KR20030059074A

KR20030059074A - 진동 소거 구조를 갖는 렌즈용 선반

Info

Publication number: KR20030059074A
Application number: KR10-2003-7000490A
Authority: KR
Inventors: 사보이마크; 맥퍼슨에드워드
Original assignee: 마이크로 옵틱스 디자인 코포레이션
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2003-07-07
Also published as: CA2313830A1; EP1305136A1; EP1305136B1; JP2004504165A; DE60140750D1; ATE451199T1; AU2001272280A1; CN1452536A; US20030183050A1; MXPA03000393A; US7036408B2; WO2002006005A1

Abstract

본 발명에서는 신속 왕복 렌즈 절삭 공구(114)와 셔틀 조립체를 구비하는 싱글 포인트 렌즈 터닝 선반(100)에서 진동 및 편차를 실질적으로 소거시키는 장치 및 방법이 제공된다. 이 장치는 3개 이상의 셔틀(108, 110, 112)을 포함하며, 이들 셔틀은 질량이 유사하고, 거의 평행한 각 셔틀 경로를 따라 왕복 운동하도록 장착된다. 이들 셔틀(108, 110, 112)은 각 액츄에이터(118, 120, 122)에 의해 각 셔틀 경로를 따라 왕복 운동할 수 있다. 셔틀 및 공구 조립체는 각 액츄에이터(118, 120, 122)에 의해 반대 방향으로 소정의 속도로 운동하여, 하나의 방향으로 이동하는 셔틀 및 공구 조립체에 의해 발생되는 힘이 그 반대 방향으로 이동하는 셔틀 및 공구 조립체에 의해 발생되는 힘을 소거시킨다. 홀수 개의 셔틀 및 공구 조립체를 이용하면, 하나의 방향으로 운동하는 질량에 의해 발생되는 힘의 크기는 반대 방향으로 운동하는 질량과는 서로 다른 운동 속도 및 행정 길이를 가짐으로써 상쇄될 수 있다.

Description

진동 소거 구조를 갖는 렌즈용 선반{LENS LATHE WITH VIBRATION CANCELLING ARRANGEMENT}

회전적으로 비대칭인 표면을 형성하기 위한 효과적인 방법은 3축의 싱글 포인트 다이아몬드 터닝 선반을 이용하는 것이다. 도 1은 이러한 선반의 일반적인 구성을 보여주는 측면도이고, 도 2는 도 1에 대응하는 정면도이다. 전체적으로 도면 부호 10으로 지시되어 있는 선반은 렌즈 지지 조립체(20) 및 셔틀(14)을 포함한다. 셔틀(14)은 액츄에이터(16)에 의하여 도면 부호 Z로 지시된 "Z축"을 따라 축방향으로 이동 가능하다. 셔틀(14)에는 렌즈 절삭 공구(18)(통상적으로 다이아몬드 공구)가 고정된다.

렌즈 지지 조립체(20)는 렌즈(22)를 지지하고, 그 렌즈(22)를 θ로 지시된 렌즈 축선에 대하여 회전시킨다. 렌즈 지지 조립체(20)는 렌즈 축선(θ)을 가로지르는 Y 방향으로 이동 가능하다. 렌즈 지지 부재는 통상적으로 렌즈(22)를 회전시키는 스핀들(21)을 구비한다. 스핀들(21)은 횡방향으로 이동 가능한 선형 테이블(23)에 장착되고, 이 테이블은 선반(10)의 베이스(25)에 장착된다.

렌즈 절삭은 터닝 작업에 의해 수행된다. 렌즈(22)는 렌즈 축선(θ)에 대하여 고속으로 회전한다. 렌즈 절삭 공구(18)는 초기에는 렌즈(22)의 에지(24)에 인접하게 배치된다. 렌즈(22)는 렌즈 절삭 공구(18)가 Z 방향으로 이동함에 따라 Y 방향으로 이동한다. 렌즈(22)와 렌즈 절삭 공구(18) 사이의 조화 운동이 렌즈(22)의 형상을 결정한다.

렌즈(22)가 구형 또는 비구형과 같이 회전 대칭인 경우에, 선반(10)은 2축 터닝 선반과 유사하게 작동한다. 절삭은 통상적으로 에지(24)에서 시작하며, 렌즈 절삭 공구는 [반경 방향 내측으로 그리고 렌즈(22)를 향해] Y 방향 및 Z 방향으로 운동한다. 이 경우에, 렌즈 절삭 공구(18)의 Z 방향 위치는 렌즈 축선(θ)에 대한 회전과는 무관하게 렌즈 축선(θ)으로부터 임의의 주어진 반경 방향("Y") 거리에 일정하게 유지된다.

렌즈 절삭 공구(18)와 피절삭 렌즈의 각 표면 사이의 상대 속도는 렌즈 절삭 공구(18)가 렌즈 축선(θ)에 근접함에 따라 0으로 감소된다. 따라서, 적합하고 능률적인 마무리 작업을 유지하기 위해서는 렌즈 지지 조립체(20)의 스핀들 속도가 매우 빠른 것이 유리하다. 통상의 스핀들 속도는 3,000 내지 10,000 RPM 정도이다.

예컨대, 난시 교정용 렌즈(toric lens) 또는 누진 다초점 렌즈(progressive lens)에서와 같이 원하는 렌즈가 비회전 대칭성인 경우에, 렌즈 절삭 공구(18)는 회전 진동수에 비례하는 진동수로 Z축을 따라 왕복 운동해야 한다. 절삭되는 특정 렌즈(22)에 따라서, 렌즈 절삭 공구(18)는 렌즈 에지에서 20㎜ 만큼 이동될 필요가있을 수 있다. 간단한 난시 교정용 렌즈에서, 이것은 회전 진동수의 2배의 진동수를 갖는 실질적으로 사인 운동일 수 있다.

통상의 액츄에이터(16)는 매우 정확하게 고속 선형 이동을 발생시키는 데에 유리할 수 있는 고속 피드백 장치와 결합되는 (음성 코일 모터와 같은) 선형 서보 모터로 구성된다. 이러한 모터는 통상적으로 단지 제한된 운전만을 행하고 통상의 행정이 30 ㎜ 이지만, 이 모터는 그럼에도 불구하고 3 내지 4 m/s 만큼 높은 속도에 도달할 필요가 있다. 이러한 속도 및 신속한 방향 전환으로 인하여, 50 내지 100g 또는 그 이상의 피크 가속도를 발생시킬 수 있다. 예로서, 셔틀(14)과 렌즈 절삭 공구(18)의 총 질량이 2kg인 경우에, 100g의 액츄에이터 가속도는 1961 N(약 440 lbs)의 반응력을 발생시킨다.

