レンズ研磨方法及びレンズ研磨装置
【課題】研磨ムラの少ない高精度のレンズ研磨を効率的に行うことが可能なレンズ研磨方法およびレンズ研磨装置を提供する。
【解決手段】レンズ研磨方法は、研磨装置の回転軸に保持され該回転軸を中心に回転駆動するレンズに対し、研磨ツールが回転軸の軸線と直交する方向及び軸線方向から、レンズの光学面に回転軸を中心に同心円状又は螺旋状のいずれかの研磨軌跡を描くように光学面を非球面形状に研磨するレンズ研磨方法であって、レンズを、研磨軌跡の旋回中心から離間した位置に配置する工程と、研磨ツールが光学面を研磨する時に、研磨ツールと光学面との間に所定の圧力を付与する工程とを備える。
【解決手段】レンズ研磨方法は、研磨装置の回転軸に保持され該回転軸を中心に回転駆動するレンズに対し、研磨ツールが回転軸の軸線と直交する方向及び軸線方向から、レンズの光学面に回転軸を中心に同心円状又は螺旋状のいずれかの研磨軌跡を描くように光学面を非球面形状に研磨するレンズ研磨方法であって、レンズを、研磨軌跡の旋回中心から離間した位置に配置する工程と、研磨ツールが光学面を研磨する時に、研磨ツールと光学面との間に所定の圧力を付与する工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、任意の自由曲面形状等からなるレンズ面を研磨するレンズ研磨方法及びレンズ研磨装置に関し、特に、同心円状又は螺旋状に旋回する研磨軌跡を描きながら研磨するレンズ研磨方法及びレンズ研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＮＣ制御のカーブジェネレータで非球面形状に研削されたレンズを研磨する場合、一様研磨法とスモールツール研磨法が用いられている。一様研磨法では、レンズを研削した後、レンズ加工面のカーブに沿った形状の研磨皿（バルーン状のもので、レンズの加工面全面に圧接される）を用いて、レンズ表面のスクラッチやクラック層を除去している。そして、最近では、累進多焦点レンズのような自由曲面形状のレンズ面に対応するために、レンズ加工面のカーブに合わせて研磨皿（すなわち、バルーン）の形状を制御することも行われている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
スモールツール研磨法では、レンズを研削した後、レンズより充分に小さい研磨皿（ポリシャ）を用いて、レンズを２次元に移動させながらレンズ表面の各位置のスクラッチやクラック層を除去している（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８３７１４号公報
【特許文献２】特開２０００−２９６４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記一様研磨法では、研磨皿がレンズ加工面全体に接触して研磨するため、スモールツール研磨法と比較し、短時間でスクラッチやクラック層の除去を行うことが可能である。しかし、研磨圧力、研磨速度、研磨剤などが不均一になり易いため研磨ムラが生じ易く、一様に研磨することが難しい。そのため、一般的には、一様研磨後のレンズ形状が設計値になるように、予め研磨時の誤差分を見込んで研削を仕上げる等の工夫がなされているが、一様研磨誤差分を完全に把握することもまた困難であり、一様研磨後の形状も完全な設計値になるとは限らない。
【０００６】
一方、スモールツール研磨法では、レンズの形状に拘わらずに研磨できるものの、レンズを２次元に移動させながらレンズ表面の比較的小さなエリア毎にスクラッチやクラック層の除去を行うため、レンズ全体を研磨するためには、多くの時間を要し、効率的な加工ができないという問題がある。
【０００７】
また、一様研磨法又はスモールツール研磨法によって非球面形状のレンズを研磨する場合には、非球面形状に応じた研磨を行う必要性から、レンズ毎に研磨せざるを得ず、研磨工程が製造工程上のボトルネックとなっていた。
【０００８】
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あって、その目的とするところは、レンズ研磨装置を用いたレンズ研磨工程において、研磨ムラの少ない高精度のレンズ研磨を効率的に行えるようにし、これにより、累進屈折力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可能なレンズ研磨方法およびレンズ研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のレンズ研磨方法は、研磨装置の回転軸に保持され該回転軸を中心に回転駆動するレンズに対し、研磨ツールが回転軸の軸線と直交する方向及び軸線方向から、レンズの光学面に回転軸を中心に同心円状又は螺旋状のいずれかの研磨軌跡を描くように光学面を非球面形状に研磨するレンズ研磨方法であって、レンズを研磨軌跡の旋回中心から離間した位置に配置する工程と、研磨ツールが光学面を研磨する時に研磨ツールと光学面との間に所定の圧力を付与する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
このような構成のレンズ研磨方法によれば、レンズを研磨軌跡の旋回中心から離間した位置で回転させながら研磨加工を行うため、研磨剤が被加工レンズＬ上に滞留することなく、また、研磨ツールと光学面との間に所定の圧力が付与された状態で研磨がなされるため、研磨ムラの少ない高精度のレンズ研磨が実現される。
【００１１】
また、研磨ツールと光学面との間に所定の圧力を付与する工程は、研磨ツールと光学面とが当接する角度に基づいて所定の圧力を設定する工程を含むことができる。この場合において、研磨ツールと光学面との間に所定の圧力を付与する工程は、光学面の法線方向の圧力が略一定となるように所定の圧力を設定する工程を含む構成とすることが望ましい。このような構成によれば、レンズの光学面の形状に因らず、一定の研磨圧力で研磨を行うことが可能となるため、より高精度のレンズ研磨を行うことができる。
【００１２】
また、研磨ツールが、光学面を研磨軌跡の方向に略一定の速度で相対的に移動するように回転軸の回転速度を設定する工程を備えてもよい。このような構成によれば、研磨速度を一定にすることが可能となるため、さらに研磨ムラを抑え、高精度のレンズ研磨が可能となる。
【００１３】
また、レンズが複数であって、旋回中心を取り囲むように配置され、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研磨位置をレンズごとに数値制御し、全てのレンズを同時に研磨する工程を備えてもよい。このような構成によれば、それぞれ異なる形状の複数のレンズを同時に研磨することが可能となるため、研磨工程の効率が飛躍的に向上する。
【００１４】
また、研磨位置をレンズごとに数値制御する工程は、研磨軌跡の進行方向で隣り合う２つのレンズ間の回転軸の軸線方向における研磨軌跡を、研磨軌跡の先行側に位置するレンズの研磨軌跡終端部における勾配と研磨軌跡の後行側に位置するレンズの研磨軌跡開始部における勾配とに基づいて設定する工程を含むことができる。この場合において、隣り合う２つのレンズ間の回転軸の軸線方向における研磨軌跡を設定する工程は、研磨軌跡終端部における勾配と研磨軌跡開始部における勾配の一次微分係数が略同一であるとともに、研磨軌跡終端部と研磨軌跡開始部との間の中間部分での前記回転軸の軸線方向における研磨軌跡を円弧又は平面の少なくともいずれか一方を含む滑らかな軌跡とすることが望ましい。このような構成によれば、各レンズ間の研磨軌跡が滑らかに結ばれるため、研磨による縁だれを抑えることが可能となる。
【００１５】
また、レンズは、累進屈折力眼鏡レンズ、プリズム量を含む眼鏡レンズ又は累進屈折力とプリズム量を含む眼鏡レンズのいずれか一つであり、該レンズの光学中心における法線が、回転軸に対して所定の角度となるようにレンズを配置することが望ましい。この場合、累進屈折力眼鏡レンズの近用屈折力測定基準位置又は遠用屈折力基準位置の少なくとも一方を旋回中心から累進屈折力眼鏡レンズの光学中心を通る放射線に沿って設定する工程を備えていることが望ましい。また、レンズが乱視屈折力成分を含み、レンズの乱視屈折力表示がマイナス表示のときに、乱視軸の方向を放射線と直交する方向に設定する工程を備えていることが望ましい。このような構成によれば、回転軸に対してレンズの方向性を揃えることが可能となるため、研磨ツールの回転軸の軸線方向における移動量を最小限に抑えることが可能となる。
【００１６】
また、別の観点からは、本発明のレンズ研磨装置は、レンズを保持する回転軸と、回転軸を駆動する駆動装置と、回転軸の軸線と直交する方向および軸線方向から、レンズの光学面に回転軸を中心に同心円状又は螺旋状のいずれかの研磨軌跡を描くように光学面を非球面形状に研磨する研磨ツールとを備えたレンズ研磨装置であって、レンズを、研磨軌跡の旋回中心から離間した状態で保持するレンズ保持手段と、研磨ツールが光学面を研磨する時に研磨ツールと光学面との間に所定の圧力を付与する圧力付与手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、回転軸を研磨ツールに対して送り移動するレンズ移動手段と、レンズ移動手段の移動位置と研磨軌跡の旋回角度とに基づいて、研磨ツールを回転軸の軸線と直交する方向に移動する研磨ツール移動手段とを備えた構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明のレンズ研磨方法およびレンズ研磨装置によれば、レンズを研磨軌跡の旋回中心から離間させ、かつ、研磨ツールと光学面との間に所定の圧力を付与しているので、研磨圧力が安定し、また、レンズ表面に研磨剤が滞留しないため、高精度のレンズ研磨を効率的に行うことが可能となる。そして、この結果、累進屈折力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可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ研磨装置１の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本実施形態のレンズ研磨装置１を用いて行われる研磨工程の手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本実施形態のレンズアダプタ５０の構成を説明する図である。
【図４】図４は、本実施形態のレンズ研磨装置１のポリッシャ３５と被加工レンズＬとの位置関係をＺ−Ｘ平面上で説明する図である。
【図５】図５は、本実施形態のレンズ研磨装置１のポリッシャ３５と被加工レンズＬとの位置関係をＺ軸方向及び加工軌跡の進行方向で説明する図である。
