JP2003103445A - 光学素子保持具およびその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研削・研磨加工する光学素子を嵌め込み方式
で保持する光学素子保持具におけるホルダー枠の突き出
し量を簡便に適正に設定することを可能にする。 【解決手段】 光学素子Ｌを支持する支持面２ａが形成
された台座２とその外周に嵌合される筒状のホルダー枠
３を備え、光学素子Ｌを研削・研磨加工する際に光学素
子Ｌを保持する光学素子保持具１の組立て作製に際し
て、光学素子Ｌの形状と略同形状を有しかつ予め設定さ
れるホルダー枠の突き出し量（ｂ）をコバ厚とするゲー
ジ１０を台座２上に載置し、押圧部材１２を用いてホル
ダー枠３とゲージ１０に所要の圧力Ｐｏを掛けて、ホル
ダー枠３を台座２に対して圧入して取り付ける。これに
より、ホルダー枠の適正な突き出し量（ｂ）を簡便に設
定することができ、ホルダー枠の研削や研磨工具への接
触による光学素子保持具と工具双方の損耗を防止するこ
とができ、安定加工を行うことを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ等の光学素
子を研削あるいは研磨加工する際に光学素子を保持する
ための光学素子保持具およびその作製方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】カメラやビデオカメラ等に用いられる球
面形状あるいは平面形状のレンズ等の光学素子の研削あ
るいは研磨加工を行う際に、光学素子を保持する研削・
研磨加工用の光学素子保持具としては、「ＪＯＥＭ光学
素子加工技術研修会・基礎コース」（１９９０年９月５
日）（社）日本オプトメカトロニクス協会発行、１２１
頁［１−４研削・研磨の項］に記載されているように、
接着剤を使用することなく円筒状のベース部材にレンズ
等の光学素子を嵌め込む嵌め込み方式の光学素子保持具
（レンズホルダー）が知られている。

【０００３】この種の光学素子保持具の構成を図３を用
いて説明すると、光学素子保持具１０１は、ベース部材
となる硬質材料で作製される台座１０２と、台座１０２
の周りに取り付けられた円筒状のホルダー枠１０３と、
台座１０２の光学素子を支持する面に接着固定された光
学素子を保護するための弾性シート１０４とを具備し、
台座１０２は、鉄あるいは鋳物等の硬質材料で作製さ
れ、一面に研削あるいは研磨加工する光学素子Ｌの受け
面の曲率半径に対応する曲率半径をもった支持面１０２
ａが光学素子と同形状に形成され、他方の面の中央部に
はカンザシ受け１０２ｂが形成されている。円筒状のホ
ルダー枠１０３は、光学素子Ｌの外径に合わせた内径を
もってプラスチック等で作製されている。このように構
成される光学素子保持具１０１は、光学素子Ｌの受け面
を弾性シート１０４に当接させてホルダー枠１０３によ
り光学素子Ｌを嵌め込み方式で保持するようになってい
る。また、ホルダー枠１０３を金属材料で作製すること
が稀にあるが、研削あるいは研磨加工に際して、光学素
子Ｌは、研削あるいは研磨加工用の工具（以下、単に研
削・研磨皿ともいう）に当接して相対運動をするため、
加工時の加工振動を受けて、金属製のホルダー枠に衝突
することとなり、光学素子Ｌが破壊される恐れがあり、
さらに、金属材料を使用するためにホルダー枠の製作に
難があり高価となるという問題点があるため、通常一般
にはプラスチックからなるホルダー枠が用いられてい
る。

【０００４】この種の光学素子保持具は、単純な構造で
しかも特殊な材料を必要としないことから、製作日数を
要することなく安価に製作することができるという利点
を有している。

【０００５】以上のように構成される光学素子保持具１
０１を用いて光学素子Ｌを研削あるいは研磨加工する際
には、図２に示すように、光学素子保持具１０１に保持
された光学素子Ｌを、加工する曲率半径をもった研削・
研磨皿１１５に当接させ、光学素子保持具１０１を台座
１０２のカンザシ受け１０２ｂに当接するカンザシ１１
６を介して加工に必要な加圧力Ｐをもって押圧する。そ
して、研削・研磨皿１１５をその軸を中心に回転駆動さ
せながらカンザシ１１６を揺動させることにより、光学
素子保持具１０１に保持された光学素子Ｌは、研削・研
磨皿１１５の回転に倣って従属回転し、さらにカンザシ
１１６に誘導されながら研削・研磨皿１１５の加工面に
沿って揺動し、光学素子Ｌの研削あるいは研磨加工が行
なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の光学素
子保持具においては、光学素子は、光学素子保持具に未
接着で保持されているため、研削あるいは研磨加工時に
発生する抵抗を受け、ホルダー枠内で回転が生じる。ま
た、研削あるいは研磨加工に際して、光学素子保持具に
保持されている光学素子は、研削・研磨皿の周速を生か
した研磨力を得るため、研削・研磨皿の外周部に位置付
けられ、さらに、光学素子保持具の中心部へ上方から加
工圧Ｐが掛けられている。

