JP5797986B2 - Lens polishing method and lens polishing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は被加工レンズのレンズ面に対して加工皿の球状加工面を押し付けた状態で当該加工皿を揺動および回転させながらレンズ面を研磨するレンズ研磨方法およびレンズ研磨装置に関する。   The present invention relates to a lens polishing method and a lens polishing apparatus for polishing a lens surface while swinging and rotating the processing plate in a state where a spherical processing surface of a processing plate is pressed against a lens surface of a lens to be processed.

加工皿を被加工レンズに押し付けた状態で揺動および回転させながら研磨(研削、切削)を行うレンズ研磨方法およびレンズ研磨装置が知られている。本願出願人は特許文献1〜3において、このような揺動回転式のレンズ研磨装置を提案している。   2. Description of the Related Art A lens polishing method and a lens polishing apparatus are known that perform polishing (grinding or cutting) while swinging and rotating while pressing a processing dish against a lens to be processed. The applicants of the present application have proposed such a rocking and rotating lens polishing apparatus in Patent Documents 1 to 3.

特許文献1の図7に表示されているレンズ研磨装置は、加工皿を揺動および回転させることができると共に、その回転速度を変更できるようになっている。また、レンズホルダーに取り付けた被加工レンズを加工皿に押圧するために、レンズホルダーが取り付けられているフリー回転式のスピンドル、スピンドルを回転自在の状態で支持しているホルダーシャフトおよび押圧力を発生するエアーシリンダを備えている。ホルダーシャフトには、その移動方向と平行に調節ネジが取り付けられており、この調節ネジに対して測定子が接触する位置にダイヤルゲージが設置されている。被加工レンズの切削目標位置をダイヤルゲージの目盛が「0」となる位置に設定し、切削の進行に伴ってダイヤルゲージ測定子が移動して目盛が「0」になると、切削加工が終了するようになっている。   The lens polishing apparatus displayed in FIG. 7 of Patent Document 1 can swing and rotate the processing dish and can change the rotation speed thereof. In addition, in order to press the lens to be processed attached to the lens holder against the processing plate, a free rotating spindle with the lens holder attached, a holder shaft that supports the spindle in a rotatable state, and a pressing force are generated. An air cylinder is provided. An adjustment screw is attached to the holder shaft in parallel with the moving direction, and a dial gauge is installed at a position where the measuring element contacts the adjustment screw. The cutting target position of the lens to be processed is set to a position where the dial gauge scale becomes “0”, and when the dial gauge probe moves as the cutting progresses and the scale becomes “0”, the cutting process is finished. It is like that.

特開2004−298985号公報JP 2004-298985 A 特開2003−340702号公報JP 2003-340702 A 特開2011−93044号公報JP 2011-93044 A

近年においては、このような揺動回転式のレンズ研磨装置に対しては10ミクロン以下の高いレンズ肉厚精度が要求されるようになってきている。しかし、従来の揺動回転式のレンズ研磨装置では、このような高い精度の研磨を行うには性能が不足する場合がある。この主な理由は、レンズ研磨装置の測定レスポンスと加工時の振動による測定誤差のために、加工完了時点を精度良く検出できないことであると推察される。   In recent years, a high lens thickness accuracy of 10 microns or less has been required for such a oscillating and rotating lens polishing apparatus. However, the conventional oscillating and rotating lens polishing apparatus may have insufficient performance to perform such high-precision polishing. It is assumed that the main reason for this is that the processing completion time point cannot be accurately detected due to the measurement error of the lens polishing apparatus and the measurement error due to vibration during processing.

例えば、揺動回転式のレンズ研磨装置のレンズ切削量を70ミクロンとし、切削時間を20秒とし、加工皿の回転数を3000rpmとし、加工皿1回転当りの切削量を0.7ミクロンとする。この場合、加工終了時点において加工皿の回転停止指令が発せられてから実際に加工皿が停止するまでに要する時間が2秒程度である。回転停止指令が発せられてから加工皿が停止するまでの間に加工皿が50回転くらい回転するので、この間の切削量が3.5ミクロン程度になる。   For example, the lens cutting amount of an oscillating and rotating lens polishing apparatus is 70 microns, the cutting time is 20 seconds, the rotational speed of the processing dish is 3000 rpm, and the cutting amount per rotation of the processing dish is 0.7 microns. . In this case, it takes about 2 seconds for the processing plate to actually stop after the processing plate rotation stop command is issued at the end of processing. Since the processing plate rotates about 50 rotations after the rotation stop command is issued until the processing plate stops, the cutting amount during this period becomes about 3.5 microns.

