JP5976270B2 - 眼鏡レンズ加工装置 - Google Patents

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Description

本発明は、眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置に関する。
眼鏡レンズの周縁を加工する加工装置では、一対のレンズチャック軸に眼鏡レンズが保持され、レンズチャック軸の回転によりレンズが回転され、粗砥石等の粗加工具がレンズに押し当てられることにより、レンズの周縁が粗加工される。眼鏡レンズは、加工治具であるカップがレンズ表面に固定され、カップを介して一対のレンズチャック軸に保持される。
近年、水や油などが付着しにくい撥水物質がレンズ表面にコーティングされた撥水レンズが多く使用されるようになってきた。この撥水レンズはその表面が滑りやすいため、撥水物質が施されていないレンズと同様な従来の加工制御では、カップの取り付けが滑り、レンズチャック軸の回転角度に対してレンズの回転角度がずれてしまう、いわゆる「軸ずれ」が発生しやすい問題がある。
この「軸ずれ」を軽減する方法として、レンズチャック軸に掛かる負荷トルクを検知し、負荷トルクが所定値内に入るようにレンズ回転速度を減速する技術が提案されている（特許文献１参照）。また、レンズを一定速度で回転させ、レンズが１回転する間の粗砥石の切り込み量が略一定となるように、レンズチャック軸と加工具回転軸との軸間距離を変動させる技術が提案されている（特許文献２参照）。また、特許文献２の技術の改良として、「軸ずれ」が発生しないように単位時間当たりの加工体積を設定し、単位時間当たりの加工体積が一定となるようレンズの回転角毎の切り込み量を求めて軸間距離を制御する技術が提案されている（特許文献３参照）。
粗加工時におけるレンズの回転方向の制御には、粗砥石の回転方向とレンズの回転方向とが逆にされるダウンカット方式と、粗砥石の回転方向とレンズの回転方向とが同一方向にされるアップカット方式がある。アップカット方式では、レンズを粗砥石側に引っ張る力が増大し、「軸ずれ」が大きく発生する。ダウンカット方式は、レンズを粗砥石側に引っ張る力は、アップカット方式に比較して弱い。このため、レンズの材質が通常のプラスチックレンズの場合には、ダウンカット方式が採用されている。レンズの材質が熱可塑性の素材（代表的にはポリカーボネイトがあり、トライベックス、アクリル等もこれらに含まれる）の場合、粗加工時には研削水が使用されない（特許文献４参照）。このため、ダウンカット方式を採用すると、粗砥石の回転方向に排出される加工屑が熱を受けることにより粘りを持ちやすく、熱で溶かされた加工屑が粗加工済みのレンズ周縁に付着し、その後の仕上げ加工の加工精度に影響する。アップカット方式では、粗砥石の回転方向に排出される加工屑は、粗加工の未加工部分側に排出される。このため、溶かされた加工屑がレンズ周縁に付着し難くい。このような要因により、熱可塑性素材のレンズの場合には、アップカット方式が採用されている。
特開２００４−２５５５６１号公報 特開２００６−３３４７０１号公報 特開２０１０−１７９３９７号公報 特開２００６−３０５６９８号公報
ところで、撥水コーティングは、熱可塑性の素材のレンズにも施されるようになってきている。撥水コーティングが施された熱可塑性のレンズをアップカット方式で加工しようとすると、前述の特許文献１〜３の加工制御でも、「軸ずれ」の問題を十分に抑えきれない。また、これを避けようとすると、加工時間が大幅に長くなる問題がある。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、熱可塑性レンズの「軸ずれ」を効果的に抑えて、効率よく加工が行える眼鏡レンズ加工装置を提供することを技術課題とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１） 眼鏡レンズを保持するレンズチャック軸を回転するレンズ回転手段と、眼鏡レンズの周縁を粗加工するための粗砥石が取り付けられた１つの加工具回転軸を回転する加工具回転手段と、前記レンズチャック軸を前記１つの加工具回転軸に向けて移動させることによって、前記レンズチャック軸と前記１つの加工具回転軸との軸間距離を変動させる軸間距離変動手段と、前記レンズ回転手段及び前記軸間距離変動手段を制御して粗加工軌跡に基づいて前記粗砥石により眼鏡レンズ周縁を加工可能な制御手段と、を備える眼鏡レンズ加工装置であって、前記制御手段は、眼鏡レンズを回転させない状態で、前記レンズチャック軸を前記１つの加工具回転軸に向けて移動させることによって、前記１つの加工具回転軸とレンズチャック軸との軸間距離を変動させ、前記粗砥石と眼鏡レンズを１つの位置で当接させて、前記粗砥石を切り込ませる第１段階の粗加工を複数のレンズ回転角方向でそれぞれ行った後、第１段階の粗加工で残った粗加工領域を、眼鏡レンズを回転させながら粗加工軌跡に沿って前記粗砥石により加工する第２段階の粗加工を行う制御が可能であることを特徴とする。
