(57)【要約】急速に往復動するレンズ切削工具（１１４）とシャトルアセンブリとを有するシングルポイントレンズ回転旋盤（１００）における振動および歪みを実質的に打ち消すための方法および装置。この装置は、３つ以上の工具シャトル（１０８、１１０、１１２）を有している。これらのシャトルは、同様の質量（ｍａｓｓ）を有しており、互いに略平行な各シャトル経路に沿って往復移動できる。シャトル（１０８、１１０、１１２）は、各シャトル経路に沿って各アクチュエータ（１１８、１２０、１２２）により往復移動可能である。シャトル・工具アセンブリは、その各アクチュエータ（１１８、１２０、１２２）により、シャトル・工具アセンブリの一方向での移動によって生成される力がシャトル・工具アセンブリの反対方向の移動によって生じる力を打ち消す速度で、相対する方向に移動される。奇数個のシャトル・工具アセンブリが使用される場合、一方向に移動する質量によって生成される力の大きさは、異なる移動速度すなわち反対方向に移動する質量に由来する異なるストローク長により補償することができる。
2004504165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋盤用の工具案内アセンブリであって、
前記工具を装着するための少なくとも１つの第１のシャトルと、
前記第１のシャトルを第１のシャトル経路に沿って往復移動させる第１のアクチュエータと、
を備えたアセンブリを有し、
前記第１のシャトルおよび工具は、第１の往復質量の少なくとも一部を構成し、
また、前記アセンブリは、
第２の往復質量と、
前記第２の往復質量を前記第１の往復質量と反対の方向に移動させるための第２のアクチュエータと、
を備え、
前記第２の往復質量は、前記第１の往復質量の前記往復移動によって生じる加速力を実質的に打ち消すように選択された、質量、移動経路、移動速度を有することを特徴とする工具案内アセンブリ。
【請求項２】
前記第２の往復質量は一対の第２のシャトルを有し、前記対を成す各第２のシャトルはそれぞれ、前記第１のシャトルの両側に配置され、
前記第２のアクチュエータは、前記第２のシャトル毎にそれぞれアクチュエータを有している請求項１に記載の工具案内アセンブリ。
【請求項３】
前記第１の往復質量が複数の前記第１のシャトルを有し、前記第１のアクチュエータが前記第１のシャトル毎にそれぞれアクチュエータを有している請求項１に記載の工具案内アセンブリ。
【請求項４】
ベースと、
前記ベースに接続され、切削工具を支持する第１のシャトルであって、第１のシャトル経路に沿って往復移動可能な第１のシャトルと、
前記第１のシャトルに接続され、前記第１のシャトルの往復移動を行う第１のアクチュエータと、
前記第１のシャトルに隣接し、第２の切削工具を支持する第２のシャトルであって、前記第１のシャトル経路と略平行な第２のシャトル経路に沿って往復移動できるとともに、前記第１のシャトルの質量と同様の質量を有する第２のシャトルと、
前記第２のシャトルに接続されるとともに、前記第１のシャトルの前記往復移動量の略半分の量だけ、前記第１のシャトルの動きと反対の方向に前記第２のシャトルを往復移動させる第２のアクチュエータと、
前記第２のシャトルと反対側で前記第１のシャトルに隣接し、第３の切削工具を支持する第３のシャトルであって、前記第１および前記第２のシャトル経路と略平行な第３のシャトル経路に沿って往復移動できるとともに、前記第１のシャトルの質量と同様の質量を有する第３のシャトルと、
前記第３のシャトルに接続されるとともに、前記第１のシャトルの前記往復移動量の略半分の量だけ、前記第１のシャトルの動きと反対の方向に前記第３のシャトルを往復移動させる第３のアクチュエータと、
を備え、
前記第２および第３のシャトルは、前記第１のシャトルの複数の加速力を釣り合わせることにより、前記第１のシャトルの前記往復移動によって前記旋盤の構造体に与えられる振動及びそれに起因する歪みを実質的に打ち消すことを特徴とするシングルポイントダイアモンド回転旋盤。
【請求項５】
ベースと、
前記ベースに装着され、前記レンズを支持して前記レンズをレンズ回転軸を中心に回転させるとともに、前記レンズ回転軸に対して横方向に移動可能なレンズ支持体と、
それぞれが切削工具を装着して前記ベースに装着されるとともに、互いに略平行な各シャトル経路に沿って前記レンズに向って経路移動可能な複数のシャトルと、
を備え、
前記複数のシャトルは、前記ベースに装着された各アクチュエータによって往復移動可能であり、前記アクチュエータは、前記複数のシャトルのうちの幾つかのシャトルを残りのシャトルの動きと反対方向に移動させるように配置され、
前記複数のシャトルは、同様の質量を有し、ほぼ固定された質量中心を維持するように配置されると共に移動され、これにより、前記幾つかのシャトルの所定方向への移動が、前記残りのシャトルの反対方向への移動によって前記ベースに作用する直線的な力および揺動力を実質的に打ち消すレンズ切削旋盤。
【請求項６】
前記複数のシャトルは、２つの外側シャトルと、これらの外側シャトル間に位置された１つの中間シャトルとから成り、
前記外側シャトルは、共に、前記中間シャトルの動きと反対の方向に移動し、　前記外側シャトルは、共に、前記中間シャトルの速度の約半分の速度で移動し、これにより、前記外側シャトルによって生成される加速力の大きさが、前記中間シャトルによって生成される加速力の大きさと略同じになる請求項５に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項７】
前記複数のシャトルは、１つの中心軸の両側で２つの対を成す一列の４つのシャトルから成り、前記各対のシャトルは、反対側の対の対応するシャトルと同期して互いに反対方向に移動するように配置されている請求項６に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項８】
前記シャトル経路が直線状であり、
前記各アクチュエータがリニアサーボモータである請求項６に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項９】
前記シャトル経路が弓状であり、
前記各アクチュエータが回転サーボモータである請求項６に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項１０】
前記シャトル経路が直線状であり、
前記アクチュエータがリニアサーボモータである請求項７に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項１１】
前記シャトル経路が弓状であり、
前記各アクチュエータが回転サーボモータである請求項７に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項１２】
シャトル経路に沿って旋盤のベースに対して往復移動できるように装着されたシャトルに固定された切削工具の移動によって旋盤に生じる加速力を打ち消すための方法であって、
（１）前記シャトル経路に沿って所定の質量中心を有するバランシング質量を与えるステップ、
（２）前記構造体に対応する揺動力を与えることなく、前記工具の前記移動によって生じる直線的な力を打ち消す速度および方向で前記バランシング質量を往復移動させるステップと、
を備える方法。
【請求項１３】
