ES2232806T3

ES2232806T3 - Procedimiento para la colocacion de un bloque de presion en un disco bruto semiacabado de una lente oftalmica.

Info

Publication number: ES2232806T3
Application number: ES03290415T
Authority: ES
Inventors: Jean-Francois Belly; Bruno Fauquier; Eric Comte
Original assignee: Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Current assignee: EssilorLuxottica SA
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2005-06-01
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: US6913356B2; EP1338382B1; DE60300120T2; EP1338382A1; DE60300120D1; FR2836409A1; PT1338382E; US20030214058A1; FR2836409B1; JP4481583B2; ATE281275T1; JP2003287720A

Abstract

Procedimiento para la colocación de un bloque de prensión (6) en un disco bruto semiacabado de una lente oftálmica (1) destinada a presentar un prisma predeterminado, que comprende las etapas de: - posicionar el disco bruto de lente (1) en un zócalo fijo (19) de manera centrada y angularmente definida y de tal modo que la cara acabada (2) del disco bruto de lente (1) se apoye como un todo sobre múltiples puntos de apoyo (S1, S2, S3) de dicho zócalo (19), - definir una orientación del bloque de prensión (6) con respecto al disco bruto de lente (1), - orientar el bloque de prensión (6) de la manera definida, - fijar el bloque de prensión (6) en la cara acabada (2) conservando su orientación, caracterizado porque la etapa de definición de la orientación del bloque de prensión (6) comprende las etapas que consisten en: - tener en cuenta la forma tridimensional de la cara acabada (2) y la posición de dichos puntos de apoyo S1, S2, S3, - deducir la orientación de la cara acabada (2) cuando el disco bruto de lente (1) está posicionado en el zócalo (19), - tener en cuenta un prisma predeterminado, - deducir de la orientación de la cara acabada (2) y del prisma predeterminado, la orientación del bloque de prensión (6) con respecto a la cara acabada.

Description

Procedimiento para la colocación de un bloque de prensión en un disco bruto semiacabado de una lente oftálmica.

La invención se refiere a un procedimiento para la colocación de un bloque de prensión en un disco bruto semiacabado de lente oftálmica.

En la fabricación de las lentes oftálmicas, se forma una lente acabada a partir de un disco bruto de lente con canto cilíndrico cuyas caras brutas, obtenidas por moldeado o por mecanizado, se pulen y se suavizan sucesivamente.

Las caras, donde una es generalmente cóncava y la otra convexa, se pulen una después de la otra. Generalmente, por razones prácticas, la cara convexa se pule antes que la cara cóncava. Un disco bruto de lente en el que se acaba una sola cara, es decir se pule, se denomina disco bruto de lente semiacabado.

El pulido de la segunda cara constituye una operación más delicada que requiere una mayor precisión ya que no se trata únicamente de darle a dicha cara un aspecto pulido y la curvatura requerida, sino también de orientarla espacialmente de modo muy preciso para que la lente acabada tenga las propiedades ópticas deseadas.

Esta orientación puede exigir uno o dos ajustes predeterminados denominados, uno "prisma" y el otro "eje".

El prisma, generalmente un prima prescrito medido en dioptrías y determinado por el oftalmólogo, consiste en el basculamiento de la segunda cara con respecto a la primera, mientras que el eje consiste en una rotación de la segunda cara con respecto a la primera alrededor del eje óptico de la lente.

Generalmente, la colocación de un bloque de prensión en el disco bruto semiacabado de una lente oftálmica destinada a presentar un prisma predeterminado consiste en:

-: posicionar el disco bruto de lente en un zócalo fijo, de forma centrada y angularmente definida, de modo que la cara acabada se fije, en conjunto, sobre múltiples puntos de apoyo en dicho zócalo,

-: definir una orientación del bloque de prensión con respecto al disco bruto de lente,

-: orientar el bloque de prensión según el modo definido,

-: fijar el bloque de prensión en la cara acabada conservando su orientación.

La patente americana US-4,714,232 a nombre de la firma solicitante describe un procedimiento de este tipo.

Normalmente, los discos brutos semiacabados de lentes oftálmicas están provistos de marcas en su cara acabada. En general, una marca puntual conforma el punto de referencia del prisma, denominado en lo sucesivo PRP conforme a la práctica en vigor y por el cual pasa el eje óptico, y un trazo o una sucesión de trazos alineados que conforman un eje de referencia para el montaje de la lente en una montura de gafas.

Este eje de referencia corresponde en la práctica al eje horizontal nariz-oreja, con respecto al cual el oftalmólogo indica generalmente el ajuste de eje.

Durante su posicionamiento en el zócalo, el centrado del disco bruto de lente consiste en colocar el PRP en un eje fijo de centrado definido con respecto al zócalo, mientras que la orientación angular del disco bruto de lente consiste en colocar el eje de referencia en un plano fijo definido con respecto al zócalo y que comprende el eje de centrado.

Debido a la curvatura de la cara acabada, mientras está en contacto con el conjunto de puntos de apoyo conservando el centrado y la orientación angular se produce un basculado del disco bruto de lente, es decir un giro del eje óptico de la lente con respecto al eje de centrado.

Como consecuencia, durante el posicionamiento del disco bruto de lente en el zócalo, aparece un prisma descontrolado que es necesario compensar durante la orientación del bloque de prensión. Las caras acabadas con curvaturas progresivamente variables son, por naturaleza, las más susceptibles de originar la aparición de tal prisma y de la aleatoriedad del posicionamiento del disco bruto de lente en el zócalo.

Una solución para controlar este posicionamiento consiste en prever un zócalo diferente para cada tipo de cara acabada. Es evidente que tal solución es extremadamente costosa y requiere numerosas manipulaciones, no solamente para seleccionar cada uno de los zócalos de entre una gama muy amplia debida a la variedad de caras con curvatura progresivamente variable, sino también para posicionar el zócalo en su soporte.

Además, es necesario asegurarse que cualquiera que sea la curvatura de la cara acabada, la localización del PRP sea sensiblemente constante en el eje de centrado, de modo que la distancia desde el PRP hasta el bloque de prensión varíe poco o nada de una lente a otra.

En efecto, si la lente tiene que estar suficientemente alejada del bloque de prensión para no chocar con él, igualmente debe estar lo suficientemente cercana para el que conjunto bloque + lente sea lo suficientemente rígido.

Como la curvatura de la cara anterior varía de una lente a otra, se suelen emplear anillos de diferentes alturas a los efectos de compensar el desplazamiento del PRP a lo largo del eje de centrado, lo que requiere una gran cantidad de anillos diferentes.

Otra solución, descrita en la patente US-4,714,232 citada anteriormente, propone realizar un zócalo de apoyo con forma de anillo que comprende tres zonas de apoyo para el contacto con un disco bruto de lente semiacabado, distribuidas circularmente alrededor de un eje y con vértices formando un triángulo isósceles, cada una de estas zonas de apoyo conforman una diversidad de facetas que, tomadas conjuntamente, forman entre ellas un conjunto globalmente convexo.

Cuando se registró dicha patente, tal disposición era particularmente ventajosa con respecto a las técnicas conocidas, un mismo anillo podía convenir al tratamiento de toda una gama de discos brutos de lente semiacabados.

De hecho, las zonas de apoyo están distribuidas angularmente de modo que dos de ellas estén en contacto con la zona de visión de lejos de la cara acabada, mientras que la tercera está en contacto con la zona de visión de cerca.

Por lo tanto, se entiende que es necesario clasificar por tipos las diferentes caras acabadas de curvatura progresivamente variable en función de la analogía de sus topografías para que un mismo anillo resulte conveniente. Se deberá entonces prever una cantidad de anillos igual a la cantidad de tipos diferentes de caras acabadas con curvatura progresivamente variable. Un mismo anillo no podría entonces convenir a toda la gama de lentes producidas.

Aunque esta solución permite minimizar los riesgos ligados a la aparición de un prisma durante el posicionamiento del disco bruto de lente semiacabado, sin embargo no permite evitarlos.

Sea como fuere y cualquiera que sea la técnica empleada para la colocación en un disco bruto semiacabado de lente oftálmica, las propiedades ópticas finales de la lente nunca se corresponden con precisión a la prescripción del oftalmólogo, acostumbrándose uno generalmente a este desajuste.

La invención apunta a resolver, principalmente, los inconvenientes citados anteriormente con respecto a las técnicas conocidas, proponiendo una solución que, permitiendo controlar los riesgos ligados a la aparición de un prisma de posicionamiento, permita también una producción más rápida y menos dificultosa de lentes oftálmicas con mejores cualidades ópticas.

