JP2602293B2 - 非球面形状物体の加工方法及び加工装置 - Google Patents

非球面形状物体の加工方法及び加工装置

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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/06Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor grinding of lenses, the tool or work being controlled by information-carrying means, e.g. patterns, punched tapes, magnetic tapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、円環状の非球面形状物体の加工方法及び、
加工装置に係り、特に非球面レンズの副半径が場所によ
り異なるような変形トーリック面を有するレンズを形成
するのに好適な非球面物体の加工方法と加工装置に関す
るものである。
[従来の技術] 従来、トーリックレンズの加工は、特開昭62−203744
に記載されているように、研磨皿をあらかじめ加工すべ
きレンズ形状と相反関係をなす形状に加工しておき、こ
の研磨皿をガラス素材に押しあてて、砥粒を研磨皿とガ
ラス素材のすき間に供給し、こすり合せる光学研磨法が
とられていた。
[発明が解決しようとする課題] 上記従来技術は、第2図の破線で示されるようなトー
リック形状のみしか加工できないが、例えばレーザビー
ムプリンタなどの用途においては、トーリック形状か
ら、わずかに偏差をもたせた面を有する変形トーリック
レンズとすることにより、光学的な結像性能を向上でき
ることがわかっており、この変形トーリックレンズをい
かに加工するかが問題であった。
本発明の目的は、副半径が場所によって連続的に変化
する形状であり、基準となるトーリック面からの形状偏
差量が、最大百ミクロン程度である非軸対称非球面物体
を加工するのに好適な非球面形状物体の加工方法及び加
工装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、被加工物と加
工工具である砥石スピンドルとの空間的位置関係を極座
標形式で高速に制御するものであり、被加工物を回転さ
せ、その回転方向と直交する面内で工具である砥石スピ
ンドルを円弧状に運動させ、被加工物の回転軸と砥石ス
ピンドル円弧運動させる回転軸との軸間を被加工物の回
転角に対応して変化させるようにしたものである。
[作用] 前述の加工方法及び装置において、被加工物の回転角
に対応して、被加工物の回転軸心と砥石スピンドルの円
弧運動用の回転軸心との軸間を変化させながら研削を行
なう。さらに、砥石スピンドルを単位ステップづつ微動
させ、その都度加工データを更新し研削を継続すれば、
トーリック形状からわずかに偏差をもった変形トーリッ
ク形状、すなわち非軸対称非球面が加工できる。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。
第1図は、本発明に係る非球面レンズの加工方法に基
づく加工装置の構成を示している。ワーク(被加工物)
1は、モータ12により回転する回転テーブル2は、前後
に移動可能な直進テーブル3上に設けられている。この
直進テーブル3はガイド17を介しベース18に取付けられ
ている。この直進テーブル3を駆動するために、ピエゾ
アクチュエータ4が用いられる。一方、ワーク1を加工
するために、砥石5が用いられるが、この砥石5は、エ
アスピンドル6に取付けられて、10,000rpmほどの回転
数で、高精度に回転する。また、エアスピンドル6は、
その回転軸と平行に設置されたエアスピンドル保持軸9
を中心として、ウォーム7,ウォームホイール8により、
円弧状に揺動できるように構成されている。エアスピン
ドル保持軸9は支持部材20a,20bによりその両端が固定
されている。
さて、非球面加工について説明をする訳であるが、そ
の前に、加工しようとしている非球面形状が、トーリッ
ク面を基準としていることから、まず、本装置によるト
ーリック面の加工について、簡単に述べる。第3図に、
エアスピンドル保持軸9の回転中心Cと回転テーブル2
の回転中心軸Lとワーク1及び砥石5との相対位置関係
を示す。図からわかるように、回転テーブル2の回転中
心軸Lから、ワーク1の表面までの距離を、第2図にお
けるレンズの主半径Rと同一とし、かつエアスピンドル
保持軸9の回転中心Cから砥石5の表面までの距離をレ
