特許 6193862 眼科用レンズのトリミング・プロセス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6193862

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】眼科用レンズのトリミング・プロセス

(51)【国際特許分類】

   G02C 13/00 20060101AFI20170828BHJP

   B24B 13/04 20060101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   G02C13/00

   B24B13/04 J

【請求項の数】15

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-531286(P2014-531286)

(86)(22)【出願日】2012年8月29日

(65)【公表番号】特表2014-528097(P2014-528097A)

(43)【公表日】2014年10月23日

(86)【国際出願番号】FR2012000343

(87)【国際公開番号】WO2013045769

(87)【国際公開日】20130404

【審査請求日】2015年7月2日

(31)【優先権主張番号】1102911

(32)【優先日】2011年9月26日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】504268065

【氏名又は名称】エシロル アンテルナショナル（コンパーニュ ジェネラル ドプテーク）

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100157211

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 一夫

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(74)【代理人】

【識別番号】100159684

【弁理士】

【氏名又は名称】田原 正宏

(72)【発明者】

【氏名】セドリック ルメール

(72)【発明者】

【氏名】セバスティアン ピノール

【審査官】 小西 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２５５５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３６９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１００３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１９８９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４２９５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｃ １／００ − １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

眼科用レンズ（２０）を固定する手段（２０２、２０３）、前記眼科用レンズ（２０）を機械加工する工具（２１０、２２２、２２３）および前記機械加工工具により前記眼科用レンズ（２０）に加えられる力が変化すると変化する力を測定するように適合された力センサー（２３４）を備える機械加工装置（２００）を使用して前記眼科用レンズ（２０）をトリミングするプロセスであって、
前記眼科用レンズ（２０）を前記固定手段（２０２、２０３）中に固定するステップと、
前記機械加工工具（２１０、２２２，２２３）を使用して前記眼科用レンズ（２０）をトリミングするステップであって、このステップにおいては、前記力の負荷値が測定され、かつ、前記眼科用レンズ（２０）の初期輪郭（１０）を異なる形状の最終輪郭に到達させるために前記機械加工工具（２１０、２２２，２２３）が測定された前記負荷値に応じて前記固定手段（２０２、２０３）との関係において制御されるステップと、を含み、
かつ、前記プロセスが、前記機械加工工具（２１０、２２２，２２３）が前記眼科用レンズ（２０）の円周沿いに接触することなく前記初期輪郭（１０）から推定される経路に従って進むように前記固定手段（２０２、２０３）に対して制御され、かつ、前記力センサー（２３４）により測定される前記力の無負荷値であって、作動時の摩擦力および慣性力を考慮したときに前記機械加工工具（２１０、２２２、２２３）を自由空間において前記固定手段（２０２、２０３）に対して移動させるために必要な力に関係する無負荷値が記録される少なくとも１つの中間ステップを前記固定ステップと前記トリミング・ステップの間に含むことと、前記トリミング・ステップにおいて、前記機械加工工具（２１０、２２２、２２３）が前記記録無負荷値に応じて制御されることとを特徴とするトリミング・プロセス。

【請求項2】

前記経路が前記初期輪郭（１０）をたどり、かつ、前記初期輪郭（１０）から多くとも５ミリメートルの距離だけ離隔する請求項１に記載のトリミング・プロセス。

【請求項3】

前記経路が前記初期輪郭（１０）から相似変換または定数追加により推定される中間輪郭（１２）を描く請求項１又は２に記載のトリミング・プロセス。

【請求項4】

前記トリミング・ステップが粗削りステップである請求項１〜３のいずれか一項に記載のトリミング・プロセス。

【請求項5】

前記トリミング・ステップが粗削りステップにより先行される仕上げステップであり、かつ、このステップ中において前記中間ステップが前記粗削りステップと前記仕上げステップの間で行われる請求項１〜３のいずれか一項に記載のトリミング・プロセス。

【請求項6】

前記仕上げステップが溝切り工程、ベベル工程、ミリング工程および／または面取り工程および／または研磨工程を含む請求項５に記載のトリミング・プロセス。

【請求項7】

前記固定手段（２０２、２０３）がその角度位置（θ_i）を一定の増分だけインクリメントすることにより前記眼科用レンズ（２０）を駆動して回転させるように適合される請求項１〜６のいずれか一項に記載のトリミング・プロセスであって、
前記中間ステップにおいて、前記力の無負荷値が前記固定手段（２０２、２０３）の各増分について記録され、
前記トリミング・ステップにおいて、前記力の前記負荷値が前記固定手段（２０２、２０３）の各増分について測定され、かつ、
前記トリミング・ステップにおける各増分について、前記機械加工工具（２１０，２２２、２２３）が前記先行増分について測定された前記負荷値と前記中間ステップにおける対応する増分について記録された前記無負荷値の間の差異に応じて制御される、トリミング・プロセス。

【請求項8】

前記トリミング・ステップにおいて、前記機械加工工具（２１０，２２２、２２３）により前記眼科用レンズ（２０）に加えられる前記力であって、測定された前記負荷値と対応する前記記録無負荷値の間の差異から推定される力が所定の定数にほぼ等しいままとなるように前記機械加工工具（２１０，２２２、２２３）が前記固定手段（２０２、２０３）に対して制御される請求項１〜７のいずれか一項に記載のトリミング・プロセス。

【請求項9】

前記トリミング・ステップにおいて、このトリミング・ステップを実行するサイクル時間が所定の時間長に等しくなるように前記機械加工工具（２１０，２２２、２２３）が前記固定手段（２０２、２０３）に対して制御される請求項７に記載のトリミング・プロセス。

