(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの周縁を回転といしで研削する際、前記回転といしから前記レンズに付与される力学的負荷、即ち、前記レンズの回転中心に向かう押圧力をなす負荷力と、前記回転中心回りの回転力をなす負荷モーメントとを連続的に算出させ、各算出時点に於ける前記負荷力と前記負荷モーメントのうち危険度のより大きい方を判別させ、危険度のより大きい方のものをその特定目標値に概略一致させるため、前記レンズに対する前記回転といしの相対的な送り速度を適当に変化させることを特徴とする玉摺機による眼鏡レンズの研削方法。
【請求項２】
前記回転といしによる前記レンズの一回転当たりの切込量を予め定められた特定値に基づいて算出させ、この算出された切込量に基づいて研削前の前記レンズに於ける研削点の移動軌跡を特定させ、前記レンズの研削中には、前記レンズに対する前記回転といしの相対的な送り速度を適当に変化させることにより、前記力学的負荷を目標大きさに合致させる傾向となすように実施することを特徴とする請求項１記載の玉摺機による眼鏡レンズの研削方法。
【請求項３】
前記回転といしによる前記レンズの一回転当たりの切込量を、眼鏡レンズのコバ厚に基づいて算出することを特徴とする請求項２記載の玉摺機による眼鏡レンズの研削方法。
【請求項４】
請求項２記載の研削方法を実施する際、研削前の前記レンズに於ける研削点の移動軌跡を研削開始点から研削終了点に至るまで予め機械的に特定させ、この移動軌跡上を切削点が移動するように、前記回転といしと前記レンズとを自動的に相対移動させることを特徴とする玉摺機による眼鏡レンズの研削方法。
【請求項５】
前記研削点の移動軌跡の特定に於いては、前記レンズ一回転当たりの切込量が特定大きさ以下となるように前記レンズの光学中心へ向かう連続線を特定し、一方では眼鏡フレーム形状線を特定し、次にこの眼鏡フレーム形状線の内側となる部分を除いた前記連続線と、眼鏡フレーム形状線とを連続させるように行うことを特徴とする請求項４記載の玉摺機による眼鏡レンズの研削方法。
【請求項６】
研削終了時点は、前記力学的負荷が特定値以下の状態で、前記研削点が眼鏡フレーム形状線の全周囲を少なくとも一回、移動し終えた時点として特定することを特徴とする請求項４又は５記載の玉摺機による眼鏡レンズの研削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、玉摺機による眼鏡レンズの研削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
玉摺機で眼鏡レンズの周縁を研削するときは、眼鏡レンズをレンズ回転軸回りへ送り回転させつつこの眼鏡レンズの周縁を回転といしに押し当てるように実施している。
この研削に於いて、研削能率の向上を図るため、回転といしは支障のない範囲内で成る可く大きな接触圧で眼鏡レンズに相対的に押しつけられる。
【０００３】
上記接触圧は、例えば特開平９−２２５７９６号公報に示すように、回転といしを眼鏡レンズに相対的に押しつけるためのバネの弾力を変化させることにより調整するのであり、この調整に於けるバネの弾力は研削中の実際の状況とは無関係であって、予め経験則に基づいて定めたデータ、即ち、といしの研削力の変化によるレンズ破損の可能性に対し、安全を見越したデータに基づいて変化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記在来の研削方法では、眼鏡レンズと回転といしの相対的な接触圧を実際の研削状況に即応させることができないため、研削中の任意時の接触圧を最適大きさになすことは困難であり、研削能率を一定程度以上に向上させることができない。
そこで本発明は、玉摺機による眼鏡レンズの研削に於いて、実際の研削状況と関連させた研削を実施して、研削能率をさらに向上させるほか、現実に研削が終了した時点を特定できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、請求項１に記載したように、レンズの周縁を回転といしで研削する際、前記回転といしから前記レンズに付与される力学的負荷、即ち、前記レンズの回転中心に向かう押圧力をなす負荷力と、前記回転中心回りの回転力をなす負荷モーメントとを連続的に算出させ、各算出時点に於ける前記負荷力と前記負荷モーメントのうち危険度のより大きい方を判別させ、危険度のより大きい方のものをその特定目標値に概略一致させるため、前記レンズに対する前記回転といしの相対的な送り速度を適当に変化させるように実施するのである。
【０００６】
上記発明に於いて、前記回転といしの相対的な送り速度は前記力学的負荷が特定目標値よりも大きいときは減少させ、逆に力学的負荷が特定目標値よりも小さいときは増大させる。
【０００７】
この際、負荷力はレンズの破損や心ずれに対する安全性を判断する目安となり、また負荷モーメントはレンズの破損、心ずれ及び位相ずれに対する安全性を判断する目安となる。これによれば、許容限度に近い力学的負荷がレンズにその加工中の比較的長い期間に亘って安定的に作用するようになる。そして、加工中に於ける前記レンズの破損、心ずれ、位相ずれが確実に回避されるようになる。
【０００８】
さらに具体的には、次のようになす。
