JP4290672B2

JP4290672B2 - 眼鏡レンズ周縁加工装置

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Publication number: JP4290672B2
Application number: JP2005133541A
Authority: JP
Inventors: 勝弘夏目
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: US7617579B2; JP2006305698A; US20070015440A1

Description

本発明は、眼鏡レンズの周縁を加工し、レンズの屈折面に穴等を加工する眼鏡レンズ周縁加工装置に関する。

レンズ回転軸に保持した眼鏡レンズの周縁を砥石等の加工具により加工する眼鏡レンズ加工装置が知られている。眼鏡フレームの中には、リムレスフレーム（ツーポイントフレーム）がある。このリムレスフレームを眼鏡レンズに取り付けるための穴加工は、従来、ボール盤等により作業者が手作業で行われていたが、良好な穴加工には熟練を要する。近年、数値制御により穴加工を自動的に行い、良好な穴加工を可能にした眼鏡レンズ周縁加工装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。穴加工（座繰り加工やレンズ周縁の切り欠きであるノッチ加工も含む）は、一般的には視覚的に工程が分かりやすい等の理由から、眼鏡レンズの周縁を加工した後に行われている。また、通常のプラスチックレンズの周縁加工においては、レンズの加工部分を冷却するためや加工屑を取り除くために、研削水を供給しながら粗加工及び仕上げ加工が行われる。
特開２００３−１４５３２８号公報

しかしながら、最終仕上げ加工をした後に穴加工を行った場合、穴加工に伴って発生する加工屑を取り除くために、研削水を供給して加工屑を洗い流す洗浄工程が必要であり、時間的ロスがあった。

穴加工は粗加工前に行うことも考えられるが、リムレスフレームのレンズ周縁加工においては、次のような問題がある。リムレスフレームの中には、テンプルの固定にレンズ周縁上のノッチを必要とするものも少なくない。また、リムレスフレームでは、通常、仕上げ加工されたレンズコバの角部の面取り加工を行う必要がある。粗加工前と粗加工後では、玉型形状によってはレンズ保持軸による変形やレンズ内部応力等により、レンズ屈折面の位置が異なったり、屈折面カーブが異なってくるため、視覚的に良好な面取り加工をするためには、粗加工後に玉型形状に従ってレンズ形状（コバ位置）を測定し、その測定結果に基づいて面取り加工することが好ましい。ところが、粗加工前にノッチ加工をしてしまうと、加工済みのノッチ部分にレンズ形状測定の測定子が掛かってしまい、コバ位置測定に支障をきたしたり、正確な測定ができなくなる問題がある。

また、最終仕上げ加工をした後に穴加工を行う場合には次のような問題もある。眼鏡レンズの中には、レンズ周縁加工にある程度の熱を必要とする熱可塑性の高いポリカーボネイト製のレンズ（以下、ポリカレンズ）等がある。この種のレンズの周縁加工においては、仕上げ加工の最終段階でのみに研削水が使用される。このポリカレンズの穴加工において、レンズ周縁加工後に穴あけ加工すると、レンズに水が付着したままであるため、切削性が極端に悪くなり、穴加工用の工具であるエンドミル（又はドリル）の寿命が極端に悪くなることが分かった。またさらに、レンズ周縁の仕上げ加工後にノッチ加工を行うと、ノッチ加工の加工中心がレンズ周縁上にあるため、穴加工用の工具であるエンドミルが逃げて、エンドミルの折れが発生する場合がある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、加工時間を短縮して良好な穴加工及び周縁加工が行え、また、穴加工用の工具の寿命を延ばすことができる眼鏡レンズ周縁加工装置を提供することを技術課題とする。

