JP2002127015A - 光学レンズの平滑処理方法およびこれを用いた光学レンズの製造方法、光学レンズの平滑処理装置 - Google Patents
光学レンズの平滑処理方法およびこれを用いた光学レンズの製造方法、光学レンズの平滑処理装置Info
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- JP2002127015A JP2002127015A JP2000319542A JP2000319542A JP2002127015A JP 2002127015 A JP2002127015 A JP 2002127015A JP 2000319542 A JP2000319542 A JP 2000319542A JP 2000319542 A JP2000319542 A JP 2000319542A JP 2002127015 A JP2002127015 A JP 2002127015A
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】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。また、廃液や廃棄
物を低減できる光学レンズの製造方法を提供する。 【解決手段】砥材１を含んだ液体または気体の噴射によ
る平滑処理方法を、光学レンズ３の研磨処理の前処理と
して行うことを特徴とする。
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。また、廃液や廃棄
物を低減できる光学レンズの製造方法を提供する。 【解決手段】砥材１を含んだ液体または気体の噴射によ
る平滑処理方法を、光学レンズ３の研磨処理の前処理と
して行うことを特徴とする。
Description
【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。
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。
【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説明する。
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説明する。
【０００３】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２枚の成形型を組み合わせてキャ
ビティを形成する。次に、このキャビティ内にレンズ原
料を注入し、熱もしくは光により硬化させる。硬化後、
成形型を剥離してレンズの生地が完成する。レンズの生
地には、所望とする眼鏡処方に合わせて成形するフィニ
ッシュレンズと、成形後に、眼鏡処方に合わせて研削や
切削、研磨加工によって形状を創成するセミフィニッシ
ュレンズとがある。フィニッシュレンズは、成形によっ
て十分満足のできる精度の光学面を有しているため、染
色工程、ハードコート工程、蒸着工程等を経て完成品と
して出荷される。セミフィニッシュレンズは、凸面側を
成形により光学的に仕上げ、凹面側を形状創成加工する
のが一般的である。但し、凸面あるいは凹面凸面の両面
を形状創成する場合もある。この中から、セミフィニッ
シュレンズ成形後に凹面側を形状創成する場合の製造方
法について図４を用いて説明する。
ず、成形工程において２枚の成形型を組み合わせてキャ
ビティを形成する。次に、このキャビティ内にレンズ原
料を注入し、熱もしくは光により硬化させる。硬化後、
成形型を剥離してレンズの生地が完成する。レンズの生
地には、所望とする眼鏡処方に合わせて成形するフィニ
ッシュレンズと、成形後に、眼鏡処方に合わせて研削や
切削、研磨加工によって形状を創成するセミフィニッシ
ュレンズとがある。フィニッシュレンズは、成形によっ
て十分満足のできる精度の光学面を有しているため、染
色工程、ハードコート工程、蒸着工程等を経て完成品と
して出荷される。セミフィニッシュレンズは、凸面側を
成形により光学的に仕上げ、凹面側を形状創成加工する
のが一般的である。但し、凸面あるいは凹面凸面の両面
を形状創成する場合もある。この中から、セミフィニッ
シュレンズ成形後に凹面側を形状創成する場合の製造方
法について図４を用いて説明する。
【０００４】まず、前述の成形工程により得られたセミ
フィニッシュレンズ５０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
たセミフィニッシュレンズ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、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。
フィニッシュレンズ５０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
たセミフィニッシュレンズ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、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。
【０００５】研磨装置は、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、レンズ保持部５
２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４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、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、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、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。
ながら摺り合わせて研磨を行う装置で、レンズ保持部５
２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４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、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、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、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。
