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JP2002542048A - 眼球用レンズ上に究極の表面を生成する方法および装置 - Google Patents

眼球用レンズ上に究極の表面を生成する方法および装置

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Publication number
JP2002542048A
JP2002542048A JP2000600803A JP2000600803A JP2002542048A JP 2002542048 A JP2002542048 A JP 2002542048A JP 2000600803 A JP2000600803 A JP 2000600803A JP 2000600803 A JP2000600803 A JP 2000600803A JP 2002542048 A JP2002542048 A JP 2002542048A
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JP
Japan
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lens
horizontal
movable support
axis
ophthalmic lens
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Application number
JP2000600803A
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English (en)
Inventor
サボイ，マーク，ワイ
Original Assignee
マイクロ オプティックス デザイン コーポレーション
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Publication date
Application filed by マイクロ オプティックス デザイン コーポレーション filed Critical マイクロ オプティックス デザイン コーポレーション
Publication of JP2002542048A publication Critical patent/JP2002542048A/ja
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    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/48—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/06—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor grinding of lenses, the tool or work being controlled by information-carrying means, e.g. patterns, punched tapes, magnetic tapes
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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Abstract

(57)【要約】 本装置は直交水平縦軸、水平横軸および垂直軸を有するベースと、モーターおよびこのモーターの回転可能な小軸上に搭載されたレンズ表面形成工具を有する工具スピンドルとを備える。この装置はまた、眼球用レンズを保持するためのチャックを有し、かつその周囲が前記水平縦軸に実質的に垂直な平面を画成するレンズホルダを備える。第１のリニアスライドがこのベースに固定され、第１の運動可能な支持体および第１のアクチュエータを有し、縦軸に沿って第１の運動可能な支持体を運動させる。また、第２のリニアスライドがこのベースに固着され、レンズホルダと第２のアクチュエータを支持する第２の運動可能な支持体を有し、この第２の支持体とレンズホルダを横軸に沿って移動する。回転テーブルが第１の運動可能な支持体に固定され、工具スピンドルを支持している。この回転テーブルは第３のアクチュエータを有し、回転テーブルを垂直軸の周りに回転する。第１、第２および第３のアクチュエータの変位を同時に制御するためにコンピュータが設けられており、それによりこれら第１、第２および第３のアクチュエータは、眼球用レンズに垂直な方向におけるレンズ表面形成工具の運動の精度を向上するために、複合モードで操作される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 本発明は単一の操作で眼球用レンズ上に最終的な表面を生成する装置に関する
。本発明はまたレンズの軸に沿う表面生成工具の運動が機械的に利点のある運動
である眼球用レンズ生成装置の操作方法に関する。
【０００２】 発明の背景 一般的な眼球用レンズ生成装置の第１のタイプはレンズブランクの表面を処方
された曲面が得られるまで繰り返し掃引（ｓｗｅｅｐ）するカップ形研磨工具を
有する。このカップ形研磨工具はスウイングアーム上に運動可能に搭載されたス
ライドプレートに固定されている。このスイングアームの回転の中心はレンズブ
ランクホルダに向かっておよびそれから遠ざかって運動可能であり、このスイン
グアームの長さは調節可能である。このスライドプレートは上記研磨カップのエ
ッジの半径中心と同心軸である旋回軸の周りに運動可能である。眼球用レンズ上
の基本曲面はスイングアームの長さによって決まり、交差曲面はレンズブランク
の軸に関する、研磨工具の角度的関係によって決まる。
【０００３】 上記第１のタイプの眼球用レンズ生成装置に関する種々の発明が下記の米国特
許公報に記載されている。 米国特許第３、４５８、９５６号公報、発行日：１９６９年８月５日、発明者
；Ｊ．Ｍ．Ｓｕｄｄａｒｔｈ他； 米国特許第４、０６８、４１３号公報、発行日：１９７８年１月１７日、発明
者：Ｊ．Ｍ．Ｓｕｄｄａｒｔｈ他； 米国特許第４、４１９、８４６号公報、発行日：１９８３年１２月１３日、発
明者：Ｇ．Ｓｃｈｉｍｉｔｚｅｋ他； 米国特許第４、５７４、５２７号公報、発行日：１９８６年３月１１日、発明
者：Ｒ．Ｓ．Ｃｒａｘｔｏｎ； 米国特許第４、６５３、２３３号公報、発行日：１９８７年３月３１日、発明
者：Ｅ．Ｂｒｕｅｃｋ； 米国特許第４、８６６、８８４号公報、発行日：１９８９年９月１９日、発明
者：Ｋ．Ｌ．Ｓｍｉｔｈ他； 米国特許第５、１８１、３４５号公報、発行日：１９９３年１月２６日、発明
者：Ｓ．Ｋｕｌａｎ。
【０００４】 第２のタイプの従来技術に係る眼球用レンズ生成装置はコンピュータとリニア
サーボアクチュエータとを使用してレンズ生成工程中に工具またはレンズホルダ
を移動する。眼球用レンズ上の処方された曲面はリニアアクチュエータの動きを
内挿すると同時に案内することにより得られる。
【０００５】 従来技術のコンピュータ制御レンズ生成装置の例が下記の米国特許に記載され
ている。 米国特許第４、４９３、１６８号公報、発行日：１９８５年１月１５日、発明
者：Ｅ．Ｌ．Ｆｉｅｌｄ，Ｊｒ．； 米国特許第４、９０８、９９７号公報、発行日：１９９０年３月２０日、発明
者：Ｅ．Ｌ．Ｆｉｅｌｄ，Ｊｒ．他； 米国特許第５、４８５、７７１号公報、発行日：１９９６年１月２３日、発明
者：Ｂｒｅｎｎａｎ他。
【０００６】 第１のタイプのレンズ生成装置では、レンズの表面に向けて研磨工具が進むと
、これと連動してスイングアームが延びたり、工具の掃引により画成される弧の
