JPH02124256A - 光学素子の研磨用保持装置 - 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、レンズ、プリズムなどの光学素子を保持して
研磨する保持装置に関する。

〔従来の技術〕

従来レンズ、プリズムなどの光学素子を研磨加工する装
置は、例えば回転する下皿上に被加工光学素子を貼付は
剤にて貼着した貼付皿（ホルダーベース）を重ね合わせ
構成し、貼付皿を遊星回転により研磨されている。

上記研磨方法に替えて近時貼付皿に貼付剖を用いること
なく被加工光学素子をホルダーベースに保持して研磨す
る方法が開発されている。（俗にノンブロッキングと呼
ばれている。）この研磨方法における従来の被加工光学
素子を装着して研磨する貼付皿（ホルダーベース）の構
成を第８図に基づいて説明する。

第８図は従来の被加工光学素子（レンズ）を保持した保
持装置を示す側面よりの断面図である。

図に示す符号４は、円形状で上端面を平行に形成し、そ
の中芯に図示していないが基端を駆動装置と垂直に連設
した棒形状のカンデラ１の球形状の先端部７と保合接続
する孔８を穿設したホルダーベース４である。

このホルダーベース４の下端面には、被加工光学素子（
レンズ）６の形状と対応形成したＲ形状部９を有する凹
状の皿１０を形成している。

上記皿１０内には、皿１０と対応した弾性部材５を介在
して被加工レンズ６の縁辺−ばいに精密的に嵌装者され
ている。

上記カンデラ１の球形状の先端部７と孔８との係合部に
は、図に示すように先端部７が孔８より離脱防止用の円
板形状の固定板２が回転の妨げとならないよう一体的に
装着されている。

上記構成によるホルダーベース４と被加工レンズ６との
間には、弾性部材５を介在構成しているので受面６ａに
は傷の発生を防ぐことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

し２かし上記被加工光学素子（レンズ）６などの研磨加
工の場合は、加工時の圧力および被加工光学素子６の形
状などによりその受面６ａに生じる圧力が径方向に向か
って大きく異なっている。

従ってホルダーベース４に装着された弾性部材５の変形
も径方向に大きく異なるため、被加工レンズ６は、加工
変形を生じる。このために被加工レンズ６の加工面は所
定の精度がでないという問題点があった。

本発明は、上記諸問題点を解決すべく高圧力による加工
においても被加工光学素子６の変形を無くす状態にし被
加工光学素子６の受面６ａの外観。

品質を損なうことなく保持することのできる光学素子の
研磨保持装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、光学素子のノンブロッキング研摩に用いるホ
ルダーベースにおいて、流体の供給孔を有するホルダー
ベースと、そのホルダーベースの面上に流体を圧入構成
した輪体状の弾性帯と、その弾性帯上に被加工光学素子
とを重合接着せしめて被加工光学素子を研磨するように
したことにより光学素子が変形なくかつ、精度のよい製
品を得るとかできる光学素子の保持装置である。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図〜第７図に基づいて説明する。

実施例に入る前に本発明の概念を第１図にて説明する。

第１図は、本発明の概念を示すホルダーベースの概略断
面図であるや 上記従来技術と同一形状および同一構成については同一
符号を用いてその説明を省略する。

図示していないが円形状に上面を構成されたホルダーベ
ースの下端面を被加工レンズの形状に対応形成し、その
下端面に弾性部材により形成された円形の保持手段５′
の上端面を嵌合者し、更に保持手段５′の下端面には、
被加工光学素材（レンズ）６の一端面（レンズ受面）６
ａを密接着している。即ち加工面を下方に図示していな
いが円周面を枠にそれぞれ密接着に構成している。上記
構成において被加工レンズ６を回転加工する場合、ホル
ダーベースの中芯のカンザシ直下と、被加工レンズの外
周辺部とでは、上方よりの加工圧およびレンズ６の形状
などによりレンズ受面６ａに生ずる加圧力が大きく差を
生ずる。即ち第１図においては、被加工レンズ６の円周
辺部近傍は、厚肉に、中心部は薄肉にそれぞれ形成され
ているにれに対しカンデラによる加圧力は、周辺に大き
く、中心に小さく加わる。この状態において被加工レン
ズ６は上記条件と対応して研磨される。