一方、加工中における振動幅を30ミクロンとすると、加工位置からホルダーシャフトに伝わる振動によってダイヤルゲージ測定子も振動するので、ダイヤルゲージの測定値も30ミクロンの幅で推移するはずである。しかしながら、加工位置からダイヤルゲージによる測定子までの間には、被加工レンズの保護緩衝材、レンズホルダー、ホルダーシャフトなどが存在している。これらの各部材の伸縮、各部材の間の隙間、ガタツキ等に起因して、加工位置における振動が正確に測定子まで伝達されないことが多い。特に、被加工レンズを高い押圧力で加工皿に押し付けている加工状態の場合には、実際の振動幅に対してダイヤルゲージの測定値の変動幅が大きくなる傾向がある。また、ダイヤルゲージの構造上からくる測定子による測定レスポンスが、実際に発生している加工振動速度よりも遅い場合には、加工が終了したにも拘わらず測定値が「0」にならない加工完了不検出状態に陥るおそれがある。これらの要因によるダイヤルゲージの測定誤差は10〜20ミクロン位であると想定される。   On the other hand, if the vibration width during processing is 30 microns, the dial gauge probe also vibrates due to the vibration transmitted from the processing position to the holder shaft, so the measured value of the dial gauge should also change within a width of 30 microns. However, there are protective buffer materials, lens holders, holder shafts, etc. for the lens to be processed between the processing position and the gauge gauge. Due to expansion and contraction of these members, gaps between the members, rattling, and the like, vibration at the machining position is often not accurately transmitted to the measuring element. In particular, in the processing state in which the lens to be processed is pressed against the processing plate with a high pressing force, the fluctuation range of the dial gauge measurement value tends to be larger than the actual vibration width. In addition, when the measurement response by the probe coming from the dial gauge structure is slower than the actual machining vibration speed, the machining is completed even though the machining is completed, the measured value does not become “0”. There is a risk of falling into a non-detection state. The measurement error of the dial gauge due to these factors is assumed to be about 10 to 20 microns.

本発明の課題は、揺動回転式のレンズ研磨装置を用いて10ミクロン以下の精度でレンズ研磨を行うことのできるレンズ研磨方法およびレンズ研磨装置を提案することにある。   An object of the present invention is to propose a lens polishing method and a lens polishing apparatus capable of performing lens polishing with an accuracy of 10 microns or less using a swinging and rotating lens polishing apparatus.

上記の課題を解決するために、本発明のレンズ研磨方法およびレンズ研磨装置では、従来の揺動回転式のレンズ研磨装置における研磨量の測定誤差増加の要因となる加工振動速度を低減するために加工皿の回転速度を遅くしている。また、測定誤差増加の要因となる加工皿に対する被加工レンズの押圧力を低減している。さらに、加工時間の増加を抑制するために、加工終了近くの時点で加工皿の回転速度を高速から低速に切り替えると共に押圧力を高圧から低圧に切り替えるようにしている。これに加えて、押圧力の切り替えに伴う測定誤差の発生を回避するために、加工終了位置を表す測定値として、低い押圧力で研磨した場合において被加工レンズが目標加工厚さになった時点のものを採用している。   In order to solve the above problems, in the lens polishing method and the lens polishing apparatus of the present invention, in order to reduce the processing vibration speed that causes an increase in the measurement error of the polishing amount in the conventional oscillating rotation type lens polishing apparatus. The processing plate rotation speed is slow. In addition, the pressing force of the lens to be processed on the processing plate, which causes an increase in measurement error, is reduced. Furthermore, in order to suppress an increase in processing time, the rotational speed of the processing pan is switched from high speed to low speed near the end of processing and the pressing force is switched from high pressure to low pressure. In addition, in order to avoid the occurrence of measurement errors due to switching of the pressing force, as a measured value representing the processing end position, when the lens to be processed reaches the target processing thickness when polished with a low pressing force Is adopted.

すなわち、本発明のレンズ研磨装置は、前記加工皿をその加工皿中心軸線回りに回転駆動する加工皿回転機構と、前記加工皿を前記球状加工面の球心を中心として揺動させる加工皿揺動機構と、前記レンズホルダーをそのホルダー中心軸線回りに回転自在の状態で支持しているホルダーシャフトと、前記ホルダーシャフトおよび前記レンズホルダーを介して、前記レンズホルダーに保持された前記被加工レンズの前記レンズ面を前記加工皿の前記球状加工面に押圧する押圧力を与える押圧シリンダーと、前記ホルダーシャフトが前記ホルダー中心軸線に沿った方向における第1位置および第2位置に移動したことを検出する検出器とを備えている。   That is, the lens polishing apparatus of the present invention includes a processing plate rotating mechanism that rotates the processing plate around the processing plate central axis, and a processing plate rocking mechanism that swings the processing plate around the spherical center of the spherical processing surface. A moving mechanism, a holder shaft that supports the lens holder so as to be rotatable about a central axis of the holder, and the lens to be processed held by the lens holder via the holder shaft and the lens holder. A pressing cylinder that applies a pressing force that presses the lens surface against the spherical processing surface of the processing plate, and detects that the holder shaft has moved to a first position and a second position in a direction along the holder central axis. And a detector.

前記レンズ研磨装置は、前記検出器によって検出される前記ホルダーシャフトの検出移動位置が研磨開始位置から前記第1位置に至るまでは、前記押圧力を第1押圧力、前記加工皿の回転速度を第1回転速度に設定した研磨条件の下で、前記レンズ面の研磨動作を行う。また、前記ホルダーシャフトの前記検出移動位置が前記第1位置から前記第2位置に至るまでは、前記押圧力を第2押圧力、前記回転速度を第2回転速度に設定した研磨条件の下で、前記被加工レンズ面の研磨動作を行う。 The lens polishing apparatus sets the pressing force to the first pressing force and the rotation speed of the processing dish until the detection movement position of the holder shaft detected by the detector reaches the first position from the polishing start position. The lens surface is polished under the polishing conditions set at the first rotation speed. Also, until the detected movement position of the holder shaft reaches the second position from the first position, the polishing force is set to the second pressing force and the rotation speed is set to the second rotation speed. The polishing operation is performed on the lens surface to be processed.

