JP2007136599A - レンズ研削用カッター - Google Patents

Abstract

【課題】加工プロセスが簡単化され、生産性が良くなるレンズ研削用カッターを提供する。
【解決手段】定義された軸線に位置する本体を有し、前記軸線の一端には少なくとも一つの固定砥石１２１と、少なくとも一つの自在砥石３１１、３２１、３３１とが設置され、全ての固定砥石１２１と自在砥石３１１、３２１、３３１とは前記軸線を中心とした円弧形状を呈し、且つ固定砥石１２１の粗さクラスは自在砥石３１１、３２１、３３１よりも低く、軸線の端部方向に各固定砥石１２１と自在砥石３１１、３２１、３３１との端部が位置し、通常には自在砥石３１１、３２１、３３１の端部が固定砥石１２１の端部よりも内側にずれ、自在砥石３１１、３２１、３３１は前記軸線と平行に端部方向へある距離移動可能であり、前記距離は固定砥石１２１の端部と、自在砥石３１１、３２１、３３１の端部との軸方向への距離よりも大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、一回の加工プロセスで、粗末な素材から完成品までレンズを加工できるレンズ研削用カッターに関するものである。

一般のレンズの製造プロセスは、まず、ガラス素材を加熱してレンズの粗末な形状にダイキャスティングし、球面切削機械によりガラス素材を切削して、研磨機により粗研磨とファイン・グライディングの加工をするプロセスである。図６に示すように、前記球面切削機械は、前後移動および回転が可能なジグ７と、中空なカッター７１とを含み、前記ジグ７により取付け具７２が挟まれ、これにより、レンズ９が取付け具７２に面接触し、なお、前記カッター７１の底縁には砥石７３が設けてあり、加工プロセスを見て前記砥石７３は異なる粒度のものに取替えられる。なお、前記カッター７１は取付け具７２に設置されたレンズ９に当接し、前記カッター７１にある砥石７３によりレンズ９が球面に切削される。

切削されたレンズ９と取付け具７２とを研削具８の近傍に設置し、前記研削具８により粗研磨を実施する。図７Ａに示すように、前記研削具８内にはより粗い粒度の砥石粒８１（Smoothing Metal Pellet）が多数設けてあり、前記研削具８の左右揺動と、前記取付け具７によるレンズ９の回転とにより、前記研削具８内に設けた砥石粒８１がレンズ９に対して一回目の粗研磨を施し、これにより、レンズ９が適当な寸法まで粗研磨される。その後、前記レンズ９と取付け具７とを同一の研削機の他の軸に設置して研削具８２によってファイン・グライディングを実施する。図７Ｂに示すように、前記研削具８２内にはより細かい粒度の砥石粒８３（Smoothing Resin Pellet）が多数設けてあり、これにより、前記レンズ９を予定の曲率精度に研磨することができる。

しかしながら、前記カッター７１にある砥石７３と、研削具８、８２にある砥石粒８１、８３との粒度クラスが一定であり、同一の研削機では切削と研磨などの異なるクラスの加工プロセスを実施することはできないので、レンズ９を球面切削機によって加工した後、別の研削機に移転して二回目の加工を実施することが必要である。そうすると、製造プロセスは複雑になり、加工設備の投資費用も増加し、特に、前記レンズのラッピング加工を実施する場合には、図７Ｃに示すように、ラッピング設備に投資することも必要になるため、製造プロセスはもっと複雑になり、加工設備の投資費用はもっと増加する。

本発明の主な目的は、カッターが多種の異なる粗さクラスを持つ砥石を有することにより、一回の製造プロセスで多種の加工をレンズに施すことができ、加工プロセスが簡単化され、レンズを複数の設備の間で移転させることも必要なくなり、生産性が良くなるレンズ研削用カッターを提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明は、定義された軸線に位置する本体を有し、前記軸線の一端には少なくとも一つの固定砥石と、少なくとも一つの自在砥石とが設置してあり、全ての固定砥石と自在砥石とは前記軸線を中心とした円弧形状を呈し、且つ固定砥石の粗さクラスは自在砥石よりも低く、なお、軸線の端部方向には各固定砥石と自在砥石との端部が位置し、通常には自在砥石の端部が固定砥石の端部よりも内側にずれ、自在砥石は前記軸線と平行に端部方向へある距離移動可能であり、前記距離は固定砥石の端部と、自在砥石の端部との軸方向への距離よりも大きいことを特徴とするレンズ研削用カッターであることを要旨としている。

