JP2010110827A - レンズ型の加工装置、レンズ型の加工装置に用いる加工具、レンズ型の加工装置を用いた加工方法、レンズ型及びレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】工具交換をすることなく、粗加工と仕上げ加工とを行えるようにして、レンズ型を高精度に加工できるようにする。
【解決手段】回転するレンズ型Ｅに加工具Ｄ１を押圧することにより、そのレンズ型Ｅにレンズ成型用凹部を加工形成するレンズ型の加工装置Ａ１において、上記加工具Ｄ１に、レンズ成型用凹部を加工するための加工部を複数設けている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばマイクロレンズ等を成型するためのレンズ型の加工装置、レンズ型の加工装置に用いる加工具、レンズ型の加工装置を用いた加工方法、レンズ型、及びレンズに関する。

この種のレンズ型の加工方法として、特許文献１に「研削加工方法」という名称で開示されているものがある。
上記従来のレンズ型加工方法は、回転軸対称形状を有するレンズ型の一側面に対して、研削砥石の先端部に形成した研削部を当接させ、さらに前記研削砥石を回転させながら相対的に移動させることにより、レンズ型を凹形状に加工するものであり、その研削砥石の回転中心軸を前記レンズ型の回転中心軸に対して傾けて回転させながら同研削砥石を相対的に移動させるとともに、前記研削部は前記研削砥石の回転軸を中心として環状に形成された球帯形状をなし、前記球帯形状の研削部の先端部に形成されるエッジが、前記レンズ型の回転軸中心点を加工することを内容としたものである。
特開２００７−６２０００号公報

しかしながら、従来のレンズ型の加工方法では、工具の磨耗によって、加工しようとするレンズ型の表面粗さ等の精度が徐々に悪化する。
このため、安定して高精度なレンズ型を加工するためには、レンズ型を加工する際に、使用する工具の異なる、少なくとも、レンズ型のおおよその形状を加工する粗加工工程と、最終的なレンズ形状を加工する仕上げ加工工程の２工程の加工を行う必要がある。

さらに、より高精度な加工を行うためには、粗加工工程では耐摩耗性のある工具を使用したり、仕上げ加工工程では、高精度な工具を使用する等のそれぞれの工程の特徴にあった工具を使用する必要がある。
以上のことから、高精度なレンズ型を加工するためには１個のレンズ形状を加工する間に途中で工具を交換しなければならないが、その工具交換を行うことによって、工具の位置ずれが発生し、実際には高精度なレンズ型の加工を行うことは困難である。

そこで本発明は、工具交換をすることなく、粗加工と仕上げ加工とを行うことができ、これにより、レンズ型を高精度に加工できるレンズ型の加工装置、レンズ型の加工具、レンズ型の加工方法、レンズ型、及びレンズの提供を目的としている。

上記目的を達成するためのレンズ型の加工装置は、回転するレンズ型に加工具を押圧することにより、そのレンズ型にレンズ成型用凹部を加工形成するものであり、その加工具に、レンズ成型用凹部を加工するための加工部を複数設けたことを特徴としている。

同上の目的を達成するための加工装置に用いる加工具は、回転するレンズ型に押圧することにより、そのレンズ型にレンズ成型用凹部を加工形成するためのものであり、レンズ成型用凹部を加工するための加工部を複数設けたものである。

同上の目的を達成するためのレンズ型は、上記のレンズ型の加工装置を用いた加工方法によって、レンズ成型用凹部を加工形成したものである。

同上の目的を達成するためのレンズは、上記したレンズ型により成型したことを特徴としている。

本発明に係るレンズ型の加工装置、この加工装置に用いる加工具、及びその加工装置を用いた加工方法によれば、工具交換をすることなく、粗加工と仕上げ加工とを行うことができ、これにより、レンズ型を高精度に加工することができる。

本発明に係るレンズ型によれば、高精度なレンズ成型用凹部を加工形成できるので、高い光学性能を有するレンズを低コストで成型することができる。
本発明に係るレンズによれば、高精度に成型できるので、高い光学性能を保有させることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係るレンズ型の加工装置の概略構成を示す正面図、図２は、本発明の第一の実施形態に係る加工具の拡大図である。

