JPH05269658A - レンズ研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】レンズ枠形状を計測する検出子を眼鏡枠リム挟
持装置のリム挟持部のヤゲン溝に配置することで、かか
る従来の倣い加工における問題点を解決し、レンズ枠溝
の倣い計測を高精度に行い、種々の形状を有する眼鏡枠
に高精度で合致すべく加工精度を向上させるレンズ研削
装置を提供すること。 【構成】所定位置で高速回転されるレンズ研削用の砥石
と、被加工レンズレンズを回転軸で挟持し低速で回転可
能に保持するキャリッジとを有し、該レンズ回転軸と該
砥石回転軸との軸間距離をレンズ回転軸の回転角に対応
して変動させ砥石で被加工レンズを研削加工するレンズ
研削装置において、眼鏡のレンズ枠のリムを挟持させる
眼鏡枠リム挟持手段と、前記レンズ枠溝に接触させる検
出子を前記レンズ枠のリム挟持部のヤゲン溝に配置さ
せ、前記眼鏡枠リム挟持手段に対して回転可能な回転ア
ーム上に移動可能に設けるとともに、前記検出子の移動
量を回転アームの回転角に対応させて計測する計測手段
とを有する構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、眼鏡枠に枠入れされる
未加工眼鏡レンズを前記眼鏡枠のレンズ枠の形状に沿っ
た加工するためのレンズ研削装置に関する。

【０００２】

【従来技術】眼鏡枠のレンズ枠に眼鏡レンズを入れるた
めに、未加工レンズをレンズ枠の形状に対応する形に研
削加工するための従来の装置は、大別して２つの方式が
あった。第１の方式は、レンズ枠の形状に倣って母型で
ある型板を成形し、この型板に倣ってレンズを倣い加工
する方式である。第２の方式は、上記型板を成形するか
わりに直接眼鏡枠のレンズ枠に倣ってレンズを加工する
方式である。特にレンズ枠を倣い加工する方式では、確
認のために眼鏡枠を加工装置からはずす必要があり、加
工レンズがまだ加工代を残している場合、再度眼鏡枠を
加工装置にセットする際に、セッティング誤差が生じ加
工ミスを招く原因となっていた。

【０００３】さらに、レンズ枠溝を倣い加工する場合
に、レンズ枠溝がその断面から見て中心位置に設けられ
ていないような眼鏡枠であれば、そのレンズ枠溝に当接
して形状を計測する検出子がうまく溝に当接できず、誤
ったレンズ枠形状を計測するか、あるいは検出子がレン
ズ枠溝から外れてしまう虞がある。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、レンズ枠形状を計測する検出
子を眼鏡枠リム挟持装置のリム挟持部のヤゲン溝に配置
することで、かかる従来の倣い加工における問題点を解
決し、レンズ枠溝の倣い計測を高精度に行い、種々の形
状を有する眼鏡枠に高精度で合致すべく加工精度を向上
させるレンズ研削装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【発明の構成】上記目的を達成するため、本発明の構成
上の特徴は、所定位置で高速回転されるレンズ研削用の
砥石と被加工レンズをレンズ回転軸で挟持し低速で回転
可能に保持するキャリッジとを有し、該レンズ回転軸と
該砥石回転軸との軸間距離をレンズ回転軸の回転角に対
応して変動させ砥石で被加工レンズを研削加工するレン
ズ研削装置において、眼鏡のレンズ枠のリムを挟持させ
る眼鏡枠リム挟持手段と、前記レンズ枠溝に接触させる
検出子を前記レンズ枠のリム挟持部のヤゲン溝に配置さ
せ、前記眼鏡枠リム挟持手段に対して回転可能な回転ア
ーム上に移動可能に設けるとともに前記検出子の移動量
を回転アームの回転角に対応させて計測する計測手段と
を有することにある。

【０００６】

【実施例】

（実施例の説明）装置の概要 図１は、本発明に係る研削装置すなわち玉摺機の研削加
工部を示す斜視図である。筐体１の砥石室２には荒砥石
３ａ、ヤゲン砥石３ｂ、平精密加工砥石３ｃから成る円
型砥石３が集納されており、この砥石３はプーリー４を
有する回転軸５に取付けられている。プーリー４は砥石
モータ６の回転軸とベルト７を介して連結されており砥
石モータ６の回転により砥石３が回転される。

【０００７】筐体１に形成された軸受１０、１１には、
キャリッジ軸１２が回動自在でかつその軸方向に摺動可
能に軸支され、かつその一端は後述する送り台２０に形
成された軸受２１ａに回動可能に嵌挿されている。この
キャリッジ軸にはキャリッジ１３の腕１４、１５が固着
されている。また腕１６、１７には被加工レンズＬＥを
チャッキングし回転するためのレンズ回転軸１８が取付
けられている。このレンズ回転軸１８の一方の軸１８ａ
にはチャッキングハンドル１９が取付けられ、これを回
転することにより軸１８ａを軸方向に摺動し被加工レン
ズをチャッキングする。また、キャリッジ軸１２にはキ
ャリッジ１３の揺動軸と同軸に揺動可能に後述するレン
ズ計測装置３０の腕部３１が取付けられている。

【０００８】送り台２０の基板２１には車輪２２が取付
けられており、この車輪２２は筐体１に取付けられたレ
ール２３上に転動可能に載置され、これにより送り台を
レール２３にそって移動可能に保持している。送り台２
０の雌ネジ部２４は、モータ４０の回転軸と同軸に回転
する送りネジ４１と噛合しておりモータ４０の回動によ
り送り台２０は矢印２５に示すように左右に移動され
る。この送り台２０には前記したように軸受２１ａが形
成されており、この軸受２１ａにキャリッジ軸１２が取
付けられているため、送り台２０の左右動によりキャリ
ッジ１３も左右動することになる。

