JPH04244363A - レンズの研削・研磨方法およびその装置 - Google Patents

レンズの研削・研磨方法およびその装置

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JPH04244363A
JPH04244363A JP2565191A JP2565191A JPH04244363A JP H04244363 A JPH04244363 A JP H04244363A JP 2565191 A JP2565191 A JP 2565191A JP 2565191 A JP2565191 A JP 2565191A JP H04244363 A JPH04244363 A JP H04244363A
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JP
Japan
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lens
grinding
polishing
holder
polishing tool
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Withdrawn
Application number
JP2565191A
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English (en)
Inventor
Naoyuki Kishida
尚之 岸田
Kazuo Ushiyama
一雄 牛山
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズの研削・研磨加
工を行う研削・研磨装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図8に示す様なレンズの研削・研
磨加工(以下、研磨加工という)を行う下軸揺動方式の
研削・研磨装置(以下、研磨装置という)81が知られ
ている。
【0003】この研磨装置81は、加圧シリンダー82
にカンザシ83を介してホルダ(レンズの保持具)84
を上下動自在に保持し、該ホルダ84の下方にはレンズ
85の加工曲率半径の球心0を中心にして揺動し、かつ
回転する研削・研磨工具(以下、研磨工具という)86
が設けられており、研磨工具86はその回転軸Lがレン
ズ85の回転軸線上に対して相対角θの位置となる様に
設定されている。
【0004】研磨装置81を用いての研磨加工は、ホル
ダ84によりレンズ85を保持し、レンズ85に研磨工
具86を当接する。そして、加圧シリンダー82に加工
加圧力となる空気87を供給してレンズ85に荷重Po
を加えつつ研磨工具86を回転させるとともに、研磨工
具86を揺動角φの幅で揺動・往復運動させて研磨加工
を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来技
術には以下の様な欠点がある。
【0006】図9に示す様に、研磨加工中は研磨工具8
6が揺動運動をするために、レンズ85と研磨工具86
とが接触する加工面積S1 は常に変動している。すな
わち、図10のグラフにて示す様にレンズ85と研磨工
具86との相対位置である角度が大きく(θ+φ)なる
と、加工面積S1 は減少する。逆に、相対位置である
角度が小さく(θ−φ)なると、加工面積S1 は増加
する。これに対し、図11のグラフにて示す様に従来の
研磨装置81における加工荷重Poはレンズ85と研磨
工具86との角度の大きさ(θ±φ)や位置に関係なく
常に一定である。従って、図12のグラフにて示す様に
レンズ85の単位面積あたりの加工加圧力(Po/S1
 )は角度の大きさ(θ±φ)により変化する。このた
め、角度の大きさ(θ±φ)や位置により加工能力が変
化し、レンズ85には偏磨耗が生じる。また、偏肉が大
きく変形の生じやすいレンズ85では、角度が大きく(
θ+φ)なるとレンズ85と研磨工具86とが接触しな
い部分のはみ出し面積S2 が大きくなり、上記理由に
よる加工加圧力も大きくなるため、レンズ85の外周部
で変形が生じやすくなりニュートン(NR)ダレ等の面
精度の低下が生じる。
【0007】因って、本発明は前記従来技術における欠
点に鑑みて開発されたもので、研磨加工中における荷重
Poをレンズと研磨工具との角度(θ±φ)に応じて変
化させ、常にレンズへの単位面積あたりの加工加圧力(
Po/S1)を一定とすることにより、高精度な研削・
研磨面形状精度が得られるレンズの研削・研磨方法およ
びその装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、レ
ンズの加工曲率半径の球心を中心に揺動する研削・研磨
工具を用いてレンズを加工するにあたり、レンズ回転軸
と研削・研磨工具回転軸との成す挟角の増加による加工
面積の減少にともない加工荷重を減少させるとともに、
挟角の減少による加工面積の増加にともない加工荷重を
増加させて加工を行う方法である。
【0009】また、レンズを研削・研磨する研削・研磨
工具がレンズの加工曲率半径の球心を中心にして揺動す