전술한 속도 및 속력 값이 현재 시판 중인 선형 서보 모터에 대해서는 어느 정도 높다는 것을 알 것이다. 이러한 기술은 빠르게 발전하고 있으며, 본 발명은 어느 정도는 원하는 선형 서보 모터의 특성을 고려하고 있다. 어느 경우에든, 본 발명은 전술한 값의 약 절반의 속도 및 힘을 제공 가능한 현재의 선형 서보 모터 기술을 이용해서 유용한 결과를 얻는다.

공구 경로를 따른 렌즈 절삭 공구(18)의 위치는, 통상적으로 10 ㎚ 또는 그 이하의 매우 높은 정확도로 서보 제어되어 결정될 필요가 있다. 액츄에이터(16)가 이러한 정확도를 제공할 수 있다면, 자체가 정확도 요구치를 초과하는 작동력의 크기는 선반(10)의 구조적 결함을 야기할 수 있다.

본 발명의 목적은 왕복 운동 가능한 공구 안내 조립체를 갖춘 선반에서 작동력에 의해 야기된 진동을 소거시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

선반용 공구 안내 조립체가 선반에 제공된다. 이 안내 조립체는 상기 공구를 장착하기 위한 하나 이상의 제1 셔틀과, 제1 셔틀 경로를 따라 제1 셔틀을 왕복 운동시키는 제1 액츄에이터를 구비한다. 상기 제1 셔틀과 공구는 제1 왕복 질량의 적어도 일부분을 구성한다. 상기 공구 안내 조립체는 제2 왕복 질량과, 상기 제1 왕복 질량과는 반대 방향으로 제2 왕복 질량을 운동시키는 제2 액츄에이터를 구비한다. 상기 제2 왕복 질량은, 소정의 질량과, 운동 경로와, 그리고 상기 제1 왕복 질량의 왕복 운동에 의해 유발되는 가속력을 실질적으로 소거시키도록 선택된 운동 속도를 갖는다.

상기 제2 왕복 질량은 상기 제1 셔틀의 대향측에 각각 배치되는 제2 셔틀의 쌍을 포함할 수도 있다. 상기 제2 액츄에이터는 각각의 제2 셔틀에 대한 각 액츄에이터를 포함할 수도 있다.

또한, 상기 제1 왕복 질량은 복수 개의 제1 셔틀을 포함하고, 상기 제1 액츄에이터는 각각의 제1 셔틀에 대한 각 액츄에이터를 포함할 수 있다.

본 발명의 한 가지 양태에서, 싱글 포인트 다이아몬드 터닝 선반이 제공되며, 이 선반은 절삭 공구를 지지하는 제1 셔틀로서, 제1 셔틀 경로를 따라 왕복 운동할 수 있는 제1 셔틀을 구비한다. 이 제1 셔틀에 연결되는 제1 액츄에이터가 제1 셔틀을 왕복 운동시킨다. 이 선반은 상기 제1 셔틀에 인접하고 제2 절삭 공구를 지지하는 제2 셔틀을 구비한다. 이 제2 셔틀은 제1 셔틀의 경로에 거의 평행한 제2 셔틀 경로를 따라 왕복 운동할 수 있다. 상기 제2 셔틀은 제1 셔틀과 유사한질량을 갖는다. 제2 셔틀에 연결되는 제2 액츄에이터가 제2 셔틀을 상기 제1 셔틀의 반대 방향으로 제1 셔틀의 왕복 운동량의 대략 절반 정도의 운동량 만큼 왕복 운동시킨다. 이 선반은 상기 제1 셔틀에 인접하고 상기 제2 셔틀에 대향하며 제3 절삭 공구를 지지하는 제3 셔틀을 구비한다. 이 제3 셔틀은 제1 셔틀 경로 및 제2 셔틀 경로와 거의 평행하고 동일 평면 상에 있는 제3 셔틀 경로를 따라 왕복 운동할 수 있으며, 제1 셔틀과 유사한 질량을 갖는다. 제3 셔틀에 연결되는 제3 액츄에이터가 상기 제3 셔틀을 상기 제1 셔틀의 반대 방향으로 제1 셔틀의 왕복 운동량의 대략 절반 정도의 운동량 만큼 왕복 운동시킨다. 상기 제2 셔틀과 제3 셔틀은 상기 제1 셔틀의 왕복 운동에 의해 선반 구조에 부가되는 진동과 그에 상응하는 편차를 실질적으로 소거시키도록 제1 셔틀의 가속력의 균형을 잡는다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 베이스와, 렌즈를 지지하고 렌즈 회전 축선에 대해 회전시키도록 상기 베이스에 장착되는 렌즈 지지부를 구비하는 렌즈 절삭 선반이 제공된다. 상기 렌즈 지지부는 상기 렌즈 회전 축선에 대하여 횡방향으로 운동 가능하다. 각 절삭 공구를 장착하기 위한 복수 개의 셔틀이 상기 베이스에 장착되어, 각 셔틀 경로를 따라 렌즈를 향해 그리고 렌즈로부터 멀어지게 운동한다. 복수 개의 셔틀은 상기 베이스에 장착된 각 액츄에이터에 의해 왕복 운동할 수 있다. 이들 액추에이터는 복수 개의 셔틀 중 일부를 그 나머지와 반대 방향으로 운동시키도록 배열되어 있다. 상기 복수 개의 셔틀은 질량이 유사하고, 일반적으로 고정된 질량 중심을 유지하는 방식으로 배치 및 운동하여, 상기 셔틀 중 일부의 소정 방향으로의 운동이 그 반대 방향으로의 나머지 셔틀의 운동에 의해 상기베이스에 부가되는 선형 힘과 요동 힘 모두를 실질적으로 소거시킨다.

상기 복수 개의 셔틀은 2개의 외측 셔틀과, 이들 외측 셔틀 사이에 있는 중간 셔틀로 구성된다. 상기 외측 셔틀은 상기 중간 셔틀의 반대 방향으로 함께 운동하며, 상기 중간 셔틀의 속도의 대략 절발 정도의 속도로 운동한다. 따라서, 상기 외측 셔틀에 의해 발생되는 전체 가속력은 상기 중간 셔틀에 의해 발생되는 전체 가속력과 거의 동일하다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 복수 개의 셔틀은 중앙축의 양측에 2쌍씩 배열되어 있는 4개의 셔틀의 열로 구성되고, 2쌍의 셔틀은 각각 상대적으로 반대 방향으로 운동하도록 배열된다.

전술한 실시예에서, 상기 액츄에이터는 선형 서보 모터이다.

별법으로서, 상기 액츄에이터는 회전식 서보 모터이다.

또한, 셔틀 경로를 따라 선반의 베이스에 대해 왕복 운동하도록 장착되는 선반 셔틀에 고정된 절삭 공구의 운동에 의해 선반에 유발되는 가속력을 소거시키는 소거 방법이 제공되며, 이 방법은,

(i) 질량 중심이 상기 셔틀 경로를 따라 있는 균형 질량을 제공하는 단계와;

(ⅱ) 상기 균형 질량을 소정 방향과 속도로 왕복 운동시켜, 상기 공구의 운동으로부터 발생하는 선형 힘을 그에 상응하는 요동 힘을 선반 구조에 부가하지 않으면서 소거시키는 단계를 포함한다.

