JPH054156A

JPH054156A - レンズ研削方法およびレンズ研削装置

Info

Publication number: JPH054156A
Application number: JP3157254A
Authority: JP
Inventors: Susumu Hagiwara; 進萩原; Izumi Umemura; 泉梅村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】研削中のレンズの割れ等を防ぐことである。【構成】研削する被加工レンズの乱視度数を予め求めて
おき（ステップ１２）、該乱視度数に応じて（ステップ
１３）、前記被加工レンズに対する研削荷重およびチャ
ッキング圧力を定め（ステップ１６，１７）、定めた前
記チャッキング圧力で被加工レンズのチャッキング、お
よび定めた前記研削荷重で前記被加工レンズの研削を行
なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、眼鏡レンズなどの被加
工レンズをレンズ枠に枠入れするため、該被加工レンズ
の周縁を研削するレンズ研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の装置としては、例えば、
図１６に示すようなものがある。支持部材６ａ，６ｂ，
６ｃ，６ｄは、本体１に固設されている。支持部材６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄには、支持軸７ａ，７ｂが、砥石
３の回転軸（図示していない）に対して垂直方向を向
き、かつ設置面に対して傾斜するよう固設されている。

【０００３】支持軸７ａ，７ｂには、砥石３を支持する
ヘッドフレーム２が摺動可能に嵌合されている。ヘッド
フレーム２の砥石３側には、図示していない駆動装置に
より回転可能に配置されたレンズ受け軸５ａ、レンズ押
え軸５ｂがヘッドフレーム２に設けられている。被加工
レンズ４は、このレンズ受け軸５ａおよびレンズ押え軸
５ｂによって、挟持される。

【０００４】一方、ヘッドフレーム２の砥石３の反対側
には、ワイヤーロープ１０の一端が固設されている。ワ
イヤーロープ１０の他端には、ばね１１が取り付けられ
ており、そのばね１１には、巻き取りワイヤーロープ１
２が取り付けられている。巻き取りワイヤーロープ１２
は、モータ１４の回転軸に設けられたプーリー１３に固
設されている。

【０００５】以上の構成によって、レンズを加工する場
合、レンズ４の砥石３の当接面の荷重、つまり研削荷重
の最大は、ヘッドフレーム２の自重のうち、傾斜してい
る支持軸７ａ，７ｂ方向の成分力となる。また、実際に
研削する際の最適荷重は、ばね１１のばね力をモータ１
４で制御して、設定している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、メガネレンズの
軽量化が進み、レンズの厚さが薄くなってきている。こ
のため、加工中に、レンズが割れるといった問題が新た
に発生してきている。このレンズ割れを防ぐには、研削
荷重を小さくすること、つまりレンズの研削負荷を小さ
くする。または、チャッキング圧力を小さくして、レン
ズを挟持した時のレンズへの応力を小さくすることなど
がある。しかし、従来の装置では、研削荷重を減らすこ
とのみを開示しているだけで、どの場合に荷重をどのよ
うに決定するかの具体的に開示されていないために、適
切な研削荷重を決定することができず、研削中にレンズ
が割れてしまうことがあるという問題点がある。また、
従来の装置では、チャッキング圧力に関して、まったく
配慮されていない。

【０００７】そこで、本発明は、レンズの割れ等を防ぐ
ことができるレンズ研削方法、およびレンズ研削装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のレンズ研削方法は、研削する被加工レンズの乱視度数
を予め求めておき、該乱視度数に応じて、前記被加工レ
ンズに対する研削荷重および／または前記被加工レンズ
のチャッキング圧力を定め、定めた前記チャッキング圧
力で被加工レンズのチャッキング、および／または定め
た前記研削荷重で前記被加工レンズの研削を行なうこと
を特徴とするものである。

【０００９】また、前記目的を達成するための他のレン
ズ研削方法は、被加工レンズの光学中心から研削後のレ
ンズ周縁までの距離のうち、最大のもと最小のものとの
比を予め求めておき、該比に応じて、前記被加工レンズ
に対する研削荷重および／または前記被加工レンズのチ
ャッキング圧力を定め、定めた前記チャッキング圧力で
被加工レンズのチャッキング、および／または定めた前
記研削荷重で前記被加工レンズの研削を行なうことを特
徴とするものである。

【００１０】前記目的を達成するためのさらに他のレン
ズ研削方法は、被加工レンズのレンズ押えによって押え
られる部分のレンズ厚を予め求めておき、該レンズ厚に
応じて、前記被加工レンズに対する研削荷重および／ま
たは前記被加工レンズのチャッキング圧力を定め、定め
た前記チャッキング圧力で被加工レンズのチャッキン
グ、および／または定めた前記研削荷重で前記被加工レ
ンズの研削を行なうことを特徴とするものである。

【００１１】なお、研削荷重、チャッキング圧力の決定
では、以上の各方法でそれぞれ研削荷重および／または
チャッキング圧力を求め、各方法で求められて研削荷重
およびまたは／チャッキング圧力のうち最小のものを用
いるようにしてもよい。また、これらの方法を実施する
ための装置としては、レンズ研削装置に、研削荷重およ
び／またはチャッキング圧力を算出する算出手段と、算
出手段で求められた値の研削荷重をかける研削荷重調整
機構、および／または算出手段で求められた値のチャッ
キング機構とを設けることにより、実現できる。なお、
算出手段としては、具体的には、各種演算を行なうＣＰ
Ｕと、演算を行なうためのプログラムやデータ等が記憶
されているメモリとにより構成できる。

