DE60312759T2

DE60312759T2 - Verfahren und Maschine zum Schleifen einer Brillenglaslinse mit berührungsloser Vermessung

Info

Publication number: DE60312759T2
Application number: DE60312759T
Authority: DE
Inventors: Laurent Guillermin; Sylvaine Millet
Original assignee: Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Current assignee: EssilorLuxottica SA
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: DE60312759D1; EP1352708B1; ES2285059T3; US6896587B2; FR2838363A1; JP2004249450A; EP1352708A1; JP4611618B2; FR2838363B1; ATE357993T1; US20030224701A1

Description

Die Erfindung betrifft das Schleifen von ophthalmischen Linsen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Schleifen von Linsen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 25. Eine Vorrichtung und ein Verfahren wie in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 25 beschrieben sind im Stand der Technik bekannt, beispielsweise durch das Dokument FR-A- 2543039 .
Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zum Schleifen einer ophthalmische Linse an deren Rand/Umfang gemäß einer vorbestimmten Kontur, welche der eines Kreises eines Brillengestells entspricht in welchem das Glas bestimmungsgemäß montiert werden soll, wobei gemäß dem Verfahren das Profil von zumindest einer der Seiten der Linsen bezüglich/gegenüber der zu formenden vorbestimmten Kontur gemessen wird, und danach die in Rotation versetzt Linse mit ihrem Rand/Umfang in Kontakt mit einem Schleifwerkzeug gebracht wird.
Bevor zu dem Schleifen der Linse übergegangen wird, ist es häufig wünschenswert das Profil von zumindest einer seiner Seiten gegenüber/bezüglich der zu bildenden Kontur zu kennen, so dass es während dem Schleifen möglich ist, die relative Positionierung der Linse bezüglich des Schleifwerkzeugs zu kontrollieren/steuern, so dass sich der genutzte/nutzbare Abschnitt der letzteren systematisch im Lot des Randes der Linse und insbesondere im Lot eines vorbestimmten Bereichs an dem Rand/Umfang der Linse befindet.
Im Allgemeinen ist die zu formende Kontur vorab bekannt – und gespeichert – mittels einer am Kreis des Gestells selbst ausgeführten Messung.
Es sind bereits Verfahren von oben genannten Typ bekannt gemäß derer der Schritt des Messens mittels eines mechanischen Fühlers ausgeführt wird, welcher mit der rotierenden Linse in Kontakt kommt, ausgerichtet bezüglich der zu formenden Kontur.
Eine elastische Rückstelleinrichtung erlaubt den Fühler während zumindest einer vollständigen Umdrehung der Linse in Kontakt mit dieser zu halten.
Da die Seite der Linse, mit welcher der Fühler in Kontakt ist, selten rotationssymmetrisch ist, entsteht während der Rotation der Linse eine Translation des Fühlers von der, in Kenntnis der Winkelposition der Linse um seine Rotationsachse, zu jedem Zeitpunkt die dreidimensionale Form des gemessenen Profils abgeleitet werden kann.
Für ein vertieftes Wissen eines solchen Verfahrens kann auf die französische Patentanmeldung, die von der Anmelderin angemeldet wurde und unter der Nummer FR-A-2543039 veröffentlicht worden ist, Bezug genommen werden.
Dieses Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung dessen sind bis zum jetzigen Zeitpunkt vollständig zufrieden stellend gewesen.
Wenn man jedoch die immer höheren Ansprüche der Träger und in der Folge der Optiker, die selbstverständlich diesen genügen wollen, in Betracht zieht, muss zugegeben werden, dass dieses Verfahren und somit diese Vorrichtung eine gewisse Anzahl von Nachteilen aufweist, die im folgenden aufgezählt sind.
Die durch den Fühler auf die Linse applizierte mechanische Kraft bewirkt auf der letzteren Spannungen und Deformationen, die Messfehler beim Messen/Vermessen des Profils implizieren können.
Die Reibung, die durch das Gleiten des Fühlers an der Linse bei der Rotation bewirkt wird, kann an der betreffenden Seite dieser unschöne Kratzer hervorrufen.
Dieselbe Reibung ruft an dem Fühler chronische Abnutzung hervor, was einerseits zu Messfehlern bei der Vermessung führt, und andererseits ein häufiges Ersetzen des Fühlers erzwingt.
Angesichts des Krümmungsradius der betreffenden Seite der Linse und daher der Neigung dieser Seite bezüglich der Translationsachse des Fühlers besitzt die Reaktion, der an den Fühler applizierten Linse eine Komponente senkrecht zu dieser Achse, was zu einem Absenken oder zumindest zu einem Versatz des Fühlers führen kann und somit nicht nur einen Messfehler sondern auch eine Beschädigung des Fühlers verursachen kann.
Wenn das zu vermessende Profil zumindest lokal nah an dem Rand der unbearbeiteten/rohen Linse ist, ist die Verwendung des Fühlers riskant, denn er hat die Tendenz zum Rand der Linse hin zu gleiten, wo er aufgrund der Drehbewegung jener nur beschädigt werden kann,.
Die aggressive Herstellungsumgebung, in welcher sich Wasser und Späne/Staub vom Schleifen vermischen, ruft eine beschleunigte Abnutzung des Fühlers hervor, der im Übrigen eine mechanische Einrichtung ist, deren Herstellung delikat und kostenintensiv ist.
Um den Fühler zu schützen ist es üblich, die Rotationsgeschwindigkeit der Linse während der Vermessung des Profils zu reduzieren, was die Zykluszeit/Taktzeit erhöht und somit die Produktivität behindert.
Die Erfindung hat zum Ziel insbesondere diese zuvor genannten Nachteile zu lösen, indem sie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen bereitstellt, welche es erlaubt, das Profil in gleichzeitig sicherer, zuverlässiger, präziser und dauerhafter Weise zu vermessen.
Dazu schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Schleifen einer ophthalmische Linse bezüglich ihres Randes vor, welche eine so genannte Vorderseite und eine dazu gegenüberliegende so genannte Rückseite aufweist, entlang einer vorbestimmten Kontur, welche der eines Kreises eines Brillengestells entspricht, in welchem die Linse bestimmungsgemäß montiert werden soll, wobei die Kontur an der Vorderseite von einem so genannten vorderen Rand und an der Rückseite von einem so genannten hinteren Rand begrenzt ist, wobei das Verfahren einen Schritt des Messens/Vermessens umfasst, bei welchem die dreidimensionale Form von zu mindest einem des vorderen oder des hinteren Randes gemessen/vermessen wird; bei dem Schritt des Messen wird der Rand auf der beleuchteten Seite der Linse mittels eines Lichtbündels abgetastet, welches an der Seite einen Lichtspot ausbildet, gleichzeitig werden an einer optischen Aufnahmeeinrichtung, welche auf den Lichtspot gerichtet ist, die aufeinander folgenden Positionen eines Bildes des Lichtspots gemessen und aus den durchgeführten Messungen die dreidimensionale Form des Randes bestimmt/hergeleitet; es ist darüber hinaus ein Bearbeitungsschritt vorgesehen, demnach die in Rotation versetzte Linse mit ihrem Rand in Kontakt mit einem Schleifwerkzeug gebracht wird und die relative Positionierung der Linse und des Werkzeugs in Abhängigkeit der Messungen gesteuert wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt schlägt die Erfindung eine Maschine/Vorrichtung zum Schleifen einer ophthalmische Linse bezüglich ihres Randes vor, welche eine so genannte Vorderseite und eine dazu gegenüberliegende so genannte Rückseite aufweist, entlang einer vorbestimmten Kontur, welche der eines Kreises eines Brillengestells entspricht, in welchem die Linse bestimmungsgemäß montiert werden soll, wobei die zu bildende Kontur an der Vorderseite von einem so genannten vorderen Rand und an der Rückseite von einem so genannten hinteren Rand begrenzt ist, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Drehhalterung zur Montage der Linse, ein Drehschleifwerkzeug, eine Einrichtung um die Halterung und das Werkzeug zueinander entlang einer Richtung parallel zu der Rotationsachse der Halterung zu versetzen, eine Einrichtung um die Halterung und das Werkzeug zueinander entlang einer Richtung senkrecht zur Achse A der Halterung zu versetzen, eine Steuereinheit, dazu ausgelegt, die Einrichtung zu steuern, wobei die Vorrichtung darüber hinaus zumindest eine optische Messeinrichtung, umfassend eine Lichtquelle, welche ein Lichtbündel bildet, ausgerichtet hin zu einer der Flächen der Linse um dort einen Lichtspot auszubilden, eine optische Aufnahmeeinrichtung, ausgerichtet hin zu dem Lichtspot und verbunden mit der Steuereinheit umfasst, wobei diese eine Recheneinrichtung umfasst, die dazu geeignet ist, die dreidimensionale Form von zumindest einem der Ränder in Abhängigkeit der in der optischen Aufnahmeeinrichtung durchgeführten Messungen zu berechnen.
