ES2874659T3 - Procedimiento de fabricación para fabricar una lente para gafas, la lente para gafas y el procedimiento de diseño de la lente - Google Patents

Procedimiento de fabricación para fabricar una lente para gafas, la lente para gafas y el procedimiento de diseño de la lente Download PDF

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Angela Nolan
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Abstract

Un procedimiento (100) de fabricación para fabricar una lente (1) para gafas, el procedimiento que comprende las etapas de: - obtener datos de la prescripción descriptivos de una prescripción oftálmica de un usuario en el rango (101) con prescripción positiva; - proporcionar una lente (5) en bruto que tiene una superficie (3) frontal convexa y una superficie (4) posterior (103); - determinar una superficie (7) de corte final a mecanizar en la superficie (4) posterior de la lente en bruto en una fase (104) de corte secundaria; - obtener datos de la montura descriptivos de un perímetro de una montura de gafas en la que se va a montar la lente (102); - determinar una superficie (8) de corte intermedia a mecanizar en la superficie posterior de la lente en bruto en una fase (105) de corte primaria, en la que la superficie de corte intermedia es diferente de la superficie de corte final; - en el que la superficie (7) de corte final comprende - una zona (32) con prescripción, en la que la superficie (7) de corte final junto con la superficie (3) frontal cumple con la prescripción oftálmica del usuario; y en el que un perímetro límite de la zona con prescripción encierra el perímetro de la montura de gafas (20); y - una zona (35) de fusión sin prescripción que rodea a la zona con prescripción; en el que la superficie (7) de corte final junto con la superficie (3) frontal proporciona al menos un grosor mínimo predeterminado de la lente para gafas; - en el que dicha superficie (8) de corte intermedia se determina basándose en la superficie (7) de corte final; en el que una curvatura máxima de la superficie de corte intermedia es menor que una curvatura máxima de la superficie de corte final; y en el que el grosor de la lente proporcionado por la superficie de corte intermedia sobrepasa el grosor de la lente proporcionado por la superficie de corte final al menos dentro de la zona (32) con prescripción; - mecanizar dicha superficie (8) de corte intermedia en la superficie posterior de la lente en bruto en dicha fase (106) de corte primaria; y - mecanizar dicha superficie (7) de corte final en la superficie posterior de la lente en bruto en dicha fase (107) de corte secundaria.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de fabricación para fabricar una lente para gafas, la lente para gafas y el procedimiento de diseño de la lente
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente descripción se refiere a la fabricación de lentes oftálmicas, más específicamente, a la fabricación de lentes oftálmicas en el rango con prescripción positiva. En particular, la presente descripción se refiere a un procedimiento de fabricación para fabricar una lente para gafas. La presente descripción se refiere además a una lente para gafas, un procedimiento para diseñar una lente para gafas y un programa informático correspondiente.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como se describe en el documento US 9434 043 B2, normalmente, las lentes oftálmicas se fabrican a partir de lentes en bruto semiacabadas. Las lentes en bruto semiacabadas normalmente tienen un perímetro exterior circular e incluyen una cara convexa (alejada del ojo del usuario) y una cara cóncava (cerca del ojo del usuario). Las lentes en bruto semiacabadas se producen combinando las caras cóncavas particulares y las caras convexas particulares.
Para fabricar una lente oftálmica que cumpla con una prescripción particular, se utiliza una lente en bruto semiacabada "aproximada" y al menos una de sus caras se mecaniza en un proceso de "superficie" de modo que la lente con superficie cumpla con la prescripción preestablecida. Este proceso normalmente requiere etapas tanto de corte como de pulido.
Como parte del proceso de corte, el diámetro de la lente normalmente se ciñe al de la pieza en bruto semiacabada en una forma circular, elíptica o compleja que no sea más pequeña que la montura asociada con la prescripción preestablecida. La lente resultante se denomina "acabada sin cortar".
Después del pulido de la lente, y después de que se haya aplicado cualquier proceso de revestimiento aplicable, la etapa final es acristalar la lente en la montura mediante un proceso de canteado, en el que se elimina el diámetro sobrante de la forma acabada sin cortar, produciendo un tamaño circunferencial y una forma que se adapta a la montura. Durante esta etapa, se puede aplicar un perfil de canto biselado adecuado para permitir un ajuste seguro de la lente dentro de la montura.
En general, las lentes se pueden agrupar en dos grandes familias. Por un lado, las lentes de prescripción negativa son aquellas en las que el radio de curvatura de la superficie cóncava es menor que el radio de curvatura de la superficie convexa. Por tanto, las lentes de prescripción negativa tienen un grosor que aumenta alejándose del eje óptico. Por otro lado, las lentes de prescripción positiva son aquellas en las que el radio de curvatura de la superficie cóncava es mayor que el radio de curvatura de la superficie convexa, o incluso puede ser un signo opuesto. En este último caso, el grosor de la lente disminuye al alejarse del eje óptico. La mayoría de las prescripciones de lentes oftálmicas no son esféricas, sino que incluyen cilindros, que requieren diferentes curvaturas de superficie en diferentes direcciones axiales, y el grosor de la lente resultante variará circunferencialmente. Finalmente, las lentes de prescripción progresiva que proporcionan una potencia de esfera adicional en una porción de lectura localizada de la lente harán que el grosor de la lente varíe de forma compleja desde un punto a otro en la misma lente.
Al mecanizar la lente en bruto semiacabada para que cumpla con una prescripción preestablecida en particular, puede haber problemas con el grosor del perímetro exterior de la lente acabada. En el caso de las lentes de prescripción negativa, el grosor del canto puede llegar a ser muy grande. En el caso de las lentes de prescripción positiva, el grosor del canto de la lente puede volverse excesivamente fino o teóricamente negativo. En el caso de estas lentes de prescripción positiva, no se puede mantener un grosor positivo en el perímetro deseado para un grosor central específico. Si se mecanizan con el grosor central especificado, estas lentes podrían no lograr la forma circunferencial deseada, sino que podrían tener "rebajes" en el perímetro y/o tener cantos delgados extremadamente afilados. Todo esto dificulta la manipulación posterior de la lente acabada sin cortar, en primer lugar porque los procedimientos y la maquinaria convencionales se han diseñado para procesar lentes acabadas con un perímetro exterior regular, en segundo lugar porque los cantos delgados son propensos a romperse y, en tercer lugar, porque un canto afilado de la lente puede dañar las almohadillas de pulido suaves y/o provocar cortes debido a la manipulación manual.
Para el propósito de la fabricación automatizada de lentes, sería preferible producir todas las lentes en una forma circular con un diámetro idéntico independientemente de la prescripción. Este diámetro puede ser igual al diámetro más grande necesario para cubrir cualquier montura de gafas. Esto simplificaría los sistemas automatizados para el procesamiento y la manipulación robóticos de lentes.
Además, existe la necesidad de fabricar lentes oftálmicas lo más delgadas posible, tanto para minimizar el peso como también por razones estéticas.
En este contexto, el documento US 9.434.043 B2 describe un procedimiento de mecanizado de una lente oftálmica que tiene una cara cóncava y una cara convexa y un perímetro exterior, donde dicho perímetro exterior tiene un grosor dentro de un rango preestablecido, el procedimiento que comprende: (a) definir un área central con un perímetro que coincide con un perímetro de una montura preestablecida y de manera que la área central sea una lente progresiva; (b) definir una superficie a mecanizar en una de dichas caras cóncavas y convexas, de manera que dichas caras cóncavas y convexas, juntas, cumplan con una prescripción oftálmica preestablecida en dicha área central; (c) posicionar dicha superficie a mecanizar, dispuesta en una de dichas caras cóncavas y convexas, con respecto a la otra de dichas caras cóncavas y convexas, de modo que dicha superficie a mecanizar y la posición de dicha superficie a mecanizar con respecto a la otra de dichas caras cóncavas y convexas determina el grosor de la lente a lo largo de dicho perímetro en dicha área central; (d) definir un área de transición con una superficie de transición que se extiende entre dicho perímetro de dicha área central y dicho perímetro exterior, en el que la superficie de transición se extiende desde la superficie a mecanizar hasta dicho perímetro exterior, y en el que dicha superficie de transición es continua y una derivada de la misma es continua en todos los puntos, incluida una línea de unión entre dicha superficie de transición y dicha superficie a mecanizar; y (e) mecanizar la superficie de transición en la superficie a mecanizar de la lente oftálmica.
En cuanto al proceso de fabricación, el documento US 9.434.043 B2 enseña además que dicha etapa (d) puede comprender especificar un radio de curvatura mínimo de una herramienta utilizada para mecanizar dicha superficie de transición, y definir dicha superficie de transición para que tenga un radio de curvatura mínimo principal en todos los puntos, que sea mayor que el radio de curvatura mínimo de dicha herramienta.
El documento US 2016/0091733 A1 describe un procedimiento para engrosar localmente una lente oftálmica.
El documento US 2002/0160690 A1 describe un procedimiento para producir lentes. La forma de la superficie de una lente se crea mediante una superficie casi acabada que forma una etapa de corte grueso para crear una forma de superficie casi acabada análoga a la forma de la superficie de una lente basándose en una prescripción de una lente para gafas a partir de un material base de lente para gafas mediante corte controlado numéricamente y una etapa de corte final para crear la forma de la superficie de la lente basándose en la prescripción de la lente para gafas a partir de la forma de la superficie casi acabada mediante un corte controlado numéricamente.
El documento US 6.743.486 B1 describe un procedimiento adicional para producir una lente para gafas. Se sugiere que la información de producción, como puede ser una marca de canteado que indica una región de la lente que queda después del canteado y las marcas de referencia de la posición se representan en una región que se va a cortar mediante el canteado de una superficie de una lente para gafas.
El documento DE 103 15 008 A1 describe un procedimiento y dispositivo para fabricar lentes para gafas y otros cuerpos formados con superficies ópticamente eficaces.
El documento US 2013/0107205 A1 describe un procedimiento para fabricar lentes de prescripción.
El documento US 2007/0229756 A1 describe un procedimiento para fabricar lentes oftálmicas utilizando piezas en bruto circulares.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN
Es un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento para fabricar una lente para gafas a partir de una lente en bruto que supere una o más desventajas de la técnica anterior. En particular, sería deseable proporcionar un procedimiento de fabricación que permita una fabricación de lentes más eficaz y económica. Además, sería deseable aumentar la velocidad de fabricación, permitir el uso de una sola especificación de bloqueo de la lente y permitir el uso de un sistema automatizado para la manipulación robótica de lentes.
Para tratar mejor uno o más de estos problemas, según un primer aspecto de la presente descripción, se proporciona un procedimiento de fabricación para fabricar una lente para gafas, el procedimiento que comprende las etapas de:
- obtener datos de la prescripción descriptivos de una prescripción oftálmica de un usuario (en el rango con prescripción positiva);
- obtener datos de la montura descriptivos de un perímetro de una montura de gafas (en la que se va a montar la lente para gafas);
- proporcionar una lente en bruto que tiene una superficie frontal convexa y una superficie posterior (cóncava); - determinar una superficie de corte final a mecanizar en la superficie posterior de la lente en bruto en una fase de corte secundaria;
- determinar una superficie de corte intermedia a mecanizar en la superficie posterior de la lente en bruto en una fase de corte primaria, en el que la superficie de corte intermedia es diferente de la superficie de corte final;
- en el que la superficie de corte final comprende
- una zona con prescripción, en la que la superficie de corte final junto con la superficie frontal cumple con la prescripción oftálmica del usuario; y en el que un perímetro límite de la zona con prescripción encierra el perímetro de la montura de las gafas; y
- una zona de fusión sin prescripción que rodea a la zona con prescripción; en el que la superficie de corte final junto con la superficie frontal proporciona al menos un grosor mínimo predeterminado de la lente para gafas; - en el que dicha superficie de corte intermedia se determina basándose en la superficie de corte final; en el que una curvatura máxima de la superficie de corte intermedia es menor que una curvatura máxima de la superficie de corte final; y en el que el grosor de la lente proporcionado por la superficie de corte intermedia sobrepasa el grosor de la lente proporcionado por la superficie de corte final al menos dentro de la zona con prescripción;
- mecanizar dicha superficie de corte intermedia en la superficie posterior de la lente en bruto en dicha fase de corte primaria, y
- mecanizar dicha superficie de corte final en la superficie posterior de la lente en bruto en dicha fase de corte secundaria.
En una realización, la zona de fusión sin prescripción puede proporcionar una transición desde la zona con prescripción a un resto de la superficie de corte intermedia mecanizada en la superficie posterior. La zona con prescripción puede ser más pequeña que la superficie de corte intermedia mecanizada en la superficie posterior. Así pues, puede quedar un resto o porción residual en la superficie posterior después de mecanizar la superficie de corte final. Una ventaja puede ser una eficacia de fabricación mejorada. En vista del aumento de la potencia de procesamiento, esto puede superar el inconveniente de un mayor esfuerzo computacional.
En la fabricación de lentes, el proceso de mecanizado de la superficie puede implicar una o más etapas de corte, utilizando una o más herramientas de corte diferentes. La forma de la superficie mecanizada es tradicionalmente la misma para todas las etapas de corte, pero el resultado de las etapas de corte difiere en la cantidad de material eliminado y la calidad de la superficie resultante. Para un proceso de superficie de forma libre, la calidad de la superficie resultante de este proceso de corte debe permitir el pulido con un proceso de pulido con almohadilla suave. Entonces, por ejemplo, un proceso de superficie de forma libre puede usar una etapa de corte inicial con una herramienta de corte grueso que elimina la mayor parte del material no deseado en un proceso rápido pero que da una calidad de superficie baja, seguido de una etapa de corte final más lento con una herramienta de corte fina que elimina poco material pero que da una buena calidad superficial. De esta manera, el grosor de la lente se reduce eficazmente desde la pieza en bruto semiacabada hasta el de la lente acabada, y desde la forma de la superficie semiacabada hasta la forma de la superficie de la lente acabada, con suficiente calidad de superficie para permitir el proceso de pulido posterior.
