KR101454743B1 - 렌즈 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시력이 좋지 않은 사람들을 위한 도수용 스포츠고글선글라스렌즈를 입체적으로 가공하기 위한 것으로, A)X, Y, Z축의 방향으로 이동하여 렌즈를 가공하고, B)난시안경렌즈의 방향을 조절하며, C)렌즈의 곡률반경과 동일하게 가공할 수 있도록 하고, D)렌즈의 광학중심점의 위치를 지정할 수 있는 렌즈 가공 장치를 제공하여 3차원적으로 가공할 수 있도록 한 것이다.

Description

렌즈 가공장치{Cutting machine for lens}

본 발명은 렌즈 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 렌즈를 용이하게 가공하면서 X,Y,Z축으로 정확하게 가공할 수 있도록 하는 렌즈 가공장치에 관한 것이다.

안경은 통상 안경렌즈와 안경테로 구성되며, 이러한 안경은 안경렌즈를 안경테의 모양과 동일하게 가공하여 안경테에 조립하거나, 소정 형상으로 가공된 안경렌즈에 구멍을 뚫어 안경테에 접착 또는 볼트를 체결하여 조립하고 있다.

이와 같이 안경을 조립하기 위하여 안경렌즈를 가공하는 방법을 살펴보면, 통상 가공사가 손으로 안경렌즈를 안경테의 모양과 일치하도록 직접 가공하는 것, 반자동기기를 사용하여 안경테의 모양과 똑같이 제작된 렌즈 패턴을 따라 동일하게 안경렌즈를 가공하는 것, 그리고 자동기기로 안경테의 안경렌즈모양을 스캔하여 동일한 크기의 형태로 가공하는 것이 사용되고 있다.

이러한 안경렌즈 가공방식은 모두 가공하고자 하는 안경의 모양과 동일하게 렌즈를 절삭 가공하는 2차원적인 평면가공 방식이며, 렌즈의 수직면, 즉 3차원 계단형으로 가공하여야 하는 스포츠고글선글라스에는 가공의 한계가 있다.

또한, 스포츠고글선글라스의 프레임에는 렌즈의 도수가 없는 2mm 이하의 얇은 렌즈를 걸쳐 끼울 수 있는 공간만 있기 때문에 그 좁은 홈에 두꺼운 도수렌즈를 끼워 넣는 것은 매우 어려운 작업이다. 그렇기 때문에 렌즈의 두께가 2mm이상이 되는 안경렌즈는 일반적 렌즈 가공으로는 스포츠고글선글라스에 맞게 가공할 수 없어서 단부를 계단식으로 가공하여야 한다.

이러한 이유 때문에 안경렌즈가공업체에서는 도수용 스포츠고글선글라스의 렌즈가공을 포기하거나 씨앤씨(CNC) 등의 가공업체에 위탁하여 제작하고 있는 것이다.

그러나 안경렌즈는 광학중심이 있고 난시의 방향성 및 사위로 인한 프리즘처방 등으로 인하여 위탁가공도 편리한 방식은 아닌 것이다.

즉, 일반적인 렌즈의 가공에서는 렌즈의 광학적 특성인 광학중심과 난시의 방향을 지정하는 기기가 가공기기와는 별도로 사용되고 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 안경렌즈의 광학적 특성에 맞는 렌즈가공이 되게 하기 위하여 렌즈의 모양 패턴을 X축, Y축의 방향으로 이동되게 하여 렌즈의 광학중심을 일치시키고, 난시렌즈의 방향을 쉽게 조절할 수 있도록 하는 렌즈 가공장치를 제공하는 데 목적이 있다.

