JP2000108002A

JP2000108002A - レンズ研磨方法とその装置

Info

Publication number: JP2000108002A
Application number: JP28149798A
Authority: JP
Inventors: Yuta Nishide; 雄太西出; Naoyuki Kishida; 尚之岸田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2000-04-18
Anticipated expiration: 2018-10-02
Also published as: JP3845209B2

Abstract

(57)【要約】【課題】レンズを研磨液中にて研磨加工するにあたっ
て、高能率で、かつ高精度のレンズを得るレンズ研磨方
法を提供する。【解決手段】帯電した微細砥粒２を分散した研磨液１
３に通電して、電気泳動現象により、微細砥粒２と逆の
極性を有する研磨工具１２に微細砥粒２を付着させ、研
磨工具１２にてレンズ１表面を研磨するレンズ研磨方法
において、研磨工具１２の加工面側に導電性接着剤にて
導電性弾性体５を貼付し、該導電性弾性体５の表面５ａ
に微細砥粒２を付着させて研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズを高精度に
球面加工する研磨方法とその装置に係わり、詳しくは電
気泳動現象を利用した研磨方法とその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、微細砥粒を分散させた研磨液中
に、レンズを浸漬した状態で研磨加工を行う研磨方法お
よび研磨装置として、実開平６−５８５５号公報所載の
技術（従来技術１）が開示されている。図１２を用い
て、この技術を説明する。図１２において、図示しない
研磨装置本体の支持台には、容器１０８が固着されてい
る。容器１０８の底面中心部には、孔１０８ａが穿設さ
れ、この孔１０８ａに回転下軸１０１が回転自在に装着
されている。この回転下軸１０１の上端には、レンズ１
０３を貼付して保持する研磨下皿１０２が取着されてい
る。

【０００３】また、回転下軸１０１は、回転駆動される
ように、図示しない駆動源に接続されている。一方、研
磨下皿１０２に保持されたレンズ１０３の上部には、レ
ンズ１０３の加工面と密接するように成形された研磨上
皿１０５が配設されている。この研磨上皿１０５には、
加工面側にピッチ層１０６があり、研磨上皿１０５の外
周側には、研磨上皿１０５の自重を軽減するように浮力
を発生させるフロート１１１が装着されている。研磨上
皿１０５の上部には、凹部１０５ａが形成され、この凹
部１０５ａに揺動上軸１０４が係合されている。揺動上
軸１０４は、揺動できるように、図示しない駆動源に接
続されている。また、容器１０８内には、レンズ１０３
および研磨上皿１０５が浸漬されるレベルまで砥粒を分
散した研磨液１０７が貯留されている。

【０００４】上記構成の研磨装置を用いたレンズ１０３
の研磨加工では、図示を省略した駆動源により回転下軸
１０１を回転させるとともに、揺動上軸１０４を揺動運
動させる。また、揺動上軸１０４は、回転下軸１０１の
方向に加圧される。これにより、研磨上皿１０５がレン
ズ１０３の表面に沿って揺動運動するとともに、研磨下
皿１０２の回転および揺動上軸１０４からの加圧も加わ
り、研磨加工が進行する。

【０００５】一方、電荷を帯びた微細砥粒を拡散させて
なる懸濁液に通電することにより、懸濁液中の微細砥粒
を電気泳動現象により電極部材に凝着させて研磨加工を
行う研磨方法については、１９８９年度精密工学会春季
大会学術講演論文集（ｐ１８〜１９）に開示された技術
（従来技術２）がある。この従来技術２では、図１３に
おいて、回転駆動されるように回転軸１１４が図示しな
い駆動源に接続されている。この回転軸１１４の下端に
は、黄銅製で円盤状のプラス電極１１７が接続されてお
り、容器１２０に貯留された懸濁液１１９中に浸漬され
ている。一方、マイナス電極１１５も容器１２０の内壁
に取着され、懸濁液１１９中に浸漬されている。プラス
電極１１７は回転軸１１４を介して電源１１３のプラス
端子に、マイナス電極１１５は電源１１３のマイナス端
子にそれぞれ接続されている。また、ソーダガラスから
なる加工物１１８が、容器１２０内に設置された取付け
具１２１に取着され、懸濁液１１９中に浸漬されてい
る。