La presente invención se basa en la idea de determinar una superficie de corte intermedia adicional basada en la superficie de corte final que tiene unos requisitos relajados para el proceso de fabricación. Así pues, en lugar de especificar únicamente un objetivo final o una superficie de corte a mecanizar basándose en unos requisitos estrictos con respecto a la curvatura máxima a cortar, el procedimiento sugerido permite una fabricación de una lente para gafas más eficaz y económica. En lugar de una superficie de corte intermedia y una superficie de corte final, también se puede hacer referencia a una superficie de corte de una primera pasada y una superficie de corte de una segunda pasada. La superficie de corte intermedia es diferente de la superficie de corte final. Además, para la superficie de corte final puede que no sea necesario mecanizar toda la superficie posterior de una lente en bruto de manera que la superficie posterior mecanizada junto con la superficie frontal cumpla con la prescripción oftálmica del usuario, pero es suficiente para cumplir con la prescripción oftálmica del usuario dentro de una zona con prescripción. Se ha de entender que dicha superficie de corte final se mecaniza así, al menos en parte, en la superficie posterior de la lente en bruto después de mecanizar dicha superficie de corte intermedia en la superficie posterior de la lente en bruto, es decir, no en la lente en bruto sin procesar. El perímetro límite de la zona con prescripción encierra el perímetro de la montura de las gafas que debe llevar el usuario. La zona con prescripción puede estar rodeada por una zona sin prescripción o una zona de fusión sin prescripción que proporciona una transición desde la zona con prescripción al resto de la superficie posterior. Con el fin de proporcionar una estabilidad suficiente, la zona de fusión sin prescripción está configurada de manera que esta superficie junto con la superficie frontal proporcione al menos un grosor mínimo predeterminado de la lente para gafas.
La solución propuesta en la presente memoria es particularmente ventajosa cuando se fabrican geometrías complejas tales como superficies de forma libre. Como se describe en el documento US 9.434.043 B2 mencionado anteriormente, el radio de curvatura mínimo de una herramienta utilizada para mecanizar una superficie final puede ser un factor limitante y la superficie respectiva está limitada porque se requiere un radio mínimo en todos los puntos de la superficie, que es mayor que el radio de la herramienta de corte. Así pues, sería deseable utilizar una pequeña herramienta de corte para proporcionar una mayor flexibilidad de diseño y superficies ópticas potencialmente mejoradas. Sin embargo, teniendo en cuenta que el diámetro de la herramienta también puede limitar la profundidad de corte, el tiempo de procesamiento puede aumentar significativamente. Así pues, los autores de la invención reconocieron que existe un equilibrio entre la capacidad de mecanizado y el tiempo de procesamiento que debe sopesarse con la posibilidad de lograr de cerca una superficie objetivo deseada.
La solución en la presente memoria descrita supera estos problemas especificando una superficie de corte intermedia además de la superficie de corte final a mecanizar en la superficie posterior de la lente en bruto. Dado que el radio mínimo de la superficie de corte intermedia es mayor que un radio mínimo de la superficie de corte final, se mejora la capacidad de fabricación. En particular, se puede utilizar una herramienta de mayor diámetro para la eliminación rápida de material de manera que se pueda reducir el tiempo de procesamiento. No obstante, el grosor de la lente proporcionado por la etapa de corte intermedia sobrepasa el grosor de la lente proporcionado por la etapa de corte final al menos dentro de la zona con prescripción. Así pues, se puede mantener la alta calidad superficial deseada, en particular en el área donde realmente se necesita, concretamente, dentro de la zona con prescripción.
De este modo, la solución propuesta proporciona un procedimiento de fabricación que permite una fabricación de lentes más eficaz y económica. En particular, la velocidad de fabricación puede aumentarse al mismo tiempo que se permite el uso de una sola especificación de bloqueo de la lente y además permite y no entra en conflicto con el uso de un sistema automatizado para la manipulación robótica de lentes (estandarizadas) o diámetros de lentes.
La zona con prescripción puede tener una potencia de paso distinta de cero, en particular proporcionar potencia positiva. El mecanizado puede comprender un proceso de torneado. La zona con prescripción puede combinarse suavemente con la zona de fusión sin prescripción, por ejemplo, para evitar discontinuidades en la fabricación. En particular, la altura de la superficie y/o la pendiente en la transición entre la zona con prescripción y la zona de fusión sin prescripción puede ser continua. Un radio mínimo de la superficie de corte intermedia puede ser lo suficientemente grande como para cortarlo con una herramienta de fresado rápido.
Los autores de la invención reconocieron que la lente para gafas se puede fabricar más eficazmente superando el requisito de una única zona sin prescripción que tiene que ser continua en la pendiente de la superficie. Así pues, pueden proporcionarse dos zonas sin prescripción que rodeen la zona con prescripción, en el que una transición entre la primera zona sin prescripción (fusión) y la segunda zona sin prescripción (periférica) puede ser al menos en parte discontinua en la pendiente de la superficie. Por ejemplo, si la superficie final tiene una altura por debajo de la superficie intermedia solo dentro de la copa óptica y la zona de fusión sin prescripción, entonces la superficie intermedia permanecerá en la zona exterior sin prescripción (periférica), y el límite entre las dos será discontinuo. Esto podría permitir fabricar la zona periférica sin prescripción con una herramienta de corte primaria (gruesa) dejando solo la zona con prescripción central y al menos parte de la zona de fusión sin prescripción para fabricarla con una herramienta de corte secundaria (fina).
Según un segundo aspecto, se proporciona un procedimiento implementado por ordenador para diseñar una lente para gafas. El procedimiento comprende las etapas de:
- obtener datos de la prescripción descriptivos de una prescripción oftálmica de un usuario en el rango con prescripción positiva;
- obtener datos de la montura descriptivos de un perímetro de una montura de gafas en la que se va a montar la lente;
- determinar una superficie de corte final a mecanizar en la superficie posterior de una lente en bruto en una fase de corte secundaria;
- determinar una superficie de corte intermedia a mecanizar en la superficie posterior de la lente en bruto en una fase de corte primaria, en el que la superficie de corte intermedia es diferente de la superficie de corte final;
- en el que la superficie de corte final comprende
- una zona con prescripción, en la que la superficie de corte final junto con la superficie frontal cumple con la prescripción oftálmica del usuario; y en el que un perímetro límite de la zona con prescripción encierra el perímetro de la montura de las gafas; y
- una zona de fusión sin prescripción que rodea a la zona con prescripción; en el que la superficie de corte final junto con la superficie frontal proporciona al menos un grosor mínimo predeterminado de la lente para gafas; - en el que dicha superficie de corte intermedia se determina basándose en la superficie de corte final; en el que una curvatura máxima de la superficie de corte intermedia es menor que una curvatura máxima de la superficie de corte final; y en el que el grosor de la lente proporcionado por la superficie de corte intermedia sobrepasa el grosor de la lente proporcionado por la superficie de corte final al menos dentro de la zona con prescripción.
Según un tercer aspecto, se proporciona un programa informático que comprende medios de código de programa para hacer que un ordenador lleve a cabo las etapas del procedimiento según el segundo aspecto cuando el programa informático se lleva a cabo en un ordenador o unidad de procesamiento.
Las realizaciones preferidas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes. Se entenderá que el procedimiento de fabricación reivindicado, la lente para gafas, el procedimiento de diseño, el programa informático y el medio de almacenamiento pueden tener perfeccionamientos o realizaciones preferidas similares y/o idénticas al procedimiento de fabricación reivindicado o la fabricación de la lente mediante el mismo, en particular como se define en las reivindicaciones dependientes y como se describe en la presente memoria.
A continuación, se explicarán y se definirán brevemente algunos términos que se utilizan en toda la solicitud. A menos que se indique lo contrario, la terminología utilizada en el contexto de la presente solicitud corresponde a las definiciones de la norma DIN EN ISO 13666: 2013-10 de la DIN (Deutsches Institut für Normung eV).
El término superficie frontal o frontal de una lente o elemento de la lente se referirá a la superficie de la lente destinada a colocarse lejos del ojo, véase el n.° 5.8 de la norma DIN EN ISO 13666. El término superficie posterior de la parte posterior de la lente se referirá a la superficie de la lente destinada a colocarse más cerca del ojo, véase el n.° 5.9 de la norma DIN EN ISO 13666.
El término centro geométrico puede referirse en particular a una intersección de las líneas centrales horizontales y verticales del recuadro rectangular, que circunscribe la forma de la lente en bruto o lente sin cortar, similar al n.° 5.5 de la norma DIN EN ISO 13666.
El término punto de ajuste se referirá al punto de la superficie frontal de una lente o lente en bruto semiacabada estipulada por el fabricante como punto de referencia para colocar la lente delante del ojo, véase el n.° 5.24 de la norma DIN EN ISO 13666.
El término lente en bruto como se emplea en esta memoria se referirá a una pieza de material, normalmente preformada, para la fabricación de una lente en cualquier etapa antes de completar el revestimiento, véase el n.° 8.4.1 de la norma DIN EN ISO 13666. Como se emplea en esta memoria, el término lente en bruto también se puede usar como abreviatura de una lente en bruto semiacabada que ya tiene una superficie con acabado óptico, véase el n.° 8.4.2 de la norma DIN EN ISO 13666. El término lente acabada se referirá a una lente en la que ambos lados tienen su superficie óptica final, véase el n.° 8.4.6 de la norma DIN EN ISO 13666. La lente acabada puede ser biselada, canteada o acristalada (para ajustar su perímetro a una montura en particular) o no. Como se emplea en esta memoria, una lente acabada o una lente para gafas se refiere a una lente sin cantos o sin biselar, a menos que se indique lo contrario.
El término superficie esférica se referirá a una parte de la superficie interior o exterior de una esfera, véase el n.° 7.1 de la norma DIN EN ISO 13666. El término superficie asférica se referirá a una parte de una superficie de revolución que tiene una curvatura variable de forma continua desde el vértice a la periferia, véase el n.° 7.3 de la norma DIN EN ISO 13666. El término superficie toroidal se refiere a una superficie que tiene meridianos principales mutuamente perpendiculares de curvatura desigual, cuya sección transversal en ambos meridianos principales es nominalmente circular, véase el n.° 7.5 de la norma DIN EN ISO 13666. Por ejemplo, esta parte de la superficie se puede generar mediante un arco circular que gira alrededor de un eje que está en el mismo plano que el arco, pero que no pasa por su centro de curvatura. El término superficie atoroidal se referirá a una superficie que tiene meridianos principales mutuamente perpendiculares de curvatura desigual, cuya sección transversal en al menos un meridiano principal no es circular, véase el n.° 7.6 de la norma DIN EN ISO 13666.
El término eje óptico se refiere en general a una línea recta, perpendicular a ambas superficies ópticas de una lente para gafas, a lo largo de la cual la luz puede pasar sin desviar, véase el n.° 4.8 de la norma DIN EN ISO 13666. Cabe señalar que para las superficies asféricas o de forma libre, que pueden usarse según la presente descripción, puede que no haya un verdadero eje óptico dentro del significado del n.° 4.8 de la norma. Como se emplea en esta memoria, el término eje óptico se referirá por lo tanto a la dirección de visión en la posición de uso o la línea de visión o el eje visual en el que el usuario mira a través de la lente para gafas a un objeto distante como en una orientación de uso. En otras palabras, se puede hacer referencia a la dirección de fijación principal como la dirección más común de la línea de visión en relación con la posición principal, véase el n.° 5.33 de la norma. La posición principal se referirá a la posición del ojo en relación con la cabeza, mirando en línea recta a un objeto al nivel de los ojos, véase el n.° 5.31 de la norma DIN EN ISO 13666.
El término grosor del canto se refiere al grosor en un punto del canto de una lente, cortada o sin cortar, medida aproximadamente paralela al eje óptico, véase el n.° 8.1.15 de la norma DIN EN ISO 13666. El grosor también se puede describir en otros puntos, como un grosor máximo dentro de la zona con prescripción, un grosor a lo largo del perímetro límite de la zona con prescripción.
Como se emplea en esta memoria, una gran curvatura corresponde a una forma de superficie de radio pequeño, mientras que una curvatura pequeña corresponde a una forma de superficie de radio grande. La curvatura se puede dar en dioptrías. A menos que se especifique lo contrario, la curvatura en dioptrías está vinculada al radio de curvatura por un índice de refracción estándar de 1,530. En el caso de una forma (esférica), la relación entre la curvatura y el radio de curvatura viene dada por r = (n-1 )/C = (1,53-1 )/C, en el que r es el radio de curvatura en milímetros, n=1,53 el índice de refracción fijo supuesto y C la curvatura en dioptrías.
En una realización, la superficie de corte intermedia puede ser opcionalmente una superficie tórica, una superficie asférica o una superficie de corte final suavizada. Una ventaja de esta realización es que puede permitir una fabricación rápida y sencilla de la superficie de corte intermedia. La superficie final suavizada se puede determinar a partir de la superficie de corte final con modificaciones para reducir la curvatura pico y disminuir las irregularidades. Así pues, por ejemplo, puede usarse una herramienta de corte de mayor diámetro para fabricar la superficie de corte intermedia que para la superficie de corte final. La superficie de corte final suavizada también puede denominarse modificación o versión suavizada de la superficie de corte final.
Opcionalmente, para al menos un punto de la superficie de corte final, una curvatura meridiana de la superficie de corte intermedia puede corresponder a una curvatura meridiana de la superficie de corte final en ese punto. Preferiblemente, ambos meridianos principales de la superficie de corte intermedia corresponden a los dos meridianos principales de la superficie de corte final. El punto puede ser un punto dentro de la zona con prescripción. Por ejemplo, el punto puede ser un punto de ajuste dentro de la zona con prescripción. Una ventaja de esta realización es que la superficie de corte intermedia puede aproximarse mucho a la forma de la superficie de corte final. Así pues, es posible que deba eliminarse menos material en una fase de corte final lenta.
Opcionalmente, la superficie de corte intermedia se puede adaptar para mecanizarse con una herramienta de corte grueso primaria y la superficie de corte final se puede adaptar para mecanizarse con una herramienta de corte fino secundaria. Por ejemplo, la herramienta de corte grueso principal puede ser una herramienta de fresado que tenga un radio de corte grande, por ejemplo, que tenga un radio de 33 mm. La herramienta de corte fino puede tener un radio más pequeño, como una placa de corte de diamante policristalino (PCD), por ejemplo, con un radio de 8 mm, o un diamante monocristalino (MCD), por ejemplo, con un radio de 5 o 2 mm. El radio de corte de las respectivas herramientas de corte fino y grueso puede definir una curvatura máxima admisible de dichas superficies de corte intermedia y final. Las superficies respectivas se pueden fabricar utilizando un generador de forma libre.
