JP4800784B2

JP4800784B2 - 眼鏡レンズ加工装置および眼鏡レンズ

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Publication number: JP4800784B2
Application number: JP2006036222A
Authority: JP
Inventors: 豊治和田; 孝司大丸
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2006-02-14
Filing date: 2006-02-14
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2026-02-14
Also published as: JP2007216310A

Description

本発明は、眼鏡レンズ加工装置および眼鏡レンズに関し、さらに詳しくは眼鏡レンズの外周（以下、コバ面という）に溝加工を施す眼鏡レンズ加工装置と、この加工装置によって製作された眼鏡レンズに関するものである。

眼鏡フレーム、特にナイロールフレームにおいては、眼鏡レンズの上側部分を円弧状のハーフリムで保持し、下側部分を高張力糸で保持し、この高張力糸の両端をハーフリムに止着するようにしている（例えば、特許文献１参照）。このため、眼鏡レンズのコバ面に高張力糸を係止するための溝を形成している。高張力糸としては、チタン、ステンレス、ピアノ線、ナイロン糸等が用いられる。

眼鏡レンズのコバ面に高張力糸用の溝掘り加工を行う際には、通常被加工レンズをレンズ回転軸によって垂直に挾持して回転させるとともに、レンズ形状に応じて上下および左右方向に移動させる一方、カッターを一定高さに保持して回転させることにより、所定の溝深さと溝幅の溝を加工するようにしている。すなわち、被加工レンズの上下移動によって所定深さの溝を加工することができ、被加工レンズの左右方向移動によって所定の溝幅の溝を加工することができる。

溝掘り加工用のカッターとしては、ミーリングタイプ（エンドミル）と、ディスクタイプ（円盤状のダイヤモンドカッター）の２種類があり、後者のカッターを用いた従来装置としては、例えば特許文献２〜４に開示されている加工装置が知られている。

特許文献２に記載されている眼鏡レンズ加工装置は、レンズのコバ面に形成する溝掘り軌跡の動径角に対応させて溝掘り砥石の回転軸の傾斜角を求め、その傾斜角になるように溝掘り砥石の回転軸の動作を制御することにより、溝掘り軌跡のカーブ（コバ面に形成される溝のカーブ値で、以下溝カーブともいう）の違いや場所の違いによっても均一な溝幅の溝掘りを可能にしたものである。

特許文献３に記載されている眼鏡レンズ加工装置は、ヤゲン仕上げ加工、平仕上げ加工、鏡面加工、溝掘り加工が可能な装置であって、複数の研削具を備え、部分的に溝幅または溝深さが異なる溝掘り加工を行うためのレンズ周縁に施す仕上げ加工を部分的に変更する範囲のデータおよびその加工種別（溝掘りの幅、深さ）を入力する入力手段を設け、部分的に溝幅または溝深さが異なる溝掘り加工を行うことができるようにしたものである。

特許文献４に記載されている眼鏡レンズ加工装置は、溝掘り砥石による溝掘り加工がレンズカーブに沿い易くするために、溝掘り砥石の回転軸をレンズを挟持するレンズ回転軸の軸線方向に対して所定角度（８°程度）傾けて配置したものである。

特開平０９−２５８１４１号公報特開２００３−１４５４００号公報特開２００１−３５３６４９号公報特開２００１−１８１５４号公報

しかしながら、前記特許文献３，４に記載されている従来の眼鏡レンズ加工装置は、いずれも被加工レンズのコバ面に対するカッターの角度を固定しているので、溝掘り軌跡のカーブの違いや場所の違いによっては溝幅が広がってしまい、全周にわたって溝幅を一定にすることができないという問題があった。

そこで、このような問題を解決するために、前記特許文献２に記載されている眼鏡レンズ加工装置では、被加工レンズの玉型形状に基づいてレンズのコバ面に形成する溝掘り軌跡を求め、この溝掘り軌跡の動径角に対応させて砥石の回転軸のコバ面に対する傾斜角を求め、その傾斜角になるように砥石の回転軸の傾斜角を制御することにより、溝掘り軌跡のカーブの違いや場所の違いによっても均一な溝幅の溝掘り加工を可能にしている。