ンズの副半径rになるように、エアスピンドル6の軸の
位置を設定する。そして、まず、砥石5をワーク1の加
工開始点であるワーク1の下端までエアスピンドル6を
ウォーム7を回転させることにより、円弧状に揺動さ
せ、もってゆく。一方、回転テーブル2も数rpmの回転
数で、回転させておく。そして、砥石5を回転させ研削
液をかける。次に、ピエゾアクチュエータ4に、電圧を
加え、その変位により直進テーブル3を前方へ移動させ
る。この際、非接触変位計15により実際に動いた距離が
測定され、常に所定の研削量を正しく与えることができ
る。さて、直進テーブル3が前へ移動すると、ワーク1
が砥石5と接触するようになり、すなわち、ワーク1が
研削されることになる。ワーク1は回転しているので砥
石5は、ワーク1の表面を細い帯状に研削することにな
る。回転テーブル2が一回転し、すべてのワーク1のあ
る位置での研削が終ったところで、パルスモータ14に、
所定のパルスを加えウォーム7を微小回転させると、エ
アスピンドル6は、上方へ微小再移動する。すなわち、
砥石5は副半径rの面に添って、わずかに上方へ移動し
新しい面に接触することになる。そして、再びこの部分
を細い帯状に研削してゆく。この様な動作を順次繰返
し、砥石5をワーク1の上端まで移動させると、副半径
rが創成される。同時に、主半径Rも創成され、トーリ
ック面の形状が加工できる。
次に、非球面加工について説明する。この場合も、前
述のトーリック面を加工する場合と同様にまず、研削開
始点であるワーク1の下端に、砥石5を移動させてお
く。ここで、回転テーブル2を回転させる訳だが、非球
面加工の場合には、回転テーブル2の回転角θを正確に
検出する。すなわち、砥石5がワーク1の表面上のどの
位置で研削を行なうかを正確に検出する。そのために
は、回転テーブル2の回転軸に直結したロータリエンコ
ーダ13で高精度に回転角を測定する。一定、エアスピン
ドル6はトーリック面加工の時と同様に、回転テーブル
2の一回転ごとに、ステップ送りされ、その位置を変え
てゆく。すなわち、砥石5とワーク1の接触位置が変っ
てゆく。そこで、予め、エアスピンドル6の各々の位置
での回転角θをパラメータとして計算された加工データ
11をメモリから呼び出し、ロータリエンコーダ13からの
パルスを検出し、そのパルスを元に加工データ11をピエ
ゾアクチュエータ4に供給し、直進テーブル3を連続的
に前後へ動かす。この様にすると、砥石5がワーク1を
研削してゆく際、研削量が連続的に変化する。言いかれ
えば、研削量を加工データ11を元に連続的に制御する訳
である。そして、回転テーブル2が一回転した所で、エ
アスピンドル6をステップ的に動かし、砥石5をワーク
1の新しい面へもってゆく。同時に、その位置に対応す
る新しい加工データ11をメモリから呼び出し、前述した
様な動作を行ない、研削量を制御してゆく。この様な動
作を繰返しながら、砥石5がワーク1の上端に移動し終
ると、ワーク1の表面はすべて研削されたことになり、
その面は副半径rが場所によって異なる非球面形状とな
り、言うまでもなくトーリック面から偏差をもたせた変
形トーリック面となっている。なお、加工データ11は第
2図に示すように、レンズの副半径方向については、エ
アスピンドル6の揺動の1ステップごと、主半径方向に
ついては、ロータリエンコーダ13の1パルスごとに、レ
ンズ表面を格子状に分割し、各点における偏差量を計算
機により計算した数値制御データである。
また、ワーク1と砥石5との位置決めであるがエアス
ピンドル6はホルダ10の中で微動でき、エアスピンドル
軸とエアスピンドル保持軸9間の距離は可変できる。従
って、第2図における砥石半径r′がドレッシング等に
よって減少しても、R−r=l(一定)であることを利
用して、回転テーブル2をエアスピンドル保持軸9の回
転中心より常にlだけ離れた場所に、位置付けしてお
き、そこを原点とし、長さRの基準ゲージを砥石側に出
しエアスピンドル6をエアスピンドル保持軸9に向って
微動させ、砥石5を基準ゲージに接触させれば、上述の
条件は常に満たされる。実際には、砥石5の摩耗による
半径r′の減少以外にワーク1に研削代εが存在する。
この研削量も前加工等によって異なる。この場合は、ワ
ーク1を回転テーブル2に設置した際に、基準ゲージの
先端を電気マイクロメータの触針にしておき、基準位置
からワーク1表面までの距離を測定することにより、研
削代εを予め求めておく。そして、回転テーブル2を研
削代εだけ後退させた位置にセットし、ゲージをR+ε
にし、前述の方法により砥石5位置を決めれば、研削量
を考慮したワーク1と砥石5の位置決めが容易に行なえ
