(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センタリング位置の周りにこのセンタリング位置から略等間隔おいて直線状に放射する複数本の放射線の各々に対して略同一角度で同方向に傾斜するように形成された複数のガイド部を有し未加工の眼鏡レンズが載置されるレンズ載置板と、
前記眼鏡レンズを押圧して移動させセンタリングする複数個のレンズ押圧部材と、
前記レンズ押圧部材をレンズ押圧方向にそれぞれ付勢する複数の付勢手段と、
前記各レンズ押圧部材を前記付勢手段に抗して初期位置に復帰させる駆動装置とを備え、
前記各レンズ押圧部材は、前記各ガイド部に沿ってレンズ押圧方向に一斉かつ略同一速度でそれぞれ移動することにより前記眼鏡レンズの外周に順次接触して押圧して眼鏡レンズを移動させ、
前記眼鏡レンズは、前記各レンズ押圧部材による押圧により、その分力によってレンズ中心が前記センタリング位置に近づく方向に回転を伴って移動することによりセンタリングされることを特徴とする眼鏡レンズのセンタリング装置。
【請求項２】
請求項１記載の眼鏡レンズのセンタリング装置において、
前記ガイド部が直線状に形成された５〜６個からなる長穴で、前記放射線に対する傾斜角度が２０〜５０°であることを特徴とする眼鏡レンズのセンタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズを眼鏡フレームの形状情報や処方値および加工情報等の諸条件に基づき所定のフレーム形状に縁摺り加工する眼鏡レンズの加工工程において、縁摺り加工前の未加工の眼鏡レンズを、レンズ加工装置のレンズホルダーに取付けるための眼鏡レンズのセンタリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
眼鏡を作製する場合、まず装用者の検眼を行い、レンズの処方値を決定する。次に、この処方値が決定すると、装用者が選択したフレーム形状に応じて、所定の加工条件を考慮しながら未加工の眼鏡レンズ（未加工レンズともいう）の光学的レイアウト（遠用光学中心や近用光学中心位置、度数、乱視軸等）の調整を行い、荒摺り、ヤゲン加工等の複数の加工を施すことにより眼鏡レンズをフレーム形状に縁摺り加工する。
【０００３】
その際、レンズ加工装置の加工制御データは、レンズの光学中心位置かフレームの幾何学中心位置かまたはこれらの位置からの相対的位置を基準に作成されている。したがって、加工治具を軸ずれしないようにこれらのレンズの加工基準位置に装着する必要がある。
【０００４】
また、単焦点レンズの場合は、光学中心と幾何学中心位置とは特別なレンズ設計を除いては一致させて設計されている。そこで、例えば単焦点レンズの加工工程では、まず第１に処方レンズが決定すると、通常の処方の場合は、ストックレンズの中から処方レンズを選択し、ストックがないレンズの場合は新たにレンズブランクスから砂掛け、研磨等の工程を経て処方レンズを製造する。
【０００５】
そして、この処方レンズはレンズの加工指示票とともにレンズ収納トレイに凹面を下にして水平に収納され、製造ラインへと搬送される。そして、作業者は未処方レンズをトレイから取り出し、レンズメータ等の所定の検査装置の検査台に載置し、この選択された処方レンズのレンズ度数や乱視軸等の光学的レイアウトを検査する。その後、縁摺り加工装置のレンズホルダーを前記レンズの光学中心（幾何学中心）位置に装着する。
【０００６】
次に、レンズを保持したレンズホルダーを縁摺り加工装置のレンズ保持部に装着し、レンズの縁摺り加工を行なう。
【０００７】