前記バランシング質量は、前記ベースに装着された各シャトルに固定された少なくとも２つの更なる切削工具から成り、各シャトルは、各シャトル経路に沿って各アクチュエータにより往復移動できる請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
レンズ支持体と少なくとも３つのレンズ切削工具とを有するレンズ回転旋盤上で非回転対称レンズを回転させるための方法であって、
（１）レンズ支持アセンブリにレンズブランク（ｂｌａｎｋ）を装着するステップと、
（２）前記レンズブランクを前記レンズ支持アセンブリと共にレンズ回転軸を中心に回転させるステップと、
（３）前記少なくとも３つの切削工具のうちの１つを前記レンズブランクに対して押圧するステップと、
（４）前記レンズブランクを前記レンズ支持アセンブリと共に前記レンズ回転軸に対して横方向に移動させるステップと、
（５）前記レンズブランクの回転数に対応する往復数で第１の工具経路に沿って少なくとも３つのレンズ切削工具のうちの前記１つを往復移動させて、前記非回転対称面を形成するステップと、
（６）前記旋盤に揺れ動作を与えることなく、ステップ（５）で前記１つの工具により前記旋盤に作用する直線的な力に抗してこれを実質的に打ち消す速度および方向で、前記第１の工具経路と略平行な各工具経路に沿って、前記少なくとも３つのレンズ切削工具の残りを前記往復数で往復移動させるステップと、
を備える方法。
【請求項１５】
前記少なくとも３つのレンズ切削工具は、最初および最後のレンズ切削工具と、これらの切削工具間にこれらと列を成して等距離に配置される中間レンズ切削工具とから成り、
前記最初および最後のレンズ切削工具は、前記中間レンズ切削工具の速度の約半分の速度で、前記中間レンズ切削工具と反対方向に同時に移動される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記レンズが少なくとも２段階で回転され、各段階では、異なるレンズ切削工具が使用される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
第１、第２、第３、第４のレンズ切削工具が設けられて一列に配置され、
前記第１および第２の切削工具は、同様の速度で互いに反対方向に移動され、
前記第３および第４の切削工具は、同様の速度で互いに反対方向に移動され、
前記第１および第２の切削工具によって生じる任意の揺れ動作は、前記第３および第４の切削工具によって生じる反対方向の等しい揺れ動作によって打ち消される請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
（７）測定装置を用いて、前記レンズ切削工具の前記往復移動に関連して前記旋盤に作用する任意の合成不均衡力を測定するとともに、前記不均衡力の大きさ及び性質を示す出力信号を形成するステップと、
（８）前記出力信号をプロセッサに送信するステップと、
（９）前記アクチュエータの移動を変化させることにより、また、前記アクチュエータと通信して前記アクチュエータの移動を制御する少なくとも１つのコントローラに対して少なくとも１つの出力信号を形成することにより、前記力をどのように打ち消すことができるかを、前記プロセッサを用いて決定するステップと、
（１０）前記コントローラで前記出力信号を受けるとともに、前記アクチュエータによって引き起こされる前記往復移動を前記出力信号に応じて変化させることにより、前記合成不均衡力を軽減するステップと、
を更に備えている請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
（１１）ステップ（７）から（１０）を繰り返すステップを更に有している請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
（７）測定装置を用いて、前記レンズ切削工具の前記往復移動に関連して前記旋盤に作用する任意の合成不均衡力を測定するとともに、前記不均衡力の大きさ及び性質を示す出力信号を形成するステップと、
（８）前記出力信号をプロセッサに送信するステップと、
（９）前記アクチュエータの移動を変化させることにより、また、前記アクチュエータと通信して前記アクチュエータの移動を制御する少なくとも１つのコントローラに対して少なくとも１つの出力信号を形成することにより、前記力をどのように打ち消すことができるかを、前記プロセッサを用いて決定するステップと、
（１０）前記コントローラで前記出力信号を受けるとともに、前記アクチュエータによって引き起こされる前記往復移動を前記出力信号に応じて変化させることにより、前記合成不均衡力を軽減するステップと、
を更に備えている請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
（７）測定装置を用いて、前記レンズ切削工具の前記往復移動に関連して前記旋盤に作用する任意の合成不均衡力を測定するとともに、前記不均衡力の大きさ及び性質を示す出力信号を形成するステップと、
（８）前記出力信号をプロセッサに送信するステップと、
（９）前記アクチュエータの移動を変化させることにより、また、前記アクチュエータと通信して前記アクチュエータの移動を制御する少なくとも１つのコントローラに対して少なくとも１つの出力信号を形成することにより、前記力をどのように打ち消すことができるかを、前記プロセッサを用いて決定するステップと、
（１０）前記コントローラで前記出力信号を受けるとともに、前記アクチュエータによって引き起こされる前記往復移動を前記出力信号に応じて変化させることにより、前記合成不均衡力を軽減するステップと、
を更に備えている請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
（７）測定装置を用いて、前記レンズ切削工具の前記往復移動に関連して前記旋盤に作用する任意の合成不均衡力を測定するとともに、前記不均衡力の大きさ及び性質を示す出力信号を形成するステップと、
（８）前記出力信号をプロセッサに送信するステップと、
（９）前記アクチュエータの移動を変化させることにより、また、前記アクチュエータと通信して前記アクチュエータの移動を制御する少なくとも１つのコントローラに対して少なくとも１つの出力信号を形成することにより、前記力をどのように打ち消すことができるかを、前記プロセッサを用いて決定するステップと、
（１０）前記コントローラで前記出力信号を受けるとともに、前記アクチュエータによって引き起こされる前記往復移動を前記出力信号に応じて変化させることにより、前記合成不均衡力を軽減するステップと、
（１１）ステップ（７）から（１０）を繰り返すステップと、
を更に備えている請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
（７）測定装置を用いて、前記レンズ切削工具の前記往復移動に関連して前記旋盤に作用する任意の合成不均衡力を測定するとともに、前記不均衡力の大きさ及び性質を示す出力信号を形成するステップと、
（８）前記出力信号をプロセッサに送信するステップと、
（９）前記アクチュエータの移動を変化させることにより、また、前記アクチュエータと通信して前記アクチュエータの移動を制御する少なくとも１つのコントローラに対して少なくとも１つの出力信号を形成することにより、前記力をどのように打ち消すことができるかを、前記プロセッサを用いて決定するステップと、
（１０）前記コントローラで前記出力信号を受けるとともに、前記アクチュエータによって引き起こされる前記往復移動を前記出力信号に応じて変化させることにより、前記合成不均衡力を軽減するステップと、