ここで、前記第2押圧力は前記第1押圧力よりも低い値であり、前記第2回転速度は前記第1回転速度よりも低い値である。また、前記第1位置および前記第2位置は、前記検出器による前記ホルダーシャフトの検出位置から前記レンズホルダーに保持されている前記被加工レンズの加工位置までの間の前記ホルダー中心軸線の方向の距離が、前記押圧力に応じて増減することを予め測定し、当該測定結果に基づき設定された位置である。更に説明すると、前記第1位置は、前記第1押圧力の下で、前記被加工レンズのレンズ中心肉厚が、目標レンズ中心肉厚よりも予め定めた量だけ厚い肉厚となるまで前記研磨動作が行われた時点における前記ホルダーシャフトの前記検出移動位置である。前記第2位置は、前記第2押圧力の下で、前記被加工レンズのレンズ中心肉厚が、前記目標レンズ中心肉厚となるまで前記研磨動作が行われた時点における前記ホルダーシャフトの前記検出移動位置である。 Here, the second pressing force is a value lower than the first pressing force, and the second rotation speed is a value lower than the first rotation speed. Further, the first position and the second position are in the direction of the holder central axis between the detection position of the holder shaft by the detector and the processing position of the lens to be processed held by the lens holder. It is a position set based on a measurement result obtained by measuring in advance that the distance increases or decreases according to the pressing force. More specifically, the first position is polished until the lens center thickness of the lens to be processed is thicker by a predetermined amount than the target lens center thickness under the first pressing force. It is the detected movement position of the holder shaft at the time when the operation is performed. The second position is the detection of the holder shaft at the time when the polishing operation is performed until the lens center thickness of the lens to be processed becomes the target lens center thickness under the second pressing force. It is a moving position.

本発明のレンズ研磨方法およびレンズ研磨装置はレンズ研磨量の測定誤差に起因する精度低下を抑制できる。本発明者らの実験によれば、レンズ加工精度を10ミクロン以下に高めることが可能なことが確認された。したがって、揺動回転式のレンズ研磨装置を用いて、レンズ肉厚精度の高精度化の要求に応えるレンズ研磨加工を行うことが可能になる。   The lens polishing method and the lens polishing apparatus of the present invention can suppress a decrease in accuracy due to a measurement error of the lens polishing amount. According to the experiments by the present inventors, it was confirmed that the lens processing accuracy can be increased to 10 microns or less. Therefore, it becomes possible to perform lens polishing processing that meets the demand for higher lens wall thickness accuracy using a rocking and rotating lens polishing apparatus.

本発明を適用した揺動回転式のレンズ研磨装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the rocking | fluctuation rotation type lens polisher to which this invention is applied. 図1のレンズ研磨装置を用いたレンズ研磨動作の一例を示す概略フローチャートである。It is a schematic flowchart which shows an example of lens grinding | polishing operation | movement using the lens grinding | polishing apparatus of FIG.

以下に、図面を参照して本発明を適用した揺動回転型のレンズ研磨装置の実施の形態を説明する。   Embodiments of a swinging and rotating lens polishing apparatus to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.

図1を参照して本実施の形態に係る揺動回転型のレンズ研磨装置の全体構成を説明する。レンズ研磨装置1は、下ユニット2、上ユニット3およびコントローラー4を有している。下ユニット2は、加工皿5、加工皿回転機構6および加工皿揺動機構7を備えている。加工皿5は、半球状の頭部5aの表面に形成されている球状加工面5bと、頭部5aの背面から同軸状態で延びている円柱状の回転軸部5cとを備えている。加工皿回転機構6は加工皿回転用モーター8と減速機ユニット9を備えており、減速機ユニット9から出力される減速回転によって加工皿5はその加工皿中心軸線5dを中心として回転駆動される。また、加工皿揺動機構7は、加工皿5の球状加工面5bの球心Oを中心として加工皿5を所定の振幅で所定方向に揺動させるための機構である。   With reference to FIG. 1, the overall configuration of a rocking and rotating lens polishing apparatus according to the present embodiment will be described. The lens polishing apparatus 1 includes a lower unit 2, an upper unit 3, and a controller 4. The lower unit 2 includes a processing dish 5, a processing dish rotating mechanism 6, and a processing dish swinging mechanism 7. The processing dish 5 includes a spherical processing surface 5b formed on the surface of the hemispherical head 5a, and a columnar rotating shaft portion 5c extending coaxially from the back surface of the head 5a. The processing plate rotating mechanism 6 includes a processing plate rotating motor 8 and a speed reducer unit 9, and the processing plate 5 is driven to rotate about the processing plate center axis 5 d by decelerating rotation output from the speed reducer unit 9. . The processing dish swing mechanism 7 is a mechanism for swinging the processing dish 5 in a predetermined direction with a predetermined amplitude about the spherical center O of the spherical processing surface 5b of the processing dish 5.

