JP2018180567A - らせん経路で眼鏡レンズを穿孔する方法及び関連する穿孔装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新規穿孔方法を提案すること。【解決手段】本発明は、眼鏡レンズ（１０）を穿孔するための方法であって、以下のステップ：−眼鏡レンズ（１０）に穿孔されるべき穿孔穴（７０１、７０２、７０３）の所望の形状及び寸法、並びにこの穿孔穴が眼鏡レンズの面（１１、１２）の１つに開口する位置を記憶するステップと、−穿孔されるべき穴（７０１、７０２、７０３）の記憶された位置に対向して穿孔工具（８０）を位置付けるステップと、−穿孔工具（８０）の横移動及び軸方向送りの制御設定値を決定するステップと、−前記制御設定値に従って眼鏡レンズを穿孔するステップとを含む方法に関する。本発明によれば、穿孔工具（８０）の横移動及び軸方向送りの制御設定値が、この穿孔工具の先端に、少なくとも１回の穿孔実施において、穿孔穴の所望の形状及び寸法に依存して、らせん又は疑似らせん経路（Ｈ、Ｈ１、Ｈ２）を辿らせる。【選択図】図１

Description

概して本発明は眼鏡レンズを穿孔する方法の分野に関する。

詳細には本発明は、眼鏡レンズを穿孔する方法であって、以下のステップ：
− レンズの穿孔穴の所望の形状及び寸法、並びにこの穿孔穴がレンズの面の１つに開口する位置を記憶するステップと、
− 穿孔されるべき穴の記憶された位置に対向して穿孔工具を位置付けるステップと、
− 穿孔工具の横移動及び軸方向送りの制御設定値を決定するステップと、
− 前記制御設定値に従ってレンズを穿孔するステップと
を含む、眼鏡レンズを穿孔する方法に関する。

本発明は関連する穿孔装置にも関連する。

フレームが縁なしタイプのとき、眼鏡レンズのトリミング、及び適切な場合鋭利なエッジ部分の平坦化（面取り）に続いてレンズの適切な穿孔が実施され、それにより縁なしフレームのつる及びブリッジを取り付けることが可能になる。

いくつかの穿孔穴が、美観的又は非機能的な理由で形成されることもある。

穿孔は研削機で又は別個の穿孔機械で実行可能である。トリミング手段を組み込む機械で穿孔を実行するために、この機械にはトリミング手段に加えて穿孔用の特別な手段が設けられる。

数多くの穿孔方法が知られている。

単一送り穿孔作業の間、工具の先端は、穿孔されるように意図された眼鏡レンズの面の一方に、この穴がレンズのこの面に開口するのに望ましい位置で、位置付けられる。

続いてレンズは、工具の回転軸に沿ったレンズに対する穿孔工具の相対軸方向送り移動によって穿孔される。続いて工具の先端の移動が、この穿孔工具の回転軸に沿った直線的経路で起きる。

１つの穿孔工具を用いて異なるサイズ及び／又は異なる形状の穴を形成するために、国際公開第２００７／１０４８４４号パンフレットは、輪郭削りによる穿孔と呼ばれる特別な穿孔方法の実施を開示している。

輪郭削りによる穿孔は以下の方法で実行される。形成されるべき穿孔穴の所望の形状及び寸法、並びにこの穴のレンズ表面上の位置が一度記憶されると、穿孔工具は穿孔されるべき穴の記憶された位置に対向して位置付けられる。

第１ステップにおいて、レンズは、工具の回転軸に沿った工具の単一送りによって、穴の望ましい深さ全体まで、又はこの深さの一部まで、穿孔される。続いて第２ステップにおいて、レンズと係合する工具の先端が、横方向にすなわちこの穿孔工具の回転軸に対して垂直な面において、穿孔穴の所望の形状及び寸法に依存するこの面の経路に沿って、フライスの方法で、移動される。

輪郭削りによるこの穿孔方法は、特に穿孔されるべき眼鏡レンズが非常に厚いとき、長い実行時間を要するという欠点を有する。

更に、穿孔されるべき穴の深さ及びレンズの材料の強度に依存して、複数の交互の連続した送り及び横移動ステップを実行することが必要となり得る。

これは、穿孔されるべきレンズが厚く、またレンズの材料が穿孔しにくいとき、一層不利である。その理由は、これら特定の事例では、工具が破断しないように工具の前進速度を低減することも必要だからである。従って、穿孔を実行するために要する時間は、更に増大される。

穿孔を実行するために要する時間の増大は一層重大な欠点である。時間の増大は、レンズ材料の加熱及び亀裂の形成を、又はこれら亀裂が伝播した後のレンズの破断さえもたらし得るからである。

先行技術の上述の欠点を改善するために、本発明は新規穿孔方法を提案し、この方法は、１つの穿孔工具を使用して様々な形状及び／又は寸法を有する穴を穿孔することを可能にし、この方法は迅速かつ容易に実行される。

より詳細には、本発明は、穿孔工具の横移動及び軸方向送りの制御設定値が、この穿孔工具の先端に、少なくとも１回の穿孔実施の間、穿孔穴の所望の形状及び寸法に依存するらせん又は疑似らせん経路を辿らせる穿孔方法を提案する。

