JP6244788B2

JP6244788B2 - 眼鏡レンズ加工装置

Info

Publication number: JP6244788B2
Application number: JP2013204769A
Authority: JP
Inventors: 利朗松本
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: JP2015066650A

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。

眼鏡レンズ加工装置は、粗加工されたレンズの周縁をヤゲン仕上げ加工するためのヤゲン加工具、粗加工されたレンズの周縁を平加工仕上げするための平加工具、等を備え、レンズチャック軸に保持されたレンズと各加工具の回転軸との位置関係を調整して、ヤゲン仕上げ加工又は平仕上げ加工を行う。また、仕上げ加工されたレンズの周縁の角部に面取り加工するための面取り加工具を備える眼鏡レンズ加工装置が知られている（特許文献１、２参照）。

また、高カーブフレーム等の眼鏡フレームに備えられていたサングラスレンズに代えて、度付きレンズ（屈折力を持つレンズ）を眼鏡フレームに取り付けつけることができるように、レンズを加工したいという要望がある（特許文献３参照）。サングラスレンズは厚みが一定であるが、度付きレンズの周縁部の厚みは備え付けのサングラスレンズの厚みより大きい。このために、ステップ加工具を持ち、レンズの周縁に段差を形成するステップ加工を行う装置が提案されている（特許文献４参照）。ステップ加工では、リムに干渉するレンズの周縁部分の角を除去して段差を形成し、除去前の厚みよりも厚みが小さい突出部分を形成する。この突出部分が眼鏡フレームのリムの溝に嵌め込まれる部分とされる。

特開平２００１−１８１５５号公報特開平２００６−９５６８４号公報特開平２０１２−１８５４９０号公報特開平２００９−１３１９３９号公報

サングラスレンズ等の眼鏡フレームにおいては、部分的なリムの溝にレンズを嵌め込むタイプのものがある。このタイプでは、リムの溝はＵ字状等となっているものがある。このようなタイプのフレームに対応するために、ステップ加工が平仕上げ加工されたレンズに行われることがある。

ここで、ステップ加工で残った突出部分の角部が面取りされず、突出部分の厚みが周縁端まで同じ厚さのままであると、レンズの周縁端がリムの溝の奥まで入らないことがあり、リムに対するレンズの嵌り具合が悪い場合がある。この場合、突出部分の前側及び後側の角部に面取り加工が必要とされる。しかし、通常のレンズ（ステップ加工がされていないレンズ）に対する面取り機構を用いた面取り加工では、突出部分の裾野部分（レンズの後屈折面の周縁端）に面取り加工具が干渉してしまうことがある。このため、ステップ加工後に残った突出部分の面取りは、手作業で行われていた。手作業は手間であり、その精度の良い面取り加工には熟練が必要とされる。

本件発明は、上記従来装置の問題点に鑑み、ステップ加工後に残されるレンズ周縁の突出部分の面取り加工を適切に行うことができ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）眼鏡レンズを保持して回転するレンズチャック軸と、レンズの周縁を平仕上げ加工するための平加工具と、眼鏡レンズの周縁をヤゲン仕上げ加工するためのＶ溝を持つヤゲン加工具と、眼鏡レンズの周縁をステップ加工するためのステップ加工具と、前記平加工具及びヤゲン加工具と前記レンズチャック軸に保持された眼鏡レンズとの相対的な位置関係を調整する位置調整手段と、前記位置調整手段を制御する制御手段と、を備え、玉型に基づいて前記平加工具によってレンズ周縁を仕上げ加工し、また、前記ステップ加工具によって眼鏡フレームのリムに眼鏡レンズを嵌めこむための突出部分を形成する眼鏡レンズ加工装置であって、前記平加工具が取り付けられた第１加工具回転軸と、前記ヤゲン加工具が取り付けられた第２加工具回転軸と、前記第１加工具回転軸及び第２加工具回転軸に対する前記レンズチャック軸の軸角度を相対的に調整する角度調整手段と、レンズの前屈折面カーブデータを取得するカーブデータ取得手段と、を備え、前記制御手段は、玉型に対応する位置でのレンズ前屈折面に対する被平加工面が予め設定された第１角度となるように、前記前屈折面カーブデータに基づいてレンズの回転角毎に前記角度調整手段を制御して平仕上げ加工し、また、前記制御手段は、前記位置調整手段を制御し、前記突出部分の前側角部及び後側角部を前記ヤゲン加工具が持つＶ溝によって同時に面取り加工させて前記突出部分の前面取り斜面及び後面取り斜面を形成するものであって、前記前面取り斜面及び後面取り斜面が前記第１角度に対して予め設定された角度になるように、レンズの回転角毎に前記角度調整手段を制御して面取り加工す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、レンズの周縁にステップを形成するためのステップ形成情報を取得するステップ形成情報取得手段と、前記突出部分の前側角部及び後側角部を面取りするための面取りデータを取得する面取りデータ取得手段と、を備え、前記制御手段は、前記ステップ形成情報及び前記面取りデータに基づいて前記位置調整手段及び前記角度調整手段を制御し、前記突出部分の前側角部及び後側角部を前記ヤゲン加工具が持つＶ溝によって同時に面取り加工させることを特徴とする。
（３）（１）の眼鏡レンズ加工装置において、前記制御手段は、前記平加工具による平仕上げ加工及び前記ヤゲン加工具が持つＶ溝による面取り加工を行った後に、前記ステップ加工具によって前記突出部分を形成する加工を行うことを特徴とする。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態の眼鏡レンズ加工装置１（以下、加工装置１と略す）の概略構成図であり、加工装置１を正面からみたときの図である。