上ユニット3は、レンズホルダー11、スピンドル12、ホルダーシャフト13およびエアーシリンダ14を備えている。レンズホルダー11の下面には加工対象の被加工レンズ15がその凹球面状のレンズ面15aを下向きにした状態で同芯状に保持可能となっている。レンズホルダー11はスピンドル12の下端に同軸状態に取り付けられている。スピンドル12は、中空型のホルダーシャフト13の下端部分に軸受16を介して同軸状態で、回転自在の状態で取り付けられている。ホルダーシャフト13はシャフト保持スリーブ17によって同軸状態でスライド可能に保持されている。シャフト保持スリーブ17およびエアーシリンダ14は不図示の昇降機構によって支持されており、一体となって昇降させることが可能である。エアーシリンダ14を駆動して、ホルダーシャフト13をシャフト保持スリーブ17に対して上下方向にスライドさせることが可能である。レンズホルダー11のホルダー中心線、スピンドル12のスピンドル中心軸線、ホルダーシャフト13のシャフト中心軸線は、加工皿5の球心Oを通る垂線L上に位置しており、以下の説明においては、この垂線Lを「中心軸線L」と呼ぶ。   The upper unit 3 includes a lens holder 11, a spindle 12, a holder shaft 13, and an air cylinder 14. On the lower surface of the lens holder 11, the lens 15 to be processed can be concentrically held with the concave spherical lens surface 15a facing downward. The lens holder 11 is coaxially attached to the lower end of the spindle 12. The spindle 12 is attached to the lower end portion of the hollow holder shaft 13 through a bearing 16 so as to be coaxial and rotatable. The holder shaft 13 is slidably held in a coaxial state by a shaft holding sleeve 17. The shaft holding sleeve 17 and the air cylinder 14 are supported by a lifting mechanism (not shown) and can be lifted and lowered together. By driving the air cylinder 14, the holder shaft 13 can be slid in the vertical direction with respect to the shaft holding sleeve 17. The holder center line of the lens holder 11, the spindle center axis of the spindle 12, and the shaft center axis of the holder shaft 13 are located on a vertical line L passing through the sphere center O of the processing plate 5. L is referred to as “center axis L”.

被加工レンズ15の研磨動作においては、レンズホルダー11の下面に被加工レンズ15が保持され、この状態で上ユニット3を降下させて下ユニット2に対して位置決めする。そして、エアーシリンダ14によってホルダーシャフト13を下方にスライドさせて、被加工レンズ15のレンズ面15aを加工皿5の球状加工面5bに対して所定の押圧力で押圧した状態を形成する。この状態で、加工皿5を揺動および回転させながらレンズ面15aの研磨が開始される。研磨量の増加に応じて、被加工レンズ15を保持しているレンズホルダー11、スピンドル12およびホルダーシャフト13が下方に移動する。コントローラー4は、電空レギュレーター18(電子式真空レギュレーター)を介してエアーシリンダ14による押圧力を制御する。また、研磨時における加工皿5の揺動、回転を制御する。なお、電空レギュレーター18の代わりに2台のレギュレーター(後述の第1押圧力を発生するための第1レギュレーターと後述の第2押圧力を発生するための第2レギュレーター)を用いることも可能である。   In the polishing operation of the lens 15 to be processed, the lens 15 to be processed is held on the lower surface of the lens holder 11, and the upper unit 3 is lowered and positioned with respect to the lower unit 2 in this state. Then, the holder shaft 13 is slid downward by the air cylinder 14 to form a state in which the lens surface 15a of the lens 15 to be processed is pressed against the spherical processing surface 5b of the processing plate 5 with a predetermined pressing force. In this state, the polishing of the lens surface 15a is started while the processing plate 5 is swung and rotated. As the polishing amount increases, the lens holder 11, the spindle 12 and the holder shaft 13 holding the lens 15 to be processed move downward. The controller 4 controls the pressing force by the air cylinder 14 via the electropneumatic regulator 18 (electronic vacuum regulator). Further, the swinging and rotation of the processing dish 5 during polishing is controlled. Instead of the electropneumatic regulator 18, two regulators (a first regulator for generating a first pressing force described later and a second regulator for generating a second pressing force described later) can be used. is there.

ホルダーシャフト13の上端にはホルダーシャフトアーム21が水平に取り付けられている。ホルダーシャフトアーム21の先端部には垂直な姿勢でマイクロメーターヘッド22が取り付けられている。マイクロメーターヘッド22の真下には、上向き姿勢で測長ユニット23が定まった位置に配置されている。ホルダーシャフト13が中心軸線Lに沿って降下すると、これと一体となって降下するマイクロメーターヘッド22の下端が、測長ユニット23から上方に垂直に突出している測定子23aを押し下げる。被加工レンズ15の研磨時には、マイクロメーターヘッド22を調整して、研磨開始位置が測長ユニット23の原点位置となるように設定される。被加工レンズ15の研磨時には研磨量に対応してレンズホルダー11が移動するので、レンズホルダー11の研磨開始位置からの移動位置を測長ユニット23によって検出することができる。   A holder shaft arm 21 is horizontally attached to the upper end of the holder shaft 13. A micrometer head 22 is attached to the tip of the holder shaft arm 21 in a vertical posture. Directly below the micrometer head 22, the length measuring unit 23 is arranged at a predetermined position in an upward posture. When the holder shaft 13 is lowered along the central axis L, the lower end of the micrometer head 22 that is lowered integrally with the holder shaft 13 pushes down the measuring element 23 a that protrudes vertically upward from the length measuring unit 23. At the time of polishing of the lens 15 to be processed, the micrometer head 22 is adjusted so that the polishing start position becomes the origin position of the length measurement unit 23. Since the lens holder 11 moves in accordance with the amount of polishing when the workpiece lens 15 is polished, the movement position of the lens holder 11 from the polishing start position can be detected by the length measurement unit 23.

