JP3662203B2 - Lens peripheral processing method - Google Patents

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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡枠に枠入れするレンズを加工する方法に係わり、更に詳しくは、眼鏡枠のレンズ枠の立体形状（本明細書においてレンズ枠の形状とは眼鏡枠の溝底またはこれに近似する位置の軌跡形状のことをいい、玉型ともいわれる）を計測する眼鏡枠形状測定装置からの情報をもとにレンズ周縁加工を行うレンズ周縁加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
眼鏡用レンズの前面及び後面には、装用者の屈折異常を補正する屈折力を得るためのカーブを持っており、レンズ周縁に加工するヤゲンも球面カーブもしくはそれに類するカーブを持たせることが必要である。一般的では枠入れする眼鏡枠にも、レンズを枠入れしやすいようレンズ枠が一定のカ−ブＲをもつように加工されている。
【０００３】
ヤゲン加工後のレンズを眼鏡枠に入れる際に理想的な状況は、ヤゲンカーブと眼鏡枠のレンズ枠のカーブＲが一致することといわれているが、多くの場合両者は一致しない。レンズのヤゲン加工においてヤゲンカーブの選択できる幅は狭く、レンズ枠の球面Ｒと一致しない場合が多く発生する。
【０００４】
従来の眼鏡枠のレンズ枠形状を計測する測定装置は、レンズ枠の平面情報、すなわちレンズ枠を正面から見たときの投影形状の情報を得ているに過ぎない。
【０００５】
また、近時レンズ枠の立体形状を計測する装置も実用化されているが、その立体情報の用途としては、眼鏡枠の傾きによるコサインエラーの除去や精々ヤゲンカーブを選択する際にレンズ枠の球面Ｒと等しいヤゲンカーブを優先的に選択する程度にとどまっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置においては、ヤゲンカーブとレンズ枠のカーブＲが等しい場合には両者の周長も一致するが、多くの場合異なるので周長も一致しない。従って、このような測定に基づいてヤゲン加工したレンズを眼鏡枠に枠入れすると、周長が一致せず、枠入れ作業時の適切なフィットが得られない。そこで作業者は眼鏡枠の無理な変形を行わざるを得なくなるという欠点がある。
【０００７】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、レンズ枠入れ時にフィット感の良い、すなわちサイズ精度の高いレンズ周縁加工方法を提供することを技術課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような特徴を有する。
【０００９】
（１） 眼鏡フレームに枠入れするために眼鏡レンズの周縁をヤゲン加工するレンズ周縁加工方法において、眼鏡フレームのレンズ枠の三次元データを得る枠測定過程と、レンズ枠の三次元データに基づいてレンズ枠の周長を求める枠周長算出過程と、前記レンズ枠の三次元データに基づいて被加工レンズの全周での前面及び後面のコバ位置を検出するコバ位置検出過程と、各動径角におけるコバ厚を一定の割合で分割する演算手段を含み、該コバ位置検出過程により得られたコバ位置データに基づいて、レンズ枠のカーブと異なる第１ヤゲン軌跡を求める第１ヤゲン軌跡取得過程と、第１ヤゲン軌跡の周長を求め、前記レンズ枠の周長に略一致する周長を持つように第１ヤゲン軌跡を補正して第２ヤゲン軌跡を求める第２ヤゲン軌跡取得過程と、を持つことを特徴とする。
【００１０】
【実施例】
以下本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明する。
（１）装置の全体構成
図１は本発明に係るレンズ研削装置の全体構成を示す斜視図である。１は装置のベースでレンズ研削装置を構成する各部がその上に配置されている。２はレンズ枠及び型板形状測定装置で装置上部に内蔵されている。その前方には測定結果や演算結果等を文字またはグラフィックにて表示する表示部３と、データを入力したり装置に指示を行う入力部４が並んでいる。装置前部には未加工レンズの仮想コバ厚等を測定するレンズ形状測定装置５がある。
【００１１】
６はレンズ研削部で、ガラスレンズ用の荒砥石６０ａとプラスティック用の荒砥石６０ｂとヤゲン及び平加工用６０ｃとから成る砥石６０が回転軸６１に回転可能に取付けられている。回転軸６１はベース１にバンド６２で固定されている。回転軸６１の端部にはプーリ６３が取付けられている。プーリ６３はベルト６４を介してＡＣモータ６５の回転軸に取付けられたプーリ６６と連結されている。このためモータ６５が回転すると砥石６０が回転する。７はキャリッジ部で、７００はキャリッジである。
【００１２】
（２）各部の構成及び動作
（イ）キャリッジ部
図１乃至図３に基いてその構造を説明する。図２はキャリッジの断面図である。図３（ａ）はキャリッジの駆動機構を示す矢視Ａ図、図３（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【００１３】
ベース１に固定されたシャフト７０１にはキャリッジシャフト７０２が回転摺動自在に軸支されており、さらにそれにキャリッジ７００が回動自在に軸支されている。キャリッジシャフト７０２にはそれぞれ同一歯数のタイミングプーリ７０３ａ，７０３ｂ，７０３ｃが左端、右端、その間に固着している。
【００１４】
キャリッジ７００にはシャフト７０１と平行かつ距離不変にレンズ回転軸７０４ａ、７０４ｂが同軸かつ回転可能に軸支されている。レンズ回転軸７０４ｂはラック７０５に回転自在に軸支され、さらにラック７０５は軸方向に移動可能であり、モータ７０６の回転軸に固定されたピニオン７０７により軸方向に移動することができ、これによりレンズＬＥをレンズ回転軸７０４ａ、７０４ｂに挟持しうる。なお、レンズ回転軸７０４ａ、７０４ｂにはそれぞれ同一歯数のプーリ７０８ａ、７０８ｂが取付けられており、それらはタイミングベルト７０９ａ、７０９ｂによりプーリ７０３ｃ、７０３ｂと繋がっている。
【００１５】
キャリッジ７００の左側には中間板７１０が回転自在に固定されている。中間板７１０にはカムフォロア７１１が２個付いており、それがシャフト７０１と平行な位置関係でベース１に固定されたガイドシャフト７１２を挟んでいる。中間板７１０にはラック７１３がシャフト７０１と平行な位置関係でベース１に固定されたキャリッジ左右移動用モータ７１４の回転軸に取付けられたピニオン７１５と噛み合っている。これらの構造によりモータ７１４はキャリッジ７００をシャフト７０１の軸方向に移動させることができる。
【００１６】
キャリッジ７００の左端には駆動板７１６が固定されており、駆動板には回転軸７１７がシャフト７０１と平行かつ回転自在に取付けられている。回転軸７１７の左端にはプーリ７０８ａ、７０８ｂと同一歯数のプーリ７１８が付いており、プーリ７１８はプーリ７０３ａとタイミングベルト７１９により繋がっている。
【００１７】
回転軸７１７の右端にはギヤ７２０が取付けてあり、ギヤ７２０はモータ７２１に付いているギヤと噛み合っている。モータ７２１が回転するとギヤ７２０によりプーリ７１８が回転し、タイミングベルト７１９を介してキャリッジシャフト７０２が回転し、これによりプーリ７０３ｂ、７０３ｃ、タイミングベルト７０９ａ、７０９ｂ、プーリ７０８ａ、７０８ｂを介してレンズチャック軸７０４ａ、７０４ｂを回転させる。
【００１８】
ブロック７２２は駆動板７１６に回転軸７１７と同軸かつ回転自在に固定されており、モータ７２１はブロック７２２に固定されている。
【００１９】
中間板７１０にはシャフト７０１と平行な方向にシャフト７２３が固定されており、シャフト７２３には補正ブロック７２４が回転自在に固定されている。丸ラック７２５は回転軸７１７とシャフト７２３の軸間を結ぶ最短の線分に平行に、かつブロツク７２４にあけられた穴を貫通し摺動可能なように配置されている。丸ラック７２５にはストッパ７２６が固定されており、補正ブロック７２４の当接位置より下方にしか摺動できない。
【００２０】
中間板７１０にはセンサ７２７が設けられ、ストッパ７２６と補正ブロック７２４との当接状態を確認し、レンズの研削状態を知ることができる。
ブロック７２２に固定されたモータ７２８の回転軸７２９に固定されたピニオン７３０が丸ラック７２５と噛み合っており、これにより回転軸７１７とシャフト７２３の軸間距離γ´をモータ７２８により制御することができる。
さらに、このような構造によりγ´とモータ７２８の回転角にはリニアな関係が保たれている。
【００２１】
砥石回転中心Ｂとシャフト７０１の軸間（Ｂ−Ｃ）距離をα、レンズチャック軸７０４ａ、７０４ｂとシャフト７０１の軸間（Ａ−Ｃ）距離をβ、レンズチャック軸７０４ａ、７０４ｂと砥石回転中心の軸間（Ａ−Ｂ）距離をγ、αとβの成す角をθとし、シャフト７２３とシャフト７０１の軸間（Ｃ−Ｄ）距離をα´、回転軸７１７とシャフト７０１との軸間（Ｃ−Ｅ）距離β´、α´とβ´の成す角をθ´とする。
【００２２】
その位置関係を模式化して図４に示す。
α、α´、β、β´は不変であり、さらに砥石回転中心、シャフト７０１、７２３の各中心点は図の平面上において位置不変であり、レンズチャック軸７０４ａ，７０４ｂの中心点と回転軸７１７の中心点は相対的位置関係不変のままシャフト７０１を中心に回転する。
【００２３】
ここで、θ＝θ´、α´／α＝β´／βとすると、△ＡＢＣとΔＥＤＣは相似形になる。このとき、α´／α＝γ´／γとなり、γ´とγは直線的な相関関係を有している。
【００２４】
このような構造により、回転軸７１７を中心に回転するプーリ７１８を回転させるモータ７２１が固定されているブロック７２２はγ´を変化させたときの△ＣＥＤの変化に追従してＥ点を中心に回転する。
【００２５】
このときプーリ７１８の回転は以下に説明するように等速でレンズ軸７０４ａ、７０４ｂを回転させる。
プーリ７１８を回転させながらモータ７２８によりγ´及びγを変化させたとき、線分ＥＤを基準線として見たプーリ７１８の回転角と線分ＡＢを基準線として見たレンズ軸の回転角とは等しくなる。また、モータ７２１とレンズ軸７０４ａ、７０４ｂの回転においても直線的な相関関係を持っている。換言すれば、砥石軸とレンズ軸の軸間距離はモータ７２８の出力軸回転角と相関関係を持って変化しかつ線分ＡＢを基準線としたレンズ軸７０４ａ、７０４ｂはモータ７２１の出力軸回転角と直線的相関間関係を持って回転する。
【００２６】
駆動板７１６にはバネ７３１のフックが掛かっており、反対側のフックにはワイヤ７３２が掛かっている。中間板７１０に固定されたモータ７３３の回転軸にはドラムが付いており、ワイヤ７３２を巻き上げることができる。これによりレンズＬＥの砥石６０の研削圧を変えることができる。
（ロ）レンズ枠及び型板形状測定部（トレーサ）
（ａ）構成
図５及び図６−１乃至図６−６をもとにレンズ枠及び型板形状測定部２の構成を説明する。
【００２７】
図５は、本実施例に係るレンズ枠及び型板形状測定部を示す斜視図である。本部は本体内に組込まれており、大きく２つの部分、即ち、フレーム及び型板を保持するフレーム及び型板保持部２０００と、フレームのレンズ枠及び型板の形状をデジタル計測する計測部２１００とから構成されている。フレーム及び型板保持部２０００は、さらに２つの部分、フレーム保持部２０００Ａと型板保持部２０００Ｂとから構成されている。
【００２８】
［フレーム保持部］
フレーム保持部２０００Ａを示す図６−１図において、眼鏡フレームをフレーム保持部２０００Ａにセットした場合のレンズ枠の幾何学的略中心点を基準点ＯR 、ＯL として定め、この２点を通る直線を基準線とする。
【００２９】
フレーム保持部２０００Ａは筺体２００１を有する。センターアーム２００２は筺体２００１表面に取付けられたガイドシャフト２００３ａ、２００３ｂ上に摺動可能に載置されており、センターアーム２００２の先端にはＯR 、ＯL と同じ間隔でフレーム押工２００４、２００５がある。
【００３０】
同様に、ライトアーム２００６がガイドシャフト２００７ａ、２００７ｂ上に、レフトアーム２００９がガイドシャフト２０１０ａ、２０１０ｂ上にそれぞれ摺動可能に載置されており、またライトアーム２００６の先端にはフレーム押工２００８が、レフトアーム２００９の先端にはフレーム押工２０１１が回転自在に軸支されている。
【００３１】
センターアーム２００２はフレーム押工２００４、２００５がＯR 、ＯL を通るように、基準線と垂直な方向に摺動し、ライトアーム２００６はフレーム押工２００８がＯR を通り、レフトアーム２００９はフレーム押工２０１１がＯL を通る様に基準線と略３０°傾いた方向に摺動する。
【００３２】
図６−２において、フレーム押工２００４、２００５、２００８、２０１１はそれぞれ互いに交わる２つの斜面（２０１２ａ，２０１２ｂ）、（２０１４ａ，２０１４ｂ）、（２０１６ａ，２０１６ｂ）、（２０１８ａ，２０１８ｂ）を持ち、それぞれの２つの斜面が作る稜線２０１３、２０１５、２０１７、２０１９は同一平面（測定面）上にあり、フレーム押工２００８、２０１１の回転軸もこの測定面上にある。
【００３３】
また、センターアーム２００２には半円状のフレーム押工２０２０が、センターアーム２００２に取付けられたガイドシャフト２０２１ａ、２０２１ｂ上に摺動可能に載置されており、図６−３において、フレーム押工２０２０を常時センターアーム側へ引っ張る様にバネ２０２２の一端がセンターアーム２００２に植設されたピン２０２３ａに掛けられ、他端がフレーム押工２０２０に植設されたピン２０２３ｂが掛けられている。
【００３４】
図６−４は筺体２００１の一部を裏側から見た図である。
筺体２００１の裏面にはプーリー２０２４ａ、２０２４ｂ、２０２４ｃ、２０２４ｄが回転自在に軸支され、プーリー２０２４ａ〜２０２４ｄにワイヤー２０２５が掛けられており、筺体２００１の穴２０２８ａ、２０２９ａを通して裏面に突出した、センターアーム２００２に植設されたピン２０２６ａ及びライトアーム２００６に植設されたピン２０２７に固着されている。
【００３５】
同様に、筺体２００１の裏面にプーリー２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄが回転自在に軸支され、プーリー２０３０ａ〜２０３０ｄには、ワイヤー２０３１が掛けられており、筺体２００１の穴２０２８ｂ、２０２９ｂを通して、裏面に突出したセンターアーム２００２に植設されたピン２０２６ｂ及びレフトアーム２００９に植設されたピン２０３２に固着されている。また、筺体２００１の裏面にはセンターアーム２００２を常時ＯR、ＯL方向へ引張る定トルクバネ２０３３が、筺体２００１の裏面に回転自在に軸支されたドラム２０３４に取付けられており、定トルクバネ２０３３の一端はセンターアーム２００２に植設されたピン２０３５に固着されている。
【００３６】
また、センターアーム２００２には、ツメ２０３６が植設されており、フレームが保持されていない状態では、筺体２００１の裏面に取付けられたマイクロスイッチ２０３７に当接しており、フレーム保持の状態を判断する。