【請求項10】

前記差異が設定時間長の間に所定の閾値を超えた場合に、このトリミング・ステップを実行するサイクル時間が前記所定時間長を超えるように前記機械加工工具（２１０，２２２、２２３）が、前記固定手段（２０２、２０３）に対して、測定された前記負荷値と対応する前記記録無負荷値の間の差異に応じて、制御される請求項９に記載のトリミング・プロセス。

【請求項11】

前記差異の時間に対する導関数が一定の閾値を超えた場合、このトリミング・ステップを実行するサイクル時間が前記所定時間長を超えるように前記機械加工工具（２１０，２２２、２２３）が、前記固定手段（２０２、２０３）に対して、測定された前記負荷値と対応する前記記録無負荷値の間の差異に応じて制御される請求項９又は１０に記載のトリミング・プロセス。

【請求項12】

前記トリミング・ステップの終了時に、前記トリミング・ステップにおいて前記機械加工工具（２１０，２２２、２２３）により前記眼科用レンズ（２０）に加えられた前記力の特性指標であって、少なくとも１つの測定された負荷値と対応する記録無負荷値の間の差異に依存する特性指標が決定され、かつ、前記機械加工工具（２１０、２２２、２２３）が作動に適する状態にあることを検証するために前記指標が閾値と比較される監視ステップが備えられる請求項９〜１１のいずれか一項に記載のトリミング・プロセス。

【請求項13】

前記トリミング・ステップの終了時に、前記トリミング・ステップにおいて前記機械加工工具（２１０，２２２、２２３）により前記眼科用レンズ（２０）に加えられた前記力の特性指標であって、少なくとも１つの測定された負荷値と対応する記録無負荷値の間の差異に依存する特性指標がメモリに格納され、かつ、前記指標の変動を監視する監視ステップが備えられる請求項９〜１２のいずれか一項に記載のトリミング・プロセス。

【請求項14】

眼科用レンズ（２０）の機械加工装置であって、
前記眼科用レンズ（２０）を固定する手段（２０２、２０３）と、
前記眼科用レンズ（２０）を機械加工する工具（２１０、２２２、２２３）と、
前記機械加工工具（２１０、２２２、２２３）により前記眼科用レンズ（２０）に加えられる力に関する力を測定するように適合される力センサー（２３４）と、
前記機械加工工具（２１０、２２２、２２３）を前記固定手段（２０２、２０３）に対して制御する装置（２５１）と、を含み、
かつ、前記制御装置（２５１）が請求項１〜１３のいずれか一項に記載されたトリミング・プロセスの前記中間ステップおよびトリミング・ステップを実行するように適合されていることを特徴とする機械加工装置。

【請求項15】

前記力センサー（２３４）が少なくとも１個の単一方向歪みゲージまたは１個の二方向歪みゲージを含む請求項１４に記載の機械加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般的に、眼科用レンズ・ブランクを眼鏡のフレームに合わせるために行うブランクの調製に関する。

【0002】

この発明は、以下を含む機械加工装置に適用される：
− 眼科用レンズを固定する手段
− 眼科用レンズを機械加工する工具
− 機械加工工具により眼科用レンズに加えられる力に関する機械加工力を測定するように適合される力センサー、および
− 前記機械加工工具を前記固定手段との関係において制御する装置。

【0003】

本発明は、より詳しくは、以下を含む眼科用レンズのトリミング・プロセスにも関する：
− 前記固定手段に眼科用レンズを固定するステップ、および
− 前記機械加工工具を使用して眼科用レンズをトリミングするステップ。このステップでは、前記機械加工力の負荷値を測定し、かつ、前記機械加工工具を前記固定手段に関して制御して、測定した負荷値に応じて眼科用レンズの初期輪郭を異なる形状の最終輪郭に到達させる。

【背景技術】

【0004】

眼科用レンズのトリミング中、機械加工工具により眼科用レンズに加えられる力を決定する必要がある。それは、特に、この力が一定の閾値より常に低く維持されるようにするために必要である。これを上回ると、レンズがその固定手段から滑り落ちたり、工具が破損したりする恐れがある。この力を制御して機械加工装置を高い精度で制御することも知られている。

【0005】

この機械加工力を決定する方法の１つは、工具の回転速度の瞬間値を測定すること、工具に伝達される電力の瞬間値を測定すること、およびこれらの２つの値の比から機械加工力を推定することにある。

【0006】

残念なことに、機械加工工具の近傍のレンズの材料が溶解すると、この方法は非常に不正確となる。

【0007】

機械加工力を決定するもう１つの既知の方法は、歪みゲージのような力センサーを使用することにある。

【0008】

この方法の大きな欠点は、実際にそれがきわめて不正確ということである。

【0009】

具体的には、歪みゲージにより測定した力と工具により実際にレンズに加えられた力の間に著しい相違が観察され、そのような差異は１０ニュートンを超えることがある。この差異は、具体的には機械加工装置の種々の可動部分相互間の摩擦により生じる抵抗力によるものである。さらに、この差異がレンズの機械加工中に変化することが観察されている。

【0010】

したがって、この機械加工中、測定される力を上述の閾値より少なくとも１５ニュートン低い値に維持し、それにより実際の機械加工力をこの閾値より低い値に保つ必要がある。

【0011】

測定精度のこの欠如のために、測定された値からその他の結論、たとえば、機械加工工具の摩耗に関する結論を引き出すことも不可能である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0012】

