确定光学镜片的封阻位置的方法
确定光学镜片的封阻位置的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于确定放置在镜片封阻环上的光学镜片的位置的方法。
【背景技术】
[0002]对本发明的背景的讨论包括于此以解释本发明的上下文。这将不被认为是承认被引用的任何材料被公开、已知或者是权利要求书中的任一项权利要求的优先权日下的公共常识的一部分。
[0003]光学镜片典型地是由塑料或玻璃材料制成并且通常具有两个相反的表面，这些表面彼此合作以提供所需的矫正处方。当这些表面之一的定位或形状相对于另一表面不准确时，可能产生光学误差。
[0004]根据所需的处方要求来制造光学镜片典型地包括机加工一个半成品镜片或镜片毛坯的表面。典型地，半成品镜片具有一个成品表面(例如前表面)和一个非成品表面(例如后表面)。通过机加工镜片的后表面以移除材料，可以产生用于所希望的矫正处方的、后表面相对于前表面的所需形状和定位。
[0005]在制造镜片过程中，重要的是将半成品镜片牢固地维持在一个准确位置，以便防止产生光学误差。因此，该制造方法包括一个封阻步骤，在该封阻步骤中，半成品镜片被封阻在一个封阻器上。
[0006]在该封阻步骤过程中，通过将镜片的成品表面封阻在一个封阻环上来维持半成品镜片。可以采用不同的材料来将半成品镜片固定到封阻环上。这些材料包括低温易熔金属合金和热塑性材料。
[0007]该光学镜片在封阻环上的位置可以具有重要意义，以便保证制造表面的准确位置。
[0008]特别是当制造光学镜片时，人们可能希望控制所制造的光学镜片的棱镜。这样的棱镜控制要求准确地控制光学镜片在封阻环上的位置。
[0009]此外，渐进式眼镜片的最近设计包括两个复杂表面的组合，例如，两个非球面表面，如两个渐进表面或回归表面。当组合两个复杂表面时，这两个表面的相对位置对于制造的眼镜片的光学功能具有重要意义。因此，必须在封阻步骤过程中将半成品镜片构件封阻在一个准确位置或者至少人们需要能够确定该封阻位置。
【发明内容】
[0010]本发明的目标是提供一种用于确定使一个表面放置在镜片封阻环上的光学镜片构件的位置的方法，该封阻环包括一个承载区，该承载区被安排成用于当所述光学镜片构件被放置在该镜片封阻环上时至少部分地承载该光学镜片构件的所放置的表面(11)。
[0011]本发明的例如由计算机装置实施的方法包括:
[0012]-一个参考系提供步骤，在该步骤过程中，提供一个参考系，该参考系包括与一个主平面垂直的一条主轴线，该主平面由彼此垂直并且与该主轴线垂直的两条轴线限定，
[0013]-一个封阻环数据提供步骤，在该步骤过程中，提供在该参考系中表示该承载区的至少三个点中的多个点的封阻环数据；
[0014]-一个光学镜片构件表面数据提供步骤，在该步骤过程中，提供光学镜片构件表面数据，该光学镜片构件表面数据在该参考系中表示该光学镜片构件的有待放置在该封阻环上的所放置的表面，
[0015]-一个位置参数提供步骤，在该步骤过程中，提供多个位置参数，这些位置参数限定所放置的表面的一个参考点相对于该参考系的该主平面的位置以及在所述参考点处所述所放置的表面关于该主轴线的取向，
[0016]-一个初始位置确定步骤，在该步骤过程中，根据这些位置参数确定该光学镜片构件的所放置的表面的位置，
[0017]-一个重新定位步骤，在该步骤过程中，使所放置的表面从所述初始位置沿该主轴线虚拟地平移并且绕着这两条垂直轴线旋转，从而被设定在一个虚拟位置上，
[0018]-一个高度确定步骤，在该步骤过程中，确定该封阻环数据的这些点中的每个点与该光学镜片构件的处于所述虚拟位置上的所放置的表面之间的沿该主轴线的位置差异，
[0019]其中反复进行该重新定位步骤和高度确定步骤，以便使该封阻环数据的这些点与该光学镜片构件的所放置的表面之间的沿该主轴线的位置差异最小化，并且对于该封阻环数据的各个点而言通过强行使与该光学镜片构件的所放置的表面的沿该主轴线的位置距离大于或等于零以便确定该光学镜片构件的互补位置参数。
[0020]有利地，根据本发明的方法允许在将任何光学镜片构件放置在封阻环上时准确地确定所述光学镜片构件在参考系中的位置。具体地，根据本发明的方法允许确定放置在镜片封阻环上的光学镜片构件的互补位置参数，从而了解有待放置在镜片封阻环上的光学镜片构件的表面、镜片封阻环的承载表面以及光学镜片的位置参数中的三个位置参数。
[0021]此外，根据本发明的方法可以以任何类型的封阻环来实施，唯一的要求是具有表示封阻环的承载表面的至少一部分的数据。
[0022]鉴于人们知道有待放置在镜片封阻环上的光学镜片的表面，根据本发明的方法可以有利地用于任何光学镜片。
[0023]根据可以单独或组合地进行考虑的进一步的实施例:
[0024]-该封阻环的承载区具有圆形形状；和/或
[0025]-该封阻环数据包括多个点，这些点被安排成使它们间隔开大于或等于0.5度且小于等于2每度的一个角距离；和/或
[0026]-该封阻环的承载区被包含在与该主轴线垂直的一个平面中；和/或
[0027]-这些点被定位在该封阻环的具有大于或等于60°角度的一个圆弧上；和/或
[0028]-该光学镜片构件表面数据是所放置的表面的一个至少两次可导的表示；和/或
[0029]-所放置的表面是一个非球面表面；和/或
[0030]-该光学镜片构件被用于制造一个眼镜片；和/或
[0031]-该眼镜片是一个渐进式多焦点眼镜片，并且所放置的表面的参考点是该渐进式多焦点眼镜片的棱镜参考点；和/或
[0032]-在该初始定位步骤过程中，所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的近视觉部分面向该承载区；和/或
[0033]-在该初始定位步骤过程中，所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的远视觉部分面向该承载区；和/或
[0034]-在将该光学镜片构件放置在该封阻环上时，在该光学镜片构件上测量这些位置参数。
[0035]本发明进一步涉及一种制造光学镜片的光学表面的方法，该方法包括:
[0036]-一个光学镜片构件提供步骤，在该步骤过程中，提供具有一个第一光学表面和一个有待制造的第二光学表面的一个光学镜片构件，
[0037]一个封阻步骤，在该步骤过程中，该光学镜片构件的该第一表面被放置在一个封阻环上并且被封阻到一个镜片固持构件上，
[0038]-一个制造步骤，在该步骤过程中，根据多个制造参数来制造该光学镜片的该第二表面，
[0039]其中使用根据本发明的方法来确定在该封阻步骤该光学镜片构件的该第一表面在该封阻环上的位置；
[0040]其中这些制造参数是从在实施根据本发明的方法时确定的这些位置参数和这些互补位置参数中确定的。
[0041]根据一个进一步的方面，本发明涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一个或多个可由处理器存取的存储指令序列，当被该处理器执行时，致使处理器实施根据本发明的方法的步骤。
[0042]本发明还涉及一种计算机可读介质，该计算机可读介质承载了根据本发明的计算机程序产品的一个或多个指令序列。
[0043]此外，本发明涉及一种使计算机执行本发明的方法的程序。
[0044]本发明还涉及一种具有在其上记录有程序的计算机可读存储介质；其中，该程序使计算机执行本发明的方法。
[0045]本发明进一步涉及一种包括一个处理器的装置，该处理器被适配成用于存储一个或多个指令序列并且实施根据本发明的方法的步骤中的至少一个步骤。
[0046]如从以下讨论中明显的是，除非确切地陈述是其他情况，否则应了解到，贯穿本说明书，使用如“计算”、“运算”、或类似术语的讨论是指计算机或计算系统或类似的电子计算装置的动作和/或过程，该动作和/或过程对于在该计算系统的寄存器和/或存储器 内表现为物理(例如电子)量的数据进行操纵和/或将其转换成在该计算系统的存储器、寄存器或其他此类信息存储、传输或显示装置内类似地表现为物理量的其他数据。
