JP5028025B2 - 眼鏡レンズ周縁加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼鏡レンズの周縁を加工するレンズ周縁加工装置に関する。

リムレスフレーム、ナイロールフレーム等に取り付けられるレンズにおいては、レンズコバの角部を部分的にカットし、宝石のように多角面を形成するファセット加工を行い、ファッション的にデザインを持たせるものが現われてきている。従来、このファセット加工はいわゆる手摺り機を使用して作業者が手作業で行っていたが、玉型形状データ及びファセット加工領域の設定データ等に基づいてファセット加工データを演算して自動的にレンズコバの角部をファセット加工する装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００２−１２６９８３号公報

しかし、上記特許文献１では、ファセット加工の領域を玉型の正面図形上でデザインして入力するが、ファセット加工後のコバ側面状態を加工前に知ることができなかった。レンズ前面に加え、レンズ後面にもファセット加工の領域を設定する場合には、コバ側面の形状を知ることが重要になる。さらに、仕上げ加工後のレンズコバの厚さは、玉型形状及びレンズ自体の厚さによって異なり、また、ファセット加工では動径角度によってコバ角部の加工量が異なり、適切な加工領域を設定するためには、様々な方向からのコバ側面状態を把握できることが好ましい。ヤゲン加工、溝掘り加工においても、その適切な設定のためには、様々な観察方向にて加工形状を確認できることが望まれる。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、ファセット加工等のコバ側面の加工状態を確認でき、適切な加工の設定が行える眼鏡レンズ周縁加工装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１） 玉型形状データ、レンズの前面及び後面のコバ位置データ、ヤゲン加工，溝掘り加工又はファセット加工の設定に基づいてその加工軌跡を演算し、設定された加工の加工具にてレンズ周縁を加工する眼鏡レンズ周縁加工装置において、前記玉型形状データ及びコバ位置データに基づいて玉型正面図形を画面に表示すると共に、仕上げ加工後のレンズを側面方向から観察したときのコバ側面図形であって、設定された前記加工軌跡に基づいて設定されたレンズコバ上の加工軌跡の図形を含むコバ側面図形を前記玉型正面図形の観察方向の位置に表示する表示手段と、前記表示手段に表示される前記コバ側面図形についてのレンズの観察方向を３６０度の全方向で任意に指定可能な方向指定手段であって、画面の所定方向に位置する前記コバ側面図形に対して前記玉型正面図形をその幾何中心又は加工中心を中心に回転させて表示するための回転指示信号、又は前記玉型正面図形の回りに前記コバ側面図形を回転させて表示するための回転指示信号を入力可能な方向指定手段と、該方向指定手段により指定された観察方向に対応する観察状態に前記コバ側面図形の表示を変更する表示変更手段であって、前記回転指示信号に基づいて前記玉型正面図形をその幾何中心又は加工中心を中心に回転させると共に前記コバ側面図形の表示も連動して観察方向の変更に対応した観察状態に変更するか、又は前記回転指示信号に基づいて前記コバ側面図形を前記玉型正面図形の回りに回転させると共に前記コバ側面図形の表示を観察方向の変更に対応した観察状態に変更する表示変更手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ファセット加工等のコバ側面の加工状態を確認できる。これにより、適切なレンズ加工の設定が行える。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、ファセット加工領域設定装置及び加工形状表示装置を持つ眼鏡レンズ周縁加工装置の加工部の概略構成図である。

ベース１７０上にはキャリッジ部１００が搭載され、キャリッジ１０１が持つレンズ回転軸１０２Ｌ，１０２Ｒに挟持された被加工レンズＬＥの周縁は、砥石回転軸１６１ａに取り付けられた砥石群１６２に圧接されて加工される。砥石群１６２は、プラスチック用粗砥石１６２ａ、ヤゲン形成用の溝及び平坦加工面を持つ仕上げ用砥石１６２ｂ及び鏡面仕上げ用砥石１６２ｃの３つの砥石から構成される。砥石回転軸１６１ａは、モータ１６０により回転される。

キャリッジ１０１の左腕１０１Ｌにレンズ回転１０２Ｌが、右腕１０１Ｒにレンズ回転軸１０２Ｒが、それぞれ回転可能に同軸に保持されている。レンズ回転軸１０２Ｒは、右腕１０１Ｒに取り付けられたモータ１１０によりレンズ回転軸１０２Ｌ側に移動され、レンズＬＥが２つのレンズ回転軸１０２Ｒ，１０２Ｌにより保持される。また、２つのレンズ回転軸１０２Ｒ，１０２Ｌは、左腕１０１Ｌに取り付けられたモータ１２０により、ギヤ等の回転伝達機構を介して同期して回転される。

キャリッジ１０１は、レンズ回転軸１０２Ｒ，１０２Ｌ及び砥石回転軸１６１ａと平行に延びるシャフト１０３，１０４に沿って移動可能なＸ軸移動支基１４０に搭載されている。支基１４０の後部には、シャフト１０３と平行に延びる図示なきボールネジが取り付けられており、ボールネジはＸ軸移動用モータ１４５の回転軸に取り付けられている。モータ１４５の回転により、支基１４０と共にキャリッジ１０１がＸ軸方向に直線移動される。

また、支基１４０には、Ｙ軸方向（レンズ回転軸１０２Ｒ，１０２Ｌと砥石回転軸１６１ａの軸間距離が変動される方向）に延びるシャフト１５６，１５７が固定されている。キャリッジ１０１はシャフト１５６，１５７に沿ってＹ軸方向に移動可能に支基１４０に搭載されている。支基１４０にはＹ軸移動用モータ１５０が固定されている。モータ１５０の回転はＹ軸方向に延びるボールネジ１５５に伝達され、ボールネジ１５５の回転によりキャリッジ１０１はＹ軸方向に移動される。

