JPH03501951A - 広角円環体レンズの製造方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 広角円環体レンズの製造方法と装置 ＆去旦箆版立野 本発明は広角円環体レンズの製造方法と装置、特に切削の曲率半径が小さくなる 際！二箆五 ガラス板から眼科用レンズを作成するには主として２段階のプロセスを踏まねば ならない。第一に、ガラス板の表面を研磨して所望の光学品質すなわち特性が得 られるように、前面、後面を所定の曲面とし、ついで所定のフレームにあった形 状になるようにレンズの縁を研磨するが１、その際レンズの縁表面は対応するフ レームの内周面の斜角に合せて斜角をつけた仕上げとするのが普通である。

レンズ製造のための装置はコンピコ、−夕制御によるものを含め、種々のものが 下記の米国特許ですテニ開示されている：　Ｃｏｂｕｒｎ　−２゜０８６，３２ ７；　５ｕｄｄａｒｔｈ　−３，４４９，８６５；５ｕｄｄａｒｔｈ　ｅｔ　ａ ｌ−３，４５８，９５６；　および　Ｆｉｅｌｄ、Ｊｒ、　−４，４９３，１６ ８，後者特許は各々本発明の譲受人に譲渡されている。

従来技術によるその他のレンズ製造装置は、凸面（正）または凹面（負）の円環 体表面を製造し、またレンズ製造時に生じる楕円形誤差の問題を少なくする、ま たは排除することを目的としたもので、例えば下記の特許がある：　２．６３３ ．６７５；　３．１１７．３９６ｉｉ３．４９２．７６４；　３，６２４．９ａ ９；　３，７９０，８７５．４，２６４．２４９；４．２７１．６３６；　４． ５７４，５２７゜エレクトロニクスまたはコンピュータ制御によるレンズ加工作 業は下記の特許にも開示されている：　３．７６２．８２１；　３．７８１．０ ９６；　４．４＋４．８７１．４，４５５．９０１；　４．４６０，２７５゜さ らに、下記特許は種々のレンズ作成あるいはレンズ加工装置を開示しておりＪ背 景を知る上で参考となろう：　３．５２９．８４１　；　３．７６３．５９７； 　３．７８６．６００；　３．７９４．３１４；　３．８３Q．９２０； ３．８７４．１２７；　３．８９６，６８８；　３．９６２．８３２；　３．９ ７１．１７０；　３，９９４．１０１；　４．０６８．４１R；　４．０８４． ４５８； ４．１６４．０９７；　４，１？９．８５１；　４．１８４，２９２；　４，２ ６７．６７２；　４．２７？、９１６；　４．３４１．０４T；　４．３４９． ２０７： ４．３８２．３５１；　４．４１９．８４９；　４．４３４．５８１；　４．４ ４７．１８０；　４．４６８，８９６；　４．５８２．０７U；　４．５ｇ２． ３３２゜ 先行特許はいずれも、広角円環体レンズ製造に特有の問題を解決していない。す なわち、従来のレンズ製造装置では、切削の曲率半径が小さくなると工具を取り 替えなければならない。これは、工具の幾何学形状がレンズ全面を切削するよう にできていないことによる。以下に詳述するように、ダイアモンド工具を保持す る主軸とレンズそのものとの間、または、レンズを保持するチャックとダイアモ ンド工具との間に干渉がある場合にこの問題が生じる。かかる干渉は完全な曲面 の製造を阻む。

したがって、上述のような「干渉」の問題を生じる事なく広角ｒ１３環体レンズ を、望ましくはコンピュータ制御によつて、製造することができる広角円環体レ ンズ製造装置が必要となる。以下に記述するコンピュータ制御による広角円環体 レンズ製造方法と装置はこの要求に答えるものである。

＆服２ヱ丞 本発明は広角円環体レンズ製造方法と装置に関し、特に、従来の方法、装置でみ られた「干渉」の問題を排除した、コンピュータ制御による広角円環体レンズ製 造方法と装置に関する。

特に、本発明ではダイアモンド工具とレンズの国保が、先行技術特に上記特許で 開示されたレンズ製造の概念によるものとは異なっている。本発明によれば、ダ イアモンド工具を常に角度をもって配置し、またレンズをＸ％Ｙの関係で移動さ せることにより、相対的な切削位置が正しい位置に保たれる。角度のある配置と ＸＹ量関係、本発明の装置と連結させたコンピュータであらかじめ計算しておく 。

本発明では、デジタルキーボードから特定の屈曲範囲を人力すると、干渉がある か否かコンピュータが計算して判定する。　干渉がある場合は、チャックで保持 したレンズを光軸を中心に正確に１８０度回転させ、レンズの半分を製造する。

