JPH03503508A - 加工物を非球面に切削する方法及び装置 - 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】 加工物を非球面に切削する方法及び装置１１組１ 本発明は、概ね、加工物の３次元表面を加工する分野に関する。更に詳細には、 加工物を非球面に切削することに関する１本発明は、トリック面を含む様々な非 球面を、レンズブランクのような加工物に形成したい光学分野で特に有用である 。

様々な分野で、加工物を非球面に切削することが必要である。

このようなことが特に必要な分野は、光学の分野、特に、矯正レンズが個人の視 力の欠陥を処方する視力測定や眼科学の分野である。近視や遠視のような単純な 欠陥は、球面を有するレンズを使用することにより矯正される。しかしながら、 乱視のような複雑な欠陥は、少なくとも一つの非球面を有する独特のレンズ形状 が必要となる。

出願人の米国特許第４６８０９９８号に説明されているように、乱視矯正用レン ズは１球形でなく又は球形に加えて円筒状に修正することが必要である１円筒状 に修正したこのようなレンズは、必然的に、ある平面すなわち子午線では第１の 曲率半径を有し、第２の平面すなわち子午線では第２の曲率半径を有することと なろう、これら二つの子午線は、しばしば直交するが１問題となっている眼と交 差する水平及び鉛直平面と一致する必要はない。レンズに必要な形状は、円環面 、従ってトリックレンズを生ずる断面形状である。このレンズは、２つの直交す る子午線の各々に沿った二つの異なる曲率半径を組み合わせることにより、乱視 のために必要な円筒状修正を行う。

レンズ形成の際、しばしば他の球面も同様に設ける必要がある。これらは、異な る曲率半径について非直交性の軸線を有するトリックレンズを含んでいてもよく 、異なる修正を受けた扇形の形状部分を有する二焦点レンズや、中心から遠く離 れた位置でのレンズの非球面屈折力を増加させた累進的二焦点レンズでもよい。

背景技術として前述した説明では、所望の輪郭をいかに形成するかという問題が 生ずる。出願人の米国特許第４６８０９９８号では、通常のレンズ切削用旋盤に 振動工具柱を備えたような装置の一形態を説明した。この装置では、レンズブラ ンクが旋盤スピンドルに取り付けられ、該スピンドルにより回転し、切削工具は １回転アクチュエータにより正弦波状の動きで振動し、加工物の回転と調和して 、該加工物に近づいたり遠ざかったりして加工物の端部の周囲をアーチ状に移動 する。この装置は所定のトリック面を切削する条件を満足しているが、回転アク チュエータは、切削可能な非球面の種類の範囲を本来的に限定する。

及亙五皿ｊ 本発明の目的は、前述した従来技術の装置及び方法の短所を克服するため、加工 物ホルダが工具ホルダに対して往復運動する、加工物を非球面に切削するための 方法及び装置を提供することである。更に詳細には１本発明の目的は、往復運動 する部品の重量を比較的小さくするため、加工物及びそのホルダが旋盤の主軸台 に対して往復運動する方法及び装置を提供することである。本目的及び当業者に 明らかになるであろう他の目的を達成するため、本発明は、加工物を非球面に切 削するための方法及び旋盤を提供し、前記旋盤は、旋盤床と、該旋盤床に取り付 けた主軸台と、該主軸台により保持され加工物ホルダ及び加工物を支持するスピ ンドルと、駆動信号に応答してスピンドルに対し該スピンドル軸線に沿って加工 物ホルダを選択的に移動させるための装置と、旋盤床に取り付けられスピンドル 軸線にほぼ直角の旋回軸線を有し工具ホルダに取り付けた切削用工具を加工物と 接触させスピンドル軸線に対してほぼ横方向の所定半径の弧に沿って動かすよう になっている工具ホルダと、スピンドル軸線回りにスピンドル及び加工物ホルダ が回転している間に加工物ホルダの角度位置を示す信号を形成する装置と、弧に 沿った工具ホルダの角度位置とスピンドル軸線回りの加工物ホルダの角度位置と を示す信号を一体にしてスピンドルに対し加工物ホルダの軸線方向移動を制御す るための駆動信号を発生させるための信号一体化装置とから成る。この装置及び 方法を用いることにより、加工物ホルダ及びそれによって保持される加工物は、 スピンドル軸線の回りの加工物ボルダの回転運動と、加工物を所定の非球面に切 削するための弧の動きに沿った工具ホルダの運動との双方に対し、所定の関係を 維持して軸線方向に動く。

区画二固皇皇皿朋 本発明の装置のある特定された好ましい実施例及び本発明の方法を実施する際に その実施例の使用の方法を添付図面に示す。

第１図は、本発明による旋盤の側面図である。

第２図は、ある部分を断面で、他の部分を図面の理解のために取り除いた、本発 明の旋盤の基本的な機能部品の概略図である。

第３図は、本発明の方法及び装置によって形成された非球面レンズの拡大平面図 である。

第４図は、トリックレンズの二つの曲率半径を示した、第１図のレンズの断面図 であり、大きい方の半径を実線で示し、その大きな半径に直交する方向の小さい 方の半径を破線で示している。

第５図は１本発明の方法による工程の流れを示す概略フローチャート図である。

ましい　　　の詳細な舌 本発明を実施する旋盤の特定の好ましい実施例を第１図に示す。非球面を有する コンタクトレンズから成る加工物が本発明によって形成され１本発明の旋盤の適 当でかつ好ましい実施例は、シティクローンｆｃｉｔｙｃｒｏｗ口）社によって 製造され、以下に説明するように都合よく改良されたコンピュータ数値制御旋盤 の一つがよい、全体を参照番号２で示すこの旋盤は、一般的に、旋盤床４と、該 旋盤床に取り付けた主軸台６と、従来技術ではドローバーと呼ばれる加工物ホル ダ１０を支持しかつ回転させるため前記主軸台によって保持されているスピンド ル８と、加工物ホルダにより保持されているレンズブランク１２のような加工物 とを有している。スピンドル８、加工物ホルダ１０及び加工物１２は、スピンド ル８を通って長平方向に延びる軸線１４の回りに回転するため、主軸台に保持さ れている。

旋盤は更に、全体を参照番号１６で示しシティクローン社によって製造されてい る自動コードラント（ｑｕａｄｒａｎｔｌ工具ホルダとほぼ同じ工具ホルダ組立 体を有している。工具ホルダ組立体はクランプ２０で保持される従来技術の切削 用工具１８を有しており、該クランプは、軸線２４の回りに旋回運動させるため の、電動機で駆動されるコードラント２２に取り付けたサポートにより保持され ている。この軸線２４はスピンドル軸線１４とほぼ直交しており、軸線２４の回 りの工具ホルダ組立体の旋回移動は、従来技術では、スピンドル軸線１４の両側 に約９０°延びる約１８０°の弧状である。全体を参照番号２６で示した駆動機 構が加工物１２の反対側端部で主軸台６に取り付けられ、加工物ホルダ及び加工 物を、スピンドル８に対しスピンドル軸線１４に沿って後で説明するように動か す。

