用于借助于抛光工具对光学表面进行抛光的方法

摘要

抛光方法包括：一个接纳一个待抛光表面的步骤；一个配置步骤，在该配置步骤期间对抛光机进行配置；以及一个抛光步骤，在该抛光步骤期间对光学表面进行抛光，其中销的倾斜角是在2°与20°之间，内尖点是在-10mm与10mm之间，外尖点是在R-15mm与R-5mm之间，前进速度是在100mm/min与2000mm/min之间；旋转速度是在500rpm与3000rpm之间；并且支承力在50N与180N之间。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于借助于一个抛光工具对一个光学表面进行抛光 的方法，并且涉及一种用于对一个表面进行表面修整的方法、涉及一种包 括一系列指令的计算机程序产品，当加载到计算机上时，这些指令使得根 据本发明的这些方法的步骤被执行，并且本发明涉及一种抛光机。

背景技术

常规地，光学镜片、特别是眼镜片的光学表面是借助于一种表面修整 方法得到的，该表面修整方法包括一个机加工步骤、接着是一个对经机加 工的表面进行抛光的步骤。

该机加工步骤在于用一个机加工工具对光学镜片的表面进行机加工， 以便赋予该镜片所需的厚度以及曲率半径。

在机加工步骤结束时，镜片具有对应于所需光学功能的曲率和厚度， 但该镜片的经机加工的表面是磨砂的。

在抛光步骤期间，将镜片的经机加工的表面借助于一个抛光工具进行 抛光。抛光步骤旨在通过机加工来除去留在镜片表面上的所有标记。

在抛光步骤结束时，镜片是光滑且透明的、并且能够实现针对其设计 的光学功能。

通常，一个眼镜片抛光中心需要若干种类的抛光工具(大体上弯曲的 和/或具有可变直径的)，以便能够处理可能会遇到的所有镜片。

此外，抛光方法的参数取决于待抛光的镜片的类型变化。例如，对于 一个给定的抛光工具以及一个给定表面，合适的是设定工具的倾角、内尖 点、外尖点、前进速度、待抛光的镜片的旋转速度以及抛光工具在待抛光 的表面上的支承力。

在可能对抛光工具以及抛光机的参数的选择产生影响的镜片参数中， 可能会提到以下各项：基础值(base)、柱面值(cylinder)、直径、材料、 添加度以及设计，例如在渐变镜片的情况下，可能会提到渐变长度以及近 视力的插入。

最后，抛光工具以及抛光方法的参数的选择可以取决于操作员，该操 作员可能会做出证明不是最佳的选择。具体而言，取决于所选择的工具和 所采用的参数，抛光时间在镜片之间可以极大地变化。因此，一些镜片具 有被不充分抛光或不良抛光的风险，然而对于其他镜片，抛光时间将长于 所必须的时间。

因此，需要一种抛光方法，该抛光方法的操作简单且允许在抛光方法 的持续时间、与待抛光表面的形状的符合性以及不损害佩戴者的视力的足 够抛光水平之间的一个折衷。

发明内容

为此目的，本发明提供了一种用于借助于抛光工具对一个光学表面进 行抛光的方法，该抛光方法包括：

●一个接纳一个表面的步骤，在该步骤期间接纳一个待抛光的光学表 面，

●一个配置步骤，在该配置步骤期间对包括一个抛光工具的抛光机进 行配置，

●一个抛光步骤，在该抛光步骤期间将该光学表面借助于在该配置步 骤期间配置的抛光机进行抛光，

其中：

●在配置步骤期间，对该抛光机进行配置，其方式为使得：

■销的倾斜角是大于或等于2°并且小于或等于20°，

■内尖点是大于或等于-10mm并且小于或等于10mm，

■外尖点是大于或等于R-15mm并且小于或等于R-5mm，其中R 是外切于待抛光表面的这个圆的半直径，以毫米表示；

■前进速度是大于或等于100mm/min并且小于或等于2000 mm/min；

■待抛光表面的旋转速度是大于或等于500rpm并且小于或等于 3000rpm；并且

■支承力是大于或等于50N并且小于或等于180N。

有利的是，根据本发明的方法能够独立于待抛光的镜片来设定抛光机 的参数并且获得在抛光方法的持续时间、与待抛光表面的形状的符合性以 及不损害佩戴者的视力的足够抛光水平之间的一个良好折衷。