【図６】図６は、本実施形態のレンズ研磨装置１にバルーンツールを適用した場合のポリッシャ３５Ｍと被加工レンズＬとの位置関係をＺ−Ｘ平面上で説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ研磨装置１の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態に係るレンズ研磨装置１は、制御装置１０と、レンズ駆動ブロック２０と、レンズ研磨ブロック３０等を備える。なお、図１においては、左右方向をＸ軸と定義し、上下方向をＺ軸と定義し、Ｘ軸とＺ軸に直交する方向（すなわち、紙面と直交する方向）をＹ軸と定義する。
【００２２】
レンズ駆動ブロック２０は、ワークテーブル２１と、テーブル駆動モータ２２と、ＸＹステージ２３と、Ｘ軸モータ２４と、Ｙ軸モータ２５を備えている。ワークテーブル２１は、被加工レンズＬが取り付けられた円盤状のレンズアダプタ５０が載置される円盤状のテーブルである。ワークテーブル２１の下方には、ワークテーブル２１を回転させるテーブル駆動モータ２２が配設され、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏとテーブル駆動モータ２２の回転軸とが一致するように固定されている。テーブル駆動モータ２２は制御装置１０に接続され、制御装置１０からの指示に従ってワークテーブル２１を所定の回転数で反時計回りに回転させる。後述するように、レンズアダプタ５０は、その中心がワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏと一致するようにワークテーブル２１上に載置されており、被加工レンズＬは、レンズアダプタ５０の中心（すなわち、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏ）の周囲に、例えば、４個等角度に配置される。従って、ワークテーブル２１が回転中心軸Ｚｏを中心に回転すると、ワークテーブル２１上にレンズアダプタ５０を介して載置された被加工レンズＬも所定の回転数で反時計回りに回転することとなる。
【００２３】
ＸＹステージ２３は、ワークテーブル２１及びテーブル駆動モータ２２を下側から支持する支持台であり、その下端には、ワークテーブル２１及びデーブル駆動モータ２２をＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動させるＸ軸モータ２４及びＹ軸モータ２５を備えている。Ｘ軸モータ２４及びＹ軸モータ２５は、それぞれ制御装置１０に接続されたリニアモータであり、制御装置１０からの指示に従って、ＸＹステージ２３（すなわち、ワークテーブル２１）をＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動させる。なお、詳細は後述するが、本実施形態のレンズ研磨装置１による被加工レンズＬの研磨加工時においては、ＸＹステージ２３は、Ｘ軸モータ２４によってＸ軸方向に沿ってのみ移動し、Ｙ軸モータ２５によるＹ軸方向の移動は、専らワークテーブル２１とレンズ研磨ブロック３０との位置合わせのために行われる。
【００２４】
レンズ研磨ブロック３０は、Ｚ軸モータ３１と、アクチュエータ３２と、支持フレーム３３と、アーム３４と、ポリッシャ３５と、ポリッシャ駆動モータ３６とを備える。支持フレーム３３は、その上端がＺ軸モータ３１に接続されている。Ｚ軸モータ３１は、制御装置１０に接続されたリニアモータであり、制御装置１０からの指示に従って、支持フレーム３３をＺ軸方向に沿って移動させる。また、アーム３４は、Ｚ軸方向に延びるアームであり、基端部は、ポリッシャ駆動モータ３６の回転軸に接続され、先端部にポリッシャ３５を備えている。ポリッシャ駆動モータ３６は、制御装置１０に接続されたモータであり、制御装置１０からの指示に従って、アーム３４を反時計方向に所定の回転数で回転させることにより先端部のポリッシャ３５を回転させる。アクチュエータ３２は、不図示のスプリング等の圧力付与機構を介してアーム３４に接続され、制御装置１０からの指示に従って、アーム３４を介してポリッシャ３５の先端に所定の圧力を付与する。レンズ研磨装置１による被加工レンズＬの研磨加工時においては、Ｚ軸モータ３１及びアクチュエータ３２は、ポリッシャ３５の先端が回転しながら、被加工レンズＬの所定の位置に所定の圧力で当接するように制御される（詳細は後述）。なお、本実施形態においては、ポリッシャ３５は、レンズ径よりも小径の、いわゆるスモールツールポリシング用の研磨ポリッシャである。
【００２５】
研磨剤供給ホース４０は、研磨剤を供給するための供給口であり、レンズ研磨装置１による被加工レンズＬの研磨加工時、被加工レンズＬの加工面（研磨面）に、例えば、水に砥粉を分散させた研磨剤を供給する。
【００２６】
制御装置１０は、ＣＰＵ１１、メモリ１２、ネットワークインターフェース（不図示）等を備えており、ＣＰＵ１１がメモリ１２に記憶されたプログラムを実行することにより、レンズ研磨装置１の各構成要素を統括的に制御する。
【００２７】
このように構成されたレンズ研磨装置１は、ネットワークインターフェースを介して制御装置１０に入力される加工データに従って、上述のテーブル駆動モータ２２、Ｘ軸モータ２４、Ｙ軸モータ２５、Ｚ軸モータ３１、アクチュエータ３２、ポリッシャ駆動モータ３６、研磨剤の供給等を制御しながら被加工レンズＬの研磨加工を行う。
【００２８】
詳細は後述するが、本実施形態のレンズ研磨装置１は、ワークテーブル２１上にレンズアダプタ５０を介して配置した４つの被加工レンズＬをワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏを中心に回転させながらＸ軸方向に沿って移動させ、ポリッシャ３５をＺ軸方向に移動制御することにより研磨加工を行うものである。すなわち、ポリッシャ３５の位置は、ワークテーブル２１（レンズアダプタ５０）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、４つの被加工レンズＬの光学面が同時に、かつ、所定の非球面の３次元レンズ曲面に応じて研磨加工される。
【００２９】
次に、本実施形態のレンズ研磨装置１を用いて行われる研磨工程について詳述する。図２は、本実施形態のレンズ研磨装置１を用いて行われる研磨工程の手順を示すフローチャートである。
【００３０】
＜図２のＳ１０１：被加工レンズＬの配置＞
本実施形態の研磨工程では、先ず、レンズアダプタ５０に被加工レンズＬを配置する。図３は、本実施形態のレンズアダプタ５０の構成を説明する図である。図３（ａ）は、被加工レンズＬを搭載したレンズアダプタ５０の平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ´断面図である。なお、図３（ａ）中、細線で示す円は、後述する研磨加工時のポリッシャ３５の加工軌跡（研磨軌跡）を表している。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、予め研削装置等で研削された被加工レンズＬは、レンズアダプタ５０の回転軸Ｚｏの周囲に、加工面（研磨面）を上にして、例えば、４個等角度に配置される。この場合、被加工レンズＬ間の最小間隔は、使用するポリッシャ３５の大きさに応じて０．１〜５０ｍｍの範囲で設定されるが、好ましくは５〜１０ｍｍ以上あるとよい。また、被加工レンズＬ間の最小間隔が小さくなると、被加工レンズＬの周縁部（例えば、周縁部５〜１０ｍｍ程度）の研磨を精度よく行うことができなくなるため、いわゆる縁ダレが生じ易くなるが、周縁部の品質を無視しても構わなければ、被加工レンズＬ同士が一部で隣接する配置としてもよい。また、レンズアダプタ５０上に配置する被加工レンズＬは、全て同じ設計値（すなわち、同じ形状）のレンズであってもよく、また、異なる設計値のレンズであってもよい。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、被加工レンズＬは、加工面と対向する面に固定材５２を介して保持部材５１が取り付けられ、ブロッキング（保持）される。レンズアダプタ５０は、保持部材５１が嵌合するための複数の孔を有しており、ブロッキングされた被加工レンズＬは、保持部材５１を介してレンズアダプタ５０の孔に固定される。固定材５２には、例えば、保護テープ、粘着剤、接着剤、低融点合金などが用いられる。
【００３３】
そして、被加工レンズＬが固定されたレンズアダプタ５０は、その中心がワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏと一致するようにワークテーブル２１上に載置され固定される。
【００３４】
なお、本実施形態においては、被加工レンズＬを４個配置する構成としたが、１個以上であればよく、２個以上の複数個とするのが好適である。被加工レンズＬを複数個配置する場合には、図３（ａ）に示すように、加工中心（レンズアダプタ５０の回転中心軸Ｚｏ）を外して配置すればよく、加工中心に対称となるように配置するのが好ましい。
【００３５】
また、被加工レンズＬが、累進屈折力眼鏡レンズ、プリズム量を含む眼鏡レンズ又は累進屈折力とプリズム量を含む眼鏡レンズの場合、被加工レンズＬの光学中心における法線は、Ｚ軸（ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏ）に対して傾き（方向性）を有する。従って、各被加工レンズＬは、その光学中心における法線が、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏに対して一定の角度となるようにレンズアダプタ５０に配置されるのが好ましい。例えば、乱視屈折力レンズの場合（乱視屈折力表示がマイナス表示のときに）、乱視軸の方向がワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏから乱視屈折力レンズの光学中心を通る放射線と直交するように配置される。また、累進屈折力レンズの場合は、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏから累進屈折力レンズの光学中心を通る放射線上に遠用屈折路力測定基準点、または近用屈折路力測定基準点を配置すると好ましい。このように各被加工レンズＬの方向性をワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏ方向に揃えて配置すると、各被加工レンズＬにおける加工軌跡及びレンズ間の加工軌跡をできるだけ単純化することが可能（すなわち、研磨加工中のポリッシャ３５の移動量を最小化することが可能）となるため、研磨加工時間の短縮が可能となる。
【００３６】