Da die Messung des Profils ohne Kontakt ausgeführt ist, ist die Linse von jeglichen Spannungen/Beaufschlagungen und Deformation bewahrt. Die Kratzer an ihrer Oberfläche werden vermieden. Die relative Positionierung der Linse und der Vorrichtung erlauben die präzise und unveränderliche Messung des Profils, zu Gunsten der Messgenauigkeit.
Es ist möglich die Taktzeit/Zykluszeit zu verringern, d.h. die Rotationsgeschwindigkeit der Linse während dem Messschritt ohne Einfluss auf die Präzision der Messungen zu erhöhen woraus eine erhöhte Produktivität folgt.
Bei Bedarf wird bei dem Messschritt gleichzeitig die dreidimensionale Form des vorderen Rands und diejenige des hinteren Rands gemessen, indem jeder Rand mittels zweier Lichtbündel, die jeweils auf jeder der Seiten einen Lichtspot bilden, abgetastet wird, und es werden gleichzeitig an der optischen Aufnahmeeinrichtung, die auf den Lichtspot gerichtet ist, die aufeinander folgenden Positionen eines Bildes von jedem Lichtspot gemessen und aus den durchgeführten Messungen die dreidimensionale Form des vorderen Randes und die des hinteren Randes abgeleitet/hergeleitet.
Dazu umfasst die Vorrichtung zwei optische Messeinrichtungen, welche einerseits zwei Lichtquellen jeweils beidseitig der Linse gegenüberliegend umfassen, wobei diese Quellen zwei Lichtbündel erzeugen, welche auf die Vorderseite bzw. die Rückseite der Linse gerichtet sind, um auf jeder einen Lichtspot zu bilden, und andererseits eine optische Aufnahmeeinrichtung auf jeden Lichtspot gerichtet umfassen, wobei die Recheneinrichtung dazu ausgelegt ist, die dreidimensionale Form jedes Randes zu berechnen.
In dem Messschritt kann an der zu bildenden Kontur ein Zwischenprofil lokalisiert werden, welches sich zwischen dem vorderen und dem hinteren Rand befindet, beispielsweise um an dem Umfang/dem Rand der Linse eine Fase bezüglich des Lots dieses Zwischenprofils auszuführen. Die Rechenmittel sind dabei dazu ausgelegt eine solche Wahl durchzuführen.
Dazu wird bei dem Herstellungsschritt ein Fasenschleifer als Schleifwerkzeug eingesetzt und die relative Positionierung der Linse und des Werkzeugs so gesteuert, um an der zu bildenden Kontur der Linse eine Fase auszubilden, deren Spitze mit dem Zwischenprofil zusammen fällt/überlagert ist.
Bei dem Messschritt wird beispielsweise jede Lichtquelle, d.h. jedes erzeugte Lichtbündel wechselweise für jede Winkelposition der Linse aktiviert. Somit werden Interferenzen zwi schen den Lichtquellen vermieden. Die Steuerungseinheit ist also dazu ausgelegt die Lichtquellen wechselweise zu aktivieren.
Die oder jede Lichtquelle und folglich das oder jedes Lichtbündel sind/ist vorzugsweise von der Rotationsachse der Linse beabstandet.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das oder jedes Lichtbündel geradlinig, so dass es an der beleuchteten Fläche der Linse einen im Wesentlichen punktförmigen Lichtspot ausbildet. Die Lichtquelle ist dazu ausgelegt, ein solches Lichtbündel/einen solchen Lichtstrahl zu produzieren.
Die Lichtquelle ist vorzugsweise so ausgerichtet, dass das Lichtbündel/der Lichtstrahl im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse der Linse ist.
Bei dem Messschritt werden somit aus der Messung jeder der aufeinander folgenden Positionen des Bildes des Lichtspots die aufeinander folgenden Koordinaten des Lichtspots parallel zu der Rotationsachse der Linse hergeleitet.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist das Lichtbündel/der Lichtstrahl eben, so dass es auf der beleuchteten Seite der Linse einen linearen Lichtspot ausbildet. Es versteht sich, dass die Lichtquelle dazu ausgelegt ist, einen solchen Strahl/ein solches Bündel zu produzieren.
Vorzugsweise ist die oder jede Lichtquelle so ausgerichtet, dass das Lichtbündel, das sie produziert, eine Winkelhalbierende im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse der Linse aufweist.
Bei dem Messschritt werden somit in dem Bild des Lichtspots an der optischen Aufnahmeeinrichtung ein Bildpunkt des Schnittpunkts des Lichtspots und des Randes gewählt, die aufeinander folgenden Positionen dieses Punktes an der optischen Aufnahmeeinrichtung gemessen und aus der Messung von jeder der aufeinander folgenden Positionen dieses Punkts die aufeinander folgenden Koordinaten des Schnittpunkts parallel zu der Rotationsachse der Linse hergeleitet.
Eine Triangulationsrechnung erlaubt die aufeinander folgenden Koordinaten des Lichtspots nach der Messung der Positionen seines Bildes herzuleiten.
Gemäß einer Ausführungsform ist der oder jede Lichtquelle so ausgerichtet, dass das Lichtbündel und die Rotationsachse der Linse im Wesentlichen koplanar sind.
Beispielsweise ist/sind die optische(n) Aufnahmeeinrichtung(en) dazu ausgelegt, dass ihre optische Ausrichtungsachse mit dem Lichtbündel/Lichtstrahl einen konstanten Ausrichtungswinkel ungleich Null ausbildet.
Der Wert dieses Ausrichtungswinkels ist vorzugsweise im Bereich von 40° bis 50° und ist zum Beispiel gleich 45° gewählt.
Wenn das Lichtbündel gerade ist und eine Ebene mit der Rotationsachse der Linse ausbildet, bildet die Ausrichtungsachse beispielsweise mit dem Lichtbündel eine Ebene senkrecht zu der Ebene aus, die durch das Lichtbündel und die Rotationsachse der Linse gebildet ist.