[0047]本发明的实施例可以包括用来执行在此所述操作的装置。此设备可以是为所期望的目的而专门构建的，或此设备可以包括一个通用计算机或被储存在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的数字信号处理器(“DSP”)。这样的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，如但不限于任何类型的磁盘，包括软磁盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁性或光学卡，或任何其他类型的适合于存储电子指令并且能够耦联到计算机系统总线上的介质。
[0048]本文中所提出的过程和显示方式并非本来就与任何特定的计算机或其他设备相关。各种通用系统都可以与根据此处的教导的程序一起使用，或者其可以证明很方便地构建一个更专用的设备以执行所期望的方法。各种这些系统所期望的结构将从以下描述中得以明了。此外，本发明的实施例并没有参考任何具体的编程语言而进行描述。将认识到的是，各种编程语言都可以用来实现如此处所描述的本发明的教导。
【附图说明】
[0049]现将仅以举例方式并且参考以下附图对本发明的实施例进行描述，其中:
[0050].图1A是有待制造的光学镜片构件的侧视图；
[0051].图1B是有待机加工的半成品镜片构件的预成形表面的平面俯视图；
[0052].图2是根据本发明的实施例的一个表面放置在封阻环上的光学镜片构件的截面视图；
[0053].图3是光学镜片构件的预成形表面的透视图，展示了参考系和位置参数；
[0054].图4是封阻台上的光学镜片构件的示意图；
[0055].图5是根据本发明的方法的步骤的流程图；并且
[0056].图6是封阻环的透视图。
【具体实施方式】
[0057]这些图中的元件仅是出于简洁和清晰来展示并且不一定按比例绘制。例如，图中的某些元件的尺寸可以相对于其他元件被放大，以便帮助提高对本发明的实施例的理解。
[0058]在本发明的意义上，“设计”是本领域的普通技术人员已知的一个广泛使用的措辞，用以指代允许限定一般光学系统的一个光学功能的一组参数；每一个眼镜片制造商都具有其自身的设计，特别是对于非球面镜片以及对于渐进式镜片。就一个实例而言，渐进式镜片“设计”引起渐进表面的优化，以便恢复远视者在所有距离处看清楚的能力，而且还最优地关注中央窝视觉、中央凹外视觉、双眼视觉等所有生理视觉功能，并且使不想要的散光最小化。渐进式镜片“设计”在被商品化之前通过严格的临床试验进行测试。
[0059]在本发明的上下文中，术语“光学镜片构件”可以指代镜片毛坯、未切割的镜片、半成品镜片。应理解，该方法可以因此被应用到眼镜片制造过程的任何阶段。
[0060]如之前所指示的，当人们需要对光学镜片的表面机加工时，在机加工步骤之前，人们必须将光学镜片构件封阻在与有待制造的表面相对的表面上。
[0061]典型地，一种用于制造光学镜片的方法包括:
[0062]-一个光学镜片构件提供步骤，
[0063]-一个光学镜片构件封阻步骤，以及
[0064]-一个机加工步骤。
[0065]在该光学镜片构件提供步骤过程中，提供一个有待制造的光学镜片构件，例如半成品光学镜片。
[0066]如图1A上所展现的，光学镜片构件10具有一个拥有第一设计的第一表面，例如预成形非球面前表面。在使用所产生的成品光学镜片时，预成形前表面11被布置成最靠近正在被观察的物体。光学镜片构件10进一步包括有待通过该制造方法来修改的一个第二表面12，以便提供例如成品光学镜片的由虚线表示的后表面13。通过机加工工具对第二表面12进行机加工，从而使得根据所需的光学处方，使后表面13是相对于前表面11并且与其隔开地定向的。
[0067]尽管在本发明的这个实施例中，第一表面是镜片构件的前表面并且第二表面是后表面，但应理解，在本发明的替代实施例中，该第一表面可以是该镜片构件的后表面并且第二表面可以是前表面。
[0068]此外，尽管在本发明的这个实施例中，光学镜片的后表面是通过该制造方法形成的，但应理解，在本发明的替代实施例中，该镜片的两个或任一表面都可以通过该制造方法形成。
[0069]此外，尽管有待制造的表面13在图1A中被表示为凹面，但应认识到，此表面13可以同样良好地为凸面或任何其他弯曲的表面。
[0070]参照图1B，参考标记111设置在镜片构件10的第一表面11上，作为用于限定对第一表面11的第一设计加以定位的一个第一参考系的参考特征。
[0071]这些参考标记111可以是具有几微米深度的雕刻标记，以便限制干扰所产生的成品光学镜片的佩戴者的风险。这些参考标记还可以是临时标记，例如使用可去除的墨水。有利地，这些参考标记111被定位成使得它们在磨边操作之后不出现在所产生的成品光学镜片上。
[0072]如图2上所展示的，在该光学镜片构件封阻步骤过程中，镜片构件10的第一表面11被放置在镜片封阻环22上。将封阻铸造材料灌入由第一表面11、镜片封阻环22以及镶块21的顶表面(未展示)限定的空腔24中。
[0073]尽管在图2上，光学镜片构件10表示为具有一个球面第一表面11，但本发明最有利的是光学镜片构件10具有一个非球面第一表面。
[0074]如图4上所展示的，封阻台30可以用于光学镜片构件封阻步骤。封阻台30包括一个夹持臂35，该夹持臂可以从一个自由位置移动到一个夹持位置，在该夹持位置上，该夹持臂将镜片构件10在镜片封阻环22上固持在位。封阻台30还包括用于拍摄镜片构件10在封阻环22上的定位图像的数码相机36、以及用于观看来自该数码相机36的图像的屏幕37。镜片构件10还可以由操作者在不使用数码相机36的情况下直接观看。
[0075]一旦操作者已经将镜片构件在封阻环上定位在一个预定位置上，就使用夹持臂35夹持该光学镜片。然后可以将铸造材料灌入空腔24中。
[0076]为了将镜片构件放置在预定位置上，操作者使用数码相机和屏幕37来使镜片构件10的第一表面11上的参考标记可视化。镜片构件10的第一表面11上的这些参考标记111的图像与屏幕37上的计算机生成的目标进行比较。操作者将该镜片构件放置成使得镜片构件10的第一表面11的这些参考标记111的图像与这个计算机生成的目标重叠。
[0077]如在图3上所展示的，镜片构件10的位置被限定在一个参考系中，该参考系包括与主平面(X，Y)相直的一条主轴线Z，该主平面由彼此垂直并且与主轴线Z垂直的两条轴线X、Y限定。该镜片构件、特别是镜片构件10的第一表面11在这种参考系中的位置由六个参数限定。在这六个参数中，三个是沿每条轴线X、Y和Z的平移参数TX、TY和TL，并且三个是绕着每条轴线X、Y和Z的旋转参数RX、RY和RZ。图4上也示出了该参考系。
[0078]当使用封阻台30将镜片毛坯定位在封阻环上时，操作者只控制这六个参数中的三个参数，即绕着主轴线Z的旋转RZ以及沿轴线X和Y的平移TX和TY。用第一面的形状和该承载区的形状来约束三个互补位置参数TL、RX和RY。
[0079]使用计算机装置和适当的方法来准确地确定另外三个互补位置参数TZ、RX和RY。当光学镜片构件的所放置的表面是非球面时，这三个旋转参数具有重要意义。
[0080]本发明的方法就是这样一种适当的方法。如在如5上所展示的，根据本发明的用于确定放置在镜片封阻环上的光学镜片构件的位置的方法包括:
[0081]-一个参考系提供步骤SI，
[0082]-一个封阻环数据提供步骤S2，
[0083]-一个光学镜片构件表面数据提供步骤S3，
[0084]-一个位置参数提供步骤S4，
[0085]-一个初始位置确定步骤S5，
[0086]-一个重新定位步骤S6，以及
[0087]-一个高度确定步骤S7。
[0088]本发明的方法是由计算机装置实施的。
[0089]在参考系提供步骤SI过程中，提供一个参考系，该参考系包括与一个主平面(X，Y)垂直的一条主轴线Z。主平面(X，Y)由彼此垂直并且与主轴线(Z)垂直的两条轴线限定。这种参考系的中心(O)被限定为主轴线(Z)与主平面(X，Y)的交点。
[0090]在封阻环数据提供步骤S2过程中，提供封阻环数据。
