JP3242957B2 - ヤゲン位置表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヤゲン位置表示装置に関
し、特に眼鏡フレームのヤゲン位置を画面表示して、眼
鏡フレームに枠入れされるヤゲン加工前の被加工レンズ
のヤゲン加工を実行するためのヤゲン位置表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、眼鏡フレームのレンズ枠の内
周面に嵌合可能な形状にレンズの周縁部を自動的に研削
する眼鏡レンズ加工機によってレンズにヤゲン加工を施
す場合に、被加工レンズのヤゲン加工後の予想形状を画
像表示するようにしていた。その一例として、レンズの
前面（光軸方向の正面）から見たレンズ形状の画像の全
周３６０°にわたって、レンズのヤゲン頂点位置を含む
レンズ周縁部（コバ）の展開された画像を合成してヤゲ
ン位置を表示する方法がある。これは、例えば特開平３
−１３５７１０号公報などに既に開示されている表示方
法であり、眼鏡フレームの形状に応じてレンズ周縁部分
の厚みが異なって荒研削された被加工レンズに、更にヤ
ゲン加工によるヤゲン頂点位置を決定するために便利で
ある。操作者は、このヤゲン頂点位置の表示によりヤゲ
ン加工後のレンズをレンズ枠に枠入れしたとき、レンズ
枠からレンズがどの動径位置で、どの程度までフレーム
の前後にはみ出すかを事前に予測してレンズヤゲン位置
を決めて、適切なヤゲン加工を施すことができるからで
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記表示方法
はレンズ周縁部の展開した画像にヤゲン位置を合成する
ものであり、画面表示されたレンズ形状はヤゲン加工さ
れる実際のレンズ形状と異なる。そのために、加工作業
に際して画像表示だけを見てヤゲン位置を決めると、実
際にヤゲン加工されたレンズの３次元的な形状が加工作
業者の意図するところとは違ってしまうことがある。

【０００４】そのために、先に指摘した公報では、さら
にレンズコバ側面画像とリム側面画像とにリムヤゲン頂
点位置を重ねて表示した画像を１つだけ表示し、レンズ
枠リムとレンズコバの相互のヤゲン位置関係を把握でき
るようにした発明も記載されている。しかしながら、こ
の従来方法では荒研削されたあとのレンズのコバとヤゲ
ン位置が上下左右方向のいずれか１つの方向からの側面
画像として、選択的に画像表示されるだけであって、同
時にレンズ周縁部の全周については表示されない。

【０００５】特に、荒研削後のレンズ周縁部がフレーム
の厚みと大きく異なる場合には、ヤゲンカーブの形状自
体を変化させながら、ヤゲン位置を決定しないと、レン
ズコバにヤゲン加工を施した後に眼鏡フレームのレンズ
枠の内周面と嵌合したとき、レンズが不均一に突出した
り、後退した状態で枠入れされてしまう。このような事
態を回避して操作者の意図する形状にヤゲン加工された
レンズの３次元的な形状を決定するには、上下左右方向
のいずれか１つの方向からの側面形状だけでは不十分で
あって、実際のレンズのヤゲン形状を予測し、的確なヤ
ゲン位置を設定できないという問題点があった。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、ヤゲン加工後の形状の直観的な把握が可能な
ヤゲン位置表示装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、眼鏡フレームに枠入れされるヤゲン加工
前の被加工レンズのヤゲン加工に先立って、形状データ
測定手段により例えば前記被加工レンズの主点を基準に
してレンズ表裏面でヤゲン加工前の被加工レンズの３次
元形状を測定する。ヤゲンデータ設定手段では、眼鏡フ
レームのヤゲン位置と眼鏡フレームへの枠入れに必要な
レンズヤゲン位置を設定している。これら眼鏡フレーム
のヤゲン位置データと前記被加工レンズの形状データと
に基づいて、演算手段においてヤゲン加工後の被加工レ
ンズについての３次元の予想形状が演算される。この演
算された予想形状についての、ヤゲン加工後のレンズヤ
ゲン位置を含むレンズ側面のそれぞれ上下左右の４方向
からの画像を複数同時に、レンズ正面画像とともに、表
示手段に画面表示するものであることを特徴とする。

【０００８】また、本発明は表示手段において、レンズ
正面画像とともに、レンズヤゲン位置を含むレンズ側面
のそれぞれ上下左右の４方向からの画像を複数同時に画
面表示するものであることを特徴とする。

【０００９】

【作用】レンズ周縁部の荒加工が終了した時点で、ヤゲ
ン加工後のレンズヤゲン位置を含むレンズ側面の４方向
からの画像に基づいてヤゲン位置およびヤゲン形状の調
整が可能になる。また、レンズ正面画像とともに、レン
ズヤゲン位置を含むレンズ側面のそれぞれ上下左右の４
方向からの画像を一括してレンズ研削装置の操作者に提
示できる。この画面表示された予想形状に基づいて、レ
ンズのヤゲン形状、ヤゲン位置が直観的に把握される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明のヤゲン位置表示装置を備えたレ
ンズ研削装置の全体構成を示すブロック図である。

【００１１】レンズ研削装置は、形状データ測定手段１
００、レンズ研削手段２００、演算制御回路３００、デ
ータ入力手段４００及び表示手段５００を主要な要素と
して構成されている。

【００１２】形状データ計測手段１００は、フレームの
レンズ枠の形状を測定するフレーム形状測定部１１０
と、このフレーム形状測定部１１０を演算制御回路３０
０に接続するフレーム形状測定回路１２０と、レンズ形
状測定部１３０と、レンズ形状測定回路１４０とから構
成される。この形状データ計測手段１００では、フレー
ム形状測定部１１０により加工済レンズが枠入れされる
フレームのレンズ枠の形状データが測定され、レンズ形
状測定部１３０により、ヤゲン加工前の被加工レンズの
レンズ表裏面から眼鏡フレームのレンズ枠の内周形状に
対応する被加工レンズの３次元形状が測定される。

