JP2806971B2 - レンズ研削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、眼鏡フレームに生地眼鏡レンズを枠入れす
るために、生地眼鏡レンズを研削するレンズ研削方法及
びその装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のレンズ研削装置いわゆる玉摺機は、眼鏡フレー
ムに生地眼鏡レンズ（被加工レンズ）を枠入れするため
に、生地眼鏡レンズを眼鏡フレームのレンズ枠の形状に
なるように荒研削し、その後、研削コバ面にヤゲン加工
を施していた。

ところで、ヤゲン加工、特に強制ヤゲン加工において
は、ヤゲン頂点位置とヤゲンカーブが加工上の留意点で
ある。つまり、ヤゲン頂点位置とヤゲンカーブは、被加
工レンズの種類、屈折度数、及びそれが枠入れされる眼
鏡フレームのレンズ枠の形状、大きさ、種類に応じて決
定されるものであることから、被加工レンズの研削コバ
面には正しくヤゲン加工が施されていなければならな
い。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ヤゲン頂点位置とヤゲンカーブの決定
は作業者の勘と経験に頼っており、加えて、玉摺機への
ヤゲン頂点位置とヤゲンカーブの入力設定は手動で行な
われ、且つ、ヤゲン加工制御はメカニカル制御であった
ため、近似的なヤゲン付けしかできないという問題点が
あった。

しかも、従来の、例えば特開昭63−24106号公報に示
すように、レンズ研削方法及びその装置では、被加工レ
ンズの前側屈折面あるいは後側屈折面の位置を検出する
ための検出器をそれぞれ独立に設けなければならないた
め、演算処理に時間がかかり、効率的なヤゲン加工を実
現することができなかった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、コバ厚の検出の簡略化を図
り、演算処理を迅速に行うことができ、ヤゲン頂点位置
とヤゲンカーブの決定、設定とともにヤゲン加工が自動
的にできるレンズ研削方法及びその装置を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するため、未加工状態にあ
る被加工レンズの光軸と平行な方向に移動可能で且つ前
記被加工レンズの前側屈折面に当接する第１フィラー
と、前記光軸と平行な方向に移動可能で且つ前記被加工
レンズの後側屈折面に当接する第２フィラーと、前記両
フィラーの一方を所定位置に固定可能且つその固定を解
除可能な係合手段と、前記両フィラー間に介装されて、
前記両フィラーの一方を前記係合手段で所定位置に固定
した状態で、前記両フィラーの他方を前記両屈折面の一
方に当接させたときに、前記他方のフィラーの初期位置
からの移動量を検出し、且つ、前記係合手段による前記
両フィラーの一方の固定を解除し、前記両フィラーの一
方を移動して前記両屈折面の他方に当接させたときに、
前記一方のフィラーの初期位置からの移動量を検出して
各々の検出量の総和を出力する検出器と、前記第１フィ
ラー及び前記第２フィラーと前記前側屈折面及び前記後
側屈折面との当接点が、前記被加工レンズが枠入れされ
る眼鏡フレームのレンズ枠の動径に対応するように、前
記第１フィラーと前記第２フィラーとを前記光軸と垂直
な方向に移動させる移動手段と、前記両フィラーの各々
の初期位置間距離から前記両フィラーの移動量の総和を
差し引いた値を前記レンズ枠の動径に対応してコバ厚と
して求めると共に、前記コバ厚を所望の比率で分割する
位置のヤゲン頂点位置を求め、前記屈折面位置と前記ヤ
ゲン頂点位置から前記被加工レンズのヤゲン加工情報を
求める演算手段と、前記ヤゲン加工情報に基づいて前記
被加工レンズをヤゲン加工するための制御手段を有する
レンズ研削装置としたことを特徴とする。

また、前記第1,第２フィラー同士が常時接近し得る方
向に付勢する部材を設けることもできる。

［実施例］ 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図〜第6B図は、本発明に係るレンズ研削装置の一
実施例を示したものである。

