KR101520487B1 - 안경 렌즈 가공 장치 - Google Patents
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Abstract
[과제] 렌즈 후면측에 돌출부를 갖는 고커브 안경 프레임에 넣는 도수가 있는 렌즈의 가공을, 숙련을 필요로 하지 않고 쉽게 실시한다.
[해결 수단] 안경 렌즈를 베벨 가공하는 안경 렌즈 가공 장치는, 베벨 가공된 렌즈 후면측의 베벨 경사면 및/또는 베벨 숄더의 일부를 제거하는 공구와, 렌즈 전면측의 측벽에 대해 렌즈 후면측의 측벽이 높게 형성되어 있는 돌출부 (BH) 를 갖는 고커브 프레임에 넣어지는 렌즈에 베벨을 형성하는 고커브 베벨 가공 모드를 선택하는 선택 수단과, 고커브 프레임의 돌출부 (BH) 와 렌즈의 간섭을 피하기 위해서 베벨 경사면 및/또는 베벨 숄더의 영역 중 수정 가공하는 부분의 데이터를 입력하는 데이터 입력 수단과, 고커브 베벨 가공 모드시에, 코바 위치 검지 수단에 의해 얻어진 렌즈 전면 및 렌즈 후면의 코바 위치에 기초하여 베벨 궤적을 구하고, 베벨 가공구에 의한 베벨 가공 데이터를 얻음과 함께, 베벨 궤적과 수정 가공 부분 데이터에 기초하여 베벨 수정 가공구에 의한 베벨 수정 가공 데이터를 얻는 연산 수단과, 베벨 가공 데이터에 따라 조 (粗) 가공된 렌즈의 둘레 가장자리를 베벨 가공구에 의해 베벨 가공하고, 베벨 수정 가공 데이터에 따라 베벨 수정 가공구에 의해 렌즈 후면측의 베벨 경사면 및/또는 베벨 숄더의 일부를 제거하는 가공 제어 수단을 구비한다.
Description
본 발명은, 안경 렌즈의 둘레 가장자리를 가공하는 안경 렌즈 가공 장치에 관한 것이다.
프레임 커브가 심한 (만곡의 정도가 심한) 고커브 프레임 (high curve frame) 은, 주로 선글라스용으로서 사용되어 왔는데, 이 고커브 프레임에 도수가 있는 렌즈를 사용하고 싶다는 요망이 증가되고 있다. 고커브 프레임에 렌즈를 넣을 때는, 안경 렌즈도 렌즈 커브가 심한 것을 사용하기 때문에, 렌즈 둘레 가장자리에 형성하는 베벨 (bevel) 도 프레임 커브에 대응시킨 고커브 베벨로 하는 것이 바람직하다. 베벨 크기 변화 (베벨의 폭 또는 높이가 작아지는 현상) 를 억제하고, 고커브 베벨에 대응하는 베벨 가공 (beveling) 방법으로서는, 베벨 전면 경사면과 베벨 후면 경사면을 각각 개별적으로 가공하는 방법 (일본 공개특허공보 평11-48113 (US6,089,957)), 통상적인 베벨 가공에 사용하는 큰 직경의 베벨 숫돌에 대해 작은 직경의 베벨 숫돌에 의해 베벨 가공하는 방법 (일본 공개특허공보 2004-74346, 일본 공개특허공보 2005-74560 (EP1510290A1)) 이 제안되어 있다.
그런데, 주로 선글라스용으로서 사용되어 온 고커브 프레임에는, 렌즈가 후면측으로 벗어나는 것을 방지하기 위해서, 도 7 과 같이, 종종 렌즈 전면측의 측벽 (Fa) 에 대해 렌즈 후면측의 측벽 (Fb) 이 높게 형성되어 있는 부분 (이하, 렌즈 후면측이 높은 부분을 돌출부 (BH) 라고 한다) 을 갖는 것이 있다. 선글라스용 렌즈는 렌즈 두께가 얇기 때문에, 렌즈 둘레 가장자리에 베벨을 형성함으로써, 그대로 프레임에 넣을 수 있었다. 그러나, 도수가 있는 렌즈에 베벨 가공하는 경우, 종래와 동일한 방법으로 베벨을 형성한 것만으로는, 렌즈가 두껍기 때문에, 돌출부 (BH) 를 갖는 고커브 프레임에 넣을 수 없었다. 이 경우, 리머 (reamer) 등의 공구를 사용하여 수작업으로 베벨의 후면측을 깎아내는 가공으로 대응하는 방법이 있다. 그러나, 이 작업은 숙련을 필요로 할 뿐만 아니라, 가공시간도 오래 걸린다.
본 발명은, 렌즈 후면측에 돌출부를 갖는 고커브의 안경 프레임에 넣기 위한 도수가 있는 렌즈의 가공을, 숙련을 필요로 하지 않고, 용이하게 실시할 수 있는 안경 렌즈 가공 장치를 제공하는 것을 기술 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하와 같은 구성을 구비하는 것을 특징으로 한다.
(1). 안경 렌즈 가공 장치는,
안경 렌즈를 유지하여 회전시키는 렌즈 척축과,
렌즈 전면 및 렌즈 후면의 코바 위치를 렌즈형 데이터에 기초하여 검지하는 렌즈 코바 위치 검지 수단과,
렌즈의 둘레 가장자리를 가공하는 공구로서, 조 (粗) 가공구, 베벨 가공구 및 베벨 수정 가공구를 포함하고, 베벨 수정 가공구는, 숫돌 또는 커터 (cutter) 를 갖고, 베벨 가공된 렌즈 후면측의 베벨 경사면 및/또는 베벨 숄더의 일부를 제거하는 공구와,
가공 모드를 선택하는 선택 수단으로서, 렌즈 전면측의 측벽에 대해 렌즈 후면측의 측벽이 높게 형성되어 있는 부분 (이하, 돌출부 (BH) 라고 한다) 을 갖는 고커브 프레임에 넣어지는 렌즈에 베벨을 형성하는 고커브 베벨 가공 모드를 선택하는 선택 수단과,
고커브 프레임의 돌출부 (BH) 와 렌즈의 간섭을 피하기 위해서 베벨 경사면 및/또는 베벨 숄더의 영역 중 수정 가공하는 부분의 데이터를 입력하는 수정 가공 부분 데이터 입력 수단으로서, 디스플레이 및 그 화면에 따라 데이터를 입력하는 입력 장치나, 고커브 프레임의 돌출부 (BH) 의 데이터를 수신하는 수신 유닛 중 어느 것을 갖는 수정 가공 부분 데이터 입력 수단과,
고커브 베벨 가공 모드시에, 코바 위치 검지 수단에 의해 얻어진 렌즈 전면의 코바 위치 및 렌즈 후면의 코바 위치에 기초하여 렌즈 둘레 가장자리에 형성하는 베벨의 베벨 궤적을 구하고, 베벨 가공구에 의한 베벨 가공 데이터를 얻음과 함께, 베벨 궤적과 수정 가공 부분 데이터에 기초하여 베벨 수정 가공구에 의한 베벨 수정 가공 데이터를 얻는 연산 수단과,
베벨 가공 데이터에 따라 조가공된 렌즈의 둘레 가장자리를 베벨 가공구에 의해 베벨 가공하고, 베벨 수정 가공 데이터에 따라 베벨 수정 가공구에 의해 렌즈 후면측의 베벨 경사면 및/또는 베벨 숄더의 일부를 제거하는 가공 제어 수단을 구비한다.
(2). (1) 의 안경 렌즈 가공 장치에 있어서,
수정 가공 부분 데이터 입력 수단은, 렌즈에 형성되는 베벨 정점에 대해 수정 가공하는 부분의 렌즈 후면측 방향의 거리와 깊이 방향의 데이터를 입력하는 화면을 갖는다.
(3). (1) 의 안경 렌즈 가공 장치에 있어서,
베벨 수정 가공구는, 렌즈 척축에 거의 수직인 수정 가공 부분을 렌즈에 형성하는 제 1 가공면과 렌즈 척축에 거의 평행한 수정 가공 부분을 렌즈에 형성하는 제 2 가공면을 갖는 산형 형상의 가공구이다.
(4). (1) 의 안경 렌즈 가공 장치는,
렌즈 둘레 가장자리에 홈을 형성하는 홈 형성 가공구 또는 렌즈의 굴절면에 천공하는 천공 가공구를 구비하고, 베벨 수정 가공구는, 홈 형성 가공구 또는 천공 가공구가 겸용된다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은, 본 발명에 관련된 안경 렌즈 가공 장치의 가공 기구부의 개략 구성도이다.
