JP2859001B2 - Aspherical ophthalmic lens and manufacturing method thereof - Google Patents
Aspherical ophthalmic lens and manufacturing method thereofInfo
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Description
【0001】[0001]
【技術分野】本発明は、レンズ凸面および凹面の少なく
とも何れか一方のレンズ表面が、軸対称の非球面形状と
された非球面眼用レンズと、その製造方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aspherical ophthalmic lens in which at least one of a lens convex surface and a concave surface has an axisymmetric aspherical surface, and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【背景技術】コンタクトレンズや眼内レンズ等の眼用レ
ンズの一種として、楕円非球面レンズやつなぎ目のない
コンセントリックバイフォーカルレンズ、マルチフォー
カルレンズ等の如く、そのレンズ凸面および凹面の少な
くとも何れか一方のレンズ表面が、軸対称の非球面形状
とされた、所謂非球面眼用レンズがある。BACKGROUND ART As a kind of ophthalmic lens such as a contact lens or an intraocular lens, at least one of a lens convex surface and a concave surface such as an elliptical aspheric lens, a seamless concentric bifocal lens, and a multifocal lens. There is a so-called aspherical ophthalmic lens in which the lens surface has an axisymmetric aspherical shape.
【0003】ところで、このような非球面眼用レンズの
製造は、一般に、眼用レンズ材料を所定のスピンドルに
取り付けて一軸回りに高速回転せしめつつ、所定の切削
工具にて、レンズ表面を切削形成することにより為され
ることとなり、非球面形状を与える切削方法として、従
来から、大きく分けて二つの方法が知られている。[0003] By the way, such an aspherical ophthalmic lens is generally manufactured by cutting a lens surface with a predetermined cutting tool while attaching an ophthalmic lens material to a predetermined spindle and rotating the lens at high speed around one axis. As a cutting method for providing an aspherical shape, conventionally, two methods are generally roughly known.
【0004】その第一の方法は、切削工具を案内する所
定形状のカム部材を用い、該切削工具を、目的とする非
球面の断面形状を与える曲線に沿って移動させてやるこ
とにより、非球面形状のレンズ表面を切削形成する方法
であり、第二の方法は、レンズ表面を対称軸回りの複数
の円環状部分に分割し、それら各分割面を、眼用レンズ
材料の回転軸に直交する旋回軸回りに回動せしめられる
切削工具にて切削成形するに際し、かかる切削工具の旋
回軸を、順次、回転軸上で移動せしめて、各分割面を互
いに異なる曲率半径の球面形状をもって切削加工するこ
とにより、目的とする非球面に近似のレンズ表面を切削
形成する方法である。The first method uses a cam member of a predetermined shape for guiding a cutting tool, and moves the cutting tool along a curve that gives a target aspherical cross-sectional shape. The second method is to cut and form a spherical lens surface, and the second method divides the lens surface into a plurality of annular portions around the axis of symmetry, and those divided surfaces are orthogonal to the rotation axis of the ophthalmic lens material. When performing cutting with a cutting tool that is turned around the turning axis, the turning axis of the cutting tool is sequentially moved on the rotation axis, and each divided surface is cut with a spherical shape having a different radius of curvature from each other. In this method, a lens surface approximate to the target aspherical surface is formed by cutting.
【0005】しかしながら、前記第一の方法にあって
は、個々の非球面形状に対応するカム部材を、それぞれ
準備しておく必要があるが、それらのカム部材を全てス
トックしておくことは、実際には不可能と言わざるを得
ない。そこで、通常は、限られたカム部材によって、非
球面眼用レンズの切削形成に対応しなければならないた
めに、必ずしも目的とする曲面形状のレンズ表面を得る
ことができなかったのである。また、かかる方法におい
ては、多数のカム部材をストックしておき、目的とする
レンズの曲面形状に応じて、該カム部材を、一々取り替
えなければならないために、作業が極めて面倒で、多大
の労力が必要とされるという問題をも有していたのであ
る。However, in the first method, it is necessary to prepare a cam member corresponding to each aspherical shape, but it is necessary to stock all the cam members. It has to be said that it is impossible in practice. Therefore, usually, it is necessary to cope with the cutting and forming of the aspherical ophthalmic lens with a limited cam member, so that a desired curved lens surface cannot always be obtained. In addition, in such a method, a large number of cam members are stocked, and the cam members must be replaced one by one according to the curved shape of the objective lens. However, there was also a problem that it was required.
【0006】一方、前記第二の方法にあっては、カム部
材等を用いる必要がないことから、その取り替えの労力
等は不要であるものの、曲率半径の変化点に相当する各
分割面の境界線において、稜線状の不連続部が形成され
てしまい、グレア等の光学的問題や、装用感等の問題が
惹起され易いという不具合を有していたのである。な
お、かかる不連続部は、切削加工後に研磨加工を施すこ
とにより、軽減せしめることが可能であるが、そのよう
な研磨加工は、単に切削面を仕上げる場合と異なり、形
状を整える必要があるために、作業が難しく、時間がか
かるという問題があった。また、研磨での曲面成形で
は、充分な面精度の確保が難しく、切削に比べて確実性
に欠けるために、目的とする曲面形状を得難く、光学的
な品質安定性が劣るという問題もあったのである。On the other hand, in the second method, since there is no need to use a cam member or the like, no labor or the like for replacing the cam member is required, but the boundary between the divided surfaces corresponding to the changing point of the curvature radius is required. In the line, a ridge-shaped discontinuous portion is formed, which has a problem that an optical problem such as glare and a problem such as a feeling of wearing are easily caused. In addition, such a discontinuous portion can be reduced by performing a polishing process after the cutting process.However, such a polishing process is different from a case of simply finishing a cut surface, because it is necessary to adjust a shape. However, there is a problem that the work is difficult and takes time. Also, in the case of curved surface forming by polishing, it is difficult to secure sufficient surface accuracy, and since it is less reliable than cutting, it is difficult to obtain a desired curved surface shape, and optical quality stability is poor. It was.