【０００６】上記構成の研磨装置を用いた加工物１１８
の研磨加工では、プラス電極１１７とマイナス電極１１
５との間に電源１１３から直流電圧を印加することによ
り、電気泳動現象が起こり、懸濁液１１９中の電荷を帯
びた微細砥粒であるコロイダルシリカ１１６が円盤状の
プラス電極１１７に引き寄せられていく。そして、プラ
ス電極１１７を取り巻くように、コロイダルシリカ１１
６が付着し、ある程度蓄積したシリカ層と加工物１１８
が接触した後、ソーダガラスからなる加工物１１８表面
に対して機械的な除去作用をなし、研磨加工を行うこと
ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来技
術には、つぎのような問題点があった。従来技術１で
は、加圧、研磨上皿の重量および浮力のバランスを取ら
ねばならず、加工条件が出しにくく、なおかつ、回転下
軸の回転数および揺動上軸の揺動回数を一定以上あげる
と、微細砥粒を含んだ研磨液が飛散するという現象が発
生する。すなわち、回転下軸の回転数、揺動上軸の揺動
回数を通常の研磨加工に比べて低く設定せざるをえず、
その結果、加工品質は優れているが、加工速度は遅いと
いう問題点があった。また、形状精度の出し方として
は、ピッチ層の形状に大きく左右されるため、ピッチ層
の形状が適正でない場合には、レンズ形状の測定、ピッ
チ層の形状修正、および試し研磨加工というルーチン作
業を余儀なくされる。さらに、加工条件によっても形状
精度に狂いが生じるため、加圧、揺動回数、回転数とい
う加工条件にも、常に注意しなければならない。よっ
て、作業自体が煩わしいという問題点も挙げられる。

【０００８】一方、従来技術２では、円盤状のプラス電
極をレンズ形状に見合った形状にすることにより、研磨
加工は可能であるが、微細砥粒がある程度凝着された砥
粒層となってから研磨加工を行わなければならない。こ
れは、プラス電極（材質は黄銅）が直接レンズ面に接触
した場合、キズ、バリ等の欠陥が生じるからである。す
なわち、プラス電極とレンズとの間に、常に微細砥粒が
介在する状態を維持しなければ、レンズ面に欠陥を生じ
させてしまう。また、プラス電極とレンズ面との間は、
砥粒層が介在するだけの隙間を維持する手段を設けねば
ならないが、この場合も、一定の隙間をあけて回転軸を
レンズ面と平行に移動させなければならず、機械的に制
御が困難になる。加えて、レンズ面に対する加圧が、微
細砥粒の蓄積に伴う圧力増加しか望めず、加工能率の低
下は避けられない。

【０００９】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、請求項１、２、３または４に係る発明の課
題は、レンズを研磨液中にて研磨加工するにあたって、
高能率で、かつ高精度のレンズを得るレンズ研磨方法を
提供することである。請求項５、６または７に係る発明
の課題は、上記レンズ研磨方法を実施するためのレンズ
研磨装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１または２に係る発明は、帯電した微細砥粒
を分散した研磨液に通電して、電気泳動現象により、前
記微細砥粒と逆の極性を有する研磨工具に前記微細砥粒
を付着させ、前記研磨工具にてレンズ表面を研磨するレ
ンズ研磨方法において、前記研磨工具の加工面側に導電
性接着剤にて導電性弾性体を貼付し、該導電性弾性体の
表面に前記微細砥粒を付着させて研磨する。

【００１１】請求項３に係る発明は、帯電した微細砥粒
を分散した研磨液に通電して、電気泳動現象により、前
記微細砥粒と逆の極性を有する研磨工具に前記微細砥粒
を付着させ、前記研磨工具にてレンズ表面を研磨するレ
ンズ研磨方法において、前記研磨工具の加工面側に切欠
き又は孔を有する非導電性弾性体を貼付し、該切欠き又
は孔にて形成された前記研磨工具の露出部に前記微細砥
粒を付着させて研磨する。

【００１２】請求項４に係る発明は、帯電した微細砥粒
を分散した研磨液に通電して、電気泳動現象により、前
記微細砥粒と逆の極性を有する研磨工具に前記微細砥粒
を付着させ、前記研磨工具にてレンズ表面を研磨するレ
ンズ研磨方法において、前記研磨工具は、輪帯状に形成
された導電性部材と非導電性部材とが交互に配置され、
各導電性部材に導電性弾性体を貼付するとともに、各導
電性部材に通電して前記導電性弾性体の表面に前記微細
砥粒を付着させて研磨する。

【００１３】請求項５、６または７に係る発明は、帯電
した微細砥粒を分散した研磨液中にレンズを浸漬した状
態で研磨するレンズ研磨装置において、前記研磨液中に
浸漬したレンズを保持するレンズ保持具と、該レンズ保
持具を回転させる主軸と、前記研磨液を貯留する容器
と、一方の電極として機能し、レンズ加工面側の表面に
弾性体を固着して、この弾性体表面または前記レンズ加
工面側の表面に、前記微細砥粒を電気的に付着するよう
にした研磨工具と、前記研磨液中に浸漬する他方の電極
と、前記研磨工具に接続する電極ブラシと、それぞれの
電極間に電荷を与える電源とを備えた。

【００１４】請求項１または２に係る発明のレンズ研磨
方法では、研磨工具の加工面側に導電性接着剤にて導電
性弾性体を貼付し、該導電性弾性体の表面に前記微細砥
粒を付着させて研磨することにより、導電性弾性体の表
面の砥粒密度が非常に高くなる上、適度な砥粒保持力を
併せもった状態で研磨加工をする。また、微細砥粒を積
層する厚さを制御すれば、曲率半径の修正が可能とな
る。