加工装置１の上部には、レンズ加工部１００が設けられている。レンズ加工部１００には、レンズチャックユニット（レンズ回転ユニット）２００と、加工具を回転するためのスピンドル保持ユニット（加工具回転ユニット）３００と、位置調整ユニット１１０と、レンズ形状測定ユニット５００と、が備えられている。なお、実施形態においては、加工装置１を正面から見たときの上下方向をＹ軸方向、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＺ軸方向として説明する。

＜レンズチャックユニット＞
図２は、レンズチャックユニット２００の概略構成図である。レンズチャックユニット２００は、眼鏡レンズ（以下、レンズと略す）ＬＥを狭持（保持）して回転させるための、対のレンズチャック軸（シャフト）２２２Ｆ、２２２Ｒと、キャリッジ２２１と、を備える。なお、レンズチャック軸２２２Ｆとレンズチャック軸２２２Ｒとは、同軸の関係に配置されている。キャリッジ２２１は、レンズチャック軸２２２Ｆを回転可能に保持する保持アーム２２９Ｆと、レンズチャック軸２２２Ｒを回転可能に保持する保持アーム２２９Ｒと、を備える。保持アーム２２９Ｆはキャリッジ２２１の表側に固定されている。保持アーム２２９Ｒは、レンズチャック軸２２２Ｒが延びる軸方向に移動可能にキャリッジ２２１に保持されている。例えば、キャリッジ２２１には、レンズチャック軸２２２Ｒ及び２２２Ｆと平行に延びるレール（図示を略す）が設けられ、レールに沿って保持アーム２２９Ｒに移動可能に設けられている。キャリッジ２２１には、保持アーム２２９Ｒは移動するための駆動源２３０（図７参照）が配置されている。駆動源２３０は、例えば、エアシリンダ、モータ等で構成される。駆動源２３０の駆動によってレンズチャック軸２２２Ｒがレンズチャック軸２２２Ｆ側に移動されることにより、レンズＬＥがレンズチャック軸２２２Ｆとレンズチャック軸２２２Ｒとによって保持（狭持）される。

なお、キャリッジ２２１には、レンズチャック軸２２２Ｒを回転させるためのモータ（駆動源）２２０Ｒと、レンズチャック軸２２２Ｆを回転させるためのモータ（駆動源）２２０Ｆと、が配置されている。モータ２２０Ｒ及び２２０Ｆは、例えば、キャリッジ２２１の裏側に設けられている。モータ２２０Ｒの駆動によって、例えば、タイミングベルト、プーリー等の回転機構を介してレンズチャック軸２２２Ｒが回転される。モータ２２０Ｆの駆動によって、例えば、タイミングベルト、プーリー等の回転機構を介してレンズチャック軸２２２Ｆが回転される。モータ２２０Ｒ及び２２０Ｆが、同期して駆動されることにより、レンズチャック軸２２２Ｒ及び２２２Ｆが同期して回転される。なお、レンズチャック軸２２２Ｒ及び２２２Ｆは一つのモータによって同期して回転されることでも良い。

＜スピンドル保持ユニット＞
図１において、スピンドル保持ユニット３００は、レンズＬＥの周縁等を加工するための複数の加工具を有する。本実施形態では、図１の左側に配置された移動支基３０２Ｌには、スピンドル３１０ａ，３１０ｂ及び３１０ｃが備えられている。図１の右側に配置された移動支基３０２Ｒには、スピンドル３１０ｄ，３１０ｅ及び３１０ｆが備えられている。本実施形態では、各スピンドルは、スピンドルの先端が下方（重力方向）に向かって傾斜して配置されている。各スピンドルの傾斜角度度は、例えば、Ｚ軸方向（水平方向）から下方に４５°傾斜するように配置されている。これにより、複数のスピンドルを配置する際に、装置を小型化できる。

スピンドル３１０ａの加工具回転軸（回転シャフト）３１２ａには、未加工のレンズＬＥの周縁を粗加工するための粗加工具３２０ａが取り付けられている。粗加工具３２０ａは、例えば、エンドミル、カッター、粗砥石、等が使用される。

スピンドル３１０ｂの加工具回転軸（回転シャフト）３１２ｂには、レンズＬＥの周縁を溝掘り加工するための溝加工具３２０ｂが取り付けられている。溝加工具３２０ｂは、例えば、カッター、砥石、等が使用される。

スピンドル３１０ｃの加工具回転軸（回転シャフト）３１２ｃには、レンズＬＥの屈折面に穴加工するための穴加工具３２０ｃが取り付けられている。穴加工具３２０ｃは、例えば、エンドミル等が使用される。

スピンドル３１０ｅの加工具回転軸３１２ｅには、粗加工されたレンズＬＥの周縁を仕上げ加工するための仕上げ加工具３３０が取り付けられている。仕上げ加工具３３０は、例えば、カッター、砥石が使用される。図３は、ヤゲン加工具を持つ仕上げ加工具３３０の例を示す図である。図３の右に、仕上げ加工具３３０の側面図を示し、図３の左に、側面図におけるＡ３−Ａ３の断面図を示す。