高さがレンズ表面に対して高くなったりする。同様に、コンピュータ制御レンズ
生成装置ではレンズブランクにより定義される平面に一般的に垂直な方向におけ
る研磨工具の変位の精度がこの方向に運動するリニアアクチュエータの最小の増
分（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）に直接関係している。従って、第１のタイプの装置に
おいてスイングアームをリンクまたは延ばす機構になんらかの欠陥があると、ま
た、コンピュータ制御された装置のリニアアクチュエータになんらかの欠陥があ
ると、これらの機械により生成される表面の品質に直接影響する。
【０００７】 超平滑機構およびサーボアクチュエータは市販されているが、一般に光学工業
により要求される精度のレベルは産業界の各部門により要求されるもっとも厳し
い精度要件を超えている。従って、従来技術の装置で生成された眼球用レンズは
レンズに表面の仕上げと研磨を十分に行って生成されたレンズ表面の焦点誤差を
補正し、レンズ表面の適切な透明性を得ることが必要であることが一般に認めら
れている。
【０００８】 発明の要約 本発明では、しかしながら、回転アクチュエータと１つ以上のリニアアクチュ
エータの運動を組み合わせることによりその精度を向上させ、レンズ表面形成工
具の現実の運動に関するリニアアクチュエータの変位を大いに増加させている。 本発明の第１の態様においては、本装置は直交水平縦軸、水平横軸および垂直
軸を有するベースと、モーターおよびこのモーターにより回転するためにこのモ
ーターの回転可能な小軸（ａｒｂｏｒ）に搭載されたレンズ表面形成工具を有す
る工具スピンドルと、眼球用レンズを保持するためのチャックを有し、その周囲
が前記水平縦軸に実質的に垂直な平面を画成するレンズホルダとを備える。本発
明の装置はまた上記ベースに固着され第１の運動可能な支持体およびこの第１の
運動可能な支持体に接続され、水平縦軸に沿って第１の運動可能な支持体を運動
させるための第１のリニアスライド手段を備える。また、第１の運動可能な支持
体に固着され工具スピンドルを支持する回転テーブルも備える。この回転テーブ
ルはこれに接続されて工具スピンドルを上記垂直軸の周りに回転するための回転
アクチュエータを有する。本発明の装置はさらに第１のアクチュエータおよび回
転アクチュエータの変位を同時に制御するための手段を有するコンピュータを有
する。
【０００９】 本発明装置のレンズ表面形成工具は作業領域とこの作業領域に固定された複数
のカッターとを有する。この作業領域は眼球用レンズの表面と接触するための切
削サイドを有する。工具スピンドルはレンズ表面形成工具の切削サイドが上記垂
直軸から正常な半径で配置されるように回転テーブル上に搭載される。
【００１０】 本発明の装置の主な利点は、レンズホルダを上記水平縦軸から少し離れて配置
し、第１のアクチュエータおよび回転アクチュエータを同時に操作して、レンズ
表面形成工具の切削サイドを眼球用レンズの表面を横断してこの眼球用レンズ用
の処方されたベース表面に沿って移動させると、第１の運動可能な支持体の上記
縦軸に沿う総変位が眼球用レンズにおけるベース曲面の深さよりも大きいことで
ある。従って、水平縦軸に沿うレンズ表面形成工具の現実の出力増分は第１のリ
ニアアクチュエータの定格入力増分よりも小さい。実際には、眼球用レンズが直
径約７０ｍｍの円形レンズであり、この工具の切削サイドと垂直軸との間の公称
半径が約２０５ｍｍであるときは、水平縦軸に沿う第１の運動可能な支持体の総
変位はこの眼球用レンズにおけるベース曲面の深さよりも約５０〜８０倍大きい
。
【００１１】 本発明のもう一つの態様においては、レンズ生成装置は、また、上記ベースに
固定され、上記ベースに固定された第２のリニアスライドと、上記第２の運動可
能な支持体に接続されてこの第２の運動可能な支持体およびレンズホルダを水平
横軸に沿って移動するための第２のリニアアクチュエータとを有する。
【００１２】 ある場合には、この第２のリニアアクチュエータを回転アクチュエータおよび
第１のアクチュエータと同時に操作してレンズ表面形成工具の切削サイドのレン
ズ表面に対する、水平横軸に沿う変位を減少させる。後に説明するように、第２
のリニアアクチュエータを操作すると、レンズ表面形成工具の切削サイド水平横
軸に沿う変位と、この横軸に沿う眼球用レンズの変位との合計がこの眼球用レン
ズの幅の約１．０〜４．０倍である。
【００１３】 本発明のさらなる態様においては、本発明の装置を操作する精度の向上した方
法が提供される。この方法は下記の工程を備える： ａ）上記レンズホルダを第２のリニアスライドの遠位端近傍に移動して、上記眼
球用レンズを水平縦軸の一方の側に配置し、遠位端と近位端が水平縦軸に関して
持つようにする工程； ｂ）上記回転テーブルを回転して、上記工具スピンドルの回転可能な小軸が上記
水平横軸と平行に整列してその近傍に指向されるようにする工程； ｃ）上記第１の運動可能な支持体を移動して、レンズ表面形成工具の切削サイド
が上記眼球用レンズの遠位端および近位端の一方の近傍にあるようにする工程； ｄ）レンズ表面形成工具を回転し、第１の運動可能な支持体を移動させてレンズ
表面形成工具の切削サイドを移動して上記眼球用レンズと接触させる工程； ｅ）同時に上記回転テーブルを回転させ、上記第１のリニアアクチュエータを作
動させて、上記レンズ表面形成工具の切削サイドを上記眼球用レンズの光学表面
を横断する処方されたベース曲面に沿って掃引する工程。
【００１４】 本発明のこの新規な方法の利点は、工具スピンドルの回転可能な小軸が水平横
軸と平行な整列の近傍に指向されているときは、上記第１の運動可能な支持体が
変位して、部分的にレンズ表面形成工具が垂直軸の周りに水平縦軸に沿って弧状
に変位する成分を引き算し、レンズ表面形成工具の切削サイドを処方されたベー
ス曲面内に維持する変位は、上記眼球用レンズにおける処方されたベース曲面の
現実の深さよりもずっと大きい。レンズ表面形成工具の運動の精度がそれにより
非常に向上する。
【００１５】 本発明の好適な実施の形態は添付図面を参照した以下の説明から明らかになる
であろう。
【００１６】 この説明部分の前段は従来技術に係る眼球用レンズ表面形成装置の操作の概観
を提供する。この概観はこれらの円環状表面生成装置の記憶を新たにするととも
にこれらの機械に共通の欠点をよりよく説明するためのものである。従来技術の
典型的な円環状表面生成装置、特にコンピュータにより制御されるものを図１、
図２および図３に示す。
【００１７】 図１に部分的に示す円環状表面生成装置２０はカッター形ホイール２２を有し
、このカッター形ホイールはヘッドストック２４上に調整可能に搭載されている
。この機械はまたレンズホルダ２６をテールストック２８上に搭載している。カ
ッターホイール２２はテールストックの縦軸３０を横断して例えば旋回軸"Ａ"の
周りに掃引され、レンズブランク３２の表面を形成（ｓｈａｐｉｎｇ）する。旋
回軸"Ｂ"とカッターホイール２２はヘッドストック２４の軸３４に沿って移動可
能である。レンズブランク３２の位置もテールストックの縦軸３０に沿って調整
可能である。各切削の間、カッターホイール２２の旋回軸"Ｂ"周りの傾き、およ
びレンズブランク３２に対する位置、並びに軸３０に沿うレンズブランク３２の
位置は連続的に変えることができる。
【００１８】 ヘッドストック２４とテールストック２８の双方の運動はそれぞれのステッパ
ーモーターと（図示しない）案内ねじとにより駆動される。コンピュータコント
ローラを用いてステッパーモーターを操作して凸面および凹面円環状表面レンズ
の双方を切削する。
【００１９】 図２に示す例において、ここに図示されたレンズ研磨装置４０はカップ形カッ
