KR102003785B1

KR102003785B1 - 광학 렌즈 제조 방법

Info

Publication number: KR102003785B1
Application number: KR1020147015638A
Authority: KR
Inventors: 브리지트 외항
Original assignee: 에씰로 앙터나시오날
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2019-07-25
Also published as: BR112014014397A2; EP2790875A1; EP2790875B1; KR20140113906A; AU2012350860B2; BR112014014397B1; CN103987491A; HUE028664T2; JP2015502578A; PL2790875T3; MX2014007191A; US20140364039A1; CN103987491B; WO2013087504A1; MX346954B; US9227299B2; JP6272778B2; AU2012350860A1

Abstract

본 발명은 광학 렌즈를 제조하는 방법에 관한 것이며, 이러한 방법은, 제1 표면, 및 이 제1 표면 상의 음각 표시에 의해 식별된 제1 기준계를 포함하는 렌즈 부재가 제공되는 렌즈 부재 제공 단계, 제조될 광학 렌즈의 제2 표면에 대응하는 표면 데이터가 제공되는 표면 데이터 제공 단계, 제2 기준계를 규정하는 제2 표시가 렌즈 부재 상에 제공되는 제2 표시 제공 단계, 제2 표시와 음각 표시 사이의 표시 위치 오차가 제공되는 표시 위치 오차 제공 단계, 렌즈 부재의 제1 표면 상에 접착 테이프가 제공되는 테이핑 단계, 및 제1 및 제2 표면의 상대 위치가 준수되도록 광학 렌즈의 제2 표면이 표면 데이터 및 표시 위치 오차에 따라 제조되는 제조 단계를 포함한다.

Description

광학 렌즈 제조 방법{A METHOD OF MANUFACTURING AN OPTICAL LENS}

본 발명은 광학 렌즈, 특히 안과용 렌즈(ophthalmic lens) 또는 안경 렌즈(spectacle lens)를 제조하는 방법에 관한 것이다.

광학 렌즈는 전형적으로 플라스틱 또는 유리 재료로 제조되며 일반적으로 요구된 교정 처방을 제공하도록 서로 상호작용하는 2개의 대향하는 표면을 갖는다. 이들 표면 중 하나의 표면에 대한 다른 표면의 위치 또는 형상이 부정확한 경우, 광학적 오차가 생길 수 있다.

요구된 처방 요건에 따른 광학 렌즈의 제조 방법은 일반적으로 반가공 렌즈 또는 렌즈 블랭크(lens blank)의 표면을 기계가공하는 단계를 포함한다. 전형적으로, 반가공 렌즈는 완성 표면, 예를 들어 전면 및 미완성 표면, 예를 들어 후면을 갖는다. 렌즈의 후면을 기계가공하여 재료를 제거함으로써, 원하는 교정 처방을 위해 전면에 대한 후면의 요구된 위치 및 형상이 이루어질 수 있다.

렌즈의 제조 동안, 반가공 렌즈는 광학적 오차의 발생을 방지하기 위해 다양한 제조 작업 동안에 블로커(blocker) 상의 정확한 위치에 확실히 유지되는 것이 중요하다.

전통적으로, 반가공 렌즈에는, 완성 표면 상에 음각 표시(engraved marking)이 제공된다. 음각 표시는 렌즈의 완성 표면의 디자인의 기준계를 규정한다.

반가공 렌즈의 미완성 표면을 정밀하게 제조하기 위해서, 반가공 렌즈는 블로커 상에 렌즈의 완성 표면을 블로킹함으로써 유지된다. 반가공 렌즈를 블로커에 고정하는데 다양한 재료가 이용될 수 있다. 이러한 재료는 접착제(glue) 및 저온 가용성 금속 합금(fusible metal alloy)을 포함한다.

이러한 재료의 사용은 렌즈의 완성 표면이 블로커 상에 블로킹되기 전에 보호되는 것을 필요로 한다. 접착 테이프가 일반적으로 반가공 렌즈를 블로킹하기 전에 완성 표면 상에 배치된다.

접착 테이프는 예를 들어 반가공 렌즈를 통한 음각 표시의 관찰을 어렵게 할 수 있다. 따라서, 반가공 렌즈가 블로킹되는 위치를 정밀하게 결정하는 것이 어려울 수 있다. 블로커 상에의 반가공 렌즈의 부정확한 위치는 최종 렌즈에서의 광학적 오차를 발생시킬 수 있다.

