JP2002210647A - Smoothing method of optical lens, manufacturing method of optical lens using it, and smoothing device of optical lens - Google Patents
Smoothing method of optical lens, manufacturing method of optical lens using it, and smoothing device of optical lensInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光学レンズの表面
を平滑処理する方法及び、平滑処理した後に研磨処理を
行うことを特徴とする光学レンズの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for smoothing the surface of an optical lens, and a method for manufacturing an optical lens characterized by performing a polishing after smoothing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】工業分野の中で光学部品と呼ばれるもの
としては、カメラ、望遠鏡、顕微鏡、ステッパー用集光
レンズ、眼鏡等に代表される光学レンズの他に、プリズ
ム、カバーガラス、光学フィルタ等を挙げることができ
る。これらの中でも特に眼鏡レンズは、成形後に屈折面
の形状創成を行う比率が高く数量も多い。このため、プ
ラスチック眼鏡レンズを例に挙げて図３を用いて説明す
る。2. Description of the Related Art In the industrial field, optical components such as cameras, telescopes, microscopes, condenser lenses for steppers, spectacles, etc., as well as prisms, cover glasses, optical filters, etc. Can be mentioned. Among these, especially for eyeglass lenses, the ratio of creating the shape of the refraction surface after molding is high and the number is large. Therefore, a plastic spectacle lens will be described as an example with reference to FIG.
【０００３】従来のプラスチック眼鏡レンズの製造方法
は、まず、成形工程において成形されたセミフィニッシ
ュレンズ５０（以下光学レンズと呼ぶ）の凸面を、加工
機にチャッキングするための治具５１に、一般的にアロ
イと呼ばれる低融点合金を用いて固着する。その後、治
具５１に固定した光学レンズ５０を装用者の眼鏡処方に
応じて所望の形状となるようにカーブジェネレータ、も
しくはＮＣ制御された装置等で研削や切削加工を行う。
次に、アルミニウムや硬化プラスチック、発泡ウレタン
等をその素材とする研磨皿５４を用い、研磨皿表面に不
織布でできた研磨加工用の研磨パッド５３を貼り付け、
スラリー状の遊離砥粒を供給し鏡面に仕上げる。この
時、切削あるいは研削された光学レンズと剛体の研磨皿
との形状差を減少させることと、表面粗さの改善により
研磨加工に要する時間を短くすることを目的とした、フ
ァイニングと呼ばれる平滑化加工を研磨加工の前に行う
のが一般的である。その方法は、研磨と同様の摺り合わ
せによるものであるが、研磨部材としてファイニングパ
ットと呼ばれるシートを剛体の研磨皿に貼り付け、水を
主成分とする液体を供給しながら摺り合わせて、光学レ
ンズと剛体の研磨皿の形状差を減少させる。また、合わ
せて表面粗さの改善を行う。[0003] In a conventional method for manufacturing a plastic spectacle lens, first, a convex surface of a semi-finished lens 50 (hereinafter referred to as an optical lens) molded in a molding process is generally provided on a jig 51 for chucking to a processing machine. It is fixed using a low melting point alloy called an alloy. Thereafter, the optical lens 50 fixed to the jig 51 is ground or cut by a curve generator, an NC-controlled device, or the like so as to have a desired shape according to the spectacle prescription of the wearer.
Next, using a polishing plate 54 made of aluminum, cured plastic, urethane foam, or the like, a polishing pad 53 made of nonwoven fabric is attached to the surface of the polishing plate,
Slurry free abrasive grains are supplied to finish the mirror surface. At this time, smoothing called fining, which aims to reduce the difference in shape between the cut or ground optical lens and the rigid polishing plate, and to shorten the time required for polishing by improving the surface roughness It is common to carry out the polishing before the polishing. The method is based on the same rubbing as polishing.However, a sheet called a fining pad is attached to a rigid polishing plate as a polishing member, and rubbing is performed while supplying a liquid containing water as a main component. Reduce the difference in shape between the lens and the rigid polishing dish. In addition, the surface roughness is improved.