先行技術の前述の欠点を是正することを目的として、本発明は、測定された値から寄生要素を除去するために測定値を処理することを提案する。

【0013】

より具体的には、本発明は、序文で定義したトリミング・プロセスを提供する。このプロセスでは、前記固定ステップと前記トリミング・ステップ間に少なくとも１つの中間ステップを設ける。この中間ステップでは、前記機械加工工具を前記固定手段との関係において制御することにより前記初期輪郭から推定される経路に沿って前記眼科用レンズの外周に触れることなく周回させ、さらにこの中間ステップでは、機械工作力の無負荷値を測定する。さらに、このプロセスでは、トリミング・ステップにおいて前記機械工作工具を機械加工力の無負荷値に応じて制御する。

【0014】

中間ステップにおいて、機械加工工具は、したがって、自由空間において、支持手段中にあらかじめ固定されているレンズの周りをトリミング・ステップにおいて遭遇するであろう状態と類似する状態の下で通過するように制御される。

【0015】

したがって、この中間ステップは、それが機械工作力の無負荷値を測定することを可能にするので、機械加工工具がレンズの周りを通過するときに装置の諸要素に働く摩擦力の変動の測定を可能にする。

【0016】

この測定は、特に、レンズを固定手段に固定してから行われるので、レンズに加わる固定力、レンズの重量等々が考慮される。

【0017】

それは、さらに、レンズの初期輪郭にたどりながら行う。その結果、工具がトリミング・ステップで遭遇する状況と非常によく似た状況の下で行われることとなる。

【0018】

次に、測定した負荷値からこの無負荷値を控除することにより、機械加工工具により実際にレンズに加わる力に非常に近い近似値を得ることができる。

【0019】

この近似により、機械加工工具がレンズに許容閾値に近い力を加えるようにそれを制御することが可能となり、機械加工作業の品質およびこの機械加工作業の実行の速度が向上する。

【0020】

それから機械加工工具の摩耗の近似値を推定し、必要に応じて、摩耗度が許容値を超えている場合に眼鏡技師に警告を発することもできる。

【0021】

レンズの機械加工中にたとえばトリミング対象のレンズの材料の誤挿入のような欠陥または問題を検知することもでき、必要に応じて眼鏡技師に警告を発することもできる。

【0022】

測定した値を利用して、機械加工装置を絶え間なく較正するために、測定された摩擦の変動を分析することも可能である。

【0023】

以下は、本発明によるトリミング・プロセスのその他の長所および非制限的特徴である：
− 前記経路は、前記初期輪郭をたどり、かつ、それからせいぜい５ミリメートルの距離だけ離隔している。
− 前記経路は、前記初期輪郭の相似変換または前記輪郭への定数加算である。
− 前記トリミング・ステップは、粗削りステップである。
− 前記トリミング・ステップは、粗削りステップに続く仕上げステップであり、このステップ中に前記中間ステップが粗削りステップと仕上げステップの間に置かれている。
− 前記仕上げステップは、溝切り工程、ミリング工程、ベベル工程および／または面取り工程および／または研磨工程を含む。
− レンズ角度位置を一定の増分だけインクリメントすることによりレンズを回転させるように適合されている前記固定手段。
− 中間ステップにおいて、前記機械加工力の無負荷値を固定手段の各増分について測定する。
− トリミング・ステップにおいて、前記機械加工力の負荷値を固定手段の各増分について測定する。
− トリミング・ステップにおける各増分について、その先行増分について測定された無負荷値と中間ステップにおいて対応する増分について測定された無負荷値の間の差異に応じて前記機械加工工具を制御する。
− トリミング・ステップにおいて、前記機械加工工具を前記固定手段との関係において制御して、前記機械加工工具により眼科用レンズに加えられる力（この力は、測定された負荷値と対応する記録無負荷値の間の差異から推定される）が所定の定数にほぼ等しい状態を保つようにする。
− トリミング・ステップにおいて、このトリミング・ステップを実行するサイクル時間が所定の時間長に等しくなるように前記機械加工工具を前記固定手段との関係において制御する。
− 前記差異が所定時間長の間に所定閾値を超えた場合、測定された負荷値と対応する記録無負荷値の間の差異に応じて前記機械加工工具を前記固定手段との関係において制御して、このトリミング・ステップを実行するサイクル時間が前記の所定時間長を超えるようにする。
− 前記差異の導関数が所定の閾値を超えた場合、測定された負荷値と対応する記録無負荷値の間の差異に応じて前記機械加工工具を前記固定手段との関係において制御して、このトリミング・ステップを実行するサイクル時間が前記の所定時間長を超えるようにする。
− 前記トリミング・ステップの終了時に、トリミング・ステップにおいて前記機械加工工具により眼科用レンズに加えられた力の特性指標を決定する。この指標は、少なくとも１つの測定された負荷値と対応する記録無負荷値の間の差異に依存する。機械加工工具が作動に適する状態にあることを検証するために前記指標を閾値と比較する監視ステップを設ける。
− 前記トリミング・ステップの終了時に、トリミング・ステップにおいて前記機械加工工具により眼科用レンズに加えられた力の特性指標をメモリに格納する。この指標は、少なくとも１つの測定された負荷値と対応する記録無負荷値の間の差異に依存する。前記指標の変化を監視する監視ステップを設ける。

【0024】

本発明は、序論で定義した眼科用レンズを機械加工する装置にも関する。この装置では、前記制御装置は、上述のトリミング・プロセスの中間ステップおよびトリミング・ステップを実行するように適合される。