第２図の概略及び部分断面図は、本発明の装置の多（の機能部品が示されており 、従来のレンズ切削旋盤と本装置とを区別することができる。第１図に関して前 述した旋盤の従来技術部分に加えて、第２図は、スピンドル８が、ポールベアリ ング２８及び３０のようなベアリングで主軸台内に支持される中空部材であるこ とがどのように好ましいかを示している。これらのベアリングは、軸＃！１４の 回りに自由に回転することを可能にしつつ、半径方向若しくは軸線方向移動に対 してスピンドルを拘束するように予め設置されることが好ましい。スピンドル８ の両端には、ドローバ−３６とその加工物ホルダ１０とをスピンドル８に取り付 けてそれらとともに回転し、軸線１４の半径方向に対する移動を阻止しつつ軸線 １４に沿った加工物ホルダの一定の軸線方向移動を可能にするため、金属ダイヤ フラムのような可撓性手段３２及び３４をスピンドルとともに回転するように取 り付けるのがよい。

これらの可撓性ダイヤフラム３２及び３４は、このようなドローバ−３６に作用 する軸力がないときに、ドローバーと加工物ボルダが、軸線方向変形が可能なよ うに所定の軸線位置に維持されるように形成する。もちろん、ばねや液圧を作用 させる装置を、可撓性ダイヤフラム３２及び３４と全く等価なものとして代用す ることができることを理解すべきである。加工物ホルダｌｏと反対側のドローバ −３６の端部には、回転カップリングが備えられており、該カップリングは半径 方向若しくは軸線方向の移動を拘束しつつ、二つの部品間の回転運動を可能にす るため、予め設置されたポールベアリング組立体から成ろのがよい、、この回転 力・ンブリングは、ポールベアリング４０の外１ノー　スを受は入れるための取 付は部３８を備えているのがよく、その内レース１ｉ、リーフばね構造形式が適 した、主軸台６に取り付けられている手ｎ４２の一部と係合する、このＩ造４２ は、板ばわや当業者によく知られた他の多くの形式の連結手段でもよく、軸線１ ４の回りで半径方向に移動するのを阻止するため、外縁近傍を支持しつつ、軸線 １４近傍の中央領域の軸線方向たわみを可能にする。又、この支持部材４２には 、電磁コイル４４のような部品が連結されている。このコイル４４は、適当な取 付は部品又はブラケット４７によって主軸台６に取り付けらねた環状永久磁石４ ６のような磁石手段の磁極内に受は入れられる。後で述べる電気信号を受は入れ たコイル４４は、この磁石４６とともに音響スピーカのボイスコイルと同様に作 用し、後で述べる目的のために、コイル４４及び回転カップリングを介してドロ ーバー３６、加工物ホルダ１ｏ及び加工物１２に至る軸線移動の制御を行う、ス ピンドルと加工物ホルダｌＯと加工物】２とを一緒に回転させるための旋盤のス ピンドル８には、スピンドル８及び加工物ホルダ１０がスピンドル軸線１４の回 りに回転している間に、軸線、従って加工物ホルダの角度位置を示す信号を発生 する手段が接続されている。信号発生手段は、一対の従来技術のチョッパリング ４６及び４８を有するデジタルシャフトエンコーダ組立体がら成るのが好ましく 、各リングの一部は組立体５０内に受は入れられ、該組立体５０は、チョッパリ ング４６及び４８の隙間を通って従来技術の光センサーが受は取る投影光を発生 する一対の発光ダイオードから成るのが好ましい。この組立体５ｏの発光ダイオ ードは従来技術の電源５２によって電力供給される。リング４６のようなチョッ パリングの電力が光を通ずための一本の半径方向スロットをリング内に位置して 有し、リング４８のような他方のチョッパリングが等しく隔てた複数のスロワ１ −を有するのか好ましい。組立体５０内の光センサーは、後で述べる目的のため に、バイナリ−人力装Ｗ５４を経て次いでコンピュータ５６に送られる、スピン ドルの回転角度位置を示す出力信号を発生させる。

前述したように、工具ホルダ組立体１６Ｌｉ、組立体を軸線２４の回りに弧状に 揺動させるため、従来技術の電動機駆動コードラント２２に取り付けた切削工具 １８を保持するための工具取付は部２０を有している７このコードラント駆動機 構には、軸線２４の回りの弧に沿った工具ホルダの角度位置θを示す信号を発生 する手段が接続されている。信号発生手段は、工具サポート２０とともに軸線２ ４の回りに回転する出力シャフト５８と、ｔＪ位差計若しくは絶対位置回転シャ フトエンコーダのような信号発生手段とを有している。電位差計６０は、シャフ ト５８に取り付けた駆動歯車６２と、電位差計を駆動するために電位差計６０の シャフトに取り付けたビニオン６４とを有する歯車組立体のような便利な手段に より、出力シャフト５８に作動的に連結され°〔いる。従来技術の電位差計は′ ＷＬ源５２のような適当な電源から電力を受は取り、回転、従ってシャフト５８ の角度位置θを示す出力信号をＡＤ変換入力装置６６に送る。従って、このよう に入力装置６６に送られた信号は、回転軸線２４の回りの角度位置θを示す、こ のＡＤ変換入力装置６６は、コンピュータ５６に工具取付は組立体１６の角度位 置を示す信号を送り、バイナリ−人力装置５４も又ココ／ピユータにスピンドル 軸線】４の回りのスピンドル及び加工物の回転角度位置を示す信号を送る。：ｊ ンビ】７−タはどんな種類のデジタルコンピュータでもよいが、本実施例では、 ベーンツク言語でプログラムされたコンパツク・デスクプロ（Ｃｏｎ＋ｐａｑ　 Ｄｅｓｋｐｒｏｌモデル３８６／２０デジタルコンピユータから成る。このコン ピュータ５６は、出力信号をＤＡ変換出力装置６８に送り７該出力装置は、該信 号を信号調整回路７０及び出力増幅回路７２に次々と送り、最終的にはコイル４ ４に送って、コイル４４を駆動し、従って加工物ホルダ友び加工物を軸線１４に 沿って、後で述べるように駆動する。ＡＤ変換入力装置６６、バイナリ−人力装 置５４及びＤＡ変換出力装置６８は、ＩＢＭ社のデータアクイジション・アンド ・コントロールアダプタ（Ｄａｔａ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄＣｏｎｔ ｒｏｌ　Ａｄａｐｔｅｒ）　７４から成るのが便利である。このアダプタは、Ｉ ＢＭ社から土板されており、１６ビットバイナリ−人力装置、１２ビツトＡＤ変 換入力装置、１２ビツトＤＡ変換出力装置とから成る。