【０００９】さらに送り台２０の基板２１には平行な２
本のシャフト２６、２６′が植設されており、このシャ
フトに当て止め部材２７が上下動可能に取付けられてい
る。当て止め部材２７には雌ネジ部２８が形成されてお
り、この雌ネジ部２８に当て止め送りモータ４２の回転
軸と同軸上に固定された送りネジ４３が噛合しており、
モータ４２の回動により当て止め部材２７を上下動する
よう構成されている。当て止め部材２７の上面にはキャ
リッジ１３からはり出した腕１６ａの先端に取付けられ
た回転輪１６ｂが当接しており当て止め部材２７の上下
動によりキャリッジ１３が揺動されるよう構成されてい
る。

【００１０】レンズ枠計測手段 図２は、眼鏡のレンズ枠または、それに倣って予め型取
りされた玉型の形状をデジタル計測するための計測手段
の一例を示す斜視図である。キャリッジ１３の腕１６の
外側に張り出したレンズ回転軸１８の張り出し軸１８ｂ
はキャリッジ１３に形成された軸受５０に嵌通されてい
る。軸１８ｂの端部１８ｃには長方形状の棒状フレーム
からなる検出アーム５１の一つの長辺フレーム５２が軸
１８ｂの回転軸と直交する方向に取付けられている。他
の長辺フレーム５３には検出子５４が摺動可能に取付け
られており、この検出子フレーム５３に挿設されたバネ
５９により常時フレーム端側へ押圧されている。検出ア
ーム５１の短辺フレーム５５、５６にはプーリー５７、
５８が回動自在に取付けられている。一方軸１８ｂには
プーリー６０が回動自在に挿設されており、このプーリ
ー６０には同軸にエンコーダ６１のコード板６２が固設
されている。

【００１１】エンコーダの検出ヘッド６２ａはキャリッ
ジ１３の腕１６の外側面に固設されている。第１のワイ
ヤー８０は、一端が検出子５４に固着され、プーリー５
７を介してプーリー６０に巻回後他端がプーリー６０の
側面に固着されている。また第２のワイヤ８１はその一
端を検出子５４に固着されプーリー５８を介してプーリ
ー６０に第１ワイヤーとは逆向きに巻回後他端をプーリ
ー６０の側面に固着されている。これにより検出子５４
のフレーム５３上での摺動移動量をプーリー６０すわな
ちエンコーダ６１のコード板の回転量として読取るよう
に構成されている。

【００１２】検出子５４は、図５に示すように、フレー
ム５３に摺動可能に嵌挿された摺動座５４１と、この摺
動座に軸Ｏ₁ を中心に回転可能でかつ、この軸Ｏ₁ の軸
方向に摺動可能に取付けられた検出フィーラー部５４２
とから構成されている。フィーラー部５４２は回転摺動
軸５４３に切欠成形された断面半円状の型板検出用接触
子５４４と、回転摺動軸５４３に取付けられた略コ字型
のアーム部材５４５の端部に回転可能に取付けられたレ
ンズ枠検出用接触車５４６とから構成されている。接触
子５４４の接触面５４４ａ及び接触車５４６の接触周面
５４６ａはともに軸Ｏ上に位置するよう構成されてい
る。回転摺動軸の他端近傍には接触面５４４ａと平行に
ピン５４７が貫通固着されており、このピンは検出子が
初期位置にあるとき長辺フレーム５２に取付けられた係
止部材５４８にその側面が当接されている。

【００１３】キャリッジ１３内にはレンズ軸回転用モー
タ７０と、このモータ７０の回転により回転されるスプ
ロケット車７２、７３を両端部に設けたスプロケット車
軸７１を内蔵している。またレンズ回転軸１８、１８ａ
にはそれぞれスプロケット車７４、７５が設けられてお
りスプロケット車７２、７４にはチューン７６が、スプ
ロケット車７３、７５にはチューン７７がそれぞれ掛け
渡されておりモータ７０の回転をレンズ回転軸の回転と
して伝達するよう構成されている。

【００１４】一方玉摺機筐体１には眼鏡枠保持手段９０
の台座９１がキャリッジ１３の初期定位置に位置すると
きその腕１６の長手方向と平行な関係に設置されてい
る。この台座９１には前記キャリッジ１３の腕１６の長
手方向の平行に２本のレール９２、９３が取付けられ、
このレール９２、９３には眼鏡枠保持具支持部材９４、
９５が摺動可能に配設されている。支持部材９４と９５
はバネ９６により常時引張られている。支持部材９５の
足部９５ａにはモータ９７の回転軸に設けられた送りネ
ジ９７ａが噛合している。支持部材９４、９５の腕９４
ｂ、９５ｂの上部は眼鏡枠保持具１００を挟持するため
の挟持具９４ｃ、９５ｃを有している。

【００１５】眼鏡枠保持具１００は、図３に示すよう
に、中央に円形開口１０２を有するベース板１０１と、
このベース板１０１上を互いに対向して摺動可能に取付
けられた眼鏡枠挟持腕１０３、１０４及び眼鏡枠を上方
から押えるためのイコライザー１０５とから構成されて
いる。眼鏡枠２００を、測定すべきレンズ枠２０１が円
形開口１０２上に位置するように挟持腕１０３、１０４
でレンズ枠の上側リムと下側リムを挟持し、イコライザ
ー１０５でレンズ枠を押え固定する。このときイコライ
ザー１０５の前側先端部の縁１０５ａ及び後側後端部の
縁１０５ｂはそれぞれ挟持腕１０３、１０４の切欠部１
０３ａ、１０４ａから突出し、ベース板１０１の前側縁
１０１ａと後側縁１０１ｂ（図示されず）はそれぞれ縁
１０５ａ、１０５ｂと同一平面上に位置される。