本例では、測長ユニット23によってホルダーシャフト13が予め設定された第1位置T1および第2位置T2に移動したことが検出される。コントローラー4の制御の下に、検出されるホルダーシャフト13の移動位置が第1位置T1に至るまでは、被加工レンズ15のレンズ面15aと加工皿5の球状加工面5bの間の押圧力を第1押圧力P1、加工皿5の回転速度を第1回転速度N1に設定した研磨条件の下で、レンズ面15aの研磨動作が行われる。また、ホルダーシャフト13の移動位置が第1位置T1から第2位置T2に至るまでは、押圧力を第2押圧力P2、回転速度を第2回転速度N2に設定した研磨条件の下で、レンズ面15aの研磨動作が行われる。   In this example, the length measuring unit 23 detects that the holder shaft 13 has moved to the first position T1 and the second position T2 set in advance. Under the control of the controller 4, until the detected movement position of the holder shaft 13 reaches the first position T1, the pressing force between the lens surface 15a of the lens 15 to be processed and the spherical processing surface 5b of the processing plate 5 is changed. The polishing operation of the lens surface 15a is performed under the polishing conditions in which the first pressing force P1 and the rotational speed of the processing plate 5 are set to the first rotational speed N1. Further, until the movement position of the holder shaft 13 reaches from the first position T1 to the second position T2, the lens is subjected to polishing conditions in which the pressing force is set to the second pressing force P2 and the rotation speed is set to the second rotation speed N2. The polishing operation of the surface 15a is performed.

第2押圧力P2は第1押圧力P1よりも低い値であり、第2回転速度N2は第1回転速度N1よりも低い値である。また、第1位置T1は、第1押圧力P1の下で、被加工レンズ15のレンズ中心肉厚が、目標レンズ中心肉厚よりも予め定めた量、例えば数十ミクロンだけ厚い肉厚となるまで研磨動作が行われた時点におけるホルダーシャフト13の移動位置である。同様に、第2位置T2は、第2押圧力P2の下で、被加工レンズ15のレンズ中心肉厚が、目標レンズ中心肉厚となるまで研磨動作が行われた時点におけるホルダーシャフト13の移動位置である。   The second pressing force P2 is a value lower than the first pressing force P1, and the second rotation speed N2 is a value lower than the first rotation speed N1. In the first position T1, the lens center thickness of the lens 15 to be processed is thicker than the target lens center thickness by a predetermined amount, for example, several tens of microns, under the first pressing force P1. This is the movement position of the holder shaft 13 when the polishing operation is performed. Similarly, the second position T2 is the movement of the holder shaft 13 when the polishing operation is performed until the lens center thickness of the lens 15 to be processed reaches the target lens center thickness under the second pressing force P2. Position.

ここで、第1押圧力P1の下でのホルダーシャフト13の第1位置T1に対して、第2押圧力P2の下でのホルダーシャフト13の第2位置T2は、被加工レンズ15の加工位置に接近した位置となる場合もあるが、逆に被加工レンズ15の加工位置よりも離れた位置となる場合もある。押圧力を緩めると、測長ユニット23による測定位置から、レンズホルダー11に保持されている被加工レンズ15の加工位置までの間に配置されている各部材間の隙間あるいはガタツキ、緩衝部材などが広がり、中心軸線Lの方向の長さが長くなり、これに伴って、第2押圧力P2の下での第2位置T2は、第1押圧力P1の下での第1位置T1よりも加工位置から離れた側の位置となる場合がある。いずれの場合においても、実際に研磨動作を行って、これらの位置T1、T2を事前に設定しておけばよい。設定した位置T1、T2は測長ユニット23にセットされ、ホルダーシャフト13が設定した位置T1、T2に至ると、検出信号がコントローラー4に出力される。また、第1押圧力P1、第2押圧力P2、第1回転速度N1、第2回転速度N2も事前にコントローラー4の内蔵メモリに設定される。   Here, the second position T2 of the holder shaft 13 under the second pressing force P2 is the processing position of the lens 15 to be processed with respect to the first position T1 of the holder shaft 13 under the first pressing force P1. In some cases, the position may be closer to the processing position, but on the other hand, the position may be further away from the processing position of the lens 15 to be processed. When the pressing force is loosened, gaps between the members arranged between the measurement position by the length measurement unit 23 and the processing position of the lens 15 to be processed held by the lens holder 11, rattling, a buffer member, or the like. As a result, the length in the direction of the central axis L becomes longer, and accordingly, the second position T2 under the second pressing force P2 is processed more than the first position T1 under the first pressing force P1. There may be a position on the side away from the position. In any case, it is only necessary to perform the polishing operation and set the positions T1 and T2 in advance. The set positions T1 and T2 are set in the length measurement unit 23. When the holder shaft 13 reaches the set positions T1 and T2, a detection signal is output to the controller 4. Further, the first pressing force P1, the second pressing force P2, the first rotation speed N1, and the second rotation speed N2 are also set in the built-in memory of the controller 4 in advance.

なお、本例では、測長ユニット23を用いて第1位置T1および第2位置T2を検出しているが、測長ユニット23の代わりに2台の検出ダイヤルゲージを用いても良い。この場合には、第1検出ダイヤルゲージに第1位置T1をセットし、第2検出ダイヤルゲージに第2位置T2をセットして、ホルダーシャフト13が第1位置T1および第2位置T2に到達したことを検出できるようにすればよい。   In this example, the first position T1 and the second position T2 are detected using the length measurement unit 23, but two detection dial gauges may be used instead of the length measurement unit 23. In this case, the first position T1 is set on the first detection dial gauge, the second position T2 is set on the second detection dial gauge, and the holder shaft 13 reaches the first position T1 and the second position T2. This can be detected.