【０００４】研磨装置は、光学レンズと研磨皿とを押し
つけながら摺り合わせて研磨を行う装置で、光学レンズ
保持部５２と、ポリッシャー保持部５５とがそれぞれ独
立して、回転、振り子、８の字等の揺動運動ができる機
構になっている。図３の研磨装置は、眼鏡の製造業界で
は一般的に広く普及しているものである。研磨皿につい
ては眼鏡レンズの場合、顧客の注文する眼鏡処方によっ
て凹面側の曲率半径が異なるため、これに対応できるよ
うに眼鏡処方に応じた曲率半径の凸面を持った剛体の研
磨皿が用意されており、これらの数は通常数千個に及
ぶ。また光学レンズ素材の屈折率により、眼鏡処方と曲
率半径の関係が変化するため、光学レンズの素材毎にも
異なる曲率半径の研磨皿が用意されている。これらの研
磨皿の中から、受注した製品の種類や眼鏡処方に応じた
研磨皿を選択して使用する。また、凹面側を非球面、自
由曲面のいずれかに研磨加工する場合は、光学レンズの
凹面側と同形状の凸面をもった剛体の研磨皿では全面を
連続的に摺り合わせることができない。このため、光学
レンズの凹面と、弾性体でできた研磨工具に研磨部材を
貼り付けた構成のポリッシャ−とを、液体および／また
は研磨剤を介在させながら圧力を加えて摺り合わせるこ
とにより、鏡面仕上げを行っている。研磨皿は弾性体で
あるため、凹面の形状に追従して変形しながら摺り合わ
せることができる。また、多軸ＮＣ制御のポリッシャー
を面形状に追従させながら移動させて局所的に研磨して
いく方法も行われている。The polishing device is a device for polishing by pressing and sliding an optical lens and a polishing plate. The optical lens holding portion 52 and the polisher holding portion 55 are independent of each other, and are rotated, pendulum, and figure eight. And so on. The polishing apparatus shown in FIG. 3 is generally widely used in the eyeglass manufacturing industry. In the case of spectacle lenses, the radius of curvature on the concave side differs depending on the spectacle prescription ordered by the customer. And these numbers are usually in the thousands. Since the relationship between the spectacle prescription and the radius of curvature changes depending on the refractive index of the optical lens material, a polishing plate having a different radius of curvature is prepared for each optical lens material. From these polishing plates, a polishing plate is selected and used in accordance with the type of the ordered product and the eyeglass prescription. When the concave side is polished to an aspherical surface or a free-form surface, a rigid polishing plate having a convex surface having the same shape as the concave side of the optical lens cannot continuously rub the entire surface. Therefore, the concave surface of the optical lens and a polisher having a polishing tool made of an elastic body and a polishing member attached to the polishing lens are rubbed with each other by applying pressure while interposing a liquid and / or a polishing agent to thereby obtain a mirror surface. Finishing is done. Since the polishing plate is an elastic body, it can be rubbed while deforming following the shape of the concave surface. There is also a method in which a polisher of multi-axis NC control is moved while following a surface shape to locally polish the polisher.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の研磨方法にあっては、図２（ａ）に示すように、研
削や切削加工後に光学レンズ表面に残る加工軌跡痕（以
下ツールマーク５と呼ぶ）を、光学面が得られるまで平
滑処理および／または研磨処理により除去しなければな
らない。このとき、前記の従来技術に示した剛体の研磨
皿を用いた方法において、ファイニングと呼ばれる平滑
加工を省いて研磨を行うと、ツールマークを研磨工程で
除去する必要があるため、所望の光学面を得るまでに多
大な研磨時間を要する。また、研磨時間の増加にともな
い、形状創成工程で創成した形状精度を悪化させる問題
もある。However, in the above-mentioned conventional polishing method, as shown in FIG. 2A, a processing trace mark (hereinafter referred to as a tool mark 5) remaining on the optical lens surface after grinding or cutting. Must be removed by a smoothing and / or polishing treatment until an optical surface is obtained. At this time, in the method using the rigid polishing plate shown in the prior art, if the polishing is performed without the smoothing process called the fining, it is necessary to remove the tool mark in the polishing step. It takes a lot of polishing time to obtain a surface. In addition, there is a problem that the accuracy of the shape created in the shape creating step is deteriorated as the polishing time increases.
【０００６】一方、弾性体でできた研磨工具を用いて非
球面形状、または自由曲面形状を研磨する場合、形状創
成工程で創成した面形状に研磨工具を倣わせるために圧
力を加えて研磨するが、このとき、平滑化を目的として
弾性体にファイニングパットを貼り付けた方法では、面
形状にファイニングパットが追従しない。このため、加
工面の形状精度を維持し難いという問題がある。さら
に、ファイニングパットのエッジにより、研磨で除去で
きない程の深いスクラッチが局所的に入る問題もある。
また、局所的に盛り上がりやへこみ部分を持つ形状や曲
率の小さい形状の中心部と外周部では、研磨工具のあた
り方に偏りが生じる。これが形状精度に影響を与える。On the other hand, when polishing an aspherical surface or a free-form surface using a polishing tool made of an elastic material, a pressure is applied to the polishing tool to conform to the surface shape created in the shape creation step. However, at this time, in the method in which the fine pad is attached to the elastic body for the purpose of smoothing, the fine pad does not follow the surface shape. For this reason, there is a problem that it is difficult to maintain the shape accuracy of the processed surface. Further, there is also a problem that a deep scratch which cannot be removed by polishing locally enters due to the edge of the fining pad.
In addition, in the central portion and the outer peripheral portion of a shape having a locally raised or depressed portion or a shape having a small curvature, a bias is generated in the direction of contact with the polishing tool. This affects the shape accuracy.
【０００７】ＮＣ制御されたポリッシャーで研磨を行う
場合では、最低でも３軸のＮＣ制御機構が必要であるた
め複雑な装置構成の研磨装置が必要となる。また、部分
的な研磨を積み重ねて全面を研磨していく方式のため加
工時間が非常に長くなる。さらに光学レンズを成形する
ための成形型を加工する場合にも全く同様の問題が生じ
る。[0007] When polishing is performed by an NC controlled polisher, a polishing apparatus having a complicated apparatus configuration is required because at least a three-axis NC control mechanism is required. In addition, since the entire surface is polished by stacking partial polishing, the processing time becomes extremely long. Further, exactly the same problem occurs when processing a mold for molding an optical lens.