本発明による方法の更なる非限定的かつ有利な特徴は以下のとおりである。
− 穿孔工具の横移動及び送りの制御設定値が、穿孔穴の所望の形状及び寸法と異なるレンズの少なくとも１つの機械的及び／又は形状的特徴に応じて決定される。
− 穿孔工具の横移動及び送りの制御設定値が、少なくともレンズの厚さに応じて決定される。
− 穿孔工具の横移動及び送りの制御設定値が、少なくともレンズの材料に応じて決定される。
− 穿孔工具の横移動の制御設定値が、穿孔工具の少なくとも１つの機械的及び／又は形状的特徴に応じて決定される。
− 穿孔工具の送り速度が、レンズに対する穿孔工具の先端の位置の深さに応じて決定される。
− 穿孔工具の制御設定値が単一の実施を含み、単一の実施によって穿孔穴の所望の形状及び寸法を備えた穿孔穴が穿孔される。
− 穿孔工具の制御設定値が少なくとも２回の実施を含み、１回目の実施によって穴の所望の横寸法未満である横寸法と穴の所望の深さとを備えた穴が穿孔され、２回目の実施によって穴の所望の横寸法と穴の所望の深さとを備えた穴が穿孔される。
− 前記１回目の実施の制御設定値が、穿孔工具を、２回目の実施の制御設定値の場合よりも速く移動させ、２回目の実施の制御設定値が、穿孔工具の先端に、らせん又は疑似らせん経路を辿らせる。
− 前記１回目の実施の制御設定値が、穿孔工具に、らせん又は疑似らせん経路を辿らせ、２回目の実施の制御設定値が、横移動のない工具の軸方向送りを引き起こす、又は軸方向送りのない工具の横移動を引き起こす。
− 制御設定値が、レンズを穿孔する間、動的に決定される。

本発明はまた、穿孔工具と、上記の穿孔方法に従ってこの工具を制御するための手段とを含むＣＮＣ穿孔装置に関する。

有利には、本穿孔工具はレンズをトリミングするのにも適している。

非限定的な例として与えられる付随の図面を参照して後に続く記載は、本発明を構成するもの及び本発明がどのように実現され得るかを理解することを容易にするであろう。

本発明による穿孔方法の第１実施形態によるレンズ中の工具の先端の経路を示す眼鏡レンズ及び穿孔工具の概略側面図である。 図１の眼鏡レンズの概略斜視図であり、工具及びこのレンズ中の工具の先端の経路によって穴が穿孔されている。 図１の穿孔工具の先端の経路の概略上面図である。 本発明による方法の第２実施形態による穿孔工具の先端の経路の概略上面図である。 本発明による穿孔方法の第３実施形態によるレンズ中の工具の先端の経路を示す眼鏡レンズの概略断面図である。 本発明による方法を実行するための眼鏡レンズをトリミングし穿孔するための装置の斜視図である。 図６のトリミング及び穿孔装置の穿孔モジュールの概略斜視図である。

前提部によって、図に示される様々な実施形態の同一又は対応する要素は、可能な限り同じ参照符号によって識別され、毎回記載されないことが注記される。

図１〜５は眼鏡レンズ１０を示している。この眼鏡レンズ１０は「縁なし」型のフレームに装着されるように作られている。このため、少なくとも２つの穴７０１、７０２、７０３を各眼鏡レンズ１０に穿孔し、フレームのつるとブリッジの取付けを可能にするようにしなければならない。

このため、眼鏡レンズ１０は、図６及び７に示され以下でより詳細に記載される本発明によるトリミング及び穿孔装置６に配置される。このトリミング及び穿孔装置６は本事例では穿孔工具８０を含んでいる。

このトリミング及び穿孔装置６は、この事例では眼鏡レンズ１０のトリミング及び穿孔の両方に有利に適している。変形形態として、眼鏡レンズ１０を、同様の穿孔工具を含む専用穿孔装置に配置することができる。

穿孔工具８０は、少なくとも１つの切れ刃を含むドリルビットを意味するものとしてここでは理解され、少なくとも１つの切れ刃は、この工具がその回転軸の周りを回転する間、眼鏡レンズに穿孔穴７０１、７０２、７０３をくり抜くのに適切な切削表面を形成する。この切削表面は例えば円筒状、円錐状又は半球状であってもよい。

工具の先端は、その自由端部の中心を意味するように理解される。

この事例では、切削表面は穿孔工具の自由端部及びこの工具の回転の横表面の一部をカバーする。

穿孔工具の有効長さとして知られる、穿孔工具８０の回転軸に沿った切削表面の長さと、穿孔工具の全長との比率に応じて、ショート刃又はロング刃工具について記載する。

従って工具８０は例えばショート刃二枚刃エンドミルから構成可能である。この二枚刃エンドミルは例えば以下の寸法を有する：直径１．２ミリメートル及び有効長さ１．２ミリメートル。

工具８０は、穿孔軸に沿ってこの工具の全体長さに沿って切削されたミリングカッタによっても形成可能である。そのようなミリングカッタは例えば、直径０．８又は１ミリメートル、及び有効長さ８ミリメートルを有し、これはこの工具の合計長さである。

ショート刃穿孔工具は、切れ刃がより短い長さに沿って延在するため、ロング刃工具より剛性であるという利点を有する。従って、このショート刃穿孔工具は脆弱性がより低く、工具破断の危険性が制限される。

しかしながら、ショート刃穿孔工具によって穿孔された穴の内側表面の状態は、ロング刃穿孔工具によって得られたものよりも十分でない可能性がある。眼鏡レンズに所望の深さの穴を穿孔するために複数回の穿孔を実行することが必要であり得るためである。

これは以下でより詳しく説明する。

図６は、本発明による方法を実行するための穿孔モジュール６２５を備えたトリミング及び穿孔装置６を示す。

トリミング及び穿孔装置６は、トリミング手段と、眼鏡レンズ１０を穿孔する手段とを含む。

トリミング手段
トリミング及び穿孔装置６のトリミング機能は、眼鏡レンズの輪郭を、選択されたフレームの縁の輪郭に適合させるか、又は縁なしフレームに望まれる眼鏡レンズの最終形状に適合させるように眼鏡レンズの輪郭を修正するのに適した、いずれの材料切除機械又は材料除去機械の形態においても実現可能である。そのような機械は、例えば研削機、レーザ切削機械、又はウォータージェット切削機械タイプ等の機械加工工具から構成可能である。