ター工具４２を交差スライド４４上に搭載している。この交差スライド４４はベ
ーススライド４６上に搭載され、ベーススライド４６に対して旋回軸"Ｃ"の周り
に調整可能であり、工具４２のヘッド角度を制御することができる。掃引プラッ
トホーム４８がベーススライド４６に接続され、旋回軸"Ｄ"の周りに回転可能で
ある。掃引プラットホーム４８のベーススライド４６に対する位置は調整可能で
あり、レンズ上の処方されたベース曲面の半径を変えることができる。
【００２０】 レンズブランク５０はテールストック５２上に搭載可能であり、このテールス
トックはまた装置の縦軸５４に沿って移動可能である。ベーススライド４６の延
長および後退と、交差スライド４４および掃引プラットホーム４８の回転とはマ
イクロプロセッサとサーボ機構とにより制御する。
【００２１】 従来技術に係る円環状表面生成装置の第３の例において、図３はコントローラ
制御レンズ生成装置６０を図示し、この装置６０はカップ形工具６２を回転ベー
ス６４上に調整可能に搭載されている。レンズブランク６６がレンズホルダ６８
に搭載されている。レンズホルダ６８は（図示しない）リニアボールブシングベ
アリング、２対のラウンドウェー７０、Ｘ軸リニアアクチュエータ７２およびＹ
軸リニアアクチュエータ７４を備えるＸ−Ｙテーブル上に搭載されている。回転
ベース６４とＸ−Ｙテーブルは同時に操作可能であり、レンズブランク６６と工
具６２の相対運動を制御して処方されたレンズ曲面を得ることができる。
【００２２】 従来技術のコンピュータ制御眼球用レンズ生成装置の上記概観から理解される
ように、生成されたレンズの交差曲面の精度は主にカップ形工具のレンズ表面に
対する形と傾きによってきまる。そのため、工具の直径は固定された値であり、
かつ工具の傾きが一般に顕著な効力または機械的利点を有する機構により生じる
ことも理解されよう。交差曲面の精度は、従って、以下においては部分的に取り
上げられる。
【００２３】 交差曲面の精度は、しかしながら、レンズブランクの平面に垂直な方向に工具の
進行を制御するサーボアクチュエータまたはステッパーモーターおよび案内ねじ
の精度に直接関係している。レンズブランクの平面に垂直な方向における工具の
変位は一般に非常に小さく、案内ねじにおけるなんらかの不規則性と工具を移動
するサーボアクチュエータの低解像度とがレンズ表面上に直接移行して欠陥とな
る。
【００２４】 従来技術のコンピュータ制御装置では、レンズブランクに対するリニアアクチ
ュエータの軸方向の移動と、そのレンズブランクの切削の深さとは実質的に等し
い値である。すなわち、ベース曲面を制御するサーボアクチュエータにより約１
増分の移動をすると、工具がレンズブランクに向けて約１増分進行することにな
る。従って、率直に云えば、従来技術に係るサーボアクチュエータの軸方向の変
位の工具により作製される切削深さに耐汁被は約１：１である。
【００２５】 コンピュータ制御機械装置の分野においては、サーボアクチュエータの精度が
その位置を制御するエンコーダーの解像度によって決まることが知られている。
例えば、典型的な現代の光学式エンコーダーは２０００カウント／回転までの解
像度を提供する。このエンコーダーが例えば５ミリメーターのねじピッチを持つ
案内ねじに接続されたサーボアクチュエータの一部であるとき、各カウントの解
像度はそのねじ上に搭載されているボールナット上で２．５ミクロンの増分を示
す。この例示されたシステムの理論的解像度は従って±２．５ミクロンである。
このような精度は例えば金属加工およびロボット工学の分野では傑出している。
【００２６】 コンピュータ制御機械装置の分野においては、また、工作物にミリングにより
（ｍｉｌｌｅｄ）または研磨により形成された曲面は複数の直線状セグメントか
らなり、その際セグメントの数は工具の位置を監視するエンコーダーからの別個
の位置の数に比例することが知られている。低解像度のエンコーダーを有する軸
駆動を持つＣＮＣミリングまたは研磨機械は工作物上に広いファセットからなる
表面を生じる。同時に、高解像度のエンコーダーはより多数のセグメントを生じ
、従ってよりよく真の曲面を近似する。
【００２７】 光学の分野では、しかしながら、０．０５ミクロン（５０ナノメーター）また
は場合によってそれより小さい幅を持つ表面の形状（ｆｉｇｕｒｅ）の欠陥が、
もしその欠陥が例えば１ミリメーターの周期の範囲内にあるならば、眼球用レン
ズ上に見られる。参考のために、許容し得る表面形状欠陥は当業界においてはし
ばしば次式によって決定される：Ａ＝Ｋ＊λ２；ここでＡはミクロンで示す表面
形状欠陥の幅であり；Ｋは工業上の定数、およびλはミクロンで示す欠陥の半周
期である。
【００２８】 光学工業による厳しい要求のために、現代のサーボ機構は直接接続モードでレ
ンズ表面形成工具のレンズブランクに対して前進および後退する軸変位を制御す
るときに、予想を超える挑戦がなされている。従って、従来技術の装置は一般に
研磨して処方された曲面に近似させるのに用いられてきた。後にラッピングおよ
び研磨装置を用いてレンズの表面を仕上げして許容し得る光学表面仕上げにする
。
【００２９】 図４〜図７を参照すると、好適な実施形態に係る装置が示されている。好適な
実施の形態に係る装置は大きな花崗岩ベース１０２を備え、第１のスライドテー
ブル１０４を支持している。この第１のスライドテーブルは装置の縦軸（以下Ｘ
軸という。）に沿って移動可能である。回転テーブル１０６が第１のスライドテ
ーブル１０４上に搭載されている。回転テーブル１０６は指定されたＺ軸の周り
に、図４においてαにより示される方向に回転可能である。工具スピンドル１０
８は回転テーブル１０６上に搭載され、その小軸に固定されたカップ形切削工具
１１０を有する。
【００３０】 好適な実施の形態に係る装置はまた花崗岩ベース１０２の一端に搭載された一
対の大きな直立花崗岩ブロック１１２を備える。第２のスライドテーブル１１４
を直立花崗岩ブロック１１２に固定し、縦軸（以下、Ｙ軸という）に垂直な方向
に水平移動可能にする。第２のスライドテーブル１１４は第３のスライドテーブ
ル１１６とレンズホルダ１１８とを支持しており、レンズホルダには眼球用レン
ズブランク１２０が搭載可能である。第３のスライドテーブル１１６は指定され
たＺ軸に沿って垂直に移動可能である。
【００３１】 切削工具１１０はカップ形本体１３０を備え、これはタングステン−カーバイ
ドまたは同様の元素を含む材料からなる少なくとも２つのカッターインサート１
３２を有する。切削工具１１０の外径は一般に１２５または１５０ミリメーター
程度である。
【００３２】 スライドテーブル１０４、１１４および１１６並びに回転テーブル１０６は高
精度加圧流体ベアリング上に搭載されているのが好ましい。スライドテーブルは
高精度のリニア形サーボアクチュエータにより作動される。そのような流体ベア
リングおよびリニアサーボアクチュエータは一般に周知であるため、参考のため
に第３のスライドテーブルのアクチュエータの部分を図４および図６において符
号１３４で示す以外はここでは説明しなかった。
【００３３】 これらのタイプの液体ベアリングとリニアサーボ駆動は一般に高精度機械加工
の分野では知られているけれども、これらの装置は眼球用レンズ生成装置におい
ては使用は稀である。そのようなリニアアクチュエータおよび液体ベアリングを
好適な実施の形態に係る装置において使用することは、慣用の案内ねじおよびサ
ーボモーター駆動の卓越した代替品であることが見いだされた。慣用の案内ねじ
とサーボモーター駆動に内在する欠点は多く、ボールナットの偏心、案内ねじに
おける跳ね返り、ねじ山の不均一および屈曲を含む。これらの問題点はリニアサ
ーボアクチュエータと加圧流体ベアリングの場合は実際上存在しない。
