JP2001269849A - 光学素子の球面研磨装置及び球面研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光学素子研磨時の球心位置ずれの
ない球心揺動運動を実現し、光学素子の高精度の球面研
磨を可能とする球面研磨装置を提供する。 【解決手段】 光学素子１を球面形状の砥石３に対して
押圧し、前記砥石３により光学素子面を研磨する球面研
磨装置であって、装置本体５０に設けた軸受９１により
Ｘ軸の回りに揺動可能に軸支されるとともに、前記光学
素子１を保持してその光学素子面を前記砥石３の球心位
置に臨ませる光学素子変位機構を備えた上軸支持駆動機
構部と、装置本体５０に設けた軸受６３により前記Ｘ軸
と直交するＹ軸の回りに揺動可能に軸支されるととも
に、前記砥石３を保持して回転させる回転機構及び前記
砥石をＹ軸の回りに揺動させる揺動駆動機構を備え、前
記砥石３をその球心位置に臨ませる下軸支持駆動機構部
とを有することを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子の球面加
工時において、光学素子の球面形状を研磨する球面研磨
装置及び球面研磨方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学素子の球面を研磨する球面研
磨装置としては、特開平０７−２０５００８号公報記載
の発明がある。上記発明に係る球面研磨装置の概略断面
図を図１３に示し、以下その構成について説明する。

【０００３】被加工物である光学素子１０１は上軸１０
２に保持され、不図示の加圧機構により砥石球面部１０
３ａを有する砥石１０３に対し加圧される。

【０００４】上軸１０２は、その軸心線が砥石１０３の
砥石球面部１０３ａの球心１０４を通過するように設け
られている。

【０００５】前記砥石１０３は、揺動体１０５に取り付
けたスピンドル１１１の上端部に配置され、回転モータ
１０６、例えばベルト、プーリを用いた回転力伝達機構
１１２、スピンドル１１１を介して回転駆動される。

【０００６】前記揺動体１０５は、その下面領域に前記
砥石１０３の砥石球面部１０３ａの球心１０４を球心と
する揺動体球面部１０５ａが形成されており、かつ、揺
動体球面部１０５ａの外周近傍に臨ませた支承部材１０
７により支承される。

【０００７】この支承部材１０７には、揺動体１０５の
揺動体球面部１０５ａと同一の曲率半径の球面である支
承部材球面部１０７ａが形成され、この支承部材球面部
１０７ａには空気孔１０８が設けられて、さらに空気孔
１０８に不図示の圧縮空気発生手段と連通している空気
供給管１１３が連結されている。

【０００８】そして、空気供給管１１３、空気孔１０８
を経て支承部材球面部１０７ａから揺動体球面部１０５
ａ側に圧縮空気を噴出することにより、前記揺動体１０
５を支承部材球面部１０７ａから浮上させ、非接触の状
態で支持することが可能になっている。

【０００９】揺動体１０５に設けた下側突部１０５ｂ
は、揺動モータ１０９により回転駆動される揺動アーム
１１０に設けた球体軸受１１４により支持されており、
これにより揺動体１０５は、前記支承部材１０７に対し
て非接触で支承されつつ前記揺動モータ１０９、揺動ア
ーム１１０により揺動可能となっている。

【００１０】次に上述した従来の球面研磨装置の作用に
ついて説明する。上軸１０２によって砥石１０３に光学
素子１０１が軸線方向に、即ち、砥石１０３に対して垂
直に加圧され、砥石１０３を回転モータ１０６によって
回転させるとともに、揺動モータ１０９によって揺動体
１０５を揺動させる。

【００１１】揺動体１０５は、前記砥石１０３の砥石球
面部１０３ａの球心１０４を球心とした揺動体球面部１
０５ａが案内面となって揺動することから、揺動体１０
５に支承されている砥石１０３は球心１０４を揺動中心
（支点）として球心揺動運動を行う。

【００１２】上述した従来技術によれば、光学素子１０
１は砥石１０３の砥石球面部１０３ａの球心１０４を通
る軸線方向、即ち、砥石１０３に対して垂直に加圧され
るため、光学素子１０１の球面全面がバランス良く加圧
されるとともに、球心揺動運動によって、砥石１０３の
揺動がスムーズに行われ、振動等を発生することなく前
記球心１０４を球心とした光学素子１０１の球面加工を
行うことが可能となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術における揺動体１０５の案内は、圧縮空気の
圧力によって支承部材球面部１０７ａから浮上させ、非
接触状態で行うため、揺動体１０５は重力方向には支承
されている状態になるものの、上方向（重力方向と反対
方向）には支承されていない。

