JP2007015074A - レンズ研磨用レンズ加圧装置及びレンズ研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高圧は当然のこと、レンズを低圧で確実に研磨砥石に押し付けることができ、微小な大きさのレンズであったとしても、高精度に研磨加工を行うこと。
【解決手段】 回転する研磨砥石にレンズＲを所定の圧力で押し付けて、該レンズＲの表面粗さを整えるものであって、シリンダーケース３０と、該シリンダーケース３０内で軸線Ｌ方向に移動するピストン３１と、ピストン３１の移動に伴ってシリンダーケース３０外でレンズＲを先端で押圧するピストンロッド３２とを有するシリンダー３３と、ピストン３１とシリンダーケース３０とで囲まれる圧力室３４、３５に所定圧力の圧縮空気を流入させて、ピストン３１の移動量を調整する圧力調整手段３６と、ピストン３１を軸線Ｌ回りに回転させる回転手段３７とを備え、ピストン３１の外周面３１ａとシリンダーケース３０の内周面３０ａとの間が、近接状態とされているレンズ研磨用レンズ加圧装置３を提供する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、レンズを研磨する際に、該レンズを研磨皿に押圧するレンズ研磨用レンズ加圧装置及びこれを有するレンズ研磨装置に関するものである。

従来よりレンズを研磨する場合には、レンズの形状や材質に対応した圧力で、回転する研磨皿（研磨砥石）に該レンズを押し付けることで、加工面を調整しながら研磨を行っている。レンズを研磨皿に押し付けるこの種の加圧装置としては、様々なものが提供されているが、その１つとして、例えば、シリンダーによる押圧力を利用してレンズを研磨皿に押し付ける加圧装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この加圧装置８０は、図１４に示すように、レンズ研磨装置８１に組み込まれたものであり、レンズＲを固定する研磨やとい８２に先端が接触する加圧軸８３と、該加圧軸８３の後端に先端が接続されたピストンロッド８４を有するシリンダー８５とを備えている。
また、このレンズ研磨装置８１は、研磨やとい８２に固定されたレンズＲを、回転する研磨皿（研磨砥石）８６の球状の研磨面に揺動させながら押し付けて加工する球芯研磨装置であって、上記加圧装置８０、該加圧装置８０を揺動させる揺動機構８７及び研磨皿８６を回転させるモータ８８等を備えている。

上記研磨皿８６は、モータ８８によって回転される主軸９０の先端に取り付けられており、回転軸Ｘ１回りに回転するようになっている。また、この回転軸Ｘ１に直交するように揺動軸９１が配されており、一端側にベルト９２を介して接続されたパルスモータ９３によって、回転軸Ｘ１に直交する第２の回転軸Ｘ２回りに回転するようになっている。なお、このパルスモータ９３は、揺動軸９１をいずれかの方向に一回転させることなく、周期的に揺動軸９１の回転方向が切り替わるように制御されている。即ち、揺動軸９１は、第２の回転軸Ｘ２回りに揺動するようになっている。

また、揺動軸９１の他端側には、回転軸Ｘ１に対して平行に配された加圧柱９４が接続されており、該加圧柱９４に加圧軸ホルダ９５が接続されている。これにより、加圧柱９４及び加圧軸ホルダ９５は、パルスモータ９３の駆動により揺動軸９１と共に第２の回転軸回Ｘ２回りに揺動するようになっている。
また、この加圧軸ホルダ９５には、加圧軸８３を回転軸Ｘ１に沿って挿通させる挿通孔９５ａが形成されており、加圧軸８３を回転軸Ｘ１方向に移動可能に支持していると共に、シリンダー８５も同時に支持している。即ち、これら加圧軸ホルダ９５、加圧柱９４、揺動軸９１、ベルト９２及びパルスモータ９３は、シリンダー８５及び加圧軸８３を揺動させる上記揺動機構８７を構成している。

上記シリンダー８５は、図１５に示すように、シリンダーケース９６と、該シリンダーケース９６内に配され、回転軸Ｘ１に沿って移動するピストン９７と、該ピストン９７に接続された上記ピストンロッド８４と、ピストン９７を上下に挟むようにシリンダーケース９６に形成された加圧ポート９８及び背圧ポート９９と、これら加圧ポート９８及び背圧ポート９９を介してシリンダーケース９６内に所定圧力の圧縮空気をそれぞれ流入させてピストン９７の上下に圧力差を生じさせ、該圧力差によりピストン９７を回転軸Ｘ１方向に移動させる図示しない圧力調整部とを備えている。
なお、加圧ポート９８及び背圧ポート９９を介して流入した圧縮空気がピストン９７の反対側に極力洩れないように、ピストン９７とピストンケース９６との間には図示しないシール部材等が設けられている。

また、ピストンロッド８４の先端に接続された加圧軸８３は、ピストン９７及びピストンロッド８４の移動に伴って、加圧軸ホルダ９５の挿通孔９５ａに摺動しながら回転軸Ｘ１方向に移動するようになっている。また、加圧軸８３の先端は、研磨やとい８２の後面に形成された図示しない凹み部に接触しており、研磨やとい８２を介してレンズＲを研磨皿８６の研磨面に押し付けている。

このように構成された加圧装置８０を有するレンズ研磨装置８１により、レンズＲを研磨する場合には、まず、加圧ポート９８及び背圧ポート９９からシリンダーケース９６内に圧縮空気を流入させ、ピストン９７の上下の圧力差を圧力調整部により調整する。これにより、ピストン９７及びピストンロッド８４が、レンズＲに向かって回転軸Ｘ１方向に移動する。その結果、加圧軸８３は、研磨やとい８２を介して研磨皿８６の研磨面にレンズＲを所定の圧力で押し付ける。
その後、モータ８８を駆動させて主軸９０及び研磨皿８６を回転軸Ｘ１回りに回転させる。これにより、レンズＲは、研磨皿８６によって研磨される。

また、これと同時にパルスモータ９３を正転、反転を繰り返すように駆動させて、揺動軸９１を第２の回転軸Ｘ２回りに揺動させる。これにより、加圧柱９４及び加圧軸ホルダ９５を介して、シリンダー８５及び加圧軸８３も共に揺動する。その結果、加圧軸８３の先端に接触している研磨やとい８２及びレンズＲも同様に揺動する。
これにより、回転している研磨皿８６の研磨面に、レンズＲを揺動させながら所定の圧力で押し付けて、該レンズＲを研磨することができる。この揺動によって、研磨面とレンズＲとの接触位置を変化させることができるので、研磨面の表面形状に影響を受けずにレンズＲをより滑らかに研磨することができる。
特開２００１−１３８１９９号公報

しかしながら、上記従来の加圧装置では、以下のような問題点があった。
初めに、近年におけるレンズの需要は、従来からある数十ｍｍの径を有するレンズに加え、数ｍｍの小径レンズの生産が増加の一途をたどっているのが現状である。また、レンズの精度に関しても高精度化が進んでおり、研磨加工時の加工圧力が顕著に影響し易い状態になっている。このように、従来の径の大きなレンズから、近年の径の小さいレンズに対応したり、高精度化に対応したりするためには、高圧領域は当然のこと低圧領域においても、レンズ加工中の振動等の影響を受けずに、研磨時のレンズの挙動に追従しながら適正な圧力で精度良く押圧することが不可欠（必須）な条件とされている。

