(57)【要約】【課題】累進屈折力眼鏡レンズなどの非球面レンズの旋盤加工において、加工時間の短縮と生産性を向上させることができるレンズ加工方法およびレンズ加工装置を提供する。【解決手段】複数の未加工のレンズ３が装着されたレンズ保持手段５を旋盤加工機１の回転軸２に装着し、加工具４によって複数のレンズ３を同時に加工する。加工具４は、回転軸２の軸線と直交する方向および軸線方向から、回転軸２を中心に同心円状と螺旋状のいずれかに旋回する加工軌跡を描きながらレンズ３の光学面を順次研削または切削加工する。レンズ３は、光学面が非球面形状からなり、外形形状が正六角形であって、幾何中心が加工具４の加工軌跡の旋回中心Ｚｏから離間した位置になるように、かつ互いに側面どうしを面接触または近接させた状態でレンズ保持手段５に装着されて加工される。【選択図】  図１
2010042485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ保持手段に複数の未加工のレンズを装着する工程と、
前記レンズが装着された前記レンズ保持手段を旋盤加工機の回転軸に装着する工程と、
前記レンズ保持手段が装着された前記回転軸を回転させ、加工具が同心円状と螺旋状のいずれかに旋回する加工軌跡を描きながら前記レンズの光学面を順次研削または切削加工する工程とを備え、
前記複数のレンズは、累進屈折力眼鏡レンズ、またはプリズム量を含む眼鏡レンズからなり、外形形状が円形以外の形状であって、幾何中心が前記加工軌跡の旋回中心から離間した位置になるように、かつ互いに側面どうしを面接触または近接させた状態で前記レンズ保持手段に装着されて加工されることを特徴とするレンズ加工方法。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ加工方法において、
前記複数のレンズの外形形状が、正多角形または矩形のいずれかであることを特徴とするレンズ加工方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のレンズ加工方法において、
前記複数のレンズは、被加工面側とは反対側の面がヤトイによって保持されており、このヤトイを介して前記レンズ保持手段に取付けられていることを特徴とするレンズ加工方法。
【請求項４】
請求項３記載のレンズ加工方法において、
前記複数のレンズは、ヤトイの中心線とレンズの光学面とが交差する点における法線がヤトイの中心線に対して勾配を有することを特徴とするレンズ加工方法。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のレンズ加工方法において、
隣り合うレンズの側面どうしが可視光硬化樹脂によって接合されていることを特徴とするレンズ加工方法。
【請求項６】
請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のレンズ加工方法において、
前記複数のレンズは、縁摺り加工後の玉型形状領域外に加工軌跡の旋回中心が位置するようにレンズ保持手段に配設されていることを特徴とするレンズ加工方法。
【請求項７】
請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載のレンズ加工方法において、
前記複数のレンズは、加工軌跡の旋回中心を取り囲んで配設され、
前記加工具は、回転軸の軸線方向における研削または切削加工位置を各レンズごとに数値制御されることにより各レンズの光学面をそれぞれ独立した３次元レンズ曲面形状に研削または切削加工することを特徴とするレンズ加工方法。
【請求項８】
請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載のレンズ加工方法において、
旋回加工軌跡の進行方向で隣り合う２つのレンズ間の前記回転軸の軸線方向における加工軌跡を、前記旋回加工軌跡の先行側に位置するレンズの加工軌跡終端部における勾配と前記旋回加工軌跡の後行側に位置するレンズの加工軌跡開始部における勾配とに基づいて設定することを特徴とするレンズ加工方法。
【請求項９】
請求項８記載のレンズ加工方法において、
前記加工軌跡終端部における勾配と前記加工軌跡開始部における勾配の一次微分係数が略同一で、かつ前記終端部と前記開始部が同一高さであることを特徴とするレンズ加工方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載のレンズ加工方法において、
前記複数のレンズが累進屈折力眼鏡レンズであって、加工軌跡の旋回中心から近用屈折力測定基準位置と遠用屈折力基準位置までの距離がそれぞれ異なる円周上に位置するように配設されていることを特徴とするレンズ加工方法。
【請求項１１】
請求項１０記載のレンズ加工方法において、
前記複数のレンズの乱視屈折力表示がマイナス表示のとき、乱視軸の方向をレンズの中心を通り前記レンズ保持手段の半径方向と直交する方向に設定することを特徴とするレンズ加工方法。
【請求項１２】
請求項１０記載のレンズ加工方法において、
前記複数のレンズの乱視屈折力表示がプラス表示のとき、乱視軸の方向をレンズの中心を通り前記レンズ保持手段の半径方向に設定することを特徴とするレンズ加工方法。
【請求項１３】
複数の未加工のレンズが装着されるレンズ保持手段と、
前記レンズ保持手段が装着される回転軸と、
加工軌跡の旋回中心を中心に同心円状または螺旋状に旋回する加工軌跡を描きながら前記各レンズの光学面を研削または切削加工する加工具と、
前記加工具を前記加工軌跡に直交する方向に送り移動するとともに、前記回転軸の軸線方向における加工軌跡を前記送り移動位置と前記加工軌跡の旋回角度との２つの位置パラメータに基づいて数値制御する手段とを備え、
前記複数のレンズは光学面が非球面形状からなり、前記レンズ保持手段に互いに側面どうしが面接触または近接して、かつ幾何中心位置が前記加工軌跡の旋回中心から離間した状態で装着されていることを特徴とするレンズ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの光学面を非球面に旋盤加工するレンズ加工方法およびレンズ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤によるレンズの加工方法としては、例えば特開平１１−３００５０１号公報に開示されている加工方法が知られている。この加工方法は、バイトの刃先を加工順またはレンズの加工部位によって使い分けることにより、１本のバイトで各種の切削加工を可能にしている。
【０００３】
ところで、旋盤によるレンズ加工では、図１５および図１６に示すように、旋盤加工機１の回転軸２にレンズ保持手段（円盤）５を介して取付けられ回転駆動されるレンズ３の光学面に対し、加工具（バイト）４により、回転軸２の軸線と直交する方向（Ｘ、Ｙ軸方向）から、回転軸２を中心に同心円状または螺旋状に旋回する加工軌跡ｔを描きながら３次元のレンズ曲面を切削または研削加工する。なお、加工具４の旋回中心Ｚｏは、回転軸２およびレンズ保持手段５の回転中心と一致している。
【０００４】
レンズ３は、旋盤加工機１の回転軸２の軸線方向であるＺ軸方向に厚みを有するとともに、そのＺ軸に直交するＸ、Ｙの２軸方向に面状の広がりをもつ円形の未加工レンズであって、レンズ保持手段５の回転中心Ｐと一致するようにレンズ保持手段５に装着される。また、レンズ保持手段５は、回転中心Ｐが同じく回転軸２の回転中心と一致するように位置決めされて取付けられる。
