(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ保持軸に保持されたレンズをレンズ枠形状データに基づいて変位させてレンズ周縁形状を測定する形状測定手段を備えたレンズ形状測定装置において、
前記レンズ保持軸は、このレンズ保持軸を回転させる回転駆動手段と、前記レンズ枠形状データに基づいてレンズ保持軸を鉛直方向に変位させる昇降手段とを備えたレンズ保持ユニットに支持され、
前記形状測定手段は、前記レンズ保持軸の鉛直方向に配置されたことを特徴とするレンズ形状測定装置。
【請求項２】
前記形状測定手段は、前記レンズ保持軸の鉛直方向の上方に固設されたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ形状測定装置
【請求項３】
前記形状測定手段は、前記レンズの凸面及び凹面にそれぞれ当接可能な第１及び第２の測定子を前記レンズ保持軸と平行な軸に沿ってそれぞれ変位自在に支持するとともに、相互に近接する方向へ付勢し、
前記第１の測定子及び第２の測定子をそれぞれ所定の待避位置で変位を規制する一方、レンズに当接可能な位置まで変位させた後は第１及び第２の測定子の前記軸方向変位を許容する第１及び第２の係止部材を設け、
前記待避位置とレンズに当接可能な位置との間で前記第１及び第２の係止部材を同期的に駆動する同期駆動手段を設け、
前記第１及び第２の係止部材をレンズに当接可能な位置まで変位させて第１及び第２の測定子の軸方向変位を許容した状態で、前記形状測定手段が第１及び第２の測定子の変位を測定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ形状測定装置。
【請求項４】
前記同期駆動手段は、一対のプーリの間に平行して巻き付けた伝動部材と、プーリを回転させる手段とを有し、前記平行した伝動部材の一方に第１の係止部材を固設し、他方に第２の係止部材を固設して、プーリの回転に応じて第１及び第２の係止部材を前記待避位置から互いに近接またはすれ違う位置との間で駆動することを特徴とする請求項３に記載のレンズ形状測定装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の測定子はレンズ保持軸に面した底面を同一平面上に配置し、これら第１及び第２の測定子は底面の先端部でそれぞれレンズに当接することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のレンズ形状測定装置。
【請求項６】
前記レンズの凹面と当接する第２の測定子は、前記先端部を鋭角の断面形状としたことを特徴とする請求項５に記載のレンズ形状測定装置。
【請求項７】
前記レンズの凸面と当接する第１の測定子は、前記先端部に所定の面を備えて、この面と底面との頂点でレンズと当接することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のレンズ形状測定装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の測定子の先端部は円弧状の平面形状に形成され、レンズ保持軸と平行する軸線上の前記円弧状の先端部でレンズと当接することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のレンズ形状測定装置。
【請求項９】
前記第１及び第２の測定子は、前記レンズ保持軸と平行な軸に沿って軸方向へ変位自在な第１及び第２の移動部材に固設され、前記第１の係止部材が第１の移動部材を選択的に係止し、前記第２の係止部材が第２の移動部材を選択的に係止することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のレンズ形状測定装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２の移動部材の間には、相互に近接する方向へ付勢する弾性部材を介装したことを特徴とする請求項９に記載のレンズ形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズ等のレンズを眼鏡フレームのレンズ枠に枠入れするため、レンズの周縁を所定形状に加工するに当たり、レンズの仕上がり形状を測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、眼鏡レンズをレンズ枠に枠入れするために所定の周縁形状に加工する場合、例えば砥石でレンズ周面を研削したり、カッタでレンズ周面を切削したりすることで、被加工レンズを眼鏡フレームのレンズ枠形状データに従った所定の周縁形状に仕上げている。