【0007】[0007]
【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、任意の非球面形状を、稜線状の不連続部等
を伴うことなく、有利に実現せしめ得る、改良されたレ
ンズ表面形状を有する非球面眼用レンズを提供するこ
と、およびかかる非球面眼用レンズを、切削加工によっ
て有利に製造することのできる非球面眼用レンズの製造
方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an arbitrary aspherical shape with a ridge-shaped discontinuous portion or the like. The present invention provides an aspherical ophthalmic lens having an improved lens surface shape which can be advantageously realized without using the aspherical ophthalmic lens, and an aspherical ophthalmic lens which can be advantageously manufactured by cutting. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a lens.
【0008】[0008]
【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明にあっては、レンズ凸面および凹面の少なくとも何
れか一方のレンズ表面が、軸対称の非球面形状とされた
非球面眼用レンズであって、前記非球面形状とされたレ
ンズ表面における対称軸を含む断面が、該対称軸上の頂
点:Oを挟んだ径方向両側に、それぞれ位置せしめられ
る、曲率が異なる複数の円弧:C1〜Cnによって構成
されていると共に、それら複数の円弧:C1〜Cnの境
界に位置する各分割点:G1〜Gnが、それぞれ、希望
する非球面眼用レンズの断面形状を与える曲線の基本方
程式を満足する点に位置せしめられている一方、前記頂
点:Oと、該頂点:Oに隣接位置する第一の分割点:G
1との間の円弧:C1が、それら頂点:Oと第一の分割
点:G1とを結ぶ弦の垂直二等分線と、前記対称軸との
交点:α1を中心とする円弧とされると共に、前記複数
の分割点:G1〜Gnのうち、互いに隣接位置する二つ
の分割点:Ga,G(a+1)の間に位置する各円弧:
C2〜Cnが、それぞれ、それら隣接位置する二つの分
割点:Ga,G(a+1)を結ぶ弦の垂直二等分線と、
かかる二つの分割点:Ga,G(a+1)のうち前記頂
点:O側に位置する分割点:Gaと該分割点:Gaを挟
んで隣接位置する円弧:Caの中心点:αaとを通る直
線との交点:α(a+1)を中心とする円弧とされてい
る非球面眼用レンズを、その特徴とするものである。According to the present invention, there is provided an aspherical ophthalmic lens in which at least one of a lens convex surface and a concave surface has an axisymmetric aspheric shape. A plurality of circular arcs having different curvatures, each having a cross section including the axis of symmetry on the surface of the aspherical lens, are positioned on both sides in the radial direction of the vertex on the axis of symmetry: O. Each of the division points G1 to Gn, which are constituted by Cn and are located at the boundary between the plurality of arcs C1 to Cn, respectively satisfies a basic equation of a curve that gives a desired sectional shape of the aspherical ophthalmic lens. A vertex: O, and a first division point: G adjacent to the vertex: O
C1 is an arc centered on the intersection point of the vertical bisector of the chord connecting the vertex O and the first division point G1 with the axis of symmetry: α1. At the same time, among the plurality of division points: G1 to Gn, arcs located between two division points adjacent to each other: Ga, G (a + 1):
A vertical bisector of a string connecting C2 to Cn, respectively, two adjacent dividing points: Ga, G (a + 1);
Of these two division points: Ga, G (a + 1), a line passing through the apex: a division point located on the O side: Ga and an arc located adjacent to the division point: Ga: a center point of Ca: αa Intersection with: An aspherical ophthalmic lens having an arc centered at α (a + 1).