【００１４】このため揺動モータ１０９及び揺動アーム
１１０による揺動体１０５の揺動駆動によって、揺動体
１０５の位置が、球心１０４に対して突き上げられ、揺
動体１０５と支承部材１０７との隙間１１５が変動し、
揺動体１０５の揺動時の球心が前記球心１０４からズレ
る可能性がある。このことにより、光学素子１０１の研
磨面を高精度に研磨できないという問題が生じる。

【００１５】また、圧縮空気を使用して揺動体１０５を
支承する構成であるため、装置構成が複雑化、大型化
し、高価格になるとともに、総合的なエネルギー消費量
も多くなってしまうという問題がある。

【００１６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、光学素子研磨時の球心位置ずれのない球心揺動
運動を実現することによって、光学素子の高精度の球面
研磨を可能にし、しかもエネルギーの消費が少なく、簡
略、安価に構成できる球面研磨装置及び球面研磨方法を
提供するものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光学素子を球面形状の砥石に対して押圧し、前記砥石に
より光学素子面を研磨する球面研磨装置であって、装置
本体により揺動可能に軸支されるとともに、前記光学素
子を保持してその光学素子面を前記砥石の球心位置に臨
ませる上軸支持駆動機構部と、装置本体により揺動可能
に軸支されるとともに、前記砥石を回転及び揺動可能に
保持して前記砥石の球心位置に臨ませる下軸支持駆動機
構部とを有することを特徴とするものである。

【００１８】この発明によれば、前記上軸支持駆動機構
部、下軸支持駆動機構部により剛性の高い状態で光学素
子研磨時の球心位置ずれのない球心揺動運動を実現する
ことができ、光学素子の高精度の球面研磨が可能とな
る。また、空気供給による軸受機構が不要でエネルギー
の消費が少なく、簡略、安価に構成できる球面研磨装置
を提供できる。

【００１９】請求項２記載の発明は、光学素子を球面形
状の砥石に対して押圧し、前記砥石により光学素子面を
研磨する球面研磨装置であって、装置本体に設けた軸受
によりＸ軸の回りに揺動可能に軸支されるとともに、前
記光学素子を保持してその光学素子面を前記砥石の球心
位置に臨ませる光学素子変位機構を備えた上軸支持駆動
機構部と、装置本体に設けた軸受により前記Ｘ軸と直交
するＹ軸の回りに揺動可能に軸支されるとともに、前記
砥石を保持して回転させる回転機構及び前記砥石をＹ軸
の回りに揺動させる揺動駆動機構を備え、前記砥石をそ
の球心位置に臨ませる下軸支持駆動機構部とを有するこ
とを特徴とするものである。

【００２０】この発明によれば、請求項１記載の発明と
同様、前記装置本体に設けた軸受により支持された上軸
支持駆動機構部及び下軸支持駆動機構部により、剛性の
高い状態で光学素子研磨時の球心位置ずれのない球心揺
動運動を実現することができ、光学素子の高精度の球面
研磨が可能となる。また、空気供給による軸受機構が不
要でエネルギーの消費が少なく、簡略、安価に構成でき
る球面研磨装置を提供できる。

【００２１】請求項３記載の発明は、光学素子を球面形
状の砥石に対して押圧し、前記砥石により光学素子面を
研磨する球面研磨装置であって、装置本体に設けた軸受
によりＸ軸の回りに揺動可能に軸支された揺動部と、こ
の揺動部に対して前記Ｘ軸と直交するＹ軸の回りに揺動
可能に取り付けられるとともに、光学素子及びその光学
素子面を前記砥石の球心位置に臨ませる光学素子変位機
構を保持した保持体と、前記揺動部に取り付けられ、前
記保持体を前記Ｘ軸と直交するＹ軸の回りに揺動駆動す
る駆動部とを備えた上軸支持駆動機構部と、この上軸支
持駆動機構部の下側に配置した前記砥石をその球心位置
に臨ませる下軸支持駆動機構部とを有することを特徴と
するものである。

