JP2002283203A - 面取り加工兼用荒摺り複合砥石および光学素子の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の荒摺り加工機を用いて、光学素子の荒
摺り加工と同時に外周縁部の面取り加工も併せて行うこ
とができ、ピリや欠けの不良発生をなくすことができる
面取り加工兼用荒摺り複合砥石と加工方法を提供する。 【解決手段】 レンズＬの球面形状を創成する球面加工
砥石部２ａを一端部に有する荒摺り砥石本体２とレンズ
外周縁部Ｌａに面取り加工を行うための面取り砥石部３
ａを有する面取り砥石３と止め具４とによって面取り加
工兼用荒摺り複合砥石１を構成し、面取り砥石３を荒摺
り砥石本体２のねじ部２ｂに移動調整可能にかつ着脱自
在に装着し、面取り加工兼用荒摺り複合砥石１を通常の
荒摺り加工機に取り付け、球面加工砥石部２ａによりレ
ンズＬの球面形状を加工すると同時に面取り砥石部３ａ
によりレンズ外周縁部Ｌａに面取り加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ等の光学素
子の荒摺り加工に際して、光学素子の外周縁部の面取り
加工も同時に行うことができる面取り加工兼用荒摺り複
合砥石および該複合砥石を用いた光学素子の加工方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レンズ等の光学素子を球面形状に創成す
る荒摺り加工は、通常、円筒形状に形成された荒摺り砥
石が用いられ、図２に示すように、荒摺り加工機により
行われている。すなわち、図２において、従来の荒摺り
砥石１０１は、円筒状をなし、その一端面には砥粒が付
けられている荒摺り加工部１０１ａが形成され、その反
対面には荒摺り加工機の砥石軸１０５に取り付けるため
の取り付け部１０１ｂが形成され、取り付け部１０１ｂ
には、加工機の砥石軸１０５に装着する時に偏心や傾き
が発生しないよう砥石軸１０５のテーパー部１０５ａに
嵌合挿着できるテーパー穴１０１ｃと、砥石軸１０５の
先端に形成されたねじ部１０５ｂに螺合させるための取
り付けねじ穴１０１ｄが設けられている。

【０００３】この種の荒摺り砥石１０１を用いて光学素
子（以下、単にレンズともいう）の球面形状を創成する
荒摺り加工に際しては、荒摺り砥石１０１は、荒摺り加
工機の砥石軸１０５に確実に取り付けられ、被加工物で
あるレンズＬは、ワーク軸１０７のレンズ保持具１０６
に挟持され、荒摺り砥石１０１に対向するように配置さ
れる。そして、荒摺り砥石１０１は砥石軸１０５を介し
て砥石軸中心線１０５ｃを中心に円周方向に１２０００
ｒｐｍの速さで回転駆動される。一方、レンズ保持具１
０６を介してレンズＬを保持するワーク軸１０７を、レ
ンズＬの加工面上に創成する球面の曲率半径に応じて、
創成する球面の曲率半径の中心Ｏが砥石軸中心線１０５
ｃ上に位置するようにし、それを中心に旋回角θだけ旋
回させて荒摺り砥石１０１の一端がワーク軸中心線１０
７ａ上にあるレンズＬの中心にくるように配設して、荒
摺り砥石１０１にレンズＬの表面を当接させることよっ
て、レンズの球面形状を荒摺り加工により創成してい
る。

【０００４】前記の方法でレンズブランクを所定の形状
（曲率半径、肉厚等）精度に加工するとき、本来は加工
後もレンズブランクの外周縁部のピリ、欠け等の不良が
発生しない程度の面取り代が残るようなレンズブランク
のプレス精度や加工条件が望まれるところである。とこ
ろが、実際は、レンズブランクのプレス精度が悪いもの
もあり、例えば、指定した面取りが最初から付いていな
かったり、余肉が付きすぎて肉太になっていてそれを所
定の肉厚まで切り込むと面取り部が残らなかったりし
て、レンズ外周縁部がエッジになったり、さらにはプレ
ス品の特徴でもあるバリ（レンズブランクでは返りや角
と表現する）の突起状のものが外周縁部に発生したりし
て、ピリや欠け等の不良発生の原因となっている。