【0025】

有利には、力センサーは、１個の一方向歪みゲージ、または２個の一方向歪みゲージ、または１個の二方向歪みゲージを含む。

【0026】

添付図面とともに示す以下の記述は、非制限的な例示として、本発明の内容およびその実施方法の理解を可能とするであろう。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】図１は、本発明によるプロセスを実行するように適合された機械加工装置の略図である。

【図2】図２は、眼鏡フレームのリムの輪郭（実線）、この輪郭を「ボックスで囲む」ボックス（鎖線）および相似変換により得られる中間輪郭（点線）を示す。

【図3】図３は、眼鏡フレームのリムの輪郭（実線）および定数加算により得られる中間輪郭（点線）を示す。

【発明を実施するための形態】

【0028】

図１は、眼科用レンズ２０を機械加工する装置２００を示す。この装置は、以下を含む：
− 眼科用レンズ２０を固定する手段２０２、２０３
− 眼科用レンズ２０を機械加工する少なくとも１個の工具２１０、２２２、２２３
− 機械加工工具２１０、２２２、２２３により眼科用レンズ２０に加えられる力に関する力を測定するように適合されている力センサー２３４、および
− 各機械加工工具２１０、２２２、２２３を固定手段２０２、２０３との関係において制御する装置２５１

【0029】

この機械加工装置２００は、眼科用レンズ２０の輪郭を変更してそれを選択された眼鏡フレームの対応するリムの輪郭に適合させるために材料を切除または取り除ける任意の機械の形態をとることができる。

【0030】

図１に大まかに示されている例では、機械加工装置２００は、それ自体よく知られているように、一般的にデジタル・グラインダと呼ばれている自動グラインダ２００から構成されている。この場合、このグラインダは、以下を含んでいる：
− ロッカー２０１。これは、基準軸Ａ５（実際には水平軸）の周りで自由に回転できるように台座（図示せず）上に搭載されており、機械加工される眼科用レンズ２０を支持する。
− 少なくとも１個の砥石車２１０。これは、基準軸Ａ５に平行な砥石車軸Ａ６上に回転に対して固定されており、かつ、モーター（図示せず）によりしかるべく駆動されて回転する。
− 仕上げモジュール２２０。砥石車軸Ａ６の周りで回転するように取り付けられており、かつ、眼科用レンズ２０を仕上げする工具２２２、２２３を備えている。

【0031】

基準軸の周りのロッカー２０１の旋回運動性は、後退運動性ＥＳＣと呼ばれている。それは、眼科用レンズ２０が砥石車２１０に接触するまで眼科用レンズ２０を砥石車２１０に近づける。

【0032】

このロッカー２０１は、機械加工される眼科用レンズ２０を固定するとともにそれを駆動して回転させる２本のシャフト２０２、２０３を備えている。これらのシャフト２０２、２０３は、前述の「固定手段」に対応する。

【0033】

これらの２本のシャフト２０２、２０３は、軸Ａ５に平行な固定軸Ａ７に沿ってお互いに整列している。これらのシャフト２０２、２０３のそれぞれは、相手と向き合っており、かつ、眼科用レンズ２０を固定するヘッドを備える自由端をもっている。

【0034】

２本のシャフトのうちの第１シャフト２０２は、固定軸Ａ７沿いの並進方向に関して固定されている。対照的に、２本の軸のうちの第２シャフト２０３は、固定軸Ａ７沿いの並進方向に移動可能であり、眼科用レンズ２０に圧力をかけて２個の固定ヘッド間に軸的に固定することができる。

【0035】

図１に大まかに示されているグラインダ２００は、ただ１個の砥石車２１０を含んでいる。

【0036】

実際には、それは、むしろ、砥石車軸Ａ６に同軸上に搭載されている多数の砥石車のバンクを含んでおり、各砥石車は、機械加工される眼科用レンズ２０の特定のトリミング工程のために作業に使用される。

【0037】

したがって、レンズの粗削りのために、粗削りシリンダ砥石車を使用する。

【0038】

レンズの端面に沿ってリブを機械加工するレンズのベベリングのために、成形砥石車（または「ベベル加工砥石車」）を使用する。この砥石車は、二面断面ベベル加工溝を含んでいる。

【0039】

レンズの研磨のために、上述の２個の砥石車と同じ形状をもつシリンダ砥石車および成形砥石車を使用する。これらの研磨砥石車の粒径は、特に小さい。

【0040】

砥石車のバンクは、スライド（図示せず）により支持されおり、砥石車軸Ａ６に沿って並進的に移動することができる。砥石車を支持しているスライドの並進運動は、「トランスファ」ＴＲＡと呼ばれる。

【0041】

砥石車とレンズの間の相対運動を引き起こす必要があることがここで分かるが、そのための１つの方法としてレンズを軸方向に移動し、砥石車を静止させることができる。

【0042】

グラインダ２００は、さらに、リンク・ロッド２３０を含んでいるが、その一端は、基準軸Ａ５の周りに旋回できるように台座に対してヒンジ接続されており、また、その他端は基準軸Ａ５に平行な軸Ａ８の周りで旋回できるようにナット２３１に対してヒンジ接続されている。

【0043】

ナット２３１は、それ自体、基準軸Ａ５に垂直な復帰軸Ａ９に沿って並進運動できるように搭載されている。図６に大まかに示されているように、ナット２３１は、復帰軸Ａ９と整列されていてモーター２３３により駆動されて回転するねじ付きシャンク２３２とねじ結合するねじ溝付きナットである。

