FR2811775A1 - Procedes de conception et de fabrication de verre de lunettes, et serie de verres de lunettes - Google Patents
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Abstract
Proc ed e de fabrication d'un verre de lunettes dans lequel toute la gamme des puissances au sommet possibles d'un verre de lunettes est divis ee en plusieurs sections, et dans lequel on pr epare, pour chacune des sections, au moins un type d' ebauche de verre semi-finie dont la surface avant est finie. Sur la base d'une sp ecification requise, on choisit un type d' ebauche de verre semi-finie. En outre, on d etermine, en fonction de la sp ecification requise, une conception de forme asph erique pour le traitement de la surface arrière de l' ebauche de verre semi-finie choisie. La forme asph erique de la surface arrière est optimis ee de façon que les erreurs de puissance moyenne ou les astigmatismes des verres finis ayant des puissances au sommet diff erentes à l'int erieur de la même section soient à peu près equilibr es. Finalement, on traite la surface arrière en se basant sur la forme asph erique d etermin ee.
Description
La présente invention se rapporte à un procédé de conception et à un
procédé de fabrication d'un verre de lunettes destiné à corriger la vue, et à une série de
verres de lunettes.
En général, un verre de lunettes est fait à la
demande pour satisfaire la spécification du client.
Cependant, il faut longtemps pour traiter à la fois les surfaces avant et arrière après réception de la commande du client. Par conséquent, des ébauches de verre semi-finies dont les surfaces avant sont finies sont gardées en stock et l'on traite, en fonction de la spécification du client la surface arrière de l'ébauche de verre semi-finie choisie, afin de raccourcir les temps de fourniture. En outre, on divise toute la gamme des puissances au sommet possibles d'un verre de lunettes en environ dix sections, et l'on prépare un type d'ébauche de verre semi-finie pour
chacune des sections.
Des verres de lunettes asphériques dont au moins l'une des surfaces avant et arrière est asphérique sont devenus d'utilisation courante. Lorsque le verre de lunettes emploie une surface asphérique, la courbe de base a une courbure plus douce (c'est-à-dire que la valeur absolue de la puissance au sommet avant diminue) et l'épaisseur maximale devient plus petite par comparaison avec un verre sphérique dont les surfaces avant et arrière
sont toutes les deux sphériques. Une ébauche de verre semi-
finie classique préparée pour un verre de lunettes
asphérique a une surface avant asphérique qui est terminée.
Sa surface arrière sera traitée pour être sphérique ou
torique pour satisfaire la spécification du client.
Les figures 17A à 17C montrent un échantillon des sections de puissance au sommet, la figure 17A montre une gamme de vergences négatives, la figure 17B montre une gamme de vergences positives et la figure 17C montre une gamme de vergences mixtes. Toute la gamme des puissances au sommet possibles, qui sont des combinaisons d'une puissance sphérique SPH et d'une puissance cylindrique CYL, est divisée en neuf sections I à IX. L'unité de chacune des puissances est la dioptrie et celle-ci est désignée par "D"
dans la description suivante. Un type d'ébauche de verre
semi-finie est préparé pour chacune des sections. La rela- tion entre les sections et les courbes de base de l'ébauche
de verre semi-finie est montrée dans le tableau 1.
Tableau 1
Section Courbe de base (D) Section Courbe de base (D)
I 0,50 VI 5,00
II 1,25 VII 6,00
III 2,00 VIII 7,00
IV 3,00 IX 8,00
V 4,00 - -_
La figure 18 montre des puissances de surface des surfaces avant Dlm(h) (unité: dioptrie) des ébauches de verre semi-finies préparées pour les sections I à IX respectives au point dont la distance par rapport à l'axe optique dudit verre de lunettes est h (unité: mm) dans un
plan qui contient l'axe optique.
Les sections de la puissance au sommet sont déterminées de façon que les performances optiques des verres finis qui ont la même forme de surface avant tombent dans une plage admissible pour chaque puissance au sommet à l'intérieur de la section spécifique. Par exemple, dans la section II, qui couvre SPH: de -5,25 D à -7,00 D et CYL: de 0,00 D à -2,00 D, la surface asphérique commune dont la courbe de base est 1,25 D est employée comme surface avant et la surface arrière est traitée de façon à être une surface sphérique dont la puissance de surface est -7,25 D lorsque la puissance au sommet requise est SPH: -6,00 D et CYL: 0,00 D. En outre, lorsque la puissance au sormet requise est SPH: -7,00 D et CYL: -2,00 D, la surface arrière est traitée de façon à être une surface torique dont les puissances minimale et
maximale de surface sont -8,25/-10,25 D respectivement.
Selon le procédé classique de conception et/ou de fabrication, lorsque la puissance au sommet requise est au centre de chaque section, la performance optique du verre de lunettes peut rester élevée. Cependant, lorsque la puissance au sommet requise est au voisinage des extrémités
de chaque section, la performance optique se dégrade.
Par exemple, la figure 19 montre des graphiques d'astigmatisme en fonction de l'angle f de vision de verres de lunettes dont les puissances au sommet requises sont SPH : +3,25 D et +4,00 D qui sont au voisinage des extrémités de la section VIII. La section VIII couvre SPH: de +3,25 D à +4,00 D et CYL: 0,00 D à +2,00 D, la surface avant de l'ébauche de verre semi-finie préparée pour cette section est une surface asphérique dont la courbe de base est +7,00 D. Dans chaque graphique, un trait plein représente l'astigmatisme, AS pour une distance d'objet infinie et un trait en pointillés représente l'astigmatisme AS300 pour une distance d'objet de 300 mm. Comme le montre la figure 19, l'astigmatisme AS300 est important pour le verre de lunettes dont la puissance au sommet est SPH: + 3,25, tandis que l'astigmatisme ASc est important pour le verre de lunettes dont la puissance au sommet est SPH: +4,00. À savoir, les astigmatismes des verres finis, (SPH +3,25 et
SPH: +4,00) ne sont pas équilibrés.