図１において、装置本体の手前側に面取り機構部２００が配置されている。面取り機構部２００の構成を図２に基づいて説明する。アーム２２０に回転可能に取り付けられた砥石回転軸２３０に、レンズ前面用面取り砥石２２１ａ、レンズ後面用面取り砥石２２１ｂ、レンズ前面用鏡面面取り砥石２２３ａ、レンズ後面用鏡面面取り砥石２２３ｂが同軸に取り付けられている。砥石回転軸２３０は、アーム２２０内のベルト等の回転伝達機構を介してモータ２２１により回転される。モータ２２１は、支基ブロック２０１から延びる固定板２０２に固定されている。また、固定板２０２にアーム回転用のモータ２０５が固定され、モータ２０５の回転により砥石回転軸２３０が退避位置から、図２に示す加工位置に移動される。砥石回転軸２３０の加工位置は、レンズ回転軸１０２Ｒ，Ｌと砥石回転軸１６１ａとの間で、両回転軸が位置する平面上で平行となる位置である。砥石１６２によるレンズ周縁加工と同様に、モータ１５０によりＹ軸方向にレンズＬＥを移動させ、また、モータ１４５によりＸ軸方向にレンズＬＥを移動させることにより、レンズ周縁に面取り加工が行える。ファセット加工は、面取り砥石２２１ａ，２２１ｂ（鏡面加工時には、さらに面取り砥石２２３ａ，２２３ｂ）が加工具として使用される。なお、ファセット加工具としては、エンドミルを使用することもできる。

図１において、キャリッジ１０１の上方には、レンズコバ位置測定部（レンズ形状測定部）３００Ｆ、３００Ｒが設けられている。図３はレンズ前面のレンズコバ位置を測定する測定部３００Ｆの概略構成図である。図１のベース１７０上に固設された支基ブロック３００ａに取付支基３０１Ｆが固定され、取付支基３０１Ｆに固定されたレール３０２Ｆ上をスライダー３０３Ｆが摺動可能に取付けられている。スライダー３０３Ｆにはスライドベース３１０Ｆが固定され、スライドベース３１０Ｆには測定子アーム３０４Ｆが固定されている。測定子アーム３０４Ｆの先端部にＬ型のハンド３０５Ｆが固定され、ハンド３０５の先端に測定子３０６Ｆが固定されている。測定子３０６ＦはレンズＬＥの前側屈折面に接触される。

スライドベース３１０Ｆの下端部にはラック３１１Ｆが固定されている。ラック３１１Ｆは取付支基３０１Ｆ側に固定されたエンコーダ３１３Ｆのピニオン３１２Ｆと噛み合っている。また、モータ３１６Ｆの回転は、ギヤ３１５Ｆ、アイドルギヤ３１４Ｆ、ピニオン３１２Ｆを介してラック３１１Ｆに伝えられ、スライドベース３１０ＦがＸ軸方向に移動される。レンズ形状測定中は、モータ３１６Ｆは常に一定の力で測定子３０６ＦをレンズＬＥに押し当てている。エンコーダ３１３Ｆはスライドベース３１０ＦのＸ軸方向の移動位置を検知する。この移動位置の情報、レンズ回転軸１０２Ｌ，１０２Ｒの回転角度の情報、Ｙ軸方向の移動の情報により、レンズＬＥの前面のコバ位置（前側屈折面形状）が測定される。

レンズＬＥの後面のコバ位置を測定する測定部３００Ｒの構成は、測定部３００Ｆと左右対称であるので、図３に図示した測定部３００Ｆの各構成要素に付した符号末尾の「Ｆ」を「Ｒ」に付け替え、その説明は省略する。

図１において、キャリッジ部１００の後方には、穴加工・溝掘り機構部４００が配置されている。図４は機構部４００の概略構成図である。機構部４００のベースとなる固定板４０１は、図１のベース１７０に立設されたブロック（図示を略す）に固定されている。固定板４０１にはＺ軸方向（ＸＹ軸平面に対して直交する方向）に延びるレール４０２が固定され、レール４０２に沿ってＺ軸移動支基４０４が摺動可能に取り付けられている。移動支基４０４は、モータ４０５がボールネジ４０６を回転することによってＺ軸方向に移動される。移動支基４０４には、回転支基４１０が回転可能に保持されている。回転支基４１０は、回転伝達機構を介してモータ４１６によりその軸回りに回転される。

回転支基４１０の先端部には、回転部４３０が取り付けられている。回転部４３０には回転支基４１０の軸方向に直交する回転軸４３１が回転可能に保持されている。回転軸４３１の一端に穴加工工具としてのエンドミル４３５が同軸に取付けられ、回転軸４３１の他端に溝掘り加工具としての溝掘りカッター４３６が同軸に取付けられている。回転軸４３１は、回転部４３０及び回転支基４１０の内部に配置された回転伝達機構を介し、移動支基４０４に取り付けられたモータ４４０により回転される。

上記のキャリッジ部１００、レンズコバ位置測定部３００Ｆ，３００Ｒ、穴加工・溝掘り機構部４００の構成は、基本的に特開２００３−１４５３２８号公報に記載されたものを使用できるので、詳細は省略する。また、面取り機構部２００については、特開２００１−１８１５５号公報に記載したもの使用できる。

図５は、眼鏡レンズ周縁加工装置の制御ブロック図である。制御部５０に眼鏡枠形状測定部２（特開平４−９３１６４号公報等に記載したものを使用できる）、タッチパネル式の表示手段としてのディスプレイ５、スイッチ部７、メモリ５１、キャリッジ部１００、面取り機構部２００、レンズコバ位置測定部３００Ｆ，３００Ｒ、穴加工・溝掘り機構部４００等が接続されている。装置への入力信号は、ディスプレイ５の表示に対して、タッチタッチペン６（又は指）による接触により入力することができる。制御部５０はディスプレイ５が持つタッチパネル機能により入力信号を受け、ディスプレイ５の図形及び情報の表示を制御する。

