JPH10225854A

JPH10225854A - レンズ研削加工装置

Info

Publication number: JPH10225854A
Application number: JP4147897A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Shibata; 良二柴田
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 1998-08-25

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】面取砥石の幅をより有効に使用して、レンズ
回転軸側と砥石との干渉を避けた加工可能な最小径を小
さくし、その最小径の管理を容易にする。【解決手段】被加工レンズの加工形状に関するデ−タ
に基づいて被加工レンズのコバ位置を求め、これらのデ
−タに基づいて被加工レンズの粗加工及び仕上げ加工の
加工デ−タ求める手段と、仕上げ加工された被加工レン
ズのコバの角部を面取りする円錐の砥石面を持つ面取り
砥石を備え、該面取り砥石軸の移動手段を持ち、被加工
レンズの動径角に対応させて面取り軌跡を定め、更に面
取り基準軌跡を求め、該基準軌跡に対してレンズ保持手
段と面取り砥石との干渉を避けるための補正を加え、該
補正軌跡と前記面取り軌跡に基づいて各回転角に対する
面取り加工位置を求め、粗加工及び仕上げ加工を制御
し、該面取り加工位置及び前記補正軌跡に基づいて面取
り加工を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は眼鏡レンズの周縁を
研削加工するレンズ研削加工装置に係り、さらに詳しく
は眼鏡レンズの周縁の面取り加工に好適な装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】眼鏡枠に嵌合するように眼鏡レンズを研
削加工する装置が知られている。眼鏡店では、客が選定
した眼鏡枠の形状に合うようにレンズの周縁を加工し、
これにヤゲン等を形成する研削加工を行う。

【０００３】研削加工されたレンズはコバに角部を有す
るので、眼鏡枠に入れる前に角部の面取りを行う。従
来、面取り作業はレンズ周縁を加工後に装置から取り外
し、別途専用の面取り装置の回転砥石にコバの角部を圧
接させて面取りを行っていた。しかし、装置から取り外
して手作業で面取りを行うのは作業効率が悪い。また、
手作業による面取には熟練を要する。

【０００４】そこで、レンズ研削加工装置に面取り機能
を持たせ、面取りを自動的に行うものが提案されてい
る。装置は、レンズ回転軸に保持された被加工レンズ及
び面取砥石を共に回転させ、レンズコバと面取砥石面と
の相対的位置関係を変化させるように制御してレンズコ
バの面取りを行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような面取加工の
制御においては、レンズ回転軸側と面取砥石の３次元的
位置関係を適切に決定する必要がある。しかし、面取砥
石がレンズ回転軸に干渉しないように裕度を大きくとる
と、加工可能な再小径が大きくなり、カニメ眼鏡等のよ
うに最小径の小さいレンズの加工に適さないという問題
があった。

【０００６】本発明は、面取砥石の幅をより有効に使用
して、レンズ回転軸側と砥石との干渉を避けた加工可能
な最小径を小さくでき、その最小径の管理が容易なレン
ズ研削加工装置を提供することを技術課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のような構成を有することを特徴として
いる。

【０００８】（１）眼鏡レンズの周縁を研削加工する
レンズ研削加工装置において、被加工レンズの加工形状
に関するデ−タを入力する形状デ−タ入力手段と、該形
状デ−タ入力手段へ入力されたデ−タに基づいて被加工
レンズのコバ位置を得るコバ検知手段と、該コバ検知手
段によるコバ位置及び前記形状デ−タ入力手段に入力さ
れたデ−タに基づいて被加工レンズの粗加工及び仕上げ
加工の加工デ−タ求める加工デ−タ演算手段と、仕上げ
加工された被加工レンズのコバの角部を面取りする円錐
の砥石面を持つ面取り砥石を備え、該面取り砥石の軸を
被加工レンズの保持手段に対して相対的に移動する面取
り手段と、被加工レンズの動径角に対応させて面取り軌
跡を定める面取り軌跡決定手段と、該面取り軌跡に基づ
いて面取り基準軌跡を求める基準軌跡演算手段と、該基
準軌跡に対してレンズ保持手段と面取り砥石との干渉を
避けるための補正を加えて補正軌跡を求める補正軌跡演
算手段と、該補正軌跡と前記面取り軌跡に基づいて各回
転角に対する面取り加工位置を求める加工位置演算手段
と、前記加工デ−タにより粗加工及び仕上げ加工を制御
し該面取り加工位置及び前記補正軌跡に基づいて面取り
加工を制御する加工制御手段と、を有する。

【０００９】（２）（１）のレンズ研削加工装置にお
いて、前記レンズ保持手段の軸と前記面取り砥石の軸と
は平行に配置されており、前記加工位置演算手段は次式
のＺの最大値を求めることを特徴とする。

