JP2008516786A - ルーターとエンドミルカッターとの組み合わせツール、組み合わせツールを備えたレンズ加工機及びメガネレンズを削る方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、眼鏡レンズの縁を形作り、研磨するためのツールを提供する。また前記ツールを有するレンズ加工機及び眼鏡レンズの縁を削る方法を提供する。
【解決手段】ツールは、自身の軸を中心に回転することのできる縦長に伸びた本体を有し、基部に近い部分と基部に遠い部分を有する。第一のカッターが基部に遠い部分から軸方向及び径方向に伸び、レンズの縁を形作るため、第一の刃を有する。基部に遠い部分は、前記第一の刃によって定められる第一の直径を有する。研磨ハブは、基部に遠い部分に取り付けられ、同軸に伸び、ともに回転することが可能である。第二のカッターは研磨ハブに取り付けられ、同軸に伸び、ともに回転することが可能である。第二のカッターは、レンズの縁を形作るため、第二の刃を有する。前記第二の刃は第一の直径よりも小さい第二の直径を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、眼鏡レンズの縁を削り、研磨するためのツールに関するものである。ツールは、自身の軸を中心に回転することのできる縦長の本体を有し、基部に近い部分と基部に遠い部分を有する。第一のカッターが基部に遠い部分から軸方向及び径方向に伸びる。第一のカッターは、レンズの縁を形作るため、第一の刃を有する。基部に遠い部分は、第一の刃によって定められる第一の直径を有する。研磨ハブは、基部に遠い部分に取り付けられ、基部に遠い部分と同軸に伸び、基部に遠い部分とともに回転することが可能である。第二のカッターは研磨ハブに取り付けられ、研磨ハブと同軸に伸び、研磨ハブとともに回転することが可能である。第二のカッターは、レンズの縁を形作るため、第二の刃を有する。第二の刃は第一の直径よりも小さい第二の直径を有する。本発明は、開示されたツールを有するレンズ加工機、及び眼鏡レンズの縁を削る方法についても開示する。

眼鏡レンズは光が患者の目の網膜に正しく焦点を結ぶことにより、患者の視野を改善するよう曲げられている。そういったレンズは患者に正しい処方を提供する所望の特性を有するガラス製又はプラスチック製のレンズから形成される。レンズは通常円形で、眼鏡フレームに取り付けられる完成したレンズより大きめの寸法をしている。例えば直径７０ｍｍで厚さ１０ｍｍである。それゆえ、レンズは患者の選んだ眼鏡フレームに適合するよう縁を削らなくてはならない。

眼科の技術者は、眼鏡技師、検眼医、眼科医から処方された処方箋に従って、レンズを削り、研磨し、縁を削り、磨く。さらに、少し直径の大きなレンズが患者の選んだフレームに適応するようにサイズを合わされ、形づくられる。レンズは、レンズ加工機によって形づくられ、例えばケネディーらの米国特許６，２０３，４０９の公報に記載されたレンズ加工機が挙げられ、本願に参照して盛り込む。レンズは最終的にレンズの縁がフレームに適合するように加工される。

従来技術によれば、レンズはその表面にブロックを用いることを必要とする。このブロックは取り外し可能にクランプアセンブリに取り付けられ、クランプアセンブリが回転することにより、レンズが対応して回転するようになる。レンズが回転することにより、レンズの縁は、ルーターツールを用いて所望のサイズに切られる。縁はさらに研磨ツールで磨かれてもよい。レンズの縁の周り、特に着用者に隣接する部分が面取りされることがしばしば行なわれる。

完成したレンズは選択された眼鏡フレームに取り付けられる。眼鏡フレームは完成したレンズを取り付けるための２つの離れた開口空間を有する。眼鏡フレームの開口は、多くは斜面又は舌状のものを有し、レンズの縁の周りに形成された補足的形状の斜面または溝のそれぞれとともにインターロックする。補足的形状の斜面と溝との間のインターロックはレンズをフレームの開口内に固定する補助となる。レンズ加工機のルーター及び研磨ツールはレンズの周囲に斜面又は溝を形成する。

レンズの縁に削られた斜面又は溝の形状は、フレームの開口における斜面又は舌状のものの形状により様々である。それゆえ、異なった斜面又は溝の形状を形成するために、様々なルーター及び研磨ツールが用いられる。さらに、フレームの中には、レンズの周囲から突き出した突起に取り付けられるものもある。そのような突起は、比較的大きい直径を有するルーター刃を用いて形成することは困難である。その代わりに、突起は、エンドミルカッターを用いて形成することが可能である。

ルーターツール、研磨ツール及びエンドミルカッターは、シャフト及びチャックアセンブリによってレンズ加工機に入れ替え、固定することが可能である。こうして技術者は、レンズの縁に異なった形状が必要とされるたびにツールを交換しなくてはならない。
US６，２０３，４０９Ｂ１

本発明は、眼鏡レンズの縁を形作り、研磨するためのツールに関するものである。

ツールは、自身の軸を中心に回転することのできる縦長に伸びた本体を有する。本体は、シャフトに固定することのできる基部に近い部分と基部に遠い部分を有する。第一のカッターが基部に遠い部分から軸方向及び径方向に伸び、レンズの縁を形作るため、第一の刃を有する。基部に遠い部分は、第一の刃によって定められる第一の直径を有する。研磨ハブは、基部に遠い部分に取り付けられ、基部に遠い部分と同軸に伸び、基部に遠い部分とともに回転することが可能である。研磨ハブはレンズの縁を研磨するための被膜を有する。第二のカッターは研磨ハブに取り付けられ、研磨ハブと同軸に伸び、研磨ハブとともに回転することが可能である。第二のカッターは、レンズの縁を形作るため、第二の刃を有する。第二の刃は第一の直径よりも小さい第二の直径を有する。