【０００５】そこで、ピリや欠け等の不良が発生しない
程度の面取り代を荒摺り加工後に新たに付加している。
この面取り代の付加には、人の手で加工する方法と機械
加工とに大別でき、前者の人の手で加工する方法として
は、例えば、図３に示すように、レンズＬの外周縁部Ｌ
ａに面取り代が加工できるよう、レンズ外周縁部Ｌａの
みが接する程度の曲率半径をもった凹形状の鋳物皿２０
１を回転駆動させ、研磨加工に使われる加工用砂２０２
を介在させながら手でレンズ外周縁部Ｌａを鋳物皿２０
１に押し当てて面取り加工をするといった方法がある。

【０００６】また、後者の機械加工方法としては、例え
ば、図４に示すように、前述したような荒摺り加工機を
用い、荒摺り加工機のレンズ保持具３０１に装着された
レンズＬの外周縁部Ｌａに対して面取り専用の円筒状の
面取り砥石３０２を当接させて、面取り専用の加工を行
う方法がある。さらに、研削面を凹曲面形状とする略円
錐状の面取り専用工具をレンズ研削装置に組み込んで、
レンズのコバ面の端部を凸曲面状に面取りする加工方法
が実用新案登録第３０２５２１９号公報に提案されてい
る。

【０００７】また、特開平２−１９８７５７号公報にお
いては、球面研削用砥石と面取り研削部を備えた周側面
研削用砥石とを一体にあるいは着脱自在に組み合わせた
複合研削砥石を用いて、ワーク軸に保持されたレンズに
対して、球面、周側面、面取りの各工程を各々加工でき
るように、複合研削砥石を装着する砥石軸を旋回および
水平移動調整可能な専用の研削複合加工機を用いて、レ
ンズの球面、周側面、面取りの各研削加工を順次連続し
て行う加工方法が開示されており、さらに、特開平３−
１１７５５１号公報においては、円筒形状の従来の荒摺
り砥石を使った荒摺り加工による球面創成加工と円盤状
でレンズの外周および面取り研削可能な砥石形状をもっ
た心取り砥石を使った心取加工による外周および面取り
加工が同時に片面づつできるように、２つの砥石軸を相
対的な位置に配して、加工に応じてそれぞれ近接離反可
能な機能をもった専用の研削複合加工機を用い、レンズ
の球面創成加工と外周および面取り加工を同時に行うこ
とができるようにした加工方法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のレンズ外周縁部に面取り代を加工する方法にお
いて、レンズの研削研磨加工の正規工程以外の工程とし
て面取り加工を行う方法では、工程数を増やすこととな
り生産性に問題があり、また、特開平２−１９８７５７
号公報や特開平３−１１７５５１号公報等に記載された
加工方法は、同一工程内で順次にあるいは同時に効率良
く面取り加工することができる方法ではあるものの、そ
れ専用の加工設備が必要となる。このようにいずれの方
法においても工程数増や加工の複雑化、設備費等による
生産性劣化やコスト高を招き、さらに、準備期間や加工
作業習熟取得の必要性等どれをとっても現実的に難し
い。また、荒摺り加工中の面取り代消失によるピリや欠
けの発生が起こりやすいために、面取り部の後付けは効
果が低くなる等の問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、前述した従来技術の有
する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、従来
の荒摺り加工機を用いて、光学素子の荒摺り加工を行う
と同時に外周縁部の面取り加工も併せて行うことができ
るように構成した面取り加工兼用荒摺り複合砥石および
該複合砥石を用いて光学素子の球面形状の荒摺り加工を
行うと同時に外周縁部の面取り加工を行い、ピリや欠け
の不良発生をなくすことができる光学素子の加工方法を
提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の面取り加工兼用荒摺り複合砥石は、光学素
子の球面形状を創成する球面加工砥石部を一端部に有す
るとともに外周側面に面取り砥石と止め具を取り付ける
ための装着部を有する荒摺り砥石本体と、該光学素子の
外周縁部に面取り加工を行うための面取り砥石部を有
し、前記荒摺り砥石本体の軸方向に移動調整可能にかつ
着脱自在に前記装着部に取り付けられる円筒状の面取り
砥石と、該面取り砥石を前記荒摺り砥石本体の前記装着
部に固定するための円盤状の止め具とを備えていること
を特徴とする。

