JP3018548B2 - レンズ面取装置およびレンズの面取方法 - Google Patents

レンズ面取装置およびレンズの面取方法

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JP3018548B2
JP3018548B2 JP3083931A JP8393191A JP3018548B2 JP 3018548 B2 JP3018548 B2 JP 3018548B2 JP 3083931 A JP3083931 A JP 3083931A JP 8393191 A JP8393191 A JP 8393191A JP 3018548 B2 JP3018548 B2 JP 3018548B2
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/22—Equipment for exact control of the position of the grinding tool or work at the start of the grinding operation
    • B24B47/225—Equipment for exact control of the position of the grinding tool or work at the start of the grinding operation for bevelling optical work, e.g. lenses

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被加工レンズのレンズ
面と周縁研削面とにより形成される角の面取りを行なう
レンズの面取方法およびこれを実行するレンズ面取装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置としては、例えば、図１７
および図１８に示したようなレンズ研削装置がある（特
開昭５６−１５９８４号公報）。
【０００３】このレンズ研削装置では、本体１のレンズ
軸２，３間に被加工レンズ４を保持させて、レンズ軸
２，３を低速回転させる一方、モータ５により駆動され
る切削刃６を被加工レンズ４側に移動させて、この切削
刃６を被加工レンズ４の周面に圧接制御することによ
り、被加工レンズ４の形状を装着すべきメガネフレーム
のレンズ枠形状に荒切削している。
【０００４】また、このようにして荒切削された被加工
レンズ４上にヤゲン砥石７を移動させると共に、ヤゲン
砥石７をモータ８により回転駆動させて、このヤゲン砥
石７を被加工レンズ４の周縁部に自重で軽圧接させるこ
とにより、被加工レンズ４の周縁部に第７図の如くヤゲ
ン加工部４ａを形成する様にしている。尚、この加工に
際しては、被加工レンズ４はレンズ軸２，３により回転
させられるので、被加工レンズ４のヤゲン砥石７への接
触部までの長さ、すなわち動径はその回転に伴って変化
するが、この動径変化に伴ってヤゲン砥石７は揺動自在
なアーム９により上下揺動する。
【０００５】このようにヤゲン加工された被加工レンズ
４は、ヤゲン部４ａの両側に角部ａ，ｂを有する。
【０００６】そして、この角部ａ，ｂ面取をするため
に、上述のレンズ研削装置では、図１３に示すように、
ヤゲン砥石７よりもＶ溝の角度θが小さい面取砥石１０
を用いている。
【０００７】この面取砥石１０は、モータ１１の出力軸
に取り付けられていて、このモータ１１を保持する支持
板１２は、支軸１３に回動自在かつ軸線方向に移動可能
に装着されている。
【０００８】面取の際には、作業者が、支持板１２を手
で押圧して、面取砥石１０を被加工レンズ４のヤゲン部
４ａに圧接させることにより、角部ａ，ｂの面取を行な
っている。なお、面取砥石１０の面取斜面１０ａ，１０
ｂの傾斜角度は一定である。
【０００９】また、同種の装置としては、特開平１−２
７１１５６号、特開平２−１５９６０号などがあるが、
いずれも、どのような形状の被加工レンズに対しても、
面取砥石の面取斜面の傾斜角度は一定である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の装置では、どのような形状の被加工レンズに
対しても、角部に対する面取砥石の角度が一定であるた
め、角部に対して適切な角度の面取りを行なうことがで
きないという問題点がある。
【００１１】つまり、面取り後も、例えば、レンズ面と
面取面との角度が鋭角的で、無意味な面取りが行なわれ
ることがある。
【００１２】本発明は、このような従来の問題点につい
て着目してなされたもので、被加工レンズのレンズ面と
周縁研削面とにより形成される角に対して、適切な形状
の面取りを行なうことができるレンズ面取装置、レンズ
の面取方法、およびレンズ研削装置を提供することを目
的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のレンズ面取装置は、被加工レンズのレンズ面と周縁研
