JPS63174859A - レンズ周縁加工方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、眼鏡枠に眼鏡用レンズを枠入れするための眼
鏡用レンズを周縁加工する方法に関し、特に眼鏡用レン
ズの回転砥石に対する！Ｉｉｉ＠荷重を制御するように
なった眼鏡用レンズの周縁加工方法に関する。

本発明は、さらに上記衝接荷重を制御するようになった
眼鏡用レンズの周縁加工装置に関する。

［従来の技術］ 眼鏡枠に眼鏡レンズを枠入れするために、通常６０〜８
０ｍ／ｍの外径を有する眼鏡レンズ（以下“レンズ′と
称す）を、枠入れする眼鏡枠（以下枠″と称する）の内
周溝の形状・寸法に研削（粗摺り）し、更にその周縁部
を山形に突起するようヤゲン加工して、枠の溝部に嵌め
込んで枠入れが行われて眼１１（以下゛メガネ”と称す
る）の調製が行われる。このＩＩの過程においてレンズ
を枠の形状・寸法に粗摺及びヤゲン研削（総称して゛１
摺り″と云う）をする従来の方法及び装置は、古くには
、金属製の円板の外周部にセラミックないしダイヤを埋
設した砥石を回転させた砥石部にレンズ外周部を押し当
てて（以下当接という）研削するという手作業で行われ
熟練を要するものであった。ひいては第１図に示すよう
に装置本体フレーム（図示せず）に固着した支持突起１
に上下運動を可能とする回転軸２と、この回転軸２を、
左右に水平方向に移動を可能とするスベリ連動部材３と
このスベリ連動部材に固着されたコの字形レンズボック
ス４と、レンズボックスのコの一端の４−１先端部に回
転自在なレンズ軸５が嵌合されておりレンズ保持軸５の
一端はゴム状当接面をもつサクションカップ（図示せず
）をレンズに強！１１ｊ的に圧着してレンズ６を保持さ
せている。更にレンズの他の面は、該レンズ保持軸と同
軸でかっ、レンズボックスの他部の先端部４−２に回転
自在に取付けた第２レンズ保持軸により圧着されて保持
されている。この第２レンズ保持軸（以下“第２軸”と
称する）の一端は、サクションカップと同種のものでレ
ンズに圧着してレンズを回転自在に保持しており、更に
他の一端には、レンズを加工しようとしている形状の型
板をレンズと平行して螺子止めし得るようになっている
。そして螺子止めした型板７は、その外周縁部下方に、
加工砥石の外径曲率半径と同等の半径を持ちかつ砥石外
周と同軸部に設定されており、かつ該当り金６はその設
置ボックスの内部にスイッチ機構を有している。（図示
せず）。そして第１、第２レンズ軸は、レンズボックス
の下部に設置されたモーター（図示せず）によりかつ該
ボックスの上下運動にもか１わらずモーターの減速され
た回転が該レンズ軸に伝達しうる駆動機構（図示せず）
により、低速で回転しながら支持レンズをレンズボック
スの自然降下状態の上下運動によって砥石に当接させる
ようになっている。又、前記砥石は別のモーター（図示
せず）に回転駆動されており砥石外周部がレンズ外周部
とレンズボックスの自重による自然落下圧により当接し
粗摺りないしヤゲン研削を行って更に近年においては特
開昭５９−１５６６５７や特開昭６０−１１８４０によ
って枠の形状・寸法を直接検出子によって枠溝をなぞり
形状・寸法の情報をデジタル計測したり、又は枠と同形
な１型の外周を倣って、未加工のメガネレンズを前記デ
ジタル計測又は倣いに基づいて数値制御により研削加工
する、眼鏡レンズの研削加工をする方法ないし加工機が
提案されている。しかしこれら従来技術のいずれも問題
点が提起されるものであった。即ち古くから為されてい
た手摺りの方法は、方法・装置ともに簡便であるが正確
な加工を行うには高い熟練さを要求されるものでいつも
同等の高精度な加工レンズが得られるとは限らない。特
に左・右眼にベアーで枠入れされる眼鏡においては、左
・右レンズが揃って加工されている必要であるために高
精度な正確さが求められているが。高精度な正確さくこ
の場合の高精度な正確さとは目視的に検査され評価され
る程度のものである）を得ることが困難であり、前述の
型枠を倣って粗摺り、及びヤゲン研削した場合、常に枠
の溝型と同一に仕上るとは限らず最終的には手摺り修正
をする場合があった。これは型板と枠の溝型とが完全に
一致していない場合があったり、又は、砥石外径が摩耗
しており常に型通りの研削ができないために生ずること
によるが、いずれにしても研削後の修正が必要になるこ
とがあった。又レンズを枠の溝型に沿って研削したとぎ
に具現する研削レンズの周縁の持つ軌跡（以下コバのカ
ーブと称する）は三次的となり、複雑である。研削する
だめに用いる従来の型板は平板であり、枠の二次元的形
状に近似的したものであり、よってこれにより倣った研
削では完全に一致したものが得られない。枠の溝にレン
ズを枠入れするときはレンズ周縁をコバのカーブに沿っ
て山状突起（ヤゲン）に加工して枠溝に嵌合させて枠入
れされるがこの場合ヤゲンはコバカーブに正確に沿って
研削する必要があった。本発明の目的は、ヤゲン、コバ
カーブ等の研削カーブの中心を所定のコバ位置に設定し
て研削するレンズ周縁をヤゲン研削する装置において前
記コバカーブ即ちレンズの凸面及び凹面の周縁からレン
ズ中心迄の距離とコバカーブの曲率半径を測定と演算し
、特に本発明では、コバ全周について、基底のスタート
点からの角度とそのときのレンズ中心から周縁部の距離
を測定するが、これらの測定値のうち代表的な測定値、
すなわち凸面か−ブの場合は、２点、凹面に乱視度を含
ませたときは３点の測定値を信号として取り出し演算処
理し予め設定した計算式と比較し曲率半径を測定決定し
ようとするものである。

