JPH08206949A

JPH08206949A - レンズ製造装置及び製造方法

Info

Publication number: JPH08206949A
Application number: JP1511695A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Komatsu; 教幸小松
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-02-01
Filing date: 1995-02-01
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】レンズの研磨工程に於て、素材やレンズの形状
に関わらず均一な研磨を行うことができるレンズ製造装
置を提供する。【構成】回転するレンズのベースカーブ面を、回転リン
グ１０２に固定されて回転し、圧縮空気で膨らませた研
磨布１０１を用いて研磨する。この時、圧縮空気をレン
ズのベース面、研磨性に合わせて可変させる機構１１
３、１１４、１１５によって流体圧力を制御すると共
に、圧力を発生させるノズルをモーター１０７を用いて
揺動させる。これらの制御は、入力手段１１８によって
入力されたレンズ素材に応じた研磨条件に基づいて、演
算手段１１７と制御手段１１６によって行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、患者の視力を矯正する
ために目の角膜に接触させて用いられるコンタクトレン
ズなどのレンズ製造装置及び製造方法に関する。特に、
様々な材質や形状を有するレンズを加工することが可能
な製造装置における研磨手段・方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンタクトレンズのようなレンズ
製造に際してそのレンズ面を研磨する方法としては、レ
ンズのベース面の形状に合致した特殊な研磨治具を用い
て研磨していた。しかし、この方法だとレンズのベース
面のカーブの違いにより、治具を交換しなければならず
著しくレンズの生産性を落としていた。

【０００３】その後、特開平２−８０２３２号公報に記
述されている様に、流体圧力によって研磨布を圧接し、
レンズのベース面を研磨する方法が提案されている。こ
の方法においては同一材質のレンズの加工については比
較的有効に研磨を行うことができた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法においては、材質が異なり研磨性が違うレンズ素
材を加工する場合は、同一の研磨条件では均一に研磨す
ることができない等の問題が発生していた。またこの方
法では、レンズの回転中心の周速が遅いため中心部分が
研磨されにくいという欠点をもっている。

【０００５】レンズを製造する上での課題の一つは、加
工精度が極めて高いという点である。特に材質の異なる
レンズの研磨に於いては、同一の製造装置を用いて加工
しようとした場合、その都度研磨条件が異なり所望の矯
正度数を有するレンズを精度良く製造するのが困難であ
るという問題があった。その中でも一番歩留りに影響す
るのは、ベースカーブ及びベベルを形成した第一次加工
終了後、ベースカーブ面を鏡面に仕上げる研磨工程、な
らびにベースカーブ面とベベル面とのつなぎ目をなめら
かにする研磨行程である。同一の製造装置を用いて数種
の材質からなる素材のレンズ、又は同一素材であっても
ベースカーブの異なるレンズを加工しようとした場合、
ある素材では良くても別の素材では研磨性が異なるため
歩留りを悪くするといった問題が発生している。

【０００６】本発明は、以上述べた様な課題を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
どの様なレンズの素材、ベース形状であっても、製造コ
ストを上昇させることなく、迅速にベースカーブ面及び
ベベルを形状を崩すこと無く鏡面研磨加工することが可
能な製造装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のレンズ製造装置
は、ＮＣ旋盤等によりベース面を加工しボタン状に形成
されたレンズを回転させる第１回転手段と、回転してい
るレンズのベース面に軟質な材質からなる研磨部材を圧
縮空気等の流体圧力により風船状に膨らませて圧接させ
る手段と、研磨部材を支持部材に固定させ、この支持部
材の中心を回転軸として回転させる第２回転手段と、第
２回転手段の回転軸を揺動させる第１揺動手段と、圧縮
空気等の流体圧力を発生させる手段を揺動させる第２揺
動手段とを有することを特徴とする。すなわち、２種類
の回転手段と２種類の揺動手段を有することを特徴とす
るものである。