[0091]在该光学镜片构件封阻步骤过程中，可以使用不同类型的封阻环。
[0092]如在美国专利号4，714，232中所披露的，封阻环可以呈具有三个承载区域的承载环的形式，这些承载区域用于与半成品毛坯相接触、被安排成环圆周地围绕着一条轴线并且在等腰三角形的顶点处，每个承载区域都具有相连形成一个总体凸组合的多个小面。
[0093]尽管此解决方案使在对半成品毛坯定位过程中与棱镜的出现相关联的风险最小化，但该风险并未被完全消除，并且生产这种类型的封阻环是非常昂贵的。
[0094]另一种类型的封阻环包括三个销钉，每个销钉都具有一个圆柱形本体，该圆柱形本体通过球面表面头部延伸。该光学镜片的第一表面被放置在这些球形表面头部上。这种封阻环与适当的方法相组合使用提供了对光学镜片构件的封阻位置的良好控制。然而，生产这种封阻环仍然是昂贵的。
[0095]如图6上所展现的，低生产成本的封阻环可以简单地包括一个环形承载区23，该环形承载区总体上具有绕着轴线Z的圆对称性。该承载区被安排成在将所述光学镜片构件放置在该封阻环上时至少部分地承载该光学镜片构件的所放置的表面。
[0096]根据本发明的一个实施例，该承载区被定位在该主平面内并且该参考系的中心被定位在承载区23的几何中心。
[0097]根据本发明的一个实施例，该封阻环具有圆柱体形状，该圆柱体形状的回转轴线与主轴线(Z)相平行。该封阻环可以沿该主轴线具有恒定的高度。这些封阻环的形状趋于尽可能地简单，以便降低这种封阻环的成本。
[0098]当该镜片构件被夹持抵靠在该镜片封阻环上时，只有该封阻环的一部分与该镜片构件的第一表面相接触。
[0099]确实，该封阻台的夹持臂35通常是偏置的，即该镜片构件的第二表面的夹持该夹持臂所在的点不与该镜片构件的中心相对应，并且该镜片构件的第一表面通常是非对称的。
[0100]因此，该承载区可以只表示该封阻环的表面的一部分:与该镜片构件的第一表面相接触的那一部分。
[0101]如图6上所展现的，根据本发明的实施例，承载区23具有圆形形状并且可以被包含在与主轴线(Z)垂直的平面内。尽管并未展现，但该承载区可以具有椭圆形形状。
[0102]根据本发明的实施例，这些承载区数据表示该封阻环的一个圆弧，该圆弧具有大于或等于60° (例如大于或等于120°，例如大于170° )并且小于或等于300° (例如小于或等于240°，例如小于190° )的角度。该圆弧的顶点被定位在该承载区的几何中心处。
[0103]该封阻环数据包括在参考系提供步骤过程中提供的参考系中表示该承载区的多个点的数据。这多个点包括至少三个点，例如至少10个点，例如这些封阻环数据包括每经过承载区域多少度一个点。
[0104]根据实施例，该封阻环数据包括多个点，这些点被安排成使它们间隔开大于或等于0.5度且小于等于2每度的一个角距离。这些角参考该封阻环的几何中心。
[0105]该封阻环数据中包含的这些点还被称作“采样点”。
[0106]在光学镜片构件表面数据提供步骤S3过程中，提供在该参考系中表示光学镜片的所放置的表面的光学镜片构件表面数据。例如，这些光学镜片构件表面数据表示镜片构件10的第一表面11。根据本发明的实施例，该光学镜片构件表面数据是光学镜片构件的所放置的表面的至少两次可导的表示。该光学镜片表面构件表面数据可以是光学表面的一个表面函数表示，使用例如NURBS表示，S卩，非均勾有理基本样条曲线(Non-Uniform Rat1nalBasis Splines)。
[0107]如之前所指示的，根据本发明的实施例，所放置的表面可以是非对称的，例如，非球面。
[0108]在位置参数提供步骤S4过程中，提供所放置的表面的位置参数。这些位置参数限定有待放置在封阻环上的镜片构件的表面的参考点在参考系的主平面中的位置以及所述表面关于该参考系的主轴线的取向。这些位置参数对应于当将镜片构件放置在封阻环上时操作者可以控制的参数，即，绕着主轴线Z的旋转RZ以及沿轴线X和Y的平移TX和TY。RZ是通过夹持臂来控制的，并且TX、TY是由操作者通过使第一表面的参考点对准位于封阻台上的参考标记来控制的。
[0109]根据本发明的实施例，该光学镜片构件用于制造眼镜片。
[0110]有待放置在封阻环上的镜片构件的表面的参考点可以是该表面的任何点，例如，当该光学镜片是渐进式眼镜片时，该参考点是棱镜参考点。然而，该第一表面的几何中心或者该第一表面的重心可以用作参考点。
[0111]在初始位置确定步骤S5过程中，确定光学镜片构件的所放置的表面的位置。换言之，使用光学镜片构件表面数据、封阻环数据以及位置参数，确定光学镜片构件的所放置的表面相对于封阻环的初始位置。
[0112]例如，封阻环被放置在主平面(X，Y)中并且与主轴线Z垂直。根据这三个定位参数，相对于该封阻环来放置所放置的表面。在该光学镜片的所放置的表面在该封阻环上方的条件下，另外三个参数TZ、RX和RY可以被给予任意值。
[0113]根据本发明的实施例，该光学镜片是渐进式多焦点眼镜片，并且在该初始定位步骤过程中，所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的近视觉部分面向该封阻环的表面的至少一部分。换言之，与绕着主轴线Z的旋转相对应的参数如此以至于所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的近视觉部分面向该封阻环的承载区。根据这种实施例，该眼镜片可以被放置成使得处于夹持位置上的夹持臂推挤该渐进式多焦点眼镜片的近视觉部分。
[0114]根据本发明的实施例，该光学镜片是渐进式多焦点眼镜片，并且在该初始定位步骤过程中，所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的远视觉部分面向该封阻环的表面的至少一部分。换言之，与绕着主轴线Z的旋转相对应的参数是使得所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的远视觉部分面向该封阻环的承载区。根据这种实施例，该眼镜片可以被放置成使得处于夹持位置上的夹持臂推挤该渐进式多焦点眼镜片的远视觉部分。由于该渐进式多焦点眼镜片的远视觉部分具有一个接近球面的表面，所以该光学表面与该封阻环的接触更容易并且降低了在封阻步骤过程中泄漏一些铸造材料的风险。
[0115]在重新定位步骤S6过程中，使所放置的表面沿主轴线Z虚拟地平移并且绕着这两条垂直轴线X和Y虚拟地旋转。换言之，所放置的表面的新的位置是通过改变与沿主轴线Z的平移相对应的位置参数TZ以及与绕着这些垂直轴线X和Y相对应的参数RX和RY的值来估算的。在此，“虚拟地”是指“通过例如借助于计算机装置来执行的计算”。
[0116]在高度确定步骤S7过程中，确定承载区的采样点中的每个采样点与被重新定位的光学镜片的所放置的表面之间的沿主轴线Z的位置差异。在本步骤，每个采样点与所放置的表面之间沿主轴线Z的位置差异是估算出的，并且封阻环与处于虚拟位置上的镜片构件的所放置的表面之间的总体位置差异是估算出的。
[0117]反复进行重新定位步骤和高度确定步骤S6和S7,以便使这些采样点与光学镜片构件的所放置的表面之间的沿主轴线的总体位置差异最小化，并且对于每个采样点而言通过强行使与该光学镜片的所放置的表面的距离大于或等于零。
[0118]有利地，通过承载区上的低的采样点数目来降低计算持续时间。
[0119]根据本发明的实施例，根据本发明的优化可以通过使用最小二乘法 来实施。
[0120]一旦该优化结束，位置参数TZ、RX和RY的值就与位置参数RZ、TX和TY的值组合，从而允许所放置的表面相对于封阻环并且于是相对于镜片封阻器具有准确的位置。因此，当制造光学镜片构件的第二表面时，可以减小该镜片的这两个光学表面之间的定位误差。
[0121]虽然呈现为一个迭代过程，但应理解到，在本发明的方法中所使用的优化可以是本领域技术人员已知的任何类型。