【００１６】このように眼鏡枠２００を保持した保持具
１００を挟持具９４ｃ、９５ｃで挟持させる。ここで、
レンズ枠の下側リムのヤゲン溝中心２０１ｂに対し、イ
コライザー１０５の後側後端部１０５ｂとベース板の後
側縁１０１ｂとは同一距離ｄだけ隔てられるようにベー
ス板１０１、イコライザー１０５、切欠部１０３ａ、１
０４ａは構成されている。一方、挟持具９４ｃ、９５ｃ
は斜面溝９４ｄ、９５ｄが形成されているため、この挟
持具９４ｃ、９５ｃで上記保持具１００を図４に示すよ
うに挟持すると、イコライザー１０５の後側先端部の縁
１０５ｂとベース板の後側縁１０１ｂは斜面に接してそ
の接点間隔の中央が斜面溝の溝中心と一致するように自
動的に挟持される。これにより、レンズ枠の下側リムの
ヤゲン溝中心２０１ｂが挟持具９４ｃ、９５ｃの斜面溝
中心と一致する。

【００１７】上記の眼鏡枠保持具支持部材９４、９５で
型板を支持するときは、図６に示すように、型板保持具
１１０を利用する。型板保持具１１０は支持フレーム１
１１と、その両端に取付けられた円柱部材１１２、１１
３と、支持フレーム１１１の中央に植設された型板取付
支柱１１４及びこの取付支柱の端面に植設されたピン１
１４、１１５、１１６とから構成されている。型板２１
０は予めそれに形成されている穴によって前記ピン１１
４、１１５、１１６に嵌合させることにより取付支柱に
取付けられ、この型板保持具を支持部材９４、９５で挟
持することにより支持される。

【００１８】計測手段の作動 次に、以上の構成から成る計測手段による眼鏡レンズ枠
の計測について以下に説明する。

【００１９】眼鏡枠保持具１００を支持部材９４、９５
で挟持し、モータ４０によりキャリッジ１３を矢印Ａ
（図１参照）の方向に所定量移動させたのち、初期セッ
ト位置にあるレンズ枠２００の下側溝２０１と接触車５
４６とが同一平面上で当接するように、モータ９７を回
転させ、保持具１００をレール９２、９３にそって予め
定めた一定量だけ移動させて、検出アーム５１の回転中
心Ｏ₂ がレンズ枠内に位置するようにする。このときレ
ンズ枠２００の下側溝２０１は接触車５４６を引っかけ
ると同時にピン５４７は係止部材５４８から解除され回
転摺動軸５４３を自由に回動できるようにする。検出子
５４のフレーム５３上での移動量はワイヤー８０、８１
によりエンコーダの回転量に変換される。

【００２０】今、図２に示すように、キャリッジ１３及
び検出アーム５１の初期定位置において、図７に示すよ
うに、検出子５４が眼鏡枠に接触さずバネ５９により弾
発され初期位置にあるときの軸Ｏ₁ の線上に原点０を定
め、この原点０から検出アーム５１の回転中心Ｏ₂ まで
の距離をＬとし、眼鏡枠の上記一定量の移動および検出
アームの回転にともなう検出子の移動によるエンコーダ
のカウント値Ｃｎとし、エンコーダの分解能をｅ⁰ ／pu
lse 、このときの検出子の移動量換算による分解能をｄ
（mm）／pulse とし、前述の初期位置で検出アーム５１
がキャリッジ１３の腕１６と平行になるようにして、こ
れを基準角０°とすれば、検出アーム５１の回転角θｎ
におけるレンズ枠の動径ρｎは、本実施例においては、
検出子５４の検出アーム５１上での移動量をエンコーダ
６１で検出するさいに検出アームの回転量をも含んだ形
で検出されるので、 ρｎ＝Ｌ−（Ｃｎ−θｎ／ｅ）ｄ・・・（１） として与えられる。なお、（１）式よりθｎ＝０ すな
わち基準位置における動径ρ０は ρ₀ ＝Ｌ−Ｃｏｄ ・・・・・・・・・（２） として与えられる。

【００２１】このようにして、検出アーム５１をレンズ
枠の全周について回転すれば、回転中心Ｏ₂ におけるレ
ンズ枠２００の形状情報（ρｎ、θｎ）（ここでｎ＝
０、１、２、３・・・Ｎ）がデジタル値として得られ
る。この（ρｎ、θｎ）は検出アーム５１の回転中心が
レンズ枠の任意の位置Ｏ₂ に位置するときのデータであ
り回転中心がレンズ枠２００の幾何学中心に位置すると
きのデータではない。これを補正する方法を図８、図９
に示した模式図をもとに説明する。

【００２２】キャリッジ１３が初期位置にあるときの検
出アームの回転中心Ｏ₂ とキャリッジの揺動中心Ｏとを
結ぶ直線をＹ軸としこれと直交する軸をＸ軸とするＸ−
Ｙ直交座標系を取り、上記レンズ枠計測データ（ρｎ、
θｎ）を Ｘｎ＝ρｎ× cos θｎ ・・・・・・（３） Ｙｎ＝ρｎ× sin θｎ ・・・・・・（３） の極座標−直交座標変換式にもとづいて座標変換し直交
座標値とする。直交座標におけるレンズ枠データ（ｘ
ｎ、ｙｎ）から、Ｘ軸方向と平行な方向での最小値座標
点Ａ（ｘａ、ｙａ）と最大値座標点Ｃ（ｘｃ、ｙｃ）
を、またＹ軸方向と平行な方向での最小座標点Ｄ（ｘ
ｄ、ｙｄ）、最大座標点Ｂ（ｘｂ、ｙｂ）をそれぞれも
とめ、これより Ｏ₃ （ｘ₃ 、ｙ₃ ）＝（ｘｃ−ｘａ／２、ｙｂ−ｙｄ／２）・・（４） として与えられるレンズ枠の幾何学中心Ｏ₃ を求める。
初期計測時の回転中心Ｏ ₂ （ｘ₀ 、ｙ₀ ）と（４）式で
もとめられた中心Ｏ₃ （ｘ₃ 、ｙ₃ ）の差ｘ₀ −ｘ₃ ＝
Δｘ、ｙ₀ −ｙ₃ ＝Δｙ をもとめ、モータ９７の回転
により眼鏡枠保持段９０をΔｙだけ移動させる。また、
Δｘはキャリッジ１３の揺動量であたえられる。この揺
動は当て止め部材２７の上下動量ｈにより与えられる。
本実施例においては検出アームの回転中心の揺動半径を
Ｍ、回転輪１６ｂの当接点までの揺動半径ｍとはＭ＝２
ｍの関係をもつので Δｘ≒Ｍ tan β ｈ≒ｍ tan β ゆえにΔｘ≒２ｈ ・・・・・・ （５） として、当て止めを量ｈたけ移動させることにより、検
出アームの回転中心をレンズ枠の幾何学中心Ｏ₃ に一致
させる。次に検出アーム５１を角度βだけ回転させ原点
補正をする。こうして検出アーム５１をレンズ枠の幾何
学中心に位置させた状態で、再度検出アームを全周にわ
たり回転させ検出子によりレンズ枠の形状情報（ρｎ、
θｎ）をデジタル値として得たのち、これを記憶させ
る。