第３図に示すレンズ研削装置は、モータ（図示せず）
で回転される荒砥石G1とヤゲン砥石G2を有する。被加工
レンズ（レンズ）Ｌは、キャリッジＣのレンズ回転軸13
により、その光軸０がレンズ回転軸13の軸線と一致する
ように挟持される。レンズＬは、パルスモータ14による
レンズ回転軸13の回転により光軸０の回りに回転され
る。レンズＬと荒砥石G1及びヤゲン砥石G2の離反・接近
は、当止め23のＸ方向の移動により制御される。当止め
23の移動はパルスモータ22と送りネジ22aによりなされ
る。また、パルスモータ21と送り機構21aにより、キャ
リッジＣはレンズＬの光軸０と平行な方向（Ｚ方向）に
移動可能に構成されている。これらレンズ研削装置の詳
しい構成は、本願出願人が先に出願した特願昭60−1150
77号に記載されている。なお、パルスモータ14、21、22
はコントローラ20により制御され、コントローラ20には
メモリ17が接続されている。

キャリッジＣ内には、第１図及び第２図に示すような
レンズ計測装置３が収納されている。レンズ計測装置３
の枠体32は、その後壁に雌ネジ32aが形成されており、
雌ネジ32aには送りネジ33が螺合している。送りネジ33
がパルスモータ31により回転されることにより、枠体32
はガイド（図示せず）に沿って移動する。

枠体32の両側壁に回転可能に軸支された軸35には、送
り方向が互いに相反する送りネジ35a,35bが形成されて
おり、それぞれ駒36a,36bが螺合している。軸35がパル
スモータ34の回転により回転することにより、駒36a,36
bは互いに離反・接近する。レール37,37上には、第１フ
ィラー41と第２フィラー42が光軸０と平行な方向に移動
可能に支持されている。両フィラー41,42は、両フィラ
ー41,42間に張り渡されたバネ50により互いに接近する
ような力を受ける。第１フィラー41と第２フィラー42
は、その後端内側面がそれぞれ駒36b,36aに当接し移動
が制限される。

第１フィラー41の先端の軸43には、円盤44が回転可能
に軸支されている。同様に、第２フィラー42の先端の軸
45には円盤46が回転可能に軸支されている。第１フィラ
ー41の略中央からはレール37,37に平行に腕41aが張り出
して設けられており、その側面にはラック41bが形成さ
れている。ラック41bは、ロータリーエンコーダ48の回
転軸48a（第２図参照）に固着されたピニオンギヤ47に
螺合している。ロータリーエンコーダ48は、第１フィラ
ー41のレンズＬの光軸０と平行な方向における移動量を
検出する検出器である。ロータリーエンコーダ48とピニ
オンギヤ47は、その回転軸48aを第２フィラー42に回動
可能に植設することにより第２フィラー42と一体にされ
る。第２フィラー42の内側には、係合手段としてのピン
49aがその側面を第２フィラー42の内側面に当接可能に
設けられている。ピン49aは、基盤（図示せず）に固定
された電磁アクチュエータ49のON−OFFにより矢印49b方
向（第２図参照）に移動する。この移動により第２フィ
ラー42との当接−非当接状態をつくり、第２フィラー42
の固定或はその解除を行う。

パルスモータ14,31,34は、演算・制御装置15に接続さ
れ、この演算・制御装置15により制御される。演算・制
御装置15には、メモリ11を介してフレーム形状測定装置
10が接続されている。フレーム形状測定装置10は、レン
ズＬが枠入れされる眼鏡フレームのレンズ枠の形状又は
レンズ枠から倣い型取りされた型板の形状を、動径情報
（ρ_i，θ_i）としてデジタル計測する装置である。その
構成・作用の詳細は、本出願人が先に出願した特願昭60
−115079号或は特願昭60−287491号を参照されたい。