가공 장치 본체 (1) 의 베이스 (base) (170) 상에는 캐리지 (carriage) 부 (100) 가 탑재된다. 그리고, 캐리지 (101) 가 갖는 렌즈 척 (lens chuck) 축 (렌즈 회전축) (102L, 102R) 에 유지된 피가공 렌즈 (LE) 의 가장자리는, 숫돌 스핀들 (grindstone spindle) (161a) 에 동축으로 장착된 숫돌군 (168) 에 압접되어 가공된다. 숫돌군 (168) 은, 유리용 조 (粗) 숫돌 (162), 고커브의 렌즈에 베벨을 형성하는 베벨 경사면을 갖는 고커브 베벨 마무리용 숫돌 (163), 저커브의 렌즈에 베벨을 형성하는 V 홈 (베벨 홈) (VG) 및 평탄 가공면을 갖는 마무리용 숫돌 (164), 평경면 마무리용 숫돌 (flat-polishing) (165), 플라스틱용 조숫돌 (166) 로 구성된다. 숫돌 스핀들 (161a) 은, 모터 (160) 에 의해 회전된다.
캐리지 (101) 의 레프트 아암 (101L) 에 렌즈 척축 (102L) 이, 라이트 아암 (101R) 에 렌즈 척축 (102R) 이 각각 회전할 수 있게 동축으로 유지되어 있다. 렌즈 척축 (102R) 은, 라이트 아암 (101R) 에 장착된 모터 (110) 에 의해 렌즈 척축 (102L) 측으로 이동된다. 그리고, 렌즈 (LE) 는 2 개의 렌즈 척축 (102R, 102L) 에 의해 유지된다. 또, 2 개의 렌즈 척축 (102R, 102L) 은, 레프트 아암 (101L) 에 장착된 모터 (120) 에 의해, 기어 등의 회전 전달 기구를 통하여 동기하여 회전된다. 이들에 의해 렌즈 회전 수단이 구성된다.
캐리지 (101) 는, 렌즈 척축 (102R, 102L) 및 숫돌 스핀들 (161a) 과 평행하게 연장되는 샤프트 (103, 104) 를 따라 이동할 수 있는 X 축 이동 지지 기부 (140) 에 탑재되어 있다. 지지 기부 (140) 의 후부에는, 샤프트 (103) 와 평행하게 연장되는 볼 나사가 장착되어 있고 (도시 생략), 그 볼 나사는 X 축 이동용 모터 (145) 의 회전축에 장착되어 있다. 모터 (145) 의 회전에 의해, 지지 기부 (140) 와 함께 캐리지 (101) 가 X 축 방향 (렌즈 척축의 축 방향) 으로 직선 이동된다. 이들에 의해 X 축 방향 이동 수단이 구성된다. 모터 (145) 의 회전축에는, 캐리지 (101) 의 X 축 방향의 이동을 검출하는 검출기인 인코더 (146) 가 구비되어 있다.
또, 지지 기부 (140) 에는, Y 축 방향 (렌즈 척축 (102R, 102L) 과 숫돌 스핀들 (161a) 의 축간 거리가 변동되는 방향) 으로 연장되는 샤프트 (156, 157) 가 고정되어 있다. 캐리지 (101) 는 샤프트 (156, 157) 를 따라 Y 축 방향으로 이동할 수 있게 지지 기부 (140) 에 탑재되어 있다. 지지 기부 (140) 에는 Y 축 이동용 모터 (150) 가 고정되어 있다. 모터 (150) 의 회전은 Y 축 방향으로 연장되는 볼 나사 (155) 로 전달되고, 볼 나사 (155) 의 회전에 의해 캐리지 (101) 는 Y 축 방향으로 이동된다. 이들에 의해, Y 축 방향 이동 수단이 구성된다. 모터 (150) 의 회전축에는, 캐리지 (101) 의 Y 축 방향의 이동을 검출하는 검출기인 인코더 (158) 가 구비되어 있다.
도 1 에 있어서, 캐리지 (101) 의 상방에는, 렌즈 코바 위치 측정부 (렌즈 코바 위치 검지 유닛) (200F, 200R) 가 형성되어 있다. 도 2 는 렌즈 전면의 렌즈 코바 위치 (lens edge) 를 측정하는 측정부 (200F) 의 개략 구성도이다. 도 1 의 베이스 (170) 상에 고정 설치된 지지 기부 블록 (200a) 에 장착 지지 기부 (201F) 가 고정되고, 장착 지지 기부 (201F) 에 고정된 레일 (202F) 상을 슬라이더 (203F) 가 슬라이딩할 수 있게 장착되어 있다. 슬라이더 (203F) 에는 슬라이드 베이스 (310F) 가 고정되고, 슬라이드 베이스 (310F) 에는 측정자 아암 (204F) 이 고정되어 있다. 측정자 아암 (204F) 의 선단부에 L 형의 핸드 (205F) 가 고정되고, 핸드 (205F) 의 선단에 측정자 (206F) 가 고정되어 있다. 측정자 (206F) 는 렌즈 (LE) 의 전측 굴절면에 접촉된다.
슬라이드 베이스 (210F) 의 하단부에는 래크 (211F) 가 고정되어 있다. 래크 (211F) 는 장착 지지 기부 (201F) 측에 고정된 인코더 (213F) 의 피니언 (212F) 과 서로 맞물려 있다. 또, 모터 (216F) 의 회전은, 기어 (215F), 아이들 기어 (214F), 피니언 (212F) 을 통하여 래크 (211F) 로 전달되고, 슬라이드 베이스 (210F) 가 X 축 방향으로 이동된다. 렌즈 코바 위치 측정 중, 모터 (216F) 는 항상 일정한 힘으로 측정자 (206F) 를 렌즈 (LE) 에 밀어 대고 있다. 모터 (216F) 에 의한 측정자 (206F) 의 렌즈 굴절면에 대한 밀어 대는 힘은, 렌즈 굴절면에 흠집이 나지 않도록 가벼운 힘으로 부여되고 있다. 측정자 (206F) 의 렌즈 굴절면에 대한 밀어 대는 힘을 주는 수단으로서는, 스프링 등의 주지된 압력 부여 수단으로 할 수도 있다. 인코더 (213F) 는 슬라이드 베이스 (210F) 의 이동 위치를 검지함으로써, 측정자 (206F) 의 X 축 방향의 이동 위치를 검지한다. 이 이동 위치의 정보, 렌즈 척축 (102L, 102R) 의 회전 각도의 정보, Y 축 방향의 이동 정보에 의해, 렌즈 (LE) 전면의 코바 위치 (렌즈 전면 위치도 포함한다) 가 측정된다.
렌즈 (LE) 의 후면의 코바 위치를 측정하는 측정부 (200R) 의 구성은, 측정부 (200F) 와 좌우 대칭이므로, 도 2 에 도시된 측정부 (200F) 의 각 구성 요소에 붙인 부호 말미의 「F」 를 「R」 로 바꾸고, 그 설명은 생략한다.
렌즈 코바 위치의 측정은, 측정자 (206F) 가 렌즈 전면에 맞닿게 되고, 측정자 (206R) 가 렌즈 후면에 맞닿게 된다. 이 상태에서 렌즈형 데이터 (target lens data) 에 기초하여 캐리지 (101) 가 Y 축 방향으로 이동되고, 렌즈 (LE) 가 회전됨으로써, 렌즈 둘레 가장자리 가공을 위한 렌즈 전면 및 렌즈 후면의 코바 위치가 동시에 측정된다.
도 1 에 있어서, 캐리지부 (100) 의 전방에는, 모따기 (chamfering) ·홈 형성 기구부 (300) 가 배치되어 있다. 이 기구부 (300) 는, 렌즈 후면측의 베벨 경사면의 스커트 (렌즈 후면측의 베벨 숄더도 포함한다) 를 부분적으로 제거하는 베벨 수정 가공의 기구부로서 겸용된다. 도 3 은, 기구부 (300) 의 개략 구성도이다. 베이스 (170) 상의 지지 기부 블록 (301) 에는 고정판 (302) 이 고정되어 있다. 고정판 (302) 의 상방에는, 아암 (320) 을 회전시켜 숫돌부 (340) 를 가공 위치와 퇴피 위치로 이동시키기 위한 펄스 모터 (305) 가 고정되어 있다. 고정판 (302) 에는, 아암 회전 부재 (310) 를 회전할 수 있게 유지하는 유지 부재 (311) 가 고정되어 있고, 고정판 (302) 의 좌측까지 신장한 아암 회전 부재 (310) 에는 대기어 (313) 가 고정되어 있다. 펄스 모터 (305) 의 회전축에는 기어 (307) 가 장착되어 있고, 펄스 모터 (305) 에 의한 기어 (307) 의 회전은 아이들러 기어 (315) 를 통하여 대기어 (313) 로 전달되어, 아암 회전 부재 (310) 에 고정된 아암 (320) 이 회전된다.