しかしながら、被加工レンズのコバ面に対して砥石の回転軸の傾斜角度を溝掘り軌跡の動径角に対応させて変更すると、溝幅は一定でも溝の傾斜角度が変化する。すなわち、動径長が長い溝部分ではコバ面に対する溝の傾斜角度が小さく、動径長が短い溝部分では溝の傾斜角度が大きくなる。このため、高張力糸を溝に押し込んで係止したとき、高張力糸に対する係止力にばらつきが生じて高張力糸が抜け易くなり、眼鏡レンズを安定した状態で保持することができないという新たな問題が発生する。

本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、溝掘り軌跡のカーブの違いや場所の違いに拘わらず全周にわたって均一な溝幅の溝掘り加工を可能にするとともに、高張力糸に対する係止力を一定にすることができ、レンズの安定した保持を可能にした眼鏡レンズ加工装置、およびこの加工装置によって製作された眼鏡レンズを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明に係る眼鏡レンズ加工装置は、ディスク状カッターを備えた溝掘り加工手段によって被加工レンズのコバ面を溝掘り加工する眼鏡レンズ加工装置において、前記被加工レンズを保持するレンズ回転軸を回転させる駆動装置と、
前記レンズ回転軸をその軸線方向である第１の方向に移動させる第１のレンズ回転軸移動機構と、
前記レンズ回転軸を軸線と直交する方向である第２の方向に移動させる第２のレンズ回転軸移動機構と、
前記溝掘り加工手段を前記第１の方向および第２の方向の双方に対して直交する方向である第３の方向に移動させる加工手段移動機構と、
前記カッターを保持するカッター回転軸を回転させる駆動装置と、
前記第１の方向と前記第３の方向とを含む平面と直交する方向に前記カッター回転軸を傾斜させるカッター角度可変機構と、
前記第１、第２のレンズ回転軸移動機構がレンズ回転軸を移動させる動作および前記加工手段移動機構が溝掘り加工手段を移動させる動作に合わせて、前記溝堀り加工手段を前記平面内において旋回させることにより、前記カッターの向きを前記被加工レンズの溝カーブに一致させる加工手段旋回機構とを備えたものである。

また、本発明に係る眼鏡レンズ加工装置は、前記加工手段移動機構が前記溝掘り加工手段を移動させる移動テーブルを備え、前記加工手段旋回機構が、前記溝掘り加工手段を保持するカッター用旋回軸と、このカッター用旋回軸を回動させる駆動装置と、この駆動装置の回転を前記カッター用旋回軸に伝達する回転伝達手段とを備え、前記移動テーブルに搭載されているものである。

また、本発明に係る眼鏡レンズ加工装置は、前記カッター角度可変機構が自在継手からなり、前記溝掘り加工手段をその旋回面と直交する方向に回動可能に保持するものである。

さらに、本発明に係る眼鏡レンズは、前記眼鏡レンズ加工装置によって溝掘り加工されているものである。

本発明においては、溝掘り加工手段を旋回させる加工手段旋回機構を備えているので、カッターの向きを溝カーブと一致させることができる。したがって、溝掘り軌跡のカーブの違いや場所の違いによって溝の傾斜角度を変化させる必要がなく、コバ面の全周にわたって均一な溝幅の溝を形成することができる。また、溝の傾斜角度が一定であるため、高張力糸に対する係止力を一定にすることができ、眼鏡レンズを安定した状態で保持させることができる。
溝カーブとは、溝掘り軌跡のカーブ（被加工レンズのコバ面に形成される溝のカーブ値）であり、例えばレンズの表面（凸面）カーブと一致している。

また、本発明においては、加工手段旋回機構の構造が簡単で部品点数が少なく、安価に製作することが可能である。

また、本発明においては、カッター角度可変機構を備えているので、コバ面に対する溝の傾き角度を最適な角度に設定することができ、溝モードによっては溝の傾き角度の方向をレンズ外周部の厚さ方向中心線に一致させることができる。

さらに、本発明においては、カッター角度可変機構が自在継手であるため、構造が簡単である。

以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の内部構造を示す一部を破断して示す斜視図、図２は同加工装置の上部駆動部を示す斜視図、図３は同加工装置のレンズ加工部を示す斜視図、図４は同加工装置の上部駆動部の一部破断正面図、図５は同上部駆動部の平面図、図６は加工手段旋回機構の平面図、図７は同加工手段旋回機構の正面図、図８（ａ）はカッターの正面図、（ｂ）は断面図、図９はカッターによる溝加工時の状態を示す正面図、図１０は同じくカッターによる溝加工時の状態を示す平面図、図１１（ａ）〜（ｈ）は、同溝加工時における被加工レンズとカッターの動きを示す図である。