【０００５】
レンズ３の旋盤加工に際して、加工具４は、Ｘ軸および／またはＹ軸方向に送り移動されるとともに、Ｚ軸方向に移動制御される。加工具４は、一定の曲率半径を有する刃４ａを１枚または複数枚用いて構成され、レンズ３を回転軸２の軸線と直交する方向（Ｘ、ＹＪＩＫ方向）および軸線方向（Ｚ軸方向）から切削加工する。
【０００６】
また、加工具４による加工位置はレンズ３の周縁から中心に向けて順次送り移動されるとともに、その移動位置に応じてＺ軸方向への加工位置が数値制御されることにより、光学面が所定の曲面に切削または研削加工される。
【０００７】
レンズ３の旋盤加工は、外周から中心Ｏに向かって行われる。つまり、加工軌跡ｔはレンズ３の周縁から開始されて中心Ｏで終了する。この工程（パス）を必要回数繰り返すことによって所定のレンズ曲面を形成する。
【０００８】
旋盤によるレンズ加工では加工位置の数値制御により多種多様な曲面加工を行うことができるので、例えば、累進屈折力眼鏡レンズなどの非球面レンズの加工に適している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の旋盤によるレンズの加工方法は、次のような問題があった。すなわち、レンズ３の旋盤加工は、加工具４の所定部位がレンズ３に一定角度で当接しながら両者が相対移動することによって行われる。
【００１０】
旋盤加工機１による加工では、レンズ３に対する加工具４の当接位置、すなわち加工位置が回転軸２を中心に旋回移動するとともに、その旋回半径を徐々に縮小させることにより、レンズ３の被加工面全体を所定の３次元のレンズ曲面形状に切削または研削加工することができる。
【００１１】
この３次元のレンズ曲面形状の加工は、加工位置がレンズ３上を旋回移動（トレース）するときには所定の精度で行うことができる。しかし、加工具４の加工位置がレンズ３の中心Ｏに至ったときには、加工具４とレンズ３間の相対移動速度が極端に低下するかあるいはゼロになる特異条件が生じる。また、レンズ３に対する加工具４の当接位置や角度もその中心位置で特異的に変化する。すなわち、レンズ３が累進屈折力眼鏡レンズの場合は、図１７に示すようにレンズ３の中心部１０１がプリズムのために傾斜しているため、中心部１０１を切削加工するとき、加工具の刃以外の部分がレンズ表面に当たって傷つける。このため、図１８に示すように、レンズ３の中心部１０１に加工精度が特異的に低下する欠陥が発生する。すなわち、レンズ３の中心部１０１が欠陥発生箇所となる。
【００１２】
レンズ３の中心部１０１の欠陥は、加工具の傾斜角制御などによって軽減することができるが、その制御は煩雑で容易ではなく、またその制御を行っても欠陥を完全に除去することはできない。このため、図１８に示したように、レンズ３の中心部１０１だけ加工精度が特異的に低くなることは避けられない。なお、図１７についてはさらに後述する。
【００１３】
しかし、眼鏡レンズ等の光学レンズにおいては、視野の中心部における透過像が特に重視されるため、中心部での加工欠陥は大きな問題となる。この加工欠陥は後工程である研磨工程によって除去あるいは修正することも可能であるが、それは欠陥の程度が小さい場合に限られる。
【００１４】
また、後工程の研磨加工で除去または修正が可能な欠陥であっても、後工程の負担が増大して生産効率を阻害するという問題が生じる。さらに、欠陥を除去するための研磨加工によって新たな形状誤差が生じてしまうこともある。
【００１５】
上記のような問題により、従来の旋盤によるレンズ加工では、欠陥のない高精度なレンズ加工が困難であるとともに、その欠陥の抑制や修正のために製造効率が低下してしまうという問題があった。
【００１６】
そこで、本発明者はこのような問題を解決するための方法について鋭意検討した結果、レンズを少なくともその幾何中心Ｏが加工軌跡の旋回中心Ｚｏから離間した位置になるように配置して加工すると、累進屈折力眼鏡レンズなどの非球面レンズであっても、特異的な欠陥のない高精度なレンズ加工を効率的に行えることを見出した。そして、この知見に基づいて既にＰＣＴ特許出願した（ＰＣＴ／ＪＰ２００８／０５５９４５）。
【００１７】
また、上記のＰＣＴ特許出願した発明とは別に、大きな一枚のレンズ素材に複数の光学面を加工した後、レンズ素材を各光学面毎に切断して所望の大きさのレンズを製作する方法も考えられるが、大きな一枚のレンズ素材、例えばブランクス（両面が非光学面のレンズ素材）を製作すること自体が難しく、現実的ではない。特に、任意の箇所で泡、脈理不良等がないレンズ素材を製造することは難しい。さらに大きなガラス素材を製作するための設備、それを切断するための設備も必要となり、製造コストも高くなる。
【００１８】
加えて、加工具が２つのレンズ間を移動するとき、加工具がレンズに対して接触、離間を繰り返すため、加工具に加工負荷が加わる状態と加わらない状態が断続的に生じる。このため、加工具の刃がレンズに当たったときの衝撃が大きいと刃が破損し易く、レンズ間の境界部分では加工具の刃をレンズに対して衝突しないように滑らかに移動させる必要があるなどの問題があった。
【００１９】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、累進屈折力眼鏡レンズなどの非球面レンズの旋盤加工において、加工時間の短縮と生産性を向上させることができ、また加工具の耐久性を向上させることができるレンズ加工方法およびレンズ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために本発明に係るレンズ加工方法は、レンズ保持手段に複数の未加工のレンズを装着する工程と、前記レンズが装着された前記レンズ保持手段を旋盤加工機の回転軸に装着する工程と、前記レンズ保持手段が装着された前記回転軸を回転させ、加工具が同心円状と螺旋状のいずれかに旋回する加工軌跡を描きながら前記レンズの光学面を順次研削または切削加工する工程とを備え、前記複数のレンズは、光学面が累進屈折力眼鏡レンズ、またはプリズム量を含む眼鏡レンズからなり、外形形状が円形以外の形状であって、幾何中心が前記加工軌跡の旋回中心から離間した位置になるように、かつ互いに側面どうしを面接触または近接させた状態で前記レンズ保持手段に装着されて加工されるものである。
【００２１】
また、本発明は、上記発明において、前記複数のレンズの外形形状が、正多角形または矩形のいずれかである。
【００２２】
また、本発明は、上記発明において、前記複数のレンズが、被加工面側とは反対側の面をヤトイによって保持されており、このヤトイを介して前記レンズ保持手段に取付けられているものである。
【００２３】
また、本発明は、上記発明において、ヤトイの中心線とレンズの光学面とが交差する点における法線がヤトイの中心線に対して勾配を有するものである。
【００２４】
また、本発明は、上記発明において、隣り合うレンズの側面どうしが可視光硬化樹脂によって接合されているものである。
【００２５】
また、本発明は、上記発明において、前記複数のレンズが、縁摺り加工後の玉型形状領域外に加工軌跡の旋回中心を位置させてレンズ保持手段に配設されているものである。
【００２６】