Si la diferencia de altura entre las superficies intermedia y final es mayor que la profundidad de corte de la herramienta de corte fino elegida, puede ser necesario realizar múltiples cortes para lograr la superficie final. Opcionalmente, el mecanizado de dicha superficie de corte final en dicha fase de corte secundaria puede comprender una primera subfase y una segunda subfase, en la que en dicha primera subfase la forma de la superficie final se mecaniza con un desplazamiento de altura utilizando dicha herramienta de corte secundaria, y en el que en dicha segunda subfase, la forma de la superficie final se mecaniza sin desplazamiento de altura utilizando una herramienta de corte ternaria o de acabado. Opcionalmente, el mecanizado de dicha superficie de corte final se puede lograr mediante cortes sucesivos utilizando tanto un PCD (herramienta de corte de diamante policristalino) como MCD (herramienta de corte de diamante monocristalino). Por ejemplo para realizar el primer corte de la superficie final utilizando la placa PCD, con un desplazamiento de altura adecuado; luego, el corte final se realiza con la herramienta MCD de menor diámetro. De esta manera, la mayor profundidad de corte del PCD permitiría eliminar las grandes diferencias de forma entre las superficies intermedias y finales, dejando solo una pequeña profundidad de corte constante para que el MCD complete la tarea de revestimiento. Una ventaja de esta realización es que se puede lograr una alta calidad superficial en un pequeño número de etapas de corte, de este modo reduciendo, preferiblemente minimizando el tiempo de proceso.
Opcionalmente, una diferencia de altura de la superficie entre la superficie de corte intermedia y la superficie de corte final a mecanizar en la zona con prescripción está dentro de un rango de grosor predeterminado (o diferencia de altura). Por ejemplo, el umbral de grosor mínimo puede establecerse en 0,2 mm. Esto proporcionaría suficiente profundidad de corte para el corte fino final para eliminar por completo el corte anterior más grueso y proporcionar un acabado superficial de calidad dentro de la zona con prescripción. Preferiblemente, una diferencia de altura de superficie máxima entre la superficie de corte intermedia y la superficie de corte final está por debajo de un segundo umbral predeterminado. Una ventaja de esta realización es que el material restante se puede eliminar en un pequeño número de pasadas de corte finales, reduciendo así el tiempo de fabricación.
Opcionalmente, determinar dicha superficie de corte final o intermedia puede comprender incorporar un prisma en dicha superficie final o intermedia. Por ejemplo, la lente en bruto se puede montar en una montura de prisma para mecanizar o se puede incorporar la inclinación del prisma en las superficies de corte finales y/o intermedias. Por ejemplo, la incorporación de un prisma en la superficie de corte intermedia puede permitir que la superficie de corte intermedia coincida más estrechamente con la superficie de corte final al mismo tiempo que se puede fabricar cómodamente la superficie de corte intermedia. La incorporación de un prisma en la superficie de corte final puede permitir una lente más delgada mediante el adelgazamiento del prisma, en particular en caso de que la prescripción oftálmica describa una lente progresiva.
Opcionalmente, la lente para gafas puede tener un grosor dentro de un intervalo de grosor predeterminado a lo largo de un perímetro límite de la zona con prescripción, preferiblemente a lo largo del perímetro de la montura de las gafas. Opcionalmente, un grosor mínimo de la lente para gafas a lo largo de un perímetro límite de la zona con prescripción está dentro de un intervalo de grosor predeterminado. Por ejemplo, el grosor predeterminado puede estar entre 0,5 mm y 2 mm, preferiblemente entre 0,75 mm y 1,5 mm, preferiblemente 1 mm (± 25%, preferiblemente ± 10%). Un grosor reducido reduce ventajosamente el peso de la lente para gafas. Sin embargo, en particular cuando se fabrican superficies de forma libre, un cierto grosor mínimo es ventajoso para permitir los procesos de fabricación de lentes.
Opcionalmente, la superficie de corte final puede determinarse bajo la condición límite de minimizar un grosor máximo de la lente para gafas en la zona con prescripción al mismo tiempo que se logra o se proporciona/mantiene un rango de grosor predeterminado a lo largo del perímetro límite de la zona con prescripción. Esto se puede lograr mediante optimización numérica. Una ventaja de esta realización es que puede proporcionarse una lente de peso ligero y, al mismo tiempo, ser lo suficientemente estable como para asegurar un buen acristalamiento, manipulación y pulido. La superficie de corte final se puede determinar mediante optimización numérica automatizada en las condiciones límite dadas que se proporcionarán como entrada para el procedimiento de optimización automática. De manera ventajosa, se puede aplicar un adelgazamiento de prismas.
Opcionalmente, dicha superficie de corte final y dicha superficie de corte intermedia se cruzan fuera de la zona con prescripción a lo largo de una curva de intersección. Preferiblemente, la superficie de corte final se mecaniza solo dentro de dicha curva de intersección, una subárea de la superficie de corte intermedia que abarca dicha curva de intersección o dentro de un diámetro (área) preferiblemente circular que abarca dicha curva de intersección. Así pues, no hay necesidad de fabricar la superficie de corte final fuera de dicha curva de intersección en una zona periférica sin prescripción. De este modo, la velocidad de fabricación se puede aumentar aún más y se puede reducir el desgaste de las herramientas de corte para el mecanizado fino. Se entenderá que no hay necesidad de mecanizar la superficie de corte final fuera de dicha curva de intersección, dado que se coloca más alta que la superficie intermedia en esta región, y la herramienta sería de "corte por aire". Así pues, la lente para gafas resultante puede proporcionar fundamentalmente tres zonas que comprenden una zona con prescripción interior seguida de una zona de fusión sin prescripción que rodea a la zona con prescripción y una zona periférica sin prescripción que rodea la zona de fusión sin prescripción. La zona periférica sin prescripción se mecaniza preferiblemente solo en base a la superficie de corte intermedia. Se entenderá que la curva de intersección puede tener forma circular. La curva de intersección se puede colocar centrada con respecto a un centro de rotación. Esto puede facilitar aún más el proceso de fabricación. En particular, dado que esta zona periférica exterior sin prescripción no forma parte de la lente para gafas acabada después del canteado, no hay necesidad de una alta calidad de superficie. Esto puede reducir aún más el coste de fabricación.
Opcionalmente, la superficie de corte final en la zona de fusión sin prescripción puede ser más inclinada que la superficie de corte intermedia en al menos un punto de la zona de fusión sin prescripción. Así pues, en la superficie de la lente sin cortar acabada, una transición entre la zona de fusión sin prescripción y la zona periférica sin prescripción puede ser al menos en parte discontinua en la pendiente de la superficie en una dirección radial.
Opcionalmente, el perímetro límite que comprende el perímetro de la montura puede corresponder a un perímetro de la montura suavizado, preferiblemente un círculo o elipse que abarca el perímetro de la montura. Sin embargo, también se pueden utilizar otras versiones suavizadas del perímetro de la montura. Una ventaja de esta realización es que mediante el uso de un perímetro límite suavizado, se puede proporcionar una forma más favorable para la fabricación de la lente para gafas, en particular utilizando un proceso de torneado. Así pues, en lugar de comenzar desde una montura que puede tener una forma que varía rápidamente, como esquinas afiladas, se considera una versión suavizada.
Opcionalmente, la zona con prescripción puede centrarse en la lente en bruto. En la fabricación convencional, normalmente el centro óptico se alinea con el centro del centro geométrico de la lente en bruto. A diferencia de esto, se propone una desalineación intencional de manera que la montura esté aproximadamente centrada con el centro geométrico de la lente en bruto. Por ejemplo, un circuncentro (que es el centro del círculo que abarca la zona con prescripción) o un centroide o centro geométrico de la zona con prescripción se puede alinear con un centro de la lente en bruto. Una ventaja de esta realización es que el área para el procesamiento fino de la superficie de corte final puede reducirse a una porción central de la lente en bruto. Por ejemplo, una parte exterior de la lente en bruto solo se puede mecanizar con una herramienta de corte grueso y sin corte fino, y el corte fino puede requerirse solo sobre el diámetro central reducido. Así pues, la velocidad de fabricación puede incrementarse aún más.
Opcionalmente, se puede seleccionar una posición de la zona con prescripción en la lente en bruto bajo la condición de minimizar las variaciones de la curvatura sagital dentro de la zona de fusión sin prescripción. La curvatura sagital se refiere a la dirección de rotación (en contraposición a la dirección radial) y es pertinente para el corte mediante un proceso de torneado. Una ventaja de esta realización es que se puede aumentar la velocidad de fabricación o de corte. Se apreciará que dicha posición se puede determinar mediante procedimientos de posicionamiento experimental o de automatización numérica en los que la optimización se realiza bajo la condición límite antes mencionada.
Opcionalmente, la superficie de corte final fuera de la zona con prescripción se puede optimizar para minimizar las variaciones de la curvatura sagital dentro de la zona de fusión sin prescripción utilizando un proceso de ajuste y suavizado de la superficie. Una ventaja de esta realización es una mayor velocidad de fabricación mediante un proceso de torneado y corte.
Volviendo ahora a la lente para gafas, opcionalmente, la zona periférica sin prescripción puede ser al menos en parte (en general) plana. Según la norma DIN EN ISO 13666, una lente plana (o una zona de la misma) tiene una potencia dióptrica nominalmente cero. En otras palabras, en la zona periférica sin prescripción, la superficie frontal convexa y la superficie de corte final pueden ser sustancialmente paralelas. Así pues, se puede proporcionar una extensión a la zona con prescripción que extienda la lente a un tamaño estandarizado, lo que simplifica de este modo el procesamiento y la manipulación automatizados de la lente para gafas (antes del canteado).
Opcionalmente, una curvatura de la superficie de corte final al menos para porciones de la zona de fusión sin prescripción o la zona periférica corresponde a una curvatura de la superficie frontal convexa. Así pues, la superficie posterior y la superficie delantera pueden tener sustancialmente la misma forma. Una ventaja de esta realización es que la forma se puede calcular fácilmente sencillamente añadiendo un desplazamiento de altura a la superficie frontal convexa.
Se ha de entender que las características mencionadas anteriormente y las que aún deben explicarse a continuación pueden usarse no solo en la combinación indicada respectivamente, sino también en otras combinaciones o por separado, sin apartarse del alcance de la presente invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Estos y otros aspectos de la invención resultarán evidentes y se esclarecerán en referencia a las realizaciones que se describen a continuación. En los siguientes dibujos
la Fig. 1 muestra un gráfico de contorno esquemático del grosor de la lente y una vista en corte transversal de una lente positiva;
la Fig. 2 muestra un diagrama esquemático del montaje de una lente en bruto en un bloque de fabricación, que incluye un prisma en el montaje.
la Fig. 3 muestra un segundo gráfico del grosor del contorno de una lente y una vista en corte transversal de una lente esférica positiva que tiene un diámetro estandarizado;
la Fig. 4 muestra el posicionamiento centralizado de un contorno de montura dentro de una lente en bruto de diámetro estandarizado;
la Fig. 5A muestra un ejemplo del grosor teórico del canto cuando se proporciona una lente delgada en la que el grosor del canto de la lente se reduce por debajo de cero dentro del diámetro estándar;
la Fig. 5B muestra un diagrama de la potencia media de la superficie (izquierda) y el cilindro (derecha) correspondiente a esta lente, la Rx de la cual tiene potencia tanto esférica como cilíndrica y una adición progresiva;
la Fig. 6 muestra una modificación de esta forma de lente con un aumento del grosor periférico para evitar grosores negativos;
la Fig. 7 muestra un diagrama de la potencia media de la superficie y el cilindro correspondiente a la misma;
la Fig. 8 muestra diagramas de una lente delgada teórica: un gráfico del grosor del contorno, una vista en corte transversal, un gráfico de altura de la superficie posterior y un gráfico de la pendiente de la superficie posterior; la Fig. 9 muestra un ejemplo modificado de los diagramas de la Fig. 8 teniendo en cuenta una curvatura mínima (fabricable) de una herramienta de corte;
la Fig. 10 muestra un diagrama que ilustra las etapas de corte basándose en una forma de lente predeterminada; la Fig. 11 muestra un diagrama de flujo esquemático de una realización de un procedimiento para diseñar y fabricar una lente para gafas;
la Fig. 12 muestra un diagrama que ilustra las etapas de corte utilizando una superficie intermedia;
la Fig. 13 muestra un diagrama de perfiles de curvatura para una superficie intermedia;
la Fig. 14 muestra un diagrama de flujo para determinar una superficie intermedia,
las Fig. 15 a 21 muestran los diagramas correspondientes a diferentes etapas de procesamiento;
la Fig. 22 muestra un posicionamiento en una lente en bruto, donde los valores numéricos indican la diferencia de altura entre la superficie intermedia y la superficie final;
la Fig. 23 muestra un posicionamiento ventajoso de una zona con prescripción con respecto a la lente en bruto; la Fig. 24 ilustra diferentes perímetros límite de la zona con prescripción.
la Fig. 25 muestra un diagrama de la potencia media de la superficie y el cilindro correspondiente a la misma; la Fig. 26 y la Fig. 27 muestran una vista en corte transversal de la lente a lo largo de dos meridianos durante diferentes etapas de procesamiento.
DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
La presente descripción se refiere a la fabricación de lentes para gafas y, en particular, a la superficie de forma libre de las lentes de prescripción. En este proceso, se utiliza una lente en bruto (semiacabada) como punto de partida. En general, esta lente en bruto tiene la superficie frontal convexa correcta, en particular esférica, requerida para la lente final. Sin embargo, el diámetro y el grosor de la lente de dicha lente en bruto estandarizada son típicamente más grandes de lo necesario. Además, la superficie posterior puede tener alguna curvatura nominal fija que aún no se adapta a la prescripción del usuario. Durante el proceso de revestimiento, la lente puede sujetarse por la superficie frontal y la superficie posterior puede cortarse y pulirse a la forma requerida para conseguir el grosor de la lente deseado y las características ópticas requeridas para la prescripción que se solicita. La lente puede ser monofocal o multifocal. Así pues, la forma de la superficie posterior puede ser esférica, asférica, tórica, atórica o compleja. Opcionalmente, ambos lados de la lente pueden revestirse, por ejemplo, con lentes progresivas de superficie frontal de forma libre con una superficie progresiva optimizada individualmente en la parte frontal y una tórica sencilla en la parte posterior.
