JP3829042B2

JP3829042B2 - 研磨装置用のワーク支持具

Info

Publication number: JP3829042B2
Application number: JP2000072792A
Authority: JP
Inventors: 和彦小田倉; 宏明吉野
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2020-03-15
Also published as: JP2001259984A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ等のワークを研磨加工する研磨装置に設けられ、ホルダに保持されたワークを研磨具に押し付けて支持するワーク支持具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レンズ等のワークを研磨加工する研磨装置として、目標とする球面形状や非球面形状の凹凸を反転させた表面形状を有する研磨具を、レンズと摺り合わせることによって、レンズの表面を研削、研磨するものがある。このような研磨装置は、例えば、回転可能な研磨具と、この研磨具の上方に配置され、レンズを下面に保持するホルダと、水平方向に移動可能に設けられ、ホルダに保持されたレンズを研磨具に押し付けて支持するレンズ支持具とを備えている。このような研磨装置によりレンズの研磨を行う場合、レンズをホルダに保持させた後、レンズ支持具の先端をホルダに係合させ、レンズを研磨具に押し付ける。この状態で、研磨具を回転させると、この回転に従属して、レンズがホルダとともに回転する。これと同時に、レンズ支持具を水平方向に移動させると、レンズが研磨具の表面に沿って移動し、これにより研磨具とレンズとの摺り合わせが行われる。
【０００３】
以上のような研磨装置に搭載されるレンズ支持具としては、例えば特開平１１−７７５０４号公報に記載されているものが知られている。この公報に記載のレンズ支持具を図５に示す。
【０００４】
同図において、レンズ支持具であるカンザシ５０は、カンザシアーム（図示せず）に取り付けられた軸部材５１と、この軸部材５１の凹部５１ａに挿入された先端部材５２とを有し、これら軸部材５１と先端部材５２とはセットネジ５３により結合されている。このようにカンザシ５０において、レンズの加工を繰り返すことによって先端部材５２が摩耗した場合には、先端部材５２を軸部材５１から取り外し、予め用意しておいたスペアの先端部材に付け換える。従って、一体型のカンザシに比べて、材料の無駄が少なく経済的となると共に、研磨加工を再開するときにカンザシの位置を調整し直す等の作業が不要となる。その結果、研磨装置のランニングコストの低減やスループットの向上に大きく役立つ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のように、カンザシを軸部材と先端部材といった分離可能な２つの部材で構成した場合には、研磨具を回転させる駆動機構からの振動や、カンザシを水平移動させる揺動機構からの振動がカンザシに伝わり、軸部材と先端部材との間にびびり振動が生じてしまう。その結果、レンズの加工精度が低下し、仕上げ面粗さが増大すると共に、先端部材や研磨具等の寿命が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、びびり振動の低減を図ることができる研磨装置用のワーク支持具を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、ホルダに保持されたワークを研磨具に押し付けて支持する研磨装置用のワーク支持具において、研磨具に対して移動自在に設けられ、ピン保持用凹部を有する支持具本体と、ピン保持用凹部に差し込まれ、先端が前記ホルダと係合する支持ピンと、ピン保持用凹部の内面と支持ピンとの間に介在された緩衝部材とを備え、緩衝部材はシリコン製チューブを含んでいることを特徴とするものである。