【０００８】以上のことから、光学レンズの製造には、
高額な装置投資や形状管理の難しさによる工数増から多
大なコストがかかり、一般的に価格が高くなる。本発明
は、上記事情に鑑みなされたもので、あらゆる面形状を
有する光学レンズを平滑化することにより研磨時間を短
縮し、研磨加工による形状の崩れを最小限に抑え、高い
形状精度と外観精度が得られる光学レンズの製造方法を
提供する。[0008] From the above, in the manufacture of an optical lens,
A large amount of cost is required due to an increase in man-hours due to expensive equipment investment and difficulty in shape management, and the price is generally high. The present invention has been made in view of the above circumstances, and reduces the polishing time by smoothing an optical lens having any surface shape, minimizes the deformation of the shape due to polishing, and provides high shape accuracy and appearance accuracy. To provide a method for manufacturing an optical lens that can obtain the following.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成するため鋭意検討を重ねた結果、光学レンズを製造す
る方法において、例えばプラスチック眼鏡レンズでは、
従来、所望とする眼鏡処方に応じたレンズの加工面形状
とほぼ同じ曲率半径の形状を有する剛体の研磨皿に、研
磨部材としてファイニングパットと呼ばれるシートを剛
体の研磨皿に貼り付け研磨装置にセットし、水を主成分
とする液体を供給しながら摺り合わせて平滑化加工して
いたのをやめ、ブラシを用いて光学レンズの表面を平滑
処理することが有効であることを知見した。また、従
来、困難であった非球面形状、または自由曲面形状の光
学レンズの表面を、ブラシを用いて平滑処理することが
有効であることも知見した。The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, in a method of manufacturing an optical lens, for example, in a plastic spectacle lens,
Conventionally, a sheet called a finning pad is attached to a rigid polishing plate as a polishing member on a rigid polishing plate having a shape with a radius of curvature substantially the same as the processed surface shape of a lens according to a desired spectacle prescription, and the polishing device is used. It has been found that it is effective to set and smooth the surface of the optical lens by using a brush to stop the smoothing process by rubbing while supplying a liquid containing water as a main component. It has also been found that it is effective to smooth the surface of an optical lens having an aspherical shape or a free-form surface shape, which has been conventionally difficult, using a brush.
【００１０】具体的には、図１に示すように、遊離砥粒
を含有した液体４を介在させながら、ブラシ１を光学レ
ンズ２の表面に当接させる。なお、図１ではブラシの運
動は回転だが、回転に限らず往復運動等でも良い。この
とき、光学レンズ２と当接するブラシ１との隙間に遊離
砥粒が介在され、砥粒が光学レンズ２の表面の凹凸を剥
ぎ取り平滑処理をすることができる。さらに、少なくと
も一種類以上の遊離砥粒を用いて段階的に平滑処理する
ことで、短い時間で平滑処理ができる。例えば、粗処理
用の粒度、仕上げ処理用の粒度の２段階で、あるいは、
中仕上げ処理用の粒度を加えての３段階で処理をしても
良い。すなわち、平滑処理前の面粗さに応じて数段階に
分けて処理すれば良い。More specifically, as shown in FIG. 1, the brush 1 is brought into contact with the surface of the optical lens 2 while interposing a liquid 4 containing free abrasive grains. In FIG. 1, although the movement of the brush is a rotation, the movement is not limited to the rotation but may be a reciprocating movement. At this time, loose abrasive particles are interposed in the gap between the optical lens 2 and the brush 1 that is in contact with the optical lens 2, and the abrasive particles can remove unevenness on the surface of the optical lens 2 and perform a smoothing process. Further, by performing the smoothing stepwise using at least one or more kinds of loose abrasive grains, the smoothing processing can be performed in a short time. For example, in two stages: grain size for roughing, grain size for finishing, or
The treatment may be performed in three stages by adding a grain size for the intermediate finishing treatment. That is, the processing may be performed in several stages according to the surface roughness before the smoothing processing.