また、演算・制御装置15には、メモリ17と、被加工レ
ンズＬがプラスレンズかマイナスレンズかを判断した情
報を入力するための入力装置18が接続されている。

次に、第４図〜第6B図を参照して本発明の作用を説明
する。

I.ヤゲン加工情報の決定 A.フレーム形状測定： フレーム形状測定装置10を使って、眼鏡フレームのレ
ンズ枠の形状を、直接レンズ枠により又はレンズ枠から
倣い型取りされた型板の形状により測定し、その動径情
報（ρ_i，θ_i）（ｉ＝0,1,2,3,・・・ｎ）をメモリ11に
記憶させる。このフレーム形状測定の詳細は、上述した
特願昭60−115079号或は特願昭60−287491号を参照され
たい。

B.前側屈折面位置の計測： 演算・制御装置15は、メモリ11に記憶されている動径
情報（ρ_i，θ_i）の内、ｉ＝０である第０番動径情報
（ρ₀，θ₀）を読み出し、レンズ回転角θ₀をパルスモ
ータ14に入力する。且つ、第４図に示すように、パルス
モータ31に動径長ρ₀に相当するパルスを入力し、パル
スモータ31を正転させて枠体32を前進させ、両フィラー
41,42の各円盤44,46をレンズ光軸（レンズ回転軸）０か
らρ₀の位置に移動させる。

次に、演算・制御装置15は、パルスモータ34を逆転さ
せて、駒36a,36bを第１図の初期位置から第４図の計測
位置（両駒を最も接近させた位置）へと移動させる。駒
36a,36bの移動にともない、第１フィラー41はバネ50の
張力によりレール37,37上を移動し、円盤44をレンズＬ
の前側屈折面ｆに当接させる。この時、第２フィラー42
は、その内側側面がピン49aに当接しているために、レ
ール37,37上を移動できず初期位置に静止したままであ
る。このため、エンコーダ48は、第１フィラー41の初期
位置Z₀からの移動量a₀のみをラック41bとピニオンギヤ4
7を介して検出する。検出された移動量a₀は、演算・制
御装置15の内部メモリ（図示せず）に一旦記憶される。

続いて、演算・制御装置15は、メモリ11に記憶されて
いる動径情報（ρ_i，θ_i）の内、ｉ＝１である第１番動
径情報（ρ₁，θ₁）を読み出し、レンズ回転角θ₁をパ
ルスモータ14に入力する。且つ、パルスモータ31に動径
長ρ₁に相当するパルスを入力し、パルスモータ31を回
転させて枠体32を移動させ、第１フィラー41の円盤44を
レンズ光軸０からρ₁の位置に移動させる。そのときの
第１フィラー41の移動量a₁をエンコーダ48は検出し、こ
れを内部メモリに一旦記憶する。

以下同様の動作を、ｉ＝ｎである第ｎ番動径情報（ρ
_n，θ_n）まで順次実行し、第１フィラー41の移動量a_nま
で求める。この一連の計測ステップにより、演算・制御
装置15は、レンズ枠の動径情報（ρ_i，θ_i）に対応させ
て前側屈折面位置情報（a_i，ρ_i，θ_i）（ｉ＝0,1,2,3,
・・・ｎ）を計測し、その内部メモリに記憶する。

C.コバ厚の計測： 演算・制御装置15は、メモリ11に記憶されている動径
情報（ρ_i，θ_i）の内、ｉ＝０である第０番動径情報
（ρ₀，θ₀）を再度読み出し、レンズ回転角θ₀をパル
スモータ14に入力する。且つ、第５図に示すように、パ
ルスモータ31に動径長ρ₀に相当するパルスを入力し、
パルスモータ31を正転させて枠体32を前進させ、両フィ
ラー41,42の各円盤44,46をレンズ光軸０からρ₀の位置
に移動させる。

次に、演算・制御装置15は電磁アクチュエータ49をON
してピン49aを下方に引き込み、ピン49aと第２フィラー
42との当接状態を解く。

更に、演算・制御装置15は、パルスモータ34を逆転さ
せて、駒36a,36bを第１図の初期位置から第５図の計測
位置（両駒を最も接近させた位置）へと移動させる。そ
れにより、第１フィラー41と第２フィラー42はバネ50の
張力により互いに接近し、レンズＬを第０番動径
（ρ₀，θ₀）位置で挟み込むように、円盤44は前側屈折
面ｆに、円盤46は後側屈折面ｂにそれぞれ当接する。