상기 방법의 한 가지 양태에 따르면, 상기 균형 질량은, 상기 베이스에 장착되는 각 셔틀에 고정되어 각 액츄에이터에 의해 거의 평행한 각 셔틀 경로를 따라왕복 운동하는 2개 이상의 추가 절삭 공구로 구성될 수 있다.

렌즈 지지부와 3개 이상의 렌즈 절삭 공구를 구비하는 렌즈 터닝 선반에서 비회전 대칭성 렌즈를 터닝시키는 방법이 제공된다. 이 방법은,

(i) 렌즈 블랭크를 렌즈 지지 조립체에 장착하는 단계와;

(ⅱ) 상기 렌즈 블랭크를 렌즈 지지 조립체와 함께 렌즈 회전 축선을 중심으로 회전시키는 단계와;

(ⅲ) 상기 3개 이상의 절삭 공구 중 하나를 상기 렌즈 블랭크에 대해 압박하는 단계와;

(ⅳ) 상기 렌즈 블랭크를 렌즈 지지 조립체와 함께 상기 렌즈 회전 축선의 횡방향으로 운동시키는 단계와;

(ⅴ) 상기 3개 이상의 렌즈 절삭 공구 중 하나를 상기 렌즈 블랭크의 회전 진동수에 상응하는 왕복 진동수로 제1 공구 경로를 따라 왕복 운동시켜 상기 비회전 대칭성 표면를 형성하는 단계와;

(ⅵ) 상기 3개 이상의 렌즈 절삭 공구 중 나머지를 상기 제1 절삭 공구에 거의 평행하고 동일 평면 상에 있는 각각의 도구 경로를 따라 소정의 방향 및 속도로 상기 (v) 단계에서의 진동수 만큼 왕복 운동시켜, 상기 (ⅴ) 단계에서 하나의 도구에 의해 상기 선반에 부가되는 선형 힘을 상기 선반에 요동 운동을 부가하지 않으면서 대항하고 실질적으로 소거시키는 단계를 포함한다.

비회전 대칭성 렌즈의 터닝 방법의 또 다른 양태에 따르면, 상기 3개 이상의 렌즈 절삭 공구는 첫째 절삭 공구와, 마지막 절삭 공구와, 이들 공구 사이에서 등간격으로 그리고 일렬로 배치되는 중간 렌즈 절삭 공구로 구성될 수 있다. 상기 첫째 절삭 공구와 마지막 절삭 공구는 상기 중간 렌즈 절삭 공구의 반대 방향으로 중간 렌즈 절삭 공구의 속도의 대략 절반 정도의 속도로 일치 운동한다.

상기 렌즈는 2개 이상의 단계로 터닝되며, 각 단계에서는 3개의 렌즈 절삭 공구 중 서로 다른 것이 이용된다.

변형례에서, 제1, 제2, 제3, 제4 렌즈 절삭 공구가 일렬로 제공 및 배열될 수 있다. 상기 제1 및 제2 절삭 공구는 서로 반대 방향으로 유사한 속도로 운동하며, 상기 제3 및 제4 절삭 공구도 서로 반대 방향으로 유사한 속도로 운동한다. 상기 제3 및 제4 절삭 공구는 제1 및 제2 절삭 공구의 반대 방향으로 회전하므로, 임의의 회전 진동(요동 작용)을 동시에 소거시킨다.

상기 방법은,

(ⅶ) 상기 렌즈 절삭 공구의 왕복 운동과 관련하여 상기 선반에 생기는 임의의 불균형 힘을 측정하고, 출력 신호를 발생시키는 단계와;

(ⅷ) 상기 출력 신호를 프로세서로 송신하는 단계와;

(ⅸ) 상기 액츄에이터의 운동을 변화시켜 상기 불균형 힘을 어떻게 소거시킬 것인 가를 상기 프로세서로 결정하는 단계와;

(ⅹ) 상기 출력 신호를 상기 액츄에이터의 왕복 운동을 제어하는 제어기로 송신하고, 단계 (ⅸ)에서의 결정에 응답하여 액츄에이터의 운동을 변화시켜서 최종 불균형 힘을 실질적으로 없애는 단계와;

(xi) 단계(ⅶ)에서 단계(ⅹ)를 반복하는 단계

를 더 포함하여 개선된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명은 렌즈를 절삭하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 말하면 비회전 대칭성 렌즈를 절삭하기 위한 터닝 선반에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술의 싱글 포인트 다이아몬드 터닝 선반의 일반적인 구성을 보여주는 측면도이다.

도 2는 도 1에 대응하는 정면도이다.

도 3은 3개의 셔틀이 설치된 렌즈 절삭 선반을 도시한 정면도이다.

도 4는 도 3에 대응하는 단면도(端面圖)이다.

도 5는 본 발명에 따른 셔틀 렌즈 절삭 공구의 한 가지 형태를 도시한 정면도이다.

도 6은 도 5에 대응하는 단면도이다.

도 7은 일반적인 액츄에이터/셔틀 조립체의 종단면도이다.

도 8은 본 발명의 변형례에 따른 선반 구조를 도시한 평면도이다.

도 9는 도 8에 대응하는 정면도이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 변형례에 따른 선반 구조를 도시한 평면도이다.

도 11은 도 10에 대응하는 정면도이다.

도 12는 본 발명의 또 다른 변형례에 따른 선반 구조를 도시한 평면도이다.

도 13은 도 12에 대응하는 정면도이다.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 셔틀을 포함할 수 있는 제1 질량에 의해 발생되는 왕복 운동으로부터 유발되는 가속력은, 제2 질량을 제공하여 이 제2 질량을 제1 질량의 왕복 운동과 반대로 왕복 운동시킴으로써 상쇄된다. 제2 질량의 운동 속도 및 방향은 제1 질량에 의해 발생된 가속력의 크기와 유사하고 방향이 반대인 "균형잡기(balancing)" 또는 "소거(cancelling)" 힘을 생성시키도록 선택된다. 제2 질량에 의해 생성된 힘은 소거 힘으로 인한 바람직하지 않은 모든 "요동" 운동을 회피하도록 제1 질량에 의해 발생된 힘과 일치해야 한다. 제2 질량은 이하 더 자세히 설명하는 바와 같이, 단지 균형을 잡을 목적으로 존재할 수 있지만, 제2 질량은 렌즈 절삭 작업 부품으로서 사용될 수 있는 2개 이상의 셔틀과 렌즈 절삭 공구 조립체로 구성되는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 제1 질량은 하나 이상의 셔틀과 렌즈 절삭 공구 조립체로 구성되는 것이 바람직하다.

본 명세서에서 "왕복"이라는 용어는 기재되어 있는 본 발명의 실시예에 따라 선형적이거나 아치형일 수 있는 전후 운동을 말한다.