대기어 (313) 에는 숫돌 회전용 모터 (321) 가 고정되어 있고, 모터 (321) 는 대기어 (313) 와 함께 회전한다. 모터 (321) 의 회전축은 아암 회전 부재 (310) 의 내부에서 회전할 수 있게 유지된 축 (323) 에 연결되어 있다. 아암 (320) 내까지 연장된 축 (323) 의 가장자리에는 풀리 (324) 가 장착되어 있다. 아암 (320) 의 선단측에는, 숫돌 스핀들 (grindstone-spindle) (330) 을 회전할 수 있게 유지하는 유지 부재 (331) 가 고정되어 있다. 숫돌 스핀들 (330) 의 좌단에는 풀리 (332) 가 장착되어 있다. 풀리 (332) 는 풀리 (324) 와 벨트 (335) 에 의해 연결되어 있고, 모터 (321) 의 회전이 숫돌 스핀들 (330) 에 전달된다. 숫돌 스핀들 (330) 에는, 렌즈 후면용 모따기 숫돌 (341a) 과, 렌즈 전면용 모따기 숫돌 (341b) 과, 홈 형성 가공구인 홈 형성용 숫돌 (342) 이 장착되어 있다. 홈 형성용 숫돌 (342) 은, 베벨의 후면측 경사면의 저변을 베벨 수정 가공하는 가공구로서 겸용된다. 숫돌 스핀들 (330) 은 렌즈 회전축 (102L, 102R) 의 축선 방향에 대해 각도 α (예를 들어, 각도 α 는 8 도) 기울여 배치되어 있고, 홈 형성용 숫돌 (342) 에 의해 홈을 파는 형성이 렌즈 커브를 따르기 쉽게 되어 있다. 모따기 숫돌 (341a), 모따기 숫돌 (341b) 및 홈 형성용 숫돌 (342) 은 원형이고, 외경 치수는 직경 30㎜ 정도이다.
홈 형성 가공 및 모따기 가공시에는, 펄스 모터 (305) 에 의해 아암 (320) 이 회전되고, 숫돌부 (340) 가 퇴피 위치로부터 가공 위치로 이동된다. 숫돌부 (340) 의 가공 위치는, 렌즈 회전축 (102L, 102R) 과 숫돌 스핀들 (161a) 사이에서, 양회전축이 위치하는 평면 상에 숫돌 스핀들 (330) 이 놓여지는 위치이다. 이로써, 숫돌군 (168) 에 의한 렌즈 둘레 가장자리 가공과 동일하게, 모터 (150) 에 의해 렌즈 회전축 (102L, 102R) 과 회전축 (330) 의 축간 거리를 변동시킬 수 있다.
또, 캐리지부 (100) 의 배후에는, 천공 기구부 (800) 가 배치되어 있다.
또한, 도 1 의 안경 렌즈 가공 장치에 있어서의 X 축 방향 이동 수단 및 Y 축 방향 이동 수단의 구성은, 렌즈 척축 (102L, 102R) 에 대해 숫돌 스핀들 (161a) 을 상대적으로 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동시키는 구성으로 해도 된다. 또, 렌즈 코바 위치 측정부 (206F, 206R) 의 구성에 있어서도, 렌즈 척축 (102L, 102R) 에 대해 측정자 (206F, 206R) 가 Y 축 방향으로 이동하는 구성으로 해도 된다.
다음으로, 숫돌군 (168) 의 구성에 대해 설명한다. 도 4 는, 숫돌군 (168) 을, 도 1 의 화살표 (A) 방향에서 본 경우의 도면이다.
저커브용 마무리용 숫돌 (164) 이 갖는 베벨 가공용 V 홈에 대해, X 축 방향에 대한 전면 가공용 경사면의 각도 Lαf 및 후면 가공용 경사면의 각도 Lαr 는, 프레임 커브가 완만한 렌즈를 프레임에 넣었을 때에 외양을 양호하게 하기 위해서 모두 35°로 되어 있다. 또, V 홈 (VG) 의 깊이는 1㎜ 미만이다.
고커브 베벨 마무리용 숫돌 (163) 은, 렌즈 (LE) 의 전면측의 베벨 경사면을 가공하는 전면 베벨 가공용 숫돌 (163F) 과, 렌즈 (LE) 의 후면측의 베벨 경사면을 가공하는 후면 베벨 가공용 숫돌 (163Rs) 과, 렌즈 후면측의 베벨 숄더를 형성하는 후면 베벨 숄더 가공 경사면 (163Rk) 을 구비한다. 이들 숫돌은, 본 장치에서는 일체적으로 형성되어 있지만, 개별적으로 해도 된다.
X 축 방향에 대한 전면 베벨 가공 숫돌 (163F) 의 각도 αf 는, 마무리용 숫돌 (164) 이 갖는 전면 가공용 경사면의 각도 Lαf 보다 완만하며, 예를 들어 30 도이다. 한편, X 축 방향에 대한 후면 베벨 가공 숫돌 (163Rs) 의 각도 αr 는, 마무리용 숫돌 (164) 이 갖는 후면 가공용 경사면의 각도 Lαr 보다 크며, 예를 들어 45 도이다. 게다가 X 축 방향에 대한 후면 베벨 숄더 가공 경사면 (163Rk) 의 각도 αk 는, 마무리용 숫돌 (164) 이 갖는 후면 베벨 숄더 가공 경사면의 각도 (도 3 에서는 0°이지만, 3°이하로 된다) 보다 크고, 예를 들어 15°이다. 이로써, 고커브 프레임에 장착했을 때에, 외양이 양호해져, 렌즈가 유지되기 쉬워진다.
또, X 축 방향의 전면 베벨 가공용 숫돌 (163F) 의 폭 (w163F) 는 9㎜, 후면 베벨 가공용 숫돌 (163Rs) 의 폭 (w163Rs) 은 3.5㎜ 로 되어 있다. 고커브 렌즈의 경우에는, 전면측의 베벨 경사면과 후면측의 베벨 경사면은 따로 따로 가공되므로, 가공시에 서로 간섭하지 않도록, 저커브용 마무리용 숫돌 (164) 보다 각각 큰 폭으로 되어 있다. 후면 베벨 숄더 가공 경사면 (163Rk) 의 폭 (w163Rk) 은 4.5㎜ 이다. 또한, 베벨을 가공하는 베벨 가공구 및 조가공구로서, 본 실시형태에서는 각각 숫돌을 사용하고 있는데, 커터 (cutter) 를 사용하는 구성으로 할 수도 있다.
도 5 는, 안경 렌즈 가공 장치의 제어 블록도이다. 제어부 (50) 에는, 안경 테두리 형상 측정부 (2) (일본 공개특허공보 평4-93164호 (US5,333,412) 등에 기재한 것을 사용할 수 있다), 스위치부 (7), 메모리 (51), 캐리지부 (100), 렌즈 코바 위치 측정부 (200F, 200R), 홈 형성 기구부 (300), 터치 패널식 표시 수단 및 입력 수단으로서의 디스플레이 (5), 천공 기구부 (800) 등이 접속되어 있다. 제어부 (50) 는 디스플레이 (5) 가 갖는 터치 패널 기능에 의해 입력 신호를 받아 디스플레이 (5) 의 도형 및 정보의 표시를 제어한다. 또, 제어부 (50) 는, 베벨 궤적 및 각종 가공 데이터를 연산하는 연산 유닛과, 각 기구부를 제어하는 제어 유닛을 겸한다.