[0122]可以在物理地封阻光学镜片构件之前使用根据本发明的方法，以便提前确定封阻位置，从而了解三个定位参数。因此，这些位置参数可以是预先计算的参数，考虑到镜片毛坯的表面要被放置在封阻环上，这些预先计算的参数对应于在将镜片毛坯放置在封阻环上时应当使用的参数值。
[0123]根据本发明的方法允许确定这些互补位置参数，并且因此确定光学镜片构件当被放置在封阻环上时的准确位置。因此，人们可以确定定位误差，即，实际光学镜片构件位置与所希望的光学镜片构件位置之间的位置差异。例如，这种定位误差可能引入例如不想要的棱镜。在封阻镜片时或者当制造镜片时应当考虑到这种不想要的棱镜，以便限制棱镜误差。
[0124]根据进一步的实施例，这些位置参数可以是在操作者已经将镜片构件放置在封阻环上并且将其夹紧之后测量的参数。使用位于镜片构件的第一表面上的参考标记111，人们可以测量这三个位置参数。根据本发明的方法允许从三个位置参数TX、TY、RZ确定三个互补位置参数TZ、RX、RY，并且因此确定光学镜片构件的第一表面在参考系中的准确位置。
[0125]有利地，提高了该制造方法的总体准确度。
[0126]尽管前述实例是参考眼镜片的制造进行描述的，但应认识到，本发明的方法可以更普遍地应用于其他类型的光学镜片的制造，例如，用于望远镜等等的光学镜片、或接触镜片。
[0127]在参考前述说明性实施例之后，许多另外的修改和变化将对本领域的普通技术人员是明显的，这些实施例仅以举例方式给出并且无意限制本发明的范围，本发明的范围仅是由所附权利要求书来界定的。
[0128]在权利要求书中，词语“包括”并不排除其他的元件或步骤，并且不定冠词“一个”或“一种”并不排除多个。不同的特征在相互不同的从属权利要求中被引用的单纯事实并不表示不能有利地使用这些特征的组合。权利要求书中的任何参考符号都不应被解释为限制本发明的范围。
【主权项】
1.由计算机装置实施的、用于确定使一个表面(11)放置在镜片封阻环(22)上的光学镜片构件的位置的方法，该封阻环包括承载区，该承载区被安排成用于当所述光学镜片构件被放置在该镜片封阻环上时至少部分地承载该光学镜片构件的所放置的表面(11)，该方法包括: -参考系提供步骤(Si)，在该步骤过程中，提供参考系，该参考系包括与主平面(X，Y)垂直的主轴线(Z)，该主平面由彼此垂直并且与该主轴线(Z)垂直的两条轴线限定， -封阻环数据提供步骤(S2)，在该步骤过程中，提供在该参考系中表示该承载区的至少三个点中的多个点的封阻环数据； -光学镜片构件表面数据提供步骤(S3)，在该步骤过程中，提供光学镜片构件表面数据，该光学镜片构件表面数据在该参考系中表示有待放置在该封阻环上的该光学镜片构件的所放置的表面(11)， -位置参数提供步骤(S4)，在该步骤过程中提供多个位置参数，这些位置参数(TX，TY，RZ)限定所放置的表面的参考点相对于该参考系的该主平面的位置以及在所述参考点处所述所放置的表面关于该主轴线的取向， -初始位置确定步骤(S5)，在该步骤过程中，根据这些位置参数确定该光学镜片构件的所放置的表面的位置， -重新定位步骤(S6)，在该步骤过程中使所放置的表面从所述初始位置沿该主轴线(Z)虚拟地平移并且绕着这两条垂直的轴线(X ;Υ)旋转，从而被设定在虚拟位置上， -高度确定步骤(S7)，在该步骤过程中，确定在该封阻环数据的这些点中的每个点与该光学镜片构件的处于所述虚拟位置上的所放置的表面之间沿该主轴线的位置差异， 其中反复进行该重新定位步骤和高度确定步骤(S6，S7)，以便使在该封阻环数据的这些点与该光学镜片构件的所放置的表面之间沿该主轴线的位置差异最小化，并且对于该封阻环数据的每个点而言通过强行使沿该主轴线与该光学镜片构件的所放置的表面的位置距离大于或等于零以便确定该光学镜片构件的互补位置参数(RX，RY，TZ)。2.根据权利要求1所述的方法，其中该封阻环的该承载区具有圆形形状。3.根据权利要求2所述的方法，其中该封阻环数据包括多个点，这些点被安排成使它们间隔开大于或等于0.5度且小于或等于2每度的一个角距离。4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中该封阻环的该承载区被包含在与该主轴线(Z)垂直的一个平面中。5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中这些点被定位在该封阻环的具有大于或等于60°角度的一个圆弧上。6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中该光学镜片构件表面数据是所放置的表面的至少两次可导的表不。7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所放置的表面是一个非球面表面。8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中该光学镜片构件被用于制造一个眼镜片。9.根据权利要求8所述的方法，其中该眼镜片是一个渐进式多焦点眼镜片，并且所放置的表面的参考点是该渐进式多焦点眼镜片的棱镜参考点。10.根据权利要求9所述的方法，其中在该初始定位步骤过程中，所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的近视觉部分面向该承载区。11.根据权利要求9所述的方法，其中在该初始定位步骤过程中，所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的远视觉部分面向该承载区。12.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中在将该光学镜片构件放置在该封阻环上时，在该光学镜片构件上测量这些位置参数。13.—种制造光学镜片的光学表面的方法，该方法包括: -光学镜片构件提供步骤，在该步骤过程中，提供具有第一光学表面和有待制造的第二光学表面的光学镜片构件， -封阻步骤，在该步骤过程中，该光学镜片构件的该第一表面被放置在封阻环上并且被封阻到镜片固持构件上， -制造步骤，在该步骤过程中，根据多个制造参数来制造该光学镜片的该第二表面， 其中使用根据权利要求1至12中任一项所述的方法来确定在该封阻步骤该光学镜片构件的该第一表面在该封阻环上的位置； 其中这些制造参数是从在执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法时确定的这些位置参数和这些互补位置参数中确定的。14.一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一个或多个存储的指令序列，这些指令序列对一个处理器而言是可存取的，并且在由该处理器执行时致使该处理器实施如权利要求I至14中任一项所述的步骤。15.—种计算机可读介质，该计算机可读介质承载如权利要求14所述的计算机程序产品的一个或多个指令序列。
【专利摘要】用于确定放置在镜片封阻环(22)上的光学镜片构件的位置的方法，该方法包括：参考系提供步骤(S1)，封阻环数据提供步骤(S2)，光学镜片构件表面数据提供步骤(S3)，位置参数提供步骤(S4)，其中多个位置参数限定该镜片构件的表面的参考点相对于该参考系的主平面的位置以及在所述参考点处所述所放置的表面关于该主轴线的取向，初始位置确定步骤(S5)，其中根据这些位置参数确定所放置的表面的位置，重新定位步骤(S6)，其中所放置的表面被虚拟地平移和旋转，高度确定步骤(S7)，其中确定该封阻环与所放置的表面之间的位置差异，反复进行该重新定位步骤和高度确定步骤(S6，S7)，以便使该封阻环与所放置的表面之间的位置差异最小化。
【IPC分类】B24B13/00, B24B13/005, B29D11/00
【公开号】CN104903049
【申请号】CN201380068953
【发明人】T·鲍达特
【申请人】埃西勒国际通用光学公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月31日