【0009】また、本発明にあっては、眼用レンズ材料
を一軸回りに回転するスピンドルに取り付け、該スピン
ドルの回転軸に直角な旋回軸を中心として移動せしめら
れる切削工具にて切削加工することにより、レンズ凸面
および凹面の少なくとも何れか一方のレンズ表面が軸対
称の非球面形状とされた非球面眼用レンズを製造する方
法であって、(a)希望する非球面眼用レンズのレンズ
表面の断面形状を与える曲線の基本方程式を求める工程
と、(b)該基本方程式にて与えられる曲線上におい
て、該曲線の頂点:Oを挟んだ一方の側を複数の範囲に
分割する複数の分割点:G1〜Gnを決定する工程と、
(c)前記基本方程式にて与えられる曲線の頂点:O
と、前記複数の分割点:G1〜Gnのうち該頂点:Oに
隣接位置する第一の分割点:G1とを結ぶ弦における垂
直二等分線が、かかる基本方程式にて与えられる曲線の
対称軸と交わる交点:α1の座標を求めると共に、該交
点:α1と該頂点:Oまたは該第一の分割点:G1との
間の距離:R1を求める工程と、(d)前記複数の分割
点:G1〜Gnのうち、前記第一の分割点:G1と、該
第一の分割点:G1の外側に隣接位置する第二の分割
点:G2とを結ぶ弦における垂直二等分線が、該第一の
分割点:G1と前記交点:α1とを通る直線と交わる交
点:α2の座標を求めると共に、該交点:α2と前記第
一の分割点:G1または前記第二の分割点G2との間の
距離:R2を求める工程と、(e)前記複数の分割点:
G1〜Gnのうち、前記第一の分割点:G1よりも外側
に位置する分割点:G2〜Gnにおける、互いに隣接位
置する二つの分割点:Ga,G(a+1)について、前
記交点:α2および距離:R2を求める操作に従い、内
側から外側に向かって順次、同様な操作を繰り返し行な
うことにより、交点:α3〜αnおよび距離:R3〜R
nを、それぞれ求める工程と、(f)前記眼用レンズ材
料の前記レンズ表面における、前記分割点:G1〜Gn
の、前記基本方程式にて与えられる曲線の対称軸回りの
回転軌跡により分割される各加工面:S1〜Snを、そ
れぞれ、前記各交点:α1〜αnを旋回軸とし、距離:
R1〜Rnを半径として移動せしめられる切削工具によ
り、切削加工する工程とを、有する非球面眼用レンズの
製造方法をも、その特徴とするものである。Further, in the present invention, the ophthalmic lens material is mounted on a spindle which rotates around one axis, and the ophthalmic lens material is cut with a cutting tool which can be moved around a rotation axis perpendicular to the rotation axis of the spindle. (A) a lens surface of a desired aspherical ophthalmic lens, wherein at least one of the lens convex surface and the concave surface has an axisymmetric aspherical surface. Obtaining a basic equation of a curve giving the cross-sectional shape of (b); and (b) dividing a vertex of the curve: one side sandwiching O into a plurality of ranges on the curve given by the basic equation. Point: a step of determining G1 to Gn;
(C) The vertex of the curve given by the basic equation: O
And a vertical bisector at a chord connecting the first division point G1 adjacent to the vertex O among the plurality of division points G1 to Gn is a symmetry of a curve given by the basic equation. (D) determining the distance R1 between the intersection point α1 and the vertex O or the first division point G1 while obtaining the coordinates of the intersection point α1 intersecting with the axis; : A vertical bisector of a chord connecting the first division point: G1 and the second division point: G2 adjacent to the outside of the first division point: G1 among G1 to Gn: The coordinates of an intersection: α2 that intersects a straight line passing through the first division point: G1 and the intersection: α1 are obtained, and the intersection: α2 and the first division point: G1 or the second division point G2 are determined. Determining a distance between: R2; and (e) the plurality of division points:
Of G1 to Gn, two adjacent dividing points: Ga, G (a + 1) in the first dividing point: G2 to Gn located outside of the first dividing point: G1, and the intersection: α2 and In accordance with the operation for obtaining the distance: R2, the same operation is repeated from the inside to the outside in order, so that the intersection: α3 to αn and the distance: R3 to R
and (f) the division points: G1 to Gn on the lens surface of the ophthalmic lens material.
Each of the machining surfaces: S1 to Sn divided by the rotation locus of the curve given by the basic equation around the symmetry axis, the intersections: α1 to αn, respectively, and the distance:
A method for manufacturing an aspherical ophthalmic lens, comprising a step of performing a cutting process using a cutting tool that can be moved with a radius of R1 to Rn, is also characterized.
【0010】[0010]
【構成の具体的説明】このような本発明に従い、レンズ
表面が軸対称の非球面形状とされた非球面眼用レンズを
製造するに際しては、先ず、希望するレンズ表面の形状
を決定する。ここにおいて、かかるレンズ表面は、軸対
称であることから、その形状は、対称軸を含む断面形状
を与える曲線の基本方程式を求めることによって、行な
われる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In manufacturing an aspherical ophthalmic lens having a lens surface having an axisymmetric aspherical shape according to the present invention, first, a desired lens surface shape is determined. Here, since the lens surface is axially symmetric, its shape is determined by obtaining a basic equation of a curve giving a cross-sectional shape including the axis of symmetry.
【0011】なお、かかる曲線の基本方程式は、以下の
処理を容易とする上に、レンズの対称軸上に位置する曲
線の頂点:Oを原点とすると共に、かかる対称軸をY軸
とすることにより、下記(数1)で表される関数とし
て、求めることが望ましい。 Y = F(X) ・・・ (数1)The basic equation of such a curve should be such that the following processing is facilitated, and the vertex of the curve located on the axis of symmetry of the lens: O is the origin, and the axis of symmetry is the Y axis. Therefore, it is desirable to obtain the function as a function represented by the following (Equation 1). Y = F (X) (Equation 1)
【0012】また、本発明が適用され得る非球面形状
は、想定し得る回転軸対称の曲面全般に亘るものであ
り、その対称軸を含む断面形状を与える曲線の基本方程
式として、放物線や楕円、双曲線等の離心率:eおよび
頂点曲率にて示される曲線、および下記(数2)に示さ
れる一般式で表されるN次曲線、その他、一般幾何で求
められる数式で表現される曲線など、極めて広範囲に亘
る曲線を与える方程式を採用することが可能である。The aspherical shape to which the present invention can be applied covers all possible curved surfaces symmetrical with respect to the rotational axis, and the basic equation of a curve giving a cross-sectional shape including the axis of symmetry is a parabola, an ellipse, or the like. Eccentricity such as hyperbola: a curve represented by e and a vertex curvature, an Nth-order curve represented by the following general formula (Equation 2), a curve represented by a mathematical formula obtained by general geometry, and the like. It is possible to employ equations that give a very wide range of curves.