次に、以上のような構成を持つ装置の動作を説明する。ここでは、リムレスフレームに取り付けるレンズに対してファセット加工を行うときの設定及び表示を中心に説明する。眼鏡枠形状測定部２により測定された眼鏡枠（ダミーレンズ、型板）の玉型形状データ（ｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）は、スイッチ部７が持つスイッチを押すことにより入力され、メモリ５１に記憶される。ｒｎは動径長、θｎは動径角のデータである。ディスプレイ５の画面５００には玉型形状の図形が表示され、装用者の瞳孔間距離（ＰＤ値）、眼鏡枠の枠中心間距離（ＦＰＤ値）、玉型の幾何中心に対する光学中心の高さ等のレイアウトデータを入力できる状態となる。ここでは、枠中心モード（玉型の幾何学中心をレンズ回転軸により保持するモード）で加工するものとする。レイアウトデータは、ディスプレイ５に表示される所定のボタンキーを操作することにより入力できる。また、ヤゲン加工、平加工、溝掘り加工、面取り加工、ファセット加工、穴加工モード等の加工条件も、ディスプレイ５に表示される所定のボタンキーを操作することにより入力できる。ここでは、穴加工のリムレスフレーム、ファセット加工が選択されているものとする。

フレーム種類としてリムレスフレーム（ツーポイント）を選択した場合、メニューから穴編集を指定すると、穴位置データを入力できる穴位置編集画面がディスプレイ５に表示される。ディスプレイ５のタッチ機能及び画面表示は、制御部５０によって制御される。

図６は、穴位置データを入力する編集画面の例である。穴位置データの入力を簡単に説明する。穴加工タイプのアイコン５０２から、例えば、２つ穴タイプのアイコン５０２ｃをタッチペン６で選択した後、画面に表示された玉型正面図形ＦＴ上の耳側の所望位置にドラッグすると、横方向に並んだ穴Ｈ０１，Ｈ０２が一度に設定される。鼻側の２つ穴Ｈ０３，Ｈ０４も同様に設定できる。穴位置を微調整する場合は、穴番号又はグループをボタンキー５１１ａで指定した後、ｘ軸データ欄５１２ｂ及びｙ軸データ欄５１２ａの値を変更することで設定できる。なお、穴位置データは、玉型の幾何中心ＦＣを基準したデータとして管理されている。また、入力欄５１３により穴径を入力でき、入力欄５１４により穴深さデータを入力できる。穴角度指定キー５１７でオート穴加工モードを指定すると、２つ穴の中間位置のレンズ屈折面に対して垂直方向に２つの穴が平行に加工されるように設定される。左眼用のレンズの穴位置も同様に設定できる。

穴位置データの入力ができたら、レンズ回転軸１０２Ｒ，１０２ＬにレンズＬＥを保持させた後、スイッチ部７のスタートスイッチを押して装置を作動させる。制御部５０は、スタート信号によりレンズ形状測定部３００Ｆ，Ｒを作動させ、玉型形状データに基づいてレンズ前面及びレンズ後面のコバ位置を測定する。レンズコバ位置は、レンズ前面及び後面について、仕上げ加工後のコバ位置とそれより所定距離（例えば、１ｍｍ）だけ内側又は外側でそれぞれ２回測定される。これにより、レンズ前面（屈折面）及び後面（屈折面）のコバ位置付近の傾斜角が制御部５０により演算され、メモリ５１に入力される。

レンズコバ位置の測定データが得られると、ディスプレイ５の画面には、ファセット加工の領域設定を兼ねるシミュレーション画面が表示される。図７はその画面例である。ファセット加工する面については、ボタンキー６０２によりレンズ前面とレンズ後面とを選択できる。図７は、レンズ前面の選択例である。

ディスプレイ５の画面の中央には、玉型形状データに基づく玉型正面図形ＦＴが表示される。玉型正面図形ＦＴは、始めは水平状態で表示されている。図７において、玉型正面図形ＦＴの幾何中心ＦＣを基準として水平方向をｘ軸、上下方向をｙ軸とする。玉型正面図形ＦＴの左側には、レンズのコバをｘ軸の左側（この方向は予め設定されている）から見たときの側面図形ＥＴが並べて表示される。この側面図形ＥＴは、玉型正面図形ＦＴとの対応関係が把握しやすいように、玉型正面図形ＦＴと同一サイズで表示されている。側面図形ＥＴの輪郭は、レンズ前面及びコバ位置の測定データと玉型形状データとにより演算されて表示される。

ファセット加工領域の設定について、図８により説明する。図８（ａ），（ｂ），（ｃ）の各図においては、玉型正面図形ＦＴの横に側面図形ＥＴを合わせて表示している。ここでは、ファセット加工のスタイルが予め登録されているパターンから選択する場合を説明する。ファセットスタイルは、図７の画面におけるボタンキー６０４ａ，６０４ｂ，６０４ｃにより選択できる。

ファセット加工領域は、基本的に玉型正面図形ＦＴ上で、始点Ｓ１、終点Ｓ２及び面取り加工幅Ｗが最大となる極点Ｓｍａｘの３点を指定することにより設定される。玉型正面図形ＦＴ上において、タッチペン６により点Ｓ１を指定した後、点Ｓ２までそのままドラッグしていくと、レンズ前面の加工軌跡としてのファセットラインＦＬｆが描かれる。点Ｓ１と点Ｓ２のコバ中間位置には、加工幅Ｗが最大となる極点Ｓｍａｘが自動的に設定される。この極点Ｓｍａｘは、タッチペン６で指定した後、ドラッグして移動させることにより、点Ｓ１と点Ｓ２の間で変更できる。また、ファセットラインＦＬｆが設定されると、側面図形ＥＴ上に側面から見たときのファセットラインＥＬｆが表示される。

＜スタイルＡ＞ 図８（ａ）は、ボタンキー６０４ａを選択したときのスタイルＡを説明する図である。点Ｓ１と点Ｓ２を指定すると、スタイルＡでは点Ｓ１から加工幅Ｗを徐々に大きくしていき、極点Ｓｍａｘに達したら、今度は終点Ｓ２まで徐々に加工幅Ｗを小さくするようにファセットラインＦＬｆが設定される。加工幅Ｗは、玉型形状（外形形状）の法線方向の距離として計算している。ファセット加工においては、正面から見たときの加工幅が見栄えの重要な要素となるためである。加工幅Ｗを徐々に増加／減少させるために、本実施例では正弦関数を使用して演算している。加工幅Ｗを徐々に増加／減少させる演算は、自然対数あるいはインボリュート関数等を使用しても良い。

