JP5124735B2 - 玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法 - Google Patents
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Description
このように前駆体レンズから玉型レンズのみを残して周囲をカットする技術は周知であるがその一例として特許文献1を示す。
ここに、「玉型レンズ」とは眼鏡フレームの内周形状に対応させたフレーム装着が可能な形状にまで前駆体レンズを加工したレンズをいう。また、「丸レンズ」とは取り扱いの点から円形あるいは楕円形の外形形状に成形されたことから呼称されるに至った前駆体レンズの通称である。
1)例えば、前駆体レンズは凸面加工後のセミフィニッシュと呼称される前駆体レンズと同径の材料ブロックを切削加工して作製されるのであるが、一般に加工面とは反対側の凸面のみで材料ブロックを吸着固定しなければならない。従って、固定装置の吸着体は固定力を上げるためレンズ面を広く覆うこととなる。そのため前駆体レンズの縁が欠落していると吸着体が加工面側に露出してしまう場合があった。すると切削加工の際に切削工具が吸着体に接触してダメージを受ける可能性があった。
2)上記の切削工具と吸着体との接触をさせるために吸着体の材料ブロックを覆う面積を少なくした場合には切削の際の応力によってレンズが撓んでしまい加工精度が低下してしまう可能性があった。
3)前駆体レンズの縁があまり薄いと切削の際の応力によってレンズが撓むだけではなく、割れてしまう場合すらあった。また、加工の際だけではなくあまり薄いと運搬等の作業においても割れてしまう可能性がある。その場合にはその割れた破片によってレンズ面が傷ついてしまう場合があった。
4)切削加工後のハードコート液への浸漬工程で前駆体レンズの縁が割れているとその部分にコート液が滞留してしまい、液垂れの原因となってしまう。更に、レンズの割れた破片がコート液に混ざると浸漬の際にレンズ面に破片が貼り付いて製品不良となってしまう可能性がある。
このような緒問題があったために、従来ではクライアントのレンズを薄くしたいという強い要望がない限りは極力前駆体レンズの縁が欠落したり非常に薄くなってしまうことは避け、縁の厚みを確保して前駆体レンズを作製するようにしていた。しかし、それでは重く見栄えの悪い玉型レンズを作製することとなってしまう。そのため、前駆体レンズの縁が欠落せずなおかつ縁厚を十分維持しながらも玉型レンズに加工した際の厚みが薄くなるような前駆体レンズが求められていた。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、前駆体レンズの縁が欠落せずなおかつ縁厚を十分維持しながらも玉型レンズに加工した際の厚みを薄いものにできる玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法を提供することにある。
また請求項2の発明では、請求項1の発明の構成に加え、前記材料ブロックには所定の凸面あるいは凹面加工面が前もって形成され、前記前駆体レンズ作製工程においては凸面あるいは凹面加工面と対向する面側に加工を施すようにしたことをその要旨とする。
また請求項3の発明では、請求項1又は2の発明の構成に加え、前記前駆体レンズ作製工程において加工される前記玉型レンズ部分の周囲部分については少なくとも前記玉型レンズ部分に隣接する領域が全方向で連続的であることをその要旨とする。
メーカー側ではこれら加工データに基づいて前駆体レンズ作製工程において公知の手段で材料ブロックを加工して前駆体レンズを作製する。
この際に作製される同前駆体レンズの縁厚が同玉型レンズの加工データに基づくと所定厚みよりも小さくなってしまう場合には同玉型レンズ部分については加工データを反映させて加工するとともに同玉型レンズ部分の周囲部分について同前駆体レンズの縁厚が所定厚み以上となるように加工データを修正して加工する。
これによって玉型レンズ部分の縁厚が薄くなるように加工しても、前駆体レンズの縁厚は所定以上の厚みを維持できるため、前駆体レンズの縁が欠落したり加工に耐えられないほど薄くなってしまうことがない。
このような工程で製造される前駆体レンズは特に中心厚が縁厚よりも厚くなるプラスレンズで普遍的に利用できる技術であるが、マイナスレンズであってもプリズム量が大きなレンズや加入度の大きな累進屈折力レンズでは利用可能である。
また、前駆体レンズ作製工程において加工される玉型レンズ部分の周囲部分については少なくとも玉型レンズ部分に隣接する領域が全方向で連続的であることが好ましい。つまり玉型レンズ部分はその周囲部分と段差や角状とはならず滑らかに接続され、なおかつ周囲部分の玉型レンズ部分に隣接する領域全体も段差や角ができるようなことがなく滑らかであることが好ましい。そのためには加工データに基づいて加工されるサグ量に付加される周囲部分の少なくとも玉型レンズ部分に隣接する領域への修正量は2次以上の関数で表される必要がある。
