JPH07186027A - レンズ研削加工システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】被加工レンズに対する測定，印点作業，吸着盤
の取付や被加工レンズが吸着された吸着盤のレンズ研削
装置への取り付け等の一連の作業を自動的に且つ正確に
行うことができるレンズ研削加工システムを提供するこ
と。 【構成】 パソコン６０でレンズメーター１０，玉摺機
２０，ロボットハンド４０等を作動制御して、被加工レ
ンズＬをロボットハンド４０によりレンズメーター２０
の測定位置から玉摺機２０のレンズ回転軸２３，２４間
に移動させると共に、被加工レンズＬの光学中心をレン
ズ回転軸２３，２４の回転軸線に一致させ円柱軸を所定
の向きに位置させて、この被加工レンズＬをレンズ回転
軸２３，２４間に保持させるようにしたシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、生地レンズ（被加工
レンズ）の光学特性の測定と、被加工レンズの研削加工
を連続的に自動的に行い得るようにしたレンズ研削装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の玉摺機等のレンズ研削装置では、
同軸上で相対接近・離反駆動可能な一対のレンズ回転軸
が設けられていると共に、レンズ吸着盤の取付軸部端面
に設けた位置決溝が一対のレンズ回転軸の一方の端部に
設けた凸部に係合するように、取付軸部を一方のレンズ
回転軸の端部に係合させて、レンズ吸着盤に保持された
被加工レンズに対して他方のレンズ回転軸を移動させ、
他方のレンズ回転軸の吸着盤で被加工レンズを一方のレ
ンズ回転軸に対して押えつけることにより、レンズ回転
軸に対する被加工レンズの円柱軸（乱視軸）の向きが設
定された状態で、被加工レンズが一対のレンズ回転軸間
に保持される。

【０００３】しかも、このレンズ研削装置では、眼鏡フ
レーム（メガネフレーム）のレンズ枠形状を測定してデ
ィジタルデータにし、このデータを基にレンズ枠幾何学
中心に対する被加工レンズの光学中心の内寄せ量等の眼
鏡装用者のデータを加えて補正し、この補正データを基
に被加工レンズを高速回転させられる研削砥石でレンズ
枠形状に研削加工した後、被加工レンズの周縁部にヤゲ
ン付けを自動的に行うようにしている。

【０００４】ところで、被加工レンズレンズを吸着盤に
保持させる場合には、被加工レンズの光学中心をレンズ
吸着盤の軸心に一致させると共に、被加工レンズの円柱
軸の向きを位置決溝の向きに一致させるようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この被
加工レンズをレンズ吸着盤に保持させる前には、被加工
レンズの光学中心および円柱軸の向きをレンズメータ等
で測定して、被加工レンズの光学中心および円柱軸の向
きを印点する必要があった。

【０００６】しかも、この被加工レンズをレンズ吸着盤
に保持させる際には、レンズメータとは別の専用の吸着
治具取付装置等を用いて、被加工レンズの印点部を目安
に吸着盤の位置決を行っている。

【０００７】この被加工レンズに対する印点作業と吸着
盤の取付等の一連の作業は、レンズメータの操作や眼鏡
レンズ自体の知識を必要とし、円柱軸（乱視軸）の角度
方向への印点時や吸着盤の取付時に、誤差が生じ易いも
のであった。

【０００８】この為、レンズ吸着盤に対する被加工レン
ズの取付位置を正確に出しにくいものであった。この結
果、被加工レンズが取り付けられた吸着盤を玉摺機等の
レンズ研削装置に保持させて、被加工レンズの研削加工
を行っても、光学中心の位置及び円柱軸の向きを正確に
設定することができないものであった。

【０００９】しかも、上述した測定，印点作業，吸着盤
の取付，被加工レンズが吸着された吸着盤のレンズ研削
装置への取り付け等の一連の作業は、人手によって行っ
ているため、容易ではなかった。