【００１２】

【作用】一般的に、被加工レンズは、同一材質でもその
形状によって割れ易さが異なる。この割れ易さの判断
指標として、乱視度数、レンズ異形度（レンズの光学中
心から研削後のレンズ周縁までの距離のうち、最小のも
のと最大のものとの比）、被加工レンズのレンズ押えに
よって押えられる部分のレンズ厚が考えられる。すなわ
ち、乱視度数が大きくなると、最弱主径線上のレンズ厚
さが薄くなり、割れやすくなる。また、異形度が大きく
なると、レンズが細長くなり、この場合も割れ易くな
る。また、レンズ研削中、研削荷重等は、被加工レンズ
のレンズ押えによって押えられる部分に集中的にかかる
ため、ここの厚さが薄くなっても割れやすくなる。

【００１３】そこで、これらの判断指標を基準として、
レンズが割れない範囲内で最大の研削荷重、チャッキン
グ圧力を決定する。したがって、このように決定された
チャッキング圧力でチャッキングし、このように決定さ
れた研削荷重で研削すると、レンズの割れ等を防ぐこと
ができると共に、効率良くレンズを研削することができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係るレンズ研削装置の一実施
例について、図１から図１５に基づき説明する。図１
は、本実施例のレンズ研削装置の全体構成を示す一部切
開の斜視図である。本体フレーム１に固設された支持
軸受６ａ，６ｂには、支持軸７が固設されている。この
支持軸７には、レンズＬＥを支持するヘッドフレーム２
の基端部がスラスト方向に制限を受けて揺動自在に嵌合
していると共に、ヘッドフレーム２の横移動部材８が嵌
着している。横移動部材８は、シャフト１１によって支
持軸７の軸方向に摺動自在に支持されるとともに、ラッ
ク１２が固着されている。シャフト１１は、本体フレー
ム１に固設された支持部材１０によって支持軸７と平行
にその一端が嵌着されている。また、横移動部材８の側
面に固設されたラック１２は、パルスモータであるヘッ
ドフレーム横移動用モータ１３の回転軸に嵌着されたピ
ニオン１３ａと噛合している。この構成により、横移動
用モータ１３が回転すると、横移動部材８は、シャフト
１１の軸方向に移動すると共に、横移動部材８と端面を
一致させているヘッドフレーム２も移動する。よって、
ヘッドフレーム２は、横移動用モータ１３の回転方向に
対応して支持軸７の軸方向に移動する。

【００１５】ヘッドフレーム２の基端側の側面には、支
持軸７を中心とするセクタギヤ６１が固設されており、
セクタギヤ６１には、横移動用の部材８上に設置した研
削荷重調整用モータ６２に取り付けられたピニオン６２
ａと、同じく横移動部材８上に設置した位置検出器７０
に取り付けられたピニオン７０ａとが噛合している。本
体フレーム１に固設された筒２３には、上方向に摺動自
在に上下動軸２０が嵌合している。上下動軸２０の上端
には、ローラー２１が回転自在に取り付けられ、ヘッド
フレーム２の先端側下部に固設された当て止め部材２４
と当接している。上下動軸２０には、ラック２０ａが形
成されており、パルスモータであるヘッドフレーム上下
動用モータ２２の回転軸に嵌着されたピニオン２２ａと
噛合している。この構成により、上下動用モータ２２が
回転すると、上下動軸２０が上下方向に移動し、ローラ
２１および当て止め部材２４を介してヘッドフレーム２
が支持軸７を中心に揺動する。

【００１６】ヘッドフレーム２は、被加工レンズＬＥを
保持する部材を配置するための凹所が形成されている。
この凹所の内側には、レンズ押え軸３０ａとレンズ受け
軸３０ｂとが同軸上にかつ回動自在に軸支されている。
レンズ押え軸３０ａは、図示しない公知の保持機構を有
し、レンズＬＥを軸３０ａ，３０ｂで挟持する。レンズ
受け軸３０ｂには、プーリ３１ｂが取り付けられてい
る。また、ヘッドフレーム２内には、プーリー３３ａ，
３３ｂを両端に有する回転軸３６が設けられている。回
転軸３６の一端には、歯車３４が取り付けられ、パルス
モータであるレンズ回転モータ３５の回転軸に取り付け
られたピニオン３５ａと噛合している。プーリー３１
ａ，３１ｂとプーリー３３ａ，３３ｂ間には、それぞれ
ベルト３２ａ，３２ｂが掛け渡されている。これらの構
成によりレンズ回転モータ３５が回転すると、レンズＬ
Ｅが回転する。

【００１７】レンズ押え軸３０ａのレンズＬＥとは反対
の端面には、図５に示すように、ラック３０ｃが形成さ
れており、ヘッドフレーム２の端面に固設したチャッキ
ング用モータ３７のモータ軸に取り付けたピニオン３７
ａとかみ合っている。レンズ押え軸３０ａおよびラック
３０ｃは、連結部材３０ｄによってプーリー３１ａに接
続されている。ラック３０ｃは、チャッキング用モータ
３７の駆動により、レンズ押え軸３０ａの軸方向に摺動
可能で、かつプーリー３１ａの回転によって回転しない
ように、連結部材３０ｄによって、プーリー３１ａに接
続されている。一方、レンズ押え軸３０ａは、ラック３
０ｃの摺動に伴って自身の軸方向に摺動すると共に、か
つプーリー３１ａの回転に伴って回転するように、連結
部材３０ｄによって、プーリー３１ａに接続されてい
る。

【００１８】また、本体フレーム１には、砥石３および
砥石回転用モータ５が配設されており、両者にはそれぞ
れプーリー５１，５２が取り付けられており、ベルト５
３によって連結されている。