【0013】[0013]
【数2】 (Equation 2)
【0014】次いで、求められた基本方程式により与え
られる曲線上において、該曲線の頂点:Oを挟んだ一方
の側を、複数の範囲に分割せしめる複数の分割点:G1
〜Gnを決定する。なお、これらの分割点:G1〜Gn
にて分割された曲線上の各範囲にあっては、後述する如
く、一定の曲率半径を有する円弧:C1〜Cnによって
近似されることとなり、それ故、それら各分割点間の寸
法は、得られるレンズ曲面の精度に影響を及ぼすことか
ら、製造すべき眼用レンズに要求される曲面精度や曲率
等に応じて決定されることとなる。Next, on a curve given by the obtained basic equation, a plurality of division points: G1 for dividing one side of the curve with the vertex: O therebetween into a plurality of ranges.
To Gn. Note that these division points: G1 to Gn
Is approximated by an arc having a constant radius of curvature: C1 to Cn as described later, and therefore, the dimension between each of the division points is obtained as follows. Since it affects the accuracy of the lens surface to be manufactured, it is determined according to the surface accuracy, curvature, and the like required for the ophthalmic lens to be manufactured.
【0015】また、各分割点:G1〜Gnは、通常、基
本方程式と同一の座標軸上におけるX,Y座標値によっ
て特定されることとなるが、その具体的な決定方法は、
特に限定されるものではなく、各分割点間の距離を同一
にする必要もない。具体的には、それらの分割点:G1
〜Gnは、例えば、X軸に関する等分割や、頂点:O回
りの偏角に関する角度均等分割や、指数分割などの各種
分割方法が、何れも採用され得る。Each of the division points G1 to Gn is usually specified by the X and Y coordinate values on the same coordinate axis as the basic equation.
There is no particular limitation, and there is no need to make the distance between the division points the same. Specifically, those division points: G1
For Gn, any of various division methods such as, for example, equal division on the X axis, equal angle division on the declination around the vertex: O, and exponential division can be adopted.
【0016】そして、その後、このようにして決定され
た各分割点:G1〜Gnにて分割された、基本方程式に
より与えられる曲線上における各範囲を、互いに曲率が
異なる複数の円弧:C1〜Cnによって近似することと
し、互いに隣接位置する円弧の法線が、それら円弧の境
界に位置する各分割点:G1〜Gnにおいて、それぞれ
一致するように、各円弧:C1〜Cnの中心点および曲
率半径を求める。Then, after that, each range on the curve given by the basic equation, which is divided by each of the division points thus determined: G1 to Gn, is divided into a plurality of circular arcs having different curvatures: C1 to Cn. And the center points and the radii of curvature of the arcs C1 to Cn so that the normals of the arcs adjacent to each other coincide at the division points G1 to Gn located at the boundaries of the arcs. Ask for.
【0017】以下、それら各円弧:C1〜Cnの中心点
および曲率半径を求める方法について、図1に示された
具体例を参照しつつ、説明する。なお、本具体例では、
Y軸を対称軸とし、その頂点:Oが座標原点に位置する
基本方程式:Y=F(X)によって、目的とする曲面の
断面形状が表されるものとし、各分割点:G1〜Gn
は、かかる曲線上で、X軸に関する等分割点として決定
されているものとする。Hereinafter, a method of obtaining the center point and the radius of curvature of each of the arcs C1 to Cn will be described with reference to a specific example shown in FIG. In this specific example,
The sectional shape of the target curved surface is represented by a basic equation: Y = F (X) in which the Y axis is a symmetric axis and the vertex: O is located at the coordinate origin, and each division point: G1 to Gn
Is determined as an equally divided point on the X axis on such a curve.
【0018】そして、各円弧:C1〜Cnの中心点およ
び曲率半径は、頂点:O側から外方に向かって順次決定
されることとなる。The center point and the radius of curvature of each of the arcs C1 to Cn are sequentially determined from the apex: O side outward.
【0019】すなわち、頂点:Oと、該頂点:Oに隣接
位置する第一の分割点:G1との間に位置する第一の円
弧:C1の中心点を求めるに際しては、先ず、頂点:O
と第一の分割点:G1とを結ぶ弦:l1を考え、かかる
弦:l1の垂直二等分線:L1を求める。そして、この
垂直二等分線:L1と、基本方程式にて与えられる曲線
の対称軸(Y軸)との交点:α1として、第一の円弧:
C1の中心点が決定されるのである。また、かかる第一
の円弧:C1の曲率半径は、この交点:α1と、頂点:
Oまたは第一の分割点:G1との間の距離:R1とし
て、求められることとなる。That is, when determining the center point of the first arc C1 located between the vertex O and the first division point G1 adjacent to the vertex O, first, the vertex O
Consider a string: l1 connecting the first division point: G1 and a vertical bisector: L1 of the string: l1. Then, the intersection of the perpendicular bisector: L1 with the axis of symmetry (Y axis) of the curve given by the basic equation: α1, the first arc:
The center point of C1 is determined. Further, the radius of curvature of the first arc: C1 is represented by the intersection: α1 and the vertex:
The distance between O and the first division point: G1 is obtained as R1.
【0020】次に、第一の分割点:G1と第二の分割
点:G2との間に位置する第二の円弧:C2の中心点を
求めるに際しては、先ず、第一の分割点:G1と第二の
分割点:G2とを結ぶ弦:l2を考え、かかる弦:l2
の垂直二等分線:L2を求める。そして、この垂直二等
分線:L2が、第一の分割点:G1と第一の円弧:C1
の曲率中心としての交点:α1とを通る直線:L1′と
交わる交点:α2として、第二の円弧:C2の中心点が
決定される。また、かかる第二の円弧:C2の曲率半径
は、この交点:α2と、第一の分割点:G1または第二
の分割点G2との間の距離:R2として、求められるこ
ととなる。Next, when obtaining the center point of the second arc C2 located between the first division point G1 and the second division point G2, first, the first division point G1 And a second division point: G2, consider a string: l2, such a string: l2
Vertical bisector: L2 is determined. The vertical bisector: L2 is composed of a first division point: G1 and a first arc: C1.