【０００３】
この種の加工装置としては、例えば、特開平５−１６６６２６号公報に開示されるように、レンズの凸面、凹面にそれぞれ当接する測定部材に対して、レンズの保持軸を備えたアームを揺動させ、レンズ周縁の仕上がり軌跡（３次元座標データ）を測定し、この測定したデータに基づいて面取り加工や溝彫り加工するものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、アームの回転角度をレンズの径方向の座標に変換するため、測定した値を３次元座標データへ変換する際に誤差が生じ、後の面取り加工や溝彫り加工の精度が低下するという問題がある。
【０００５】
さらに、上記従来例においては、レンズとの当接部（測定部）が回転自在なローラで構成されるため、小径のレンズの凹面ではローラがレンズの径方向で引っかかると測定精度が低下するという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、簡易な機構でありながら高精度でレンズの周縁形状を測定することを目的とし、さらに、小径のレンズの凹面側においても測定精度を維持することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、レンズ保持軸に保持されたレンズをレンズ枠形状データに基づいて変位させてレンズ周縁形状を測定する形状測定手段を備えたレンズ形状測定装置において、前記レンズ保持軸は、このレンズ保持軸を回転させる回転駆動手段と、前記レンズ枠形状データに基づいてレンズ保持軸を鉛直方向に変位させる昇降手段とを備えたレンズ保持ユニットに支持され、前記形状測定手段は、前記レンズ保持軸の鉛直方向に配置され、形状測定手段はレンズ保持ユニットを回転させながら鉛直方向へ変位させているときにレンズ周縁形状の測定を行う。
【０００８】
【発明の効果】
したがって本発明は、レンズ保持軸の鉛直方向に設けた形状測定手段へ向けてレンズ保持ユニットを昇降駆動することで、レンズ保持軸の回転位置とレンズ保持ユニットの位置に応じたレンズ周縁形状を測定することができ、前記従来例のように、レンズ保持軸を揺動させる場合に比して、レンズ保持軸の回転角度をレンズの径方向変位へ変換する必要がなくなって、この変換を不要にすることでレンズ周縁形状の測定精度を向上させることが可能となる。
【０００９】
また、レンズ周縁形状を一つの測定子により、レンズ保持軸の軸方向変位で直接検出することで、簡易かつ高精度でレンズ周縁形状の測定を行うことができる。
【００１０】
また、レンズの凹面と当接する第２の測定子の先端部を鋭角の断面形状としたので、小径のレンズを測定する際にレンズ保持軸がレンズの径方向へ移動しても測定子が径方向で引っかかるのを防いで、正確な測定を行うことが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明を適用したレンズ加工装置１０の外観を示す斜視図で、図２、図３は内部の機構を示す斜視図である。
【００１３】
図１において、直方体状のケース１１に収容されたレンズ加工装置１０の正面右側には、レンズの加工条件などを選択または入力する操作部１３と、レンズ枠形状データや加工データなど加工に関する情報を表示する表示部１２が配設される。なお、操作部１３はタッチパネルやタッチスイッチあるいはキーなどで構成され、また、表示部１２はＬＣＤやＣＲＴ等で構成される。
【００１４】
そして、レンズ加工装置１０の正面中央には、レンズの出し入れを行う開閉自在なドア１４が設けられる。
【００１５】
次に、装置の全体的な説明を行った後、各機構の詳細な説明を行う。
【００１６】
＜１．装置の概要＞
図２において、ケース１１の内部には、主回転工具５０（主加工手段）を備えた主軸５１と平行な方向（図中Ｘ軸方向）へ変位可能なベースユニット２が設けられ、このベースユニット２上には鉛直方向（図中Ｚ軸方向）へ変位可能なレンズユニット（レンズ保持ユニット）４が支持される。
【００１７】