本発明は、眼鏡レンズの縁を形作るレンズ加工機についても開示する。レンズ加工機は、第一の方向に動くことが可能な第一のテーブルと、第一のテーブルを第一の方向に制御して動かす第一のドライブモーターを有する。レンズのクランプ及び回転アセンブリは第一のテーブルに取り付けられ、第一のテーブルとともに動くことができる。回転アセンブリは、レンズを第一の方向に対して横断する第一の軸の回りを制御可能に回転させる。第二のテーブルは、第一の方向に垂直で、第一の軸に平行な第二の方向に動くことが出来る。第二のドライブモーターは、第二のテーブルを第二の方向に制御可能に動かす。ルーターツールが第二のテーブルに取り付けられ、第二のテーブルとともに動くことができる。ルーターツールは、第一の軸に平行な第二の軸を中心に回転する。

ツールは、縦長の本体を有し、自身の軸を中心に回転可能である。本体は、基部に近い部分と基部に遠い部分を有する。第一のカッターが基部に遠い部分から軸方向及び径方向に伸び、レンズの縁を形作るため、第一の刃を有する。基部に遠い部分は、第一の刃によって定められる第一の直径を有する。研磨ハブは、基部に遠い部分に取り付けられ、基部に遠い部分と同軸に伸び、基部に遠い部分とともに回転することが可能である。研磨ハブはレンズの縁を研磨するための被膜を有する。第二のカッターは研磨ハブに取り付けられ、研磨ハブと同軸に伸び、研磨ハブとともに回転することが可能である。第二のカッターは、レンズの縁を形作るため、第二の刃を有する。第二の刃は第一の直径よりも小さい第二の直径を有する。高速モーターがツールを２０，０００ＲＰＭ以下の速さで回転させる。

本発明は、眼鏡レンズの縁を形作るレンズ加工機の第二の態様についても開示する。レンズ加工機は基板、第一のテーブル、第二のテーブル、レンズのクランプ及び回転アセンブリ及びルーターツールを有する。第一のテーブルは基板に取り付けられ、第一の方向に動くことができる。第一のドライブモーターは、第一のテーブルを第一の方向に制御して動かす。第二のテーブルは第一のテーブルに取り付けられ、第一の方向に垂直な第二の方向に動くことができる。第二のドライブモーターは、第二のテーブルを第二の方向に制御して動かす。レンズのクランプ及び回転アセンブリは第二のテーブルに取り付けられ、第二のテーブルとともに動くことができる。回転アセンブリは、レンズを第一の方向に平行で、第二の方向に垂直な第一の軸の回りを制御して回転させる。ルーターツールは基板に取り付けられ、第一の軸に平行な第二の軸の回りを回転する。ルーターツールは、縦長の本体を有し、自身の軸を中心に回転することができる。本体は基部に近い部分と基部に遠い部分を有する。第一のカッターが基部に遠い部分から軸方向及び径方向に伸び、レンズの縁を形作るため、第一の刃を有する。基部に遠い部分は、第一の刃によって定められる第一の直径を有する。研磨ハブは、基部に遠い部分に取り付けられ、基部に遠い部分と同軸に伸び、基部に遠い部分とともに回転することが可能である。研磨ハブは、レンズの縁を研磨するための被膜を有する。第二のカッターは研磨ハブに取り付けられ、研磨ハブと同軸に伸び、研磨ハブとともに回転することが可能である。第二のカッターは、レンズの縁を形作るため、第二の刃を有する。第二の刃は第一の直径よりも小さい第二の直径を有する。高速モーターがルーターツールを２０，０００ＲＰＭ以下の速さで回転させる。

本発明は、眼鏡レンズの縁を削る方法についても開示する。縁を有するレンズ用い、ルーターツールを用いる。ルーターツールは、第一のカッターと第二のカッターを有する。第一のカッターが、レンズの縁を形作るため、第一の刃を有する。第一の刃は第一の直径を定める。第二のカッターが、レンズの縁を形作るため、第二の刃を有する。第二の刃は第一の直径より小さい第二の直径を定める。レンズは幾何学的な軸の回りを回転する。技術者は、レンズの縁を形作る第一の刃及び第二の刃の中から１つを選択する。ルーターツールを２０，０００ＲＰＭ以下の速さで回転する際に、レンズの縁は選択された刃とかみ合う。そうしてレンズの縁は、選択された刃に対応する第一の形状及び第二の形状の中の１つの形状となる。

図１は、本発明のレンズ加工機Ｈの第一の態様であって、構成部品を囲み入れ、操作者がコントロールＣによって操作することのできるハウジングを有する。ハウジングにおいて、ヒンジにより結合しているハウジング底部１０とハウジング上部１２を有する。ハウジング上部１２は、操作者がハウジング内部に接することができるように、ヒンジ又はスライド１６によって開けられる窓１４を有する。 スイッチ１８は、窓１４に取り付けられていてもよく、窓とともに動き、窓１４が持ち上げられている又は開かれているときは、レンズ加工機の稼動を妨げる。コントロールパネルＣはハウジング上部１２に取り付けられ、技術者がレンズ加工機Ｈのまとめられた様々なコントロール１９に接することを可能とする。

図２は、レンズ加工機Ｈがハウジング内に有する基板２０であり、第一のテーブル２２及び２４が互いに垂直な動きをするように取り付けられている。レール２６と２８は基板２０に取り付けられ、基板２０に対し平行な第一の方向に伸びる。第一のテーブル２２は、レール２６と２８にスライド可能に取り付けられ、それらに沿って第一の方向に動く。サーボモータードライブ３０は基板２０のレール２６の近傍に取り付けられ、回転スクリュー３２に操作可能に結合し、回転スクリュー３２を制御して回転させる。ブラケット３４は、第一のテーブル２２の前方端に取り付けられる。ブラケット３４は、ボールナットと一体となって回転スクリュー３２にねじ止めされ、回転スクリュー３２の回転に対応して、ボールナット、ブラケット３４及び第一のテーブル２２が移動する。

サーボモータードライブ３６は第一のテーブル２２に取り付けられ、運ばれる。また、操作可能なようにモーターカップリング４０を通してトランスミッション３８に結合している。シャフト４２はトランスミッション３８からレール２６及び２８により定められた第一の方向を横断する方向に伸びる。シャフト４２はサーボモータードライブ３６がトランスミッション３８を通して働くので、正確に制御されて回転する。クランプアセンブリ４４はシャフト４２の端に取り付けられ、シャフト４２とともに回転する。クランプアセンブリ４４は、加工されるレンズに取り外し可能に取り付けられたブロックとかみ合うように作られている。