出人意料地，本发明人已经能够观察到，当在根据本发明的这些取值 范围中选择抛光机的参数时，能够对以下镜片进行抛光：该镜片包括的背 面具有在-12与-0.25的屈光度之间(用1.53的指数表示)的基础值以及 对于具有1.53的指数的镜片而言最大4屈光度的柱面值。这些镜片代表了 约80％的所制造的眼镜片。

因此，通过应用根据本发明的方法，至少80％的眼镜片可以被有效地 抛光。

此外，根据本发明的方法使得有可能通过使用单一类型的抛光工具来 抛光多个眼镜片。因此，当执行根据本发明的方法时，没有必要具有若干 种类的抛光工具。

根据本发明的一种用于对光学表面进行抛光的方法还可以包括单独 地和/或根据所有可能的组合进行考虑的以下任选特征中的一者或多者：

-抛光步骤具有大于或等于20秒并且小于或等于130秒的持续时间；

-抛光步骤具有与表面特性以及待抛光的光学表面的材料无关的持续时 间，所述抛光步骤的持续时间是大于或等于60秒并且小于或等于80秒；

-该抛光工具包括：

●一个刚性支撑件，该刚性支撑件具有一个横向端表面并且属于具有 围绕该支撑件的一个柔性凸缘的一个底座；

●一个弹性可压缩界面，该弹性可压缩界面抵靠着并且覆盖了该柔性 凸缘的、位于与所述端表面相同侧上的端表面；

●一个柔性衬垫，该柔性衬垫被适配成用于抵靠着该光学表面来施加 并且是抵靠着且至少部分地覆盖了与所述端表面相对且成直线的界面，该 衬垫具有与所述端表面成直线定位的一个所谓的中心部分以及横向超出 该端表面定位的一个所谓的外围部分；以及