このような未加工レンズの搬送、検査、加工に際しては、レンズの光学表面に傷がつかないようにしなければならないため、取扱いに十分注意を払う必要がある。また、近年、レンズの加工工程は自動化されてきたが、レンズの表面に治具を接触させることができず、レンズの支持部位がレンズの端面しかないというレンズのハンドリングの難しさ等の問題から、各工程間の搬送や保持、位置合わせ（センタリング）等は作業者の手作業に依存していた。例えば、縁摺り加工装置のレンズホルダーで未加工レンズを保持する場合、作業者が未加工レンズをレンズ載置板の上に載置してセンタリングし、しかる後レンズホルダーで吸引保持して縁摺り加工装置に装着するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記した通り、従来のレンズ加工においては、ハンドリングの難しさから眼鏡レンズのセンタリング作業を主として手作業で行なっていた。しかしながら、手作業によるセンタリングは、作業能率が低いばかりか、レンズ表面が汚れたり、傷が付いたり、センタリングの精度が低いといった問題があった。
特に、楕円等の円形以外の異形レンズの場合は、円形のものに比べてセンタリング作業が一層難しいものである。
【０００９】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とそるところは、比較的簡単な構造で種々の形状の眼鏡レンズのセンタリングを高精度かつ自動的に行い得るようにした眼鏡レンズのセンタリング装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために第１の発明は、センタリング位置の周りにこのセンタリング位置から略等間隔おいて直線状に放射する複数本の放射線の各々に対して略同一角度で同方向に傾斜するように形成された複数のガイド部を有し未加工の眼鏡レンズが載置され
るレンズ載置板と、前記眼鏡レンズを押圧して移動させセンタリングする複数個のレンズ押圧部材と、前記レンズ押圧部材をレンズ押圧方向にそれぞれ付勢する複数の付勢手段と、前記各レンズ押圧部材を前記付勢手段に抗して初期位置に復帰させる駆動装置とを備え、前記各レンズ押圧部材は、前記各ガイド部に沿ってレンズ押圧方向に一斉かつ略同一速度でそれぞれ移動することにより前記眼鏡レンズの外周に順次接触して押圧して眼鏡レンズを移動させ、前記眼鏡レンズは、前記各レンズ押圧部材による押圧により、その分力によってレンズ中心が前記センタリング位置に近づく方向に回転を伴って移動することによりセンタリングされることを特徴とするものである。
【００１１】
第２の発明は、上記した第１の発明において、前記ガイド部が直線状に形成された５〜６個からなる長穴で、前記放射線に対する傾斜角度が２０〜５０°であることを特徴とする。
【００１２】
本発明において、ガイド部はセンタリング位置から放射する直線状の放射線に対して傾斜している。したがって、ガイド部はその中心線がセンタリング位置を通らない。このようなガイド部に沿ってレンズ押圧部材が付勢手段の付勢力によってレンズ押圧方向に移動して眼鏡レンズを押圧すると、眼鏡レンズは移動してその中心（光学中心または幾何学中心）がセンタリング位置と略一致する。これにより、楕円、矩形等の円形以外の異形レンズであってもセンタリングすることができる。
このセンタリング機構においてはガイド部の数が５〜６個であると、良好にセンタリングすることができる。これより少ないと、隣り合うレンズ押圧部材の間隔が広くなるためセンタリングの精度が低下し、６個以上であると部品点数が増加し装置自体が複雑かつ大型化するため好ましくない。
レンズ押圧部材の付勢手段としては、引張りコイルばねが用いられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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は本発明に係る眼鏡レンズのセンタリング装置の一実施の形態を示すセンタリング直前の外観斜視図、図２は同装置の断面図、図３は同装置のレンズ載置板を取り除いて示すセンタリング状態の斜視図、図４は同装置のレンズ載置板を取り除いて示す平面図、図５はレンズ載置板の平面図である。
