光學(xué)透鏡的拋光設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光學(xué)透鏡拋光設(shè)備，其包括透鏡支承裝置（4）、所述透鏡支承裝置（4）的定位裝置和用于使所述透鏡支承裝置（4）圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的裝置，還包括拋光工具（2）、工具支承裝置（3）、所述工具支承裝置（3）的定位裝置和用于使所述工具支承裝置（3）圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的裝置。該設(shè)備還包括球窩節(jié)，該球窩節(jié)被布置在固定在所述工具支承裝置（3）上的軸（9）和所述工具支承裝置（3）的定位裝置之間，或被布置在固定在所述透鏡支承裝置（4）上的軸和所述透鏡支承裝置（4）的定位裝置之間，使得允許所述工具（2）和所述透鏡各自的球面移動。本發(fā)明還涉及通過使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備來拋光的方法。
【專利說明】光學(xué)透鏡的拋光設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及透鏡拋光的領(lǐng)域。
[0002] 更特別地，本發(fā)明涉及改進的透鏡拋光設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0003] 在眼鏡鏡片的制造中，拋光是特別重要的。這一方面涉及獲得足以獲得光學(xué)拋光 的完工質(zhì)量以具有透鏡的透明性，或者去除在之前稱為"生成"的加工操作期間的表面狀態(tài) 缺陷。另一方面則涉及獲得盡可能精確的規(guī)定的曲率半徑，以使得有效矯正對應(yīng)于所要求 的矯正，而不使生成的表面變形。
[0004] 目前的一種系統(tǒng)在于將透鏡放置在可變形的表面(泡沫）上，并在使工具在待拋光 表面上動作的同時使透鏡圍繞自身旋轉(zhuǎn)。由此產(chǎn)生按照透鏡本身形狀的透鏡支撐的變形， 這意味著根據(jù)所處的位置，工具將或多或少地按壓在透鏡上，因此拋光的功能在一點將與 另一點不同，由此產(chǎn)生變形。
[0005] 文檔US-2005/0221721提出了一種透鏡拋光設(shè)備，其中，拋光工具被安裝在工具 支承裝置上，該工具支承裝置被固定在圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)活動并沿著軸線平移活動的軸的端 部處。工具支承裝置還可以圍繞在該工具支承裝置附近經(jīng)過的堅直軸線旋轉(zhuǎn)活動。在該工 具支承裝置的一側(cè)，透鏡被維持在維持塊上，該維持塊被固定在圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)活動并沿 著軸線平移活動的軸的端部處。該維持塊還可以沿著垂直的水平軸線平移活動。所有這些 運動的可能性允許工具相對于透鏡完全自由的定位。
[0006] 然而由于工具按壓在透鏡上的力在所有位置上不是一樣的，拋光不夠均勻。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提出彌補上述缺陷的至少一部分，并提出一種解決方案，該解決方案允許 改進工具在透鏡上的按壓壓力的均勻性。
[0008] 為此，本發(fā)明涉及一種光學(xué)透鏡拋光設(shè)備，該設(shè)備包括透鏡支承裝置、所述透鏡支 承裝置的定位裝置和使所述透鏡支承裝置圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的裝置，還包括拋光工具、工具支 承裝置、所述工具支承裝置的定位裝置和使所述工具支承裝置圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的裝置。該設(shè) 備的特別之處在于，該設(shè)備還包括球窩節(jié)，該球窩節(jié)被布置在固定在工具支承裝置上的鉸 接軸和所述工具支承裝置的定位裝置之間，或者被布置在固定在透鏡支承裝置上的鉸接軸 和所述透鏡支承裝置的定位裝置之間，以使得允許所述工具和所述透鏡各自的球面移動。 這種布置允許獲得沿著待拋光透鏡表面的形狀的軌跡的移動。