【００１０】（ｘ−Ｘ）²＋（ｙ−Ｙ）²＝（ｚ−Ｚ）²tan ²θ ここで、前記レンズ保持手段の軸に垂直な平面での直交
座標軸をＸ軸、Ｙ軸とし、レンズ保持手段の軸方向の座
標軸をＺ軸とし、Ｘ：Ｘ軸方向でのレンズ保持手段と面取り砥石の軸間距
離Ｙ：Ｙ軸方向でのレンズ保持手段と面取り砥石の軸間距
離Ｚ：Ｚ軸方向での基準位置に対する面取り砥石の仮想頂
点の距離 θ：Ｚ軸方向に対する面取り砥石面の傾斜角とする。

【００１１】（３）（２）のレンズ研削加工装置は、
さらに前記Ｚの最大値から得られる前記面取り砥石の最
大径の位置が所定の基準を下回る時は、加工不可の旨操
作者に報知することを特徴とする。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１３】［装置全体の構成］図１において、１はメ
インベ−ス、２はメインベ−ス１に固定されたサブベ−
スである。１００はレンズチャック上部、１５０はレン
ズチャック下部であり、加工時にはそれぞれのチャック
軸で被加工レンズを挟持する。また、レンズチャック上
部１００の下方のサブベ−ス２の奥側には、レンズ厚測
定部４００が収納されている。

【００１４】３００Ｒ，３００Ｌはそれぞれの回転シャ
フトにレンズ研削用の砥石を持つレンズ研削部である。
各レンズ研削部３００Ｒ，３００Ｌは、後述する移動機
構によりそれぞれサブベ−ス２に対して上下方向、左右
方向に移動可能に保持されている。レンズ研削部３００
Ｌの回転軸には、図２に示すように、プラスチック用の
粗砥石３０、仕上砥石３１が取り付けられており、さら
に仕上砥石３１の上端面には円錐面を持つ前面用の面取
砥石３２が、粗砥石３０の下端面には後面用の面取砥石
３３が同軸に取り付けられている。レンズ研削部３００
Ｒの回転軸には、鏡面仕上砥石３４が取り付けられてお
り、レンズ研削部３００Ｌと同じプラスチック用の粗砥
石３０、円錐面を持つ前面鏡面用の面取砥石３５及び後
面鏡面用の面取砥石３６が同軸に取り付けられている。
これらの砥石群は、その直径が６０ｍｍ程の比較的小さ
なものを使用している。また、面取砥石３２、３３、３
５、３６の砥石面の高さは４ｍｍであり、その傾斜角度
は４５度のものを使用している。

【００１５】装置の筐体前面には、加工情報等を表示す
る表示部１０、デ−タを入力したり装置に指示を行う入
力部１１が設けられている。１２は開閉可能な扉であ
る。

【００１６】［主要な各部の構成］＜レンズチャック部＞図３はレンズチャック上部１００
及びレンズチャック下部１５０を説明するための図であ
る。

【００１７】（イ）レンズチャック上部サブベ−ス２に固定された固定ブロック１０１の上部に
は、取付け板１０２によりチャック軸１２１を上下動す
るためのＤＣモ−タ１０３が取り付けられている。ＤＣ
モ−タ１０３の回転は、プ−リ１０４、タイミングベル
ト１０８、プ−リ１０７を介して送りネジ１０５に伝達
される。送りネジ１０５が回転すると、これに噛合する
ナット１２４に従い、固定ブロック１０１に固定された
ガイドレ−ル１０９にガイドされてチャック軸ホルダ１
２０が上下動する。固定ブロック１０１に取り付けられ
たマイクロスイッチ１１０は、チャック軸ホルダ１２０
が上昇したときの基準位置を検知する。

【００１８】チャック軸ホルダ１２０の上部には、チャ
ック軸１２１を回転するためのパルスモ−タ１３０が固
定されている。パルスモ−タ１３０の回転は、その回転
軸に取り付けられたギヤ１３１及び中継ギヤ１３２を介
してチャック軸１２１に取り付けられたギヤ１３３へと
伝達され、チャック軸１２１が回転するようになってい
る。１２４はチャック軸１２１に取り付けられたレンズ
ホルダである。

【００１９】１３５はフォトセンサ、１３６はチャック
軸１２１に取り付けられた遮光板であり、フォトセンサ
１３５はチャック軸１２１の回転基準位置を検出する。

【００２０】（ロ）レンズチャック下部下側のチャック軸１５２は軸受１５３、１５４を介して
チャック軸ホルダ１５１に回転可能に保持され、チャッ
ク軸ホルダ１５１はメインベ−ス１に固定されている。
チャック軸１５２の下端にはギヤ１５５が固着されてお
り、上部のチャック軸１２１と同様な図示なきギヤ構成
によりパルスモ−タ１５６の回転が伝達されてチャック
軸１５２は回転される。１５９はチャック軸１５２に取
り付けられたレンズホルダである。

