JP2004249451A - 非接触読取り段階を有する、眼鏡レンズの面取り用プロセス - Google Patents

Abstract

【課題】優れた品質の面取りを高い信頼性で、かつ迅速で経済的な形で得ることを可能にするプロセスを提供する。
【解決手段】面取りすべき縁部６の付近及びそれに沿った光学面３の連続的平均曲率半径を読取る読取り段階を有する、眼鏡レンズ１の光学面３の少なくとも１つの縁部６を面取りするためのプロセスにおいて、読取り段階では、光学面３上に線形の光スポット２４を形成する平坦な光ビーム２３を用いて面取りすべき縁部６を走査し、同時に、受光手段２６上に光スポット２４の画像を形成し、この画像の連続的位置から縁部６付近の光学面３の連続的平均曲率半径を演繹する。このプロセスは、軸Ａ１を中心として回転するように駆動された状態でレンズ１を面取り工具とその縁部６で接触させ、実施された読取りに応じて工具及びレンズ１の相対的位置づけを操作する面取り段階を有する。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、眼鏡レンズの面取りに関する。
【０００２】
〔従来の技術〕
メガネフレーム上に据えつけることのできる完成した眼科用ガラスを得るためには、ガラスが取付けられる予定のフレームサークルの輪郭に対応する予め定められた輪郭に従って一般的に円筒形の縁厚部を呈する未加工レンズを半径方向に研削する。
レンズを研削するためには、形成すべき輪郭に対して直角にその面のうちの少なくとも１つの断面形状を読みとり、その後回転駆動された状態でレンズをその縁厚部で研削工具と接触させる。
ひとたび研削作業が実施されたならば、レンズは、縁厚部と面の各々の接合部で鋭い稜を呈する。
面取りが望まれるのはこれらの稜である。
【０００３】
実際、レンズはその縁厚部レベルで或る一定の厚みを呈し、かくして、それは、そのフレームサークル内にひとたび取付けられた時点で、このサークルの両側からはみ出す。従って、フレームサークルと、レンズの各面の間の接合部を視覚的に滑らかにすることが望まれる。
ところで、レンズの面の平均曲率半径を考慮すると、その稜は鋭利なものとなる可能性があり、それ自体危険である。
その上、面取りされていないレンズはその稜のレベルで、きわめて脆く、着用者を傷つけかつレンズに美的でない外観を付与する可能性がある小さいサイズの破片がそこから離脱することがきわめて多い。
実際には、レンズを面取りするためには、レンズを回転駆動し、その後面取り用工具を各々の稜と接触させる。
【０００４】
一般に、眼鏡レンズは回転対称でなく或る一定の平均曲率半径を呈しており、一般にこの平均曲率半径は面取りの際にレンズの回転中にレンズの回転軸に対して平行に工具を移動させることによって補償される。
面取りの品質は、その「平面幅」寸法の測定によって、つまりかくして得られた斜面の幅によって評価される。
面取りは、その平面幅寸法の値がレンズの周囲全体にわたり一定かほぼ一定である（裸眼で検出できないおよそ１０％の変動を許容することができる）場合に、良質のものと言われる。
加工されたガラスに対し可能な限り均等な形で適用するため工具の或る一定の弾性変形を可能にする補償手段を有する工具が利用される面取りプロセスが知られている。
【０００５】
出願人が、ＦＲ−２８１１５９９という番号で公示されたフランス特許出願の対象としたこのプロセスは、特に、その経済面及びそれがより低コストで提供できる面取りの比較的優れた品質のため、完全に満足のいくものである。
しかしながら、新しい方法を開拓することで、より系統的アプローチを利用してさらに面取りの品質を改善することが望まれている。
一定の与えられた面取りの角度については、この面取りの平面幅寸法が、各箇所で、その点におけるレンズの平均曲率半径により左右されるということがわかっている。このことは、幾何によって実証できる。
厳密に言うと、機械式センサーを用いて、面取りすべき縁部付近のレンズの面の局所的平均曲率半径を読取り、レンズの面取りの際に、このレンズを回転駆動し、実施された読取りに応じレンズの回転軸に対し平行に面取り工具を変位させるような面取りプロセスが知られている。
このプロセスにより良質の面取りを得ることができるにせよ、これには以下に列挙するいくつかの欠点もないわけではなく、これに対する補正が望まれる。
【０００６】
レンズ上にセンサーによって加えられる機械的応力は、センサー又はレンズ上に、読取りの際の測定誤差をもたらしうる応力及び変形を生み出す。
レンズに対しその回転の際にセンサーの滑動が生み出す摩擦は、レンズの関連面に、美観上好ましくない条痕を生み出す可能性がある。
この同じ摩擦は、センサーの慢性的摩耗を誘発し、このことは一方では、読取りの際の測定誤差をひき起こし、他方では、センサーの頻繁な交換、又はどんなに良好な場合であってもセンサーの較正が必要となる。
レンズの関連面の平均曲率半径を考慮すると、センサーに加わるレンズの反力は、センサーの軸に対し垂直な１成分を有し、このことはセンサーのたわみ又は少なくともその軸外れを導き、かくして測定誤差のみならずセンサーの損傷をも誘発する可能性がある。
【０００７】
センサーは、少なくとも局所的にレンズの縁厚部近くにある場合、レンズの外部に向かって滑動する傾向をもち、かくして損傷を受ける危険性がある。
【０００８】
