JP3530756B2 - レンズ研磨装置およびレンズ研磨方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学レンズの研磨
装置および研磨方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１（ａ），（ｂ）は、レンズを研磨し
て表面を凹凸なく滑らかにする従来技術の説明図であ
る。これらの図においては、説明を分かり易くするため
に、レンズ、砥石、レンズ受皿等を大きく描いた。

【０００３】レンズ１は、レンズ受皿２の中心に配置さ
れる。レンズ受皿２は、モータ３の駆動力により、プー
リ４、ベルト５、プーリ６を介してレンズ軸を中心に一
定速度で回転される。レンズ中心軸と受皿回転軸とは一
致している。

【０００４】レンズ１上には砥石７が載せられ、その砥
石７は、かんざしと呼ばれる先端の尖った棒（以下、
「かんざし」という）８によって支えられる。即ち、砥
石７には、かんざし８の先端径よりも大きな径の円錐状
の穴が形成されており、その穴にかんざし８の先端が置
かれる。かんざし８はアーム９により把持され、そのア
ーム９は、上下方向に動く関節１０によりスライダ１１
と接続されている。アーム９には、レンズ方向に向けて
エアシリンダ１２等の押込み機によって圧力がかけられ
る。これにより、砥石７からレンズ１に適度な圧力が掛
けられて、レンズ２の研削に必要な圧力が与えられる。
これらの結果、図３のように、かんざし８と砥石７の移
動に伴い、砥石７の接触角度がレンズ１の曲面に追随す
る。

【０００５】スライダ１１は、半径ｒの回転円盤１３の
縁とリンク１４によって結合されている。円盤１３は、
モータ１５の駆動力により、プーリ１６、ベルト１７、
プーリ１８を介して定速度で回転される。この円盤１３
の回転により、スライダ１１は、図１（ｂ）中Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３の位置の間を移動して、図４のように正弦波状
に位置が変化する往復移動をする。以下、このようなス
ライダ１１の運動を揺動という。図１，図４において、
円盤角度０にてスライダ位置はＰ１、同様にπ／２にて
Ｐ２、πにてＰ３、３π／２にてＰ２であり、Ｐ２はＰ
１とＰ３の中点となる。

【０００６】ところで、このような機械において、スラ
イダ１１がＰ１〜Ｐ３の位置を移動すると砥石７も追従
する。スライダ１１の位置Ｐ２にて砥石７がレンズ１の
中心からずれた場合には、レンズ１は偏研削されてしま
う。そこで、装置の初期準備として、円盤１３の位置を
治具により９０度（π／２）に固定して、砥石７の上に
水準器を置き、そしてテーブル位置調整ねじ１９によっ
て、基台２０に対して可動テーブル２１を位置調整する
ことにより、砥石７の水平出しを行っておく。２２は、
可動テーブル２１の移動量を測るための金尺である。

【０００７】以上の初期準備後に、レンズ１をモータ３
により回転させ、同時にかんざし８の位置をモータ１５
により前後させることによって、レンズ１の表面は研削
されて滑らかになる。

【０００８】このようにして、レンズ１を数多く研削す
ると砥石７も摩耗し、図２のように、砥石７の高さがＴ
Ｈ１からＴＨ２へと減少した場合には、円盤１３のπ／
２位置において砥石７が水平に保たれなくなって偏研削
による加工不良が発生する。このため、レンズ１の加工
精度に影響を及ぼす前に、一定数研削後は、数十ミクロ
ンの単位で砥石７の位置補正を行う必要がある。この作
業には、その都度、調整ねじ１９を用いて砥石７の水平
出しを行う必要がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来方式では、次
の課題があり、特に装置の自動化実現への障害となって
いる。

【００１０】円盤１３とリンク１４に関わる機構によ
り、機械系の構成が複雑になる。更に、リンク機構は機
械的な“がた”があってかんざし８の位置の再現性が悪
いため、レンズ径が小さいほど偏研削が発生し易い。そ
のため、頻繁なかんざし８の位置補正が必要となり、製
品の歩留まりが悪くなる。

【００１１】研削の済んだレンズ１の加工数を作業者
が数えておかないと、砥石７の位置補正のための水平出
し時期が不明になる。また、その砥石７の位置の補正量
が絶対値として把握しづらいために、その補正に手間が
かかる。

