用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法
阅读：4发布：2020-11-10
专利汇可以提供用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中加工过程中在加工工具上施加的过量负载得以减小，并且在将前体镜片加工为眼镜框形镜片的同时令人满意地保持其边缘厚度而不会使得前体镜片的边缘缺失，形成薄的镜片。本发明是一种加工为眼镜框形镜片的外部为圆形的前体镜片的制造方法，在加工数据输入步骤输入确定眼镜框形镜片的形状的数据，并且根据加工数据加工材料 块 以制造前体镜片。假想地在那时制造的前体镜片的周围设定椭圆形的假想眼镜框，根据加工数据加工至那一范围，并且在假想眼镜框的外侧，改变下垂量以确保前体镜片的边缘厚度。，下面是用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法专利的具体信息内容。
1.一种用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，所述前体镜片具有圆形或椭圆形的外形，通过切除所述前体镜片的周边将其加工成眼镜框形镜片以配合入预定的眼镜框，所述前体镜片具有与用户处方相对应的旋转非对称镜片特性，所述方法包括：
加工数据输入步骤，其输入数据以至少明确所述眼镜框形镜片的形状，及前体镜片制造步骤，其通过根据所述眼镜框形镜片的加工数据使用加工装置对材料块进行加工而制造所述前体镜片，
其中上边界线和下边界线假想地设定为分别在所述眼镜框形镜片的眼镜框形状的上部和下部沿左右方向延伸，并且在所述上下边界线之间有预定间隔，
其中在反映所述加工数据的同时进行加工，直至到达所述边界线，并且
其中在修正所述加工数据的同时加工所述边界线外侧的部分，以确保所制得之前体镜片的边缘厚度变得大于预定厚度。
2.如权利要求1所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中所述上边界线和下边界线系分别相互面对且其中隔有镜片中心的假想曲线，各所述边界线用作由下述I)或II)所界定的曲线的一部分：
I)单个的椭圆或圆，
II)向外凸出的闭合曲线形状，其自身不交叉且由将来自单个或多个椭圆、圆及双曲线中多条曲线的部分组合在一起而形成以获得平滑的连续。
3.如权利要求1所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中所述上边界线和下边界线中的至少一个是沿左右方向延伸的直线。
4.如权利要求1～3中任一项所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中各所述上边界线和下边界线具有与所述眼镜框形镜片的眼镜框形状形成外接的接触点，或者靠近所述眼镜框形镜片的眼镜框形状的相邻点。
5.如权利要求1～3中任一项所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中所述材料块具有预先形成的待加工的预定凸表面或凹表面，并且，在所述制造前体镜片的步骤中，通过所述加工装置对所述待加工凸表面或凹表面进行加工。
6.如权利要求1～3中任一项所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中在所述制造前体镜片步骤中，加工所述镜片的内表面。
7.如权利要求6所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中所述加工数据的修正表示在通过镜片中心区域的镜片截面中设定镜片内表面侧曲线，以使得其在所述边界线的外侧变得比在所述边界线的内侧更深。
8.如权利要求7所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中所述设定曲线以使得所述边界线的外侧变得比所述边界线的内侧更深表示在所述边界线外侧的区域，修正所述加工数据而获得之曲线比未修正所述加工数据所获得之曲线深。
9.如权利要求7或8所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中在各所述边界线的外侧假想地设定第二边界线，并且对设在各所述边界线外侧的深曲线进行修正，以使其在所述第二边界线外侧变得更浅。
10.如权利要求9所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中对通过所述前体镜片的镜片中心区域的镜片截面中的镜片内表面侧曲线进行修正，以使其在所述第二边界线外侧变为凸面。
11.如权利要求1～3和7、8、10中任一项所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中在所述制造前体镜片步骤中被加工的所述眼镜框形镜片周围的部分至少具有一个区域与所述眼镜框形镜片的部分邻接且在所有方向上连续。
12.如权利要求4所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中所述材料块具有预先形成的待加工的预定凸表面或凹表面，并且，在所述制造前体镜片的步骤中，通过所述加工装置对所述待加工凸表面或凹表面进行加工。
13.如权利要求4所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中在所述制造前体镜片步骤中，加工所述镜片的内表面。
14.如权利要求5所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中在所述制造前体镜片步骤中，加工所述镜片的内表面。
