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JPH10100057A - レンズに仕上げブロックを取り付けるための装置および方法 - Google Patents

レンズに仕上げブロックを取り付けるための装置および方法

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JPH10100057A
JPH10100057A JP9258746A JP25874697A JPH10100057A JP H10100057 A JPH10100057 A JP H10100057A JP 9258746 A JP9258746 A JP 9258746A JP 25874697 A JP25874697 A JP 25874697A JP H10100057 A JPH10100057 A JP H10100057A
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lens
alignment pattern
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screen
block
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JP9258746A
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ジェフリー・ジェイ・マレー
Alexander F Incera
アレクサンダー・エフ・インセラ
Peter A Wilcox
ピーター・エー・ウイルコックス
Senethep Southanou
サザノー・セネセップ
Glenn E Bowley
グレン・イー・ボウリー
Jonathan M Dooley
ジョナサン・エム・ドゥーリー
Daniel J Harris
ダニエル・ジェイ・ハリス
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/005—Blocking means, chucks or the like; Alignment devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material
    • Y10T29/49982—Coating
    • Y10T29/49984—Coating and casting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズをブロッキングのために位置決めする
際にパララックス誤差およびレンズの歪みによる誤差の
無い仕方で、仕上げブロックをレンズに取り付けるため
の装置および方法を提供する。 【解決手段】 レンズ２４の特性を示す整列パターンと
レンズ上の基準データを画像化する画像スクリーン４０
が設けられている。レンズ２４は、そのパターンおよび
データが整列するように仕上げブロック取付装置１０に
おいて位置決めされる。レンズ２４がその位置にある
と、当該装置１０は、基準データに位置合わせして、自
動的に仕上げブロック１０２をレンズ２４に取り付け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、眼鏡
レンズなどのレンズに仕上げブロックを、レンズ上の基
準データと位置合わせして取り付けるための装置および
方法に関する。特に、本発明は、装置により生成される
特定の整列パターンをレンズ上の基準データと整列させ
るために画像スクリーンが設けられた装置および方法に
関するものである。そのパターンを基準データと整列さ
せることによってオペレータは該装置においてレンズを
適切に位置決めし、引き続いて、基準標識と位置合わせ
されて仕上げブロックがレンズに自動的に取り付けられ
る。
【０００２】本発明は、仕上げブロックを眼鏡レンズに
取り付けるための装置および方法に関して主に説明され
るが、本発明はそれに限定されないことを最初に理解し
ておいていただきたい。むしろ、本発明は、ブロックを
レンズ上の基準データと位置合わせして仕上げブロック
を取り付けるために整列パターンを用いることにより、
実質的にどんなタイプのレンズに仕上げブロックを取り
付けるためにも利用することができる。
【０００３】
【従来の技術】眼鏡レンズを調製する通常の方法につい
て言えば、様々な前面曲率のレンズブランク（レンズ半
加工品）の在庫を持っておくのが当業者の典型的な習慣
である。レンズブランクあるいは完成レンズの前面曲率
と言う場合、レンズを身に着ける人に対してレンズの前
面すなわち外面のことを言うとされている。完成レンズ
に対する光学的な要求に基づいて、適切な前面曲率のレ
ンズブランクが選択される。適切なレンズブランクが選
択されると、そのレンズブランクは、アメリカ合衆国特
許第4,989,316 号に開示されたシステムのような自動表
面生成システムに設置され、レンズの内面すなわち背面
が切削されて、例えば、正確なレンズ厚およびプリズム
倍率（prismatic power)、正確な方向の円筒倍率軸（cy
lindricalpower axis）が提供される。
【０００４】レンズは、ブランクから切削された後、切
削作業によって背面に少しでも残った粗さを除去するた
めに研削され、次いで磨かれる。次いで、レンズは検査
され、製造者によって予め記入されていない場合には、
光心および光軸を示す基準データが記入される。光心お
よび光軸に関する標識だけでなく、基準データには、例
えば二焦点段差部等、レンズ表面に形成された物理構造
を含めることができる。
【０００５】レンズが適切に切削され、研削され、磨か
れていれば、仕上げ作業に進み、完成レンズの周囲が切
断される。仕上げ作業は縁取り装置により実行され、表