도 3에는 본 발명의 바람직한 한 가지 실시 양태에 따른 렌즈 절삭 선반(100)이 도시되어 있다. 이 렌즈 절삭 선반(100)은 베이스(102)를 포함하는데, 이 베이스에는 렌즈(106)를 지지하고 이 렌즈(106)를 렌즈 회전축(θ)을 중심으로 회전시킬 수 있는 렌즈 지지부(104)가 장착되어 있다. 렌즈 지지부는Y로 지시된 바와 같이 렌즈 회전축(θ)에 대해 횡방향으로 이동할 수 있다.

도 3 및 도 4의 실시예에 따르면 베이스(102)에는 3개의 셔틀이 장착되어 있다. 이 3개의 셔틀은 2개의 외측 셔틀(108, 112)과, 그 사이의 중간 셔틀(110)로 구성된다. 3개의 셔틀(108, 110, 112)에는 각각의 렌즈 절삭 공구(114)가 장착되어 있다. 렌즈 절삭 공구(114)는 렌즈 절삭용으로 현재 사용되는 형태의 다이아몬드 기구일 수 있다.

셔틀(108, 110, 112)은 도면 부호 Z1, Z2, Z3로 지시되어 있는 "경로" 또는 각 셔틀축을 따라 각 액츄에이터(118, 120, 122)에 의해 왕복적으로 운전될 수 있다. 셔틀축 또는 경로(Z1, Z2, Z3)는 대체로 렌즈 회전축(θ)과 평행하게 도시되어 있지만, 이것이 필수적인 것은 아니고, 셔틀축(Z1, Z2, Z3)이 렌즈 회전축(θ)에 대해 경사져 있는 것이 바람직할 수도 있다. 셔틀축(Z1, Z2, Z3)은 서로 평행해야 한다. 액츄에이터(118, 122)는 외측 셔틀(108, 112)이 중간 셔틀(110)의 절반의 속도로 중간 셔틀(110)의 반대 방향으로 운전하도록 구성된다. 각 외측 셔틀(108, 112)의 질량은 중간 셔틀(110)의 질량과 대체로 동일한 것이 일반적이다. 렌즈 절삭 공구(114)도 유사한 질량을 갖는다.

도 7에는 일반적인 셔틀 액츄에이터 조립체(200)가 도시되어 있다. 셔틀 액츄에이터 조립체(200)는 자석 조립체(204)와 코일(206)을 포함하는 선형 서보 모터(202)를 포함한다. 자석 조립체(204)는 하우징(208)에 부착되어 있다. 코일(206)은 셔틀(210)에 고정되어 있다. 코일 와이어(212)는 코일(206)에 전기를 제공하여 코일(206)과 자석 조립체(204) 사이에서 상대적인 운동을 유발시킨다.

셔틀(210)은 선형 운동하도록 하우징(208)에 장착되어 있다. 다양한 장착 구조가 이용될 수 있다. 현재 바람직한 장착 구조는 원활하고 정밀한 선형 운동을 허용하도록 하우징(208)과 셔틀(210) 사이에 공기 베어링 패드(212)를 사용하는 것이다.

셔틀(210)에는 위치 설정 인코더(220)가 고정되어 있다. 위치 설정 인코더는 고속 피드백 장치(224)에 위치 설정 정보를 제공하기 위해 하우징(208)에 장착된 판독 헤드(222)에 의해 판독될 수 있는 회절 스케일(diffraction scale)일 수 있는데, 상기 고속 피드백 장치는 셔틀(210)의 위치를 탐지하고 코일(206)에 입력을 제공하여 데이타베이스(226)에 저장되어 있는 미리 결정된 위치에 따라 셔틀(210)의 위치를 변경시킨다.

힘은 아래의 관계식에 의해 결정된다.

F = m·a

여기서, F= 힘, m = 질량, a = 가속도

각 셔틀(108, 110, 112)의 질량은 m_s이고, 중간 셔틀(110)이 a_i로 가속되거나 감속된다고 가정하면, 중간 셔틀(110)과 관련된 가속력(F_i)은 다음과 같이 정의될 수 있다.

F_i= m_s·a_i

외측 셔틀(108, 112)은 조합 질량 2m_s("제2 질량")를 갖는다. 외측 셔틀(108, 112)은 내측 셔틀(110)의 절반 속도로, 그리고 반대 방향으로 이동하기 때문에, 외측 셔틀(108, 112)의 가속도는 a_i/2이다. 따라서, 외측 셔틀과 관련된 가속력(F_o)은 다음과 같다.

F_o= 2m_s·a(-a_i/2) = m_s·a_i

따라서, 임의의 시점에서 선반(102) 상에서의 전체 힘(F_L)은 아래와 같다.

F_L= F_i+ F_o= m_s·a_i- m_s·a_i= 0

제2 질량이 중간 셔틀(110; 또는 이 경우에는 "제1 질량")의 2배가 아니라면, 그에 따라 가속도는 보상되어야 할 것이다. 어떤 경우라도, 제2 질량의 가속은 상태와 빈도에 있어서 제1 질량의 가속에 상응해야 하고, 중간 셔틀을 중심으로 최종 모멘트를 유발시키지 않아야 한다. 다시 말하면, 외측 셔틀(108)과 관련된 힘은 외측 셔틀(102)과 관련된 힘과 동일해야 한다. 이것은 외측 셔틀(108, 112) 사이에 중간 셔틀(110)을 중앙에 배치하는 것에 의해 거의 달성될 것으로 예측된다. 그러나, 중앙에 배치된 중간 셔틀(110)을 구비하지 않고, 각 질량과 외측 셔틀(108, 112)의 가속을 변경시킴으로써, 다른 구조에 의해서도 상기와 같이 작동할 수 있다는 것을 알 수 있다.

도 5 및 도 6에는 본 발명에 따라 4개의 셔틀(150, 152, 154, 156)이 설치된 다른 실시예가 도시되어 있다. 셔틀(150, 152, 154, 156)은 열을 지어 배치되어 있고, 중앙축(162)의 양측에 각각 2쌍의 셔틀(158, 160)을 포함하는 것으로 간주될 수 있으며, 셔틀(150, 152)은 제1 쌍의 셔틀(158)을 포함하고 셔틀(154, 156)은 제2 쌍의 셔틀(160)을 포함한다.

각각의 액츄에이터(164, 166, 168, 170)는 셔틀(150, 152, 154, 156)을 운전하기 위해 설치되어 셔틀을 각각의 평행한 셔틀축 혹은 "경로"(Z1, Z2, Z3, Z4)를 따라 운전시키며, 이들 셔틀축 혹은 경로는 도시한 바와 같이 반드시 중심 축(162)과 렌즈 회전 축(θ)에 평행할 필요는 없다. 제1 쌍의 셔틀(158) 중 각각의 셔틀(150, 152)은 양방향으로 운전할 수 있도록 배열되어 있다. 마찬가지로, 제2 쌍의 셔틀(160) 중 각각의 셔틀(154, 156)은 양방향으로 운전할 수 있도록 배열되어 있지만, 제1 쌍의 셔틀(158)과 일치한다. 다시 말해서, 셔틀(150)은 셔틀(154, 156) 중 하나와 함께(즉, 동일한 방향으로) 운전된다. 이와 동시에, 셔틀(152)은 셔틀(154, 156) 중 다른 하나와 함께 반대 방향으로 운전된다.