【０００８】そして、ａ）第１回転手段の回転数、ｂ）
第２回転手段の回転数、ｃ）第１揺動手段の揺動速度、
ｄ）第２揺動手段の揺動速度、ｅ）レンズのベース面に
研磨部材を圧接して研磨する時間、ｆ）流体圧力、のう
ちのいずれかを、レンズの素材や形状に応じて変化させ
る制御手段を有することが望ましい。

【０００９】また、本発明のレンズ製造方法は、ボタン
状に形成されたレンズを回転させ、回転しているレンズ
のベース面に軟質な材質からなる研磨部材を圧縮空気等
の流体圧力により風船状に膨らませて圧接させ、支持部
材に固定された前記研磨部材をこの支持部材の中心を回
転軸として回転させ、さらに、研磨部材を揺動させ、か
つ圧縮空気等の流体圧力を発生させる手段を揺動させて
レンズの研磨を行うことを特徴とする。すなわち、２種
類の回転と２種類の揺動運動を組み合わせてレンズの製
造を行うものである。

【００１０】そして、ａ）レンズの回転数、ｂ）研磨部
材の回転数、ｃ）研磨部材の揺動速度、ｄ）の圧縮空気
等の流体圧力を発生させる手段の揺動速度、ｅ）レンズ
のベース面に研磨部材を圧接して研磨する時間、ｆ）流
体圧力、のうちのいずれかを、レンズの素材や形状に応
じて変化させて研磨を行うことが望ましい。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１、３記載の発明においては、
回転しているレンズのベース面に軟質な材質からなる研
磨部材を圧縮空気等の流体圧力により風船状に膨らませ
て圧接させると共に、研磨部材を固定させた支持部材の
中心を回転軸として回転させることにより、きわめて高
い加工精度でレンズを鏡面研磨することができるように
構成したものである。特に、流体圧力をレンズ面に対し
て部分的に加えるようにして研磨面を小さくすることに
より、一層の加工精度（面精度）の向上を図ったもので
ある。

【００１２】さらに、支持部材の回転軸を揺動させるこ
とにより、研磨部材の使用部位を適宜変更して研磨部材
の有効活用を図るものである。すなわち、研磨部材の位
置を第１揺動手段によって移動させることにより、研磨
部材が使用可能となる領域を増加させて研磨部材を効率
的に使用するものである。

【００１３】さらに、圧縮空気等の流体圧力を発生させ
る手段を第２揺動手段によって揺動させることにより、
流体圧力の圧力分布が均一でなくとも、レンズの部位
（中心部や外周部など）によらず均等に研磨しようとす
るものである。すなわち、流体圧力の不均一による研磨
性のばらつきを、流体圧力を発生する手段を移動させる
ことによりキャンセルし、均等な研磨を行うことができ
るものである。

【００１４】また、請求項２、４記載の発明において
は、同一の製造装置を用いても、異なる材質のレンズま
たは、ベース形状の異なるレンズを投入してもそれぞれ
の素材、形状に適した研磨条件のパラメーターを設定で
きるようにしたものである。これにより、第一次工程
（研磨を行う前の行程）で形成されたベース形状を崩す
ことなくしかも安定的にレンズの表面を均一に鏡面状に
研磨することができるため生産コストを上昇させること
なく加工することができるのである。

【００１５】

【実施例】以下、本発明のレンズ製造装置について図面
を用いて詳しく説明する。図１に本発明のレンズ製造装
置の構成の一実施例を示す。また、ボタン形状を有する
被加工物であるワーク２０１の部分断面形状を図２に示
す。なお、ワークとは被加工対象であるレンズのことで
ある。

【００１６】図１において、研磨部材である研磨布１０
１は回転軸１０５を中心にして回転可能に支持された回
転リング１０２に適度の張りをもたせて固定されてい
る。この回転リング１０２が研磨布１０１の支持部材で
ある。研磨布１０１は、ノズル１００から発生される圧
縮空気等の気体で任意に変形可能な軟質材料である。こ
こで、圧縮空気の流体圧力は、圧力切替バルブ１１３、
１１４、１１５によって選択された圧力により任意に設
定することができる。本実施例においては、１、２、・
・ｎ（ｎは３以上の整数）までの多段階に設定できるよ
うにした。

