專利名稱：眼鏡片加工方法、檢片計和帶檢片計等的眼鏡片加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加工眼鏡片用的方法，該方法包括對鏡片進行測量的步驟以及加工的步驟，其中該測量步驟包括使用測量包含眼鏡片的棱鏡值(prism value)在內(nèi)的光學特性的檢片計，得出包括光學參考點位置在內(nèi)的光學信息；該加工步驟包括使用鏡片測量步驟中得到的光學信息作為用于加工的數(shù)據(jù)的一部分；以及為此使用的檢片計。
制造商使用檢片計對其所提供的圓片鏡片進行測量。得到光學中心和圓柱軸(cylinder axis)的位置，并且在鏡片上設(shè)置表示位置和角度的標記。該標記被用作表示在加工之前被連接到未割邊鏡片上的鏡片支架的連接位置和角度的標記，鏡片支架用作鏡片加工過程中鏡片的旋轉(zhuǎn)軸。
根據(jù)獲得未割邊鏡片光學中心位置的傳統(tǒng)的方法，在預計的接近光學中心的位置處使用檢片計測量光學特性，如棱鏡值。在不同預計位置處進行重復測量，直到找到所得到的值為零的位置，所找到的位置定為光學中心的位置(例如，日本實用新型No.2569718和日本實用新型申請公開No.Heisei 1(1989)-135344的說明)。在實際應用中，如

圖14所示，在眼鏡片的光學中心(O.C)的位置設(shè)置標記600，在通過光學中心位置的直線上在光學中心兩側(cè)的位置處設(shè)置兩個標記600a和600b，以表圓柱軸之類。從而，未割邊鏡片具有三個標記。
不過，沒有足夠的技巧在被認為是接近光學中心的位置處使用檢片計對棱鏡值等進行實際測量，從而找到棱鏡值為零的位置，是非常復雜和困難的。需要花長時間來尋找出精確位置。并且，在塑料鏡片的情形中，由于鏡片在加工臺上移動，必須很小心地不在鏡片上形成劃痕。本發(fā)明要解決的問題本發(fā)明是在上述環(huán)境下做出的，本發(fā)明的目的在于提供一種加工眼鏡片的方法，能夠在一按照需要選擇的測量點處簡單、迅速地進行標記，而沒有在鏡片上形成劃痕的危險，并且為此提供一種檢片計。
本發(fā)明最佳實施例的描述圖1表示描述本發(fā)明一實施例的用于加工眼鏡片的方法的圖表；圖2表示本發(fā)明一實施例的檢片計的前視圖；圖3表示本發(fā)明一實施例的檢片計的側(cè)視圖；圖4表示本發(fā)明一實施例的檢片計的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖5表示一光源圖；
圖6表示一目標板的圖；圖7和8表示一顯示裝置的實施例；圖9表示描述該標記操作的示意圖；圖10表示在鏡片上設(shè)置標記的實施例；圖11表示標記部分的透視圖；圖12表示描述將鏡片支架同鏡片組合的操作的示意圖；圖13表示將鏡片支架組合到鏡片上的示意圖。
下面將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明某些實施例的眼鏡片的加工方法和檢片計。
其中一個實施例的加工眼鏡片的方法，包括一個測量鏡片的步驟和一個加工鏡片的步驟，如圖1所示。在測量鏡片的步驟中，根據(jù)特定的處方使用檢片計測量并確定由鏡片制造商提供的圓形鏡片的光學特性，如屈光度，從中得到光學參考點如光學中心和圓柱軸的位置，在鏡片上設(shè)置表示該位置和角度的標記，并且存該位置的數(shù)據(jù)。加工鏡片的步驟包括在加工之前組合鏡片支架的步驟，其中一在鏡片的加工過程中被用作旋轉(zhuǎn)軸夾具的鏡片支架與該鏡片相連，然后對鏡片進行加工。在測量鏡片步驟中設(shè)置的標記被利用于確定組合鏡片支架步驟中組合的位置。由于在加工鏡片的步驟中使用傳統(tǒng)的用于加工眼鏡片的裝置，故對加工鏡片的步驟將不做詳細描述。下面，將進一步描述前面所述的加工眼鏡片的方法和檢片計。