【公告号】EP2938457A1, US20150331256, WO2014102385A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于确定放置在镜片封阻环上的光学镜片的位置的方法。
【背景技术】
[0002]对本发明的背景的讨论包括于此以解释本发明的上下文。这将不被认为是承认被引用的任何材料被公开、已知或者是权利要求书中的任一项权利要求的优先权日下的公共常识的一部分。
[0003]光学镜片典型地是由塑料或玻璃材料制成并且通常具有两个相反的表面，这些表面彼此合作以提供所需的矫正处方。当这些表面之一的定位或形状相对于另一表面不准确时，可能产生光学误差。
[0004]根据所需的处方要求来制造光学镜片典型地包括机加工一个半成品镜片或镜片毛坯的表面。典型地，半成品镜片具有一个成品表面(例如前表面)和一个非成品表面(例如后表面)。通过机加工镜片的后表面以移除材料，可以产生用于所希望的矫正处方的、后表面相对于前表面的所需形状和定位。
[0005]在制造镜片过程中，重要的是将半成品镜片牢固地维持在一个准确位置，以便防止产生光学误差。因此，该制造方法包括一个封阻步骤，在该封阻步骤中，半成品镜片被封阻在一个封阻器上。
[0006]在该封阻步骤过程中，通过将镜片的成品表面封阻在一个封阻环上来维持半成品镜片。可以采用不同的材料来将半成品镜片固定到封阻环上。这些材料包括低温易熔金属合金和热塑性材料。
[0007]该光学镜片在封阻环上的位置可以具有重要意义，以便保证制造表面的准确位置。
[0008]特别是当制造光学镜片时，人们可能希望控制所制造的光学镜片的棱镜。这样的棱镜控制要求准确地控制光学镜片在封阻环上的位置。
[0009]此外，渐进式眼镜片的最近设计包括两个复杂表面的组合，例如，两个非球面表面，如两个渐进表面或回归表面。当组合两个复杂表面时，这两个表面的相对位置对于制造的眼镜片的光学功能具有重要意义。因此，必须在封阻步骤过程中将半成品镜片构件封阻在一个准确位置或者至少人们需要能够确定该封阻位置。
【发明内容】
[0010]本发明的目标是提供一种用于确定使一个表面放置在镜片封阻环上的光学镜片构件的位置的方法，该封阻环包括一个承载区，该承载区被安排成用于当所述光学镜片构件被放置在该镜片封阻环上时至少部分地承载该光学镜片构件的所放置的表面(11)。
[0011]本发明的例如由计算机装置实施的方法包括:
[0012]-一个参考系提供步骤，在该步骤过程中，提供一个参考系，该参考系包括与一个主平面垂直的一条主轴线，该主平面由彼此垂直并且与该主轴线垂直的两条轴线限定，
[0013]-一个封阻环数据提供步骤，在该步骤过程中，提供在该参考系中表示该承载区的至少三个点中的多个点的封阻环数据；
[0014]-一个光学镜片构件表面数据提供步骤，在该步骤过程中，提供光学镜片构件表面数据，该光学镜片构件表面数据在该参考系中表示该光学镜片构件的有待放置在该封阻环上的所放置的表面，
[0015]-一个位置参数提供步骤，在该步骤过程中，提供多个位置参数，这些位置参数限定所放置的表面的一个参考点相对于该参考系的该主平面的位置以及在所述参考点处所述所放置的表面关于该主轴线的取向，
[0016]-一个初始位置确定步骤，在该步骤过程中，根据这些位置参数确定该光学镜片构件的所放置的表面的位置，
[0017]-一个重新定位步骤，在该步骤过程中，使所放置的表面从所述初始位置沿该主轴线虚拟地平移并且绕着这两条垂直轴线旋转，从而被设定在一个虚拟位置上，
[0018]-一个高度确定步骤，在该步骤过程中，确定该封阻环数据的这些点中的每个点与该光学镜片构件的处于所述虚拟位置上的所放置的表面之间的沿该主轴线的位置差异，
[0019]其中反复进行该重新定位步骤和高度确定步骤，以便使该封阻环数据的这些点与该光学镜片构件的所放置的表面之间的沿该主轴线的位置差异最小化，并且对于该封阻环数据的各个点而言通过强行使与该光学镜片构件的所放置的表面的沿该主轴线的位置距离大于或等于零以便确定该光学镜片构件的互补位置参数。
[0020]有利地，根据本发明的方法允许在将任何光学镜片构件放置在封阻环上时准确地确定所述光学镜片构件在参考系中的位置。具体地，根据本发明的方法允许确定放置在镜片封阻环上的光学镜片构件的互补位置参数，从而了解有待放置在镜片封阻环上的光学镜片构件的表面、镜片封阻环的承载表面以及光学镜片的位置参数中的三个位置参数。
[0021]此外，根据本发明的方法可以以任何类型的封阻环来实施，唯一的要求是具有表示封阻环的承载表面的至少一部分的数据。
[0022]鉴于人们知道有待放置在镜片封阻环上的光学镜片的表面，根据本发明的方法可以有利地用于任何光学镜片。
[0023]根据可以单独或组合地进行考虑的进一步的实施例:
[0024]-该封阻环的承载区具有圆形形状；和/或
[0025]-该封阻环数据包括多个点，这些点被安排成使它们间隔开大于或等于0.5度且小于等于2每度的一个角距离；和/或
[0026]-该封阻环的承载区被包含在与该主轴线垂直的一个平面中；和/或
[0027]-这些点被定位在该封阻环的具有大于或等于60°角度的一个圆弧上；和/或
[0028]-该光学镜片构件表面数据是所放置的表面的一个至少两次可导的表示；和/或
[0029]-所放置的表面是一个非球面表面；和/或
[0030]-该光学镜片构件被用于制造一个眼镜片；和/或
[0031]-该眼镜片是一个渐进式多焦点眼镜片，并且所放置的表面的参考点是该渐进式多焦点眼镜片的棱镜参考点；和/或
[0032]-在该初始定位步骤过程中，所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的近视觉部分面向该承载区；和/或
[0033]-在该初始定位步骤过程中，所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的远视觉部分面向该承载区；和/或
[0034]-在将该光学镜片构件放置在该封阻环上时，在该光学镜片构件上测量这些位置参数。
[0035]本发明进一步涉及一种制造光学镜片的光学表面的方法，该方法包括:
[0036]-一个光学镜片构件提供步骤，在该步骤过程中，提供具有一个第一光学表面和一个有待制造的第二光学表面的一个光学镜片构件，
[0037]一个封阻步骤，在该步骤过程中，该光学镜片构件的该第一表面被放置在一个封阻环上并且被封阻到一个镜片固持构件上，
[0038]-一个制造步骤，在该步骤过程中，根据多个制造参数来制造该光学镜片的该第二表面，
[0039]其中使用根据本发明的方法来确定在该封阻步骤该光学镜片构件的该第一表面在该封阻环上的位置；
[0040]其中这些制造参数是从在实施根据本发明的方法时确定的这些位置参数和这些互补位置参数中确定的。
[0041]根据一个进一步的方面，本发明涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一个或多个可由处理器存取的存储指令序列，当被该处理器执行时，致使处理器实施根据本发明的方法的步骤。
[0042]本发明还涉及一种计算机可读介质，该计算机可读介质承载了根据本发明的计算机程序产品的一个或多个指令序列。
[0043]此外，本发明涉及一种使计算机执行本发明的方法的程序。
[0044]本发明还涉及一种具有在其上记录有程序的计算机可读存储介质；其中，该程序使计算机执行本发明的方法。
[0045]本发明进一步涉及一种包括一个处理器的装置，该处理器被适配成用于存储一个或多个指令序列并且实施根据本发明的方法的步骤中的至少一个步骤。
[0046]如从以下讨论中明显的是，除非确切地陈述是其他情况，否则应了解到，贯穿本说明书，使用如“计算”、“运算”、或类似术语的讨论是指计算机或计算系统或类似的电子计算装置的动作和/或过程，该动作和/或过程对于在该计算系统的寄存器和/或存储器 内表现为物理(例如电子)量的数据进行操纵和/或将其转换成在该计算系统的存储器、寄存器或其他此类信息存储、传输或显示装置内类似地表现为物理量的其他数据。