【００１２】レンズ１の型番変更に伴う段取り変更に
手間がかかる。ここで、段取りとは、研削対象変更に伴
う機械パラメータ変更作業のことであり、具体的には、
揺動幅Ｗｓ、揺動片道時間Ｔｏ、全研削時間Ｔａや、か
んざし８による砥石７の水平出しまでの位置変更等のこ
とである。従来は、これらの段取り作業において、次の
ような問題があった。

【００１３】・レンズ径毎に揺動幅Ｗｓを変更するため
には、リンク１４の繋がる円盤１３の半径ｒを変更する
必要があり、その変更のための機械的な構成が複雑にな
り、かつ変更作業に手間がかかる。また、かんざし８の
位置の水平出しは、テーブル位置調整ネジ１９によって
行うために、位置精度出しに大変手間がかかり、習熟し
た作業者が必要である。

【００１４】すなわち、砥石７の水平出しの度に水準器
を使うが、この時、かんざし位置は研削中心、つまり図
６中のπ／２の位置へ定めなければならない。このため
の専用治工具も必要であり、研削当初の段取りや砥石の
被研磨後の再水平出しの度に手間がかかる。

【００１５】・モータ１５の速度は、基本的に変更でき
ないため、スライダ１１のレンズ研磨条件設定のための
揺動の片道時間の変更が容易ではなかった。

【００１６】・レンズ１のレンズ研磨条件設定のための
全研削時間変更には、モータ３，１５の制御回路に適宜
タイマー回路等を追加しなければならなかった。

【００１７】本発明の目的は、砥石の位置制御がきわめ
て容易なレンズ研磨装置およびレンズ研磨方法を提供す
ることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明のレンズ研磨装置
は、往復直線移動されるスライダに、研磨対象のレンズ
の表面に沿って揺動自在の砥石が連結され、光軸を中心
として回転される前記レンズの表面に、前記砥石を押し
付けたまま前記スライダを往復直線移動させることによ
り、前記レンズの表面の研磨が可能なレンズ研磨装置に
おいて、動作量に応じて前記スライダを往復直線駆動
し、かつ前記動作量が前記スライダの移動量と比例関係
にある駆動手段と、前記スライダの位置補正の補正量Ｒ
と補正周期のＮを入力する操作部と、前記スライダを補
正量Ｒ移動させるために必要な前記駆動手段の位置補正
用の動作量を前記比例関係から求め、前記レンズの加工
数が前記Ｎに達したときに前記位置補正用の動作量だけ
前記駆動手段を動作させる制御部と、を備えたことを特
徴とする。

【００１９】本発明のレンズ研磨方法は、往復直線移動
されるスライダに、研磨対象のレンズの表面に沿って揺
動自在の砥石が連結され、光軸を中心として回転される
前記レンズの表面に、前記砥石を押し付けたまま前記ス
ライダを往復直線移動させることにより、前記レンズの
表面を研磨するレンズ研磨方法において、前記スライダ
の位置補正の補正量Ｒと補正周期のＮを入力し、前記ス
ライダの駆動力を発生する駆動モータの動作量と前記ス
ライダの移動量とを比例関係として、前記駆動モータの
駆動力により前記スライダを往復直線移動させ、前記ス
ライダを補正量Ｒ移動させるために必要な前記駆動手段
の位置補正用の動作量を前記比例関係から求め、前記レ
ンズの加工数が前記Ｎに達したときに前記位置補正用の
動作量だけ前記駆動手段を動作させることを特徴とす
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。なお、前述した従来例と同様の構成
部分には、同一符号を付して説明を省略する。また、以
下の説明においてパルスモータとあるのは、エンコーダ
を装備したサーボモータ、あるいはステッピングモータ
等、位置制御指令に比例した動作を行うモータを総称す
るものとする。

【００２１】図５は、本発明の実施形態の基本構成例で
ある。本例の場合、スライダ１１は、スライド機構とし
てのボールねじ機構３１を介して、パルスモータ３２に
連結されている。ボールねじ機構３１は、パルスモータ
３２の回転量に応じてスライダ１１を図５中の左右方向
にスライドさせる。ボールねじ機構３１は、雄ねじ部と
雌ねじ部とのねじ合い部分にボールが介在された構成で
あり、例えば、パルスモータ３２によって回転駆動され
る雄ねじ部の回転量に応じて、スライダ１１側に連結さ
れた雌ねじ部がスライダ１１と共に図５中の左右方向に
スライドするようになっている。このボールねじ機構３
１は、パルスモータ３２の回転量と比例関係をもって、
スライダ１１を往復直線移動させる動力伝達機構を構成
する。