レフトアーム２００９には、フレームのリムの厚さを測定するリム厚測定部２０４０が組込まれている。
【００３７】
フレーム押工２０１１の回転軸２０４１にはプーリー２０４２が固着されており、フレーム押工２０１１と一体に回動し、この回転軸２０４１には、フレーム押工２０１１の回転とは無関係に回動するプーリー２０４３が軸支され、プーリー２０４３にはリム厚測定ピン２０４４が植設されている。
【００３８】
また、レフトアーム２００９には、中空の回転軸２０４５が回動自在に軸支されており、一端にポテンションメータ２０４６が、他端にプーリー２０４７が取付けられている。プーリー２０４２とプーリー２０４７には両端が各プーリーに固着しているワイヤー２０４９が掛けられており、ポテンションメータ２０４６とフレーム押工２０１１は常時連動して同方向に回動する。
【００３９】
図６−５において、ワイヤー２０５０の一端がプーリー２０４３に固着され、途中でプーリー２０４８に固着され、他端がバネ２０５１を介してレフトアーム２００９に植設されたピン２０５２に掛けられており、リム厚測定ピン２０４４の動きに応じて、ポテンションメータ２０４６の軸が回動する。
【００４０】
本実施例では１カ所のリム厚測定しか行わないが、測定子部２１２０に上下動自在でその移動量を検出可能な接触子を取付け、レンズ枠形状測定時にリム前面に接触させることによりリム前面の上下方向の位置を検出することができる。このリム前面のデータとＶ溝の上下方向のデータからレンズ枠全周におけるリム厚を測定することができる。
【００４１】
図６−６において、筺体２００１上に、一面にブレーキゴム２０６２を貼りつけた押工板２０６１が押工板２０６１に取付けたシャフト２０６３により回転自在に取付けてあり、筺体２００１に取付けられたソレノイド２０６４の摺動軸の一端が、押工板２０６１に取付けられてある。また、押工板２０６１にバネ２０６５の一端が掛けられ、他端は筺体２００１に植設されたピン２０６６に掛けられており、常時はブレーキゴム２０６２がセンターアーム２００２に当接しない方向に押工板２０６１を引張っている。ソレノイド２０６４が作用しバネ２０６５に抗して押工板２０６１を押すと、ブレーキゴム２０６２がセンターアーム２００２に当接し、センターアーム２００２及びセンターアーム２００２に連動して動くライトアーム２００６、レフトアーム２００９を固定する。
【００４２】
［型板保持部］
型板保持部２０００Ｂは図５及び図６−１において、筺体２００１に植設された支柱２０７１ａ、２０７１ｂ、２０７１ｃ、２０７１ｄによって支持されている。基板２０７２は支柱２０７１ａ〜２０７１ｄに固着されている。フタ２０７３はフタ２０７３に植設された軸２０７４ａ、２０７４ｂが基板２０７２に形成された軸受２０７５ａ、２０７５ｂに係合され、基板２０７２上に回動自在に載置されている。基板２０７２には眼鏡フレームをフレーム保持部に出し入れするのに十分な穴が開いている。フタ２０７３には透明な窓２０７６が形成され、窓２０７６の中央には型板ホルダー２０７７が固着されている。型板ホルダー２０７７にはピン２０７８ａ、２０７８ｂが植設されており、型板に形成されている穴とピン２０７８ａ、２０７８ｂを係合させ、止めネジ２０７９で型板を型板ホルダー２０７７に固定する。この型板ホルダー２０７７の中心は、フタ２０７３が閉じられた状態で、ＯR 上に位置するように構成されいる。
【００４３】
［計測部］
次に計測部２１００の構成を図７−１乃至図７−４をもとに説明する。図７−１は計測部の平面図で、図７−２はそのＣ−Ｃ断面図、図７−３はＤ−Ｄ断面図、図７−４はＥ−Ｅ断面図である。
【００４４】
可動ベース２１０１には、軸穴２１０２ａ、２１０２ｂ、２１０２ｃが形成されており、筺体２００１に取付けられた軸２１０３ａ、２１０３ｂに摺動可能に支持されている。また、可動ベース２１０１にはレバー２１０４が植設されており、このレバー２１０４によって可動ベース２１０１を摺動させることにより、回転ベース２１０５の回転中心が、フレーム及び型板保持部２０００上のＯR、ＯLの位置に移動する。可動ベース２１０１にはプーリー２１０６が形成された回転ベース２１０５が回動可能に軸支されている。プーリー２１０６と可動ベース２１０１に取付けられたパルスモータ２１０７の回転軸に取付けられたプーリー２１０８との間にベルト２１０９が掛け渡されており、これによりパルスモータ２１０７の回転が回転ベース２１０５に伝達される。
【００４５】
回転ベース２１０５上には、図７−３に示すように４本のレール２１１０ａ、２１１０ｂ、２１１０ｃ、２１１０ｄが取付けられており、このレール２１１０ａ、２１１０ｂ上に測定子部２１２０が摺動可能に取付けられている。測定子部２１２０には、鉛直方向に軸穴２１２１が形成されており、この軸穴２１２１に測定子軸２１２２が挿入されている。
【００４６】
測定子軸２１２２と軸穴２１２１との間には、ボールベアリング２１２３が介在し、これにより測定子軸２１２２の鉛直方向の移動及び回転を滑らかにしている。測定子軸２１２２の上端にはアーム２１２４が取付けられており、このアーム２１２４の上部には、レンズ枠のヤゲン溝に当接するソロバン玉状のヤゲン測定子２１２５が回動自在に軸支されている。
【００４７】
アーム２１２４の下部には、型板の縁に当接する円筒状の型板測定コロ２１２６が回動自在に軸支されている。そして、ヤゲン測定子２１２５及び型板測定コロ２１２６の円周点は測定子軸２１２２の中心線上に位置するように構成されている。
【００４８】
測定子軸２１２２下方には、ピン２１２８が、測定子軸２１２２に回動自在に取付けられたリング２１２７に植設されており、ピン２１２８の回転方向の動きは、測定子部２１２０に形成された長穴２１２９により制限されている。ピン２１２８の先端には、測定子部２１２０のポテンションメータ２１３０の可動部に取付けられており、測定子軸２１２２の上下方向の移動量がポテンションメータ２１３０によって検出される。
【００４９】
測定子軸２１２２の下端にはコロ２１３１が回動自在に軸支されている。また測定子部２１２０にはツメ２１３２が植設されている。
測定子部２１２０にはピン２１３３が植設されており、回転ベース２１０５に取付けられたポテンションメータ２１３４の軸には、プーリー２１３５が取付けられている。回転ベース２１０５にプーリー２１３６ａ、２１３６ｂが回動自在に軸支されており、ピン２１３３に固着されたワイヤー２１３７がプーリー２１３６ａ、２１３６ｂに掛けられ、プーリー２１３５に固着されている。このように測定子部２１２０の移動量をポテンションメータ２１３４により検出する構成となっている。
【００５０】
また回転ベース２１０５には、測定子部２１２０を常時アーム２１２４の先端側へ引張る定トルクバネ２１４０が、回転ベース２１０５に回動自在に軸支されたドラム２１４１に取付けられており、定トルクバネ２１４０の一端は、測定子部２１２０に植設されたピン２１４２に固着されている。
【００５１】
回転ベース２１０５上のレール２１１０ｃ、２１１０ｄ上に測定子駆動部２１５０が摺動可能に取付けられている。測定子駆動部２１５０にはピン２１５１が植設されており、回転ベース２１０５に取付けられたモータ２１５２の回転軸にはプーリー２１５３が取付けられている。回転ベース２１０５にプーリー２１５４ａ、２１５４ｂが回動自在に軸支されており、ピン２１５１に固着されたワイヤー２１５５がプーリー２１５４ａ、２１５４ｂに掛けられ、プーリー２１５３に固着されている。これにより、モータの回転が測定子駆動部２１５０に伝達される。
【００５２】
測定子駆動部２１５０は、定トルクバネ２１４０によって測定子駆動部２１５０側へ引張られている測定子部２１２０に当接しており、測定子駆動部２１５０を移動させることにより、測定子部２１２０を所定の位置へ移動させることができる。
【００５３】
また、測定子駆動部２１５０には、一端に測定子軸２１２２の下端に軸支されたコロ２１３１に当接するアーム２１５７を有し、他端にコロ２１５９を回動自在に軸支したアーム２１５８を取付けた軸２１５６が回動可能に軸支されている。コロ２１５９が回転ベース２１０５に固着された固定ガイド板２１６０に当接する方向に、ネジリバネ２１６６の一端がアーム２１５７に掛けられ、他端は測定子駆動部２１５０に固着されており、測定子駆動部２１５０が移動すると、ガイド板２１６０にてコロ２１５９が上下する。
【００５４】
コロ２１５９の上下により軸２１５６が回転し、軸２１５６に固着されたアーム２１５７も軸２１５６を中心に回転し、測定子軸２１２２を上下させる。回転ベース２１０５にシャフト２１６３が回動自在に取付けてあり、このシャフト２１６３に可動ガイド板２１６１が固着されている。回転ベース２１０５に取付けられたソレノイド２１６４の摺動軸の一端が可動ガイド板２１６１に取付けてある。バネ２１６５の一端が回転ベース２１０５に掛けられ、他端が可動ガイド板２１６１に掛けられており、常時はコロ２１５９と可動ガイド板２１６１のガイド部２１６２が当接しない位置へ引張っている。ソレノイド２１６４が作用し可動ガイド板２１６１を引き上げると、可動ガイド板２１６１のガイド部２１６２が、固定ガイド板２１６０と平行な位置に移動し、コロ２１５９がガイド部２１６２に当接し、ガイド部２１６２に沿って移動することができる。
【００５５】
（ｂ）動作
次に図６−１乃至図１０をもとに、上述のレンズ枠及び型板形状測定装置２の動作を説明する。
［レンズ枠形状測定］
まず、メガネフレームを測定する場合の作用について説明する。
【００５６】
メガネフレーム６００のレンズ枠の左右のどちらを測定するか選択し、可動ベース２１０１に固着されたレバー２１０４で計測部２１００を測定する側へ移動させる。
【００５７】
次にフレーム押工２０２０を手前に引き、センターアーム２００２との間隔を十分に広げる。メガネフレームのフロント部をフレーム押工２００４、２００５の斜面２０１２ａ、２０１２ｂ、２０１４ａ、２０１４ｂに当接させた後、フレーム押工２０２０を戻し、メガネフレームの中央部に当接させる。その後センターアーム２００２を押し広げながら、メガネフレームのリム部でリム厚測定ピン２０４４を押し下げながら、フレーム押工２００８、２０１１の斜面２０１６ａ、２０１６ｂ、２０１８ａ、２０１８ｂに左右のリム部を当接させる。
【００５８】
本実施例においては、フレーム押工２００４、２００５、２００８，２０１１は連動しており、定トルクバネ２０３３によりＯR 、ＯL へ向かう方向に引張られ、フレーム押工２０２０はバネ２０２２により、センターアーム方向に引張られているので、フレーム押工２００４、２００５、２００８、２０１１、２０２０でフレームを保持すれば、レンズ枠はそれぞれレンズ枠の幾何学的略中心に向かう３方向の力で保持され、かつフレーム押工２０２０によりフレームの中心位置がＯR 、ＯL の中間点に保持される。また、フレーム押工２００８、２０１１は４つのフレーム押工の稜線２０１３、２０１５、２０１７、２０１９の作る平面内で回転するため、レンズ枠のヤゲン溝の中心はフレーム押工２００４、２００５、２００８、２０１１の中心位置で常に測定面内に保持される。
【００５９】
図８−１及び図８−２は測定方法を示す図であり、図８−１はヤゲン溝が測定面に平行な場合を、図８−２はヤゲン溝が測定面に対して傾斜している場合を示している。
【００６０】
図８−１において、レンズ枠のリム部はリム厚測定ピン２０４４を押し下げており、ヤゲン溝が測定面に平行な場合はフレーム押工２０１１の斜面２０１８ａ、２０１８ｂのつくる稜線２０１９を基準として、リム厚測定ピン２０４４の移動量をポテンションメーター２０４６で検出できる。
【００６１】
図８−２において、ヤゲン溝が測定面に対してある角度傾いている場合はフレーム押工２０１１がリム部に沿って傾き、この傾きと同等量だけポテンションメータ２０４６も傾くので、常に稜線２０１９を基準としてリム厚を測定することができる。
【００６２】
こうして求めたリム厚データはコバ厚と比較されフレームのリムとレンズ前側屈折面とが適切な位置になるよう最適なヤゲン位置を決定するのに使用される。上述のようにフレームがセットされた状態で、操作パネルのトレーススイッチを押すと、ソレノイド２０６４が作用し、センターアーム２００２、ライトアーム２００６、レフトアーム２００９を固定する。
【００６３】
図９−１及び図９−２において、測定子駆動部２１５０のコロ２１５９は基準位置Ｏにあり、パルスモータ２１０７を所定角度回転させ、測定子駆動部２１５０の移動方向とフレーム押工２００８または２０１１の移動方向が一致するところへ回転ベース２１０５を旋回させる。
【００６４】
次にソレノイド２１６４により可動ガイド板２１６１のガイド部２１６２を所定位置へ移動させ、測定子駆動部２１５０をフレーム押工２００８または２０１１の方向に移動させると、コロ２１５９は固定ガイド板２１６０のガイド部２１６０ａから可動ガイド板２１６１のガイド部２１６２ｂへ移動し、測定子軸２１２２がアーム２１５７によって押し上げられ、ヤゲン測定子２１２５は測定面の高さに保たれる。
【００６５】
さらに測定子駆動部２１５０が移動すると、ヤゲン測定子２１２５がレンズ枠のヤゲン溝に挿入され、測定子部２１２０はＦＲで移動を停止し、測定子駆動部２１５０はＦＲＬまで移動し停止する。これにより、アーム２１５７がコロ２１３１から離れ、ヤゲン測定子２１２５は測定平面より下降することができる。続いてパルスモータ２１０７を予め定めた単位回転パルス数毎に回転させる。このとき測定子部２１２０はレンズ枠の動径に従って、ガイドシャフト２１１０ａ、２１１０ｂ上を移動し、その移動量はポテンションメータ２１３４によって読取られ、測定子軸２１２２がレンズ枠のカーブに従って上下し、その移動量がポテンションメータ２１３０によって読取られる。パルスモータ２１０７の回転角Θとポテンションメータ２１３４の読取り量ｒ及びポテンションメータ２１３０の読取り量ｚからレンズ枠形状が（ｒn，Θn，ｚn）（ｎ＝１，２，………，Ｎ）として計測される。この計測データ（ｒn，Θn，ｚn）を極座標−直交座標変換した後のデータ（ｘn，ｙn，ｚn）の任意の４点（ｘ1，ｙ1，ｚ1），（ｘ2，ｙ2，ｚ2），（ｘ3，ｙ3，ｚ3），（ｘ4，ｙ4，ｚ4）によりフレームカーブＣF を求める（計算式はレンズカーブの計算式と同じ）。
【００６６】
さらに、（ｘn，ｙn，ｚn）（ｎ＝１，２，３………Ｎ）の各データ間の距離を算出し、それをたし合わせることにより近似的に玉型の周長を求め、これをΠfとする。
また図１０において（ｘn，ｙn，ｚn）のｘ，ｙ成分（ｘn，ｙn）から、ｙ軸方向の最大値を持つ被計測点（ｘa，ｙa）、ｙ軸方向の最小値を持つ被計測点Ｂ（ｘb，ｙb）、ｘ軸方向の最大値を持つ被計測点Ｃ（ｘc，ｙc）及びｘ軸方向の最小値を持つ被計測点Ｄ（ｘd，ｙd）を選び、レンズ枠の幾何学中心ＯF（ｘF，ｙF）を、
【００６７】
【数４】

Figure 0003662203
として求め、既知であるフレーム中心から測定子部２１２０の回転中心Ｏ0（ｘ0，ｙ0）までの距離ＬとＯ0、ＯFのズレ量（Δx ，Δy ）から、レンズ枠幾何学中心間距離ＦＰＤの１／２は、
【００６８】
