JP3872132B2 - 眼用レンズ研削盤を校正するためのテンプレート及び対応する校正方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、眼用レンズ研削盤の始動の際に種々のパラメータの正確な基準を得るために必要であって、特に研削砥石を交換したり形直しする場合に周期的に反復可能な校正に関する。ここで、前記パラメータは、添付図面を参照して、（１）第２の軸線Ａ２を中心とする主軸１３の角度位置、（２）第３の軸線Ａ３に沿った研削砥石１４の最大外径、（３）研削砥石１４の溝の底部の直径等である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
本発明は、特に、かかる校正用のテンプレート、及びこの種の校正テンプレートを用いた校正方法に関する。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、眼用レンズ研削盤を校正するための校正テンプレートであって、校正すべき研削盤に眼用レンズの代わりに取り付けられるように設計され、その外周の少なくとも一部が円形輪郭を備えた略ディスク形を有し、前記輪郭が、共通の円周により画定されて互いに角位置がずれた２つの局部角ポインタを形成することを特徴とする校正テンプレートを提供する。
本発明に従って、及び以下に詳述する態様で、角ポインタは、眼用レンズを必要な軸線上に配置し得るように、システムの基準回転シャシ内における眼用レンズの回転軸線の角位置を決定するために使用される。
本発明の校正テンプレートは、その輪郭の円形部の少なくとも一部に、ベベルを形成した縁部を有する。
このベベルは、仕上げ用研削砥石の場合に、校正時に研削砥石の溝の位置を決定するために使用される。これにより、眼用レンズの縁部に形成すべきベベルが、当該縁部上で正確に位置決めされる。
本発明の校正テンプレートは、その輪郭の円形部の少なくとも一部に、平滑な円筒状の縁部を有する。
【０００４】
本発明に係る校正テンプレートの縁部の該平滑な円筒状縁部は、粗削り用研削砥石又はガラスモード仕上げ用研削砥石の場合に、校正時に研削砥石の全径を決定するために使用される。これにより、その後対応するブランクの必要なオーバサイズ値に一致させることができ、また、同じ縁部のベベル部を用いて、仕上げ眼用レンズの正確な寸法に一致させることもできる。
本発明に係る校正テンプレートは、それぞれの面から突出して互いに連続すると共に互いにずれた角位置を有する２つの中空ボスを備え、該中空ボスのそれぞれの底部は、前記１つの中空ボスに共通でその一方から他方に延びるリンク壁を介して、他方の頂部と結合する。
【０００５】
米国特許第４５９６０９１号公報に対応する日本国特許第１９４２８３５号（１９８４年３月２２日に出願番号第５５２１３／８４号として出願）に記載されているように、研削盤は、形成すべきベベルの端部に整列して軌道を引くために眼用レンズの片面或いは両面に当接する、少なくとも１つの触針を含む。この場合、本発明に係る校正テンプレートの中空ボスは、研削盤の触針の位置を確認して、その後に眼用レンズに必要な位置の決定を行うために使用される。
中空ボスは、また、触針の線形性の確認を可能とする利点も有する。
以下、本発明の特徴及び利点は、添付図面に基づき例示した以下の説明から明らかになろう。
【０００６】
【発明の実施の形態】
それ自体公知の態様で図１に概略を示したように、本発明による研削盤１０は、実施上水平方向軸線である第１の軸線Ａ１を中心にシャシ（図示せず）上で自由に回動するキャリッジ１１を含む。該キャリッジ１１は、加工すべき眼用レンズ１２を支持して保持する２本の支持主軸１３を備えている。該主軸１３は、第１の軸線Ａ１に平行な第２の軸線Ａ２上で互いに整列し、モータ（図示せず）により回転駆動される。研削盤１０は、更に、第１の軸線Ａ１に平行な第３の軸線Ａ３を中心に回転してやはりモータ（図示せず）により回転駆動される、少なくとも１つの研削砥石１４を含む。
平易化を図るため、図１では軸線Ａ１、Ａ２，Ａ３の概略を一点鎖線で示す。
実施上、第３の軸線Ａ３上には、加工すべき眼用レンズ１２の粗削りと仕上げ削りをするための複数の平行な研削砥石１４が設けられており、システム全体は、第１の軸線Ａ１に平行に移動する別のキャリッジ（図示せず）により支持されている。
図１には、唯１つの研削砥石１４だけが図示されており、これは、眼用レンズ１２にベベルを加工形成するための溝１５を有する仕上げ用研削砥石である。