본 발명의 목적은 광학 렌즈의 양쪽 표면의 서로에 대한 위치의 정밀도를 향상시키는 광학 렌즈의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 광학 렌즈를 제조하는 방법이 제공된다. 이러한 방법은,

- 제1 표면, 및 이 제1 표면 상의 음각 표시에 의해 식별되는 제1 기준계를 포함하는 렌즈 부재가 제공되는 렌즈 부재 제공 단계,

- 제조될 광학 렌즈의 제2 표면에 대응하는 표면 데이터가 제공되는 표면 데이터 제공 단계,

- 제2 기준계를 규정하는 제2 표시가 제1 표면 상에 제공되는 제2 표시 제공 단계,

- 제2 표시와 음각 표시 사이의 표시 위치 오차가 제공되는 표시 위치 오차 제공 단계,

- 렌즈 부재의 제1 표면 상에 접착 테이프가 제공되는 테이핑 단계, 및

- 제1 및 제2 표면의 상대 위치가 고려되도록 광학 렌즈의 제2 표면이 표면 데이터 및 표시 위치 오차에 따라 제조되는 제조 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 방법은 제2 표시를 사용하고 음각 표시와 제2 표시 사이의 오차를 고려하여 최종 광학 제품의 양쪽 표면의 정확한 상대 위치를 제공한다.

단독으로 또는 조합하여 고려될 수 있는 추가적인 실시예에 따르면,

- 표시 위치 오차 제공 단계 동안에, 음각 표시 및 제2 표시는 제공될 표시 위치 오차를 결정하기 위해 비교되며;

- 제2 표시는 렌즈 부재의 제1 표면 상에 제공되며;

- 제2 표시는 예를 들어 렌즈 부재의 제1 표면 상에 인쇄된 표면 표시며;

- 제조 단계는,

- 블로커 기준계를 갖는 블로커가 제공되는 블로커 제공 단계, 및

- 렌즈 부재가 블로킹 위치에서 블로커 상에 블로킹되는 블로킹 단계를 포함하며, 블로킹 위치는 표시 위치 오차를 보상하기 위해 블로커 기준계에 대해 결정되며;

- 제조 단계는,

- 블로커 기준계를 갖는 블로커가 제공되는 블로커 제공 단계,

- 렌즈 부재가 블로킹 위치에서 블로커 상에 블로킹되는 블로킹 단계, 및

- 제1 및 제2 표면의 상대 위치가 고려되도록 렌즈 기계가공 도구의 작동 파라미터가 표시 위치 오차에 따라 설정되는 설정 단계를 포함하며;

- 제조 단계는,

- 블로커에 블로커 기준계가 제공되는 블로커 제공 단계,

- 렌즈 부재가 블로킹 위치에서 블로커 상에 블로킹되는 블로킹 단계,

- 제2 기준계와 블로커 기준계 사이의 블로킹 위치 오차가 결정되는 비교 단계, 및

- 제1 및 제2 표면의 상대 위치가 고려되도록 렌즈 기계가공 도구의 작동 파라미터가 블로킹 위치 오차에 따라 설정되는 설정 단계를 포함하며;

- 상기 방법은 렌즈 부재를 통해 제2 표시를 바라보는 단계를 추가로 포함하며, 렌즈 부재의 굴절 특성은 제2 표시의 위치를 결정할 때 고려되며;

- 제조 단계 후에, 상기 방법은 제조된 제2 표면 상에 적어도 표시 위치 오차에 따라 추가 표시가 음각되는 추가 표시 단계를 추가로 포함하며;

- 제2 표시는 제2 표면이 제조된 후에 제거된다.

본 발명은, 또한 데이터 처리 장치 내로 로딩되는 경우, 데이터 처리 장치가 본 발명에 따른 방법을 수행하게 하는 명령 세트를 포함하는 데이터 처리 장치를 위한 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

본 발명은 또한 컴퓨터 시스템이 본 발명에 따른 방법을 수행할 수 있게 하는 컴퓨터-실행 가능한 명령을 갖는 컴퓨터 판독 가능한 매체에 관한 것이다.

다른 특별한 언급이 없는 한, 하기의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 명세서 전체에 걸쳐서 "컴퓨팅", "계산" 등과 같은 용어를 이용한 설명은, 컴퓨팅 시스템의 레지스터 및/또는 메모리 내의 전자량과 같은 물리량으로 표현된 데이터를 컴퓨팅 시스템의 메모리, 레지스터 또는 다른 이러한 정보 저장, 전송 또는 표시 장치 내의 물리량으로 유사하게 표현된 다른 데이터로 처리 및/또는 변환하는 컴퓨터 또는 컴퓨팅 시스템, 또는 유사한 전자 컴퓨팅 장치의 동작 및/또는 처리를 지칭한다.

