JPH01188259A - 研摩装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学素子等を研摩加工するための研摩装置に
係り、さらに詳細には、上皿を軸回りに回転可能に保持
する上軸と、下皿を同軸上に保持するとともに駆動装置
を介して回転駆動自在に構成された下軸とを備え、上皿
と下皿との相互回転による相対すべりを介して被研摩体
を研摩加工するように構成してなる研摩装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記この種の研摩装置は、例えば第６図。

第７図にて示すごと（構成されていた。即ち、第６図、
第７図は、実公昭４．３−１３４３９号公報に開示され
たレンズ研摩機を示しており、図に示すようにかかるレ
ンズ研摩機は、横軸１．１によって支えられた揺動枠２
にその横軸と直交関係に下皿支持軸３を昇降調節自在に
設け、揺動駆動源に連結されたクランク板４に配設され
た調整ネジ５とネジ対偶をもって係合する滑子６又はそ
の止めネジ７と、前記横軸１に弧状溝８と止めネジ９に
より取付位置が調節可能に付設された案内溝１０を有す
る揺動アーム１１との摺動的連結により、前記横軸１．
１の軸心を中心とする揺動枠２の揺動の角度振幅及びそ
の中心位置を調節可能となし、下皿の上方に上皿支持軸
１２を降下自由状態に竪設して上皿下皿両支持軸１２．
３に捲掛伝動機溝を介して強制回転を与えるように構成
したものである。なお、１３で示すのは上皿、１４で示
すのは下皿、１５で示すのは被研摩レンズ材である。

上記構成のレンズ研摩機によれば、上皿１３、下皿１４
をそれぞれの支持軸１２，３に装着し、被研摩レンズ材
１５の被研摩面に研摩剤を与えつつ上下の支持軸１２，
３を回転させるとともに揺動枠２を揺動させることによ
り、被研摩レンズ材１５を研摩加工しうるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の研摩機においては、下皿支持軸３の軸線上に
設定した角度振幅揺動中心を中心として下皿１４を角度
振幅揺動する加工手段であるので、上皿１３を上皿支持
軸１２下端に固定した状態で加工する際には、下皿支持
軸３の角度振幅揺動中心と下皿１４の球心とを一致させ
た状態で加工する必要性があり、そのために、下皿１４
の曲率半径が大きい場合には、下皿支持軸３上に下皿１
４の曲率半径に相当する長さ分だけの空間部が必要とな
ってしまい、現実的に全ての曲率半径に対応させること
は極めて困難であった。

又、上記従来構成において、上皿１３を上皿支持軸１２
下端に固定せず、上皿支持軸１２に対して傾斜しうるよ
うに保持構成し、下皿１４の球心と揺動軸との不一致を
吸収しうるように構成する手段も考えられるが、この場
合には、（１）、上皿支持軸１２と上皿１４とのなす角
度が大きくなってしまう、（２）、加工条件の管理が難
しくなる等の問題点があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、下皿の球心と角度振幅揺動軸とを一致させなく
とも微小曲率半径から平面に至るまでの全ての曲率半径
の被研摩体の被研摩面を研摩加工しうるようにした研摩
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の研摩装置は、上皿
を軸回りに回転可能に保持する上軸と、下皿を同軸上に
保持するとともに駆動装置を介して回転駆動自在に構成
された下軸とを備え、上皿と下皿との相互回転による相
対すべりを介して被研摩体を研摩加工するように構成し
てなる研摩装置において、上軸もしくは下軸を必要に応
じて角度振幅揺動させる機構と、上軸もしくは下軸を両
軸中心線を含む平面内において上軸もしくは下軸に直交
する方向に直進移動させる機構とを装備して構成したも
のである。

上記各機構部においては、上軸及び下軸のそれぞれの中
心線が同じ曲率半径を有する上皿及び下皿の球心で常に
交わるように上軸、下軸相互の角度揺動及び直進移動を
制御するように制御構成するのが望ましい。

〔作用〕

上記構成の研摩装置においては、上軸もしくは下軸を必
要に応じて揺動する角度振幅揺動機構と上軸もしくは下
軸の直進移動機構とにより、あたかも上皿もしくは下皿
の球心を中心とする角度振幅揺動による研摩加工と同様
の加工もしくは平面の研摩加工が可能となる。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明
する。