削面とにより形成される角の面取りを行なう面取砥石
と、該被加工レンズと該面取砥石とのうち、少なくとも
一方を移動させて、互いの相対的位置関係を変える移動
機構と、該被加工レンズの形状に関する、予め与えられ
たデータおよび／または測定により得られたデータか
ら、目的の面取形状を得ることができる前記相対的位置
関係を算出し、この算出結果に基づき、前記移動機構を
制御する制御手段とを備えていることを特徴とするもの
である。ここで、前記制御手段は、予め与えられた、ま
たは測定により得られた前記角の角度から、該角を２分
する方向を算出すると共に、該方向成分を含む方向にお
いて、目的の面取量を得ることができる相対移動距離を
算出し、この算出結果に基づき、前記移動機構を制御す
るものであることが好ましい。この際、レンズ面取装置
に、前記角の角度を測定する角度測定手段を設けても良
い。
【００１４】前記目的を達成するためのレンズ研削装置
は、前記レンズ面取装置と、前記被加工レンズの周縁を
研削する周縁研削砥石と、前記被加工レンズと前記周縁
砥石とのうち、少なくとも一方を移動させて、互いの相
対的位置関係を変える移動機構と、前記周縁研削砥石に
よる研削が終了すると、前記レンズ面取装置を作動させ
る制御手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１５】また、前記目的を達成するためのレンズの
面取方法は、被加工レンズの形状に関する、予め与えら
れたデータおよび／または測定により得られたデータか
ら、該被加工レンズのレンズ面と周縁研削面とにより形
成される角を２分する方向を求め、少なくとも前記方向
成分を含む方向に、面取砥石を前記被加工レンズに対し
て相対的に移動させて、前記角を研削することを特徴と
するものである。
【００１６】
【作用】制御手段は、被加工レンズの形状に関する、予
め与えられたデータおよび／または測定により得られた
データから、目的の面取形状を得ることができる前記相
対的位置関係を算出する。
【００１７】具体的な一例としては、予め与えられた、
または測定により得られた前記角の角度から、該角を２
分する方向を算出すると共に、該方向成分を含む方向に
おいて、目的の面取量を得ることができる相対移動距離
を算出する。
【００１８】移動機構は、この算出結果に従って、被加
工レンズと面取砥石とのうち、少なくとも一方を目的の
面取形状が得られるよう移動させる。
【００１９】したがって、被加工レンズのレンズ面と周
縁研削面とにより形成される角は、面取砥石により、目
的の形状に研削される。
【００２０】なお、本発明に係るレンズ研削装置によれ
ば、レンズ周縁研削から面取までの一連の動作が自動化
されるので、作業者の負担を大幅に軽減することができ
る。
【００２１】
【実施例】以下、本発明に係る一実施例のレンズ研削装
置について図１から図１６を用いて説明する。
【００２２】図１は、本実施例のレンズ研削装置の全体
構成を示す一部切開の斜視図である。 本体フレーム２
１に固接された支持軸受２６には、支持軸２７が軸方向
で移動自在に嵌合させている。この支持軸２７には、ヘ
ッドフレーム２２の基端部がスラスト方向に制限を受け
て回転自在に嵌合している。支持軸２７の端部は、ヘッ
ドフレーム２２の横移動用の部材２８に嵌着され一体に
なっている。横移動用の部材２８は、シャフト３１によ
って支持軸２７の軸方向に摺動自在に支持されると供
に、ラック３２が固着されている。シャフト３１は、本
体フレーム２１に固設された支持部材３０ａ、３０ｂに
よって、支持軸２７と平行にその両端が嵌着されてい
る。また、横移動用の部材２８の側面に固設されたラッ
ク３２は、パルスモータであるヘッドフレーム横移動用
モータ３３の回転軸に嵌着されたピニオン３３ａと噛合
している。この構成により、横移動用モータ３３が駆動
すると、横移動用の部材２８はシャフト３１の軸方向に
移動し、横移動用の部材２８と一体の支持軸２７を自身
の軸方向に移動させる。よって、ヘッドフレーム２２
は、支持軸２７の軸方向に横移動用モータ３３の回転駆
動に対応して移動する。
【００２３】一方、本体フレーム２１に固設された筒４
３には、上方向に摺動自在に上下動軸４０が嵌合してい
る。上下動軸４０の先端には、ローラー４１が回転自在
に取り付けられ、ヘッドフレーム２２の下部に固設され
た当て止め部材４４と当接している。上下動軸４０には
軸方向にラック４０ａが形成されており、パルスモータ
である上下動モータ４２の回転軸に嵌着されたピニオン
４２ａと噛合している。この構成により、上下動モータ
４２が回転すると、上下動軸４０が上下方向に移動し、
ローラ４１、当て止め部材４４を介してヘッドフレーム
２２が支持軸２７を中心に揺動する。
【００２４】ヘッドフレーム２２には、被加工レンズＬ
Ｅを保持する部材を配置するための凹所が形成され、ヘ
ッドフレーム２２は、この凹所の内側に、レンズ押え軸
５０ｂとレンズ受け軸５０ａとを同軸かつ回動自在に軸
支している。レンズ押え軸５０ｂは、図示しない公知の