4개의 셔틀이 설치된 실시예에 따르면, 어느 한 방향으로 운전되는 셔틀의 총 질량은 비슷하게 되고, 이에 따라 가속도의 등급도 비슷하게 될 것이다. 4개의 셔틀이 설치된 실시예의 장점은 각각의 셔틀(150, 152, 154, 156)이 운전하는 행정의 길이가 비슷하다는 점이다.

3개의 셔틀이 설치된 실시예에 따르면, 외측 셔틀(108, 112)과 합체된 렌즈 절삭 공구(114)의 사용은 극한의 경우, 중간 셔틀(11)로부터 이용할 수 있는 것 보다 더 긴 보상 행정을 필요로 하게 된다. 예컨대, 액츄에이터의 행정 한계가 30mm이고 또 외측 셔틀에 20mm 행정이 필요할 경우, 중간 셔틀(110)은 왕복적인 작용력의 완전한 소거를 위해 필수적인 40mm 행정을 전달할 수 없을 것이다. 그러나, 이는 허용오차가 매우 중요한 렌즈 축(θ)을 향해 행정 길이가 감소함에 따라 허용될 수 있다는 것으로 예상된다. 따라서, 렌즈 회전 축(θ)에 더 가까운 더 중요한 영역 내에서 양호한 힘 분석(force resolution)이 가능해진다.

도 8 및 도 9에는 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 실시예와 어느 정도 유사한 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 8 및 도 9의 실시예에 있어서,선반(100)은 도 9에서 화살표308로 예시한 각각의 아치형의 경로를 따른 왕복 운동을 위해 베이스(106)에 장착된 각각의 외측 셔틀(300, 304)과 내측 셔틀(302)을 구비한다. 셔틀(300, 302, 304)은 회전식 서보 모터로 구성될 수 있는 각각의 액츄에이터(310, 312, 314)에 의해 운전된다.

도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 같이, 액츄에이터(310, 314)는 중간 셔틀(302)의 운전 방향과 반대 방향으로 그리고 중간 셔틀(302)의 운전 속도의 절반으로 외측 셔틀(300, 304)을 각각 운전시키도록 배열되어 있다. 각각의 외측 셔틀(300, 304)의 질량은 통상적으로 중간 셔틀(302)의 질량과 거의 일치한다. 또한, 각각의 렌즈 절삭 공구(114)도 비슷한 질량을 가진다. 따라서, 중간 셔틀(302)의 운동에 의해 부여된 힘은 외측 셔틀(300, 304)의 운동에 의해 부여된 유사한 힘에 의해 소거된다.

도 8 및 도 9에 도시된 구조는 물론, 예컨대 도 5와 도 6을 참조하여 전술한 4개의 셔틀이 설치된 실시예와 유사한 방식으로 4개 이상의 액츄에이터/셔틀 조립체로 발전되어도 좋다.

비록 도 8 및 도 9에 도시된 셔틀 구조의 특징은 베이스와 평행한 공동의 회전축을 따라 배치된 셔틀 액츄에이터에 있지만, 어떤 경우에는 셔틀 액츄에이터가 베이스에 수직(혹은 가능하다면 약간 다른 각도를 이루면서)인 각각의 회전축에 대해 배치될 수 있다. 도 10 내지 도 13에는 후자의 형태인 두 가지 실시예들이 도시되어 있다.

도 10 및 도 11에 도시된 실시예에 따르면, 4개의 셔틀(350, 352, 354, 356)이 설치된다. 이 셔틀(350, 352, 354, 356)은 서보 모터로 구성될 수 있는 각각의 액츄에이터(360, 362, 364, 366)를 구비한다. 도 5 및 도 6의 실시예와 유사하게, 셔틀(350, 352)은 제1 쌍의 셔틀(370)을 포함하며, 셔틀(354, 356)은 제2 쌍의 셔틀(380)을 포함한다. 제1 쌍의 셔틀(370) 중의 셔틀(350, 352)은 베이스(390)에 평행하게 양방향으로 운전할 수 있도록 배열되어 있다. 제2 쌍의 셔틀(380) 중의 셔틀(354, 356)은 또한 베이스(390)에 평행하게 양방향으로 운전할 수 있도록 배열되어 있지만, 제1 쌍의 셔틀(370)과 일치한다.

도 12 및 도 13에는 도 11 및 도 12에 도시된 것과 유사한 4개의 셔틀 실시예가 도시되어 있지만, 각 쌍의 셔틀을 위해 하나의 액츄에이터를 구비한다. 도 12 및 도 13의 실시예에 따르면, 4개의 셔틀(400, 402, 404, 406)이 설치된다. 셔틀(400, 402)은 제1 쌍의 셔틀(410)을 이루며, 회전식 서보 모터로 구성될 수 있는 액츄에이터(420)의 양측 상에 방사방향으로 배치되어 있다. 상기 셔틀(404, 406)은 액츄에이터(440)의 양측 상에 배치된 제2 쌍의 셔틀(430)을 이룬다. 상기 액츄에이터(430, 440)는 베이스(450)에 장착되며, 셔틀(400, 402, 404, 406)을 베이스(450)에 평행한 아치형 경로에서 회전시킨다.

단일 액츄에이터의 양측에 방사방향의 배치 구조로 한 쌍의 셔틀을 장착하는 효과는 한 쌍의 셔틀을 양방향으로 운전하는 별도의 액츄에이터에 장착하는 것과 힘 소거 관점에서 매우 동일하다.

회전식 서버 모터를 사용함으로써, 액츄에이터/셔틀 조립체가 균형을 이루지 못할 때, 회전 합력과 직선 합력 양자를 발생시킨다. 직선 합력은 불균형 질량이180도 부조화할 경우에 관측될 것이다. 회전 합력은 불균형 질량이 조화할 경우에 관측될 것이다. 만약 액츄에이터가 반대로 회전할 경우, 위상각은 일정하게 변하여 직선 및 회전 합력 양자를 제공하게 될 것이다.

공동의 회전축을 갖지 않는 회전 액츄에이터를 사용함으로 일어나는 더 복잡한 합력 특성의 관점에서, 제3의 액츄에이터와의 합성적인 불균형을 제거하는 것은 매우 복잡한 일이다. 회전 균형을 맞추기 위해 4개의 액츄에이터 혹은 4개의 셔틀을 2쌍으로 장착함으로써, 2개의 액츄에이터는 실질적으로 자체 힘 소거식 구조를 제공하게 된다.