本発明に係るレンズ研削用カッターによれば、カッターが多種の異なる粗さクラスを持つ砥石を有することにより、一回の製造プロセスで多種の加工をレンズに施すことができるので、加工プロセスが簡単化され、レンズを複数の設備の間で移転させることも必要なくなり、生産性が良くなる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
以下の説明は本発明に係るレンズ研削用カッターの実施例の一つだけに関するものであり、もちろん、本発明は下記の実施例の構造に限定されない。
まず、図１と図２を参照する。本発明の一実施例に係るレンズ研削用カッターは、定義された軸線１０に位置する本体１を有し、前記軸線１０の一端には、一つの円柱形状結合部１１と、固定砥石１２１を設置するための固定砥石台座１２とが設けてあり、一つの固定リング２が本体１の外縁に嵌められ、前記固定リング２の内側と前記結合部１１との間には三つの自在砥石台座３１、３２、３３を本体１の末端に結合するための収容空間が形成してあり、各自在砥石台座３１、３２、３３には自在砥石３１１、３２１、３３１がそれぞれ設けてあり、なお、前記三つの自在砥石３１１、３２１、３３１と前記固定砥石１２１とは軸線１０の半径方向にそれぞれ９０度離間されて配置される。

前記固定砥石１２１と自在砥石３１１、３２１、３３１とは前記軸線１０を中心とした円弧形状を呈し、図３に示すように、固定砥石１２１の粗さクラスは自在砥石３１１、３２１、３３１よりも低く、且つ前記各自在砥石の粗さクラスも異なり、例えば、固定砥石１２１は＃５００の金属砥石粒であり、自在砥石３１１は＃１８００の金属砥石粒であり、自在砥石３２１は＃２５００の樹脂砥石粒であり、自在砥石３３１は粒度２μｍの樹脂砥石粒であり、また、本実施例では、固定砥石の円弧面半径Ｒ１は自在砥石の円弧面半径Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４よりも大きく、且つ各自在砥石３１１、３２１、３３１は、粗さクラスが高いほど、その円弧面半径が小さく、すなわち、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ４である。

前記自在砥石台座３１、３２、３３と結合部１１とにはキーとキーウェーとがそれぞれ設けてあり、図２に示すように、自在砥石台座３１の内縁に一つのキー３４が嵌めてあり、前記キー３４が結合部１１にあるキーウェー１１１に嵌め込んであり、これにより、自在砥石台座は軸線に平行する方向へ移動でき、前記自在砥石台座３１、３２、３３はそれぞれ引張りバネ４によって本体１と連結する。これにより、前記各自在砥石台座の自在砥石の端部は平常時に固定砥石１２１の端部よりも内側へずれ、固定砥石１２１と自在砥石３１１、３２１、３３１との端部の軸線方向での距離（図４Ａに示すＤ１、Ｄ２、Ｄ３）を維持する。前記自在砥石３１１、３２１、３３１は、粗さクラスが低いほど、その端部と固定砥石１２１との軸線方向での距離が大きく、且つ軸線と平行に端部方向へ移動可能な距離も大きい。図４Ｂに示すのは、前記自在砥石３１１、３２１、３３１が移動した後、各自在砥石の端部が固定砥石１２１の端部よりも外側に突出した状態を示す模式図である。

前記本体１の外周面には多数のスリーブ４１、４２、４３が嵌めてあり、各スリーブには対応の自在砥石台座に嵌め込むための係りフック４１１、４２１、４３１がそれぞれ設けてあり、なお、押えユニット（図示せず）を押えると各スリーブが軸線と平行に移動可能であり、各自在砥石は、粗さクラスが低いほど、移動可能な距離が大きい。

図５を参照して、本実施例に係るレンズ研削用カッターによる凸球面のレンズに対する研削加工の方式を詳細に説明する。
レンズ研削機（図示せず）において、レンズの荒い素材をレンズ取付け具５に設置して、前記レンズ研削機により取付け具５を回転し、保持機構（図示せず）によりカッターを回転し、なお、前記カッターレンズに送るときに、固定砥石１２１の端部はレンズ６の凸球面６１に接触して切削し、前記カッターが軸方向に沿って予定の送り量を送ったときに、レンズ６が適当な寸法になり、前記固定砥石１２１はもっと前へ送らなくなり、このとき、押えユニットにより自在砥石３１を押えて移動させ、自在砥石３１１の端部が固定砥石１２１の端部よりも軸線方向に予定距離で突出するまでに、レンズ６に対して粗研磨加工を実施する。これにより、前記凸球面６１の表面の粗さが低減される。また、自在砥石３１１の上記動作と同様に、自在砥石台座３２、３３を押えて自在砥石３２１、３３１によりレンズ９に対してファイン・グライディングとラッピングとの加工をする。上記加工プロセスにより、レンズ９の凸球面６１は、荒い素材からラッピングされた素材までに完成され、その規格および精度が予定通りに達成される。なお、加工過程中で凸球面６１の半径が徐徐に小さくなるので、固定砥石１２１と各自在砥石とは、粗さクラスが高いほど、その円弧面半径が小さく、すなわち、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ４である。そうすると、各砥石の端部とレンズ６の凸球面６１との接触力は平均になり、これにより、前記砥石の磨耗が平均になり、前記砥石の使用寿命は長くなり、且つレンズ６の凸球面６１の規格はもっと精確になる。

