンズＬＥの後面に接触される測定子を有する。レンズコバ位置測定部２００Ｆ，２００Ｒの各々の測定子がレンズＬＥの前面および後面に接触された状態で、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、且つレンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌが回転されることで、レンズＬＥの前面および後面のコバ位置が同時に測定される。レンズコバ位置測定部２００Ｆ，２００Ｒの構成には、例えば、特開２００３−１４５３２８号公報に記載された構成等を使用できる。

第１加工具ユニット３００について説明する。第１加工具ユニット３００は、レンズ加工具の１つである周縁加工具１６８を備える。本実施形態の周縁加工具１６８は、ガラス用粗砥石１６２、レンズにヤゲンを形成するＶ溝（ヤゲン溝）及び平坦加工面を持つ仕上げ用砥石１６４、平鏡面仕上げ用砥石１６５、高カーブレンズの仕上げ用砥石１６６、プラスチック用粗砥石１６７、等を備える。周縁加工具１６８の複数の砥石は、砥石回転軸（砥石スピンドル）１６１ａに同軸に取り付けられている。砥石回転軸１６１ａは、モータ１６０によって回転される。レンズ保持軸１０２Ｌ，１０２Ｒによって保持されたレンズＬＥの周縁は、第１レンズ加工具１６８に圧接されて加工される。

第２加工具ユニット４００について説明する。図２に示すように、第２加工具ユニット４００は、仕上げ加工具４３０、穴あけ加工具４４０、第１旋回ユニット４７０、第２旋回ユニット４８０、およびモータ４２１等を備える。仕上げ加工具４３０と穴あけ加工具４４０は、保持部４１０によって連結されて保持されている。仕上げ加工具４３０は、回転軸を中心として軸回りに回転することで、レンズＬＥの周縁の仕上げ加工（例えば、溝掘り加工、ヤゲン形成加工、段差形成加工等の少なくともいずれか）を行う。

穴あけ加工具４４０は、レンズＬＥに穴を形成する。本実施形態の穴あけ加工具４４０は、回転軸を中心として軸回りに回転しながら軸方向に移動することで、軸方向に延びる穴をレンズＬＥに形成する。従って、穴あけ加工具４４０の回転軸とレンズＬＥの相対角度に応じて、レンズＬＥに形成される穴の角度が変化する。つまり、本実施形態では、レンズＬＥに形成される穴の角度は、レンズＬＥに対する穴あけ加工具４４０の穴あけ方向（本実施形態では、回転軸の軸方向）に応じて定まる。ただし、穴あけ加工具４４０の構成は適宜変更できる。例えば、レーザーを出射することでレンズＬＥに穴を形成する穴あけ加工具が用いられてもよい。この場合、穴あけ方向は、レーザーの出射方向となる。また、高圧で水を噴射することでレンズＬＥに穴を形成する穴あけ加工具が用いられてもよい。この場合、穴あけ方向は、水の噴射方向となる。

本実施形態における穴あけ加工具４４０の回転軸は、保持部４１０の内部において、クラッチ（図示せず）を介して仕上げ加工具４３０の回転軸に連結されている。モータ４２１が一方の方向に回転すると、仕上げ加工具４３０の回転軸が回転する。また、モータ４２１が逆の方向に回転すると、モータ４２１の動力の伝達先がクラッチによって穴あけ加工具４４０の回転軸に変更されて、穴あけ加工具４４０の回転軸が回転する。

第１旋回ユニット４７０は、モータ４７１を備える。モータ４７１が回転すると、略鉛直方向に延びる旋回軸Ａ１を中心として、仕上げ加工具４３０および穴あけ加工具４４０が旋回する。また、第２旋回ユニット４８０は、モータ４８２を備える。モータ４８２が回転すると、旋回軸Ａ１に対して平行ではない旋回軸Ａ２を中心として、仕上げ加工具４３０および穴あけ加工具４４０が旋回する。従って、本実施形態の眼鏡レンズ加工装置１は、第１旋回ユニット４７０および第２旋回ユニット４８０を駆動させることで、レンズＬＥに対する穴あけ加工具４４０の角度を変更することができる。つまり、本実施形態の眼鏡レンズ加工装置１は、レンズＬＥの角度を固定した状態で、穴あけ加工具４４０の穴あけ方向（本実施形態では、穴あけ加工具４４０の回転軸の軸方向）を変化させることで、穴あけ加工具４４０とレンズＬＥの相対角度を変化させる。