上記のような概念に基づいて本発明の各実施例の説明を
行う。

（第１実施例） 第２図は、本発明の第１実施例のホルダーベ−スの側面
よりの断面図である１図中上記した従来技術、本発明の
概念説明の第１図に示す同一構成。

同一部材については、同一符号を用いてその説明を省略
する。

図中符号４は、円形状で上端面を平行に形成し、その中
心に駆動装置（図示せず）と垂直に連設した棒形状のカ
ンデラ１の球形状の先端部７と係合する摺鉢形状の孔８
を穿設したホルダーベースである。このホルダーベース
４の下端面には、凹部１０を形成し、その凹部１０には
中芯より周辺部に向かって３段階の段部１１，１２．１
３を等間隔に形成している。

上記段部１１と１２の段部壁には、段部壁より若干厚い
リング形状の弾性部材を嵌合層している。

例えばゴムまたは、合成樹脂材により形成されたリング
形状の弾性部材５′、５′をそれぞれ嵌合層している。

上記弾性部材５’、５’のそれぞれの下面と上記凹部（
皿）１０の内縁辺とには、被加工レンズ６０面が精密的
に嵌合層されている。

またホルダーベース４の中芯には、流体を流通する流通
孔１５を穿設している。更にホルダーベース４と保合接
続した球形状の先端部７およびカンデラ１の軸中芯には
、図示されていないがエアーなどの流体の送気手段と接
続した通気孔１４を穿設している。

上記構成によりホルダーベース４の凹部１ｏの下端面と
弾性部材５′、５″を介して装填した被加工レンズ６間
の段部１１には空隙（圧力室）１６と段部１２には、空
隙（圧力室）１７と、段部１３には、空隙１８をそれぞ
れ形成している。

またホルダーベース４の上端面上の摺鉢状の孔８上には
、カンデラ１の先端部７と保合接続の離間を防止するた
めの平板形状の固定板２が、上記先端部７の回転を妨げ
とならないよう装着している。また上記カンデラ１と、
上記固定板２の間には防塵用カバー１９を構成している
。

次に上記構成による本実施例の作用を説明する。

ホルダーベース４を（図示しない）下皿上にｉ置し、続
いて（図示しない）駆動装置を作動させるトカンザシｌ
は遊星回転し、ホルダーベース４も同様に回動する。

上記ホルダーベース４の回動と共に、カンデラ１の通気
孔１４と接続した流体供給手段（図示されない）も作動
する。この作動による流体は、上記通気孔１４とホルダ
ーベース４の流通孔１５を介してホルダーベース４と被
加工レンズ６間に構成した空隙（圧力室）１６に流入さ
れ充満（付加）されその流体の圧力を被加工レンズ６の
面（レンズ受面）６ａを押し圧する。ｆｆち高加工圧力
による被加工レンズ６における変形の生じやすい光軸（
図に示すＺ軸）近傍部分にレンズ変形を極小すべく流体
圧力をレンズ受面６ａに付加することにより変形の無い
高精度のレンズが研磨加工される。

上記構成と作用による本実施例によれば、被加工レンズ
６の光軸近傍が加圧されるため被加工レンズ６への圧力
が平均化のもとで研磨されるので被加工レンズ６の変形
を防ぎ高品質で高精度の光学素子を製造することができ
る効果を得ることができる。

（第２実施例） 第３図は、本発明の第２実施例のホルダーベースの側面
よりの断面図である。

図中上記第１実施例と同一構成、同一部材については、
同一符号を用い、その説明を省略する。

円形状で上端面を平行に形成し、その中心に駆動手段（
図示せず）と垂直に連設したカンデラ１の球形状の先端
部７と係合する摺鉢状の孔８を穿設したホルダーベース
４の下端面には凹部（皿）１０を形成し、その凹部１０
の中心より周辺に向かって３段階に形成した段部１１，
１２．１３が所望の間隔をもって形成している。上記段
部１１゜１２にの段部壁には段部壁より若干厚いリング
形状の弾性部材５’、５’をそれぞれに嵌合層している
。

