JP4828765B2

JP4828765B2 - Spectacle lens surface manufacturing method, mechanical equipment used for manufacturing method, and spectacle lens obtained by the manufacturing method

Info

Publication number: JP4828765B2
Application number: JP2001564947A
Authority: JP
Inventors: ジャンマルクパディオ; ジョエルベルナール; クリストフジャナン
Original assignee: エシロールアンテルナショナルコムパニージェネラルドプテイク
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2021-03-02
Also published as: JP2003525760A

Description

【０００１】
本発明は一般に、眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズの製造に関する。
本発明は特に、所与の処方箋にしたがって眼鏡レンズの表面を作製する方法、この作製方法の実施に用いられる機械設備及びかかる作製方法により得られた眼鏡レンズに関する。
形成されるべき表面は、球形、トーリック形、非トーリック形又はより複雑な形状の表面、例えば漸変表面の場合がある。ただし、本発明は、この種の表面には限定されない。
合格レベルの光学的品質を備えた眼鏡レンズの表面を単一の機械加工工程で作製する非常に複雑精巧な機械が利用されている。これは、機械加工工具が送り速度又は進み速度が非常に遅いこと、機械加工されるべき表面全体における工具のオーバーラップピッチが非常に僅かであること、かかる表面上における機械加工工具の位置決めが非常に正確であること、及び機械加工時間が非常に長いことを意味している。
【０００２】
これら高精度機械は、比較的コスト高であり、しかも要する機械加工時間は長く、これらが原因となって眼鏡レンズの製造費が工業規模では受け入れないほど高いものになっている。
したがって、本発明は、精度が低い機械を用いて所与の処方箋に従って眼鏡レンズの表面を迅速に形成するが、良好な光学的品質のものであって、しかも見た目の要件を満足させるレンズ表面が得られるようにする新規な方法を提案する。
より正確に説明すると、本発明の方法は、眼鏡レンズの表面を作製する方法であって、ａ）切削加工工具を達成されるべき表面エンベロープ中の連続経路に沿って移動させ、材料を除去することにより表面を機械加工して０．０１mm〜３mmの一定ピッチを置いて位置する２つの隣り合う溝を形成し、それにより算術平均粗さＲａが０．１μｍ〜約０．７μｍの表面を得る工程と、ｂ）平滑化工具を達成されるべき表面エンベロープ中に設けられていて、０．２mm〜３mmの一定ピッチを置いて位置する２つの隣り合うパスで形成された連続経路に沿って移動させ、機械加工済み表面を平滑化して達成されるべき前記表面エンベロープに対応する低周波とバックグラウンド粗さに対応する高周波との間における前記表面の起伏のバンドパスフィルタリングを生じさせ、それにより算術平均粗さＲａが０．１μｍ未満の平滑化表面を得る工程とを有する。
【０００３】
本発明の方法では、０．０５μｍ〜０．０７μｍの粗さＲａを有する平滑化表面が、好ましくは工程ｂ）で得られる。
工程ｂ）における平滑化工具の軌道及び工程ａ）における切削加工工具の軌道は、有利には螺旋である。
本発明の方法は、一方の成形面を備えた半仕上げレンズを使用でき、他方の面は、着用者の処方に適合する。
同様に、両方の球面が互いに平行であり、構成要素を利用することができ、この場合、両方の表面は、本発明の方法で修正が施される。
工程ｂ）の実施後、本発明の方法は有利には、ワニスの層を上記平滑化表面に塗布してその表面上に研磨表面状態をもたらす工程ｃ）を有する。
【０００４】
時間がかかり且つ厄介であり、しかも各表面幾何学的形状について専用工具を必要とする研磨作業に代えてこの後者の工程ｃ）が用いられる。
工程ｃ）において表面上に被着されたワニスの層の最小厚さは、約５００Ｒａ〜約８００Ｒａであるのがよく、ここでＲａは、工程ｂ）で得られた表面粗さに相当している。
工程ｃ）において表面上に被着されたワニスの層の最小厚さは、約３０Ｒａ〜約２００Ｒａであるのがよく、ここでＲａは、工程ｂ）で得られた表面粗さに相当している。
本発明の方法により上記表面上に液体状態で被着されたワニスは好ましくは、２５℃において１，０００ＭＰａ〜３，０００ＭＰａの粘度及び眼鏡レンズの屈折率に等しい屈折率を有し、屈折率の許容誤差は±０．０１以内である。
本発明によれば、工程ａ）の機械加工方法は、フライス加工又は旋削であるのがよい。
【０００５】
旋削の場合、縦型旋盤、例えばスナイダーＨＳＣ数値制御（SCHNEIDER HSC 100 CNC ）機械を用いるのがよい。この種の機械は、欧州特許出願ＥＰ０８４９０３８に記載されている。
本発明は又、上記方法を実施する機械設備であって、数値制御工作機械を含み、数値制御工作機械は、垂直軸線に沿って並進運動できると共に垂直軸線の回りに回転駆動されるようになったレンズ支持体と、水平軸線に沿って並進運動できると共に垂直軸線に対して傾斜でき、しかも垂直軸線の回りに回転駆動されるフライス加工工具と、水平軸線に沿って並進運動できると共に垂直軸線に対して傾斜でき、しかも垂直軸線の回りに回転駆動される平滑化工具とを有し、支持体の前進運動とフライス加工及び平滑化工具の各々の前進運動、即ち、支持体の並進運動及び回転運動並びにフライス加工及び平滑化工具の各々の並進運動及び傾斜運動は、数値制御ユニットによって制御され、フライス加工工具の回転速度及び平滑化工具の回転速度は、数値制御ユニットによって制御され、前記機械設備は、ワニスの層をレンズの平滑化表面に被着させる機械を更に含み、該機械は、回転駆動可能なレンズ支持体と、支持体に対して垂直方向及び水平方向に並進運動可能な低圧液状ワニス吹付けノズルを支持したアームとを有していることを特徴とする機械設備を提供する。
【０００６】
本発明の平滑化工作機械の平滑化工具は好ましくは、剛性支持体及び支持体に取り付けられた環状の工具を有し、この工具は、平滑化されるべき表面の寸法と比較して小さいが、除去されるべき欠陥と比較して比較的大きい寸法を有している。
かかる工具は、以下の重なり合う構成要素、即ち、ショアＡスケール硬さが３０°〜８０°の弾性変形可能なコアと、弾性度がコアの弾性度よりも小さな弾性変形可能な表面層と、上記工具の作業面を形成する研磨剤を駆動する研磨フィルム又は支持体とを有する。
本発明の機械設備は有利には、ワニスの層をレンズの平滑化表面に被着させる機械を更に含み、この機械は、回転駆動されるようになったレンズ支持体及び液状ワニスを低圧で分布放出するノズルを備えていて、支持体に対して垂直方向及び水平方向に並進運動するようになったアームを有する。
非限定的な例として与えられ、添付の図面を参照して行われる以下の説明は、本発明をどのように構成するか及びどのように実施するかを説明している。
【０００７】
図１及び図２は、所与の処方箋にしたがって眼鏡レンズの表面を作製する方法の２つの実施形態の流れ図である。
この方法は好ましくは、成形された前面又は後面を備えた半完成又は半仕上げレンズを用い、その他方の面は、この方法によって所要の光学的処方箋に適合している。同様にして、レンズの両面を本発明の方法で良好に形成できる。
図３は、以下に説明する作製方法によって得られた眼鏡レンズＬを示している。
この場合、以下に説明する作製方法によって処方箋に合わせて作られた眼鏡レンズＬの表面Ｓ₁ は、凹状後面Ｓ₁ であり、凸状前面Ｓ₂ は、成形によって得られている。
本発明の作製方法は、フライス加工工具を表面エンベロープ内で連続軌道に沿って動かして材料を除去することにより表面を機械加工し、それにより０．０１mm〜３mmの一定ピッチを置いて位置する２つの隣り合う溝２（図４ａ参照）を形成して、算術平均粗さＲａが約０．１μｍ〜約０．７μｍの表面を得る第１の工程ａ）を有している。
【０００８】
表面の算術平均粗さＲａを求めるのにテイラーホブソン（TAYLOR HOBSON ）ＦＴＳ（Form Talysurf Series）プロフィルメータ／粗さ測定システムを用いると有利である。
このシステムは、レーザヘッド（例えば、製品番号112/2033-308）及び半径が２mmの球形／円錐形ヘッドを備えた長さが７０mmのフィーラー（製品番号112/1836）を有している。
このシステムは、選択した切断面の２次元プロフィールを測定する。この例では、プロフィールは、曲線Ｚ＝ｆ（ｘ）を得るよう１０mmの距離にわたって得られている。
種々の表面特性、特に、その形状、起伏及び粗さをこのプロフィールから導き出すことができる。
【０００９】
したがって、粗さＲａを求めるために、プロフィールに２つの互いに異なる方法、即ち、形状抽出法と平均線抽出法に相当するフィルタリングとが施される。
この種のパラメータＲａを求める種々の工程は次の通りであり、即ち、プロフィール又は曲線Ｚ＝ｆ（ｘ）の取得工程、形状抽出工程、フィルタリング（平均線抽出）工程及びパラメータＲａの決定工程である。
プロフィール取得工程では、上述のシステムのスタイラス（又は、ペン）を問題のレンズの表面上を移動させて移動量ｘの関数として表面のアティチュード（ｓｉｃ）Ｚを記憶する。
形状抽出工程では、先の工程で得られたプロフィールを理想的な球、即ち、それ自体に対して最小プロフィール差を備えた球に関連づける。ここで選択したモードは、ＬＳアークモード（最適円形アーク抽出）である。
【００１０】
これにより、起伏及び粗さの関数として表面のプロフィールの特性を表す曲線が得られる。
【００１１】
フィルタリング工程は、或る特定の波長に相当する欠陥だけを保持する。この例における目的は、起伏、即ち、粗さに起因した欠陥の波長よりも高い波長を持つ形態の欠陥を排除することにある。ここでは、フィルタは、ガウスタイプのものであり、用いられるカットオフは、０．０８mmである。
算術平均粗さＲａは、以下の式を用いて得られる曲線から求められる。
【００１２】

