EP1711311A1 - Vorrichtung und verfahren zum polieren einer optischen fläche, optisches bauelement, sowie verfahren zum herstellen eines polierwerkzeugs - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum polieren einer optischen fläche, optisches bauelement, sowie verfahren zum herstellen eines polierwerkzeugs

Info

Publication number
EP1711311A1
EP1711311A1 EP05700889A EP05700889A EP1711311A1 EP 1711311 A1 EP1711311 A1 EP 1711311A1 EP 05700889 A EP05700889 A EP 05700889A EP 05700889 A EP05700889 A EP 05700889A EP 1711311 A1 EP1711311 A1 EP 1711311A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polishing
outer contour
radial direction
polishing tool
determining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP05700889A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1711311B2 (de
EP1711311B1 (de
Inventor
Christoph Kuebler
Hexin Wang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Vision International GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss Vision International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34744965&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1711311(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Carl Zeiss Vision International GmbH filed Critical Carl Zeiss Vision International GmbH
Publication of EP1711311A1 publication Critical patent/EP1711311A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1711311B1 publication Critical patent/EP1711311B1/de
Publication of EP1711311B2 publication Critical patent/EP1711311B2/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/02—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor by means of tools with abrading surfaces corresponding in shape with the lenses to be made
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/14—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face
    • B24D13/142—Wheels of special form