이상과 같은 구성을 갖는 장치의 동작을 설명한다. 먼저, 조작자는, 안경 프레임 (F) 의 렌즈형 데이터를 입력한다. 안경 테두리 형상 측정부 (2) 에 의해 측정된 안경 프레임 (F) 의 렌즈형 데이터는, 스위치부 (7) 가 갖는 스위치가 눌림으로써 입력되어, 메모리 (51) 에 기억된다. 디스플레이 (5) 의 화면 (500a) 에는, 입력된 렌즈형 데이터에 근거하는 렌즈형 도형 (FT) 이 표시된다. 그리고, 착용자의 동공간 거리 (papillary distance) (PD 값), 안경 프레임 (F) 의 프레임 중심간 거리 (frame papillary distance) (FPD 값), 렌즈형의 기하 중심에 대한 광학 중심의 높이 등의 레이아웃 데이터가 입력할 수 있는 상태로 된다. 레이아웃 데이터는, 화면 (500b) 에 표시되는 소정의 터치 키를 조작함으로써 입력할 수 있다. 또, 터치 키 (510, 511, 512 및 513) 에 의해, 렌즈의 재질, 프레임의 종류, 가공 모드, 모따기 가공의 유무 등의 가공 조건을 설정할 수 있다. 터치 키 (512) 에 의한 가공 모드에서는, 오토 베벨 가공, 강제 베벨 가공 (guided beveling), 고커브 베벨 가공, 평 가공 (plane edging), 홈 형성 가공, 천공 가공의 모드를 설정할 수 있다. 또, 터치 키 (512) 에 의해 고커브 베벨 가공 모드 가 설정되었을 때에는, 추가로 터치 키 (514) 에 의해, 렌즈 후면측의 베벨 경사면 및/또는 베벨 숄더의 일부를 제거하는 가공 모드 (이하, 베벨 수정 가공 모드라고 한다) 를 설정할 수 있다. 베벨 수정 가공 모드는, 도 7 과 같이, 렌즈 후면측에 돌출부 (BH) (렌즈 전면측의 측벽 (Fa) 에 대해 렌즈 후면측의 측벽 (Fb) 이 높게 형성되어 있는 부분) 를 갖는 고커브 프레임 (F) 에 대해, 돌출부 (BH) 와 렌즈의 베벨 경사면 (또는 베벨 숄더) 과의 간섭을 피하기 위한 가공을 실시할 때 사용된다. 즉, 도 7 에 나타나는 렌즈 (LE) 의 베벨 경사면에 대해, 사선으로 나타나는 수정 가공 부분 (611) 이 절제됨으로써, 고커브 프레임에 렌즈가 프레임에 넣어졌을 때에, 돌출부 (BH) 와 렌즈와의 간섭을 피할 수 있다. 이하에서는, 가공 조건으로서 고커브 베벨 가공 모드 및 베벨 수정 가공 모드가 설정되어 있는 경우를 설명한다.
조작자는, 가공에 필요한 데이터의 입력이 완료되면, 렌즈 (LE) 를 렌즈 척축 (102R, 102L) 에 의해 척킹하고, 스위치부 (7) 의 스타트 스위치를 눌러 장치를 동작시킨다. 제어부 (50) 는, 스타트 신호에 의해 렌즈 코바 위치 측정부 (200F, 200R) 를 작동시켜,렌즈형 데이터에 기초하여 렌즈 전면 및 렌즈 후면의 코바 위치를 측정한다. 렌즈 전면 및 렌즈 후면의 측정 위치는, 예를 들어, 베벨 정점 위치와 베벨 정점 위치로부터 소정량 (0.5㎜) 외측의 위치이다. 그 후, 제어부 (50) 는, 소정의 프로그램에 따라 코바 위치 정보에 기초하여 렌즈 둘레 가장자리의 전체 둘레에 걸쳐 실시하는 베벨 정점 궤적을 구하는 베벨 계산을 실시한다. 렌즈 코바 위치 측정부 (5) 의 200F, 200R 의 구성과 그 측정 동작, 베벨 계산 등에 대해서는 일본 공개특허공보 평5-212661호 (US5,347,762) 등을 참조할 수 있다. 베벨 계산에 의해 얻어진 베벨 정점 궤적 데이터를, (rn, θn, Hn) (n=1, 2, 3,…, N) 으로 한다. rn 은 렌즈형 데이터의 동경 길이 (radial length), θn 는 렌즈형 데이터의 동경각 (radial angle) 의 데이터이고, Hn 은 렌즈 척축 방향 (X 축 방향) 의 베벨 정점 위치의 데이터이다.
여기에서, 고커브 베벨 가공 모드가 설정되면, 베벨 정점 궤적은 렌즈의 전면 커브를 따르는 커브로 된다. 렌즈의 전면 커브는, 렌즈 코바 위치 측정부 (200F) 에 의해 측정된 렌즈 전면 형상으로부터 얻어진다. 또, 베벨 정점 위치의 초기값은, 렌즈 전면의 코바 위치에서 일정량 뒤측 (예를 들어, 0.3㎜ 뒤측) 으로 된다. 또, 고커브 베벨 가공 모드가 설정되었을 때에는, 렌즈 전면측의 베벨 경사면 및 렌즈 후면측의 베벨 경사면이, 각각 전면 베벨 가공용 숫돌 (163F) 및 후면 베벨 가공용 숫돌 (163Rs) 에 의해 개별적으로 가공되도록 설정된다.
제어부 (50) 에 의해 베벨 계산이 이루어지면, 디스플레이 (5) 에는, 도 6 에 나타내는 바와 같은 베벨 시뮬레이션 화면 (600) 이 표시된다. 화면 (600) 에 있어서, 렌즈형 도형 (FT) 상의 커서 (605) 가 위치하는 부분의 베벨 단면 형상 (610) 이 표시된다. 커서 (605) 는 터치펜 등의 소정의 조작에 의해, 렌즈형 도형 (FT) 상을 이동된다. 베벨 단면 형상 (610) 도 커서 (605) 의 이동에 맞추어 변형된다.
또, 화면 (600) 아래에는, 베벨 커브, 베벨 정점 위치, 베벨 높이를 설정하는 입력란 (620, 621, 622) 이 형성되어 있다. 입력란 (622) 에 의한 베벨 높 이는, 베벨 정점 (VTP) 으로부터 렌즈 후면측의 베벨 숄더까지의 높이 (h) (도 4 참조) 를 입력하기 위한 것이다. 베벨 위치의 입력란 (621) 의 값을 변경함으로써, 렌즈 전면측 또는 렌즈 후면측에 베벨 정점 위치를 평행 이동시킬 수 있다.
또한, 베벨 수정 가공 모드가 설정되어 있을 때에는, 베벨 정점 (VTP) 에 대한 수정 가공 부분 (611) 의 위치 데이터를 입력하는 입력란 (623, 624) 이 표시된다. 디스플레이 (5) 는 수정 가공 부분 (611) 의 데이터를 입력하는 유닛으로서 사용된다. 입력란 (623) 에는, 도 7 의 렌즈 후면측에 돌출부 (BH) 를 갖는 프레임 (F) 에 대한 도수가 있는 렌즈의 프레임을 넣는 것에 대응시키기 위해서, 베벨 정점 (VTP) 으로부터 수정 가공 부분 (611) 의 개시점 (ST) 까지의 X 축 방향 (렌즈 후면측 방향) 의 거리 Δx 가 입력된다. 거리 Δx 는, 도 7 에 있어서의 프레임 홈 중심 (FGM) 으로부터 돌출부 (BH) 까지의 거리 ΔFx 를 계측함으로써 얻어진다. 입력란 (624) 에는, 개시점 (ST) 으로부터 수정 가공 부분 (611) 의 깊이 방향의 거리 Δy 가 입력된다. Δy 는, 베벨 정점 (VTP) 으로부터의 수정 가공 부분 (611) 의 깊이 (Dy) (도 7 참조) 로서 입력해도 된다. Δy 는, 도 7 에 있어서의 프레임 (F) 이 갖는 돌출부 (BH) 의 높이 (ΔFy) 를 계측함으로써 얻어진다. 돌출부 (BH) 와 렌즈의 간섭을 피하기 위해서, Δx 는 ΔFx 에 대해 약간 짧게 하고, Δy 는 ΔFy 보다 약간 길게 하는 것이 바람직하다. Δx, Δy 가 입력되면 베벨 단면 형상 (610) 에 수정 가공 부분 (611) 의 도형이 표시된다. 또한, 프레임 (F) 의 렌즈 테두리의 전체 둘레에 걸쳐 돌출부 (BH) 의 높이 (ΔFy) 가 동일하지 않을 경우에는, 돌출부 (BH) 의 높이 (ΔFy) 가 가장 큰 지점을 기준 으로 하여 Δy 가 입력됨으로써 대응할 수 있다. 또, 프레임 (F) 에 있어서의 프레임 홈 중심 (FGM) 로부터 돌출부 (BH) 까지의 거리 ΔFx 에 대해서도, 장소에 따라 상이한 경우에는, 거리 ΔFx 가 가장 짧은 지점을 기준으로 하여 Δx 를 입력하면 된다.
베벨 가공 후의 렌즈 둘레 가장자리에 형성하는 수정 가공 부분 (611) 의 궤적 데이터의 산출에 대해, 도 7 을 사용하여 설명한다. 또한, 도 7 의 렌즈 (LE) 는, 렌즈 두께가 두꺼운 경우로서, 베벨 가공 후의 형상으로 하여 나타내고 있다. 이 예에서는 렌즈 후면측의 베벨 숄더가 형성되지 않고 , 렌즈 후면측의 베벨 경사면 (VSr) 이 크게 형성된 예이다.
