JP2003300136A - レンズ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ枠形状データにより加工を行う装置に
おいて、レンズの加工が終了したことを高精度で検知す
る。 【解決手段】 レンズ１を回転自在に支持する保持軸を
備えて、レンズ１を主回転工具５０へ向けて変位自在な
レンズユニット４と、レンズユニット４と接離可能であ
って、レンズ枠形状データに基づいてレンズ１の加工量
に対応する位置でレンズユニット４の工具へ向かう変位
を規制する位置決め部材３４と、レンズユニット４と位
置決め部材３４との相対変位を増幅するセンサアーム３
００と、増幅された相対変位に基づいてレンズユニット
４が位置決め部材３４に当接したことを検出するセンサ
３２０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼鏡レンズ等のレ
ンズを眼鏡フレームのレンズ枠に枠入れするため、レン
ズの周縁を所定形状に加工するレンズ加工装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、眼鏡レンズをレンズ枠に枠入れす
るために所定の周縁形状に加工する場合、例えば砥石で
レンズ周面を研削したり、カッタでレンズ周面を切削し
たりすることで、被加工レンズを眼鏡フレームのレンズ
枠形状データに従った所定の周縁形状に仕上げている。

【０００３】この種の加工装置としては、例えば、特開
２００２−１８６８６号公報に開示されるように、レン
ズ周面を研削する回転自在な回転工具（砥石）をベース
上で軸支する一方、レンズを支持した軸をアームなどに
より回転工具の軸に対して揺動自在に駆動するととも
に、レンズの軸を回転させて研削（または切削）位置を
設定する装置が知られている。

【０００４】この装置では、レンズ枠形状データに基づ
いてレンズの切り込み深さを決め、レンズ保持軸を備え
たアームをレンズの切り込み深さに応じて揺動させ、こ
のアームの角度が設定した切り込み深さに対応する角度
となったことを検知するセンサを備えて、所定の周縁形
状となったことを検知するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置においては、レンズの周縁が所定の形状となっ
たことを、アームの揺動角を直接検出する構造となって
いるため、アームの揺動角度の変化が微小な場合（切り
込み深さの変化が微小な場合）などでは、加工終了の位
置を高精度で検出するのが難しく、この結果、レンズの
仕上がり形状に誤差が生じてしまうという問題があっ
た。

【０００６】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、レンズ枠形状データにより加工を行う装置
において、レンズの加工が終了したことを高精度で検知
してレンズの加工精度を向上させることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、レンズを回転
自在に支持する保持軸を備えるとともに、前記レンズを
工具へ向けて変位自在なレンズ支持手段と、レンズ支持
手段と接離可能であって、前記レンズ枠形状データに基
づいてレンズの加工量に対応する位置で、前記レンズ支
持手段の工具へ向かう変位を規制する位置決め手段と、
前記レンズ支持手段と位置決め手段との相対変位を増幅
する相対変位増幅手段と、増幅された相対変位に基づい
て前記レンズ支持手段が位置決め手段に当接したことか
ら保持軸の回転角度に対応する加工の完了を検出する検
出手段とを備える。

【０００８】

【発明の効果】したがって本発明は、保持軸の回転角度
とレンズ枠形状データに応じて位置決め手段を変位させ
てレンズの加工量を決め、レンズ支持手段を工具へ向け
て変位させると、保持軸の回転角度とレンズ枠形状デー
タに対応した加工量（切り込み深さ）でレンズ支持手段
は位置決め手段に変位を規制されて加工が完了する。こ
のとき、レンズ支持手段と位置決め手段との相対変位が
増幅されているので、レンズ支持手段が位置決め手段に
当接した時点を高精度で検出して、レンズの加工精度を
向上させることがでる。おして、レンズの保持軸を回転
させながら加工を行い、全周で検出手段の出力が完了を
示せば、レンズ周縁全周の加工が完了したことを容易に
検知できる。

【０００９】また、レンズの加工は、位置決め手段で設
定された位置を超えて進行しないため、レンズ加工の信
頼性を向上させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１１】図１はレンズ加工装置１０の外観を示す斜
視図で、図２、図３は内部の機構を示す斜視図である。

【００１２】図１において、直方体状のケース１１に収
容されたレンズ加工装置１０の正面右側には、レンズの
加工条件などを選択または入力する操作部１３と、レン
ズ枠形状データや加工データなど加工に関する情報を表
示する表示部１２が配設される。なお、操作部１３はタ
ッチパネルやタッチスイッチあるいはキーなどで構成さ
れ、また、表示部１２はＬＣＤやＣＲＴ等で構成され
る。

【００１３】そして、レンズ加工装置１０の正面中央に
は、レンズの出し入れを行う開閉自在なドア１４が設け
られる。

【００１４】次に、装置の全体的な説明を行った後、各
機構の詳細な説明を行う。

【００１５】＜１．装置の概要＞図２において、ケース
１１の内部には、主回転工具５０を備えた主軸５１と平
行な方向（図中Ｘ軸方向）へ変位可能なベースユニット
２が設けられ、このベースユニット２上には鉛直方向
（図中Ｚ軸方向）へ変位可能なレンズユニット（レンズ
保持ユニット）４が支持される。

【００１６】ここで、図２の左右方向（レンズ加工装置
１０の幅方向）をＸ軸、鉛直方向（装置の高さ方向）を
Ｚ軸、図４の左右方向（装置の奥行き方向）をＹ軸と
し、これら３軸は直交するものとする。