本実施の形態においては、レンズ回転軸と溝掘り加工手段の動作方向をそれぞれ３方向とし、合計６方向の動作を数値制御して被加工レンズの溝掘り加工を行う眼鏡レンズ加工装置に適用した例について説明する。レンズ回転軸の３方向の動作は、回転、左右方向の移動、および上下方向の移動であり、溝掘り加工手段の３方向の動作は、前後方向の移動、水平面内での旋回および垂直面内での回動である。なお、本発明においては、説明の便宜上眼鏡レンズ加工装置の左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向、前後方向をＺ方向として示す。前記Ｘ方向が本発明でいう「第１の方向」であり、前記Ｙ方向が本発明でいう「第２の方向」であり、前記Ｚ方向が本発明でいう「第３の方向」である。

図１〜図５において、全体を符号１で示す眼鏡レンズ加工装置は、床面に設置される箱型の筐体２を備えている。筐体２は、底板３と、上板４と、底板３と上板４を連結する複数本の支柱５と、底板３と上板４間の周囲を覆うカバープレート６と、底板３の下面四隅部にそれぞれ設けられた４本の脚７と、上板４の上方を覆う図示を省略した上カバー等を備え、底板３と上板４との間の空間には加工槽８が設けられている。この加工槽８は、内部に被加工レンズ１０を回転自在に保持するレンズ回転軸１１と、被加工レンズ１０のコバ面１０ａを溝掘り加工する溝掘り加工手段１３と、溝掘り加工時に被加工レンズ１０に向けてエアを吹き付けるエアブロア管１４等が配設されており、前記被加工レンズ１０の加工室１５を形成している。

前記被加工レンズ１０は、予め円形の未加工レンズを縁摺り加工することにより、ナイロールフレームの枠形状と一致する形状に加工形成されており、例えばフレームセンターの位置、または光学中心を前記レンズ回転軸１１の軸線と一致させて同レンズ回転軸１１に装着される。

前記レンズ回転軸１１は、前記加工槽８内に軸線を一致させて水平に配置された左右一対の回転軸１１Ａ，１１Ｂとで構成されている。一方の回転軸１１Ａは、内端に被加工レンズ１０の凸面を保持するレンズホルダー１８が着脱可能に設けられ、他端が前記加工槽８の外部側方に突出してレンズ回転用駆動モータ１９に連結されている。他方の回転軸１１Ｂは、内端に前記被加工レンズ１０をレンズホルダー１８に押し付けるレンズ押え２０が設けられ、他端が加工槽８の外部側方に突出して後述する第２のレンズ回転軸移動機構３３により保持されている。駆動モータ１９としては、パルスモータが用いられる。

図３、図４および図７において、前記溝掘り加工手段１３は、カッター回転軸２２と、このカッター回転軸２２を回転させるカッター回転用駆動モータ２３と、前記カッター回転軸２２の先端部に装着された溝掘り加工用カッター（以下、カッターともいう）２４とで構成され、後述する加工手段旋回機構４４によって保持されている。

図８において、前記溝掘り加工用カッター２４としては、ディスク状の溝掘り用ダイヤモンドカッターが用いられる。また、このカッター２４は、厚さが０．６ｍｍ、外径が１６ｍｍ程度で、外周に例えば１６枚の鋸歯状刃２４ａを有し、また中心にはカッター回転軸２２が嵌合する中心孔２５を有している。なお、本眼鏡レンズ加工装置１は、必要に応じて溝掘り加工用カッター２４を縁摺り加工用カッターや面取り加工用カッターに交換することにより、円形な未加工レンズの縁摺り加工や、被加工レンズ１０の面取り加工等を行うことができる汎用型のレンズ加工装置を構成することもできる。

図１において、前記筐体２の内部には、さらに被加工レンズ１０の溝掘り加工時に前記レンズ回転軸１１を直交する２方向、すなわちレンズ回転軸１１をＸ方向に移動させる第１のレンズ回転軸移動機構３２と、レンズ回転軸１１をＹ方向に移動させる前記第２のレンズ回転軸移動機構３３が設けられている。

前記第１のレンズ回転軸移動機構３２は、前記底板３上に平行に設置されたＸ方向に長い前後一対のリニアガイド３５と、これらのリニアガイド３５に沿ってＸ方向に移動するＸ方向テーブル３６と、このＸ方向テーブル３６をリニアガイド３５に沿って移動させるＸ方向テーブル用駆動モータ３７等で構成されている。