本発明の装置及び方法は、多くの種類の加工物を広範囲の非球面に切削するのに 用いることができるが、図面の理解のため、コンタクトレンズを凸のトリック面 に切削することについて説明することにする。このような説明は、通用すなわち 切削可能な表面の種類を限定するものと決しで考えてはならない。第３図及び第 ４図に示すようなレンズ７６は、角膜と接触するための球状凹面７８を有してい る。その球面は、シティクローン社の自動基礎曲面旋盤の使用によるようないず れかの従来技術の方法で形成することができる。レンズ７６の凸面８０は、縁部 ８４から環状混合領域８６まで、Ｌ／レンズ周囲に延びる基礎球面８２を有して いる。トリック面８８は、延長線と矢印９０によって概ね示されているレンズの 光学領域に位置している。トリック面８８は、概ねレンズの凸面の総面積の１／ ２．好ましくは１／４よりも小さな面積から成る。混合領域８６がレンズの前方 基礎球面８２とぶつかる位置は、第３図の内側の実線の円で示されている。しか シ、。

トリック部９０と混合領域８６との接合は漸進的であり、第３図の破線の円で示 されている。

第４図で最もよく示されているように７　トリック面８８は、フラット（ｆｌａ ｔ！半径としても言及される曲率半径Ｒ３の第１の半径を有している。そのフラ ット半径Ｒ１に直交して、ステイープ（ｓｔｅｅｐ）半径としても知られている 曲率半径Ｒオの第２の半径を有している。半径Ｒ，は第３図の子午線Ｍ、に沿っ た曲線の半径であり、半径Ｒ２は第３図のＭ＋に直交する子午線Ｍ２に沿った曲 線の半径である。これらの異なる曲率半径は、このレンズに対する所望のトリシ ティ（ｔｏｒｉｃｉｔｙ）を与える。二つの曲率半径Ｒ。

及びＲ２によって定まる曲線は、中心すなわちレンズの共通の頂点９２で出会う 。

第４図には、レンズの切削中にレンズ７６の外方凸面に接触する切削工具１８の 先端も示されている。

旋盤とそｔ、によって切削できるある典型的なレンズの両方の説明を１７だが、 次に本発明の操作方法について説明する。操作は、レンズブランクのような加工 物１２を、加工物ホルダすなわち本発明の旋盤２のドローバ−３６に取り付けた チャック１０に取り付けることにより行われる。次いで、操作員により、コンピ ュータに必要な情報とプログラミングを与え、所望の切削を達成する。この情報 は以下のものを含んでいる：ｆａｔ　レンズの光学領＠９０の曲面の平均半径、 すなわちフラット半径Ｒ１とステイープ半径Ｒ２との間の平均半径［ｍｍ］　　 ：ｆｂｌ　フラット半径Ｒ１とステイープ半径Ｒ２との差に等しい半径差Ｓ　［ ｍｍ］　　： （ｃｌ　　Ｏ”乃至１７０°の範囲でがっ１０”ずつの増分が好ましい、トリシ ティの子午線とレンズの標準方向との軸線角度α（第３図）： ｆｄｌ光学領域９０の直径［ｍｍ］　　：ｆｅ）混合領域８６の直径［ｍｍ］　 。

第５図のフローチャートに概略を示すようなコンピュータプログラムを用いるた めに、これらの全てのパラメータが例えばキーボードによってコンピュータに入 力されたとき、レンズの切削を行うことができる。プログラム言語及び他の小さ な要因に応じて、平均的技術を有するプログラマ−により、様々な方法で第５図 のプログラムのコーディングを行うことができるので、プログラムはこのフロー チャートの形式で十分に説明されている。

パラメータの入力を求めるメツセージ９６を行った後、それらのパラメータの入 力９８が行われ、プログラムはサブルーチンｌＯＯに入って出力列を計算しそれ をメモリーに記憶する。詳しくは、このサブルーチンは、０から４０９６まで変 化する１８個の数値の波形列をつくり、以下のように表現される：波形列値＝４ ０９６　（ｓ　ｉ　ｎ　”φ）ここで、ψは、０°乃至３６ｏ°の間で１０’ず つ増分させた。スピンドルの回転軸線に沿ったスピンドルの角度位置である。サ ブルーチンは又、ユーザによって入力された軸線角度αを用いた、軸線からシフ トさせた波形列をつくり、以下のように表現される： シフトさせた波形列値＝４０９６　（ｓ　ｉ　ｎ”　（ψ＋ａｌ）ここで、φは 、前述したように、０°乃至３６ｏ°の範囲で１０°ずつ増加させた値であり、 αは１０’の増分における軸線からのシフト量に等しい０次にサブルーチンは混 合領域角度及び光学領域角度を計算する。混合領域は、スピンドル中心線がら測 定した旋盤コードラントの角度として表現される０両角度はラジアンで計算され 、コードラント角度トランスジューサすなわち電位差計６０からのアナログ値が 入力するＡＤ変換器６６から受は取るデジタル値に対応した値に変換される。こ れらの角度は次のように表現できる： これは、光学領域角度及び混合領域角度に等価なデジタル値となる。

次に、サブルーチンは、次式により光学領域角度から０（中心線）に至る各コー ドラント位置番号に対する乗数Ｍを計算する： Ｍ＝Ｋ　（Ａ） ここで、にはスケールファクタであり、Ａは、Ａ＝Ｊｒｃｏｓ　　　＋ｓ　　＋ ｒｓ　　−１ｒｃｏｓ　　　＋ｓ　　＋ｒ８ＣＯ８ここで、ｒはＲ９及びＲ２の 平均半径、ＳはＲ，及びＲ２の差、θはコードラントの角度である。

次にサブルーチンは、次の関係に従い、光学領域から混合領域角度までの各コー ドラント位置番号に対する乗数Ｎを計算する： ここで、Ｍ　Ｏ，ｚは光学領域角度での乗数Ｍの値である。

次に、サブルーチンは混合領域内にある最大角度がら０までの各コードラント角 度の値に対する単一の１８要素列を計算する。

この列の値は次のように計算する： 混合領域開始角度から光学領域開始角度までは、列の値＝（軸線からシフトさせ た波形列）Ｎ光学領域角度からＯ（中心線）では。

列の値＝（軸線からシフトさせた波形列）Ｍ最後に、サブルーチンは各１８要素 列を高低バイト値に変換してそれらをメモリーに記憶する。各列の位置は次の関 係に従って定められる； メモリーオフセット＝２８６７２＋３Ｎ数２８６７２は、本実施例に用いるコン ピュータの任意記憶境界である。数０．０００４６２は、デジタル等偏角度変換 係数に対する任意角度（ラジアン）である、このステップにより、第５図のフロ ーチャートのブロック１００の計算及び記憶が終了する。