【０００７】
本発明の研削盤１０は、実施上、数値制御研削盤とも呼ばれることがある自動研削盤であり、更に、一方の端部がキャリッジ１１と同じ第１の軸線Ａ１を中心にシャシに丁番接続されたリンク１６を含む。リンク１６の他方の端部は、第１の軸線Ａ１に平行な第４の軸線Ａ４を中心に、第１の軸線Ａ１に垂直で出力軸線とも呼ばれることがある第５の軸線Ａ５に沿って移動するナット１７に、丁番接続されている。リンク１６とキャリッジ１１との間では、接触覚センサ１８が働く。
図１に示したように、ナット１７は、例えば第５の軸線Ａ５に整列してモータ１９により回転駆動されるねじ山付きロッド３８上に螺合する、ねじ山付きナットである。
接触覚センサ１８は、例えば、ホール効果セルである。
２本の支持主軸１３の間に把持された加工すべき眼用レンズ１２を研削砥石１４に接触させる際には、キャリッジ１１が接触覚センサ１８の位置でリンクと接触して該センサがこの接触を検出するまで、材料を外しておく。
眼用レンズ１２に所与の輪郭を加工形成するためには、モータ１９によりナット１７を第５の軸線Ａ５に沿って適宜移動させると同時に、支持主軸１３をそれぞれの駆動モータにより第２の軸線Ａ２を中心に回動させて眼用レンズ１２の輪郭上の全ての点を連続的に研削することが必要である。
【０００８】
実施上、この二面動作は、適宜プログラムされた制御装置により調整される。上述した構造は、基本的によく知られており、それ自体本発明に関連がないので、ここではその詳細な説明を省略する。
より正確に言えば、第１の軸線Ａ１と第３の軸線Ａ３とはシステムのシャシに固定されているので、第１の軸線Ａ１と第３の軸線Ａ３とを含む平面とキャリッジ１１との間の角度Ｔにより定義される、第３の軸線Ａ３に対する第２の軸線Ａ２の角位置を、システムの基準回転系内で識別する必要がある。
同様に、図１に双方向矢印Ｒで概略を示した、第５の軸線Ａ５に沿ったナット１７の位置を決定することが可能でなくてはならない。これは、当該位置が、角度Ｔと共に構成する極座標系の動径と同様の働きをするためである。
最後に、図１に双方向矢印Ｚで概略を示した、第３の軸線Ａ３に沿った研削砥石１４の位置も決定可能でなくてはならない。これは、当該位置が、「垂直距離」に相当するためである。
同じことが、研削砥石１４の直径、即ちその全直径か溝１５の底部における直径のいずれかにも当てはまることは、明らかである。
【０００９】
これらの種々の位置を識別するために、研削盤１０の始動時にこれを校正することが必要となり、この校正は、時々、特に研削砥石１４を交換したり形直しをする場合はその都度、反復する必要がある。
図３〜図８に示した校正テンプレート２０は、かかる校正を容易にするためのものである。
校正テンプレート２０は、眼用レンズ１２の代わりに、校正すべき研削盤１０上に取り付けられるように、設計されている。該テンプレートは、全体厚さがＥで、全体がディスク形であり、研削盤１０の支持主軸１３に取り付け可能なようにその中心部から突出する中空のボス２１を有する。
校正テンプレート２０の輪郭２２は、その外周の少なくとも一部分で円形であるが（以下参照）、共通の円周Ｃに画定されて互いに角位置がずれた２つの局部角ポインタ２３を形成する。
校正テンプレート２０の中心Ｏに対して、角ポインタ２３は、２つの中心角を形成する。
Ａ′１は、これらの２つの中心角のうち小さい方であり、Ａ′２は、大きい方である。
【００１０】
校正テンプレート２０の輪郭２２は、実施上、小さい方の中心角Ａ′１の範囲で略凹面である。
図示の実施形態において、２つの角ポインタ２３を画定する円周Ｃは、輪郭２２の円形部２２Ａの円周である。
本実施形態において、２つの角ポインタ２３は、校正テンプレート２０の外周内に切り込まれた切欠き２２Ｂと円形部２２Ａとの交差により形成される。
換言すれば、本実施形態において、本発明に係る校正テンプレート２０の輪郭２２は、２つの部分、即ち、大きい方の中心角Ａ′２に対向する円形部２２Ａと、その外周に切り込まれた切欠き２２Ｂにより形成されて小さい方の中心角Ａ′１に対向する凹部と、を有する。
切欠き２２Ｂ自体の外郭は、略円形である。
図示の実施形態において、輪郭２２の２つの角ポインタ２３は、９０°離間している。 換言すれば、２つの角ポインタ２３が対向する中心角Ａ′１は、９０°に等しい。
輪郭２２の円形部２２Ａの少なくとも部分２４′、２４″で、本発明に係る校正テンプレート２０の外周は、ベベル２５′、２５″を形成する。
【００１１】