【００１９】本体フレーム１には、レンズ形状測定装置
１００が、所定位置に取り付けられている。ここで、レ
ンズ形状測定装置１００について説明する。レンズ形状
測定装置１００は、レンズＬＥの中心に対する周縁の位
置や、コバ厚、ヤゲン等を検出するためのものであり、
以下、図２および図３を基に説明する。図２は、レンズ
形状測定装置１００の外観を示す斜視図であり、図３
は、図２のＡ−Ａ線断面図である。図３に示すように、
基台フレーム１０１には、２本のガイドレール１０２
ａ，１０２ｂがＹ方向に互いに平行に渡されており、そ
の両端は基台フレーム１０１に固設されている。このガ
イドレール１０２ａ，１０２ｂには、摺動可能にＹ方向
移動テーブル１０３が配設されている。Ｙ方向移動テー
ブル１０３上には、２つの支持部材１１０，１１１が固
設されており、この支持部材１１０，１１１の間には、
その両端を支持部材１１０，１１１に固設された平行レ
ール１１３ａ，１１３ｂが渡されている。この平行レー
ル１１３ａ，１１３ｂ上に摺動可能にＸ方向移動テーブ
ル１１２が配設されている。移動テーブル１１２には、
Ｙ方向にのびる測定軸１２１が回転自在に嵌挿され、軸
方向の動きは測定軸１２１に取り付けられたリング１２
３，１２７で制限されている。リング１２７とＸ方向移
動テーブル１１１との間には、ウェーブワッシャ１２８
が挟持されており、またＸ方向移動テーブル１１２の下
部には、スイッチ１２９が取り付けられている。測定軸
１２１が（−）Ｙ方向に動くと、リング１２７がスイッ
チ１２９に当接し、ＯＮ状態になるよう構成されてい
る。ただし、普段はリング１２７がスイッチ１２９から
遠ざかる方向にウェーブワッシャ１２８の力を受けてい
るので、スイッチ１２９はＯＦＦ状態になっている。

【００２０】測定軸１２１の先端には、測定子１２０が
固設されている。測定子１２０は、レンズ周縁測定部１
２０ａ、コバ厚測定部１２０ｂ、ヤゲン測定部１２０ｃ
とから構成されている。Ｙ方向移動テーブル１０３と基
台フレーム１０１との間には、Ｙ方向移動テーブル１０
３を（−）Ｙ方向に付勢する引張りバネ１０４が掛け渡
されている。Ｙ方向移動テーブル１０３のＸ方向の一端
には、ラック１０７が形成されており、クラッチ１０６
を介してパルスモータであるＹ方向移動用モータ１０５
と連結されている。クラッチ１０６の一方の回転軸に
は、ギヤ１０６ａが嵌着され、モータ１０５の回転軸に
嵌着されたピニオン１０５ａと噛合している。クラッチ
１０６の他方の回転軸に嵌着されたピニオン１０６ｂ
は、ラック１０７と噛合している。この構成により、Ｙ
方向移動テーブル１０３は、クラッチ１０６が遮断状態
の時に、引張りバネ１０４の力によって図面に対して左
方向に引張られる。また、クラッチ１０６が接続状態時
は、Ｙ方向移動用モータ１０５が駆動すると、Ｙ方向移
動テーブル１０３はＹ方向に移動する。

【００２１】Ｙ方向移動テーブル１０３のＸ方向の他端
には、ラック１０８が設けられており、エンコーダ１０
９の回転軸に嵌着されたピニオン１０８ａと噛合してい
る。この構成により、エンコーダ１０９によって、Ｙ方
向移動テーブル１０３の移動量が検出される。

【００２２】Ｘ方向移動テーブル１１２と支持部材１１
０，１１１との間には、４本の圧縮バネ１１４ａ，１１
４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄが渡されており、Ｘ方向移動
テーブル１１２は、Ｘ方向の中立位置に来るような力で
常に付勢されている。また、支持部材１１０，１１１と
の間には、支持部材１１０，１１１に両端を固設された
ラック１１５が配設されており、Ｘ方向移動テーブル１
１２に取り付けられたエンコーダ１１６の回転軸に嵌着
されたピニオン１１６ａと噛合している。この構成によ
り、Ｘ方向移動テーブル１１２の移動量がエンコーダ１
１６によって検出できる。

【００２３】測定軸１２１の基端部には、ギヤ１２６が
嵌着されており、パルスモータである測定軸回転用モー
タ１２５の回転軸に嵌着されたギヤ１２５ａと噛合して
いる。この構成により、モータ１２５の回転によって測
定軸１２１を回転させることができる。また、測定軸１
２１の基端部に対向してソレノイド１２４がＹ方向移動
テーブル１０３に固着されており、ソレノイド１２４を
ＯＮにすると測定軸１２１の基端部と合着する。すなら
ち、ソレノイド１２４をＯＮすることによって、測定軸
１２１を固定することができる。

【００２４】レンズ研削装置の制御部８０は、図１に示
すように、装置の前面側に設けられている。制御部８０
は、図４に示すように、各種演算等を行なうＣＰＵ８１
と、ＣＰＵ８１が演算等を行なうためのプロクラムが格
納されているプログラムメモリ８２と、各種データが格
納されているデータメモリ８３と、各種データの入力や
作動開始等の指示に関する入力キー８４と、インタフェ
ース回路８５と、研削終了を知らせるブザー８６と、各
種モータを制御するための制御回路８７とを有して構成
されている。インタフェース回路８５には、ブザー８６
と制御回路８７の他に、レンズ形状測定装置１００と、
ローラー２１に設けられている研削終了センサ２９とが
接続されている。

【００２５】制御回路８７内には、各種モータ用の駆動
回路が設けられており、図５に示すように、研削荷重調
整用モータ６２の駆動回路は、研削時用の駆動回路８７
ａと、研削開始・終了時用の駆動回路８７ｂがある。こ
の駆動回路８７ａ，８７ｂからの出力は、切り換えスイ
ッチ８８により切り換えることができるようになってい
る。なお、研削開始・終了時用の駆動回路８７ｂは、Ｃ
ＰＵ８１からの指示の他に、位置検出器７０からの信号
に基づいて動作する。