【００１５】請求項２に係る発明のレンズ研磨方法で
は、上記作用に加え、研磨工具に対向して配設されたレ
ンズ保持具を、微細砥粒の極性と同一の極性の電極とし
て用いることにより、電極と研磨工具との間の間隔を短
縮させ、研磨工具に付着させる微細砥粒の数を増加させ
る。

【００１６】請求項３に係る発明のレンズ研磨方法で
は、研磨工具の加工面側に切欠き又は孔を有する非導電
性弾性体を貼付し、該切欠き又は孔にて形成された研磨
工具の露出部に微細砥粒を付着させて研磨することによ
り、研磨工具の露出部への微細砥粒の付着量を加減し
て、研磨作用面積を制御しつつ研磨加工をする。

【００１７】請求項４に係る発明のレンズ研磨方法で
は、研磨工具は、輪帯状に形成された導電性部材と非導
電性部材とが交互に配置され、各導電性部材に導電性弾
性体を貼付するとともに、各導電性部材に通電して導電
性弾性体の表面に微細砥粒を付着させて研磨することに
より、輪帯状に分割された導電性部材にそれぞれ異なる
電圧をかけて、研磨工具中心部や外周部に付着する微細
砥粒の砥粒層の厚さをそれぞれ制御しつつ研磨加工す
る。

【００１８】請求項５、６または７に係る発明のレンズ
研磨装置では、前記研磨液中に浸漬したレンズを保持す
るレンズ保持具と、該レンズ保持具を回転させる主軸
と、前記研磨液を貯留する容器と、一方の電極として機
能し、レンズ加工面側の表面に弾性体を固着して、この
弾性体表面またはレンズ加工面側の表面に、前記微細砥
粒を電気的に付着するようにした研磨工具と、前記研磨
液中に浸漬する他方の電極と、前記研磨工具に接続する
電極ブラシと、それぞれの電極間に電荷を与える電源と
を備えたことにより、研磨工具に付着する微細砥粒の数
量を増加させ、研磨砥粒の砥粒層の厚さを制御する。

【００１９】請求項６に係る発明のレンズ研磨装置で
は、上記作用に加え、研磨工具が、輪帯状に形成された
導電性部材と非導電性部材とが交互に配置され、各導電
性部材に導電性弾性体を貼付するとともに、各導電性部
材に通電する印加電圧をそれぞれ異なるように制御可能
に構成したことにより、研磨工具中心部や外周部に付着
する微細砥粒の砥粒層の厚さをそれぞれ容易に制御す
る。

【００２０】請求項７に係る発明のレンズ研磨装置で
は、上記作用に加え、研磨工具に対向して配設されたレ
ンズ保持具を、前記微細砥粒の極性と同一の極性の前記
他方の電極としたことにより、電極と研磨工具との間の
間隔を短縮させ、かつ一定に維持する。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態において説明
するレンズ研磨方法およびその装置は、研磨液中の微細
砥粒の電気泳動現象を利用し、電極に接着された弾性体
の表面上または電極表面上に微細砥粒を均一に凝着し、
保持した状態で研磨加工がなされるので、表面粗さが小
さく、高精度のレンズの研磨加工に最適である。また、
電気的条件を変化させることにより、レンズ形状の制御
や加工速度の制御も可能となり、従来の研磨工具の形状
修正や加工条件の変更によるレンズの形状補正を行わな
くとも、容易にレンズ形状を修正することができる。

【００２２】また、本発明の実施の形態における説明
は、凸球面のレンズについてのみ説明するが、凹球面の
レンズについても、同様の構成にて、研磨加工を行うこ
とができ、その作用効果においても差が生じることはな
い。さらに、本説明においては、研磨液中にて研磨加工
を行うように記載しているが、両電極間に安定的に研磨
液を供給できれば、従来の研磨液をかけ流しにて研磨加
工を行う方式を用いても、その作用効果に差が生じるこ
とはない。以下、具体的な実施の形態について説明す
る。

【００２３】（実施の形態１）図１〜図３は実施の形態
１を示し、図１はレンズ研磨装置の縦断面図、図２は研
磨工具の下面の部分拡大図、図３は研磨工具の下面の他
の例の部分拡大図である。

【００２４】図１において、容器９の内部には、帯電し
た微細砥粒２が分散された研磨液１３が貯留されてい
る。容器９の材質は、研磨液１３によって浸食されない
ものがよい。微細砥粒２は、帯電していればよく、コロ
イダル状のものが好ましい。微細砥粒２の粒径は、コロ
イダル状として安定的な粒径であれば問題なく、１〜１
００ｎｍがよい。微細砥粒２の材質は、レンズを研磨加
工する際に、高能率で高品質が望まれるため、コロイダ
ル酸化セリウム、コロイダルシリカ、コロイダルアルミ
ナ、コロイダルジルコニアなどが用いられる。研磨液１
３が貯留された容器９の中央には、凸球面を有するレン
ズ１がレンズ保持具としてのレンズ枠１１に保持され、
レンズ枠１１は主軸１０に連結されている。主軸１０
は、図示しない駆動源に接続されており、研磨加工を行
うときに回転駆動される。