［発明が解決しようとしている問題点］従来眼鏡レンズ
のヤゲン研削は、枠と同一形状をもった平板の型板を成
形して、型板の中心と被研削レンズの中心を同軸に保持
し、レンズは円板状に成形された砥石の周縁部に、又型
板は、砥石とほず同一の曲率半径を有する曲面を持つ曲
面の倣い板に当接させてレンズ周縁を枠に近似的形状に
粗摺りした後に、更にレンズ周縁をヤゲン断面形状に相
補形の間溝に砥石を回転させつつヤゲン研削をしていた
。しかしながら、レンズは、そのレンズ面（通常メニス
カスレンズ）にあっては所定の曲率を有しており、（ベ
ースカーブという）したがってレンズの半径距離によっ
てレンズ周縁（コバ）面が示す曲率半径が異なり、又そ
のことに関連してレンズ周縁の肉厚も異なってくる。こ
の異なる距離に対応したコバの異なった肉厚をもったコ
バを平板な型板に倣って砥石の７字溝に自然落下的に当
接させてヤゲン研削させていたのでヤゲンは自然的にコ
バ厚の中心に形成されていた。

この為ヤゲン中心は凸面と凹面の中間に形成されていた
。全体の肉厚が薄いレンズでは前記中間位置でのヤゲン
形成でもよいがコバの肉厚が厚いレンズの場合では、ヤ
ゲン中心位置から凸面までの枠前面より突出したように
見え、体裁の良くない眼鏡が調製されることになる。

またレンズと砥石との当接をレンズホルダーの自重のみ
で与えているがレンズ′がガラスのように硬いもので、
肉厚のレンズが使用される場合は特に問題が少なかった
が、レンズが薄肉化し更に材質もプラスチックが用いら
れると、精密な研削をしようとする場合、−律な自然落
下的加重ではレンズの割れ、レンズのタツミによる形状
の不正確研削等が生じる。このためレンズ材質、肉厚、
及びカーブ測定時等当接させるケースにより加重圧を変
えなければならない等の問題があった。