조합된 셔틀 및 렌즈 절삭 공구의 질량 혹은 셔틀 위치 설정에 대해 약간의 비대칭성에 있어서의 차이 등에서 야기되는 미소한 변화를 상쇄하기 위해, 힘을 모니터 하여 액츄에이터에 보상된 입력을 부여하는 것이 바람직할 수 있다. 도 5에는 이러한 보상이 달성될 수 있는 하나의 방법이 개략적으로 도시되어 있다.

선반(100)에는 측정 장치(180)가 결합되어 있으며, 이 측정 장치는 렌즈 절삭 공구(114)의 왕복 운동과 협동하는 선반(100) 상의 어떤 합성적인 불균형의 힘을 측정하고, 불균형의 힘의 성질 및 크기를 나타내는 출력 신호를 발생한다. 상기 측정 장치는 하나 또는 그 이상의 로드 셀 혹은 가속도계 등의 어떤 적절한 장치일 수 있다. 측정 장치는 베이스(102) 혹은 액츄에이터(164, 166, 168, 170) 등의 선반의 어떤 적절한 부분에 결합될 수 있다.

상기 출력 신호는 힘의 특성을 결정하고, 그 힘이 액츄에이터(164, 166, 168, 170)의 운동을 변화시킴으로써 무력화될 수 있는지 또 어떻게 무력화시키는가를 결정하는 프로세서(182)로 전송된다. 불균형 힘의 방향과 위상 등의 인자는 상기 프로세서(182)에 의해 고려될 수 있다. 이 프로세서(182)는 하나 또는 그 이상의 출력 신호를 발생시키고, 액츄에이터(164, 166, 168, 170)와 연통하여 이것의 운동을 제어하는 하나 또는 그 이상의 제어기(184)로 전송한다.

제어기(184)는 출력 신호(들)를 수신하고, 출력 신호(들)에 응하여 액츄에이터(164, 166, 168, 170)에 의해 야기된 왕복 운동을 변화시켜 합성적인 불균형의 힘을 감소시킨다. 모니터링과 보정은 적어도 주기적으로 반복될 수 있다.

균형의 정도, 스핀들의 회전과 관련된 어떠한 조화 진동수에 따라, "에어 패스(air pass)"를 실시하는 것, 즉 스핀들을 고정 유지하면서 절삭 없이 행하는 것을 더욱 효과적으로 시험할 수 있다. 이것은 역학 관계가 어떤 주어진 시간에서 절삭을 위해 선택된 각각의 셔틀/액츄에이터의 조합에 있어서 약간 다를 수 있기 때문에, 교대로 절삭을 위해 선택된 각각의 셔틀/액츄에이터에 대해 반복될 수 있다. 상기 불일치는 초기 셋팅을 제공하고 셋업 시간을 최소화시키기 위해 프로세서에 의해 저장될 수 있다.

전술한 설명은 한정적인 의미보다 예시적인 의미로 해석되어야 한다. 전술한 실시예에 대한 변형은, 이하에 첨부된 청구의 범위에 의해 한정된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 전술한 구조 내에서 당업자들에 의해 명백하게 실시될 수 있다.

Claims

선반용 공구 안내 조립체로서,

상기 공구를 장착하기 위한 하나 이상의 제1 셔틀과;

제1 셔틀 경로를 따라 제1 셔틀을 왕복 운동시키는 제1 액츄에이터와;

상기 제1 셔틀과 공구로 구성되는 제1 왕복 질량의 적어도 일부분과;

제2 왕복 질량과;

상기 제1 왕복 질량과는 반대 방향으로 제2 왕복 질량을 운동시키는 제2 액츄에이터

를 포함하고, 상기 제2 왕복 질량은, 소정의 질량과, 운동 경로와, 그리고 상기 제1 왕복 질량의 왕복 운동에 의해 유발되는 가속력을 실질적으로 소거시키도록 선택된 운동 속도를 갖는 것인 공구 안내 조립체.
제1항에 있어서, 상기 제2 왕복 질량은 상기 제1 셔틀의 대향측에 각각 배치되는 제2 셔틀의 쌍을 포함하고, 상기 제2 액츄에이터는 각각의 제2 셔틀에 대한 각 액츄에이터를 포함하는 것인 공구 안내 조립체.
제1항에 있어서, 상기 제1 왕복 질량은 복수 개의 제1 셔틀을 포함하고, 상기 제1 액츄에이터는 각각의 제1 셔틀에 대한 각 액츄에이터를 포함하는 것인 공구 안내 조립체.
싱글 포인트 다이아몬드 터닝 선반으로서,

베이스와;

이 베이스에 연결되어 절삭 공구를 지지하는 제1 셔틀로서, 제1 셔틀 경로를 따라 왕복 운동할 수 있는 제1 셔틀과;

이 제1 셔틀에 연결되어 제1 셔틀을 왕복 운동시키는 제1 액츄에이터와;

상기 제1 셔틀에 인접하고 제2 절삭 공구를 지지하는 제2 셔틀로서, 제1 셔틀의 경로에 거의 평행한 제2 셔틀 경로를 따라 왕복 운동할 수 있고, 제1 셔틀과 유사한 질량을 갖는 제2 셔틀과;

이 제2 셔틀에 연결되고, 상기 제2 셔틀을 상기 제1 셔틀의 반대 방향으로 제1 셔틀의 왕복 운동량의 대략 절반 정도의 운동량 만큼 왕복 운동시키는 제2 액츄에이터와;

상기 제1 셔틀에 인접하고 상기 제2 셔틀에 대향하는 제3 셔틀로서, 제3 절삭 공구를 지지하고, 제1 셔틀 경로 및 제2 셔틀 경로와 거의 평행한 제3 셔틀 경로를 따라 왕복 운동할 수 있으며, 제1 셔틀과 유사한 질량을 갖는 제3 셔틀과;

이 제3 셔틀에 연결되고, 상기 제3 셔틀을 상기 제1 셔틀의 반대 방향으로 제1 셔틀의 왕복 운동량의 대략 절반 정도의 운동량 만큼 왕복 운동시키는 제3 액츄에이터

를 포함하고, 상기 제2 셔틀과 제3 셔틀은 상기 제1 셔틀의 왕복 운동에 의해 선반 구조에 부가되는 진동과 그 결과로 생기는 편차를 실질적으로 소거시키도록 제1 셔틀의 가속력의 균형을 잡는 것인 싱글 포인트 다이아몬드 터닝 선반.
렌즈 절삭 선반으로서,

베이스와;

렌즈를 지지하고 렌즈 회전 축선에 대해 회전시키도록 상기 베이스에 장착되며, 상기 렌즈 회전 축선에 대하여 횡방향으로 운동 가능한 렌즈 지지부와;

상기 베이스에 각 절삭 공구를 장착하기 위한 복수 개의 셔틀로서, 거의 평행한 각 셔틀 경로를 따라 상기 렌즈를 향해 경로 운동하는 복수 개의 셔틀과;