【００１３】レンズ研削手段２００は、レンズ研削部２
００ａと、レンズ研削部２００ａと演算制御回路３００
の間にあり、モータ駆動回路等を有するレンズ研削回路
２００ｂからなる。レンズ研削手段２００では、研削デ
ータに基づいてレンズ光心と一致する回転軸に保持され
た加工前レンズを、フレームの形状に対応させる研削処
理とその後のヤゲン研削処理とが行われる。

【００１４】演算制御回路３００はマイクロプロセッサ
構成になっており、ヤゲン加工に先立って、加工後の被
加工レンズについての３次元の予想形状を演算する他、
一方のレンズ枠の形状データを反転して他方の形状デー
タに変換する演算手段３２０、フレームの一対の形状デ
ータを演算し、寄せ量データに基づくレンズ光心を原点
とする一対の研削データ３３０に修正するためのデータ
修正手段３１０、等からなる。

【００１５】データ入力手段４００は被加工レンズのヤ
ゲン位置及びヤゲン形状を特定するヤゲンデータを設定
するヤゲンデータ入力キー４０１と、寄せ量を入力する
数値キー４０２、荒研削されるレンズが右か左かを選択
する選択キー４０３を備え、更に、図面には示されてい
ないが、表示画面のリセットキー、チャッキング圧指定
キー、オンオフキー、フリーヤゲンとオートヤゲンの切
り換えキー等を含んでいる。なお、荒研削に当たってフ
レーム形状測定部１１０を用いてフレームの形状データ
を実際に測定する方法と、予め測定されているフレーム
毎の形状データを使用する方法がある。後者の場合に
は、リム形状データがＩＣカード等に保存され、このＩ
Ｃカードから形状データを読み込むためのＩＣカード読
取装置が形状データ読取手段として、データ入力手段４
００に設けられる。

【００１６】表示手段５００は、研削データ３３０に基
づいて演算手段３２０により演算された予想形状につい
てのレンズヤゲン位置を含むレンズ側面の４方向からの
画像を複数同時に画面表示する。このために表示手段５
００は、必要な画像データを作成するプロセッサ（ＰＰ
Ｕ）５０１を有している。

【００１７】図２は、表示手段５００の画面構成の一例
を示す図である。表示手段５００は、演算手段３２０で
演算された被加工レンズの予想形状について、正面画像
５１０、レンズヤゲン位置を含む４つのレンズ側面画像
５２０を、レンズシミュレーションデータとともに表示
するものであり、図２では、右眼のレンズ（Ｒ）の画面
が示されている。レンズ正面画像５１０の表示面は、レ
ンズの幾何学中心を原点とする座標軸を実線により表示
するとともにレンズの光学中心が破線により表示され、
画面の左側に実物大の画像として配置される。また４つ
のレンズ側面画像５２０は、画面のほぼ中央において、
幾何学中心に対応する表示基準点５２１を中心にして、
上下左右のそれぞれ等距離の位置に実物大の画像として
表示される。そして、上方にはレンズの上から見た側面
画像５２２、下方にはレンズの下から見た側面画像５２
３、右方にはレンズの鼻側から見た側面画像５２４、左
方にはレンズの耳側から見た側面画像５２５とする。

【００１８】さらに画面の右側には、レンズシミュレー
ションデータを表示している。このレンズシミュレーシ
ョンデータとしては、ヤゲン位置、ヤゲンカーブ／ヤゲ
ン比率の数値と、レンズ正面画像５１０及びレンズ側面
画像５２０に関するメッセージが表示される。

【００１９】なお、表示手段５００の表示面積が狭い場
合には、表示手段５００はレンズヤゲン位置を含む４つ
のレンズ側面画像５２０のみを表示するか、あるいはレ
ンズ正面画像５１０とともに側面画像５２２，５２３を
同時に表示し、耳側と鼻側から見た側面画像５２４，５
２５は、必要に応じて切り換えて表示するように構成し
ても良い。

【００２０】図３は、加工済レンズが枠入れされるフレ
ームのレンズ枠の形状データを設定するためのフレーム
形状測定部１１０を示す詳細図である。眼鏡フレーム１
１１は図示しないフレームテーブル上の所定位置に、フ
レーム保持部材によって固定して保持される。この位置
で眼鏡フレーム１１１のレンズ枠の内周溝には、測定子
１１２が当接する。この測定子１１２は、回転軸１１３
を中心にして回転する回転板１１４に固定して設けられ
て、スライド機構を構成するスライド板１１５に拘束さ
れながら、眼鏡フレーム１１１のレンズ枠の内周溝に沿
って移動することができる。測定子１１２が移動すると
きの回転角度は、測定子用モータ１１６が回転軸１１３
を回転させる角度によって規定され、その時点における
測定子１１２の基準位置からの変位量は、スライド板１
１５が図の左右方向にスライドした量を更に回転角度に
変換して、ポテンショメータ１１７に伝達されて計測で
きる。ロータリエンコーダ１１８によって、回転板１１
４の基準位置からの回転角度が計測され、またフォトイ
ンタラプタで構成された原点位置検出回路１１９によっ
て、測定子用モータ１１６の原点位置が検出できる。

【００２１】図４は、フレーム形状測定回路を示すブロ
ック図である。測定子１１２を眼鏡フレーム１１１のレ
ンズ枠の内周に当てた状態でモータ駆動回路１１６ａに
回転指令を与えて、測定子用モータ１１６を駆動する。
測定子１１２は、回転軸１１３、回転板１１４、及びス
ライド板１１５とともに移動し、眼鏡フレーム１１１の
レンズ枠の内周溝に沿って移動する。この時の回転板１
１４の回転角度θがロータリエンコーダ１１８から出力
され、カウンタ１１８ａによって計数される。また、測
定子１１２の測定基準位置からの変位量ｒがポテンショ
メータ１１７から出力され、Ａ／Ｄ変換回路１１７ａに
よってディジタル値に変換される。測定子１１２が眼鏡
フレーム１１１のレンズ枠の内周溝を一回転すると、カ
ウンタ１１８ａから１回転信号が出力され、演算制御手
段３００からモータ駆動回路１１６ａに停止指令が与え
られる。

