專利名稱:彈性研磨工具及鏡片研磨方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及研磨鏡片等光學(xué)元件的光學(xué)面的研磨工具及其研磨方法,特別是涉及適合用于研磨非球面形狀的彈性研磨工具及其研磨方法。
背景技術(shù):
迄今為止,對眼鏡鏡片等凹面,其球面、旋轉(zhuǎn)對稱非球面、復(fù)曲面(Toric surface)、累進(jìn)面等光學(xué)面,可通過切削等形成。進(jìn)而,對形成后的光學(xué)面進(jìn)行鏡面研磨。在球面或復(fù)曲面等單純的曲面形狀的鏡面研磨中,采用使用了剛體研磨盤的摩擦研磨方法(rub polishingmethod)。由于利用研磨盤的鏡面研磨方法是研磨盤的表面形狀復(fù)制到被研磨面的方法,因此,必須具有與鏡片處方(prescription)相對應(yīng)的表面形狀的數(shù)目的加工盤。加工盤的數(shù)目會達(dá)到數(shù)千種之多。
此外,在累進(jìn)面等復(fù)雜曲面,即所謂自由曲面形狀的研磨中,不能通過使用剛體研磨盤的研磨方法進(jìn)行研磨。因此,一般采用彈性研磨工具來進(jìn)行。
作為利用彈性研磨工具的方法,采用氣球型研磨工具的研磨方法已被提出(例如,參考專利文獻(xiàn)1)。該研磨方法通過將壓力氣體送入氣球型研磨工具的內(nèi)側(cè)使其膨脹、通過調(diào)節(jié)其壓力,使其變更為被研磨面的曲面形狀的曲率相吻合來進(jìn)行研磨。從而,由于可以仿形曲面形狀不同的多種被研磨面,因此,在被研磨面的研磨中,可以僅用一種氣球型研磨工具加以對應(yīng)。
另一方面,利用抵接被研磨面的局部的小型圓頂狀(dome)的彈性研磨工具的局部研磨方法,已為眾所周知(例如,參考專利文獻(xiàn)2)。該研磨方法通過使由小型彈性研磨工具進(jìn)行的局部研磨拼接起來,以研磨整個被研磨面。
專利文獻(xiàn)1日本特開2003-275949號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2000-317797號公報迄今為止,嵌入眼鏡鏡框前的經(jīng)研磨后的眼鏡鏡片,其外形基本為圓形。但是,由于近年眼鏡鏡片的薄型化不斷取得進(jìn)展,根據(jù)眼鏡鏡框數(shù)據(jù)和鏡片處方進(jìn)行加工,以得到最薄的中心厚度,因此,鏡片外形為大致橢圓形狀(非圓形),且邊緣部變得鋒利的眼鏡鏡片的產(chǎn)量具有增加的趨勢。
但是,由于專利文獻(xiàn)1中所提出的使用氣球型研磨工具的研磨方法,是將氣球型研磨工具抵接在整個被研磨面上進(jìn)行研磨,因此在很短時間內(nèi)便可研磨。但是,由于鏡片外形形狀大致為橢圓形、而且當(dāng)研磨邊緣部很鋒利的鏡片時,所以存在鏡片邊緣部會侵入粘貼在氣球研磨部上的研磨墊中,使研磨墊剝離、或者使被研磨的鏡片或研磨工具破損等問題。為了解決這樣的問題,當(dāng)提高氣球型研磨部的內(nèi)壓時,將失去柔軟性,對形狀的仿形性變差,有時會產(chǎn)生研磨殘余或研磨不勻等。
另一方面,專利文獻(xiàn)2所提出的使用彈性研磨工具的局部研磨方法,通過使彈性研磨工具在整個被研磨面上移動來進(jìn)行研磨。從而,與被研磨面接觸的部分的彈性體可以仿形被研磨面而改變形狀,因此,對于鏡片外形為圓形的被研磨面,較難產(chǎn)生研磨不勻。但是,對于在鏡片外形形狀大致為橢圓形且邊緣很鋒利的情況下的研磨,由于鏡片斷續(xù)地抵接在彈性研磨工具上,因此,存在著鏡片棱邊部切割進(jìn)研磨墊中,使研磨墊剝離,或者使被研磨的鏡片或研磨工具破損等問題。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明是鑒于上述狀況而提出的,其目的在于提供一種彈性研磨工具和鏡片的研磨方法,其在研磨鏡片等光學(xué)元件的光學(xué)面時,可以防止研磨墊被剝離、同時,能夠進(jìn)行研磨而不會在被研磨面上產(chǎn)生不必要的傷痕。
為解決上述課題,本發(fā)明的彈性研磨工具是一種用于一邊抵接在被研磨面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行研磨的彈性研磨工具,其特征在于,包括彈性研磨體,其具有能仿形上述被研磨面而改變形狀的彈性,并構(gòu)成為圓筒形;以及研磨墊,其安裝在上述彈性研磨體的面對上述鏡片的被研磨面的面上。上述研磨墊具有比在包含上述彈性研磨工具旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的上述彈性研磨體的弧的長度大的直徑。
據(jù)此,通過使安裝在彈性研磨體的面對鏡片的被研磨面的面上的研磨墊具有比在包含彈性研磨工具旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體的弧的長度大的直徑,研磨墊被粘貼在包含彈性研磨體棱邊部的整個面上,不會使彈性研磨體露出,因此當(dāng)將彈性研磨工具一邊抵接在被研磨面進(jìn)行旋轉(zhuǎn),一邊進(jìn)行研磨時,只有研磨墊與鏡片的被研磨面接觸。從而,可以不帶劃痕地在被研磨面進(jìn)行研磨。此外,由于研磨墊的表面積大于彈性研磨體的表面積,因此可以期待提高研磨效率。
此外,本發(fā)明的彈性研磨工具的特征在于,上述研磨墊的直徑是上述彈性研磨體的弧的長度的1.01~1.60倍。
據(jù)此,通過使研磨墊的直徑是彈性研磨體的弧的長度的1.01~1.60倍,而可以使研磨墊的大小最優(yōu)化。在研磨墊的直徑未達(dá)到彈性研磨體的弧的長度的1.01倍的情況下,當(dāng)彈性研磨工具掃過鏡片的整個被研磨面時,由于研磨墊的棱邊部接觸被研磨面,產(chǎn)生研磨劃痕,因此不能解決課題。另一方面,當(dāng)研磨墊的直徑超過彈性研磨體的弧的長度的1.60倍時,由于與鏡片的被研磨面不接觸的面積增加,因此會產(chǎn)生研磨墊的浪費,使效率不佳。
此外,本發(fā)明的彈性研磨工具的特征在于,上述研磨墊的直徑是由下式表示的值“(上述彈性研磨體的弧的長度+上述彈性研磨體的圓筒形長度×4.00)≥上述研磨墊的直徑≥(上述彈性研磨體的弧的長度+上述彈性研磨體的圓筒形長度×0.05)”。
據(jù)此,通過使研磨墊的直徑是由下式表示的值,即,“(彈性研磨體的弧的長度+彈性研磨體的圓筒形長度×4.00)≥研磨墊的直徑≥(彈性研磨體的弧的長度+彈性研磨體的圓筒形長度×0.05)”,從而,即使在使用圓筒形的長度不同的彈性研磨體時,也可以使研磨墊的大小最優(yōu)化。在研磨墊的直徑為“小于(彈性研磨體的弧的長度+彈性研磨體的圓筒形長度×0.05)的值”的情況下,當(dāng)彈性研磨工具掃過整個被研磨面時,由于研磨墊的棱邊部接觸鏡片的被研磨面,會使被研磨面產(chǎn)生研磨劃痕,因此不能解決課題。此外,在研磨墊的直徑為“超過(彈性研磨體的弧的長度+彈性研磨體的圓筒形長度×4.00)的值”的情況下,由于與鏡片被研磨面不接觸的面積增加,因此會產(chǎn)生研磨墊的浪費,使效率不佳。
此外,本發(fā)明的彈性研磨工具的特征在于,上述彈性研磨體的材質(zhì)是熱塑性樹脂。
據(jù)此,通過使彈性研磨體的材質(zhì)是熱塑性樹脂,因此彈性研磨工具可以仿形具有多種曲面形狀的鏡片的被研磨面進(jìn)行研磨,可以容易地形成預(yù)定的光學(xué)面。
此外,本發(fā)明的彈性研磨工具的特征在于,研磨墊的材質(zhì)是無紡布或由多孔質(zhì)材料形成的薄片。
據(jù)此,通過使研磨墊的材質(zhì)是無紡布或由多孔質(zhì)材料形成的薄片,因此彈性研磨工具可以仿形具有大量非球面的鏡片的被研磨面進(jìn)行研磨,可以容易地形成預(yù)定的光學(xué)面。
此外,本發(fā)明的研磨方法是將構(gòu)成為比鏡片的最外徑小的外徑的彈性研磨工具抵接在鏡片的被研磨面上,一邊使上述鏡片和上述彈性研磨工具旋轉(zhuǎn),一邊擺動彈性研磨工具和/或上述鏡片進(jìn)行研磨。其特征在于,上述彈性研磨工具包括彈性研磨體,其具有能仿形上述被研磨面而改變形狀的彈性;研磨墊,其構(gòu)成為具有在包含上述彈性研磨體旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的弧的長度的1.01~1.60倍的直徑,并被安裝在上述彈性研磨體的面對上述被研磨面的面上。
根據(jù)該研磨方法,由于該彈性研磨工具包括彈性研磨體,其具有能仿形被研磨面并改變形狀的彈性;以及研磨墊,其構(gòu)成為具有在包含彈性研磨體旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的弧的長度的1.01~1.60倍的直徑,并被安裝在彈性研磨體的面對被研磨面的面上。將這種彈性研磨工具抵接在鏡片的被研磨面上,一邊使其與鏡片一起旋轉(zhuǎn),一邊擺動彈性研磨工具和/或鏡片進(jìn)行研磨,從而,可以使研磨墊的大小最優(yōu)化,可以防止研磨墊的剝離。從而,可以避免被研磨鏡片或研磨工具的破損,而且可以避免被研磨面帶上不必要的傷痕,可以高效地研磨整個被研磨面。并且,在本研磨方法中,根據(jù)需要,也可以一邊供給研磨劑,一邊進(jìn)行研磨。