る。
本実施例では、凸面に対して説明したが、第4図に示
すように、凹面の形状の非球面の加工も可能である。図
中の番号は第1図のものと一致する。但し、この場に
は、回転テーブルのかわりに揺動テーブル17を用いてい
るものが示されている。また、レンズではなく、レンズ
モールド用金型の加工にも当然適用できる。
さらに、上述の実施例は、いずれも砥石回転軸を回転
テーブルの軸と直角になるように配置させているが、砥
石軸が回転軸を含む面内で揺動するように構成しても、
同じ効果が得られることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す非球面レンズ加工装
置を示す構成図、第2図は、加工すべき非球面レンズの
形状を示す図、第3図は、砥石,ワーク,揺動中心,回
転中心との関係を示す図、第4図は、本発明の他の実施
例を示す凹面の研削する場合の構成図である。 1……ワーク、2……回転テーブル、4……ピエゾアク
チュエータ、5……砥石、6……エアスピンドル、7…
…ウォーム、8……ウォームホィール、9……スピンド
ル保持軸、11……加工データ、12……モータ、13……ロ
ータリエンコーダ、14……パルスモータ、15……非接触
変位計、16……レンズ、17……揺動テーブル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有本 昭 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 高橋 紘二 東京都千代田区大手町2丁目6番2号 日立工機株式会社内 (72)発明者 久貝 健一 東京都千代田区大手町2丁目6番2号 日立工機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−216664(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被加工物を回転させると共に、該被加工物
    を加工する砥石スピンドルの回転軸となる砥石スピンド
    ル軸を該被加工物の回転軸を含む面内に円弧運動させて
    該被加工物を加工する被球面形状物体の加工方法におい
    て、該被加工物の回転角位置に対応させて、上記砥石ス
    ピンドル軸と上記被加工物との空間的位置関係が変化す
    るように制御することにより、非球面形状に加工する非
    球面形状物体の加工方法。
  2. 【請求項2】被加工物を回転させると共に、該被加工物
    を加工する砥石スピンドルの回転軸となり、該被加工物
    の回転軸を含む平面とは直角な回転軸をもつ砥石スピン
    ドル軸を該平面内で円弧運動させ、該回転砥石で該被加
    工物を加工する非球面形状物体の加工方法において、該
    被加工物の回転角位置に対応させて該被加工物の回転中
    心軸位置が変化するように制御することを特徴とする非
    球面形状物体の加工方法。
  3. 【請求項3】被加工物の回転装置と、該被加工物を加工
    する砥石を備えた砥石スピンドルと、該砥石スピンドル
    の軸を円弧運動させる手段と、上記被加工物の回転角に
    対応させて、上記被加工物の回転軸と上記砥石スピンド
    ルの円弧運動の中心軸間の距離を変化させる手段を有す
    ることを特徴とする非球面形状物体の加工装置。
  4. 【請求項4】被加工物の回転装置と、該被加工物を加工
    する回転砥石を備えた砥石スピンドルと、該砥石スピン
    ドルの軸を円弧運動させる手段と、上記被加工物の回転
    軸と上記砥石スピンドルの円弧運動の中心軸間の距離を
    変化させる手段と、上記被加工物の回転角位置を検出す
    る検出器と、上記砥石スピンドルの円弧運動の角位置を
    検出する手段と、これら検出された2つの角位置信号に
    対応させて、予め蓄積手段に蓄積された制御データを読
    み出し、該読み出された制御データにもとづいて上記の
    軸間距離を変化すべく構成した制御装置を有して構成し
    たことを特徴とする非球面形状物体の加工装置。
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NL8902021A NL8902021A (nl) 1988-08-12 1989-08-07 Werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp met een asferische vorm en gereedschap voor het uitvoeren van deze werkwijze.