【００２２】また、スライダ１１には、その基準位置を
検出するための原点センサ３３が付いていて、その検出
信号は制御部３４に入力される。制御部３４には、タッ
チパネル等の操作部３５が接続されている。制御部３４
は、図２２のように、パルスモータ３２のドライバ３５
Ａと、操作部３５との間のインターフェース３５Ｂと、
操作部３５からの信号に基づいてドライバ３５Ａへの移
動指令を発生するＣＰＵ３５Ｂと、を中心に構成されて
いる。

【００２３】モータ３２は、例えば、前述した図１
（ａ），（ｂ）の従来技術の円盤リンク形式を模して、
図６の正弦波に代表される任意のカーブに対応するよう
に制御される。以下に、その制御例を説明する。図９
（ａ），（ｂ）は、その制御行程を説明するためのフロ
ーチャートである。

【００２４】（原点出し処理ステップＳ１）まず、図９
（ａ）中のステップＳ１にて、装置の原点出しを行う。

【００２５】図７は、図５のスライダ１１の周辺部分の
概略構成の説明図である。スライド機構としてのボール
ねじ機構３１によって前後方向（図７中に左右方向）に
スライドされるスライダ１１には、センサ検出用のドグ
３６が取り付けられている。３７は正方向（図７中左方
向）のリミットセンサ、３８は負方向（図７中右方向）
のリミットセンサである。図８（ａ）〜（ｃ）は、ドグ
３６とセンサ３３，３７，３８部分を示し、また図１０
は原点出しの動作フローを示す。

【００２６】ステップＳ３１：原点センサ３３の検出信
号を制御部３４に取込み、それが図８（ｂ）のようにＯ
ＮであればステップＳ３２へ進み、それが図８（ａ）の
ようにＯＦＦであればステップＳ３３へ進む。

【００２７】ステップＳ３２：図８（ｂ）中の原点セン
サ脱出方向（図中の左方）へスライダ１１をスライドさ
せるように、モータ３２を制御してからステップＳ３１
へ戻る。

【００２８】ステップＳ３３：モータ３２を停止させ
る。

【００２９】ステップＳ３４：原点センサ３３の検出信
号を制御部３４に取込む。このステップＳ３４に初めに
きた時点では、必ず図８（ａ）のように原点センサ３３
がＯＦＦであるためステップＳ３５へ進む。原点センサ
３１がＯＮになればステップＳ３６へ進む。

【００３０】ステップＳ３５：図８（ａ）中の原点セン
サ検出方向（図中の右方）へスライダ１１をスライドさ
せるように、モータ３２を制御してからステップＳ３４
へ戻る。

【００３１】ステップＳ３６：モータ３２を停止させ
る。

【００３２】以上のようにして原点出しを終了する。な
お、原点センサ３１には検出幅があって、ドグ３６が正
方向から移動してきたときと、それが負方向から移動し
てきたときの検出では、絶対検出位置が異なるため、必
ず１方向からのドグ３６を検出するようになっている。

【００３３】（レンズ等のセット（ステップＳ２））次
に、図９（ａ）中のステップＳ２にて、図５に示したよ
うにレンズ１、砥石７、かんざし８を従来技術と同様に
セットする。但し、この時にセットするレンズ１は、以
下に述べる水平出しを行うために、水平面に装置したと
きに断面が左右対称となる基準レンズを用いる。また、
レンズ受け皿２自身の水平面とレンズは予め確保されて
いるものとする。

【００３４】（水平立し（ステップＳ３））まず、砥石
７上に水準器を置き、操作部３５からモータ３２による
スライダ１１の送り量を調整して、水平出しを行い、そ
の水平出し位置を研削開始位置（図６中のスライダ位置
Ｐ２）とする。但し、場合によっては、水平位置から適
宜角度をつけて研削開始位置とすることもある。本例で
は、研削開始位置を水平位置に対してゼロ度の水平とす
る。この水平出しの作業により、かんざし８の先端とレ
ンズ受け皿２の回転軸とが一致する。

