JP2875343B2 - トーリック形状および非球面形状物体の加工装置 - Google Patents
トーリック形状および非球面形状物体の加工装置Info
- Publication number
- JP2875343B2 JP2875343B2 JP13383990A JP13383990A JP2875343B2 JP 2875343 B2 JP2875343 B2 JP 2875343B2 JP 13383990 A JP13383990 A JP 13383990A JP 13383990 A JP13383990 A JP 13383990A JP 2875343 B2 JP2875343 B2 JP 2875343B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grindstone
- spindle
- toric
- workpiece
- dressing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、トーリックレンズならびに非球面レンズを
形成するのに好適なトーリック形状および非球面形状物
体加工装置に関するものである。
形成するのに好適なトーリック形状および非球面形状物
体加工装置に関するものである。
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、研磨皿を予め加工すべきレン
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、砥粒を研磨皿とガラス素材
のすき間に供給し、こすり合わせる光学研磨法がとられ
ていた。
に記載されているように、研磨皿を予め加工すべきレン
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、砥粒を研磨皿とガラス素材
のすき間に供給し、こすり合わせる光学研磨法がとられ
ていた。
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、例えばレーザービ
ームプリンタなどの用途においては、トーリック形状か
ら同図の実線で示されるような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を用いることにより、
光学的な結像性能を向上できることがわかっている。第
４図は、そのトーリック面および非球面加工装置の構成
を示している。
リック形状のみしか加工できないが、例えばレーザービ
ームプリンタなどの用途においては、トーリック形状か
ら同図の実線で示されるような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を用いることにより、
光学的な結像性能を向上できることがわかっている。第
４図は、そのトーリック面および非球面加工装置の構成
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に該回転テーブル２は、前後に移動が可能
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は、アンギュラコ
ンタクト形ころがり軸受21を介して、支持部材20a、20b
によりその両端が固定されている。
転テーブル２に該回転テーブル２は、前後に移動が可能
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は、アンギュラコ
ンタクト形ころがり軸受21を介して、支持部材20a、20b
によりその両端が固定されている。
上記、加工装置において、砥石摩耗やドレッシング等
により砥石径ｒ′が減少した時に起因するレンズの幅半
径ｒの変化がレンズの形状精度および光学的な結像性能
に大きく影響をおよぼず。
により砥石径ｒ′が減少した時に起因するレンズの幅半
径ｒの変化がレンズの形状精度および光学的な結像性能
に大きく影響をおよぼず。
本発明は、砥石径が減少した場合でも、砥石スピンド
ルの軸と砥石スピンドルの円弧運動の中心軸間距離を変
化させ、図３における砥石スピンドル保持軸９の回転中
心Ｃから砥石５の表面までの距離、つまりレンズの幅半
径ｒが常に一定の形状を有するトーリック形状および非
球面形状物体の加工装置を提供することにある。
ルの軸と砥石スピンドルの円弧運動の中心軸間距離を変
化させ、図３における砥石スピンドル保持軸９の回転中
心Ｃから砥石５の表面までの距離、つまりレンズの幅半
径ｒが常に一定の形状を有するトーリック形状および非
球面形状物体の加工装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、前述の装置に
おいて、機上にて自動ドレッシングを行う手段と、該ド
レッシング後、砥石径を自動測定する手段と、砥石スピ
ンドルの軸と砥石スピンドルの円弧運動の中心軸間距離
を変化させ、砥石径を自動補正する手段を設けたもので
ある。
おいて、機上にて自動ドレッシングを行う手段と、該ド
レッシング後、砥石径を自動測定する手段と、砥石スピ
ンドルの軸と砥石スピンドルの円弧運動の中心軸間距離
を変化させ、砥石径を自動補正する手段を設けたもので
ある。
前述の装置において、砥石が目づまり、目つぶれした
場合、機上にて自動ドレッシングを行い、ドレッシング