出力列が記憶されたとき、プログラムは、フローチャートの１０２のように、３ つの選択、すなわち、プログラムの実行、新しいレンズパラメータの入力又はプ ログラムの中止のいずれかを選択すべきことをユーザに知らせる０次いで、ユー ザは、プログラムを実行することにより、加工物を非球面に切削することを選択 し、旋盤の操作員はまず、第２図に示すように曲率半径についての平均半径ｒを 設定する。第２図では、半径の寸法は、図面の理解のため大きく誇張されている ０次いでその平均半径が設定されると、ユーザは、自動切削工程の中で旋盤を始 動する。そのときには、コンピュータは、コードラントの位置を読み出し、コー ドラントトランスジューサ６０からの入力信号をＡＤ変換する高速ループ１０４ を開始する。コンピュータは、以前に計算した混合領域角度と比較し、現在の角 度が所望の混合領域角度よりも大きいか小さいかを決定する。もし大きければ、 コードラントの位置の再読み出しが行われる。もし、現在の角度が混合領域角度 よりも小さければ、プログラムは１０６に進む。

コードラント角度が満足すると思われるときは、コンピュータは１例えばチョッ パリング４６によって発生する組立体５０の光センサから、−回転当たり一つの シャフトエンコーダビットの状態を読み出す高速ループ１０６を開始する。この ビットは、普通は「ｌ」になっている、ビットが「０」に変化したとき、回転の 開始が検知され、プログラムはブロック１０８に進む、ここでは、コンピュータ は、現在のコードラントの位置に対応する列をメモリから選択する別の高速ルー プを開始する。列の低いバイト値及び高いバイト値が読み出されて一時的な変数 として記憶される。次いで、コンピュータは、チョッパリング４８及びセンサ組 立体５０により生ずる一回転当たり３６個のシャフトエンコーダビットの状態の 読み出しを開始する。ビットが「１」から「ｏ」に変わったときは、シャフトが １０°だけ回転したことを示す。

次いでプログラムは、高低バイト値を、ＤＡ変換器６８によって行われるアナロ グ変換に対するデジタル値として適当な出力レジスタに書き出す、低バイト値及 び高バイト値の次の順番の配列値かメモリーから読み出され、１８０°のシャフ トの回転が終了するまで、この手順が１８回繰り返される。その回転が終了した ときには、ブロック１０８のサイクルが更に１４サイクル行われる（ブロック１ １０）、それらの出力サイクルの最後の４サイクルの間、コードラントの位置信 号が入力され、次の配列の選択が行われる。同時に、切削の終了を知らせる中心 線のコードランド位置が達成されたかどうかを検知するため、テストが行われる 。もし、それが達成されたならば、プログラムは高速出力サブルーチンから出て 、ブロック１０２での追加命令を求めるメツセージをユーザに送る。もし中心線 のコードラント位置が達成されていないときは、チョッパリング４６によって生 ずる一回転当たり一つのバイナリ−出力ビットが読み出され、繰り返し処理のた めに最後の配列値がブロック１０８に出力される。

このプログラムの結果として、コンピュータはＤＡ変換出力装置６８を通して信 号調整回路７０に必要な駆動信号を発生する。

この信号調整回路は、電圧降下抵抗によって従来の方法によりＤＡ変換器の出力 電圧を低下させ、コンデンサによって従来の方法により電圧を平滑化する。従っ て、この調整された信号は、一回転ごとの二つの完全なサイクルでの旋盤スピン ドルの回転と調和した。直接コンピュータが合成した波形となる。信号の振幅も 又、トランスジューサ６０からのコードラントの位置を示す信号から、コンピュ ータによってつくられる数学的な伝達間数によって変調され、その伝達関数はレ ンズの中心でゼロ振幅となるように信号に傾斜をつける。信号の振幅は、コード ラントが混合領域の開始から光学領域の縁部まで動くように、ゼロから最大値ま で直線に傾斜し、光学領域の開始からレンズの中心線まで所望の曲線に従って傾 斜する。次いで、この調整された信号は、出力増幅器７２に印加される。この増 幅器は、典型的には約１０乃至３５倍の固定利得に設定された音響用増幅器が便 利である。次いで。

出力増幅器７２からの増幅された信号は、半径方向の磁場をつくる環状磁石４６ の磁極内に位置した駆動コイル４４に送られる。

従って、コイル４４に印加される増幅器７２からの信号は、スピンドル軸線１４ に沿った軸線方向の電磁力を発生し、その力は、音響スピーカのボイスコイルと 同様に、増幅信号の電流に比例する間係にある。

コイル４４は板ばねのような弾性部材４２に吊り下げられているので、これらの 部材４２は、コイル４４の回転運動な閉止するが軸線方向の運動を可能にする９ 部材４２の肩部と好ましくはボー・ルベアリング組立体４０から成っている回転 カップリングの内レースとの係合により、コイル４４の軸線方向運動は、可撓性 部材３２及び３４によってスピンドル８内に支持されているドローバー３６に伝 達される。これらの部材３２及び３４は、から動きを防止しかつコイル４４から の軸力がないときに所定の軸線位置にドローバーがくるように、互いに逆方向に 予圧しておくのが好ましい、第２図に示すように、加工物ホルダすなわち心棒１ ０はコンタクトレンズのブランクのような加工物を保持し、ドローバ−３６とと もに回転及び軸線移動させる。従って、コイル４４による動きは回転カップリン グを通してドローバ−３６に伝達し最終的には加工物１２に伝達する。

スピンドル８が回転すると、コードラント２２に取り付けた切削工具１８が回転 軸線２４の回りに円弧状に揺動する。この間。

レンズはスピンドル８によって回転しておりかつ所望のトリック面の半径Ｒ，の フラット曲線及び半径Ｒ３のステイープ曲線の間の矢印の深さにおける差に等し い距離を、軸線方向に往復運動する９この軸線移動は、コードラントが切削工具 を軸線１４である中心線に揺動させるにつれて、ゼロに近くなる。切削工具１８ が軸線１４の回りを旋回している間に加工物１２を往復運動させることによりか つこの往復運動を軸線１４の回りの加工物１２の回転と調和させることにより、 所望の非球面、この場合トリック面が切削工具によって切削される。

コードラントが中心線（軸線１４）に到達したことをトランスジューサ６０から の信号が示したとき、コンビニーりプログラムは高速８カサブルーチンを抜けて ブロック１０２に戻り、ユーザに命令を求めるメツセージを送る。ユーザは、別 の表面を切削するために新しいパラメータを入力することにより応答してもよい し、又は、もし作業が終ったのであれば中止しプログラムを終了させてもよい。