此外,本發(fā)明的研磨方法是將構(gòu)成有比鏡片的最外徑小的外徑的彈性研磨工具抵接鏡片的被研磨面上,一邊使上述鏡片和上述彈性研磨工具旋轉(zhuǎn),一邊擺動彈性研磨工具和/或上述鏡片進(jìn)行研磨。其特征在于,上述彈性研磨工具包括圓筒形狀的彈性研磨體,其具有能仿形上述被研磨面并改變形狀的彈性;以及研磨墊,其安裝在上述彈性研磨體的面對被研磨面的面上,其直徑是由下式表示的值“(上述彈性研磨體的弧的長度+上述彈性研磨體的圓筒形長度×4.00)≥上述研磨墊的直徑≥(上述彈性研磨體的弧的長度+上述彈性研磨體的圓筒形長度×0.05)”。
根據(jù)該研磨方法,由于該彈性研磨工具包括圓筒形狀的彈性研磨體,其具有能仿形被研磨面并改變形狀的彈性;以及研磨墊,其直徑是由下式所表示的值構(gòu)成“(彈性研磨體的弧的長度+彈性研磨體的圓筒形長度×4.00)≥研磨墊的直徑≥(彈性研磨體的弧的長度+彈性研磨體的圓筒形長度×0.05)”,并安裝在彈性研磨體的面對被研磨面的面上。將這種彈性研磨工具抵接在鏡片的被研磨面上,一邊使其與鏡片一起旋轉(zhuǎn),一邊擺動彈性研磨工具和/或鏡片進(jìn)行研磨。因此,可以使研磨墊的大小最優(yōu)化,可以防止研磨墊的剝離。從而,可以避免被研磨鏡片或研磨工具的破損,而且可以避免被研磨面帶上不必要的傷痕,可以高效地研磨整個被研磨面。此外,本發(fā)明的鏡片研磨方法是將構(gòu)成有比鏡片的最外徑小的外徑的彈性研磨工具抵接在外周部輪廓具有大致橢圓形的鏡片的被研磨面上,一邊使上述鏡片和上述彈性研磨工具旋轉(zhuǎn),一邊擺動上述彈性研磨工具和/或上述鏡片進(jìn)行研磨。其特征在于,相對上述鏡片作相對移動的上述彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍位于在上述大致橢圓形狀的最短徑內(nèi)。
根據(jù)該研磨方法,將構(gòu)成有比鏡片的最外徑小的外徑的彈性研磨工具,抵接在外周部輪廓具有大致橢圓形狀鏡片的被研磨面上,當(dāng)一邊使鏡片和彈性研磨工具旋轉(zhuǎn),一邊擺動彈性研磨工具和/或上述鏡片進(jìn)行研磨時,由于相對鏡片作相對移動的彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍在大致橢圓形狀的最短徑內(nèi),因此即使鏡片是大致橢圓形狀,而且邊緣部是鋒利的棱邊,也不會切割進(jìn)粘貼在彈性研磨工具上的研磨墊中。從而,研磨墊不會被剝離,可以得到鏡片的整個被研磨面不會產(chǎn)生研磨殘余或研磨劃痕等的鏡面。另外,所謂大致橢圓形狀,就是外周部的輪廓中至少包含圓弧的非圓形形狀,例如橢圓形、卵形、競賽跑道用長圓形等所謂卵圓形(oval)形狀等。
此外,本發(fā)明的鏡片研磨方法的特征在于,上述彈性研磨工具的外徑是由下式表示的值“上述彈性研磨工具的外徑≥(上述鏡片的最外徑一上述鏡片的最短徑)”。
根據(jù)該研磨方法,由于彈性研磨工具的外徑是由“彈性研磨工具的外徑≥(鏡片的最外徑-鏡片的最短徑)”表示的值,并且由于相對鏡片作相對移動的彈性研磨工具的移動范圍在大致橢圓形狀鏡片的短徑內(nèi),因此即使鏡片是大致橢圓形狀、而且邊緣部是鋒利的棱邊,也不會切割進(jìn)粘貼在彈性研磨工具上的研磨墊中。從而,研磨墊不會被剝離,可以得到鏡片的整個被研磨面不會產(chǎn)生研磨殘余或研磨劃痕等的鏡面。
此外,本發(fā)明的鏡片研磨方法的特征在于,相對于上述鏡片,上述彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍,即作相對移動的上述彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心與上述鏡片抵接所描繪出的圓形區(qū)域,是在從上述鏡片的旋轉(zhuǎn)中心起到外周部的輪廓的最短位置止的范圍內(nèi)移動。
根據(jù)該研磨方法,相對于大致橢圓形狀的鏡片,由于彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍,即作相對移動的彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心與鏡片抵接所描繪出的圓形區(qū)域,是在從鏡片的旋轉(zhuǎn)中心起到外周部的輪廓的最短位置止的范圍內(nèi)移動,因此,彈性研磨工具的移動范圍被限制在大致橢圓形狀的最短徑內(nèi),即使鏡片外形形狀為大致橢圓形、而且邊緣部是鋒利的棱邊,也不會切割進(jìn)粘貼在彈性研磨工具上的研磨墊中。從而,研磨墊不會被剝離,可以得到鏡片的整個被研磨面不會產(chǎn)生研磨殘余或研磨劃痕等的鏡面研磨。
此外,本發(fā)明的鏡片研磨方法的特征在于,具有計算出鏡片的表面形狀和鏡片的外形形狀的步驟;根據(jù)上述計算出的表面形狀和外形形狀,創(chuàng)制被研磨面的形狀的步驟;以及研磨經(jīng)形狀創(chuàng)制后的上述被研磨面的步驟。
根據(jù)該研磨方法,計算出鏡片的表面形狀和鏡片的外形形狀,并根據(jù)計算出的表面形狀和鏡片的外形形狀,對鏡片的被研磨面進(jìn)行形狀創(chuàng)制和研磨,由此,在鏡片的外周棱邊部不會產(chǎn)生稱為毛邊的波紋形的現(xiàn)象。此外,即使形狀創(chuàng)制的外形形狀為大致橢圓形,而且邊緣部是鋒利的棱邊,鏡片也不會侵入和剝離粘貼在彈性研磨工具上的研磨墊,可得到在鏡片的整個被研磨面上不會產(chǎn)生研磨殘余或研磨劃痕等的鏡面研磨。
在鏡片的形狀創(chuàng)制后,進(jìn)而,當(dāng)發(fā)生毛邊時,優(yōu)選施行倒角處理。因此,本發(fā)明的鏡片研磨方法的特征在于,上述被研磨面進(jìn)行形狀創(chuàng)制后的外周部的輪廓的最薄處具有厚度大于零(0)并在2mm范圍內(nèi)的值的外形形狀。
根據(jù)該研磨方法,在被研磨面進(jìn)行形狀創(chuàng)制后的外周部的輪廓的最薄處的厚度等于0的情況下,在鏡片外周棱邊部容易產(chǎn)生毛邊。因此,為了防止毛邊的產(chǎn)生,使鏡片的被研磨面進(jìn)行形狀創(chuàng)制后的外周部輪廓的最薄處的厚度大于零(0)是有效的。如果被研磨面進(jìn)行形狀創(chuàng)制后的外周部的輪廓的最薄處的厚度超過2mm,以該值形成外形形狀時,就會形成比入框形狀(鏡片插入眼鏡框的形狀)小的外形形狀,因此,被研磨面進(jìn)行形狀創(chuàng)制后外周部輪廓的最薄處的厚度在2mm以內(nèi)是有效的。
此外,由于被研磨面進(jìn)行形狀創(chuàng)制后的外周部輪廓最薄處的厚度大于0,且在2mm范圍之內(nèi)的值的外形形狀,因此,在研磨被研磨面后,當(dāng)施行防止鏡片受傷等的表面處理時,可以防止產(chǎn)生由鏡片外周棱邊部的毛邊等引起的處理液滯留。進(jìn)而,當(dāng)研磨鏡片被研磨面時,可以防止由外周部的毛邊使外周棱邊部侵入彈性研磨工具中。
圖1(a)是本發(fā)明的彈性研磨工具的剖面圖,(b)是本發(fā)明的彈性研磨工具的俯視圖。
圖2是彈性研磨體的模式剖面圖。
圖3是表示利用本發(fā)明的彈性研磨工具研磨眼鏡鏡片的狀態(tài)的概略側(cè)面圖。
圖4是表示彈性研磨工具和眼鏡鏡片的研磨位置關(guān)系的俯視模式圖。(a)表示被研磨物的最外徑位置的研磨狀態(tài),(b)表示被研磨物從(a)旋轉(zhuǎn)90°后的狀態(tài)。
圖5(a)是表示形狀創(chuàng)制中的眼鏡鏡片的狀態(tài)的俯視模式圖,(b)是圖(a)的剖面模式圖。
圖6是眼鏡鏡片的外周部的局部剖面圖。
圖7是實施例3的研磨中使用的彈性研磨工具的俯視圖。
圖8是實施例4的研磨中使用的彈性研磨工具的俯視圖。
圖9是實施例5的研磨中使用的彈性研磨工具的俯視圖。
符號說明1…彈性研磨工具2…研磨體基體材料3…彈性研磨體31…彈性研磨體3的面對被研磨面5a的曲面4、4a、4b、4c…研磨墊41…切口部42…研磨墊43…通水槽5…作為被研磨物的眼鏡鏡片5a…被研磨面
6…接合劑7…安裝夾具8…排出噴嘴9…漿液50…半成品鏡片50a…成形面60…眼鏡鏡框內(nèi)周緣的形狀A(yù)B…在包含彈性研磨工具1的旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體3的弧C…彈性研磨體3的圓筒形的長度D…彈性研磨體3的直徑R…彈性研磨體3的面對被研磨面5a的面31的曲率半徑a…橢圓形的長軸b…橢圓形的短軸d…大致橢圓形的最外徑e…彈性研磨工具1的移動距離f…大致橢圓形的最短徑t…外周部輪廓的厚度r…倒角面0…彈性研磨體3的圓筒形的中心軸01…眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心02…彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)中心具體實施方式
本發(fā)明的彈性研磨工具和研磨方法可以應(yīng)用在光學(xué)透鏡等中。其中特別地,可以良好地應(yīng)用在眼鏡鏡片上。