【００２２】なお、眼鏡フレーム左右眼判定回路１１９
ａは、測定子１１２が眼鏡フレーム１１１の左右眼いず
れのリムに接触しているかを判定して、これら回転角度
θの計数値や変位量ｒのディジタル値を後述する演算制
御回路３００の所定の記憶領域に格納する。

【００２３】このフレーム形状測定部１１０では、測定
子がレンズ枠の内周溝に沿って所定の接触圧を保持しつ
つ移動して、フレームの形状データが読み取られる。測
定子１１２の変位量ｒは眼鏡フレーム１１１の枠の動径
の長さ（以下、単に動径という。）に相当し、回転板１
１４の回転角度θは眼鏡フレーム１１１の枠の回転角度
に相当する。

【００２４】図５は、図１のレンズ研削手段２００を構
成するレンズ研削部２００ａを示す詳細図である。ま
た、図６はレンズ研削回路２００ｂを示すブロック図で
ある。図５のレンズ研削部２００ａでは横方向をＺ軸、
縦方向をＹ軸として表している。Ｘ軸は紙面に垂直な方
向であって、加工前レンズ２０１の光軸に垂直に設定さ
れる。

【００２５】レンズ研削部２００ａは加工前レンズ２０
１を支持しつつ、Ｚ軸方向に移動可能な収納ボックス２
０２を備えている。この収納ボックス２０２は、レンズ
研削部２００ａの基台２０３上でＺ軸方向に移動され、
さらに基台２０３がＹ軸上に移動されることにより、当
初は円形の加工前レンズ２０１に対する所定量の加工を
可能にする。研削圧調整機構２１０は加工前レンズ２０
１の研削圧を調整するもので、キャリッジ２０２を載せ
た基台２０３のＹ軸方向に位置決めしている。Ｚ軸方向
駆動機構２２０は、収納ボックス２０２とともに加工前
レンズ２０１を図４の左右方向（Ｚ軸）に位置決めす
る。被加工レンズ回転機構２３０は、加工前レンズ２０
１を回転させるレンズ軸２３１を備え、このレンズ軸２
３１は被加工レンズチャック機構２４０によって加工前
レンズ２０１を保持した状態で回転させる。Ｙ軸方向駆
動機構２５０は、加工前レンズ２０１のＹ軸方向の位置
を基台２０３に固定されたセンサバー２５１によって調
整しつつ所定量づつ移動させる。ダイヤモンドホイール
２６１は加工前レンズ２０１の周縁部を所定の形状まで
荒研削する砥石２６１ａと、ヤゲン加工のためのヤゲン
を形成した砥石２６１ｂとを備え、加工前レンズ２０１
を荒研削し、或いはヤゲン加工（Ｖ溝の加工）するため
にダイヤモンドホイール回転機構２６０によって所定速
度で回転可能に設けられている。

【００２６】基台２０３は研削圧調整機構２１０のワイ
ヤロープ２１１ａ、２１１ｂにより繋がれ、常時それを
上方に吊り上げていて、加工前レンズ２０１がダイヤモ
ンドホイール２６１に対して所定の研削圧で接触するよ
うに制御している。そのために、研削圧調整モータ２１
２が設けられ、更に原点位置検出センサ２１３がワイヤ
ロープ２１１ａ、２１１ｂの原点位置を検出しており、
研削圧調整モータ２１２によるワイヤロープ２１１ａの
巻き出し長さは、巻取量検出センサ２１４で検出するよ
うにしている。ワイヤロープ２１１ａ、２１１ｂの途中
にはスリーブ２１５の中に挿入された切削圧調整バネ２
１６が設けられている。

【００２７】図６に示すように、原点位置検出回路２１
３ａと巻取量検出回路２１４ａの検出信号を演算制御回
路３００に出力しており、演算制御回路３００ではそれ
に応じて研削圧調整信号が演算される。研削圧調整モー
タ２１２は、モータ駆動回路２１２ａに入力される調整
信号に応じて回転量が調整される。

【００２８】Ｚ軸方向駆動機構２２０のパルスモータ２
２１によって、加工前レンズ２０１はダイヤモンドホイ
ール２６１の外周面に形成された複数の研削部（砥
石）、例えば被加工レンズ２０１を荒研削するための砥
石２６１ａ、あるいはヤゲン加工するための砥石２６１
ｂのそれぞれの位置まで移動される。このＺ軸方向駆動
機構２２０のパルスモータ２２１はプーリ２２３ａ，ベ
ルト２２２及びプーリ２２３ｂを介してクラッチ２２４
と連結され、更にクラッチ２２４の反対側のプーリ２２
５に掛け渡されたベルト２２６によって、移動板２２７
を介して収納ボックス２０２をＺ軸方向に位置決めす
る。プーリ２２８を介してベルト２２６の移動量は遮光
板２２９ａの回転角度に変換されて、Ｚ軸方向の原点位
置がフォトインタラプタ２２９によって検知するように
している。

【００２９】図６に示すように、フォトインタラプタ２
２９が検知した原点位置は、原点位置検出回路２２９ａ
から演算制御回路３００に出力され、また、演算制御回
路３００では研削データに応じてＺ軸位置指令信号が演
算される。そしてＺ軸パルスモータ２２１は、モータ駆
動回路２２１ａに入力される指令信号に応じて回転す
る。