그리고, 스포츠고글선글라스 프레임의 커브에 맞는 렌즈의 커브 곡률과 동일한 곡률 커브 지그를 지정교체하여 Z축으로 가공되도록 하고, 특히 도수용 스포츠고글선글라스렌즈를 가공하고자 할 때 가공 장치에서 직접 렌즈의 광학중심과 난시렌즈의 방향, 프리즘의 위치를 쉽게 지정할 수 있도록 하여 정확하고 신속하게 가공할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 렌즈 절삭툴(110)이 구비된 렌즈가공부(100)와, 가공 대상 렌즈(L)를 고정하기 렌즈 고정부(200), 완성된 렌즈와 동일하게 제작된 렌즈 패턴(P)을 고정하는 패턴고정대(410), 상기 패턴고정대(410)에 고정된 렌즈 패턴(P)을 따라 상기 절삭툴(110)을 이동시키는 이송부(430)를 포함하여 구성되어 절삭툴(110)이 가공 대상 렌즈(L)를 렌즈패턴(P)과 동일하게 가공하도록 하는 가이드부(400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 가공 장치에 있다.

상기 렌즈 가공 장치는 렌즈고정부(200)가 설치되어 회전하는 회전축(310)과, 상기 회전축(310)을 회전시키는 회전수단(320)을 포함하여 구성되어, 상기 렌즈고정부(200)를 회전시켜 가공 대상 렌즈(L)의 방향을 조정하는 렌즈 방향 조절부(300)와 ; 상기 가이드부(400)를 X축 Y축으로 이동시켜 가공 대상 렌즈(L)의 광학중심점을 지정하는 광학중심점 지정부(500)를 더 포함하여 구성된다.

상기에서 가이드부(400)는 가공 대상 렌즈(L)의 곡률과 동일한 곡률로 형성된 곡률 커브 지그(422)를 포함하는 커브안내부(420)가 더 구비되고, 상기 이송부(430)는 상기 패턴고정대(410)의 렌즈 패턴(P) 및 곡률 커브 지그(422)를 따라서 X축, Y축 및 Z축으로 이동하여 절삭툴(110)을 X축, Y축 및 Z축으로 이동시킨다.

그리고, 상기 이송부(430)는 본체 프레임(600)의 상부에 설치되며 렌즈 절삭툴(110)이 설치되어 X축, Y축으로 이동하는 이송수단(432)과, 상기 이송수단(432)에 설치되어 렌즈 패턴(P)을 따라 상기 이송수단(432)을 안내하는 패턴 안내핀(434), 그리고 곡률 커브 지그(422)의 커브곡률을 따라 상기 이송수단(432)을 안내하는 커브곡률 안내핀(436)을 포함하여 구성되며, 상기 절삭툴(110)과 패턴안내핀(434) 및 커브곡률안내핀(436)은 초기위치가 조정레버(438)에 의하여 상하방향으로 조정된다.

그리고, 상기 광학중심점 지정부(500)는 상부에 상기 패턴고정대(410)가 고정설치된 조절블록(510)을 X축 및 Y축 방향으로 이동시키는 조정부(520)를 포함하여 구성된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 곡률반경이 6커브, 7커브, 8커브의 일정한 커브 곡률이 있는 스포츠고글선글라스렌즈를 렌즈의 광학중심과 난시렌즈의 방향을 일치시켜 가공할 수 있게 됨으로써, 전문안경가공업자가 스포츠고글선글라스렌즈를 직접설계하여 작업현장에서 안경렌즈의 광학적 특성에 맞추어 입체적으로 가공할 수 있게 되어 특수한 렌즈 가공의 불편함을 해소할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 가공장치를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 요부 확대 사시도
도 3 은 렌즈 방향 조절부를 나타내는 사시도
도 4는 렌즈 방향 조절부의 분리 사시도
도 5는 렌즈 방향 조절부의 단면도
도 6은 커브안내부 구성을 나타내는 분리사시도
도 7은 패턴 고정대 및 광학중심점 지정부를 나타내는 사시도
도 8은 패턴 고정대 및 광학중심점 지정부를 나타내는 분리 사시도