後、砥石径を自動測定し、その補正分だけ砥石スピンド
ル軸と砥石スピンドル保持軸間の距離を自動で変化さ
せ、常にレンズの副半径ｒが一定となるような形状を有
するトーリック面およひ非球面を加工することができ
る。
場合、機上にて自動ドレッシングを行い、ドレッシング
後、砥石径を自動測定し、その補正分だけ砥石スピンド
ル軸と砥石スピンドル保持軸間の距離を自動で変化さ
せ、常にレンズの副半径ｒが一定となるような形状を有
するトーリック面およひ非球面を加工することができ
る。
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装置の構
成を示している。図中の番号は第４図のものと一致す
る。但し、この場合には、ドレッシングユニット39と砥
石径測定装置42を有している。
成を示している。図中の番号は第４図のものと一致す
る。但し、この場合には、ドレッシングユニット39と砥
石径測定装置42を有している。
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上に、該回転テーブル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、
円弧上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。上記エアスピンドル６は、ホルダ10の中で
Ｖ溝すべり案内46を介して、スピンドル軸と直交にスピ
ンドル送りモータ43で微動できる。砥石径測定装置42
は、スピンドル軸と直交方向に移動可能な直進ガイド44
上にもうけられ、ドレッシング後、砥石５方向に前進し
測定を行う。また、ドレッシングユニット39は、スピン
ドル軸と平行に移動可能であり、DCモータ45により回転
するドレッシング用砥石（GC砥石）40が搭載されてい
る。
転テーブル２上に、該回転テーブル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、
円弧上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。上記エアスピンドル６は、ホルダ10の中で
Ｖ溝すべり案内46を介して、スピンドル軸と直交にスピ
ンドル送りモータ43で微動できる。砥石径測定装置42
は、スピンドル軸と直交方向に移動可能な直進ガイド44
上にもうけられ、ドレッシング後、砥石５方向に前進し
測定を行う。また、ドレッシングユニット39は、スピン
ドル軸と平行に移動可能であり、DCモータ45により回転
するドレッシング用砥石（GC砥石）40が搭載されてい
る。
さて、トーリック形状および非球面形状物体の加工に
おいて、砥石５が目づまり、目つぶれした場合、まず、
単石ドレッサ41によりドレッサ用砥石（GC砥石）40をス
ピンドル軸と平行に往復運動させ、目たて（ドレッシン
グ）を行う。この目たてたドレッシング用砥石40にて、
砥石５を自動でドレッシングする。次に、電気マイクロ
メータを用いた砥石径測定装置42を砥石５の位置へ前進
させ、砥石径を自動で測定し、基準の砥石径との差だ
け、スピンドル６をスピンドル軸と直交する方向にホル
ダ10内のＶ溝すべり案内46を介して、スピンドル送りモ
ータ43にて、クローズドループ方式で、図３におけるス
ピンドル保持軸９の回転中心Ｃから砥石５までの距離を
レンズの幅半径ｒになるように、スピンドル６の軸の位
置を自動で設定する。
おいて、砥石５が目づまり、目つぶれした場合、まず、
単石ドレッサ41によりドレッサ用砥石（GC砥石）40をス
ピンドル軸と平行に往復運動させ、目たて（ドレッシン
グ）を行う。この目たてたドレッシング用砥石40にて、
砥石５を自動でドレッシングする。次に、電気マイクロ
メータを用いた砥石径測定装置42を砥石５の位置へ前進
させ、砥石径を自動で測定し、基準の砥石径との差だ
け、スピンドル６をスピンドル軸と直交する方向にホル
ダ10内のＶ溝すべり案内46を介して、スピンドル送りモ
ータ43にて、クローズドループ方式で、図３におけるス
ピンドル保持軸９の回転中心Ｃから砥石５までの距離を
レンズの幅半径ｒになるように、スピンドル６の軸の位
置を自動で設定する。
このことにより、砥石径ｒ′が減少しても、常に一定
の形状寸法を有するトーリック形状および非球面形状物
体が加工できる。
の形状寸法を有するトーリック形状および非球面形状物
体が加工できる。
本発明では、砥石径を電気マイクロによる接触式で測
定したが、光、超音波、レーザ等による非接触式により
測定することも可能である。
定したが、光、超音波、レーザ等による非接触式により
測定することも可能である。
本発明によれば、機上にてドレッシングを自動で行う
ため、ドレッシング時間の低減、および簡素化が図れ
る。また、砥石径自動測定による砥石径補正が可能なた
め、常に一定の形状を有するトーリック面および非球面
形状物体が加工することができる。
ため、ドレッシング時間の低減、および簡素化が図れ
る。また、砥石径自動測定による砥石径補正が可能なた
め、常に一定の形状を有するトーリック面および非球面
形状物体が加工することができる。
第１図は、本発明の非球面レンズ加工装置を示す構成
図、第２図は、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、非球面レンズ加工装置を示す構成図であ