保持機構を有し、レンズＬＥを軸５０ｂ，５０ａで挟持
する。レンズ押え軸５０ｂ、レンズ受け軸５０ａのそれ
ぞれには、プーリー５１ａ，５１ｂが取り付けられてお
り、またヘッドフレーム２２内にはプーリー５３ａ，５
３ｂを両端に有する回転軸５６が取り付けられている。
回転軸５６の一端には歯車５４が取り付けられ、パルス
モータであるレンズ回転モータ５５の回転軸に取り付け
られたピニオン５５ａと噛合している。プーリー５１
ａ，５１ｂとプーリー５３ａ，５３ｂとの間には、それ
ぞれベルト５２ａ，５２ｂが掛け渡されている。これら
の構成により、レンズ回転モータ５５が回転するとレン
ズＬＥが回転する。
【００２５】また、本体フレーム２１には、砥石２３、
砥石回転モータ２５が配設されており、両者にはそれぞ
れプーリー７１，７２が取り付けられており、ベルト７
３によって連結されている。
【００２６】本体フレーム２１には、レンズ形状測定装
置１００およびレンズ面取機２００が、所定位置に取り
付けられている。
【００２７】ここで、レンズ形状測定装置１００につい
て説明する。レンズ形状測定装置１００は、レンズ形状
に関する各種データを検出するためのものであり、以
下、図２および図３を基に説明する。図２はレンズ形状
測定装置１００の外観を示す斜視図であり、図３は図２
のＡ−Ａ線断面図である。
【００２８】基台フレーム１０１には、２本のガイドレ
ール１０２ａ，１０２ｂがＹ方向に互いに平行に渡され
ており、その両端は基台にフレームに固設されている。
このガイドレール１０２ａ，１０２ｂには、摺動可能に
Ｙ方向移動テーブル１０３が配設されている。Ｙ方向移
動テーブル１０３上には、２つの支持部材１１０，１１
１が固設されており、この支持部材１１０，１１１の間
にはその両端を支持部材１１０，１１１に固設された平
行レール１１３ａ，１１３ｂが渡されている。この平行
レール１１３ａ，１１３ｂ上に摺動可能にＸ方向移動テ
ーブル１１２が配設されている。Ｘ方向移動テーブル１
１２には、Ｙ方向にのびる測定軸１２１が回転自在に嵌
挿され、軸方向の動きは測定軸１２１に取り付けられた
リング１２３，１２７で制限されている。リング１２７
と移動テーブル１１１との間には、ウェーブワッシャ１
２８が挟持されており、またＸ方向移動テーブル１１２
の下部にはスイッチ１２９が取り付けられている。測定
軸１２１が（−）Ｙ方向に動くと、リング１２７がスイ
ッチ１２９に当接し、ＯＮ状態になるように構成してい
る。ただし、普段、リング１２７は、スイッチ１２９か
ら遠ざかる方向にウェーブワッシャ１２８の力を受けて
いるので、スイッチ１２９はＯＦＦ状態になっている。
【００２９】測定軸１２１の先端には、測定子１２０が
固設されている。測定子１２０は、レンズ外径測定部１
２０ａと、レンズ面光軸方向位置測定部１２０ｂと、ヤ
ゲン測定部１２０ｃとから成っている。Ｙ方向移動テー
ブル１０３と基台フレーム１０１の間には、Ｙ方向移動
テーブル１０３を（−）Ｙ方向に付勢する引張りバネ１
０４が掛け渡されている。Ｙ方向移動テーブル１０３の
Ｘ方向の一端には、ラック１０７が形成されており、ク
ラッチ１０６を介してパルスモータであるＹ方向移動モ
ータ１０５と連結されている。クラッチ１０６の一方の
回転軸には、ギヤ１０６ａが嵌着され、このギヤ１０６
ａとＹ方向移動モータ１０５の回転軸に嵌着されたピニ
オン１０５ａとが噛合している。クラッチ１０６の他方
の回転軸に嵌着されたピニオン１０６ｂは、ラック１０
７と噛合している。この構成により、Ｙ方向移動テーブ
ル１０３は、クラッチ１０６がＯＦＦの時は引張りバネ
１０４の力によって図面に対して左方向に引張られる。
また、クラッチ１０６が接続状態時は、Ｙ方向移動モー
タ１０５が回転するとＹ方向移動テーブル１０３がＹ方
向に移動する。Ｙ方向移動テーブル１０３のＸ方向の他
端には、ラック１０８が設けられており、エンコーダ１
０９の回転軸に嵌着されたピニオン１０８ａと噛合して
いる。この構成により、エンコーダ１０９によって、Ｙ
方向移動テーブル１０３の移動量が検出される。Ｘ方向
移動テーブル１１２と支持部材１１０，１１１との間に
は、４本の圧縮バネ１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１
１４ｄが渡されており、Ｘ方向移動テーブル１１２は、
Ｘ方向の中立位置に来るような力で常に付勢されてい
る。また、支持部材１１０，１１１の間には、支持部材
１１０，１１１に両端を固設されたラック１１５が配設
されており、Ｘ方向移動テーブル１１２に取り付けられ
たエンコーダ１１６の回転軸に嵌着されたピニオン１１
６ａと噛合している。この構成により、エンコーダ１１
６によってＸ方向移動テーブル１１２の移動量が検出で
きる。
【００３０】測定軸１２１の基端部には、ギヤ１２６が
嵌着されており、パルスモータである測定軸回転モータ
１２５の回転軸に嵌着されたギヤ１２５ａと噛合してい
る。この構成により、測定軸回転モータ１２５の回転に
