JP2011161574A - 眼鏡レンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】仕上がり精度を向上させること。
【解決手段】セミフィニッシュレンズを加工して眼鏡レンズ本体を形成する加工工程と、眼鏡レンズ本体のレンズ面の幾何中心を回転中心として眼鏡レンズ本体を回転させつつ、レンズ面を研磨する研磨工程とを含む。
【選択図】図１０

Description

本発明は、眼鏡レンズの製造方法に関する。

眼鏡レンズは、例えばセミフィニッシュレンズと呼ばれる半製品レンズを加工することで形成される。セミフィニッシュレンズの加工工程では、例えば保持部材によって凸面を保持しつつセミフィニッシュレンズを回転させ、例えば円形や楕円形、俵形など眼鏡フレームの形状に近似した形状に切削加工する。下記特許文献には、眼鏡レンズの製造方法に関する技術の一例が開示されている。

上記のような加工によって得られる眼鏡レンズは、仕上げとして被加工面に研磨処理が施される。この研磨工程では、上記保持部材によって眼鏡レンズを保持しつつ眼鏡レンズを回転させながら研磨する。セミフィニッシュレンズの加工工程から眼鏡レンズの研磨工程までは、例えばセミフィニッシュレンズの凸面側を上記保持部材によって保持したままとし、加工された眼鏡レンズに対して続けて研磨処理を行うようにしている。

従来、切削加工の簡便性の観点から、例えばセミフィニッシュレンズの幾何中心となる位置に眼鏡レンズの光学中心が位置するように眼鏡レンズの範囲を設定するようにしていた。しかしながら、この場合、眼鏡レンズの範囲がセミフィニッシュレンズの幾何中心に対して偏った状態で配置されることになるため、セミフィニッシュレンズの未使用部分が多くなり、加工時の無駄も多かった。しかも、セミフィニッシュレンズを大きく形成すると凸面の曲率もその分大きくなるため、眼鏡レンズが厚くしかも重く形成される場合があった。

これに対して、近年では、セミフィニッシュレンズの効率的な利用及び眼鏡レンズの薄型化・軽量化の観点から、セミフィニッシュレンズを小型化する技術が提案されている。例えば眼鏡レンズの範囲をセミフィニッシュレンズの中央部に設定する手法などが挙げられる。この場合、眼鏡レンズの範囲がセミフィニッシュレンズの幾何中心に対して径方向にバランス良く配置されるため、セミフィニッシュレンズの径をできるだけ小さく設定することができる。例えば、眼鏡レンズの範囲に加工時のマージンを加えた大きさとしてセミフィニッシュレンズを形成することができる。このようなセミフィニッシュレンズを切削加工する場合、従来と同様、眼鏡レンズの光学中心となる位置を回転中心に一致させてセミフィニッシュレンズを回転させて加工を行っていた。

特許第３８４５９５４号公報

しかしながら、上記手法では、加工後の眼鏡レンズは、当該眼鏡レンズの光学中心と保持部材の回転中心とが一致した状態で保持されることになる。つまり、眼鏡レンズの幾何中心は保持部材の回転中心からずれていることになる。この保持状態のまま眼鏡レンズを回転させると、眼鏡レンズが偏心回転するため、研磨時の眼鏡レンズの回転のバランスが悪くなってしまう。このため、眼鏡レンズの回転中心及びその近傍に比べて周辺部が十分に研磨されない可能性がある。

上記のような事情に鑑み、本発明は、仕上がり精度を向上させることが可能な眼鏡レンズの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の態様に従えば、セミフィニッシュレンズを加工して眼鏡レンズ本体を形成する加工工程と、眼鏡レンズ本体のレンズ面の幾何中心を回転中心として眼鏡レンズ本体を回転させつつ、レンズ面を研磨する研磨工程とを含む眼鏡レンズの製造方法が提供される。

本発明によれば、処方面の仕上がり精度を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る眼鏡レンズの構成を示す平面図。 図１におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図。 セミフィニッシュレンズの構成を示す平面図。 図３におけるＢ−Ｂ断面に沿った構成を示す図。 セミフィニッシュレンズの製造過程を示す工程図。 同、工程図。 眼鏡レンズの製造過程（加工工程）を示す工程図。 眼鏡レンズの製造過程（研磨工程）を示す工程図。 眼鏡レンズの製造過程（研磨工程）を示す工程図。 眼鏡レンズの製造過程（研磨工程）を示す工程図。 眼鏡レンズの他の製造過程を示す工程図。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態に係る眼鏡レンズの構成を示す図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面に沿った形状を示す図である。