Wenn das Lichtbündel eben ist und sich in einer Ebene beinhaltend die Rotationsachse der Linse erstreckt, ist die optische Aufnahmeeinrichtung vorzugsweise so angeordnet, dass die Ausrichtungsachse mit der Winkelhalbierenden des Lichtbündels eine Ebene senkrecht zu der Ebene ausbildet, die das Lichtbündel und die Rotationsachse der Linse beinhaltet.
Zum Zwecke der Präzision kann die oder jede Lichtquelle so gewählt werden, dass das Lichtbündel, das sie produziert, kohärent ist; es handelt sich beispielsweise um einen Laser.
Die optische Aufnahmeeinrichtung(en) umfasst beispielsweise ein Objektiv, dessen optische Achse mit der Ausrichtungsachse überlagert ist, so wie einen Schirm, welcher die Ausrichtungsachse schneidet und an dem sich das Bild des Lichtspots ausbildet.
Dieser Schirm kann im Wesentlichen senkrecht zu der Ausrichtungsachse sein, aber er kann genauso gut geneigt bezüglich dieser gemäß einem nicht rechten Winkel sein.
Beispielsweise ist der Schirm bezüglich der Ausrichtungsachse gemäß einem Winkel geneigt, dessen Wert im Wesentlichen gleich 45° ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich im Lichte der folgenden Beschreibung einer lediglich beispielhaft und nicht einschränkend angegebenen Ausführungs form, wobei die Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben ist in denen:
die 1 eine partielle Perspektivansicht einer Schleifvorrichtung gemäß der Erfindung ist, welche eine Drehhalterung zur Montage der Linse, ein Drehschleifwerkzeug, zwei Messeinrichtungen umfasst, jede ausgebildet aus einer Lichtquelle und einer optischen Aufnahmeeinrichtung, welche beiderseits der Linse angeordnet sind;
die 2 eine perspektivische Detailansicht der Linse und einer der Messeinrichtungen der 1 ist, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Lichtquelle ein lineares Lichtbündel produziert, welches an der beleuchteten Seite der Linse einen im wesentlichen punktförmigen Lichtspot ausbildet; dort ist ebenfalls in gestrichelten Linien das zu messende Profil dargestellt;
die 3 eine Teilschnitt-Seitenansicht der Linse und der Messeinrichtung der 2 ist, entlang einer in dieser Figur durch die Ebene III-III dargestellten Schnittebene;
die 4 ein Schema ist, welches in der Ebene die Beleuchtungsachse der Lichtquelle der 2 und 3, sowie das Objektiv der optischen Aufnahmeeinrichtung und deren Schirm darstellt, gemäß einer Ausführungsform, bei der der Schirm senkrecht zur optischen Achse des Objektivs ist;
die 5 eine Ansicht analog zur 4 ist, gemäß einer Ausführungsvariante, bei der der Bildschirm der optischen Aufnahmeeinrichtung mit der optischen Achse des Objektivs einen Winkel von ungefähr 45° bildet;
die 6 eine schematische Ansicht ist, welche den Schirm der optischen Aufnahmeeinrichtung der vorangegangenen Figuren zeigt, an dem sich in der Form eines Punktes ein Bild des Lichtspots befindet, welcher an der beleuchteten Seite der Linse ausgebildet ist;
die 7 eine analoge Ansicht zur 2 ist, gemäß einer zweiten Ausführungsform, bei der die Lichtquelle ein ebenes Lichtbündel bildet, welches an der beleuchteten Seite der Linse einen linearen Lichtspot ausbildet;
die 8 eine Schnittansicht der Linse der 7 ist, entlang der Schnittebene VIII-VIII; die optische Messeinrichtung ist ebenfalls schematisch dargestellt;
die 9 eine schematische Ansicht analog zu der 6 ist aber für die zweite Ausführungsform der 7 und 8: das Bild des Lichtspots zeigt sich auch auf dem Schirm in der Form eines Striches;
die 10 eine Detailansicht von der Seite ist, welche die Linse der 1 während des Fasenschleifens zeigt, entlang der in dieser Figur durch den Pfeil X gekennzeichneten Richtung.
In den Figuren sind eine Linse 1 dargestellt, welche zwei optische Oberflächen/Flächen aufweist, welche jeweils eine so genannte Vorderseite 2 und eine so genannte Rückseite 3 umfassen, verbunden Mittels eines anfänglich zylindrischen Randes/Umfangs 4 mit kreisförmigen Profil (1, 2) was im Wesentlichen der Form entspricht, in der Rohlinsen an die Optiker geliefert werden.
Die Linse 1 ist dazu bestimmt Schleifvorgängen ausgesetzt zu werden, die durch Bearbeitung Ihres Randes 4 darauf hin wirken die Kontur dieser an die Kontur eines Kreises eines Rillengestells (nicht dargestellt) anzupassen.
Am Ende weist der Rand/Umfang 4 der Linse 1, begrenzt an der Vorderseite 2 durch einen so genannten vorderen Rand 5 und an der Rückseite 3 durch einen so genannten hinteren Rand 6 (in der 2 mit unterbrochenen Linien dargestellt) eine Kontur auf, die im Wesentlichen demjenigen des Kreises des Gestells entspricht.
Um den festen/geschlossenen Halt der Linse zu gewährleisten, weist ein solcher Kreis gewöhnlicherweise eine innere Nut auf, im Allgemeinen Frontring/Haltering genannt, mit im Wesentlichen dreieckigem Querschnitt, wohingegen an dem Rand/Umfang 4 der Linse 1 eine Rippe 7 mit im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt ausgeführt ist, im Allgemeinen Fase genannt, dazu geeignet durch Fassung mit dem Haltering wechselzuwirken.
Bestimmte Halteringe/Frontringe weisen einen gekrümmten Abschnitt auf, zum Beispiel einen Kreisbogen in welchem Fall an der Linse 1 eine Nut mit gekrümmtem Querschnitt von entsprechendem Profil ausgeführt wird.
Bestimmte Ränder/Kreise der Gestelle weisen dahingegen eine innere Rippe und/oder einen Draht auf in welchem Fall am Rand 4 der Linse 1 eine Nut ausgeführt wird, die dazu geeignet ist mittels Passung mit Rippe und/oder diesem Draht zusammen zu wirken.
Im Folgenden der Beschreibung wird angenommen, dass gewünscht ist an der Linse 1 eine Fase 7 auszubilden, wobei die entsprechenden Schleifvorgänge leicht zur Ausführung einer Nut angepasst werden können.
Das Schleifen der Linse 1 umfasst zumindest zwei Vorgänge. Das heißt einen Vorschleifvorgang, der darauf abzielt dem Rand 4 der Linse 1 eine Kontur zu verleihen, die derjenigen des Kreises des Gestells nahe kommt, im Allgemeinen mit einem Überstand, und dann einem Feinbearbeitungsvorgang, der darauf abzielt an dem Rand 4 der Linse 1, in diesem Fall eine Fase auszubilden.
Um eine gute Passung/Einpassung ohne Schwierigkeiten der Linse 1 in dem entsprechenden Kreis des Gestells zu erlauben, muss die dreidimensionale Form der Fase 7 der dreidimensionalen Form des Halterings entsprechen, welche sich im Allgemeinen nicht in einer Ebene erstreckt, sondern eine leichte Krümmung/Wölbung aufweist.
Diese dreidimensionale Form des Halterings ist vorab bei den Schleifvorgängen der Linse 1 festgestellt worden mittels eines speziellen Apparats (nicht dargestellt).
Die dreidimensionale Form der Fase 7, das heißt in der Praxis die dreidimensionale Form seiner Spitze ist somit vorbestimmt.