本発明の第一の実施形態に係るレンズ型の加工装置Ａ１は、装置本体Ｂと、制御装置Ｃとを有して構成されている。
装置本体Ｂは、横長直方体形のベース１０上面に、回転スピンドル１１と、第一の位置決め装置１２を対向して配設しているとともに、そのベース１０下面に、外来の振動の伝達を防止するための四つの防振装置１２…を設置している。
第一の位置決め装置１２は、傾動位置決め部であるＡ軸回転ステージ５０を介して加工具Ｄ１を、Ｘ，Ｙ軸方向で移動と位置決めを行うものである。

回転スピンドル１１は、レンズ型Ｅを保持したホルダ１４を、回転軸線Ｏ１を中心として回転駆動するものであり、所謂Ｚステージ１３に載置することにより、レンズ型Ｅの図示Ｚ軸方向での移動と位置決めを行うものである。

本実施形態において示すレンズ型Ｅは、直方体形のレンズ成型用のものであり、これの加工面Ｅａに複数のレンズ成型用凹部２０…を所定の配列間隔にして加工形成できる大きさのものである。
なお、本実施形態においては直方体形のレンズ型を一例として示しているが、円柱形のものであってもよい。

レンズ成型用凹部２０は、レンズアレイＲ（図２参照）を成型するための所要の凹曲面で形成されたものである。
なお、レンズ型Ｅには、複数のレンズ成型用凹部２０…を加工形成することに限らず、単一のレンズ成型用凹部２０を加工形成するようにしてもよい。

第一の位置決め装置１２は、図中Ｘ軸方向（図中奥行き方向）、及びＹ軸方向での位置決めを行う所謂Ｘ-Ｙステージであり、それには、加工具Ｄ１を保持する工具ホルダ１５を回転させるための加工具スピンドル１６が、従ってまた、加工具Ｄ１が所定の傾斜角度にして配設されている。

Ａ軸回転ステージ５０は、加工具スピンドル１６の回転軸Ｏ２を回転スピンドル１１の中心軸線Ｏ１に対する交差角度、換言すると傾斜角度を図示鉛直面内において、任意の角度に傾動位置決めするものである。
なお、１７は、加工用液タンク（図示しない）から送給された加工用液を、レンズ型Ｅに供給するための加工用液供給ノズルである。

加工具Ｄ１は、第一の実施形態に係るものであり、レンズ型Ｅに押圧されることにより、レンズ成型用凹部２０を加工するための加工部を複数設けたものである。
本実施形態においては、図２に示すように、基端から先端に向けて、高硬度な部材で構成されるシャンク部３０、そのレンズ型Ｅの一部を除去，加工する球状加工部３１、円柱状加工部３２を一体に形成したものである。換言すると、互いに形態の異なる二種類の加工部３１、３２を有している。
以下、加工部３１を「球状加工部」、加工部３２を「柱状加工部」という。

球状加工部３１と円柱状加工部３２は、仕上げ精度が異なる二つの加工モードに対応しており、本実施形態における二つの加工モードは、粗加工と仕上げ加工である。なお、加工部としては、上記した二つの加工モードに対応した二つのものに限らず、三つ以上の加工部を設けてもよい。

シャンク部３０は、全長にわたり一定の外径にした円柱形にしたものである。
球状加工部３１は、シャンク部３０よりも大きな直径にした球状体である。
円柱状加工部３２は、シャンク部３０とほぼ同じ外径にした円柱形に形成されており、例えば高硬度で微粒な砥粒を固めた砥石や高硬度なエッジを有するエンドミルである。

図３は、制御装置の有する機能を示すブロック図である。
制御装置Ｃは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、インターフェース回路及びメモリ（いずれも図示しない）等からなるものであり、その図示しないメモリに記憶した所要のプログラムの実行により、次の各機能を発揮する。

（１）第一の位置決め部１２を介して、加工具Ｄ１を移動させる機能。この機能を「加工具移動手段Ｃ１」という。
本実施形態においては、メモリに予め記憶されている移動情報、例えばレンズ型Ｅに対する加工具Ｄ１のＸ、Ｙ軸方向の相対的な位置や加工具Ｄ１の回転速度等を参照して、加工具Ｄ１を移動する。

