WO2013167831A1 - Procede de detourage d'une lentille ophtalmique multicouche - Google Patents

Procede de detourage d'une lentille ophtalmique multicouche Download PDF

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WO2013167831A1
WO2013167831A1 PCT/FR2013/050988 FR2013050988W WO2013167831A1 WO 2013167831 A1 WO2013167831 A1 WO 2013167831A1 FR 2013050988 W FR2013050988 W FR 2013050988W WO 2013167831 A1 WO2013167831 A1 WO 2013167831A1
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ophthalmic lens
roughing
contour
finishing
preliminary
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PCT/FR2013/050988
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Inventor
Muriel Godeau
Aude Lapprand
Cédric LEMAIRE
Christian Massart
Gilles Massey
Sébastien PINAULT
Catherine ROUSSEL
Montserrat BURGOS
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Essilor International (Compagnie Generale D'optique)
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents

Definitions

  • the present invention relates generally to the preparation of multilayer ophthalmic lenses (that is to say having a substrate and at least one coating film which is made of a material distinct from that of the substrate. and which covers a main face of the substrate) for mounting in spectacle frames.
  • It relates more particularly to a method of trimming an ophthalmic lens according to a desired contour, comprising:
  • a step of roughing the ophthalmic lens by means of a roughing wheel according to a rough outline coincident with or widened with respect to the desired contour
  • a finishing step of the ophthalmic lens by means of a finishing tool A finishing step of the ophthalmic lens by means of a finishing tool.
  • Such a film can be used for various reasons, in particular to improve the optical comfort of the ophthalmic lens or to increase the optical performance thereof.
  • it may be a film of micro-cells which makes it possible to confer on the ophthalmic lens properties of photochromism or of index variation.
  • the pre-roughing step of the trimming process which is exposed to it consists in cutting the lens by means of a cutter, on the thickness of the film only and in a preliminary outline narrowed relative to the desired contour.
  • the roughing and finishing steps are conventionally operated using form grinding wheels.
  • This sidewalk is particularly unattractive. It is also more unsightly that the film has a different color than the substrate. It can even generate unpleasant optical effects for the wearer of glasses.
  • the cutting of the film by the cutter also generates waves along the edge of the film, which creates an effect of lace also unattractive.
  • the present invention proposes a method of careful trimming of a multilayer ophthalmic lens.
  • a method of trimming as defined in the introduction wherein said preliminary contour is widened relative to the desired contour and wherein it is expected that the blank wheel used has a particle size included between 0.1 and 0.5 mm and that it is controlled relative to the ophthalmic lens so as to apply during said roughing step a radial force on the ophthalmic lens between 0.1 and 5 Newton.
  • the roughing and finishing steps make it possible to erase the traces that the pre-roughing step might possibly have left on the ophthalmic lens.
  • the Applicant has experienced said combination of particle size and radial force used to rough the lens, and thus observed that it makes it possible to reduce as much as possible the stresses exerted on the useful part of the film of the lens and that it thus concur (with the pre-roughing step) to avoid any detachment and / or delamination of the film.
  • said finishing tool used is a grinding wheel having a particle size of between 0.02 and 0.1 mm, driven relative to said ophthalmic lens according to the desired contour, so as to apply during said finishing step a radial force on the ophthalmic lens between 5 and 18 Newton;
  • said finishing tool is controlled relative to said ophthalmic lens for machining said ophthalmic lens in at least three passes;
  • said polishing tool used is a grinding wheel having a particle size of between 0.0005 and 0.02 mm, controlled relative to said ophthalmic lens so as to apply during said polishing step a radial force on the ophthalmic lens of between 10.0 and 0.02 mm; and Newton;
  • said polishing tool is controlled relative to said ophthalmic lens for machining said ophthalmic lens in at least three passes;
  • said preliminary tool being a milling cutter
  • said pre-roughing step consists of cutting the ophthalmic lens over the entire thickness of the coating film and only a part of the thickness of the substrate, according to the preliminary outline;
  • the outline of the blank is widened with respect to the preliminary outline; said roughing step is carried out in the presence of a lubricant;
  • said pre-roughing step is performed in the presence of a lubricant, according to the preliminary outline;
  • FIG. 1 and 2 are schematic views of two embodiments of an ophthalmic lens trimming apparatus
  • FIGS. 3A and 3B are schematic side and front views of an ophthalmic lens before trimming
  • FIGS. 4A and 4B are schematic side and front views of the ophthalmic lens shown in FIGS. 3A and 3B, as it appears at the end of a pre-roughing step operated according to a trimming method according to a first embodiment of the invention;
  • FIGS. 5A and 5B are schematic side and front views of the ophthalmic lens shown in FIGS. 4A and 4B, as it appears at the end of a roughing step operated according to the first embodiment of the trimming method according to the invention;
  • FIGS. 6A and 6B are schematic side and front views of the ophthalmic lens shown in FIGS. 5A and 5B, as it appears at the end of a finishing step;
  • FIGS. 7A and 7B are schematic side and front views of the ophthalmic lens shown in FIGS. 3A and 3B, as it appears at the end of a pre-roughing step operated according to a trimming method according to a second embodiment of the invention.
  • FIGS. 8A and 8B are schematic side and front views of the ophthalmic lens shown in FIGS. 7A and 7B, as it appears at the end of a roughing step operated according to the second embodiment of the clipping method according to the invention.
  • FIGs 1 and 2 there is shown schematically two embodiments of a trimming apparatus adapted to cut an ophthalmic lens. These embodiments are for illustrative purposes and other commercially available trimmers may be used for the practice of the present invention.
  • a trimming apparatus can be made in the form of any cutting or removal machine capable of modifying the contour of the ophthalmic lens to adapt it to a frame selected by the future wearer of the pair of spectacles.
  • the trimming apparatus is constituted, in a manner known per se, by an automatic grinder 200, commonly called a digital grinder.
  • This grinder includes in this case:
  • rocker 201 which is mounted freely pivotally about a reference axis A5, in practice a horizontal axis, on a frame not shown, and which supports the ophthalmic lens 100 to be machined;
  • a set of wheels 214 which is set in rotation on a grinding wheel axis A6 parallel to the reference axis A5, which is also properly rotated by a motor not shown;
  • a finishing module 220 which is rotatably mounted around the wheel axis A6, and which includes including finishing tools of the ophthalmic lens 100.
  • the latch 201 is equipped with a lens support here formed by two shafts and rotation drive 202, 203 of the ophthalmic lens 100 to be machined.
  • Each of the shafts 202, 203 has a free end which faces the other and is equipped with a locking nose of the ophthalmic lens 100.
  • a first of the two shafts 202 is fixed in translation along the blocking axis A7.
  • the second of the two shafts 203 is instead movable in translation along the blocking axis A7 to effect the compression in axial compression of the ophthalmic lens 100 between the two locking noses.
  • the wheel set 214 here comprises four wheels 210, 21 1, 212, 213 mounted coaxially on the grinding wheel axis A6, each designed for a specific machining operation of the ophthalmic lens 100.
  • the grinding wheel 214 comprises in particular a grinding wheel 210 cylindrical in revolution around the wheel axis A6.
  • This roughing wheel 210 comprises diamonds whose particle size is between 0.1 and 0.5 mm and is here equal to 0.3 mm.
  • the wheel set 214 also comprises a beveling wheel 21 1, so-called form.
  • This grinding wheel 21 1 has a generally cylindrical shape of revolution around the wheel axis A6, with however a central groove (not visible in the figures), V-section and revolution around the wheel axis A6 . This central groove thus makes it possible to machine a rib on the field of the ophthalmic lens 100 to be machined.
  • This beveling wheel 21 1 comprises diamonds whose particle size is between 0.02 and 0.1 mm and is here equal to 0.06mm.
  • the grinding wheel 214 comprises two polishing grinding wheels whose shapes are respectively identical to those of the roughing grinding wheel 210 and of bevelling 21 1, but whose diamonds have particle sizes of between 0.0005 and 0.02 mm, here equal to 0.005mm.
  • the set of wheels 214 is carried by a carriage, not shown, mounted to move in translation along the grinding wheel axis A6.
  • the translational movement of the trolley is called "transfer" TRA.
  • the grinder 200 further comprises a connecting rod 230, one end of which is articulated relative to the frame for pivoting about the reference axis A5, and the other end of which is articulated with respect to a nut 231 for pivoting around an axis A8 parallel to the reference axis A5.
