DE10242422A1

DE10242422A1 - Läppscheibe, die eine Schicht aufweist, die Krümmungen optischer Flächen auf Linsen anpaßbar ist und Verfahren für die Feinbearbeitung optischer Flächen

Info

Publication number: DE10242422A1
Application number: DE10242422A
Authority: DE
Inventors: Jonathan M Dooley; Michael Goulet
Original assignee: Gerber Coburn Optical Inc
Current assignee: Gerber Coburn Optical Inc
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2003-04-10
Anticipated expiration: 2022-09-12
Also published as: FR2829417A1; JP3770860B2; GB0220976D0; GB2380699A; ITMI20021928A1; US6875090B2; DE10242422B4; GB2380699B; US20020061717A1; JP2003175447A; FR2829417B1

Abstract

Bei einer anpassbaren Läppscheibe (12) und einem zugehörigen Verfahren für die Feinbearbeitung von Brillenglasflächen (67) definiert eine starre Grundfläche (18) der Läppscheibe eine Brillenglas-Nennkrümmung, die einem vorbestimmten Bereich von Krümmungen entspricht. Eine Bearbeitungsfläche (22) der Läppscheibe wird durch ein dünnes, hartes polymeres Material definiert, das an die Grundfläche (18) angrenzt, um Kontakt zu einer ausgewählten Brillenglasfläche (67) und Übereinstimmung mit der Krümmung der ausgewählten Fläche herzustellen. Eine wahlweise anpassbare Substanz (24), die aus einer Mischung aus thermoplastischen und metallischen Partikeln besteht, bildet eine Schicht, die sich zwischen der starren Grundfläche (18) und der Bearbeitungsfläche (22) erstreckt, und ist wahlweise zwischen einer festen und einer flüssigen Form veränderbar. In ihrer flüssigen Form gestattet die anpassbare Substanz (24) ein Sich-Bewegen der Bearbeitungsfläche (22) bezogen auf die Grundfläche (18), um sich den Krümmungen einer Vielzahl von Brillenglaskrümmungen innerhalb des vorbestimmten Bereiches von Krümmungen anzupassen, und in ihrer festen Form fixiert die Substanz (24) die Bearbeitungsfläche (22) in einer Position, die mit der Krümmung einer ausgewählten Linsenfläche übereinstimmt, und erhält die übereinstimmende Position während der Feinbearbeitung der Linsenfläche aufrecht.

Description

Priorität: USA Nr. 09/952,665 vom 13. September 2001.
Diese Patentanmeldung ist eine Änderungsanmeldung zur Patentanmeldung Nr. 09/452,401, die am 01. Dezember 1999 eingereicht worden ist.

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Feinbearbeitung von konturierten optischen Flächen entsprechend besonderen ärztlichen Verordnungen und sie betrifft in noch direkterer Weise Vorrichtungen und Verfahren, die Bearbeitungsflächen einschließen, die einem breiten Spektrum optischer Flächenkrümmungen wahlweise anpassbar sind, um auf diesen Flächen Bearbeitungsvorgänge durchzuführen.

Stand der Technik

Optische Oberflächen von Brillengläsern werden normalerweise entsprechend besonderen ärztlichen Verordnungen für diese Linsen angefertigt, denen zufolge die Linse über solche Konturen zu verfügen hat, die eine ausgewählte Brennweite oder andere optische Effekte gewährleisten. Die Konturen können konvex oder konkav sein, und eine Linse kann sowohl mit konvexen als auch mit konkaven Oberflächenformen versehen sein, durch deren Zusammenwirken der gewünschte optische Effekt erzielt wird. Im allgemeinen wird der Oberfläche eines Brillenglases, das sich unmittelbar vor dem Auge befindet, ein konkaves Profil eingeschliffen, das sich aus dreidimensionalen Krümmungen zusammensetzt. Auf vielen Brillengläsern ist eine torische Oberfläche anzutreffen, die das Profil des Querschnitts eines Toroids oder einer Ringröhre hat. Im allgemeinen gibt es zwei grundlegende Krümmungen auf einer torischen Oberfläche. Die eine entspricht dem Radius des Äquators, und die andere entspricht dem Radius des röhrenförmigen Elementes, das den Toroid bildet. Diese beiden Krümmungen werden als "Kugel" bzw. "Zylinder" bezeichnet, und zusammen mit dem "Achswinkel" des Zylinders definieren die kugelförmige Krümmung der Vorderfläche und der Brechungsindex des Linsenmaterials die ärztliche verordnete Stärke des Glases.
Konventionelle Verfahren für die Feinbearbeitung eines Brillenglases entsprechend einer ärztlichen Verordnung verwenden eine Läppscheibe, die eine speziell konturierte Oberfläche aufweist, die im wesentlichen mit den Konturen der gemäß ärztlicher Verordnung gewünschten Oberfläche eines feinbearbeiteten Brillenglases übereinstimmt. An der konturierten Oberfläche der Läppscheibe wird ein dünnes Feinbearbeitungspolster befestigt, normalerweise mit einem Klebstoff, und ein Schleifmittel wird entweder auf das Polster in Form einer Aufschlämmung gegeben oder es ist in dem Polster direkt enthalten. Normalerweise werden Polster mit einem auf ihnen haftenden oder anderweitig in ihnen enthaltenen Schleifmittel als Feinschliffpolster bezeichnet und für gröbere Feinbearbeitungsvorgänge benutzt. Faserpolster ohne Schleifmittel werden mit einer Aufschlämmung verwendet, die feinkörnige Schleifmittel enthalten, und werden auch als Polierschliffpolster bezeichnet. Sofern nichts anderes ausdrücklich angegeben wird, wird der Terminus "Feinbearbeitungspolster" in der gesamten vorliegenden Beschreibung zur Bezeichnung beider Arten von Polstern verwendet, und der Terminus "Feinbearbeitung" wird in der gesamten vorliegenden Beschreibung zur Bezeichnung beider Arten von Bearbeitungsvorgängen benutzt.
Da das Feinbearbeitungspolster bei herkömmlichen Feinbearbeitungsvorgängen relativ dünn ist und seine Form von der Läppscheibe übernehmen muss, muss die Läppscheibe wiederum mit Konturen versehen sein, die im wesentlichen mit der ärztlichen Verordnung oder den Krümmungen der fertig zu schleifenden Linse übereinstimmen. Demzufolge müssen die Feinbearbeitungslaboratorien eine große Anzahl von Läppscheiben vorrätig haben, die dem vollständigen Spektrum möglicher ärztlicher Verordnungen entsprechen, wie sie gewöhnlich üblich sind. Es erübrigt sich, darauf hinzuweisen, dass ein beträchtlicher Bestand an Läppscheiben gebraucht wird.
Die Alternative dazu besteht darin, dass eine individuelle Läppscheibe entsprechend jeder beliebigen ärztlichen Verordnung bei Bedarf hergestellt werden kann. Das US-Patent Nr. 4.989.316, das Logan und seinen Mitarbeitern erteilt wurde und dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen worden ist, beschreibt eine Maschine mit numerischer Steuerung für den Zuschnitt eines Linsenrohlings und eines entsprechenden Läppscheibenpresslings, der bei der Feinbearbeitung des Linsenrohlings verwendet werden soll.
Als eine weitere Alternative kann der Linsenrohling, aus dem das Brillenglas geformt werden soll, entsprechend den Vorgaben der ärztlichen Verordnung grob zurecht geschliffen werden, und eine anpassbare Läppscheibe kann als Werkzeug für den Feinbearbeitungsvorgang verwendet werden. Eine anpassbare Läppscheibe hat im allgemeinen eine Bearbeitungsfläche, die so angepasst wird, dass sie mit der Krümmung der konturierten Fläche konform ist, die auf den Linsenrohling eingeschliffen worden ist. Somit wird zwar während eines Feinbearbeitungsvorgangs, beim dem ein Feinschliff- oder Polierschliffpolster mit einer Aufschlämmung verwendet werden kann, die Rauheit der konturierten Fläche beseitigt, aber die allgemeinen Krümmungen, die von der ärztlichen Verordnung vorgegeben sind, bleiben erhalten. Anpassbare Läppscheiben werden in den US- Patenten mit den Nr. 2.654.027; 4.831.789; 5.095.660; 5.345.725 und 5.593.340 sowie in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0.655.297 angegeben.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, anpassbare Läppscheiben, die mit den Konturen optischer Flächen mit einem breiten Spektrum von Krümmungen übereinstimmen können, und ein damit zusammenhängendes Verfahren für die Feinbearbeitung solcher optischen Flächen zu schaffen.

