[发明专利]研磨装置

说明书

本申请为在先申请(申请日：2003年1月14日，申请号：03802306.7，发明名称：研磨方法和研磨装置)的分案申请。

技术领域

本发明涉及研磨方法和研磨装置，特别是，涉及适合于透镜的凹形面的镜面研磨等的研磨方法和研磨装置。

背景技术

眼镜透镜的凹形面，形成为球面、旋转对称非球面、复曲面、累进面、或者这些的曲面合成等形状，通过切削等在加工面形状时镜面研磨成光学面。球面或复曲面的单纯的曲面的镜面研磨，采用所谓奥斯卡式(Oscar system)刚体的研磨皿的相互滑动研磨。用研磨皿的镜面研磨方法是把研磨皿的面形状复制到被研磨物上的方法。因此，对应于透镜处方的面形状的数目需要例如几千种加工皿。

由于除了这些曲面以外的累进面等复杂的所谓自由曲面的研磨中无法用研磨皿，所以一般用弹性研磨体进行研磨。

例如，用接触于被研磨物的被研磨面的一部分的小圆顶状的弹性研磨体的局部研磨法是公知的。此局部研磨法，根据被研磨面的形状求出最大的曲率，选择具有大于此最大曲率的曲率的圆顶状的弹性研磨体，使弹性研磨体一边旋转一边接触于被研磨面的一部分，通过使弹性研磨体在被研磨面整个面上扫描，研磨被研磨面整个面。因为弹性研磨体可以通过变形跟随被研磨面的形状，故用一种弹性研磨体可以研磨几乎所有的曲面。

此外，用气球型研磨体的研磨方法也是公知的。把压力气体送到气球型研磨体的内侧，靠内压力使气球型研磨体膨胀，一边使气球型研磨体接触于被研磨面整个面一边进行研磨。气球型研磨体，由于通过改变气球型研磨体的内压力，来改变气球型研磨体的曲率，形成与被研磨面的曲面形状相吻合的曲率地进行研磨，所以可以跟随凹形面的曲面，故用一种气球型研磨体可以适应多种被研磨面。

但是，局部研磨法因为通过局部研磨来研磨研磨面整个面，故需要很长的研磨时间，存在着制造成本高这样的问题。此外，即使通过调整研磨压力控制弹性研磨体的形状来适应各种曲面，也存在着在被研磨面之中局部发生压力不足或压力过高，难以以均匀的研磨压力来研磨被研磨面整个面，难以进行均匀的研磨这样的问题。

此外，用气球型研磨体的研磨方法，虽然因为使气球型研磨体接触于研磨面整个面进行研磨，故研磨时间短，但是如果提高内压力，则丧失柔软性，对形状的跟随性变差，有时发生研磨不匀。另一方面，如果降低内压力，则对被研磨面的接触减弱，有时不能充分地进行研磨。因此，靠内压力的调整改变气球型研磨体的曲率，允许范围很窄，并不那么有效。

本发明鉴于上述问题而作成，其目的在于提供一种可以良好地跟随凹面形的被研磨面的曲面、均匀而迅速地进行镜面研磨的研磨方法。

此外，本发明的目的在于提供一种可以实现这种研磨方法的研磨装置。

发明内容

本发明人，为了实现上述目的，通过锐意研究的结果发现，一边使弹性研磨体的圆顶状部的一部分接触于被研磨面的几乎整个面一边进行研磨是有效的，该弹性研磨体具有面积大于被研磨物凹面形被研磨面的圆顶状部，并且是从所述圆顶状部的曲率不同的多个弹性研磨体中根据被研磨面的曲面形状选择的。

也就是说，由于用接触于被研磨面的几乎整个面的弹性研磨体，所以研磨速度快，可以迅速地进行研磨。此外，由于准备了多个圆顶状部曲率不同的弹性研磨体，根据被研磨面的曲面形状选择进行研磨，所以使研磨时的弹性研磨体的变形量为最小限度，使对被研磨面的跟随性良好，故弹性研磨体对被研磨面的紧密接触性良好，可以均匀地进行研磨。

此外，通过使弹性研磨体的圆顶状部的面积取为大于被研磨面的面积，可以加快弹性研磨体的自转的圆周速度而提高研磨速度。为了均匀地研磨，最好是使自转着的被研磨面相对于自转着的弹性研磨体作摆动运动。在此一场合，因为通过使摆动中心与弹性研磨体的圆顶状部的曲率中心几乎一致，可以在被研磨面进行摆动运动时，将被研磨面与弹性研磨体表面的紧密接触性维持一定，故被研磨面与弹性研磨体的表面均匀地接触，从而可以进行均匀的研磨。

可以向保持弹性研磨体的研磨体安装夹具赋予使曲率中心与摆动中心一致的功能。例如，可通过准备根据圆顶状部的曲率而改变保持弹性研磨体的高度的多种研磨体安装夹具来实现。

进而，弹性研磨体的圆顶状部由形成为圆顶状的中空的弹性模片来构成，通过靠压力流体在弹性模片的内表面上施加压力，一边赋予圆顶状部以张力一边进行研磨，与弹性研磨体总体由弹性材料来构成者相比，因为在研磨条件中增加了弹性研磨体的内压力的调节，故进行适当的研磨变得容易。