【００２１】１５７はフォトセンサ、１５８はギヤ１５
５に取り付けられた遮光板であり、フォトセンサ１５７
は下チャック軸１５１の回転基準位置を検出する。

【００２２】＜レンズ研削部の移動機構＞図４はレンズ
研削部３００Ｒの移動機構を説明する図である（レンズ
研削部３００Ｌの移動機構は左右対称であるので、この
説明は省略する）。上下スライドベ−ス２０１はサブベ
−ス２の前面に固着された２つのガイドレ−ル２０２に
沿って上下に摺動可能である。サブベ−ス２の右側面に
固着されたコの字型のスクリュ−ホルダ２０３の上端に
は、パルスモ−タ２０４Ｒが固定されている。パルスモ
−タ２０４Ｒの回転軸には、スクリュ−ホルダ２０３に
回転可能に保持されたボ−ルネジ２０５がカップリング
されている。２０６はボ−ルネジ２０５に螺合するナッ
トを持つナットブロックであり、上下スライドベ−ス２
０１の側部に固定されている。パルスモ−タ２０４Ｒが
回転するとボ−ルネジ２０５が回転され、この回転に伴
い上下スライドベ−ス２０１がガイドレ−ル２０２に案
内されて上下動する。なお、サブベ−ス２と上下スライ
ドベ−ス２０１との間にはバネ２０７が掛け渡されてお
り、バネ２０７は上下スライドベ−ス２０１を上方へ付
勢し、上下スライドベ−ス２０１の下方への荷重をキャ
ンセルして上下の移動を容易にしている。

【００２３】スクリュ−ホルダ２０３に固定されたフォ
トセンサ２０８Ｒは、ナットブロック２０６に固定され
た遮光板２０９の位置を検出して上下スライドベ−ス２
０１の上下動の基準位置を決定する。

【００２４】２１０はレンズ研削部３００Ｒが固定され
る左右スライドベ−スであり、上下スライドベ−ス２０
１の前面に固着された２つのガイドレ−ル２１１に沿っ
て左右に摺動可能である。左右スライドベ−ス２１０の
左右移動は基本的に上下移動機構と同様である。上下ス
ライドベ−ス２０１の下端部にはコの字型のスクリュ−
ホルダ２１２が固着され、スクリュ−ホルダ２１２はボ
−ルネジ２１３を回転可能に保持する。スクリュ−ホル
ダ２１２の側部にはパルスモ−タ２１４Ｒが固定されて
おり、その回転軸にはボ−ルネジ２１３がカップリング
されている。ボ−ルネジ２１３には、左右スライドベ−
ス２１０の下部に固定されたナットブロック２１５が螺
合している。パルスモ−タ２１４Ｒの回転によりボ−ル
ネジ２１３が回転され、ナットブロック２１５に固定さ
れた左右スライドベ−ス２１０がガイドレ−ル２１１に
沿って左右に移動する。

【００２５】スクリュ−ホルダ２１２に固定されたフォ
トセンサ１６Ｒは、ナットブロック２１５に固定された
遮光板２１５の位置を検出して左右スライドベ−ス２１
０の左右移動の基準位置を決定する。

【００２６】＜レンズ研削部＞図５はレンズ研削部３０
０Ｒの構成を説明する側面断面図である。３０１は左右
スライドベ−ス２１０に取り付け固定されるシャフト支
基である。シャフト支基３０１の前部には、その内部に
軸受３０２、３０３を介して粗砥石３０等の砥石群を下
方部に取付けた上下に伸びる回転シャフト３０４を回転
可能に保持するハウジング３０５が固定されている。

【００２７】シャフト支基３０１の上部には、取付け板
３１１を介して砥石回転用のサ−ボモ−タ３１０Ｒが固
定されている。サ−ボモ−タ３１０Ｒの回転は、プ−リ
３１２、ベルト３１３、プ−リ３０６を介して回転シャ
フト３０４に伝達され、これにより砥石群が回転する。

【００２８】レンズ左研削部３００Ｌの構成は、レンズ
右研削部３００Ｒと左右対称に同じ構成を持つので、そ
の説明は省略する。

【００２９】左右のレンズ研削部３００Ｒ，３００Ｌは
前述の移動機構のパルスモ−タの駆動制御により、上下
のチャック軸に狭持された被加工レンズに対してそれぞ
れ上下及び左右方向に移動する。この移動により設定さ
れた砥石が被加工レンズに当接して研削を行う。なお、
本実施例ではチャック軸中心（レンズチャック上部１０
０及びレンズチャック下部１５０の軸中心）が、レンズ
研削部の両シャフト３０４の軸中心を結ぶ直線上に位置
するように設計配置されている（図６参照）。