【００１７】さて、研磨布１０１は、ノズル１００から
発生した圧縮空気が研磨布１０１の裏面に吹き付けられ
ることにより、風船状に膨らみ、その圧力によって固定
治具１１９に固定されたワーク２０１のベース面２０
２、ベベル面２０３の一部にほぼ均一に圧接させられて
いる。固定治具１１９によって固定されたワークは、図
２に示すワーク２０１の回転軸１０６を基準にし、モー
ター１０９によって回転させられている（第１回転手
段）。

【００１８】ノズル１００は、モーター１０７により、
固定治具１１９に固定されたワーク２０１の回転中心１
０６を基準に図３に示されるよう揺動範囲３０３の範囲
で研磨布１０１に対して図の水平方向に駆動される機構
（第２揺動手段）を有している。またノズル１００は、
極小の筒で形成されており、流体圧力３０２により、ワ
ーク２０１のベース面２０２およびベベル面２０３に風
船状に膨らんだ研磨布１０１の表面が、径で２から４ミ
リメートル程度圧接するようにしてある。

【００１９】研磨布１０１は、ワーク２０１のベース面
２０２及びベベル面２０３に均等に圧接することができ
ワーク２０１の中心部と外周部を往復して研磨する。ワ
ーク２０１の中心部は、ノズル１００が中心部に停止し
ている時間を長くすることで、研磨される時間が多くな
り研磨され易くなる。

【００２０】研磨布１０１は、モーター１０３により、
任意の回転速度で回ることができ（第２回転手段）、モ
ーター１１１は、研磨布１０１の研磨面を有効に使うた
めに、回転リング１０２を水平方向に揺動させることの
できる機構（第１揺動手段）に用いられている。

【００２１】モーター１０７、モーター１０３、モータ
ー１０９、モーター１１１はそれぞれ専用のコントロー
ラー１０８、コントローラー１０４、コントローラー１
１０、コントローラー１１２につながりそれぞれの回転
数、動作時間は、ワーク２０１の素材別に入力手段１１
８によって入力されたワーク加工情報から演算手段１１
７によって演算され、指示されたデータにより、制御手
段１１６によって制御される。

【００２２】図３は、実際に研磨されているワーク２０
１と研磨布１０１、ノズル１００の関係を示したもので
ある。なお、この図において３０１は研磨剤であるが、
図示しやすくするために誇張して描かれている。

【００２３】研磨布１０１の材質は、任意の形状に変形
可能で、適度の弾性を有しかつ研磨面を傷つけない程度
の軟らかさを有するものであれば、特に制限は無い。研
磨効率すなわち研磨に要する時間及び研磨の均一性は、
回転リング１０２及びワーク２０１の回転数で決まる
が、実際には、ワーク２０１の回転の周速が中心部と外
周部で異なるため同一時間研磨すると、外周部の方が先
に研磨されてしまいワーク２０１のベース面の外周部で
あるベベル２０３の形状を崩してしまうことがある。さ
らに図３に示されるようノズル１００から発生する流体
圧力３０２で構成された空間は、密閉空間ではない為、
実際の圧力の分布は均等にはならず、中心部で高く外周
部で低くなる。この要因からも研磨の均一性は失われる
という問題があった。

【００２４】本発明では、このような従来の欠点を補う
ため、ノズル１００をワーク２０１の回転中心に対し
て、揺動範囲３０３の範囲で揺動させることにより、研
磨時間中、研磨布１０１が、ワーク２０１のベース面２
０２及びベベル面２０３を均等に研磨できるようにし
た。