15.如权利要求4所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中在所述制造前体镜片步骤中被加工的所述眼镜框形镜片周围的部分至少具有一个区域与所述眼镜框形镜片的部分邻接且在所有方向上连续。
16.如权利要求5所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中在所述制造前体镜片步骤中被加工的所述眼镜框形镜片周围的部分至少具有一个区域与所述眼镜框形镜片的部分邻接且在所有方向上连续。
17.如权利要求6所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中在所述制造前体镜片步骤中被加工的所述眼镜框形镜片周围的部分至少具有一个区域与所述眼镜框形镜片的部分邻接且在所有方向上连续。
18.如权利要求9所述的用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中在所述制造前体镜片步骤中被加工的所述眼镜框形镜片周围的部分至少具有一个区域与所述眼镜框形镜片的部分邻接且在所有方向上连续。
用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种制造前体镜片的方法，所述前体镜片通常被称为“圆形镜片”，并且预先制造其以获得眼镜框形镜片。技术背景
[0002] 一般地，在镜片制造商中，从作为客户的眼镜店获得关于用户(配戴眼睛者)所使用眼镜片的处方数据(即订购收据)，然后根据所述规格数据，制造通常称为“圆形镜片”的前体镜片并将其提供给眼镜店。在眼睛店中，切削前体镜片的边缘，以使之配合入用户所选的眼镜框中，以获得眼镜框形的镜片(应注意，也有由镜片制造商加工眼镜框形镜片的情况)。
[0004] 本文所称的表述“眼镜框形镜片”表示通过对前体镜片进行加工以形成可配合入眼镜框的内边缘形状而获得的镜片。表述“圆形镜片”系前体镜片的通用名称，来源于其外部形状因考虑到拿握而形成为圆形或椭圆形。
[0005] 一般地，已经根据为眼镜框形镜片而设置的加工数据对前体镜片(即圆形镜片)的整个镜片表面进行了加工。换言之，眼镜框形镜片周围的在制造步骤中被切削的不需要部分也已根据关于所述眼镜框形镜片的加工数据进行了加工。
[0006] 现有文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1：第2006-267316号日本专利公开。
发明内容
[0009] 要解决的技术问题
[0010] 基本上眼镜框形镜片最好具有较小的边缘厚度，只要不妨碍将眼镜框形镜片配合入眼镜框。例如，在正镜片中，其中心厚度大于其边缘厚度，且因此可通过将其边缘厚度设得小而使其中心厚度为小，从而可获得轻质美观的眼镜框形镜片。然而，如前所述，首先在制造眼镜框形镜片的制造过程中制造前体，因此，若眼镜框形镜片的边缘部的厚度设得太小，会出现该边缘部周围的外部被消去的情况，并且前体镜片的外部形状无法保持为圆形或椭圆形。或者，即使前体镜片的外部形状保持为圆形或椭圆形，该边缘部附近的部分会形成得非 常薄。
[0011] 前体镜片的没有边缘或者薄边缘会在前体镜片的加工中造成如下的问题。 [0012] 1)例如，通过对已经过凸面加工且直径与前体镜片相等的半成品材料块进行切削操作而制造前体镜片，而且通常仅使用其待加工之表面相对的凸面来吸住和固定住该材料块。因此，固定装置的抽吸部件覆盖大部分的镜片表面以增大固定力。因此，若前体镜片的边缘消失，该抽吸部件会暴露至该待加工表面。若发生这一情况，切削工具可能与该抽吸部件形成接触，且在进行切削操作时损坏镜片。
[0013] 2)若由抽吸部件所覆盖的材料块的面积减小以允许切削工具和抽吸部件形成相互接触，进行切削操作时产生的应力会使得镜片弯曲，且加工精度会降低。 [0014] 3)若前体镜片的边缘过薄，进行切削操作时生成的应力不仅会使得镜片弯曲，还会使得镜片破碎。此外，若前体镜片的边缘过薄，不仅在进行切削操作时镜片可能破碎，而且在进行运送等操作时也可能破碎。若镜片破碎，镜片碎片会损坏其镜片表面。 [0015] 4)在已进行切削操作之后将镜片浸入硬涂覆液体的浸入步骤中，若前体镜片的边缘处于破碎状态，涂覆液体会留在破碎的镜片部分，并且会导致液体滴漏。此外，若镜片碎片与涂覆液体混合，当镜片浸入涂覆液体时，这些碎片有可能会粘附至镜片表面，并且会制造出缺陷产品。
[0016] 由于存在这些问题，现在制造的前体镜片尽可能地避免没有边缘的前体镜片或者避免极薄的镜片并保证其边缘的厚度，除非客户极其需要薄镜片。然而，这一方式导致制造重型且难看的眼镜框形镜片。因此，需要一种前体镜片，其边缘未消失，并且其厚度在将该前体镜片加工成眼镜框形镜片时变得小，同时令人满意地保持其边缘厚度。 [0017] 为了解决上述问题，本申请人在2007年2月7日进行了专利申请(第2007-27430号日本专利申请)。
[0018] 根据这一申请，若根据关于已设计的眼镜框形镜片的加工数据对镜片进行加工，则前体镜片的边缘厚度失去或者变得很小的情况下，在对眼镜框形镜片部周围的部分进行加工的同时修正加工数据以使得前体镜片的边缘厚度变得大于预定的厚度。这能够解决上述问题。
[0019] 然而，若从最靠近眼镜框形镜片的外边缘的位置进行修正，根据眼镜框形镜片的形状，加工装置上可能会施加过大的负载。例如，在形状为图13所示眼镜框形镜片的前体镜片中，由箭头“p”表示的急剧弯曲部系水平方向形状改变和垂直方向形状改变聚合的部分，因此镜片表面的形状改变较大(即，与其周围部分相比较，形成了峰状或者谷状)，并且在前进/后退时经过这一位置的加工工具上施加的加速度很可能变大，并且在该加工工具或者数控车床设备的机构上施加过大的负载。
[0020] 因此，需要一种改进，其不会生成这么大的加速度。