ここで、図２の左右方向（レンズ加工装置１０の幅方向）をＸ軸、鉛直方向（装置の高さ方向）をＺ軸、図４の左右方向（装置の奥行き方向）をＹ軸とし、これら３軸は直交するものとする。
【００１８】
レンズユニット４には、２分割されてレンズ１の中心を選択的に挟持可能なレンズ保持軸４１が回転自在に支持され、レンズ保持軸４１は、台座１３上に軸支された主回転工具（砥石またはカッタ）５０の鉛直線上に位置し、レンズ保持軸４１と主回転工具５０の主軸５１はＸ軸に沿って平行に配置される。また、レンズ１はレンズ保持軸４１の軸線と直交する平面に沿って挟持される。
【００１９】
そして、レンズ保持軸４１の鉛直線上には、レンズ１の凸面及び凹面の両面の位置を測定するスタイラス（測定子）６０、６１を備えた測定ユニット６が固設される。
【００２０】
スタイラス６０、６１はレンズ保持軸４１と平行した軸方向に変位可能であって、レンズユニット４を上昇させた状態でスタイラス６０、６１をレンズ１の両面に当接させ、レンズ保持軸４１を回転させるとともに、レンズ枠形状データに応じてレンズユニット４を鉛直方向に昇降させて、スタイラス６０、６１の軸方向変位を直接的に検出し、レンズ１の仕上がり位置を測定する。
【００２１】
レンズ１の加工は、図２に示す状態から、主回転工具５０を回転させ、レンズユニット４を下降させ、レンズ保持軸４１を回転させながらレンズ枠形状データに応じて、レンズユニット４を主軸５１に向けた鉛直方向で昇降させて、レンズ１の周縁（外周）を所定の形状に研削する。
【００２２】
つまり、レンズ保持軸４１の回転角度に対応するレンズ枠形状データに基づいてレンズユニット４を昇降させることで、レンズ１の回転角度に応じた切り込み深さで連続的に研削を行う。この加工中に、レンズ１を主回転工具５０に押圧する力（加工圧力）はレンズユニット４の自重により与えられる。なお、レンズ１の材質に応じた加工圧力の調整は、レンズユニット４の上方に設けた加工圧力制御ユニット８が、レンズユニット４の自重の一部を支持することで行われる。
【００２３】
そして、ベースユニット２を図中Ｘ軸方向へ変位させることで、レンズ１と主回転工具５０との接触位置を変更し、平削りとヤゲン削りの選択を行い、また、荒削りと仕上げ削りの切り換えを行う。
【００２４】
次に、レンズユニット４の上方には、Ｙ軸方向（装置の奥行き方向）へ変位可能な面取り用の回転工具７０及び溝彫り用の回転工具７１を有する仕上げ加工ユニット７（仕上げ加工手段）が配置され、仕上げ加工ユニット７の前進位置では、面取り用の回転工具７０及び溝彫り用の回転工具７１がレンズ保持軸４１の鉛直上に位置し、レンズユニット４を上昇させるとともに、ベースユニット２のＸ軸方向への駆動により使用する回転工具７０、７１及び加工位置を設定し、仕上げ加工を行うことができる。
【００２５】
以下、各部の詳細についてそれぞれ説明する。
【００２６】
＜２．主軸ユニット＞
図２、図３、図４において、ケース１１の内部には、回転工具（ダイヤモンドなどを含む砥石またはカッタ）５０を設けた主軸５１と、主軸５１を駆動するモータ５５が台座１３上に固設され、これらを主体に主軸ユニット５が構成される。
【００２７】
まず、主軸５１は、図２で示すように、台座１３上でＸ軸に沿って回転自在に軸支され、レンズ保持軸４１と平行となる。
【００２８】
主軸５１の端部には、レンズ１に機械加工を施す主回転工具５０が取り付けられ、この主回転工具５０は、図２においてＸ軸方向の中央部、かつ、装置の正面側（図中左下側）に位置し、主軸５１の基端側（図中右側）はベルト５７及びプーリを介してモータ５５に駆動される。
【００２９】
レンズ１に機械加工を施す主回転工具５０は、図２において、主軸５１の先端側（図中左側）から、平削り荒砥石５０ａ、平削り仕上げ砥石５０ｂ、ヤゲン削り荒砥石５０ｃ、ヤゲン削り仕上げ砥石５０ｄが順次設けられる。なお、主回転工具５０としては、砥石に代わってカッター等で構成して切削を行うこともできる。
【００３０】
＜３．ベースユニット＞
レンズユニット４をＸ軸方向へ駆動するためのベースユニット２は、図２において主軸５１の奥（Ｙ軸方向で図中右側）に配置される。
【００３１】
図３で示すように、ベースユニット２は、Ｘ軸方向へ変位可能なベース２０と、このベース２０をＸ軸方向に駆動して位置決め制御を行うサーボモータ（以下、Ｘ軸モータ）２５を主体に構成される。
【００３２】