【００２３】型板計測手段 図１０はレンズ枠のかわりに型板を使用する場合の型板
の形状計測の方法を示す模式図である。上述の図７と同
一の構成要素には同一の符号を附して以下の説明を省略
する。型板計測の場合は型板検出用接触子５４４を型板
２１０の周面部２１１に当接させて検出アーム５１を回
転することによりその形状が計測される。型板内に検出
アーム５１の回転中心Ｏ₂ を入れるために予め定めた原
点０から予め定めた距離移動させる。また検出アームが
角度位置θｎに位置するときの動半径ｔρｎは ｔρｎ＝（Ｃｎ−θｎ／ｅ）ｄ−Ｌ ・・・（６） として与えられ、また基準角度θ０における動半径ｔρ
０は ｔρ０＝Ｃｏｄ−Ｌ ・・・・・・・・・・（７） として与えられる。

【００２４】こうして得られた型板形状情報（ｔρｎ、
θｎ）（ｎ＝０、１、２、３・・・Ｎ）をもとに型板の
幾何学中心をもとめ、その位置に検出アームの回転中心
を移動させ、再計測し、そのデータを記憶させることは
前述のレンズ枠計測の場合と同様である。なお、本実施
例においては、図５に示すようにレンズ枠の溝に内接す
る接触輪５４６の接触点５４６ａ及び玉型用接触子５４
４の接触面５４４ａがともに回動摺動軸５４３の回転軸
線Ｏ₁ 上に位置するように構成され、測定時は接触輪５
４６または接触子５４４が接触圧を受けアーム部材５４
５が接触点における接触面の法線方向に位置するように
回動摺動軸を回転させ常に正確な計測ができる。

【００２５】

【研削作業 】次に、こうして得られたレンズ枠または型
板の計測値をもとに未整形レンズを研削加工する構成と
作用について、図１１をもとに説明する。レンズ回転軸
１８、１８ａ（図１参照）により未整形レンズをチャッ
キングし砥石回転モータ６を駆動し砥石３を回転させキ
ャリッジの自重により未整形レンズを砥石３に圧接させ
加工させる。

【００２６】本発明では未整形レンズＬＥは上述のレン
ズ枠または型板の形状計測値（ρｎ、θｎ）（ｎ＝０、
１、２、３、・・・Ｎ）で与えられる数値データにした
がって加工される。キャリッジ揺動量Ｌｎをチエックす
るために、本実施例ではリニアエンコーダ６１０を利用
している。このエンコーダはその一端をレンズ計測装置
３０の腕部３１側面に支点Ｐを中心に回動自在に取付け
たスケール６１１と、キャリッジ１３の側面にやはり回
動自在に取付けられた検出ヘッド６１２とから構成され
ている。キャリッジの揺動量Ｌｎが与えるキャリッジの
回転角γはまた検出ヘッド６１２の回転角γと同一角で
ある。

【００２７】キャリッジの回転にともなう検出ヘッドの
移動は、スケールの読み取り値として検出される。ここ
で本実施ではスケール６１１は支点Ｐを中心に回転自在
の検出ヘッドの読取り値ｅ₁ 〜ｅ₂ 間の距離は実際には
ｅ₁ ′〜ｅ₂ の距離Ｃを与える。一方キャリッジの回動
軸１２と支点Ｐまでの距離Ｒｓを半径とした円弧６１３
のキャリッジ回転角γで張る弦の長さＰは前述の距離Ｃ
と同一長となるように設計されているためエンコーダ６
１０の読取り量が直接キャリッジの回転角量γの弦の長
となり、その２倍が揺動量Ｌｎとなるように構成する。
このようにしてエンコーダ６１０で加工の進行を時々刻
々チエックしつつ動径ρｎを加工したとき、当て止め部
材２７の雌ネジ部２８が回転輪１６６に当接し、それ以
上の加工をストップさせ、次にレンズ軸回転用モータ７
０をレンズ枠計測時と同量の予め定めた単位角だけ回転
しθｎ′の位置にレンズＬＥをを回転しその動径値ρ
ｎ′が得られるまでレンズＬＥを加工する。これを先の
レンズ枠計測データ（ρｎ、θｎ）（ｎ＝０、１、２、
３・・・Ｎ）のすべてについてくり返しレンズ枠計測値
にもとずいたレンズ加工が行われる。

【００２８】レンズ計測手段 次に、図１２ないし図１６をもとに、図１のレンズ計測
装置３０の構成について説明する。腕部３１から垂直に
張り出したベース３０１には軸３０２、３０３が植設さ
れており、軸３０２にはリンクアーム３０４の一端が回
動自在に取付けられ、軸３０３にはリンクアーム３０５
の一端が回動自在に取付けられている。リンクアーム３
０４、３０５の他端はそれぞれリンクバー３０６の両端
のアーム部３０９、３１０に設けられた軸３０７、３０
８に回動自在に取付けられており、これらリンクアーム
３０４、３０５及びリンクバー３０６は平行リンク機構
を構成している。アーム部３０９、３１０のそれぞれに
はリンクバー３０６の走り方向と平行に軸３１１、３１
２の各一端が変形小判状のフレーム３１７、３１８を貫
通して植設されている。軸３１１、３１２の各他端は変
形小判状のフレーム３１３、３１４に回動自在に嵌挿さ
れている。