[0021] 本发明考虑到了现有技术中存在的问题。本发明的第一目的是提供一种制造用于眼镜框形镜片的前体镜片的方法，其中在将前体镜片加工成眼镜框形镜片的同时令人满意地保持其边缘厚度而不使得前体镜片失去边缘，并且得到薄的镜片。本发明的第二目的是提供一种制造用于眼镜框形镜片的前体镜片的方法，其中当执行加工时，施加在加工工具上过大的负载得以减小。
[0022] 解决问题的手段
[0023] 为了解决上述问题，本发明为一种用于眼镜框形镜片的前体镜片的制造方法，其中所述前体镜片具有圆形或椭圆形的外形，其中通过切除所述前体镜片的周边将其加工成眼镜框形镜片以配合入预定的眼镜框，并且其中所述前体镜片具有与用户处方相对应的旋转非对称镜片特性，并且权利要求1之发明的特征在于所述方法包括加工数据输入步骤，其输入数据以至少明确所述眼镜框形镜片的形状，及前体镜片制造步骤，其通过根据所述眼镜框形镜片的加工数据使用加工装置对材料块进行加工而制造所述前体镜片，其中分别位于在所述眼镜框形镜片的眼镜框形状的上部和下部中的上边界线和下边界线假想地设定为沿左右方向延伸并且所述上下边界线之间有预定间隔，其中在反映所述加工数据的同时进行加工，直至到达所述边界线，并且其中在修正所述加工同时加工所述边界线外侧的部分，以确保所制得之前体镜片的边缘厚度变得大于预定厚度。
[0024] 本发明的特征还在于，除上述结构之外，所述上边界线和下边界线系分别相互面对且其中隔有镜片中心的假想曲线，各所述边界线用作由下述I)或II)所界定的曲线的一部分：
[0025] I)单个的椭圆或圆，
[0026] II)向外凸出的闭合曲线形状，其自身不交叉且由将来自单个或多个椭圆、圆及双曲线中多条曲线的部分组合在一起而形成以获得平滑的连续。
[0027] 本发明的特征还在于，除上述结构之外，所述上边界线和下边界线中的至少一个是沿左右方向延伸的直线。
[0028] 本发明的特征还在于，除上述结构之外，各所述上边界线和下边界线具有与所述眼镜框形镜片的眼镜框形状形成外接的接触点，或者靠近所述眼镜框形镜片的眼镜框形状的相邻点。
[0029] 本发明的特征还在于，除上述的结构之外，所述材料块具有预先形成的待加工的预定凸表面或凹表面，并且，在所述制造前体镜片的步骤中，通过所述加工装置对所述待加工凸表面或凹表面进行加工。
[0030] 本发明的特征还在于，除上述的结构之外，所述待加工表面为所述制造前体镜片步骤中所述镜片的内表面侧。
[0031] 本发明的特征还在于，除上述的结构之外，所述加工数据的修正表示在通过镜片中心区域的镜片截面中设定镜片内表面侧曲线，以使得其在所述边界线的外侧变得比在所述边界线的内侧更深。
[0032] 本发明的特征还在于，除上述的结构之外，所述设定曲线以使得所述边界线的外侧变得比所述边界线的内侧更深表示在所述边界线外侧的区域，修正所述加工数据而获得之曲线比未修正所述加工数据所获得之曲线深。
[0033] 本发明的特征还在于，除上述的结构之外，在各所述边界线的外侧假想地设定第二边界线，并且对设在各所述边界线外侧的深曲线进行修正，以使其在所述第二边界线外侧变得更浅。
[0034] 本发明的特征还在于，除上述的结构之外，在所述第二边界线外侧修正的前体镜片边缘附近的截面形状为凸面。
[0035] 本发明的特征还在于，除上述的结构之外，在所述制造前体镜片步骤中被加工的所述眼镜框形镜片周围的部分至少具有一个区域与所述眼镜框形镜片的部分邻接并在所有方向上连续。
[0036] 在上述的各结构中，为了制造前体镜片，在加工数据输入步骤中，输入明确与用户处方相对应的眼镜框形镜片形状的加工数据。将最终加工成的眼镜框形镜片的眼镜框形状和边缘厚度数据用作这一加工数据对本发明而言具有计算上的优势。然而，不受此限制，可使用各种数据，例如，镜片中心厚度、前体镜片的镜片边缘厚度、镜片曲线、渐进带长、加入度数、瞳孔间距、球面度数、散光度数、散光轴方向。
[0037] 在制造商处，根据所述前体镜片制造步骤中的这些加工数据使用加工装置将材料块加工成前体镜片。所述加工装置为数控车床装置之类的带有加工工具(例如切削工具或研削工具)并且能够根据加工数据控制加工工具的装置。
[0038] 此时，其中边界线假想地设定为分别在眼镜框形状的上部和下部大致沿水平方向延伸，并且其中间隔有预定间隔。在反映所述加工数据的同时进行加工，直至到达所述边界线。在修正所述加工数据的同时加工所述边界线外侧的部分，以使前体镜片的边缘厚度变得大于预定厚度。换言之，这是这样一种加工方法，即，根据其在眼镜框形状(眼镜框形镜片形状)周围设置完全基于加工数据的区域，并且在这一区域之外设置与加工数据不同的变形部分。所述上下边界线无需与前体镜片的几何中心隔开相等的距离。此外，所述上下边界线无需互相平行。然而，为了不在边界线外侧造成急剧的形状变化，所述上下边界线最好尽可能地靠近眼镜框形状的轮廓。
[0039] 从而，即使首先进行加工以使眼镜框形镜片部分的边缘厚度变小，前体镜片的边缘厚度仍可大于预定的厚度，因此前体镜片的边缘从不消失，且从不打薄至无法加工的程度。
[0040] 接着，在反映所述加工数据的同时进行加工，直至到达所述边界线，而与眼镜框形镜片的形状如何形成无关，并且以沿左右方向延伸的边界线作为边界，仅需所述边界线外侧的部分来改变下垂量。边界线位置处的镜片表面形状的改变不大，因此在对镜片表面进行加工时，加工工具或者数控车床的机构上从不会施加有过大的负载。上文提及的表述“左右方向”表示从镜片的耳侧指向鼻侧的方向。