【0044】

リンク・ロッド２３０は、さらに、力センサー２３４を含んでいる。それは、この場合、ロッカー２０１に固定されているストッパ２０４と相互作用する単一方向歪みゲージから構成されている。

【0045】

２本のシャフト２０２、２０３の間に正しく固定した後、機械加工対象の眼科用レンズ２０を砥石車２１０の１つに接触させる。レンズから実質的に材料を除去して行き、それによりロッカー２０１のストッパ２０４がリンク・ロッド２３０に突き当たり、それに力を及ぼすようにする。これにより、歪みゲージ２３４に働くこの力が歪みゲージにより正しく検知・測定される。

【0046】

この場合、歪みゲージ２３４は、ほぼ垂直方向の機械加工力を測定するように配置される。この力は、眼科用レンズ２０により使用砥石車２１０または使用仕上げ工具２２２，２２３に働く力の半径方向成分に対応する。

【0047】

眼科用レンズ２０を所与の輪郭に沿って機械加工するためには、したがって、一方において復帰運動ＲＥＳを制御するためにナット２３１を復帰軸Ａ９に沿ってモーター２３３の制御の下に適切に移動し、他方において、支持シャフト２０２、２０３をともに固定軸Ａ７の周りに旋回させるだけで十分である。復帰運動（および、ひいては、ロッカー２０１の後退運動）およびシャフト２０２、２０３の回転運動は、この目的のために正しくプログラムされている制御装置２５１により制御・調整され、その結果、眼科用レンズ２０の輪郭のすべての点が次々に正しい直径上の点となる。

【0048】

本発明によると、前記後退運動は、具体的には、歪みゲージ２３４により測定される機械加工力に応じて制御され、この力が一定の閾値を超えないようになっている。この閾値は、それを超えた場合、レンズ２０がシャフト２０２、２０３間から滑り落ちるか、または使用された工具が破損する恐れがある値である。

【0049】

仕上げモジュール２２０に関しては、それは、砥石車軸Ａ６の周りの旋回運動性をもっている。この運動性は，ＰＩＶにより示されている。要するに、仕上げモジュール２２０は、歯付きコグ（図示せず）を備えている。それは、砥石車を支持しているスライドにしっかり固定されている電気モーターのシャフトに設けられているピニオンと噛み合う。この運動性は、仕上げモジュールを眼科用レンズ２０に近づけたり、遠ざけたりすることを可能にする。

【0050】

仕上げモジュール２２０に設けられている仕上げ工具２２２、２２３は、ここでは特に眼科用レンズ２０の端面に沿って溝を作るように適合されている溝切りディスク２２２および眼科用レンズ２０の鋭い端部を面取りするよう適合されているミリング・カッタ２２３を含んでいる。

【0051】

これらの仕上げ工具２２２，２２３は、所定の軸の周りで回転するように搭載され、基部２２４に収容されているモーターにより駆動されて回転する。基部２２４は、それ自体、砥石車軸Ａ６に垂直な軸Ａ１０の周りで回転するように仕上げモジュール２２０上に搭載されている。仕上げ運動性ＦＩＮと呼ばれる基部２２４の軸Ａ１０の周りのこの旋回運動性は、工具２２２、２２３をレンズとの関係において最善の位置におくことを可能にする。

【0052】

制御装置２５１は、電子および／または計算装置であり、それは、特に下記の制御を可能にする：
− 第２シャフト２０３を駆動して並進させるモーター
− ２つのシャフト２０２、２０３を駆動して回転させるモーター
― 砥石車を支持しているスライドを駆動してそのトランスファ運動性ＴＲＡにより並進させるモーター
− ナット２３１を駆動してその復帰運動性ＲＥＳにより並進させるモーター２３３
− 仕上げモジュール２２０を駆動してその旋回運動性ＰＩＶにより回転させるモーター
− 仕上げ工具２２２、２２３の基部２２４を駆動してその仕上げ運動性ＦＩＮにより回転させるモーター。

【0053】

最後に、グラインダ２００は、ここでは制御装置２５１と通信するように適合されている表示画面２５３、キーボード２５４およびマウス２５５を含むヒューマン・マシン・インターフェース２５２を含んでいる。このＨＭＩインターフェース２５２は、ユーザーがレンズの材料のような数値を表示画面２５３上に入力することを可能にし、その結果、グラインダ２００の工具を適切に制御することができる。

【0054】

図１において、制御装置は、グラインダ２００に接続されたデスクトップ・コンピュータ上に実現されている。もちろん、別案として、このグラインダのソフトウェア部分は、このグラインダの電子回路上に直接実現することも可能である。それは、たとえばＩＰ（インターネット通信プロトコルを使用してプライベート・ネットワークまたはパブリック・ネットワーク経由でグラインダと通信する遠隔コンピュータ上に実現することもできる。

【0055】

眼科用レンズ２０を受け入れるための眼鏡フレームは、この明細書の以下の部分では、全周リム付きフレーム、すなわちブリッジにより相互に接続された２個のリムを含むフレームとする。これらのリムのそれぞれは、「ベゼル」呼ばれ、レンズのはめ込まれる内部溝をもっている。

