JP4013966B2 - レンズの研磨方法 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ等の光学素子の光学面を研磨する研磨方法に関し、特に非球面形状のレンズに好適な研磨方法に関する。

従来、眼鏡レンズ等の凹面は、切削等により、球面、回転対称非球面、トーリック面、累進面、あるいはこれらを合成した曲面等の形状に形成され、最終的に光学面が鏡面研磨される。球面やトーリック面等の単純な曲面形状の鏡面研磨には、剛体の研磨皿を用いた擦り合わせ研磨が用いられる。研磨皿を用いる鏡面研磨方法は、研磨皿の面形状を被研磨面に転写する方法であるため、処方に対応した面形状の数だけ加工皿が必要となり、その数は数千種類にもおよぶ。

また、累進面等の複雑な曲面、いわゆる自由曲面形状の研磨には、剛体の研磨皿を用いた研磨方法では研磨することができないため、弾性研磨工具を用いることが一般的に行われている。
弾性研磨工具を用いる方法としては、例えば、風船型研磨工具を用いる研磨方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この研磨方法は、風船型研磨工具の内側に圧力気体を送り、その内圧で風船型研磨工具を膨らませ、その内圧を変更することによって曲率を変更し、被研磨面の曲面形状に合った曲率にして研磨するもので、凹面の曲率に追随できるため、１種類の風船型研磨工具で曲面形状の異なる複数種の被研磨面に対応することができる。

さらに、被研磨面の一部に当接する小さいドーム状の弾性研磨工具を用いる部分研磨方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。この研磨方法は、小さな弾性研磨工具による局所的な研磨をつなぎあわせることで、被研磨面全体を研磨する方法である。

特開２００３−２７５９４９号公報 特開２０００−３１７７９７号公報

従来、眼鏡フレームに枠入れする前の研磨後の眼鏡レンズは、レンズの外形が円形のものがほとんどであった。しかし、近年眼鏡レンズの薄形化が進み、眼鏡フレームデータと処方から最も薄い中心厚が得られるように加工されるため、レンズの外形が略楕円形状（非円形）で、縁部が鋭利となった眼鏡レンズの生産量が増加傾向にある。
しかしながら、特許文献１に提案された風船型研磨工具を用いる研磨方法は、被研磨面全体に風船型研磨工具を当てて研磨するために研磨時間は短いが、レンズ外形が略楕円形で、縁部が鋭利なレンズを研磨する際に、風船研磨部に貼着された研磨パッドにレンズのエッジ部が食い込み、研磨パッドが剥がれる、あるいは研磨されるレンズや研磨工具を破損してしまう等の課題がある。こうしたことを防ぐために、風船研磨部の内圧を高くすると柔軟性が失われ形状への追随性が悪くなり、研磨されない範囲や研磨ムラ等が発生する場合がある。

一方、特許文献２に提案された弾性研磨工具を用いる部分研磨方法は、弾性研磨工具を被研磨面全体にわたって移動させることで全面研磨を行う。したがって、被研磨面に接している部分においては弾性体が被研磨面に倣って形状を変えることが可能であるため、レンズ外形が円形で非球面量の多い被研磨面に対しては研磨ムラが発生しにくいが、レンズ外形が略楕円形状の場合、弾性研磨工具に断続的に当接するため、縁部が鋭利なレンズを研磨する際に、レンズのエッジ部が研磨パッドに食い込み、研磨パッドが剥がれる、あるいは研磨されるレンズや研磨工具を破損してしまう等の課題がある。

そこで本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、レンズ等の光学素子の光学面を研磨する際に、研磨パッドが剥がれる等を防止すると共に、被研磨面に不要なキズをつけることなく研磨することができる研磨方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のレンズの研磨方法は、外周部の輪郭が略楕円形状を有するレンズの被研磨面に、前記レンズの最外径に対して小さな外径からなる弾性研磨工具を当接し、前記レンズ及び前記弾性研磨工具を回転させながら、前記弾性研磨工具、及び／又は前記レンズを揺動して研磨するレンズの研磨方法において、前記レンズに対し相対移動する前記弾性研磨工具の回転中心の移動範囲が、前記略楕円形状の最短径内であることを特徴とする。

これによれば、外周部の輪郭が略楕円形状を有するレンズの被研磨面に、レンズの最外径に対して小さな外径からなる弾性研磨工具を当接し、レンズ及び弾性研磨工具を回転させながら、弾性研磨工具、及び／又は前記レンズを揺動して研磨する際、レンズに対し相対移動する弾性研磨工具の回転中心の移動範囲が、略楕円形状の最短径内であることにより、略楕円形状の縁部が鋭利なレンズのエッジ部が、弾性研磨工具に貼り付けられた研磨パッドに食い込むことで研磨パッドが剥がれることなく、レンズの被研磨面の全面が研磨残りや研磨キズ等の発生のない鏡面が得られる。なお、略楕円形状とは、外周部の輪郭に少なくとも円弧を含む非円形形状であり、例えば楕円形、卵形、トラック競技用の長円形等のいわゆるオーバル形状等がある。