La figure 20 montre l'erreur AP0(30) de puissance moyenne à un angle de vision de 30 pour la distance d'objet infinie, l'astigmatisme AS (30) a un angle de vision de 30 pour la distance d'objet infinie, et l'astigmatisme AS300 (30) à un angle de vision de 30 pour la distance d'objet de 300 mm, de la série de verres de lunettes conçue et fabriquée par le procédé classique dans toute la gamme de puissances au sommet SPH: de -8,00 D à +5,00 D. Comme le montre la figure 20, les aberrations varient sensiblement dans chaque section et les
dégradations sont à l'extérieur des limites des sections.
C'est, par conséquent, un objectif de la présente invention que de proposer un procédé de conception et un procédé de fabrication, qui soient capables de concevoir et de fabriquer un verre de lunettes ayant une bonne performance optique pour chaque puissance au sommet. Pour atteindre l'objectif ci-dessus, selon le procédé de conception de la présente invention, on divise, en une pluralité de sections, au moins toute la gamme des puissances au sommet possibles d'un verre de lunettes, on prépare, pour chacune des sections, au moins un type d'ébauche de verre semi-finie dont l'une des surfaces avant et arrière est finie, on choisit, en fonction de la
spécification requise, un type de l'ébauche de verre semi-
finie, et ensuite on détermine une conception de forme asphérique pour le traitement de la surface non finie de l'ébauche de verre semi-finie choisie pour qu'elle soit optimisée pour la spécification requise. La spécification inclut la puissance au sommet, etc. Avec ce procédé, puisque la conception de forme asphérique pour le traitement de la surface non finie de l'ébauche de verre est déterminée sur la base de la spécification requise, le degré de flexibilité dans la conception de la surface devient plus élevé que dans le procédé classique (la surface arrière non finie d'une ébauche de verre dont la surface avant est terminée en tant que surface asphérique est traitée comme une surface sphérique ou torique), ce qui augmente la performance optique du verre fini, indépendamment du fait que la puissance au sommet requise est au voisinage des extrémités
de la section spécifique ou en son centre.
Dans la description suivante, la surface du verre
fini qui correspond à la surface finie de l'ébauche de verre semi-finie est appelée surface commune qui est commune dans la même section et l'autre surface du verre fini qui correspond à la surface non finie de l'ébauche de verre semi-finie est appelée surface personnalisée qui est fabriquée de façon personnalisée d'après la spécification requise. En outre, la forme asphérique de la surface personnalisée est optimisée de façon qu'une paire quelconque de verres finis, qui ont des puissances au sommet différentes à l'intérieur de la même section, satisfasse de préférence la condition (1) suivante à une hauteur spécifique h dans l'intervalle de 0 < h < 15: (1) ADlm(h)i + AD2m(h)i É ADlm(h)j + AD2m(h)j o Dlm(h) et D2m(h) sont des puissances de surface des surfaces avant et arrière au point dont la distance par rapport à l'axe optique du verre fini est h (unité: mm) dans un plan qui contient l'axe optique; ADlm(h) est la variation de puissance de surface de la surface avant et elle s'obtient par: Dlm(h) - Dlm(0); AD2m(h) est la variation de puissance de surface de la surface arrière et elle s'obtient par: D2m(h) - D2m(0); et les indices "i" et "j" représentent les valeurs des verres finis qui ont des puissances au sommet différentes
dans la même section.
La condition (1) signifie que AD2m(h)i e AD2m(h)j lorsque la surface avant est une surface commune. D'autre part, lorsque la surface arrière est une surface commune, la condition (1) signifie que ADlm(h)i É ADlm(h) j. De cette manière, les variations de la puissance de surface des surfaces personnalisées sont différentes l'une de l'autre, ce qui a pour résultat un verre de lunettes ayant la performance optique optimale pour chaque puissance au sommet. Bien que la surface commune puisse être soit la surface avant soit la surface arrière, on prend de préférence la surface avant comme surface commune pour faciliter la fabrication. Il est préférable que l'ébauche de verre semi-finie dont la surface avant est finie soit préparée pour chacune des sections et que la surface
arrière soit traitée en fonction de la spécification requise. C'est-àdire que la condition (2) suivante est de préférence satisfaite:5 (2) Dlm(h)i = Dlm(h)j.
Lorsque la surface avant est prise comme surface commune, ce peut être une surface sphérique ou une surface asphérique à symétrie en rotation. Afin de réduire le coût de fabrication, la surface avant pourrait être une surface sphérique telle que définie par la condition (3) suivante:
(3) Dlm(h)i = Dlm(h)j = Dlm(0)i = Dlm(0)j.
Lorsque la surface avant est une surface commune asphérique, les ébauches de verre semi-finies décrites dans l'art antérieur peuvent être utilisées. Dans tous les cas, la forme asphérique de la surface arrière est déterminée de façon que le verre fini ait la performance optique optimale. En outre, la forme asphérique de la surface personnalisée est déterminée, de préférence, de telle sorte que le verre fini satisfait la condition (4) suivante lorsque Pi < Pj < -3,00 et h < 15: (4) MAX(IADlm(h)i+AD2m(h) i ADlm(h)j-AD2m(h)jI) S 0,3 o: P est une puissance au sommet (unité: dioptrie); et MAX() est une fonction qui trouve la valeur maximale
dans la section spécifique.