如圖2和3所示，用于放置被檢驗鏡片的測量臺3設(shè)置在檢片計1的主要部分2的前部。在測量臺3后面(在檢片計1的內(nèi)部位置處)，設(shè)置一用于設(shè)定樣品位置的部分4，有助于設(shè)定未割邊鏡片18的位置(圖4)。在測量臺3上方，設(shè)置一支撐鏡片的部分5。在用于支撐鏡片的部分5的后面，設(shè)置一用來標記被測量鏡片的光軸的標記部分6。在主要部分2的前上方，設(shè)置一具有開關(guān)和電源的操作面板部分7，一個用來顯示測量點與被測量鏡片的光學中心的相對位置的顯示裝置8，和另一個用來顯示操作結(jié)果的顯示裝置9。
在主要部分2的內(nèi)部，包含一用于測量的光學系統(tǒng)10和一用于信息處理的部分11(圖4)。圖4表示本發(fā)明一個實施例的檢片計的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，該檢片計包括該用于測量的光學系統(tǒng)10和信息處理部分11。在圖4中，數(shù)字13表示檢片計的光源，由4個發(fā)射超高亮度光的發(fā)光二極管(LED)13a組成。圖5表示出光源13。如圖5所示，將這四個LED13a設(shè)置在與相鄰單元分割相同距離的位置處，從而使后面將要描述的計算簡化。標號14表示一聚光透鏡，其將來自每個LED13a的光束變成平行光。這意味著LED13a設(shè)置在聚光透鏡14的焦點處。
標號15表示一目標板。圖6表示該目標板15的示意圖。如圖6所示，目標板15具有一個N形狹縫圖案15a，設(shè)置在聚光透鏡14與準直透鏡16之間，以通過一脈沖電機17使目標板可以移動。準直透鏡16具有在被檢測的鏡片18上形成光源像的功能，通過與被檢測鏡片18組合的效果，將形成狹縫圖案15a的圖像的光線變成平行光線。
被檢測鏡片18放置在測量臺3上，使該鏡片的光學中心與該光學系統(tǒng)的中心位置處于相同位置。標號19表示一物鏡，其對準直透鏡16和被檢測鏡片18產(chǎn)生的圖案15a平行光進行聚焦，形成圖案15a的圖像。標號20表示一由電荷耦合器件(CCD)構(gòu)成的圖像傳感器，其設(shè)置在物鏡19的焦點處，探測該圖案的位置。
用于信息處理的部分11具有按照專用程序，結(jié)合控制基板上的裝置、信號處理電路、驅(qū)動顯示的電路、驅(qū)動光源的電路、驅(qū)動脈沖電機的電路、用于數(shù)值計算的電路和用于驅(qū)動打印機的電路來控制該系統(tǒng)的功能，執(zhí)行計算如光學中心位置的計算，準備并存儲光學中心與標記的相對位置的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)記錄到專用記錄介質(zhì)中或?qū)⒃摂?shù)據(jù)傳送給其它設(shè)備，如計算機。
在具有上述結(jié)構(gòu)的檢片計中，通過用于數(shù)值計算的電路，利用由設(shè)置在準直透鏡16與物鏡19之間的被檢測鏡片18的屈光度(光焦度)所導致的四個LED13a中每一個在圖像傳感器20上形成的上述圖案的偏移量，以及在目標板被移動后目標板15的位移量，和移動之后的上述偏移量來進行計算。作為計算結(jié)果，可以得到并顯示出被檢測鏡片的光學特性，如球面光焦度，柱面光焦度，光軸的方向，棱鏡光焦度(prism power)和棱鏡底邊(Base)的方向。
通過推導出該圖案的中心坐標，能夠測量出在測量點處的棱鏡值。當被檢測鏡片18放置在測量臺3上時，該圖案的中心坐標表示為(x1，y1)，當被檢測鏡片18沒有放置在測量臺3上時圖案的中心坐標表示為(x0，y0)。當通過使用(x1-x0)作為新的x-坐標，(y1-y0)作為新的y-坐標形成新坐標時，新坐標處的(x1，y1)表示在被檢測鏡片18的測量點處的棱鏡值P本身。當棱鏡值P的x-分量和y-分量分別表示為Px和Py時，由下式表示出P，Px，Py和θ之間的關(guān)系，θ為沿棱鏡底邊方向的角度P=Px2+Py2]]>Px=k4Σi=14xi=k4(x1+x2+x3+x4)]]>Py=k4Σi=14yi=k4(y1+y2+y3+y4)]]>θ=tan-1PyPx]]>(當Px＞0，Py≥0) (當Px＜0) (當Px＞0，Py＜0)θ＝90°(當Px＝0，Py＞0)θ＝270° (當Px＝0，Py＞0)在上面的公式中，k代表一個比例常數(shù)。