ベース２０は、台座１３上でＸ軸方向に沿って固設された平行なガイド部材２１、２２上を変位自在に載置されて、Ｘ軸方向へ変位自在に支持される。
【００３３】
図３において、ベース２０の下側にはガイド部材２１、２２の間にスクリュー２３が回転自在に配設され、ベース２０の下面に固設した雌ネジ２４がスクリュー２３と螺合し、スクリュー２３の回転に応じてベース２０がＸ軸方向へ駆動される。
【００３４】
スクリュー２３の一端と、Ｘ軸モータ２５は歯車及びコッグドベルト２６を介して連結され、Ｘ軸モータ２５の回転角度に応じてベース２０がＸ軸方向で位置決めされる。
【００３５】
＜４．昇降ユニット＞
ベース２０上には、図３で示すように４本の支柱４０１〜４０４が立設され、このうち２本の支柱４０１、４０２がレンズユニット４のフレーム４０を貫通し、レンズユニット４を鉛直方向（Ｚ軸方向）に変位自在に案内する。
【００３６】
レンズユニット４は、Ｚ軸方向に変位する昇降ユニット３によって鉛直方向に駆動され、鉛直方向での位置決めが行われる。なお、Ｘ軸方向の位置決めはベースユニット２によって行われる。
【００３７】
この昇降ユニット３は、図３において、支柱４０１と４０２の間のベース２０上に軸支されてレンズユニット４のフレーム４０を鉛直方向で貫通するスクリュー３１と、内周でこのスクリュー３１と螺合する一方、上端でレンズユニット４のフレーム４０側と当接してレンズユニット４を支持可能な位置決め部材３４と、スクリュー３１の下端とコッグドベルト３２及びギアを介して連結されたサーボモータ（以下、Ｚ軸モータ）３３とを主体に構成され、ベース２０上に配置される。
【００３８】
この昇降ユニット３は、Ｚ軸モータ３３を駆動することで、スクリュー３１を回転させ、スクリュー３１と螺合する雌ネジ３５を備えた位置決め部材３４をＺ軸方向へ駆動する。位置決め部材３４には、雌ネジ３５の側方にレンズユニット４へ向けてストッパ３６が突設され、このストッパ３６がレンズユニット４のフレーム４０に設けた天井部４００の下面に当接することで、レンズユニット４を支持して昇降させる。
【００３９】
なお、雌ネジ３５とストッパ３６は位置決め部材３４の下端のベース３４０に固設され、また、ストッパ３６は周方向の回動をレンズユニット４側と係合して規制されるため、Ｚ軸方向に変位する。また、ストッパ３６が天井部４００に当接すると、所定の切り込み深さ（加工量）まで加工が進んだことを示しており、ストッパ３６に天井部４００が当接するとＯＮになるセンサ３２０が設けられる。
【００４０】
＜５．レンズユニット＞
上記昇降ユニット３によってＺ軸方向へ変位するレンズユニット４は、図３で示したように、ベース２０上に立設された２本の支柱４０１、４０２で鉛直方向（Ｚ軸方向）に変位自在に案内され、２分割されたレンズ保持軸４１と、レンズ保持軸４１を回転させるレンズ駆動モータ４５と、レンズ保持軸４１によるレンズ１への挟持圧力を変更するレンズチャックモータ４６を主体に構成されている。
【００４１】
図３、図４においてレンズ１を挟持するとともに回転させるレンズ保持軸４１が、主回転工具５０の直上に位置し、レンズ保持軸４１の軸線と主軸５１の軸線を結べば鉛直方向となる。
【００４２】
レンズユニット４のフレーム４０には、図３で示すように、装置の正面側（図３の左下）へ向けてアーム４１０、４１１が突設されて「コ」の字状となっており、このアーム４１０、４１１がレンズ保持軸４１を軸支している。
【００４３】
ここで、レンズ保持軸４１は、中央部で２分割されて、アーム４１０で支持される軸４１Ｒと、アーム４１１で支持された軸４１Ｌからなり、図３の左側のアーム４１１によって軸４１Ｌが回転自在に支持され、右側のアーム４１０によって軸４１Ｒが回転自在かつ軸方向（Ｘ軸方向）へ変位可能に支持される。
【００４４】
軸４１Ｌ、４１Ｒはレンズ駆動モータに連結されて同期して回転し、軸４１Ｒはレンズチャックモータによって軸方向に駆動されて、所定の圧力でレンズ１を挟持する。
【００４５】
そして、図２で示したように主回転工具５０は台座１３上に固設されていて変位しないが、レンズユニット４に支持されたレンズ１は、昇降ユニット３のＺ軸方向変位によって、主回転工具５０の鉛直方向で変位し、任意の切り込み深さを得ることができる。
【００４６】