空気圧式レンズクランプシリンダー４６はサーボモータードライブ３６の上方で第一のテーブル２２に取り付けられている。そしてその伸縮可能なピストンは、操作可能にアーム４８とかみ合ってアーム４８を動かす。アーム４８は、レンズにかみ合うよう作られた第二のクランプアセンブリ５０を運ぶ。技術者がコントロール１９の１つにより空気圧式レンズクランプシリンダー４６を駆動すると、第二のクランプアセンブリ５０はクランプアセンブリ４４に近づき又は遠ざかり、そうしてブロックされたレンズをクランプ留めし又は外す。従来技術によれば、ブロックは外すことが可能な状態でクランプアセンブリ４４に取り付けられ、クランプアセンブリ４４のシャフト４２による回転により、対応してシャフト４２の軸の回りをブロックされたレンズが回転する。

高スピードモーター５２が第二のテーブル２４に取り付けられており、回転シャフト５４を有する。 高スピードモーター５２は好ましくは回転シャフト５４を２０，０００ＲＰＭ以下のスピードで回転させる。ルーターツールＴが回転シャフト５４に取り付けられ、回転シャフト５４とともに回転し、レンズを切削し、研磨し、安全のため面取りする。

レール５６と５８は基板２０に取り付けられ、レール２６と２８により定められる第一の方向に垂直な第二の方向に伸びる。第二のテーブル２４は、 レール５６と５８にスライド可能に取り付けられ、それらによって定められる第二の方向に動く。サーボモータードライブ６０は基板２０に取り付けられ、回転スクリュー６２を駆動する。ブラケット６４は第二のテーブル２４に取り付けられ、 回転スクリュー６２にねじによりかみ合うボールナットを有するので、回転スクリュー６２のサーボモータードライブ６０による回転は、対応するブラケット６４の移動を生じ、従って第二のテーブル２４の移動を生じる。サーボモータードライブ６０、回転スクリュー６２及びブラケット６４のボールナットによって正確にコントロールすることにより、クランプアセンブリ４４と５０の間にクランプ留めされ、回転させられているレンズに対してルーターツールＴを正確な位置とすることになり、切削、研磨、安全のための面取りを進行することができる。

水供給器６６は、操作可能に基板２０と関連付けられている。供給管６８は、ブラケット６４にチューブ又は軽パイプ７２によって取り付けられているスプレーノズル７０に通じ、第二のテーブル２４がレール５６及び５８上をスライドする際に、スプレーノズル７０がルーターツールＴ に対し常に同じ方向を向くようにする。当業者であれば、水供給器６６にポンプ又は圧力調整器を結合し、スプレーノズル７０による水滴形成が適切となるよう水圧を調節するであろう。

図２及び図３に、基板２０に長方形の開口７４が形成されていてもよいことが記載されている。チップシュート７６がブラケット等を通って第二のテーブル２４に取り付けられており、長方形の開口７４を部分的に閉じる板となる。アパーチャ７８がルーターツールＴの下方でチップシュート７６中に形成される。カウル８０はチップシュート７６のアパーチャ７８にフィットするダクト８２を有する。 カウル８０はクランプアセンブリ４４と５０の間にクランプ留めされたレンズをサーボモータードライブ３０の駆動中ルーターツールＴとかみあわさせるための、ルーターツールＴに隣接した開口を備えたスロット８４を有する。真空ライン８６は、チップシュート７６の下方でダクト８２に取り付けられ、カウル８０を真空にする。真空ライン８６は真空源で終了し、空気、微粒子、水ミストをカウル８０を通して真空源に吸い込む。開口７４により、真空ライン８６は第二のテーブル２４がサーボモータードライブ６０の操作に応じて動く際に第二のテーブル２４に伴って動く。

レンズ加工機Ｈ２の第二の態様を図３Ａに示す。レンズ加工機Ｈ２のいくつかの部品は、レンズ加工機Ｈの部品と同一であり、参照番号を同一にして表している。レンズ加工機Ｈ２は先に述べられ、図１に示されたハウジング底部１０とハウジング上部１２を有していてもよい。

図３Ａに示すように、レンズ加工機Ｈ２はハウジング内に基板２０Ａ を有する。好ましくは、基板２０Ａは、基板２０Ａに垂直に外側へと伸びる壁２１を有する。高スピードモーター５２は基板２０Ａに直接取り付けられ、ブラケット等を用いて壁２１に取り付けられていてもよい。壁２１は開口を有し、その開口から回転シャフト５４が伸びる（図示されていない）。高スピードモーター５２は好ましくは回転シャフト５４を２０，０００ＲＰＭ以下のスピードで回転させる。ルーターツールＴが回転シャフト５４に前述のように取り付けられている。第一の態様と同様に、水供給器は操作可能に基板２０Ａと関連付けられ、ルーターツールＴに隣接し、供給ラインとスプレーノズルを有していてもよい。

第一のプレート２２Ａは、基板２０Ａにレール２６Ａ、２８Ａによって取り付けられている。 レール２６Ａ、２８Ａは基板２０Ａに取り付けられ、基板２０Ａに関して平行な第一の方向に伸びる。第一のプレート２２Ａは、スライド可能にレール２６Ａ、２８Ａに取り付けられ、それらに沿って第一の方向に動く。サーボモータードライブ３０Ａは基板２０Ａに取り付けられ、操作可能に回転スクリュー３２Ａと結合し、制御して回転させる。サーボモータードライブ３０Ａは高スピードモーター５２に隣接して壁２１に取り付けられていてもよく、その場合、壁２１は開口を有し、その開口から回転スクリュー３２Ａが伸びる。第一のプレート２２Ａは回転スクリュー３２Ａとかみ合うブラケット（図示されていない）を有し、回転スクリュー３２Ａが回転すると、第一のプレート２２Ａがレール２６Ａ、２８Ａに沿って動く。

