JP4637824B2 - 眼用レンズ上の光学マーキングの視覚化のためのシステム、仕上げ装置、およびそのようなシステムを使用するレンズのオリエンテーション方法 - Google Patents

Description

本発明は、眼用レンズの光学マーキングの視覚化のためのシステムであって、
眼用レンズを照射する入射光ビームを供給する光源と、
入射ビームの光路上の、眼用レンズの下流側に配置された反射手段、ならびに眼用レンズの上流側に配置されたコリメーションおよび拡大レンズを備え、
カメラ、レンズ、眼用レンズ、および反射手段が同一の主光軸上に配置されるシステムに関する。

従来、実験室加工（laboratory machining）プログレッシブ眼用レンズ（ophthalmic lenses）は、最終的な視力矯正能力（corrective power）を得るために、半完成眼用レンズ、すなわちそのプログレッシブ凸面が仕上げられ、磨かれた眼用レンズを使用して、眼用レンズの凹面を加工する。加工の前に、眼用レンズを位置合せする（index）ために、凸面上に刻印された製造業者の初期マーキングが使用される。加工の後、眼用レンズが洗浄され、硬化、アンチグレアなどのいくつかの処理を施すことができる。次いで、初期マーキングを消去しなければならない。処理の後、眼用レンズに再度マーキングをしなければならない。

一般的規則として、オペレータは、眼用レンズ２に特徴的な図１に表されるマイクロエッチング１を探し、２つのマイクロエッチング１上にフェルトペンで点を付ける。これら２つのマイクロエッチングは一般に、軸間の一定の距離３４ｍｍを表す２つの円である。眼用レンズの一定の特性を表す追加（addition）３も、２つの円の一方の隣に刻印される。他のレンズ識別マイクロエッチング、例えば番号、バーコード、ドットコードなどを追加する製造業者もいる。次いでオペレータは、眼用レンズ２を手作業でスタンプマーキングマシン上に配置し、スタンプマーキングプロセスを開始する。図２および図３で表されるスタンプマーキングの間、パターン４ｃが眼用レンズ２上に付着する。右側の眼用レンズに対応する２つのパターン４ａおよび４ｂと、左側の眼用レンズに対応する２つのパターン４ｃおよび４ｄが、それぞれ、一般に鋼またはセラミック製の右側および左側のエングレービングブロック支持（engraving block supports）５において特定の溝でエッチングされる。付着（デポジット）すべきパターン４ｃが、インクコンテナと、エングレービングブロックの溝（４ｃ）に格納されたインクを回復するスタンプとによって転置（tranpose）され、眼用レンズ２上に付着する。破線６内の円は、静止時のインクコンテナの位置に対応する。

眼用レンズを受け取る眼鏡製造業者は、スタンプマーキングを使用して眼用レンズを位置合せし、フレームの形状に従ってクローズカットする。眼用レンズがクローズカットされ、はめ合わされた後、スタンプマーキングがアルコールで除去される。

眼用レンズをフェルトペンでマーキングすることは、あまり厳密ではなく、例えば視差誤差が生じるという欠点を有する。

本発明の目的は、こうした欠点を改善し、具体的には眼用レンズの光学マーキングを正確かつ迅速に位置決めすることを可能にすることである。

本発明によれば、この目的は、反射手段が、眼用レンズの方向に開いた少なくとも１つの立方体コーナブロックの形に構成された、複数の平坦な反射面を有することによって達成される。

本発明のデベロップメントによれば、鏡によって形成された６個の平坦な反射面が、主光軸の各側に配置された２つの立方体コーナブロックの形に構成される。

本発明の別のデベロップメントによれば、立方体コーナブロックの形の平坦な反射面が、隣接する立方体コーナブロックのマトリックスを形成する。

本発明の別の特徴によれば、システムは、レンズと眼用レンズとの間の主光軸上に配置された着色（ｔｉｎｔｅｄ）レンズを備える。

好ましい実施形態によれば、システムは、反射手段を主光軸の周りに回転させる回転手段を備える。

本発明の目的はまた、少なくとも１つのインキングユニット、スタンプマーキングユニット、および本発明による少なくとも１つの視覚化システムを備える眼用レンズをスタンプマーキングする装置を提供することである。