【００３０】＜レンズ厚測定部＞図７はレンズ厚測定部
４００を説明する図である。レンズ厚測定部４００は、
２つのフィ−ラ片５２３、５２４を持つ測定ア−ム５２
７、測定ア−ム５２７を回転するＤＣモ−タ（図示せ
ず）等の回転機構、測定ア−ム５２７の回転を検出して
ＤＣモ−タの回転を制御するセンサ−板５１０とホトス
イッチ５０４，５０５、測定ア−ム５２７の回転量を検
出してレンズ前面及び後面の形状を得るためのポテンシ
ョメ−タ５０６等からなる検出機構等から構成される。
このレンズ厚測定部４００の構成は本願発明と同一出願
人による特開平３−２０６０３号等と基本的に同様であ
るので、詳細はこれを参照されたい。なお、図７に示し
たレンズ厚測定部４００は、特開平３−２０６０３号と
異なり、前後移動手段６３０により装置に対して前後方
向（矢印方向）に移動され、その移動量はコバ加工デ−
タに基づいて制御される。また、測定ア−ム５２７は下
方の初期位置から回転上昇し、レンズ前面屈折面及びレ
ンズ後面屈折面それぞれに対してフィ−ラ−５２３、５
２４を当接してレンズ厚を測定するので、測定ア−ム５
２７の下方への荷重をキャンセルするコイルバネ等をそ
の回転軸に取り付けることが好ましい。

【００３１】レンズ厚（コバ厚）の測定は、前後移動手
段６３０によりレンズ厚測定部４００を前後させ、測定
ア−ム５２７を回転上昇させてフィ−ラ−片５２３をレ
ンズ前面屈折面に当接させながらレンズを回転させるこ
とにより、レンズ前面屈折面の形状を得た後、次にフィ
−ラ−片５２４をレンズ後面屈折面に当接させてその形
状を得る（特開平３−２０６０３号等と基本的に同様で
ある）。

【００３２】＜制御部＞図８は装置の制御系を示す概略
ブロック図である。６００は装置全体の制御を行う制御
部であり、表示部１０、入力部１１、マイクロスイッチ
１１０、各フォトセンサが接続されている。また、ドラ
イバ６２０〜６２８を介して移動用、回転用の各モ−タ
が接続されている。レンズ研削部３００Ｒ用のサ−ボモ
−タ３１０Ｒ及びレンズ研削部３００Ｌ用のサ−ボモ−
タ３１０Ｌに接続されたドライバ６２２、６２５は、加
工時のサ−ボモ−タ３１０Ｒ，３１０Ｌの回転トルク量
をそれぞれ検出して制御部６００にフィ−ドバックす
る。制御部６００はこの情報をレンズ研削部３００Ｒ，
３００Ｌの移動制御や、レンズ回転の制御に利用する。

【００３３】６０１はデ−タの送受信に使用されるイン
タ−フェイス回路であり、レンズ枠形状測定装置６５０
やレンズ加工情報を管理するコンピュ−タ６５１、バ−
コ−ドスキャナ６５２等を接続することができる。６０
２は装置を動作するためのプログラムが記憶された主プ
ログラムメモリ、６０３は入力されるデ−タやレンズ厚
測定デ−タ等を記憶するデ−タメモリである。

【００３４】以上のような構成を持つ装置において、そ
の動作を説明する。

【００３５】作業者は、眼鏡枠（片板）の形状をレンズ
枠形状測定装置（特開平４−９３１６４号等参照）によ
り測定し、これを入力する。表示部１０には眼鏡枠デ−
タに基づく玉型形状が図形表示され、加工条件を入力で
きる状態になる。作業者は、表示部１０に表示される画
面を見ながら入力部１１を使用して装用者のＰＤ値（及
びＦＰＤ値）、光学中心の高さ等のレイアウトデ−タを
入力する。続いて、加工するレンズの材質、フレームの
材質、被加工レンズが左眼用か右眼用かを入力する。ま
た、ヤゲン加工、平加工、鏡面加工等の加工モ−ドを入
力部１１を使用して指定入力する。なお、眼鏡店からの
注文に応じて加工を集中的に行う加工センターでの加工
の場合は、各種データを公衆通信回線を介してコンピュ
−タ６５１に送信し、このデータに基づいて加工を行
う。以下、ヤゲン加工を施した後、面取り加工を行う場
合について説明する。

【００３６】作業者は被加工レンズに所定の処置を施
し、チャック軸１５２に載置する。加工の準備が完了し
たら、入力部１１に設けられたスタ−トスイッチを押し
て装置を作動する。

【００３７】スタ−ト信号により制御部６００は、前後
移動手段６３０、レンズ厚測定部４００、及びチャッキ
ングされた被加工レンズの回転の動作を制御し、レイア
ウト情報、レンズ枠形状等に基づいて、レンズの光軸位
置を原点とするレンズのコバ位置（コバ厚）を測定す
る。制御部６００はコバ位置情報に基づいて所定のプロ
グラムに従い、レンズに施すヤゲン加工デ−タを得るた
めのヤゲン計算を行う。ヤゲン加工デ−タの算出につい
ては、前面カ−ブ及び後面カ−ブからカ−ブ値を求める
方法、コバ厚を分割する方法やこれらを組み合わせる方
法等が提案されている。例えば、本願発明と同一出願人
による特開平５−２１２６６１号等に詳細に記載されて
いるので、これを参照されたい。

【００３８】ヤゲン計算が完了すると、表示部１０には
最小コバ厚における位置のヤゲン形状が表示される（コ
バの位置は移動することができる）ので、作業者は表示
されたヤゲン形状を確認し、問題なければ再度スタ−ト
スイッチを押す。