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

이러한 본 발명의 렌즈 가공장치는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 렌즈 절삭툴(110)이 구비된 렌즈가공부(100)와, 가공 대상 렌즈(L)를 고정하기 위한렌즈 고정부(200), 가공 대상 렌즈(L)가 난시 렌즈일 경우 가공 대상 렌즈의 방향을 조정하기 위한 렌즈 방향 조절부(300), 상기 렌즈가공부(100)의 이동을 안내하는 가이드부(400), 가공 대상 렌즈(L)의 광학중심점을 지정하기 위한 광학중심점 지정부(500)를 포함하여 구성되어, 절삭툴을 가공하고자 하는 모양으로 형성된 렌즈 패턴 및 가공 대상 렌즈의 커브 곡률에 따라 이동시켜 원하는 모양 및 깊이로 가공이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

상기에서 렌즈가공부(100)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 렌즈 가공장치를 구성하는 본체 프레임(600)에 가이드부(400)를 통해서 이동가능하도록 설치되어 가공 대상 렌즈(L) 모서리를 가공하는 전동공구로서, 모터에 절삭툴(110)이 설치되어 렌즈 고정부(200)에 고정된 가공 대상 렌즈(L)를 가공한다.

그리고, 상기 렌즈 고정부(200)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 상부면이 가공 대상 렌즈(L)와 동일한 커브 곡률을 가지도록 형성되어 가공 대상 렌즈(L)를 고정하는 렌즈 고정 지그로서 가동 대상 렌즈는 렌즈 고정부(200)에 양면접착테이프로 고정된다.

상기 렌즈 방향 조절부(300)는 도 3 내지 도 5에 나타내는 바와 같이 상부에 상기 렌즈고정부(200)가 설치되어 회전하는 회전축(310)과, 상기 회전축(310)을 회전시키는 회전수단(320)을 포함하여 구성되어, 상기 렌즈가공부(100)의 하부에 설치되며, 가공 대상 렌즈(L)가 난시렌즈인 경우 난시 렌즈의 방향에 따라 상기 회전수단(320)을 구동시켜 회전축(310)을 회전시킴으로써, 난시렌즈의 방향이 정확하게 조정되도록 하는데 이때 난시렌즈의 방향은 통상 0각에서 180각으로 규정하고 있다.

상기에서 렌즈고정부(200)는 회전축(310)의 상부에 형성된 고정홈(312)에 끼워져서 고정되고, 상기 회전수단(320) 구성은 당업자라면 다양한 방법으로 실시가능한 것으로, 그 예로 상기 회전축(310)이 베어링(B)을 매개로 내부에 설치되는 외통(322), 상기 회전축(310)의 외주에 원주를 따라 형성된 치형(323), 상기 치형(323)과 맞물리는 구동기어(324), 상기 외통(322)에 관통설치되고 상기 구동기어(324)가 내측 종단에 설치되며 외측에 손잡이(325)가 구비되어 손잡이(325)를 회전시키면 구동기어(324)와 치형(323)의 결합에 의하여 회전축(310)이 회전되도록 구성된 작동레버(326)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기에서 회전축(310)의 다른 설치예로 상기 회전축(310)은 본체 프레임(600)의 베이스플레이트(610)에 수직으로 설치된 지지축(미도시)에 베어링을 통해서 설치될 수도 있다.

도면중 미설명부호 330은 회전축의 위치를 고정하기 위한 고정수단으로, 회전축(310)의 회전중에는 회전축(310)과 이격되고, 위치고정이 필요한 경우 회전축(310)과 접하여 회전축(310)이 더 이상 회전하지 않도록 한다.

