JPH0515209B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレンズの形状測定方法に関する。

例えば眼鏡フレームのモデル形状は不定形で
色々な形のものがデザインされ、特に最近はフレ
ームが大型化されてなるが、人の瞳孔距離は余り
変りがないためレンズを偏心させて加工するなど
多くの加工問題がある。

ところで、レンズは度数による分類、多焦点、
レンチキユラーレンズなど形状による分類、プラ
スチツクレンズ、ガラスレンズなど材質による分
類があり、これらが組合されてヤゲン形成は級数
的な数字のものになるが、実際にはこの中の１つ
が作られるものとなる。

従来、一般にレンズの縁合せに対するヤゲン位
置は７：３又は６：４が良いとされ、適切な切れ
味の砥石の外周上にＶ型溝を作り、その上にレン
ズを置いて削ることによりＶ溝の左右の傾斜角に
差が形成されるようにするとか、Ｖ溝の左右端の
切れ味に工夫をする等して左右の削りバランスで
例えば６：４の位置にヤゲンが形成されるように
する。或はレンズのカーブに沿つた軌跡を描くカ
ムを使用し、該カムに強制的に倣わすことによつ
てレンズ半径の変位を左右の変位に変えてレンズ
のヤゲン位置をコントロールするものもあるが、
レンズを偏心して把握させる場合、砥石とレンズ
の干渉が出る場合は補正することが出来ない問題
がある。

本発明は斯有る問題を解決せんとするものであ
つて、以下本発明実施の一例を添附図面にもとづ
いて説明する。

第１図は本発明で使用される装置全体の前面斜
視図であつて、１は装置の基盤、２は基盤上に固
定された母台であつて該母台前面部には電動機
３、及び該電動機により駆動される刃具手段４が
設けられる。こゝに刃具手段４は電動機３からベ
ルト４ａを介して駆動される減速機４ｂ及び該減
速機の出力軸に取付けられた刃具４ｃとからな
る。

５は母台２の後部に固定されたスライドハウジ
ングであつてスイング匣６の支持軸７を上下方向
の揺動自在に、また左右方向の摺動可能に支持し
てなる。こゝにスイング匣６はコ字状に形成され
て左右室６ａ，６ｂの中間はレンズの挟み手段８
が形成されるのであり、即ち８ａは左室６ａの前
部で回動自在に支持されてなる左側レンズ軸、８
ｂはこれと対応する右室６ｂの前部で回動自在に
支持されてなる右側レンズ軸であつて、このさい
右側レンズ軸８ｂは右室６ｂ外方からチヤツクハ
ンドル９の時計方向或は反時計方向の回動で矢印
イ，ロ方向に移動されて左側レンズ軸８ａとの間
にレンズ１０の中央部を挟持するようになつてい
る。

しかして、上記各レンズ軸８ａ，８ｂは後部側
でこれら軸と平行に設けた中間軸１１によつて同
期回動されるようになされるのであり、１２及び
１３はその駆動電動機及び減速機、１４ａ及び１
４ｂは中間軸１１と各レンズ軸８ａ，８ｂとを連
結して同期回動させるるためのシンクロベルトで
ある。

支持軸７の左側にはＵ字状のレンズ径調整ブラ
ケツト１５がその後垂直ボス１５ａを介し一体的
に取付けてある。こゝに該ブラケツト１５にはス
イング匣６を適宜必要な一定高さ位置に固定保持
させるためのスイング台固定手段１６とレンズ径
の送り手段１７及びスイング匣６の横送り手段１
８が取付けられるのであり、このさいスイング固
定手段１６はレンズ径調整ブラケツト１５の側面
に固定されたソレノイド１６ａにリンク１６ｂを
介し連結された係止バー１６ｃをソレノイド１６
ａの作動でブラケツト１５上の軸受１９に対し揺
動可能となさしめ、係止バー１６ｃの上端ｍがス
イング匣６の左室６ａ側面に取付けた鍵ドツグ１
６ｄと係合することにより行われるのである。