（２）第二の位置決め部１３を介してレンズ型Ｅを移動させる機能。この機能を「レンズ型移動手段Ｃ２」という。
本実施形態においては、メモリに予め記憶されている移動情報、例えばレンズ型Ｅの回転速度又は回転方向の位置、レンズ型ＥのＺ方向での位置等を参照して、レンズ型Ｅを移動する。

（３）傾動位置決め部であるＡ軸回転ステージ５０を介して、当該加工具Ｄ１を複数の加工部それぞれに応じた傾斜姿勢となるように傾動させる機能。この機能を「第一の加工具傾動手段Ｃ３」という。

次に、上記したレンズ型の加工装置Ａ１を使用した、レンズ型の加工方法について説明する。図４は、本発明の第一の実施形態に係るレンズ型の加工装置により、レンズ成型用凹部をテスト用のレンズ型に加工するときの様子を示しており、（Ａ）は、柱状加工部によって加工するときの状態を示す説明図、（Ｂ）は、球状加工部によって加工するときの、Ｚ軸方向の切り込みの差を示す説明図である。また、図５は、円柱状加工部と球状加工部との加工点のずれを示す説明図である。

まず、円柱状加工部３２の加工点３２ａと、球状加工部３１の加工点３１ａまでの位置を測定する。
次に、テスト用のレンズ型Ｅをホルダ１４に保持する。そして、図４に示すように、テスト用のレンズ型Ｅと加工具Ｄ１とをそれぞれ回転させながら、加工具Ｄ１の傾斜姿勢を所定の角度（図では４５°）としてＺ軸方向に切込みを与え、円柱状加工部３２によりテスト用のレンズ型Ｅの加工を行う。

なお、図４において、２０′は、円柱状加工部により加工したレンズ成型用凹部、２０″は、球状状加工部により加工したレンズ成型用凹部、また、Ｐは加工具の傾斜姿勢のみを変化させたときの切り込み量の差を示している。

その後、同図（Ｂ）に示すように、Ａ軸回転ステージ５０を動作させて、球状加工部３１によって加工できるような傾斜姿勢（図では８°）にし、上記と同様にして、Ｚ軸方向に切込みを与えて、球状加工部３１により同様にしてテスト用のレンズ型Ｅの加工を行う。

上記した加工によって、テスト用のレンズ型Ｅの表面Ｅａには、図５に示すようなリング状の加工痕が形成される。
これら２回の加工を行った後、テスト用のレンズ型Ｅを取り外して、それぞれの加工によって加工されたリング状の加工痕から、円柱状加工部３２の加工点３２ａと、球状加工部３１の加工点３１ａの距離を計測する。

また、円柱状加工部３２と球状加工部３１とで加工したときのＺ軸方向の切り込み量と、加工痕の深さの差から、円柱状加工部３２の加工点３２ａと、球状加工部３１の加工点３１ａのＺ軸方向のズレ量を計算する。
上記計測した円柱状加工部３２の加工点３２ａと、球状加工部３１の加工点３１ａの距離と、円柱状加工部３２の加工点３２ａと、球状加工部３１の加工点３１ａのＺ軸方向のズレ量は、上記メモリ（図示しない）に記憶させておく。

次に、上記の計測結果に基づいて、レンズ型の加工を行う。図６は、本発明の第一の実施形態に係るレンズ型の加工装置により、レンズ成型用凹部を加工するときの様子を示しており、粗加工と仕上げ加工におけるレンズ成型用凹部の加工状態を示す部分拡大断面図である。図７は、円柱状加工部によるレンズ型へのレンズ成型用凹部の加工状態を示す説明図、図８は、球状加工部によるレンズ型へのレンズ成型用凹部の加工状態を示す説明図である。

本実施形態においては、高精度なレンズ成型用凹部を加工するために、粗加工工程と仕上げ加工工程の二つの工程で行う。
まず、レンズ型Ｅをホルダ１４に取り付ける。次に、円柱状加工部３２の加工点３２ａと、球状加工部３１の加工点３１ａまでの位置の測定時とまったく同じになるように、加工具スピンドル１６の回転軸線Ｏ２の角度を設定し、同時にＸ‐Ｙステージ１２を動作させて、円柱状加工部３２の加工点３２ａと、レンズ型Ｅの回転軸線Ｏ１とが図中Ｘ方向及びＹ方向で一致する位置に工具位置（座標）を制御する。