図１及び図２に示すように、眼鏡レンズＧＬは、平面視で例えば所定の眼鏡フレームＦ（図１参照）の形状に近似する形状に形成されたレンズである。本実施形態では、例えば俵形に形成された眼鏡レンズＧＬを用いる場合を例に挙げて説明する。勿論、他の形状（例えば、円形や楕円形、ひし形など）に形成された眼鏡レンズＧＬを用いても構わない。

眼鏡レンズＧＬには、左眼用と右眼用とがあり、左右対称となる以外は同様の構成を有することから、これらをまとめて説明するものとする。本実施形態では、眼鏡レンズＧＬとして、例えば装用者の左眼に装用される眼鏡レンズを例に挙げて説明する。図１及び図２では、例えば図中右側を鼻側とし、図中左側を耳側としている。図１に示す眼鏡レンズＧＬの形状は一例に過ぎず、他の形状としても構わない。

眼鏡レンズＧＬは、例えばプラスチックやガラスなどによって形成されている。眼鏡レンズＧＬは、例えば凸面に形成された凸レンズ面Ｌａと、例えば凹面に形成された凹レンズ面Ｌｂとを有している。凸レンズ面Ｌａは、例えば累進面、球面、非球面などに形成されている。凹レンズ面Ｌｂは、例えば装用者の処方データに応じた形状に形成されている。

眼鏡レンズＧＬは、所定の光学中心Ｐを有している。光学中心Ｐは、装用者のフィッティングポイントに一致する位置に形成されている。フィッティングポイントは、眼鏡レンズＧＬを装用したときの装用者の瞳位置（アイポイント）である。当該アイポイントは、装用者が水平視した状態でのレンズ上の視線位置のことである。また、眼鏡レンズＧＬには、幾何中心Ｑが設定される。幾何中心Ｑは、例えば眼鏡レンズＧＬの凸レンズ面Ｌａ及び凹レンズ面Ｌｂのうち装用状態での左右方向の中央位置にそれぞれ設定される。

図３は、本実施形態に係るセミフィニッシュレンズの構成を示す図である。図４は、図３におけるＢ−Ｂ断面に沿った形状を示す図である。
図３に示すように、セミフィニッシュレンズ１は、平面視で円形に形成されたレンズである。このセミフィニッシュレンズ１を加工することにより、眼鏡レンズＧＬが製造されることになる。したがって、セミフィニッシュレンズ１は、眼鏡レンズＧＬと同一の材料、例えばプラスチックやガラスなどによって形成されている。セミフィニッシュレンズ１は、中心Ｏが幾何中心となっている。セミフィニッシュレンズ１の幾何中心Ｏは、例えば眼鏡レンズＧＬの光学中心Ｐとなる位置に対してずれた位置に設けられることになる。

本実施形態の構成においては、図３及び図４に示すように、眼鏡レンズＧＬとなる範囲がセミフィニッシュレンズ１のほぼ中央部に設定されている。このため、眼鏡レンズＧＬの範囲は、セミフィニッシュレンズ１の幾何中心Ｏに対して径方向にバランス良く配置されることになる。

図４に示すように、セミフィニッシュレンズ１は、凸面２及び凹面３を有している。凸面２は、例えば加入度に応じて予め累進面、球面又は非球面に形成された面である。セミフィニッシュレンズ１から眼鏡レンズＧＬを製造した場合、凸面２の一部は眼鏡レンズＧＬの凸レンズ面Ｌａとなる。セミフィニッシュレンズ１は、凸面２に例えばフィルム部材ＦＬ（図７等参照）が貼り付けられた構成であっても構わない。この構成により、凸面２が保護されることとなる。一方、凹面３は、眼鏡レンズＧＬを製造する際に、当該装用者の処方データに応じて加工される面である。凹面３は、例えば滑らかな状態に仕上げ加工されている。