即ち、請求項５に記載したように、回転といしからレンズに付与される力学的負荷、即ち、レンズの回転中心に向かう押圧力をなす負荷力と、前記回転中心回りの回転力をなす負荷モーメントとを連続的に算出させ、各算出時点に於ける負荷力と負荷モーメントのうち危険度のより大きい方を判別させ、危険度のより大きい方のものをその関連する特定値に概略一致させるため、レンズに対する回転といしの相対的な送り速度を適当に変化させるように実施する。これにより、加工中に於ける眼鏡レンズの破損、心ずれ、位相ずれは一層確実に回避される。
【０００９】
即ち、請求項２に記載したように、前記回転といしによる前記レンズの一回転当たりの切込量を予め定められた特定値に基づいて算出させ、この算出された切込量に基づいて研削前の前記レンズに於ける研削点の移動軌跡を特定させ、前記レンズの研削中には、前記レンズに対する前記回転といしの相対的な送り速度を適当に変化させることにより、前記力学的負荷を目標大きさに合致させる傾向となすように実施する。これによれば、研削抵抗の変動が少なくなるため、安定した研削が行われるようになる。
【００１０】
この際、請求項３に記載したように、前記回転といしによる前記レンズの一回転当たりの切込量を、眼鏡レンズのコバ厚に基づいて算出するように実施する。このようにすれば、前記眼鏡レンズの周縁のコバ厚が大きく変化しても、研削抵抗の変動は比較的小さいものとなる。
【００１１】
また請求項４の発明では、請求項２記載の研削方法を実施する際、研削前の前記レンズに於ける研削点の移動軌跡を研削開始点から研削終了点に至るまで予め機械的に特定させ、この移動軌跡上を切削点が移動するように、前記回転といしと前記レンズとを自動的に相対移動させることを特徴としている。これにより、眼鏡レンズの実際の研削状況と関連した研削が可能となり、また前記レンズと前記回転といしとの接触圧を制御する機構が必要なくなる。さらには、実際に研削の終了した位置がセンサ等を要することなく正確に特定されるようになる。
【００１２】
この際、請求項５に記載したように、前記研削点の移動軌跡の特定に於いては、前記レンズ一回転当たりの切込量が特定大きさ以下となるように前記レンズの光学中心へ向かう連続線を特定し、一方では眼鏡フレーム形状線を特定し、次にこの眼鏡フレーム形状線の内側となる部分を除いた前記連続線と、眼鏡フレーム形状線とを連続させるように行う。これによれば、コンピュータは適当な移動軌跡を直ちに特定するものとなる。
【００１３】
また請求項６に記載したように、研削終了時点は、前記力学的負荷が特定値以下の状態で、前記研削点が眼鏡フレーム形状線の全周囲を少なくとも一回、移動し終えた時点として特定する。これにより、実際に研削が終了した時点が正確に判断されるのであり、こうして研削された眼鏡レンズは研削中のレンズ一回転当たりの切込量とは無関係に正確に眼鏡フレームに合致するものとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明に使用される玉摺機について説明する。図１は玉摺機の要部を示すが、この図に示すように、レンズＲｅの前面と後面とを挟み付けるための左右一対のレンズ回転軸１ａ、１ｂ（Ｚ軸と呼称する。）を備えている。これらレンズ回転軸１ａ、１ｂは相対的な近接離反作動可能且つ回転駆動可能となされており、またそれぞれのレンズ回転軸１ａ、１ｂの先端にはレンズＲｅの前面又は後面に圧接されるゴム製のチャック部２ａ、２ｂが固定されている。
【００１５】
レンズＲｅはその前面と後面の光学中心を左右のチャック部２ａ、２ｂに挟圧されて左右のレンズ回転軸１ａ、１ｂに把握された状態となり、この状態の下でレンズ回転軸１ａ、１ｂ回りに送り回転される。
【００１６】
といし回転軸３には同心状に円筒形の回転といし４が固定してあり、この回転といし４は粗といし４ａ、仕上といし４ｂ及び鏡面仕上といし４ｃをといし回転軸３方向へ並列させたものとなされる。
【００１７】
上記回転といし４は、といし回転軸３と共に、といし回転軸３に平行に配置された制御軸（ｘ軸と呼称する。）によりレンズＲｅに対し相対的にＸ軸方向へ送り移動されると共に、別の制御軸（Ｙ軸と呼称する。）によりレンズＲｅに対し相対的にＸ軸と直交した方向へ送り移動される。
【００１８】
次に上記玉摺機の制御関係装置について図２を参照して説明する。図２は制御関係装置の概要を示すブロック図であり、図中、１０１は中心的役割を果たすコントローラで、データ処理と機械制御を行うものとなされている。眼鏡レンズ加工データはホストコンピュータ１０２からコントローラ１０１に転送される。この際の加工データは、眼鏡フレームの形状をその測定軸の位置する点を原点とする極座標で表した眼鏡フレーム形状データのほか、レンズ材質や、眼鏡レンズの装用者に関連した個人データ等からなる処方データをも含むものである。また眼鏡レンズ加工データは眼鏡フレームの形状を測定するための眼鏡フレームトレーサ１０３から直接に入力することもできるのであり、この場合は、処方データは操作パネル１０４から手入力される。前記操作パネル１０４は表示器１０４ａとキーボード１０４ｂとで構成される。
【００１９】
１０５は眼鏡レンズの周縁の任意位置のコバ厚を測定するためのコバ厚測定器である。