＜スタイルＢ＞ 図８（ｂ）は、ボタンキー６０４ｂを選択したときのスタイルＢを説明する図である。２つの点Ｓ１とＳ２を指定すると、スタイルＢでは点Ｓ１から加工幅Ｗを徐々に大きくしていき、極点Ｓｍａｘに達した後は、玉型形状のコバに沿って最大加工幅Ｗを維持しつつ点Ｓ２までファセットラインＦＬｆａが設定される。そして、点Ｓ２以降は、点Ｓ２に対応する位置ＦＬＳ２からファセットラインＦＬｆａの接線をそのままコバ位置Ｓ２ｅまで延長したファセットラインＦＬｆｅが設定される。ファセットラインＦＬｆは、ラインＦＬｆａとラインＦＬｆｅとからなる。スタイルＡに対して、スタイルＢは、終点Ｓ２以降の部分を略直線的にコバ位置Ｓ２ｅまで設定でき、且つ点Ｓ１から位置ＦＬＳ２までのファセットラインＦＬｆａと位置ＦＬＳ２以降のファセットラインＦＬｆｅとが滑らかに繋がれる。これにより、点Ｓ２以降の部分について、コバ位置まで見栄え良く略直線的にカットする「切りっぱなし」のファセット加工が簡単な設定で行える。

＜スタイルＣ＞ 図８（Ｃ）は、ボタンキー６０４ｃを選択したときのスタイルＣを説明する図である。２つの点Ｓ１とＳ２を指定すると、スタイルＣでは点Ｓ１より点Ｓ２に至るまで、玉型形状のコバに沿って最大加工幅Ｗで一定となるようなファセットラインＦＬｆａが設定される。そして、図８（ｃ）上で点Ｓ１より右側部分は、点Ｓ１に対応する位置ＦＬＳ１からファセットラインＦＬｆａの接線をそのままコバ位置Ｓ１ｅまで延長したファセットラインＦＬｆｓが設定される。点Ｓ２以降の部分は、スタイルＢと同じファセットラインＦＬｆｅが設定される。ファセットラインＦＬｆは、ラインＦＬｆｓ，ＦＬｆａ，ＦＬｆｅとからなる。これにより、点Ｓ１側及び点Ｓ２側の両側部分以降を共にコバ位置まで見栄え良く直線的にカットする「切りっぱなし」のファセット加工が簡単な設定で行える。

なお、スタイルＣにおけるファセットラインＦＬｆについては、点Ｓ１及びＳ２の指定ではなく、コバ位置Ｓ１ｅ，Ｓ２ｅを指定することにより、ファセットラインＦＬｆｓ及びＦＬｆｅが設定されるようにしても良い。例えば、コバ位置Ｓ１ｅ，Ｓ２ｅを指定すると、その間に玉型形状のコバに沿って加工幅Ｗで一定となるようなファセットラインＦＬｆａが設定され、ファセットラインＦＬｆａの一方の接線であるファセットラインＦＬｆｓがコバ位置Ｓ１ｅを通るように位置ＦＬＳ１が演算により設定される。ファセットラインＦＬｆｅ及び位置ＦＬＳ２もコバ位置Ｓ２ｅの指定により、同様に設定される。

上記のようなファセットラインＦＬｆにおいて、玉型正面図形ＦＴ上で設定する最大加工幅（ファセット幅）Ｗは、図７上に示す入力欄６１０をタッチすることで表示されるテンキーにより、入力欄６１０に数値を入力することができる。また、最大加工幅Ｗを入力する代わりに、コバ厚に対する面取り量（コバ側面側の加工幅）Ｔの面取り比率ｔｒを入力することによっても、加工幅Ｗを設定できる。面取り比率は、入力欄６１１をタッチすることで表示されるテンキーにより入力できる。

次に、玉型正面図形ＦＴ上でファセットラインＦＬｆを設定した場合に、コバ側面におけるファセット加工軌跡であるファセットラインＥＬｆの演算について、図９を使用して説明する。ここでは、レンズ前面側にファセット加工の領域を設定した場合を説明する。図９において、玉型正面図形ＦＴ上で設定された加工幅（レンズ前面のコバ位置Ｑ１からレンズ前面のファセット加工点Ｑ２までの距離）をＷ、レンズ前面のコバ位置Ｑ１からコバ側面のファセット加工点Ｑ３までの面取り量をＴ、コバ位置Ｑ１におけるレンズ前面の傾斜角をα、レンズ前面面取り砥石２２１ａの加工面の傾斜角をβとする。なお、レンズ前面の傾斜角は、仕上げ加工後のコバ位置とそれより所定距離（例えば、１ｍｍ）だけ内側又は外側で２回のコバ位置測定を行うことで得られ、近似的に直線と見なしてもデザイン的なファセット加工では実用上の問題は少ない。加工幅Ｗを設定した場合、面取り量Ｔは、
Ｔ＝Ｗ×（tanβ−tanα）
として求められる。そして、面取り量Ｔにより、レンズ前面のコバ位置Ｑ１に対するファセット加工点Ｑ３の位置データが得られる。レンズ前面面取り砥石２２１ａの加工面の傾斜角βは、予めメモリ５１に記憶されている。

以上の計算をファセット加工領域の範囲の微小動径角毎に行うことにより、コバ側面におけるファセット加工軌跡（ｒｎ，θｎ，ｚｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）が得られる。これにより、ディスプレイ５の画面の側面図形ＥＴ上にファセットラインＥＬｆが表示される。玉型正面図形ＦＴ上でファセットラインＦＬｆ及び側面図形ＥＴ上のファセットラインＥＬｆにより、ファセット加工後の正面および側面方向からの仕上がり形状を確認でき、ファセット加工後のコバの残りの厚さ、側面から見たファセット加工量等を知ることができる。これにより、ファセット加工の設定の適否を判断できる。