Definitions

  • the invention relates to a device for polishing an optical surface, having a polishing head, the polishing tool of which has a first, preferably rigid body, a second, elastic body and a polishing pad along a common axis, each of which extends essentially radially to the axis ,
  • the invention further relates to a method for polishing an optical surface.
  • the invention further relates to an optical component.
  • the invention relates to a method for producing a polishing tool which, along a common axis, has a first, preferably rigid body, a second, elastic body and a polishing covering, which each extend essentially radially to the axis.
  • optical surfaces when used in the context of the present invention, all surfaces of optical components are meant such as surfaces, in particular aspherical surfaces or free-form surfaces, of spectacle lenses, mirrors, plastic optics, etc.
  • Spectacle lenses are usually manufactured from a blank by machining the so-called prescription surface or surfaces. This defines the optically relevant shape of the lens. Finally, the eyeglass lens is polished, which, however, should no longer cause any noticeable change in the optical properties.
  • a polishing head which is a polishing tool, is usually used to polish a surface of a spectacle lens has, whose polishing surface is at least approximately adapted to the shape of the surface of the spectacle lens to be polished.
  • the polishing tool and / or the spectacle lens are articulated, in particular with a ball joint, and are guided relative to one another with a predetermined movement sequence, usually with the aid of multi-axis robots.
  • polishing spherical or toric lenses it is less problematic due to the relatively simple shape of the surface to be polished, to find a suitable, complementarily designed polishing tool that can be moved over the surface with simple movements and does not cause any inadmissible deformations there. Due to the large number of possible spherical or toric glasses, it is only necessary to have a corresponding large number of polishing tools.
  • a polishing body that is always rigid is used, which is unchangeably adapted to the shape of the surface to be polished and can therefore only be used for this surface.
  • a polishing body which is rigid in use, but which can first be put into a plastic state, for example by heating, so that it first settles in can adapt this plastic state to any surface before it solidifies.
  • polishing tools are rigid in use and can therefore only be used for polishing regularly shaped surfaces.
  • a polishing body which can also be deformable during use. This deformability is achieved by a bundle of parallel metallic rods, which are supported at one end on an elastic membrane and can be moved individually. The total area formed by its end face at the other end adapts to the shape of the surface to be polished.
  • polishing tools like every membrane, has an elasticity curve in which the center is the softest point and the elasticity decreases radially outwards, i.e. the membrane becomes stiffer towards the edge or the spring characteristic curve becomes steeper. As has been established in the context of the present invention, this is disadvantageous for polishing tools of the type of interest here, because this course of elasticity causes greater shape defects.
  • a further disadvantage of these polishing tools is that the movement of the bars is associated with mechanical friction, so that dynamic polishing processes can hardly be implemented.
  • polishing bodies are per used, which have a directly pneumatically deformable polishing body.
  • the disadvantage of an unfavorable elasticity curve described above also arises here.
  • the body has a body made of elastic material between a rigid one Carrier body and the polishing pad arranged.
  • the axial thickness of the elastic body is constant in the known polishing tools and the material of the elastic body is homogeneous.
  • the elasticity is therefore constant in the radial direction.
  • polishing tool is usually CNC-guided over the surface of the spectacle lens to be polished.
  • the polishing head usually drives the polishing tool at the same time and presses it against the surface to be polished.
  • Aspherical or point-asymmetrical free-form surfaces have curvatures that change above the surface.
  • the polishing tool moves over at least part of this irregularly curved surface during the polishing process. Its elasticity must therefore be able to adapt to the respective local curvature, in such a way that the polishing pressure is as constant as possible across the contact surface. Only then will there be a predeterminable, constant removal and the polished surface will be optimally smooth. If this cannot be guaranteed and the polishing pressure fluctuates across the contact surface, the desired aspherical surface topography is deformed and consequently its optical quality is deteriorated. Such deformations occur with known polishing tools in conventional production processes and therefore have to be compensated step by step with iterative finishing processes. However, this is time-consuming and costly.
  • the grinding head has a base body coated with grinding material, which consists of a soft, extremely yielding material, for example of foam rubber.
  • the grinding head is mushroom, cone or spherical in axial section, so that it is thinner in the edge area than in the middle. This makes it harder in the edge area.
  • a similar grinding head is also disclosed in US 3,043,065. This known grinding head is mushroom-shaped and therefore also harder in the edge area than in the middle.
  • the invention is therefore based on the object of developing a device, method and an optical component, in particular a spectacle lens of the type mentioned at the outset, in such a way that these disadvantages are avoided.
  • this object is achieved according to the invention in that the second body is made increasingly softer in the radial direction from the inside to the outside.
  • this object is achieved according to the invention in that a device of the type mentioned above is used.
  • this object is achieved according to the invention in that it has been produced by the method mentioned above.
  • this object is achieved according to the invention in that the second body is made increasingly softer in the radial direction from the inside to the outside.
  • the invention provides an incredibly simple polishing tool that is similar in structure to known polishing tools, but due to its design, in contrast to conventional polishing tools, it is also able to grind irregularly curved free-form surfaces on spectacle lenses without an irregular removal occurring during polishing. This is achieved by deliberately influencing the elasticity of the elastic body carrying the polishing layer in the radial direction, in that the elastic body is made softer in the radial direction from the inside to the outside, that is to say it has an increasingly flatter spring characteristic.
  • the second body is continuously softer in the radial direction to the outside.
  • the second body can also be discontinuously softer in the radial direction to the outside.
  • the second body has an increasing axial thickness in the radial direction.
  • This measure has the advantage that the desired radial stiffness profile can be set almost arbitrarily if the radial profile is predefined in accordance with the axial thickness. In this way, the tool can be optimized very sensitively.
  • the second body borders with an inner contour on the first body and with an outer contour on the polishing pad, the course of the axial thickness over the radial direction being determined as a function of the radial course of the contours.
  • This measure has the advantage that optimization with two contours is possible, so that the outer contour can be adapted particularly well to the surface to be polished and essentially the inner contour can be used to set the desired radial profile.
  • the inner contour can be convex and the outer contour convex, or the inner contour convex and the outer contour flat, or the inner contour concave and the outer contour concave, or the inner contour flat and the outer contour concave, or the inner contour convex and the outer contour concave.
  • the outer contour is spherical or aspherical or as a free-form surface.
  • the second body consists of a material whose modulus of elasticity is greater than 0.02 N / mm 2 .
  • the selection of materials for the second body it is preferred if this is selected from the group rubber, rubber, polyurethane, polyether urethane, elastomer.
  • the second body is a cast part.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that the second body is formed from a material whose elasticity increases in the radial direction from the inside out, i.e. the compression spring characteristic curve becomes increasingly flatter from the inside out.
  • the second body has the advantage that the shape of the second body is free within wide limits.
  • the second body can therefore also be made with a constant thickness, that is to say in the form of a circular disk, but because of the special, inhomogeneous one
  • the nature of the material nevertheless has the desired radial profile of elasticity, in which the second body is radially softer on the outside than on the inside.
  • the second body can advantageously have a constant axial thickness in the radial direction.
  • polishing surface any structure that can represent a polishing surface.
  • the polishing covering can advantageously only be a polishing paste, or it is physically designed as a polishing membrane, polishing pad or polishing layer material.
  • the present invention preferably relates to the polishing of surfaces of spectacle lenses or mirrors or aspherical mirrors or aspherical optical surfaces.
  • the polishing tool can either be round or out of round with respect to the axis. It can also be articulated either in the axis or outside the axis.
  • the second body is produced in the radial direction with increasing axial thickness, the second body being produced with an inner contour adjacent to the first body and with an outer contour adjacent to the polishing layer and the course the axial thickness over the radial direction is determined depending on the radial course of the contours.