【００１０】そこで、この発明は、この様な被加工レン
ズに対する測定，印点作業，吸着盤の取付や被加工レン
ズが吸着された吸着盤のレンズ研削装置への取り付け等
の一連の作業を自動的に且つ正確に行うことのできるレ
ンズ研削加工システムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、測定光学系を備え且つ該測定光学系の
途中に配設された被加工レンズの光学中心及び円柱軸の
向きを検出する光学特性検出手段と、同軸上で互いに相
対接近・離反駆動させられて対向端部間に前記被加工レ
ンズを保持させる一対のレンズ回転軸が設けられている
と共に、前記レンズ回転軸を回動駆動させると同時に回
転駆動される砥石に対して進退駆動制御して、前記被加
工レンズを前記砥石で所定形状に研削加工するレンズ研
削手段と、前記測定光学系の光路途中の部分と前記一対
のレンズ回転軸の対向端部間との間を移動制御可能に設
けられたレンズ保持手段と、前記レンズ保持手段に保持
された被加工レンズを前記測定光学系の光路途中からレ
ンズ回転軸の対向端部間に移動させて保持させる際に、
前記被加工レンズの前記レンズ回転軸間への保持位置を
前記光学特性検出手段からの測定信号を基に設定し、前
記被加工レンズの研削加工を制御するための制御手段を
設けたレンズ研削加工システムとしたことを特徴とす
る。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１３】[第１実施例]図１〜図６はこの発明にかか
るレンズ研削システムの第１実施例を示したものであ
る。

【００１４】図１において、レンズ研削加工システム１
は、レンズメータ１０（レンズ光学特性検出手段），玉
摺機２０（レンズ研削手段），多関節アームのロボット
ハンド４０（レンズ保持手段），ノートブックタイプの
パーソナルコンピュータすなわちパソコン６０（制御手
段）等を備えている。

【００１５】[レンズメーター１０]このレンズメーター
１０の正面中央には、図１，図２に示した様に、測定光
学系（図示せず）の収納部１１，１２が突設されてい
る。この収納部１１には測定光学系の照明光投影光学系
（図示せず）が収納され、収納部１２には図６の検出用
のCCD１３（受光手段）と照明光投影光学系からの照明
光をCCD１３（受光部）まで案内する照明光案内光学系
を有する。尚、この収納部１２のレンズ載置部１２ａ上
には測定対象となる被加工レンズＬが載置されるように
なっている。尚、被加工レンズＬは、例えば非球面レン
ズ、累進多焦点レンズ等の様様々なレンズでもよい。

【００１６】そして、収納部１１からの測定照明光を下
方の被加工レンズＬに対して投影すると、被加工レンズ
Ｌを透過した光が収納部１２内の案内光学系によりCCD
１３に投影し、このCCDから出力される測定信号を基に
被加工レンズＬのＳ（球面屈折力），Ｃ（円柱屈折
力），Ａ（円柱軸）等を表示部１４に表示させるように
なっている。

【００１７】この様なＳ，Ｃ，Ａの測定の具体的な構成
としては、例えば、特願平１−２９６３３５号，特願平
１−１４５７５号，特願平２−６７２２号等に開示され
た公知の構成を用いるので、その詳細な説明は省略す
る。

【００１８】[玉摺機２０]玉摺機２０は、図１，図３に
示した様に、本体２１と、前側が後縁部を中心に上下回
動可能且つ左右方向に移動可能に本体２１に装着された
コ字状のキャリッジ２２と、このキャリッジ２２の左右
の支持部２２ａ，２２ｂに同軸に保持された一対のレン
ズ回転軸２３，２４と、本体２１に昇降駆動可能に設け
られ且つレンズ回転軸２３の一端に設けた円板２３ａを
受ける受け部材２５を有する。