(研磨動作)
図2に示す概略フローチャートを参照して揺動回転式のレンズ研磨装置1の研磨動作例を説明する。まず、上記の各値が設定されたレンズ研磨装置1に被加工レンズ15が取り付けられた後に上ユニット3を降下させて下ユニット2に対して位置決めし、しかる後に、エアーシリンダ14によってレンズホルダー11を降下させて被加工レンズ15のレンズ面15aを下側の加工皿5の球状加工面5bに押圧する(ステップST1:ホルダーシャフトアーム下降)。また、加工皿揺動機構7および加工皿回転機構6を駆動して加工皿5の揺動および回転を開始する(ステップST2:加工皿回転、揺動)。研磨開始位置は、測長ユニット23の原点位置として設定されており、その測定子23aにマイクロメーターヘッド22の先が接触した状態の位置である。
(Polishing operation)
An example of the polishing operation of the rocking and rotating lens polishing apparatus 1 will be described with reference to a schematic flowchart shown in FIG. First, after the lens 15 to be processed is attached to the lens polishing apparatus 1 in which the above values are set, the upper unit 3 is lowered and positioned with respect to the lower unit 2, and then the lens holder 11 is moved by the air cylinder 14. Is lowered to press the lens surface 15a of the lens 15 to be processed against the spherical processing surface 5b of the lower processing plate 5 (step ST1: holder shaft arm lowering). Further, the processing dish swinging mechanism 7 and the processing dish rotating mechanism 6 are driven to start swinging and rotating the processing dish 5 (step ST2: processing dish rotation and swinging). The polishing start position is set as the origin position of the length measurement unit 23, and is the position where the tip of the micrometer head 22 is in contact with the measuring element 23a.

次に、電空レギュレーター18を操作してエアーシリンダ14を加圧して、被加工レンズ15のレンズ面15aを加工皿5の球状加工面5bに対して第1押圧力P1で押圧し(ステップST3:加圧入り)、加工皿5を所定の揺動速度で揺動させると共に第1回転速度N1で回転させながら、被加工レンズ15のレンズ面15aの研磨を開始する。   Next, the electropneumatic regulator 18 is operated to pressurize the air cylinder 14, and the lens surface 15a of the lens 15 to be processed is pressed against the spherical processing surface 5b of the processing plate 5 with the first pressing force P1 (step ST3). : Pressurization), polishing of the lens surface 15a of the lens 15 to be processed is started while the processing plate 5 is swung at a predetermined rocking speed and rotated at the first rotation speed N1.

第1研磨条件(第1押圧力P1、第1回転速度N1)の下での研磨が進み、これに伴ってホルダーシャフト13が研磨開始位置から徐々に降下して第1位置T1に至ると、測長ユニット23から検出信号が出力されてコントローラー4に入力される(ステップST3、ST4)。なお、測長ユニット23からの測定信号に基づきコントローラー4の側で第1位置T1に至ったことを判別してもよい。   When the polishing under the first polishing condition (the first pressing force P1, the first rotation speed N1) proceeds, and along with this, the holder shaft 13 gradually descends from the polishing start position and reaches the first position T1, A detection signal is output from the length measurement unit 23 and input to the controller 4 (steps ST3 and ST4). Note that, based on the measurement signal from the length measurement unit 23, it may be determined that the first position T1 has been reached on the controller 4 side.

この後は、押圧力を第1押圧力P1よりも低い第2押圧力P2に低減すると共に、加工皿5の回転速度を第1回転速度N1から第2回転速度N2に落とす。加工皿5の揺動速度は変更せずに同一速度を維持する。この第2研磨条件(第2押圧力P2、第2回転速度N2)の下での研磨が進み、これに伴ってホルダーシャフト13が第2位置T2に至ると、測長ユニット23から検出信号が出力されてコントローラー4に入力される(ステップST5、ST6)。この検出信号が入力されると、コントローラー4は被加工レンズ15のレンズ中心肉厚が目標肉厚になったと判断して、加工皿5の揺動および回転を停止し、エアーシリンダ14による加圧を止める(ステップST7:加工皿回転停止、揺動停止)。なお、測長ユニット23からの測定信号に基づきコントローラー4の側で第2位置T2に至ったことを判別してもよい。   Thereafter, the pressing force is reduced to the second pressing force P2 lower than the first pressing force P1, and the rotational speed of the processing tray 5 is decreased from the first rotational speed N1 to the second rotational speed N2. The same speed is maintained without changing the rocking speed of the processing plate 5. When polishing under this second polishing condition (second pressing force P2, second rotation speed N2) proceeds and the holder shaft 13 reaches the second position T2 along with this, a detection signal is sent from the length measurement unit 23. It is output and input to the controller 4 (steps ST5 and ST6). When this detection signal is input, the controller 4 determines that the lens center thickness of the lens 15 to be processed has reached the target thickness, stops the swinging and rotation of the processing dish 5, and pressurizes with the air cylinder 14. (Step ST7: Stop processing plate rotation, stop rocking). Note that it may be determined on the controller 4 side that the second position T2 has been reached based on the measurement signal from the length measurement unit 23.

しかる後に、上ユニット3を上昇させて初期位置に戻すと共に、レンズホルダー11から加工済みの被加工レンズ15を取り外して所定の場所に移す(ステップST8:ホルダーシャフトアーム上昇)。これにより一連の研磨動作が終了する。   Thereafter, the upper unit 3 is raised and returned to the initial position, and the processed lens 15 that has been processed is removed from the lens holder 11 and moved to a predetermined position (step ST8: holder shaft arm is raised). This completes a series of polishing operations.