ここで、円柱形状加工部３２の加工点３２ａとレンズ型Ｅの回転軸線Ｏ１との位置関係は予め測定しておく。
その後、加工液供給ノズル１７から供給される加工液をレンズ型Ｅに送給するとともに、レンズ型Ｅと加工具Ｄ１を回転させた状態でＺ軸方向に切込みを与えて粗加工を行う。図６においては、粗加工において除去する部位を２０ａで示している。
レンズ型Ｅの回転軸線Ｏ１と加工具Ｄ１の加工点が一致しているので、レンズ型Ｅにレンズ成型用凹部２０の加工を行うことができる．

粗加工が完了後、円柱状加工部３２の加工点３２ａと、球状加工部３１の加工点３１ａまでの位置の測定時とまったく同じになるように、図８に示すように球状加工部３１で加工できるように加工具スピンドル１６の回転軸線Ｏ２の角度を設定する。

また、ここで、上記測定した円柱状加工部３２の加工点３２ａと、球状加工部３１の加工点３１ａの距離の測定結果を利用し、球状加工部３１の加工点３１ａとレンズ型Ｅの回転軸線Ｏ２が図中Ｘ方向、及びＹ方向で一致する位置に工具座標（位置）を移動制御する。

さらに、これまでに計算した円柱状加工部３２の加工点３２ａと、球状加工部３１の加工点３１ａのＺ軸方向のズレ量から、目標の加工深さとなるＺ軸方向の切り込み量を決定し、再び、レンズ型Ｅと加工具Ｄ１をそれぞれ回転させた状態でＺ軸方向に切込みを与え、仕上げ加工を行う。ただし、球状加工部３１で加工を行う際には、必ずしもレンズ型Ｅを回転させる必要はない。図６においては、仕上げ加工において除去する部位を２０ｂで示している。

上述した実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
・一つ加工具に設けた円柱状加工部と球状加工部により粗加工と仕上げ加工を行うことができる。従って、加工の途中において加工具の交換を行う必要がなく、工具交換による加工位置のズレが発生せず、高精度な加工を行うことができる。

・また、除去する体積が多く、加工具への負荷が高い粗加工を円柱状加工部よって行うことができるので、レンズ成型用凹部と加工部とが全面的に接触することがない。従って、加工用液を加工点近傍に送給できるので、当該加工点における発熱を低減でき、加工精度の悪化を回避するとともに、工具摩耗をも低減することができる。
・さらに、より高精度な加工精度が要求される仕上げ加工では、球状加工部を使用できるので、加工具の形状に倣った高精度なレンズ成型用凹部の加工を行うことができる。

次に、他の実施形態に係る加工具について、図９を参照して説明する。図９は、第二の実施形態に係る加工具の正面図である。なお、上述した実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。

第二の実施形態に係る加工具Ｄ２は、球状加工部３１の表面に、これの加工点３１ａに加工用液を送給するための加工用液送給溝３３〜３５を設けている。
加工用液送給溝３３〜３５は、正面視において、球状加工部３１の加工点３１ａを通る平面、この平面に対して所要の角度で交差する２つの平面に形成されている。
このような加工用液送給溝３３〜３５を設けることにより、球状加工部３１の加工においても、加工用液の供給性を向上させることができ、従ってまた、レンズ成型用凹部を高精度に加工することができる。

なお、加工用液送給溝の数，断面積や形状等については、球状加工部の大きさ，材質，回転数等を勘案して適宜設定することができる。さらに、球状加工部３１の表面に設けることに限らず、当該球状加工部３１の内部に形成することもできる。

次に、さらに他の実施形態に係る加工具について、図１０を参照して説明する。図１０は、第三の実施形態に係る加工具の正面図である。なお、上述した実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。

第三の実施形態に係る加工具Ｄ３は、加工部毎に異なる材質で形成したものである。本実施形態においては、粗加工に使用する円柱状加工部３２をメタルボンド砥石、仕上加工に使用する球状加工部３１を樹脂ボンド砥石にしている。
これにより、粗加工時の工具摩耗を低減できるとともに、仕上げ加工時のレンズ形状の精度を高精度化できる。