Zusammenfassende Darstellung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung zielt auf die Bereitstellung einer anpassbaren Läppscheibe zur Feinbearbeitung optischer Flächen ab, wie z. B. Oberflächen von Brillengläsern, sowie auf ein damit zusammenhängendes Verfahren zur Feinbearbeitung solcher Flächen. Die anpassbare Läppscheibe weist eine starre Grundfläche auf, die eine Nenn- oder Sollkrümmung genau definiert, wie z. B. eine Brillenglaskrümmung, die einem vorbestimmten Spektrum von Krümmungen entspricht. Eine Bearbeitungsfläche, am besten eine dünne, harte polymere Fläche, grenzt an die Grundfläche an, um den Kontakt zu einer ausgewählten optischen Fläche und die Übereinstimmung mit der Krümmung der optischen Fläche zu gewährleisten. Eine wahlweise anpassbare Substanz der Läppscheibe bildet eine Schicht, die sich zwischen der starren Grundfläche und der Bearbeitungsfläche befindet, und sie kann wahlweise in einen festen oder flüssigen Zustand übergehen. In ihrem flüssigen Zustand ermöglicht die wahlweise anpassbare Substanz eine auf die Grundfläche Bezug nehmende Bewegung der Bearbeitungsfläche, um einer der Krümmungen von einer Vielzahl von optischen Flächenkrümmungen im vorbestimmten Bereich möglicher Krümmungen zu entsprechen, und in ihrem festen Zustand fixiert die Substanz die Bearbeitungsfläche in einer Stellung, die mit der Krümmung einer ausgewählten optischen Fläche übereinstimmt, und behält die übereinstimmende Stellung während der Feinbearbeitung der ausgewählten optischen Fläche bei.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die wahlweise anpassbare Substanz eine Mischung aus thermoplastischen und anderen wärmeleitfähigen Partikeln, wie z. B. Aluminium, und kann aufgrund ihrer Reaktion auf die Anwendung von Wärmeenergie aus ihrem festen Zustand in den flüssigen Zustand übergehen.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine thermisch geregelte Flüssigkeit durch das Ablaufende eines Flüssigkeitskanals eingeleitet wird, um die anpassbare Substanz aus dem festen in den flüssigen Zustand und umgekehrt übergehen zu lassen. Das Ablaufende weist zumindest eine zentrale Öffnung auf, um eine relativ heiße Flüssigkeit zu einem im wesentlichen zentral gelegenen Teil der Grundfläche zu leiten, und besitzt auch eine Vielzahl von Öffnungen, um eine relativ kalte Flüssigkeit zu den seitlichen Teilen der Grundfläche zu leiten. Im Falle der vorliegenden Erfindung gewährleistet das Ablaufende, dass die anpassbare Substanz soweit abkühlen kann, um genau die Form der Linse anzunehmen.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass zwischen der anpassbaren Läppscheibe und der Linse während der Formung der anpassbaren Läppoberfläche eine Polsterkorrekturvorrichtung eingesetzt wird, um die Dicke des Feinschleifpolsters bei der anschließenden Fertig- bzw. Feinbearbeitung der Linse zu erzielen. In der beanspruchten Ausführungsform enthält die Polsterkorrekturvorrichtung eine Membrane, die dehnbar ist und eine Dicke hat, die ungefähr der Dicke des Feinbearbeitungspolsters gleichkommt.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die anpassbare Läppscheibe schnell und genau der Form einer ausgewählten optischen Flächenkrümmung entsprechen kann, um die genaue Feinbearbeitung z. B. einer Brillenglasoberfläche vorzunehmen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine begrenzte Anzahl anpassbarer Läppscheiben zur Verfügung gestellt werden kann, die dadurch gekennzeichnet sind, dass jede Läppscheibe mit einer Vielzahl unterschiedlicher Brillenglaskrümmungen innerhalb eines vorbestimmten Spektrums von Krümmungen konform sein kann.
Andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch bei Berücksichtigung der folgenden ausführlichen Beschreibung und der dazu beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine auseinandergezogene, teilweise schematische Darstellung einer anpassbaren Läppscheibe und einer Läppscheibenhalterungsvorrichtung, die die vorliegende Erfindung verkörpern,
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der zusammengesetzten Läppscheibe und Läppscheibenhalterungsvorrichtung aus Fig. 1,
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Ablaufendes eines Flüssigkeitskanals für die Zuleitung von Flüssigkeit in die anpassbare Läppscheibe aus Fig. 2,
Fig. 4 ist eine teilweise schematische Darstellung der zusammengesetzten Vorrichtung aus Fig. 2, die die anpassbare Läppscheibe abbildet, die an der Läppscheibenhalterung in einer Feinbearbeitungsmaschine mit einer Polsterkorrekturvorrichtung fest verbunden ist,
Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht der anpassbaren Läppscheibe aus Fig. 2 mit einer darauf angebrachten, ausgewählten Linse,
Fig. 6 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Polsterkorrekturvorrichtung aus Fig. 4.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