A tal efecto, la invención propone, en un primer aspecto, un procedimiento para la colocación de un bloque de prensión en un disco bruto semiacabado de una lente oftálmica destinada a presentar un prisma predeterminado que comprende las etapas de:

-: posicionar el disco bruto de lente en un zócalo fijo de manera centrada y angularmente definida, de tal modo que la cara acabada del disco bruto de lente se apoye totalmente sobre múltiples puntos de apoyo sobre dicho zócalo,

-: orientar el bloque de prensión de la manera definida,

-: fijar el bloque de prensión en la cara acabada conservando su orientación,

caracterizado porque la etapa de definición de orientación del bloque de prensión comprende las siguientes fases:

-: tener en cuenta la forma tridimensional de la cara acabada y la posición de dichos puntos de apoyo,

-: deducir la orientación de la cara acabada cuando el disco bruto de lente está posicionado en el zócalo;

-: tener en cuenta el prisma predeterminado,

-: deducir, según la orientación de la cara acabada y del prisma predeterminado, la orientación del bloque de prensión con respecto a la cara acabada.

De este modo es posible compensar con gran precisión el posible basculamiento del disco bruto de lente durante su colocación en el zócalo, para que el prisma real introducido en el disco bruto de lente durante el posicionamiento del bloque de prensión corresponda efectivamente al prisma predeterminado.

Por ejemplo, para obtener la orientación de la cara acabada cuando el disco bruto de lente se posiciona en el zócalo, se calcula un prisma de posicionamiento que resulta del basculamiento del disco bruto de lente durante su colocación en el mismo.

Más precisamente, para definir la orientación del bloque de prensión se pueden calcular dos ángulos \gamma y \Phi, definidos mediante las fórmulas siguientes:

\gamma = Arc \ cos\left(tan(AngV)\times sin (AngV_{0})+\frac{cos(AngV_{0})}{\sqrt{1+tan^{2}(AngH)+tan^{2}(AngV)}}\right)

\vskip1.000000\baselineskip

\phi = Arc \ tan\left(\frac{sin(AngV - AngV_{0})}{sin(AngH)}\right)

donde:

- AngH y AngV se definen de la manera siguiente:

AngH = Arc \ tan\left(\frac{\left( \frac{\partial f_{N}}{\partial x}\right)_{x=0,y=0}}{L}\right)

AngV = Arc \ tan\left(\frac{\left( \frac{\partial f_{N}}{\partial y}\right)_{x=0,y=0}}{L}\right)

donde f_{N} es una función del tipo z = f_{N} (x,y) que define la forma de la cara acabada en un sistema de referencia XYZ fijo con respecto al zócalo y donde x, y, z son las coordenadas cartesianas ligadas a los ejes X, Y y Z respectivamente de dicho punto de referencia fijo, estando L definida por la fórmula siguiente:

L=\sqrt{1+\left(\frac{\partial f_{N}}{\partial x}\right)^{2}_{x=0,y=0} + \left(\frac{\partial f_{N}}{\partial y}\right)^{2}_{x=0,y=0}}

- AngV_{0} se define de la manera siguiente:

AngV_{0} = \frac{Arc \ tan\left(\frac{PrV_{0}}{100}\right)}{n-1},

con PrV_{0} definido como:

PrV_{0} = K \ x \ add

donde add es la suma de potencia de la lente oftálmica que se desea obtener, y K un índice de proporcionalidad, preferentemente igual a 2/3.

Habiendo previsto tres puntos de apoyo en el zócalo, la función f_{N} puede obtenerse por repetición sucesiva de las etapas siguientes:

-: calcular una función f_{p} definiendo la forma tridimensional de la cara acabada en la referencia fija XYZ,

-: calcular las profundidades z_{i}, ligadas al eje Z del sistema de referencia fijo XYZ, de las proyecciones de los puntos de apoyo en la cara acabada según el eje Z, mediante la fórmula siguiente: z_{i} = f_{p}(x_{i},y_{i}) donde, para cada punto de apoyo x_{i} e y_{i} son las coordenadas ligadas al eje X y el eje Y respectivamente del sistema de referencia fijo XYZ,

-: calcular el valor de la diferencia máxima \varepsilon entre las profundidades z_{i},

-: comparar el valor de la diferencia \varepsilon con un valor predeterminado \varepsilon_{0},

-: calcular los ángulos \alpha_{p} y \beta_{p} definidos por las fórmulas siguientes:

\alpha_{p} = Arctan(a)

\beta_{p} = Arctan(b)

donde a y b son los coeficientes directores del plano A_{p} que pasa por las proyecciones de los puntos de apoyo en la cara acabada,

-: bascular la cara acabada siguiendo dos rotaciones; a saber, una primera rotación de ángulo \alpha_{p} en el plano XZ y una segunda rotación de ángulo \beta_{p} en el plano YZ.

-: incrementar p en una unidad,

mientras que el valor de la diferencia \varepsilon es superior al valor predeterminado \varepsilon_{0},

donde:

-: i es un entero comprendido entre 1 y 3,

-: p es un entero inicialmente igual a 1, con

f_{1} = f

donde f es una función predeterminada del tipo z' = f(x',y') que define la forma tridimensional de la cara acabada en un sistema de referencia ortogonal X',Y',Z' ligado a la cara acabada, siendo x', y', z' las coordenadas cartesianas referidas a los ejes X', Y', Z' respectivamente del sistema de referencia correspondiente X'Y'Z',

-: N es el valor de p cuando el valor de la diferencia \varepsilon se vuelve inferior al valor predeterminado \varepsilon_{0}.

Por ejemplo, la diferencia \varepsilon se define como sigue:

\varepsilon = max(|z_{1} - z_{2}|,|z_{1} - z_{3}|,|z_{2} - z_{3}|).

Además, el plano A_{p} viene definido, en el sistema de referencia XYZ, por la ecuación

z = ax + by + c,

siendo los coeficientes a y b como sigue:

1

El bloque de prensión, que presenta un eje Z'', está orientado de modo que:

-: el ángulo que su eje Z'' forma con el eje Z del sistema de referencia fijo XYZ es igual al ángulo \gamma y

-: el ángulo que forma la proyección de su eje Z'' en el plano formado por los ejes X e Y del sistema de referencia fijo XYZ con el eje X de este sistema de referencia fijo es igual al ángulo \Phi.

La fijación del bloque de prensión sobre la cara acabada puede consistir en colar un metal con un punto de fusión bajo en una cavidad formada entre la cara acabada y el bloque de prensión y en enfriar o dejar enfriar dicho metal.

Según un segundo aspecto, la invención propone un aparato de ajuste para la colocación de un bloque de prensión en un disco bruto semiacabado de lente oftálmica que comprende:

-: un zócalo fijo para el posicionamiento del disco bruto de lente semiacabado,

-: medios para centrar y orientar de manera definida el disco bruto de lente con respecto al zócalo,

-: medios para mantener el disco bruto de lente en el zócalo,

-: medios para fijar el bloque de prensión en la cara acabada,

-: medios para definir la orientación del bloque de prensión en función de la forma tridimensional de la cara acabada, y

-: medios para hacer variar la orientación del bloque de prensión con respecto al zócalo en función de la orientación definida.

Por ejemplo, los medios para definir la orientación del bloque de prensión comprenden un dispositivo de cálculo.

Según un tercer aspecto, la invención propone un anillo de apoyo para posicionar un disco bruto semiacabado de lente oftálmica en un aparato de ajuste con vista a la colocación de un bloque de prensión en la cara acabada del disco bruto de lente, comprendiendo dicho anillo múltiples puntos de apoyo sobre los cuales se apoyará la cara acabada del disco bruto de lente, encontrándose cada uno de los puntos de apoyo en una superficie esférica cuyo diámetro es pequeño en comparación con el radio de curvatura de la cara acabada del disco bruto de lente.

El diámetro de dicha cara esférica está comprendido, por ejemplo, entre 1,5 mm y 3 mm, preferentemente es igual a 2 mm.

Según un modo de realización, cada superficie esférica puede estar sobre una clavija que sobresale, que puede ser añadida.

Según un modo de realización, el anillo comprende tres clavijas.

Al presentar el anillo en conjunto una simetría de revolución alrededor de un eje Z, los vértices de las clavijas están situados preferentemente en un mismo plano perpendicular al eje Z y distribuidos, por ejemplo, en los vértices de un triángulo cuyo círculo circunscrito tiene su centro en el eje Z.

Este círculo circunscrito puede presentar un diámetro comprendido entre 50 y 60 mm, preferentemente es igual a 55 mm.