また、本発明は、上記発明において、前記複数のレンズは、加工軌跡の旋回中心を取り囲んで配設され、前記加工具は、回転軸の軸線方向における研削または切削加工位置を各レンズごとに数値制御されることにより各レンズの光学面をそれぞれ独立した３次元レンズ曲面形状に研削または切削加工するものである。
【００２７】
また、本発明は、上記発明において、旋回加工軌跡の進行方向で隣り合う２つのレンズ間の前記回転軸の軸線方向における加工軌跡を、前記旋回加工軌跡の先行側に位置するレンズの加工軌跡終端部における勾配と前記旋回加工軌跡の後行側に位置するレンズの加工軌跡開始部における勾配とに基づいて設定するものである。
【００２８】
また、本発明は、上記発明において、前記加工軌跡終端部における勾配と前記加工軌跡開始部における勾配の一次微分係数が略同一で、かつ前記終端部と前記開始部を同一高さとしたものである。
【００２９】
また、本発明は、上記発明において、前記複数のレンズが累進屈折力眼鏡レンズであって、加工軌跡の旋回中心から近用屈折力測定基準位置と遠用屈折力基準位置までの距離がそれぞれ異なる円周上に位置するように配設されているものである。
【００３０】
また、本発明は、上記発明において、前記複数のレンズの乱視屈折力表示がマイナス表示のとき、乱視軸の方向をレンズの中心を通り前記レンズ保持手段の半径方向と直交する方向に設定するものである。
【００３１】
また、本発明は、上記発明において、前記複数のレンズの乱視屈折力表示がプラス表示のとき、乱視軸の方向をレンズの中心を通り前記レンズ保持手段の半径方向に設定するものである。ことを特徴とするレンズ加工方法。
【００３２】
さらに、本発明は、複数の未加工のレンズが装着されるレンズ保持手段と、前記レンズ保持手段が装着される回転軸と、加工軌跡の旋回中心を中心に同心円状または螺旋状に旋回する加工軌跡を描きながら前記各レンズの光学面を研削または切削加工する加工具と、前記加工具を前記加工軌跡に直交する方向に送り移動するとともに、前記回転軸の軸線方向における加工軌跡を前記送り移動位置と前記加工軌跡の旋回角度との２つの位置パラメータに基づいて数値制御する手段とを備え、前記複数のレンズは光学面が非球面形状からなり、前記レンズ保持手段に互いに側面どうしが面接触または近接して、かつ幾何中心位置が前記加工軌跡の旋回中心から離間した状態で装着されているものである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によるレンズ加工方法およびレンズ加工装置によれば、レンズが側面どうしを面接触または近接して配置されているので、隣り合うレンズ間に空間が生じず、隙間による加工時間のロスが少なく、生産性を向上させることができる。また、レンズの幾何中心を加工軌跡の旋回中心から離間させているので、レンズの中心部に加工精度が特異的に低下する欠陥が生じず、高精度のレンズ加工を効率的に行うことができ、これにより、プリズムを幾何中心に含む累進屈折力眼鏡レンズなどの非球面レンズを簡単かつ高効率に製造することができる。
【００３４】
また、レンズどうしの側面を互いに面接触または可視光硬化樹脂によって接合しておくと、隣接するレンズが加工負荷に対する保持力として作用するため、レンズに対する保持力が増大し、レンズにより大きな加工負荷を加えることができる。特に、横方向からの保持（側面保持）は加工負荷の方向（Ｘ、Ｙ軸方向）とも一致するため好ましい。さらに、保持力の増大によりレンズが安定するため加工形状の精度向上も容易である。また、ヤトイによる保持力を小さくすることもできるため、ヤトイによるレンズの形状変形が少なくなる。すなわち、ヤトイに被加工面側とは反対側の光学面保持と、側面保持を併用することでヤトイによる光学面の保持力を小さくすることが可能となり、光学面保持によるレンズの変形量は小さくなる。また、側面保持によるレンズの変形も小さい。
【００３５】
加工軌跡の旋回中心がレンズの玉型形状領域の外部に位置するようにレンズを配置した発明においては、加工具による加工痕が玉型形状の外側に生じるため、玉型形状に縁摺り加工したとき、加工痕を完全に除去することができる。
【００３６】
加工軌跡終端部における勾配と前記加工軌跡開始部における勾配の一次微分係数が略同一で、かつ前記終端部と前記開始部が同一高さにした発明においては、レンズ間の境界部分で加工具の刃を隣接するレンズに対して滑らかに移動させることができる。したがって、刃の破損が少なく、長期間にわたる使用を可能にする。
【００３７】
近用屈折力測定基準位置と遠用屈折力測定基準位置は、レンズ縁面からの突出寸法（高さ）が異なるため、近用屈折力測定基準位置と遠用屈折力測定基準位置がレンズ保持手段の周方向に交互に並ぶように複数のレンズを配置した場合は、加工具のＺ軸方向の移動量が大きくなる。これに対して本発明は、近用屈折力測定基準位置と遠用屈折力測定基準位置を加工軌跡の旋回中心からそれぞれ異なった距離の同心円上に並ぶように複数のレンズを配置しているので、加工具が隣接するレンズに移行するときのＺ軸方向の移動量を小さくすることができる。
【００３８】
複数のレンズの乱視屈折力表示がマイナス表示のとき、乱視軸の方向をレンズの中心を通りレンズ保持手段の半径方向と直交する方向に設定した発明においては、上記発明と同様に、端面からの高さが高い部位と低い部位が加工軌跡の旋回中心からそれぞれ異なった距離の同心円上に並ぶため、加工具のＺ軸方向の移動量を小さくすることができる。
【００３９】
また、複数のレンズの乱視屈折力表示がプラス表示のとき、乱視軸の方向をレンズの中心を通りレンズ保持手段の半径方向に設定する発明においては、上記発明と同様に、端面からの高さが高い部位と低い部位が加工軌跡の旋回中心からそれぞれ異なった距離の同心円上に並ぶため、加工具のＺ軸方向の移動量を小さくすることができる。なお、加工軌跡の旋回中心は回転軸およびレンズ保持手段の回転中心と一致している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明において使用される旋盤加工機の概略構成を示す概念図、図２はレンズの平面図、図３は複数のレンズをレンズ保持手段に取付けた状態を示す正面図である。これらの図において、旋盤加工機（以下、レンズ加工装置ともいう）１は、複数の未加工のレンズ３がレンズ保持手段５を介して装着される回転軸２と、この回転軸２を回転駆動する駆動装置１０と、回転軸２の軸線と直交する方向（Ｘ、Ｙ軸方向）および軸線方向（Ｚ方向）から、各レンズ３の被加工面（光学面）３ａを、回転軸２を中心に同心円状または螺旋状に旋回する加工軌跡ｔを描きながら非球面からなる３次元レンズ曲面形状に加工する加工具（バイト）４とを備えている。このようなレンズ加工装置１としては、公知のＮＣ制御のカーブジェネレータが用いられる。
【００４１】
図２において、実線で示すレンズ３は、光学面が非球面からなるレンズ、例えばプラスチック製累進屈折力眼鏡レンズからなり、１点鎖線で示す加工すべき最終形状である玉型形状３５よりも十分に大きい外形形状を有している。このような累進屈折力眼鏡レンズの場合は、その光学面３ａに遠用度数測定部分１３、近用度数測定部分１４、遠くを見る部分（遠用部）１５、近くを見る部分（近用部）１６および度数が連続的に変わる部分（累進部）１７が設けられている。遠用度数測定部分１３は、レンズ３の幾何中心Ｏよりも上方に位置し、近用度数測定部分１４よりもレンズ縁面からの突出寸法（高さ）が大きい。１８は遠用アイポイント位置、１９は遠用中心、２０はプリズムである。なお、二点鎖線２１は未加工の通常の円形レンズ３’（直径が６５〜８５ｍｍ）、二点鎖線２２は縁摺り加工後の玉型形状３５（ＳＯ）である。