（１１）ステップ（７）から（１０）を繰り返すステップと、
を更に備えている請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の往復質量は、１対の前記第１のシャトルと、前記第１のシャトルの対のための１つのアクチュエータとを有している請求項１に記載の工具案内アセンブリ。
【請求項２５】
前記シャトル経路は、前記ベースに対して略平行である請求項１１に記載の工具案内アセンブリ。
【請求項２６】
前記シャトル経路は、前記ベースに対して略垂直である請求項１１に記載の工具案内アセンブリ。
【請求項２７】
ベースと、
前記ベースに接続され、切削工具を支持するための第１のシャトルと、
前記第１のシャトルに接続され、前記第１のシャトルの回転往復移動を行なう第１のアクチュエータと、
前記第１のシャトルと正反対に前記第１のアクチュエータに接続され、前記第１のシャトルと反対方向に移動して第１のシャトルとの釣り合いをとる第１のバランシング質量と、
前記ベースに接続され、前記第１のアクチュエータと反対の回転往復移動を行なう第２のアクチュエータと、
前記第２のアクチュエータに接続された、位置的に相対する第２および第３のバランシング質量と、
を備え、
前記第２、第３のバランシング質量および第２のアクチュエータの前記往復移動は、前記第１のシャトルの前記往復移動によって前記旋盤の構造体に与えられる振動及びそれに起因する歪みを実質的に打ち消すように選択されるレンズ切削旋盤。
【請求項２８】
前記第１、第２、第３のバランシング質量のうちの少なくとも１つは、シャトル支持切削工具である請求項２７に記載のレンズ切削旋盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
この発明は、一般に、レンズを切削するための装置および方法に関し、特に、非回転対称レンズを切削するための回転旋盤に関する。
【０００２】
（発明の背景）
回転非対称面を形成する有効な方法は、３軸シングルポイントダイアモンド回転旋盤を用いることである。図１は、そのような旋盤の典型的なレイアウトを示す端面図であり、図２は、図１に対応する正面図である。参照符号１０で示される旋盤は、レンズ支持アセンブリ２０と、シャトル１４とを有している。シャトル１４は、アクチュエータ１６により、参照符号Ｚで示される「Ｚ軸」に沿って軸方向に移動可能である。シャトル１４には、レンズ切削工具１８（一般に、ダイアモンド工具）が固定されている。
【０００３】
レンズ支持アセンブリ２０は、レンズ２２を支持するとともに、θで示されるレンズ軸を中心にレンズ２２を回転させる。レンズ支持アセンブリ２０は、レンズ軸θに対して横方向、すなわちＹ方向に移動することができる。レンズ支持部材は、一般に、レンズ２０を回転させるスピンドル２１を有している。このスピンドル２１は、横方向に移動可能なリニアテーブル２３に装着されており、リニアテーブル２３は旋盤１０のベース２５に装着されている。
【０００４】
レンズの切削は、回転動作によって行なわれる。レンズ２２は、レンズ軸θを中心に高速で回転される。レンズ切削工具１８は、最初、レンズ２２の縁２４に隣接して位置される。レンズ切削工具１８がＺ方向に移動されると、レンズ２２がＹ方向に移動される。レンズ２２とレンズ切削工具１８との間の連係動作によって、レンズ２２の形状が決まる。
【０００５】
レンズ２２が球面または非球面といった回転対称である場合、旋盤１０は、２軸回転旋盤と同様に動作する。一般に、切削は縁２４から開始され、レンズ切削工具は、Ｙ方向およびＺ方向（径方向内側およびレンズ２２に向って）に移動される。この場合、レンズ切削工具１８のＺ位置は、レンズ軸θを中心とする回転に関係なく、レンズ軸θから所定の任意の径方向（「Ｙ」）距離で一定のままである。
【０００６】
レンズ切削工具１８がレンズ軸θに接近するにつれ、レンズ切削工具１８と切削されるレンズの各面との間の相対速度は０まで減少する。したがって、条件を満たした生産的な表面形成動作を維持するためには、レンズ支持アセンブリ２０におけるスピンドルの速度が非常に高速であることが望ましい。一般的なスピンドルの速度は、３０００から１００００ＲＰＭのオーダーである。
【０００７】
所望のレンズが非回転対称である場合、例えば、円環レンズまたは多重焦点レンズである場合、レンズ切削工具１８は、回転数に比例する回数でＺ軸に沿って往復移動しなければならない。切削される特定のレンズ２２によっては、レンズ切削工具１８をレンズの縁で２０ｍｍほど移動する必要があるかもしれない。単純な円環レンズにおいて、これは、回転数の２倍の周波数を持つ略正弦波動作となる。
【０００８】
典型的なアクチュエータ１６は、高速フィードバック装置と連関したリニアサーボモータ（例えば、ボイスコイルモータ）から成り、こうした装置は高速直線動作を高い精度で生じさせることができるので望ましい。一般にそのようなモータの行程は限られており、一般的なストロークは３０ｍｍであるが、それにもかかわらず、３から４ｍ／ｓの速度を達成することが要求される場合がある。そのような速度および急速な方向変換は、５０から１００ｇ以上のピーク加速度を生成し得る。一例として、シャトル１４およびレンズ切削工具１８の総重量が２ｋｇである場合、アクチュエータの加速度が１００ｇで、１９６１Ｎ（約４４０ｌｂｓ）の反力が生じる。
【０００９】
前述した速度およびスピードの数値が、現在利用できるリニアサーボモータにとって幾分高い数値であることは言うまでもない。このような技術は急速に発達しており、現在の発明は、ある程度まで、所望のリニアサーボモータ特性を考慮している。いずれにせよ、本発明は、前述した半分の速度および力で可能な現在のリニアサーボモータ技術を用いて、有用な結果を生み出す。
【００１０】
レンズ切削工具１８をその工具経路に沿って位置決めするには、非常に高い精度、一般的には１０ｎｍ以下の精度で、サーボ制御する必要がある。アクチュエータ１６にそのような精度を達成する能力がある場合、作動力の大きさによって、精度条件を本質的に上回る構造的な欠陥が旋盤１０に生じる可能性がある。
【００１１】
本発明の目的は、往復移動可能な工具案内アセンブリを有する旋盤において作動力によって生じる振動を打ち消す方法および装置を提供することである。
【００１２】
（発明の概要）
旋盤用の工具案内アセンブリが提供される。工具案内アセンブリは、工具を装着するための少なくとも１つの第１のシャトルと、第１のシャトルを第１のシャトル経路に沿って往復移動させる第１のアクチュエータとを有している。第１のシャトルおよび工具は、第１の往復質量（ｍａｓｓ）の少なくとも一部を構成している。工具案内アセンブリは、第２の往復質量と、第２の往復質量を第１の往復質量と反対の方向に移動させるための第２のアクチュエータとを有している。第２の往復質量は、第１の往復質量の往復移動によって生じる加速力を実質的に打ち消すように選択された、質量、移動経路、移動速度を有している。
【００１３】
第２の往復質量は一対の第２のシャトルを有し、対を成す第２のシャトルはそれぞれ、第１のシャトルの両側に配置されていても良い。第２のアクチュエータは、第２のシャトルの各々に設けられたアクチュエータを含んでよい。
【００１４】
第１の往復質量が複数の第１のシャトルを含んでもよく、第１のアクチュエータが第１のシャトルの各々に設けられたアクチュエータを含んでよい。
【００１５】