る。 図において、１はワーク、２は回転テーブル、３は直進
テーブル、４はピエゾアクチュエータ、５は砥石、６は
エアスピンドル、７はウォーム、８はウォームホイー
ル、９はスピンドル保持軸、10はホルダ、11は加工デー
タ、12はモータ、13はロータリエンコーダ、14はパルス
モータ、15は非接触変位計、20a、20bは支持部材、21は
アンギュラコンタクト形ころがり軸受、39はドレッシン
グユニット、40はドレッシング用砥石、41は単石ドレッ
サ、42は砥石径測定装置、43はスピンドル送りモータ、
44は直進ガイド、45はDCモータ、46はＶ溝すべり案内で
ある。
図、第２図は、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、非球面レンズ加工装置を示す構成図であ
る。 図において、１はワーク、２は回転テーブル、３は直進
テーブル、４はピエゾアクチュエータ、５は砥石、６は
エアスピンドル、７はウォーム、８はウォームホイー
ル、９はスピンドル保持軸、10はホルダ、11は加工デー
タ、12はモータ、13はロータリエンコーダ、14はパルス
モータ、15は非接触変位計、20a、20bは支持部材、21は
アンギュラコンタクト形ころがり軸受、39はドレッシン
グユニット、40はドレッシング用砥石、41は単石ドレッ
サ、42は砥石径測定装置、43はスピンドル送りモータ、
44は直進ガイド、45はDCモータ、46はＶ溝すべり案内で
ある。
フロントページの続き (72)発明者 森山 茂夫 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 近藤 芳正 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 金子 豊 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 (56)参考文献 特開 昭58−71054（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B24B 13/00 B24B 13/01 B24B 53/00
Claims (1)
- 【請求項１】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つの各位置信号に
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
たトーリック形状および非球面形状物体の加工装置にお
いて、機上にて自動ドレッシングを行う手段と、該ドレ
ッシング後、砥石径を自動測定する手段と、砥石スピン
ドルの軸と砥石スピンドルの円弧運動の中心軸距離を変
化させ、砥石径を自動補正する手段を設けたものを特徴
とするトーリック形状および非球面形状物体の加工装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13383990A JP2875343B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | トーリック形状および非球面形状物体の加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13383990A JP2875343B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | トーリック形状および非球面形状物体の加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0430960A JPH0430960A (ja) | 1992-02-03 |
| JP2875343B2 true JP2875343B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=15114249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13383990A Expired - Lifetime JP2875343B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | トーリック形状および非球面形状物体の加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875343B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6346021B2 (ja) * | 2014-07-28 | 2018-06-20 | 株式会社三井ハイテック | パンチ研磨装置及びパンチ研磨方法 |
-
1990
- 1990-05-25 JP JP13383990A patent/JP2875343B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0430960A (ja) | 1992-02-03 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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