La condition (4) signifie que les différences entre les variations de la puissance de surface asphérique des verres négatifs finis qui ont des puissances au sommet différentes à l'intérieur de la même section, ne sont pas
plus grandes que 0,3 D lorsque h 15.
D'autre part, la forme asphérique de la surface personnalisée est déterminée de telle sorte que le verre fini satisfait de préférence la condition (5) suivante lorsque Pi > Pj > +2,00:
(5) ADlm(15)i + AD2m(15)i < ADlm(15)j AD2m(15)j.
Puisque la valeur de ADlm(15) + AD2m(15) est habituellement plus petite que zéro, la condition (5) signifie que la variation de la puissance de surface asphérique augmente lorsque la puissance au sommet positive devient plus grande. La forme asphérique de la surface personnalisée est de préférence optimisée de façon que les erreurs de puissance moyenne ou les astigmatismes des verres finis ayant des puissances au sommet différentes à l'intérieur de
la même section soient à peu près équilibrés.
Par exemple, lorsque la condition (3) est satisfaite avec Pi < Pj et 1 < 30, les astigmatismes sont bien équilibrés. (6) -0,04 AS()i + AS300(0)i ASw(p)j - AS300(P)j 2(Pi - Pj) ou: ASo (p) est l'astigmatisme (unité: dioptrie) à l'angle 3 de vision (unité: degré) pour la distance d'objet infinie; et AS300(p) est l'astigmatisme à l'angle P de vision
pour la distance d'objet de 300 mm.
La condition (6) signifie que les différences de valeur moyenne d'astigmatisme pour des distances d'objet infinie et finie sont à peu près identiques pour une paire quelconque de verres finis ayant des puissances au sommet différentes à l'intérieur de la même section. La différence des valeurs moyennes d'astigmatisme est de préférence plus petite que 0,01 D pour une paire des verres finis dont les puissances au sommet sont différentes de 0,25 D à
l'intérieur de la même section.
Selon un exemple supplémentaire, lorsque la condition (7) est satisfaite avec P < 30, les astigmatismes sont bien équilibrés:
AS(D) + AS300()<,
(7) -0,1 < AS() + AS300( < 0,1
La condition (7) signifie que les valeurs moyennes d'astigmatisme pour des distances d'objet infinie et finie pour chaque verre fini tombent à l'intérieur de la plage de
0,01.
Selon encore un autre exemple, lorsque la condition (8) est satisfaite quand Pi < Pj et D < 30, les erreurs de puissance moyenne sont bien équilibrées: APo(F)i - APc(1)j
(8) -0,04 < <P 0,04
Pi - p. o: AP(F(p) est l'erreur de puissance moyenne à l'angle
de vision (unité: degré) pour la distance d'objet infinie.
La condition (8) signifie que les différences d'erreur de puissance moyenne pour la distance d'objet infinie sont à peu près identiques pour une paire quelconque de verres finis ayant des puissances au sommet différentes à l'intérieur de la même section. La différence de l'erreur de puissance moyenne est de préférence plus petite que 0,01 D pour une paire de verres finis dont les puissances au sommet sont différentes de 0, 25 D à
l'intérieur de la même section.
Selon encore un autre exemple, lorsque la condition (9) est satisfaite avec D < 30, les erreurs de puissance moyenne sont bien équilibrées: (9) 0,1 < AP (p) < 0,1 La condition (9) signifie que l'erreur de puissance moyenne pour la distance d'objet infinie pour chaque verre
fini tombe dans la plage de 0,1.
D'autre part, la série de verres de lunettes selon la présente invention comprend plusieurs types de verres de lunettes qui ont une puissance au sommet différente. L'une desdites surfaces avant et arrière de chaque verre de lunettes est déterminée pour chacune des sections, qui sont définies de façon à diviser toute la gamme des puissances au sommet possibles, l'autre surface est une surface asphérique déterminée pour une spécification requise. En
outre, la condition (1) décrite ci-dessus est satisfaite.
Dans un tel cas, la surface avant peut être la surface
commune et elle peut être une surface sphérique.