在眼鏡鏡片中,可使用在鏡片的凸面?zhèn)然虬济鎮(zhèn)戎械娜魏我环降拿嬷芯哂泄鈱W(xué)特性的玻璃型鏡片,通過硬化反應(yīng),成形為只在單面上具有光學(xué)特性的半成品鏡片(半完成品鏡片)。進(jìn)而,切削或磨削半成品鏡片的不具有光學(xué)特性面一側(cè)(一般為凹面?zhèn)?,并且,經(jīng)研磨形成預(yù)定的光學(xué)特性。
由于半成品鏡片需要通過研磨等,加工為期望的鏡片,因此鏡片的整體厚度成型得較厚。此外,半成品鏡片的外形一般成型為圓形,根據(jù)眼鏡鏡框數(shù)據(jù)和鏡片處方,施行切削等以得到最薄的中心厚度,有時鏡片的外形形狀為大致橢圓形。大致橢圓形狀的邊緣部成為鋒利的棱邊,大致橢圓形狀的短軸的長度越小,則上述情況就越顯著。并且,半成品鏡片的大小一般使用外徑(最外徑)約為40~80mm程度的尺寸。
進(jìn)而,經(jīng)過切削等后的鏡片,為得到預(yù)定的光學(xué)特性而進(jìn)行研磨,并施行使表面難于受傷的表面處理。其后,配合眼鏡鏡框的內(nèi)周緣的形狀,施行磨邊加工的磨圓加工等。磨圓加工后的鏡片被嵌入到眼鏡鏡框中,制成眼鏡。
以下根據(jù)附圖,對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
并且,本實施方式例舉了作為被研磨物利用塑料眼鏡鏡片(以后,表示為眼鏡鏡片)的情況。
首先,根據(jù)圖1和圖2,對彈性研磨工具1進(jìn)行說明。
圖1(a)是本發(fā)明的彈性研磨工具的剖面圖,同圖(b)是本發(fā)明的彈性研磨工具的俯視圖。圖2是本發(fā)明的彈性研磨體的模式剖面圖。
彈性研磨工具1具有研磨體基體材料2;彈性研磨體3;研磨墊4。在彈性研磨工具1的研磨體基體材料2的上面,安裝有彈性研磨體3,進(jìn)而,在彈性研磨體3的上面,安裝有研磨墊4。該彈性研磨工具1裝配在研磨裝置的研磨軸上,通過旋轉(zhuǎn),進(jìn)行眼鏡鏡片5的非球面形狀(被研磨面5a,參考圖3)的研磨。為了進(jìn)行研磨而不會破壞眼鏡鏡片5的非球面形狀,彈性研磨工具1的外徑被設(shè)定為小于眼鏡鏡片5的最外徑。并且,在本實施方式中,彈性研磨工具1的外徑表示彈性研磨體3的直徑。
研磨體基體材料2由金屬或硬質(zhì)塑料樹脂等比較硬質(zhì)的材料構(gòu)成。形成為帶法蘭盤的圓筒形狀。該研磨體基體材料2的法蘭盤部以圓筒形的中心軸為中心,安裝在未圖示的研磨裝置的研磨軸上,在圓筒形的另一方的面(上面)上,安裝有彈性研磨體3。
彈性研磨體3由能夠仿形眼鏡鏡片5的被研磨面5a而改變形狀的具有彈性的材料,例如硅橡膠形成。彈性研磨體3構(gòu)成為圓筒形,在圓筒形一方的面上,形成有圓頂狀的曲面31,該曲面31具有近似于眼鏡鏡片5的被研磨面5a的表面形狀的預(yù)定的曲率半徑R。此外,在圓筒形另一方的面上,使圓筒形的中心軸與研磨體基體材料2的中心軸大致對準(zhǔn),并通過例如粘結(jié)劑安裝在研磨體基體材料2的上面。為了使該安裝容易進(jìn)行,優(yōu)選將彈性研磨體3的直徑D與研磨體基體材料2的圓筒形直徑設(shè)定為相同尺寸。
對于彈性研磨體3的圓筒形長度(高度)C,應(yīng)考慮研磨的眼鏡鏡片5的外形尺寸、曲面形狀、以及彈性研磨體3的材質(zhì)等,設(shè)定預(yù)定的定值。并且,當(dāng)在彈性研磨工具1上施加研磨壓力對被研磨物(眼鏡鏡片5)進(jìn)行研磨時,優(yōu)選設(shè)定為既不會壓壞彈性研磨體3,又不使研磨體基體材料2碰到眼鏡鏡片5的長度(高度)。
一般地,由于眼鏡鏡片5的直徑最大為80mm左右,因此,彈性研磨體3的直徑D被設(shè)定在20~60mm左右的范圍。當(dāng)直徑D小于20mm時,由于將彈性研磨工具1壓接在眼鏡鏡片5的被研磨面5a時的面積過小,因此掃過整個被研磨面5a(參考圖3)的時間(研磨時間)變長。另一方面,當(dāng)直徑D超過60mm時,很難在不破壞被研磨面5a的非球面形狀的狀態(tài)下進(jìn)行研磨。
作為彈性研磨體3的材質(zhì),除硅橡膠之外,可以列舉出天然橡膠、腈橡膠、氯丁二烯橡膠、丁苯橡膠(SBR)、丁腈橡膠(NBR)、氟橡膠(fluoricrubber)等橡膠,聚乙烯或尼龍等熱塑性樹脂、苯乙烯基或氨基甲酸乙酯基等熱塑性樹脂合成橡膠等。
準(zhǔn)備具有曲率不同的曲面31的多種彈性研磨體3。當(dāng)研磨眼鏡鏡片5的內(nèi)面(凹面)時,準(zhǔn)備例如曲率半徑R為35mm~600mm的彈性研磨體3。曲率半徑R在35~200mm的范圍內(nèi),按5~50mm的間距,優(yōu)選是按10~30mm的間距,準(zhǔn)備5~10種。曲率半徑R在200~600m的范圍內(nèi),按100~200mm的間距準(zhǔn)備數(shù)種。從而,幾乎可以對應(yīng)所有根據(jù)鏡片處方的眼鏡鏡片5的凹面(被研磨面5a)的曲面。另外,當(dāng)研磨眼鏡鏡片的外面(凸面)時,可以利用面對被研磨面(凸面)的面是平面的彈性研磨體3。
研磨墊4由圓形形狀的無紡布的薄片構(gòu)成。研磨墊4例如可以通過雙面膠帶,粘貼到彈性研磨體3的面對被研磨面5a的面31,使圓形形狀的薄片的中心大致位于面31的中心軸的位置。
研磨墊4的直徑被設(shè)定為在包含彈性研磨體3的圓筒形的中心軸O的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體3的弧AB的長度的1.01~1.60倍的值。
此外,研磨墊4的直徑被設(shè)定為由下式所表示的值“(彈性研磨體3的弧AB的長度+彈性研磨體3的圓筒形長度C×4.00)≥研磨墊4的直徑≥(彈性研磨體3的弧AB的長度+彈性研磨體3的圓筒形長度C×0.05)”。
另外,彈性研磨體3的弧AB的長度,就是在包含彈性研磨工具旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體的弧的長度,即,在包含彈性研磨體3的圓筒形的中心軸O的截面中出現(xiàn)的弧的長度。并且,本實施方式中的研磨墊4的直徑,表示粘貼在彈性研磨體3的曲面31上的粘結(jié)面?zhèn)戎械拈L度。
在研磨墊4的直徑小于彈性研磨體3的弧AB的長度的1.01倍的情況下,當(dāng)彈性研磨工具1掃過眼鏡鏡片5的整個被研磨面5a時,由于研磨墊4的棱邊部會接觸被研磨面5a,在被研磨面5a上就會產(chǎn)生研磨劃痕。另外,研磨墊4的直徑與彈性研磨體3的弧AB的長度的比值,根據(jù)使用的彈性研磨體3的圓筒形長度C而變動,但是,無論怎樣的比值的情況均可以。
此外,研磨墊4的材質(zhì)除無紡布之外,還可以列舉出由毛氈、聚胺酯制等的多孔質(zhì)材料所形成的薄片或者短纖維植毛后的合成樹脂制的薄片等。
下面,對利用彈性研磨工具1研磨眼鏡鏡片5的的凹面(被研磨面5a)的研磨方法進(jìn)行說明。
圖3是表示利用彈性研磨工具研磨眼鏡鏡片的狀態(tài)的概略側(cè)面圖,圖4是表示彈性研磨工具和眼鏡鏡片的研磨位置關(guān)系的俯視模式圖。
在圖3中,彈性研磨工具1(研磨體基體材料2的法蘭盤部)被安裝在未圖示的研磨裝置的研磨軸上。安裝在研磨裝置的研磨軸上的彈性研磨工具1,要從準(zhǔn)備了多種類的彈性研磨體3的曲面31的曲率之中,選擇出具有比眼鏡鏡片5的被研磨面5a的平均曲率半徑小的曲率半徑,并且最接近被研磨面5a的曲率半徑的那個。
另外,研磨裝置的研磨軸具有,例如通過施加空氣壓力,以預(yù)定的研磨壓力將彈性研磨工具1壓接在眼鏡鏡片5的被研磨面5a上的機(jī)構(gòu)。此外,研磨裝置具有排出噴嘴8,該排出噴嘴8將含有研磨劑的漿液(slurry)9供給到彈性研磨工具1與眼鏡鏡片5的被研磨面5a之間。
另一方面,作為被研磨物的眼鏡鏡片5,其與被研磨面5a相反一側(cè)的面(凸面)借助接合到安裝夾具7上的由低熔點金屬或石蠟等構(gòu)成的接合材料6,粘貼固定在安裝夾具7上。并且,安裝夾具7被安裝固定在具有由數(shù)值控制等控制的自轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn))機(jī)構(gòu)和擺動機(jī)構(gòu)的研磨裝置的夾頭(未圖示)上。
眼鏡鏡片5的研磨方法為,首先,驅(qū)動旋轉(zhuǎn)研磨裝置的研磨軸,使安裝在研磨軸上的彈性研磨工具1旋轉(zhuǎn)。進(jìn)而,在將研磨軸壓接在被研磨面5a上的機(jī)構(gòu)中施加空氣壓力,使彈性研磨工具1以預(yù)定的壓力壓接在眼鏡鏡片5的被研磨面5a上。同時,眼鏡鏡片5通過夾頭的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),一邊以預(yù)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn)),一邊使擺動機(jī)構(gòu)動作,使其在彈性研磨工具1(在彈性研磨體3的曲面31上粘貼的研磨墊4的面)上擺動。
在夾頭和研磨軸旋轉(zhuǎn)的同時,從排出噴嘴8將含有研磨劑的漿液9供給到彈性研磨工具1與被研磨面5a之間,進(jìn)行眼鏡鏡片5的被研磨面5a的研磨。
并且,雖然研磨裝置的研磨軸(彈性研磨工具1)的旋轉(zhuǎn)方向與夾頭(眼鏡鏡片5)的旋轉(zhuǎn)方向相互間可以是同一旋轉(zhuǎn)方向或者是相反旋轉(zhuǎn)方向中的任何一種,但從研磨效率方面考慮,最好是相反的旋轉(zhuǎn)方向。