上式においてＺ_n は、各点に関し、フィルタリング中に計算された平均線に対する代数的差Ｚである。
【００１３】
工程ａ）の実施中におけるフライス加工工具の軌道は好ましくは螺旋（図５参照）であり、水平面ＸＹへのその投影像は、一定ピッチの螺旋１である。
フライス加工工具についての回転方向を、これが「引く（プル）すなわち下向き削り」又は「押す（プッシュ）すなわち上向き削り」するようこの工程ａ）の実施中に選択できる。
【００１４】
さらに、工程ａ）では、フライス加工工具のパス深さは、約４mm〜約０．０５mmであり、フライス加工工具の歯１個当たりの進み量は０．０５mm〜０．０３mmである。
歯１個当たりの進み量は、フライス加工工具が、その２つの連続した歯による切断相互間でレンズの表面上を動く距離に相当している。
図１及び図２に示すように、作製方法の工程ａ）は好ましくは、次の３つのサブ工程に分けられる。
１）以下のパラメータ、即ち、フライス加工工具の軌道のピッチが３mm程度であり、フライス加工工具のパス深さが４mm程度であり、フライス加工工具の歯１個当たりの進み量が、０．０５mm程度である打抜き工程。
２）以下のパラメータ、即ち、フライス加工工具の軌道のピッチが、２mm程度であり、フライス加工工具のパス深さが０．１mm程度であり、フライス加工工具の歯１個当たりの進み量が０．０４mm程度である半仕上げ工程。
３）以下のパラメータ、即ち、フライス加工工具の軌道のピッチが、１mm程度であり、フライス加工工具のパス深さが０．０５mm程度であり、フライス加工工具の歯１個当たりの進み量が、０．０３mm程度である半仕上げ工程。
【００１５】
打抜き工程、半仕上げ工程及び仕上げ工程では、フライス加工工具の軌道は螺旋のままであり、フライス加工工具の回転方向は上述したように「プル」方向である。
打抜き工程中に機械加工されるべき表面から除かれる材料の量は、フライス加工工具の最大容量によって一定化される。この容量が取り除かれるべき材料の厚さよりも小さいと、多数回のパスの実行を考える必要がある。半仕上げ工程及び仕上げ工程中に機械加工されるべきレンズの表面から取り除かれる材料の量は、先の打抜き工程の実施中にフライス加工工具によって上記表面上に生じた欠陥で決まる。
【００１６】
機械加工工程ａ）は、図６に概略的に示す工作機械を用いて実施される。工作機械は、本発明の方法を実施する機械設備の一部をなす。これは、数値制御工作機械であり、図６に矢印Ｚで示す垂直軸線Ａに沿って並進運動させることができるレンズ支持体４０を有している。同様に、支持体４０を支持したシャフト１００の長手方向軸線の回りに支持体４０を回転させることができる（矢印Ｒ₁ で示すように）。ここでは、長手方向軸線は、垂直軸線である。さらに、この工作機械は、矢印Ｘによって示す水平軸線に沿って並進運動させることができ、しかも矢印Ｂによって図６に示すように垂直軸線に対して傾斜させることができるフライス加工工具１０を有している。フライス加工工具１０を図６に矢印Ｒ₂ で示すように垂直軸線Ａの回りに回転させることができる。支持体４０及びフライス加工工具１０の前進運動、即ち、支持体４０の並進運動Ｚ及び回転運動Ｒ₁ 及びフライス加工工具の並進運動Ｘ及び傾斜運動Ｂは、上記数値制御ユニットによって同時に制御され、フライス加工工具１０の回転速度Ｒ₂ は、数値制御ユニットによって制御される。
【００１７】
工作機械の数値制御装置の制御機能に鑑みて、図５に示す軸線Ｚに沿って眼鏡レンズ上に機械加工されるべき表面の設計をトレースすることができる（フライス加工工具の各パスの深さにしたがって計算されたずれ量の影響を受ける）。
上述した種類の数値制御工作機械は、具体的には欧州特許ＥＰ０６８５２９８に記載されており、かかる特許の開示内容を、この種の機械の構造の細部の理解のために参照するのがよい。
工程ａ）で用いられる機械加工を行う工作機械のフライス加工工具１０は、互いに異なる幾何学的形状（球形、トーリック形等）をもたらし、種々の材料、例えば、多結晶質ダイヤモンド又はカーバイドで作られている。
上記表面との干渉の問題又はパスの深さに関する問題が生じるのを無くすため、フライス加工工具の丸みを形成されるべき表面Ｓ₁ の曲率に一致させる必要がある。
【００１８】
フライス加工工具は好ましくは、３つのサブ工程に分けられた機械加工工程ａ）の実施中、好ましくは水中油滴型エマルション（５％油）を用いてオーバーヒートするのを防止するよう潤滑される。潤滑は、方向性があり、機械加工作業中によって生じた削り屑を運び去り、フライス加工工具をきれいにするよう加圧されると有利である。
機械加工工程ａ）の実施後、図４ａに詳細に示す機械加工表面Ｓ₁ は、フライス加工工具によって形成された溝２を有し、２つの隣り合う溝には、フライス加工工具の軌道のピッチであるピッチＰだけ離隔している。一定間隔を置いた溝には、機械加工表面上に起伏を生じさせている。機械加工表面Ｓ₁ は、切削加工工具（バイト）によって生じた粗さ（算術平均粗さＲａ）を有し、この粗さは、ここでは、約０．１μｍ〜約０．７μｍである。そのうえ、フライス加工工具により、最大長さｌが５μｍ程度の裂け目及び表面下の損傷Ｆが生じる。
図示の方法では、機械加工工程ａ）の次に、平滑化工程ｂ）が実施され、それにより、機械加工表面Ｓ₁ 上に生じた起伏を無くし、裂け目を減少させ、その表面の粗さを０．１μｍ未満の粗さが得られるよう修正する。
【００１９】
本発明の方法の平滑化工程ｂ）では、平滑化工具を達成されるべき表面エンベロープ内で、０．２mm〜３mmの一定ピッチを置いて互いにずれた２つの隣り合うパスで構成される連続軌道に沿って移動させて表面エンベロープに対応する低周波とバックグラウンド粗さに相当する高周波との間で上記表面の起伏のバンドパスフィルタリングを生じさせる。
平滑化工程ｂ）の実施中の平滑化工具の軌道は、一定ピッチの螺旋である。
工程ｂ）における平滑化工具の軌道の２つの隣り合うパス相互間のピッチは、有利には０．４０mm〜１．２５mmであり、好ましくは、０．６２５mmである。
工程ｂ）で得られる平滑化表面Ｓ₁ は、図４ｂに示されており、好ましくは、０．０５μｍ〜０．０７μｍの粗さＲａを有している。
平滑化工程ｂ）は、図７に概略的に示された平滑化機械を用いて実施される。
【００２０】
平滑化機械は、垂直軸線Ｙｍに沿って並進運動させることができると共にこれと平行な垂直軸線Ａの回りに回転駆動できるレンズ支持体４０を有する数値制御工作機械であり、この回転は、図７において符号Ｚｍで示されている。この平滑化機械は、シャフト１３によって支持された平滑化工具１０を更に有し、このシャフトにより、平滑化工具を回転駆動することができる。工具１０は、支持体の垂直回転駆動軸線のＡの回りに回転し、この回転は、図７において符号Ｂｍで示されている。平滑化工具１０はまた、水平軸線Ｘｍに沿って並進運動可能であると共に回転駆動の中心となる垂直軸線に対して傾斜可能であり、この傾斜範囲は、図７に符号Ｃｍで示されている。
【００２１】
機械加工を行う工作機械の場合と同様に、支持体及び平滑化工具の前進運動、即ち、支持体４０の並進運動及び回転運動並びに平滑化工具１０の並進運動及び傾斜運動は、平滑化機械の数値制御ユニットによって同時に制御され、平滑化工具１０の回転速度は、数値制御ユニットによって制御される。
ここでは、平滑化を行う工作機械もまた、欧州特許ＥＰ０６８５２９８に記載された形式のものである。
軸線に沿う運動の速度は、機械加工されるべき表面上における平滑化工具１０の準一定の前進速度が得られるよう決定される。
【００２２】
平滑化機械の平滑化工具１０は、図８に示されている。
平滑化工具１０は、剛性支持体１１及び支持体１１に取り付けられた環状工具１２を有し、この工具１２は、平滑化されるべき表面の寸法と比較して小さいが、除去されるべき欠陥と比較して比較的大きい寸法を有している。
本発明の一実施形態では、工具１２の内径Ｄ１は６mm〜１０mmであり、外径Ｄ２は１０mm〜１５mmである。内径Ｄ１は好ましくは、６mm程度であり、外径Ｄ２は好ましくは、１０mm程度である。
剛性支持体１１は、シャフト１３によって支持されている。この支持体１１は、シャフト１３と反対側の横方向表面１４、即ち、その自由表面に凹んで設けられた環状収納部１５を有し、工具１２は、この収納部の底部に取り付けられている。工具１２は、支持体１１の環状収納部１５の底部１６に取り付けられている。工具１２は、支持体１１を越えて、即ち、その自由表面１４を越えて突き出ている。
底部１６とは別に、剛性支持体１１の環状収納部１５は、工具の回転軸線Ａと同軸であって底部１６に実質的に垂直な２つの同軸側面１７，１８によって構成されている。
【００２３】
図８に示す実施形態では、環状収納部１５の側面１７，１８には逃げ溝１９が凹んだ状態で設けられている。
逃げ溝１９は、側面１７，１８の中間領域に位置した状態で、これらの高さの約半分にわたって延び、図示の実施形態では、その底部２０は円筒形であり、平滑化工具の回転軸線Ａと同軸である。
さらに、図８に示す実施形態では、工具１２は、円筒形側面２１，２２によってそれ自体境界づけられており、かかる工具１２は、支持体１１の環状収納部１５の底部１６全体を覆っている。
工具の環状部分は、平滑化工具のシャフト１３の回転駆動軸線Ａと同軸である。
図８に示す実施形態では、平滑化工具は、３つの互いに重なり合う部分１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを有している。
平滑化工作機械の工具１２の第１の部分は、弾性変形可能なコア１２Ａである。
【００２４】
弾性変形可能なコア１２Ａは、例えばエラストマー製であり、その弾性は、所要の変形性及びこれが使用中に耐えなければならない支承力に応じて選択される。
弾性変形可能なコア１２ＡのショアＡスケール硬さは、例えば３０°〜８０°、好ましくは４０°〜７０°であり、例えば４０°である。
図８に示すように、弾性変形可能なコア１２Ａは、支持体１１を越えて延び、したがって、その自由表面１４から突き出ている。
工具１２は、弾性変形可能な層１２Ｂを更に有し、この弾性は、コア１２Ａの弾性よりも低い。
弾性変形可能なコア１２Ａの機能は、加工済みの光学表面の変形状態を吸収し、システムがその光学表面に適合するようにすることにあり、表面層１２Ｂの機能は、所要の平滑度が得られるようシステムに必要とされる剛性を全て付与することにある。
表面層１２Ｂは、例えばポリウレタンで作られている。