水及び研削屑が介入する機械加工の攻撃的環境は、製造がむずかしくコストの高い機械的アセンブリであるセンサーの摩耗を加速させる。
探触作業は一点毎に行なわれるものであり、面取りすべき縁部付近のレンズの平均曲率半径を得るためには、各面について異なる半径で連続的な２回の読取りを行なわなくてはならず、平均曲率半径は、対応する読取られた２つの点を結ぶ直線のレンズの回転軸との関係における傾斜によって、稜の各点について画定される。
従って、その面の各々についてレンズ全体を２周することが必要であり、これがサイクル時間を増大させている。
【０００９】
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、優れた品質の面取りを高い信頼性でかつ迅速で経済的な形で得ることを可能にするプロセスを提案することにより、特に上述の欠点を解決することを目的とする。
【００１０】
〔課題を解決するための手段〕
このため、本発明は、第１の態様に従うと、面取りすべき縁部の付近及びそれに沿った光学面の連続的平均曲率半径を読取り、光学面上に線形の光スポットを形成する平坦な光ビームを用いて面取りすべき縁部を走査し、同時に、受光手段上に光スポットの画像を形成し、この画像の連続的位置から縁部付近の光学面の連続的平均曲率半径を演繹する読取り段階を有し、かつ軸を中心として回転するように駆動された状態でレンズを面取り工具とその縁部で接触するようにもっていき、実施された読取りに応じて工具及びレンズの相対的位置づけを操作する面取り段階を有する、眼鏡レンズの光学面の少なくとも１つの縁部を面取りするためのプロセスを提案している。
【００１１】
読取りは、接触無しで行なわれ、レンズは、あらゆる応力及び変形から保護されている。その表面に対する条痕は回避される。レンズ及び読取りを実施できるようにする手段の相対的位置づけは、変動せず、これは測定精度に有利である。
測定精度に対する影響無く、読取り段階の間のサイクル時間を減少させるつまりレンズの回転速度を増大させることが可能であり、このため生産性は高くなる。
【００１２】
好ましくは、読取り段階において、スポットの画像上で、照明された縁部の頂点と呼ばれる点の画像である第１の点、及び前記頂点に隣接する光学面の点の画像である第２の点が選択され、それらのそれぞれの位置から、頂部における光学面の平均曲率半径が演繹される。受光手段上のそれらの画像の位置から、レンズの回転軸に沿った頂点及び隣接点のそれぞれの座標ならびに軸までのそれぞれの距離を演繹する。
この演繹は、三角測量による計算を用いて実施することができる。
読取り段階において、頂点における光学面の平均曲率半径は、頂点及び隣接点のそれぞれの座標及び軸に対するそれらの距離から、これら２つの点とレンズの回転軸を結ぶ直線により形成される角度を計算することで演繹することができる。
【００１３】
その後、面取り段階において、レンズの連続する第１及び第２の角位置の間で、このときレンズの回転軸に対して平行に面取り用工具が：

という式により値が求められる変位ｄＺを受けるよう。なお式中、
− Ｚ_１及びＺ_２は、レンズの回転軸に沿ったレンズの第１及び第２の角位置にそれぞれ対応する頂点の座標であり、
− Ｒ_１及びＲ_２は、軸までのそれぞれの距離であり、
− α_１及びα_２は、それぞれの平均曲率半径であり、
− Ｌ_１及びＬ_２は、頂部に直角な工具の切込みである。
【００１４】
面取りすべき縁部の一定の与えられた頂点で、切込みは：

という式を用いて計算される。なお式中、
− Ｃは、形成すべき面取りの予め定められた平面幅寸法であり、
− αは、頂点における光学面の平均曲率半径であり、
− βは、工具の切削面とレンズの回転軸の間の角度である。
【００１５】
同じレンズの２つの縁部の面取りにこのプロセスを応用することが可能である。
かくしてレンズは、前方面上に前縁部を、又後方面上に後縁部を呈し、読取り段階において、それぞれ各々の面上で線形光スポットを形成する平坦な２本の光ビームを用いて各縁部が走査され、同時に各々の光スポットを指す受光手段上でこの光スポットの画像が形成され、前縁部の付近の前方面の連続的平均曲率半径及び後縁部の付近の後方面の連続的平均曲率半径が、各画像の連続した位置から演繹される。
１つの実施形態に従うと、読取り段階において、レンズの各々の角位置について交互に各光ビームが賦活される。
かくして読取りは、レンズの２つの面上で同時に行なわれる。
もう１つの実施形態に従うと、該光ビーム又は各々の光ビームは、レンズの回転軸から離隔される。
該光ビーム又は各々の光ビームは、例えばレンズの回転軸に対しほぼ平行な二等分線を提示する。
【００１６】
１つの実施形態に従うと、受光手段は、光ビームの２等分線とゼロでない一定の光学照準角度を成す照準軸を提示し、その照準角度の値は、４０°と５０°の間にふくまれ、好ましくは４５°に等しいか又はほぼ等しい。
光ビームとレンズの回転軸は、好ましくはほぼ共面を成す。
さらに、照準軸は、例えば光ビームの２等分線と、光ビームの平面に対し垂直な平面を形成する。
なお光ビームは、コヒーレント光であり、これは、実施される読み取りの精度にとって有利である。これは、例えばレーザーである。
【００１７】