In Fig. 1 ist eine die vorliegende Erfindung verkörpernde, anpassbare Läppscheibenschleifvorrichtung abgebildet, die im allgemeinen durch die Ziffer 10 gekennzeichnet wird. Die Läppscheibenschleifvorrichtung 10 enthält eine anpassbare Läppscheibe 12 und eine Läppscheibenhalterung 14 für die feste Verankerung der anpassbaren Läppscheibe während der Einrichtungs- und Feinbearbeitungsvorgänge. Die anpassbare Läppscheibe 12 weist ein Grundplatte 16 auf, durch die eine starre Grundfläche 18 eindeutig abgegrenzt wird, und eine wahlweise anpassbare Substanz 24 bildet eine Schicht, die sich zwischen der Bearbeitungsfläche und der starren Grundfläche 18 befindet, die wahlweise zwischen fester und flüssiger Form wechseln kann. Wie weiterhin unten beschrieben ist, ermöglicht die anpassbare Substanz 24 in ihrer flüssigen Form eine Bewegung der Bearbeitungsfläche 22 in Bezug auf die Grundfläche 18, um eine Übereinstimmung mit der Krümmung einer ausgewählten optischen Fläche zu gewährleisten, und in ihrer festen Form fixiert die Substanz 24 die Bearbeitungsfläche 22 in einer Stellung, die der Krümmung der ausgewählten optischen Fläche entspricht, und behält die entsprechende Stellung während der Feinbearbeitung der optischen Fläche bei. Wie auch außerdem weiter unten beschrieben wird, definiert die Grundfläche 18 eine Grund- oder Nennkrümmung der Brillenglaslinse und die Schicht der wahlweise anpassbaren Substanz 24 ermöglicht es der Bearbeitungsfläche 22, die Übereinstimmung (Gleichförmigkeit) mit jeder beliebigen Krümmung aus einer Vielzahl unterschiedlicher Brillenglaskrümmungen in den Grenzen eines vorbestimmten Spektrums von Nennkrümmungen zu gewährleisten.
Die anpassbare Substanz 24 enthält thermoplastische Partikel, die wahlweise zwischen festem und flüssigem Zustand wechseln können, was eine Reaktion auf die Anwendung von Wärmeenergie in Bezug auf die Substanz darstellt.
In der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der thermoplastischen Substanz um eine Handelsmarke, die vom Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung unter dem Warenzeichen "Freebond™" verkauft wird. Der thermoplastische Kunststoff Freebond™ liegt bei einer Raumtemperatur von ca. 21°C (ca. 70°F) in fester Form vor und geht in den flüssigen Zustand über, wenn er auf eine Temperatur von ungefähr 50°C (ca. 122°F) erwärmt wird. Am besten ist es, wenn die anpassbare Substanz 24 eine Mischung aus dem thermoplastischen Kunststoff Freebond™ sowie aus einem oder mehreren anderen wärmeleitfähigen Stoffen enthält, um die Wärmeleitfähigkeit der Substanz zu erhöhen und andererseits die Wechselzeiten zu verkürzen, die erforderlich sind, um die Substanz für den Übergang vom festen in den flüssigen Zustand zu erwärmen bzw. die Substanz für den Übergang vom flüssigen Zustand in den festen Zustand abzukühlen.
Dementsprechend besteht bei der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die wahlweise anpassbare Substanz 24 aus dem thermoplastischen Kunststoff Freebond™ und Aluminiumpulver, die in folgendem Verhältnis miteinander vermischt werden: nach Gewicht ungefähr 3,5 Anteile Aluminiumpulver auf ungefähr einen Anteil des Thermoplasts Freebond™. Das Aluminiumpulver besteht aus ungefähr 20 Mikrometer großen, kugelförmigen Partikeln. Allerdings können auch andere Größen und/oder Arten der wärmeleitfähigen Zusatzstoffe verwendet werden. Diese bevorzugte Mischung hat die Wärmeleitfähigkeit beträchtlich verbessert. Und aus diesem Grunde haben sich die Wechselzeiten bei der Erwärmung bzw. Abkühlung im Vergleich zum thermoplastischen Kunststoff Freebond™ selbst verkürzt. Allerdings kann, falls es gewünscht wird, das Metallpulver oder ein anderer wärmeleitfähiger Zusatzstoff eliminiert werden oder ein anderes Verhältnis zwischen dem thermoplastischen Kunststoff und den wärmeleitfähigen Partikeln je nach der gewünschten spezifischen Wärmeleitfähigkeit und/oder nach anderen gewünschten physikalischen Eigenschaften hergestellt werden. Obwohl dem thermoplastischen Kunststoff Freebond™ oder einem gleichgearteten Kunststoff der Vorzug gegeben wird, können Fachleute aus dem einschlägigen Fachgebiet außerdem aufgrund der in der vorliegenden Beschreibung enthaltenen Unterweisungen erkennen, dass die wahlweise anpassbare Substanz 24 sich nicht auf die beschriebenen thermoplastischen Kunststoffarten beschränkt, sondern auch andere Substanzen umfassen kann, die ohne weiteres aus dem festen in den flüssigen Zustand und umgekehrt durch die Anwendung von z. B. Wärme, Strahlung, chemische oder mechanische Energie übergehen können.
In der anpassbaren Läppscheibenschleifvorrichtung 10 kann die Substanz 24 wahlweise zwischen ihrer festen und flüssigen Form dank einer thermisch geregelten Flüssigkeit (vorzugsweise Wasser) hin und her wechseln, die durch thermische Kommunikation mit der Grundfläche 18 der Läppscheibe in Verbindung steht, um einerseits die Temperatur der Grundfläche und andererseits auch die Temperatur der Substanz 24 bei der thermischen Kommunikation mit der Grundfläche zu regeln. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, weist die Läppscheibenhalterung 14 mindestens einen Flüssigkeitskanal 26 auf, der in Fließverbindung mit einer thermisch geregelten Flüssigkeitsquelle 28 steht. Während des Einrichtens wird die anpassbare Läppscheibe 12 fest mit der Läppscheibenhalterung 14 verbunden, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist und weiter unten beschrieben wird, und die Flüssigkeitsquelle 28 wird betätigt, um die thermisch geregelte Flüssigkeit (vorzugsweise Wasser) durch den Kanal 26 zu leiten und auf die Unterseite 30 der Grundfläche 18 gelangen zu lassen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Unterseite 30 der Grundfläche 18 konvex geformt und wird durch einen ersten Radius "r1" definiert. Das Ablaufende 31 des Flüssigkeitskanals 26 befindet sich unmittelbar unterhalb des ungefähren Mittelpunktes der Unterseite 30 und die thermisch geregelte Flüssigkeit fließt, wie durch die Pfeile 32, 34 in Fig. 1 und 3 gekennzeichnet, auf die konvexe Fläche der Unterseite 30, um einen schnellen Kontakt zu gewährleisten und die ganze Fläche entweder zu erwärmen oder abzukühlen. Die Läppscheibengrundplatte 16 (oder zumindest der Teil, der die Grundfläche 18 begrenzt) wird aus einem Werkstoff gebildet, der eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt, wie z. B. Aluminium, um die Wechselzeiten für den Übergang von der Erwärmung zur Abkühlung der Läppscheibe und umgekehrt zu verkürzen.
Aus Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, dass der Flüssigkeitskanal 26 ein Rohr für heiße Flüssigkeit 35 und ein Rohr für kalte Flüssigkeit 36 enthält, das im wesentlichen konzentrisch zum Rohr für die heiße Flüssigkeit 35 verläuft.