【０００８】
このように支持具本体のピン保持用凹部の内面と支持ピンとの間に緩衝部材を介在させることにより、研磨具を駆動させる機構からの振動や、ワーク支持具（支持具本体）を移動させる機構からの振動がワーク支持具に伝わっても、この振動は緩衝部材に吸収される。これにより、支持具本体と支持ピンとの間に生じるびびり振動が低減する。緩衝部材はシリコン製チューブを含んでいるので、ピン保持用凹部に差し込まれた支持ピンが支持具本体に強固に保持されると共に、ワーク支持具に伝わった振動が吸収されやすくなる。また、緩衝部材を、比較的簡単にかつ安価に構成することができる。
【００１０】
このとき、支持ピンにおけるシリコン製チューブと接する領域には、複数の環状溝が設けられていることが好ましい。これにより、シリコン製チューブの軸線方向のずれが抑えられ、支持ピンが支持具本体に更に強固に保持される。
【００１１】
また、緩衝部材は、シリコン製チューブよりもピン保持用凹部の開口側に配置されたポリアセタール製の部材を更に含む。これにより、支持ピンが径方向にぶれたとしても、その振動がポリアセタール製の部材に吸収されるため、支持具本体と支持ピンとの間に生じるびびり振動がより確実に低減する。
【００１２】
このとき、ピン保持用凹部の側面には環状凹部が設けられ、ポリアセタール製の部材は、支持ピンを覆うように環状凹部に嵌入されていると共に、一部に軸方向に延びるスリットが形成されていることが好ましい。この場合には、支持具本体のピン保持用凹部に支持ピンを差し込む前に、ポリアセタール製の部材を環状凹部に嵌入しておくことによって、ポリアセタール製の部材をピン保持用凹部の側面と支持ピンとの間に容易に介在させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る研磨装置用のワーク支持具の好適な実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、ワークとしてレンズを例にあげて説明するが、ミラー、プリズム等の他の光学素子にも適用可能である。
【００１４】
図１は、実施形態に係るレンズ支持具を搭載した研磨装置の構成図である。同図において、研磨装置１は、球面形状のレンズＷを研磨するものである。研磨装置１は、表面形状が球面状の研磨具２を有し、この研磨具２はモータ（図示せず）を含む駆動機構３により回転駆動される。研磨具２の上方には、レンズＷを保持する凹状のレンズ保持部４ａを有するホルダ４が配置されている。
【００１５】
ホルダ４の上方には、ホルダ４に保持されたレンズＷを研磨具２に押し付けて支持するレンズ支持具５が配置されている。このレンズ支持具５は、軸状部材である支持具本体６と、この支持具本体６の先端部に着脱自在に取り付けられた支持ピン７とを有している。このようなレンズ支持具５の拡大断面図を図２に示す。
【００１６】
同図において、支持具本体６は、その先端面に開口したピン保持用凹部８を有し、このピン保持用凹部８に支持ピン７が差し込まれている。支持ピン７の外周面７ａの基端側には、複数の環状溝９を形成した凹凸領域Ｒが設けられている。そして、ピン保持用凹部８の側面８ａと支持ピン７の外周面７ａとの間における凹凸領域Ｒに対応する部位には、緩衝部材としてのシリコン製チューブ１０が介在されている。このようにシリコン製チューブ１０を介して、支持ピン７を支持具本体６に保持することにより、ピン保持用凹部８に挿入された支持ピン７が支持具本体６に対して周方向および径方向に動くことが規制される。また、支持ピン７の外周面７ａに複数の環状溝９を設けたので、支持ピン７が支持具本体６に対して軸線方向にずれることも規制される。従って、支持ピン７が支持具本体６に強固に固定保持される。
【００１７】
また、支持ピン７は、その基端面７ｂとピン保持用凹部８の底面８ｂとの間に所定間隔の隙間Ｓが形成されるように、ピン保持用凹部８に収納されている。ピン保持用凹部８の側面８ａと支持ピン７の外周面７ａとの間にシリコン製チューブ１０を介在させると共に、ピン保持用凹部８の底面８ｂと支持ピン７の基端面７ｂとが接触しないようにしたので、支持具本体６や支持ピン７に振動が生じても、その振動はシリコン製チューブ１０に吸収される。従って、支持具本体６と支持ピン７との間に発生するびびり振動の低減が図れる。