【００２５】
工具は、その作業表面２４を形成する研磨剤を駆動する研磨剤フィルム１２Ｃ又は支持体を更に有している。
研磨剤フィルム１２Ｃは、粒度範囲が１μｍ〜４５μｍ、好ましくは１μｍ〜１５μｍ、例えば６μｍのダイヤモンド表面である。
例えば、工具１２の３つの構成部品、即ち、弾性変形可能なコア１２Ａ、表面層１２Ｂ及び研磨剤フィルム１２Ｃは、互いに接着され、工具１２は、支持体１１に接着されている。
図１及び図２に示す作製方法は有利には、平滑化工程ｂ）の実施後、ワニスの層Ｖを上記平滑化表面に塗布して表面Ｓ₁ 上に研磨表面状態をもたらす工程ｃ）を有する。
厚さが５００Ｒａ〜８００Ｒａのワニス層をこの工程の実施中上記平滑化表面上に被着させ、ここでＲａは、平滑化工程ｂ）で得られた表面粗さに相当している。
【００２６】
工程ｃ）において表面上に被着されたワニスの層の最小厚さは、３０Ｒａ〜２００Ｒａであり、ここでＲａは、本発明の方法の工程ｂ）で得られた表面粗さに相当している。
平滑化表面Ｓ₁ 上に液体状態で被着されたワニスは、２５℃において１，０００ＭＰａ〜３，０００ＭＰａの粘度を有している。
このワニスは、基材、即ち、眼鏡レンズの屈折率に等しい屈折率を更に有し、許容誤差は±０．０１以内である。
したがって、ワニス及びレンズは、単一のジオプターを構成している。
アクリル樹脂材料又はエポキシ樹脂材料をワニスとして使用することができる。
【００２７】
例えば、用いる液状ワニスの組成は、ポリアクリレート又はポリメタクリレートモノマー及び場合によっては（メタクリロキシシラン）アクリロキシシラン又はエポキシ官能基を備えたモノマー、又はこれらの混合物を含む。
この組成は、少なくとも１つのポリアクリレートモノマー又はエポキシ官能基を備えた少なくとも１つのモノマーを含む。この組成は、ジアクリレートモノマーとトリアクリレートモノマーの混合物を含むのがよい。この場合、ジアクリレートモノマーは好ましくは、脂肪族ウレタンジアクリレートポリエステルを含み、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート及びペンタエリトリトールトリアクリレートから選択される。ジアクリレートとトリアクリレートの重量比は有利には、５０／５０から４０／６０まで様々である。工程ｃ）で用いられる液状ワニス組成はさらに、モノアクリロキシシランとポリアクリレートの混合物を含むのがよい。この場合、ポリアクリレートは、ジペンタエリトリトールペンタアクリレートを含む。液状ワニス組成は、コロイドシリカ又はハロゲン化及び好ましくは臭素含有エポキシアクリレートオリゴマー及び場合によっては、ハロゲン化エポキシアクリレートの屈折率よりも少なくとも０．１低い屈折率を持つアクリレートモノマーを更に含む。
【００２８】
図９は、ワニスの層をレンズの平滑化表面に塗布する機械が有利には、垂直軸線Ｘ₂ の回りの方向Ｒに回転駆動できるレンズ支持体１００１及び液状ワニスを低圧で分布するノズル１００２を備えていて、支持体１００１に対して軸線Ｘ₁ （水平方向）及びＹ₁ （垂直方向）に沿って並進運動できるアーム１００３を有することを示している。
ワニスをこの機械により３つの別々の方法で表面上に被着させることができる。
ワニスの全量をレンズを停止させた状態で表面Ｓ₁ の中心のところに被着させるのがよい。この場合、ノズル１００２は、支持体１００１の回転軸線Ｘ₂ と同軸である。
【００２９】
次に、レンズを軸線Ｘ₂ の回りに回転させることによりワニスを遠心作用で広げる。
これは、図１に示す方法に相当している。
ワニスは、ゆっくりとした遠心作用で広げられ、レンズの回転加速度、回転速度及び回転持続時間は、ワニスを最大限度保存するよう制御される。
例えば、ワニス広げ操作を、レンズを１０秒間で５００ｒｐｍで回転させることにより行うのがよい。
第２の半動的実施形態では、ノズルは、支持体１００１の軸線Ｘ₂ と同軸の状態で固定位置に保持され、被着は、レンズが回転駆動されている間に行われる。
【００３０】
図２に示す第３の実施形態では、レンズを軸線Ｘ₂ の回りに回転させることと、アーム１００３をレンズの中心から縁に向かって移動させること又はアーム１００３を軸線Ｘ₁ に沿って並進運動させることによりレンズの縁から中心に移動させることの組合せによりワニスの層を被着させることができる。
これは、レンズ上へのワニスの動的被着法に相当しており、これは、高トーリック構成部品を備えた表面を被覆する上で有利な場合がある。
次に、レンズを約１，０００ｒｐｍに等しい速度で回転させることによりワニスを上記表面上で引く。ワニス引き工程の持続時間は、５０秒程度である。気泡のないワニスの被着物を得るためにはワニス分配ノズルの圧力は低く、０．７×１０⁵ Ｐａ程度である。
ワニスの落下高さは、アーム１００３を軸線Ｙ₁ に沿って動かすことによって設定できるが、レンズ上へのワニスの被着中一定のままであるパラメータである。
ワニスの層が図１及び図２に示す方法を用いてレンズ上に被着させた時、これが静的被着法であるか、半動的被着法であるか、或いは動的被着法であるかどうかを問わず、ワニスは、室温（２５℃〜３０℃）で２分間〜３分間の間、そのままの状態に放置される。ワニスが室温でそのまま放置される時間は、研磨の品質を向上させる。
【００３１】
次に、ワニスを重合させる最終工程が行われ、これは、ワニスの層を好ましくは紫外線を用いて光重合させることによって達成すると有利である。この重合モードは、熱利用モードよりも迅速であり、室温で実施することができる。このためには、ワニスは光重合可能であることが必要である。
上述したような方法を用いると、平滑化された凹面Ｓ₁ がこの上に研磨表面状態をもたらすワニス層Ｖで被覆された図３で示すようなレンズＬが得られる。ワニスの厚さは例えば約４０μｍである。工程ａ）の実施後、レンズの表面粗さＲａは、０．１８μｍ程度であった。
工程ｂ）の実施後、表面粗さＲａは、０．０６μｍ程度である。
被着したワニスの厚さはしたがって、この例では、約６７０Ｒａである。
この例では、レンズは、熱硬化性材料で作られ、より正確にいえば、屈折率が１．５０程度、好ましくは１．５０２のアリルジエチレングリコールポリカーボネートで作られている。
【００３２】
この場合、ワニス層の屈折率は、１．５０であり、好ましくは、１．５０２である。図３に示すレンズの凸面Ｓ₂ は、成形により直接形成される。
一般的にいえば、レンズは、１．５５以下の屈折率を持つのがよく、これを得るために、ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）を主成分とする組成物を重合させるのがよい。
レンズはまた、屈折率が１．５５以上、約１．５９０程度であるのがよく、この場合、かかるレンズは、ビスフェノールＡポリカーボネートを主成分とするポリマーから成る。
本発明は、上述の実施形態には限定されず、当業者であれば、本発明の範囲内においてその変形例をどのようにすれば想到できるかを知っているであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の実施形態の流れ図である。
【図２】本発明の方法の実施形態の流れ図である。
【図３】本発明の眼鏡レンズの縦断面図である。
【図４ａ】本発明の方法の第１工程の実施後に得られた眼鏡レンズの表面の一部の断面詳細図である。
【図４ｂ】本発明の方法の第２工程の実施後に得られた眼鏡レンズの表面の一部の断面詳細図である。
【図５】本発明の方法の第１工程の実施中にフライス加工工具の軌道のＸＹ平面への投影斜視図である。
【図６】本発明の機械設備の機械加工用機械工具の部分略図である。
【図７】本発明の機械設備の平滑化用機械工具の部分略図である。
【図８】図７に示す機械工具の軸方向断面図である。
【図９】本発明の機械設備のワニス塗布機械の一部を示す図である。[0001]
The present invention relates generally to the manufacture of spectacle lenses that are attached to spectacle frames.
In particular, the present invention relates to a method for producing the surface of a spectacle lens according to a given prescription, mechanical equipment used for carrying out this production method, and a spectacle lens obtained by such a production method.
The surface to be formed may be a spherical, toric, non-toric or more complex shaped surface, for example a graded surface. However, the present invention is not limited to this type of surface.
Very complex and sophisticated machines are used that produce the surface of spectacle lenses with acceptable optical quality in a single machining process. This is because the machining tool has a very slow feed or advance speed, the overlap pitch of the tool over the entire surface to be machined is very small, and the positioning of the machining tool on such a surface is very And the machining time is very long.
[0002]
These high precision machines are relatively expensive and require a long machining time, which causes the manufacturing cost of spectacle lenses to be unacceptable on an industrial scale.