また、本実施形態の研磨装置１で研磨加工される被加工レンズＬは、既に旋盤加工機等で研削されたレンズである。旋盤加工機としては、例えば、出願人が先に出願した国際特許出願第２００８／１２０６９１号に記載のものを適用することが可能である。この旋盤加工機は、本実施形態の研磨装置１と同様、例えば、４つの被加工レンズＬを、固定材５２を介して保持部材５１に取り付けてブロッキングし、レンズアダプタ５０に固定して研削加工を行う装置である。従って、この旋盤加工機による研削加工の終了後、旋盤加工機からレンズアダプタ５０を取外し、本実施形態の研磨装置１のワークテーブル２１に載置すれば、被加工レンズＬを取り外すことなく研磨加工することが可能となる。すなわち、本実施形態の研磨装置１と本旋盤加工機との組み合わせによれば、複数のレンズの研削、研磨加工を一連の製造工程の中で実施することが可能となるため、作業性、生産効率は格段に向上することとなる。
【００３７】
＜図２のＳ１０３：レンズ設計データの配置＞
レンズアダプタ５０に配置した被加工レンズＬの配置情報（各被加工レンズＬのレンズアダプタ５０に対する位置、回転角度等）と、各被加工レンズＬの設計データ（３次元形状データ）とに基づいて加工データＫＤを作成する。具体的には、研磨装置１の制御装置１０とＬＡＮ（Local Area Network）等で接続された不図示のワークステーションやＰＣ等によって、レンズアダプタ５０に配置した各被加工レンズＬの設計データから加工データＫＤ、すなわち研磨加工時にポリッシャ３５の位置を特定するための３次元座標データを作成する。
【００３８】
加工データＫＤの作成にあたっては、先ず、レンズアダプタ５０に配置した被加工レンズＬの設計データ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、本実施形態の研磨装置１によって研磨加工される１または複数の被加工レンズＬの設計データを配置するためのレンズ光学面形状データ領域と、被加工レンズＬが存在せず形状データがない部分（すなわち、被加工レンズＬ間の谷間の部分）を示すブランク領域とで構成される。なお、本実施形態においては、レンズ光学面形状データは、例えば、高さ（Ｚ軸方向）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である。
【００３９】
次に、各被加工レンズＬの設計データを、レンズアダプタ５０に配置した被加工レンズＬの配置と一致するように（すなわち、各被加工レンズＬのレンズアダプタ５０上の位置、レンズの回転角度に合わせて）仮想加工データのレンズ光学面形状データ領域に各々配置する。この工程によって、レンズアダプタ５０に配置した各被加工レンズＬの設計データ（レンズ光学面形状データ）が仮想加工データ上にレイアウトされることとなる。
【００４０】
＜図２のＳ１０５：補間曲面データの作成＞
次に、被加工レンズＬ間を加工軌跡ｔ（図３（ａ））によって連結するための補間曲面データを作成する。補間曲面データは、仮想加工データのブランク領域でのポリッシャ３５の位置を示す３次元座標データである。従って、補間曲面データとしては、各被加工レンズＬとの境界において連続でかつ滑らかに接合される曲面とすることが好ましい。
【００４１】
補間曲面データの作成にあたっては、先ず、レンズ光学面形状データのみが配置された仮想加工データ上に、レンズアダプタ５０の回転軸Ｚｏを中心とする螺旋状又は複数の同心円状の加工軌跡ｔ（図３（ａ））のデータを重ねて比較する。この場合において、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程度とするのが好ましい。
【００４２】
そして、加工軌跡ｔ上における各被加工レンズＬの周縁部の３次元座標値（すなわち、各被加工レンズＬの外径と加工軌跡ｔとが交差する位置における各被加工レンズＬのレンズ光学面形状データ）、および勾配（周縁部勾配）を算出する。そして、加工軌跡ｔの方向において隣接する被加工レンズＬの周縁部間において頂点または変曲点を有し、かつ各被加工レンズＬの周縁部にて滑らかに接続する曲面を算出する。ここで、本明細書において、「滑らか」とは、レンズ光学面形状データと補間曲面データの境界面で３次元座標値が一致し、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光学面形状データ側において一致していることを意味する。また、各被加工レンズＬ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。
【００４３】
各被加工レンズＬの周縁部の３次元座標値及び勾配の算出方法については、例えば、２次元のスプライン関数を用い、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適用することが可能である。
【００４４】
２次元のスプライン関数は、次式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。
【００４５】
【数１】
と書ける。ここに、Ｎｍｉ（ｘ）、Ｎｍｊ（ｙ）は、
【数２】
【００４６】
上記式において、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。
【００４７】
カーブジェネレータ（曲面加工装置）によって加工される眼鏡レンズ２１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）
【００４８】
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、形状をフィッティ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。
【００４９】
そして、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。
【００５０】
なお、上述した本実施形態においては、被加工レンズＬ間について補完曲面データを作成する構成として説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、各被加工レンズＬの周囲に所定（例えば１０ｍｍ程度）のデータを追加して外挿を行う構成としてもよい。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。このような構成の場合、補間曲面データは、外挿データの周縁部について、３次元座標値、ならびに勾配を算出することによって作成すればよい。
【００５１】
また、補完曲面データの作成に先立ち、仮想加工データのレンズ光学面形状データ領域上のみで螺旋状又は同心円状の加工軌跡ｔを重ねて比較し、螺旋軌跡の存在しない位置を補間して補間曲面データを作成してもよい。
【００５２】
＜図２のＳ１０７：加工データの送信＞
上記のようにして算出された加工データ（被加工レンズＬの設計データ及び補間曲面データ）は、ネットワークインターフェース（不図示）を介してレンズ研磨装置１の制御装置１０に送られる。
【００５３】
＜図２のＳ１０９：研磨加工＞
次に、本実施形態のレンズ研磨装置１によって研磨加工が実行される。具体的には、レンズ研磨装置１のＣＰＵ１１が、メモリ１２に格納されたプログラムを呼び出し、受信した加工データに基づいてレンズ研磨装置１の各構成要素を制御して被加工レンズＬを研磨する。図４は、本実施形態のレンズ研磨装置１のポリッシャ３５と被加工レンズＬとの位置関係をＺ−Ｘ平面上で説明する図である。図５は、本実施形態のレンズ研磨装置１のポリッシャ３５と被加工レンズＬとの位置関係をＺ軸方向及び加工軌跡の進行方向で説明する図である。
【００５４】
研磨加工が開始されると、レンズ研磨装置１は、先ずＸ軸モータ２４及びＹ軸モータ２５を駆動し、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏが所定の初期位置となるようにＸＹステージ２３を移動させる。ここで、所定の初期位置とは、ワークテーブル２１上の被加工レンズＬとポリッシャ３５とがＸ軸方向において十分に離間し、かつ、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏとポリッシャ３５とを結ぶ直線がＸ軸と平行となる位置である。すなわち、ワークテーブル２１の回転軸Ｚｏが初期位置に移動した時、ポリッシャ３５の位置は図４の「ａ」で示される位置に移動する。
【００５５】
次いで、レンズ研磨装置１は、不図示のポンプを駆動し、研磨剤供給ホース４０から被加工レンズＬ上に研磨剤を供給する。そして、テーブル駆動モータ２２を制御してワークテーブル２１上の被加工レンズＬを所定の回転数で回転させると共に、ポリッシャ駆動モータ３６を制御してポリッシャ３５を回転させる。
【００５６】
次いで、レンズ研磨装置１は、Ｘ軸モータ２４を駆動し、ワークテーブル２１をＸ軸に沿ってポリッシャ３５の方向に一定速度で移動させる。そして、ポリッシャ３５が加工領域（すなわち、ワークテーブル２１内の領域）に入ると、加工軌跡ｔに応じた加工データ（被加工レンズＬの設計データ及び補間曲面データ）を順次読み出しながら、Ｚ軸モータ３１及びアクチュエータ３２を制御する。具体的には、レンズ研磨装置１は、ポリッシャ３５のＺ軸方向の位置を加工軌跡ｔに応じて移動させながら、ポリッシャ３５が被加工レンズＬ上に位置する場合には、アクチュエータ３２を駆動してポリッシャ３５と被加工レンズＬとの間に所定の圧力を付与し、ポリッシャ３５が被加工レンズＬ上に位置しない場合（すなわち、ポリッシャ３５が被加工レンズＬ間に位置する場合）には、アクチュエータ３２の駆動を停止して、ポリッシャ３５が補間曲面データに従って移動するように制御する。
【００５７】
従って、ポリッシャ３５は、ワークテーブル２１上を螺旋状又は同心円状に相対的に移動し（図３（ａ））、Ｚ−Ｘ平面上でみた場合、図４に示すように、ワークテーブル２１の周縁部に位置する側（図４の「ｂ」で示す位置）から回転中心軸Ｚｏの位置する側（図４の「ｃ」、「ｄ」で示す位置）に向かって順次移動しながら各被加工レンズＬを研磨する。このように、各被加工レンズＬは、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏと直交する方向（すなわち、Ｘ軸方向）および軸線方向（すなわち、Ｚ軸方向）から研磨加工されることとなる。
【００５８】
また、上述したように、被加工レンズＬ間の谷間の部分に相当する加工データは、補完曲面データによって補間されている。従って、図５に示すように、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとの相対的な位置関係を時間軸で表わした場合、ポリッシャ３５は、加工軌跡ｔの進行方向に隣接する被加工レンズＬ間を滑らかな曲線で結ぶように移動することとなる。なお、本実施形態においては、先行側（図５中左側）に位置する被加工レンズＬの加工軌跡終端部における勾配θ１と、後行側（図５中右側）に位置する被加工レンズＬの加工軌跡開始部における勾配θ２の一次微分係数が略同一になるとともに、先行側に位置する被加工レンズＬの加工軌跡終端部と、後行側に位置する被加工レンズＬの加工軌跡開始部との間の中間部分でのＺ軸方向における加工軌跡ｔが円弧または平面を含む滑らかな軌跡となるように補間曲面データが作成されている。
【００５９】