か）る不都合を避けるために、凸面にできるだけ近くヤ
ゲンを形成し、厚肉部分を枠の後方面に来るようにすれ
ば、良い眼鏡が１１製できる。従来はこれらの作業は手
摺りで行う場合、修正する位置、修正するａの決定は、
肋と経験に従ってなされていた。又型板による機械的倣
い、方式では、レンズの左右移動をレンズのコバの曲率
カーブの形状に近似したコバ型板に倣って＄８！Ｆ＋さ
せてヤゲン研削を行う等もされていたが、この方法も予
め用意されたコバ型板であるために、個々のレンズコバ
の曲率に充分対応できるような高精度に正確なものでな
かった。それ故本発明者はか）る問題点を解消する為粋
の内側に形成されている溝を直接的に、又は前記枠と同
形の型板をその周縁の全周について検出子でなぞり、そ
の基底位置からの角度と、それ等の中心からの距離を検
知しかつレンズが砥石等に当接する負荷加重圧を制御し
て当接させてレンズの粗摺り・測定及びヤゲン研削する
蟲精度な加工方法及び装置を提案するものである。

第２図は本発明の装置を含む、眼鏡用レンズを眼鏡枠に
枠入れするとき、１）枠又は枠と同形の型板から枠の形
状・寸法等の情報（以下パターン情報と称する）を検知
し信号として検出する手段１００と２）枠入れするレン
ズに関する情１（屈折力、乱視の有無と有る場合の軸方
向角度、枠入れする時のレンズの光学中心と枠中心との
偏位置等（以下レンズ情報と称する））を入力する操作
盤と入力情報等を表示する表示盤及び入力された情報信
号を記録するとともに検出信号と入力信号と所定の演算
式に基づいて演算部及びこれら演算の結果（以下演算と
称する）に基づいて後述の加工機構等を制御する中央演
算処理（ＣＰＵ）装置とからなる演算する手段２００と
３）前記演算の結果に基づいてレンズを所定の形状・寸
法に粗摺りし、形状・寸法及びコバカーブ等を測定しそ
の検出信号をＣＰＵにフィードバックし演算比較しその
結果（以下再演算情報と称する）により、更に粗摺りし
たレンズ周縁に所定の位置とカーブに従ってヤゲン研削
する手段６００を有する装置全体を概略的に示す図であ
る。この内本件発明は粗宿りしたレンズの形状・寸法及
びカーブ等を測定し決定し更に、ヤゲン研削するときに
、レンズが砥石ないしコバカーブ測定板に当接するに際
し、その負荷加重を可変して当接させる方法及び装置を
提供するものである。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 眼鏡枠に枠入れするために、眼鏡レンズを枠の形状・寸
法に粗摺り及びヤゲン研削する加工法において、その加
工精度を高めるために、個々の枠から直接形状・寸法を
測定するか、又は枠と同形状・同寸法の型板から形状・
寸法を測定し、所定の法則に基づいて演算し、その結果
に従がってレンズを粗摺りし、この粗摺りされた加工レ
ンズの形状・寸法及びそのレンズのコバにおける表カー
ブ（凸面カーブ）と裏カーブ（凹面カーブ）を測定し、
その結果を検出し、演算しその結果に基づいてレンズコ
バに形成するヤゲン研削する位置とカーブ曲率を定め高
精度なりゲン研削をする加工方法において精度を高める
手段として、レンズを保持しているレンズ押え軸が設置
されているレンズアームを有するレンズボックスのＸ軸
方向とＹ軸方向の動きを精度よくかつ研削するレンズの
種類（ガラスとプラスチック）及び中心の肉厚の大小に
より駆動を１ｔＩ１１１０するためにパルス信号に従っ
て駆動されるパルスモータ−及びサーボモーター及びモ
ーターとクラッチ駆動装置等をパルスによる数値制御に
より負荷加重をｉ制御するように、レンズを精度よく研
削することを実現した。更にはレンズボックス６０１の
Ｙ軸方向の動き及び負荷荷重圧を数値制御すると共に、
レンズボックスのレンズアームＡ６１０には、その先端
にホトインターラブタから成るセンサー６１２センサー
パー６１１が固定されている。このセンサー６１２に対
峙してＹ軸位置検出用スイッチングパー６１３があり、
このバーは、Ｙ軸方向に螺子６１４の回転に伴ない移動
する。その移動は、駆動用サーボモーター６１５のプー
リーからベルトを介して伝達される動力により螺子の一
端に固定されたプーリー回転することにより行われる。