Thus, the present invention uses a machine with low accuracy to rapidly form the surface of a spectacle lens according to a given prescription, but with a lens surface of good optical quality and satisfying visual requirements. We propose a new way to get it.
More precisely, the method of the present invention is a method for producing the surface of a spectacle lens, a) moving the cutting tool along a continuous path in the surface envelope to be achieved and removing material. The surface is machined to form two adjacent grooves located at a constant pitch of 0.01 mm to 3 mm, thereby obtaining a surface with an arithmetic average roughness Ra of 0.1 μm to about 0.7 μm. B) a smoothing tool is provided in the surface envelope to be achieved and moves along a continuous path formed by two adjacent paths located at a constant pitch of 0.2 mm to 3 mm And smoothing the machined surface to provide a bandpass filtering of the surface relief between a low frequency corresponding to the surface envelope and a high frequency corresponding to background roughness to be achieved. Causing grayed, whereby a step of arithmetic average roughness Ra obtain a smooth surface of less than 0.1 [mu] m.
[0003]
In the process according to the invention, a smoothed surface having a roughness Ra of 0.05 μm to 0.07 μm is preferably obtained in step b).
The smoothing tool trajectory in step b) and the cutting tool trajectory in step a) are preferably spiral.
The method of the present invention can use a semi-finished lens with one molded surface, the other surface being adapted to the wearer's prescription.
Similarly, both spheres are parallel to each other and components can be utilized, in which case both surfaces are modified with the method of the invention.
After carrying out step b), the method according to the invention advantageously comprises a step c) in which a layer of varnish is applied to the smoothed surface to produce a polished surface state on the surface.
[0004]
This latter step c) is used instead of the time consuming and cumbersome polishing process which requires a dedicated tool for each surface geometry.
The minimum thickness of the layer of varnish deposited on the surface in step c) should be between about 500 Ra and about 800 Ra, where Ra corresponds to the surface roughness obtained in step b). Yes.
The minimum thickness of the layer of varnish deposited on the surface in step c) should be between about 30 Ra and about 200 Ra, where Ra corresponds to the surface roughness obtained in step b). Yes.
The varnish deposited in a liquid state on the surface by the method of the present invention preferably has a viscosity of 1,000 MPa to 3,000 MPa at 25 ° C. and a refractive index equal to the refractive index of the spectacle lens, The tolerance is within ± 0.01.
According to the invention, the machining method of step a) may be milling or turning.
[0005]
For turning, a vertical lathe, such as a Snyder HSC numerical control (SCHNEIDER HSC 100 CNC) machine, may be used. A machine of this kind is described in the European patent application EP0849038.
The present invention also provides a machine facility for performing the above method, including a numerically controlled machine tool, wherein the numerically controlled machine tool is capable of translational movement along the vertical axis and is rotationally driven about the vertical axis. A lens support, a milling tool capable of translational movement along the horizontal axis and tilting with respect to the vertical axis, and rotationally driven about the vertical axis, and translational movement along the horizontal axis and the vertical axis. A smoothing tool which can be tilted relative to the vertical axis and is driven to rotate about a vertical axis, and the forward movement of the support and the respective forward movement of the milling and smoothing tool, ie the translation and rotation of the support The motion and the translational and tilting motions of each of the milling and smoothing tools are controlled by a numerical control unit, and the rotational speed of the milling tool and the rotational speed of the smoothing tool Controlled by a numerical control unit, said mechanical installation further comprising a machine for depositing a layer of varnish on the smoothing surface of the lens, said machine supporting a rotationally driveable lens support and perpendicular to the support And an arm that supports a low-pressure liquid varnish spray nozzle capable of translational movement in a horizontal direction and a horizontal direction.