【００１７】レンズユニット４には、２分割されてレン
ズ１の中心を選択的に挟持可能なレンズ保持軸４１が回
転自在に支持され、レンズ保持軸４１は、台座１５上に
軸支された回転工具（砥石またはカッタ）５の鉛直線上
に位置し、レンズ保持軸４１と主回転工具５０の主軸５
１はＸ軸に沿って平行に配置される。

【００１８】そして、レンズ保持軸４１の鉛直線上に
は、レンズ１の凸面及び凹面の両面の位置を測定するス
タイラス６０、６１を備えた測定ユニット６が固設され
る。

【００１９】スタイラス６０、６１はレンズ保持軸４１
と平行した方向に変位可能であって、レンズユニット４
を上昇させた状態でスタイラス６０、６１をレンズ１の
両面に当接させ、レンズ保持軸４１を回転させるととも
に、レンズ枠形状データに応じてレンズユニット４を鉛
直方向に昇降させて、レンズ１の仕上がり位置を測定す
る。

【００２０】レンズ１の加工は、図２に示す状態から、
主回転工具５０を回転させてから、レンズユニット４を
下降させ、レンズ保持軸４１を回転させながらレンズ枠
形状データに応じて、レンズユニット４を昇降させて、
レンズ１の周縁（外周）を所定の形状に研削する。

【００２１】つまり、レンズ保持軸４１の回転角度に対
応するレンズ枠形状データに基づいてレンズユニット４
を昇降させることで、レンズ１の回転角度に応じた切り
込み深さで連続的に研削を行う。この加工中に、レンズ
１を主回転工具５０に押圧する力（加工圧力）はレンズ
ユニット４の自重により与えられる。なお、レンズ１の
材質に応じた加工圧力の調整は、レンズユニット４の上
方に設けた加工圧力制御ユニット８が、レンズユニット
４の自重の一部を支持することで行われる。

【００２２】そして、ベースユニット２を図中Ｘ軸方向
へ変位させることで、レンズ１と主回転工具５０との接
触位置を変更し、平削りとヤゲン削りの選択を行い、ま
た、荒削りと仕上げ削りの切り換えを行う。

【００２３】また、レンズユニット４の上方には、Ｙ軸
方向へ変位可能な仕上げ加工ユニット７が配置され、仕
上げ加工ユニット７の前進位置では、面取り用の回転工
具７０及び溝彫り用の回転工具７１がレンズ保持軸４１
の鉛直上に位置し、レンズユニット４を上昇させるとと
もに、ベースユニット２のＸ軸方向への駆動により使用
する回転工具７０、７１及び加工位置を設定し、仕上げ
加工を行う。

【００２４】以下、各部の詳細についてそれぞれ説明す
る。

【００２５】＜２．主軸ユニット＞図２、図３、図４に
おいて、ケース１１の内部には、回転工具（ダイヤモン
ドなどを含む砥石またはカッタ）５０を設けた主軸５１
と、主軸５１を駆動するモータ５５が台座１５上に固設
され、これらを主体に主軸ユニット５が構成される。

【００２６】まず、主軸５１は、図２で示すように、台
座１５上でＸ軸に沿って回転自在に軸支され、レンズ保
持軸４１と平行となる。

【００２７】主軸５１の端部には、レンズ１に機械加工
を施す主回転工具５０が取り付けられ、この主回転工具
５０は、図２においてＸ軸方向の中央部、かつ、装置の
正面側（図中左下側）に位置し、主軸５１の基端側（図
中右側）はベルト５７及びプーリを介してモータ５５に
駆動される。

【００２８】レンズ１に機械加工を施す主回転工具５０
は、図２において、主軸５１の先端側（図中左側）か
ら、平削り荒砥石５０ａ、平削り仕上げ砥石５０ｂ、ヤ
ゲン削り荒砥石５０ｃ、ヤゲン削り仕上げ砥石５０ｄが
順次設けられる。なお、主回転工具５０としては、砥石
に代わってカッター等で構成して切削を行うこともでき
る。

【００２９】＜３．ベースユニット＞レンズユニット４
をＸ軸方向へ駆動するためのベースユニット２は、図２
において主軸５１の奥（Ｙ軸方向で図中右側）に配置さ
れる。

【００３０】図３で示すように、ベースユニット２は、
Ｘ軸方向へ変位可能なベース２０と、このベース２０を
Ｘ軸方向に駆動して位置決め制御を行うサーボモータ
（以下、Ｘ軸モータ）２５を主体に構成される。

【００３１】ベース２０は、台座１５上でＸ軸方向に沿
って固設された平行なガイド部材２１、２２上を変位自
在に載置されて、Ｘ軸方向へ変位自在に支持される。

【００３２】図３において、ベース２０の下側にはガイ
ド部材２１、２２の間にスクリュー２３が回転自在に配
設され、ベース２０の下面に固設した雌ネジ２４がスク
リュー２３と螺合し、スクリュー２３の回転に応じてベ
ース２０がＸ軸方向へ駆動される。

【００３３】スクリュー２３の一端と、Ｘ軸モータ２５
は歯車及びコッグドベルト２６を介して連結され、Ｘ軸
モータ２５の回転角度に応じてベース２０がＸ軸方向で
位置決めされる。

【００３４】＜４．昇降ユニット＞ベース２０上には、
図３で示すように４本の支柱４０１〜４０４が立設さ
れ、このうち２本の支柱４０１、４０２がレンズユニッ
ト４のフレーム４０を貫通し、レンズユニット４を鉛直
方向（Ｚ軸方向）に変位自在に案内する。