なお、面取り比率ｔｒを先に設定した場合、レンズ前面のコバ位置及びレンズ後面のコバ位置から求められるコバ厚から面取り量Ｔが得られるので、
Ｗ＝Ｔ／（tanβ−tanα）
として得られる。これによって、玉型正面図形ＦＴ上でファセットラインＦＬｆが玉型正面図形ＦＴ上に表示され、ファセット加工の適否が確認できる。

以上のようなファセット加工の領域は複数箇所で設定できる。ファセット加工領域を複数箇所で設定する場合、現在編集中のファセットラインＦＬｆが赤色で表示され、編集済の他のラインは青色で表示される。なお、ボタンキー６０２を押して、レンズ後面側のファセット加工領域を設定することが可能である。反対側の面のファセットラインＦＬｒは、黒色で表示され、レンズ前面と後面側のファセット加工領域を視覚的に区別できる。ファセットスタイルを組み合わせることで、ファセット加工領域の設定を自由にデザインできる。

図７において、玉型正面図形ＦＴ上のＦＬｒはレンズ後面側に設定したファセットラインである。これが設定されると、側面図形ＥＴ上にもコバ側面におけるレンズ後面側のファセットラインＥＬｒが表示される。レンズ前面側及び後面側の両者にファセット加工領域を設定する場合は、特にコバ側面図形ＥＴ上にファセットラインＥＬｆ及びＥＬｒが表示されているので、これらのライン（加工軌跡）とコバ側面図形ＥＴを観察することにより、ファセット加工後に残るコバ形状を視覚的に把握することができ、その適否を判断しやすくなる。

ところで、ファセット加工では動径角度によってコバ側面側の面取り量Ｔが異なり、また、ファセット領域を複数の領域で設定した場合、固定的な観察方向のコバ側面図形ＥＴの表示のみでは、場所によってファセット加工後のコバの厚さが把握しずらい。

そこで、コバ側面図形ＥＴを他の方向から観察した状態に変更したい場合、編集モードボタンキー６０３をタッチペン６（又は指）で押して、観察方向の変更モードとする。そして、図１０（ａ）に示すように、タッチペン６にて玉型正面図形ＦＴの付近の任意の点Ｐ１にタッチした後、玉型正面図形ＦＴをその図形内の中心点ＦＣを中心にして回転するように点Ｐ２までドラッグすることにより、観察方向を指定する信号（回転指示信号）を入力する。観察方向は、特定の方向（左右上下の４方向以外の方向）にも指定可能なことが好ましく、３６０度の全方向について任意に指定可能である。この信号入力により、玉型正面図形ＦＴ及びファセットラインＦＬｆは中心ＦＣを中心に回転された図形に変更されて表示される。この玉型正面図形ＦＴの回転に連動して、コバ側面図形ＥＴ及びファセットラインＥＬｆ，ＥＬｒの表示も、観察方向の指定信号を基に図１０（ａ）上のｘ軸の左方向から見た図形に変更される。玉型正面図形ＦＴ上のファセットラインＦＬｆ及びＦＬｒは、観察方向の指定信号の入力と先のファセット加工軌跡データを基に制御部５０により演算され、ディスプレイ５の表示が制御される。

このような玉型正面図形ＦＴ及びコバ側面図形ＥＴの表示よって、観察方向の対応関係をより容易に把握でき、特定の方向のみでは分からなかったファセット加工後のコバ形状を的確に認識できる。さらに、レンズのコバを様々な方向から見たいときは、観察方向の指定信号を同様な方法により入力することにより、玉型正面図形ＦＴは中心点ＦＣを中心に回転して表示され、コバ側面図形ＥＴの表示も連動してｘ軸の左側からの観察状態に変更される。

なお、玉型正面図形ＦＴを回転させる観察方向の指定は、コバ側面図形ＥＴ上で任意の点にタッチした後、回転させたい位置までドラッグすることによっても行うことができる。また、図７におけるボタンキー６０６ａ，６０６ｂによっても行える。ボタンキー６０６ａを押すと玉型正面図形ＦＴが右回転され、ボタンキー６０６ｂを押すと玉型正面図形ＦＴが左回転される。タッチパネルを使用しない場合は、ボタンキー６０６ａ，６０６ｂを別に設けておけば良い。また、回転角度を数値として直接入力することでも良い。玉型正面図形ＦＴの回転中心Ｏは加工中心としても良い。

図１０（ｂ）は、観察方向の指定に対応したコバ側面図形ＥＴの他の表示例である。この例では、玉型正面図形ＦＴを固定して表示し、観察方向の指定に対応してコバ側面図形ＥＴが玉型正面図形ＦＴの回りに回転して表示される。図１０（ｂ）において、玉型正面図形ＦＴ上には観察方向の入力位置となるカーソルＣｕが表示され、タッチペン６によりカーソルＣｕを玉型正面図形ＦＴ上で移動させることで観察方向を入力すると、中心ＦＣとカーソルＣｕとを結び線分の矢印Ａｒの延長方向に、矢印Ａｒの方向から観察したコバ側面図形ＥＴが表示される。玉型正面図形ＦＴのサイズとコバ側面図形ＥＴのサイズは同一である。このような表示によっても、特定の方向のみでは分からなかったファセット加工後のコバ形状を的確に認識できる。

なお、上記の例では、コバ側面図形ＥＴを１つの方向から見た図としたが、例えば、玉型正面図形ＦＴを挟んで、反対側の方向から見た図形を同時に複数個並べて表示しても良い。少なくとも１つの方向から見たコバ側面図形ＥＴが玉型正面図形ＦＴと並べて表示されると都合が良い。

また、図７のシミュレーション画面において、玉型正面図形ＦＴの図形内には、先の穴位置データを入力する編集画面で入力された穴位置及び穴径データに基づいて、その穴Ｈ０１，Ｈ０２等が同時に図形表示されている。これにより、ファセット加工領域と穴位置との関係が視覚的に把握でき、ファセット加工領域の設定の適否が容易に判断できる。すなわち、ファセットラインＦＬｆが穴Ｈ０１等の図形に掛かっているときは、ファセット加工領域に穴が加工されてしまうことになり、リムレスフレームの固定に支障をきたすことになる。この場合には、ファセットラインＦＬｆが穴Ｈ０１等からコバ側に位置するように、ファセット領域の設定を変更する。