第二のプレート２４Ａは、第一のプレート２２Ａにレール５６Ａ、５８Ａ（レール５８Ａは図示されていない）によって取り付けられている。 レール５６Ａ、５８Ａは第一のプレート２２Ａに取り付けられ、レール２６Ａ、２８Ａによって定められる第一の方向に垂直な第二の方向に互いに平行に伸びる。第二のプレート２４Ａは、スライド可能にレール５６Ａ、５８Ａに取り付けられ、それらによって定められる第二の方向に動く。好ましくはレール５６Ａ、５８Ａは、レール２６Ａ、２８Ａの平面から間隔を空けた平面状にあり、第一のプレート２２Ａの第一の方向への動きと第二のプレート２４Ａの第二の方向への動きが、レール２６Ａ、２８Ａ及びレール５６Ａ、５８Ａによって妨げられないようにする。サーボモータードライブ６０Ａは第一のプレート２２Ａに取り付けられ、回転スクリュー（図示されていない）を駆動する。ブラケットは第二のプレート２４Ａに取り付けられ、回転スクリューとかみ合い、回転スクリューがサーボモータードライブ６０Ａによって回転させられることにより、第二のプレート２４Ａがレール５６Ａ、５８Ａに沿って動く。

サーボモータードライブ３６Ａは第二のプレート２４Ａに取り付けられ、運ばれ、操作可能にモーターカップリング４０Ａを通過してトランスミッション３８Ａに結合する。シャフト４２は、トランスミッション３８Ａからレール２６Ａ、２８Ａによって定められる第一の方向に対して平行の方向に伸びる。シャフト４２Ａは、トランスミッション３８ Ａを通したサーボモータードライブ３６Ａ によって正確に制御されて回転させられる。第一の態様において、クランプアセンブリ４４Ａはシャフト４２Ａの端に取り付けられ、シャフト４２Ａとともに回転する。クランプアセンブリ４４Ａは加工されるレンズに取り外し可能に取り付けられたブロックとかみ合うように造られている。

電動式レンズクランプシリンダー４６Ａは、サーボモータードライブ３６Ａに隣接して第二のプレート２４Ａに取り付けられ、そしてその伸縮可能なピストンは、操作可能にアーム４８Ａとかみ合い動かす。アーム４８Ａは、レンズにかみ合うよう造られた第二のクランプアセンブリ５０Ａを動かす。技術者がコントロールの１つにより電動式レンズクランプシリンダー４６Ａを駆動すると、第二のクランプアセンブリ５０Ａがクランプアセンブリ４４Ａに近づき又は遠ざかる。そうしてブロックされたレンズをクランプ留めし又は外す。

基板２０Ａに開口７４Ａが形成されていてもよい。チップシュート７６Ａがブラケット等によって基板２０Ａに取り付けられており、開口７４Ａを部分的に覆う板となる。チップシュート７６Ａは、チップシュート７６に類似しており、同じ説明は繰り返さない。同様に真空ラインは、チップシュート７６Ａの下方に存在し、基板２０Ａに取り付けられ、空気、微粒子、水ミストをカウル８０を通して真空源に吸い込む。

図４から９を参照すると、 ルーターツールＴは、自身の軸を中心に回転可能である縦長の本体を有する。図４を参照すると、 ルーターツールＴの本体は、第一のカッターＣ１を有する第一の部分１００、第一の部分１００に取り付けられ第一の部分１００と同軸の研磨ハブP及び研磨ハブＰに取り付けられ研磨ハブＰと同軸の第二の部分１０２を有する。第二の部分１０２は、第二のカッターＣ２を有する。

図４から６を参照すると、第一の部分１００は対する第一の端１０４と第二の端１０６を有し、第一の端１０４に近接した基部に近い部分１０８と第二の端１０６に近接した基部に遠い部分１１０を有する。好ましくは、基部に近い部分１０８と基部に遠い部分１１０のいずれも、円筒形の形状をしている。好ましくは、基部に近い部分１０８の直径は、基部に遠い部分１１０の直径より大きい。第一の部分１００はグレード３０３のステンレススチールから製造されていてもよい。

図６に示すように、基部に近い部分１０８は、第一の端１０４から基部に近い部分１０８の内部へと伸びる、基部に近い部分１０８と同軸の穴１１２を有する。穴１１２は、回転シャフト５４を受け入れるよう形作られている。ねじ山のついた開口１１４が、第一の端１０４と基部に近い部分１０８と基部に遠い部分１１０間の境界面１１６の中間において、基部に近い部分１０８の内部に伸びている。境界面１１６は、そのため、基部に近い部分１０８と基部に遠い部分１１０の中間にあり、それらと一体になる。好ましくは、境界面は、基部に近い部分１０８と基部に遠い部分１１０間の直径の差により生ずる角度をもって伸びる。ねじ山つき開口１１４は、好ましくは、穴１１２に垂直である。ねじ山つき留め具１１８は、開口１１４にねじ込められ、その結果、留め具１１８の先端１１７が穴１１２の内部へと伸びる。

ルーターツールＴは、回転シャフト５４を穴１１２中にスライドすることにより、レンズ加工機Ｈの回転シャフト５４に取り外し可能に取り付けられていてもよい。ねじ山のついた留め具１１８はそうして開口１１４にねじ込まれ、 留め具１１８の先端１１７は、回転シャフト５４に対して締められ、そうしてルーターツールＴは回転シャフト５４に取り付けられる。しかしながら、当業者には、ルーターツールＴが他の固定手段、例えばクランプやボルトによって回転シャフト５４に取り付けてられていてもよいことは明らかである。代わりに、穴１１２は、対応する回転シャフト５４のねじ山のついた部分（図示されていない）とかみ合うようねじ山がつけられていてもよい。

基部に近い部分１０８は、穴１１２と間隔を空けて平行に伸び、第一の端１０４から基部に近い部分１０８の内部へと伸びる、同軸の第二の穴１２０を有する。
第二の穴１２０は、ルーターツールＴが軸の方向に回転する際にバランスをとるためのものであってもよい。図６に示すように、第二の穴１２０は、通常、穴１１２の直径よりも小さい直径を有する。しかしながら、第二の穴１２０の正確な寸法は、ルーターツールＴの形状に依存する。