前記第２のレンズ回転軸移動機構３３は、前記Ｘ方向テーブル３６の左右両端部にそれぞれ１本ずつ立設された合計２本のリニアガイド３８と、これらのリニアガイド３８に上下動自在に設けられたＹ方向テーブル３９と、このＹ方向テーブル３９をリニアガイド３８に沿って移動させるＹ方向テーブル用駆動モータ４０等で構成されている。前記Ｙ方向テーブル３９は、前記加工槽８の両側面および背面を取り囲むように平面視コ字状に形成され、前記レンズ回転軸１１Ｂを回転自在にかつ軸線方向に移動自在に軸支するとともに、前記レンズ回転用駆動モータ１９が搭載されている。

図２、図４および図５において、前記上板４の上面側には前記溝掘り加工手段１３を移動させる加工手段移動機構４３と、溝掘り加工手段１３を旋回させる加工手段旋回機構４４が設けられている。

前記加工手段移動機構４３は、溝掘り加工時においてレンズのコバ面１０ａとカッター２４が接する点（切削点）Ｋ₁ 〜Ｋ₈ （図１１）とカッター２４の回転中心Ｎとを結ぶ直線が常に垂直になるように被加工レンズ１０に対して溝掘り加工手段１３を前記レンズ回転軸１１の軸線方向（Ｘ方向）および軸線と直交する方向（Ｙ方向）の双方に対して直交する方向、すなわちＺ方向に移動させるための機構である。この加工手段移動機構４３は、前記上板４上に固定されたテーブル用駆動モータ４６と、この駆動モータ４６の回転がタイミングベルト４７とプーリ４８を介して伝達されるボールねじ４９と、このボールねじ４９の両端を回転自在に軸支する一対の軸受５０と、前記ボールねじ４９に螺合するナット５１を有する移動テーブル５２と、この移動テーブル５２をＺ方向に移動自在に支持する左右一対のリニアガイド５３等で構成されている。

前記移動テーブル５２の下面側には、前記溝掘り加工手段１３が取付けられ、上面側には前記加工手段旋回機構４４が搭載されている。また、移動テーブル５２のナット５１側とは反対側の側面には、センサ板５５が取付けられており、このセンサ板５５に対応して原点センサ５６とリミットセンサ５７が前記上板４上に移動テーブル５２の移動方向（Ｚ方向）に所定距離離間して固定されている。このため、移動テーブル５２は、原点センサ５６とリミットセンサ５７との間の範囲内でＺ方向に移動することができ、装置後方側の初期位置において原点センサ５６がセンサ板５５を検知している。なお、原点センサ５６とリミットセンサ５７としては、フォトセンサが用いられる。

図２および図４〜図７において、前記加工手段旋回機構４４は、被加工レンズ１０の溝掘り加工時に、前記レンズ回転軸１１と前記溝掘り加工手段１３の動きに合わせて、前記溝掘り加工手段１３を前記レンズ回転軸１１の軸線方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に対して直交する面内、すなわちＸ方向とＺ方向を含む水平面内において、カッター用旋回軸６１を中心としてＺ方向に旋回させ、前記カッター２４の向きを被加工レンズ１０の溝カーブ６０に一致させることにより、溝１００（図９）の溝幅を一定にする機構である。このため、加工手段旋回機構４４は、前記カッター用旋回軸６１と、このカッター用旋回軸６１を正逆方向に回動させる旋回軸用駆動モータ６２と、この駆動モータ６２の回転を前記カッター用旋回軸６１に伝達する回転伝達手段６３等を備えている。駆動モータ６２としては、パルスモータが用いられる。

前記溝カーブ６０は、被加工レンズ１０のコバ厚に応じて溝位置または溝カーブ値として指定される。溝位置で指定する場合は、例えば、「溝位置指定」や「１：１」、「１：２」等の比率を指定する。「溝位置指定」は、溝１００をレンズ前面からどれだけ後方にするかを数値で指定するモードであり、「１：１」は溝１００をレンズ表面と裏面の中間に位置させるモードであり、「１：２」は溝１００をレンズ表面から裏面側に１／３後退した位置とするモードである。これらの比率も数値で自由に指定できるものである。溝カーブ値で指定する場合は、プラス度数レンズ等のように狭いコバ厚の場合は制限されるが、マイナス度数レンズ等のように広いコバ厚の場合には、数値で指定する。例えば、１カーブから８カーブを０．５ステップで指定する。なお、レンズカーブや溝カーブとは、（屈折率−１）／曲率半径で表されるものである。