【０００６】その後、フィニッシュレンズと同様、染色
工程、ハードコート工程、蒸着工程等を経て完成品とし
て出荷される。
工程、ハードコート工程、蒸着工程等を経て完成品とし
て出荷される。
【０００７】
【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３（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。
来の研磨方法にあっては、図３（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。
【０００８】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、さ
らに「研磨ダレ」と呼ばれる外観欠点が外周部に発生す
る要因になる。
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、さ
らに「研磨ダレ」と呼ばれる外観欠点が外周部に発生す
る要因になる。
【０００９】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。
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。
【００１０】その他の課題として、水を主成分とする液
体および／または研磨剤を介在させて平滑化加工や研磨
加工を行うため、廃水処理や廃棄物処理も必要となる。
体および／または研磨剤を介在させて平滑化加工や研磨
加工を行うため、廃水処理や廃棄物処理も必要となる。
【００１１】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。また、廃液や廃棄物を低減できる光学レンズ
の製造方法を提供する。
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。また、廃液や廃棄物を低減できる光学レンズ
の製造方法を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
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、砥材を含んだ液体または気体の噴
射により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平滑処理を、砥材を含んだ
液体または気体の噴射により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も知見した。
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、砥材を含んだ液体または気体の噴
射により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平滑処理を、砥材を含んだ
液体または気体の噴射により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も知見した。
【００１３】具体的には、図２に示すように、光学レン
ズ表面に残るツールマークの凹凸に対し、所定の噴射角
度４から砥材を噴射する。すなわち、光学レンズ表面に
残るツールマークの形状および光学レンズ自体の形状を
考慮して、最も効率的にツールマークを除去できる噴射
角度４を０°〜１８０°の間で適宜選択する。なお、噴
射角度４は光学レンズ形状に合わせて可変としても良
い。これは、自由曲面形状において特に効果的である。
また、砥材噴射圧と砥材噴射時間を光学レンズの材料、
形状に合わせて調整する。また、これと同時に、図示し
ない光学レンズと砥材噴射手段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、光学レンズ表面の
凹凸を一様に剥ぎ取り平滑処理をすることができる。
ズ表面に残るツールマークの凹凸に対し、所定の噴射角
度４から砥材を噴射する。すなわち、光学レンズ表面に
残るツールマークの形状および光学レンズ自体の形状を
考慮して、最も効率的にツールマークを除去できる噴射
角度４を０°〜１８０°の間で適宜選択する。なお、噴
射角度４は光学レンズ形状に合わせて可変としても良
い。これは、自由曲面形状において特に効果的である。
また、砥材噴射圧と砥材噴射時間を光学レンズの材料、
形状に合わせて調整する。また、これと同時に、図示し
ない光学レンズと砥材噴射手段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、光学レンズ表面の
凹凸を一様に剥ぎ取り平滑処理をすることができる。
【００１４】このようにして、光学レンズの材料、形状
に合った最適な条件を設定することによって、剛体の研
磨皿を用いた方法においては、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。その結果、
ファイニングパットの貼り替え作業が不要となる他、廃
棄物も削減することができ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、さらに、研磨ダレと呼ばれる外観
欠点の発生も抑えることができる。更には、１種類以上
の砥材を用いることによって、光学レンズ表面の平滑程
度を段階的に調整することもできる。
に合った最適な条件を設定することによって、剛体の研
磨皿を用いた方法においては、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。その結果、
ファイニングパットの貼り替え作業が不要となる他、廃
棄物も削減することができ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、さらに、研磨ダレと呼ばれる外観
欠点の発生も抑えることができる。更には、１種類以上
の砥材を用いることによって、光学レンズ表面の平滑程
度を段階的に調整することもできる。
【００１５】従って、請求項１記載の発明は、一種類以
上の砥材を含んだ液体または気体を、被加工物表面に噴
射し平滑化することを特徴とする。
上の砥材を含んだ液体または気体を、被加工物表面に噴
射し平滑化することを特徴とする。
【００１６】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、光学レンズの形状創
成面に対し所定の角度から砥材を噴射することを特徴と
する。
学レンズの平滑処理方法において、光学レンズの形状創
成面に対し所定の角度から砥材を噴射することを特徴と