本発明の装置及び方法を使用することにより、広範囲の非球面を形成することが できる。前述の詳細な説明は、直交するフラット半径及びステイープ半径を有す る従来のトリック面を形成する方法を説明し、た。これに代えて、異なる振幅で 変調した波形を用いることにより、凸又は凹な光学領域を有する複雑なトリック 面を形成することができる。このような波形は、次式で定まる：、　　　ｙ＝Ｋ 　（ｓｉｎＮｓ）Ａ ここで、Ｋはスケールファクタ、φはスピンドル軸線回りの加工物の所定位置の 回転角であり、 Ａ＝Ｉ　ｒｅｏｓ　　　＋ｓ　　＋ｒｓ　　−１−ｒｃｏｓ　　　’＋ｓ　　＋ ｒｓｃｏｓここで、θはコードラントの角度、ｒは平均半径、Ｓは半径差である ７ この関係を用いることにより、非負のべき級ＲＮ以外は一般形が従来のトリック 面と同一となる。べき級数Ｎはトリック特性を高めるために変更してもよい。詳 し、くは：Ｎ＝２、純粋なトリシティが形成されるＮ＝３、フラット曲面が狭く なる Ｎ≧４、フラット曲面が非常に狭い、すなわちバンド化されるＮ＝１、フラット 曲面が広くなる Ｎ＜１、ステイープ曲面が狭い、すなわちバンド化される他の形式の表面として 、トリック面上に他の凸又は凹の光学領域を５次式の振幅変調波形を用いること により形成することができる。

ｙ＝Ｋ　（ｓｉｎ”＄）Ｂ Ｂ　＝　ｌ　−ＫＭＩ　Ｃｏｇ”θ−ＫＭ＊　ＣＯ８”θ・・ＫＭ、、ｃｏｓＭ ＩＩθここで、Ｋ□、に□、・・・Ｋ□は所定の定数、　Ｍ　＋　、　Ｍ　ｓ・ ・Ｍ９は非負の数である８この間係は、振幅変調関数を変化させて光学領域の中 央又は周辺部分に増加又は減少させた屈折力を生じさせる。

非直交性のトリック面も又、次の振幅変調波形の使用により、凸又は凹の光学領 域に形成することができる：ｙ＝Ｋ　（ｓｉｎ’　ｆＭ＄ｌ）Ａ ココテ、ψはＯｏ乃至（９０／Ｍ）’″及び１８０″′乃至（１８゜＋　（９０ ／Ｍ））’　（７）範囲テアル。（９０／Ｍ）”乃至１８０”及び１８０”　＋ 　（９０／Ｍ）’乃至３６０＠のφにおいては、前記関係は、 ｙ＝Ｋ　（ｓ　ｉ　ｎ”　（＊／Ｎ＋Ｐ　）　）　Ａここで、Ｍ、Ｎ及びＰは定 数である９これらの定数を適当に選択することにより、本方法及び装置は、フラ ット半径及びステイープ半径が互いに直交しない非直交性トリック面を形成する ことができる。

視力矯正分野での別の興味ある適用は、凸な光学領域を有する扇形二焦点レンズ の製造である。このレンズは前述した従来のトリックレンズとほぼ同一であるが 、円筒半径の軸線は鉛直面内でフラット半径とともに９０’に固定され、波形は スピンドルの回転の半分はゼロに設定されている点が異なる。半回転のトリック は負の屈折レンズにおける二焦点の追加領域となり、又は軸線をゼロに固定する ことができ、二焦点追加領域は正の屈折レンズに対し形成することができる。か くして形成された二焦点領域は、読書用及び遠距離用の光学中心が光学領域の中 心に（るように、ジャンプを有していない、この扇形二焦点追加領域の寸法は、 擬似トリシティを例えば１８０°ではなく９０＠にするように半回転以下に制限 することによって低減することができる。

本方法及び装置によって製造できる他の種類のレンズは、凸な光学領域を有する 累進的二焦点レンズである。このレンズは、前述した扇形二焦点レンズとほぼ同 様に製造されるが、非球面に関して説明されたのと同じ非球面振幅変調が用いら れる点が異なる。基本的な効果は、追加周辺領域に非球面屈折力が増加した追加 領域が形成されることである。

本発明によって製造することができる別の更に複雑なレンズは、凸又は凹の光学 領域を有するフィールドマツブト（ｆｉｅｌｄｍａｐｐｅｄｌ複焦点レンズであ る。このようなレンズは、レンズの光学領域において数学的に記述可能な光学表 面を持たない。代わりに、変化する屈折力をレンズの異なる扇形部分及び異なる 半径部分に加えて、所望のレンズ屈折力の累積点を得る中央周辺視界方法を用い ることによって、レンズの視界をつくることができる。

この構造を達成するため、振幅変調波形列は、レイ・トレーシング（ｒａｙ　ｔ ｒａｃｉｎｇｌ技術を用いて多数の局所的なレンズ屈折力、従って曲率半径をつ くり所望のレンズ屈折カマツブと整合することによって計算されるであろう。

前述した様々な光学応用に加えて、本発明の装置及び方法は。

同様の機能を有する多くの他の分野で用いることができる。例えば、本装置及び 方法は、金属又は硬質プラスチックでできた複雑な形状の研削に用いて所望の非 球面を形成するのに有用であろう、このような可能性は、光学レンズのような精 密な形状をつくるのに用いる型にも適用できるであろう。従来の半径回転旋盤の 単一点切削工具を高速研削工具に置きかえてこのような材料の研削を行うことが できるであろう。

今までは、本発明の方法及び装置の特定の好ましい実施例をいくつかの応用とと もに詳細に説明したが、これらの例は本発明の詳細な説明するためのものにすぎ ず、限定するものではないと理解すべきである。従って、本方法及び装置の多く の変更や修正は本発明の範囲内で当業者に容易に行われ、本発明の範囲は請求の 範囲によってのみ限定されるべきである。