[0041] 经由这些步骤制造的前体镜片为带有旋转非对称镜片特性的前体镜片，如渐进屈光力镜片。尽管其是一种尤其在中心厚度大于边缘厚度的正镜片中普遍使用的技术，其也可用在具有大棱镜量的镜片，或者大加入度的渐进屈光力镜片(即使其是负镜片)。 [0042] 此外，各上下边界线的线形不限于具体的线形，且最好是单个的椭圆或圆，或向外凸出的闭合曲线形状，其自身不交叉且由将来自单个或多个椭圆、圆及双曲线中多条曲线的部分组合在一起而形成以获得平滑的连续。将该边界线视为这些假想形状的一部分而设定具有接近眼镜框形状的弯曲度的边界线时，计算变得容易。当这些假想形状沿前体镜片的左右方向偏离凸出时，前体镜片中存在的曲线部分用作边界线。表述“自身不交叉”表示不包括数字“8”这样的在设计中包括交叉部分的形状。
[0043] 如图14(a)所示之类假想的闭合曲线D可称为是“向外凸出的闭合曲线形状，其自身不交叉且由将来自单个或多个椭圆、圆及双曲线中多条曲线的部分组合在一起而形成以获得平滑的连续”的可能的例子。可通过将四种椭圆的各1/4组合在一起而形成这一假想的闭合曲线D。其例如以下列方式形成。设有这样的椭圆，其中心与镜片的几何中心O重合并且具有围绕眼镜框形镜片形状的预定的长径和短径(图14(b))。此后，通过与穿过几何中心O的长径的方向重合的直线L1，该椭圆的上半部变化为具有缩短短径的椭圆(图14(c))。此外，通过与穿过几何中心O的短径的方向重合的直线L2，其右半部变化为具有缩短长径的椭圆，由此获得假想的闭合曲线D。较佳地，形成假想闭合曲线所用的曲线数量为四条左右，这是因为许多种类的曲线会使形状复杂化，尽管在理论上对组合在一起形成假想闭合曲线的曲线数量并无限制。较佳地，当制造具有棱镜处方的镜片时，特别要使用这种假想的闭合曲线。
[0044] 若以此方式通过多个椭圆、圆及双曲线形成自身不交叉的向外凸出的闭合曲线形状，则可设置更适于眼镜框形镜片的得到更佳利用的形状。
[0045] 不必要求这一假想曲线通过前体镜片的外部形状内部的眼镜框形镜片的眼镜框形状的耳侧和鼻侧。换言之，假想形状是偏离前体镜片(如图15(a))还是不偏离(如图15(b))并不重要。
[0046] 此外，上下边界线可为沿左右方向延伸的直线。上下边界线可为完全水平的线，或可为不完全水平的线，或可互相平行，或互相不平行。
[0047] 此外，上下边界线各自最好具有与眼镜框形镜片形成外接的接触点，或者靠近眼镜框形镜片的相邻点。其原因是如前所述地去除了从眼镜框形状到边界线的无用区域延伸。此外，靠近眼镜框形状而不与之接触使得能够给予一定的加工公差。 [0048] 此处，作为制造前体镜片之基础的材料块最好具有待加工的预定凸面或凹面，并且在所述制造前体镜片的步骤中，对所述待加工凸面或凹面进行加工。换言之，在所述制造前体镜片的步骤中最好对材料块的外表面(物体)侧的表面或者对材料块的内表面(眼球)侧的表面进行加工。允许加工装置面向并非作为如前所述镜片表面之预加工面的表面，可使得加工处理简化。较佳地，待加工表面为镜片的内表面侧。
[0049] 当加工镜片的内表面侧的同时修正加工数据时，通过镜片中心区域的镜片截面中的镜片内表面侧上的曲线设为在边界线外侧的曲线比边界线内侧的曲线更深。更具体地，在边界线外侧的已经过加工数据修正的曲线设为比未经过加工数据修正的曲线更深。表述“镜片中心区域”表示无需作为实际点的区域，例如几何中心或配合点，通过所述镜片中心区域可确定沿镜片径向的截面形状。
[0050] 较佳地，这一情况下，曲线修正为在上述边界线外侧假想地设定的第二边界线中变得更浅，而不将曲线设定为到待制造前体镜片之边缘的整个曲线都为深。换言之，构想出已临时变深的曲线以这样的方式逐渐恢复至原始状态(即，大约恢复至其内部设定的曲线角度)或者形成为反向曲线(即，变为凸面形状)，即，边缘不消除或者不过分变薄。类似地，各第二边界线的线形也没有限制，该线形最好是单个的椭圆或者圆，或者是向外凸出的闭合曲线形状，其自身不交叉且由将来自单个或多个椭圆、圆及双曲线中多条曲线的部分组合在一起而形成以获得平滑的连续。此外，各第二边界线可为沿左右反向延伸的直线。上下边界线可为完全水平的线，或可为不完全水平的线，或可互相平行，或互相不平行。 [0051] 从而，可防止边缘不必要地变厚，且加工装置的工具与材料块表面的接触位置不会容易变得不固定，并且当允许加工装置进行加工时，加工装置可精确地进行加工。 [0052] 此外，在所述制造前体镜片步骤中待加工的所述眼镜框形镜片周围的部分 中至少与所述眼镜框形镜片的部分邻接的区域最好在所有方向上连续。换言之，眼镜框镜片部分最好平滑地连接至眼镜框形镜片部分周围的部分，而不会产生水平差或者成角度的状态，并且这些邻接到眼镜框形镜片部分的周围部分的整个区域也平滑，而不会产生水平差或者成角度的状态。因此，对至少与围绕部分的眼镜框形镜片部分邻接之区域的修正量(其加入基于加工数据的待加工下垂量)需要由两次函数或者更高维度函数来表示。 [0053] 发明效果
[0054] 在各所要求权利的发明中，即使尽可能薄地加工眼镜框形镜片部分的边缘，也可将前体镜片的边缘厚度保持为大于预定厚度，因此前体镜片的边缘从不消失，或从不打薄至无法经受加工的程度。因此，与现有技术不同，边缘不会消失以使得眼镜框形镜片太薄，或者不会制造出极其薄的前体镜片，或者相反，眼镜框形镜片从不过厚，以确保前体镜片具有足够的边缘厚度。
[0055] 此外，沿左右方向延伸的边界线分别设在眼镜框形镜片的上部位置和下部位置，且直至边界线的区域设为根据加工数据进行加工的区域，且在这一区域外侧设置不同于加工数据的变形部分。因此，边界线位置处镜片表面的形状变化不会变得很大，因此在加工镜片表面时不会在作为加工装置组成部分的部件上施加过大的负载。附图说明
[0056] 图1为用于描述本发明各实施例所使用材料块之截面形状的处于直径位置的端面图；
[0057] 图2为描述示例1中圆周方向形状数据获得方法的示意图；
[0058] 图3为描述示例1中眼镜框形镜片的截面方向形状数据获得方法的示意图； [0059] 图4为用于描述前体镜片的示例1和对照例的多种数据的数值的示意图； [0060] 图5为示例1中给予边界线外侧的下垂量的特征图；