  • the first variant is characterized by the following steps: a) determining a desired average polishing pressure pm of the polishing tool; b) determining the necessary contact pressure Fk from the polishing surface of the polishing tool; c) selecting an elastic modulus E for the material of the second body; d) selecting a center thickness Di of the second body; e) selecting an initial outer contour; f) calculating an average deflection depth di for a second body, assuming that the second body has a constant axial thickness D that is equal to the selected center thickness Di; g) determining a polishing movement of the polishing tool on the surface to be polished;
  • the second variant is characterized by the following steps: a) determining a desired average polishing pressure pm of the polishing tool; b) determining the necessary contact pressure Fk from the polishing surface of the polishing tool; c) selecting an elastic modulus E for the material of the second body; d) selecting a center thickness Di of the second body; e) selecting an initial outer contour; f) calculating an average deflection depth di for a second body, assuming that the second body has a constant axial thickness D that is equal to the selected center thickness Di; g) determining a polishing movement of the polishing tool on the surface to be polished;
  • FIG. 1 shows a schematic side view, partially broken away, of an exemplary embodiment of a polishing head according to the invention for polishing a surface of a spectacle lens;
  • FIG. 2 shows an even more schematic representation of a polishing tool as used in the polishing head according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a representation, similar to FIG. 2, of a first variant of the polishing tool
  • 4 shows a representation, similar to FIG. 2, of a second variant of the polishing tool
  • FIG. 5 shows a representation, similar to FIG. 2, of a third variant of the polishing tool
  • FIG. 6 shows a representation, similar to FIG. 2, of a fourth variant of the polishing tool
  • FIG. 7 shows a block diagram to explain an embodiment of a method according to the invention for producing a polishing tool.
  • FIG. 1 10 as a whole designates a device for polishing an eyeglass lens 12.
  • eyeglass lens application is only to be understood as an example, because the invention can be used in general for optical surfaces.
  • the spectacle lens 12 is held by a conventional holder 14, and in the example shown it is fixed in space.
  • a first axis is designated by 15. This is both the geometric axis of the body of the spectacle lens 12 and the vertical axis of the holder 14.
  • the spectacle lens has an inner, rear surface 16 and an outer, front surface 18.
  • the inner surface 16 is the so-called recipe surface, which is optically processed in a predetermined manner and in particular is designed as a free-form surface.
  • a polishing head 20 carries a polishing tool 22 at its free end.
  • the polishing tool 22 has a first, preferably rigid body 24 in the form of a shell.
  • a second, elastic body 26 adjoins this, which is also referred to as a buffer.
  • the polishing pad 28 can only consist of an applied polishing paste or can be a separate physical structure, e.g. a polishing membrane, a polishing pad or a polishing layer material.
  • the back of the first body 24 is provided with a ball socket 30 or another suitable joint part, into which a ball head 32 of an actuator of a polishing robot (not shown) symbolized with 34 engages, which extends along a second axis 36.
  • the joint indicated in this way permits swiveling movements of the polishing tool 22 relative to the spectacle lens, but at the same time enables the polishing tool 22 to be rotated about the second axis 36. It is thus possible to drive the polishing tool 22 and to guide it with the polishing coating 28 over the surface 16 of the spectacle lens 12 to be polished, as is known to the person skilled in the art.
  • the second, elastic body 26 is preferably made of rubber or rubber. It can also consist of a polyurethane material, for example polyurethane, polyether urethane or an elastomer. Such materials are known and for example under the trade names Sylomer, Sylodyn and Sylodamp von der Getzner available.
  • the elastic modulus E of this material should be greater than 0.02 N / mm 2 .
  • the elements 24, 26 and 28 sit closely next to one another in the direction of the second axis 36 and extend essentially in the radial direction. As will be explained, a distinction is made in the context of the present invention between round and non-round polishing tools 22.
  • the second axis 36 does not necessarily have to be arranged in the center of the polishing tool 22.
  • the present invention also includes other eccentric or tumbling embodiments.
  • the polishing tool 22 is shown again schematically with the three elements 24, 26 and 28. It is important in this exemplary embodiment that the second body 26 has an axial thickness D that changes with the distance from the axis 36. This is because the elasticity of the second body 26 is to increase in the radial direction from the inside to the outside in a predetermined manner, ie with a predetermined profile. This means that the second, elastic body becomes softer on the outside, i.e. has an increasingly flat spring characteristic.
  • an elastic plate material has a spring characteristic, i.e. a dependence of the pressure (N / mm 2 ) on the deflection (mm), which is flatter the thicker the plate material.
  • the applied polishing pressure corresponds to the pressure.
  • the axial thickness D already mentioned is measured between the contours 40 and 42.
  • the desired increasing elasticity towards the edge of the polishing tool can alternatively also be achieved by using a material for the second body, the elasticity of which is not homogeneous but increases towards the outside. One is then largely free in the course of the axial thickness depending on the radial distance from the axis.
  • the radial increase in elasticity towards the edge of the polishing tool can be adjusted continuously or in steps.
  • the direction of the second axis 36 is denoted by z.
  • the radial distance from the second axis is one-dimensional in the case of round polishing tools 22, that is to say h.
  • it is two-dimensional, that is to say it is expressed in coordinates x, y.
  • FIG. 2 further shows that the second body 26 is delimited on its upper side by an inner contour 40 and on its underside by an outer contour 42.
  • the outer contour 42 is essentially the same as the envelope of the contour of the surface 16 to be polished.
  • the inner contour 40 is concave and the outer contour 42 is convex.
  • FIGS. 3 to 6 show variants of FIG. 2, the same elements being provided with the same reference symbols and being differentiated only by adding a letter.
  • the inner contour 40b and the outer contour 42b are concave.
  • the inner contour 40c is flat and the outer contour 42c is concave.
  • the inner contour 40d is convex and the outer contour 42d is concave.
  • the polishing tool 22 is pressed against the surface 16 of the spectacle lens 12 to be polished with a pressing force Fk.
  • Fk a pressing force
  • This model provides a one-dimensional relationship between the polishing pressure p (h) or the surface pressure for round or p (x, y) for non-round polishing tools 22 and the thickness D (h) or D (x, y) of the second body 26 represents:
  • a first step (block 50), the desired average polishing pressure pm or the surface pressure in N / mm 2 is determined.
  • the necessary contact pressure Fk in N is determined from the dimensions of the polishing tool 22, that is to say from the size of the contact area.
  • a third step (block 54), the elasticity module E of the material for the second body 26 is selected in N / mm 2 and its center thickness Di is determined.
  • a fourth step (block 56), the outer contour 42 of the second body 26 is established on the surface 16 starting from a basic position of the polishing tool 22.
  • a fifth step (block 58) the average deflection depth di for a second body 26 with an assumed constant thickness Di is calculated according to the specification of the third step (block 54) using the following formula:
  • a sixth step (block 60), the polishing movement of the polishing tool 22 on the surface 16 to be polished is determined.
  • this polishing movement is discretized in a sufficiently large number n of small movement increments.
  • the deviations in the z-direction become z_D (h) or z_D (x, y) between the outer contour 42 of the second body 26 that is shifted and / or rotated relative to the surface 16 to be polished, at one position i calculated. This is the local deflection area.
  • a ninth step (block 66), these deviations z_D (h) or z_D (x, y) are added at all intermediate incremental positions. This is done component by component in the respective polar or Cartesian system.
  • a tenth step (block 68) the minimum deflection depth z_Dmin is recorded, and accordingly in an eleventh step (block 69) the maximum deflection depth z_Dmax.
  • a twelfth step (block 76) the tilt and the central offset of the averaged aspherical deformation surface are finally subtracted, and a value z_Dmt is obtained.
  • the required iterations take place via the loops 74, 78 and 80.
  • the value z_Dmt can then be used to continue working according to two different variants A and B, which are identified in blocks 84 and 86 with the associated equations IV to IX or X to XIII.
  • variant A the outer contour 42 is first corrected by the value z_Dmt in order to compensate for the averaged deflection deviations, specifically for round polishing tools 22:
  • K2 (x, y) K2 (x, y) + z_Dmt (x, y)
  • Variant A thus completely compensates for the mean dynamic spring deviation and reduces the dynamic spring pressure deviation by the function of the thickness D of the second body 26.
  • the inner contour 41 here called Kl
  • the factor f_a is used as a special factor assigned to the aspherical type.
  • the factor can ideally be between 1/2 and 2.
  • the dynamic spring pressure variations are not compensated for in this variant.
  • the second body 26 is designed for machining a toric aspherical surface of a spectacle lens according to variant B.
  • a base radius RB of 150 mm with a refractive index of 1.6 means a refractive index of 4 diopters.
  • a cylinder radius RZ of 100 mm means a refractive index of 6 diopters with the same refractive index.
  • Such an aspherical toric surface therefore represents a cylindrical refractive index of 2 diopters.
  • Over 90% of all spectacle lenses have a cylindrical effect of less than 2 diopters.
  • the asphericity of the described torus is approximately 900 ⁇ m in the 45 mm diameter range.
  • the center thickness Di of the second body 26 is 4 mm.