ついで、チャックで保持したレンズを僅かに退げて工具との間に隙間を設けた後 、レンズを光軸を中心に１８０度回転させて元の位置に戻し、レンズの残り半分 を製造する。レンズの位置を正確に制御することにより、２回に分けた切削の接 合部分は判別できなくなる。さらに、レンズの残り半分を切削する際に従来技術 の方法および装置で通常生じていた種々の欠点や制約が、本発明ではすべて排除 される。

したがって、本発明の生たる目的は、広角円環体レンズの製造方法と装置を提供 することにある。

本発明の他の目的は、工具を保持する主軸とレンズ、またはレンズを保持するチ ャックと工具の間に干渉のない広角円環体レンズの製造方法と装置を提供するこ とにある。

本発明のさらに他の目的は、コンピュータ制御による広角円環体レンズの製造方 法と装置を提供することにある。

本発明は上記や以下に明らかとなるその他を目的とするもので、以下に添付の図 面を参照して詳述する。

図面の簡単な説明 第１Ａ−１０図は負または凹面を形成する際にダイアモンド工具を保持する主軸 とレンズとの間に生じる「干渉」の問題を図示する。

第２Ａ−２Ｃ図は正または凸面を形成する際にレンズを保持するチャックとダイ アモンド工具の間に生じる干渉の問題を図示する。

第３図は本発明のコンピュータ制御によるレンズ製造装置を示す。

第４図は本発明にかかるコンピュータ制御レンズ製造装置の回転チャックシステ ムの詳細を示す。

第５図は本発明によるチャックとレンズの直線移動を制御するための制御／フィ ードバック回路を示す概略図である。

トである。

発明を実施するための最善の態様 本発明を以下に図面を参照しながら詳述する。

第ｘｈ−１ｃ図は負または凹面を形成する際に、また、第２Ａ−２Ｃ図は正また は凸面を形成する際に生じる干渉の問題を図示する。

第１Ａ図はチャック２８に載置したレンズ１４、主軸２１に載置した工具１８を 示し、工具１８は研磨の対象であるレンズ１４に対して加工開始位置にある。第 １Ｂ図では工具１８がレンズに対して切削加工の中間点にあり、第１Ｃ図では工 具１８はその切削作業をほぼ終了した位置にある。この位置では、主軸２１とレ ンズ１４の間に干渉が存在することが明らかである。このことは、大きなレンズ 素材の研磨を行う場合に、とりわけ問題となる。さらに、研磨部材が冷媒を密封 するためのフード（「スプラッシュフード」として知られるもので、第３図に示 す）で通常覆われているため、フード自体がこれと連結する工具の切削路に機械 的な制約を課すことになる。

第２Ａ図では工具１８はチャック２８に載置した正または凸面レンズ１４に対し て、加工開始位置にある。第２Ｂ図の工具１８は切削加工の中間点にあり、第２ ｃ図の工具１８はその切削加工のほぼ終了位置にある。この位置では、工具１８ とレンズ１４を保持するチャック２８との間に干渉があって曲面の形成が完全に はできない状態になっている。

第３図は本発明のコンピュータ制御によるレンズ製造装置を示す。基本的には、 レンズ製造装ｆｆ１ｌｌはレンズ保持アセンブリー１１と研磨工具アセンブリー １２からなる。

第３図では、レンズ保持アセンブリー１１は研磨対象であるレンズ１ｏ１を保持 するレンズチャック１０３を連結したｘＹテーブル１３からなる。ｘＹテーブル １３はＸ軸駆動ステージ４６、Ｙ軸駆動ステージ４０に接続しており、ＸＹ座標 にしたがってチャック１０３とレンズ１０１を研磨工具アセンブリー１２に向け て移動させるためのＸ軸駆動、Ｙ軸駆動信号を受ける。Ｘ軸駆動ステージ４６と Ｙ軸駆動ステージ４０はコンピュータ制御レンズ製造装置１に連結したコンピュ ータ２００（第５図）から各増幅器４７．４１を介して入力信号Ｂ、Ｃを受け取 る。逆に、ｘＹテーブル１３はＸ軸フィードバックステージ４４とインターフェ ース５２を介してコンピュータ２００にＸ輪フィードバック信号を与え（出力Ｅ ）、一方、第３図の回転チャックシステム１００はＹ紬フィードバックステージ ４２とインターフェース５２を介して、ＸｉＳ図のコンビエータ２００にＹ軸フ ィードバック信号Ｇを与える。