ところが、上記従来の加圧装置８０では、レンズＲを微小な圧力（低圧）で研磨皿８６に押し付けることが困難なものであった。即ち、ピストン９７とシリンダーケース９６との静止摩擦抵抗が大きいため、ピストン９７の上下に微小な圧力差を生じさせたとしても、ピストン９７が動かずレンズＲを押し付けることができない。特に、ピストン９７とシリンダーケース９６との間には、圧縮空気の洩れ等を防止するためにシール部材等が設けられており、これがさらに静止摩擦抵抗を大きくする原因とされている。

更に、このシリンダー８５に加えて、加圧軸８３と加圧軸ホルダ９５の挿通孔９５ａとの間においても摺動抵抗が生じるので、さらに静止摩擦抵抗が大きくなり、低圧での押圧をより困難なものにしていた。
また、押圧可能な範囲内におけるできるだけ低い圧力で押し付けを行ったとしても、レンズＲ加工中の微小な振動に加圧軸８３が追従できず、レンズＲを押圧できない状態に陥ってしまう恐れがあった。

この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高圧は当然のこと、レンズを低圧で確実に研磨砥石に押し付けることができ、微小な大きさのレンズであったとしても、高精度に研磨加工を行うことができるレンズ研磨用レンズ加圧装置、及びこれを有するレンズ研磨装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
請求項１に係る発明は、回転する研磨砥石にレンズを所定の圧力で押し付けて、該レンズの表面粗さを整えるレンズ研磨装置に組み込まれて使用されるレンズ研磨用レンズ加圧装置であって、シリンダーケースと、該シリンダーケース内で軸線方向に移動するピストンと、該ピストンに接続され、ピストンの移動に伴ってシリンダーケース外で前記レンズを先端で押圧するピストンロッドとを有するシリンダーと、前記ピストンと前記シリンダーケースとで囲まれる圧力室に所定圧力の圧縮空気を流入させて、前記ピストンの移動量を調整する圧力調整手段と、前記ピストンを前記軸線回りに回転させる回転手段とを備え、前記ピストンの外周面と前記シリンダーケースの内周面との間が、近接状態とされているレンズ研磨用レンズ加圧装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置においては、圧力調整手段により所定圧力の圧縮空気を圧力室に流入させることで、ピストン及びピストンロッドを軸線方向に移動させることができ、該ピストンロッドの先端でレンズを研磨砥石に押し付けることができる。その結果、レンズは回転する研磨砥石によって表面が研磨され、表面粗さが調整される。この際、圧力調整手段により、圧力室に流入させる圧縮空気の圧力を調整して、ピストンの移動量を調整できるので、所望する所定圧力でレンズを押し付けることができる。

また、研磨の進行に伴って、圧力調整手段により圧縮空気の圧力を調整してピストンの移動量を調整することで、研磨の進行に伴って薄くなるレンズに対応することができ、研磨開始から研磨終了に至る間、同じ圧力で該レンズを押し付けることができる。よって、研磨加工を確実に行わせることができる。また、研磨途中で押し付け力を変化させることも可能である。

ここで、上述した研磨加工を行っている間、回転手段によってピストンはシリンダーケース内で軸線回りに回転しており、該回転状態を維持しながら軸線方向に移動するようになっている。つまり、研磨加工を行っている間、シリンダーケースとピストンとの間が、常に静止状態よりも摩擦抵抗の少ない動摩擦抵抗状態となっている。特に、ピストンの外周面とシリンダーケースの内周面とが近接状態とされているので、ピストンとシリンダーケースとの間に若干の隙間（例えば、１５μｍ以下）が確保されている。よって、ピストンは、シリンダーケースに接触することなく回転する。このことからもより抵抗が低い状態となっている。

従って、従来とは異なり、僅かな圧力の圧縮空気を圧力室に流入させたとしても、該圧力に応じてピストンを軸線方向に円滑に移動させることができる。つまり、ピストンに生じた微小な圧力変動を、シリンダーケースに対する摩擦でエネルギー消費させることなく、効率良くピストンロッドの直動に伝えることができる。その結果、従来困難であった、例えば、２００ｇという微小な圧力（低圧力）でレンズを研磨砥石に押し付けることができ、直径３ｍｍ程度の微小な大きさのレンズであっても高精度に研磨することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、前記回転手段が、前記シリンダーケースに形成され、前記ピストンの外周面とシリンダーケースの内周面との間に流体を流入させる流入ポートと、前記ピストンの外周面に周方向に沿って複数設けられ、外周面に沿って周方向に流れる前記流体の流れを遮り、該流体からの力を受けてピストンを前記軸線回りに回転させる流体抵抗部材と、前記シリンダーケースに形成され、前記流体を該シリンダーケースの外部に排出する排出ポートと、前記流体を予め決められた流速で、前記流入ポートから前記シリンダーケース内に流入させる流体流入手段とを備えているレンズ研磨用レンズ加圧装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置においては、流体流入手段により、予め決められた流速の流体を流入ポートからシリンダーケース内に流入させると、該流体の力を受けてピストンが軸線回りに回転する。
つまり、流入ポートから流入した流体は、シリンダーケースとピストンとの間を、ピストンの外周面に沿って周方向に流れ始める。ここで、ピストンの外周面には、周方向に沿って凹みや翼部材等の流体抵抗部材が複数設けられているので、流体は流れが遮られる。その結果、ピストンは、流体抵抗部材を介して流体からの力を受けて軸線回りに回転する。一方、流体抵抗部材によって遮られた流体は、ピストンと共に軸線回りに移動した後、排出ポートからシリンダーケースの外部に排出される。
このように、流体流入手段によって流体を連続的にシリンダーケース内に流入させることで、ピストンを確実且つ容易に軸線回りに回転させることができ、ピストンとシリンダーケースとの間を確実に動摩擦抵抗状態にすることができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、前記流体が、圧縮空気であるレンズ研磨用レンズ加圧装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置においては、流体として圧縮空気を利用するので、レンズに汚れ等が付き難く、メンテナンスが容易であると共に構成の簡略化を図ることができる。

請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、前記ピストンが、前記ピストンロッドが接続される柱状の内側ピストンと、該内側ピストンの周囲を囲むと共に内側ピストンに対して前記軸線回りに相対的に回転可能に固定された環状の外側ピストンとを備え、前記外側ピストンが、前記回転手段によって回転させられるレンズ研磨用レンズ加圧装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置においては、ピストンが、軸線回りに相対的に回転する内側ピストン及び外側ピストンで構成された２重構造となっている。よって、回転手段によって外側ピストンを回転させ、外側ピストンとシリンダーケースとの間を動摩擦抵抗状態にしたときに、内側ピストンを外側ピストンの回転とは切り離して非回転状態に近づけることができる。これにより、外側ピストンの回転力が、ピストンロッドを介してレンズに伝達してしまうことを極力防止することができる。

従って、レンズを押し付ける押圧力の影響を受けずに、外側ピストンのみを円滑に回転させることができるので、より回転が滑らかになり動摩擦抵抗状態を確実に維持することができる。また、ピストンロッドに回転力が伝達し難いので、ピストンロッドを押し付けのみに専念させることができ、より安定してレンズの押し付けを行うことができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、前記外側ピストンと前記内側ピストンとが、前記軸線を中心として一定角度毎に複数配されたボールを介して回転可能に係止されているレンズ研磨用レンズ加圧装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置においては、内側ピストンと外側ピストンとが、軸線を中心として一定角度毎に複数配された、即ち、周方向に一定間隔毎に並んだボールを介して係止されているので、軸ぶれ等がなく、滑らかな回転を確保することができる。