このとき、エンコーダ48は、第１フィラー41の初期位
置44aからの移動量a₀と第２フィラー42の初期位置46aか
らの移動量b₀との総和（a₀＋b₀）を、ラック41bとピニ
オンギヤ47を介して検出する。演算・制御装置15は、検
出移動量（a₀＋b₀）と、第１フィラー41の初期位置44a
及び第２フィラー42の初期位置46a間の既知の初期位置
間距離Ｃとから、第０番動径（ρ₀，θ₀）位置でのコバ
厚Δ₀を、Δ₀＝Ｃ−（a₀＋b₀）として求め、これをその
内部メモリに記憶する。

次に、演算・制御装置15は、メモリ11に記憶されてい
る動径情報（ρ_i，θ_i）の内、ｉ＝１である第１番動径
情報（ρ₁，θ₁）を再度読み出し、レンズ回転角θ₁を
パルスモータ14に入力する。且つ、パルスモータ31に動
径長ρ₁に相当するパルスを入力し、両フィラー41,42の
各円盤44,46をレンズ光軸０からρ₁の位置に移動させ
る。

そして、エンコーダ48は、第１フィラー41の移動量a₁
と第２フィラー42の移動量b₁との総和（a₁＋b₁）を検出
する。演算・制御装置15は、検出移動量（a₁＋b₁）と初
期位置間距離Ｃから、第１番動径（ρ₁，θ₁）位置での
コバ厚Δ₁を、Δ₁＝Ｃ−（a₁＋b₁）として求め、これを
その内部メモリに記憶する。

以下同様の動作を、ｉ＝ｎである第ｎ番動径情報（ρ
_n，θ_n）まで順次実行し、第１フィラー41の移動量a_nと
第２フィラー42の移動量b_nの総和（a_n＋b_n）を検出し、
第ｎ番動径（ρ_n，θ_n）位置でのコバ厚Δ₁を、Δ_n＝Ｃ
−（a_n＋b_n）として求める。この一連の計測ステップに
より、演算・制御装置15は、レンズ枠の動径情報
（ρ_i，θ_i）に対応させてコバ厚情報（Δ_i，ρ_i，
θ_i）（ｉ＝0,1,2,3,・・・ｎ）を計測し、その内部メ
モリに記憶する。

D.ヤゲン加工情報の算出： 入力装置18により、演算・制御装置15にレンズＬがプ
ラスレンズであるかマイナスレンズであるかの情報を予
め入力しておく。

第6A図及び第6B図に模式的に示すように、演算・制御
装置15は、コバ厚情報（Δ_i，ρ_i，θ_i）の内、その最
大コバ厚Δmaxを持つ動径（ρ_a，θ_a）とその最小コバ
厚Δminを持つ動径（ρ_b，θ_b）を選び出す。レンズＬ
がプラスレンズであるかマイナスレンズであるかの情報
と、選び出された最大コバ厚Δmaxと最小コバ厚Δminの
値の組合せから、予め定めたコバ分割比l₁：m₁（最大コ
バに対して）及びl₂：m₂（最小コバに対して）を内部メ
モリから読み出す。例えば、レンズＬがマイナスレンズ
で最小コバ厚Δminが2mm以下であり、且つ、最大コバ厚
Δmaxが５ミリ以下のときは、最大コバ分割比l₁：m₁＝
1:2及び最小コバ分割比l₂：m₂＝1:1を読み出す。

次に、演算・制御装置15は、前側屈折面位置情報
（a_i．ρ_i，θ_i）に基づき、最大コバ動径（ρ_a．θ_a）
に対応する前側屈折面位置a_aを内部メモリから読み出
し、最大コバのヤゲン頂点位置Z_aを、 として求める。