【００２５】レンズ１を研磨加工する研磨工具１２とし
て、導電性弾性体５を電極３に導電性接着剤にて貼付し
たものが使用され、電極３と導電性弾性体５とにより研
磨工具１２を構成している。導電性弾性体５には、いず
れも金属粉やカーボンファイバーなどを混入した導電性
樹脂や導電性研磨布などが使用される。導電性弾性体５
の表面５ａは、図２に示すように、通常のピッチ研磨に
用いる凹状の刻み目が網目状に形成された表面であれば
よい。また、図３に示す導電性弾性体５Ａのように、通
常のシート研磨に用いる穴あきの発泡ポリウレタン（ポ
リウレタンシートの表面に穴ｈが散在して形成されてい
る）の様になっていてもよい。電極３は鋳鉄製で、レン
ズ加工面側３ａは、レンズ１の球面形状に相似してお
り、導電性弾性体５の厚さ分だけ、曲率半径を変えたも
のである。具体的には、レンズ１の曲率半径をＲ、導電
性弾性体５の厚さをｔ、電極３の曲率半径をＲ′とする
と、Ｒ′＝Ｒ＋ｔとなっている。また、当然ながら、レ
ンズが凸球面の場合、電極３のレンズ加工面側３ａは凹
球面である。

【００２６】また、電極３の凹部３ｂは、図示しない駆
動源により揺動駆動される揺動上軸７と繋がっており、
揺動上軸７が揺動することによって、レンズ１の表面形
状に沿って揺動する。この揺動の際、レンズ１の加工面
と導電性弾性体５の表面５ａとは、常に研磨液１３中に
位置するように、液面１３ａが調節されている。揺動上
軸７は、導電性の材料（金属）からなり、揺動上軸７の
外周には電極ブラシ８が当接している。電極ブラシ８
は、導電性があり、揺動上軸７に接していれば、形状・
材質は問わない。電極ブラシ８は、さらに直流電源６に
電気ケーブルによって接続されている。直流電源６は図
示しない専用回路によって電圧を変更することができ
る。また、直流電源６は、もう一方の電極４に接続され
ており、電極４は研磨液１３中にレンズ１および研磨工
具１２からある一定間隔の離れた位置に浸漬されてい
る。電極４の形状は任意であり、材質は導電性のもの
で、例えばカーボン、導電性樹脂、金属が用いられる。

【００２７】なお、微細砥粒２を凝着させるための電極
３は、導電性弾性体５および揺動上軸７との接触面以外
は絶縁されており、レンズ枠１１、主軸１０など研磨液
１３と接する部材も、非導電性材料を用いるか、もしく
は、表面を塗装して絶縁する必要がある。

【００２８】つぎに、上記構成の研磨装置を用いたレン
ズ研磨方法について説明する。図１において、図示しな
い駆動源を駆動することにより、主軸１０、レンズ枠１
１およびレンズ枠１１に保持されたレンズ１が回転す
る。また同時に、揺動上軸７を揺動させることにより、
研磨工具１２が揺動し、レンズ１の研磨加工が進行す
る。このとき、直流電源６より各電極間に電圧を印加す
る。印加電圧は１〜１００Ｖ程度がよい。電極３および
電極４の極性は、、微細砥粒２が帯電している極性によ
る。すなわち、微細砥粒２がマイナスに帯電していた場
合（具体的には、コロイダルシリカ、コロイダル酸化セ
リウムの場合）、電極３をプラス電極とし、電極４をマ
イナス電極とする。これにより、マイナスに帯電してい
る微細砥粒２はプラスの極性である電極３の方に引き寄
せられていく。電極３は、研磨液１３内で導電性弾性体
５との接触面以外は絶縁した状態にあるため、結果的に
導電性弾性体５の表面５ａに微細砥粒２が凝着すること
になる。

【００２９】特に、導電性弾性体５の表面５ａには網目
状に凹状の刻み目、または導電性弾性体１５の表面１５
ａには穴１５ｂなどの凹状部が形成されているので、こ
の部分に微細砥粒２が補足されることになるから、常に
微細砥粒２が介在されるようになって砥粒保持力が増
し、研磨加工にとって好都合である。この状態で研磨加
工が行われるが、帯電した微細砥粒２の凝着量および導
電性弾性体との付着力は電気的なものであるため、電気
的条件（電圧）を制御することによって、微細砥粒２の
付着量および付着力を制御することができる。一方、帯
電した微細砥粒２の極性がプラスの場合（具体的には、
コロイダルアルミナなどの場合）、電極３をマイナス電
極とし、電極４をプラス電極とする。