図６に示されるように、トリミング装置は、それ自体周知の方法で、一般にＣＮＣ研削機と呼ばれる自動研削機６１０を含む。この研削機６１０は、この事例では、フレーム構造上で、第１軸Ａ１、実際には水平軸の周りを自由に回転できるように取り付けられたロッカー６１１を含む。

機械加工すべき眼鏡レンズ１０を不動化し且つその回転を駆動するために、研削機６１０は、眼鏡レンズ１０をクランプしその回転を駆動することができる支持手段を取り付けられる。これら支持手段は、２つのクランプ及び回転駆動シャフト６１２、６１３を含む。これら２つのシャフト６１２、６１３は、第１軸Ａ１と平行な第２軸Ａ２（ブロック軸と呼ばれる）に沿って互いに整列される。２つのシャフト６１２、６１３は、ロッカー６１１に導入された共通の駆動機構（不図示）を介して、モータ（不図示）によって同期して回転駆動される。この共通同期回転駆動機構は、それ自体知られている標準的な型のものである。

変形形態として、２つのシャフトを、機械的又は電子的に同期された２つの別個のモータで駆動することもできる。

トリミング及び穿孔装置６はまた、シャフト６１２、６１３の回転ＲＯＴを制御するようにプログラムされた、内蔵マイクロコンピュータ又は専用集積回路の組などの電子及びコンピュータ制御システム（不図示）を含む。

シャフト６１３は、他方のシャフト６１２に向く、ブロック軸Ａ２に沿った並進運動が可能であり、２つのブロック先端間でレンズを軸方向に圧縮してクランプする。シャフト６１３は、この軸方向並進運動を、電子及びコンピュータ制御システムによって制御される作動機構（不図示）を介して駆動モータによって制御される。他方シャフト６１２はブロック軸Ａ２に沿った並進を固定される。

研削機６１０はこの事例では少なくとも１つの研削ホイール６１４の組を更に含み、研削ホイール６１４は、第１軸Ａ１と平行な第３軸Ａ３上で回転を固定され、モータ（不図示）によって正式に回転駆動される。

この事例では、研削機６１０は、機械加工されるべき眼鏡レンズの縁取りを粗仕上げ及び仕上げるために、第３軸Ａ３上で同軸に取り付けられたいくつかの研削ホイール６１４の組を含む。これら異なる研削ホイールはそれぞれ、トリミングされるレンズの材料及び実行される作業の種類（粗仕上げ、仕上げ、鉱物又は合成材料等）に適合される。

研削ホイールの組は、縁取り作業中それらの回転を駆動する軸Ａ３の共通シャフトに取り付けられる。この共通シャフトは、提示される図では見えないが、電子及びコンピュータ制御システムによって制御される電気モータ６２０によって回転を制御される。

研削ホイール６１４の組はまた、軸Ａ３に沿って並進運動可能であり、制御される電動システムによってこの並進運動を制御される。特に、研削ホイール６１４の組、そのシャフト及びそのモータから構成されるアセンブリは、第３軸Ａ３に沿って滑動するために、構造体に固定された摺動路６２２にそれ自体取付けられた担体６２１によって支持される。研削ホイールを支持する担体６２１の並進運動は、「移行（ｔｒａｎｓｆｅｒ）」と呼ばれ、図３にＴＲＡとして示されている。この移行は、電子及びコンピュータ制御システムによって制御される、スクリュー／ナット又はスクリュー／ラックシステムなどの電動駆動機構（不図示）によって制御される。

縁取り中、研削ホイール６１４の軸Ａ３と、レンズの軸Ａ２の間の軸間距離の動的調整を可能にするために、軸Ａ１の周りで回転するロッカー６１１の能力が使用される。特に、この回転は、シャフト６１２、６１３間にクランプされた眼鏡レンズを、この事例ではおよそ垂直に移動させ、それによりレンズを研削ホイール６１４の方に又は研削ホイール６１４から離れる方に移動する。この移動は、電子及びコンピュータ制御システムにプログラムされた所望のエッジ形状への復帰を可能にし、復帰（ｒｅｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）と呼ばれ、図にＲＥＳとして示されている。この復帰移動ＲＥＳは電子及びコンピュータ制御システムによって制御される。

眼鏡レンズを所与の輪郭に機械加工するために、復帰移動を制御するべくナット６１７をモータ６１９の制御によって第５軸Ａ５に沿って移動すること、及び他方で支持シャフト６１２、６１３を、実際にはそれらを制御するモータの制御によって、第２軸Ａ２の周りで一緒に回転させることが必要である。ロッカー６１１の横復帰移動ＲＥＳ及びレンズのシャフト６１２、６１３の回転移動ＲＯＴは、このために眼鏡レンズの輪郭の全ての点が正しい直径まで連続的に下ろされるように正式にプログラムされた、トリミング及び穿孔装置の電子及びコンピュータ制御システム（不図示）によって調和された方法で制御される。

図６に示される研削機６１０は更に仕上げモジュール６２５を含み、仕上げモジュール６２５は、共通軸６３２に取り付けられた面取り及び溝入れホイール６３０、６３１を支持し、レンズを保持するシャフト６１２、６１３の軸Ａ２及び復帰ＲＥＳの軸Ａ５を実質的に横切る方向に、ある移動度で移動できる。この移動度は後退（ｒｅｔｒａｃｔｉｏｎ）と呼ばれ、図にＥＳＣとして示されている。

この事例では、この後退は、軸Ａ３周りの仕上げモジュール６２５の回転から構成される。特に、モジュール６２５は、軸Ａ３の周りを回転するように担体６２１に取り付けられた管状スリーブ６２７に固定されたレバー６２６によって支持される。その回転を制御するために、スリーブ６２７は、レバー６２６から離れた端部にギヤホイール６２８を設けられ、ギヤホイール６２８は、担体６２１に固定された電気モータ６２９のシャフトに設けられたピニオン（図では見えない）と噛み合う。