  • Example 1 (prior art) The polishing tool 22 is pressed in a conventional manner, assuming a constant thickness D of the second body 26 of 4 mm, against the aforementioned surface with the radii 100/150 mm.
  • the radii of the contours 40 and 42 are identical and selected so that they are located between the two radii of the torus. It then turns out that the polishing pressure fluctuations in the outer area amount to at least 96% of the averaged polishing pressure. This causes a strong discontinuous polishing removal and is counterproductive for an even polishing and smoothing effect. A strongly fluctuating polishing process can be expected.
  • the radii of the contours 40 and 42 are calculated in such a way that the outer contour 42 presses somewhat flatter than the base radius RB and the radius of the inner contour 40 accordingly compensates for the difference in thickness from the inside to the outside.
  • the dynamics of the now calculated polishing pressure then decrease to less than 40% of the averaged polishing pressure pm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Polieren einer optischen Fläche, optisches Bauelement, sowie Verfahren zum Herstellen eines Polierwerkzeugs
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Polieren einer optischen Fläche, mit einem Polierkopf, dessen Polierwerkzeug entlang einer gemeinsamen Achse hintereinander einen ersten, vorzugsweise starren Körper, einen zweiten, elastischen Körper sowie einen Polierbelag aufweist, die sich jeweils im Wesentlichen radial zur Achse erstrecken. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Polieren einer optischen Fläche.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein optisches Bauelement.
Die Erfindung bezieht sich schließlich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Polierwerkzeugs, das entlang einer gemeinsamen Achse hintereinander einen ersten, vorzugsweise starren Körper, einen zweiten, elastischen Körper sowie einen Polierbelag aufweist, die sich jeweils im Wesentlichen radial zur Achse erstrecken.
Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung von „optischen Flächen" die Rede ist, so sind dabei alle derartigen Flächen optischer Bauelemente gemeint wie z.B. Flächen, insbesondere asphärische Flächen oder Freiformflächen, von Brillengläsern, Spiegeln, Kunststoffoptiken usw..
Aus der DE 102 48 105 AI sind eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt.
Brillengläser werden üblicherweise aus einem Rohling durch spanabhebendes Bearbeiten der sogenannten Rezeptfläche oder -flächen hergestellt. Damit liegt die optisch relevante Formgebung des Brillenglases fest. Abschließend wird das Brillenglas noch poliert, wodurch allerdings keine merkliche Veränderung der optischen Eigenschaften mehr bewirkt werden darf.
Zum Polieren einer Oberfläche eines Brillenglases wird üblicherweise ein Polierkopf verwendet, der ein Polierwerkzeug aufweist, dessen Polierfläche an die Form der zu polierenden Oberfläche des Brillenglases mindestens näherungsweise ange- passt ist. Das Polierwerkzeug und/oder das Brillenglas sind gelenkig, insbesondere mit einem Kugelgelenk, gelagert und werden relativ zueinander mit einem vorgegebenen Bewegungsablauf geführt, meist mit Hilfe von mehrachsigen Robotern.
Beim Polieren von sphärischen oder torischen Brillengläsern ist es aufgrund der relativ einfachen Formgebung der zu polierenden Oberfläche weniger problematisch, ein geeignetes, komplementär ausgebildetes Polierwerkzeug zu finden, das mit einfachen Bewegungsabläufen über die Oberfläche geführt werden kann und dort keine unzulässigen Verformungen bewirkt. Aufgrund der Vielzahl möglicher sphärischer oder torischer Brillengläser ist es lediglich erforderlich, eine entsprechende Vielzahl von Polierwerkzeugen zur Verfügung zu haben.
In diesem Zusammenhang sind unterschiedliche Gruppen von Polierwerkzeugen bekannt geworden.
Bei einer ersten Gruppe derartiger Polierwerkzeuge (DE 101 00 860 AI; EP 0 567 894 Bl) wird ein stets starrer Polierkörper verwendet, der unveränderbar an die Form der zu polierenden Oberfläche angepasst ist und daher nur für diese Oberfläche einsetzbar ist.
Bei einer zweiten Gruppe derartiger Polierwerkzeuge (DE 44 42 181; DE 102 42 422) wird ein Polierkörper verwendet, der zwar im Einsatz starr ist, zuvor aber, z.B. durch Erwärmen, in einen plastischen Zustand versetzbar ist, damit er sich zunächst in diesem plastischen Zustand an eine beliebige Oberfläche anpassen kann, ehe er erstarrt.
Diesen beiden Gruppen von Polierwerkzeugen ist also gemeinsam, dass sie im Einsatz starr sind und daher nur zum Polieren regelmäßig geformter Oberflächen verwendet werden können.
Bei einer dritten Gruppe von Polierwerkzeugen (EP 0 804 999 Bl; EP 0 884 135 Bl; DE 101 06 007 AI) ist ein Polierkörper vorgesehen, der auch während des Einsatzes verformbar sein kann. Diese Verformbarkeit wird dabei durch ein Bündel von parallelen metallischen Stäben erreicht, die an einem Ende auf einer elastischen Membran gelagert und individuell verschiebbar sind. Die von ihren Stirnfläche am anderen Ende gebildete Gesamtfläche passt sich dabei der Formgebung der zu polierenden Oberfläche an.
Bei diesen Polierwerkzeugen ist zum einen von Nachteil, dass die Membran, wie jede Membran einen Elastizitätsverlauf hat, bei dem das Zentrum der weichste Punkt ist und die Elastizität radial nach außen abnimmt, die Membran also zum Rand hin steifer oder die Federkennlinie steiler wird. Das ist, wie im Rahmen der vorliegenden Erfindung festgestellt wurde, für Polierwerkzeuge der hier interessierenden Art nachteilig, weil dieser Elastizitätsverlauf größere Formfehler hervorruft. Weiterhin ist bei diesen Polierwerkzeugen nachteilig, dass die Bewegung der Stäbe mit mechanischer Reibung verbunden ist, so dass kaum dynamische Polierprozesse realisiert werden können.
Bei einer vierten Gruppe von Polierwerkzeugen (EP 0 779 128 Bl, Patent Abstracts of Japan zu JP 08-206 952 A) werden Polierkör- per verwendet, die einen unmittelbar pneumatisch verformbaren Polierkörper aufweisen. Auch hier stellt sich der zuvor geschilderte Nachteil eines ungünstigen Elastizitätsverlaufs ein.
Bei einer fünften Gruppe von Polierwerkzeugen (DE 101 06 659 AI; DE 102 48 105 AI; DE 102 48 104 AI; US 2003/0017783 AI; WO 03/059572 AI), ist in dem Polierwerkzeug ein Körper aus elastischem Material zwischen einem starren Trägerkörper und dem Polierbelag angeordnet.
In diesem Fall ist die axiale Dicke des elastischen Körpers bei den bekannten Polierwerkzeugen jedoch konstant und der Werkstoff des elastischen Körpers homogen. Damit ist die Elastizität in radialer Richtung konstant.
Insgesamt bleibt daher in Bezug auf bekannte Polierwerkzeuge für die Bearbeitung von optischen Oberflächen, insbesondere Brillengläsern, festzuhalten, dass bei diesen der radiale Verlauf der Pressungssteifigkeit von innen nach außen entweder zunimmt oder konstant ist.
Dies ist für relativ einfach geformte Oberflächen (sphärische und torische Oberflächen) ausreichend. Beim Polieren von asphärischen bzw. punktunsymmetrischen Freiformflächen sind derartige Polierwerkzeuge hingegen nicht ohne Probleme einsetzbar.
Derartige Freiformflächen werden bislang ebenfalls mittels numerisch gesteuerter Poliermaschinen oder Polierrobotern poliert. Bei diesen Maschinen wird üblicherweise das Polierwerkzeug über die zu polierende Oberfläche des Brillenglases CNC- geführt. Der Polierkopf treibt das Polierwerkzeug meist rotato- risch an und drückt es gleichzeitig gegen die zu polierende Oberfläche.
Asphärische bzw. punktunsymmetrische Freiformflächen weisen Krümmungen auf, die sich über der Oberfläche ändern. Das Polierwerkzeug bewegt sich während der Polierbearbeitung mindestens über einen Teil dieser unregelmäßig gekrümmten Oberfläche. Es muss sich daher mit seiner Elastizität der jeweiligen lokalen Krümmung anpassen können, und zwar derart, dass der Polierdruck über die Kontaktfläche hinweg möglichst konstant ist. Nur dann ergibt sich ein vorbestimmbarer, konstanter Abtrag, und die polierte Fläche wird optimal glatt. Wenn dies nicht gewährleistet werden kann und der Polierdruck über die Kontaktfläche hinweg schwankt, wird die gewünschte asphärische Oberflächentopographie deformiert und folglich in ihrer optischen Qualität verschlechtert. Derartige Deformationen treten mit bekannten Polierwerkzeugen in herkömmlichen Produktionsprozessen auf und müssen daher schrittweise, mit iterativen Nachbearbeitungsverfahren wieder kompensiert werden. Das ist jedoch zeit- und kostenaufwendig.
Zum allgemeinen Stand der Technik im Bereich von Polierwerkzeugen ist die DE 296 08 954 Ul zu erwähnen. Diese Druckschrift beschreibt einen anpassungsfähigen Schleifkopf zum Einspannen in rotierende Werkzeuge. Der Schleifköpf weist einen mit Schleif aterial beschichteten Grundkörper auf, der aus einem weichen, extrem nachgebenden Werkstoff besteht, beispielsweise aus Schaumgummi. Der Schleifköpf ist im Axialschnitt pilz-, kegel- oder kugelförmig, so dass er im Randbereich dünner als in der Mitte ist. Damit ist er im Randbereich härter. Ein ähnlicher Schleifköpf ist auch in der US 3,043,065 offenbart. Dieser bekannte Schleifköpf ist pilzförmig und daher gleichfalls im Randbereich härter als in der Mitte.
Schließlich beschreibt das Patent Abstract of Japan zu der JP 61-103 768 A noch einen Schleifkopf von ebenfalls pilzförmiger Gestalt. Dieser Schleifköpf ist in drei konzentrische Bereiche unterteilt, die aus dem selben Werkstoff bestehen, in den jedoch Luftblasen in unterschiedlicher Konzentration eingelagert sind. Der zentrale Bereich enthält die größte Dichte von Luftblasen, so dass dort die effektiv abtragende Oberfläche am kleinsten ist. Im Randbereich ist sie am größten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, Verfahren und ein optisches Bauelement, insbesondere ein Brillenglas der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass diese Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll es möglich werden, Brillengläsern mit unregelmäßig gekrümmten Freiformflächen mittels einfach aufgebauter Werkzeuge in einer Oberflächenqualität zu polieren, die eine Nachbearbeitung entbehrlich macht.
Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der zweite Körper in radialer Richtung von innen nach außen zunehmend weicher ausgebildet ist.