【数５】
Figure 0003662203
として求める。
次に、入力部４で設定された瞳孔間距離ＰＤから内寄せ量Ｉを、
【００６９】
【数６】
Figure 0003662203
として求め、また設定された上寄せ量Ｕをもとに、被加工レンズの光学中心が位置すべき位置Ｏs （ｘs ，ｙs ）を、
【００７０】
【数７】
Figure 0003662203
として求める。
このＯsから（ｘn，ｙn）をＯs を中心とした極座標に変換し、加工データである（ sｒn， sΘn）（ｎ＝１，２，………，Ｎ）を得る。
【００７１】
本実施例の装置では左右のレンズ枠の形状をそれぞれ測定することも可能であるし、左右一方のレンズ枠の形状を測定し、他は反転させたデータを用いることもできる。
【００７２】
［型板形状測定］
次に、型板を測定する場合の動作について説明する。
型板保持部２０００Ｂのフタ２０７３に取付けられた型板ホルダー２０７７のピン２０７８ａ、２０７８ｂに型板に形成されている穴を係合させ、止ネジ２０７９で型板ホルダー２０７７に固定する。本実施例ではフタ２０７３を閉じると、型板ホルダー２０７７の中心がＯR 上に位置し、測定子部２１２０の回転中心と一致する構成になっているため、型板の幾何学的中心と測定子部２１２０の回転中心が一致する。
【００７３】
上述のように型板がセットされた状態で、後述する入力部４のトレーススイッチを押す。このとき回転ベース２１０５は測定子駆動部２１５０の移動方向とｙ軸方向が一致する位置にあり、測定子駆動部２１５０は基準位置Ｏにある。
【００７４】
測定子駆動部２１５０をフレーム測定の場合と逆の方向に移動すると、測定子部２１２０に植設されたピン２１３２がセンターアーム２００２に当接し、さらに移動するとセンターアーム２００２、ライトアーム２００６、レフトアーム２００９を押し広げる。コロ２１５９は固定ガイド板２１６０のガイド部２１６０ｂから２１６０ａへ移動し、測定子軸２１２２がアーム２１５７によって押し上げられ、型板測定コロ２１２６のフランジ部２１２６ａが型板上面より一定量上の位置に保たれる。測定子駆動部２１５０がＦＯＬまで移動した後、ソレノイド２０６４が作用し、センターアーム２００２、ライトアーム２００６、レフトアーム２００９が固定され、ソレノイド２１６４により可動ガイド板２１６１を所定位置に移動させ、測定子駆動部２１５０を基準位置に戻す。この時固定ガイド板２１６０のガイド部２１６０ａと可動ガイド板２１６１のガイド部２１６２ａの高さが同じになるように構成されているため、型板測定コロ２１２６は一定高さを保ったまま型板に当接するまで移動する。続いてパルスモータ２１０７を予め定めた単位回転パルス数毎に回転させる。この時、測定子部２１２０は型板の動径に従ってガイドシャフト２１１０ａ、２１１０ｂ上を移動し、その移動量はボテンションメータ２１３４によって読取られる。パルスモータ２１０７の回転角Θとポテンションメータ２１３４の読取り量ｒから、型板形状が（ｒn ，Θn ）（ｎ＝１，２，………，Ｎ）として計測される。
【００７５】
この計測データ（ｒn ，Θn ）から、フレーム測定の場合と同様に幾何学的中心Ｏを求め、入力部からのＦＰＤ、ＰＤ、内寄せ量Ｉ、上寄せ量Ｕをもとに加工データである（ sｒn ， sΘn ）（ｎ＝１，２，………，Ｎ）を得る。
【００７６】
（ハ）未加工レンズ形状測定部
（ａ）構成
図１１は所定条件における研削加工後のレンズのカーブ値、コバ厚等を研削加工前に検出するための未加工レンズの形状測定部全体の概略図である。その詳細な構成を図１２乃至図１３に基いて説明する。
【００７７】
図１２は未加工レンズの形状測定部５の断面図、図１３は平面図である。
フレーム５００に軸５０１が軸受５０２によって回動自在に、またＤＣモータ５０３、ホトスイッチ５０４、５０５、ポテンションメータ５０６がそれぞれ組付けられている。
【００７８】
軸５０１には、プーリー５０７が回転自在に、またプーリー５０８、フランジ５０９がそれぞれ組付けられている。
プーリー５０７にはセンサ板５１０とバネ５１１が組付けられている。
プーリー５０８には図１４に示すようにバネ５１１がピン５１２を挟むように組付けられている。このため、バネ５１１がプーリー５０７の回転とともに回転した場合、バネ５１１は回転自在なプーリー５０８に組付けられているピン５１２を回転させるバネ力を持ち、ピン５１２がバネ５１１とは無関係に例えば矢印方向に回転した場合にはピン５１２を元の位置に戻そうとする力を加える。
【００７９】
モーター５０３の回転軸にはプーリー５１３が取付けられ、プーリー５０７との間に掛けられているベルト５１４によりモータ５０３の回転がプーリー５０７に伝達される。
【００８０】
モーター５０３の回転はプーリー５０７に取付けられたセンサ板５１０によってホトスイッチ５０４、５０５が検出し制御する。
プーリー５０７の回転によりピン５１２が組付けられたプーリー５０８が回転し、ポテンションメータ５０６の回転軸にあるプーリー５２０との間に掛けられたロープ５２１によってプーリー５０８の回転はポテンションメータ５０６に検出される。このときプーリー５０８の回転と同時に軸５０１とフランジ５０９が回転する。バネ５２２はロープ５２１の張力を一定に保つためのものである。
【００８１】
フィーラー５２３、５２４にはピン５２５、５２６によってそれぞれ測定用アーム５２７に回転自在に組付けられ、測定用アーム５２７はフランジ５０９に取付けられている。
【００８２】
ホトスイッチ５０４により測定用アーム５２７の初期位置と測定終了位置とを検出する。またホトスイッチ５０５はレンズ前面屈折面、レンズ後面屈折面それぞれに対してフィーラーの５２３、５２４の逃げの位置と測定の位置とをそれぞれ検出する。ホトスイッチ５０４による測定終了位置とホトスイッチ５０５によるレンズ後面屈折面の逃げの位置とは一致する。図１５はホトスイッチ５０４とホトスイッチ５０５の各信号の対応関係を示す図である。
【００８３】
測定用アーム５２７には図１６に示すようにマイクロスイッチ５２８を組付けた軸５２９が配置され、軸５２９上には回転自在なフィーラー５３０を有する回転自在なアーム５３１があり、バネ５３２によって矢印方向に保持され、マイクロスイッチ５２８によってフィーラー５３０の位置を検出する。
カバー５３３は測定装置に研削水等の付着を防ぎ、シール材５３４はカバーと測定装置の間から研削水等の侵入を防ぐためのものである。
【００８４】
本実施例ではレンズコバに当接するように第３のフィーラー５３０が設けられているが、レンズが加工に適さないときはフィーラー５２３、５２４も異常なデータを示すことが多いのでフィーラー５３０を省略することは可能である。
【００８５】
（ｂ）測定方法
まず、ホトスイッチ５０５により制御されたモーター５０３を回転し、図１７−１に示すように測定用アーム５２７を初期位置（図１３中の実線）からレンズ前側屈折面の逃げの位置（図１３中の二点鎖線）まで回転させる。なお、逃げの位置ではレンズを保持しているキャリッジ７００が矢印方向に移動したときにフィーラー５２３とレンズが干渉せず、しかもフィーラー５３０はレンズコバに当接するような位置関係にする。
【００８６】
次にレンズＬＥは矢印５３５方向へ移動する。その移動量はレンズ加工後枠入れされる眼鏡枠の形状データまたは玉型形状データによって制御される。これらのデータに基いてレンズが矢印方向に移動する。
【００８７】
上記眼鏡枠の形状データまたは玉型形状データからレンズサイズが外れていなければ、フィーラー５３０はレンズコバに当接し、矢印５３８方向に移動し、マイクロスイッチ５２８がそれを検出する。レンズサイズが外れているときマイクロスイッチ５２８の信号により研削不可能な旨表示部３に表示される。マイクロスイッチ５２８がフィーラー５３０の移動を検出したときは、レンズ前側屈折面の形状を測定するため、フィーラー５２３を前側屈折面に当接させるようモータ５０３を回転させる。回転量はレンズの一般的な厚みとフィーラー５３０のコバ方向の長さを考慮にいれて設計された位置まで回転させる。この状態を図１７−２、図１７−３に示す。
【００８８】
フィーラー５２３が図中二点鎖線の位置まで移動すると、プーリー５０７に組付けられたバネ５１１の力はフィーラー５２３を前側屈折面に当接するように働く。
【００８９】
次にレンズチャック軸７０４ａ、７０４ｂを中心に１回転させると、レンズは前記眼鏡枠の形状データまたは玉型形状データによって矢印５３６方向に移動し、フィーラー５２３が矢印５３７方向に移動し、この移動量はプーリー５０８の回転量を介してポテンションメータ５０６により検出し、レンズ前側屈折面形状を得る。また、同時にマイクロスイッチ５２８によりレンズが上記データに従った玉型に加工できるか否かも測定し、これを表示する。
【００９０】
その後、キャリッジ７００を初期位置に戻し、モータ５０３をさらに回転しレンズ後側屈折面測定の逃げの位置まで回転させた後、レンズを測定位置まで移動させる。レンズを１回転させながらフィーラー５２４により前側屈折面の測定と同様にしてその移動量を測定する。
【００９１】
なお、本実施例では、レンズ前面及び後面とも、フィーラーはヤゲン底面（または先端）軌跡に沿ったレンズ面に当接するようにして測定されるが、一般にレンズ前面は球面加工されているので、軸ずれ等の要素を考慮しても任意の４点のデ−タが得られれば足り、このデ−タと本実施例と同様にして測定された片面デ−タ（乱視レンズの場合は測定点を増やすだけで足りるが、累進レンズの場合はコバに相当する位置に当接するようにした方が便利である）に簡単な演算を施すことにより、本実施例で得られる測定値と同等な値を得ることができる。
【００９２】
（ニ）表示部及び入力部
図１８は本実施例の表示部３及び入力部４の外観図で、両者は一体に形成されている。
本実施例の入力部は各種のシートスイッチからなり、電源の入・切をコントロールするメインスイッチ４００、各種の加工情報を入力する設定スイッチ群４０１及び装置の操作方法を指示する操作スイッチ群４１０とからなる。
【００９３】
設定スイッチ群４０１には、被加工レンズの材質がプラスチックかガラスかを指示するレンズスイッチ４０２、フレームの材質がセルかメタルかを指示するフレームスイッチ４０３、加工モードを平加工かヤゲン加工かを選択するモードスイッチ４０４、被加工レンズが左眼用か右眼用か選択するＲ／Ｌスイッチ４０５、レンズ光心の上／下レイアウト及びＰＤ値の遠用・近用変換を行う遠／近スイッチ４０６、設定データの変更項目を選択する入力切換スイッチ４０７、入力切換スイッチ４０７により選択された項目のデータを増減する＋スイッチ４０８及び−スイッチ４０９が配置されている。
【００９４】
操作スイッチ群４１０には、スタートスイッチ４１１、ヤゲンシュミレーション表示への画面切換スイッチも兼ねる一時停止用のポーズスイッチ４１２、レンズチャック開閉用のスイッチ４１３、カバー開閉用のスイッチ４１４、仕上げ二度摺り用の二度摺りスイッチ４１５、レンズ枠、型板トレースの指示をするトレーススイッチ４１６、レンズ枠及び型板形状測定部２で測定したデータを転送させる次データスイッチ４１７がある。
【００９５】
表示部３は液晶ディスプレイにより構成されており、加工情報の設定値、ヤゲン位置やヤゲンとレンズ枠との嵌合状態をシュミレーションするヤゲンシュミレーションや基準設定値等を後述する主演算制御回路の制御により表示する。
図１９−１及び図１９−２は表示画面の例であり、図１９−１はレンズの加工情報を設定するための画面で、図１９−２はヤゲンシュミレーションの画面である。
【００９６】
（３）装置全体の電気制御系
以上のような機械的構成を持つ本実施例の電気制御系を説明する。図２０は装置全体の電気系ブロック図である。
【００９７】
主演算制御回路は例えばマイクロプロセッサで構成され、その制御は主プログラムに記憶されているシーケンスプログラムで制御される。主演算制御回路はシリアル通信ポートを介して、ＩＣカード、検眼システム装置等とデータの交換を行うことが可能であり、レンズ枠及び型板形状測定部のトレーサ演算制御回路とデータ交換・通信を行う。
主演算制御回路には表示部３、入力部４及び音声再生装置が接続されている。また、測定用のホトスイッチ５０４、５０５、加工終了状態を検知する加工終了ホトスイッチ等の各ホトスイッチユニットやカバー開閉用・加工圧用・レンズチャック用の各マイクロスイッチユニットも主演算制御回路に接続されている。
【００９８】
被加工レンズの形状を測定するポテンショメータ５０６はＡ／Ｄコンバータに接続され、変換された結果が主演算制御回路に入力される。主演算制御回路で演算処理されたレンズの計測データはレンズ・枠データメモリに記憶される。
【００９９】
キャリッジ移動モータ７１４、キャリッジ上下モータ７２８、レンズ回転軸モータ７２１はパルスモータドライバ、パルス発生器を介して主演算回路に接続されている。パルス発生器は主演算回路からの指令を受けて、それぞれのパルスモータへ何Ｈｚの周期で何パルス出力するか、即ち各モータの動作をコントロールするための装置である。
【０１００】
加工圧モータ７３３、レンズ計測モータ５０３及びカバー開閉用の各モータは主演算制御回路の指令を受けたドライブ回路により駆動される。
磁石モータ６５及び給水ポンプモータは交流電源により駆動され、その回転・停止のコントロールは主演算制御回路からの指令で制御されるスイッチ回路により制御される。
【０１０１】
次にレンズ枠及び型板形状測定部について説明する。
レンズ枠・型板の形状を測定するポテンショメータ２１３０、２１３４及びフレームのリム厚を測定するポテンショメータ２０４６の出力はＡ／Ｄコンバータへ接続され、変換された結果はトレーサ演算制御回路へ入力される。フレーム確認用のマイクロスイッチ等の各マイクロスイッチユニットもトレーサ演算制御回路に接続されている。
【０１０２】
トレーサ回転モータ２１０７はパルスモータドライバを介して、トレーサ演算制御回路により制御される。またトレーサ移動モータ２１５２、フレーム固定ソレノイド２０６４、測定子固定ソレノイド２１６４はトレーサ演算制御回路よりの指令を受けた各ドライブ回路により駆動される。
トレーサ演算制御回路は例えばマイクロプロセッサで構成され、その制御はプログラムメモリに記憶されているシーケンスプログラムで制御される。
また、測定されたレンズ枠及び型板の形状データは一旦トレースデータメモリに記憶され、主演算制御回路に転送される。
【０１０３】
（４）装置全体の動作
次に図２１のフローチャートを基にしてレンズ研削装置の動作を説明する。
［ステップ１−１］
図１８のメインスイッチ４００をＯＮにした後、まずフレームまたは型板をフレームまたは型板保持部にセットし、トレーススイッチ４１６にてトレースを行う。
【０１０４】
［ステップ１−２］
被装者のＰＤ値及び乱視軸を入力する。型板測定の場合にはＦＰＤ値も入力する。また、遠近切換スイッチ４０６により、入力されるＰＤが遠方であるか近方であるかを設定する。設定状態は表示部３のディスプレイにて表示される。ここで遠方に設定された状態で遠方ＰＤを入力した後、遠近切換スイッチ４０６にて近方に変更すると、次式により近方ＰＤに変換する。
近方ＰＤ＝遠方ＰＤ×（（ｌ−ｌ２）／（ｌ＋ｌ３））