また、本発明のレンズの研磨方法は、前記弾性研磨工具の外径が、「前記弾性研磨工具の外径≧（前記レンズの最外径−前記レンズの最短径）」、で表される値であることを特徴とする。
これによれば、弾性研磨工具の外径が、「弾性研磨工具の外径≧（レンズの最外径−レンズの最短径）」、で表される値であり、かつレンズに対し相対移動する弾性研磨工具の移動範囲が、略楕円形状のレンズの最短径内であることにより、レンズが略楕円形状で、縁部が鋭利なエッジとなっていても、弾性研磨工具に貼り付けされた研磨パッドに食い込むことはなく、したがって研磨パッドが剥がれることなく、レンズの被研磨面の全面が研磨残りや研磨キズ等の発生のない鏡面が得られる。

また、本発明のレンズの研磨方法は、前記レンズに対し前記弾性研磨工具の回転中心の移動範囲すなわち相対移動する前記弾性研磨工具の回転中心が前記レンズと当接して描く円形領域が、前記レンズの回転中心から外周部の輪郭の最短位置までの範囲内で移動することを特徴とする。
これによれば、略楕円形状のレンズに対し弾性研磨工具の回転中心の移動範囲、すなわち相対移動する前記弾性研磨工具の回転中心が前記レンズと当接して描く円形領域が、レンズの回転中心から外周部の輪郭の最短位置までの範囲内で移動することにより、弾性研磨工具の移動範囲が略楕円形状の最短径内に収まり、レンズが略楕円形状で、縁部が鋭利なエッジとなっていても、弾性研磨工具に貼り付けされた研磨パッドに食い込むことはなく、したがって研磨パッドが剥がれることなく、レンズの被研磨面の全面が研磨残りや研磨キズ等の発生のない鏡面が得られる。

また、本発明のレンズの研磨方法は、レンズの面形状及びレンズの外形形状を算出する工程と、前記算出された面形状及び外形形状に基づき被研磨面を形状創成する工程と、形状創成された前記被研磨面を研磨する工程と、を備えたことを特徴とする。

これによれば、レンズの面形状及びレンズの外形形状が算出され、算出された面形状及び外形形状に基づき被研磨面が形状創成及び研磨されることにより、レンズの外周エッジ部にバリと言われる波打ち現象が発生しないレンズが得られると共に、形状創成され外形形状が略楕円形状で、縁部が鋭利なエッジとなっていても、レンズが弾性研磨工具に貼り付けされた研磨パッドに食い込んで、剥がれることがなく、レンズの被研磨面の全面が研磨残りや研磨キズ等の発生のない鏡面が得られる。

レンズ形状創成後に、さらにバリが発生している場合は、面取りを施す必要がある。
このため、本発明のレンズの研磨方法は、前記被研磨面の形状創成後の外周部の輪郭の厚みが、ゼロ（０）より大きく、２ｍｍ範囲内の値の外形形状であることを特徴とする。
被研磨面の形状創成後の外周部の輪郭の厚みがゼロ（０）の場合は、容易にバリが発生してしまう。したがって、バリの発生を防止するために被研磨面の形状創成後の外周部の輪郭の厚みをゼロ（０）より大きくすることが有効である。また、被研磨面の形状創成後の外周部の輪郭の厚みが２ｍｍを超えるまで外形形状を形成すると、枠入れ形状、すなわち眼鏡フレームのレンズ挿入形状より小さく形成されてしまうため、被研磨面の形状創成後の外周部の輪郭の厚みが２ｍｍ以内であることが有効である。

すなわち、被研磨面の形状創成後の外周部の輪郭の厚みが、ゼロより大きく、２ｍｍ範囲内の値の外形形状であることにより、被研磨面の研磨後にレンズに傷が付き難くするため等の表面処理を施す際に、レンズの外周エッジ部のバリ等による処理液の液溜まりが発生するのを防止することができると共に、被研磨面の研磨時に外周部のバリによって外周エッジ部が弾性研磨工具に食い込むことを防止できる。

本発明の研磨方法は、光学レンズ等に適用することができる。そのうち特に、レンズの凸面側または凹面側どちらか一方に光学特性を有するガラス型を用い、硬化反応によって片面のみに光学特性を有するセミフィニッシュトレンズ（半完成品レンズ）を成形し、光学特性を有しない面側（一般的には、凹面側）を切削または研削、研磨して、所定の光学特性を形成する眼鏡レンズ等に好ましく用いることができる。