US07/390,107 US5107628A (en) 1988-08-12 1989-08-07 Method of fabricating article having aspheric figure and tool for use in carrying out the method

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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5411430A (en) * 1991-09-25 1995-05-02 Hitachi Ltd. Scanning optical device and method for making a hybrid scanning lens used therefor
US5482495A (en) * 1993-09-29 1996-01-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for polishing a spherical surface
JP3598534B2 (ja) * 1994-04-28 2004-12-08 豊田工機株式会社 非球面加工装置
WO1996014202A2 (de) * 1994-11-07 1996-05-17 Walter Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh Vorrichtung und verfahren zum fortlaufenden ultraschallbearbeiten einer materialbahn
JPH0929598A (ja) * 1995-07-25 1997-02-04 Hitachi Ltd 非球面形状物体の加工装置
US6478658B1 (en) 2000-07-25 2002-11-12 Gerber Coburn Optical, Inc. Apparatus for generating lens surfaces
JP4605683B2 (ja) * 2000-12-27 2011-01-05 独立行政法人理化学研究所 非球面セグメントの加工装置および方法
JP4061164B2 (ja) * 2002-10-07 2008-03-12 株式会社森精機製作所 心ずれ量検出装置及び心出し装置、並びにこの心出し装置を備えた精度解析装置
DE102004037454A1 (de) * 2004-08-02 2006-02-23 Carl Zeiss Ag Verfahren zur Bearbeitung von Oberflächen von Werkstücken
EP2500134A1 (fr) * 2011-03-16 2012-09-19 Comadur S.A. Pièce d'habillage pour une pièce d'horlogerie et son système de fabrication
CN102229094B (zh) * 2011-05-20 2013-05-29 台澳铝业(台山)有限公司 新型铝材圆弧抛光机
US9785123B2 (en) * 2014-09-26 2017-10-10 Intel Corporation Digital analog display with rotating bezel
KR102348927B1 (ko) * 2015-11-13 2022-01-11 한국전자통신연구원 절단면 촬영 제어 장치 및 방법
CN115026678A (zh) * 2022-06-29 2022-09-09 台州伟志机床股份有限公司 一种针对带球头特征工件磨削的磨床

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2029378A1 (ja) * 1969-01-24 1970-10-23 Lunetiers Ste
US4010574A (en) * 1975-03-05 1977-03-08 International Business Machines Corporation Apparatus for contouring magnetic head surfaces and method therefor
JPS59115153A (ja) * 1982-12-20 1984-07-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 曲面創成装置
US4862646A (en) * 1986-01-28 1989-09-05 Laser Magnetic Storage International Company Apparatus and method for production of single element toric lenses of very small proportions
JPS62176747A (ja) * 1986-01-28 1987-08-03 レイザ− マグネテイツク ストレツジインタ−ナシヨナル カンパニ− ト−リツク単レンズの生産方法および装置
JPS62203744A (ja) * 1986-03-04 1987-09-08 Canon Inc 異曲率曲面形成方法及び形成装置
JP2574278B2 (ja) * 1987-03-03 1997-01-22 松下電器産業株式会社 ト−リツク面加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0253557A (ja) 1990-02-22
NL8902021A (nl) 1990-03-01
FR2635288A1 (fr) 1990-02-16
US5107628A (en) 1992-04-28

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