【００１９】尚、受け部材２５は図６のキャリッジ昇降
駆動装置２６で昇降駆動制御されてキャリッジ２２の前
端部を昇降させる様になっている。しかも、キャリッジ
２２はパルスモータ２７で左右に駆動制御されるように
なっており、レンズ回転軸２３，２４は図６のパルスモ
ータ２８で軸線回りに回転駆動されるようになってい
る。

【００２０】また、レンズ回転軸２４は図６のパルスモ
ータ２９によりレンズ回転軸２３に対して進退駆動され
て、レンズ回転軸２３，２４の対向端部間に被加工レン
ズＬを挟持可能に設けられている。

【００２１】しかも、本体２１には被加工レンズＬを研
削するための砥石３０が図６のモータ３１により回転駆
動されるようになっている。尚、砥石３０は、被加工レ
ンズＬをレンズ枠形状等に荒研削する荒研削砥石部３０
ａとヤゲン加工するＶ溝付のヤゲン砥石部３０ｂを有す
る。また、３２，３３はレンズ回転軸２３，２４の対向
端部にそれぞれ装着されたレンズ吸着盤およびレンズ押
えゴムである。

【００２２】この様な玉摺機２０としては、例えば特願
平４−１６０１８号に開示されたようなレンズ加工機等
の構成が用いられている。

【００２３】[ロボットハンド４０]ロボットハンド４０
は、固定ベース４１と、固定ベース４１に水平回転駆動
可能に設けられた水平回転台４２と、水平回転台４２に
上下回動可能に装着された第１アーム４３と、第１アー
ム４３の先端に上下回動可能に装着された第２アーム４
４を有する。

【００２４】そして、水平回転台４２は駆動装置４５で
水平回動駆動され、第１アーム４３は駆動装置４６で上
下回動駆動され、第２アーム４４は駆動装置４７で上下
回動駆動されるようになっている。

【００２５】また、ロボットハンド４０は、第２アーム
４４の先端部に装着された回転駆動装置４８と、この回
転駆動装置４８により上下回転駆動させられる駆動装置
４９と、駆動装置４９に回転可能に取り付けられたハン
ドケース５０と、ハンドケース５０の先端部に左右に相
対接近・離反駆動可能に保持されたハンド５１，５２を
有する。このハンド５１，５２は、ハンドケース５０内
に収納された図６の駆動装置５３により、互いに相対接
近・離反駆動されるようになっている。

【００２６】ハンド５１，５２は図４に示した如く対向
するレンズ保持面５１ａ，５２ａが鈍角のＶ字状に形成
されている。そして、このレンズ保持面５１ａ，５２ａ
の谷線５１ｂ，５２ｂを通る仮想線をＰ１、左右のハン
ド５１，５２間の中心を通る仮想線をＰ２、このＰ１，
Ｐ２の交点をハンド５１，５２間の中心Ｏ３とすると、
このハンド５１，５２のレンズ保持面５１ａ，５２ａに
被加工レンズＬを保持させたときに、被加工レンズＬの
光学中心を略ハンド５１，５２間の中心Ｏ３に一致させ
ることができる。尚、ハンド５１，５２のレンズ保持面
５１ａ，５２ａは平坦に且つ互いに平行に形成すること
もできる。

【００２７】水平回転台４２の水平回転位置は水平回転
角検出用のロータリーエンコーダ５４で検出され、アー
ム４３の上下回動角はロータリーエンコーダ５５で検出
され、アーム４３に対するアーム４４の上下回動角はロ
ータリーエンコーダ５６で検出され、駆動装置４９のア
ーム４４に対する上下回動はロータリーエンコーダ５７
で検出され、ハンドケース５０の駆動装置４９に対する
回転位置はロータリーエンコーダ５８で検出されるよう
になっている。