請求項６に係る発明は、請求項４又は５に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、前記外側ピストンと前記内側ピストンとの間には、前記圧縮空気の通過を規制するシール部材が設けられているレンズ研磨用レンズ加圧装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置においては、外側ピストンと内側ピストンとの間にシール部材が設けられているので、圧力室内に流入した圧縮空気が外側ピストンと内側ピストンとの間を通過することによる洩れを防止することができる。よって、圧力室内を所望する圧力状態に維持することができ、予め設定した所定圧力でレンズをより確実に押し付けることができる。

請求項７に係る発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、前記ピストンロッドが、基端側が前記ピストンに接続される第１のピストンロッドと、基端側が前記第１にピストンロッドの先端側の周囲を囲むと共に該第１のピストンロッドに対して前記軸線回りに相対的に回転可能に固定され、先端側が前記レンズを押圧する第２のピストンロッドとを備えているレンズ研磨用レンズ加圧装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置においては、ピストンロッドが、軸線回りに相対的に回転する第１のピストンロッド及び第２のピストンロッドで構成された２重構造となっている。よって、回転手段によってピストンを回転させ、ピストンとシリンダーケースとの間を動摩擦抵抗状態にしたときに、第２のピストンロッドを第１のピストンロッドの回転とは切り離して非回転状態に近づけることができる。これにより、ピストン及び第１のピストンロッドの回転力が、第２のピストンロッドを介してレンズに伝達してしまうことを極力防止することができる。

従って、レンズを押し付ける押圧力の影響を受けずに、ピストン及び第１のピストンロッドを円滑に回転させることができるので、より回転が滑らかになり動摩擦抵抗状態を確実に維持することができる。また、第２のピストンロッドに回転力が伝達し難いので、第２のピストンロッドを押し付けのみに専念させることができ、より安定してレンズの押し付けを行うことができる。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、前記第１のピストンロッドの先端側と前記第２のピストンロッドの基端側とが、前記軸線を中心として一定角度毎に複数配されたボールを介して回転可能に係止されているレンズ研磨用レンズ加圧装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置においては、第１のピストンロッドと第２のピストンロッドとが、軸線を中心として一定角度毎に複数配された、即ち、周方向に一定間隔毎に並んだボールを介して係止されているので、軸ぶれ等がなく、より滑らかな回転を確保することができる。

請求項９に係る発明は、回転する研磨砥石にレンズを所定の圧力で押し付けて、該レンズの表面粗さを整えるレンズ研磨装置に組み込まれて使用されるレンズ研磨用レンズ加圧装置であって、シリンダーケースと、該シリンダーケース内で軸線方向に移動するピストンと、該ピストンに接続され、ピストンの移動に伴ってシリンダーケース外で前記レンズを先端で押圧するピストンロッドとを有するシリンダーと、前記ピストンと前記シリンダーケースとで囲まれる圧力室に所定圧力の圧縮空気を流入させて、前記ピストンの移動量を調整する圧力調整手段と、前記ピストンロッドの周囲を囲むと共に、該ピストンロッドに対して前記軸線回りに相対的に回転可能に固定された環状部材と、該環状部材を前記軸線回りに回転させる回転手段とを備え、前記環状部材の外周面と前記シリンダーケースの内周面との間、及び、前記ピストンの外周面と前記シリンダーケースの内周面との間が、共に近接状態とされているレンズ研磨用レンズ加圧装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置においては、圧力調整手段により所定圧力の圧縮空気を圧力室に流入させることで、ピストン及びピストンロッドを軸線方向に移動させることができ、該ピストンロッドの先端でレンズを研磨砥石に押し付けることができる。その結果、レンズは回転する研磨砥石によって表面が研磨され、表面粗さが調整される。この際、圧力調整手段により、圧力室に流入させる圧縮空気の圧力を調整して、ピストンの移動量を調整できるので、所望する所定圧力でレンズを押し付けることができる。

また、研磨の進行に伴って、圧力調整手段により圧縮空気の圧力を調整してピストンの移動量を調整することで、研磨の進行に伴って薄くなるレンズに対応することができ、研磨開始から研磨終了に至る間、同じ圧力で該レンズを押し付けることができる。よって、研磨加工を確実に行わせることができる。また、研磨途中で押し付け力を変化させることも可能である。

ここで、上述した研磨加工を行っている間、回転手段によって環状部材はシリンダーケース内で軸線回りに回転しており、該回転状態を維持しながらピストンロッドと共に軸線方向に移動するようになっている。つまり、研磨加工を行っている間、シリンダーケースと環状部材との間が、常に静止状態よりも摩擦抵抗の少ない動摩擦抵抗状態となっている。特に、環状部材の外周面とシリンダーケースの内周面との間、及び、ピストンの外周面とシリンダーケースの内周面との間が、共に若干の隙間（例えば、１５μｍ以下）をもった近接状態とされているので、環状部材がシリンダーケースに接触することなく回転すると共に、ピストンがシリンダーケースに接触することなく軸線方向に移動する。このことからもより抵抗が低い状態となっている。

従って、従来とは異なり、僅かな圧力の圧縮空気を圧力室に流入させたとしても、該圧力に応じてピストンを軸線方向に円滑に移動させることができる。その結果、従来困難であった、例えば、２００ｇという微小な圧力（低圧力）でレンズを研磨砥石に押し付けることができ、直径３ｍｍ程度の微小な大きさのレンズであっても、高精度に研磨することができる。
また、レンズの研磨加工にピストンロッドに掛かる負荷を、環状部材がよりレンズに近い位置で支持するので、剛性を高めることができる。

請求項１０に係る発明は、請求項９に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、前記回転手段が、前記シリンダーケースに形成され、前記環状部材の外周面とシリンダーケースの内周面との間に流体を流入させる流入ポートと、前記環状部材の外周面に周方向に沿って複数設けられ、外周面に沿って周方向に流れる前記流体の流れを遮り、該流体からの力を受けて環状部材を前記軸線回りに回転させる流体抵抗部材と、前記シリンダーケースに形成され、前記流体を該シリンダーケースの外部に排出する排出ポートと、前記流体を予め決められた流速で、前記流入ポートから前記シリンダーケース内に流入させる流体流入手段とを備えているレンズ研磨用レンズ加圧装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置においては、流体流入手段により、予め決められた流速の流体を流入ポートからシリンダーケース内に流入させると、該流体の力を受けて環状部材が軸線回りに回転する。
つまり、流入ポートから流入した流体は、シリンダーケースと環状部材との間を、環状部材の外周面に沿って周方向に流れ始める。ここで、環状部材の外周面には、周方向に沿って凹みや翼部材等の流体抵抗部材が複数設けられているので、流体は流れが遮られる。その結果、環状部材は、流体抵抗部材を介して流体からの力を受けて軸線回りに回転する。一方、流体抵抗部材によって遮られた流体は、環状部材と共に軸線回りに移動した後、排出ポートからシリンダーケースの外部に排出される。
このように、流体流入手段によって流体を連続的にシリンダーケース内に流入させることで、環状部材を確実且つ容易に軸線回りに回転させることができ、環状部材とシリンダーケースとの間を動摩擦抵抗状態にすることができる。