【００１４】
これらの図において、眼鏡レンズのセンタリング装置１は、未加工の眼鏡レンズ２が凹面側を下にして載置されるレンズ載置板３と、このレンズ載置板３が設置される基板４とを備えている。
【００１５】
前記レンズ載置板３は、ステンレス等の金属板によって正方形に形成され、各隅角部が前記基板４の上面に立設した間隔部材５の上面に六角穴付きボルト６によって固定されている。
【００１６】
また、レンズ載置板３は、レンズ押圧部材８（８ａ〜８ｅ）をそれぞれ案内する５つのガイド部７（７ａ〜７ｅ）を有している。このガイド部７は直線状の長穴からなり、図５に示すようにレンズ載置板３のセンタリング位置（点）Ｓの周りに等間隔をおいてセンタリング位置Ｓから放射する直線状の放射線に対して所定角度で傾斜するように形成されている。さらに詳述すると、ガイド部７ａ〜７ｅは、センタリング位置Ｓを中心とする仮想の同一円周１０上で周方向に略等角度θ（＝７２°）で離間する５つの点１１ａ〜１１ｅと前記円周１１の中心、すなわちセンタリング位置Ｓとをそれぞれ結ぶ５本の直線（放射線）Ｌ1 〜Ｌ5 の各々に対して同一角度α（但し９０°を除く）で交差するように形成されている。このため、各ガイド部７ａ〜７ｅは、その中心線がセンタリング位置Ｓと交わることがない。本発明においては、このようなガイド部７ａ〜７ｅを「放射線と交差するガイド部」と呼ぶ。なお、レンズ載置板３の上面中央には、前記センタリング位置Ｓを表す十字線９ａと、この十字線９ａを取り囲む小円９ｂが表示されている。
【００１７】
ガイド部７ａ〜７ｅと直線Ｌ1 〜Ｌ5 との交差角度αをあまり大きくすると、センタリングに要する時間が長くなるため好ましくない。また、センタリングできるレンズの大きさは、その半径がセンタリング位置Ｓからガイド部７の内側終端部Ｑ1 までの距離ｄ1 より大きく、外側終端部Ｑ2 までの距離ｄ2 より小さいものに限られるため、角度αが大きいと距離ｄ1 と距離ｄ2 の差が小さくなり、レンズの大きさが限られてしまう。反対に角度αを小さくすると、異形レンズのセンタリング精度が低下するため好ましくない。また、初期状態において後述するスライダー１４ｅが基板４の側方に突出するため、装置自体が大型化する。
【００１８】
したがって、前記角度αは、センタリングに要する時間、眼鏡レンズ２の大きさ、装置自体の大きさ等を考慮して決定されるものであるが、２０〜５０°の範囲が好ましく、さらに実用上最適な範囲としては２５±５°の範囲が望ましい。本実施の形態においては角度αを２５°にしてガイド部７を形成した例を示している。なお、角度αが９０°の場合は、ガイド部７がセンタリング位置Ｓに近づかないため、実用に供し得ない。また、図５においては各ガイド部７ａ〜７ｅをセンタリング位置Ｓから見て直線Ｌ1 〜Ｌ5 の左側に位置するように形成したが、右側に位置するように形成してもよい。その場合の角度は−αで、傾斜方向が反対になる。
【００１９】
前記ガイド部７ａ〜７ｅは全て長さが等しく（例えば３５ｍｍ）、センタリング位置Ｓから内側終端部Ｑ1 までの距離ｄ1 はセンタリングすべき最も小さい眼鏡レンズの半径より小さく設定され、外側終端部Ｑ2 までの距離ｄ2 （例えば５７ｍｍ）はセンタリングすべき最も大きい眼鏡レンズの半径より大きく設定されている。
【００２０】
前記センタリング位置Ｓはレンズ載置板３の中心と一致しているが、これに限らず多少偏心した位置であってもよい。
【００２１】
主として図２〜図４において、前記レンズ押圧部材８ａ〜８ｅは断面形状が円形のピンからなり、前記基板４上にリニアガイド１３ａ〜１３ｅを介して摺動自在に配設されたスライダー１４ａ〜１４ｅの上面にそれぞれ立設され、前記各ガイド部７ａ〜７ｅに摺動自在に挿通されることにより上端部が前記レンズ載置板３の上方に突出している。また、これらのレンズ押圧部材８ａ〜８ｅには、未加工レンズ２との摩擦を小さくするために弗素樹脂等の摩擦係数が小さい材料によって形成した筒体１５がそれぞれ回転自在に嵌装されている。