【００２６】以上は、本実施例のレンズ研削装置の構成
であるが、算出手段は、各種プログラムやデータ等が記
憶されているメモリ８２，８３およびメモリ８２に記憶
されているプログラムに基づき各種演算を実行するＣＰ
Ｕ８１とを有して構成される。また、研削荷重調整機構
は、研削荷重調整用モータ６２、セクタギヤ６１および
駆動回路８７ａ等で構成される。また、チャッキング機
構は、レンズ押え軸３０ａ、レンズ受け軸３０ｂ、チャ
ッキング用モータ３７、ラック３０ｃ、およびヘッドフ
レーム２内のプーリー３１ａ，３１ｂ，…やモータ３５
等で構成される。

【００２７】次に、本実施例の動作について説明する。
まず、図６、図７および図８に示すフローチャートに従
って、レンズの研削荷重およびレンズのチャッキング圧
力の決定手順について説明する。すでに測定済、または
予め与えられてフレーム枠形状データ（ρ_n，θ_n）（ｎ
＝０，１，２…ｎ）と、処方データである乱視軸度θａ
（乱視がある場合のみ）とは、制御部８０のデータメモ
リ８３に予め記憶されており、これらをまず呼び出す
（ステップ１）。ここで、図１３（ｂ）に示すように、
ρ_nはレンズＬＥの光学中心から目的の周縁上の点まで
の距離、つまりレンズ半径で、θ_nはレンズＬＥの光学
中心を通る基線から目的周縁上の点までの角度である。
さらに、θ_aは前記基線からの処方に応じた角度であ
る。

【００２８】次に、図９に示すように、フレーム形状デ
ータ（ρ_n，θ_n）のρ_nの中で最小値と最大値を求め
（ステップ２）、それぞれρ_MIN，ρ_MAXとして、その比
を次の式で求め異形度ｅとする（ステップ３）。ｅ＝ρ_MAX／ρ_MIN 異形度ｅは、レンズＬＥの変形度合いを示すもので、こ
の度合いが大きいものは、加工中の研削抵抗等による割
れ易さ、ひずみの受け易さを判断する数値と考えられ
る。この異形度ｅは、制御部８０のデータメモリ８３に
記憶される。そして、ＣＰＵ８１で、異形度ｅが２を超
えているか否かを判断する（ステップ４）。２を超えて
いれば、後述するステップ１６に進む。２以下の場合に
は、フレーム形状データ（ρ_n，θ_n）を基に、レンズＬ
Ｅのコバ厚測定を行う（ステップ５）。図１３（ａ）
に示すように、レンズＬＥの光学中心をレンズ押え３０
ａ、レンズ受け軸３０ｂの軸中心上に一致させ、チャッ
キング用モータ３７を駆動してレンズＬＥを挟持する。
なお、レンズＬＥに乱視処方が必要である場合には、乱
視軸（弱主径線）をレンズ回転の基準となる基線に一致
するようレンズＬＥを挟持する。

【００２９】次に、フレーム形状データ（ρ_n，θ_n）に
基づいて、レンズ形状を測定する手順について述べる。
まず、レンズ形状測定装置１００のクラッチ１０６を接
続し、Ｙ方向移動テーブル１０３を、測定部１２０ｂが
レンズＲ１面の第１番目のフレーム形状データ（ρ。，
θ。）に対応する位置まで、Ｙ方向移動モータ１０５を
駆動して、移動させる。次に、図１３（ａ），（ｂ）に
示すように、モータ１３，２２，３５を駆動してレンズ
Ｒ１面の所定点Ｓ₁₀（ρ。，θ。）がコバ厚測定部１２
０ｂに当接するところまでレンズＬＥを移動させる。そ
して、Ｓ₁₀（ρ。，θ。）におけるＸ方向移動テーブル
１１２の移動量Ｘ₁₀をエンコーダ１１６で読み取る。

【００３０】次に、レンズ回転用モータ３５をθ₁に対
応する分だけ駆動し、レンズＬＥを回転させると共に、
Ｙ方向移動用モータ１０５をρ₁に対応する分だけ駆動
し、測定部１２０ｂを移動させて、測定子１２０ｂをレ
ンズＲ１面のＳ₁₁（ρ₁，θ₁）に当接させる。そして、
Ｓ₁₁（ρ₁，θ₁）におけるＸ方向移動テーブル１１２の
移動量Ｘ₁₁をエンコーダ１１６で読み取る。以上の動作
を繰り返し、Ｓ_1n（ρ_n，θ_n）まで、つまりレンズＬＥ
の全周に渡ってＸ方向移動テーブル１１２の移動量
Ｘ₁₀，Ｘ₁₁，…Ｘ_1nを測定する。

【００３１】次に、Ｓ₁₀，Ｓ₁₁，…，Ｓ_nから、さら
に、レンズＬＥの中心方向に所定の長さΔρだけ小さい
Ｓ₁₀′（ρ。−Δρ，θ，），…，Ｓ′_1n（ρ_n−Δ
ρ，θ_n）についても、同様にＸ方向移動テーブル１１
２移動の量Ｘ′₁₀，Ｘ′₁₁，…Ｘ′ _1nを測定する。レン
ズＲ１面に関するデータをすべて測定すると、ヘッドフ
レーム横移動用モータ３３および上下動用モータ２２を
駆動し、測定子１２０からレンズＬＥが離れる方向へヘ
ッドフレーム２を移動させる。その後、Ｙ方向移動用モ
ータ１０５を駆動し、測定子１２０が引っ込む方向へ一
旦Ｙ方向移動テーブル１０３を移動させる。ここで、測
定軸回転用モータ１２５を駆動し、測定子１２０を１８
０°反転させる。次に、ヘッドフレーム横移動用モータ
３３を駆動し、レンズＬＥが測定部１２０ｂへ近づくよ
うヘッドフレーム２２を移動させ、その後、図１３
（ｃ）に示すように、Ｙ方向移動テーブル１０３を測定
部１０２ｂがレンズＲ２面のＳ₂₀（ρ。，θ。）に対応
する位置までＹ方向移動用モータ１０５を駆動して移動
させる。次に、ヘッドフレーム２をＲ１面測定の時と同
様にＲ２面測定の所定の位置へ移動させる。