본 발명의 실시예는 본 명세서에서 작업을 수행하기 위한 장치를 포함할 수 있다. 이러한 장치는 원하는 목적을 위해 특별히 구성될 수 있거나, 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화 또는 재설정되는 범용 컴퓨터 또는 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor; "DSP")를 포함할 수도 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 플로피 디스크, 광디스크, CD-ROM, 자기광학 디스크, 읽기 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 전기적으로 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거 및 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리(EEPROM), 자기 또는 광카드를 포함하는 임의의 타입의 디스크, 또는 전자적 명령을 저장하는데 적합하고 컴퓨터 시스템 버스에 결합될 수 있는 임의의 다른 타입의 매체와 같은 컴퓨터 판독 가능한 저장매체에 저장될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.

본 명세서에 나타낸 프로세스 및 디스플레이는 본질적으로 임의의 특정 컴퓨터 또는 다른 장치에 관련되는 것은 아니다. 다양한 범용 시스템이 본 명세서의 교시에 따른 프로그램과 함께 사용될 수 있거나, 원하는 방법을 수행하기 위해 보다 특화된 장치를 구성하는 것이 편리할 수도 있다. 이러한 다양한 시스템에 대한 바람직한 구성이 하기의 설명으로부터 명백해진다. 또한, 본 발명의 실시예는 임의의 특별한 프로그래밍 언어에 대하여 기술되지 않았다. 다양한 프로그래밍 언어가 본 명세서에 기술된 본 발명의 교시를 구현하는데 이용될 수 있음이 이해될 것이다.

본 발명의 내용에 포함됨.

이제, 본 발명의 실시예가 단지 예로서 하기의 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 실시예의 단계의 흐름도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따라 제조될 광학 렌즈 부재의 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따라 기계가공될 반가공 렌즈 부재의 사전성형된 표면의 평면도이다.
도 2c는 음각 표시 및 제2 표시를 갖는 기계가공될 반가공 렌즈 부재의 사전성형된 표면의 평면도이다.
도 3은 렌즈 부재의 기준 프레임을 도시하는 렌즈 부재의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 부재를 바라보는 디지털 카메라의 개략도이다.
도 5는 렌즈 부재의 표시 위치의 결정에 대한 렌즈 부재(10)의 굴절 특성의 영향을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 부재를 바라보는 디지털 카메라의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기준 표시의 위치를 결정하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 방법의 실시예의 기계가공 단계의 흐름도이다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 부재 및 블로킹 장치의 단면도이다.
도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 부재 및 블로킹 장치의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 블로킹 스테이션 상의 렌즈 부재의 개략도이다.
도 11은 도 10의 블로킹 스테이션의 블로킹 장치 및 블로킹 플레이트의 접촉면의 평면도이다.

도면에 있어서의 구성요소들은 간략화 및 명료화를 위해 도시된 것으로, 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에 대한 이해를 증진하기 위해서, 도면에서의 구성요소의 일부의 치수는 다른 구성요소에 비해 과장되어 있을 수 있다.

본 발명의 관점에서, "디자인(Design)"은 포괄적인 광학 시스템의 광학 기능을 규정할 수 있게 하는 파라미터의 세트를 지정하기 위해 본 기술분야에 숙련된 자에게 알려진 널리 사용되는 표현이며, 각 안과용 렌즈 제조자는 특히 비구면 렌즈 및 누진 렌즈에 대한 그 자신의 디자인을 갖는다. 예를 들자면, 누진 렌즈 "디자인"은 노안에 대해 모든 거리에서 또렷하게 볼 수 있는 능력을 회복시킬 뿐만 아니라, 중심와 시각(foveal vision), 중심와 외 시각(extra-foveal vision), 양안 시각(binocular vision)과 같은 모든 생리학적 시각 기능을 최적으로 고려하고 원치 않는 난시를 최소화하기 위해 누진면의 최적화의 결과이다. 누진 렌즈 "디자인"은 상업화되기 전에 엄격한 임상 시험을 통해 테스트된다.

본 발명의 내용에서, "렌즈 부재"라는 용어는 렌즈 블랭크, 비가공 렌즈, 반가공 렌즈를 지칭할 수 있다. 따라서 본 방법은 안과용 렌즈의 제조 공정의 임의의 단계에 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법의 실시예에 따르면,

- 렌즈 부재 제공 단계(S1),

- 표면 데이터 제공 단계(S2),

- 제2 표시 제공 단계(S3),

- 표시 위치 오차 제공 단계(S4),

- 테이핑 단계(S5), 및

- 제조 단계(S6)를 포함한다.

렌즈 부재 제공 단계(S1) 동안에, 반가공 렌즈 부재가 제공된다.

도 2a에 나타낸 바와 같이, 반가공 렌즈 부재(10)는 제1 디자인을 갖는 제1 표면, 예를 들어 사전성형된 전면을 가진다. 결과적으로 완성된 광학 렌즈의 사용시에, 사전성형된 전면(11)은 바라보는 물체에 가장 근접하게 배치되며, 제2 표면(12)은 예를 들어 점선으로 나타낸 완성된 광학 렌즈의 후면(13)을 제공하기 위해 제조 공정에 의해 수정된다. 제2 표면(12)은 요구된 안과 처방에 따라, 후면(13)이 전면(11)에 대해 배향되고 전면(11)으로부터 이격되도록 기계가공 도구에 의해 기계가공된다.