La Fig. 1 muestra un gráfico de contorno del grosor de una lente 1 para gafas positiva disponible en el mercado. En el ejemplo dado, la lente 1 es una lente progresiva de superficie posterior que tiene una prescripción 3/ -1 @ 90, adición de 2,50, es decir, una lente esférica positiva de 3 D (dioptrías) con un cilindro negativo de 1 D a 90° y una porción de lente progresiva positiva con una potencia de adición de 2,50 D. En el ejemplo dado, el índice de refracción del material utilizado es 1,499. La superficie 3 frontal de la lente es una esfera que tiene un radio de 64,09 mm, correspondiente a 8,27 dioptrías (utilizando un índice de refracción estándar de 1,530 para la conversión). La superficie 4 posterior junto con la superficie 3 frontal está adaptada para cumplir con la prescripción oftálmica del usuario. En el ejemplo dado, la forma de la lente no es circular adaptada a una montura elíptica de 50 x 40 mm. Sin embargo, la forma de la lente puede adaptarse a otras geometrías o perímetros de la montura. Alrededor del gráfico de contorno hay una visualización del grosor del canto 2 de la lente que proporciona valores numéricos en milímetros en diversos puntos. En el ejemplo dado, el grosor del canto se ajusta para que corresponda aproximadamente a 1 mm. Las superficies 3, 4 están adaptadas para proporcionar una lente de peso ligero pero suficientemente estable. El lado derecho de la Fig. 1 muestra un corte transversal vertical de esta lente 1.
Por consideraciones estructurales y otras consideraciones prácticas, el grosor mínimo del canto de la lente está determinado a ser mayor o igual a un grosor mínimo predeterminado como, por ejemplo, 1 mm. En esta condición, el grosor central de la lente es de 2,60 mm. Opcionalmente, se puede aplicar adelgazamiento del prisma. Se puede ajustar una inclinación (vertical) de una de las superficies para obtener un grosor central mínimo. Dadas las restricciones ópticas con respecto a la prescripción del usuario e incluyendo el tamaño y la forma de la montura, así como el grosor mínimo del canto, la Fig. 1 muestra la lente 1 más delgada posible.
Para apreciar completamente la presente descripción, es necesario comprender la fabricación de lentes, incluido el sistema de bloqueo de la lente. Como se muestra en la Fig. 2, el bloqueo se refiere al proceso de unir la lente 5 en bruto (semiacabada) a una pieza 11 de bloqueo para montarla en un mandril de la máquina para los procesos de corte y pulido. El mandril de la máquina se sujeta a la pieza 11 de bloqueo, y la pieza 11 de bloqueo se une a la lente 5 en bruto (a partir de la cual se forma la lente 1 mecanizando la superficie posterior) utilizando un medio de sujeción como, por ejemplo, una aleación a temperatura de fusión baja. El diámetro del soporte de aleación se puede elegir entre un rango de valores fijos, para que sea lo más grande posible pero aún más pequeño que el diámetro final de la lente. Esto da la máxima sujeción a la lente durante el procesamiento, al mismo tiempo que evita cortar el bloque de aleación de soporte. El diámetro físico del bloque de aleación se fija mediante un anillo de bloqueo que actúa como molde para la aleación fundida durante la unión de la pieza de bloqueo a la lente. Una vez endurecida, la aleación se libera de este anillo, dejando la lente unida de forma segura a la pieza de bloqueo lista para su procesamiento.
Durante el proceso de revestimiento, el diámetro de la lente se puede ceñir (reducir) a un tamaño típicamente más pequeño que la lente en bruto original, pero más grande que el tamaño requerido para encajar la lente en la montura. Este diámetro se puede reducir aún más al aplicar acristalamiento o canteado en la montura, pero las etapas intermedias pueden aplicar revestimientos para mejorar la resistencia al rayado de la lente y las propiedades antirreflectantes. Es favorable que la forma de ceñido de la lente sea más grande que la forma de la montura durante estos procesos intermedios, de modo que cualquier defecto de revestimiento alrededor del canteado, como marcas de sujeción del revestimiento, retroceso de resina, etc., se eliminen durante el proceso de canteado cuando se acristala la montura.
La elección del diámetro de ceñido de las lentes oftálmicas en el rango con prescripción positiva puede ser particularmente exigente. Se ha de entender que las lentes 1 con prescripción positiva por su forma física típicamente tienen una superficie 4 posterior cóncava que tiene una curvatura más plana que la superficie 3 frontal convexa y su grosor central está limitado por el grosor del canto 2 de la lente. Por consiguiente, para una prescripción positiva dada, cuanto mayor sea el diámetro de la lente, mayor será el grosor central de estas lentes. Esto conduce a un conflicto entre tres características deseables de una lente producida en un generador de forma libre: (i) el deseo de proporcionar la lente más delgada/ligera posible al usuario; y (ii) la conveniencia y eficacia de generar lentes usando una forma de ceñido del diámetro estándar redonda, y (iii) incluir un amortiguador radial grande alrededor de la forma de la montura para asegurar que la lente se pueda poner en la montura sin defectos de revestimiento.
La producción de una lente de este tipo comienza típicamente con la selección de un disco redondo estándar que tenga la superficie frontal convexa (esférica) deseada. La superficie posterior del disco se mecaniza en un generador de forma libre, como se indica con el arco 13 de corte en la Fig. 2, (y posteriormente se pule) para producir la superficie posterior deseada. Por ejemplo, un disco de 80 mm de diámetro podría estar disponible para el proceso. Mecanizar la superficie óptica correspondiente a la Fig.1 en la parte posterior de dicho disco, al mismo tiempo que se mantiene un grosor de canto mínimo de 1 mm en el diámetro completo, produciría una lente significativamente más gruesa, como se muestra en la Fig.3. Así pues, repetir el diseño de la lente de la Fig. 1 para un disco de 80 mm de este tipo daría como resultado un grosor central requerido de 8,31 mm (como se muestra en la Fig. 3) en lugar de 2,60 mm (como se muestra en la Fig. 1). Así pues, el canteado de la lente elíptica final de esta versión más grande proporcionaría una lente gruesa y pesada inaceptable para el usuario cuando se monta en la montura.
Así pues, para permitir que estas lentes se fabriquen lo más delgadas posible, en la fabricación convencional, la forma de ceñido puede determinarse lo más pequeña posible permitiendo, al mismo tiempo, poder recortar la montura. Usando el procesamiento convencional con pulido de revestimiento duro, es posible que el grosor del canto de la lente ceñida se vuelva muy delgado (por ejemplo, menos de 0,3 mm), con el fin de minimizar el grosor de la lente en la montura.
La Fig. 4 ilustra a modo de ejemplo el tamaño de la montura 20 con respecto a la forma 10 de la lente antes del canteado. La línea 21 discontinua ilustra un amortiguador que se puede añadir opcionalmente al tamaño de la montura durante el procesamiento para evitar los defectos de revestimiento antes mencionados dentro de la montura 20 real. En el ejemplo dado, la montura interior puede tener una forma ovalada de 45 mm x 35 mm. La forma 10 de ajuste exterior puede ser un círculo de 70 mm de diámetro.
La Fig. 5A ilustra el problema de que reducir el grosor de la lente mientras se mantienen las mismas superficies frontal y posterior similares a la de la Fig. 3 con el tiempo dará lugar a un grosor de lente cero en los puntos indicados con el número de referencia 31 e incluso a un grosor de lente teóricamente negativo en el canto 2, es decir, que en la práctica dará lugar a un diámetro de lente menor que el diámetro de la lente en bruto estandarizada. La zona con prescripción realmente necesaria se indica con el número de referencia 32.
La Fig. 5B muestra un diagrama de la potencia media de la superficie (izquierda) y el cilindro (derecha) correspondiente a la lente de la Fig. 5A. La lente tiene potencia esférica y cilíndrica y una adición progresiva. En el ejemplo dado, la lente 1 es una lente progresiva de superficie posterior que tiene una prescripción 4/ -1 @ 45, adición de 2,25, es decir, una lente esférica positiva de 4 D (dioptrías) con un cilindro negativo de 1 D a 45° y una porción de lente progresiva positiva con una potencia de adición de 2,25 D.
Debe tenerse en cuenta que los procesos de forma libre típicamente utilizan almohadillas de pulido suaves para las que se puede requerir un grosor mínimo del canto puesto que un canto muy delgado puede dañar y estropear el proceso de pulido. Así pues, debe garantizarse un grosor mínimo del canto. Cabe destacar que los cálculos de forma libre pueden tener la posibilidad de aplicar formas de ceñido no circulares, ya sea con simetría (p. ej., elipse) o una forma compleja no simétrica para tratar de eliminar cualquier sección de la forma de ceñido por debajo de un umbral de grosor predeterminado permitiendo, al mismo tiempo, un margen radial suficiente desde la montura para las consideraciones del proceso de revestimiento y acristalamiento como se indica con la línea 21 en la Fig. 4.
Sin embargo, para el propósito de la fabricación automatizada de lentes, sería preferible producir todas las lentes con una forma circular con un diámetro idéntico independientemente de la prescripción. Este diámetro puede ser igual al diámetro más grande que se necesita producir para cualquier prescripción. Una ventaja es la habilitación de sistemas automatizados simplificados, por ejemplo, para la manipulación robótica de lentes. Como ventaja adicional, puede permitir el uso de una sola especificación del anillo de bloqueo de la lente, que tiene un diámetro grande para proporcionar el máximo soporte de la lente durante el procesamiento de la superficie. Sin embargo, con los sistemas convencionales, como se ilustra en la Fig. 3 anterior, el hecho de suministrar todas las lentes con el diámetro más grande haría que las lentes de prescripción positiva tuvieran un grosor innecesario.
Como una desventaja adicional de la fabricación de la técnica anterior con el proceso de revestimiento de superficie de forma libre existente, se debe tomar una decisión con respecto al anillo de bloqueo que se utilizará en función de cada caso, por ejemplo, basándose en un diámetro de ceñido calculado para que la lente específica del usuario elija un anillo de bloqueo que sea lo más grande posible para proporcionar un soporte completo de la lente, pero que sea más pequeño que el tamaño del ajuste. Así pues, se debe proporcionar una gama de anillos de bloqueo que da lugar a un mayor coste y a una fabricación más compleja. Por tanto, sería ventajoso reducir el número de anillos de bloqueo a elegir. Esto también minimizaría o eliminaría la necesidad de seleccionar y cambiar el anillo de bloqueo, facilitando así la velocidad y facilidad de automatización del proceso de bloqueo.
En referencia de nuevo a la Fig. 3, en el ejemplo dado, el área completa de la lente 1 de 80 mm de diámetro es ópticamente correcta. Sin embargo, dado que solo la zona central, aquí, por ejemplo, una forma elíptica central de 50 mm x 40 mm, corresponde a la montura de gafas seleccionada por el usuario, no hay restricciones ópticas en la superficie posterior exterior a esa región. Así pues, esta región se puede considerar una zona sin prescripción que rodea a la zona con prescripción. Por tanto, se sugiere reducir aún más el grosor de la lente proporcionada en la Fig. 3 de manera que la superficie posterior dentro de la zona con prescripción dada por la forma 20 de la montura pueda corresponder a la superficie posterior de la Fig. 1.
La Fig. 6 muestra un ejemplo modificado de la lente 1 que se muestra en la Fig. 5A, en la que el grosor de la lente 1 en la zona 32 correspondiente a la forma 20 de montura (suavizada) es idéntico (dentro de unas pocas centésimas de milímetro) y la porción periférica se extiende para cumplir con un requisito de grosor mínimo del canto. En otras palabras, a partir de la forma 20 de montura suavizada o preferiblemente la forma de montura suavizada y el amortiguador 21, la superficie posterior se fusiona hacia el canto 2 de la forma de lente 10 de la lente acabada sin cortar.
Las secciones transversales de las Fig. 5A y 6 ilustran los meridianos horizontal y vertical con y sin fusión fuera de la forma de la montura. Sin la fusión, como se ilustra en la Fig. 5A, la forma teórica tiene la superficie posterior que intercepta la superficie frontal antes de que se alcance el diámetro exterior de la lente en bruto. Las lentes que se ilustran las Fig. 5A y 6 son idénticas dentro de la forma 20 de la montura en la zona 32 con prescripción, por lo que una vez canteadas o acristaladas en la montura, este aspecto del procedimiento de fabricación puede que ya no sea visible para el usuario.
Las Fig. 5B y 7 muestran diagramas de la curvatura de la superficie posterior en términos de potencia superficial media (figura de la izquierda) y potencia de la superficie del cilindro (figura de la derecha) para las lentes correspondientes a las Fig. 5A y 6. Un problema de fusionar o cambiar la forma de la curvatura de la superficie posterior fuera de la zona de la montura 20 es que la curvatura puede tener que cambiarse para asegurar que la superficie posterior pueda volverse lo suficientemente inclinada para asegurar que las superficies delantera y trasera de la lente no se crucen (véase la Fig. 5A) antes de alcanzar el diámetro completo. De lo contrario, el grosor de la lente tendría que aumentarse para lograr el diámetro completo y esto comprometería la estética y el peso de la lente en la montura. El gráfico de contorno de la Fig. 7 muestra claramente un fuerte aumento en la curvatura de la superficie que rodea a la zona 20 con prescripción. Así pues, esta curvatura puede proporcionar una limitación sobre el diámetro máximo o el radio de curvatura de una herramienta para mecanizar la superficie posterior, de manera que puede ser necesaria una herramienta de fabricación de diámetro pequeño. Sin embargo, los autores de la invención reconocieron que el uso de una pequeña herramienta de fabricación puede dar como resultado tiempos de procesamiento más largos y, por tanto, un mayor coste de fabricación.
Además, los autores de la invención han reconocido que una forma resultante como la que se muestra en la Fig. 7 puede ser simétrica no giratoria. Así pues, considerando el mecanizado de lentes mediante un proceso de torneado (es decir, similar a un torno), esto puede provocar variaciones de altura a lo largo de una trayectoria de corte (preferiblemente circular) seguida durante el proceso de torneado. Las máquinas de corte pueden diseñarse para seguir la superficie solicitada lo más cerca posible para mantener la integridad del diseño en todo el diámetro de la lente. Sin embargo, con el fin de seguir las variaciones rápidas de la curvatura sagital, puede que sea necesario reducir la velocidad de rotación de la máquina. Por lo tanto, el tiempo del proceso de mecanizado puede verse comprometido, y si la superficie es lo suficientemente difícil, la velocidad de torneado requerida para asegurar la integridad del diseño puede volverse tan lenta que puede producir un desgaste acelerado en la herramienta de corte, puesto que la herramienta puede comenzar a rozar en lugar de cortar. Llevado al extremo, si la superficie es demasiado difícil, la integridad del diseño no se puede mantener con el límite inferior de velocidad de la máquina y la máquina no puede calcular un proceso de corte.