【００１１】または、砥粒を含有したブラシ１を、光学
レンズ２表面に当接させる。このとき、ブラシ１を回転
させながら当接させることで、ブラシの毛に含有されて
いる砥粒が光学レンズ２の表面に接触し、凹凸を剥ぎ取
り平滑処理をすることができる。なお、ブラシの運動
は、回転に限らず往復運動等でも良い。さらに、少なく
とも一種類以上のブラシを用いて段階的に平滑処理する
ことで、短い時間で平滑処理ができる。例えば、粒度の
異なる複数の種類のブラシを用いて、段階的に処理して
も良い。その他に、例えば、複数のブラシを同時に光学
レンズに当接させて平滑処理しても良い。また、ブラシ
の材質、ブラシの毛の長さ、砥材の含有率等を変更して
段階的に処理しても良い。その際、水を主成分とする液
体を介在させることで、削り取られた屑の排出が促され
る。また、砥粒を含有したブラシを用い、遊離砥粒を含
有した液体を介在させることで、効率よく平滑処理をす
ることができる。さらに、少なくとも一種類以上の遊離
砥粒を用いて、段階的に平滑処理することで、より効率
よく平滑処理をすることができる。Alternatively, the brush 1 containing abrasive grains is brought into contact with the surface of the optical lens 2. At this time, by bringing the brush 1 into contact while rotating, the abrasive grains contained in the bristles of the brush come into contact with the surface of the optical lens 2, so that unevenness can be removed and smoothing can be performed. The movement of the brush is not limited to rotation, but may be reciprocation. Further, the smoothing process can be performed in a short time by performing the smoothing process stepwise using at least one or more types of brushes. For example, the processing may be performed stepwise using a plurality of types of brushes having different particle sizes. Alternatively, for example, a plurality of brushes may be simultaneously brought into contact with the optical lens to perform a smoothing process. The treatment may be performed stepwise by changing the material of the brush, the length of the bristle of the brush, the content of the abrasive, and the like. At that time, the removal of the shaved debris is promoted by interposing the liquid containing water as a main component. Further, by using a brush containing abrasive grains and interposing a liquid containing free abrasive grains, it is possible to carry out a smoothing process efficiently. Furthermore, smoothing can be performed more efficiently by performing smoothing stepwise using at least one or more types of loose abrasive grains.
【００１２】また、これらの平滑処理と同時に、図示し
ない光学レンズとブラシを相対位置決めする手段で、光
学レンズの形状に沿わせながら相対位置決めすることに
より、光学レンズ表面全体を均一に平滑処理することが
できる。なお、ブラシの回転数またはブラシの往復運動
の周波数、当接させる圧力、ブラシの毛の材質、ブラシ
の形状を光学レンズの材料、形状に合わせて調整する。Simultaneously with these smoothing processes, the optical lens and the brush (not shown) are relatively positioned along the shape of the optical lens by means of relative positioning, so that the entire surface of the optical lens can be uniformly smoothed. Can be. In addition, the number of rotations of the brush or the frequency of the reciprocating motion of the brush, the contact pressure, the material of the brush bristle, and the shape of the brush are adjusted according to the material and shape of the optical lens.
【００１３】このようにすることで、剛体の研磨皿を用
いた研磨方法においては、ファイニングと呼ばれる平滑
加工を省いて研磨を行うことができる。また、ファイニ
ングパットの貼り替えが不要となり、段取り作業を削減
することで製造コストを低く抑えることができる。ま
た、非球面形状や自由曲面形状を有する光学レンズにお
いても平滑化が可能となり、研磨処理に要する時間の短
縮が図れ、形状創成工程で創成した形状の崩れを最小限
に抑えることができる。By doing so, in the polishing method using a rigid polishing plate, polishing can be performed without smoothing called "fining". Further, it is not necessary to replace the fining pad, and the production cost can be reduced by reducing the setup work. In addition, it is possible to smooth the optical lens having an aspherical surface shape or a free-form surface shape, shorten the time required for the polishing process, and minimize the collapse of the shape created in the shape creation step.
【００１４】従って、請求項１記載の発明は、砥粒を含
有したブラシを光学レンズに当接させて平滑処理するこ
とを特徴とする。Therefore, the first aspect of the present invention is characterized in that a brush containing abrasive grains is brought into contact with an optical lens to perform a smoothing process.
【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
学レンズの平滑処理方法において、少なくとも一種類以
上のブラシを用いて、平滑処理することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the method for smoothing an optical lens according to the first aspect, the smoothing is performed using at least one kind of brush.
【００１６】請求項３記載の発明は、請求項１または２
に記載の光学レンズの平滑処理方法において、水を主成
分とする液体または遊離砥粒を含有した液体を介在させ
ながら平滑処理することを特徴とする。The third aspect of the present invention is the first or second aspect.
In the method for smoothing an optical lens described in (1), the smoothing is performed while interposing a liquid containing water as a main component or a liquid containing free abrasive grains.
【００１７】請求項４記載の発明は、遊離砥粒を含有し
た液体を介在させながら、ブラシを光学レンズに当接さ
せて平滑処理することを特徴とする。The invention according to claim 4 is characterized in that the brush is brought into contact with the optical lens to perform a smoothing process while interposing a liquid containing free abrasive grains.
【００１８】請求項５記載の発明は、請求項３または４
に記載の光学レンズの平滑処理方法において、少なくと
も一種類以上の遊離砥粒を用いて、平滑処理することを
特徴とする。The invention according to claim 5 is the invention according to claim 3 or 4.
In the method for smoothing an optical lens described in the above item, the smoothing is performed using at least one kind of loose abrasive grains.
【００１９】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれか一項に記載の光学レンズの平滑処理方法におい
て、光学レンズの形状創成工程で被加工物表面に生成さ
れる加工軌跡痕を除去し、被加工物表面を平滑化するこ
とを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the method of smoothing an optical lens according to any one of the first to fifth aspects, wherein a processing trace mark generated on the surface of the workpiece in the step of creating the shape of the optical lens. And smoothing the surface of the workpiece.