【００２５】次に材質による研磨性の違いについてであ
るが、同じベースカーブ２０２をもったレンズでも材質
の異なる素材では研磨性に差があることがわかってい
る。特に酸素透過性の高い素材では分子構造が脆く研磨
性が悪いため長時間の研磨により形状が崩れてしまうと
いう欠点が生じている。

【００２６】本発明では、このような欠点の解消と、同
一装置上で複数の素材のレンズを加工するため、研磨条
件を素材に応じて外部から入力できるようにし、この入
力情報に基づいてレンズの研磨条件を適宜変更できるよ
うに構成した。研磨条件としてベースカーブ等のワーク
情報が入力手段１１８によって入力されると、すなわ
ち、演算手段１１７は、そのワーク２０１に対する加工
パラメーターを算出し、制御手段１１６に一般的に用い
られている通信手段（有線、無線を問わない）を使って
送る。制御手段１１６は算出された情報により以上述べ
てきたようなワーク２０１の回転速度、研磨布１０１の
回転速度、ノズル１００から発生する流体圧力、ノズル
１００の揺動速度、ノズル１００の揺動位置、等のパラ
メーターを制御する機構を有している。入力手段１１８
としては外部スイッチやキーボードを用いたり、あるい
はＩＣカードや磁気ディスク・光ディスクなどの記憶媒
体などが好ましく用いられる。また、演算手段１１７と
してはコンピュータが好ましく用いられ、制御手段１１
６としてはモーターや圧力切替バルブを駆動するコント
ローラ回路ユニットなどが好ましく用いれられる。

【００２７】コンタクトレンズに使用される素材として
は、メチルメタクリレート（ＭＮＡ）やシルキサニルメ
タクリレート（ＳＩＭＡ）の重合体などがある。さら
に、酸素透過性を高めるためにこれらの重合体にフッ素
系樹脂を混ぜる場合もある。特に、フッ素系樹脂含有の
重合体は、重合体の分子間結合が弱くなるため、フッ素
系樹脂を含有していない重合体とは異なった加工条件で
研磨することが望ましい。

【００２８】本実施例においては、ワーク２０１の回転
速度を１０〜３０００ＲＰＭ程度、研磨布１０１の回転
速度は０．５〜２０ＲＰＭ程度、ノズル１００から発生
する流体圧力は０．５〜２kg/cm²程度、研磨布１０１
の揺動速度は０．０５〜１０回／秒程度、ノズル１００
の揺動速度は０．１〜１０回／秒程度の範囲内でレンズ
の素材に応じて適宜設定することができるように構成し
ている。そして、レンズの素材にあわせて実験的に好ま
しい設定値を決めて研磨加工が行なわれる。また、研磨
布１０１を圧接して研磨する時間の制御に関しては、ノ
ズル１００の揺動を研磨中に適宜停止させることにより
行っている。中でも、ワーク２０１のベース面２０２の
中心部や外周部などの領域を研磨する際に、ノズル１０
０の揺動を停止させることが好ましい。そして、レンズ
の素材としてフッ素系樹脂含有の重合体を用いた場合に
は、ノズル１００の揺動の停止時間を長くする方向で調
整することが有効である。

【００２９】さらに、ワーク２０１のベース面２０２と
ベベル面２０３との間でも研磨条件を変えることが望ま
しい。なぜなら、ベース面２０２とベベル面２０３とで
はその形状が異なっているからである。

【００３０】これにより、１台の製造（加工）装置でど
の様な材質・形状のレンズであってもワーク情報を入力
することにより所定の形状を有した研磨面を得ることが
できる。なお、ノズル１００から発生する流体圧力を変
えることにより研磨布１０１のワーク２０１に対する圧
接力を調整できるようにしているが、ノズル１００とワ
ーク２０１との間の距離を変えるように構成しても良
い。

【００３１】本実施例においては、研磨布を風船状に膨
らませる手段として圧縮空気を用いたが、もちろんこれ
に限られるわけではなく、例えば液体を吹き付けたり微
粒子粉などの固体を吹き付けたりしてもよい。