ｌは必要とする作業距離、ｌ２は日本人の角膜頂点間距離、ｌ３は角膜頂点と回旋点との距離を意味する。
近方状態において近方ＰＤを入力した後遠方に変更すると、下記の式により遠方ＰＤに変換する。
遠方ＰＤ＝近方ＰＤ×（（ｌ＋ｌ３）／（ｌ−ｌ２））
変換の詳細については特開昭６３−８２６２１号公報に記載されている。
【０１０５】
また上下レイアウトも近方、遠方それぞれにあらかじめ前述の基準値設定において入力された設定値に設定する。作業者がその値について変更を加えたい場合には、（＋）スイッチ４０８、（−）スイッチ４０９にて変更が可能である。このときＰＤについても変更が可能である。
【０１０６】
［ステップ１−３］
ステップ１−１で求めたフレームまたは型板の動径情報及びＦＰＤ値と前ステップで入力されたＰＤ上下レイアウトの情報により、前述の方法により新たな座標中心に座標変換し、新たな動径情報（ｒs δn ，ｒs θn ）を得、これを枠データメモリに記憶する。
【０１０７】
［ステップ１−４］
作業者は被加工レンズの材質を判断し、それがガラスレンズかプラスティックレンズかをレンズ切換スイッチ４０２により、フレームがメタルかセルかをフレーム切換スイッチ４０３により、加工レンズが右眼か左眼かをＲ／Ｌ切換スイッチ４０５により、平加工かヤゲン加工かをモードスイッチ４０４により入力する。レンズがプラスティックかガラスか、フレームがセルかメタルか、モードがヤゲンか平かによる８種類の組合せそれぞれにあらかじめ基準値設定において入力された設定値に基づいて、レンズ加工サイズを設定する。
【０１０８】
設定値に変更を加えたい場合には、（＋）スイッチ４０８、（−）スイッチ４０９にて変更が可能である。加工レンズのＲ／Ｌ指定がフレーム測定のときの測定側と同じ場合には、そのままデータを用いるが、異なる場合にはデータを左右反転させて用いる。
【０１０９】
［ステップ１−５］
レンズをレンズチャック開閉用のスイッチ４１３によりモータ７０６を回転させチャッキングする。この時レンズに乱視軸などの方向性がある場合、軸方向を砥石回転中心方向に向けてチャックする。
【０１１０】
［ステップ１−６、ステップ１−７］
以上のステップに異常が無ければスタートスイッチ４１１を押してスタートさせる。
スタートスイッチ４１１が押されているのを確認すると、主演算制御回路は加工補正（砥石径補正）を行う。
ここでａ点は砥石回転中心、ｂ点はレンズ加工中心、Ｒは砥石半径、ＬＥは枠データ、Ｌは砥石回転中心とレンズ加工中心間の距離をそれぞれ示す。ここで動径情報（ｒs δn ，ｒs θn ）を枠データメモリより読み取り、以下の計算を行う。
【０１１１】
【数１】
Figure 0003662203
乱視軸が１８０度以外のときはその差だけｒs θn をオフセットし、ｒs θn の代りにそのｒs θ´n を用いる。
次に動径情報（ｒs δn ，ｒs θn ）を微小な任意の角度だけ加工中心を中心に回転させ、前式と同一の計算を行う。
この座標の回転角をξi （ｉ＝１、２、３・・・・Ｎ）とし、ξi よりξn まで順次３６０度回転させる。それぞれのξi でのＬの最大値をＬi 、その時のｒs θn をΘi とする。また（Ｌi 、ξi 、Θi ）（ｉ＝１、２、３・・・・Ｎ）を加工補正情報とし、枠データメモリに記憶する。
【０１１２】
［ステップ２−１］
ここでステップ１−４での指定がヤゲン加工モードであればステップ２−２へ、平加工モードであればステップ３−１へ進む。
【０１１３】
［ステップ２−２］
ヤゲン加工モードの指定があるときは主演算制御回路は、パルス発生器、パルスモータドライバを介して、レンズ回転軸モータ７２１を回転させ、ｒs θn が砥石回転中心方向に向くようにレンズ軸７０４ａ、７０４ｂを回転させる。
【０１１４】
次に同方法にてキャリッジをモータ７１４を回転させ、キャリッジストロークの左端にある測定基準位置に移動させてから、モータ７２８を回転させ、Ｌを測定可能位置まで変化させる。
【０１１５】
その後前述の未加工レンズ形状測定機構を用い、動径情報の線上のレンズコバ位置を測定する。それにより求めたレンズ前面コバ位置をｒＺn 、レンズ後面コバ位置をｌＺn とする。これをコバ情報（ｌＺn 、ｒＺn ）（ｎ＝１、２、３・・・・Ｎ）とし、これを枠データメモリに記憶する。
レンズ外径が玉型径より小さい部分があると判断した場合は、所望のレンズ枠の形状を持つレンズが得られないと判断し、表示部ディスプレイに警告を出すとともに以後のステップの実行を中止する。
【０１１６】
［ステップ２−３］
ステップ２−２で求めたコバ情報（ｌＺn、ｒＺn）より前面カーブ及び後面カーブを求める。
まず動径情報（ｒs δn、ｒs θn）を直交座標（Ｘn、Ｙn）に変換する。その任意の４点（Ｘ1、Ｙ1）、（Ｘ2、Ｙ2）、（Ｘ3、Ｙ3）、（Ｘ4、Ｙ4）のそれぞれのコバ情報（ｌＺ1、ｒＺ1）、（ｌＺ2、ｒＺ2）、（ｌＺ3、ｒＺ3）、（ｌＺ4、ｒＺ4）よりまず前面カーブとその中心を求める。
ここで、（ａ、ｂ、ｃ）はカーブの中心座標を、Ｒはカーブ半径を示す。
【０１１７】
【数２】
Figure 0003662203
ここで、
【０１１８】
【数３】
Figure 0003662203
【０１１９】
次に、ｌＺをすべてｒＺに置換えて後面カーブ及びその中心を求める。これらの情報を基にヤゲンカーブを求める。
ヤゲンカーブとはレンズ枠入れのために加工される外周のＶ部の頂点の描くカーブで、一般的には前面カーブに沿うカーブが望ましいが、ヤゲンカーブが急すぎたり緩かすぎたりした場合はフレームに入れるのに不都合が生ずる。そのためヤゲンカーブは前面カーブ値がある幅の中にある場合は前面カーブと同一のカーブをたてる。ヤゲン頂点の位置はレンズ前面のコバ位置より一定量後ろ側にずれた位置とする。そのカーブの中心は前面カーブのカーブ中心と後面カーブのカーブ中心を結ぶ線上に置く。
ヤゲンカーブがある幅を超える場合にはコバ情報（ｌＺn、ｒＺn）に基づき、
【０１２０】
【数８】
Figure 0003662203
からｙＺn を求める。このときＲ＝４とすればコバ厚を４：６の比率で立てるに等しい。
【０１２１】
前面カーブに沿ったカーブが可能な場合にはそのデータを（ｒsθn、ｙl Ｚn）として、不可能な場合にはＲ＝４として求めたデータを（ｒsθn、ｙ4Ｚn）としてヤゲンデータとする。
【０１２２】
［ステップ２−４］
前記ステップで求めたヤゲン形状を表示部３に表示する。
ディスプレイには動径情報（ｒsδn，ｒsθn）より枠形状を表示し、さらに加工中心を中心に回転カーソル３０を表示する。この動径情報（ｒsδn，ｒsθn）は、図２１のフローチャートから理解できるように、眼鏡枠の形状データ又は玉型形状データであり、レンズ枠及び型板形状測定装置２によって得られる。したがって図１９−２に示されている枠形状は、眼鏡枠の概略形状といってもよいし、玉型即ちレンズ加工後の概略形状といってもよい。このカーソルと枠形状の接する位置のヤゲン断面３２をパネル左側に表示する。カーソルは（＋）スイッチを押している間右方向に（−）スイッチを押している間左方向に回転し、常時その位置のヤゲン断面を表示する。
【０１２３】
回転カーソルがリム厚測定位置マーク３３に示した位置にあるとき、ヤゲン断面の左上方にリム位置マーク３１を表示する。
ヤゲンの位置は測定したリム厚を基にレンズ前面がリム前面と一定の関係を持った位置とする。
【０１２４】
［ステップ２−５、２−６］
ヤゲンカーブ確認後問題がなければ、再度スタートスイッチ４１１によりスタートさせると加工が始まる。
【０１２５】
ステップ１−４の設定によりレンズがプラスティックであればプラスティック用荒砥石６０ｂ、ガラスであればガラス用荒砥石６０ａの上に被加工レンズがくるようキャリッジをモータ７１４にて移動させる。
【０１２６】
砥石を回転させた後モータにより砥石回転中心とレンズ加工中心間の距離Ｌを枠データメモリより読み込んだ加工補正情報（Ｌi 、ξi 、Θi ）の内のＬ1 まで移動させる。その時加工終了ホトスイッチ７２７がＯＮされるのを待って角度をξ2 まで回転させると同時にＬをＬ2 まで移動させる。
【０１２７】
以上の動作を連続して（Ｌi 、ξi ）（ｉ＝１、２、３・・・・Ｎ）に基づいて行う。これによりレンズは動径情報（ｒs δn 、ｒs θn ）の形状に加工される。
【０１２８】
［ステップ２−７、２−８、２−９］
モータ７２８によりレンズを砥石から離脱させた後キャリッジ移動モータ７１４によりレンズをヤゲン砥石の上に移動させる。
【０１２９】
次に、動径情報（ｒs δn 、ｒs θn ）とヤゲンデータ（ｒs θn 、ｙＺn ）からヤゲンカーブ軌跡（ｒs δn 、ｒs θn 、ｙＺn ）を求め、その各データ間の距離を算出し、それをたし合わせることにより近似的にヤゲンカーブ軌跡の周長を求め、これをΠb とする。
ここで、サイズ補正量Δを求める。
【０１３０】
Δ＝（Πb −Πf ）／２π （Πf ：玉型の周長）
という形に直してからさらに、サイズ補正後のヤゲン加工情報（Ｌ´i 、ξi 、Ｚi ）を求め、これを枠データメモリに記憶し直す。このとき
Ｌ´i ＝Ｌi −Δ
である。
【０１３１】
ヤゲンはこの情報に基づいてモータ７２８はＬ´i をモータ７２１はξi をモータ７１４はＺi をそれぞれｉ＝１、２、３・・・・Ｎの順に同時に制御しながら加工する。
【０１３２】
［ステップ３−１］
研削モードが平加工モードである場合において、ステップ１−４による設定によりレンズがプラスティックであればプラスティック用荒砥石６０ｂ、ガラスであればガラス用荒砥石６０ａの上に被加工レンズがくるようキャリッジをモータ７１４で移動させる。砥石を回転させてからモータ７２８により砥石回転中心とレンズ加工中心間の距離Ｌを枠データメモリにより読み込んだ加工補正情報（Ｌi 、ξi 、Θi ）の内のＬi まで移動する。その時加工終了ホトスイッチ７２７がＯＮされるのを待って角度をξ2 まで回転させると同時にＬをＬ2 まで移動させる。以上の動作を連続して（Ｌi 、ξi ）（ｉ＝１、２、３・・・・Ｎ）に基づき行う。これによりレンズは動径情報（ｒs δn 、ｒs θn ）の形状に加工される。
【０１３３】
［ステップ３−２、３−３］
モータ７２８によりレンズを砥石から離脱させたのちキャリッジ移動モータ７１４によりレンズＬＥをヤゲン砥石６０ｃの平坦部の上に移動させる。ここでステップ２−８以下と同一の方法によりレンズＬＥの外周を仕上加工する。
【０１３４】
このような説明は動作の原理的な説明で自動化の程度により種々の変更を加えることができるのは勿論である。
【０１３５】
また、眼鏡枠の材質に柔軟性がある場合には枠をヤゲンカーブになじませ、また、柔軟性のない場合には枠のカ−ブＲを修正して枠入れ作業を行うことにより、眼鏡枠にレンズをフィットとさせることができる。
【０１３６】
以上本発明の一実施例を説明したが本発明と同一の技術思想の下で実施例を容易に変形することができることは当業者には自明であり、これらも本発明は包含するものであることはいうまでもない。
【０１３７】
【発明の効果】
上記のように本発明は、枠入れ作業時のフィット感における重要な要素の１つがヤゲンカーブの軌跡の周長と玉型立体形状の周長が一致していることに着目し、一般的なレンズ枠入れ作業において多く発生しているレンズ枠のカ−ブＲとヤゲンカーブの違いによる周長の誤差を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレンズ研削装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】キャリッジの断面図である。
【図３】（ａ）はキャリッジの駆動機構を示す矢視Ａ図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図４】装置の原理を説明する図である。
【図５】本実施例に係るレンズ枠及び型板形状測定部を示す斜視図である。
【図６−１】フレーム保持部２０００Ａを示す図である。
【図６−２】保持部の詳細図である。
【図６−３】レンズ押えの機構を説明する図である。
【図６−４】筐体２００１の一部を裏側から見た図である。
【図６−５】リム厚測定機構を説明する図である。
【図６−６】フレーム固定機構を説明する図である。
【図７−１】計測部の平面図である。
【図７−２】図７−１のＣ−Ｃ断面図である。
【図７−３】図７−１のＤ−Ｄ断面図である。
【図７−４】図７−１のＥ−Ｅ断面図である。
【図８−１】測定方法を示す図である。
【図８−２】測定方法を示す図である。
【図９−１】垂直方向の測定子の運動を説明する図である。
【図９−２】垂直方向の測定子の運動を説明する図である。
【図１０】座標変換を説明する図である。
【図１１】未加工レンズの形状測定部全体の概略図である。
【図１２】未加工レンズの形状測定部の断面図である。
【図１３】未加工レンズの形状測定部の平面図である。
【図１４】バネとピンの作動を示す説明図である。
【図１５】ホトスイッチ５０４とホトスイッチ５０５の各信号の対応関係を示す図である。
【図１６】レンズの動径を測定する図である。
【図１７−１】測定部の測定動作を説明する図である。
【図１７−２】測定部の測定動作を説明する図である。
【図１７−３】測定部の測定動作を説明する図である。
【図１８】本実施例の表示部及び入力部の外観図である。
【図１９−１】レンズ加工情報を設定するための表示画面の図である。
【図１９−２】ヤゲンシュミレーションの表示画面の図である。
【図２０】装置全体の電気系ブロック図である。
【図２１】装置の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
２ レンズ枠及び型板形状測定装置
３ 表示部
４ 入力部
５ レンズ形状測定装置
６ レンズ研削部
７ キャリッジ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of processing a lens to be framed in an eyeglass frame, and more particularly, a three-dimensional shape of a lens frame of an eyeglass frame (in this specification, the shape of a lens frame is the groove bottom of an eyeglass frame or an approximation thereof) The present invention relates to a lens peripheral edge processing method for performing lens peripheral edge processing based on information from a spectacle frame shape measuring apparatus that measures a trajectory shape of a position to be moved (also called a target lens shape).