【００１８】
また、ピン保持用凹部８の側面８ａにおいて、支持ピン７の凹凸領域Ｒに対応する部位よりも開口８ｃ側には、環状凹部１１が形成されている。そして、この環状凹部１１には、図３に示すような軸方向に延びるスリット１２ａが形成されたポリアセタール製スリット割りチューブ１２が、支持ピン７を覆うように嵌入されている。このポリアセタール製スリット割りチューブ１２は、シリコン製チューブ１０よりも硬い緩衝部材である。このようなスリット割りチューブ１２を設けることにより、支持ピン７が径方向にぶれたとしても、その振動はスリット割りチューブ１２に吸収される。
【００１９】
また、支持ピン７の先端には、ホルダ４の上面に形成された凹み４ｂ（図１参照）と係合するテーパ状の係合部１３が設けられている。この係合部１３は、炭化タングステン等のような耐性の高い材料で形成されており、これにより支持ピン７の寿命を長くすることが可能となる。
【００２０】
このようなレンズ支持具５において、支持具本体６に支持ピン７を取り付ける手順を図４に示す。
【００２１】
▲１▼まず、ポリアセタール製スリット割りチューブ１２を、支持具本体６の環状凹部１１に嵌入する（図４（ａ））。このとき、スリット割りチューブ１２は、スリット間隔を小さくした状態でピン保持用凹部８の開口８ｃから挿入し、環状凹部１１に嵌入させる。
【００２２】
▲２▼続いて、ピン保持用凹部８の底部に、短く（例えば１０ｍｍに）切ったシリコン製チューブ１０Ａを挿入する（図４（ｂ））。これは、差し込むべき支持ピン７の軸中心がピン保持用凹部８に対して片寄らないようにする為である。
【００２３】
▲３▼続いて、ピン保持用凹部８に支持ピン７に収納する（図４（ｃ））。このとき、支持ピン７の基端面７ｂとピン保持用凹部８の底面８ｂとの間に所定間隔（例えば５〜７ｍｍ）の隙間Ｓが形成されるように、支持ピン７の基端部をシリコン製チューブ１０Ａに対して圧入する。
【００２４】
▲４▼そして、ピン保持用凹部８の開口８ｃより、ピン保持用凹部８の側面８ａと支持ピン７の外周面７ａとの間にシリコン液を流し込む（図４（ｃ））。このとき、シリコン液は、ポリアセタール製スリット割りチューブ１２の高さ位置まで流し込む。その後、シリコン液が固化することによって、先に装着したシリコン製チューブ１０Ａと共に緩衝部材としてのシリコン製チューブ１０が形成される（図４（ｄ））。
【００２５】
このような方法で支持ピン７を支持具本体６に取り付けることで、支持ピン７は、シリコン製チューブ１０及びポリアセタール製スリット割りチューブ１２からなる緩衝部材を介して支持具本体６に強固に保持される。このとき、緩衝部材の１つとして安価なシリコン製チューブ１０を用いることで、コスト的に有利になると共に、緩衝部材を比較的簡単に構成できる。また、図４（ａ）のようにピン保持用凹部８に支持ピン７に差し込む前に、環状凹部１１にポリアセタール製スリット割りチューブ１２を嵌入しておくので、シリコン製チューブ１０よりも硬質のポリアセタール製スリット割りチューブ１２を、ピン保持用凹部８の側面８ａと支持ピン７の外周面７ａとの間に容易に介在させることができる。
【００２６】
図１に戻り、以上のようなレンズ支持具５の支持具本体６は、支持具ホルダ１４を介して支持具アーム１５に結合されている。この支持具アーム１５は、駆動機構の一部であるスライダ１６に軸支されている。スライダ１６は水平方向に摺動可能であり、これによりレンズ支持具５も水平方向に移動可能となる。
【００２７】