Bei einem Verfahren zum Polieren einer optischen Fläche der eingangs zunächst genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art verwendet wird. Bei einem optischen Bauelement der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass es nach dem vorstehend genannten Verfahren hergestellt wurde.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Polierwerkzeugs der eingangs als zweites genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der zweite Körper in radialer Richtung von innen nach außen zunehmend weicher ausgebildet wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Die Erfindung stellt nämlich ein verblüffend einfaches Polierwerkzeug zur Verfügung, das von seiner Struktur her bekannten Polierwerkzeugen ähnlich ist, infolge seiner Ausbildung aber im Gegensatz zu herkömmlichen Polierwerkzeugen auch unregelmäßig gekrümmte Freiformflächen an Brillengläsern zu schleifen vermag, ohne dass ein unregelmäßiger Abtrag beim Polieren auftritt. Dies wird durch eine gezielte Beeinflussung der Elastizität des den Polierbelag tragenden elastischen Körpers in radialer Richtung erreicht, indem der elastische Körper in radialer Richtung von innen nach außen hin weicher ausgebildet ist, also eine zunehmend flachere Federkennlinie aufweist.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der zweite Körper in radialer Richtung nach außen kontinuierlich weicher ausgebildet.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Anpresskraft besonders gleichmäßig auf die zu polierende Oberfläche übertragen wird. Alternativ kann der zweite Körper in radialer Richtung nach außen aber auch diskontinuierlich weicher ausgebildet sein.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der zweite Körper in radialer Richtung eine zunehmende axiale Dicke aufweist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass das gewünschte radiale Steifheitsprofil nahezu beliebig eingestellt werden kann, wenn das radiale Profil der axialen Dicke entsprechend vorgegeben wird. Auf diese Weise lässt sich das Werkzeug sehr feinfühlig optimieren .
Bei einer besonders bevorzugten Variante des letztgenannten Ausführungsbeispiels grenzt der zweite Körper mit einer inneren Kontur an den ersten Körper und mit einer äußeren Kontur an den Polierbelag, wobei der Verlauf der axialen Dicke über der radialen Richtung in Abhängigkeit vom radialen Verlauf der Konturen bestimmt ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass eine Optimierung mit zwei Konturen möglich ist, so dass die äußere Kontur besonders gut an die zu polierende Oberfläche angepasst werden und im Wesentlichen die innere Kontur zum Einstellen des gewünschten radialen Profils herangezogen werden kann.
Für die spezielle Formgestaltung der Konturen gibt es - je nach zu polierender Oberfläche - diverse bevorzugte Möglichkeiten:
So kann die innere Kontur konvex und die äußere Kontur konvex ausgebildet sein oder die innere Kontur konvex und die äußere Kontur plan, oder die innere Kontur konkav und die äußere Kon- tur konkav, oder die innere Kontur plan und die äußere Kontur konkav, oder die innere Kontur konvex und die äußere Kontur konkav.
Weiterhin ist bevorzugt, wenn die äußere Kontur sphärisch oder asphärisch oder als Freiformfläche ausgebildet ist.
Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel besteht der zweite Körper aus einem Werkstoff, dessen Elastizitätsmodul größer als 0,02 N/mm2 ist.
Dieser Elastizitätsbereich hat sich in praktischen Versuchen als optimal erwiesen.
Hinsichtlich der Werkstoffauswahl für den zweiten Körper ist bevorzugt, wenn diese aus der Gruppe Gummi, Kautschuk, Polyurethan, Polyätherurethan, Elastomer ausgewählt ist.
Eine besonders wirtschaftliche Herstellung ist möglich, wenn der zweite Körper ein Gussteil ist.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Körper aus einem Werkstoff ausgebildet ist, dessen Elastizität in radialer Richtung von innen nach außen zunimmt, d.h. die Pressungsfederkennlinie von innen nach außen zunehmend flacher wird.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass man in der Formgebung des zweiten Körpers in weiten Grenzen frei ist. Man kann daher den zweiten Körper auch mit konstanter Dicke, also kreisscheibenförmig ausbilden, hat aber durch die besondere, inhomogene Beschaffenheit des Werkstoffs trotzdem das gewünschte radiale Profil der Elastizität, bei der der zweite Körper radial außen weicher als innen ist.
Folglich kann, wie schon erwähnt, der zweite Körper in vorteilhafter Weise in radialer Richtung eine konstante axiale Dicke aufweisen.
Wenn im Rahmen der vorliegenden Anmeldung von einem "Polierbelag" die Rede ist, so ist darunter jedwedes Gebilde zu verstehen, das eine Polierfläche darstellen kann.
Somit kann in vorteilhafter Weise der Polierbelag lediglich eine Polierpaste sein, oder er ist körperlich als Poliermembran, Polierpad oder Polierschichtmaterial ausgebildet.
Wie bereits erwähnt wurde, bezieht sich die vorliegende Erfindung vorzugsweise auf das Polieren von Oberflächen von Brillengläsern oder Spiegeln oder asphärischen Spiegeln oder asphärischen optischen Flächen.
Das Polierwerkzeug kann nach Ausführungsbeispielen der Erfindung entweder zur Achse rund oder unrund sein. Es kann ferner entweder in der Achse oder außerhalb der Achse gelenkig gelagert sein.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Polierwerkzeugs wird der zweite Körper in radialer Richtung mit zunehmender axialer Dicke hergestellt, wobei der zweite Körper mit einer inneren Kontur an den ersten Körper und mit einer äußeren Kontur an den Polierbelag angrenzend hergestellt und der Verlauf der axialen Dicke über der radialen Richtung in Abhängigkeit vom radialen Verlauf der Konturen bestimmt wird.
Diese Maßnahmen haben den bereits weiter oben dargestellten Vorteil, dass das gewünschte radiale Profil der Elastizität in sehr genauer Weise eingestellt werden kann.
Hierzu sind erfindungsgemäß für eine praktische Realisierung zwei Varianten vorgesehen:
Die erste Variante ist gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Festlegen eines gewünschten mittleren Polierdrucks pm des Polierwerkzeugs; b) Bestimmen der notwendigen Anpresskraft Fk aus der Polierfläche des Polierwerkzeugs; c) Auswählen eines Elastizitätsmoduls E für den Werkstoff des zweiten Körpers; d) Auswählen einer Mittendicke Di des zweiten Körpers; e) Auswählen einer anfänglichen äußeren Kontur; f) Berechnen einer mittleren Einfederungstiefe di für einen zweiten Körper unter der Annahme, dass der zweite Körper eine konstante axiale Dicke D aufweist, die gleich der ausgewählten Mittendicke Di ist; g) Bestimmen einer Polierbewegung des Polierwerkzeugs auf der zu polierenden Oberfläche;
h) Diskretisieren der Polierbewegung in eine vorbestimmte Anzahl n Bewegungsinkremente, wobei die Anzahl n hinreichend groß gewählt wird;
i) Berechnen einer Einfederungsflache aus den Abweichungen der axialen Dicke z_Di in Richtung z der Achse zwischen der Oberfläche und der äußeren Kontur in einem vorgegebenen Punkt i bei relativer Polierbewegung zwischen dem Polierwerkzeug und der optischen Fläche;
j) Addieren der Abweichungen z_Di bei allen Punkten i;
k) Bestimmen einer maximalen Abweichung z_Dmax;
1) Bestimmen einer minimalen Abweichung z_Dmin;
m) Bestimmen eines Mittelwerts z_Dm aus allen Abweichungen z_Di;
n) Bilden einer Differenz z_Dmt zwischen dem Mittelwert z_Dm und der Summe einer Kippung und eines zentralen Offsets des Mittelwerts z_Dm;
o) Berechnen der axialen Dicke D in Abhängigkeit von der radialen Richtung h für runde bzw. x, y für unrunde Polierwerkzeuge mit den Unterschritten: (IV) K2(h)=K2(h)+z_Dmt(h) ; bzw.
(V) K2(x,y)=K2(x,y)+z_Dmt(x,y) ;
(VI) D(h)=Di+Di*(z_D ax(h)-z_Dmin(h) )/di/f_a; bzw
(VII) D(x,y)=Di+Di*(z_Dmax(x,y)-z__Dmin(x,y) ) /di/f_a;
(VIII) Kl(h)=K2(h)+D(h); bzw.
(IX) Kl(x,y)=K2(x,y)+D(x,y).
Die zweite Variante ist gekennzeichnet durch die folgenden Schritte : a) Festlegen eines gewünschten mittleren Polierdrucks pm des Polierwerkzeugs; b) Bestimmen der notwendigen Anpresskraft Fk aus der Polierfläche des Polierwerkzeugs; c) Auswählen eines Elastizitätsmoduls E für den Werkstoff des zweiten Körpers; d) Auswählen einer Mittendicke Di des zweiten Körpers; e) Auswählen einer anfänglichen äußeren Kontur; f) Berechnen einer mittleren Einfederungstiefe di für einen zweiten Körper unter der Annahme, dass der zweite Körper eine konstante axiale Dicke D aufweist, die gleich der ausgewählten Mittendicke Di ist; g) Bestimmen einer Polierbewegung des Polierwerkzeugs auf der zu polierenden Oberfläche;
h) Diskretisieren der Polierbewegung in eine vorbestimmte Anzahl n Bewegungsinkremente, wobei die Anzahl n hinreichend groß gewählt wird;
i) Berechnen einer Einfederungsflache aus den Abweichungen der axialen Dicke z_Di in Richtung z der Achse zwischen der Oberfläche und der äußeren Kontur in einem vorgegebenen Punkt i bei relativer Polierbewegung zwischen dem Polierwerkzeug und der optischen Oberfläche;
j) Addieren der Abweichungen z__Di bei allen Punkten i;
k) Bestimmen einer maximalen Abweichung z_Dmax;
1) Bestimmen einer minimalen Abweichung z_Dmin;
m) Bestimmen eines Mittelwerts z_Dm aus allen Abweichungen z__Di;
n) Bilden einer Differenz z_Dmt zwischen dem Mittelwert z_Dm und der Summe einer Kippung und eines zentralen Offεets des Mittelwerts z_Dm;
o) Berechnen der axialen Dicke D in Abhängigkeit von der radialen Richtung h für runde bzw. x, y für unrunde Polierwerkzeuge mit den Unterschritten: (X) D(h)=Di+Di*z_Dmt(h)/di/f_a; bzw.
(XI) D(x,y)=Di+Di*z_Dmt(x,y)/di/f_a;
(XII) Kl(h)=K2(h)+D(h); bzw.
(XIII) Kl(x,y)=K2(x,y)+D(x,y) .
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und der beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, teilweise aufgebrochen, eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Polierkopfs zum Polieren einer Oberfläche eines Brillenglases ;
Fig. 2 eine noch weiter schematisierte Darstellung eines Polierwerkzeugs, wie es in dem Polierkopf gemäß Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3 eine Darstellung, ähnlich Fig. 2, einer ersten Variante des Polierwerkzeugs; Fig. 4 eine Darstellung, ähnlich Fig. 2, einer zweiten Variante des Polierwerkzeugs;
Fig. 5 eine Darstellung, ähnlich Fig. 2, einer dritten Variante des Polierwerkzeugs;
Fig. 6 eine Darstellung, ähnlich Fig. 2, einer vierten Variante des Polierwerkzeugs;
Fig. 7 ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Polierwerkzeugs.
In Fig. 1 bezeichnet 10 als Ganzes eine Vorrichtung zum Polieren eines Brillenglases 12. Es versteht sich dabei, dass der Anwendungsfall „Brillenglas" nur beispielhaft zu verstehen ist, weil die Erfindung ganz allgemein bei optischen Flächen einsetzbar ist. Hiermit sind Flächen optischer Bauelemente gemeint wie z.B. Flächen, insbesondere asphärische Flächen oder Freiformflächen von Brillengläsern, Spiegeln, Kunststoffoptiken usw..
In Figur 1 wird das Brillenglas 12 von einem herkömmlichen Halter 14 gehalten, und zwar im dargestellten Beispiel raumfest. Eine erste Achse ist mit 15 bezeichnet. Dies ist zugleich die geometrische Achse des Körpers des Brillenglases 12 und die Hochachse des Halters 14.
Das Brillenglas weist eine innere, hintere Oberfläche 16 und eine äußere, vordere Oberfläche 18 auf. Die innere Oberfläche 16 ist im dargestellten Beispiel die sogenannte Rezeptfläche, die in vorbestimmter Weise optisch bearbeitet und insbesondere als Freiformfläche ausgebildet ist.