前記カッター用旋回軸６１は、前記上板４および移動テーブル５２に設けた貫通孔を貫通して設けられ、上端部６１Ａが複数個の軸受６８によって回転自在に軸支されている。軸受６８はスラストベアリングとラジアルベアリングとからなり、移動テーブル５２上に固定された筒状のケース６９に収納されている。一方、カッター用旋回軸６１の下端部６１Ｂは、前記上板４の貫通孔７１を貫通して前記加工槽８内に挿入され、前記溝掘り加工手段１３をホルダー７２を介して保持している。前記貫通孔７１はＺ方向に長い長孔からなり、溝掘り加工手段１３のＺ方向の移動を可能にしている。

前記ホルダー７２は、上下に２分割形成された上ホルダー７２Ａと下ホルダー７２Ｂとからなり、前記溝掘り加工手段１３がカッター角度可変機構７４を介して取付けられている。前記上ホルダー７２Ａの上端面には前記カッター用旋回軸６１の下端部６１Ｂが圧入されており、下端面には凹面状の球面座７６ａが形成されている。下ホルダー７２Ｂの上面には、同じく凹面状の球面座７６ｂが形成されている。球面座７６ａと球面座７６ｂは、同一の球径を有している。

前記カッター角度可変機構７４は、レンズ回転軸１１に対するカッター回転軸２２の傾斜角度γを可変設定する機構である。このカッター角度可変機構７４としては、前記カッター回転用駆動モータ２３を保持するボール７５と、前記上ホルダー７２Ａと下ホルダー７２Ｂに設けられ前記ボール７５を前記溝掘り加工手段１３の旋回面（水平面）と直交する方向、すなわちＹ方向に回動可能に保持する前記球面座７６ａ，７６ｂと、前記上ホルダー７２Ａと下ホルダー７２Ｂを連結する左右一対のボルト７７およびナット７８（図７）とからなるボールジョイントが用いられる。ボール７５は、前記球面座７６ａ，７６ｂの球径と略同一の球径を有している。上ホルダー７２Ａと下ホルダー７２Ｂの両側面には、連結部７９ａ，７９ｂが互いに対向するように一体に突設されている。上ホルダー７２Ａの連結部７９ａには、前記ボルト７７が挿通される挿通孔が形成されている。一方、下ホルダー７２Ｂの連結部７９ｂには、前記ボルト７７が螺合するねじ孔が形成されている。カッター回転軸２２の傾斜角度γは、手動操作によってナット７８とボルト７７を緩め、ボール７５をＹ方向に回動させることにより調整される。なお、前記カッター角度可変機構７４は、カッター回転軸２２を回動してその傾斜角度γを可変する駆動部および制御部を設けた構成としてもよい。

前記駆動モータ６２はパルスモータからなり、前記移動テーブル５２上に下向きに固定されることにより、その出力軸８０が移動テーブル５２に設けた小孔８３を通って移動テーブル５２の下方に突出している。

前記回転伝達手段６３は、前記駆動モータ６２の出力軸８０に固定された駆動ギヤ８１と、この駆動ギヤ８１に噛合するセグメントギヤ８２とで構成されている。前記セグメントギヤ８２は、図６に示すように平面視形状が略扇形で、前記モータ６２側とは反対側端部が前記カッター用旋回軸６１に固定されており、モータ側端面には前記駆動ギヤ８１に噛合する歯８２ａが形成され、中間部にカッター用旋回軸６１を中心とする円弧状の長穴８４が形成されている。一方、前記移動テーブル５２の下面には、前記長穴８４に挿入されるストッパピン８５が垂設されており、このストッパピン８５と長穴８４とによりセグメントギヤ８２の回動を一定角度以内に制限している。