この他、例えば円柱状加工部３２をエンドミルとし、仕上加工に使用する球状加工部３１を砥石とすることにより、さらに粗加工時の工具摩耗を低減できるとともに、仕上げ加工時のレンズ形状の精度をさらに高精度化でき、また、工具寿命を延ばすこともできる。
さらには、粗加工に使用する円柱状加工部を硬い材料、仕上げ加工に使用する球状加工部を鏡面加工に適した材質にすることもできる。

次に、本発明の他の実施形態に係るレンズ型加工装置について説明する。図１１は、本発明の第二の実施形態に係るレンズ型の加工装置の概略構成を示す正面図、図１２は、制御装置と演算制御装置が有する機能を示すブロック図である。

本発明の第二の実施形態に係るレンズ型の加工装置Ａ２は、第一の実施形態に係るレンズ型加工装置Ａ１と基本構造は同じであるが、加工後のレンズ成型用凹部２０を計測する計測機６０と演算制御装置Ｆを設けた点で相違している。
そこで、本実施形態においては、計測機６０について説明し、上述した第二の実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略することにする。

計測機６０は、加工後のレンズ成型用凹部２０の形状を計測する、触針式やレーザ等を利用した非接触式のものであり、本実施形態においては、ベース１０内の収納位置（ア）と、そのベース１０上に突出して、レンズ型Ｅに対向する計測位置（イ）との間で昇降駆動されるようになっている。

演算制御装置Ｆは、制御装置Ｃの配下にあり、図示しない内蔵メモリに記憶した所要のプログラムの実行により、次の各機能を発揮する。

（４）計測機６０による計測結果に基づき、そのレンズ型Ｅに加工されているレンズ成型用凹部２０が既定の形状となるように、加工具Ｄ１を傾動する機能。これを「第二の加工具傾動手段Ｆ１」という。
本実施形態においては、“加工→測定→加工されたレンズ形状の加工深さ（加工されたレンズの曲率）を元にした加工具スピンドル角度の演算→加工”のサイクルを繰り返すことにより、より高精度なレンズ成型用凹部２０を加工形成できる。
なお、工具スピンドル角度の演算とは、加工具Ｄ１の傾斜角度の演算という意味と同義である。

上記したレンズ型の加工装置Ａ２を使用した、レンズ型の加工方法について説明する。図１３（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第一の実施形態に係るレンズ型の加工装置により、レンズ成型用凹部を加工するときの様子を示しており、加工具の傾動角度とレンズ成型用凹部の加工状態の相違を示す説明図である。図１４は、加工具の傾動角度とレンズ成型用凹部の曲率との関係を示すグラフである。

まず、第一の実施実施形態の場合と同様にして、レンズ型Ｅをホルダ１４で保持し、加工具Ｄ１の加工点とレンズ型Ｅの回転軸の中心がＸ軸方向及びＹ軸方向で一致するように加工具Ｄ１の位置を制御する。

次に、レンズ型Ｅと加工具Ｄ１を回転させながら、Ｚ軸方向に所定の加工深さとなるような切込みを与え、レンズ型Ｅの表面にレンズ成型用凹部の加工を行う。
ここで、計測機６０を使用し、加工したレンズ成型用凹部の曲率の測定を行い、その測定結果を演算制御装置Ｆに送って目標の曲率と比較する。

図１４に示す加工具スピンドルの回転軸の角度とレンズ成型用凹部の曲率半径の関係から，目標の曲率になるような工具スピンドルの回転軸の角度を演算する。
演算完了後、Ａ軸回転ステージ５０によって、演算した工具スピンドルの回転軸の角度を設定し、先ほど加工したレンズ形状を再度加工する。

このとき、工具スピンドルの回転軸の角度を変えることにより、加工具Ｄ１の加工点の位置がＹ軸方向及びＺ軸方向で変化するが、事前に工具スピンドルの角度と加工点の位置変化の関係を調べておき、加工するレンズ成型用凹部の中心と加工具Ｄ１の加工点の位置が変化しないようにＹ軸及びＺ軸方向の工具位置の補正を行う。

加工具の位置を補正した後、再度、レンズ成型用凹部の加工を行う。これら一連の加工→測定→演算・制御→工具スピンドルの回転軸の角度補正→加工を行うことにより、従来よりも高精度なレンズ形状を加工することができる。