図示の実施形態において、本発明に係る校正テンプレート２０の外周は、実施上、その輪郭２２の円形部２２Ａの少なくとも２つの別個の部分２４′、２４″で、ベベル２５′、２５″を形成する。対応するベベル２５′、２５″は、互いに異なる。
ベベル２５′により形成される二面角Ｄ′は、例えば９０°に等しく（図７）、ベベル２５″を形成する二面角Ｄ″は、１２０°に等しい（図８）。
図示の実施形態において、校正テンプレート２０の外周の対応する２つの部分２４′、２４″は、隣接しており、角ポインタ２３のそれぞれから離間している。各部分は、６０°に略等しい中心角に対向する。
本実施形態では、ベベル２５′、２５″は、それぞれ、円筒状平面により切頭された縁部を有する。
本発明に係る校正テンプレート２０の外周は、少なくともその輪郭２２の円形部２２Ａの部分２６′、２６″で、平滑且つ円筒状である。
図示の実施形態では、実施上、それぞれ２つの角ポインタ２３の一方から延びる２つの平滑且つ円筒状の部分２６′、２６″が形成されている。
【００１２】
部分２６′は、６０°に略等しい中心角に対向し、部分２６″は、略９０°に等しい中心角に対向する。
本発明に係る校正テンプレート２０は、更に、それぞれ面２８Ａ、２８Ｂから突出して互いに連続し角位置が相対的にずれた２つの中空ボス２７Ａ、２７Ｂを含む。中空ボス２７Ａ、２７Ｂのそれぞれの底部２９は、校正テンプレート２０の全体厚さＥを貫通して中空ボス２７Ａ、２７Ｂの一方から他方まで延びて２つの中空ボス２７Ａ、２７Ｂに共通のリンク壁３１を介して、他方の頂部３０と連続的に結合している。
図示の実施形態では、リンク壁３１は、実施上、例えば４５°程度の角度で面２８Ａ、２８Ｂに対して傾斜しており、厚さｅを有する平面壁である。この壁の厚さは、中空ボス２７Ａ、２７Ｂの他の全ての壁の厚さと同じであり、校正テンプレート２０の全体厚さＥより著しく小さい。
図示の実施形態では、中空ボス２７Ａ、２７Ｂは、大きい方の中心角Ａ′２内で、輪郭２２の円形部２２Ａから一定距離を置いて、全体が円周方向に延びる。中空ボスの一方の径方向端部壁から他方の径方向端部壁までを測定して得る全体の中心角は、９０°程度である。
【００１３】
中空ボス２７Ａ、２７Ｂの底部２９は、実施上平面であり、校正テンプレート２０の面２８Ａ、２８Ｂと略平行である。
中空ボス２７Ａ、２７Ｂの他方の壁は、面２８Ａ、２８Ｂと略垂直である。
図示の実施形態では、本発明に係る校正テンプレート２０は、面２８Ａ、２８Ｂからそれぞれ突出するペグ３２Ａ、３２Ｂを有する。
２つの面２８Ａ、２８Ｂ上のペグ３２Ａ、３２Ｂは、互いに整列している。
図示の実施形態では、ペグは、面２８Ａ、２８Ｂに対して略垂直であり、それらの先端３３は、僅かに丸められている。
本発明に係る校正テンプレート２０の使用に際しては、好ましくは以下の順序で実施される多数の作業が必要となる。
先ず第１に、校正テンプレート２０をキャリッジ１１の支持主軸１３に取り付けた後、図９に示したように、校正テンプレート２０の角ポインタ２３の一方が研削砥石１４に接触するまで、ねじ山付きロッド３８を回転駆動させてナット１７を移動制御することによりキャリッジ１１を下降させることにより行う。この接触は、接触覚センサ１８により検出される。この時の校正テンプレート２０の角位置は、校正テンプレート２０の輪郭において角ポインタ２３の一方が研削砥石１４に最も近くなる広い角度範囲内にあればよい。
【００１４】
次に、ナット１７を上昇させてキャリッジ１１を上昇させ、校正テンプレート２０を第２の軸線Ａ２を中心に角位置を増加するように回転させて、校正テンプレート２０の輪郭において角ポインタ２３の他方が研削砥石１４に最も近くなる角度範囲内にあるようにする。続いて、ナット１７を下降させてキャリッジ１１を下降させ、図１０に示したように、校正テンプレート２０の他方の角ポインタ２３が研削砥石１４に接触するようにする。この接触は、上述したように、接触覚センサ１８によって検出される。
これらの２つの角ポインタ２３の第５の軸線Ａ５上のナット１７の位置または対応する値Ｒをその都度書き留め、校正テンプレート２０を第２の軸線Ａ２を中心に回転させて、対応する値Ｒが最小になるまで、これらの作業を反復する。ここで、対応する値Ｒは、第２の軸線Ａ２と第３の軸線Ａ３の間隔に対応する値であって、対応する値Ｒが最小になることは、図１１に示したように、校正テンプレート２０の２つの角ポインタ２３が同時に研削砥石１４に接触する時である。