次に、図３及び図４に示すセミフィニッシュレンズ１を形成し、当該セミフィニッシュレンズ１を加工することで図１及び図２に示す眼鏡レンズＧＬを製造する製造工程を説明する。

セミフィニッシュレンズ１を形成する際には、まず図５（ａ）に示すように、例えばガラスなどを用いて形成された上型７１及び下型７２をガスケット７０で固定する。上型７１は例えばセミフィニッシュレンズ１の凹面３に対応する凸部７１ａを有しており、下型７２は例えばセミフィニッシュレンズ１の凸面２に対応する凹部７２ａを有している。

次に、図５（ｂ）に示すように、当該ガスケット７０、上型７１及び下型７２によって囲まれる空間にモノマーＭを注入する。モノマーＭは、例えばジエチレングリコールビスアリルカーボネート等のような熱重合性樹脂を含む。その後、図５（ｃ）に示すように、上記空間に注入されたモノマーＭをガスケット７０ごと加熱装置７５内に配置し、加熱処理を行うことで当該モノマーＭを重合させて硬化させる。

モノマーＭを硬化させた後、図６（ａ）に示すようにガスケット７０、上型７１及び下型７２を取り外すことで、レンズ体１０が形成される。この状態から、図６（ｂ）に示すように、レンズ体１０を加熱装置７６内に配置し、当該レンズ体１０に対して所定の加熱温度でアニールを行う。アニールの後、例えば検査などを行い、図６（ｃ）に示すように、上記凸面２及び凹面３を有するセミフィニッシュレンズ１が生成される。

次に、セミフィニッシュレンズ１を加工する工程（加工工程）に移る。
加工工程では、まず図７（ａ）に示すように、セミフィニッシュレンズ１の凸面２にフィルム部材ＦＬを貼り付けた後、当該セミフィニッシュレンズ１を支持具４の支持部１２に固定させる。このとき、例えばセミフィニッシュレンズ１のうち眼鏡レンズＧＬの光学中心Ｐとなる位置を支持部１２の回転中心Ｒに一致させるようにする。この場合、セミフィニッシュレンズ１が支持部１２に対してやや傾いた状態で取り付けられることになる。セミフィニッシュレンズ１に固定された支持部１２は、例えば不図示の研削装置（例えば、旋盤機構など）に取り付けられる。

この状態から、回転中心Ｒを中心軸として支持部１２（セミフィニッシュレンズ１）を回転させつつ、セミフィニッシュレンズ１に対して研削加工（ジェネレーティング）を行う。この研削工程では、セミフィニッシュレンズ１を例えば旋盤加工などによって研削することにより、図７（ｂ）に示すように、例えば俵形の眼鏡レンズ本体ＧＢが形成される。セミフィニッシュレンズ１を切削する際には、例えば度数や累進焦点、非球面の状態などを調整しつつ研削する。

切削加工が行われた直後の眼鏡レンズ本体ＧＢは、例えば旋盤加工が施された被加工面である凹レンズ面Ｌｂに微小な凹凸などが形成されている場合がある。これに対して、凹レンズ面Ｌｂの仕上げとして、凹レンズ面Ｌｂを研磨する工程（研磨工程）を行う。研磨工程を行う際、まず眼鏡レンズ本体ＧＢを保持したままの状態になっている支持具４を回転機構５に取り付ける。

図８は、支持具４を回転機構５に取り付けた状態を示す側断面図である。図９は、同状態の平面図である。
図８及び図９に示すように、回転機構５は、例えば回転テーブル５０、軸部材５１及びガイド部材５２を有している。回転テーブル５０は、例えば接続部１３を着脱可能に固定させる不図示の固定機構を有している。軸部材５１は、不図示のモータなどの駆動源に接続されており、当該モータの回転力を回転テーブル５０に伝達する。ガイド部材５２は、回転テーブル５０上に配置されており、接続部１３を案内する。

本実施形態では、支持具４を回転機構５に取り付ける際、まず接続部１３をガイド部材５２に装着させ、ガイド部材５２の延在方向に沿って支持具４の位置を調整する。このとき、回転テーブル５０（軸部材５１）の回転中心Ｒ´と、眼鏡レンズ本体ＧＢの幾何中心Ｑとが一致するように支持具４の位置を調整する。支持具４の位置を調整した後、例えば不図示の固定機構を用いて接続部１３を回転テーブル５０に固定させる。