１０６は前記といし回転軸３に連動連結されたサーボモータ１０７を作動させるためのドライバで、コントローラ１０１からサーボモータ１０７を作動させるための作動信号を入力されてサーボモータ１０７を特定の一定速度で回転させると共に、サーボモータ１０７に作用するトルク負荷を表すトルク指令値を出力し、この出力をコントローラ１０１に入力するものとなされている。この際、トルク指令値はサーボモータ１０７のトルク負荷を把握し得る他の適当なものに置き換えて差し支えないものである。
【００２０】
１０８は図１に示すＸ軸に連動連結されたサーボモータ１０９を作動させるためのドライバであり、１１０は図１に示すＹ軸に連動連結されたサーボモータ１１１を作動させるためのドライバであり、また１１２は図１に示すＺ軸に連動連結されたサーボモータ１１３を作動させるためのドライバであり、これら各ドライバ１０８、１１０、１１２はコントローラ１０１から作動信号を入力されて作動信号に基づいた特定量だけ特定速度で、それらの各々が対応する一つのサーボモータ１０９、１１１、１１３を回転させる。
【００２１】
１１４はコントローラ１０１へデータを供給するための不揮発性メモリで本発明実施に必要となる各種基礎データ、即ち、切込量テーブル１１５、送り速度テーブル１１６、レンズ許容負荷テーブル１１７、チャック許容負荷テーブル１１８、研削抵抗比テーブル１１９及び、目標負荷率やその他の必要情報１２０が格納されている。
【００２２】
この際、切込量テーブル１１５は図３Ａに示すように各レンズ材質についての各加工行程毎の切込量Ｋｉｊ（ｉ＝１，２，３，４、ｊ＝１，２，３）を特定したものである。この際、レンズ材質としては、ガラス、ＣＲ（合成樹脂）、ポリカーボネイト、アクリル等があり、また加工行程としては粗加工、仕上加工、鏡面仕上加工がある。そして切込量Ｋｉｊは単位厚さについての数値を示しており、この数値は経験則や実験で最適に予め特定される。
【００２３】
送り速度テーブル１１６は図３Ｂに示すようにレンズ材質についての各加工行程毎の送り速度Ｖｉｊ（ｉ＝１，２，３，４、ｊ＝１，２，３）を特定したものである。この際、材質や加工工程は図３Ａの場合に準じる。そして、送り速度Ｖｉｊの数値は経験則や実験で最適に特定される。
【００２４】
レンズ許容負荷テーブル１１７は図３Ｃに示すように単位厚さの各レンズ材質についての許容される最大の負荷力（レンズ許容限度負荷力）ＦＬ０ｉ（ｉ＝１，２，３，４）と、許容される最大の負荷モーメント（レンズ許容限度負荷モーメント）ＦＭ０ｉ（ｉ＝１，２，３，４）を特定したものである。この際、レンズ材質の種類は図１の場合に準じる。そして、レンズ許容限度負荷力ＦＬ０ｉは図５に示す光学中心Ｏ１に向かう負荷力Ｆ１のうち、光学中心Ｏ１の固定されたレンズＲｅを破損させない範囲内の最大のものであり、またレンズ許容限度負荷モーメントＦＭ０ｉは光学中心Ｏ１回りの負荷モーメントＭ１（力Ｆ２×距離Ｒ１）のうち、光学中心の固定されたレンズを破損させない範囲内の最大のものであり、いずれも例えばレンズ材質と同一材質の単位厚さとなされた平板の特定箇所を固定した状態で負荷力Ｆ１に相当する力又は負荷モーメントＭ１に相当する力を付与する実験を行うことにより特定される。ここに、力Ｆ２はレンズの切削点に作用する切削抵抗の分力で負荷力に直交するものであり、また距離Ｒ１はレンズＲｅの光学中心Ｏ１から切削点Ｐまでの長さである。
【００２５】
チャック許容負荷テーブル１１８は、図４Ａに示すようにチャック部２ａ、２ｂによるレンズＲｅの把握力の大きさの程度に対応して許容される最大の負荷力（チャック許容限度負荷力）ＦＬ１ｉ（ｉ＝１，２，３）と最大の負荷モーメント（チャック許容限度負荷モーメント）ＦＭ１ｉ（ｉ＝１，２，３）を特定したものである。この際、把握力の大きさの種類としては、軽、中、強の３つがある。そして、チャック許容限度負荷力ＦＬ１ｉは図５に示す負荷力Ｆ１のうち、チャック部２ａ、２ｂで把握されたレンズＲｅを心ずれさせない範囲内の最大のものであり、またチャック許容限度負荷モーメントＦＭ１ｉは図５に示す光学中心Ｏ１回りの負荷モーメントＭ１（力Ｆ２×距離Ｒ１）のうち、チャック部２ａ、２ｂに把握されたレンズＲｅをＺ軸回りの位相ずれや心ずれを生じさせない範囲内の最大のものであり、いずれも例えばチャック部２ａ、２ｂに、破損に対し十分な厚さのガラス平板等を把握させた状態で負荷力Ｆ１に相当する力又は負荷モーメントＭ１に相当する力を付与するような実験を行うことにより特定される。
【００２６】
研削抵抗比テーブル１１９は、図４Ｂに示すように各レンズ材質についてのといし種類毎の研削抵抗比ｒｆｉｊ（ｉ＝１，２，３，４、ｊ＝１，２，３）を特定したものである。この際、レンズ材質としては、ガラス、ＣＲ（合成樹脂）、ポリカーボネイト、アクリル等があり、またといし種類としては粗といし４ａ、仕上といし４ｂ、鏡面仕上といし４ｃがある。そして、研削抵抗比ｒｆｉｊは図５に示すように回転といし４によるレンズＲｅ周縁の研削点Ｐに於ける接線方向研削抵抗Ｆｔを法線方向研削抵抗Ｆｎで除したもので、レンズ材質や、回転といし４の面粗度が同じであれば通常の研削条件下ではほぼ一定値になることが知られている。
そして、目標負荷率ｏｆは例えば５０％から１００％の間の適当なパーセント値として特定されるものである。
【００２７】
次にレンズＲｅの研削中に発生する研削抵抗Ｆと、レンズＲｅに作用する力学的負荷の関係を図５を参照して説明する。