【００３４】 好適な実施の形態に係る装置の好適な操作方法を図８〜図１２の例において示
す。例えば図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃおよび図８Ｄにおいて、切削の開始時におけ
る工具スピンドル１０８の最初の位置を図８Ａに示す。切削の終了時における工
具スピンドル１０８の最終的な位置を図８Ｂに示す。レンズ表面の切削は回転テ
ーブル１０６を、装置を上から見たときに時計方向に回転させることにより行う
。切削時の切削工具１１０のレンズブランク１２０との係合はレンズブランク１
２０の遠位端において始まり、レンズブランク１２０の表面を通り、レンズブラ
ンク１２０の内側端に向かって行われる。切削工具１１０は典型的には後退する
手の甲型の動きでレンズブランク１２０の表面に対して接触する。もっとも全身
運動も可能である。
【００３５】 図８Ｃを参照すると、同図にはレンズホルダ１１８の第２のスライド１１４に
沿う最初と最後の位置とが示されている。レンズホルダ１１８の最初と最後の位
置がディメンジョンラベルＤＹ１により示されている。図８Ｃはまた好適な実施
の形態に係る装置のＸ軸に沿う、工具１１０の切削刃先の最初と最後の位置およ
び回転テーブル１０６の最初と最後の位置を示す。工具１１０の最初と最後の位
置はディメンジョンラベルＤＹ１だけ離れており、回転テーブル１０６の最初と
最後の位置はディメンジョンラベルＤＸだけ離れている。
【００３６】 好適な実施の形態に係る装置の工具１１０の切削刃先は垂直軸または回転テー
ブル１０６の回転の中心から符号１２２により示す公称半径だけ離れている。半
径１２２の長さは以下に説明するように、好適な実施の形態に係る装置の従来技
術の装置に対する利点に寄与している。
【００３７】 図８Ｄは図８Ａおよび図８Ｂの例に用いたレンズブランクの直径ＤＩＡおよび
そのレンズにおけるベース曲面のジオプター値に対応する切削の深さＤＥＰＴＨ
を示す。
【００３８】 下記の表１、表２および表３は図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃおよび図８Ｄの例につ
いて得られた例、並びに異なるレンズ曲面で実施された４つの追加の例について
のデータと結果を示す。追加の４つの例はそれぞれ図９Ａ〜図１２Ｄに示されて
いる。表１は５つの例について、ベース曲面と交差曲面のジオプター値、および
ベース曲面の対応する半径をミリメーターで示す。ベース曲面の半径は下記式に
従って計算した。 半径（ｍｍ）＝１０００＊（屈折率−１）／ベース曲面のジオプター値 計算には屈折率値１．５３（工具指数）を用いた。
【００３９】 これらの例は直径１５２．４ｍｍの切削工具１１０、直径７０ｍｍおよびレン
ズ表面形成工具の切削刃先と回転テーブルの回転の中心との間の半径が約２０５
ｍｍであるレンズブランクを用いて実証したものである。表２および表３は各例
に対応するＤＥＰＴＨ、ＤＸ、ＤＹ１およびＤＹ２についての記録値を示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
【表３】
【００４３】 軸Ｘに沿う回転テーブル１０６の総変位ＤＸのレンズブランクにおける切削の
深さＤＥＰＴＨに対する比を表２に示す。この比の値が５０／１と８０／１の間
範囲にあることが観察されるのは重要である。比較すると、上記の従来技術の機
械について、対応する値は約１／１である。
【００４４】 好適な実施の形態に係る装置のレンズブランクにおけるベース曲面の精度はそ
れにより従来技術の装置に対して大きな利点がある。レンズ表面に向かう工具の
進行は回転テーブルの運動とＸ軸のリニアアクチュエータの後退運動との複合運
動である。その複合運動の結果、レンズブランクに向けて進行する工具の増分が
Ｘ軸に沿う工具の運動を制御するサーボアクチュエータの公称増分よりも約５０
倍〜８０倍小さい。それ故、Ｘ軸を制御するサーボアクチュエータの解像度は同
じ率で向上する。
【００４５】 軸Ｘに沿う工具１１０の複合運動は好適な実施の形態に係る装置により生成さ
れた眼球用レンズで得られる卓越した表面品質をよく説明している。好適な実施
の形態に係る装置により生成された表面は最終仕上げであり、さらに研磨するこ
とを要しない。
【００４６】 表３を参照すると、そこにはＹ軸に沿う工具１１０とレンズホルダとの変位の
合計をレンズブランク１２０の直径で除算したＹ−比が示されている。レンズブ
ランク１２０の表面をわたって工具１１０が掃引することもまた回転テーブル１
０６とＹ軸のリニアサーボアクチュエータとの複合運動である。表３に示すＹ−
比は、図８〜図１２の例において、両アクチュエータに伝達されたプログラムさ
れた増分の総数がたいていの場合、レンズブランク１２０の直径に含まれる増分
の実際の数よりも大きいことを示している。従って、Ｙ軸を制御する両アクチュ
エータの解像度は同様に向上する。この特徴も好適な実施の形態に係る装置によ
り生成されたレンズの卓越した表面品質の提供にある程度寄与している。
【００４７】 切削工具１１０の複合運動の他の利点としては、好適な実施の形態に係る装置
の光学レンズ上に多数の表面を生成することができる能力が挙げられる。いくつ
か挙げると、好適な実施の形態に係る装置は凸面および凹面、平坦面、円環状表
面、直円筒面、鞍点（ｓａｄｄｌｅ ｐｏｉｎｔ）面、種々の円環状面、楕円円
環状面その他の複合表面を生成することができる。好適な実施の形態に係る装置
はまた生成されたレンズに、レンズをその軸に対して傾けることなく、プリズム
を付加することができる。
【００４８】 上記説明は本発明の好適な実施の形態を十分かつ完全に説明するものであるが
、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、種々の変更、代わりの構成およ
び均等物を使用することもできる。そのような変更は代わりの材料、部品、構造
的配置、寸法、構成的特徴などを含んでいてもよい。従って、上述の説明および
図解は本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではなく、本発明の範囲は請求
項によって定義されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術に係る第１のタイプ円環状表面生成装置の模式的平面図である。
【図２】 従来技術に係る第２のタイプ円環状表面生成装置の模式的平面図である。
【図３】 従来技術に係る第３のタイプ円環状表面生成装置の模式的平面図である。
【図４】 好適な実施の形態に係る眼球用レンズ生成装置の正面、左側面および上面斜視
図である。
【図５】 好適な実施の形態に係る眼球用レンズ生成装置の上面図である。
【図６】 好適な実施の形態に係る眼球用レンズ生成装置の左側立図である。
【図７】 好適な実施の形態に係る眼球用レンズ生成装置において使用される典型的な方
面生成工具の被駆動端および上面斜視図である。
【図８Ａ】 好適な実施の形態に係る装置の模式的平面図であり、レンズ生成装置の第１の
例における切削の開始時のレンズブランクに対する工具の位置を示す。
【図８Ｂ】 好適な実施の形態に係る装置の模式的平面図であり、レンズ生成装置の第１の
例における切削の終了時のレンズブランクに対する工具の位置を示す。
【図８Ｃ】 レンズ生成装置の第１の例の切削の開始時および終了時の工具スピンドルの位
置およびレンズブランクの位置を重ね合わせた図である。
【図８Ｄ】 参考のために、第１の例のレンズ生成工程において、レンズブランクの直径と
、ベース曲面のジオプター値に対応する切削の深さとを示す図である。
【図９Ａ】 好適な実施の形態に係る装置の模式的平面図であり、レンズ生成装置の第２の