ただし、穴あけ加工具４４０とレンズＬＥの相対角度を変化させる方法は適宜変更できる。例えば、眼鏡レンズ加工装置１は、穴あけ加工具４４０の穴あけ方向を固定した状態で、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌの角度（レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌの軸方向）を変化させることで、穴あけ加工具４４０とレンズＬＥの相対角度を変化させてもよい。また、眼鏡レンズ加工装置１は、穴あけ加工具４４０の穴あけ方向と、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌの角度を共に変化させてもよい。

図３を参照して、眼鏡レンズ加工装置１の電気的構成について説明する。眼鏡レンズ加工装置１は、眼鏡レンズ加工装置１の制御を司るＣＰＵ（プロセッサ）５を備える。ＣＰＵ５には、ＲＡＭ６、ＲＯＭ７、不揮発性メモリ８、操作部５０、ディスプレイ５５、および外部通信Ｉ／Ｆ５９が、バスを介して接続されている。さらに、ＣＰＵ５には、前述したモータ等の各種デバイス（モータ１１０、モータ１２０、Ｘ軸移動用モータ１４５、Ｙ軸移動用モータ１５０、モータ１６０、モータ４２１、モータ４７１、モータ４８２、エンコーダ１４６、エンコーダ１５８）が、バスを介して接続されている。

ＲＡＭ６は、各種情報を一時的に記憶する。ＲＯＭ７には、各種プログラム、初期値等が記憶されている。不揮発性メモリ８は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体（例えば、フラッシュＲＯＭ，ハードディスクドライブ等）である。不揮発性メモリ８には、眼鏡レンズ加工装置１の動作を制御するための制御プログラム（例えば、図４に示す加工制御データ作成処理を実行するための加工制御データ作成プログラム等）が記憶されていてもよい。操作部５０は、作業者からの各種指示の入力を受け付ける。例えば、ディスプレイ５５の表面に設けられたタッチパネル、または操作ボタン等を操作部５０として用いてもよい。ディスプレイ５５は、レンズＬＥの形状、フレームの形状等の各種情報を表示することができる。外部通信Ｉ／Ｆ５９は、眼鏡レンズ加工装置１を外部機器に接続する。

ＣＰＵ５は、加工制御データに従って各種モータ等の駆動を制御することで、レンズＬＥを適切に加工する。一例として、本実施形態では、眼鏡レンズ加工装置１自体が加工制御データを作成する。詳細には、本実施形態では、眼鏡レンズ加工装置１の制御部（ＣＰＵ５を含む）が加工制御データ作成プログラムを実行することで、加工制御データの少なくとも一部を作成する。つまり、本実施形態では、眼鏡レンズ加工装置１が、加工制御データを作成するデータ作成装置を兼ねる。しかし、眼鏡レンズ加工装置１以外のデバイスがデータ作成装置として機能してもよい。例えば、眼鏡レンズ加工装置１に接続されたパーソナルコンピュータが、データ作成装置として機能してもよい。この場合、パーソナルコンピュータの制御部が加工制御データ作成プログラムを実行することで、加工制御データが作成される。

図４から図９を参照して、本実施形態の制御部（ＣＰＵ５）が実行する加工制御データ作成処理について説明する。図４から図９に例示する加工制御データ作成処理では、穴あけ加工具４３０を用いてレンズＬＥに穴を形成する際の、穴あけ加工具４３０とレンズＬＥの相対角度が少なくとも決定される。穴あけ加工具４３０とレンズＬＥの相対角度によって、レンズＬＥに形成される穴の角度が定まる。従って、以後の説明では、穴あけ加工具４３０とレンズＬＥの相対角度を「穴角度」という場合もある。