本発明は同様に第２の態様に従うと、眼鏡レンズの光学面の縁部を面取りするための機械において、レンズの取付け用の回転式サポート、面取り用工具、サポートの回転軸に対し平行な方向に沿ってサポートと工具を互いとの関係において変位させるための手段、前記変位手段を制御するように適合された操作用ユニット並びに、前記光学面に向かって導かれそこで面取りすべき縁部を横切る線形光スポットを形成する平坦な光ビームを生成する光源を含む少なくとも１つの光学測定装置、前記光スポットを指し、前記操作ユニットに接続された受光手段を有し、該操作ユニットが、受光手段上で行なわれた読取りに従って面取りすべき縁部の付近で前記面の平均曲率半径（α）を計算するための手段を有している機械を提案している。
【００１８】
同じレンズの２つの縁部の面取りができるようにするため、該機械は、レンズの両側に配置された対面した２つの光源を有する２つの光学測定装置〔なお、これらの光源は、それぞれレンズの前方面及び後方面に向かって導かれその各々の面上に線形光スポットを形成する２つの平坦な光ビームを生成する〕、各々の光スポットを指す受光手段を有することができ、前記計算手段は、面取りすべき各縁部の付近で各面の平均曲率半径を計算するために配置されている。
【００１９】
１つの実施形態に従うと、光源を交互に賦活させるために、操作ユニットが配置されている。
制限的な意味のない特定の配置に従うと、
− 該光源又は各光源は、サポートの回転軸から離隔されている。
− 該光源又は各光源は、光ビームの２等分線がサポートの回転軸に対しほぼ平行となるように配置されている。
− 該光源又は各光源は、それが生成する光ビームとサポートの回転軸がほぼ共面を成すように配置されている。
【００２０】
１つの実施形態に従うと、受光手段は、その照準軸（Ａ５）が光ビームの２等分線と、ゼロでない一定の照準角度を形成するように配置されており、照準角度の値は、４０°と５０°の間に含まれ、好ましくは４５°に等しい。
受光手段に関して言うと、これらは、例えば、照準軸が、光ビームの２等分線を含み光ビームの平面に対し垂直な平面内にくるように配置されている；これらは、照準軸と合流する光学軸をもつ対物レンズならびに照準軸によってカットされ上に前記光スポットの画像が形成されているスクリーンを含むことができる。
なお、光源は、好ましくは、コヒーレント光ビームを生成するように配置され、これは例えば、レーザーである。
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参考にした、制限的な意味のない一例として示された一実施形態についての以下の記述に照らして明らかとなるだろう。
【００２１】
【実施例】
図１では、当初は円形断面形状をもつ円筒形であるが、レンズ１の研削作業の後はレンズ１が取付けられる予定のメガネフレームサークルの輪郭に対応する輪郭を呈する、縁厚部４によって連結される相対するいわゆる前方面２と後方面３によりそれぞれ構成された２つの光学表面を呈する眼鏡レンズ１が表わされている。
この研削作業の後、レンズ１は、その縁厚部４とその前方面２の接合部で前縁部５を、又その縁厚部４とその後方面３の接合部で後縁部６を提示し、この前縁部５及び後縁部６は、面取り作業により取り除こうとする鋭利な稜を構成している。
【００２２】
レンズ１は、その面２、３のうちの少なくとも１つによって、機械加工機８の台枠との関係において軸Ａ１を中心にして回転するように取付けられた支持シャフト７の上に固定される。レンズ１は、軸Ａ１を含む全ての切断平面において、縁厚部４が軸Ａ１に対し平行となるような形で、支持シャフト７上に位置づけされる。
面取り作業は、軸Ａ１に対して平行に、機械８の台枠との関係において電動機Ｍ１を用い少なくとも並進運動する可動サポート１０上に取付けられた研摩砥石９を用いて実施される。
なお、砥石９は、それが回転駆動される中心となりかつ軸Ａ１に対し傾斜している軸Ａとの関係において回転対称を呈している。
【００２３】
面取りに際し、砥石９は、軸Ａ１に対し傾斜しこの軸と角度βを成す切削面１１によりレンズ１と接触することになるが、この角度βは、砥石９の円筒形の幾何形状を考慮すると切削面１１は砥石９の軸Ａに対し平行であることから、この場合、軸Ａ１と砥石９の軸Ａが成す角度と同一である。
面取りに際し、角度βは一定に維持され、一方、切削工具９は、関係する縁部（図１に表わされている実施形態においては、後縁部６のこと）から、Ｃと記されている平面幅寸法の値がレンズ１の平均曲率半径の変動にも関わらずレンズの周囲全体にわたり一定の予め定められた値に等しいような面取り１２を実現するため、軸Ａ１に対し平行に並進変位させられる。
「平面幅寸法」というのは、面取り１２の幅のことである（図２）。
【００２４】
面取りしたい縁部５、６の頂点と呼ばれＳと記されている各々の現行点について、以下の表記を用いる：
− Ｚ、レンズ１の関係する面２、３に対する法線の方向に向けられた、軸Ａ１に沿ったＳの座標（図２上では、これは後方面３である）、
− Ｒ、軸Ａ１までのその距離、
− α、頂点Ｓにおけるレンズ１の局所的平均曲率半径、すなわち軸Ａ１と頂点Ｓにより形成された平面（図２ではこの平面は、用紙面と一致している）内において、レンズ１の面２、３で頂点Ｓに対する接線と縁厚部４が成す角度、
− Ｌ、頂点Ｓに直交する工具９の切込み、すなわち、その平面幅寸法Ｃが所望の値をもつ面取り１２を得るため頂点Ｓから除去する必要のある有向軸Ａ１に沿って測定された材料の深さ。
【００２５】
切込みＬの値は、以下の式から求めることができる：

【００２６】