なお、本実施形態の構成の場合、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとの当接角度が被加工レンズＬの形状に応じて異なるため、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとの間に一定の圧力を付与したとしても、研磨圧力は一定とならない。そこで、本実施形態においては、ポリッシャ３５が各被加工レンズＬに当接し研磨する時、その当接角度に応じてアクチュエータ３２を制御し、ポリッシャ３５の先端に付与する圧力を制御している。具体的には、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとの当接角度を加工軌跡ｔの方向とＸ軸方向について求め、当接角度が大きいほど（すなわち、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとの当接角度が垂直に近くなるほど）圧力が小さくなるように制御を行っている。より具体的には、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとが当接する各位置において、被加工レンズＬの法線を求め、ポリッシャ３５によって付与される圧力が被加工レンズＬの法線方向において略一定となるようにアクチュエータ３２が制御される。従って、本実施形態の構成によれば、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとの当接角度が異なっても、被加工レンズＬは略一定の研磨圧力で研磨されることとなるため、高精度に研磨することが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態においては、ワークテーブル２１上の被加工レンズＬを所定の回転数で回転させる構成としたが、ワークテーブル２１のＸ軸方向の移動に合わせてテーブル駆動モータ２２を制御し、被加工レンズＬの加工軌跡ｔの周速が一定となるように構成してもよい。このような構成によれば、研磨速度を一定とすることが可能となるため、被加工レンズＬを高精度に研磨することが可能となる。
【００６１】
上述した研磨加工が進行し（ワークテーブル２１がＸ軸に沿って移動し）、ポリッシャ３５がワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏの真上に位置した時、レンズ研磨装置１のＣＰＵ１１は、研磨加工が終了したと判断する。そして、Ｘ軸モータ２４及びＹ軸モータ２５を駆動し、ワークテーブル２１を所定の取出し位置に移動させると共に、ワークテーブル２１の回転及びポリッシャ３５の回転を停止させる。
【００６２】
＜図２のＳ１１１：被加工レンズの取出し＞
そして、ワークテーブル２１からレンズアダプタ５０を取外し、さらにレンズアダプタ５０から各被加工レンズＬを取り外して研磨工程は終了する。
【００６３】
上述したように、本実施形態のレンズ研磨工程（研磨方法）によれば、複数の被加工レンズＬの光学面を同時に、かつ、一定の圧力で研磨することが可能となる。従って、研磨圧力に起因する研磨ムラの発生を抑えつつ、効率的な研磨を行うことが可能となる。また、複数の被加工レンズＬを配置したワークテーブル２１を回転させながら研磨加工を行うため、被加工レンズＬ上に供給された研磨剤は、遠心力により、ワークテーブル２１の中心から周縁部に移動することとなる。従って、研磨剤が被加工レンズＬ上に滞留することがなく、安定した研磨を行うことができ研磨ムラの発生がさらに抑えられる。
【００６４】
また、本実施形態のレンズ研磨装置１は、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏを取り囲むように配置した複数の被加工レンズＬを同時に研磨するものであるが、各被加工レンズＬの設計データを基に作成した加工データに基づいて、ポリッシャ３５の位置が制御されるため、各被加工レンズＬのそれぞれに独立した３次元レンズ曲面を研磨加工することができる。つまり、設計データの異なる複数の被加工レンズＬを同時に研磨することができる。
【００６５】
以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の技術的思想の範囲内において、様々な変形が可能である。例えば、本実施形態においては、ワークテーブル２１をＸ軸及びＹ軸方向に移動可能に構成し、ポリッシャ３５をＺ軸方向に移動させる構成としたが、ポリッシャ３５を固定し、ワークテーブル２１をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動させる構成としてもよい。
【００６６】
また、本実施形態においては、ポリッシャ３５は、ポリッシャ駆動モータ３６によって回転する構成として説明したが、ポリッシャ３５が被加工レンズＬに当接すればよく、回転しない構成もまた本発明に含まれる。
【００６７】
また、本実施形態においては、ポリッシャ３５は、スモールツールポリシング用の研磨ポリッシャとして説明したが、特許文献１に記載されているようなバルーン状の研磨ツール（「バルーンツール」と称す）を適用することも可能である。図６は、バルーンツールを適用した場合のポリッシャ３５Ｍと被加工レンズＬとの位置関係をＺ−Ｘ平面上で説明する図である。この場合、図６に示すように、ポリッシャ３５Ｍは、その研磨面を被加工レンズＬの光学面に当接させながら、被加工レンズＬ上をワークテーブル２１の周縁部に位置する側（図６のｅで示す位置）から回転中心軸Ｚｏの位置する側（図６のｆで示す位置）に向かって移動し被加工レンズＬを研磨する。バルーンツールは、スモールツールと比較して被加工レンズＬとの接触面積を大きくすることが可能となるため、研磨加工時間をさらに短縮することが可能となる。
【符号の説明】
【００６８】
１ レンズ研磨装置
１０ 制御装置
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
２０ レンズ駆動ブロック
２１ ワークテーブル
２２ テーブル駆動モータ
２３ ＸＹステージ
２４ Ｘ軸モータ
２５ Ｙ軸モータ
３０ レンズ研磨ブロック
３１ Ｚ軸モータ
３２ アクチュエータ
３３ 支持フレーム
３４、３４Ｍ アーム
３５、３５Ｍ ポリッシャ
３６ ポリッシャ駆動モータ
５０ レンズアダプタ
５１ 保持部材
５２ 固定材
【技術分野】
【０００１】
この発明は、任意の自由曲面形状等からなるレンズ面を研磨するレンズ研磨方法及びレンズ研磨装置に関し、特に、同心円状又は螺旋状に旋回する研磨軌跡を描きながら研磨するレンズ研磨方法及びレンズ研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＮＣ制御のカーブジェネレータで非球面形状に研削されたレンズを研磨する場合、一様研磨法とスモールツール研磨法が用いられている。一様研磨法では、レンズを研削した後、レンズ加工面のカーブに沿った形状の研磨皿（バルーン状のもので、レンズの加工面全面に圧接される）を用いて、レンズ表面のスクラッチやクラック層を除去している。そして、最近では、累進多焦点レンズのような自由曲面形状のレンズ面に対応するために、レンズ加工面のカーブに合わせて研磨皿（すなわち、バルーン）の形状を制御することも行われている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
スモールツール研磨法では、レンズを研削した後、レンズより充分に小さい研磨皿（ポリシャ）を用いて、レンズを２次元に移動させながらレンズ表面の各位置のスクラッチやクラック層を除去している（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８３７１４号公報
【特許文献２】特開２０００−２９６４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記一様研磨法では、研磨皿がレンズ加工面全体に接触して研磨するため、スモールツール研磨法と比較し、短時間でスクラッチやクラック層の除去を行うことが可能である。しかし、研磨圧力、研磨速度、研磨剤などが不均一になり易いため研磨ムラが生じ易く、一様に研磨することが難しい。そのため、一般的には、一様研磨後のレンズ形状が設計値になるように、予め研磨時の誤差分を見込んで研削を仕上げる等の工夫がなされているが、一様研磨誤差分を完全に把握することもまた困難であり、一様研磨後の形状も完全な設計値になるとは限らない。
【０００６】
一方、スモールツール研磨法では、レンズの形状に拘わらずに研磨できるものの、レンズを２次元に移動させながらレンズ表面の比較的小さなエリア毎にスクラッチやクラック層の除去を行うため、レンズ全体を研磨するためには、多くの時間を要し、効率的な加工ができないという問題がある。
【０００７】
また、一様研磨法又はスモールツール研磨法によって非球面形状のレンズを研磨する場合には、非球面形状に応じた研磨を行う必要性から、レンズ毎に研磨せざるを得ず、研磨工程が製造工程上のボトルネックとなっていた。
【０００８】
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あって、その目的とするところは、レンズ研磨装置を用いたレンズ研磨工程において、研磨ムラの少ない高精度のレンズ研磨を効率的に行えるようにし、これにより、累進屈折力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可能なレンズ研磨方法およびレンズ研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のレンズ研磨方法は、研磨装置の回転軸に保持され該回転軸を中心に回転駆動するレンズに対し、研磨ツールが回転軸の軸線と直交する方向及び軸線方向から、レンズの光学面に回転軸を中心に同心円状又は螺旋状のいずれかの研磨軌跡を描くように光学面を非球面形状に研磨するレンズ研磨方法であって、レンズを研磨軌跡の旋回中心から離間した位置に配置する工程と、研磨ツールが光学面を研磨する時に研磨ツールと光学面との間に所定の圧力を付与する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
このような構成のレンズ研磨方法によれば、レンズを研磨軌跡の旋回中心から離間した位置で回転させながら研磨加工を行うため、研磨剤が被加工レンズＬ上に滞留することなく、また、研磨ツールと光学面との間に所定の圧力が付与された状態で研磨がなされるため、研磨ムラの少ない高精度のレンズ研磨が実現される。
【００１１】
また、研磨ツールと光学面との間に所定の圧力を付与する工程は、研磨ツールと光学面とが当接する角度に基づいて所定の圧力を設定する工程を含むことができる。この場合において、研磨ツールと光学面との間に所定の圧力を付与する工程は、光学面の法線方向の圧力が略一定となるように所定の圧力を設定する工程を含む構成とすることが望ましい。このような構成によれば、レンズの光学面の形状に因らず、一定の研磨圧力で研磨を行うことが可能となるため、より高精度のレンズ研磨を行うことができる。