ることにより加工を行うレンズの研削・研磨装置におい
て、上下動可能な上軸にレンズの保持具を上下動自在に
弾装し、該保持具の下方に前記研削・研磨工具を設ける
とともに、当該研削・研磨工具の揺動に連動して上下動
を行いその上端が前記上軸に当接した棒材を設けて構成
したものである。
【0010】さらに、レンズを研削・研磨する研削・研
磨工具がレンズの加工曲率半径の球心を中心にして揺動
することにより加工を行うレンズの研削・研磨装置にお
いて、上軸に加圧シリンダーを介してレンズの保持具を
上下動自在に保持し、該保持具の下方に前記研削・研磨
工具を設けるとともに、当該研削・研磨工具の揺動に連
動して上下動を行いその上端部に前記加圧シリンダーの
流体排出穴開閉用バルブを有する棒材を設けて構成した
ものである。
【0011】また、レンズを研削・研磨する研削・研磨
工具がレンズの加工曲率半径の球心を中心にして揺動す
ることにより加工を行うレンズの研削・研磨装置におい
て、上軸に加圧シリンダーを介してレンズの保持具を上
下動自在に保持し、該保持具の下方に前記研削・研磨工
具を設けるとともに、当該研削・研磨工具に揺動角検出
用のロータリーエンコーダーを設け、このロータリーエ
ンコーダーからの検出値により前記加圧シリンダーへの
圧力を制御する制御装置を設けて構成したものである。
【0012】図1は本発明に係るレンズの研削・研磨方
法に用いる装置の概念図である。
【0013】1はレンズ2を保持するホルダ(保持具)
で、このホルダ1はカンザシ3を介してレンズ2へ荷重
Poを付加する加圧装置(図示省略)に接続されている
。ホルダ1の下方にはレンズ2の加工曲率半径の球心0
を中心として揺動し、かつ回転する研磨工具4が設けら
れ、研磨工具4の回転軸Lがレンズ2の回転軸線上に対
して相対角θの位置となる様に設定されている。
【0014】以上の構成から成る装置を用いての研磨加
工は、まずホルダ1によりレンズ2を保持し、レンズ2
に研磨工具4を当接する。そして、レンズ2に荷重Po
を加えつつ研磨工具4を回転させるとともに、研磨工具
4を揺動角φの幅で揺動・往復運動させて研磨加工を行
う。
【0015】この時、研磨工具4は揺動運動をするため
に、レンズ2と研磨工具とが接触する加工面積S1 は
常に変動する。すなわち、図2のグラフにて示す様にレ
ンズ2と研磨工具4との相対位置である角度が大きく(
θ+φ)なると、加工面積S1 は減少する。逆に、相
対位置である角度が小さく(θ−φ)なると加工面積S
1 は増加する。
【0016】図3のグラフにて示す様に、相対位置であ
る角度(θ±φ)の変化により生じる加工面積S1 の
増減に対応させて加工荷重Poを増減させる。すなわち
、相対位置である角度が大きく(θ+φ)なることによ
り生じる加工面積S1 の減少に応じて加工荷重Poを
減少する。逆に、相対位置である角度が小さく(θ−φ
)なることにより生じる加工面積S1 の増加に応じて
加工荷重を増加する。
【0017】これにより、図4のグラフにて示す様にレ
ンズ2の加工面における単位面積当たりの加工加圧力(
Po/S1 )を相対位置である角度が増減(θ±φ)
しても一定に保つことができる。
【0018】以下、本発明に係るレンズの研削・研磨方
法およびその装置の実施例について図面を参照しながら
詳細に説明する。
【0019】
【実施例1】図5は本実施例の研磨方法に用いる装置の
一部を省略した側面図である。
【0020】11は研磨装置で、この研磨装置11の上
下動可能に設けられた上軸12の先端にはすべり軸受1
3を介してガイドシャフト14が上下動自在に嵌合され
ている。ガイドシャフト14の下端にはカンザシ15が
固設され、カンザシ15の下部にはホルダ16が回転自
在に取着されている。そして、上軸12とカンザシ15
との間にはガイドシャフト14を中心軸とするバネ17
が弾装され、常時カンザシ15を下方へ付勢する様に構
成されている。
【0021】ホルダ16の下方には、上端に工具18を
回転自在に取着したスピンドル19が取り付けられてい
る。このスピンドル19は、工具18の回転軸Lがレン
ズ20の回転軸線上に対して相対角θの位置となる様に
取着されるとともに、スピンドル19の中部を中心とし
てレンズ20の加工曲率半径の球心0上を揺動角φの幅
で揺動できる様に取着されている。さらに、スピンドル
19の側面にはスピンドル19の揺動中心0と同心な歯
車21が固着されており、歯車21はベルト22を介し
てピニオン歯車23に連結している。
【0022】ピニオン歯車23は上下動可能なプッシュ
ロッド(棒材)24の下部に設けられたラック歯車25
と噛合しており、プッシュロッド24の上端は前記上軸
12の下面に接触している。
【0023】以上の構成から成る研磨装置11を用いて
の研磨方法は、加工荷重を得るバネ17の縮み量を研磨
時における相対角度θおよび揺動角度φの大きさや位置
に応じて連続的に変化させつつ研磨を行う方法である。
【0024】すなわち、工具18におけるレンズ20へ
の相対位置が揺動角φの増加により大きくなると、この
角度の変化に連動して歯車21が回転し、ベルト22お
よびピニオン歯車23を介してプッシュロッド24が上