[0047]本发明的实施例可以包括用来执行在此所述操作的装置。此设备可以是为所期望的目的而专门构建的，或此设备可以包括一个通用计算机或被储存在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的数字信号处理器(“DSP”)。这样的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，如但不限于任何类型的磁盘，包括软磁盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁性或光学卡，或任何其他类型的适合于存储电子指令并且能够耦联到计算机系统总线上的介质。
[0048]本文中所提出的过程和显示方式并非本来就与任何特定的计算机或其他设备相关。各种通用系统都可以与根据此处的教导的程序一起使用，或者其可以证明很方便地构建一个更专用的设备以执行所期望的方法。各种这些系统所期望的结构将从以下描述中得以明了。此外，本发明的实施例并没有参考任何具体的编程语言而进行描述。将认识到的是，各种编程语言都可以用来实现如此处所描述的本发明的教导。
【附图说明】
[0049]现将仅以举例方式并且参考以下附图对本发明的实施例进行描述，其中:
[0050].图1A是有待制造的光学镜片构件的侧视图；
[0051].图1B是有待机加工的半成品镜片构件的预成形表面的平面俯视图；
[0052].图2是根据本发明的实施例的一个表面放置在封阻环上的光学镜片构件的截面视图；
[0053].图3是光学镜片构件的预成形表面的透视图，展示了参考系和位置参数；
[0054].图4是封阻台上的光学镜片构件的示意图；
[0055].图5是根据本发明的方法的步骤的流程图；并且
[0056].图6是封阻环的透视图。
【具体实施方式】
[0057]这些图中的元件仅是出于简洁和清晰来展示并且不一定按比例绘制。例如，图中的某些元件的尺寸可以相对于其他元件被放大，以便帮助提高对本发明的实施例的理解。
[0058]在本发明的意义上，“设计”是本领域的普通技术人员已知的一个广泛使用的措辞，用以指代允许限定一般光学系统的一个光学功能的一组参数；每一个眼镜片制造商都具有其自身的设计，特别是对于非球面镜片以及对于渐进式镜片。就一个实例而言，渐进式镜片“设计”引起渐进表面的优化，以便恢复远视者在所有距离处看清楚的能力，而且还最优地关注中央窝视觉、中央凹外视觉、双眼视觉等所有生理视觉功能，并且使不想要的散光最小化。渐进式镜片“设计”在被商品化之前通过严格的临床试验进行测试。
[0059]在本发明的上下文中，术语“光学镜片构件”可以指代镜片毛坯、未切割的镜片、半成品镜片。应理解，该方法可以因此被应用到眼镜片制造过程的任何阶段。
[0060]如之前所指示的，当人们需要对光学镜片的表面机加工时，在机加工步骤之前，人们必须将光学镜片构件封阻在与有待制造的表面相对的表面上。
[0061]典型地，一种用于制造光学镜片的方法包括:
[0062]-一个光学镜片构件提供步骤，
[0063]-一个光学镜片构件封阻步骤，以及
[0064]-一个机加工步骤。
[0065]在该光学镜片构件提供步骤过程中，提供一个有待制造的光学镜片构件，例如半成品光学镜片。
[0066]如图1A上所展现的，光学镜片构件10具有一个拥有第一设计的第一表面，例如预成形非球面前表面。在使用所产生的成品光学镜片时，预成形前表面11被布置成最靠近正在被观察的物体。光学镜片构件10进一步包括有待通过该制造方法来修改的一个第二表面12，以便提供例如成品光学镜片的由虚线表示的后表面13。通过机加工工具对第二表面12进行机加工，从而使得根据所需的光学处方，使后表面13是相对于前表面11并且与其隔开地定向的。
[0067]尽管在本发明的这个实施例中，第一表面是镜片构件的前表面并且第二表面是后表面，但应理解，在本发明的替代实施例中，该第一表面可以是该镜片构件的后表面并且第二表面可以是前表面。
[0068]此外，尽管在本发明的这个实施例中，光学镜片的后表面是通过该制造方法形成的，但应理解，在本发明的替代实施例中，该镜片的两个或任一表面都可以通过该制造方法形成。
[0069]此外，尽管有待制造的表面13在图1A中被表示为凹面，但应认识到，此表面13可以同样良好地为凸面或任何其他弯曲的表面。
[0070]参照图1B，参考标记111设置在镜片构件10的第一表面11上，作为用于限定对第一表面11的第一设计加以定位的一个第一参考系的参考特征。
[0071]这些参考标记111可以是具有几微米深度的雕刻标记，以便限制干扰所产生的成品光学镜片的佩戴者的风险。这些参考标记还可以是临时标记，例如使用可去除的墨水。有利地，这些参考标记111被定位成使得它们在磨边操作之后不出现在所产生的成品光学镜片上。
[0072]如图2上所展示的，在该光学镜片构件封阻步骤过程中，镜片构件10的第一表面11被放置在镜片封阻环22上。将封阻铸造材料灌入由第一表面11、镜片封阻环22以及镶块21的顶表面(未展示)限定的空腔24中。
[0073]尽管在图2上，光学镜片构件10表示为具有一个球面第一表面11，但本发明最有利的是光学镜片构件10具有一个非球面第一表面。
[0074]如图4上所展示的，封阻台30可以用于光学镜片构件封阻步骤。封阻台30包括一个夹持臂35，该夹持臂可以从一个自由位置移动到一个夹持位置，在该夹持位置上，该夹持臂将镜片构件10在镜片封阻环22上固持在位。封阻台30还包括用于拍摄镜片构件10在封阻环22上的定位图像的数码相机36、以及用于观看来自该数码相机36的图像的屏幕37。镜片构件10还可以由操作者在不使用数码相机36的情况下直接观看。
[0075]一旦操作者已经将镜片构件在封阻环上定位在一个预定位置上，就使用夹持臂35夹持该光学镜片。然后可以将铸造材料灌入空腔24中。
[0076]为了将镜片构件放置在预定位置上，操作者使用数码相机和屏幕37来使镜片构件10的第一表面11上的参考标记可视化。镜片构件10的第一表面11上的这些参考标记111的图像与屏幕37上的计算机生成的目标进行比较。操作者将该镜片构件放置成使得镜片构件10的第一表面11的这些参考标记111的图像与这个计算机生成的目标重叠。
[0077]如在图3上所展示的，镜片构件10的位置被限定在一个参考系中，该参考系包括与主平面(X，Y)相直的一条主轴线Z，该主平面由彼此垂直并且与主轴线Z垂直的两条轴线X、Y限定。该镜片构件、特别是镜片构件10的第一表面11在这种参考系中的位置由六个参数限定。在这六个参数中，三个是沿每条轴线X、Y和Z的平移参数TX、TY和TL，并且三个是绕着每条轴线X、Y和Z的旋转参数RX、RY和RZ。图4上也示出了该参考系。
[0078]当使用封阻台30将镜片毛坯定位在封阻环上时，操作者只控制这六个参数中的三个参数，即绕着主轴线Z的旋转RZ以及沿轴线X和Y的平移TX和TY。用第一面的形状和该承载区的形状来约束三个互补位置参数TL、RX和RY。
[0079]使用计算机装置和适当的方法来准确地确定另外三个互补位置参数TZ、RX和RY。当光学镜片构件的所放置的表面是非球面时，这三个旋转参数具有重要意义。
[0080]本发明的方法就是这样一种适当的方法。如在如5上所展示的，根据本发明的用于确定放置在镜片封阻环上的光学镜片构件的位置的方法包括:
[0081]-一个参考系提供步骤SI，
[0082]-一个封阻环数据提供步骤S2，
[0083]-一个光学镜片构件表面数据提供步骤S3，
[0084]-一个位置参数提供步骤S4，
[0085]-一个初始位置确定步骤S5，
[0086]-一个重新定位步骤S6，以及
[0087]-一个高度确定步骤S7。
[0088]本发明的方法是由计算机装置实施的。
[0089]在参考系提供步骤SI过程中，提供一个参考系，该参考系包括与一个主平面(X，Y)垂直的一条主轴线Z。主平面(X，Y)由彼此垂直并且与主轴线(Z)垂直的两条轴线限定。这种参考系的中心(O)被限定为主轴线(Z)与主平面(X，Y)的交点。
[0090]在封阻环数据提供步骤S2过程中，提供封阻环数据。