Aus Fig. 3 ist zu ersehen, dass das Ablaufende 31 des Flüssigkeitskanals 26 zumindest eine Öffnung für die heiße Flüssigkeit 37 und eine Vielzahl von Öffnungen 38, 39 für die kalte Flüssigkeit enthält. Die Öffnung für die heiße Flüssigkeit 37 steht in Verbindung mit dem Rohr für die heiße Flüssigkeit 35 und befindet sich im wesentlichen im Mittelpunkt, so dass die heiße Flüssigkeit 32 ungefähr zum Mittelpunkt der Unterseitenfläche 30 geleitet wird, wie es auch durch die Pfeile 32 in Fig. 1 und 2 gekennzeichnet ist. Die heiße Flüssigkeit breitet sich aus und erwärmt die Fläche 30. Die Öffnungen 38, 39 für die kalte Flüssigkeit stehen in Fließverbindung mit dem Rohr für die kalte Flüssigkeit 36 und werden zum Mittelpunkt der Unterseitenfläche 30 sowie zu den Außenseiten der Unterseitenfläche 30 geleitet, so dass die kalte Flüssigkeit 34 die Unterseitenfläche 30 abkühlt. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, verlaufen die Öffnungen 38 für die kalte Flüssigkeit im wesentlichen in einem Winkel von 45° (fünfundvierzig Grad). Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist der Flüssigkeitsabfluß 42 zumindest mit einem Abflußrohr 44 gekoppelt, um die thermisch geregelte Flüssigkeit nach dem Durchfluß durch das Innere der Läppscheibenhalterung in sich aufzunehmen und abzuführen (oder, falls gewünscht, wieder in den Kreislauf zurückzuführen). Das Abflußrohr 44 verläuft im wesentlichen konzentrisch zu den Rohren 35, 36 für die heiße und kalte Flüssigkeit.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die anpassbare Substanz 24 durch die Zuleitung relativ heißen Wassers bei einer Temperatur T1 über das Ablaufende des Flüssigkeitskanals 26 in ihren flüssigen Zustand überführt, um dadurch die Grundfläche 18 und die Schicht der anpassbaren Substanz 24 auf ungefähr die gleiche Temperatur zu erwärmen. Folglich müßte die Temperatur T1 für die oben beschriebene Substanz vom Typ Freebond™ zumindest annähernd bei 50°C (122°F) liegen. Diese Flüssigkeitstemperatur reicht dafür aus, um die Flüssigkeit schnell zu erwärmen und die bevorzugte Substanz 24 aus ihrem festen Zustand in den flüssigen Zustand zu überführen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gewährleistete Wasser bei einer Temperatur von ca. 65°C (150°F), das über das Ablaufende des Flüssigkeitskanals 26 geleitet wurde, innerhalb von ca. 10-15 Sekunden den Übergang der bevorzugten Substanz 24 aus ihrem festen Zustand in den flüssigen Zustand. Danach ermöglichte das bei einer Temperatur von ungefähr 5 bis 10°C (40 bis 50°F) über das Ablaufende 31 des Flüssigkeitskanals 26 geleitete Wasser, nachdem die Übereinstimmung der Bearbeitungsfläche 22 mit der Krümmung einer ausgewählten optischen Fläche, wie weiter unten beschrieben, erreicht worden war, innerhalb von ca. 5-10 Sekunden den Übergang der bevorzugten Substanz 24 aus ihrem flüssigen Zustand in den festen Zustand.
Die Autoren der vorliegenden Erfindung haben entdeckt, dass jede Ablenkung bzw. Abweichung bei der Bearbeitungsfläche 22 oder jede relative Bewegung zwischen der Bearbeitungsfläche und der Schicht der anpassbaren Substanz 24 auf ein Minimum reduziert und am besten eliminiert werden sollte, um fertige Linsen von ausreichender optischer Qualität zu erzeugen. Demzufolge wird die Bearbeitungsfläche 22 aus einem relativ dünnen, harten und steifen Werkstoff hergestellt, um jede Abweichung der Bearbeitungsfläche während der Feinbearbeitung auf ein Minimum zu reduzieren und am besten zu eliminieren. Bei der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Bearbeitungsfläche aus dünnem polymerem Material (vorzugsweise Vinyl), das eine Dicke von ca. 4 bis 8 mil (101-203 µm) hat. Im wesentlichen verhindert das in Verbindung mit den Eigenschaften der bevorzugten Substanz 24 vom Typ Freebond™ jegliche Abweichung bei der Bearbeitungsfläche 22 und jegliche relative Bewegung zwischen der Bearbeitungsfläche und der Schicht 24.
Wie am besten aus Fig. 1 zu ersehen ist, verfügt das abhängige Kranzstück 46 der Läppscheibengrundplatte 16 über eine Randnut (bzw. -rille) 46 für die Aufnahme der polymeren Platte der Bearbeitungsfläche 22 und einen elastomeren Runddichtring 48, der über der Platte innerhalb der Nut liegt. Während des Zusammenbaus wird die polymere Platte, die die Bearbeitungsfläche 22 bildet, über die Schicht der anpassbaren Substanz 24 gelegt und nach unten über das abhängige Kranzstück 20 der Läppscheibengrundplatte 16 gezogen. Danach wird der elastomere Runddichtring 48 über das Kranzstück 20 gerollt oder anderweitig gezogen bzw. geschoben und innerhalb der Randnut 46 untergebracht, um die polymere Platte fest an der Läppscheibe zu verankern. Der elastomere Runddichtring 48 ist so dimensioniert, dass er einen ausreichend festen Sitz in der Nut 46 erhält, um eine feste Verbindung der polymeren Platte mit der Läppscheibe während des gesamten Einrichtungs- und Bearbeitungsprozesses zu gewährleisten. Wie von Fachleuten aus dem einschlägigen Fachgebiet anhand der im Text enthaltenen Unterweisungen erkannt werden wird, können andere Mechanismen oder Konstruktionen in gleicher Weise dafür verwendet werden, um die Bearbeitungsfläche 22 fest mit der Läppscheibengrundplatte zu verbinden. So z. B. könnte die Platte, die die Bearbeitungsfläche 22 bildet, durch einen Klebstoff, durch Anschweißen oder durch irgendeines der zahlreichen, bekannten Befestigungselemente für eine feste Verankerung der Platte mit Grundplatte an der Läppscheibe befestigt werden.
Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, wird ein Feinbearbeitungspolster 50 auf die Bearbeitungsfläche 22 gelegt und daran befestigt, um die Bearbeitungsfläche für die Feinbearbeitung von Brillengläsern noch weiter abzugrenzen. Als Feinbearbeitungspolster 50 kann eines der zahlreichen, bekannten Feinbearbeitungspolster verwendet werden, die im Handel für das Feinschleifen und/oder Polieren optischer Flächen angeboten werden. Demzufolge kann das Feinbearbeitungspolster 50 mit einem Schleifmittel, wie z. B. Siliciumcarbidgrieß, versehen sein, das mit dem Polster verklebt oder auf andere Weise mit dem Polster verbunden ist, um die Bearbeitungsfläche für das Feinschleifen der ausgewählten optischen Fläche zu bilden. Ein exemplarisches Feinbearbeitungspolster liegt in Form einer Schlitzscheibe vor und kann zu der Art gehören, die im US-Patent Nr. 4.255.164 für Butzke und Mitarbeiter offen gelegt worden ist. Für das Polieren kann das Polster 50 andererseits in der Form eines Faserpolsters für die Feinbearbeitung ohne Schleifmittel (z. B. ein Vliesstoff, wie z. B. Filz) bestehen, das gegebenenfalls zusammen mit einer Aufschlämmung angewendet werden kann, die auf die Grenzfläche zwischen der optischen Fläche und der Bearbeitungsfläche aufgebracht wird.
Das Feinbearbeitungspolster 50 oder ein gleichgeartetes Bearbeitungselement wird auf die Bearbeitungsfläche 22 gelegt und an ihr durch eines der zahlreichen Befestigungs- oder Bindungsmittel angebracht, die Fachleuten aus dem einschlägigen Fachgebiet bekannt sind. Am besten ist es, wenn das Feinbearbeitungspolster 50 an der darunter liegenden Bearbeitungsfläche 22 durch einen Klebstoff oder ein doppelseitiges Klebeband befestigt wird, wodurch das Feinbearbeitungspolster fest an der erforderlichen Stelle verankert und jegliche relative Bewegung zwischen dem Polster und der darunter liegenden Fläche während des Feinbearbeitungsvorgangs verhindert wird. Vorzugsweise schließt die anpassbare Läppscheibe 12 Mittel ein, um ein austauschbares Befestigen des Feinbearbeitungspolsters 50 oder eines ähnlichen Bearbeitungselementes an der darunter liegenden Bearbeitungsfläche 22 zu ermöglichen. So z. B. kann die Unterseite des Feinbearbeitungspolsters 50 ein doppelseitiges Klebeband oder sonstiges Befestigungsband (z. B. Velcro™) oder sonstige Mittel enthalten, die das Befestigen oder Anbringen ermöglichen und gewährleisten, dass das Feinbearbeitungspolster ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen an der darunter liegenden Bearbeitungsfläche 22 angebracht bzw. davon abgenommen werden kann. Als eine Alternative zum Feinbearbeitungspolster 50 kann die Bearbeitungsfläche 22 die gewünschten Oberflächeneigenschaften genau bestimmen, um die Feinbearbeitung einer optischen Fläche auszuführen.
Wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, beinhaltet die Läppscheibenschleifvorrichtung 10 weiterhin Mittel für eine lösbare Befestigung der anpassbaren Läppscheibe 12 an der Läppscheibenhalterung 14. Die Läppscheibenhalterung 14 verfügt über ein aufrecht stehendes Kranzstück 52, das so dimensioniert ist, dass es gleitbar im abhängigen Kranzstück 20 der Läppscheibengrundplatte 16 aufgenommen werden kann. Das aufrecht stehende Kranzstück 52 begrenzt eine Randnut 54, die für die Aufnahme eines elastomeren Runddichtringes 56 vorgesehen ist. Das abhängige Kranzstück 20 der Läppscheibengrundplatte 16 begrenzt in ähnlicher Weise eine Ringnut 58 auf seiner Innenfläche, die auf die Randnut 54 ausgerichtet wird, wenn die anpassbare Läppscheibe 12 in die Halterung 14 eingesetzt wird. Die Randnut 54 steht durch das Rohr 60 in Fließverbindung mit einer Druck- bzw. Vakuumquelle 62. Um eine feste Verankerung der anpassbaren Läppscheibe 12 mit der Läppscheibenhalterung 14 zu gewährleisten, wird die Druck- bzw. Vakuumquelle 62 betätigt, um Druckgas (vorzugsweise Druckluft) in das Rohr 60 einzuleiten, das, wie mit den gestrichelten Linien in Fig. 1 angegeben, den elastomeren Runddichtring 56 nach außen und in die Ringnut 58 der Läppscheibengrundplatte 16 drückt, um dadurch die anpassbare Läppscheibe an der Halterung festzumachen. Um danach die anpassbare Läppscheibe 12 aus der Halterung 14 zu lösen, wird die Druck- bzw. Vakuumquelle 62 betätigt, um das Vakuum durch das Rohr 60 zu ziehen, das wiederum den elastomeren Runddichtring 56 nach innen zieht und von der Ringnut 58 der Läppscheibengrundplatte 16 wegzieht. Wenn die Vakuumquelle betätigt wird, kann die anpassbare Läppscheibe 12 leicht aus der Halterung 14 herausgehoben werden.
In Fig. 4 wird gezeigt, wie die anpassbare Läppscheibenschleifvorrichtung 10 in eine Vorrichtung für die Feinbearbeitung der nachgeformten optischen Fläche eines Linsenrohlings 66 für ein Brillenglas eingebaut wird. In dieser Art von Vorrichtung wird der Linsenrohling 66 durch Klebstoff, ein mechanisches Befestigungselement oder einen anderen geeigneten Verbindungsmechanismus mit einem Befestigungsarm oder Linsenhalter 68 verbunden, der sich innerhalb eines Kübels oder eines ähnlichen Behälters (nicht abgebildet) befindet, um den Feinbearbeitungsvorgang durchzuführen. Am besten ist es, wenn die Läppscheibenhalterung 14 fest an der Oberfläche der Unterlage der Vorrichtung mit dem Linsenhalter 68 und dem Linsenrohling 66 verankert wird, die sich oberhalb der anpassbaren Läppscheibe 12 befindet. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ergibt die Bearbeitungsfläche 22 der anpaßbaren Läppscheibe 12 einen Durchmesser, der geringer als der Durchmesser der optischen Fläche 64 ist, um der Bearbeitungsfläche zu ermöglichen, die Signatur der optischen Fläche anzunehmen (d. h. mit der Krümmung der optischen Fläche konform zu sein).
Der Linsenhalter 68 wird durch ein geeignetes Ansteuerungssystem 70 entsprechend den von einem Steuergerät 72 ausgehenden Kommandos entlang eines vorbestimmten Weges gelenkt. Der Steuergerät 72 ist elektrisch mit jedem Bauteil der Vorrichtung verbunden, einschließlich der Flüssigkeitsquelle 28, der Druck- bzw. Vakuumquelle 62 (wie aus Fig. 1 zu ersehen ist) und des Ansteuerungssystems 70, um automatisch jeden Bauteil für die Ausführung der Einrichtungs- und Feinbearbeitungsvorgänge zu steuern. Der Weg des Linsenrohlings 66 und des Linsenhalters 68 kann, wie im US-Patent Nr. 3.893.264 beschrieben, einer Kreisbahn gleichen oder eine lineare, bogenförmige oder andere gewünschte Konfiguration haben. Aber am besten ist es, wenn dieser Weg von den Krümmungen der ausgewählten Linsenoberfläche bestimmt wird, um die Krümmungen bei der fertig bearbeiteten Linse genau nachzuvollziehen.
Fig. 4 veranschaulicht eine exemplarische Vorrichtung für die Feinbearbeitung einer optischen Fläche auf diese Art und Weise. Sie wird in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/073.491 offen gelegt, die am 6. Mai 1998 eingereicht und mit dem Titel versehen worden ist "Verfahren und Vorrichtung für die Ausführung von Bearbeitungsvorgängen auf der Oberfläche einer oder mehrerer Linsen". Diese Patentanmeldung wird an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung abgetreten und wird hiermit ausdrücklich durch Entgegenhaltung als Teil der hier vorliegenden Offenbarung einbezogen. In dieser Vorrichtung weist das Ansteuerungssystem 70 mindestens drei Gelenkträgerpaare 74 auf, die in bestimmten Abständen winklig zueinander angeordnet und mit dem Linsenhalter 68 verbunden sind, um den Linsenhalter und die Linse in praktisch jeder beliebigen vorbestimmten Richtung entsprechend den Steuerbefehlen zu bewegen, die vom Steuergerät 72 ausgehen, um die anpassbare Linse einzuspannen und die Feinbearbeitung der optischen Fläche, wie im weiteren beschrieben, auszuführen.
Die Vorrichtung 65 enthält auch einen Mechanismus 78 mit einer Polsterkorrekturvorrichtung 80, die daran angebracht ist, um die Dicke des Polsters 50 während der Bildung der anpassbaren Läppscheibe zu korrigieren. Der Mechanismus 78 kann in Bezug auf die anpassbare Läppscheibe 12 bewegt werden, um entweder die Ausgleichvorrichtung 80 zwischen der anpassbaren Läppscheibe 12 und der Linse einzusetzen oder die Polsterkorrekturvorrichtung 80 aus dem Weg zu entfernen, wie es auf Fig. 4 abgebildet ist. Die Polsterkorrekturvorrichtung 80 enthält ein Membranteil 82, das an einem Rahmen 84 befestigt ist. In der beanspruchten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Membranteil 82 aus dehnbarem Material gefertigt, wie z. B. Spandex oder Lycra®material. Die Polsterkorrekturvorrichtung 80 kann sich in einem eingerastetem Zustand und in einem ausgerasteten Zustand befinden, wie es auf den Fig. 5 bzw. 6 dargestellt ist. Im ausgerasteten Zustand befindet sich das dehnbare Material in einer leichten Spannung, die ausreichend dafür ist, um die Bildung von Knitterfalten im Membranteil 82 zu verhindern, wenn es im Rahmen 84 befestigt ist. Das Membranteil 82 hat dehnbare Eigenschaften, um zu gewährleisten, dass es über die Bearbeitungsfläche 22 der anpassbaren Läppscheibe 12 passt und keine Knitterfalten bildet, wie es auf Fig. 5 dargestellt ist. Das Membranteil 82 wird in seinem eingerasteten Zustand gedehnt und hat dann eine Dicke, die ungefähr der Dicke des Polsters 50 gleichkommt. In der beanspruchten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Rahmen 84 der Polsterkorrekturvorrichtung ein Streck- oder Spannring, der einen Innenring 86 und einen Außenring 88 mit einer Stellschraube 90 hat, um das Membranteil 82 dazwischen zu befestigen, wie am besten aus der Fig. 6 zu ersehen ist.