Nach diesem Bestimmungsvorgang ist im Allgemeinen ein Ausrichtungs- und Zentriervorgang der Linse vorgesehen, der darauf abzielt diese im richtigen Winkel bezüglich des Kreises des Gestells zu positionieren, wobei ihr optisches Zentrum mit der Pupillenachse des Trägers in horizontaler Trageposition in Deckung gebracht wird.
Wenn dieser Positioniervorgang durchgeführt ist, wird an der Linse ein Haftgreifblock 8, im Allgemeinen „Eichel" genannt, angeordnet und die Gesamtheit in einer Schleifvorrichtung 9 (wie unten beschrieben) montiert unter Beibehaltung der Zentrierung und der Ausrichtung der Linse 1. Letztere befindet sich also in der in der 1 dargestellten Konfiguration.
Diese Vorgänge sind detaillierter in der, von der Anmelderin angemeldeten unter der Nr. FR-A-2742238 veröffentlichten französischen Patentanmeldung beschrieben. Der entsprechende Apparat, hergestellt von der Anmelderin ist im Übrigen kommerziell erhältlich.
Zudem weist die Linse 1 im Bereich ihres Randes eine bestimmte Dicke auf, sodass sie nach ihrer Montage in dem Kreis des Gestells beiderseits dessen herausragt.
Die auszuführende Fase 7 muss somit korrekt zwischen dem vorderen Rand 5 und dem hinteren Rand 6 positioniert sein, um eine korrekte Positionierung der Linse 1 in Ihrem Kreis zu gewährleisten.
Um dieses korrekte Positionieren der Fase 7 zu gewährleisten, wird vor dem rändern/schleifen der Linse 1 zum Messen/Vermessen der auszubildenden dreidimensionalen Form des vorderen Rands 5 und des hinteren Rands 6 übergegangen.
Wie im Folgenden ersichtlich, wird jede dieser Messungen kontaktlos ausgeführt.
Zunächst beschreiben wir aber das Schleifgerät 9. Es handelt sich um eine automatische Schleifmaschine, zum Beispiel mit digitaler Steuerung.
Diese Schleifmaschine/Schleifgerät 9 umfasst zwei Tragarme 10 gegenüber einander, zwischen denen die Linse 1 durch Klemmen gehalten wird. Diese Tragarme 10 sind gemeinsam um eine erste gemeinsame Achse A1 in Rotation versetzt.
Die Tragarme 10 sind an einem beweglichen Träger 11 montiert, welcher frei schwenkend an einem (nicht dargestellten) Gestell des Schleifgeräts 9 montiert ist, um eine zweite Achse A2 parallel zu der ersten Achse A1. Angesichts dieser Kinematik wird der Träger 11 in der folgenden Beschreibung Waage genannt.
Das Schleifgerät 9 umfasst darüber hinaus ein Werkzeug 12, angeordnet ausgerichtet bezüglich der Tragarme 10 und in Rotation um eine dritte Achse A3 parallel zu den vorangegangenen A1 und A2 angetrieben. Es handelt sich hierbei um ein Schleifwerk, das dazu geeignet ist, die Gesamtheit der Vorschleif-, Endbearbeitungsfasenschleif- und Nutherstellungsvorgänge auszuführen. Es könnte sich aber genauso gut um eine einfache Schleifscheibe handeln.
Das Werkzeug 12 wird von einem, mittels eines Motors M1 entlang der Achse A3 in Translation beweglichen Schlitten (nicht dargestellt) getragen. Diese Beweglichkeit in der Translation ist in der 1 durch den mit Z bezeichneten Doppelpfeil dargestellt.
Die Bewegung der Waage 11 dient dazu, die Tragarme 10 des Werkzeugs 12 anzunähern oder zu entfernen, sodass sie der Kontur der Linse 1 die vorbestimmte Form verleihen.
Das Schleifgerät 9 umfasst zudem einen Arm 13, einerseits Mittels eines ersten Endes 14 am Gestell um die zweite Achse A2 der Waage 11 und andererseits Mittels eines zweiten Endes 15 um eine vierte Achse A4 parallel zu den vorangegangenen A1, A2, A3 beweglich an einer Nuss 16 montiert, welche selbst in Translation beweglich entlang einer fünften Achse A5 montiert ist, im Allgemeinen als Nachführachse bezeichnet, senkrecht zu den ersten Achsen A1–A4. Die Beweglichkeit in Translation der Nuss 16 ist in der 1 durch den mit X bezeichneten Doppelpfeil dargestellt.
Die Nuss 16 weist einen Gewindeeinschnitt auf; sie ist im Schraubeingriff mit einem Gewindestab 17, der sich entlang der fünften Achse A5 erstreckt, um die er Mittels eines Motors M2 in Rotation versetzt wird.
Zwischen der Waage 11 und dem Arm 13 ist ein Kontaktsensor (nicht dargestellt) angeordnet, zum Beispiel von elektromagnetischer, optischer oder einfach elektrischer Art. Ein solches Schleifgerät 9, auf die die Erfindung hier angewandt wird, ist dem Fachmann wohl bekannt, da sie kommerziell verbreitet ist und in der Vergangenheit Gegenstand vieler Patente der Anmelderin war.
Es kann auf die unter der Nr. FR-A-2734505 veröffentlichte französische Patentanmeldung Bezug genommen werden.
Wenn die zu schleifende Linse 1, eingeklemmt zwischen den Tragarmen 10, durch diese in Rotation versetzt, in Kontakt mit dem Werkzeug 12, durch Schwenken der Waage 11, hin zur einer Arbeitsposition gebracht wird, in der die Tragarme 10 sich in der Nähe des Werkzeugs 12 befinden, ist die Linse 1 Gegenstand einer Materialabtragung durch das Werkzeug 12 bis die Waage 11 in Anschlag mit dem Arm 13 kommt.
Jeder Schleifvorgang (Vorschleifen, Entbearbeitung) wird als beendet angenommen wenn der Anschlag der Waage 11 an dem Arm 13 mittels des Sensors detektiert wurde, bei einer kompletten Umdrehung der Linse 1 um die erste Achse A1. Die Kontur des Randes 4 der Linse 1 entspricht also im Allgemeinen mit Überstand der Kontur des Kreises des Gestells, für das die Linse 1 bestimmt ist.
Das Schleifgerät 9 umfasst eine Steuerungseinheit 18, um diese Vorgänge zu koordinieren, und dazu verbunden mit den Motoren M1 und M2. Es ist diese Steuerungseinheit 18, in der sich die dreidimensionale Form des Halterings gespeichert befindet.
Das Schleifgerät 9 umfasst zudem für die Messung der dreidimensionalen Form des zu bildenden vorderen Randes 5 eine erste optische Messeinrichtung 19 und zur Vermessung der dreidimensionalen Form des zu bildenden hinteren Randes 6 eine zweite optische Messeinrichtung 20.
Diese Einrichtungen 19, 20 sind beiderseits der Linse 1 angordnet wobei jede eine Lichtquelle 21 umfasst, welche an dem Gestell des Schleifgeräts 9 befestigt und gegenüber einer der Seiten 2, 3 der Linse 1 angeordnet ist.
Diese Lichtquelle 21, welche bezüglich des Werkzeugs 12 an der anderen Seite des Trägerarms 10 angeordnet ist, produziert ein Lichtbündel 22, welches hin zu dieser Seite 2, 3 der Linse 1 gerichtet ist um dort einen Lichtspot 23 auszubilden.