Ein Polierkopf 20 trägt an seinem freien Ende ein Polierwerkzeug 22. Das Polierwerkzeug 22 weist einen ersten, vorzugsweise starren Körper 24 in Form einer Schale auf. An diesen schließt sich bündig ein zweiter, elastischer Körper 26 an, der auch als Buffer bezeichnet wird. An dessen gegenüberliegender Seite wiederum befindet sich ein Polierbelag 28. Der Polierbelag 28 kann nur aus einer aufgebrachten Polierpaste bestehen oder ein eigenes körperliches Gebilde sein, z.B. eine Poliermembran, ein Polierpad oder ein Polierschichtmaterial.
Der erste Körper 24 ist auf seiner Rückseite mit einer Kugelpfanne 30 oder einem anderen geeigneten Gelenkteil versehen, in die ein Kugelkopf 32 eines mit 34 symbolisierten Aktuators eines Polierroboters (nicht dargestellt) greift, der sich entlang einer zweiten Achse 36 erstreckt. Das so angedeutete Gelenk lässt Schwenkbewegungen des Polierwerkzeugs 22 relativ zum Brillenglas zu, ermöglicht es aber gleichzeitig, das Polierwerkzeug 22 um die zweite Achse 36 rotieren zu lassen. Damit ist es möglich, das Polierwerkzeug 22 anzutreiben und mit dem Polierbelag 28 über die zu polierende Oberfläche 16 des Brillenglases 12 zu führen, wie dies dem Fachmann bekannt ist.
Der zweite, elastische Körper 26 besteht vorzugsweise aus Gummi oder Kautschuk. Er kann auch aus einem polyurethanischen Werkstoff bestehen, also z.B. Polyurethan, Polyätherurethan oder einem Elastomer. Derartige Werkstoffe sind bekannt und z.B. unter den Handelsnamen Sylomer, Sylodyn und Sylodamp von der Fa. Getzner erhältlich. Der Elastizitätsmodul E dieses Werkstoffs sollte größer sein als 0,02 N/mm2.
Die Elemente 24, 26 und 28 sitzen in Richtung der zweiten Achse 36 dicht nebeneinander und erstrecken sich im Wesentlichen in radialer Richtung. Wie noch ausgeführt werden wird, unterscheidet man im Rahmen der vorliegenden Erfindung zwischen runden und unrunden Polierwerkzeugen 22.
Es sei ferner noch angemerkt, dass die zweite Achse 36 nicht notwendigerweise im Zentrum des Polierwerkzeugs 22 angeordnet sein muss. Die vorliegende Erfindung schließt auch andere Ausführungsformen in exzentrischer oder taumelnder Bauweise ein.
In Fig. 2 ist das Polierwerkzeug 22 noch einmal schematisch mit den drei Elementen 24, 26 und 28 dargestellt. Wichtig ist bei diesem Ausführungsbeispiel, dass der zweite Körper 26 eine axiale Dicke D hat, die sich mit dem Abstand von der Achse 36 ändert. Dies ist deswegen so vorgesehen, weil die Elastizität des zweiten Körpers 26 in radialer Richtung von innen nach außen in vorbestimmter Weise, d.h. mit einem vorgegebenen Profil, zunehmen soll. Dies bedeutet, dass der zweite, elastische Körper nach außen hin weicher wird, also eine zunehmend flachere Federkennlinie hat. Man macht sich dabei die Tatsache zunutze, dass ein elastisches Plattenmaterial eine Federkennlinie, also eine Abhängigkeit der Pressung (N/mm2) von der Einfederung (mm) hat, die umso flacher verläuft, je dicker das Plattenmaterial ist. Beim Polieren einer optischen Fläche entspricht der ausgeübte Polierdruck der Pressung. Die bereits erwähnte axiale Dicke D wird zwischen den Konturen 40 und 42 gemessen.
Der Vollständigkeit halber sei an dieser Stelle erwähnt, dass die angestrebte zunehmende Elastizität zum Rand des Polierwerkzeugs hin alternativ auch durch die Verwendung eines Werkstoffs für den zweiten Körper erreicht werden kann, dessen Elastizität nicht homogen ist sondern nach außen hin zunimmt. Man ist dann im Verlauf der axialen Dicke in Abhängigkeit vom radialen Abstand zur Achse weitgehend frei.
Es sei ferner erwähnt, dass die radiale Zunahme der Elastizität zum Rand des Polierwerkzeugs hin kontinuierlich oder in Stufen eingestellt werden kann.
Für die nähere Erläuterung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Richtung der zweiten Achse 36 mit z bezeichnet. Der radiale Abstand von der zweiten Achse ist bei runden Polierwerkzeugen 22 eindimensional, also h. Bei unrunden Polierwerkzeugen 22 ist er zweidimensional, wird also in Koordinaten x, y ausgedrückt.
Fig. 2 zeigt ferner, dass der zweite Körper 26 an seiner Oberseite von einer inneren Kontur 40 und an seiner Unterseite von einer äußeren Kontur 42 begrenzt wird. Die äußere Kontur 42 ist im Wesentlichen gleich der Einhüllenden der Kontur der zu polierenden Oberfläche 16. In Fig. 2 ist die innere Kontur 40 konkav und die äußere Kontur 42 konvex. Die Figuren 3 bis 6 zeigen Varianten von Fig. 2, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur durch Hinzufügen eines Buchstabens differenziert sind.
In Fig. 3 ist die innere Kontur 40a konvex und die äußere Kontur 42a plan.
In Fig. 4 sind die innere Kontur 40b und die äußere Kontur 42b konkav.
In Fig. 5 ist die innere Kontur 40c plan und die äußere Kontur 42c konkav.
In Fig. 6 ist die innere Kontur 40d konvex und die äußere Kontur 42d konkav.
Das Polierwerkzeug 22 wird mit einer Andrückkraft Fk an die zu polierende Oberfläche 16 des Brillenglases 12 gedrückt. Um den gewünschten gleichförmigen Anpressdruck über die Kontaktfläche zwischen Polierbelag 28 und Oberfläche 16 zu erreichen, wird ein Optimierungsprozess abgewickelt, der im Blockdiagramm der Fig. 7 veranschaulicht ist.
Dazu wird für die Polierdruckberechnung von einem vereinfachten Modell des Hooke ' sehen Gesetzes ausgegangen. Dieses Modell stellt einen eindimensionalen Zusammenhang zwischen dem Polierdruck p(h) bzw. der Flächenpressung für runde bzw. p(x,y) für unrunde Polierwerkzeuge 22 und der Dicke D(h) bzw. D(x,y) des zweiten Körpers 26 dar:
(I) p(h) = E*d(h)/D(h), bzw. ( I I ) p ( x , y ) = E *d ( x , y ) /D ( x , y )
In einem ersten Schritt (Block 50) wird nun der gewünschte mittlere Polierdruck pm bzw. die Flächenpressung in N/mm2 festgelegt.
In einem zweiten Schritt (Block 52) wird die notwendige Anpresskraft Fk in N aus den Abmessungen des Polierwerkzeugs 22 bestimmt, also aus der Größe der Kontaktfläche.
In einem dritten Schritt (Block 54) wird der Elasitizitätsmodul E des Werkstoffs für den zweiten Körper 26 in N/mm2 gewählt und dessen Mittendicke Di festgelegt.
In einem vierten Schritt (Block 56) wird die äußere Kontur 42 des zweiten Körpers 26 ausgehend von einer Grundstellung des Polierwerkzeugs 22 auf der Oberfläche 16 festgelegt.
In einem fünften Schritt (Block 58) wird die mittlere Einfederungstiefe di bei einem zweiten Körper 26 mit angenommener konstanter Dicke Di nach der Vorgabe des dritten Schritts (Block 54) nach folgender Formel berechnet:
(III) di = pm*Di/E
In einem sechsten Schritt (Block 60) wird die Polierbewegung des Polierwerkzeugs 22 auf der zu polierenden Oberfläche 16 bestimmt. In einem siebten Schritt (Block 62) wird diese Polierbewegung in hinreichend große Anzahl n von kleinen Bewegungsinkrementen diskretisiert .
In einem achten Schritt (Block 64) werden die Abweichungen in z-Richtung z_D(h) bzw. z_D(x,y) zwischen der gegenüber der zu polierenden Oberfläche 16 verschobenen und/oder verdrehten äußeren Kontur 42 des zweiten Körpers 26 an einer Position i berechnet. Dies ist die lokale Einfederungsflache.
In einem neunten Schritt (Block 66) werden diese Abweichungen z_D(h) bzw. z_D(x,y) bei allen bewegungsinkrementellen Zwischenpositionen addiert. Dies geschieht im jeweiligen Polarbzw, kartesischen System komponentenweise.
In einem zehnten Schritt (Block 68) wird die minimale Einfederungstiefe z_Dmin festgehalten und entsprechend in einem elften Schritt (Block 69) die maximale Einfederungstiefe z_Dmax.
In einem zwölften Schritt (Block 76) wird schließlich die Kippung und der zentrale Offset der gemittelten asphärischen Deformationsfläche abgezogen, und man erhält einen Wert z_Dmt.
Die erforderlichen Iterationen erfolgen dabei über die Schleifen 74, 78 und 80.
Mit dem Wert z_Dmt kann dann nach zwei verschienenen Varianten A und B weitergearbeitet werden, die in den Blöcken 84 und 86 mit den zugehörigen Gleichungen IV bis IX bzw. X bis XIII gekennzeichnet sind. In der Variante A wird zunächst die Äußere Kontur 42 um den Wert z_Dmt korrigiert, um die gemittelten Einfederungsabwei- chungen auszugleichen, und zwar für runde Polierwerkzeuge 22:
(IV) K2(h)=K2(h)+z_Dmt(h)
bzw. für unrunde Polierwerkzeuge 22:
(V) K2(x,y)=K2(x,y)+z_Dmt(x,y)
Die noch nicht kompensierten dynamischen Abweichungen werden über die Funktion der Dicke D des zweiten Körpers 26 vermindert, und zwar für runde Polierwerkzeuge 22:
(VI) D(h)=Di+Di*(z_Dmax(h)-z_Dmin(h) )/di/f_a; bzw
bzw. für unrunde Polierwerkzeuge 22:
(VII ) D( ,y)=Di+Di* ( z_Dmax(x,y) -z_Dmin(x, ) ) /di/f_a
Die Variante A kompensiert also die mittlere dynamische Federabweichung vollständig und vermindert die dynamische Federdruckabweichung durch die Funktion der Dicke D des zweiten Körpers 26. Die innere Kontur 41 (hier Kl genannt) ergibt sich dann für runde Polierwerkzeuge 22 zu:
(VIII) Kl(h)=K2(h)+D(h)
bzw. für unrunde Polierwerkzeuge 22: (IX) Kl(x,y)=K2(x,y)+D(x,y).
Bei der Variante B wird auf die Korrektur der äußeren Kontur 42 verzichtet. Dann lassen sich über die Funktionen der Dicke D des zweiten Körpers 26 die gemittelten Federabweichungen z_Dmt vermindern, für runde Polierwerkzeuge 22:
(X) D(h)=Di+Di*z_Dmt(h)/di/f_a
bzw. für unrunde Polierwerkzeuge 22:
(XI ) D (x,y) =Di+Di*z_Dmt(x,y) /di/f_a
Die innere Kontur 40 bzw. Kl ergibt sich dann für runde Polierwerkzeuge 22:
(XII) Kl(h)=K2(h)+D(h)
bzw. für unrunde Polierwerkzeuge 22:
(XIII) Kl(x,y)=K2(x,y)+D(x,y).
Dabei wird der Faktor f_a als dem Asphärentyp zugeordneter spezieller Faktor verwendet. Der Faktor kann idealerweise zwischen 1/2 und 2 liegen. Die dynamische Federdruckvariationen werden bei dieser Variante nicht kompensiert.
Beispiele: Die Auslegung des zweiten Körpers 26 erfolgt für die Bearbeitung einer torischen asphärischen Fläche eines Brillenglases nach Variante B. Ausgangspunkt ist eine torische Fläche mit den Radien Rl = 100 mm und R2 = 150 mm. Bei einer torischen Brillenglasoberfläche bedeutet ein Basisradius RB von 150 mm bei einer Brechzahl von 1,6 einen Brechwert von 4 Dioptrien. Ein Zylinderradius RZ von 100 mm bedeutet bei gleichem Brechungsindex einen Brechwert von 6 Dioptrien. Eine solche asphärische torische Fläche stellt also einen zylindrischen Brechwert von 2 Dioptrien dar. Über 90 % aller Brillengläser haben eine Zylinderwirkung von weniger als 2 Dioptrien. Die Aspherizität des beschriebenen Torus liegt im Durchmesserbereich von 45 mm bei ca. 900 μm.
Die Anpresskraft wird mit Fk = 90,478 N angenommen. Bei einem Durchmesser der Kontaktfläche von Dm = 45 mm wird dann ein gemittelter Polierdruck pm = 0,057 N/mm2 ausgeübt.
Der Elastizitätsmodul wird mit E = 0,25 N/mm2 gewählt. Die Mittendicke Di des zweiten Körpers 26 beträgt 4 mm.