【００３２】以下、Ｒ１面測定の時と同様にしてＸ方向
移動テーブル１１２の移動量Ｘ₂₀，…Ｘ_2n、およびＸ′
₂₀，…Ｘ′_2nを求める。ここで、Ｘ方向移動テーブル１
１２の移動量Ｘ₁₀，…Ｘ′_2nは、Ｘ方向移動テーブル１
１２の初期位置検出センサ（図示されていない）からの
距離である。そして、測定した各点Ｓ₁₀，…，Ｓ_1n，
Ｓ′₁₀，…，Ｓ′_1n，Ｓ₂₀，…，Ｓ_2n，Ｓ′₂₀，…，
Ｓ′_2nの三次元座標データを取得する。この三次元座標
データは、具体的には、Ｓ_1n（ρ_n，θ_n，χ_1n）、Ｓ′
₁₀（ρ_n−Δρ，θ_n，ｘ′_1n）、Ｓ_2n（ρ_n，θ_n，
ｘ_2n）、Ｓ′_2n（ρ_n，−Δρ，θ_n，ｘ′_2n）のように
表され、制御部８０のデータメモリ８３に記憶される。

【００３３】次に、レンズＲ１面の曲率半径ｒ₁を求め
る（ステップ７）。図１０に示すように、レンズの光学
中心Ｏに対して、角度θ_oと１８０°反対方向の角度を
θ_m（θ_m−θ_o＝１８０°）とすると、θ_m上で、かつフ
レーム形状データ上の点は、Ｓ_1m（ρ_m，θ_m，ｘ_1m）で
表わされる。そこで、Ｓ_1m（ρ_m，θ_m，ｘ_1m）と先に求
めた、Ｓ₁₀（ρ_o，θ_o，ｘ₁₀），Ｓ′₁₀（ρ_o−Δρ，
θ_o，ｘ′₁₀）の３点より、レンズＲ１面の曲率半径ｒ₁
と曲率中心Ｏｒ₁を求める。Ｓ_1m，Ｓ₁₀，Ｓ′₁₀の３点
は空間上のわかっている点であるため、この３点より、
容易に曲率半径を求めることはできる。また、レンズＬ
Ｅの光学中心とレンズ軸中心とは一致させてあるので、
曲率中心Ｏｒ₁は、ほぼレンズ軸中心上にある。求めた
値は、データメモリ８３に記憶しておく。

【００３４】次に、処方データに乱視軸の指定がない場
合には（ステップ８）、上記同様の方法で、レンズＲ２
面上のＳ_2m（ρ_n，θ_m，ｘ_2m），Ｓ₂₀（ρ_o，θ_o，
ｘ₂₀），Ｓ′₂₀（ρ_o−Δρ，θ_o，ｘ′₂₀）の３点よ
り、レンズＲ２面の曲率半径ｒ₂と曲率中心Ｏｒ₂を求め
る（ステップ９）。以上のｒ₂，Ｏｒ₂はデータメモリ８
３に記憶される。続いて、図１２に示すように、レンズ
押さえ３０ａのレンズＬＥへの当接面の半径に一致又は
近い半径をｄとして、半径ｄ上のレンズＬＥのレンズ厚
ｔを求める。このレンズ厚ｔは、レンズＬＥに乱視がな
い場合、つまり球面レンズの光学中心Ｏに対して同心円
上の厚みのため、一定である。（この当接面におけるレ
ンズ厚ｔは加工中のレンズ割れ易さに大きく影響す
る）。そこで、先に求めたレンズＬＥの曲率半径ｒ₁と
ｒ₂上で半径ｄの所の位置は、Ｓ₁ｄ_n（ｄ，θ_n，ｘ
₁ｄ_n），Ｓ₂ｄ_n（ｄ，θ_n，ｘ₂ｄ_n）で表わされる。厚
みｔは、ｎが変化しても不変であるため、ｎ＝ｏとし
て、ｔ＝｜Ｘ₁ｄ_o−ｘ₂ｄ_o｜として表され、データメモ
リ８３に記憶される（ステップ１０）。

【００３５】以上は、レンズＬＥが球面レンズの場合に
ついて述べたが、乱視レンズの場合はどうかについて述
べる。乱視レンズの場合には（ステップ８）、処方デー
タとして乱視軸θ_aの指定がある。さらに、乱視は、レ
ンズＲ２面側に形成されるのが一般的である。そこで、
乱視レンズは最弱主径線と最強主径線をもっているた
め、最弱主径線上の曲率半径とその中心、最強主径線上
の曲率半径とその中心を次のようにして求める。まず、
図１１に示すように、最弱主径線は乱視処方角度θ_a上
にあるため、θ_a上の点Ｓ_2a（ρ_a，θ_a，ｘ_2a），Ｓ′
_2a（ρ_a−Δρ，θ_a，ｘ′_2a）を求め、さらに、角度θ
_aと１８０°反対の角度θ_a′上の点、Ｓ_2a′（ρ_a′，
θ_ａ′，ｘ_２ａ′）を求める。このＳ_2a，Ｓ′_2a，
Ｓ_2a′の３点の位置により、最弱主径線上の曲率半径ｒ
_2aとその中心Ｏｒ_2aが求まる（ステップ１１）。