本発明の一態様においては、切削工具を支持する第１のシャトル経路であって、第１のシャトル経路に沿って往復移動可能な第１のシャトルを有するシングルポイントダイアモンド回転旋盤が提供される。第１のシャトルには、第１のシャトルの往復移動を行なう第１のアクチュエータが接続されている。旋盤は、第１のシャトルに隣接して第２の切削工具を支持する第２のシャトルを有している。第２のシャトルは、第１のシャトル経路と略平行な第２のシャトル経路に沿って往復移動できる。第２のシャトルは、第１のシャトルの質量と同様の質量を有している。第２のシャトルには、第１のシャトルの往復移動量の略半分の量だけ、第１のシャトルの動きと反対の方向に第２のシャトルを往復移動させる第２のアクチュエータが接続されている。旋盤は、第２のシャトルと反対側で第１のシャトルに隣接して第３の切削工具を支持する第３のシャトルを有している。第３のシャトルは、第１および前記第２のシャトル経路と略平行で且つ同一平面上の第３のシャトル経路に沿って往復移動できるとともに、第１のシャトルの質量と同様の質量を有している。第３のシャトルには、第１のシャトルの往復移動量の略半分の量だけ、第１のシャトルの動きと反対の方向に前記第３のシャトルを往復移動させる第３のアクチュエータが接続されている。第２および第３のシャトルは、第１のシャトルの加速力を釣り合わせることにより、第１のシャトルの往復移動によって旋盤に与えられる振動及びそれに伴う構造的な歪みを実質的に打ち消す。
【００１６】
本発明の更なる態様においては、ベースと、ベースに装着されてレンズを支持すると共にレンズをレンズ回転軸を中心に回転させるレンズ支持体と、を有するレンズ切削旋盤が提供される。レンズ支持体は、レンズ回転軸に対して横方向に移動可能である。各切削工具を装着するための複数のシャトルがベースに装着されている。これらのシャトルは、各シャトル経路に沿ってレンズに向って移動し且つレンズから離れるように移動することができる。複数のシャトルは、ベースに装着された各アクチュエータによって往復移動可能である。アクチュエータは、複数のシャトルのうちの幾つかのシャトルを残りのシャトルと反対方向に移動させるように配置されている。複数のシャトルは、同様の質量であり、ほぼ固定された質量中心を維持するように配置されると共に移動され、これにより、幾つかのシャトルの所定方向への移動が、残りのシャトルの反対方向への移動によって前記ベースに作用する直線的な力および揺動力を実質的に打ち消す。
【００１７】
複数のシャトルは、２つの外側シャトルと、これらの外側シャトル間に位置された１つの中間シャトルとから成っていても良い。外側シャトルは、共に、中間シャトルと反対の方向に移動し、また、外側シャトルは、共に、中間シャトルの速度の約半分の速度で移動するようになっている。したがって、外側シャトルによって生成される加速力の大きさは、中間シャトルによって生成される加速力の大きさと略同じになる。
【００１８】
本発明の別の態様において、複数のシャトルは、１つの中心軸の片側に１対ずつ、全２対で一列に配置された４つのシャトルから成り、各対のシャトルは、互いに反対方向に移動するように配置されていても良い。
【００１９】
上述の各実施形態のアクチュエータは、リニアサーボモータであっても良い。
【００２０】
あるいは、アクチュエータは回転サーボモータであっても良い。
【００２１】
また、シャトル経路に沿って旋盤のベースに対して往復移動できるように装着された旋盤シャトルに固定された切削工具の移動によって旋盤に生じる加速力を打ち消すための方法が提供される。この方法は、
（１）シャトル経路に沿って所定の質量中心を有するバランシング質量（ｍａｓｓ）を与えるステップ、
（２）構造体に対応する揺動力を与えることなく、工具の移動によって生じる直線的な力を打ち消す速度および方向でバランシング質量を往復移動させるステップと、
を備えている。
【００２２】
前記方法の一態様において、バランシング質量は、ベースに装着された各シャトルに固定された少なくとも２つの更なる切削工具から成り、各シャトルは、略平行な各シャトル経路に沿って各アクチュエータにより往復移動できるようになっていても良い。
【００２３】
レンズ支持体と少なくとも３つのレンズ切削工具とを有するレンズ回転旋盤上で非回転対称レンズを回転させるための方法が提供される。この方法は、
（１）レンズ支持アセンブリにレンズブランク（ｂｌａｎｋ）を装着するステップと、
（２）レンズブランクをレンズ支持アセンブリと共にレンズ回転軸を中心に回転させるステップと、
（３）少なくとも３つの切削工具のうちの１つをレンズブランクに対して押圧するステップと、
（４）レンズブランクをレンズ支持アセンブリと共にレンズ回転軸に対して横方向に移動させるステップと、
（５）レンズブランクの回転数に対応する往復数で第１の工具経路に沿って少なくとも３つのレンズ切削工具のうちの前記１つをレンズに対して往復移動させて、非回転対称面を形成するステップと、
（６）旋盤に揺れ動作を与えることなく、ステップ（５）で前記１つの工具によって旋盤に作用する直線的な力に抗してこれを実質的に打ち消す速度および方向で、（５）の１つのレンズ切削工具の第１の工具経路と略平行で且つ同一平面上の各工具経路に沿って、少なくとも３つのレンズ切削工具の残りを前記往復数で往復移動させるステップと、
を備えている。
【００２４】
非回転対称レンズを回転させる方法の更に別の態様において、３つのレンズ切削工具は、最初および最後のレンズ切削工具と、これらの切削工具間にこれらと列を成して等距離に配置される中間レンズ切削工具とから成っていても良い。最初および最後のレンズ切削工具は、中間レンズ切削工具の速度の約半分の速度で、中間レンズ切削工具と反対方向に同時に移動される。
【００２５】
レンズが少なくとも２段階で回転され、各段階では、異なる３つのレンズ切削工具が使用されても良い。
【００２６】
別の実施形態においては、第１、第２、第３、第４のレンズ切削工具が設けられると共に一列に配置される。第１および第２の切削工具は、同様の速度で互いに反対方向に移動され、第３および第４の切削工具は、同様の速度で互いに反対方向に移動される。第３および第４の工具の作用は、第１および第２の工具と回転的に反対であり、したがって、任意の回転方向の振動（揺動作用）が同時に打ち消される。
【００２７】
前記方法は、
（７）レンズ切削工具の往復移動に関連して旋盤に作用する任意の合成不均衡力を測定して出力信号を形成するステップと、
（８）出力信号をプロセッサに送信するステップと、
（９）アクチュエータの動作を変化させることにより力をどのように打ち消すことができるかを決定するステップと、
（１０）アクチュエータの往復移動を制御するコントローラに出力を送り、ステップ（９）での決定に応じてコントローラによりアクチュエータの移動を変化させることにより、合成不均衡力を実質的に削除するステップと、
（１１）ステップ（７）から（１０）を繰り返すステップと、
をさらに有することによって一層の向上を図ってもよい。
【００２８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２９】
（好ましい実施形態の説明）