Es wird zunächst angenommen, dass die Konturen 40 und 42 identisch sind und dem Radius der sphärischen Fläche von RB = RZ = 150 mm entsprechen. Hierbei erhält man den Idealfall mit konstantem Polierdruck.
Beispiel 1 (Stand der Technik) Das Polierwerkzeug 22 wird in herkömmlicher Weise unter der Annahme konstanter Dicke D des zweiten Körpers 26 von 4 mm gegen die vorgenannte Fläche mit den Radien 100/150 mm ge- presst. Die Radien der Konturen 40 und 42 sind identisch und so gewählt, dass sie sich zwischen den beiden Radien des Torus befinden. Es zeigt sich dann, dass die Polierdruckschwankungen im äußeren Bereich mindestens 96 % des gemittelten Polierdrucks betragen. Dies bewirkt eine starke diskontinuierliche Polierabtragsbildung und ist für eine gleichmäßige Polier- und Glättwirkung kontraproduktiv. Es ist ein stark schwankender Polier- prozess zu erwarten.
Beispiel 2 (Erfindung) :
Es wird daher jetzt erfindungsgemäß ein im radialen Verlauf der Dicke Di optimierter zweiter Körper 26 verwendet, bei dem sich die Dicke Di von 4 mm im Zentrum bis auf DR = 10 mm am Außenrand aufweitet. Der Faktor f_a wird hierbei mit f_a = 2/3 gewählt. Die Radien der Konturen 40 und 42 sind so berechnet, dass die äußere Kontur 42 etwas flacher als der Basisradius RB anpresst und der Radius der inneren Kontur 40 dementsprechend den Dickenunterschied von innen nach außen kompensiert. Der jetzt berechnete Polierdruck geht dann in seiner Dynamik auf weniger als 40 % des gemittelten Polierdrucks pm zurück.
Beispiel 3 (Erfindung) :
Wenn ein sich nach außen von Di = 4mm auf DR = 8 mm verdickender zweiter Körper 26 gewählt wird und die Radien der Konturen 40 und 42 werden analog der vorigen Berechnung ausgelegt, dann liegt die Polierdruckschwankung bei weniger als 47 %, wenn der Faktor f a = 1 angenommen wird.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum Polieren einer optischen Fläche, mit einem Polierkopf (20), dessen Polierwerkzeug (22) entlang einer gemeinsamen Achse (36) hintereinander einen ersten, vorzugsweise starren Körper (24), einen zweiten, elastischen Körper (26) sowie einen Polierbelag (28) aufweist, die sich jeweils im Wesentlichen radial zur Achse (36) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (26) in radialer Richtung (h; x, y) von innen nach außen zunehmend weicher ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (26) in radialer Richtung (h; x, y) nach außen kontinuierlich weicher ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (26) in radialer Richtung (h; x, y) nach außen diskontinuierlich weicher ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (26) in radialer Richtung (h; x, y) eine zunehmende axiale Dicke (D) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das der zweite Körper (26) mit einer inneren Kontur (40) an den ersten Körper (24) und mit einer äußeren Kontur (42) an den Polierbelag (28) angrenzt, und dass der Verlauf der axialen Dicke (D) über der radialen Richtung (h; x, y) in Abhängigkeit vom radialen Verlauf der Konturen (40, 42) bestimmt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kontur (40) konvex und die äußere Kontur (42) konvex ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kontur (40a) konvex und die äußere Kontur (42a) plan ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kontur (40b) konkav und die äußere Kontur (42b) konkav ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kontur (40c) plan und die äußere Kontur (42c) konkav ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kontur (40d) konvex und die äußere Kontur (42d) konkav ausgebildet sind.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Kontur (42) sphärisch ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Kontur (42) asphärisch ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Kontur (42) als Freiformfläche ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (26) aus einem Werkstoff besteht, dessen Elastizitätsmodul (E) größer als 0,02 N/mm2 ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (26) aus einem Werkstoff besteht, der aus der Gruppe Gummi, Kautschuk, Polyurethan, Polyätherurethan, Elastomer ausgewählt ist.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (26) ein Gussteil ist.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (26) aus einem Werkstoff ausgebildet ist, dessen Elastizität in radialer Richtung von innen nach außen zunimmt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper in radialer Richtung eine konstante axiale Dicke aufweist.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Polierbelag (28) eine Polierpaste ist.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Polierbelag (28) als Poliermembran ausgebildet ist.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Polierwerkzeug (22) relativ zur Achse (36) rund ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Polierwerkzeug (22) relativ zur Achse (36) unrund ausgebildet ist.
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Polierwerkzeug (22) in der Achse (36) gelenkig gelagert ist.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Polierwerkzeug (22) außerhalb der Achse (36) gelenkig gelagert ist.
25. Verfahren zum Polieren einer Oberfläche (16) eines optischen Bauelementes, insbesondere eines Brillenglases (12), dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20 verwendet wird.
26. Optisches Bauelement mit einer optischen Fläche, insbesondere Brillenglas, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Fläche nach einem Verfahren gemäß Anspruch 25 hergestellt wurde.
27. Verfahren zum Herstellen eines Polierwerkzeugs (20), das entlang einer gemeinsamen Achse (36) hintereinander einen ersten, vorzugsweise starren Körper (24), einen zweiten, elastischen Körper (26) sowie einen Polierbelag (28) aufweist, die sich jeweils im Wesentlichen radial zur Achse (36) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (26) in radialer Richtung (h; x, y) von innen nach außen zunehmend weicher ausgebildet wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (26) in radialer Richtung (h; x, y) mit zunehmender axialer Dicke (D) hergestellt wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körper (26) mit einer inneren Kontur (40) an den ersten Körper (24) und mit einer äußeren Kontur (42) an den Polierbelag (28) angrenzend hergestellt und der Verlauf der axialen Dicke (D) über der radialen Richtung (h; x, y) in Abhängigkeit vom radialen Verlauf der Konturen (40, 42) bestimmt wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Festlegen eines gewünschten mittleren Polierdrucks (pm) des Polierwerkzeugs (20); b) Bestimmen der notwendigen Anpresskraft (Fk) aus der Polierfläche des Polierwerkzeugs (20), c) Auswählen eines Elastizitätsmoduls (E) für den Werkstoff des zweiten Körpers (26);
d) Auswählen einer Mittendicke (Di) des zweiten Körpers (26);
e) Auswählen einer anfänglichen äußeren Kontur (42);
f) Berechnen einer mittleren Einfederungstiefe (di) für einen zweiten Körper (26) unter der Annahme, dass der zweite Körper eine konstante axiale Dicke (D) aufweist, die gleich der ausgewählten Mittendicke (Di) ist;
g) Bestimmen einer Polierbewegung des Polierwerkzeugs (20) auf der zu polierenden Oberfläche (16);
h) Diskretisieren der Polierbewegung in eine vorbestimmte Anzahl (n) Bewegungsinkremente, wobei die Anzahl (n) hinreichend groß gewählt wird;
i) Berechnen einer Einfederungsflache aus den Abweichungen der axialen Dicke (z_Di) in Richtung (z) der Achse (36) zwischen der Oberfläche (16) und der äußeren Kontur (42) in einem vorgegebenen Punkt (i) bei relativer Polierbewegung zwischen dem Polierwerkzeug (20) und der optischen Fläche und ;
j) Addieren der Abweichungen (z_Di) bei allen Punkten (i); k) Bestimmen einer maximalen Abweichung (z_Dmax);
1) Bestimmen einer minimalen Abweichung (z_Dmin); m) Bestimmen eines Mittelwerts (z_Dm) aus allen Abweichungen ( z_Di ) ; n) Bilden einer Differenz (z_Dmt) zwischen dem Mittelwert (z_Dm) und der Summe einer Kippung und eines zentralen Offsets des Mittelwerts (z_Dm); o) Berechnen der axialen Dicke (D) in Abhängigkeit von der radialen Richtung (h) für runde bzw. (x, y) für unrunde Polierwerkzeuge (22) mit den Unterschritten:
K2(h)=K2(h)+z_Dmt(h); bzw. K2(x,y)=K2(x,y)+z_Dmt(x,y) ;
D(h)=Di+Di*(z_Dmax(h)-z_Dmin(h) )/di/f_a; bzw D (x ι Y )=Di+Di* ( z_Dmax( ,y)-z_Dmin( ,y) ) /di/f_a; Kl(h)=K2(h)+D(h) ; bzw. Kl(x,y)=K2(x,y)+D(x,y) .
31. Verfahren nach Anspruch 29, gekennzeichnet, durch die Schritte: a) Festlegen eines gewünschten mittleren Polierdrucks (pm) des Polierwerkzeugs (20);
b) Bestimmen der notwendigen Anpresskraft (Fk) aus der Polierfläche des Polierwerkzeugs (20),
c) Auswählen eines Elastizitätsmoduls (E) für den Werkstoff des zweiten Körpers (26);
d) Auswählen einer Mittendicke (Di) des zweiten Körpers (26);
e) Auswählen einer anfänglichen äußeren Kontur (42);
f) Berechnen einer mittleren Einfederungstiefe (di) für einen zweiten Körper (26) unter der Annahme, dass der zweite Körper eine konstante axiale Dicke (D) aufweist, die gleich der ausgewählten Mittendicke (Di) ist;
g) Bestimmen einer Polierbewegung des Polierwerkzeugs (20) auf der zu polierenden Oberfläche (16);
h) Diskretisieren der Polierbewegung in eine vorbestimmte Anzahl (n) Bewegungsinkremente, wobei die Anzahl (n) hinreichend groß gewählt wird;
i) Berechnen einer Einfederungsflache aus den Abweichungen der axialen Dicke (z_Di) in Richtung (z) der Achse (36) zwischen der Oberfläche (16) und der äußeren Kontur (42) in einem vorgegebenen Punkt (i) bei rela- tiver Polierbewegung zwischen dem Polierwerkzeug (20) und der optischen Fläche;
j) Addieren der Abweichungen (z_Di) bei allen Punkten (i);
k) Bestimmen einer maximalen Abweichung (z_JDmax);
1) Bestimmen einer minimalen Abweichung (z__Dmin);
m) Bestimmen eines Mittelwerts (z_Dm) aus allen Abweichungen (z_Di);
n) Bilden einer Differenz (z_Dmt) zwischen dem Mittelwert (z_Dm) und der Summe einer Kippung und eines zentralen Offsets des Mittelwerts (z_Dm);
o) Berechnen der axialen Dicke (D) in Abhängigkeit von der radialen Richtung (h) für runde bzw. (x, y) für unrunde Polierwerkzeuge (22) mit den Unterschritten:
(X) D(h)=Di+Di*z_D t(h)/di/f_a; bzw.
(XI) D(x,y)=Di+Di*z_Dmt(x,y)/di/f_a;
(XII) Kl(h)=K2(h)+D(h) ; bzw.
(XIII) Kl(x,y)=K2(x,y)+D(x,y) .
EP05700889A 2004-01-15 2005-01-13 Vorrichtung und verfahren zum polieren einer optischen fläche sowie verfahren zum herstellen eines polierwerkzeugs Active EP1711311B2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004003131A DE102004003131A1 (de) 2004-01-15 2004-01-15 Vorrichtung und Verfahren zum Polieren einer optischen Fläche, optisches Bauelement, sowie Verfahren zum Herstellen eines Polierwerkzeugs
PCT/EP2005/000278 WO2005068133A1 (de) 2004-01-15 2005-01-13 Vorrichtung und verfahren zum polieren einer optischen fläche, optisches bauelement, sowie verfahren zum herstellen eines polierwerkzeugs