上記弾性部材５′と５＃のそれぞれの下面の上記凹部１
０の内縁辺とには、被加工レンズ６の面が精密的に嵌合
層されている。

上記弾性部材５′と５１と被加工レンズ６との間には密
封された空隙（圧力室）１６．１７をそれぞれ形成して
いる。ホルダーベース４の上面のカンデラ１の先端部７
上には、固定板２を装着し、更にカンデラ１の上方には
カンデラ１の基端と接続した円柱形状の上軸２０が駆動
源と接続している。

上記上軸２０の軸の中芯には、通気孔２１を穿設し上記
カンデラ１の中芯に穿設した流路２１およびホルダーベ
ース４の中芯に穿設した通気孔１５内をフレキシブルホ
ース２２により連結されている。即ちホース２２の上端
は、上軸２０の流路２１に設けた継手２３と接続され、
下端は、レンズ加工の際ホルダーベース４のＺ軸のまわ
りを回転し、吸収しうるロータリジヨイント２４により
ホルダーベース４と結合されている。

更に上記流路２１は、ホルダーベース４の下端面中央に
構成した圧力室１６に通じて送流されるように構成され
ている。

またフレキシブルホース２２の外周には上軸２０の流路
２５と連結して、ホルダーベース４内の流通孔１５′を
経て下端面の上記圧力室１６の囲りに設けた圧力室１７
と通じている。

上記構成による本実施例は、ホルダーベース４に設けた
圧力室１６と１７に別々の流体を送流することができる
。即ち上軸２０の流路２１とカンデラ１の中芯に配設し
たフレキシブルホース２２とホルダーベース４に設けた
ロータリージぢインド２４を介して圧力室１６に通じて
いる送流手段と、上軸２０の流路２１の囲りに設けた流
路２５と、カンデラ１のフレキシブルホース２２の囲り
に設けた流路と２１′と、ホルダーベース４に設けた流
通路１５内の流通路１５内のロータリージヨイント２４
の位置に分岐した複数の流通孔１５′と通じ、更にホル
ダーベース４の下端面に構成した圧力室１７と通じてい
る送流手段とにより、それぞれに異なる２系統の波路に
より、それぞれ異なった複数の圧力室１６．１７にそれ
ぞれ独自の流体圧力を付加することができる。

上記構成によれば複数の圧力室に別々の流体圧力を付加
することができるため、より高精度に変形を防ぐことが
でき一層高い加工精度を得ることができる。

（第３実施例） 第４図は本発明の第３実施例を示すホルダーベースの側
面よりの断面図である。

上記第１．２実施例と同様に同一構成同一部材には同一
符号を用い、その説明を省略する。ホルダーベース４の
上端面には、孔８を穿設してカンデラ１の先端部７と保
合連結している。また連結部上には、回転可能かつ離脱
防止構成した固定板２を装着している。

また上記ホルダーベース４の下端面には被加工レンズ６
の形状に対応した皿１０を形成している。

皿１０には、被加工レンズ６と対応した形状に構成され
た弾性部材５を挿入構成している。また弾性部材５の下
端面には、被加工レンズ６のレンズ受面６ａを形成し、
被加工レンズ６を嵌合着している。即ちホルダーベース
４は、弾性部材５を介して被加工レンズ６を保持構成し
ている。

図に示す被加工レンズ６は、メニスカスレンズであり、
弾性部材５による加工圧力のレンズ変形が最も大きいと
されている。従って弾性部材５の形状は、中心部の厚さ
ｈｃより、レンズ外周部の厚さｈｏにかけて厚く構成さ
れている。

またレンズ形状が両面凸１両面凹などのように形状の異
なったレンズの場合においては、弾性部材５のレンズ径
方向の厚さ分布がレンズ形状により変化することは、同
様に明らかである。即ち本実施例によれば、加工圧力を
大きく受ける部分の弾性部材５の厚さｈｃを薄く、逆に
加工圧力の小さい部分の厚さｈｏを厚くする。