本発明は上記課題を解決するために次のような構成を備えることを特徴とする。
（１）玉型データ及び穴加工用の穴位置データを入力するデータ入力手段と、玉型データに基づいて眼鏡レンズの屈折面形状を測定するレンズ形状測定手段と、粗加工具を持つ粗加工手段と、仕上げ加工具を持つ仕上げ加工手段と、研削水を供給する研削水供給手段と、穴加工具を持つ穴加工手段と、レンズ周縁のコバ部を面取りする面取り工具を持つ面取り加工手段とを備え、前記玉型データに基づいて眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ周縁加工装置において、眼鏡レンズの材質を入力する材質入力手段と、前記穴位置データの入力データにはノッチ加工が含まれ、前記材質入力手段によりプラスチックレンズが入力された場合は、所定の仕上げ代を残した粗加工後に前記レンズ形状測定手段を動作させてレンズ形状を測定し、粗加工後で且つ前記仕上げ加工手段による仕上げ加工前に前記穴加工手段を動作させて穴位置データに基づいてノッチを含む穴加工を行い、穴加工後に前記研削水を供給しながら記仕上げ加工手段による仕上げ加工を行い、仕上げ加工後に前記レンズ形状測定手段の測定結果に基づいて前記面取り手段を動作させて仕上げ加工されたレンズの面取りを行う制御手段と、を備えることを特徴とする。
（２）玉型データ及び穴加工用の穴位置データを入力するデータ入力手段と、玉型データに基づいて眼鏡レンズの屈折面形状を測定するレンズ形状測定手段と、粗加工具を持つ粗加工手段と、仕上げ加工具を持つ仕上げ加工手段と、研削水を供給する研削水供給手段と、穴加工具を持つ穴加工手段とを備え、前記玉型データに基づいて眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ周縁加工装置において、眼鏡レンズの材質を入力する材質入力手段と、前記材質入力手段によりレンズ周縁加工時に熱を必要とする熱可塑性の材質が入力されたときは、研削水を供給せずに前記粗加工手段を動作させてレンズ周縁を粗加工した後に前記仕上げ加工手段を動作させて仕上げ加工を行い、その後に前記研削水供給手段を動作させて研削水を供給しつつ前記仕上げ加工手段を動作させて加工表面の焼けを除去する仕上げ加工を行う制御手段であって、粗加工後で且つ研削水を供給する仕上げ加工前の段階で前記穴加工手段を動作させて穴位置データに基づいて穴加工を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、加工時間を短縮して良好な穴加工及び面取りを含む良好な周縁加工を行える。また、穴加工用の工具の寿命を延ばすことできる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（１）全体構成
図１は本発明に係る眼鏡レンズ周縁加工装置の外観構成を示す図である。１は眼鏡レンズ周縁加工装置本体である。装置本体１には眼鏡枠形状測定装置２が接続されている。眼鏡枠形状測定装置２としては、例えば、本出願人による特開平５−２１２６６１号公報等に記載のものが使用できる。装置本体１上部には、タッチパネル４１０、加工スタートスイッチ等の加工指示用の各種スイッチを持つスイッチ部４３０が設けられている。タッチパネル４１０は、加工情報等を表示する表示手段及びデータや加工条件等の入力のための入力手段を兼ねる。４０２は加工室用の開閉窓である。３００はレンズ周縁加工時に使用する研削水を蓄えると共に、研削水を加工装置本体１に供給する研削水供給部である。

図２は装置本体１の筐体内に配置されるレンズ加工部の概略構成を示す斜視図である。ベース１０上にはキャリッジ部７００が搭載され、キャリッジ７０１が持つレンズ回転軸７０２Ｌ，７０２Ｒに挟持された被加工レンズＬＥは、砥石回転軸６０１ａに取り付けられた砥石群６０２に圧接されて研削加工される。回転軸７０２Ｌ，７０２Ｒと回転軸６０１ａとは、平行に配置されている。６０１は砥石回転用モータである。砥石群６０２はプラスチック用粗砥石６０２ａ、ヤゲン加工及び平加工用の仕上げ砥石６０２ｂ、ヤゲン及び平加工用の鏡面仕上げ砥石６０２ｃからなる。キャリッジ７０１の上方には、レンズ形状測定部５００、５２０が設けられている。キャリッジ部７００の後方には、穴あけ・溝掘り機構部８００が配置されている。装置手前には、面取り機構部９００が配置されている。

(２)各部の構成
（イ）キャリッジ部
キャリッジ部７００の構成を、図２に基づいて説明する。キャリッジ７０１は、ベース１０に固定され、且つ回転軸６０１ａと平行に延びるシャフト７０３，７０４に沿って移動可能になっており、また、レンズ回転軸７０２Ｌ，７０２Ｒと回転軸６０１ａとの軸間距離が変わるように移動可能となっている。以下では、キャリッジ７０１を回転軸６０１ａと平行に移動させる方向をＸ軸方向、レンズ回転軸（７０２Ｌ，７０２Ｒ）と回転軸６０１ａとの軸間距離が変わるようにキャリッジ７０１を移動させる方向をＹ軸方向として、レンズチャック機構及びレンズ回転機構、キャリッジ７０１のＸ軸移動機構及びＹ軸移動機構を説明する。

＜レンズチャック機構及びレンズ回転機構＞
キャリッジ７０１の左腕７０１Ｌにレンズ回転軸７０２Ｌが、右腕７０１Ｒにレンズ回転軸７０２Ｒが、それぞれ回転可能に同軸に保持されている。右腕７０１Ｒの前面にはチャック用モータ７１０が固定されており、モータ７１０の回転軸に取り付けられているプーリ７１１の回転がベルト７１２を介してプーリ７１３に伝わり、右腕７０１Ｒの内部で回転可能に保持されている図示なき送りネジ及び送りナットに伝わる。これにより、レンズ回転軸７０２Ｒをその軸方向（Ｘ軸方向）に移動させることができ、レンズＬＥがレンズ回転軸７０２Ｌ，７０２Ｒによって挟持される。