さらに、前記カッター用旋回軸６１の上端には、旋回センサ板８７が固定されている。一方、前記移動テーブル５２の上面で前記ケース６９の周囲には、前記溝掘り加工手段１３が原点位置に在るか否かを検出する旋回原点センサ８８と、安全のために溝掘り加工手段１３の旋回角を一定の角度以内に制限する一対一組からなるリミットセンサ８９Ａ，８９Ｂが前記旋回センサ板８７に対応してそれぞれ配設されている。前記旋回センサ板８７の外周には、周方向に長い２つの切欠部９１Ａ，９１Ｂが前記旋回原点センサ８８とリミットセンサ８９Ａ，８９Ｂに対応してそれぞれ形成されている。旋回原点センサ８８は、一方の切欠部９１Ａの一側壁を検知することにより、溝掘り加工手段１３が原点位置に在ることを検知する。リミットセンサ８９Ａ，８９Ｂは、旋回センサ板８７の回転方向に離間して切欠部９１ｂにそれぞれ配置されており、切欠部９１Ｂの近接する側壁をそれぞれ検知することにより溝掘り加工手段１３のそれ以上の旋回を制限する。なお、９３は旋回原点センサ８８とリミットセンサ８９Ａ，８９Ｂの取付板である。また、旋回原点センサ８８とリミットセンサ８９Ａ，８９Ｂとしては、フォトセンサが用いられる。

次に、このような構造からなる眼鏡レンズ加工装置１による被加工レンズ１０の溝掘り加工について説明する。
先ず、眼鏡レンズ加工装置１の電源を立ち上げると、第１、第２のレンズ回転軸移動機構３２，３３を作動させてレンズ回転軸１１を初期位置高さに復帰させる。また、セット釦を操作すると駆動モータ３７が駆動してレンズ回転軸１１を回転させ、初期位置状態にする。

次に、図示していないレンズコバ厚測定機構によって測定された被加工レンズ１０の形状、溝掘り加工に必要な加工データや設定値などの加工情報、例えばレンズ回転軸１１を中心とした動径情報（動径角、動径長）、コバ厚、溝モード、溝カーブ、レンズ表面カーブ、溝位置、溝深さ、溝幅、傾斜角度、レンズ材質、レンズ１回転毎の研削量（溝深さ、溝幅）等をレンズ加工装置１の制御部に入力する。

加工情報等の制御部への入力は、例えば、通信ネットワーク回線によるデータ送信によるものや、タッチ式パネル等の直接入力手段によるもの等でも容易に行うことができる。

次に、溝掘り加工手段１３の旋回角θが、先に入力された加工データと被加工レンズ１０の大きさと溝カーブ等によって演算され、制御部に入力される。因みに、被加工レンズ１０のレンズカーブが８カーブ、溝カーブの半径Ｒが６５ｍｍ、溝掘り加工手段１３のＺ方向の直線移動距離Ｈが±２５ｍｍの場合は、溝掘り加工手段１３の旋回角θ＝±２２．６２°、旋回中心ＰのＺ方向の移動距離Ｍ＝９４．２ｍｍとなる。同じく被加工レンズ１０のレンズカーブが４カーブ、溝カーブの半径Ｒが１３０．７ｍｍ、溝掘り加工手段１３のＺ方向の直線移動距離Ｈが±２５ｍｍの場合は、溝掘り加工手段１３の旋回角θ＝±１１．０３°、旋回中心ＰのＺ方向の直線移動距離Ｍ＝７１．９８ｍｍとなる。

溝掘り加工に必要な情報の入力が終了すると、次に被加工レンズ１０をレンズ回転軸１１に装着する。装着に際しては、予めレンズホルダー１８によって被加工レンズ１０の凸面を保持し、このレンズホルダー１８を一方の回転軸１１Ａに取付ける。そして、他方の回転軸１１Ｂをレンズ側に移動させてレンズ押え２０を被加工レンズ１０の凹面に所定圧で押し付け、レンズホルダー１８とレンズ押え２０とで被加工レンズ１０を挟持する。

図１１（ａ）はレンズ回転軸１１の回転角が０°の初期位置状態を示す。この状態において、被加工レンズ１０は、長軸が水平で、上端点Ｋ₁ がレンズ回転軸１１の中心ＯからＺ方向にずれている。この上端点Ｋ₁ は、レンズ回転軸１１を通る水平線に対して平行で、かつレンズ端面に外接する上方の点であり、カッター２４の下面が接する点（切削点）と一致している。

また、セット釦を操作すると加工手段移動機構４３が作動して溝掘り加工手段１３を初期位置に復帰させる。また、溝掘り加工手段１３を下方に回動させてレンズ回転軸１１に対するカッター回転軸２２の傾斜角度γを所定の角度に設定する。カッター回転軸２２の傾斜角度γは、６〜８°程度であり、これによりカッター２４のコバ面１０ａに対するレンズ凹面側への傾斜角度（９０°−γ）をレンズ周縁部におけるレンズ表面の傾斜角度と略一致させる。このように、カッター２４の傾斜角度をレンズ表面の傾斜角度と略一致させておくと、カッター２４をレンズカーブに沿い易くすることができ、また溝モードをモード「１：１」に設定した場合、レンズコバ面１０ａに形成される溝１００の中心線をレンズ周縁部の厚さ方向中心線と略一致させることができる。なお、前記カッター角度可変機構７４に、傾斜角度γを可変する駆動部および制御部を設けた場合には、前記入力手段によって得られた傾斜角データより、カッター回転軸２２の傾斜角度γを設定できる。