【００３０】被加工レンズ回転機構２３０のレンズ軸モ
ータ２３２によって、加工前レンズ２０１はそのレンズ
軸２３１を中心にして回転される。レンズ軸モータ２３
２の回転は、４つのプーリ２３３ａ〜２３３ｄと２本の
ベルト２３４ａ、２３４ｂによりレンズ軸２３１に伝達
され、また、加工前レンズ２０１の回転角度はレンズ軸
２３１に設けたエンコーダ２３５によって計測される。

【００３１】図６に示すように、エンコーダ２３５の回
転量検出回路２３５ａはカウンタ回路２３５ｂで計数し
た回転角度信号を演算制御回路３００に出力し、演算制
御回路３００ではフレーム形状に関する計測データに基
づいて決定された被加工レンズ２０１の回転角度θと一
致するように、モータ駆動回路２３２ａに回転角度指令
信号が供給される。

【００３２】被加工レンズチャック機構２４０のレンズ
押えモータ２４１は、レンズ軸２３１に加工前レンズ２
０１を保持し、或いは加工済レンズを取り外すように回
転するモータであって、プーリ２４３ａ、ベルト２４２
及びプーリ２４３ｂを介してレンズ軸２３１と接続され
ている。

【００３３】図６に示すように、モータ駆動回路２４１
ａに対して演算制御回路３００から加工前レンズ２０１
の交換指令に基づく指令信号が所定のタイミングでモー
タ駆動回路２４１ａに対して供給され、加工前レンズ２
０１の交換が可能になる。

【００３４】Ｙ軸方向駆動機構２５０のＹ軸サーボモー
タ２５２は、プーリ２５３ａ、２５３ｂを介してＹ軸に
平行なねじ軸２５４の一端とベルト２５５で連結され、
このねじ軸２５４を所定の速度で回転させる。そして、
このねじ軸２５４に螺合するスイッチングバー２５６は
Ｙ軸サーボモータ２５２が回転することによりＹ軸方向
に移動し、スイッチングボタン２５７を図４の下方から
適当な圧力で押圧するように構成されている。スイッチ
ングボタン２５７は遮蔽棒２５７ａの一端側に設けら
れ、また遮蔽棒２５７ａの他端側には研削終了検出用の
フォトインタラプタ２５７ｂが設けられている。この遮
蔽棒２５７ａはセンサバー２５１の先端部分でＹ軸方向
に移動可能に、かつ所定の弾性の圧縮ばねを介して取り
付けられていて、スイッチングバー２５６と当接してセ
ンサバー２５１をＹ軸方向に押し上げる力として作用
し、収納ボックス２０２及び基台２０３のＹ軸方向位置
を規制する。フォトインタラプタ２５７ｂは遮蔽棒２５
７ａがスイッチングバー２５６によって押された状態で
作動し、この遮蔽棒２５７ａが移動すると、その移動量
に対応して加工前レンズ２０１の押え中心位置が図４の
下方に移動する。ねじ軸２５４の他端は、ベルト２５８
によってＹ軸方向位置を検出するためのエンコーダ２５
９が設けられている。

【００３５】図６に示すように、エンコーダ２５９で検
出される移動量は、移動量検出回路２５９ａからカウン
タ回路２５９ｂに出力されて、このカウンタ回路２５９
ｂにおける計数値が演算制御回路３００に送られる。こ
れにより、遮蔽棒２５７ａの移動量が求まって、加工前
レンズ２０１の回転中心とダイヤモンドホイール２６１
の回転中心までの距離が計測可能になる。Ｙ軸サーボモ
ータ２５２はモータ駆動回路２５２ａに対して指令され
るレンズ枠の研削データによって駆動され、被加工レン
ズ２０１の回転角度θに関連して制御される。そして、
加工前レンズ２０１が３６０°にわたって研削された場
合に、研削終了検出用のフォトインタラプタ２５７ｂで
遮蔽棒２５７ａがスイッチングバー２５６によって押さ
れなくなり、研削終了検出回路２５７ｃから信号が出力
される。この信号を受けて演算制御回路３００では加工
前レンズ２０１の回転方向を反転させ、更には研削を終
了するタイミングが指令される。

【００３６】ダイヤモンドホイール回転機構２６０で
は、砥石回転軸モータ２６２が駆動するとプーリ２６４
ａ、ベルト２６３、プーリ２６４ｂを介してダイヤモン
ドホイール２６１を回転させ、更に加工前レンズ２０１
を挟持しているレンズ軸２３１が同時に回転される。図
６に示すように、砥石回転軸モータ２６２はモータ駆動
回路２６２ａに対する演算制御回路３００からの指令に
従って所定速度で回転制御される。こうして加工前レン
ズ２０１の周縁部分に砥石２６１ａが接触して互いに回
転しながら荒研削加工が実行され、その後、砥石２６１
ｂによりヤゲン加工が実行される。

【００３７】図７は、図１のレンズ研削装置を構成する
レンズ形状測定部１３０及びレンズ形状測定回路１４０
を示す図である。レンズ形状測定部１３０は、Ｚ軸パル
スモータ１３１によってＺ軸方向に位置決めされる測定
回路１３２と、それぞれエンコーダからなる＋側位置検
出回路１３３、−側位置検出回路１３４とで構成され
る。測定回路１３２には、加工前レンズ２０１とその表
面及び裏面位置で接触して、Ｚ方向の位置を測定するた
めの一対の測定子１３２ａ，１３２ｂが、それぞれＺ軸
の＋方向と−方向に微小距離だけスライド可能に保持さ
れている。この一対の測定子は、２つのエンコーダとそ
れぞれ接続されている。

【００３８】レンズ形状測定回路１４０は、Ｚ軸パルス
モータ１３１を駆動するモータ駆動回路１４１と、２つ
のカウンタ回路１４２，１４３から構成されている。測
定回路１３２によって測定される被加工レンズ２０１の
Ｚ値の測定位置は、前述したエンコーダ２３５と接続さ
れたカウンタ回路２３５ｂで計数されたレンズ枠データ
に対応する動径の回転角度位置であり、それぞれカウン
タ回路１４２，１４３から角度データＺａ，Ｚｃとして
演算制御回路３００に出力される。