Debe observarse además que durante el proceso de torneado, la lente puede girar a una velocidad de rotación nominal. Sin embargo, se puede considerar que el parámetro pertinente para la integridad del diseño es la velocidad lineal en el punto de contacto con la herramienta. Así pues, en caso de revoluciones por minuto (RPM) constantes, la velocidad lineal en el punto de contacto será mayor en el diámetro exterior de la lente que en el centro de la lente, como se describe en la relación v = r x w, donde v = la velocidad lineal de la punta de la herramienta contra la superficie de la lente; r es un radio del punto de contacto de la herramienta desde el centro de rotación de la lente en bruto; y w es la velocidad de rotación de la lente.
Así pues, en caso de que la curvatura de la superficie de la lente varíe con la posición de rotación, como se indica en el ejemplo de la Fig. 7, la máquina de corte puede tener que usar una velocidad de rotación más lenta en el diámetro exterior de la lente para poder mantener la integridad del diseño según los límites de la capacidad del motor de corte para seguir la forma de la superficie en términos de variación de altura. A medida que la trayectoria de corte se acerca al centro de la lente, se puede aumentar la velocidad de rotación. Sin embargo, en el caso de una superficie como se muestra en la Fig. 7, la superficie modificada tiene una mayor complejidad para la variación de curvatura en la región exterior, lo que plantea una mayor dificultad para que el proceso de fabricación mantenga la integridad del diseño. Como resultado, la fabricación de una superficie como se muestra en la Fig. 7 puede conllevar unos tiempos de proceso particularmente lentos en comparación con lentes sin dicha extensión o fusión.
Una forma ejemplar para una zona 33 sin prescripción que rodea a la zona 32 con prescripción central se ilustra en el gráfico superior de la Fig. 8, en el que el grosor del canto de la Fig. 1 puede extenderse radialmente hacia el canto 2 de la forma 10 de la lente. El gráfico inferior izquierdo de la Fig. 8 muestra la altura de la superficie 3 posterior a lo largo del meridiano de 90° (corte vertical en el gráfico superior de la Fig. 8). El gráfico inferior derecho ilustra la pendiente de la superficie posterior correspondiente. Fuera de dicha zona 32 con prescripción, en una región 33 periférica, la lente teórica proporciona un grosor predeterminado de, por ejemplo, 1 mm hacia el canto 2. Sin embargo, como se muestra en el gráfico inferior derecho de la Fig. 8, este diseño teórico conlleva una discontinuidad de pendiente 34 entre la zona 32 con prescripción y la región 33 periférica.
No es posible cortar una superficie de este tipo en una sola pasada continua por dos razones. En primer lugar, requeriría una punta de herramienta de corte de "radio cero" infinitamente pequeña. En segundo lugar, requeriría una aceleración infinita en la dirección de profundidad. El segundo aspecto se debe a la fabricación mediante un proceso de torneado y la forma simétrica no circular. En otras palabras, la punta de corte necesitaría "saltar" en altura al seguir la pasada circular del proceso de torneado.
La Fig. 9 muestra una versión modificada de la lente 1 para gafas proporcionada en la Fig. 8, en la que la discontinuidad 34 se modifica para proporcionar una transición continua o zona 35 de fusión entre la zona 32 con prescripción y la región 33 periférica. Esto requiere que la superficie 3 posterior pueda tener al menos una continuidad C1, es decir, que sea una superficie continua que tenga además una primera derivada continua, y no contenga ninguna ubicación que tenga una curvatura por debajo de la de la punta de corte práctica más pequeña de la herramienta de corte.
Un inconveniente de la realización que se muestra en la Fig.9 es que, en vista de la condición límite de mantener un grosor mínimo de la lente (aquí 1 mm) y la curvatura máxima limitada a cortar con la herramienta de corte, el grosor central de la lente aumenta ligeramente a 2,76 mm en la Fig. 9 en comparación con el caso ideal de 2,60 mm como se ilustra en las Fig. 1 y 8. Cuanto mayor sea la curvatura máxima de la herramienta de corte mecanizable (radio de corte pequeño), más se asemejará la forma de la superficie posterior a la forma proporcionada en la Fig. 8. Así pues, cuanto más pequeña sea la herramienta de corte, más delgada será la lente.
En el proceso de fabricación de lentes de la técnica anterior, se determina una única lima de corte o una única superficie de corte 6, es decir, una única descripción numérica de la superficie posterior, y la superficie posterior se mecaniza basándose en esta lima de corte. Sin embargo, la profundidad de corte puede ajustarse a escala con el radio de la herramienta de corte. Así pues, una herramienta de corte que tenga un radio pequeño y, por tanto, capaz de mecanizar una superficie con curvaturas de superficie elevadas, como requiere la Fig. 9, solo puede tener una profundidad de corte limitada. Así pues, pueden ser necesarias varias pasadas de corte para lograr la forma final deseada de la lente 1, como se indica en la Fig. 10. En el ejemplo que se muestra en la Fig. 10, se requieren cinco pasadas separadas para reducir el grosor de la lente 5 en bruto a la lente 1 acabada.
Por ejemplo, como herramienta de corte se puede utilizar una placa de corte de diamante policristalino de 8 mm de diámetro (placa de PCD). Opcionalmente, el número y la profundidad de los cortes 41 de PCD pueden ajustarse para dejar una altura de superficie restante que permita un procesamiento fino utilizando una herramienta de acabado en una pasada 42 final, como por ejemplo, un diamante monocristalino de radio de 2 mm (MCD), para proporcionar la lente final 1 con la forma de superficie correcta con una alta calidad de superficie. En el ejemplo dado, el tiempo de procesamiento para fabricar la lente 1 es de 5,90 minutos.
La Fig. 11 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento de fabricación 100 para fabricar una lente 1 para gafas. En una primera etapa 101, se obtienen los datos de la prescripción descriptivos de una prescripción oftálmica de un usuario. En el ejemplo no limitativo dado, los datos de la prescripción pueden ser descriptivos de una prescripción oftálmica en el rango con prescripción positiva. Por ejemplo, los datos de la prescripción pueden comprender una potencia esférica y, opcionalmente, una potencia de adición, un cilindro y/o un prisma de prescripción.
En un segunda etapa 102, se obtienen datos de la montura descriptivos de un perímetro de una montura de gafas elegida por el usuario (en la que se va a montar la lente). Por ejemplo, los datos de la montura pueden describir un contorno de la montura, incluyendo opcionalmente un amortiguador radial para la fabricación.
En la etapa 103, se proporciona una lente en bruto que tiene una superficie frontal convexa y una superficie posterior.
En la etapa 104 se determina una superficie de corte final a mecanizar en la superficie posterior de la lente en bruto en la fase de corte secundaria. En la etapa 105 se determina una superficie de corte intermedia a mecanizar en la superficie posterior de la lente en bruto en una fase de corte primaria; en el que la superficie de corte final comprende (i) una zona con prescripción, en la que la superficie de corte final junto con la superficie frontal cumple con la prescripción oftálmica del usuario; y en el que un perímetro límite de la zona con prescripción encierra el perímetro de la montura de las gafas; y (ii) una zona de fusión sin prescripción que rodea a la zona con prescripción, en la que la superficie de corte final junto con la superficie frontal proporciona al menos un grosor mínimo predeterminado de la lente para gafas. La superficie de corte intermedia se determina basándose en la superficie de corte final; en el que una curvatura máxima de la superficie de corte intermedia es menor que una curvatura máxima de la superficie de corte final; y en el que el grosor de la lente proporcionado por la superficie de corte intermedia sobrepasa el grosor de la lente proporcionado por la superficie de corte final al menos dentro de la zona con prescripción.
A continuación, en la etapa 106, dicha superficie de corte intermedia se mecaniza en la superficie posterior de la lente en bruto en la fase de corte primaria. En la etapa 107, la superficie de corte final se mecaniza en la superficie posterior de la lente en bruto en dicha fase de corte secundaria.
Se ha de entender que algunas de las etapas de procesamiento también se pueden llevar a cabo en paralelo o en un orden diferente. Por ejemplo, las etapas 101, 102 y 103 se pueden realizar en una secuencia diferente o incluso en paralelo. De hecho, la lente en bruto solo debe proporcionarse antes de que comiencen las etapas de mecanizado 106 y 107 reales. Sin embargo, dado que la superficie de corte intermedia depende de la superficie de corte final, la etapa 105 debe realizarse después de la etapa 104 al menos después de determinar la zona con prescripción de la superficie de corte final. Además, la superficie de corte intermedia debe mecanizarse en la etapa 106 antes de la superficie de corte final en la etapa 107. Una ventaja de la solución descrita en la presente memoria es que, dado que la curvatura máxima de la superficie de corte intermedia es menor (es decir, se puede usar una herramienta de corte con un radio mayor) que una curvatura máxima de la superficie de corte final (es decir, debe utilizarse una herramienta de corte con un radio más pequeño) se pueden relajar los requisitos en cuanto a la fabricación de la superficie de corte intermedia. Así pues, por ejemplo, se puede utilizar una herramienta de corte que tenga un radio mayor, de modo que se pueda eliminar un grosor mayor en una sola pasada.
La Fig. 12 ilustra a modo de ejemplo un proceso de dos etapas de este tipo. En la etapa 106, la etapa primaria puede usar una superficie sencilla, suficientemente lisa para que una herramienta de fresado de mayor diámetro reduzca rápidamente la altura de la pieza 5 en bruto semiacabada para proporcionar una pieza en bruto más delgada con la superficie 8 posterior que tenga una forma correspondiente a la superficie intermedia. En la siguiente etapa 107, la superficie 7 de corte final se mecaniza sobre la superficie posterior de esta lente en bruto reducida, donde la superficie final está diseñada para proporcionar la óptica correcta dentro de la zona con prescripción y para minimizar el grosor central final.
Como se muestra en la Fig. 12, la superficie 8 de corte intermedia deja una altura o grosor de material suficiente en la zona con prescripción para permitir el procesamiento adecuado de la superficie final. El mecanizado de la superficie 7 final puede requerir una o múltiples pasadas, dependiendo de las diferencias de altura de la superficie entre las superficies intermedia y final, y la profundidad de corte de la herramienta de acabado. Opcionalmente, la etapa de acabado puede utilizar dos herramientas diferentes, donde la primera tiene una mayor profundidad de corte para eliminar las grandes diferencias de forma entre las superficies intermedias y finales, dejando una segunda pasada a un grosor de corte constante con una profundidad de corte menor por un herramienta más fina para dar una alta calidad de superficie y suministrar la forma final de la superficie con el grosor final deseado. En el ejemplo dado, el tiempo de proceso para este procedimiento de fabricación modificado es de 2,63 minutos, lo que constituye una reducción del 55% del procedimiento de fabricación descrito en referencia a la Fig. 10.
En otras palabras, se propone presentar dos superficies de corte diferentes a la máquina de corte. La superficie de corte intermedia es un intermediario entre el disco semiacabado inicial y la forma de la superficie final, con una forma de complejidad reducida, por ejemplo, con una curvatura lo suficientemente baja para ser cortada con una herramienta de fresado rápido. Esta etapa puede eliminar la mayor parte del material no deseado, preferiblemente dejando la lente restante lo suficientemente delgada como para que una o más pasadas con una herramienta de corte más fina puedan llevarla a la forma 7 de la superficie final con el grosor deseado de la lente acabada.
Opcionalmente, para asegurar que el grosor que queda por eliminar en la etapa secundaria se pueda eliminar en una sola pasada, se puede incorporar un prisma en la superficie 8 de corte intermedia para inclinar la superficie a cortar. Opcionalmente, se puede aplicar una compensación asociada a dicho prisma bloqueado para asegurar un prisma óptico correcto en la lente para gafas resultante.
Con respecto a la forma de la superficie 8 de corte intermedia, existen diversas opciones para cumplir con estas condiciones límite en las que la superficie de corte intermedia puede ser suficientemente lisa para ser cortada rápidamente con una herramienta de fresado de gran diámetro. Sin embargo, también sería ventajoso proporcionar una superficie de corte intermedia que también sea fácil de determinar o calcular. Por ejemplo, la superficie de corte intermedia puede ser una superficie tórica, una superficie asférica o una versión suavizada de la superficie de corte final.
A continuación, se proporcionan varios términos y definiciones: La lente en bruto o disco puede referirse a la pieza normalmente redonda del material de partida a partir del cual se generará la lente. Una herramienta de fresado puede referirse a una herramienta de corte con un gran radio para la eliminación rápida de material. Una herramienta de PCD puede referirse a una herramienta de diamante policristalino para acercar la superficie a la forma final. Una herramienta de MCD puede referirse a una herramienta de diamante monocristalino con un radio pequeño que se utiliza para una pasada de corte final antes del pulido. El término primera pasada puede referirse a uno o más, preferiblemente todos, cortes usando una herramienta de fresado. El término superficie de primera pasada puede usarse como una alternativa a la superficie intermedia. Basándose en ella, se pueden calcular las trayectorias de corte primarias para la primera pasada. El término lente intermedia o disco intermedio puede referirse a la lente en bruto después de la primera pasada. El término segunda pasada puede referirse a uno o más, preferiblemente todos, cortes usando PCD y MCD. El término superficie de segunda pasada se puede utilizar como una alternativa a la superficie final, basándose en ella se pueden calcular las trayectorias de corte secundarias. El término lente final o acabada o disco final puede referirse a la lente después de la segunda pasada.