例において、切削の開始時の工具スピンドルのレンズブランクに対する位置を示
す。
【図９Ｂ】 好適な実施の形態に係る装置の模式的平面図であり、レンズ生成装置の第２の
例において、切削の終了時の工具スピンドルのレンズブランクに対する位置を示
す。
【図９Ｃ】 レンズ生成装置の第２の例の切削の開始時および終了時の工具スピンドルの位
置およびレンズブランクの位置を重ね合わせた図である。
【図９Ｄ】 参考のために、第２の例のレンズ生成工程において、レンズブランクの直径と
、ベース曲面のジオプター値に対応する切削の深さとを示す図である。
【図１０Ａ】 好適な実施の形態に係る装置の模式的平面図であり、レンズ生成装置の第３の
例において、切削の開始時の工具スピンドルのレンズブランクに対する位置を示
す。
【図１０Ｂ】 好適な実施の形態に係る装置の模式的平面図であり、レンズ生成装置の第３の
例において、切削の終了時の工具スピンドルのレンズブランクに対する位置を示
す。
【図１０Ｃ】 レンズ生成装置の第３の例の切削の開始時および終了時の工具スピンドルの位
置およびレンズブランクの位置を重ね合わせた図である。
【図１０Ｄ】 参考のために、第３の例のレンズ生成工程において、レンズブランクの直径と
、ベース曲面のジオプター値に対応する切削の深さとを示す図である。
【図１１Ａ】 好適な実施の形態に係る装置の模式的平面図であり、レンズ生成装置の第４の
例において、切削の開始時の工具スピンドルのレンズブランクに対する位置を示
す。
【図１１Ｂ】 好適な実施の形態に係る装置の模式的平面図であり、レンズ生成装置の第４の
例において、切削の終了時の工具スピンドルのレンズブランクに対する位置を示
す。
【図１１Ｃ】 レンズ生成装置の第４の例の切削の開始時および終了時の工具スピンドルの位
置およびレンズブランクの位置を重ね合わせた図である。
【図１１Ｄ】 参考のために、第４の例のレンズ生成工程において、レンズブランクの直径と
、ベース曲面のジオプター値に対応する切削の深さとを示す図である。
【図１２Ａ】 好適な実施の形態に係る装置の模式的平面図であり、レンズ生成装置の第５の
例において、切削の開始時の工具スピンドルのレンズブランクに対する位置を示
す。
【図１２Ｂ】 好適な実施の形態に係る装置の模式的平面図であり、レンズ生成装置の第５の
例において、切削の終了時の工具スピンドルのレンズブランクに対する位置を示
す。
【図１２Ｃ】 レンズ生成装置の第５の例の切削の開始時および終了時の工具スピンドルの位
置およびレンズブランクの位置を重ね合わせた図である。
【図１２Ｄ】 参考のために、第５の例のレンズ生成工程において、レンズブランクの直径と
、ベース曲面のジオプター値に対応する切削の深さとを示す図である。
【符号の説明】 ２０ 円環状表面生成装置 ２２ カッター形ホイール ２４ ヘッドストック ２６ レンズホルダ ２８ テールストック ３０ テールストックの縦軸 ３２ レンズブランク ３４ ヘッドストックの ４０ レンズ研磨装置 ４２ カップ形カッター工具 ４４ 交差スライド ４６ ベーススライド ４８ 掃引プラットホーム ５０ レンズブランク ５２ テールストック ５４ 装置の縦軸 ６２ カップ形工具６２ ６４ コントローラ制御レンズ生成装置（ベース） ６６ レンズブランク ６８ レンズホルダ ７０ ラウンドウェー ７２ Ｘ軸リニアアクチュエータ ７４ Ｙ軸リニアアクチュエータ １０２ 花崗岩ベース １０４ 第１のスライドテーブル １０６ 回転テーブル １０８ 工具スピンドル １１０ カップ形切削工具 １１２ 直立花崗岩ブロック １１４ 第２のスライドテーブル １１６ 第３のスライドテーブル １１８ レンズホルダ １２０ 眼球用レンズブランク １３０ カップ形本体 １３２ カッターインサート Ａ 旋回軸 Ｂ 旋回軸 Ｃ 旋回軸 Ｄ 旋回軸 ＤＹ１ ディメンジョンラベル ＤＹ２ ディメンジョンラベル ＤＸ ディメンジョンラベル ＤＩＡ レンズブランクの直径 ＤＥＰＴＨ 切削の深さ
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年３月９日（２００１．３．９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】 超平滑機構およびサーボアクチュエータは市販されているが、一般に光学工業
により要求される精度のレベルは産業界の各部門により要求されるもっとも厳し
い精度要件を超えている。従って、従来技術の装置で生成された眼球用レンズは
レンズに表面の仕上げと研磨を十分に行って生成されたレンズ表面の焦点誤差を
補正し、レンズ表面の適切な透明性を得ることが必要であることが一般に認めら
れている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】 発明の要約 眼球用レンズ上に光学表面を生成する装置が提供される。この装置はベースと
、前記ベースに固定された第１のリニアスライドテーブルと、前記第１のリニア
スライドテーブルに接続され、前記第１のリニアスライドテーブルを縦軸に沿っ
て移動する第１のリニアアクチュエータとを有する。前記第１のリニアスライド
テーブルに回転テーブルが固定され、工具スピンドルを支持する。前記回転テー
ブルは回転アクチュエータを接続して前記工具スピンドルを前記縦軸に直交する
第１の垂直軸の周りに回転する。前記工具スピンドルは回転可能な小軸を持つモ
ーターを有し、前記小軸に搭載可能なカップ形レンズ表面形成工具を支持する。
第２のリニアスライドテーブルが前記ベースに固定されている。第２のリニアア
クチュエータが前記第２のリニアスライドテーブルに接続され、前記垂直軸と前
記縦軸とに直交する水平軸に沿って前記第２のリニアスライドテーブルを移動す
る。第３のリニアスライドテーブルが前記第２のリニアスライドテーブルに固定
され、前記第１の垂直軸に一般に平行な第２の垂直軸に沿って移動するための第
３のリニアアクチュエータを有する。レンズホルダが前記第３のリニアスライド
テーブルに固定されそれと一緒に移動可能であり、眼球用レンズを保持し、該レ
ンズの周囲が前記縦軸に実質的に垂直な平面を画成する。少なくとも前記第１の
アクチュエータ、第２のアクチュエータおよび回転アクチュエータと通信するコ
ンピュータ化されたコントローラが設けられ、前記回転アクチュエータに前記垂
直軸の周りに前記工具スピンドルを回転するようにし、引き続き前記レンズ表面
形成工具を曲面において前記レンズを横断して移動させ、その間、同時に前記第
１のリニアアクチュエータに前記工具スピンドルを前記縦軸に沿って移動させる
ようにし、前記第２のリニアアクチュエータに前記レンズホルダを前記水平軸に
沿って移動させるようにして前記レンズのベース曲面を切削する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】 前記コントローラは前記第１のアクチュエータに前記第１のスライドテーブル
を移動させ、ついで前記スピンドルを前記ベース曲面の深さを超える第１の量移
動させてもよい。また、前記コントローラは前記第２のアクチュエータに前記第
２のスライドテーブルを移動させ、次いで前記レンズホルダを前記第１の量より
少ない第２の量を移動させるようにしてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】 前記眼球用レンズが直径約７０ｍｍの円形レンズであり、前記レンズ表面形成
工具が少なくとも１つの切削インサートを有し、前記第１の垂直軸から約２０５
ｍｍ離れた切削表面を持つものであってもよい。前記第１の量が前記第２の量の