また、レンズ駆動モータの回転角度によってレンズ１の加工位置を変更し、レンズ１の周面で任意の切り込み深さで加工を行うことができ、レンズユニット４のアーム４１１側にはレンズ保持軸４１の回転角度を検出するセンサが設けられる。
【００４７】
また、ベース２０のＸ軸方向変位により、レンズユニット４をＸ軸方向へ変位させて、レンズ１と主回転工具５０との接触位置を変更し、加工を行う工具の変更を行うことができる。
【００４８】
＜６．測定ユニット＞
図２、図１１において、レンズ保持軸４１の鉛直方向の上方には、一対のスタイラス６０、６１を主体とする測定ユニット６が配置され、この台座１３から立設されたフレーム（図示せず）に固設される。
【００４９】
一対のスタイラス６０、６１は、レンズ保持軸４１の真上（鉛直線上）でＸ軸方向のみ変位可能であり、これらスタイラス６０、６１にはＸ軸方向の変位を検出するリニアスケール６００、６０１（形状測定手段）がそれぞれ取り付けられるとともに、スタイラス駆動モータ６２の駆動によって図５、図６の波線に示す待避位置からスタイラス６０、６１が相互に近接する方向へ駆動され、図７で示すようにスタイラス６０、６１が変位自在となってレンズの表裏（凸面１ａ、凹面１ｂ）と当接する。
【００５０】
レンズ１の周縁の仕上がり位置（及びコバ厚）などの測定を行う際には、レンズ枠形状データに基づいてレンズユニット４を所定の上方へ移動した後、スタイラス駆動モータ６２を駆動して一対のスタイラス６０、６１をレンズ１に当接させる。
【００５１】
この後、レンズ保持軸４１を回転させながらレンズ枠形状データに基づいてレンズユニット４を上下動させて、各回転角度におけるリニアスケール６００、６０１の検出値（Ｘ軸方向の位置）を読み込むことで、仕上がり（加工完了）時のレンズ周縁の軌跡をトレースしてレンズ周縁の位置（３次元座標＝レンズ回転角度、Ｘ軸方向位置、Ｚ軸方向位置）の測定を行う。
【００５２】
なお、リニアスケール６００、６０１の検出値がＸ軸方向位置、Ｚ軸モータ３３の駆動量またはレンズユニット４の位置をＺ軸方向位置とし、レンズ保持軸４１の回転角度はレンズ位置検出センサによって検出されるものである。
【００５３】
図５で示すように、測定ユニット６は下方（主軸５１側）へ向けて開口した「コ」の字状のフレーム６３に取り付けられ、台座１３の工具フレームに固設される。
【００５４】
装置の正面から見て（図５の左下側に相当）フレーム６３の左右にはＹ軸方向に沿った壁部６３１、６３２が立設され、これら左右の壁部６３１、６３２の間にはガイド軸６４がＸ軸方向に沿って固設されており、このガイド軸６４にはスタイラス６０、６１を下方に突設した移動部材６１０、６１１が係合し、Ｘ軸方向へ変位自在に案内される。
【００５５】
なお、壁部６３１、６３２にはガイド軸６４と平行して軸６５が固設され、移動部材６１０、６１１はこの軸６５にも係合してＸ軸周りに回動しないよう規制されている。
【００５６】
フレーム６３の上部６３ａには、一対のプーリ６６、６７がＹ軸周りで軸支され、プーリ６７はスタイラス駆動モータ６２に駆動される。プーリ６６、６７の間にはワイヤ６８（伝動手段）が平行に巻き付けられて長円状に張られ、スタイラス駆動モータ６２の駆動により回転する。
【００５７】
図５、図６で示すように、平行して張られたワイヤ６８の下部には移動部材６１０が図中左側へ向かう変位を規制する係止部材６８１が固設され、このワイヤ６８と対向する平行なワイヤ６８の上部には移動部材６１１が図中右側へ向かう変位を規制する係止部材６８２が固設され、さらに、移動部材６１０、６１１の間には相互に引き合うようなスプリング６９（弾性部材）が配設されて、移動部材６１０、６１１は常時近接する方向に付勢されている。
【００５８】
したがって、図６に示すように、ワイヤ６８が時計回りとなるようにスタイラス駆動モータ６２を駆動すれば、係止部材６８１は図中左側へ移動し、係止部材６８２は右側へ移動し、これら係止部材６８１、６８２がレンズ１の支持位置を超えて変位すると、スタイラス６０、６１はＸ軸方向に変位を規制されなくなるので、スプリング６９の張力によって相互に当接する方向へ変位する。
【００５９】
このとき、図７で示すように、レンズユニット４を上昇させておけば、スタイラス６０がレンズ１の凹面１ｂに当接し、スタイラス６１は凸面１ａに当接し、係止部材６８１、６８２にＸ軸方向の変位を規制されることなく、スタイラス６０、６１はレンズ１の形状に追従してＸ軸方向へ変位することができる。