【００３０】これにより、微細砥粒２は導電性弾性体５
の表面に凝着し、砥粒層を形成した状態で加工が進行す
る。また、レンズ１の加工面を形成する曲率半径が砥粒
層の厚さ分だけ微小変化するため、研磨加工されるレン
ズ１の曲率半径が砥粒層の厚さ分だけ変化することにな
る。これを利用すると、レンズ１の曲率半径を非常に微
小の値だけ操作することができる。加えて、電気的条件
（電圧）により微細砥粒２の付着量が制御できるので、
レンズの形状が変化する速度も制御できる。

【００３１】本実施の形態によれば、電気泳動現象を利
用して微細砥粒を研磨工具に凝着させながら研磨加工を
行うことにより、加工能率を上げるとともに、高精度の
レンズを得ることができる。また、電気的条件（電圧）
を変化することによって、レンズの形状精度の補正及び
その変化の速度を容易に制御することができる。

【００３２】（実施の形態２）図４〜図７は実施の形態
２を示し、図４は研磨工具の下面図、図５は図４のＡ−
Ａ′断面図、図６および図７は図５のＢ部拡大図であ
る。本実施の形態は、実施の形態１と研磨工具のみが異
なり、他の部分は同一のため、異なる部分のみ説明し、
同一部分の図と説明を省略する。また、図４〜図７にお
いても、同一の部材には同一の符号を付し説明を省略す
る。

【００３３】図４および図５において、研磨工具１７
は、電極３とこの電極３の加工面側３ａに貼付された非
導電性弾性体１６とから構成されている。非導電性弾性
体１６には、図４に示すように、８ヶ所の切欠き１６ａ
が形成されており、切欠き１６ａの部分には、電極３の
加工面側３ａが露出した状態となり、露出部３ｃが形成
されている。非導電性弾性体１６の材質は、通常の研磨
加工に用いる材料であって、非導電性のものを用いる。
例えば、発泡ポリウレタンのシートに切欠きを設けたも
のを電極３の加工面側３ａに貼付するか、非導電性のピ
ッチを薄く電極３の加工面側３ａに付着させ、切欠きに
相当する露出部３ｃを設けてもよい。なお、非導電性弾
性体１６の厚さは１ｍｍ以下が望ましい。露出部３ｃの
面積、形状などは、研磨加工するレンズの形状や大きさ
などにより、適宜に設定する。レンズ研磨装置のその他
の構成は実施の形態１と同様である。

【００３４】上記構成の研磨装置を用いたレンズ研磨方
法を説明する。実施の形態１の研磨工具１２に替えて、
研磨工具１７を用い、実施の形態１と同様に、研磨液１
３中にてレンズ１の研磨加工を行う。このとき、直流電
源６より各電極間に電圧を印加する。これにより、非導
電性弾性体１６の表面１６ｂとレンズ１の加工面との間
には、通常の研磨加工と同様に微細砥粒２が巻き込まれ
た状態で研磨加工が行われる。しかし、非導電性弾性体
１６には導電性がないため、微細砥粒２が電気的に付着
することはない、一方、電極３の露出部３ｃは、導電性
のため、帯電した微細砥粒２が電気的に付着した状態に
なる。このとき、電気的条件（電圧）を制御することに
よって、露出部３ｃに付着する微細砥粒２の付着量およ
び付着力を制御することができる。

【００３５】仮に、１０Ｖの電圧をかけた際、図６に示
すように、露出部３ｃに付着した微細砥粒の層が非導電
性弾性体１６の厚さを越えるものとすると、露出部３ｃ
のある部分が加工能力の高い部分となって作用する。一
方、１０Ｖより低い電圧の場合（もしくは電圧をかけな
い場合）、図７に示すように、露出部３ｃに凝着した微
細砥粒２の層が非導電性弾性体１６の厚さを越えないと
すると、露出部３ｃが研磨加工能力の低い部分として作
用する。すなわち、露出部３ｃを研磨工具１７の一部と
して作用させるか作用させないかを電気的条件（電圧）
によって操作することができる。また、電極３の露出部
３ｃが金属であったとしても、レンズ１に直接接触して
いるのは、非導電性弾性体１６のみなので、レンズ１へ
のキズ、バリなどの欠陥が発生することはない。その他
の作用は実施の形態１と同様である。

【００３６】本実施の形態によれば、実施の形態１と同
様に、電気泳動現象を利用して微細砥粒を研磨工具に付
着させながら研磨加工を行うことにより、加工能率を上
げるとともに、高精度のレンズを得ることができる。ま
た、電極の露出部を研磨工具の一部として作用させる
か、作用させないかを電気的条件（電圧）によって操作
できることにより、レンズの形状精度の補正およびその
変化の速度を容易に制御することができる。

【００３７】本実施の形態では，非導電性弾性体に切欠
きを設けたが、これに替えて、複数の孔を設けて、電極
の露出部を形成してもよい。

【００３８】（実施の形態３）図８〜図９は実施の形態
３を示し、図８はレンズ研磨装置の縦断面図、図９は研
磨工具の下面の拡大図である。本実施の形態は、実施の
形態１と研磨工具および給電機構のみが異なり、他の部
分は同一のため、同一の部材には同一の符号を付し説明
を省略する。