要するに、そのようなトリミング研削機で利用可能な移動度は：
− レンズの全体面に対して全体的に垂直なその保持軸の周りでレンズが回転されることを可能にする、レンズの回転、
− 研削ホイールに対するレンズの（すなわちレンズの全体面の）相対的横移動を含み、レンズの所望の形状の輪郭を描く様々な半径の複製を可能にする、復帰、
− 研削ホイールに対するレンズの（すなわちレンズの全体面に対して垂直な）相対的軸方向移動を含み、レンズと、選択されたトリミング研削ホイールとを対向して位置付けることを可能にする、移行、
− レンズに対する仕上げモジュールの、復帰の方向と異なる方向の相対的横移動を含み、仕上げモジュールを使用位置に持って行き且つ戻すことを可能にする、後退であることが注記される。

穿孔手段
穿孔機能について言えば、モジュール６２５は穿孔装置６３５を設けられ、そのスピンドルには、穿孔軸Ａ６（図７参照）に沿って穿孔工具８０を固定するために掴み具が取り付けられる。

穿孔装置６３５は、研削ホイール６１４の軸Ａ３及び復帰軸Ａ５を実質的に横切る、結果として、モジュール６２５の後退ＥＳＣ方向と実質的に平行な指向軸Ａ７の周りを回転するようにモジュール６２５に取り付けられる。従って穿孔軸Ａ６は指向軸Ａ７の周りで、すなわち垂直に近い面において、方向付けることができる。この穿孔装置６３５の指向的回転は図７でＰＩＶとして示されている。これは穿孔専用の唯一の移動度である。

穿孔機能をトリミング機械に組み込むことは、工具がレンズの穿孔されるべき穴の位置に面して適切に位置付けられることを意味する。この位置付けは、穿孔機能と関係のない、後退ＥＳＣ及び移行ＴＲＡである２つの前から存在する移動度によって実行される。後退及び移行のこれら２つの移動度は、穿孔装置６３５の穿孔軸Ａ６の指向を調整するために更に使用される。

モジュール６２５に枢着するために、穿孔装置６３５の本体６３４は、軸Ａ７の円筒スリーブを有し、円筒スリーブは、モジュール６２５の本体に形成された同じ軸Ａ７の対応する穴に回転によって収容される。従って穿孔装置６３５は、モジュール６２５が穿孔位置に配置されるとき、穿孔されるべきレンズに対する穿孔軸Ａ６の多数の勾配に対応する角度位置の範囲にわたって指向軸Ａ７の周りを回転可能である。この角度位置の範囲は、モジュール６２５の本体に取り付けられた２つの角度エンドストッパによって物理的に制限される。

示される例では、指向調整手段は、穿孔装置６３５の本体６３４に固定され且つ球状端部６３９を設けられたフィンガ６３８と、カム経路６５１を支持し且つ研削機の構造６０１に固定されたプレート６５０とを含む。

プレート６５０は、移行方向ＴＲＡに対して、換言すると示される例では軸Ａ２及びＡ３に対して実質的に垂直な平坦作業面６５８を有する。軸Ａ２及びＡ３はこの事例では水平なので、プレート６５０の作業面６５８は垂直である。モジュール６２５がその調整の角度範囲内にあるとき、プレート６５０の作業面６５８は、穿孔装置６３５のフィンガ６３８の端部６３９に面して位置付けられる。プレート６５０のカム経路は、プレート６５０の作業面６５８に沈め込まれた溝６５１によって形成される。

使用中、指向軸Ａ７の周りの穿孔軸Ａ６の勾配は、穿孔装置のフィンガ６３８をカムプレート６５０と係合させるために、モジュールの移行ＴＲＡ及び後退ＥＳＣ移動を用いて、電子及びコンピュータ制御システムの制御によって自動的に調整される。

最後にトリミング及び穿孔装置６は、穿孔されるべき穴とも呼ばれる、レンズの穿孔穴７０１、７０２、７０３の所望の形状及び寸法、及びレンズ表面上のこの穴の位置を記憶する手段を含む。これら記憶手段は、書き換え可能なメモリと、このメモリに書き込むためのインターフェース（例えばキーボード及びスクリーン）とによって形成可能である。それらは例えば電子及びコンピュータ制御装置に一体化される。

穿孔方法
本発明による穿孔方法は、最初に、レンズの穿孔穴７０１、７０２、７０３の所望の形状及び寸法と、レンズの表面のこの穴７０１、７０２、７０３の位置とを、トリミング及び穿孔装置６の記憶手段によって記憶するステップを含む。

この情報は例えば、電子及びコンピュータ制御装置の書き換え可能なメモリに手動で入力可能である。

変形形態として、電子及びコンピュータ制御装置は、予めフォーマットされたファイルの形態でこの情報を受け取るのに適した通信手段を含むこともできる。

懸案の眼鏡レンズ１０の表面は一般的に、穿孔工具８０の先端に関連する前方凸面１１である。

変形形態として、穿孔穴の位置を特定される眼鏡レンズ１０の表面が、凹面である眼鏡レンズ１０の後面１２であることが考えられる。

次に、トリミング及び穿孔装置６の電子及びコンピュータ制御システムは、その形状、寸法及び位置の特性が予め記憶された穴７０１、７０２、７０３を穿孔するのに適した穿孔工具８０の横移動及び送りの制御設定値を決定するためにプログラムされる。

驚くべきことに、この事例では、穿孔工具の横移動及び軸方向送りのこの制御設定値が、穿孔工具８０の先端に、少なくとも１回の穿孔の間、穿孔穴７０１、７０２、７０３の所望の形状及び寸法に依存して、らせん又は疑似らせん経路Ｈ、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を辿らせる。