Les caractéristiques et avantages de l'invention
ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à
titre d'exemple en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1A est un schéma fonctionnel montrant un système de fabrication d'un verre de lunettes réalisant l'invention; la figure lB est un organigramme montrant un procédé de fabrication d'un verre de lunettes réalisant l'invention; la figure 2 montre des graphiques de puissances D2m(h) de surface arrière de verres finis de sections respectives, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon une série de verres de lunettes d'un premier mode de réalisation, chaque graphique montre le D2m(h) des verres de lunettes pour des puissances au sommet respectives dans chaque section; la figure 3 montre des graphiques de variations AD2m(h) de puissance de surface arrière de verres finis de sections respectives, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon la série de verres de lunettes du premier mode de réalisation, chaque graphique montre le AD2m(h) des verres finis pour les puissances au sommet respectives dans chaque section; la figure 4 est un graphique montrant la performance optique de la série de verres de lunettes à un angle de vision de 30 , selon le premier mode de réalisation; la figure 5 montre des graphiques de puissances D2m(h) de surface arrière de verres finis de sections respectives, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon une série des verres de lunettes d'un deuxième mode de réalisation; la figure 6 montre des graphiques de variations AD2m(h) de puissance de surface arrière de verres finis de sections respectives, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon la série de verres de lunettes du deuxième mode de réalisation; la figure 7 est un graphique montrant la performance optique de la série de verres de lunettes à un angle de vision de 30 , selon le deuxième mode de réalisation; la figure 8 montre des graphiques de puissances D2m(h) de surface arrière de verres finis de sections respectives, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon une série des verres de lunettes d'un troisième mode de réalisation; la figure 9 montre des graphiques de variations AD2m(h) de puissance de surface arrière de verres finis de sections respectives, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon la série de verres de lunettes du troisième mode de réalisation; la figure 10 est un graphique montrant la performance optique de la série de verres de lunettes à un angle de vision de 30 , selon le troisième mode de réalisation; la figure 11 montre des graphiques de puissances D2m(h) de surface arrière de verres finis de sections respectives, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon une série des verres de lunettes d'un quatrième mode de réalisation; la figure 12 montre des graphiques de variations AD2m(h) de puissance de surface arrière de verres finis de sections respectives, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon la série de verres de lunettes du quatrième mode de réalisation; la figure 13 est un graphique montrant la performance optique de la série de verres de lunettes à un angle de vision de 30 , selon le quatrième mode de réalisation; la figure 14 montre des graphiques de puissances D2m(h) de surface arrière de verres finis de sections respectives, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon une série des verres de lunettes d'un cinquième mode de réalisation; la figure 15 montre des graphiques de la somme des variations des puissances de surfaces avant et arrière ADlm(h) + AD2m(h) de verres finis de sections respectives, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon la série de verres de lunettes du cinquième mode de réalisation; la figure 16 est un graphique montrant la performance optique de la série de verres de lunettes à un angle de vision de 30 , selon le cinquième mode de réalisation; les figures 17A, 17B et 17C montrent les sections de la courbe de base pour des ébauches de verre semi-finies qui sont communes aux modes de réalisation et à l'art antérieur; la figure 18 montre des graphiques de puissances Dlm(h) de surface avant de verres finis de sections respectives, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon une série classique de verres de lunettes; la figure 19 montre des graphiques d'astigmatisme en fonction de l'angle 3 de vision des verres de lunettes classiques dont les puissances au sommet requises sont SPH: +3,25 D et +4, 00 D; et la figure 20 est un graphique montrant la performance optique de la série classique de verres de lunettes à un
angle de vision de 30 degrés.
On va décrire, en se référant aux dessins annexés, un procédé de conception et un procédé de fabrication d'un verre de lunettes réalisant l'invention. D'abord, on décrira, en se référant aux figures 1A et lB, les grandes lignes de l'invention et ensuite on décrira des exemples de
conception (modes de réalisation).
La figure 1A est un schéma fonctionnel montrant le système de fabrication d'un verre de lunettes et la figure lB est un organigramme montrant le procédé de fabrication
réalisant l'invention.
Comme le montre la figure lA, le système 10 de fabrication de verres de lunettes est pourvu d'un ordinateur 11 sur lequel est installé un programme informatique que l'on décrira plus tard, d'un dispositif 12 d'entrée comme un clavier destiné à entrer des données dans l'ordinateur 11, d'un écran 13, comme un CRT (tube à rayons cathodiques), qui est connecté à l'ordinateur 11, d'une machine 14 de traitement de surface asphérique qui est
commandée par l'ordinateur 11.
Lorsque l'on reçoit une commande d'un client, on fabrique, dans une usine de fabrication, un verre de lunettes selon les étapes de la figure lB. À l'étape Si, à l'aide du dispositif 12 d'entrée, un opérateur entre, dans l'ordinateur 11, des données du client (c'est-à-dire, des spécifications du verre de lunettes voulu). Les spécifications comprennent une puissance au sommet (une puissance sphérique SPH et une puissance cylindrique CYL) et un type de produit qui détermine l'indice de réfraction de la matière du verre. Les données du client peuvent être
entrées à un terminal d'ordinateur placé chez un opticien.
Dans un tel cas, les données du client sont transmises à
l'usine par un réseau informatique.
À l'étape S2, l'ordinateur 11 détermine une section de la puissance au sommet en se basant sur la puissance sphérique SPH et la puissance cylindrique CYL. Toute la gamme des puissances au sommet possibles d'un verre de lunettes est divisée en neuf sections I à IX, comme le montrent les figures 17A à 17C et l'on a préparé, pour
chaque section, au moins un type d'ébauche de verre semi-
finie.
Après avoir choisi le type d'ébauche de verre semi-
finie, l'ordinateur 11 calcule la conception de forme asphérique pour le traitement de la surface arrière non finie (la surface personnalisée) en se basant sur les données de la surface avant (la surface commune) de l'ébauche de verre semi-finie choisie et sur la spécification, en fonction d'un programme de calcul, à l'étape S3. Le programme de calcul trouve les données de forme de la surface arrière, en se basant sur la courbe de base choisie comme condition préalable, à l'aide d'un algorithme d'optimisation, comme une méthode des moindres carrés avec amortissement, de façon à optimiser la performance optique tout en gardant la spécification requise. Les traitements des étapes S2 et S3 correspondent
au procédé de conception de la présente invention.