セミフィニッシュトレンズは、研磨等により所望のレンズに加工する必要があるため、レンズ全体の厚みが厚めに成形される。一般的に成形後のレンズは、外形形状が円形に成形されるが、眼鏡フレームデータと処方から最も薄い中心厚が得られるように切削等を施した際、レンズの外形は略楕円形となる場合がある。略楕円形の縁部は鋭利なエッジ部であり、略楕円形の短辺の長さが小さいとき程顕著となる。なお、セミフィニッシュトレンズの大きさは、一般的に外径（最外径）が４０〜８０ｍｍ程度のサイズが用いられる。
そして、所定の光学特性を得るために研磨され、レンズに傷が付き難くするための表面処理等が施されたレンズは、眼鏡フレームの内周縁の形状に合わせて縁摺り加工を行う玉型加工等が行われ、それが眼鏡フレームに嵌め込まれて眼鏡が完成する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
先ず、図１及び図２に基づいて本発明に用いる弾性研磨工具１について説明する。
図１（ａ）は、弾性研磨工具の断面図であり、同図（ｂ）は上面図である。図２は、弾性研磨体の模式断面図である。

弾性研磨工具１は、研磨体基材２、弾性研磨体３、研磨パッド４を備え、研磨体基材２の上面に弾性研磨体３が取り付けられ、さらに弾性研磨体３の上面に研磨パッド４が取り付けられている。この弾性研磨工具１は、研磨装置の研磨軸に装着され、回転することにより、眼鏡レンズ５の非球面形状（被研磨面５ａ、図３参照）の研磨が行われる。弾性研磨工具１の直径は、眼鏡レンズ５の非球面形状を崩さずに研磨するために、眼鏡レンズ５の最外径よりも小さく設定される。

研磨体基材２は、金属あるいは硬質プラスチック樹脂等の比較的硬質な材料からなり、つば付の円筒形状に形成されている。この研磨体基材２は、つば部が円筒形の中心軸を中心として図示しない研磨装置の研磨軸に装着され、円筒形の他方の面（上面）に弾性研磨体３が取り付けられる。

弾性研磨体３は、被研磨物（眼鏡レンズ５）の被研磨面５ａに倣って形状を変えることが可能な弾性を有する材料、例えばシリコンゴムで形成され、図２に示すように、円筒形の一方の面に被研磨物（眼鏡レンズ５）の研磨面形状に近い所定の曲率半径Ｒを有するドーム状の曲面３１が形成され、他方の面が円筒形の中心軸を研磨体基材２の略中心軸に合せて、研磨体基材２の上面に、例えば接着剤により取り付けられている。この取り付けを容易に行うためには、例えば弾性研磨体３の直径ｃ（図２参照）と、研磨体基材２の円筒形の直径とを同一寸法に設定するのが好ましい。

なお、弾性研磨体３の材質としては、シリコンゴムの他に、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム等のゴム、ポリエチレン、ナイロン等の熱可塑性樹脂、スチレン系、ウレタン系等の熱可塑性樹脂エラストマーを挙げることができる。

この弾性研磨体３は、曲面３１の曲率が異なる多数種類が準備される。眼鏡レンズ５の内面（凹面）を研磨する場合は、例えば曲率半径Ｒ（図２参照）が３５ｍｍ〜６００ｍｍの弾性研磨体３を準備する。曲率半径Ｒが３５〜２００ｍｍの範囲は、５〜５０ｍｍ刻み、好ましくは１０〜３０ｍｍ刻みで５〜１０種類、曲率半径Ｒが２００〜６００ｍｍの範囲では１００〜２００ｍｍ刻みで数種類を準備する。これにより、ほぼ全ての処方に基づく眼鏡レンズ５の凹面（被研磨面５ａ）の曲面に対応することができる。

研磨パッド４は、円形の不織布のシートからなり、円形の略中心が弾性研磨体３の曲面３１の略中心軸の位置に、例えば両面接着用テープを介して貼り付けられる。なお、研磨パッド４の材質は、不織布の他にフェルト、ポリウレタン製等の多孔質素材で形成されるシート、合成樹脂製のシートに短繊維が植毛されたもの等を挙げることができる。

次に、弾性研磨工具１を用いて、眼鏡レンズ５の凹面（被研磨面５ａ）を研磨する方法を説明する。
図３は、弾性研磨工具を用いて被研磨物（眼鏡レンズ）を研磨する態様を示す概略側面図であり、図４は、弾性研磨工具と被研磨物（眼鏡レンズ）の研磨位置関係を示す上面模式図である。

図３において、弾性研磨工具１（研磨体基材２のつば部）が図示しない研磨装置の研磨軸に装着される。研磨軸に装着される弾性研磨工具１は、多数種類が準備された弾性研磨体３の曲面３１の曲率の内から、眼鏡レンズ５の被研磨面５ａの平均曲率半径より小さい曲率半径を有し、かつ被研磨面５ａの曲率半径に最も近いものが選択される。
なお、研磨装置の研磨軸は、例えば空気圧力が加えられることにより、弾性研磨工具１を眼鏡レンズ５の被研磨面５ａに所定の研磨圧力で圧接する機構を備えている。また、研磨装置は、弾性研磨工具１と眼鏡レンズ５の被研磨面５ａの間に研磨剤を含むスラリー９を供給する吐出ノズル８を備えている。

一方、被研磨物としての眼鏡レンズ５は、図示しない研磨装置のチャックに装着して固定される取り付け治具７に接合された、例えば低融点金属、あるいはワックス等からなる接合材６を介して、眼鏡レンズ５の被研磨面５ａの反対側の面（凸面）が、貼り付け固定されている。なお、研磨装置のチャックは、数値制御等による自転（回転）機構と揺動機構を備えている。