いま、レンズＲｅと回転といし４が研削点Ｐで接触しているとすると、研削点Ｐには研削抵抗Ｆが発生する。研削抵抗Ｆは接線方向研削抵抗Ｆｔと法線方向研削抵抗Ｆｎとに分解される。この際、接線方向研削抵抗Ｆｔは、といし駆動用のサーボモータ１０７の回転方向に対して作用する負荷トルクから特定され得る。
【００２８】
一方、レンズＲｅに作用する力は、上記研削抵抗Ｆを、研削点Ｐからレンズ回転中心（レンズＲｅの光学中心Ｏ１に合致されている。）に向けて押し付ける力である負荷力Ｆ１と、この負荷力Ｆ１に直交しレンズＲｅをレンズ回転中心回りへ回転させる力である負荷モーメントＭ１とに分解される。
【００２９】
ここに、研削点Ｐに於ける回転といし４外周円の法線と、レンズ回転中心Ｏ１と研削点Ｐとを結ぶ線分とのなす角度φはといし接触角と呼称され、またレンズ回転中心Ｏ１と研削点Ｐの距離Ｒ１はレンズ回転中心Ｏ１回りの動径と呼称される。
【００３０】
次に上記した玉摺機を使用して眼鏡レンズの研削を実施する。このため、所要のプログラムをコントローラ１０１のメモリＲＯＭ、ＲＡＭに予め記憶させておく。
以下、この研削に於ける操作及び各部の作動の一例について説明する。
作業者は玉摺機の自動作動を開始させる前に、円形の生地レンズＲｅの光学中心Ｏ１を図１に示すようにチャック部２ａ、２ｂに把握させると共に、所要のデータを操作パネル１０４から入力する。この際、チャック部２ａ、２ｂの把握力は操作パネル１０４の図示しない選択スイッチにより軽、中、強のうち何れかを選択して特定する。
【００３１】
この後、玉摺機の自動作動を操作パネル１０４のスタートスイッチを操作することにより開始させる。これにより、先ずはレンズＲｅの研削を開始する前の処理が図６に示すように行われる。
即ち、ホストコンピュータ１０２又は眼鏡フレームトレーサ１０３から眼鏡フレーム形状データがコントローラ１０１に入力される。この入力された眼鏡フレーム形状データは眼鏡フレーム形状を測定するための測定軸を基準としたものであるため、コントローラ１０１により光学中心Ｏ１を基準とした極座標上のデータに変換されメモリＲＡＭに記憶される。
【００３２】
また処方データもホストコンピュータ１０２又は操作パネル１０４から手入力により入力される。この処方データの中には、これから加工される生地レンズＲｅの材質についてのデータやそのレンズＲｅの装用者の個人データ等も含まれる。
【００３３】
そして、ステップ２０１では、チャック部２ａ、２ｂに実際に把握されているレンズＲｅの材質と、不揮発性メモリ１１４に記憶された送り速度テーブル１１６とから、回転といし４によるレンズＲｅの研削点Ｐの各加工工程での相対的な送り速度を特定する。ここで、例えばレンズ材質がガラスであるとすると、粗加工工程での送り速度はｖ１１となり、仕上加工行程での送り速度はｖ１２となり、鏡面仕上加工行程での送り速度はｖ１３となる。この送り速度は研削方向上での速度を意味しているため厳密には研削点ｐの、Ｚ軸回りの回転方向速度と、Ｙ軸方向速度と、Ｘ軸方向速度とを合成した速度であるべきであるが、研削点ｐのＸ軸方向速度は極めて小さいため、近似的にはＺ軸の回転方向速度と、Ｙ軸方向速度とを合成した速度と見なして差し支えない。以下、単に送り速度というときは、この合成した速度をいうものとする。
【００３４】
ステップ２０２では、レンズコバ厚測定器１０５により、入力された眼鏡フレーム形状データに基づいて、生地レンズＲｅの眼鏡フレーム形状に対応する線上での微少間隔毎のコバ厚を測定し、続いてこれら測定値を単純平均した平均コバ厚を求める。
【００３５】
ステップ２０３では、レンズ材質や前記平均コバ厚に基づいて、単位厚さの切込量デーブル１１５から、各加工工程に対応したレンズ一回転当たりの切込量Ｋｉｊを特定する。そして例えば、レンズ材質がガラスであり、平均コバ厚がｈ（ｍｍ）であるとすると、粗加工工程での切込量Ｋ１、仕上加工工程での切込量Ｋ２、及び、鏡面仕上行程での切込量Ｋ３はそれぞれ次の（１）式、（２）式及び（３）式で算出される。
即ち、
Ｋ１＝Ｋ１１／ｈ    ・・・（１）式
Ｋ２＝Ｋ１２／ｈ    ・・・（２）式
Ｋ３＝Ｋ１３／ｈ    ・・・（３）式
【００３６】
ここで得られたレンズＲｅ一回転当たりの切込量は加工中のレンズＲｅの回転角度が増大するのに比例して累積切込量が増大し切込が渦巻き状に連続して行われる連続切込加工形態に適用されるほか、レンズが一回転する間は同一半径で切込が行われるような加工段階が繰り返して行われ各段階毎の半径が切込量づつ小さくなされる繰り返し切込加工形態であっても同様に適用し得るものである。
【００３７】
ステップ２０４では、レンズＲｅを回転といし４で研削する際の回転といし４に作用する力学的負荷を適当大きさに保持するための制御系に於いて、前記力学的負荷の目標値を特定するのであり、例えば次のように行われる。
即ち、レンズ材質と前記平均コバ厚さに基づいて、単位厚さのレンズ許容負荷テーブル１１７により、レンズＲｅが破損しない範囲内の最大の負荷力であるレンズ許容限度負荷力ＦＬＯｉと、同じく最大の負荷モーメントであるレンズ許容限度負荷モーメントＦＭＯｉを特定する。またチャック部２ａ、２ｂの把握力の大きさに基づいて、チャック許容負荷テーブル１１８により、レンズＲｅが心ずれや位相ずれを起こさない範囲内の最大の負荷力であるチャック許容限度負荷力ＦＬ１ｉと、同じく最大の負荷モーメントであるチャック許容限度負荷モーメントＦＭ１ｉを特定する。
【００３８】