【００２８】[制御手段]上述したパソコン６０には、図
６に示した様に、エンコーダ５４〜５８からの信号及び
CCD１３からの測定信号が入力されるようになってい
る。また、パソコン６０は、レンズメーター２０，キャ
リッジ昇降駆動装置２６，モータ２７，２８，２９，３
１を作動制御すると共に、駆動装置４５，４６，４７，
４８，４９，５３等を作動制御するようになっている。
図１中、６１はパソコン６０の液晶ディスプレイ（表示
部）、６２はパソコン６０のキーボードである。

【００２９】次に、この様な構成のレンズ研削加工シス
テムのパソコン６０による制御作用を説明する。

【００３０】尚、レンズメーター１０の測定光学系の光
軸をＯとし、玉摺機２０のレンズ回転時軸２３，２４の
回転軸線をＯ１とし、ロボットハンド４０の水平回転台
４２の回転中心をＯ２として制御作用を説明する。

【００３１】ここで、光軸Ｏ，回転軸線Ｏ１，回転中心
Ｏ２，レンズ回転軸２３の吸着盤３２等の三次元方向の
相対位置は、レンズメーター１０，玉摺機２０，ロボッ
トハンド４０等を配置したときに求めておくものとす
る。

【００３２】この状態で、先ずキーボード６２を操作し
てパソコン６０によりロボットハンド４０の駆動装置４
５，４６，４７，４８，４９，５３等を作動制御させ、
ハンド５１，５２間に被加工レンズＬを保持させる。

【００３３】この後、パソコン６０は、同様にロボット
ハンド４０の駆動装置４５を作動制御させてアーム４
３，４４をレンズメーター２０側に向けさせ、駆動装置
４６，４７，４８を作動制御させてアーム４３，４４及
び駆動装置４９を上下に回動駆動制御し、駆動装置４９
を駆動制御してハンド５１，５２に保持された被加工レ
ンズＬを水平に向けさせると共に、被加工レンズＬをレ
ンズメーター１０のレンズ載置部１２ａ上まで移動させ
て、各駆動装置４５，４６，４７，４８，４９等の作動
を停止させる。この制御は、エンコーダ５４〜５８から
の信号を基に被加工レンズのＬの三次元方向の位置を検
出しながら行われる。

【００３４】また、パソコン６０は、この様にして被加
工レンズＬが図２の如くレンズメーター１０の測定光学
系の光路途中すなわちレンズ載置部１２上に配置される
と、レンズメーター１０を作動制御して、被加工レンズ
ＬのＳ（球面屈折力），Ｃ（円柱屈折力），Ａ（円柱
軸）等を測定させて、ＣＣＤ１３からの測定信号を基に
表示部１４に表示させる。

【００３５】この際、パソコン６０は、レンズメーター
１０の測定光学系の光軸Ｏに対する被加工レンズＬの光
学中心Ｏ１の位置及びハンド５１，５２に対する円柱軸
向きをＣＣＤ１３からの測定信号から求める。

【００３６】この後、パソコン６０はパルスモータ２９
を作動制御してレンズ回転軸２３，２４の対向端部間の
間隔を図５(b)の如く広げさせると共に、キャリッジ昇
降駆動装置２６を作動制御して、キャリッジ２２の前端
部を上昇させる。

【００３７】一方、パソコン６０は、この様にして求め
られたレンズメーター１０の測定光学系の光軸Ｏに対す
る被加工レンズＬの光学中心Ｏ１の位置及びハンド５
１，５２に対する円柱軸向きのデータを基に、ロボット
ハンド４０の駆動装置４５，４６，４７，４８，４９等
を作動制御させて、水平回転台４２，アーム４３，４
４，駆動装置４９，ハンドケース５０等を回動させるこ
とにより、図３のごとくハンド５１，５２間の被加工レ
ンズＬを玉摺機２０のレンズ回転軸２３，２４間まで移
動させ、被加工レンズＬの光学中心をレンズ回転軸２
３，２４の回転軸線に一致させると共に、円柱軸の向き
をレンズ回転軸２３，２４に対して所定の向きに向け
る。