（２） （１）の眼鏡レンズ加工装置において、
前記制御手段は、眼鏡レンズの材質の選択する選択手段により熱可塑性素材の眼鏡レンズが選択されていた場合に、アップカット方式によって、第２段階の粗加工を行う制御が可能であることを特徴とする。
（３） 眼鏡レンズを保持するレンズチャック軸を回転するレンズ回転手段と、眼鏡レンズの周縁を粗加工するための粗砥石が取り付けられた１つの加工具回転軸を回転する加工具回転手段と、前記レンズチャック軸を前記１つの加工具回転軸に向けて移動させることによって、前記レンズチャック軸と前記１つの加工具回転軸との軸間距離を変動させる軸間距離変動手段と、前記レンズ回転手段及び前記軸間距離変動手段を制御して粗加工軌跡に基づいて前記粗砥石により眼鏡レンズ周縁を加工可能な制御手段と、を備える眼鏡レンズ加工装置であって、前記制御手段は、眼鏡レンズを回転させない状態で、前記レンズチャック軸を前記１つの加工具回転軸に向けて移動させることによって、前記１つの加工具回転軸とレンズチャック軸との軸間距離を変動させ、前記粗砥石と眼鏡レンズを１つの位置で当接させて、前記粗砥石を切り込ませる第１段階の粗加工を複数のレンズ回転角方向でそれぞれ行った後、第１段階の粗加工で残った粗加工領域を、粗加工軌跡に沿って前記粗砥石により加工する第２段階の粗加工を行う制御が可能であることを特徴とする。
（４） （１）〜（３）のいずれかの眼鏡レンズ加工装置において、
前記制御手段は、第１段階の粗加工において、複数のレンズ回転角方向において、切り込みを行う際に、順次所定の角度毎に、切り込ませる加工を行うことによって、眼鏡レンズを１回転分回転させた際に、第１段階の粗加工が完了されるように制御することを特徴する。
本発明によれば、熱可塑性レンズの「軸ずれ」を抑えて効率よく加工が行える。
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、眼鏡レンズ加工装置の概略構成図である。
加工装置１のベース１７０上には、一対のレンズチャック軸１０２Ｌ，１０２Ｒを回転可能に保持するキャリッジ１０１が搭載されている。チャック軸１０２Ｌ，１０２Ｒに挟持された眼鏡レンズＬＥの周縁は、スピンドル（加工具回転軸）１６１ａに同軸に取り付けられた加工具としての砥石群１６８の各砥石に圧接されて加工される。
砥石群１６８は、粗砥石１６２、高カーブレンズの前ヤゲン形成用の前ヤゲン加工面及び後ヤゲン形成用の後ヤゲン加工面を持つ仕上げ砥石１６３、低カーブレンズに使用されるヤゲン形成用のＶ溝及び平加工面を持つ仕上げ砥石１６４、ヤゲン形成用のＶ溝及び平加工面を持つ鏡面砥石１６５から構成される。粗砥石１６２の直径は、１００ｍｍ程である。砥石スピンドル１６１ａは、モータ１６０により回転される。これらにより、砥石回転ユニットが構成される。粗加工具及び仕上げ加工具としては、カッターが使用されても良い。
レンズチャック軸１０２Ｒは、キャリッジ１０１の右腕１０１Ｒに取り付けられたモータ１１０によりレンズチャック軸１０２Ｌ側に移動される。また、レンズチャック軸１０２Ｒ，１０２Ｌは、左腕１０１Ｌに取り付けられたモータ１２０により、ギヤ等の回転伝達機構を介して同期して回転される。モータ１２０の回転軸には、レンズチャック軸１０２Ｒ，１０２Ｌの回転角を検知するエンコーダ１２１が取り付けられている。なお、エンコーダ１２１により、加工時にレンズチャック軸１０２Ｒ，１０２Ｌに加わる負荷トルクを検知できる。これらによりレンズ回転ユニットが構成される。