Das Ausbilden dieses Spots 23 resultiert aus einem Diffusionsphänomen beim Aufprall des Strahls/Bündels 22 an der Fläche 2, 3, welche eine bestimmte Rauheit aufweist.
Dieses Diffusionsphänomen ist in der 3 durch konzentrische Pfeile dargestellt, welche das diffundierte Licht kennzeichnen.
Diese Lichtquelle 21 ist vorzugsweise ein Laser, ausgewählt wegen seiner Präzision, und das produzierte Lichtbündel 22 ist somit kohärent.
Gemäß einer in den 2–6 dargestellten Ausführungsform ist die Quelle so gewählt und eingestellt, dass das hergestellte Lichtbündel 22 geradlinig ist, sodass der auf der beleuchteten Seite 2, 3 der Linse 1 gebildete Spot 23 ein im Wesentlichen punktförmiger Spot ist.
Die Lichtquelle 21 ist so angeordnet, dass das Bündel 22 gleichzeitig von der Rotationsachse A1 der Trägerarme 10 beabstandet und zu diesem parallel ist, so dass sie zusammen eine mit P bezeichnete Ebene ausbilden.
Jede optische Messvorrichtung 19, 20 umfasst zudem optische Aufnahmeeinrichtungen 24 in der Form einer Kamera, ausgerüstet mit einem Objektiv 25 und einem photosensitiven Schirm 26.
Die Kamera 24 ist auf den Lichtspot 23 gerichtet. Genauer gesagt weist diese Kamera 24 eine Ausrichtungsachse A6 auf, welche mit der optischen Achse ihres Objektivs 25 zusammen fällt, und die das Lichtbündel 22 in der Nähe des Lichtspots 23 schneidet, sodass sie ein im Wesentlichen punktförmiges Bild 27 von diesem an dem Schirm 26 bildet (6).
Die Kamera 24 ist einerseits so ausgerichtet, dass ihre Ausrichtungsachse A6 zusammen mit dem Lichtbündel 22 eine mit P' bezeichnete Ebene senkrecht zu der Ebene P bildet.
Andererseits ist sie so ausgerichtet, dass ihre Ausrichtungsachse A6 mit dem Lichtbündel 22 einen als Ausrichtungswinkel bezeichneten konstanten Winkel α ungleich null bildet.
Der Wert dieses Ausrichtungswinkels α liegt beispielsweise zwischen 40° und 50°. Vorzugsweise ist der Wert des Ausrichtungswinkels α im Wesentlichen gleich 45°.
Um die dreidimensionale Form jedes zu bildenden Randes 5, 6 zu messen, wird wie folgt verfahren.
Die Linse 1 wird durch ein Schwenken der Waage 11 positioniert, bis der Lichtspot 23 mit dem zu bildenden Rand 5, 6 überein kommt, von dem bereits die Projektion auf der Ebene senkrecht zur Rotationsachse A1 der Linse 1 bekannt ist, wobei diese Projektion in der Steuereinheit 18 bei dem Messen der Kontur das Halterings gespeichert worden ist.
Die Linse 1 wird somit in Rotation um ihre Achse A1 versetzt, wobei die Steuereinheit 18 gleichzeitig und kontinuierlich das Schwenken der Waage 11 steuert, so dass der Lichtspot 23 die Gesamtheit des zu bildenden Randes 5, 6 in Übereinstimmung mit diesem in jedem Punkt abtastet.
Darüber hinaus versetzt sich in Anbetracht der leichten Krümmung der beleuchteten Seite 2, 3 der Lichtspot 23 während der Rotation der Linse 1 parallel zu der Rotationsachse A1 von dieser entlang einer geradlinigen Bahn 28 zwischen zwei Umkehrendpunkten 29, 30, wobei der diese zwei Punkte 29, 30 trennende Abstand Tiefe des Feldes genannt wird.
Gemeinsam damit versetzt sich das punktförmige Bild 27 des Lichtspots 23 auf dem Schirm 26 ebenfalls entlang einer geradlinigen Bahn 31, welche in der 6 mit unterbrochenen Strichen dargestellt ist. Diese Bahn 31 ist die Projektion der Bahn 28, welcher der Lichtspot 23 folgt, auf dem Schirm 26.
Es versteht sich, dass die Größe des Schirm 26 und der Abstand von der Linse 1 in dem sich die Kamera 24 befindet, in Abhängigkeit von der Tiefe des Feldes gewählt sind, damit das Bild 31 der Bahn des Lichtspots 23 niemals den Schirm 26 verlässt.
Im Allgemeinen ist die Tiefe des Feldes im Vornherein bekannt, so dass es möglich ist, eine Voreinstellung des Schirmes 26 vorzunehmen.
Ein Versetzen des Lichtspots 23 über eine Distanz dz entlang seiner geradlinigen Bahn 28 bewirkt ein proportionales Versetzen seines Bildes 27 entlang der eigenen Bahn 31 über eine Distanz d1.
Die aufeinander folgenden Positionen des Bildes 27 des Spots 23 auf dem Schirm 26 werden in jedem Punkt gemessen.
Bekannte Lösungen erlauben eine solche Messung durchzuführen. Dazu kann der Schirm 26 einen optischen Matrizensensor vom Typ CCD umfassen, wobei die darin gebildeten Bilder somit Gegenstand einer klassischen digitalen Verarbeitung sind.
Hier sind die ausgesandte Wellenlänge des Bündels 22 und der Bereich der Wellenlängen, die durch das Material der Linse 1 durchlässig sind, inkompatibel gewählt.
Das Material der Linse ist für bestimmte UV-Strahlen durchlässig und allgemeiner für jedes Bündel einer minimalen Wellenlänge von 325 nm. Eine Lichtquelle, deren Wellenlänge geringer als dieser Wert ist, wird sich gegenüber einer der Linsen so verhalten, als ob diese opak wäre. Eine UV-Diode oder eine UV-Laserdiode kann dazu vorteilhafter Weise als Lichtquelle verwendet werden, um eventuelle sekundäre Bilder des Bündels 22, welche sich an der optischen Aufnahmeeinrichtung 24 bilden, zu unterdrücken, wobei diese Bilder sich zusätzlich zu dem direkt von der ersten getroffenen Fläche der Linse 1 reflektierten Bild bilden, was für die Umsetzung der Erfindung notwendig ist.
Diese Sekundärbilder können daher herrühren, dass, wenn das ausgesandte Bündel 22 durch die Linse 1 durchlässig ist, jegliche Intensität des Bündels 22 nicht vollständig von der ersten getroffenen Oberfläche reflektiert wird. Ein Rest-Bündel kann ins Innere des Glases diffundieren und entlang eines Brechungswinkels die gegenüber liegende Seite zu der einfallenden Seite treffen und dort als Sekundärbild in Richtung der optischen Aufnahmeeinrichtung 24 reflektiert werden. Andere Sekundärbilder können ebenfalls durch Vielfachreflektionen des Bündels zwischen den Seiten des Glases gebildet werden entlang dem durch die dicke Wellenlinie 1 begrenzten Bahnen.
Gemäß einer in den 3 und 4 dargestellten Ausfübrungsform erstreckt sich der Schirm 26 in einer Ebene senkrecht zur Ausrichtungsachse A6.
Als Variante (5) erstreckt sich der Schirm 26 in einer bezüglich der Richtungsachse geneigten Ebene um mit letzterer einen nicht rechten Winkel β auszubilden, dessen Wert zwischen 40° und 50° liegt, vorzugsweise gleich oder im Wesentlichen gleich von 45°.