[0002]
[Prior art]
The front and rear surfaces of the spectacle lens have curves to obtain refractive power that corrects the refractive error of the wearer, and the bevel processed on the lens periphery must have a spherical curve or similar curve. is there. Generally, a spectacle frame to be framed is processed so that the lens frame has a certain curve R so that the lens can be easily framed.
[0003]
It is said that the ideal situation when a beveled lens is put into a spectacle frame is that the bevel curve and the curve R of the lens frame of the spectacle frame match, but in many cases they do not match. In the beveling process of the lens, the range in which the bevel curve can be selected is narrow and often does not coincide with the spherical surface R of the lens frame.
[0004]
A conventional measuring apparatus for measuring the lens frame shape of a spectacle frame merely obtains plane information of the lens frame, that is, information of a projection shape when the lens frame is viewed from the front.
[0005]
In addition, a device for measuring the three-dimensional shape of a lens frame has recently been put into practical use. The three-dimensional information can be used for removing cosine errors due to the inclination of a spectacle frame and for selecting a spherical surface of a lens frame at the time of selecting a bevel curve. Only the bevel curve equal to R is preferentially selected.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional apparatus, when the bevel curve and the curve R of the lens frame are the same, the circumferences of the both coincide with each other, but in many cases, the circumferences do not coincide with each other. Therefore, when a beveled lens based on such a measurement is framed in a spectacle frame, the perimeters do not match, and an appropriate fit at the time of frame insertion cannot be obtained. Therefore, there is a drawback that the operator is forced to deform the spectacle frame.
[0007]
The present invention has been devised in view of the above-described drawbacks, and an object of the present invention is to provide a lens periphery processing method having a good fit when a lens frame is inserted, that is, having a high size accuracy.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
[0009]
(1) In a lens peripheral edge processing method in which the peripheral edge of a spectacle lens is beveled in order to frame the spectacle frame, Glasses frame 3D data of lens frame obtain Based on the frame measurement process, the frame circumference calculation process for determining the circumference of the lens frame based on the 3D data of the lens frame, and the 3D data of the lens frame The front and rear surfaces of the entire lens to be processed Edge position detection process for detecting the edge position; Computation means that divides the edge thickness at each radial angle at a constant ratio, and the edge position detection process Obtained Edge position Based on data The first bevel trajectory acquisition process for obtaining a first bevel trajectory different from the curve of the lens frame, the circumference of the first bevel trajectory is obtained, and the first bevel has a circumference that substantially matches the circumference of the lens frame. Having a second bevel trajectory acquisition process for correcting the trajectory to obtain a second bevel trajectory Features.
[0010]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1) Overall configuration of the device
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a lens grinding apparatus according to the present invention. Reference numeral 1 denotes a base of the apparatus on which various parts constituting the lens grinding apparatus are arranged. A lens frame and template shape measuring device 2 is built in the upper part of the device. In front of it, a display unit 3 for displaying measurement results, calculation results, and the like in characters or graphics, and an input unit 4 for inputting data and instructing the apparatus are arranged. At the front of the apparatus is a lens shape measuring apparatus 5 that measures the virtual edge thickness of the unprocessed lens.
[0011]
Reference numeral 6 denotes a lens grinding portion, and a grindstone 60 composed of a rough grindstone 60a for glass lenses, a rough grindstone 60b for plastics, and a bevel and flat working 60c is rotatably attached to a rotary shaft 61. The rotating shaft 61 is fixed to the base 1 with a band 62. A pulley 63 is attached to the end of the rotating shaft 61. The pulley 63 is connected to a pulley 66 attached to the rotating shaft of the AC motor 65 through a belt 64. For this reason, when the motor 65 rotates, the grindstone 60 rotates. Reference numeral 7 denotes a carriage unit, and 700 denotes a carriage.
[0012]
(2) Configuration and operation of each part
(A) Carriage part
The structure will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a sectional view of the carriage. FIG. 3A is an arrow A view showing a carriage drive mechanism, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB.
[0013]
A carriage shaft 702 is rotatably supported on a shaft 701 fixed to the base 1, and a carriage 700 is rotatably supported on the carriage shaft 702. Timing pulleys 703a, 703b, and 703c having the same number of teeth are respectively fixed to the carriage shaft 702 at the left and right ends.
[0014]
Lens rotation shafts 704a and 704b are axially and rotatably supported on the carriage 700 so as to be parallel to the shaft 701 and invariable in distance. The lens rotation shaft 704b is rotatably supported by the rack 705, and the rack 705 is movable in the axial direction, and can be moved in the axial direction by a pinion 707 fixed to the rotation shaft of the motor 706. The lens LE can be held between the lens rotation shafts 704a and 704b. Incidentally, pulleys 708a and 708b having the same number of teeth are respectively attached to the lens rotation shafts 704a and 704b, and these are connected to the pulleys 703c and 703b by timing belts 709a and 709b.
[0015]
An intermediate plate 710 is rotatably fixed to the left side of the carriage 700. The intermediate plate 710 has two cam followers 711 that sandwich a guide shaft 712 fixed to the base 1 in a positional relationship parallel to the shaft 701. A rack 713 meshes with the intermediate plate 710 with a pinion 715 attached to the rotation shaft of a carriage left / right movement motor 714 fixed to the base 1 in a positional relationship parallel to the shaft 701. With these structures, the motor 714 can move the carriage 700 in the axial direction of the shaft 701.
[0016]
A drive plate 716 is fixed to the left end of the carriage 700, and a rotation shaft 717 is attached to the drive plate so as to be parallel to and rotatable with the shaft 701. A pulley 718 having the same number of teeth as the pulleys 708a and 708b is attached to the left end of the rotation shaft 717. The pulley 718 is connected to the pulley 703a by a timing belt 719.
[0017]
A gear 720 is attached to the right end of the rotating shaft 717, and the gear 720 meshes with a gear attached to the motor 721. When the motor 721 is rotated, the pulley 718 is rotated by the gear 720, and the carriage shaft 702 is rotated via the timing belt 719. Thus, the lens chuck shaft is rotated via the pulleys 703b and 703c, the timing belts 709a and 709b, and the pulleys 708a and 708b. 704a and 704b are rotated.
[0018]
The block 722 is fixed to the drive plate 716 so as to be coaxial and rotatable with the rotation shaft 717, and the motor 721 is fixed to the block 722.
[0019]
A shaft 723 is fixed to the intermediate plate 710 in a direction parallel to the shaft 701, and a correction block 724 is rotatably fixed to the shaft 723. The round rack 725 is arranged so as to be slidable through a hole formed in the block 724 in parallel with the shortest line segment connecting the rotation shaft 717 and the shaft 723. A stopper 726 is fixed to the round rack 725, and can slide only below the contact position of the correction block 724.
[0020]
A sensor 727 is provided on the intermediate plate 710, and the contact state between the stopper 726 and the correction block 724 can be confirmed to know the grinding state of the lens.
A pinion 730 fixed to the rotary shaft 729 of the motor 728 fixed to the block 722 is engaged with the round rack 725, whereby the inter-axis distance γ ′ between the rotary shaft 717 and the shaft 723 can be controlled by the motor 728. .
Further, with this structure, a linear relationship is maintained between γ ′ and the rotation angle of the motor 728.
[0021]
The distance (BC) between the grinding wheel rotation center B and the shaft 701 is α, the distance between the lens chuck shafts 704a and 704b and the shaft 701 (AC) is β, the lens chuck shafts 704a and 704b and the grinding wheel rotation center. The distance between the axes (A−B) is γ, the angle between α and β is θ, the distance between the axes of the shaft 723 and the shaft 701 (C−D) is α ′, and the distance between the rotation shaft 717 and the shaft 701 is (CE) The angle formed by the distances β ′, α ′ and β ′ is θ ′.
[0022]
The positional relationship is schematically shown in FIG.
α, α ′, β, and β ′ are invariant, and further, the center of the grindstone and the central points of the shafts 701 and 723 are invariable on the plane of the drawing, and the central points of the lens chuck shafts 704a and 704b and the rotation axis The center point 717 rotates around the shaft 701 while the relative positional relationship remains unchanged.
[0023]
Here, assuming that θ = θ ′ and α ′ / α = β ′ / β, ΔABC and ΔEDC have similar shapes. At this time, α ′ / α = γ ′ / γ, and γ ′ and γ have a linear correlation.
[0024]
With such a structure, the block 722 to which the motor 721 that rotates the pulley 718 that rotates about the rotation shaft 717 is fixed follows the change of ΔCED when γ ′ is changed, and the E point is the center. Rotate.
[0025]
At this time, the rotation of the pulley 718 rotates the lens shafts 704a and 704b at a constant speed as described below.
When γ ′ and γ are changed by the motor 728 while rotating the pulley 718, the rotation angle of the pulley 718 viewed from the line segment ED as the reference line and the rotation angle of the lens axis viewed from the line segment AB as the reference line Will be equal. Further, there is a linear correlation in the rotation of the motor 721 and the lens shafts 704a and 704b. In other words, the distance between the grinding wheel axis and the lens axis changes in correlation with the output shaft rotation angle of the motor 728, and the lens axes 704a and 704b with the line segment AB as the reference line are the output shaft rotation of the motor 721. Rotates with a linear correlation between corners.
[0026]
The drive plate 716 is hooked with a spring 731, and the wire 732 is hooked on the opposite hook. The rotating shaft of the motor 733 fixed to the intermediate plate 710 has a drum, and the wire 732 can be wound up. Thereby, the grinding pressure of the grindstone 60 of the lens LE can be changed.
(B) Lens frame and template shape measuring unit (tracer)
(A) Configuration
The configuration of the lens frame and the template shape measuring unit 2 will be described with reference to FIGS. 5 and 6-1 to 6-6.
[0027]
FIG. 5 is a perspective view illustrating a lens frame and a template shape measuring unit according to the present embodiment. The main part is incorporated in the main body, and is roughly divided into two parts: a frame and a template holding part 2000 that holds the frame and the template, and a measuring unit 2100 that digitally measures the shape of the lens frame and the template of the frame. It is composed of The frame and template holding unit 2000 is further composed of two parts, a frame holding unit 2000A and a template holding unit 2000B.
[0028]
[Frame holder]
In FIGS. 6A and 6B showing the frame holding unit 2000A, the geometrical approximate center points of the lens frame when the spectacle frame is set on the frame holding unit 2000A are determined as reference points OR and OL, and a straight line passing through these two points is defined. Use as a reference line.
[0029]
The frame holding unit 2000A has a casing 2001. The center arm 2002 is slidably mounted on guide shafts 2003a and 2003b attached to the surface of the housing 2001. At the tip of the center arm 2002, there are frame presses 2004 and 2005 at the same intervals as OR and OL. .
[0030]
Similarly, the right arm 2006 is slidably mounted on the guide shafts 2007a and 2007b, and the left arm 2009 is slidably mounted on the guide shafts 2010a and 2010b, respectively. A frame pressing 2011 is rotatably supported at the tip of the left arm 2009.
[0031]
The center arm 2002 slides in a direction perpendicular to the reference line so that the frame presses 2004 and 2005 pass OR and OL, the right arm 2006 passes the frame press 2008 OR, and the left arm 2009 holds the frame press. Slide in a direction inclined approximately 30 ° from the reference line so that 2011 passes OL.
[0032]
In FIG. 6-2, the frame pressing 2004, 2005, 2008, 2011 has two inclined surfaces (2012a, 2012b), (2014a, 2014b), (2016a, 2016b), (2018a, 2018b), respectively, The ridgelines 2013, 2015, 2017, and 2019 created by the two slopes are on the same plane (measurement surface), and the rotation axes of the frame pressings 2008 and 2011 are also on this measurement surface.
[0033]
Further, a semicircular frame pressing 2020 is slidably mounted on the center arm 2002 on guide shafts 2021a and 2021b attached to the center arm 2002. In FIG. One end of the spring 2022 is hooked on a pin 2023a planted in the center arm 2002, and the other end of a pin 2023b planted in the frame pusher 2020 is hooked so that 2020 is always pulled toward the center arm.
[0034]
FIG. 6-4 is a view of a part of the housing 2001 as seen from the back side.