得られた最小値Ｒに対応する校正テンプレート２０の角位置の値は、メモリ内に格納され、その後、眼用レンズ１２を加工する際の基準角位置となる。すなわち、この基準角位置は、眼用レンズ１２を加工する際のデータを示す第２の軸線Ａ２の設定点表に記入される。
同様に、次に、校正テンプレート２０の適当なベベル２５′、２５″を研削砥石１４の溝１５に接触させる。すなわち、校正テンプレート２０が研削砥石１４が接触しないようにナット１７を上昇させてキャリッジ１１を上昇させた後、校正テンプレート２０を第２の軸線Ａ２を中心に回転させて、適当なベベル２５′、２５″が研削砥石１４に対面するようにする。この状態でナット１７を下降させてキャリッジ１１を下降させ、図１２に示したように、適当なベベル２５′、２５″が研削砥石１４に接触するようにする。この時の対応する値Ｒを書き留める。この適当なベベル２５′、２５″が研削砥石１４に接触する作動を、校正テンプレート２０を第３の軸線Ａ３の方向すなわちＺ方向に移動させながら繰り返して行う。対応する値Ｒが最小になった時は、図１３に示したように、適当なベベル２５′、２５″が溝１５に係合したときである。この対応する値Ｒが最小になった時の校正テンプレート２０の第３の軸線Ａ３の方向すなわちＺ方向の位置は、メモリ内に格納され、その後、眼用レンズ１２を加工する際の基準角位置となる。すなわち、この基準角位置は、眼用レンズ１２を加工する際のデータを示す第３の軸線Ａ３の設定点表に記入される。
【００１５】
研削砥石１４が仕上げ用である場合、これらの作業により研削砥石１４の溝１５の底部の直径も決定し、粗削り用の研削砥石の場合は、校正テンプレート２０の平滑且つ円筒状の部分２６′、２６″を利用した同様の作業により研削砥石１４の全径を決定する。
いずれの場合でも、対応する値は、メモリ内に格納され、その後、設定点表を作成するために使用される。
上述した米国特許第４５９６０９１号公報に対応する日本国特許第１９４２８３５号（１９８４年３月２２日に出願番号第５５２１３／８４号として出願）に記載されているように、研削盤１０が少なくとも１つの触針３５、例えばここに図示したように２つの触針３５を含むならば、ペグ３２Ａ、３２Ｂを用いて触針３５の位置を視覚的に確認した後、触針の線形性すなわち直線性をチェックする。ここで触針３５は、被加工レンズの周縁部付近の前面及び後面に接触して被加工レンズの前面位置及び後面位置を検出する。この検出値は、被加工レンズの周囲のベベル面の稜線位置を被加工レンズの周縁厚さの中心にするため等に利用する。
【００１６】
図１４に実線で示したように、触針３５の一方が中空ボス２７Ａの底部２９に位置し、他方が同じ中空ボス２７Ａの頂部３０に位置するまで、触針３５を移動させ、これらの相対変移量を書き留める。
次に、校正テンプレート２０を第２の軸線Ａ２の周りに回動させ、図１４に一点鎖線で示したように、触針３５が中空ボス２７Ｂの底部２９と頂部３０に接触するようにする。
書き留められた新しい変移量は、先に書き留められた変移量と共に、触針３５の相互の直線性の評価、すなわち線形関係のパラメータを決定する２つの未知数を含む方程式を解くために使用される。
これらのパラメータは、対応する理論値の近傍になくてはならない。
そうでない場合は、触針３５は、一致しない。
触針３５が一致した場合は、既に述べたように、値をメモリに格納する。
上述した種々の作業は、当然、この目的のために適宜プログラムされた研削盤１０の制御装置の制御下で、校正サイクル中に自動的に行うことができる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではないことは言うまでもないが、特に、本発明の校正テンプレートを使用するために実行すべき作業の順序に関し、任意の変形実施を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用可能な眼用レンズ研削機の一部破断概略斜視図。
【図２】図１の枠IIで示した部分の拡大図。
【図３】研削盤を校正するために本発明に従って使用される校正テンプレートの拡大正面図。
【図４】図３の矢印IVの方向から見た校正テンプレートの平面図。
【図５】図３の線Ｖ−Ｖに沿った軸方向断面図。
【図６】図３の線VI−VIに沿って平らに展開した円周方向断面部分図。
【図７】図３の線VII −VII に沿った径方向拡大断面部分図。
【図８】図３の線VIII−VIIIに沿った径方向拡大断面部分図。