【００３９】演算制御回路３００では、これら角度デー
タＺａ，Ｚｃとレンズの研削データとにより３次元形状
データ（ｒ_j ，θ_j ，Ｚａ_j ）と（ｒ_j ，θ_j ，Ｚ
ｃ_j ）が求められ、これにより、被加工レンズ２０１の
輪郭がその表裏全周について決定される。

【００４０】データ入力手段４００からヤゲン位置とヤ
ゲン形状を設定すると、演算制御回路３００においてヤ
ゲン研削加工に必要な研削データが作成される。すなわ
ちヤゲンデータ入力キー４０１により、ヤゲン頂点の軌
跡の形状を設定するためのヤゲンカーブ値、被加工レン
ズ２０１の回転角度θｉに対応するＺ軸方向座標を設定
するためのＺｂ値が入力される。

【００４１】表示手段５００に表示された画像から、ヤ
ゲン加工前の被加工レンズ２０１のヤゲン位置が適切で
あると判断した場合には、被加工レンズ回転機構２３０
を制御しつつ、ダイヤモンドホイール２６１を回転させ
てヤゲン加工が実行される。しかし、表示された画像の
ヤゲン位置を全体として、あるいは部分的に修正したい
場合に、ヤゲンデータ入力キー４０１で再度ヤゲン位置
を設定し、表示手段５００の画像を見ながら希望するヤ
ゲン位置に修正し、或いはヤゲン形状自体を修正するこ
とができる。

【００４２】図８は、フレーム形状測定部１１０、レン
ズ形状測定部１３０及びレンズ研削部２００ａを制御す
る演算制御回路３００を示すブロック図である。ＣＰＵ
３０１では入力されたフレーム形状の測定データ、レン
ズ形状の測定データ等に所定の演算処理が施され、その
処理結果はＲＡＭ３０２に格納される。ＲＯＭ３０３に
は、次に説明するレンズ枠の幾何学中心を決定するため
の演算プログラム、レンズ枠の形状データを反転するた
めの演算プログラム、寄せ量データに基づいて左右のレ
ンズ光心を求めるための演算プログラム、形状データか
らダイヤモンドホイール２６１の半径値に応じた包絡線
を求めるための演算プログラム、レンズ軸の中心軸線が
砥石回転軸の中心軸線に対して包絡線上に位置するよう
に、レンズ枠の形状データを研削データに変換するため
の演算プログラム、及びヤゲン加工後の３次元の予想形
状を演算する演算プログラムなどが格納されている。

【００４３】次に、フレーム形状の計測処理について、
図９乃至図１１を参照しながら説明する。図９は、フレ
ーム形状の計測処理を示すフローチャートである。 〔Ｓ２１〕眼鏡フレーム１１１をフレーム形状測定手段
１１０の所定の測定位置に固定する。 〔Ｓ２２〕フレーム形状測定手段１１０に設けられた眼
鏡フレーム左右眼判定回路１１９ａにより、測定位置が
眼鏡フレーム１１１の右枠か左枠かを判定する。これは
眼鏡フレーム１１１の測定位置に応じて、測定された形
状データはＲＡＭ３０２に設定された左あるいは右のレ
ンズ枠についてのデータ記憶領域に格納するためであ
る。 〔Ｓ２３〕加工済レンズが枠入れされる眼鏡フレーム１
１１に設定した基準線及び基準点からの回転角度θ
_i （ｉは０，１，…ｎ）毎の動径距離ｒ_i に基づいて、
極座標表示された形状データＤ₁ （ｒ_i，θ_i ）が測定
値として記憶される。すなわち、図１０に示すように測
定子１１２がリムの内周溝に沿って移動して、所定の時
間間隔で位置１１２ａｏ，１１２ａ₁ ，１１２ａ₂ ，１
１２ａ₃ ，…１１２ａｉのデータがレンズ枠の全周にわ
たって、例えば１００程度のデータ値が測定され、フレ
ームの測定基準位置Ｏｍから内側に引いた水平線の方向
を０°とする極座標表示された形状データとして記憶さ
れる。 〔Ｓ２４〕レンズ枠の幾何学中心を決定するために、Ｒ
ＡＭ３０２に格納された極座標形式の形状データＤ
₁ （ｒ_i ，θ_i ）を直交座標形式の形状データＤ₁ （Ｘ
_i ，Ｙ_i ）に変換する。ここで座標変換式は、 Ｘ_i ＝ｒ_i ｃｏｓθ_i 、Ｙ_i ＝ｒ_i ｓｉｎθ_i である。

【００４４】次に、直交座標値Ｄ₁ （Ｘ_i ，Ｙ_i ）の中
から、それぞれ各軸成分Ｘ_i ，Ｙ_i が最大（Ｘｍａｘ，
Ｙｍａｘ）、最小（Ｘｍｉｎ，Ｙｍｉｎ）の値をとる座
標点Ａ（Ｘａ，Ｙｍａｘ），Ｂ（Ｘｍｉｎ，Ｙｂ），Ｃ
（Ｘｃ，Ｙｍｉｎ），Ｄ（Ｘｍａｘ，Ｙｄ）を決定し、
これらの座標点データに基づいてレンズ枠の幾何学中心
ＯｐのＸ座標値Ｘｐ、Ｙ座標値Ｙｐを次の式から求め
る。