【００４２】
また、本発明においては、累進屈折力レンズの累進要素を含むレンズも好適である。ここで、累進要素とは片面単独では累進屈折力レンズとしての機能を有しないが、両面に累進要素を分割配分して両面を合わせることで累進屈折力レンズの機能を有する両面非球面型累進屈折力レンズの片面に含まれる累進屈折力レンズの一部のことをいう。なお前記両面非球面型累進屈折力レンズはプリズム測定基準位置を含む任意の光学面上において透過屈折力としてのプリズム量を有する。
【００４３】
このようなレンズ３は、図４に示すようにヤトイ３０に被加工面３ａ側とは反対側の面３ｂがアロイ３１を介して接合され、このヤトイ３０を介してレンズ保持手段５に装着される。レンズ保持手段５は、円盤からなり回転軸２に取付けられている。レンズ保持手段５の前面には、ヤトイ３０が嵌合する位置決め用凹部３２がレンズ保持手段５の回転中心を中心としてその周りに複数、例えば内側に３個、外側に９個、合計１２個形成されている。レンズ３は、図３および図４に示すようにレンズ保持手段５にヤトイ３０を介して、互いに側面どうしが略面接触した状態で装着されている
【００４４】
レンズ３の側面どうしが面接触する外形形状としては、正三角形、四角形、六角形等が考えられる。また、ジグソーパズルのような形状であってもよい。ここでは、外形形状が正六角形のレンズ３を内側に３個、外側に９個、合計１２個レンズ保持手段５の中心の周りに２重のリング状に装着した例を示している。このように、正六角形のレンズ３を互いに面接触されて配置すると、隣接するレンズが加工具４に加工時の加工負荷に対する保持力として作用するため、レンズ３を離間させて配置した場合に比べてより一層安定した状態で保持することができ、アロイ３１によるレンズ保持力を小さくすることができる。また、単にレンズどうしの側面を接触させて配置するだけではなく、隣り合うレンズどうしの側面を可視光硬化樹脂３３（図４）によって接合してもよい。この場合は、加工時の負荷によるレンズ３の移動をより一層規制防止することができ、一層安定した保持が得られ、高精度な加工を可能にする。なお、紫外線硬化樹脂は、プラスチックレンズの場合、レンズ素材の中に紫外線硬化樹脂が含まれているため、使用に適さない。
【００４５】
また、このようなレンズ３は、回転軸２の軸線が回転中心部に配置されている最も内側のレンズ３の加工すべき最終形状である玉型形状３５（図２の一点鎖線で示す形状）の領域外に位置するようにレンズ保持手段５に装着される。これは、累進屈折力眼鏡レンズまたはプリズム量を含む眼鏡レンズの場合、図１７において、レンズ３の光学面３ａの光学中心Ｏ、または幾何中心における法線４０９が回転軸２の軸線４０６に対して勾配（傾斜）を有するため、光学面の中心部１０１を切削加工するとき、たとえば加工具４の刃５０のすくい角以外の部分がレンズ表面に当たって傷つけるのを防止するためである。なお、本実施の形態においては、図３に示すように内側３個のレンズ３どうしの２辺を互いに接触させて当該２辺の交点Ｐをレンズ保持手段５の回転中心Ｐと一致させて配置している。
【００４６】
本発明は、複数のレンズ３にそれぞれ累進屈折力レンズ曲面を加工するのに適しているが、その累進屈折力眼鏡レンズの加工に際しては遠用屈折力基準位置１３および近用屈折力測定基準位置１４を適正な方向に定める必要がある。この場合、内側３個のレンズにおいて、その基準位置は、加工具４の旋回中心（＝回転軸とレンズ保持手段の回転中心）Ｚｏからレンズ３の中心Ｏを通る半径方向の子午線（放射線）Ｒ（図３）に沿って設定するとよい。すなわち、レンズ３の遠用屈折力基準位置１３と近用屈折力測定基準位置１４は、レンズ端縁からの高さが異なり、遠用屈折力基準位置１３が近用屈折力測定基準位置１４よりも高いため、遠用屈折力基準位置１３と近用屈折力測定基準位置１４がレンズ保持手段５の周方向に交互に並ぶようにレンズ３を配設すると、加工具４が隣り合うレンズに移動して加工するとき、Ｚ軸方向の変位量が大きくなる。そこで、遠用屈折力基準位置１３と近用屈折力測定基準位置１４がそれぞれレンズ保持手段５の回転中心を中心としてそれぞれ径が異なる同一円周上に位置するように配置しておくと、加工具４のＺ軸方向の移動量が少ないため、隣り合うレンズ３間の加工軌跡を単純化することができるとともに、加工負荷の変動を小さくすることができる。また、加工具４の加工位置のＺ軸方向への移動量が少なければ、加工時間を短縮することができる。なお、本発明が好適に実施される光学面は、累進屈折力眼鏡レンズを含む中心対称性のない非球面形状であり、特に球面形状にプリズム量に相当する傾斜を加算した形状も非球面形状に含める。
【００４７】
また、レンズ３の両面に対して加工を行う場合には、基準位置を放射線Ｒ上に定めることにより、両面間での加工の位置合わせを行い易くすることができるという利点も得られる。
【００４８】
また、乱視軸があるレンズの場合も乱視軸によりレンズの厚みが各部によって異なるため、上記した遠用、近用屈折力測定位置１３、１４と同様の理由により、乱視軸を考慮して配置することが好ましい。すなわち、レンズ３の乱視屈折力表示がマイナス表示のときには、図３において、乱視軸の方向を当該レンズの中心Ｏにおける放射線Ｒと直交する線Ｓの方向に設定することが望ましい。つまり、マイナス表示のときは、乱視軸の方向をレンズ保持手段５の周方向と一致させる。なお、外側９個のレンズを装着する際には、内側３個のレンズと同様に、遠用屈折力基準位置１３、近用屈折力測定基準位置１４および乱視軸を考慮して装着すればよい。
【００４９】
一方、レンズ３の乱視屈折力表示がプラス表示のときには、乱視軸の方向を当該レンズ３の中心Ｏを通る放射線Ｒの方向に設定することが望ましい。つまり、プラス表示のときは、乱視軸の方向をレンズ保持手段５の半径方向と一致させる。
【００５０】
さらに、レンズ保持手段５に装着される、旋回加工軌跡の進行方向で隣り合う２つのレンズ３、３間の回転軸２の軸線方向における加工軌跡は、図４に示すように前記旋回加工軌跡の先行側に位置するレンズ３の加工軌跡終端部Ｑ1 における勾配θ1 と前記旋回加工軌跡の後行側に位置する他のレンズ３の加工軌跡開始部Ｑ2 における勾配θ2 とに基づいて設定される。
【００５１】
このため、レンズ保持手段５に装着される複数のレンズ３は、回転軸２の一回転による加工軌跡終端部Ｑ1 における勾配θ1 と隣接する後行側のレンズ３の加工軌跡開始部Ｑ2 における勾配θ2 の一次微分係数が略同一で、かつ前記終端部Ｑ1 と前記開始部Ｑ2 が同一高さとなるように製作されている。このようなレンズ３によれば、加工具４が２つのレンズ間を円滑に移動して加工するため、加工具４の刃５０がレンズ３に当たったときの衝撃が小さく、刃の破損を防止することができる。
【００５２】
複数のレンズ３が装着されたレンズ保持手段５を回転軸２に装着すると、レンズ３の加工は、加工具４を回転軸２の軸線方向であるＺ軸と直交するＸ軸および／またはＹ軸方向に送り移動させるとともに、Ｚ軸方向に移動制御することにより行われる。加工具４は一定の曲率半径を有する刃を１つまたは複数用いて構成され、レンズ３を回転軸２の軸線と直交する方向および軸線方向から加工する。
【００５３】