在信息處理部分11中，從上述的測量點處的棱鏡值推導出測量點的位置與被檢測鏡片的光學中心位置之間的關(guān)系，而通過下面所描述的計算得到上面所述的棱鏡值。當棱鏡值表示為P時，鏡片的折光度表示為D，測量點的位置與光學中心的位置之間的距離表示為δ，這些值之間的關(guān)系表示為δ＝10P/D。當距離δ在X-方向和Y-方向的分量分別表示為δx和δy時，在X-方向和Y-方向的棱鏡值分量分別表示為Px和Py，這些值之間的關(guān)系表示為δx＝10Px/Dx和δy＝10Py/Dy。
在顯示裝置9上顯示出前述所得到的被測量鏡片的棱鏡值P，棱鏡值P在X-方向的分量(Px)和Y-方向的分量(Py)，沿棱鏡底邊方向的角度θ，球面光焦度和柱面光焦度。在顯示裝置8上顯示出測量點的位置與光學中心位置之間的關(guān)系。信息處理部分存儲這些數(shù)值，將這些數(shù)值記錄在特定的記錄介質(zhì)上，或者傳送給其它設(shè)備，使得在以后的步驟中，如果需要，可以使用這些值對鏡片進行加工。
圖7和8表示顯示測量點與被檢測鏡片光學中心的相對位置的顯示裝置8的實施例。在圖7給出的示例中，沿X-方向和Y-方向按一定方式設(shè)置若干發(fā)光二極管(LED)22，以使相鄰二極管之間的距離為例如1毫米(mm)。設(shè)置在X-軸和Y-軸交點處的二極管為圓形，其它二極管為矩形?；诶忡R值P在X-方向的分量Px和所測量鏡片(在圖7中由雙點劃線的圓表示)在測量點(圖7中圓形LED的位置)處的鏡片屈光度，將被檢測鏡片的光學中心(在圖7中用O.C表示)在X-方向關(guān)于被檢測鏡片的測量點的位置分量表示為X-軸上的棱鏡值DPxi。被檢測鏡片的光學中心位置在Y-方向相對被檢測鏡片的測量點的位置分量在Y-軸上表示為棱鏡值DPyi。
在某種情況下，當水平方向鏡片的屈光度為負時，DPx變成-Px，將Px的符號反轉(zhuǎn)而得到-Px。當屈光度為正時，DPx變成Px。與之相似，當在垂直方向鏡片的屈光度為負時，DPy變成-Py，將Py的符號反轉(zhuǎn)而得到-Py。當屈光度為正時，DPy變成Py。當水平方向鏡片的屈光度為零時，DPx變成零，當垂直方向鏡片的屈光度為零時，DPy變成零。原因在于，當鏡片在水平方向或垂直方向的屈光度為零時，水平方向或垂直方向的任何位置都可以作為光學中心。
如上所述，當顯示裝置在十字形LED顯示上將表示被檢測鏡片的光學中心相對被檢測鏡片的測量點的位置的值DPx，DPy顯示為棱鏡值時，當被檢測鏡片具有非常大的屈光度時，能夠非常精確地顯示該光學中心位置相對用于測量的光學系統(tǒng)的中心的偏移。
在圖8所示的實施例中，基于被檢測鏡片(圖8中給出的雙點劃線的圓)在測量點(圖8中的圓形LED的位置)處棱鏡值在X-方向的分量Px和Y-方向的分量Py，以及在測量點處該鏡片的屈光度，被檢測鏡片的光學中心(圖8中由O.C表示)在X-方向關(guān)于被檢測鏡片的測量位置的位置分量在X-軸上表示為距離δx。被檢測鏡片的光學中心在Y-方向關(guān)于被檢測鏡片的測量位置的位置分量在Y-軸上表示為距離δy。
如上所述，當顯示裝置將被檢測鏡片的光學中心在X-方向和Y-方向關(guān)于被檢測鏡片的測量點的位置分量顯示為十字形LED顯示器上的距離時，當被檢測鏡片具有非常小的屈光度時，能夠非常精確地顯示該光學中心相對測量系統(tǒng)的光學系統(tǒng)的光學中心的位置偏移。在上面的實施例中描述了一種得到棱鏡值的方法。取決于狹縫圖案和圖像傳感器的結(jié)構(gòu)，獲得棱鏡值的方法是不同的。從而，可以按照其它傳統(tǒng)方法得到棱鏡值，如日本專利申請公開No.Showa 60(1985)-17335和美國專利US4,180,325中所描述的方法。在上面的實施例中，具有十字排列的LED顯示用作顯示裝置8。當然，可以使用具有X-和Y-坐標的其它顯示裝置，如液晶顯示裝置和陰極射線管顯示器。