[0009] 根據(jù)其他特征： 一所述設(shè)備可以包括球窩節(jié)，該球窩節(jié)被布置在固定在工具支承裝置上的鉸接軸和所 述工具支承裝置的定位裝置之間，以使得允許所述工具在球面上的球面移動，其中所述球 面的半徑大約為所述鉸接軸的長度； 一所述設(shè)備可以包括另外的球窩節(jié)，該另外的球窩節(jié)被布置在固定在透鏡支承裝置 上的鉸接軸和所述透鏡支承裝置的定位裝置之間，以使得允許所述透鏡在球面上的球面移 動，其中所述球面的半徑大約為所述鉸接軸的長度； 一所述工具支承裝置和所述透鏡支承裝置各自的定位裝置可以包括圍繞其軸線旋轉(zhuǎn) 活動的支撐軸和固定在支撐軸上的偏心箱盒，所述支撐軸在其端部處包括所述球窩節(jié)，而 所述偏心箱盒則包括鉸接軸引導(dǎo)裝置，這種布置允許鉸接軸特別可靠的引導(dǎo)； 一所述引導(dǎo)裝置可以被配置為能夠?qū)崿F(xiàn)在靠近支撐軸的旋轉(zhuǎn)軸線的位置和遠離所述 軸線的位置之間的往返運動，由此允許實現(xiàn)圓正弦形軌跡； 一工具支承裝置可以設(shè)有用于檢測由工具施加在鏡片上的壓力的裝置，以及在檢測裝 置和定位裝置之間的調(diào)節(jié)環(huán)，以使得允許在透鏡的所有限定區(qū)域中控制所述壓力； 一所述工具可以借助于彈性裝置被固定在所述工具支承裝置上； 一所述設(shè)備可以包括工具支架，該工具支架借助于所述彈性裝置被固定在所述工具支 承裝置上，而所述工具則借助于可變形部件被固定在所述工具支架上，由此允許由可變形 部件造成的已知柔性上增加由彈性裝置造成的額外柔性； 一所述彈性裝置可以是彈性膜，該膜可以是平的或具有其他形狀； 一所述工具支承裝置可以包括包含氣體的密封空間，該密封空間與所述彈性裝置相 鄰，使得施加在所述彈性裝置上的力產(chǎn)生所述空間的體積變化，由此允許例如通過測量氣 體的壓力來測量所述力。
[0010] 本發(fā)明還涉及使用根據(jù)本發(fā)明的拋光設(shè)備來拋光光學(xué)透鏡的方法，其中，所述工 具繪出呈圓形正弦狀的軌跡。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施例，一個完整的圈不對應(yīng)于所述軌跡的整數(shù)個周 期，以使得工具和透鏡在兩個連續(xù)圈之間的接觸點不是一樣的。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的實施例，所述透鏡可以包括具有不同曲率半徑的區(qū) 域，使得允許用于漸進性視力鏡片，并且調(diào)節(jié)的組合允許保持工具一直垂直于待拋光表面 的區(qū)域。
[0013] 特別地，源于本發(fā)明的優(yōu)點在于，本發(fā)明允許根據(jù)確保在待拋光透鏡整個表面上 均勻拋光的軌跡來拋光。本發(fā)明還允許在任意時刻調(diào)節(jié)工具在透鏡上的壓力，由此保證更 好的拋光質(zhì)量。
[0014] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點在以下有關(guān)一個示意性而非限制性地給出的實施例的 詳細描述中將會變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 參照附圖有助于理解該說明。在這些附圖中： 一圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備的透視示意圖； 一圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的運行示意圖； 一圖3示出了圖1的設(shè)備的工具支承裝置的剖視圖； 一圖4示出了一張圖表，該圖表示出了工具在透鏡上的軌跡的一個示例； 一圖5和圖6示出了兩張圖表，這兩張圖表分別示出了工具支承裝置圍繞其球窩節(jié)傾 斜的示例和鉸接軸對應(yīng)的移動的示例。