第一の部分１００の基部に遠い部分１１０は図６及び７に示す第一のカッターＣ１を受け入れる凹部Ｒを有する。 凹部Ｒは第一の側壁１２２と第二の側壁１２４を有し、底１２６に向けて内側に伸びる。底は、第一の部分１２８と第二の部分１３０を有する。図７に示すように、好ましくは、第一の部分１２８は第二の部分１３０の面に関して角度を有する面にある。第一の部分１２８は、基部に遠い部分１１０中に伸びる２つのねじ山のついた穴１３２ を有し、それらの穴は好ましくは、第一の部分１２８の面に垂直に内側に向けて伸びる。

図６によれば、第一のカッターＣ１は、刃１３４、取り付けブラケット１３６及び取り付けスクリュー１３８を有する。取り付けブラケット１３６は、主要部分１４０と主要部分１４０に対して角度を有する脚部１４２を有する。主要部分１４０は、開口１４４を有し、その開口を取り付けスクリュー１３８のねじ部分が通過していてもよい。取り付けブラケット１３６は、凹部Ｒ中に受け入れられ、開口１４４は、凹部Ｒの第一の部分１２８のねじ山つき穴１３２一直線上に並ぶ。そうして、取り付けブラケット１３６は取り付けスクリュー１３８を用いて、凹部Ｒに取り付けられることができる。

図４から図６は、第一のカッターＣ１は、二つの開口１４４と二つの取り付けスクリュー１３８を備えた取り付けブラケット１３６を有するよう表されているが、当業者は、取り付けブラケット１３６が ただ一つの開口又は三つ以上の開口を有していてもよいことがわかる。取り付けスクリューの数は、刃１３４の形に依存する。当業者は刃１３４を基部に遠い部分１１０に固定するのにその他の留め具を用いてもよいことがわかる。

図７及び８に示すように、刃１３４は、刃先１４８を有する第一の側面１４６、第二の側面１５０及び刃先１４８から第二の側面１５０へ下がる傾斜部分１５２を有する。刃先１４８は、加工操作の間、レンズの縁に望ましい形状を形成するための、どのような望ましい形状を有していてもよい。

図８に示すように、刃先１４８は、第一の刃先１５４及び第一の刃先１５４から間隔を空けた第二の刃先１５６及び第一の刃先１５４及び第二の刃先１５６の中間に位置し、それらと一体となる起伏刃先１５８を有していてもよい。第一の刃先１５４及び第二の刃先１５６は同一平面上にあるか又は互いに離れた平面上にあるかのいずれかである。起伏刃先１５８は、第一の側壁１６０と第二の側壁１６２によりＶ字形状をしていてもよい。第一の側壁１６０は第一の刃先１５４から第一の角度で傾斜した下方に伸びていてもよく、第二の側壁１６２は、第二の刃先１５６から第二の角度で傾斜して下方に伸びていてもよい。第一の角度と第二の角度は同じ角度であってもよく、又は第一の側壁１６０及び第二の側壁１６２は下方に異なった角度で傾斜して伸びていてもよい。

刃先１４８はどのような形状であってもよい。起伏刃先１５８は、弓形の輪郭である部分及び／又は第一の刃先１５４及び第二の刃先１５６に垂直な部分を有していてもよい。起伏刃先１５８は第一の刃先１５４と第二の刃先１５６に関し、外側に伸びていてもよい。こうして、図８に示す刃先１４８は説明のために用いただけであり、本発明は、その態様に限られない。

刃先１４８の形状は、レンズの縁に形成される縁削りと鏡像である。こうして内向きに伸びるＶ字形の起伏刃先１５８は、レンズの縁に外向きのＶ字形状の斜面を形成する。同様に、刃先１４８は外向きに伸びる起伏刃先（図示されていない）を有し、レンズの縁に内向きの溝を形成する。

刃１３４は、図７に示すように、刃１３４の第二の側面１５０が凹部Ｒの第二の側壁１２４に隣接するように凹部Ｒ中に位置し、底１２６の第二の部分１３０に接している。刃１３４が凹部Ｒにあるとき、刃先１４８は、基部に遠い部分１１０から軸方向及び径方向に伸びる。取り付けブラケット１３６は凹部Ｒ中に位置し、底１２６の第一の部分１２８中でねじ山のついた穴１３２と一直線に並んだ開口１４４を有する。取り付けブラケット１３６の脚部１４２は、刃１３４の第一の側面１４６に隣接する。取り付けスクリュー１３８のねじ山のついた部分は開口１４４を通り抜け、ねじ山のついた穴１３２にねじ留めされていてもよい。取り付けスクリュー１３８がねじ山のついた穴１３２中にねじ留めされるときに、脚部１４２が、主要部分１４０に対して角度を有しているので、脚部１４２は刃１３４の第一の側面１４６に対して引張られる。こうして、取り付けブラケット１３６は、凹部Ｒにしっかりと取り付けられ、刃１３４もまた凹部Ｒに固定される。刃１３４は単純に取り付けスクリュー１３８を緩めることにより、脚部１４２と刃１３４の第一の側面１４６間の引張りを緩めることになる。一度取り付けブラケット１３６が緩められると、刃１３４は簡単に凹部から滑り出る。

第一の部分１００の基部に遠い部分１１０は、図４−６に示すように、基部に遠い部分１１０の周囲に形成された溝１６４を有していてもよく、溝１６４は、起伏刃先１５８と一直線上にある。技術者は、刃１３４を取り付ける及び／又は交換する際に、ただ 起伏刃先１５８を溝１６４と一列に並べればよい。溝１６４は、起伏刃先１５８すなわち刃１３４を凹部Ｒに関して正確に方向づけることを可能とする。

図５及び図６に示すように、基部に遠い部分１１０は、好ましくは、第一の部分１００の第二の端１０６から外側に向けて伸びている、同軸の突起１６６を有する。突起１６６は、内側にねじ山つきの同軸の穴１６８を有し、穴１６８は、図７に示すように、突起の末端から内側へと伸びている。

図４及び図５に示すように、研磨ハブＰは好ましくは円筒の形状をしており、対する端である第一の端１７０及び第二の端１７２を有する。研磨ハブＰは、図４に示すように好ましくは刃１３４の刃先１４８によって定められる基部に遠い部分１１０に対応する直径を有する。

