JPH05220649A - トロイダル面の加工装置 - Google Patents

トロイダル面の加工装置

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JPH05220649A
JPH05220649A JP2313192A JP2313192A JPH05220649A JP H05220649 A JPH05220649 A JP H05220649A JP 2313192 A JP2313192 A JP 2313192A JP 2313192 A JP2313192 A JP 2313192A JP H05220649 A JPH05220649 A JP H05220649A
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toroidal surface
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Junichi Kubo
淳一 久保
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 母線曲率半径が極めて小さいトロイダル面
や、子線曲率半径が非常に小さく母線曲率半径が端に行
くほど小さくなっているトロイダル面の加工を可能にす
ること。 【構成】 バイト30を回転主軸24に取付け、基材3
6を回動テーブル38上に支持する。回転主軸24の軸
線L1と回動テーブルの軸線L2は直角にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はトロイダル面をもった光
学部品などの加工に使用されるトロイダル面の加工装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】トロイダル面とは、図7に示す如く円柱
の軸を、円12に沿って曲げた場合に生ずる表面10を
いい、トロイダル面を有するレンズは、トロイダル・レ
ンズ、トーリック・レンズまたはfθレンズと呼ばれ
る。このようなレンズはレーザビーム・プリンタなどに
面倒れ補正レンズとしてよく使用される。なお、図7で
14は母線平面、18は子線平面であって、母線平面1
4と交わる表面10により形成される曲線16,16a
の曲率半径を母線曲率半径といい、子線平面18と交わ
る表面10により形成される曲線20の曲率半径を子線
曲率半径という。
【0003】従来のトロイダル・レンズの加工装置22
は、図8に示す如く旋盤の回転主軸24に円筒状のレン
ズ基材26を取付け、この基材26をNC制御により駆
動されるXYテーブル28に取付けたバイト30によっ
て切削していく。この際、基材26の内周面26aの内
径は母線半径になり、軸線を含む水平面と内周面26a
との交線の曲率半径は子線半径になる。XYテーブル2
8はバイト30の先端を前記水平面に維持しつつ子線曲
率を描きながら水平移動することになる。
【0004】基材26は切削加工終了後に半径方向に取
り外され、図5(a)に示すレンズ要素32を複数個得
る。このレンズ要素32は子線曲率半径がR、母線曲率
半径が両端部のr1から中央部のr2へと連続的に減少変
化する形状をなす。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の加工方
法では、図5(b)に示すような中央部の母線曲率半径
r2が極端に小さいレンズ要素34を加工しようとする
と、図8から分かるように基材26の穴が中央部で狭く
括れた形となり、バイト30が穴と干渉して奥まで進む
ことができない。このため、この種のレンズ要素34の
加工は従来不可能とされてきた。
【0006】また、従来はバイト30を挿入するために
基材26の穴の端部の半径(母線曲率半径)は所定の大
きさが必要であった。従って図6(a)に示すような子
線曲率半径Rが比較的小さく、母線曲率半径が中央部の
r2から端部のr1へ行くにつれて非常に小さくなっている
形状のレンズ要素33の加工も不可能とされてきた。さ
らに、従来はXYテーブル28を使用していたので、X
Yテーブル28を往動から復動に切り替える際、すなわ
ち図5(a)のようなレンズ要素32を加工する場合で
は、レンズ要素32のトロイダル面42の中央部を越え
た時、すなわち図8でXYテーブル28をY方向に戻す
時、その送り機構のバックラッシュ分だけテーブルがY
方向に瞬間的に動かない状態が生ずるのを避けることが
できなかった。従ってレンズ要素34の加工精度には限
界があった。
【0007】またさらに、従来はレンズ基材26が軸線
方向に長尺のとき、バイト30を延ばすにしても加工中
にビビリが発生しやすく、基材26の重量も大きくなる
から実質的に長尺レンズ基材ないし長尺レンズ要素の加
工は不可能であった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、回転主軸に取
付けられたバイトと、軸線が前記回転主軸の軸線と直角
をなして配設された、基材支持用の回動テーブルとを具
備してなるトロイダル面の加工装置である。
【0009】
【作用】バイトを子線曲率半径位置で回転主軸に取付け
て回転させ基材に当てると、基材の表面に細い子線曲率
面が形成される。この状態で回動テーブルを回動させる
と、回動テーブルの軸線を中心とする前記子線曲率面の
回転形状すなわちトロイダル面が基材表面に形成され
る。このトロイダル面の任意の点と回動テーブルの軸線
との距離は母線曲率半径をなす。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例につき説明する。
【0011】図1および2は本発明の第1実施例に係る