【００３６】最強主径線の角度は、角度θ_aに対して９
０°ずれた位置であり、この角度をθ_bとする。角度θ_b
上の点を、Ｓ_2b（ρ_b，θ_b，ｘ_2b），Ｓ′_2b（ρ_b−Δ
ρ，θ_b，ｘ′₂ｂ）として求め、さらに、角度θ_bと１
８０°反対の角度θ_b′上の点Ｓ_2b′（ρ_b′，θ_b′，
ｘ_2b′）を求める。このＳ_2b，Ｓ′_2b，Ｓ_2b′の３点の
位置により、最強主径線上の曲率半径ｒ_2bとその中心Ｏ
ｒ_2bが求まる（ステップ１１）。以上、ｒ_2a，Ｏｒ_2a，
ｒ_2b，Ｏｒ_2bはデータメモリ８３に記憶される。続い
て、ｒ_2a，ｒ_2bより、乱視度数Ｄ_xを求める（ステップ
１２）。乱視度数は、メガネレンズの屈折面の度を求め
る公式Ｄ＝（ｎ−１）／ｒより求めることができる。ここで、Ｄは乱視度数、ｎは
レンズの屈折率、ｒはレンズの曲率半径である。本実施
例では、ｎ＝１．５と仮に決めた場合、最弱主径線上の
度Ｄ₁はＤ₁＝（１．５−１）／ｒ_2a＝０．５／ｒ_2a 同様に、最強主径線上の度Ｄ₂はＤ₂＝（１．５−１）／ｒ_2b＝０．５／ｒ_2b 従って、Ｄ₁とＤ₂の差が乱視度数Ｄ_xであり（数１）の
ように表される。Ｄ_x＝０．５／ｒ_2b−０．５／ｒ_2a・・・・・・・・（数１）このＤ_xはデータメモリ８３に記憶される。

【００３７】なお、これらの計算は、ｎ＝１．５と仮定
して行っており、実際には、レンズの材質によりｎが異
なるので、計算式によって求められる乱視度数Ｄ_xは、
正確ではないが、そのまま球面のカーブの差を現わして
おり、その誤差は全く無視できる。また、本実施例で
は、フレーム形状データから乱視度数Ｄ_xを求めたが、
被検者の眼を測定した時点で、基本的には乱視度数を求
めることができるので、この値を直接用いても良い。そ
して、求めた乱視度数Ｄ_xが３ジオプターを超えるか否
かを判断する（ステップ１３）。３ジオプターを超えて
いれば、後述するステップ１６に進む。３ジオプター以
下であれば、半径ｄ上での平均レンズ厚を求める（ステ
ップ１４）。

【００３８】半径ｄ上での平均レンズ厚を求めるには、
図１１に示すように、まず、Ｒ２面の最弱主径線上つま
り、角度θ_a上で半径ｄとの交点Ｓ₂ｄ_a（ｄ，θ_a，ｘ₂
ｄ_a）をｒ_2aより求め、さらに、角度θ_b上で半径ｄとの
交点Ｓ_2db（ｄ，θ_b，ｘ_2db）をｒ₂ｂより求める。ま
た、Ｒ１面は球面のため、角度θ_o上の半径ｄとの交点
Ｓ_1do（ｄ，θ_o，ｘ_1do）をｒ₁より求める。そこで、Ｓ
_2daとＳ_1doの差より、レンズ厚ｔ_aを求める。

【００３９】ｔ_a＝｜Ｘ_2da−ｘ_1do｜同様にＳ_2dbとＳ_1doとの差よりレンズ厚ｔ_bも求める。ｔ_b＝｜１Ｘ_2db−Ｘ_1do｜半径ｄの全周上のレンズ厚の平均ｔ_cが（数２）で求め
られ（ステップ１４）、ｔ_c＝（ｔ_a＋ｔ_b）／２
＝（｜Ｘ_2da−Ｘ_1do｜＋｜Ｘ_2db−Ｘ_1do｜）／２・・・・・・・・（数２）データメモリ８３に記憶される。

【００４０】次に、平均レンズ厚ｔ_cが２ｍｍ未満か否
かを判断する（ステップ１５）。ここでは、ステップ１
０で求めた平均レンズ厚ｔについても同様の判断を行な
う。平均レンズ厚ｔ又はｔ_cが２ｍｍ未満であれば、ス
テップ１６に進み、２ｍｍ以上であればステップ１７に
進む。

【００４１】研削荷重およびチャッキング圧力は、以上
説明したステップ４、ステップ１３、ステップ１５の判
断に基づいて決定される。すなわち、異形度ｅがある値
よりも大きい場合には、レンズが細長い等で割れやすい
と判断される。また、乱視度数Ｄ_xがある値よりも大き
い場合には、最弱主径線上のレンズ厚さが薄くて割れや
すいと判断される。また、平均コバ厚ｔ又はｔ_cがある
値よりも小さい場合には、レンズ押え３０ａのレンズ当
接部の厚さが薄くて割れやすいと判断される。これらの
判断において、異形度ｅ、乱視度数Ｄ_x、半径ｄ上での
平均コバ厚ｔ又はｔ_cの具体的な値は、例えば、次のよ
うな値を用いている。なお、以下の値は、被加工レンズ
の材質によって異なるために、各種材質ごとにデータメ
モリ８３内に記憶されている。ｅ＞２Ｄｘ＞３ジオプターｔ又はｔ_c＜２ｍｍそして、上記条件のうち、１つでもあてはまる場合に
は、研削荷重ＪをＪ₁＝約２ｋｇ、チャッキング圧力Ｖ
をＶ₁＝約１００ｋｇとする（ステップ１６）。（一例
である）また、上記条件以外の割れにくい又はひずみに
くいレンズの場合には、研削荷重ＪをＪ₂＝約４ｋｇ、
チヤッキング圧力ＶをＶ₂＝約１３０ｋｇとする（ステ
ップ１７）。（一例である）これらの研削荷重Ｊおよび
チャッキング圧力Ｖは、レンズが割れない範囲で最大の
値が選ばれている。