キャリッジ左腕７０１Ｌの左側端部にはレンズ回転用モータ７２０が固定されている。モータ７２０の回転軸に取付けられたギヤ７２１がギヤ７２２と噛合い、ギヤ７２２と同軸のギヤ７２３がギヤ７２４と噛合い、ギヤ７２４とギヤ７２５が噛合っている。これにより、レンズ回転軸７０２Ｌへモータ７２０の回転が伝達される。

また、モータ７２０の回転は、キャリッジ７０１の後方で回転可能に保持されている回転軸７２８を介してキャリッジ右腕７０１Ｒ側に伝えられる。キャリッジ右腕７０１Ｒ右側端部には、キャリッジ左腕７０１Ｌの左側端部と同様なギヤ（キャリッジ左腕７０１Ｌの左側端部のギヤ７２１〜７２５と同様であるため詳細は省略）が設けられている。これによりモータ７２０の回転がレンズ回転軸７０２Ｒに伝えられ、レンズ回転軸７０２Ｌとレンズ回転軸７０２Ｒが同期して回転される。

＜キャリッジのＸ軸方向移動機構、Ｙ軸方向移動機構＞
キャリッジシャフト７０３，７０４にはその軸方向に移動可能なＸ軸移動支基７４０が取り付けられている。Ｘ軸移動支基アーム７４０の後部には、シャフト７０３と平行に延びる図示なきボールネジが取り付けられており、このボールネジはベース１０に固定されたＸ軸移動用モータ７４５の回転軸に取り付けられている。モータ７４５の回転により、Ｘ軸移動支基７４０と共にキャリッジ７０１がＸ軸方向に直線移動される。

Ｘ軸移動支基７４０には、Ｙ軸方向に延びるシャフト７５６，７５７が固定されている。シャフト７５６、７５７にはキャリッジ７０１がＹ軸方向に移動可能取り付けられている。また、Ｘ軸移動支基７４０には取付板７５１によってＹ軸移動用モータ７５０が固定されている。モータ７５０の回転はプーリ７５２とベルト７５３を介して、取付板７５１に回転可能に保持されたボールネジ７５５に伝達される。ボールネジ７５５の回転によりキャリッジ７０１はＹ軸方向に移動される（すなわち、レンズレンズ回転軸と砥石回転軸６０１ａとの軸間距離が変化される）。

（ロ）レンズ形状測定部
図３はレンズ前側屈折面形状を測定するレンズ形状測定部５００の構成を説明する図である。ベース１０上に固設された支基ブロック１００に取付支基５０１が固定され、取付支基５０１に固定されたレール５０２上をスライダー５０３が摺動可能に取付けられている。スライダー５０３にはスライドベース５１０が固定され、スライドベース５１０には測定子アーム５０４が固定されている。測定子アーム５０４の先端部には、Ｌ型の測定子ハンド５０５が固定され、測定子ハンド５０５の先端部には円板状の測定子５０６が固定されている。レンズ屈折面形状を測定するために、測定子５０６はレンズＬＥの前側屈折面に接触される。

スライドベース５１０の下端部にはラック５１１が固定されている。ラック５１１は取付支基５０１側に固定されたエンコーダ５１３のピニオン５１２と噛み合っている。また、モータ５１６の回転軸に取付けられたギヤ５１５、アイドルギヤ５１４、ピニオン５１２を介してモータ５１６の回転がラック５１１に伝えられ、スライドベース５１０がＸ軸方向に移動される。レンズ形状測定中は、モータ５１６は常に一定の力で測定子５０６をレンズＬＥに押し当てている。エンコーダ５１３はスライドベース５１０のＸ軸方向の移動量（測定子５０６の移動位置）を検知する。この移動量とレンズレンズ回転軸（７０２Ｌ，７０２Ｒ）の回転角度の情報により、レンズＬＥの前側屈折面形状が測定される。

レンズ後屈折面のレンズ形状測定部５２０は、レンズ形状測定部５００に対して左右対称であるのでその構成の説明は省略する。

（ハ）穴あけ・溝掘り機構部
穴あけ・溝掘り機構部８００の構成を図４及び図５に基づいて説明する。図４は機構部８００の立体図、図５は機構部の回転機構を説明するための断面図である。

機構部８００のベースとなる固定板８０１は支基ブロック１００に固定されている。固定板８０１にはＺ軸方向（ＸＹ軸平面に対して直交する方向）に延びるレール８０２が固定され、レール８０２上にはスライダー８０３が摺動可能に取り付けられている。スライダー８０３には、移動支基８０４が固定されている。移動支基８０４は、モータ８０５がボールネジ８０６を回転することによってＺ軸方向に移動される。