【００２２】この発明によれば、上軸支持駆動機構部側
において、光学素子をＸ軸、Ｙ軸の回りに揺動可能と
し、下軸支持駆動機構部により保持された砥石に光学素
子を押圧し、砥石の球心位置を中心とした光学素子の揺
動運動によりその光学素子面を研磨するようにしている
ので、下軸支持駆動機構部側の構成が簡略化するととも
に、上軸支持駆動機構部側において操作上の調整、変更
が容易にでき、作業者の負担を軽減することができる。

【００２３】請求項４記載の発明は、光学素子を球面形
状の砥石に対して押圧し、前記光学素子の光学素子面を
研磨する球面研磨方法において、装置本体により揺動可
能に軸支された上軸支持駆動機構部により、前記光学素
子を保持してその光学素子面を前記砥石の球心位置に臨
ませ、装置本体により揺動可能に軸支された下軸支持駆
動機構部により、前記砥石を回転及び揺動可能に保持し
て前記砥石の球心位置に臨ませて、前記砥石と光学素子
の前記砥石の球心位置を中心とする相対的な球心揺動運
動により、光学素子の研磨加工を行うことを特徴とする
ものである。

【００２４】この発明によれば、剛性の高い状態で光学
素子研磨時の球心位置ずれのない球心揺動運動を実現す
ることができ、光学素子の高精度の球面研磨が可能な研
磨方法を提供できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。

【００２６】（実施の形態１） （構成）図１は、本発明の実施の形態１の球面研磨装置
を示すものであり、この球面研磨装置は、装置本体５０
と、この装置本体５０の上部に設けた揺動板５１と、揺
動板５１の下方に設けた例えば上部が開口し、下辺部６
１ｂが円弧状に形成され、かつ、半円状の両側板６２、
６２を備えた砥石用揺動体６１と、この砥石用揺動体６
１の下辺部６１ｂを一体で支持するハウジング７１とを
有している。

【００２７】前記ハウジング７１には、砥石モータ１
６、この砥石モータ１６により回転駆動される砥石スピ
ンドル１５が取り付けられ、さらに砥石スピンドル１５
の上端に球面研磨用の砥石３が取り付けられている。前
記砥石スピンドル１５は球心４を通る軸線の回りに回転
するように設定されている。

【００２８】前記ハウジング７１は、さらに、前記砥石
モータ１６に隣接する位置に、Ｙ軸方向に沿って配置し
た揺動モータ１２を備えている。

【００２９】一方、前記装置本体５０からは、前記砥石
用揺動体６１を一対の軸受６３、６３によって支持する
平行配置の一対の支持アーム６４、６４が突出形成され
ており、さらに、一対の支持アーム６４、６４の下側に
は、前記ハウジング７１を揺動させるための円弧状揺動
ギヤ部８１を備えた固定突出体８０を設けている。

【００３０】そして、前記揺動モータ１２の原動軸に取
り付けた歯車１４と前記円弧状揺動ギヤ部８１とを噛合
させ、揺動モータ１２により回転する歯車１４と円弧状
揺動ギヤ部８１との噛み合いにより、前記ハウジング７
１、砥石用揺動体６１を前記球心４を揺動中心として図
１に示す矢印方向（Ｙ軸の回り）に揺動させるようにな
っている。

【００３１】前記装置本体５０の上部に設けた揺動板５
１の突出端には、Ｚ軸方向に沿ってシリンダ２０、この
シリンダ２０の伸縮するロッド２０ａに連結した上軸２
２、この上軸２２の下端部に取り付けた保持具２１が配
置され、さらに保持具２１により光学素子１を保持する
ようになっている。即ち、光学素子１は、光学素子を上
下方向で変位させる変位機構としてのシリンダ２０の動
作により保持具２１に支持されつつＺ軸方向に変位（上
下動）可能で、前記砥石３に押圧可能となっている。

【００３２】また、前記揺動板５１の基部は、装置本体
５０上に固定配置した軸受箱体９１によりＸ軸（揺動板
５１の基部の揺動中心を通るＸ軸方向の軸線は前記球心
４を通るように設定している）の回りを揺動可能に支持
され、軸受箱体９１に連結したＸ軸揺動モータ９０によ
り駆動されるようになっている。即ち、光学素子１は、
揺動板５１、上軸２２、保持具２１を介して支持されつ
つＸ軸の回りに揺動可能となっている。

【００３３】前記保持具２１には、図２に示すように、
吸引管９５が連結され、この吸引管９５は図示しない吸
引装置（エアーポンプ等）に連結されて、これにより、
前記光学素子１は保持具２１により吸引保持されるよう
になっている。