【具體實施方式】
[0016] 如圖1中可見，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的透鏡拋光設(shè)備1包括工具2,圍繞其軸線A旋轉(zhuǎn)活 動并沿著所述軸線A平移活動的工具支承裝置3。設(shè)備整體還可以圍繞大致堅直的軸線V 旋轉(zhuǎn)活動，其中，軸線V在工具支承裝置3附近經(jīng)過，以使得圍繞軸線V的旋轉(zhuǎn)運動不導(dǎo)致 工具明顯地平移而僅僅是旋轉(zhuǎn)。設(shè)備1還包括能夠保持透鏡5的透鏡支承裝置4,該透鏡支 承裝置被固定在圍繞其軸線Z旋轉(zhuǎn)活動并沿著所述軸線Z平移活動的軸6的端部處。透鏡 支承裝置及其軸的整體還可以沿著在水平平面中垂直于軸線Z的軸線X平移活動，以使得 透鏡支承裝置能夠朝著工具移動或者遠離工具，但是還能夠相對于工具側(cè)向地移動。
[0017] 如附圖2至圖4所示，本發(fā)明涉及一種透鏡拋光設(shè)備1。透鏡5被布置在透鏡支承 裝置4上，該透鏡支承裝置連接到圍繞軸線Z旋轉(zhuǎn)活動的軸6的端部上。發(fā)動機7機械地 連接到軸6上，并且能夠使其旋轉(zhuǎn)。平移設(shè)備8允許賦予透鏡支承裝置4和軸6的整體以 水平移動，以使得能夠水平地移動透鏡5,同時使其圍繞軸線Z旋轉(zhuǎn)。根據(jù)另一個實施例，能 夠移動工具支承裝置整體而不是移動透鏡。
[0018] 工具2被固定在工具支承裝置3上。該工具支承裝置包括工具支架主體16,在該 工具支架主體中布置有空間23,該空間能夠包括例如空氣的氣體。例如是平的彈性膜17 一方面通過鎖環(huán)18被固定在工具支架主體上，另一方面則被固定在工具支架19上。因此， 工具支架相對于工具支架主體是可動的，以使得由拋光操作施加在工具支架上的壓力表現(xiàn) 為工具支架主體的內(nèi)部體積的減小和因此的壓力增大。壓力檢測器20允許測量該壓力變 化，并且將其信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理裝置(例如自動機或計算機)，如果壓力降低，所述數(shù)據(jù)處 理裝置就控制工具支承裝置朝著透鏡運動，或者如果壓力增大，所述數(shù)據(jù)處理裝置就控制 遠離透鏡的運動。
[0019] 彈性膜17還允許將工具支架主體16的旋轉(zhuǎn)力矩傳輸給工具支架19。
[0020] 連接部件21被夾在工具支架上。該部件例如由塑料材料制成。泡沫制成的緩沖 器22貼在連接部件21上，而工具2則貼在緩沖器22上。該工具2的形式可以是拋光打磨 片。緩沖器是可變形的，這允許拋光片自動確定與透鏡相切的方向。彈性膜增加了工具的 靈活性。
[0021] 工具支承裝置連接到可以圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)活動的鉸接軸9上，并且借助于球窩節(jié) 11連接到支撐軸10 (這里為上軸10)上。上軸10由發(fā)動機12牽引圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)，傳動 帶13或鏈條確保所述發(fā)動機12和上軸10之間的機械連接。球窩節(jié)11允許鉸接軸9相對 于堅直線傾斜(在本說明下文中用α來表示)，同時將上軸的旋轉(zhuǎn)運動傳輸給鉸接軸9,以 使得鉸接軸9被牽引著圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)。鉸接軸9的傾斜α由鉸接軸9的一點的水平移 動設(shè)備14來控制。任何其他用于控制傾斜的設(shè)備都是合適的。優(yōu)選地，箱盒15是圍繞大 致堅直的軸線旋轉(zhuǎn)活動的，并且沿著圍繞上軸10的軸線的旋轉(zhuǎn)軌跡牽引水平移動設(shè)備14。 因此，鉸接軸9不僅能夠圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)，還能夠圍繞上軸10的堅直軸線旋轉(zhuǎn)，以使得工具 支承裝置在圍繞其自身旋轉(zhuǎn)的同時繪出圍繞堅直線的軌跡，如果水平移動設(shè)備14將鉸接 軸維持在相對于堅直線固定的位置上，則此軌跡是圓形的，但是如果設(shè)備14在箱盒15旋轉(zhuǎn) 期間進行往返運動，該軌跡還可以繪出圓正弦曲線。