浄書Ｃ内容に変更なし） 第５図 手続補正書（方式） ％式％ ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 名　称　　シティ−クラウン　インコーホレーテッド４、代理人 ５、補正命令の日付　　平成３年４月１６日国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．旋盤床と、 前記旋盤床に取り付けた主軸台と、 加工物ホルダ及び該ホルダにより保持された加工物を支持しかつ長手方向に延ひ る軸線回りに回転させるために前記主軸台により保持されたスピンドルとを備え 、前記加工物ホルダは前記スピンドルに対し前記スピンドル軸線に沿った動きを するように前記スピンドルに取り付けられており、前記加工物ホルダを、前記ス ピンドルに対し駆動信号に応答させて前記スピンドル軸線に沿って選択的に動か すための手段と、 前記旋盤床に取り付けられ、前記スピンドル軸線にほぼ直交する旋同軸線を有し 、取り付けた切削工具を前記加工物に接触させてかつ前記スピンドル軸線に対し てほぼ横方向の所定半径の弧に沿って動くようになっている工具ホルダと、前記 弧に沿った前記工具ホルダの角度位置を示す信号を発生する手段と、 前記スピンドル軸線回りの前記スピンドル及び前記加工物ホルダの回転中におけ る前記加工物ホルダの角度位置を示す信号を発生する手段と、 前記弧に沿った前記工具ホルダの前記角度位置と前記スピンドル軸線回りの前記 加工物ホルダの前記角度位置とを示す前記信号を一体にして前記スピンドルに対 する前記加工物ホルダの前記軸線移動を制御するための駆動信号を発生し、それ によって前記加工物ホルダ及び該ホルダが保持する加工物が、前記スピンドル軸 線回りの前記加工物ホルダの回転及び前記工具ホルタの前記弧に沿った動きの両 方と所定の関係を維持して軸線方向に移動し、前記加工物を所定の非球面に切削 する信号一体化手段とから成る加工物を非球面に切削するための旋盤。 ２．前記スピンドルを選択的に動かす手段が２つの部品から成り、第１の前記部 品が磁化できる部材から成り、第２の前記部材が前記駆動信号を受け取るように 接続された電磁コイルから成り、前記部品の一方は、前記スピンドル軸線に沿っ てかつ前記主軸台に対し前記加工物ホルダを動かすために前記加工物ホルダに取 り付けられ、前記部品の他方は、前記２つの部品が前記駆動信号に応著して前記 スピンドル軸線に沿って相対運動するように前記主軸台に取り付けられているこ とを特徴とする請求項１に記載の旋盤。 ３．前記第１の部品が前記主軸台に取り付けられ、前記第２の部品が前記加工物 ホルダに取り付けられ前証スピンドル軸線に沿ってかつ前記主軸台に対し該加工 物ホルダとともに動くことを特徴とする請求項２に記載の旋盤。 ４．前記第２の部品が回転カップリングによって前記加工物ホルダに取り付けら れ、それによって前記第２の部品が、前記スピンドル軸線の回りに回転すること なく、該軸線に沿って前記加工物ホルダとともに動くことを特徴とする請求項３ に記載の旋盤。 前記第２の部品も又、前記スピンドル軸線に沿った前記主軸台に対する動きを可 能にする手段によって該主軸台に取り付けられていることを特徴とする請求項３ に記載の旋盤。 ６．前記加工物ホルダは、該ホルダの前記スピンドル軸線回りの半径方向移動を 拘束しつつ、所定の軸線位置で前記加工物ホルダの軸線移動を可能にするため、 弾力を有する可撓性手段によって前記スピンドルに取り付けられていることを特 徴とする請求項１に記載の旋盤。 ７．前記信号一体化手段が、前記工具ホルダ位置信号と前記加工物角度位置信号 とを、前記加工物表面の異なる位置に対して必要な輪郭を示す輪郭信号に結合す るための手段から成ることを特徴とする請求項１に記載の旋盤。 ８．前記信号一体化手段がプログラム可能なデジタルコンピュータから成ってい ることを特徴とする請求項７に記載の旋盤。 ９．加工物を、前記スピンドルと前記主軸台と前記旋盤床とによって回転自在に 保持された加工物ホルダに取り付け、前記スピンドルと前記加工物ホルダと前記 加工物とを、前記スピンドルの回転軸線の回りに回転させ、前記加工物の表面を 形成用工具と接触させ、該接触中に前記形成用工具を、前記旋盤床に対し固定さ れかつ前記スピンドル軸線に対してほぼ横方向の軸線回りに弧状経路に沿って動 かし、 前記弧状経路に沿った前記形成用工具の時間で変化する角度位置を決定し、 前記スピンドル軸線回りの前記加工物の時間で変化する角度位置を決定し、 前記形成用工具の前記運動と前記スピンドル軸線回りの前記加工物の前記回転と に調和させて、前記加工物ホルダと前記加工物とを前記旋盤の主軸台及び前記形 成用工具に対して往復運動させ、それによって、前記形成用工具の接触中におけ る前記加工物の前記調和往復運動及び形成用工具の移動効果が、前記加工物に異 なる曲率を有する輪郭表面を形成することを特徴とする加工物を非球面に形成す る方法。 １０．前記加工物ホルダの前記往復運動が、前記形成用工具の前記運動と前記加 工物の前記回転運動とに調和した、時間で変化する駆動信号を電磁アクチュエー タに印加することにより得られることを特徴とする請求項９に記載の方法。 １１．前記形成用工具の位置が、該位置を示す電気信号を発生させることによっ て決定され、 前記加工物の再度位置が、該位置を示す電気信号を発生させることによって決定 され、 前記駆動信号が、前記形成用工具の位置信号と前記加工物の角度位置信号とを、 前記表面の異なる部分における所望の曲率半径を示す輪郭信号に結合することに よって発生することを特徴とする請求項１０に記載の方法。 １２．前記輪郭曲面が、前記形成用工具に近づいた前記加工物の最大変位によっ て生ずる第１の所定の曲率半径を有する第１の部分と、前記形成用工具から遠ざ かった前記加工物の最大変位によって生ずる第２の曲率半径を有する少なくとも 第２の部分とから成り、前記第１の曲率半径と前記第２の曲率半径とが互いにあ る角度で交わるトリック面から成ることを特徴とする請求項１１に記載の方法。 １３．前記第１及び第２の曲率半径の間の角度がほぼ直角であることを特徴とす る請求項１２に記載の方法。 １４．前記表面のうち、前記第２の部分が、前記表面の全面積の半分以下の面積 から成ることを特とする請求項１２に記載の方法。 １５．前記表面のうち、前記第２の部分が、前記表面の全面積の４分の１以下の 面積から成ることを特徴とする請求項１２に記載の方法。 １６．