そして、レンズ許容限度負荷力ＦＬＯｉとチャック許容限度負荷力ＦＬ１ｉとを比較して小さい方を許容負荷力とし、この許容負荷力に目標負荷率（例えば８０％）を乗じて目標負荷力ＦＬを求める。またレンズ許容限度負荷モーメントＦＭＯｉとチャック許容限度負荷モーメントＦＭ１ｉとを比較して小さい方を許容負荷モーメントとし、これに前記目標負荷率（例えば８０％）を乗じて目標負荷モーメントＦＭを求める。
【００３９】
ステップ２０５では、加工データ（レンズＲｅの光学中心Ｏ１回りの回転位置に対応した、回転といし４の相対的なＹ軸方向位置データや、加工中の研削点Ｐに作用する研削抵抗による実際の負荷力Ｆ１及び負荷モーメントＭ１を算出する際に必要となるデータ等）を求めるのであり、例えば次のようのように行われる。
【００４０】
（１）先ず粗加工の場合について説明する。
ステップ２０３で得られた粗加工の切込量（例えばレンズ材質がガラスであれば、Ｋ１１）に基づいて、生地レンズＲｅから粗仕上形状まで研削し、切込位置が粗仕上形状に食い込む部分は回転といし４を粗仕上形状に倣うように相対的に移動させる加工形式を採用するものとして、研削点ＰのレンズＲｅに於ける移動軌跡を定める。ここに、粗仕上形状とは眼鏡フレーム形状ＦＲの全周囲に一定量の取り代（例えば数ｍｍ）を付加した形状を言う。
【００４１】
上記移動軌跡を特定する手法は種々考えられるが、例えば、図７に示すように、生地レンズＲｅの光学中心Ｏ１回りの動径ＯＲｉ（ｉ＝１，２，３，・・・・，ｎ）を想定し、この動径ＯＲｉは研削開始点ｓｐから単位移動角ｄθ度毎に矢印方向ｆ１へ進むものとする。ここに、単位移動角度ｄθは３６０度を予め適当に定めた特定数値、例えば１０００で除して求める。
【００４２】
そして一方では、動径ＯＲｉが単位移動角度ｄθだけ移動する間に切り込まれる量（単位切込量ΔＫ）を決定する。この単位切込量ΔＫは、累積切込量をレンズＲｅの光学中心Ｏ１回りの回転角に比例して増大させ渦巻き状の切込加工を行うとすれば、ステップ２０３で求めたレンズＲｅ一回転当たりの切込量（例えばＫ１１）を前記特定数値である１０００で除して求められる。
【００４３】
次に、隣接した動径ＯＲｉ間では、研削点Ｐを直線に移動させるものとして研削点Ｐの移動軌跡を特定するのであり、このため、上記した動径ＯＲｉの単位移動角度ｄθと、単位切込量ΔＫとに基づいて、図８に示すように研削開始点ｓｐから順次に隣接した動径ＯＲｉ上での、研削点Ｐの移動軌跡位置Ｐｉを特定していく。そしてこの移動軌跡位置Ｐｉが例えば眼鏡フレーム形状ＦＲの最小半径位置ｆｐに達したとき、その処理を終了する。またこの処理に関連して、各移動軌跡位置Ｐｉ間を微少線分Ｓｉで結合するのであり、これにより図７に一点鎖線で示すような渦巻き状の線分結合線Ｌ１からなる連続線として研削点Ｐの移動軌跡が特定される。
【００４４】
次に眼鏡フレーム形状データから粗仕上形状データを特定する。この形状データは例えば各動径ＯＲｉ上での形状位置ｋｅｉを特定したものとなすのであり、この場合も図８に示すように、隣接した各動径ＯＲｉ上の形状位置ｋｅｉ間を微少線分ｓｅｉで結合し、これにより図７に仮想線で示す閉鎖環状の線分結合線Ｌ２からなる粗仕上形状線が特定され、この粗仕上形状線からそのデータが得られる。
【００４５】
この後、前者の線分結合線Ｌ１上を研削点が移動しているとき、回転といし４の外周縁が粗仕上形状線の内側に入り込む部分ｎ（斜線を付した部分）を判別させ、この部分ｎでは研削点Ｐが後者の線分結合線Ｌ２上を移動するようにその軌跡を特定し、この結果、研削点Ｐが後者の線分結合線Ｌ２の全長を移動したとき粗加工工程での研削点Ｐの移動が終了するようにその移動軌跡の終端を特定する。こうして前者の線分結合線Ｌ１と、後者の線分結合線Ｌ２とからなる最終的な研削点Ｐの移動軌跡が連続線として特定される。そして、この最終的な研削点移動軌跡からこの軌跡上の任意間隔点Ｐｎから光学中心Ｏ１までの長さ（移動軌跡の動径）を特定し、またレンズＲｅ及び回転といし４の相対位置を適正に制御するためＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の直線補間移動量等を特定する。
【００４６】
また粗加工行程の切込開始位置での研削点Ｐの研削方向上の送り速度が、ステップ２０１で求めた送り速度（例えばレンズ材質がガラスであれば、Ｖ１１）となるように、加工開始時の動径ＯＲ１と動径ＯＲ２との間の微少線分Ｓ１に基づいて、サーボモータ１０９、１１１、１１３を作動させるためのパルス周波数等を特定する。
【００４７】
さらに、レンズ材質とといし種類に基づいて研削抵抗比テーブル１１９から研削抵抗比ｒｆｉｊ（ｉ＝１，２，３，４、ｊ＝１，２，３）を特定すると共に、最終的な研削点Ｐの移動軌跡上の任意間隔点Ｐｎに於けるといし接触角φ（θ）を特定する。
ここに、φ（θ）は研削点Ｐが研削開始点ｓｐから光学中心Ｏ１回りへθ度回転したときのといし接触角を意味する。
【００４８】
（２）次に仕上加工の場合について説明する。
ステップ２０３で得られた仕上加工行程でのレンズ一回転当たりの切込量（レンズ材質がガラスであれば、Ｋ１２）に基づいて、粗仕上形状から鏡面仕上前形状まで研削点ｐを眼鏡フレーム形状線ＦＲに概略沿うように移動させて研削するものと定めて、研削点Ｐの移動軌跡を連続線として特定する。
【００４９】