研磨工具アセンブリー１２は基本的にはスプラッシュフード１９内に配置した研 磨工具すなわちダイアモンド工具１８からなり、これらは共にダイアモンド駆動 モーターアセンブリー１６に接続され、後者は研磨アセンブリーベース２０に載 置されている。加工中、チャック１−０３に搭載したレンズ１０１に対する研磨 工具１８の角型、または円弧をなす回転は、回転駆動ステージ４８がコンピュー タ２００から増幅器４９を介して入力される回転制御人力Ａに呼応して行う（第 ５図）。これに呼応して、回転駆動ステージ４８が回転軸５１を駆動することに より、工具１８は所望の角または円弧をなす回転を行う。

回転フィードバック信号は回転軸５１に接続した回転フィードバックステージ５ ０によって検出され、回転フィードバックステージ５０からの回転フィードバッ ク信号はインターフェース５２を介して（出力Ｅ）コンピュータ２００に与えら れる。

上述のように、回転チャックシステム１００が設けられた以外は、第３図のレン ズ製造装置はその構成、作用共に従来のものと同じである。レンズ製造装置１の 従来どうりの側面については、本発明の譲受人に譲渡されたＦｉｅｌｄ、　Ｊｒ 、−４，４９３，１６８に詳しい。

前述のように、広角円環体レンズの製造時、切削の曲率半径が小さくなると、従 来のレンズ製造装置の多くは切削工具の交換を必要とした。このことは、第１Ａ −ＩＣ図の凹面レンズ、第２Ａ−２Ｃ図の凸面レンズについての説明に明らかな ように、レンズの全面にわたって切削を行うのを妨げるような切削工具の幾何学 形状によるものである。

本発明は、工具１８とレンズ１０１との関係が従来のレンズ製造装置の概念と異 なる（第３図）。本発明によれば、工具１８は常に角度をなして配置され、レン ズ１０１は切削の相対的位置が正しく維持されるように、ｘＹの関係で移動が行 われる。以下に詳述するように、角度をなす配置とＸＹ関係はコンピュータ２０ ０（第５図）によってあらかじめ計算されており、コンピュータ２００はアナロ グデータに変換されるデジタルデータを発生し、該アナログデータが、第５図と の関連で以下に詳述するサーボ駆動システムを制御する。

レンズ１０１の製造時に一定の範囲の曲率を得るには、コンピュータ２００のデ ジタルキーボード（図示せず）を介して所定の曲率範囲を入力する（第５図）。

コンピュータ２００は干渉があるかどうかの判定のための計算を実行する。干渉 がある場合は、チャック１０３に載置したレンズ１０１を回転チャックシステム １００によって回転させる。

レンズ１０１は光軸を中心に１８０度正確に回転し、工具１８によってその半分 が製造される。ついで、チャック１０３を後退させてレンズ１０１を切削位置か ら少しだけ下げることにより、レンズ１０１と工具１８との間に隙間を設ける。

こうしておいて、チャックシステム１００を回転させてレンズ１０１をさらに１ ８０度回転させることによりレンズを元の位置に戻す。ここで、工具１８を用い てレンズ１０１の残る半分を製造する。レンズ１０１の位置を正確に制御するこ とにより、２度の切削による接合部分は判別できず、レンズ１０１の残り半分を 製造する際、従来の装置や方法で通常生じていた欠点、欠陥がすべて克服される 。

本発明の方法と装置を用いることにより、ダイアモンド工具１８を取り替えずに 切削できる曲率の範囲を最大限にできる。ピッチ直径３．２５インチ、外径３． ５インチのダイアモンド工具を用いる従来装置の場合、凹面操作で屈折率最大１ ０ジオプターまで切削可能であるのに対して、本発明では１１．８ジオプターと 大幅に範囲が広くなる。その結果、工具１８の交換のために研磨工具アセンブリ ー１２の操作を頻繁に中断する必要がなく、レンズ製造装置１１の生産性が大幅 に向上する。

レンズ１０１との接点での正接曲線に対するダイアモンド工具１８の角度つき配 置は下記の式によつて得られる。

凸面の場合　ｓｉｎθ＝Ｄ／２　（Ｒ−！−ｒ）凹面の場合　ｓｉｎθ＝Ｄ／２ 　（Ｒ−ｒ）式中、Ｄはダイアモンド工具１８のピッチ直径、Ｒは所望の切削半 径、「はダイアモンド工具切刃の半径を表す。

一般に「ラジアスアームジェネレータ」とよばれる従来のレンズ製造装置では、 ダイアモンド工具角度は断面または円筒形子午線を、また、工具の円弧はベース または球形子午線を決定するように設定される点に留意すべきである。球面半径 は低倍曲率の場合はかなり大きくなり、これにより装置の低域が一般に限定され る。例えく、低域の代表的なものは約２ジオプターである。屈折率が１．４９８ のような材料では、この値は半径２４９ｍ−に相当する。米国ではほとんどの製 造装置は想定率１．５３０の工具として較正されており、これは半径２６５ａ簡 に相当することになる。半径は下記の式からめる。