【００２９】軸３１１の中間部にはＵ字型の腕部３１５
ａを有する軸部材３１５が軸上を摺動可能に挿通されて
おり、この軸部材３１５はさらに駒３１６の軸受部３１
６ａに回動自在に挿置されている。駒３１６はその上部
に植設されたピン３１９をもち、その段付部にはアーム
部材３２０のスリット３２０ａが摺動自在に嵌挿されて
いる。このアーム部材３２０の他端はベース３０１に植
設された軸３２１に回動自在に軸支されている。同様に
軸３１２の中間部にはＵ字型の腕部３２２ａを有する軸
部材３２２が軸上を摺動可能に挿通されており、この軸
部材３２２はさらに駒３２３の軸受部３２３ａに回動自
在に挿置されている。駒３２３はその上部に植設された
ピン３２４の段付部にアーム部材３２５の一端に形成さ
れたスリット３２５ａが摺動可能に嵌挿されている。こ
のアーム部材３２５の他端はベース３０１に植設された
軸３２６に回動自在に軸支されている。

【００３０】アーム部材３２０、３２５の各側面にはベ
ース３０１に取付けられたモータ３３０の回転軸に取付
けられたアーム片３３１の両端に回転自在に取付けられ
ている車輪３３２、３３３が当接されている。アーム部
材３２０の中間部にはエンコーダ３３４の検出ヘッド３
３５が軸３３６を中心に回動自在に垂下されており、こ
の検出ヘッド３３５内にエンコーダのスケール３３７が
挿通されている。スケール３３７の一端はベース３０１
に回動自在に保持されている。同様にアーム部材３２５
の中間部にはエンコーダ３３８の検出ヘッド３３９が垂
下され、それにスケール３４０が挿通されている。

【００３１】フレーム３１７、３１８にはフレーム３１
３、３１４を貫通し、これらを保持するためのリンクバ
ー３０６と平行に走る２本のレール部材３４１、３４２
の両端部が取付けられている。これらレール部材３４
１、３４２に保持されたフレーム３１３、３１４には筒
部材３４５の両端が嵌入されており、この筒部材内を同
軸に筒部材３４３が摺動可能に嵌挿されている。筒部材
３４３の端部には円周面に溝３４３ａが形成されてお
り、この溝３４３ａに前記軸部材３１５のＵ字型腕部３
１５ａが回動自在に挿着されている。同様にフレーム３
１４には筒部材３４５の他端が嵌入されており、この筒
部材３４５内を同軸に筒部材３４６が回動可能に嵌挿さ
れている。筒部材３４６の端部にも円周面に溝３４６ａ
が形成されており、この溝３４６ａに前記軸部材３２２
のＵ字型腕部３２２ａが回動可能に挿着されている。

【００３２】筒部材３４５の外側には斜面３４７ａを有
するリング３４７と斜面３４８ａを有するリング３４８
とが摺動可能に嵌挿されている。筒部材３４５の周面に
は軸方向に平行にスロット溝３４５ａが形成されてお
り、このスロット溝内にピン３４９、３５０が貫通さ
れ、ピン３４９はリング３４７と筒部材３４３とに結合
されている。またピン３５０はリング３４８と筒部材３
４６とに結合されている。さらに筒部材３４３、３４６
にはピン３５１、３５２がそれぞれ貫通されており、こ
れら両ピン３５１、３５２間にはバネ３５３が張られて
いる。このバネ３５３により筒部材３４３と３４６は常
時、互いの間隔を縮めるよう力を受け、これら筒部材と
ピン３４９、３５０を介して連結されているリング３４
７、３４８も互いの間隔を縮めるべく力を受けている。

【００３３】レンズ計測手段の作動 次に、以上の構成からなるレンズ計測装置の作用につい
て説明する。図１７は、研削加工されたレンズＬＥの形
状を上述のレンズ計測装置で計測する方法を示すための
模式図である。加工済レンズＬＥはキャリッジ１３の復
帰により定位置にもどされる。次に図示されない駆動手
段により偏心カム３６０を回転させ、レンズ計測装置を
軸１２を中心に傾動させ、レンズ計測装置の筒部材３４
５を加工レンズＬＥのコバ面に当接させる。次にレンズ
回転軸をレンズ加工時と同様の予め定めた単位角度毎に
ステップリーに回転させ、そのときの加工済レンズの動
径ρ′を計測する。

【００３４】この動径ρ′の計測には、図１１で説明し
た未整形レンズの加工時に動径値を測定するのに利用さ
れたエンコーダ６１０が利用される。加工時は、スケー
ル６１１上をキャリッジ１３の揺動とともに可動する検
出ヘッド６１２の読取り値により動径を計測したが、図
１７における加工レンズの動径計測時はレンズ計測装置
の腕部３１の揺動とともに移動するスケールを固定され
たキャリージ１３に取付けられた検出ヘッド６１２で読
取る点が相異する。

【００３５】次にレンズ計測装置３０によるレンズのカ
ーブ値の測定とレンズのコバ厚の測定作用について、図
１８ないし図２０をもとに説明する。レンズ計測装置の
モータ３３０を回転させアーム片３３１のアーム部材３
２０、３２５への当接を解除させる。この当接解除によ
り筒部材３４３、３４６はバネ３５３の張力により互い
の距離を縮める。これにより筒部材に連結されているリ
ング３４７、３４８は加工レンズＬＥのコバをその斜面
で挟みこむ。このときの筒部材３４３、３４６の移動は
アーム部材３２０、３２５の回転として働き、アーム部
材の移動量すなわちリング３４７、３４８の移動量はエ
ンコーダ３３４、３３８でそれぞれ計測される。