このために、粗加工の場合と同様に、動径ＯＲｉが単位移動角度ｄθだけ移動する間に切り込まれる量（単位切込量ΔＫ１）を決定する。この単位切込量ΔＫ１は、累積切込量をレンズＲｅの光学中心Ｏ１回りの回転角に比例して増大させるとすれば、ステップ２０３で求めたレンズＲｅ一回転当たりの切込量を前記特定数値である１０００で除して求められる。
【００５０】
次に粗加工工程に於けると同様に、動径ＯＲｉの単位移動角度ｄθと、単位切込量ΔＫ１とに基づいて、研削開始位置（例えば、動径ＯＲ１と線分結合線Ｌ２との交点ｓｐ１）から研削終了予定位置ｓｐ２（例えば、動径ＯＲ１と鏡面仕上前形状ｋａ１との交点）までの各動径ＯＲｉに於ける切込位置を特定する。そして、隣接した各動径ＯＲｉ上の切込位置間を線分で結合して螺旋状の線分結合線となし、この結合線を仕上加工工程での切削点Ｐの移動軌跡をなす連続線として特定する。この研削点Ｐの移動軌跡から、この軌跡上の任意間隔点から光学中心Ｏ１までの長さ（移動軌跡の動径）を特定し、またレンズＲｅ及び回転といし４の相対位置を適正に制御するためＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の直線補間移動量等を特定する。
【００５１】
また仕上加工行程の切込開始位置での研削点Ｐの研削方向上の送り速度ｖｆが、ステップ２０１で求めた初期の送り速度（例えばレンズ材質がガラスであれば、Ｖ１２）となるように、加工開始時の動径ＯＲ１と動径ＯＲ２との間の微少線分に基づいて、サーボモータ１０９、１１１、１１３を作動させるためのパルス周波数等を特定する。
【００５２】
さらに、レンズ材質とといし種類に基づいて研削抵抗比テーブル１１９から研削抵抗比ｒｆｉｊを特定すると共に、仕上加工工程での研削点Ｐの移動軌跡上の任意間隔点に於けるといし接触角φ（θ）を特定する。
【００５３】
（３）次に鏡面仕上加工の場合について説明する。
ステップ２０３で得られた鏡面加工行程でのレンズ一回転当たりの切込量（レンズ材質がガラスであれば、Ｋ１３）の切込量に基づいて、鏡面仕上前形状から眼鏡フレーム形状まで研削点Ｐを眼鏡フレーム形状ＦＲに沿うように移動させて研削するものとして、研削点Ｐの移動軌跡を定める。
【００５４】
このために、粗加工の場合と同様に、動径ＯＲｉが単位移動角度ｄθだけ移動する間に切り込まれる量（単位切込量ΔＫ２）を決定する。この単位切込量ΔＫ２は、累積切込量をレンズＲｅの光学中心Ｏ１回りの回転角に比例して増大させるとすれば、ステップ２０３で求めたレンズＲｅ一回転当たりの切込量を前記特定数値である１０００で除して求められる。
【００５５】
次に粗加工工程に於けると同様に、動径ＯＲｉの単位移動角度ｄθと、単位切込量ΔＫ２とに基づいて、研削開始位置（例えば、ｓｐ２）から研削終了予定位置（例えば、動径ＯＲ１と眼鏡フレーム形状ＦＲとの交点ｓｐ３）までの各動径ＯＲｉに於ける切込位置を特定する。そして、隣接した各動径ＯＲｉ上の切込位置間を線分で結合して螺旋状の線分結合線となし、この結合線を鏡面仕上加工工程での研削点Ｐの移動軌跡をなす連続線として特定する。この研削点Ｐの移動軌跡から、この軌跡上の任意間隔点から光学中心Ｏ１までの長さ（移動軌跡の動径）を特定し、またレンズＲｅ及び回転といし４の相対位置を適正に制御するためＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の直線補間移動量等を特定する。
【００５６】
また鏡面仕上加工行程の研削開始位置ｓｐ２での研削点Ｐの研削方向上の送り速度ｖｆが、ステップ２０１で求めた初期の送り速度（例えばレンズ材質がガラスであれば、Ｖ１３）となるように、加工開始時の動径ＯＲ１と動径ＯＲ２との間の微少線分に基づいて、サーボモータ１０９、１１１、１１３を作動させるためのパルス周波数等を特定する。
【００５７】
さらに、レンズ材質とといし種類に基づいて研削抵抗比テーブル１１９から研削抵抗比ｒｆｉｊを特定すると共に、鏡面仕上加工工程での研削点Ｐの移動軌跡上の任意間隔点に於けるといし接触角φ（θ）を特定する。
【００５８】
以上で図６に示す処理は終了するのであり、この後、上記処理から得られた加工データに基づいて、レンズＲｅの研削が順次自動的に実施される。
先ず、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸がサーボモータ１０９、１１１、１１３に駆動され、回転といし４がＹ軸方向へ移動され、レンズＲｅがＸ軸方向及びＺ軸回りに移動され、粗といし４ａがレンズＲｅの加工開始点ｓｐに移動される。そして、回転といし４がといし回転軸３回りへ一定速度で回転される状態となる。
【００５９】
この後、粗加工が開始されるのであって、各ドライバ１０８、１１０、１１２にコントローラ１０１から適当な周波数のパルスを入力され、これに関連してサーボモータ１０９、１１１、１１３が回転される。これにより、回転といし４及びレンズＲｅは、レンズの研削点Ｐが図７に示す螺旋状の線分結合線Ｌ１上を研削開始点ｓｐから順次光学中心Ｏ１へ向けて矢印方向ｆ１へ移動するように相対変位される。
この際、レンズＲｅの研削開始点ｓｐでのレンズＲｅに対する研削点Ｐの研削方向の相対的な送り速度はステップ２０１で特定した送り速度（レンズ材質がガラスであれば、Ｖ１１）となる。
【００６０】