Ｓ_１及びＳ_２は、面取りすべき同じ縁部５、６から角度的にずれている２つの連続する頂点とする。それぞれ、以下の表記を行なう：
− Ｚ_１及びＺ_２、有向軸Ａ１に沿ったそれらの座標、
− Ｒ_１及びＲ_２、軸Ａ１からのそれらの距離、
− α_１及びα_２、それらの平均曲率半径、そして、
− Ｌ_１及びＬ_２、それらの切込み。
【００２７】
これらの大きさがわかった時点で、面取り１２の平面幅寸法Ｃの値が各頂点Ｓ_１、Ｓ_２に直角に同一であり予め定められた値に等しくなるように、軸Ａ１に対し平行に砥石９が行なう変位ｄＺをそこから演繹することが可能である。
【００２８】
この変位ｄＺの値は、実際、以下の式によって計算され得る。

【００２９】
レンズ１の各角位置について各瞬間においてこの計算を反復し、計算された値ｄＺに従って工具９を変位させることにより、レンズ１の周囲全体にわたり一定の平面幅寸法Ｃをもつ面取り１２が得られる。
面取り１２の平面幅寸法Ｃの値及び切削面１１の傾斜βの値は、レンズ１に付与したい外観に応じて選択される予め定められた値である。
従って、残るは、面取りすべき縁部５、６の各頂点Ｓについて、次の値を得ることである：
− 軸Ａ１に沿ったその座標Ｚの値、
− 軸Ａ１までのその距離Ｒの値及び
− その平均曲率半径αの値。
【００３０】
以下で見ていくように、これらの値は、次に記述する機械加工機８自体の内部で実施できる非接触状態で行なわれる読取りの間に測定される。
この機械８は、間にレンズをはさんで維持している対面した２本の支持シャフト７、７′を有する。これらの支持シャフト７、７′は、その共通軸Ａ１を中心にして同時に回転駆動される。
支持シャフト７、７′は、第１の軸Ａ１に対して平行な第２の軸Ａ２を中心にして機械８の台枠上に旋回する形で取付けられている可動サポート１３の上に取付けられている。この運動を考慮して、サポート１３は、以下の記述において傾斜装置と呼ばれる。
【００３１】
機械８はさらに、一方では第１の端部１５により傾斜装置１３の第２の軸Ａ２を中心にして台枠に、そして他方では、第２の端部１６により前記軸Ａ１、Ａ２に対し平行な第３の軸Ａ３を中心にして、軸Ａ１〜Ａ３に垂直な一般に復帰軸と呼ばれる第４の軸Ａ４に沿って並進運動するようにそれ自体取付けられたナット１７に対して、連接した形で取付けられたコネクティングロッド１４を有する。
ナット１７は、ネジ立てされている。これは電動機Ｍ２がこれを回転駆動するときの中心となる第４の軸Ａ４に沿って延びたネジ切りされたロッドと、ネジ込みにより係合している。
かかる機械８は、上述した部分７、７′、１３〜１８、Ｍ２については、広範囲に市販され当該出願人により数多くの特許の対象とされているため、当業者にとっては周知のものである。
【００３２】
特に、ＦＲ−Ａ−２７３４５０５号という番号で公示されたフランス特許出願を参照することができるだろう。
かかる機械８の、特に研削に対する現行の数多くの利用分野において、傾斜装置１３及びコネクティングロッド１４は、互いとの関係において可動である。ただし、ここでは、これら２つの部品は一体化されていることを想定している。
実際には、数値制御式機械である機械８は、さらに、以下で記述される作業を調整するための操作ユニット１９を有している。この操作ユニットは特に、それが制御する電動機Ｍ１及びＭ２に連結されている。
【００３３】
ここでは、機械８は、同様に、レンズ１の前縁部５上で実施すべき前述の読取りのため、第１の光学測定装置２０を、又、後縁部６上で実施すべき読取りのため第２の光学測定装置２１を有している。
これらの装置２０、２１は、機械８の台枠に固定されたレンズ１の面２、３のうちの１つと向かい合って配置された光源２２を各々含んで、レンズ１の両側に配置されている。
この光源２２は、レンズ１のこの面２、３に向かって導かれる光ビーム２３を生成して、そこに線形光スポット２４を形成する。
このスポットの可視性は、実際或る一定の粗度を呈する面２、３上にビームが衝突する時の拡散現象の結果としてもたらされる。
【００３４】
この拡散現象は、図６上に、拡散された光を具現する同心の矢印によって示されている。
【００３５】
この光源２２は好ましくは、精度が高いために選択されるレーザー光であり、生成された光ビーム２３はこのときコヒーレント光である。
光源２２は、ビーム２３が支持シャフト７、７′の回転軸Ａ１から離隔されると同時にその２等分線２５が軸Ａ１と平行になり、かくしてビーム２３と軸１が一緒に、ビーム２３の平面と一つになったＰと記された１つの平面を形成することになるように配置されている。
各々の光学測定装置２０、２１はさらに、対物レンズ２７及び感光スクリーン２８を備えたカメラ２６の形をした受光手段を含んでいる。
カメラ２６は、光スポット２４に照準されている。より厳密に言うと、このカメラ２６は、光スポット２４の付近で光ビーム２３をその２等分線２５上でカットするその対物レンズ２７の光学軸と一つになった照準軸Ａ５を提示し、かくしてスクリーン上にこの光スポットの線形画像２９が形成されるようになっている（図９）。
【００３６】
カメラ２６は、一方では、その照準軸Ａ５が光ビーム２３の２等分線２５と、平面Ｐに垂直なＰ′と記された１つの平面を形成するように方向づけされている。
このカメラは、他方では、その照準軸Ａ５が光ビーム２６の２等分線２５と、ゼロでない一定の照準角度と呼ばれる角度γを成すように、方向づけされている。