約５０〜８０倍であってもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】 前記ベース曲面における前記カッターが前記水平軸に平行な方向に前記レンズ
の直径の１．０〜４．０の量移動するものであってもよい。 前記レンズ表面形成工具が前記切削インサートを少なくとも２つ有していてもよ
い。 前記レンズ表面形成工具の外径が１２５から１５０ｍｍであってもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】 少なくとも前記第１および第２のリニアスライドテーブルが高精度加圧流体ベ
アリングに搭載され、前記第１および第２のリニアアクチュエータが高精度リニ
ア型サーボアクチュエータであってもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】 用レンズ上に表面を生成する方法が提供される。この方法は （ｉ）その面が一般に縦軸に垂直である眼球用レンズを保持する工程； （ｉｉ）第１の垂直軸の周りに前記工具スピンドルを回転させることにより前記
面を横断して所定の曲面において前記表面形成工具を通過させる工程； （ｉｉｉ）工程（ｉｉ）と同時に、前記工具スピンドルを前記縦軸に平行な軸に
沿って移動する工程；および （ｉｖ）工程（ｉｉ）および（ｉｉｉ）と同時に、前記眼球用レンズを前記縦軸
に直交する水平方向に移動する工程を備える。 工程（ｉｉｉ）において、前記工具スピンドルを、前記表面形成工具の切削の
深さを超える第１の量だけ前記レンズ表面から遠ざかるように移動してもよく、
工程（ｉｖ）において前記レンズを工程（ｉｉｉ）における前記第１の量より少
ない第２の量移動してもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】 前記第１の量が前記第２の量よりも約５０〜８０倍であってもよい。 前記眼球用レンズは直径が約７０ｍｍの円形レンズであってもよい。 前記レンズ表面形成工具が、切削面が前記第１の垂直軸から約２０５ｍｍ離れて
いる少なくとも一つの切削インサートを有していてもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】 工程２において、前記表面形成工具を前記レンズの直径の１．０〜４．０倍の
量だけ前記水平軸に平行な方向に移動してもよい。 工程２において前記表面形成工具を約７０ｍｍ〜２８０ｍｍの量だけ前記水平
軸に平行な方向に移動してもよい。 前記レンズ表面形成工具が１２５〜１５０ｍｍの切削直径を持つことができる
。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】 本発明の好適な実施の形態は添付図面を参照した以下の説明から明らかになる
であろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，Ｈ Ｒ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ 【要約の続き】 レンズに垂直な方向におけるレンズ表面形成工具の運動 の精度を向上するために、複合モードで操作される。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 眼球用レンズ上に光学表面を生成する装置であって、 直交する水平縦軸、水平横軸および垂直軸を有するベース； モーターおよび該モーターの回転可能な小軸に搭載されたレンズ表面形成工具
    を有し、該モーターにより回転する工具スピンドル； 眼球用レンズを保持するためのレンズホルダ手段であって、その周囲が前記水
    平縦軸に実質的に垂直な平面を画成するレンズホルダ手段； 前記ベースに固着され、第１の運動可能な支持体および該第１の運動可能な支
    持体に接続され、前記水平縦軸に沿って該第１の運動可能な支持体を運動させる
    ための第１のリニアスライド手段； 前記第１の運動可能な支持体に固着され、前記工具スピンドルを支持する回転
    テーブル手段であって、アクチュエータを接続して前記垂直軸の周りに前記工具
    スピンドルを回転する回転テーブル手段； 前記ベースに固定され、前記レンズホルダ手段を支持する第２の運動可能な支
    持体と、該第２の運動可能な支持体に接続された第２のリニアアクチュエータと
    を有する第２のリニアスライド手段であって、該第２の運動可能支持体と前記レ
    ンズホルダ手段とを前記水平横軸に沿って移動する第２のリニアスライド手段； 前記第１のアクチュエータ、第２のアクチュエータおよび回転アクチュエータ
    の変位を同時に制御する手段を有するコンピュータ； を備え、 前記第１のアクチュエータ、第２のアクチュエータおよび回転アクチュエータ
    が同時に操作可能および制御可能であり、前記レンズ表面形成工具を、前記眼球
    用レンズを横断して、処方された曲面に沿って移動し、その間前記眼球用レンズ
    は前記回転テーブルの前記垂直軸の周りの円形変位と、前記回転テーブルおよび
    前記垂直軸の前記眼球用レンズに対する直線状変位との複合運動において前記レ
    ンズ表面形成工具を前記眼球用レンズに対して移動する装置。
  2. 【請求項２】 眼球用レンズ上に光学表面を生成する装置であって、 直交する水平縦軸、水平横軸および垂直軸を有するベース； モーターおよび該モーターの回転可能な小軸に搭載されたレンズ表面形成工具
    を有し、該モーターにより回転する工具スピンドル； 眼球用レンズを保持するためのチャック手段を有するレンズホルダ手段であっ
    て、該眼球用レンズの周囲が前記水平縦軸に実質的に垂直な平面を画成するレン
    ズホルダ手段； 前記レンズホルダ手段を前記水平縦軸とは離れて位置決めし保持する手段； 前記ベースに固着され、第１の運動可能な支持体および該第１の運動可能な支
    持体に接続され、前記水平縦軸に沿って該第１の運動可能な支持体を運動させる
    ための第１のリニアスライド手段； 前記レンズホルダ手段を位置決めし保持する手段が、前記ベースに固定され、
    かつ前記レンズホルダを支持する第２の運動可能な支持体手段と、該第２の運動
    可能な支持体手段に接続され、該第２の運動可能な支持体手段および前記レンズ
    ホルダ手段を前記水平横軸に沿って移動する第２のリニアアクチュエータ手段と
    を備え； 前記第１の運動可能な支持体に固着され、前記工具スピンドルを支持する回転
    テーブル手段であって、回転アクチュエータ手段を接続して前記垂直軸の周りに
    前記工具スピンドルを回転する回転テーブル手段； 前記第１のアクチュエータ、第２のアクチュエータおよび回転アクチュエータ
    の変位を同時に制御する手段を有するコンピュータ； を備え、 前記レンズ表面形成工具は加工領域および該加工領域に固定されたカッター手
    段を有し、該加工領域は前記眼球用レンズと接触するための切削サイドを有し； 前記工具スピンドルは前記回転テーブル上に搭載され、前記レンズ表面形成工
    具の前記切削サイドが前記垂直軸から公称半径において配置され； 前記レンズホルダ手段が前記水平縦軸から離れて配置され、前記第１のアクチ
    ュエータおよび回転アクチュエータが同時に操作して前記切削サイドを、前記眼
    球用レンズを横断して、前記眼球用レンズの処方された曲面に沿って移動したと
    きに、前記水平縦軸に沿う前記第１の運動可能な支持体の総変位が前記眼球用レ
    ンズの前記ベース曲面の深さより大きく、かつ前記眼球用レンズに垂直な方向に
    おける前記レンズ表面形成工具の現実の出力増分が前記第１のリニアアクチュエ
    ータ手段の入力増分よりも小さい装置。
  3. 【請求項３】 前記眼球用レンズが直径約７０ｍｍ、前記公称半径が約２０