請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、前記ピストンロッドと前記環状部材とが、前記軸線を中心として一定角度毎に複数配されたボールを介して回転可能に係止されているレンズ研磨用レンズ加圧装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置においては、ピストンロッドと環状部材とが、軸線を中心として一定角度毎に複数配された、即ち、周方向に一定間隔毎に並んだボールを介して係止されているので、軸ぶれ等がなく、滑らかな回転を確保することができる。

請求項１２に係る発明は、請求項９から１１のいずれか１項に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、前記ピストンロッドと前記環状部材との間には、前記圧縮空気の通過を規制するシール部材が設けられているレンズ研磨用レンズ加圧装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置においては、ピストンロッドと環状部材との間にシール部材が設けられているので、圧力室内に流入した圧縮空気がピストンロッドと環状部材との間を通過することによる洩れを防止することができる。よって、圧力室内を所望する圧力状態に維持することができ、予め設定した所定圧力でレンズをより確実に押し付けることができる。

請求項１３に係る発明は、請求項１から１２のいずれか１項に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置と、前記研磨砥石を回転させる回転駆動手段と、前記シリンダー又は前記研磨砥石を相対的に揺動させる揺動手段とを備えているレンズ研磨装置を提供する。

この発明に係るレンズ研磨装置においては、レンズ研磨用レンズ加圧装置を備えているので、直径３ｍｍ程度の微小な大きさのレンズであったとしても、回転駆動手段により回転した研磨砥石に対して、僅か２００g程度の低圧力でレンズを押し付けることができる。よって、従来困難であった微小な大きさのレンズの表面粗さを高精度に調整することができる。また、この際、揺動手段によりシリンダー又は研磨砥石を相対的に揺動させた状態で研磨加工を行えるので、研磨砥石とレンズとの接触位置を変化させることができ、研磨砥石の表面形状に影響を受けずに、レンズをより滑らかに研磨することができる。

本発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置及びレンズ研磨装置によれば、ピストンとシリンダーケースとの間がて静止状態よりも摩擦抵抗が低い動摩擦抵抗状態になっているので、微小な圧力（例えば、２００ｇ）でレンズを研磨砥石に押し付けることができ、直径３ｍｍ程度の微小な大きさのレンズであっても高精度に研磨することができる。

以下、本発明に係るレンズ研磨装置及びレンズ研磨用レンズ加圧装置の第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
本実施形態のレンズ研磨装置１は、図１に示すように、回転する研磨皿（研磨砥石）２にレンズＲを所定の圧力で押し付けて、該レンズＲの表面粗さを整えるものであって、レンズ研磨用レンズ加圧装置３と、研磨皿２を回転させる回転駆動手段４と、後述するシリンダー３３を揺動させる揺動手段５とを備えている。

上記研磨皿２は、上面が球状に形成された研磨面２ａとなっており、他端にプーリー１０が接続された主軸１１の先端に着脱自在に固定されている。また、この主軸１１に接続されたプーリー１０は、タイミングベルト１２を介して、モータ１３の駆動軸に接続されたプーリー１４に接続されている。これにより、モータ１３を駆動させることで、主軸１１及び研磨皿２を回転させることができるようになっている。
即ち、これら主軸１１、２つのプーリー１０、１４、タイミングベルト１２及びモータ１３は、上記回転駆動手段４を構成している。なお、モータ１３は、本体ベース１５に固定されている。

また、本体ベース１５には、主軸１１及びレンズＲの回転軸に直交する方向に回転軸Ｘを有する揺動軸部材１６が、軸受け１７を介して回転可能に設けられている。この揺動軸部材１６の一端側には、プーリー１８が接続されている。また、このプーリー１８は、タイミングベルト１９を介して、パルスモータ２０の駆動軸に接続されたプーリー２１に接続されている。また、パルスモータ２０は、本体ベース１５に接続されており、駆動軸を一回転させずに周期的に回転方向を切り替えるように駆動するようになっている。即ち、正転と反転とが交互に切り替わるようになっている。これにより、揺動軸部材１６は、回転軸Ｘ回りに揺動運動するようになっている。

一方、揺動軸部材１６の他端側には、後述するシリンダーケース３０を固定する固定ホルダ２２が接続されている。これにより、パルスモータ２０の駆動により揺動軸部材１６を揺動させることで、固定ホルダ２２及びシリンダーケース３０も同時に回転軸Ｘ回りに揺動させることが可能となっている。
即ち、これら揺動軸部材１６、固定ホルダ２２、プーリー１８、２１、タイミングベルト１９及びパルスモータ２０は、上記揺動手段５を構成している。

上記レンズ研磨用レンズ加圧装置３は、図２及び図３に示すように、シリンダーケース３０と、該シリンダーケース３０内で軸線Ｌ方向に移動するピストン３１と、該ピストン３１に接続され、ピストン３１の移動に伴ってシリンダーケース３０外で上記レンズＲを押圧するピストンロッド３２とを有するシリンダー３３と、ピストン３１とシリンダーケース３０とで囲まれる２つの圧力室３４、３５に、所定圧力の圧縮空気を流入させて、ピストン３１の移動量を調整する圧力調整手段３６と、ピストン３１を軸線Ｌ回りに回転させる回転手段３７とを備えている。

上記シリンダーケース３０は、図１に示すように、ピストン３１及びピストンロッド３２が移動する軸線Ｌ方向が、研磨皿２の研磨面２ａの球芯に向かうように配されている。また、上記ピストン３１は、図２から図４に示すように、円柱状に形成されており、自身の外周面３１ａとシリンダーケース３０との内周面３０ａとの間が近接する大きさに形成されている。例えば、外周面３１ａと内周面３０ａとの間が、２μｍ〜１５μｍの範囲の隙間が空くように設定されている。
また、上記ピストンロッド３２は、基端側がピストン３１に接続されており、軸線Ｌ方向に沿って研磨皿２側に延出するように形成されている。
なお、本実施形態では、ピストン３１とピストンロッド３２とは、一体的に構成されている。また、ピストンロッド３２は、シリンダーケース３０に形成された挿通孔３０ｂを通ってシリンダーケース３０の外部に突出するようになっており、先端３２ａが丸みを帯びて尖った尖形形状に形成されている。

なお、ピストンロッド３２の外周面と挿通孔３０ｂの内周面との間も同様に、２μｍ〜１５μｍの範囲の隙間が空くよう設定されており、シリンダーケース３０内の密閉状態に影響を与えることなく、ピストンロッド３２を非接触状態で軸線Ｌ方向に移動させることができるようになっている。

また、ピストン３１の両端面と、シリンダーケース３０とで囲まれる２つの空間領域が、上記圧力室３４、３５となっている。そして、シリンダーケース３０には、この２つの圧力室３４、３５内に圧縮空気を導く加圧ポート４０及び背圧ポート４１が形成されている。なお、これら加圧ポート４０及び背圧ポート４１は、ピストン３１の移動範囲に重ならない位置に形成されている。
また、シリンダーケース３０の外側には、両ポート４０、４１を介して２つの圧力室３４、３５に圧縮空気を流入させ、２つの圧力室３４、３５内の圧力をそれぞれ調整する調整部４２が設けられている。これにより、ピストン３１は、２つの圧力室３４、３５の圧力差により軸線Ｌ方向に移動するようになっている。また、２つの圧力室３４、３５内の圧力をそれぞれ変化させることで、ピストン３１の移動方向や移動量を自在にコントロールすることが可能である。
即ち、これら加圧ポート４０、背圧ポート４１及び調整部４２は、上記圧力調整手段３６を構成している。