Pulleys 2024a, 2024b, 2024c, and 2024d are rotatably supported on the back surface of the housing 2001, and wires 2025 are hung on the pulleys 2024a to 2024d. The center arm protrudes to the back surface through the holes 2028a and 2029a of the housing 2001. The pin 2026a planted in 2002 and the pin 2027 planted in the light arm 2006 are fixed.
[0035]
Similarly, pulleys 2030a, 2030b, 2030c, and 2030d are rotatably supported on the back surface of the housing 2001, and wires 2031 are hung on the pulleys 2030a to 2030d, and through the holes 2028b and 2029b of the housing 2001, on the back surface. The pin 2026b planted in the projecting center arm 2002 and the pin 2032 planted in the left arm 2009 are fixed. In addition, the center arm 2002 is always O on the rear surface of the casing 2001. R , O L A constant torque spring 2033 that pulls in the direction is attached to a drum 2034 that is rotatably supported on the back surface of the housing 2001, and one end of the constant torque spring 2033 is fixed to a pin 2035 that is implanted in the center arm 2002.
[0036]
Further, the center arm 2002 is provided with a claw 2036. When the frame is not held, the center arm 2002 is in contact with the micro switch 2037 attached to the back surface of the casing 2001, and the frame holding state is determined. .
In the left arm 2009, a rim thickness measuring unit 2040 for measuring the thickness of the rim of the frame is incorporated.
[0037]
A pulley 2042 is fixed to the rotating shaft 2041 of the frame pressing 2011, and rotates integrally with the frame pressing 2011. The pulley that rotates independently of the rotation of the frame pressing 2011 is rotated around the rotating shaft 2041. 2043 is pivotally supported, and a rim thickness measuring pin 2044 is implanted in the pulley 2043.
[0038]
In addition, a hollow rotating shaft 2045 is rotatably supported on the left arm 2009, and a potentiometer 2046 is attached to one end and a pulley 2047 is attached to the other end. The pulley 2042 and the pulley 2047 are hung with a wire 2049 whose both ends are fixed to the pulleys, and the potentiometer 2046 and the frame pusher 2011 always rotate in the same direction in conjunction with each other.
[0039]
In FIG. 6-5, one end of the wire 2050 is fixed to the pulley 2043, and is fixed to the pulley 2048 in the middle, and the other end is hung on a pin 2052 implanted in the left arm 2009 via a spring 2051, In accordance with the movement of the thickness measurement pin 2044, the axis of the potentiometer 2046 rotates.
[0040]
In this embodiment, only one rim thickness measurement is performed, but a contact that can be moved up and down and can detect the amount of movement is attached to the probe 2120, and the front of the rim is contacted with the front of the rim when measuring the lens frame shape. The position in the vertical direction can be detected. The rim thickness on the entire circumference of the lens frame can be measured from the data on the front surface of the rim and the data in the vertical direction of the V-groove.
[0041]
In FIG. 6-6, a pressing plate 2061 with a brake rubber 2062 attached to one surface is rotatably mounted on a casing 2001 by a shaft 2063 attached to the pressing plate 2061, and a solenoid 2064 attached to the casing 2001. One end of the sliding shaft is attached to the pressing plate 2061. Further, one end of a spring 2065 is hung on the pressing plate 2061 and the other end is hooked on a pin 2066 planted on the casing 2001, so that the brake rubber 2062 is always pressed in a direction not coming into contact with the center arm 2002. The plate 2061 is pulled. When the solenoid 2064 acts and pushes the pressing plate 2061 against the spring 2065, the brake rubber 2062 comes into contact with the center arm 2002, and the right arm 2006 and the left arm 2009 that move in conjunction with the center arm 2002 are moved. Fix it.
[0042]
[Template holder]
5 and 6-1, the template holder 2000B is supported by support columns 2071a, 2071b, 2071c, and 2071d implanted in the housing 2001. The substrate 2072 is fixed to the columns 2071a to 2071d. The lid 2073 has shafts 2074 a and 2074 b implanted in the lid 2073 engaged with bearings 2075 a and 2075 b formed on the substrate 2072, and is placed on the substrate 2072 so as to be freely rotatable. The substrate 2072 has a sufficient hole for taking the eyeglass frame into and out of the frame holder. A transparent window 2076 is formed on the lid 2073, and a template holder 2077 is fixed to the center of the window 2076. Pins 2078 a and 2078 b are implanted in the template holder 2077. The holes formed in the template and the pins 2078 a and 2078 b are engaged, and the template is fixed to the template holder 2077 with a set screw 2079. The center of the template holder 2077 is in a state where the lid 2073 is closed, R It is configured to be located above.
[0043]
[Measurement section]
Next, the configuration of the measurement unit 2100 will be described with reference to FIGS. 7-1 to 7-4. FIG. 7-1 is a plan view of the measuring section, FIG. 7-2 is a CC cross-sectional view, FIG. 7-3 is a DD cross-sectional view, and FIG. 7-4 is an EE cross-sectional view.
[0044]
Shaft holes 2102a, 2102b, and 2102c are formed in the movable base 2101 and are slidably supported by shafts 2103a and 2103b attached to the housing 2001. In addition, a lever 2104 is implanted in the movable base 2101, and by sliding the movable base 2101 with the lever 2104, the rotation center of the rotation base 2105 is set to O on the frame and template holding unit 2000. R , O L Move to the position. A rotary base 2105 having a pulley 2106 formed thereon is pivotally supported on the movable base 2101 so as to be rotatable. A belt 2109 is stretched between a pulley 2106 and a pulley 2108 attached to a rotation shaft of a pulse motor 2107 attached to the movable base 2101, whereby the rotation of the pulse motor 2107 is transmitted to the rotation base 2105. .
[0045]
As shown in FIG. 7-3, four rails 2110a, 2110b, 2110c, and 2110d are mounted on the rotating base 2105, and a probe portion 2120 is slidably mounted on the rails 2110a and 2110b. ing. A shaft hole 2121 is formed in the probe portion 2120 in the vertical direction, and a probe shaft 2122 is inserted into the shaft hole 2121.
[0046]
A ball bearing 2123 is interposed between the probe shaft 2122 and the shaft hole 2121, thereby smoothing the movement and rotation of the probe shaft 2122 in the vertical direction. An arm 2124 is attached to the upper end of the tracing stylus shaft 2122, and an abacus bead-shaped beveling stylus 2125 that abuts the bevel groove of the lens frame is pivotally supported on the upper portion of the arm 2124. .
[0047]
A cylindrical template measuring roller 2126 that contacts the edge of the template is pivotally supported at the lower portion of the arm 2124 so as to be rotatable. The circumferential point of the bevel measuring element 2125 and the template measuring roller 2126 is configured to be located on the center line of the measuring element axis 2122.
[0048]
Below the tracing stylus 2122, a pin 2128 is implanted in a ring 2127 rotatably attached to the tracing stylus 2122, and the rotational movement of the pin 2128 is formed in the tracing stylus 2120. Limited by the slot 2129. The tip of the pin 2128 is attached to the movable part of the potentiometer 2130 of the probe part 2120, and the amount of movement of the probe axis 2122 in the vertical direction is detected by the potentiometer 2130.
[0049]
A roller 2131 is rotatably supported at the lower end of the measuring element shaft 2122. In addition, a claw 2132 is implanted in the measuring element portion 2120.
A pin 2133 is implanted in the measuring element 2120, and a pulley 2135 is attached to the shaft of a potentiometer 2134 attached to the rotation base 2105. Pulleys 2136 a and 2136 b are pivotally supported on the rotation base 2105, and a wire 2137 fixed to the pin 2133 is hung on the pulleys 2136 a and 2136 b and fixed to the pulley 2135. In this way, the movement amount of the probe portion 2120 is detected by the potentiometer 2134.
[0050]
In addition, a constant torque spring 2140 that always pulls the tracing stylus 2120 toward the tip of the arm 2124 is attached to the drum 2141 that is pivotally supported by the rotation base 2105, and is attached to one end of the constant torque spring 2140. Is fixed to a pin 2142 implanted in the probe portion 2120.
[0051]
A probe driving unit 2150 is slidably mounted on rails 2110c and 2110d on the rotation base 2105. A pin 2151 is implanted in the probe driving unit 2150, and a pulley 2153 is attached to a rotation shaft of a motor 2152 attached to the rotation base 2105. Pulleys 2154 a and 2154 b are pivotally supported on the rotation base 2105, and a wire 2155 fixed to the pin 2151 is hung on the pulleys 2154 a and 2154 b and fixed to the pulley 2153. Thereby, the rotation of the motor is transmitted to the probe driving unit 2150.
[0052]
The probe driving unit 2150 is in contact with the probe unit 2120 pulled toward the probe driving unit 2150 by the constant torque spring 2140. By moving the probe driving unit 2150, the probe unit 2120 is moved to a predetermined position. It can be moved to a position.
[0053]
In addition, the probe driving unit 2150 has an arm 2157 that abuts on a roller 2131 supported on the lower end of the probe shaft 2122 at one end and an arm 2158 that rotatably supports a roller 2159 on the other end. The attached shaft 2156 is rotatably supported. One end of the torsion spring 2166 is hooked on the arm 2157 in the direction in which the roller 2159 contacts the fixed guide plate 2160 fixed to the rotation base 2105, and the other end is fixed to the probe driving unit 2150. Is moved, the roller 2159 moves up and down on the guide plate 2160.
[0054]
The shaft 2156 rotates by moving the roller 2159 up and down, and the arm 2157 fixed to the shaft 2156 also rotates around the shaft 2156 to move the probe shaft 2122 up and down. A shaft 2163 is rotatably attached to the rotation base 2105, and a movable guide plate 2161 is fixed to the shaft 2163. One end of the sliding shaft of the solenoid 2164 attached to the rotation base 2105 is attached to the movable guide plate 2161. One end of the spring 2165 is hung on the rotary base 2105, and the other end is hung on the movable guide plate 2161. The roller 2159 and the guide portion 2162 of the movable guide plate 2161 are always pulled to a position where they do not contact each other. When the solenoid 2164 is actuated to pull up the movable guide plate 2161, the guide portion 2162 of the movable guide plate 2161 moves to a position parallel to the fixed guide plate 2160, and the roller 2159 comes into contact with the guide portion 2162, along the guide portion 2162. Can move.
[0055]
(B) Operation
Next, the operation of the lens frame and template shape measuring apparatus 2 will be described with reference to FIGS.
[Lens frame shape measurement]
First, the operation when measuring a spectacle frame will be described.
[0056]
The right or left of the lens frame of the spectacle frame 600 is selected to be measured, and the measuring unit 2100 is moved to the measuring side by the lever 2104 fixed to the movable base 2101.
[0057]
Next, the frame pressing 2020 is pulled to the front, and the distance from the center arm 2002 is sufficiently widened. After the front portion of the spectacle frame is brought into contact with the slopes 2012a, 2012b, 2014a, and 2014b of the frame pressing 2004 and 2005, the frame pressing 2020 is returned and brought into contact with the central portion of the spectacle frame. After that, while the center arm 2002 is expanded, the right and left rim portions are brought into contact with the inclined surfaces 2016a, 2016b, 2018a, and 2018b of the frame pressings 2008 and 2011 while pushing down the rim thickness measuring pin 2044 at the rim portion of the spectacle frame.
[0058]
In this embodiment, the frame pressing 2004, 2005, 2008, 2011 is interlocked, and the constant torque spring 2033 is R , O L Since the frame pusher 2020 is pulled in the direction of the center arm by the spring 2022, if the frame is held by the frame pusher 2004, 2005, 2008, 2011, 2020, the lens frame will be a lens. The frame is held by a force in three directions toward the geometrical center of the frame, and the center position of the frame is set to O by the frame pressing 2020 R , O L Is held at the middle point. Further, since the frame pressings 2008 and 2011 rotate in the planes formed by the four frame pressing ridge lines 2013, 2015, 2017, and 2019, the center of the bevel groove of the lens frame is the frame pressings 2004, 2005, 2008, and 2011. Is always held in the measurement plane at the center position.
[0059]
FIGS. 8-1 and 8-2 are diagrams showing the measurement method. FIG. 8-1 shows the case where the bevel groove is parallel to the measurement surface, and FIG. Shows the case.
[0060]
In FIG. 8A, the rim portion of the lens frame pushes down the rim thickness measurement pin 2044, and when the bevel groove is parallel to the measurement surface, the rim is formed on the basis of the ridge line 2019 formed by the slopes 2018a and 2018b of the frame work 2011. The amount of movement of the thickness measuring pin 2044 can be detected by a potentiometer 2046.
[0061]
In FIG. 8B, when the bevel groove is inclined at an angle with respect to the measurement surface, the frame pressing 2011 is inclined along the rim portion, and the potentiometer 2046 is also inclined by an amount equivalent to this inclination. The rim thickness can be measured with reference to.
[0062]
The rim thickness data thus obtained is compared with the edge thickness and used to determine the optimum bevel position so that the rim of the frame and the front refractive surface of the lens are positioned appropriately. When the trace switch on the operation panel is pressed while the frame is set as described above, the solenoid 2064 operates to fix the center arm 2002, the right arm 2006, and the left arm 2009.
[0063]
9A and 9B, the roller 2159 of the tracing stylus drive unit 2150 is at the reference position O, and the pulse motor 2107 is rotated by a predetermined angle to move the tracing stylus drive unit 2150 and the frame pressing 2008 or 2011. The rotation base 2105 is turned to a place where the movement directions of the two coincide with each other.
[0064]
Next, when the guide portion 2162 of the movable guide plate 2161 is moved to a predetermined position by the solenoid 2164 and the tracing stylus drive portion 2150 is moved in the direction of the frame pressing 2008 or 2011, the roller 2159 becomes the guide portion 2160a of the fixed guide plate 2160. To the guide portion 2162b of the movable guide plate 2161, the measuring element shaft 2122 is pushed up by the arm 2157, and the bevel measuring element 2125 is kept at the height of the measuring surface.
[0065]
When the probe driving unit 2150 further moves, the bevel probe 2125 is inserted into the bevel groove of the lens frame, the probe unit 2120 stops moving at FR, and the probe driving unit 2150 moves to FRL and stops. As a result, the arm 2157 is separated from the roller 2131, and the bevel probe 2125 can be lowered from the measurement plane. Subsequently, the pulse motor 2107 is rotated every predetermined number of unit rotation pulses. At this time, the probe unit 2120 moves on the guide shafts 2110a and 2110b according to the moving radius of the lens frame, the movement amount is read by the potentiometer 2134, and the probe axis 2122 moves up and down according to the curve of the lens frame. The amount of movement is read by the potentiometer 2130. From the rotation angle Θ of the pulse motor 2107, the read amount r of the potentiometer 2134, and the read amount z of the potentiometer 2130, the lens frame shape is (r n , Θ n , Z n ) (N = 1, 2,..., N). This measurement data (r n , Θ n , Z n ) After the polar coordinate-orthogonal coordinate conversion (x n , Y n , Z n ) Any four points (x 1 , Y 1 , Z 1 ), (X 2 , Y 2 , Z 2 ), (X Three , Y Three , Z Three ), (X Four , Y Four , Z Four ) To obtain the frame curve CF (the calculation formula is the same as the lens curve calculation formula).