本発明において、１つまたは複数のシャトルを有していても良い第１の質量によってもたらされる往復移動から生じる加速力は、第２の質量を与えてこの第２の質量を第１の質量の往復移動方向と反対の方向に往復移動させることにより打ち消される。第２の質量の位置および移動速度は、第１の質量によって生成される加速力と大きさが同じで向きが反対の「釣り合い」力すなわち「打ち消し」力を生成するように選択される。第２の質量によって生成される力は、打ち消し力の結果としての任意の望ましくない「揺れ」動作を避けるために、第１の質量によって生成される力と一致しなければならない。第２の質量は単に釣り合わせることを目的として存在していても良いが、後で詳述するように、第２の質量は、レンズ切削作業の部品として使用されても良い２つ以上のシャトル・レンズ切削工具アセンブリで構成されることが好ましい。同様に、第１の質量は、１つまたは複数のシャトル・レンズ切削工具アセンブリから成ることが好ましい。
【００３０】
本明細書において、「往復」という用語は、説明される本発明の実施形態に応じて直線状または円弧状であってよい前後運動を示すべく用いられている。
【００３１】
図３は、本発明の一つの好ましい態様に係るレンズ切削旋盤１００を示している。レンズ切削旋盤１００はベース１０２を有しており、このベース１０２にはレンズ支持体１０４が装着されている。レンズ支持体１０４は、レンズ１０６を支持するとともに、レンズ回転軸θを中心にレンズ１０６を回転させることができる。レンズ支持体は、参照符号Ｙで示されるように、レンズ回転軸θに対して横方向に移動することができる。
【００３２】
図３および図４で示される実施形態において、ベース１０２には３つのシャトルが装着されている。これらの３つのシャトルは、２つの外側シャトル１０８、１１２と、これらの間に位置する中間シャトル１１０とから成る。３つのシャトル１０８、１１０、１１２にはそれぞれレンズ切削工具１１４が装着されている。レンズ切削工具１１４は、レンズを切削するために現在使用されているタイプのダイアモンド工具であっても良い。
【００３３】
シャトル１０８、１１０、１１２は、各アクチュエータ１１８、１２０、１２２により、各シャトル軸すなわち参照符号Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３で示される「経路」に沿って往復移動することができる。シャトル軸すなわち経路Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３は、レンズ回転軸θと略平行に示されているが、これは必要条件ではなく、シャトル軸Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３がレンズ回転軸θに対して傾いていることが好ましい場合もある。シャトル軸Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３は、互いに平行でなければならない。アクチュエータ１１８、１２２は、中間シャトル１１０の速度の半分の速度で外側シャトル１０８、１１２を中間シャトル１１０に対して反対方向に移動させるように配置されている。各外側シャトル１０８、１１２の質量はそれぞれ、一般に、中間シャトル１１０の質量と略同一である。また、レンズ切削工具１１４も同様の質量である。
【００３４】
図７は、典型的なシャトル・アクチュエータアセンブリ２００を示している。シャトル・アクチュエータアセンブリ２００はリニアサーボモータ２０２を有しており、リニアサーボモータ２０２は、磁石アセンブリ２０４とコイル２０６とを有している。磁石アセンブリ２０４はハウジング２０８に取り付けられている。コイル２０６はシャトルに２１０に固定されている。コイル線２１２は、電気的な入力をコイル２０６に供給して、コイル２０６と磁石アセンブリ２０４とを相対的に移動させる。
【００３５】
シャトル２１０は、直線的に移動することができるようにハウジング２０８に装着されている。様々な装着（取付）構成を用いてよい。現在において好ましい取付構成は、ハウジング２０８とシャトル２１０との間に空気ベアリングパッド２１２を使用して、滑らかで正確な直線動作を可能にする構成である。
【００３６】
シャトル２１０には位置エンコーダ２２０が固定されている。この位置エンコーダは、ハウジング２０８に固定された読み取りヘッド２２２によって読み取り可能な回折スケールであっても良い。読み取りヘッド２２２は、高速フィードバック装置２２４に位置情報を供給する。高速フィードバック装置２２４は、シャトル２１０の位置を感知するとともに、コイル２０６に入力を与えて、データベース２２６に記憶された所定の位置にしたがってシャトル２１０の位置を変える。
力は、以下の関係によって決定される。
【００３７】
Ｆ＝ｍ・ａ
ここで、
Ｆ＝力
ｍ＝質量
ａ＝加速度
各シャトル１０８、１１０、１１２が質量ｍｓを有すると共に中間シャトル１１０がａｉの大きさで加速および減速される場合、中間シャトル１１０に関する加速力Ｆｉを以下のように規定することができる。
【００３８】
Ｆｉ＝ｍｓ・ａｉ
外側シャフト１０８、１１２を併せると、これらは結合質量２ｍｓ（「第２の質量」）を有している。外側シャトル１０８、１１２は中間シャトル１１０の速度の半分の速度で反対方向に移動するため、外側シャトル１０８、１１２の加速度はａｉ／２である。したがって、外側シャトル１１２に関する加速力Ｆｏは以下のようになる。
【００３９】
Ｆｏ ＝　２ｍｓ・（−ａｉ／２）
＝　−ｍｓ・ａｉ
したがって、旋盤１０２における全体の力ＦＬは、常に、以下のようになる。
【００４０】
ＦＬ＝Ｆｉ＋Ｆｏ＝ｍｓ・ａｉ−ｍｓ・ａｉ＝０
もし第２の質量が中間シャトル１１０の質量（すなわち、この場合、「第１の質量」）の２倍でない場合は、その差異に応じて加速度を補償しなければならない。いずれにせよ、第２の質量の加速度は、位相および周波数において第１の質量の加速度と一致している必要があり、中間シャトルを中心とするモーメントを生じさせてはならない。すなわち、外側シャトル１０８に関する力は、外側シャトル１１２に関する力と同じでなければならない。これは、通常、外側シャトル１０８、１１２間の中央に中間シャトル１１０を配置することによって達成されると期待される。しかしながら、例えば、外側シャトル１０８、１１２の質量および加速度をそれぞれ変化させることにより中間シャトル１１０が中央に配置されていないことを補償する、といった別の構成でも同様に機能する可能性がある。
【００４１】
図５および図６は本発明の別の実施形態を示している。この実施形態においては、４つのシャトル１５０、１５２、１５４、１５６が設けられている。シャトル１５０、１５２、１５４、１５６は、一列に配置されており、中心軸１６２の両側に２つのシャトル対１５８、１６０を備えていると見なされても良い。この場合、シャトル１５０、１５２が第１の対１５８を構成し、シャトル１５４、１５６が第２の対１６０を構成する。
【００４２】
シャトル１５０、１５２、１５４、１５６には各アクチュエータ１６４、１６６、１６８、１７０が設けられている。各アクチュエータ１６４、１６６、１６８、１７０は、平行な各シャトル軸すなわち「経路」Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４に沿ってシャトルを移動させる。図では「経路」Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４の全てが中心軸１６２およびレンズ回転軸θに対して平行に示されているが、そうである必要はない。第１の対１５８の各シャトル１５０、１５２は、互いに反対の方向に移動するように配置されている。同様に、第２の対１６０の各シャトル１５４、１５６も互いに反対の方向に移動するが、第２の対１６０の各シャトルは第１の対１５８と同期して移動するように配置されている。すなわち、シャトル１５０は、シャトル１５４、１５６の一方と共に（すなわち、同じ方向に）移動する。これと同時に、シャトル１５２は、シャトル１５４、１５６の他方と共に反対方向に移動する。