上記回転手段３７は、シリンダーケース３０に形成され、ピストン３１の外周面３１ａとシリンダーケース３０の内周面３０ａとの間に圧縮空気（流体）を流入させる流入ポート４３と、ピストン３１の外周面３１ａに周方向に沿って複数設けられ、外周面３１ａに沿って周方向に流れる圧縮空気の流れを遮り、圧縮空気からの力を受けてピストン３１を軸線Ｌ回りに回転させる羽部材（流体抵抗部材）４４と、シリンダーケース３０に形成され、圧縮空気をシリンダーケース３０の外部に排出する排出ポート４５と、圧縮空気を予め決められた流速で、流入ポート４３からシリンダーケース３０内に流入させる流入部（流体流入手段）４６とを備えている。

上記羽部材４４は、図４に示すように、薄い平板状に形成されており、ピストン３１の外周面３１ａに形成された複数の溝部３１ｂ内にそれぞれ挿入されて嵌合固定されている。この溝部３１ｂは、ピストン３１の略中央領域に亘って軸線Ｌ方向に溝が形成されたものであり、周方向に一定間隔毎に複数形成されている。これによりピストン３１は、図３に示すように、羽車の如く構成された状態になっている。なお、羽部材４４は、シリンダーケース３０の内周面３０ａに接触しない範囲で、ピストン３１の外周面３１ａから突出するように突出長さが調整されている。

また、上記流入ポート４３及び排出ポート４５は、例えば、ピストン３１の中心軸からずれた位置で該ピストン３１を横切るように、即ち、ピストン３１の中心を向かないように形成されている。これにより、流入ポート４３から流入させた圧縮空気を羽部材４４に当て易く、また、シリンダーケース３０の外部に排出し易くなっている。

また、本実施形態においては、図２に示すように、ピボット受けとなる凹み４７ａが研磨皿２の反対側の面に形成された研磨やとい４７によって、レンズＲが固定されている。なお、研磨やとい４７とレンズＲとを嵌合させた状態で固定させても構わないし、接着させた状態で固定させても構わない。そして、上記ピストンロッド３２は、先端３２ａを研磨やとい４７の凹み４７ａに接触させた状態で、該研磨やとい４７を介してレンズＲを研磨皿２の研磨面２ａに押し付けるようになっている。
なお、ピストンロッド３２の先端３２ａと研磨やとい４７の凹み４７ａとは、点接触した状態であり、ピストンロッド３２の回転につられて研磨やとい４７が回転し難い状態になっている。

このように構成されたレンズ研磨用レンズ加圧装置３を有するレンズ研磨装置１により、例えば、直径３ｍｍの微小サイズのレンズＲを研磨して、表面粗さを調整する場合について説明する。
まず、初期状態として、研磨やとい４７に固定されたレンズＲを研磨皿２の研磨面２ａに接触させた状態で、研磨やとい４７の凹み４７ａにピストンロッド３２の先端３２ａを押し当てる。これにより、レンズＲ及び研磨やとい４７の姿勢が安定した状態になる。

この初期状態を設定した後、流入部４６より圧縮空気（０．０１Ｍｐａ以下の圧力の空気）を、流入ポート４３からシリンダーケース３０の内部に、予め決められた流速となるように流入させる。この流入された圧縮空気は、ピストン３１の外周面３１ａとシリンダーケース３０の内周面３０ａとの間を、ピストン３１の周方向に向かって流れるが、ピストン３１には羽部材４４が複数形成されているので、該羽部材４４に圧縮空気が当たり流れが遮られる。この際、羽部材４４及びピストン３１は、シリンダーケース３０に対して非接触状態であるので、羽部材４４を介して得られた圧縮空気の力を受けて軸線Ｌ回りに回転し始める。特に、圧縮空気が羽部材４４に直接に当たり易いように流入ポート４３が形成されているので、ピストン３１は上述したように０．０１Ｍｐａ以下の圧力である圧縮空気であっても容易に回転する。

そして、流入部４６は、連続的に圧縮空気をシリンダーケース３０内に流入させることで、ピストン３１をこれ以降常に回転状態に維持する。これにより、ピストン３１とシリンダーケース３０との間は、静止状態よりも摩擦抵抗が低い動摩擦抵抗状態となる。なお、流入した圧縮空気は、ピストン３１と共に回転した後、排出ポート４５からシリンダーケース３０の外部に排出される。

次いで、ピストン３１の回転が安定した後、調整部４２は、所定の圧力に設定された圧縮空気を、それぞれ加圧ポート４０及び背圧ポート４１から２つの圧力室３４、３５内に流入させる。これにより、一方の圧力室３４と他方の圧力室３５との間に圧力差が生じる。この際、一方の圧力室３４内の圧力が、他方の圧力室３５内の圧力より高くなるように調整する。これにより、ピストン３１は、両端面に働く圧力差の関係により、レンズＲに向かう軸線Ｌ方向に沿って移動する。従って、ピストンロッド３２も同様に、レンズＲに向かう軸線Ｌ方向に沿って移動するので、研磨やとい４７を介してレンズＲを所定の圧力で研磨皿２に押し付けることができる。

特に、上述したピストン３１を移動させてレンズＲの押し付けを行う際に、ピストン３１とシリンダーケース３０との間が動摩擦抵抗状態になっているので、抵抗が少なく軸線Ｌ方向に移動し易い状態になっている。よって、２つの圧力室３４、３５の圧力差が僅かであったとしても、ピストン３１に生じた微小な圧力変動を、シリンダーケース３０に対する摩擦でエネルギー消費することなく、効率良くピストンロッド３２の直動に伝えることができ、該ピストン３１を軸線Ｌ方向に確実に移動させることができる。その結果、従来困難であった微小圧力、例えば、２００ｇの力でレンズＲを押圧することが可能である。なお、２００ｇに限定されず、例えば、５０ｇ〜１０００ｇ範囲の力で押圧することも可能である。

また、ピストン３１を押し付けている際に、ピストン３１と共にピストンロッド３２も軸線Ｌ回りに回転しているが、ピストンロッド３２の先端３２ａと凹み４７ａとは点接触状態であるので、研磨やとい４７に回転力が伝達され難い。その結果、レンズＲは回転することなく単に研磨皿２に押し付けられた状態となっている。

そして、レンズＲを押し付けた後、モータ１３及パルスモータ２０をそれぞれ駆動させる。まず、モータ１３の駆動によって、プーリー１０、１４及びタイミングベルト１２を介して主軸１１が回転すると共に、該主軸１１に固定された研磨皿２が回転する。これにより、研磨レンズＲに所定の圧力で押し付けられたレンズＲは、研磨皿２の研磨面２ａによって表面が研磨され始める。

また、これと同時にパルスモータ２０の駆動によって、プーリー１８、２１及びタイミングベルト１９を介して揺動軸部材１６が回転軸Ｘ回りに揺動すると共に、該揺動軸部材１６に接続された固定ホルダ２２が回転軸Ｘ回りに揺動する。これにより、固定ホルダ２２に固定されたシリンダーケース３０も同様に、回転軸Ｘ回りに揺動する。つまり、ピストンロッド３２は、レンズＲを所定の圧力で押し付けながら、回転軸Ｘ回りに揺動運動させられる。その結果、ピストンロッド３２に押し付けられた研磨やとい４７及びレンズＲを、研磨皿２の研磨面２ａ上に沿って動かすことができる。
従って、レンズＲと研磨面２ａとの接触位置を常に変化させながらレンズＲの表面を研磨することができ、研磨面２ａの表面形状に影響を受けずに、レンズＲをむらなく、より滑らかに研磨することができる。