  • the nut 231 is itself mounted to move in translation along a restitution axis A9 perpendicular to the reference axis A5. As shown schematically in Figure 1, the nut 231 is a threaded nut threaded engagement with a threaded rod 232 which, aligned along the axis of restitution A9, is rotated by a motor 233.
  • the link 230 further includes a force sensor 234 that interacts with a corresponding element of the latch 201.
  • the pivot angle of the rod 230 about the reference axis A5 is then linearly associated with the vertical translation, denoted RES (for "restitution"), of the nut 231 along the restitution axis A9.
  • the ophthalmic lens 100 to be machined When, duly sandwiched between the two shafts 202, 203, the ophthalmic lens 100 to be machined is brought into contact with one of the wheels of the train of mills 214, it is subject to an effective removal of material.
  • the radial force applied by the grinding wheel on the ophthalmic lens can then be controlled precisely, thanks to the force sensor 234.
  • the finisher 220 has a pivotal mobility around the wheel axis A6, called pivot mobility PIV. Specifically, the finisher 220 is provided with a gear (not shown) which meshes with a pinion equipping the shaft of an electric motor integral with the wheel trolley. This mobility allows it to move closer to or away from the ophthalmic lens 100. This electric motor is controlled in position and effort, so as to precisely control the force applied by the finishing tools on the ophthalmic lens 100.
  • the finisher 220 here embeds a stud 224 which supports the finishing tools and which is adapted to pivot about a finishing axis A10 orthogonal to the wheel axis A6.
  • This mobility referred to as FIN finishing mobility, makes it possible to orient the finishing tools with respect to the lens 100.
  • This stud 224 more precisely supports here a disc-shaped creasing wheel 222 and a milling cutter 223, both driven in rotation. around the same axis perpendicular to said finishing axis A10.
  • the ophthalmic lens 100 When, duly sandwiched between the two shafts 202, 203, the ophthalmic lens 100 is brought into contact with the milling cutter 223 or the creasing wheel 222, it is also effectively removed from the material.
  • pivoting movements of the pad 224, pivoting of the finishing module 220, restitution of the latch 201 and rotation of the shafts 202, 203 are then controlled in coordination by the control unit 251.
  • This control unit 251 is of electronic and / or computer and allows in particular to measure the radial force applied by the grinding wheels and finishing tools on the ophthalmic lens and to control:
  • the driving motor in rotation of the stud according to the finishing mobility FIN.
  • the grinder 200 finally comprises a human-machine interface 252 which here comprises a display screen 253, a keyboard 254 and a mouse 255 adapted to communicate with the control unit 251.
  • This interface GUI 252 allows the user to enter numerical values or to acquire various data in the form of electronic files, in order to control accordingly the grinder 200.
  • the grinder 200 has an identical architecture to that of the grinder shown in Figure 1, with the difference that it is devoid of finishing module 200.
  • FIGS. 3A and 3B show an ophthalmic lens 100 that has not yet been cut away, of an indifferent type (convergent, divergent, non-corrective, etc.).
  • this ophthalmic lens 100 is a multilayer lens, in that it comprises a substrate 101 and a coating film 102 which covers the substrate 101.
  • the substrate 101 is made of a first material, for example mineral glass or organic glass, that is to say polymer.
  • It has two main faces 104, 106, including a rear face 104 intended to be turned towards the eye of the wearer, and a front face 106 opposite.
  • the coating film 102 is designed to present specific physico-chemical or optical properties, such as, for example, reflection, hydrophobicity, birefringence, polarization, absorption in certain wavelength ranges such as ultra-violet or certain wavelengths that are visible to give a particular color to the lenses, or anti-shock, anti-scratch, anti-reflective or anti-fouling properties.
  • specific physico-chemical or optical properties such as, for example, reflection, hydrophobicity, birefringence, polarization, absorption in certain wavelength ranges such as ultra-violet or certain wavelengths that are visible to give a particular color to the lenses, or anti-shock, anti-scratch, anti-reflective or anti-fouling properties.
  • the film 102 may be composed of a single layer, or several layers of coating having distinct properties.
  • This material is preferably plastic and transparent.
  • the film 102 also has two main faces 103, 107, including a rear face 107 intended to be turned towards the eye of the wearer, and an opposite front face 103.
  • This film 102 is fixed by its rear face 107 on the front face 106 of the substrate 101, for example by gluing.
  • the rear face 104 of the substrate 101 thus forms the rear face of the ophthalmic lens 100, while the front face 103 of the film 102 forms the front face of the ophthalmic lens 100.
  • the wafers of the substrate 101 and the film 102 together form the wafer. 105 of the ophthalmic lens 100.
  • An average plane P1 is defined with respect to the ophthalmic lens 100 as being the plane passing through the peripheral edge of the rear face 104 of the ophthalmic lens 100.
  • a central axis A1 is also defined as being the axis orthogonal to the mean plane P1, which passes through the center of the rear face 104 of the ophthalmic lens 100.
  • This ophthalmic lens 100 is intended to be cut off so that its contour adapts to the shape of the eyeglass frame selected by the wearer.
  • rimmed eyeglass frames there are three main categories of spectacle frames that can be selected by the wearer. Among these, there are rimmed eyeglass frames, semi-rimmed eyeglass frames (also called snap frames). arcades) and eyeglass frames without a circle (also called pierced frames).
  • the rimmed eyeglass frames conventionally comprise two surrounds which are intended to each accommodate a cut-away ophthalmic lens. These two surrounds are connected to each other by a trigger guard and each carry a branch. Each surround has a groove, commonly called a bezel, running along its inner face.
  • the ophthalmic lens 100 When the selected eyeglass frame is a rimmed frame, the ophthalmic lens 100 must be cut off so as to present along its wafer 105 an engagement ridge 109 (see FIG. 6A), commonly called a bevel, the section of which here presents a V.
  • the bevel 109 thus formed on the edge 105 of the lens 100 is then adapted to fit into the bezel of the rimmed frame.
  • the semi-rimmed spectacle frames have two arches on the inner faces of which ribs extend, and two holding wires which are connected to the ends of the arches to form with them closed contours.
  • the ophthalmic lens 100 When the selected spectacle frame is a half-rimmed frame, the ophthalmic lens 100 must be cut off so as to have a circumferential groove along its edge 105. The lens is then held in place in the eyeglass frame by fitting the upper portion of its wafer in the rib provided along the inner face of the corresponding arch, and engaging the holding wire in the groove.
  • the frames of glasses without circle have two branches and a trigger guard, but are devoid of entourage or arcade.
  • These branches and this bridge are, on the other hand, provided with lugs adapted to be inserted into drill holes previously made in the ophthalmic lenses.
  • the ophthalmic lens 100 When the selected spectacle frame is a half-rimmed frame, the ophthalmic lens 100 must be cut off so as to present a wafer 105 whose section is straight and then pierced so that the trigger guard can be fixed therein and the corresponding branch of the spectacle frame.
  • the lens Ophthalmic 100 has an initial contour Co of circular shape.
  • the ophthalmic lens 100 To adapt to the shape of the eyeglass frame chosen by the future wearer of glasses, the ophthalmic lens 100 must then be cut to a desired contour C3.
  • this desired contour C3 corresponds to the closed curve according to which it is desired to cut the apex of the bevel 109 of the ophthalmic lens 100 so that the latter fits perfectly into the corresponding environment of the eyeglass frame.
  • this desired contour would correspond to the closed curve according to which it would be desirable to cut the edge of the lens.
  • the desired contour C3 is centered on the central axis A1.
  • the ophthalmic lens must be cut out so as to fit into a circle surrounded by a rimmed eyeglass frame.
  • the latter Prior to the trimming of the ophthalmic lens 100, the latter is placed between the shafts 202, 203 of the grinder, such that its central axis A1 coincides with the axis of these shafts.
  • the clipping of the ophthalmic lens 100 is then operated in at least three steps, including:
  • the clipping method also comprises a subsequent polishing step.
  • the optician has a grinder 200 of the type shown in FIG.
  • control unit 251 has in memory the thickness at the center of the lens, the thickness of the film 102, and a mapping of the front faces 103 and rear 104 of the lens.