よって測定軸１２１を回転させることができる。また、
測定軸１２１の基端部に対向してソレノイド１２４がＹ
方向移動テーブル１０３に固着されており、ソレノイド
１２４をＯＮにすると測定軸１２１の基端部と合着す
る。すなわち、ソレノイド１２４をＯＮすることによっ
て、測定軸１２１を固定することができる。
【００３１】次に、レンズ面取機２００の構成を図４お
よび図５を用いて説明する。なお、図４はレンズ面取機
２００の外観を示す斜視図であり、図５は図４のＢ−Ｂ
線断面図である。
【００３２】基台フレーム２０１には、２本のガイドレ
ール２０２ａ，２０２ｂが平行に渡されており、その両
端は基台フレームに固設されている。このガイドレール
２０２ａ，２０２ｂには摺動可能にＹ方向移動テーブル
２０３が配設されている。
【００３３】Ｙ方向移動テーブル２０３の一端にはガイ
ドレール２０２ａ，２０２ｂと平行にラック２０５が固
設され、このラック２０５には、基台フレーム２０１に
固設された面取砥石移動モーター２０７の軸に固設した
ピニオンギヤ２０６がかみ合っている。
【００３４】また、Ｙ方向移動テーブル２０３の中央付
近には、軸２０４がガイドレール２０２ａ，２０２ｂに
直交方向に埋設され、この軸２０４には首振りテーブル
２１０が揺動可能に、かみ合されている。なお、首振り
テーブル２１０の両側端面にはＸ方向に２本のばね２１
７ａ，２１７ｂが取付けられ、このばね２１７ａ，２１
７ｂの他端は、移動テーブル２０３に固設されている。
【００３５】さらに、首振りテーブル２１０には、ブロ
ック材２１１が固設され、このブロック材２１１に、ス
ピンドル筒２１６がＹ方向に固設されている。スピンド
ル筒２１６には、ベアリング２１５ａ，２１５ｂが組み
込まれ、このベアリング２１５ａ，２１５ｂの内輪に回
転可能にスピンドル軸２１４が組み込まれている。スピ
ンドル軸２１４の一端は、首振りテーブル２１０に固設
された砥石回転モーター２１２の軸２１２ａに、軸継手
２１３を介して、連結している。また、スピンドル軸２
１４の他端には、面取砥石２２０が固設されている。こ
の面取砥石２２０は、半球状を成している。
【００３６】レンズ研削装置の制御部８０は、図１に示
すように、装置の前面側に設けられている。
【００３７】制御部８０は、図６に示すように、各種演
算等を行なうＣＰＵ８１と、ＣＰＵ８１が演算等を行な
うためのプログラムが格納されているプログラムメモリ
８２と、各種データが格納されているデータメモリ８３
と、各種データの入力や作動開始等の指示に関する入力
キー８４と、インタフェース回路８５と、研削終了を知
らせるブザー８６と、各種モータを制御するための制御
回路８７とを有して構成されている。
【００３８】プログラムメモリ８２内には、レンズ形状
測定装置１００を動作させるためのプログラムや、レン
ズ形状測定装置１００から得られたデータに基づき各種
モータを駆動するためのプログラム等が格納されてい
る。
【００３９】インタフェース回路８５には、レンズ形状
測定装置１００と、ローラー２１に設けられている研削
終了センサ２９と接続されている。
【００４０】次に、本実施例の動作について図７から図
１０に示すフローチャートに従って説明する。
【００４１】すでに測定済、または予め与えられている
フレーム枠形状データ（ρn ，θｎ）（ｎ＝０，１，２
…ｎ）を基に、レンズ面の外周近傍の各点の光軸方向の
位置を測定する。なお、フレーム枠形状データは、図１
１に示すように、レンズ光軸方向に対して垂直な面に関
する２次元座標データであり、ρｎ は、レンズＬＥの
中心から目的の周縁上の点までの距離、つまりレンズ半
径で、θn は、レンズＬＥの中心を通る基線から目的の
周縁上の点までの角度である。また、このフレーム形状
データは、制御部８０のデータメモリ８３に予め記憶さ
れている。
【００４２】まず、レンズ形状測定装置１００のクラッ
ク１０６を接続し、Ｙ方向移動テーブル１０３を、測定
部１２０ｂがレンズＲ１面の第１番目のフレーム形状デ
ータ（ρo，θo）に対して、レンズＬＥの中心方向にヤ
ゲン高さｈだけ小さい位置Ｓ10（ρo−ｈ，θo）に対応
する位置まで、Ｙ方向移動モータ１０５を駆動して、移
動させる。次に、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、
モータ３３，４３，５５を駆動してレンズＲ１面の所定
点Ｓ10（ρo−ｈ，θo）が測定部１２０ｂに当接すると
ころまでレンズＬＥを移動させる。
【００４３】そして、Ｓ10（ρo−ｈ，θo）におけるＸ
方向移動テーブル１１２の移動量Ｘ10をエンコーダ１１
６で読み取る。
【００４４】次に、レンズ回転モータをθ1に対応する
分だけ駆動し、レンズＬＥを回転させると共に、Ｙ方向
移動モータ１０５を（ρ1−ｈ）に対応する分だけ駆動
し、測定部１２０ｂを移動させて、測定子１２０ｂをレ
ンズＲ１面のＳ11（ρ1−ｈ，θ1）に当接させる。
【００４５】そして、Ｓ11（ρ1−ｈ，θ1）におけるＸ
方向移動テーブル１１２の移動量Ｘ11をエンコーダ１１