前記輪郭曲線が、前記トリック面から成る部分と、管通のトリック面でな い球面から成る別の部分とから成ることを特徴とする請求項１２に記載の方法。 １７．前記輪郭曲線が、更に、前記トリック部を前記非トリック部に混合させた 混合領域を有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。 １８．旋盤床と、 前記旋盤床に取り付けた主軸台と、 加工物ホルダ及び該ホルダにより保持された加工物を支持しかつ長手方向に延ひ る軸線回りに回転させるために前記主軸台により保持されたスピンドルとを備え 、前記加工物の表面は前記スピンドル及び前記加工物ホルダの軸線方向外方を向 いており、前記加工物ホルダは前記スピンドルに対し前記スピンドル軸線に沿っ た動きをするように前記スピンドルに取り付けられており、 前記旋盤床に取り付けられ、前記スピンドル軸線にほぼ直交する旋回軸線を有し 、取り付けた切削工具を前記加工物に接触させてかつ前記スピンドル軸線に対し てほぼ横方向でかつ前記加工物表面と前記主軸台との中間にある軸線回りの所定 半径の弧に沿って動くようになっている工具ホルダと、前記形成用工具移動軸線 と前記加工物表面との間の距離が、第１の距離Ｒ１と第２の距離Ｒ２との間で選 択的に変化するように、前記加工物ホルダを、駆動信号に応じて前記スピンドル に対し前記スピンドル軸線に沿って選択的に動かすための手段と、 前記弧に沿った前記工具ホルダの毎度位置を示す信号を発生する手段と、 前記スピンドル軸線回りの前記スピンドル及び前記加工物ホルダの回転中におけ る前記加工物ホルダの角度位置を示す信号を発生する手段と、 前記弧に沿った前記形成用工具ホルダの前記角度位置と前記スピンドル軸線回り の前記加工物ホルダの前記角度位置とを示す前記信号を一体にして前記スピンド ルに対する前記加工物ホルダの前記軸線移動を制御するための駆動信号を発生し 、前記駆動信号は、 ｙ＝Ｋ（ｓｉｎｎφ）Ａ として、前記スピンドル軸線に沿ったｙ方向の前記加工物ホルダの前記軸線移動 を定める波形を有し、ここで、Ｋはスケールファクタ、Ｎは正の負でない数、φ は前記スピンドル軸線回りの前記加工物の所定位置の回転角であり、Ａは、Ａ＝ √ｒ２ｃｏｓ２＋ｓ２＋２ｒｓ−√ｒ２ｃｏｓ２θ＋ｓ２＋２ｒｓ　ｃｏｓθで あり、ここでθは前記弧状運動に沿った前記切削用工具の角度位置、ｒはＲ１と Ｒ２との平均、ｓはＲ１とＲ２との差であり、それによって前記加工物ホルダ及 び該ホルダが保持する加工物が、前記スピンドル軸線回りの前記加工物ホルダの 回転及び前記工具ホルダの前記弧に沿った動きの両方と所定の関係を維持して軸 線方向に移動し、前記加工物を所定の非球面に切削する信号一体化手段とから成 る、加工物を非球面に切削するための旋盤。 １９．旋盤床と、 前記旋盤床に取り付けた主軸台と、 加工物ホルダ及び該ホルダにより保持された加工物を支持しかつ長手方向に延び る軸線回りに回転させるために前記主軸台により保持されたスピンドルとを備え 、前記加工物の表面は前記スピンドル及び前記加工物ホルダの軸線方向外方を向 いており、前記加工物ホルダは前記スピンドルに対し前記スピンドル軸線に沿っ た動きをするように前記スピンドルに取り付けられており、 前記旋盤床に取り付けられ、前記スピンドル軸線にほぼ直交する旋同軸線を有し 、取り付けた切削工具を前記加工物に接触させてかつ前記スピンドル軸線に対し てほぼ横方向でかつ前記加工物表面と前記主軸台との中間にある軸線回りの所定 半径の弧に沿って動くようになっている工具ホルダと、前記形成用工具移動軸線 と前記加工物表面との間の距離が、第１の距離Ｒ１と第２の距離Ｒ２との間で選 択的に変化するように、前記加工物ホルダを、駆動信号に応じて前記スピンドル に対し前記スピンドル軸線に沿って選択的に動かすための手段と、 前記弧に沿った前記工具ホルダの角度位置を示す信号を発生する手段と、 前記スピンドル軸線回りの前記スピンドル及ひ前記加工物ホルダの回転中におけ る前記加工物ホルダの角度位置を示す信号を発生する手段と、 前記弧に沿った前記形成用工具ホルダの前記角度位置と前記スピンドル軸線回り の前記加工物ホルダの前記角度位置とを示す前記信号を一体にして前記スピンド ルに対する前記加工物ホルダの前記軸線移動を制御するための駆動信号を発生し 、前記駆動信号は、 ｙ＝Ｋ（ｓｉｎ２φ）Ｂ として、前記スピンドル軸線に沿ったｙ方向の前記加工物ホルダの前記軸線移動 を定める波形を有し、ここで、Ｋはスケールファクタ、φは前記スピンドル軸線 回りの前記加工物の所定位置の回転角であり、Ｂは、 Ｂ＝１−ＫＭ１ｃｏｓＭ１θ−ＫＭ２ｃｏｓＭ２θ……ＫＭｎｃｏｓＭｎθであ り・ここでＫＭ１‥ＫＭｎは選択された定数、Ｍ１，Ｍ２‥Ｍｎは非負の数、θ は前記弧状運動に沿った前記切削用工具の角度であり、それによって前記加工物 ホルダ及び該ホルダが保持する加工物が、前記スピンドル軸線回りの前記加工物 ホルダの回転及び前記工具ホルダの前記弧に沿った動きの両方と所定の関係を維 持して軸線方向に移動し、前記加工物を所定の非球面に切削する信号一体化手段 とから成る加工物を非球面に切削するための旋盤。 ２０．旋盤床と、 前記旋盤床に取り付けた主軸台と、 加工物ホルダ及び該ホルダにより保持された加工物を支持しかつ長手方向に延ひ る軸線回りに回転させるために前記主軸台により保持されたスピンドルとを備え 、前記加工物の表面は前記スピンドル及び前記加工物ホルダの軸線方向外方を向 いており、前記加工物ホルダは前記スピンドルに対し前記スピンドル軸線に沿っ た動きをするように前記スピンドルに取り付けられており、 前記旋盤床に取り付けられ、前記スピンドル軸線にほぼ直交する旋回軸線を有し 、取り付けた切削工具を前記加工物に接触させてかつ前記スピンドル軸線に対し てほぼ横方向でかつ前記加工物表面と前記主軸台との中間にある軸線回りの所定 半径の弧に沿って動くようになっている工具ホルダと、前記形成用工具移動軸線 と前記加工物表面との間の距離が、第１の距離Ｒ１と第２の距離Ｒ２との間で選 択的に変化するように、前記加工物ホルダを、駆動信号に応じて前記スピンドル に対し前記スピンドル軸線に沿って選択的に動かすための手段と、 前記弧に沿った前記工具ホルダの角度位置を示す信号を発生する手段と、 前記スピンドル軸線回りの前記スピンドル及び前記加工物ホルダの回転中におけ る前記加工物ホルダの角度位置を示す信号を発生する手段と、 前記弧に沿った前記形成用工具ホルダの前記角度位置と前記スピンドル軸線回り