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1711311A1 true EP1711311A1 (de) 2006-10-18
EP1711311B1 EP1711311B1 (de) 2007-05-02
EP1711311B2 EP1711311B2 (de) 2011-07-20

Family

ID=34744965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05700889A Active EP1711311B2 (de) 2004-01-15 2005-01-13 Vorrichtung und verfahren zum polieren einer optischen fläche sowie verfahren zum herstellen eines polierwerkzeugs

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7503834B2 (de)
EP (1) EP1711311B2 (de)
AT (1) ATE361175T1 (de)
AU (1) AU2005205040B2 (de)
CA (1) CA2553898C (de)
DE (2) DE102004003131A1 (de)
WO (1) WO2005068133A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2014412A1 (de) * 2007-06-06 2009-01-14 Satisloh AG Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern und Verfahren für dessen Herstellung

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8348717B2 (en) * 2004-12-21 2013-01-08 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Polishing wheel
DE102005038063A1 (de) * 2005-08-10 2007-02-15 Schneider Gmbh + Co. Kg Vorgeformtes Blockstück mit drei Auflagepunkten
ES2359283T3 (es) * 2008-07-08 2011-05-20 Indo Internacional, S.A. Herramienta para el pulido de superficies ópticas convencionales y de formas libres.
DE102008061267A1 (de) 2008-12-10 2010-06-24 Schneider Gmbh & Co. Kg Poliervorrichtung mit Drehdurchführung
DE102009004787A1 (de) * 2009-01-13 2010-07-15 Schneider Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum Polieren von Linsen
IT1393083B1 (it) * 2009-01-27 2012-04-11 Leg Italia S R L Dispositivo di supporto per un utensile abrasivo e correlato utensile abrasivo
US8460060B2 (en) 2009-01-30 2013-06-11 Smr Patents S.A.R.L. Method for creating a complex surface on a substrate of glass
DE102010019491B4 (de) 2010-04-30 2015-07-09 Carl Zeiss Vision International Gmbh Polierwerkzeug zur Bearbeitung von optischen Flächen, insbesondere Freiformflächen
EP2455186A1 (de) * 2010-11-17 2012-05-23 Schneider GmbH & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten einer optischen Linse mit automatischer Identifizierung der optischen Linse
FR2980386B1 (fr) * 2011-09-27 2014-09-12 Visioptimum Internat Dispositif de polissage de lentilles optiques
DE102012216724A1 (de) 2012-09-19 2014-03-20 Carl Zeiss Vision International Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Polierbearbeitung von Brillenlinsen und Gießformen für die Brillenlinsenherstellung sowie entsprechendes Verfahren zur Herstellung von Brillenlinsen und Gießformen für die Brillenlinsenherstellung
US10371963B2 (en) * 2012-12-18 2019-08-06 Essilor International Method of manufacturing an ophthalmic lens
TWI584914B (zh) * 2013-07-22 2017-06-01 佳能股份有限公司 元件製造方法及拋光裝置
DE102014206424A1 (de) 2014-04-03 2015-10-08 Carl Zeiss Vision International Gmbh Polierwerkzeug sowie Vorrichtung und Verfahren zur formfehleroptimierten Polierbearbeitung von Brillenlinsenoberflächen und Gießformschalen zur Brillenlinsenherstellung
KR102358054B1 (ko) * 2014-09-29 2022-02-04 삼성전자주식회사 일회적 프로그램 가능 메모리 셀들을 구비하는 메모리 장치
DE102014015052A1 (de) * 2014-10-15 2016-04-21 Satisloh Ag Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an Brillengläsern
GB2557952B (en) * 2016-12-16 2022-06-15 Zeeko Innovations Ltd Methods and apparatus for shaping workpieces
CN110253439B (zh) * 2019-07-26 2023-04-18 浙江工业大学 一种具有域内材料均匀去除功能的梯度弹性研抛装置
CN115026701A (zh) * 2022-07-01 2022-09-09 深圳市永霖科技有限公司 检测补偿机构、抛光设备及抛光加工检测补偿方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3043065A (en) * 1961-01-10 1962-07-10 Stephan H Terrel Apparatus for mechanically treating metal and plastic surfaces
US3201904A (en) * 1961-11-09 1965-08-24 Corning Glass Works Apparatus for finishing glass surfaces
US3583111A (en) * 1966-08-22 1971-06-08 David Volk Lens grinding apparatus
JPS61100358A (ja) † 1984-10-23 1986-05-19 Canon Inc 研摩パツド
JPS61103768A (ja) * 1984-10-25 1986-05-22 Olympus Optical Co Ltd 研摩・研削工具
NL8502142A (nl) * 1985-07-26 1987-02-16 Optimed Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een brilleglas voor bijzienden.
US5357716A (en) * 1988-10-20 1994-10-25 Olympus Optical Company Limited Holding device for holding optical element to be ground
EP0366051B1 (de) † 1988-10-26 1993-03-10 Ferro Corporation Ein Gel erzeugendes Kissen und Verfahren zur Oberflächenbehandlung und zum Polieren von Linsen
JPH08206952A (ja) * 1991-10-14 1996-08-13 Yachiyo Micro Sci Kk 曲面研磨具
DE4214266A1 (de) * 1992-05-01 1993-11-04 Loh Engineering Ag Oensingen Vorrichtung zur fuehrung eines werkstuecks oder werkzeugs bei der bearbeitung torischer oder sphaerischer flaechen optischer linsen auf schleif- oder poliermaschinen
DE4442181C1 (de) * 1994-11-26 1995-10-26 Loh Optikmaschinen Ag Werkzeug zur Feinbearbeitung optischer Flächen
US5762546A (en) 1995-12-13 1998-06-09 Coburn Optical Industries, Inc. Pneumatically assisted conformal tool for an ophthalmic lens finer/polisher
US5662518A (en) * 1996-05-03 1997-09-02 Coburn Optical Industries, Inc. Pneumatically assisted unidirectional conformal tool
US5928063A (en) * 1996-05-03 1999-07-27 Coburn Optical Industries, Inc. Pneumatically assisted unidirectional arcuate diaphragm conformal tool
DE29608954U1 (de) * 1996-05-18 1996-11-28 Büsken, Hermann, 46325 Borken Anpassungsfähiger Schleifkopf zum Einspannen in rotierende Werkzeuge
JP2000133449A (ja) † 1998-10-20 2000-05-12 Rohm Co Ltd 有機ｅｌ素子の積層構造
US6875090B2 (en) * 1999-12-01 2005-04-05 Gerber Coburn Optical, Inc. Apparatus for finishing optical surfaces, including a pad compensation device
EP1251997B2 (de) * 2000-02-03 2011-06-08 Carl Zeiss Vision GmbH Polierkopf für eine poliermaschine
JP2001334449A (ja) 2000-05-25 2001-12-04 Canon Inc 研磨工具及びその製造方法
DE10106007B4 (de) * 2001-02-09 2007-06-14 Optotech Optikmaschinen Gmbh Vorrichtung zum Polieren von Linsen
DE10106659A1 (de) * 2001-02-12 2002-08-14 Schneider Gmbh & Co Kg Linsenpoliermaschine
FR2823143B1 (fr) * 2001-04-10 2003-07-04 Essilor Int Outil torique de polissage d'une surface optique d'une lentille, et procede de polissage d'une surface atorique au moyen d'un tel outil
DE10248104A1 (de) * 2001-10-17 2003-05-22 Schneider Gmbh & Co Kg Linsenbearbeitungsmaschine, insbesondere zum Polieren von Linsen
DE10248105A1 (de) * 2001-10-17 2003-05-15 Schneider Gmbh & Co Kg Linsenpolierwerkzeug
EP1894672B1 (de) † 2002-01-09 2012-05-02 Hoya Corporation Poierverfahren
FR2834662B1 (fr) * 2002-01-16 2004-05-14 Essilor Int Outil pour le surfacage d'une surface optique

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005068133A1 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2014412A1 (de) * 2007-06-06 2009-01-14 Satisloh AG Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern und Verfahren für dessen Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
US20070021036A1 (en) 2007-01-25
WO2005068133A1 (de) 2005-07-28
AU2005205040A1 (en) 2005-07-28
ATE361175T1 (de) 2007-05-15
DE102004003131A1 (de) 2005-08-11
US20090163118A1 (en) 2009-06-25
CA2553898A1 (en) 2005-07-28
EP1711311B2 (de) 2011-07-20
EP1711311B1 (de) 2007-05-02
US7503834B2 (en) 2009-03-17
CA2553898C (en) 2013-10-15
DE502005000667D1 (de) 2007-06-14
AU2005205040B2 (en) 2010-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1711311B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum polieren einer optischen fläche sowie verfahren zum herstellen eines polierwerkzeugs
EP3206837B1 (de) Polierteller für ein werkzeug zur feinbearbeitung von optisch wirksamen flächen an brillengläsern
EP1698432B1 (de) Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern
EP2287654B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Brillenglases mit sphärischer Vorderseite und progressiver Rückseite
DE102007026841A1 (de) Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern und Verfahren für dessen Herstellung
DE60129644T2 (de) Verfahren zur herstellung einer oberfläche einer ophthalmischen linse und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
DE10319945A1 (de) Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen
DE102007040395B4 (de) Vorrichtung zur blockfreien Fertigung von Ein- und Mehrstärkengläsern in der Rezeptfertigung
WO2017211467A1 (de) Werkzeug, vorrichtung und verfahren zum polieren von linsen
DE60202804T2 (de) Torisches Werkzeug zum Polieren einer optischen Fläche einer atorischen Linse und Polierverfahren mit einem solchen Werkzeug
DE10020914A1 (de) Brillenlinse und Brillenlinsenfamilie
DE102019005084A1 (de) Polierwerkzeug sowie Vorrichtung zum Polieren eines Werkstücks
DE102007050470A1 (de) Verfahren zum Herstellen von optisch aktiven Oberflächen durch Polieren von vorgeschliffenen Linsen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102010019491A1 (de) Polierwerkzeug zur Bearbeitung von optischen Flächen, insbesondere Freiformflächen
DE602004013124T2 (de) Schleifverfahren
DE102007024760A1 (de) Verfahren zum Feinstschleifen von im Querschnitt gekrümmten Flächen an ringförmigen Werkstücken
EP3167334B1 (de) Satz von brillenglashalbfabrikaten und verfahren zu dessen auslegung, verfahren und vorrichtung zur herstellung von brillengläsern sowie verwendung eines satzes von halbfabrikaten
DE102015115313B4 (de) Schleifwerkzeug und dessen Verwendung zur computergesteuerten Nachbearbeitung gefräster Freiformflächen
DE102017103333A1 (de) Ausgleichspad
DE102010001213A1 (de) Flexibles Feinbearbeitungswerkzeug und Verfahren
DE102012216724A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Polierbearbeitung von Brillenlinsen und Gießformen für die Brillenlinsenherstellung sowie entsprechendes Verfahren zur Herstellung von Brillenlinsen und Gießformen für die Brillenlinsenherstellung
DE102013220973A1 (de) Werkzeug zur Polierbearbeitung von optischen Flächen
DE202014009911U1 (de) Multimaterial Blockstück
WO2015150201A1 (de) POLIERWERKZEUG SOWIE VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR FORMFEHLEROPTIMIERTEN POLIERBEARBEITUNG VON BRILLENLINSENOBERFLÄCHEN UND GIEßFORMSCHALEN ZUR BRILLENLINSENHERSTELLUNG
WO2024083517A1 (de) Graduierte und adaptive polierwerkzeuge sowie verfahren zu deren herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20060811

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RTI1 Title (correction)

Free format text: DEVICE AND METHOD FOR POLISHING AN OPTICAL SURFACE AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF A POLISHING TOOL

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 502005000667

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20070614

Kind code of ref document: P

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070802

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070813

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070902

ET Fr: translation filed
NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

GBV Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed]

Effective date: 20070502

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070802

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071002

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

PLAX Notice of opposition and request to file observation + time limit sent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS2

26 Opposition filed

Opponent name: SATISLOH GMBH

Effective date: 20080202

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070803

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

PLBB Reply of patent proprietor to notice(s) of opposition received

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS3

BERE Be: lapsed

Owner name: CARL ZEISS VISION G.M.B.H.

Effective date: 20080131

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080131

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080131

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080113

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090131

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090131

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071103

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080113

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070502

PUAH Patent maintained in amended form

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009272

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: PATENT MAINTAINED AS AMENDED

27A Patent maintained in amended form

Effective date: 20110720

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R102

Ref document number: 502005000667

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R102

Ref document number: 502005000667

Country of ref document: DE

Effective date: 20110720

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20230124

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20230120

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240119

Year of fee payment: 20