６で読み取る。
【００４６】以上の動作を繰り返し、Ｓ1n（ρn−ｈ，
θn）まで、つまりレンズＬＥの全周に渡ってＸ方向移
動テーブル１１２の移動量Ｘ10，Ｘ11，…Ｘ1nを測定す
る。
【００４７】次に、Ｓ10，Ｓ11，…，Ｓnから、さら
に、レンズＬＥの中心方向に微小長さΔγだけ小さいＳ
10´（ρo−ｈ−Δγ，θo），…，Ｓ´1n（ρn−ｈ−
Δγ，θn）についても、同様にＸ方向移動テーブル１
１２の移動量Ｘ´10，Ｘ´11，…Ｘ´1nを測定する。
【００４８】レンズＲ１面に関するデータをすべて測定
すると、ヘッドフレーム横移動用モータ３３および上下
動モータ４３を駆動し、測定子１２０からレンズＬＥが
離れる方向へヘッドフレーム２２を移動させる。その
後、Ｙ方向移動モータ１０５を駆動し、測定子１２０が
引っ込む方向へ一旦Ｙ方向移動テーブル１０３を移動さ
せる。ここで、測定軸回転モータ１２５を駆動し、測定
子１２０を１８０°反転させる。次に、ヘッドフレーム
横移動用モータ３３を駆動し、レンズＬＥが測定部１２
０ｂへ近づくようヘッドフレーム２２を移動させ、その
後、図１１（ｃ）に示すように、移動テーブル１０３を
測定部１０２ｂがレンズＲ２面のＳ20（ρo−ｈ，θo）
に対応する位置までモータ１０５を回転させて移動させ
る。次に、ヘッドフレーム２をＲ１面測定の時と同様に
Ｒ２面測定の所定位置へ移動させる。 以下、Ｒ１面測
定の時と同様にしてＸ方向移動テーブル１１２の移動量
Ｘ20，…Ｘ2n、およびＸ´20，…Ｘ´2nを求める。ここ
で、Ｘ方向移動テーブル１１２の移動量Ｘ10，…Ｘ´2n
は、Ｘ方向移動テーブル１１２の初期位置検出センサ
（図示されていない）からの距離である。
【００４９】この測定された移動量Ｘ10，…Ｘ´2nは、
ＣＰＵ８１によって、図１２に示すように、レンズ面取
機２００のスピンドル軸２１４からの距離ｘ10，…ｘ´
2nに変換される。そして、測定した各点Ｓ10，…，
Ｓ1n，Ｓ´10，…，Ｓ´1n，Ｓ20，…，Ｓ2n，Ｓ´20，
…，Ｓ´2nの三次元座標データを取得する（ステップ
１，ステップ２））。
【００５０】この三次元座標データは、具体的には、Ｓ
1n（ρn−ｈ，θn，ｘ1n）、Ｓ´10（ρn−ｈ−Δγ，
θn，ｘ´1n）、Ｓ2n（ρn−ｈ，θn，ｘ2n）、Ｓ´2n
（ρｎ−ｈ−Δγ，θｎ，ｘ´2n）のように表され、制
御部８０のデータメモリ８３に記憶される。
【００５１】次に、ＣＰＵ８１からの指示に従って、各
種モータ３３，４３，２５が駆動を開始し、レンズＬＥ
周縁の粗研削およびヤゲン研削を行なう。なお、砥石２
３は、図示していないが粗研削用砥石とヤゲン研削用砥
石とが一体と成っているもので、この砥石２３を用い
て、粗研削もヤゲン研削も行なう（ステップ３）。
【００５２】ヤゲン研削が終了すると、ＣＰＵ８１は、
得られた三次元座標データを基にして各種演算を行なう
（ステップ４）。この演算に関しては、図８から図１０
に示すフローチャートに従って説明する。なお、以下の
説明では、重複した説明を省くため、Ｒ２面側の演算に
関して説明する。
【００５３】まず、図１４に示すように、先に求めたＳ
2n（ρn−ｈ，θn，ｘ2n）およびＳ´2n（ρn−ｈ−Δ
γ，θn，ｘ´2n）を通る直線Ｌ2と、レンズ周縁研削面
上でＳ2n（ρn−ｈ，θn，ｘ2n）を通る直線Ｌ1とがな
す角度α1を（数１）に従って求める（ステップ４
２）。なお、直線Ｌ1の方向は、レンズ光軸と平行で予
め判明している。
【００５４】
【数１】
【００５５】次に、角α1を２等分する直線Ｌ3と直線Ｌ
1とがなす角度α2を（数２）に従って求める（ステップ
４３）。
【００５６】
【数２】
【００５７】角度α2が求まると、レンズＲ２面とレン
ズ周縁研削面とが交差する点であるＳ2n（ρn−ｈ，
θn，ｘ2n）と、半球状の面取砥石２２０とが接するた
めに、レンズＬＥをＸ方向に移動した際の点Ｓ2nの座
標、および面取砥石２２０をＹ方向に移動した際の面取
砥石２２０の中心点Ｐ2nの座標を求める（ステップ４
５）。
【００５８】ここで、面取砥石２２０の半径をｌとする
と、点Ｓ2nおよび中心点Ｐ2nは、 Ｓ2n（ρn−ｈ，θn，ｅ2n） （ｅ2n＝ｌcosα2） Ｐ2n（ρn−ｈ＋ｆ2n，θn，０） （ｆ2n＝ｌsin
α2） と表すことができる。
【００５９】次に、レンズＬＥをＸ方向に移動して、目
的の面取量を研削した際の点Ｓ2nの座標を求める。な
お、面取りを実行すると、点Ｓ2nがなくなるので、仮に
点Ｓ2nが存在するとして点Ｓ2nの座標を求める（ステッ
プ４５）。
【００６０】ここで、図１３に示すように、Ｘ方向の予
め定められている面取量をｇ2とすると、点Ｓ2nは、 Ｓ2n（ρn−ｈ，θn，ｅ2n−ｇ2） と表すことができる。
【００６１】このとき、面取砥石２２０は移動しないの
で、面取砥石２２０の中心点Ｐ2nの座標は変化しない。
【００６２】以上の演算をレンズＲ２面の全周に渡って
行なう。
【００６３】同様に、レンズＲ１面の全周についても演