【００３９】図８において、研磨工具２２は、電極２３
Ａ、２３Ｂ、２３Ｃと、導電性弾性体２５Ａ、２５Ｂ、
２５Ｃと、絶縁部材１８Ａ、１８Ｂとから構成されてい
る。すなわち、電極２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃは輪帯状に
分割されており、非導電性材料からなる絶縁部材１８
Ａ、１８Ｂが電極２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃのそれぞれの
間に介装され、互いに絶縁されるとともに一体化されて
いる。また、電極２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの加工面側２
３ａ、２３ｂ、２３ｃには、導電性接着剤によって導電
性弾性体２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃがそれぞれ貼付されて
いる。導電性弾性体２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃは、図９に
示すように、輪帯状に分割され、それぞれ絶縁部材１８
Ａ、１８Ｂによって、互いに絶縁された状態になってい
る。また、電極２３Ａの上部には、凹部２３ｄが形成さ
れており、揺動上軸７に繋がれており、研磨工具２２が
揺動駆動される。

【００４０】電極２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃには、電極ブ
ラシ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃがそれぞれ独立して接触し
ており、各電極ブラシ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃは、それ
ぞれの直流電源２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃに接続されてい
る。直流電源２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃは、それぞれ所望
の電圧等に設定できる専用回路を備えている。すなわ
ち、輪帯状に分割された電極２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ
に、所望の電圧を印加することができる。また、電極２
３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃは電極４にそれぞれ接続されてい
る。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

【００４１】上記構成の研磨装置を用いたレンズ研磨方
法を説明する。実施の形態１の研磨工具１２に替えて、
研磨工具２２を用い、実施の形態１と同様に、研磨液１
３中にてレンズ１の研磨加工を行う。このとき、各直流
電源２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃより各電極間に電圧を印加
する。これにより、各導電性弾性体２５Ａ、２５Ｂ、２
５Ｃの各表面とレンズ１の加工面との間には、実施の形
態１と同様に微細砥粒２が付着した状態で研磨加工が行
われる。しかし、それぞれ分割された電極２３Ａ、２３
Ｂ、２３Ｃの電気的条件（電圧）を制御することによっ
て、研磨工具２２の中心部から周辺部に至る表面に付着
する微細砥粒２の付着量および付着力を制御することが
できる。

【００４２】仮に、中心部から周辺部へ１０Ｖ、５Ｖ、
２Ｖの電圧を印加した場合、研磨工具２２の中心部によ
り多く微細砥粒２が付着し、研磨工具２２の周辺部は中
心部と比較すると微細砥粒２は付着量が少ない。逆に、
研磨工具２２の周辺部から中心部へ１０Ｖ、５Ｖ、２Ｖ
の電圧を印加したとすると、研磨工具２２の周辺部によ
り多くの微細砥粒２が付着し、研磨工具２２の中心部は
微細砥粒２の付着量が少ない。すなわち、各直流電源２
６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃの電気的条件（電圧）を制御する
ことにより、研磨工具２２のどの部分に多くの微細砥粒
２を付着させるかを制御することができる。その他の作
用は実施の形態１と同様である。

【００４３】本実施の形態によれば、実施の形態１と同
様に、電気泳動現象を利用して微細砥粒を研磨工具に付
着させながら研磨加工を行うことにより、加工能率を上
げるとともに、高精度のレンズを得ることができる。ま
た、研磨工具のどの部分により多くの微細砥粒を付着さ
せるか操作することにより、レンズの形状精度の補正を
容易に行うことができる。また、電気的条件（電圧）を
変化させることにより、形状精度が変化する速度を制御
することができる。

【００４４】本実施の形態では、研磨工具を電気的に３
分割しているが、研磨工具の大きさにより、２分割また
は４分割以上にしてもよい。

【００４５】（実施の形態４）図１０〜図１１は実施の
形態４を示し、図１０はレンズ研磨装置の縦断面図、図
１１はレンズを貼付したリセス皿の上面の拡大図であ
る。本実施の形態は、実施の形態１とレンズ保持具およ
び給電機構のみが異なり、他の部分は同一のため、同一
の部材には同一の符号を付し説明を省略する。

【００４６】図１０において、レンズ保持具としてのリ
セス皿３２が主軸１０に取着されている。リセス皿３２
には、凸球面を有するレンズ３１が多数貼りされ、研磨
液１３中に浸漬されている。レンズ３１の貼り付け数は
５個になっているが、レンズ３１の曲率半径などから貼
り付け数が限定される場合があるので、その際は貼り付
け数を適宜に設定する。また、リセス皿３２の材質は導
電性を有する材料とし、黄銅等の金属やカーボン等の導
電性樹脂が用いられる。