  • the control unit 251 co-ordinates the pivoting movements of the pad 224, the pivoting of the finishing module 220, the restitution of the rocker 201 and the rotation of the shafts. 202, 203 so that the cutter 223 cuts through its free end the ophthalmic lens 100 over the entire thickness of the coating film 102 and only a part of the thickness of the substrate 101, according to the preliminary outline C1 (see FIG. Figures 4A and 4B).
  • the cutter is more particularly controlled to machine the substrate to a depth of 0.2 millimeters, which ensures a complete cutting of the film 102 over its entire thickness.
  • the film 102 is thus cut into two distinct parts, including a central portion 102A and a peripheral portion 102B.
  • the preliminary contour C1 (which corresponds to the contour of the central portion 102A of the film 102) according to which the cutter 223 is driven is in turn deduced from a mathematical operation for widening the desired contour C3.
  • Various mathematical enlargement operations can be used, such as, for example, a homothety operation with a ratio strictly greater than 1.
  • the enlargement operation simply consists in defining the preliminary outline C1 by a plurality of points Pu whose coordinates are noted (pu, ⁇ , Zu) and are calculated in the following way:
  • Pu p. + k, k being a predetermined constant of between 0.1 and 0.9 millimeters, here equal to 0.3 millimeters;
  • the roughing wheel 210 (whose particle size is equal to 300 micrometers) is used in order to return the initially circular contour Co of the lens to the shape of an intermediate contour C2 close to the desired contour C3 (see FIGS. 5A and 5B).
  • This intermediate contour C2 is derived from a desired contour widening mathematical operation C3, which is such that the intermediate contour C2 is distinct and surrounds the preliminary outline C1.
  • the widening operation simply consists in defining the intermediate contour C2 by a plurality of points P 2, i whose coordinates are noted (p2, i, 62, 1 , Z 2 , i) and are calculated from the following way:
  • P 2 , i pi + s, s being a predetermined constant greater than k, here equal at 0.6 millimeters;
  • the roughing wheel 210 and the rocker 201 are then driven relative to each other so as to reduce, for each angular position of the lens around the locking axis A7, the radius of the lens at a length equal to the radius p 2 , i, which is strictly greater than the radius p-ij.
  • the stresses applied by the roughing wheel 210 on the ophthalmic lens 100 propagate in the film 102 to the groove machined by the cutter and do not reach the central portion 102A. of the film 102, which then makes it possible to avoid any delamination of the central portion 102A of the film 102.
  • a single pass of the roughing wheel 210 around the ophthalmic lens 100 is here performed during this roughing step.
  • This roughing operation is carried out here in the presence of a lubricant, for example in the presence of water, so as to reduce the amount of dust generated by the machining of the lens, to prevent the roughing wheel 210 from clogs, and to limit the smells emitted.
  • a lubricant for example in the presence of water
  • the beveling wheel 21 1 (whose particle size is equal to 60 micrometers) is used in order to bring the intermediate contour C2 of the ophthalmic lens to the desired contour C3, by making the bevel 109 appear on the field 105 of the lens (see FIGS. 6A and 6B).
  • the grinder 200 is then controlled so that the radial force applied by the beveling wheel 21 1 on the ophthalmic lens 100 remains invariably equal to a constant between 5 and 18 Newton, here equal to 10 Newton.
  • the beveling wheel 21 1 and the rocker 201 are then driven relative to each other so as to reduce, for each angular position of the lens around the locking axis A7, the radius of the top of the bevel 109 of the lens to a length equal to the radius p ,.
  • this finishing step is performed in three passes of the grinding wheel. bevel 21 1 around the ophthalmic lens 100, in the presence of water.
  • this step makes it possible to erase the traces left by the pre-roughing operation, and in particular the groove machined by the cutter.
  • the polishing wheel 213 (whose shape is identical to that of the beveling wheel 21 1 and whose particle size is equal to 5 micrometers) is used.
  • the grinder 200 is then controlled so that the radial force applied by the polishing wheel 213 on the ophthalmic lens 100 remains here invariably equal to a constant between 10 and 35 Newton, here equal to 20 Newton.
  • the combination of particle size and radial force used during this step here also makes it possible to avoid any delamination of the ophthalmic lens 100.
  • this finishing step is performed in three passes of the beveling wheel 21 1 around the ophthalmic lens 100 in the presence of water.
  • the lens 100 is then extracted from the grinder 200 by means of the translational mobility of the second shaft 203, and is then fitted into the corresponding surround of the selected spectacle frame.
  • the optician has a grinder 200 of the type shown in FIG.
  • the roughing wheel 210 (whose particle size is equal to 300 micrometers) is then used in order to bring the initially circular contour Co of the lens to a contour close to the desired contour C3. which is called preliminary outline C1 'and which is widened relative to the desired contour C3 (see FIGS. 7A and 7B).
  • the grinder 200 is then controlled so that the radial force applied by the roughing wheel 210 on the ophthalmic lens 100 remains invariably equal to a value between 0.1 and 5 Newton, here equal to 2.5 Newton .
  • the operation of widening the desired contour C3 to obtain the preliminary contour C1 ' consists of calculating the coordinates (p3 63 Z,) of a plurality of points P3J as follows:
  • P3, i Pi + t, t being a predetermined constant of between 1 and 2 millimeters, here equal to 1.5 millimeters;
  • the roughing wheel 210 and the rocker 201 are then driven relative to each other so as to reduce, for each angular position of the lens around the locking axis A7, the radius of the lens at a length equal to the radius p 3ii .
  • this pre-roughing step is performed in a single pass of the rough grinding wheel 210 around the ophthalmic lens 100, in the presence of water.
  • the combination of particle size and radial force used during this step makes it possible to reduce at best the delamination phenomenon of the ophthalmic lens 100.
  • the presence of water here also makes it possible to reduce the amount of dust generated by machining the lens, to prevent the roughing wheel 210 from becoming clogged, and to limit the odors emitted.
  • the roughing wheel 210 (whose particle size is equal to 300 micrometers) is again used to bring the contour of the lens to the desired contour C3 (see FIGS. 8A and 8B).
  • the grinder 200 is then controlled so that the radial force applied by the roughing wheel 210 on the ophthalmic lens 100 remains invariably equal to a value between 0.1 and 5 Newton, here equal to 2.5 Newton .
  • the roughing wheel 210 and the rocker 201 are then driven relative to each other so as to reduce, for each angular position of the lens around the locking axis A7, the radius of the lens at a length equal to the radius p ,.
  • this roughing step is performed in a single pass of the roughing wheel 210 around the ophthalmic lens 100, in the absence of lubricant.
  • the combination of grain size and radial force used during this step makes it possible to reduce the delamination phenomenon of the ophthalmic lens 100 at best.
  • the absence of lubricant then allows to totally prevent the appearance of this phenomenon.
  • the quantity of dust generated and the odors emitted by the machining of the lens are then very small, since the quantity of material to be machined between the preliminary outline C1 'and the desired contour C3 is reduced.
  • finishing and polishing steps are then performed in the same manner as in the first embodiment of the invention mentioned above.
  • the finishing step will comprise:
  • a second creasing operation consisting of practicing along the field of the ophthalmic lens a groove by means of the creasing grinding wheel on the finisher of the grinder.
  • the finishing step will comprise:
  • a second drilling operation consisting of drilling holes through the lens, by means of the cutter, so as to attach the lugs of the branches and the bridge of the eyeglass frame.
  • one and / or the other of the pre-roughing, roughing, finishing and polishing steps can be carried out by vary the force applied by the grinding wheel on the ophthalmic lens in a reduced range of values. So :
  • the radial force applied by the wheel on the ophthalmic lens varies between 5 and 18 Newton;
  • the radial force applied by the wheel on the ophthalmic lens varies between 10 and 35 Newton.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de détourage d'une lentille ophtalmique (100) multicouche suivant un contour souhaité (C3), comportant : une étape de pré-ébauche de la lentille ophtalmique (100) au moyen d'un outil préliminaire (210; 223), selon un contour préliminaire (Cl,Cl'), une étape d'ébauche de la lentille ophtalmique (100) au moyen d'une meule d'ébauche (210), suivant un contour d'ébauche (C2, C3), et une étape de finition de la lentille ophtalmique (100) au moyen d'un outil de finition (212) Selon l'invention, ledit contour préliminaire (Cl, Cl') est élargi par rapport au contour souhaité (C3), et la meule d'ébauche (210) utilisée présente une granulométrie comprise entre 0,1 et 0,5 mm et est pilotée relativement à ladite lentille ophtalmique (100) de manière à appliquer au cours de ladite étape d'ébauche une force radiale sur la lentille ophtalmique (100) comprise entre 0,1 et 5 N.