【００４５】 Ｘｐ＝（Ｘｍａｘ＋Ｘｍｉｎ）／２ Ｙｐ＝（Ｙｍａｘ＋Ｙｍｉｎ）／２ 〔Ｓ２５〕ＲＡＭ３０２に格納された形状データＤ
₁ （Ｘ_i ，Ｙ_i ）を幾何学中心Ｏｐを原点とする形状デ
ータＤ₂ （Ｘ_j ，Ｙ_j ）（ｊは０，１，…ｎ）に修正す
る。ここで、幾何学中心ＯｐのＸ座標値Ｘｐ、Ｙ座標値
Ｙｐより、 Ｘ_j ＝Ｘ_i −Ｘｐ Ｙ_j ＝Ｙ_i −Ｙｐ の関係から、Ｏｐを原点とする形状データＤ₂ の各座標
成分を求めることができる。 〔Ｓ２６〕レンズ枠の幾何学中心Ｏｐを基準にして反転
された形状データＤ₃ （ｒ_n-j ，θ_j ）を求める。その
ためにまず、形状データＤ₂ （Ｘ_j ，Ｙ_j ）を極座標形
式の形状データＤ₂ （ｒ_j ，θ_j ）に逆変換する。

【００４６】Ｄ₂ （Ｘ_j ，Ｙ_j ）からＤ₂（ｒ_j ，
θ_j ）への逆変換は、 Ｘ_j ² ＋Ｙ_j ² ＝ｒ_j ² ａｒｃｔａｎ（Ｙ_j ／Ｘ_j ）＝θ_j の関係式に基づいて計算することができる。

【００４７】ステップＳ２２において右枠と判定されて
いたとして、この逆変換によって、右のレンズ枠の幾何
学中心Ｏｐを原点とする極座標形式の形状データＤ
₂ （ｒ_j ，θ_j ）が求められたことになる。さらに、右
枠の幾何学中心を原点とするレンズ枠の形状データＤ₂
（ｒ_j ，θ_j ）のｊ番目の回転角度θ_j の動径距離デー
タを回転角度θ_n-j の動径距離データに置換して形状デ
ータＤ₃ （ｒ_n-j ，θ_j ）を求める。右枠の形状データ
Ｄ₂ が、いま例えば１００の点のデータ列Ｄ₂ （ｒ ₀ ，
θ₀ ），Ｄ₂ （ｒ₁ ，θ₁ ），…Ｄ₂ （ｒ₉₉，θ₉₉）と
して求められている場合には、これらのデータ列をデー
タ列Ｄ₃ （ｒ₉₉，θ₀ ），Ｄ₃ （ｒ₉₈，θ₁ ），…Ｄ₃
（ｒ₀ ，θ₉₉）のように修正して左枠の形状データＤ₃
の１００の点のデータ列を決めることができる。

【００４８】なお、ステップＳ２２における判定が左枠
と判定されていれば、同様にして、右枠の形状データを
求めることができる。 〔Ｓ２７〕極座標形式の形状データとして求められた形
状データＤ₃ （ｒ_n-j ，θ_j ）を、直交座標形式の形状
（Ｘｋ，Ｙｋ）に変換する。

【００４９】この図９に示すフレーム形状の計測処理で
は、加工済レンズが枠入れされるフレームの左右のレン
ズ枠の形状データが、それぞれレンズ枠の幾何学中心を
原点として求められる。これによって、以下に説明する
ようにして、独立した寄せ量に基づいて形状データの修
正処理が実行される。したがって左右の寄せ量が互いに
異なる場合であっても、従来のレンズ研削装置のように
両方のレンズ枠の形状を別個に測定せずに、適正な寄せ
量によるレンズ研削が可能になる。

【００５０】次に、フレームの左右のレンズ枠について
の一対の形状データから、レンズ光心を原点とする一対
の研削データに修正するために、予め測定されている眼
鏡装用者の眼の位置の偏位に関する寄せ量のうち、右眼
の寄せ量（ΔＸ_R ，ΔＹ_R ）を数値キー４０１から入力
する。また、先の計測処理のステップＳ２５で求めた形
状データＤ₂ （Ｘ_j ，Ｙ_j ）をＲＡＭ３０２からＣＰＵ
３０１に読み出す。

【００５１】ここで、右のレンズ枠の形状データの修正
方法について説明する。図１１に示すように、眼鏡フレ
ーム１１１の中央部を基準にした右眼の瞳孔の位置まで
の距離がＲ（mm）である場合、右眼の寄せ量のＸ軸成分
ΔＸ_Rは、 ΔＸ_R ＝（ＦＰＤ／２）−Ｒ となる。したがって、幾何学中心Ｏｐを原点とする直交
座標系でレンズ光心Ｏｓ（Ｘｓ，Ｙｓ）は、 Ｘｓ＝−ΔＸ_R ＝−（ＦＰＤ／２）＋Ｒ Ｙｓ＝−ΔＹ_R と求められる。ここで、ΔＹ_R は眼鏡フレーム１１１の
幾何学中心と右眼の瞳孔位置の高さ方向についての偏差
を意味する。

【００５２】ＲＡＭ３０２から読み出された形状データ
Ｄ₂ （Ｘ_j ，Ｙ_j ）を、レンズ光心Ｏｓを原点とする形
状データＤ₄ （Ｘ_i ，Ｙ_i ）（ｉは０，１，…ｎ）に修
正する。幾何学中心Ｏｐを原点とする直交座標系でレン
ズ光心Ｏｓ（Ｘｓ，Ｙｓ）から、レンズ光心Ｏｓを原点
とする形状データＤ₂ の各座標成分は、 Ｘ_i ＝Ｘ_j −｛（ＦＰＤ／２）−Ｒ｝ Ｙ_i ＝Ｙ_j −ΔＹ_R の関係式によって求めることができる。さらに形状デー
タＤ₄ （Ｘ_i ，Ｙ_i ）を極座標形式の形状データＤ
₄ （ｒ_i ，θ_i ）に逆変換する。

【００５３】この逆変換は、先の計測処理のステップＳ
２６と同様にして、 Ｘ_i ² ＋Ｙ_i ² ＝ｒ_i ² ａｒｃｔａｎ（Ｙ_i ／Ｘ_i ）＝θ_i の関係式に基づいて計算することができる。この逆変換
によって、右のレンズ枠のレンズ光心Ｏｓを原点とする
極座標形式の形状データＤ₄ （ｒ_i ，θ_i ）が求められ
たことになる。