（第１実施例） 第１図〜第３図は、本発明に係る研摩装置２０の第１実
施例を示すものであり、第１図（ａ）は研摩装置２０の
側面図、第１図（ｂ）はその正面図、第２図及び第３図
は作用状態説明図である。

図に示すように研摩装置２０は、装置本体２１と、装置
本体２１に装着された上軸部２２及び下軸部２３とより
構成しである。

上軸部２２は、装置本体２１に固着された支持具２４に
軸方向摺動自在に、かつ回転自在に保持された上軸２５
と、上軸２５の下端部に装着された上皿２６とより構成
しである。

下軸部２３は、ハウジング２７を介して回転自在に保持
された下軸２８と、下軸２８の上端部に固設した下皿２
９等より構成しである。下軸２Ｂの下軸部にはプーリー
３０が固設してあり、ブーＩＪ−３０は、ベルト３１を
介して駆動装置３２側のプーリー３３と連動構成しであ
る。下軸２８のハウジング２７０両側部（第１図（ｂ）
における左右側部）にはアーム３４が設けてあり、各ア
ーム３４の上部には水平の回動軸３５が一体的にもしく
は固着して形設しである。そして、各アーム３４の回動
軸３５は、回動支持ベース３６の孔３７に嵌装してあり
、下軸２８はアーム３４、回動支持ベース３６を介して
回動軸３５を中心として回動（揺動）自在の構成となっ
了いる。−側の回動軸３５の軸端には歯車３８が固設し
てあり、この歯車３８は回動用サーボモータ３９側の歯
車４０と噛合構成しである。即ち、下軸２８は、回動用
サーボモータ３９を介して回動中心０を中心として矢印
４２方向に任意角度回動駆動自在の構成になっている０
回動支持ベース３６−は、スライドベース４１を介して
水平方向、即ち矢印４３方向にスライド自在の構成とな
ついる。回動支持ベース３６には、水平の送りねじ４４
が螺着してあり、この送りねじ４４は、スライドベース
４１に固設された支持部材４５に固定されたサーボモー
タ４６に連動連結しである。即ち、下軸２８は、サーボ
モータ４６、送りねじ４４を介して上輪軸線に直交する
水平方向（直進方向）４３に移動制御自在の構成となっ
ている。

上記各サーボモータ３９．４６の制御は、図示を省略し
ている数値制御装置を介して行えるように設定してあり
、従って、下軸部２３の矢印４２゜４３方向の作動操作
を数値制御にて同期させて行い、下軸２８の軸線が上軸
２５の軸線に対して傾きを生じている場合であっても、
下皿２９の球心ＯＩが常に上軸２５の軸線上に位置する
ように移動制御しうるように設定して染る。

上記構成の研摩装置２０においては、第２図にて示すご
とく、角度θまでの範囲で下軸部２３を０点を中心にし
て角度振幅揺動させて研摩加工を行うのであるが、下軸
部２３を０点を中心として揺動させた際には、図におい
て２点鎖線で示すように下皿２９の球心０１が傾斜角度
θに応じて矢印４３方向に移動する。この移動量ｅは、
ｅ＝００、ｓｉｎθで表される。下軸部２３は、角度θ
だけ矢印４２方向に回動されると同時に矢印４３方向に
数値制御装置を介して移動され、下皿２９の球心Ｏ１が
上軸２５の軸線上に位置するように補正制御される。こ
の場合、補正制御の方向は、０点に対する０１点の位置
により決定される。本実施例においては、かかる補正制
御を連続する角度振幅揺動に同期させて行ない、上皿２
６と下皿２９とが均等に当接する上で必要な制御分解能
で制御させることにより、あたかも下皿球心Ｏ１を中心
とする角度振幅揺動による研摩加工と同様の加工を可能
にするものである。なお、下軸部２３を傾斜角度θに応
じて矢印４３方向に直進移動させた際に、下皿球心０１
は００．−００＋ｃｏｓθ丑００、（１−ｃｏｓθ）だ
け上軸２５の軸線方向に移動することになるが、これは
上軸２５が軸線方向に移動することにより吸収できるの
で、加工上何ら支障はない。