【００２０】請求項７記載の発明は、請求項６記載の加
工軌跡痕が、同心円状、乃至は螺旋状であることを特徴
とする。The invention according to claim 7 is characterized in that the processing trace mark according to claim 6 is concentric or spiral.
【００２１】請求項８記載の発明は、請求項１〜７のい
ずれか一項に記載の光学レンズの平滑処理方法におい
て、前記光学レンズ面形状が、非球面、球面、トーリッ
ク面、自由曲面形状であることを特徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, in the method for smoothing an optical lens according to any one of the first to seventh aspects, the optical lens surface shape is an aspherical surface, a spherical surface, a toric surface, or a free-form surface shape. It is characterized by being.
【００２２】請求項９記載の発明は、請求項１〜８のい
ずれか一項に記載の光学レンズの平滑処理方法を、研磨
処理工程の前工程として行うことを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, the method of smoothing an optical lens according to any one of the first to eighth aspects is performed as a step prior to the polishing step.
【００２３】請求項１０記載の発明は、光学レンズの表
面を平滑処理する装置において、光学レンズ保持手段、
ブラシ駆動手段、光学レンズとブラシを相対位置決めす
る手段、ブラシを被加工物に当接加圧する手段、水を主
成分とする液体または遊離砥粒を含有した液体を供給す
る手段とを具備することを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for smoothing the surface of an optical lens, comprising:
A brush driving unit, a unit for relatively positioning the optical lens and the brush, a unit for pressing the brush against the workpiece, and a unit for supplying a liquid containing water as a main component or a liquid containing free abrasive grains. It is characterized by.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、プラ
スチック眼鏡レンズで、凸面側が成形型で光学的に仕上
げられ、凹面側を切削加工した後に平滑処理し、続けて
研磨加工して光学面に仕上げる場合について説明する
が、本発明は、下記の実施の形態に制限されるものでは
ない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to a plastic spectacle lens in which the convex side is optically finished with a molding die, the concave side is cut, then smoothed, and subsequently polished. The case of finishing the surface will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments.
【００２５】まず、従来と同様にプラスチック眼鏡レン
ズ成形工程を経て、セミフィニッシュレンズ（以下光学
レンズと呼ぶ）の成形を行う。次にアロイと呼ばれる低
融点合金を用いて治具に固定し、この治具に固定した光
学レンズを、形状切削工程で削りだして所望の面を創成
する。次に平滑処理を行なうが、ブラシの毛の材質、ブ
ラシの形状、ブラシの回転数またはブラシの往復運動の
周波数、当接させる圧力、平滑処理時間等は、光学レン
ズの材質、形状切削工程で所望の面に創成された光学レ
ンズの凹凸の高さ等によって最適条件を決定する。First, a semi-finished lens (hereinafter, referred to as an optical lens) is formed through a plastic spectacle lens forming step as in the prior art. Next, the jig is fixed to a jig using a low-melting alloy called an alloy, and the optical lens fixed to the jig is cut out in a shape cutting step to create a desired surface. Next, a smoothing process is performed. The material of the brush bristles, the shape of the brush, the frequency of the brush rotation or the frequency of the reciprocating motion of the brush, the contact pressure, the smoothing time, etc. are determined by the material of the optical lens and the shape cutting process. The optimum condition is determined according to the height of the unevenness of the optical lens formed on the desired surface.
【００２６】ブラシの毛の材質としては、化学繊維の砥
材入り、砥材なしのナイロン、ポリルロピレン、塩化ビ
ニールの他、天然毛の動物毛や植物毛等を用いる。ただ
し、これに制限されるものではない。なお、ブラシの毛
に、柔軟性の高い材質を使用することで、光学レンズの
曲面によく馴染んだ平滑処理が行え、また、光学レンズ
との擦れ合う力が過大になることを防ぎ、傷の発生を防
止できる。また、ブラシの毛の直径は０．１ｍｍから
１．０ｍｍ、毛の長さは５ｍｍから３０ｍｍのものを用
いて、それぞれのブラシの形状、材質に応じ、ブラシの
回転数を１００ｒ．ｐ．ｍから４０００ｒ．ｐ．ｍの範
囲で平滑処理を行う。ただし、これに制限されるもので
はない。ブラシを当接させる手段としては、図１に示す
ように、シリンダー３による加圧が一般的であるが、光
学レンズとブラシの間に所定の圧力を発生させられるこ
とができればシリンダーに限らない。As the material of the brush bristles, animal hair, plant hair, or the like, as well as natural hair containing nylon, polypropylene, and vinyl chloride containing and without abrasives of chemical fibers are used. However, it is not limited to this. In addition, by using a highly flexible material for the bristles of the brush, it is possible to perform a smoothing process that is well adapted to the curved surface of the optical lens, and also to prevent an excessive force of rubbing with the optical lens to prevent scratches. Can be prevented. In addition, the diameter of the bristles of the brush is 0.1 mm to 1.0 mm, and the length of the bristles is 5 mm to 30 mm. The number of rotations of the brush is set to 100 rpm according to the shape and material of each brush. p. m to 4000 r. p. The smoothing process is performed in the range of m. However, it is not limited to this. As a means for bringing the brush into contact, as shown in FIG. 1, pressure is generally applied by the cylinder 3, but is not limited to the cylinder as long as a predetermined pressure can be generated between the optical lens and the brush.