Ｒ諺（Ｎ−１）　１０００／　ジオプターここでＲはミリメートルで表される。

上記の２６５１の値は大きな半径と大型の支持物体を表す。工具１８を角度を持 たせて配置し、レンズ１０１を刈Ｙ線上にこれに対応して配置することにより、 工具１８とレンズ１０１は、レンズを無限半径で、すなわち平面レンズとして切 削できる位置関係をする。レンズをＸ軸に沿って移動させるだけで切削が可能で あり、その結果平面が得られる。

第４図に第３図のレンズ製造装置１の回転チャックシステム１００の詳細を示す 。

図かられかるように、回転チャックシステム１００は以下の構成要素からなる。

粗加工したレンズ１０１を載置したブロック１０２、チャック１０３、チャック ラム１０４、回転／直線軸受け１０５ａ、１０５ｂ、軸継手１０６、シリンダー ０７ド１０７ａ、回転駆動軸１０７ｂ、油圧シリンダー１０８、回転自在摺動軸 １１３（前部軸ホルーダ−１０９、摺動軸１１０、直線軸受け１１１、後部軸ガ イド１１２からなる）、回転ドライブシリンダー１１４、回転ドライブアクチュ エーター１１５、ゼロ度ストップ１１６、ストップアーム１１７．１８０度スト ップ１１８、直線位置転送プレート１１９、プレート従節１２０、プレートロー ラーベアリング１２１、安定ガイド１２２、圧縮空気バネ１２３、スライダー軸 受け１２４、位置検出器１２５、スライダーロッド１２６、電位計アーム１２７ ゜第４図では、各要素は要素の一側面に付した複数の斜線による固定フレームに 固定されたものとして示されている。したがって、回転／直線軸受け１０５ａ、 １０５ｂ、油圧シリンダー１０８、回転ドライブアクチュエーター１１５、圧縮 空気バネ１２３、スライダー軸受け１２４、位置検出器１２５はレンズ製造装置 の固定フレームに固定されている。

レンズ１０１、ブロック１０２、チャック１０３、チャックラム１０４（並びに 関連要素）の直線移動は細長い油圧シリンダー１０８によってＹ軸方向（第４図 矢印ｒＹＪ参照）に行われる。シリンダー１０８は装置の固定フレームに固定さ れ、サーボ駆動か２１Ｏがシリンダー１０８の左右内部に圧力差をつけるとＹ軸 に沿って摺動するピストン１２８（第５図参照）を内蔵している。第４図矢印１ ２６ａで示すように、レンズ１０１、ブロック１０２、チャック１０３の回転運 動はチャックラム１０４の回転によって行われる。チャックラム１０４の回転運 動は回転ドライブアクチュエーター１１５を駆動することによって生じる。

チャックラム１０４の回転には従来の機構を利用できるが、油圧シリンダー１１ ４で駆動する回転ドライブアクチュエーター１５を備えていることが好ましい。

この好ましい実施例では、回転ドライブアクチュエーター１１５は本技術分野の 熟練者に明らかな方法で油圧シリンダー１１４によって作動する通常のラック・ ビニオンシステムからなる。

本発明によれば、回転ドライブアクチェエータ−１１５は互いに１８０度離れた ２つの「停止」位置の間で回転駆動軸１０７ｂを回転させることができる。この ため、回転ドライブアクチュエーター１１５には調整可能なゼロ度ストップ１１ ６と、調整可能な】８０度ストップ１１８が設けられており、回転駆動軸１０７ ｂにはストップアーム１１７が設けられているために、軸１０７ｂが一方向に回 転すると、ゼロ度ストップ１１６と接触して、軸１０７ｂは必然的に停止し、ま た、軸１０７ｂが反対方向に回転すると１８０度ストップ１１８と接触する。こ のようにして、本発明では、レンズ１０１の片側半分を研磨するために１つの方 向に１８０度回転させ、ついで元の位置に回転させて残る半分を研磨することが できる。

参照番号１１３で示す一部の要素は、固定位置ドライバーアセンブリによる回転 自在な摺動軸からなる。さらに具体的には、回転自在な摺動軸１１３は前部軸ホ ルダー１０９、後部軸ガイド１１２、摺動軸１１０、および直線軸受け１１１か らなる。この機構により、駆動Ｍ１．０７ａのＹ軸に沿った直線運動は１１５が 設定した回転位置を妨げることなく可能になる。すなわち、駆動軸部１０７ａの 直線移動の際油圧シリンダー１０８の作用によって摺動軸１１０は直線軸受け１ １１内を直線に摺動し、前部軸ホルダー１０９と後部軸ガイド１１２との間隔は 、チャックラム１０４とブロックレンズ１０１の移動距離に応じて変化する。こ れらの動作はすべて、先に回転ドライブアクチュエーター１１５によつて決めら れたブロックレンズ１０１０回転位置を妨げることなく行われる。