En los párrafos siguientes se puede hacer referencia a Rfresado para un radio de una herramienta de fresado/grueso; Cfresado para una curvatura de la herramienta de fresado, y se puede definir mediante Cfresado = 0,530/Rfresado basándose en un índice de refracción estándar de 1,530; Rp c d para un radio de una herramienta fina/PCD, Cp c d para una curvatura de la herramienta fina/PCD; Rf p para un radio mínimo de la superficie intermedia o de primera pasada; Cfp para la curvatura máxima de la superficie intermedia o de primera pasada; Rsp para un radio de la superficie de la segunda pasada o final, en particular en una zona de fusión sin prescripción que se extiende radialmente hacia fuera desde la zona con prescripción; Csp para la curvatura correspondiente; S para una pendiente de una (extensión lineal) de la superficie de la segunda pasada; ETpmín para un grosor del canto mínimo de la lente en todo su diámetro; ETp m ín para el grosor del canto mínimo permitido de la lente en todo su diámetro; ETLmín = grosor del canto mínimo de la lente dentro de la porción correspondiente a la montura de las gafas después del canteado; ETlm ín para un grosor del canto mínimo permitido en el mismo; CTf p para un grosor central de la lente intermedia después de la primera pasada; CTsp para un grosor central de la lente final después de la segunda pasada; Tmín para un grosor mínimo en cualquier porción de la lente final; Tmín = grosor mínimo permitido en cualquier porción de la lente final; DTmín para una mínima diferencia de grosor sobre el área de la montura entre la primera y la segunda pasada; DTm ín para una diferencia mínima permitida de grosor sobre el área de la montura entre la primera y la segunda pasada; DTmáx para una máxima diferencia de grosor sobre el área de la montura entre pasadas; DTm á x para una diferencia de grosor máxima deseada sobre el área de la montura entre pasadas; Rmín para un radio inicial de aumento lineal de curvatura; Rmáx para un radio final de aumento lineal de curvatura; Ca para una curvatura en el centro de la lente (R = 0) a lo largo del meridiano principal de curvatura inferior de la superficie intermedia; Cb para una curvatura en el centro de la lente (R = 0) a lo largo del meridiano principal de curvatura más alta de la superficie intermedia; AC para un cambio de curvatura entre Rmín y Rmáx; y ACmáx para un valor máximo de AC permitido.
A continuación, se proporciona un ejemplo de diseño de una superficie asférica que se utilizará como superficie intermedia.
En este ejemplo, como punto de partida, se puede establecer una curvatura central de la superficie de corte intermedia igual a la curvatura de la superficie de corte final en un punto predeterminado de la superficie, por ejemplo, el punto de ajuste. En el ejemplo dado, esto es 6,08 D/1,10 D a @ 90, es decir, una curvatura de 6,08 D con un cilindro de 1,10 D a 90°, por lo tanto, las curvaturas a lo largo de los dos meridianos independientes Ca y Cb se puede expresar como 4,98 y 6,08 D (basándose en un índice de reflexión de 1,530) respectivamente.
Opcionalmente, la curvatura a lo largo de cada uno de estos meridianos primarios puede aumentar hacia el canto de la lente en bruto. La Fig. 13 muestra perfiles de curvatura ejemplares para los meridianos independientes. El eje horizontal denota la distancia radial r y el eje vertical denota la curvatura C en dioptrías. En el ejemplo dado, las curvaturas Ca y Cb comienzan en los valores correspondientes a la superficie de corte final, van seguidos de un aumento lineal entre los radios de inicio y final predeterminados con un aumento de la curvatura lineal, y con un aumento total de la curvatura AC.
Si bien las curvaturas centrales Ca y Cb son, en general, diferentes para los dos meridianos, los parámetros asociados con el aumento lineal de la curvatura Rmín, Rmáx y AC pueden ser los mismos para ambos perfiles. Dados estos parámetros, las correspondientes alturas unidimensionales de la superficie de corte intermedia son Za(r) y Zb(r) a lo largo de los dos meridianos, donde r es el radio. La conversión entre curvatura y alturas de superficie es conocida y, por ejemplo, se describe en el documento US 4.861.153. Una opción sugerida para la forma final de la superficie intermedia es:
Z(r, 6) = Za(r)sen2 (0 - 0O) Zb(r) eos2 (0 -0O),
donde 0 es el ángulo del meridiano y 00 es el eje del cilindro.
Una ventaja de esta realización es que se proporciona una superficie de corte intermedia que se puede calcular y fabricar fácilmente. Así pues, el conjunto completo de parámetros ajustables para la superficie de corte intermedia que se mecanizará durante la fase de corte primaria se puede definir mediante Rmín, Rmáx, AC y el grosor central de la lente en bruto parcialmente procesada, es decir, el grosor central después del mecanizado de la superficie de corte intermedia CTf p .
Según un aspecto de la solución propuesta en la presente memoria, la superficie de corte final a mecanizar en la fase de corte secundaria y la superficie de corte intermedia a mecanizar en la fase de corte primaria pueden tener así diferentes parámetros y diferentes restricciones. En particular, la superficie de corte final puede adaptarse para proporcionar una óptica óptima para la lente acabada, mientras que la superficie de corte intermedia puede adaptarse para un mecanizado rápido y fácil. Se entenderá que dado que la superficie de corte intermedia depende de la superficie de corte final, se describirán en primer lugar detalles de una realización de una superficie de corte final.
La superficie de corte final puede adaptarse para cumplir con una o más de las siguientes condiciones. Una curvatura máxima (radio de curvatura mínimo) en cualquier lugar de la superficie Cs p puede ser menor que la curvatura máxima que puede fabricar la herramienta de corte utilizada para mecanizar la superficie de corte final, por ejemplo, una herramienta de PCD capaz de fabricar una curvatura Cp c d . Un grosor mínimo de lente en cualquier porción de la lente para gafas Tmín puede ser mayor que un Tm ín mínimo especificado (en general menor que el grosor mínimo del canto). Un grosor mínimo en un canto de la lente para gafas final ETLmín puede ser mayor o igual que el grosor de canto mínimo especificado ETl m ín . Se ha de entender que esta condición no se puede aplicar en todo el diámetro en los casos en que la superficie de corte final se cruza con la superficie de corte intermedia, de manera que la superficie de corte final se puede truncar antes de alcanzar un canto de la lente en bruto.
En una realización, el procedimiento para construir la superficie de corte final puede comprender al menos algunos de las siguientes etapas: (i) definir una superficie posterior final que junto con la superficie frontal cumpla con la prescripción oftálmica del usuario. (ii) Definir un perímetro límite que encierre el perímetro de la montura de las gafas en esta superficie óptica. El perímetro límite puede ser la propia montura, la montura con un amortiguador de seguridad o puede tener una forma más sencilla, como un círculo o elipse que encierre la forma de la montura. El perímetro límite puede ser una versión suavizada de la montura de las gafas. (iii) Extender la superficie de prescripción más allá de dicho perímetro límite hacia el canto de la forma de lente sin cortar como una superficie lisa para lograr al menos un grosor objetivo mínimo mientras se mantiene la curvatura por debajo de un máximo definido por el proceso de fabricación. Esto puede ser posible o no dependiendo del diámetro exterior deseado, el grosor y la curvatura máxima permitida. Un planteamiento es construir inicialmente una serie de extensiones radiales independientes en secciones radiales discretas y luego ajustar una superficie lisa a las mismas. Cada sección radial debe satisfacer las condiciones requeridas para la superficie final. Una forma de lograr esto es construir un arco circular tangente a la superficie de prescripción en esa sección en el límite de la zona con prescripción, eligiendo el radio del arco de manera que el arco se vuelva paralelo con la superficie frontal en la sección exterior con al menos el grosor mínimo requerido. Si se alcanza este punto dentro del diámetro exterior deseado, se puede construir un segundo arco circular para continuar la extensión en sección más allá de ese punto. Dependiendo del objetivo, el segundo arco puede ser paralelo al frente para mantener el grosor mínimo requerido hasta el diámetro completo, o puede ser más pronunciado de modo que el grosor de la lente aumente hacia el canto. En una etapa siguiente (iv), la superficie de corte intermedia puede determinarse, por ejemplo, como se describe anteriormente. Posteriormente, en la etapa (v) se puede determinar dónde se cruzan la superficie de corte final y la superficie de corte intermedia fuera de la zona con prescripción a lo largo de una curva de intersección. Opcionalmente, la superficie de corte final se puede truncar a las regiones que tienen toda la superficie de corte final con un grosor igual o menor que la superficie de corte intermedia. De esta manera, cualquier porción de la superficie de corte final donde una herramienta sería cortada por aire en cualquier caso puede eliminarse para aumentar la eficacia de fabricación.
En una realización, un procedimiento para construir la superficie de corte final puede comprender las siguientes etapas: (i) definir una superficie posterior final que junto con la superficie frontal cumpla con la prescripción oftálmica del usuario. (ii) Definir un perímetro límite que encierre el perímetro de la montura de las gafas en esta superficie óptica. El perímetro límite puede ser la propia montura, la montura con un amortiguador de seguridad o puede tener una forma más sencilla, como un círculo o elipse que encierre la forma de la montura. El perímetro límite puede ser una versión suavizada de la montura de las gafas. (iii) Extender la superficie más allá de dicho perímetro límite hacia un canto de la forma de la lente sin cortar, por ejemplo, a lo largo de cada radio con C1 arcos circulares continuos que preferiblemente tienen una curvatura constante especificada Csp < Cp c d . (iv) Extender esta zona sin prescripción (fusión) que rodea a la zona con prescripción a lo largo de cada radio con las C1 secciones lineales en el punto donde la pendiente alcanza un valor especificado S. En este punto, se puede determinar un grosor central final de la lente con la montura al menos dentro de la zona con prescripción. En una etapa siguiente (v), la superficie de corte intermedia puede determinarse, por ejemplo, como se describe anteriormente. Posteriormente, en la etapa (vi) se puede determinar dónde se cruzan la superficie de corte final y la superficie de corte intermedia fuera de la zona con prescripción a lo largo de una curva de intersección. Opcionalmente, la superficie de corte final se puede truncar a las regiones que tienen toda la superficie de corte final con un grosor igual o menor que la superficie de corte intermedia. De esta manera, cualquier porción de la superficie de corte final donde una herramienta sería cortada por aire en cualquier caso puede eliminarse para aumentar la eficacia de fabricación.
La superficie de corte intermedia puede adaptarse para cumplir con una o más de las siguientes condiciones. Para la superficie de corte intermedia, una restricción puede ser que una diferencia mínima entre la superficie de corte final, es decir, un grosor final de la lente para gafas al menos dentro de la zona con prescripción, y la superficie de corte intermedia DTmín puede ser al menos DTm ín . De este modo se proporciona un grosor suficiente para completar la fase de corte secundaria con una alta calidad de superficie. Una curvatura máxima en cualquier porción de la superficie de corte intermedia debe estar por debajo de la de la herramienta de fabricación para mecanizar dicha superficie de corte intermedia, por ejemplo, por debajo de la curvatura máxima a fabricar mediante una punta de corte de fresado Cfresado. En caso de usar un perfil de curvatura como se ilustra en la Fig. 13, esto puede resultar en que un cambio en la curvatura AC puede ser tal que la curvatura máxima en cualquier porción de la superficie Cf p = Cb + AC debe estar por debajo del de la punta de corte de fresado Cfresado. Como limitación adicional, un grosor mínimo del canto de la lente en bruto después de la fase de corte primaria (después de mecanizar la superficie de corte intermedia en la superficie posterior de la lente en bruto) ETpmín puede ser al menos el ETp m ín mínimo permitido. Además, sería deseable mantener la máxima diferencia entre las superficies de corte intermedias y finales DTmáx por debajo de un umbral predeterminado DTMÁX de modo que solo una pasada para mecanizar la superficie de corte final pueda ser suficiente. Cabe señalar que incluso con estas restricciones, puede haber varias soluciones para diseñar la superficie de corte intermedia.
Una opción para eliminar esta ambigüedad es seleccionar un conjunto de restricciones que satisfagan los parámetros que reducen o minimizan un gradiente de curvatura. Por ejemplo, refiriéndose nuevamente al perfil de curvatura que se muestra en la Fig.13, minimizando AC/( Rmáx - Rmín). Luego, la selección de los parámetros adicionales se puede conseguir con el siguiente procedimiento como se ilustra en el diagrama de flujo de la Fig. 14, donde CTf p puede ser el grosor central de la superficie de corte intermedia.
La Fig. 14 muestra un diagrama 200 de flujo ejemplar del diseño de la superficie de corte intermedia.
En una primera etapa 201 se pueden establecer los parámetros Ca, Cb, por ejemplo, basándose en los valores de curvatura en un punto de ajuste de la superficie de corte final dentro de la zona con prescripción. En la siguiente etapa 202, puede establecerse Rmín = 0 como condición inicial y AC < ACmáx puede establecerse en un valor preferiblemente grande para el cual se cumple Cb + AC < Cfresado. En una siguiente etapa 203 se puede ajustar Rmáx (que puede sobrepasar el radio de la lente en bruto) y CTf p se puede ajustar de manera que ETpmín = ETp m ín y DTLmáx = DTl m á x . Este ajuste puede requerir iteración y finalizar si DTmín s DTm ín como se especifica en la etapa 204, de manera que el procedimiento puede terminar en la etapa 210. Si la condición no se cumple o no se puede cumplir en la etapa 204, Rmín puede aumentarse en la etapa 205 y el cálculo de Rmáx y CTf p puede repetirse en la etapa 206 bajo las restricciones como antes, y nuevamente finalizar si DTmín s DTm ín en la etapa 208. Si no se cumple la condición Rmín puede aumentarse más, por ejemplo, hasta que DTmín s DTm ín o hasta que Rmáx = Rmín. Si en la etapa 207 se determina que Rmáx = Rmín o Rmáx > Rmín, CTf p puede aumentarse en la etapa 209 hasta que DTLmín s DTlm ín (tolerando así DTmáx > DTm á x).
A continuación, un ejemplo de un proceso de diseño para una lente final correspondiente a la ya descrita en referencia a la Fig.1, es decir, la misma lente progresiva 3/-1 @ 90, con superficie posterior de adición de 2,50 se describirá y se explicará con más detalle en referencia a las Fig. 15 a 21.
La primera etapa es determinar la superficie de corte final que se mecanizará en la superficie posterior de la lente en bruto en una fase de corte secundaria. En el ejemplo dado, el perímetro límite se puede establecer en el límite de la montura elíptico. Sin embargo, se pueden usar otros perímetros límite que encierren la montura. Dentro de ese límite la superficie cumple con la prescripción oftálmica del usuario. La zona con prescripción está rodeada radialmente por una zona de fusión sin prescripción en la que la superficie mecanizada junto con la superficie frontal proporciona al menos un grosor mínimo predeterminado de la lente para gafas. La zona de fusión sin prescripción puede determinarse extendiendo, radialmente desde el perímetro límite, arcos circulares que pueden coincidir con la pendiente de la zona con prescripción en el perímetro límite. Por ejemplo, los arcos de extensión pueden tener un radio constante de, por ejemplo, 10 mm (53 dioptrías), de modo que la curvatura sea menor que un radio de 8 mm (curvatura de 66,25 dioptrías) de una herramienta de corte para mecanizar la superficie de corte final. Opcionalmente, cada extensión radial puede truncarse cuando la pendiente sea menor que un valor de pendiente predeterminado, por ejemplo, menor que una pendiente de -1,0 o 45° (medido radialmente hacia fuera). Para las restricciones, se puede suponer que el grosor máximo del canto de la lente puede ser de 1,0 mm y un grosor mínimo permitido de la lente para gafas puede ser de 0,5 mm. Así pues, los parámetros pertinentes se pueden configurar como Rsp = 10, Csp = 53; S = -1,0; ETlm ín = 1,0; Tmín = 0,5.