【００３５】図３、図４で示すように、このレンズユニ
ット４は、Ｚ軸方向に変位する昇降ユニット３によって
鉛直方向に駆動され、鉛直方向での位置決めが行われ
る。なお、Ｘ軸方向の位置決めはベースユニット２によ
って行われる。

【００３６】この昇降ユニット３は、図３、図４、図６
において、支柱４０１と４０２の間のベース２０上に軸
支されてレンズユニット４のフレーム４０を鉛直方向で
貫通するスクリュー３１と、内周でこのスクリュー３１
と螺合する一方、上端でレンズユニット４のフレーム４
０側と当接してレンズユニット４を支持可能な位置決め
部材３４と、スクリュー３１の下端とコッグドベルト３
２及びギアを介して連結されたサーボモータ（以下、Ｚ
軸モータ）３３とを主体に構成され、ベース２０上に配
置される。

【００３７】この昇降ユニット３は、Ｚ軸モータ３３を
駆動することで、スクリュー３１を回転させ、スクリュ
ー３１と螺合する雌ネジ３５を備えた位置決め部材３４
をＺ軸方向へ駆動する。なお、雌ネジ３５は後述するよ
うに、周方向の回動をレンズユニット４側に規制される
ため、Ｚ軸方向に変位する。

【００３８】位置決め部材３４は、図４で示すように、
レンズユニット４のフレーム４０に設けた鉛直方向の孔
部４０Ａの内周と、鉛直方向で相対変位可能に摺接して
いる。

【００３９】そして、この孔部４０Ａの上端にはフレー
ム４０側と結合した天井部４００が設けられ、図３、図
６で示すように、位置決め部材３４の雌ネジ３５の側方
にはＺ軸方向に立設されたストッパ３６が天井部４００
の下面と当接可能な位置に設けられる。

【００４０】図３は、位置決め部材３４の上部から突出
したストッパ３６が天井部４００の下面と当接した状態
で、天井部４００から受けたレンズユニット４の荷重
を、ストッパ３６、雌ネジ３５からなる位置決め部材３
４で支持する。なお、雌ネジ３５とストッパ３６は基端
側をベース３４０で結合されている。

【００４１】また、フレーム４０の孔部４０Ａの断面形
状は、図６で示すように、位置決め部材３４及びストッ
パ３６とＺ軸回り（図６の貫通方向）で係合可能な形状
で構成され、スクリュー３５の回転により雌ネジ３５が
空転するのを防止する。つまり、雌ネジ３５の側方に固
設されたストッパ３６が孔部４０Ａ側に係止されること
で、位置決め部材３４の回転が阻止され、スクリュー３
５の回転に応じて雌ネジ３５が昇降し、これに伴い位置
決め部材３４がＺ軸方向へ変位する。

【００４２】ここで、ストッパ３６が天井部４００に当
接していない状態では、図５で示すように、レンズユニ
ット４に支持されたレンズ１が主回転工具５０に当接し
てレンズユニット４の自重が加工圧力となって加わり、
位置決め部材３４の上端面３４Ａと天井部４００の下面
は当接せず、所定の間隙が形成される。

【００４３】この間隙に望む天井部４００の下側には、
レンズユニット４の加工が終了したこと（鉛直方向位
置）を検出するセンサアーム３００（相対変位増幅手
段）の一端を挿入する孔部４２１が、図中Ｙ軸方向に沿
って、かつ、孔部４０Ａを横断して貫通形成される。

【００４４】センサアーム３００は、図４、図５で示す
ように、図中左側（Ｙ軸方向）へ伸びて孔部４２１に挿
入されたアーム３０１と、図中下方（Ｚ軸方向、ベース
２０側）に伸びるアーム３０２とからなる逆Ｌ字状の一
体のアームとして形成され、アーム３０１と３０２はほ
ぼ直角に配置される。

【００４５】ここで、水平方向のアーム３０１と鉛直方
向のアーム３０２の長さは、アーム３０２の方が長く設
定される。

【００４６】この逆Ｌ字状のセンサアーム３００は、途
中の屈曲部３０３がレンズユニット４の天井部４００に
設けた軸４２０で揺動自在に支持され、Ｘ軸周りに揺動
可能となる。

【００４７】また、Ｚ軸方向に伸びたアーム３０２と天
井部４００との間には、Ｙ軸方向に伸びたアーム３０１
を図４、図５の下方（図中反時計回り）へ向けて付勢す
るバネ３１０が設けられる。

【００４８】孔部４２１へ挿入されたアーム３０１は、
Ｙ軸方向で孔部４０Ａを横断するため、スクリュー３１
を挿通する貫通部を備えるとともに、アーム３０１の孔
部４０Ａ内周に望む下面は、位置決め部材３４の上端面
３４Ａと接離可能となる。

【００４９】また、センサアーム３００はバネ３１０に
よって図中反時計回りに付勢されるため、図４で示すよ
うに、位置決め部材３４の上端面３４Ａとアーム３０１
が離れている状態（ストッパ３６が天井部４００から離
れた状態）では、アーム３０１の先端部３０１Ａが孔部
４２１の下側に当接して係止される。