レンズ径送り手段１７はブラケツト１５の中間
位置にパルスモータ又はサーボモータ１７ａを取
付け、該出力軸には送りネジ１７ｂを下向きとな
して取付けると共に送りネジ下方には水平プレー
ト１７ｃの一端を螺合させる構成であり、一方該
水平プレート１７ｃの他端にはレンズ径調整軸２
０を固定するのほか、該調整軸２０は前部垂直ボ
ス１５ｂに穿設した透孔２１を貫通させて上端に
はスタイラス２２を取付けしめ、該スタイラス２
２に対しレンズ軸８ａの一端を左室６ａから突出
させ、該先端に対し締付部材２３を介してモデル
パターン２４を取付け、加工中は常時モデルパタ
ーン２２と接触するようになすモデルパターン接
触検出手段２５を構成する。このさいレンズ径調
整ブラケツト１５はモデルパターン２４やスイン
グ台上固定装置等の反力を受けるため、これらの
影響を解消するべく垂直ボス１５ｂの前面側に自
由回動するローラー２６を取付け、該ローラー２
６を基盤１上の一定高さ位置に立設した受板２７
を介しその上面に固設したレール２８と係合する
ようになさしめる。

他方、２９は横送りモーター、３０はその出力
軸に取付けたシンクロプーリーであつて、基盤１
上の一定高さ位置に取付けられてなり、且つ中間
軸１１と並行をなす水平方行にはシンクロベルト
３１が設けられ、該シンクロベルト３１は径調整
ブラケツト１５の垂直ボス１５ａ下面部に設けた
ラツク板３２と咬合わされて上記モーター２９の
正転或は逆転駆動によつて矢印ハ，ニの左右方向
移動が可能となされるのである。３３は支持軸７
と同心上にベアリングを介し揺動自在に組込まれ
た揺動ハウジングであつて、上部の一端が切欠さ
れて該部に前記レンズ挟み手段８の方へ向う測定
子保持アーム３４が固定される。しかして、測定
子保持アーム３４の先端にはレンズ軸８ａ，８ｂ
と平行をなす状態に測定子３５が取付けられてな
る。こゝに測定子３５は第２図（断面図）で示す
如く中央に平坦面３５ａと、その両側は一定角度
の末拡状となした傾斜面３５ｂ，３５b¹に形成さ
れてなり、また測定子を支持してなる測定子保持
アーム３４はレンズ１０が刃具４ｃと接触してレ
ンズ軸８ａ，８ｂと共に上下動するのであり、こ
れによりレンズ軸８ａ，８ｂと同一の揺動作用が
一定の加圧下で行われるものとなるのである。具
体的には第３図に見られる通り、測定子保持アー
ム３４の後端はテンシヨンベルト３６の一端が固
定されてなり、該テンシヨンベルト３６の他端は
巻上ドラム３７に巻付けられてなる。こゝに巻上
ドラム３７は測定子作動モーター３８の出力軸３
９外周にベアリング４０を介して支承され、且つ
該軸上に嵌挿したネジコイルスプリング４１と係
合止着されてなる。

しかして、巻上ドラム３７のテンシヨンベルト
３６が最も巻上げられた位置では測定子保持アー
ム３４の中間位置に固定されたベアリング４２が
スイング匣６に設けた制限ガイド４３の上限と接
触しスイング匣６をネジコイルスプリング４１の
回転トルクで支えるものとなるのである。なお、
図面で４４は上昇端センサーであつてスイング匣
６が支持軸７を中心として上方に持ち上げるさい
の上限位置を検知し、これを知らせるためのも
の、また４５は揺動ハウジング３３の側面に取付
けたセグメント歯車、４６はこれと噛合して作動
されるエンコーダ、４７は測定子下降のさいの下
端確認センサー、４８はレンズ軸原点確認センサ
ーである。