仕上げ加工具３３０は、レンズの周縁にヤゲンを形成するためのＶ溝３３１を持つヤゲン加工具３３２と、レンズの周縁を平仕上げ加工するための平仕上げ加工具３３４と、を有する。実施形態では、Ｖ溝３３１は低カーブレンズ（５カーブ以下のレンズ）のヤゲン加工に使用される。ヤゲン加工具３３２に平加工面ＹＳに対するＶ溝３３１の深さ距離は、レンズＬＥの厚みより小さい（例えば、０．９ｍｍである）。

また、実施形態では、ヤゲン加工具３３２及び平仕上げ加工具３３４が一つの加工具回転軸３１２ｅに同軸に取り付けられている。また、実施形態では、ヤゲン加工具３３２及び平仕上げ加工具３３４が一体的に形成されている。しかし、ヤゲン加工具３３２及び平仕上げ加工具３３４は、別々の加工具回転軸に取り付けられていても良い。また、平仕上げ加工具３３４は、レンズの前屈折面及び後屈折面を面取りするための面取り加工具を兼ねることもできる。図３は仕上げ加工具３３０としてのカッターの例である。なお、図３の例では、カッターの刃３３５が円周の１８０度の間隔で２カ所に設けられている。しかし、カッターの刃３３５は一つ以上あれば良い。

また、実施形態では、加工具回転軸３１２ｅの軸中心３１２ｅＣに対する仕上げ加工具３３０の外径については、加工具の先端に行くにしたがって中心軸３１２ｅＣからの距離が徐々に短くなるように形成されている。これにより、レンズＬＥの屈折面のカーブがきつい場合でもヤゲンが小さくなることを抑えることができる。

スピンドル３１０ｆの加工具回転軸３１２ｆには、平仕上げ加工又はヤゲン加工されたレンズＬＥの周縁に、ステップ（段付き）加工を行うためのステップ加工具３４０が取り付けられている。図４は、ステップ加工具の例を示す図であり、ステップ加工具３４０としてカッターの例である。図４の例では、カッターの刃３４５は９０度間隔で４箇所に設けられている。しかし、刃３４５は一つ以上あれば良い。ステップ加工具３４０の加工面の幅３４０Ｗは、レンズＬＥのコバ厚より広い幅を持つ。

スピンドル３１０ｄの加工具回転軸３１２ｄには、仕上げ加工されたレンズＬＥの周縁に、鏡面加工を行うための鏡面加工具３２０ｄが取り付けられている。鏡面加工具３２０ｄは、例えば、砥石である。鏡面加工具３２０ｄは、仕上げ加工具３３０と同じように、Ｖ溝３３１を持つ鏡面ヤゲン加工具と、鏡面平仕上げ加工具と、を有する。

なお、図１における各加工具（３２０ａ−３２０ｄ、３３０、３４０）の配置位置は、単に例示に過ぎず、入れ替わっていても良い。また、複数の加工具が一つの加工具回転軸に配置されていても良い。例えば、溝加工具３２０ｂと穴加工具３２０ｃは、一つの加工具回転軸に取り付けることができる。また、図１の実施形態の加工装置１では、各加工具がそれぞれ加工具回転軸３１２ａ−３１２ｆに取り付けられる構成としたが、各加工具が一つの加工具回転軸に付け替えられる加工具交換タイプ（ツールチェンジ）の装置であっても良い。

＜位置調整ユニット＞
位置調整ユニット１１０の構成を図２、図５、図６を使用して説明する。位置調整ユニット１１０は、各加工具（３２０ａ−３２０ｄ、３３０、３４０）に対するレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒに保持されたレンズＬＥの相対的な位置関係を調整するために設けられている。位置調整ユニット１１０は、レンズチャック軸角度調整機構１２０（以下、角度調整機構と略す）と、Ｘ軸移動機構１３０と、Ｚ軸移動機構１４０と、Ｙ軸移動機構１５０と、を有する。

図２には、角度調整機構１２０の概略構成が図示されている。角度調整機構１２０は、加工具回転軸３１２ａ−３１２ｆに対するレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒの相対的な角度を調整（変更）するために用いられる。図２おいて、キャリッジ２２１は、キャリッジ２２１の中心を通り、且つＸ軸方向（前後方向）に平行に延びるＡ軸を中心に回転可能に、キャリッジベース１１２（図１、図５参照）に保持されている。キャリッジ２２１の外周にはプーリー１２７が取り付けられている。角度調整機構１２０は、Ａ軸を中心にキャリッジ２２１を回転するためのモータ１２６を有する。モータ１２６はキャリッジベース１１２に取り付けられている。モータ１２６の回転は、回転伝達機構の例であるタイミングベルト１２８、プール１２７を介してキャリッジ２２１に伝達される。これにより、Ａ軸の軸回りにレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒが回転され、加工具回転軸３１２ａ−３１２ｆに対するレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒの相対的な角度がそれぞれ調整（変更）される。