The center point of the second arc C2 is determined as the intersection point α2 intersecting with the straight line L1 ′ passing through the intersection point α1 as the center of curvature. The radius of curvature of the second arc C2 is determined as the distance R2 between the intersection point α2 and the first division point G1 or the second division point G2.
【0021】そして、残りの複数の円弧:C3〜Cnに
おいても、それら各円弧の両側に位置する二つの分割
点:Ga,G(a+1)〔但し、a=2〜n−1〕につ
いて、上記交点:α2および距離:R2を求める操作に
従い、内側から外側に向かって、順次、同様な操作を繰
り返して行なうことにより、各円弧:C3〜Cnにおけ
る中心点および曲率半径を、それぞれ求めることができ
るのである。In the remaining plurality of arcs: C3 to Cn, two division points: Ga, G (a + 1) [where a = 2 to n-1] are located on both sides of each of the arcs. By repeating the same operation sequentially from inside to outside according to the operation for obtaining the intersection point: α2 and the distance: R2, the center point and the radius of curvature in each of the arcs C3 to Cn can be obtained. It is.
【0022】すなわち、このようにして決定された中心
点:α1〜αnと曲率半径:R1〜Rnを有する円弧:
C1〜Cnにあっては、基本方程式:Y=F(X)にて
与えられる曲線上において隣接位置する分割点間を、一
定曲率の円曲線により近似して接続するものであり、こ
れらの円弧:C1〜Cnによって、目的とする曲線が、
近似的に有利に実現され得ることとなる。なお、このよ
うに各円弧:C1〜Cnは、目的とする曲線:Y=F
(X)と必ずしも完全に一致するものでないが、理解を
容易とするために、図1中において、各対応する円弧状
部分に対して、括弧付きで符号を付しておくこととす
る。」That is, an arc having the thus determined center point: α1 to αn and a radius of curvature: R1 to Rn:
In the case of C1 to Cn, division points adjacent to each other on a curve given by the basic equation: Y = F (X) are approximated by a circular curve having a constant curvature and connected. : By C1 to Cn, the target curve is
It can be realized approximately advantageously. In addition, this
Each arc: C1 to Cn is a target curve: Y = F
(X) is not always exactly the same,
For the sake of simplicity, in FIG.
Parts should be marked with parentheses.
You. "
【0023】また、かかる円弧:C1〜Cnにあって
は、それぞれ隣接する境界点である各分割点:G1〜G
nにおいて、法線の方向が一致せしめられているのであ
り、換言すれば、それら各分割点:G1〜Gnを挟んだ
両側に位置せしめられる二つの円弧:Ca,C(a+
1)が、その境界点である分割点:Gaにおいて、一つ
の共通接線を有しているのである。それ故、これら複数
の円弧:C1〜Cnによって構成される曲面にあって
は、各円弧の境界点においても不連続部を有しておら
ず、その境界点が容易に視認され得ない連続的な曲線と
して形成されることとなるのである。In the case of the circular arcs C1 to Cn, the dividing points G1 to G, which are adjacent boundary points, respectively.
n, the directions of the normals coincide with each other. In other words, two arcs positioned on both sides of each of the division points: G1 to Gn: Ca, C (a +
1) has one common tangent at the dividing point: Ga which is the boundary point. Therefore, the curved surface constituted by the plurality of circular arcs: C1 to Cn does not have a discontinuous portion even at the boundary point between the circular arcs, and is a continuous surface at which the boundary point cannot be easily recognized. It is formed as a simple curve.
【0024】そして、本発明においては、眼用レンズ材
料を一軸回りに回転せしめつつ、所定の切削工具により
切削加工して非球面眼用レンズを製造するに際し、かか
る切削工具を、眼用レンズ材料の回転軸を対称軸とす
る、上述の如くして求められた円弧:C1〜Cnによっ
て表される近似曲線に沿って移動せしめることにより、
レンズ表面が、前記基本方程式を満足する曲線の対称軸
回りの回転体として与えられる曲面に近似した非球面形
状をもって、切削成形されることとなる。In the present invention, when an aspherical ophthalmic lens is manufactured by performing a cutting process with a predetermined cutting tool while rotating the ophthalmic lens material about one axis, the cutting tool is replaced with the ophthalmic lens material. By moving along the approximate curve represented by the arcs C1 to Cn determined as described above with the rotation axis of
The lens surface is cut and formed with an aspherical shape approximating a curved surface given as a rotating body about the axis of symmetry of a curve satisfying the basic equation.
【0025】すなわち、それによって、一軸回りに回転
せしめられる眼用レンズ材料のレンズ表面における、前
記基本方程式上の点として与えられる各分割点:G1〜
Gnの該回転軸回りの軌跡によって分割された複数の円
環状の加工面:S1〜Sn、換言すれば前記各円弧:C
1〜Cnの回転軸回りの軌跡として表われる複数の円環
状の加工面:S1〜Snに対して、それぞれ、前記各交
点:α1〜αnを通り眼用レンズ材料の回転軸に直角な
軸を旋回軸とし、前記各距離:R1〜Rnを半径として
移動せしめられる切削工具により、球面状の切削加工が
施されるのである。That is, each of the division points G1 to G1 given on the above-mentioned basic equation on the lens surface of the ophthalmic lens material which is rotated about one axis.