상기 베이스에 각각 장착되고, 상기 복수 개의 셔틀을 왕복 운동시키며, 복수 개의 셔틀 중 일부를 그 나머지와 반대 방향으로 운동시키도록 배열되는 액츄에이터와;

상기 복수 개의 셔틀은 질량이 유사하고, 일반적으로 고정된 질량 중심을 유지하는 방식으로 배치 및 운동하여, 상기 셔틀 중 일부의 소정 방향으로의 운동이 그 반대 방향으로의 나머지 셔틀의 운동에 의해 상기 베이스에 부가되는 선형 힘과 요동 힘 모두를 실질적으로 소거시키는 것인 렌즈 절삭 선반.
제5항에 있어서, 상기 복수 개의 셔틀은 2개의 외측 셔틀과, 이들 외측 셔틀 사이에 있는 중간 셔틀로 구성되고; 상기 외측 셔틀은 상기 중간 셔틀의 반대 방향으로 함께 운동하며; 상기 외측 셔틀은 상기 중간 셔틀의 속도의 대략 절발 정도의 속도로 함께 운동하여, 상기 외측 셔틀에 의해 발생되는 가속력의 크기는 상기 중간 셔틀에 의해 발생되는 가속력이 크기와 동일한 것인 렌즈 절삭 선반.
제6항에 있어서, 상기 복수 개의 셔틀은

중앙축의 양측에 2쌍씩 배열되어 있는 4개의 셔틀의 열로 구성되고, 각 2쌍의 셔틀은 상대적으로 반대 방향으로 운동하고 대향하는 쌍의 상응하는 셔틀과 동일한 위상으로 운동하도록 배열되는 것인 렌즈 절삭 선반.
제6항에 있어서, 상기 셔틀 경로는 선형이며, 각 액츄에이터는 선형 서보 모터인 것인 렌즈 절삭 선반.
제6항에 있어서, 상기 셔틀 경로는 아치형이며, 각 액츄에이터는 회전식 서보 모터인 것인 렌즈 절삭 선반.
제7항에 있어서, 상기 셔틀 경로는 선형이며, 각 액츄에이터는 선형 서보 모터인 것인 렌즈 절삭 선반.
제7항에 있어서, 상기 셔틀 경로는 아치형이며, 각 액츄에이터는 회전식 서보 모터인 것인 렌즈 절삭 선반.
셔틀 경로를 따라 선반의 베이스에 대해 왕복 운동하도록 장착되는 셔틀에고정된 절삭 공구의 운동에 의해 선반에 유발되는 가속력을 소거시키는 소거 방법으로서,

(i) 질량 중심이 상기 셔틀 경로를 따라 있는 균형 질량을 제공하는 단계와;

(ⅱ) 상기 균형 질량을 소정 방향과 속도로 왕복 운동시켜, 상기 공구의 운동으로부터 발생하는 선형 힘을 그에 상응하는 요동 힘을 선반 구조에 부가하지 않으면서 소거시키는 단계

를 포함하는 것인 소거 방법.
제12항에 있어서, 상기 균형 질량은, 상기 베이스에 장착되는 각 셔틀에 고정되어 각 액츄에이터에 의해 각 셔틀 경로를 따라 왕복 운동하는 2개 이상의 추가 절삭 공구로 구성되는 것인 소거 방법.
렌즈 지지부와 3개 이상의 렌즈 절삭 공구를 구비하는 렌즈 터닝 선반에서 비회전 대칭성 렌즈를 터닝시키는 방법으로서,

(i) 렌즈 블랭크를 렌즈 지지 조립체에 장착하는 단계와;

(ⅱ) 상기 렌즈 블랭크를 렌즈 지지 조립체와 함께 렌즈 회전 축선을 중심으로 회전시키는 단계와;

(ⅲ) 상기 3개 이상의 절삭 공구 중 하나를 상기 렌즈 블랭크에 대해 압박하는 단계와;

(ⅳ) 상기 렌즈 블랭크를 렌즈 지지 조립체와 함께 상기 렌즈 회전 축선의횡방향으로 운동시키는 단계와;

(ⅴ) 상기 3개 이상의 렌즈 절삭 공구 중 하나를 상기 렌즈 블랭크의 회전 진동수에 상응하는 왕복 진동수로 제1 공구 경로를 따라 왕복 운동시켜 상기 비회전 대칭성 표면를 형성하는 단계와;

(ⅵ) 상기 3개 이상의 렌즈 절삭 공구 중 나머지를 상기 제1 절삭 공구에 거의 평행한 각각의 도구 경로를 따라 소정의 방향 및 속도로 상기 왕복 진동수 만큼 왕복 운동시켜, 상기 (ⅴ) 단계에서 하나의 도구에 의해 상기 선반에 부가되는 선형 힘을 상기 선반에 요동 운동을 부가하지 않으면서 대항하고 실질적으로 소거시키는 단계

를 포함하는 비회전 대칭성 렌즈 터닝 방법.
제14항에 있어서, 상기 3개 이상의 렌즈 절삭 공구는

첫째 절삭 공구와, 마지막 절삭 공구와, 이들 공구 사이에서 등간격으로 그리고 일렬로 배치되는 중간 렌즈 절삭 공구로 구성되고; 상기 첫째 절삭 공구와 마지막 절삭 공구는 상기 중간 렌즈 절삭 공구의 반대 방향으로 중간 렌즈 절삭 공구의 속도의 대략 절반 정도의 속도로 일치 운동하는 것인 비회전 대칭성 렌즈 터닝 방법.
제15항에 있어서, 상기 렌즈는 2개 이상의 단계로 터닝되며, 각 단계에서는 서로 다른 렌즈 절삭 공구가 이용되는 것인 비회전 대칭성 렌즈 터닝 방법.
제14항에 있어서, 제1, 제2, 제3, 제4 렌즈 절삭 공구가 일렬로 제공 및 배열되고; 상기 제1 및 제2 절삭 공구는 서로 반대 방향으로 유사한 속도로 운동하며; 상기 제3 및 제4 절삭 공구는 서로 반대 방향으로 유사한 속도로 운동하고; 상기 제1 및 제2 절삭 공구에 의해 발생된 임의의 요동 동작이 상기 제3 및 제4 절삭 공구에 의해 발생되는 동일하지만 반대 방향인 요동 동작에 의해 소거되는 것인 비회전 대칭성 렌즈 터닝 방법.
제15항에 있어서,

(ⅶ) 상기 렌즈 절삭 공구의 왕복 운동과 관련하여 상기 선반에 생기는 임의의 불균형 힘을 측정 장치로 측정하고, 상기 불균형 힘의 성질 및 크기를 나타내는 출력 신호를 발생시키는 단계와;

(ⅷ) 상기 출력 신호를 프로세서로 송신하는 단계와;

(ⅸ) 상기 액츄에이터의 운동을 변화시켜 상기 불균형 힘을 어떻게 소거시킬 것인 가를 상기 프로세서로 결정하고, 상기 액츄에이터의 통신하여 그 운동을 제어하는 하나 이상의 제어기에 대해 하나 이상의 출력 신호를 발생시키는 단계와;