そしてスイッチングバー６１３の移動量は、螺子の他端
に固定されたプーリーの回転および回転方向をベルトを
介しＹ軸位置検出用〇−タリーエンコーダ６１６（Ｙ軸
エンコーダという）に固定したプーリーに伝達すること
により、該ロータリーエンコーダに伝達され位置の検出
がなされる。一方常に、枠の溝形に沿って基準原点から
の角度に対応した距離でＹ軸方向に該バーを移動させる
よう制御されている。従って被加工レンズがレンズ中心
０と砥石の中心Ｈの距離１まで粗摺りされると、前記ス
イッチングパ−６１３がセンサー６１２のスイッチ釦と
当接しスイッチングして制御回路を介してレンズボック
スの位置を制御するウェイト・突上げ用モーター６１７
及びＹ軸駆動用サーボモーター６１５（以下Ｙ　！Ｍｌ
モーターという）を制御しレンズがそれ以上に砥石と当
接することを中止すべく反転しスイッチングパーがセン
サースイッチｆｒＸら遠のくＹ軸方向に移動させる。こ
れにより未加工部分のコバが砥石と当接して粗摺すされ
るようにする。更に粗摺りが繰り返し連続的に実施され
レンズコバ全周が枠の形の近似形に粗摺りされスイッチ
ングパー６１３がセンサー６１２に当接したま）となり
全周の粗摺りが終了状態となるとセンサースイッチ６１
２を常時ＯＮ状態がなり、このためウェイト・突上げ用
モーター（以下ウエイトモーターという）が作動する。

よってレンズボックス６０１を懸垂しているワイヤー６
１８は、巻き上げられてレンズボックス６０１を上方に
移動させる。原点位置決めセンサー６１９によって原点
位置への復帰が確認されると、ウェイト・突上げ用モー
ター６１７とレンズ駆動用モーター（以下゛レンズモー
ター”という）と砥石ホイール駆動用モーター６２１（
以下砥石モーターという）は停止される。更に引き続い
てレンズの凸面及び凹面のコバを測定板に当接させてカ
ーブ測定する。

更にその測定と頭初の指示入力に基づいて決定されるコ
バカーブの曲率半径と位置に従ってヤゲン研削を行う。

これら粗摺り、コバカーブ測定、及びヤゲン研削を実行
することにおいて、レンズが砥石又はコバカーブ測定板
と当接する負荷加重圧を可変にｔ１１制御する手段にお
いて、概略図（第３図）で説明すると基台６０の左・右
端に設けた摺動レール６１及び６１′に摺動アームで摺
動可能に乗っているレンズボックスをＹ軸方向の上方に
吊り上げるようレンズボックス６３を懸垂しているワイ
ヤー６４とこのワイヤーを巻き取っているプーリー６５
の途中に弾性体を介在させ、この弾性体を伸長させるこ
とによりレンズボックスがＹ軸下力６７に掛る負荷加重
圧を減衰させることによって制御する方法及び装置を提
供するものである。

く作用〉 本発明において、レンズボックスに保持された被研削（
被測定）レンズを砥石ないし、測定板に対し、その当接
する負荷加重圧を変えて当接するようにしているので、
当接圧を可変設定でき、又レンズボックスを乗せた基台
もＸ軸方向に移動し得るので、本件発明の方法及び装置
を有するヤゲン研削装置及び方法はレンズを正確且つ精
密に研削することができる。