Description

PROCÈDE DE DETOURAGE D'UNE LENTILLE OPHTALMIQUE MULTICOUCHE
DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale la préparation des lentilles ophtalmiques multicouche (c'est-à-dire comportant un substrat et au moins un film de revêtement qui est réalisé dans un matériau distinct de celui du substrat et qui recouvre une face principale du substrat) en vue de leur montage dans des montures de lunettes.
Elle concerne plus particulièrement un procédé de détourage d'une lentille ophtalmique suivant un contour souhaité, comportant :
- une étape de pré-ébauche de la lentille ophtalmique au moyen d'un outil préliminaire, selon un contour préliminaire distinct et déduit dudit contour souhaité,
- une étape d'ébauche de la lentille ophtalmique au moyen d'une meule d'ébauche, suivant un contour d'ébauche confondu avec ou élargi par rapport au contour souhaité, et
- une étape de finition de la lentille ophtalmique au moyen d'un outil de finition.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
II est courant d'apposer sur le substrat d'une lentille ophtalmique une ou plusieurs couches de revêtement se présentant sous la forme de films.
Un tel film peut être utilisé pour différentes raisons, notamment pour améliorer le confort optique de la lentille ophtalmique ou pour accroître les performances optiques de celle-ci.
II peut par exemple s'agir d'un film de micro-cellules qui permet de conférer à la lentille ophtalmique des propriétés de photochromisme ou de variation d'indice.
L'inconvénient d'une telle lentille ophtalmique multicouche est que son détourage s'avère en pratique difficile à réaliser.
L'utilisation d'une meule classique, dans des conditions normales de détourage et en présence d'un lubrifiant, a en effet pour conséquence de fragiliser la lentille ophtalmique, voire de provoquer des décollements et/ou des délaminages, c'est-à-dire une séparation des différentes couches de la lentille ophtalmique. On connaît alors du document FR 2 962 676 un procédé de détourage tel que défini en introduction, qui est spécialement destiné au détourage des lentilles ophtalmique multicouche.
L'étape de pré-ébauche du procédé de détourage qui y est exposé consiste à découper la lentille au moyen d'une fraise, sur l'épaisseur du film uniquement et suivant un contour préliminaire rétréci par rapport au contour souhaité. Les étapes d'ébauche et de finition sont quant à elles opérées classiquement, à l'aide de meules de forme.
On comprend que la découpe du film évite que la partie utile de ce film
(située à l'intérieur du contour préliminaire) ne soit soumise à des contraintes lors des opérations d'ébauche et de finition de la lentille ophtalmique.
La découpe du film laisse malheureusement apparaître à l'issue du détourage de la lentille un trottoir qui court tout le long du bord de cette lentille.
Ce trottoir s'avère particulièrement peu esthétique. Il est d'ailleurs d'autant plus inesthétique que le film présente une teinte différente de celle du substrat. Il peut même générer des effets optiques désagréables pour le porteur de lunettes.
La découpe du film par la fraise génère en outre des vagues le long du bord du film, ce qui crée un effet de dentelles également peu esthétique.
OBJET DE L'INVENTION
Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un procédé de détourage soigné d'une lentille ophtalmique multicouche.
Plus particulièrement, on propose selon l'invention un procédé de détourage tel que défini dans l'introduction, dans lequel ledit contour préliminaire est élargi par rapport au contour souhaité et dans lequel il est prévu que la meule d'ébauche utilisée présente une granulométrie comprise entre 0,1 et 0,5 mm et qu'elle soit pilotée relativement à la lentille ophtalmique de manière à appliquer au cours de ladite étape d'ébauche une force radiale sur la lentille ophtalmique comprise entre 0,1 et 5 Newton.
Ainsi, le contour préliminaire étant élargi par rapport au contour souhaité, les étapes d'ébauche et de finition permettent d'effacer les traces que l'étape de pré-ébauche auraient éventuellement pu laisser sur la lentille ophtalmique. Par ailleurs, la demanderesse a éprouvé ladite combinaison de granulométrie et de force radiale utilisée pour ébaucher la lentille, et a pu ainsi observer qu'elle permet de réduire au mieux les contraintes exercées sur la partie utile du film de la lentille et qu'elle concoure ainsi (avec l'étape de pré-ébauche) à éviter tout décollement et/ou délaminage du film.
D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé de détourage conforme à l'invention sont les suivantes :
- ledit outil de finition utilisé est une meule présentant une granulométrie comprise entre 0,02 et 0,1 mm, pilotée relativement à ladite lentille ophtalmique suivant le contour souhaité, de manière à appliquer au cours de ladite étape de finition une force radiale sur la lentille ophtalmique comprise entre 5 et 18 Newton ;
- au cours de ladite étape de finition, ledit outil de finition est piloté relativement à ladite lentille ophtalmique pour usiner ladite lentille ophtalmique en au moins trois passes ;
- après ladite étape de finition, il est prévu une étape de polissage de ladite lentille ophtalmique au moyen d'un outil de polissage ;
- ledit outil de polissage utilisé est une meule présentant une granulométrie comprise entre 0,0005 et 0,02 mm, pilotée relativement à ladite lentille ophtalmique de manière à appliquer au cours de ladite étape de polissage une force radiale sur la lentille ophtalmique comprise entre 10 et 35 Newton ;
- au cours de ladite étape de polissage, ledit outil de polissage est piloté relativement à ladite lentille ophtalmique pour usiner ladite lentille ophtalmique en au moins trois passes ;
- ledit outil préliminaire étant une fraise, ladite étape de pré-ébauche consiste à découper la lentille ophtalmique sur toute l'épaisseur du film de revêtement et sur une partie seulement de l'épaisseur du substrat, selon le contour préliminaire ;
- le contour d'ébauche est élargi par rapport au contour préliminaire ; - ladite étape d'ébauche est opérée en présence d'un lubrifiant ;
- ledit outil préliminaire étant la meule d'ébauche, ladite étape de préébauche est opérée en présence d'un lubrifiant, selon le contour préliminaire ;
- ladite étape d'ébauche est opérée à sec, en l'absence de lubrifiant, suivant le contour souhaité. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
- les figures 1 et 2 sont des vues schématiques de deux modes de réalisation d'un appareil de détourage de lentilles ophtalmiques ;
- les figures 3A et 3B sont des vues schématiques, de côté et de face, d'une lentille ophtalmique avant détourage ;
- les figures 4A et 4B sont des vues schématiques, de côté et de face, de la lentille ophtalmique représentée sur les figures 3A et 3B, telle qu'elle se présente à l'issue d'une étape de pré-ébauche opérée suivant un procédé de détourage conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ;
- les figures 5A et 5B sont des vues schématiques, de côté et de face, de la lentille ophtalmique représentée sur les figures 4A et 4B, telle qu'elle se présente à l'issue d'une étape d'ébauche opérée suivant le premier mode de réalisation du procédé de détourage conforme à l'invention ;
- les figures 6A et 6B sont des vues schématiques, de côté et de face, de la lentille ophtalmique représentée sur les figures 5A et 5B, telle qu'elle se présente à l'issue d'une étape de finition ;
- les figures 7A et 7B sont des vues schématiques, de côté et de face, de la lentille ophtalmique représentée sur les figures 3A et 3B, telle qu'elle se présente à l'issue d'une étape de pré-ébauche opérée suivant un procédé de détourage conforme à un second mode de réalisation de l'invention ; et
- les figures 8A et 8B sont des vues schématiques, de côté et de face, de la lentille ophtalmique représentée sur les figures 7A et 7B, telle qu'elle se présente à l'issue d'une étape d'ébauche opérée suivant le second mode de réalisation du procédé de détourage conforme à l'invention.
Appareil de détourage
Sur les figures 1 et 2, on a représenté de manière schématique deux modes de réalisation d'un appareil de détourage adapté à détourer une lentille ophtalmique. Ces modes de réalisation sont à titre illustratif et d'autres appareils de détourage existant dans le commerce peuvent être utilisés pour la mise en œuvre de la présente invention. Un tel appareil de détourage peut être réalisé sous la forme de toute machine de découpage ou d'enlèvement de matière apte à modifier le contour de la lentille ophtalmique pour l'adapter à une monture sélectionnée par le futur porteur de la paire de lunettes.