する。
【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
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。
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。
【００１８】請求項４記載の発明は、請求項３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。
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。
【００１９】請求項５記載の発明は、請求項１〜４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。
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。
【００２０】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を、研磨
処理工程の前工程として行うことを特徴とする。
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。
【００２１】請求項７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、砥
材噴射手段、光学レンズと砥材噴射手段との相対位置決
め手段、砥材噴射圧調整手段、砥材噴射時間制御手段と
を具備することを特徴とする。
を平滑処理する装置において、光学レンズ保持手段、砥
材噴射手段、光学レンズと砥材噴射手段との相対位置決
め手段、砥材噴射圧調整手段、砥材噴射時間制御手段と
を具備することを特徴とする。
【００２２】
【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。
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。
【００２３】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セミフィニッシュレンズを、
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、噴射源としては、ウエットブラス
ト、エアーブラスト、ショットブラストやウオータージ
ェット等が挙げられ、砥粒や水等の衝突により光学レン
ズ表面を剥ぎ取り表面の凹凸を平滑化することができ
る。ウオータージェットにおいての吐出圧、ノズル形
状、水温等の条件は、光学レンズの材質、微細な凹凸の
高さによって決定する。また、ウエットブラスト、エア
ーブラスト、ショットブラスト、ＣＯ2ブラスト等にお
いての噴射圧力、砥粒の種類、ノズル形状等の条件は、
光学レンズの材質、微細な凹凸の高さ等によって最適条
件を決定する。なお、ここでの平滑化とは、図３（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３（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５μｍ以下
（Ｒｍａｘ）になること、さらに好ましくは、０．３μ
ｍ以下になることを言う。
ズ成形工程を経てセミフィニッシュレンズの成形を行
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、この治具に固定したセミフィニッシュレンズを、
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、噴射源としては、ウエットブラス
ト、エアーブラスト、ショットブラストやウオータージ
ェット等が挙げられ、砥粒や水等の衝突により光学レン
ズ表面を剥ぎ取り表面の凹凸を平滑化することができ
る。ウオータージェットにおいての吐出圧、ノズル形
状、水温等の条件は、光学レンズの材質、微細な凹凸の
高さによって決定する。また、ウエットブラスト、エア
ーブラスト、ショットブラスト、ＣＯ2ブラスト等にお
いての噴射圧力、砥粒の種類、ノズル形状等の条件は、
光学レンズの材質、微細な凹凸の高さ等によって最適条
件を決定する。なお、ここでの平滑化とは、図３（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３（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５μｍ以下
（Ｒｍａｘ）になること、さらに好ましくは、０．３μ
ｍ以下になることを言う。
【００２４】本発明の実施例を説明する。 ［実施例１］まず、成形工程においてセミフィニッシュ
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、研削工程でセミフィニッシュレ
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２０μｍ（Ｒｍａｘ）であっ
た。次に、図１に示すように噴射源としてエアーブラス
トを用いて平滑処理を行った。具体的には砥材１として
酸化アルミナを使用し、平滑処理装置に保持されている
セミフィニッシュレンズ３に回転を与えるとともに、噴
射ノズル２とセミフィニッシュレンズ３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
に噴射ノズル２とセミフィニッシュレンズ３との表面の
距離を制御する。また、２回に分けて下記の条件で表面
全体を平滑処理した。
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、研削工程でセミフィニッシュレ
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２０μｍ（Ｒｍａｘ）であっ
た。次に、図１に示すように噴射源としてエアーブラス
トを用いて平滑処理を行った。具体的には砥材１として
酸化アルミナを使用し、平滑処理装置に保持されている
セミフィニッシュレンズ３に回転を与えるとともに、噴
射ノズル２とセミフィニッシュレンズ３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
に噴射ノズル２とセミフィニッシュレンズ３との表面の
距離を制御する。また、２回に分けて下記の条件で表面
全体を平滑処理した。