【００３４】本実施の形態１の球面研磨装置は、さら
に、全体の制御を行う制御装置６と、前記揺動モータ１
２に接続した砥石揺動制御部７と、前記砥石モータ１６
の回転数制御用のインバータ８とを具備している。前記
制御装置６は、前記Ｘ軸揺動モータ９０及びシリンダ２
０の駆動制御をも行うようになっている。

【００３５】（作用）次に上述した球面研磨装置による
光学素子１の球面研磨方法について説明する。

【００３６】前記砥石３は、砥石モータ１６により駆動
される砥石スピンドル１５を介して回転駆動される。ま
た、前記揺動モータ１２の回転により歯車１４が円弧状
揺動ギヤ部８１と噛み合いつつ回転し、これにより、前
記ハウジング７１、砥石用揺動体６１とともに砥石３は
球心４を中心にＹ軸の回りを揺動する。

【００３７】一方、光学素子１を保持した保持具２１
は、シリンダ２０のロッド２０ａの伸動作によりＺ軸に
沿って下方に変位し、光学素子１を砥石３に一定押圧力
にて押圧接触させる。

【００３８】さらに、保持具２１により保持された光学
素子１は、Ｘ軸揺動モータ９０により駆動される前記揺
動板５１の揺動に連動して、砥石３に接触しつつ光学素
子面の曲率中心（すなわち、光学素子面の球心）を砥石
３の球心４に一致させてＸ軸の回りを揺動する。

【００３９】このようにして、前記球心４を中心とし
て、前記砥石３がＹ軸の回りを揺動し、光学素子１がＸ
軸の回りを揺動して、光学素子１の研磨面に対する所望
の球面研磨が実行される。

【００４０】ここで、図３乃至図７を参照して、本実施
の形態１における光学素子１、砥石３の移動軌跡につい
て説明する。

【００４１】図３は、上軸軌跡（１Ｘ）を示すものであ
り、前記保持具２１により保持された光学素子１が、Ｘ
軸の回りを往復揺動した際の軌跡を上かせ見た状態を示
している。即ち、球心４を中心としたＸ軸の回りの球心
揺動軌跡（光学素子１の光軸と光学素子面との交点が球
心揺動によって砥石の球面部に描く軌跡）である。

【００４２】図４は、下軸軌跡（３Ｙ）を示すものであ
り、前記砥石スピンドル１５により支持された砥石３が
Ｙ軸の回りを往復揺動した際の軌跡を上かせ見た状態を
示している。即ち、球心４を中心としたＹ軸の回りの球
心揺動軌跡である。

【００４３】図５は、円軌跡Ｃを示し、揺動モータ１
２、Ｘ軸揺動モータ９０の同時駆動制御により、光学素
子１、砥石３の相対的な軌跡は、開始点Ｐ０基準として
前記上軸軌跡（１Ｘ）、下軸軌跡（３Ｙ）が合成された
ものとなり、前記球心４を中心としたすりこぎ型の円軌
跡球心揺動運動となる。

【００４４】さらに詳述すると、前記上軸軌跡（１
Ｘ）、下軸軌跡（３Ｙ）に関して、図５に示す開始点Ｐ
０では、光学素子１の球面中心は球心４からＹ軸方向に
最大に揺動した位置（図５に示すＹ軸（＋）位置）にあ
り、砥石３の中心部は球心４の位置にあるものとする。

【００４５】次に、揺動モータ１２、Ｘ軸揺動モータ９
０の同時駆動制御により、光学素子１の球面中心は球心
４の位置になり、砥石３の中心部は球心４からＸ軸方向
に最大に揺動した位置（図５に示すＸ軸（＋）位置）と
なる。これら両者の軌跡を合成すると、図５に示す１／
４円弧分の軌跡Ｃ１となる。

【００４６】次に、揺動モータ１２、Ｘ軸揺動モータ９
０の同時駆動制御により、光学素子１の球面中心は球心
４の位置からＹ軸方向マイナス側に最大に揺動した位置
（図５に示すＹ軸（−）位置）になり、砥石３の中心部
はＸ軸方向に沿って球心４の位置に戻る。これら両者の
軌跡を合成すると、図５に示す次の１／４円弧分の軌跡
Ｃ２となる。