【0056】

図２は、このリムのベゼルの底部の輪郭１０の投射を示す（実線）。

【0057】

図２は、この輪郭１０の「ボックスで囲む」ボックス１１も示す（鎖線）。

【0058】

特に、ボックスで囲むボックス１１が輪郭１０の投影の周りに描かれた矩形であり、その２辺が水平線に対して平行であることに注意する。

【0059】

次に、このボックスで囲むボックス１１の中心Ｏが極座標系ρ、θの原点を形成する。

【0060】

眼科用レンズ２０のトリミングを行う前に、制御装置２５１は、輪郭１０の形状を取得する。

【0061】

この取得される輪郭１０は、たとえば、この輪郭１０の形状を特徴付ける複数の点の円筒座標に対応する一連の三つ組（ρ_i， θ_i， ｚ_i）の形態をとることができる。

【0062】

好ましくは、これらの三つ組は、眼鏡技師が利用するデータベースの集まりから取得する。眼鏡フレーム・メーカーまたは眼科用レンズ・メーカーまたは眼鏡技師自身により定期的に更新されるこのデータベースの集まりは、この目的のために、それぞれ眼鏡フレーム・モデルに関する複数のレコードを含んでいる。したがって、各レコードは、そのレコードの関係する眼鏡フレームのモデルを識別する識別子およびこの眼鏡フレーム・モデルの各リムのベゼルの底部の形状を特徴付ける一連の３６０個の三つ組を含んでいる。

【0063】

別案として、輪郭１０は、画像取得手段および画像処理手段を含む撮像装置を使用して取得することもできる。この撮像装置のおかげで、眼鏡フレームとともに納入されるサンプル・レンズの写真を撮ることにより輪郭１０の形状を特徴付ける点の２次元座標を取得し、次にこの写真を処理することによりこの写真上でその端面上に位置する３６０個の点を正確に指定することができる。

【0064】

もちろん、輪郭１０の形状を特徴付ける３６０個の点の三つ組（ρ_i，θ_i，ｚ_i）は、他の方法により、たとえば、各リムのベゼルの底部の接触形状測定により取得することもできる。

【0065】

次にレンズの芯出し操作、その次に固定操作を行う。これらの２つの操作は、先行技術の当業者によりよく知られており、本発明の主題事項の一部を形成しない。したがって、これらについては簡単に触れるのみとする。

【0066】

心出し操作中、レンズ上にマークされるかまたは刻まれるマーカーの位置を決定し、かつ、レンズの輪郭１０のために必要な位置（この輪郭に従ってレンズのトリミングを行い、選択されたフレームに取り付けた後に、その光心を眼鏡着用者の対応する眼に対して正しく位置づけるようにする）をそれらから推定する。

【0067】

固定操作中、ボックスで囲むボックス１１の中心Ｏ上の中心位置において、グリップ・アクセサリーをレンズに接着接合する。次に、このグリップ・アクセサリーを介して機械加工装置２００のシャフト２０２、２０３の間にレンズを固定し、中心Ｏが固定軸Ａ７上の中心に来るようにする。

【0068】

次に２段階の操作、すなわち、粗削り工程および仕上げ工程によりトリミングを行う。

【0069】

レンズの粗削りでは、シリンダ砥石車を使用してレンズの半径を粗く低減して輪郭１０の形状に近い形状とする。より詳しくは、シリンダ砥石車およびロッカー２０１は、ここでは、相互の位置に関して制御され、それにより、固定軸Ａ７の周りのレンズの各角度位置θ_iについて、レンズの半径が輪郭１０の半径ρ_iに等しい長さになるように低減される。

【0070】

レンズを仕上げるために、成形砥石車を使用して、レンズの端面上に、取り付けリブ、すなわち「ベベル」を作成する。その先端は、輪郭１０の形状に類似する形状の経路に沿って長手方向に伸びる。より詳しくは、シリンダ砥石車およびロッカー２０１は、ここでは、相互の位置に関して制御され、それにより、固定軸Ａ７の周りのレンズの各角度位置θ_iについて、レンズのベベルの先端の半径がρ_i−ｋ₁に等しい長さになるように低減される。ここで、ｋ₁は、ベベルの先端がベゼルの底に接触せず、そこから少し離れることを考慮した所定の定数である。

【0071】

この仕上げ工程中、眼科用レンズ２０は、砥石車軸Ａ６との関係において、輪郭１０の形状から推定される経路をたどることが分かるであろう。

【0072】

もちろん、レンズをハーフリム眼鏡フレームに取り付ける場合には、溝切りディスク２２２を使用してレンズを仕上げる。この場合、より詳しくは、基部２２４、仕上げモジュール２２０、およびロッカー２０１は、相互の関係において、制御され、それにより、固定軸Ａ７の周りのレンズの各角度位置θ_iについて、レンズの端面に削り溝が形成される。この溝の底は、固定軸Ａ７からρ_i−ｋ₂に等しい距離だけ離隔される。ここで、ｋ₂は、この溝の所望深さに依存する所定の定数である。

【0073】

本発明によれば、中間工程は、固定工程とトリミング工程の１つの間、ここでは、より正確には、粗削り工程と仕上げ工程の間で行われる。

【0074】

全体として、この中間工程は、グラインダ２００の種々の要素に、それらが仕上げ工程中に眼科用レンズ２０を機械加工するときにそれらがたどる経路に非常に近い経路を、しかし無負荷で、すなわち、レンズがこれらの工具の１つに触れることなく、たどらせることにより、作用する摩擦力および慣性力のために自由空間においてこれらの要素を動かすために必要な力の無負荷値を測定することから構成される。