Según un modo de realización, los ángulos en los vértices de dicho triángulo están comprendidos entre 60º y 80º, entre 50º y 70º y entre 40º y 60º, respectivamente.

Además, el anillo puede presentar una acanaladura que se extiende según un eje radial para el vertido de un metal de bajo punto de fusión.

Según un modo de realización, una de las clavijas está próxima al canal.

Por ejemplo, la clavija situada cerca del canal tiene un desfase angular con respecto al mismo comprendido entre 5º y 15º, preferentemente es igual a 10º.

Como variante, una de las clavijas se sitúa en posición diametralmente opuesta al canal y sobre el eje del mismo.

Otras características y ventajas de la invención se derivan de la descripción de un modo de realización descrito a continuación a título de ejemplo no limitativo, descripción en la que se hace referencia a las figuras del anexo, en las cuales:

- la Figura 1 es una vista lateral en elevación y expandida en parte de un aparato según la invención para la colocación de un bloque de prensión en un disco bruto semiacabado de lente oftálmica;

- la Figura 2 es una vista frontal, en plano, de una cara acabada con curvatura progresivamente variable de un disco bruto semiacabado de lente oftálmica, en la cual están trazadas las isohipsas,

- la Figura 3a es una vista en perspectiva de un anillo de apoyo según un primer modo de realización, destinado a recibir un disco bruto semiacabado de lente oftálmica para el ojo izquierdo de un portador;

- la Figura 3b es una vista análoga a la Figura 3a, según otro ángulo, de un anillo de apoyo según un primer modo de realización, destinada por el contrario, a recibir un disco bruto semiacabado de lente oftálmica para el ojo derecho de un portador;

- la Figura 4 es una vista en planta por encima de un anillo de apoyo según un segundo modo de realización, destinado a recibir, indistintamente, un disco bruto de lente semiacabado para el ojo izquierdo o derecho de un portador,

- la Figura 5 es una vista en planta por encima del anillo de apoyo de la Figura 3a;

- la Figura 6 es una vista en elevación en un corte del anillo de la Figura 5, donde el plano de corte está representado en esta figura por la línea VI-VI;

- la Figura 7 es una vista a mayor escala del detalle del anillo de apoyo VII de la Figura 6; un disco bruto semiacabado de lente oftálmica, parcialmente representado en trazos continuos-discontinuos, está apoyado sobre el anillo;

- la Figura 8 es una vista sección en elevación que muestra un anillo de apoyo según la invención, en el cual se posiciona un disco bruto semiacabado de lente oftálmica, representado con trazos mixtos, así como un árbol móvil que garantiza el posicionamiento del bloque de prensión con respecto a la lente en una posición donde el anillo y el árbol son coaxiales;

- la Figura 9 es una vista análoga a la Figura 8, con el árbol fuera de eje con respecto al anillo de apoyo;

- la Figura 10 es un esquema geométrico simplificado que muestra la cara acabada del disco bruto de lente semiacabado apoyando en los puntos de apoyo de un anillo de apoyo según la invención;

- la Figura 11 es un esquema geométrico simplificado que representa una sección de la lente y dos puntos de apoyo supuestos diametralmente opuestos, mostrando una etapa del cálculo de la orientación del disco bruto de lente;

- la Figura 12 es un esquema análogo a la Figura 11, que muestra una etapa consecutiva del cálculo de la orientación del disco bruto de lente;

- las Figuras 13 y 14 son diagramas que ilustran las diferentes etapas de un procedimiento según la invención,

- la Figura 15 es una vista en perspectiva que ilustra el conjunto formado por un disco bruto semiacabado de lente oftálmica en el cual ha sido colocado un bloque de prensión según el procedimiento según la invención.

Un disco bruto semiacabado de lente oftálmica 1 presenta una cara anterior 2, supuestamente convexa, y una cara posterior 3 opuesta, supuestamente cóncava, unidas por un borde cilíndrico 4.

En lo que sigue se supone además que la cara anterior 2 está acabada, es decir ya ha sido pulida, mientras que la cara posterior 3 se encuentra en estado bruto de moldeado o mecanizado, lo cual corresponde generalmente a la práctica.

En la Figura 1 se representa un aparato de ajuste 5 para la fijación en el disco bruto de lente 1 de un bloque de prensión 6 destinado a ser añadido en el husillo de una máquina de acabado (no representada) para el pulido de la cara bruta 3.

La forma tridimensional de la cara anterior 2 puede ser de cualquier tipo (esférica, asférica, tórica, atórica, etc...) pero aquí se ha elegido, por su complejidad, con una curvatura progresivamente variable con vistas a la realización de una lente progresiva.

Esta cara anterior 2 presenta una zona de visión de lejos VL, así como una zona de visión de cerca VP diametralmente opuestas. En posición horizontal, tal como se representa en la Figura 2, la zona de visión de cerca VP no se encuentra en la vertical de la zona de visión de lejos VL, sino que está levemente desplazada con respecto a dicha vertical, siendo el disco bruto de lente 1 representado aquí destinado a un ojo derecho.

A fin de dar una noción de la forma tridimensional de la cara anterior 2 del disco bruto de lente 1, en la Figura 2 se han trazado las isohipsas en las zonas de la cara anterior 2 situadas de un lado y otro de un eje zona de visión de lejos VL/zona de visión de cerca VP.

Dicha cara anterior 2 lleva dos marcas de referencia, a saber: un punto correspondiente al PRP del disco bruto de lente por el cual pasa el eje óptico del mismo, y, a un lado y otro del PRP, una sucesión de trazos alineados que forman un eje A de referencia correspondiente al eje horizontal nariz-orejas en posición normal del portador.

Como se verá más adelante, estas marcas están destinadas a permitir el centrado y la orientación angular, respectivamente, del disco bruto de lente 1 durante su posicionamiento sobre el aparato de ajuste 5.

Como está representado en la Figura 1, el aparato de ajuste 5 comprende una base 7 que define un armazón inclinado 8, por encima del mismo se sitúa una pantalla de visualización 9.

El aparato 5 comprende igualmente un dispositivo de posicionamiento 10 que se extiende en el interior de la base 7 y dos bandejas circulares separadas una de otra y ligeramente paralelas, a saber: una bandeja superior 11 fijada al armazón 8 y una bandeja inferior 12 flotante que comprende una funda 13 en la cual se introduce un árbol soporte 14 cuyo extremo superior crea un alojamiento 15 destinado a recibir el bloque de prensión 6.

La funda 13 está fijada por su extremo inferior de forma rígida a la bandeja 12, mientras que se encuentra unida a la bandeja superior 11 por una junta con rótula (no representada).

Por otra parte, la bandeja inferior 12 está unida a la bandeja superior 11 mediante tres varillas paralelas 16a, 16b, 16c, estando cada una de ellas fijada de forma rígida a la bandeja inferior 12 y unidas a la bandeja superior 11 mediante una junta con rótula 17.

Una de estas varillas, 16a, tiene una longitud fija, mientras que las otras dos, 16b y 16c, tienen una longitud variable gracias a un sistema de regulación 18 de tipo tornillo/tuerca motorizado.

Para mayores detalles sobre la construcción de este dispositivo de posicionamiento 10, véase principalmente la patente Nº US-4,372,368 a nombre de la firma solicitante.

Como comprenderá, mediante estas varillas 16a, 16b y 16c es posible orientar según tres ejes perpendiculares la posición del árbol soporte 14, y por tanto la del bloque de prensión 6, con respecto a la bandeja superior 11.

En la bandeja superior 11 se coloca fijo, en el eje de la funda 13, un zócalo 19 para el posicionamiento del disco bruto de lente semiacabado 1 en el aparato de ajuste 5.

Como se puede observar en las Figuras 3 a 5 principalmente, este zócalo 19 es un anillo de apoyo anular que presenta en conjunto una simetría de revolución alrededor del eje Z.

El anillo 19 presenta una corona exterior 20 mediante la cual se adapta para ser fijado en la bandeja superior 11. Dos orificios atraviesan la corona 20, 21a y 21b, situados diametralmente opuestos y de ejes Z1 y Z2 paralelos al eje Z, para conectar dos clavijas 21' previstas en la bandeja 11 para el posicionamiento y la orientación precisa del anillo 19.

El anillo 19 presenta una cara de apoyo inferior plana, 22, gracias a la cual se apoya en la bandeja superior 11.

En el interior de la corona 20, el anillo 19 presenta, en el lado opuesto a la cara de apoyo 22, un asiento 23 de superficie troncocónica, prolongado hacia el centro del anillo 19 mediante un escariado 24, estando el asiento 23 y el escariado 24, centrados en el eje Z del anillo 19.