キャリッジ１０１は、Ｘ軸方向に延びるシャフト１０３，１０４に沿って移動可能な支基１４０に搭載され、モータ１４５の駆動によりＸ軸方向（チャック軸の軸方向）に移動される。モータ１４５の回転軸には、キャリッジ１０１（すなわち、チャック軸１０２Ｒ，１０２Ｌ）のＸ軸方向の移動位置を検知するエンコーダ１４６が取り付けられている。これらによりＸ軸方向移動ユニットが構成される。また、支基１４０には、Ｙ軸方向（チャック軸１０２Ｌ、１０２Ｒと砥石スピンドル１６１ａとの軸間距離が変動される方向）に延びるシャフト１５６，１５７が固定されている。キャリッジ１０１はシャフト１５６，１５７に沿ってＹ軸方向に移動可能に支基１４０に搭載されている。支基１４０にはＹ軸移動用モータ１５０が固定されている。モータ１５０の回転はＹ軸方向に延びるボールネジ１５５に伝達され、ボールネジ１５５の回転によりキャリッジ１０１はＹ軸方向に移動される。モータ１５０の回転軸には、チャック軸のＹ軸方向の移動位置を検知するエンコーダ１５８が取り付けられている。これらにより、Ｙ軸方向移動ユニット（軸間距離変動ユニット）が構成される。
図１において、キャリッジ１０１の上方の左右には、レンズ面形状測定ユニットとしてのレンズコバ位置検知ユニット３００Ｆ，３００Ｒが設けられている。図２はレンズ前面のコバ位置（玉型上のレンズ前面側のコバ位置）を検知する検知ユニット３００Ｆの概略構成図である。
ベース１７０上に固定されたブロック３００ａに支基３０１Ｆが固定されている。支基３０１Ｆには、スライドベース３１０Ｆを介して測定子アーム３０４ＦがＸ軸方向にスライド可能に保持されている。測定子アーム３０４Ｆの先端部にＬ型のハンド３０５Ｆが固定され、ハンド３０５Ｆの先端に測定子３０６Ｆが固定されている。測定子３０６Ｆは、レンズＬＥの前面に接触される。スライドベース３１０Ｆの下端部にはラック３１１Ｆが固定されている。ラック３１１Ｆは、支基３０１Ｆ側に固定されたエンコーダ３１３Ｆのピニオン３１２Ｆと噛み合っている。また、モータ３１６Ｆの回転は、ギヤ３１５Ｆ及び３１４Ｆ等の回転伝達機構を介してラック３１１Ｆに伝えられ、スライドベース３１０ＦがＸ軸方向に移動される。モータ３１６Ｆの駆動により、退避位置に置かれた測定子３０６ＦがレンズＬＥ側に移動されると共に、測定子３０６ＦをレンズＬＥに押し当てる測定圧が掛けられる。レンズＬＥの前面位置の検知時には、玉型形状に基づいてレンズＬＥが回転されながらレンズチャック軸１０２Ｌ，１０２ＲがＹ軸方向に移動され、エンコーダ３１３Ｆによりレンズ前面のＸ軸方向のコバ位置（玉型上のレンズ前面側のコバ位置）が検知される。
レンズ後面のコバ位置検知ユニット３００Ｒの構成は、検知ユニット３００Ｆと左右対称であるので、図２に図示した検知ユニット３００Ｆの各構成要素に付した符号末尾の「Ｆ」を「Ｒ」に付け替え、その説明は省略する。
図１において、装置本体の手前側に面取りユニット２００が配置され、キャリッジ部１００の後方には、穴加工・溝掘りユニット４００が配置されている。これらの構成は、周知のものが使用されるので、詳細は省略する。
図１において、レンズチャック軸１０２Ｒ側の上側の後方に、レンズ外径検知ユニット５００が配置されている。図３（ａ）は、レンズ外径検知ユニット５００の概略構成図である。図３（ｂ）は、ユニット５００が持つ測定子５２０の正面図である。
アーム５０１の一端にレンズＬＥのエッジに接触される円柱状の測定子５２０が固定され、アーム５０１の他端に回転軸５０２が固定されている。測定子５２０の中心軸５２０ａ及び回転軸５０２の中心軸５０２ａは、レンズチャック軸１０２Ｌ，１０２Ｒ（Ｘ軸方向）に平行な位置関係に配置されている。回転軸５０２は中心軸５０２ａを中心に回転可能に保持部５０３に保持されている。保持部５０３は図１のブロック３００ａに固定されている。また、回転軸５０２に扇状のギヤ５０５が固定され、ギヤ５０５はモータ５１０によって回転される。モータ５１０の回転軸には、ギヤ５０５と噛みあうピニオンギヤ５１２が取り付けられている。また、モータ５１０の回転軸には検知器としてのエンコーダ５１１が取り付けられている。
測定子５２０は、レンズＬＥの外径サイズの計測時に接触される円柱部５２１ａと、レンズＬＥに形成されたヤゲンのＸ軸方向位置の計測時に使用されるＶ溝５２１ｖを含む小径の円柱部５２１ｂと、レンズに形成された溝位置の計測時に使用される突部５２１ｃと、を持つ。Ｖ溝５２１ｖの開き角度ｖα、仕上げ砥石１６４が持つヤゲン形成用のＶ溝の開き角度と同じか、または、それよりも広く形成されている。また、Ｖ溝５２１ｖの深さｖｄは、仕上げ砥石１６４のＶ溝よりも浅く形成されている。これにより、仕上げ砥石１６４のＶ溝によってレンズＬＥに形成されたヤゲンは、他の部分に干渉することなく、Ｖ溝５２１ｖの中心に挿入される。