以上のように構成したレンズ研磨装置１において、レンズＷの研磨を行う場合、レンズＷをホルダ４のレンズ保持部４ａに、中敷シート１７を間に挟んだ状態で保持させる。そして、ホルダ４上面の凹み４ｂに支持ピン７の係合部１３を当接させる。続いて、バネ等により支持具アーム１５に下向きの押圧力を付与することによって、レンズＷを研磨具２の表面に押し付ける。この状態で、駆動機構３により研磨具２を回転させると、この回転に従属して、レンズＷがホルダ４とともに回転する。これと同時に、スライダ１６によりレンズ支持具５を水平移動させると、レンズＷが研磨具２の表面に沿って移動し、研磨具２とレンズＷとの摺り合わせが行われる。この時、加工中のレンズＷと研磨具２との間には、ノズル１８から研磨液が供給される。これによりレンズＷは精密に研磨加工される。
【００２８】
このようなレンズ研磨中においては、駆動機構３およびスライダ１６からの振動がレンズ支持具５に伝わることがあるが、その振動は、支持具本体６のピン保持用凹部８の内周面と支持ピン７との間に介在されたシリコン製チューブ１０及びポリアセタール製スリット割りチューブ１２に吸収される。従って、支持具本体６と支持ピン７との間に生じるびびり振動の低減が図られ、その結果、レンズＷの加工精度が向上すると共に、支持ピン７や研磨具２等の寿命が長くなる。
【００２９】
なお、上記実施形態では、ピン保持用凹部８の側面８ａと支持ピン７との間に介在させる緩衝部材として、シリコン製チューブ１０及びポリアセタール製スリット割りチューブ１２を用いたが、緩衝部材は特にこれに限られない。例えば、上記実施形態において、ポリアセタール製スリット割りチューブ１２の代わりに、例えば複数のポリアセタール製の湾曲状プレートを介在させてもよい。また、緩衝部材としては、シリコン製チューブ１０のみ用いてもよいし、あるいは衝撃を吸収しやすいゴム等といった他の部材を用いてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、支持具本体に設けたピン保持用凹部の内面と支持ピンとの間に緩衝部材を介在させたので、支持具本体と支持ピンとの間に生じるびびり振動を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るレンズ支持具を搭載した研磨装置の構成図である。
【図２】図１に示すレンズ支持具の拡大断面図である。
【図３】図２に示すポリアセタール製スリット割りチューブを示す斜視図である。
【図４】図２に示すレンズ支持具において、支持ピンを支持具本体に取り付ける手順を示す図である。
【図５】従来のレンズ支持具の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…研磨装置、２…研磨具、４…ホルダ、５…レンズ支持具（ワーク支持具）、６…支持具本体、７…支持ピン、７ａ…外周面、８…ピン保持用凹部、８ａ…側面、８ｃ…開口、９…環状溝、１０…シリコン製チューブ（緩衝部材）、１１…環状凹部、１２…ポリアセタール製スリット割りチューブ（緩衝部材）、１２ａ…スリット、Ｒ…凹凸領域、Ｗ…レンズ（ワーク）。

Claims

ホルダに保持されたワークを研磨具に押し付けて支持する研磨装置用のワーク支持具において、
前記研磨具に対して移動自在に設けられ、ピン保持用凹部を有する支持具本体と、
前記ピン保持用凹部に差し込まれ、先端が前記ホルダと係合する支持ピンと、
前記ピン保持用凹部の内面と前記支持ピンとの間に介在された緩衝部材とを備え、
前記緩衝部材はシリコン製チューブを含んでいることを特徴とする研磨装置用のワーク支持具。
前記支持ピンにおける前記シリコン製チューブと接する領域には、複数の環状溝が設けられていることを特徴とする請求項１記載の研磨装置用のワーク支持具。
前記緩衝部材は、前記シリコン製チューブよりも前記ピン保持用凹部の開口側に配置されたポリアセタール製の部材を更に含んでいることを特徴とする請求項１または２記載の研磨装置用のワーク支持具。
前記ピン保持用凹部の側面には環状凹部が設けられ、
前記ポリアセタール製の部材は、前記支持ピンを覆うように前記環状凹部に嵌入されていると共に、一部に軸方向に延びるスリットが形成されていることを特徴とする請求項３記載の研磨装置用のワーク支持具。