図５は、Ｘ軸移動機構１３０及びＺ軸移動機構１４０の構成例を説明するための概略図である。Ｘ軸移動機構１３０は、加工具回転軸３１２ａ−３１２ｆに対するレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒの相対的なＸ軸方向の位置を調整（移動）するために用いられる。図５において、キャリッジベース１１２はＸ軸方向へ移動可能に、Ｚ軸移動ベース１３１に保持されている。Ｚ軸移動ベース１３１上にはモータ１３５が配置されている。モータ１３５の回転は、例えば、回転運動を直動に変換するための変換機構１３６（ボールネジ、ナット等の周知の部材で構成される）によってＸ軸方向への直線運動に変換される。モータ１３５の回転により、変換機構１３６を介してキャリッジベース１１２がＸ軸方向へ移動される。これにより、各加工具に対するレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒに保持されたレンズＬＥの相対的なＸ軸方向の位置が調整（移動）される。

Ｚ軸移動機構１４０は、加工具回転軸３１２ａ−３１２ｆに対するレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒの相対的なＸ軸方向の位置を調整（移動）するために用いられる。図５において、Ｚ軸移動ベース１３１はＺ軸方向へ移動可能に、加工装置１の本体ベース部１０に搭載されている。本体ベース１０部にはモータ１４５が配置されている。モータ１４５の回転は、回転運動を直動に変換するための変換機構１４６（ボールネジ、ナット等の周知の部材で構成される）によってＺ軸方向への直線運動に変換される。モータ１４５の回転により、変換機構１４６を介してＺ軸移動ベース１３１がＺ軸方向へ移動される。これにより、各加工具に対するレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒに保持されたレンズＬＥのＺ軸方向の相対的な位置が調整（移動）される。

図６は、Ｙ軸移動機構１５０の構成例を説明するための概略図である。図６は、スピンドル保持ユニット３００を加工装置１の裏側から見た図として示されている。Ｙ軸移動機構１５０は、加工具回転軸３１２ａ−３１２ｆに対するレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒの相対的なＹ軸方向の位置を調整（移動）するために用いられる。実施形態のＹ軸移動機構１５０は、加工具回転軸３１２ａ−３１２ｆを有するスピンドル保持ユニット３００を加工装置１のベース１０に対してＹ軸方向へ移動させるように構成されている。

図６において、移動支基３０２Ｌ及び３０２ＲはＹ軸方向へ一体的に移動可能に、本体ベース部１０に保持されている。Ｙ軸移動機構１５０は、体ベース１０部に配置されたモータ１５５を備える。モータ１５５の回転は、回転運動を直動に変換するための変換機構１５６によってＹ軸方向への直線運動に変換される。モータ１５５の回転により、変換機構１５６を介して移動支基３０２Ｌ及び３０２Ｒが一体的にＹ軸方向へ移動される。これにより、各加工具に対するレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒに保持されたＹ軸方向の想定的な位置が調整される。

＜レンズ形状測定ユニット＞
図１において、キャリッジ２２１の上方には、レンズ形状測定ユニット（以下、測定ユニットと略す）５００は配置されている。測定ユニット５００は、移動支基３０２Ｌ及び３０２Ｒと一緒にＹ軸方向へ移動可能に設けられている。

測定ユニット５００は、レンズＬＥの前屈折面に接触させる測定子５１１Ｆと、レンズＬＥの後屈折面に接触させる測定子５１１Ｒと、を有する。また、測定ユニット５００は、測定子５１１Ｆの支持部５１４Ｆと、測定子５１１Ｒの支持部５１４Ｒと、をそれぞれ個別にＺ軸方向へ移動させる駆動部５１６を有する。また、測定ユニット５００は、測定子５１１ＦのＺ軸方向の移動位置を検知する検知器（センサ）５２０Ｆと、定子５１１ＲのＺ軸方向の移動位置を検知する検知器（センサ）５２０Ｒと、を有する（図７参照）。

レンズＬＥの前屈折面及び後屈折面の測定時には、角度調整機構１２０によってレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２ＲがＺ軸方向に平行に位置され、また、Ｚ軸移動機構１４０によってＺ軸方向の位置が所定の測定位置に調整される。そして、玉型に基づいてＹ軸移動機構１５０によってレンズＬＥのＹ軸位置が変えられ、測定ユニット５００によって、レンズチャック軸方向であるＺ軸方向におけるレンズＬＥの前屈折面及び後屈折面の位置が測定される。

＜電気系の概略構成＞
図７は、実施形態の装置における電気系の概略構成ブロック図である。制御ユニット５０は、加工装置１における各駆動機構、データの取得等の制御を行う。制御ユニット５０にはレンズチャックユニット２００の各モータ等（２３０，２２０Ｆ，２２０Ｒ）、位置調整ユニット１１０の各モータ（１２６，１３５，１４５，１５５）、レンズ形状測定ユニット５００の駆動部５１６、検知器５２０Ｆ及び５２０Ｒが接続されている。また、制御ユニット５０にはタッチパネル機能を持つディスプレイ（入力ユニット）２０、メモリ５１、ホストコンピュータ１０００が接続されている。ディスプレイ２０は加工装置１に指令信号を入力するためのスイッチを有する。外部入力装置の例であるホストコンピュータ１０００からは玉型データ（動径角及び動径長のデータを含む）、玉型に対するレンズＬＥの光学中心のレイアウトデータ、レンズＬＥの周縁にステップ（段付き）を加工するためのステップ形成データ、ステップ加工後に残されるレンズ周縁の突出部分の前側及び後側の両角部を面取りするための面取りデータ、等の少なくとも一つの加工条件データが入力される。これらの加工条件データは装置１によって受信され、制御ユニット５０によって取得される。制御ユニット５０は、位置調整ユニット１１０を制御してレンズＬＥの周縁を加工する加工制御ユニットとして機能する。また、制御ユニット５０は、ステップ形成情報取得ユニット、面取りデータ取得ユニット、レンズＬＥの屈折面のカーブデータ取得ユニットの例として機能する。