본 발명의 이러한 실시예에서, 제1 표면이 반가공 렌즈 부재의 전면이고 제2 표면이 후면이지만, 본 발명의 대안적인 실시예에서, 제1 표면이 반가공 렌즈 부재의 후면일 수 있고 제2 표면이 전면일 수도 있다는 것이 이해될 것이다.

또한, 본 발명의 이러한 실시예에서, 광학 렌즈의 후면이 기계가공 공정에 의해 형성되지만, 본 발명의 대안적인 실시예에서, 광학 렌즈의 하나의 표면 또는 양쪽 표면이 기계가공 공정에 의해 형성될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.

더욱이, 제조될 후면(13)이 오목면으로 도 2a에 나타나 있지만, 이러한 후면(13)은 아주 동일하게 볼록면 또는 임의의 다른 곡면일 수도 있다는 것이 인식될 것이다.

도 2b를 참조하면, 반가공 렌즈 부재(10)의 사전성형된 전면(11) 상에, 사전성형된 전면의 제1 디자인의 위치설정을 위한 제1 기준계를 규정하기 위한 기준 특징부(reference feature)로서 음각 표시(111)가 제공된다.

음각 표시(111)는 결과적으로 완성된 광학 렌즈의 착용자를 방해할 위험성을 제한하기 위해 수 마이크로미터의 깊이를 갖는다.

표면 데이터 제공 단계(S2) 동안에, 제조될 광학 렌즈의 제2 표면에 대응하는 표면 데이터가 제공된다. 표면 데이터는, 제조된 후면(13)과 전면을 결합하는 광학 렌즈가 요구된 광학 기능을 제공하도록, 제2 표면 상에 제조될 표면에 대응한다. 표면 데이터는 사전형성된 전면 및 착용자의 처방에 따라 결정될 수 있다.

제2 표시 제공 단계(S3) 동안에, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 제2 기준계를 규정하는 제2 표시가 렌즈 부재 상에 제공된다. 제2 표시는 제1 표면의 제1 기준계를 보다 또렷하고 정확하게 식별하도록 제공된다. 특히, 본 발명자는, 렌즈 부재의 제1 표면이 블로킹 단계 이전에 접착 테이프로 복구되면 음각 표시(111)이 검지되기 어려워진다는 것을 알아냈다. 제2 표시의 사용은 작업자가 블로킹 단계에서 제1 표면 상에 디자인의 위치를 결정하는 것을 돕는다.

제2 표시는 예를 들어 렌즈 부재의 양쪽 표면 상에 인쇄된 표면 표시일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제2 표시는 렌즈 부재의 양쪽 표면 상에 배치된 임시 표시다. 예를 들면, 제2 표시를 형성하는데 소거성 잉크(erasable ink)가 사용될 수 있다. 유리하게, 이러한 실시예에 따르면, 제2 표시는 광학 렌즈의 최종 표면을 깨끗하게 하기 위해 용이하게 제거될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 표시는 음각 표시(111)보다 깊은 표시를 렌즈 부재의 주변부 상에 에칭함으로써 형성될 수 있다. 예를 들면, 음각 표시(11A)은 대략 수 마이크로미터 정도이고, 제2 표시는 대략 10분의 1 밀리미터 정도이다.

유리하게, 보다 깊은 음각 표시는 렌즈 부재의 제1 표면이 접착 테이프로 복구될 때 검지하기 보다 용이하며, 이러한 표시를 렌즈 부재의 주변부에 갖는 것이 착용자가 사용하게 될 최종 광학 렌즈 상에 이러한 표시를 가질 위험성을 감소시킨다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제2 표시는 제1 기준계와 제2 기준계 사이의 차이를 감소시키기 위해 렌즈 부재의 제1 표면 상에 제공된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제2 표시는 표시 위치 오차 제공 단계(S4) 동안에 용이하게 보여지도록 제2 표면 상에 제공된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 표시 위치 오차 제공 단계(S4) 동안에, 음각 표시 및 제2 표시가 비교된다. 이러한 비교는 제2 표시와 음각 표시 사이의 표시 위치 오차를 제공한다. 표시 위치 오차는 제1 기준계와 제2 기준계 사이의 위치 차이를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 제2 기준계의 위치설정은 하기에 의해 정의될 수 있다:

· 수평면에 있어서, 각각 X 및 Y 방향으로의 기준계의 중심점 0의 변위를 정의하는 중심이탈 TX, TY에 의한 수평면 XY에서 평행이동 TX 및 TY,

· 수직축을 따른 평행이동 TZ,

· 렌즈 부재의 코-측두부 X축의 배향으로도 지칭되는, 수직 Z축 주위의 기준계의 배향 RZ,

· 수평 Y축 주위의 기준계의 배향 RY,

· 수평 X축 주위의 기준계의 배향 RX.