그리고, 상기 가이드부(400)는 도 2에 나타내는 바와 같이 완성된 렌즈의 모양과 동일한 모양으로 형성된 렌즈 패턴(도 6에 도시 : P)을 고정시키고 렌즈 패턴(P)의 모양과 동일하게 가공 대상 렌즈(L)가 가공될 수 있도록 렌즈 가공부(100)를 이동시키는 것으로, 렌즈 패턴(P)이 끼워져 고정되도록 상부에 고정핀(412)이 구비된 패턴고정대(410), 상기 가공 대상 렌즈의 곡률과 동일한 곡률로 절삭툴(110)이 이동되도록 하여 가공 대상 렌즈가 2차원 및 3차원 가공될 수 있도록 가공대상렌즈와 동일한 곡률 커브를 가진 곡률 커브 지그(422)가 고정되는 커브안내부(420) 및, 상기 패턴고정대(410)에 고정된 렌즈 패턴(P) 및 곡률 커브 지그(422)를 따라서 이동하면서 절삭툴(110)을 이동시키는 이송부(430)로 구성된다.

상기에서 커브 안내부(420)는 본체 프레임(600)의 베이스플레이트(610)에 수직으로 설치되고 상부에 삽입홈(423)이 형성된 거치대(424)와, 상기 거치대(424)의 삽입홈(423)으로 끼워지는 곡률 커브 지그(422)로 구성된다.

그리고, 이송부(430)는 본체 프레임(600)의 상부에 설치되어 X축, Y축, Z축으로 이동하며 렌즈 절삭툴(110)이 설치된 이송수단(432)과, 상기 이송수단(432)에 설치되어 렌즈 패턴(P)을 따라 상기 이송수단(432)을 안내하는 패턴 안내핀(434), 그리고 곡률 커브 지그(422)의 커브곡률을 따라 상기 이송수단(432)을 안내하는 커브곡률 안내핀(436)을 포함하여 구성된다.

상기에서 이송수단(432)은 수평방향으로 본체 프레임(600)의 상부에 설치되는 제 1가이드 프레임(432a), 상기 제 1가이드 프레임(432a)을 따라 이동하는 제 1슬라이딩 블록(432b), 상기 제 1슬라이딩 블록(432b)에 일체로 고정설치되는 제 2가이드 프레임(432c), 상기 제 2가이드 프레임(432c)을 따라 이동하는 제 2슬라이딩 블록(432d), 상기 제 2슬라이딩 블록(432d)에 일체로 지면에 수직으로 설치되는 제3가이드 프레임(432e), 상기 제 3가이드 프레임(432e)을 따라 수직방향으로 이동하는 제 3슬라이딩 블록(432f)으로 구성되며, 상기 제 3가이드 프레임(432e)의 하부에는 제 3슬라이딩 블록(432f)의 하부로 이동을 제한하는 스톱퍼(432g)가 일체로 설치된다.

상기한 제 3슬라이딩 블록(432f)에 절삭툴(110)과 패턴 안내핀(434) 및 커브곡률 안내핀(436)이 하부로 돌출되도록 설치되는데, 상기 절삭툴(110)과 패턴안내핀(434) 및 커브곡률안내핀(436)은 초기위치가 조정레버(438)에 의하여 상하방향으로 조정될 수 있도록 설치된다.

그리고, 상기 광학중심점 지정부(500)는 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이 상부에 상기 패턴고정대(410)가 고정홈(512)에 의하여 고정설치된 조절블록(510)을 X축 및 Y축 방향으로 이동시켜 광학중심점의 위치를 지정하는 것으로, 도수렌즈는 일반선글라스렌즈와 달리 렌즈의 광학중심점의 위치를 지정하는 것이 매우 중요하다.

상기에서 조절블록(510)을 이동시키기 위한 조정부(520)구성을 살펴보면, 상/하 이격되게 X축 및 Y축 방향으로 설치되는 제 1 및 제 2 가이드축(522)(524), 상기 제 1가이드축(522)과 제 2가이드축(524)이 모두 관통 설치되며 상기 조절블록(510)과 연결된 슬라이딩블록(530), 상기 슬라이딩블록(530)을 X축 및 Y축 방향으로 이동시키는 조정수단으로 구성되고, 상기 조정수단은 상기 슬라이딩블록(530)과 나사결합된 작동스크류(542a)(544a)와 상기 작동스크류 종단에구비되어 사용자가 상기 작동스크류를 조작할 수 있도록 하는 작동레버(542b)(544b)로 구성된다.