●弹性返回装置，该弹性返回装置将外围部分连接到该支撑件，

所述外围部分与返回装置的组合形成了一种用于在抛光期间稳定该 工具的装置；

-销的倾斜角是大于或等于5°；

-销的倾斜角是小于或等于15°；

-销的倾斜角是大于或等于5°并且小于或等于15°；

-内尖点是非零的；

-内尖点是大于或等于-5mm；

-内尖点是小于或等于5mm；

-内尖点是非零的并且大于或等于-5mm且小于或等于5mm；

-外尖点是大于或等于R-12mm；

-外尖点是小于或等于R-8mm；

-外尖点是大于或等于R-12mm并且小于或等于R-8mm；

-前进速度是大于或等于500mm/min；

-前进速度是大于或等于750mm/min；

-前进速度是小于或等于1500mm/min；

-前进速度是大于或等于750mm/min并且小于或等于1500mm/min；

-待抛光表面的旋转速度是大于或等于900rpm；

-待抛光表面的旋转速度是小于或等于2100rpm；

-待抛光表面的旋转速度是大于或等于900rpm并且小于或等于2100 rpm；

-抛光工具在镜片上的支承力是大于或等于80N；

-抛光工具在镜片上的支承力是小于或等于150N；

-抛光工具在镜片上的支承力是大于或等于80N并且小于或等于150N。

本发明还涉及一种用于对光学表面进行表面修整的方法，该方法包 括：

-一个数据接收步骤，在该数据接收步骤期间，接收限定一个表面的光 学特性的表面数据，

-一个对光学表面进行机加工的步骤，在该机加工步骤期间，根据表面 数据对该光学表面进行机加工，

-一个抛光步骤，在该抛光步骤期间，将经机加工的表面借助于根据本 发明的抛光方法进行抛光。

本发明还涉及一种包括一系列指令的计算机程序产品，当加载到一个 计算机中时，这些指令使所述计算机或一个抛光机(例如)执行根据本发 明的一种方法的步骤。

本发明还涉及一种被配置成用于执行根据本发明的抛光方法的步骤 的抛光机。

附图说明

在阅读仅通过实例给出的并且参考附图提供的以下描述之后，将更清 楚地理解本发明，在附图中：

-图1展示了根据本发明的处理方法的步骤，

-图2展示了销的倾斜角，并且

-图3和4展示了内尖点和外尖点。

为清楚起见，图中呈现的各种元件未必按比例绘制。

具体实施方式

如图1中呈现的，根据本发明的用于借助于抛光工具对光学表面进行 抛光的方法包括：

●一个接纳一个表面的步骤S1，

●一个配置步骤S2，以及

●一个抛光步骤S3。

在接纳一个表面的步骤S1期间，接纳待抛光的光学表面。例如，接 纳一个镜片，即，该镜片的这些面中的至少一个面已经被机加工。

根据本发明的一个实施例，所接纳的镜片包括一个背面，该背面具有 在-12与-0.25的屈光度(用指数1.53表示)之间的基础值以及最高为4 屈光度的柱面值。一些被接纳的镜片可以具有一个局部凸起的背面。

光学镜片可以由各种有机材料制成，例如聚碳酸酯，或者由以品牌名 称CR39为人所熟知的具有1.498的光学指数的聚(二甘醇双(碳酸烯丙基 酯))或以品牌名称MR7为人所熟知的具有1.665的光学指数的热固性聚合 物制成。

在接纳了待抛光表面之后，在配置步骤S2期间对包括抛光工具的抛 光机进行配置。

在配置步骤S2期间，在预定取值范围内选择抛光机的配置参数。

抛光工具中的销b的倾斜角α是大于或等于2°，例如大于或等于5°， 并且小于或等于20°，例如小于或等于15°。

如图2中所呈现的，销b的倾斜角α被定义为镜片L的旋转轴线与垂 直于将镜片的旋转中心与该镜片的轮廓上的最高点相连的弦的一条直线 之间的角。

根据本发明的一个实施例，销的倾斜角的值可以离散地从值5°、10° 或15°中选择。

如图3和4中呈现的，在抛光步骤期间，抛光工具p将在镜片L的表 面上执行连续的扫过运动而不停止。取决于该抛光方法的变体，工具在镜 片的表面上的扫过运动可以通过抛光工具p的运动或通过待抛光镜片的运 动、或通过抛光工具p与镜片L之间的相对运动的组合而获得。

如图3表示的，内尖点对应于销在朝向镜片的边缘往回移动之前在其 平移运动中形成U形转弯时的这个点。

根据本发明的一个实施例，内尖点位于与外切于待抛光表面的这个圆 的中心相距小于或等于10mm(例如，小于或等于5mm)之处。

根据一个实施例，内尖点不同于外切于待抛光表面的这个圆的中心。

如图3所说明的，外尖点对应于销在朝向镜片的中心往回移动之前在 其平移运动中形成U形转弯时的点。

根据本发明的一个实施例，外尖点处与外切于待抛光表面的这个圆的 中心相距大于或等于R-15mm(例如，大于或等于R-12mm)并且小于或 等于R-5mm(例如，R-8mm)之处，其中R是外切于待抛光表面的这个 圆的半直径。

抛光工具平移时的前进速度是大于或等于100mm/min，例如大于或 等于500mm/min、例如甚至大于或等于750mm/min，并且小于或等于2000 mm/min，例如1500mm/min。

待抛光的镜片的旋转速度是大于或等于500rpm，例如900rpm，并且 小于或等于3000rpm，例如小于或等于2100rpm。

销所施加的、按压该抛光工具以匹配待抛光表面的这个支承力是大于 或等于50N，例如大于或等于80N，并且小于或等于180N，例如小于或 等于150N。

根据本发明的一个实施例，支承力被选择为大于或等于100N。

在配置步骤期间，操作员在本发明所限定的范围内配置抛光机的参 数。

有利的是，使用具有根据本发明的参数的抛光机使得能够在大于或等 于20秒并且小于或等于130秒的抛光时间内获得既实现镜片的光学功能 又确保不损害佩戴者视力的足够抛光水平的一个表面。