Beim Betrieb der vorliegenden Erfindung wird die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung so eingerichtet, dass sie die Feinbearbeitung eines ausgewählten Linsenrohlings 66 durch festes Einspannen der Linse in den Linsenhalter 68 durchführen kann. Danach ist die anpassbare Läppscheibe 12 bereit, der Krümmung einer ausgewählten Linsenoberfläche 67 des ausgewählten Linsenrohlings 66 konform zu folgen. Wenn der Linsenrohling 66 sich oberhalb der Bearbeitungsfläche 22 der Läppscheibe befindet, betätigt das Steuergerät 72 zunächst die Flüssigkeitsquelle 28, um relativ warmes Wasser mit der Temperatur T1 über das Ablaufende 31 des Flüssigkeitskanals 26 (siehe Fig. 2) zuzuleiten und in Kontakt mit der Unterseite 30 der Läppscheibengrundplatte zu bringen. Wie oben beschrieben worden ist, kann in der beanspruchten Ausführungsform Wasser bei einer ungefähren Temperatur von 65°C (150°F) bewirken, dass die Substanz 24 vom Typ Freebond innerhalb weniger Sekunden aus dem festen in den flüssigen Zustand übergeht. Danach betätigt der Steuerungsrechner 72 den Mechanismus 78, um die Polsterkorrekturvorrichtung 80 über der anpassbaren Läppscheibe 12 in Position zu bringen. Der Mechanismus 78 bewegt sich dann über eine vorbestimmte Strecke abwärts, um die Membrane 82 über die Bearbeitungsfläche 22 in ihrem eingerasteten oder gedehnten Zustand zu legen. Wenn dann die Schicht der wahlweise anpassbaren Substanz 24 sich im flüssigen Zustand befindet, betätigt das Steuergerät (Steuerungsrechner) 72 das Ansteuerungssystem 70, um den Linsenhalter 68 nach unten zu bewegen und danach wiederum die optische Fläche 64 in Kontakt mit der Bearbeitungsfläche 22 durch die Membrane 82 zu pressen, wie aus Fig. 5 zu ersehen ist. Da die Zwischenschicht 24 sich im flüssigen Zustand befindet, ist es der Bearbeitungsfläche 22 möglich, genau den Krümmungen der optischen Fläche 64 konform zu folgen. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, wird die anpassbare Substanz 24 umverteilt und bildet in ihrem Mittelteil eine relativ dünnere Schicht, wenn der Linsenrohling 66 durch Druck in Kontakt mit der Bearbeitungsfläche 22 der Läppscheibe gebracht wird, wobei die Membrane 82 dazwischen positioniert ist.
Sobald die optische Fläche 64 durch die Membrane 82 hindurch mittels Druck in konformen Kontakt mit der Bearbeitungsfläche 22 gebracht wird, betätigt der Steuerungsrechner 72 die Flüssigkeitsquelle 28, damit relativ kühle Flüssigkeit durch das Ablaufende 31 des Kanals 26 zugeführt und in Kontakt mit den seitlichen Teilen der Unterseite 30 der Grundfläche 18 gebracht werden kann, um den Übergang der aus der Substanz 24 bestehenden Schicht vom festen in den flüssigen Zustand zu bewirken. Wie oben beschrieben, kann in der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Wasser bei einer Temperatur von ungefähr 5-10°C (40-50°F) innerhalb von wenigen Sekunden den Übergang der bevorzugten Substanz 24 vom flüssigen zum festen Zustand bewirken. Da die Kühlflüssigkeit 34 anfänglich mit den seitlichen Teilen der Fläche 30 in Kontakt kommt, beginnt die Abkühlung der seitlichen Teile zuerst, um zu gewährleisten, dass die dickere Schicht der umverteilten, anpassbaren Substanz 24 ausreichend abgekühlt wird, und dass die anpassbare Läppscheibe genau die Form der optischen Fläche 64 annimmt.
Wenn die Schicht der anpassbaren Substanz 24 sich im festen Zustand befindet und somit die Bearbeitungsfläche 22 in der Stellung arretiert ist, die der Krümmung der ausgewählten optischen Fläche entspricht, wird das Ansteuerungssystem 70 betätigt, um den Linsenhalter 68 von der anpassbaren Läppscheibe 12 weg zu bewegen, um dadurch den Linsenrohling 66 von der Läppscheibe zu lösen. Wenn es erforderlich ist, die Trennung der Linse 66 von der Bearbeitungsfläche 22 wegen des zwischen der Linse und der Linsenfläche entstandenen Vakuums zu erleichtern, ist es möglich, vor der Formung der Krümmungen der Bearbeitungsfläche einen feinen Faden zwischen die Linse und die Bearbeitungsfläche zu legen, um die Bildung eines Vakuums zu verhindern. Jede durch den feinen Faden hervorgerufene Vertiefung bzw. Einkerbung stellt keine Beeinträchtigung für die Leistung der Läppscheibe dar.
Sobald die Linse von der Bearbeitungsfläche 22 getrennt ist, wird das Feinbearbeitungspolster 50 auf die Bearbeitungsfläche gelegt und in einer Art und Weise daran befestigt, wie sie oben für das Feinschleifen und/oder Polieren der optischen Fläche beschrieben worden ist.
Obwohl in der beanspruchten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Polsterkorrekturvorrichtung 80 dafür benutzt wird, um die Dicke des Feinbearbeitungspolsters 50 einzustellen, können auch andere Verfahren für diesen Zweck verwendet werden. Wie oben schon dargelegt, verändert das Feinbearbeitungspolster 50 die Krümmungen geringfügig, da die Bearbeitungsfläche 22 die Krümmungen der ausgewählten optischen Fläche 64 bestimmt. So wird in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Linse, um die gewählten Krümmungen in den feinbearbeiteten Linsen genau nachzuformen, auf das Polster 50 gelegt, um der anpassbaren Substanz 24 die neue passende Form zu geben. Auf diese Weise erhält die anpassbare Substanz die neue passende Form, um die Dicke des Polsters 50 zu korrigieren. Bei der beanspruchten Ausführungsform erfordert die Korrektur der Dicke des Polsters keinen vollständigen Zyklus, um die anpassbare Substanz 24 von ihrem festen in den flüssigen Zustand übergehen zu lassen. Wasser wird dabei ebenfalls auf das Polster geleitet.
Das Steuergerät 72 betätigt danach das Ansteuerungssystem 70, um den Linsenhalter 68 und die daran befestigte Linse 66 in Kontakt mit dem Feinbearbeitungspolster 50 zu bringen und wiederum den Linsenhalter und die Linse über die vorbestimmte Ansteuerungsbahn zu bewegen, wodurch eine relative Bewegung an der Grenzfläche zwischen der Linsenoberfläche 67 und dem Feinbearbeitungspolster 50 entsteht, um dadurch die Feinbearbeitung der Linse zu bewirken. Das Feinbearbeitungspolster 50 kann anfänglich die Form eines herkömmlichen Feinbearbeitungspolsters 50 für das Feinschleifen der optischen Fläche annehmen. Wenn dann das Feinschleifen abgeschlossen ist, kann das Feinbearbeitungspolster 50 von der Bearbeitungsfläche 22 gelöst und durch ein herkömmliches Polierpolster ersetzt werden, um die optische Fläche 67 zu polieren. Sobald die Feinbearbeitungsvorgänge beendet sind, können die Polster abgestoßen und die Arbeitsgänge für eine weitere Linse wiederholt werden. Die Verwendung der Polsterkorrekturvorrichtung 80 während der Formung der anpassbaren Läppscheibe gewährleistet, dass die Dicke des Polsters 50 während der Formung der Läppscheibe erzielt wird, wodurch genauere Ergebnisse erzielt werden.
Die Autoren der vorliegenden Erfindung haben entdeckt, dass es wünschenswert sein kann, eine Vielzahl anpassbarer Läppscheiben zu schaffen, wobei jede Läppscheibe für eine unterschiedliche nominelle Brillenglaskrümmung zuständig ist. Außerdem wird die nominelle Krümmung in Verbindung mit der Schichtdicke der anpassbaren Substanz 24 für jede Läppscheibe 12 eingestellt, um eine Vielzahl unterschiedlicher Brillenglaskrümmungen in dem jeweiligen vorbestimmten Spektrum von Krümmungen zu erfassen. Ein Vorteil dieser Art und Weise, einen Satz von Läppscheiben zur Verfügung zu halten, besteht darin, dass die Schichtdicke der anpassbaren Substanz 24 im Vergleich zu einer einzigen Läppscheibe verringert werden kann, die dafür ausgelegt ist, ein breiteres Spektrum von Brillenglaskrümmungen zu erfassen. Dadurch können die Wechselzeiten zwischen Erwärmung und Abkühlung verringert werden und in geringerem Maße kann die Auswirkung irgendeiner Schrumpfung in der Schicht der anpassbaren Substanz beim Übergang vom flüssigen zum festen Zustand auf ein Minimum reduziert werden.