【００２２】
前記リニアガイド１３ａ〜１３ｅは、前記ガイド部７ａ〜７ｅのセンタリング位置Ｓ側とは反対側の側面と適宜な間隔をおいて平行になるように基板４上に固定されている。前記スライダー１４ａ〜１４ｅは、付勢手段１６によってレンズ押圧部材８ａ〜８ｅがセンタリング位置Ｓに近づく方向、すなわちレンズ押圧方向にそれぞれ付勢されている。付勢手段１６としては引張りコイルばねが用いられ、その一端が前記スライダ１４ａ〜１４ｅの側面に設けた係止ピン１７に係止され、他端が前記基板４上に設けた係止ピン１８に係止されている。各スライダー１４ａ〜１４ｅを付勢する引張りコイルばね１６の張力は全て等しく、センタリング時にレンズ押圧部材８が未加工レンズ２に当たったときレンズが破損するのを防止するために比較的小さく設定されている。
【００２３】
前記基板４はステンレス等の金属製で、前記レンズ載置板３と略同一の大きさを有する略正方形に形成され、上面に前記リニアガイド１３ａ〜１３ｅに加えて、スライダー１４ａ〜１４ｅを初期位置に係止するストッパピン１９が設けられている。ここで、ストッパピン１９に当り初期位置に係止される５つのスライダー１４ａ〜１４ｅのうち、特にその移動方向が基板４の辺と直角に近い角度で移動するスライダー１４ｅ（１４ａ，１４ｂも同様）の場合は、その後端部が図１に示すように基板４の側方に突出するため、装置が大型化する。したがって、装置の小型化を図るためには、前記ガイド部７ａ〜７ｅの角度α（図５）を大きくするか、またはガイド部７ａ〜７ｅ、リニアガイド１３ａ〜１３ｅおよびスライダー１４ａ〜１４ｅの位置をセンタリング位置Ｓを中心として周方向にずらして設け、前記突出量を小さくすればよい。
【００２４】
さらに、前記基板４には前記レンズ押圧部材８を前記引張りコイルばね１６に抗して初期位置に復帰させる駆動装置２１が設けられている。この駆動装置２１は、基板４の下面中央に複数個のボルト２６によって固定されたロータリアクチュエータ２２と、このロータリアクチュエータ２２の回転軸２３に固定された回転羽根２４とを備えている。
【００２５】
前記ロータリアクチュエータ２２としては、例えばＳＭＣ社製の周知のエア式ロータリアクチュエータ（ＣＤＲＱＢＳ３０−９０−Ｃ−Ｊ７９）が用いられる。このロータリアクチュエータ２２は、前記回転軸２３の両側に設けられた２つのシリンダと、これらのシリンダ内にそれぞれ配設された２つのピストン（いずれも図示せず）を備え、エアポート２５ａ，２５ｂから各シリンダ内にエアを交互に供給してエア供給側ポートのピストンを駆動することにより、このピストンの運動をピニオンとラック（図示せず）を介して前記回転軸２３と他方のピストンに伝達し、前記回転羽根２４を所定角度（９０°）回転させる構造を採っている。前記回転軸２３は、基板４の中央に形成した挿通穴２８を通って基板４の上方に突出し、この突出端部に前記回転羽根２４が取り付けられている。
【００２６】
前記回転羽根２４は、前記回転軸２３にキー２９を介して回転不能にかつ軸線方向の移動が阻止されて取付けられた筒状の本体３０と、この本体３０の外周に周方向に等角度（７２°）離間して放射状に設けられた５本のバー３１ａ〜３１ｅとで構成されている。バー３１ａ〜３１ｅは、レンズ押圧部材８ａ〜８ｅを初期位置に復帰させるに十分な長さを有している。
【００２７】
次に、センタリング装置１による未加工レンズのセンタリング動作について説明する。
図３および図４はスライダー１４ａ〜１４ｅが引張りコイルばね１６によってレンズ押圧方向に移動して、レンズ押圧部材８ａ〜８ｅがガイド部７ａ〜７ｅの内側終端部Ｑ１（図５）に位置し、センタリング位置Ｓに最も接近している状態を示す。この状態において、回転羽根２４のバー３１ａ〜３１ｅは、レンズ押圧部材８ａ〜８ｅから離間している。
【００２８】