Tel que schématisé sur la figure 1 , l'appareil de détourage est constitué, de manière connue en soi, par une meuleuse 200 automatique, communément dite numérique. Cette meuleuse comporte en l'espèce :
- une bascule 201 qui est montée librement pivotante autour d'un axe de référence A5, en pratique un axe horizontal, sur un châssis non représenté, et qui supporte la lentille ophtalmique 100 à usiner ;
- un train de meules 214, qui est calé en rotation sur un axe de meule A6 parallèle à l'axe de référence A5, et qui est lui aussi dûment entraîné en rotation par un moteur non représenté ;
- un module de finition 220 qui est monté à rotation autour de l'axe de meule A6, et qui embarque notamment des outils de finition de la lentille ophtalmique 100.
La bascule 201 est équipée d'un support de lentille ici formé par deux arbres de serrage et d'entraînement en rotation 202, 203 de la lentille ophtalmique 100 à usiner.
Ces deux arbres 202, 203 sont alignés l'un avec l'autre suivant un axe de blocage A7 parallèle à l'axe A5. Chacun des arbres 202, 203 possède une extrémité libre qui fait face à l'autre et qui est équipée d'un nez de blocage de la lentille ophtalmique 100.
Un premier des deux arbres 202 est fixe en translation suivant l'axe de blocage A7. Le second des deux arbres 203 est au contraire mobile en translation suivant l'axe de blocage A7 pour réaliser le serrage en compression axiale de la lentille ophtalmique 100 entre les deux nez de blocage.
Le train de meules 214 comporte ici quatre meules 210, 21 1 , 212, 213 montées coaxialement sur l'axe de meule A6, conçues chacune pour une opération d'usinage spécifique de la lentille ophtalmique 100.
Le train de meules 214 comporte en particulier une meule d'ébauche 210 cylindrique de révolution autour de l'axe de meule A6. Cette meule d'ébauche 210 comporte des diamants dont la granulométrie est comprise entre 0,1 et 0,5 mm et est ici égale à 0,3mm. Le train de meules 214 comporte aussi une meule de biseautage 21 1 , dite de forme. Cette meule de biseautage 21 1 présente une forme globalement cylindrique de révolution autour de l'axe de meule A6, avec toutefois une gorge centrale (non visible sur les figures), de section en V et de révolution autour de l'axe de meule A6. Cette gorge centrale permet ainsi d'usiner une nervure sur le champ de la lentille ophtalmique 100 à usiner. Cette meule de biseautage 21 1 comporte des diamants dont la granulométrie est comprise entre 0,02 et 0,1 mm et est ici égale à 0,06mm.
Le train de meules 214 comporte enfin deux meules de polissage dont les formes sont respectivement identiques à celles des meule d'ébauche 210 et de biseautage 21 1 , mais dont les diamants présentent des granulométries comprises entre 0,0005 et 0,02mm, ici égales à 0,005mm.
Le train de meules 214 est porté par un chariot, non représenté, monté mobile en translation suivant l'axe de meule A6. Le mouvement de translation du chariot porte-meules est appelé « transfert » TRA.
On comprend qu'il s'agit ici de réaliser un mouvement relatif des meules par rapport à la lentille et que l'on pourra prévoir, en variante, une mobilité axiale de la lentille, les meules restant fixes.
La meuleuse 200 comporte, en outre, une biellette 230 dont une extrémité est articulée par rapport au châssis pour pivoter autour de l'axe de référence A5, et dont l'autre extrémité est articulée par rapport à une noix 231 pour pivoter autour d'un axe A8 parallèle à l'axe de référence A5.
La noix 231 est elle-même montée mobile en translation suivant un axe de restitution A9 perpendiculaire à l'axe de référence A5. Telle que schématisée sur la figure 1 , la noix 231 est une noix taraudée en prise à vissage avec une tige filetée 232 qui, alignée suivant l'axe de restitution A9, est entraînée en rotation par un moteur 233.
La biellette 230 comporte par ailleurs un capteur d'effort 234 qui interagit avec un élément correspondant de la bascule 201 . L'angle de pivotement de la biellette 230 autour de l'axe de référence A5 est alors linéairement associé à la translation verticale, notée RES (pour « restitution »), de la noix 231 suivant l'axe de restitution A9.
Lorsque, dûment enserrée entre les deux arbres 202, 203, la lentille ophtalmique 100 à usiner est amenée au contact de l'une des meules du train de meules 214, elle fait l'objet d'un enlèvement effectif de matière. L'effort radial appliqué par la meule sur la lentille ophtalmique peut alors être piloté avec précision, grâce au capteur d'effort 234.
Pour l'usinage de la lentille ophtalmique 20 suivant un contour donné, il suffit, donc, d'une part, de déplacer en conséquence la noix 231 le long de l'axe de restitution A9, sous le contrôle du moteur 233, pour commander le mouvement de restitution RES et, d'autre part, de faire pivoter conjointement les arbres de support 202, 203 autour de l'axe de blocage A7. Le mouvement de restitution de la bascule 201 et le mouvement de rotation des arbres 202, 203 sont pilotés en coordination par une unité de pilotage 251 , dûment programmée à cet effet, pour que tous les points du contour de la lentille ophtalmique 20 soient successivement ramenés au bon rayon.
Le module de finition 220 présente une mobilité de pivotement autour de l'axe de meule A6, appelée mobilité de pivotement PIV. Concrètement, le module de finition 220 est pourvu d'une roue dentée (non représentée) qui engrène avec un pignon équipant l'arbre d'un moteur électrique solidaire du chariot porte- meules. Cette mobilité lui permet de se rapprocher ou de s'éloigner de la lentille ophtalmique 100. Ce moteur électrique est piloté en position et en effort, de manière à contrôler précisément l'effort appliqué par les outils de finition sur la lentille ophtalmique 100.
Le module de finition 220 embarque ici un plot 224 qui supporte les outils de finition et qui est adapté à pivoter autour d'un axe de finition A10 orthogonal à l'axe de meule A6. Cette mobilité, appelée mobilité de finition FIN, permet d'orienter les outils de finition par rapport à la lentille 100. Ce plot 224 supporte plus précisément ici une meulette de rainage 222 en forme de disque et une fraise 223, toutes deux entraînées en rotation autour d'un même axe perpendiculaire audit axe de finition A10.
Lorsque, dûment enserrée entre les deux arbres 202, 203, la lentille ophtalmique 100 est amenée au contact de la fraise 223 ou de la meulette de rainage 222, elle fait également l'objet d'un enlèvement effectif de matière.
Pour cela, les mouvements de pivotement du plot 224, de pivotement du module de finition 220, de restitution de la bascule 201 et de rotation des arbres 202, 203 sont alors pilotés en coordination par l'unité de pilotage 251 .
Cette unité de pilotage 251 est de type électronique et/ou informatique et permet en particulier de mesurer l'effort radial appliqué par les meules et les outils de finition sur la lentille ophtalmique et de piloter :
- le moteur d'entraînement en translation du deuxième arbre 203 ;
- le moteur d'entraînement en rotation des deux arbres 202, 203 ; - le moteur d'entraînement en translation du chariot porte-meules suivant la mobilité de transfert TRA ;
- le moteur 233 d'entraînement en translation de la noix 231 suivant la mobilité de restitution RES ;
- le moteur d'entraînement en rotation du module de finition 220 suivant la mobilité d'escamotage ESC ;
- le moteur d'entraînement en rotation du plot suivant la mobilité de finition FIN.
La meuleuse 200 comporte enfin une interface Homme-Machine 252 qui comprend ici un écran d'affichage 253, un clavier 254 et une souris 255 adaptés à communiquer avec l'unité de pilotage 251 . Cette interface IHM 252 permet à l'utilisateur de saisir des valeurs numériques ou d'acquérir diverses données sous forme de fichiers électroniques, afin de piloter en conséquence la meuleuse 200.
Sur la figure 2, on a représenté un deuxième mode de réalisation de cette meuleuse 200.
Dans ce mode de réalisation, la meuleuse 200 présente une architecture identique à celle de la meuleuse représentée sur la figure 1 , à la différence près qu'elle est dépourvue de module de finition 200.
Lentille ophtalmique
Sur les figures 3A et 3B, on a représenté une lentille ophtalmique 100 non encore détourée, d'un type indifférent (convergente, divergente, non correctrice...).