次に測定子を使用したレンズ測定理論を第４図
及び第５図にもとづいて述べる。荒加工が終了し
た時点ではレンズ１０の外径はモデルパターン２
４と同形上に仕上つているのであるが、レンズ外
縁端は平担のまゝである。（眼鏡フレームに装着
可能となる薬研形状になつていない）。測定ｆは
この状態に於けるレンズ１０の外径測定であつ
て、即ち測定子３５の平担部３５ａにレンズ１０
の外周を当て、測定子３５の動きをロータリーエ
ンコーダにより計測するのであり、具体的には該
計測を任意に設定可能なレンズ軸の回転基準位置
から始めてレンズ軸を連続又は断続的に回転させ
ながら任意の回数測定してレンズ軸１回転分の半
径をレンズ軸の回転基準位置Ｏ−O¹からの角度
に対応する値としてコンピユーターに記憶させ
る。（測定ｆ） 一方レンズ１０の前縁端と後縁端縁の測定は次
の如くして行う。

レンズ軸方向をＸ方向とし作業者から向つて右
を正の方向とする。レンズ１０の前縁端と後縁端
測定はどちらから先に行つても良いが、今前縁端
を測定するにはレンズ１０をスイング匣６ごと左
（負の方向）へ移動させる。測定子３５の平担面
３５ａとレンズ１０が接触している間は上記ｆの
測定データーであるが、測定子３５の傾斜面３５
ｂと接触を始めると測定子３５は第５図に示す如
く測定ｆの時より少し上に持ち上げられた状態で
レンズ１０の前縁端と接触する。

しかして、レンズ軸回転角基準位置での値が測
定ｆの時より一定値（図示例ではＳ）だけ上がつ
た値になると負方向の移動を停止させるのであ
り、この時のＨ方向測定基準位置をClとなし、こ
の状態でレンズ軸を回転させると測定ｆと同様に
測定子３５は上下するが、その位置はレンズ軸回
転基準位置の場合を除きＳだけ上がつた位置とは
必らずしもならない。これはレンズ１０の前端縁
部が平な面でない（カーブしていることによる
が、カーブしていない場合は常にＳの値）ため
で、測定子３５の傾斜面３５ｂに対するレンズの
前縁接触点Ｐは傾斜面３５ｂに沿つて移動し、こ
れは△Ｘの変化となるのである。

今、レンズの前縁端が平な面のものである（カ
ーブしていない）とすれば、この接触点はP¹¹の
位置の筈であり、このさいRcl−Rof＝Ｓの値で
ある。ところで測定子３５に於ける傾斜面３５ｂ
の傾きは一定の数値（tan値）で求められること
から、仮にこれをＥとすれば△Ｘ＝△Ｒ／Ｅとなり、 且つ△Ｒ＝（R1l−Rol）−（Ril−Rif）＝Ｓ−（R1l
−Rif）なるが故に、△Ｘ＝Ｓ−（R1l−R1f）／Ｅで 求めることができる。

Rof……測定ｆに於けるレンズ軸回転基準位置Ｏ
での測定子の位置 Rol……測定ｌに於けるレンズ軸回転基準位置Ｏ
での測定子の位置 R1f……測定ｆに於けるレンズ軸回転基準位置１
での測定子の位置 R1f……測定ｌに於けるレンズ軸回転基準値１で
の測定子の位置 上記はレンズ軸回転基準値１に於ける△Ｘの値
で、これを△X₁として、順次レンズ軸回転基準
値２，３……ｎに於ける△Ｘの値を△x²、△x³…
…△xnの如く求めることができるのであり、ｎ
を多数に設定すれ程正確な測定を可能とするもの
となる。

上記はレンズの前縁端の測定であるが、次にレ
ンズの後縁端を測定（測定ｒ）するには、レンズ
１０をスイング匣６ごと右（正の方向）へ移動さ
せ、測定子３５の右傾斜面３５ｂと接触させて同
様に△x¹の変化、即ち△x¹＝−△R¹／Ｅ＝− （△R1r−R1f）−Ｓ／Ｅの値を△x¹ ₁、△x¹ ₂、△x¹ ₃… …の△x¹nの如く計測（測定ｒ）するのである。

以上、測定ｆ、測定ｌ、測定ｒの各測定データ
はコンピユーターに記憶（保持）されてなるが、
これからレンズ厚Ｔはレンズ１０の左右移動間の
距離、即ち第５図でx¹o−xoが常時一定のためＴ
＝Cr−Cl−（X¹o−xo）によつて算出され、例え
ば回転基準位１ではT1＝Cr₁−Cl₁−（x¹o₁−xo₁）
となり、レンズの回転による厚さ変化T₂，T₃…
…Tnが得られるものとなる。