A plurality of annular machined surfaces divided by the trajectory of the Gn about the rotation axis: S1 to Sn, in other words, each of the arcs: C
With respect to a plurality of annular processing surfaces: S1 to Sn appearing as trajectories around the rotation axis of 1 to Cn, axes perpendicular to the rotation axis of the ophthalmic lens material passing through the respective intersections: α1 to αn, respectively. Spherical cutting is performed by a cutting tool that can be moved with the above-mentioned distances R1 to Rn as radii as a turning axis.
【0026】より具体的には、例えば、本発明をコンタ
クトレンズのレンズ凹面の切削形成に適用するに際して
は、図2に示されている如く、基台10上において、直
交座標X,Yによって移動制御せしめられる切削工具1
2を備えた数値制御旋盤14を用い、図示しない回転駆
動装置にて回転せしめられるスピンドル16に対し、コ
ンタクトレンズ材料18を、チャック20にて固定的に
保持せしめて、該コンタクトレンズ材料18を、回転軸
22回りに高速回転せしめつつ、かかる切削工具12
を、上述の如くして求められた複数の円弧:C1〜Cn
に沿わせて移動させることにより、目的とするレンズ凹
面が、切削形成される。なお、かくの如き数値制御旋盤
を用いた場合には、切削工具12のカッティングポイン
トが、近似曲線上における各隣接する分割点:G1〜G
n間において、所定の曲率半径:Rnで直交二軸の円弧
補間法を用いて移動せしめられることとなる。More specifically, for example, when the present invention is applied to the cutting of a concave lens surface of a contact lens, it is moved on a base 10 by orthogonal coordinates X and Y as shown in FIG. Cutting tool 1 to be controlled
The contact lens material 18 is fixedly held by a chuck 20 with respect to a spindle 16 rotated by a rotation driving device (not shown) using a numerical control lathe 14 having The cutting tool 12 is rotated at high speed around the rotation axis 22.
Are obtained from the plurality of arcs obtained as described above: C1 to Cn
, The intended lens concave surface is cut and formed. When such a numerically controlled lathe is used, the cutting point of the cutting tool 12 is set to each of adjacent division points: G1 to G on the approximate curve.
In the interval n, the object is moved at a predetermined radius of curvature: Rn by using an orthogonal biaxial arc interpolation method.
【0027】なお、このようにして切削成形されたレン
ズ表面には、更に、必要に応じて、研磨加工が施される
ことにより、仕上げられることとなる。The lens surface thus cut and formed is further polished, if necessary, to be finished.
【0028】従って、上述の如くしてレンズ表面が切削
形成された非球面眼用レンズにあっては、レンズ表面に
おける頂点:Oを含む断面が、該頂点:Oを挟んだ径方
向両側にそれぞれ位置せしめられる、曲率が異なる複数
の円弧:C1〜Cnによって構成されており、しかも、
それら各円弧:C1〜Cnの境界点としての分割点:G
1〜Gnにおいて、共通の接線を有していることから、
かかる断面の対称軸回りの回転体として与えられるレン
ズ表面において、曲率が異なる境界線上に、稜線状や段
差状の不連続面が現れるようなことがないのであり、連
続した非球面形状が有利に実現され得るのである。Therefore, in the aspherical ophthalmic lens having the lens surface cut and formed as described above, the cross section including the vertex: O on the lens surface is formed on both radial sides of the vertex: O. It is composed of a plurality of arcs having different curvatures, which are positioned: C1 to Cn.
Each of these arcs: a division point as a boundary point between C1 and Cn: G
Since 1 to Gn have a common tangent,
On the lens surface provided as a rotating body about the axis of symmetry of such a cross section, a ridge-like or step-like discontinuous surface does not appear on a boundary line having different curvatures, and a continuous aspherical shape is advantageously used. It can be realized.
【0029】なお、上述の具体的説明においては、非球
面形状のレンズ凹面を、本発明手法に従って切削形成す
る場合の具体例を示しつつ、説明したが、本発明は、非
球面形状のレンズ凸面を切削形成するに際しても、同様
に適用され得るものであることは、勿論である。また、
上述の具体例および後述する実施例における具体的記載
によって、本発明の構成が、限定的に解釈されるもので
は、決してなく、本発明は、当業者の知識に基づいて、
種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施
され得るものであり、且つそのような実施態様が、本発
明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に
含まれるものであることは、言うまでもないところであ
る。In the above description, a specific example of the case where the aspherical lens concave surface is formed by cutting according to the method of the present invention has been described. However, the present invention relates to an aspherical lens convex surface. It is needless to say that the present invention can be similarly applied to the case of forming by cutting. Also,
The configuration of the present invention is not to be construed as being limited to the specific examples in the specific examples described above and the examples described below, and the present invention is based on the knowledge of those skilled in the art.
Various changes, modifications, improvements, and the like can be made in embodiments, and any such embodiments are included in the scope of the present invention unless departing from the spirit of the present invention. Some things are, of course, obvious.
【0030】[0030]
【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従う構造とされた非球面眼用レンズにあっては、曲率
が変化する境界線上で共通接線を有する複数の曲面によ
って、目的とする非球面形状に近似のレンズ表面が、連
続した曲面形状をもって付与されることから、グレア等
の光学的問題が惹起されることがなく、しかも、優れた
装用性や視力矯正性能が有利に発揮され得ることとなる
のである。As is clear from the above description, in the aspherical ophthalmic lens having the structure according to the present invention, the objective is achieved by a plurality of curved surfaces having a common tangent line on the boundary where the curvature changes. Since the lens surface approximating the aspherical shape is provided with a continuous curved surface shape, optical problems such as glare are not caused, and excellent wearability and visual acuity correcting performance are advantageously exhibited. You get it.