移動支基８０４には、回転支基８１０が２個の軸受け８１１によって回転可能に軸支されている。また、軸受け８１１の片側には、ギヤ８１３が回転支基８１０に固定されている。ギヤ８１３はアイドルギヤ８１４を介して移動支基８０４に取付けられたモータ８１６の軸に固定されたギヤ８１５と噛み合っている。回転支基８１０は、モータ８１６を回転させることにより、軸受け８１１の軸を中心として回転する。

回転支基８１０の先端部には、穴あけ用のエンドミル８３５等を保持する回転部８３０が取り付けられている。回転部８３０の回転軸８３１の中央部にはプーリ８３２が付けられ、回転軸８３１は２つの軸受け８３４により回転可能に軸支されている。また、回転軸８３１の一端には穴加工工具としてのエンドミル８３５がチャック機構８３７により取付けられ、他端には溝掘カッター８３６がナット８３９により取付けられている。溝掘カッター８３６の直径は約１５ｍｍ程である。溝掘り工具としては、カッターの代わりに溝掘砥石も使用できる。

回転軸８３１を回転するためのモータ８４０は、回転支基８１０に取付けられた取付板８４１に固定されている。モータ８４０の回転軸にはプーリ８４３が取付けられている。プーリ８３２とプーリ８４３との間には回転支基８１０内部でベルト８３３が掛けられ、モータ８４０の回転が回転軸８３１へ伝達される。

（ニ）面取り機構部
面取り機構部９００の構成を図６に基づいて説明する。ベース１０上の支基ブロック９０１（図２参照）には固定板９０２が固定されている。固定板９０２の上方には、アーム９２０を回転して砥石部９４０を加工位置と退避位置とに移動するためのパルスモータ９０５が固定されている。固定板９０２には、アーム回転部材９１０を回転可能に保持する保持部材９１１が固定されており、固定板９０２の左側まで伸びたアーム回転部材９１０には大ギヤ９１３が固定されている。パルスモータ９０５の回転軸にはギヤ９０７が取り付けられており、パルスモータ９０５によるギヤ９０７の回転はアイドラギヤ９１５を介して大ギヤ９１３に伝達され、アーム回転部材９１０に固定されたアーム９２０が回転される。

大ギヤ９１３には砥石回転用のモータ９２１が固定されており、モータ９２１は大ギヤ９１３と共に回転する。モータ９２１の回転軸はアーム回転部材９１０の内部で回転可能に保持された軸９２３に連結されている。アーム９２０内まで延びた軸９２３の端にはプーリ９２４が取り付けられている。アーム９２０の先端側には、砥石回転軸９３０を回転可能に保持する保持部材９３１が固定されている。砥石回転軸９３０の左端にはプーリ９３２が取り付けられている。プーリ９３２はプーリ９２４とベルト９３５により繋がっており、モータ９２１の回転が砥石回転軸９３０に伝達される。砥石回転軸９３０には、レンズ後面用の仕上げ面取砥石９４１ａと、レンズ前面用の仕上げ面取砥石９４１ｂと、レンズ後面を鏡面加工で面取りする鏡面面取砥石９４２ａと、レンズ前面を鏡面加工で面取りする鏡面面取砥石９４２ｂが固定されている。砥石回転軸９３０はレンズ回転軸７０２Ｌ，７０２Ｒの軸線方向に対して８度程傾いて配置されており、砥石部９４０がレンズカーブに沿いやすいようになっている。面取砥石９４１ａ，９４１ｂ及び鏡面面取砥石９４２ａ、９４２ｂは円形であり、外径寸法は３０mm程である。

面取り加工時には、パルスモータ９０５によりアーム９２０が回転され、砥石部９４０が退避位置から加工位置に移動される。砥石部９４０の加工位置は、レンズ回転軸７０２Ｌ，７０２Ｒと砥石回転軸６０１との間で、両回転軸が位置する平面上に砥石回転軸８３０が置かれる位置である。これにより、砥石群６０２によるレンズ周縁加工と同様に、モータ７５１によりレンズ回転軸７０２Ｌ，７０２Ｒと回転軸９３０との軸間距離を変動させることができる。

（ホ）研削水供給部
レンズ加工時に水を供給及び排出する研削水供給部３００の構成を説明する。図２における砥石群６０２の付近には、レンズ加工時に水を噴出するノズル３０１、３０２が砥石群６０２を挟むように２つ配置されている。ノズル３０１、３０２には水の噴出口がそれぞれ設けられ、その噴出口は噴出する水が砥石部６０２の表面を掠めるような方向に向けられている。ノズル３０１、３０２はチューブ３０３、３０４とそれらを束ねたチューブ３０５を介してタンク３１０に接続されており、ポンプ３１１により水が供給される。砥石部６０２の下部、つまりキャリッジ部７００の下部には水を回収するための図示なき排出口が設けられ、回収した水をパイプ３０６を介してタンク３１０へと送る。タンクに回収された水にはレンズ研削粕（屑）が混ざっているため、タンク３１０内で濾過等を経て、ポンプ３１１によって再びノズル３０１、３０２へと送られる。以上のように、水はレンズ加工時に循環的に供給される。