[0062] 图7为用于描述现有技术和示例1所进行加工之间差别的示意图； [0063] 图8为用于描述前体镜片的示例2和对照例的多种数据的数值的示意图； [0064] 图9为描述示例2中用于圆周方向形状数据获得方法的示意图；
[0065] 图10(a)和10(b)为描述铣刀的切削位置变得相对于待加工表面不固定的示意图；
[0066] 图11为用于描述现有技术和示例2所进行加工之间差别的示意图； [0067] 图12为示例2中给予第一边界线外侧的下垂量的特征图；
[0068] 图13为表示眼镜框形镜片的形状已设定在前体镜片上这一状态下的问题点 的示意图；
[0069] 图14(a)～14(c)为用于描述通过将互相不同的多种椭圆的各1/4组合在一起而形成闭合曲线的示意图；
[0070] 图15(a)～15(b)为用于描述假想形状不是必须偏离前体镜片的示意图。 具体实施方式
[0071] 下文将描述执行本发明之方法的实施例。
[0072] 通过使用未示的CAM(计算机辅助制造)装置对图1所示的被称为“半成品”的厚度足够的材料块11进行切削而得到本实施例中的前体镜片。本实施例中，材料块11的平面形状为圆形，并且其前表面为已使用预定曲率进行球面状预加工的凸面加工表面12。其后表面为已使用预定曲率进行球面状预加工的凹面加工表面13。
[0073] 本实施例中，将材料块11的形状数据输入CAM装置，然后根据形状数据生成加工数据，然后将凸面加工表面侧(12)固定至固定装置，并且根据加工数据对凹面加工表面侧(13)进行加工。再对已经过切削加工的材料块11的切削面进行平滑加工和抛光加工，以形成光滑的已加工表面，藉此获得前体镜片15。换言之，在进行加工之前和之后，材料块11和前体镜片15的平面形状和凸面侧(即，位于外表面侧)的形状互相一致。此外，在这一前体镜片15上进行已知的表面涂覆。本实施例中，这样进行表面涂覆，即，首先形成硬膜，然后在其外侧上形成多膜。
[0074] 对于经由这些加工步骤而获得的前体镜片15，根据下列技术计算待加工镜片表面的形状数据，以形成上述的加工数据。
[0075] 如图2所示，设有一条直线从镜片的外侧朝向镜片的配合点(或几何中心)延伸。模拟由这一直线切削得到的所需镜片截面形状。本发明中，假设有一个椭圆形眼镜框形，其在从右/从左朝外方向上的直径大于实际的眼镜框，并且根据眼镜框形镜片的加工数据进行了范围为从第一步骤到这一假想眼镜框步骤的加工。使得加工数据具有一定的下垂量而对假想眼镜框的外侧进行加工。本文所提及的表述“下垂量”表示根据加工数据相对于待加工表面的加工位移量。本实施例中，基于下列理论计算下垂量。
[0076] 如图3所示，在材料块11的外边缘A、假想眼镜框的边缘位置B、及眼镜框形镜片的边缘位置C之间的位置关系中，从材料块11的外边缘A与假想眼镜框的边缘位置B之间的任意点P开始朝向材料块11(前体镜片15)的几何中心O画一条直线。此时，由于该假想眼镜框的形状已确定，因此根据该直线上的假想眼镜框边缘位置B可确定任意点P。此处，设任意点P与假想眼镜框边缘位置B之间的距离为x。此后，将x代入给定的计算公式计算下垂量。较 佳地，这一计算公式为多维公式以使得整个表面平滑地连续。例如，若该2
计算公式为二次函数，则一般式可表示为f1(x)＝ax+bx+c，若该计算公式为三次函数，则
3 2
一般式可表示为f2(x)＝ax+bx+cx+d。
计算公式为二次函数，则一般式可表示为f1(x)＝ax+bx+c，若该计算公式为三次函数，则
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一般式可表示为f2(x)＝ax+bx+cx+d。
[0077] 此外，当加入下垂量时，最好进行组合在一起的多种函数而不是一种函数的计算以获得最优的下垂形状。例如，为了避免形状的急剧变化，靠近眼镜框形镜片的边缘位置C的部分的下垂量设为小，而相反，材料块11的外边缘A设为不会变得太厚。下文将描述这一方面。
[0078] 对假想眼镜框的边缘位置B到材料块11的外边缘A之间的所有部分都进行这一计算，并且根据到假想眼镜框这一步骤的眼镜框形镜片的加工数据获得形状数据以及有关作为整体的三维镜片的后表面形状数据。根据如此获得的形状数据同时使用CAM装置形成加工数据，并且根据得到的加工数据，使用铣床进行切削、研削加工。
[0079] 接着，简要描述使用加工装置对前体镜片15进行加工的加工方法。尽管在本实施例中使用通用的数控铣床作为加工装置，但也可使用能够切削或者研削的其它数控机床。 [0080] 如图6(a)和6(b)所示，前体镜片15由夹具21保持为其凸面侧向下。 [0081] 夹具21设在旋转轴22上，并且与前体镜片15一起单向旋转。在数控铣床侧的用作切削工具(加工工具)的铣刀23定位于预定位置，所述预定位置为原始位置并且位于前体镜片15的外侧且与旋转轴成预定的角度(此处，旋转轴设为与水平面成0°)。铣刀23朝向前体镜片15的几何中心O移动，同时以图中的逆时针方向旋转，以朝向前体镜片15的外侧扫出切削屑。然而，实际上其旋转方向无论是顺时针还是逆时针都可以，并且可为顺时针。铣刀23通过相对于前体镜片15的待加工表面(即凹面侧)上下移动而调整切削量。尽管此处通过移动铣刀23而调整切削量，可采用与上述方法相对的方法，即固定铣刀侧23而上下移动前体镜片15。
[0082] 接着将描述示例1，其为根据上述实施例的具体实施例。
[0083] (示例1)
[0084] 示例1中，描述本发明应用于其中的、制造带有散光度的正SV(单光)镜片。 [0085] 示例1中，下列眼镜框形镜片以对材料块11进行加工而制得具有下列特征数据的前体镜片15为前提进行制造。
[0086] -眼镜框形镜片处方 S：+0.00D，C：+3.00D，AX：180