(ⅹ) 상기 출력 신호를 상기 제어기로 수신하고, 상기 액츄에이터가 일으키는 상기 왕복 운동을 이 출력 신호에 응답하여 변화시켜 최종 불균형 힘을 감소시키는 단계

를 더 포함하는 것인 비회전 대칭성 렌즈 터닝 방법.
제18항에 있어서,

(xi) 단계(ⅶ)에서 단계(ⅹ)를 반복하는 단계

를 더 포함하는 것인 비회전 대칭성 렌즈 터닝 방법.
제16항에 있어서,

(ⅶ) 상기 렌즈 절삭 공구의 왕복 운동과 관련하여 상기 선반에 생기는 임의의 불균형 힘을 측정 장치로 측정하고, 상기 불균형 힘의 성질 및 크기를 나타내는 출력 신호를 발생시키는 단계와;

(ⅷ) 상기 출력 신호를 프로세서로 송신하는 단계와;

(ⅸ) 상기 액츄에이터의 운동을 변화시켜 상기 불균형 힘을 어떻게 소거시킬 것인 가를 상기 프로세서로 결정하고, 상기 액츄에이터의 통신하여 그 운동을 제어하는 하나 이상의 제어기에 대해 하나 이상의 출력 신호를 발생시키는 단계와;

(ⅹ) 상기 출력 신호를 상기 제어기로 수신하고, 상기 액츄에이터가 일으키는 상기 왕복 운동을 이 출력 신호에 응답하여 변화시켜 최종 불균형 힘을 감소시키는 단계

를 더 포함하는 것인 비회전 대칭성 렌즈 터닝 방법.
제17항에 있어서,

(ⅶ) 상기 렌즈 절삭 공구의 왕복 운동과 관련하여 상기 선반에 생기는 임의의 불균형 힘을 측정 장치로 측정하고, 상기 불균형 힘의 성질 및 크기를 나타내는 출력 신호를 발생시키는 단계와;

(ⅷ) 상기 출력 신호를 프로세서로 송신하는 단계와;

(ⅸ) 상기 액츄에이터의 운동을 변화시켜 상기 불균형 힘을 어떻게 소거시킬 것인 가를 상기 프로세서로 결정하고, 상기 액츄에이터의 통신하여 그 운동을 제어하는 하나 이상의 제어기에 대해 하나 이상의 출력 신호를 발생시키는 단계와;

(ⅹ) 상기 출력 신호를 상기 제어기로 수신하고, 상기 액츄에이터가 일으키는 상기 왕복 운동을 이 출력 신호에 응답하여 변화시켜 최종 불균형 힘을 감소시키는 단계

를 더 포함하는 것인 비회전 대칭성 렌즈 터닝 방법.
제20항에 있어서,

(ⅶ) 상기 렌즈 절삭 공구의 왕복 운동과 관련하여 상기 선반에 생기는 임의의 불균형 힘을 측정 장치로 측정하고, 상기 불균형 힘의 성질 및 크기를 나타내는 출력 신호를 발생시키는 단계와;

(ⅷ) 상기 출력 신호를 프로세서로 송신하는 단계와;

(ⅸ) 상기 액츄에이터의 운동을 변화시켜 상기 불균형 힘을 어떻게 소거시킬 것인 가를 상기 프로세서로 결정하고, 상기 액츄에이터의 통신하여 그 운동을 제어하는 하나 이상의 제어기에 대해 하나 이상의 출력 신호를 발생시키는 단계와;

(ⅹ) 상기 출력 신호를 상기 제어기로 수신하고, 상기 액츄에이터가 일으키는 상기 왕복 운동을 이 출력 신호에 응답하여 변화시켜 최종 불균형 힘을 감소시키는 단계와;

(xi) 단계(ⅶ)에서 단계(ⅹ)를 반복하는 단계

를 더 포함하는 것인 비회전 대칭성 렌즈 터닝 방법.
제21항에 있어서,

(ⅶ) 상기 렌즈 절삭 공구의 왕복 운동과 관련하여 상기 선반에 생기는 임의의 불균형 힘을 측정 장치로 측정하고, 상기 불균형 힘의 성질 및 크기를 나타내는 출력 신호를 발생시키는 단계와;

(ⅷ) 상기 출력 신호를 프로세서로 송신하는 단계와;

(ⅸ) 상기 액츄에이터의 운동을 변화시켜 상기 불균형 힘을 어떻게 소거시킬 것인 가를 상기 프로세서로 결정하고, 상기 액츄에이터의 통신하여 그 운동을 제어하는 하나 이상의 제어기에 대해 하나 이상의 출력 신호를 발생시키는 단계와;

(ⅹ) 상기 출력 신호를 상기 제어기로 수신하고, 상기 액츄에이터가 일으키는 상기 왕복 운동을 이 출력 신호에 응답하여 변화시켜 최종 불균형 힘을 감소시키는 단계와;

(xi) 단계(ⅶ)에서 단계(ⅹ)를 반복하는 단계

를 더 포함하는 것인 비회전 대칭성 렌즈 터닝 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 왕복 질량은 상기 제1 셔틀의 쌍과, 이 제1 셔틀의 쌍을 위한 하나의 액츄에이터를 포함하는 것인 공구 안내 조립체.
제11항에 있어서, 상기 셔틀 경로는 상기 베이스에 거의 평행한 것인 공구 안내 조립체.
제11항에 있어서, 상기 셔틀 경로는 상기 베이스에 거의 수직한 것인 공구 안내 조립체.
렌즈 절삭 선반으로서,

베이스와;

이 베이스에 연결되어 절삭 공구를 지지하는 제1 셔틀과;

이 제1 셔틀에 연결되어 제1 셔틀을 왕복 회전 운동시키는 제1 액츄에이터와;

상기 제1 셔틀에 직경방향으로 대향하게 상기 제1 액츄에이터에 연결되어 제1 셔틀에 대향하게 운동하고 제1 셔틀을 역균형화(counter balancing)하는 제1 균형 질량과;

상기 베이스에 연결되어 상기 제1 액츄에이터의 반대 방향으로 왕복 회전 운동을 일으키는 제2 액츄에이터와;

이 제2 액츄에이터에 연결되며, 직경방향으로 대향하는 제2 균형 질량 및 제3 균형 질량

을 포함하고, 상기 제2 균형 질량 및 제3 균형 질량과 제2 액츄에이터의 왕복 운동은 상기 제1 셔틀의 왕복 운동에 의해 선반 구조에 부가되는 진동과 그 결과로 생기는 편차를 실질적으로 소거시키도록 선택되는 것인 렌즈 절삭 선반.
제27항에 있어서, 상기 제1 균형 질량, 제2 균형 질량, 및 제3 균형 질량 중 하나 이상은 절삭 공구를 지지하는 셔틀인 것인 렌즈 절삭 선반.