レンズ外径検知ユニット５００は、通常の眼鏡レンズＬＥの周縁加工に際して、未加工のレンズＬＥの外径が玉型に対して足りているか否かを検知するために使用される。レンズＬＥの外径の測定時には、図４のように、レンズチャック軸１０２Ｌ，１０２Ｒが所定の測定位置（回転軸５０２を中心にして回転される測定子５２０の中心軸５２０ａの移動軌跡５３０上）に移動される。モータ５１０によってアーム５０１が加工装置１のＸ軸及びＹ軸に直交する方向（Ｚ軸方向）に回転されることにより、退避位置に置かれていた測定子５２０がレンズＬＥ側に移動され、測定子５２０の円柱部５２１ａがレンズＬＥのコバ（周縁）に接触される。また、モータ５１０によって測定子５２０に所定の測定圧が掛けられる。レンズＬＥが所定の微小角度ステップ毎で回転され、このときの測定子５２０の移動がエンコーダ５１１によって検知されることにより、チャック中心を基準にしたレンズＬＥの外径サイズが計測される。
なお、レンズ外径検知ユニット５００としては、上記のようにアーム５０１の回転機構で構成される他、加工装置１のＸ軸及びＹ軸に直交する方向（Ｚ軸方向）に直線移動される機構であっても良い。また、レンズ面形状測定ユニットとしてのレンズコバ位置検知ユニット３００Ｆ（又は３００Ｒ）を、レンズ外径検知ユニットとして兼用することもできる。この場合、測定子３０６Ｆをレンズ前面に当接した状態で、測定子３０６Ｆをレンズ外径側に移動するようにレンズチャック軸１０２Ｌ，１０２ＲをＹ軸方向に移動させる。測定子３０６Ｆがレンズ外径に至ると、エンコーダ３１３Ｆの検出値が急峻に変化するので、このときのＹ軸方向の移動距離からレンズ外径を検知することができる。
図５は、眼鏡レンズ加工装置の制御ブロック図である。制御ユニット５０は、装置全体の統括・制御を行うと共に、各種測定結果及び入力データに基づいて演算処理を行う。図１に示された各モータ、レンズコバ位置検知ユニット３００Ｆ、３００Ｒ、レンズ外径検知ユニット５００は、制御ユニット５０に接続されている。また、制御ユニット５０には、加工条件のデータ入力用のタッチパネル機能を持つディスプレイ６０、加工スタートスイッチ等が設けられたスイッチ部７０、メモリ５１、眼鏡枠形状測定装置２、等が接続されている。メモリ５１には、レンズ加工プログラム（加工シーケンス）、レンズの前面及び後面のコバ位置とレンズ外径とに基づいてレンズ厚を求める（推定）プログラム、等が記憶されている。なお、加工プログラムは、レンズの素材に応じて異なっており、加工条件等の設定に基づいて制御ユニット５０に選択され、実行される。
次に、本装置の動作を説明する。眼鏡レンズとして用いられる樹脂性素材は２種類ある。加工時に熱が加えられることにより硬度が増す（硬化する）熱硬化性樹脂のレンズとしては、通常のプラスチックレンズ、高屈折力レンズ、が挙げられる。加工時に熱が加えられことにより軟化する熱可塑性樹脂のレンズとしては、ポリカーボネイト、アクリル、トライベックス、が挙げられる。熱硬化性樹脂の粗加工時には、砥石とレンズとの摩擦により加工箇所の温度の上昇を避けるために、加工箇所に研削水（冷却水）が供給される。熱可塑性樹脂の粗加工時には、砥石とレンズとの摩擦により発生する熱が利用され、加工箇所を高温に保った状態で加工が行われる。研削水が供給されると、加工屑が冷却された砥石、レンズに付着して好ましくない。このため、熱可塑性樹脂では、研削水の供給は行われない。なお、素材の特性については、特許文献４に開示されている。
以下では、熱可塑性のレンズであるポリカーボネイトレンズ（以下、ポリカレンズと略す）の加工動作を中心に説明する。
はじめに、制御ユニット５０は玉型データを得る。眼鏡枠形状測定部２の測定により得られたレンズ枠の玉型データは、スイッチ部７０が持つスイッチが押されることにより入力され、メモリ５１に記憶される。ディスプレイ６０には、入力された玉型データに基づく玉型図形ＦＴが表示される。装用者の瞳孔間距離（ＰＤ値）、眼鏡フレームＦの枠中心間距離（ＦＰＤ値）、玉型の幾何中心ＦＣに対する光学中心ＯＣの高さ等のレイアウトデータが入力可能な状態とされる。レイアウトデータは、所定のタッチキーを操作することにより入力できる。レイアウトデータが入力されると、制御ユニット５０により、入力された玉型データは幾何中心ＦＣを基準とした新たな玉型データ（ｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）に変換される。ｒｎは玉型の動径長であり、θｎは玉型の動径角であり。Ｎは、例えば、１０００ポイントである。