Ensuite, l'opérateur met l'ébauche choisie de verre semi-finie sur la machine 14 de traitement de surface asphérique, après la mise en place, lorsque l'opérateur entre un ordre de démarrage à partir du dispositif 12 d'entrée, l'ordinateur 11 commande la machine 14 de traitement de surface asphérique pour traiter (meuler) la surface arrière non finie de l'ébauche de verre semi-finie en se basant sur les données de forme trouvées à l'étape S3. On va décrire, maintenant, cinq modes de réalisation de la série de verres de lunettes de l'invention. Dans tous les modes de réalisation, l'indice de réfraction de la matière du verre est de 1,6, le diamètre du verre fini est de 70 mm, l'épaisseur minimale (l'épaisseur au centre pour un verre négatif et l'épaisseur au bord pour un verre positif) est de 1,0 mm. On a préparé une ébauche de verre semi- finie dont la surface avant est finie pour chacune des sections I à IX. C'est-à-dire que la surface avant est la surface commune et que la surface arrière est la surface personnalisée. Les courbes de base (la puissance de surface
paraxiale, unité: dioptrie) des ébauches de verre semi-
finies selon les modes de réalisation respectifs sont montrées dans le tableau 2. "Ex.1" signifie, dans ce cas,
premier mode de réalisation.
Tableau 2
Section Courbe de base (unité: D) Ex.1 Ex.2 Ex.3 Ex.5 Ex.6
I 0,50 0,00 2,00 0,50 0,50
II 1,25 0,50 3,00 1,25 1,25
III 2,00 1,25 4,00 2,00 2,00
IV 3,00 2,00 5,00 3,00 3,00
V 4,00 3,00 6,00 4,00 4,00
VI 5,00 4,00 7,00 5,00 5,00
VII 6,00 5,00 8,00 6,00 6,00
VIII 7,00 6,00 9,00 7,00 7,00
IX 8,00 7,00 10,00 8,00 8,00
Premier mode de réalisation Dans un premier mode de réalisation, la surface avant est une surface sphérique qui est commune aux verres dans la section spécifique et la forme asphérique de la surface arrière est déterminée en fonction de la spécification requise. La figure 2 montre les puissances D2m(h) de surface arrière de verres finis, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon la série de verres de lunettes du premier mode de réalisation. En outre, la figure 3 montre les variations AD2m(h) de la puissance de
surface arrière qui est obtenue par D2m(h) - D2m(0).
Les figures 2 et 3 montrent les données de la série des verres de lunettes qui comprend les verres finis dont les puissances sphériques SPH sont -8,00 D à +5,00 D et dont la puissance cylindrique CYL est nulle. On a conçu cinquante-trois types de verres finis qui correspondent aux carrés les plus à droite de la matrice de la figure 17A et aux carrés les plus à gauche de la matrice de la figure
17B, et leurs données sont indiquées aux figures 2 et 3.
Par exemple, les données des quatre types de verres finis dont les puissances sphériques sont -8,00 D, -7,75 D, -7,50 D et -7,25 D sont indiquées pour la section I. En ce qui concerne la performance optique, la série des verres de lunettes du premier mode de réalisation est conçue de façon telle que l'astigmatisme pour la distance d'objet infinie et l'astigmatisme pour la distance d'objet de 300 mm soient bien équilibrés. La figure 4 montre l'erreur AP (30) de puissance moyenne à un angle de vision de 30 pour la distance d'objet infinie, l'astigmatisme AS,(30) à un angle de vision de 30 pour la distance d'objet infinie, et l'astigmatisme AS300(30) à un angle de vision de 30 pour la distance d'objet de 300 mm de la série de verres de lunettes selon le premier mode de réalisation dans toute la gamme de puissances au sommet SPH de -8,00 D à +5,00 D. Comme le montre la figure 4, les variations des aberrations à l'intérieur de chaque section sont réduites et les dégradations aux frontières de la section sont aussi réduites. Les astigmatismes AScc(30) et AS300(30) sont bien
équilibrés sur toute la gamme de puissances au sommet.
Puisqu'il est difficile de réduire les deux astigmatismes ASo(30) et AS300(30) en même temps, puisque l'un d'entre eux augmente lorsque l'autre diminue, les astigmatismes sont équilibrés de façon que les valeurs absolues des astigmatismes AS,(30) et AS300(30) soient à peu près identiques. Deuxième mode de réalisation Dans un deuxième mode de réalisation, la surface avant est une surface sphérique qui est commune aux verres dans la section spécifique et la forme asphérique de la surface arrière est déterminée en fonction de la spécification requise. La figure 5 montre les puissances D2m(h) de surface arrière de verres finis, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon la série de verres de lunettes du deuxième mode de réalisation. En outre, la figure 6 montre les variations AD2m(h) de la
puissance de surface arrière qui est obtenue par D2m(h) -
D2m(0). Comme le montre le tableau 2, la série de verres de lunettes du deuxième mode de réalisation adopte des courbes de base à courbure plus douce que celles du premier mode de
réalisation pour réduire l'épaisseur du verre de lunettes.
En ce qui concerne la performance optique, la série des verres de lunettes du deuxième mode de réalisation est conçue de façon telle que l'astigmatisme pour la distance d'objet infinie et l'astigmatisme pour la distance d'objet
de 300 mm soient bien équilibrés.
La figure 7 montre l'erreur APo(30) de puissance moyenne pour la distance d'objet infinie, l'astigmatisme ASc(30) pour la distance d'objet infinie,et l'astigmatisme AS300(30) pour la distance d'objet de 300 mm de la série de verres de lunettes selon le deuxième mode de réalisation dans toute la gamme de puissances au sommet SPH de -8,00 D à +5,00 D. Comme le montre la figure 7, les variations des aberrations à l'intérieur de chaque section sont réduites et les dégradations aux frontières de la section sont aussi réduites. Les astigmatismes AS(30) et AS300(30) sont bien équilibrés sur toute la gamme de
puissances au sommet.