【００２５】 ・ワーク形状 球面 ・噴射圧力 ０．３５Ｍｐａ ・ノズル送り速度 １００ｍｍ／ｓｅｃ ・ノズル距離 ５０mm ・１Ｓｔｅｐ 砥粒径 １０μｍ ・２ｓｔｅｐ 砥粒径 ３μｍ ・噴射角度 ４５° ・走査方法 径方向への等速直線移動 この結果、上記条件で処理したレンズは平滑処理され、
表面粗さが５μｍ（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］実施例１と同様に、成形工程においてセミ
フィニッシュ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、切削工程でセミフ
ィニッシュ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７μｍ（Ｒｍａ
ｘ）であった。次に、図１に示すように噴射源としてエ
アーブラストを用いて平滑処理を行った。具体的には砥
材１として酸化アルミナを使用し、平滑処理装置に保持
されているセミフィニッシュレンズ３に回転を与えると
ともに、噴射ノズル２とセミフィニッシュレンズ３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
できるように噴射ノズル２とセミフィニッシュレンズ３
との表面の距離を制御する。また、２回に分けて下記の
条件で表面全体を平滑処理した。
表面粗さが５μｍ（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］実施例１と同様に、成形工程においてセミ
フィニッシュ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、切削工程でセミフ
ィニッシュ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７μｍ（Ｒｍａ
ｘ）であった。次に、図１に示すように噴射源としてエ
アーブラストを用いて平滑処理を行った。具体的には砥
材１として酸化アルミナを使用し、平滑処理装置に保持
されているセミフィニッシュレンズ３に回転を与えると
ともに、噴射ノズル２とセミフィニッシュレンズ３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
できるように噴射ノズル２とセミフィニッシュレンズ３
との表面の距離を制御する。また、２回に分けて下記の
条件で表面全体を平滑処理した。
【００２６】 ・ワーク形状 自由曲面 ・噴射圧力 ０．３５Ｍｐａ ・ノズル送り速度 １００ｍｍ／ｓｅｃ ・ノズル距離 ５０mm ・１Ｓｔｅｐ 砥粒径 ５μｍ ・２ｓｔｅｐ 砥粒径 １μｍ ・噴射角度 自由曲面に沿って１０°〜６０°の間で変
化させた ・走査方法 径方向への等速直線移動 この結果、上記条件で処理したレンズは平滑処理され、
表面粗さが３μｍ（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。
化させた ・走査方法 径方向への等速直線移動 この結果、上記条件で処理したレンズは平滑処理され、
表面粗さが３μｍ（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。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、砥
材を含んだ液体または気体の噴射による平滑処理を、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、ファイニングパッ
トの貼り替え作業が不要となる。さらに、廃棄物を削減
することができ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
の崩れを最小限なものとし、さらに、研磨ダレと呼ばれ
る外観欠点の発生も抑えることができる。
材を含んだ液体または気体の噴射による平滑処理を、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、ファイニングパッ
トの貼り替え作業が不要となる。さらに、廃棄物を削減
することができ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
の崩れを最小限なものとし、さらに、研磨ダレと呼ばれ
る外観欠点の発生も抑えることができる。
【図１】本発明を眼鏡レンズに適用した例を示すもの
で、砥材を含んだ液体または気体の噴射による平滑処理
の概要図である。
で、砥材を含んだ液体または気体の噴射による平滑処理
の概要図である。
【図２】本発明を眼鏡レンズに適用した例を示すもの
で、前記眼鏡レンズ表面に対し、所定の角度から砥材を
噴射する概要図である。
で、前記眼鏡レンズ表面に対し、所定の角度から砥材を
噴射する概要図である。
【図３】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。
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。
【図４】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。
レンズ研磨方法の概略図である。
１ … 砥材 ２ … 砥材噴射ノズル ３ … セミフィニッシュレンズ ４ … 噴射角度 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 … セミフィニッシュレンズ 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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 3/02 Ｇ０２Ｂ 3/02 3/06 3/06
Claims (7)
- 【請求項１】一種類以上の砥材を含んだ液体または気体
を、被加工物表面に噴射し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。 - 【請求項２】請求項１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面に対し所定の角度か
ら砥材を噴射することを特徴とする光学レンズの平滑処
理方法。 - 【請求項３】請求項１または２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光学レンズの平滑処理方
法。 - 【請求項４】請求項３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光学レンズの平滑
処理方法。 - 【請求項５】請求項１〜４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