그리고, 렌즈 부재 상에의 제2 표시의 위치는 디지털 카메라(36)를 이용하여 정량화될 수 있다.

예를 들면, 음각 표시(111) 및 제2 표시(112)는 도 4에 도시된 바와 같이 카메라(36)에 의해 렌즈 부재(10)를 통해 보여진다.

렌즈 부재(10)의 굴절 특성으로 인해 렌즈 부재(10)의 전면(11) 상에 위치된 제1 및 제2 표시(112)의 이미지의 편차(L_DEV)는 도 5에 도시된 바와 같이 제2 표시에 대한 음각 표시(111)의 위치를 측정할 때 고려된다.

이러한 실시예에서, 음각 표시 및 제2 표시(112)는 렌즈 부재(10)를 통해 보이지만, 본 발명의 대안적인 실시예에서, 음각 표시 및 제2 표시는 도 6에 도시된 바와 같이 카메라가 렌즈 부재의 음각 표시 및 제2 표시를 바라보도록 렌즈 부재의 하부측 상에 카메라를 위치시킴으로써 직접 보일 수도 있다는 것이 인식될 것이다.

카메라(36)를 이용하여, 작업자는 도 7에 도시된 바와 같이 음각 표시(111)과 제2 표시(112) 사이의 표시 위치 오차를 결정할 수 있다.

반가공 렌즈 부재(10)의 코-측두부 축의 방향 및 배향 RZ는 제2 표시(112)의 축에 대한 음각 표시(111)의 축의 배향을 측정함으로써 결정된다. 음각 표시(111)의 중심 기준점을 이용하여, 수평면 TX 및 TY에서 평행이동 거리, 즉 제2 기준계의 중심이탈 또는 오프 센터링(off centering)이 측정될 수도 있다.

3 자유도 RZ, TX 및 TY가 결정되면, 이것으로부터 나머지 3 자유도 TZ, RX 및 RY는 렌즈 부재의 기하학적 형상을 고려함으로써 수학적으로 추정될 수 있다.

표시 위치 오차가 결정되면, 렌즈 부재(10)의 제1 표면(11)의 실제 위치가 알려진다. 따라서 제1에 대해 생성될 표면(13)의 요구된 위치가 추정될 수 있다.

테이핑 단계(S5) 동안에, 렌즈 부재의 제1 표면은 제조 단계(S6) 단계 동안에 제1 표면을 보호하기 위해 접착 테이프로 테이핑된다.

적합한 접착 테이프의 예가 특허문헌 US 6,036,013에 제시되어 있다.

제조 단계(S6) 동안에, 광학 렌즈의 제2 표면은 광학 렌즈의 원하는 광학 특성이 고려되도록 표면 데이터 및 표시 위치 오차에 따라 제조된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제조 단계(S6)는,

- 블로커 제공 단계(S6111), 및

- 블로킹 단계(S612)를 포함할 수 있다.

이제 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 제조 공정을 위한 정확한 위치에서 렌즈 부재(10)를 블로킹하기 위한 렌즈 블로킹 장치(20)는 블로커(21) 및 블로킹 링(22)을 포함한다. 블로킹 주조 재료(24)는 광학 렌즈(10)의 하부면, 블로커(21) 및 블로킹 링(22)에 의해 규정된 공동(cavity) 내로 주입된다. 블로킹 주조 재료(24)는 기계가공을 위한 원하는 위치에 광학 렌즈(10)를 위한 블로킹 지지부를 제공하기 위해 응고되도록 냉각된다. 블로킹 재료(24)의 하부면 또는 베어링면(241)은 렌즈 부재(10)의 중심에서 두께를 결정하기 위한 기준면으로서 역할을 한다.

렌즈 블로킹 장치(20)는 도 10에 도시된 바와 같이 블로킹 스테이션(30)의 일부이다. 블로킹 스테이션(30)은 이 블로킹 스테이션(30)의 상단 플레이트(31) 상에 배치된 블로킹 장치(20) 및 자유 위치로부터 클램핑 위치로 이동할 수 있는 클램핑 아암(35)을 포함하며, 클램핑 위치에서 클램핑 아암은 블로킹 장치(20) 상의 적소에 렌즈 부재(10)를 유지한다. 또한, 블로킹 스테이션(30)은 블로킹 장치(20) 상의 렌즈 부재(10)의 위치의 이미지를 촬영하기 위한 디지털 카메라(36) 및 이 디지털 카메라(36)로부터의 이미지를 보기 위한 스크린(37)을 포함한다. 렌즈 부재(10)는 디지털 카메라(36)를 사용하지 않고 작업자가 직접 볼 수도 있다.