[0066]
Furthermore, (x n , Y n , Z n ) (N = 1, 2, 3... N) Calculate the distance between each data and add them together to obtain the approximate circumference of the target lens. f And
In FIG. 10, (x n , Y n , Z n ) X and y components (x n , Y n ) To the measured point (x a , Y a ), A measured point B (x having a minimum value in the y-axis direction) b , Y b ), A measured point C (x having the maximum value in the x-axis direction c , Y c ) And the measured point D (x having the minimum value in the x-axis direction d , Y d ) And select the geometric center of the lens frame O F (X F , Y F )
[0067]
[Expression 4]
Figure 0003662203
And the rotation center O of the probe portion 2120 from the known frame center 0 (X 0 , Y 0 ) L and O 0 , O F ½ of the lens frame geometric center distance FPD is obtained from the deviation amount (Δx, Δy) of
[0068]
[Equation 5]
Figure 0003662203
Asking.
Next, from the interpupillary distance PD set by the input unit 4, the inset amount I is
[0069]
[Formula 6]
Figure 0003662203
Based on the set up amount U, the position Os (xs, ys) where the optical center of the lens to be processed is to be located is
[0070]
[Expression 7]
Figure 0003662203
Asking.
This O s To (x n , Y n ) Is converted into polar coordinates centered on Os, and is processed data (sr n , SΘ n ) (N = 1, 2,..., N).
[0071]
In the apparatus of this embodiment, it is possible to measure the shape of the left and right lens frames, respectively, or to measure the shape of the left and right lens frames, and use the inverted data for the other.
[0072]
[Template shape measurement]
Next, the operation when measuring the template will be described.
The holes formed in the template are engaged with pins 2078a and 2078b of the template holder 2077 attached to the lid 2073 of the template holder 2000B, and fixed to the template holder 2077 with a set screw 2079. In this embodiment, when the lid 2073 is closed, the center of the template holder 2077 is O. R Since it is located on the top and coincides with the rotation center of the tracing stylus part 2120, the geometric center of the template matches the rotation center of the tracing stylus part 2120.
[0073]
With the template set as described above, a trace switch of the input unit 4 described later is pushed. At this time, the rotation base 2105 is at a position where the moving direction of the probe driving unit 2150 coincides with the y-axis direction, and the probe driving unit 2150 is at the reference position O.
[0074]
When the probe driving unit 2150 is moved in the opposite direction to that in the frame measurement, the pin 2132 implanted in the probe unit 2120 comes into contact with the center arm 2002, and when further moved, the center arm 2002, the right arm 2006, and the left arm are moved. Spread 2009. The roller 2159 moves from the guide portion 2160b of the fixed guide plate 2160 to 2160a, the tracing stylus shaft 2122 is pushed up by the arm 2157, and the flange portion 2126a of the template measuring roller 2126 is kept at a position above the upper surface of the template. It is. After the probe driving unit 2150 moves to the FOL, the solenoid 2064 operates to fix the center arm 2002, the right arm 2006, and the left arm 2009, and the solenoid 2164 moves the movable guide plate 2161 to a predetermined position to drive the probe. The part 2150 is returned to the reference position. At this time, since the guide portion 2160a of the fixed guide plate 2160 and the guide portion 2162a of the movable guide plate 2161 are configured to have the same height, the template measuring roller 2126 is formed on the template while maintaining a constant height. Move until it touches. Subsequently, the pulse motor 2107 is rotated every predetermined number of unit rotation pulses. At this time, the tracing stylus part 2120 moves on the guide shafts 2110a and 2110b according to the moving radius of the template, and the movement amount is read by the potentiometer 2134. From the rotation angle Θ of the pulse motor 2107 and the reading r of the potentiometer 2134, the template shape is measured as (rn, Θn) (n = 1, 2,..., N).
[0075]
From this measurement data (rn, .THETA.n), the geometric center O is obtained in the same manner as in the frame measurement, and is processed data based on the FPD, PD, inward amount I, and upward amount U from the input unit. (Srn, sΘn) (n = 1, 2,..., N) is obtained.
[0076]
(C) Raw lens shape measurement unit
(A) Configuration
FIG. 11 is a schematic diagram of the whole shape measuring unit of the unprocessed lens for detecting the curve value, edge thickness, etc. of the lens after grinding under predetermined conditions before grinding. The detailed configuration will be described with reference to FIGS.
[0077]
12 is a cross-sectional view of the shape measuring unit 5 of the raw lens, and FIG. 13 is a plan view.
A shaft 501 is rotatable on a frame 500 by a bearing 502, and a DC motor 503, photo switches 504 and 505, and a potentiometer 506 are respectively assembled.
[0078]
A pulley 507 is rotatable on the shaft 501, and a pulley 508 and a flange 509 are assembled to the shaft 501.
A sensor plate 510 and a spring 511 are assembled to the pulley 507.
As shown in FIG. 14, a spring 511 is assembled to the pulley 508 so as to sandwich the pin 512. For this reason, when the spring 511 rotates together with the rotation of the pulley 507, the spring 511 has a spring force to rotate the pin 512 assembled to the rotatable pulley 508, and the pin 512 has, for example, an arrow regardless of the spring 511. When it rotates in the direction, a force is applied to return the pin 512 to its original position.
[0079]
A pulley 513 is attached to the rotation shaft of the motor 503, and the rotation of the motor 503 is transmitted to the pulley 507 by a belt 514 hung between the pulley 507 and the pulley 507.
[0080]
The rotation of the motor 503 is detected and controlled by the photo switches 504 and 505 by the sensor plate 510 attached to the pulley 507.
The pulley 508 with the pin 512 assembled is rotated by the rotation of the pulley 507, and the rotation of the pulley 508 is detected by the potentiometer 506 by the rope 521 hung between the pulley 520 on the rotation shaft of the potentiometer 506. Is done. At this time, the shaft 501 and the flange 509 rotate simultaneously with the rotation of the pulley 508. The spring 522 is for keeping the tension of the rope 521 constant.
[0081]
The feelers 523 and 524 are rotatably attached to the measurement arm 527 by pins 525 and 526, respectively, and the measurement arm 527 is attached to the flange 509.
[0082]
The photo switch 504 detects the initial position and the measurement end position of the measurement arm 527. The photo switch 505 detects the escape positions and the measurement positions of the feelers 523 and 524 with respect to the lens front refractive surface and the lens rear refractive surface, respectively. The measurement end position by the photo switch 504 coincides with the escape position of the lens rear surface refracting surface by the photo switch 505. FIG. 15 is a diagram illustrating a correspondence relationship between the signals of the photo switch 504 and the photo switch 505.
[0083]
As shown in FIG. 16, the measuring arm 527 has a shaft 529 with a microswitch 528 assembled thereon. On the shaft 529, there is a rotatable arm 531 having a rotatable feeler 530. The position of the feeler 530 is detected by the microswitch 528.
The cover 533 prevents the grinding water or the like from adhering to the measuring device, and the sealing material 534 prevents the grinding water or the like from entering between the cover and the measuring device.
[0084]
In the present embodiment, the third feeler 530 is provided so as to abut the lens edge. However, when the lens is not suitable for processing, the feelers 523 and 524 often show abnormal data, so the feeler 530 is omitted. Is possible.
[0085]
(B) Measuring method
First, the motor 503 controlled by the photo switch 505 is rotated, and as shown in FIG. 17A, the measurement arm 527 is moved from the initial position (solid line in FIG. 13) to the escape position of the lens front refractive surface (in FIG. 13). Rotate to the two-dot chain line. In the escape position, the feeler 523 and the lens do not interfere with each other when the carriage 700 holding the lens moves in the direction of the arrow, and the feeler 530 is in contact with the lens edge.
[0086]
Next, the lens LE moves in the direction of the arrow 535. The amount of movement is controlled by the shape data or lens shape data of the eyeglass frame to be framed after lens processing. Based on these data, the lens moves in the direction of the arrow.
[0087]
If the lens size is not deviated from the spectacle frame shape data or the lens shape data, the feeler 530 contacts the lens edge and moves in the direction of the arrow 538, and the micro switch 528 detects it. When the lens size is out of position, a message indicating that grinding is impossible is displayed on the display unit 3 by a signal from the micro switch 528. When the micro switch 528 detects the movement of the feeler 530, the motor 503 is rotated so that the feeler 523 is brought into contact with the front refractive surface in order to measure the shape of the lens front refractive surface. The rotation amount is rotated to a position designed in consideration of the general thickness of the lens and the length of the feeler 530 in the edge direction. This state is shown in FIGS. 17-2 and 17-3.
[0088]
When the feeler 523 moves to the position indicated by a two-dot chain line in the figure, the force of the spring 511 assembled to the pulley 507 acts to bring the feeler 523 into contact with the front refractive surface.
[0089]
Next, when the lens chuck shafts 704a and 704b are rotated once around the lens, the lens moves in the direction of the arrow 536 according to the spectacle frame shape data or the lens shape data, and the feeler 523 moves in the arrow 537 direction. Is detected by a potentiometer 506 through the amount of rotation of the pulley 508 to obtain the lens front refractive surface shape. At the same time, the micro switch 528 also measures whether or not the lens can be processed into a target lens shape according to the above data, and displays this.
[0090]
After that, the carriage 700 is returned to the initial position, the motor 503 is further rotated to rotate to the escape position of the lens rear side refracting surface measurement, and then the lens is moved to the measurement position. The amount of movement is measured by the feeler 524 in the same manner as the measurement of the front refractive surface while rotating the lens once.
[0091]
In this embodiment, both the front and rear surfaces of the lens are measured so that the feeler abuts the lens surface along the bevel bottom (or tip) locus, but generally the lens front surface is spherically processed. It is sufficient to obtain arbitrary four points of data even if factors such as deviation are taken into account, and this data and single-sided data measured in the same manner as in this embodiment (measurement points in the case of an astigmatic lens). However, in the case of a progressive lens, it is more convenient to make it abut at the position corresponding to the edge.) By performing a simple calculation, a value equivalent to the measured value obtained in this example Can be obtained.
[0092]
(D) Display unit and input unit
FIG. 18 is an external view of the display unit 3 and the input unit 4 of this embodiment, and both are integrally formed.
The input unit of the present embodiment includes various sheet switches, a main switch 400 that controls power on / off, a setting switch group 401 that inputs various processing information, and an operation switch group 410 that instructs the operation method of the apparatus. Consists of.
[0093]
In the setting switch group 401, a lens switch 402 that indicates whether the material of the lens to be processed is plastic or glass, a frame switch 403 that indicates whether the material of the frame is a cell or metal, and whether the processing mode is flat processing or beveling is selected. Mode switch 404, R / L switch 405 for selecting whether the lens to be processed is for the left eye or the right eye, the far / near switch 406 for performing far / near conversion of the upper / lower layout of the lens optical center and the PD value An input changeover switch 407 for selecting a setting data change item, and a + switch 408 and a -switch 409 for increasing / decreasing the data of the item selected by the input changeover switch 407 are arranged.
[0094]
The operation switch group 410 includes a start switch 411, a pause switch 412 that also serves as a screen changeover switch to a bevel simulation display, a switch 413 for opening and closing a lens chuck, a switch 414 for opening and closing a cover, and a finish double-sliding switch. There are a double switch 415, a lens frame, a trace switch 416 for instructing a template trace, and a next data switch 417 for transferring data measured by the lens frame and template shape measuring unit 2.
[0095]
The display unit 3 is composed of a liquid crystal display, and the processing information set value, the bevel position for simulating the bevel position and the fitting state between the bevel and the lens frame, the reference set value, and the like are controlled by a main arithmetic control circuit described later. indicate.
19A and 19B are examples of display screens, FIG. 19A is a screen for setting lens processing information, and FIG. 19B is a screen for a bevel simulation.
[0096]
(3) Electrical control system for the entire device
The electric control system of the present embodiment having the above mechanical configuration will be described. FIG. 20 is an electrical system block diagram of the entire apparatus.
[0097]
The main arithmetic control circuit is composed of, for example, a microprocessor, and its control is controlled by a sequence program stored in the main program. The main arithmetic control circuit can exchange data with an IC card, an optometry system apparatus, etc. via a serial communication port, and exchanges data and communication with the tracer arithmetic control circuit of the lens frame and template shape measuring unit. Do.
A display unit 3, an input unit 4, and an audio reproduction device are connected to the main arithmetic control circuit. Also connected to the main calculation control circuit are photo switch units 504 and 505 for measurement, photo switch units such as a process end photo switch for detecting a process end state, and micro switch units for cover opening / closing, processing pressure, and lens chuck. Has been.
[0098]
A potentiometer 506 for measuring the shape of the lens to be processed is connected to the A / D converter, and the converted result is input to the main arithmetic control circuit. The lens measurement data calculated by the main calculation control circuit is stored in the lens / frame data memory.
[0099]
The carriage movement motor 714, the carriage up / down motor 728, and the lens rotation shaft motor 721 are connected to the main arithmetic circuit via a pulse motor driver and a pulse generator. The pulse generator is a device for receiving a command from the main arithmetic circuit and controlling how many pulses are output to each pulse motor at a frequency of Hz, that is, the operation of each motor.
[0100]
The processing pressure motor 733, the lens measuring motor 503, and the cover opening / closing motors are driven by a drive circuit that receives a command from the main arithmetic control circuit.
The magnet motor 65 and the water supply pump motor are driven by an AC power supply, and the rotation / stop control is controlled by a switch circuit controlled by a command from the main arithmetic control circuit.
[0101]
Next, the lens frame and the template shape measuring unit will be described.
The outputs of the potentiometers 2130 and 2134 for measuring the shape of the lens frame / template and the potentiometer 2046 for measuring the rim thickness of the frame are connected to the A / D converter, and the converted result is input to the tracer calculation control circuit. Each microswitch unit such as a microswitch for frame confirmation is also connected to the tracer arithmetic control circuit.
[0102]
The tracer rotation motor 2107 is controlled by a tracer arithmetic control circuit via a pulse motor driver. Further, the tracer moving motor 2152, the frame fixing solenoid 2064, and the probe fixing solenoid 2164 are driven by each drive circuit that receives a command from the tracer calculation control circuit.
The tracer arithmetic control circuit is constituted by a microprocessor, for example, and the control is controlled by a sequence program stored in the program memory.
The measured lens frame and template shape data are temporarily stored in the trace data memory and transferred to the main arithmetic control circuit.
[0103]
(4) Overall operation
Next, the operation of the lens grinding apparatus will be described based on the flowchart of FIG.
[Step 1-1]
After the main switch 400 in FIG. 18 is turned on, a frame or template is first set on the frame or template holder, and tracing is performed by the trace switch 416.