なお、図５に示すように、粗さクラスがより粗い砥石によってレンズを加工するときには、他の全ての自在砥石はレンズと接触しない位置に維持されるので、粗さクラスがより細かい自在砥石の使用寿命は短縮されない。
凹球面レンズに対する加工においては、レンズの凹球面は、荒い素材からラッピングされた素材までに完成され、その規格および精度が予定通りに達成される。なお、加工過程中で凹球面の半径が徐徐に大きくなるので、固定砥石の円弧面半径は自在砥石の円弧面半径よりも小さく、且つ固定砥石と各自在砥石とは、粗さクラスが低いほど、その円弧面半径が小さい。

本発明の実施例によるレンズ研削用カッターの主な部材を示す分解斜視図である。 本発明の実施例によるレンズ研削用カッターの組合状態を示す断面図である。 本発明の実施例による固定砥石と自在砥石とが軸線を中心とした円弧形状を呈することを示す模式図である。 本発明の実施例による各固定砥石と自在砥石との端部の軸方向への長さの差を示す模式図である。 本発明の実施例による各自在砥石を引出した後の、各固定砥石と自在砥石との端部の軸方向への長さの差を示す模式図である。 本発明の実施例によるカッターによって凸面レンズを加工する状態を示す模式図である。 従来の球面研削機械のカッターによってレンズを研削する状態を示す模式図である。 従来の研削具によってレンズを粗研削する状態を示す模式図である。 従来の他の研削具によってレンズを仕上げ研削する状態を示す模式図である 従来の研削具によってレンズをラッピングする状態を示す模式図である

符号の説明

１ 本体、２ 固定リング、４ 引張りバネ、５ 取付け具、６ レンズ、７ ジグ、８、８２ 研削具、９ レンズ、１０ 本体軸線、１１ 円柱形状結合部、１２ 固定砥石台座、３１、３２、３３ 自在砥石台座、３４ キー、４１、４２、４３ スリーブ、６１ レンズの凸球面、７１ カッター、７２ 取付け具、７３ 砥石、８１、８３ 砥石粒、１１１ キーウェー、１２１ 固定砥石、３１１、３２１、３３１ 自在砥石、４１１、４２１、４３１ 係りフック、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ 軸方向長さの差、Ｒ１ 固定砥石の円弧面半径、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４ 自在砥石の円弧面半径

Claims (8)

1. 定義された軸線に位置する本体を有し、前記軸線の一端には少なくとも一つの固定砥石と、少なくとも一つの自在砥石とが設置され、全ての固定砥石と自在砥石とは前記軸線を中心とした円弧形状を呈し、且つ固定砥石の粗さクラスは自在砥石よりも低く、軸線の端部方向には各固定砥石と自在砥石との端部が位置し、通常には自在砥石の端部が固定砥石の端部よりも内側にずれ、自在砥石は前記軸線と平行に端部方向へある距離移動可能であり、前記距離は固定砥石の端部と、自在砥石の端部との軸方向への距離よりも大きいことを特徴とするレンズ研削用カッター。
2. 一つの固定砥石と、多数の自在砥石とを有し、各自在砥石の粗さクラスが異なり、各自在砥石はその粗さクラスが低いほど端部と固定砥石の端部との軸方向への距離が大きく、且つ前記軸線と平行に端部方向へ移動可能な距離が大きいことを特徴とする請求項１に記載のレンズ研削用カッター。
3. 前記自在砥石は三つあり、三つの自在砥石と前記固定砥石とは軸線の半径方向にそれぞれ９０度離間されて配置されることを特徴とする請求項２に記載のレンズ研削用カッター。
4. 前記本体には固定砥石を設置するための固定砥石台座が設けられ、且つ各自在砥石を設置するための自在砥石台座がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ研削用カッター。
5. 前記本体の末端には一つの円柱形状の結合部が設けられ、且つ一つの固定リングが本体の外縁に嵌められ、前記固定リングの内側と前記結合部との間には各自在砥石を本体の末端に結合するための収容空間が形成され、自在砥石を軸線に沿って移動可能にするために各自在砥石と結合部とにキーとキーウェーとがそれぞれ設けられ、且つ自在砥石台座に設置された自在砥石の端部を平常時に固定砥石の端部よりも内側へずらすために引張りバネが自在砥石台座と本体とに連結されることを特徴とする請求項４に記載のレンズ研削用カッター。
6. 前記本体の外周には多数のスリーブが嵌められ、各スリーブには対応の自在砥石台座に嵌め込むための係りフックがそれぞれ設けられ、押えユニットを押えると各スリーブが移動可能であることを特徴とする請求項５に記載のレンズ研削用カッター。
7. 前記固定砥石の円弧半径は前記自在砥石の円弧半径よりも大きく、且つ各自在砥石は粗さクラスが高いほどその円弧半径が小さいことを特徴とする請求項６に記載のレンズ研削用カッター。
8. 前記固定砥石の円弧半径は前記自在砥石の円弧半径よりも小さく、且つ各自在砥石は粗さクラスが低いほどその円弧半径が小さいことを特徴とする請求項６に記載のレンズ研削用カッター。
   
   
   
   
   

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