【００６０】
そして、レンズ保持軸４１を一回転させる間に、レンズ枠形状データに応じてレンズユニット４を昇降させることで、スタイラス６０、６１はレンズ１の両面で仕上がり軌跡（図８の１ｅ）をトレースし、リニアスケールによりレンズ１周縁両面の仕上がり位置を一回転で測定することができる。
【００６１】
そして、測定が終了すると、図６、図７において、ワイヤ６８が反時計回りとなるようにスタイラス駆動モータ６２を駆動すると、係止部材６８１、６８２により移動部材６１０、６１１は互いに離れる方向へ変位し、図６の一点鎖線で示す待避位置まで移動させる。なお、この待避位置は、仕上げユニット７による面取り加工や溝彫り加工の妨げにならないようにスタイラス６０、６１を移動させるものである。
【００６２】
次に、Ｘ軸方向の位置を測定するリニアスケール６００、６０１は、図５、図６において、磁歪式などのセンサユニットで構成されており、移動部材６１０、６１１には位置情報を備えたセンサロッド６０２、６０３がＸ軸方向に沿って固設され、フレーム６３にはセンサロッド６０２、６０３を挿通するプローブ６０４、６０５が固設される。プローブ６０４、６０５の出力は後述の制御部９へ入力される。
【００６３】
ここで、レンズ１の上半部（図６のレンズ保持軸の軸線４１ｃよりも上方）に当接するスタイラス６０、６１は、レンズ１と対向する端部が、上面に傾斜部６０ａ、６１ａを設けた楔状に構成され、特にレンズ１の凹面１ｂと当接するスタイラス６０の傾斜部６０ａは、湾曲のきつい凹面１ｂにおいても引っかからないように、鋭利な先端形状となるよう浅い角度の傾斜で構成される。
【００６４】
すなわち、図９（Ａ）、（Ｂ）で示すように、レンズ１の凹面１ｂと当接するスタイラス６０は、鋭角断面の先端部６０ｃを形成するように傾斜面６０ａとレンズ保持軸４１側の底面６０Ｌが所定の鋭角にて接続され、曲率の小さい凹面１ｂであっても先端部６０ｃ以外で当接することはなく、凹面１ｂの周縁形状を正確に測定できる。
【００６５】
また、レンズ１の凸面１ａと当接するスタイラス６１は、レンズ保持軸４１に面する底面６１Ｌに対して鉛直方向に立ち上がる端面６１ｂが形成され、上面では所定の角度の傾斜面６１ａと端面６１ｂが接続されて、端面６１ｂ下端の先端部６１ｃでレンズ１の凸面１ａに当接する。
【００６６】
そして、移動部材６１０、６１１に垂下されたスタイラス６０、６１の底面６０Ｌ、６１Ｌは同一の水平面に沿って配置され、レンズ１に当接するスタイラス６０の先端部６０ｃと、スタイラス６１の先端部６１ｃが同一の面上で対向する。
【００６７】
これら、スタイラス６０、６１の平面形状は図９（Ｂ）で示すように、先端部６０ｃ、６１ｃは円弧状に形成され、レンズ保持軸４１の軸線と平行な線４１ｃ’上の点６０ｃ’と６１ｃ’でレンズ１に当接する。
【００６８】
＜７．制御ユニット＞
レンズ加工装置１０は、上記のような各種機構（ユニット）から構成されるとともに、図１０に示すように、上記各ユニットを制御する制御部９を備えている。
【００６９】
図１０において、制御部９は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）９０と記憶手段（メモリやハードディスクなど）９１、各モータやセンサなどに接続されるＩ／Ｏ制御部（インターフェース）９２を主体に構成され、外部のフレーム形状測定装置９００から送られてきたレンズ枠形状データを読み込み、操作部１３で設定されたレンズ１の特性（材質、硬度など）に基づいて所定の加工を行うべく、各センサのデータを読み込むとともに各モータを駆動する。なお、フレーム形状測定装置９００としては、例えば、特開平６−４７６５６号公報などに開示されるものと同様である。
【００７０】
制御部９にはベースユニット２のＸ軸モータ２５と、昇降ユニット３のＺ軸モータ４２を駆動してレンズユニット４のＸ軸及びＺ軸方向の位置決めを行うサーボモータ制御部９３を備える。
【００７１】
また、主回転工具５０を駆動するモータ５５は、駆動部９０１を介してＩ／Ｏ制御部９２に接続され、マイクロプロセッサ９０からの指令に応じて回転速度を制御する。
【００７２】
また、レンズ保持軸４１の軸４１Ｒを伸縮駆動してレンズ１に加える挟持圧力を制御するレンズチャックモータ４６は、駆動電流に応じて挟持圧力を制御する駆動部９１１を介してＩ／Ｏ制御部９２に接続される。
【００７３】