この照準角度γの値は、例えば４０°と５０°の間に含まれる。好ましくは、照準角度γの値は、ほぼ４５°に等しい。
【００３７】
第１の実施形態に従うと、前述の読取りは、レンズ１の研削の前に実施される。これは以下のように進められる。
未加工レンズ１は、レンズ１の回転軸Ａ１に垂直な平面上のその投影がすでに知られている（なおこの投影は実際にフレームサークルの輪郭の読取りの際に操作ユニット１９内に記憶されている）形成すべき縁部５、６と光スポット２４が一致するまで傾斜装置１３を旋回させることにより位置づけされている。
傾斜装置１３の運動は、操作ユニット１９によって制御される：すなわち操作ユニットは電動機Ｍ２を実際に制御しており、電動機の回転軸が、Ａ４に沿った並進運動に従うナット１７を介して軸Ａ２を中心としてコネクティングロッド１４の旋回を駆動している。
このとき、レンズは、その軸Ａ１を中心としてシャフト７、７′を介して回転駆動され、操作ユニット１９は同時かつ連続的に傾斜装置１３の旋回を制御して、光スポット２４が形成すべき縁部５、６全体を走査するようにし、このときビーム２３の２等分線２５は各点でこれと一致して、スポット２４が常に縁部５、６上にセンタリングされるようになっている。
【００３８】
なお、照明された面２、３の平均曲率半径を考慮に入れると、光スポット２４は、レンズ１の回転中、図９上に破線でその画像３０、３１が表わされている２本の切換え極限線間に含まれる軌道に沿って、回転軸Ａ１に対し平行に変位し、ここでこれら２本の線を離隔する平均距離は被写界深度と呼ばれる。
同時に、光スポット２４の線形画像２９は、画像３０と３１の間で、光スポット２４がたどる軌道のスクリーン２８上の投影である軌道をたどりながらスクリーン２８上を変位する。
当然のことながら、スクリーン２８のサイズ及びカメラ２６が置かれているレンズ１からの距離は、光スポット２４が決してスクリーン２８からはみ出すことがないように、被写界深度に応じて選択される。
一般に、被写界深度は予めわかっており、そのため、スクリーン２８の予備調節を実施することが可能である。
その軌道に沿った距離ｄｌにわたる光スポット２４の変位は、距離ｄｌ′にわたるそれ自体の軌道に沿ったその画像２９の正比例した変位をひき起こす。
スクリーン２８上の画像２９の各点の連続的位置は、レンズ１の各々の角位置について、各々の瞬間において読取られる。
【００３９】
既知の解決法は、かかる読取りを実施することを可能にする。かくして、スクリーン２８は、ＣＣＤタイプのマトリクス光学センサーで構成されていてよく、このときそこに形成される画像２９は、従来の数値処理の対象となる。
ここで、発出されたビーム２３の波長及びレンズ１の材料が透過しうる波長の範囲は、非相容性のものとなるべく選択される。
レンズ１の材料は、幾分かのＵＶ光線を通過させ、より一般的には３２５ｎｍという最小波長のあらゆるビームを通過させる。波長がこの値よりも小さい光源は、任意のレンズ１に直面して、あたかもそのレンズが不透明であるかのように挙動する。このため、ＵＶダイオード又はＵＶレーザーダイオードが、受光手段２６上に形成されるビーム２３の偶発的二次画像を削除できるような形で光源として有利に利用され得る〔これらの画像は、本発明の実施に必要なものであるレンズの第１の遭遇表面により直接反射される画像に加えて形成されるものである〕。
【００４０】
これらの２次画像は、発出されたビーム２３がレンズ１を透過できる場合に、ビーム２３の全ての強度が第１の遭遇表面により完全に反射されないという事実に由来する可能性がある。残留ビームは、一定の屈折角度に沿ってガラスの内部で拡散され、入射面と反対側の面と遭遇し、このとき受光手段２６の方向での２次画像として反射され得る。その他の２次画像も同様に、レンズ１の厚みの中にある軌道に沿ってガラスの面の間で、ビーム２３の多重反射によって形成され得る。
【００４１】
図７に例示されている一実施形態によると、スクリーン２８は、照準軸Ａ５に対し垂直な平面内に延びているが、これは、例えば約４５°といった直角でない角度を形成するようこの軸に対し傾斜させることもできる。
単純な平均計算により、形成すべき縁部５、６とスポット２４の交差点である現行の頂点Ｓに対応する画像２９上の中間点Ｓ′を選択することが可能となる。
頂点Ｓの画像である各々の点Ｓ′について、レンズ１の照射面２、３上で光スポット２４の点Ｔに対応しかつ縁部５、６との関係においてレンズ１の中心に向かってずらされてこの中心からわずかな距離のところすなわち値が２ｍｍ未満好ましくは１ｍｍ以下である距離のところにある第２の点Ｔ′も同時に画像２９上で選択する。
【００４２】
三角測量により、スクリーン２８上のそれらの画像の座標から、軸Ａ１に沿ったこれら２つの実際点Ｓ及びＴのそれぞれの座標ならびにこの軸までのそれらのそれぞれの距離を計算する。
このとき、軸Ａ１とこれら２つの実際の点Ｓ、Ｔを結ぶ直線により形成された角度を計算するが、この角度は、頂点Ｓにおけるレンズの照射面２、３の平均曲率半径αに等しい。
操作ユニット１９は、以上で示した計算を実施するように配置され、かつその中で特に切込みＬ及び変位ｄＺを提供する公式がプログラミングされるコンピュータを含んでいる。
レンズ１の各々の角位置について操作ユニット１９内に計算結果が記憶され、かくしてレンズ１の全周回転後、操作ユニット１９内には、縁部５、６の各点Ｓについてレンズ１の面２、３の対応する平均曲率半径αと共に、形成すべき縁部５、６の三次元形状の数値モデリングを形成するデータ全体が記憶されることになる。