レンズ保持手段５の表面で加工具４による加工領域４０内には、図１および図３に示すように、予め眼鏡フレームの玉型形状情報を有する１２個のレンズ３がレンズ保持手段５の回転中心の周りにリング状に配設されている。また、各レンズ３は幾何中心Ｏがそれぞれ加工軌跡ｔの旋回中心Ｚｏから離間するようにレンズ保持手段５に、その回転中心Ｐを取り囲むように配置され、この状態でレンズ保持手段５とともにＺ軸の周りを旋回する。そして、加工具４は、その旋回面と平行な方向（Ｘ、Ｙ軸方向）に送り移動されるとともに回転軸２の軸線方向（Ｚ軸方向）に移動制御されることにより、加工領域４０内の複数のレンズ３を同時に加工する。なお、加工軌跡ｔは、加工領域４０の全域にわたって所定のピッチで形成されるものであるが、図３においては図面が見にくくなるのを避けるために内側のレンズと最外側のみに加工軌跡ｔを示し、中間部においては図示を省略している。
【００５４】
この加工に際し、加工具４の加工位置は、複数のレンズ３を含む加工領域４０の周縁から中心に向けて順次移動し、その移動位置に応じてＺ軸方向への位置が数値制御されることにより、各レンズ３の光学面をそれぞれ所定の非球面の３次元レンズ曲面に切削または研削加工する。
【００５５】
このようなレンズ加工方法によれば、複数のレンズ３の光学面をそれぞれ加工欠陥が生じ易い旋回中心Ｚｏを避けた位置で所定の３次元レンズ曲面に高精度に切削または研削加工することができる。この加工により、図５に示すように、レンズ３の中心部における形状も高精度に形成される。また、レンズ３の中心部と周辺部の性状変化が少なく、視野の全体に一定以上のレンズ精度を安定に確保することができる。
【００５６】
これにより、後工程での修正を簡略化あるいは不要にして、加工の精度と効率を大幅に高めることができる。また、上述したように複数のレンズ３を同時に加工することにより、製造効率を大幅に向上させることができる。
【００５７】
また、このようなレンズ加工においては、複数のレンズ３を互いに面接触または近接させて配置しているので、各レンズ３を安定した状態で加工することができ、累進屈折力眼鏡レンズなどの非球面レンズの加工を、レンズ３全体にわたって欠陥を生じさせることなく高精度に加工でき、光学精度の高いレンズを高効率に作製することができる。
【００５８】
さらに、加工軌跡の旋回中心Ｚｏを取り囲むようにレンズ保持手段５の回転中心の周りに配置した複数のレンズ３に対する加工は、同時に行うことができるが、各レンズ３に対しては、Ｚ軸方向における加工位置をレンズ３ごとに数値制御することにより、各レンズ３のそれぞれに独立した３次元レンズ曲面を加工することができる。つまり、各レンズ３に対する厚み切削または研削量を個別に数値制御することにより複数の独立したレンズ３を同時に製造することができる。
【００５９】
上述したレンズ加工に用いるレンズ加工装置１は、予め眼鏡フレームの玉型情報を有する複数のレンズ３を加工軌跡ｔの旋回中心Ｚｏから離間した状態で加工領域４０内に保持するレンズ保持手段５と、加工具４の加工位置を加工軌跡ｔに直交する方向に送り移動するとともに、回転軸２の軸線方向（Ｚ軸方向）および回転方向における加工位置を、少なくとも送り移動位置と加工軌跡ｔの旋回角度との２つの位置パラメータに基づいて数値制御する手段とをさらに備えている。
【００６０】
以下、本発明によるレンズ加工方法の具体的な実施の形態を説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態は、玉型情報のない場合で、レンズ保持手段５を介してレンズ３をレンズ加工装置１に設置する場合である。以下、その場合における（１）レンズ３の配置、（２）レンズ間加工軌跡と加工データ作成、（３）レンズ設計データの配置、（４）補間曲面データ作成、（５）加工データ作成の変形例、（６）加工データの送信および加工データの形式、（７）スプライン関数による曲面データ平滑化、（８）加工装置、（９）加工刃および加工条件、（１０）加工手順、（１１）面創成加工などの要部について説明する。
【００６１】
（１）レンズの配置
レンズ３は、未加工の正六角形のレンズからなり、このレンズ３を図３に示すようにレンズ保持手段５の回転中心の周りに内側３個、外側９個、合計１２個互いに面接触させて配設する。そして、レンズ加工装置１の回転軸２にレンズ保持手段５を装着し、レンズ保持手段５の回転中心Ｐを回転軸２の回転中心に一致させる。内側３個のレンズ３は、いずれも中心Ｏがレンズ保持手段５の回転中心Ｐと一致しないように配設されている。
【００６２】
（２）レンズ間加工軌跡と加工データ作成
レンズ３を互いに近接させて配置し、隣り合うレンズ間に微小な隙間（望ましくは１ｍｍ程度以下）がある場合のレンズ間加工軌跡は、平面と円弧補間による軸対称となるように形成することが好ましい。そして、レンズ間の加工軌跡の両端、すなわちレンズ間加工軌跡とレンズの加工データとの接続部分を、同一高さにする。これによって加工具４のＺ軸方向の振幅を零にすることができ、加工時間の短縮が容易になる。
【００６３】
（３）レンズ設計データの配置
加工データＫＤ（図１０参照）の作成は、予め１または複数のレンズの光学設計値を配置するための仮想の加工データを準備する。この仮想加工データは１または複数のレンズを配置するためのレンズ光学面形状データとレンズが存在せず形状データがないブランク部分とからなる。加えて、仮想データは加工のため加工具４の刃が通過する加工軌跡を含むことが好ましい。この場合、加工軌跡上の点列データのみの計算ですむことになり、全面での形状データの算出を行う必要がないため計算プロセスの省力化となる。
【００６４】
次に、仮想データ上にレンズ光学面データを配置する。レンズ光学面データの配置位置は、後で加工することになるレンズ配置と対応するように仮想の加工データ上に各々配置する。したがって、レンズ３の光学面形状データは、仮想加工データ上のレンズ配置と加工装置上の未加工レンズの配置とが対応する位置に配置される。
【００６５】
まとめると加工データの作成は、まず各レンズ３のレンズ形状データ（３次元形状データ）をそれぞれ作成する。そして仮想データ上に前記レンズ形状データを配置する。形状データの配置は、各レンズのレンズ設計値を加工領域４０のうちの各レンズ３がそれぞれ配置される領域（仮想の加工データ）における加工データを配置（置換）することにより行う。そして、加工領域４０内の各加工データが与えられた領域に各レンズ３を配置する。
【００６６】
（４）補間曲面データ作成
レンズ設計値の形式は、例えば高さデータのマトリックス、またはスプライン関数にて表示される曲面データとした。そして、レンズ設計データを仮想の加工データ上に配置した後、レンズ間を加工軌跡ｔによって連結するための補間曲面データを作成する。補間曲面データとしては、レンズ設計面との境界において連続でかつ滑らかに接合される曲面が好ましい。以下、具体的な作成方法について説明する。
【００６７】
レンズ設計値のみが配置された仮想加工データ上に、レンズ加工装置１の回転軸２を中心とする螺旋状の加工軌跡ｔまたは複数の同心円を作成する。同心円の数は、例えば２００ｍｍ程度の直径を有する領域であれば３０〜７０程度とする。
【００６８】
加工軌跡ｔ上または同心円上にあたるレンズ設計データの周縁部の３次元座標値、および勾配Ｋｉ（周縁部勾配）を算出する。隣り合うＫｉの間にて頂点または変曲点となり、かつＫｉにて滑らかに接続する曲面を特定する。
【００６９】