本発明の目的はさらに、眼用レンズを支持上に配置すること、および本発明による少なくとも１つの視覚化システムによって視覚化された光学マーキングによって眼用レンズの位置を適合させることを含む、眼用レンズをオリエンテーションする方法を提供することである。

他の利点および特徴は、単に非限定的な例として与えられ、添付の図面で表される以下の本発明の特定の実施形態の説明からよりはっきりと明らかとなるであろう。

図４では、スタンプマーキング装置は、インキングユニット７、スタンプマーキングユニット８、および眼用レンズ２の光学マーキング（例えばマイクロエッチング１）の視覚化システム（visualisation system）９を備える。例えば発光ダイオードによって形成される光源１０が主光軸Ｓに隣り合って配置され、カメラ１３とコリメーションおよび拡大レンズ１４との間の主光軸Ｓ上に配置された半反射手段（semi-reflecting means）１２によって眼用レンズ２を照射する入射光ビーム１１を供給する。半反射手段１２は、入射光ビーム１１を眼用レンズ２の方向に反射し、眼用レンズ２から生じる検出ビーム１１’をカメラ１３の方向に透過する。カメラ１３が高解像度７９５（Ｈ）×５９６（Ｖ）電荷結合デバイス（ＣＣＤ）型であると有利である。好ましくは、単一積分時間（感光セルの露光時間）を保持するために自動利得制御（ＡＧＣ）カメラが選ばれる。

半反射手段１２は、例えば主光軸Ｓに対して４５°の向きの半反射鏡または半反射立方体によって形成することができる。しかし、反射鏡は、光学収差を低減するのにより有利であり、且つより小さい。コリメーションおよび拡大レンズ１４は、例えば平坦な凸レンズでよく、または球面収差を最小限に抑えることを可能にする色消しレンズでよい。

入射ビーム１１の光路上では、反射手段１５が眼用レンズ２の下流側に配置され、コリメーションおよび拡大レンズ１４が眼用レンズ２の上流側に配置される。カメラ１３、レンズ１４、眼用レンズ２、および反射手段１５は同じ主光軸Ｓ上に配置される。反射手段１５は、眼用レンズ２の方向に開いた、立方体コーナブロックの形に配置された、複数の平坦な反射面１６を備える。平坦な反射面１６は鏡で形成することができる。図４では、主光軸Ｓのそれぞれの側に配置された２つの立方体コーナブロックが、鏡で形成された６個の平坦な反射面１６によって形成される。

反射手段１５は、反射手段１５を主光軸Ｓの周りに回転することを可能にする回転手段を形成するモータ１８にしっかりと固定された固定ディスク１７上に固定され、例えば貼り付け（stuck）られる。モータ１８に対して反射手段１５およびディスク１７の平衡を取ることは、振動のない回転のために不可欠である。通常は７００から３０００ｒｐｍの間からなる回転数を有するモータ１８は、像の照明をカメラ１３の積分時間の間、均質化することを可能にする。モータ１８はまた、像から立方体コーナブロックの縁部を抑制することに寄与する。

眼用レンズ２は、往復台２１に接続される固定吸引パッド１９によって保持される。反射手段１５を保護するために、透明保護板２０が眼用レンズ２と反射手段１５との間に配置される。好ましくは、保護板２０は、両面が強化され、アンチグレア処理される。吸引パッド１９は通常、直径２０ｍｍを有し、スタンプマーキング中に負の圧力によって眼用レンズ２を保持することを可能にする。吸引パッド１９の材料は、レンズの凹面上に何の跡も残さない。一方のモータ１８および反射手段１５と、他方の眼用レンズ２、吸引パッド１９、および保護板２０と、によって形成されるアセンブリを往復台２１で駆動することができ、マーキング軸Ａに面するマーキング位置と、主光軸Ｓに面する視覚化位置との間で眼用レンズ２を移動させることが可能となる。