【００５０】一方、図５で示すように、位置決め部材３
４のストッパ３６とレンズユニット４の天井部４００が
当接した状態（図３のようにストッパ３６が天井部４０
０に当接した状態）、換言すれば位置決め部材３４でレ
ンズユニット４を支持した状態では、位置決め部材３４
の上端面３４Ａがアーム３０１を上方へ押し、これによ
りセンサアーム３００が回転して、Ｚ軸方向に沿ったア
ーム３０２は所定の位置（例えば、図５のように鉛直方
向に沿った位置）となる。

【００５１】そして、フレーム４０には、センサアーム
３００の下部（アーム３０２）に沿うようにブラケット
４２２が下方へ向けて突設され、Ｘ軸周りに揺動するア
ーム３０２の下端側と対向可能なブラケット４２２の所
定の位置には、Ｘ軸まわりに揺動してきたアーム３０２
の自由端側を検出する加工終了検出センサ（検出手段）
３２０が軸４２０のほぼ直下に配置される。なお、自由
端側とはセンサアーム３００のうち、加工終了検出セン
サ３２０で検出される端部側で、ここではアーム３０２
の端部側となる。

【００５２】この加工終了検出センサ３２０は、例え
ば、フォトインタラプタなどの光センサで構成され、図
５で示すように、揺動してきたアーム３０２が所定の位
置（鉛直方向に沿った位置で、レンズユニット４と位置
決め部材３４が当接した位置）になると、加工終了検出
センサ３２０のフォトインタラプタの光を遮ったときに
加工終了検出センサの出力がＯＮとなって、加工が終了
したことを検出する。

【００５３】ここで、逆Ｌ字状の揺動軸４２０からアー
ム３０１が位置決め部材３４の上端面３４Ａと当接する
位置までの距離Ｌ１（図４参照）と、揺動軸４２０から
自由端側のアーム３０２が加工終了検出センサ３２０と
対向する位置までの距離Ｌ２（図４参照）は、Ｌ２の方
が長く設定されており、この距離Ｌ１、Ｌ２の比（以下
レバー比＝Ｌ２／Ｌ１）に応じて、レンズユニット４と
位置決め部材３４のＺ軸方向の相対的な変位を検出する
アーム３０１のＺ軸方向の相対変位量を増幅してアーム
３０２の下端を変位させることができる。

【００５４】上述のように、レンズ１の加工圧力はレン
ズユニット４の自重により行われ、レンズユニット４は
支柱４０１、４０２で鉛直方向へ変位可能に案内されて
いるだけであり、図４で示すように、位置決め部材３４
を下降させてレンズユニット４から下方へ離れると、レ
ンズ１は主回転工具５０に当接し、さらにレンズユニッ
ト４の自重が加わって研削が開始される。

【００５５】さらに、スクリュー３１を回転させて、位
置決め部材３４を所定の切り込み深さとなる位置まで下
降させておくと、図４のように、位置決め部材３４の上
端面３４Ａとアーム３０１の下面の間隙が生じ、レンズ
１の軸はレンズユニット４の自重で研削されながら徐々
に主回転工具５０へ接近する。この状態では、センサア
ーム３００は反時計回りに付勢されて、アーム３０１が
孔部４２１の下面に係止され、また、アーム３０２の下
端は加工終了検出センサ３２０から離れた位置にあって
加工終了検出センサ３２０の出力はＯＦＦとなる。

【００５６】そして、研削が進み、図５で示すように、
レンズ１が所定の切り込み深さまで研削されると、レン
ズユニット４は自重によりさらに下降しようとするが、
位置決め部材３４がレンズユニット４の主回転工具５０
へ向かう変位を規制する。

【００５７】このため、レンズユニット４の下降によ
り、位置決め部材３４の上端面３４Ａがアーム３０１を
上方へ押し、センサアーム３００は反時計回りへ回動し
てアーム３０２は所定のレバー比でレンズユニット４と
位置決め部材３４の相対変位を増幅し、アーム３０２が
加工終了検出センサ３２０を通過してＯＮとなること
で、レンズユニット４の変位が位置決め部材３４で規制
されたこと、換言すれば、加工終了位置となったことを
検出する。

【００５８】したがって、アーム３０２の揺動はレンズ
ユニット４の鉛直方向位置と、位置決め部材３４の鉛直
方向位置の相対的な差分（切り込み深さ）が、上記レバ
ー比で増幅されるため、設定した切り込み深さとなった
ことを加工終了検出センサ３２０で高精度で検出するこ
とができるのである。

【００５９】こうして、昇降ユニット３は、上昇方向で
レンズユニット４を支持し、レンズユニット４がレンズ
１の加工を開始した後には、昇降ユニット３のＺ軸方向
位置に対に応じて切り込み深さ（加工量）が決定され
る。

【００６０】＜５．レンズユニット＞上記昇降ユニット
３によってＺ軸方向へ変位するレンズユニット４は、図
３で示したように、ベース２０上に立設された２本の支
柱４０１、４０２で鉛直方向（Ｚ軸方向）に変位自在に
案内され、２分割されたレンズ保持軸４１と、レンズ保
持軸４１を回転させるレンズ駆動モータ４５と、レンズ
保持軸４１によるレンズ１への挟持圧力を変更するレン
ズチャックモータ４６を主体に構成されている。

【００６１】まず、図４で示すように、レンズ１を挟持
するとともに回転させるレンズ保持軸４１が、主回転工
具５０の直上に位置し、レンズ保持軸４１の軸線と主軸
５１の軸線を結べば鉛直方向となる。