Como se puede ver en la Figura 5, el anillo 19 está truncado y presenta una cara de apoyo plana 25 que se extiende paralelamente a un plano que contiene al eje Z del anillo y a los ejes Z1 y Z2 de los orificios 21a y 21b que lo atraviesan.

Se realiza además una acanaladura 26 que desemboca en el anillo 19. Esta acanaladura 26, que presenta una sección ligeramente en forma de arco circular, se alarga según una dirección radial perpendicular a la cara de apoyo 25 y genera un hueco en parte del espesor del anillo 19, cortando sucesivamente, desde el exterior hacia el interior, la corona 20 y el asiento 23 y eventualmente el escariado 24.

Por otra parte, alrededor y próximo al asiento 23, en la corona 20 se practica una ranura 27 concéntrica al asiento 23, que se interrumpe de un lado y de otro y cerca del canal 26.

En esta ranura 27 se coloca, bien por sobremoldeado, pegado o de alguna forma similar, una junta de estanqueidad 28 que presenta un labio troncónico 29 que sobresale de la corona 20.

En el asiento 23 se practican tres orificios, 30, de sección circular y de eje paralelo al eje Z. En cada uno de estos orificios 30 se añade una clavija 31a, 31b y 31c, la cual presenta un cuerpo cilíndrico 32 que se inserta en el orificio 30, y acabada en una cabeza esférica 33 que sobresale del asiento 23 y que presenta en su extremo superior un punto, S_{1}, S_{2}, S_{3}, denominado vértice.

El diámetro de las clavijas 31a, 31b y 31c es mucho menor que el resto de las dimensiones del anillo 19, de manera que se puede asimilar, según una aproximación aceptable, cada cabeza 33 a su vértice S_{1}, S_{2}, S_{3}.

Las clavijas 31a, 31b y 31c, o más precisamente sus vértices S_{1}, S_{2} y S_{3} respectivos, forman conjuntamente los vértices de un triángulo cuyo círculo circunscrito se centra en el eje Z del anillo 19.

Por estos tres vértices S_{1}, S_{2} y S_{3} pasa un único plano de referencia paralelo a la cara de apoyo 22 inferior del anillo 19 y perpendicular a su eje Z.

En este plano de referencia, se definen dos ejes perpendiculares secantes al eje Z, a saber: un eje X pasando por los ejes Z1, Z2 de los orificios que atraviesan 21a, 21b, y un eje Y que se confunde con el eje del canal 26.

Se dispone entonces de un sistema de referencia ortogonal XYZ definido con respecto al anillo 19 que, cuando éste último se fija a la bandeja superior 11, permanece fijo con respecto al aparato de ajuste 5. Se considera O el centro de este sistema de referencia fijo con respecto al cual serán definidas, a continuación, las posiciones del disco bruto de lente 1 y del bloque de prensión 6.

El disco bruto de lente 1 debe estar posicionado de modo muy preciso en el aparato de ajuste 5.

En efecto, se desea que las propiedades ópticas de la lente acabada correspondan con mucha exactitud a la prescripción del oftalmólogo.

En particular, el prisma y el eje realizados entre la cara anterior 2 y la cara posterior 3 deben corresponder con precisión al ajuste de prisma y de eje definidos en la prescripción, respectivamente.

A dicho efecto, el disco bruto de lente 1 está posicionado en el anillo de apoyo 19:

-: de manera centrada, es decir que el PRP se encuentra en el eje Z del anillo 19,

-: de manera angularmente definida, estando situado el eje A de referencia en el plano XOZ formado por los ejes X y Z, y

-: de tal modo que la cara acabada 2 se apoya simultáneamente en las tres clavijas 31a, 31b y 31c y los puntos de contacto mediante los cuales la cara acabada 2 se apoya en las clavijas 31a, 31b y 31c coinciden prácticamente con sus vértices respectivos S_{1}, S_{2} y S_{3}.

A los efectos de facilitar al operador el posicionamiento del disco bruto de lente 1, el aparato 5 comprende una cámara 34 sostenida por un pescante fijo 35 al armazón 8, de modo que la cámara 34 está alineada verticalmente con y en el eje Z del anillo de apoyo 19. La imagen del anillo 19 formada en la cámara 34 se lleva a la pantalla de visualización 9.

Como se puede ver en la Figura 1, la pantalla de visualización 9 también presenta un sistema de referencia ortogonal formado por dos ejes perpendiculares, que aparecen con trazos discontinuos, a saber: un eje horizontal X1 en la pantalla 9 que representa el eje X y un eje vertical Y1 en la pantalla 9 que representa el eje Y del sistema de referencia fijo XYZ.

De este modo, tal como se ha definido anteriormente, para garantizar un posicionamiento correcto del disco bruto de lente 1 en el anillo de apoyo 19, basta con que el operador vigile que en la imagen generada en la pantalla de visualización 9, el PRP coincida con el cruce de los ejes X1 e Y2 mientras que el eje A de referencia coincida con el eje X1.

El aparato de ajuste 5 comprende además un brazo de sujeción 36 que presenta un extremo libre curvado 37, dicho brazo 36 está articulado con respecto a la base 7 para moverse entre una posición abierta en la cual su extremo libre 37 se encuentra a distancia del anillo de apoyo 19 (posición representada en trazos discontinuos en la Figura 1) y una posición denominada cerrada en la cual su extremo libre 37 se apoya contra la cara bruta 4 del disco bruto de lente 1 manteniendo a la misma apoyada contra el anillo de apoyo 19 (posición representada con línea continua en la Figura 1).

Una vez posicionado el disco bruto de lente 1 en el anillo de apoyo 19, el operador dirige el basculamiento del brazo de sujeción 36 hacia su posición cerrada con el fin de garantizar la conservación del posicionamiento del disco bruto de lente 1 durante las operaciones siguientes de fijación del bloque de prensión 6 en la cara acabada 2.

Como se verá a continuación, estas operaciones comprenden la orientación del bloque de prensión 6 y la colada de un metal con bajo punto de fusión entre el bloque de prensión 6 y la cara acabada 2 del disco bruto de lente 1.

Estas operaciones están coordinadas por una unidad de control 38 que comprende un dispositivo calculador 39 en el cual se introducen los valores de ajuste de prisma y/o de eje de prescripción que deben considerarse en la orientación del bloque de prensión 6.

Teniendo en cuenta la curvatura progresivamente variable de la cara acabada 2, cuando el disco bruto de lente 1 se encuentra posicionado en el anillo de apoyo 19, los vértices S_{1}, S_{2} y S_{3} que forman los puntos de apoyo del disco bruto de lente 1 no se encuentran en una misma isohipsa, lo que provoca un basculamiento del disco bruto de lente 1 y la aparición subsiguiente de un prisma denominado de posicionamiento, que será definido a continuación, y cuyo valor, expresado en dioptrías, depende de la forma tridimensional de la cara acabada 2 y de la posición de los puntos de apoyo S_{1}, S_{2} y S_{3}.

Como se verá a continuación, la definición de la orientación del bloque de prensión 6 tendrá en consideración precisa el valor del prisma de posicionamiento para compensarlo durante el posicionamiento efectivo del bloque de prensión 6, a fin de que el valor del prisma final realizado en la lente acabada sea efectivamente igual al valor del prisma de prescripción (incluso, y en particular, si este valor es nulo).

A tal efecto, se define un sistema de referencia ortogonal local X'Y'Z' unido al disco bruto de lente 1, cuyo eje Z' se confunde con el eje óptico del disco bruto de lente 1, y cuyos ejes X' e Y' se corresponden a la proyección sobre el plano tangente a la cara acabada con el PRP, del eje A de referencia y del meridiano vertical que pasa por el PRP en posición normal respectivamente.

Una vez posicionado el disco bruto de lente:

-: el PRP, que es por definición el centro del sistema de referencia relativo X'Y'Z', se encuentra en el eje Z del anillo 19, lo que corresponde al centrado del disco bruto de lente 1 en el anillo 19,

-: el eje X' se encuentra en el plano XOZ formado por los ejes X e Y, inclinado en este plano con respecto al eje X, y

-: el eje Y' se encuentra en el plano YOZ formado por los ejes Y y Z, inclinado en este plano con respecto al eje Y, lo que resulta de la elección de la orientación angular del disco bruto de lente 1 en el anillo 19.