當完成了棱鏡值的測量和光學中心位置的計算時，在鏡片上設(shè)置標記。對于標記過程，如圖10所示，在棱鏡值的測量位置通過操縱標記柄6a設(shè)置第一標記60，同時被檢測鏡片被固定在棱鏡值的測量位置，如圖9所示。在通過第一標記60的直線上，同時設(shè)置表示圓柱軸方向的第二標記60a和第三標記60b，以及用于識別標記垂直位置的第四標記60c。前面已經(jīng)給出并已知這些位置之間的關(guān)系。通常，標記的位置與光學中心O.C的位置不同，因為在本實施例中，不要求將標記設(shè)置在光學中心的位置，不過，可以將被檢測鏡片放置在按照需要選擇的適當位置處，第一標記設(shè)置在由被檢測鏡片的設(shè)置位置(自由標記)所確定的測量位置處。
如圖11所示，將用于檢測標記操作的開關(guān)6b設(shè)置在用于標記的部分6，使得當標記被設(shè)置時開關(guān)6b起作用。當開關(guān)6b起作用時，通過使用標記位置作為測量位置所得到的棱鏡值，以及從該棱鏡值計算出的測量位置與被檢測鏡片的光學中心位置之間的關(guān)系被信息處理部分11存儲，記錄在特定記錄介質(zhì)上或傳送給另一個設(shè)備，使得在需要的時候，能夠在下一步對鏡片的加工過程中使用該信息。
如上所述將其上被設(shè)置標記的未割邊鏡片18安裝到一鏡片支架上，用于在下一步驟中進行加工。如圖12所示，將通過用于連接鏡片支架的裝置20支撐的鏡片支架30壓向固定在臺40上的鏡片18的表面，并且使用粘接片30a通過粘合來進行固定。按照這種方式，如圖13所示，鏡片支架被固定到鏡片18上。
在這種情況下，鏡片支架30固定到鏡片18上的位置是加工過程中旋轉(zhuǎn)中心的位置，該位置用作加工過程中的參考位置。通常，鏡片支架固定在光學中心的位置。還需要以一種方式對鏡片支架進行固定，使該鏡片的圓柱軸在鏡片支架30的旋轉(zhuǎn)方向上沿相對于朝向參考位置的特定方向延伸。由于這個目的，由上述標記操作設(shè)置的標記被探測到并且該位置被確定。換句話說，確定出該標記相對于固定鏡片支架20的裝置的參考的位置。雖然圖中沒有給出，不過通過設(shè)置在固定鏡片支架的設(shè)備20中的圖像處理裝置來確定該標記的位置。
當標記的位置確定時，在測量鏡片步驟中已經(jīng)得到的被計算和傳送的數(shù)據(jù)，即表示標記位置與光學中心位置之間關(guān)系的數(shù)據(jù)被讀出，而且光學中心的位置被確定。鏡片支架30被固定到如上所述被確定的鏡片18光學中心的位置。鏡片支架30所連接的鏡片被設(shè)置在用于加工眼鏡片的傳統(tǒng)設(shè)備上，并進行加工。發(fā)明效果如上所述，本發(fā)明的方法包括測量鏡片的步驟，其中測量出眼鏡片的光學特性和參考位置，還包括加工步驟，其中基于測量鏡片步驟中得到的光學信息對鏡片進行加工。在測量鏡片步驟中，利用按照需要在未割邊鏡片中選擇的作為測量位置的位置來測量鏡片的光學特性，如棱鏡值，從該測量結(jié)果計算出諸如光學中心位置的光學參考位置，在所得到的位置處設(shè)置標記，并且將標記位置與光學參考位置之間的關(guān)系存儲、記錄或傳送給另一個設(shè)備。在加工步驟中，檢測并確定出標記的位置，在標記位置和已經(jīng)被存儲、記錄或傳送的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定諸如光學中心位置的參考位置，并對鏡片進行加工。如上所述，根據(jù)本發(fā)明加工眼鏡片的方法，可以容易、快速地在按照需要選擇的位置處設(shè)置標記，不可能對鏡片形成損傷。其中所使用的檢片計具有相同優(yōu)點。