【００１１】本発明の面取り加工兼用荒摺り複合砥石に
おいて、前記荒摺り砥石本体は、前記面取り砥石の移動
と保持を兼ねたガイドとして前記面取り砥石の内周面に
接する接触部を前記装着部に隣接して有することが好ま
しい。

【００１２】本発明の面取り加工兼用荒摺り複合砥石に
おいて、前記面取り砥石を取り付けるための前記装着部
は、前記荒摺り砥石本体の外周側面に形成されたねじ機
構により構成され、前記面取り砥石および前記止め具の
内周面にもねじ機構が形成され、前記面取り砥石および
前記止め具は前記装着部に螺合により取り付けられるこ
とが好ましい。

【００１３】本発明の光学素子の加工方法は、前述した
面取り加工兼用荒摺り複合砥石を荒摺り加工機に取り付
けて、前記球面加工砥石部により光学素子の球面形状の
荒摺り加工を行うと同時に前記面取り砥石部により該光
学素子の外周縁部の面取り加工を行うことを特徴とす
る。

【００１４】

【作用】本発明によれば、球面加工砥石部を備えた荒摺
り砥石本体に面取り砥石を移動調整可能にかつ着脱自在
に装着する複合砥石構造とすることにより、荒摺り加工
機において、光学素子の球面形状の荒摺り加工と同時に
光学素子の外周縁部に面取り加工を行うことができ、荒
摺り加工工程内で荒摺り加工により消失してしまう面取
り部をその場で加工にて付けることにより荒摺り加工中
やその後のピリや欠けの発生を未然に防ぐことができ
る。

【００１５】また、荒摺り砥石と面取り砥石は、それぞ
れ独立単体で装着部により組み付けられているので、各
砥石の少なくともどちらか一方が摩耗劣化した場合にも
砥石単体での交換を可能にする。

【００１６】さらに、荒摺り加工と面取り加工が同一工
程内で同時にしかも容易に実現でき、加工費も別枠で加
工するのに比べれば安く加工でき、余計な加工時間も発
生させずに、効率よく正規工程内での確実な面取り加工
を可能にする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る面取り加工兼用荒摺
り複合砥石と保持具に保持され球面創成加工および面取
り加工が施されるレンズ等の光学素子との関係を図示す
る概略的な断面図である。

【００１９】図１において、本発明に係る面取り加工兼
用荒摺り複合砥石（以下、単に複合砥石ともいう）１
は、レンズＬの中心部から径方向に広がる面を球面形状
に加工する球面加工（荒摺り）砥石部２ａを有する荒摺
り砥石本体２と、レンズ外周縁部Ｌａに面取り加工を施
す面取り砥石３と、面取り砥石３を面取り加工位置に適
宜固定することができる止め具４とから構成され、荒摺
り砥石本体２は、全体として円筒形状をなし、その一端
面には砥粒が付けられている球面加工砥石部２ａが形成
され、荒摺り砥石本体２の全長に対してほぼ中央部分の
外側面部位には、面取り砥石３および止め具４を装着す
るためのねじ部２ｂが設けられ、球面加工砥石部２ａの
反対側の内周面には、従来の単体荒摺り砥石と同様に、
図示しない荒摺り加工機の砥石軸５のテーパー部５ａに
嵌合挿着できるテーパー穴２ｄと砥石軸５の砥石軸先端
ねじ部５ｂに螺合させるための取り付けねじ穴２ｅが設
けられている。また、ねじ部２ｂは、面取り砥石３およ
び止め具４を装着する際に、面取り砥石３および止め具
４を軸方向に移動調整して固定できるように充分な長さ
の調整代を含んで形成され、さらに、ねじ部２ｂと球面
加工砥石部２ａとの間には、面取り砥石３をスライド移
動での位置調整が滑らかにできかつガタなく固定できる
ようにスライド保持ガイド２ｃが形成されている。