【００２７】図１は、光学レンズ２を平滑処理装置に取
り付け、シリンダー３の圧力を調整して、回転するブラ
シ１を光学レンズ２に押しつけ、遊離砥粒を含有した液
体４または水を主成分とする液体４を供給して平滑処理
を行う図である。このとき、光学レンズとブラシをレン
ズの形状に沿わせながら相対位置決めすることにより、
球面は勿論のこと、非球面、トーリック面、自由曲面形
状においても、形状に追従した平滑化ができ、光学レン
ズ表面全体を均一に平滑処理することができる。遊離砥
粒を含有した液体４については、光学レンズの材質に応
じて、酸化アルミナや酸化セリウムを分散させたスラリ
ーを使用するが、研磨剤としての特性を持ち合わせてい
れば、他のものを用いても良い。FIG. 1 shows that an optical lens 2 is mounted on a smoothing device, a pressure of a cylinder 3 is adjusted, a rotating brush 1 is pressed against the optical lens 2, and a liquid 4 containing free abrasive grains or water is mainly used. FIG. 4 is a diagram illustrating a case where a liquid 4 is supplied to perform a smoothing process. At this time, by positioning the optical lens and the brush relatively along the shape of the lens,
Not only a spherical surface but also an aspherical surface, a toric surface, and a free-form surface shape can be smoothed according to the shape, and the entire optical lens surface can be uniformly smoothed. For the liquid 4 containing free abrasive grains, depending on the material of the optical lens, a slurry in which alumina oxide or cerium oxide is dispersed is used, but if it has the properties as an abrasive, another slurry is used. May be.
【００２８】なお、ここでの平滑化とは、図２（ｂ）に
示すように平滑処理前の表面粗さ６が、平滑処理後には
図２（ｃ）に示す表面粗さ７のようになることを言う。
具体的には、平滑処理後の表面粗さ７が３μｍ以下（Ｒ
ｍａｘ）になること、さらに好ましくは、０．４μｍ以
下になることを言う。Note that the smoothing here means that the surface roughness 6 before the smoothing process as shown in FIG. 2B and the surface roughness 7 shown in FIG. Say what will be.
Specifically, the surface roughness 7 after the smoothing treatment is 3 μm or less (R
max), more preferably 0.4 μm or less.
【００２９】本発明の実施例を説明する。 ［実施例１］まず、成形工程において光学レンズの成形
を行う。次にアロイと呼ばれる低融点合金を用いて治具
に固定し、研削工程で光学レンズの凹面を削り出して所
望とする面を創成する。なお、このときの表面粗さは１
０μｍ（Ｒｍａｘ）であった。次に、図１に示す構成の
平滑処理装置を用いて平滑処理を行った。具体的には、
遊離砥粒を含有した液体４を介在させながらブラシ１を
回転し、平滑処理装置に保持されている光学レンズ２に
回転を与えるとともに、ブラシ１と光学レンズ２の相対
位置決めを行う。すなわち、表面全体を均一に平滑化で
きるようにブラシ１と光学レンズ２を制御し、下記の条
件で表面全体を平滑処理した。An embodiment of the present invention will be described. [Example 1] First, an optical lens is formed in a forming step. Next, it is fixed to a jig using a low melting point alloy called an alloy, and a concave surface of the optical lens is cut out in a grinding process to create a desired surface. The surface roughness at this time was 1
It was 0 μm (Rmax). Next, a smoothing process was performed using the smoothing device having the configuration shown in FIG. In particular,
The brush 1 is rotated while interposing the liquid 4 containing loose abrasive grains, to rotate the optical lens 2 held by the smoothing device, and to perform relative positioning between the brush 1 and the optical lens 2. That is, the brush 1 and the optical lens 2 were controlled so that the entire surface could be uniformly smoothed, and the entire surface was smoothed under the following conditions.