上記構成の本実施例によれば、加工圧力による弾性部材
５のＺ軸（中芯軸、）方向の変位を被加工レンズ６の中
芯部より外周部に掛けて均等にすることができるので被
加工レンズ６の変形を充分に小さくすることができ、高
い加工精度を得ることができるや （第４実施例） 第５図は本発明の第４実施例のホルダーベースの側面よ
りの断面図である。

図中上記各実施例と同一構成、同一部材については同一
符号を用いその説明を省略する。ホルダーベース４の上
端面には、孔８を穿設してカンザシ１の先端部７と保合
連結している。また連結部上には、回転可能にかつ離脱
防止構成した固定板２を装着している。

また上記ホルダーベース４の下端面には被加工レンズ６
の形状に対応した凹形状の皿１０を形成している。

皿１０には、被加工レンズ６と対応した形状に構成され
た被加工レンズ６の変形を防ぐために硬度１弾性率など
の弾性力の異なる弾性部材５を装着している。即ち弾性
部材５の中芯から径方向に向かって少なくとも２種類以
上分布構成されている。例えば図に示すは、被加工レン
ズ６がメニスカスレンズのため加工圧力による被加工レ
ンズ６の変形が最も大きいため、レンズ６の中心より外
周辺にかけて、弾性力が減少するように弾性部材を５ａ
、５ｂ、５ｃと３段階に分布構成している。

また被加工レンズ６の形状が、両凸９両凹などのように
異なる場合においては、弾性部材５のレンズ径方向の分
布がレンズ形状により変化することは、同様に明らかで
ある。即ち、本実施例だよれば加工圧力を大きく受ける
部分の弾性部材５の弾性力を大きく、逆に小さく受ける
部分の弾性力を小さくする。

上記構成による本実施例によれば、被加工レンズ６への
加工圧力による弾性部材５ａ、５ｂ　　％ＣのＺ軸（光
軸）方向の変位をレンズの中芯から外周辺にかけて均等
にすることができる。従って被加工レンズ６の変形を充
分小さくすることができ、高い加工精度を得ることがで
きる。

（第５実施例） 第６図は本発明の第５実施例のホルダーベースの側面よ
りの断面図である。図中上記各実施例と同一構成、同一
部材については、同一符号を用い、その説明を省略する
。

ホルダーベース４の上端面には、孔８を穿設してカンザ
シ１の先端部７と保合連結している。また連結部上には
、回転可能にかつ離脱防止構成した固定板２を装着して
いる。また上記ホルダーベース４の下端面には、被加工
レンズ６の形状に対応した凹形状の皿１０を形成してい
る。

皿１０には、被加工レンズ６の変形を防ぐために、弾性
部材５の弾性力を被加工レンズ６の径方向に向かって分
布させる例えば、気泡の含有量あるいは、気泡の密度を
径方向に変化させるように構成している。即ち上記弾性
部材５に気泡の含有量などを径方向に変化させて構成し
、その下端面レンズ受面６ａに被加工レンズ６を嵌合着
している。

上記弾性部材５は、図に示すようにメニスカスレンズの
ため、加工圧力による被加工レンズ６の変形が最も大き
い場合は中芯から変形が小さい外周辺にかけて、弾性力
が序々に減少する部材を用いる。

また被加工レンズ６の形状が両面凸２両面口等のように
形状の異なる場合において、弾性部材５のレンズ径方向
の弾性力分布をレンズ形状により変化させることは、同
様に明らかである。

上記構成による本実施例によれば、被加工レンズ６への
加工圧力による弾性部材５のＺ軸方向の変位をレンズ中
芯から外周辺にかけて均等にすることができるので、被
加工レンズ６の変形を充分小さくすることができ、高い
加工面精度を得ることができる。

（第６実施例） 第７図は本発明の第６実施例のホルダーベースの側面よ
りの断面図である。

図中上記各実施例と同一構成、同一部材については同一
符号を用いてその説明を省略する。ホルダーベース４の
上端面には、摺鉢状の孔８を穿設して、カンザシ１の先
端部７と係合連結している。