【００６２】レンズユニット４のフレーム４０には、図
３、図６で示すように、装置の正面側（図３の左下）へ
向けてアーム４１０、４１１が突設されて「コ」の字状
となっており、このアーム４１０、４１１がレンズ保持
軸４１を軸支している。

【００６３】ここで、図３、図６において、レンズ保持
軸４１は、中央部で２分割されて、アーム４１０で支持
される軸４１Ｒと、アーム４１１で支持された軸４１Ｌ
からなり、図６の左側のアーム４１１によって軸４１Ｌ
が回転自在に支持され、図６の右側のアーム４１０によ
って軸４１Ｒが回転自在かつ軸方向（Ｘ軸方向）へ変位
可能に支持される。

【００６４】そして、軸４１Ｌ、４１Ｒは、コッグドベ
ルト４７、４８、４９を介してレンズ駆動モータ４５に
よって回転駆動される。なお、コッグドベルト４７、４
８は軸４３０を介して連結され軸４１Ｌ、４１Ｒの回転
角度は同期する。

【００６５】このため、軸４１Ｌにはコッグドベルト４
７と歯合するギア４３２が固設され、軸４１Ｒにはコッ
グドベルト４８と歯合するギア４３１が設けられる。こ
こで、軸４１Ｒはアーム４１０に対してＸ軸方向へ変位
可能であるため、ギア４３１の内周との間に設けたキー
４３３により回転方向で結合する一方、Ｘ軸方向で相対
変位可能となる。

【００６６】図６において、軸４１Ｒの端部側（図中右
側）には、レンズチャックモータ４６に駆動されるチャ
ック機構が設けられる。

【００６７】このチャック機構は、図７で示すように、
コッグドベルト４４０と歯合するギア４４１の内周には
雌ネジ４４２が形成され、この雌ネジ４４２には軸４１
Ｒと軸方向で当接可能な駆動部材４６１に設けた雄ネジ
部４４３が螺合する。

【００６８】軸４１Ｒの回転位置は、コッグドベルト４
８に連結されたレンズ駆動モータ４５で決定され、ま
た、軸４１Ｒの軸方向位置は後述するように、レンズチ
ャックモータ４６の回転に応じてギア４４１が回転し、
雌ネジ４４２と螺合した駆動部材４６１の雄ネジ部４４
３が軸方向に変位することにより、軸４１Ｒは駆動部材
４６１でＸ軸方向へ押され、軸４１Ｒの端部がレンズ１
に当接し、軸４１Ｒと軸４１Ｌでレンズを挟持する圧力
（挟持圧力）をレンズチャックモータ４６により任意に
設定することができる。ここでは、レンズチャックモー
タ４６への駆動電流の大きさによってレンズ１の挟持圧
力を設定している。

【００６９】図７において、レンズ保持軸４１の左側の
軸４１Ｌの先端には、レンズホルダ受け１４１が固設さ
れ、このレンズホルダ受け１４１には、予めレンズ１を
固定したレンズホルダ１６が着脱自在に取り付けられて
いる。

【００７０】一方、軸４１Ｌと同軸に配置された軸４１
Ｒは、Ｘ軸方向に移動して先端でレンズ１を押さえる。
つまり、軸４１Ｒは、レンズチャックモータ４６の駆動
によりレンズ１側に移動し、その先端のレンズ押さえ１
４２によってレンズ１を押圧し、レンズ保持軸４１Ｌと
の間でレンズ１を挟み込んで保持する。なお、レンズ押
さえ１４２はゴムなどの弾性を備えた樹脂等で構成され
る。

【００７１】レンズホルダ１６の端面（凹面状に形成さ
れている）に、両面接着パッド１６１を介してレンズ１
の凸側レンズ面１ａが同軸上に接着されており、レンズ
押さえ１４２は、レンズ１の凹側レンズ面１ｂに圧接す
る。また、レンズ押さえ１４２は、レンズを押さえる軸
４１Ｒの先端で全方向へ揺動自在に取り付けられてお
り、レンズ１の凹側レンズ面１ｂに片当たりせずに、バ
ランスよく圧接するようになっている。

【００７２】これにより、図７で示すように、軸４１Ｌ
にレンズ１を固定したレンズホルダ１６を取り付けた状
態から、レンズ１をレンズ押さえ１４２で挟持するに
は、レンズチャックモータ４６を所定の回転方向（正
転）に駆動し、ギア４４１を正転させるとギア４４１内
周の雌ネジ４４２と、軸４１Ｒの雄ネジ部４４３の相対
回転によって軸４１Ｒは図７の左側へ変位する。なお、
雄ネジ部４４３を設けた駆動部材４６１は端部に設けた
プレート４３７から軸４１Ｒと平行し、かつ、軸４１Ｌ
側へ突設されセンサロッド４３５が、アーム４１０で回
転方向に係止されることで雄ネジ部４４３の回転を防
ぎ、駆動部材４６１を軸方向のみへ駆動する。

【００７３】軸４１Ｒの左側への変位により、駆動部材
４６１が軸４１Ｒを押してＸ軸方向のみに変位し、レン
ズ１の凹面１ｂにレンズ押さえ１４２を押圧する。

【００７４】レンズチャックモータ４６をさらに回転さ
せると、レンズ１を押圧するための力が増大するため、
レンズチャックモータ４６の消費電流が増大し、この電
流を検出することで、レンズ１の挟持圧力を設定する。