[0006]
The smoothing tool of the smoothing machine tool of the present invention preferably has a rigid support and an annular tool attached to the support, which is small compared to the dimensions of the surface to be smoothed. Have a relatively large dimension compared to the defect to be removed.
Such a tool includes the following overlapping components, namely, an elastically deformable core having a Shore A scale hardness of 30 ° to 80 °, an elastically deformable surface layer whose elasticity is smaller than the elasticity of the core, And an abrasive film or support for driving an abrasive that forms the working surface of the tool.
The mechanical installation of the invention advantageously further comprises a machine for depositing a layer of varnish on the smooth surface of the lens, which machine distributes the lens support and the liquid varnish adapted to be rotated at low pressure. It has a discharge nozzle and has an arm which translates vertically and horizontally relative to the support.
The following description, given as a non-limiting example and made with reference to the accompanying drawings, explains how the invention is constructed and how it is implemented.
[0007]
FIGS. 1 and 2 are flow diagrams of two embodiments of a method for making a spectacle lens surface according to a given prescription.
This method preferably uses a semi-finished or semi-finished lens with a molded front or back surface, the other surface being adapted to the required optical prescription by this method. Similarly, both surfaces of the lens can be satisfactorily formed by the method of the present invention.
FIG. 3 shows a spectacle lens L obtained by a manufacturing method described below.
In this case, the surface S of the spectacle lens L made according to the prescription by the manufacturing method described below. ₁ Is a concave rear surface S ₁ Convex front surface S ₂ Is obtained by molding.
The fabrication method of the present invention involves machining a surface by moving a milling tool along a continuous trajectory within a surface envelope to remove material, thereby locating at a constant pitch of 0.01 mm to 3 mm 2. It has a first step a) in which two adjacent grooves 2 (see FIG. 4a) are formed to obtain a surface with an arithmetic mean roughness Ra of about 0.1 μm to about 0.7 μm.
[0008]
It is advantageous to use a TAYLOR HOBSON FTS (Form Talysurf Series) profilometer / roughness measurement system to determine the arithmetic average roughness Ra of the surface.
The system has a laser head (eg, product number 112 / 2033-308) and a 70 mm long feeler (product number 112/1836) with a 2 mm radius spherical / conical head.
This system measures the two-dimensional profile of the selected cutting plane. In this example, the profile is obtained over a distance of 10 mm to obtain the curve Z = f (x).
Various surface properties, in particular their shape, relief and roughness, can be derived from this profile.
[0009]
Therefore, in order to obtain the roughness Ra, the profile is subjected to two different methods, ie, filtering corresponding to the shape extraction method and the average line extraction method.
The various steps for determining this kind of parameter Ra are as follows: profile or curve Z = f (x) acquisition step, shape extraction step, filtering (average line extraction) step and parameter Ra determination step. is there.
In the profile acquisition process, the stylus (or pen) of the system described above is moved over the surface of the lens in question and the surface attitude Z as a function of the amount of movement x is stored.
In the shape extraction process, the profile obtained in the previous process is related to an ideal sphere, ie a sphere with a minimum profile difference relative to itself. The mode selected here is the LS arc mode (optimum circular arc extraction).
[0010]
This gives a curve that represents the characteristics of the surface profile as a function of relief and roughness.
[0011]
The filtering process retains only the defects corresponding to a certain wavelength. The purpose in this example is to eliminate undulations, that is, defects of a form having a wavelength higher than that of defects due to roughness. Here, the filter is of the Gauss type and the cut-off used is 0.08 mm.
Arithmetic average roughness Ra is calculated | required from the curve obtained using the following formula | equation.
[0012]