Después de que se construye la superficie de corte final, se puede calcular un grosor central de la lente para gafas final estableciendo primero un grosor mínimo del canto de la lente al mínimo permitido ETLmín = ETl m ín , y luego calculando un grosor mínimo en cualquier porción de la lente acabada Tmín. Si Tmín s Tm in , el grosor central correspondiente CTsp es aceptable, de lo contrario CTsp puede aumentarse hasta que Tmín = Tm ín .
La Fig. 15 ilustra un gráfico de contorno con respecto al grosor de la lente para gafas calculado en base al mismo. Cabe destacar que dentro de la zona con prescripción, como se indica en la región 32, la lente para gafas puede satisfacer todas las restricciones requeridas para la lente final. El grosor central puede ser idéntico al grosor central óptimo de la lente como se indica en la Fig. 1. En el ejemplo dado, el grosor mínimo en cualquier porción (fuera de la zona con prescripción) de la zona de fusión sin prescripción adyacente a la misma es de 0,69 mm, por lo tanto mayor que el mínimo permitido de 0,5 mm.
Sin embargo, como se explica anteriormente, en vista de las curvaturas requeridas a fabricar, no sería posible mecanizar esta forma como se muestra en la Fig. 15 con una sola pasada de una herramienta de corte. Sin embargo, múltiples pasadas aumentarían innecesariamente el tiempo de procesamiento.
La Fig. 16 muestra los gráficos correspondientes a lo largo del meridiano horizontal de la altura de la superficie frente al radio (figura de la izquierda) y de la pendiente de la superficie posterior (figura de la derecha). Como puede verse en la Fig. de la izquierda en la Fig. 16, más allá de la zona de transición muy curvada se puede proporcionar una pendiente constante de 45°.
Como siguiente etapa, dado que se ha determinado la superficie de corte final, la superficie de corte intermedia se puede determinar basándose en la misma. El proceso 200 descrito en referencia a la Fig. 13 reduce o minimiza ventajosamente los cálculos. Para visualizar mejor el cálculo, la Fig. 17 muestra una dependencia de los diversos parámetros. En el ejemplo dado, AC = 7 dioptrías. Basándose en las curvaturas de la superficie de corte final dentro de la zona con prescripción de Ca = 4,98 D y Cb = 6,08 D como en el ejemplo presente a partir de las curvaturas del punto de ajuste en la zona con prescripción esto da una curvatura máxima de Cf p = Cb + AC = 13,08 o Rf p = 38,4 mm. Así pues, una herramienta de corte que tiene un radio Rfresado de 33 mm se puede utilizar con seguridad. Los gráficos que se muestran en la Fig.17 ilustran los valores de Rmáx y DTmín en función de Rmín que resultan cuando Rmáx y CTfp se ajustan para mantener un grosor del canto de la lente en bruto ETpmín = ETp m ín = 1,0 mm y DTm á x = 2,0 mm. Cabe señalar que las curvas que se muestran en la Fig.17 terminan abruptamente en Rmín = 21,2 mm. En este punto Rmáx = Rmín para que el gradiente de curvatura pueda volverse infinito y la superficie atórica (continua) de lo contrario C2 se convierta en C1, lo que da como resultado el mayor valor posible de DTmín, en este caso 1,52 mm. En este ejemplo, si la diferencia de grosor mínima permitida entre las pasadas DTmín puede ser inferior a 1,11 mm calculado cuando Rmín = 0, entonces la superficie de corte final se puede construir configurando Rmáx = 50,5 mm a partir de la curva anterior. Si por ejemplo DTmín = 1,25, a partir de las curvas anteriores usando Rmín = 4,0 mm, Rmáx = 43,0 mm y CTf p = 3,88 D se generaría la superficie adecuada. Si DTmín > 1.52, para satisfacer la restricción de que la superficie continua (C1) se pueda generar estableciendo Rmáx = Rmín = 21,2 y CTf p creciente en una cantidad igual a DTmín - 1,52.
El grosor resultante para la forma DTm ín = 1 de la lente 1 para gafas después de mecanizar la superficie de corte intermedia en una fase de corte primaria se muestra en la Fig.18 suponiendo los siguientes parámetros: Ca = 4,98; Cb = 6,08; 00 = 90; AC = 7,0; DTmín = 1,0; DTm á x = 2,0 y los parámetros derivados Rmín = 0; Rmáx = 50,5; CTf p = 3,73; DTmín = 1,11; DTmáx= 2,0.
La Fig. 19 ilustra una diferencia de grosor dentro de la zona con prescripción tal como se define por la forma 20 de la montura, de ahí la diferencia de grosor entre la forma de la lente que se muestra en la Fig. 18 después de mecanizar dicha superficie de corte intermedia en la fase de corte primaria y la forma objetivo en la región central como se ilustra en la Fig. 15. Por tanto, la Fig. 19 ilustra la cantidad restante de material que debe eliminarse en la fase de corte secundaria dentro de la zona con prescripción. Como puede verse en el gráfico, la diferencia no sobrepasa la diferencia máxima de grosor DTm á x que se puede eliminar en una sola pasada de la herramienta de corte.
La Fig. 20 ilustra el grosor final de la lente 1 para gafas a lo largo del meridiano vertical después de mecanizar la superficie de corte intermedia en la superficie posterior de la lente en bruto en la fase de corte primaria y posteriormente mecanizar la superficie de corte final en la superficie posterior de la lente en bruto en dicha fase de corte secundaria. La Fig. 21 ilustra los gráficos de altura de la superficie posterior y de pendiente de la superficie posterior correspondientes a lo largo del meridiano vertical en los gráficos izquierdo y derecho, respectivamente.
En el diagrama que se muestra en la Fig. 20, la forma final de la lente 1 para gafas en la zona 32 con prescripción corresponde así a la superficie de corte final, que está rodeada por la zona 35 de fusión sin prescripción en la que la forma de la lente también corresponde a la superficie de corte final. Sin embargo, la zona 35 de fusión sin prescripción está rodeada además por una zona 36 periférica sin prescripción en la que la forma de la lente 1 para gafas final corresponde a la superficie de corte intermedia mecanizada en la fase de corte primaria. Así pues, no se elimina material de lente en la fase de corte secundaria en la porción indicada por el número 47 de referencia. Así pues, dado que no hay necesidad de eliminar más material en esta sección, en particular sin utilizar la herramienta de corte fino (lenta), el proceso de fabricación puede acelerarse aún más.
Esto también se ilustra en la Fig. 22, en el que el contorno 22 cero marca el límite dentro del cual la superficie de corte final elimina material en la fase de corte secundaria, mientras que los números negativos identifican el área en la que la fase de corte secundaria estaría cortando aire, es decir, sin eliminar retirar material de manera que pueda omitirse. En el ejemplo dado, la región útil completa puede estar dispuesta dentro de un círculo 23 que tiene un diámetro de 66 mm, es decir, significativamente menor que el diámetro total de 80 mm de la lente en bruto. Así pues, este círculo 23 se puede utilizar como diámetro límite para la fase de corte secundaria.
En referencia de nuevo a la Fig. 21, el límite entre el corte de sección basándose en la superficie de corte intermedia en la fase de corte primaria y la superficie de corte final mecanizada en la fase de corte secundaria es claramente visible por la discontinuidad 37 de la pendiente de la superficie posterior.
Para aprovechar al máximo la reducción de la superficie a mecanizar en la fase de corte secundario, es ventajoso centrar la zona con prescripción en la lente en bruto. A modo de comparación, la Fig. 23, el gráfico de la izquierda ilustra el caso convencional, en el que un centro de diseño óptico de la lente 25 está alineado con el centro geométrico de la lente en bruto. Esto requeriría que casi todo el diámetro de la lente en bruto se mecanice en la fase de corte secundaria (lenta). Por otro lado, el gráfico de la derecha en la Fig. 23 ilustra el caso en el que el centro de diseño óptico está desalineado intencionalmente de manera que la montura está aproximadamente centrada con el centro geométrico de la lente en bruto. De este modo, se puede reducir el tamaño a fabricar en la fase de corte secundaria y se puede aumentar aún más la velocidad de fabricación.
Puede haber otras ventajas al colocar la zona con prescripción de la lente de forma centralizada en la lente en bruto que también se relacionan con la procesabilidad. Estas pueden incluir una o más de las siguientes: (i) al maximizar la distancia radial entre el canto de la zona con prescripción y el canto del ajuste sin cortar, se minimiza la probabilidad de defectos en el revestimiento que pueden producirse cerca del canto de la lente acabada sin cortar con la contaminación de la zona con prescripción, por ejemplo, el retroceso de resina y las marcas de sujeción del revestimiento, (ii) permitir que la zona con prescripción se sostenga totalmente con el diámetro de la aleación 24 de bloqueo, dando máxima estabilidad para los procesos de corte y pulido, y (iii) puede resultar difícil para el proceso de pulido lograr una eliminación uniforme del material desde el centro hasta el canto de la lente acabada sin cortar y, al minimizar el diámetro sobre el que se encuentra la zona con prescripción, se pueden reducir las variaciones en la calidad del pulido a través de la zona con prescripción.
Una preocupación adicional de la presente descripción se refiere a una selección ventajosa de una forma del perímetro límite de la zona con prescripción que encierra el perímetro de la montura de las gafas. Se ha encontrado que al cuidar la forma del límite a partir de la cual comienza la fusión, se puede mejorar aún más la fabricación. En particular, sería ventajoso describir un buen funcionamiento con ángulo, dado que se ha encontrado que cualquier esquina en el origen de la región de fusión puede aparecer como ondulaciones radiales en la superficie de la lente fusionada. Idealmente, sería ventajoso proporcionar un límite de la fusión de radio constante (circular) centrada alrededor de un centro geométrico para dar una forma potencialmente más suave posible. Sin embargo, esto puede no ser práctico en todos los casos dentro de los límites de las curvaturas de la herramienta sin aumentar el grosor de la lente.
A continuación, se describirá un planteamiento para determinar un perímetro de la zona con prescripción para proporcionar un límite de fusión. Como condición límite, se puede especificar una curvatura radial máxima permitida dentro de la zona de fusión sin prescripción que rodea a la zona con prescripción para tener en cuenta las herramientas de corte disponibles. Además, se puede definir un aumento de grosor máximo aceptable para la lente para gafas final dentro de la zona con prescripción en comparación con una lente fabricada convencionalmente (como se describe en referencia a la Fig. 1). Este valor puede ser opcionalmente cero. Se puede calcular un perímetro límite basándose en las siguientes funciones radiales relativas al centro geométrico de la lente en bruto como una función del ángulo 0:
i) Rmín (0) puede ser la forma de la montura o una forma suave de la montura radialmente agrandada tal como una forma de la montura suavizada más amortiguadores radiales opcionalmente positivos;
ii) Rmáx (0) puede ser una estimación de un radio máximo en el que la fusión podría tener lugar en función del grosor y el índice de cambio dT/dR en Rmín y satisfacer la condición límite de un aumento de grosor máximo admisible en la curvatura radial;
iii) Rcirc (0) puede ser una forma circular más pequeña que encierra completamente la forma de la montura suavizada y radialmente agrandada. Dado que este círculo puede no estar centrado en el centro geométrico de la lente, Rcirc puede no ser constante con el ángulo;
iv) F (0) puede ser la fracción (Rmáx - Rmín)/(Rcirc - Rmín).
En la siguiente etapa, un valor Fmín puede determinarse como el mínimo de F (0) y 1 en el que finalmente el perímetro límite puede calcularse como Rfusión (0) = Rmín (0) Fmín * (Rcirc (0) - Rmín (0)).
Esto significa que si el valor de Fmín es el valor 1, Rcirc se puede utilizar como fusión por un límite. De lo contrario, la forma final puede ser un porcentaje de la diferencia entre la forma 51 de la montura suavizada y radialmente agrandada en la Fig. 25, y cuanto más cerca está Rmáx de Rmín, más cerca está el límite real de la forma de la montura suavizada.
La Fig. 24 ilustra un ejemplo de una forma 51 de montura suavizada y radialmente agrandada, el perímetro límite que corresponde al círculo Rcirc indicado por 52 y el perímetro límite calculado Rfusión 53 que resulta en el caso de Fmín = 0,5.
La Fig. 25 muestra un diagrama de la potencia media de la superficie (gráfico de la izquierda) y la potencia de la superficie del cilindro (gráfico de la derecha) de la superficie final calculada para un ejemplo de lente progresiva de la superficie posterior para la forma de montura radialmente agrandada que se muestra en la Fig. 24. Para este ejemplo, la Fmín calculada es igual a 0,65 para el límite de la zona con prescripción.
Una ventaja de seleccionar dichos perímetros de límite es que la variación de la curvatura sagital en la superficie de corte final determinada puede reducirse o evitarse, permitiendo así el suavizado de la superficie de corte. Así, por ejemplo, en referencia al ejemplo que se muestra en la Fig. 25, la curvatura sagital en la región fusionada es más lisa que si el límite de fusión siguiera la forma de la montura que tiene esquinas afiladas. Hablando de manera más general, se propone mecanizar una superficie de corte final en un proceso de torneado y la superficie de corte final puede determinarse bajo la condición de minimizar las variaciones de la curvatura sagital dentro de la zona de fusión sin prescripción.