昇して上軸12を持ち上げる。これにより、バネ17の
縮み量が小さくなる(伸びる)ため、レンズ20に加わ
る加工荷重が減少する。逆に、工具18におけるレンズ
20への相対位置が揺動角φの減少により小さくなると
、プッシュロッド24の下降により上軸12が下がり、
バネ17の縮み量が大きくなる(縮む)ため、レンズ2
0に加わる加工荷重が増大する。つまり、工具18の揺
動運動に連動してプッシュロッド24が上下動し、上軸
12を上下に移動させることによりバネ17の縮み量を
変化させてレンズ20への加工荷重を変動しつつ研磨を
行う方法である。
【0025】本実施例によれば、レンズ20に与える加
工荷重を加工面積S1 の変化に応じて変動させること
ができるため、レンズ20の加工面における単位面積当
たりの加工加圧力を一定に保つことができ、レンズ20
の偏磨耗を防ぎ球面形状精度の高いレンズ20を研磨加
工することができる。
【0026】尚、本発明は研磨加工のみに限定するもの
ではなく、工具(砥石)の加工面を粗面にして研削加工
を行うことができる。
【0027】
【実施例2】図6は本実施例の研磨方法に用いる装置の
一部を省略した側面図である。
【0028】本実施例においては、前記実施例1と同一
構成部分には同一番号を付してその説明を省略する。
【0029】31は研磨装置で、この研磨装置31の固
定された上軸32の先端には単動型空気シリンダーの加
圧シリンダー33が螺着されている。加圧シリンダー3
3の内部には上下動自在なピストン34が嵌合されてお
り、ピストン34の下面にはガイドシャフト35が固着
されている。このガイドシャフト35を中心軸として加
圧シリンダー33内部にはその下部上面とピストン34
下面との間にバネ36が弾装されている。また、加圧シ
リンダ33の上部には供給穴37と円錐形状の排気穴3
8とが穿設され、供給穴37には加圧シリンダー33に
空気圧力39を供給する流路40が螺着されている。
【0030】ガイドシャフト36の下部には前記実施例
1と同様にカンザシ15およびレンズ20を保持するホ
ルダ16が設けられ、ホルダ16の下方には工具18を
回転自在に取着したスピンドル19が揺動可能に取着さ
れている。さらに、スピンドル19には前記実施例1と
同様に歯車21が固着され、ベルト22を介してスピン
ドル19の揺動をピニオン歯車23に伝達できる様に構
成されている。
【0031】ピニオン歯車23は上下動可能なバルブロ
ッド41の下部に設けられたラック歯車42と噛合して
おり、バルブロッド41は上軸32を貫通し、その上端
部には前記加圧シリンダー33に穿設された排気穴38
の開閉を行うバルブ43が固設されている。
【0032】以上の構成から成る研磨装置31を用いて
の研磨方法は、加工荷重を得る加圧シリンダー33内の
空気圧力39を研磨時における相対角度θおよび揺動角
度φの大きさや位置に応じて連続的に変化させつつ研磨
を行う方法である。
【0033】すなわち、前記実施例1と同様にスピンド
ル19の揺動運動φに連動してバルブロッド41を上下
動させることにより、その上端部に固設されたバルブ4
3が上下に移動して排気穴38の開口面積を変化させる
。この排気穴38の開口面積の変化により、空気の排気
流量を調整して加圧シリンダー33内部の空気圧力38
を調整し、レンズ20への加工荷重を変動しつつ研磨を
行う方法である。
【0034】本実施例によれば、レンズ20に与える加
工荷重を加工面積S1 の変化に応じて変動させること
ができるため、レンズ20の加工面における単位面積当
たりの加工加圧力を一定に保つことができ、レンズ20
の偏磨耗を防ぎ球面形状精度の高いレンズ20を研磨加
工することができる。
【0035】
【実施例3】図7は本実施例の研磨方法に用いる装置の
一部を省略した側面図である。
【0036】本実施例の研磨装置51は、前記実施例2
における排気穴38,バルブ43,バルブロッド41,
ピニオン歯車23,ベルト22および歯車21を廃止し
、代わりにロータリーエンコーダー52,制御装置53
および加圧装置54にて構成した点が異なり、他の構成
は同一の構成から成るもので、同一構成部分には同一番
号を付してその説明を省略する。
【0037】工具18を回転自在に取着したスピンドル
19の側面にはロータリーエンコーダー52が設置され
ている。このロータリーエンコーダー52はスピンドル
19の揺動中心(レンズ20の加工曲率半径の球心0)
と同心に設けられている。そして、ロータリーエンコー
ダー52はスピンドル19の近傍に設置された制御装置
53に接続され、制御装置53は加圧シリンダー33に
加工荷重となる空気圧力39を流路40を介して供給す
る加圧装置54と接続されている。
【0038】以上の構成から成る研磨装置51を用いて
の研磨方法は、加工荷重を得る加圧シリンダー33に供
給する空気圧力39を電気的に制御し、研磨時における
相対角度θおよび揺動角度φの大きさや位置に応じて連
続的に変化させつつ研磨を行う方法である。
【0039】すなわち、前記各実施例と同様にスピンド
ル19の揺動連動φをロータリーエンコーダー52にて
検出し、制御装置53により工具18の位置に応じた加