[0091]在该光学镜片构件封阻步骤过程中，可以使用不同类型的封阻环。
[0092]如在美国专利号4，714，232中所披露的，封阻环可以呈具有三个承载区域的承载环的形式，这些承载区域用于与半成品毛坯相接触、被安排成环圆周地围绕着一条轴线并且在等腰三角形的顶点处，每个承载区域都具有相连形成一个总体凸组合的多个小面。
[0093]尽管此解决方案使在对半成品毛坯定位过程中与棱镜的出现相关联的风险最小化，但该风险并未被完全消除，并且生产这种类型的封阻环是非常昂贵的。
[0094]另一种类型的封阻环包括三个销钉，每个销钉都具有一个圆柱形本体，该圆柱形本体通过球面表面头部延伸。该光学镜片的第一表面被放置在这些球形表面头部上。这种封阻环与适当的方法相组合使用提供了对光学镜片构件的封阻位置的良好控制。然而，生产这种封阻环仍然是昂贵的。
[0095]如图6上所展现的，低生产成本的封阻环可以简单地包括一个环形承载区23，该环形承载区总体上具有绕着轴线Z的圆对称性。该承载区被安排成在将所述光学镜片构件放置在该封阻环上时至少部分地承载该光学镜片构件的所放置的表面。
[0096]根据本发明的一个实施例，该承载区被定位在该主平面内并且该参考系的中心被定位在承载区23的几何中心。
[0097]根据本发明的一个实施例，该封阻环具有圆柱体形状，该圆柱体形状的回转轴线与主轴线(Z)相平行。该封阻环可以沿该主轴线具有恒定的高度。这些封阻环的形状趋于尽可能地简单，以便降低这种封阻环的成本。
[0098]当该镜片构件被夹持抵靠在该镜片封阻环上时，只有该封阻环的一部分与该镜片构件的第一表面相接触。
[0099]确实，该封阻台的夹持臂35通常是偏置的，即该镜片构件的第二表面的夹持该夹持臂所在的点不与该镜片构件的中心相对应，并且该镜片构件的第一表面通常是非对称的。
[0100]因此，该承载区可以只表示该封阻环的表面的一部分:与该镜片构件的第一表面相接触的那一部分。
[0101]如图6上所展现的，根据本发明的实施例，承载区23具有圆形形状并且可以被包含在与主轴线(Z)垂直的平面内。尽管并未展现，但该承载区可以具有椭圆形形状。
[0102]根据本发明的实施例，这些承载区数据表示该封阻环的一个圆弧，该圆弧具有大于或等于60° (例如大于或等于120°，例如大于170° )并且小于或等于300° (例如小于或等于240°，例如小于190° )的角度。该圆弧的顶点被定位在该承载区的几何中心处。
[0103]该封阻环数据包括在参考系提供步骤过程中提供的参考系中表示该承载区的多个点的数据。这多个点包括至少三个点，例如至少10个点，例如这些封阻环数据包括每经过承载区域多少度一个点。
[0104]根据实施例，该封阻环数据包括多个点，这些点被安排成使它们间隔开大于或等于0.5度且小于等于2每度的一个角距离。这些角参考该封阻环的几何中心。
[0105]该封阻环数据中包含的这些点还被称作“采样点”。
[0106]在光学镜片构件表面数据提供步骤S3过程中，提供在该参考系中表示光学镜片的所放置的表面的光学镜片构件表面数据。例如，这些光学镜片构件表面数据表示镜片构件10的第一表面11。根据本发明的实施例，该光学镜片构件表面数据是光学镜片构件的所放置的表面的至少两次可导的表示。该光学镜片表面构件表面数据可以是光学表面的一个表面函数表示，使用例如NURBS表示，S卩，非均勾有理基本样条曲线(Non-Uniform Rat1nalBasis Splines)。
[0107]如之前所指示的，根据本发明的实施例，所放置的表面可以是非对称的，例如，非球面。
[0108]在位置参数提供步骤S4过程中，提供所放置的表面的位置参数。这些位置参数限定有待放置在封阻环上的镜片构件的表面的参考点在参考系的主平面中的位置以及所述表面关于该参考系的主轴线的取向。这些位置参数对应于当将镜片构件放置在封阻环上时操作者可以控制的参数，即，绕着主轴线Z的旋转RZ以及沿轴线X和Y的平移TX和TY。RZ是通过夹持臂来控制的，并且TX、TY是由操作者通过使第一表面的参考点对准位于封阻台上的参考标记来控制的。
[0109]根据本发明的实施例，该光学镜片构件用于制造眼镜片。
[0110]有待放置在封阻环上的镜片构件的表面的参考点可以是该表面的任何点，例如，当该光学镜片是渐进式眼镜片时，该参考点是棱镜参考点。然而，该第一表面的几何中心或者该第一表面的重心可以用作参考点。
[0111]在初始位置确定步骤S5过程中，确定光学镜片构件的所放置的表面的位置。换言之，使用光学镜片构件表面数据、封阻环数据以及位置参数，确定光学镜片构件的所放置的表面相对于封阻环的初始位置。
[0112]例如，封阻环被放置在主平面(X，Y)中并且与主轴线Z垂直。根据这三个定位参数，相对于该封阻环来放置所放置的表面。在该光学镜片的所放置的表面在该封阻环上方的条件下，另外三个参数TZ、RX和RY可以被给予任意值。
[0113]根据本发明的实施例，该光学镜片是渐进式多焦点眼镜片，并且在该初始定位步骤过程中，所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的近视觉部分面向该封阻环的表面的至少一部分。换言之，与绕着主轴线Z的旋转相对应的参数如此以至于所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的近视觉部分面向该封阻环的承载区。根据这种实施例，该眼镜片可以被放置成使得处于夹持位置上的夹持臂推挤该渐进式多焦点眼镜片的近视觉部分。
[0114]根据本发明的实施例，该光学镜片是渐进式多焦点眼镜片，并且在该初始定位步骤过程中，所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的远视觉部分面向该封阻环的表面的至少一部分。换言之，与绕着主轴线Z的旋转相对应的参数是使得所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的远视觉部分面向该封阻环的承载区。根据这种实施例，该眼镜片可以被放置成使得处于夹持位置上的夹持臂推挤该渐进式多焦点眼镜片的远视觉部分。由于该渐进式多焦点眼镜片的远视觉部分具有一个接近球面的表面，所以该光学表面与该封阻环的接触更容易并且降低了在封阻步骤过程中泄漏一些铸造材料的风险。
[0115]在重新定位步骤S6过程中，使所放置的表面沿主轴线Z虚拟地平移并且绕着这两条垂直轴线X和Y虚拟地旋转。换言之，所放置的表面的新的位置是通过改变与沿主轴线Z的平移相对应的位置参数TZ以及与绕着这些垂直轴线X和Y相对应的参数RX和RY的值来估算的。在此，“虚拟地”是指“通过例如借助于计算机装置来执行的计算”。
[0116]在高度确定步骤S7过程中，确定承载区的采样点中的每个采样点与被重新定位的光学镜片的所放置的表面之间的沿主轴线Z的位置差异。在本步骤，每个采样点与所放置的表面之间沿主轴线Z的位置差异是估算出的，并且封阻环与处于虚拟位置上的镜片构件的所放置的表面之间的总体位置差异是估算出的。
[0117]反复进行重新定位步骤和高度确定步骤S6和S7,以便使这些采样点与光学镜片构件的所放置的表面之间的沿主轴线的总体位置差异最小化，并且对于每个采样点而言通过强行使与该光学镜片的所放置的表面的距离大于或等于零。
[0118]有利地，通过承载区上的低的采样点数目来降低计算持续时间。
[0119]根据本发明的实施例，根据本发明的优化可以通过使用最小二乘法 来实施。
[0120]一旦该优化结束，位置参数TZ、RX和RY的值就与位置参数RZ、TX和TY的值组合，从而允许所放置的表面相对于封阻环并且于是相对于镜片封阻器具有准确的位置。因此，当制造光学镜片构件的第二表面时，可以减小该镜片的这两个光学表面之间的定位误差。
[0121]虽然呈现为一个迭代过程，但应理解到，在本发明的方法中所使用的优化可以是本领域技术人员已知的任何类型。
[0122]可以在物理地封阻光学镜片构件之前使用根据本发明的方法，以便提前确定封阻位置，从而了解三个定位参数。因此，这些位置参数可以是预先计算的参数，考虑到镜片毛坯的表面要被放置在封阻环上，这些预先计算的参数对应于在将镜片毛坯放置在封阻环上时应当使用的参数值。