まず、ＣＰＵ５は、穴角度設定モードを選択するための作業者からの指示を入力する（Ｓ１）。穴角度設定モードとは、穴角度の基本的な設定方法を定めるモードである。一例として、本実施形態では、作業者は、「被加工レンズ倣い」、「デモレンズ倣い」、「コバ角度」、および「任意角度指定」の穴角度設定モードの１つを選択できる。例えば、ＣＰＵ５は、ディスプレイ５５に複数の穴角度設定モードを表示させた状態で、作業者に操作部５０を操作させることで、穴角度設定モードを選択するための指示を入力してもよい。

なお、「被加工レンズ倣い」では、加工されるレンズＬＥのレンズ表面に対して、形成される穴の角度（つまり、穴あけ加工具による穴あけ方向の角度）が垂直となるように、基本的な穴角度（あおり角およびレンズＬＥの角度に基づく補正が行われる前の穴角度）が設定される。「デモレンズ倣い」では、リムレスフレームに取り付けられていたデモレンズの表面に対して、形成される穴の角度が垂直となるように、基本的な穴角度が設定される。「コバ角度」では、加工されるレンズＬＥのコバ部の角度に対して、穴の角度が所定角度となるように、基本的な穴角度が設定される。コバ部の角度に対する穴の角度は変更できてもよい。「任意角度指定」では、レンズＬＥに対する穴の角度を作業者が任意に指定できる。以下では、基本的な穴角度がレンズ形状に基づいて設定されるモード（つまり、「被加工レンズ倣い」、「デモレンズ倣い」、および「コバ角度」のいずれか）が選択された場合について説明する。

なお、「被加工レンズ倣い」および「デモレンズ倣い」が選択された場合、ＣＰＵ５は、レンズ表面の形状を何らかの方法で特定すればよい。例えば、ＣＰＵ５は、レンズのカーブ値に基づいてレンズの表面形状を特定してもよいし、表面カーブの曲率半径に基づいてレンズの表面形状を特定してもよい。レンズの表面形状に関する情報は、例えば、作業者によって入力されてもよいし、レンズ形状測定ユニット２００によってレンズＬＥの形状が測定されることで取得されてもよい。

次いで、ＣＰＵ５は、リムレスフレームが備える留め具の種類に関する情報を取得する（Ｓ２）。留め具の種類に関する情報としては、例えば、レンズＬＥに形成された穴に挿入されるピンの数、ピンが複数設けられている場合のピンの配置、レンズＬＥのコバ部に接触するヨロイの有無、および、レンズＬＥにおけるヨロイの接触位置等の少なくともいずれかが取得されてもよい。

次いで、ＣＰＵ５は、レンズＬＥに形成する穴の位置を取得する（Ｓ３）。一例として、本実施形態では、レンズＬＥの光軸方向前側からレンズＬＥを見た場合の、レンズＬＥの前面における穴の位置が取得される。ＣＰＵ５による穴位置の取得方法は適宜選択できる。例えば、ＣＰＵ５は、作業者に操作部５０を操作させることで穴位置を指定させてもよい。ＣＰＵ５は、レンズＬＥのエッジから穴までの距離の情報を取得することで、穴位置を取得してもよい。また、ＣＰＵ５は、リムレスフレームに取り付けられていたデモレンズの穴の位置を、レンズＬＥに形成する穴の位置として取得してもよい。