特に多くのレンズ成型用凹部を加工する場合、工具摩耗などの外乱要因によって，徐々にレンズ成型用凹部の曲率が変化するため、本加工方法は非常に有効である。
なお、本実施形態においては、工具スピンドルの回転軸の角度の補正を一度だけ行っているが、二度以上行うことにより、さらにレンズ成型用凹部の加工形状を高精度化することができる。

上述した各実施形態に係るレンズ型の加工装置、レンズ型の加工具、レンズ型の加工方法、レンズ型、及びレンズによれば、次の各効果を得ることができる。
・加工具に、レンズ成型用凹部を加工するための加工部を複数設けているので、レンズ成型用凹部を高精度で加工でき、そのレンズ成型用凹部で成型したレンズを光学部品として使用した場合、高い光学性能を発揮することができる。

・傾動位置決め部を介して、当該加工具を複数の加工部それぞれに応じた傾斜姿勢となるように傾動させる第一の加工具傾動手段を設けることにより、加工具を複数の加工部それぞれに応じた傾斜姿勢にして加工を行うことができ、これにより、レンズ型をより高精度に加工することができる。

・複数の加工部を、加工精度が異なる複数の加工モードにそれぞれ対応したものとすることにより、効率のよい加工を行うことができる。

・複数の加工部を、各加工モードにそれぞれ対応した形態にすることにより、各加工モードの要求特性に合わせた形態の加工部での加工を行えるので、さらに高精度なレンズ成型用凹部を加工することができるとともに、加工モードに応じた効率のよい加工を行うことができる。

・加工部を、加工モードに応じた材質で形成することにより、各加工モードの要求特性に合わせた材質の異なる加工部を使用した加工を行うことができるので、さらに高精度なレンズ成型用凹部の加工とともに、加工モードに応じた効率のよい加工を行うことができる。

・加工部に、これの加工点に加工用液を送給するための加工用液送給溝を設けることにより、加工点への加工用液の供給性を向上させることができ、これにより、さらに高精度なレンズ形状を加工することができる。

・計測機による計測結果に基づき、傾動位置決め部を介して、当該加工具を複数の加工部それぞれに応じた傾斜姿勢となるように傾動させる第二の加工具傾動手段を設けることにより、加工具を複数の加工部それぞれに応じた傾斜姿勢となるように傾動させられるので、計測結果に基づいて加工具の傾斜姿勢を変化させられ、さらに高精度なレンズ成型用凹部を加工することができる。

・上述したレンズ型の加工装置を用いた加工方法によって、レンズ成型用凹部を加工形成しているので、高精度なレンズ成型用凹部を加工形成できるので、高い光学性能を有するレンズを低コストで成型することができる。

上述したレンズ型によりレンズを成型しているので、高精度なレンズを成型でき、従ってまた、高い光学性能を保有させられる。

なお、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
・上記した各実施形態においては球面レンズを例として説明したが、非球面レンズについても適用することができる。
すなわち、球面レンズの場合には、図１，１１におけるＸ方向の移動をしないで加工し、非球面レンズのときには、図１，１１におけるＸ方向に移動させながら加工することによりそれぞれ加工形成することができる。

・上述した実施形態においては、回転する被加工物に加工具を押圧することにより、その被加工物にレンズ成型部を加工形成するレンズ型の加工装置を前提として説明したが、回転するレンズに加工具を押圧することにより、そのレンズを加工することを前提として、その加工具に、レンズに対する押圧力が一定となるように弾性変形する弾性変形部を設けた構成にしてもよい。
・上記各実施形態においては、レンズ型の中心軸線を中心とした一つのレンズ成型用凹部の加工方法について記載したが、特許３９３８５４０号に記載されている内容の方法により、レンズ成型用凹部を加工形成する場合にも有効である。

すなわち、特許３９３８５４０号に記載されているマイクロレンズアレイの成形型の研削方法は、工作物を工作物スピンドルに取り付け、その工作物スピンドルの回転軸に対して直角又は傾斜させて設置した研削スピンドルに設けた研削砥石を工作物に押しつけ、さらに、工作物スピンドルの回転軸とが一致するように同期させながら研削砥石を制御して回転するとともに、同時に前記加工痕に切り込みを与えるようにして工作物上に凹面の球面形状の穴を研削することを特徴としたものである。