また、前側屈折面位置情報（a_i．ρ_i，θ_i）に基づ
き、最小コバ動径（ρ_b，θ_b）に対する前側屈折面位置
a_bを内部メモリから読み出し、最小コバのヤゲン頂点位
置Z_bを、 として求める。

次に、 を解いて、ヤゲン頂点曲面（ヤゲンカーブ）Ｙの曲率半
径Ｒを求める。

また、求められた曲率半径Ｒを利用して、逆に全動径
（ρ_i，θ_i）（ｉ＝0,1,2,3,・・・ｎ）のヤゲン頂点位
置Z_iを、 により解き、動径（ρ_i，θ_i）と対応させてヤゲン加工
情報（Z_i，ρ_i，θ_i）を求めメモリ17に記憶させる。

II.研削加工 A.荒研削： コントローラ20は、第３図に示すように、パルスモー
タ21に所定のパルスを入力してレンズＬを荒砥石G1上に
移動させる。次に、メモリ17に記憶されている動径情報
（ρ_i，θ_i）（ｉ＝0,1,2,3,・・・ｎ）を順次読み出
し、動径長ρ_iをパルスモータ22に、レンズ回転角θ_iを
パルスモータ14に各々入力して、レンズＬを動径情報
（ρ_i，θ_i）すなわちレンズ枠の形状になるように加工
する。

B.ヤゲン加工： 次に、コントローラ20は、メモリ17に記憶されている
ヤゲン加工情報（Z_i，ρ_i，θ_i）（ｉ＝0,1,2,3,・・・
ｎ）を順次読み出し、動径長ρ_iをパルスモータ22に、
レンズ回転角θ_iをパルスモータ14に、ヤゲン頂点位置Z
_iをパルスモータ21に順次入力する。これにより、レン
ズＬのコバにはヤゲン加工情報（Z_i，ρ_i，θ_i）に基づ
くヤゲン付けがなされる。

上記実施例では、レンズ枠の形状をデジタル情報とし
て計測しこれに基づきデジタル研削加工する、いわゆる
『直取り方式』又は『ノンフォーマルタイプ』のレンズ
研削装置を例示したが、本発明はこれに限定されること
なく、『型板倣い方式』のレンズ研削装置にも適用でき
る。この『型板倣い方式』を利用する場合は、第３図の
左側にＢとして追記したように、レンズ回転軸13に型板
Ｔが取り付けられるとともに、当止め23をヤゲン砥石G2
のＶ溝底の高さに固定させ、型板Ｔに倣うようにレンズ
Ｌを加工する。なお、『型板倣い方式』のヤゲン加工情
報は、（Z_i，θ_i）（ｉ＝0,1,2,3,・・・ｎ）として求
められる。

［効果］ 以上説明した様に、本発明は、レンズ枠の動径に対応
する被加工レンズのコバ厚及び被加工レンズの一方の屈
折面の位置を一つの検出器を用いて測定できるので、被
加工レンズの前側屈折面と後側屈折面にそれぞれ当接す
る２つのフィラーの位置を別々の検出器で検出する様に
した従来からの構成に比べて、構成を非常に簡単にでき
ると共に、測定のための装置を安価に構成できる。しか
も、この構成によれば、被加工レンズのコバ厚は第1,第
２フィラーの間隔を検出する一つの検出器の出力のみか
ら得ることができるので、２つのフィラーの位置を別々
の検出器で検出して、この２つの検出器の出力を基に被
加工レンズのコバ厚を演算して求める様にした従来の構
成に比べて、レンズコバ厚を迅速に容易に求めることが
できる。

即ち、２つの検出器の出力をレンズ枠動径に対応して
メモリ等に記憶するには、時分割処理する必要がある
為、一つの検出器の出力をレンズ枠動径に対応してメモ
リ等に記憶する場合に比べて２倍の時間がかかる。しか
も、この様にして記憶された２つの検出器の出力をメモ
リ等から読み出す場合も、一つの検出器の出力をメモリ
等からを読み出す場合に比べて２倍の時間がかかる。こ
の様に、２つの検出器の出力を基に被加工レンズのコバ
厚を演算して求める従来の装置の場合、２つの検出器の
出力をレンズ枠動径に対応して記憶したり読み出したり
するのに、一つの検出器の出力処理に比べて２倍の時間
がかかるが、本発明では一つの検出器の出力の演算処理
でレンズコバ厚を求めることができるので、レンズコバ
厚を迅速に容易に求めることができる。