次いで、ＣＰＵ５は、あおり角の情報を取得する（Ｓ４）。あおり角とは、加工後のレンズＬＥが取り付けられた眼鏡を使用者が装用して正面を見た場合の、使用者の視軸と、レンズＬＥの光軸の鉛直面内の角度である。図５における眼鏡７０の側面図に示すように、使用者が正面を見た場合の視軸をＥＸとし、レンズＬＥの光軸をＯＸとすると、ＥＸとＯＸの鉛直面内の角度（側面から見た場合の角度）ＡＧがあおり角となる。一般的に、あおり角は、レンズＬＥの光軸ＯＸが視軸ＥＸよりも斜め下方に前傾するように調整される場合が多い。従って、あおり角は前傾角と言われる場合もある。「ＪＩＳ Ｔ ７３３０」では、前傾角は、「レンズの光軸と第一眼位にある眼の視軸（通常、水平方向にある）との垂直面内の角度」と定義されている。また、眼鏡の正面方向に対して垂直な面を「垂直平面」とし、レンズＬＥのレンズ面のうち光軸が通過する点に接する平面を、「レンズの基準平面」とする。この場合、あおり角は、眼鏡を側面方向から見た場合の垂直平面とレンズの基準平面の角度と表現することもできる。

本実施形態では、レンズＬＥの加工を行う作業者は、操作部５０を操作することで、適切なあおり角を指定する。Ｓ４では、ＣＰＵ５は、作業者によって指定されたあおり角を取得する。従って、作業者は、眼鏡が使用される態様等に応じて適切なあおり角を設定することができる。作業者があおり角を指定する方法は、適宜選択できる。例えば、作業者があおり角の値を直接入力してもよい。また、複数個のあおり角の候補値（例えば、５度、１０度、１５度等）の中の１つを作業者が選択してもよい。また、眼鏡の使用態様（例えば、遠用、常用、近用等）の中の１つを作業者が選択してもよい。この場合、それぞれの使用態様に、適切なあおり角が予め対応付けられていてもよい。

本実施形態のＳ４では、ＣＰＵ５は、Ｓ２で取得された留め具の種類に応じて、調整可能なあおり角の範囲を制限する。例えば、レンズＬＥの穴に挿入されるピンの数が複数であれば、ピンの数が１つである場合に比べてあおり角を調整することが困難となり得る。また、ピンの数が複数である場合でも、複数のピンが縦方向に並んでいれば、複数のピンが横方向に並んでいる場合よりも、あおり角を調整することはさらに困難となる。また、レンズＬＥにおけるヨロイの接触位置がレンズＬＥの上部または下部であると、接触位置がレンズＬＥの左右である場合に比べて、あおり角を調整することは困難となる。本実施形態のＣＰＵ５は、調整可能なあおり角の範囲を留め具の種類に応じて制限することで、留め具の種類に適さない穴がレンズＬＥに形成される可能性を低下させることができる。なお、調整可能なあおり角の範囲は、留め具の種類に応じて予め定められていてもよいし、留め具の種類毎に作業者が設定できてもよい。また、調整可能なあおり角の範囲の制限には、留め具が特定の種類である場合にあおり角の調整を禁止することも含む。

次いで、ＣＰＵ５は、そり角の情報を取得する（Ｓ５）。そり角とは、加工後のレンズＬＥが取り付けられた眼鏡を使用者が装用して正面を見た場合の、使用者の視軸と、レンズＬＥの光軸の水平面内の角度である。図６における眼鏡６０の平面図に示すように、使用者が正面を見た場合の視軸ＥＸと、レンズＬＥの光軸ＯＸの水平面内の角度（上方から見た場合の角度）ＳＧがそり角となる。また、前述した「垂直平面」と「レンズの基準平面」を用いると、そり角は、眼鏡を上方または下方から見た場合の垂直平面とレンズの基準平面の角度と表現することもできる。