ファセット加工領域の設定を変える場合、玉型正面図形ＦＴ上のファセットラインＦＬｆをタッチペン６で押すと、そのラインが指定され、図８で示した点Ｓ１、Ｓ２，Ｓｍａｘの位置を変更できる。また、加工幅Ｗ又は比率ｔｒを入力欄６１０又は６１１で変更できる。ファセットラインＦＬｆをキャンセルしたい場合、消去したいファセットラインＦＬｆをタッチペン６にてタッチして選択した後（又は、選択キー６０７により選択可能にしても良い）、消去ボタンキー６０８を押すことで消去できる。

また、細かな部分のファセット加工領域を詳細に確認するために、玉型正面図形ＦＴ、コバ側面図形ＥＴの表示倍率を変更する場合、ボタンキー６３０ａを押す毎に両者の表示倍率が１．５倍，２倍，１倍の順に変更される。さらに倍率の微調整を行いたい場合、ボタンキー６３０ｂを押すことにより表示されるテンキーにより、その表示倍率を数値入力にて変えることもできる。

また、設定したファセット加工の条件を保存したい場合、ボタンキー６３２を押すことで、玉型正面図形ＦＴ上で設定したファセット加工領域データは玉型形状データ（ｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）と共にメモリ５１に保存記憶される。メモリ５１に記憶したデータは、モード切換えボタンキー６０１を押して表示されるメニューからデータ呼び出し編集画面を表示させることにより、自由に呼び出すことができる。

また、上記では右眼用レンズについての設定例を示したが、右眼用レンズを加工後、左眼用のファセット加工領域の設定も同様にできる。この場合、前に設定された右眼用のファセット加工領域データをメモリ５１に記憶させおき、反転ボタンキー６４１を押すことにより玉型正面図形ＦＴ上で設定された右眼用のファセット加工領域データが呼び出され、左右反転して設定される。リムレスフレームでは左右のレンズの玉型形状は基本的に左右反転した形状で同じであり、ファセット加工のデザインを基本的に同じにすることが多い。右眼用と左眼用のファセット領域を上記のように個別に設定するとしたら、両者を同一のデザインで設定することは難しい。これに対して、反転ボタンキー６４１により、もう片方のデータを容易に設定できると共に、デザインの同一性を維持できる。なお、左右のレンズでコバ厚が異なる場合には、玉型正面図形ＦＴ上で設定したファセット加工領域データを優先すると、コバ側面上のファセット加工軌跡は異なることになる。この場合の加工の適否は、コバ側面図形ＥＴ上のファセットラインＥＬｆにより容易に確認できる。また、観察方向を変えることにより、レンズ全周についても確認できる。

なお、ファセット加工の領域設定データの入力については、穴位置データの入力に続いて予め行っておくこともできる。この場合は、レンズコバ位置測定前であるので、コバ側面形状はデフォルト値で表示しておく。そして、レンズコバ位置測定後にシミュレーション画面を表示し、ファセット加工の領域設定データを調整する。

ファセット加工領域の設定の完了後、スイッチ部７のスタートスイッチを押すと、レンズ周縁加工が実行される。レンズ回転軸１０２Ｌ，１０２Ｒに保持されたレンズＬＥの周縁は、制御部５０の制御によりキャリッジ１０１が移動され、初めに玉型形状データに基づいて粗砥石１６２ａにより粗加工された後、仕上用砥石１６２ｂにより平加工部分で仕上げ加工される。次に、面取り機構部２００の砥石回転軸２３０が加工位置に置かれた後、ファセット加工データに基づいてレンズ回転軸１０２Ｌ，１０２ＲのＸ軸方向及びＹ軸方向の移動が制御部５０により制御され、面取り砥石２２１ａによりレンズ前面のコバ角部が加工される。ファセット加工データは、ファセット加工領域の設定により得られるコバ側面の加工点Ｑ３の加工軌跡データ（ｒｎ，θｎ，ｚｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）が、キャリッジ１０１のＸ軸及びＹ軸の移動データに変換して求められる。レンズ後面側のファセット加工が設定されている場合は、面取り砥石２２１ｂによりそのコバ角部が加工される。

ファセット加工領域の設定を容易にする他の例を説明する。図１１は、玉型正面図形ＦＴ上にて始点Ｓ１と終点Ｓ２をタッチペン６により指定したとき、その２点間を結んだファセットラインＦＬｆ上に位置する点ＦＬｃを通過するラインを直線又は曲線とするように設定する例である。図７におけるファセット設定モードボタンキー６２０により線種変更モードを選択すると、直線パターン／曲線パターンを選択するボタンキーがボタンキー６０４ａ，６０４ｂ，６０４ｃの代わりに表示される。線種変更モードでは、図１１（ａ）のように、始点Ｓ１と終点Ｓ２を指定すると、その２点間を直線で結んだライン上の中間点に点ＦＬｃが自動的に設定される。

ボタンキーにより直線パターンを指定した場合、タッチペン６により点ＦＬｃを玉型正面図形ＦＴ内で任意に移動させると、始点Ｓ１と点ＦＬｃとを結ぶライン及び始点Ｓ２と点ＦＬｃとを結ぶラインがそれぞれ直線で設定される（図１１（ｂ）、図１１（ｃ）参照）。始点Ｓ１，終点Ｓ２も、タッチペン６により指定して玉型正面図形ＦＴ上を移動させることができる（図１１（ｄ）参照）。

ボタンキーにより曲線パターンを指定した場合、タッチペン６により点ＦＬｃを玉型正面図形ＦＴ内で任意に移動させると、始点Ｓ１と点ＦＬｃとを結ぶライン及び終点Ｓ２と点ＦＬｃとを結ぶラインがそれぞれ曲線で設定される（図１１（ｅ）参照）。始点Ｓ１，終点Ｓ２も、タッチペン６により指定して玉型正面図形ＦＴ上を移動させることができる（図１１（ｆ）参照）。