算を行なう（ステップ４４）。
【００６４】点Ｓおよび中心点Ｐの座標を整理すると、
以下のようになる。
【００６５】面取開始直前、つまりレンズＬＥと面取砥
石２２０とが接しているときは、 Ｓ1n（ρn−ｈ，θn，ｅ1n）、Ｐ1n（ρn−ｈ＋ｆ1n，
θn，０） Ｓ2n（ρn−ｈ，θn，ｅ2n）、Ｐ2n（ρn−ｈ＋ｆ2n，
θn，０） 面取終了直後のときは、 Ｓ1n（ρn−ｈ，θn，ｅ1n−ｇ1）、Ｐ1n（ρn−ｈ＋ｆ
1n，θn，０） Ｓ2n（ρn−ｈ，θn，ｅ2n−ｇ2）、Ｐ2n（ρn−ｈ＋ｆ
2n，θn，０） なお、ステップ４２からステップ４５までの演算では、
周縁研削終了のレンズ周縁厚さが比較的厚く、ヤゲン山
以外に、その両側に光軸と平行な面があることを前提と
しているが、レンズ周縁厚さが薄く、周縁研削面にはヤ
ゲン山のみ形成される場合がある。以下、この場合の演
算について、図８から図１０に示すフローチャートおよ
び説明する。
【００６６】まず、図１５に示すように、周縁研削面に
ヤゲン山以外に、その両側に光軸と平行な面があるか否
かを判断する。
【００６７】この判断では、周縁厚さｔ＝Ｓ1nＳ2nを求
める。
【００６８】ここで、Ｓ1n(ρn−ｈ，θn，ｘ1n）、Ｓ
2n(ρn−ｈ，θn，ｘ2n）であるから、周縁厚さは、ｔ
＝｜ｘ1n−ｘ2n｜で求められる。
【００６９】そして、ヤゲン研削砥石のヤゲン巾Ｙが既
知であるため、ｔとＹとを比較し（ステップ４１）、ｔ
≦Ｙのときは、周縁研削面にヤゲンの山しかないと判断
でき、ステップ５０に進む。また、ｔ＞Ｙのときは、前
述したステップ４２に進む。次に、実際のヤゲン高さｍ
を求める（ステップ５０）。
【００７０】図１５に示すように、Ｒ１面およびＲ２面
と周縁研削面との交点をＳ”1n，Ｓ”2n、ヤゲン頂点を
Ｊとすると、一般的に縁厚の薄い場合には、ヤゲン頂点
Ｊは、周縁厚さｔの中心に位置する。また、ヤゲンの山
の角度、つまり直線ＪＳ”1nと直線ＪＳ”2nとのなす角
度は、レンズＬＥＦの半径方向に対して、角度βで振り
分けられ、２×βの値で表わすことができる。
【００７１】実際のヤゲン高さｍは、Ｓ”1nおよびＳ”
2nを通る直線Ｌ1とヤゲン頂点Ｊとの距離である。した
がって、 ｔ／２ｍ＝ｔａｎβ より、実際のヤゲン高さｍが（数）で求められる。
【００７２】 ｍ＝ｔ／（２・ｔａｎβ）・・・・・・・・（数３） Ｒ１面およびＲ２面と周縁研削面との交点である点Ｓ”
1n，Ｓ”2nの座標を求める（ステップ５１）。
【００７３】ここで、Ｓ1nとＳ”1nとの光軸方向の位置
の差は、Ｓ1nとＳ”1nが非常に近傍であるため、ほとん
どないと考えて良い。また、Ｓ2nとＳ”2nの光軸方向の
位置の差も、同様に、ほとんどないと考えて良い。
【００７４】したがって、点Ｓ”1nおよび点Ｓ”2nの座
標は、次のように表わされる。
【００７５】Ｓ”1n（ρn−ｍ，θn，ｘ1n） Ｓ”2n（ρn−ｍ，θn，ｘ2n） 次に、Ｒ１面およびＲ２面と光軸とがなす角度α1を求
める（ステップ５２）。 ここでは、Ｒ１面上の点Ｓ”
2nおよび点Ｓ’2nを通る直線Ｌ2と、点Ｓ”２ｎを通り
光軸と平行な直線Ｌ１との角度を用いる。
【００７６】点Ｓ’2nおよび点Ｓ”2nの座標が、それぞ
れ、点Ｓ’2n（ρn−ｈ−Δｒ，θn，ｘ’2n）、点Ｓ”
2n（ρn−ｍ，θn，ｘ’2n）であるから、直線Ｌ2と直
線Ｌ1とがなす角度α1は、（数４）により求めることが
できる。
【００７７】
【数４】
【００７８】さらに、光軸と周縁研削面とがなす角度α
3を求める（ステップ５３）この角度α3は、点Ｓ”2nと
頂点Ｊとを通る直線Ｌ4と直線Ｌ1がなす角度であるか
ら、（数５）により、角度α3を求めることができる。
【００７９】α3＝９０°−β・・・・・・・・（数５） また、直線Ｌ2と直線Ｌ4とがなす角度α4を（数６）に
より求める（ステップ５４）。
【００８０】α4＝α1＋α3・・・・・・・・（数６） そして、角度α4の２等分線をＬ3とし、直線Ｌ3と直線
Ｌ2のなす角度α2を（数７）により、求める（ステップ
５５）。
【００８１】
【数７】
【００８２】以下、周縁厚さが比較的厚い場合と同様
に、ｅ2m＝ｌcosα2，ｆ2n＝ｌsinα2として、面取開始
直前と面取終了直後の点Ｓ”および中心点Ｐの座標を求
める（ステップ５６，５７）。これらの点の座標を整理
すると、以下のようになる。
【００８３】面取開始直前のとき、 Ｓ”1n（ρn−ｍ，θn，ｅ1n）、Ｐ1n（ρn−ｍ＋
ｆ1n，θn，０） Ｓ”2n（ρn−ｍ，θn，ｅ2n）、Ｐ2n（ρn−ｍ＋
ｆ2n，θn，０） 面取終了直後のとき、 Ｓ”1n（ρn−ｍ，θn，ｅ1n−ｇ1）、Ｐ1n（ρn−ｍ＋
ｆ1n，θn，０） Ｓ”2n（ρn−ｍ，θn，ｅ2n
−ｇ2）、Ｐ2n（ρn−ｍ＋ｆ2n，θn，０） ステップ
４１からステップ４５、およびステップ５０からステッ
プ５７の処理で座標が求められると、この値が制御部８
０のデータメモリ８３に記憶される。
【００８４】以上の処理がＲ１面およびＲ２面の全周に