次いで、ＣＰＵ５は、レンズ形状と穴位置に基づいて、基本的な穴角度である第１相対角度Ａ１を決定する（Ｓ６）。本実施形態では、前述したように、作業者によって選択されている穴角度設定モードに応じて第１相対角度Ａ１が決定される。つまり、「被加工レンズ倣い」、「デモレンズ倣い」、または「コバ角度」が穴角度設定モードとして選択されていれば、レンズ（被加工レンズＬＥまたはデモレンズ）の表面形状またはコバ部の形状と穴位置に基づいて、第１相対角度Ａ１が決定される。なお、「任意角度指定」が選択されている場合には、第１相対角度Ａ１は、作業者によって指定された角度とされる。前述したように、第１相対角度Ａ１は、あおり角およびレンズＬＥの角度に基づく補正が行われる前の仮の相対角度である。また、本実施形態のＳ６では、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌによって保持されているレンズＬＥの角度にずれが生じていないと仮定した場合の、穴あけ加工具４４０とレンズＬＥの相対角度Ａ１が決定される。詳細には、本実施形態のＳ６では、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２ＬによってレンズＬＥを光心（レンズＬＥの光学中心）で保持した場合の、穴あけ加工具４４０とレンズＬＥの仮の相対角度Ａ１が決定される。

次いで、ＣＰＵ５は、あおり角に基づいて第１相対角度Ａ１を補正することで、あおり角が反映された第２相対角度Ａ２を決定する（Ｓ７）。図７を参照して、あおり角に基づいて相対角度（本実施形態では第２相対角度Ａ２）を決定する方法について説明する。図７に示す例では、レンズＬＥのレンズ面に交差する軸をＺ０軸とする。Ｚ０軸に垂直に交差し、かつ水平方向に延びる軸をＸ０軸とする。Ｚ０軸およびＸ０軸に共に垂直に交差する軸をＹ０軸とする。あおり角は、レンズＬＥを前傾または後傾させる角度である。従って、Ｘ０軸に平行であり、且つ穴位置を通る軸Ｘ’（これは水平方向に延びる軸）を中心として、第１相対角度Ａ１を示すベクトルをあおり角の分だけ回転させることで、あおり角が反映された第２相対角度Ａ２を決定することができる。

あおり角反映後の第２相対角度Ａ２を求める計算式の一例について説明する。まず、本実施形態では、ベクトルが２つの角度成分に分解される。例えば、加工後のレンズＬＥの枠心（玉型の幾何中心）と穴位置を通る直線と、穴の方向のベクトル（相対角度に依存する）とが成す角度成分をθとする。また、穴位置を通りＺ０軸に平行な軸を中心として回転する方向の角度成分をΦとする。穴の方向のベクトルを２つの角度成分（θ，Φ）に分解することで、相対角度の計算が容易になる。ただし、ベクトルを２つの角度成分に分解する方法は変更できる。例えば、Ｘ０軸に平行な方向の角度成分と、Ｙ０軸に平行な方向の角度成分にベクトルを分解してもよい。なお、枠心の位置は、例えば、玉型の左右方向の中心、且つ上下方向の中心として求められる場合がある。また、玉型を四角のボックスで囲んだ場合のボックスの中心（ボクシング中心）が枠心の位置として求められることもある。

第１相対角度Ａ１を（θ１，Φ１）に分解した場合、あおり角反映後の第２相対角度Ａ２（θ２，Φ２）は、例えば以下の計算式（１）および（２）によって求められる。ただし、計算式を変更できることは言うまでもない。
θ２≒θ１＋（定数×あおり角）・・・・・（１）
Φ２≒Φ１−（定数×あおり角×あおり角）・・・・・（２）

次いで、ＣＰＵ５は、レンズＬＥが乱視を矯正するレンズである場合に、あおり角に応じて変動するレンズＬＥの乱視軸のずれを、あおり角およびそり角の値に基づいて補正する（Ｓ８）。あおり角を変動させると、加工されてリムレスフレームに装着されたレンズＬＥの乱視軸の方向が、適切な方向からずれる場合がある。さらに、そり角が大きい程、あおり角を変動させた場合の乱視軸のずれは大きくなる。従って、あおり角およびそり角の値に基づいて乱視軸のずれを補正することで、乱視軸のずれが適切に抑制される。

乱視軸のずれの補正量を求める計算式の一例、および、補正方法の一例について説明する。乱視軸のずれの補正量は、例えば以下の計算式（３）によって求められる。ただし、計算式を変更できることは言うまでもない。
乱視軸のずれの補正量≒定数×あおり角×そり角・・・・・（３）