렌즈 후면측의 베벨 경사면 (VSr) 은, 후면 베벨 가공 숫돌 (163Rs) 에 의해, X 축 방향에 대해 각도 αr 로 가공된다. 베벨 정점 궤적 데이터를 (rn, θn, Hn) (n=1, 2, 3,…, N) 으로 하면, 베벨 경사면 (VSr) 상에 있어서의 베벨 수정 가공의 개시점 (ST) 의 궤적 데이터는, (rn-Δx·tanαr, θn, Hn＋Δx) (n=1, 2, 3,…, N) 으로서 제어부 (50) 에 의해 연산된다. 또, 베벨 정점 위치 (VTP) 에 대한 베벨 수정 가공의 깊이 데이터 (Dy) 는, (Δx·tanαr＋Δy) 로서 연산된다. 또한, 수정 가공 부분 (611) 의 렌즈 후면측은, X 축 방향을 따라 렌즈 후면측의 코바까지 컷하도록 요구된다. 도 7 과 같이, 렌즈 후면측의 베벨 경사면 (VSr) 이 크게 형성되어 있을 때에는, 베벨 경사면 (VSr) 의 X 축 방향의 단 (端) 인 렌즈단 (CMe) 까지 컷된다.
도 6 에 있어서, 렌즈형 도형 (FT) 상의 커서 (605) 가 이동되면, 상기와 같 이 연산된 수정 가공 부분 (611) 의 궤적 데이터를 기초로, 베벨 단면 형상 (610) 에 있어서의 수정 가공 부분 (611) 의 도형도 변경할 수 있다. 이로써, 조작자는 렌즈 코바의 전체 둘레에 걸쳐 수정 가공 부분 (611) 상태를 확인할 수 있다.
베벨 시뮬레이션 화면에 의한 필요한 데이터의 입력 및 확인이 이루어진 후, 스위치부 (7) 의 가공 스타트 스위치가 눌리면, 렌즈 (LE) 의 가장자리가 가공된다. 처음에, 플라스틱용 조숫돌 (166) 의 위치에 렌즈 (LE) 가 오도록 캐리지 (101) 가 이동된 후, 렌즈형 데이터에 기초하는 조가공 제어 데이터에 의해 Y 축 이동용 모터 (150) 가 제어됨으로써, 렌즈 (LE) 의 가장자리가 조가공된다.
다음으로, 베벨 가공으로 이행된다. 고커브 베벨 가공 모드가 설정되어 있을 때에는, 렌즈 전면측의 베벨 경사면 및 렌즈 후면측의 베벨 경사면이, 각각 전면 베벨 가공용 숫돌 (163F) 및 후면 베벨 가공용 숫돌 (163Rs) 에 의해 개별적으로 가공된다. 처음에, 전면 베벨 가공용 숫돌 (163F) 의 위치에 렌즈 (LE) 가 오도록 캐리지 (101) 가 이동된다. 그 후, 베벨 정점 궤적 데이터를 기초로 구해지는 전면 베벨 가공의 제어 데이터에 따라 X 축 이동용 모터 (145) 및 Y 축 이동용 모터 (150) 의 구동이 제어되고, 렌즈 (LE) 가 회전되면서 숫돌 (163F) 에 의해 전면 베벨 경사면 (VSf) 이 가공된다. 계속해서, 렌즈 (LE) 가 후면 베벨 가공 숫돌 (163Rs) 의 위치에 오도록 이동된다. 후면 베벨 가공의 제어 데이터에 따라, X 축 이동용 모터 (145) 및 Y 축 이동용 모터 (150) 의 구동이 제어되고, 렌즈 (LE) 가 회전되면서 숫돌 (163Rs) 에 의해 후면 베벨 경사면 (VSr) 이 가공된다. 렌즈 후면에 베벨 숄더를 형성하는 설정이 이루어져 있을 때에는, 베벨 바 닥 (Vbr) 이 후면 베벨 가공 숫돌 (163Rs) 과 후면 베벨 숄더 가공 경사면 (163Rk) 의 교점 (163G) 에 위치하도록, 렌즈 (LE) 의 이동이 제어된다. 이로써, 렌즈의 커브값으로 8 커브와 같은 고커브 렌즈에 있어서도, 베벨 크기 변화 (베벨의 폭 또는 높이가 작아지는 현상) 을 억제한 베벨이 형성된다. 또한, 숫돌 (163F) 에 의한 전면 베벨 경사면의 가공 제어 데이터 및 숫돌 (163Rs) 에 의한 후면 베벨 경사면의 제어 데이터의 연산 및 그 가공 동작에 대해서는, 기본적으로 일본 공개특허공보 평11-48113호 (US6,089,957) 에 기재된 기술을 사용할 수 있으므로 생략한다.
베벨 가공이 완료되면, 홈 형성 숫돌 (342) 을 갖는 기구부 (300) 에 의한 베벨 수정 가공으로 이행된다. 먼저, 홈 형성 가공시와 동일하게, 펄스 모터 (305) 에 의해 아암 (320) 이 회전되고, 홈 형성용 숫돌 (342) 가 퇴피 위치로부터 가공 위치로 이동된다. 베벨 수정 가공의 제어 데이터는, 베벨 궤적 데이터 (rn, θn, Hn) (n=1, 2, 3,…, N) 과, 베벨 정점 (VTP) 에 대한 수정 가공 부분 (611) 의 위치 데이터인 Δx, Δy (또는 Dy) 를 기초로 제어부 (50) 에 의해 연산된다.
베벨 수정 가공의 제어 데이터의 산출을 설명한다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 홈 형성 숫돌 (342) 의 외경측에서, 또한 숫돌폭 (W) 의 중심 위치를 가공 위치 (CM) 로 한다. 개시점 (ST) 의 궤적 데이터 (rn-Δx·tanαr, θn, Hn＋Δx) (n=1, 2, 3,…, N) 에 대해, 가공 위치 (CM) 의 궤적 데이터는, (rn-Δx·tanαr-Δy, θn, Hn＋Δx＋W/2) (n=1, 2, 3,…, N) 으로서 구해진다. 가공 위 치 (CM) 의 궤적 데이터의 동경 데이터 (radial data) (rn-Δx·tanαr-Δy, θn) 에 대해, 홈 형성 숫돌 (342) 의 반경을 기초로, 렌즈 (LE) 를 회전시켰을 때의 가공점을 구한다 (가공점을 구하는 방법은, 조숫돌, 베벨 숫돌에 의한 가공과 동일한 방법이다). 이 때의 렌즈 회전각을 θi (i=1, 2, 3,…, N) 로 하고, 렌즈 척축 (101R, 101L) 과 숫돌 스핀들 (330) 의 축간 거리 (Lgi) 로 하면, Y 축 방향의 제어 데이터는, (Lgi, θi) (i=1, 2, 3,…, N) 로서 연산된다. 또, 가공 위치 (CM) 의 X 축 방향의 제어 데이터는, 렌즈 회전각 (θi) 에 대응하는 가공점에서의 (Hn＋Δx＋W/2) 를 Hi 로 하면, (Hi, θi) (i=1, 2, 3,…, N) 로서 연산된다. 이것을 정리하면, 처음의 가공 위치 (CM) 의 제어 데이터는, (Lgi, Hi, θi,) (i=1, 2, 3,…, N) 이 된다.
또, 수정 가공 부분 (611) 의 렌즈 후면측의 렌즈단 (CMe) 까지의 폭이 홈 형성 숫돌 (342) 의 폭 (W) 보다 큰 경우에는, 렌즈 (LE) 1 회전으로는 가공할 수 없기 때문에, 렌즈 (LE) 를 복수회 회전시켜 수정 가공 부분을 형성한다. 이 경우, 예를 들어, 렌즈 (LE) 를 1 회전시킬 때마다, 숫돌폭 (W) 보다 짧은 거리로 렌즈 척축 (102L, 102R) 을 화살표 (B) 방향 (렌즈 전면측의 방향) 으로 이동시키도록, X 축 방향의 제어 데이터를 구한다. 예를 들어, 숫돌폭 (W) 의 1/3 의 거리 (W 가 0.6㎜ 일 때에는, 이동거리 0.2㎜ 로 된다) 로 이동시키도록, X 축 방향의 제어 데이터를 구한다. 렌즈단 (CMe) 은, 후면 베벨 경사면 (VSr) 의 각도 αr 와 깊이 데이터 (Δy 또는 Dy) 로부터 구한다. 또한, 렌즈 후면측에 베벨 숄더가 형성되는 경우에는, 렌즈 코바 위치 측정부 (200R) 에 의해 측정된 렌즈 후면의 코바 위치를 렌즈단 (CMe) 으로 하면 된다.