眼鏡レンズ５の被研磨面５ａの研磨方法は、先ず、研磨装置の研磨軸を回転駆動し、研磨軸に装着された弾性研磨工具１を回転させる。そして、研磨軸を被研磨面５ａに圧接する機構に空気圧力を加えて、弾性研磨工具１を所定の圧力で眼鏡レンズ５の被研磨面５ａに圧接させると共に、チャックを回転機構により所定の回転数で回転（自転）しつつ、揺動機構が稼動して、眼鏡レンズ５が弾性研磨工具１（弾性研磨体３の曲面３１に貼り付けられた研磨パッド４の面）上を揺動する。

チャック及び研磨軸の回転と共に、吐出ノズル８から研磨剤を含むスラリー９が弾性研磨工具１と被研磨面５ａの間に供給されて眼鏡レンズ５の被研磨面５ａの研磨が行われる。
なお、研磨装置の研磨軸（弾性研磨工具１）の回転方向と、チャック（眼鏡レンズ５）の回転方向は、互いに同一回転方向、あるいは反対回転方向のどちらでも良いが、研磨効率の面から反対回転方向がより好ましい。

弾性研磨工具１が、圧接する機構により眼鏡レンズ５の被研磨面５ａに圧接される空気圧力は、例えば０．０１〜１．００ＭＰａが付与される。また、弾性研磨工具１（研磨軸）の回転数は、例えば１００〜１５００ｒｐｍの範囲に設定され、眼鏡レンズ５（チャック）の回転数は、例えば１００〜１５００ｒｐｍの範囲に設定される。眼鏡レンズ５（チャック）の揺動する移動運動は、被研磨面５ａ上を、例えば１〜２０往復／ｍｉｎに設定されて研磨が行われる。

次に、眼鏡レンズ５の研磨方法を、図４の弾性研磨工具と被研磨物（眼鏡レンズ）の研磨位置関係を示す上面模式図に基づいて説明する。図４（ａ）は、被研磨物の最外径位置の研磨状態を示し、同図（ｂ）は、被研磨物が同図（ａ）から９０°回転した状態、すなわち被研磨物の最短径位置の研磨状態を示している。なお、図４は、眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１に対する、弾性研磨工具１（弾性研磨体３）の相対位置を示す。

被研磨物としての眼鏡レンズ５は、眼鏡レンズ５（研磨装置のチャック）が揺動することにより、眼鏡レンズ５が弾性研磨工具１（弾性研磨体３）に対して相対移動する。
図４（ａ）において、眼鏡レンズ５の研磨方法は、弾性研磨体３の回転中心Ｏ２と眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１からの移動距離ｅを、眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１から略楕円形の短径ｂ（最短径ｆ）の１／２以内に設定して研磨を行う。すなわち、移動範囲を最短径ｆ以内に設定して研磨を行う。その際、弾性研磨体３の直径ｃは、「眼鏡レンズ５の略楕円形の長径ａ（最外径ｄ）＞弾性研磨体３の直径ｃ≧眼鏡レンズ５の略楕円形の長径ａ（最外径ｄ）−眼鏡レンズ５の略楕円形の短径ｂ（最短径ｆ）」に基づいて決定する。

なお、最短径ｆとは、眼鏡レンズ５の外形形状が略楕円形の場合に、眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１から外形形状（外周部の輪郭）の最も近い位置までの長さを半径とする円の直径を表す。同様に、最外径ｄとは、眼鏡レンズ５の外形形状が、回転中心Ｏ１から外形形状の最も離れた位置までの長さを半径とする円の直径を表す。
すなわち、眼鏡レンズ５の研磨方法は、弾性研磨体３の回転中心Ｏ２を、眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１から、眼鏡レンズ５の外形形状の最も近い外径以上に移動させずに、弾性研磨体３の回転中心Ｏ２が眼鏡レンズ５と当接して描く円形領域内で研磨を行う。

この一例として、図４（ａ）、（ｂ）において、眼鏡レンズ５の略楕円形の長径ａ（最外径ｄ）が６０ｍｍ、短径ｂ（最短径ｆ）が２０ｍｍの眼鏡レンズを研磨する場合には、弾性研磨体３の外径ｃが、眼鏡レンズ５の長径ａ：６０ｍｍよりも小さく、しかも眼鏡レンズ５の長径ａ：６０ｍｍから眼鏡レンズ５の略楕円形の短径ｂ：２０ｍｍを減算した値と同じ寸法の、４０ｍｍの範囲の弾性研磨体３を用い、弾性研磨体３の回転中心Ｏ２の眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１からの移動距離ｅを、眼鏡レンズ５の略楕円形の短径ｂ：２０ｍｍの１／２以内の１０ｍｍに設定して研磨を行う。すなわち眼鏡レンズに対し相対移動する弾性研磨工具の回転中心の移動範囲を２０ｍｍに設定する。
また、弾性研磨体３（弾性研磨工具１）は、眼鏡レンズ５の被研磨面５ａの平均曲率半径より小さく、かつ被研磨面５ａの曲率半径に最も近いものを選択して、被研磨面５ａに当接した状態で研磨を行う。