好ましくは、視覚化システム９は、レンズ１４と眼用レンズ２との間の主光軸Ｓ上に配置された着色レンズ２２を備える。着色レンズ２２は、サングラス型のレンズ、または偏光レンズでよい。着色レンズ２２は、カメラ１３を飽和させないように照明を低減することを可能にし、したがって、使用される眼用レンズ２が何であって最適な積分時間（integration time）を維持することを可能にする。着色レンズ２２はまた、像から立方体コーナブロックの縁部を抑制することに寄与する。

カメラ１３のレンズは、口径食を回避するため、したがって良好な測光効率を保持するために、レンズ１４の像側の焦点に位置していなければならない。カメラ１３のレンズは、焦点合せを調節するための手段２３と、絞りの開口を調節するための手段２４とを備える。絞りおよび焦点合せの調節は、焦点合せ用の１つのサーボモータ２５と、絞りの開口の調節用の１つのサーボモータ２６の２つのサーボモータによってリモートで実施することができる。絞りの最小開口は、良好な鮮明度を有することが好ましい。光源１０を構成する発光ダイオードは、約６５０ｎｍの波長を有することができ、拡散角度を低減して照射することができる。しかし、発光ダイオードは、光ビームを正確に調節するために絞りを必要とする。さらに、ダイオードの輝度を調節可能である。最小の絞り開口を使用するために強力な照明を有することが好ましい。

図４に表されるスタンプマーキング装置はまた、カメラ１３に接続されたモニタ２７、例えば液晶ディスプレイと、アクチュエータ２９によって上げ下げすることのできる安全ゲート（セフティゲート）２８とを備える。迷走信号をなくすために、５ＶＤＣで電源供給されるカメラ１３と、１２ＶＤＣで電源供給されるモニタ２７とを使用することが好ましい。

図５では、立方体コーナブロックの底面図が、立方体コーナブロックの３つの面１６の縁部３０を識別することを可能にし、図６では、上面図で、それぞれ反対側の面１６内の各縁部３０の３つの反射３１のそれぞれを見ることができる。

図７に表されるように、入射光ビーム１１が平坦な反射面１６ａによって第２の平坦な面１６ｂの方向に反射され、第２の平坦な面１６ｂは、第３の平坦な面１６ｃに光を反射し、第３の平坦な面１６ｃは、入射ビーム１１に平行な方向であるが入射ビーム１１に対して偏位した光路上に光を反射する。空間的偏位３２は、入射ビーム１１の位置および方向に依存し、およそ立方体コーナブロックの寸法で最大となる可能性がある。立方体コーナブロックは、いくつかの入射ビーム１１から構成される像を反転する。

図８では、隣接する立方体コーナブロックのマトリックス３３が支持（サポート）３４上に配置される。平坦な反射面１６は、プラスチック、例えば成形プラスチック製の固体立方体コーナブロックによって構成される。平坦な反射面はまた、プラスチック製の中空の立方体コーナブロックによって、または金属支持（サポート）で加工された立方体コーナブロックによって形成することもできる。隣接する立方体コーナブロックのマトリックス３３は、視覚化システム９を、使用される眼用レンズ２の光パワーに対して鈍感にさせることを可能にする。

図９は、モニタ２７上に表示することのできる像を表す。スタンプマーキング装置は、それぞれ右側の眼用レンズ２および左側の眼用レンズ用の２つの視覚化システム９を備えることができる。したがって、２つのカメラ１３からの像をモニタ２７上に交互に表示することができ、あるいは装置が２つのモニタを備える場合は同時に表示することができる。各イメージは、眼用レンズ２、マイクロエッチング１、および眼用レンズ２の支持手段、例えば吸引パッド１９を表す。モニタ画面上では、位置合せマーク３６がマークされ、各眼用レンズをマイクロエッチング１およびマーク３６によってオリエンテーションすることを可能にする。