面生成機の場合のように、自動的に制御されて、レンズ
の周囲を定義するデータに従ってブランクからレンズが
適切に切断される。縁取り装置は又、切断されたレンズ
の周囲を加工して、所望の仕上げを実現することができ
る。従って、レンズの周囲が正確に配置、切断され、
又、レンズの周囲すなわち縁が適切に加工されるために
は、レンズを縁取り装置内に適切に位置決めしなければ
ならない。
【０００６】レンズ上の基準データと位置合わせしてレ
ンズの前面に仕上げブロックを取り付けることによって
レンズを仕上げるために、レンズは縁取り装置に位置決
めしなければならない。仕上げブロックをレンズに取り
付けることは、通常、仕上げブロッキングと呼ばれてい
る。ここで注意すべき点は、ほとんどすべての場合に仕
上げブロックはレンズの前面に取り付けられるが、又、
以下、その面に取り付けられるものとして説明される
が、ある場合には、仕上げ作業を行うために、レンズの
背面にブロックが取り付けられる場合があることであ
る。本発明は、レンズのどちらの面にブロッキングする
場合にも適用できる。
【０００７】仕上げブロックの自由縁、即ち、レンズに
取り付けられない方の縁には、モールディングあるいは
他の方法で、縁取り装置の駆動機構に嵌め合わされる輪
郭形状が形成されており、それによってレンズにトルク
を伝達し、仕上げ作業の際に縁取り装置内でレンズを角
度を付けて位置決めできるようにされている。従って、
ブロックが縁取り装置の駆動機構に嵌め合わされる際に
レンズを縁取り装置に正確に位置決めすることを確実に
行うためには、仕上げブロックを基準データと位置合わ
せして、レンズ上に正確に位置決めすることが重要であ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】過去においては、仕上
げブロックをレンズに手作業で取り付けていた。しか
し、経験を積んだ高度の技術を有するレンズ製造者にと
っても、ブロックを基準データと適切に位置合わせして
レンズに手作業で取り付けるのはいつも難しいことであ
った。
【０００９】この分野において既知の装置においては、
ビューポートを通して照準作業を行うオペレータは、ま
ず、装置により投影される完成レンズに対応する整列パ
ターンに対してブランク上の基準データを整列させるこ
とによって、装置内にレンズを位置決めする。レンズが
装置に適切に位置決めされると、仕上げブロックはレン
ズの適切な位置に自動的に取り付けられる。このような
装置における問題点は、パララックス誤差（視差誤
差）、即ち、ユーザのレンズブランクおよび整列パター
ンに対する相対的な位置によって生じる誤差によって、
パターンと基準データとの整列がしばしば困難になるこ
とである。これは通常、ビューポートが大きいことによ
りオペレータが装置に対して容易に傾いた方向に向いて
しまうために、パララックス（視差）が生じてしまうこ
とによって生じる。従って、整列パターンの像と基準デ
ータを、装置内に位置するスクリーン上で固定すること
により、パララックス誤差を除去しようとする試みがな
されてきた。この方法はパララックス誤差を除去するも
のの、レンズそのものがスクリーン上の整列パターンの
像と基準データを歪めてしまう。従って、画像スクリー
ンを使用しても、装置のユーザにとって、整列パターン
と基準データが適切に整列するようにレンズを位置決め
し、それに引き続いて仕上げブロックをレンズの正確な
位置に確実に取り付けるのはやはり難しいことである。
【００１０】仕上げブロックをレンズの適切な位置に取
り付けることに係る問題に加えて、ブロックをレンズに
実際に物理的に取り付けることに関して生じる幾つかの
問題もある。普通のタイプの仕上げブロックの１つは、
接着パッドを取り付けたリングを備えたプラスチック製
のベースを有するものであり、パッドはレンズに取り付
けられるプラスチックブロックあるいはアルミブロック
の端部に取り付けられている。縁取り装置によってレン
ズにかなりのトルクが付加されなければならない厚いレ
ンズの場合、パッドとレンズの間の接着層は弱くなるこ
とがあり、そのためにブロックがねじれて、レンズ上の
位置からずれてしまい、仕上げエラーとなってしまうこ
とがある。又、接着パッドそれ自体が、ねじり剛性の不
足のために、ねじれることがある。どちらのタイプのね
じれもレンズにおける軸エラーとなる。更に、レンズの
前面に深い二焦点段差部が存在する場合、仕上げブロッ
クが段差部上でスリップあるいはスライドして位置ずれ
しないように、剛性リングをレンズに適切に嵌め合わせ
るのは困難である。
【００１１】従って、本発明の目的は、仕上げブロック
を自動的にレンズに取り付けるための装置であって、レ
ンズ上の基準標識を装置により生成される整列パターン
と整列させることにより、レンズをブロッキングのため
に位置決めする装置を提供することである。
【００１２】本発明の別の目的は、そのような装置で、
レンズがブロッキングのために位置決めされる際にパラ
ラックス誤差およびレンズの歪みによる誤差の無い装置
を提供することである。
【００１３】本発明の更に別の目的は、レンズ上の基準
標識に位置合わせして仕上げブロックをレンズに取り付
けるための方法を提供することである。
【００１４】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【００１６】すなわち、本発明は、１つの側面として、
上記および他の目的を達成するために、ブロックをレン
ズに取り付けるための装置を提供する。本発明を開示す
るために主に言及されるのは、仕上げブロックをレンズ
に取り付けるための装置であって、そのレンズは、次い
で、その周囲が切断され、縁取り装置により仕上げられ
る。しかし、本発明はこの特定の適用に限定されるもの
では決してなく、表面ブロックを、研削加工され、磨き
加工されるレンズブランクに取り付けるのに用いること