【００２０】面取り砥石３は、一方の面に面取り加工に
寄与する面取り砥石部３ａを配した円筒体であり、面取
り砥石部３ａと反対側の内周面には荒摺り砥石本体２の
ねじ部２ｂに螺着するための取り付けねじ穴３ｂが形成
され、砥石面側の内周面には荒摺り砥石本体２に形成さ
れたスライド保持ガイド２ｃの面に内接するスライド保
持面３ｃが形成され、取り付けねじ穴３ｂとスライド保
持面３ｃの間の内周面には滑らかな動きができるように
逃げ部３ｄが設けられている。

【００２１】止め具４は、円盤状であり、その内周面に
は、面取り砥石３と同様に、荒摺り砥石本体２のねじ部
２ｂに螺着するための取り付けねじ穴４ａが設けられて
いる。この部品はナットでも代用できる。

【００２２】荒摺り加工および面取り加工に際しては、
詳細には図示していしない従来と同様の荒摺り加工機の
砥石軸５のテーパー部５ａに荒摺り砥石本体２のテーパ
ー穴２ｄを嵌合挿着するとともに砥石軸先端ねじ部５ｂ
に取り付けねじ穴２ｅを螺合させて、荒摺り加工機の砥
石軸５に複合砥石１を取り付ける。また、レンズＬをレ
ンズ保持具６を介して挟持し保持するワーク軸７は、砥
石軸５に対して、創成する球面の曲率半径の中心Ｏが砥
石軸中心線５ｃ上にくるようにし、それを中心に旋回角
θだけ旋回させて荒摺り砥石本体２の球面加工砥石部２
ａの一端がワーク軸中心線７ａ上にあるレンズＬの中心
にくるように対向配置し、面取り砥石３を荒摺り砥石本
体２の軸方向にスライド移動させて、面取り砥石部３ａ
がレンズ保持具６に保持されているレンズＬの外周縁部
Ｌａに当接する位置関係となるように面取り砥石３を位
置付けて、レンズ外周縁部Ｌａに所定の面取り加工がで
きるように調整し、止め具４により固定してセットが完
了する。

【００２３】そして、従来の荒摺り加工と同様に、複合
砥石１の荒摺り砥石本体２の球面加工砥石部２ａがレン
ズ保持具６に保持されたレンズＬの表面に当接した状態
で、複合砥石１を回転駆動させれば、レンズＬに球面形
状の荒摺り加工ができ、同時に、面取り砥石３の面取り
砥石部３ａがレンズ外周縁部Ｌａに当接することによ
り、レンズ外周縁部Ｌａに面取り加工が施せる。

【００２４】このように、荒摺り砥石本体に面取り加工
を行う面取り砥石を移動調整可能にかつ着脱自在に取り
付ける複合砥石１を用い、この複合砥石１を従来の荒摺
り加工機に取り付け、従来の荒摺り加工と同様の加工条
件や工具のセット条件を基に、レンズに球面加工を行い
ながら、該レンズの外周縁部にも面取り加工を同時に行
うことができる。さらに、荒摺り砥石本体に面取り砥石
を移動調整可能にかつ着脱自在に取り付ける構造とする
ことにより、面取り砥石を面取りの状態や砥石の摩耗等
に応じて適宜調整して固定することができ、通常の荒摺
り加工によってレンズの球面形状を創成することができ
るとともにレンズ外周縁部に面取り加工も同時に行うこ
とができ、荒摺り加工中やその後のピリや欠けの発生を
未然に防ぐことができる。

【００２５】また、面取り砥石の装着を、着脱、位置調
整および固定が可能なねじ機構等の機構を用いることに
より、レンズの球面部と面取り部の相対位置や面取り代
の状態、さらに砥石の摩耗の状況に応じて、荒摺り砥石
に対する面取り砥石の位置調整と固定を行うことがで
き、所定の球面形状と面取り形状を加工することができ
る。