【００３９】続いて、表示部１０の画面は面取り量の入
力及びシュミレーション画面に切換わる。面取り加工
は、例えば、図９（ａ）に示すように、ヤゲン加工後に
おけるレンズ後面側のヤゲン肩の幅（ヤゲン底部の厚
み）を、ある比率に基づいて全周に亘って分割するよう
に面取りを施す（前面から後面までのコバ厚に対する分
割の仕方でも良い）。レンズ後面側における面取り量の
比率は、ヤゲン斜面とヤゲン肩が交わる点まで面取り加
工を施す場合を１００％とする。

【００４０】面取り量の入力は、図１０に示すシュミレ
ーション画面上に表示される面取り比率の数値７３０を
入力部１１のスイッチにより入力することにより行うこ
とができる。また、比率に基づいて分割する面取り量
（図９（ａ）における加工点Ｐ）をレンズ前面側又は後
面側にΔｄだけ平行移動するようにオフセットをかける
こともできる（図９（ｂ）参照）。この場合は、図１０
に示すオフセット量の数値７３１を入力する。面取り比
率を「０％」とし、オフセット量を「０．３」とすれ
ば、ヤゲン加工後の全周コバに一様に０．３ｍｍの面取
りを行うことを意味することになる。

【００４１】なお、仕上砥石によるヤゲン加工でのヤゲ
ン底部がテーパー面を持つように加工を施すようになっ
ている場合、及び平加工におけるコバ面がテーパー面を
持つように加工を施すようになっている場合には、仕上
げ加工後に予定されるコバ位置を求めて面取り量算出の
基礎とする。このコバ位置は、仕上砥石のテーパー面が
なす角度が既知であるので、レンズ後面（レンズ前面）
のカーブが分かれば容易に求まるが、近似的には次のよ
うにして求めることができる（図１３参照）。例えば、
ヤゲン加工の場合では、ヤゲン斜面とヤゲン肩が交わる
位置Ｑ1 とヤゲン頂点位置Ｑ2 などのように、動径角度
に対応した２点Ｑ1 ，Ｑ2 のコバ位置を全周に亘ってレ
ンズ厚測定装置４００により測定する。測定された２点
のコバ位置を結ぶ直線Ｌ1 を得て（レンズの後面カーブ
に対してもこの２点間と仕上げ加工後に予定されるコバ
位置のずれは十分に小さいので、２点の直線上に加工後
に予定されるコバ位置があるとみなしても実用上ほぼ問
題ない）、これと仕上砥石のテーパー面がなす角度で形
成される直線Ｌ2 が交わる点Ｑ3 を仕上げ加工後に予定
されるコバ位置とする。

【００４２】また、このような２点のコバ位置の測定を
行わなくても、レンズカーブの緩いレンズの場合には、
ある程度以上の値（例えば、仕上砥石のテーパー面がな
す角度が２．５°のときは、面取比率を６％以上とす
る）に設定すれば、ほぼ所望する面取を行うことができ
る。

【００４３】また、コバに対する面取り比率の決め方
は、次のようにしても良い（図１４参照）。前述のよう
に２点間を結ぶ直線Ｌ1 と面取砥石面の交点Ｓ1 、面取
砥石とコバ面の交点Ｓ2 、以上２つの点の交点間の距離
をＤ1 とする。交点Ｓ1 からヤゲン斜面とヤゲン肩が交
わる点Ｓ3 までの距離をＤ2 とする。面取量の比率は、
距離Ｄ2 に対する距離Ｄ1 の割合で点Ｓ3 が加工点Ｐと
なるよう求める。

【００４４】制御部６００は測定により得られたコバ位
置情報と前述のヤゲン位置情報、並びに入力された面取
り量の入力指示に基づき、コバにおける面取りの加工点
Ｐを全周に亘って求めることにより玉型面取り軌跡（ｘ
_n，ｙ_n，ｚ_n）（ｎ＝１，２，３，……Ｎ）を得る。
なお、レンズのコバ厚及びヤゲンの位置によっては、レ
ンズ後面側のヤゲン肩を持たない部分もでてくる。この
ような部分は面取り加工を施さないものとして、玉型面
取り軌跡を得る。

【００４５】続いて、制御部６００は得られた玉型面取
り軌跡に基づいてチャック軸１２１、１５２（チャック
ホルダ）と砥石との干渉を避けるための面取り加工デー
タを求める補正計算を行う（図１２参照）。

【００４６】レンズ回転軸（チャック軸１２１、１５
２）を基準として装置に対する左右方向をＸ軸、前後方
向をＹ軸、高さ方向をＺ軸とすると、面取り砥石面は次
式で表される。