도 11을 참조하면, 블로킹 장치(20)에는, 블로킹 링(22) 상에 제공된 정렬 표시(222) 및 중심 표시(211)을 포함하는 블로커 기준 표시가 제공된다. 인서트 또는 블록이 블로킹 링의 중심에 제공되는 경우에, 중심 표시(211)은 인서트 또는 블록 상에 제공된다. 블로킹 스테이션(30)의 상단 플레이트(31)에는, 상단 플레이트(31) 상의 블로킹 링(22)의 위치를 안내하기 위한 기준 표시(311)가 제공된다. 상기 링 상의 정렬 표시(222)은 상단 플레이트(31) 상에 대응하는 위치설정 돌출부를 수용하기 위한 구멍을 포함하여, 링(22)이 블로킹 플레이트(31) 상에 정확하게 위치설정될 수 있게 한다. 정렬 표시(222)에는, 정렬을 돕는 기준축을 따르는 선 표시가 추가로 제공될 수도 있다.

반가공 렌즈 부재(10)를 렌즈 블로킹 장치(20) 상에 배치하기 전에, 보호 필름(23)이 렌즈 부재(10)의 사전성형된 전면(11) 상에 배치된다. 블로킹 단계는 반가공 렌즈 부재(10)를 렌즈 블로킹 장치(20) 상에 배치하는 단계를 포함한다. 렌즈 부재(10)는 블로킹 장치(20) 상에 위치설정되고, 이러한 경우에 전면(11)인 사전성형된 표면은 블로킹 장치(20)를 향하고 그와 접촉하여 배치된다. 따라서, 기계가공될 표면(12)은 블로킹 장치(20)로부터 멀리 상방을 향하도록 배향된다.

렌즈 부재(10)가 블로킹 장치(20) 상에 배치된 후, 작업자는 블로킹 공정을 지속하기 전에 블로킹 장치(20)의 기준 표시에 대해 렌즈 부재(10)의 기준 표시(111)을 직접 눈으로 봄으로써 위치설정의 품질에 대한 초기 판단을 할 수 있다. 작업자가 초기 위치설정에 만족하지 않는 경우, 렌즈 부재(10)는 블로킹 장치(20) 상에 수동으로 또는 자동으로 재위치설정될 수 있다. 작업자가 위치설정에 만족하는 경우, 클램핑 아암(35)이 블로킹 장치(20) 상의 위치에 렌즈 부재(10)를 유지하기 위해 적소에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 렌즈 부재는 블로킹 위치에서 블로커 상에 블로킹되며, 블로킹 위치는 표시 위치 오차를 보상하기 위해 블로커 기준계에 대해 결정된다.

제2 표시의 위치설정과 관련하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈 블로킹 장치(20) 상의 기준 프레임에 렌즈 부재(10)의 위치설정은 하기에 의해 정의될 수 있다:

· 수평면 XY에 있어서, 각각 X 및 Y 방향으로의 렌즈의 중심점 0의 변위를 정의하는 중심이탈 TX, TY를 갖는, 수평면 XY 상의 평행이동 TX 및 TY,

· 수직축을 따른 평행이동 TZ,

· 렌즈 부재의 코-측두부 X축의 배향으로도 지칭되는, 수직 Z축 주위로의 렌즈 부재의 배향 RZ,

· 수평 Y 축 주위의 렌즈 부재의 회전 RY,

·수평 X 축 주위의 렌즈 부재의 회전 RX.

그리고, 블로킹 장치(20) 상의 렌즈 부재(10)의 위치는 디지털 카메라(36)를 이용하여 정량화될 수 있다. 렌즈 부재(10)의 위치를 측정하기 위해서, 렌즈 부재 상에 제공된 제2 표시(112) 및 블로킹 장치(20) 상에 제공된 기준 표시(211 및 222)은 도 10에 도시된 바와 같이 블로킹 장치(20)의 카메라(36)에 의해 렌즈 부재(10) 및 보호 필름(23)을 통해 보여진다. 렌즈 부재(10)의 굴절 특성으로 인해 렌즈 부재(10)의 전면(11) 상에 위치된 기준점(111)의 이미지의 편차(L_DEV)는 블로킹 링(22) 상의 기준 표시에 대한 렌즈 부재(10)의 제2 표시(112)의 위치를 측정할 때 고려된다.

블로킹 장치(20)의 기준 표시(211 및 222)에 대한 렌즈 부재 상의 제2 표시(112)의 위치가 결정된다.