【００３０】・光学レンズ形状 球面 ・砥材 酸化アルミナ ・遊離砥粒 粒度＃１５００ ・ブラシ回転数 ２０００r.p.m ・光学レンズ回転数 ３０r.p.m ・ブラシ当接圧力 ２ｋｇ ・ブラシ材質 ナイロン ・ブラシ毛長 ２０ｍｍ ・走査方法 径方向への等速直線移動 ・処理時間 ３分 この結果、上記条件で処理した光学レンズは平滑処理さ
れ、表面粗さが０．４μｍ（Ｒｍａｘ）になり、剛体の
研磨皿を使用した研磨処理においてファイニングを行わ
ずに研磨処理することができた。 ［実施例２］まず、成形工程において光学レンズの成形
を行う。次にアロイと呼ばれる低融点合金を用いて治具
に固定し、研削工程で光学レンズの凹面を削り出して所
望とする面を創成する。なお、このときの表面粗さは１
０μｍ（Ｒｍａｘ）であった。次に、図１に示す構成の
平滑処理装置を用いて平滑処理を行った。具体的には、
２段階に分けて、水を主成分とする液体４を介在させな
がら砥粒を含有したブラシ１を回転し、平滑処理装置に
保持されている光学レンズ２に回転を与えるとともに、
ブラシ１と光学レンズ２の相対位置決めを行う。すなわ
ち、表面全体を均一に平滑化できるようにブラシ１と光
学レンズ２を制御し、下記の条件で表面全体を平滑処理
した。・ Optical lens shape spherical surface ・ Abrasive material Alumina oxide ・ Free abrasive grain size # 1500 ・ Brush rotation speed 2000 rpm ・ Optical lens rotation speed 30 rpm ・ Brush contact pressure 2 kg ・ Brush material nylon ・ Brush bristle length 20 mm -Scanning method: Constant velocity linear movement in the radial direction-Processing time: 3 minutes As a result, the optical lens processed under the above conditions is smoothed, the surface roughness becomes 0.4 µm (Rmax), and a rigid polishing plate is used. The polishing process could be performed without performing the fining process. [Example 2] First, an optical lens is molded in a molding step. Next, it is fixed to a jig using a low melting point alloy called an alloy, and a concave surface of the optical lens is cut out in a grinding process to create a desired surface. The surface roughness at this time was 1
It was 0 μm (Rmax). Next, a smoothing process was performed using the smoothing device having the configuration shown in FIG. In particular,
The brush 1 containing the abrasive grains is rotated while interposing the liquid 4 containing water as a main component in two stages, and the optical lens 2 held by the smoothing device is rotated,
The relative positioning between the brush 1 and the optical lens 2 is performed. That is, the brush 1 and the optical lens 2 were controlled so that the entire surface could be uniformly smoothed, and the entire surface was smoothed under the following conditions.
【００３１】・光学レンズ形状 自由曲面 ・砥材 酸化アルミナ ・１段階目使用ブラシ砥粒 粒度＃６００ ・２段階目使用ブラシ砥粒 粒度＃１５００ ・ブラシ回転数 ２０００r.p.m ・光学レンズ回転数 ３０r.p.m ・ブラシ当接圧力 ２ｋｇ ・ブラシ材質 ナイロン ・ブラシ毛長 ２０ｍｍ ・走査方法 径方向への等速直線移動 ・処理時間 ３分 この結果、上記条件で処理した光学レンズは平滑処理さ
れ、表面粗さが０．４μｍ（Ｒｍａｘ）になり、弾性体
を使用した研磨処理において、従来、１２分要していた
時間を３分まで短縮することができた。-Optical lens shape Free-form surface-Abrasive material Alumina oxide-First-stage brush abrasive grain size # 600-Second-stage brush abrasive particle size # 1500-Brush rotation speed 2000 rpm-Optical lens rotation speed 30 r. pm ・ Brush abutment pressure 2kg ・ Brush material Nylon ・ Brush bristle length 20mm ・ Scanning method Linear movement in the radial direction ・ Processing time 3 minutes As a result, the optical lens processed under the above conditions is smoothed and surface roughness Became 0.4 μm (Rmax), and in the polishing treatment using the elastic body, the time conventionally required for 12 minutes could be reduced to 3 minutes.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、砥
粒を含有したブラシを光学レンズに回転当接する、また
は、遊離砥粒を含有した液体を介在させながら、ブラシ
を光学レンズに回転当接させる平滑処理を、研磨の前処
理として行うことにより、剛体の研磨皿を使用した研磨
処理においては、ファイニングと呼ばれる平滑加工を省
いて研磨を行うことができる。それにより、ファイニン
グパットの貼り替えが不要となり、段取り作業を削減す
ることで製造コストを低く抑えることができる。また、
非球面形状や自由曲面形状を有する光学レンズにおいて
も平滑化が可能となる。結果、研磨処理に要する時間の
短縮が図れるため、形状創成工程で創成した形状の崩れ
を最小限に抑えることができる。As described above, according to the present invention, a brush containing abrasive grains is brought into rotational contact with an optical lens, or a brush is rotated around an optical lens while a liquid containing free abrasive grains is interposed. By performing the contacting smoothing process as a pretreatment for polishing, in a polishing process using a rigid polishing plate, polishing can be performed without a smoothing process called fining. Accordingly, it is not necessary to replace the fining pad, and the manufacturing cost can be reduced by reducing the setup work. Also,
Even an optical lens having an aspherical surface shape or a free-form surface shape can be smoothed. As a result, the time required for the polishing process can be shortened, so that the collapse of the shape created in the shape creating step can be minimized.
【図１】本発明を眼鏡レンズに適用した例を示すもの
で、ブラシを用いた平滑処理の概要図である。FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a spectacle lens, and is a schematic diagram of a smoothing process using a brush.
【図２】光学レンズの表面状態を示すもので、（ａ）は
ツールマークを、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ´の断面図の
一部を拡大した図、（ｃ）は平滑処理後の（ｂ）を示し
た概略図である。FIGS. 2A and 2B show a surface state of an optical lens. FIG. 2A is a view showing a tool mark, FIG. It is the schematic which showed (b) after a process.