彈性研磨工具1通過壓接的機(jī)構(gòu)被壓接在眼鏡鏡片5的被研磨面5a上的空氣壓力,被賦予為0.01~1.00Mpa程度。彈性研磨工具1(研磨軸)的轉(zhuǎn)速被設(shè)定在100~1500rpm程度的范圍內(nèi)。并且,眼鏡鏡片5(夾頭)的轉(zhuǎn)速被設(shè)定在100~1500rpm程度的范圍內(nèi)。使眼鏡鏡片5(夾頭)的被研磨面5a擺動的移動速度被設(shè)定為例如1~20往復(fù)/分來進(jìn)行研磨。
下面,根據(jù)圖4中表示彈性研磨工具與眼鏡鏡片的研磨位置關(guān)系的俯視模式圖,對眼鏡鏡片5的研磨方法進(jìn)行說明。
另外,關(guān)于研磨方法的說明,是對眼鏡鏡片5的外周部的輪廓(外形形狀)為大致橢圓形、且周邊部為鋒利的情況進(jìn)行說明。此外,所謂大致橢圓形狀,就是在外周部的輪廓中至少包含圓弧的非圓形形狀,除橢圓形狀外,例如可舉出卵形形狀、競賽跑道用長圓形等所謂卵圓形(oval)形狀等。在本發(fā)明中,把包含這些的外形形狀作為大致橢圓形。
圖4(a)表示眼鏡鏡片的最外徑位置的研磨狀態(tài),圖4(b)表示眼鏡鏡片從圖4(a)旋轉(zhuǎn)90°的狀態(tài),即表示在眼鏡鏡片的最短徑位置上的研磨狀態(tài)。并且,圖4表示對于眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1的彈性研磨工具1(彈性研磨體3)的相對位置。
作為被研磨物的眼鏡鏡片5,通過使眼鏡鏡片5(研磨裝置的夾頭)的擺動,對彈性研磨工具1(彈性研磨體3)作相對移動。
在圖4(a)中,眼鏡鏡片5的研磨方法為,將彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)中心O2離開眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1的移動距離e設(shè)定為從眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1到大致橢圓形的短軸b(最短徑f)的1/2以內(nèi),來進(jìn)行研磨。即,將移動范圍設(shè)定在最短徑f以內(nèi)來進(jìn)行研磨。此時,彈性研磨體3的直徑c,根據(jù)下式進(jìn)行決定“眼鏡鏡片5的大致橢圓形的長軸a(最外徑d)>彈性研磨體3的直徑c≥眼鏡鏡片5的大致橢圓形的長軸a(最外徑d)-眼鏡鏡片5的大致橢圓形的短軸b(最短徑f)”。
另外,所謂最短徑f,當(dāng)眼鏡鏡片5的外形形狀為大致橢圓形時,表示將從眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1到外形形狀(外周部的輪廓)的最近位置的長度作為半徑的圓的直徑。同樣地,所謂最外徑d表示將從旋轉(zhuǎn)中心O1到外形形狀最遠(yuǎn)位置的長度作為半徑的圓的直徑。
即,眼鏡鏡片5的研磨方法為,不使彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)中心O2從眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1移動到眼鏡鏡片5的外形形狀的最近的外徑以外,將彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)中心O2抵接在眼鏡鏡片5上描繪出圓形區(qū)域,在該圓形區(qū)域內(nèi)進(jìn)行研磨。
作為其一例,在圖4(a)、圖4(b)中,對眼鏡鏡片5的大致橢圓形長軸a(最外徑d)為60mm,短軸b(最短徑f)為20mm的眼鏡鏡片進(jìn)行研磨的情況,進(jìn)行說明。
使用彈性研磨體3的外徑c小于眼鏡鏡片5的長軸a60mm,而且是與從眼鏡鏡片5的長軸a60mm減去眼鏡鏡片5的大致橢圓形的短軸b20mm的差值相同尺寸的40mm范圍內(nèi)的彈性研磨體3。進(jìn)而,將彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)中心O2離開眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1的移動距離e,設(shè)定為眼鏡鏡片5的大致橢圓形的短軸b20mm的1/2以內(nèi)的10mm來進(jìn)行研磨。即,將相對眼鏡鏡片作相對移動的彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍設(shè)定為20mm。
此外,彈性研磨體3(彈性研磨工具1)選擇為比眼鏡鏡片5的被研磨面5a的平均曲率半徑小,并且最接近被研磨面5a的曲率半徑的那個,以抵接被研磨面5a的狀態(tài)進(jìn)行研磨。
其次,對最外徑d和最短徑f的尺寸的設(shè)定方法進(jìn)行說明。
圖5(a)是表示形狀創(chuàng)制中的眼鏡鏡片的狀態(tài)的俯視模式圖,圖5(b)是圖5(a)的剖面模式圖。圖6是眼鏡鏡片的外周部的局部剖面圖。
在圖5中,被研磨的眼鏡鏡片5使用預(yù)先在凸面?zhèn)染哂泄鈱W(xué)特性,并將外周部的輪廓(外形形狀)形成為圓形的半成品鏡片(半制成品鏡片,圖5中以雙點劃線表示)50。半成品鏡片50的凹面?zhèn)鹊某尚蚊?0a被切削或磨削,形狀創(chuàng)制為預(yù)定的非球面形狀(以后,表示為球面形狀)的被研磨面5a。通過在該形狀創(chuàng)制步驟中的切削加工,眼鏡鏡片5的外周部的輪廓(外形形狀)從圓形變?yōu)槔缬砷L軸a和短軸b構(gòu)成的大致橢圓形狀。
在形狀創(chuàng)制時,利用計算機(jī)等,根據(jù)處方(prescription),計算出被形狀創(chuàng)制的表面形狀(被研磨面5a的形狀)。進(jìn)而,根據(jù)計算出的表面形狀和眼鏡鏡框數(shù)據(jù),計算出形狀創(chuàng)制后的眼鏡鏡片5的外形形狀。在該外形形狀的計算處理中,可并用眼鏡鏡片5的外形形狀內(nèi)以雙點劃線表示的眼鏡鏡框的內(nèi)周緣的形狀(即,被研磨面5a在研磨后進(jìn)行球型加工等的形狀)60、以及期望的形狀創(chuàng)制后的鏡片中心部的厚度的值。
眼鏡鏡片5的外形形狀的計算處理,根據(jù)形狀創(chuàng)制的表面形狀,計算出形狀創(chuàng)制后的外周部輪廓最薄處的厚度為零(0)的眼鏡鏡片5的外形形狀(大致橢圓形狀)。進(jìn)而,根據(jù)計算出的外形形狀,求出長軸a(最外徑d)和短軸b(最短徑f)的值。
并且,外形形狀的計算,除眼鏡鏡片5的外周部輪廓最薄處的厚度為0的情況之外,如圖6的眼鏡鏡片的外周部的局部剖面圖所示,優(yōu)選計算出外周部輪廓最薄處的厚度t大于零(0)并在2mm左右的范圍內(nèi)的所期望值的外形形狀。根據(jù)計算出的外形形狀,決定長軸a(最外徑d)和短軸b(最短徑f)的值,在由外周部輪廓與形狀創(chuàng)制的被研磨面5a形成的外周棱邊部中,優(yōu)選施行R倒角或C倒角等的倒角加工。圖6所示的眼鏡鏡片5表示了在外周棱邊部施行R倒角,形成倒角面r的情況。
通過在外周棱邊部施行倒角,在被研磨面5a被研磨后,當(dāng)進(jìn)行為了使眼鏡鏡片5難于受傷等的表面處理時,可以防止產(chǎn)生由于眼鏡鏡片5(被研磨面5a)的外周棱邊部的毛邊等引起的處理液的滯留。此外,當(dāng)被研磨面5a被研磨時,可以使外周棱邊部難以割進(jìn)研磨墊4。
倒角加工可以與形狀創(chuàng)制步驟同時加工。此外,關(guān)于外周部輪廓最薄處的厚度t,為了得到眼鏡鏡框的內(nèi)周緣的形狀60內(nèi)的鏡片中心部的厚度盡可能薄的眼鏡鏡片,外周部輪廓的厚度優(yōu)選在2mm左右的范圍內(nèi)。
另外,大致橢圓形狀的最短徑f,以及最外徑d的尺寸也可以在形狀創(chuàng)制后通過實測而求得。
進(jìn)而,根據(jù)長軸a(最外徑d)和短軸b(最短徑f)的值,決定彈性研磨體3的直徑D的值。進(jìn)而,通過上述的研磨方法,進(jìn)行經(jīng)形狀創(chuàng)制后的眼鏡鏡片5的被研磨面5a的研磨,形成預(yù)定光學(xué)特性的鏡片面。
其后,對研磨后的眼鏡鏡片5施行使鏡片表面難以受傷的表面處理等,然后,配合眼鏡鏡框的內(nèi)周緣的形狀,施行進(jìn)行磨邊的磨圓加工等,將其嵌入眼鏡鏡框中,制成眼鏡。
根據(jù)該研磨方法,粘貼在彈性研磨體3的面對被研磨面5a的曲面31上的研磨墊4,通過將其直徑設(shè)定為在包含彈性研磨體3的圓筒形的中心軸的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體的弧AB的長度的1.01~1.60倍,而被粘貼在包含彈性研磨體3的棱邊部的曲面31的整個面上,彈性研磨體3的曲面31沒有露出。從而,彈性研磨工具1在掃過眼鏡鏡片5的整個被研磨面5a時,可以進(jìn)行研磨而不會由于眼鏡鏡片5的外形棱邊部割進(jìn)研磨墊4而使研磨墊4剝離,或者使研磨的眼鏡鏡片5或彈性研磨工具1破損。