【００４３】
４つのシャトルの実施形態において、一つの方向に移動するシャトルの全質量と反対方向に移動するシャトルの全質量は同様であり、したがって、各シャトル群の加速度も同様である。この４つのシャトルの実施形態の有利な点は、各シャトル１５０、１５２、１５４、１５６が移動するストローク長が同じになることである。
【００４４】
３つのシャトルの実施形態においては、外側シャトル１０８、１１２に付随したレンズ切削工具１１４を使用すると、極端な場合、中間シャトル１１０で利用できるストロークよりも長い補償的なストロークが必要になる可能性がある。例えば、アクチュエータのストロークの上限が３０ｍｍであり、外側シャトルにおいて２０ｍｍのストロークが必要である場合、中間シャトル１１０は、相反して作用する力を十分に打ち消すために必要な４０ｍｍのストロークを行うことができない。しかしながら、これは、許容範囲が最も厳しいレンズ軸θに向ってストローク長が減少するため、許容できると考えられる。したがって、レンズ回転軸θに近づいて許容範囲が厳しくなればなるほど、良好な力分解能が得られるはずである。
【００４５】
図８および図９は、図３および図４に関する前述した実施形態に若干類似する本発明の更に別の実施形態を示している。図８および図９の実施形態において、旋盤１００は、外側シャトル３００、３０４と、内側シャトル３０２とをそれぞれ有している。これらのシャトルは、ベース３０６に装着されており、図９に矢印３０８で示されるように、弓状の各経路に沿って往復移動可能である。シャトル３００、３０２、３０４は、回転サーボモータであっても良い各アクチュエータ３１０、３１２、３１４によって移動される。
【００４６】
図３および図４の実施形態と同様に、アクチュエータ３１０、３１４は、中間シャトル３０２の動きと反対の方向に且つ中間シャトル３０２の移動速度の半分の移動速度で外側シャトル３００、３０４をそれぞれ移動させるように配置されている。各外側シャフト３００、３０４の質量はそれぞれ、一般に、中間シャトル３０２の質量と略同じである。また、各レンズ切削工具１１４も同じ質量を有している。したがって、中間シャトル３０２の移動によって与えられる力は、外側シャトル３００、３０４の移動によって与えられる同様の力によって打ち消される。
【００４７】
勿論、図８および図９に示される構成を、例えば、図５および図６に関して前述した４つのシャトルの実施形態に類似の方法で、４つ以上のアクチュエータ／シャトルアセンブリに拡張してもよい。
【００４８】
図８および図９に示されるシャトル構成は、ベースと平行な共通の回転軸に沿ってシャトルアクチュエータが配置されていることを特徴としているが、場合によっては、シャトルアクチュエータの各回転軸をベースに対して垂直に（あるいは、ベースに対して別の角度を成すように）配置してもよい。図１０、１１、１２、１３は、後者のタイプの２つの実施形態を示している。
【００４９】
図１０および図１１の実施形態においては、４つのシャトル３５０、３５２、３５４、３５６が設けられている。シャトル３５０、３５２、３５４、３５６は、サーボモータであっても良いアクチュエータ３６０、３６２、３６４、３６６をそれぞれ有している。図５および図６の実施形態と同様に、シャトル３５０、３５２が第１の対３７０を構成し、シャトル３５４、３５６が第２の対３８０を構成している。第１の対３７０のシャトル３５０、３５２は、ベース３９０に対して平行に且つ互いに反対の方向に移動するように配置されている。第２の対３８０のシャトル３５４、３５６も、ベース３９０に対して平行に且つ互いに反対の方向に移動する。ただし、第２の対３８０のシャトル３５４、３５６は、第１の対３７０と同期して移動するように配置される。
【００５０】
図１２および図１３は、図１１および図１２に示される実施形態と同様の４つのシャトルを有する実施形態を示しているが、図１２および図１３の実施形態においては、シャトルの対のそれぞれに対して１つのアクチュエータが設けられている。図１２および図１３の実施形態においては、４つのシャトル４００、４０２、４０４、４０６が設けられている。シャトル４００、４０２は、第１の対４１０を構成しており、回転サーボモータであっても良い１つのアクチュエータ４２０の径方向両側に配置されている。シャトル４０４、４０６は、アクチュエータ４４０の両側に配置された第２の対４３０を構成している。アクチュエータ４３０、４４０は、ベース４５０に装着されており、ベース４５０と平行な弓状の経路に沿ってシャトル４００、４０２、４０４、４０６を回転させる。
【００５１】
１つのアクチュエータの径方向両側に一対のシャトルを配置した構造を装着することによって得られる効果は、力を打ち消すという観点では、互いに反対方向に移動する別個のアクチュエータに装着された一対のシャトルを有する場合と同じである。
【００５２】
回転サーボモータを使用すると、アクチュエータ／シャトルアセンブリのバランスが悪い場合、回転方向および直線方向の合力が生成される。直線方向の合力は、不均衡質量の位相が１８０度ずれている場合に観察される。回転方向の合力は、不均衡質量が同位相の場合に見られる。アクチュエータが反対に回転する場合、位相角が絶えず変化して、直線方向および回転方向の合力を与える。
【００５３】
共通の回転軸を有さない回転アクチュエータの使用により生じる合力の更に複雑な性質を考慮すると、合成不均衡を第３のアクチュエータを用いて取り除くことはかなり困難である。しかしながら、２つのアクチュエータを回転的に釣り合わせるべく４つのアクチュエータまたは４つのシャトルを２対で装着すると、合力が実質的に自らを打ち消し合う構成が得られる。
【００５４】
組み合わされたシャトル・レンズ切削工具の質量における差異や、シャトル位置における僅かな非対称性といったことによって生じる僅かな変化を補償するためには、力を監視して、補償入力をアクチュエータにもたらすことが望ましい場合がある。図５は、そのような補償が行なわれても良い一形態を概略的に示している。
【００５５】
旋盤１００には測定装置１８０が接続されている。測定装置１８０は、レンズ切削工具１１４の往復移動に関連して旋盤１００に作用する任意の合成不均衡力を測定するとともに、不均衡力の性質および大きさを示す出力信号を形成する。測定装置は、１つまたは複数のロードセルや加速度計などの任意の適当な装置であって良い。測定装置は、ベース１０２やアクチュエータ１６４、１６６、１６８、１７０といった旋盤１００の任意の適当な部品に接続されていても良い。
【００５６】
出力信号はプロセッサ１８２に送信される。プロセッサ１８２は、力の性質を判断するとともに、アクチュエータ１６４、１６６、１６８、１７０の移動を変化させることによって力を打ち消すことができるか否か、また、（可能な場合）アクチュエータ１６４、１６６、１６８、１７０の移動をどのように変化させることによって力を打ち消すことができるかを判断する。不均衡力の方向および位相といった要因がプロセッサ１８２によって考慮されても良い。プロセッサ１８２は、１つまたは複数の出力信号を形成してこれを１つまたは複数のコントローラ１８４に送信する。コントローラ１８４は、アクチュエータ１６４、１６６、１６８、１７０と通信を行なって、アクチュエータ１６４、１６６、１６８、１７０の動作を制御する。
【００５７】