もできる。
【００１７】上述のように、レンズは前面と背面を有し
ており、基準データはそれらのうち１つの面に取り付け
られている。基準データはレンズに取り付けられた標識
の形態を取ることができ、例えば、光心および光軸、お
よび／または物理的構造（レンズそれ自体の表面により
定義される二焦点段差部など）を示すものである。
【００１８】本装置はレンズの特徴を示す整列パターン
を画像経路に沿って投影するためのディスプレイと、基
準データがディスプレイと一致するように画像経路内で
レンズを支持するためのレンズ支持体とを含んでいる。
画像スクリーンは又、整列パターンおよび基準データが
整列するようにそれらを画像化する役割を果たしてい
る。画像スクリーンはレンズの前面および背面の他の
面、即ち、基準データを含んでいない面に直に隣接する
ように配置されている。そして、最後の点として、仕上
げブロックをレンズの他の面に基準データと位置合わせ
して取り付けるためのブロック支持体が設けられてい
る。
【００１９】画像スクリーンは、例えば、レンズの他の
面に直に隣接して画像経路に直接搭載された、マイラー
の薄いつや消しシートのような、散乱スクリーンとする
ことができる。しかし、本発明の好適な実施形態では、
画像化するための手段は、他の面に実質的に適合する可
撓性の半透明のスクリーンから構成されている。このス
クリーンは、レンズの他の面から離れた第１の位置と、
スクリーンの少なくとも一部がその面に接触しそれに適
合する第２の位置との間で移動可能である。
【００２０】第２の側面として、本発明は仕上げブロッ
クを、前面および背面を有し、これら面の１つに取り付
けられた基準データを有するレンズに取り付けるための
方法を提供する。本方法は、レンズの特性を示す整列パ
ターンを投影するステップと、レンズを基準データと投
影された整列パターンとが一致するように位置決めする
ステップと、レンズの前面および背面のうち他の面に直
に隣接して位置する半透明のスクリーン上に整列パター
ンと基準データとを画像化するステップと、レンズをレ
ンズ上の基準データの画像が整列パターンの画像と整列
するようにレンズを位置決めするステップと、仕上げブ
ロックをレンズの１つの面に、基準データと位置合わせ
して取り付けるステップとを含んでいる。
【００２１】本発明の好適な実施形態においては、整列
パターンと基準データをスクリーン上で画像化するステ
ップは、更に、スクリーンが、レンズの他の面から離れ
た第１の位置とスクリーンの少なくとも一部がその面に
接触し適合する第２の位置との間で移動可能なエラスト
マー製の半透明膜を有していることを特徴としている。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１ａ，１ｂは、仕上げブロック
をレンズに取り付けるための、本発明の実施形態の装置
を示したものである。該装置は全体として参照番号１０
で示されており、コンパクトで携帯可能であり、テーブ
ルや作業ベンチ、あるいは他の支持体の上に置くことが
でき、ユーザは座ってそれを操作することができる。仕
上げブロック取付装置１０は、装置の作動部品を包むハ
ウジング１２を含んでおり、ハウジング１２は又、当該
装置の正面に開口したビューポート１３を定義してい
る。キーパッド１４の形態のユーザインタフェースが設
けられており、それによってユーザは装置の様々な機能
を選択的に制御することができる。当該装置によって実
行される機能は、Ｉ／ＯボードとＣＰＵボードを有する
中央制御装置１５によって指示される。
【００２３】図１ａ，１ｂに示されているように、仕上
げブロック取付装置１０は更に、ハウジング１２内に収
められ、ベース１７に支持されたフレーム１６を含んで
いる。ディスプレイスクリーン１８およびレンズ支持ブ
ラケット２０がフレーム１６に搭載されている。支持ブ
ラケット２０は、仕上げブロックが取り付けられること
になるレンズ２４を支持するために、一体のレンズ支持
リング２２を含んでいる。光学システムは、全体として
参照番号３０で示されているが、光源と、複数のミラー
およびレンズと、画像スクリーンとを含んでおり、フレ
ーム１６に搭載されている。この光学システムは、ディ
スプレイスクリーン１８上に生成される整列パターン
と、レンズ２４の表面３１に配置される基準データと
を、ビューポート１３において装置のユーザに提示する
ためのものである。注目できる重要な点として、レンズ
２４の前面は、ディスプレイスクリーン１８と一致する
ように搭載されている。即ち、ディスプレイスクリーン
１８とレンズの前面３１との間には、光学的倍率要素
（optical power)が存在していない。レンズ２４はそれ
自体が光学的倍率要素である。しかし、それは、ＬＣＤ
上の整列パターンとレンズの前面上の基準データが整列
される画像経路上の位置の下流に存在している。従っ
て、ディスプレイスクリーン上の整列パターンとレンズ
の前面上の基準データの両方がレンズによって屈折させ
られる。
【００２４】図示された実施形態の場合、光学システム
３０のための光源はベース１７に支持されたハロゲンラ
ンプ３２である。ランプは、ランプの前にそれに対して
角度をなして配置されて位置する第１のミラー３６へと
光を投影する。ミラー３６は、その光の方向を上方へと
転換し、光はフレネルコリメーティングレンズ３８を通
り、ディスプレイスクリーン１８へと向けられ、スクリ
ーン１８により表示される整列パターンの画像を、レン
ズ２４の上においてレンズの背面４２に直に隣接して位
置する画像スクリーン４０へと投影する。
【００２５】次に、図１ａ，１ｂおよび図２の両方を参
照すると、仕上げブロック取付装置１０はレイアウトコ
ンピュータ（図示されていない）に連結されており、加
工されている特定の完成レンズに応じて、ディスプレイ
スクリーン１８に、図２に示された整列パターン４４の