【００５４】なおこの形状データＤ₄ （ｒ_i ，θ_i ）に
基づいて、極座標表示されたときの回転角度データθが
等差数列をなす新たな研削データＤ₅ （ｒ_j ，θ_j ）に
修正することが好ましい。

【００５５】同様に、左眼の寄せ量（ΔＸ_L ，ΔＹ_L ）
を数値キー４０２から入力し、形状データＤ₃ （Ｘ_k ，
Ｙ_k ）をＲＡＭ３０２からＣＰＵ３０１に読み出して、
左のレンズ枠の形状データを修正し、左右のレンズにつ
いての一対の研削データが作成される。

【００５６】上記の説明では、眼鏡フレーム１１１の片
側からレンズ枠の形状データを実際に測定するようにし
たが、被加工レンズが枠入れされるフレームの形状デー
タを予めＩＣカードに記憶させ、ＩＣカード入力装置か
ら入力することもできる。

【００５７】このようにしてフレーム形状測定部１１０
で測定されたフレーム形状は、研削データに修正され、
演算制御回路３００に格納される。この研削データは、
レンズ研削手段２００により被加工レンズ２０１の周縁
をフレーム形状に一致するように荒研削するために使用
される。また、レンズ形状測定部１３０によってレンズ
回転軸の所定角度ごとのＺ値をレンズ表面及び裏面よ
り、同時に測定ためにも使用される。

【００５８】加工前レンズ２０１にヤゲン加工を施すた
めの形状データは、３次元形状データ（ｒ_j ，θ_j ，Ｚ
ａ_j ）、（ｒ_j ，θ_j ，Ｚｃ_j ）、及びヤゲン頂点形状
データ（ｒ_j ，θ_j ，Ｚｂ_j ）から構成され、これら３
種類の形状データを合成してヤゲン加工後の被加工レン
ズ２０１の画像データが形成される。

【００５９】以下、眼鏡レンズの周縁の荒研削が終了し
た後、ヤゲン加工に先立ってヤゲン位置を表示する手順
を説明する。図１２は本発明のヤゲン位置の表示の手順
を示すフローチャートである。 〔Ｓ１〕研削データ３３０に基づいて砥石２６１ａが、
ヤゲン加工前の被加工レンズ２０１の周縁を眼鏡フレー
ムの形状に合わせて荒研削する。ここでは、ヤゲン加工
前の被加工レンズ２０１は眼鏡フレームのリム内周形状
よりもやや大きめな形状に加工される。 〔Ｓ２〕レンズ形状測定回路１４０により、まず右側の
レンズ枠に対応する被加工レンズ２０１の３次元形状を
測定する。レンズ形状測定回路１４０から、被加工レン
ズ２０１の研削データＤ₅ （ｒ_j ，θ_j ）に対応する表
裏面のＺ値が、角度データＺａ，Ｚｃとして測定され
る。 〔Ｓ３〕ヤゲン加工後の被加工レンズ２０１についての
予想形状を演算により求める。この演算では、３次元形
状データ（ｒ_j ，θ_j ，Ｚａ_j ）と（ｒ_j ，θ_j ，Ｚｃ
_j ）によって、等差数列をなす回転角度｛θ_j ｝ごとの
レンズコバ厚（周縁厚）ΔＺが｜Ｚｃ_j −Ｚａ_j ｜とし
て求められる。これら形状データはＲＡＭ３０２に格納
される。

【００６０】〔Ｓ４〕ヤゲンデータ入力キー４０１から
回転角度｛θ_j ｝ごとのヤゲン頂点位置を特定するＺ値
を入力することにより、ヤゲン位置を設定する。ヤゲン
位置の設定方法には、この他にレンズの周縁厚の中央に
ヤゲン頂点を自動的に設定する方法、レンズのヤゲンカ
ーブ（ＣＬ）を指定しておき、任意の回転角度θ_j にお
けるヤゲン頂点位置だけを入力する方法がある。いずれ
の方法によっても、ヤゲン形状データ（ｒ_j ，θ_j ，Ｚ
ｂ_j ）がレンズ全周について求められる。 〔Ｓ５〕ステップＳ３，Ｓ４で求めた３次元形状データ
を直交座標系のデータに変換する。すなわち、（ｒ_j ，
θ_j ，Ｚａ_j ）から（Ｘ_j ，Ｙ_j ，Ｚａ_j ）を、
（ｒ_j ，θ_j ，Ｚｂ_j ）から（Ｘ_j ，Ｙ_j ，Ｚｂ_j ）
を、（ｒ_j ，θ_j ，Ｚｃ_j）から（Ｘ_j ，Ｙ_j ，Ｚ
ｃ_j ）をそれぞれ演算する。

【００６１】〔Ｓ６〕表示手段５００で必要な正面画像
５１０、４つの側面画像５２０についての表示データに
分解して、画像表示を行う。ヤゲン加工後の被加工レン
ズ２０１の正面画像５１０の画像表示のためには、例え
ば（Ｘ_j ，Ｙ_j ，Ｚａ_j ）から（Ｘ_j ，Ｙ_j ）成分を抽
出して表示データが作成される。レンズ上方から見た側
面画像５２２の画像表示のためには、３つの直交座標デ
ータからＹ_j 成分値が正となるデータを選び、更にその
各データから（Ｘ_j ，Ｚ_j ）成分を抽出して表示データ
が作成される。レンズ下方から見た側面画像５２３の画
像表示のためには、３つの直交座標データからＹ_j 成分
値が負となるデータを選び、更にその各データから（Ｘ
_j ，Ｚ_j ）成分を抽出して表示データが作成される。