また、タッチキー（スイッチ）６２によりレンズの材質が選択できる。レンズの材質は、通常のプラスチックレンズ、高屈折のプラスチックレンズ及びポリカレンズ等が選択できる。タッチキー６３によりフレームの種類が選択できる。タッチキー６４により加工モード（ヤゲン加工モード、平加工モード）が選択できる。
また、レンズＬＥの加工に先立ち、操作者は、レンズＬＥのレンズ前面に固定治具であるカップＣｕを周知の軸打器を使用して固定する。このとき、レンズＬＥの光学中心ＯＣにカップを固定する光心モードと、玉型の幾何中心ＦＣに固定する枠心モードと、がある。光心モード又は枠心モードは、タッチキー６５により選択できる。光心モードではレンズＬＥの光学中心ＯＣがレンズチャック軸（１０２Ｌ，１０２Ｒ）によりチャキングされ、レンズの回転中心にされる。枠心モードでは、玉型の幾何中心ＦＣがレンズチャック軸によりチャキングされ、レンズの回転中心にされる。
また、撥水コーティングが施されたレンズ（撥水レンズ）では、レンズの表面が滑りやすく、粗加工時に「軸ずれ」が発生しやすい。撥水レンズの加工時に使用するソフト加工モード（第１モード）と、撥水コーティングが施されていないレンズの加工時に使用する通常加工モード（第２モード）と、をタッチキー（スイッチ）６１により選択できる。以下では、ポリカレンズに撥水コーティングが施された場合を例に挙げる。この場合、レンズの材質としてポリカレンズが選択され、ソフト加工モードが選択される。
操作者は、レンズＬＥに固定されたカップＣｕをレンズチャック軸１０２Ｌの先端側に設けられたカップホルダに挿入する。そして、レンズチャック軸１０２Ｒがモータ１１０の駆動によってレンズＬＥ側に移動されることにより、レンズチャック軸１０２ＲにレンズＬＥが保持される。レンズチャック軸１０２ＲにレンズＬＥが保持された後、スイッチ７のスタートスイッチが押されると、制御ユニット５０によりレンズコバ位置ユニット３００Ｆ、３００Ｒ及びレンズ外径検知ユニット５００が作動され、レンズ前面及び後面のカーブ形状と、レンズ外径とが測定される。
なお、レンズ外径データの取得に際し、レンズ外径検知ユニット５００が備えられていない装置においては、ノギス等により測定されたレンズ外径のデータがディスプレイ６０に備えられたスイッチにより入力される構成としても良い。また、レンズ前面及び後面のカーブ形状の取得に際しても、別に測定されたレンズ前面及び後面のカーブ形状のデータがディスプレイ６０に備えられたスイッチにより入力される構成としても良い。
レンズ前面及び後面のカーブ形状、レンズ外径の測定が終了すると、粗加工工程に移行される。以下、「軸ずれ」を抑制する粗加工動作を説明する。図６は、粗加工動作を説明する模式図である。なお、以下では、説明を簡単にするために、レンズのチャック中心（回転中心）１０２Ｃがレンズの光学中心ＯＣであるものとする。
制御ユニット５０は、入力された玉型データに基づいて粗砥石１６２により加工される粗加工軌跡ＲＴを演算する。粗加工軌跡ＲＴは玉型に仕上げ代（例えば、２ｍｍ）を付加して演算される。制御ユニット５０は、粗加工の第１段階として、複数のレンズ回転角方向Ｎｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）で、レンズを回転させずに（レンズＬＥの回転を停止し）、粗砥石１６２を粗加工軌跡ＲＴ（粗加工軌跡ＲＴ付近の場合も含む）まで粗砥石１６２を切り込ませる。すなわち、レンズ回転角方向Ｎｉは、レンズＬＥを回転させずに粗砥石１６２を切り込ませる方向となる。図６では、複数のレンズ回転角方向Ｎｉとして、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５及びＮ６の６方向から粗砥石１６２を切り込ませる例が示されている。方向Ｎ１〜Ｎ６における２方向の間の角度Ｎθ１，Ｎθ２，Ｎθ３，Ｎθ４，Ｎθ５及びＮθ６は、それぞれ６０度で等分とされている。なお、実際には粗砥石１６２の回転中心は固定され、レンズＬＥが回転されるが、図６では、相対的に、レンズＬＥのチャック中心１０２Ｃを中心にしてＮ１〜Ｎ６の各方向に粗砥石１６２の中心が位置するものとして図示されている。第１段階の粗加工後、制御ユニット５０は、粗加工の第２段階として、レンズＬＥを回転させながら粗加工軌跡ＲＴに従ってＹ軸方向へのレンズチャック軸１０２Ｒ、１０２Ｌの移動位置を制御することにより、第１段階の粗加工後に残った加工領域ＲＢの粗加工を行う。第２段階におけるレンズＬＥの回転方向は、粗砥石１６２の回転方向とレンズＬＥの回転方向とが同一方向となるアップカット方式で行われる。