【0075】

より正確には、この中間工程は、一方では、レンズが自分自身を軸にしてその端面が選択工具から若干の距離を保つ軌道に従って完全な１回転を行うようにシャフト２０２、２０３の回転、ロッカー２０１の後退運動性ＥＳＣおよび砥石車２１０のバンクのトランスファＴＲＡを制御すること、他方では、固定軸Ａ７の周りのレンズの各角度位置θ_iについて歪みゲージ２３４により測定される機械加工力の無負荷値を測定し、かつ、メモリに格納することからなる。

【0076】

この方法により、仕上げ工程中に、工具上に眼科用レンズ２０により実際に及ぼされる力を踏まえて（それは、機械工作力の測定値から前もって測定した無負荷値を控除した値に対応する）これらの要素、および特にロッカー２０１の後退運動性ＥＳＣを制御することができる。

【0077】

これから、この中間工程の実行について詳細に説明する。

【0078】

制御装置２５１は、まず、眼科用レンズ２０の端面が成形砥石車から若干の距離を保つためにレンズがたどらなければならない成形砥石車との関係における経路を計算する。

【0079】

上述したように、トリミング・プロセスのこの段階において、レンズの端面は、レンズの各角度位置θ_iについて、固定軸Ａ７から距離ρ_iに位置付けられている。

【0080】

次に、成形砥石車が、レンズの各角度位置θ_iについて、固定軸Ａ７から距離ρ’_i（それは、ρ_iより厳密に大きい）の点を通過するようにグラインダ２００の諸要素を制御することが望ましい。

【0081】

次に、図２が示すように、二つ組（ρ’_i，θ_i）により輪郭１０より大きい中間輪郭１２を定義する。この輪郭１２は、成形砥石車の作動面が眼科用レンズ２０の端面との関係においてたどる経路に対応する。

【0082】

この場合、距離ρ’_iは、中間輪郭１２がすべての点において輪郭１０から５ミリメートルより小さい非ゼロ距離だけ離隔するように選択される。

【0083】

より正確には、ここでは、これらの距離は、次の関係を利用して計算する：
ρ’_i＝ｈ．ρ_i
ここで、ｈは、所定の定数であり、ここでは１．１に等しい。

【0084】

したがって、中間輪郭１２は、中心Ｏおよび比ｈによる輪郭１０の相似変換である。

【0085】

もちろん、別案として、これらの距離ρ’_iは、他の方法により計算することもできる。たとえば、図３に示すように、中間輪郭１２’を輪郭１０’に対する定数加算により計算し、両輪郭間の離隔ｄを一定とすることができる。

【0086】

いずれにせよ、次に、ロッカー２０１の後退運動性ＥＳＣ、シャフト２０２、２０３の回転および砥石車２１０のバンクのトランスファＴＲＡは、固定軸Ａ７の周りのレンズの各角度位置θ_iについて、成形砥石車が固定軸Ａ７から距離ρ’_iの点に位置するように制御される。

【0087】

次にレンズの各角度位置θ_iについて、歪みゲージ２３４により測定される機械加工力の無負荷値Ｆ_0iを測定し、制御装置２５１の特別データベース中のメモリに格納する。

【0088】

次に、仕上げステップにおいて、機械加工力の負荷値Ｆ_liを次にレンズの各角度位置θ_iについて測定し、続いて直前に測定した負荷値Ｆ_{l i-1}と中間ステップ中に測定した無負荷値Ｆ_0iの差異ΔＦ_iに応じてロッカー２０１の後退ＥＳＣを制御する。

【0089】

ここで、この差異ΔＦ_iは、レンズにより成形砥石車に実際に加えられる力に、一定の係数の範囲内で、対応していることが分かるであろう。

【0090】

レンズの仕上げの最初の実行においては、ロッカー２０１は、力を使用して制御される。

【0091】

このモードでは、ロッカー２０１の後退ＥＳＣは、この差異ΔＦ_iが所定の閾値に常に等しい状態を保つように、より正確に制御される。この閾値は、それを超えると、眼科用レンズ２０がシャフト２０２、２０３間から滑り落ちたり、成形砥石車またはレンズが破損したりする恐れが生ずる値として定義される。

【0092】

この方法により、最適の迅速性をもってレンズのベベルが形成される。

【0093】

この工程中、レンズのベベルの形成に要する時間の長さを考慮して、それから成形砥石歯車の摩耗の近似値を推定することができる。

【0094】

次に所定の摩耗程度を超えた場合に画面２５３経由で警告メッセージを出してユーザーに警告するように制御装置をプログラムすることができる。

【0095】

この工程中、レンズの機械加工速度を考慮して、たとえば、トリミング対象のレンズの材料のユーザーによる誤挿入のようなレンズの機械加工中の故障または問題を検知することもできる。

【0096】

次に、ここで再び、画面２５３経由で警告メッセージを出してユーザーに警告するように制御装置をプログラムすることができる。眼鏡技師の作業を容易にするために、この故障または問題の原因を探す規定を特に設け、それを表示することもできる。

【0097】

精密仕上げ工程と呼ばれる最後の工程中、眼科用レンズ２０は、研磨砥石車を使用して研磨され、次にミリング・カッタ２２３を使用して面取りされる。

【0098】

この工程中、先行工程中と同様に、機械加工力の負荷値Ｆ_2iをレンズの各角度位置θ_iについて測定し、それにより、レンズにより研磨砥石車またはミリング・カッタ上に実際に加わる力に応じてロッカー２０１の後退ＥＳＣを制御できるようにする（この力は、直前に測定された負荷値Ｆ_2i-1と中間ステップ中に測定された無負荷値Ｆ_0iの差異ΔＦ’_iから推定される）。