また、求めた補正量に基づいて乱視軸のずれを補正する具体的な方法も、適宜選択できる。例えば、ＣＰＵ５は、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２ＬによってレンズＬＥを保持させる際の、レンズＬＥの乱視軸の角度を、補正前の乱視軸の角度から補正量だけオフセットさせてもよい。また、ＣＰＵ５は、レンズＬＥに配置する玉型のレイアウトを補正量だけ回転させることで、乱視軸のずれを補正してもよい。これらの場合、ＣＰＵ５は、レンズＬＥの光心を中心として、レンズＬＥの乱視軸の角度または玉型のレイアウトを回転させてもよい。また、ＣＰＵ５は、穴あけ加工具とレンズＬＥの相対角度を変更することで、乱視軸のずれを減少させてもよい。また、ＣＰＵ５は、相対角度と穴の位置を変更することで、乱視軸のずれを減少させてもよい。

次いで、ＣＰＵ５は、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌによって実際に保持されたレンズＬＥの角度情報（換言するとレンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌによって保持された後のレンズＬＥの角度情報）を取得する（Ｓ９）。一例として、本実施形態のＣＰＵ５は、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌによって保持されたレンズＬＥの形状の測定結果を取得し、取得した測定結果に基づいてレンズＬＥの角度情報を取得する。本実施形態では、眼鏡レンズ加工装置１が備えるレンズ形状測定ユニット２００によってレンズＬＥの形状が測定される。しかし、ＣＰＵ５は、外部機器（例えばレンズ形状測定装置）によって測定されたレンズＬＥの形状の情報を、有線通信、無線通信、または着脱可能なメモリ等を介して取得してもよい。

図８および図９を参照して、保持されたレンズＬＥの形状の測定結果からレンズＬＥの角度情報を取得する方法の一例について説明する。本実施形態では、ＣＰＵ５は、保持されたレンズＬＥの表面形状（前面および後面の少なくともいずれか）の計測結果（例えば、レンズＬＥに形成する玉型に沿って表面形状を測定した結果）を取得する。次いで、ＣＰＵ５は、レンズＬＥの表面形状に沿う仮想的な球７５を当てはめると共に、仮想的な球７５の中心位置Ｏを特定する。さらに、ＣＰＵ５は、仮想的な球７５の中心位置Ｏと、レンズＬＥにおけるレンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌの接触位置（チャック位置）Ｈとを通る直線ＯＨを特定する。

図８は、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２ＬがレンズＬＥを光心で挟み込んで保持している状態を示す。この場合、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌは、レンズＬＥの前面および後面に共に垂直に接触するので、保持されたレンズＬＥの角度は変化しにくい。従って、図８に示す例では、仮想的な球７５の中心位置Ｏは、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌの保持軸線Ｃ上に位置する。つまり、図８に示す例では、直線ＯＨと保持軸線Ｃは一致する。前述したように、本実施形態において決定される第１相対角度Ａ１および第２相対角度Ａ２（つまり、保持されたレンズＬＥの角度のずれが補正されていない相対角度）は、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２ＬによってレンズＬＥを光心で保持した場合の、穴あけ加工具４４０とレンズＬＥの相対角度である。従って、図８に示す状態では、レンズＬＥに対する穴あけ加工具４４０の穴あけ方向Ｋが補正される必要は無い。

図９は、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２ＬがレンズＬＥを光心以外の位置で挟み込んで保持している状態を示す。レンズＬＥの前面のカーブと後面のカーブは異なる場合が多い。従って、光心以外の位置でレンズＬＥを保持する場合、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌは、レンズＬＥの前面および後面の両方に垂直に接触することは少ない。この場合、保持されたレンズＬＥの角度が変動し得る。図９に示す例では、レンズＬＥの角度が変動した結果、仮想的な球７５の中心位置Ｏは、保持軸線Ｃ上には位置しない。つまり、直線ＯＨと保持軸線Ｃは交差する。