【００７５】一方、加工終了時等には、レンズチャック
モータ４６を逆転させて軸４１Ｒを図６の右方向へ駆動
し、レンズ押さえ１４２をレンズ１から離し、図７で示
すようにレンズ１とレンズ押さえ１４２の間に所定の間
隙を形成して、レンズ１及びレンズホルダ１６を脱着可
能にする待避位置まで軸４１Ｒを変位させる。なお、駆
動部材４６１と軸４１Ｒは、軸４１Ｒの先端から図７の
右側へ突設した小径の軸部４７０に設けたスナップリン
グ（図示省略）などにより、駆動部材が図中右側へ変位
すると軸部４７０が駆動部材に引っ張られて右側へ変位
する。

【００７６】また、レンズ保持軸４１の軸４１ＲはＸ軸
方向に変位するため、その位置を把握する必要があり、
レンズ１へ向かう側では図示しないセンサによりレンズ
１に当接したことを検知し、また挟持圧力はレンズチャ
ックモータ４６の電流を監視することで判定する一方、
図７の待避位置へ向けて左側へ軸４１Ｒを変位させる際
には、レンズユニット４のアーム４１０に設けたリミッ
トスイッチ４３５により所定の待避位置を検出する。

【００７７】図７において、リミットスイッチ４３５
は、ギア４４１を支持する位置でアーム４１０に固定さ
れる。

【００７８】一方、レンズ保持軸４１のレンズ押さえ側
となる軸４１Ｒの右側の端部にはプレート４３７を介し
てセンサロッド４３５が軸４１Ｒと平行し、かつ、軸４
１Ｌ側へ突設される。そして、このセンサロッド４３５
の端部にリミットスイッチ４３５に当接可能な検出部４
３７ａが形成される。

【００７９】軸４１Ｒが図中右側へ移動すると、軸４１
Ｒに固定されたセンサロッド４３５も右側へ移動し、図
７で示すように、検出部４３７ａがリミットスイッチ４
３５に当接した位置が軸４１Ｒの待避位置となり、リミ
ットスイッチ４３５はＯＮとなる。

【００８０】次に、レンズ１の回転角度に応じて切り込
み深さを決めるため、軸４１Ｌはアーム４１１を貫通
し、このアーム４１１から突出した端部にスリット板１
４３が固定されており、このスリット板１４３の回転位
置を、アーム４１１に固定された光センサ（レンズ位置
センサ）１４５が検出することにより、レンズ保持軸４
１Ｌに保持されたレンズ１の位置（回転角度）が検出さ
れる。

【００８１】このような構成のレンズユニット４では、
レンズホルダ受け１４１にレンズ１が固定されると、レ
ンズチャックモータ４６を駆動して、レンズ押さえ軸４
１Ｒが図７の左側に移動する。そして、レンズ１をレン
ズ押さえ１４２によって押圧することにより、レンズ１
が固定される。

【００８２】そして、図３で示したように主回転工具５
０は台座１５上に固設されていて変位しないが、レンズ
ユニット４に支持されたレンズ１は、昇降ユニット３の
Ｚ軸方向変位によって、主回転工具５０の鉛直方向で変
位し、任意の切り込み深さを得ることができる。

【００８３】また、レンズ駆動モータ４６の回転角度に
よってレンズ１の加工位置を変更し、レンズ１の周面で
任意の切り込み深さで加工を行うことができる。

【００８４】そして、ベース２０のＸ軸方向変位によ
り、レンズ１と主回転工具５０との接触位置を変更し
て、加工を行う工具の変更を行うことができる。

【００８５】＜６．制御ユニット＞レンズ加工装置１０
は、上記のような各種機構（ユニット）から構成される
とともに、図８に示すように、上記各ユニットを制御す
る制御部９を備えている。

【００８６】図８において、制御部９は、マイクロプロ
セッサ（ＣＰＵ）９０と記憶手段（メモリやハードディ
スクなど）９１、各モータやセンサなどに接続されるＩ
／Ｏ制御部（インターフェース）９２を主体に構成さ
れ、外部のフレーム形状測定装置９００から送られてき
たレンズ枠形状データを読み込み、操作部１３で設定さ
れたレンズ１の特性（材質、硬度など）に基づいて所定
の加工を行うべく、各センサのデータを読み込むととも
に各モータを駆動する。なお、フレーム形状測定装置９
００としては、例えば、特開平６−４７６５６号公報な
どに開示されるものと同様である。

【００８７】制御部９にはベースユニット２のＸ軸モー
タ２５と、昇降ユニット３のＺ軸モータ４２を駆動して
レンズユニット４のＸ軸及びＺ軸方向の位置決めを行う
サーボモータ制御部９３を備える。

【００８８】また、主回転工具５０を駆動するモータ５
５は駆動部９０１を介してＩ／Ｏ制御部９２に接続さ
れ、マイクロプロセッサ９０からの指令に応じて回転状
態または回転速度を制御する。

【００８９】また、レンズ保持軸４１の軸４１Ｒを伸縮
駆動してレンズ１に加える挟持圧力を制御するレンズチ
ャックモータ４６は、駆動電流に応じて挟持圧力を制御
する駆動部９１１を介してＩ／Ｏ制御部９２に接続され
る。

【００９０】レンズ駆動モータ４５は、レンズ保持軸４
１（レンズ１）の回転角度を制御する駆動部９１２を介
してＩ／Ｏ制御部９２に接続され、マイクロプロセッサ
９０は、フレーム形状測定装置９００からのレンズ枠形
状データに基づいて、レンズ１の加工位置を指令すると
ともに、レンズ１の回転角度をレンズ位置検出センサ１
４５で検出し、レンズ枠形状データに基づいて回転角度
に応じた切り込み深さとなるようにＺ軸モータ４２を駆
動する。