[0022] 上軸10這里被稱為"上"，在圖2的實施例中，該軸的確位于鉸接軸9的上方，但是 該軸也可以位于鉸接軸9的側(cè)面或者下方。為了本發(fā)明申請的需要，即使所述軸位于更下 面，也稱之為"上軸"。
[0023] 圖4至圖6示出了這種運動，其中工具在該軌跡上繪出圓圈。圖5示出了角度α 根據(jù)圍繞堅直軸線在完整一圈（360° )上的旋轉(zhuǎn)角度Θ的變化。圖6示出了設(shè)備14相對 于上軸的軸線的距離d根據(jù)圍繞堅直軸線在完整的一圈（360° )上的旋轉(zhuǎn)角度Θ的變化。 這兩條曲線是正弦類型的，即曲線周期性地經(jīng)過橫坐標軸的上方和下方。圖4示出了在透 鏡上獲得的軌跡，該軌跡是圓正弦類型的，即該軌跡周期性地進入圓圈的外部和外部。工具 支承裝置圍繞自身旋轉(zhuǎn)，同時繪出該軌跡。要注意的是，在設(shè)備14的往返運動和圍繞堅直 軸線的旋轉(zhuǎn)之間的相位差在每圈之后都產(chǎn)生軌跡差。在所示出的示例中，工具在三圈之后 回到透鏡的同一點上。還要注意的是，在所示出的示例中，透鏡不是圓的而是橢圓的。所獲 得的軌跡適于該橢圓形狀。這可以例如借助于透鏡協(xié)調(diào)的水平運動來獲得。要注意的是， 透鏡的形狀可以是任意的，橢圓形狀僅是除其他可能形狀之外的一個示例。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，軸6可以被分為堅直的下支撐軸和以與用于工具支 架裝置的鉸接軸的構(gòu)造類似的方式通過球窩節(jié)與支撐軸連接的鉸接軸。通過減少必須總 是精確地位于透鏡表面上的工具支承裝置的堅直適應(yīng)運動，該設(shè)備能夠有助于凸鏡片的拋 光。
[0025] 根據(jù)又另一個實施例，僅支撐透鏡支承裝置的軸由堅直軸和鉸接軸來實現(xiàn)，且支 撐工具支承裝置的軸沒有這種球窩節(jié)。這種設(shè)備不超出本發(fā)明的范圍。這里，出于說明簡 便而使用術(shù)語"堅直"，但是所述軸傾斜或者甚至水平的設(shè)備也不超出本發(fā)明的范圍。
[0026] 由于一個或兩個球窩節(jié)，組合多個運動，并且由于所有這些運動的組合，拋光的均 勻化和透鏡的不變形的拋光特點疊加地增加。
[0027] 另外，工具在圍繞上軸的旋轉(zhuǎn)軸線的軌跡上的偏心允許避免積累拋光粉末，這些 拋光粉末總是位于一側(cè)或另一側(cè)。因此，工具一直與透鏡直接接觸，并實現(xiàn)優(yōu)化的拋光。實 際上，粉末在工具和透鏡之間的積累會降低拋光質(zhì)量，并且可能在透鏡上導(dǎo)致刮痕。
[0028] 特別地，本發(fā)明的優(yōu)點在于，本發(fā)明允許沿著保證在待拋光的透鏡所有表面上均 勻拋光的軌跡來拋光。本發(fā)明還允許在任意時刻調(diào)節(jié)工具在透鏡上的壓力，由此確保更好 的拋光質(zhì)量，特別是對于例如"塑料"的軟材料。
【權(quán)利要求】
1. 一種光學(xué)透鏡拋光設(shè)備（1)，其包括透鏡支承裝置（4)、所述透鏡支承裝置（4)的 定位裝置，和用于使所述透鏡支承裝置（4)圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的裝置，該設(shè)備還包括拋光工具 (2)、工具支承裝置（3)、所述工具支承裝置（3)的定位裝置和用于使所述工具支承裝置（3) 圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的裝置，所述設(shè)備的特征在于，其還包括球窩節(jié)，球窩節(jié)被布置在固定在所述 工具支承裝置（3 )上的軸（9 )和所述工具支承裝置（3 )的定位裝置之間，或者被布置在固定 在所述透鏡支承裝置（4)上的軸和所述透鏡支承裝置（4)的定位裝置之間，使得允許所述 工具（2 )和所述透鏡（5 )各自的球面移動。
