JP6071335B2 - 加工装置および光学部材の製造方法 - Google Patents
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Description
前記複数の圧力発生手段のそれぞれの、前記被加工物に対する位置を求めるためのセンサをさらに備えることを特徴とする。
図1は、本発明に係る加工装置の一例であって、横振り研磨機に本発明を適用した第一の実施形態を示す。
本発明を好適に実施した第二の実施形態である加工装置を図4に示す。図4(a)は図4(b)の線L1における断面を示している。図4(b)は、加工装置を被加工物と対向する加工面側からみた概念図である。本実施形態の加工装置は、A〜Gの工具ユニットを有している。この複数の工具ユニットにより加工部を形成している。図4(a)は、線L1における断面を示しているため、A,B,Cの工具ユニットの記載しかないが、他のD,E,F,Gの工具ユニットも同様の構成となっている。
図5(a)は本発明による加工装置の第3の実施形態を示す図であり、被加工物と対向する加工面側からみた概念図である。図4と同一の作用を有する部分には同一符号を付し、説明を省略する。研磨部材41a〜41gに対して、各研磨部材を取り囲むように支持部材410が一体となって配置されている。このような配置であっても、第二の実施形態同様の効果が得られる。
図5(b)は本発明による加工装置の第4の実施形態を示す図であり、被加工物と対向する加工面側からみた概念図である。図4と同一の作用を有する部分には同一符号を付し、説明を省略する。研磨部材41a〜41gに対して、それぞれの研磨部材41a〜41gの外周それぞれに、支持部材410が配置されている。このような配置であっても、第二の実施形態同様の効果が得られる。
図5(c)は本発明による加工装置の第5の実施形態を示す図であり、被加工物と対向する加工面側からみた概念図である。図4と同一の作用を有する部分には同一符号を付し、説明を省略する。研磨部材41a〜41gに対して、研磨部材と研磨部材の間に、支持部材410が複数配置されている。このような配置であっても、第二の実施形態同様の効果が得られる。
図6は本発明による研磨装置における支持部材410の構成の例を示す図である。図4と同一の作用を有する部分には同一符号を付し、説明を省略する。
Rt(x、y)=M(x、y)−D(x、y)+B ・・・式1
続けて、ステップS4において、ステップS2で実測したミラーと同じ形状・材質をしたテストピースを、一定の時間、それぞれの圧力発生手段に発生させる圧力を一定にして、事前加工する。一定の時間は、例えば、一時間以上10時間以下が好ましい。それぞれの圧力発生手段2に発生させる圧力は、それぞれ異なる圧力であってもよいし、圧力が同じものがあってもよいし、全て同じ圧力であってもよい。例えば、それぞれの圧力発生手段2に発生させる圧力を100Pa以上300Pa以下に設定し、一定時間、事前加工する。事前加工後、被加工物の各位置の除去量を、基準となる被加工物の除去量として設定する。この基準となる被加工物の除去量も、例えばRs(x、y)のように被加工物の座標系でデータ化しておく。また、それぞれの圧力発生手段に発生させた圧力を、基準となる工具面圧力として、工具面座標系でデータ化しておく。ここでは、Ps(v、w)で示す。ここで用いる(v、w)は、図2(b)、図3に示すように、工具面座標系を示す。加工開始時のv方向は、工具の揺動方向であると計算が簡略化できるため好ましい。
C(x、y)=Rt(x、y)÷Rs(x、y) ・・・式2
つまり、被加工物の各位置において、基準となる被加工物の除去量に対して、目標とする被加工物の除去量が、どのくらいの割合であるかを補正値(圧力補正係数)として算出する。
前半パートについての説明は、以上である。
x=v×cos(θt−θw)+w×sin(θt−θw)+ρt×cos(θw) ・・・式3
y=−v×sin(θt−θw)+w×cos(θt−θw)+ρt×sin(θw) ・・・式4