【００４３】
図４に例示された１実施形態に従うと、光学測定装置２０、２１は、レンズ１との関係において対称的に配置され、かくしてそれらの光源２２は互いに向かい合わせに位置づけされ、それらが生成するビームは共面を成す。
前縁部５と後縁部６及びそれらのそれぞれの平均曲率半径αの読取りを得るためには、少なくとも２つの異なる要領で事を進めることができる。
一方では、縁部５、６のうちの１方の上で読取りを実施するため光源２２の１つを賦活するレンズ１の第１の全周回転をまず行ない、次に、もう一方の縁部５、６の上で読取りを実施するためもう１つの光源２２を賦活する第２の全周回転を行なうことが可能である。
【００４４】
他方では、一変形形態として、レンズの各角位置について、屈折現象により第２の装置２１によって実施された読取りを第１の測定装置２０の光源が混乱させることなく（又その逆も無く）２つの縁部５、６上で同時に読取りを実施するため２つの光源２２の各々を交互に賦活させることが可能である。
具体的に言うと、これらの交番賦活は、２つの光源２２の位相の対立による点滅という形で現われる。
【００４５】
以上で記述したプロセスは、以上で見てきたように、レンズ１が未加工であり、前縁部５及び後縁部６がまだ得られていなかったことから、架空の前縁部５及び後縁部６について読取りを実施することを可能にする。
しかしながら、第２の実施形態に従うと、このプロセスは、いくつかのわずかな修正を行なうことで、レンズ１が研削された後の実際の前縁部５及び後縁部６上の読取りに適合させることができるものである。
このとき、フレームサークルの読取られた形状に応じて、傾斜装置１３の運動を操作する必要はない。
【００４６】
レンズ１の角位置の如何に関わらず、光スポット２４がつねに、形成された縁部５、６をカバーするように注意しながら、研削されたレンズ１をその軸Ａ１を中心として回転駆動しレンズ１の面２を照明するだけで充分である。
このとき、スクリーン２８上には、現行の頂点Ｓの画像Ｓ′である切換え点を提示する折り返された画像が得られる（図１１）。
第１の実施形態について前述したように、以下の作業が行なわれる：すなわち、
− 隣接点Ｔの画像Ｔ′の選択、
− 実際点Ｓ及びＴの座標の計算、
− 頂点Ｓの平均曲率半径の計算。
選択された実施形態の如何に関わらず、上述の光学測定は、従来の機械的測定よりもはるかに優れた精度を示し、面取り精度に有利に作用する。
なお、各々の面について、ひいては２つの面について同時に、レンズの唯一回の回転で読取りを実施することが可能であるということを見てきた。
【００４７】
その結果、サイクル時間は減少し、生産性に有利に作用する。
その上、ビームの軌道上の不純物の存在が画像２９の不連続性の出現を誘発する場合に単純な内挿計算を用いて連続的画像を再現することが可能であることから、平らな光ビームの利用は特に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】その後縁部の面取り作業中で表わされた、回転支持シャフト上に取付けられたレンズの部分断面図である。
【図２】破線でレンズの機械加工された部分が表わされ、その切削面を破線で表わした面取り工具を用いて縁部から実現された面取りが太線で表わされている、ここでは後縁部である１方の縁部の付近での１枚のレンズの概略的断面詳細図である。
【図３】図の平面と同一の切断平面の中に描かれた、角度的にずらされた同じレンズの２つの部分が表わされている、図２と類似の概略的断面詳細図である。
【図４】レンズの取付けのための１本の回転サポート、及びレンズの両側に配置された光源及び受光装置で各々形成された２つの測定装置を含んで成る、機械加工機の部分斜視図である。
【図５】未加工レンズ及び図４の光学測定装置の１つの詳細斜視図である。
【図６】平面ＶＩ〜ＶＩによりこの図中で具現された切断平面に沿った、図５の測定装置及びレンズの部分断面上面図である。
【図７】図５及び６の光源の照射軸ならびに受光装置の対物レンズ及びそのスクリーンを平面で示す概略図である。
【図８】切断平面ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った図５のレンズの断面図であり、同じく光学測定装置も概略的に表わされている。
【図９】曲線の形で、レンズの照射面上に形成された光スポットの複数の画像が表わされている、図６の受光装置のスクリーンを例示する概略図である。
【図１０】レンズが予め研削されたもう１つの実施形態に沿った、図８に類似した図である。
【図１１】図１０の予め研削されたレンズ上に形成されたスポットの画像が見られる、図９に類似した図である。
【符号の説明】
１ 眼鏡レンズ
２ 光学面
３ 後方面
４ 縁厚部
５、６ 面取りすべき縁部
７ 回転式サポート
９ 面取り工具
１０ 可動サポート
１１ 切削面
１２ 面取り
１９ 操作ユニット
２０、２１ 光学測定装置
２２ 光源
２３ 光ビーム
２４ 光スポット
２５ 二等分線
２６、２８ 受光手段
２７ 対物レンズ
２９ 画像
Ａ 軸
Ｍ 電動機
Ｐ 平面
Ｓ 頂点
Ｔ 点
α 平均曲率半径
γ 照準角度

Claims (37)