【００３８】この後、パソコン６０は、パルスモータ２
９を作動制御して、レンズ回転軸２９をレンズ回転軸２
４側に移動させることにより、被加工レンズＬを図５
(a)の如くレンズ回転軸２３，２４のレンズ吸着盤３２
とレンズ押えゴム３３との間で挟持させる。

【００３９】次に、駆動装置５３を作動させてハンド５
１，５２の間隔を広げさせた後、駆動装置４５〜４９を
作動制御して、ハンド５１，５２を玉摺機１０から離反
させ初期位置まで戻させる。

【００４０】そして、玉摺機１０のモータ３１を作動さ
せて砥石３０を回転させる一方、図示しない形状測定装
置から玉摺機１０に入力されるレンズ枠形状データを基
に、キャリッジ昇降駆動装置２６を作動制御してキャリ
ッジ２２を昇降制御して、被加工レンズＬをレンズ枠形
状に研削加工させる。

【００４１】また、ユーザー側のパソコンとオンライン
で通信回線を結ぶことで、対話形式のニーズに対応で
き、今後のレンズ研削加工システムを発展させることが
できる。

【００４２】[第２実施例]図７，図８は、この発明に係
るレンズ研削加工加工システムの第２実施例を示したも
のである。

【００４３】本実施例では、図１に示した構成に加え
て、図７に示した様にパソコン６０にフレーム形状測定
装置８０を接続して、このフレーム形状測定装置８０で
測定されたレンズ枠形状データをパソコン６０に入力
し、選択された径の被加工レンズＬの形状とレンズ枠形
状２１１Ｒ又は２１１Ｌとを図８のようにパソコン６０
の液晶ディスプレイ６１に表示させ、選択された径の被
加工レンズＬからレンズ枠形状が取れるか否かをパソコ
ン６０にで表示させるようにしてもよい。

【００４４】しかも、本実施例でも、第１実施例と同様
に、ハンド５１，５２は図４に示した如く対向するレン
ズ保持面５１ａ，５２ａが鈍角のＶ字状に形成されてい
る。そして、このレンズ保持面５１ａ，５２ａの谷線５
１ｂ，５２ｂを通る仮想線をＰ１、左右のハンド５１，
５２間の中心を通る仮想線をＰ２、このＰ１，Ｐ２の交
点をハンド５１，５２間の中心Ｏ３とすると、このハン
ド５１，５２のレンズ保持面５１ａ，５２ａに被加工レ
ンズＬを保持させたときに、被加工レンズＬの光学中心
を略ハンド５１，５２間の中心Ｏ３に一致させることが
できる。

【００４５】この様に被加工レンズＬをハンド５１，５
２間に保持させたときに、被加工レンズＬの光学中心と
ハンド５１，５２間の中心Ｏ３が略一致するので、ハン
ド５１，５２間の中心Ｏ３に対する被加工レンズＬの光
学中心の位置を求めることなく、この中心Ｏ３と玉摺機
２０の被加工レンズ２３，２４の回転軸線Ｏ１との差を
基にロボットハンド４０を第１実施例と同様に作動制御
して、被加工レンズＬの光学中心を回転軸線Ｏ１と一致
させて、この被加工レンズＬを玉摺機２０の被加工レン
ズ２３，２４間に保持させることができる。

【００４６】その上、フレーム形状測定装置８０からの
レンズ枠形状データ（フレーム形状データ）を基に、Ｆ
ＰＤ（左右レンズ枠の幾何学中心間距離）、ＰＤ（被検
者の左右眼の瞳孔間距離）、ＵＰ（上寄せ量）等の情報
を基に、所望のフレーム形状（レンズ枠形状）のレンズ
が研削できるか否かをパソコン６０の液晶ディスプレイ
６１上で容易に判別できる。この判別のための具体的な
構成作用は、例えば、特願平１−２８４３０６号に開示
された玉摺機の加工可否判定装置を用いることができ
る。