【００１２】
また、研磨ツールが、光学面を研磨軌跡の方向に略一定の速度で相対的に移動するように回転軸の回転速度を設定する工程を備えてもよい。このような構成によれば、研磨速度を一定にすることが可能となるため、さらに研磨ムラを抑え、高精度のレンズ研磨が可能となる。
【００１３】
また、レンズが複数であって、旋回中心を取り囲むように配置され、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研磨位置をレンズごとに数値制御し、全てのレンズを同時に研磨する工程を備えてもよい。このような構成によれば、それぞれ異なる形状の複数のレンズを同時に研磨することが可能となるため、研磨工程の効率が飛躍的に向上する。
【００１４】
また、研磨位置をレンズごとに数値制御する工程は、研磨軌跡の進行方向で隣り合う２つのレンズ間の回転軸の軸線方向における研磨軌跡を、研磨軌跡の先行側に位置するレンズの研磨軌跡終端部における勾配と研磨軌跡の後行側に位置するレンズの研磨軌跡開始部における勾配とに基づいて設定する工程を含むことができる。この場合において、隣り合う２つのレンズ間の回転軸の軸線方向における研磨軌跡を設定する工程は、研磨軌跡終端部における勾配と研磨軌跡開始部における勾配の一次微分係数が略同一であるとともに、研磨軌跡終端部と研磨軌跡開始部との間の中間部分での前記回転軸の軸線方向における研磨軌跡を円弧又は平面の少なくともいずれか一方を含む滑らかな軌跡とすることが望ましい。このような構成によれば、各レンズ間の研磨軌跡が滑らかに結ばれるため、研磨による縁だれを抑えることが可能となる。
【００１５】
また、レンズは、累進屈折力眼鏡レンズ、プリズム量を含む眼鏡レンズ又は累進屈折力とプリズム量を含む眼鏡レンズのいずれか一つであり、該レンズの光学中心における法線が、回転軸に対して所定の角度となるようにレンズを配置することが望ましい。この場合、累進屈折力眼鏡レンズの近用屈折力測定基準位置又は遠用屈折力基準位置の少なくとも一方を旋回中心から累進屈折力眼鏡レンズの光学中心を通る放射線に沿って設定する工程を備えていることが望ましい。また、レンズが乱視屈折力成分を含み、レンズの乱視屈折力表示がマイナス表示のときに、乱視軸の方向を放射線と直交する方向に設定する工程を備えていることが望ましい。このような構成によれば、回転軸に対してレンズの方向性を揃えることが可能となるため、研磨ツールの回転軸の軸線方向における移動量を最小限に抑えることが可能となる。
【００１６】
また、別の観点からは、本発明のレンズ研磨装置は、レンズを保持する回転軸と、回転軸を駆動する駆動装置と、回転軸の軸線と直交する方向および軸線方向から、レンズの光学面に回転軸を中心に同心円状又は螺旋状のいずれかの研磨軌跡を描くように光学面を非球面形状に研磨する研磨ツールとを備えたレンズ研磨装置であって、レンズを、研磨軌跡の旋回中心から離間した状態で保持するレンズ保持手段と、研磨ツールが光学面を研磨する時に研磨ツールと光学面との間に所定の圧力を付与する圧力付与手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、回転軸を研磨ツールに対して送り移動するレンズ移動手段と、レンズ移動手段の移動位置と研磨軌跡の旋回角度とに基づいて、研磨ツールを回転軸の軸線と直交する方向に移動する研磨ツール移動手段とを備えた構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明のレンズ研磨方法およびレンズ研磨装置によれば、レンズを研磨軌跡の旋回中心から離間させ、かつ、研磨ツールと光学面との間に所定の圧力を付与しているので、研磨圧力が安定し、また、レンズ表面に研磨剤が滞留しないため、高精度のレンズ研磨を効率的に行うことが可能となる。そして、この結果、累進屈折力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可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ研磨装置１の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本実施形態のレンズ研磨装置１を用いて行われる研磨工程の手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本実施形態のレンズアダプタ５０の構成を説明する図である。
【図４】図４は、本実施形態のレンズ研磨装置１のポリッシャ３５と被加工レンズＬとの位置関係をＺ−Ｘ平面上で説明する図である。
【図５】図５は、本実施形態のレンズ研磨装置１のポリッシャ３５と被加工レンズＬとの位置関係をＺ軸方向及び加工軌跡の進行方向で説明する図である。
【図６】図６は、本実施形態のレンズ研磨装置１にバルーンツールを適用した場合のポリッシャ３５Ｍと被加工レンズＬとの位置関係をＺ−Ｘ平面上で説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ研磨装置１の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態に係るレンズ研磨装置１は、制御装置１０と、レンズ駆動ブロック２０と、レンズ研磨ブロック３０等を備える。なお、図１においては、左右方向をＸ軸と定義し、上下方向をＺ軸と定義し、Ｘ軸とＺ軸に直交する方向（すなわち、紙面と直交する方向）をＹ軸と定義する。
【００２２】
レンズ駆動ブロック２０は、ワークテーブル２１と、テーブル駆動モータ２２と、ＸＹステージ２３と、Ｘ軸モータ２４と、Ｙ軸モータ２５を備えている。ワークテーブル２１は、被加工レンズＬが取り付けられた円盤状のレンズアダプタ５０が載置される円盤状のテーブルである。ワークテーブル２１の下方には、ワークテーブル２１を回転させるテーブル駆動モータ２２が配設され、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏとテーブル駆動モータ２２の回転軸とが一致するように固定されている。テーブル駆動モータ２２は制御装置１０に接続され、制御装置１０からの指示に従ってワークテーブル２１を所定の回転数で反時計回りに回転させる。後述するように、レンズアダプタ５０は、その中心がワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏと一致するようにワークテーブル２１上に載置されており、被加工レンズＬは、レンズアダプタ５０の中心（すなわち、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏ）の周囲に、例えば、４個等角度に配置される。従って、ワークテーブル２１が回転中心軸Ｚｏを中心に回転すると、ワークテーブル２１上にレンズアダプタ５０を介して載置された被加工レンズＬも所定の回転数で反時計回りに回転することとなる。
【００２３】
ＸＹステージ２３は、ワークテーブル２１及びテーブル駆動モータ２２を下側から支持する支持台であり、その下端には、ワークテーブル２１及びデーブル駆動モータ２２をＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動させるＸ軸モータ２４及びＹ軸モータ２５を備えている。Ｘ軸モータ２４及びＹ軸モータ２５は、それぞれ制御装置１０に接続されたリニアモータであり、制御装置１０からの指示に従って、ＸＹステージ２３（すなわち、ワークテーブル２１）をＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動させる。なお、詳細は後述するが、本実施形態のレンズ研磨装置１による被加工レンズＬの研磨加工時においては、ＸＹステージ２３は、Ｘ軸モータ２４によってＸ軸方向に沿ってのみ移動し、Ｙ軸モータ２５によるＹ軸方向の移動は、専らワークテーブル２１とレンズ研磨ブロック３０との位置合わせのために行われる。
【００２４】
レンズ研磨ブロック３０は、Ｚ軸モータ３１と、アクチュエータ３２と、支持フレーム３３と、アーム３４と、ポリッシャ３５と、ポリッシャ駆動モータ３６とを備える。支持フレーム３３は、その上端がＺ軸モータ３１に接続されている。Ｚ軸モータ３１は、制御装置１０に接続されたリニアモータであり、制御装置１０からの指示に従って、支持フレーム３３をＺ軸方向に沿って移動させる。また、アーム３４は、Ｚ軸方向に延びるアームであり、基端部は、ポリッシャ駆動モータ３６の回転軸に接続され、先端部にポリッシャ３５を備えている。ポリッシャ駆動モータ３６は、制御装置１０に接続されたモータであり、制御装置１０からの指示に従って、アーム３４を反時計方向に所定の回転数で回転させることにより先端部のポリッシャ３５を回転させる。アクチュエータ３２は、不図示のスプリング等の圧力付与機構を介してアーム３４に接続され、制御装置１０からの指示に従って、アーム３４を介してポリッシャ３５の先端に所定の圧力を付与する。レンズ研磨装置１による被加工レンズＬの研磨加工時においては、Ｚ軸モータ３１及びアクチュエータ３２は、ポリッシャ３５の先端が回転しながら、被加工レンズＬの所定の位置に所定の圧力で当接するように制御される（詳細は後述）。なお、本実施形態においては、ポリッシャ３５は、レンズ径よりも小径の、いわゆるスモールツールポリシング用の研磨ポリッシャである。
【００２５】
研磨剤供給ホース４０は、研磨剤を供給するための供給口であり、レンズ研磨装置１による被加工レンズＬの研磨加工時、被加工レンズＬの加工面（研磨面）に、例えば、水に砥粉を分散させた研磨剤を供給する。
【００２６】
制御装置１０は、ＣＰＵ１１、メモリ１２、ネットワークインターフェース（不図示）等を備えており、ＣＰＵ１１がメモリ１２に記憶されたプログラムを実行することにより、レンズ研磨装置１の各構成要素を統括的に制御する。
【００２７】
このように構成されたレンズ研磨装置１は、ネットワークインターフェースを介して制御装置１０に入力される加工データに従って、上述のテーブル駆動モータ２２、Ｘ軸モータ２４、Ｙ軸モータ２５、Ｚ軸モータ３１、アクチュエータ３２、ポリッシャ駆動モータ３６、研磨剤の供給等を制御しながら被加工レンズＬの研磨加工を行う。
【００２８】
詳細は後述するが、本実施形態のレンズ研磨装置１は、ワークテーブル２１上にレンズアダプタ５０を介して配置した４つの被加工レンズＬをワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏを中心に回転させながらＸ軸方向に沿って移動させ、ポリッシャ３５をＺ軸方向に移動制御することにより研磨加工を行うものである。すなわち、ポリッシャ３５の位置は、ワークテーブル２１（レンズアダプタ５０）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、４つの被加工レンズＬの光学面が同時に、かつ、所定の非球面の３次元レンズ曲面に応じて研磨加工される。