Bei der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine Gruppe unterschiedlicher Läppscheiben des in Fig. 1-5 abgebildeten Typs bereitgestellt werden, um ein Spektrum unterschiedlicher Linsenkrümmungen von ca. 0 bis 20 Dioptrien ("D") zu erfassen. In diesem Fall wird jede anpassbare Läppscheibe 12 so ausgelegt, dass sie einen Bereich von ungefähr 1.5 (anderthalb) Dioptrien folgender Linsenkrümmungen erfasst:

LÄPPSCHEIBE Nr.	BEREICH VON KRÜMMUNGEN
1	0-1,5 D
2	1,5 D-3 D
3	3 D-4,5 D
4	4,5 D-6 D
5	6 D-7,5 D
6	7,5 D-9 D
7	9 D-10,5 D
8	10,5 D-12 D
9	12 D-13,5 D
10	13,5 D-15 D
11	15 D-16,5 D
12	16,5 D-18 D
13	18 D-19,5 D
14	19,5 D-21 D

In dieser gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform kann jede Läppscheibe 12 einen Bereich bearbeiten, der von der nominellen Dioptrie bis zur Dioptrie -1,5 (minus anderthalb) reicht, und so ungefähr die Wechselzeiten für die Erwärmung und Abkühlung erreichen, die für die oben genannten vorgesehen sind. Jede Läppscheibe kann auch einen Zylinder in der Größenordnung einer Zugabe von 1,5 (anderthalb) Dioptrien erfassen (z. B. -4, 5 × 6 auf einer 6D Läppscheibe [Läppscheibe Nr. 4 siehe oben]). Außerdem muss der Zylinder sich nicht symmetrisch zum Zugabenmittelwert verhalten. Eher darf sich die Gesamtzugabe auf einer Seite der nominellen Krümmung befinden. Demzufolge kann die Gruppe von 14 (vierzehn) anpassbaren Läppscheiben, die oben zusammengefasst sind, sich an jede Linsenkrümmung bis zu 21 Dioptrien (mit einer Zugabe von ebensoviel wie 1,5) anpassen und ihre Feinbearbeitung ausführen. Außerdem benötigen einige Linsen zusätzlich zur Grundkrümmung eine Zylinder- oder Querkrümmung. Die Läppscheibe könnte eine gewisses vorher eingestelltes Maß einer Zylinderkrümmung aufweisen.
Aber wie von Fachleuten aus dem einschlägigen Fachgebiet aufgrund der in der vorliegenden Beschreibung enthaltenen Unterweisungen erkannt werden wird, haben die oben dargelegten nominellen Krümmungen und das vorbestimmte Spektrum von Krümmungen für jede anpassbare Läppscheibe nur exemplarischen Charakter und können in Abhängigkeit von einer Reihe von Faktoren je nach Wunsch verändert werden, einschließlich der gewünschten Wechselzeiten für die Erwärmung und Abkühlung.
Zudem ist bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Bearbeitungsfläche der anpassbaren Läppscheibe kleiner als der Durchmesser der zu polierenden Linse. Wie in dem Fachgebiet bekannt ist, wird für höhere Dioptrien eine spezielle Hochdioptrienläppscheibe oder erhabene Läppscheibe verwendet.
Wie von Fachleuten aus dem einschlägigen Fachgebiet erkannt werden wird, können zahlreiche Veränderungen und Modifikationen im Hinblick auf die oben beschriebene Ausführungsform und andere Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen werden, ohne von ihrem Grundinhalt abzugehen, der in den als Anlage beigefügten Ansprüchen definiert worden ist. Demzufolge ist die vorliegende ausführliche Beschreibung der beanspruchten Ausführungsformen in einem erläuternden Sinne und nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen. So z. B. kann die Erfindung, obwohl die beanspruchte Ausführungsform die Verwendung der Polsterkorrekturvorrichtung 80 offenbart, auch ohne eine derartige Vorrichtung zur Anwendung kommen. Außerdem wird in der beanspruchten Ausführungsform die Membrane 82 der Vorrichtung 80 aus Spandexmaterial gefertigt. Es kann aber auch jede andere Materialart, sei es Textilgewebe oder andere Stoffe, verwendet werden, solange wie gewährleistet ist, dass die Dicke der Membrane ungefähr der Dicke des Polsters 50 entspricht und keine Knitterfalten gebildet werden, wenn das Material über die Bearbeitungsfläche 22 der anpassbaren Läppscheibe 12 gelegt wird.