次に、以上のような構成を備える装置の動作を説明する。以下では、高カーブフレームである眼鏡フレームに備えられていたサングラスレンズに代えて、度付きレンズ（屈折力を持つレンズ）をサングラスフレームに取り付けるために、レンズＬＥに平仕上げ加工及びステップ加工を行う場合を中心に説明する。

図８は、レンズ交換タイプの眼鏡フレームＳＦと、この眼鏡フレームＳＦに備えられているデモレンズＳＬの例を示す図である。眼鏡フレームＳＦのリムには、点線で示される凹溝（窪み溝）Ｇが形成されている。眼鏡フレームＳＦに備えられていたデモレンズＳＬは一定の厚さＦＷで凹溝Ｇに嵌め込まれている。凹溝Ｇの深さは、眼鏡フレームＳＦのリムの縁ＦＣから距離ＦＤとなっている。

図８における眼鏡フレームＳＦに備えられているデモレンズＳＬに代えて、屈折力を持つレンズＬＥを眼鏡フレームＳＦに取り付ける場合、レンズＬＥの厚さはデモレンズＳＬの厚さＦＷより厚くなる。このため、図９に示すように、レンズＬＥの周縁をステップ加工具３４０によってステップ加工（段付き加工）を行い、眼鏡フレームＳＦの凹溝Ｇに嵌め込むための突出部分ＬＳ１を形成する必要がある。突出部分ＬＳ１の径方向の距離（高さ）は、凹溝Ｇの深さ距離ＦＤに一致させた切込み距離ＬＳＤで形成される。

ここで、通常、凹溝ＧはＵ字状である場合が多い。突出部分ＬＳ１の厚みが周縁端まで同じ厚さのままであると、突出部分ＬＳ１の周縁端が凹溝Ｇの奥まで入らず、レンズＬＥの段付き部分の縁（突出部分ＬＳ１の裾野面）ＬＣ１がリムの縁ＦＣに合わずに、リムに対するレンズＬＥの嵌り具合及び見栄えが悪くなる。このため、突出部分ＬＳ１の前側角部Ｃｆ及び後側角部Ｃｒに面取り加工が必要とされる。

図９に示されるレンズＬＥの突出部分ＬＳ１のステップ加工と、前側角部Ｃｆ及び後側角部Ｃｒの面取り加工の動作を以下に説明する。図１０は、実施形態におけるステッフ加工に関連した動作フローチャートである。

制御ユニット５０によって、玉型データＴＤ及びステップ形成情報ＴＳＤが取得される（Ｓ１）。玉型データＴＤ及びステップ形成情報ＴＳＤは、例えば、次のように得られる。

眼鏡フレームＳＦにデモレンズＳＬが取り付けられた状態で、操作者は、デモレンズＳＬのレンズ面上でリムの内側境界に沿ってペン等によってマークを付す。眼鏡フレームＳＦからデモレンズＳＬを取り外した後、そのデモレンズＳＬの輪郭及びマークが付された内側境界を周知の輪郭読み取り装置（例えば、特開２０１２−１８５４９０号公報参照）で読み取る。そして、図１１に示されるように、画像処理によってデモレンズＳＬの外形形状である玉型データＴＤと、突出部分ＬＳ１を形成するための輪郭情報ＴＳＤ１がステップ形成情報ＴＳＤの一つとして得られる。また、ステップ形成情報ＴＳＤの一つである突出部分ＬＳ１の厚み情報ＬＳＷは、デモレンズＳＬの厚みＦＷ（図８（ｂ）参照）を計測することによって得られる。また、ステップ形成情報ＴＳＤの一つである突出部分ＬＳ１の切込み距離ＬＳＤは、眼鏡フレームＳＦの凹溝Ｇの深さ距離ＦＤを計測することによって得られる。

このように得られた玉型データＴＤ及びステップ形成情報ＴＳＤ（輪郭情報ＴＳＤ１、厚み情報ＬＳＷ、切込み距離ＬＳＤ）は、ホストコンピュータ１０００を介して加工装置１に入力され、制御ユニット５０によって取得される。取得された玉型データＴＤ及びステップ形成情報ＴＳＤはメモリ５１に記憶される。

次に、制御ユニット５０は、突出部分ＬＳ１の前側角部Ｃｆ及び後側角部Ｃｒに面取り加工を行うための面取りデータＣＷＤを取得する（Ｓ２）。面取りデータＣＷＤは、例えば、図９に示されるように、前側角部Ｃｆの前側面取り距離Ｃｆｗ（突出部分ＬＳ１の前側からの距離）及び後側角部Ｃｒの後側面取り距離Ｃｒｗ（突出部分ＬＳ１の後側からの距離）が一定距離として予め設定され、メモリ５１に記憶されている。距離Ｃｆｗ及びＣｒｗは、例えば、０．２ｍｍに設定されている。操作者は、距離Ｃｆｗ及びＣｒｗをメモリ５１から呼び出し、ディスプレイ（入力ユニット）２０によって設定値を任意に変更することもできる。また、面取りデータＣＷＤは、デモレンズＳＬの周縁の面取り部分を計測することによって得ることもできる。この場合は、面取りデータＣＷＤは、ホストコンピュータ１０００を介して加工装置１に入力され、制御ユニット５０によって取得される。