次に、例えば図１０に示すように、眼鏡レンズ本体ＧＢの凹レンズ面Ｌｂに研磨部材ＰＦを配置する。本実施形態では、研磨部材ＰＦは、例えばスポンジ状に形成されており、外部からの圧力によって変形可能に設けられている。研磨部材ＰＦは、例えば凹レンズ面Ｌｂの全面を覆うように形成されている。

研磨部材ＰＦを配置した後、回転中心Ｒ´を中心軸として回転テーブル５０を回転させる。ここでは、例えば１００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍの範囲で適宜回転テーブル５０を回転させる。この回転数は、例えば研磨部材ＰＦの材質や形状、凹レンズ面Ｌｂの被覆範囲などに応じて設定される。このように回転中心Ｒ´を中心軸として回転テーブル５０を回転させることにより、眼鏡レンズ本体ＧＢが幾何中心Ｑを中心として回転することになる。

眼鏡レンズ本体ＧＢを回転させた後、研磨機構６の冶具６０を用いて研磨部材ＰＦを凹レンズ面Ｌｂ側に押圧する。この動作により、例えば凹レンズ面Ｌｂと研磨部材ＰＦとの間に所定の摩擦力が生じ、当該摩擦力によって凹レンズ面Ｌｂが研磨される。また、冶具６０によって押圧された部分以外の部分においても、凹レンズ面Ｌｂと研磨部材ＰＦとの間に摩擦力が生じるため、凹レンズ面Ｌｂの全体に亘って研磨されることになる。

また、本実施形態では研磨機構６には不図示の駆動機構が設けられており、当該駆動機構によって冶具６０を可動範囲Ｌ１の間で適宜移動させながら上記動作を行う。このときの冶具６０の移動速度としては、例えば１００〜２０００ｍｍ／ｍｉｎの範囲に設定することができる。この移動速度は、回転テーブル５０の回転数と同様、例えば研磨部材ＰＦの材質や形状、凹レンズ面Ｌｂの被覆範囲などに応じて設定される。

また、冶具６０の可動範囲Ｌ１は、例えば凹レンズ面Ｌｂの左右方向の一方の端部（図１０では例えば左側端部）から凹レンズ面Ｌｂの幾何中心Ｑまでの範囲に設定されている。したがって、冶具６０は、凹レンズ面Ｌｂ上に配置された研磨部材ＰＦのうち半分の領域を移動することができるようになっている。

研磨工程では眼鏡レンズ本体ＧＢ及び研磨部材ＰＦを回転させながら行うため、上記のように冶具６０の可動範囲を設定することで、実質的には研磨部材ＰＦのほぼ全領域が冶具６０によって押圧されることとなる。したがって、研磨部材ＰＦに満遍なく圧力が加えられることとなり、凹レンズ面Ｌｂがより均一に研磨されることになる。

なお、冶具６０の非可動範囲Ｌ２に他の冶具（例えば冶具６０と同一の構成を有する冶具など）を配置し、２つの冶具を用いて研磨を行うようにしても構わない。以上の工程を経て、眼鏡レンズＧＬを得ることができる。なお、上記回転機構５及び研磨機構６として、例えばオスカー式研磨装置などを用いることが可能である。

以上のように、本実施形態によれば、セミフィニッシュレンズ１を加工して眼鏡レンズ本体ＧＢを形成する加工工程と、眼鏡レンズ本体ＧＢの凹レンズ面Ｌｂの幾何中心Ｑを回転中心として眼鏡レンズ本体ＧＢを回転させつつ、凹レンズ面Ｌｂを研磨する研磨工程とを含むため、凹レンズ面Ｌｂの全体が均一に研磨されることとなる。これにより、凹レンズ面Ｌｂのうち回転中心から離れた部分の研磨性の低下を防ぐことができるため、凹レンズ面Ｌｂの仕上がり精度を向上させることができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、乱視を矯正する眼鏡レンズＧＬに対して研磨工程を行う場合、図１１に示すように、眼鏡レンズ本体ＧＢの回転中心と眼鏡レンズ本体ＧＢの幾何中心Ｑとを一致させつつ、眼鏡レンズ本体ＧＢの乱視軸Ｓの方向と回転テーブル５０の回転軸Ｒ´の方向とが平行になるように、眼鏡レンズＧＢを配置させることが好ましい。これにより、眼鏡レンズ本体ＧＢの偏心長手方向と眼鏡レンズ本体ＧＢの回転方向とを対応させることができるため、より高精度に仕上げ工程を行うことができる。