上記した図３および図４に示す状態において、エアポート２５ａに所定圧のエアを供給してロータリアクチュエータ２２を駆動し、レンズ押圧部材８ａ〜８ｅを初期位置に復帰させる。すなわち、エアポート２５ａにエアを供給してロータリアクチュエータ２２を駆動すると、回転羽根２４が図３および図４に示す状態から時計方向に所定角度回転するため、各バー３１ａ〜３１ｅはレンズ押圧部材８ａ〜８ｅを押圧し引張りコイルばね１６に抗してガイド部７ａ〜７ｄの外側終端部Ｑ２（図５）にそれぞれ移動させる。これにより、レンズ押圧部材８ａ〜８ｅは、初期位置に復帰しバー３１ａ〜３１ｅによって係止される。図１はこの初期状態を示す。
【００２９】
レンズ押圧部材８ａ〜８ｅが初期位置に復帰すると、未加工レンズ２のセンタリングが可能な状態となる。そこで、図示しないロボットハンドの先端に設けた吸引パッドによってトレイ内の未加工レンズ２を吸引保持してレンズ載置板３の上に載置する。未加工レンズ２を収納するトレイは、大きさおよび形状が異なる各種のレンズの収納に用いられるため、通常は未加工レンズを位置決めして収納していない。したがって、吸引パッドが未加工レンズを吸引保持したとき、吸引パッドの中心と未加工レンズの中心（光学中心または幾何学中心）は一致せず、この状態で吸引パッドをセンタリング位置Ｓに下降させて未加工レンズ２をレンズ載置板３の上に載置しても、未加工レンズ２の中心をセンタリング位置Ｓに一致させることができない。吸引パッドは未加工レンズ２をレンズ載置板３上に載置すると、上昇してトレイの上方に復帰する。
【００３０】
ここで、未加工レンズ２は円形で、図６に実線で示すようにその中心（光学中心または幾何学中心）Ｗがセンタリング位置ＳからＸだけ４５°方向の右斜め上方に変位した状態でレンズ載置板３の上に載置されたものとする。また、この４５°方向の右斜め上方は、隣り合う２つのガイド部７ａと７ｂの外側終端部（Ｑ2 ）とセンタリング位置Ｓとを結ぶ２つの直線５１，５２とのなす角度γを略二等分する方向とする。
【００３１】
この状態において、回転羽根２４のバー３１ａ〜３１ｅによるレンズ押圧部材８ａ〜８ｅの係止状態を解除し、未加工レンズ２のセンタリングを行なう。レンズ押圧部材８ａ〜８ｅの係止状態の解除は、ロータリアクチュエータ２２へのエアの供給の切替えによって行なう。すなわち、一方のエアポート２５ａへのエアの供給を停止し、他方のエアポート２５ｂにエアを供給してロータリアクチュエータ２２を駆動すると、回転羽根２４が上記とは反対方向に回転するため、バー３１ａ〜３１ｅはレンズ押圧部材８ａ〜８ｅから離間して係止状態を解除する。したがって、各レンズ押圧部材８ａ〜８ｅは引張りコイルばね１６の張力によりガイド部７ａ〜７ｅに沿ってレンズ押圧方向に一斉に、かつ略同一速度で移動する。このとき、未加工レンズ２は４５°方向の右斜め上方に偏心して載置されていることから、先ずレンズ押圧部材８ａが未加工レンズ２の外周に接触してこれを押圧する。したがって、未加工レンズ２は分力Ｐ1 の方向に移動する。この移動は一般的には回転を伴う。分力Ｐ1 による移動方向は、未加工レンズ２の中心Ｗがセンタリング位置Ｓに近づく方向である。
【００３２】
次に、レンズ押圧部材８ｂが未加工レンズ２に接触してこれを押圧する。したがって、未加工レンズ２は分力Ｐ2 の方向に移動する。この分力Ｐ2 による移動方向も未加工レンズ２の中心Ｗがセンタリング位置Ｓに近づく方向である。次に、レンズ押圧部材８ｃ，８ｄ，８ｅが未加工レンズ２に順次接触すると、未加工レンズ２はその分力Ｐ3 ，Ｐ4 ，Ｐ5 の方向に移動し、最終的にこれら５つのレンズ押圧部材８ａ〜８ｅによって保持されることにより、二点鎖線で示すように中心Ｗがセンタリング位置Ｓと略一致する。
【００３３】