図１１（ａ）〜（ｆ）において、玉型正面図形ＦＴの左横には、コバ側面図形ＥＴが表示され、その図形上にファセットラインＥＬｆが同時に表示される。これによりファセット加工領域の設定の適否を確認できる。玉型正面図形ＦＴ上でのファセットラインＦＬｆの設定により、コバ側面図形ＥＴの外側にファセットラインＥＬｆが位置する場合は、その設定はコバ厚を超えているので、不適切であると判定できる。コバ厚を超えてファセットラインＦＬｆが設定された場合、そのラインＦＬｆ及びコバ側面図形ＥＴ側のファセットラインＥＬｆが点滅されるようにして、その旨を操作者に知らせると分かりやすい。

点ＦＬｃの位置は、始点Ｓ１と終点Ｓ２の間の玉型正面図形ＦＴ上に位置する点Ｓｃからの加工幅Ｗを入力欄６１０（図７参照）により指定して設定することもできる。あるいは、コバ厚に対する面取り量Ｔを入力欄６１１（図７参照）の面取り比率により指定して設定することもできる。

また、上記の図１１の例において、始点Ｓ１と終点Ｓ２の間の点ＦＬｃ（これに対応する点Ｓｃ）を複数個指定可能にすることもできる。この場合には、さらにファセットラインＦＬｆを多角面的な直線又は曲線として自由に設定できる。

図１２は、ファセット加工領域の設定を容易にするためのさらなる別の例を説明する図である。本装置のディスプレイ５はタッチパネル機能を有するので、図１２の例はこのタッチパネル機能を利用した例である。玉型正面図形ＦＴ上の始点Ｓ１から、玉型正面図形ＦＴ内でタッチペン６を移動させ、任意の軌跡を終点Ｓ２まで描く。ファセットラインＦＬｆは、タッチペン６で指定された軌跡について、制御部５０によりスプライン補間等を使用したスムージング処理が行われることにより設定される。タッチパネル機能を利用した方法は、自在にファセットラインＦＬｆを描ける。なお、この例においても、コバ側面図形ＥＴ上にファセットラインＥＬｆが表示され、その適否を判断できる。そして、図１０で示したように、コバ側面の観察方向を指定することにより、ファセット加工後のコバ形状の状態を加工領域全体にわたって確認できる。

上記の図１１及び図１２の例においても、穴加工データが入力されているときは、その穴Ｈ０１，Ｈ０２等が同時に図形表示される。これにより、穴位置との関係を考慮して、適切にファセット加工領域を設定できる。

以上の例のように設定されたファセット加工領域設定データであるファセットラインＦＬｆは、玉型形状データ（ｒｎ，θｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）と共にメモリ５１に記憶させることができる。同一の玉型形状を指定し、ファセット加工領域データを呼び出せば、同一デザインのファセット加工を繰り返し行うことができる。この方法は、同一のデザインを大量加工する際に都合が良い。また、同一の玉型形状データについて複数個のファセット加工領域の設定データがメモリ５１に記憶されているときは、その中から所望の設定データを選択して設定することもできる。ファセット加工領域の設定データは、外部通信によっても入力することができる。

また、始点Ｓ１，終点Ｓ２，加工幅Ｗ等のファセット加工領域設定データを玉型形状データに対して独立してメモリ５１に記憶させておき、その設定データのみを読み出して任意の玉型形状に適用することも可能である。この場合、始点Ｓ１，終点Ｓ２のデータは、玉型の中心ＦＣを基準にした動径角度データを使用することにより、任意の玉型形状に適用できる。モード切換えボタンキー６０１を押して表示されるメニューから、ファセット加工領域設定データを読み出すモードを指定すると、呼び出されたデータが別に入力した玉型形状データに適用される。玉型形状が多少異なっても、似たようなパターンの設定データを呼び出すことにより、初めからファセット加工領域を設定する場合に対して、その設定が容易となる。ファセット加工領域設定データを呼び出すときは、プレビュー画面に玉型形状図形ＦＴと共にファセットラインＦＬｆが図形表示されたものを選択的に表示させ、これから適用するファセット設定データを分離して読み出し、新たな玉型に適用する。

また、リムレスフレームにおいては、玉型形状を共通にし、そのサイズのみを拡大／縮小したタイプも選ぶことができる。この場合にも、ファセット加工領域の設定データも玉型形状の拡大／縮小に合わせて適用することにより、設定が容易となる。

以上はファセット加工について説明したが、コバ側面図形ＥＴを他の方向から観察した側面図形の表示（図１０）については、ヤゲン加工、溝掘り加工においても適用できる。ヤゲン加工の場合、制御部５０は玉型データ及びレンズのコバ位置データに基づいて、レンズコバに形成するヤゲン軌跡データ（加工軌跡データ）を演算する。ヤゲン軌跡データは、例えば、レンズ前面及びレンズ後面は得られるコバ厚を所定の比率（例えば、３：７の比率）で分割するようにヤゲン頂点を動径全周に配置するように求められる。ヤゲン加工のシミュレーションの画面には、図７と同じく正面玉型図形と共にコバ側面図形が表示され、コバ側面画像にヤゲン加工軌跡ラインが図形表示される。そして、図１０（ａ）又は図１０（ｂ）と同じく、観察方向を指定すると、コバ側面図形及びヤゲン加工軌跡ラインの図形がその観察方向に対応したものに変更して表示される。

フレームの材質がナイロールフレームを選択したときは、加工モードとして平仕上げ加工した後に溝掘り加工を行うモードを選択する。溝掘り加工の場合、ディスプレイ５に表示される溝データ入力画面により、コバに対する溝位置、溝幅などのデータを入力る。例えば、溝位置は、ヤゲン加工と同様にコバ厚を所定の比率で分割するように設定する。制御部５０は玉型データ，レンズのコバ位置データ，溝の配置データ等に基づいて、レンズコバに形成する溝掘りの加工軌跡データを演算する。溝加工のシミュレーションの画面には、図７と同じく正面玉型形状と共にコバ側面図形が表示され、コバ側面図形にヤゲン加工軌跡ラインが図形表示される。そして、図１０（ａ）又は図１０（ｂ）と同じく、観察方向を指定すると、コバ側面図形及び溝加工軌跡ラインの図形がその観察方向に対応したものに変更して表示される。溝掘り加工についても、演算された溝掘り軌跡に基づいてコバ側面図形上に溝加工軌跡ラインが図形表示され、観察方向の指定により対応した図形に変更される。