本発明の第一の実施形態に係るレンズ型の加工装置の概略構成を示す正面図、 本発明の第一の実施形態に係る加工具の拡大図である。 制御装置が有する機能を示すブロック図である。 本発明の第一の実施形態に係るレンズ型の加工装置により、レンズ成型用凹部をテスト用のレンズ型に加工するときの様子を示しており、（Ａ）は、柱状加工部によって加工するときの状態を示す説明図、（Ｂ）は、球状加工部によって加工するときの、Ｚ軸方向の切り込みの差を示す説明図である。 円柱状加工部と球状加工部との加工点のずれを示す説明図である。 本発明の第一の実施形態に係るレンズ型の加工装置により、レンズ成型用凹部を加工するときの様子を示しており、粗加工と仕上げ加工におけるレンズ成型用凹部の加工状態を示す部分拡大断面図である。 円柱状加工部によるレンズ型へのレンズ成型用凹部の加工状態を示す説明図である。 球状加工部によるレンズ型へのレンズ成型用凹部の加工状態を示す説明図である。 第二の実施形態に係る加工具の正面図である。 第三の実施形態に係る加工具の正面図である。 本発明の第二の実施形態に係るレンズ型の加工装置の概略構成を示す正面図である。 制御装置と演算制御装置が有する機能を示すブロック図である。 （Ａ），（Ｂ）は、本発明の第一の実施形態に係るレンズ型の加工装置により、レンズ成型用凹部を加工するときの様子を示しており、加工具の傾動角度とレンズ成型用凹部の加工状態の相違を示す説明図である。 加工具の傾動角度とレンズ成型用凹部の曲率との関係を示すグラフである。

符号の説明

２０ レンズ成型用凹部
３１，３２ 加工部
３３〜３５ 加工用液送給溝
５０ 傾動位置決め部（Ａ軸回転ステージ）
６０ 計測機
Ａ１，Ａ２ レンズ型の加工装置
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 加工具
Ｅ レンズ型
Ｆ１ 加工具傾動手段

Claims (11)

1. 回転するレンズ型に加工具を押圧することにより、そのレンズ型にレンズ成型用凹部を加工形成するレンズ型の加工装置において、
   上記加工具に、レンズ成型用凹部を加工するための加工部を複数設けたことを特徴とするレンズ型の加工装置。
2. 加工具を傾動位置決めするための傾動位置決め部が設けられており、
   傾動位置決め部を介して、当該加工具を複数の加工部それぞれに応じた傾斜姿勢となるように傾動させる第一の加工具傾動手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ型の加工装置。
3. 複数の加工部は、加工精度が異なる複数の加工モードにそれぞれ対応したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ型の加工装置。
4. 複数の加工部を、各加工モードにそれぞれ対応した形態にしていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ型の加工装置。
5. 加工部を、加工モードに応じた材質で形成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ型の加工装置。
6. 加工部に、これの加工点に加工用液を送給するための加工用液送給溝を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ型の加工装置。
7. レンズ成型用凹部の加工形状を計測するための計測機が設けられており、
   計測機による計測結果に基づき、傾動位置決め部を介して、当該加工具を複数の加工部それぞれに応じた傾斜姿勢となるように傾動させる第二の加工具傾動手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ型の加工装置。
8. 回転するレンズ型に押圧することにより、そのレンズ型にレンズ成型用凹部を加工形成するためのレンズ型の加工装置に用いる加工具において、
   レンズ成型用凹部を加工するための加工部を複数設けていることを特徴とするレンズ型の加工装置に用いる加工具。
9. 加工具を傾動位置決めするための傾動位置決め部が設けられており、
   回転するレンズ型に、レンズ成型用凹部を加工するための加工部を複数設けた加工具を押圧することにより、そのレンズ型にレンズ成型用凹部を加工形成するレンズ型の加工装置を用いた加工方法であって、
   上記傾動位置決め部により、複数の加工部それぞれに応じた傾斜姿勢に加工具を傾動させて加工を行うことを特徴とするレンズ型の加工装置を用いた加工方法。
10. 請求項９に記載したレンズ型の加工装置を用いた加工方法によって、レンズ成型用凹部を加工形成したことを特徴とするレンズ型。
11. 請求項１０に記載したレンズ型により成型したことを特徴とするレンズ。

Images