1 レンズ研磨装置
2 下ユニット
3 上ユニット
4 コントローラー
5 加工皿
5a 頭部
5b 球状加工面
5c 回転軸部
5d 加工皿中心軸線
6 加工皿回転機構
7 加工皿揺動機構
8 加工皿回転用モーター
9 減速機ユニット
11 レンズホルダー
12 スピンドル
13 ホルダーシャフト
14 エアーシリンダ
15 被加工レンズ
15a レンズ面
16 軸受
17 シャフト保持スリーブ
18 電空レギュレーター
21 ホルダーシャフトアーム
22 マイクロメーターヘッド
23 測長ユニット
23a 測定子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens polisher 2 Lower unit 3 Upper unit 4 Controller 5 Processing pan 5a Head 5b Spherical processing surface 5c Rotating shaft part 5d Processing pan center axis 6 Processing pan rotation mechanism 7 Processing pan rocking mechanism 8 Processing pan rotation motor 9 Deceleration Machine unit 11 Lens holder 12 Spindle 13 Holder shaft 14 Air cylinder 15 Processed lens 15a Lens surface 16 Bearing 17 Shaft holding sleeve 18 Electropneumatic regulator 21 Holder shaft arm 22 Micrometer head 23 Measuring unit 23a Measuring element

Claims (5)