次に、最外径ｄ及び最短径ｆの寸法の設定方法について説明する。
図５（ａ）は形状創成における眼鏡レンズの態様を示す上面模式図であり、同図（ｂ）は（ａ）の断面模式図である。

図５において、研磨される眼鏡レンズ５は、予め凸面側に光学特性を有し、外周部の輪郭（外形形状）が円形に成形されたセミフィニッシュトレンズ（半完成品レンズ、図５中に二点鎖線で示す）５０の、凹面側の成形面５０ａが切削あるいは研削され、所定の非球面形状（以後、球面形状と表す）の被研削面５ａが形状創成される。この形状創成工程における切削加工により、眼鏡レンズ５の外周部の輪郭（外形形状）は、円形から、例えば長径ａと短径ｂからなる略楕円形になる。

形状創成に際して、先ずコンピュータ等を用いて、形状創成される面形状（被研磨面５ａの形状）が、処方に基づいて算出される。そして、算出された面形状と眼鏡フレームデータに基づいて、形状創成後の眼鏡レンズ５の外形形状が算出される。この外形形状の算出処理には、眼鏡レンズ５の外形形状内に二点鎖線で示す眼鏡フレームの内周縁の形状（すなわち、被研磨面５ａの研磨の後に玉型加工等される形状）６０と、所望する形状創成後のレンズ中心部の厚さの値が併せて用いられる。

眼鏡レンズ５の外形形状の算出処理は、形状創成される面形状に基づいて、形状創成後の外周部の輪郭の厚みがゼロ（０）となる眼鏡レンズ５の外形形状（略楕円形状）が算出される。そして、算出された外形形状に基づいて、長径ａ（最外径ｄ）、短径ｂ（最短径ｆ）の値が求められる。

なお、外形形状の算出に、眼鏡レンズ５の外周部の輪郭の厚みがゼロとなる場合の他に、図６の眼鏡レンズの外周部の部分断面図に示すように、外周部の輪郭の厚みｔが、ゼロ（０）より大きく、２ｍｍ程度の範囲内の所望の値における外形形状を算出し、算出された外形形状に基づいて、長径ａ（最外径ｄ）、短径ｂ（最短径ｆ）の値を決定するのが好ましい。そして、外周部の輪郭と形状創成される被研磨面５ａとで形成される外周エッジ部に、Ｒ面取り、あるいはＣ面取り等の面取りを施すのが好ましい。図６には、外周エッジ部にＲ面取りを施して面取り面ｒを形成した場合を示す。

外周エッジ部に面取りを施すことにより、被研磨面５ａの研磨後に眼鏡レンズ５に傷が付き難くするため等の表面処理を施す際に、眼鏡レンズ５（被研磨面５ａ）の外周エッジ部のバリ等による処理液の液溜まりが発生するのを防止することができると共に、被研磨面５ａの研磨時に外周エッジ部が研磨パッド４に食い込み難くすることができる。面取り加工は、形状創成工程と同時に加工することができる。また、外周部の輪郭の厚みｔは、眼鏡フレームの内周縁の形状６０内のレンズ中心部の厚さが、できるだけ薄い眼鏡レンズを得るために、外周部の輪郭の厚さが２ｍｍ程度範囲内であることが望ましい。
なお、略楕円形状の最短径ｆ、および最外径ｄの寸法は、形状創成後に実測して求めてもよい。

そして、長径ａ（最外径ｄ）、短径ｂ（最短径ｆ）の値に基づいて、弾性研磨体３の直径ｃの値が決定され、前述した研磨方法により、形状創成された眼鏡レンズ５の被研磨面５ａの研磨が行われ、所定の光学特性のレンズ面が形成される。
その後、研磨された眼鏡レンズ５は、レンズ面に傷が付き難くするための表面処理等が施された後に、眼鏡フレームの内周縁の形状に合わせて縁摺りを行う玉型加工等が行われ、それが眼鏡フレームに嵌め込まれて眼鏡が完成する。

この研磨方法によれば、弾性研磨体３の回転中心Ｏ２が、眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１から眼鏡レンズ５の外形形状の最短径以上に移動しないので、研磨される眼鏡レンズ５の外周エッジ部が、弾性研磨体３の表面に貼り付けられた研磨パッド４に食い込むことにより研磨パッド４が剥がれる、あるいは研磨パッド４が剥がれることにより、研磨される眼鏡レンズ５、弾性研磨体３の破損等を防ぐことができる。

また、弾性研磨体３（弾性研磨工具１）が、眼鏡レンズ５の直径に比べて小さく、かつ、眼鏡レンズ５の被研磨面５ａの平均曲率半径より小さい曲率半径を有し、被研磨面５ａの曲率半径に最も近いものを選択し、被研磨面５ａに当接した状態で研磨を行うことで、あらかじめ形成された所定の非球面形状を崩すことなく、しかも研磨ムラの発生がしにくい鏡面研磨を行うことができる。