〈実施例〉 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第４図は本発明に係る負荷加重圧制御装置の一実施例に
関連するレンズボックスの内部機構とレンズボックスに
保持されたレンズ４０と対峙してレンズを研削する砥石
、及び測定機構とレンズボックスとの相対位置関係を示
す図である。同図において４１はレンズ保持機構、４２
はレンズを回転させる機構、４３はレンズボックスをＸ
軸方向に移動させる機構、４４と４４′はレンズボック
スをＹ軸方向に移動可能とするアーム機構、４５はレン
ズはと当接して研削する砥石、４６は粗摺すレンズのコ
バカーブの測定板、４７は砥石を回転するモーター、４
８は砥石モーターの回転を伝　′達し、且つ、測定板を
固定し回転させるプーリーの回転軸ともなっているスピ
ンドル、４９は測定板の測定位置を決定し、且つ原点位
置を決めるホトインターラブターから成る検出器、５０
はレンズボックスを積載し、研削装置本体に傾斜角をも
って設置され、レンズボックスを受ける基台である。以
上によりレンズを研削する加工機構が構成される。この
加工機構によりレンズボックスのＹ軸方向での負荷加重
を可変にしてレンズが当接する負荷加重圧を制御し、最
適な研削条件で研削及び測定を行う。

第５図では基台５０に設置された負荷加重ゐり御機構を
示す。５１は研削装置に対し前側に傾斜して設置された
レンズボックスの後方部であり、５２はこの後方部でレ
ンズボックスを懸垂するワイヤー・ローフ５７のターミ
ナルである。ワイヤ・ローフ５７はレンズボックスをＹ
＠力方向移動を行うべく、Ｙ軸方向に延長している。５
３は基台に設置されワイヤーロープを巻取機構に接続す
る為に方向を転換する回転自在なプーリーであり、ワイ
ヤーロープを基台下方及び基台位置にある巻取プーリ一
方向に導くものである。５４はワイヤーローブと弾性体
を繋止するバネ支柱であって基台に設置されたガイド棒
取付台から延びているガイド棒にガイドローラーを介し
て移動自在にローラーに乗っている。５５は弾性体であ
り本実施例では螺線状に巻いた発条で成っておりバネ支
柱を介してワイヤーローブと繋止されている。５６は前
記螺線状発条を囲みバネ支柱により左・右のブレを防止
する円筒であり、５７′は発条の一端に繋止され他の一
端が巻取プーリー５８に繋止されているワイヤーローブ
であり５８はウェイト制御モーター６０の回転を各軸に
固定された歯車５９により回転されてワイヤーローブ５
７′を巻き取るプーリーであり６１はレンズボックスの
原位置を決めると共に負荷加車を制御する為にワイヤー
ローブの巻取量ないし巻取り位置を決めるホトインター
ラブターから成るセンサーであり、巻取り位置を決めて
巻き取り発条の伸長度を制御しレンズボックスの位置を
決定し、レンズが当接する負荷加重圧を制御する。

第６図は前記ワイヤーローブと発条の描出関係と負荷加
重制御状況を示す図である。図において６１はレンズボ
ックスの後方部にその一端を繋止されたワイヤーローブ
であり６２は負荷加重！ｊｌｔｌｌ１機構のガイド棒を
基台５０に固定するガイド棒固定台、６３はワイヤーロ
ーブ６１と発条６４を繋止すると共に発条とワイヤーロ
ーブの伸縮時に撮れを防ぐ為ガイド棒に沿って移させる
ガイドローラの支持するバネ支柱、６４はワイヤーロー
ブと繋止された発条、６５はバネ支社を固定しバネガイ
ド筒内を発条の伸縮に沿って移動するスベリリング、６
６はスベリリング及びバネ支柱を振れを防止してガイド
棒に沿ってＹ軸移動をさせるガイドローラー、６７はガ
イドローラーをＹ軸方向に安定して移動させるためにガ
イド棒取付台に固定されたガイド棒、６８は、スベリリ
ングの振れを防いで発条とワイヤロープのＹ軸方向にお
ける伸縮を安定させるバネガイド筒、６９は一端を発条
と繋止され他端は巻取りプーリーに繋止されたワイヤロ
ープ、７０はガイド棒の他の一端を固定して基台に固定
するガイド棒取付台、である。