【００９１】そして、所定の切り込み深さになると後述
する加工終了検出センサ３２０がＯＮになって、マイク
ロプロセッサ９０はレンズ回転角度に応じた加工が完了
したことを判定する。

【００９２】レンズ加工装置１０のカバー正面に設けた
操作部１３がＩ／Ｏ制御部９２に接続されて、オペレー
タからの指令（レンズ１の材質やヤゲン加工、溝彫り加
工の有無など）をマイクロプロセッサ９０側へ伝達し、
する一方、マイクロプロセッサ９０側からは指令に対す
る応答や加工の内容に関する情報を、駆動部９２１を介
して表示部１２へ出力する。

【００９３】上記制御部９により、レンズ枠形状データ
から平削りまたはヤゲン削りを行う荒削りと仕上げ削り
のデータが作成され、さらに、レンズ枠形状データに基
づいて測定ユニット６が測定したレンズ１全周の周縁の
位置（凸面１ａ側、凹面１ｂ側の頂点座標）により、溝
彫り加工または面取り加工用のデータが演算される。

【００９４】そして、加工中には、レンズ位置検出セン
サ１４５が検出したレンズ１（レンズ保持軸４１）の回
転角度に対応する加工データによって、サーボモータ制
御部９３がＸ軸モータ及びＺ軸モータを駆動してレンズ
１を角回転工具に対して相対変位することで加工が行わ
れる。

【００９５】＜７．加工の概要＞以上のような構成よ
る、レンズ加工装置１０の加工手順について説明する。

【００９６】レンズ１をレンズ保持軸４１の軸４１Ｌに
セットした後、外部のフレーム形状測定装置からレンズ
枠形状データを読み込むとともに、操作部１３から加工
条件（材質や溝加工の有無、ヤゲン加工の有無など）の
指令を受け、さらに、操作部１３からの加工開始指令を
受けた後に実行されるものである。

【００９７】まず、加工開始が指令されると、レンズチ
ャックモータ４６を駆動して、レンズ保持軸４１の押圧
軸４１Ｒを図６で示す挟持位置へ変位させ、材質などに
応じた挟持圧力に設定する。

【００９８】レンズ１の加工は、モータ５５を駆動して
主回転工具５０を回転させておき、レンズ１の回転角度
（光センサ１４５の出力）とレンズ枠形状データに基づ
く加工量（切り込み深さ）に応じて昇降ユニット３を駆
動してレンズユニット４を下降させるとともに、レンズ
１の周縁が主回転工具５０の平削り荒砥石５０ａと対向
する位置へ向けてベースユニット２をＸ軸方向へ変位さ
せ、レンズ駆動モータ４５でレンズを回転させながら、
昇降ユニット３で切り込み深さを与えて、レンズ保持軸
４１の回転角度毎に演算した切り込み深さを与えて荒削
り加工を行う。

【００９９】研削加工が終了したか否かの検出は、上記
レンズユニット４の加工終了検出センサ３２０が全周で
ＯＮとなったことで行われる。

【０１００】荒削り加工が終了すると、レンズユニット
４を一旦上昇させてからレンズ１が主回転工具５０の平
削り仕上げ砥石５０ｂと対向するようベースユニット２
をＸ軸方向へ移動し、荒削りと同様に加工を行い、上記
レンズユニット４の加工終了検出センサ３２０が全周で
ＯＮとなった時点でレンズ１の周縁の加工が終了する。

【０１０１】この後、仕上げ加工ユニット７によって、
溝彫りや面取り加工が行われる。

【０１０２】＜８．作用＞以上説明したように、鉛直方
向に変位可能なレンズユニット４を、同じく鉛直方向で
レンズユニット４と接離可能な昇降ユニット３で昇降駆
動するようにし、レンズ１が主回転工具５０に当接した
位置から昇降ユニット３を所定の切り込み深さに応じた
鉛直方向の位置まで下降させておくことで、主にレンズ
ユニット４の自重により加工圧力を加えてレンズ１の研
削を行う。

【０１０３】そして、図４、図５で示したように、加工
終了位置の検出は、レンズユニット４側で揺動自在に支
持された逆Ｌ字状のセンサアーム３００の一端を昇降ユ
ニット３の位置決め部材３４と接離可能とし、センサア
ーム３００の他端の揺動位置に応じてレンズユニット４
が所定の切り込み深さに達したことを検出する加工終了
検出センサ３２０をレンズユニット４に固設する。

【０１０４】さらに、センサアーム３００の揺動軸４２
０から位置決め部材３４との当接位置までの距離より
も、揺動軸４２０から加工終了検出センサ３２０の検出
位置までの距離を大きく設定したため、レンズユニット
４と位置決め部材３４のＺ軸方向の相対的な変位を検出
するアーム３０１のＺ軸方向の変位量を増幅してアーム
３０２の下端を揺動させることが可能となって、切り込
み深さの変化が微小な場合であっても、高精度で加工終
了位置を検出することができ、レンズ１の加工精度を向
上させることが可能となるのである。

【０１０５】なお、上記実施形態では、センサアーム３
００をＬ字状としたが、これは、レンズ加工装置の各機
構を鉛直方向に沿って配置したため、装置の奥行き方向
（Ｙ軸方向）が増大するのを防ぐためであり、各機構を
水平方向で配置する場合では、センサアームを直線上と
してもよいのは勿論であり、また、アーム３０１と３０
２の角度は各機構の配置に応じて適宜設定すればよい。