【００４２】次に、このように設定された研削荷重Ｊが
レンズＬＥにかかるように、研削荷重調整用モータ６２
がヘッドフレーム２に対して、かけなければならないト
ルクＴ_jを決定する。トルクＴ_jの決定は、以下の手順で
行なう。図１４および図１５に示すように、支持軸７の
中心をＯ、レンズ押え軸３０ａの中心をＯ′、ＯＯ′間
の長さをＬ、ヘッドフレーム２の重心位置をＧ、その重
量をＧ₀、ＯＧの長さを１、中心Ｏ′における垂直方向
の荷重をＷ、その反力をＷ′（Ｗ＝Ｗ′）、Ｏ，Ｏ′を
結ぶ線が水平となす角をαとする。中心Ｏの回りのモー
メントは、ＬＷ′ｃｏｓα＝ｌＧ₀ｃｏｓα・・・・・・・・・・（数３）となる。ここで、Ｗ′ｃｏｓα＝Ｗｃｏｓαであり、Ｗ
ｃｏｓαは、ヘッドフレーム２の自重により、砥石３か
らレンズＬＥが受ける荷重Ｆ₁を表わしている。Ｆ₁＝Ｗｃｏｓα＝ｌ／ＬＧ₀ｃｏｓα・・・・・・・・・・（数４）また、ＤＣモータ６２の駆動により、レンズＬＥが砥石
３から受ける荷重Ｆ₂は、ＤＣモータ６２のトルクを
Ｔ_j、セクタギヤ６１の半径をＲ、ピニオン６２ａの半
径をｒ_jとすると、Ｆ₂＝Ｔ／ｒ×Ｒ／Ｌ・・・・・・・・・・（数５）として表わすことができる。したがって、研削荷重Ｊ
は、Ｊ＝Ｆ₁±Ｆ₂ ＝ｌ／ＬＧ₀ｃｏｓα±Ｔ_j／ｒ₀×Ｒ／Ｌ・・・・・・・・・・（数６）と表わすことができるので、この（数６）に、先ほど決
定した研削荷重Ｊを代入して、ＤＣモータ６２のトルク
Ｔ_jを決定する。

【００４３】なお、（数６）は、予めプログラムメモリ
８２内に記憶されており、研削荷重Ｊが決定すると、直
ちに、ＣＰＵ８１は、（数６）を用いてトルクＴ_jを算
出することになる。また、チャッキング圧力Ｖがレンズ
にかかるように、チャッキング用モータ３７にかけなけ
ればならないトルクＴ_vを決定する。トルクＴｖの決定
は、ピニオン３７ａの半径をｒ_vとすると、Ｖ＝Ｔ_v／ｒ_v の式より求めることができる。なお、上式は、予めプロ
グラムメモリ８２内に記憶されており、チャッキング圧
Ｖが決定すると、直ちに、ＣＰＵ８１は上式を用いて、
トルクＴ_vを算出することになる。

【００４４】図５のように、算出された、トルクＴ_j，
Ｔ_vは、ＣＰＵ８１からインターフェース回路８５を介
して、制御回路８７の対応する駆動回路８７ａ，８７ｃ
に出力され、ＤＣモータ６２，ＤＣモータ３７は、この
トルクＴ_j，Ｔ_vを発生する。この時、ほぼ同時に、ＣＰ
Ｕ８１からの指示に従って、レンズ回転用モータ３５や
砥石回転モータ等も駆動を開始して、レンズＬＥの研削
が始まる。レンズＬＥの研削が終了に近づくと、ヘッド
フレーム２の先端側下部に固設されている当て止め部材
２４と上下動軸２０の上端に設けられているローラー２
１とが当接し始める。この当接が一定時間続くと、研削
が終了したことになり、これを研削終了センサ２９が検
知して、ＣＰＵ８１に知らせる。ＣＰＵ８１は、これを
受けて、研削終了ブザー８６を鳴らすと共に、制御回路
８７の切り換えスイッチ８８を研削時用の駆動回路８７
ａから研削開始・終了時用の駆動回路８７ｂに切り換え
て、ヘッドフレーム２の退避動作をさせる。ヘッドフレ
ーム２の退避動作は、ＤＣモータ６２の駆動により行な
われる。ＤＣモータ６２の駆動は、ＣＰＵ８１からの指
示に従って開始され、位置検知信号７０からの値が予め
定められた値になるまで行なわれる。つまり、ヘッドフ
レーム２の先端部がある程度上昇して、レンズＬＥと砥
石３とが所定距離だけ離るまで退避動作は、行なわれ
る。

【００４５】以上、本実施例によれば、割れ易い又はひ
ずみ易いレンズＬＥを、異形度ｅ、乱視度数Ｄ_x、平均
レンズ厚ｔ又はｔに基づいて定められた研削荷重Ｊ及び
チャッキング圧Ｖにより研削するので、レンズＬＥの割
れ等を防ぐことができると共に、効率良く研削すること
ができる。また、本実施例によれば、研削荷重Ｊとチャ
ッキング圧力Ｖを小さくすることで、割れ防止とした
が、それ以外に、レンズＬＥの砥石への切り込み量を少
しずつ行なうことでも割れ防止となる。この方法は、パ
ルスモータ２２を制御すること、つまり、レンズ研削時
の上下動軸２０の動きを制御することである。なお、本
実施例では、ステップ４、ステップ１３、ステップ１５
の判断の結果、決定される研削荷重およびチャッキング
圧力は、２種類しか設定していないが、各判断ごとに２
種類の研削荷重およびチャッキング圧力を設定してお
き、複数の研削圧力およびチャッキング圧力が求まった
場合には、それらのうちで最小の値のものを研削圧力お
よびチャッキング圧力としても良い。また、本実施例で
は、装置内に設けられているＣＰＵ８１や各種メモリ８
２，８３等を用いて、装置自身が研削圧力やチャッキン
グ圧力を決定するものであるが、この決定は装置自身が
行なわなくとも、例えば、別途コンピュータを準備して
おき、このコンピュータで決定し、決定した値に成るよ
う装置を調整するようにしても良い。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、レンズの割れ易さの判
断指標となる、乱視度数、レンズ異形度（レンズの光学
中心から研削後のレンズ周縁までの距離のうち、最小の
ものと最大のものとの比）、被加工レンズのレンズ押え
によって押えられる部分のレンズ厚に基づき定めた研削
荷重および／またはチャッキング圧力を用いているの
で、レンズの割れ等をほぼ確実に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のレンズ研削装置の全体
斜視図である。