穿孔工具の表現「軸方向送り」は、上記の穿孔軸Ａ６に対応する、この工具８０の回転軸の方向におけるこの工具の軸方向移動をここでは意味するように理解される。

穿孔工具の表現「横移動」は、この工具８０の回転軸と直交する面におけるこの工具の移動をここでは意味するように理解される。

ここで、軸方向移動及び横移動は、好ましくは並進運動である。

表現「らせん又は疑似らせん経路」は、穿孔工具の回転軸の方向における直線的並進運動と、閉鎖された輪郭に沿った、その形状が穴の所望の断面の形状であるこの方向と直交する面における並進運動との複合からもたらされる工具先端の移動に対応する経路をここでは意味するように理解される。

穿孔されるべき穴が円形断面を有する最も一般的な事例では、穿孔工具の先端の経路は、穿孔工具の回転軸の方向における直線的並進運動と、円周りでの円形並進運動との複合からもたらされる工具の先端の移動に対応するらせん経路である。

美観を目的とする穴の事例では、この穴の断面は、任意の所望の形状、例えば丸い隅部を有する正方形を有してもよい。穿孔工具の先端の経路は、穿孔工具の回転軸の方向における直線的並進運動と、穴の所望の断面に対応する輪郭、例えば正方形を描く輪郭に沿った、この方向に直交する面における並進運動との複合からもたらされる工具の先端の移動に対応する疑似らせん経路である。

この事例では、穿孔工具は、常に同じように向けられたままである回転軸Ｒによって移動する。従って穿孔工具は全体的にらせん又は疑似らせん並進運動において移動する。

工具のこのらせん又は疑似らせん経路は、決してゼロでない穿孔工具の軸方向送りと横移動を同時に必要とする。

以下でより詳しく説明されるように、穿孔工具の制御設定値は、最初に、穴７０１、７０２、７０３の所望の寸法、すなわち、穿孔工具の方に向けられる眼鏡レンズの面に対して実質的に垂直な軸、実際には穿孔工具の回転軸と一致する軸に沿って測定された軸方向寸法と、穿孔工具の方に向けられる眼鏡レンズの面に対して実質的に垂直な軸に対して垂直な面で測定された横寸法とに応じて決定される。

実際に、これらは、最も一般的に、穴７０１、７０２、７０３が円筒状のとき、穴の深さ及び直径である。

より詳細には、工具８０及び穿孔穴７０１、７０２、７０３の相対的寸法に依存して、この方法の様々な実施形態が考えられる。

図１〜５に示され且つ以下に記載される例は、円形断面で穿孔される穴の事例に一致する。

図１〜３に概略的に示される第１実施形態によれば、穿孔工具８０が使用されるが、図３に点線で示されるその切削表面８０Ａは、眼鏡レンズ１０に設けられた穿孔穴７０１の所望の半径以上の直径を有する。

更に、ここで使用される穿孔工具はロング刃工具である、すなわち、少なくとも、穿孔されるべき穴７０１の領域においてその有効長さが眼鏡レンズ１０の厚さ以上である穿孔工具である。

この事例では、らせん経路Ｈに沿った１回の穿孔が、その所望の寸法を有する穴７０１を穿孔するのに十分である、すなわち、円形断面の穴７０１の所望の最終直径及び最終深さを得るのに十分である。

従ってトリミング及び穿孔装置６の電子及びコンピュータ制御システムは、穿孔工具の軸方向送りと横移動の移動度を同時に制御し、工具８０の切削表面８０Ａが穴７０１を所望の寸法及び形状にくり抜くように決定されたらせん経路を工具８０の先端に与えるようにする。

従って穿孔工具８０の制御設定値は、一方で穿孔穴７０１の所望の形状及び寸法に応じて、他方で穿孔工具８０の幾何学的形状に応じて、決定される。

穿孔工具の幾何学的形状は、特に、半径寸法と、工具の回転軸に沿った工具の切削表面８０Ａの有効長さとを含む。

従って、本発明により提供されるらせん経路Ｈに沿った穿孔工具の制御は、確実かつ迅速な方法で穿孔を実行することを可能にするだけでなく、穴７０１の開口部周囲で眼鏡レンズ１０の前面１１及び後面１２が裂ける危険性を制限することを可能にする。従って眼鏡レンズ１０の各面の表面の状態が改善される。

穴７０１をその最終的な所望の寸法に穿孔することは特に、穿孔が輪郭削りによって実行されるときよりも迅速である。

図４に概略的に示される第２実施形態によれば、穿孔工具８０が使用されるが、その切削表面８０Ｂは眼鏡レンズ１０に設けられた穿孔穴７０２の所望の半径未満の直径を有する。

更に、ここで使用される穿孔工具はロング刃工具である、すなわち、少なくとも、穿孔されるべき穴７０２の領域においてその有効長さが眼鏡レンズ１０の厚さ以上である穿孔工具である。

この事例では、穿孔穴７０２をこの穴に望まれる最終横寸法及び軸方向寸法にくり抜くのに１回の穿孔では不十分であることが分かる。

従って、ここで考えられる穿孔方法の第２実施形態によれば、穿孔工具の制御設定値は少なくとも２回の穿孔を含み、ここで、１回目の穿孔によって、穴７０２の所望の横寸法未満である横寸法と穴の所望の深さとを有する穴７０２が穿孔され、２回目の穿孔によって、穴の所望の横寸法と穴の所望の深さとを有する穴が穿孔される。

従って、トリミング及び穿孔装置６の電子及びコンピュータ制御システムは、２回の必要な穿孔実施のうち少なくとも１回の穿孔実施が、上で定義されるような工具８０の先端のらせん経路で実行されるように、工具８０の軸方向送り及び横移動の移動度を制御する。