逆に、回転自在な摺動１１１１３はＹ軸に沿つたその直線位置を妨げることなく ブロックレンズ１０１の回転を可能にする。かかる直線位置はサーボ駆動弁２１ ０によって作動する油圧シリンダー１０８によって決められている（第５図）。

とくに、回転ドライブアクチュエーター１１５（第４図）が駆動軸部１０７ｂを 回転させ、この回転運動が回転自在な摺動軸１１３から油圧シリンダー１０８を 経て（第５図の内部ピストン１２８を介して）駆動軸部１０７ａに伝達され（第 ４図）１、後者がチャックラム１０４の回転運動を生じさせることにより、ブロ ックレンズ１０１を回転させる。これら動作のすべては、シリンダー１０８とサ ーボ駆動弁２１０とによって決められたレンズ１０１のＹ軸上の直線位置を妨げ ることなく行われる（第５図）。

上述の直線移動はコンピューターによつて制御されているため、レンズ１０】の 位置をタイミングよくコンピューター２００（第５図）に知らせるための手段を 設けねばならない。Ｙ軸上のレンズ１０１の直線位置検出については、位置検出 器（または電位計）１２５と、電位計アーム１２７が設けられている。スライダ ー１２６はアーム１２７に沿って移動可能であり、スライダー１２６は回転ブー レト１１９、プレート従節１２０、およびプレートローラ軸受け１２１を介して チャックラム１０４に係合されている。作動時は、チャックラム１０４がＹ軸に 沿って移動すると、回転プレート１１９もＹ軸上を移動する。プレートローラ軸 受１２１と安定ガイド１２２に規制されているプレート従節１２０は圧縮モード で作用する空気バネ１２３に押圧されて、プレート１１９に密着する。プレート １１９がＹ軸上を移動すると、プレート従節１２０も移動し、スライダーロッド １２６も対応して摺動軸受１２４内を移動する。電位計アーム１２７に沿ったス ライダーロッド１２６の動きにより、位置検出器１２５からの電気信号Ｇが変化 する。この電気信号Ｇ（第３図にも図示）はコンピューター２００に対する入力 信号Ｅの一部としてＹ軸フィードバック４２とインターフェース５２を介して、 第５図のコンピューター２００に与えられる。

レンズ１０１の回転連動に関しては、０度ストップ１１６と１８０度ストップ１ １８の「停止」要素があるため、コンピューター２００はレンズ１０１の正確な 回転位置を知る必要はない。レンズ１０１を回転させる必要があるとコンピュー ター２００が判断すると、ソレノイド弁（第４図に図示せず）が駆動され回転駆 動シリンダーに（所望の回転方向に応じて）正または負の圧力が印加され、前述 のように回転ドライブアクチュエータ１１５のラック・ピニオンシステムが作動 して軸１０７ｂを回転させる。停止アーム１１７がストップ（１１６または１１ ８）の一方と接触すると、ホール効実装ｇｌ（第４図に図示せず）を用いて「原 位置」を検出し、コンピューター２００（第５図）に１８０度回転が完了したこ とを知らせる。これにより、回転駆動シリンダー１１４と回転駆動アクチニ工− ター１１５の駆動が停止するが、装置に印加された圧力はそのまま維持されるた め、運動は中断するが駆動は停止しないことになる。

上記の好ましい実施例では油圧手段を用いてレンズ１０１の回転および直線移動 を行っているが、電気的な駆動装置や電気制御回路など、本発明の範囲を逸脱す ることな〈従来手段を用いることができる。

第５図は、第４図のチャックラム１０４、ブロックレンズ１０１の直線運動を制 御し検出するためにコンピューター２００で用いられる制御とフィードバック回 路を示すブロック図である。第５図に示すように、チャックラム１０４とレンズ １０１を直線移動させる必要がある場合は、コンピューター２００がデジタルの 駆動信号２０１を発生し、この駆動信号がデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ） ２０２によってアナログ信号に変換される。

ＤＡＣ２０２からのアナログ駆動信号は、差動増幅器２１８からの増幅器信号、 エラー増幅器２２０からのエラー信号と共に加算器２０４で処理され、加算出力 信号がサーボ増幅器２０６．２０Ｂを介して、サーボ駆動弁２１０に与えられる 。