도면 중 미설명부호 521은 제 1가이드축(522)을 지지하는 지지프레임이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 하기에서 설명한다.

우선, 가공 대상 렌즈(L)를 렌즈고정부(200)에 부착고정시키고 렌즈바향조절부(300)의 작동레버(326)로 가공 대상 렌즈의 난시방향을 결정한 다음, 렌즈 패턴(P)을 패턴고정대(410)의 고정핀(412)에 끼우고 제 1 및 제 2 조절레버(542)(544)로 렌즈 패턴(P)의 위치를 X축, Y축 방향으로 이동하게 되면 가공 대상 렌즈의 난시축의 방향과 광학중심의 위치가 정해지게 된다.

그리고 절삭툴(110)의 길이와 패턴안내핀(434)의 길이를 조절하여 가공 대상 렌즈(L)의 가공깊이를 정한 다음, 패턴안내핀(434)을 렌즈 패턴(P)의 접선에 유도시킨 후 커브곡률안내핀(436)을 곡률커브지그(422) 위에 올려놓고 패턴안내핀(434)을 렌즈패턴(P)의 접선을 따라 이동하게 된다.

따라서 절삭툴(110)은 패턴안내핀(434)에 의하여 X 축 및 Y 축방향으로 이동하면서 렌즈 패턴(P)과 동일한 모양으로 가공대상렌즈(L)를 가공하고, 곡률커브지그(422)의 곡률에 따라 Z 축 방향으로 이동하면서 가공대상렌즈(L)를 적절한 가공깊이로 가공하게 되므로 안경렌즈의 3차원 가공이 이루어지게된다.

이에 따라, 본 발명은 단순히 제품의 모양가공이 아니라 가공 장치에서 직접 안경렌즈의 광학적 특성을 고려하여 안경렌즈를 입체가공을 할 수 있게 한 것이다.

한편, 상기 렌즈 고정부(200)와 회전축(310)은 자석을 이용하여 결합될 수 있고, 패턴고정대(410)와 렌즈 패턴와 조절블록(510) 역시 자석으로 결합될 수 있으며, 렌즈 패턴(P)은 양면접착테이프로 패턴 고정대(410)에 고정될 수 있다.

또한, 렌즈고정부(200)와 패턴고정대(410)는 밑면을 변의 길이가 모두 같게 형성된 정다각형이나 원형으로 형성하여 가공대상렌즈 또는 패터너의 방향을 바꿀 수 있도록 할 수도 있다.(가공대상렌즈 또는 패턴의 위치를 서로 바꿀 수도 있다.)

100 : 렌즈가공부 110 : 절삭툴(110)
L : 가공 대상 렌즈 200 : 렌즈 고정부
300 : 렌즈 방향 조절부 400 : 가이드부
500 : 광학중심점 지정부 P : 렌즈 패턴

Claims (8)