[0104]
[Step 1-2]
Input PD value and astigmatism axis of the person to be worn. In the case of template measurement, the FPD value is also input. Further, the perspective switch 406 sets whether the input PD is far or near. The setting state is displayed on the display of the display unit 3. Here, after inputting the distant PD in the state of being set to distant, when the distance is changed to the near by the distance changeover switch 406, it is converted into the near PD by the following equation.
Near PD = far PD × ((l−l2) / (l + l3))
l is the required working distance, l2 is the distance between the corneal apexes of the Japanese, and l3 is the distance between the corneal apex and the rotation point.
When the near PD is input in the near state and then changed to the far distance, it is converted into the far distance PD by the following equation.
Far PD = Near PD × ((l + l3) / (l−l2))
Details of the conversion are described in JP-A-63-82621.
[0105]
In addition, the vertical layout is also set to the set value input in advance in the above-described reference value setting for each of the near side and the far side. If the operator wants to change the value, the (+) switch 408 and (−) switch 409 can change the value. At this time, the PD can also be changed.
[0106]
[Step 1-3]
Based on the frame or template radius vector information and FPD value obtained in step 1-1 and the PD vertical layout information input in the previous step, coordinate transformation is performed to a new coordinate center by the above-described method, and new radius vector information is obtained. (Rs δn, rs θn) is obtained and stored in the frame data memory.
[0107]
[Step 1-4]
The operator determines the material of the lens to be processed, determines whether the lens is a glass lens or a plastic lens by the lens selector switch 402, determines whether the frame is a metal or a cell by the frame selector switch 403, and determines whether the processing lens is the right eye or the left eye. The R / L changeover switch 405 inputs whether it is flat machining or beveling through the mode switch 404. The lens processing size is set based on the setting values input in advance in the reference value setting for each of the eight combinations depending on whether the lens is plastic or glass, the frame is cell or metal, and the mode is bevel or flat.
[0108]
When it is desired to change the set value, it can be changed with the (+) switch 408 and the (−) switch 409. When the R / L designation of the processing lens is the same as that on the measurement side at the time of frame measurement, the data is used as it is.
[0109]
[Step 1-5]
The lens is chucked by rotating the motor 706 with a switch 413 for opening and closing the lens chuck. At this time, if the lens has directionality such as an astigmatism axis, chucking is performed with the axial direction directed toward the grinding wheel rotation center.
[0110]
[Step 1-6, Step 1-7]
If there is no abnormality in the above steps, the start switch 411 is pushed to start.
When it is confirmed that the start switch 411 is pushed, the main arithmetic control circuit performs machining correction (grinding wheel diameter correction).
Here, point a is the wheel rotation center, point b is the lens processing center, R is the wheel radius, LE is the frame data, and L is the distance between the wheel rotation center and the lens processing center. Here, the radius vector information (rs δn, rs θn) is read from the frame data memory, and the following calculation is performed.
[0111]
[Expression 1]
Figure 0003662203
When the astigmatism axis is other than 180 degrees, rs θn is offset by the difference, and rs θ′n is used instead of rs θn.
Next, the radius vector information (rs δn, rs θn) is rotated about the machining center by a minute arbitrary angle, and the same calculation as the previous equation is performed.
The rotation angle of this coordinate is ξi (i = 1, 2, 3,... N), and the rotation is sequentially performed 360 degrees from ξi to ξn. Let L be the maximum value of L at each ξi, and let rs θn at that time be Θi. Further, (Li, ξi, Θi) (i = 1, 2, 3,... N) is stored as processing correction information in the frame data memory.
[0112]
[Step 2-1]
If the designation in step 1-4 is the beveling mode, the process proceeds to step 2-2. If the designation is the flat machining mode, the process proceeds to step 3-1.
[0113]
[Step 2-2]
When the bevel machining mode is specified, the main arithmetic control circuit rotates the lens rotation shaft motor 721 via the pulse generator and the pulse motor driver, and the lens shaft 704a, so that rs θn is directed toward the grinding wheel rotation center. 704b is rotated.
[0114]
Next, in the same way, the motor is rotated by the motor 714 and moved to the measurement reference position at the left end of the carriage stroke, and then the motor 728 is rotated to change L to the measurable position.
[0115]
Thereafter, the lens edge position on the radial information line is measured using the above-described raw lens shape measuring mechanism. The lens front edge position obtained thereby is rZn, and the lens rear edge position is lZn. This is referred to as edge information (lZn, rZn) (n = 1, 2, 3,... N) and stored in the frame data memory.
If it is determined that there is a part where the lens outer diameter is smaller than the target lens diameter, it is determined that a lens having the desired lens frame shape cannot be obtained, and a warning is displayed on the display and the subsequent steps are stopped. To do.
[0116]
[Step 2-3]
Edge information obtained in step 2-2 (lZ n , RZ n ) To find the front and rear curves.
First, radial information (rs δ n , Rs θ n ) To Cartesian coordinates (X n , Y n ). Any 4 points (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ), (X Three , Y Three ), (X Four , Y Four ) Each edge information (lZ 1 , RZ 1 ), (LZ 2 , RZ 2 ), (LZ Three , RZ Three ), (LZ Four , RZ Four ) First, find the front curve and its center.
Here, (a, b, c) are the center coordinates of the curve, and R is the curve radius.
[0117]
[Expression 2]
Figure 0003662203
here,
[0118]
[Equation 3]
Figure 0003662203
[0119]
Next, the rear curve and its center are obtained by replacing all lZ with rZ. The bevel curve is obtained based on these information.
The bevel curve is the outer periphery of the lens frame that is processed Part V In general, a curve along the front curve is desirable. However, if the bevel curve is too steep or too slow, it is inconvenient to put in the frame. For this reason, the bevel curve has the same curve as the front curve when the front curve value is within a certain width. The position of the bevel apex is set to a position deviated by a certain amount behind the edge position on the front surface of the lens. The center of the curve is placed on the line connecting the curve center of the front curve and the curve center of the rear curve.
If the bevel curve exceeds a certain width, the edge information (lZ n , RZ n )
[0120]
[Equation 8]
Figure 0003662203
To obtain yZn. At this time, if R = 4, the edge thickness is equal to the ratio of 4: 6.
[0121]
If a curve along the front curve is possible, the data is (r s θ n , Yl Z n ), If not possible, the data obtained as R = 4 is (r s θ n , Y Four Z n ) As bevel data.
[0122]
[Step 2-4]
The bevel shape obtained in the above step is displayed on the display unit 3.
Radial information (r s δ n , R s θ n ) Display the frame shape, and further display the rotation cursor 30 around the processing center. This radial information (r s δ n , R s θ n As can be understood from the flowchart of FIG. 21, the shape data of the spectacle frame or the target lens shape data is obtained by the lens frame and template shape measuring apparatus 2. Accordingly, the frame shape shown in FIG. 19-2 may be referred to as a schematic shape of a spectacle frame, or a target shape, that is, a schematic shape after lens processing. A bevel section 32 at a position where the cursor contacts the frame shape is displayed on the left side of the panel. The cursor rotates to the right while pressing the (+) switch and to the left while pressing the (-) switch, and always displays the bevel section at that position.
[0123]
When the rotation cursor is at the position indicated by the rim thickness measurement position mark 33, the rim position mark 31 is displayed at the upper left of the bevel section.
The position of the bevel is a position where the front surface of the lens has a certain relationship with the front surface of the rim based on the measured rim thickness.
[0124]
[Steps 2-5 and 2-6]
If there is no problem after the bevel curve is confirmed, machining starts when the start switch 411 is started again.
[0125]
If the lens is plastic according to the setting in step 1-4, the carriage is moved by the motor 714 so that the lens to be processed is placed on the plastic rough whetstone 60b if it is glass, or if it is glass.
[0126]
After rotating the grindstone, the motor moves the distance L between the grindstone rotation center and the lens machining center to L1 in the machining correction information (Li, ξi, Θi) read from the frame data memory. At that time, after waiting for the machining end photo switch 727 to be turned on, the angle is rotated to ξ 2 and at the same time L is moved to L 2.
[0127]
The above operation is continuously performed based on (Li, ξi) (i = 1, 2, 3,... N). As a result, the lens is processed into the shape of the radial information (rs δn, rs θn).
[0128]
[Steps 2-7, 2-8, 2-9]
After the lens is detached from the grindstone by the motor 728, the lens is moved onto the bevel grindstone by the carriage moving motor 714.
[0129]
Next, a bevel curve locus (rs δn, rs θn, yZn) is obtained from the radial information (rs δn, rs θn) and the bevel data (rs θn, yZn), and the distance between the data is calculated and used. By adding them together, the circumference of the bevel curve locus is approximately obtained, and this is defined as Πb.
Here, the size correction amount Δ is obtained.
[0130]
Δ = (Πb−Πf) / 2π (Πf: circumference of the target lens)
Further, the bevel processing information (L′ i, ξi, Zi) after the size correction is obtained and stored in the frame data memory. At this time
L′ i = Li−Δ
It is.
[0131]
Based on this information, the motor 728 performs processing while simultaneously controlling L'i, motor 721, ξi, and motor 714 simultaneously controlling Zi in the order of i = 1, 2, 3,.
[0132]
[Step 3-1]
When the grinding mode is the flat processing mode, the carriage is set so that the lens to be processed is placed on the rough roughing stone 60b for plastic if the lens is plastic, and the rough grinding stone 60a for glass if the lens is glass. It is moved by a motor 714. After rotating the grindstone, the motor 728 moves the distance L between the grindstone rotation center and the lens machining center to Li within the machining correction information (Li, ξi, Θi) read by the frame data memory. At that time, after waiting for the machining end photo switch 727 to be turned on, the angle is rotated to ξ 2 and at the same time L is moved to L 2. The above operation is continuously performed based on (Li, ξi) (i = 1, 2, 3,... N). As a result, the lens is processed into the shape of the radial information (rs δn, rs θn).
[0133]
[Steps 3-2 and 3-3]
After the lens is detached from the grindstone by the motor 728, the lens LE is moved onto the flat portion of the bevel grindstone 60c by the carriage moving motor 714. Here, the outer periphery of the lens LE is finished by the same method as in Step 2-8 and the subsequent steps.
[0134]
Such an explanation is a principle explanation of the operation, and it goes without saying that various changes can be made depending on the degree of automation.
[0135]
Also, if the material of the spectacle frame is flexible, the frame is adapted to the bevel curve, and if it is not flexible, the frame curve R is modified to perform the frame insertion work. The lens can be fitted.
[0136]
Although one embodiment of the present invention has been described above, it is obvious to those skilled in the art that the embodiment can be easily modified under the same technical idea as the present invention, and these are also included in the present invention. Needless to say.
[0137]
【The invention's effect】
As described above, the present invention pays attention to the fact that one of the important elements in the fitting feeling at the time of framing is that the circumference of the bevel curve and the circumference of the target lens shape coincide with each other. It is possible to correct an error in the circumference due to the difference between the curve R of the lens frame and the bevel curve, which are frequently generated in the frame placing operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a lens grinding apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a carriage.
3A is an arrow A view showing a carriage drive mechanism, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB.
FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of the apparatus.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a lens frame and a template shape measuring unit according to the present embodiment.
FIG. 6A is a diagram showing a frame holding unit 2000A.
FIG. 6-2 is a detailed view of the holding unit.
FIG. 6-3 is a diagram illustrating a lens pressing mechanism.
6-4 is a view of a part of the housing 2001 as viewed from the back side. FIG.
FIG. 6-5 is a diagram illustrating a rim thickness measurement mechanism.
FIG. 6-6 is a diagram illustrating a frame fixing mechanism.
FIG. 7-1 is a plan view of a measurement unit.
7-2 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 7-1.
7-3 is a sectional view taken along the line DD of FIG. 7-1.
7-4 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 7-1.
FIG. 8-1 is a diagram showing a measurement method.
FIG. 8-2 is a diagram showing a measurement method.
FIG. 9-1 is a diagram for explaining the movement of a measuring element in the vertical direction;
FIG. 9B is a diagram for explaining the movement of the measuring element in the vertical direction;
FIG. 10 is a diagram illustrating coordinate conversion.
FIG. 11 is a schematic view of the whole shape measuring unit of an unprocessed lens.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a shape measuring unit of an unprocessed lens.
FIG. 13 is a plan view of a shape measuring unit of an unprocessed lens.
FIG. 14 is an explanatory view showing the operation of a spring and a pin.
FIG. 15 is a diagram illustrating a correspondence relationship between signals of the photo switch 504 and the photo switch 505;
FIG. 16 is a diagram for measuring a moving radius of a lens.
FIG. 17A is a diagram illustrating a measurement operation of a measurement unit.
FIG. 17-2 is a diagram illustrating a measurement operation of a measurement unit.
FIG. 17C is a diagram for explaining the measurement operation of the measurement unit.
FIG. 18 is an external view of a display unit and an input unit according to the present embodiment.
FIG. 19-1 is a diagram of a display screen for setting lens processing information.
FIG. 19-2 is a diagram of a bevel simulation display screen.
FIG. 20 is an electrical system block diagram of the entire apparatus.
FIG. 21 is a flowchart for explaining the operation of the apparatus.
[Explanation of symbols]
2 Lens frame and template shape measuring device
3 Display section
4 Input section
5 Lens shape measuring device
6 Lens grinding section
7 Carriage part

Claims (1)

眼鏡フレームに枠入れするために眼鏡レンズの周縁をヤゲン加工するレンズ周縁加工方法において、眼鏡フレームのレンズ枠の三次元データを得る枠測定過程と、レンズ枠の三次元データに基づいてレンズ枠の周長を求める枠周長算出過程と、前記レンズ枠の三次元データに基づいて被加工レンズの全周での前面及び後面のコバ位置を検出するコバ位置検出過程と、各動径角におけるコバ厚を一定の割合で分割する演算手段を含み、該コバ位置検出過程により得られたコバ位置データに基づいて、レンズ枠のカーブと異なる第１ヤゲン軌跡を求める第１ヤゲン軌跡取得過程と、第１ヤゲン軌跡の周長を求め、前記レンズ枠の周長に略一致する周長を持つように第１ヤゲン軌跡を補正して第２ヤゲン軌跡を求める第２ヤゲン軌跡取得過程と、を持つことを特徴とするレンズ周縁加工方法。In a lens peripheral edge processing method in which the peripheral edge of a spectacle lens is processed to be framed in an eyeglass frame, a frame measurement process for obtaining three-dimensional data of the lens frame of the spectacle frame and the lens frame based on the three-dimensional data of the lens frame A frame circumference calculation process for obtaining a circumference, an edge position detection process for detecting the edge positions of the front surface and the rear surface of the entire lens to be processed based on the three-dimensional data of the lens frame, and an edge at each radial angle. A first bevel trajectory acquisition process for calculating a first bevel trajectory different from the curve of the lens frame based on edge position data obtained by the edge position detection process ; A second bevel trajectory acquisition process for obtaining a circumference of one bevel locus, correcting the first bevel locus so as to have a circumference substantially matching the circumference of the lens frame, and obtaining a second bevel locus; Lens processing method characterized by One.
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