ような、適切な整列パターンを提供する。これは、例え
ば、特定の完成レンズに対応するジョブ番号をキーパッ
ド１４からコンピュータに提供することにより達成する
ことができる。コンピュータは、特定のジョブ番号を、
対応する完成レンズのための適切な整列パターンを定義
するデータ（メモリに記憶されている）と相互に関係さ
せる。
【００２６】図２に示されているように、スクリーン１
８に表示された整列パターン４４は、例えば、完成レン
ズにおける二焦点段差部を示す標識４５およびレンズの
周囲を示す標識４６の形態とすることができる。図２に
更に示されているように、ディスプレイスクリーン１８
の下部は、ブロッキング処理中の特定のレンズのジョブ
番号、二焦点段差部の大きさ、完成レンズに関する他の
指定情報、あるいは、コンピュータによってモニタされ
る仕上げブロック取付装置１０の様々な機能に関する診
断情報をさえ示すデータ４７のような、文字情報を表示
するために用いられる。このデータは、キーパッド１４
の真上の領域３４においてオペレータが見ることができ
るようにスクリーン１８に表示される。
【００２７】再び図１ａ，１ｂに戻って光学システムに
ついて説明すると、スクリーン１８は液晶ディスプレイ
（ＬＣＤ）であって、ラップトップコンピュータに普通
に見られるようなタイプのものであり、コンピュータに
より生成される標準的なグラフィックスの表示能力を備
えている。本発明の目的のために、ディスプレイは、ス
クリーン１８の上部、即ち整列パターンが表示される部
分、においてバックライトが取り除かれており、従っ
て、ディスプレイのこの部分は半透明となっている。従
って、コリメーティングレンズ３８によって方向づけら
れた光はディスプレイ１８を直接に通過し、整列パター
ン４４の陰影像を画像スクリーン４０へと投影する。バ
ックライトを取り除いた標準的なＬＣＤであれば、広い
範囲のものが本発明での使用に適しているが、オプトレ
ックス社（OPTREX）から入手できるパッシブマトリック
スのＥＧシリーズのＬＣＤが好適である。
【００２８】次に図１ａ，１ｂおよび図３を参照する
と、画像スクリーン４０は、支持リング２２の真上にお
いて、フレーム１６上に位置するスクリーン支持体４８
に搭載されている。画像スクリーン４０は半透明のエラ
ストマー製の膜によって形成されており、その膜によっ
て、レンズの背面４２から乖離した第１の位置（図３で
破線によって示されている）と、レンズ２４の背面４２
に直接隣接し接触する第２の位置（図３で実線により示
されている）との間で、ふくらませることができるダイ
アフラム４９を定義している。本発明の好適な実施形態
においてはラテックス膜によってダイアフラム４９が定
義されているが、他の半透明のエラストマー膜を用いて
ダイアフラムを形成することもできる。
【００２９】画像スクリーン４０はダイアフラム４９の
ような可撓性のスクリーンに限定されるわけではないこ
とに注意されたい。画像スクリーンは、レンズの背面に
順応しない剛性あるいは半剛性のスクリーンとすること
ができる。そのようなスクリーンは、例えば、つや消し
マイラーの薄いシートからなるものとすることができ
る。スクリーンの特定の構造にかかわらず、重要な要素
は、それがレンズの背面４２に直接隣接して位置しなけ
ればならず、それにより、レンズが整列パターンの画像
を歪めることがなく、又、画像としての基準データが画
像スクリーン４０上に投影されなければならないことで
ある。
【００３０】ダイアフラム４９は弾性リム５０を含んで
おり、そのリムは、スクリーン支持体４８により定義さ
れる対応する大きさの溝５２に対するスナップ式の係合
部を形成している。スクリーン支持体４８上に搭載され
ている保持クランプ５４が、ダイアフラムのリムを溝５
２内に固定し、ダイアフラムをスクリーン支持体に対し
てシーリングしている。空気取入口５６はソレノイドに
よって動作される空気圧弁５８を有しており、エアコン
プレッサあるいはポンプ５９へと、又、スクリーン支持
体４８に形成された流路６０へと接続されている。キー
パッド１４から操作コマンドを入れることにより、オペ
レータは弁５８を開くようにすることができ、装置は自
動的にダイアフラムをレンズ２４の背面４２に隣接した
画像スクリーンの位置へと膨らませる。
【００３１】ダイアフラムが所望のレベルまで膨らむ
と、ダイアフラム内の圧力はある点まで増大し、その点
を過ぎると、空気はスクリーン支持体４８に設けられた
リリーフオリフィス（逃がし口）６２から流出する。即
ち、オリフィス６２はダイアフラムの過剰膨張を防止す
る一方、ダイアフラムがレンズの背面に隣接する画像ス
クリーンの位置まで十分に膨らむことのできるサイズと
されている。ダイアフラム４９が膨らまされ、画像スク
リーンがレンズの背面に接触しているときに、支持リン
グ２２上のレンズ２４の位置は手作業で調節あるいは整
列することができることに注目されたい。
【００３２】図示された実施形態では、ダイアフラムの
膨張および収縮は自動的に制御されるが、仕上げブロッ
ク取付装置１０はこれらの機能を手作業で実行する構成
とすることもできる。例えば、弁５８としては手作業で
操作される弁を設けることができ、その場合、ダイアフ
ラムをふくらませるためにオペレータが弁を開く。それ
に加えて、オリフィス６２は手作業で操作される逃し弁
に代えることができ、それは通常、例えばバネによっ
て、閉位置へと付勢されている。従って、逃し弁を手作
業で開くことにより、オペレータはダイアフラム４９を
収縮することができる。
【００３３】光学システムの説明を続けると、半透明の
画像スクリーン４０を通過する光は、フレーム１６のハ
ウジング１２の頂部にある固定位置に搭載された第２の
ミラー６６に当たる。従って、画像スクリーン４０によ
り生成された画像はこのミラー６６に投影され、次い
で、このミラーから第３のミラー６８へと反射される。
最後に、画像は第３のミラー６８からビューポート１３