또한, 수정 가공 부분 (611) 의 형성은, 프레임 (F) 의 돌출부 (BH) 와의 간섭을 피할 수 있으면 되기 때문에, 베벨 가공이나 홈 형성 가공과 같이, 반드시 고정밀도로 수정 가공 부분 (611) 의 궤적을 구하지 않아도 된다. 간이적으로는, 홈 형성 숫돌 (342) 의 외경각부 (342C) (렌즈 전면측에 위치하는 측의 각부) 에서, 베벨 궤적 데이터 (rn, θn, Hn) (n=1, 2, 3,…, N) 을 확보함으로써 X 축 방향의 이동의 제어 데이터 및 Y 축 방향의 축간 거리 (Lgi) 의 제어 데이터를 구한 후, X 축 방향의 제어 데이터를 거리 Δx 만큼 렌즈 후면측으로 시프트함과 함께, Y 축 방향의 제어 데이터를 깊이 (Dy) 만큼 축간 거리 (Lgi) 를 짧게 하면 된다. 즉, 베벨 궤적 데이터를 확보할 때의 제어 데이터를, (LYgi, HYi, θi,) (i=1, 2, 3,…, N) 으로 하면, 처음의 수정 가공 부분의 제어 데이터는, (LYgi-Dy, HYi＋Δx, θi,) (i=1, 2, 3,…, N) 으로서 구해진다. 그리고, 렌즈단 (CMe) 까지 홈 형성 숫돌 (342) 에 의해 베벨 수정 가공하도록, 렌즈를 1 회전시킬 때마다, 렌즈 척축 (102L, 102R) 을 화살표 (B) 방향으로 이동시키는 제어 데이터가 구해진다.
이상과 같이 구해진 제어 데이터에 따라, 제어부 (50) 에 의해, 렌즈 척축 (102L, 102R) 을 회전시키는 모터 (120) 가 제어됨과 동시에, 렌즈 척축 (102L, 102R) 을 X 축 방향, Y 축 방향으로 각각 이동시키는 모터 (145), 모터 (150) 가 제어된다. 이로써, 가공 개시점 (ST) 를 확보하면서 깊이 Δy 까지 수정 가공 부분 (611) 이 홈 형성 숫돌 (342) 에 의해 가공된다. 수정 가공 부분 (611) 이 홈 형성 숫돌 (342) 의 폭 (W) 보다 두꺼운 경우, 추가로 렌즈 (LE) 가 1 회전 할 때마다, 숫돌폭 (W) 에 기초하여 렌즈 척축 (102L, 102R) 이 화살표 (B) 방향으로 이동됨으로써, 렌즈단 (CMe) 까지 확보한 수정 가공 부분 (611) 이 홈 형성 숫돌 (342) 에 의해 가공된다.
이 베벨 수정 가공에 의해, 도수가 있는 렌즈에도, 도 7 과 같이, 렌즈 후면측에 돌출부 (BH) 를 갖는 고커브 프레임에 렌즈를 프레임에 넣을 수 있다. 또, 작업자의 숙련을 필요로 하지 않고, 베벨 수정 가공을 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 도 8 에서는, 숫돌 스핀들 (330) 이 X 축 방향 (렌즈 척축 방향) 으로 평행한 것으로서 설명했지만, 도 3 과 같이, 숫돌 스핀들 (330) 이 X 축 방향에 대해 각도 α 에서 경사져 배치되어 있는 경우에는, 이 경사 각도 α 분을 보정하도록 가공 제어 데이터를 구하는 것이 바람직하다. 그 보정 방법은, 일본 공개특허공보 2005-74560호 (EP1510290A1) 에 기재된 기술과 동일하게, X 축의 축 방향에서 홈 형성 숫돌 (342) 을 보았을 때에, 경사 각도 α 에 의해 홈 형성 숫돌 (342) 의 외경이 타원 형상이 되므로, 숫돌 (342) 의 외경이 타원으로서 렌즈 (LE) 의 회전각 (θi) 의 가공점을 구하여 Y 축 방향의 제어 데이터를 연산한다. 동일하게, Y 축 방향으로부터 홈 형성 숫돌 (342) 을 보았을 때에도, 경사 각도 α 에 의해 홈 형성 숫돌 (342) 의 외경이 타원 형상이 되므로, 숫돌 (342) 의 외경이 타원으로서 렌즈 (LE) 의 회전각 (θi) 의 가공점을 구하여 X 축 방향의 제어 데이터를 연산한다.
상기에서는 베벨 수정 가공구로서 숫돌 (342) 을 사용했지만, 숫돌 (342) 대 신에 커터를 사용해도 된다. 또, 베벨 수정 가공 기구로서는, 렌즈 척축 (102R, 102L) 을 Y 축 방향 및 X 축 방향으로 이동시키는 방식 대신에 숫돌 또는 커터가 장착된 회전축을 Y 축 방향 및 X 축 방향으로 이동시키는 방식이어도 된다.
또, 베벨 수정 가공구의 기구부로서는, 천공 기구부 (800) 을 겸용할 수도 있다. 도 9 는, 천공 가공구의 엔드 밀을 베벨 수정 가공구로서 겸용하는 경우의 구성도이다.
도 9 에 있어서, 기구부 (800) 의 베이스가 되는 고정판 (801) 은, 도 1 의 베이스 (170) 에 수직 형성된 블록 (도시 생략) 에 고정되어 있다. 고정판 (801) 에는 Z 축 방향 (XY 축 평면에 대해 직교하는 방향) 으로 연장되는 레일 (802) 이 고정되고, 레일 (802) 을 따라 Z 축 이동 지지 기부 (804) 가 슬라이딩할 수 있게 장착되어 있다. 이동 지지 기부 (804) 는, 모터 (805) 가 볼 나사 (806) 를 회전시킴으로써 Z 축 방향으로 이동된다. 이동 지지 기부 (804) 에는, 회전 지지 기부 (810) 가 회전할 수 있게 유지되어 있다. 회전 지지 기부 (810) 는, 회전 전달 기구를 통하여 모터 (816) 에 의해 그 축 둘레로 회전된다.
회전 지지 기부 (810) 의 선단부에는, 회전부 (830) 가 장착되어 있다. 회전부 (830) 에는 회전 지지 기부 (810) 의 축 방향에 직교하는 회전축 (831) 이 회전할 수 있게 유지되어 있다. 회전축 (831) 의 일단에 구멍 가공 공구로서의 엔드 밀 (835) 이 동축에 장착되어 있다. 엔드 밀 (835) 은, 천공에 적합하도록, 직경 0.8㎜ 인 직경을 갖는다. 그리고, 엔드 밀 (835) 은, 베벨 수정 가공용 공구로서 겸용된다. 또, 회전축 (831) 의 타단에 홈 형성 가공구로서의 홈 형성 커터 (836) 가 동축에 장착되어 있다. 도 3 에 나타낸 기구부 (300) 에 홈 형성 가공구를 형성하고 있는 경우에는, 홈 형성 커터 (836) 대신에, 베벨 수정 가공용 엔드 밀을 장착한 구성으로 해도 된다. 이 경우, 엔드 밀을 천공용으로 겸용하지 않아도 되므로, 직경 2㎜ 등의 직경이 굵은 것을 사용할 수 있다. 회전축 (831) 은, 회전부 (830) 및 회전 지지 기부 (840) 에 의해 회전된다. 이 천공 기구부 (800) 의 구성은, 기본적으로 일본 공개특허공보 2003-145328호 (US2003-087584) 에 기재된 주지의 것을 사용할 수 있으므로, 상세한 것은 생략한다.
다음으로, 엔드 밀 (835) 에 의한 베벨 수정 가공의 동작을, 도 10 을 사용하여 설명한다. 또한, 베벨 수정 가공을 실시하는 경우에는, 상기 서술한 바와 같이, 도 6 에 나타난 베벨 시뮬레이션 화면에 의해, 베벨 수정 가공의 X 축 방향의 Δx 의 데이터 및 Y 축 방향의 Δy 의 데이터가 입력된다.
베벨 가공 후, 베벨 수정 가공으로 이행되면, 제어부 (50) 의 제어에 의해 모터 (805) 가 구동되고, 회전부 (830) 가 퇴피 위치로부터 가공 위치로 이동된다. 그 후, 모터 (816) 가 구동됨으로써, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 엔드 밀 (835) 의 축 (회전축 (831)) 이 X 축 및 Y 축의 XY 평면 상에서 Y 축 방향과 일치하고, 또한 엔드 밀 (835) 의 선단이 렌즈 (LE) 를 향하도록 배치된다.