在抛光步骤S3期间，将该光学表面助于在配置步骤期间配置的抛光 机进行抛光。

根据本发明的一个实施例，抛光步骤具有与表面特性以及待抛光的光 学表面的材料无关的持续时间。该抛光步骤可以具有大于或等于60秒并 且小于或等于80秒的持续时间。

根据本发明的一个实施例，根据本发明的方法可以包括供应抛光工具 的一个步骤，在该步骤期间供应该抛光工具。

根据本发明的一个实施例，在该供应抛光工具的步骤期间，所供应的 工具包括：

●一个刚性支撑件，该刚性支撑件具有一个横向端表面并且属于具 有围绕该支撑件的一个柔性凸缘的一个底座；

●一个弹性可压缩界面，该弹性可压缩界面抵靠着并且覆盖了该柔 性凸缘的、位于与所述端表面相同侧上的端表面；

●一个柔性衬垫，该柔性衬垫被适配成抵靠着光学表面来施加并且 是抵靠着并且覆盖了与所述端表面相对且成直线的这个界面，该衬垫具有 与所述端表面成直线定位的一个所谓的中心部分以及横向超出该端表面 定位的一个所谓的外围部分；以及

●弹性返回装置，该弹性返回装置将外围部分连接到该支撑件，

所述外围部分与返回装置的组合形成了一种用于在抛光期间稳定该 工具的装置。

根据本发明的一个实施例，该抛光工具可以是如WO 2007/128894中 描述的一种工具。

该抛光工具可以具有大于或等于50mm(例如大于或等于55mm)并 且小于或等于70mm(例如小于或等于60mm)的总直径。

根据本发明的一个实施例，该刚性支撑件的横向端表面的直径是大于 或等于20mm，例如大于或等于29mm，并且小于或等于40mm，例如小 于或等于31mm。根据一个实施例，该刚性支撑件的横向端表面的直径基 本上等于30mm。

该刚性支撑件的横向端表面可以具有大于或等于70mm并且小于或 等于200mm的曲率半径。

根据本发明的一个实施例，该弹性可压缩界面具有大于或等于6mm、 例如大于或等于8mm并且小于或等于12mm、例如小于或等于10mm的 厚度。该弹性可压缩界面的厚度可以基本上等于9mm。

多种不同材料可以用于该弹性可压缩界面。在可以使用的材料中，可 以提到通过品牌名称Sylomer为人所熟知的聚氨酯泡沫。这是一种具有在 150kg/m³与1000kg/m³之间的密度的聚氨酯泡沫塑料，从而经得起高达 2105N/m²的较高可允许负载以及最高为其厚度的40％的压缩量。

根据一个实施例，该柔性衬垫具有大于或等于0.8mm并且小于或等 于1.2mm的厚度。该柔性衬垫可以具有大于或等于50、例如大于或等于 60并且小于或等于80、例如小于或等于70的肖氏A硬度。

优选地，构成柔性衬垫的材料是多孔的，以便使液体磨料穿过并且移 除在抛光步骤期间被侵蚀的材料。

根据本发明的一个实施例，该磨料是氧化铝(氧化铝Al₂O₃)，该氧 化铝具有在1μm与2.5μm之间的平均尺寸(D50)且以每升液体约200 克磨料的比率悬浮在液体中。

根据本发明的抛光方法可以借助于所属领域的技术人员熟知的抛光 机来执行。

例如，US 2009/0011688中所描述的机器可以用于执行根据本发明的 方法。

应理解，本发明可以按与已经详细描述的实施例的那些形式不同的形 式被重现。

本发明不限于所描述的实施例，这些实施例应解释为非限制性的并且 包括所有等效版本。