2. 如前一權(quán)利要求所述的設(shè)備（1)，其包括被布置在固定在所述工具支承裝置（3)上 的軸（9)和所述工具支承裝置（3)的定位裝置之間的球窩節(jié)。
3. 如前一權(quán)利要求所述的設(shè)備（1 )，其還包括被布置在固定在所述透鏡支承裝置（4) 上的軸和所述透鏡支承裝置（4)的定位裝置之間的球窩節(jié)，使得允許所述透鏡（5)的球面 移動。
4. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中，所述工具支承裝置和所述透鏡支承裝 置各自的定位裝置包括圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)活動的支撐軸（10)和固定在所述支撐軸（10)上的 偏心箱盒（15)，所述支撐軸在其端部處包括所述球窩節(jié)，而所述偏心箱盒（15)則包括引導(dǎo) 所述鉸接軸的裝置（14)。
5. 如前一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述引導(dǎo)裝置被配置為能夠?qū)崿F(xiàn)在接近所述支 撐軸（10)的旋轉(zhuǎn)軸線的位置和遠離所述軸線的位置之間的往返運動。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備（1 )，其中，所述工具支承裝置（3)設(shè)有用于檢 測由所述工具（2)施加在所述透鏡（5)上的壓力的裝置，和位于所述檢測裝置（20)和所述 定位裝置之間的調(diào)節(jié)環(huán)，使得允許在所述透鏡的所有限定區(qū)域上控制所述壓力。
7. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備（1 )，其中，所述工具（2)借助于彈性裝置（17) 被固定在所述工具支承裝置（3)上。
8. 如前一權(quán)利要求所述的設(shè)備（1)，其中，所述彈性裝置被設(shè)計為能夠驅(qū)動所述工具 旋轉(zhuǎn)。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備（1 )，其包括工具支架（19)，該工具支架借助于所述彈 性裝置（17)被固定在所述工具支承裝置上，并且所述工具借助于可變形部件（22)被固定 在所述工具支架（19)上。
10. 如權(quán)利要求7或9所述的設(shè)備（1 )，其中，所述彈性裝置為彈性膜（17)，該彈性膜優(yōu) 選地是平的。
11. 如權(quán)利要求6至9中任一項所述的設(shè)備（1 )，其中，所述工具支承裝置（3)包括與所 述彈性裝置（17)相鄰的、包含氣體的密封空間（23)，使得施加在所述彈性裝置（17)上的力 導(dǎo)致所述空間（23)體積變化。
12. 通過使用根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備（1)來拋光光學(xué)透鏡的方法，其 中，所述工具（2)繪出呈圓正弦狀的軌跡。
13. 如前一權(quán)利要求所述的方法，其中，完整的一圈不對應(yīng)于所述軌跡的整數(shù)個周期， 使得所述工具（2)和所述透鏡（5)之間的接觸點在連續(xù)的兩圈之間是不同的。
14. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述透鏡（5)包括具有不同曲率半徑 的區(qū)域，使得允許利用漸進性視力鏡片，并且調(diào)節(jié)的組合允許使所述工具（2)總是保持垂直
【文檔編號】B24B13/00GK104105572SQ201280058226
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月27日
【發(fā)明者】G.莫努瓦耶爾 申請人:最佳視覺國際有限公司