Se denomina \alpha al ángulo formado por los ejes X y X' en el plano XOZ y \beta al ángulo formado por los ejes Y e Y' en el plano YOZ. Los valores de los ángulos \alpha y \beta definen la orientación de la cara acabada 2 con respecto al sistema de referencia fijo XYZ y son característicos del prisma de posicionamiento citado anteriormente.

Para obtener los valores de los ángulos \alpha y \beta a partir de la forma tridimensional de la cara acabada 2 y de la posición de los puntos de apoyo S_{1}, S_{2} y S_{3}, se procede por cálculo iterativo, tal como se describe a continuación.

Por convención, las coordenadas cartesianas de un punto cualquiera del espacio son x, y y z (abscisa, ordenada, profundidad) en el sistema de referencia fijo XYZ y x', y' y z' son sus coordenadas cartesianas en el sistema de referencia X'Y'Z'.

Como se ha visto anteriormente, los puntos de apoyo S_{1}, S_{2} y S_{3} se sitúan en un círculo con centro en el eje Z. Sea R el radio de dicho círculo. La posición de un punto cualquiera P en el sistema de referencia fijo XYZ puede expresarse en coordenadas cilíndricas \rho, \theta y z donde \rho es la distancia del punto al centro O y \theta el ángulo que forma el vector OP con el eje X.

Así, las coordenadas cilíndricas de los puntos de apoyo S_{1}, S_{2} y S_{3} pueden expresarse como sigue:

2

Por tanto, se deducen las coordenadas cartesianas de los puntos de apoyo S_{1}, S_{2} y S_{3}:

3

Por otra parte, en el sistema de referencia X'Y'Z', la forma tridimensional de la cara acabada 2 es conocida; está definida por una función f determinada de modo que, para un punto (x',y',z') de la cara acabada, se obtiene:

z' = f(x',y')

Por el contrario, en el sistema de referencia XYZ, la forma tridimensional de la cara acabada está definida por otra función f_{p} tal que, para un punto (x,y,z) de la cara acabada, se obtiene:

z = f_{p}(x,y)

donde p es el índice (entero) de la iteración.

Una primera etapa E1 del cálculo consiste en superponer el sistema de referencia X'Y'Z' al sistema de referencia fijo XYZ. Al mismo tiempo, al índice p se le asigna el valor 1, lo que significa que se trata de la primera iteración del cálculo.

\newpage

Esta situación se muestra en la Figura 11 donde, por razones de comodidad, se han representado solo dos puntos de apoyo S_{2} y S_{3} diametralmente opuestos y situados ambos en el eje X.

Una segunda etapa E2 del cálculo consiste en definir la función f_{p}. Para la primera iteración (i = 1), el sistema de referencia fijo XYZ y el sistema de referencia ligado a él coinciden, la función f_{1} es idéntica a la función f: f_{1} = f.

Sean S^{p}_{1}, S^{p}_{2}, S^{p}_{3} los puntos de la cara acabada 2 obtenidos por proyección de los puntos de apoyo S_{1}, S_{2}, S_{3} paralela al eje Z sobre la cara acabada 2. Dicha proyección, que conserva las abscisas y ordenadas, hace que las coordenadas de los puntos S^{p}_{1}, S^{p}_{2}, S^{p}_{3} sean, por tanto, las siguientes:

4

Una tercera etapa E3 consiste en calcular las profundidades z_{i}, i = 1 a 3, de los puntos S^{p}_{1}, S^{p}_{2}, S^{p}_{3}.

Una cuarta etapa E4 consiste en calcular la separación máxima \varepsilon entre las profundidades z_{i} de los puntos proyectados mediante la fórmula siguiente:

\varepsilon = max(|z_{1} - z_{2}|,|z_{1} - z_{3}|,|z_{2} - z_{3}|).

Una quinta etapa E5 consiste entonces en comparar el valor de esta diferencia \varepsilon con un valor predeterminado \varepsilon_{0}, por ejemplo igual a 1 micrón.

Mientras se cumpla que \varepsilon > \varepsilon_{0}, se sigue con el cálculo tal como se describe a continuación.

Por los puntos proyectados S^{p}_{1}, S^{p}_{2}, S^{p}_{3} pasa un único plano A_{p} cuya ecuación en el sistema de referencia fijo XYZ puede expresarse como sigue:

z = ax + by + c

Los coeficientes a, b y c pueden obtenerse resolviendo el sistema de tres ecuaciones lineales con tres incógnitas según:

f(x_{i},y_{i}) = ax_{i} + by_{i} + c,

\hskip1cm

i = 1 a 3

En forma matricial, este sistema se escribe:

5

Los coeficientes a, b y c se obtienen invirtiendo el sistema anterior:

6

Las rectas de intersección del plano A_{p} forman ángulos \alpha_{p} y \beta_{p} con los ejes X e Y respectivamente, en los planos XOZ e YOZ. Como, por definición:

a = tan(\alpha_{p})

b = tan(\beta_{p})'

se deduce:

\alpha_{p}= Arc tan (a)

\beta_{p} = Arc tan (b)

Una sexta etapa E6 consiste en calcular los ángulos \alpha_{p} y \beta_{p} como se indica anteriormente.

Una séptima etapa E7 consiste en bascular el sistema de referencia ligado X'Y'Z' (y, en consecuencia, la cara acabada 2) con respecto al sistema de referencia XYZ, de manera que el eje X' gire según el ángulo \alpha_{p} con respecto al eje X en el plano XOZ y que el eje Y' gire según el ángulo \beta_{p} con respecto al eje Y en el plano YOZ. Se trata entonces de una combinación de dos rotaciones cuyas matrices respectivas en el sistema de referencia fijo son, por definición, las siguientes:

7

La matriz característica R de la rotación combinada se define por la ecuación R = R1 x R2.

A consecuencia de esta rotación combinada, el plano A_{p} se encuentra paralelo al plano XOY en el cual están situados los puntos de apoyo S_{1}, S_{2}, S_{3} (Figura 12).

No obstante, considerando este basculamiento, las proyecciones S^{p}_{1}, S^{p}_{2}, S^{p}_{3} de los puntos de apoyo S_{1}, S_{2}, S_{3} no se encuentran muy alineados en la vertical con estos últimos.

Una octava etapa E8 consiste entonces en incrementar el índice p en una unidad para comenzar una nueva iteración: p se transforma en p + 1.

En esta nueva iteración, la nueva función f_{p+1}, que define en el sistema de referencia fijo XYZ la forma tridimensional de la cara acabada basculada, se redefine mediante un nuevo cálculo. Para ello, es suficiente con efectuar un simple cambio de sistema de referencia en la matriz R.

Se rehace entonces el conjunto de los cálculos descritos anteriormente en base a esta nueva función f_{p+1}.

Se efectúan tantas iteraciones como sean necesarias, es decir que se repiten las etapas E2 a E8 hasta que el valor de la diferencia \varepsilon obtenido en la etapa E4 sea inferior al valor predeterminado \varepsilon_{0} en la etapa E5. Se considera N el índice de la iteración correspondiente.

En cuanto \varepsilon > \varepsilon_{0}, se considera en efecto que la orientación de la cara acabada 2 corresponde a su orientación cuando se posiciona en el anillo de apoyo 19. Según esta aproximación, el plano único A_{N} que pasa por las proyecciones S^{p}_{1}, S^{p}_{2}, S^{p}_{3} se considera paralelo al plano XOZ pasando por los puntos de apoyo S_{1}, S_{2}, S_{3}.

Finalmente, el sistema de referencia X'Y'Z' ha sido basculado según los ángulos \alpha y \beta, iguales a la suma de los ángulos de basculamiento sucesivos \alpha_{p} y \beta_{p} respectivamente, es decir:

\alpha = \sum\limits^{p=N}_{p=1}\alpha_{p}

\beta = \sum\limits^{p=N}_{p=1}\beta_{p}.

Se dispone así de una definición geométrica del prisma de posicionamiento. Sin embargo, el prisma prescrito, debido a que está expresado en dioptrías, hace que los valores de los ángulos \alpha y \beta no se puedan emplear directamente.

Por ello, el prisma de posicionamiento puede definirse mediante dos desviaciones prismáticas PrH y PrV en los planos XOZ e YOZ, respectivamente.

Estas desviaciones prismáticas PrH y PrV se definen como sigue:

(1)Pr H = 100 x tan ((n -1) x AngH)

(2)Pr V = 100 x tan ((n -1) x AngV)

donde n es el índice de refracción del material con el cual se realiza el disco bruto de lente, y donde AngH y AngV son los ángulos, con respecto a los ejes X e Y, de las proyecciones de la normal en la cara acabada al PRP en los planos XOZ y YOZ, respectivamente.