以上のような構成を持つ装置の動作を、リムレスフレームを取り付けるための穴加工を中心に図７の制御系ブロック図を使用して説明する。

まず、眼鏡枠形状測定装置２により眼鏡の左右の玉型形状を測定し、そのデータを入力する。リムレスフレームの場合は、型板や眼鏡フレームに取り付けられたダミーレンズの形状を測定して玉型データを得る。眼鏡枠形状測定装置２からの玉型データはメモリ１６１に記憶される。玉型データが入力されると、タッチパネル４１０の画面には、玉型形状に基づく玉型図形ＦＴが表示される。操作者は、タッチパネル４１０に表示されたタッチキーを操作して、ＦＰＤ（レンズ枠の中心間距離）、装用者のＰＤ（瞳孔間距離）、玉型形状の幾何中心に対する光学中心高さ等のレイアウトデータを入力する。各レイアウトデータの数値は、「ＰＤ」キー等を押すことにより表示されるテンキー画面で入力する。また、キー４２１ａによりレンズＬＥの材質を、キー４２１ｂによりフレームの種類を、キー４２１ｃにより加工モードを、キー４２１ｄにより鏡面加工の有無を、キー４２１ｅにより面取り加工の有無等の加工条件をそれぞれ入力する。これら加工条件の入力により、予めメモリ１６１に記憶されたプログラムにより加工工程の手順が主制御部１６０により決定される。ここでは、フレームの種類としてリムレスフレーム（ツーポイントフレーム）が指定されているものとする。

ツーポイントフレームを指定したときは、メニューキー４２２を押すと穴位置編集画面が表示される。図８は、穴位置編集画面の例である。ここでは、リムレスフレームを取り付けるレンズ前側屈折面の鼻側に２つの穴Ｈo1，Ｈo2を加工し、耳側に１つの穴Ｈo3とレンズ周縁にノッチＨo4を加工する場合を例にとって説明する。図８において、Ｈo1〜Ｈo4はそれぞれの穴位置を示す。穴位置データは、例えば、幾何中心ＦＣを基準として左右方向をｘ軸、上下方向（眼鏡装用時の左右上下をいう）をｙ軸とする直交座標系にて入力する。穴Ｈo1の位置データを入力する場合、穴番号をキー４１１ａで指定した後、ｙ軸位置データについてはｙ軸データ欄４１２ａを指定して、中心ＦＣを基準にした寸法ｙc1を入力する。ｘ軸位置データについては、ｘ軸データ欄４１２ｂを指定して、選択キー４１１bにより、中心ＦＣを基準にした寸法ｘc1を入力する。他の穴についても穴指定番号を変えて同様に入力する。

なお、複数の穴Ｈo1及び穴Ｈo2を平行に明ける場合は、キー４１６によりグループ番号を入力する。穴角度指定キー４１７でオートを指定すると、同じグループの穴の中間位置のレンズ屈折面に垂直に加工することができる。穴Ｈo3及び穴Ｈo4の場合も同様である。図８において、４１３は穴径のデータ入力欄、４１４は座繰り加工時の穴深さのデータ入力欄である。これらの寸法も、各データキーを押すことで表示されるテンキーで入力できる。入力した穴位置データは、メモリ１６１に記憶される。

穴位置データ等の必要な入力ができたら、レンズＬＥをレンズ回転軸７０２Ｌ，７０２Ｒによりチャッキングした後、スイッチ部４３０のスタートスイッチを押して装置を作動させる。

図９は、レンズ材質として周縁加工時に熱を必要とする熱可塑性の高いポリカレンズが入力された場合の加工ステップを示すフローチャートである。以下、このフローチャートを使用して加工動作を説明する。主制御部１６０は、入力された玉型データを基にレンズ形状測定部５００及び５２０を制御して、粗加工前にレンズ屈折面形状を測定する。ステップＳ１０１（以下、Ｓ１０１というように略す）で面取加工が指定されているときは、Ｓ１０２で粗加工前のレンズ形状測定段階ではレンズＬＥの径不足を確認するために行う。このレンズ形状測定でレンズ径が不足していなければ、粗加工の工程に移る。主制御部１６０は粗砥石６０２ｂ上にレンズＬＥがくるようにキャリッジ７０１をモータ７２０により移動させた後、玉型データから計算した粗工データに基づいてモータ７５０によりキャリッジ７０１を上下移動させつつレンズＬＥを回転させながら粗加工を行う。ポリカレンズにおいては、加工表面の焼けなどを防止するために最終仕上げ段階でのみ研削水を供給して加工するので、粗加工段階では研削水が供給されずに加工される（Ｓ１０３）。なお、粗加工データは、最終の仕上げ形状に対して１ｍｍ程の仕上げ加工代を見込んで計算される。