【００４７】（ｘ−Ｘ）²＋（ｙ−Ｙ）²＝（ｚ−Ｚ）²tan ²θ ……（数１）ここで、ＸはＸ軸方向でのレンズ回転軸と砥石回転軸の
軸間距離、ＹはＹ軸方向でのレンズ回転軸と砥石回転軸
の軸間距離、ＺはＺ軸方向におけるある基準位置に対す
る円錐砥石の仮想頂点の距離、θは砥石面の傾斜角とす
る。したがって、Ｚは、Ｚ＝ｚ−｛１／tan ²θ・［（ｘ−Ｘ）²＋（ｙ−Ｙ）²］｝^1/2 ……（数２）となる。実施例の装置ではＹ＝０であり、また、θ＝４
５度のものを使用しているので、tan θ＝１であり、数
２式は、Ｚ＝ｚ−｛（ｘ−Ｘ）²＋ｙ²｝^1/2 ……（数３）となる。この数３式の（ｘ，ｙ，ｚ）に玉型面取り軌跡
（ｘ_n，ｙ_n，ｚ_n）を代入しＺの最大値を求めること
により、レンズ回転軸側と砥石との干渉を避けつつ面取
砥石の幅を有効に使用できる面取砥石の高さ（基準位置
からの移動量）を算出する。また、円柱座標系を用いる
場合には、数２の式のｘ，ｙを極座標系に座標変換す
る。

【００４８】これを求める計算手順としては次のように
行う。数２のＺの値を算出するにあたり、まず、Ｘの値
を求める。ここでは、面取砥石３３（又は３６）によ
り、レンズ後面の面取りを行う場合を例にとって説明す
る。

【００４９】後面用の面取砥石の砥石径が最下点よりや
や上の直径５４ｍｍのところを加工点Ｐに合わせて加工
するものとして、２次元的な加工補正（砥石径補正）の
演算処理（特開平５−２１２６６１号等参照）を行い
（近似的に粗加工の際に行う加工補正軌跡にオフセット
をかけても良い）、その軌跡を面取り基準軌跡とする。
これと面取りの最小軌跡（チャックホルダの径と砥石の
最大径を加算し、これに余裕の距離を加味することによ
り、予め設定される）とを比較し、面取り基準軌跡が最
小軌跡より小さい部分は最小軌跡の値に置き換え、これ
を基準補正軌跡とするＸ_nを得る。

【００５０】続いて、面取り基準補正軌跡Ｘ_nからレン
ズ回転軸を基準位置とする位置でのＸの値を求める。そ
して、Ｘの値と玉型面取り軌跡（ｘ_n，ｙ_n，ｚ_n）を
前述の数３の式に代入してＺの最大値を求め、これをＺ
max とする。また、そのときの加工位置を面取り加工点
とする。次に、玉型面取り軌跡（ｘ_n，ｙ_n，ｚ_n）を
微小な任意の単位角度だけレンズ回転軸を中心に回転さ
せ、前述と同様にそのときのＺmax を求める。この回転
角をξ_i（ｉ＝１，２，３，……，Ｎ）とし、全周に亘
って算出することにより、それぞれξ_iでのＺの最大値
Ｚmax _i、その時のＸ_nをＸ_iとする面取り加工補正デ
ータ（Ｘ_i，Ｚmax _i，ξ_i）（ｉ＝１，２，３，…
…，Ｎ）を得る。

【００５１】このようにＸの値（レンズ回転軸と砥石回
転軸の軸間距離）を先に決定して、Ｚ軸方向（レンズ光
軸方向）へ面取砥石の移動量を補正することにより、前
述の最小軌跡に対応するコバにおいても砥石径の大きい
ところで面取加工が可能になる。したがって、面取砥石
の幅をより有効に使用することができ、加工可能な最小
径を小さくすることができる。また、Ｘの値を先に決定
するので、干渉を避けた最小径の管理が容易である。

【００５２】なお、Ｚmax _iから算出される、面取砥石
面の最大径のＺ軸方向位置（実施例ではＺmax _i＋３０
ｍｍ）が、Ｚmax _iの位置でのコバ厚測定により得られ
たコバ位置（ここでは後面側のコバ位置）より低いとき
には「面取り不可」と判定する。その判定結果は表示部
１０に表示して作業者に知らせる。

【００５３】以上のような面取加工データの計算によ
り、表示部１０には面取加工データに基づくシュミレー
ション画面が表示される。図１０はこのときの表示例を
示した図である。表示部１０には玉型形状データに基づ
く玉型形状表示７１０が表示され、さらに加工中心を中
心に回転する回転カーソル７１１、最大コバ厚位置を示
すマーク７１２、最小コバ厚位置を示すマーク７１３が
表示される。また、画面には回転カーソル７１１が位置
するコバ位置での面取り断面形状７２０が表示される。
初期画面では、最大コバ厚位置を示すマーク７１２にお
ける面取り断面形状が表示される。入力部のスイッチを
使用して回転カーソル７１１を加工中心を中心に回転さ
せると、面取り断面形状７２０はその動径情報に対応し
た面取り断面形状が表示されるようになる。

【００５４】面取り形状を変更したいときは、面取り比
率の数値７３０及びオフセット量の数値７３１を入力部
１１のスイッチにより変更する。制御部６００は変更入
力された値に基づき面取り加工のデータの計算をし直
し、その結果に基づいて面取り断面形状を表示する。