へと反射される。図１ａ，１ｂに示されているように、
ミラー６８は、フレーム１６に形成されたスロット７２
におけるピン７０によって調節可能に搭載されている。
従って、ミラー６８のフレーム１６に対する位置を調節
することにより、背の高さの異なるオペレータのために
ビューポートにおける画像の位置を調節することができ
る。
【００３４】図４は、ブロッキングのためにレンズ２４
を適切に整列するために仕上げブロック取付装置１０を
用いる際に、ビューポート１３を通してオペレータに見
えるものを示している。ダイアフラム４９が膨張されて
画像スクリーン４０がレンズの背面４２に隣接して位置
していると、スクリーン４０は、ディスプレイスクリー
ン１８により提供される整列パターン４４の画像と、支
持リング２２に支持されているレンズ２４の画像と、レ
ンズに付けられた基準データ（図示された実施形態の場
合は、レンズの前面３１に切削された二焦点段差部７
４）を投影する。ＬＤＣにより表示される整列パターン
と、レンズの前面にある基準データとの両方がレンズそ
れ自体の画像経路の上流に位置しているので、又、その
両方が同じスクリーンに画像化されているので、整列パ
ターンおよび基準標識はレンズ２４によって同じに歪曲
される。先行技術の装置の場合にはそうではない。とい
うのは、前述のように、ディスプレイスクリーン上の整
列パターンとレンズの前面にある基準標識は一致してい
ないからである。
【００３５】オペレータは、二焦点段差部７４がＬＣＤ
１８に表示された二焦点標識４５に整列するように、支
持リング２２上でレンズ２４の位置決めをする。オペレ
ータは又、ＬＣＤに表示されたレンズ周囲の標識４６が
レンズ２４の範囲に入っていることを確認する。即ち、
上記のように仕上げ作業において縁取り装置によって切
断される完成レンズの周囲を包囲するほど、レンズ２４
が十分に大きいことを確認する。
【００３６】オペレータはビューポート１３において、
整列パターンの画像と、画像スクリーン４０に固定され
たブランク上にある、又、光学システム３０により投影
された基準標識とを観察するので、ビューポートに対す
るオペレータの位置によるパララックス誤差が入り込む
ことは全くない。更に、画像スクリーンをレンズ２４の
背面に直ちに隣接して配置することにより、スクリーン
４０に投影される画像の歪曲を防ぐことができる。これ
は、レンズの背面から乖離した画像スクリーンを用いる
先行技術のブロッキング装置の場合には当てはまらな
い。そのような先行技術の装置においては、レンズと画
像スクリーンとの間の距離のために、レンズはスクリー
ンに投影される整列パターンと基準データの画像をかな
り歪曲させてしまう。又、前述のように、ディスプレイ
スクリーン１８により投影される整列パターン４４とレ
ンズの前面３１にある基準データは一致している、即
ち、これら２つの特徴の間に光学的倍率要素は全く存在
していない。光学的倍率要素（即ち、レンズ２４それ自
体）はこれらの特徴の画像経路の下流側に位置してい
る。従って、レンズ２４は整列パターンおよび基準デー
タの画像を等しく歪曲するので、それはスクリーン４０
に投影される画像において、これらの特徴の位置合わせ
の誤りを防ぐのに貢献している。
【００３７】上述のように、レンズ２４上の基準標識お
よび整列パターン４４は、第２の位置へと膨張させられ
たダイアフラム４９、即ち、ブランクの背面４２に接触
する画像スクリーン４０によって整列させられる。ダイ
アフラム４９が第２の位置にあるとき、それはレンズ２
４を支持リング２２上の適切な位置にクランプするよう
に、即ち、保持するように十分な圧力を加え、一方、オ
ペレータは支持体上のレンズの位置を手作業で調節する
ことができる。ダイアフラムがこのようなクランプ機能
を実行するので、先行技術において既知である調節可能
な機械的クランプを必要とすることはなくなる。そのよ
うな機械的クランプはオペレータが操作するのが難し
く、従って、レンズブランクを適切な位置にしっかりと
保持するために容易に用いることができない。勿論、画
像スクリーンが固定されていれば、例えば、スクリーン
がマイラーの薄いシートで形成されている場合には、レ
ンズブランクを機械的にクランプすることが必要であ
る。
【００３８】レンズブランクが適切に整列され、適切な
位置にクランプされると、ブロッキング作業を進めるこ
とができる。ここで、図１ａ，１ｂ、図５、図６を参照
すると、仕上げブロック取付装置１０は、ベアリング８
４および８６に回転可能に支持されたシャフト８２に搭
載された枢動アーム８０を含んでいる。枢動アーム８０
は、フレーム１６にボールジョイント９１により搭載さ
れた空気圧ピストン／シリンダアセンブリ９０に結合さ
れている。ボールジョイント９４から伸びる肩つきネジ
９２が、枢動アームに形成された一連の孔９６，９６の
１つに受け入れられて、アームをピストン／シリンダア
センブリ９０に接続している。図６から明らかなよう
に、適切な孔９６を選択することにより、アームの行程
の角度範囲を、所定の範囲内に調節することができ、ボ
ールジョイント９１および９４によって、アーム８０は
その範囲にわたって滑らかに動くことができる。
【００３９】ピストン／シリンダアセンブリ９０は電磁
弁（ソレノイドバルブ）９３によって動作させられ、空
気ポンプ５９により駆動される。電磁弁９３は、キーパ
ッド１４を用いるオペレータの指令のもとで、制御装置
１５によって提供されるコマンド信号によって制御さ
れ、枢動アームを、図５においてＡで示されるローディ
ング位置と、Ｂで示される加熱位置と、Ｃで示される取
付け位置との間において移動させる。支持体９８が枢動
アーム８０に固定されており、仕上げブロック１０２の
ような仕上げブロックを受け入れるようにしたブロック
ホルダ１００を含んでいる。
【００４０】仕上げブロック１０２は、モールドされた