粗加工が終了すると玉型データに基づくレンズ形状測定と穴位置データに基づくレンズ形状の測定が行われる（Ｓ１０４）。まず、主制御部１６０は測定子アーム５０４を退避位置から測定位置に位置させた後、玉型の動径データ（Ｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）に基づき、モータ７５０を駆動してキャリッジ７０１を移動させると共に、モータ５１６を駆動して、測定子５０６がレンズＬＥの前側屈折面に当接するように測定子アーム５０４をレンズ側に移動させる。測定子５０６が屈折面に当接した状態で、モータ７２０を駆動してレンズＬＥを回転しながら、動径データに従ってキャリッジ７０１を上下移動させる。こうしたレンズＬＥの回転及び移動に伴い、測定子５０６はレンズ前側屈折面形状に沿ってレンズ回転軸（７０２Ｌ，７０２Ｒ）方向に移動する。この移動量はエンコーダ５１３により検出され、レンズＬＥの前側屈折面形状データ（Ｒｎ，θｎ，ｚｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）が測定される。ｚｎは、レンズ回転軸方向のレンズ屈折面の高さデータである。レンズＬＥの後側屈折面形状についてもレンズ形状測定部５２０により測定される。測定された屈折面形状データはメモリ１６１に記憶される。

また、主制御部１６０は、穴位置のレンズコバ位置を得るために、穴位置毎にレンズ前面側のコバ位置と、それと同じ経線方向で僅か（例えば、０．５ｍ）に内側又は外側のコバ位置をレンズ形状測定部５００により測定する。主制御部１６０は、穴位置毎のレンズ形状測定により穴を位置させるレンズ屈折面の傾斜角を求める。

この粗加工後のレンズ形状測定（コバ位置測定）により、後工程の面取り加工や穴加工を精度良く行うことができる。すなわち、粗加工前と粗加工後では、玉型形状によってはレンズ回転軸７０２Ｌ，７０２Ｒのチャックによる変形やレンズ内部応力等により、レンズ屈折面のレンズ回転軸方向の位置が異なったり、屈折面カーブが異なってくる。粗加工後のレンズ形状測定により、精度良くレンズ屈折面の位置を得ることが可能となる。

レンズ形状測定が終了したら穴加工に移る（Ｓ１０５）。主制御部１６０は、各穴Ｈo1〜Ｈo4の位置データに従って機構部８００及びキャリッジ７０１の移動を制御する。穴Ｈo1，Ｈo2の２つの穴を並べてレンズ屈折面に垂直な方向（法線方向）で平行に加工する場合は、図１０に示すように、２つの穴の中間位置がレンズ屈折面に垂直になるように穴角度α１を求めておく。レンズ屈折面の傾斜角度は、穴位置データに基づくレンズ形状測定で算出される。主制御部１６０は、レンズ回転軸方向（Ｘ軸方向）に対して、角度α１だけエンドミル８３５の回転軸を傾斜させると共に、レンズＬＥの回転、レンズ回転軸のＸＹ軸方向の移動等を制御し、穴Ｈo1の位置にエンドミル８３５の先端を位置させる。その後、エンドミル８３５をモータ８４０によって回転させ、エンドミル８３５の回転軸の軸方向（傾斜角α１方向）にキャリッジ７０１をＸＹ移動することにより、穴あけ加工を行う。もう１つの穴Ｈo2についても、角度α１のまま、穴Ｈo2の位置にエンドミル８３５の先端を位置させて同様に加工する。このような穴加工は研削水が供給される前段階であるので、エンドミル８３５の切削性が極端に悪化することがなく、エンドミル８３５の寿命を短くすることが防止される。

また、穴Ｈo4の指定でレンズ周縁に半円状のノッチＮを加工する場合においては（図１１参照）、仕上げ加工代が残された仕上げ加工前であるので都合が良い。すなわち、図１１（ａ）で示されるようにレンズＬＥの周縁が仕上加工された後に穴加工及びノッチ加工をする場合では、エンドミル８３５のドリリングでノッチ加工を施すとエンドミル先端の中心がレンズＬＥの周縁上に来てしまうため、エンドミル８３５の先端が逃げてしまい、エンドミル８３がダメージを受け、折れてしまうことがある。これに対して、図１１（ｂ）のように、仕上げ加工代ｄ１（例えば、１ｍｍ）が残っている段階でエンドミル８３５の先端を位置させて加工することにより、エンドミル８３５の先端が逃げてしまうことなく、エンドミルの破損が防止される。