【００６２】耳側と鼻側から見た側面画像５２４，５２
５の画像表示のための表示データは、３つの直交座標デ
ータからＸ_j 成分値がそれぞれ正、負となるデータを選
び、更にその各データから（Ｙ_j ，Ｚ_j ）成分を抽出す
れば良い。 〔Ｓ７〕表示された画像からヤゲン位置を判断して、そ
れでよしとするときは、次のステップＳ８に進み、更に
ヤゲン位置の修正が必要と判断した場合には、ステップ
Ｓ４に戻ってヤゲン位置を再設定する。ヤゲン位置の再
設定をする場合には、データ入力手段４００から表示画
面のリセット信号を入力し、表示手段５００に表示され
ている画像を消去する。 〔Ｓ８〕レンズ研削手段２００に研削データに基づいて
ヤゲン加工を指令し、右側の被加工レンズ２０１のヤゲ
ン加工を行う。このヤゲン加工では、ヤゲン位置とヤゲ
ン形状を特定するヤゲン形状データ（ｒ_j ，θ_j ，Ｚｂ
_j ）に従って、Ｚ軸方向駆動機構２２０のパルスモータ
２２１を駆動し、被加工レンズ２０１のヤゲン位置が全
てのＺｂ_j に対応するＺ値となるまでダイヤモンドホイ
ール２６１を回転させて、荒加工と同様に被加工レンズ
２０１の全周にヤゲン加工を形成する。

【００６３】同様にして、ステップＳ１で左側の被加工
レンズ２０１の周縁を研削した後で、ヤゲン加工に先立
ってヤゲン位置を表示してヤゲン位置を決めることがで
きる。上記の説明では、被加工レンズ２０１の周縁の研
削を実行した後にヤゲン位置の表示が行なっているが、
円形の被加工レンズの状態でレンズ形状を測定して、ヤ
ゲン位置を表示することもできる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、ヤゲン
加工後の被加工レンズについての３次元の予想形状か
ら、レンズヤゲン位置を含むレンズ側面の上下左右の４
方向からの画像を複数同時にレンズ正面画像と共に画面
表示でき、ヤゲン加工されたときの被加工レンズの全体
の３次元形状との関係で、ヤゲン位置を正確に、しかも
直観的に把握できる。

【００６５】また、眼鏡フレームのレンズ枠の内周形状
及び被加工レンズを回転させるレンズ回転軸位置に対す
る内周形状の幾何学中心の偏位データに基づいて、極座
標で表示された形状データ毎にレンズ回転軸と平行に設
定されたＺ軸を含むレンズ表裏面での３次元形状を測定
してヤゲン位置を設定するようにしているから、３次元
の予想形状の演算が容易に行え、被加工レンズにレンズ
光軸と垂直に設定された基準線と、この基準線の前記レ
ンズ回転軸との交点に設定された原点とを基準にして測
定された極座標データにより正確なヤゲン位置を特定で
きる。

【００６６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヤゲン位置表示装置の一例を示すブロ
ック図である。

【図２】表示手段の画面構成の一例を示す図である。

【図３】レンズ研削装置を構成するフレーム形状測定部
を示す詳細図である。

【図４】フレーム形状測定回路を示すブロック図であ
る。

【図５】レンズ研削装置を構成するレンズ研削部を示す
詳細図である。

【図６】レンズ研削回路を示すブロック図である。

【図７】レンズ形状測定部及びレンズ形状測定回路を示
すブロック図である。

【図８】フレーム形状測定部、レンズ形状測定部及びレ
ンズ研削部を制御する演算制御回路を示すブロック図で
ある。

【図９】フレーム形状の計測処理を示すフローチャート
である。

【図１０】フレーム形状の測定方法を示す説明図であ
る。

【図１１】フレーム形状の幾何学中心の位置算出方法を
示す説明図である。

【図１２】本発明のヤゲン位置の表示の手順を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１００ 形状データ測定手段 ２００ レンズ研削手段 ２０１ 被加工レンズ ３００ 演算制御回路 ４００ データ入力手段 ５００ 表示手段

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 9/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 眼鏡フレームに枠入れされるヤゲン加工
   前の被加工レンズのヤゲン加工に先立ち、ヤゲン位置を
   画面表示するヤゲン位置表示装置において、 前記被加工レンズのレンズ表裏面から前記眼鏡フレーム
   のレンズ枠部の内周形状に対応するヤゲン加工前の被加
   工レンズの３次元形状を測定する形状データ測定手段
   と、 前記ヤゲン加工前の被加工レンズのヤゲン位置を特定す
   るヤゲンデータを設定するデータ設定手段と、 前記被加工レンズの３次元形状と前記被加工レンズのヤ
   ゲン位置及びヤゲン形状とに基づいて、ヤゲン加工後の
   被加工レンズについての３次元の予想形状を演算する演
   算手段と、 前記演算手段で演算された予想形状についてのレンズヤ
   ゲン位置を含むレンズ側面の上下左右の４方向からの画
   像を複数同時にレンズ正面画像と共に画面表示する表示
   手段と、 を有することを特徴とするヤゲン位置表示装置。
2. 【請求項２】 前記形状データ測定手段では、前記眼鏡
   フレームのレンズ枠の内周形状及び前記被加工レンズを
   回転させるレンズ回転軸位置に対する前記内周形状の幾
   何学中心の偏位データに基づいて、前記被加工レンズに
   レンズ光軸と垂直に設定された基準線と、この基準線の
   前記レンズ回転軸との交点に設定された原点とを基準と
   する極座標で表示された形状データ毎に、前記レンズ回
   転軸と平行に設定されたＺ軸を含むレンズ表裏面での３
   次元形状を測定していることを特徴とする請求項１記載
   のヤゲン位置表示装置。
3. 【請求項３】 前記データ設定手段は、前記表示手段に
   画面表示された予想形状に基づいて、前記被加工レンズ
   のヤゲン形状及びレンズヤゲン位置を修正する修正手段
   を有することを特徴とする請求項１記載のヤゲン位置表
   示装置。