上述したように、本実施形態のレンズ研磨装置１及びレンズ研磨用レンズ加圧装置３によれば、ピストン３１とシリンダーケース３０との間が静止状態よりも摩擦抵抗が低い動摩擦抵抗状態になっているので、微小な圧力（例えば、２００ｇ）でレンズＲを研磨皿２に押し付けることができ、直径３ｍｍ程度の微小な大きさのレンズＲであっても高精度に研磨することができる。
また、圧縮空気を羽部材４４に当てるので、ピストン３１を容易且つ確実に軸線Ｌ回りに回転させることができ、ピストン３１とシリンダーケース３０との間を確実に動摩擦抵抗状態にすることができる。特に、ピストン３１の回転に圧縮空気を利用しているので、レンズＲに汚れ等が付き難く、メンテナンスが容易であると共に、回転手段３７の構成の簡略化を図ることができる。

なお、上記第１実施形態では、ピストン３１を回転させる流体抵抗部材として、平板状に形成された羽部材４４を採用したが、この場合に限らず、図５及び図６に示すように、羽部材４４を円弧状に形成しても構わない。こうすることで、流入ポート４３から流入した圧縮空気がより羽部材４４に当たり易くなるので、より低い圧力で圧縮空気を流入させたとしても、円滑にピストン３１を軸線Ｌ回りに回転させることができる。

また、流入ポート４３及び排出ポート４５を、図７に示す位置に形成しても構わない。こうすることで、圧縮空気からの力をより長い間、ピストン３１に伝達することができるので、さらに円滑にピストン３１を軸線Ｌ回りに回転させることができる。

また、ピストン３１を回転させる流体抵抗部材として羽部材４４を採用したが、例えば、図８及び図９に示すように、ピストン３１の外周面３１ａに周方向に沿って一定間隔毎に凹み部４８を形成し、該凹み部４８を流体抵抗部として採用しても構わない。この凹み部４８は、円形の凹みに限られず、軸線Ｌ方向に沿った長尺な凹みでも良い。
この場合においても、羽部材４４と同様の作用効果を奏することができる。特に、羽部材４４を取り付ける場合に比べて、容易に加工することができるので、製作コストの低減化を図ることができる。

次に、本発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置の第２実施形態を、図１０を参照して説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、ピストン３１及びピストンロッド３２が共に回転する構成であったのに対し、第２実施形態のレンズ研磨用レンズ加圧装置５０は、ピストン５１が半径方向に重なる２重構造であり、ピストンロッド３２が回転しない点である。

即ち、本実施形態のレンズ研磨用レンズ加圧装置５０は、図１０に示すように、ピストン５１が、ピストンロッド３２が接続される柱状の内側ピストン５２と、該内側ピストン５２の周囲を囲むと共に内側ピストン５２に対して軸線Ｌ回りに相対的に回転可能に固定された環状の外側ピストン５３とを備えている。

また、本実施形態においては、外側ピストン５３が回転手段３７によって回転させられるようになっている。つまり、外側ピストン５３の外周面５３ａに複数の羽部材４４が固定されており、該外側ピストン５３が流入ポート４３から流入された圧縮空気によって回転するようになっている。
また、外側ピストン５３と内側ピストン５２とは、軸線Ｌを中心として一定角度毎に複数配されたボール５４を介して回転可能に係止されている。なお、２つの圧力室３４、３５の圧力差によって、外側ピストン５３、内側ピストン５２及びボール５４は一体的に軸線Ｌ方向に移動するようになっている。

更に、外側ピストン５３と内側ピストン５２との間には、圧力室３４、３５内に流入した圧縮空気の通過を規制するシール（シール部材）５５が設けられている。このシール５５は、例えば、Ｏリング等であり、内側ピストン５２対して接触しないように外側ピストン５３に固定しても構わないし、これとは逆に外側ピストン５３対して接触しないように内側ピストン５２に固定しても構わない。或いは、内側ピストン５２及び外側ピストン５３にそれぞれ固定されたラビリンス構造であっても構わない。

このように構成されたレンズ研磨用レンズ加圧装置５０により、レンズＲを押し付ける場合には、流入ポート４３を介してシリンダーケース３０内に圧縮空気を流入して外側ピストン５３を回転させ、外側ピストン５３とシリンダーケース３０との間を動摩擦抵抗状態にしたときに、内側ピストン５２は回転しないか又は極弱い力で連れ回りをするだけに留まる。即ち、内側ピストン５２を、外側ピストン５３の回転とは切り離して、非回転状態に近づけることができる。よって、外側ピストン５３の回転力が、内側ピストン５２を介してレンズＲに伝達してしまうことをより防止することができる。

従って、レンズＲを押し付ける押圧力の影響を受けずに、外側ピストン５３のみを円滑に回転させることができるので、より回転が滑らかになり、動摩擦抵抗状態を確実に維持することができる。また、ピストンロッド３２に回転力が伝達し難いので、ピストンロッド３２を押し付けのみに専念させることができ、より安定してレンズＲの押し付けを行うことができる。

また、内側ピストン５２と外側ピストン５３とは、軸線Ｌを中心として一定角度毎、即ち、周方向に一定間隔毎に並んだボール５４を介して係止されているので、軸ぶれ等がなく、より滑らかな回転を確保することができる。
更に、内側ピストン５２と外側ピストン５３との間には、シール５５が設けられているので、一方の圧力室３４から他方の圧力室３５に向けて、又は、他方の圧力室３５から一方の圧力室３４に向けて圧縮空気が洩れてしまうことがない。よって、両圧力室３４、３５内を所望する圧力状態にすることができ、予め設定した所定圧力でレンズＲをより確実に研磨皿２に押し付けることができる。

なお、内側ピストン５２と外側ピストン５３とを、ボール５４によって回転可能に係止したが、ボール５４を利用しなくても構わない。例えば、内側ピストン５２の外周面に環状の突起を形成し、外側ピストン５３の内周面に突起が嵌合される環状の溝を形成し、これらの組み合わせにより内側ピストン５２と外側ピストン５３とを回転可能に係止しても構わない。

次に、本発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置の第３実施形態を、図１１を参照して説明する。なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、ピストンロッド３２が１本の棒状部材であったのに対し、第３実施形態のレンズ研磨用レンズ加圧装置６０では、ピストンロッド６１が、それぞれ軸線Ｌ回りに相対的に回転可能に接続された第１のピストンロッド６２と第２のピストンロッド６３とによって構成されている点である。

即ち、本実施形態のレンズ研磨用レンズ加圧装置６０は、図１１に示すように、ピストンロッド６１が、基端側がピストン３１に接続される上記第１のピストンロッド６２と、基端側が第１のピストンロッド６２の先端側の周囲を囲むと共に、該第１のピストンロッド６２に対して軸線Ｌ回りに相対的に回転可能に固定され、先端６３ａ側が研磨やとい４７を介してレンズＲを押圧する上記第２のピストンロッド６３とを備えている。なお、第２のピストンロッド６３の先端６３ａは、第１実施形態のピストンロッド３２と同様に、球状で尖った尖形形状に形成されている。
また、第１のピストンロッド６２の先端側と第２のピストンロッド６３の基端側とは、軸線Ｌを中心として一定角度毎に複数配されたボール６４を介して回転可能に係止されている。