第１段階の粗加工を具体的に説明する。制御ユニット５０は、初めに、Ｎ１方向をＹ軸方向にセットし、レンズＬＥを回転させずにレンズチャック軸１０２Ｌ、１０２Ｒを移動し、粗砥石１６２が粗加工軌跡ＲＴに到達するまで切り込みを行う。図７は、Ｎ１方向に粗砥石１６２を切り込ませたときの図であり、領域ＲＡ１がレンズＬＥを回転させずに削り取られる部分である。次に、制御ユニット５０は、レンズチャック軸１０２Ｌ、１０２Ｒを移動することにより、レンズＬＥを粗砥石１６２から離間させた後、モータ１２０を駆動することより、レンズＬＥを角度Ｎθ１（６０度）回転させる。これにより、図８のように、Ｎ２方向をＹ軸方向に一致させる。その後、再び、レンズＬＥを回転させずに、レンズＬＥを砥石１６２側に移動することにより、粗砥石１６２を粗加工軌跡ＲＴまで切り込ませる。このときに削り取られる部分が、図８の斜線で示す領域ＲＡ２である。以後、レンズＬＥの１回転分に当たるＮ３，Ｎ４，Ｎ５及びＮ６の各方向で、同じ動作が繰り返されることにより、図９に示すように、領域ＲＡ３，ＲＡ４，ＲＡ５及びＲＡ６が順次削り取られる。図９において、粗加工軌跡ＲＴの外側に残った領域ＲＢが第２段階で加工される部分となる。
なお、制御ユニット５０は、レンズＬＥを粗砥石１６２から離間させるとき、レンズＬＥの回転を止めたままでなく、次の回転角にレンズＬＥをセットするために、レンズＬＥが多少に加工される程度であれば、レンズＬＥの回転を開始させても良い。これにより、加工時間を短くできる。
このような第１段階の加工シーケンスでは、レンズＬＥが粗加工されるときにレンズＬＥが回転されていないため、レンズＬＥに加わる回転負荷（負荷トルク）は小さく、「軸ずれ」の発生が抑えられる。これは、次の理由による。レンズＬＥに加わる回転負荷は、粗砥石１６２の回転によって、レンズＬＥと粗砥石１６２との間に発生する摩擦力（粗砥石１６２の回転方向に沿う摩擦力）の影響を受ける。レンズＬＥが回転されながら粗砥石１６２により粗加工される場合、チャック軸１０２Ｌ、１０２Ｒの回転力がさらに加えられ、レンズＬＥをその回転方向にある粗砥石１６２側に引っ張る力が働く。このため、レンズＬＥをさらに回転させる負荷が増え、これが「軸ずれ」を発生させる要因となる。これに対して、レンズＬＥを回転させない場合、レンズＬＥには粗砥石１６２の中心が位置するＹ軸方向への押し付け力が大きく働き、この押し付け力の反力によって粗砥石１６２の回転による摩擦力も相殺され、レンズＬＥを回転させようとする回転負荷は殆ど発生しなくなる。これにより、レンズＬＥを回転させない場合には、「軸ずれ」の発生が抑えられる。したがって、第１段階の粗加工では、Ｙ軸方向の負荷のみを考慮すれば良い。
Ｙ軸方向の負荷が一定値を越えないようにするためには、簡易的には、Ｙ軸方の移動速度を予め設定された許容値以下とする。Ｙ軸方向の負荷は単位時間当たりの加工量と相関があるので、好ましくは、単位時間当たりの加工量を一定以下にすることにより、Ｙ軸方への負荷も小さくでき、Ｙ軸方向のずれを抑えることができる。測定又は入力されたレンズの外径、レンズの前面形状及び後面形状、レンズ厚、粗加工軌跡ＲＴ及び粗砥石１６２の半径を基にＹ軸方の単位移動距離毎の加工量を求め、この加工量が単位時間に対して一定以下となるように、レンズＬＥのＹ軸方向への移動速度を制御する。これにより、Ｙ軸方向へのレンズＬＥの位置ずれを発生させずに済む。
また、第１段階で粗砥石１６２の回転方向に排出される加工屑は、熱で溶かされたものであっても、粗加工軌跡ＲＴより外側の領域ＲＢ（図９参照）が尖っている方向に排出されるため、アップカット方式と同様に、レンズＬＥに付着し難い。
第２段階の粗加工を説明する。制御ユニット５０は、第１段階の粗加工終了後、レンズＬＥを回転させながら、粗砥石１６２が粗加工軌跡ＲＴに沿って移動するように、Ｙ軸方向へのレンズチャック軸１０２Ｒ、１０２Ｌの移動を制御する。レンズが１回転されることにより（又は加工量によってレンズが複数回転される場合もある）、図９に示される加工領域ＲＢが削り取られる。レンズＬＥの回転方向は、アップカット方式とされる。加工領域ＲＢは、第１段階の粗加工によってレンズＬＥの周縁の大部分が削り取られており、粗加工軌跡ＲＴからの突出量が少なくなっている（チャック中心１０２Ｃからの距離が短くなっている）。また、領域ＲＢの加工量（残り量）が少なくされているため、粗砥石１６２がレンズＬＥに接触する面積も小さい。これに伴って、レンズＬＥが粗砥石１６２から受ける摩擦力も小さくなり、粗砥石１６２から受ける回転方向の力（負荷トルク）が小さくなる。このため、レンズＬＥを回転させながら領域ＲＢを取り除く粗加工をしても、レンズＬＥに加わる回転負荷は小さい。従って、軸ずれの発生が抑制されることとなる。