【０００７】このように、前述した光学素子保持具にお
いては、光学素子は、未接着であるため、研削および研
磨加工時の抵抗や研削・研磨皿の外周部に位置するため
慣性モーメント等の応力により、ホルダー枠内で移動し
てホルダー枠への衝突が繰り返し生じるために、プラス
チックからなるホルダー枠は摩耗することになる。この
ようにプラスチック製のホルダー枠を用いる光学素子保
持具においては、光学素子保持具の使用頻度が長くなる
につれ、プラスチック製のホルダー枠は摩耗して、光学
素子の外径とホルダー枠の内径との差（クリアランス）
が大きくなってしまう。これによって、光学素子が、未
接着であるために、ホルダー枠内で動く量が大きくな
り、光学素子の形状によっては、光学素子自体が損傷を
受け、さらには、光学素子保持具のホルダー枠が研削・
研磨皿に接触して、研削・研磨皿や光学保持具の双方に
損傷が生じてしまい、加工安定を阻害することになる。
さらに、前記クリアランスが大きくなると、光学素子の
回転ムラが生じ、この回転ムラにより、光学素子面に
「アス」や「クセ」等の不良現象が発生してしまうとい
う問題もあった。

【０００８】そのため、クリアランス量を測定管理し、
その限度量を設けて、定量的にホルダー枠を交換するこ
とが望ましいところである。

【０００９】このような光学素子保持具におけるホルダ
ー枠の交換時や光学素子保持具の新規作製時において、
ホルダー枠を台座に取り付ける際にホルダー枠が加工中
に研削・研磨皿に接触することがないようにホルダー枠
の突き出し量を予め設定しておくことが重要となる。こ
のホルダー枠の突き出し量は、加工する光学素子の外周
部のコバ厚により決められ、光学素子の形状によって異
なるが、通常、０．６〜０．７ｍｍに設定されている。

【００１０】光学素子の形状は、凸レンズ、凹レンズ、
メニスカスレンズ等の各種の形状があり、光学素子のコ
バ厚も光学素子の形状によってそれぞれ異なっている。
特に、コバ厚が薄いメニスカスレンズや凸レンズ等を保
持するための光学素子保持具においては、その新規製作
時やホルダー枠の交換時において、ホルダー枠の突き出
し量の寸法出しを適正に設定することは手間が掛かりか
つ時間を要する作業であった。また、光学素子保持具に
おいてホルダー枠の適正な突き出し量は、加工する光学
素子の形状に応じて異なるために、同じ突き出し量に設
定する際にも寸法ばらつきが発生していた。ホルダー枠
の突き出し量が適正に設定されていないと、研削あるい
は研磨加工時に、ホルダー枠が研削・研磨皿に接触する
こととなり、研削・研磨皿や光学素子保持具の双方が損
傷を受け、加工時の安定を阻害する頻度が高まることに
なる。

【００１１】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、研削
あるいは研磨加工する光学素子を嵌め込み方式で保持す
る光学素子保持具におけるホルダー枠の突き出し量を簡
便にかつ適正に設定することができる光学素子保持具お
よびその作製方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光学素子保持具の作製方法は、光学素子を
研削あるいは研磨加工する際に光学素子を保持する光学
素子保持具であって、光学素子を支持する台座と光学素
子の外周コバ部を嵌め込む筒状のホルダー枠を備える光
学素子保持具の作製方法において、前記ホルダー枠を前
記台座の外周部に仮圧入した後に、前記光学素子の形状
と略同形状を有しかつ予め設定されるホルダー枠の突き
出し量をコバ厚とするゲージを前記台座上に載置し、前
記ホルダー枠および前記ゲージに所要の圧力を掛けて前
記ホルダー枠を前記台座に対して圧入して取り付けるこ
とを特徴とする。

【００１３】本発明の光学素子保持具の作製方法におい
ては、前記ホルダー枠を圧入して取り付ける際の圧力を
光学素子の加工圧力と同一とすることが好ましい。

【００１４】さらに、本発明の光学素子保持具は、光学
素子を研削あるいは研磨加工する際に光学素子を保持す
る光学素子保持具であって、光学素子を支持する台座と
光学素子の外周コバ部を嵌め込む筒状のホルダー枠を備
える光学素子保持具において、ホルダー枠の突き出し量
を外周のコバ厚とするゲージを用いて、前記ホルダー枠
を前記台座の外周に対して圧入して取り付けたことを特
徴とする。