他の穿孔実施の間の工具の先端の経路は同様に電子及びコンピュータ制御システムによって決定される：それは、直線的経路に沿った穿孔、らせん経路に沿った穿孔又は輪郭削りによる穿孔であり得る。

例えば、図４の例の事例のように、電子及びコンピュータ制御システムが、各回が工具８０の先端のらせん経路Ｈ１、Ｈ２による２回の連続した穿孔実施を実行するために、穿孔工具の移動度を制御することが考えられる。

例えば、その切削表面が１ミリメートルの直径を有する穿孔工具を用いて２．５ミリメートルの最終直径を有する円形断面の穴をくり抜くために、電子及びコンピュータ制御装置は、１．７５ミリメートルの直径を有する穴をくり抜くように０．７５ミリメートルの直径を有する第１らせん経路Ｈ１の１回目の穿孔実施と、１．５ミリメートルの直径を有する第２らせん経路Ｈ２の２回目の穿孔実施とに対応する制御設定値を設定する。

穴に望まれる最終的な半径が穿孔工具の半径の３倍未満であるとき、電子及びコンピュータ制御装置によって設定される制御設定値は、１回目の穿孔実施を直線経路で実行し（この際、穿孔工具の軸方向送り移動度だけが実行される）、その後、１回目の実施の間に形成された穴を拡大するために、２回目の穿孔実施をらせん経路で実行する事が考えられる。

最後に、前記１回目の穿孔実施を穿孔工具の先端のらせん経路で実行し、２回目の穿孔実施を輪郭削りで実行することが考えられる。この方法では、前記１回目の実施の制御設定値が、穿孔工具をらせん状に、すなわち、同時の軸方向送り及び横移動によって移動させ、２回目の実施の制御設定値が、横移動のない工具の送りを引き起こし、その後、送りのない工具の横移動を引き起こす。

その所望の最終半径が、使用される穿孔工具８０の半径の４倍を超える穿孔穴を得るために、そのうちの１回がこの工具の先端のらせん経路で実行される任意の所望の回数の連続穿孔実施を考えることが明らかに可能である。

最終的な所望の寸法で穿孔穴を形成する最終穿孔実施を輪郭削りで実行することが有利に考えられる。

この方法では、穴の内側横表面の状態が改善される、すなわちより滑らかである。

穿孔されるべき穴の所望の断面が非円形形状を有する事例では、らせん経路又は輪郭削りで実行される最終穿孔実施だけが穴の断面の最終形状を形成し、１回目の穿孔実施がそれぞれ、円形断面を有する穴の穿孔をもたらすことが考えられる。

穿孔設定値は、穿孔工具の先端の経路だけでなく、この経路に沿ったこの工具の移動速度も含む。

この移動速度は、穿孔工具の速度の軸方向成分に対応する軸方向送り速度、すなわち先端が眼鏡レンズに入り込む速度と、穿孔工具の速度の横方向成分に対応する横移動速度、すなわち工具の回転軸と直交する面における速度とに分解される。

図２の例では、軸方向送り速度は均一である。従って工具の先端のらせん経路は、穿孔深さ全体にわたり一定の間隔Ｐを有する。

有利には、電子及びコンピュータ制御装置は、穿孔工具の軸方向送り速度を変えることによって穿孔実施がらせん又は疑似らせん経路で実行されるように、制御設定値を決定する。

より具体的には、眼鏡レンズ１０の各前面１１及び後面１２の近くで、工具の軸方向送り速度は、眼鏡レンズ１０の厚さの中心部分における穿孔工具８０の送り速度よりも遅い。

従って、穿孔穴７０３を得るためにらせん経路Ｈ３上の１回の穿孔実施が考えられる図５の第３実施形態によれば、眼鏡レンズ１０の前面１１及び後面１２に近いらせん経路Ｈ３の間隔Ｐ１は、眼鏡レンズの厚さの中間におけるこのらせん経路の間隔Ｐ２より小さい。結果、穿孔の間一定である経路に沿った工具の全体移動速度により、この工具の軸方向送り速度は、前面及び後面の近くで、経路の間隔がより小さいとき、より遅く、軸方向送り速度は、レンズの厚さの中間部分において、経路の間隔がより大きいとき、より速い。

この方法において、レンズが前面及び後面で裂ける危険性は制限され、一方で穿孔の時間は最短化される。

更に、１回目の穿孔実施が直線経路であり２回目の穿孔実施がらせん又は疑似らせん経路である第２実施形態の事例では、１回目の実施を２回目の実施の平均送り速度より速い送り速度で実行することができる。

一般に、電子及びコンピュータ制御システムによって決定される制御設定値は、１回目の穿孔実施の間の工具の移動速度を、最終穿孔実施の間の工具の移動速度より速めて、穴の所望の最終寸法を達成することを可能にする。従って穴の及びレンズの面の内側横表面の状態は最適化される。

有利には、電子及びコンピュータ制御システムは、穿孔穴の所望の形状及び寸法と異なるレンズの少なくとも１つの機械的及び／又は形状的な特性に更に応じて、穿孔工具の横移動及び送りの制御設定値を決定するようにプログラムされる。

特に、眼鏡レンズを形成する材料の強度、又は穿孔の間前面及び／又は後面に割れ目を形成する傾向を、制御設定値を決定する間考慮に入れることができる。

例えば、レンズを形成する材料の、ショアＡで測定された硬度が高いほど、穿孔の間工具が破断する危険性を制限するために、穿孔工具の移動速度は低減される。

例えば、ポリカーボネートから作られた眼鏡レンズを穿孔することは難しい。従って穿孔工具の送り速度はこの種類のレンズを穿孔するために低減される。

眼鏡レンズのヤング率、又は、例えばそのヤング率によって乗じられたレンズの最小厚さに近い増倍率に等しいこのレンズの剛性の特性である変数を考慮に入れることもできる。

同様に、レンズを形成する材料が脆弱であるほど、従って割れ目を形成しやすいほど、穿孔工具の移動速度はこれら割れ目の形成を制限するために低減される。これは例えば、ポリマー材料のコロンビアレジン（Ｃｏｌｕｍｂｉａ Ｒｅｓｉｎ）３９（ＣＲ３９）又は高い屈折率を有するポリマー材料、例えば１．６及び１．７４の屈折率を有する材料から作られた眼鏡レンズの場合である。