本例ではこれによりレンズに於ける左右エツジ
の曲がり状態や肉厚などが自動的にデータ処理さ
れるものとなるのであり、これにもとづいてレン
ズのヤゲン位置決定は第６図のフローチヤートに
もとづいて処理される。

具体的な加工手順を装置の作動と関連して説明
する。

初期状態ではスイング匣６は……鍵ドツグ１６
ｄと係止バー１６ｃとが係合した位置で上下方向
に固定され、スタイラス２２はモデルパターン２
４が接触しない程度に離れているものとする。こ
の状態でレンズ軸８ａ，８ｂ間にレンズ１０を入
れチヤツクハンドル９を回して右側レンズ軸８ａ
を左に移動させ、レンズ１０をレンズ軸８ａ，８
ｂ間に挾み付ける。

しかして、別設制御器の加工サイクル起動スイ
ツチを押すと径送りモーター１７ａが回転し直結
された送りネジ１７ｂが回転し、これと連結され
た水平プレート１７ｃが上昇し、これに伴つてレ
ンズ軸調整軸２０、スタイラス２２が上昇し、ス
タイラス２２がモデルパターン２４と接触しスイ
ング匣６を持上げるようになすのであり、これに
より上昇端センサー４４より信号が出るのほか、
ソレノイド１６ａの励磁を解いて係止バー１６ｃ
と鍵ドツグ１６ｄの咬み合いを外すと共に径送り
モータ１７が逆転され、スイング匣６と共にレン
ズ１０を刃具４ｃの上に降してスタイラス２２が
刃具４ｃと同じ高さになつた時、径送りモータ１
７を停止させる。

しかして、駆動電動機１２を回動させ中間軸１
１、シンクロベルト１４ａ，１４ｂを介しレンズ
軸８ａ，８ｂを回してレンズ１０を削り、且つ削
つた分だけスイング匣６の自重によつて切込み、
スタイラス２２とレンズ１０と同一軸上にあるモ
デルパターン２４が当るまで切削するのであり、
今モデルパターン接触検出手段２５から信号が出
続けると平削り終了として再び経送りモータ１７
を正転させてスイング匣６を上昇端センサー４４
から信号が出るまで上昇させ、信号が出るとソレ
イド１６ａを励磁して係止バー１６ｃと鍵ドツグ
１６ｄを係合させ、且つ径送りモータ１７を逆転
させてスイング匣６を下降しスタイラス２２とモ
デルパターン２４が接触しない位置で停止させ
る。

これによりスイング匣６はレンズ軸８ａ，８ｂ
が回動されても上下に揺動されない状態に固定保
持されるのであり、測定子作動モータ３８を回動
させてテンシヨンベルト３６を緩め、測定子３５
を自重降下させてレンズ１０の外周縁と接触させ
る。該接触で測定子の下端確認センサ４７より信
号が出るのであり、一方レンズ軸原点確認センサ
４８からの信号の両者を確認したのち横送りモー
ター２９を駆動させてレンズ１０を測定子３５の
平坦面３５ａ内で停止させるのであり、他方駆動
電動機１２を再回動させて測定子３５の動きを測
定子保持アーム３４、揺動ハウジング３３、セグ
メント歯車４５、エンコーダ４６と伝達し、エン
コーダ４６によつて90゜位相差のある２つの相出
力の電気信号に変換されたインタフエースを通し
てアツプダウンカウンタに伝達し、これによつて
レンズ軸定パルス回転に伴うカウンタ読込みを行
う。（測定ｆ） 次に横送りモーター２９を駆動してレンズ１０
の前縁端及び後縁端が測定子３５の左傾斜面３５
ａ及び右傾斜面３５ｂと接触するようなさしめ
て、上記同様にレンズ軸定パルス回転ごとのカウ
ンタ読込みを行う。（測定ｌ、同ｒ） ところでレンズ軸定パルス回転と、カウンタ読
込み動作の一連の動作は電子回路に於ては瞬時に
行われるのであり、前記測定理論に従つてレンズ
の外周形状やレンズ肉厚を算出し、且つ第６図の
フローチヤートに従つて処理すると共にヤゲン位
置を決定し、刃具４ｃのＶ溝までの距離を演算し
て横送りモーター２９を回動させてレンズ１０を
刃具４ｃのＶ溝まで横送りするのほか、径送りモ
ータ１７ａを回動させてレンズ１０を刃具４ｃ上
に降下させ演算したヤゲン位置と刃具４ｃのＶ溝
位置の軌跡とが一致するように上記測定データを
元に切込み加工を行うのである。しかして、モデ
ルパターン接触検出装置２５から検出信号が出た
状態で１回転以上レンズ軸が回転すると、ヤゲン
仕上げ削り終了としてスイング匣６を上昇させ最
初の状態に復帰させるのである。