도 10 에 있어서, 베벨 정점 (VTP) 의 궤적 데이터를 (rn, θn, Hn) (n=1, 2, 3,…, N) 으로 하면, 베벨 경사면 (VSr) 상에 있어서의 베벨 수정 가공의 개시점 (ST) 의 궤적 데이터는, 앞의 예와 동일하게, (rn-Δx·tanαr, θn, Hn＋Δx) (n=1, 2, 3,…, N) 으로서 제어부 (50) 에 의해 연산된다. 이 개시점 (ST) 으로부터 깊이 Δy 로 절제되는 가공 위치 (CMf) 의 궤적 데이터는, (rn-Δx·tanαr-Δy, θn, Hn＋Δx) (n=1, 2, 3,…, N) 으로서 제어부 (50) 에 의해 연산된다. 그리고, 이 가공 위치 (CMf) 에, 엔드 밀 (835) 의 측면 및 선단면이 위치하도록, 가공 위치 (CMf) 의 궤적 데이터를 기초로 하여 베벨 가공과 동일한 요령으로 Y 축 방향 및 X 축 방향의 제어 데이터가 연산된다. 또, 개시점 (ST) 에서 렌즈단 (CMe) 까지의 거리가, 엔드 밀 (835) 의 직경보다 큰 경우에는, 렌즈 (LE) 를 1 회전시킬 때마다 렌즈 척축 (102L, 102R) 을 화살표 (B) 방향으로 이동시키는 제어 데이터가 구해진다.
가공 개시의 초기 위치에서는, 처음에 렌즈 (LE) 가 회전되지 않은 상태에서, 렌즈 척축 (102L, 102R) 이 엔드 밀 (835) 을 향하여 Y 축 방향으로 이동됨으로써, 베벨 경사면 (VSr) 의 스커트가 깊이 Δy 의 위치까지 엔드 밀 (835) 의 회전에 의해 가공된다. 그 후, 렌즈 (LE) 가 회전되면서 Y 축 방향 및 X 축 방향의 제어 데이터에 따라, 렌즈 척축 (102L, 102R) 이 Y 축 방향 및 X 축 방향으로 이동됨으로써, 렌즈 (LE) 의 전체 둘레에 걸쳐 수정 가공 부분 (611) 이 엔드 밀 (835) 의 직경의 폭으로 가공된다. 렌즈 (LE) 의 1 회전으로 수정 가공 부분 (611) 이 컷되지 않은 경우에는, 앞의 예의 홈 형성 숫돌 (342) 에 의한 가공과 동일하게, 베벨 경사면 (VSr) 의 렌즈단 (CMe) 을 컷할 때까지 렌즈 (LE) 가 화살표 (B) 방향으로 이동된다. 그 후, 다시 렌즈 (LE) 가 회전되면서 Y 축 방향 및 X 축 방향의 제어 데이터에 따라, 렌즈 척축 (102L, 102R) 이 Y 축 방향 및 X 축 방 향으로 이동됨으로써, 수정 가공 부분 (611) 이 엔드 밀 (835) 에 의해 전체 둘레에 걸쳐 가공된다.
또 다른 변용예를 설명한다. 도 11 은, 고커브 렌즈의 베벨 가공구 및 베벨 수정 가공구의 다른 구성예를 설명하는 도면이다. 도 11 의 구성은, 도 3 의 기구부 (300) 가 갖는 홈 형성 숫돌 (342) 대신에, 소경의 베벨 숫돌 (850) 을 회전축 (330) 에 장착한 것으로, 다른 구성 요소는 도 3 과 동일하므로, 그들 설명은 생략한다.
도 11 에 있어서, 베벨 숫돌 (850) 의 외경은, 도 4 의 저커브용 베벨 숫돌 (164) 보다 소경으로서, 예를 들어, 30㎜ 정도의 직경이다. 소경 베벨 숫돌 (850) 은, 베벨 높이를 1㎜ 정도로 하기 위한 깊이를 갖는 V 홈 (베벨 홈) (851) 을 갖는다. V 홈 (851) 이 갖는 렌즈 전면용 베벨 경사면은, 도 4 에 나타내는 전면 베벨 가공 숫돌 (163F) 의 각도 αf 와 동일하게 형성되고, V 홈 (851) 이 갖는 렌즈 후면용 베벨 경사면은, 후면 베벨 가공 숫돌 (163Rs) 의 각도 αr 와 동일하게 형성되어 있다. 또, 렌즈 전면측 및 렌즈 후면측에 베벨 숄더를 형성하기 위해서, V 홈의 양측에는 원추 형상을 갖는 숫돌 (852, 853) 이 일체적으로 형성되어 있다. 숫돌 (852 및 853) 의 원추면은, 렌즈 척축 (102L, 102R) 의 방향 (X 축 방향) 으로 대략 평행해지도록 형성되어 있다.
또, 렌즈 전면측에 배치된 숫돌 (853) 은, 베벨 수정 가공의 가공구로서 겸용된다. 그 때문에, 숫돌 (853) 의 원추면 (853c) 은 3㎜ 이상의 폭으로 형성되어 있는 것이 바람직하고, 또, 렌즈 전면측의 단면 (853a) 이나 숫돌면에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 숫돌 (853) 은, 렌즈 척축에 거의 평행한 수정 가공 부분을 렌즈에 형성하는 가공면 (853c) 과, 렌즈 척축에 거의 수직인 수정 가공 부분을 렌즈에 형성하는 가공면 (853a) 을 가지고, 가공면 (853a) 과 가공면 (853c) 이 모서리를 이루는 베벨 수정 가공구로서 사용된다.
도 11 의 소경 베벨 숫돌 (850) 에 의해, 조가공 후의 렌즈 (LE) 에 베벨 가공하는 경우, 베벨 정점 궤적 데이터에 의해 산출되는 X 축 방향 및 Y 축 방향의 제어 데이터에 기초하여, 렌즈 척축 (102L, 102R) 이 이동 제어된다. 이로써, 고커브 렌즈에 대응한 고커브 베벨이 렌즈 둘레 가장자리에 형성된다. 또한, 소경 베벨 숫돌 (850) 에 의한 베벨 가공시의 제어 데이터는, 일본 공개특허공보 2005-74560호 (EP1510290A1) 와 동일한 요령으로 구할 수 있다.
다음으로, 소경 베벨 숫돌 (850) 이 갖는 숫돌 (853) 에 의한 베벨 수정 가공을, 도 12 를 사용하여 설명한다. 또한, 베벨 수정 가공을 실시하는 경우에는, 상기 서술한 바와 같이, 도 6 에 나타난 베벨 시뮬레이션 화면에 의해, 베벨 수정 가공의 X 축 방향의 Δx 의 데이터 및 Y 축 방향의 Δy 의 데이터가 입력된다.
도 12 에 있어서, 베벨 정점 궤적 데이터를 (rn, θn, Hn) (n=1, 2, 3,…, N) 으로 하면, 베벨 경사면 (VSr) 상에 있어서의 베벨 수정 가공의 개시점 (ST) 의 궤적 데이터는, 앞의 예와 같이, (rn-Δx·tanαr, θn, Hn＋Δx) (n=1, 2, 3,…, N) 으로서 제어부 (50) 에 의해 연산된다. 도 12 에서는, 개시점 (ST) 은 렌즈 후면측의 베벨 경사면 (VSr) 과 렌즈 후면측의 베벨 숄더 (VKr) 의 교점으로 되어 있다. 이 개시점 (ST) 으로부터 깊이 Δy 로 절제되는 가공 위치 (CMf) 의 궤적 데이터는, (rn-Δx·tanαr-Δy, θn, Hn＋Δx) (n=1, 2, 3,…, N) 으로서 제어부 (50) 에 의해 연산된다. 그리고, 이 가공 위치 (CMf) 에, 숫돌 (853) 의 원추면 (853c) 과 단면 (853a) 의 에지 위치 (853e) 를 위치시키도록, 가공 위치 (CMf) 의 궤적 데이터를 기초로 하여 베벨 가공과 동일한 요령으로 Y 축 방향 및 X 축 방향의 제어 데이터가 연산된다. 이 제어 데이터에 기초하여, 렌즈 (LE) 가 회전되면서, 렌즈 척축 (102L, 102R) 이 Y 축 방향 및 X 축 방향으로 이동됨으로써, 수정 가공 부분 (611) 이 숫돌 (853) 에 의해 가공된다. 렌즈 척축 (102L, 102R) 의 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동시키는 제어 데이터는, 홈 형성용 숫돌 (342) 의 경우와 동일하게, 간이한 방법으로 구한 것이어도 된다.
도 12 에서는, 베벨 숫돌 (850) 의 일부를 구성하는 숫돌 (853) 이 베벨 수정 가공구로서 겸용되는 것으로 했지만, 가공면 (853c) 및 가공면 (853a) 을 가지고, 가공면 (853a) 과 가공면 (853c) 이 모서리를 이루는 숫돌 (853) 이 전용으로 형성되는 구성이어도 된다. 또한, 도 9 에 나타나는 엔드 밀 (835) 를 갖는 기구부 (800) 의 회전축 (831) 에 숫돌 (853) 이 배치되는 구성이어도 된다.