【００４７】次に、揺動モータ１２、Ｘ軸揺動モータ９
０の同時駆動制御により、光学素子１の球面中心は球心
４の位置に戻り、砥石３の中心部は球心４の位置からＸ
軸方向マイナス側に最大に揺動した位置（図５に示すＸ
軸（−）位置）になる。これら両者の軌跡を合成する
と、図５に示す次の１／４円弧分の軌跡Ｃ３となる。

【００４８】次に、揺動モータ１２、Ｘ軸揺動モータ９
０の同時駆動制御により、光学素子１の球面中心は球心
４からＹ軸方向に最大に揺動した位置（図５に示すＹ軸
（＋）位置）になり、砥石３の中心部は球心４の位置に
戻る。これら両者の軌跡を合成すると、図５に示す次の
１／４円弧分の軌跡Ｃ４となり開始点Ｐ０に戻る。即ち
前記球心４を中心としたすりこぎ型の円軌跡球心揺動運
動となる。

【００４９】図６は、楕円軌跡Ｃ’を示し、上述した円
軌跡Ｃの変形運動である。

【００５０】この場合も、前記上軸軌跡（１Ｘ）、下軸
軌跡（３Ｙ）に関して、図５に示す開始点Ｐ０では、光
学素子１の球面中心は球心４からＹ軸方向に最大に揺動
した位置（図６に示すＹ軸（＋）位置）にあり、砥石３
の中心部は球心４の位置にあるものとする。

【００５１】楕円軌跡Ｃ’を描かせる場合には、例えば
砥石３の揺動範囲を円軌跡Ｃを描かせる場合の２／３の
程度とする。これにより、上述した円軌跡Ｃに比べてＸ
軸方向に沿った砥石３の揺動による成分が２／３の程度
となり、図６に示すような楕円軌跡Ｃ’を得ることがで
きる。

【００５２】図７は、自在軌跡Ｋを示し、この場合に
は、揺動モータ１２、Ｘ軸揺動モータ９０の同時駆動制
御により、光学素子１の球面中心、砥石３の中心部とも
円軌跡Ｃを描かせる場合の１／２程度の範囲として円軌
跡Ｃの場合と同様に揺動させることを繰り返すことによ
り、図７に示す連続円弧運動や、図示していないが波形
運動の自在軌跡Ｋを描かせることが可能となる。

【００５３】（効果）本実施の形態１によれば、光学素
子１のＸ軸の回り、砥石３のＹ軸の回りの両揺動運動を
剛性が高い状態で実現し、全体として正確な球心揺動の
基に光学素子１の球面研磨を実現できる。また、従来例
のような圧縮空気の供給が必要がないためエネルギーの
消費も少ない。

【００５４】さらに、砥石３以外の構成物に球面形状を
必要としないため、安価な球面研磨装置を実現できる。

【００５５】さらには、球心揺動運動が、Ｘ軸、Ｙ軸の
独立した構成となっているため、光学素子１の球面種類
に応じて、多種の加工条件に容易かつ微細に対応するこ
とが可能となる。

【００５６】（実施の形態２） （構成）図８、図９は、本発明の実施の形態２の球面研
磨装置における砥石用揺動体６１Ａ及び装置本体５０に
設けた砥石用揺動体６１Ａの揺動支持機構を示すもので
ある。

【００５７】この揺動支持機構は、装置本体５０に設け
た揺動体支持部５０ａに、Ｙ軸方向に沿って長溝５０
ｃ、５０ｄを形成し、長溝５０ｃ、５０ｄに所要数の鋼
球５５を上部が突出するように埋設配置して、鋼球５５
により前記砥石用揺動体６１Ａの下面側をＹ軸の回りに
揺動可能に支持したものである。この他の構成は、実施
の形態１の球面研磨装置の場合と同様である。

【００５８】図１０、図１１は、本実施の形態２の球面
研磨装置における変形例としての砥石用揺動体６１Ａ及
び装置本体５０に設けた砥石用揺動体６１Ａの揺動支持
機構を示すものである。

【００５９】この変形例の揺動支持機構においては、装
置本体５０に設けた揺動体支持部５０ａに、Ｘ軸方向に
沿って、片側２個ずつ、合計４個の分割配置の長溝５０
ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈを設け、各長溝５０ｅ、５
０ｆ、５０ｇ、５０ｈに所要数の鋼球５５を上部が突出
するように埋設配置している。