【００２９】
次に、本実施形態のレンズ研磨装置１を用いて行われる研磨工程について詳述する。図２は、本実施形態のレンズ研磨装置１を用いて行われる研磨工程の手順を示すフローチャートである。
【００３０】
＜図２のＳ１０１：被加工レンズＬの配置＞
本実施形態の研磨工程では、先ず、レンズアダプタ５０に被加工レンズＬを配置する。図３は、本実施形態のレンズアダプタ５０の構成を説明する図である。図３（ａ）は、被加工レンズＬを搭載したレンズアダプタ５０の平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ´断面図である。なお、図３（ａ）中、細線で示す円は、後述する研磨加工時のポリッシャ３５の加工軌跡（研磨軌跡）を表している。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、予め研削装置等で研削された被加工レンズＬは、レンズアダプタ５０の回転軸Ｚｏの周囲に、加工面（研磨面）を上にして、例えば、４個等角度に配置される。この場合、被加工レンズＬ間の最小間隔は、使用するポリッシャ３５の大きさに応じて０．１〜５０ｍｍの範囲で設定されるが、好ましくは５〜１０ｍｍ以上あるとよい。また、被加工レンズＬ間の最小間隔が小さくなると、被加工レンズＬの周縁部（例えば、周縁部５〜１０ｍｍ程度）の研磨を精度よく行うことができなくなるため、いわゆる縁ダレが生じ易くなるが、周縁部の品質を無視しても構わなければ、被加工レンズＬ同士が一部で隣接する配置としてもよい。また、レンズアダプタ５０上に配置する被加工レンズＬは、全て同じ設計値（すなわち、同じ形状）のレンズであってもよく、また、異なる設計値のレンズであってもよい。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、被加工レンズＬは、加工面と対向する面に固定材５２を介して保持部材５１が取り付けられ、ブロッキング（保持）される。レンズアダプタ５０は、保持部材５１が嵌合するための複数の孔を有しており、ブロッキングされた被加工レンズＬは、保持部材５１を介してレンズアダプタ５０の孔に固定される。固定材５２には、例えば、保護テープ、粘着剤、接着剤、低融点合金などが用いられる。
【００３３】
そして、被加工レンズＬが固定されたレンズアダプタ５０は、その中心がワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏと一致するようにワークテーブル２１上に載置され固定される。
【００３４】
なお、本実施形態においては、被加工レンズＬを４個配置する構成としたが、１個以上であればよく、２個以上の複数個とするのが好適である。被加工レンズＬを複数個配置する場合には、図３（ａ）に示すように、加工中心（レンズアダプタ５０の回転中心軸Ｚｏ）を外して配置すればよく、加工中心に対称となるように配置するのが好ましい。
【００３５】
また、被加工レンズＬが、累進屈折力眼鏡レンズ、プリズム量を含む眼鏡レンズ又は累進屈折力とプリズム量を含む眼鏡レンズの場合、被加工レンズＬの光学中心における法線は、Ｚ軸（ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏ）に対して傾き（方向性）を有する。従って、各被加工レンズＬは、その光学中心における法線が、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏに対して一定の角度となるようにレンズアダプタ５０に配置されるのが好ましい。例えば、乱視屈折力レンズの場合（乱視屈折力表示がマイナス表示のときに）、乱視軸の方向がワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏから乱視屈折力レンズの光学中心を通る放射線と直交するように配置される。また、累進屈折力レンズの場合は、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏから累進屈折力レンズの光学中心を通る放射線上に遠用屈折路力測定基準点、または近用屈折路力測定基準点を配置すると好ましい。このように各被加工レンズＬの方向性をワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏ方向に揃えて配置すると、各被加工レンズＬにおける加工軌跡及びレンズ間の加工軌跡をできるだけ単純化することが可能（すなわち、研磨加工中のポリッシャ３５の移動量を最小化することが可能）となるため、研磨加工時間の短縮が可能となる。
【００３６】
また、本実施形態の研磨装置１で研磨加工される被加工レンズＬは、既に旋盤加工機等で研削されたレンズである。旋盤加工機としては、例えば、出願人が先に出願した国際特許出願第２００８／１２０６９１号に記載のものを適用することが可能である。この旋盤加工機は、本実施形態の研磨装置１と同様、例えば、４つの被加工レンズＬを、固定材５２を介して保持部材５１に取り付けてブロッキングし、レンズアダプタ５０に固定して研削加工を行う装置である。従って、この旋盤加工機による研削加工の終了後、旋盤加工機からレンズアダプタ５０を取外し、本実施形態の研磨装置１のワークテーブル２１に載置すれば、被加工レンズＬを取り外すことなく研磨加工することが可能となる。すなわち、本実施形態の研磨装置１と本旋盤加工機との組み合わせによれば、複数のレンズの研削、研磨加工を一連の製造工程の中で実施することが可能となるため、作業性、生産効率は格段に向上することとなる。
【００３７】
＜図２のＳ１０３：レンズ設計データの配置＞
レンズアダプタ５０に配置した被加工レンズＬの配置情報（各被加工レンズＬのレンズアダプタ５０に対する位置、回転角度等）と、各被加工レンズＬの設計データ（３次元形状データ）とに基づいて加工データＫＤを作成する。具体的には、研磨装置１の制御装置１０とＬＡＮ（Local Area Network）等で接続された不図示のワークステーションやＰＣ等によって、レンズアダプタ５０に配置した各被加工レンズＬの設計データから加工データＫＤ、すなわち研磨加工時にポリッシャ３５の位置を特定するための３次元座標データを作成する。
【００３８】
加工データＫＤの作成にあたっては、先ず、レンズアダプタ５０に配置した被加工レンズＬの設計データ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、本実施形態の研磨装置１によって研磨加工される１または複数の被加工レンズＬの設計データを配置するためのレンズ光学面形状データ領域と、被加工レンズＬが存在せず形状データがない部分（すなわち、被加工レンズＬ間の谷間の部分）を示すブランク領域とで構成される。なお、本実施形態においては、レンズ光学面形状データは、例えば、高さ（Ｚ軸方向）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である。
【００３９】
次に、各被加工レンズＬの設計データを、レンズアダプタ５０に配置した被加工レンズＬの配置と一致するように（すなわち、各被加工レンズＬのレンズアダプタ５０上の位置、レンズの回転角度に合わせて）仮想加工データのレンズ光学面形状データ領域に各々配置する。この工程によって、レンズアダプタ５０に配置した各被加工レンズＬの設計データ（レンズ光学面形状データ）が仮想加工データ上にレイアウトされることとなる。
【００４０】
＜図２のＳ１０５：補間曲面データの作成＞
次に、被加工レンズＬ間を加工軌跡ｔ（図３（ａ））によって連結するための補間曲面データを作成する。補間曲面データは、仮想加工データのブランク領域でのポリッシャ３５の位置を示す３次元座標データである。従って、補間曲面データとしては、各被加工レンズＬとの境界において連続でかつ滑らかに接合される曲面とすることが好ましい。
【００４１】
補間曲面データの作成にあたっては、先ず、レンズ光学面形状データのみが配置された仮想加工データ上に、レンズアダプタ５０の回転軸Ｚｏを中心とする螺旋状又は複数の同心円状の加工軌跡ｔ（図３（ａ））のデータを重ねて比較する。この場合において、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程度とするのが好ましい。
【００４２】
そして、加工軌跡ｔ上における各被加工レンズＬの周縁部の３次元座標値（すなわち、各被加工レンズＬの外径と加工軌跡ｔとが交差する位置における各被加工レンズＬのレンズ光学面形状データ）、および勾配（周縁部勾配）を算出する。そして、加工軌跡ｔの方向において隣接する被加工レンズＬの周縁部間において頂点または変曲点を有し、かつ各被加工レンズＬの周縁部にて滑らかに接続する曲面を算出する。ここで、本明細書において、「滑らか」とは、レンズ光学面形状データと補間曲面データの境界面で３次元座標値が一致し、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光学面形状データ側において一致していることを意味する。また、各被加工レンズＬ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。
【００４３】
各被加工レンズＬの周縁部の３次元座標値及び勾配の算出方法については、例えば、２次元のスプライン関数を用い、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適用することが可能である。
【００４４】
２次元のスプライン関数は、次式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。
【００４５】
【数１】
と書ける。ここに、Ｎｍｉ（ｘ）、Ｎｍｊ（ｙ）は、
【数２】
【００４６】
上記式において、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。
【００４７】
カーブジェネレータ（曲面加工装置）によって加工される眼鏡レンズ２１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）
【００４８】
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、形状をフィッティ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。
【００４９】
そして、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。
【００５０】
なお、上述した本実施形態においては、被加工レンズＬ間について補完曲面データを作成する構成として説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、各被加工レンズＬの周囲に所定（例えば１０ｍｍ程度）のデータを追加して外挿を行う構成としてもよい。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。このような構成の場合、補間曲面データは、外挿データの周縁部について、３次元座標値、ならびに勾配を算出することによって作成すればよい。