本実施形態のＣＰＵ５は、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２ＬによってレンズＬＥを光心で保持した場合（図８参照）のレンズＬＥの角度に対する、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌによって実際に保持されているレンズＬＥの角度のずれを、角度情報として取得する。一例として、本実施形態のＣＰＵ５は、保持軸線Ｃに対する直線ＯＨの角度のずれα（図９参照）を、角度情報として取得する。

なお、レンズＬＥの角度情報を取得する方法は変更できる。例えば、ＣＰＵ５は、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌによって保持されたレンズＬＥの稜部（例えば、レンズ前面とレンズ側面の境界となる稜部）の複数点（例えば３点以上）の位置を、保持されたレンズＬＥの形状の測定結果から特定してもよい。この場合、ＣＰＵ５は、特定した複数点を通る基準平面を特定してもよい。レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２ＬがレンズＬＥを光心で保持している場合、基準平面は保持軸線Ｃに対して垂直となる。一方で、保持されているレンズＬＥの角度が変動すると、基準平面は保持軸線Ｃに対して垂直とはならない。従って、ＣＰＵ５は、基準平面の角度に基づいてレンズＬＥの角度情報を取得することができる。例えば、ＣＰＵ５は、基準平面の法線と保持軸線Ｃの角度のずれを、角度情報として取得してもよい。

次いで、ＣＰＵ５は、保持されているレンズＬＥの角度が考慮された第３相対角度Ａ３を、レンズＬＥの角度情報に基づいて決定する（Ｓ１０）。一例として、本実施形態のＣＰＵ５は、レンズＬＥを光心で保持した場合の仮の相対角度（本実施形態では第２相対角度Ａ２）を、保持されているレンズＬＥの角度のずれαに応じて補正することで、第３相対角度Ａ３を決定する。

図９に示すように、レンズＬＥを光心で保持した場合の仮の相対角度のままでは、穴あけ加工具４４０による穴あけ方向Ｋは、適切な角度からずれる。従って、ＣＰＵ５は、角度ずれが考慮されてない穴あけ方向Ｋを、レンズＬＥの角度のずれαだけ回転させることで、実際に穴を形成する際の穴あけ方向Ｋ’を決定する。穴あけ方向Ｋ’とレンズＬＥの相対角度が、第３相対角度Ａ３となる。

ＣＰＵ５は、穴あけ加工を行う際の穴あけ加工具４４０とレンズＬＥの相対角度がＡ３となるように、加工制御データを作成する。ＣＰＵ５は、作成した加工制御データに従って加工動作を制御することで、適切な角度の穴をレンズＬＥに形成することができる。

上記実施形態で開示された技術は一例に過ぎない。従って、上記実施形態で例示された技術を変更することも可能である。まず、上記実施形態で例示した加工制御データ作成処理（図４参照）の一部のみを実施することも可能である。例えば、ＣＰＵ５は、保持されたレンズＬＥの角度変化を考慮せずに、あおり角のみを考慮して相対角度を決定してもよい。この場合、ＣＰＵ５は、図４におけるＳ９，Ｓ１０の処理を省略してもよい。逆に、ＣＰＵ５はあおり角を考慮せずに、保持されたレンズの角度変化のみを苦慮して相対角度を決定してもよい。この場合、ＣＰＵ５は、図４におけるＳ２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ８の少なくともいずれかの処理を省略してもよい。また、本実施形態におけるＳ１０では、レンズＬＥの角度のずれαに応じて第２相対角度Ａ２を補正することで、第３相対角度Ａ３が決定される。しかし、ＣＰＵ５は、Ｓ７の処理を省略する場合には、第１相対角度Ａ１を角度ずれαに応じて補正することで、第３相対角度Ａ３を決定してもよい。