【００２６】また、荒摺り砥石本体と面取り砥石は、そ
れぞれ独立単体で前記装着部により組み付けられている
ので、各砥石の少なくともどちらか一方が摩耗劣化した
場合にも砥石単体での交換を可能にする。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
荒摺り砥石に面取り砥石を組み合わせ付加した構造とし
たことにより、レンズの球面形状の荒摺り加工と同時に
レンズ外周縁部に面取り加工を行うことができ、荒摺り
加工工程内で荒摺り加工により消失してしまう面取り部
をその場で加工にて付けることにより荒摺り加工中やそ
の後のピリや欠けの発生を未然に防ぐことができる。

【００２８】また、荒摺り加工と面取り加工が同一工程
内で同時にしかも容易に実現でき、さらに、加工費も別
枠で加工するのに比べれば安く加工でき、余計な加工時
間も発生させずに、効率よく正規工程内での着実な面取
り加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る面取り加工兼用荒摺り複合砥石と
保持具に保持され球面創成加工および面取り加工が施さ
れるレンズ等の光学素子との関係を図示する概略的な断
面図である。

【図２】従来の荒摺り砥石と保持具に保持され球面加工
が施されるレンズ等の光学素子との関係を図示する概略
的な断面図である。

【図３】従来の鋳物皿摺り合わせ法による面取り加工の
態様を示す概略図である。

【図４】従来の荒摺り加工機において面取り専用の工具
を用いて面取り加工を行う態様を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 面取り加工兼用荒摺り複合砥石 ２ 荒摺り砥石本体 ２ａ 球面加工砥石部 ２ｂ ねじ部（装着部） ２ｃ スライド保持ガイド ２ｄ テーパー穴 ２ｅ 取り付けねじ穴 ３ 面取り砥石 ３ａ 面取り砥石部 ３ｂ 取り付けねじ穴 ３ｃ スライド保持面 ３ｄ 逃げ部 ４ 止め具 ４ａ 取り付けねじ穴 ５ 砥石軸 ５ａ テーパー部 ５ｂ 砥石軸先端ねじ部 ５ｃ 砥石軸中心線 ６ レンズ保持具 ７ ワーク軸 ７ａ ワーク軸中心線 Ｌ レンズ（光学素子） Ｌａ 外周縁部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学素子の球面形状を創成する球面加工
   砥石部を一端部に有するとともに外周側面に面取り砥石
   と止め具を取り付けるための装着部を有する荒摺り砥石
   本体と、該光学素子の外周縁部に面取り加工を行うため
   の面取り砥石部を有し、前記荒摺り砥石本体の軸方向に
   移動調整可能にかつ着脱自在に前記装着部に取り付けら
   れる円筒状の面取り砥石と、該面取り砥石を前記荒摺り
   砥石本体の前記装着部に固定するための円盤状の止め具
   とを備えていることを特徴とする面取り加工兼用荒摺り
   複合砥石。
2. 【請求項２】 前記荒摺り砥石本体は、前記面取り砥石
   の移動と保持を兼ねたガイドとして前記面取り砥石の内
   周面に接する接触部を前記装着部に隣接して有すること
   を特徴とする請求項１記載の面取り加工兼用荒摺り複合
   砥石。
3. 【請求項３】 前記面取り砥石を取り付けるための前記
   装着部は、前記荒摺り砥石本体の外周側面に形成された
   ねじ機構により構成され、前記面取り砥石および前記止
   め具の内周面にもねじ機構が形成され、前記面取り砥石
   および前記止め具は前記装着部に螺合により取り付けら
   れることを特徴とする請求項１または２記載の面取り加
   工兼用荒摺り複合砥石。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載
   の面取り加工兼用荒摺り複合砥石を荒摺り加工機に取り
   付けて、前記球面加工砥石部により光学素子の球面形状
   の荒摺り加工を行うと同時に前記面取り砥石部により該
   光学素子の外周縁部の面取り加工を行うことを特徴とす
   る光学素子の加工方法。