レンズホルダーに保持した被加工レンズのレンズ面を加工皿の球状加工面に押圧した状態で、当該加工皿を揺動および回転させながら前記レンズ面を研磨するレンズ研磨装置を用いたレンズ研磨方法であって、
前記レンズ研磨装置は、
前記加工皿をその加工皿中心軸線回りに回転駆動する加工皿回転機構と、
前記加工皿を、その球状加工面の球心を中心として揺動させる加工皿揺動機構と、
前記レンズホルダーをそのホルダー中心軸線回りに回転自在の状態で支持しているホルダーシャフトと、
前記ホルダーシャフトおよび前記レンズホルダーを介して、前記レンズホルダーに保持された前記被加工レンズの前記レンズ面を前記加工皿の前記球状加工面に押圧する押圧力を与える押圧シリンダーと、
前記ホルダーシャフトが前記ホルダー中心軸線に沿った方向における第1位置および第2位置に移動したことを検出する検出器とを備えており、
前記検出器によって検出される前記ホルダーシャフトの検出移動位置が前記第1位置に至るまでは、前記押圧力を第1押圧力、前記加工皿の回転速度を第1回転速度に設定した研磨条件の下で、前記被加工レンズ面の研磨動作を行い、
前記ホルダーシャフトの前記検出移動位置が前記第1位置から前記第2位置に至るまでは、前記押圧力を第2押圧力、前記回転速度を第2回転速度に設定した研磨条件の下で、前記被加工レンズ面の研磨動作を行い、
前記第2押圧力は前記第1押圧力よりも低い値であり、
前記第2回転速度は前記第1回転速度よりも低い値であり、
前記第1位置および前記第2位置は、前記検出器による前記ホルダーシャフトの検出位置から前記レンズホルダーに保持されている前記被加工レンズの加工位置までの間の前記ホルダー中心軸線の方向の距離が、前記押圧力に応じて増減することを予め測定し、当該測定結果に基づき設定された位置であり、
前記第1位置は、前記第1押圧力の下で、前記被加工レンズのレンズ中心肉厚が、目標レンズ中心肉厚よりも予め定めた量だけ厚い肉厚となるまで前記研磨動作が行われた時点における前記ホルダーシャフトの前記検出移動位置であり、
前記第2位置は、前記第2押圧力の下で、前記被加工レンズのレンズ中心肉厚が、前記目標レンズ中心肉厚となるまで前記研磨動作が行われた時点における前記ホルダーシャフ
トの前記検出移動位置であることを特徴とするレンズ研磨方法。
In a lens polishing method using a lens polishing apparatus that polishes the lens surface while swinging and rotating the processing plate in a state where the lens surface of the processing lens held by the lens holder is pressed against the spherical processing surface of the processing plate. There,
The lens polishing apparatus includes:
A processing plate rotating mechanism for rotating the processing plate around its center axis;
A processing pan swinging mechanism for swinging the processing pan around the spherical center of the spherical processing surface;
A holder shaft that supports the lens holder so as to be rotatable around the center axis of the holder;
A pressing cylinder for applying a pressing force to press the lens surface of the lens to be processed held by the lens holder against the spherical processing surface of the processing plate via the holder shaft and the lens holder;
A detector that detects that the holder shaft has moved to a first position and a second position in a direction along the holder central axis;
Until the detected moving position of the holder shaft detected by the detector reaches the first position, the pressing force is set to the first pressing force, and the rotational speed of the processing dish is set to the first rotating speed. Under the polishing operation of the lens surface to be processed,
Until the detected moving position of the holder shaft reaches the second position from the first position, the polishing force is set to the second pressing force and the rotation speed is set to the second rotation speed. Polishing the lens surface to be processed,
The second pressing force is a value lower than the first pressing force,
The second rotation speed is a value lower than the first rotation speed,
In the first position and the second position, a distance in a direction of the holder central axis from a detection position of the holder shaft by the detector to a processing position of the lens to be processed held by the lens holder is , Measuring in advance to increase or decrease according to the pressing force, is a position set based on the measurement result,
In the first position, the polishing operation is performed under the first pressing force until the lens center thickness of the lens to be processed is thicker by a predetermined amount than the target lens center thickness. The detected movement position of the holder shaft at the time of
The second position is the detection of the holder shaft at the time when the polishing operation is performed until the lens center thickness of the lens to be processed becomes the target lens center thickness under the second pressing force. A lens polishing method, which is a moving position.
請求項1において、
前記第2位置は、前記第1位置に対して、前記加工皿の前記球状加工面から離れた側の位置であることを特徴とするレンズ研磨方法。
In claim 1,
2. The lens polishing method according to claim 1, wherein the second position is a position away from the spherical processing surface of the processing dish with respect to the first position.
請求項1または2において、
前記検出器として、前記第1位置を検出するための第1検出ダイヤルゲージと、前記第2位置を検出するための第2検出ダイヤルゲージとを用いることを特徴とするレンズ研磨方法。
In claim 1 or 2,
A lens polishing method, wherein a first detection dial gauge for detecting the first position and a second detection dial gauge for detecting the second position are used as the detector.
レンズホルダーに保持した被加工レンズのレンズ面を加工皿の球状加工面に押圧した状態で、当該加工皿を揺動および回転させながら前記レンズ面を研磨するレンズ研磨装置であって、
前記加工皿をその加工皿中心軸線回りに回転駆動する加工皿回転機構と、
前記加工皿を、その球状加工面の球心を中心として揺動させる加工皿揺動機構と、
前記レンズホルダーをそのホルダー中心軸線回りに回転自在の状態で支持しているホルダーシャフトと、
前記ホルダーシャフトおよび前記レンズホルダーを介して、前記レンズホルダーに保持された前記被加工レンズの前記レンズ面を前記加工皿の前記球状加工面に押圧する押圧力を与える押圧シリンダーと、
前記ホルダーシャフトが前記ホルダー中心軸線に沿った方向における第1位置および第2位置に移動したことを検出する検出器と、
前記検出器の検出結果に基づき前記加工皿による前記被加工レンズの研磨動作を制御するコントローラーとを備えており、
前記コントローラーは、
前記検出器によって検出される前記ホルダーシャフトの検出移動位置が前記第1位置に至るまでは、前記押圧力を第1押圧力、前記加工皿の回転速度を第1回転速度に設定した研磨条件の下で、前記レンズ面の研磨動作を行わせ、
前記ホルダーシャフトの前記検出移動位置が前記第1位置から前記第2位置に至るまでは、前記押圧力を第2押圧力、前記回転速度を第2回転速度に設定した研磨条件の下で、前記レンズ面の研磨動作を行わせ、
前記第2押圧力は前記第1押圧力よりも低い値であり、
前記第2回転速度は前記第1回転速度よりも低い値であり、
前記第1位置および前記第2位置は、前記検出器による前記ホルダーシャフトの検出位置から前記レンズホルダーに保持されている前記被加工レンズの加工位置までの間の前記ホルダー中心軸線の方向の距離が、前記押圧力に応じて増減することを予め測定し、当該測定結果に基づき設定された位置であり、
前記第1位置は、前記第1押圧力の下で、前記被加工レンズのレンズ中心肉厚が、目標レンズ中心肉厚よりも予め定めた量だけ厚い肉厚となるまで前記研磨動作が行われた時点における前記ホルダーシャフトの前記検出移動位置であり、
前記第2位置は、前記第2押圧力の下で、前記被加工レンズのレンズ中心肉厚が、前記目標レンズ中心肉厚となるまで前記研磨動作が行われた時点における前記ホルダーシャフトの前記検出移動位置であることを特徴とするレンズ研磨装置。
A lens polishing apparatus that polishes the lens surface while swinging and rotating the processing plate in a state where the lens surface of the processing lens held by the lens holder is pressed against the spherical processing surface of the processing plate,
A processing plate rotating mechanism for rotating the processing plate around its center axis;
A processing pan swinging mechanism for swinging the processing pan around the spherical center of the spherical processing surface;
A holder shaft that supports the lens holder so as to be rotatable around the center axis of the holder;
A pressing cylinder for applying a pressing force to press the lens surface of the lens to be processed held by the lens holder against the spherical processing surface of the processing plate via the holder shaft and the lens holder;
A detector that detects that the holder shaft has moved to a first position and a second position in a direction along the holder central axis;
A controller for controlling the polishing operation of the lens to be processed by the processing dish based on the detection result of the detector;
The controller is
Until the detected moving position of the holder shaft detected by the detector reaches the first position, the pressing force is set to the first pressing force, and the rotational speed of the processing dish is set to the first rotating speed. Under the polishing operation of the lens surface,
Until the detected moving position of the holder shaft reaches the second position from the first position, the polishing force is set to the second pressing force and the rotation speed is set to the second rotation speed. Have the lens surface polished,
The second pressing force is a value lower than the first pressing force,
The second rotation speed is a value lower than the first rotation speed,
In the first position and the second position, a distance in a direction of the holder central axis from a detection position of the holder shaft by the detector to a processing position of the lens to be processed held by the lens holder is , Measuring in advance to increase or decrease according to the pressing force, is a position set based on the measurement result,
In the first position, the polishing operation is performed under the first pressing force until the lens center thickness of the lens to be processed is thicker by a predetermined amount than the target lens center thickness. The detected movement position of the holder shaft at the time of
The second position is the detection of the holder shaft at the time when the polishing operation is performed until the lens center thickness of the lens to be processed becomes the target lens center thickness under the second pressing force. A lens polishing apparatus characterized by being in a moving position.
請求項4において、
前記検出器として、前記第1位置を検出するための第1検出ダイヤルゲージと、前記第2位置を検出するための第2検出ダイヤルゲージとを備えていることを特徴とするレンズ研磨装置。
In claim 4,
A lens polishing apparatus comprising: a first detection dial gauge for detecting the first position; and a second detection dial gauge for detecting the second position as the detector.
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