[0087] -表面曲线的曲率半径 86.6mm
[0088] -材料折射率 1.6
[0089] -从眼镜框形镜片边缘的配合点开始的水平/垂直距离 耳侧：27mm，鼻侧：23mm，上侧：11mm，下侧：14mm
[0090] 对前体镜片15作如下的设定。
[0091] -前体镜片的直径(即，材料块11的直径) 62mm
[0092] -前体镜片的中心厚度1.8mm(即，几何中心处的中心厚度。示例1中，几何中心和配合点相互重合。)
[0093] -眼镜框形镜片的边缘厚度 耳侧：1.9mm，鼻侧：1.9mm，上侧：1.5mm，下侧：1.2mm [0094] -前体镜片的最大边缘厚度 耳侧：2.0mm，鼻侧：2.0mm
[0095] -前体镜片的最小边缘厚度 上侧：0.6mm，下侧：0.6mm
[0096] 此外，示例1中，在眼镜框形镜片的边缘位置C的周围设置假想眼镜框形状L。所述假想眼镜框形状L为椭圆形，其具有垂直于前体镜片15的垂直轴线的长直径和垂直于前体镜片15的水平轴线的短直径，并且其中心与前体镜片15的几何中心重合。示例1中，假想眼镜框形状L的椭圆形形状设为长直径为95mm而短直径为32mm，因此该假想眼镜框形状L沿前体镜片15的左右方向偏离和凸出。假想眼镜框形状L的存在于前体镜片15中的曲线部分相当于边界线Lb。假想眼镜框形状L在靠近眼镜框形镜片形状下部的耳侧附近的位置(即，图4中N表示的位置)处最靠近眼镜框形镜片的边缘位置C。示例1中，位置“N”稍微偏离(即，靠近)眼镜框形镜片的边缘位置C而不与边缘位置C形成接触。 [0097] -从穿过配合点的垂直线上的眼镜框形镜片边缘到假想眼镜框形状L(边界线Lb)的垂直距离 上侧：6mm，下侧：2mm
[0098] 另一方面，为了与示例1作比较/对照，根据上述眼镜框形镜片的处方、表面曲线的曲率半径、前体镜片的直径、及前体镜片的中心厚度，现有的前体镜片模拟如下。现有的前体镜片模拟为制造前述的眼镜框形镜片，因此现有前体镜片的整个内表面用作复曲面。 [0099] -前体镜片的直径 62mm
[0100] -前体镜片的中心厚度 1.8mm
[0101] -眼镜框形镜片的边缘厚度 耳侧：1.9mm，鼻侧：1.9mm，上侧：1.5mm，下侧：1.2mm [0102] -前体镜片的最大边缘厚度 耳侧：2.0mm，鼻侧：2.0mm
[0103] -前体镜片的最小边缘厚度 上侧：-0.6mm，下侧：-0.6mm，从中心向上或向下27mm位置处的厚度：0mm
[0104] 图4示出了示例1与现有前体镜片的比较。图4中，括号中的数值为现有前体镜片的数据。
[0105] 接着将详述在从假想眼镜框形状L到材料块11边缘(即，到前体镜片15 的边缘)的区域中设定下垂量(位移量)的具体方法。
[0106] 可根据对未加入下垂(即，未进行位移)的情况进行模拟所获得的差来确定下垂的数量程度。示例1中，根据边界线Lb如下计算下垂量。
[0107] 边界线Lb内部的下垂量为0。设用于计算从几何中心O开始的下垂量的直线上的一点为“P”，且设点P到边界线Lb与该直线的交叉点的距离为“x”
[0108] 1.对于x＝0～5mm的范围
[0109] 示例1中，这一范围使用这样的三次函数，即当x＝5mm时，下垂位移为1mm。具体地，使用下列函数。
[0110] [公式1]
[0111] f(x)＝x3/125
[0112] 当x＝5时，这一函数的值为1，并且倾度(一阶微分值)为3/5，且二阶微分值为6/25。
[0113] 2.对于x＝5～10mm的范围
[0114] 这一范围配置为如上所述地将下垂量调整为不会变得太大。换言之，这一范围使用这样的三次函数，即曲率朝向外侧趋向于0，其对于数值公式1有平滑的连续。具体地，使用下列函数。当x＝10mm时，这一函数的值为6，且倾度为1.2。
[0115] [公式2]
[0116] f(x)＝-(x-5)3/125+(x-5)2*3/25+0.6*(x-5)+1
[0117] 3.对于x＝10mm，或大于10mm的范围
[0118] 在x＝10mm的点上，曲线正好为0，因此，在这一范围内，无曲线这一状态延续且不改变这一状态。相反，也存在防止边缘厚度变得太薄的意义。
[0119] 如前所述，数值公式2中，当x＝10mm时，值为6，且倾度为1.2。因此，在大于x＝10mm的范围内的线性函数可作如下表示。
[0120] [公式3]
[0121] f(x)＝(x-10)*1.2+6.0
[0122] 图5为下垂量的特征图，其中纵轴表示下垂量，而横轴表示离假想眼镜框形状L的边缘的距离。
[0123] 可如下地对设定下垂量的步骤作出具体的编程化。后文中，“a”代表下垂量。尽管镜片设计为下垂量变得相对较大以便于理解，实际的下垂量可设为小于由这一数值公式获得的量。
[0124] if(x＞10.)a＝1.2*x-6.0；//10mm或大于10mm线性函数
[0125] else if(x＞5.)a＝-0.008*x*x*x+0.24*x*x-1.2*x+2.；//5～10mm反向形状(opposite shape)三次函数
[0126] else if(x＞0.)a＝0.008*x*x*x；//0～5mm三次函数
[0127] else a＝0.；
[0128] 接着，以从配合点向下延伸之直线上的截面形状为例子进行实际的描述。 [0129] 如前所述，现有的前体镜片在从中心向下14mm这一点上的厚度为1.2mm，在所述中心向下27mm这一点上的厚度为0.00mm，在所述中心向下31mm(即前体镜片的边缘位置“A”)这一点上的厚度为-0.6(即，边缘缺失)。因此，在从所述中心向下31mm这一点上保证有0.6mm厚度的必要条件是进行位移以使得比现有的厚度厚1.2mm。