Claims

1. Vorrichtung zur Feinbearbeitung einer optischen Fläche einer Linse, wobei die Vorrichtung folgende Bestandteile umfaßt:
anpassbare Läppscheibe (12) für die Feinbearbeitung einer Linsenoberfläche, die folgendes umfaßt:
eine starre Grundfläche (18), die eine Grundkrümmung definiert,
eine Bearbeitungsfläche (22), die im wesentlichen an der Grundfläche (18) anliegt, um so mit einer ausgewählten optischen Fläche in Berührung zu kommen und sich der Krümmung der ausgewählten optischen Fläche anzupassen, und eine wahlweise anpassbare Substanz (24), die eine Schicht bildet, die sich zwischen der starren Grundfläche (18) und der Bearbeitungsfläche (22) erstreckt und wahlweise zwischen einem festen und flüssigen Zustand wechseln kann, wobei die Substanz (24) in ihrem flüssigen Zustand eine Bewegung der Bearbeitungsfläche (22) in Bezug auf die Grundfläche (18) ermöglicht, um der Krümmung der ausgewählten optischen Fläche konform zu folgen, und die Substanz (24) in ihrem festen Zustand die Bearbeitungsfläche in einer Stellung fixiert, die mit der Krümmung der ausgewählten optischen Fläche konform übereinstimmt, und diese erwähnte konforme Stellung während der Feinbearbeitung der ausgewählten optischen Fläche beibehält, und
eine Polsterkorrekturvorrichtung (80), die zwischen der Bearbeitungsfläche (22) der anpassbaren Läppscheibe (12) und der optischen Fläche (64) während der Formung der Bearbeitungsfläche (22) eingesetzt wird, um die Dicke eines Feinbearbeitungspolsters (50) während des Feinbearbeitungsvorganges zu korrigieren.

2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polsterkorrekturvorrichtung (80) ein Membranteil enthält (82), das eine Dicke hat, die ungefähr der Dicke eines Feinbearbeitungspolsters gleichkommt.

3. Die Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranteil (82) der Polsterkorrekturvorrichtung (80) dehnbar ist, um die Bildung von Knitterfalten auszuschließen.

4. Die Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranteil (82) der Polsterkorrekturvorrichtung (80) aus dehnbarem Material gefertigt wird.

5. Die Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranteil (82) der Polsterkorrekturvorrichtung (80) aus Spandex- Material gefertigt wird.

6. Anpassbare Läppscheibe (12) für die Feinbearbeitung optischer Flächen, die folgendes umfaßt:
eine starre Grundfläche (18), die eine Grundkrümmung definiert,
eine Bearbeitungsfläche (22), die an der Grundfläche (18) anliegt, um so mit einer ausgewählten optischen Fläche in Berührung zu kommen und sich der Krümmung der ausgewählten optischen Fläche anzupassen, und
eine wahlweise anpassbare Substanz (24), die eine Schicht bildet, die sich zwischen der starren Grundfläche (18) und der Bearbeitungsfläche (22) erstreckt und wahlweise zwischen einem festen und flüssigen Zustand wechseln kann, wobei die Substanz (24) in ihrem flüssigen Zustand eine Bewegung der Bearbeitungsfläche (22) in Bezug auf die Grundfläche (18) ermöglicht, um sich der Krümmung der ausgewählten optischen Fläche anzupassen, und die Substanz (24) in ihrem festen Zustand die Bearbeitungsfläche in einer Stellung fixiert, die mit der Krümmung der ausgewählten optischen Fläche übereinstimmt, und diese erwähnte übereinstimmende Stellung während der Feinbearbeitung der ausgewählten optischen Fläche beibehält,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Polsterkorrekturvorrichtung (80) zwischen der Bearbeitungsfläche (22) der anpassbaren Läppscheibe (12) und der ausgewählten optischen Fläche (64) eingesetzt wird, um die Dicke eines Feinbearbeitungspolsters zu korrigieren, das während des anschließenden Feinbearbeitungsvorganges benutzt wird.

7. Verfahren für die Feinbearbeitung einer ausgewählten optischen Fläche, das folgende Arbeitsschritte umfaßt:
Bestimmung der Krümmung der ausgewählten optischen Fläche (64);
Auswahl einer anpassbaren Läppscheibe, die eine starre Grundfläche hat, die eine Grundkrümmung vorgibt, die für die Krümmungen der ausgewählten optischen Fläche geeignet ist, wobei die anpassbare Läppscheibe eine Bearbeitungsfläche (22) hat, die im wesentlichen an der Grundfläche (18) anliegt, um mit der ausgewählten optischen Fläche (64) in Berührung zu kommen und sich der Krümmung der ausgewählten optischen Fläche anzupassen, wobei eine wahlweise anpassbare Substanz (24) eine Schicht bildet, die sich zwischen der starren Grundfläche (18) und der Bearbeitungsfläche (22) erstreckt und wahlweise zwischen dem festen und flüssigen Zustand wechselt;
Wechsel der anpassbaren Substanz (24) vom festen zum flüssigen Zustand;
Einsetzung einer Polsterkorrekturvorrichtung (80) zwischen der ausgewählten optischen Fläche und der Bearbeitungsfläche (64);
Pressen der ausgewählten optischen Fläche, um sie in Berührung mit der Bearbeitungsfläche (22) zu bringen, wobei die Polsterkorrekturvorrichtung (80) dazwischen eingesetzt wird und wiederum die Bearbeitungsfläche (22) und die darunter liegende Schicht einer wahlweise anpassbaren Substanz der Krümmung der ausgewählten optischen Fläche (64) konform anpasst; und
Wechsel der wahlweise anpassbaren Substanz (24) vom flüssigen zum festen Zustand, um dadurch die Bearbeitungsfläche (22) zu veranlassen, für die anschließende Feinbearbeitung der optischen Fläche im wesentlichen die Krümmung der ausgewählten optischen Fläche anzunehmen.

8. Das Verfahren nach Anspruch 7, das die folgenden anschließenden Arbeitsschritte umfaßt:
Entfernung der Polsterkorrekturvorrichtung (80);
Auflegen eines Feinbearbeitungspolsters (50) auf die Bearbeitungsfläche (22); und
Bewegung zumindest einer Fläche, d. h. entweder der optischen Fläche oder der Bearbeitungsfläche (22), in Bezug auf die andere Fläche, um so die Feinbearbeitung der optischen Fläche vorzunehmen.

9. Das Verfahren nach Anspruch 7, das weiterhin folgenden Zwischenschritt enthält:
Auflegen eines Feinbearbeitungspolsters (50) auf die Bearbeitungsfläche (22), nachdem die Bearbeitungsfläche die Krümmung der ausgewählten optischen Fläche angenommen hat; und
erneute konforme Anpassung der Bearbeitungsfläche mit dem Polster (50), das darauf gelegt wurde, um die Dicke des Polsters zu korrigieren.