渡って実行されると（ステップ４７）、面取りに関する
演算は終了する。なお、本実施例では、面取りに関する
演算（ステップ４）をヤゲン研削終了後（ステップ３）
に実施したが、この演算は、ステップ１およびステップ
２が終了した時点で、直ちに実行しても、またレンズ周
縁研削中（ステップ３）に実施しても良い。
【００８５】面取りに関する演算が終了すると、実際に
面取りが開始される（ステップ６，７）。
【００８６】Ｒ２面の面取りを行うときは、図１６
（ｂ）に示すように、まず、レンズ中心Ｏの高さをレン
ズ面取機２００のスピンドル軸２１４の軸中心Ｑの高さ
に一致させ、次に、レンズＬＥを面取砥石２２０に対し
て、光軸方向にｘ2n離れた位置におく。
【００８７】そこで、レンズＬＥを回転させて、レンズ
ＬＥのθ0の位置が線Ｑの延長上と一致させる。
【００８８】そして、砥石回転モーター２１２を駆動し
て面取砥石２２０を回転させながら、面取砥石２２０の
中心ＰのＹ方向の値が演算により求められた値（ρ0−
ｈ＋ｆ2 0）になるように、面取砥石２２０をＹ方向に移
動させると供に、レンズＬＥの点Ｓ20のＸ方向の値が演
算により求められた値（ｘ20＝ｅ20−ｇ2）となるよう
に、レンズＬＥをＸ方向に移動させる。
【００８９】このレンズＬＥの移動により、目的の面取
り量ｇを研削できるのであるが、レンズＬＥの角を研削
する際、ここに強い衝撃が加わると、ピリ等の破損を生
じさせるため、面取砥石２２０側に緩衝材としてばね２
１７ａ，２１７ｂを設けて、衝撃を緩和している。
【００９０】また、レンズＬＥの移動は、レンズ面とレ
ンズ周縁研削面とのなす角の二等分線Ｌ3方向に移動さ
せることが最も適切であるが、面取砥石２２０の形状が
半球形であるため、Ｘ方向に移動させても、ほぼ目的の
面取量でかつ目的の角度で面取を行なうことができる。
【００９１】これで、点Ｓ20の面取りが終了する。
【００９２】以上の動作を、レンズＬＥを回転させて、
Ｒ２面全周に渡り実施して、Ｒ２面側の面取りを行な
う。同様にＲ１面についても面取りを行なう。
【００９３】Ｒ１面およびＲ２面側の面取りが完全に終
了すると、研削終了センサ２９がこれを検知して、終了
ブザー８６が鳴る（ステップ７）。
【００９４】以上のように、本実施例では、レンズＬＥ
周縁の粗削りから面取りまで、完全自動で行なうことが
できるので、人手を大幅に省くことができる。
【００９５】また、Ｒ１面およびＲ２面とレンズ周縁研
削面との角度に基づき、Ｒ１面側およびＲ２面側の面取
りをそれぞれ行なっているので、それぞれ適切な角度の
面取りを行なうことができる。
【００９６】さらに、終了ブザー８６が鳴るので、レン
ズ研削が終了してから、完成品と未加工品との交換等、
次作業へ移る際の時間の無駄を省くことができる。
【００９７】なお、本実施例においては、周縁研削およ
び面取研削の際には、レンズ側を移動させたが、レンズ
と砥石との相対間距離が変われば良く、砥石側を移動さ
せても良い。
【００９８】
【発明の効果】本発明によれば、被加工レンズの形状に
関するデータから、目的の面取形状を得ることが可能な
砥石と被加工レンズとの相対位置関係を算出し、この算
出結果に基づき、該相対位置関係を変えているので、適
切な角度でかつ適切な面取量で面取りを行なうことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例のレンズ研削装置の全体
斜視図である。
【図２】本発明に係る一実施例のレンズ形状測定装置の
全体斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明に係る一実施例のレンズ面取機の全体斜
視図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明に係る一実施例の制御部のブロック回路
図である。
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】本発明に係る一実施例のレンズ研削装置の動
作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】レンズ面の光軸方向の位置測定を説明するた
めの説明図である。
【図１２】レンズ面の光軸方向の基準位置を説明するた
めの説明図である。
【図１３】面取量を説明するための説明図である。
【図１４】
【図１５】最適な面取りを行なうための、被加工レンズ
および面取砥石の座標設定を説明するための説明図であ
る。
【図１６】面取研削動作を説明するための説明図であ
る。
【図１７】従来のレンズ研削装置の全体斜視図である。
【図１８】従来のレンズ研削装置における面取砥石と被
加工レンズとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
２１…本体フレーム、２２…ヘッドフレーム、２３…砥
石、２５…砥石回転モータ、３３…横移動用モータ、４
２…上下動モータ、５０ａ…レンズ受け軸、５０ｂ…レ
ンズ押え軸、５５…レンズ回転モータ、８０…制御部、