[0130] 下侧的边界线Lb位于眼镜框形镜片边缘下方2mm，因此采用与现有前体镜片相同的设定为14mm+2mm的16mm。必须调整下垂量以使从所述边界线点向下的长度15mm处的厚度为0.6mm。
[0131] 示例1中，上述数值公式用作数值公式以加入下垂量。换言之，从中心向下16mm这一点外侧的曲线为深。
[0132] 表1示出了，以现有的前体镜片为对照例，以从镜片中心向下16mm这一位置为基点，直到前体镜片的边缘位置“A”的镜片厚度的比较。
[0133] 此外，图7示出了在这一位置上示例1与现有镜片的形状差。如图7所示，在现有镜片中，材料块11的外边缘A内侧的镜片消失，而示例1中保证了0.6mm边缘厚度。 [0134] 表1
[0135]
[0136] 形成了上述结构，因此，示例1达成了下列效果。
[0137] (1)若根据如前所述这一眼镜框形镜片的处方制造前体镜片，如图4所示，在上下位置会发生边缘缺失。在现有的技术中，为防止边缘缺失，在不使得前体镜片的中心厚度变大的情况下前体镜片15所必须有的边缘厚度得以保证。
[0138] 然而，若如示例1这样形成镜片，眼镜框形镜片可为薄的，并且也可保证前体镜片15所必须有的边缘厚度。
[0139] (2)可根据眼镜框形镜片加工数据进行加工直至假想眼镜框形状L的加工，并且上边界线和下边界线Lb为平滑的曲线且以左右方向横切，因此，当加工工具经过边界线Lb时，其上从不会施加有大的加速度，由此，加工工具和数控车床的机构中从不会发生故障。 [0140] (3)假想眼镜框形状L为椭圆形，因此易于计算边界线Lb相对于前体镜片15的长度和位置，由此获得计算上的优势。
[0141] (4)通过使用多种类型的函数给出下垂量，因此可同边界线Lb内侧表面形成缓和平滑的连续，并且可防止边缘厚度变得太大。
[0142] (示例2)
[0143] 示例2中，制造与示例1相同的SV镜片。以与示例1相同的方式进行加工数据形成以及加工方法。待制造镜片的特征数据与示例1的特征数据相同。此外，待制造的前体镜片15的直径、厚度设置、配合点等与示例1相同。
[0144] 示例2中，第一假想眼镜框形状L1设为围绕眼镜框形镜片并且对应于示例1的假想眼镜框形状L的结构。第一假想眼镜框形状L1为与示例1的假想眼镜框形状L相同的椭圆形，其长径为62mm，短径为42mm。因此，第一假想眼镜框形状L1的长径与前体镜片15的尺寸(即，材料块11的直径)一致。假想眼镜框形状L的存在于前体镜片15中曲线部分相当于第一边界线Lb1。
[0145] 此外，示例2中，设定围绕第一假想眼镜框形状L1的第二假想眼镜框形状L2。第二假想眼镜框形状L2为椭圆形，其长径为62mm，短径为52mm。因此，类似地，第二假想眼镜框形状L2的长径与前体镜片15的尺寸(即，材料块11的直径)一致。第二假想眼镜框形状L2的存在于前体镜片15中曲线部分相当于第二边界线Lb2。
[0146] 示例2中，同样采用示例1所采用的对照例以进行比较。图8示出了示例2和现有的前体镜片。图8中，括号中所示的数值为现有前体镜片的数值。
[0147] 接着将详述在从假想眼镜框形状L到材料块11边缘(即，到前体镜片15的边缘)的区域中设定下垂量(位移量)的具体方法。示例2中，以与示例1相同的方式根据边界线Lb如下地计算下垂量。
[0148] 如图9所示，第一边界线Lb1内侧的下垂量为0。以与示例1相同的方式，设用于计算从几何中心O开始的下垂量的直线上的一点为“P”，且设点P到 第一边界线Lb1与该直线的交叉点的距离为“x”。
[0149] 1.对于x＝0～第一边界线Lb1的范围
[0150] 示例2中，这一范围使用这样的二次函数，即当x＝7.5mm时，下垂位移为0.6mm。具体地，使用下列函数。当x＝7.5，函数值为0.6，且倾度(一阶微分值)为0.16。 [0151] [公式4]
[0152] f(x)＝X2*0.6/56.25
[0153] 2.对于x＝第一边界线Lb1～第二边界线Lb2的范围
[0154] 这一范围基本为7.5～15.0mm。如前所述，这一范围防止下垂量过大而使得镜片边缘处的厚度变得过大。此外，铣刀23的外周部具有圆形的切削部，因此，在上述的数值公式4中，假设材料块11的待加工表面具有深曲线的凹面形状。由此，形成在铣刀23之外周部上的切削部的与材料块11形成接触的接触位置变得不固定。通过下列考量可容易地理解这一点。例如，若待加工镜片表面的形状为如图10(a)所示的具有极深曲线的凹面形状，形成在铣刀23之外周部上的切削部与待加工表面之间的距离难以明确确定，且变得难以确定切削部在何处与镜片表面形成接触。另一方面，如图10(b)所示，镜片表面的形状变浅，且若这一接触位置相反位于凸面侧，则发生这一不固定状态的可能性变小。如前所述，这一范围也有解决加工误差，同时不使得铣刀23的接触位置不固定的意图。 [0155] 具体地，使用下列函数。
[0156] 当x＝7.5，这一函数的值为0.6，且倾度(一阶微分值)为0.16。当x＝15.0(边缘位置)，这一函数的值为1.2，且倾度(一阶微分值)为0。
[0157] [公式5]
[0158] f(x)＝-x2*0.6/56.25+0.32*x-1.2
[0159] 图12为下垂量的特征图，其中纵轴表示下垂量，而横轴表示离假想眼镜框形状L的距离。
[0160] 可如下地对设定下垂量的步骤作出具体的编程化。后文中，“a”代表下垂量。尽管镜片设计为下垂量变得相对较大以便于理解，实际的下垂量可设为小于由这一数值公式获得的量。
[0161] if(x＞7.5)a＝-0.01066666*x*x+0.32*x-1.2；//7.5mm或大于7.5mm 反向形状二次函数
[0162] else if(x＞0.0)a＝0.01066666*x*x；//0～7.5mm二次函数
[0163] else a＝0.；