Z in the above formula _n Is the algebraic difference Z with respect to the average line calculated during filtering for each point.
[0013]
The trajectory of the milling tool during the implementation of step a) is preferably a helix (see FIG. 5), and its projected image on the horizontal plane XY is a helix 1 with a constant pitch.
The direction of rotation for the milling tool can be selected during the execution of this step a) so that it “pulls” or “pushes” or “pushes”.
[0014]
Furthermore, in step a), the path depth of the milling tool is about 4 mm to about 0.05 mm, and the advance amount per tooth of the milling tool is 0.05 mm to 0.03 mm.
The advance amount per tooth corresponds to the distance that the milling tool moves over the surface of the lens between the cuts of its two consecutive teeth.
As shown in FIGS. 1 and 2, step a) of the production method is preferably divided into the following three sub-steps.
1) The following parameters, that is, the milling tool trajectory pitch is about 3 mm, the milling tool path depth is about 4 mm, and the amount of advancement per tooth of the milling tool is 0.05 mm. Punching process that is about.
2) The following parameters, that is, the pitch of the milling tool orbit is about 2 mm, the path depth of the milling tool is about 0.1 mm, and the advance amount per tooth of the milling tool is 0. Semi-finishing process that is about 04mm.
3) The following parameters, that is, the pitch of the milling tool trajectory is about 1 mm, the path depth of the milling tool is about 0.05 mm, and the advance amount per tooth of the milling tool is Semi-finishing process that is about 0.03mm.
[0015]
In the punching process, semi-finishing process and finishing process, the trajectory of the milling tool remains spiral and the direction of rotation of the milling tool is the “pull” direction as described above.
The amount of material removed from the surface to be machined during the punching process is fixed by the maximum capacity of the milling tool. If this volume is less than the thickness of the material to be removed, it is necessary to consider performing multiple passes. The amount of material removed from the surface of the lens to be machined during the semi-finishing process and the finishing process depends on the defects created on the surface by the milling tool during the previous punching process.
[0016]
The machining step a) is performed using a machine tool schematically shown in FIG. The machine tool forms part of the mechanical equipment that implements the method of the present invention. This is a numerically controlled machine tool and has a lens support 40 that can be translated along a vertical axis A indicated by an arrow Z in FIG. Similarly, the support 40 can be rotated around the longitudinal axis of the shaft 100 that supports the support 40 (arrow R). ₁ As shown in). Here, the longitudinal axis is the vertical axis. Further, the machine tool has a milling tool 10 that can be translated along a horizontal axis indicated by an arrow X and that can be tilted with respect to a vertical axis as shown in FIG. ing. The milling tool 10 is shown in FIG. ₂ Can be rotated about a vertical axis A as shown in FIG. Forward movement of the support 40 and the milling tool 10, ie translational movement Z and rotational movement R of the support 40. ₁ The translational motion X and the tilting motion B of the milling tool are simultaneously controlled by the numerical control unit, and the rotational speed R of the milling tool 10 is controlled. ₂ Is controlled by a numerical control unit.
[0017]
In view of the control function of the numerical control device of the machine tool, the design of the surface to be machined on the spectacle lens can be traced along the axis Z shown in FIG. 5 (depth of each pass of the milling tool). Affected by the amount of deviation calculated according to
A numerically controlled machine tool of the type described above is specifically described in European patent EP 0 686 298, and the disclosure of such patent should be referred to for an understanding of the details of the construction of this type of machine.
The machine tool milling tool 10 performing the machining used in step a) results in different geometric shapes (spherical, toric, etc.) and is made of various materials, for example polycrystalline diamond or carbide. ing.
The surface S to be rounded of the milling tool in order to eliminate the problems of interference with the surface or problems with the depth of the path. ₁ It is necessary to match the curvature of.
[0018]
The milling tool is preferably lubricated to prevent overheating, preferably with an oil-in-water emulsion (5% oil) during the implementation of the machining step a) divided into three sub-steps. The lubrication is advantageously directional and is pressurized to carry away the swarf produced during the machining operation and to clean the milling tool.
After carrying out the machining step a), the machining surface S shown in detail in FIG. 4a ₁ Has a groove 2 formed by a milling tool and is spaced apart by a pitch P, which is the pitch of the milling tool orbit, between two adjacent grooves. Grooves spaced at regular intervals create undulations on the machined surface. Machined surface S ₁ Has a roughness (arithmetic mean roughness Ra) caused by a cutting tool (bite), which is here about 0.1 μm to about 0.7 μm. In addition, the milling tool causes a tear with a maximum length l of about 5 μm and a subsurface damage F.
In the illustrated method, the machining step a) is followed by a smoothing step b), whereby the machining surface S ₁ The undulations generated above are eliminated, the cracks are reduced, and the surface roughness is modified to obtain a roughness of less than 0.1 μm.
[0019]
In the smoothing step b) of the method according to the invention, a continuous trajectory composed of two adjacent paths which are offset from each other by a constant pitch of 0.2 mm to 3 mm within the surface envelope in which the smoothing tool is to be achieved. To produce a bandpass filtering of the surface relief between a low frequency corresponding to the surface envelope and a high frequency corresponding to the background roughness.
The track of the smoothing tool during the smoothing step b) is a spiral with a constant pitch.
The pitch between two adjacent passes of the smoothing tool trajectory in step b) is advantageously between 0.40 mm and 1.25 mm, preferably 0.625 mm.
Smoothed surface S obtained in step b) ₁ Is shown in FIG. 4b and preferably has a roughness Ra of 0.05 μm to 0.07 μm.
The smoothing step b) is carried out using a smoothing machine schematically shown in FIG.
[0020]
The smoothing machine is a numerically controlled machine tool having a lens support 40 that can be translated along a vertical axis Ym and that can be driven to rotate about a vertical axis A parallel thereto. In FIG. The smoothing machine further includes a smoothing tool 10 supported by a shaft 13, and the smoothing tool can be rotationally driven by the shaft. The tool 10 rotates about A on the vertical rotation drive axis of the support, and this rotation is indicated by Bm in FIG. The smoothing tool 10 is also capable of translation along the horizontal axis Xm and can be tilted with respect to the vertical axis which is the center of the rotational drive, and this tilt range is indicated by Cm in FIG. .
[0021]
As in the case of machine tools that perform machining, the forward movement of the support and the smoothing tool, i.e. the translational and rotational movement of the support 40 and the translational and tilting movement of the smoothing tool 10, Simultaneously controlled by the numerical control unit, the rotational speed of the smoothing tool 10 is controlled by the numerical control unit.
Here, the machine tool for smoothing is also of the type described in European Patent EP 0 686 298.
The speed of movement along the axis is determined so as to obtain a quasi-constant advancement speed of the smoothing tool 10 over the surface to be machined.
[0022]
A smoothing tool 10 of the smoothing machine is shown in FIG.
The smoothing tool 10 has a rigid support 11 and an annular tool 12 attached to the support 11, which is small compared to the size of the surface to be smoothed, but to be removed. And has a relatively large dimension.
In one embodiment of the present invention, the inner diameter D1 of the tool 12 is 6 mm to 10 mm, and the outer diameter D2 is 10 mm to 15 mm. The inner diameter D1 is preferably about 6 mm, and the outer diameter D2 is preferably about 10 mm.
The rigid support 11 is supported by the shaft 13. The support 11 has a lateral surface 14 opposite to the shaft 13, that is, an annular storage portion 15 provided in a recessed manner on the free surface, and the tool 12 is attached to the bottom of the storage portion. . The tool 12 is attached to the bottom 16 of the annular storage portion 15 of the support 11. The tool 12 projects beyond the support 11, ie beyond its free surface 14.
Apart from the bottom part 16, the annular housing part 15 of the rigid support 11 is constituted by two coaxial side surfaces 17, 18 that are coaxial with the rotational axis A of the tool and are substantially perpendicular to the bottom part 16.
[0023]
In the embodiment shown in FIG. 8, relief grooves 19 are provided on the side surfaces 17 and 18 of the annular storage portion 15 in a recessed state.
The relief groove 19 extends over about half of these heights, located in the middle region of the side surfaces 17, 18, and in the illustrated embodiment, its bottom 20 is cylindrical and the axis of rotation A of the smoothing tool And coaxial.
Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 8, the tool 12 is itself bounded by the cylindrical side surfaces 21, 22, and the tool 12 covers the entire bottom 16 of the annular storage 15 of the support 11. .
The annular part of the tool is coaxial with the rotational drive axis A of the shaft 13 of the smoothing tool.
In the embodiment shown in FIG. 8, the smoothing tool has three overlapping portions 12A, 12B, 12C.
The first part of the tool 12 of the smoothing machine tool is an elastically deformable core 12A.
[0024]
The elastically deformable core 12A is made of, for example, an elastomer, and its elasticity is selected depending on the required deformability and the bearing force it must withstand during use.
The Shore A scale hardness of the elastically deformable core 12A is, for example, 30 ° to 80 °, preferably 40 ° to 70 °, for example 40 °.
As shown in FIG. 8, the elastically deformable core 12A extends beyond the support 11 and therefore protrudes from its free surface.
The tool 12 further includes an elastically deformable layer 12B, and this elasticity is lower than the elasticity of the core 12A.
The function of the elastically deformable core 12A is to absorb the deformed state of the processed optical surface so that the system conforms to the optical surface, and the function of the surface layer 12B provides the required smoothness. It is to give all the required rigidity to the system as possible.
The surface layer 12B is made of polyurethane, for example.
[0025]
The tool further comprises an abrasive film 12C or support that drives the abrasive that forms the working surface 24 thereof.
The abrasive film 12C is a diamond surface having a particle size range of 1 μm to 45 μm, preferably 1 μm to 15 μm, for example 6 μm.
For example, three components of the tool 12, that is, the elastically deformable core 12 </ b> A, the surface layer 12 </ b> B, and the abrasive film 12 </ b> C are bonded to each other, and the tool 12 is bonded to the support 11.
The production method shown in FIGS. 1 and 2 is advantageously applied after the smoothing step b) by applying a varnish layer V to the smoothed surface. ₁ Step c) leading to a polished surface condition on top.
A varnish layer having a thickness of 500 Ra to 800 Ra is deposited on the smoothing surface during the process, where Ra corresponds to the surface roughness obtained in the smoothing process b).
[0026]
The minimum thickness of the layer of varnish deposited on the surface in step c) is between 30 Ra and 200 Ra, where Ra corresponds to the surface roughness obtained in step b) of the method of the invention. Yes.
Smoothed surface S ₁ The varnish deposited in the liquid state has a viscosity of 1,000 MPa to 3,000 MPa at 25 ° C.
The varnish further has a refractive index equal to the refractive index of the substrate, i.e. the spectacle lens, with a tolerance of within ± 0.01.
Therefore, the varnish and the lens constitute a single diopter.
An acrylic resin material or an epoxy resin material can be used as the varnish.
[0027]
For example, the composition of the liquid varnish used includes polyacrylate or polymethacrylate monomers and optionally (methacryloxysilane) acryloxysilane or monomers with epoxy functionality, or mixtures thereof.
The composition includes at least one polyacrylate monomer or at least one monomer with epoxy functionality. The composition may include a mixture of diacrylate and triacrylate monomers. In this case, the diacrylate monomer preferably comprises an aliphatic urethane diacrylate polyester and is selected from trimethylolpropane ethoxylate triacrylate and pentaerythritol triacrylate. The weight ratio of diacrylate to triacrylate advantageously varies from 50/50 to 40/60. The liquid varnish composition used in step c) may further comprise a mixture of monoacryloxysilane and polyacrylate. In this case, the polyacrylate includes dipentaerythritol pentaacrylate. The liquid varnish composition further comprises colloidal silica or an acrylate monomer having a refractive index that is at least 0.1 lower than the refractive index of the halogenated and preferably bromine-containing epoxy acrylate oligomer and optionally the halogenated epoxy acrylate.
[0028]
FIG. 9 shows that the machine for applying a layer of varnish to the smoothed surface of the lens is preferably a vertical axis X ₂ A lens support 1001 that can be rotationally driven in a direction R around the nozzle and a nozzle 1002 that distributes the liquid varnish at a low pressure. ₁ (Horizontal direction) and Y ₁ It shows having an arm 1003 that can translate along (vertical direction).
The varnish can be deposited on the surface by this machine in three separate ways.
All surfaces of the varnish with the lens stopped ₁ It is better to deposit at the center of the. In this case, the nozzle 1002 has a rotation axis X of the support 1001. ₂ And coaxial.
[0029]
Next, move the lens to the axis X ₂ The varnish is spread by centrifugal action by rotating around.
This corresponds to the method shown in FIG.
The varnish is spread by a slow centrifugal action, and the rotational acceleration, rotational speed and rotational duration of the lens are controlled to preserve the varnish to the maximum extent possible.
For example, the varnish spreading operation may be performed by rotating the lens at 500 rpm for 10 seconds.
In the second semi-dynamic embodiment, the nozzle is the axis X of the support 1001. ₂ Is held in a fixed position in a coaxial state, and the deposition is performed while the lens is driven to rotate.
[0030]
In the third embodiment shown in FIG. ₂ And rotating the arm 1003 from the center of the lens toward the edge or moving the arm 1003 to the axis X. ₁ A layer of varnish can be deposited by a combination of translation from the edge of the lens to the center by translation along the axis.
This corresponds to a dynamic deposition method of varnish on the lens, which may be advantageous for coating surfaces with high toric components.
The varnish is then drawn over the surface by rotating the lens at a speed equal to about 1,000 rpm. The duration of the varnish drawing process is about 50 seconds. In order to obtain a varnish deposit without bubbles, the pressure of the varnish dispensing nozzle is low, 0.7 × 10 ^Five It is about Pa.
The fall height of the varnish depends on the axis Y of the arm 1003 ₁ Is a parameter that can be set by moving along, but remains constant during deposition of the varnish on the lens.
When the varnish layer is deposited on the lens using the method shown in FIGS. 1 and 2, this is a static deposition method, a semi-dynamic deposition method, or a dynamic deposition method. The varnish is left as it is at room temperature (25 ° C. to 30 ° C.) for 2 to 3 minutes. The time during which the varnish is allowed to stand at room temperature improves the polishing quality.
[0031]
A final step of polymerizing the varnish is then carried out, which is advantageously achieved by photopolymerizing the varnish layer, preferably with UV light. This polymerization mode is faster than the heat utilization mode and can be carried out at room temperature. For this purpose, the varnish needs to be photopolymerizable.
Using the method as described above, the smoothed concave surface S ₁ A lens L as shown in FIG. 3 is obtained which is coated with a varnish layer V which provides a polished surface condition. The thickness of the varnish is, for example, about 40 μm. After performing step a), the surface roughness Ra of the lens was about 0.18 μm.
After the implementation of step b), the surface roughness Ra is about 0.06 μm.
The thickness of the deposited varnish is therefore about 670 Ra in this example.
In this example, the lens is made of a thermosetting material, more precisely, allyl diethylene glycol polycarbonate having a refractive index of about 1.50, preferably 1.502.
[0032]
In this case, the refractive index of the varnish layer is 1.50, preferably 1.502. Convex surface S of the lens shown in FIG. ₂ Is directly formed by molding.
Generally speaking, the lens should have a refractive index of 1.55 or less, and in order to obtain this, a composition containing diethylene glycol bis (allyl carbonate) as a main component is preferably polymerized.
The lens may have a refractive index of 1.55 or more and about 1.590, and in this case, the lens is made of a polymer mainly composed of bisphenol A polycarbonate.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and those skilled in the art will know how to make variations within the scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow diagram of an embodiment of the method of the present invention.
FIG. 2 is a flow diagram of an embodiment of the method of the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a spectacle lens of the present invention.
FIG. 4a is a detailed cross-sectional view of a portion of the surface of a spectacle lens obtained after performing the first step of the method of the present invention.
FIG. 4b is a detailed cross-sectional view of a portion of the surface of a spectacle lens obtained after performing the second step of the method of the present invention.
FIG. 5 is a perspective projection view of the trajectory of the milling tool onto the XY plane during the first step of the method of the invention.
FIG. 6 is a partial schematic view of a machine tool for machining a machine facility of the present invention.
FIG. 7 is a partial schematic view of a machine tool for smoothing machine equipment of the present invention.
8 is an axial sectional view of the machine tool shown in FIG.
FIG. 9 is a view showing a part of a varnish application machine of the machine equipment of the present invention.