サーボ駆動弁２１０は油圧源（図示せず）と接続しており、この増幅された加算 出力信号に呼応して油圧シリンダー１０８の各端部に対応する値の油圧を印加す る。ピストン１２８がシリンダー１０８の各端部の間の位置に内蔵されているた め、シリンダー１０８の一端が他端より圧力が高いとピストン１２８は圧力の低 い端部に向かって移動する。

その結果、これに接続するシリンダー軸部１０７ａとチャックラム１０４（第４ 図）は加算器２０４の加算出力信号によって定まる方向に移動することになる。

第４図を参照すると、前述のようにチャックラム１０４が一定の方向に移動する と、位置検出器１２５から対応する電気信号Ｇが発生し、この電気信号はエラー 増幅器２２０（第５図）を介して加算器２０４の負入力に与えられる。チャック ラム１０４（第４図）がコンピュータ２００の指令によって所望の移動の終点に 近づくと、エラー増幅器２２０（第５図）の出力はＤＡＣ２０２の出力とほぼ等 しい値に近づき、その結果加算器２０４の出力が０に近づく。加算器２０４の出 力が０に近づくと、サーボ駆動弁２１０が「中央弁」位置に移動し、この位置で シリンダー１０８の各端部に印加された圧力が等しくなって、ピストン１２８、 軸部１０７ａ、チャックラム１０４（第４図）の運動が停止する。

第５図の回路では、サーボ駆動弁２１０とシリンダー１０８の各端部をむすぶ油 圧出力ラインは各々直線圧力変換器２１４．２１６に接続するのが望ましい（直 線圧力変換器２１４．２１６は省略してもよい。その場合、装置の精度はいくら か低下するが許容範囲にはある）。変換器２１４．２１６はシリンダー１０８の 各端部に弁２１０によって印加される油圧に比例する電気信号を発生する。変換 器２１４．２１６が発生する電気信号は差動増幅器２１８に入力され、増幅器は これら２つの入力について「差分」機能をはたす。増幅器２１８は変換器２１４ ，２１６の出力差を表す出力信号を発生し、この出力信号を加算器２０４の正入 力に与える。

後者の回路はコンピュータ２００によってチャックラムの運動の開始命令を行う 際、装置内の自然の慣性を克服する開始回路として機能する。特にコンピュータ ２００がＤへＣ２０２、加算器２０４、サーボ増幅器２０６．２０８を介して運 動開始の命令を行うと、サーボ駆動弁２１０はわずかに動いてシリンダー１０８ の各端部に互いにわずかに異なる圧力を印加する。このシリンダー１０８端部間 の圧力差は、変換器２１４．２１６と差動増幅器２１８が協同して検出するもの で、増幅器２１８は加算器２０４の正入力に加算されるとＤＡＣ２０２が加算器 ２０４のもう１つの正入力に与える電気信号を補強する役割を果たす増幅した出 力信号を発生する。この様にして、チャックラム１０４の動きにみられる初期慣 性が克服される。

第６図は第５図の本発明によるコンピュータ２００の操作を示すフローチャート である。先にのべたように、本発明装置は一定範囲の曲率をデジタルキーボード （図示せず）から入力すると操′作を開始し、コンピュータ２００はこの値に基 づいてレンズ製造時に干渉が生じるか否かを判定するための計算を行う。

第６図を参照すると、コンビエータの初期化後（ブロック３００）、前面と後面 の曲率ならびにレンズ厚を規定する上記データが入力される（ブロック３０２） 。

次いで、コンピュータ２００（第５図）は先に述べた種々の計算ならびに本技術 分野の熟練者に周知のその他の計算を行って、レンズ製造に必要なＸ、Ｙ位ｉ？ ！（直線位、？りやＡ位置（内位ｇ１）を計算する（第６図のブロック３０４参 照）。この様にして、コンピュータ２００（第５図）は干渉があるか否かを判定 し、またそれに応じてレンズを１８０度回転させる必要があるか否かを判定する 。

回転が必要と判定されると（第６図ブロック３０６参照）、レンズ１０１０回転 命令が出される。前述の通り、レンズ１０１の回転は回転ドライブアクチュエー タ１１５によって行われる。レンズ１０１を１８０度回転させると、チャックラ ム１０４がＹ軸に沿って直線移動することにより、レンズは工具の加工位置に移 動し、レンズの半分が切削される（第６図のプロ゛ツク３０８参照）。

上記の操作が完了すると、レンズ１０１をＹ軸に沿って後退させ、逆方向に１８ ０度回転させた後、工具に近づけてレンズの残り半分の切削を行う（第６図ブロ ック３１０．３１１参照）。上記の操作が完了すると、２段階のレンズ研磨作業 が完了し、加工が続けられる（ブロック３１２．３１４）。