【００５１】
また、補完曲面データの作成に先立ち、仮想加工データのレンズ光学面形状データ領域上のみで螺旋状又は同心円状の加工軌跡ｔを重ねて比較し、螺旋軌跡の存在しない位置を補間して補間曲面データを作成してもよい。
【００５２】
＜図２のＳ１０７：加工データの送信＞
上記のようにして算出された加工データ（被加工レンズＬの設計データ及び補間曲面データ）は、ネットワークインターフェース（不図示）を介してレンズ研磨装置１の制御装置１０に送られる。
【００５３】
＜図２のＳ１０９：研磨加工＞
次に、本実施形態のレンズ研磨装置１によって研磨加工が実行される。具体的には、レンズ研磨装置１のＣＰＵ１１が、メモリ１２に格納されたプログラムを呼び出し、受信した加工データに基づいてレンズ研磨装置１の各構成要素を制御して被加工レンズＬを研磨する。図４は、本実施形態のレンズ研磨装置１のポリッシャ３５と被加工レンズＬとの位置関係をＺ−Ｘ平面上で説明する図である。図５は、本実施形態のレンズ研磨装置１のポリッシャ３５と被加工レンズＬとの位置関係をＺ軸方向及び加工軌跡の進行方向で説明する図である。
【００５４】
研磨加工が開始されると、レンズ研磨装置１は、先ずＸ軸モータ２４及びＹ軸モータ２５を駆動し、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏが所定の初期位置となるようにＸＹステージ２３を移動させる。ここで、所定の初期位置とは、ワークテーブル２１上の被加工レンズＬとポリッシャ３５とがＸ軸方向において十分に離間し、かつ、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏとポリッシャ３５とを結ぶ直線がＸ軸と平行となる位置である。すなわち、ワークテーブル２１の回転軸Ｚｏが初期位置に移動した時、ポリッシャ３５の位置は図４の「ａ」で示される位置に移動する。
【００５５】
次いで、レンズ研磨装置１は、不図示のポンプを駆動し、研磨剤供給ホース４０から被加工レンズＬ上に研磨剤を供給する。そして、テーブル駆動モータ２２を制御してワークテーブル２１上の被加工レンズＬを所定の回転数で回転させると共に、ポリッシャ駆動モータ３６を制御してポリッシャ３５を回転させる。
【００５６】
次いで、レンズ研磨装置１は、Ｘ軸モータ２４を駆動し、ワークテーブル２１をＸ軸に沿ってポリッシャ３５の方向に一定速度で移動させる。そして、ポリッシャ３５が加工領域（すなわち、ワークテーブル２１内の領域）に入ると、加工軌跡ｔに応じた加工データ（被加工レンズＬの設計データ及び補間曲面データ）を順次読み出しながら、Ｚ軸モータ３１及びアクチュエータ３２を制御する。具体的には、レンズ研磨装置１は、ポリッシャ３５のＺ軸方向の位置を加工軌跡ｔに応じて移動させながら、ポリッシャ３５が被加工レンズＬ上に位置する場合には、アクチュエータ３２を駆動してポリッシャ３５と被加工レンズＬとの間に所定の圧力を付与し、ポリッシャ３５が被加工レンズＬ上に位置しない場合（すなわち、ポリッシャ３５が被加工レンズＬ間に位置する場合）には、アクチュエータ３２の駆動を停止して、ポリッシャ３５が補間曲面データに従って移動するように制御する。
【００５７】
従って、ポリッシャ３５は、ワークテーブル２１上を螺旋状又は同心円状に相対的に移動し（図３（ａ））、Ｚ−Ｘ平面上でみた場合、図４に示すように、ワークテーブル２１の周縁部に位置する側（図４の「ｂ」で示す位置）から回転中心軸Ｚｏの位置する側（図４の「ｃ」、「ｄ」で示す位置）に向かって順次移動しながら各被加工レンズＬを研磨する。このように、各被加工レンズＬは、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏと直交する方向（すなわち、Ｘ軸方向）および軸線方向（すなわち、Ｚ軸方向）から研磨加工されることとなる。
【００５８】
また、上述したように、被加工レンズＬ間の谷間の部分に相当する加工データは、補完曲面データによって補間されている。従って、図５に示すように、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとの相対的な位置関係を時間軸で表わした場合、ポリッシャ３５は、加工軌跡ｔの進行方向に隣接する被加工レンズＬ間を滑らかな曲線で結ぶように移動することとなる。なお、本実施形態においては、先行側（図５中左側）に位置する被加工レンズＬの加工軌跡終端部における勾配θ１と、後行側（図５中右側）に位置する被加工レンズＬの加工軌跡開始部における勾配θ２の一次微分係数が略同一になるとともに、先行側に位置する被加工レンズＬの加工軌跡終端部と、後行側に位置する被加工レンズＬの加工軌跡開始部との間の中間部分でのＺ軸方向における加工軌跡ｔが円弧または平面を含む滑らかな軌跡となるように補間曲面データが作成されている。
【００５９】
なお、本実施形態の構成の場合、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとの当接角度が被加工レンズＬの形状に応じて異なるため、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとの間に一定の圧力を付与したとしても、研磨圧力は一定とならない。そこで、本実施形態においては、ポリッシャ３５が各被加工レンズＬに当接し研磨する時、その当接角度に応じてアクチュエータ３２を制御し、ポリッシャ３５の先端に付与する圧力を制御している。具体的には、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとの当接角度を加工軌跡ｔの方向とＸ軸方向について求め、当接角度が大きいほど（すなわち、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとの当接角度が垂直に近くなるほど）圧力が小さくなるように制御を行っている。より具体的には、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとが当接する各位置において、被加工レンズＬの法線を求め、ポリッシャ３５によって付与される圧力が被加工レンズＬの法線方向において略一定となるようにアクチュエータ３２が制御される。従って、本実施形態の構成によれば、ポリッシャ３５と被加工レンズＬとの当接角度が異なっても、被加工レンズＬは略一定の研磨圧力で研磨されることとなるため、高精度に研磨することが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態においては、ワークテーブル２１上の被加工レンズＬを所定の回転数で回転させる構成としたが、ワークテーブル２１のＸ軸方向の移動に合わせてテーブル駆動モータ２２を制御し、被加工レンズＬの加工軌跡ｔの周速が一定となるように構成してもよい。このような構成によれば、研磨速度を一定とすることが可能となるため、被加工レンズＬを高精度に研磨することが可能となる。
【００６１】
上述した研磨加工が進行し（ワークテーブル２１がＸ軸に沿って移動し）、ポリッシャ３５がワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏの真上に位置した時、レンズ研磨装置１のＣＰＵ１１は、研磨加工が終了したと判断する。そして、Ｘ軸モータ２４及びＹ軸モータ２５を駆動し、ワークテーブル２１を所定の取出し位置に移動させると共に、ワークテーブル２１の回転及びポリッシャ３５の回転を停止させる。
【００６２】
＜図２のＳ１１１：被加工レンズの取出し＞
そして、ワークテーブル２１からレンズアダプタ５０を取外し、さらにレンズアダプタ５０から各被加工レンズＬを取り外して研磨工程は終了する。
【００６３】
上述したように、本実施形態のレンズ研磨工程（研磨方法）によれば、複数の被加工レンズＬの光学面を同時に、かつ、一定の圧力で研磨することが可能となる。従って、研磨圧力に起因する研磨ムラの発生を抑えつつ、効率的な研磨を行うことが可能となる。また、複数の被加工レンズＬを配置したワークテーブル２１を回転させながら研磨加工を行うため、被加工レンズＬ上に供給された研磨剤は、遠心力により、ワークテーブル２１の中心から周縁部に移動することとなる。従って、研磨剤が被加工レンズＬ上に滞留することがなく、安定した研磨を行うことができ研磨ムラの発生がさらに抑えられる。
【００６４】
また、本実施形態のレンズ研磨装置１は、ワークテーブル２１の回転中心軸Ｚｏを取り囲むように配置した複数の被加工レンズＬを同時に研磨するものであるが、各被加工レンズＬの設計データを基に作成した加工データに基づいて、ポリッシャ３５の位置が制御されるため、各被加工レンズＬのそれぞれに独立した３次元レンズ曲面を研磨加工することができる。つまり、設計データの異なる複数の被加工レンズＬを同時に研磨することができる。
【００６５】
以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の技術的思想の範囲内において、様々な変形が可能である。例えば、本実施形態においては、ワークテーブル２１をＸ軸及びＹ軸方向に移動可能に構成し、ポリッシャ３５をＺ軸方向に移動させる構成としたが、ポリッシャ３５を固定し、ワークテーブル２１をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動させる構成としてもよい。
【００６６】
また、本実施形態においては、ポリッシャ３５は、ポリッシャ駆動モータ３６によって回転する構成として説明したが、ポリッシャ３５が被加工レンズＬに当接すればよく、回転しない構成もまた本発明に含まれる。
【００６７】
また、本実施形態においては、ポリッシャ３５は、スモールツールポリシング用の研磨ポリッシャとして説明したが、特許文献１に記載されているようなバルーン状の研磨ツール（「バルーンツール」と称す）を適用することも可能である。図６は、バルーンツールを適用した場合のポリッシャ３５Ｍと被加工レンズＬとの位置関係をＺ−Ｘ平面上で説明する図である。この場合、図６に示すように、ポリッシャ３５Ｍは、その研磨面を被加工レンズＬの光学面に当接させながら、被加工レンズＬ上をワークテーブル２１の周縁部に位置する側（図６のｅで示す位置）から回転中心軸Ｚｏの位置する側（図６のｆで示す位置）に向かって移動し被加工レンズＬを研磨する。バルーンツールは、スモールツールと比較して被加工レンズＬとの接触面積を大きくすることが可能となるため、研磨加工時間をさらに短縮することが可能となる。
【符号の説明】
【００６８】
１ レンズ研磨装置
１０ 制御装置
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
２０ レンズ駆動ブロック