眼用レンズ２をオリエンテーションするために、オペレータは、固定吸引パッド１９上にレンズを配置し、軸間の距離３４ｍｍを有するマイクロエッチングを画面上で見るまで、わずかにレンズを回転する。オペレータは、２つのマイクロエッチング１を位置合せマークに完璧に配置し、真空を生み出して、眼用レンズを固定吸引パッド１９に固定する。

しかし、パターン４の溝は、エングレービングブロック支持（サポート）５の基準点に対して、決して正しい距離でエッチングされない。次いで、位置合せマーク３６を画面上に挿入することを可能にし、エングレービングブロックごとのそれ自体の位置合せマークを格納するソフトウェアを使用することができる。図９に表される左側および右側のマーク３６の位置は垂直偏位３７を与え、それがイメージ処理に使用されるソフトウェアによって考慮に入れられる。スタンプマーキング装置を較正するために、オペレータは、エングレービングブロック支持５上にエッチングされたパターン４のセットの基準を記録する。オペレータは、スタンプマーキング手順を実行し、マークされた眼用レンズをモニタ２７の画面上に視覚化する。次いで、例えば単にコンピュータマウスにより、オペレータは、軸間の距離３４ｍｍを有するスタンプマーキングされた円上に位置合せマーク３６を重ね、マイクロエッチング１を配置する。したがって、エングレービングブロックの各セットの較正および基準を使用して、エングレービングブロックのセットのそれぞれの変化の後に較正することなく、異なるエングレービングブロックのセットを使用することができる。

したがって、視覚化システム９の動作は、マトリックスＣＣＤカメラ上に、マイクロエッチング１を有する眼用レンズ２の表面の像を得ることからなる。しかし、マイクロエッチング１は、例えば印刷された像のように透過で不均質に変調されず、位相不均質（phase non-homogeneities）である。したがって、その回折特性を使用することなく観測される場合、そのコントラストは低い。この場合、好ましくは、眼用レンズ２は平行光で照射される。これを行うために、レンズ１４の焦点に位置する絞りによってフィルタがかけられた光源１０を使用することができる。さらに、非平行周囲光への依存性から可能な限り自由となるために、ナロースペクトル発光ダイオードを使用することができ、その波長の中心に合わされたフィルタをレンズ１４の後ろに配置することができる。したがって、形成されるビームは、最初に眼用レンズを通過し、反射手段１５によって反射され、眼用レンズを２度目に通過する。次いでビームは、カメラ１３のレンズの入口が配置されるレンズ１４の焦点で集束する。これにより、フラックスの最大を収集することが可能となり、カメラ１３の表面に対する照明を均質化することが可能となり、口径食が制限される。像の観点からは、マイクロエッチング１を支承する眼用レンズ２は、レンズ１４の物体側の焦点に位置しなければならない。次いで、レンズ１４は像を無限遠に反射し、それが、検出器の平面内に形成されるカメラ１３のレンズによってピックアップされる。レンズの焦点調節は、機械的位置決め公差を緩和することを可能にする。立方体コーナブロックは、マイクロエッチング１を非ゼロパワーレンズ上に視覚化することを可能にする反射手段１５を構成する。実際、立方体コーナブロックは、受け取ったビームをビームの到来角に平行な方向に反射する。再び眼用レンズ２を同一角度で通過して、ビームは眼用レンズ２から出て、再びコリメートされる。

図１０は、半反射手段１２をなくすことを可能にする光源１０の代替実施形態を表す。光源は、リングの形の、支持（サポート）３９上の主光軸Ｓの周りに配置された発光ダイオード３８を備える環状照明である。支持３９は、コリメーションおよび拡大レンズ１４の上流側、例えばカメラ１３のレンズのレベルに固定することができる。発光ダイオード３８は、光ファイバで置き換えることもできる。