【００３６】そしてモータ７０を回転することにより加
工レンズＬＥを回転させ各単位角毎の各径線毎の動径に
おけるリング３４７、３４８の移動量を計測する。図２
０の模式図に示すように加工済レンズＬＥのＡ位置での
リング３４７の計測値をｆＺ _A 、Ｂ位置での計測値をｆ
Ｚ_B とし、Ａ位置の動径をρ′_A 、Ｂ位置の動径をρ′
_B とするとき、レンズ回転軸上に定めたレンズＬＥの前
面の曲率中心をｆＺｏとし、前面の曲率半径をＲｆとす
ると、 ρ′_A ² ＋（ｆＺｏ−ｆＺ_A ）² ＝Ｒｆ² ・・・・・・・・（８） ρ′_B ² ＋（ｆＺｏ−ｆＺ_B ）² ＝Ｒｆ² ・・・・・・・・（８） が成り立つ。この第８式よりＲｆをもとめ Ｃｆ＝ｎ−１／Ｒｆ×１０００ ・・・・・・・・・・・・・（９） 第９式によりレンズの前面カーブ値Ｃｆを得る。なお
（９）式においてｎはレンズの屈折率であり、一般に
１．５２３として与えられる。

【００３７】リング３４８の計測値をｂＺ_A 、ｂＺ_B と
し、レンズＬＥの後面の曲率中心をｂＺｏとすると、後
面の曲率半径Ｒｂとすると、 ρ′_A ² ＋（ｂＺｏ−ｂＺ_A ）² ＝Ｒｂ² ・・・・・・・（１０） ρ′_B ² ＋（ｂＺｏ−ｂＺ_B ）² ＝Ｒｂ² ・・・・・・・（１０） からＲｂを求め Ｃｂ＝ｎ−１／Ｒｂ×１０００ ・・・・・・・・・・・・（１１） よりレンズの後面カーブ値Ｃｂを得ることができる。

【００３８】また、コバ厚ΔＡ、ΔＢは、 ｆＺ_A −ｂＺ_A ＝ΔＡ ・・・・・・・・・・・・・・・・（１２） ｆＺ_A −ｂＺ_B ＝ΔＢ ・・・・・・・・・・・・・・・・（１２） として与えられる。図２１は、前述の機械構成をもつ玉
摺機を駆動制御するための電気系をブロック図で示すも
のである。各種演算や、プログラム制御用のマイクロプ
ロセッサで構成された演算制御回路１５００には、Ｙ軸
モータ９７、レンズ軸回軸用モータ７０、レンズ計測装
置旋回用モータ１２０８、キャリッジ送り用（Ｚ軸）モ
ータ４０、当て止め移動用（Ｘ軸）モータ４２、及び砥
石回転用モータ６を駆動するためのモータ駆動装置１２
００と、エンコーダ６１、３３４、３３８、及び６１０
の検出信号を計数するためのカンウタ回路１１００と演
算制御回路１５００からの眼鏡枠または型板の計測情報
を記憶するための枠形状メモリ１３００と、入力キーボ
ード１４０１、液晶ディスプレー１４０２及びインター
フェース回路１４０３とから成るヤゲン情報入出力系１
４００及び、ヤゲン情報モメリ１６００とが接続されて
いる。

【００３９】玉摺機の全体的作動 以下図２２のフローチャート図をもとに上述の構成から
なる玉摺機の動作を説明する。 （１）レンズ枠計測ステップ ステップ１−１： スタート命令が入力されると演算制
御回路１５００はそのプログラムメモリのプログラムに
応じてモータ駆動装置１２００を作動させキャリッジ送
りモータ４０を回転させキャリッジに取付けられた枠計
測装置の検出子５４を眼鏡枠保持位置に移動させる。

【００４０】ステップ１−２： モータ駆動装置１２０
０によりレンズ枠保持装置９０のＹ軸送りモータ９７を
回転させ、レンズ枠２００を移動させ検出子５４にレン
ズ枠を接触させ、さらにレンズ枠を進め検出アーム５１
の回転中心をレンズ枠内に位置させる。 ステップ１−３： モータ駆動装置１２００によりレン
ズ軸回転用モータ７０を演算制御回路１５００内のパル
ス発生器からのクロックパルスＣＰで回転制御し、検出
アームを回転させる。検出アーム上の検出子５４は、そ
れが接しているレンズ枠を倣い、その動径ρにそってア
ーム上を移動し、その移動量をエンコーダ６１で検出
し、その検出信号をカウンタ回路１１００で計数する。
カウンタ回路１１００には、演算制御回路１５００のパ
ルス発生器からのクリックパルスＣＰが入力されている
ので、このクロックパルスに同期させて、言換れば検出
アームの回転角θに対応して動径ρを計数する。検出ア
ーム一回転における動径値組（ρｎ、θｎ）（ｎ＝０、
１、２、・・ｎ）を演算制御回路１５００を介して一時
的に枠形状メモリ１３００により記憶させる。このステ
ップを枠形状の予備測とする。

【００４１】ステップ１−４： 枠形状メモリ１３００
に記憶された予備計測値をもとに演算制御回路１５００
で第（３）式に従って座標変換したのち第（４）式によ
りレンズ枠の幾何学中心を求める。次にこの求められた
幾何学中心に検出アームの回転軸の中心を位置させるた
める当て止め移動用（Ｘ軸）モータ４２、Ｙ軸モータ９
７、及びレンズ軸回転用モータ７０をモータ駆動装置１
２００を介して回転させる。

【００４２】ステップ１−５： 上述のステップ１−３
を再度実行し、レンズ枠の幾何学中心を回転軸としたと
きのレンズ枠の動径値（ρｎ、θｎ）（ｎ＝０、１、
２、５・・ｎ）をもとめ、その値を枠形状メモリ１３０
０に記憶させる。これをレンズ枠の本計測とする。