Las Fig. 26 y 27 muestran un ejemplo adicional de una lente 1 para gafas en diversas etapas de procesamiento. En referencia a la Fig. 26, la sección transversal superior ilustra la lente 1 para gafas después de mecanizar la superficie de corte intermedia en la superficie posterior de la lente en la fase de corte primaria. La segunda sección transversal desde la parte superior ilustra la forma de la lente 1 para gafas después de mecanizar la superficie de corte final en la superficie posterior de la lente en la fase de corte secundaria. La tercera sección transversal desde la parte superior ilustra la lente 1 para gafas recortada después del canteado en la que las porciones laterales se reducen a la zona con prescripción. Así pues, de manera ventajosa, se puede usar una lente en bruto de diámetro completo y el diámetro exterior se puede mantener en diversas etapas de fabricación, como el revestimiento, que mejora en gran medida la manipulación automatizada de la lente. La Fig. 27 muestra un gráfico correspondiente en el meridiano perpendicular en el que las diferentes etapas se muestran de derecha a izquierda.
Cabe destacar que la superficie de corte intermedia se denomina así porque actúa como un intermediario entre el disco semiacabado inicial o la superficie de la lente en bruto y la superficie final de la lente acabada; al menos con respecto a la zona con prescripción, la superficie de corte intermedia está adaptada para proporcionar un grosor de lente entre el grosor de la lente de la lente en bruto y el grosor de la lente después de mecanizar la superficie de corte final. La superficie de corte intermedia es preferiblemente lo suficientemente plana en curvatura para cubrir toda la superficie de la lente en bruto que se va a cortar usando una herramienta de fresado rápido. Ventajosamente, la forma de la superficie de corte final en la zona de fusión sin prescripción que rodea a la zona con prescripción puede ser más pronunciada que la superficie de corte intermedia. Así pues, esto asegura que la superficie de corte final y la superficie de corte intermedia se crucen y ya no sea necesario mecanizar la superficie de corte final fuera de dicha curva de intersección.
Después de ambas fases de corte, se puede lograr una forma de lente con tres zonas distintas en la superficie posterior, concretamente (i) la zona 32 con prescripción (véase la Fig. 20), en la que la superficie posterior mecanizada junto con la superficie frontal cumple con la prescripción oftálmica del usuario, y en el que un perímetro límite de la zona con prescripción encierra un perímetro de la montura de las gafas; (ii) una zona 35 de fusión sin prescripción (véase la Fig. 20) que rodea a la zona con prescripción; y (iii) una zona periférica 36 sin prescripción (véase la Fig. 20) que rodea a la zona de fusión sin prescripción; en el que una transición entre la zona de fusión sin prescripción y la zona periférica sin prescripción es al menos en parte discontinua en una dirección radial. Cabe destacar que en el punto de esta discontinuidad, una pendiente de la zona de fusión sin prescripción puede ser más pronunciada que una pendiente de la zona periférica sin prescripción.
Se ha encontrado que una ventaja adicional de no tener que cortar la superficie de corte final en la zona periférica fuera de una curva de intersección, en el que la superficie de corte final y la superficie de corte intermedia se cruzan, es que un problema que de otro modo podría surgir con respecto a dichas variaciones de curvatura en la superficie final de la lente para gafas con un diámetro mayor puede reducirse o evitarse combinar con la necesidad de RPM más lentas cuanto mayor sea el diámetro de corte, lo que habría dado lugar a un tiempo de proceso extralento. Así pues, se puede reducir la cantidad por la que se ralentiza el proceso de corte.
Si bien la invención se ha ilustrado y descrito en detalle en los dibujos y la descripción anterior, dicha ilustración y descripción deben considerarse ilustrativas o ejemplares y no restrictivas; la invención no se limita a las realizaciones descritas. Los expertos en la técnica pueden entender y realizar otras variaciones de las realizaciones descritas al poner en práctica la invención reivindicada, a partir de un estudio de los dibujos, la divulgación y las reivindicaciones adjuntas.
En las reivindicaciones, la referencia a una lente "en el rango con prescripción positiva" pretende abarcar una lente que tiene una potencia de paso óptica que es positiva en al menos un meridiano en al menos una región de la lente. Por lo tanto, abarca lentes que tienen componentes tanto esféricos como cilíndricos, y lentes progresivos. También incluye lentes progresivas de Rx negativa en las que la potencia de adición es mayor que la prescripción de distancia.
En las reivindicaciones, la palabra "que comprende" no excluye otros elementos o etapas, y el artículo indefinido "un" o "una" no excluye una pluralidad. Un solo elemento u otra unidad puede cumplir las funciones de varios elementos enumerados en las reivindicaciones. El mero hecho de que ciertas medidas se enumeren en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes no indica que una combinación de estas medidas no pueda utilizarse ventajosamente.
Un programa informático puede almacenarse/distribuirse en un medio adecuado, como un medio de almacenamiento óptico o un medio de estado sólido suministrado junto con, o como parte de, otro hardware, pero también puede distribuirse en otras formas, como a través de Internet u otros sistemas de telecomunicaciones inalámbricos o cableados.
Cualquier signo de referencia en las reivindicaciones no debe interpretarse como una limitación del alcance.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento (100) de fabricación para fabricar una lente (1) para gafas, el procedimiento que comprende las etapas de:
- obtener datos de la prescripción descriptivos de una prescripción oftálmica de un usuario en el rango (101) con prescripción positiva;
- proporcionar una lente (5) en bruto que tiene una superficie (3) frontal convexa y una superficie (4) posterior (103); - determinar una superficie (7) de corte final a mecanizar en la superficie (4) posterior de la lente en bruto en una fase (104) de corte secundaria;
- obtener datos de la montura descriptivos de un perímetro de una montura de gafas en la que se va a montar la lente (102);
- determinar una superficie (8) de corte intermedia a mecanizar en la superficie posterior de la lente en bruto en una fase (105) de corte primaria, en la que la superficie de corte intermedia es diferente de la superficie de corte final; - en el que la superficie (7) de corte final comprende
- una zona (32) con prescripción, en la que la superficie (7) de corte final junto con la superficie (3) frontal cumple con la prescripción oftálmica del usuario; y en el que un perímetro límite de la zona con prescripción encierra el perímetro de la montura de gafas (20); y
- una zona (35) de fusión sin prescripción que rodea a la zona con prescripción; en el que la superficie (7) de corte final junto con la superficie (3) frontal proporciona al menos un grosor mínimo predeterminado de la lente para gafas;
- en el que dicha superficie (8) de corte intermedia se determina basándose en la superficie (7) de corte final; en el que una curvatura máxima de la superficie de corte intermedia es menor que una curvatura máxima de la superficie de corte final; y en el que el grosor de la lente proporcionado por la superficie de corte intermedia sobrepasa el grosor de la lente proporcionado por la superficie de corte final al menos dentro de la zona (32) con prescripción;
- mecanizar dicha superficie (8) de corte intermedia en la superficie posterior de la lente en bruto en dicha fase (106) de corte primaria; y
- mecanizar dicha superficie (7) de corte final en la superficie posterior de la lente en bruto en dicha fase (107) de corte secundaria.
2. El procedimiento de fabricación según la reivindicación 1, caracterizado por que la zona de fusión sin prescripción proporciona una transición desde la zona con prescripción a un resto de la superficie de corte intermedia mecanizada en la superficie posterior.
3. El procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la superficie (8) de corte intermedia es una superficie de corte final suavizada.
4. El procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que para al menos un punto de la superficie (7) de corte final, una curvatura meridiana de la superficie (8) de corte intermedia corresponde a una curvatura meridiana de la superficie de corte final.
5. El procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la superficie (8) de corte intermedia está adaptada para ser mecanizada con una herramienta de corte grueso primaria y la superficie de corte final está adaptada para ser mecanizada con una herramienta de corte fino secundaria.
6. El procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que una diferencia de altura de superficie entre la superficie (8) de corte intermedia y la superficie (7) de corte final a mecanizar en la zona (32) con prescripción está dentro de un rango de grosor predeterminado.
7. El procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la determinación de dicha superficie (7, 8) de corte final o intermedia comprende incorporar un prisma (12) en dicha superficie de corte final o intermedia.
8. El procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha superficie de corte final se determina bajo la condición límite de minimizar un grosor máximo de la lente (1) para gafas en la zona (32) con prescripción mientras se logra un rango de grosor predeterminado a lo largo del perímetro límite de la zona con prescripción.
9. El procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha superficie (7) de corte final y dicha superficie (8) de corte intermedia se cruzan fuera de la zona (32) con prescripción a lo largo de una curva de intersección (22); y en el que la superficie de corte final se mecaniza únicamente dentro de dicha curva (23) de intersección.
10. El procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la superficie (7) de corte final en la zona (35) de fusión sin prescripción es más inclinada que la superficie (8) de corte intermedia en al menos un punto de la zona de fusión sin prescripción.
11. El procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho perímetro límite que comprende el perímetro de la montura (20) corresponde a un perímetro de la montura suavizado.
12. El procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por centrar la zona (32) con prescripción en la lente (5) en bruto.
13. El procedimiento de fabricación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por mecanizar dicha superficie (7) de corte final en un proceso de torneado y en el que la superficie de corte final se determina bajo la condición de minimizar las variaciones de la curvatura sagital dentro de la zona (35) de fusión sin prescripción.
14. Un procedimiento (100) implementado por ordenador para diseñar una lente (1) para gafas, el procedimiento que comprende las etapas de:
- obtener datos de la prescripción descriptivos de una prescripción oftálmica de un usuario en el rango (101) con prescripción positiva;
- determinar una superficie (7) de corte final a mecanizar en la superficie posterior de una lente en bruto en una fase (104) de corte secundaria;
- obtener datos de la montura descriptivos de un perímetro de una montura de gafas en la que se va a montar la lente (102);
- determinar una superficie (8) de corte intermedia a mecanizar en la superficie posterior de la lente en bruto en una fase (105) de corte primaria, en la que la superficie de corte intermedia es diferente de la superficie de corte final;
- en el que la superficie (7) de corte final comprende
- una zona (32) con prescripción, en la que la superficie de corte final junto con la superficie frontal cumple con la prescripción oftálmica del usuario; y en el que un perímetro límite de la zona con prescripción encierra el perímetro de la montura de las gafas; y
- una zona de fusión sin prescripción que rodea a la zona de prescripción; en el que la superficie de corte final junto con la superficie frontal proporciona al menos un grosor mínimo predeterminado de la lente para gafas;
- en el que dicha superficie (8) de corte intermedia se determina basándose en la superficie (7) de corte final; en el que una curvatura máxima de la superficie de corte intermedia es menor que una curvatura máxima de la superficie de corte final; y en el que el grosor de la lente proporcionado por la superficie de corte intermedia sobrepasa el grosor de la lente proporcionado por la superficie de corte final al menos dentro de la zona con prescripción.
15. Un programa de ordenador que comprende medios de código de programa para hacer que un ordenador ejecute las etapas del procedimiento (70) según la reivindicación 14 cuando el programa de ordenador se lleva a cabo en el ordenador.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3483681B1 (en) * 2017-11-08 2023-08-30 Essilor International Method and system for producing ophthalmic lenses
EP3690520B1 (en) 2019-01-30 2024-06-12 Carl Zeiss Vision International GmbH Finished uncut spectacle lens, semi-finished lens blank and method of manufacturing a spectacle lens
US11618122B1 (en) * 2019-03-08 2023-04-04 Raytheon Company Methods and apparatus for generating free-form optical components
WO2021156499A1 (en) * 2020-02-07 2021-08-12 Essilor International Method of calculating a finished lens
EP4006627B1 (en) 2020-11-26 2023-07-12 Carl Zeiss Vision International GmbH Spectacle lens design, spectacle lens kit and method of manufacturing a spectacle lens
EP4043193A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-17 Carl Zeiss Vision International GmbH Method of manufacturing a spectacle lens and method of controlling manufacturing tools for manufacturing spectacle lenses
CN114779496A (zh) * 2022-03-31 2022-07-22 江苏康明眼镜有限公司 一种远程镜片扫描综合加工系统及其加工方法
EP4344821A1 (en) * 2022-09-29 2024-04-03 Essilor International A method for automatically selecting a polishing process for a lens

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3229577A1 (de) 1982-08-07 1984-02-09 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim Brillenlinse fuer stark fehlsichtige
US4861153A (en) 1986-12-19 1989-08-29 American Optical Corporation Progressive addition spectacle lens
JP2000288891A (ja) * 1999-04-01 2000-10-17 Seiko Epson Corp 眼鏡用レンズの製造方法及びレンズ加工装置
US7828624B2 (en) * 2000-01-18 2010-11-09 Ncrx Optical Solutions, Inc. Method of local manufacture of ophthalmic lens using remotely assembled pre-blocked lens blanks
DE60127792T2 (de) * 2000-02-16 2007-12-27 Seiko Epson Corp. Verfahren zum herstellen von brillenlinsen und polierwerkzeug
DE10315008A1 (de) * 2003-03-11 2005-01-05 Optotech Optikmaschinen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Brillengläsern und anderen Formkörpern mit optisch wirksamen Oberflächen
DE502004012401D1 (de) 2003-03-11 2011-05-26 Carl Zeiss Vision Gmbh Verfahren und vorrichtung zur fertigung von brillengläsern und anderen formkörpern mit optisch aktiven oberflächen
DE10338893B4 (de) * 2003-08-23 2007-07-05 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Verfahren zur Herstellung von Brillengläsern und anderen optischen Formkörpern aus Kunststoff
DE102007007006A1 (de) 2007-02-08 2008-08-14 Schneider Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines Brillenglases
ES2323935B1 (es) 2009-03-30 2010-07-07 Indo Internacional S.A. Lente oftalmica acabada y procedimientos correspondientes.
US8449111B2 (en) * 2011-10-28 2013-05-28 Polylite Taiwan Co., Ltd. Method of making prescription lens
ES2427859B1 (es) 2012-12-20 2014-11-18 Indo Internacional S.A. Procedimiento de diseño y de mecanizado de una lente oftálmica, procedimiento de fabricación de una lente biselada y lentes correspondientes
BR112015027252B1 (pt) * 2013-04-29 2021-01-19 Essilor International método de espessamento local de uma lente oftálmica
WO2015178916A1 (en) 2014-05-22 2015-11-26 Carl Zeiss Vision International Gmbh Method for reducing the thickness of a lens shape and uncut lens blank
US10782541B2 (en) 2015-11-23 2020-09-22 Carl Zeiss Vision International Gmbh Method for designing a lens shape and spectacle lens

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US20200282507A1 (en) 2020-09-10
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WO2019106112A1 (en) 2019-06-06
CN111372724A (zh) 2020-07-03
CN111372724B (zh) 2021-12-14
US10875140B2 (en) 2020-12-29

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