図１１は、眼用レンズの支持の代替実施形態を表す。この支持は、眼用レンズ２と、（この代替実施形態では）吸引パッド支持ともなる保護板２０との間に配置された環状シール４０、例えばＶリング型のシールまたは環状シーリングリングによって形成される。環状シール４０は通常、５０ｍｍの直径を有し、吸引パッド１９よりも安定な支持手段であるという利点を示す。

図１２および図１３は、第１眼用レンズ２が視覚化システム９によって配置された後に実施されるスタンプマーキング方法のステップを示す。図１２では、エングレービングブロック支持５が線形誘導システム４１上を進み、それによって第１パターン４ｂを、マーキング軸Ａ上に配置されたスタンプマーキングユニット８の下に配置する。図１２の矢印で表されるように、スタンプマーキングユニットが作動し、その結果、マーキングヘッド４２が第１パターン４ｂと接触して、このパターンがマーキングヘッド４２に転写される。エングレービングブロック支持５が取り外され、第１眼用レンズ２を支承する往復台２１がマーキング軸Ａまで移動する。図１３に表されるように、次いでスタンプマーキングユニットが作動し、その結果、マーキングヘッド４２が第１眼用レンズ２と接触し、第１パターン４ｂが第１眼用レンズ２上に並置される。

好ましくは、スタンプマーキング装置は、２つの視覚化システムと２つのスタンプマーキングユニットとを備え、インキングユニットは、例えば図３に表されるエングレービングブロック支持５のような２つのエングレービングブロック支持５を備える。これにより、通常は右側の眼用レンズ（Ｒ）と左側の眼用レンズ（Ｌ）の２つの眼用レンズの同時マーキングが可能となる。第２の眼用レンズをスタンプマーキングする方法は、実際には前の方法のステップと同様に実施することができる。したがって、パターン４ｂおよび４ｄは、２つのスタンプマーキングユニットによってそれぞれ右側および左側の眼用レンズに同時に転写される。

図３に表されるように、エングレービングブロック支持５は、異なる右側の眼用レンズ用の２つの異なるパターン４ａおよび４ｂと、異なる左側の眼用レンズ用の２つの異なるパターン４ｃおよび４ｄとを有することができる。したがって、図１２および図１３に表されるスタンプマーキング装置は、第３パターン４ａおよび第４パターン４ｃを必要とする別の１対の右側および左側の眼用レンズのマーキングを、同一のエングレービングブロック支持５の対を使用して実施することを可能にする。実際、図１４に示すように、エングレービングブロック支持５は、第３パターン４ａをマーキングヘッド４２の反対側に配置するように移動する。同様に、第４パターン４ｃは、対応するマーキングヘッドと反対側に移動する。

インキングユニット７、スタンプマーキングユニット８、および本発明による２つの視覚化システム９を備える装置は、寸法の削減を与え、作業面上に配置することができる。スタンプマーキングユニットは、それぞれ右側の眼用レンズ用と左側の眼用レンズ用の２つのマーキングヘッドを有する。オペレータは、それぞれ右側の眼用レンズ用と左側の眼用レンズ用の２つの視覚化システム９を使用して、眼用レンズ２をレンズ支持（サポート）上に手作業で配置する。しかし、好ましくは、装置は、セレクタによって一方のカメラから他方のカメラに切り換わる単一の画面２７を備える。そのような装置は、視差誤差を防ぐことを可能にし、眼用レンズ２を高い精度でスタンプマーキングすることを可能にする。

本発明は、上記で説明し、示した特定の実施形態に限定されない。具体的には、視覚化システムは、スタンプマーキングを実施するのではなく、単に、識別し、オリエンテーションするためのみに、使用することができる。視覚化システム９は、プログレッシブ眼用レンズの場合に特に適しているが、どんなタイプの眼用レンズにも使用することができる。