さらに、溝掘り加工を必要とするナイロールフレームにおいては、リムレスフレームと同様にファセット加工を施すこともある。この場合、ファセット加工のシミュレーション画面において、図１３に示すように、コバ側面図形ＥＴ上に溝掘り加工の形状を示す溝加工ラインＧＬがコバ側面におけるファセットラインＥＬｆと同時に表示される。溝加工ラインＧＬは、前述のように、溝掘りの加工軌跡データ（溝幅データがある場合は、その情報も含む）とレンズのコバ位置データとを基に表示される。この表示により、コバ側面における溝加工の設定とファセット加工領域の設定との関係が視覚的に把握でき、ファセット加工領域の設定の適否が容易に判断できる。ファセットラインＥＬｆが溝加工ラインＧＬに掛かっているときは、ファセット加工領域と溝加工領域とが干渉してしまうことになり、ナイロールによるレンズの保持に支障をきたすことになる。この場合には、ファセット加工領域が溝加工領域と干渉しないように、加工幅Ｗ（コバ側の加工幅Ｔ）を、図７に示した所定のボタンキーを使用して変更する。あるいは、溝位置（溝加工軌跡）をファセットラインＥＬｆと干渉しない位置にシフトさせるように修正する。この確認においても、コバ側面図形ＥＴの観察方向を任意に変えられることにより、コバ全周について、溝加工とファセット加工の適否を判断できる。

また、上記ではレンズ周縁加工装置にファセット加工領域設定装置（加工形状表示装置）が一体化された例を説明したが、これはレンズ周縁加工装置本体とは別にしたタイプであっても良い。例えば、ファセット加工領域設定装置はディスプレイ５、制御部５０を持ち、眼鏡枠形状測定部２と組み合わせた装置として構成できる。この場合、装置はレンズコバ位置測定部３００Ｆ，３００Ｒを持たないため、初めに玉型形状データに基づいてファセット加工領域の設定データを入力する。コバ位置については、加工するレンズＬＥの前面カーブ及び後面カーブを周知のカーブ計により測定し、これを入力することにより図７のようなシミュレーション画面を表示させて使用できる。ファセット加工領域の設定データをレンズ周縁加工装置本体側に所定のスイッチ操作を行う（穴データや溝掘りデータがある場合は、そのデータも同時に入力する）。レンズ周縁加工装置本体側では、レンズコバ位置測定部３００Ｆ，３００Ｒを作動させ、正確なコバ位置データに基づくシミュレーション画面によりファセット加工領域の設定データの適否を確認し、必要に応じて変更する。予めファセット加工領域を設定しておくことにより、加工装置本体側での入力作業が軽減されるので、加工装置本体におけるセッティングから加工終了までの時間が短くなり、効率良く加工することができる。

眼鏡レンズ周縁加工装置の加工部を示す図である。 面取り機構を説明する図である。 レンズ前面のコバ位置を測定する測定部を示す図である。 穴加工・溝掘り機構部を示す図である。 装置の制御系を示すブロック図である。 穴位置データを入力する編集画面を示す図である。 ファセット加工のシミュレーション画面を示す図である。 ファセット加工領域の設定を説明する図である。 ファセットラインの演算について説明する図である。 コバを他の方向から観察した場合の側面図形の表示を説明する図である。 ファセット加工領域の設定の他の例を説明する図である。 ファセット加工領域の設定のさらなる他の例を説明する図である。 コバの側面に溝掘り加工の形状を示すラインがファセットラインＥＬｆと同時に表示される例を説明する図である。

符号の説明

５ ディスプレイ
７ スイッチ部
５０ 制御部
５１ メモリ
１００ キャリッジ部
１６２ 砥石
２００ 面取り機構部
３００Ｆ、３００Ｒ レンズコバ位置測定部
４００ 穴加工・溝掘り機構部

Claims (1)

1. 玉型形状データ、レンズの前面及び後面のコバ位置データ、ヤゲン加工，溝掘り加工又はファセット加工の設定に基づいてその加工軌跡を演算し、設定された加工の加工具にてレンズ周縁を加工する眼鏡レンズ周縁加工装置において、
   前記玉型形状データ及びコバ位置データに基づいて玉型正面図形を画面に表示すると共に、仕上げ加工後のレンズを側面方向から観察したときのコバ側面図形であって、設定された前記加工軌跡に基づいて設定されたレンズコバ上の加工軌跡の図形を含むコバ側面図形を前記玉型正面図形の観察方向の位置に表示する表示手段と、
   前記表示手段に表示される前記コバ側面図形についてのレンズの観察方向を３６０度の全方向で任意に指定可能な方向指定手段であって、画面の所定方向に位置する前記コバ側面図形に対して前記玉型正面図形をその幾何中心又は加工中心を中心に回転させて表示するための回転指示信号、又は前記玉型正面図形の回りに前記コバ側面図形を回転させて表示するための回転指示信号を入力可能な方向指定手段と、
   該方向指定手段により指定された観察方向に対応する観察状態に前記コバ側面図形の表示を変更する表示変更手段であって、前記回転指示信号に基づいて前記玉型正面図形をその幾何中心又は加工中心を中心に回転させると共に前記コバ側面図形の表示も連動して観察方向の変更に対応した観察状態に変更するか、又は前記回転指示信号に基づいて前記コバ側面図形を前記玉型正面図形の回りに回転させると共に前記コバ側面図形の表示を観察方向の変更に対応した観察状態に変更する表示変更手段と、
   を備えることを特徴とする眼鏡レンズ周縁加工装置。

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