以上のように本実施例によれば、下軸部２３を０点を中
心として揺動させた際でも、常にあたかも下皿球心ｏＩ
を中心とする角度振幅揺動による研摩加工と同様の加工
を行なえるので、下軸２８の角度振幅揺動の回動中心Ｏ
と下皿球心０１とを一致させなくとも、上軸中心線と上
皿中心線とを同軸に保ったまま球心揺動加工を行なうこ
とができる。又、上皿２６と下皿２９の曲率半径が異な
る組合せに変更する場合でも、角度振幅揺動θの範囲、
下軸２８の回動中心、０と下皿球心０１間の距離、下皿
２９の球面の凹凸の区別、揺動速度を数値制御装置に入
力することにより、容易に加工条件を設定できる。即ち
、例えば、θは最小角θ１”　１０　（ｄｅｇ）、最大
角θｚ　＝　２５　（ｄｅｇ）、下軸回動中心Ｏと下皿
球心０１間の距離００　Ｉ＝　１０．０００（ｎ＋ｍ）
、下皿凸面は十符合、揺動速度（１）　＝０．５（ｒａ
ｄ／５ｅｃ）というように加工条件を入力すればよい。

従って、かかる条件設定をすることにより、下軸２８の
角度振幅揺動の回動中心Ｏと下皿球心０．とを一致させ
なくとも、微小曲率半径から平面に至るまでの全ての曲
率半径（全ての形状）の被研摩面を研摩加工できる極め
て大きな効果が得られるとともに、研摩装置の有効活用
化が図れる。又、上記効果を奏する研摩装置を簡単かつ
大型化させることなく実現でき、又、装置の使い易さ、
信顛性、耐久性ともに向上できるものである。

なお、上記実施例においては、上皿２６が凹面、下皿２
９が凸面の例を示したが、これと逆の場合、即ち、上皿
２６が凸面、下皿２９が凹面の場合にも適用できるのは
勿論であり、この構成例の要部を第３図に示す。なお、
第３図における各構成部とその作用及び効果は、第１図
の場合と同様であるので、同様の構成部には同一符合を
付してその説明を省略する。

（第２実施例） 第４図（ａ）、（ｂ）に本発明に係る研摩装置２０の第
２実施例を示す０本実施例は、第１実施例における矢印
４２方向の角度振幅ｔΣ動操作を下軸部２３にて行ない
、矢印４３方向の直線移動操作を上軸部２２にて行なう
ように構成したものである。即ち、上軸２５の支持具２
４を装置本体２１に対して矢印４３方向に移動自在に構
成し、この支持具２４の下部に設けた可動操作部５０と
螺合するボールねじ５１を有するサーボモータ５２を介
して支持具２４を矢印４３方向に移動制御自在に構成し
たものである。５３で示すのは摺動部である。支持具２
４の移動は、第１実施例と同様に下軸部２３の角度振幅
揺動における下皿球心ｏ１の移動に同期させて上軸２５
の軸心が０１点を常に通るように移動制御できるように
設定しである。又、上軸部２２を矢印４３方向に移動さ
せる構成であるので、第１実施例と異なり下軸部２３は
所定の傾斜角度θの範囲で角度振幅揺動させるだけの構
成でよい。その他の構成は、第１実施例と同様であるの
で、第１図にて示した構成部と同様の構成部には同一符
合を付してその説明を省略する。

本実施例の構成において研摩加工を行なう際には、まず
上軸２５を下降させて上皿２６と下皿２９を当接させ、
下軸２８及び／又は上軸２５を回転させながら下軸部２
３を０点を中心として傾斜角度θの範囲内で角度振幅揺
動させて行なう。

この場合、上軸２５が下軸部２３の傾斜角度に応じて矢
印４３方向に移動制御され、下皿球心０゜の水平方向へ
の移動に同期して上軸２５の軸心が０１点を常に通るよ
うに制御されるので、第１実施例と同様の作用にてあた
かも下皿球心Ｏ１を中心とする角度振幅揺動による研摩
加工と同様の加工が可能となるものである。又、本実施
例においても、上軸２５は第１実施例の場合と同様に０
０Ｉ（１−ｃｏｓθ）だけの上下方向への変位を伴うが
、加工上の支障はなく、第１実施例と同様に研摩加工を
行なうことができる。