Comme le montre bien la figure 3A, cette lentille ophtalmique 100 est une lentille multicouche, en ce sens qu'elle comporte un substrat 101 et un film 102 de revêtement qui recouvre le substrat 101 .
Le substrat 101 est réalisé dans un premier matériau, par exemple en verre minéral ou en verre organique, c'est-à-dire en polymère.
Il présente deux faces principales 104, 106, dont une face arrière 104 destinée à être tournée vers l'œil du porteur, et une face avant 106 opposée.
Le film 102 de revêtement est quant à lui conçu pour présenter des propriétés physico-chimiques ou optiques déterminées, telles que par exemple de réflexion, d'hydrophobie, de biréfringence, de polarisation, d'absorption dans certaines plages de longueur d'onde comme les ultra-violets ou certaines longueurs d'onde visibles de manière à donner une teinte particulière aux lentilles, ou encore des propriétés antichocs, anti-rayures, antireflets ou anti-salissures.
Le film 102 peut être composé d'une seule couche, ou de plusieurs couches de revêtement présentant des propriétés distinctes.
Il est quoi qu'il en soit réalisé dans un matériau distinct de celui du substrat 101 . Ce matériau est de préférence plastique et transparent.
Le film 102 présente lui aussi deux faces principales 103, 107, dont une face arrière 107 destinée à être tournée vers l'œil du porteur, et une face avant 103 opposée.
Ce film 102 est fixé par sa face arrière 107 sur la face avant 106 du substrat 101 , par exemple par collage.
La face arrière 104 du substrat 101 forme donc la face arrière de la lentille ophtalmique 100, tandis que la face avant 103 du film 102 forme la face avant de la lentille ophtalmique 100. Les tranches du substrat 101 et du film 102 forment ensemble la tranche 105 de la lentille ophtalmique 100.
On définit par rapport à la lentille ophtalmique 100 un plan moyen P1 comme étant le plan passant par l'arête périphérique de la face arrière 104 de la lentille ophtalmique 100. On définit également un axe central A1 comme étant l'axe orthogonal au plan moyen P1 , qui passe par le centre de la face arrière 104 de la lentille ophtalmique 100.
On définit enfin un repère cylindrique orthonormé (O, p, θ, Z) attaché à la lentille ophtalmique 100, dont l'origine O correspond à l'intersection du plan moyen P1 et de l'axe central A1 , et dont la troisième dimension Z quantifie la hauteur des points de la lentille par rapport au plan moyen P1 .
Monture de lunettes
Cette lentille ophtalmique 100 est destinée à être détourée de manière à ce que son contour s'adapte à la forme de la monture de lunettes sélectionnée par le porteur.
Il existe trois principales catégories de montures de lunettes pouvant être sélectionnées par le porteur. Parmi celles-ci, on distingue les montures de lunettes cerclées, les montures de lunettes semi-cerclées (également appelées montures à arcades) et les montures de lunettes sans cercle (également appelées montures percées).
Les montures de lunettes cerclées comportent classiquement deux entourages qui sont destinés à accueillir chacun une lentille ophtalmique détourée. Ces deux entourages sont reliés l'un à l'autre par un pontet et portent chacun une branche. Chaque entourage présente une rainure, communément appelée drageoir, qui court le long de sa face intérieure.
Lorsque la monture de lunettes sélectionnée est une monture cerclée, la lentille ophtalmique 100 doit être détourée de manière à présenter le long de sa tranche 105 une nervure d'emboîtement 109 (voir figure 6A), communément appelée biseau, dont la section présente ici une forme en V. Le biseau 109 ainsi formé sur la tranche 105 de la lentille 100 est alors adapté à venir s'emboîter dans le drageoir de la monture cerclée.
Les montures de lunettes semi-cerclées comportent deux arcades sur les faces intérieures desquelles s'étendent des nervures, ainsi que deux fils de maintien qui sont raccordés aux extrémités des arcades pour former avec celles-ci des contours fermés.
Lorsque la monture de lunettes sélectionnée est une monture semi- cerclée, la lentille ophtalmique 100 doit être détourée de manière à présenter en creux le long de sa tranche 105 une rainure périphérique. La lentille est alors maintenue en place dans la monture de lunettes en emboîtant la partie supérieure de sa tranche dans la nervure prévue le long de la face interne de l'arcade correspondante, et en engageant le fil de maintien dans la rainure.
Enfin, les montures de lunettes sans-cercle comportent deux branches et un pontet, mais sont dépourvues d'entourage ou d'arcade. Ces branches et ce pontet sont en revanche dotés d'ergots adaptés à s'insérer dans des trous de perçage préalablement réalisés dans les lentilles ophtalmiques.
Lorsque la monture de lunettes sélectionnée est une monture semi- cerclée, la lentille ophtalmique 100 doit être détourée de manière à présenter une tranche 105 dont la section est droite, puis percée de manière à ce que l'on puisse y fixer solidement le pontet et la branche correspondante de la monture de lunettes.
Procédé de détourage
Comme le montre bien la figure 2, avant détourage, la lentille ophtalmique 100 présente un contour initial Co de forme circulaire.
Pour s'adapter à la forme de la monture de lunettes choisie par le futur porteur de lunettes, la lentille ophtalmique 100 doit alors être détourée selon un contour souhaité C3.
Dans le cas représenté sur les figures, où la monture de lunettes sélectionnée est du type cerclée, ce contour souhaité C3 correspond à la courbe fermée suivant laquelle on souhaite détourer le sommet du biseau 109 de la lentille ophtalmique 100 de telle sorte que cette dernière s'emboîte parfaitement dans l'entourage correspondant de la monture de lunettes.
Dans le cas où la monture de lunettes serait semi-cerclée ou sans cercle, ce contour souhaité correspondrait à la courbe fermée suivant laquelle on souhaiterait détourer la tranche de la lentille.
Quoi qu'il en soit, la géométrie et la position de ce contour souhaité C3 par rapport à la lentille ophtalmique sont généralement obtenues en deux opérations dites :
i) de lecture, au cours de laquelle on détermine sur la monture de lunettes ou sur l'un des verres de présentation de cette monture, la géométrie du contour que doit présenter la lentille ophtalmique 100 pour être assemblée à la monture de lunettes sélectionnée, et
ii) de centrage, au cours de laquelle on positionne et on oriente convenablement ce contour souhaité C3 dans le référentiel de la lentille de manière qu'une fois montée dans sa monture, cette lentille soit correctement positionnée par rapport à l'œil correspondant du porteur afin qu'elle puisse exercer au mieux la fonction optique pour laquelle elle a été conçue.
Ces deux opérations étant bien connues de l'homme du métier, elles ne seront pas décrites ici plus en détail.
Elles permettent d'obtenir un ensemble de N triplets correspondant aux coordonnées d'un ensemble de points P, caractérisant la forme du contour souhaité, exprimées dans le référentiel de la lentille ophtalmique.
Les coordonnées de chacun de ces points P, dans le repère cylindrique
(O, p, θ, Z) sont ici notées ρ,, θ,, Ζ,, avec i compris entre 1 et N (N étant par exemple égal à 360).
Dans la suite, pour la clarté du présent exposé, on considérera que le contour souhaité C3 est centré sur l'axe central A1 . On s'intéressera par ailleurs plus précisément au cas où la lentille ophtalmique doit être détourée de manière à pouvoir s'emboîter dans un entourage d'une monture de lunettes cerclée.
Préalablement au détourage de la lentille ophtalmique 100, cette dernière est mise en place entre les arbres 202, 203 de la meuleuse, de telle sorte que son axe central A1 se confonde avec l'axe de ces arbres.
Selon l'invention, le détourage de la lentille ophtalmique 100 est alors opéré en au moins trois étapes, dont :
- une étape de pré-ébauche de la lentille ophtalmique 100 selon un contour préliminaire C1 , C1 ' distinct du contour initial Co et du contour souhaité
C3, et qui est déduit du contour souhaité C3 au moyen d'une opération d'élargissement de ce dernier,
- une étape d'ébauche de la lentille ophtalmique 100, suivant un contour C2, C3 confondu avec ou élargi par rapport au contour souhaité C3, en pilotant la meule d'ébauche 210 de telle manière qu'elle exerce un effort radial (par rapport à l'axe de blocage A7) sur la tranche 105 de lentille compris entre 0,1 et 5 Newton, et
- une étape de finition de la lentille ophtalmique 100.