の前記加工物ホルダの前記角度位置とを示す前記信号を一体にして前記スピンド ルに対する前記加工物ホルダの前記軸線移動を制御するための駆動信号を発生し 、前記駆動信号は、φが、０°乃至（９０／Ｍ）°及び１８０°乃至（１８０＋ （９０／Ｍ）°に対しては、ｙ＝Ｋ（ｓｉｎ２１（Ｍφ）Ａ φが、（９０／川）°乃至１８０°及び（１８０＋（９０／Ｍ））°乃至３６０ °に対しては、 ｙ＝Ｋ（ｓｉｎ２（φ／Ｎ＋Ｐ））Ａ として、前記スピンドル軸線に沿ったｙ方向の前記加工物ホルダの前記軸線移動 を定める波形を有し、ここで、Ｋはスケールファクタ、Ｍ、Ｎ、Ｐは定数であり 、Ａは、Ａ＝√ｒ２ｃｏｓ＋ｓ２＋２ｒｓ−√ｒ２ｃｏｓ２θ＋ｓ２＋２ｒｓ　 ｃｏｓθここでθは、前記弧状運動に沿った前記切削用工具の角度位置、ｒはＲ １とＲ２との平均、ｓはＲ１とＲ２との差であり、それによって前記加工物ホル ダ及び該ホルダが保持する加工物が、前記スピンドル軸線回りの前記加工物ホル ダの回転及び前記工具ホルダの前記弧に沿った動きの両方と所定の関係を維持し て軸線方向に移動し、前記加工物を所定の非球面に切削する信号一体化手段とか ら成る加工物を非球面に切削するための旋盤．。 ２１．加工物を、前記スピンドルと前記主軸台と前記旋盤床とによって回転自在 に保持された加工物ホルダに取り付け、前記スピンドルと前記加工物ホルダと前 記加工物とを、ｙ軸として定義される前記スピンドルの回転軸線の回りに回転さ せ、 前記加工物の表面を形成用工具と接触させ、該接触中に前記形成用工具を、前記 旋盤床に対し固定され前記スピンドル軸線に対してほぼ横方向でありかつ前記加 工物表面と主軸台との間に位置する軸線回りに弧状経路に沿って動かし、前記弧 状経路に沿った前記形成用工具の時間で変化する角度位置を決定し、 前記スピンドル軸線回りの前記加工物の時間で変化する角度位置を決定し、 前記形成用工具の前記運動と前記スピンドル軸線回りの前記加工物の前記回転と に調和させて、前記加工物ホルダと前記加工物とを、前記スピンドル軸線ｙに沿 ってかつ前記旋盤の主軸台及び前記形成用工具に対して往復運動させ、それによ って、前記形成用工具の接触中における前記加工物の前記調和往復運動及び形成 用工具の移動効果が、前記加工物に少なくとも２つの異なる曲率Ｒ１、Ｒ２を有 する輪郭表面を形成し、前記ｙ軸に沿った前記往復運動は、前記加工物の回転運 動と、ｙ＝Ｋ（ｓｉｎＮφ〕Ａ として定義される前記形成用工具の運動との間に、ある関係を有し、ここで、Ｋ はスケールファクタ、Ｎは正の負でない数、ψは前記スピンドル軸線回りの前記 加工物の所定位置の回転角であり、Ａは、 Ａ＝√ｒ２ｃｏｓ２θ＋ｓ２＋２ｒｓ−√ｒ２ｃｏｓ２θ＋ｓ２　ｃｏｓθであ り、ここでθは前記弧状運動に沿った前記切削用工具の角度位置、ｒはＲ１とＲ ２との平均、ｓはＲ１とＲ２との差であることを特徴とする加工物を非球面に形 成する方法。 ２２．加工物を、前記スピンドルと前記主軸台と前記旋盤床とによって回転自在 に保持された加工物ホルダに取り付け、前記スピンドルと前記加工物ホルダと前 記加工物とを、ｙ軸として定義される前記スピンドルの回転軸線の回りに回転さ せ、 前記加工物の表面を形成用工具と接触させ、該接触中に前記形成用工具を、前記 旋盤床に対し固定され前記スピンドル軸線に対してほぼ横方向でありかつ前記加 工物表面と主軸台との間に位置する軸線回りに弧状経路に沿って動かし、前記弧 状経路に沿った前記形成用工具の時間で変化する角度位置を決定し、 前記スピンドル軸線回りの前記加工物の時間で変化する角度位置を決定し、 前記形成用工具の前記運動と前記スピンドル軸線回りの前記加工物の前記回転と に調和させて、前記加工物ホルダと前記加工物とを、前記スピンドル軸線ｙに沿 ってかつ前記旋盤の主軸台及び前記形成用工具に対して往復運動させ、それによ って、前記形成用工具の接触中における前記加工物の前記調和往復運動及び形成 用工具の移動効果が、前記加工物に少なくとも２つの異なる曲率Ｒ１、Ｒ２を有 する輪郭表面を形成し、前記ｙ軸に沿った前記往復遺勅は、前記加工物の回転運 動と、ｙ＝Ｋ（ｓｉｎ２φ）Ｂ として定義される前記形成用工具の運動との間に、ある関係を有し、ここで、Ｋ はスケールファクタ、φは前記スピンドル軸線回りの前記加工物の所定位置の回 転角であり、Ｂは、Ｂ＝Ｉ−ＫＭ１ｃｏｓＭ１θ−ＫＭ２ｃｏｓＭ２θ……ＫＭ ｎｃｏｓＭｎθであり、ここでＫＭ１‥ＫＭｎは選択された定数、Ｍ１．Ｍ２‥ Ｍｎは非負の数、θは前記弧状運動に沿った前記切削用工具の角度であることを 特徴とする加工物を非球面に形成する方法。 ２３．加工物を、前記スピンドルと前記主軸台と前記旋盤床とによって回転自在 に保持された加工物ホルダに取り付け、前記スピンドルと前記加工物ホルダと前 記加工物とを、ｙ軸として定義される前記スピンドルの回転軸線の回りに回転さ せ、 前記加工物の表面を形成用工具と接触させ、該接触中に前記形成用工具を、前記 旋盤床に対し固定され前記スピンドル軸線に対してほぼ横方向でありかつ前記加 工物表面と主軸台との間に位置する軸線回りに弧状経路に沿って動かし、前記弧 状経路に沿った前記形成用工具の時間で変化する角度位置を決定し、 前記スピンドル軸線回りの前記加工物の時間で変化する毎度位置を決定し、 前記形成用工具の前記運動と前記スピンドル軸線回りの前記加工物の前記回転と に調和させて、前記加工物ホルダと前記加工物とを、前記スピンドル軸線ｙに沿 ってかつ前記旋盤の主軸台及び前記形成用工具に対して往復運動させ、それによ って、前記形成用工具の接触中における前記加工物の前記調和往復運動及び形成 用工具の移動効果が、前記加工物に少なくとも２つの異なる曲率Ｒ１．Ｒ２を有 する輪郭表面を形成し、前記ｙ軸に沿った前記往復運動は、前記加工物の回転運 動と、φが、０°乃至（９０／Ｍ）°及び１８０°乃至（１８０＋（９０／Ｍ） °に対しては、 ｙ＝Ｋ（ｓｉｎ２（Ｍφ）Ａ φが、（９０／Ｍ）°乃至１８０°及び（１８０＋（９０／Ｍ））°乃至３６０ °に対しては、 ｙ＝Ｋ（ｓｉｎ２（φ／Ｎ＋Ｐ））Ａ として定義される前記形成用工具の運動との間に、ある関係を有し、ここで、Ｋ はスケールファクタ、Ｍ、Ｎ、Ｐは定数であり、Ａは、 Ａ＝√ｒ２ｃｏｓ２θ＋ｓ２＋２ｒｓ−√ｒ２ｃｏｓ２＋ｓ２＋２ｒｓ　ｃｏｓ θここでθは、前記弧状運動に沿った前記切削用工具の角度位置、ｒはＲ１とＲ ２との平均、ｓはＲ１とＲ２との差であることを特徴とする加工物を非球面に形 成する方法。