【００４３】（２）荒研削加工ステップ ステップ２−１： モータ駆動装置１２００を作動させ
砥石モータ６を回転させる。 ステップ２−２： モータ駆動装置１２００を作動させ
キャリッジ送りモータ４０を回転させ、キャリッジ１３
に挟持された被加工レンズを荒砥石上に位置させる。 ステップ２−３： レンズ軸回転モータ７０を演算制御
回路１５００のパルス発生器からのクロックパルスで回
転させ、レンズ回転軸をθ＝０の基準位置に位置させ
る。次に当て止め移動モータ４２を回転させ当て止め２
７を下降させることにより、これが保持するキャリッジ
１３を揺動させ、キャリッジ１３に挟持されている被研
削レンズを荒砥石と接触させ加工を開始する。このと
き、演算制御回路１５００には、枠形状メモリ１３００
に記憶されているθ＝０のときの動径値ρ＝ρｏを制御
回路に比較基準値として入力する。

【００４４】ステップ２−４： エンコーダ６１０から
の検出信号によりカウンタ回路１１００で計数し、比較
基準値ρｏと演算制御回路１５００で比較し、ρｏとな
るまで角度θ＝０の位置で加工を続ける。ρｏとなった
とき当て止め移動モータ４２を回転させ当て止めを上昇
させキャリッジをもち上げレンズの研削の進行を止め
る。

【００４５】ステップ２−５： レンズ回転をモータ７
０で回転させ、次の角度θ₁ へと回転させる。このとき
演算制御回路１５００は枠形状メモリ１３００からθ₁
に対応した動径ρ₁ を読み出し、比較基準値としてセッ
トする。次に、当て止め移動モータ４２を反転させ、当
て止めを下降し、被研削レンズを砥石に接触させ、θ ₁
における加工をさせる。

【００４６】このときの研削動径値ρ₁ はエンコーダ６
１０により検出され、その信号をカウンタ回路１１００
で計数され、演算制御回路１５００で比較基準値ρ₁ と
比較し、ρ₁ となるまで研削を続けρ₁ となったとき当
て止め移動モータ４２をモータ駆動装置１２００で作動
させ、キャリッジを上昇させ、研削を止める。このステ
ップをレンズ回転軸の一回転分すなわちレンズ回転軸の
回転角度θｎになるまで実行し、枠形状メモリ内のレン
ズ枠動径（ρｎ、θｎ）（ｎ＝０、１、２、・・ｎ）と
比較しつつ加工していく。

【００４７】ステップ２−６： 上記ステップによりレ
ンズ回転軸の→回転分につき被研削レンズの研削を終了
すると、当て止め移動用モータ４２を回転させ、キャリ
ッジを基準位置に旋回復帰させ、同時に砥石モータ６の
回転を停止する。

【００４８】（３）レンズ計測ステップ ステップ３−１： 演算制御回路１５００の指令により
モータ駆動装置１２００を介してレンズ計測装置旋回モ
ータ１２０８を回転させ偏心カム３６０のレンズ計測装
置３０の保持を解除し、計測装置３０の自重でそれを旋
回させ加工レンズに筒部材３４５を当接させる。

【００４９】ステップ３−２： モータ駆動装置１２０
０を介してアームモータ３３０を回転させアーム片３２
０、３２５の保持を解除し、リング３４７、３４８で加
工レンズのコバを挟み込む。 ステップ３−３： レンズ軸回転モータ７０を回転さ
せ、荒研削済レンズを回転させる。エンコーダ６１０は
レンズ軸の各回転毎の動径値ρ′ｎ（ｎ＝０、１、２・
・ｎ）、例えば図２０を例にとれば、回転角θ_A におけ
る動径ρ′_A を計測しその検出信号をカウンタ回路１１
００で計数し、その情報を演算制御回路１５００へ入力
させる。

【００５０】またエンコーダ３３４は荒研削済レンズの
前面コバ位置、すなわち図１７図の回転角θ_A における
ｆＺａ値を検出しカウンタ１１００で計数させる。この
情報は演算制御回路１５００に入力させる。同様にエン
コーダ３３８は荒研削済レンズの後面コバ位置例えば回
転角θ_A におけるｂＺａを検出しカウンタ回路１１００
で計数し、その結果を演算制御回路に入力する。

【００５１】これにより、演算制御回路１５００には各
動径角θｎ（ｎ＝０、１、２、・・ｎ）毎の前面コバ位
置情報ｆＺｎ（ｎ＝０、１、２、・・ｎ）、後面コバ位
置情報ｂＺｎ（ｎ＝０、１、２、・・ｎ）及び動径値
ρ′ｎ（ｎ＝０、１、２・・ｎ）が入力され、前述した
第（８）式ないし第（１２）式に従って荒研削済レンズ
の前面カーブＣｆ、後面カーブＣｂ、コバ厚Δｎ（ｎ＝
０、１、２・・ｎ）、を演算する。 ステップ３−４： モータ駆動装置１２００を作動させ
モータ１２０８を回転させレンズ計測装置を基準位置に
旋回復帰させる。

【００５２】（４）カーブヤゲン位置入力ステップ ステップ４−１： ヤゲン形状出力の表示結果を自動演
算によるものとするか、使用者の任意の入力に応じて演
算された結果によるものとするかをキーボード１４０１
で選択する。

【００５３】ステップ４−２： 演算制御回路１５００
で上述の前面カーブ値Ｃｆ、後面カーブ値Ｃｂ、コバ厚
Δｎの演算結果をもとにさらに理想的なヤゲンカーブ
と、ヤゲン位置を演算し、その演算結果をもとに、最大
コバ厚部分と、最小コバ厚部分のヤゲン断面型状をイン
タフエース１４０３を介して表示器１４０２の画面上に
図形表示する。また、そのときのヤゲンカーブ値、コバ
前面からヤゲン頂点までの距離等必要なデータを数値で
同時に表示する。

【００５４】ステップ４−３： キーボード１４０１に
より、使用者が望むヤゲンカーブ値及び、コバ前端から
ヤゲン頂点までの距離、いわゆる片寄せ量を数値入力す
る。 （手動） ステップ４−４： 上記キーボード入力値はインターフ
エース１４０３を介して演算制御回路に入力され、前述
のカーブ値Ｃｆ、Ｃｂ、コバ厚Δｎをもとに入力された
ヤゲンカーブ値、片寄せ量における最大、最小コバ厚部
分のヤゲン断面形状を演算し、インタフエース１４０３
を介して表示器１４０２に画像及び数値表示する。