【０１０６】また、上記実施形態では、レンズユニット
４側でセンサアーム３００を支持したが、昇降ユニット
３側でセンサアーム３００を支持してもよい。

【０１０７】また、上記実施形態では、レンズ保持軸４
１を鉛直方向に変位させてレンズの加工を行う装置に適
用した例を示したが、前記従来例のように、レンズ保持
軸を揺動支持するアームを備えた装置に適用してもよ
く、例えば、アームとアームの角度を決める位置決め部
材を接離可能にして、アームと位置決め部材の相対変位
をセンサアームで増幅して検出し、アームが位置決め部
材に当接した位置をセンサアームで増幅された相対変位
に基づいて検出することで、上記実施形態と同様の作用
効果を得ることができる。さらに、レンズ保持軸を水平
方向などへ駆動する装置に適用しても同様である。

【０１０８】また、上記実施形態では、センサアーム３
００を揺動支持するレンズユニット４側に加工終了検出
センサ３２０を設けたが、加工終了位置ではレンズユニ
ット４と位置決め部材３４が当接するので、位置決め部
材３４側に加工終了検出センサ３２０を設けてもよい。

【０１０９】今回開示した実施の形態は、全ての点で例
示であって制限的なものではないと考えられるべきであ
る。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の
範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び
内容の範囲での全ての変更が含まれることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形を示し、レンズ加工装置の外
観斜視図である。

【図２】内部機構の要部を示す斜視図である。

【図３】内部機構のうちベースユニット、昇降ユニッ
ト、レンズユニット４を示す斜視図である。

【図４】昇降ユニットとレンズユニットの鉛直方向での
断面図で、加工開始の状態を示す。

【図５】同じく、昇降ユニットとレンズユニットの断面
図で、加工終了の状態を示す。

【図６】昇降ユニットとレンズユニットの水平方向の断
面図で、レンズ保持軸がレンズを挟持している状態を示
す。

【図７】昇降ユニットとレンズユニットの水平方向の断
面図で、レンズ保持軸がレンズを解放している状態を示
す。

【図８】制御部のブロック図。

【符号の説明】

１ レンズ ２ ベースユニット ３ 昇降ユニット ４ レンズユニット ５ 回転工具ユニット ６ 測定ユニット ７ 仕上ユニット ８ 加工圧力制御ユニット １０ レンズ加工装置 １１ カバー １２ 表示部 １３ 操作部 １４ ドア ３４ 位置決め部材 ４０ フレーム ３００ センサアーム３００ ３２０ 加工終了検出センサ３２０

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】眼鏡用のレンズの周縁をレンズ枠形状デー
   タに従って加工するレンズ加工装置において、 前記レンズを回転自在に支持する保持軸と、この保持軸
   の回転角度を検出する角度検出手段を備えるとともに、
   前記レンズを工具へ向けて変位自在なレンズ支持手段
   と、 前記レンズ支持手段と接離可能であって、前記回転角度
   とレンズ枠形状データに基づくレンズの加工量に対応す
   る位置で、前記レンズ支持手段の工具へ向かう変位を規
   制する位置決め手段と、 前記レンズ支持手段と位置決め手段との相対変位を増幅
   する相対変位増幅手段と、 この増幅された相対変位に基づいて前記レンズ支持手段
   が位置決め手段に当接したことから前記回転角度に対応
   する加工の完了を検出する検出手段とを備えたことを特
   徴とするレンズ加工装置。
2. 【請求項２】前記工具はレンズ支持手段の直下に配置さ
   れるとともに、レンズ支持手段は、鉛直方向へ変位自在
   であって、前記位置決め手段は鉛直方向で前記レンズ支
   持手段の下方へ向かう変位を規制することを特徴とする
   請求項１に記載のレンズ加工装置。
3. 【請求項３】前記相対変位増幅手段は、レンズ支持手段
   及び位置決め手段の一方と当接するとともに、他方に設
   けた揺動軸で支持される揺動部材を有し、この揺動部材
   がレンズ支持手段及び位置決め手段の一方と当接する位
   置から揺動軸までの距離を、前記揺動軸から自由端側の
   距離より小さく設定したことを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載のレンズ加工装置。
4. 【請求項４】前記検出手段は、前記揺動部材の自由端側
   が通過したことを検出することを特徴とする請求項３に
   記載のレンズ加工装置。
5. 【請求項５】前記揺動部材は、レンズ支持手段に設けた
   揺動軸に支持されて、この揺動部材の一端が位置決め手
   段と当接して揺動軸回りに回動し、前記検出手段は揺動
   部材の自由端側が通過したときに加工の完了を検出する
   ことを特徴とする請求項４に記載のレンズ加工装置。
6. 【請求項６】前記揺動部材は、位置決め手段と当接する
   一端側と、検出手段を通過可能な自由端側とが所定の屈
   曲形成されて、この自由端側は下方へ向けて延設された
   ことを特徴とする請求項５に記載のレンズ加工装置。
7. 【請求項７】前記検出手段は、前記レンズ支持手段側に
   固設されて、前記揺動軸の下方に固設されたことを特徴
   とする請求項６に記載のレンズ加工装置。
8. 【請求項８】前記揺動部材は、逆Ｌ字状に形成されたこ
   とを特徴とする請求項６または請求項７に記載のレンズ
   加工装置。