図９及び図１０に示すように、研磨ハブＰは、第一の端１７０から第二の端１７２へと抜けて伸びる同軸の穴１７４を有する。一つの態様において、図９に示すように、穴１７４は第一の直径を有し、研磨ハブＰの第二の端１７２から内部へと伸びる第一の部分１７６を有し、第二の部分１７８は第一の直径よりも大きい第二の直径を有し、研磨ハブの第一の端１７０から内部へと伸びる。 肩１８０が、穴１７４の第一の部分１７６と第二の部分１７８の中間に位置し、それらをつなぐ。穴１７４の第一の部分１７６は、突起１６６をその内側に受け入れる形状をしている。

好ましくは、研磨ハブＰは、レンズに接する外部表面１８２全体に 、たとえばインランド（Ｉｎｌａｎｄ）ダイヤモンド社の６００粒度のダイヤモンド材料が付着している。ダイヤモンド付着物は、約０．１２５インチの厚さが適当であり、多くの鋭いカッティングエッジを有する研磨被膜となる。従来技術によれば、研磨過程は、時折、レンズをすすけさせたり、損傷したりする。レンズがすすける原因は、研磨中にレンズの縁に複数の微細な引っかき線が形成されるためと考えられる。研磨ハブＰ上のダイヤモンド粒材料は、すすけさせる原因の引っかき線、その他の欠陥を取り除き、研磨されたレンズの縁が磨かれ、半透明の外観となる。 ６００粒度ダイヤモンド材料は、好ましくはブロンズ−鉄マトリックス中に付着されていてもよい。研磨ハブＰはその他の研磨被膜、例えば、より細かい又はより粗いダイヤモンド粒子の被膜を有していてもよいことが理解される。さらに、ダイヤモンド粒子被膜又はその他の被膜は、研磨ハブＰに密着していてもよい。用いられる被膜は、レンズ素材のみならず、レンズの望ましい仕上がりに依存する。

図４に示すように、研磨ハブＰは外部表面１８２の周囲に、基部に遠い部分１１０の溝１６４に平行なＶ字形の刻み目１８４ を有していてもよい。Ｖ字形の刻み目１８４は、外部表面１８２のまわりを連続して伸びる。 Ｖ字形の刻み目１８４は、刃１３４の起伏刃先１５８と同様の形状を有し、その結果、刃先１４８によりレンズに形成された斜面は、Ｖ字形の刻み目１８４と一直線上に並ぶ、こうして、形成された斜面を含むレンズの周囲は、斜面を取り去ることなく研磨することができる。Ｖ字形の刻み目１８４は、どのような望ましい形状であってもよいが、好ましくは、起伏刃先１５８の形状と一致している。

図４、５及び９に示すように、研磨ハブＰは、回転軸に関し、第一の端１７０から外部表面１８２に向けて角度をもって外側に伸びている面取り１８６もまた有していてもよい。好ましくは、面取り１８６は軸に関して４５°の角度で外側に伸びる。面取り１８６は形成されたレンズの主要な表面とレンズの周囲の縁の間の交差部分に形成された鋭角な角を取り去るための角度を有する表面である。レンズの角は、装用者に近いので、角を取り去ることは、装用者が角に接触することによって傷つけられる可能性を減らすことにより、安全性を高める。

図４から６に示すように、第二の部分１０２は、第一の端１９０と第二の端１９２とともに円筒形状を有する中心体１８８を有する。第二のカッターＣ２は、第一の端１９０から外向きに伸びる。第二のカッターＣ２は、エンドミルカッターであってもよい。図４及び５に示すように、第二のカッターＣ２は、刃１３４が取り付けられたときにその刃先１４８によって定められる基部に遠い部分１１０の直径よりも小さい直径を有する。

図５及び６に示すように、第二の部分１０２は、中心体１８８の第二の端１９２から外向きに伸び、第二のカッターＣ２と同軸の突起１９４もまた有する。突起１９４は、好ましくは、円筒形状を有し、中心体１８８の直径よりも小さい直径を有する。図５に示すように、突起１９４は、好ましくは、ねじ山のついた端１９６を有する。

図５及び６に示すように、ルーターツールＴは、第一の部分１００の突起１６６を研磨ハブＰの第一の部分１７６に挿入することにより、第二の端１７２が基部に遠い部分１１０の第二の端１０６に隣接することにより組み立てられる。そして、第二の部分１０２の突起１９４が、研磨ハブPの第二の部分１７８に突起１９４のねじ山のついた端１９６が突起１６６のねじ山のついた同軸の穴１６８とかみ合うまで挿入される。ねじ山のついた端１９６は、強固な結合が達成されるまで、穴１６８にねじ込まれる。穴１６８にねじ締められると、突起１９４は、研磨ハブの第一の部分１７６中に伸び、第二の端１９２に隣接する中心体１８８の一部分は、研磨ハブＰの穴１７４の第二の部分１７８の中に適合する。好ましくは、第二の端１９２は、研磨ハブＰの肩１８０に隣接する。研磨ハブＰが独立して第一の部分１００に取り付けられていてもよく、第二の部分が独立して研磨ハブＰに取り付けられていてもよい。

図１０に示すように、レンズＢは、レンズＢの周囲２０２から外側に向けて伸びるノブ２００を有する形状であってもよい。最終的なレンズもノブを有し、通常のレンズの周囲２０２を囲む標準のフレームに対する「縁なし」フレームが、ノブ２００にクランプ留めされる。そのようなノブ２００は、レンズの周囲２０２とレンズの周囲から外側に伸びるノブの部分の間の角度が、用いられるカッターの直径に制限されるので、より大きい直径を有するカッターを用いて形成するのは困難であり、第二のカッターＣ２は、第一のカッターＣ１に比較してより小さな直径を有し、互いに面する表面間に鋭い角度で精密な切削を行なう。

例えば、図１１に示すように、大きい直径を有するカッターＣ１’を用いて、レンズの周囲２０２から外側に向け鋭い角度で伸びるノブ２００を形成することは困難である。図１１に示すように、カッター Ｃ１’は直径が大きいので、ノブ２００の底面２０４の近くの全ての物質を取り去ることはできない。 カッター Ｃ２’は直径が小さいので、ノブ２００の急な勾配をよりよく形成することができる。