【0031】また、本発明手法によれば、従来と同様な
切削加工装置を用いて、かくの如き、曲率が変化する境
界線上で共通接線を有する複数の曲面によって構成され
た非球面形状のレンズ表面を備えた非球面眼用レンズ
を、容易に製造することができるのであり、また、特別
な部材の交換等を必要とすることなく、各種の非球面形
状のレンズ表面を、安定して切削形成することができる
のである。According to the method of the present invention, an aspherical lens constituted by a plurality of curved surfaces having a common tangent line on a boundary line where the curvature changes as described above, using a cutting apparatus similar to the conventional one. Aspherical ophthalmic lenses with surfaces can be easily manufactured, and various aspherical lens surfaces can be stably cut without the need to replace special members. It can be formed.
【0032】[0032]
【実施例】希望するレンズ凹面の断面形状を与える基本
方程式が、頂点曲率:7.8mm,離心率:0.5の楕円
の方程式として表される場合に、直径:10mmのコンタ
クトレンズ材料を、本発明手法に従って切削成形するに
際し、かかる基本方程式にて与えられる曲線をX軸上で
等ピッチに分割する分割点:G1〜G10の座標値を求
め、更に、それら各分割点間の曲線を近似する円弧:C
1〜C10の中心座標:α1〜α10および曲率半径:
R1〜R10を求めた。その結果を、実施例として、下
記表1に示すこととする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS When a basic equation giving a desired sectional shape of a lens concave surface is expressed as an elliptic equation having a vertex curvature of 7.8 mm and an eccentricity of 0.5, a contact lens material having a diameter of 10 mm is used. In cutting and forming according to the method of the present invention, coordinate values of division points: G1 to G10 for dividing the curve given by such a basic equation at equal pitches on the X-axis are obtained, and the curve between these division points is approximated. Arc to do: C
Center coordinates of 1 to C10: α1 to α10 and radius of curvature:
R1 to R10 were determined. The results are shown in Table 1 below as examples.
【0033】なお、本実施例では、基本方程式にて与え
られる頂点を座標原点とし、且つ曲線の対称軸をY軸と
すると共に、1座標単位を、X軸,Y軸方向ともに、1
mmとした。In this embodiment, the vertex given by the basic equation is the coordinate origin, the symmetric axis of the curve is the Y axis, and one coordinate unit is 1 in both the X and Y directions.
mm.
【0034】[0034]
【表1】 [Table 1]
【図1】本発明手法に従って非球面眼用レンズを製造す
るに際し、基本方程式により与えられる曲線上の各分割
点間の曲線を近似する円弧:C1〜Cnにおける中心座
標および曲率中心を求める工程を説明するための説明図
である。FIG. 1 shows a process of obtaining a center coordinate and a center of curvature in an arc C1-Cn that approximates a curve between respective division points on a curve given by a basic equation when manufacturing an aspherical ophthalmic lens according to the method of the present invention. It is an explanatory view for explaining.
【図2】本発明手法に従って非球面コンタクトレンズを
製造するに際し、コンタクトレンズ材料の切削に用いら
れる切削工具の一具体例を示す平面概略図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing a specific example of a cutting tool used for cutting a contact lens material when manufacturing an aspheric contact lens according to the method of the present invention.
10 基台 12 切削工具 14 数値制御旋盤 16 スピンドル 18 コンタクトレンズ材料 20 チャック 22 回転軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Base 12 Cutting tool 14 Numerical control lathe 16 Spindle 18 Contact lens material 20 Chuck 22 Rotation axis
Claims (2)
か一方のレンズ表面が、軸対称の非球面形状とされた非
球面眼用レンズであって、 前記非球面形状とされたレンズ表面における対称軸を含
む断面が、該対称軸上の頂点:Oを挟んだ径方向両側
に、それぞれ位置せしめられる、曲率が異なる複数の円
弧:C1〜Cnによって構成されていると共に、それら
複数の円弧:C1〜Cnの境界に位置する各分割点:G
1〜Gnが、それぞれ、希望する非球面眼用レンズの断
面形状を与える曲線の基本方程式を満足する点に位置せ
しめられている一方、前記頂点:Oと、該頂点:Oに隣
接位置する第一の分割点:G1との間の円弧:C1が、
それら頂点:Oと第一の分割点:G1とを結ぶ弦の垂直
二等分線と、前記対称軸との交点:α1を中心とする円
弧とされると共に、前記複数の分割点:G1〜Gnのう
ち、互いに隣接位置する二つの分割点:Ga,G(a+
1)の間に位置する各円弧:C2〜Cnが、それぞれ、
それら隣接位置する二つの分割点:Ga,G(a+1)
を結ぶ弦の垂直二等分線と、かかる二つの分割点:G
a,G(a+1)のうち前記頂点:O側に位置する分割
点:Gaと該分割点:Gaを挟んで隣接位置する円弧:
Caの中心点:αaとを通る直線との交点:α(a+
1)を中心とする円弧とされていることを特徴とする非
球面眼用レンズ。An aspherical ophthalmic lens in which at least one of a lens convex surface and a concave surface has an axisymmetric aspherical surface, wherein an axis of symmetry in the aspherical lens surface is defined as an aspherical lens. The cross section includes a plurality of arcs having different curvatures, C1 to Cn, respectively positioned on both sides in the radial direction with the vertex on the symmetry axis: O interposed therebetween, and the plurality of arcs: C1 to Cn. Division point located at the boundary of: G
1 to Gn are respectively located at points satisfying the basic equation of a curve that gives a desired cross-sectional shape of the aspherical ophthalmic lens, while the vertex: O and the vertex adjacent to the vertex: O An arc between one division point: G1 and C1 is
The intersection of the vertical bisector of the chord connecting the vertex: O and the first division point: G1 with the symmetry axis: an arc centered on α1, and the plurality of division points: G1 to G1 Gn, two division points adjacent to each other: Ga, G (a +
Each arc located between 1): C2 to Cn are respectively
Two adjacent dividing points: Ga, G (a + 1)
Vertical bisector of the string connecting the two and the two split points: G
a, G (a + 1), the apex: a dividing point located on the O side: Ga and an arc located adjacent to the dividing point: Ga:
Intersection with a straight line passing through the center point of Ca: αa: α (a +
An aspherical ophthalmic lens, characterized in that it is an arc centered on 1).