上記実施例に於いて測定子３５の測定子保持ア
ーム３４は支持軸７を中心に揺動するため、即ち
これを模式化すると第７図に示す如くであつて加
工レンズ径による変数θに係る角度補正演算処
理）をする必要があるが、第８図に示す如く測定
子３５の移動が直線の場合は角度補正θは固定さ
れた常数となつて複雑な演算処理は不要となるも
のである。

上記実施例ではレンズ加工のヤゲン形成につい
て説明したが、レンズの芯取り（光学中心を求め
る）についても同様な測定（測定ｆ、測定ｌ、測
定ｒ）を行つて演算処理することによりレンズ形
状を算出し、その適正な光学中心を求めることの
できるものである。

本発明は特殊な形状の測定子を形成し、これを
レンズの外周縁に接触させる簡単な手段の採用で
迅速且つ適正にレンズ形状の測定を可能ならしめ
るものであつて、ヤゲン位置の形成や芯取り作業
を容易ならして、生産性の向上に寄与せしめるこ
と大なるものである。

【図面の簡単な説明】

添附図面は本発明方法を実施する装置の一例を
示すものであつて、第１図は装置の概略斜視図、
第２図は測定子の部品斜視図、第３図は装置要部
の部分詳細図、第４図は測定表、第５図は測定理
論の解析図、第６図はヤゲン位置決定のフローチ
ヤート、第７図及び第８図は測定子がレンズと接
触する状態を模式的に示したものである。 １……基盤、４……刃具手段、６……スイング
匣、７……支持軸、８ａ……左側レンズ軸、８ｂ
……右側レンズ軸、１１……中間軸、１２……駆
動電動機、１４ａ，１４ｂ……シンクロベルト、
１６……スイング台固定手段、１８……スイング
匣の横送り手段、２２……スタイラス、２４……
モデルパターン、２５……モデルパターン接触検
出手段、２９……横送りモータ、３３……振動ハ
ウジング、３４……測定子保持アーム、３５……
測定子、３６……テンシヨンベルト、３７……巻
上ドラム、４４……上昇端センサー、４５……セ
グメント歯車、４６……エンコーダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 玉摺機に於て下底面の中央部が平担面で左右
   両サイドを一定角度の末広がり傾斜面に形成した
   測定子３５を、測定子保持アーム３４の先端部に
   取付け、該測定子保持アーム３４の後端部はセグ
   メント歯車４５を介してエンコーダー４６を作動
   させるものとなし、また測定子保持アーム３４は
   上下及び左右方向の揺動自在となされる揺動ハウ
   ジング３３を介しレンズ外周縁及びレンズ前後端
   縁に対し上記測定子を上方位置から押圧状態で且
   つ横移動可能に接触されるようになさしめ、レン
   ズの回動に伴う測定子の動きを測定子保持アーム
   を介し後端部のエンコーダーでレンズ軸の定回転
   角毎にパルスカウントし、これによりレンズ外
   周、レンズ前端縁、レンズ後端縁の夫々れの変位
   量を測定ｆ、測定ｌ、測定ｒとしてカウンタ読込
   みを行つてデータ保持し、あと演算処理してレン
   ズ形状を算出することを特徴とするレンズ形状測
   定方法。