Troisième mode de réalisation Dans un troisième mode de réalisation, la surface avant est une surface sphérique qui est commune aux verres dans la section spécifique et la forme asphérique de la surface arrière est déterminée en fonction de la spécification requise. La figure 8 montre les puissances D2m(h) de surface arrière de verres finis, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon la série de verres de lunettes du troisième mode de réalisation. En outre, la figure 9 montre les variations AD2m(h) de la
puissance de surface arrière qui est obtenue par D2m(h) -
D2m(0). Comme le montre le tableau 2, la série de verres de lunettes du troisième mode de réalisation adopte des courbes de base à courbure plus raide que celles du premier mode de réalisation pour réduire la variation de la
performance optique.
En ce qui concerne la performance optique, la série des verres de lunettes du troisième mode de réalisation est conçue de façon telle que l'astigmatisme pour la distance d'objet infinie et l'astigmatisme pour la distance d'objet de 300 mm soient bien équilibrés. La figure 10 montre l'erreur AP,(30) de puissance moyenne pour la distance d'objet infinie, l'astigmatisme AS,(30) pour la distance d'objet infinie, et l'astigmatisme AS300(30) pour la distance d'objet de 300 mm de la série de verres de lunettes selon le troisième mode de réalisation dans toute la gamme de puissances au sommet SPH de -8,00 D à +5,00 D. Comme le montre la figure 10, les variations des aberrations à l'intérieur de chaque section sont réduites et les dégradations aux frontières de la section sont aussi réduites. Les astigmatismes AS,(30) et AS300(30) sont bien équilibrés sur toute la gamme de
puissances au sommet.
Quatrième mode de réalisation Dans un quatrième mode de réalisation, la surface avant est une surface sphérique qui est commune aux verres dans la section spécifique et la forme asphérique de la surface arrière est déterminée en fonction de la spécification requise. La figure 11 montre les puissances D2m(h) de surface arrière de verres finis, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon la série de verres de lunettes du quatrième mode de réalisation. En outre, la figure 12 montre les variations AD2m(h) de la
puissance de surface arrière qui est obtenue par D2m(h) -
D2m(0). En ce qui concerne la performance optique, la série des verres de lunettes du quatrième mode de réalisation est conçue de façon telle que l'erreur de puissance moyenne
pour la distance d'objet infinie soit bien corrigée.
La figure 13 montre l'erreur AP.(30) de puissance moyenne pour la distance d'objet infinie, l'astigmatisme AS,(30) pour la distance d'objet infinie, et l'astigmatisme AS300(30) pour la distance d'objet de 300 mm de la série de verres de lunettes selon le quatrième mode de réalisation dans toute la gamme de puissances au sommet SPH de -8,00 D à +5,00 D. Comme le montre la figure 13, les variations des aberrations à l'intérieur de chaque section sont réduites et les dégradations aux frontières de la section sont aussi réduites. L'erreur AP(30) de puissance moyenne devient presque nulle sur toute la ganme des puissances au sommet. Cinquième mode de réalisation Dans un cinquième mode de réalisation, la surface avant est une surface asphérique qui est commune aux verres dans la section spécifique et la forme asphérique de la surface arrière est déterminée en fonction de la spécification requise. Les formes asphériques des surfaces avant des sections respectives sont identiques à celles de l'art antérieur montrées à la figure 18. La figure 14 montre les puissances D2m(h) de surface arrière de verres finis, en coupe transversale contenant l'axe optique, selon la série de verres de lunettes du cinquième mode de réalisation. En outre, la figure 15 montre la somme des variations des puissances de surface avant et arrière
ADlm(h) + AD2m(h).
En ce qui concerne la performance optique, la série des verres de lunettes du cinquième mode de réalisation est conçue de façon telle que l'astigmatisme pour la distance d'objet infinie et l'astigmatisme pour la distance d'objet
de 300 mm soient bien équilibrés.
La figure 16 montre l'erreur AP(30) de puissance moyenne pour la distance d'objet infinie, l'astigmatisme
ASc(30) pour la distance d'objet infinie, et l'astigma-
tisme AS300(30) pour la distance d'objet de 300 mm de la série de verres de lunettes selon le cinquième mode de réalisation dans toute la gamme de puissances au sommet SPH de -8,00 D à +5,00 D. Comme le montre la figure 16, les variations des aberrations à l'intérieur de chaque section sont réduites et les dégradations aux frontières de la section sont aussi réduites. Les astigmatismes ASc(30) et AS300(30) sont bien équilibrés sur toute la ganmme de puissances
au somnet.
On va décrire, maintenant, les valeurs des conditions (1) à (9) en ce qui concerne la série de verres de lunettes des modes de réalisation et de l'art antérieur. Dans les tableaux 1 à 12 suivants, "oui" signifie que la série de verres de lunettes satisfait la condition correspondante et "non" signifie qu'elle ne satisfait pas la condition correspondante. La colonne la plus à droite indique la base
de la détermination.
TABLEAU 3
Condition (1) ADlm(h)i + AD2m(h)i X ADlm(h)i + AD2m(h)j (à une hauteur spécifique h dans l'intervalle de 0 < h < 15) Ex. 1 oui Évident à partir de la figure 3 Ex. 2 oui Évident à partir de la figure 6 Ex. 3 oui Évident à partir de la figure 9 Ex. 4 oui Évident à partir de la figure 12 Ex. 5 oui Évident à partir de la figure 15 Art non La surface avant est commune et la antérieur surface arrière est sphérique. La partie
gauche est égale à la partie droite.
Tableau 4
Condition (2) Dlm(h)i = Dlm(h)j
Ex. 1 oui La surface avant est commune.