【００３５】この時点において、基準レンズを外して研
削対象であるレンズ１をセットする。

【００３６】（データの設定（ステップＳ５））次に、
作業者は、レンズ１の研削に先立ち、図５の制御部３４
に対して、操作部３５から、従来の図１の構成における
図４中の揺動制御を本発明の図５の構成において実現す
るために必要な以下の基礎データを、図１１のように与
える。

【００３７】 Ｗｓ：Ｐ１−Ｐ３間の距離である揺動幅 Ｔｏ：Ｐ１−Ｐ３間の移動に要する片道時間 Ｔａ：研削開始から終了まで全研削時間 ここでは、揺動開始または終了時のＰ２−Ｐ３間の移
動、およびＰ１−Ｐ２間の移動に要する片道時間もＴｏ
とする。更に、砥石７の被摩耗を補正するために必要な
後述するデータＮ，Ｒを与える。また、下記のデータ
Ｂ，Ｐｍも与える。

【００３８】 Ｎ：Ｎ個毎の補正のＮ Ｒ：補正量 Ｂ：ボールねじ機構３１のボールねじピッチ Ｐｍ：モータ３２の１回転のパネル数 ドライバ３５Ａ（図２２参照）への位置指令は、任意時
間の時分割によるパネル発生とし、その時分割周期ｆｔ
は通常数十ｍｓｅｃ以下であるが、本例では、それを１
０ｍｓｅｃとしてｆｔ＝０．０１とする。また、この時
分割は、図９（ａ）のメインルーチンに対して優先した
同図（ｂ）の割込ルーチンとして動作する。

【００３９】研削開始のかんざし８の位置は、図６中に
おいてレンズ中心であるＰ２位置であり、このＰ２位置
から研削を開始して端Ｐ３（またはＰ１）位置へ到着
し、その位置から研削端の間におけるＰ３−Ｐ１位置の
間の移動を繰り返し、再びＰ２位置へ戻るものとする。
図６では、説明を分かり易くするために、起動後Ｐ３−
Ｐ１の間を２往復して終了するものとして描いた。

【００４０】（正弦波テーブル作成（ステップＳ７））
研削開始時における研削中心Ｐ２から研削端Ｐ３（また
はＰ２からＰ１）への移動用、往復移動時における研削
端Ｐ３から研削端Ｐ１（またはＰ１からＰ３）への移動
用、および研削終了時における研削端Ｐ１から研削中心
Ｐ２（またはＰ３からＰ２）への移動用の正弦波テーブ
ルＴＢ１（ｔ），ＴＢ２（ｔ），ＴＢ３（ｔ）を作成す
る。それらは、開始時刻をゼロとして、片道時刻Ｔｏと
した範囲内の任意の時刻ｔにおける正弦波のカーブテー
ブルである。往復移動時においては、移動方向に応じ
て、符号を反転させてテーブルＴＢ１（ｔ），ＴＢ２
（ｔ），ＴＢ３（ｔ）を使用する。

【００４１】正弦波テーブルＴＢ１（ｔ），ＴＢ２
（ｔ），ＴＢ３（ｔ）における正弦波の分解能Ｔｎは、
Ｔｎの数値に比例して正弦波を忠実に再現できるが、こ
こでは２０００と仮定する。また、片道時間Ｔｏ内の時
分割の回数Ｋｎ（＝Ｔｏ／ｆｔ）を求め、また円周率π
を３．１４１５９２とする。

【００４２】以上のような図１１の基礎データを元に、
正弦波テーブルＴＢ１（ｔ），ＴＢ２（ｔ），ＴＢ３
（ｔ）を図１２のように作成する。正弦波テーブルＴＢ
１（ｔ），ＴＢ２（ｔ），ＴＢ３（ｔ）の作成式は下式
のようになる。

【００４３】 ＴＢ１（ｔ）＝Ｔｎ×（−ｃｏｓ（π×ｔ／Ｋｎ) ＋１）／２ ＴＢ２（ｔ）＝Ｔｎ×（−ｃｏｓ（π×ｔ／Ｋｎ） ＴＢ３（ｔ）＝Ｔｎ×（−ｃｏｓ（π×ｔ／Ｋｎ) −１）／２ （位置テーブル作成（ステップＳ８））次に、時刻ｔに
おけるモータ３２の駆動位置の位置テーブルを図１３の
ように作成する。