ここでは、円形の未加工レンズ２のセンタリングについて説明したが、これに限らず楕円形や異形のレンズ、例えば図７に示すような矩形に近い台形のレンズ２Ａであっても、円形のレンズと同様にセンタリングすることができる。センタリング時のレンズ押圧部材８ａ〜８ｅが未加工レンズと接触する順序は、レンズの形状、載置位置等によって異なり、時には複数個のレンズ押圧部材が略同時に接触することがある。また、円形のレンズの場合は、センタリングしたとき全てのレンズ押圧部材８ａ〜８ｅによって未加工レンズを保持することができるが、異形のレンズ２Ａの場合は、１つまたは２つのレンズ押圧部材がレンズに接触しないこともある。センタリングの精度は、全ての引張りコイルばね１３の張力を等しく設定することにより高めることができるが、±２ｍｍ程度の誤差は実用上何ら問題ない。
【００３４】
未加工レンズ２のセンタリングが終了すると、縁摺り加工装置のレンズホルダー５３（図２）をセンタリング位置Ｓに下降させて未加工レンズ２を吸引保持する。このレンズホルダー５３とセンタリングされた未加工レンズ２の中心は略一致している。そして、ロータリアクチュエータ２２を駆動して全てのレンズ押圧部材８ａ〜８ｅを引張りコイルばね１６に抗して初期位置に復帰させ、レンズの保持状態を解除する。そして、レンズホルダー５３を上昇させて縁摺り加工装置に装着し、未加工レンズ２の縁摺り加工を行なう。
【００３５】
このように、本発明においては、センタリング位置Ｓの周囲に５つのガイド部７ａ〜７ｅを放射線と交差するように設け、これらのガイド部に沿って移動する５つのレンズ押圧部材８ａ〜８ｅによって未加工レンズ２を押圧してセンタリングするように構成したので、円形のものはもとよりそれ以外の形状の眼鏡レンズであっても確実にセンタリングすることができる。
【００３６】
なお、上記した実施の形態においてはガイド部７ａ〜７ｅを直線状に形成した例を示したが、これに限らず曲線であってよい。
また、本実施の形態においてはリニアガイド１３ａ〜１３ｅとスライダー１４ａ〜１４ｅによってレンズ押圧部材８ａ〜８ｅを移動させるようにした例を示したが、本発明においては必ずしもリニアガイドとスライダーを必要としない。
また、レンズ押圧部材８を５つ設けた例を示したが、２個ではセンタリングすることができず、３〜４個では隣接するレンズ押圧部材の間隔が広くなるためセンタリングの精度が低く、６個以上であると部品点数が増加し構造が複雑化するため好ましくない。したがって、最適な数は５個である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る眼鏡レンズのセンタリング装置によれば、円形、楕円形、矩形等の形状が異なる各種のレンズを精度よくセンタリングすることができ、センタリング作業の作業性を向上させることができる。また、眼鏡レンズの表面が汚れたり、傷ついたりすることもない。さらに、装置自体の構造が簡単で、レンズ押圧部材の駆動装置が１つであるため安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る眼鏡レンズのセンタリング装置の一実施の形態を示すセンタリング直前の外観斜視図である。
【図２】  同装置の断面図である。
【図３】  同装置のレンズ載置板を取り除いて示す斜視図である。
【図４】  同装置のレンズ載置板を取り除いて示す平面図である。
【図５】  レンズ載置板の平面図である。
【図６】  センタリング動作を説明するための図である。
【図７】  台形レンズの正面図である。
【符号の説明】
１…センタリング装置、２…眼鏡レンズ（未加工レンズ）、３…レンズ載置板、４…基板、７，７ａ〜７ｅ…ガイド部、８，８ａ〜８ｅ…レンズ押圧部材、１３…引張りコイルばね、２１…駆動装置、２２…ロータリアクチュエータ、２３…回転軸、２４…回転羽根、３１ａ〜３１ｅ…バー、Ｓ…センタリング位置、Ｗ…レンズの中心。
【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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