このような構成からなる負荷加重制御Ｉ機構の作動を説
明すると、原位置決定センサー６１のパルス信号ににリ
モーター６０が回転し巻取プーリーによりワイヤーロー
７６９を巻取り発条６４を６４′になる迄伸長させワイ
ヤー〇−７６１をＹ軸方向上方にバネ支柱を６３′まで
移動さ往てレンズボックス５０を原位置即ち、砥石４５
より最も離れた位置に移動させる。次いでレンズを重荷
重での研削する時は、負荷加重圧決定センサー６１′の
信号によりモーター６０を逆回転させ巻取プーリーに巻
取られたワイヤーローブを巻戻してワイヤーローブを伸
長させてバネ支柱６３′が重荷重位置７０迄移動させレ
ンズボックスをＹ軸下力に降させレンズが最大負荷加重
圧で砥石に当接させて研削させる事ができる。そしてバ
ネ支柱６３′を軽荷車位置７１では軽い負荷加重圧で研
削制御でき、更にはコバカーブ測定時には８１測位置７
２にバネ支柱が位置させることによりレンズの当接する
負荷加重圧を制御することで研削及び測定の精度を向上
させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の従来技術の構成を透視図で示す図。 第２図は、本発明を実施した周縁加工装置の該略図を示
１図。 第３図は、本発明における周縁加工装置の重要部分を概
略的に透視図で示す図。 第４図は、本発明の周縁加工装置の別の重要部分を透視
図で示す図。 第５図は、第３図に示す部分の詳細図を示す図。 第６図（２）（ハ）は、本発明の主構成部品である荷重
調整用ばね装置。 ４０・・・レンズ、４３・・・レンズボックス、４５・
・・砥石（以上第４図）、５５・・・ばね装置、５７・
・・ワイヤロープ、６０・・・巻き上げモータ（以上第
４図および第５）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）眼鏡用レンズをはめ込む眼鏡枠の内周形状および
   寸法を測定して測定データを得、かつ前記眼鏡用レンズ
   のレンズデータを入力して、これら測定データならびに
   入力データに基づき前記眼鏡用レンズの周縁を回転する
   砥石の外周に衝接させて周縁加工する方法において、 前記眼鏡枠の内周形状の測定データならびに前記レンズ
   データに基づいて、前記砥石の外周に対する前記眼鏡用
   レンズの衝接負荷加重を制御しつつ該眼鏡用レンズを周
   縁加工する方法。
2. （２）眼鏡用レンズをはめ込む眼鏡枠の内周形状ならび
   に寸法を測定し、測定データを得るための装置と、該眼
   鏡用レンズのレンズデータを入力するための装置と、該
   眼鏡用レンズを回転可能に保持し、かつ垂直方向移動可
   能のレンズボックスと、該測定データならびに該レンズ
   データとに基づき該レンズボックスを移動せしめ前記眼
   鏡レンズを回転する砥石の周縁に所定荷重で衝接させる
   装置とを有する眼鏡レンズの周縁加工装置において、前
   記レンズボックスを移動し砥石に衝接する装置は、ばね
   装置を介して該レンズボックスを懸架するワイヤロープ
   と該ワイヤロープを巻き上げるモータとを含み、該レン
   ズボックス移動および衝接する装置は、前記測定データ
   ならびに前記レンズデータに基づき前記モータを駆動し
   、該ワイヤロープを巻き上げあるいは巻き降ろして前記
   ばね装置を延び縮みさせて、眼鏡レンズの前記砥石への
   衝接荷重を制御するようになっていること特徴とする眼
   鏡レンズの周縁加工装置。