此外,通過將研磨墊4的直徑設(shè)定為由下式所表示的值“(彈性研磨體3的弧AB的長度+彈性研磨體3的圓筒形長度C×4.00)≥研磨墊4的直徑D≥(彈性研磨體3的弧AB的長度+彈性研磨體3的圓筒形長度C×0.05)”,當(dāng)彈性研磨工具1以預(yù)定的壓力,抵接到眼鏡鏡片5的被研磨面5a進(jìn)行研磨時,不會產(chǎn)生由于彈性研磨體3被壓壞,使研磨體基體材料2的棱邊部接觸被研磨面5a,而在被研磨面5a上產(chǎn)生不必要的傷痕的現(xiàn)象,可以高效地進(jìn)行研磨。并且,彈性研磨體3的弧AB的長度,就是在包含彈性研磨工具旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體的弧的長度,即,在包含彈性研磨體3的圓筒形的中心軸O的截面中出現(xiàn)的弧的長度。
此外,利用成形為圓形的半成品鏡片50(參考圖5),即使被磨削面在形狀創(chuàng)制后的眼鏡鏡片5的外周部的輪廓(外形形狀)是圓形(未圖示)時,也可以得到與大致橢圓形狀時的同樣的效果。在以后的說明中,即使形狀創(chuàng)制后的眼鏡鏡片的外形形狀是圓形時,也將眼鏡鏡片和被研磨面表示為眼鏡鏡片5、被研磨面5a。
此外,由于彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)中心O2并不會從眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1移動到超過眼鏡鏡片5的外形形狀的最短徑f,因此可防止因被研磨的眼鏡鏡片5的外周棱邊部切割進(jìn)粘貼在彈性研磨體3的表面的研磨墊4中,而使研磨墊4剝離,或者因研磨墊4的剝離,而使被研磨的眼鏡鏡片5和彈性研磨體3破損等。
此外,彈性研磨體3(彈性研磨工具1)比眼鏡鏡片5的直徑小,并且具有比眼鏡鏡片5的被研磨面5a的平均曲率半徑小的曲率半徑,通過選擇最接近被研磨面5a的曲率半徑,在使其大致整個面抵接被研磨面5a的狀態(tài)下進(jìn)行研磨,可以進(jìn)行鏡面研磨而不使預(yù)先形成的預(yù)定的非球面形狀崩潰,而且研磨不勻的情況也難以發(fā)生。
此外,計算出眼鏡鏡片5的表面形狀和眼鏡鏡片5的外形形狀,再根據(jù)計算出的外形形狀,對被研磨面5a進(jìn)行形狀創(chuàng)制,接著進(jìn)行研磨,由此可以得到中心部的較度很薄的眼鏡鏡片5。進(jìn)而,由于計算出的眼鏡鏡片5的外形形狀是,使被研磨面5a在形狀創(chuàng)制后的外周部的輪廓的最薄處具有厚度為大于0并在2mm范圍內(nèi)的值的外形形狀,因此可以對眼鏡鏡片5的外周部的輪廓和形狀創(chuàng)制后的被研磨面5a所形成的外周棱邊部施行倒角,在被研磨面5a被研磨后,當(dāng)施行使眼鏡鏡片5難以受傷等的表面處理時,可以防止在眼鏡鏡片5外周棱邊部產(chǎn)生處理液滯留。
在以上所示的研磨方法中,本實施方式對一邊使眼鏡鏡片5和彈性研磨工具1轉(zhuǎn)動,一邊使眼鏡鏡片5在彈性研磨工具1(在彈性研磨體3的曲面31上粘貼的研磨墊4的面)上擺動的情況,進(jìn)行了說明,但彈性研磨工具1也可以是擺動眼鏡鏡片5的被研磨面5a的研磨裝置(研磨方法)的情況。
此外,本實施方式對利用形成為圓頂狀曲面的彈性研磨工具1來研磨作為被研磨面的眼鏡鏡片5的凹面的情況進(jìn)行了說明,但也同樣可以適用于利用形成凹陷狀(crater-shaped)(凹孔狀)曲面的彈性研磨工具1,對作為被研磨面具有凸面的被研磨面進(jìn)行研磨的情況。
此外,本實施方式對使用塑料眼鏡鏡片的情況進(jìn)行了說明,但只要是被研磨物不平滑并需要進(jìn)行鏡面研磨的光學(xué)元件,則不受限制。例如,除塑料眼鏡鏡片之外,也可以在各種光學(xué)鏡片、用于澆注聚合(cast-ploymerizing)塑料鏡片的玻璃模具、包括眼鏡鏡片的由玻璃構(gòu)成的光學(xué)鏡片以及用于成形光學(xué)鏡片的模具等光學(xué)部件上使用。
以下,說明根據(jù)本實施方式的實施例和比較例。
另外,實施例和比較例被劃分為2類項目進(jìn)行說明,一類是有關(guān)研磨墊的實施例1~9和比較例1~4,另一類是有關(guān)彈性研磨體和研磨方法的實施例21~23和比較例21~22。
1.有關(guān)研磨墊的實施例和比較例
(實施例1)對作為被研磨物,外形形狀為圓形,直徑為75mm,被研磨面5a的平均曲率半徑為120mm的眼鏡鏡片5進(jìn)行研磨。
作為彈性研磨工具1,選擇了直徑D為40mm,曲面31的曲率半徑R為100mm,圓筒形長度C為6.00mm的彈性研磨體3。在包含該彈性研磨體3的圓筒形的中心軸O的截面中出現(xiàn)的弧AB的長度(即,在包含彈性研磨工具1的旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的弧AB的長度)是40.27mm。作為研磨墊4,準(zhǔn)備了比彈性研磨體3的弧AB的長度大1.73mm的、為42.0mm的直徑的圓形研磨墊4。使準(zhǔn)備的研磨墊4的中心和彈性研磨體3的圓筒形的中心軸基本一致,并粘貼到與眼鏡鏡片5的被研磨面5a面對的彈性研磨體3的曲面31上。
即,在實施例1中利用的研磨墊4具有彈性研磨體3的弧AB的長度的1.04倍的直徑。此外,具有由下式所得的值的直徑彈性研磨體3的弧AB的長度+彈性研磨體3的圓筒形長度C×0.28。
進(jìn)而,將施加到彈性研磨工具1上的壓力設(shè)定為0.1Mp,將轉(zhuǎn)速設(shè)定為1400rpm。另一方面,使被研磨的眼鏡鏡片5以500rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),使其以每10秒1個往復(fù)的比例進(jìn)行擺動,進(jìn)行2分鐘的研磨。
將被研磨面5a研磨后的眼鏡鏡片5作為測試樣本(test sample)1。
(實施例2)除研磨墊之外,利用與實施例1相同的彈性研磨體3,在與實施例1同樣的研磨條件下進(jìn)行研磨。
作為研磨墊,使用了比彈性研磨體3的弧AB的長度大0.73mm的直徑41.0mm、比彈性研磨體3的弧AB的長度大3.73mm的直徑44.0mm、比彈性研磨體3的弧AB的長度大7.73mm的直徑48.0mm以及比彈性研磨體3的弧AB的長度大11.73mm的直徑52.0mm的4種類的圓形研磨墊4。
即,利用在實施例2中的研磨墊4分別具有彈性研磨體3的弧AB的長度的1.02倍、1.09倍、1.19倍、以及1.29倍的直徑。此外,分別具有在彈性研磨體3的弧AB的長度上加上彈性研磨體3的圓筒形長度C的0.12倍、0.62倍、1.29倍以及1.95倍的長度后所得值的直徑。
將被研磨面5a研磨后的眼鏡鏡片5,按用于研磨的研磨墊4的直徑從小到大的順序,作為測試樣本2、3、4、5。
(實施例3)除研磨墊之外,利用與實施例1相同的彈性研磨體3,在與實施例1同樣的研磨條件下進(jìn)行研磨。
作為研磨墊4,準(zhǔn)備了比彈性研磨體3的弧AB的長度大3.73mm的直徑44.0mm的圓形研磨墊4a。進(jìn)而,如圖7的彈性研磨工具的俯視圖所示,對于準(zhǔn)備的研磨墊4a,使彈性研磨體3的中心軸O1和研磨墊4a的中心軸O2偏心,并且,以覆蓋整個面的方式將其粘貼在彈性研磨體3的曲面31,構(gòu)成彈性研磨工具1a。
即,利用在實施例3中的研磨墊4a,其具有彈性研磨體3的弧AB的長度的1.09倍的直徑,此外,具有在彈性研磨體3的弧AB的長度上加上彈性研磨體3的圓筒形長度C×0.62的長度后所得值的直徑。另外,在以后的說明中,即使在研磨墊4a的情況下,也有時表示為研磨墊4。
將被研磨面5a研磨后的眼鏡鏡片5作為測試樣本6。
(實施例4)除研磨墊之外,利用與實施例1相同的彈性研磨體3,在與實施例1同樣的研磨條件下進(jìn)行研磨。
作為研磨墊4,如圖8的彈性研磨工具1b的俯視圖所示,準(zhǔn)備了在圓形研磨墊上具有成為放射狀的多個(在本實施例的情況下,5個)切口部41的花瓣形研磨墊4b。研磨墊4b的外徑是比彈性研磨體3的弧AB的長度大3.73mm的直徑44.0mm。
進(jìn)而,使準(zhǔn)備的研磨墊4b的中心與彈性研磨體3的中心軸O大致一致,以覆蓋整個彈性研磨體3的曲面31的表面的方式進(jìn)行粘貼,構(gòu)成了彈性研磨工具1b。在研磨時,該花瓣形研磨墊4b的放射狀切口部41作為供給漿液9和排出研磨屑通路發(fā)揮作用。
即,在實施例4中使用的研磨墊4b具有彈性研磨體3的弧AB的長度的1.09倍的直徑,此外,也具有在彈性研磨體3的弧AB的長度上加上彈性研磨體3的圓筒形長度C×0.62的長度后所得值的直徑。另外,在以后的說明中,即使在研磨墊4b的情況下,也有時表示為研磨墊4。
將被研磨面5a研磨后的眼鏡鏡片5作為測試樣本7。
(實施例5)除研磨墊之外,利用與實施例1相同的彈性研磨體3,在與實施例1同樣的研磨條件下進(jìn)行研磨。
作為研磨墊4,如圖9的彈性研磨工具1c的俯視圖所示,使多個多角形(在本實施例的情況下為正六角形)的研磨墊42的邊相互接近,以覆蓋整個彈性研磨體3的曲面31的表面的方式進(jìn)行粘貼,形成研磨墊4c。由彈性研磨體3和研磨墊4c構(gòu)成彈性研磨工具1c。另外,墊42的大量間隙使彈性研磨體3的曲面31露出,作為供給漿液9和排出研磨屑通路發(fā)揮作用。