【図２】本発明に係る一実施例のレンズ形状測定装置の
全体斜視図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明に係る一実施例のレンズ研削装置の制御
部の回路ブロック図である。

【図５】本発明に係る一実施例のレンズ研削装置の研削
荷重調整機構およびチャッキング機構の構成を説明する
ための説明図である。

【図６】研削荷重およびチャッキング圧力の決定手順を
示すフローチャートである。

【図７】研削荷重およびチャッキング圧力の決定手順を
示すフローチャートである。

【図８】研削荷重およびチャッキング圧力の決定手順を
示すフローチャートである。

【図９】異形度を説明するための説明図である。

【図１０】レンズの曲率半径の算出を説明するための説
明図である。

【図１１】レンズ厚の算出を説明するための説明図であ
る。

【図１２】レンズ厚の算出を説明するための説明図であ
る。

【図１３】コバ厚測定を説明するための説明図である。

【図１４】研削荷重調整用モータのトルク算出を説明す
るための説明図である。

【図１５】研削荷重調整用モータのトルク算出を説明す
るための説明図である。

【図１６】従来のレンズ研削装置の要部斜視図である。

【符号の説明】

１…本体フレーム、２…ヘッドフレーム、３…砥石、１
３…ヘッドフレーム横移動用モータ、２２…ヘッドフレ
ーム上下動用モータ、３０ａ…レンズ押え軸、３０ｂ…
レンズ受け軸、３６…レンズ回転用モータ、３７…チャ
ッキング用モータ、６２…研削荷重調整用モータ、８０
…制御部、１００…レンズ形状測定装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工レンズを砥石で研削するレンズ研削
方法において、研削する被加工レンズの乱視度数を予め
求めておき、該乱視度数に応じて、前記被加工レンズに
対する研削荷重および／または前記被加工レンズのチャ
ッキング圧力を定め、定めた前記チャッキング圧力で被
加工レンズのチャッキング、および／または定めた前記
研削荷重で前記被加工レンズの研削を、行なうことを特
徴とするレンズ研削方法。
【請求項２】被加工レンズを砥石で研削するレンズ研削
方法において、前記被加工レンズの光学中心から研削後
のレンズ周縁までの距離のうち、最大のもと最小のもの
との比を予め求めておき、該比に応じて、前記被加工レ
ンズに対する研削荷重および／または前記被加工レンズ
のチャッキング圧力を定め、定めた前記チャッキング圧
力で被加工レンズのチャッキング、および／または定め
た前記研削荷重で前記被加工レンズの研削を、行なうこ
とを特徴とするレンズ研削方法。
【請求項３】被加工レンズを砥石で研削するレンズ研削
方法において、前記被加工レンズのレンズ押えによって
押えられる部分のレンズ厚を予め求めておき、該レンズ
厚に応じて、前記被加工レンズに対する研削荷重および
／または前記被加工レンズのチャッキング圧力を定め、
定めた前記チャッキング圧力で被加工レンズのチャッキ
ング、および／または定めた前記研削荷重で前記被加工
レンズの研削を、行なうことを特徴とするレンズ研削方
法。
【請求項４】被加工レンズを砥石で研削するレンズ研削
方法において、研削する被加工レンズの乱視度数に応じ
て定めた前記被加工レンズに対する第１の研削荷重およ
び／または前記被加工レンズの第１のチャッキング圧力
と、前記被加工レンズの光学中心から研削後のレンズ周
縁までの距離のうち最大のものと最小のものとの比に応
じて定めた前記被加工レンズに対する第２の研削荷重お
よび／または前記被加工レンズの第２のチャッキング圧
力と、前記被加工レンズのレンズ押えによって押えられ
る部分のレンズ厚に応じて定めた前記被加工レンズに対
する第３の研削荷重および／または前記被加工レンズの
第３のチャッキング圧力とのうち、少なくとも、１つの
研削荷重および／またはチャッキング圧力を予め求め、
求めた前記研削荷重のうち最小の研削荷重での前記被加
工レンズの研削、および／または、求めた前記チャッキ
ング圧力のうち最小のチャッキング圧力での前記被加工
レンズのチャッキングを、行なうことを特徴とするレン
ズ研削方法。
【請求項５】被加工レンズを砥石で研削するレンズ研削
装置において、研削する被加工レンズの乱視度数に応じ
て前記被加工レンズに対する研削荷重および／または前
記被加工レンズのチャッキング圧力を定める第１の算出
手段と、予め与えられた、または測定により得られた
レンズ形状データから、前記被加工レンズの光学中心か
ら研削後のレンズ周縁までの距離で最大のもと最小のも
のとの比を求め、該比に応じて前記被加工レンズに対す
る研削荷重および／または前記被加工レンズのチャッキ
ング圧力を定める第２の算出手段と、予め与えられた、
または測定により得られたレンズ形状データから、前記
被加工レンズのレンズ押えによって押えられる部分のレ
ンズ厚を求め、求めた該レンズ厚に応じて前記被加工レ
ンズに対する研削荷重および／または前記被加工レンズ
のチャッキング圧力を定める第３の算出手段とのうち、
少なくとも、１つの算出手段を備え、前記算出手段で求
められた研削荷重のうち最小の研削荷重が前記被加工レ
ンズと前記砥石との間にかかるよう研削荷重を調整する
研削荷重調整機構、および／または前記算出手段で求め
られたチャッキング圧力のうち最小のチャッキング圧力
で前記被加工レンズをチャッキングするチャッキング機
構が、設けられていることを特徴とするレンズ研削装
置。