次に、制御ユニット５０は、玉型データＴＤに対するレンズＬＥのレイアウトデータ（玉型に対するレンズＬＥの光学中心の位置関係データを取得する（Ｓ３）。これは、例えば、ディスプレイ（入力ユニット）２０に表示されるレイアウトデータ設定画面によって操作者が入力して設定することができる。また、別の装置で設定されている場合は、レイアウトデータはホストコンピュータ１０００を介して加工装置１に入力され、制御ユニット５０によって取得される。

以上のようにレンズ加工に必要な条件データが取得されたら、レンズＬＥのレンズ形状測定工程に移行する（Ｓ４）。制御ユニット５０は、位置調整ユニット１１０の各機構を制御すると共に測定ユニット５００の駆動部１６の駆動を制御し、レンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒに保持されたレンズＬＥの前側屈折面及び後側屈折面における玉型に対応する位置（レンズチャック軸方向の位置）の情報を得る。このとき、制御ユニット５０は、測定ユニット５００によって得られたデータから前側屈折面のカーブ情報（傾斜情報）を得る。前側屈折面のカーブ情報は、例えば、玉型に対応する前側屈折面データの内の少なくとも４点を使用することによって数学的に得ることができる。また、玉型に対応する位置付近で、レンズチャック中心から動径角毎における異なる距離での位置情報を得ることによって数学的に得ることができる。

レンズ形状測定工程が終了すると、レンズＬＥの周縁を粗加工する工程に移行される（Ｓ５）。制御ユニット５０は、位置調整ユニット１１０の各機構の駆動を制御し、粗加工具３２０ａ（加工具回転軸３１２ａ）に対するレンズＬＥ（レンズチャック軸２２２Ｒ，２２２Ｆ）の相対的な位置関係を調整し、玉型に基づいてレンズＬＥの周縁を粗加工具３２０ａによって粗加工させる。粗加工の形状データは、玉型に対して一定の仕上げ代を確保するように求められる。

なお、平仕上げ加工においては、レンズＬＥの平仕上げ後のコバ面（被加工面）の方向が、動径角毎（レンズ回転角毎）の玉型に対応した位置で、レンズ前屈折面に対して一定角度（例えば、法線方向）に設定される。こうすると、ステップ加工後に残された突出部分ＬＳ１が眼鏡フレームＳＦの凹溝Ｇの奥まで入り、突出部分ＬＳ１の裾野面が眼鏡フレームＳＦのリムとフィットし易くなる。このため、粗加工においても、制御ユニット５０は、動径角毎（レンズ回転角毎）の玉型に対応して位置で、粗加工のコバ面が法線方向となるように、角度調整機構１２０を制御し、加工具回転軸３１２ａに対するレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒの相対的な角度（傾斜角度）を調整する。

続いて、平仕上げ加工の工程に移行される（Ｓ６）。制御ユニット５０は、位置調整ユニット１１０の各機構の駆動を制御し、平仕上げ加工具３３４に対するレンズＬＥの位置関係を調整し、玉型に基づいてレンズＬＥの周縁を平仕上げ加工具３３４によって平仕上げ加工させる。このとき、制御ユニット５０は、図１２に示すように、玉型に対応する位置でのレンズ前屈折面ＬＥｆに対する被平加工面が予め設定された角度ＬＴａ（例えば、法線方向）となるように、レンズの回転角毎に加工具回転軸３１２ｅとレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒとの相対角度α１を調整する。角度α１は加工具回転軸３１２ｅの中心軸３１２ｅＣとレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒの中心軸２２２Ｃとが成す角度である。

平仕上げ加工が終了すると、ステップ加工に先立ち、ステップ加工後に残されるレンズ周縁の突出部分ＬＳ１の前側及び後側の両角部を面取り加工する工程に移行される（Ｓ７）。このとき、突出部分ＬＳ１の面取りにはヤゲン加工具３３２のＶ溝３３１が使用される。

図１３は、ステップ加工及び突出部分ＬＳ１の面取り加工を説明する図である。図１３は、ステップ加工の前に、突出部分ＬＳ１の両角部を先に面取り加工する例を示す。

制御ユニット５０は、位置調整ユニット１１０を制御し、突出部分ＬＳ１の前面取り斜面Ｃｆ１及び後面取り斜面Ｃｒ１（図１３（ｃ）参照）が、被平加工面の角度ＬＴａ（図１２参照）に対して設定された一定角度になるように、レンズの回転角毎に加工具回転軸３１２ｅとレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒとの相対角度を調整する。例えば、図１３（ａ）のように、レンズの回転角毎に、レンズＬＥの周縁の被平加工面とヤゲン加工具３３２の平加工面ＹＳとが平行となる位置関係に調整する。また、制御ユニット５０は、位置調整ユニット１１０を制御し、ステップ形成情報ＴＳＤの内の厚みＬＳＷと、レンズＬＥの玉型に対応した位置における前屈折面ＬＥｆの位置と、に基づき、Ｖ溝３３１に対するレンズＬＥの厚み方向の位置をレンズの回転角毎に調整する。例えば、制御ユニット５０は、突出部分ＬＳ１における厚みＬＳＷの中心ＬＳｐ１とヤゲン加工具３３２のＶ溝３３１の中心３３１ｐ１とが一致するように、レンズの回転角毎にＶ溝３３１に対するレンズＬＥの位置を調整する。