[0123]根据本发明的方法允许确定这些互补位置参数，并且因此确定光学镜片构件当被放置在封阻环上时的准确位置。因此，人们可以确定定位误差，即，实际光学镜片构件位置与所希望的光学镜片构件位置之间的位置差异。例如，这种定位误差可能引入例如不想要的棱镜。在封阻镜片时或者当制造镜片时应当考虑到这种不想要的棱镜，以便限制棱镜误差。
[0124]根据进一步的实施例，这些位置参数可以是在操作者已经将镜片构件放置在封阻环上并且将其夹紧之后测量的参数。使用位于镜片构件的第一表面上的参考标记111，人们可以测量这三个位置参数。根据本发明的方法允许从三个位置参数TX、TY、RZ确定三个互补位置参数TZ、RX、RY，并且因此确定光学镜片构件的第一表面在参考系中的准确位置。
[0125]有利地，提高了该制造方法的总体准确度。
[0126]尽管前述实例是参考眼镜片的制造进行描述的，但应认识到，本发明的方法可以更普遍地应用于其他类型的光学镜片的制造，例如，用于望远镜等等的光学镜片、或接触镜片。
[0127]在参考前述说明性实施例之后，许多另外的修改和变化将对本领域的普通技术人员是明显的，这些实施例仅以举例方式给出并且无意限制本发明的范围，本发明的范围仅是由所附权利要求书来界定的。
[0128]在权利要求书中，词语“包括”并不排除其他的元件或步骤，并且不定冠词“一个”或“一种”并不排除多个。不同的特征在相互不同的从属权利要求中被引用的单纯事实并不表示不能有利地使用这些特征的组合。权利要求书中的任何参考符号都不应被解释为限制本发明的范围。
【主权项】
1.由计算机装置实施的、用于确定使一个表面(11)放置在镜片封阻环(22)上的光学镜片构件的位置的方法，该封阻环包括承载区，该承载区被安排成用于当所述光学镜片构件被放置在该镜片封阻环上时至少部分地承载该光学镜片构件的所放置的表面(11)，该方法包括: -参考系提供步骤(Si)，在该步骤过程中，提供参考系，该参考系包括与主平面(X，Y)垂直的主轴线(Z)，该主平面由彼此垂直并且与该主轴线(Z)垂直的两条轴线限定， -封阻环数据提供步骤(S2)，在该步骤过程中，提供在该参考系中表示该承载区的至少三个点中的多个点的封阻环数据； -光学镜片构件表面数据提供步骤(S3)，在该步骤过程中，提供光学镜片构件表面数据，该光学镜片构件表面数据在该参考系中表示有待放置在该封阻环上的该光学镜片构件的所放置的表面(11)， -位置参数提供步骤(S4)，在该步骤过程中提供多个位置参数，这些位置参数(TX，TY，RZ)限定所放置的表面的参考点相对于该参考系的该主平面的位置以及在所述参考点处所述所放置的表面关于该主轴线的取向， -初始位置确定步骤(S5)，在该步骤过程中，根据这些位置参数确定该光学镜片构件的所放置的表面的位置， -重新定位步骤(S6)，在该步骤过程中使所放置的表面从所述初始位置沿该主轴线(Z)虚拟地平移并且绕着这两条垂直的轴线(X ;Υ)旋转，从而被设定在虚拟位置上， -高度确定步骤(S7)，在该步骤过程中，确定在该封阻环数据的这些点中的每个点与该光学镜片构件的处于所述虚拟位置上的所放置的表面之间沿该主轴线的位置差异， 其中反复进行该重新定位步骤和高度确定步骤(S6，S7)，以便使在该封阻环数据的这些点与该光学镜片构件的所放置的表面之间沿该主轴线的位置差异最小化，并且对于该封阻环数据的每个点而言通过强行使沿该主轴线与该光学镜片构件的所放置的表面的位置距离大于或等于零以便确定该光学镜片构件的互补位置参数(RX，RY，TZ)。2.根据权利要求1所述的方法，其中该封阻环的该承载区具有圆形形状。3.根据权利要求2所述的方法，其中该封阻环数据包括多个点，这些点被安排成使它们间隔开大于或等于0.5度且小于或等于2每度的一个角距离。4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中该封阻环的该承载区被包含在与该主轴线(Z)垂直的一个平面中。5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中这些点被定位在该封阻环的具有大于或等于60°角度的一个圆弧上。6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中该光学镜片构件表面数据是所放置的表面的至少两次可导的表不。7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中所放置的表面是一个非球面表面。8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中该光学镜片构件被用于制造一个眼镜片。9.根据权利要求8所述的方法，其中该眼镜片是一个渐进式多焦点眼镜片，并且所放置的表面的参考点是该渐进式多焦点眼镜片的棱镜参考点。10.根据权利要求9所述的方法，其中在该初始定位步骤过程中，所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的近视觉部分面向该承载区。11.根据权利要求9所述的方法，其中在该初始定位步骤过程中，所放置的表面被定向成使该渐进式多焦点眼镜片的远视觉部分面向该承载区。12.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中在将该光学镜片构件放置在该封阻环上时，在该光学镜片构件上测量这些位置参数。13.—种制造光学镜片的光学表面的方法，该方法包括: -光学镜片构件提供步骤，在该步骤过程中，提供具有第一光学表面和有待制造的第二光学表面的光学镜片构件， -封阻步骤，在该步骤过程中，该光学镜片构件的该第一表面被放置在封阻环上并且被封阻到镜片固持构件上， -制造步骤，在该步骤过程中，根据多个制造参数来制造该光学镜片的该第二表面， 其中使用根据权利要求1至12中任一项所述的方法来确定在该封阻步骤该光学镜片构件的该第一表面在该封阻环上的位置； 其中这些制造参数是从在执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法时确定的这些位置参数和这些互补位置参数中确定的。14.一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一个或多个存储的指令序列，这些指令序列对一个处理器而言是可存取的，并且在由该处理器执行时致使该处理器实施如权利要求I至14中任一项所述的步骤。15.—种计算机可读介质，该计算机可读介质承载如权利要求14所述的计算机程序产品的一个或多个指令序列。
【专利摘要】用于确定放置在镜片封阻环(22)上的光学镜片构件的位置的方法，该方法包括：参考系提供步骤(S1)，封阻环数据提供步骤(S2)，光学镜片构件表面数据提供步骤(S3)，位置参数提供步骤(S4)，其中多个位置参数限定该镜片构件的表面的参考点相对于该参考系的主平面的位置以及在所述参考点处所述所放置的表面关于该主轴线的取向，初始位置确定步骤(S5)，其中根据这些位置参数确定所放置的表面的位置，重新定位步骤(S6)，其中所放置的表面被虚拟地平移和旋转，高度确定步骤(S7)，其中确定该封阻环与所放置的表面之间的位置差异，反复进行该重新定位步骤和高度确定步骤(S6，S7)，以便使该封阻环与所放置的表面之间的位置差异最小化。
【IPC分类】B24B13/00, B24B13/005, B29D11/00
【公开号】CN104903049
【申请号】CN201380068953
【发明人】T·鲍达特
【申请人】埃西勒国际通用光学公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月31日
【公告号】EP2938457A1, US20150331256, WO2014102385A1
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