加工が進行して、研削点Ｐが線分結合線Ｌ２上に達したときは、この線Ｌ２上の内方に移動しないようにこの線Ｌ２上を移動し、再びこの線Ｌ２上から外方へ離れるときは線分結合線Ｌ１上を移動するといった動作を繰り返すようにし、この結果、研削点Ｐが線分結合線Ｌ２上の全長を移動するものとなったとき、粗加工での研削点Ｐの移動は終了する。
【００６１】
上記研削点Ｐの移動中には、制御量がレンズに作用する負荷力Ｆ１或いは負荷モーメントＭ１で、操作量が研削点Ｐの送り速度であるフィードバック制御系が形成される。そして、レンズに作用する負荷力Ｆ１或いは負荷モーメントＭ１を一定にするための図９に示す処理が反復して実行される。
【００６２】
即ち、ステップ３０１では、といし回転用のサーボモータ１０７のドライバ１０６から出力されるといし負荷信号としてのトルク指令値に基づいて、サーボモータ１０７の負荷トルクＴＬを求める。そして、この負荷トルクＴＬと、といし半径ＴＲとから、次の（４）式を用いて、接線方向研削抵抗Ｆｔを求める。
Ｆｔ＝ＴＬ／ＴＲ  ・・・・（４）式
【００６３】
ステップ３０２では、上記接線方向研削抵抗Ｆｔと、レンズ材質にも基づいて研削抵抗比テーブル１１９から特定される研削抵抗比ｒｆｉｊとから、次の（５）式を用いて、法線方向研削抵抗Ｆｎを求める。
Ｆｎ＝Ｆｔ／ｒｆｉｊ  ・・・（５）式
【００６４】
ステップ３０３では、上記折線方向研削抵抗Ｆｔ、法線方向研削抵抗Ｆｎ及び、ステップ２０５で求めた現在の研削点Ｐのといし接触角φ（θ）から、次のようにして、加工中に実際に作用する負荷力Ｆ１と、負荷モーメントＭ１を求める。
【００６５】
即ち、先ず図５中の研削抵抗Ｆを、次の（６）式を用いて求める。
Ｆ＝（Ｆｔ２＋Ｆｎ２）１／２  ・・・（６）式
ここで、接線方向研削抵抗Ｆｔと、研削抵抗Ｆとのなす角度をαとすると、この角度αは、次の（７）式で表される。
α＝ｔａｎ−１（１／ｒｆ）  ・・・（７）式
【００６６】
従って、負荷力Ｆ１と、負荷モーメントＭ１は、次の（８）式と（９）式から求まる。
Ｆ１＝Ｆ・ｓｉｎ（α−φ（θ））  ・・・（８）式
Ｍ１＝Ｒ１（θ）・Ｆ・ｃｏｓ（α−φ（θ））  ・・・（９）式
ここに、Ｒ１（θ）は、加工開始点ｓｐから光学中心Ｏ１回りへθ度回転した研削点Ｐの光学中心Ｏ１からの距離である。
【００６７】
ステップ３０４では、既にステップ２０４で求めた目標負荷力ＦＬから現在の負荷力Ｆ１を減じて、その誤差ｅ１を求める。
即ち、
ｅ１＝ＦＬ−Ｆ１
そして、例えば、この誤差ｅ１と、操作量である研削点Ｐの送り速度ｖを算出するための百分率表示割合ｏｖ１とを比例動作が得られるように、即ち図１０に示すように直交座標上で右上がり直線で表されるように関連させるものとして、誤差ｅ１算出値に対する前記割合ｏｖｌを特定する。
【００６８】
またステップ３０４で求めた目標負荷モーメントＦＬから現在の負荷モーメントＭ１を減じて、その誤差ｅｍを求める。
即ち
ｅｍ＝ＦＭ−Ｍ１
そして、例えば、この誤差ｅｍと、前記百分率表示割合ｏｖｌとを図１０に示すように負荷力Ｆ１の場合と同様な比例動作が得られるように関連させるものとして、誤差ｅｍの算出値に対する前記割合ｏｖｍを特定する。
こうして求めた二つの割合ｏｖｌ、ｏｖｍのうち、小さい方を判別し、実際の操作量としての送り速度を算出するための百分率表示割合ｏｖとする。
【００６９】
ステップ３０５では、上記割合ｏｖから、研削点Ｐの研削方向の送り速度ｖを、次の（１０）式から求める。
ｖ＝ｏｖ・ｖｉｊ／１００  ・・・（１０）式
そして、この送り速度Ｖが得られるようにＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を制御する。
これにより、レンズＲｅに作用する現在の力学的負荷をなす負荷力Ｆ１及び負荷モーメントＭ１が目標負荷力ＦＬ及び目標負荷モーメントＦＭに合致するように制御される。なお、操作量を特定する際、上記した比例動作に積分動作を付加して比例積分動作を行わせるようにしてもよい。このようにすれば、力学的負荷はより安定的且つ正確に目標大きさに合致される傾向となる。
【００７０】
上記の粗加工に続けて、仕上加工が次のように行われる。
即ち、回転といし４及びレンズＲｅはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の制御作動により移動され、この際、レンズＲｅの研削点Ｐが粗加工の場合に準じて求めた螺旋状の研削点Ｐの移動軌跡上を動径ＯＲ１上の研削開始点ｓｐ１から順次内方へ移動する。そして最終的には研削点Ｐが鏡面仕上前形状線ｋａ１の全周を移動する。
また研削開始点ｓｐ１に於いて、レンズＲｅに対する研削点Ｐの研削方向の送り速度ｖはステップ２０１で特定した特定送り速度となされる。
【００７１】
この仕上加工工程での上記研削点Ｐの移動中に於いても、図９に示す処理に準じたが処理が反復して遂行されるのであり、これにより力学的負荷は目標大きさに合致する傾向となる。なお、一般には、実際の仕上加工中に於ける負荷力Ｆ１や負荷モーメントＭ１は目標負荷力ＦＬや目標負荷モーメントＦＭに較べて大幅に小さいため、操作量としての送り速度を算出するための前記割合ｏｖは最大状態（２００％）となり、レンズＲｅは迅速に仕上げ加工される。
【００７２】
上記の仕上加工に続けて、鏡面仕上加工が次のように行われる。