上記実施形態のＳ６，Ｓ７では、ＣＰＵ５は、レンズＬＥの形状と穴の位置に基づいて第１相対角度Ａ１を決定し、第１相対角度Ａ１をあおり角に基づいて補正することで、あおり角が反映された第２相対角度Ａ２を決定している。しかし、ＣＰＵ５は、仮の相対角度を決定する処理を経ずに、あおり角が反映された相対角度を直接決定してもよい。同様に、上記実施形態のＳ１０では、ＣＰＵ５は、レンズＬＥが光心で保持された場合の仮の相対角度を、レンズＬＥの角度情報に基づいて補正することで、保持されたレンズＬＥの角度変動が反映された相対角度Ａ３を決定している。しかし、ＣＰＵ５は、仮の相対角度を決定する処理を経ずに、レンズＬＥの角度変動が反映された相対角度を直接決定してもよい。

上記実施形態では、ＣＰＵ５は、レンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌによって保持されたレンズＬＥの角度情報を取得し、角度情報に基づいて相対角度を決定している。しかし、ＣＰＵ５は、レンズＬＥの角度情報を取得せずに、レンズＬＥの角度変動が反映された相対角度を決定することも可能である。例えば、ＣＰＵ５は、保持されているレンズＬＥの形状の測定結果を順次参照しながら、レンズＬＥの穴あけ加工具４４０の相対角度が適切な角度となるまで、穴あけ加工具４４０およびレンズ保持軸１０２Ｒ，１０２Ｌの少なくとも一方の角度を変化させてもよい。この場合でも、保持されているレンズＬＥの角度に基づいて適切な相対角度が決定される。

１ 眼鏡レンズ加工装置
５ ＣＰＵ
２００ レンズ形状測定ユニット
４４０ 穴あけ加工具

Claims (5)

1. 眼鏡レンズ加工装置であって、
   レンズに穴を形成する穴あけ加工具と、
   前記レンズを挟み込んで保持するレンズ保持軸と、
   前記レンズに形成する穴の位置を取得する穴位置取得手段と、
   前記レンズにおける前記穴の位置に穴を形成する際の、前記穴あけ加工具と前記レンズの相対角度を、前記レンズ保持軸によって保持された前記レンズの角度に基づいて決定する相対角度決定手段と、
   を備えたことを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
2. 請求項１に記載の眼鏡レンズ加工装置であって、
   前記レンズ保持軸によって保持された前記レンズの形状を測定することで得られる、前記レンズの角度情報を取得する角度情報取得手段をさらに備え、
   前記相対角度決定手段は、前記角度情報取得手段によって取得された角度情報に基づいて前記相対角度を決定することを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
3. 請求項２に記載の眼鏡レンズ加工装置であって、
   前記角度情報取得手段は、前記レンズ保持軸によって前記レンズを光心で保持した場合の前記レンズの角度に対する、前記レンズ保持軸によって実際に保持されている前記レンズの角度のずれを前記角度情報として取得し、
   前記相対角度決定手段は、取得した角度のずれに基づいて前記相対角度を決定することを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
4. 請求項３に記載の眼鏡レンズ加工装置であって、
   前記相対角度決定手段は、前記レンズ保持軸によって前記レンズを光心で保持した場合の前記穴あけ加工具と前記レンズの仮の相対角度を決定し、前記仮の相対角度を、前記角度情報取得手段によって取得された角度のずれに応じて補正することで、実際に穴を形成する際の前記相対角度を決定することを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
5. レンズに穴を形成する穴あけ加工具と、
   前記レンズを挟み込んで保持するレンズ保持軸と、
   を備えた眼鏡レンズ加工装置において用いられる加工制御データを作成するために、データ作成装置によって実行される加工制御データ作成プログラムであって、
   前記データ作成装置の制御部によって実行されることで、
   前記レンズに形成する穴の位置を取得する穴位置取得ステップと、
   前記レンズにおける前記穴の位置に穴を形成する際の、前記穴あけ加工具と前記レンズの相対角度を、前記レンズ保持軸によって保持された前記レンズの角度に基づいて決定する相対角度決定ステップと、
   を前記データ作成装置に実行させることを特徴とする加工制御データ作成プログラム。
   
   

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