【００３２】また、研磨部材としては、本実施例で用い
た研磨布の他に、例えばシートやフィルムや薄板状のも
のであってもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１、３記載の
発明によれば、特に厳しい精度が要求されるベースカー
ブ及びベベルをきわめて高い加工精度で鏡面研磨するこ
とができる。また、研磨部材を固定している回転手段の
回転軸を揺動させるようにしたので、研磨部材の使用部
位を適宜変更して有効に活用することができる。さら
に、圧縮空気等の流体圧力を発生させる手段を揺動させ
るようにしたので、流体圧力の圧力分布が均一でなくと
も、レンズの部位（中心部や外周部など）によらず均等
に研磨することができる。

【００３４】さらに、請求項２、４記載の発明によれ
ば、ワーク（レンズ）形状および材質が変化しても同一
の装置により精度よく安定して研磨を行うことができ
る。従って、製造歩留りが向上し製造コストを下げるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレンズ製造装置の一実施例の構造を
示した図。

【図２】本発明に用いられるワーク（レンズ）形状の
部分断面図。

【図３】図１のノズル、ワーク、研磨布との位置関係
を拡大した図。

【符号の説明】

１００・・・ノズル１０１・・・研磨布１０２・・・回転リング１０３、１０７、１０９、１１１・・・モーター１０４・・・コントローラー１０５・・・研磨布回転軸１０６・・・レンズ回転軸１０８、１１０、１１２・・・コントローラー１１３、１１４、１１５・・・圧力切替バルブ１１６・・・制御手段１１７・・・演算手段１１８・・・入力手段１１９・・・ワーク固定台２０１・・・ワーク２０２・・・ベース面２０３・・・ベベル面３０１・・・研磨剤３０２・・・流体圧力３０３・・・揺動範囲

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボタン状に形成されたレンズを回転させ
る第１回転手段と、回転している前記レンズのベース面
に軟質な材質からなる研磨部材を圧縮空気等の流体圧力
により風船状に膨らませて圧接させる手段と、前記研磨
部材を支持部材に固定させ、この支持部材の中心を回転
軸として回転させる第２回転手段と、前記第２回転手段
の回転軸を揺動させる第１揺動手段と、前記圧縮空気等
の流体圧力を発生させる手段を揺動させる第２揺動手段
とを有することを特徴とするレンズ製造装置。
【請求項２】請求項１において、ａ）前記第１回転手段の回転数、ｂ）前記第２回転手段の回転数、ｃ）前記第１揺動手段の揺動速度、ｄ）前記第２揺動手段の揺動速度、ｅ）前記レンズのベース面に前記研磨部材を圧接して研
磨する時間、ｆ）前記流体圧力、のうちのいずれかを、前記レンズの素材や形状に応じて
変化させる制御手段を有することを特徴とするレンズ製
造装置。
【請求項３】ボタン状に形成されたレンズを回転さ
せ、回転している前記レンズのベース面に軟質な材質か
らなる研磨部材を圧縮空気等の流体圧力により風船状に
膨らませて圧接させ、支持部材に固定された前記研磨部
材をこの支持部材の中心を回転軸として回転させ、さら
に、前記研磨部材を揺動させ、かつ前記圧縮空気等の流
体圧力を発生させる手段を揺動させて前記レンズの研磨
を行うことを特徴とするレンズ製造方法。
【請求項４】請求項３において、ａ）前記レンズの回転数、ｂ）前記研磨部材の回転数、ｃ）前記研磨部材の揺動速度、ｄ）前記の圧縮空気等の流体圧力を発生させる手段の揺
動速度、ｅ）前記レンズのベース面に前記研磨部材を圧接して研
磨する時間、ｆ）前記流体圧力、のうちのいずれかを、前記レンズの素材や形状に応じて
変化させて研磨を行うことを特徴とするレンズ製造方
法。