Matemáticamente, los ángulos AngH y AngV se definen:

donde:

\vskip1.000000\baselineskip

Entendiéndose que \left(\frac{\partial f_{N}}{\partial x}\right)_{x=0,y=0} y \left(\frac{\partial f_{N}}{\partial y}\right)_{x=0,y=0} son las derivadas parciales en el PRP de la función f_{N} que define la cara acabada 2 en la última iteración.

Una novena etapa E9 consiste en calcular los ángulos AngH y AngV del prisma de posicionamiento.

La prescripción de prisma viene dada por las desviaciones prismáticas PrH_{0} y PrV_{0} definidas como sigue:

PrH_{0} = 0

PrV_{0}= K x add

donde add es la suma de potencia de la lente oftálmica que se desea obtener, y K un índice de proporcionalidad, generalmente igual a 2/3.

Utilizando las ecuaciones (1) y (2) anteriores, se puede caracterizar el prisma de prescripción mediante los ángulos AngH_{0} y AngV_{0} definidos como sigue:

AngH_{0} = 0

AngV_{0} = \frac{Arc \ tan\left(\frac{PrV_{0}}{100}\right)}{n-1}

De lo expuesto anteriormente se puede deducir la diferencia angular geométrica entre el prisma de prescripción y el prisma de posicionamiento.

Se define esta diferencia angular mediante dos ángulos, denominados respectivamente \gamma y \Phi definidos como:

\gamma = Arc \ cos\left( tan(AngV)\times sin (AngV_{0})+\frac{cos(AngV_{0})}{\sqrt{1+tan^{2}(AngH)+tan^{2}(AngV)}}\right)

\phi = Arc \ tan\left(\frac{sin(AngV - AngV_{0})}{sin(AngH)}\right)

Estos ángulos \gamma y \Phi permiten definir de hecho, en el sistema de referencia fijo XYZ, la orientación del árbol soporte 14 - o, lo que equivale a la orientación del bloque de prensión 6 - permitiendo compensar el prisma de posicionamiento, \gamma se define como el ángulo que forma el eje Z'' del árbol soporte 14 con el eje Z, mientras que \Phi se define como el ángulo que forma con relación al eje X la proyección del eje Z'' del árbol soporte 14 en el plano XOY.

Una décima etapa E10 consiste en calcular los ángulos \gamma y \Phi.

Las etapas E1 a E10 descritas anteriormente para definir la orientación del bloque de prensión 6, que se encuentran en el diagrama de la Figura 14, pueden ser programadas mediante un algoritmo de cálculo en el dispositivo de cálculo 39 de la unidad de control 38.

Antes de describir en su conjunto el procedimiento seguido para colocar el bloque de prensión 6 en el disco bruto de lente 1, daremos algunos detalles complementarios referentes a la realización del anillo de apoyo 19.

En el armazón 8, el anillo 19 se posiciona de modo a que el eje X sea horizontal, con la cara de apoyo 25 orientada hacia arriba.

Según un primer modo de realización, ilustrado por las Figuras 3a y 3b, se colocan dos anillos de apoyo 19.1, 19.2 según si se desea poner un bloque de prensión 6 en un disco bruto de lente destinado a un ojo izquierdo o en un disco bruto de lente destinado a un ojo derecho. Estos anillos 19.1, 19.2 se distinguen uno de otro por la ubicación de sus clavijas 31a, 31b, 31c.

Cada uno de estos anillos 19.1, 19.2, excepto la junta 28, está hecho completamente de acero y las clavijas 31a, 31b, 31c están realizadas preferentemente con acero templado.

Cada cabeza 23 presenta un diámetro comprendido entre 1,5 y 3 mm. En la práctica, este diámetro se elegirá preferentemente igual a 2 mm.

Al estar el radio medio de curvatura de la cara acabada 2 generalmente comprendido entre 100 y 150 mm, el diámetro de las cabezas 33 es muy inferior a dicho radio, de modo que se justifica la aproximación hecha anteriormente, según la cual los puntos de apoyo de la cara acabada 2 contra las clavijas 31a, 31b, 31c coinciden más o menos con los vértices S_{1}, S_{2}, S_{3}.

Normalmente el diámetro del borde 4 de un disco bruto semiacabado de lente oftálmica es de 65 mm.

El diámetro del círculo circunscrito en el triángulo definido por los vértices S_{1}, S_{2}, S_{3} de las clavijas 31a, 31b, 31c deberá elegirse entonces inferior a 65 mm, por ejemplo entre 50 y 60 mm.

Preferentemente, el diámetro del círculo circunscrito es igual a 55 mm, lo que es lo suficientemente grande con respecto al diámetro del disco bruto de lente 1 como para garantizar la perfecta estabilidad de este último, pero igualmente lo suficientemente pequeño como para permitir variaciones de profundidad del PRP cuando se pasa de un disco bruto de lente al otro.

Por este hecho, la profundidad del PRP, es decir, en la práctica, su distancia con respecto al árbol soporte 14 permanece más o menos constante de un disco bruto de lente al otro; en todo caso, queda incluida en un rango de valores que asegura que el disco bruto de lente no chocará con el soporte 14, y para la cual la fijación del árbol soporte 14 al disco bruto de lente será lo suficientemente rígida como para contener el torque motor y el de mecanizado durante el acabado de la cara bruta 3.

Uno de los anillos de apoyo 19.1, 19.2 se representa en la Figura 3a. Se trata, en este caso, de un anillo 19.1 previsto para el posicionamiento de un disco bruto de lente 1 destinado a un ojo izquierdo.

Tal como se ha visto anteriormente en la descripción del cálculo de la orientación del bloque de prensión 6, la localización de los vértices S_{1}, S_{2}, S_{3} en el anillo 19 puede definirse mediante sus coordenadas cilíndricas con respecto al sistema de referencia fijo.

Al ser nula su profundidad, ya que por definición en el sistema de referencia fijo los vértices están situados en el plano XOY, sus coordenadas se reducen a p_{i} y \theta_{i}, donde i =1 a 3.

Cualquiera que sea i, p_{i} es igual al radio del círculo circunscrito al triángulo formado por los vértices de los cuales se ha dado anteriormente un rango de valores. Así, cualquiera que sea i, p_{i} está comprendido entre 25 y 30 mm, preferentemente es igual a 22,5 mm.

La primera clavija 31a se coloca angularmente cerca de la acanaladura mientras que la segunda 31b y la tercera 31c están relativamente alejadas, no estando, sin embargo, diametralmente opuestas a ella.

Por otra parte, su localización es tal que el ángulo de apertura entre las clavijas 31a, 31b, 31c, tomadas de dos en dos, es siempre superior a 90º.

De este modo, la coordenada angular \theta_{1} del primer vértice S_{1} está comprendida entre 95º y 105º, preferentemente es igual a 100º. Dicho de otro modo, el ángulo formado por el vector OS_{1} con el eje Y está comprendido entre 5º y 15º, preferentemente es igual a 10º (Figura 5).

La coordenada angular \theta_{2} del segundo vértice S_{2} está comprendida entre 195º y 205º, preferentemente es igual a 200º. Dicho de otro modo, el ángulo formado por el vector OS_{2} con el eje X está comprendido entre 15º y 25º, preferentemente es igual a 20º (Figura 5).

Finalmente, la coordenada angular \theta_{3} del tercer vértice S_{3}, igual en valor absoluto al ángulo formado por el vector OS_{3} con el eje X, está comprendida entre -15º y -25º, preferentemente es igual a -20º (Figura 5).

Esto significa que los valores de los ángulos en los vértices del triángulo S_{1}, S_{2}, S_{3}, es decir de los ángulos (S_{1}S_{2},S_{1}S_{3}), (S_{2}S_{1},S_{2}S_{3}) (S_{3}S_{2},S_{3}S_{1}) están comprendidos entre 60º y 80º, entre 50º y 70º y entre 40º y 60º, respectivamente.

Desde el punto de vista del operador, cuando el anillo 19.1 se encuentra posicionado en el armazón 8, lo que corresponde a la orientación presentada en la Figura 5, la primera clavija 31a está situada a la izquierda de la acanaladura 26.

El otro anillo de apoyo 19.2, previsto para el posicionamiento de un disco bruto de lente destinado a un ojo derecho, está representado en la Figura 4.

Este anillo 19.2 puede deducirse del anillo 19.1 que acaba de ser descrito mediante una simetría plana con respecto al plano YOZ.