1. 面取りすべき縁部（５、６）の付近及びそれに沿った光学面（２、３）の連続的平均曲率半径（α）を読取る読取り段階を有する、眼鏡レンズ（１）の光学面（２、３）の少なくとも１つの縁部（５、６）を面取りするためのプロセスにおいて、読取り段階で、光学面（２、３）上に線形の光スポット（２４）を形成する平坦な光ビーム（２３）を用いて面取りすべき縁部（５、６）を走査し、同時に、受光手段（２６）上に光スポット（２４）の画像（２９）を形成し、この画像（２９）の連続的位置から縁部（５、６）付近の光学面（２、３）の連続的平均曲率半径（α）を演繹すること、及び軸（Ａ１）を中心として回転するように駆動された状態でレンズ（１）を面取り工具（９）とその縁部（５、６）で接触させ、実施された読取りに応じて工具（９）及びレンズ（１）の相対的位置づけを操作する面取り段階を有することを特徴とするプロセス。
2. 読取り段階において、スポットの画像（２９）上で、照明された縁部（５、６）の頂点と呼ばれる点（Ｓ）の画像である第１の点（Ｓ′）、及び前記頂点（Ｓ）に隣接する光学面（２、３）の点（Ｔ）の画像である第２の点（Ｔ′）を選択し、それらのそれぞれの位置から、頂部（Ｓ）における光学面（２、３）の平均曲率半径（α）を演繹することを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
3. 読取り段階において、受光手段（２８）上のそれらの画像（Ｓ′、Ｔ′）の位置から、レンズ（１）の回転軸（Ａ１）に沿った頂点（Ｓ）及び隣接点（Ｔ）のそれぞれの座標ならびに軸（Ａ１）までのそれぞれの距離を演繹することを特徴とする請求項２に記載のプロセス。
4. 前記演繹が、三角測量による計算を用いて実施されることを特徴する請求項３に記載のプロセス。
5. 読取り段階において、頂点（Ｓ）及び隣接点（Ｔ）のそれぞれの座標及び軸（Ａ１）に対するそれらの距離から、これら２つの点（Ｓ、Ｔ）とレンズ（１）の回転軸（Ａ１）を結ぶ直線により形成される角度を計算することで頂点（Ｓ）における光学面（２、３）の平均曲率半径（α）を演繹することを特徴とする請求項３又は４に記載のプロセス。
6. 面取り段階において、レンズ（１）の連続する第１及び第２の角位置の間で、レンズ（１）の回転軸（Ａ１）に対して平行に面取り用工具（９）が：
   

   

   という式により値が求められる変位ｄＺを受けるようにすること特徴とし、式中、
   − Ｚ_１及びＺ_２は、レンズ（１）の回転軸（Ａ１）に沿ったレンズ（１）の第１及び第２の角位置にそれぞれ対応する頂点（Ｓ_１、Ｓ_２）の座標であり、
   − Ｒ_１及びＲ_２は、軸（Ａ１）までのそれぞれの距離であり、
   − α_１及びα_２は、それぞれの平均曲率半径であり、
   − Ｌ_１及びＬ_２は、頂部（Ｓ_１、Ｓ_２）に直交する工具（９）の切込みである、
   請求項５に記載のプロセス。
7. 面取りすべき縁部（５、６）の一定の与えられた頂点（Ｓ）で、切込み（Ｌ）が：
   

   

   という式を用いて計算されることを特徴とし、式中、
   − Ｃは、形成すべき面取り（１２）の予め定められた平面幅寸法であり、
   − αは、頂点（Ｓ）における光学面（２、３）の平均曲率半径であり、
   − βは、工具（９）の切削面（１１）とレンズ（１）の回転軸（Ａ１）の間の角度である、
   請求項６に記載のプロセス。
8. レンズ（１）が前方面（２）上に前縁部（５）を、又後方面（３）上に後縁部（６）を呈し、読取り段階において、それぞれ各々の面（２、３）上で線形光スポット（２４）を形成する平坦な２本の光ビーム（２３）を用いて各縁部（５、６）を走査し、同時に各々の光スポット（２４）を指す受光手段（２８）上でこのスポットの画像（２９）を形成し、前縁部（５）の付近の前方面（２）連続的平均曲率半径及び後縁部（６）の付近の後方面（３）の連続的平均曲率半径を各画像の（２９）の連続した位置から演繹することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のプロセス。
9. 読取り段階において、レンズ（１）の各々の角位置について交互に各光ビーム（２３）を賦活することを特徴とする請求項８に記載のプロセス。
10. 該光ビーム又は各々の光ビーム（２３）がレンズ（１）の回転軸（Ａ１）から離隔されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のプロセス。
11. 前記光ビーム（２３）が、レンズ（１）の回転軸（Ａ１）に対しほぼ平行な二等分線（２５）を提示することを特徴とする請求項１０に記載のプロセス。
12. 受光手段（２８）が、光ビーム（２３）の２等分線（２５）とゼロでない一定の照準角度（γ）を成す照準軸（Ａ５）を提示することを特徴とする請求項１０に記載のプロセス。
13. 光ビーム（２３）とレンズ（１）の回転軸（Ａ１）がほぼ共面を成すことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のプロセス。
14. 照準角度（γ）の値が４０°と５０°の間に含まれることを特徴とする請求項１３に記載のプロセス。
15. 照準角度（γ）の値がほぼ４５°に等しいことを特徴とする請求項１４に記載のプロセス。
16. 照準軸（Ａ５）が光ビーム（２３）の２等分線（２５）と、光ビーム（２３）の平面（Ｐ）に対し垂直な平面（Ｐ′）を形成することを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のプロセス。