Préférentiellement, le procédé de détourage comporte également une étape subséquente de polissage.
1 er mode de réalisation
Il existe différentes manière de mettre en œuvre ces quatre étapes d'usinage.
On considérera alors tout d'abord, dans un premier mode de réalisation de ce procédé, que l'opticien dispose d'une meuleuse 200 du type de celle représentée sur la figure 1 .
On considérera aussi qu'il a obtenu, par exemple sous la forme d'un fichier électronique, les caractéristiques géométriques de la lentille ophtalmique, de telle sorte que l'unité de pilotage 251 a en mémoire l'épaisseur au centre de la lentille, l'épaisseur du film 102, et une cartographie des faces avant 103 et arrière 104 de la lentille.
Alors, au cours de l'étape de pré-ébauche, l'unité de pilotage 251 pilote en coordination les mouvements de pivotement du plot 224, de pivotement du module de finition 220, de restitution de la bascule 201 et de rotation des arbres 202, 203 de telle manière que la fraise 223 découpe par son extrémité libre la lentille ophtalmique 100 sur toute l'épaisseur du film de revêtement 102 et sur une partie seulement de l'épaisseur du substrat 101 , selon le contour préliminaire C1 (voir les figures 4A et 4B).
Ici, la fraise est plus particulièrement pilotée pour usiner le substrat sur une profondeur égale à 0,2 millimètre, ce qui assure une découpe complète du film 102 sur toute son épaisseur. Le film 102 est ainsi découpé en deux parties distinctes, dont une partie centrale 102A et une partie périphérique 102B.
Le contour préliminaire C1 (qui correspond au contour de la partie centrale 102A du film 102) selon lequel la fraise 223 est pilotée est quant à lui déduit d'une opération mathématique d'élargissement du contour souhaité C3. Diverses opérations mathématiques d'élargissement peuvent être utilisées, telles que par exemple une opération d'homothétie de rapport strictement supérieur à 1 .
Ici, l'opération d'élargissement consiste simplement à définir le contour préliminaire C1 par une pluralité de points Pu dont les coordonnées sont notées (pu, θυ, Zu) et sont calculées de la manière suivante :
Pour tout i compris entre 1 et N,
Pu = p. + k, k étant une constante prédéterminée comprise entre 0,1 et 0,9 millimètre, ici égale à 0,3 millimètre ;
θυ = Θ,
Zu = Zi.
Pour l'ébauche de la lentille ophtalmique 100, on utilise la meule d'ébauche 210 (dont la granulométrie est égale à 300 micromètres) afin de ramener le contour Co initialement circulaire de la lentille à la forme d'un contour intermédiaire C2 proche du contour souhaité C3 (voir figures 5A et 5B).
Ce contour intermédiaire C2 est déduit d'une opération mathématique d'élargissement du contour souhaité C3, qui est telle que le contour intermédiaire C2 est distinct et entoure le contour préliminaire C1 .
Ici encore, l'opération d'élargissement consiste simplement à définir le contour intermédiaire C2 par une pluralité de points P2,i dont les coordonnées sont notées (p2,i, 62,1, Z2,i) et sont calculées de la manière suivante :
Pour tout i compris entre 1 et N,
P2,i = pi + s, s étant une constante prédéterminée supérieur à k, ici égale à 0,6 millimètre ;
®2, = θί,
Z2 i = ¾.
En pratique, la meule d'ébauche 210 et la bascule 201 sont alors pilotées l'une relativement à l'autre de manière à réduire, pour chaque position angulaire de la lentille autour de l'axe de blocage A7, le rayon de la lentille à une longueur égale au rayon p2,i, qui est strictement supérieur au rayon p-ij.
Ainsi, lors de l'étape d'ébauche, les contraintes appliquées par la meule d'ébauche 210 sur la lentille ophtalmique 100 se propagent dans le film 102 jusqu'à la gorge usinée par la fraise et n'atteignent pas la partie centrale 102A du film 102, ce qui permet alors d'éviter tout délaminage de la partie centrale 102A du film 102.
Une seule et unique passe de la meule d'ébauche 210 autour de la lentille ophtalmique 100 est ici réalisée au cours de cette étape d'ébauche.
Cette opération d'ébauche est ici opérée en présence d'un lubrifiant, par exemple en présence d'eau, de manière à réduire la quantité de poussières générées par l'usinage de la lentille, à éviter que la meule d'ébauche 210 ne s'encrasse, et à limiter les odeurs émises.
Pour la finition de la lentille ophtalmique 100, on utilise la meule de biseautage 21 1 (dont la granulométrie est égale à 60 micromètres) afin de ramener le contour intermédiaire C2 de la lentille ophtalmique au contour souhaité C3, en faisant apparaître le biseau 109 sur le champ 105 de la lentille (voir figures 6A et 6B). Au cours de cette étape, la meuleuse 200 est alors pilotée de manière à ce que l'effort radial appliqué par la meule de biseautage 21 1 sur la lentille ophtalmique 100 reste invariablement égal à un constante comprise entre 5 et 18 Newton, ici égale à 10 Newton.
La combinaison de granulométrie et de force radiale utilisée au cours de cette étape permet alors d'éviter tout délaminage de la lentille ophtalmique 100.
En pratique, la meule de biseautage 21 1 et la bascule 201 sont alors pilotées l'une relativement à l'autre de manière à réduire, pour chaque position angulaire de la lentille autour de l'axe de blocage A7, le rayon du sommet du biseau 109 de la lentille à une longueur égale au rayon p,.
Ici, cette étape de finition est opérée en trois passes de la meule de biseautage 21 1 autour de la lentille ophtalmique 100, en présence d'eau.
On comprend que cette étape permet d'effacer les traces laissées par l'opération de pré-ébauche, et notamment la gorge usinée par la fraise.
Pour le polissage du champ 105 de la lentille ophtalmique 100, on utilise la meule de polissage 213 (dont la forme est identique à celle de la meule de biseautage 21 1 et dont la granulométrie est égale à 5 micromètres). La meuleuse 200 est alors pilotée de manière à ce que l'effort radial appliqué par la meule de polissage 213 sur la lentille ophtalmique 100 reste ici invariablement égal à une constante comprise entre 10 et 35 Newton, ici égale à 20 Newton .
La combinaison de granulométrie et de force radiale utilisée au cours de cette étape permet ici également d'éviter tout délaminage de la lentille ophtalmique 100.
Ici, cette étape de finition est opérée en trois passes de la meule de biseautage 21 1 autour de la lentille ophtalmique 100, en présence d'eau.
Une fois polie, la lentille 100 est ensuite extraite de la meuleuse 200 à l'aide de la mobilité de translation du deuxième arbre 203, puis est emboîtée dans l'entourage correspondant de la monture de lunettes sélectionnée.
2nd mode de réalisation
On considérera maintenant, dans un second mode de réalisation du procédé conforme à l'invention, que l'opticien dispose d'une meuleuse 200 du type de celle représentée sur la figure 2.
On comprend alors qu'il ne pourra pas mettre en œuvre l'étape de préébauche de la même manière que précité puisque cette meuleuse est dépourvue de fraise.
Pour la pré-ébauche de la lentille ophtalmique 100, on utilise alors la meule d'ébauche 210 (dont la granulométrie est égale à 300 micromètres) afin de ramener le contour Co initialement circulaire de la lentille à un contour proche du contour souhaité C3, qui est appelé contour préliminaire C1 ' et qui est élargi par rapport au contour souhaité C3 (voir figures 7A et 7B). La meuleuse 200 est alors pilotée de manière à ce que l'effort radial appliqué par la meule d'ébauche 210 sur la lentille ophtalmique 100 reste invariablement égal à une valeur comprise entre 0,1 et 5 Newton, ici égale à 2,5 Newton.
Ici encore, l'opération d'élargissement du contour souhaité C3 pour obtenir le contour préliminaire C1 ' consiste à calculer les coordonnées (p3 63 Z,) d'une pluralité de points P3J de la manière suivante :
Pour tout i compris entre 1 et N,
P3,i = Pi + t, t étant une constante prédéterminée comprise entre 1 et 2 millimètres, ici égale à 1 ,5 millimètre ;
03,i = 6i ;
Z3,i = ¾.
En pratique, la meule d'ébauche 210 et la bascule 201 sont alors pilotées l'une relativement à l'autre de manière à réduire, pour chaque position angulaire de la lentille autour de l'axe de blocage A7, le rayon de la lentille à une longueur égale au rayon p3ii.