次に、制御ユニット５０は、位置調整ユニット１１０を制御し、図１３（ｂ）のように、Ｖ溝３３１に対するレンズＬＥの切り込み距離ＹＤ１を調整することにより、Ｖ溝３３１によって前側角部Ｃｆ及び後側角部Ｃｒを同時に面取り加工する。すなわち、Ｖ溝３３１の前ヤゲン加工部３３１Ｆによって前側角部Ｃｆが面取り加工され、Ｖ溝３３１の後ヤゲン加工部３３１Ｒによって後側角部Ｃｒが面取り加工される。このとき、ヤゲン加工具３３２に対するレンズＬＥの切り込み距離ＹＤ１（ヤゲン加工具３３２の外周の平加工面ＶＹに対するレンズＬＥの被平加工面の距離）は、前側面取り距離Ｃｆｗ及び後側面取り距離Ｃｒｗに基づいて制御ユニット５０によって決定される。つまり、切り込み距離ＹＤ１は面取りデータに基づいて決定される。メモリ５１には、ヤゲン溝の中心軸ＶＬａに対する前ヤゲン加工部３３１Ｆ及び後ヤゲン加工部３３１Ｒの傾斜角度β１が記憶されている。切り込み距離ＹＤ１は、傾斜角度β１、厚みＬＳＷ、距離Ｃｆｗ及び距離Ｃｒｗに基づいて制御ユニット５０によって求められる。これにより、突出部分ＬＳ１の前面取り斜面Ｃｆ１及び後面取り斜面Ｃｒ１がレンズの周方向で均一に面取りされることになる。

このとき、レンズＬＥの後面部分（突出部分ＬＳ１より後面側の部分）の一部がヤゲン加工具３３２の平加工面ＹＳによって加工される。しかし、ヤゲン加工具３３２の外周の平加工面ＶＹに対するＶ溝３３１の深さＶＤａは、突出部分ＬＳ１を残すためのステップ加工の切込み距離ＬＳＤに対して小さい。通常、切込み距離ＬＳＤは２ｍｍほどある。これに対して、実施形態のＶ溝３３１の深さＶＤａは、例えば、０．９ｍｍである。このため、レンズＬＥの後面部分（突出部分ＬＳ１より後面側の部分）の一部がヤゲン加工具３３２によって加工されたとしても、突出部分ＬＳ１の裾野部分ＬＣ１までは加工されない（加工具３３２が裾野部分ＬＣ１に干渉しない）。すなわち、ヤゲン加工具３３２によって加工された後面部分は、次のステップ加工によって切り落とされる部分であるので支障は無い。

なお、Ｖ溝３３１の深さＶＤａ又は前述の距離ＹＤ１に対して突出部分ＬＳ１を残すための切込み距離ＬＳＤが大きいことを条件として、制御ユニット５０がＶ溝３３１による面取り加工を行うことを決定しても良い。深さＶＤａ又は距離ＹＤ１に対して切込み距離ＬＳＤが小さいときは、制御ユニット５０は警告を発し、Ｖ溝３３１による面取り加工が不可であることを操作者に知らせる。

面取り加工が終了すると、ステップ加工の工程に移行される（Ｓ８）。制御ユニット５０は、位置調整ユニット１１０を制御し、ステップ形成情報ＴＳＤに基づいて加工具回転軸３１２ｆに対するレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒの位置関係をレンズ回転角毎に調整し、ステップ加工具３４０によってレンズ周縁にステップ加工を行わせる。実施形態では、図１３（ｃ）に示すように、レンズＬＥの玉型に対応した前屈折面ＬＥｆの位置から厚みＬＳＷを隔てた位置に、ステップ加工具３４０の端部３４０ａが位置するように調整される。そして、玉型及び切込み距離ＬＳＤに基づき、レンズの回転角毎に加工具回転軸３１２ｆに対するレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒの間隔が調整され、図１３（ｃ）の斜線部で示す段差部分ＬＳが削り取られる（ステップ加工される）。このステップ加工により、図１３（ｄ）に示すように、レンズＬＥの周縁に突出部分ＬＳ１が形成される。また、突出部分ＬＳ１の前側及び後側に面取りが形成された状態となる。

なお、ステップ加工の工程（Ｓ８）を先に行い、その後にヤゲン加工具３３２のＶ溝３３１による面取り加工の工程（Ｓ７）を行っても良い。また、平加工具３３４による平加工工程（Ｓ６）を面取り加工の工程（Ｓ７）及びステップ加工の工程（Ｓ８）の後に行っても良い。

以上のように実施形態の装置では、ステップ加工後に残される突出部分ＬＳ１の前側角部及び後側角部の面取り加工を自動的に行うことができる。また、実施形態の装置では、突出部分ＬＳ１の前側角部及び後側角部の面取りがヤゲン加工具３３２のＶ溝３３１によって同時に加工されるため、前側角部及び後側角部を別々に面取り加工する場合に対して加工時間が短縮される。