【００４４】研削開始時における位置テーブルをＴＢ１
１（ｔ）、往復移動時における位置テーブルをＴＢ１２
（ｔ）、研削終了時における位置テーブルをＴＢ１３
（ｔ）とする。また、位置Ｐ１からＰ３への片道移動に
要するモータ３２のパルス数をＫｐとする。そのＫｐ
は、揺動幅Ｗｓ、ボールねじピッチＢ、モータ１回転の
パルス数Ｐｍから、Ｋｐ＝（Ｗｓ／Ｂ）×Ｐｍとなる。

【００４５】位置テーブルＴＢ１１（ｔ），ＴＢ１２
（ｔ），ＴＢ１３（ｔ）は、モータ３２の駆動パルス数
を正弦波テーブルで分配すればよいから、下式によって
求められる。なお、ＰＴｎは、位置テーブルデータの分
解能（例えば２０００）である。

【００４６】 ＴＢ１１（ｔ）＝Ｋｐ×（ＴＢ１（ｔ）＋ＰＴｎ）／（ＰＴｎ×２） ＴＢ１２（ｔ）＝Ｋｐ／２×（ＴＢ２（ｔ）＋ＰＴｎ）／（ＰＴｎ×２） ＴＢ１３（ｔ）＝Ｋｐ／２×（ＴＢ３（ｔ）＋ＰＴｎ）／（ＰＴｎ×２） （出力パルステーブル作成（ステップＳ９））次に、１
０ｍｓｅｃ毎にドライバ３５Ａ（図２２）へ与える時刻
ｔ時点の出力パルス数を求める。その出力パルスは図１
４のように、位置テーブルＴＢ１１（ｔ），ＴＢ１２
（ｔ），ＴＢ１３（ｔ）の微分から求められる。

【００４７】研削開始時における出力パルステーブルを
ＴＢ２１（ｔ）、往復移動時における出力パルステーブ
ルをＴＢ２２（ｔ）、研削終了時における出力パルステ
ーブルをＴＢ２３（ｔ）とすると、それらは下式によっ
て求められる。

【００４８】 ＴＢ２１（ｔ）＝ＴＢ１１（ｔ）−ＴＢ１１（ｔ−１） ＴＢ２２（ｔ）＝ＴＢ１２（ｔ）−ＴＢ１２（ｔ−１） ＴＢ２３（ｔ）＝ＴＢ１３（ｔ）−ＴＢ１３（ｔ−１） 上記パルス出力テーブルＴＢ２１（ｔ）はＰ２からＰ３
への，ＴＢ２２（ｔ）はＰ１からＰ３への，ＴＢ２３
（ｔ）はＰ１からＰ３への往路の片道移動分であり、こ
の移動方向を正とすれば、例えば、Ｐ３からＰ１方向へ
の移動は出力パルスの符号を反転させればよい。

【００４９】（周波数テーブル作成（ステップＳ１
０））時分割周期毎の時刻ｔにおけるパルス出力の周波
数テーブルは以下のようして求められる(図１５参
照）。

【００５０】研削開始時における周波数テーブルをＴＢ
３１（ｔ）、往復移動時における周波数テーブルをＴＢ
３２（ｔ）、研削終了時における周波数テーブルをＴＢ
３３（ｔ）とすると、それらは下式によって求められ
る。

【００５１】 ＴＢ３１（ｔ）＝ＴＢ２１（ｔ）／ｆｔ ＴＢ３２（ｔ）＝ＴＢ２２（ｔ）／ｆｔ ＴＢ３３（ｔ）＝ＴＢ２３（ｔ）／ｆｔ このような周波数テーブルを用いてパルスモータ３２を
駆動制御することにより、単位時間（時分割周期）毎の
パルスモータ３２の駆動パルス数に応じて、その単位時
間内における駆動パルスの周期が調整される。この結
果、その単位時間当たりのモータ３２の動作量は、その
単位時間内において分配されることになる。

【００５２】（位置制御）これらの周波数テーブルＴＢ
３１（ｔ），ＴＢ３２（ｔ），ＴＢ３３（ｔ）を用い
て、時分割周期ｆｔ（＝１０ｍｓｅｃ）毎に駆動パルス
をモータ３２に出力することにより、滑らかな研削が可
能となる。