【００５５】なお、面取り比率とオフセット量は、図１
１のように、予め用意された数値の中から操作者が選択
するようにしておくと、操作上の煩わしさを軽減して簡
単に変更ができるようになる。

【００５６】このような、面取り加工データの算出及び
面取りシュミレーションは、後面面取りと前面面取りに
別けて行われる。

【００５７】所望の面取り断面形状が得られたら、再び
スタートスイッチを押す。この信号により粗加工、ヤゲ
ン加工、面取り加工が順次自動的に行われる。

【００５８】粗加工は、左右の粗砥石３０が共に被加工
レンズの高さ位置に来るようにした後、レンズ研削部３
００Ｒ、３００Ｌをそれぞれ被加工レンズ側にスライド
移動させる。左右の粗砥石３０は回転しながら被加工レ
ンズ側へ移動することにより、レンズを２方向から徐々
に研削する。粗砥石３０のレンズ側への移動量は、レン
ズ枠形状情報に基づいて左右それぞれ独立して制御され
る。また、制御部６００はサ−ボモ−タ３１０Ｒ、３１
０Ｌのそれぞれの回転トルク量（モ−タ負荷電流）を監
視し、回転トルク量が所定の上限トルクに達したとき
は、被加工レンズの回転を止めるとともに、上限トルク
に達した側の粗砥石３０のレンズ側への移動を止める
（あるいは少し戻す）。これにより、被加工レンズにか
かる過負荷を防止し、レンズ破損等のトラブルを避ける
ことができる。回転トルク量が所定のトルクアップ許可
レベルになれば、再び被加工レンズを回転させて研削を
行う。

【００５９】粗加工が終了するとヤゲン加工に移る。制
御部６００はデ−タメモリ６０３に記憶したヤゲン加工
デ−タに基づいて、仕上砥石３１（鏡面加工の指示があ
るときには仕上砥石３４を使用する）のヤゲン溝の高さ
とレンズ方向への移動を制御してヤゲン加工を行う。

【００６０】ヤゲン加工が終了したら、引き続き面取り
加工に移る。制御部６００はデ−タメモリ６０３に記憶
した面取り加工デ−タに基づいて、前面用の面取砥石３
２及び後面用の面取砥石３３（鏡面加工の指示のあると
きは、面取砥石３５、３６を使用する）を面取加工デ−
タにより上下方向及びレンズ方向にそれぞれ移動制御し
て行う。

【００６１】面取砥石３２の高さは、最小径よりやや太
い直径５４ｍｍのところが回転する被加工レンズのコバ
加工点Ｐに位置するように制御される。これとレンズ方
向への移動により、所望する形状の面取り加工が自動的
に行われる。これにより、面取り砥石の幅を有効に使用
して面取りを行うことができる。

【００６２】以上はヤゲン加工を例にとって説明した
が、平加工のときの面取り量の比率は前面から後面まで
のコバ厚を対象とする。また、オフセット量の入力も同
様に可能である。制御部６００はこの入力に基づき玉型
面取り軌跡のデータを得た後、前述した補正計算を行っ
て面取り加工データを得る。

【００６３】レンズ形状に対して異なる量の面取り加工
は、コバ厚（ヤゲン肩の幅）を全周にわたって所望の比
率で分割するほか、コバの全周に対して異なる量の面取
りをする範囲を指定する方法でも良い。例えば、図１０
のようなシュミレーション画面上の玉型形状表示７１０
に対し、面取りを施すレンズ前面又は後面の指定と、面
取り量を変える範囲（始点と終点とで範囲を特定する）
及びその間の面取り量を指定する。面取り量は一定にす
る他、比率とオフセットでも入力可能とする。この場
合、指定範囲の繋ぎ目は滑らかになるように補正処理を
施す。

【００６４】また、本装置はレンズ（ことにリムレスの
場合に適する）前面や後面の一部をデザインのために面
取りする眼鏡レンズの加工にも対応できる。このような
デザイン面取りは、面取り方法を一般化して記憶させ他
の加工デ−タを使って面取り加工データにするほか、玉
型形状に対応させて面取り加工データとして記憶させて
おくこともできる。装置は面取り加工データを得て、レ
ンズ回転軸とレンズ研削部Ｒ，Ｌの動作を制御すること
により指定された面取り形状を持つレンズを研削加工す
る。

【００６５】以上の実施例では、レンズ回転軸と砥石回
転軸を垂直方向に持つ装置を例にとって説明したが、レ
ンズ回転軸と面取砥石（コバ角を研削する砥石）の回転
軸が互いに水平方向にあり、レンズ回転軸を保持するキ
ャリッジを回旋さるタイプの装置にも、本発明を適用で
きる。

【００６６】また、レンズ回転軸に対して直交する方向
に面取砥石の回転軸を持つ装置にも適用可能である。こ
の場合、面取加工データの算出においては、面取砥石の
回転軸がレンズ回転軸方向に９０度回転したものとして
変換処理を行えば良い。