Claims

A method for producing the surface of a spectacle lens, wherein a) a cutting tool is moved along a continuous path in the surface to be achieved and the surface is machined by removing material and 0.01 mm to 3 mm Forming two adjacent grooves positioned at a constant pitch of, thereby obtaining a surface with an arithmetic average roughness Ra of 0.1 μm to about 0.7 μm, and b) a smoothing tool to be achieved Move along a continuous path provided in the surface and formed by two adjacent paths located at a constant pitch of 0.2 mm to 3 mm to remove the undulations of the surface formed by the grooves And reducing the crevices and modifying the roughness of the machined surface , thereby obtaining a smoothed surface of less than 0.1 μm.

2. Process according to claim 1, characterized in that a smoothed surface having a roughness Ra of from 0.05 [mu] m to 0.07 [mu] m is obtained in step b).

2. The method according to claim 1, wherein the pitch between two adjacent passes of the smoothing tool trajectory in step b) is between 0.40 mm and 1.25 mm.

4. The method according to claim 1, wherein the pitch between two adjacent paths of the smoothing tool trajectory in step b) is 0.625 mm.

5. The method according to claim 1, wherein the smoothing tool trajectory in step b) is a spiral.

The method according to claim 1, wherein the trajectory of the cutting tool in step a) is a spiral.

The method according to claim 1, wherein the cutting tool in step a) is a milling tool.

8. A method according to claim 7, characterized in that the milling tool in step a) has a "pull" rotational direction.

9. The method of claim 7 or 8, wherein the milling tool has a pass depth of about 4 mm to about 0.05 mm.

The method according to any one of claims 7 to 9, wherein an advance amount per tooth of the milling tool is 0.05 mm to 0.03 mm.

Step a) includes the following three sub-steps: 1) the following parameters: the milling tool trajectory pitch is about 3 mm, and the milling tool path depth is about 4 mm; 2) The following parameters, that is, the pitch of the milling tool trajectory is about 2 mm, and the path depth of the milling tool is Semi-finishing process with about 0.1mm, leading amount per tooth of milling tool is about 0.04mm, 3) The following parameters, that is, the pitch of milling tool orbit is about 1mm The path depth of the milling tool is about 0.05 mm, and the advance amount per tooth of the milling tool is divided into semi-finishing steps of about 0.03 mm. The method according to any one of 10.

12. The method of claim 1, further comprising the step c) of applying a layer of varnish to the smoothed surface after step b) to bring a polished surface condition on the surface S1. The method according to one.

The minimum thickness of the layer of varnish deposited on the surface in step c) is about 30 Ra to about 200 Ra, where Ra corresponds to the surface roughness obtained in step b). The method according to claim 12, characterized in that:

The minimum thickness of the varnish layer deposited on the surface in step c) is about 500 Ra to about 800 Ra, where Ra corresponds to the surface roughness obtained in step b). The method according to claim 12, characterized in that:

The method according to claim 12, wherein the varnish deposited in a liquid state on the surface has a viscosity of 1,000 MPa to 3,000 MPa at 25 ° C. .

16. The varnish deposited on the smoothed surface in step c) has a refractive index equal to the refractive index of the spectacle lens and its tolerance is within ± 0.01. The method as described in any one of these.

The liquid varnish composition used in step c) is characterized in that it comprises a polyacrylate or polymethacrylate monomer and optionally a (methacryloxysilane) acryloxysilane or a monomer with an epoxy functional group, or a mixture thereof. The method according to any one of claims 14 to 16.

18. A method according to any one of claims 14 to 17, characterized in that the liquid varnish composition in step c) comprises at least one polyacrylate monomer or at least one monomer with epoxy functionality.

The method of claim 18, wherein the liquid varnish composition comprises a mixture of diacrylate and triacrylate monomers.

The method of claim 19 wherein the diacrylate monomer preferably comprises an aliphatic urethane diacrylate polyester.

The method of claim 19, wherein the triacrylate monomer is selected from trimethylolpropane ethoxylate triacrylate and pentaerythritol triacrylate.

20. The method of claim 19, wherein the weight ratio of diacrylate to triacrylate varies from 50/50 to 40/60.

19. The method according to any one of claims 14 to 18, wherein the liquid varnish composition used in step c) comprises a mixture of monoacryloxysilane and polyacrylate.

The method of claim 23, wherein the polyacrylate comprises dipentaerythritol pentaacrylate.

24. The method of claim 23, wherein the liquid varnish composition further comprises colloidal silica.

18. A process according to any one of claims 14 to 17, characterized in that the liquid varnish composition comprises a halogenated, preferably bromine-containing epoxy acrylate oligomer.

27. The method of claim 26, wherein the liquid varnish composition further comprises an acrylate monomer having a refractive index that is at least 0.1 lower than the refractive index of the halogenated epoxy acrylate.

Machine equipment for carrying out the method according to any one of claims 12 to 27, comprising a numerically controlled machine tool, the numerically controlled machine tool being able to translate along a vertical axis (Z, Ym). A lens support (40) adapted to be rotationally driven about the vertical axis (A), and capable of translational movement along the horizontal axis and tilting with respect to the vertical axis, and further rotationally driven about the vertical axis And a smoothing tool (10) which can translate along the horizontal axis (Xm) and can be tilted with respect to the vertical axis (A) and is driven to rotate about the vertical axis (A). ), The forward movement of the support (40) and the forward movement of each of the milling and smoothing tools (10), ie the translation (Z, Ym) and rotational movement (R1) of the support (40). , Zm) and milling and smoothing Each translational movement (X; Xm) and tilting movement (B; Cm) of the tool (10) is controlled by a numerical control unit, the rotational speed (R2) of the milling tool (10) and the smoothing tool (10). The rotational speed (Bm) is controlled by a numerical control unit, the mechanical installation further comprising a machine for depositing a layer of varnish on the smoothed surface of the lens, the machine comprising a lens support ( 1001) and an arm (1003) supporting a low-pressure liquid varnish spray nozzle (1002) capable of translational movement in the vertical and horizontal directions with respect to the support.