熱可塑性の材料でできた固体タブ即ちボタンからなって
おり、駆動端１０４と取付け端すなわちブロッキング端
１０６とを有している。このブロックは、前述の先行技
術の廃棄可能な両面接着パッドの機能と再使用可能なア
ルミニウムあるいはプラスチックブロックの機能を組み
合わせたものである。ブロッキング端１０６側の熱可塑
性の材料は、半分溶融させることにより、即ち、軟化さ
せることにより、このブロックをすべてのレンズ曲率に
適合させるだけでなく、レンズの前面３１に形成された
二焦点段差部７４のようなレンズ表面の構造的不連続性
に適合させることができる。半分溶融された熱可塑性の
材料はブロックの取付け端をレンズの前面に適合させる
だけでなく、仕上げブロック１０２をレンズに接着する
接着剤としての役割も果たす。ブロック１０２の駆動端
１０４には半径方向に伸びるノッチすなわち溝１０７，
１０７のパターンが設けられており、それは縁取り装置
の駆動機構のチャックに嵌め合わされ、それによって、
ブロックが取り付けられたレンズをその後の加工のため
に直接縁取り装置に挿入することができる。
【００４１】仕上げブロック１０２をレンズの前面に取
り付けるために、オペレータは、枢動軸がローディング
位置Ａにあるときに、仕上げブロックを取付け端を上に
して手作業で支持体９８に設置する。次いで、オペレー
タは、キーパッド１４を用いて適切なコマンドを入力す
ることにより、取付けサイクルを開始する。オペレータ
がこのサイクルを開始すると、そのサイクルは制御装置
１５の指令の下で仕上げブロック取付装置１０により自
動的に実行される。制御装置は、最初に、ピストン／シ
リンダ９０を作動させてアームを加熱位置Ｂへと枢動さ
せる。次いで、Ｂ点においてアームの上のフレーム１６
に搭載された加熱ユニット１１０が制御装置によって所
定の時間の間、動作させられ、仕上げブロック１０２の
上側を向いた取付け端１０６を半分溶融すなわち軟化さ
せる。所定の時間が経過すると、制御装置は加熱ユニッ
トの動作が停止させられ、ピストン／シリンダアセンブ
リ９０をさせて、枢動アームを取付け位置Ｃへと移動さ
せる。
【００４２】枢動アーム８０が取付け位置にあるとき
に、制御装置は、シャフト８２に結合された第２の空気
圧ピストン／シリンダアセンブリ１１２を電磁弁１１３
によって作動させて、枢動アームを図１ａ，１ｂに示さ
れたその通常の低下位置から上昇させ、仕上げブロック
１０２をレンズ２４の前面３１に接触させる。制御装置
１５は、仕上げブロックがレンズに確実に接着するのに
十分な時間の間、アームを上昇位置に維持する。
【００４３】ブロッキングされる特定のレンズにかかわ
らず、取付け位置Ｃは装置に対して固定的な所定の位置
であることに注意されたい。この位置は、整列パターン
を生成するグラフィックプログラムにより特定され、
又、各レンズに対するパターンはこの特定位置に対して
生成される。従って、例えば、図２に示された整列パタ
ーン４４は、十字線１１６に対する基準とされる固定取
付け位置Ｃに対して生成される。従って、仕上げブロッ
ク取付装置１０を用いるなら、任意のレンズについて、
そのレンズに対してＬＣＤ上に表示される整列パターン
をレンズ上の基準標識に適切に整列させることができる
限り、そのレンズに仕上げブロックを自動的に取り付け
ることができる。
【００４４】図７には、支持アームを枢動し、そのアー
ムを上下させるための機構の別の実施形態が示されてい
る。この実施形態では、シャフト８２は１対のギア１１
４および１１７によってステップモータ１１５に駆動可
能に接続されている。図７に示されているように、シャ
フト８２の上端１１８に搭載されたギア１１４が、ステ
ップモータ１１５のシャフト１２２に搭載された駆動ギ
ア１１７に係合している。ステップモータ１１５は、キ
ーパッド１４を用いるオペレータの指令のもとで、制御
装置１５により提供されるコマンド信号によって作動さ
れて、枢動アームをローディング位置、加熱位置、およ
び取付け位置の間において移動させる。
【００４５】仕上げブロック１０２をレンズに取り付け
るために、ブロックは上述のようにホルダ９８に設置さ
れている。次いで、制御装置は、オペレータの指令のも
とで、ステップモータ１１５を作動させて、アーム８０
を加熱位置Ｂへと枢動させる。所定の時間の経過の後
に、又、仕上げブロック１０２の上側に向いた取付け端
１０６が軟化された後に、制御装置は加熱ユニットの動
作を停止し、ステップモータ１１５を作動させて、枢動
アームを取付け位置Ｃへと移動させる。
【００４６】枢動アーム８０が取付け位置にあるとき
に、制御装置は第２のステップモータ１２４を作動させ
て、枢動アームを図１ａ，１ｂに示されたその通常の低
下位置から上昇させ、仕上げブロック１０２をレンズ２
４の前面３１に接触させる。図７に示されているよう
に、引き上げカム１２６が、ステップモータ１２４のシ
ャフト１２８に固定されている。カムは、モータ１２４
によって回転させられるときに、シャフト８２に搭載さ
れているディスク１３０に係合している。ディスクは、
通常シャフト８２および枢動アーム８０を低下位置に付
勢しているバネ１３２に取り付けられている。しかし、
カムが回転させられると、カムはバネの付勢力に抗して
シャフトを持ち上げ、枢動アーム８０を上昇させて、仕
上げブロック１０２の取付け端１０６をレンズ（線図）
の前面に接触させる。カムの表面が十分な時間ディスク
と係合することにより、カムが回転しつづけ枢動アーム
が低下位置にもどるときに、仕上げブロックは確実にレ
ンズに接着された状態が維持される。
【００４７】以上、本発明者によってなされた発明を実
施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。従っ
て、以上は本発明を例として説明されたものであって、