ピンドルに取り付け、該スピンドルの回転軸に直角な旋
回軸を中心として移動せしめられる切削工具にて切削加
工することにより、レンズ凸面および凹面の少なくとも
何れか一方のレンズ表面が、軸対称の非球面形状とされ
た非球面眼用レンズを製造する方法であって、 希望する非球面眼用レンズのレンズ表面の断面形状を与
える曲線の基本方程式を求める工程と、 該基本方程式にて与えられる曲線上において、該曲線の
頂点:Oを挟んだ一方の側を複数の範囲に分割する複数
の分割点:G1〜Gnを決定する工程と、 前記基本方程式にて与えられる曲線の頂点:Oと、前記
複数の分割点:G1〜Gnのうち該頂点:Oに隣接位置
する第一の分割点:G1とを結ぶ弦における垂直二等分
線が、かかる基本方程式にて与えられる曲線の対称軸と
交わる交点:α1の座標を求めると共に、該交点:α1
と該頂点:Oまたは該第一の分割点:G1との間の距
離:R1を求める工程と、 前記複数の分割点:G1〜Gnのうち、前記第一の分割
点:G1と、該第一の分割点:G1の外側に隣接位置す
る第二の分割点:G2とを結ぶ弦における垂直二等分線
が、該第一の分割点:G1と前記交点:α1とを通る直
線と交わる交点:α2の座標を求めると共に、該交点:
α2と前記第一の分割点:G1または前記第二の分割点
G2との間の距離:R2を求める工程と、 前記複数の分割点:G1〜Gnのうち、前記第一の分割
点:G1よりも外側に位置する分割点:G2〜Gnにお
ける、互いに隣接位置する二つの分割点:Ga,G(a
+1)について、前記交点:α2および距離:R2を求
める操作に従い、内側から外側に向かって順次、同様な
操作を繰り返し行なうことにより、交点:α3〜αnお
よび距離:R3〜Rnを、それぞれ求める工程と、 前記眼用レンズ材料の前記レンズ表面における、前記分
割点:G1〜Gnの、前記基本方程式にて与えられる曲
線の対称軸回りの回転軌跡により分割される各加工面:
S1〜Snを、それぞれ、前記各交点:α1〜αnを旋
回軸とし、距離:R1〜Rnを半径として移動せしめら
れる切削工具により、切削加工する工程とを、 有することを特徴とする非球面眼用レンズの製造方法。2. A lens having an ophthalmic lens material attached to a spindle which rotates about one axis, and a cutting tool which is moved around a rotation axis perpendicular to the rotation axis of the spindle, thereby cutting the lens convex and concave surfaces. A method of manufacturing an aspherical ophthalmic lens in which at least one lens surface has an axisymmetric aspherical shape, wherein a basic equation of a curve giving a desired sectional shape of the lens surface of the aspherical ophthalmic lens is provided. And determining a plurality of division points: G1 to Gn on the curve given by the basic equation, which divide one side of the curve sandwiching O into a plurality of ranges; A vertical bisecting of a chord connecting the vertex O of the curve given by the basic equation and the first division point G1 adjacent to the vertex O among the plurality of division points G1 to Gn The coordinates of the intersection: α1 at which the line intersects the symmetry axis of the curve given by the basic equation are determined, and the intersection: α1
And calculating a distance: R1 between the vertex: O or the first division point: G1; and a first division point: G1 among the plurality of division points: G1 to Gn; A vertical bisector of a chord connecting one division point: G1 and a second division point adjacent to the outside of G1 intersects a straight line passing through the first division point: G1 and the intersection point: α1. Intersection: The coordinates of α2 are obtained, and the intersection:
calculating a distance R2 between α2 and the first division point G1 or the second division point G2; and a first division point G1 of the plurality of division points G1 to Gn. Two division points adjacent to each other in the division points G2 to Gn that are located further outside: Ga, G (a
For +1), the same operation is repeatedly performed from inside to outside according to the operation for obtaining the intersection: α2 and the distance: R2, thereby obtaining the intersection: α3 to αn and the distance: R3 to Rn. And each processing surface divided by the rotation locus of the curve at the division point: G1 to Gn around the symmetry axis given by the basic equation on the lens surface of the ophthalmic lens material:
A step of cutting each of S1 to Sn with a cutting tool that can be moved by using each of the intersections: α1 to αn as a rotation axis and a distance: R1 to Rn as a radius. Manufacturing method of lens for use.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3197191A JP2859001B2 (en) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | Aspherical ophthalmic lens and manufacturing method thereof |
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