Ici, cette étape de pré-ébauche est opérée en une unique passe de la meule d'ébauche 210 autour de la lentille ophtalmique 100, en présence d'eau.
La combinaison de granulométrie et de force radiale utilisée au cours de cette étape permet de réduire au mieux le phénomène de délaminage de la lentille ophtalmique 1 00.
Cette combinaison n'empêche toutefois pas complètement l'apparition du délaminage le long du contour préliminaire C1 '. C'est la raison pour laquelle cette étape de pré-ébauche n'est pas prolongée jusqu'au contour souhaité C3, et qu'elle s'arrête à distance de ce dernier de manière que le délaminage n'atteigne pas le contour souhaité C3.
La présence d'eau permet ici aussi de réduire la quantité de poussières générées par l'usinage de la lentille, d'éviter que la meule d'ébauche 210 ne s'encrasse, et de limiter les odeurs émises.
Pour l'ébauche de la lentille ophtalmique 100, on utilise encore la meule d'ébauche 210 (dont la granulométrie est égale à 300 micromètres) afin de ramener le contour de la lentille au contour souhaité C3 (voir figures 8A et 8B). La meuleuse 200 est alors pilotée de manière à ce que l'effort radial appliqué par la meule d'ébauche 210 sur la lentille ophtalmique 100 reste invariablement égal à une valeur comprise entre 0,1 et 5 Newton, ici égale à 2,5 Newton .
En pratique, la meule d'ébauche 210 et la bascule 201 sont alors pilotées l'une relativement à l'autre de manière à réduire, pour chaque position angulaire de la lentille autour de l'axe de blocage A7, le rayon de la lentille à une longueur égale au rayon p,. Ici, cette étape d'ébauche est opérée en une unique passe de la meule d'ébauche 210 autour de la lentille ophtalmique 100, en l'absence de lubrifiant.
Comme on l'a vu lors de l'étape de pré-ébauche, la combinaison de granulométrie et de force radiale utilisée au cours de cette étape permet de réduire au mieux le phénomène de délaminage de la lentille ophtalmique 100. L'absence de lubrifiant permet alors d'empêcher totalement l'apparition de ce phénomène.
La quantité de poussières générées et les odeurs émises par l'usinage de la lentille sont alors très faibles, puisque la quantité de matière à usiner entre le contour préliminaire C1 ' et le contour souhaité C3 est réduit.
Les étapes de finition et de polissage sont ensuite réalisées de la même manière que dans le premier mode de réalisation de l'invention précité.
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.
En particulier, dans le cas où la monture de lunettes est semi-cerclée et où la meuleuse est du type de celle représentée sur la figure 1 , l'étape de finition comportera :
- une première opération d'usinage de la lentille selon le contour souhaité au moyen de la meule d'ébauche, en l'absence de lubrifiant (pour que la lentille présente la forme représentée sur la figure 8A), puis
- une seconde opération de rainage, consistant à pratiquer le long du champ de la lentille ophtalmique une rainure au moyen de la meulette de rainage embarquée sur le module de finition de la meuleuse.
Dans le cas où la monture de lunettes est sans-cercle et où la meuleuse est du type de celle représentée sur la figure 1 , l'étape de finition comportera :
- une première opération d'usinage de la lentille selon le contour souhaité au moyen de la meule d'ébauche, en l'absence de lubrifiant (pour que la lentille présente la forme représentée sur la figure 8A), puis
- une seconde opération de perçage, consistant à pratiquer des trous de perçage au travers de la lentille, au moyen de la fraise, de manière à pouvoir y fixer les ergots des branches et du pontet de la monture de lunettes.
Selon une autre variante de l'invention, l'une et/ou l'autre des étapes de pré-ébauche, ébauche, finition et polissage pourront être réalisées en faisant varier l'effort appliqué par la meule sur la lentille ophtalmique dans un intervalle de valeurs réduit. Ainsi :
- au cours des étapes de pré-ébauche et/ou d'ébauche à l'aide de la meule d'ébauche, on pourra ainsi prévoir que l'effort radial appliqué par cette meule sur la lentille ophtalmique varie entre 0,1 et 5 Newton ;
- au cours de l'étape de finition à l'aide de la meule de biseautage, on pourra prévoir que l'effort radial appliqué par cette meule sur la lentille ophtalmique varie entre 5 et 18 Newton ;
- au cours de l'étape de polissage à l'aide de la meule de polissage, on pourra prévoir que l'effort radial appliqué par cette meule sur la lentille ophtalmique varie entre 10 et 35 Newton.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de détourage d'une lentille ophtalmique (100) suivant un contour souhaité (C3), ladite lentille ophtalmique (100) comportant un substrat
(101 ) et au moins un film de revêtement (102) qui est réalisé dans un matériau distinct de celui du substrat (101 ) et qui recouvre une face principale (106) du substrat (101 ), comportant :
- une étape de pré-ébauche de la lentille ophtalmique (100) au moyen d'un outil préliminaire (210 ; 223), selon un contour préliminaire (C1 , C1 ') distinct et déduit dudit contour souhaité (C3),
- une étape d'ébauche de la lentille ophtalmique (100) au moyen d'une meule d'ébauche (210), suivant un contour d'ébauche (C2, C3) confondu avec ou élargi par rapport au contour souhaité (C3), et
- une étape de finition de la lentille ophtalmique (100) au moyen d'un outil dé finition (212),
caractérisé en ce que ledit contour préliminaire (C1 , C1 ') est élargi par rapport au contour souhaité (C3) et en ce que la meule d'ébauche (210) utilisée présente une granulométrie comprise entre 0,1 et 0,5 mm et est pilotée relativement à ladite lentille ophtalmique (100) de manière à appliquer au cours de ladite étape d'ébauche une force radiale sur la lentille ophtalmique (100) comprise entre 0,1 et 5 Newton.
2. Procédé de détourage selon la revendication précédente, dans lequel ledit outil de finition (212) utilisé est une meule présentant une granulométrie comprise entre 0,02 et 0,1 mm, pilotée relativement à ladite lentille ophtalmique (100) suivant le contour souhaité (C3), de manière à appliquer au cours de ladite étape de finition une force radiale sur la lentille ophtalmique (100) comprise entre 5 et 18 Newton.
3. Procédé de détourage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, au cours de ladite étape de finition, ledit outil de finition (212) est piloté relativement à ladite lentille ophtalmique (100) pour usiner ladite lentille ophtalmique (100) en au moins trois passes.
4. Procédé de détourage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, après ladite étape de finition, il est prévu une étape de polissage de ladite lentille ophtalmique au moyen d'un outil de polissage (21 1 ; 213).
5. Procédé de détourage selon la revendication précédente, dans lequel ledit outil de polissage (21 1 ; 213) utilisé est une meule présentant une granulométrie comprise entre 0,0005 et 0,02 mm, pilotée relativement à ladite lentille ophtalmique (100) de manière à appliquer au cours de ladite étape de polissage une force radiale sur la lentille ophtalmique (100) comprise entre 10 et 35 Newton.
6. Procédé de détourage selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel, au cours de ladite étape de polissage, ledit outil de polissage (21 1 ; 213) est piloté relativement à ladite lentille ophtalmique (100) pour usiner ladite lentille ophtalmique (100) en au moins trois passes.
7. Procédé de détourage selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel, ledit outil préliminaire (223) étant une fraise, ladite étape de pré-ébauche consiste à découper la lentille ophtalmique (100) sur toute l'épaisseur du film de revêtement (102) et sur une partie seulement de l'épaisseur du substrat (101 ), selon le contour préliminaire (C1 ).
8. Procédé de détourage selon la revendication précédente, dans lequel le contour d'ébauche (C2) est élargi par rapport au contour préliminaire (C1 ).
9. Procédé de détourage selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel ladite étape d'ébauche est opérée en présence d'un lubrifiant.
10. Procédé de détourage selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel, ledit outil préliminaire étant constitué par ladite meule d'ébauche, ladite étape de pré-ébauche est opérée en présence d'un lubrifiant, selon le contour préliminaire (C1 ).
1 1 . Procédé de détourage selon la revendication précédente, dans lequel ladite étape d'ébauche est opérée à sec, en l'absence de lubrifiant, suivant le contour souhaité (C3).
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