２１ ワークテーブル
２２ テーブル駆動モータ
２３ ＸＹステージ
２４ Ｘ軸モータ
２５ Ｙ軸モータ
３０ レンズ研磨ブロック
３１ Ｚ軸モータ
３２ アクチュエータ
３３ 支持フレーム
３４、３４Ｍ アーム
３５、３５Ｍ ポリッシャ
３６ ポリッシャ駆動モータ
５０ レンズアダプタ
５１ 保持部材
５２ 固定材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨装置の回転軸に保持され該回転軸を中心に回転駆動するレンズに対し、研磨ツールが前記回転軸の軸線と直交する方向及び軸線方向から、前記レンズの光学面に前記回転軸を中心に同心円状又は螺旋状のいずれかの研磨軌跡を描くように前記光学面を非球面形状に研磨するレンズ研磨方法であって、
前記レンズを、前記研磨軌跡の旋回中心から離間した位置に配置する工程と、
前記研磨ツールが前記光学面を研磨する時に、前記研磨ツールと前記光学面との間に所定の圧力を付与する工程と、
を備えたことを特徴とするレンズ研磨方法。
【請求項２】
前記研磨ツールと前記光学面との間に所定の圧力を付与する工程は、前記研磨ツールと前記光学面とが当接する角度に基づいて前記所定の圧力を設定する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のレンズ研磨方法。
【請求項３】
前記研磨ツールと前記光学面との間に所定の圧力を付与する工程は、前記光学面の法線方向の圧力が略一定となるように前記所定の圧力を設定する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載のレンズ研磨方法。
【請求項４】
前記研磨ツールが、前記光学面を前記研磨軌跡の方向に略一定の速度で相対的に移動するように前記回転軸の回転速度を設定する工程を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレンズ研磨方法。
【請求項５】
前記レンズが複数であって、前記旋回中心を取り囲むように配置され、前記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前記回転軸の軸線方向における研磨位置をレンズごとに数値制御し、全てのレンズを同時に研磨する工程を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項にレンズ研磨方法。
【請求項６】
前記研磨位置をレンズごとに数値制御する工程は、前記研磨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研磨軌跡を、前記研磨軌跡の先行側に位置するレンズの研磨軌跡終端部における勾配と前記研磨軌跡の後行側に位置するレンズの研磨軌跡開始部における勾配とに基づいて設定する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載のレンズ研磨方法。
【請求項７】
前記隣り合う２つのレンズ間の前記回転軸の軸線方向における研磨軌跡を設定する工程は、前記研磨軌跡終端部における勾配と前記研磨軌跡開始部における勾配の一次微分係数が略同一であるとともに、前記研磨軌跡終端部と前記研磨軌跡開始部との間の中間部分での前記回転軸の軸線方向における研磨軌跡を円弧又は平面の少なくともいずれか一方を含む滑らかな軌跡とすることを特徴とする請求項６に記載のレンズ研磨方法。
【請求項８】
前記レンズは、累進屈折力眼鏡レンズ、プリズム量を含む眼鏡レンズ又は累進屈折力とプリズム量を含む眼鏡レンズのいずれか一つであり、該レンズの光学中心における法線が、前記回転軸に対して所定の角度となるように前記レンズを配置することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のレンズ研磨方法。
【請求項９】
前記累進屈折力眼鏡レンズの近用屈折力測定基準位置又は遠用屈折力基準位置の少なくとも一方を前記旋回中心から前記累進屈折力眼鏡レンズの光学中心を通る放射線に沿って設定する工程を備えていることを特徴とする請求項８に記載のレンズ研磨方法。
【請求項１０】
前記レンズが乱視屈折力成分を含み、前記レンズの乱視屈折力表示がマイナス表示のときに、乱視軸の方向を前記放射線と直交する方向に設定する工程をさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載のレンズ研磨方法。
【請求項１１】
レンズを保持する回転軸と、
前記回転軸を駆動する駆動装置と、
前記回転軸の軸線と直交する方向および軸線方向から、前記レンズの光学面に前記回転軸を中心に同心円状又は螺旋状のいずれかの研磨軌跡を描くように前記光学面を非球面形状に研磨する研磨ツールと、
を備えたレンズ研磨装置であって、
前記レンズを、前記研磨軌跡の旋回中心から離間した状態で保持するレンズ保持手段と、
前記研磨ツールが前記光学面を研磨する時に、前記研磨ツールと前記光学面との間に所定の圧力を付与する圧力付与手段と、
を備えたことを特徴とするレンズ研磨装置。
【請求項１２】
前記回転軸を前記研磨ツールに対して送り移動するレンズ移動手段と、
前記レンズ移動手段の移動位置と前記研磨軌跡の旋回角度とに基づいて、前記研磨ツールを前記回転軸の軸線と直交する方向に移動する研磨ツール移動手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のレンズ研磨装置。
【請求項１】
研磨装置の回転軸に保持され該回転軸を中心に回転駆動するレンズに対し、研磨ツールが前記回転軸の軸線と直交する方向及び軸線方向から、前記レンズの光学面に前記回転軸を中心に同心円状又は螺旋状のいずれかの研磨軌跡を描くように前記光学面を非球面形状に研磨するレンズ研磨方法であって、
前記レンズを、前記研磨軌跡の旋回中心から離間した位置に配置する工程と、
前記研磨ツールが前記光学面を研磨する時に、前記研磨ツールと前記光学面との間に所定の圧力を付与する工程と、
を備えたことを特徴とするレンズ研磨方法。
【請求項２】
前記研磨ツールと前記光学面との間に所定の圧力を付与する工程は、前記研磨ツールと前記光学面とが当接する角度に基づいて前記所定の圧力を設定する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のレンズ研磨方法。
【請求項３】
前記研磨ツールと前記光学面との間に所定の圧力を付与する工程は、前記光学面の法線方向の圧力が略一定となるように前記所定の圧力を設定する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載のレンズ研磨方法。
【請求項４】
前記研磨ツールが、前記光学面を前記研磨軌跡の方向に略一定の速度で相対的に移動するように前記回転軸の回転速度を設定する工程を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレンズ研磨方法。
【請求項５】
前記レンズが複数であって、前記旋回中心を取り囲むように配置され、前記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前記回転軸の軸線方向における研磨位置をレンズごとに数値制御し、全てのレンズを同時に研磨する工程を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項にレンズ研磨方法。
【請求項６】
前記研磨位置をレンズごとに数値制御する工程は、前記研磨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研磨軌跡を、前記研磨軌跡の先行側に位置するレンズの研磨軌跡終端部における勾配と前記研磨軌跡の後行側に位置するレンズの研磨軌跡開始部における勾配とに基づいて設定する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載のレンズ研磨方法。
【請求項７】
前記隣り合う２つのレンズ間の前記回転軸の軸線方向における研磨軌跡を設定する工程は、前記研磨軌跡終端部における勾配と前記研磨軌跡開始部における勾配の一次微分係数が略同一であるとともに、前記研磨軌跡終端部と前記研磨軌跡開始部との間の中間部分での前記回転軸の軸線方向における研磨軌跡を円弧又は平面の少なくともいずれか一方を含む滑らかな軌跡とすることを特徴とする請求項６に記載のレンズ研磨方法。
【請求項８】
前記レンズは、累進屈折力眼鏡レンズ、プリズム量を含む眼鏡レンズ又は累進屈折力とプリズム量を含む眼鏡レンズのいずれか一つであり、該レンズの光学中心における法線が、前記回転軸に対して所定の角度となるように前記レンズを配置することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のレンズ研磨方法。
【請求項９】
前記累進屈折力眼鏡レンズの近用屈折力測定基準位置又は遠用屈折力基準位置の少なくとも一方を前記旋回中心から前記累進屈折力眼鏡レンズの光学中心を通る放射線に沿って設定する工程を備えていることを特徴とする請求項８に記載のレンズ研磨方法。
【請求項１０】
前記レンズが乱視屈折力成分を含み、前記レンズの乱視屈折力表示がマイナス表示のときに、乱視軸の方向を前記放射線と直交する方向に設定する工程をさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載のレンズ研磨方法。
【請求項１１】
レンズを保持する回転軸と、
前記回転軸を駆動する駆動装置と、
前記回転軸の軸線と直交する方向および軸線方向から、前記レンズの光学面に前記回転軸を中心に同心円状又は螺旋状のいずれかの研磨軌跡を描くように前記光学面を非球面形状に研磨する研磨ツールと、
を備えたレンズ研磨装置であって、
前記レンズを、前記研磨軌跡の旋回中心から離間した状態で保持するレンズ保持手段と、
前記研磨ツールが前記光学面を研磨する時に、前記研磨ツールと前記光学面との間に所定の圧力を付与する圧力付与手段と、
を備えたことを特徴とするレンズ研磨装置。
【請求項１２】
前記回転軸を前記研磨ツールに対して送り移動するレンズ移動手段と、
前記レンズ移動手段の移動位置と前記研磨軌跡の旋回角度とに基づいて、前記研磨ツールを前記回転軸の軸線と直交する方向に移動する研磨ツール移動手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のレンズ研磨装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−２７９６３（Ｐ２０１３−２７９６３Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６６７３４（Ｐ２０１１−１６６７３４）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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