このように構成されたレンズ研磨用レンズ加圧装置６０により、レンズＲを押し付ける場合には、流入ポート４３を介してシリンダーケース３０内に圧縮空気を流入してピストン３１及び第１のピストンロッド６２を回転させ、該ピストン３１とシリンダーケース３０との間を動摩擦抵抗状態にしたときに、第２のピストンロッド６３は回転しないか又は極弱い力で連れ回りをするだけに留まる。即ち、第２のピストンロッド６３を、第１のピストンロッド６２の回転とは切り離して、非回転状態に近づけることができる。よって、ピストン３１及び第１のピストンロッド６２の回転力が、第２のピストンロッド６３を介してレンズＲに伝達してしまうことをより防止することができる。

従って、レンズＲを押し付ける押圧力の影響を受けずに、ピストン３１及び第１のピストンロッド６２のみを円滑に回転させることができるので、より回転が滑らかになり、動摩擦抵抗状態を確実に維持することができる。また、第２のピストンロッド６３に回転力が伝達し難いので、第２のピストンロッド６３を押し付けのみに専念させることができ、より安定してレンズＲの押し付けを行うことができる。

また、第１のピストンロッド６２と第２のピストンロッド６３とは、軸線Ｌを中心として一定角度毎、即ち、周方向に一定間隔毎に並んだボール６４を介して係止されているので、軸ぶれ等がなく、より滑らかな回転を確保することができる。

なお、第１のピストンロッド６２と第２のピストンロッド６３とを、ボール６４によって回転可能に係止したが、ボール６４を利用しなくても構わない。例えば、第１のピストンロッド６２の外周面に環状の突起を形成し、第２のピストンロッド６３の内周面に突起が嵌合される環状の溝を形成し、これらの組み合わせにより第１のピストンロッド６２と第２のピストンロッド６３とを回転可能に係止しても構わない。

次に、本発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置の第４実施形態を、図１２を参照して説明する。なお、この第４実施形態においては、第２実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第４実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、回転手段３７により外側ピストン５３自体を軸線Ｌ回りに回転させる構成であったのに対し、第４実施形態のレンズ研磨用レンズ加圧装置７０では、ピストンロッド３２を回転可能に支持する環状部材７１を、回転手段３７により軸線Ｌ回りに回転させる点である。

即ち、本実施形態のレンズ研磨用レンズ加圧装置７０は、図１２に示すように、ピストンロッド３２の周囲を囲むと共に、該ピストンロッド３２に対して軸線Ｌ回りに相対的に回転可能に固定された環状部材７１と、該環状部材７１を軸線Ｌ回りに回転させる回転手段３７とを備えている。
上記環状部材７１は、軸線Ｌ方向に延びた筒形に形成されている。また、シリンダーケース３０に形成された挿通孔３０ｂの長さは、この環状部材７１の長さに応じて形成されている。そして、環状部材７１の外周面と挿通孔３０ｂとの間は、例えば、２μｍ〜１５μｍ程度間隔を空けた近接状態になるように設定されている。また、ピストン３１の外周面３１ａとシリンダーケース３０の内周面３０ａとの間も同様に、例えば、２μｍ〜１５μｍ程度間隔を空けた近接状態になるように設定されている。
つまり、環状部材７１及びピストン３１は、共にシリンダーケース３０に対して非接触状態になっている。

また、本実施形態においては、羽部材４４が、環状部材７１の外周面に、周方向に沿って一定角度毎に複数設けられている。即ち、これら羽部材４４、流入ポート４３、排出ポート４５及び流入部４６は、環状部材７１を回転させる上記回転手段３７を構成している。
また、環状部材７１とピストンロッド３２とは、第２実施形態の外側ピストン５３と内側ピストン５２と同様に、ボール５４によって係止されていると共に、両者の間にはシール５５が設けられている。なお、環状部材７１は、ピストン３１及びピストンロッド３２と共に軸線Ｌ方向に移動するようになっている。

このように構成されたレンズ研磨用レンズ加圧装置７０により、レンズＲを押し付ける場合には、流入ポート４３から流入させた圧縮空気により、環状部材７１を軸線Ｌ回りに回転させるので、環状部材７１とシリンダーケース３０との間を動摩擦抵抗状態にすることができる。よって、ピストン３１、ピストンロッド３２及び環状部材７１を、軸線Ｌ方向に容易に移動させることができる。その結果、他の実施形態と同様に、例えば、２００ｇという微小な圧力でレンズＲを研磨皿２に押し付けることができ、直径３ｍｍ程度の微小な大きさのレンズＲであっても高精度に研磨することができる。

また、環状部材７１とピストンロッド３２とは、ボール５４を介して係止されているので、軸ぶれ等がなく、より滑らかな回転を確保することができる。また、環状部材７１とピストンロッド３２との間には、シール５５が設けられているので、他方の圧力室３５からシリンダーケース３０の外部に圧縮空気が洩れてしまうことがない。よって、他方の圧力室３５内を所望する圧力状態にすることができ、予め設定した所定圧力でレンズＲをより確実に研磨皿２に押し付けることができる。
特に、本実施形態のレンズ研磨用レンズ加圧装置７０は、環状部材７１がピストンロッド３２を回転可能に支持しているので、研磨加工中にピストンロッド３２に掛かる負荷を、レンズＲにより近い位置で支持でき、剛性をより高めることができる。

なお、環状部材７１とピストンロッド３２とを、ボール５４によって回転可能に係止したが、ボール５４を利用しなくても構わない。例えば、ピストンロッド３２の外周面に環状の突起を形成し、環状部材７１の内周面に突起が嵌合される環状の溝を形成し、これらの組み合わせにより環状部材７１とピストンロッド３２とを回転可能に係止しても構わない。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記各実施形態では、ピストンロッドの先端を球状で尖った尖形形状に形成し、該先端を研磨やといの凹み部に点接触状態で押し付けた構成にしたが、この場合に限られるものではない。例えば、上記第２実施形態から第４実施形態にいずれかにおいては、ピストンロッド又は第２のピストンロッドが非回転状態であるので、図１３に示すように、ピストンロッド３２（６３）の先端３２ａ（６３ａ）を、研磨やとい４７に着脱可能に接続しても構わない。こうすることで、ピストンロッド３２（６３）と、研磨やとい４７とをより強固に接続できるので、研磨加工をより安定して行うことできる。

また、上記各実施形態では、揺動手段５によりシリンダー３３を揺動させる構成としたが、これに限らず、シリンダー３３側を揺動させずに、研磨皿（研磨砥石）２を含む回転駆動手段４側を揺動手段により揺動させる構成としても良い。即ち、シリンダー３３と研磨砥石２とを相対的に揺動させるようにしても良い。