以上は穴加工について説明したが、レンズ表面に座繰り（貫通させない凹部形状）を加工する場合についても、エンドミル８３５の側部で行える。座繰り加工の場合は、座繰りの径、縦横の寸法、穴深さ（座繰り深さ）等のデータを入力する。また、フレームを固定するためではない穴、例えば飾り用のデザイン加工の場合もエンドミル８３５で加工が行える。これらについても、本明細書では穴加工に含むものとする。

穴加工が終了すると、仕上げ砥石６０２ｂによる仕上げ加工に移る。鏡面加工の指定が無い場合、主制御部１６０は、仕上げ砥石６０２ｂの平坦部分にレンズＬＥを移動し、仕上げ加工データに従ってキャリッジ７０１を上下移動させて仕上げ加工を行う（Ｓ１０７）。続いて、面取り機構部９００によって面取り仕上げ加工に移る。主制御部１６０は、前述の粗加工後のコバ位置測定結果に基づいて面取り加工軌跡を演算する（この面取り加工軌跡の演算は、特開平１１−３０９６５７号公報等の記載にあるように周知であるので、ここでは説明を省略する）。例えば、面取りはコバ位置から０．２ｍｍ等の一定量として指定される。主制御部１６０は、モータ９０５を駆動して砥石回転軸９３０を所定の加工位置に位置させる。その後、それぞれの面取り加工軌跡に基づいてキャリッジ７０１の位置を制御し、面取砥石９４１ａによりレンズ後面の面取り加工を行い、面取り砥石９４１ｂによりレンズ前面の面取り加工を行う（Ｓ１０８）。なお、ここまでの平仕上げ加工及び面取り加工は、研削水の供給無しに行われる。

次に研削水の供給が行われる最終の仕上げ加工に移る。主制御部１６０は、ポンプ３１１を駆動して研削水の供給を開始すると共に、再度仕上げ砥石６０２ｂの平坦部分にレンズＬＥを移動し、仕上げ加工データに従ってキャリッジ７０１を上下移動させて仕上げ加工を行う（Ｓ１０９）。このとき、水供給無しの仕上げ加工時に対して砥石６０２ｂを高速に回転することにより、加工表面の焼けが除去され、きれいに仕上げ加工される。次に、面取り加工部分についても同様に、研削水を供給しながら面取り砥石９４１ａ及び９４１ｂによってレンズ後面及び前面をそれぞれ面取り加工する（Ｓ１１０）。このときも、水供給無しの面取り加工時に対して面取り砥石９４１ａ及び９４１ｂを高速に回転することにより、加工面の焼けが除去され、きれいに仕上げ加工される。

ここで、レンズ周縁の加工終了後に穴加工を行っていた従前の工程では、穴加工時には水を用いることがないため、穴加工終了後にもレンズ回転軸で保持したレンズＬＥを砥石群６０２の付近に移動させ、レンズを回転しながら研削水を供給して加工屑を洗い流す洗浄工程を行っていた。これに対して、研削水を供給しながら周縁加工する工程前に穴加工を行っておくことにより、上記の洗浄工程を省くことができ、全体の加工時間を短縮できる。なお、砥石による粗加工や仕上げ加工時にも水を供給して周縁加工するプラスチックレンズの加工においても、水を供給する最終仕上げ加工前の段階で穴加工を行っておけば、上記の洗浄工程を省くことができ、加工時間を短縮できる。

図９のフローチャートにおけるＳ１０６で鏡面加工が指定されている場合は、水無しの仕上げ加工（Ｓ２０１）、水無しの面取り加工（Ｓ２０２）に続いて、主制御部１６０は鏡鏡面仕上げ砥石６０２ｃの平坦部分にレンズＬＥを移動し、水なしでレンズ周縁を鏡面仕上げ加工する（Ｓ２０３）。その後に、最終的に加工表面の焼けを除去して艶を出すために、水を供給しながら鏡鏡面仕上げ砥石６０２ｃにより鏡面仕上げ加工する（Ｓ２０４）。また、面取り指定がある場合には、水を供給しながら鏡面面取砥石９４２ａ，９４２ｂによっても面取り部分の最終仕上げを行う（Ｓ２０５）。

面取り無しの工程は、図９のフローチャートにおけるＳ３０１〜Ｓ３０６、Ｓ４０１〜Ｓ４０３に示されるが、リムレスフレームの場合には少なくともレンズ後面を面取り加工することが好ましい。また、面取り無しの場合には、水供給無しの粗加工前のレンズ形状測定段階（Ｓ３０１）で、玉型データに基づくレンズ形状測定及び穴位置データに基づく穴位置のコバ位置測定を行っても良いが、前述の理由により、粗加工後にレンズ形状測定を行うことが好ましい。