回転の必要がない場合は（ブロック３０６）、レンズの全面を切削しくブロック ３０７）加工が続けられる（ブロック３１２．３１４）。

本発明の一例として、好ましい態様、配置を記述したが、本発明の精神と範囲を 逸脱すること無（細部についての種々の変更、修正が可能であることは明白であ る。

ＦＩＧ、６ 国際調査報告

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．レンズ素材を加工位置で研磨してレンズを製造する方法であって、（ａ）該 工具に近接する該加工位置に移動可能な回転自在チャックを設け、（ｂ）レンズ 素材を回転自在チャックに載置し、（ｃ）工具と、レンズ素材、チャックの少な くとも一方との間にレンズ研磨中に干渉が生じるか否か判定し、 （ｄ）（ｃ）で干渉が生じると判定された場合は、第一の操作としてレンズ素材 を１８０度回転してレンズの最初の半分を研磨し、第一の操作とは別の第二の操 作でレンズの残る半分を研磨する工程から成ることを特徴とするレンズ製造方法 。
2. ２．レンズ製造をコンピューター制御で行い、ステップ（ｃ）がレンズ製造の特 性を規定するデータをコンピューターに入力し、、レンズ研磨時に干渉が生じる か否かを判定するためのデータ処理を行うことからなることを特徴とする特許請 求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．コンピューターに入力される前記データが前面曲率データ、後面曲率データ 、ならびにレンズ厚データを含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載 の方法。
4. ４．ステップ（ｄ）が、粗加工したレンズ素材の最初の半分を第一の操作で研磨 し、レンズ素材を加工位置から後退させ、１８０度回転させ、加工位置に戻し、 残り半分を第二の操作で研磨することからなることを特徴とする特許請求の範囲 第１項に記載の方法。
5. ５．ステップ（ｄ）が、粗加工したレンズ素材を１８０度回転させ、加工位置に 戻し、レンズ素材の最初の半分を第一の操作で研磨し、レンズ素材を加工位置か ら後退させ、１８０度逆回転させ、加工位置に戻し、残り半分を第二の操作で研 磨することからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。
6. ６．粗加工したレンズ素材を加工位置で研磨してレンズを製造する装置であって 、直線軸に沿って前記加工位置に対して前後に移動自在で、該直線軸を中心に回 転自在な、前記レンズ素材を保持するためのチャック手段、前記チャック手段と レンズ素材を、該直線軸に沿って前記加工位置にたいして前後に移動させるため の直線移動手段、 前記チャック手段とレンズ素材を、該直線軸を中心に回転させるための回転手段 、並びに、 製造しようとするレンズの特性を表すデータを入力、処理するためのコンピュー ター手段、とからなり、 前記コンピューター手段は、工具と、レンズ素材、チャックの少なくとも一方と の間にレンズ研磨中に干渉が生じるか否か判定し、コンピューター手段が干渉が 発生すると判定した場合は、レンズ素材の最初の半分を第一の操作で研磨した時 点で、コンピューター手段が回転手段を駆動してチャック手段とレンズ素材を１ ８０度回転させ、次いでレンズ素材の残る半分を第一の操作とは別の第二の操作 で研磨することを特徴とするレンズ製造装置。
7. ７．コンピューター手段に入力され、処理されるデータが前面曲率データ、後面 曲率データ、ならびにレンズ厚データを含むことを特徴とする特許請求の範囲第 ６項に記載の装置。
8. ８．前記第一の操作でレンズ素材の最初の半分を研磨した後、チャック手段とレ ンズ素材を１８０度回転させる前に、前記直線移動手段がチャック手段とレンズ 素材を加工位置から後退させ、また、チャック手段とレンズ素材が１８０度回転 した後、前記第二の操作でレンズ素材の残り半分を研磨する前に、直線手段がチ ャック手段とレンズ素材を加工位置へ移動させることを特徴とする特許請求の範 囲第６項に記載の装置。
9. ９．前記第一の操作でレンズ素材の最初の半分を研磨する前に、前記回転手段が チャック手段とレンズ素材を直線軸を中心に１８０度回転させ、前記直線移動手 段がチャック手段とレンズ素材を加工位置に移動させ、前記第一の操作でレンズ 素材の最初の半分を研磨した後、チャック手段とレンズ素材を１８０度回転させ る前に、前記直線移動手段がチャック手段とレンズ素材を加工位置から後退させ 、 また、チャック手段とレンズ素材が１８０度回転した後、前記第二の操作でレン ズ素材の残り半分を研磨する前に、直線手段がチャック手段とレンズ集材を加工 位置へ移動させることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の装置。