17. 前記光ビーム（２３）がコヒーレント光であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載のプロセス。
18. 前記光ビーム（２３）がレーザーであることを特徴とする請求項１７に記載のプロセス。
19. 光ビーム（２３）の波長が、眼鏡レンズ（１）により透過可能な波長範囲の外にある値を有することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載のプロセス。
20. 光ビーム（２３）の波長が、３２５ｎｍ未満の値をもつことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載のプロセス。
21. 光ビーム（２３）がＵＶダイオードに由来することを特徴とする請求項１９又は２０に記載のプロセス。
22. 眼鏡レンズ（１）の光学面（２、３）の縁部（５、６）を面取りするための機械（８）において、レンズ（１）の取付け用の回転式サポート（７、７′）、面取り用工具（９）、サポート（７、７′）の回転軸（Ａ１）に対し平行な方向に沿ってサポート（７、７′）と工具（９）を互いとの関係において変位させるための手段（Ｍ１）、前記変位手段（Ｍ１）を制御するように適合された操作用ユニット（１９）を有する機械であって、前記光学面（２、３）に向かって導かれそこで面取りすべき縁部（５、６）を横切る線形光スポット（２４）を形成する平坦な光ビーム（２３）を生成する光源（２２）を含む少なくとも１つの光学測定装置（２０、２１）、前記光スポット（２４）を指し、前記操作ユニット（１９）に接続された受光手段（２６）を有し、該操作ユニットが、受光手段（２６）上で行なわれた読取りに従って面取りすべき縁部（５、６）の付近で前記面（２、３）の平均曲率半径（α）を計算するための手段を有していることを特徴とする機械。
23. それぞれレンズ（１）の前方面（２）及び後方面（３）に向かって導かれその各々の面上に線形光スポット（２４）を形成する２つの平坦な光ビーム（２３）を生成する、レンズ（１）の両側に配置された対面する２つの光源（２２）を有する２つの光学測定装置（２０、２１）、各々の光スポット（２４）を指す受光手段（２４）を有し、前記計算手段が、面取りすべき各縁部（５、６）の付近で各面（２、３）の平均曲率半径（α）を計算するために配置されていることを特徴とする請求項２２に記載の機械。
24. 光源を交互に賦活させるために、操作ユニットが配置されていることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の機械。
25. 該光源又は各光源（２２）がサポート（７、７′）の回転軸（Ａ１）から離隔されていることを特徴とする請求項２２〜２４のいずれか１項に記載の機械。
26. 該光源又は各光源（２２）は、光ビーム（２３）の２等分線（２５）がサポート（７、７′）の回転軸（Ａ１）に対しほぼ平行となるように配置されていることを特徴とする請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の機械。
27. 該光源又は各光源（２２）は、それが生成する光ビーム（２３）とサポート（７、７′）の回転軸（Ａ１）がほぼ共面を成すように配置されていることを特徴とする請求項２２〜２６のいずれか１項に記載の機械。
28. 受光手段（２６）は、その照準軸（Ａ５）が光ビーム（２３）の２等分線（２５）と、ゼロでない一定の照準角度（γ）を形成するように配置されていることを特徴とする請求項２２〜２７のいずれか１項に記載の機械。
29. 受光手段（２６）は、照準角度（γ）の値が４０°と５０°の間に含まれるように配置されていることを特徴とする請求項２８に記載の機械。
30. 受光手段（２６）は、照準角度（γ）の値がほぼ４５°に等しくなるように配置されていることを特徴とする請求項２９に記載の機械。
31. 受光手段（２６）は、照準軸（Ａ５）が、光ビーム（２３）の２等分線を含み光ビーム（２３）の平面（Ｐ）に対し垂直な平面（Ｐ′）内にくるように配置されていることを特徴とする請求項２８〜３０のいずれか１項に記載の機械。
32. 受光手段（２６）が、照準軸（Ａ５）と合流する光学軸をもつ対物レンズ（２７）ならびに照準軸（Ａ５）によってカットされ上に前記光スポット（２４）の画像（２９）が形成されているスクリーン（２８）を含んで成ることを特徴とする請求項２２〜３１のいずれか１項に記載の機械。
33. 前記光源（２２）が、コヒーレント光ビーム（２３）を生成するように配置されていることを特徴とする請求項２２〜３２のいずれか１項に記載の機械。
34. 前記光源（２２）がレーザーであることを特徴とする請求項３３に記載の機械。
35. 光ビーム（２３）の波長が、眼鏡レンズ（１）により透過可能な波長範囲の外にある値を有することを特徴とする請求項２２〜３４のいずれか１項に記載の機械。
36. 光ビーム（２３）の波長が３２５ｎｍ未満の値をもつことを特徴とする請求項２２〜３５のいずれか１項に記載の機械。
37. 光源（２２）がＵＶダイオードであることを特徴とする請求項３５又は３６に記載の機械。

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