De este modo, con relación al anillo 19.1 anterior, solo cambia la coordenada angular \theta_{1} del primer vértice S_{1}, comprendido aquí entre 75º y 85º, preferentemente igual a 80º. El ángulo formado por el vector OS_{1} con el eje Y está siempre comprendido entre 5º y 15º, preferentemente es igual a 10º.

Desde el punto de vista del operador, cuando el anillo 19.2 se encuentra posicionado en el armazón 8, la primera clavija 19a está situada entonces a la derecha de la acanaladura 26.

Según un segundo modo de realización, está previsto un anillo único 19.3, representado en la Figura 4. Dicho anillo está adaptado para recibir, indiferentemente, un disco bruto de lente destinado a un ojo izquierdo o un disco bruto de lente destinado a un ojo derecho.

Este anillo 19.3 presenta el conjunto de las características de los anillos 19.1, 19.2 descritos anteriormente, excepto el posicionamiento de los vértices S_{1}, S_{2}, S_{3}, es decir las clavijas 31a, 31b, 31c. Sus elementos comunes tienen, evidentemente, las mismas referencias.

La primera clavija 31a se encuentra aquí en el eje de la acanaladura 26 en posición diametralmente opuesta. Por ello, el vértice S_{1} se encuentra en el eje Y, tal como muestra la Figura 4.

De este modo, la coordenada angular \theta_{1} del primer vértice S_{1} es igual en este caso, o casi igual a 270º. En cuanto a los vértices S_{2} y S_{3}, es decir las clavijas 31b y 31c, se encuentran al otro lado del eje X con respecto a la primera clavija 31a.

Dicho de otro modo, el ángulo formado por el vector OS_{1} y el eje Y es cero, o prácticamente cero (es decir, inferior a 5º).

\newpage

Sus coordenadas angulares \theta_{2} y \theta_{3} son, preferentemente, iguales a 160º y 20º respectivamente, pero pueden estar comprendidas entre 155º y 165º y entre 15º y 25º, respectivamente.

Dicho de otro modo, el ángulo formado por el vector OS_{2} con el eje X está comprendido entre -15º y -25º, preferentemente es igual a -20º, mientras que el ángulo formado por el vector OS_{3} con el eje X está comprendido entre 15º y 25º, preferentemente es igual a 20º.

Cualquiera que sea el anillo 19.1, 19.2, 19.3 empleado, cuando un disco bruto de lente 1 está posicionado correctamente en el anillo, el vértice S_{1} de la primera clavija 31a está en contacto con un punto de la cara acabada 2 situado en la zona de visión de cerca VP, mientras que los vértices S_{2} y S_{3} de la segunda y tercera clavijas 31b y 31c están en contacto con puntos de la cara acabada 2 situados cada uno en una zona de transición entre la zona de visión de lejos VL y la zona de visión de cerca VP, estando además más cerca de la zona de visión de lejos VL.

Para colocar el bloque de prensión 6 en un disco bruto de lente semiacabado 1 se procede como se describe a continuación. Se supone que el bloque de prensión 6 se encuentra correctamente ubicado en el alojamiento 15 del árbol soporte 14, y que el anillo de apoyo 19, elegido en función del tipo del disco bruto de lente (ojo izquierdo o derecho) en el cual se desea colocar el bloque de prensión 6, se encuentra correctamente posicionado y fijado en la bandeja superior 11.

Una primera operación F1 consiste en introducir en el dispositivo de cálculo 39 la función f, predeterminada, definiendo la forma tridimensional de la cara acabada 2 del disco bruto de lente 1.

Una segunda operación F2 consiste en introducir en la unidad de control 38, es decir en su dispositivo de cálculo 39, las coordenadas cilíndricas o cartesianas de los vértices S_{1}, S_{2}, S_{3}. Esta operación es optativa en esta etapa en la medida en que estas coordenadas pueden haber sido también memorizadas previamente para permitir su reutilización. El diagrama de la Figura 13 considera esta posibilidad.

Una tercera operación F3 consiste en definir la orientación del árbol soporte 14. Esta operación se realiza con el dispositivo de cálculo 39 según el procedimiento en 10 etapas E1 a E10 descrito anteriormente.

Una cuarta operación F4 consiste en posicionar el árbol soporte 14 según la orientación definida anteriormente durante la tercera operación F3. Este posicionamiento está dirigido por la unidad de control 39.

Una quinta operación F5 consiste en posicionar y fijar el disco bruto de lente 1 en el anillo de apoyo 19 respetando el centrado y la orientación angular definidos anteriormente.

El disco bruto de lente 1 se mantiene en el anillo de apoyo 19 mediante el brazo de fijación 36. En esta posición, la cara acabada 2 se encuentra en contacto con el labio 29 de la junta 28, tal como se representa en la Figura 7, de modo que se genera una estanqueidad entre la junta 28 y la cara acabada 2, excepto, evidentemente, por el canal 26.

Se define así una cavidad de moldeado entre la cara acabada 2 y el bloque de prensión 6 opuesto delimitada por la cara acabada 2, el labio 29 de la junta de estanqueidad 28, el asiento 23, el escariado 24 y el bloque de prensión 6.

Una sexta operación F6 consiste en fijar el bloque de prensión 6 en la cara acabada 2 del disco bruto de lente 1.

Esta operación consiste en introducir por el canal 26 un metal con un bajo punto de fusión en la cavidad 40. Al estar el canal 26 por encima de la cavidad 40 (lo que resulta de la orientación del anillo de apoyo 19 y de la inclinación del armazón 8), la gravedad facilita esta operación.

Para ello, el aparato comprende un recipiente 41 unido a la cavidad 40 mediante un tubo flexible 42. La unidad de control 39 dirige la alimentación del metal de la cavidad 40 desde el recipiente 41.

A continuación se enfría el metal. Igualmente se puede dejar enfriar, lo que lleva más tiempo.

El orden de las operaciones F1 a F6 descritas anteriormente es orientativo. Algunas operaciones pueden ser cambiadas. En particular, la operación F5 de posicionamiento del disco bruto de lente 1 también puede realizarse en primer lugar.

Después de haber colocado el brazo de fijación 36 en su posición abierta, basta entonces con retirar del aparato 5 el conjunto 43 en lo sucesivo rígido formado por el disco bruto de lente 1, el bloque de prensión 6 y la interfaz 44 metálica de bajo punto de fusión. A los efectos de facilitar esta retracción, el escariado 24 del anillo 19 podrá ser realizado con un leve ángulo, tal como está representado en la Figura 7.

Considerando la presencia de la acanaladura 26 en el anillo 19, persiste en el conjunto 43 un resto de metal.

El hecho de que el anillo 19 esté truncado, como se ha visto anteriormente, permite reducir al mínimo la longitud de la acanaladura 26 y, por tanto, la longitud de dicho resto y economizar el metal de bajo punto de fusión, que tiene un coste alto.

Debido a que la definición de la orientación del bloque de prensión 6 tiene en cuenta la forma tridimensional exacta de la cara acabada 2, se entiende que un mismo anillo 19 está adaptado para recibir un conjunto de discos brutos de lente ya elaborados, cualquiera que sea el tipo al cual pertenece la cara acabada.

Igualmente, a pesar de que la descripción anterior haya sido realizada para una cara acabada 2 con curvatura progresivamente variable, el mismo anillo 19 es conveniente para todos los demás tipos de caras acabadas, principalmente las caras acabadas esféricas, asféricas, tóricas e incluso atóricas.