【００５３】すなわち、図９（ａ）のように周波数テー
ブルの計算終了後、ステップＳ１１にて位置制御開始の
フラグをＯＮとすると、図９（ｂ）の割込ルーチン側で
移動パルスを出力する（ステップＳ２２）。その内容を
図１６に示した。研削中心Ｐ２から研削端Ｐ３へ移動
（ステップＳ４１）し、片道回数Ｍｎ回だけ研削側Ｐ３
とＰ１の間を移動（ステップＳ４２〜Ｓ４７）してか
ら、その後、研削中心Ｐ２へ戻る（ステップＳ４８，Ｓ
４９）。

【００５４】図１６中のＰ１〜Ｐ３間の移動（ステップ
Ｓ４１，Ｓ４２，Ｓ４５，Ｓ４８，Ｓ４９）について、
各々の詳細を図１７〜図２１に示した。これらの図１７
〜図２１から明らかなように、割込時間ｔ毎に出力パル
ステーブルとパルス出力周波数テーブルから、適宜、デ
ータをモータドライバ３５Ａ（図２２参照）へ与えてい
る。

【００５５】ところで、端から端への片道移動の全回数
Ｍｎは、図１１の基礎データ設定時に（例：図６では２
往復でＭｎ＝４）、全研削時間Ｔａから、中心と端の移
動であるＰ２−Ｐ３、Ｐ１−Ｐ２のそれぞれにかかる片
道時間を引いた値に基づき、下式により設定される。

【００５６】 Ｍｎ＝（Ｔａ−２Ｔｏ）／Ｔｏ （但しＭｎは正の整数） ここで、研削中心Ｐ２はレンズ受皿２の回転中心と等し
く、Ｐ２とＰ３との間の片道移動に要するモータ３２の
パルス数と、Ｐ２とＰ１との間の片道移動に要するモー
タ３２のパルス数とは等しいから、研削行程はレンズ１
の回転軸位置から研削を開始して、同位置にて研削を終
了する。

【００５７】（位置補正）実際は、このような研削行程
のサイクルを繰り返してＮ個の研削加工を終了した時点
においては、砥石７側の被摩耗のために、図２にように
砥石７の高さがＴＨ１からＴＨ２へと減少する（ＴＨ１
＞ＴＨ２）。しかし、関節１０からかんざし８の先端ま
での距離は変わらずに、Ｌ１とＬ２は等しいため、砥石
７は下方向へずれていく。この結果、レンズ回転軸と砥
石７の中心がずれてしまい、このままではレンズが偏研
削されてしまう。

【００５８】そこで、これを補正するために、図９
（ａ）のように、現在加工数ｎが補正周期であるＮ個に
達したときに、モータ３２を回転させて、スライダ１１
を図５中の左方向（図２中に左方向に相当する）へ移動
させる。この時、モータ３２に与えるパルス総数Ｐｒ
は、補正量Ｒ、ボールねじ機構３１のボールねじピッチ
Ｂ、モータ３２の１回転のパルス数Ｐｍから、下式によ
り求められる。

【００５９】Ｐｒ＝（Ｒ／Ｂ）＊Ｐｍ 但し、加工数Ｎ個当たりの補正量Ｒは以下のように求め
る。すなわち、図２において、レンズ１の水平面に対す
る垂線への砥石角度θが９０°、砥石７が水平となるス
ライダ移動量を補正量Ｒとして、予め実験で求めてお
く。

【００６０】ところで、このような補正の良否の確認方
法としては、装置停止時に砥石７上に水準器を置いて、
砥石７の水平を測る方式が最も簡単な手法の一つであ
る。このためには、加工完了後の静止時にかんざし８が
垂直である必要がある。本発明では、図２中において、
かんざし８は、レンズ中心を開始位置として揺動研削を
始め、再びレンズ中心を終了位置として揺動研削を完了
するものとする。

【００６１】ところで、研削対象のレンズ１が複数に及
ぶ場合は、前記のＷｓ，Ｔｏ、Ｔａや原点から砥石水平
までの距離等の数値をレンズ１毎に記憶させ、研削レン
ズの種類が変更した場合に、段取り変更時にそれらを読
み出すことによって、段取り替えの自動化を実現でき
る。

【００６２】（その他）以上、本実施例では、リンク機
構の置き換えによる正弦波テーブルを利用した揺動につ
いて説明したが、任意のカーブテーブルを作成して自由
な揺動制御を実施できることは当然である。また、モー
タとボールねじとスライダとの３点は、リニア型モータ
１点で代用可能であることは言うまでもない。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、砥石に
連結されるスライダの移動量と、そのスライダ駆動用の
駆動モータの動作量とを比例関係としたことにより、そ
の駆動モータの動作量に応じて砥石をきわめて容易に位
置制御することができる。