ここで、本発明において、「滑らか」とは、レンズ設計面と補間曲面データの境界面で３次元の位置座標値が一致し、かつ１次微分および２次微分係数が補間曲面データ側およびレンズ設計データ側から一致していることを意味する。
【００７０】
さらに、レンズ間を結ぶ加工軌跡上の補間曲面データは、２次微分係数の符号が変更される変曲点を少なくとも一つ含むことが好ましい（３次元座標値および勾配の算出方法については後述するスプライン関数による曲面データ平滑化を参照）。
【００７１】
（５）加工データ作成の変形例（補間データの接続部分に外挿を行う）
一方、変形例としてレンズ設計値の周囲に適宜（例えば１０ｍｍ程度）のデータを追加して外挿を行うことも好ましい。ここで、「外挿」とは、既に実験または計算により確定した値を得られている、幾つかの実験値（算出値）から実験値または算出値の存在しない部分について、それを推定して求めるという、数学用語である。その場合、補間曲面データの境界面はレンズ設計面と差し替えて、外挿データの周縁部に基づき、３次元座標値、ならびに勾配を算出して補間を作成する。
【００７２】
また、補完曲面データの作成に先立ち、配置された設計データ領域上のみで螺旋状の加工軌跡を生成し、螺旋軌跡の存在しない位置を補完して補間曲面データを作成してもよい。
【００７３】
（６）加工データの送信および加工データの形式
上記のようにして算出された加工データ（レンズ設計データ、および補間曲面データ）は、相互に情報交換可能な状態でレンズ加工装置１に送られる。加工データの形式は、高さデータのマトリックス、スプライン関数による曲面データ、または加工軌跡ｔを含む加工点列データとすることが好適である。
【００７４】
（７）スプライン関数による曲面データの平滑化
スプライン関数による曲面データの平滑化には、２次元のスプライン関数（吉本  富士市ら著  「スプライン関数とその応用」第５版  １９８５―２―１  教育出版などを参照）を用い、２次元の離散データについてスプライン関数をフィッティングする方法を採った。２次元のスプライン関数は、次式（１）によって定義される正規化されたｍ階のＢ―スプライン関数である。
【００７５】
【数１】
2010042485.tif 000003
【００７６】
上記式（１）において、ｍは階数、ｈ＋２ｍはｘ方向の節点の本数、ξｉはｘ方向の節点定義位置、ｋ＋２ｍはｙ方向の節点の本数、ηｉはｙ方向の節点定義位置、ｃｉｊは係数である。
【００７７】
レンズ加工装置１によって加工される眼鏡レンズ３の凸面または凹面のいずれか一方の加工面を、上述した形式のスプライン関数によってフィッティングする。凸面の形状関数をＦ（Ｙ，Ｚ）、凹面の形状関数をＧ（Ｙ，Ｚ）とすると、ある点（Ｙ１，Ｚ１）での凸面、凹面の高さ（Ｘ座標位置）は、下記のＦ（Ｙ１、Ｚ１）で表すことができる。
Ｆ（Ｙ１，Ｚ１）＝ΣＣｉｊ  Ｎｍｉ（Ｙ１）Ｎｍｊ（Ｚ１）
【００７８】
ここで、Ｎｍｉ（Ｙ）Ｎｍｊ（Ｚ）は、スプライン関数の特徴である、節点に依存する関数である。また、Ｃｉｊは、形状をフィッテイングする際に得られる係数で、この係数を求める際には最小２乗法を使用して求める。
【００７９】
形状関数Ｆの３次元形状データよりレンズ設計面の任意の位置での３次元位置座標、および勾配を算出する。
【００８０】
（８）加工装置
本実施の形態では、レンズ加工装置１として図１に示すＮＣ制御のカーブジェネレータを使用した。
【００８１】
図６および図７は、未加工のレンズ３を切削加工する加工具４の切削刃５０として焼結した多結晶ダイヤモンドや単結晶の天然ダイヤモンドを使用した例を示す。
【００８２】
加工具４によるレンズ３の切削加工では、レンズ保持手段５の加工領域内に複数のレンズ３を面接触または近接させて取付ける。レンズ３はレンズ保持手段５を介して回転軸２に取付けられると、回転軸２と一体に回転して加工具４の切削刃５０により研削または切削加工される。切削刃５０は、レンズ外周から半径方向（Ｘ、Ｙ軸方向）とＺ軸方向の２軸制御、合計３軸の制御によってレンズ３を加工する。
【００８３】
光学面創成のためには、Ｘ、Ｙ位置に対応したＺ位置のマトリックスで表されたレンズ３の設計形状高さデータをカーブジェネレータのＮＣ制御部に転送すれば加工が自動的に行われる。このようなカーブジェネレータの加工精度は３μｍ以内（レンズ径５０ｍｍでの評価）、最大表面粗さＲｍａｘは０．１〜０．９μｍ程度である。なお、表面粗さの測定はＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（ＩＳＯ４２８７）またはＪＩＳ  Ｂ  ０６３３（ＩＳＯ４２８８）、ＪＩＳ  Ｂ０６５１（ＩＳＯ３２７４）に準ずる方法で行った。  
【００８４】
（９）切削刃および加工条件
切削刃５０が鋭利な先端（例えば針や注射針の先端程度）を有する場合、レンズ３の回転中心での欠陥は比較的小さく抑えることができる。ところが、レンズ３が比較的大きな外径を有するレンズ（例えば８０φ）の場合は、加工時間、切削刃５０の耐久性等の問題から小さな切削刃を用いることができず、一定の大きさの切削刃（例えば曲率半径５ｍｍ、切削面角度６０度、厚みは１〜５ｍｍ）を用いることが一般的である。
【００８５】
例えば、本実施の形態では粗加工のための切削刃５０として、切削部の曲率半径がＲ＝５ｍｍ〜１２ｍｍ、有効切削面角度３６０度、厚み５ｍｍの多結晶ダイヤモンドを単独で用いた。ただし、粗加工用の切削刃５０は、図６および図７に示すような単独のバイトトール４Ａ、もしくは図８および図９に示すような同一円周上に配置された複数、例えば４つの切削刃５０を有するミリングツール４Ｂを用いても構わない。なお、バイトトール４Ａを用いた場合は、切削加工になり、ミリングツール４Ｂを用いた場合は、研削加工になる。
【００８６】
仕上げ加工のための切削刃５０としては、切削部の曲率半径がＲ＝１ｍｍ〜５ｍｍ、有効切削面角度２０度〜１２０度、厚み３ｍｍの単結晶ダイヤモンドを用いた。
【００８７】
なお、本実施の形態においては玉型情報がないため、正六角形のアンカットレンズを未加工レンズ３として使用するが、この場合も、回転軸２の回転中心とレンズ３の幾何中心Ｏとはずれている。玉型情報がある場合については、後述の実施の形態２において説明する。
【００８８】
（１０）加工手順
レンズ３の旋盤加工は、図１０〜図１２に示すような工程手順によって行う。まず、図１０に示すように、準備工程（ブロック工程）として、レンズ選択、レンズ固定、ブロッキング、レンズのレンズ保持手段へのセッティングなどを行う。
【００８９】
未加工レンズ３の選択に際しては、フレーム玉型情報および処方値により必要な大きさ（径、厚み、凹凸形状）のレンズ３を選択する。レンズ３をピックアップし、その非加工面にヤトイ３０を固定材３１を介して取付ける。固定材３１としては、アロイ、保護テープ等が用いられるが、これら以外に例えば粘着剤、接着剤、ワックスなどを用いてもよい。
【００９０】
具体的には、公知の技術により予めレンズ３をヤトイ３０によってブロッキングする。そして、ヤトイ３０によってブロッキングされたレンズ３は、レンズ保持手段５に固定される。
【００９１】
レンズ保持手段５は、上記した通り、ヤトイ３０が嵌合するための複数の凹部３２（図４）を有している。レンズ３の配置数は、本実施の形態では、図３に示したように内側に３個、その外側に９個配置したが、これに限らずレンズの外形形状によって適宜増減することができる。例えば、正四角形の場合は、内側に４個、その外側に１２個配置してもよい。そして、複数のレンズ３が固定されたレンズ保持手段５をレンズ加工装置の回転軸２に装着する。