[0164] 接着，以从配合点向下延伸之直线上的截面形状为例子进行具体的描述。 [0165] 示例2中，从离开位于下侧的第一边界线Lb1外侧之中心16mm的位置向 下调整下垂量以与示例1相同的方式不消除边缘，并且根据上述数值公式4加入结果下垂量。因此，这一位置外侧的曲线比这一位置内侧的曲线更深。此外，再根据上述数值公式5离开位于下侧的第二边界线Lb外侧之中心23.5mm的位置向下调整下垂量，以使曲线修正为变得更浅。因此，下垂量调整为在这一位置外的凹面曲线变得成凸面形。从而，这一示例中，靠近边缘的部分在从边缘位置“A”朝向中心7.5mm处(即离开中心23.5mm的位置)稍微向外的位置具有最大厚度(即，在离开中心约24～25mm的位置具有最大厚度)。这一位置的厚度变为1.1mm。这一位置外侧的厚度变小，且在外边缘A的位置处变为0.6mm。 [0166] 表2示出了，以现有的前体镜片为对照例，以从镜片中心向下16mm这一位置为基点，直到前体镜片的边缘位置“A”的镜片厚度的比较。
[0167] 表2
[0168]
[0169] 此外，图11示出了这一位置上示例1之镜片与现有镜片的形状差。如图11所示，现有前体镜片中，在材料块11的外边缘A的内侧镜片消失，而示例2中，0.6mm的边缘厚度得以保证，且更靠近中心之位置的厚度大于边缘位置处的厚度。如前所述，使得第一边界线Lb1外侧的曲线更深以不消除边缘，且使得第二边界线Lb2外侧的曲线靠近边缘按比例地更浅，以使得不会不必要地变厚。
[0170] 形成了上述结构，因此，示例2达成了下列效果。
[0171] (1)若如前所述根据这一眼镜框形镜片的处方制造前体镜片，如图8所示，在上下位置会发生边缘缺失。在现有的技术中，为防止边缘缺失，前体镜片15所必须有的边缘厚度无法在不使得前体镜片的中心厚度变大的情况下得以保证。
[0172] 然而，若如这一示例这样形成镜片，眼镜框形镜片可为薄的，并且也可保证前体镜片15所必须有的边缘厚度。
[0173] (2)可根据眼镜框形镜片加工数据进行加工直至第一假想眼镜框形状L1的加工，并且上第一边界线和下第一边界线Lb1为平滑的曲线且以左右方向横切，因此，当加工工具经过第一边界线Lb1时，其上从不会施加有大的加速度，由此，加工工具和数控车床的机构中从不会发生故障。
[0174] (3)第一假想眼镜框形状L为椭圆形，因此易于计算第一边界线Lb1相对于前体镜片15的长度和位置，由此获得计算上的优势。
[0175] (4)镜片表面的曲线在第二假想眼镜框形状L2的外侧形成为凸面，以使边缘厚度变小，因此边缘从不会不必要地变厚。此外，这使得可以解决这种加工误差，同时不使得铣刀23相对于材料块11的接触位置不固定。
[0177] -尽管示例2中的第二假想眼镜框形状L2设为不偏离材料块11，但可设为从其偏离(例如，尺寸可为长径95mm，短径52mm)。
[0178] -尽管示例1和2中的各假想眼镜框形状L、L1及L2的椭圆中心与材料块11的圆形中心重合，但它们可左右偏移。
[0179] -尽管上述示例中的假想眼镜框形状L的椭圆形设为沿前体镜片15的左右方向偏移，这可落入前体镜片15之内。其理由在于，特别是当根据眼镜框形镜片加工数据在耳侧或鼻侧进行加工时边缘明显消除的情况下，需要在左右方向上设定预定边缘厚度的加工，而不允许假想眼镜框形状L沿左右方向偏移。
[0180] -在耳侧或鼻侧的边缘消失的镜片，在大多数情况下可保证与其垂直的上下方向上的边缘厚度。一般地，在上下方向上，从假想眼镜框形状L到圆形镜片之边缘的距离更长。因此，若根据离假想眼镜框形状L的距离x的函数以相同的方式在所有方向上进行变形，圆形镜片的边缘在上下方向上会变得极厚。为了防止这一情况的发生，可以在左右方向上增加假想眼镜框形状L外侧的变形量，并在上下方向上减小，并且可沿它们之间的对角线方向形成平滑的连续。
[0181] -尽管由于可确定假想眼镜框形状L而未在上述示例进行插值计算，但可根据插值计算来计算待加工表面。
[0182] 例如，当变形量根据方向变化时，诸如上下方向或左右方向，插值计算可能更有利于待加工表面的计算。
[0183] -由假想眼镜框形状L所成的椭圆形可根据眼镜框形状倾斜，以与其形状 相对应(即，可设为椭圆形的长径不变得与前体镜片15的垂轴相垂直)，或其中心可不与几何中心O重合。
[0184] -尽管上述示例中提及带有散光度的正SV镜片作为例子，可自由将本发明应用于正SV镜片之外的其它镜片。
[0185] -可在制造商处制造前体镜片，并且可在客户处加工这一前体镜片以获得眼镜框形镜片，或者可在制造商处加工前体镜片，并且这一前体镜片可在相同的制造商处加工以获得眼镜框形镜片。.
[0186] -尽管上述实施例中用于模拟的直线设为从镜片的外侧延伸至镜片的配合点(或延伸至几何中心O)，但从那里延伸至这些点不是必须的。换言之，这些点仅为用作计算基础的任意点。
[0187] -尽管在上述实施例中由CAM装置形成形状数据，然后转换为加工数据，并且输出至数控铣床，若形状数据可在加工装置处转换为加工数据，则形状数据可直接输入用于加工的加工装置而不经由CAM装置传递。
[0188] -尽管上述实施例中附图示出了使用铣刀23对前体镜片15的凹面侧进行的加工步骤，也可对其凸面侧进行加工。
[0189] -尽管示例2中第二边界线Lb2外侧的部分设计为随着靠近边缘为成比例地变得更浅，但最靠近边缘的部分可设计为曲线再次变得更深(即，回复至开始的状态)。 [0190] -关于其它方面，本发明可以不脱离本发明主旨的模式自由实现。 [0191] 标号的描述
[0192] 11：材料块，15：前体镜片，23：用作加工工具的铣刀，Lb：边界线，Lb1：第一边界线，Lb2：第二边界线
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