10. １０．前記直線移動手段はサーボ駆動弁とこれに接続した油圧シリンダーとから なり、サーボ駆動弁はコンピューター手段からの命令に呼応して油圧シリンダー に油圧を印加し、油圧シリンダーは該油圧に呼応してチャック手段を直線軸に沿 って移動させることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の装置。
11. １１．前記油圧シリンダーが細長い円筒シェルと該シェルのほぼ中央に配置した ピストンからなり、該ピストンはチャック手段に接続していることを特徴とする 特許請求の範囲第１０項に記載の装置。
12. １２．前記回転手段が２つの方向のうち第１の方向にチャック手段を回転させる 回転ドライブアクチュエータと、チャック手段の２つの方向のうち１方向への回 転を停止させる第１の停止手段と、第２の方向へチャック手段の回転を停止させ る第２の停止手段とからなることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の装 置。
13. １３．前記チャック手段に接続されて加工位置へのチャック手段の前後移動を検 出し、加工位置とチャック手段とレンズ素材の相対的位置を表す電気信号を発生 する直線位置検出手段を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載 の装置。
14. １４．前記直線位置検出手段が該チャック手段に載置したプレート、該プレート と接触し、チャック手段の加工位置への前後運動にあわせて、プレートと共に移 動するプレート従節、プレート従節に連結され、チャック手段の加工位置への前 後運動にあわせてプレート従節と共に移動する可動ロッド、該可動ロッドと電気 的接続にあり、加工位置とチャック手段とレンズ素材の相対的位置を表す電気信 号を発生することを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載の装置。
15. １５．前記可動ロッドと接触して可動ロッドを常時押圧することにより、チャッ ク手段が移動する際可動ロッドに接続したプレート従節が常時プレートと接触状 態にあるようにするためのはね手段を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲 第１４項に記載の装置。
16. １６．前記コンピューターはデジタル駆動信号を発生し、該装置が更に該デジタ ル駆動信号をアナログ駆動信号に変換する変換手段を含み、前記直線移動手段が サーボ駆動弁とこれに接続する油圧シリンダーとからなり、該サーボ枢動弁は前 記アナログ駆動信号に呼応して油圧シリンダーに油圧を印加し、油圧シリンダー はこの油圧に呼応してチャック手段を移動させるようにしたことを特徴とする特 許請求の範囲第６項に記載の装置。
17. １７．前記チャック手段の直線位置を検出してチャック手段の直線位置の変化に 応じて変化するアナログ位置信号を発生する直線位置検出手段と、前記変換手段 、直線位置検出手段、並びにサーボ駆動弁に接続して変換手段からのアナログ駆 動信号と直線位置検出手段からのアナログ位置信号を受けて処理する加算器手段 をさらに含むことにより、チャック手段が命令通り作動したか否を判定すること を特徴とする特許請求の範囲第１６項に記載のレンズ製造装置。
18. １８．前記油圧シリンダーが第１端部と第２端部を有する細長い円筒形からなり 、該サーボ駆動弁は油圧シリンダーの第１端部と第２端部とに各々油圧的に接続 して各端部に圧力を印加しており、また、該サーボ駆動弁は加算器手段からの非 ゼロ信号に呼応して油圧シリンダーの第１端部と第２端部に印加された油圧間に 非平衡状態を生じさせることにより、油圧シリンダーを駆動して信号にしたがっ たチャック手段の移動を可能にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１７項に 記載の装置。
19. １９．前記サーボ駆動弁は加算器手段からのゼロ信号に呼応して油圧シリンダー の第１端部と第２端部の圧力を均等にすることにより、チャック手段の運動を停 止させることを特徴とする特許請求の範囲第１８項に記載の装置。
20. ２０．前記サーボ駆動弁と加算器手段に接続され、油圧シリンダーの第１端部と 第２端部にサーボ駆動弁が印加した圧力間のわずかな差に応じて開始電気信号を 発生する開始手段を更に含み、加算器手段が該開始電気信号を受けて処理するこ とにより、チャック手段の移動開始のはずみを与えることを特徴とする特許請求 の範囲第１７項に記載の装置。
21. ２１．前記サーボ駆動弁は油圧シリンダーの第１端部と第２端部に圧力を発生さ せ、開始手段は油圧シリンダーの第１端部に油圧的に接続されて第１端部の圧力 を第１の電気信号に変換する第１の変換器と、油圧シリンダーの第２端部に油圧 的に接続されて第２端部の圧力を第２の電気信号に変換する第２の変換器と、第 １と第２の変換器に接続されて第１と第２の電気信号を受けて処理することによ り、第１と第２の電気信号の差を表す出力信号を発生する差動増幅器とからなり 、該増幅器出力号は加算器手段で受けて処理した前記開始電気信号からなること を特徴とする特許請求の範囲第２０項に記載の装置。