【００６４】この結果、例えば、研磨開始時の砥石の水
平出しにおいて、原点位置から砥石中心位置までの絶対
値を１度測定すれば、以後は、この数値を記憶させて、
水平出しを自動化できる。また、その微調整は、従来の
調整ねじ方式と比較して極めて迅速に行うことができ
て、作業者の習熟度が低くても良い。また、砥石の被摩
耗による水平出し補正を自動化することもできる。

【００６５】また、砥石の駆動機構にリンク機構を備え
る必要がないため、機械構造が簡略化できる。そのた
め、機械系のがたの要素を減らして、レンズの研磨精
度、および製品の歩留まりを向上させることができる。

【００６６】また、レンズ径毎等、レンズの種類に応じ
て種々のデータを記憶しておいて、それを読み出して用
いることにより、段取り時間をほぼゼロにすることがで
きる。

【００６７】また、任意の揺動カーブを描くように、砥
石を移動させることが可能となり、最適な研磨方式が追
求できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、従来の研磨装置の概略側面図、
（ｂ）は、同研磨装置の要部の概略平面図である。

【図２】摩耗前後の砥石とレンズとの位置関係の説明図
である。

【図３】砥石の前後移動によるレンズ研削の様子の説明
図である。

【図４】図１における砥石の動作説明図である。

【図５】本発明の一実施形態としての研磨装置の概略側
面図である。

【図６】図５の砥石の動作説明図である。

【図７】図５のスライダ部分の拡大図である。

【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図７におけるドグ
とセンサとの位置関係の説明図である。

【図９】（ａ）および（ｂ）は、本発明の研磨装置にお
ける処理手順を説明するためのメインルーチン、および
割込ルーチンのフローチャートである。

【図１０】図９（ａ）中の原点出し処理を説明するため
のフローチャートである。

【図１１】図９（ａ）中のテーブル作成用データ設定処
理を説明するためのフローチャートである。

【図１２】図９（ａ）中の正弦波テーブル作成処理を説
明するためのフローチャートであ

【図１３】図９（ａ）中の位置テーブル作成処理を説明
するためのフローチャートである。

【図１４】図９（ａ）中の出力パルステーブル作成処理
を説明するためのフローチャートである。

【図１５】図９（ａ）中の周波数テーブル作成処理を説
明するためのフローチャートである。

【図１６】図９（ｂ）中の移動パルス出力処理を説明す
るためのフローチャートである。

【図１７】図１６中の“Ｐ２→Ｐ３移動”処理を説明す
るためのフローチャートである。

【図１８】図１６中の“Ｐ３→Ｐ１移動”処理を説明す
るためのフローチャートである。

【図１９】図１６中の“Ｐ１→Ｐ３移動”処理を説明す
るためのフローチャートである。

【図２０】図１６中の“Ｐ３→Ｐ２移動”処理を説明す
るためのフローチャートである。

【図２１】図１６中の“Ｐ１→Ｐ２移動”処理を説明す
るためのフローチャートである。

【図２２】図５における制御部の概略構成図である。

【符号の説明】

１ レンズ ２ レンズ受皿 ３ モータ ４，６ プーリー ５ ベルト ７ 砥石 ８ かんざし ９ アーム １０ 関節 １１ スライダ １２ エアシリンダ ２０ 基台 ３１ ボールねじ機構 ３２ パルスモータ（駆動モータ） ３３ 原点センサ ３４ 制御部 ３５ 操作部