以上、レンズ材質としてポリカレンズが入力された場合としたが、プラスチックレンズの場合、図９のフローチャートの工程に対してＳ１０９，Ｓ１１０，Ｓ２０４，Ｓ２０５，Ｓ３０６，Ｓ４０３の工程が省略され、粗加工、仕上げ加工及び面取り加工において基本的に全ての周縁加工で研削水の供給が行われる。プラスチックの場合の加工動作も基本的に上記と同様であるので、上記の説明を援用する。ただし、プラスチックの粗加工の加工具としてカッターを使用する場合には、研削水の供給無しで加工が行われる。

また、上記の例では穴加工を粗加工後にレンズ形状測定した後で、且つ仕上げ加工前（仕上げ代が残っている段階）に行ったが、ノッチ加工等のレンズ周縁の切り欠き加工が無い通常の穴加工は、最終的に水を供給する前の段階（Ｓ１０９、Ｓ２０４、Ｓ３０６、Ｓ４０３より前の段階）であれば良い。工程手順としては、穴加工の種類によらず、ノッチ加工に合わせて行う方が工程手順のプログラムが複雑化しなくて都合が良い。

また、周縁加工時に熱を必要とする熱可塑性の高いレンズの材質としてポリカレンズを例にとって説明したが、ポリカレンズと同様に最終仕上げ工程での水を供給するものとしては、トライベックスと呼ばれる材質のレンズもあり、これにおいても図９の加工工程が適用できる。

眼鏡レンズ周縁加工装置の外観構成を示す図である。レンズ加工部の概略構成を示す斜視図である。レンズ形状測定部の構成を説明する図である。穴あけ・溝掘り機構部の立体図である。穴あけ・溝掘り機構部の回転機構を説明する断面図である。面取り機構部の構成を説明する図である。眼鏡レンズ周縁加工装置の制御系ブロック図である。タッチパネルに表示される穴位置編集画面の例である。加工工程を示すフローチャートである。エンドミルによる穴加工動作を説明する図である。レンズ周縁に半円状のノッチを施す加工を示す図である。

符号の説明

１眼鏡レンズ周縁加工装置本体
２眼鏡枠形状測定装置
１６０主制御部
１６１メモリ
３００研作水供給部
４１０タッチパネル
５００レンズ形状測定部
６０２砥石群
７００キャリッジ部
８００穴あけ溝掘り機構部
８３５エンドミル
９００面取り機構部

Claims

玉型データ及び穴加工用の穴位置データを入力するデータ入力手段と、玉型データに基づいて眼鏡レンズの屈折面形状を測定するレンズ形状測定手段と、粗加工具を持つ粗加工手段と、仕上げ加工具を持つ仕上げ加工手段と、研削水を供給する研削水供給手段と、穴加工具を持つ穴加工手段と、レンズ周縁のコバ部を面取りする面取り工具を持つ面取り加工手段とを備え、前記玉型データに基づいて眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ周縁加工装置において、眼鏡レンズの材質を入力する材質入力手段と、前記穴位置データの入力データにはノッチ加工が含まれ、前記材質入力手段によりプラスチックレンズが入力された場合は、所定の仕上げ代を残した粗加工後に前記レンズ形状測定手段を動作させてレンズ形状を測定し、粗加工後で且つ前記仕上げ加工手段による仕上げ加工前に前記穴加工手段を動作させて穴位置データに基づいてノッチを含む穴加工を行い、穴加工後に前記研削水を供給しながら記仕上げ加工手段による仕上げ加工を行い、仕上げ加工後に前記レンズ形状測定手段の測定結果に基づいて前記面取り手段を動作させて仕上げ加工されたレンズの面取りを行う制御手段と、を備えることを特徴とする眼鏡レンズ周縁加工装置。
玉型データ及び穴加工用の穴位置データを入力するデータ入力手段と、玉型データに基づいて眼鏡レンズの屈折面形状を測定するレンズ形状測定手段と、粗加工具を持つ粗加工手段と、仕上げ加工具を持つ仕上げ加工手段と、研削水を供給する研削水供給手段と、穴加工具を持つ穴加工手段とを備え、前記玉型データに基づいて眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ周縁加工装置において、眼鏡レンズの材質を入力する材質入力手段と、前記材質入力手段によりレンズ周縁加工時に熱を必要とする熱可塑性の材質が入力されたときは、研削水を供給せずに前記粗加工手段を動作させてレンズ周縁を粗加工した後に前記仕上げ加工手段を動作させて仕上げ加工を行い、その後に前記研削水供給手段を動作させて研削水を供給しつつ前記仕上げ加工手段を動作させて加工表面の焼けを除去する仕上げ加工を行う制御手段であって、粗加工後で且つ研削水を供給する仕上げ加工前の段階で前記穴加工手段を動作させて穴位置データに基づいて穴加工を行う制御手段と、を備えることを特徴とする眼鏡レンズ周縁加工装置。