なお、第２段階におけるレンズＬＥの回転速度は、「軸ずれ」を発生させないように設定された一定値以下とされている。好ましくは、単位時間当たりの加工量が一定以下となるように、レンズＬＥの回転速度を制御する。回転速度の制御は、第１段階の粗加工後の外径、レンズの前面形状及び後面形状、レンズ厚、粗加工軌跡ＲＴ及び粗砥石１６２の半径を基に、レンズの単位回転角毎の加工量を求めることにより得ることできる。
また、以上の加工制御は、撥水コーティングが施されたポリカレンズの粗加工時に適用されるものとして説明したが、撥水コーティングが施されていないポリカレンズの場合（通常加工モードが選択された場合）にも適用される。撥水コーティングが施されていないポリカレンズの場合、第１段階のＹ軸の移動速度及び第２段階のレンズの回転速度は、撥水コーティングが施されたポリカレンズに対して、それぞれ速い速度となるように設定されている。これにより、撥水コーティングが施されていないポリカレンズの場合には、粗加工の時間が短くされる。
粗加工が終了すると、玉型に基づいて演算された仕上げ加工データに基づいて仕上げ砥石１６４によりレンズＬＥの周縁が仕上げ加工される。仕上げ加工には、ヤゲン加工、平加工等があるが、この仕上げ加工の制御は周知の方法が適用されるので、説明は省略する。
なお、以上説明した実施形態では、第１段階の粗加工時におけるＮ１〜Ｎ６の角度Ｎθ１〜Ｎθ６は、それぞれ６０度で等分したが、これに限らない。最後のＮ６方向のときに加工される領域ＲＡ６（図９参照）が少なくなり過ぎると、この領域の切り込み時にレンズの破損が発生するかもしれない。これを避けるため、初めのＮ１方向と最後のＮ６方向との間の角度Ｎθ６は、他の部分の角度より大きくする。例えば、図１０に示すように、角度Ｎθ１〜Ｎθ５をそれぞれ５５度とすると、角度Ｎθ６は８５度となる。Ｎ１方向を基準とし場合、Ｎ２＝５５度、Ｎ３＝１１０度、Ｎ４＝１６５度、Ｎ５＝２２０度、Ｎ６＝２７５度となる。これにより、領域ＲＡ６が少なくなり過ぎず、Ｎ６方向からの切り込み時にレンズＬＥ（領域ＲＡ６の部分）が割れてしむことを防止できる。
また、図６及び図１０に示された複数のレンズ回転角方向Ｎｉ（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，・・・）の数及び角度Ｎθｉ（Ｎθ１，Ｎθ２，Ｎθ３，・・・）は、単に例示であって、これらに限られない。角度Ｎθｉは、必ずしも等角でなくても良い。粗加工具である粗砥石１６２は、実施形態の装置では直径１００ｍｍほどであるが、実用的には直径６０〜１２０ｍｍのものが使用される。これらの粗砥石１６２を使用する場合、角度Ｎθｉとしては、３０度〜８０度が好ましい（最初のＮ１方向と最終方向との間の角度は除く）。角度Ｎθｉが３０度より小さいと、粗加工軌跡ＲＴより外側に突出する領域ＲＡの尖っている部分が少なくなりすぎ、粗砥石１６２の回転方向に排出される加工屑がレンズＬＥに付着しやすくなる。角度Ｎθｉを３０度の等角としたときには、切り込みの回転角方向Ｎｉの回数が増え、加工時間が長引く。角度Ｎθｉが８０度より大きいと、第１段階の粗加工後に残る領域ＲＢとして、チャック中心１０２Ｃから離れた部分が多く残りやすくなり、また、未加工レンズの周縁がそのまま残り易くなる。さらに、第２段階の粗加工時の加工量が多くなる。実用的には角度Ｎθｉは４０度〜７２度が好ましい。
また、切り込み方向である回転角方向Ｎｉの数は、５〜１２個の方向が実用的に好ましい。方向Ｎｉが４個の方向以下であると、未加工レンズの周縁がそのまま残る部分が多く現れ、第２段階の粗加工時に「軸ずれ」が発生しやすくなる。角度Ｎθｉを７２度の等角とした場合、方向Ｎｉは５個の方向となる。方向Ｎｉが１２個より多いと、角度Ｎθｉが３０より小さいときと同様に、粗砥石１６２の回転方向に排出される加工屑がレンズＬＥに付着しやすくなる。
なお、各方向Ｎｉ（すなわち各角度Ｎθｉ）は粗砥石１６２の径に応じて予め設定され、メモリ５１に記憶されている。あるいは、各方向Ｎｉ（各角度Ｎθｉ）は、粗砥石１６２の直径、粗加工軌跡ＲＴ、未加工レンズの外径（レンズ外径検知ユニット５００により測定又は予め入力される）に基づき、第１段階の加工で未加工のレンズ外周が残らないように（又はチャック中心１０２Ｃからの領域ＲＢが一定距離以下となるように）、レンズＬＥの加工毎に制御ユニット５０により設定される構成でも良い。