レンズ駆動モータ４５は、レンズ保持軸４１（レンズ１）の回転角度を制御する駆動部９１２を介してＩ／Ｏ制御部９２に接続され、マイクロプロセッサ９０は、フレーム形状測定装置９００からのレンズ枠形状データに基づいて、レンズ１の加工位置を指令するとともに、レンズ１の回転角度をレンズ位置検出センサ１４５で検出し、レンズ枠形状データに基づいて回転角度に応じた切り込み深さとなるようにＺ軸モータ４２を駆動する。
【００７４】
そして、所定の切り込み深さになると後述する加工終了検出センサ３２０がＯＮになって、マイクロプロセッサ９０に対して実際の加工位置をフィードバックする。
【００７５】
また、測定ユニット６のスタイラス６０、６１を駆動するスタイラス駆動モータ６２は、位置決め制御を行う駆動部９１４を介してＩ／Ｏ制御部９２に接続される。
【００７６】
測定ユニット６のスタイラス６０、６１に連結されたリニアスケール６００、６０１の出力は、カウンタ９２０へ入力され、マイクロプロセッサ９０がカウンタ９２０の値を読み込んで、レンズ１の周縁の位置（仕上がり位置）を測定する。
【００７７】
また、レンズ加工装置１０のカバー正面に設けた操作部１３がＩ／Ｏ制御部９２に接続されて、オペレータからの指令（レンズ１の材質やヤゲン加工、溝彫り加工の有無など）をマイクロプロセッサ９０側へ伝達し、する一方、マイクロプロセッサ９０側からは指令に対する応答や加工の内容に関する情報を、駆動部９２１を介して表示部１２へ出力する。
【００７８】
上記制御部９により、レンズ枠形状データから平削りまたはヤゲン削りを行う荒削りと仕上げ削りのデータが作成され、さらに、レンズ枠形状データに基づいて測定ユニット６のスタイラス６０、６１が測定したレンズ１全周の周縁の位置（凸面１ａ側、凹面１ｂ側の頂点座標）により、溝彫り加工または面取り加工用のデータが演算される。
【００７９】
そして、加工中には、レンズ位置検出センサ１４５が検出したレンズ１（レンズ保持軸４１）の回転角度に対応する加工データによって、サーボモータ制御部９３がＸ軸モータ及びＺ軸モータを駆動してレンズ１を角回転工具に対して相対変位することで加工が行われる。
【００８０】
＜８．作用＞
以上説明した測定ユニット６によれば、レンズ１に当接するスタイラス６０、６１をＸ軸方向へ変位自在に支持するとともに、スプリング６９の張力に応じて相互に近接する方向へ付勢しておき、スタイラス６０、６１のＸ軸方向の変位を規制する係止部材６８１、６８２を、それぞれ所定の待避位置から係止部材６８１、６８２が互いにすれ違う所定の測定位置まで駆動する。
【００８１】
待避位置では、スプリング６９によってスタイラス６０、６１の移動部材６１０、６１１が係止部材６８１、６８２に係止され、係止部材６８１、６８２がレンズ１の支持位置またはレンズ１形状によって異なる所定の近傍を過ぎる位置まで変位すれば、移動部材６１０、６１１はＸ軸方向へ変位自在となり、スタイラス６０、６１はスプリング６９の張力のみでレンズ１の凹面１ｂ、凸面１ａに当接して周縁形状を測定することができる。
【００８２】
そして、スタイラス６０、６１でレンズ１を挟持した状態で、図８で示すように、レンズ周縁の仕上がり軌跡１ｅとなるようにレンズユニット４を昇降させながらレンズ保持軸４１を回転させれば、前記従来例のようにアームの回転角度をレンズの径方向に変換する演算を不要にし、レンズ保持ユニット（レンズユニット４と昇降ユニット３）の鉛直方向位置をそのままレンズ１の径方向位置となるため、変換に伴う精度の低下を確実に防止して、レンズ周縁形状の測定精度を向上させることができ、また、１回転でレンズ１の両面について仕上がり位置を測定することができるので、加工時間を短縮することが可能となる。
【００８３】
また、スタイラス６０、６１の位置規制可能な係止部材６８１、６８２は、１本のワイヤ６８をプーリ６６、６７で長円形に巻き付け、一方の辺（図６、図７の下方のワイヤ）に係止部材６８１を固設し、他方の辺（図６、図７の上方のワイヤ）に係止部材６８２を固設したので、モータ６２を図中時計周りに駆動すれば、係止部材６８１、６８２は近接し、レンズ１の支持位置を超えればスタイラス６０、６１を自由に変位させることができ、逆に反時計回りにモータ６２を回転させれば、一対の係止部材６８１、６８２はそれぞれ移動部材６１０、６１１を待避位置へ戻すことができる。こうして、一つのモータで２つの移動部材６１０、６１１を駆動するという簡易な構成でありながら、２つの移動部材６１０、６１１を確実に同期させて駆動することができるので、制御も簡易なものとすることができる。