本実施の形態の前駆体レンズは図1に示す「セミフィニッシュ」と呼称される十分な厚みを有する材料ブロック11を図示しないCAM(computer aided manufacturing)装置にて切削加工して得られる。本実施の形態1における材料ブロック11の平面形状は円形とされ、その表面は前もって所定の曲率で球面状に加工された凸状加工面12とされている。裏面は所定の曲率で球面状に加工された凹状加工面13とされている。
本実施の形態では材料ブロック11の形状データをCAM装置に入力するとともに、加工データに基づいて凸状加工面12側を固定装置に固定し凹状加工面13側を加工する。切削加工された材料ブロック11には更に切削面にスムージング加工及びポリッシング加工を施し滑らかな加工面を形成させ前駆体レンズ15を得る。更に、この前駆体レンズ15に対して既知の表面コーティングを施す。本実施例ではハード膜を形成させた後その外側にマルチ膜を形成させて表面コーティングとする。
図2に示すように、レンズ外方からレンズのフィッティングポイント(幾何中心としてもよい)に向かう所定の数の直線を設定し、各直線にて切断したレンズ断面の所望の形状データをシミュレートする。
例えば、ある直線Pについて説明する。図3に示すように、直線P上では少なくとも材料ブロック11の外縁A、玉型レンズの縁位置Bをそれぞれプロットするとともに、フィッティングポイントからの所定の直線P上にあるいくつかの点C・・・をプロットする。そして、直線Pについてその断面の形状データを得ると同様に他のレンズの幾何中心に向かう直線上の断面形状の形状データを得る。
そして隣接する断面形状間については既知の補完計算を行い、レンズ有効領域11の形状データと併せて全体として立体的なレンズ裏面形状のデータを得る。この得られた形状データに基づいてCAM装置にて切削及び研削加工する。
この際に、フレームよりも外側部分についてはフレーム縁位置を基点としてサグ量に変位量を付加するような関数式を与える。この式は全面を滑らかに接続させるため複次関数が好ましく、例えば2次関数であれば一般式をf1(x)=aX2+bX+cと置くことができ、3次関数であれば一般式をf2(x)=aX3+bX2+cX+dと置くことができる。
本実施例では乱視度数のあるプラスのSV(シングルヴィジョン)レンズを製造する場合において本発明を適用する場合を説明する。
本実施例では次のような玉型レンズを作製する前提として前駆体レンズ15を製造するものとする。
・玉型レンズ処方 S:+0.00D C:+3.00D AX:180
・表面カーブの曲率半径 86.6mm
・素材屈折率 1.6
・玉型レンズ縁のフィッティングポイントからの距離 耳側:30mm 鼻側:25mm 上側:12mm 下側:16mm
前駆体レンズ15は次のような設定とする。
・前駆体レンズの直径 直径62mm
・前駆体レンズの中心厚 1.8mm(幾何中心での中心厚。本実施例では幾何中心とフィッティングポイントとは一致する)
・玉型レンズの縁厚 耳側:1.9mm 鼻側:1.9mm 上側:1.5mm 下側:1.2mm
・前駆体レンズの最大縁厚 耳側:2.0mm 鼻側:2.0mm
・前駆体レンズの最小縁厚 上側:0.6mm 下側:0.6mm
・前駆体レンズの直径 直径62mm
・前駆体レンズの中心厚 1.8mm
・玉型レンズの縁厚 耳側:1.9mm 鼻側:1.9mm 上側:1.5mm 下側:1.2mm
・前駆体レンズの最大縁厚 耳側:2.0mm 鼻側:2.0mm
・前駆体レンズの最小縁厚 上側:−0.6mm 下側:−0.6mm 中心から上側または下側27mm位置で厚み0mm
実施例と従来の前駆体レンズについて図4に図示する。図4においてかっこ内が従来の前駆体レンズのデータである。
上記のように従来の前駆体レンズでは、中心から16mm下方では1.2mmの厚さ、27mm下方では0.00mmの厚さ、31mm下方(つまり前駆体レンズの縁位置)では−0.6mmの厚さ(つまり縁が欠落する)となる。そのため実施例では31mm下方で従来よりも1.2mm厚くするように変位させることが必要条件となる。
この条件に加えて本実施例では下側の玉型レンズ縁のフィッティングポイントからの距離は16mmなので、ここまでは従来の前駆体レンズと同様の設定とする。そしてそれよりも下側の長さ分の15mmで0.6mmの厚さとなるようにサグ量を調節する。
本実施例のではこのサグ量に滑らかに変位量を付加するための式として、まずf1(X)=aX2+bX+cを考える。玉型レンズ部分とその周囲部分との境界部分を滑らかに接続させるためにまず中心から16mm下方位置をX=0とすると、b=c=0を導きだせる。31mm下方はX=15であるためf1(15)=a×15×15=1.2となりa=0.00533となる。つまり、f1(X)=0.00533X2とすることができる。