【００４７】主軸１０には、電極ブラシ３３が当接して
いる。主軸１０は、導電性を有する材料からなり、金属
が好ましい。主軸１０が研磨液１３と接触する部位は塗
装などにより絶縁されている。また、電極ブラシ８、３
３は、電気ケーブルにより直流電源６に接続されてい
る。また、電極ブラシ８、３３の極性は、実施の形態１
〜３と同様に、研磨液１３中で帯電している微細砥粒２
の極性と合致させる。例えば、微細砥粒がマイナスに帯
電していると仮定した場合、電極ブラシ８がプラス側、
電極３３がマイナス側となる。逆に、微細砥粒２がプラ
スに帯電していると仮定すると、電極８がマイナス側、
電極３３がプラス側となる。すなわち、電極ブラシ８は
帯電している微細砥粒２の極性と反対の極性で、電極ブ
ラシ３３は帯電している微細粒子２の極性と同一の極性
となる。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

【００４８】上記構成の研磨装置を用いたレンズ研磨方
法を説明する。実施の形態１と同様に、研磨工具１２を
用いて、研磨液１３中にてレンズ３１の研磨加工を行
う。このとき、直流電源６より各電極ブラシ８、３３を
通じて電極３およびリセス皿３２間に電圧を印加する。
これにより、実施の形態１と同様に、導電性弾性体５に
付着した微細砥粒２により研磨加工を行うことができ
る。さらに、リセス皿３２が電極として作用するため、
研磨工具１２とより接近した位置で電気エネルギーを供
給できるとともに、研磨工具１２とリセス皿３２との距
離が一定なので、より安定的に電気エネルギーを供給す
ることができる。また、実施の形態１と同様に、導電性
弾性体５の表面５ａに付着する砥粒層の厚さを電気的条
件（電圧）により微小変化させることにより、レンズの
曲率半径を微小変化させることもできる。その他の作用
は実施の形態１と同様である。

【００４９】本実施の形態によれば、実施の形態１と同
様に、電気泳動現象を利用して微細砥粒を研磨工具に凝
着させながら研磨加工を行うことにより、加工能率を上
げるとともに、高精度のレンズを得ることができる。ま
た、リセス皿が電極として作用し、より安定的に電気エ
ネルギーを供給できることにより、研磨工具に凝着する
微細砥粒を安定的に供給することができる。すなわち、
実施の形態１よりさらに高能率に研磨加工が行える。ま
た、実施の形態１と同様に、レンズの曲率半径を微小変
化させることが可能なので、従来の多数貼りのレンズ研
磨加工において、リセス皿の中心付近のレンズの曲率半
径と、周辺付近のレンズの曲率半径との差が生じる場合
も、電気的条件（電圧）の変化により形状精度の補正及
びその変化の速度を容易に制御することができる。

【００５０】本実施の形態では、レンズ保持具としてリ
セス皿を用いたが、実施の形態１〜３と同様に、単一の
レンズを保持するレンズ枠を用いてもよい。

【００５１】なお、上述の具体的な実施の形態から、つ
ぎのような構成の技術的思想が導き出される。（付記）（１）前記輪帯状に形成された各導電性部材に、各々
異なる電圧を印加して研磨加工することを特徴とする請
求項４記載のレンズ研磨方法。

【００５２】付記（１）のレンズ研磨方法によれば、請
求項４の効果に加え、レンズの形状精度の補正を高能率
かつ容易に行うことができる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１または２に係る発明によれば、
導電性弾性体の表面の砥粒密度は非常に高くなる上、適
度な砥粒保持力を併せもった状態で研磨加工をするの
で、加工能率を上げるとともに、高精度のレンズを得る
ことができる。また、電気的条件の変化により、レンズ
の形状精度の補正及びその変化の速度を容易に制御する
ことができる。

【００５４】請求項２に係る発明によれば、上記効果に
加え、電極と研磨工具との間の間隔を短縮させ、研磨工
具に凝着させる微細砥粒の数を増加させるので、より高
能率に研磨加工を進行させる。

【００５５】請求項３に係る発明によれば、研磨工具の
露出部への微細砥粒の凝着量を加減して、研磨作用面積
を制御しつつ研磨加工するので、加工能率を上げるとと
もに、高精度のレンズを得ることができる。また、電気
的条件の変化により、レンズの形状精度の補正及びその
変化の速度を容易に制御することができる。

【００５６】請求項４に係る発明によれば、輪帯状に分
割された導電性部材にそれぞれ異なる電圧をかけて、研
磨工具中心部や外周部に凝着する微細砥粒の砥粒層の厚
さをそれぞれ制御しつつ研磨加工するので、加工能率を
上げるとともに、高精度のレンズを得ることができる。
また、研磨工具のどの部分により多くの微細砥粒を付着
させるか操作できることにより、レンズの形状精度の補
正を容易に行うことができる。また、電気的条件を変化
させることにより、レンズの形状精度の変化する速度を
制御することができる。