Ex. 2 oui La surface avant est commune.
Ex. 3 oui La surface avant est commune.
Ex. 4 oui La surface avant est commune.
Ex. 5 oui La surface avant est commune.
Art antérieur oui La surface avant est commune.
Tableau 5
Condition (3) Dlm(h)i = Dlm(h)j = Dlm(0)i = Dlm(0)j
Ex. 1 oui La surface avant est sphérique.
Ex. 2 oui La surface avant est sphérique.
Ex. 3 oui La surface avant est sphérique.
Ex. 4 oui La surface avant est sphérique.
Ex. 5 non La surface avant est asphérique.
Art antérieur non La surface avant est asphérique.
Tableau 6
Condition (4) MAX(IADlm(h) i+AD2m(h)i-AD2m(h)j-AD2m(h)j) < 0,3 (lorsque Pi < Pj < -3,00 et h 15) Ex. 1 oui Évident à partir de la figure 3 (0, 058) Ex. 2 oui Évident à partir de la figure 6 (0,118) Ex. 3 oui Évident à partir de la figure 9 (0,179) Ex. 4 oui Évident à partir de la figure 12 (0,062) Ex. 5 oui Évident à partir de la figure 15 (0,090) Art oui La surface avant est commune et la
antérieur surface arrière est sphérique.
Tableau 7
Condition (5) ADlm(15)i + AD2m(15)i < ADlm(15)j - AD2m(15)j (lorsque Pi > Pj > + 2,00 Ex. 1 oui Evident à partir de la figure 3 Ex. 2 oui Evident à partir de la figure 6 Ex. 3 oui Évident à partir de la figure 9 Ex. 4 oui Evident à partir de la figure 12 Ex. 5 oui Évident à partir de la figure 15 Art antérieur non La surface avant est asphérique
Tableau 8
Condition (6) -0 04 <AS,(>)i + AS300()i - ASm(f)j - AS300()j<
-0,04 < -< 0,04
(lorsque Pi < Pj et P < 30) Ex. 1 oui -0,002 à 0,006 Ex. 2 oui -0,002 à 0, 006 Ex. 3 oui -0,006 à 0,006 Ex. 4 oui -0,024 à 0,026 Ex. 5 oui -0,006 à 0,006 Art antérieur non -0,064 à 0,184
Tableau 9
AS (D) + AS300 ()
Condition (7) -0,1 < AS()< 0,1 (lorsque f 30) Ex. 1 oui -0,002 à 0,007 Ex. 2 oui -0,001 à 0,010 Ex. 3 oui -0,004 à 0,003 Ex. 4 non -0,070 à 0, 126 Ex. 5 oui -0,004 à 0,003 Art antérieur non -0,086 à 0,125
Tableau 10
APm(P)i - APoe()j Condition (8) -0,04 < 0,04 Pi - Pi (lorsque Pi < Pj et 3 < 30) Ex. 1 oui -0,020 à 0,008 Ex. 2 oui -0,016 à 0,008 Ex. 3 oui -0, 028 à 0,012 Ex. 4 oui -0,004 à 0,004 Ex. 5 oui -0,028 à 0,012 Art antérieur non -0,048 à 0,144
Tableau 11
Condition (9) -0,1 < AP(D) < 0,1 (lorsque D < 30) Ex. 1 non -0,108 à 0, 067 Ex. 2 oui -0,090 à 0,057 Ex. 3 non -0,146 à 0,097 Ex. 4 oui -0,002 à 0,003 Ex. 5 non -0,146 à 0,097 Art antérieur non -0,165 à 0,108
La présente description se rapporte aux matières
traitées dans la demande de brevet japonais numéro 2000-206 720, déposée le 7 juillet 2000 qui est expressément
incorporée ici, en totalité, par référence.
Claims (19)
1. Procédé de conception d'un verre de lunettes dont au moins l'une de surfaces avant et arrière est asphérique, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: le fait de diviser toute la gamme des puissances au sommet possibles d'un verre de lunettes en une pluralité de sections (I à IX); le fait de préparer pour chacune desdites sections (I à IX), au moins un type d'ébauche de verre semi-finie dont l'une desdites surfaces avant et arrière est finie; le fait de choisir un type desdites ébauches de verre semi-finies en fonction d'une spécification requise; le fait de déterminer une conception de forme asphérique pour le traitement de la surface non finie de l'ébauche de verre semi-finie choisie pour qu'elle soit
optimisée pour ladite spécification requise.
2. Procédé de conception selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface avant de ladite ébauche de
verre semi-finie est finie.
3. Procédé de conception selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite surface avant est une surface sphérique.
4. Procédé de conception selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface avant est une surface asphérique.
5. Procédé de conception selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite conception de forme asphérique pour le traitement de la surface non finie est optimisée de façon que les erreurs de puissance moyenne ou les astigmatismes des verres finis ayant des puissances au sommet différentes à l'intérieur de la même section (I à
IX) soient approximativement équilibrés.
6. Procédé de conception selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite conception de forme asphérique pour le traitement de la surface non finie est optimisée de façon qu'une paire quelconque de verres finis, qui ont des puissances au sommet différentes à l'intérieur de la même section (I à IX), satisfasse la condition (1) suivante à une hauteur spécifique h située dans l'intervalle de 0 < h < 15: (1) ADlm(h)i + AD2m(h)i É ADlm(h)j + AD2m(h)j o Dlm(h) et D2m(h) sont des puissances de surface des surfaces avant et arrière (unité: dioptrie) au point dont la distance par rapport à l'axe optique dudit verre fini est h (unité: mm) dans un plan qui contient ledit axe optique; ADlm(h) est la variation de puissance de surface de la surface avant et elle s'obtient par: Dlm(h) - Dlm(0); AD2m(h) est la variation de puissance de surface de la surface arrière et elle s'obtient par: D2m(h) - D2m(0); et les indices "i" et "j" représentent les valeurs des verres finis qui ont des puissances au sommet différentes
dans la même section.