以上のように本件発明は種々の変容が可能であり、技術思想を同一にする範囲において、これらも本件発明に含まれる。
眼鏡レンズ加工装置の加工部の概略構成図である。 レンズコバ位置検知ユニットの構成図である。 レンズ外径検知ユニットの概略構成図及び測定子の正面図である。 レンズ外径検知ユニットによるレンズ外径の測定の説明図である。 眼鏡レンズ加工装置の制御ブロック図である。 第１段階の粗加工の説明図である。 Ｎ１方向に粗砥石を切り込ませたときの説明図である。 Ｎ２方向に粗砥石を切り込ませたときの説明図である。 第１段階で粗加工される領域と第２段階で粗加工される領域の説明図である。 第１段階の粗加工の変容例を説明する図である。
５０ 制御ユニット
５１ メモリ
６０ ディスプレイ
６１ スイッチ
１０２Ｌ，１０２Ｒ レンズチャック軸
１０２Ｃ チャック中心
１２０ モータ
１４５ モータ
１５０ モータ
１６２ 粗砥石
１６０ モータ
粗砥石 １６２
３００Ｆ，３００Ｒ レンズコバ位置検知ユニット
５００ レンズ外径検知ユニット

Claims (4)

  1. 眼鏡レンズを保持するレンズチャック軸を回転するレンズ回転手段と、眼鏡レンズの周縁を粗加工するための粗砥石が取り付けられた１つの加工具回転軸を回転する加工具回転手段と、前記レンズチャック軸を前記１つの加工具回転軸に向けて移動させることによって、前記レンズチャック軸と前記１つの加工具回転軸との軸間距離を変動させる軸間距離変動手段と、前記レンズ回転手段及び前記軸間距離変動手段を制御して粗加工軌跡に基づいて前記粗砥石により眼鏡レンズ周縁を加工可能な制御手段と、を備える眼鏡レンズ加工装置であって、
    前記制御手段は、眼鏡レンズを回転させない状態で、前記レンズチャック軸を前記１つの加工具回転軸に向けて移動させることによって、前記１つの加工具回転軸とレンズチャック軸との軸間距離を変動させ、前記粗砥石と眼鏡レンズを１つの位置で当接させて、前記粗砥石を切り込ませる第１段階の粗加工を複数のレンズ回転角方向でそれぞれ行った後、第１段階の粗加工で残った粗加工領域を、眼鏡レンズを回転させながら粗加工軌跡に沿って前記粗砥石により加工する第２段階の粗加工を行う制御が可能であることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
  2. 請求項１の眼鏡レンズ加工装置において、
    前記制御手段は、眼鏡レンズの材質の選択する選択手段により熱可塑性素材の眼鏡レンズが選択されていた場合に、アップカット方式によって、第２段階の粗加工を行う制御が可能であることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
  3. 眼鏡レンズを保持するレンズチャック軸を回転するレンズ回転手段と、眼鏡レンズの周縁を粗加工するための粗砥石が取り付けられた１つの加工具回転軸を回転する加工具回転手段と、前記レンズチャック軸を前記１つの加工具回転軸に向けて移動させることによって、前記レンズチャック軸と前記１つの加工具回転軸との軸間距離を変動させる軸間距離変動手段と、前記レンズ回転手段及び前記軸間距離変動手段を制御して粗加工軌跡に基づいて前記粗砥石により眼鏡レンズ周縁を加工可能な制御手段と、を備える眼鏡レンズ加工装置であって、
    前記制御手段は、眼鏡レンズを回転させない状態で、前記レンズチャック軸を前記１つの加工具回転軸に向けて移動させることによって、前記１つの加工具回転軸とレンズチャック軸との軸間距離を変動させ、前記粗砥石と眼鏡レンズを１つの位置で当接させて、前記粗砥石を切り込ませる第１段階の粗加工を複数のレンズ回転角方向でそれぞれ行った後、第１段階の粗加工で残った粗加工領域を、粗加工軌跡に沿って前記粗砥石により加工する第２段階の粗加工を行う制御が可能であることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
  4. 請求項１〜３のいずれかの眼鏡レンズ加工装置において、
    前記制御手段は、第１段階の粗加工において、複数のレンズ回転角方向において、切り込みを行う際に、順次所定の角度毎に、切り込ませる加工を行うことによって、眼鏡レンズを１回転分回転させた際に、第１段階の粗加工が完了されるように制御することを特徴する眼鏡レンズ加工装置。
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