【００１５】本発明の光学素子保持具において、前記ゲ
ージは、前記光学素子の形状と略同形状を有しかつ一面
を平坦な基準面とすることが好ましい。

【００１６】本発明の光学素子保持具においては、前記
ホルダー枠の突き出し量のバラツキを０．１ｍｍ以下と
することができる。

【００１７】本発明の光学素子保持具においては、前記
ホルダー枠の取り付けに際して、前記ゲージを前記台座
に載置して前記ホルダー枠を前記台座に対して圧入して
あることが好ましく、また、前記ホルダー枠を圧入して
取り付ける際の圧力を光学素子の加工圧力と同一とする
ことが好ましい。

【００１８】

【作用】本発明によれば、研削あるいは研磨加工する光
学素子を嵌め込み方式により保持するように光学素子を
支持する台座と光学素子の外周コバ部を嵌め込む筒状の
ホルダー枠を備える光学素子保持具の組立て作製に際し
て、光学素子形状に類似したゲージを用いることで、ホ
ルダー枠の適正突き出し量の寸法出しを簡便に行うこと
ができ、常に適正なホルダー枠の突き出し量を設定する
ことを可能にする。さらに、ホルダー枠の突き出し量の
バラツキを０．１ｍｍ以下に抑えることができる。

【００１９】これによって、ホルダー枠の突き出し量の
不備によりホルダー枠が研削や研磨工具へ接触すること
による光学素子保持具と工具双方の損耗を防止すること
ができ、安定加工を行うことを可能にする。

【００２０】

【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。

【００２１】図１は、本発明の光学素子保持具の作製方
法の手順を示す工程図であり、本発明により作製される
光学素子保持具１は、図１の（ａ）に示すように、光学
素子Ｌの受け面を支持する支持面２ａが一面に形成さ
れ、鉄あるいは鋳物等の硬質材料で作製されたベース部
材となる台座２と、台座２の周りに嵌め込みにより取り
付けられるプラスチック等で作製されている円筒状のホ
ルダー枠３と、台座２の支持面２ａに接着固定される弾
性シート４とから構成され、台座２の支持面２ａは、研
削あるいは研磨加工する光学素子Ｌ（同図（ｄ）参照）
の外径と略同径でかつ光学素子Ｌの受け面の曲率半径に
対応する曲率半径をもって形成されており、また、支持
面２ａの反対側の面の中央部にはカンザシ受け２ｂが形
成されている。ホルダー枠３は、光学素子Ｌの外径に相
応する内径をもって円筒状に形成されている。

【００２２】光学素子保持具１の組立て作製に際して
は、図１の（ｂ）に示すように、ホルダー枠５の突き出
し量を設定するためのゲージ１０を予め準備する。この
ゲージ１０は、金属材で、光学素子Ｌの形状に類似した
形状に作製する。すなわち、ゲージ１０は、光学素子Ｌ
と略同一形状とし、その下面１０ａは、光学素子Ｌの受
け面の曲率半径（すなわち、台座２の支持面２ａの曲率
半径）と同一の曲率半径をもって形成され、上面１０ｂ
を平坦に形成して基準面（Ａ）とし、そして、ゲージ１
０の外周部のコバ１０ｃの厚さは、予め設定されている
ホルダー枠３の適正突き出し量（ｂ）と同寸法に形成さ
れている。

【００２３】一方、光学素子保持具１のホルダー枠３
は、弾性シート４が接着固定された台座２の外周面２ｃ
に嵌め込まれ、仮圧入される。このとき、ホルダー枠３
と台座２の当接部は余裕を持って嵌合させておく。

【００２４】次いで、図１の（ｃ）に示すように、光学
素子保持具１の台座２の上にゲージ１０を載置し、下面
に平坦な押圧面を有する押圧部材１２を用いて、ホルダ
ー枠３の上方から圧力Ｐｏをもって押圧し、ホルダー枠
３とともにゲージ１０を押圧し、ホルダー枠３を台座２
に対して圧入して取り付ける。このように、ゲージ１０
を用いてホルダー枠３を台座２に対して圧入することに
より、ゲージ１０の基準面（Ａ）とホルダー枠３の上面
（Ｂ）とを同一面上にすることができる。

【００２５】その後に、ゲージ１０を光学素子保持具１
から取り外すと、光学素子保持具１のホルダー枠３は、
適正な突き出し量（ｂ）に設定された状態で、台座２に
圧入されている。また、ホルダー枠３を圧入して取り付
ける際に押圧部材１２を介する圧力Ｐｏを、光学素子Ｌ
の加工圧Ｐと同等の値とすることで、適正突き出し量
（ｂ）は、弾性シート４の収縮を加味した寸法となり、
突き出し量の寸法バラツキをなくして規定値を確保する
ことができる。