Eine einfache Triangulationsrechnung erlaubt aus der Position seines Bildes 27 die Position oder Koordinaten des Spots 23 entlang seiner Bahn 28 herzuleiten.
Die Ergebnisse werden für jede Winkelposition der Linse 1 in der Steuereinheit 18 gespeichert, so dass nach einer vollständigen Umdrehung der Linse 1 ein Datenensemble, das eine digitale Modulierung der dreidimensionalen Form des zu bildenden Randes 5, 6 bildet, gespeichert ist.
Gemäß einer zweiten in den 7 bis 9 dargestellten Ausführungsform ist die Quelle 21 so gewählt und gesteuert, dass das produzierte Lichtbündel 22' eben ist, so dass der an der beleuchteten Seite 2, 3 der Linse 1 gebildete Spot 23' ein im Wesentlichen linearer Spot ist.
Das Montieren der optischen Messeinrichtung 19, 20 ist das Gleiche wie das zuvor für die erste Ausführungsform beschriebene, wobei die Verwendung der Winkelhalbierenden 32 des Lichtbündels 22 zur Ausrichtung der Kamera 24 das geradlinige Lichtbündel 22 der ersten Ausführungsform substituiert.
Dabei ist die Lichtquelle 21, wobei sie von der Rotationsachse A1 der Trägerarme 10 beabstandet ist, so angeordnet und eingestellt, dass einerseits die Ebene P in der sich das Lichtbündel 22' erstreckt, diese Rotationsachse A1 beinhaltet und andererseits so, dass die Winkelhalbierende 32 des Bündels 22' im Wesentlichen parallel zu dieser selben Rotationsachse A1 ist.
Die Ausrichtungsachse A1 bildet mit der Winkelhalbierenden 32 des Lichtbündels 22' eine Ebene P' senkrecht zu der durch diese gebildete Ebene P, wobei der Wert des Ausrichtwinkels α derselbe wie zuvor ist.
Um eine solche Ausrichtung zu erreichen, genügt es in der Praxis die Montage der oben beschriebenen Ausführungsform wieder zu verwenden und an die Lichtquelle eine Verbreiterungslinse anzufügen, um ein ebenes Lichtbündel 22' auszubilden.
Die Kamera 24 ist dabei so ausgerichtet, dass ihre Ausrichtungsachse A6 das Lichtbündel 22' an ihrer Winkelhalbierenden 32 schneidet, wobei das Bild 27' des Lichtspots 23' an dem Schirm 26 somit auf Grund der Konkavität (oder der Konvexität) der beleuchteten Seite 2, 3 eine gekrümmte Linie ist.
Um die dreidimensionale Form des zu bildenden Rands 5, 6 zu messen wird für den mechanischen Teil in der gleichen Weise fortgefahren, wie zuvor für die erste Ausführungsform beschrieben, wobei lediglich die Behandlung/Bearbeitung des Bildes 27' unterschiedlich ist. Folglich sind die Rechenmittel der Steuereinheit 18 angepasst.
Dabei wird die Linse 1 durch ein Schwenken der Waage 11 positioniert bis die Winkelhalbierende 32 des Lichtbündels 22' mit dem zu formenden Rand 5, 6 der beleuchteten Seite 2, 3 übereinstimmt, wobei letzterer im Wesentlichen an dem Lichtspot 23' zentriert ist.
Die Linse 1 wird in Rotation um ihre Achse A1 versetzt, wobei die Steuereinheit 18 gleichzeitig und kontinuierlich das Schwenken der Waage 11 steuert, so dass der Lichtspot 23' die Gesamtheit des zu bildenden Randes 5, 6 abtastet, wobei die Winkelhalbierende 32 des Lichtbündels 22' in jedem Punkt mit dem zu bildenden Rand 5, 6 übereinstimmt.
Während der Drehung/Rotation der Linse 1 versetzt sich der Lichtspot 23' parallel zur Rotationsachse A1 von dieser entlang einer Bahn umfasst zwischen zwei Umkehrrandlinien, wohingegen sein Bild 27' sich gemeinsam auf dem Schirm 26 versetzt.
An jedem Punkt ist eine Messung der Position auf dem Schirm 26 von jedem Punkt dieses Bildes 27' durchgeführt.
Eine einfache Rechnung des Mittels erlaubt es, einen Zwischenpunkt des Bildes 27' auszuwählen, der dem Schnitt des Spots 23' mit dem zu bildenden Rand 5, 6 entspricht, von dem mittels Triangulation die Position oder Koordinaten entlang seiner Bahn hergeleitet werden, d.h. parallel zu der Rotationsachse A1 der Linse 1.
Die Datenbearbeitung ist also die gleiche wie zuvor, und es wird am Ende eine digitale Modelisierung der dreidimensionalen Form des zu bildenden Randes 5, 6 erhalten.
Dahingegen ist dieses zweite Verfahren zumindest in der Theorie präziser als das Erste.
In der Tat entspricht das im Schirm 26 gebildete Bild 27, wenn sich Verunreinigungen auf der Bahn des geradlinigen Lichtbündels 22 befinden, nicht mehr einem Punkt des zu bildenden Randes 5, 6, was zu einem Messfehler führen kann, wenn dieser auch punktuell ist.
Bei der Verwendung eines ebenen Lichtbündels 22' ruft das Vorhandensein von Verschmutzungen auf der Bahn des Bündels 22' das Erscheinen von Diskontinuitäten in dem Bild 27' hervor, es ist aber möglich ein kontinuierliches Bild mittels einer einfachen Interpolationsrechnung wieder herzustellen.
Gemäß einer in der 1 dargestellten Ausführungsform sind die optischen Messeinrichtungen 19, 20 symmetrisch bezüglich der Linse 1 angeordnet, so dass ihre Lichtquellen 21 gegenüber einander angeordnet sind, wobei die Bündel 22, 22' die sie produzieren koaxial (für die erste Ausführungsform) beziehungsweise koplanar (für die zweite Ausführungsform) sind.
Um eine Messung des vorderen Rands 5 und des hinteren Rands 6 zu erhalten, kann auf zumindest zwei verschiedene Arten fortgefahren werden.
Es ist möglich eine erste vollständige Umdrehung der Linse 1 durchzuführen, während der die eine der Quellen 21 aktiviert ist, um die dreidimensionale Form des entsprechenden zu formenden Rands 5 zu messen und danach eine zweite vollständige Umdrehung durchzuführen, während der die andere Lichtquelle 21 aktiviert ist, um den anderen zu formenden Rand 6 zu messen.
Als Variante ist es möglich eine einzelne vollständige Umdrehung der Linse 1 auszuführen, während der, für jede Winkelposition dieser wechselweise jede der beiden Lichtquellen 21 aktiviert wird, um gleichzeitig die beiden zu formenden Ränder 5 und 6 zu messen, ohne dass die Lichtquelle 21 der ersten Messeinrichtung 19, die durch die zweite Einrichtung 20 durchgeführten Messungen, und umgekehrt, mittels eines Brechungsphänomens stört.
Konkret übertragen sich diese wechselweisen Aktivierungen durch gegenphasiges Blinken der beiden Lichtquellen.
Schließlich wird eine digitale Modelisierung der dreidimensionalen Form des zu bildenden vorderen Rands 5 und des zu bildenden hinteren Rands 6 sowie deren Lokalisierung parallel zu der Rotationsachse A1 der Linse 1 erhalten.