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復直線移動されるスライダに、研磨対
   象のレンズの表面に沿って揺動自在の砥石が連結され、
   光軸を中心として回転される前記レンズの表面に、前記
   砥石を押し付けたまま前記スライダを往復直線移動させ
   ることにより、前記レンズの表面の研磨が可能なレンズ
   研磨装置において、動作量に応じて前記スライダを往復直線駆動し、かつ前
   記動作量が前記スライダの移動量と比例関係にある 駆動
   手段と、 前記スライダの位置補正の補正量Ｒと補正周期のＮを入
   力する操作部と、 前記スライダを補正量Ｒ移動させるために必要な前記駆
   動手段の位置補正用の動作量を前記比例関係から求め、
   前記レンズの加工数が前記Ｎに達したときに前記位置補
   正用の動作量だけ前記駆動手段を動作させる制御部と、 を備えたことを特徴とするレンズ研磨装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段は、 前記スライダの駆動力を発生する駆動モータと、 前記駆動モータの動作量と前記スライダの移動量とを比
   例関係として、前記駆動モータの駆動力により前記スラ
   イダを往復直線移動させる動力伝達機構とを備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載のレンズ研磨装置。
3. 【請求項３】 前記駆動モータは回動モータであり、 前記動力伝達機構は、前記回動モータの回転を前記スラ
   イダの直線移動に変換するボールねじ機構であることを
   特徴とする請求項２記載のレンズ研磨装置。
4. 【請求項４】 前記駆動モータはパルスモータであるこ
   とを特徴とする請求項２または３に記載のレンズ研磨装
   置。
5. 【請求項５】 前記駆動モータを制御して前記スライダ
   の往復直線移動量を正弦波状に経時変化させる制御手段
   を備えたことを特徴とする請求項２から４のいずれかに
   記載のレンズ研磨装置。
6. 【請求項６】 前記スライダが所定の基準位置に移動し
   たことを検出する検出手段と、 前記検出手段の検出時点における前記スライダの移動位
   置と前記駆動モータの動作位置とを対応付けて、前記駆
   動モータを制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
   る請求項２から５のいずれかに記載のレンズ研磨装置。
7. 【請求項７】 前記砥石が前記レンズの光軸上にて水平
   状態にあるときの前記スライダの位置を中心として前記
   スライダを往復直線移動させるように、前記駆動モータ
   を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項２
   から６のいずれかに記載のレンズ研磨装置。
8. 【請求項８】 前記砥石の摩耗に応じて前記スライダの
   往復直線移動の中心位置を補正するように、前記駆動モ
   ータの制御量を補正する補正手段を備えたことを特徴と
   する請求項７記載のレンズ研磨装置。
9. 【請求項９】 前記補正手段は、前記レンズの研磨加工
   数に基づいて前記砥石の摩耗の程度を求めることを特徴
   とする請求項８に記載のレンズ研磨装置。
10. 【請求項１０】 前記砥石が前記レンズの光軸上にて水
    平状態にあるときを前記レンズの研磨開始位置および研
    磨終了位置として、前記スライダを往復直線移動させる
    ように前記駆動モータを制御する制御手段を備えたこと
    を特徴とする請求項２から９のいずれかに記載のレンズ
    研磨装置。
11. 【請求項１１】 前記駆動モータの単位時間当たりの動
    作量を前記単位時間内において分配する制御手段を備え
    たことを特徴とする請求項２から１０のいずれかに記載
    のレンズ研磨装置。
12. 【請求項１２】 前記駆動モータはパルスモータであ
    り、 前記制御手段は、単位時間当たりにおける前記パルスモ
    ータの駆動パルス数に応じて、前記単位時間内における
    前記駆動パルスの周期を制御することを特徴とする請求
    項１１に記載のレンズ研磨装置。
13. 【請求項１３】 前記レンズの種類に応じた前記駆動モ
    ータ用の制御情報を記憶する記憶手段と、 前記研磨対象のレンズの種類に応じた制御情報を前記記
    憶手段から読み出し、その読み出した制御情報に基づい
    て前記駆動モータを制御する制御手段とを備えたことを
    特徴とする請求項２から１２のいずれかに記載のレンズ
    研磨装置。
14. 【請求項１４】 往復直線移動されるスライダに、研磨
    対象のレンズの表面に沿って揺動自在の砥石が連結さ
    れ、光軸を中心として回転される前記レンズの表面に、
    前記砥石を押し付けたまま前記スライダを往復直線移動
    させることにより、前記レンズの表面を研磨するレンズ
    研磨方法において、前記スライダの位置補正の補正量Ｒと補正周期のＮを入
    力し、 前記スライダの駆動力を発生する駆動モータの動作量と
    前記スライダの移動量とを比例関係として、前記駆動モ
    ータの駆動力により前記スライダを往復直線移動させ、 前記スライダを補正量Ｒ移動させるために必要な前記駆
    動手段の位置補正用の動作量を前記比例関係から求め、
    前記レンズの加工数が前記Ｎに達したときに前記位置補
    正用の動作量だけ前記駆動手段を動作させる ことを特徴
    とするレンズ研磨方法。