８１…ＣＰＵ、８２…プログラムメモリ、８３…データ
メモリ、８６…終了ブザー、８７…駆動回路、１００…
レンズ形状測定装置、１２０…測定子、１２０ｂ…レン
ズ面光軸方向位置測定部、２００…レンズ面取機、２０
７…面取砥石移動モータ、２１２…面取砥石回転モー
タ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−238265（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−277458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−53143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−115390（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−130180（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−31646（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−9459（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−10694（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24B 9/14 B24B 9/00 601

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被加工レンズのレンズ面と周縁研削面と
    により形成される角の面取りを行なうレンズ面取装置に
    おいて、 前記角の面取りを行なうための、回転軸廻りに回転可能
    な面取砥石と、前記被加工レンズをその両面から挟持すると共に、軸廻
    りに回転可能な挟持軸と、 前記被加工レンズを前記挟持軸の軸廻りに回転させる回
    転機構と、 前記被加工レンズを前記挟持軸の軸方向に移動させる移
    動機構と、 前記面取砥石を前記挟持軸の中心軸にほぼ直角な方向に
    移動させる砥石移動機構と、 前記被加工レンズの形状に関する、予め与えられたデー
    タおよび／または測定により得られたデータから、目的
    の面取形状を得ることができる、前記面取砥石と前記被
    加工レンズとの前記相対的位置関係を算出し、この算出
    結果に基づき、前記回転機構、前記移動機構および前記
    砥石移動機構を制御する制御手段とを備え、 前記面取砥石は、球形状または球冠状を成していること
    を特徴とするレンズ面取装置。
  2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記角の角度に関する
    予め与えられたデータおよび／または測定により得られ
    たデータから、該角度を２分する所定の方向で所定の面
    取量を得ることができる、前記面取砥石と前記被加工レ
    ンズとの相対的位置関係を算出し、この算出結果に基づ
    き、前記回転機構、前記移動機構および前記砥石移動機
    構を制御することを特徴とする請求項１に記載のレンズ
    面取装置。
  3. 【請求項３】 前記角の角度を測定する角度測定手段を
    備えていることを特徴とする請求項２記載のレンズ面取
    装置。
  4. 【請求項４】 前記被加工レンズの面取りが終了する
    と、面取終了を報せる出力手段を備えていることを特徴
    とする請求項１に記載のレンズ面取装置。
  5. 【請求項５】 前記被加工レンズの周縁を研削する周縁
    研削砥石を備え、 前記周縁研削砥石による研削が終了すると、前記面取砥
    石による面取りを開始 する作動手段を備えていることを
    特徴とする請求項１および２のいずれか一項に記載のレ
    ンズ面取装置。
  6. 【請求項６】 被加工レンズのレンズ面と周縁研削面と
    により形成される角の面取りを、球形状または球冠状を
    成す面取砥石を回転軸廻りに回転させて行なうレンズの
    面取方法において、 前記被加工レンズの形状に関する、予め与えられたデー
    タおよび／または測定により得られたデータから、目的
    の面取形状を得ることができる、前記面取砥石と前記被
    加工レンズとの相対的位置関係を算出し、 この算出結果に基づき、前記被加工レンズを回転させる
    回転機構、該被加工レンズをその光軸方向に移動させる
    移動機構、および、前記面取砥石を前記光軸にほぼ直角
    な方向に移動させる砥石移動機構を制御して、前記面取
    砥石と前記被加工レンズとを相対移動させること を特徴
    とするレンズ面取方法。
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