標號列表1檢片計；2檢片計的主要部分；6用于標記的部分；11用于信息處理的部分；以及18鏡片
權(quán)利要求
1.一種加工眼鏡片用的方法，包括對鏡片進行測量的步驟和進行加工的步驟，其中該測量步驟包括使用用于測量包括眼鏡片棱鏡值的光學特性的檢片計獲得包括光學參考點位置在內(nèi)的光學信息；其中該加工步驟包括使用鏡片測量步驟中得到的光學信息作為用于加工的數(shù)據(jù)的一部分，其中該測量鏡片的步驟包括一測量步驟，其中使用按照需要在未割邊鏡片中選擇的點作為測量點，測量包括該鏡片的棱鏡值在內(nèi)的光學特性；一計算步驟，其中基于在測量步驟中得到的數(shù)據(jù)，計算出此未割邊鏡片的包括光學中心位置在內(nèi)的光學參考點位置，一標記步驟，其中在該測量點處或在關(guān)于該測量點的特定相對位置的點處設(shè)置標記；一數(shù)據(jù)處理步驟，其中準備出描述該標記位置與包括光學中心位置在內(nèi)的光學參考點位置之間關(guān)系的相對位置的數(shù)據(jù)，而且光學參考點位置由計算步驟中得出，以及一存儲步驟，其中在數(shù)據(jù)處理步驟中得到的相對位置數(shù)據(jù)被按一定方式傳送給后一個步驟，使得該數(shù)據(jù)可以被讀出或以一種能夠被讀出的方式存儲在存儲介質(zhì)或記錄介質(zhì)中。
2.如權(quán)利要求1所述的加工眼鏡片用的方法，其中該加工步驟包括檢測未割邊鏡片上的標記，并測量該標記的位置，讀出在存儲步驟中所存儲的相對位置的數(shù)據(jù)；基于上面所得到的相對位置和上面所測量的標記位置的數(shù)據(jù)，確定未割邊鏡片的包括光學中心位置在內(nèi)的光學參考點的位置，以及利用上面確定的光學參考點的位置作為參考點，進行為加工而執(zhí)行的必要處理。
3.一種檢片計，包括一用于測量光學特性的部分，其中使用按照需要在鏡片中選擇的點作為測量點，測量鏡片的包括棱鏡值在內(nèi)的光學特性；一用于標記的部分，其中在該測量點處或在相對該測量點的特定相對位置處設(shè)置一個標記；以及一信息處理部分，其構(gòu)成在于實現(xiàn)以下功能計算功能，用于在測量光學特性部分所得到的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上計算未割邊鏡片的包括光學中心位置在內(nèi)的光學參考點的位置；數(shù)據(jù)處理功能，用于準備出描述該標記的位置與由計算功能得到的包括光學中心位置在內(nèi)的光學參考點的位置之間的相對位置的數(shù)據(jù)，以及保存數(shù)據(jù)的功能，用于將由數(shù)據(jù)處理功能所得到的相對位置數(shù)據(jù)傳送給后一個步驟，使得該數(shù)據(jù)可以被讀出或以一種能夠被讀出的方式存儲在存儲介質(zhì)或記錄介質(zhì)中。
4.一種用于加工眼鏡片的裝置，其包括如權(quán)利要求3所描述的檢片計。
5.用于加工眼鏡片的相對位置的數(shù)據(jù)，如從權(quán)利要求3所描述的數(shù)據(jù)處理功能中得到。
全文摘要
一種加工眼鏡片的方法,包括測量眼鏡片光學特性和參考位置的鏡片測量步驟,和基于所得到的光學信息對鏡片加工的步驟。在測量步驟中利用在未割邊鏡片中選擇的位置作為測量位置測量諸如棱鏡值等光學特性,從測量結(jié)果計算出諸如光學中心等光學參考位置,在所得到的位置處設(shè)置標記,該標記位置與光學參考位置間的關(guān)系被存儲或傳送。在加工步驟中檢測并確定標記的位置,基于該標記位置和數(shù)據(jù)確定諸如光學中心位置等參考位置及對鏡片加工。
文檔編號B24B9/14GK1359019SQ0114355
公開日2002年7月17日 申請日期2001年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月11日
發(fā)明者大丸孝司, 寒川正彥 申請人:保谷株式會社