Claims

1. Procedimiento para la colocación de un bloque de prensión (6) en un disco bruto semiacabado de una lente oftálmica (1) destinada a presentar un prisma predeterminado, que comprende las etapas de:

-: posicionar el disco bruto de lente (1) en un zócalo fijo (19) de manera centrada y angularmente definida y de tal modo que la cara acabada (2) del disco bruto de lente (1) se apoye como un todo sobre múltiples puntos de apoyo (S_{1}, S_{2}, S_{3}) de dicho zócalo (19),

-: definir una orientación del bloque de prensión (6) con respecto al disco bruto de lente (1),

-: orientar el bloque de prensión (6) de la manera definida,

-: fijar el bloque de prensión (6) en la cara acabada (2) conservando su orientación,

caracterizado porque la etapa de definición de la orientación del bloque de prensión (6) comprende las etapas que consisten en:

-: tener en cuenta la forma tridimensional de la cara acabada (2) y la posición de dichos puntos de apoyo S_{1}, S_{2}, S_{3},

-: deducir la orientación de la cara acabada (2) cuando el disco bruto de lente (1) está posicionado en el zócalo (19),

-: tener en cuenta un prisma predeterminado,

-: deducir de la orientación de la cara acabada (2) y del prisma predeterminado, la orientación del bloque de prensión (6) con respecto a la cara acabada.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque para obtener la orientación de la cara acabada (2) cuando el disco bruto de lente (1) está posicionado en el zócalo (19) se calcula un prisma de posicionamiento resultante del basculamiento del disco bruto de lente (1) durante su colocación en el zócalo.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque para definir la orientación del bloque de prensión (6) se calculan dos ángulos \gamma y \Phi definidos por las fórmulas siguientes:

\vskip1.000000\baselineskip

\phi = Arc \ tan\left(\frac{sin(AngV - AngV_{0})}{sin(AngH)}\right)

donde:

- AngH y AngV se definen como:

AngH = Arc \ tan\left(\frac{\left(\frac{\partial f_{N}}{\partial x}\right)_{x=0,y=0}}{L}\right)

AngV = Arc \ tan\left(\frac{\left(\frac{\partial f_{N}}{\partial y}\right)_{x=0,y=0}}{L}\right)

siendo f_{N} una función del tipo z = f_{N}(x,y) que define la forma de la cara acabada (2) en un sistema de referencia XYZ fijo con respecto al zócalo (19) y donde x,y,z son las coordenadas cartesianas ligadas a los ejes X, Y y Z respectivamente de dicho sistema de referencia fijo, L viene definido por la fórmula siguiente:

\newpage

- AngV_{0} se define como:

AngV_{0} = \frac{Arc \ tan\left(\frac{PrV_{0}}{100}\right)}{n-1}

Estando PrV_{0} definido como sigue:

PrV_{0} = K x add

donde add es la suma de potencia de la lente oftálmica que se desea obtener y K es un índice de proporcionalidad, preferentemente igual a 2/3.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque se prevén tres puntos de apoyo (S_{1}, S_{2}, S_{3}) en el zócalo (19), y porque la función f_{N} se obtiene por una repetición de las etapas sucesivas siguientes:

-: calcular una función f_{p} que define la forma tridimensional de la cara acabada (2) en el sistema de referencia XYZ,

-: calcular las profundidades z_{i}, ligadas al eje Z del sistema de referencia fijo XYZ, de las proyecciones de los puntos de apoyo (S_{1}, S_{2}, S_{3}) en la cara acabada (2) según el eje Z mediante la fórmula siguiente: z_{i} = f_{p}(x_{i},y_{i}) donde, para cada punto de apoyo (S_{i}), x_{i} e y_{i} son sus coordenadas referidas al eje X y al eje Y del sistema de referencia fijo XYZ respectivamente,

\alpha_{p} = Arc tan(a)

\beta_{p} = Arc tan(b)

siendo a y b los coeficientes directores del plano A_{p} que pasa por las proyecciones de los puntos de apoyo (S_{1}, S_{2}, S_{3}) en la cara acabada (2),

-: bascular la cara acabada (2) según dos rotaciones, a saber: una primera rotación de ángulo \alpha_{p} en el plano XZ y una segunda rotación de ángulo \beta_{p} en el plano YZ,

-: incrementar p en una unidad,

mientras que el valor de la diferencia \varepsilon sea superior al valor predeterminado \varepsilon_{0},

donde:

-: i es un entero comprendido entre 1 y 3,

-: p es un entero inicialmente igual a 1, con

f_{1} = f

donde f es una función predeterminada del tipo z' = f(x',y') que define la forma tridimensional de la cara acabada (2) en un sistema de referencia ortogonal X'Y'Z' unido a la cara acabada (2), y siendo x', y', z' las coordenadas cartesianas referidas a los ejes X', Y', Z' del sistema de referencia X'Y'Z', respectivamente,

-: N es el valor de p cuando el valor de la diferencia \varepsilon se vuelve inferior al valor predeterminado \varepsilon_{0 }.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la diferencia \varepsilon se define como sigue:

\varepsilon = max(|z_{1} - z_{2}|,|z_{1} - z_{3}|,|z_{2} - z_{3}|).

6. Procedimiento según la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque el plano A_{p} se define en el sistema de referencia XYZ por la ecuación

z = ax + by + c,

los coeficientes a y b están definidos como sigue:

10

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 3 a 6 caracterizado porque el bloque de prensión (6), que presenta un eje Z'', está orientado de manera que:

-: el ángulo que forma la proyección de su eje Z'' en el plano formado por los ejes X, Y del sistema de referencia fijo XYZ con el eje X de este sistema de referencia fijo es igual al ángulo \Phi.

8. Procedimiento según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fijación del bloque de prensión (6) en la cara acabada (2) consiste en introducir un metal de bajo punto de fusión en una cavidad (40) formada entre la cara acabada (2) y el bloque de prensión (6) y en enfriar o dejar enfriar dicho metal.

9. Aparato de ajuste (5) para la colocación en un disco bruto semiacabado de lente oftálmica (1) de un bloque de prensión (6), que comprende:

-: un zócalo fijo (19) para posicionar el disco bruto de lente semiacabado (1),

-: los medios (34, 9) para centrar y orientar de manera definida el disco bruto de lente (1) con respecto al zócalo (19),

-: los medios (36) de fijación del disco bruto de lente (1) en el zócalo (19),

-: los medios (41, 42, 44) para fijar el bloque de prensión (6) en la cara acabada (2),

caracterizado porque comprende:

-: los medios (39) para definir la orientación del bloque de prensión (6) en función de la forma tridimensional de la cara acabada (2), y

-: los medios (10) para hacer variar la orientación del bloque de prensión (6) con respecto al zócalo (19) en función de la orientación definida.

10. Aparato de ajuste (5) según la reivindicación 9, caracterizado porque los medios (39) para definir la orientación del bloque de prensión comprenden un dispositivo de cálculo.

11. Anillo de apoyo para el posicionamiento de un disco bruto semiacabado de lente oftálmica en un aparato de ajuste (5) con vistas a la colocación en la cara acabada (2) del disco bruto de lente (1) de un bloque de prensión (6), comprendiendo dicho anillo (19) múltiples puntos de apoyo (S_{1}, S_{2}, S_{3}) contra los cuales se apoya la cara acabada (2) del disco bruto de lente (1), caracterizada porque los puntos de apoyo (S_{1}, S_{2}, S_{3}) se encuentran cada uno en una superficie esférica (33) cuyo diámetro es pequeño frente al radio de curvatura de la cara acabada (2) del disco bruto de lente (1).

12. Anillo según la reivindicación 11, caracterizado porque el diámetro de dicha superficie esférica (33) está comprendido entre 1,5 mm y 3 mm.

13. Anillo de apoyo según la reivindicación 12 caracterizado porque el diámetro de dicha superficie esférica (33) es igual a 2 mm.

14. Anillo según una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque cada superficie esférica (33) forma parte de una clavija que sobresale (31a, 31b, 31c).

15. Anillo según la reivindicación 14, caracterizado porque se añaden las clavijas (31a, 31b, 31c).

16. Anillo según la reivindicación 14 o 15, caracterizado porque comprende tres clavijas (31a, 31b, 31c).

17. Anillo según la reivindicación 16, caracterizado porque el anillo que presenta globalmente una simetría de revolución alrededor de un eje Z y los vértices de las clavijas están situados en un mismo plano perpendicular al eje Z.

18. Anillo según la reivindicación 17 caracterizado porque las clavijas están distribuidas según los vértices de un triángulo cuyo círculo circunscrito está centrado en el eje Z.

19. Anillo según la reivindicación 18, caracterizado porque dicho círculo circunscrito presenta un diámetro comprendido entre 50 y 60 mm.

20. Anillo según la reivindicación 19, caracterizado porque dicho círculo circunscrito presenta un diámetro igual a 55 mm.

21. Anillo según una de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado porque los ángulos en los vértices de dicho triángulo están comprendidos entre 60º y 80º, entre 50º y 70º, y entre 40º y 60º respectivamente.

22. Anillo según una de las reivindicaciones 16 a 21, caracterizado porque presenta una acanaladura (26) hueca que se prolonga según un eje radial.

23. Anillo según la reivindicación 22, caracterizado porque una de las clavijas (31a) se encuentra próxima al canal (26).

24. Anillo según la reivindicación 22, caracterizado porque la clavija (31a) situada cerca del canal (26) está desfasada con respecto al mismo en un ángulo comprendido entre 5º y 15º, siendo preferentemente igual a 10º.

25. Anillo según la reivindicación 22, caracterizado porque una de las clavijas (31a) se encuentra en el eje de la acanaladura (26), en posición diametralmente opuesta con respecto a la misma.