しかも、上述のような被加工レンズの屈折面の一方の
位置及びのコバ厚を一つの検出器で検出して、この検出
情報を基にヤゲン頂点位置とヤゲンカーブの決定、設定
及びヤゲン加工を行うようにしたので、ヤゲン頂点位置
とヤゲンカーブの決定、設定及びヤゲン加工を簡単な構
成で自動的に行うことができる。このため、従来のよう
に作業者の勘や長年の経験に頼ることなく、且つ、正確
に理想的なヤゲン加工をし得るレンズ研削方法及びその
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るレンズ研削装置のレンズ計測装
置部を示すブロック図である。 第２図は、第１図のII−II線断面図である。 第３図は、本発明に係るレンズ研削装置のレンズ加工装
置部を示すブロック図である。 第４図及び第５図は、レンズ計測装置部の作用を示す説
明図である。 第6A図は、ヤゲン加工情報の求め方を説明するための模
式図である。 第6B図は、レンズの加工動径の例を示すための模式図で
ある。 15……演算・制御装置 31……パルスモータ（移動手段） 32a……雌ネジ（移動手段） 33……送りネジ（移動手段） 41……第１フィラー 42……第２フィラー 48……ロータリーエンコーダ（検出器） 49……電磁アクチュエータ（係合手段） 49a……ピン（係合手段） 50……バネ（部材） a_n，b_n……移動量 ｂ……後側屈折面 ｆ……前側屈折面 Ｌ……被加工レンズ ０……光軸 Z_a，Z_b……ヤゲン頂点位置 Δ_n……コバ厚

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】未加工状態にある被加工レンズの光軸と平
   行な方向に移動可能で且つ前記被加工レンズの前側屈折
   面に当接する第１フィラーと、 前記光軸と平行な方向に移動可能で且つ前記被加工レン
   ズの後側屈折面に当接する第２フィラーと、 前記両フィラーの一方を所定位置に固定可能且つその固
   定を解除可能な係合手段と、 前記両フィラー間に介装されて、前記両フィラーの一方
   を前記係合手段で所定位置に固定した状態で、前記両フ
   ィラーの他方を前記両屈折面の一方に当接させたとき
   に、前記他方のフィラーの初期位置からの移動量を検出
   し、且つ、前記係合手段による前記両フィラーの一方の
   固定を解除し、前記両フィラーの一方を移動して前記両
   屈折面の他方に当接させたときに、前記一方のフィラー
   の初期位置からの移動量を検出して各々の検出量の総和
   を出力する検出器と、 前記第１フィラー及び前記第２フィラーと前記前側屈折
   面及び前記後側屈折面との当接点が、前記被加工レンズ
   が枠入れされる眼鏡フレームのレンズ枠の動径に対応す
   るように、前記第１フィラーと前記第２フィラーとを前
   記光軸と垂直な方向に移動させる移動手段と、 前記両フィラーの各々の初期位置間距離から前記両フィ
   ラーの移動量の総和を差し引いた値を前記レンズ枠の動
   径に対応してコバ厚として求めると共に、前記コバ厚を
   所望の比率で分割する位置のヤゲン頂点位置を求め、前
   記屈折面位置と前記ヤゲン頂点位置から前記被加工レン
   ズのヤゲン加工情報を求める演算手段と、 前記ヤゲン加工情報に基づいて前記被加工レンズをヤゲ
   ン加工するための制御手段を有することを特徴とするレ
   ンズ研削装置。
2. 【請求項２】前記第1,第２フィラー同士が常時接近し得
   る方向に付勢する部材を有することを特徴とする請求項
   １に記載のレンズ研削装置。