    ５ｍｍの円形レンズであり、前記水平縦軸に沿う前記第１の運動可能な支持体の
    総変位が前記眼球用レンズの前記ベース曲面の深さよりも約５０〜８０倍大きい
    、請求項２記載の眼球用レンズ上に光学表面を生成する装置。
  4. 【請求項４】 前記第２の運動可能な支持体手段に固定され、かつ前記レン
    ズホルダ手段に接続された第３の運動可能な支持体手段と、前記第３の運動可能
    な支持体手段に接続された第３のリニアアクチュエータ手段とをさらに備え、前
    記第３の運動可能な支持体手段と前記レンズホルダ手段とを前記垂直軸の沿って
    移動させる、請求項２記載の眼球用レンズ上に光学表面を生成する装置。
  5. 【請求項５】 眼球用レンズ上に光学表面を生成する装置であって、 直交する水平縦軸、水平横軸および垂直軸を有するベース； モーターおよび該モーターの回転可能な小軸に搭載されたレンズ表面形成工具
    を有し、該モーターにより回転する工具スピンドル； 眼球用レンズを保持するためのチャック手段を有するレンズホルダ手段であっ
    て、該眼球用レンズの周囲が前記水平縦軸に実質的に垂直な平面を画成するレン
    ズホルダ手段； 前記ベースに固着され、第１の運動可能な支持体および該第１の運動可能な支
    持体に接続され、前記水平縦軸に沿って該第１の運動可能な支持体を運動させる
    ための第１のリニアスライド手段； 前記ベースに固定され、かつ前記レンズホルダを支持する第２の運動可能な支
    持体手段と、該第２の運動可能な支持体手段に接続された第２のアクチュエータ
    手段とを有し、該第２の運動可能な支持体手段および前記レンズホルダ手段を前
    記水平横軸に沿って移動する第２のリニアスライド手段； 前記第１の運動可能な支持体に固着され、前記工具スピンドルを支持する回転
    テーブル手段であって、回転アクチュエータ手段を接続して前記垂直軸の周りに
    前記工具スピンドルを回転する回転テーブル手段； 前記第１のアクチュエータ、第２のアクチュエータおよび回転アクチュエータ
    の変位を同時に制御する手段を有するコンピュータ； を備え、 前記レンズ表面形成工具は加工領域および該加工領域に固定されたカッター手
    段を有し、該加工領域は前記眼球用レンズと接触するための切削サイドを有し； 前記工具スピンドルは前記回転テーブル上に搭載され、前記レンズ表面形成工
    具の前記切削サイドが前記垂直軸から公称半径において配置され； それにより、前記レンズホルダ手段が前記水平縦軸から離れて前記第２のリニ
    アスライド手段に沿って配置され、かつ前記第１のアクチュエータ、第２のアク
    チュエータおよび回転アクチュエータを同時に操作して前記切削サイドを、前記
    眼球用レンズを横断して、前記眼球用レンズの処方された曲面に沿って移動した
    ときに、前記水平縦軸に沿う前記第１の運動可能な支持体の総変位が前記眼球用
    レンズの前記ベース曲面の深さより大きく、かつ前記水平横軸に沿う前記切削サ
    イドに沿う変位および前記水平横軸に沿う前記レンズホルダの総変位の合計が前
    記水平横軸に沿って測定された前記眼球用レンズの幅に等しいかそれより大きい
    装置。
  6. 【請求項６】 前記眼球用レンズが、直径が約７０ｍｍ、前記公称半径が約
    ２０５ｍｍの円形レンズであり、前記水平縦軸に沿う前記第１の運動可能な支持
    体手段の総変位が前記眼球用レンズの前記ベース曲面の深さよりも約５０〜８０
    倍大きく、かつ前記水平横軸に沿う前記切削サイドに沿う変位および前記水平横
    軸に沿う前記レンズホルダの総変位の前記合計が前記水平横軸に沿って測定され
    た前記眼球用レンズの直径の約１．０倍〜４．０倍である、請求項５記載の眼球
    用レンズ上に光学表面を生成する装置。
  7. 【請求項７】 前記レンズ表面形成工具が少なくとも２つのカッターインサ
    ートを前記作業量行き上に搭載したカップ形本体を備える、請求項５記載の眼球
    用レンズ上に光学表面を生成する装置。
  8. 【請求項８】 前記カップ形本体の外径が約１２５ｍｍ〜１５０ｍｍであり
    、前記切削サイドと前記垂直軸との間の前記公称半径が約２０５ｍｍである、請
    求項７記載の眼球用レンズ上に光学表面を生成する装置。
  9. 【請求項９】 前記回転テーブルが、前記回転可能な小軸を前記水平横軸の
    近傍に沿って指向させるのに十分な回転範囲を持つ、請求項８記載の眼球用レン
    ズ上に光学表面を生成する装置。
  10. 【請求項１０】 前記回転可能な小軸を前記水平横軸の近傍に沿って指向さ
    せたときに、前記第２のリニアスライド手段が前記レンズ表面形成工具による前
    記眼球用レンズの工作を提供するのに十分な長さを持つ、請求項９記載の眼球用
    レンズ上に光学表面を生成する装置。
  11. 【請求項１１】 前記第１および第２のリニアスライド手段が高精度加圧流
    体ベアリングを備え、かつ前記第１および第２のリニアアクチュエータ手段が高
    精度リニア型サーボアクチュエータを備える、請求項５記載の眼球用レンズ上に
    光学表面を生成する装置。
  12. 【請求項１２】 前記第２の運動可能な支持体手段に固定され、かつ前記レ
    ンズホルダ手段に接続された第３の運動可能な支持体手段と、前記第３の運動可
    能な支持体手段に接続された第３のリニアアクチュエータ手段とをさらに備え、
    前記第３の運動可能な支持体手段と前記レンズホルダ手段とを前記垂直軸の沿っ
    て移動させる、請求項５記載の眼球用レンズ上に光学表面を生成する装置。
  13. 【請求項１３】 眼球用レンズ上に光学表面を生成する装置を操作する方法
    であって、 周囲が前記装置の縦軸に垂直な平面を画成する眼球用レンズを保持する工程； 前記縦軸に垂直な回転軸の周りに前記回転時から一定の半径において前記レン
    ズ表面形成工具を運動させ、この間に前記回転軸を前記縦軸に沿って前記眼球用
    レンズに対して移動させる工程； 前記回転軸の周りの前記レンズ表面形成工具の円形運動と、前記縦軸に沿う前
    記回転軸の直線状運動とを同時に制御して、前記レンズ表面形成工具を、前記眼
    球用レンズを横断する処方された曲面に沿って移動する工程； を備え、 前記眼球用レンズの前記平面に垂直な方向における前記レンズ表面形成工具のル
    ン動画、前記レンズ表面形成工具の、前記回転軸の周りの円形変位と、前記回転
    軸の前記眼球用レンズに対する直線状変位との複合運動である方法。
  14. 【請求項１４】 下記： 直交する水平縦軸、水平横軸および垂直軸を有するベース； モーターおよび該モーターの回転可能な小軸に搭載されたレンズ表面形成工具を
    有し、該モーターにより回転する工具スピンドル； 前記レンズ表面形成工具は作業領域とこの作業領域に固定された複数のカッタ
    ーとを有し、該作業領域は前記眼球用レンズに接触するための切削サイドを有し
    、該切削サイドは前記垂直軸から公称半径において搭載されており； 眼球用レンズを保持するためのチャック手段を有するレンズホルダ手段であっ
    て、該眼球用レンズの周囲が前記水平縦軸に実質的に垂直な平面を画成するレン
    ズホルダ手段； 前記ベースに固着され、第１の運動可能な支持体および該第１の運動可能な支
    持体に接続され、前記水平縦軸に沿って該第１の運動可能な支持体を運動させる
    ための第１のリニアスライド手段； 前記ベースに固定され、かつ前記レンズホルダを支持する第２の運動可能な支