如果把多個墊42中位于最外周部的墊42的最遠(yuǎn)離彈性研磨體3的中心軸的外形形狀的位置作為外徑的話,則研磨墊4c的外徑相當(dāng)于直徑48.0mm,是比彈性研磨體3的弧AB的長度大7.73的直徑。即,利用在實施例5中的研磨墊4c具有彈性研磨體3的弧AB的長度的1.19倍的直徑。并且,也具有在彈性研磨體3的弧AB的長度上加上彈性研磨體3的圓筒形長度C×1.29的長度后所得值的直徑。另外,在以后的說明中,即使在研磨墊4c的情況下,有時也表示為研磨墊4。
將被研磨面5a研磨后的眼鏡鏡片5作為測試樣本8。
(實施例6)對作為被研磨物,眼鏡鏡片5的外形形狀為大致橢圓形,被研磨面5a的平均曲率半徑為120mm,周邊部鋒利的眼鏡鏡片5進(jìn)行研磨。從研磨后的眼鏡鏡片5的鏡片中心O1起到鏡片外周部止的長度,最大是40mm(即,最外徑d為80mm),最小是35mm(即,最短徑f為70mm)。
作為彈性研磨體3,與由直徑D為40mm,曲率半徑R為100mm,弧AB的長度為40.27mm,圓筒形長度C為6.00mm構(gòu)成的實施例1相同,準(zhǔn)備了彈性研磨體。作為研磨墊,準(zhǔn)備了比彈性研磨體3的弧AB的長度大24.00mm的、為64.27mm的直徑的圓形研磨墊4。進(jìn)而,使準(zhǔn)備的彈性研磨體3的中心軸與研磨墊4的中心基本一致,粘貼在彈性研磨體3的曲面31上,構(gòu)成彈性研磨工具1。
將施加到彈性研磨工具1(研磨軸)上的壓力設(shè)定為0.08Mp,將轉(zhuǎn)速設(shè)定為1400rpm。另一方面,將眼鏡鏡片5(夾頭)的轉(zhuǎn)速設(shè)定為500rpm,使其以每10秒1個往復(fù)的比例進(jìn)行擺動,進(jìn)行2分鐘的研磨。
即,在實施例6中利用的研磨墊4具有彈性研磨體3的弧AB的長度的1.60倍的直徑。并且,也具有在彈性研磨體3的弧AB的長度上加上彈性研磨體3的圓筒形長度C×4.00的長度后所得值的直徑。
將被研磨面5a研磨后的眼鏡鏡片5作為測試樣本9。
(實施例7)除研磨墊之外,利用與實施例6相同的彈性研磨體3,在與實施例6同樣的研磨條件下進(jìn)行眼鏡鏡片5的研磨。
作為研磨墊,利用比彈性研磨體3的弧AB的長度大0.30mm的直徑40.57mm的研磨墊4。即,在實施例7中所用的研磨墊4具有彈性研磨體3的弧AB的長度的1.01倍的直徑。此外,也具有在彈性研磨體3的弧AB的長度上加上彈性研磨體3的圓筒形長度C×0.05的長度后所得值的直徑。
將被研磨面5a研磨后的眼鏡鏡片5作為測試樣本10。
(實施例8)除研磨墊和彈性研磨體之外,在與實施例6同樣的研磨條件下,進(jìn)行眼鏡鏡片5的研磨。
作為彈性研磨體,準(zhǔn)備了由直徑D為40mm,曲率半徑R為100mm,弧AB的長度為40.27mm以及圓筒形長度C為10.00mm構(gòu)成的彈性研磨體3。作為研磨墊,準(zhǔn)備了比彈性研磨體3的弧AB的長度大20.00mm的、為60.27mm的直徑的圓形研磨墊4。即,在實施例8中所用的研磨墊4具有彈性研磨體3的弧AB的長度的1.50倍的直徑。此外,也具有在彈性研磨體3的弧AB的長度上加上彈性研磨體3的圓筒形長度C×2.00的長度后所得值的直徑。
將被研磨面5a研磨后的眼鏡鏡片5作為測試樣本11。
(實施例9)
除眼鏡鏡片和研磨墊之外,在與實施例6同樣的研磨條件下,進(jìn)行眼鏡鏡片5的研磨。
對作為被研磨物,外形形狀為圓形,被研磨面5a的平均曲率半徑為120mm的眼鏡鏡片5進(jìn)行研磨。從眼鏡鏡片5的中心起到外周部止的長度是40mm(即,外徑為80mm)。
作為彈性研磨體,準(zhǔn)備了由直徑D為40mm,曲率半徑R為100mm且圓筒形長度C為6.00mm構(gòu)成的與實施例6相同的彈性研磨體3。作為研磨墊,準(zhǔn)備了比彈性研磨體3的弧AB的長度大0.30的、為40.57mm的直徑的圓形研磨墊4。使準(zhǔn)備的彈性研磨體3的中心與研磨墊4的中心軸基本一致,粘貼在彈性研磨體3的曲面31上。即,在實施例9中所用的研磨墊4具有彈性研磨體3的弧AB的長度的1.01倍的直徑。此外,也具有在彈性研磨體3的弧AB的長度上加上彈性研磨體3的圓筒形長度C×0.05的長度后所得值的直徑。
將被研磨面5a研磨后的眼鏡鏡片5作為測試樣本12。
(比較例1)除研磨墊之外,利用與實施例1相同的彈性研磨體3,在與實施例1同樣的研磨條件下,進(jìn)行眼鏡鏡片5的研磨。
作為研磨墊,準(zhǔn)備了比彈性研磨體3的弧AB的長度小0.27mm的為40.00mm的直徑的圓形研磨墊4。使準(zhǔn)備的彈性研磨體3的中心軸與研磨墊4的中心基本一致,粘貼在彈性研磨體3的曲面31上,構(gòu)成彈性研磨工具1。即,在比較例1中所用的研磨墊4具有彈性研磨體3的弧AB的長度的0.99倍的直徑。此外,也具有從彈性研磨體3的弧AB的長度上減去彈性研磨體3的圓筒形長度C×0.04的長度后所得值的直徑。
將被研磨面5a研磨后的眼鏡鏡片5作為測試樣本13。
(比較例2)除研磨墊之外,利用與實施例6相同的彈性研磨體,在與實施例6同樣的研磨條件下,進(jìn)行眼鏡鏡片5的研磨。
作為研磨墊,使用了比彈性研磨體3的弧AB的長度大0.24mm為40.51mm的直徑的圓形研磨墊4。即,比較例2中所用的研磨墊4具有彈性研磨體3的弧AB的長度的1.01倍的直徑。此外,也具有在彈性研磨體3的弧AB的長度上加上圓筒形長度C×0.04的長度后所得值的直徑。
將被研磨面5a研磨后的眼鏡鏡片5作為測試樣本14。
(比較例3)除研磨墊之外,利用與實施例8相同的彈性研磨體,在與實施例8同樣的研磨條件下,進(jìn)行眼鏡鏡片5的研磨。
作為彈性研磨體,利用了由直徑D為40mm、曲率半徑R為100mm、弧AB的長度為40.27mm且圓筒形長度C為10.00mm所構(gòu)成的彈性研磨體3。作為研磨墊,利用了比彈性研磨體3的弧AB的長度大0.40mm的為40.67mm的直徑的圓形研磨墊4。即,在比較例3中所用的研磨墊4具有彈性研磨體3的弧AB的長度的1.00倍的直徑。此外,也具有在彈性研磨體3的弧AB的長度上加上圓筒形長度C×0.04的長度后所得值的直徑。
將被研磨面5a被研磨后的眼鏡鏡片5作為測試樣本15。
(比較例4)除研磨墊之外,利用與實施例9同樣的眼鏡鏡片5以及彈性研磨體3,在與實施例9同樣的研磨條件下,進(jìn)行眼鏡鏡片5的研磨。
對作為被研磨物,外形形狀為圓形且被研磨面5a的曲率半徑為120mm構(gòu)成的眼鏡鏡片5進(jìn)行研磨。從眼鏡鏡片5的中心起到外周部止的長度是40mm(即,外徑為80mm)。作為研磨墊,使用比彈性研磨體3的弧AB的長度大0.24mm的、為40.51mm的直徑的圓形研磨墊4。即,比較例4中所用的研磨墊4具有彈性研磨體3的弧AB的長度的1.00倍的直徑。此外,也具有在彈性研磨體3的弧AB的長度上加上圓筒形長度C×0.04的長度所得值的直徑。
將被研磨面5a研磨后的眼鏡鏡片5作為測試樣本16。
通過目視確認(rèn)從上述實施例1~9(測試樣本1~12)以及比較例1~4(測試樣本13~16)得到的眼鏡鏡片5的被研磨面5a的外觀品質(zhì)(有無傷痕)。并將其結(jié)果與研磨用研磨墊4和彈性研磨體3的概略形狀規(guī)格一起表示在表1中。并且,外觀品質(zhì)的好壞用○和×進(jìn)行判斷。
根據(jù)表1,與眼鏡鏡片5的外周部輪廓(外形形狀)和研磨墊4的形狀無關(guān),在研磨墊4的直徑比在包含彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體3的弧AB的長度大0.73~24.00mm的范圍內(nèi),即在彈性研磨體3的弧AB的長度的1.01~1.60倍的范圍內(nèi),在眼鏡鏡片5的整個被研磨面5a上,可進(jìn)行不會產(chǎn)生研磨殘余、研磨劃痕等的鏡面研磨,得到具有所期望的外觀品質(zhì)的眼鏡鏡片5(實施例1~9)。
此外,由于研磨墊4的直徑是在包含彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體3的弧AB的長度上加上圓筒形的長度C的0.05~4.00倍的長度的所得值,從而,可以進(jìn)行不會產(chǎn)生研磨殘余、研磨劃痕等的鏡面研磨,得到具有所期望的外觀品質(zhì)的眼鏡鏡片5(實施例1~9)。
另一方面,在研磨墊4的直徑比在包含彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體3的弧AB的長度小的情況下,雖然沒有研磨殘余,但會產(chǎn)生許多作為眼鏡鏡片5不能容許的圓弧狀的研磨劃痕,不能得到期望的外觀品質(zhì)(比較例1)。
此外,雖然研磨墊4的直徑是彈性研磨體3的弧AB長度的1.01倍或1.01倍以上,但是在包含彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體3的弧AB的長度加上圓筒形長度C的0.04倍的長度所得值的情況下,眼鏡鏡片5的外形形狀為大致橢圓形,鋒利的周邊部棱邊切割進(jìn)彈性研磨體3,使眼鏡鏡片5和彈性研磨體3破損,不能得到作為目標(biāo)的外觀品質(zhì)(比較例2)。