【００９２】
この場合、レンズ加工装置側に予めレンズ保持手段５が固定されていて、これにレンズ３をヤトイを介してセットするようにしても構わない。つまり、レンズ３をレンズ加工装置に直接セットする方式でもよい。
【００９３】
レンズ３をレンズ加工装置のレンズ保持手段５にセッティングするに際し、レンズ３の配置は２以上の複数であればよい。また、その配置方法は、上述したように隙間が生じないように互いに面接触または近接させて配置し、幾何中心Ｏが回転軸２の回転中心と一致しないようにする。なお、図１１は加工具としてミリングツール４Ｂを用いた例を示し、図１２はバイトトール４Ａを用いた例を示している。
【００９４】
レンズ３の配置方向は、乱視屈折力眼鏡レンズの場合、前述した通り、乱視屈折力表示がマイナス表示のときは、乱視軸の方向がレンズ保持手段５の半径方向と直交するように配置することが好適である。一方、プラス表示のときは、乱視軸の方向がレンズ保持手段５の半径方向と一致するように配置することが好適である。また、累進屈折力眼鏡レンズの場合は、レンズ保持手段５の半径方向に遠用屈折力測定基準点と近用屈折力測定基準点が並ぶように配置することが望ましい。このような配置によれば、レンズ間加工軌跡を単純化して加工具４のＺ軸方向の移動量を低減でき、加工時間を短縮することが可能である。
【００９５】
（１１）面創成加工
面創成加工は、図１１または図１２に示すように、加工データに基づき回転軸２から最も離れた位置から螺旋状に加工を行う。そして、加工刃５０がレンズ面データと補間データを順次トレースし旋回中心Ｚｏに至り面創成加工が完了する。この場合、加工領域の中心から外周へ螺旋状に加工することも好適である。
【００９６】
加工が完了したら回転軸２からレンズ３を除去し、通常の大きさの円形のレンズ３’（図２）にカットする。したがって、レンズ３の外周縁部、すなわち円形レンズ３’となる部分より外側部分については、高い加工精度を必要としない。さらにその後、縁摺り加工装置によって図２に示す所定の玉型形状３５（ＳＯ）に縁摺り加工する。
【００９７】
ここで、加工欠陥の発生メカニズムについて補足説明する。
幾何中心にアレジェプリズムを有する累進屈折力眼鏡レンズや、処方値にプリズム量が含まれる単焦点レンズや、アレジェプリズムおよびプリズム量の両方が含まれるレンズの場合、旋盤での加工では下記の対応をしなければプリズム量に応じた大きさの欠陥が必然的に発生する。
【００９８】
特に、眼鏡レンズではレンズ外形が円形であるためレンズの円形の幾何中心Ｏと回転軸２の回転中心を一致させて加工を行うことが一般的である。特に、累進屈折力眼鏡レンズは一般にアレジェプリズムを、例えばレンズ幾何中心に有する。したがって、累進屈折力眼鏡レンズ、プリズムを含む単焦点レンズまたはアレジェプリズムおよびプリズム量の両方が含まれるレンズの加工では、中心部欠陥がレンズ幾何中心部のプリズム（勾配）量に対応して発生していた。
【００９９】
そこで、従来は、レンズ幾何中心部に生じる欠陥を回避するために、中心部が水平になるように予めレンズ３を傾斜させて保持することも行われていた。しかし、傾斜させて保持すると、加工ごとに傾斜量が異なるため、レンズ保持手段による傾斜制御が煩雑であることに加えて、傾斜量の制御を正確に行う必要があり、容易ではない。
【０１００】
例えば、図１３に示すように、プリズム量を含まないレンズ４０１を水平なヤトイ３０２により保持して切削加工を行った場合、加工形状にプリズムがないため水平なヤトイ３０でも回転軸２の軸線４０６と、この軸線４０６と交差するレンズ４０１のレンズ加工面４０３の回転中心の法線方向とが一致するため、加工刃との干渉は発生しない。
【０１０１】
また、図１７に示したようにプリズム量を含むレンズ３を水平なヤトイ３０により保持し切削加工を行った場合、加工形状にプリズムがあるため水平なヤトイ３０では回転軸の軸線と交差するレンズ加工面１０１の幾何中心Ｏにおける法線方向４０９が回転軸２の軸線４０６と一致せず、回転軸付近の加工では加工刃との干渉が発生する。因みに、水平となるレンズ面上の位置は符号１０１で示す位置であり、レンズ３の幾何中心Ｏからずれている。したがって、この位置１０１に軸線４０６が一致するようにレンズ３を回転軸に対してずらして配置することも加工刃の干渉回避に有効である。
【０１０２】
さらに、図１４に示すようにプリズム量を含むレンズ３を傾斜付きのヤトイ４１０によって保持し切削加工を行った場合、加工形状のプリズムに対応した傾斜をヤトイ４１０で形成しているため回転軸の軸線４０６と交差するレンズ加工面１０１の幾何中心Ｏにおける法線方向は、回転軸の軸線４０６と一致しており、加工刃との干渉は発生しない。ただし、レンズ３の幾何中心Ｏと回転軸線４０６との交点位置での加工面の傾斜角度の計算、ヤトイ４１０の傾斜角度制御、および回転軸の軸線１０６とレンズ３の中心Ｏの正確な一致は容易でない。
【０１０３】
一方、プリズム量が小さいレンズの場合には、欠陥も小さくなるため、従来技術ではレンズ中心部に欠陥が発生した場合は、後工程である研磨工程でその欠陥部分の除去が可能となるように除去量を制御した研磨加工を行なっていた。
【０１０４】
この場合、必要な具体的対応として、欠陥よりも十分に大きな研磨量により欠陥を除去することが必要となる。ところが、研磨量を大きくすると研磨による形状誤差も増大し、レンズの形状制御が困難になったり、加工時間が長くなったりするなどの問題が生じる。
【０１０５】
加工欠陥についてさらに説明する。３軸旋盤による光学面の加工では、回転軸となる加工中心においてレンズ（レンズともいう）の加工形状が直交する（図６のＸＹ平面上に含まれる）場合には、欠陥が発生しない。
【０１０６】
ところが、Ｘ、Ｙ平面に対して勾配を有し（Ｚ軸方向に対して直交しない）、回転軸と交差する位置においてレンズの加工表面が回転軸の法線方向に対して傾斜を有する場合、その中心部において旋盤加工特有の加工欠陥が発生する。推測であるが、この加工欠陥は、加工刃が一定の厚みを有するため、中心部の加工時に加工刃の裏側がレンズの一部と干渉するためと思われる。
【０１０７】
本発明は、このような問題を克服し、レンズの中心部に欠陥の発生しない加工を容易に行うことを可能にするものである。
【０１０８】
（実施の形態２）
本実施の形態は、玉型情報がある場合で、レンズ保持手段を介してレンズをレンズ加工装置に設置する場合であり、以下、（１）玉型形状データ、（２）加工データ演算、（３）フレーム玉型配置、（４）加工装置の回転軸配置などの要部について説明する。
【０１０９】
（１）玉型形状データ
玉型形状データは、眼鏡店からの発注により製造メーカに送られる。眼鏡店は、その顧客の被検眼の処方データ、フレーム玉型データ、フレームセンター間距離、その他のレンズの設計に必要な眼鏡レンズの仕様情報を入力する。
【０１１０】
ここで、仕様情報には、ヤゲン種、ヤゲン位置、３次元フレーム形状情報、反射防止膜の種類、レンズカラーの種類、眼鏡レンズの種類を特定する商品コード等が含まれる。処方データには、顧客の左右眼の球面屈折力、円柱屈折力、乱視軸、加入度、瞳孔間距離、裸眼視力等が含まれる。
【０１１１】
入力された眼鏡レンズ情報、処方値、眼鏡フレーム枠情報は、通信回線を介して製造メーカ（以下工場ともいう）の眼鏡レンズ設計装置にオンラインで転送される。フレーム玉型情報は、例えば極座標形式で角度と長さにより表示され、一般的には３６０点からなる点列データである。