眼鏡レンズ１０の形状的特性、特に、上記のようなレンズの厚さ及びレンズの周縁からの穴の距離を考慮に入れることもできる。

最後に、制御設定値はまた、使用される穿孔工具８０の機械的及び／又は形状的な特性に応じて決定することができる。

より大きい直径を有する、又はより硬い材料から作られた穿孔工具は、より大きな力に、従って眼鏡レンズのより速い移動速度に耐えることができる。

電子及びコンピュータ制御システムの記憶手段のインターフェースは、このため、使用者がレンズ材料及び穿孔工具の特性に関する情報を表示することを可能にすることができる。

実際に、いったん制御設定値が電子及びコンピュータ制御システムによって決定されると、穿孔工具８０は、決定された経路の開始地点で、穿孔されるべき穴の記憶された位置に面して配置される。

このため、トリミング及び穿孔装置６の電子及びコンピュータ制御システムは、適切に調整された方法で、穿孔モジュールを支持する仕上げモジュール６２５の移行ＴＲＡの移動度、クランプ及び回転駆動シャフト６１２、６１３の復帰ＲＥＳの移動度、仕上げモジュール６２５の後退ＥＳＣの移動度、及び任意選択的にレンズの回転ＲＯＴの移動度を制御して、穿孔穴を形成するために必要なレンズに対する工具の軸方向送り及び横移動の相対移動度を得るようにする。

この事例では、レンズに対する穿孔工具の相対送り移動度は、例えば、仕上げモジュール６２５の後退移動度ＥＳＣ及び仕上げモジュール６２５の移行移動度ＴＲＡから構成される移動度によって得ることができる。変形形態として、レンズに対する穿孔工具の相対送り移動度は、穿孔工具を仕上げモジュール６２５に対して穿孔軸に沿って移動することによって、１つの追加移動度を用いて得ることができる。

穿孔を開始するために、レンズは、穿孔開始地点で眼鏡レンズの表面に対して垂直に配置された工具を用いて穿孔される。

電子及びコンピュータ制御システムは、穿孔軸Ａ６が懸案の開始地点でレンズに対する法線と実質的に一致するように移動ＴＲＡ、後退ＲＥＳ及び回転ＲＯＴの移動度を適切に調整された方法で制御することによって工具の向きを調整するために穿孔工具を制御する。いったん工具が正しく向けられると、この開始地点で穿孔は開始される。続いて工具は回転駆動され、レンズを貫通するまで、開始地点に向かって、穿孔軸Ａ７に沿って、すなわちその送り移動度に従って、並進移動される。

続いて穿孔工具８０は、電子及びコンピュータ制御システムによって決定された穿孔設定値に従って移動される。

らせん又は疑似らせん経路での穿孔実施の間、工具８０の移動は、工具の回転軸に沿った非ゼロの軸方向成分と、工具の回転軸に対して垂直な面における非ゼロの横方向成分との両方を含む。

第１実施形態によれば、穿孔は１回の「全幅」実施で実行される、すなわち、除去される材料の深さは工具の直径に等しい。

第２実施形態のように複数の実施が穿孔に必要なとき、１回目の穿孔実施は全幅で実行される。

次に、その形状が好ましくは、しかし必ずではなく穴の所望の形状に一致するがより小さいサイズである経路で、後続の実施が穴のフライス削りを実行する。各新規フライス削り実施において、工具の経路は延長される。数回のフライス削り実施の後、工具は形成されるべき穴の所望の輪郭に近づく。続いて工具は、穿孔穴の所望の形状及び寸法にそのまま一致する制御設定値に従ってフライス削り実施を実行するように制御される。

上に記載したように、この最終フライス削り実施は、らせん経路を設定するか輪郭削りによって穿孔を引き起こす工具の制御設定値に従って実行される。

穿孔自体の開始前に電子及びコンピュータ制御システムによって制御設定値が予め決定されている例示的実施形態を記載してきた。

変形形態として、穴を穿孔するための工具の制御設定値を、レンズを穿孔する間に動的に決定することが考えられる。

工具の制御設定値は、この工具が破断する危険性を制限するために、例えば、レンズによって穿孔工具にかけられる力及び／又は穿孔の間のこの工具の曲げ幅を考慮に入れることができる。

このため、工具にかけられる力及び／又は穿孔工具の屈曲が所定の閾値を超えると、この工具の軸方向送り速度が低減される。

考慮に入れられる力及び／又は穿孔工具の屈曲の値は、好ましくは穿孔の間測定される。

穿孔工具がショート刃フライスである、すなわち、少なくとも、その有効長さが、穿孔されるべき穴の領域においてレンズの厚さ未満である工具である事例では、電子及びコンピュータ制御システムは、工具の有効すなわち刃の長さが穿孔の間レンズに完全に導入されたとき、レンズの削りくずがレンズの外側に向かって逃げることができないという事実を考慮に入れるようにプログラムされる。

従ってこの事例では、制御設定値は複数の実施を含み、各実施により工具はこの工具の有効長さ未満の長さに沿ってレンズに導入される。各実施間で工具はレンズに穿孔された穴から完全に除去される。