また、眼鏡レンズ５の面形状、及び眼鏡レンズ５の外形形状が算出され、算出された外形形状に基づき被研磨面５ａが形状創成され、そして研磨されることにより、眼鏡レンズ５中心部の厚さの薄い眼鏡レンズを得ることができる。さらに、算出される眼鏡レンズ５の外形形状は、被研磨面５ａの形状創成後の外周部の輪郭の厚みが、ゼロより大きく、２ｍｍ範囲内の値の外形形状であることにより、眼鏡レンズ５の外周部の輪郭と形状創成される被研磨面５ａとで形成される外周エッジ部に面取りを施すことができ、被研磨面５ａの研磨後に眼鏡レンズ５に傷が付き難くするため等の表面処理を施す際に、眼鏡レンズ５の外周エッジ部に処理液の液溜まりが発生するのを防止することができる。

以上に示した研磨方法において、説明上から外周部の輪郭（外形形状）が、略楕円形のレンズを用いた場合で説明したが、例えば、卵形、トラック競技用の長円形等のいわゆるオーバル形状の場合であっても良い。本発明において、これらを含んだ外形形状を略楕円形状とする。

また、本実施形態は、ドーム状の曲面が形成された弾性研磨工具１を用いて、被研磨面として眼鏡レンズ５の凹面を研磨する場合で説明したが、クレーター状（凹孔状）の曲面が形成された弾性研磨工具１を用いて、被研磨面として凸面を有する被研磨物を研磨する場合にも、同様に適用することができる。
また、本実施形態は、プラスチック眼鏡レンズを用いた場合で説明したが、被研磨物が平滑化ないし鏡面研磨を必要とする光学素子であれば制限されない。例えば、プラスチック眼鏡レンズの他に、各種の光学レンズ、プラスチックレンズを注型重合するためのガラス型、眼鏡レンズを含むガラスからなる光学レンズ、光学レンズを成形するための金型等の光学部品に適用することができる。

以下、本実施形態に基づく実施例、および比較例を説明する。

（実施例１）
被研磨物として、外周部の輪郭（外形形状）が略楕円形で、縁部が鋭利なレンズ（眼鏡レンズ５）の研磨を行った。研磨前に測定した眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１からレンズ外周部までの長さは、最大４０ｍｍ（すなわち最外径ｄが８０ｍｍ）、最小２５ｍｍ（すなわち最短径ｆが５０ｍｍ）であった。弾性研磨工具１として弾性研磨体３の直径ｃが、眼鏡レンズ５の最外径ｄ８０ｍｍよりも小さく、かつ眼鏡レンズ５の最外径ｄ８０ｍｍから眼鏡レンズ５の最短径ｆ５０ｍｍを減算した値３０ｍｍよりも大きな、４０ｍｍの弾性研磨体３を用いた。

そして、眼鏡レンズ５に対し相対移動する弾性研磨体３（弾性研磨工具１）の回転中心Ｏ２と眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１からの移動距離ｅを、眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１からレンズ外周部までの最小長さの２５ｍｍ（すなわち眼鏡レンズに対し相対移動する弾性研磨工具の回転中心の移動範囲を５０ｍｍ）とし、弾性研磨工具１が眼鏡レンズ５の被研磨面５ａに圧接する圧力を０．１ＭＰａ、弾性研磨工具１の回転数を１４００ｒｐｍに設定した。また、眼鏡レンズ５の回転数を５００ｒｐｍ、移動速度を１０秒間で１往復の割合で弾性研磨工具１上を移動させて、２分間の研磨を行った。
研磨された眼鏡レンズ５は、弾性研磨体３に貼り付けされた研磨パッド４が剥がれることなく、被研磨面５ａの全面が研磨残りや研磨キズ等の発生のない鏡面が得られ、眼鏡レンズ５としての所望の外観品質が得られた。

（実施例２）
被研磨物として、外径が７０ｍｍの円形のセミフィニッシュトレンズ（眼鏡レンズ５）を準備し、形状創成および研磨を行った。先ず、研磨前に眼鏡レンズ５の非球面形状を計算する段階において、形状創成（切削）後のレンズの外形形状を算出した。算出した外形形状は、眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１からレンズ外周部までの長さは、最大３０ｍｍ（すなわち最外径ｄが６０ｍｍ）、最小１５ｍｍ（すなわち最短径ｆが３０ｍｍ）の略楕円形で、縁部が鋭利な外形形状であった。弾性研磨工具１として弾性研磨体３の直径ｃが、眼鏡レンズ５の最外径ｄ：６０ｍｍよりも小さく、かつ眼鏡レンズ５の最外径ｄ：６０ｍｍから眼鏡レンズ５の最短径ｆ：３０ｍｍを減算した値３０ｍｍよりも大きな、４０ｍｍの弾性研磨体３を用いた。