【図３】従来技術の一例で、剛体の研磨皿を用いた眼鏡
レンズ研磨方法の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of an example of the prior art, which is a method for polishing a spectacle lens using a rigid polishing plate.
１ … ブラシ ２ … 光学レンズ ３ … シリンダー ４ … 液体 ５ … ツールマーク ６ … 平滑処理前の面粗さ ７ … 平滑処理後の面粗さ ５０ … 光学レンズ ５１ … ブロック冶具 ５２ … レンズ保持部 ５３ … 研磨パット ５４ … 剛体の研磨皿 ５５ … ポリッシャー保持部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Brush 2 ... Optical lens 3 ... Cylinder 4 ... Liquid 5 ... Tool mark 6 ... Surface roughness before smoothing 7 ... Surface roughness after smoothing 50 ... Optical lens 51 ... Block jig 52 ... Lens holding part 53 ... Polishing pad 54… Rigid polishing plate 55… Polisher holder
Claims (10)
させて平滑処理することを特徴とする光学レンズの平滑
処理方法。1. A method of smoothing an optical lens, comprising: bringing a brush containing abrasive grains into contact with the optical lens to perform a smoothing process.
において、少なくとも一種類以上のブラシを用いて、平
滑処理することを特徴とする光学レンズの平滑処理方
法。2. The method for smoothing an optical lens according to claim 1, wherein the smoothing is performed using at least one kind of brush.
滑処理方法において、水を主成分とする液体または遊離
砥粒を含有した液体を介在させながら平滑処理すること
を特徴とする光学レンズの平滑処理方法。3. The method for smoothing an optical lens according to claim 1, wherein the smoothing is performed while interposing a liquid containing water as a main component or a liquid containing free abrasive grains. Smoothing method.
ら、ブラシを光学レンズに当接させて平滑処理すること
を特徴とする光学レンズの平滑処理方法。4. A method of smoothing an optical lens, wherein a brush is brought into contact with an optical lens to perform smoothing while interposing a liquid containing free abrasive grains.
滑処理方法において、少なくとも一種類以上の遊離砥粒
を用いて、平滑処理することを特徴とする光学レンズの
平滑処理方法。5. The method for smoothing an optical lens according to claim 3, wherein the smoothing is performed by using at least one kind of free abrasive grains.
レンズの平滑処理方法において、光学レンズの形状創成
工程で被加工物表面に生成される加工軌跡痕を除去し、
被加工物表面を平滑化することを特徴とする光学レンズ
の平滑処理方法。6. A method of smoothing an optical lens according to claim 1, wherein a trace of a processing locus generated on a surface of a workpiece in a step of creating a shape of the optical lens is removed.
A method for smoothing an optical lens, wherein the surface of a workpiece is smoothed.
乃至は螺旋状であることを特徴とする光学レンズの平滑
処理方法。7. The processing trace of claim 6 is concentric,
Or a spiral processing method for an optical lens.
レンズの平滑処理方法において、前記光学レンズ面形状
が、非球面、球面、トーリック面、自由曲面形状である
ことを特徴とする光学レンズの平滑処理方法。8. The method for smoothing an optical lens according to claim 1, wherein said optical lens surface shape is an aspherical surface, a spherical surface, a toric surface, or a free-form surface shape. Method for smoothing an optical lens.
レンズの平滑処理方法を、研磨処理工程の前工程として
行うことを特徴とする光学レンズの製造方法。9. A method for manufacturing an optical lens, wherein the method for smoothing an optical lens according to claim 1 is performed as a step prior to a polishing step.
おいて、光学レンズ保持手段、ブラシ駆動手段、光学レ
ンズとブラシを相対位置決めする手段、ブラシを被加工
物に当接加圧する手段、水を主成分とする液体または遊
離砥粒を含有した液体を供給する手段とを具備すること
を特徴とする光学レンズの平滑処理装置。10. An apparatus for smoothing the surface of an optical lens, comprising: an optical lens holding means, a brush driving means, a means for positioning the optical lens and the brush relative to each other, a means for abutting and pressing the brush on a workpiece, and a method mainly for water. Means for supplying a liquid as a component or a liquid containing free abrasive grains.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001006639A JP2002210647A (en) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | Smoothing method of optical lens, manufacturing method of optical lens using it, and smoothing device of optical lens |
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|---|---|---|---|
| JP2001006639A JP2002210647A (en) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | Smoothing method of optical lens, manufacturing method of optical lens using it, and smoothing device of optical lens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2002210647A true JP2002210647A (en) | 2002-07-30 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001006639A Withdrawn JP2002210647A (en) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | Smoothing method of optical lens, manufacturing method of optical lens using it, and smoothing device of optical lens |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002210647A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007260858A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Forming method of micro channel to plastic and plastic-made biochip or micro analyzing chip manufactured by using this method |
| JP2007283437A (en) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Micro-passage forming method to plastics, and plastic biochip or micro-analysis chip manufactured by using the method |
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-
2001
- 2001-01-15 JP JP2001006639A patent/JP2002210647A/en not_active Withdrawn
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