【００６７】さらに、実施例では面取り加工データとし
て、面取り比率及びオフセット量を操作者が入力するよ
うにしていたが、コバ厚デ−タ（更にはヤゲン加工か平
加工か、或いはリムレスか）等のデ−タにより面取り加
工データを変化させるプログラムを持つと、粗加工から
最終加工まで、自動化することができる。また、自動加
工のプログラムにより決定される加工データを変えるこ
とができるようにしてもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
面取砥石の幅をより有効に使用して、レンズ回転軸側と
砥石との干渉を避けた加工可能な最小径を小さくでき、
その最小径の管理を容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置全体の構成を説明する図である。

【図２】実施例の装置の砥石構成を説明する図である。

【図３】レンズチャック上部１００及びレンズチャック
下部１５０を説明するための図である。

【図４】レンズ研削部３００Ｒの移動機構を説明する図
である。

【図５】レンズ研削部３００Ｒの構成を説明する側面断
面図である。

【図６】砥石及び被加工レンズの回転方向と被加工レン
ズに掛かる回転負荷の関係を示す図である。

【図７】レンズ厚測定部４００を説明する図である。

【図８】実施例の装置の制御系を示す概略ブロック図で
ある。

【図９】ヤゲン加工後におけるレンズ後面側のコバを、
比率に基づいて面取を行う例を説明する図である。

【図１０】面取り量の入力画面及びシュミレーション画
面を示す図である。

【図１１】面取り比率とオフセット量の入力を、予め用
意された数値の中から選択するようにした場合の例を示
す図である。

【図１２】チャックホルダと砥石との干渉を避けるため
の面取り加工データを求める方法を説明する図である。

【図１３】ヤゲン加工でのヤゲン底部がテーパー面を持
つように加工を施すようになっている場合において、仕
上げ加工後に予定されるコバ位置を求める方法を説明す
る図である。

【図１４】コバに対する面取り比率の決め方の変容例を
説明する図である。

【符号の説明】

１１入力部３２，３３，３５，３６面取砥石１００レンズチャック上部１２１，１５１チャック軸２０４Ｒ，２０４Ｌパルスモ−タ２１４Ｒ，２１４Ｌパルスモ−タ３００Ｒ，３００Ｌレンズ研削部４００レンズ厚測定部６００制御部６０１インタ−フェイス回路６５０レンズ枠形状測定装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】眼鏡レンズの周縁を研削加工するレンズ
研削加工装置において、被加工レンズの加工形状に関す
るデ−タを入力する形状デ−タ入力手段と、該形状デ−
タ入力手段へ入力されたデ−タに基づいて被加工レンズ
のコバ位置を得るコバ検知手段と、該コバ検知手段によ
るコバ位置及び前記形状デ−タ入力手段に入力されたデ
−タに基づいて被加工レンズの粗加工及び仕上げ加工の
加工デ−タ求める加工デ−タ演算手段と、仕上げ加工さ
れた被加工レンズのコバの角部を面取りする円錐の砥石
面を持つ面取り砥石を備え、該面取り砥石の軸を被加工
レンズの保持手段に対して相対的に移動する面取り手段
と、被加工レンズの動径角に対応させて面取り軌跡を定
める面取り軌跡決定手段と、該面取り軌跡に基づいて面
取り基準軌跡を求める基準軌跡演算手段と、該基準軌跡
に対してレンズ保持手段と面取り砥石との干渉を避ける
ための補正を加えて補正軌跡を求める補正軌跡演算手段
と、該補正軌跡と前記面取り軌跡に基づいて各回転角に
対する面取り加工位置を求める加工位置演算手段と、前
記加工デ−タにより粗加工及び仕上げ加工を制御し該面
取り加工位置及び前記補正軌跡に基づいて面取り加工を
制御する加工制御手段と、を有することを特徴とするレ
ンズ研削加工装置。
【請求項２】請求項１のレンズ研削加工装置におい
て、前記レンズ保持手段の軸と前記面取り砥石の軸とは
平行に配置されており、前記加工位置演算手段は次式の
Ｚの最大値を求めることを特徴とするレンズ研削加工装
置。（ｘ−Ｘ）²＋（ｙ−Ｙ）²＝（ｚ−Ｚ）²tan ²θ ここで、前記レンズ保持手段の軸に垂直な平面での直交
座標軸をＸ軸、Ｙ軸とし、レンズ保持手段の軸方向の座
標軸をＺ軸とし、Ｘ：Ｘ軸方向でのレンズ保持手段と面取り砥石の軸間距
離Ｙ：Ｙ軸方向でのレンズ保持手段と面取り砥石の軸間距
離Ｚ：Ｚ軸方向での基準位置に対する面取り砥石の仮想頂
点の距離 θ：Ｚ軸方向に対する面取り砥石面の傾斜角とする。
【請求項３】請求項２のレンズ研削加工装置は、さら
に前記Ｚの最大値から得られる前記面取り砥石の最大径
の位置が所定の基準を下回る時は、加工不可の旨操作者
に報知することを特徴とするレンズ研削加工装置。