１つまたは複数のコントローラ１８４は、１つまたは複数の出力信号を受けるとともに、出力信号に応じてアクチュエータ１６４、１６６、１６８、１７０によってなされる往復移動を変化させ、合成不均衡力を軽減する。監視および補償を、少なくとも定期的に繰り返しても良い。
【００５８】
バランスの度合い及びスピンドルの回転に関連した任意の調波周波数によっては、「エアパス」を行なうこと、すなわち、切削せずにスピンドルを静止させたままにすることが、より有効であると判る可能性がある。任意の所定の時間に切削するために選択された各シャトル／アクチュエータの組み合わせ毎に力関係が僅かに異なるので、上記「エアパス」を、切削するために選択された各シャトル／アクチュエータ毎に順に繰り返してもよい。初期設定を行い且つセットアップ時間を最小限に抑えるために、変化をプロセッサに記憶させてもよい。
【００５９】
以上の説明は、限定的な意味ではなく、例示的なものとして述べられている。以下に示される請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく前述した実施形態を変形することは、当業者であれば明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のシングルポイントダイアモンド回転旋盤のための典型的なレイアウトを示す端面図である。
【図２】図１に対応する正面図である。
【図３】３つのシャトルレンズを有する切削旋盤を示す正面図である。
【図４】図３に対応する端面図である。
【図５】本発明に係る４つのシャトルレンズを有する切削装置を示す正面図である。
【図６】図５に対応する端面図である。
【図７】典型的なアクチュエータ／シャトルアセンブリの長手方向断面図である。
【図８】本発明の変形例に係る旋盤構造の平面図である。
【図９】図８に対応する正面図である。
【図１０】本発明の別の変形例に係る旋盤構造の平面図である。
【図１１】図１０に対応する正面図である。
【図１２】本発明の更に別の変形例に係る旋盤構造の平面図である。
【図１３】図１２に対応する正面図である。
【国際公開パンフレット】
2004504165.tif 000003
2004504165.tif 000004
2004504165.tif 000005
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2004504165.tif 000033
2004504165.tif 000034
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2004504165.tif 000036
2004504165.tif 000037
2004504165.tif 000038
2004504165.tif 000039
【手続補正書】
【提出日】平成14年5月8日(2002.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースに装着され、前記レンズを支持して前記レンズをレンズ回転軸を中心に回転させるとともに、前記レンズ回転軸に対して横方向に移動可能なレンズ支持体と、
それぞれが切削工具を装着して前記ベースに互いに隣り合って装着されると共に、互いに略平行な各シャトル経路に沿って前記レンズに向って移動する複数のシャトルと、
を備え、
前記複数のシャトルは、前記ベースに装着された各アクチュエータによって往復移動可能であり、前記アクチュエータは、前記複数のシャトルのうちの幾つかのシャトルを残りのシャトルの動きと反対方向に移動させるように配置され、
前記複数のシャトルは、同様の質量であり、ほぼ固定された質量中心を維持するように配置されると共に移動され、これにより、前記幾つかのシャトルの所定方向への移動が、前記残りのシャトルの反対方向への移動によって前記ベースに作用する直線的な力を実質的に打ち消すレンズ切削旋盤。
【請求項２】
前記複数のシャトルは、前記シャトルの前記反対方向の移動によって前記ベースに作用する揺動力も打ち消すように配置されて移動される請求項１に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項３】
前記複数のシャトルは、２つの外側シャトルと、これらの外側シャトル間に位置された１つの中間シャトルとから成り、
前記外側シャトルは、共に、前記中間シャトルの動きと反対の方向に移動し、
前記外側シャトルは、共に、前記中間シャトルの速度の約半分の速度で移動し、これにより、前記外側シャトルによって生成される加速力の大きさが、前記中間シャトルによって生成される加速力の大きさと略同じになる請求項２に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項４】
前記複数のシャトルは、１つの中心軸の両側で２つの対を成す一列の４つのシャトルから成り、前記各対のシャトルは、反対側の対の対応するシャトルと同期して互いに反対方向に移動するように配置されている請求項３に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項５】
前記シャトル経路が直線状であり、
前記各アクチュエータがリニアサーボモータである請求項３に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項６】
前記シャトル経路が弓状であり、
前記各アクチュエータが回転サーボモータである請求項３に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項７】
前記シャトル経路が直線状であり、
前記アクチュエータがリニアサーボモータである請求項４に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項８】
前記シャトル経路が弓状であり、
前記各アクチュエータが回転サーボモータである請求項４に記載のレンズ切削旋盤。
【請求項９】
レンズ支持体と少なくとも３つのレンズ切削工具とを有するレンズ回転旋盤上で非回転対称レンズを回転させるための方法であって、
（１）レンズ支持アセンブリにレンズブランク（ｂｌａｎｋ）を装着するステップと、
（２）前記レンズブランクを前記レンズ支持アセンブリと共にレンズ回転軸を中心に回転させるステップと、
（３）前記少なくとも３つの切削工具のうちの１つを前記レンズブランクに対して押圧するステップと、
（４）前記レンズブランクを前記レンズ支持アセンブリと共に前記レンズ回転軸に対して横方向に移動させるステップと、
（５）前記レンズブランクの回転数に対応する往復数で第１の工具経路に沿って少なくとも３つのレンズ切削工具のうちの前記１つを往復移動させて、前記非回転対称面を形成するステップと、
（６）前記旋盤に揺れ動作を伝えることなく、ステップ（５）で前記１つの工具によって前記旋盤に作用する直線的な力に抗してこれを実質的に打ち消す速度および方向で、前記第１の工具経路と略平行な各工具経路に沿って、前記少なくとも３つのレンズ切削工具の残りを前記往復数で往復移動させるステップと、
を備える方法。
【請求項１０】
前記少なくとも３つのレンズ切削工具は、最初および最後のレンズ切削工具と、これらの切削工具間にこれらと列を成して等距離に配置される中間レンズ切削工具とから成り、
前記最初および最後のレンズ切削工具は、前記中間レンズ切削工具の速度の約半分の速度で、前記中間レンズ切削工具と反対方向に同時に移動される請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記レンズが少なくとも２段階で回転され、各段階では、異なるレンズ切削工具が使用される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