    持体手段と、該第２の運動可能な支持体手段に接続された第２のアクチュエータ
    手段とを有し、該第２の運動可能な支持体手段および前記レンズホルダ手段を前
    記水平横軸に沿って移動する第２のリニアスライド手段； 前記第２のスライド手段は公称行程と、前記水平縦軸近傍の中点と、前記水平
    縦軸から離れた第１および第２の遠位端とを有し、前記公称工程は前記公称半径
    の約２倍の長さであり； 前記第２のリニアスライド手段と前記レンズホルダとに固定された第３の運動
    可能な支持体手段と、該第３の運動可能な支持体手段に接続された第３のアクチ
    ュエータ手段とを有し、該第３の運動可能な支持体手段および前記レンズホルダ
    手段を前記レンズ表面形成工具に対して上下に移動する第３のリニアスライド手
    段； 前記第１の運動可能な支持体に固着され、前記工具スピンドルを支持する回転
    テーブル手段であって、回転アクチュエータ手段を接続して前記垂直軸の周りに
    前記工具スピンドルを回転する回転テーブル手段； 前記第１のアクチュエータ、第２のアクチュエータ、第３のアクチュエータお
    よび回転アクチュエータの変位を同時に制御する手段を有するコンピュータ； を備える眼球用レンズ上に光学表面を生成する装置を操作する方法であって、該
    方法が下記の工程： 前記第２のリニアスライド手段の、前記第１の遠位端の近傍に前記レンズホル
    ダを移動し、前記眼球用レンズが前記水平縦軸の一方の側に配置され、かつ前記
    水平縦軸に対して近位端部と遠位端部とを有するようにする工程； 前記回転テーブルを回転して、前記工具スピンドルの前記回転可能な小軸が前
    記水平横軸に平行整列する近傍に指向させる工程； 前記第１の移動可能な支持体手段を移動して、前記レンズ表面形成工具の前記
    切削サイドが前記眼球用レンズの遠位端および近位端の一方の近傍になるように
    する工程； 前記レンズ表面形成工具を回転し、前記第１の運動可能な支持体手段を移動し
    て前記レンズ表面形成工具の前記切削サイドを前記眼球用レンズと接触するよう
    移動する工程； 同時に前記回転テーブルを回転しかつ前記第１のリニアアクチュエータ手段を
    作動して前記レンズ表面形成工具の前記切削サイドを前記処方されたベース曲面
    に沿って前記眼球用レンズを横断して掃引する工程； を備え、 それにより、前記回転可能な小軸が前記水平横軸と平行な整列の前記近傍に指
    向されているときは、前記第１の運動可能な支持体の変位であって、部分的に前
    記レンズ表面形成工具が前記垂直軸の周りに前記水平縦軸に沿って弧状に変位す
    る成分を引き算し、前記レンズ表面形成工具の前記切削サイドを前記処方された
    ベース曲面内に維持する変位が、前記眼球用レンズにおける前記処方されたベー
    ス曲面の現実の深さよりもずっと大きく、かつ前記眼球用レンズに垂直な方向に
    おける前記レンズ表面形成工具の現実の出力増分が前記第１のリニアアクチュエ
    ータ手段の入力増分よりもずっと小さい方法。
  15. 【請求項１５】 前記回転テーブルを回転して前記回転可能な小軸が前記水
    平横軸の近傍に指向される工程が、前記レンズ表面形成工具の前記切削サイドを
    前記眼球用レンズに沿って掃引する前に行われ、かつ前記同時に前記回転テーブ
    ルを回転しかつ前記第１のリニアアクチュエータ手段を作動して前記レンズ表面
    形成工具の前記切削サイドを前記処方されたベース曲面に沿って前記眼球用レン
    ズを横断して掃引する工程が、前記レンズ表面形成工具の切削サイドを前記眼球
    用レンズの前記遠位端から前記眼球用レンズの前記近位端に移動するために行わ
    れる、請求項１４に記載の眼球用レンズ上に光学表面を生成する装置を操作する
    方法。
  16. 【請求項１６】 前記回転テーブルを回転して前記回転可能な小軸が前記水
    平横軸の近傍に指向される工程が、前記同時に前記回転テーブルを回転しかつ前
    記第１のリニアアクチュエータ手段を作動して前記レンズ表面形成工具の前記切
    削サイドを前記処方されたベース曲面に沿って前記眼球用レンズを横断して掃引
    する工程と同時に行われ、かつ前記後者の工程が前記レンズ表面形成工具の切削
    サイドを前記眼球用レンズの前記近位端から前記眼球用レンズの前記遠位端に移
    動するために行われる、請求項１４に記載の眼球用レンズ上に光学表面を生成す
    る装置を操作する方法。
  17. 【請求項１７】 前記方法が、前記第２の運動可能な支持体手段を前記水平
    横軸に沿って前記水平横軸に沿って測定された前記眼球用レンズの幅よりも大き
    い横の距離を同時に移動する工程を含む、請求項１４に記載の眼球用レンズ上に
    光学表面を生成する装置を操作する方法。
  18. 【請求項１８】 前記同時に前記回転テーブルを回転しかつ前記第１のリニ
    アアクチュエータ手段を作動して前記レンズ表面形成工具の前記切削サイドを前
    記処方されたベース曲面に沿って前記眼球用レンズを横断して掃引する工程が、
    前記第１の運動可能な支持体手段を前記処方されたベース曲面の前記深さの約５
    ０倍〜約８０倍に相当する縦の距離を移動することを含む、請求項１４に記載の
    眼球用レンズ上に光学表面を生成する装置を操作する方法。
  19. 【請求項１９】 前記第２の運動可能な支持体手段を前記水平横軸に沿って前記水平横軸に沿っ
    て測定された前記眼球用レンズの幅よりも大きい横の距離を同時に移動する工程
    における前記横距離と前記レンズ表面形成工具の前記水平横軸の沿う行程とを加
    えると前記眼球用レンズの前記直径の約４１倍である、請求項１７に記載の眼球
    用レンズ上に光学表面を生成する装置を操作する方法。
  20. 【請求項２０】 前記方法が前記眼球用レンズの前記垂直軸に沿って移動して前記眼球用レンズ
    にプリズムを付加する工程をさらに備える、請求項１４に記載の眼球用レンズ上
    に光学表面を生成する装置を操作する方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US7628100B2 (en) 2007-01-05 2009-12-08 3M Innovative Properties Company Cutting tool using one or more machined tool tips with diffractive features in a continuous or interrupted cut fast tool servo
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4989316A (en) * 1987-03-09 1991-02-05 Gerber Scientific Products, Inc. Method and apparatus for making prescription eyeglass lenses
US5217335A (en) * 1990-04-24 1993-06-08 National Optronics, Inc. Plastic lens generator and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011224669A (ja) * 2010-04-15 2011-11-10 Kyoritsu Seiki Kk レンズ加工装置

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