7. Procédé de conception selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il satisfait en outre la condition (2) suivante:
(2) Dlm(h)i = Dlm(h)j.
8. Procédé de conception selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il satisfait en outre la condition (3) suivante:
(3) Dlm(h)i = Dlm(h)j = Dlm(0)i = Dlm(0)j.
9. Procédé de conception selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il satisfait en outre la condition (4) lorsque Pi < Pj < -3,00 et h < 15: (4) MAX(IADlm(h)i+AD2m(h)i-ADlm(h)j-AD2m(h)jl) < 0,3 o P est une puissance au sommet (unité: dioptrie); et MAX() est une fonction qui trouve la valeur maximale
dans la section spécifique.
10. Procédé de conception selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il satisfait en outre la condition (5), lorsque Pi > Pj > 2,00: (5) ADlm(15)i + AD2m(15)i < ADlm(15)j - AD2m(15)j o
P est une puissance au sommet (unité: dioptrie).
11. Procédé de conception selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il satisfait en outre la condition (6) lorsque Pi < Pj et P < 30: ASx(f)i + AS300(f)i - AS(f)j - AS300(f)j (6) -0,04 < 2(Pi - P j) < 0,04 2<(Pi -j o P est une puissance au sommet (unité: dioptrie); AS,(p) est l'astigmatisme (unité: dioptrie) à l'angle de vision f (unité: degré) pour une distance d'objet infinie; et AS300(p) est l'astigmatisme à l'angle P de vision
pour une distance d'objet de 300 mm.
12. Procédé de conception selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il satisfait en outre la condition (7) suivante lorsque P < 30: AS (p) + AS300 ()<,
(7) -0,1 < AS,() + AS300 < 0,1
ASo(D) est l'astigmatisme (unité: dioptrie) à l'angle de vision D (unité: degré) pour une distance d'objet infinie; et AS300(p) est l'astigmatisme à l'angle P de vision
pour une distance d'objet de 300 mm.
13. Procédé de conception selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il satisfait en outre la condition (8) lorsque Pi < Pj et p < 30: APoe(f)i - APoe(f)j
(8) -0,04 < < 0,04
Pi Pi o: P est une puissance au sommet (unité: dioptrie); et APoo(M) est l'erreur de puissance moyenne à l'angle f
de vision (unité: degré) pour la distance d'objet infinie.
14. Procédé de conception selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il satisfait en outre la condition (9) suivante lorsque 3 < 30: (9) -0, 1 < APO(f) < 0,1 o: AP,<(P) est l'erreur de puissance moyenne à l'angle D
de vision (unité: degré) pour la distance d'objet infinie.
15. Procédé de fabrication d'un verre de lunettes dont au moins l'une de surfaces avant et arrière est asphérique, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: le fait de diviser toute la gamme des puissances au sommet possibles d'un verre de lunettes en une pluralité de sections (I à IX); le fait de préparer, pour chacune desdites sections (I à IX), au moins un type d'ébauche de verre semi-finie dont la surface avant est finie; le fait de choisir un type desdites ébauches de verre semi-finies en fonction d'une spécification requise; le fait de traiter la surface arrière de l'ébauche de verre semi-finie choisie pour que ce soit une surface asphérique pour former un verre fini selon une
spécification requise pour le verre de lunettes.
16. Procédé de fabrication selon la revendication , caractérisé en ce que la surface avant de ladite
ébauche de verre semi-finie est une surface sphérique.
17. Série de verres de lunettes comprenant: une pluralité de types de verres de lunettes qui ont des puissances au sommet différentes; caractérisée en ce que l'une desdites surfaces avant et arrière de chaque verre de lunettes est prédéterminée pour chacune de sections (I à IX), qui sont définies de façon à diviser toute la gamme des puissances au sommet possibles, et en ce que l'autre surface est une surface asphérique déterminée pour une spécification requise; et en ce que lesdits verres de lunettes qui ont des puissances au sommet différentes à l'intérieur de la même section satisfont la condition (1) suivante à une hauteur spécifique h située dans l'intervalle de 0 < h < 15: (1) ADlm(h)i + AD2m(h)i # ADlm(h)j + AD2m(h)j o Dlm(h) et D2m(h) sont des puissances de surface des surfaces avant et arrière (unité: dioptrie) au point dont la distance par rapport à l'axe optique dudit verre de lunettes est h (unité: mm) dans un plan qui contient ledit axe optique; ADlm(h) est la variation de puissance de surface de la surface avant et elle s'obtient par: Dlm(h) - Dlm(0); AD2m(h) est la variation de puissance de surface de la surface arrière et elle s'obtient par: D2m(h) - D2m(0); et les indices "i" et "j" représentent les valeurs des verres de lunettes qui ont des puissances au sommet
différentes dans la même section.
18. Série de verres de lunettes selon la revendication 17, caractérisée en ce que lesdites surfaces avant desdits verres de lunettes sont prédéterminées pour
chacune desdites sections (I à IX).
19. Série de verres de lunettes selon la revendication 18, caractérisée en ce que lesdites surfaces avant desdits verres de lunettes sont des surfaces sphériques.
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