【００５５】（５）ヤゲン加工ステップ ステップ５−１： 上記第４ステップによるヤゲン形状
を確認し、使用者がＯＫを出した場合は、キーボード１
４０１上のヤゲン加工スタートボタンを作動させ、その
指令により演算制御回路１５００はモータ駆動装置１２
００により砥石モータ６を回転させる。これと同時にヤ
ゲン情報メモリ１６００には最終決定されたヤゲンカー
ブ値、片寄せ量等ヤゲン情報が動径値（ρ′ｎ、θｎ）
との関係においてメモリされる。

【００５６】ステップ５−２： モータ駆動装置１２０
０を介してキャリッジ送りモータ４０を回転させ、キャ
リッジに挟持されている荒研削済レンズをヤゲン砥石上
に移動させる。 ステップ５−３： モータ駆動装置により当て止め移動
モータ４２を回転させ当て止め２７を下降させ、それに
支えられているキャリッジ１３を旋回下降させレンズを
ヤゲン砥石に当接させ、ヤゲン加工を開始する。

【００５７】演算制御回路１５００は前記ヤゲン情報メ
モリ１６００にメモリされている各動径値（ρ′ｎ、θ
ｎ）毎のヤゲン位置と片寄せ量に基ずき、キャリッジ送
りモータ４０、当て止め移動モータ４２を制御し、カウ
ンタ回路１１００からのエンコーダ６１０の計測値にて
チエックしつつ、所望の動径値ρ′ｎになるまでヤゲン
加工する。この動作は全ての動径角θｎについて実行す
る。

【００５８】ステップ５−４： すべての動径角θｎに
ついて所望の動径値ρ′ｎに加工したらキャリッジ１３
を当て止めモータ４２の回転により旋回上昇させ定位置
に復帰させるとともに砥石モータ６の回転を停止させ砥
石を止める。

【００５９】（６）レンズ形状再計測ステップ ステップ６−１： 前記ステップ３−１ないしステップ
３−４を実行し、ヤゲン加工済レンズの動径値（ρ″
ｎ、θｎ）を計測する。

【００６０】ステップ６−２： ステップ６−１の計測
値（ρ″ｎ、θｎ）（ｎ＝０、１、２・・ｎ）と枠形状
メモリ１３００にメモリされているレンズ枠の動径値情
報（ρｎ、θｎ）（ｎ＝０、１、２、・・ｎ）とを演算
制御回路て比較させ、両者が一致すれば加工修了を表示
器１４０２で表示し、かつキャリッジ１３を初期位置に
復帰させる。両者が一致しないときは、再度ステップ５
−２にもどりヤゲン加工をやりなおす。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、レンズ枠溝に接触させ
る検出子をレンズ枠のリム挟持部のヤゲン溝に配置さ
せ、リム挟持手段に対して回転可能な回転アーム上に移
動可能に設けるとともに検出子の移動量を回転アームの
回転角に対応させて計測する計測手段を設けることによ
り、検出子がレンズ枠の溝部に正確に当接させレンズ枠
形状を計測し、計測結果に基づいて砥石の研削加工を制
御し、種々の形状を有する眼鏡枠に高精度で合致でき、
加工精度を向上させる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明によるレンズ研削装置の実施例を
示す斜視図、

【図２】図２はレンズ枠計測装置を示す分解斜視図、

【図３】図３はレンズ枠位置決め装置の斜視図、

【図４】図４はその正面図、

【図５】図５はレンズ枠計測のための検出子の構造を一
部断面で示す側面図、

【図６】図６は型板計測装置の斜視図、

【図７】図７はレンズ枠計測動作を示す概略図、

【図８】図８はレンズ枠計測動作を示す概略図、

【図９】図９はレンズ枠計測動作を示す概略図、

【図１０】図１０は型板計測動作を示す概略図、

【図１１】図１１はレンズ研削工程を示す概略図、

【図１２】図１２はレンズ計測装置の斜視図、

【図１３】図１３はその平面図、

【図１４】図１４はその横断面図、

【図１５】図１５は軸部の断面図、

【図１６】図１６は図１３のXIII−XIII断面図、

【図１７】図１７は研削後のレンズ形状を計測する工程
を示す概略図、

【図１８】図１８は加工レンズの斜視図、

【図１９】図１９はレンズ計測の工程を示す平面図、

【図２０】図２０はレンズ形状の幾何学的値を示す概略
図、

【図２１】図２１は演算処理回路を示す図、

【図２２】図２２は全工程のフローチャート図である。

【符号の説明】

３ 砥石 ＬＥ レンズ ３０ レンズ計測装置 ５１ 検出アーム ５４ 検出子 １００ 眼鏡枠保持具 ２００ レンズ枠 ２１０ 型板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波田野 義行 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内 (72)発明者 大串 博明 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定位置で高速回転されるレンズ研削用
   の砥石と被加工レンズレンズを回転軸で挟持し低速で回
   転可能に保持するキャリッジとを有し、該レンズ回転軸
   と該砥石回転軸との軸間距離をレンズ回転軸の回転角に
   対応して変動させ砥石で被加工レンズを研削加工するレ
   ンズ研削装置において、 眼鏡のレンズ枠のリムを挟持させる眼鏡枠リム挟持手段
   と、 前記レンズ枠溝に接触させる検出子を前記レンズ枠のリ
   ム挟持部のヤゲン溝に配置させ、前記眼鏡枠リム挟持手
   段に対して回転可能な回転アーム上に移動可能に設ける
   とともに前記検出子の移動量を回転アームの回転角に対
   応させて計測する計測手段とを有することを特徴とする
   レンズ研削装置。
2. 【請求項２】 前記レンズ枠における前記検出子の配置
   位置が前記レンズ枠の下側リムであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載のレンズ研削装置。