第１、第２、第３、第４のレンズ切削工具が設けられて一列に配置され、
前記第１および第２の切削工具は、同様の速度で互いに反対方向に移動され、
前記第３および第４の切削工具は、同様の速度で互いに反対方向に移動され、
前記第１および第２の切削工具によって生じる任意の揺れ動作は、前記第３および第４の切削工具によって生じる反対方向の等しい揺れ動作によって打ち消される請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
（７）測定装置を用いて、前記レンズ切削工具の前記往復移動に関連して前記旋盤に作用する任意の合成不均衡力を測定するとともに、前記不均衡力の大きさ及び性質を示す出力信号を形成するステップと、
（８）前記出力信号をプロセッサに送信するステップと、
（９）前記アクチュエータの移動を変化させることにより、また、前記アクチュエータと通信して前記アクチュエータの移動を制御する少なくとも１つのコントローラに対して少なくとも１つの出力信号を形成することにより、前記力をどのように打ち消すことができるかを、前記プロセッサを用いて決定するステップと、
（１０）前記コントローラで前記出力信号を受けるとともに、前記アクチュエータによって引き起こされる前記往復移動を前記出力信号に応じて変化させることにより、前記合成不均衡力を軽減するステップと、
を更に備えている請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
（１１）ステップ（７）から（１０）を繰り返すステップを更に有している請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
（７）測定装置を用いて、前記レンズ切削工具の前記往復移動に関連して前記旋盤に作用する任意の合成不均衡力を測定するとともに、前記不均衡力の大きさ及び性質を示す出力信号を形成するステップと、
（８）前記出力信号をプロセッサに送信するステップと、
（９）前記アクチュエータの移動を変化させることにより、また、前記アクチュエータと通信して前記アクチュエータの移動を制御する少なくとも１つのコントローラに対して少なくとも１つの出力信号を形成することにより、前記力をどのように打ち消すことができるかを、前記プロセッサを用いて決定するステップと、
（１０）前記コントローラで前記出力信号を受けるとともに、前記アクチュエータによって引き起こされる前記往復移動を前記出力信号に応じて変化させることにより、前記合成不均衡力を軽減するステップと、
（１１）ステップ（７）から（１０）を繰り返すステップと、
を更に備えている請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
（７）測定装置を用いて、前記レンズ切削工具の前記往復移動に関連して前記旋盤に作用する任意の合成不均衡力を測定するとともに、前記不均衡力の大きさ及び性質を示す出力信号を形成するステップと、
（８）前記出力信号をプロセッサに送信するステップと、
（９）前記アクチュエータの移動を変化させることにより、また、前記アクチュエータと通信して前記アクチュエータの移動を制御する少なくとも１つのコントローラに対して少なくとも１つの出力信号を形成することにより、前記力をどのように打ち消すことができるかを、前記プロセッサを用いて決定するステップと、
（１０）前記コントローラで前記出力信号を受けるとともに、前記アクチュエータによって引き起こされる前記往復移動を前記出力信号に応じて変化させることにより、前記合成不均衡力を軽減するステップと、
（１１）ステップ（７）から（１０）を繰り返すステップと、
を更に備えている請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
（７）測定装置を用いて、前記レンズ切削工具の前記往復移動に関連して前記旋盤に作用する任意の合成不均衡力を測定するとともに、前記不均衡力の大きさ及び性質を示す出力信号を形成するステップと、
（８）前記出力信号をプロセッサに送信するステップと、
（９）前記アクチュエータの移動を変化させることにより、また、前記アクチュエータと通信して前記アクチュエータの移動を制御する少なくとも１つのコントローラに対して少なくとも１つの出力信号を形成することにより、前記力をどのように打ち消すことができるかを、前記プロセッサを用いて決定するステップと、
（１０）前記コントローラで前記出力信号を受けるとともに、前記アクチュエータによって引き起こされる前記往復移動を前記出力信号に応じて変化させることにより、前記合成不均衡力を軽減するステップと、
（１１）ステップ（７）から（１０）を繰り返すステップと、
を更に備えている請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
（７）測定装置を用いて、前記レンズ切削工具の前記往復移動に関連して前記旋盤に作用する任意の合成不均衡力を測定するとともに、前記不均衡力の大きさ及び性質を示す出力信号を形成するステップと、
（８）前記出力信号をプロセッサに送信するステップと、
（９）前記アクチュエータの移動を変化させることにより、また、前記アクチュエータと通信して前記アクチュエータの移動を制御する少なくとも１つのコントローラに対して少なくとも１つの出力信号を形成することにより、前記力をどのように打ち消すことができるかを、前記プロセッサを用いて決定するステップと、
（１０）前記コントローラで前記出力信号を受けるとともに、前記アクチュエータによって引き起こされる前記往復移動を前記出力信号に応じて変化させることにより、前記合成不均衡力を軽減するステップと、
（１１）ステップ（７）から（１０）を繰り返すステップと、
を更に備えている請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記シャトル経路は、前記ベースに対して略平行である請求項１１に記載の工具案内アセンブリ。
【手続補正書】
【提出日】平成14年8月23日(2002.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースに装着され、前記レンズを支持して前記レンズをレンズ回転軸を中心に回転させるとともに、前記レンズ回転軸に対して横方向に移動可能なレンズ支持体と、
それぞれが切削工具を装着して前記ベースに互いに隣り合って装着されると共に、互いに略平行な各シャトル経路に沿って前記レンズに向って移動し、あるいは前記レンズから離れるように移動する複数のシャトルと、
を備え、
前記複数のシャトルは、前記ベースに装着された各アクチュエータによって往復移動可能であり、前記アクチュエータは、前記複数のシャトルのうちの幾つかのシャトルを残りのシャトルの動きと反対方向に移動させるように配置され、
前記複数のシャトルは、同様の質量であり、ほぼ固定された質量中心を維持するように配置されると共に移動され、これにより、前記幾つかのシャトルの所定方向への移動が、前記残りのシャトルの反対方向への移動によって前記ベースに作用する直線的な力を実質的に打ち消すレンズ切削旋盤。
【国際調査報告】
2004504165.tif 000040
2004504165.tif 000041
2004504165.tif 000042