ルーターツールＴは、レンズ の縁を形作るための第一のカッターＣ１を有する第一の部分を有する。第一のカッターＣ１は、第一の直径を有する。第二の部分は、同様にレンズの縁を形作るための第二のカッターＣ２を有する 。第二のカッターＣ２は、第一の直径よりも小さい第二の直径を有する。 ルーターツールＴを加工機Ｈの回転シャフト５４に取り付ける際、技術者は、所望の形状のレンズの縁を形作るために、第一のカッターＣ１と第二のカッターＣ２の中の一つを選択することができる。ルーターツールＴが加工機Ｈによって回転させられるとき、好ましくは２０，０００ＲＰＭ以下の速度で回転させるとき、レンズの周囲２０２は、選択された第一のカッターＣ１と第二のカッターＣ２とかみ合う。ルーターツールＴは、レンズＢの周囲２０２に様々な形状を形成するのに用いられ、同様にレンズを研磨し、レンズを整形し、完成させるのに用いられる。

当業者には本願の趣旨から逸脱することなく、本発明の構成に様々な変更や改良を加えることができることがわかる。それゆえ、本発明はそういった全ての変更や改良を請求項およびその均等範囲に含むことを意図している。

本発明の一つの態様におけるレンズ加工機のハウジングを遠近法で表したものである。 レンズ加工機の平面図であり、部分的な概略図である。 図２の線３−３に沿った断片的な面を矢印の方向から見た図である。 レンズ加工機の第二の態様の平面図であり、部分的な概略図である。 本発明の一つの態様におけるルーターツールの正面図である。 図４に示されたルーターツールの組み立て図である。 見えない部分を点線で描いた、遠近法による第二の態様のルーターツールの組み立て図である。 図５の線７−７に沿った断面図であって、矢印の方向から見た図である。 本発明の一つの態様における刃の遠近法による図である。 図５の線９−９に沿った断面図であって、矢印の方向から見た図である。 周囲に突起を形成したレンズの遠近法による図である。 第一の刃及び第二の刃によって定められた直径のレンズの正面図である。

Claims (29)