카메라(36)는 도 7에 도시된 바와 같이 렌즈 부재(10)의 최적화된 위치에 대응하는 제2 표시(112)의 모델의 기준 프레임에 제2 표시(112)의 이미지를 배치한다. 모델의 표시(112)의 기준 프레임은 교정 단계에서 블로킹 장치(20)의 기준 프레임에 대해 규정된다.

계산기는 표시 위치 오차를 보상하기 위해 렌즈 부재(10)의 최적화된 위치에 대응하는 제2 표시(112)의 모델을 결정할 수 있다. 작업자는, 카메라(36)를 이용하여, 표시 위치 오차를 보상하는 위치에 렌즈 부재가 오도록 기준 표시의 모델의 기준 프레임에 제2 표시(112)의 이미지를 배치한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 블로킹 단계(S612) 동안에, 렌즈 부재는 블로킹 위치에 블로킹되고, 표시 위치 오차는 설정 단계에서 보상된다. 이러한 설정 단계 동안에, 렌즈 기계가공 도구의 작동 파라미터는 적어도 표시 위치 오차에 따라 설정된다. 예를 들면, 기계가공 도구에 보내진 데이터 파일은 표시 위치 오차에 따라 수정되고, 이러한 수정은 기계가공 도구 레벨에서 직접 이루어질 수 있다.

이러한 실시예에 따른 방법은 표시 위치 오차를 줄이기 위해 렌즈 부재를 재위치설정하는 것보다는 표시 위치 오차를 보상하는 것으로 이루어진다. 보상이 소프트웨어에 의해 수행되므로 실제 블로킹 작업에 영향이 없으며, 그에 따라 물리적 블로킹 장비에 대한 변형은 본 방법을 구현하는데 필요치 않다.

표시 위치 오차에 따라 기계가공 도구를 설정함으로써, 제2 표면(12)은 원하는 광학 렌즈의 두께 및 원하는 광학 특성을 고려하기 위해 제1 표면(11)에 대한 요구된 위치를 제조된 표면(13)에 제공하도록 기계가공될 수 있다. 기계가공 도구를 설정하는 것은 기계가공 도구에 표면 위치 데이터를 제공하는 것을 포함하며, 그에 따라 기계가공 도구는 제2 표면의 원하는 표면 위치를 제공하도록 제어될 수 있다.

대안적으로, 제조될 표면을 규정하는 완성된 표면 데이터는 기계가공 도구에 직접 보내질 수 있다. 이러한 경우에, 제조될 표면(13)의 위치를 규정하는 데이터는 설정 데이터가 기계가공 도구에 전달되기 전에 표시 위치 오차로부터 결정된다. 그에 따라 기계가공 도구가 설정된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제조 단계는,

- 블로커에 블로커 기준계가 제공되는 블로커 제공 단계,

- 광학 렌즈의 원하는 광학 특성이 고려되도록 렌즈 기계가공 도구의 작동 파라미터가 블로킹 위치 오차에 따라 설정되는 설정 단계를 포함한다.

블로킹 위치 오차 추정 및 이러한 오차에 대한 보상은 본 기술분야에 숙련된 자에게 알려진 임의의 수단에 의해, 특히 특허문헌 EP 2 199 021에 개시된 방법에 의해 수행될 수 있으며, 이러한 특허문헌의 내용은 참조로 포함된다.

위치 오차의 추정은 블로킹 과정 동안 하나 초과의 단계에서 실행될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, 블로킹 장치의 공동이 블로킹 재료로 충전되기 전에, 그리고 렌즈 부재가 기계가공 장치 상에 장착되었을 때 다시 한번, 위치 오차가 결정될 수 있다.

상기 실시예들은 안경 렌즈의 제조를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 방법은 다른 유형의 광학 렌즈, 예를 들어 망원경 등에 사용되는 광학 렌즈 또는 콘택트 렌즈의 제조에 보다 일반적으로 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

위치설정의 오차를 보상함으로써, 기계가공된 광학 렌즈의 광학적 품질이 향상될 수 있는데, 특히 제조 작업의 표시 단계 및 블로킹 단계와 관련된 분산(dispersion)을 감소시킴으로써 이중 다초점 렌즈(dual addition lens)의 제조에서 향상될 수 있다. 이러한 분산은 반대 표면에 대한 광학 렌즈의 하나의 표면의 부정확한 위치설정으로 인해 발생한다.

단지 예로서 제공되고 첨부된 청구항들에 의해서만 결정되는 본 발명의 범위를 제한하고자 의도되지 않은 상기 예시적인 실시예들을 참조하면 많은 다른 수정과 변형이 본 기술분야에 숙련된 자에게 자명할 것이다.