また、サグ量に滑らかに変位量を付加するための次の式として、まずf2(X)=aX3+bX2+cX+dを考える。f2(X)もf1(X)と同様玉型レンズとその周囲部分との境界部分を滑らかに接続させるためにここではb=c=d=0とする。f1(X)と同じようにしてaを求めるとa=0.000355となる。つまり、f2(X)=0.000355X3とすることができる。本実施例ではこの変位量を付加する式に基づいて加工される前駆体レンズ15を実施例2とする。また、従来の前駆体レンズを比較例1としてレンズ中心から16mm下方位置を基点とした前駆体レンズの縁位置までのレンズ厚の比較を表1に示す。
尚、他の方向についても同様に変位量を与え、上記のように 玉型レンズの周囲部分変位量を付加するようにし、そして隣接する断面形状間について上記のように補完計算を行う。
(1)上記のような玉型レンズ処方に基づいて前駆体レンズを製造しようとすると、図3のように上下位置で縁の欠落が発生してしまう。従来ではこの縁の欠落を防止するためには前駆体レンズの中心厚をもっと厚いものにしなければ前駆体レンズ15の必要な縁厚は確保できなかった。
ところが、本実施の形態のように構成すれば玉型レンズを薄くできるとともに前駆体レンズ15の必要な縁厚も確保することが可能である。
(2)実施例1と実施例2を比較すると、実施例2のほうが玉型付近での変位量が少なく、玉型付近での形状変化を抑制するような設定となっている。一方で実施例1のほうが全体の肉厚は実施例2よりも均一で強度の点で有利である。つまり、前駆体レンズ15の必要な縁厚を確保するとともに用途に応じてその変位量の特性を自在に変更することが可能となっている。
(3)前駆体レンズ15の周囲部分は全体に滑らかで角部や段差部がまったくないので切削工程の後のハード膜を形成させる段階でコート液に漬けても液が滞留して液垂れの原因になったりすることがない。
・上記実施例では乱視度数のあるプラスのSVレンズを一例として挙げたが、その他のレンズに応用することは自由である。
・前駆体レンズはメーカー側で製造し、これをクライアント側で加工して玉型レンズを得るようにしても、メーカー側で玉型レンズの加工まで行うようにしてもどちらでも構わない。
・上記実施の形態ではシミュレートするための直線はレンズ外方からレンズのフィッティングポイント(あるいは幾何中心)を目指すような設定であったが、必ずしもそれらの点である必然性はない。つまり計算の基準とすべき任意の点であれば足りるものである。
・上記実施の形態では形状データはCAM装置に直接入力するようになっていたが、他の操作端末(コンピュータ)に入力してCAM装置に出力するようにしても構わない。
・その他、本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
Claims (3)
- ユーザーの選択した眼鏡フレームに対応するようにその周縁を削除することで玉型レンズに加工される円形あるいは楕円形の外形形状を有し、かつユーザーの処方に対応したプラス度数のレンズ特性が付与された前駆体レンズの製造方法であって、
少なくとも前記玉型レンズのフレーム形状データ及び縁厚データを含む加工データを入力する加工データ入力工程と、
前記前駆体レンズを作製する場合にその縁厚が所定厚みよりも小さくなるかどうかを判断する縁厚厚み判断工程と、
前記玉型レンズの加工データに基づいて材料ブロックの内面側を加工して前記前駆体レンズを作製する前駆体レンズ作製工程とを備え、
前記前駆体レンズ作製工程で作製される前記前駆体レンズの縁厚が前記縁厚厚み判断工程において前記玉型レンズの加工データに基づいて所定厚みよりも小さくなると判断した場合に、前記玉型レンズ部分について加工データに基づいて加工するとともに前記玉型レンズ部分の周囲部分について前記前駆体レンズの縁厚が所定厚み以上となるように加工データを修正して加工するようにしたことを特徴とする玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法。 - 前記材料ブロックには所定の凸面あるいは凹面加工面が前もって形成され、前記前駆体レンズ作製工程においては凸面あるいは凹面加工面と対向する面側に加工を施すようにしたことを特徴とする請求項1に記載の玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法。
- 前記前駆体レンズ作製工程において加工される前記玉型レンズ部分の周囲部分については少なくとも前記玉型レンズ部分に隣接する領域が全方向で連続的であることを特徴とする請求項1又は2に記載の玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法。
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