【００６０】これらの鋼球５５により前記砥石用揺動体
６１Ａの下面側をＹ軸の回りに揺動可能に支持したもの
である。この他の構成は、実施の形態１の球面研磨装置
の場合と同様である。

【００６１】（作用及び効果）本実施の形態２によれ
ば、砥石用揺動体６１Ａの揺動支持機構として、前記揺
動体支持部５０ａ側に配置した鋼球５５を用い、砥石用
揺動体６１Ａを揺動可能に支持するものであるから、実
施の形態１のような軸受６３を設けることが不要とな
り、砥石用揺動体６１Ａの揺動支持機構の簡略化、さら
には、球面研磨装置自体の小型化が図れる。

【００６２】（実施の形態３） （構成）次に、図１２を参照して本発明の実施の形態３
の球面研磨装置について説明する。図１２は本実施の形
態３における光学素子１の揺動機構を示すものであり、
図１２において、板状の揺動板２４をＸ軸揺動モータ３
５、軸受３６を介してＸ軸の回りに揺動可能とするとと
もに、揺動板２４の上部からＸ軸方向に突出させた突出
辺２４ａに対して光学素子を上下方向で変位させる変位
機構としてのシリンダ２０、上軸２２、保持具２１を支
持する保持体３２をＹ軸の回りに揺動可能に取り付けて
いる。

【００６３】さらに、保持体３２の下面に円弧状のギヤ
部３２ａを設けるとともに、前記突出辺２４ａに取り付
けたＹ軸揺動モータ３０の原動軸に前記突出辺２４ａを
貫通する状態で取り付けた歯車３１を、前記ギヤ部３２
ａに噛合させ、これにより、Ｙ軸揺動モータ３０により
前記保持体３２をＹ軸の回りに揺動させるようにしてい
る。

【００６４】揺動板２４には、前記保持体３２の揺動時
における衝突を避けるための抜穴２４ｂが設けられてい
る。前記円弧状のギヤ部３２ａの曲率中心Ｏ３２ａは前
記球心４に対してＹ軸方向において同一高さとなるよう
にしている。

【００６５】また、本実施の形態３においては、前記砥
石スピンドル１５側の揺動機構を省略している。

【００６６】（作用及び効果）本実施の形態３によれ
ば、光学素子１のＸ軸、砥石３のＹ軸の回りの球心揺動
運動を行う各機構を、この光学素子１を保持する側、即
ち、上軸側にまとめた構成であるため、砥石３を保持す
る下軸側の機構を大幅に簡略化でき、操作上の調整、変
更が容易にでき作業者の負担を軽減することができる。

【００６７】

【発明の効果】請求項１及び請求項２記載の発明によれ
ば、剛性の高い状態で光学素子研磨時の球心位置ずれの
ない球心揺動運動を実現することができ、光学素子の高
精度の球面研磨が可能となり、かつ、エネルギーの消費
が少なく、簡略、安価に構成できる球面研磨装置を提供
できる。

【００６８】請求項３記載の発明によれば、下軸支持駆
動機構部側の構成が簡略化するとともに、上軸支持駆動
機構部側において操作上の調整、変更が容易にでき、作
業者の負担を軽減することが可能な球面研磨装置を提供
できる。

【００６９】請求項４記載の発明によれば、剛性の高い
状態で光学素子研磨時の球心位置ずれのない球心揺動運
動を実現することができ、光学素子の高精度の球面研磨
が可能な球面研磨方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の球面研磨装置を示す概
略斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態１の球面研磨装置の砥石用
揺動体、ハウジング、砥石、光学素子等を示す拡大断面
図である。

【図３】本発明の実施の形態１における球面研磨装置の
光学素子による球心揺動運動の軌跡を示す説明図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態１における球面研磨装置の
砥石による球心揺動運動の軌跡を示す説明図である。