このようにして溝掘り加工の準備が完了すると、スタートボタンを操作して被加工レンズ１０の溝掘り加工を開始する。溝掘り加工を開始すると、駆動モータ１９が駆動してレンズ回転軸１１を図１１において矢印方向（反時計方向）に回転させる。また、第１、第２のレンズ回転軸移動機構３２，３３が駆動してレンズ回転軸１１を溝カーブ６０に応じてＸ方向およびＹ方向に移動させる。レンズ回転軸１１が回転すると、被加工レンズ１０の切削点は、点Ｋ₁ から点Ｋ₈ に向かって順次移動するが、これらの切削点Ｋ₁ 〜Ｋ₈ の高さはレンズ回転軸１１が被加工レンズ１０の動径角に応じて上下動することにより常に一定高さに保持される。

一方、溝掘り加工手段１３は、加工手段移動機構４３の作動により、レンズ端面とカッター２４が接する点Ｋ₁ 〜Ｋ₈ と、カッター２４の回転中心Ｎとを結ぶ直線が常に垂直になるようにＺ方向に移動する。また、溝掘り加工手段１３は、加工手段旋回機構４４の作動によってカッター２４の向きが溝カーブ６０と一致するようにカッター用旋回軸６１を旋回中心として水平面内においてＺ方向に旋回する。そして、カッター２４は駆動モータ２３によって図１１において反時計方向に回転されることにより、被加工レンズ１０の溝カーブ６０に沿った切削点Ｋ₁ 〜Ｋ₈ を順次研削する。これにより、コバ面１０ａに溝カーブ６０に沿った溝１００が形成される。

この場合、刃厚が０．６ｍｍのカッター２４を使用すると、１回の回転による溝幅は０．６ｍｍ（ただし、溝カーブによって若干異なる）となるため、刃厚より溝幅が大きな溝１００を形成するときは、被加工レンズ１０を複数回回転させ、レンズ回転軸１１のＸ方向の移動を制御することにより所望の溝幅の溝を形成する。溝深さについても同様であり、その場合はＹ方向の移動を制御する。

カッター２４によって切削点Ｋ₁ 〜Ｋ₈ を研削するとき、カッター２４はコバ面１０ａに一定深さ食い込むため、線接触状態で研削する。このため、カッター２４を溝カーブ６０に沿って移動させると、切削される溝１００の溝幅はカッター２４の刃厚より若干大きくなる。この溝幅は、フレームの玉型形状によっても異なるが、例えば、刃厚が０．６ｍｍ、直径が１６ｍｍのカッター２４を使用した場合、溝カーブ６０が２〜５の場合は、溝幅が０．６１ｍｍとなり、溝カーブ６０が６〜８カーブの場合は、０．６２ｍｍとなる。したがって、制御部に加工情報等を入力する際には、回転数と１回転毎の研削量を、溝カーブに応じて入力する必要がある。

このように、本発明に係る眼鏡レンズ加工装置１によれば、加工手段旋回機構４４によって溝掘り加工手段１３をレンズ回転軸１１と溝掘り加工手段１３の動きに合わせて旋回させることにより、カッター２４の向きを被加工レンズ１０の溝カーブ６０に一致させるようにしたので、ディスクタイプのカッター２４を用いているにも拘わらず、また溝の傾斜角度を変化させることなく一定な溝幅の溝１００を研削することができる。また、溝１００の傾斜角度をコバ面１０ａの全周にわたって一定にすることができるため、高張力糸を溝１００に押し込んで係止したとき、高張力糸に対する係止力がばらつかず、眼鏡レンズを安定した状態で保持することができる。

また、本発明に係る眼鏡レンズ加工装置１は、溝掘り加工情報に基づいて６軸の数値制御、すなわちレンズ回転軸１１の回転、Ｘ方向の移動およびＹ方向の移動、溝掘り加工手段１３のＺ方向の移動、旋回角θおよびカッター回転軸２２の傾斜角度γを数値制御して溝掘り加工を行うようにしているので、安定かつ高精度な溝掘り加工を行うことができる。