限定を意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】本発明の実施形態である仕上げブロック取付
装置の側面図である。
【図１ｂ】本発明の実施形態である仕上げブロック取付
装置の側面図である。
【図２】図１ａ，１ｂに示された仕上げブロック取付装
置の一部を形成するディスプレイスクリーンの拡大平面
図である。
【図３】図１ａ，１ｂに示された仕上げブロック取付装
置の一部を形成する画像スクリーン支持体の拡大部分断
面図である。
【図４】図１ａ，１ｂに示された仕上げブロック取付装
置の一部を形成するビュースクリーンの部分図である。
【図５】図１ａ，１ｂに示された仕上げブロック取付装
置の一部を形成する可動支持アームの部分平面図であ
る。
【図６】支持アームを枢動させるための、又、仕上げブ
ロックをレンズに取り付けるために支持アームを上下さ
せるためのブロック支持機構の斜視図である。
【図７】支持アームを枢動させるための、又、支持アー
ムを上下させるためのブロック支持機構の別の実施形態
の部分図である。
【図８】図１ａ，１ｂに示された仕上げブロック取付装
置によってレンズに取り付けられる仕上げブロックの斜
視図である。
【符号の説明】
１０ 仕上げブロック取付装置 １２ ハウジング １３ ビューポート １４ キーパッド １５ 制御装置 １６ フレーム １７ ベース １８ ディスプレイスクリーン ２０ レンズ支持ブラケット ２２ 支持リング ２４ レンズ ３０ 光学システム ３１ 表面 ３２ ランプ ３６，６６，６８ ミラー ３８ フレネルコリメーティングレンズ ４０ 画像スクリーン ４２ 背面 ４４ 整列パターン ４５，４６ 標識 ４７ データ ４８ スクリーン支持体 ４９ ダイアフラム ５０ リム ５２ 溝 ５４ 保持クランプ ５６ 空気取入口 ５８ 空気圧弁 ５９ ポンプ ６２ オリフィス ８０ 枢動アーム ９３ 電磁弁 ９８ 支持体 １００ ブロックホルダ １０２ 仕上げブロック １０４ 駆動端 １１０ 加熱ユニット １１５ ステップモータ １２２ シャフト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレクサンダー・エフ・インセラ アメリカ合衆国、06259 コネチカット州、 ポムフリット・センター、ライツ・クロッ シング・ロード 740 (72)発明者 ピーター・エー・ウイルコックス アメリカ合衆国、06480 コネチカット州、 ポートランド、バーチ・リッジ・レーン ３ (72)発明者 サザノー・セネセップ アメリカ合衆国、06105 コネチカット州、 ハートフォード、ファミントン・アベニュ ー・アパートメントＤ104 379 (72)発明者 グレン・イー・ボウリー アメリカ合衆国、06279 コネチカット州、 ウイリントン、ニップマック・ロード ６ (72)発明者 ジョナサン・エム・ドゥーリー アメリカ合衆国、06043 コネチカット州、 ボルトン、ワトラス・ロード 40 (72)発明者 ダニエル・ジェイ・ハリス アメリカ合衆国、06117 コネチカット州、 ウエスト・ハートフォード、ブルー・リッ ジ・レーン 54

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前面（３１）と背面（４２）とこれらの
    面のうちの１つの面に付けられた基準データ（７４，７
    ８）とを有するレンズ（２４）に仕上げブロック（１０
    ２）を取り付けるための装置（１０）であって、該装置
    は、 整列パターン（４４）を画像経路に沿って投影するため
    の手段（１８，３０，２１）と、 前記基準データが前記投影手段と一致するように前記画
    像経路内において前記レンズを支持するためのレンズ支
    持体（２２）と、 前記整列パターンを前記基準データと整列するために前
    記整列パターンと前記基準データとを画像化するための
    手段（４０）であって、前記レンズの前面および背面の
    うちの他の面に直接に配置された画像化するための手段
    と、 前記基準データと位置合わせして前記レンズの前記１つ
    の面に仕上げブロックを取り付けるための手段（８０，
    ９０）とを有するレンズに仕上げブロックを取り付ける
    ための装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の装置であって、前記画像
    化するための手段が、前記レンズ（２４）の前面（３
    １）および背面（４２）のうち前記他の面に実質的に適
    合することを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の装置であって、前記整列
    パターン（４４）が前記基準データ（７４，７８）と整
    列した状態で、前記レンズ（２４）を前記レンズ支持体
    （２２）上にクランプするための手段（４０）を更に有
    することを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の装置であって、前記画像
    化するための手段（４０）が前記クランプするための手
    段（４０）であることを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の装置であって、前記整列
    パターンを前記画像経路に沿って投影するための手段
    が、 ランプ（３２）と、 前記整列パターンを表示するためにランプによって照射
    されるディスプレイスクリーン（１８）と、 前記整列パターンを該装置のユーザに提示するために、
    前記ランプからの前記画像経路に沿った光を、前記ディ
    スプレイスクリーンを通過し、ビューポート（１３）に
    達するように、方向を変化させるためのレンズとミラー