ことを特徴とする光学レンズの平滑処理方法。 - 【請求項６】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。 - 【請求項７】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、砥材噴射手段、光学レンズ
と砥材噴射手段との相対位置決め手段、砥材噴射圧調整
手段、砥材噴射時間制御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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000319542A JP2002127015A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 光学レンズの平滑処理方法およびこれを用いた光学レンズの製造方法、光学レンズの平滑処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000319542A JP2002127015A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 光学レンズの平滑処理方法およびこれを用いた光学レンズの製造方法、光学レンズの平滑処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002127015A true JP2002127015A (ja) | 2002-05-08 |
Family
ID=18797986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000319542A Withdrawn JP2002127015A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 光学レンズの平滑処理方法およびこれを用いた光学レンズの製造方法、光学レンズの平滑処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002127015A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004002682A1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-08 | Bausch & Lomb Incorporated | Method for polishing intraocular lenses |
| JP2005272161A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Kyocera Corp | 半導体もしくは液晶製造装置用部材の製造方法 |
| JP2006512215A (ja) * | 2002-12-31 | 2006-04-13 | ネイダーランゼ、オルガニザティー、ボー、トゥーゲパストナトゥールウェテンシャッペルーク、オンダーツォーク、ティーエヌオー | 光学部材および／または光学成形部材の製造または処理を行うための装置および方法、ならびにこのような部材 |
| JP2007260858A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | プラスチックへのマイクロ流路形成方法、及びその方法を利用して製造されたプラスチック製バイオチップもしくはマイクロ分析チップ |
| JP2007283437A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | プラスチックへのマイクロ流路形成方法、及びその方法を利用して製造されたプラスチック製バイオチップもしくはマイクロ分析チップ |
| KR101044670B1 (ko) * | 2003-06-30 | 2011-06-28 | 가부시끼가이샤 후지세이사쿠쇼 | 피가공물의 연마 방법 및 상기 방법에 사용하는 분류 유도수단 및 분류 규제 수단 |
| WO2013175660A1 (ja) * | 2012-05-24 | 2013-11-28 | 新東工業株式会社 | ショット処理方法 |
| CN112658993A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 株式会社不二制作所 | 光学部件或光学部件成型用模具的研磨方法 |
-
2000
- 2000-10-19 JP JP2000319542A patent/JP2002127015A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2004002682A1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-08 | Bausch & Lomb Incorporated | Method for polishing intraocular lenses |
| US6908363B2 (en) | 2002-06-27 | 2005-06-21 | Bausch & Lomb Incorporated | Method for target polishing intraocular lenses |
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| KR101044670B1 (ko) * | 2003-06-30 | 2011-06-28 | 가부시끼가이샤 후지세이사쿠쇼 | 피가공물의 연마 방법 및 상기 방법에 사용하는 분류 유도수단 및 분류 규제 수단 |
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| JPWO2013175660A1 (ja) * | 2012-05-24 | 2016-01-12 | 新東工業株式会社 | ショット処理方法 |
| US10022839B2 (en) | 2012-05-24 | 2018-07-17 | Sintokogio, Ltd. | Shot peening method |
| CN112658993A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 株式会社不二制作所 | 光学部件或光学部件成型用模具的研磨方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080108 |