此外,與眼鏡鏡片5的外周部的輪廓(外形形狀)無關(guān),研磨墊4的直徑具有在包含彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體3的弧AB的長度加上圓筒形長度C的0.04倍的長度后所得的值,并且,在使用彈性研磨體3的弧AB的長度的1.00倍的值的研磨墊4的情況下,可以確認(rèn)其在被研磨面5a中,產(chǎn)生了作為眼鏡鏡片5不能容許的圓弧狀的研磨劃痕(比較例2、4)。
從而,與眼鏡鏡片5的外周部輪廓(外形形狀)和與研磨墊4的形狀無關(guān),研磨墊4的直徑是在包含彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體3的弧AB的長度加上圓筒形長度C的0.05~4.00倍的長度后所得的值,由此,可以得到不會使眼鏡鏡片5或彈性研磨體3破損的、可防止不必要的傷痕發(fā)生的彈性研磨工具1以及鏡片的研磨方法。此外,通過使研磨墊4的直徑處于在包含彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的彈性研磨體的弧AB的長度的1.01~1.60倍的范圍,也可得到同樣的效果。
2.有關(guān)彈性研磨體和研磨方法的實施例和比較例以下說明的實施例和比較例是有關(guān)彈性研磨體以及彈性研磨體的移動范圍(研磨方法)的實施例和比較例。另外,作為在各實施例和比較例中的各彈性研磨體,使用圓筒形長度C為6.00mm的彈性研磨體3,作為研磨墊,使用了具有各彈性研磨體3的弧AB的長度的1.29倍的直徑的圓形研磨墊4。
(實施例21)對作為被研磨物,經(jīng)形狀創(chuàng)制后的外周部的輪廓(外形形狀)為大致橢圓形且邊緣部鋒利的眼鏡鏡片5進(jìn)行研磨。在研磨前測定的從眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1起到鏡片外周部止的長度,最大是40mm(即,最外徑d為80mm),最小是25mm(即,最短徑f為50mm)。
作為彈性研磨工具1,使用了直徑為40mm的彈性研磨體3,該彈性研磨體3的直徑D小于眼鏡鏡片5的最外徑d80mm,并且大于從眼鏡鏡片5的最外徑d80mm減去眼鏡鏡片5的最短徑f50mm后的值30mm。
將對眼鏡鏡片5作相對移動的彈性研磨體3(彈性研磨工具1)的旋轉(zhuǎn)中心O2離開眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1的移動距離e,設(shè)定為從眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1起到鏡片外周部止的最小長度的25mm(即,將對眼鏡鏡片5作相對移動的彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍設(shè)定為50mm)。進(jìn)而,將彈性研磨工具1壓接到眼鏡鏡片5的被研磨面5a上的壓力設(shè)定為0.1Mp,將彈性研磨工具1的轉(zhuǎn)速設(shè)定為1400rpm。另一方面,將眼鏡鏡片5的轉(zhuǎn)速設(shè)定為500rpm,將移動速度設(shè)定為每10秒1個往復(fù)的比例,使其在彈性研磨工具1上移動,進(jìn)行2分鐘的研磨。
研磨后的眼鏡鏡片5不會使粘貼在彈性研磨體3上的研磨墊4剝離,可得到整個被研磨面5a不會產(chǎn)生研磨殘余或研磨劃痕等的鏡面,可以得到作為眼鏡鏡片5的期望的外觀品質(zhì)。
(實施例22)作為被研磨物,準(zhǔn)備外徑為70mm的圓形半成品鏡片50,進(jìn)行形狀創(chuàng)制(切削加工)和研磨。首先,在研磨前,在計算被研磨的眼鏡鏡片5的非球面形狀的階段,計算出形狀創(chuàng)制后的鏡片的外形形狀。計算出的外形形狀是大致橢圓形狀,其從眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1起到鏡片外周部止的長度,最大是30mm(即,最外徑d為60mm),最小是15mm(即,最短徑f為30mm),并且是邊緣部鋒利的外形形狀。作為彈性研磨工具1,使用了彈性研磨體3的直徑D小于眼鏡鏡片5的最外徑d60mm,并且大于從眼鏡鏡片5的最外徑d60mm減去眼鏡鏡片5的最短徑f30mm后的值30mm的40mm的彈性研磨體3。
將對形狀創(chuàng)制后的眼鏡鏡片5作相對移動的彈性研磨工具1(彈性研磨體3)的旋轉(zhuǎn)中心O2離開眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1的移動距離e,設(shè)定為從眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1起到外周部止的最小長度的15mm(即,將對眼鏡鏡片作相對移動的彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍設(shè)定為30mm)。進(jìn)而,將彈性研磨工具1壓接到眼鏡鏡片5的被研磨面5a上的壓力設(shè)定為0.1Mp,將彈性研磨工具1的轉(zhuǎn)速設(shè)定為1400rpm。另一方面,將眼鏡鏡片5的轉(zhuǎn)速設(shè)定為500rpm,將移動速度設(shè)定為每10秒1個往復(fù)的比例,使其在彈性研磨工具1上移動,進(jìn)行2分鐘的研磨。
研磨后的眼鏡鏡片5不會使粘貼在彈性研磨體3上的研磨墊4剝離,可得到整個被研磨面5a不會產(chǎn)生研磨殘余或研磨劃痕等的鏡面,可以得到作為眼鏡鏡片5的期望的外觀品質(zhì)。
(實施例23)作為被研磨物,準(zhǔn)備外徑為70mm的圓形半成品鏡片50,進(jìn)行形狀創(chuàng)制(切削加工)和研磨。首先,在研磨前,在計算被研磨的眼鏡鏡片5的表面形狀的階段,計算出表面形狀,進(jìn)而,將形狀創(chuàng)制的眼鏡鏡片5的外周部的輪廓厚度t設(shè)定為2.0mm,計算出外形形狀。計算出的外形形狀是大致橢圓形狀,其從眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1起到鏡片外周部止的長度,最大是30mm(即,最外徑d為60mm),最小是14mm(即,最短徑f為28mm)。
根據(jù)計算出的眼鏡鏡片5的表面形狀和外形形狀,進(jìn)行切削加工(形狀創(chuàng)制)。并且,在切削加工時,在眼鏡鏡片5的外周棱邊部施行R倒角,形成曲率半徑1.0mm的倒角面r。
作為彈性研磨工具1,使用了彈性研磨體3的直徑D小于眼鏡鏡片5的最外徑d60mm,并且大于從眼鏡鏡片5的最外徑d60mm減去眼鏡鏡片5的最短徑f28mm后的值32mm的40mm的彈性研磨體3。
將對眼鏡鏡片5作相對移動的彈性研磨工具1(彈性研磨體3)的旋轉(zhuǎn)中心O2離開眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1的移動距離e,設(shè)定為從眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1起到外周部止的最小長度14mm(即,將對眼鏡鏡片5作相對移動的彈性研磨工具1的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍設(shè)定為28mm)。進(jìn)而,將彈性研磨工具1壓接到眼鏡鏡片5的被研磨面5a上的壓力設(shè)定為0.1Mp,將彈性研磨工具1的轉(zhuǎn)速設(shè)定為1400rpm。另一方面,將眼鏡鏡片5的轉(zhuǎn)速設(shè)定為500rpm,將移動速度設(shè)定為每10秒1個往復(fù)的比例,使其在彈性研磨工具1上移動,進(jìn)行2分鐘的研磨。
研磨后的眼鏡鏡片5不會使粘貼在彈性研磨體3上的研磨墊4剝離,可得到整個被研磨面5a不會產(chǎn)生研磨殘余或研磨劃痕等的鏡面,可以得到作為眼鏡鏡片5的期望的外觀品質(zhì)。
(比較例21)作為被研磨物,與在實施例21所利用的相同,準(zhǔn)備了外周部輪廓(外形形狀)為大致橢圓形且邊緣部鋒利的眼鏡鏡片5。進(jìn)而,將對眼鏡鏡片5作相對移動的彈性研磨工具1的移動距離e,設(shè)定為比從旋轉(zhuǎn)中心O1起到鏡片外周部的最小長度的25mm大的40mm(即,對眼鏡鏡片5作相對移動的彈性研磨工具1的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍,設(shè)定為與眼鏡鏡片5的最外徑d相同的80mm),除此以外,在與實施例21完全同樣的研磨條件下,進(jìn)行眼鏡鏡片5的研磨。
但是,開始研磨之后,外形形狀是大致橢圓形狀且邊緣部鋒利的眼鏡鏡片5的棱邊立即切割進(jìn)粘貼在彈性研磨體3上的研磨墊4,使眼鏡鏡片5和彈性研磨工具1破損,使眼鏡鏡片5成為不良制品。
(比較例22)與實施例22相同,利用外徑為70mm的圓形半成品鏡片50,以及彈性研磨體3,進(jìn)行形狀創(chuàng)制(切削加工)和研磨。