【００５７】請求項５、６または７に係る発明によれ
ば、研磨工具に凝着する微細砥粒の数量を増加させ、研
磨砥粒の砥粒層の厚さを制御するので、請求項１、２、
３、または４に係る発明のレンズ研磨加工を容易に実施
することができる

【００５８】請求項６に係る発明によれば、上記効果に
加え、研磨工具中心部や周辺部に凝着する微細砥粒の砥
粒層の厚さをそれぞれ容易に制御できるので、レンズの
形状精度の補正を容易に行うことができる。また、電気
的条件を変化させることにより、レンズの形状精度の変
化する速度を制御することができる。

【００５９】請求項７に係る発明によれば、上記効果に
加え、電極と研磨工具との間の間隔を短縮させ、かつ一
定に維持するので、より高能率に研磨加工を進行させ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１のレンズ研磨装置の縦断面図であ
る。

【図２】実施の形態１の研磨工具の下面の部分拡大図で
ある。

【図３】実施の形態１の研磨工具の下面の他の例の部分
拡大図である。

【図４】実施の形態２の研磨工具の下面図である。

【図５】実施の形態２の図４のＡ−Ａ′断面図である。

【図６】実施の形態２の図５のＢ部拡大図である。

【図７】実施の形態２の図５のＢ部拡大図である。

【図８】実施の形態３のレンズ研磨装置の縦断面図であ
る。

【図９】実施の形態３の研磨工具の下面の拡大図であ
る。

【図１０】実施の形態４のレンズ研磨装置の縦断面図で
ある。

【図１１】実施の形態４のレンズを貼付したリセス皿の
上面の拡大図である。

【図１２】従来技術１のレンズ研磨装置の縦断面図であ
る。

【図１３】従来技術２の研磨装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１レンズ２微細砥粒５導電性弾性体５ａ表面１２研磨工具１３研磨液

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電した微細砥粒を分散した研磨液に通
電して、電気泳動現象により、前記微細砥粒と逆の極性
を有する研磨工具に前記微細砥粒を付着させ、前記研磨
工具にてレンズ表面を研磨するレンズ研磨方法におい
て、前記研磨工具の加工面側に導電性接着剤にて導電性弾性
体を貼付し、該導電性弾性体の表面に前記微細砥粒を付
着させて研磨することを特徴とするレンズ研磨方法。
【請求項２】前記研磨工具に対向して配設されたレン
ズ保持具を、前記微細砥粒の極性と同一の極性の電極と
して用いることを特徴とする請求項１記載のレンズ研磨
方法。
【請求項３】帯電した微細砥粒を分散した研磨液に通
電して、電気泳動現象により、前記微細砥粒と逆の極性
を有する研磨工具に前記微細砥粒を付着させ、前記研磨
工具にてレンズ表面を研磨するレンズ研磨方法におい
て、前記研磨工具の加工面側に切欠き又は孔を有する非導電
性弾性体を貼付し、該切欠き又は孔にて形成された前記
研磨工具の露出部に前記微細砥粒を付着させて研磨する
ことを特徴とするレンズ研磨方法。
【請求項４】帯電した微細砥粒を分散した研磨液に通
電して、電気泳動現象により、前記微細砥粒と逆の極性
を有する研磨工具に前記微細砥粒を付着させ、前記研磨
工具にてレンズ表面を研磨するレンズ研磨方法におい
て、前記研磨工具は、輪帯状に形成された導電性部材と非導
電性部材とが交互に配置され、各導電性部材に導電性弾
性体を貼付するとともに、各導電性部材に通電して前記
導電性弾性体の表面に前記微細砥粒を付着させて研磨す
ることを特徴とするレンズ研磨方法。
【請求項５】帯電した微細砥粒を分散した研磨液中に
レンズを浸漬した状態で研磨するレンズ研磨装置におい
て、前記研磨液中に浸漬したレンズを保持するレンズ保持具
と、該レンズ保持具を回転させる主軸と、前記研磨液を
貯留する容器と、一方の電極として機能し、レンズ加工
面側の表面に弾性体を固着して、この弾性体表面または
前記レンズ加工面側の表面に、前記微細砥粒を電気的に
付着するようにした研磨工具と、前記研磨液中に浸漬す
る他方の電極と、前記研磨工具に接続する電極ブラシ
と、それぞれの電極間に電荷を与える電源とを備えたこ
とを特徴とするレンズ研磨装置。
【請求項６】前記研磨工具は、輪帯状に形成された導
電性部材と非導電性部材とが交互に配置され、各導電性
部材に導電性弾性体を貼付するとともに、各導電性部材
に通電する印加電圧をそれぞれ異なるように制御可能に
構成したことを特徴とする請求項５記載のレンズ研磨装
置。
【請求項７】前記研磨工具に対向して配設されたレン
ズ保持具を、前記微細砥粒の極性と同一の極性の前記他
方の電極としたことを特徴とする請求項５記載のレンズ
研磨装置。