スタンプマーキングの前の眼用レンズを表す図である。 スタンプマーキングの後の眼用レンズを表す図である。 ２つの異なるパターンをそれぞれ有する、エッチングされる左側および右側のエングレービングブロックを示す図である。 本発明による視覚化システムを備えるスタンプマーキング装置である。 立方体コーナブロックの底面図である。 立方体コーナブロックの上面図である。 立方体コーナブロックの機能を表す図である。 本発明によるシステムの反射手段のある特定の実施形態の上面図である。 本発明による装置の左側カメラおよび右側カメラに対応するモニタイメージを示す図である。 光源のある特定の実施形態を示す図である。 眼用レンズ支持のある特定の実施形態を示す図である。 本発明によるスタンプマーキング方法を示す図である。 本発明によるスタンプマーキング方法を示す図である。 本発明によるスタンプマーキング方法を示す図である。

Claims (12)

1. 眼用レンズ（２）をスタンプマーキングする装置であって、
   − インキングユニット（７）と、
   − スタンプマーキングユニット（８）と、
   − 前記眼用レンズ（２）を照射する入射光ビーム（１１）を供給する光源（１０）と、
   − 前記眼用レンズ（２）の上に光学マーキングを位置させる視覚化手段であって、前記入射ビーム（１１）の光路上の、前記眼用レンズ（２）の下流側に配置された反射手段（１５）と、前記眼用レンズ（２）の上流側に配置されたコリメーションおよび拡大レンズ（１４）と、カメラ（１３）とを備えた前記視覚化手段と、
   を備え、
   − 前記カメラ（１３）と、前記拡大レンズ（１４）と、前記眼用レンズ（２）と、前記反射手段（１５）とは、同一の主光軸（Ｓ）上に配置されており、
   − 前記反射手段（１５）が、前記眼用レンズ（２）の方向に開いた、少なくとも１つの立方体コーナブロックの形に配置された、複数の平坦な反射面（１６）を有し、これによって、前記ビーム（１１）は、１回目の前記眼用レンズ（２）の通過をし、前記反射手段（１５）により反射され、２回目の前記眼用レンズ（２）の通過をし、前記コリメーションおよび前記拡大レンズ（１４）により、フォーカスされ、
   − 前記カメラは、前記コリメーションおよび前記拡大レンズ（１４）の像側の焦点に位置して、口径食を回避する、
   スタンプマーキングする装置。
2. 前記平坦な反射面（１６）が、プラスチック製の固体立方体コーナブロックによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記平坦な反射面（１６）が、プラスチック製の中空の立方体コーナブロックによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記平坦な反射面（１６）が鏡によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記主光軸（Ｓ）のそれぞれの側に配置された、２つの立方体コーナブロックの形に構成された、鏡によって形成された６個の平坦な反射面（１６）を有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 複数の立方体コーナブロックの形の前記平坦な複数の反射面（１６）が、隣接する複数の立方体コーナブロックによるマトリックス（３３）を形成することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記レンズ（１４）と前記眼用レンズ（２）との間の前記主光軸（Ｓ）上に配置された着色レンズ（２２）を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記光源（１０）が、前記主光軸（Ｓ）に隣り合って配置された発光ダイオードによって形成され、前記入射光ビーム（１１）が、前記レンズと前記カメラとの間の前記主光軸（Ｓ）上に配置された半反射手段（１２）によって眼用レンズ（２）を照射することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記光源（１０）が、前記レンズ（１４）の上流側に、前記主光軸（Ｓ）の周りにリングとして配置されたいくつかの発光ダイオード（３８）を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記眼用レンズと前記反射手段（１５）との間の透明保護板（２０）、ならびに前記眼用レンズ（２）と前記保護板（２０）の間に配置された固定吸引パッド（１９）を備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記眼用レンズ（２）と前記反射手段（１５）との間の透明保護板（２０）、ならびに前記眼用レンズ（２）と前記保護板（２０）との間に配置された環状シール（４０）を備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記反射手段（１５）を前記主光軸（Ｓ）の周りに回転させる回転手段（１８）を備えることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の装置。

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