Es ist also vorab die Dicke der Linse 1 in Bezug auf ihre zu formenden Ränder 5, 6 bekannt, und es kann die Lokalisierung eines vorbestimmten so genannten Zwischenprofils 33, welches der Spitze der zu bildenden Fase 7 entspricht, zwischen dem vorderen Rand 5 und dem hinteren Rand 6 gewählt werden.
Wie zuvor beschrieben umfasst das Schleifen der Linse einen ersten Vorbearbeitungsschritt während dessen die Linse 1 bearbeitet wird, wobei ihr Rand 4 Gegenstand einer Materialabtragung ist, bis diese die vorbestimmte gewünschte Kontur aufweist, wobei der oben genannte vordere Rand 5 und der hintere Rand 6 somit gebildet werden.
Dieser Vorbearbeitungsschritt kann mittels eines Vorschleifers 34 eines Sets von Schleifern 12 ausgeführt werden. Das Schleifen umfasst daraufhin einen zweiten Bearbeitungsschritt in diesem Fall des Fasenschleifens, währenddessen an dem Rand 4 der Linse 1 eine Fase 7 entlang der vorbestimmten Form und Lokalisierung, wie oben beschrieben, hergestellt wird.
Dieser Schritt kann mittels eines Feinschleifers 35 des Sets von Schleifern 12, neben dem Vorschleifer 34 ausgeführt werden und bei dem eine Nut/Rille 36 ausgeführt wird, deren Querschnitt ein Profil in der Form eines V aufweist.
Für jede Winkelposition der Linse 1 steuert die Steuereinheit 18 in Abhängigkeit der ausgeführten Messungen die relative Positionierung des Werkzeugs 12 und der Linse 1 entlang einer Richtung parallel zu der Rotationsachse A1 der Linse 1, so dass sich der Boden der Nut 36 systematisch ausgerichtet bezüglich des in der Steuereinheit 18 gespeicherten Zwischenprofils 33 befindet.
Die oben beschriebenen optischen Messungen weisen eine höhere Präzision bezüglich klassischer mechanischer Messungen auf, zu Gunsten der Präzision des Schleifens.
Die Erfindung wurde mit Bezug auf eine Ausführungsform einer Fase 7 in Form eines V an dem Rand 4 der Linse 1 beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass es möglich ist in gleicher Weise eine Nut anstelle einer Fase auszuführen.
Dazu reicht es, einen Nutschleifer zu verwenden, welcher eine Randrippe aufweist.
Genauso kann die Erfindung zum Abkanten/Abfasen der Ränder der Linse, in Abhängigkeit der ausgeführten dreidimensionalen Messungen ausgeführt werden.
Wenn es lediglich notwendig ist, einen der Ränder des Umfangs/Randes der Linse abzukanten, kann man sich damit zufrieden geben, die dreidimensionale Form dieses Randes zu messen, in der zuvor beschriebenen Art. Es reicht also, eine einzige optische Messeinrichtung anzuwenden oder zu aktivieren.

Claims

Verfahren zum Schleifen einer ophthalmischen Linse (1) bezüglich ihres Randes (4), welche eine so genannte Vorderseite (2) und dazu gegenüberliegend eine so genannte Rückseite (3) aufweist, entlang einer vorbestimmten Kontur, welche der eines Kreises eines Brillengestells entspricht, in welchem die Linse bestimmungsgemäß montiert werden soll, wobei die Kontur an der Vorderseite (2) von einem so genannten vorderen Rand (5) und an der Rückseite (3) von einem so genannten hinteren Rand (6) begrenzt ist, wobei das Verfahren einen Schritt des Messens, bei welchem die dreidimensionale Form von zumindest einem des vorderen (5) oder des hinteren Randes (6) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schritt des Messens auf die beleuchtete Seite (2, 3) der Linse (1) der Rand (5, 6) mittels eines Lichtbündels (22, 22'), einen Licht-Spot (23, 23') auf der Seite (2, 3) ausbildend abgetastet wird, gleichzeitig an einer optischen Aufnahmeeinrichtung (24), welche auf den Licht-Spot (23, 23') gerichtet ist, die aufeinander folgenden Positionen eines Bildes (27, 27') des Licht-Spots (23, 23') gemessen werden, und aus den durchgeführten Messungen die dreidimensionale Form des Randes (5, 6) hergeleitet wird, und dadurch, dass es zudem einen Schritt der Bearbeitung umfasst, demnach die in Rotation versetzte Linse (1) mit ihrem Rand (4) in Kontakt mit einem Schleifwerkzeug (12) gebracht wird, und die relative Positionierung der Linse (1) und des Werkzeuges (12) in Abhängigkeit der Messung(en) gesteuert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schritt des Messens die dreidimensionale Form des vorderen Randes (5) und die des hinteren Randes (6) gemessen wird, jeder Rand (5, 6) mittels zweier Lichtbündel (22, 22'), jeweils an jeder der Seiten (2, 3) einen Licht-Spot ausbildend, abgetastet wird, gleichzeitig an (einer) optischen Aufnahmeeinrichtung(en) (24), welche auf jeden Licht-Spot (23, 23') gerichtet sind, die aufeinander folgenden Positionen eines Bildes (27, 27') von jedem Licht-Spot (23, 23') gemessen werden und aus den durchgeführten Messungen die dreidimensionale Form des vorderen Randes (5) und die des hinteren Randes (6) hergeleitet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schritt des Schleifens, an der zu formenden Kontur ein so genanntes Zwischen-Profil (33) lokalisiert wird, welches sich zwischen dem vorderen Rand (5) und dem hinteren Rand (6) befindet.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schritt des Bearbeitens ein Fasen-Schleifer (35) verwendet wird und die relative Positionierung der Linse (1) und des Werkzeugs (12) gesteuert wird, um an der zu formenden Kontur der Linse (1) eine Fase (7) auszubilden, deren Spitze mit dem Zwischenprofil (33) zusammenfällt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schritt des Messen jedes Lichtbündel (22, 22') wechselweise für jede Winkelposition der Linse (1) aktiviert wird.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Lichtbündel (22, 22') von der Rotationsachse (A1) der Linse (1) beabstandet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Lichtbündel (22) geradlinig ist, so dass es an der beleuchteten Fläche (2, 3) der Linse (1) einen im Wesentlichen punktförmigen Licht-Spot (23) ausbildet.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbündel (22) im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse (A1) der Linse (1) ist.
Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schritt des Messen aus der Messung jeder der aufeinander folgenden Positionen des Bildes (27) des Licht-Spots (23) die aufeinander folgenden Koordinaten des Licht-Spots (23) parallel zu der Rotationsachse (A1) der Linse (1) hergeleitet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbündel (22') eben ist, so dass es auf der beleuchteten Seite (2, 3) der Linse (1) einen linearen Licht-Spot (23') ausbildet.
Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbündel (22') eine Winkelhalbierende (32) im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse (A1) der Linse (1) aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schritt des Messens in dem Bild (27') des Licht-Spots (23') an der optische Aufnahmeeinrichtung (24) ein Bildpunkt des Schnittpunktes des Licht-Spots (23') und des Randes (5, 6) gewählt wird, die diesem Punkt folgenden Positionen an der optischen Aufnahmeeinrichtung (24) gemessen werden, und aus der Messung von jedem der diesem Punkt folgenden Positionen die dem Schnittpunkt folgenden Koordinaten parallel zur Rotationssachse (A1) der Linse (1) hergeleitet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Herleitung mittels Triangulationsrechnung erfolgt.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbündel (22, 22') und die Rotationsachse (A1) der Linse (1) im Wesentlichen koplanar sind.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die optischen Aufnahmeeinrichtung(en) (24) eine optische Ausrichtungsachse (A6) aufweist, welche mit dem Strahlenbündel (22, 22') einen konstanten Ausrichtungswinkel (α) ungleich Null ausbildet.
Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert des Ausrichtungswinkels (α) zwischen 40° und 50° ist.
Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert des Ausrichtungswinkels (α) im Wesentlichen gleich 45° ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass, wobei das Lichtbündel (22) geradlinig ist und eine Ebene (P) mit der Rotationsachse (A1) der Linse (1) bildet, die Ausrichtungsachse (A6) mit dem Lichtbündel (22) eine Ebene (P') senkrecht zu der Ebene (P), gebildet durch das Lichtbündel (22) und die Rotationsachse (A1) der Linse (1), bildet.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass, wobei das Lichtbündel (22') eben ist und sich in einer Ebene (P) erstreckt, welche die Rotationsachse (A1) der Linse (1) umfasst, die Ausrichtungsachse (A6) mit der Winkelhalbierenden (32) des Lichtbündels (22') eine Ebene (P') senkrecht zu der Ebene (P), umfassend das Lichtbündel (22') und die Rotationsachse (A1) der Linse (1), bildet.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbündel (22, 22') kohärent ist.
Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbündel (22, 22') ein Laser ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge des Lichtbündels (22, 22') einen Wert hat, angeordnet außerhalb des Bereichs der von der ophthalmischen Linse (1) übertragbaren Wellenlängen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge des Lichtbündels (22, 22') einen Wert geringer als 325 nm hat.
Verfahren gemäß Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbündel (22, 22') von einer UV-Diode abgegeben ist.
Vorrichtung zum Schleifen einer ophthalmischen Linse (1) bezüglich ihres Randes (4), welche eine so genannte Vorderseite (2) und dazu gegenüberliegend eine so genannte Rückseite (3) aufweist, entlang einer vorbestimmten Kontur, welche der eines Kreises eines Brillengestells entspricht, in welchem die Linse bestimmungsgemäß montiert werden soll, wobei die zu bildende Kontur an der Vorderseite (2) von einem so genannten vorderen Rand (5) und an der Rückseite (3) von einem so genannten hinteren Rand (6) begrenzt ist, wobei die Vorrichtung (9) eine Dreh-Halterung (10) zur Montage der Linse (1), ein Dreh-Schleifwerkzeug (12), eine Einrichtung (M1) um die Halterung (10) und das Werkzeug (12) zueinander entlang einer Richtung parallel zu der Rotationsachse (A1) der Halterung (10) zu versetzen, eine Einrichtung um die Halterung (10) und das Werkzeug (12) zueinander entlang einer Richtung senkrecht zur Achse (A1) der Halterung (10) zu versetzen, eine Steuereinheit (18), dazu ausgelegt die Einrichtungen (M1, M2) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst, zumindest eine optische Messeinrichtung (19, 20), umfassend eine Lichtquelle (21), welche ein Lichtbündel (22, 22') ausbildet, ausgerichtet hin zu einer der Flächen (2, 3) der Linse (1) um dort einen Licht-Spot (23, 23') zu bilden, eine optische Aufnahmeeinrichtung (24), ausgerichtet hin zu dem Licht-Spot (23, 23') und verbunden mit der Steuereinheit (18), welche eine Recheneinrichtung umfasst, die dazu geeignet ist die dreidimensionale Form von zumindest einem der Ränder (5, 6) in Abhängigkeit der an der optischen Aufnahmeeinrichtung (24) durchgeführten Messung zu berechnen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei optische Messeinrichtungen (19, 20) umfasst, welche zwei Lichtquellen (21), jeweils beidseitig der Linse (1) gegenüberliegend, umfassen, wobei diese Quellen zwei Lichtbündel (22, 22') erzeugen, welche jeweils auf die Vorderseite (2) und die Rückseite (3) der Linse (1) gerichtet sind, um auf jeder einen Licht-Spot (23, 23') zu bilden, eine optische Aufnahmeeinrichtung (24) auf jeden Licht-Spot (23, 23') gerichtet, wobei die Recheneinrichtung dazu ausgelegt ist die dreidimensionale Form jedes Randes (5, 6) zu berechnen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung dazu ausgelegt ist, auf der zu bildenden Kontur ein Zwischenprofil (33) zu lokalisieren, welches sich zwischen dem vorderen Rand (5) und dem hinteren Rand (6) befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifwerkzeug (12) einen Fasen-Schleifer (35) umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) dazu ausgelegt ist wechselweise die Lichtquellen (21) zu aktivieren.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Lichtquelle (21) von der Rotationsachse (A1) der Halterung (10) beabstandet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Lichtquelle (21) dazu ausgelegt ist ein geradliniges Lichtbündel (22) zu erzeugen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Lichtquelle (21) so ausgerichtet ist, dass das Lichtbündel (22), welches sie erzeugt, im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse (A1) der Halterung (10) ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Lichtquelle (21) dazu ausgelegt ist, ein ebenes Lichtbündel (22') zu erzeugen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Lichtquelle (21) so ausgelegt ist, dass die Winkelhalbierende (32) des Lichtbündels (22') im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse (A1) der Halterung (10) ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 25 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Lichtquelle (21) so ausgelegt ist, dass das Lichtbündel (22, 22'), welches sie erzeugt, und die Rotationsachse (A1) der Halterung (10) im Wesentlichen koplanar sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 25 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Aufnahmeeinrichtung (24) so ausgelegt ist, dass ihre Ausrichtungsachse (A6) mit dem Lichtbündel (22, 22') einen konstanten Ausrichtungswinkel (α) ungleich Null ausbildet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Aufnahmeeinrichtung (24) so ausgelegt ist, dass der Wert des Ausrichtungswinkels (α) zwischen 40° und 50° ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Aufnahmeeinrichtung (24) so ausgelegt ist, dass der Wert des Ausrichtungswinkels (α) im Wesentlichen gleich 45° ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Aufnahmeeinrichtung (24) so ausgelegt ist, dass sich ihre Ausrichtungsachse (A6) in einer Ebene (P'), welche die Achse des Strahlenbündels umfasst, und senkrecht zur Ebene (P), gebildet aus dem Lichtbündel (22, 22') und der Rotationsachse (A1) der Halterung (10), befindet.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 25 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Aufnahmeeinrichtung (24) ein Objektiv (25), dessen optische Achse mit der Ausrichtungsachse (A6) überlagert ist, sowie einen Schirm (26) umfasst, welcher die Ausrichtungsachse (A6) schneidet und an welchem sich das Bild (27, 27') der Licht-Spots (23, 23') ausbildet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Schirm (26) im Wesentlichen senkrecht zu der Ausrichtungsachse (A6) ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Schirm (26) bezüglich der Ausrichtungsachse (A6) entsprechend einem nicht geraden Winkel (β) geneigt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Schirm bezüglich der Ausrichtungsachse (A6) entsprechend einem Winkel (β) geneigt ist, dessen Wert im Wesentlichen gleich 45° ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 25 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (21) dazu ausgelegt ist, ein kohärentes Lichtbündel (22, 22') zu erzeugen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (21) ein Laser ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 25 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge des Lichtbündels (22, 22') einen Wert hat, angeordnet außerhalb des Bereichs der von der ophthalmischen Linse (1) übertragbaren Wellenlängen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 25 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge des Lichtbündels (22, 22') einen Wert geringer als 325 nm hat.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 25 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (21, 22, 22') eine UV-Diode ist.