1. 삭제
2. 렌즈 절삭툴(110)이 구비된 렌즈가공부(100)와,
   가공 대상 렌즈(L)를 고정하기 위한 렌즈 고정부(200),
   완성된 렌즈와 동일하게 제작된 렌즈 패턴(P)을 고정하는 패턴고정대(410), 상기 패턴고정대(410)에 고정된 렌즈 패턴(P)을 따라 상기 절삭툴(110)을 이동시키는 이송부(430)를 포함하여 구성되어 절삭툴(110)이 가공 대상 렌즈(L)를 렌즈패턴(P)과 동일하게 가공하도록 하는 가이드부(400),
   상기 렌즈고정부(200)가 설치되어 회전하는 회전축(310)과, 상기 회전축(310)을 회전시키는 회전수단(320)을 포함하여 구성되어 상기 렌즈고정부(200)를 회전시켜 가공 대상 렌즈(L)의 방향을 조정하는 렌즈 방향 조절부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 가공 장치.
3. 렌즈 절삭툴(110)이 구비된 렌즈가공부(100)와,
   가공 대상 렌즈(L)를 고정하기 위한 렌즈 고정부(200),
   완성된 렌즈와 동일하게 제작된 렌즈 패턴(P)을 고정하는 패턴고정대(410), 상기 패턴고정대(410)에 고정된 렌즈 패턴(P)을 따라 상기 절삭툴(110)을 이동시키는 이송부(430)를 포함하여 구성되어 절삭툴(110)이 가공 대상 렌즈(L)를 렌즈패턴(P)과 동일하게 가공하도록 하는 가이드부(400)를 포함하여 구성되고,
   상기 가이드부(400)를 X축 Y축으로 이동시켜 가공 대상 렌즈(L)의 광학중심점을 지정하는 광학중심점 지정부(500)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 가공 장치.
4. 렌즈 절삭툴(110)이 구비된 렌즈가공부(100)와,
   가공 대상 렌즈(L)를 고정하기 위한 렌즈 고정부(200),
   완성된 렌즈와 동일하게 제작된 렌즈 패턴(P)을 고정하는 패턴고정대(410), 상기 패턴고정대(410)에 고정된 렌즈 패턴(P)을 따라 상기 절삭툴(110)을 이동시키는 이송부(430)를 포함하여 구성되어 절삭툴(110)이 가공 대상 렌즈(L)를 렌즈패턴(P)과 동일하게 가공하도록 하는 가이드부(400)를 포함하여 구성되고,
   상기 가이드부(400)는 가공 대상 렌즈(L)의 곡률과 동일한 곡률로 형성된 곡률 커브 지그(422)를 포함하는 커브안내부(420)가 더 구비되고, 상기 이송부(430)는 상기 패턴고정대(410)의 렌즈 패턴(P) 및 곡률 커브 지그(422)를 따라서 X축, Y축 및 Z축으로 이동하여 절삭툴(110)을 X축, Y축 및 Z축으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 렌즈 가공 장치.
5. 렌즈 절삭툴(110)이 구비된 렌즈가공부(100)와,
   가공 대상 렌즈(L)를 고정하기 위한 렌즈 고정부(200),
   완성된 렌즈와 동일하게 제작된 렌즈 패턴(P)을 고정하는 패턴고정대(410), 상기 패턴고정대(410)에 고정된 렌즈 패턴(P)을 따라 상기 절삭툴(110)을 이동시키는 이송부(430)를 포함하여 구성되어 절삭툴(110)이 가공 대상 렌즈(L)를 렌즈패턴(P)과 동일하게 가공하도록 하는 가이드부(400)를 포함하여 구성되고,
   상기 이송부(430)는 본체 프레임(600)의 상부에 설치되며 렌즈 절삭툴(110)이 설치되어 X축, Y축으로 이동하는 이송수단(432)과, 상기 이송수단(432)에 설치되어 렌즈 패턴(P)을 따라 상기 이송수단(432)을 안내하는 패턴 안내핀(434)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 가공 장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 이송부(430)는 본체 프레임(600)의 상부에 설치되며 렌즈 절삭툴(110)이 설치되어 X축, Y축, Z축으로 이동하는 이송수단(432)과, 상기 이송수단(432)에 설치되어 렌즈 패턴(P)을 따라 상기 이송수단(432)을 안내하는 패턴 안내핀(434), 그리고 곡률 커브 지그(422)의 커브곡률을 따라 상기 이송수단(432)을 안내하는 커브곡률 안내핀(436)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 가공 장치.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 절삭툴(110)과 패턴안내핀(434) 및 커브곡률안내핀(436)은 초기위치가 조정레버(438)에 의하여 상하방향으로 조정되는 것을 특징으로 하는 렌즈 가공 장치.
8. 제 3항에 있어서, 상기 광학중심점 지정부(500)는 상부에 상기 패턴고정대(410)가 고정설치된 조절블록(510)을 X축 및 Y축 방향으로 이동시키는 조정부(520)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 가공 장치.
   

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