即ち、回転といし４及びレンズＲｅはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の制御作動により移動され、この際、レンズＲｅの研削点Ｐが粗加工の場合に準じて求めた螺旋状の研削点移動軌跡上を動径ＯＲ１上の研削開始点ｓｐ２から順次内方へ移動する。そして最終的には研削点Ｐが眼鏡フレーム形状線ＦＲの全周を移動する。
また研削開始点ｓｐ２でのレンズＲｅに対する研削点Ｐの研削方向の送り速度は、ステップ２０１で特定した特定送り速度となされる。
【００７３】
この鏡面仕上加工工程での上記研削点Ｐの移動中に於いても、図９に示す処理に準じたが処理が反復して遂行されるのであり、これにより力学的負荷は目標大きさに合致する傾向となる。なお、一般には、実際の鏡面仕上加工中に於ける負荷力Ｆ１や負荷モーメントＭ１は仕上加工の場合と同様に、目標負荷力ＦＬや目標負荷モーメントＦＭに較べて大幅に小さいため、操作量としての送り速度を算出するための前記割合ｏｖは最大状態（２００％）となり、レンズＲｅは迅速に仕上げ加工される。
【００７４】
上記実施例では、仕上加工及び鏡面仕上加工に於いても、切削点Ｐが特定移動軌跡上を移動すると共に負荷力Ｆ１や負荷モーメントＭ１を一定に制御するように実施したが、これら加工工程は適宜に変更して差し支えない。
【００７５】
また、回転といし４に作用する負荷トルクＴＬをドライバ１０６から出力されるトルク指令値により特定したが、といし駆動用のサーボモータ１０７の電流値を測定して、この測定結果から特定するようにしても、或いは別途にトルク検出器等を設ける等してもよい。
【００７６】
また研削点Ｐの移動軌跡を、回転といし４の切込量がレンズＲｅの回転角θに正比例して増大するとして特定したが、必ずしもこれに限定するものではないのであり、レンズＲｅ一回転当たりの切込量がステップ２０３で求めた大きさを超えない範囲で任意に変化させるようにして差し支えないのである。
【００７７】
【発明の効果】
上記した本発明によれば、眼鏡レンズの周縁を研削する際にレンズに作用する力学的負荷が許容限度に近い状態でしかもそれを超えないように保持されるため、眼鏡レンズの研削をレンズの品質を低下させることなく、迅速に行うことができる。さらに具体的には研削中に於けるレンズの破損、チャック部でのレンズの心ずれや位相ずれを防止して、安定的且つ安全な研削が行えるようになる。さらには既存の玉摺機に於いてデータ処理を変更するのみで足りるため、従来のようなといしをレンズに最適圧で圧接させるためのバネ手段等の機構が不要であるため、玉摺機を小型化し軽量化させ且つ剛性も最小限にさせることができるのである。
【００７８】
請求項２によれば、研削抵抗の変動が少なくなるため、安定した研削が行われるようになる。
【００７９】
請求項３によれば、レンズの周縁のコバ厚が大きく変化しても、研削抵抗の変動を比較的小さくなすことができる。
【００８０】
請求項４によれば、眼鏡レンズの実際の研削状況と関連した研削を行うことができるようになり、また眼鏡レンズと回転といしとの接触圧を制御するための機構を設けないで済むようになり、さらには実際に研削の終了した位置が複雑なセンサやこのセンサの検出信号に関連した面倒なデータ処理等を要することなく特定することができるようになる。
【００８１】
請求項５によれば、コンピュータに適当な移動軌跡を直ちに特定させることができるようになる。
【００８２】
請求項６によれば、研削終了後の眼鏡レンズを、玉摺機の研削要部の剛性の大小とは無関係に、正確に眼鏡フレームに合致させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用される玉摺機の要部を示す図である。
【図２】上記玉摺機の制御関連装置を示す説明図である。
【図３】切込量、送り速度及びレンズ許容負荷についてのテーブルを示す図である。
【図４】チャック許容負荷及び研削抵抗比についてのテーブルを示す図である。
【図５】眼鏡レンズの研削中に、レンズに作用する力学的負荷要素の関係を示す図である。
【図６】玉摺機が研削を実行する前段階の加工データの処理流れを示す説明図である。
【図７】生地レンズ上の研削点の移動軌跡等を示す図である。
【図８】図７の一部を拡大した図である。
【図９】玉摺機の研削中に繰り返し実施される処理の流れを示す図である。
【図１０】誤差ｅｍと、前記百分率表示割合ｏｖｌとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
４  回転といし
Ｆ１  負荷力（力学的負荷）
ＦＬ  目標負荷力（特定目標値）
ＦＭ  目標負荷モーメント（特定目標値）
ＦＲ  眼鏡フレーム形状線
Ｌ１、Ｌ２  線分結合線、連続線（研削点Ｐの移動軌跡）
Ｍ１  負荷モーメント（力学的負荷）
Ｋｉｊ  レンズの一回転当たりの切込量
Ｏ１  レンズの回転中心（光学中心）
Ｒｅ  レンズ
ＳＰ  研削開始位置
ｖ  送り速度
【図１】
0003541309.tif 000002
【図２】
0003541309.tif 000003
【図３】
0003541309.tif 000004
【図４】
0003541309.tif 000005
【図５】
0003541309.tif 000006
【図６】
0003541309.tif 000007
【図７】
0003541309.tif 000008
【図８】
0003541309.tif 000009
【図９】
0003541309.tif 000010
【図１０】
0003541309.tif 000011