そして、眼鏡レンズ５に対し相対移動する弾性研磨工具１（弾性研磨体３）の回転中心Ｏ２と眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１からの移動距離ｅを、眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１からレンズ外周部までの最小長さの１５ｍｍ（すなわち眼鏡レンズに対し相対移動する弾性研磨工具の回転中心の移動範囲を３０ｍｍ）とし、弾性研磨工具１が眼鏡レンズ５の被研磨面５ａに圧接する圧力を０．１ＭＰａ、弾性研磨工具１の回転数を１４００ｒｐｍに設定した。また、眼鏡レンズ５の回転数を５００ｒｐｍ、移動速度を１０秒間で１往復の割合で弾性研磨工具１上を移動させて、２分間の研磨を行った。
研磨された眼鏡レンズ５は、弾性研磨体３に貼り付けされた研磨パッド４が剥がれることなく、被研磨面５ａの全面が研磨残りや研磨キズ等の発生のない鏡面が得られ、眼鏡レンズ５としての所望の外観品質が得られた。

（実施例３）
被研磨物として、外径が７０ｍｍの円形のセミフィニッシュトレンズ５０を準備し、形状創成および研磨を行った。先ず、眼鏡レンズ５の面形状を算出する段階において、面形状を算出し、そして形状創成される眼鏡レンズ５の外形部の輪郭の厚みｔを２．０ｍｍに設定して外形形状を算出した。算出された外形形状は、眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１からレンズ外周部までの長さは、最大３０ｍｍ（すなわち最外径ｄが６０ｍｍ）、最小１４ｍｍ（すなわち最短径ｆが２８ｍｍ）の略楕円形状であった。算出された眼鏡レンズ５の面形状、及び外形形状に基づき、切削加工を行った。なお、外周エッジ部にＲ面取りを施して、曲率半径１．０ｍｍの面取り面ｒを形成した。

弾性研磨工具１として弾性研磨体３の直径ｃが、眼鏡レンズ５の最外径ｄ：６０ｍｍよりも小さく、且つ眼鏡レンズ５の最外径ｄ：６０ｍｍから眼鏡レンズ５の最短径ｆ：２８ｍｍを減算した値３２ｍｍよりも大きな、４０ｍｍの弾性研磨体３を用いた。

そして、眼鏡レンズ５に対し相対移動する弾性研磨工具１（弾性研磨体３）の回転中心Ｏ２と眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１からの移動距離ｅを、眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１からレンズ外周部までの最小長さの１４ｍｍ（すなわち眼鏡レンズに対し相対移動する弾性研磨工具の回転中心の移動範囲を２８ｍｍ）とし、弾性研磨工具１が眼鏡レンズ５の被研磨面５ａに圧接する圧力を０．１ＭＰａ、弾性研磨工具１の回転数を１４００ｒｐｍに設定した。また、眼鏡レンズ５の回転数を５００ｒｐｍ、移動速度を１０秒間で１往復の割合で弾性研磨工具１上を移動させて、２分間の研磨を行った。
研磨された眼鏡レンズ５は、弾性研磨体３に貼り付けされた研磨パッド４が剥がれることなく、被研磨面５ａの全面が研磨残りや研磨キズ等の発生のない鏡面が得られ、眼鏡レンズ５としての所望の外観品質が得られた。

（比較例１）
被研磨物として、実施例１で用いたと同一の、外周部の輪郭（外形形状）が略楕円形で、縁部が鋭利なレンズ（眼鏡レンズ５）を準備した。そして、眼鏡レンズ５に対し相対移動する弾性研磨工具１の移動距離ｅを、回転中心Ｏ１からレンズ外周部までの最小長さの２５ｍｍよりも大きな４０ｍｍ（すなわち眼鏡レンズに対し相対移動する弾性研磨工具の回転中心の移動範囲を、眼鏡レンズの最外径ｄと同じ８０ｍｍ）に設定した以外は、実施例１と全て同一の研磨条件で眼鏡レンズ５の研磨を行った。
しかし、研磨を開始した直後、外形形状が略楕円形で縁部が鋭利なレンズのエッジ部が、弾性研磨体３に貼り付けされた研磨パッド４に食い込み、レンズ及び弾性研磨工具１を破損してしまい、眼鏡レンズ５は不良となった。

（比較例２）
被研磨物として、実施例２で用いたと同じ、外径７０ｍｍの円形のセミフィニッシュトレンズ（眼鏡レンズ５）を準備した。そして、眼鏡レンズ５に対し相対移動する弾性研磨工具１の回転中心Ｏ１の移動距離ｅを、回転中心Ｏ１からレンズ外周部までの最小長さの１５ｍｍよりも大きな３０ｍｍ（すなわち眼鏡レンズに対し相対移動する弾性研磨工具の回転中心の移動範囲を、眼鏡レンズの最外径ｄと同じ６０ｍｍ）とした以外は、実施例２と全て同一の研磨条件で眼鏡レンズ５の研磨を行った。
しかし、研磨を開始した直後、外形形状が略楕円形で縁部が鋭利なレンズのエッジ部が、弾性研磨体３に貼り付けされた研磨パッド４に食い込み、レンズ及び弾性研磨工具１を破損してしまい、眼鏡レンズ５は不良となった。