1. 眼鏡レンズの縁を形作り、研磨するためのツールであって、
   自身の軸を中心に回転可能な縦長に伸びた本体を有し、前記本体は、シャフトに取り付けることのできる基部に近い部分と基部に遠い部分を有し、さらに、
   基部に遠い部分から軸方向及び径方向に伸びる第一のカッターとを有し、前記第一のカッターは、レンズの縁を形作るため、第一の刃を有し、前記基部に遠い部分は、前記第一の刃によって定められる第一の直径を有し、さらに、
   前記基部に遠い部分に取り付けられ、前記基部に遠い部分と同軸に伸び、前記基部に遠い部分とともに回転可能である研磨ハブとを有し、前記研磨ハブはレンズの縁を研磨するための被膜を有し、さらに、
   前記研磨ハブに取り付けられ、前記研磨ハブと同軸に伸び、前記研磨ハブとともに回転可能である第二のカッターとを有し、前記第二のカッターは、レンズの縁を形作るため、第二の刃を有し、前記第二の刃は、前記第一の直径よりも小さい第二の直径を定めることを特徴とするツール。
2. 前記第二のカッターがエンドミルカッターであることを特徴とする請求項１に記載のツール。
3. 前記研磨ハブが、第一の端と第二の端を有する円筒形状をしていることを特徴とする請求項１に記載のツール。
4. 前記研磨ハブが前記第一の直径と実質的に等しい直径を有することを特徴とする請求項３に記載のツール。
5. 前記研磨ハブが前記第一の端から前記第二の端へ前記研磨ハブと同軸に伸びる穴を有することを特徴とする請求項３に記載のツール。
6. 前記本体が、前記基部に遠い部分から外側に伸びており、前記基部に遠い部分と同軸の突起をさらに有し、前記突起は前記研磨ハブの穴に受け入れられることを特徴とする請求項５に記載のツール。
7. 前記突起が、前記突起と同軸に伸び、外側の端から前記突起中へ伸びるねじ山のついた穴を有することを特徴とする請求項６記載のツール。
8. 前記第二のカッターが、前記第二の刃の反対側にねじ山のついた突起を有し、前記ねじ山のついた突起が、前記第二の端を通過して、前記研磨ハブの穴中に受け入れられ、前記ねじ山のついた突起が、前記ねじ山のついた穴に取り外し可能に取り付け可能であることにより、前記研磨ハブがその位置に取り付け可能であることを特徴とする請求項７に記載のツール。
9. 前記研磨ハブが、前記第一のカッターに隣接した第一の部分と、前記第二のカッターに隣接した第二の部分を有することを特徴とする請求項１に記載のツール。
10. 前記第二の部分が、面取りを有することを特徴とする請求項９に記載のツール。
11. 前記被膜が、ダイヤモンド粒子被膜であることを特徴とする請求項１に記載のツール。
12. 前記第一の刃が、第一の刃先、第一の刃先から間隔を空けた第二の刃先及び第一の刃先及び第二の刃先 の中間に位置し、それらと一体となる起伏刃先を有し、前記起伏刃先がレンズの縁に斜面を形成することを特徴とする請求項１に記載のツール。
13. 前記起伏刃先がＶ字形状をしていることを特徴とする請求項１２に記載のツール。
14. 前記基部に遠い部分の周囲に形成され、前記起伏刃先と一直線上にある溝をさらに有することを特徴とする請求項１２に記載のツール。
15. 前記溝がＶ字形状をしていることを特徴とする請求項１４に記載のツール。
16. 前記基部に遠い部分が円筒形状をしていることを特徴とする請求項１に記載のツール。
17. 前記基部に近い部分が円筒形状であり、前記第一の直径よりも大きい第三の直径を有することを特徴とする請求項１に記載のツール。
18. 前記基部に近い部分が、前記基部に近い部分と同軸に第一の端から前記基部に近い部分の内部に伸び、その中にシャフトを受け入れるための穴を有していることを特徴とする請求項１に記載のツール。
19. 前記基部に遠い部分が、底と第一の側壁と第二の側壁を有する凹部を有することを特徴とする請求項１に記載のツール。
20. 前記第一のカッターが前記凹部に取り外し可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１９に記載のツール。
21. 前記底が第一の面上にある第一の部分と、前記第一の部分のある第一の面に角度を有している第二の部分を有することを特徴とする請求項２０に記載のツール。
22. 前記第一のカッターが、取り付けブラケット及び留め具を用いて、前記第二の部分に取り外し可能に取り付け可能であることを特徴とする請求項２１に記載のツール。
23. 前記第一の部分が、前記留め具を受け入れ、前記取り付けブラケットを前記第一の部分に取り付けるためのねじ山のついた穴を有することを特徴とする請求項２２に記載のツール。
24. 前記取り付けブラケットが、主要部分と前記主要部分に対し角度を有する脚部を有することを特徴とする請求項２２に記載のツール。
25. 前記第一のカッターの第一の側面が、前記凹部の第一の側壁に対して位置し、前記脚部が、前記第一の側面の反対側の前記第一のカッターの第二の側面に対し、取り外し可能に引張られ、前記カッターを取り付けていることを特徴とする請求項２４に記載のツール。
26. 眼鏡レンズの縁を形作るレンズ加工機であって、
    第一の方向に動くことが可能な第一のテーブルと、
    前記第一のテーブルを前記第一の方向に制御可能に動かす第一のドライブモーターと、
    前記第一のテーブルに取り付けられ、前記第一のテーブルとともに動くことが可能なレンズのクランプ及び回転アセンブリとを有し、前記回転アセンブリは、レンズを前記第一の方向に対して横に伸びる第一の軸の回りを制御可能に回転させ、さらに、
    前記第一の方向に垂直で、前記第一の軸に平行な第二の方向に動くことが可能な第二のテーブルと、
    前記第二のテーブルを前記第二の方向に制御可能に動かす第二のドライブモーターと、
    前記第二のテーブルに取り付けられ、前記第二テーブルとともに動くことが可能なルーターツールとを有し、前記ルーターツールは、前記第一の軸に平行な第二の軸を中心に回転可能であり、自身の軸を中心に回転可能な縦長の本体を有し、前記本体は基部に近い部分と基部に遠い部分を有し、前記基部に遠い部分から軸方向及び径方向に伸びる第一のカッターを有し、前記第一のカッターは、レンズの縁を形作るための第一の刃を有し、前記基部に遠い部分は、前記第一の刃によって定められる第一の直径を有し、前記基部に遠い部分に取り付けられ、前記基部に遠い部分と同軸に伸び、前記基部に遠い部分とともに回転することが可能である研磨ハブとを有し、前記研磨ハブはレンズの縁を研磨するための被膜を有し、前記研磨ハブに取り付けられ、前記研磨ハブと同軸に伸び、前記研磨ハブとともに回転可能である第二のカッターとを有し、前記第二のカッターは、前記レンズの縁を形作るため、第二の刃を有し、前記第二の刃は、前記第一の直径よりも小さい第二の直径を有し、さらに、
    前記ルーターツールを２０，０００ＲＰＭ以下の速さで回転させる高速モーターとを有することを特徴とするレンズ加工機。
27. 前記第二のテーブルに取り付けられ、前記第二のテーブルとともに動くことが可能なノズルをさらに有し、前記ノズルは前記ルーターツールとに隣接し、前記ルーターツールと一直線上にあり、冷却流体をルーターツールの方向に選択的に方向付けることを特徴とする請求項２６記載のレンズ加工機。
28. 眼鏡レンズの縁を形作るレンズ加工機であって、
    基板と、
    前記基板に取り付けれられ、第一の方向に動くことが可能な第一のテーブルと、
    前記第一のテーブルを前記第一の方向に制御可能に動かす第一のドライブモーターと、
    前記第一のテーブルに取り付けられ、前記第一の方向に垂直な第二の方向に動くことが可能な第二のテーブルと、
    前記第二のテーブルを前記第二の方向に制御可能に動かす第二のドライブモーターと、
    前記第二のテーブルに取り付けられ、前記第二のテーブルとともに動くことができるレンズのクランプと回転アセンブリとを有し、前記回転アセンブリは、前記第一の方向に対して平行に伸び、前記第二の方向に対して垂直である第一の軸の回りを制御可能にレンズを回転させ、さらに、
    前記基板に取り付けられたルーターツールとを有し、前記ルーターツールは、前記第一の軸に平行な第二の軸を中心に回転可能であり、自身の軸を中心に回転可能な縦長の本体を有し、前記本体は基部に近い部分と基部に遠い部分を有し、前記基部に遠い部分から軸方向及び径方向に伸びる第一のカッターを有し、前記第一のカッターは、レンズの縁を形作るための第一の刃を有し、前記基部に遠い部分は、前記第一の刃によって定められる第一の直径を有し、前記基部に遠い部分に取り付けられ、前記基部に遠い部分と同軸に伸び、前記基部に遠い部分とともに回転することが可能である研磨ハブとを有し、前記研磨ハブはレンズの縁を研磨するための被膜を有し、前記研磨ハブに取り付けられ、前記研磨ハブと同軸に伸び、前記研磨ハブとともに回転可能である第二のカッターとを有し、前記第二のカッターは、前記レンズの縁を形作るため、第二の刃を有し、前記第二の刃は、前記第一の直径よりも小さい第二の直径を有し、さらに、
    前記ルーターツールを２０，０００ＲＰＭ以下の速さで回転させる高速モーターとを有することを特徴とするレンズ加工機。
29. 眼鏡レンズの縁を削る方法であって、
    縁を有するレンズを用い、
    ルーターツールを用い、前記ルーターツールは、レンズの縁を形作るための第一の刃を有する第一のカッターを有し、前記第一のカッターは第一の直径を定め、前記レンズの縁を形作る第二の刃を有する第二のカッターを有し、前記第二のカッターは前記第一の直径より小さい第二の直径を定め、
    前記レンズを幾何学的な軸の回りを回転させ、
    前記レンズの縁を形作る前記第一のカッター及び前記第二のカッターの中の１つを選択し、
    前記ルーターツールが２０，０００ＲＰＭ以下の速さで回転する間に、前記レンズの縁と前記選択されたカッターとをかみ合わさせ、
    前記レンズの縁を、選択された刃に対応する第一の形状及び第二の形状の中の１つの形状に形作ることを特徴とする眼鏡レンズの縁を削る方法。

Images