また連結部上には、回転可能にかつ離脱防止構成した固
定板２を装着している。

また上記ホルダーベース４の下端面には被加工レンズ６
の形状に対応した凹形状の皿１０を形成している。また
皿１０の底面には所望の位置に縁より突出しない程度の
環状のリブ２８を構成している。上記皿１０内のりブ２
８の内周側即ち皿１０の中芯部には円形の袋形状（風船
状）の弾性部材２９と、リブ２８の外周値で皿１０の内
周縁辺間にドーナツ形状の袋形状の弾性部材３０をそれ
ぞれ嵌合着構成している。

上記弾性部材２９．３０は、皿ｌＯに装着前に予め流体
などを被加工レンズ６の形状および加工条件に合わせて
加圧封入しである。

図においては、被加工レンズ６がメニスカスレンズのた
め、その圧力は被加工レンズ６中芯から外周辺にかけて
、減少するように配設している。

即ち弾性部材２９には強く弾性部材３０には弱く配設し
である。

上記圧力差は被加工レンズ６が両面凸または両面口など
のように本実施例と異なる場合においては被加工レンズ
６の形状に伴いその分布が変わることは、同様に明らか
である。

上記構成による本実施例によれば、弾性部材２９．３０
の内部に圧入する流体圧力を変えておくことにより加工
圧力による弾性部材２９．３０のＺ軸方向の変位をレン
ズ中芯から外周辺にかけて均等にすることができるので
被加工レンズ６の変形を充分に小さくすることができ、
高い加工精度を得ることができる。

上記実施例においては、リブ２８を一箇所膜けたが、上
記実施例に限定するものではなく、被加工レンズの形状
および加工条件などに応じて、２箇所以上必要に応じて
設けることは勿論である。

また上記実施例には記載していないが弾性部材２９．３
０への圧の調整なども自由にできることも可能である。

く効果〉 上記構成による本発明によれば圧力により変形の生じや
すい光学素子や、被加工物あるいは高加工圧力による光
学素子などの加工による変形を小さくすることができる
と共に光学素子や被加工物の保持面の外観および品質を
損なうことなく加工できるという諸効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のホルダーベースの概念を示す側面より
の断面図、第２図は本発明のホルダーベースの第１実施
例を示す側面よりの断面図、第３図は本発明のホルダー
ベースの第２実施例を示す側面よりの断面図、第４図は
本発明のホルダーベースの第３実施例を示す側面よりの
断面図、第５図は本発明のホルダーベースの第４実施例
を示す側面よりの断面図、第６図は本発明のホルダーベ
ースの第５実施例を示す側面よりの断面図、第７図は本
発明のホルダーベースの第６実施例を示す側面よりの断
面図、第８図は従来のホルダーベースを示す側面よりの
断面図である。 １・・・カンザシ ４・・・ホルダーベース ５．５′・・・弾性部材 ６・・・レンズ ｌＯ・・・凹部（皿） １１．１２．１３・・・段部 １５．１５’・・・流通孔 １６．１７・・・圧力室 ２０・・・上軸 ２１．２１’、２５・・・流路 ２８・・・リブ ２９゜ ３０・・・弾性部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学素子のノンブロッキング研磨に用いるホルダ
   ーベースにおいて、ホルダーベースの被加工光学素子の
   受面の径方向への加圧を異なるよう構成したことを特徴
   とする光学素子の研磨用保持装置。
2. （２）光学素子のノンブロッキング研磨に用いるホルダ
   ーベースにおいて、ホルダーベースに加圧用流体を送流
   する流通孔を設けると共に、被加工光学素子を弾性部材
   を介して保持し、上記弾性部材と被加工光学素子とによ
   り構成した圧力室に、上記流通孔より流体を送流し、被
   加工光学素子に加圧する手段を設けたことを特徴とする
   光学素子の研磨用保持装置。
3. （３）光学素子のノンブロッキング研磨に用いるホルダ
   ーベースにおいて、ホルダーベースに被加工光学素子の
   径方向に弾性圧力の分布する弾性部材を介して保持する
   ことを特徴とする光学素子の研磨用保持装置。
4. （４）光学素子のノンブロッキング研磨に用いるホルダ
   ーベースにおいて、ホルダーベースに装着した被加工光
   学素子の装着面に、流体を圧入した弾性部材を複数以上
   介在して保持したことを特徴とする光学素子の研磨用保
   持装置。