以上の実施例、および比較例の結果から、眼鏡レンズ５に対して相対移動する弾性研磨工具１（弾性研磨体３）の直径ｃを、「眼鏡レンズ５の略楕円形の最外径ｄ＞弾性研磨体３の直径ｃ≧眼鏡レンズ５の略楕円形の最外径ｄ−眼鏡レンズ５の略楕円形の最短径ｆ」に基づいた値とし、弾性研磨体３の回転中心Ｏ２の移動距離ｅを、眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１から外形形状（外周部の輪郭）の最も近い位置までの長さ以内（すなわち、移動範囲が最短径ｆ以内）の値に設定して研磨を行うことにより、弾性研磨体３に貼り付けされた研磨パッド４が剥がれることなく、被研磨面５ａの全面が研磨残りや研磨キズ等の発生のない鏡面が得られる（実施例１，２，３）。

一方、実施例１および実施例２と同一弾性研磨体３を用いたにもかかわらず、眼鏡レンズ５に対し相対移動する弾性研磨工具１の回転中心Ｏ２の移動距離ｅが、眼鏡レンズ５の回転中心Ｏ１からレンズ外周部までの最小長さより大きく設定された場合には、眼鏡レンズ５の外形形状が略楕円形で縁部が鋭利なレンズのエッジ部が、弾性研磨体３に貼り付けされた研磨パッド４に食い込み、眼鏡レンズ５および弾性研磨工具１を破損してしまい、所定の眼鏡レンズ５が得られない（比較例１，２）。

（ａ）は、本発明の弾性研磨工具の断面図、（ｂ）は、本発明の弾性研磨工具の上面図。 弾性研磨体の模式断面図。 本発明の弾性研磨工具を用いて被研磨物を研磨する態様を示す概略側面図。 弾性研磨工具と被研磨物の研磨位置関係を示す上面模式図であり、（ａ）は被研磨物の最外径位置の研磨状態を示し、（ｂ）は被研磨物が（ａ）から９０°回転した状態を示す。 （ａ）は、形状創成における眼鏡レンズの態様を示す上面模式図。（ｂ）は（ａ）の断面模式図。 眼鏡レンズの外周部の部分断面図。

符号の説明

１…弾性研磨工具、２…研磨体基材、３…弾性研磨体、３１…弾性研磨体３の被研磨面５ａに対向する面、４…研磨パッド、５…被研磨物としての眼鏡レンズ、５ａ…被研磨面、６…接合剤、７…取り付け治具、８…吐出ノズル、９…スラリー、５０…セミフィニッシュトレンズ、５０ａ…成形面、６０…眼鏡フレームの内周縁の形状、ａ…楕円形の長径、ｂ…楕円形の短径、ｃ…弾性研磨体３の直径、ｄ…略楕円形の最外径、ｅ…弾性研磨工具１の移動距離、ｆ…略楕円形の最短径、ｔ…外周部の輪郭の厚み、ｒ…面取り面、Ｏ１…眼鏡レンズ５の回転中心、Ｏ２…弾性研磨工具１の回転中心。

Claims (5)

1. 外周部の輪郭が略楕円形状を有するレンズの被研磨面に、前記レンズの最外径に対して小さな外径からなる弾性研磨工具を当接し、
   前記レンズ及び前記弾性研磨工具を回転させながら、前記弾性研磨工具、及び／又は前記レンズを揺動して研磨するレンズの研磨方法において、
   前記レンズの被研磨面は凹面形状であって、
   前記レンズに対し相対移動する前記弾性研磨工具の回転中心の移動範囲が、前記略楕円形状の最短径内であることを特徴とするレンズの研磨方法。
2. 請求項１に記載のレンズの研磨方法において
   前記弾性研磨工具の外径が、
   「前記弾性研磨工具の外形≧（前記レンズの最外径−前記レンズの最短径）」、
   で表される値であることを特徴とするレンズの研磨方法。
3. 請求項１又は２に記載のレンズの研磨方法において、
   前記レンズに対し前記弾性研磨工具の回転中心の移動範囲すなわち相対移動する前記弾性研磨工具の回転中心が前記レンズと当接して描く円形領域が、
   前記レンズの回転中心から外周部の輪郭の最短位置までの範囲内で移動することを特徴とするレンズの研磨方法。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のレンズの研磨方法において、
   レンズの面形状及びレンズの外形形状が算出される工程と、
   前記算出された面形状及び外形形状に基づき被研磨面を形状創成する工程と、
   形状創成された前記被研磨面を研磨する工程と、
   を備えたことを特徴とするレンズの研磨方法。
5. 請求項４に記載のレンズの研磨方法において、
   前記被研磨面の形状創成後の外周部の輪郭の厚みが、ゼロ（０）より大きく、２ｍｍ範囲内の値の外形形状であることを特徴とするレンズの研磨方法。

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