また、実施形態の図１０に示した加工手順では、平加工の工程（Ｓ６）に続いてヤゲン加工具３３２のＶ溝３３１による面取り加工の工程を行うため、加工具回転軸を切替え頻度が少なくなり、加工が効率的に行われ、加工時間が短縮される。すなわち、平加工の工程（Ｓ６）と面取り加工の工程（Ｓ７）との間にステップ加工の工程（Ｓ８）を行う場合は、途中で加工具回転軸の切替えが有り、この切替えにレンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒの移動時間が掛かる。これに対して、実施形態では、加工具回転軸３１２ｅに平加工具３３４及びヤゲン加工具３３２が同軸に備えられているため、平加工の工程（Ｓ６）及び面取り加工の工程（Ｓ７）を連続的に行えば、加工具回転軸の切替え無く、レンズチャック軸２２２Ｆ、２２２Ｒの移動時間を短縮できる。なお、平加工の工程（Ｓ６）及び面取り加工の工程（Ｓ７）を連続的であれば、その順番は逆でも良い。

なお、ヤゲン加工具３３２による通常レンズのヤゲン加工では、粗加工３２０ａによって粗加工されたレンズＬＥの周縁がヤゲン加工具３３２によって加工され、Ｖ溝３３１によってレンズ周縁にヤゲンが形成される。Ｖ溝３３１によるヤゲン加工は、低カーブレンズ（例えば、５カーブ以下のレンズ）の場合に適用される。ヤゲン加工具３３２の外周の加工面ＹＳによって、レンズＬＥの周縁にはヤゲンの裾野が形成される。このヤゲン加工については、周知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

実施形態の眼鏡レンズ加工装置の概略構成図である。レンズチャックユニットの概略構成図である。ヤゲン加工具を持つ仕上げ加工具の例を示す図である。ステップ加工具の例を示す図である。Ｘ軸移動機構及びＺ軸移動機構の構成例を説明するための概略図である。Ｙ軸移動機構の構成例を説明するための概略図である。実施形態の装置における電気系の概略構成ブロック図である。レンズ交換タイプの眼鏡フレームと、この眼鏡フレームに備えられているデモレンズの例を示す図である。眼鏡フレームの凹溝に嵌め込むために、ステップ加工後に残される突出部分の例を示す図である。実施形態におけるステッフ加工に関連した動作フローチャートである。デモレンズから玉型及びステップ形成情報の輪郭情報を得る例を示す図である。平仕上げ加工における加工具回転軸とレンズチャック軸との関係を説明する図である。ステップ加工及び突出部分の面取り加工を説明する図である。

１眼鏡レンズ加工装置
５０制御ユニット
５１メモリ
１１０位置調整ユニット
２００レンズチャックユニット
２２２Ｆ、２２２Ｒレンズチャック軸
３１２ｅ、３１２ｆ加工具回転軸
３３１Ｖ溝
３３２ヤゲン加工具
３３４平仕上げ加工具
３４０ステップ加工具

Claims

眼鏡レンズを保持して回転するレンズチャック軸と、レンズの周縁を平仕上げ加工するための平加工具と、眼鏡レンズの周縁をヤゲン仕上げ加工するためのＶ溝を持つヤゲン加工具と、眼鏡レンズの周縁をステップ加工するためのステップ加工具と、前記平加工具及びヤゲン加工具と前記レンズチャック軸に保持された眼鏡レンズとの相対的な位置関係を調整する位置調整手段と、前記位置調整手段を制御する制御手段と、を備え、玉型に基づいて前記平加工具によってレンズ周縁を仕上げ加工し、また、前記ステップ加工具によって眼鏡フレームのリムに眼鏡レンズを嵌めこむための突出部分を形成する眼鏡レンズ加工装置であって、
前記平加工具が取り付けられた第１加工具回転軸と、
前記ヤゲン加工具が取り付けられた第２加工具回転軸と、
前記第１加工具回転軸及び第２加工具回転軸に対する前記レンズチャック軸の軸角度を相対的に調整する角度調整手段と、
レンズの前屈折面カーブデータを取得するカーブデータ取得手段と、を備え、
前記制御手段は、玉型に対応する位置でのレンズ前屈折面に対する被平加工面が予め設定された第１角度となるように、前記前屈折面カーブデータに基づいてレンズの回転角毎に前記角度調整手段を制御して平仕上げ加工し、また、
前記制御手段は、前記位置調整手段を制御し、前記突出部分の前側角部及び後側角部を前記ヤゲン加工具が持つＶ溝によって同時に面取り加工させて前記突出部分の前面取り斜面及び後面取り斜面を形成するものであって、前記前面取り斜面及び後面取り斜面が前記第１角度に対して予め設定された角度になるように、レンズの回転角毎に前記角度調整手段を制御して面取り加工することを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
請求項１の眼鏡レンズ加工装置において、
レンズの周縁にステップを形成するためのステップ形成情報を取得するステップ形成情報取得手段と、前記突出部分の前側角部及び後側角部を面取りするための面取りデータを取得する面取りデータ取得手段と、を備え、
前記制御手段は、前記ステップ形成情報及び前記面取りデータに基づいて前記位置調整手段及び前記角度調整手段を制御し、前記突出部分の前側角部及び後側角部を前記ヤゲン加工具が持つＶ溝によって同時に面取り加工させることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
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、前記平加工具による平仕上げ加工及び前記ヤゲン加工具が持つＶ溝による面取り加工を行った後に、前記ステップ加工具によって前記突出部分を形成する加工を行うことを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。