상기와 같은 베벨 수정 가공에 의해, 도수가 있는 렌즈이어도, 도 7 과 같이, 렌즈 후면측에 돌출부 (BH) 를 갖는 고커브 프레임에 렌즈를 프레임에 넣을 수 있다. 또, 베벨 수정 가공을 작업자의 숙련을 필요로 하지 않고, 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 상기에서는 베벨 수정 부분의 위치 데이터의 입력으로서 도 6 의 화면 의 입력란 (623, 624) 을 사용했는데, 돌출부 (BH) 를 갖는 고커브 프레임 (F) 의 설계 데이터가 프레임 메이커로부터 입수할 수 있는 경우에는, 프레임 메이커로부터 전송된 설계 데이터가 수신 유닛 (52) (도 5 참조) 에 의해 수신되어 입력되는 구성이어도 된다. 설계 데이터에는, 베벨 수정 부분의 위치가 포함된다. 이 경우, 프레임 (F) 의 돌출부 (BH) 의 깊이 ΔFy, 거리 ΔFx 가 장소에 따라 상이한 것이어도, 그것에 대응한 수정 가공 부분 (611) 의 형상을 렌즈 (LE) 의 전체 둘레에 걸쳐 구함으로써, X 축 방향 및 Y 축 방향의 제어 데이터를 연산할 수 있다.
도 1 은 안경 렌즈 가공 장치의 가공 기구의 개략 구성도이다.
도 2 는 렌즈 코바 위치 측정부의 개략 구성도이다.
도 3 은 모따기·홈 형성 기구부의 개략 구성도이다.
도 4 는 숫돌 구성을 설명하는 도면이다.
도 5 는 안경 렌즈 가공 장치의 제어 블록도이다.
도 6 은 베벨 시뮬레이션 화면의 표시예이다.
도 7 은 렌즈 후면측에 돌출부 (BH) 를 갖는 고커브 프레임과, 이것에 도수가 있는 렌즈를 프레임에 넣을 때의 수정 가공 부분을 설명하는 도면이다.
도 8 은 홈 형성 숫돌에 의한 렌즈 후면측의 베벨 경사면의 베벨 수정 가공을 설명하는 도면이다.
도 9 는 천공 가공구의 엔드 밀을 베벨 수정 가공구로서 겸용하는 경우의 구성도이다.
도 10 은 엔드 밀에 의한 베벨 수정 가공을 설명하는 도면이다.
도 11 은 고커브 렌즈의 베벨 가공구 및 베벨 수정 가공구의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 12 는 소경 베벨 숫돌에 의한 베벨 수정 가공을 설명하는 도면이다.
Claims (5)
- 안경 렌즈 가공 장치로서,안경 렌즈를 유지하여 회전시키는 렌즈 척축과,렌즈 전면 및 렌즈 후면의 코바 위치를 렌즈형 데이터에 기초하여 검지하는 렌즈 코바 위치 검지 수단과,렌즈의 둘레 가장자리를 가공하는 공구로서, 조가공구, 베벨 가공구 및 베벨 수정 가공구를 포함하고, 상기 베벨 수정 가공구는, 숫돌 또는 커터 (cutter) 를 갖고, 베벨 가공된 렌즈 후면측의 베벨 경사면 및 베벨 숄더 중 하나 이상의 일부를 제거하는 공구와,가공 모드를 선택하는 선택 수단으로서, 렌즈 전면측의 측벽에 대해 렌즈 후면측의 측벽이 높게 형성되어 있는 부분 (이하, 돌출부 (BH) 라고 한다) 을 갖는 고커브 프레임에 넣어지는 상기 렌즈에 베벨을 형성하는 고커브 베벨 가공 모드를 선택하는 선택 수단과,상기 고커브 프레임의 돌출부 (BH) 와 상기 렌즈의 간섭을 피하기 위해서 상기 베벨 경사면 및 베벨 숄더 중 하나 이상의 영역에 대해 수정 가공하는 부분의 데이터를 입력하는 수정 가공 부분 데이터 입력 수단으로서, 디스플레이 및 디스플레이의 화면에 따라 상기 데이터를 입력하는 입력 장치와, 상기 고커브 프레임의 돌출부 (BH) 의 데이터를 수신하는 수신 유닛 중 어느 하나를 갖는 상기 수정 가공 부분 데이터 입력 수단과,상기 고커브 베벨 가공 모드시에, 상기 코바 위치 검지 수단에 의해 얻어진 상기 렌즈 전면의 코바 위치 및 상기 렌즈 후면의 코바 위치에 기초하여 렌즈 둘레 가장자리에 형성하는 베벨의 베벨 궤적을 구하고, 상기 베벨 가공구에 의한 베벨 가공 데이터를 얻음과 함께, 상기 베벨 궤적과 수정 가공 부분 데이터에 기초하여 상기 베벨 수정 가공구에 의한 베벨 수정 가공 데이터를 얻는 연산 수단과,상기 베벨 가공 데이터에 따라 조가공된 상기 렌즈의 둘레 가장자리를 상기 베벨 가공구에 의해 베벨 가공하고, 상기 베벨 수정 가공 데이터에 따라 상기 베벨 수정 가공구에 의해 상기 렌즈 후면측의 베벨 경사면 및 베벨 숄더 중 하나 이상의 일부를 제거하는 가공 제어 수단을 구비하는 안경 렌즈 가공 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 수정 가공 부분 데이터 입력 수단은, 상기 렌즈에 형성되는 베벨 정점에 대해 수정 가공하는 부분의 렌즈 후면측 방향의 거리와 깊이 방향의 데이터를 입력하는 화면을 갖는 것을 특징으로 하는 안경 렌즈 가공 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 베벨 수정 가공구는, 상기 렌즈 척축에 수직인 방향에 있어서의 수정 가공 부분을 상기 렌즈에 형성하는 제 1 가공면과 상기 렌즈 척축에 평행인 방향에 있어서의 수정 가공 부분을 상기 렌즈에 형성하는 제 2 가공면을 가지고, 상기 제 1 가공면과 상기 제 2 가공면은 모서리를 이루는 가공구인 것을 특징으로 하는 안경 렌즈 가공 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 렌즈 둘레 가장자리에 홈을 형성하는 홈 형성 가공구 또는 상기 렌즈의 굴절면에 천공하는 천공 가공구를 구비하고, 상기 베벨 수정 가공구는, 상기 홈 형성 가공구 또는 상기 천공 가공구가 겸용되는 것을 특징으로 하는 안경 렌즈 가공 장치.
- 안경 렌즈 가공 장치로서,안경 렌즈를 유지하여 회전시키는 렌즈 척축과,렌즈 전면 및 렌즈 후면의 코바 위치를 렌즈형 데이터에 기초하여 검지하는 렌즈 코바 위치 검지 수단과,렌즈의 둘레 가장자리를 가공하는 공구로서, 조가공구, 베벨 가공구 및 베벨 수정 가공구를 포함하고, 상기 베벨 수정 가공구는, 베벨 가공된 렌즈 후면측의 베벨 경사면 및 베벨 숄더 중 하나 이상의 일부를 제거하는 공구와,상기 렌즈가 들어있는 프레임에 있어서의 렌즈 후면측의 돌출부 (BH) 와 상기 렌즈의 간섭을 피하기 위해서 상기 베벨 경사면 및 베벨 숄더 중 하나 이상의 영역에 대해 수정 가공하는 부분의 데이터를 입력하는 수정 가공 부분 데이터 입력 수단과,상기 코바 위치 검지 수단에 의해 얻어진 상기 렌즈 전면의 코바 위치 및 상기 렌즈 후면의 코바 위치에 기초하여 렌즈 둘레 가장자리에 형성하는 베벨의 베벨 궤적을 구하고, 상기 베벨 가공구에 의한 베벨 가공 데이터를 얻음과 함께, 상기 베벨 궤적과 수정 가공 부분 데이터에 기초하여 상기 베벨 수정 가공구에 의한 베벨 수정 가공 데이터를 얻는 연산 수단과,상기 베벨 가공 데이터에 따라 조가공된 상기 렌즈의 둘레 가장자리를 상기 베벨 가공구에 의해 베벨 가공하고, 상기 베벨 수정 가공 데이터에 따라 상기 베벨 수정 가공구에 의해 상기 렌즈 후면측의 베벨 경사면 및 베벨 숄더 중 하나 이상의 일부를 제거하는 가공 제어 수단을 구비하는 안경 렌즈 가공 장치.
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