【図５】本発明の実施の形態１における球面研磨装置の
砥石、光学素子による球心揺動運動のうちの円軌跡を示
す説明図である。

【図６】本発明の実施の形態１における球面研磨装置の
砥石、光学素子による球心揺動運動のうちの楕円軌跡を
示す説明図である。

【図７】本発明の実施の形態１における球面研磨装置の
砥石、光学素子による球心揺動運動のうちの自在軌跡を
示す説明図である。

【図８】本発明の実施の形態２の砥石用揺動体及びその
軸受機構の概略斜視図である。

【図９】本発明の実施の形態２の砥石用揺動体及びその
軸受機構の概略断面図である。

【図１０】本発明の実施の形態２の砥石用揺動体及びそ
の軸受機構の変形例の概略斜視図である。

【図１１】本発明の実施の形態２の砥石用揺動体及びそ
の軸受機構の変形例の概略断面図である。

【図１２】本発明の実施の形態３の球面研磨装置の上軸
支持駆動機構を示す概略斜視図である。

【図１３】従来の球面研磨装置の概略断面図である。

【符号の説明】

１ 光学素子 ３ 砥石 ４ 球心 ５ 揺動体 ６ 制御装置 ７ 砥石揺動制御部 ８ インバータ １２ 揺動モータ １４ 歯車 １５ 砥石スピンドル １６ 砥石モータ ２０ シリンダ ２１ 保持具 ２２ 上軸 ２４ 揺動板 ２４ａ 突出辺 ２４ｂ 抜穴 ３０ Ｙ軸揺動モータ ３１ 歯車 ３２ 保持体 ３２ａ ギヤ部 ３５ Ｘ軸揺動モータ ３６ 軸受 ５０ 装置本体 ５０ａ 揺動体支持部 ５１ 揺動板 ５５ 鋼球 ６１ 砥石用揺動体 ６１Ａ 砥石用揺動体 ６４ 支持アーム ７１ ハウジング ８０ 固定突出体 ９０ Ｘ軸揺動モータ ９１ 軸受箱体 ９５ 吸引管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学素子を球面形状の砥石に対して押圧
   し、前記砥石により光学素子面を研磨する球面研磨装置
   であって、 装置本体により揺動可能に軸支されるとともに、前記光
   学素子を保持してその光学素子面を前記砥石の球心位置
   に臨ませる上軸支持駆動機構部と、 装置本体により揺動可能に軸支されるとともに、前記砥
   石を回転及び揺動可能に保持して前記砥石の球心位置に
   臨ませる下軸支持駆動機構部と、 を有することを特徴とする光学素子の球面研磨装置。
2. 【請求項２】 光学素子を球面形状の砥石に対して押圧
   し、前記砥石により光学素子面を研磨する球面研磨装置
   であって、 装置本体に設けた軸受によりＸ軸の回りに揺動可能に軸
   支されるとともに、前記光学素子を保持してその光学素
   子面を前記砥石の球心位置に臨ませる光学素子変位機構
   を備えた上軸支持駆動機構部と、 装置本体に設けた軸受により前記Ｘ軸と直交するＹ軸の
   回りに揺動可能に軸支されるとともに、前記砥石を保持
   して回転させる回転機構及び前記砥石をＹ軸の回りに揺
   動させる揺動駆動機構を備え、前記砥石をその球心位置
   に臨ませる下軸支持駆動機構部と、 を有することを特徴とする光学素子の球面研磨装置。
3. 【請求項３】 光学素子を球面形状の砥石に対して押圧
   し、前記砥石により光学素子面を研磨する球面研磨装置
   であって、 装置本体に設けた軸受によりＸ軸の回りに揺動可能に軸
   支された揺動部と、この揺動部に対して前記Ｘ軸と直交
   するＹ軸の回りに揺動可能に取り付けられるとともに、
   光学素子及びその光学素子面を前記砥石の球心位置に臨
   ませる光学素子変位機構を保持した保持体と、前記揺動
   部に取り付けられ、前記保持体を前記Ｘ軸と直交するＹ
   軸の回りに揺動駆動する駆動部とを備えた上軸支持駆動
   機構部と、 この上軸支持駆動機構部の下側に配置した前記砥石をそ
   の球心位置に臨ませる下軸支持駆動機構部と、を有する
   ことを特徴とする光学素子の球面研磨装置。
4. 【請求項４】 光学素子を球面形状の砥石に対して押圧
   し、前記光学素子の光学素子面を研磨する球面研磨方法
   において、装置本体により揺動可能に軸支された上軸支
   持駆動機構部により、前記光学素子を保持してその光学
   素子面を前記砥石の球心位置に臨ませ、装置本体により
   揺動可能に軸支された下軸支持駆動機構部により、前記
   砥石を回転及び揺動可能に保持して前記砥石の球心位置
   に臨ませて、前記砥石と光学素子の前記砥石の球心位置
   を中心とする相対的な球心揺動運動により、光学素子の
   研磨加工を行うことを特徴とする光学素子の球面研磨方
   法。