本実施例によれば、第１実施例の効果に加えて、研摩装
置２０における駆動部を上軸部２２と下軸部２３に分割
でき、装置の構成上、機能性上有利となる利点がある。

（第３実施例） 第５図に本発明に係る研摩装置２０の第３実施例を示す
。本実施例は、平面を研摩加工する場合の例を示すもの
で、図に示すように下軸部２３をサーボモータ４６にて
水平方向に直進移動制御しうる構成となっている。サー
ボモータ４６による移動機構は、第１図（ａ）にて示す
ものと同一であるので、その説明を省略する。本実施例
においては、角度振幅揺動は不要であるので、そのため
の機構は不要である。なお、本実施例では下軸部２３を
移動する例を示したが、上軸部２２側を移動させる構成
であってもよい。その他の構成は、第１実施例と同様で
あるので、同様の部材には同一符合を付してその説明を
省略する。

本実施例においては、上皿２６を下皿２９に当接させ、
下軸２８及び／又は上軸２５を回転させながら下軸部２
３又は上軸部２２を加工に必要な移動量ｅだけ直線往復
動させることにより、平面の研摩加工を行なうことがで
きるものである。

なお、上記各実施例の他、上皿２６．下血２９が球面で
あって、下皿球心０．が下軸角度振幅揺動の回動中心０
と一致するように配置した場合には、下軸２８の角度振
幅揺動だけで研摩加工が可能となる。又、第１〜第３実
施例の構成を上下逆にして倒立させた構成にしても同様
の機能が得られるものである。

又、上記各実施例においては、光学素子の研磨の例で説
明したが、光学素子に限定されるものではなく、セラミ
ック、金属、プラスチックの球面軸受面等の研摩加工に
も適用しうるものである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、上軸もしくは下軸の角度
振幅揺動機構と、上軸もしくは下軸の直進移動機構とに
より、あたかも上皿もしくは下皿の球心を中心とする角
度振幅揺動による研摩加工と同様の加工が可能となる。

又、角度振幅揺動機構を機能させずに直進移動機構のみ
を操作することにより、平面の研摩加工が可能となる。

以上の結果、微小曲率半径を有する球面から平面までの
全ての形状の被研摩面を研摩加工できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明に係る装置の第１実施例を示す
側面図、 第１図（ｂ）は第１図（ａ）の正面図、第２図は、第１
図（ａ）、（ｂ）の作用状態説明図、 第３図は第１実施例の要部の他の構成例を示す側面図、 第４図（ａ）、　　（ｂ）は本発明に係る装置の第２実
施例を示す側面図、正面図、 第５図は、本発明に係る装置の第３実施例を示す側面図
、 第６図、第７図は、従来技術の説明図である。 ２５・・・上軸　　　　２６・・・上皿２８・・・下軸
　　　　２９・・・下皿３９・・・回動用サーボモータ ４６・・・水平（直進）移動用サーポモータ第２図 第４図（ｂ） 第５図１ 第６図 第７図 １、事件の表示 昭和６３年特　許　願第１０２９４号 ２、発明の名称 研摩装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番２号名　称　
（０３７）オリンパス光学工業株式会社代表者　　下　
　山　　敏　　部 ４、代理人〒１０５ 住　所　東京都港区浜松町２丁目２番１５号（１）明細
書の「発明の詳細な説明」の欄及び図面（１）明細書第
７頁第１行目の「上皿２６」との記載を、「上皿２６（
被研摩レンズ材を保持した状態を示している）」と補正
する。 （２）明細書第１４頁第９行目から同頁第１０行目の「
角度振幅・・・・・・（中略）・・・・・・機構は不要
である。」との記載を、「角度振幅揺動の機構は使わな
（てもよい。」と補正する。 （３）図面中、第１図す、第４図す、第５図を別紙補正
図面の通り補正する。 ８、添付書類の目録 （１）補正図面　　　　　　　　　　　　　ｌ　通第　
１　図（ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上皿を軸回りに回転可能に保持する上軸と、下皿
   を同軸上に保持するとともに駆動装置を介して回転駆動
   自在に構成された下軸とを備え、上皿と下皿との相互回
   転による相対すべりを介して被研摩体を研摩加工するよ
   うに構成してなる研摩装置において、 上軸もしくは下軸を必要に応じて角度振幅揺動させる機
   構と、上軸もしくは下軸を両軸中心線を含む平面内にお
   いて上軸もしくは下軸に直交する方向に直進移動させる
   機構とを装備して構成したことを特徴とする研摩装置。
2. （２）上軸及び下軸のそれぞれの中心線が同じ曲率半径
   を有する上皿及び下皿の球心で常に交わるように上軸、
   下軸相互の角度揺動及び直進移動を制御するように制御
   構成したことを特徴とする請求項１記載の研摩装置。