將對眼鏡鏡片5作相對移動的彈性研磨工具1的旋轉(zhuǎn)中心O2的移動距離e,設(shè)定為比從旋轉(zhuǎn)中心O1起到鏡片外周部止的最小長度的15mm大的30mm(即,對眼鏡鏡片5作相對移動的彈性研磨工具1的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍,被設(shè)定為與眼鏡鏡片5的最外徑d同樣的60mm),除此以外,在與實施例22完全同樣的研磨條件下,進(jìn)行眼鏡鏡片5的形狀創(chuàng)制(切削加工)和研磨。
但是,開始研磨之后,外形形狀是大致橢圓形狀且邊緣部鋒利的眼鏡鏡片5的棱邊立即切割進(jìn)粘貼在彈性研磨體3上的研磨墊4,使眼鏡鏡片5和彈性研磨工具1破損,使眼鏡鏡片5成為不良制品。
從以上的實施例和比較例的結(jié)果可以看出;通過使對眼鏡鏡片5作相對移動的彈性研磨工具1的外徑(彈性研磨體3的直徑)為下式所表示的值“彈性研磨工具1的外徑≥(眼鏡鏡片5的大致橢圓形的最外徑d-眼鏡鏡片5的大致橢圓形的最短徑f”,就不會使粘貼在彈性研磨體3上的研磨墊4剝離,可得到整個眼鏡鏡片5的被研磨面5a不會產(chǎn)生研磨殘余或研磨劃痕等的鏡面(實施例21~23)。此外,通過將彈性研磨體3的旋轉(zhuǎn)中心O2的移動距離e設(shè)定為從眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1起到外形形狀(外周部的輪廓)的最近位置的長度以內(nèi)(即,移動范圍在最短徑f以內(nèi))的值進(jìn)行研磨,可得到同樣的效果(實施例21~23)。
另一方面,雖然使用與實施例21、22相同的彈性研磨體3,但是當(dāng)將對眼鏡鏡片5作相對移動的彈性研磨工具1的旋轉(zhuǎn)中心O2的移動距離e,設(shè)定為比從眼鏡鏡片5的旋轉(zhuǎn)中心O1起到鏡片外周部止的最小長度大時,眼鏡鏡片5的外形形狀為大致橢圓形狀,邊緣部鋒利的鏡片的棱邊會切割進(jìn)粘貼在彈性研磨體3上的研磨墊4中,使眼鏡鏡片5和彈性研磨工具1破損,不能得到期望的眼鏡鏡片5(比較例21、22)。
權(quán)利要求
1.一種彈性研磨工具,其用于抵接在鏡片的被研磨面上并旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行研磨,其特征在于,包括彈性研磨體,其具有能仿形所述被研磨面而改變形狀的彈性,并構(gòu)成為圓筒形;研磨墊,其安裝在所述彈性研磨體的面對所述鏡片的被研磨面的面上,所述研磨墊具有比在包含所述彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的所述彈性研磨體的弧的長度大的直徑。
2.如權(quán)利要求1所述的彈性研磨工具,其特征在于,所述研磨墊的直徑是所述彈性研磨體的弧的長度的1.01~1.60倍。
3.如權(quán)利要求1所述的彈性研磨工具,其特征在于,所述研磨墊的直徑是由下式所表示的值(所述彈性研磨體的弧的長度+所述彈性研磨體的圓筒形的長度×4.00)≥所述研磨墊的直徑≥(所述彈性研磨體的弧的長度+所述彈性研磨體的圓筒形的長度×0.05)。
4.如權(quán)利要求1所述的彈性研磨工具,其特征在于,所述彈性研磨體的材質(zhì)是熱塑性樹脂。
5.如權(quán)利要求1所述的彈性研磨工具,其特征在于,所述研磨墊的材質(zhì)是無紡布或由多孔質(zhì)材料形成的薄片。
6.如權(quán)利要求2所述的彈性研磨工具,其特征在于,所述彈性研磨體的材質(zhì)是熱塑性樹脂。
7.如權(quán)利要求2所述的彈性研磨工具,其特征在于,所述研磨墊的材質(zhì)是無紡布或由多孔質(zhì)材料形成的薄片。
8.如權(quán)利要求3所述的彈性研磨工具,其特征在于,所述彈性研磨體的材質(zhì)是熱塑性樹脂。
9.如權(quán)利要求3所述的彈性研磨工具,其特征在于,所述研磨墊的材質(zhì)是無紡布或由多孔質(zhì)材料形成的薄片。
10.如權(quán)利要求4所述的彈性研磨工具,其特征在于,所述研磨墊的材質(zhì)是無紡布或由多孔質(zhì)材料形成的薄片。
11.一種鏡片研磨方法,使形成有比所述鏡片的最外徑小的外徑的彈性研磨工具抵接在鏡片的被研磨面上,并一邊使所述鏡片和所述彈性研磨工具旋轉(zhuǎn),一邊使所述彈性研磨工具和/或所述鏡片擺動以進(jìn)行研磨,其特征在于,所述彈性研磨工具包括彈性研磨體,其具有能仿形所述被研磨面而改變形狀的彈性;研磨墊,其構(gòu)成有在包含所述彈性研磨體的旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的弧的長度的1.01~1.60倍的直徑,并被安裝在所述彈性研磨體的面對所述被研磨面的面上。
12.一種鏡片研磨方法,使形成有比所述鏡片的最外徑小的外徑的彈性研磨工具抵接在鏡片的被研磨面上,并一邊使所述鏡片和所述彈性研磨工具旋轉(zhuǎn),一邊使所述彈性研磨工具和/或所述鏡片擺動以進(jìn)行研磨,其特征在于,所述彈性研磨工具具有圓筒形狀的彈性研磨體,其具有能仿形所述被研磨面而改變形狀的彈性;研磨墊,其安裝在所述彈性研磨體的面對被研磨面的面上,其直徑是由下式所表示的值(所述彈性研磨體的弧的長度+所述彈性研磨體的圓筒形的長度×4.00)≥所述研磨墊的直徑≥(所述彈性研磨體的弧的長度+所述彈性研磨體的圓筒形的長度×0.05)。
13.一種鏡片研磨方法,使形成有比所述鏡片的最外徑小的外徑的彈性研磨工具抵接具有大致橢圓形狀的外周部輪廓的鏡片的被研磨面上,并且,一邊使所述鏡片和所述彈性研磨工具旋轉(zhuǎn),一邊使所述彈性研磨工具和/或所述鏡片擺動以進(jìn)行研磨,其特征在于,相對所述鏡片作相對移動的所述彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍,位于所述大致橢圓形狀的最短徑內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13所述的鏡片研磨方法,其特征在于,所述彈性研磨工具的外徑是由下式所表示的值所述彈性研磨工具的外徑≥(所述鏡片的最外徑-所述鏡片的最短徑)。
15.如權(quán)利要求13所述的鏡片研磨方法,其特征在于,相對于所述鏡片,所述彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍,即相對移動的所述彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心與所述鏡片抵接所描繪出的圓形區(qū)域,在從所述鏡片的旋轉(zhuǎn)中心起到外周部的輪廓的最短位置止的范圍內(nèi)進(jìn)行移動。
16.如權(quán)利要求13所述的鏡片研磨方法,其特征在于,具有計算出鏡片的表面形狀和鏡片的外形形狀的步驟;根據(jù)所述計算出的表面形狀和外形形狀,創(chuàng)制被研磨面的形狀的步驟;研磨經(jīng)形狀創(chuàng)制后的所述被研磨面的步驟。
17.如權(quán)利要求14所述的鏡片研磨方法,其特征在于,相對于所述鏡片,所述彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心的移動范圍,即相對移動的所述彈性研磨工具的旋轉(zhuǎn)中心與所述鏡片抵接所描繪出的圓形區(qū)域,在從所述鏡片的旋轉(zhuǎn)中心起到外周部的輪廓的最短位置止的范圍內(nèi)進(jìn)行移動。
18.如權(quán)利要求14所述的鏡片研磨方法,其特征在于,具有計算出鏡片的表面形狀和鏡片的外形形狀的步驟;根據(jù)所述計算出的表面形狀和外形形狀,創(chuàng)制被研磨面的形狀的步驟;研磨經(jīng)形狀創(chuàng)制后的所述被研磨面的步驟。
19.如權(quán)利要求15所述的鏡片研磨方法,其特征在于,具有計算出鏡片的表面形狀和鏡片的外形形狀的步驟;根據(jù)所述計算出的表面形狀和外形形狀,創(chuàng)制被研磨面的形狀的步驟;研磨經(jīng)形狀創(chuàng)制后的所述被研磨面的步驟。
20.如權(quán)利要求16、18或19所述的鏡片研磨方法,其特征在于,所述被研磨面進(jìn)行形狀創(chuàng)制后的外周部的輪廓的最薄處,具有厚度大于零(0)、且在2mm范圍內(nèi)的值的外形形狀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于一邊旋轉(zhuǎn)接觸被研磨面,一邊進(jìn)行研磨的彈性研磨工具,以及鏡片的研磨方法,其在研磨大致橢圓形非球面鏡片等光學(xué)元件的光學(xué)面時,可以防止研磨墊被剝離,同時,能夠進(jìn)行鏡面研磨而不會在被研磨面上產(chǎn)生研磨殘余、研磨劃痕等不必要的傷痕。其特征在于,彈性研磨工具1具有彈性研磨體3,其具有能仿形所述被研磨面5a并改變形狀的彈性,并由圓筒形構(gòu)成;研磨墊4,其安裝在所述彈性研磨體3的面對鏡片5的被研磨面5a的面31上。所述研磨墊4具有比包含所述彈性研磨工具1的旋轉(zhuǎn)軸的截面中出現(xiàn)的所述彈性研磨體3的弧的長度更大的直徑。
文檔編號B24B13/00GK1772436SQ20051012469
公開日2006年5月17日 申請日期2005年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月9日
發(fā)明者田畑喜則, 北村惠子 申請人:精工愛普生株式會社