また、上記実施形態では、凹レンズ面Ｌｂの全体を覆うように構成された研磨部材ＰＦを用いることとしたが、これに限られることは無く、例えば凹レンズ面Ｌｂのうち一部分の領域（所定の領域）を覆うように構成された研磨部材ＰＦを用いても構わない。この場合、例えば研磨部材ＰＦを冶具６０に固定させておき、冶具６０の移動に伴って研磨部材ＰＦが移動するように構成することが好ましい。また、研磨部材ＰＦが凹レンズ面Ｌｂからはみ出すように設けられていても構わない。

また、上記実施形態では、加工工程と研磨工程とで支持具４の回転機構が異なる場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば加工工程と研磨工程とで同一の回転機構（例えば、上記の回転機構５）によって支持具４を回転させるようにしても構わない。この場合、加工工程から研磨工程に移る間に支持具４の位置を調整するだけで済むため、時間を短縮することができる。

ＧＬ…眼鏡レンズ ＧＢ…眼鏡レンズ本体 Ｌａ…凸レンズ面 Ｌｂ…凹レンズ面 Ｏ…セミフィニッシュレンズの幾何中心 Ｐ…眼鏡レンズの光学中心 Ｑ…眼鏡レンズの幾何中心 ＦＬ…フィルム部材 ＰＦ…研磨部材 Ｓ…乱視軸 １…セミフィニッシュレンズ ４…支持具 ５…回転機構 ６…研磨機構 １２…支持部 １３…接続部 ５０…回転テーブル ５１…軸部材 ５２…ガイド部材 ６０…冶具

Claims (8)

1. セミフィニッシュレンズを加工して眼鏡レンズ本体を形成する加工工程と、
   前記眼鏡レンズ本体のレンズ面の幾何中心を回転中心として前記眼鏡レンズ本体を回転させつつ、前記レンズ面を研磨する研磨工程と
   を含む眼鏡レンズの製造方法。
2. 前記幾何中心は、前記レンズ面の装用状態での前記左右方向の中央の位置である
   請求項１に記載の眼鏡レンズの製造方法。
3. 前記加工工程は、前記セミフィニッシュレンズに設けられる凹面を加工して前記レンズ面を形成することを含む
   請求項１又は請求項２に記載の眼鏡レンズの製造方法。
4. 前記研磨工程は、前記眼鏡レンズのうち一方のレンズ面のうち少なくとも一部を研磨部材で覆うと共に、前記研磨部材に対して冶具を押圧しつつ当該冶具を移動させることで前記眼鏡レンズ本体を研磨することを含む
   請求項３に記載の眼鏡レンズの製造方法。
5. 前記研磨工程は、前記研磨部材によって前記一方のレンズ面の全面を覆うことを含む
   請求項４に記載の眼鏡レンズの製造方法。
6. 前記加工工程は、保持部材によって前記セミフィニッシュレンズに設けられる凸面の一部を保持した状態で、前記セミフィニッシュレンズを回転させつつ加工することを含み、
   前記研磨工程は、前記保持部材による保持位置を維持しつつ、前記幾何中心が前記回転中心となるように前記保持部材の位置を調整することを含む
   請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の眼鏡レンズの製造方法。
7. 前記加工工程は、乱視軸が含まれるように前記眼鏡レンズ本体を形成することを含み、
   前記研磨工程は、前記眼鏡レンズ本体の回転軸が前記乱視軸に一致するように前記眼鏡レンズ本体を回転させることを含む
   請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の眼鏡レンズの製造方法。
8. 前記セミフィニッシュレンズとして、光学中心が幾何中心からずれた位置に設けられたセミフィニッシュレンズが用いられる
   請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の眼鏡レンズの製造方法。

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