ここに示される例では、所望の穿孔穴は貫通穴である。変形形態として、当然のことながら、穴は出口がない、すなわち貫通穴でないことも考えられる。

更に、この穴は任意選択的にレンズのエッジ面に開口することができる。その場合それは切欠きである。本発明による方法は変えられない。

穿孔実施をらせん経路で設定する本発明による穿孔方法は、穿孔される穴の寸法にかかわらず、穿孔工具の機械加工力を低減することを可能にする。穿孔に必要な時間を短縮することも可能である。

従って穿孔工具の屈曲現象は制限される、すなわち、この工具が破断する危険性は低減され、穿孔された穴の最終的な寸法はより正確である。換言すると、寸法の順守が改善される。

更に、穿孔の間、眼鏡レンズの前面及び／又は後面に割れ目を生じる危険性が制限される。

最後に、この方法は、様々な横方向寸法で穴を穿孔するために、所与の直径の切削表面を有する１つの穿孔工具の使用を有利に可能にする。例えば、０．５ミリメートル〜３ミリメートルの間の直径を有する穴を、０．５ミリメートルの直径を有する穿孔工具で穿孔することが可能である、又は１．０ミリメートル〜６．０ミリメートルの間の直径を有する穴を、１．０ミリメートルの直径を有する穿孔工具で穿孔することが可能である。

この穿孔工具は、特にそれがショート刃フライスのとき、レンズをトリミングするために使用することもできる。

最後に、その自由端部が穿孔用の切削表面を形成し、もう一方の研削部分を眼鏡レンズのトリミングの仕上げステップに使用できる段付き穿孔工具の使用も考えられる。

Claims (13)

1. 眼鏡レンズ（１０）を穿孔するための方法であって、
   前記眼鏡レンズ（１０）の穿孔穴（７０１、７０２、７０３）の所望の形状及び寸法、並びに前記穿孔穴（７０１、７０２、７０３）が前記眼鏡レンズ（１０）の面（１１、１２）の１つに開口する位置を記憶するステップと、
   穿孔されるべき前記穿孔穴（７０１、７０２、７０３）の記憶された前記位置に対向して穿孔工具（８０）を位置付けるステップと、
   前記穿孔工具（８０）の横移動及び軸方向送りの制御設定値を決定するステップと、
   前記制御設定値に従って前記眼鏡レンズ（１０）を穿孔するステップとを含む方法において、
   前記穿孔工具（８０）の前記横移動及び前記軸方向送りの前記制御設定値が、前記穿孔工具（８０）の先端に、少なくとも１回の穿孔実施の間、前記穿孔穴（７０１、７０２、７０３）の前記所望の形状及び寸法に依存するらせん又は疑似らせん経路（Ｈ、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３）を辿らせることを特徴とする方法。
2. 前記穿孔工具（８０）の前記横移動及び前記送りの前記制御設定値が、前記穿孔穴（７０１、７０２、７０３）の前記所望の形状及び寸法と異なる前記眼鏡レンズ（１０）の少なくとも１つの機械的及び／又は形状的特徴に応じて決定される、請求項１に記載の穿孔方法。
3. 前記穿孔工具（８０）の前記横移動及び前記送りの前記制御設定値が、少なくとも前記眼鏡レンズ（１０）の厚さ（Ｅ）に応じて決定される、請求項１又は２に記載の穿孔方法。
4. 前記穿孔工具（８０）の前記横移動及び前記送りの前記制御設定値が、少なくとも前記眼鏡レンズ（１０）の材料に応じて決定される、請求項２又は３に記載の穿孔方法。
5. 前記穿孔工具（８０）の前記横移動の前記制御設定値が、前記穿孔工具（８０）の少なくとも１つの機械的及び／又は形状的特徴に応じて決定される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の穿孔方法。
6. 前記穿孔工具（８０）の送り速度が、前記穿孔工具（８０）の前記先端が前記眼鏡レンズ（１０）に入り込んだ深さに応じて決定される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の穿孔方法。
7. 前記穿孔工具（８０）の前記制御設定値が単一の実施を含み、前記単一の実施によって前記穿孔穴（７０１、７０２、７０３）の前記所望の形状及び寸法を備えた前記穿孔穴（７０１、７０２、７０３）が穿孔される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の穿孔方法。
8. 前記穿孔工具（８０）の前記制御設定値が少なくとも２回の実施を含み、１回目の実施によって前記穴（７０１、７０２、７０３）の所望の横寸法未満である横寸法と前記穴（７０１、７０２、７０３）の所望の深さとを備えた前記穴（７０１、７０２、７０３）が穿孔され、２回目の実施によって前記穴（７０１、７０２、７０３）の所望の横寸法と前記穴（７０１、７０２、７０３）の所望の深さとを備えた前記穴（７０１、７０２、７０３）が穿孔される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の穿孔方法。
9. 前記１回目の実施の前記制御設定値が、前記穿孔工具（８０）を、前記２回目の実施の前記制御設定値の場合よりも速く移動させ、これにより、前記穿孔工具（８０）の前記先端に、前記らせん又は疑似らせん経路（Ｈ１、Ｈ２）を辿らせる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の穿孔方法。
10. 前記１回目の実施の前記制御設定値が、前記穿孔工具に、前記らせん又は疑似らせん経路を辿らせ、前記２回目の実施の前記制御設定値が、横移動のない前記工具の軸方向送りを引き起こす、又は軸方向送りのない前記工具の横移動を引き起こす、請求項８に記載の穿孔方法。
11. 前記制御設定値が、前記眼鏡レンズを穿孔する間、動的に決定される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の穿孔方法。
12. 穿孔工具（８０）と、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の穿孔方法に従いこの工具（８０）を制御するための手段とを含む、ＣＮＣ穿孔装置（６）。
13. 前記穿孔工具（８０）が前記眼鏡レンズ（１０）のトリミングにも適している、請求項１２に記載の装置（６）。

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