本発明に係るレンズ研磨装置の第１実施形態の構成図である。 図１に示すレンズ研磨装置の構成品であって、本発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置の構成図である。 図２に示す断面矢視Ａ−Ａ図である。 図２に示すレンズ研磨用レンズ加圧装置のピストン及び羽部材の斜視図である。 図４に示すレンズ研磨用レンズ加圧装置とは別の羽部材の一例であって、円弧状に形成された羽部材及びピストンの斜視図である。 図４に示す羽部材をピストンに固定したときのシリンダーの断面図である。 図２に示すレンズ研磨用レンズ加圧装置とは異なる位置に、流入ポート及び排出ポートを形成した状態を示すシリンダーの断面図である。 図２に示すレンズ研磨用レンズ加圧装置の羽部材の代わりに、ピストンの外周面に圧縮空気の流れを遮る凹み部を形成した状態を示すシリンダーの断面図である。 図８に示すピストンの斜視図である。 本発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置の第２実施形態の構成図である。 本発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置の第３実施形態の構成図である。 本発明に係るレンズ研磨用レンズ加圧装置の第４実施形態の構成図である。 ピストンロッドと研磨やといとを、着脱可能に接続した状態を示す断面図である。 従来の研磨装置及び加圧装置を示す構成図である。 図１４に示す加圧装置のピストンの断面図である。

符号の説明

Ｌ 軸線
Ｒ レンズ
１ レンズ研磨装置
２ 研磨皿（研磨砥石）
３、５０、６０、７０ レンズ研磨用レンズ加圧装置
４ 回転駆動手段
５ 揺動手段
３０ シリンダーケース
３１ ピストン
３２ ピストンロッド
３３ シリンダー
３４、３５ 圧力室
３６ 圧力調整手段
３７ 回転手段
４３ 流入ポート
４４ 羽部材（流体抵抗部材）
４５ 排出ポート
４６ 流入部（流体流入手段）
４８ 凹み部（流体抵抗部材）
５１ ピストン
５２ 内側ピストン
５３ 外側ピストン
５４、６４ ボール
５５ シール（シール部材）
６１ ピストンロッド
６２ 第１のピストンロッド
７１ 環状部材

Claims (13)

1. 回転する研磨砥石にレンズを所定の圧力で押し付けて、該レンズの表面粗さを整えるレンズ研磨装置に組み込まれて使用されるレンズ研磨用レンズ加圧装置であって、
   シリンダーケースと、該シリンダーケース内で軸線方向に移動するピストンと、該ピストンに接続され、ピストンの移動に伴ってシリンダーケース外で前記レンズを先端で押圧するピストンロッドとを有するシリンダーと、
   前記ピストンと前記シリンダーケースとで囲まれる圧力室に所定圧力の圧縮空気を流入させて、前記ピストンの移動量を調整する圧力調整手段と、
   前記ピストンを前記軸線回りに回転させる回転手段とを備え、
   前記ピストンの外周面と前記シリンダーケースの内周面との間が、近接状態とされていることを特徴とするレンズ研磨用レンズ加圧装置。
2. 請求項１に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、
   前記回転手段は、前記シリンダーケースに形成され、前記ピストンの外周面とシリンダーケースの内周面との間に流体を流入させる流入ポートと、
   前記ピストンの外周面に周方向に沿って複数設けられ、外周面に沿って周方向に流れる前記流体の流れを遮り、該流体からの力を受けてピストンを前記軸線回りに回転させる流体抵抗部材と、
   前記シリンダーケースに形成され、前記流体を該シリンダーケースの外部に排出する排出ポートと、
   前記流体を予め決められた流速で、前記流入ポートから前記シリンダーケース内に流入させる流体流入手段とを備えていることを特徴とするレンズ研磨用レンズ加圧装置。
3. 請求項２に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、
   前記流体が、圧縮空気であることを特徴とするレンズ研磨用レンズ加圧装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、
   前記ピストンは、前記ピストンロッドが接続される柱状の内側ピストンと、該内側ピストンの周囲を囲むと共に内側ピストンに対して前記軸線回りに相対的に回転可能に固定された環状の外側ピストンとを備え、
   前記外側ピストンが、前記回転手段によって回転させられることを特徴とするレンズ研磨用レンズ加圧装置。
5. 請求項４に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、
   前記外側ピストンと前記内側ピストンとは、前記軸線を中心として一定角度毎に複数配されたボールを介して回転可能に係止されていることを特徴とするレンズ研磨用レンズ加圧装置。
6. 請求項４又は５に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、
   前記外側ピストンと前記内側ピストンとの間には、前記圧縮空気の通過を規制するシール部材が設けられていることを特徴とするレンズ研磨用レンズ加圧装置。
7. 請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、
   前記ピストンロッドは、基端側が前記ピストンに接続される第１のピストンロッドと、
   基端側が前記第１にピストンロッドの先端側の周囲を囲むと共に該第１のピストンロッドに対して前記軸線回りに相対的に回転可能に固定され、先端側が前記レンズを押圧する第２のピストンロッドとを備えていることを特徴とするレンズ研磨用レンズ加圧装置。
8. 請求項７に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、
   前記第１のピストンロッドの先端側と前記第２のピストンロッドの基端側とは、前記軸線を中心として一定角度毎に複数配されたボールを介して回転可能に係止されていることを特徴とするレンズ研磨用レンズ加圧装置。
9. 回転する研磨砥石にレンズを所定の圧力で押し付けて、該レンズの表面粗さを整えるレンズ研磨装置に組み込まれて使用されるレンズ研磨用レンズ加圧装置であって、
   シリンダーケースと、該シリンダーケース内で軸線方向に移動するピストンと、該ピストンに接続され、ピストンの移動に伴ってシリンダーケース外で前記レンズを先端で押圧するピストンロッドとを有するシリンダーと、
   前記ピストンと前記シリンダーケースとで囲まれる圧力室に所定圧力の圧縮空気を流入させて、前記ピストンの移動量を調整する圧力調整手段と、
   前記ピストンロッドの周囲を囲むと共に、該ピストンロッドに対して前記軸線回りに相対的に回転可能に固定された環状部材と、
   該環状部材を前記軸線回りに回転させる回転手段とを備え、
   前記環状部材の外周面と前記シリンダーケースの内周面との間、及び、前記ピストンの外周面と前記シリンダーケースの内周面との間が、共に近接状態とされていることを特徴とするレンズ研磨用レンズ加圧装置。
10. 請求項９に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、
    前記回転手段は、前記シリンダーケースに形成され、前記環状部材の外周面とシリンダーケースの内周面との間に流体を流入させる流入ポートと、
    前記環状部材の外周面に周方向に沿って複数設けられ、外周面に沿って周方向に流れる前記流体の流れを遮り、該流体からの力を受けて環状部材を前記軸線回りに回転させる流体抵抗部材と、
    前記シリンダーケースに形成され、前記流体を該シリンダーケースの外部に排出する排出ポートと、
    前記流体を予め決められた流速で、前記流入ポートから前記シリンダーケース内に流入させる流体流入手段とを備えていることを特徴とするレンズ研磨用レンズ加圧装置。
11. 請求項１０に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、
    前記ピストンロッドと前記環状部材とは、前記軸線を中心として一定角度毎に複数配されたボールを介して回転可能に係止されていることを特徴とするレンズ研磨用レンズ加圧装置。
12. 請求項９から１１のいずれか１項に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置において、
    前記ピストンロッドと前記環状部材との間には、前記圧縮空気の通過を規制するシール部材が設けられていることを特徴とするレンズ研磨用レンズ加圧装置。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載のレンズ研磨用レンズ加圧装置と、
    前記研磨砥石を回転させる回転駆動手段と、
    前記シリンダー又は前記研磨砥石を相対的に揺動させる揺動手段とを備えていることを特徴とするレンズ研磨装置。
    
    
    
    
    

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