【０１１２】
（２）加工データ演算
眼鏡レンズ設計装置は、転送されたデータよりレンズ加工装置で使用する加工データを演算し、各加工機へＬＡＮ回線を通じて転送する。そして演算完了と同時に受注内容、および加工指示を含む加工指示書が工場で発行される。
【０１１３】
演算処理は、レンズ上のフレーム玉型配置、加工装置への円形レンズ配置、加工装置回転軸配置、加工データ生成を含むレンズ加工関連情報を算出する。以下演算処理について概要を説明する。
【０１１４】
（３）フレーム玉型配置
受注に応じて円形レンズ上の玉型位置を仮想の加工データ上で特定する。玉型位置はレンズ関連情報ではレンズの光学中心、レンズ外径、フレーム関連情報ではフレームセンター間距離、玉型情報、処方関連情報では瞳孔間距離に基づき特定し、仮想の加工データ上に配置する。なお、配置の方法については、例えば、特開2006-47782号公報等に開示されているため、ここではその説明を省略する。
【０１１５】
（４）加工装置の回転軸配置
実施の形態１では玉型形状ＳＯ（図２）の情報がない場合を説明したが、実施の形態２では玉型情報に基づいて未加工レンズの玉型形状情報の外側になるように回転軸を配置する方法を説明する。
【０１１６】
まず、受注したフレーム枠形状より玉型形状を算出する。そして、玉型形状の外部に位置する領域（以下、玉型外領域ともいう）を特定する。
【０１１７】
特定された領域がレンズの幾何中心またはフレームセンターとなる玉型最大外径距離を算出する。玉型最大外径距離の算出後は、レンズの幾何中心またはフレームセンターを基準として、玉型最大外径距離より離れた位置に回転軸を配置する。または、玉型との最小内接円の半径より小径な円内に回転軸を配置する。
【０１１８】
回転軸の配置は、具体的には、レンズと切削刃の相対的移動により制御する。さらに、本発明では、実施の形態１にて説明したように、遠用部測定基準位置または近用部測定位置が回転軸中心方向に配置されるため、玉型形状のＢサイズ方向が回転軸中心と平行になる。
【０１１９】
一方、フレーム枠は、Ｂサイズに比べてＡサイズが大きくなることが一般的であり、Ａサイズ方向を回転軸中心方向に配置することにより、回転軸を玉型形状の外部領域に配置することが容易となる。
【０１２０】
また、本実施の形態では、個別に玉型形状の外部領域に回転軸の中心が位置するようにしたが、受注データの傾向を分析し、受注の大部分において回転軸の中心が玉型領域の外部に位置する玉型最大外径距離を特定して、レンズの配置位置を固定とすることも好適である。この場合、個々の受注に対して、玉型最大外径距離を基準として回転軸の中心位置とレンズ幾何中心位置との距離を算出し、加工が可能であるか否かを判定する。
【０１２１】
具体的には、レンズ上の玉型位置より縁摺加工によって削り取られるレンズ領域を特定する。そして、玉型形状の外部領域（玉型外領域）に回転軸を配置する。この配置方法は、回転軸が配置された仮想の加工データを予め準備し、玉型外領域で最もフレームセンター、またはレンズ幾何中心に近い位置に回転軸がレイアウトされるようにレンズ設計値を配置する。
【０１２２】
この場合、回転軸２はレンズより離間した位置に配置することが好適であるが、これに限らず変形例として、レンズ３内で玉型外領域の任意の位置（配置例１）でも好適である。さらに別の変形例として、回転軸２は、軸線を少なくともレンズの幾何中心から離間させておけば、玉型外領域に限らず、玉型内領域またはレンズ領域外に配置してもよい（配置例２）。
【０１２３】
また、一つのアンカットレンズに対して玉型形状は一つを配置したが、１つのレンズに２つ以上の玉型を配置する変形例も好適である。例えば、眼鏡はペアリングされていることが多いため、左右のレンズをペアで一つのレンズに配置することも好適である。
【０１２４】
上述したレンズの加工に用いるレンズ加工装置は、従来の旋盤によるレンズ加工装置が本来備えている機能に、レンズの保持機構部分やその制御条件等に若干の変更を加えるだけで構成することができる。したがって、従来の加工装置の資源をほぼ活かしながら、従来の加工装置では達成できなかった高精度のレンズ加工および高効率のレンズ製造を行うことができる。
【０１２５】
また、本実施の形態によれば、例えば玉型形状が異なる複数のレンズ３に対してそれぞれに独立した光学面を同時に形成することができる。レンズ３の外形形状としては、四角形、正六角形の他、正三角形や、その他の形状で側面が互いに面接触する形状のものであればよい。
【０１２６】
さらに、上記した実施の形態によれば、複数のレンズを加工軌跡の旋回中心を取り囲むように配置し、各レンズに対してそれぞれに独立した３次元レンズ曲面を形成するように回転軸の軸線方向における加工位置をレンズごとに数値制御し、全てのレンズを同時に加工するようにしたので、迅速に加工することができ、生産性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明に係るレンズ加工方法は、特異的な欠陥のない高精度のレンズ形成を効率的に行えることができ、これにより、累進屈折力眼鏡レンズなどの非球面レンズを簡単かつ高効率に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明に係る旋盤加工機の概略構成を示す概念図である。
【図２】本発明によるレンズ加工に用いられる未加工レンズの平面図である。
【図３】レンズ保持手段に未加工レンズを装着した状態を示す正面図である。
【図４】レンズ保持手段に未加工レンズを装着した状態を示す要部の断面図である。
【図５】本発明によって加工されたレンズ表面の形状状態を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態で使用した加工具の構成例を示す平面図である。
【図７】図６の加工具のＡ矢視図である。
【図８】本発明の実施の形態で使用した加工具の別の構成例を示す平面図である。
【図９】図８に示した加工具の正面図である。
【図１０】本発明の実施の形態による加工工程の前段階での要部工程図である。
【図１１】図１０に示した加工工程の後段階での要部工程図である。
【図１２】図１０に示した加工工程の後段階での他の実施の形態を示す要部工程図である。
【図１３】プリズム無しのレンズ形状とヤトイを示す断面図である。
【図１４】プリズム有りのレンズ形状と傾斜したヤトイを示す断面図である。
【図１５】従来の旋盤加工機の一般概念を示す図である。
【図１６】従来の旋盤加工機によるレンズ加工方法の概念を模式的に示す平面図である 。
【図１７】プリズム有りのレンズ形状とヤトイを示す断面図である。
【図１８】従来の旋盤加工機によって加工されたレンズ表面の形状状態を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１２９】
１…レンズ加工装置、２…回転軸、３…レンズ、４…加工具、５…レンズ保持手段、１１３…遠用屈折力測定位置、１４…近用屈折力測定位置、…２０…プリズム、３５…玉型形状。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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