【0099】

研磨では、この差異ΔＦ’_iが特に小さくなるように、ロッカー２０１の後退ＥＳＣは、より正確に制御され、それによりレンズの端面の滑らかな研磨を確保する。ここで、レンズにより研磨砥石車に実際に加わる力を決定する精度により、この滑らかな研磨が可能となることが分かるであろう。

【0100】

トリミング、面取りおよび研磨の後、レンズは、最後に、第２シャフト２０３の並進運動性を使用してグラインダ２００から取り出され、次に選択された眼鏡フレームの対応するリムにはめ込まれる。

【0101】

レンズの仕上げステップの第２の実施形態では、速度を使用してグラインダの種々の要素を制御し、サイクル時間が所定の時間長ΔＴに等しくなるようにする。

【0102】

したがって、１つのレンズから他のレンズへ、グラインダは、特に成形砥石車の摩耗に関係なく、同じ長さの時間をかけてレンズを仕上げる。

【0103】

本発明では、レンズのこの不変制御モードに２つの例外を設ける。

【0104】

第１の例外は、差異ΔＦ_iが所定時間長の間に所定閾値を超えた場合（それにより、たとえば、成形砥石車が摩耗していることを示す）、もはや速度によらず、力を使用してグラインダを制御し、この差異ΔＦ_iを所定の閾値に一致させることから構成される。したがって、こういう状況であるから、この仕上げステップの実行のサイクル時間が前記所定時間長ΔＴを超えることが分かる。

【0105】

第２の例外は、差異ΔＦ_iの時間に関する導関数が所定の閾値を超えた場合（それにより、機械加工力が何らかの種類の問題のために急激に変化したことを示す）、レンズの加工速度を低減することから構成される。この場合にも、この仕上げステップを実行するサイクル時間が前記所定時間長ΔＴを超えることが分かる。

【0106】

本発明のこの実施形態では、各レンズを仕上げるステップの後に、このレンズの仕上げ中に砥石車によりレンズに加えられた力の特性指標を決定する規定を設けることができる。

【0107】

たとえば、仕上げステップ中に観察された最大差異ΔＦ_iを記録することにより、この力により到達された最大値をメモリ中に格納する規定を設けることができる。別案として、この力の平均を記録することもできる。

【0108】

次に監視ステップにおいて、この指標を所定の閾値と比較することができる。

【0109】

したがって、この指標が閾値を超えた場合、成形砥石車の摩耗が進行していること、かつ、それを交換しない場合には少なくとも特に硬い材料製のレンズの機械加工を控える必要がある旨を画面２５３経由でユーザーに警告するように制御装置をプログラムする。

【0110】

この監視ステップでは、制御装置は、前記指標の変動を監視し、特にこの変動が通常の変動であるか否か検証することもできる。この変動が通常の変動でない場合にユーザーに問題の存在を通知するために画面２５３上に警告メッセージを表示することによりユーザーに警告を与える規定を設けることもできる。

【0111】

制御装置は、この変動に応じて、成形砥石車の残存寿命を計算し、交換する必要が生ずる前に成形砥石車がまだ実行できると思われるサイクルの回数を画面上に表示することもできる。

【0112】

もちろん、この残存サイクル回数を直接技師に送付することにより、ユーザーはもはや技師に連絡する必要がなく、その代わりに成形砥石歯車が摩耗したときに技師が来てそれを交換するような規定を設けることもできる。

【0113】

成形砥石車の摩耗を考慮するために、この変動に応じて、制御装置がその種々の装置の位置を再較正する規定を設けることもできる。

【0114】

本発明は、決して、説明・図示した実施形態に制限されるものではなく、また、当業者は本発明の範囲から逸脱することなくそれの変形を作成することができる。

【0115】

特に、シャフト２０２、２０３を駆動するモータに供給される電流の大きさを測定することにより機械加工力の測定を可能にする電流計により歪みゲージを置き換える規定を設けることができる。

【0116】

レンズにより工具に加えられる機械加工力の半径方向成分のみならず、この力の接線成分も測定するために、両方向歪みゲージにより（または２個の単一方向歪みゲージにより）単一方向歪みゲージを置き換えることもできる。

【0117】

さらに、レンズの粗削り工程の前に、このレンズがまだ円形輪郭もっているときに、中間工程を行う規定を設けることもできる。

【0118】

この変形の長所は、レンズが粗削り砥石車に許容閾値に近い力を加えるようにロッカーを制御することにより、粗削り工程の継続時間を最小化することができることである。

【0119】

しかし、その短所は、機械加工力の無負荷値がグラインダの諸要素を輪郭１０から遠く離れた経路に沿って制御することにより測定され、そのために、この無負荷値が仕上げ工程および精密仕上げ工程中にグラインダの諸要素に実際に働く摩擦力および慣性力を正確に表さないようになることである。この欠点を除去するために、粗削り工程と仕上げ工程の間に２回目として中間ステップを繰り返すことは、もちろん、可能である。この場合には、グラインダの諸要素は、輪郭１０に近い経路に沿って制御されることになる。

【0120】

レンズの粗削りを数回に分けて行い、各回において中間ステップを繰り返すことも可能である。

【0121】

もう１つの変形として、先行レンズ（ｎ）のトリミングを行う前に自由空間において測定した力の無負荷値に応じてレンズ（ｎ＋１）のトリミングを行う規定を設けることができる。

【0122】

特に、前後してトリミングされる２つのレンズが同じである場合、同一のトリミング設定点をそれらの両方に適用することが可能である。

【図1】

【図2】

【図3】