【００４７】尚、図８中の符号は次の通りである。すな
わち、２１０は作業手順や警告等の表示をするメッセー
ジ表示部、２１１Ｌ，２１１Ｒは左右のレンズ枠画像、
２１２Ｌ，２１２Ｒは左右のレンズ枠画像２１１Ｌ，２
１１Ｒの幾何学中心を表すレンズ枠中心指標、２１３
Ｌ，２１３Ｒは吸着盤Ｃ（レンズ吸着盤３２の画像）の
外形画像、２１４Ｌ，２１４Ｒは吸着盤Ｃ（レンズ吸着
盤３２の画像）の中心（レンズ回転軸２３，２４の中心
Ｏ１と同じ）の吸着盤指標、２１５Ｌ，２１５Ｒは被加
工レンズＬの円柱軸角度線である。

【００４８】また、図８中、２２１ａは「ＦＰＤ」の表
示部，２２１ｂはＦＰＤの数値表示部、２２２ａは「Ｐ
Ｄ」の表示部，２２２ｂはＰＤの数値表示部、２２３ａ
は「ＵＰ」の表示部，２２３ｂはＵＰの数値表示部、２
２４ａは「レンズ径」の表示部，２２４ｂはレンズ径の
数値表示部、２２５ａは「最小径」の表示部，２２５ｂ
は最小径の数値表示部、２２６ａは左眼「Ｌ」の表示
部，２２６ｂは左眼Ｌの円柱角度α数値表示部、２２７
ａは右眼「Ｒ」の表示部，２２６ｂは右眼Ｒの円柱角度
α数値表示部である。

【００４９】

【効果】この発明は、以上説明したように構成したの
で、被加工レンズに対する測定，印点作業，吸着盤の取
付や被加工レンズが吸着された吸着盤のレンズ研削装置
への取り付け等の一連の作業を自動的に且つ正確に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるレンズ研削加工システムの第
１実施例を示す説明図である。

【図２】図１に示したレンズメーターとロボットハンド
との関係を示す説明図である。

【図３】図１に示したロボットハンドと玉摺機との関係
を示す説明図である。

【図４】図１に示したロボットハンドのハンド部分の拡
大説明図である。

【図５】(a)，(b)は、図３に示したレンズ回転軸と被加
工レンズの装着状態を示す説明図である。

【図６】図１に示したレンズ研削加工システムの制御回
路図である。

【図７】この発明にかかるレンズ研削加工システムの第
２実施例を示す説明図である。

【図８】図７のレンズ枠形状測定装置により測定された
レンズ枠形状と被加工レンズのとの関係を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１…レンズ研削加工システム １０…玉摺機（レンズ研削手段） ２０…レンズメーター（レンズ光学特性検出手段） ４０…ロボットハンド（レンズ保持手段） ６０…パソコン（制御手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定光学系を備え且つ該測定光学系の途
   中に配設された被加工レンズの光学中心及び円柱軸の向
   きを検出する光学特性検出手段と、 同軸上で互いに相対接近・離反駆動させられて対向端部
   間に前記被加工レンズを保持させる一対のレンズ回転軸
   が設けられていると共に、前記レンズ回転軸を回動駆動
   させると同時に回転駆動される砥石に対して進退駆動制
   御して、前記被加工レンズを前記砥石で所定形状に研削
   加工するレンズ研削手段と、 前記測定光学系の光路途中の部分と前記一対のレンズ回
   転軸の対向端部間との間を移動制御可能に設けられたレ
   ンズ保持手段と、 前記レンズ保持手段に保持された被加工レンズを前記測
   定光学系の光路途中からレンズ回転軸の対向端部間に移
   動させて保持させる際に、前記被加工レンズの前記レン
   ズ回転軸間への保持位置を前記光学特性検出手段からの
   測定信号を基に設定し、前記被加工レンズの研削加工を
   制御するための制御手段を設けたことを特徴とするレン
   ズ研削加工システム。