工加圧力を算出する。この計算結果に基づいて加圧装置
54から加圧シリンダー33に供給する空気圧力39を
調整しつつ研磨を行う方法である。
【0040】本実施例によれば、レンズ20に与える加
工荷重を加工面積S1 の変化に応じて変動させること
ができるため、レンズ20の加工面における単位面積当
たりの加工加圧力を一定に保つことができ、レンズ20
の偏磨耗を防ぎ球面形状精度の高いレンズ20を研磨加
工することができる。
【0041】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係るレンズ
の研削・研磨方法およびその装置によれば、レンズに与
える加工荷重を研削・研磨工具の加工位置(揺動角度φ
)、すなわちレンズと研削・研磨工具との加工面積に応
じて変化させることができるため、レンズの加工面にお
ける単位面積当たりの加工加圧力を一定に保つことがで
きる。これにより、レンズの偏磨耗を防止するとともに
、レンズ外周部での加工加圧力による変形を小さくする
ことができ、球面形状精度の高いレンズを研磨加工する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概念図である。
【図2】本発明の概念を説明するグラフである。
【図3】本発明の概念を説明するグラフである。
【図4】本発明の概念を説明するグラフである。
【図5】実施例1の側面図である。
【図6】実施例2の側面図である。
【図7】実施例3の側面図である。
【図8】従来例を示す側面図である。
【図9】図8の部分拡大斜視図である。
【図10】従来例を説明するグラフである。
【図11】従来例を説明するグラフである。
【図12】従来例を説明するグラフである。
【符号の説明】
1  ホルダ 2  レンズ 3  カンザシ 4  研磨工具 11  研磨装置 15  カンザシ 16  ホルダ 18  工具 19  スピンドル 20  レンズ 24  プッシュロッド 31  研磨装置 33  加圧シリンダー 38  排気穴 39  空気圧力 40  流路 41  バルブロッド 43  バルブ 51  研磨装置 52  ロータリーエンコーダー 53  制御装置 54  加圧装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  レンズの加工曲率半径の球心を中心に
    揺動する研削・研磨工具を用いてレンズを加工するにあ
    たり、レンズ回転軸と研削・研磨工具回転軸の成す挟角
    の増加による加工面積の減少にともない加工荷重を減少
    させるとともに、挟角の減少による加工面積の増加にと
    もない加工荷重を増加させて加工を行うことを特徴とす
    るレンズの研削・研磨方法。
  2. 【請求項2】  レンズを研削・研磨する研削・研磨工
    具がレンズの加工曲率半径の球心を中心にして揺動する
    ことにより加工を行うレンズの研削・研磨装置において
    、上下動可能な上軸にレンズの保持具を上下動自在に弾
    装し、該保持具の下方に前記研削・研磨工具を設けると
    ともに、当該研削・研磨工具の揺動に連動して上下動を
    行いその上端が前記上軸に当接した棒材を設けて構成し
    たことを特徴とするレンズの研削・研磨装置。
  3. 【請求項3】  レンズを研削・研磨する研削・研磨工
    具がレンズの加工曲率半径の球心を中心にして揺動する
    ことにより加工を行うレンズの研削・研磨装置において
    、上軸に加圧シリンダーを介してレンズの保持具を上下
    動自在に保持し、該保持具の下方に前記研削・研磨工具
    を設けるとともに、当該研削・研磨工具の揺動に連動し
    て上下動を行いその上端部に前記加圧シリンダーの流体
    排出穴開閉用バルブを有する棒材を設けて構成したこと
    を特徴とするレンズの研削・研磨装置。
  4. 【請求項4】  レンズを研削・研磨する研削・研磨工
    具がレンズの加工曲率半径の球心を中心にして揺動する
    ことにより加工を行うレンズの研削・研磨装置において
    、上軸に加圧シリンダーを介してレンズの保持具を上下
    動自在に保持し、該保持具の下方に前記研削・研磨工具
    を設けるとともに、当該研削・研磨工具に揺動角検出用
    のロータリーエンコーダーを設け、このロータリーエン
    コーダーからの検出値により前記加圧シリンダーへの圧
    力を制御する制御装置を設けて構成したことを特徴とす
    るレンズの研削・研磨装置。
JP2565191A 1991-01-25 1991-01-25 レンズの研削・研磨方法およびその装置 Withdrawn JPH04244363A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002113646A (ja) * 2000-10-10 2002-04-16 Olympus Optical Co Ltd レンズの加工方法および加工装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 19980514