本実施の形態においては、レンズ回転軸の３方向の動作として、回転、左右方向の移動（Ｘ方向）および上下方向の移動（Ｙ方向）とし、溝掘り加工手段の３方向の動作として、前後方向の移動（Ｚ方向）、水平面内での旋回（θ）および垂直面内での回動（γ）として説明したが、これに限定されるものでなく、レンズ回転軸１１に装着した被加工レンズ１０とカッター２４のそれぞれが相対的に動作すればよいので、種々の変更が可能である。例えば、レンズ回転軸１１をＹ方向に移動させる代わりにカッター２４をＹ方向に移動させたり、レンズ回転軸１１をＸ方向に移動させる代わりにカッター２４をＸ方向に移動させたり、あるいはカッター２４をＺ方向に移動させる代わりにレンズ回転軸１１をＺ方向に移動させたり、あるいはまた加工手段旋回機構４４を旋回させる代わりに被加工レンズ１０を旋回させることも可能である。
また、本実施の形態で定義したＸ，Ｙ，Ｚ，θ，γの方向が保たれれば、その全体の配置はどのようにレイアウトされてもよい。

本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の内部構造を示す一部を破断して示す斜視図である。同加工装置の上部駆動部を示す斜視図である。同加工装置のレンズ加工部を示す斜視図である。同加工装置の上部駆動部の一部破断正面図である。同上部駆動部の平面図である。加工手段旋回機構の平面図である。同加工手段旋回機構の正面図である。（ａ）はカッターの正面図、（ｂ）は断面図である。カッターによる溝加工時の状態を示す正面図である。同じくカッターによる溝加工時の状態を示す平面図である。（ａ）〜（ｈ）は同溝加工時における被加工レンズとカッターの動きを示す図である。

符号の説明

１…眼鏡レンズ加工装置、１０…被加工レンズ、１０ａ…コバ面、１１…レンズ回転軸、１３…溝掘り加工手段、１９…駆動モータ、２２…カッター回転軸、２３…駆動モータ、２４…カッター、３２…第１のレンズ回転軸移動機構、３３…第２のレンズ回転軸移動機構、４３…加工手段移動機構、４４…加工手段旋回機構、５２…移動テーブル、６１…カッター用旋回軸、６２…駆動モータ、６３…回転伝達手段、７４…カッター角度可変機構。

Claims

ディスク状カッターを備えた溝掘り加工手段によって被加工レンズのコバ面を溝掘り加工する眼鏡レンズ加工装置において、
前記被加工レンズを保持するレンズ回転軸を回転させる駆動装置と、
前記レンズ回転軸をその軸線方向である第１の方向に移動させる第１のレンズ回転軸移動機構と、
前記レンズ回転軸を軸線と直交する方向である第２の方向に移動させる第２のレンズ回転軸移動機構と、
前記溝掘り加工手段を前記第１の方向および第２の方向の双方に対して直交する方向である第３の方向に移動させる加工手段移動機構と、
前記カッターを保持するカッター回転軸を回転させる駆動装置と、
前記第１の方向と前記第３の方向とを含む平面と直交する方向に前記カッター回転軸を傾斜させるカッター角度可変機構と、
前記第１、第２のレンズ回転軸移動機構がレンズ回転軸を移動させる動作および前記加工手段移動機構が溝掘り加工手段を移動させる動作に合わせて、前記溝堀り加工手段を前記平面内において旋回させることにより、前記カッターの向きを前記被加工レンズの溝カーブに一致させる加工手段旋回機構と、
を備えたことを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
請求項１記載の眼鏡レンズ加工装置において、
前記加工手段移動機構は前記溝掘り加工手段を移動させる移動テーブルを備え、
前記加工手段旋回機構は、前記溝掘り加工手段を保持するカッター用旋回軸と、このカッター用旋回軸を回動させる駆動装置と、この駆動装置の回転を前記カッター用旋回軸に伝達する回転伝達手段とを備え、前記移動テーブルに搭載されていることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
請求項１記載の眼鏡レンズ加工装置において、
前記カッター角度可変機構は自在継手からなり、前記溝掘り加工手段をその旋回面と直交する方向に回動可能に保持することを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の眼鏡レンズ加工装置によって溝掘り加工されていることを特徴とする眼鏡レンズ。