【００８４】
また、スタイラス６０、６１がレンズに当接する位置では、モータ６２の力はスタイラス６０、６１に加わることが無いため、スタイラス６０、６１とリニアスケール６００、６０１による測定精度を高めるとともに、スタイラス６０、６１の制御を非常に簡易なものとすることができる。
【００８５】
さらに、係止部材６８１、６８２がレンズ１の支持位置を超えると、スタイラス６０、６１はスプリング６９の張力のみによってレンズ１に当接するが、レンズ１と当接する位置ではスプリング６９の張力が最も弱くなるため、スタイラス６０、６１は無理にレンズ１へ押し付けられることがなくなり、スタイラス６０、６１の先端部の耐久性を向上することができ、信頼性に優れたレンズ加工装置を提供できるのである。
【００８６】
そして、スタイラス６０、６１は先端部の上面にそれぞれ傾斜面６０ａ、６１ａを設け、特に凹面１ｂ側と当接するスタイラス６１は、先端部６１ｃを鋭角断面の先細形状としたので、曲率の小さいレンズ１であっても径方向で引っかかるのを防止して正確な測定を行うことができる。
【００８７】
また、スタイラス６０、６１がレンズ１と当接する頂点６０Ｃ’、６１ｃ’を同一平面上に配置したので、それぞれスタイラス６０、６１をレンズ１に当接させてレンズ保持軸４１を１回転させるだけで測定が終了するため、加工に要する時間を短縮し、加工効率の向上を図ることができるのである。
【００８８】
なお、上記実施形態においては、レンズ保持軸４１が主軸５１へ向けて鉛直方向に変位する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、レンズ保持軸４１が水平方向に変位する場合や、前記従来例と同様にレンズ保持軸４１を主軸５１側へ向けて揺動させるものでも適用することができ、また、移動部材６１０、６１１とスタイラス６０、６１の位置関係は鉛直方向に限定されることはなく、水平方向等であってもよい。
【００８９】
今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び内容の範囲での全ての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形を示し、レンズ加工装置の外観斜視図である。
【図２】内部機構の要部を示す斜視図である。
【図３】内部機構のうちベースユニット、昇降ユニット、レンズユニットを示す斜視図である。
【図４】昇降ユニットとレンズユニットの鉛直方向での断面図で、加工開始の状態を示す。
【図５】測定ユニットの斜視図である。
【図６】装置正面側からみた測定ユニットの概略図である。
【図７】同じく装置正面側からみた測定ユニットの概略図で、レンズ周縁形状の測定位置を示す。
【図８】加工前のレンズの正面図で、図中一点鎖線がレンズ枠形状データに応じたレンズ周縁位置を示す。
【図９】スタイラスを示し（Ａ）は断面図を、（Ｂ）は平面図を示す。
【図１０】制御部のブロック図である。
【図１１】主軸、レンズユニット、測定ユニットの関係を示す側面図である。
【符号の説明】
１  レンズ
２  ベースユニット
３  昇降ユニット
４  レンズユニット
１０  レンズ加工装置
４１  レンズ保持軸
６０、６１  スタイラス
６４  軸
６００、６０１  リニアスケール
【図１】
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【図２】
0003919582.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003919582.tif 000005
【図５】
0003919582.tif 000006
【図６】
0003919582.tif 000007
【図７】
0003919582.tif 000008
【図８】
0003919582.tif 000009
【図９】
0003919582.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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