そして、ステップS8において、ステップS4の事前加工で用いたPs(v、w)とステップS6で算出したC(v、w)から、下記式5を用いて工具面の圧力指令値分布Pt(v、w)を算出し、前記指令値で工具面の圧力分布を制御する。
Pt(v、w)=C(v、w)×Pt(v、w) ・・・式5
最後にステップS9において、ループ開始からの経過時間Tnを事前加工の加工時間Tpと比較し、Tn≧Tpであれば加工を終了し、そうでなければステップS6に戻り、Tn≧Tpとなるまでループを繰り返す。
2 圧力発生手段
20 加工部
21 空圧シリンダ
22 圧力センサ
3 フェースプレート
4 研磨パッド
5 球体
6 かんざし
7 加工部20の回転方向
Claims (8)
- 研磨部材と被加工物との間に圧力を発生させて、前記研磨部材と前記被加工物とを相対的に移動させることにより被加工物を加工するための加工装置であって、
揺動運動を行う支持手段と、
前記支持手段に回転自在および傾斜自在に取り付けられた加工部と、を有し、
前記加工部は、前記研磨部材と、前記研磨部材と前記被加工物との間にそれぞれ異なる圧力を発生させることが可能な複数の圧力発生手段を有し、
前記複数の圧力発生手段のそれぞれの、前記被加工物に対する位置を求めるためのセンサをさらに備えることを特徴とする加工装置。 - 前記研磨部材は、前記圧力発生手段ごとに配置されていることを特徴とする請求項1記載の加工装置。
- 前記加工部は、フレームを有し、前記フレームは、前記支持手段の先端の球体に回転自在および傾斜自在に取り付けられ、
前記フレームには、前記フレームの前記被加工物と対向する面に支持部材が取り付けられ、
前記フレームは、前記支持部材と、前記被加工物との間に圧力が発生するように配置されていることを特徴とする請求項1または2記載の加工装置。 - 前記支持部材は、前記研磨部材を囲むように輪帯状に配置されていることを特徴とする請求項3記載の加工装置。
- 前記複数の圧力発生手段は、前記圧力発生手段ごとに工具ユニットが形成され、前記工具ユニットには、前記圧力発生手段を制御するためのCPUが内蔵されていることを特徴とする請求項1乃至4いずれか一項記載の加工装置。
- 研磨部材と被加工物との間に圧力を発生させて、前記研磨部材と前記被加工物とを相対的に移動させて前記被加工物を加工する光学部材の製造方法において、
前記研磨部材と、前記研磨部材と前記被加工物との間に異なる圧力を発生させることが可能な複数の圧力発生手段を有する加工部を、揺動運動を行う支持手段に回転自在および傾斜自在に取り付け、
前記複数の圧力発生手段のそれぞれの、前記被加工物に対する位置を求め、
前記被加工物を計測して得た加工前の被加工物の形状と、目標とする前記被加工物の形状とから、前記被加工物の各位置における目標とする被加工物の除去量を求め、
前記求めた圧力発生手段の位置に対応する、前記被加工物の位置の前記求めた目標とする被加工物の除去量に応じて、前記研磨部材と前記被加工物との間に発生する圧力を変化させて前記被加工物を加工することを特徴とする光学部材の製造方法。 - 前記圧力発生手段に発生させる圧力は、
前記複数の圧力発生手段のそれぞれに、基準となる圧力を発生させて、一定の時間、加工した時、前記被加工物の各位置において除去される基準となる被加工物の除去量を求め、
前記被加工物の各位置ごとに、前記目標とする被加工物の除去量と前記基準となる被加工物の除去量とから、前記被加工物の各位置ごとの圧力補正係数を求め、
前記被加工物の各位置に前記圧力発生手段が位置した時に、前記圧力発生手段の圧力を前記基準となる圧力に前記圧力補正係数によって補正された圧力を発生させることを特徴とする請求項6記載の光学部材の製造方法。 - 前記研磨部材の周囲に支持部材を配置し、
前記支持部材と前記被加工物との間に発生する圧力によって、前記研磨部材と前記被加工物との間に発生する圧力の変化に応じて発生するモーメントを補償することを特徴とする請求項6または7記載の光学部材の製造方法。
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