【図９】本発明の校正テンプレートの使用の種々の相を示す、図３の正面図を基にした概略正面図。
【図１０】本発明の校正テンプレートの使用の種々の相を示す、図３の正面図を基にした概略正面図。
【図１１】本発明の校正テンプレートの使用の種々の相を示す、図３の正面図を基にした概略正面図。
【図１２】かかる使用の他の相に関する側面図。
【図１３】かかる使用の他の相に関する側面図。
【図１４】かかる使用の別の相に関する、図６を基にした円周方向断面図。
【符号の説明】
１０ 研削盤
１１ キャリッジ
１２ 眼用レンズ
１３ 主軸
１４ 研削砥石
１５ 溝
１６ リンク
１７ ナット
１８ 接触覚センサ
１９ モータ

Claims (17)

1. 眼用レンズ研削盤を校正するための校正テンプレートであって、
   校正すべき研削盤に眼用レンズの代わりに取り付けられるように設計され、その外周の少なくとも一部が円形輪郭を備えた略ディスク形を有し、前記輪郭が、共通の円周により画定されて互いに角位置がずれた２つの局部角ポインタを形成する、
   ことを特徴とする校正テンプレート。
2. 前記角ポインタが対向する２つの中心角のうちの小さい方の内部で、前記輪郭が略凹形になっている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の校正テンプレート。
3. 前記輪郭の前記２つの角ポインタを画定する前記円周が、前記輪郭の前記円形部の円周である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の校正テンプレート。
4. 前記輪郭の前記２つの角ポインタが、前記輪郭の前記円形部と前記外周内に切り込まれた切欠きとの交差により、形成される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の校正テンプレート。
5. 前記輪郭の前記２つの角ポインタが、互いに９０°ずれた角位置を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の校正テンプレート。
6. 前記外周が、前記輪郭の前記円形部の少なくとも一部でベベルを形成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の校正テンプレート。
7. 前記外周が、前記輪郭の前記円形部の少なくとも２つの別個の部分でベベルを形成し、該ベベルが互いに異なる、
   ことを特徴とする請求項６に記載の校正テンプレート。
8. 前記外周が、前記輪郭の前記円形部の少なくとも一部で平滑且つ円筒状である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の校正テンプレート。
9. 更に、
   それぞれの面から突出して互いに連続し、互いにずれた角位置を有する２つの中空ボスを備え、
   該中空ボスのそれぞれの底部が、前記２つの中空ボスに共通でその一方から他方に延びるリンク壁を介して、他方の頂部と結合する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の校正テンプレート。
10. 前記２つの中空ボスに共通な前記リンク壁が、その面に対して略斜めである、
    ことを特徴とする請求項９記載の校正テンプレート。
11. 前記２つの中空ボスに共通な前記リンク壁が、平坦である、
    ことを特徴とする請求項９に記載の校正テンプレート。
12. 前記２つの中空ボスのそれぞれの前記底部が、平坦である、
    ことを特徴とする請求項９に記載の校正テンプレート。
13. 前記２つの中空ボスのそれぞれの前記底部が、その面に対して平行である、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の校正テンプレート。
14. 前記２つの中空ボスが、略円周方向に延びる、
    ことを特徴とする請求項９に記載の校正テンプレート。
15. 更に、
    各面から突出するペグを有する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の校正テンプレート。
16. 前記ペグが、互いに整列している、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の校正テンプレート。
17. 前記請求項１〜１６のいずれか１項に記載の校正テンプレートを用いて、眼用レンズ研削盤を校正する方法。

Images