    の投影システム（３０）とを有することを特徴とする装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の装置であって、前記画像
    化するための手段が、前記整列パターン（４４）と基準
    データ（７４，７８）の画像を提供するための可撓性で
    半透明のスクリーン（４０）を有し、該半透明のスクリ
    ーンは前記画像経路内に配置されており、前記レンズの
    前記他の面から離れた第１の位置と少なくとも該スクリ
    ーンの一部が該レンズの該他の面に接触し適合するよう
    に配置される第２の位置との間で移動可能であることを
    特徴とする装置。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の装置であって、前記可撓
    性の半透明のスクリーン（４０）が半透明のエラストマ
    ー膜からなることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の装置であって、前記膜
    が、前記第１の位置および前記第２の位置の間で膨張可
    能なダイアフラム（４８）を定義するものであることを
    特徴とする装置。
  9. 【請求項９】 請求項７記載の装置であって、前記ダイ
    アフラムは、前記第２の位置へと膨張されたときに、前
    記レンズ（２４）を前記レンズ支持体（２２）上の位置
    にクランプするものであることを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１記載の装置であって、前記仕
    上げブロック（１０２）を取り付けるための手段が、ブ
    ロックを支持体にロードするためのローディング位置
    （Ａ）と、該ブロックが前記レンズ（２４）に取り付け
    られる取付け位置（Ｃ）との間で移動可能である、ブロ
    ック支持機構（８０，９０）を有することを特徴とする
    装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の装置であって、前記
    ブロック支持体は、前記ローディング位置（Ａ）と、前
    記ブロックが加熱手段（１０４）により少なくとも部分
    的に溶融される加熱位置（Ｂ）と、少なくとも部分的に
    溶融した該ブロック（１０２）が前記レンズ（２４）に
    取り付けられる前記取付け位置（Ｃ）との間で移動可能
    であることを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】 仕上げブロック（１０２）を、前面
    （３１）と背面（４２）と、これらの面の１つの面につ
    けられた基準データ（７４，７８）とを有するレンズ
    （２４）に取り付けるための方法であって、次のステッ
    プ、即ち、 前記レンズの特徴を示す整列パターン（４４）を投影す
    るステップと、 前記基準データ（７４，７８）が投影された前記整列パ
    ターン（４４）と一致するように前記レンズ（２４）を
    位置決めするステップと、 前記整列パターンと前記基準データを、半透明のスクリ
    ーン（４０）であって、該スクリーンの少なくとも一部
    が前記レンズの他の面に直接に隣接するように配置され
    た半透明のスクリーン（４０）上で画像化するステップ
    と、 前記基準データの画像が前記整列パターンの画像に整列
    するように前記レンズ（２４）を位置決めするステップ
    と、 前記仕上げブロック（１０２）を、前記基準データ（７
    ４，７８）と位置合わせして、前記レンズの前記１つの
    面に取り付けるステップとを有する仕上げブロックをレ
    ンズに取り付けるための方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載の方法であって、前記
    整列パターン（４４）および前記基準データ（７４，７
    ８）を半透明スクリーン（４０）上で画像化する前記ス
    テップにおいて、更に、該スクリーンの少なくとも一部
    が前記レンズの前記他の面に直接に隣接し、接触してい
    ることを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１３記載の方法であって、前記
    整列パターン（４４）を画像化するための前記ステップ
    において、更に、前記スクリーン（４０）が、前記レン
    ズ（２４）の面から離れた第１の位置と該スクリーンの
    少なくとも一部が該レンズの前記他の面に直接に隣接す
    るようい配置される第２の位置との間で移動可能なエラ
    ストマー製の半透明の膜を有するものであることを特徴
    とする方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１４記載の方法であって、前記
    膜が、前記第１の位置および前記第２の位置の間で膨張
    可能なダイアフラム（４９）を定義するものであること
    を特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１５記載の方法であって、更
    に、前記整列パターンの画像が前記基準データの画像と
    整列するように前記レンズ（２４）をレンズ支持体（２
    ２）にクランプするステップを含むことを特徴とする方
    法。
  17. 【請求項１７】 請求項１６記載の方法であって、前記
    クランプするステップにおいて、更に、前記ダイアフラ
    ム（４９）が前記第２の位置に配置されるときに、該ダ
    イアフラムが前記レンズ（２４）をクランプすることを
    特徴とする方法。
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