【００２６】そして、図１の（ｄ）に示すように、コバ
厚（ａ）を有する光学素子Ｌをホルダー枠３の適正突き
出し量ｂが設定された光学素子保持具１に保持させて、
図２に図示すると同様に、光学素子Ｌの研削あるいは研
磨加工を行う。

【００２７】このように、光学素子保持具の組立て作製
に際して、研削あるいは研磨加工を行う光学素子の形状
に類似したゲージ１０を用いることで、ホルダー枠３の
適正な突き出し量（ｂ）の寸法出しを簡単にかつ迅速に
そして簡便に行うことができ、さらに、その突き出し量
（ｂ）のバラツキを０．１ｍｍ以下に抑えることができ
る。また、コバ厚が薄いメニスカスレンズや凸レンズ等
の光学素子保持具においても、予め適正な突き出し量
（ｂ）に相当するコバ厚が設定されたゲージ１０を用い
ることにより、常に適正なホルダー枠の突き出し量
（ｂ）を設定することが可能となる。これにより、突き
出し量の不備によりホルダー枠の研削や研磨工具への接
触による光学素子保持具と工具双方の損耗を防止するこ
とができ、安定加工を行うことができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
研削あるいは研磨加工する光学素子を嵌め込み方式によ
り保持する光学素子保持具の組立て作製に際して、光学
素子形状に類似したゲージを用いることで、ホルダー枠
の適正突き出し量の寸法出しを簡便に行うことができ、
常に適正なホルダー枠の突き出し量を設定することが可
能となり、さらに、その突き出し量のバラツキを０．１
ｍｍ以下に抑えることができる。これにより、ホルダー
枠の突き出し量の不備によりホルダー枠が研削や研磨工
具へ接触することによる光学素子保持具と工具双方の損
耗を防止することができ、安定加工を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学素子保持具の作製方法の工程図で
ある。

【図２】光学素子の研削あるいは研磨加工の態様を示す
概略図である。

【図３】光学素子を研削あるいは研磨加工する際に用い
る従来の光学素子保持具を示す概略図である。

【符号の説明】

Ｌ 光学素子（レンズ） １ 光学素子保持具 ２ 台座 ２ａ 支持面 ２ｂ カンザシ受け ３ ホルダー枠 ４ 弾性シート １０ ゲージ １０ａ 下面 １０ｂ 上面（基準面Ａ） １０ｃ 外周部（コバ）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学素子を研削あるいは研磨加工する際
   に光学素子を保持する光学素子保持具であって、光学素
   子を支持する台座と光学素子の外周コバ部を嵌め込む筒
   状のホルダー枠を備える光学素子保持具の作製方法にお
   いて、 前記ホルダー枠を前記台座の外周部に仮圧入した後に、
   前記光学素子の形状と略同形状を有しかつ予め設定され
   るホルダー枠の突き出し量をコバ厚とするゲージを前記
   台座上に載置し、前記ホルダー枠および前記ゲージに所
   要の圧力を掛けて前記ホルダー枠を前記台座に対して圧
   入して取り付けることを特徴とする光学素子保持具の作
   製方法。
2. 【請求項２】 前記ホルダー枠を圧入して取り付ける際
   の圧力を光学素子の加工圧力と同一とすることを特徴と
   する請求項１記載の光学素子保持具の作製方法。
3. 【請求項３】 光学素子を研削あるいは研磨加工する際
   に光学素子を保持する光学素子保持具であって、光学素
   子を支持する台座と光学素子の外周コバ部を嵌め込む筒
   状のホルダー枠を備える光学素子保持具において、ホル
   ダー枠の突き出し量を外周のコバ厚とするゲージを用い
   て、前記ホルダー枠を前記台座の外周に対して圧入して
   取り付けたことを特徴とする光学素子保持具。
4. 【請求項４】 前記ゲージは、前記光学素子の形状と略
   同形状を有しかつ一面を平坦な基準面とすることを特徴
   とする請求項３記載の光学素子保持具。
5. 【請求項５】 前記ホルダー枠の突き出し量のバラツキ
   を０．１ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項３また
   は４記載の光学素子保持具。
6. 【請求項６】 前記ホルダー枠の取り付けに際して、前
   記ゲージを前記台座に載置して前記ホルダー枠を前記台
   座に対して圧入したことを特徴とする請求項３ないし５
   のいずれか１項に記載の光学素子保持具。
7. 【請求項７】 前記ホルダー枠を圧入して取り付ける際
   の圧力を光学素子の加工圧力と同一とすることを特徴と
   する請求項３ないし６のいずれか１項に記載の光学素子
   保持具。