특허청구범위에서, "포함하는"이란 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, 한정어 “하나” 또는 "하나의"는 복수를 배제하지 않는다. 다른 특징들이 서로 다른 종속 청구항에 인용된다는 사실은 이런 특징들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다. 특허청구범위에서 임의의 참조부호는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

Claims

광학 렌즈 제조 방법에 있어서,
- 제1 표면, 제2 표면 및 상기 제1 표면 상의 음각으로 새겨진 제1 표시에 의해 식별된 제1 기준계를 포함하는 렌즈 부재가 제공되는 렌즈 부재 제공 단계,
- 제조될 상기 광학 렌즈의 제2 표면에 대응하는 표면 데이터가 제공되는 표면 데이터 제공 단계,
- 제2 기준계를 정의하는 제2 표시가 상기 렌즈 부재 상에 제공되는 제2 표시 제공 단계,
- 상기 제2 표시와 상기 제1 표시 사이의 표시 위치 오차가 제공되는 표시 위치 오차 제공 단계,
- 상기 렌즈 부재의 제1 표면 상에 접착 테이프가 제공되는 테이핑 단계, 및
- 요구되는 광학 처방에 따라 광학 렌즈의 두께 및 광학 특성과 관련하여 광학 렌즈의 제조된 제2 표면이 제1 표면에 대해 요구되는 위치를 갖도록 렌즈 부재의 제조된 제2 표면을 기계가공함으로써 광학 렌즈의 제2 표면이 상기 표면 데이터와 상기 표시 위치 오차에 따라 제조되는 제조 단계를 포함하고,
상기 제2 표시는 렌즈 부재의 제1 표면 또는 제2 표면 상에 인쇄되거나, 또는 상기 제2 표시가 렌즈 부재의 제1 표면 또는 제2 표면의 주변에 음각으로 새겨지는 경우로서 상기 제2 표시가 제1 표시보다 더 깊게 음각으로 새겨지며,
상기 표시 위치 오차는 제1 기준계와 제2 기준계 간의 위치 차이를 나타내는, 광학 렌즈 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 표시는 상기 렌즈 부재의 제1 표면 상에 제공되는 광학 렌즈 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 표시는 상기 렌즈 부재의 제1 표면 상에 인쇄된 표면 표시인 광학 렌즈 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제조 단계는,
- 블로커 기준계를 갖는 블로커가 제공되는 블로커 제공 단계, 및
- 상기 렌즈 부재가 블로킹 위치에서 상기 블로커 상에 블로킹되는 블로킹 단계를 포함하며, 상기 블로킹 위치는 상기 표시 위치 오차를 보상하기 위해 상기 블로커 기준계에 대해 결정되는 광학 렌즈 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제조 단계는,
- 블로커 기준계를 갖는 블로커가 제공되는 블로커 제공 단계,
- 상기 렌즈 부재가 블로킹 위치에서 상기 블로커 상에 블로킹되는 블로킹 단계, 및
- 요구되는 광학 처방에 따라 광학 렌즈의 두께 및 광학 특성과 관련하여 기계가공될 제2 표면이 제1 표면에 대해 요구되는 위치를 갖도록 렌즈 부재의 제2 표면을 기계가공하기 위한 렌즈 기계가공 도구의 작동 파라미터가 표시 위치 오차에 따라 설정되는 설정 단계를 포함하는 광학 렌즈 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 제조 단계는,
- 블로커에 블로커 기준계가 제공되는 블로커 제공 단계,
- 상기 렌즈 부재가 블로킹 위치에서 상기 블로커 상에 블로킹되는 블로킹 단계,
- 상기 제2 기준계와 상기 블로커 기준계 사이의 블로킹 위치 오차가 결정되는 비교 단계, 및
- 요구되는 광학 처방에 따라 광학 렌즈의 두께 및 광학 특성과 관련하여 기계가공될 제2 표면이 제1 표면에 대해 요구되는 위치를 갖도록 제조될 광학 렌즈의 제2 표면을 기계가공하기 위해 렌즈 부재의 제2 표면을 기계가공하기 위한 렌즈 기계가공 도구의 작동 파라미터가 블로킹 위치 오차에 따라 설정되는 설정 단계를 포함하는 광학 렌즈 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 렌즈 부재를 통해 제2 표시를 바라보는 단계를 포함하며, 상기 렌즈 부재의 굴절 특성은 제2 표시의 위치를 결정할 때 고려되는 광학 렌즈 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제조 단계 후에, 제조된 제2 표면 상에 적어도 표시 위치 오차에 따라 추가 표시가 음각되는 추가 표시 단계를 추가로 포함하는 광학 렌즈 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 표시는 상기 광학 렌즈의 제2 표면이 제조된 후에 제거되는 광학 렌즈 제조 방법.
데이터 처리 장치 내로 로딩되는 경우, 상기 데이터 처리 장치가 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는 명령 세트를 포함하는, 데이터 처리 장치를 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터-판독가능한 저장 매체.
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