トロイダル面の加工装置35を示す。バイト30は旋盤
の水平な回転主軸24に刃先を内側にして取付けられて
いる。回転主軸の軸線L1からバイト30の刃先までの
距離Rは子線曲率半径に設定されている。一方、レンズ
等の基材36は水平な回動テーブル38の上に固定的に
配設された取付け治具40に取付けられている。回転主
軸24の軸線L1と回動テーブル38の軸線L2とは直
角をなしており、回動テーブル38は回転主軸24と同
期して矢印a方向に連続的に回動するように構成されて
いる。
【0012】次に前記加工装置35の作用について説明
する。回転主軸24を回転させ基材36にバイト30の
刃先を当てると、基材36の表面に半径Rの細い子線曲
率面が形成される。この状態で回動テーブル38をゆっ
くりと回動させると、基材36が切削されてその表面に
前記子線曲率面の軸線L2を中心とする回転面、すなわ
ちトロイダル面42が形成される。このトロイダル面4
2の母線曲率半径を最大でr1、最小でr2とする場合は、
軸線L2からトロイダル面42の上下両端部までの距離
がr1、中央部までの距離がr2となるまで回動テーブル3
8を図1でX方向に移動させる。
【0013】図2から分かるように、本装置35では基
材36を軸線L2に対し限りなく近接させることができ
る。このため図5(b)に示すような、トロイダル面4
2の中央部において母線曲率半径r2が非常に小さいレン
ズ要素34でも加工することができる。極端に言えば、
母線半径r2が実質的に0となるレンズ要素でも加工可能
である。
【0014】従来の技術では曲率半径r2の位置でXYテ
ーブル28の送り機構のバックラッシュの影響が出てい
たが、本装置では回動テーブル38を使用するためこの
ようなバックラッシュの影響が全くない。従ってトロイ
ダル面42を全面に亘り高精度に仕上げることができ
る。
【0015】また、本装置はバイト30で基材36に穴
をあけて切削するのではなく、基材36の外面を切削す
るから、長尺な基材36でも切削加工可能である。また
回動テーブル38はゆっくりと回動するから、比較的重
量のある大型の基材36でも安定切削が可能である。
【0016】次に、本発明の第2実施例に係るトロイダ
ル面42の加工装置44を図3および4に示す。なお図
1および2と同一部分には同一符号を付してその説明を
省略する。この装置44はバイト30の刃先を外側に向
け、基材36の加工面を軸線L2よりもバイト30側に
位置させているので、基材36の表面に子線曲率面が凹
面、母線曲率面が凸面のトロイダル面を加工する。加工
されたレンズ要素37は図5(c)に示す如く、両端部
の母線曲率半径がr1、中央部の母線曲率半径がr2、子線
曲率半径がRのトロイダル面46を有する。
【0017】なお、回動テーブル38と共に、または回
動テーブル38に代えてX−Yテーブルを使用すれば、
トロイダル面以外に、種々の非球面も加工可能となる。
【0018】以上の実施例から分かるように、本発明は
バイト30の刃先の向きと、回動テーブル38に取付け
られる基材36加工面の位置によって、出来上がるトロ
イダル面の形状が異なってくる。次の表1はバイト30
の刃先の向き、基材36加工面の位置およびトロイダル
面の形状の関係をまとめたものである。
【0019】
【表1】 同表の(1)が図5(a),(b)のレンズ要素32,3
4に、(2)が図6(b)のレンズ要素48に、(3)が図5
(c)のレンズ要素37に、(4)が図6(a)のレンズ
要素33にそれぞれ対応する。また図6(c)に示すよ
うな母線曲率半径r、子線曲率半径Rのレンズ要素50
も容易に加工できる。この場合はバイト30の刃先を外
側にして子線半径をRに設定し、テーブル38の軸線L
2から半径rの周面をバイト30で切削する。このよう
に本発明は図7のトロイダル面の任意の部分を容易に加
工可能なことが分かった。
【0020】以上、本発明の実施例につき説明したが、
本発明は前記実施例に限定されることなく種々の変形が
可能である。例えば前記実施例では基材からレンズ要素
を加工する場合を説明したが、トロイダル面を有する金
型の製作にも本発明を応用することができる。
【0021】
【発明の効果】本発明は前述の如く、回転主軸に取付け
たバイトによって回動テーブル上の基材を加工するの
で、バイト刃先の向きおよび回動テーブル上での基材加
工面の位置を変えることにより、従来不可能とされてい
た形状のトロイダル面を含む、色々な種類のトロイダル
面の加工が可能となる。例えば、従来不可能とされてい
た凸の子線曲率面を有し凹の母線曲率面の半径が中央部
で極めて小さいトロイダル面や、凹の子線曲率面を有し
母線曲率半径が端に行くほど小さくなっているトロイダ
ル面の加工が可能となる。また本発明はXYテーブルを
使用しないので、バックラッシュに起因する加工誤差を
排除することができる。また本発明は基材に穴を形成す
ることなくトロイダル面を加工するから、長尺基材から
長尺のトロイダル面を容易に加工することができる。ま
た基材を回動テーブル上に支持しているから、比較的重
量のある長尺基材でも安定的に加工できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るトロイダル面の加工
装置の平面図。
【図2】図1の加工装置の正面図。
【図3】本発明の第2実施例に係るトロイダル面の加工
装置の平面図。
【図4】図3の加工装置の正面図。
【図5】(a)、(b)および(c)はそれぞれトロイ
ダル面を有するレンズ要素の斜視図。
【図6】(a)および(b)はそれぞれトロイダル面を
有するレンズ要素の斜視図。
【図7】トロイダル面を説明するための斜視図。
【図8】従来のトロイダル面の加工装置の斜視図。
【符号の説明】
24 回転主軸 30 バイト 32,33,34,37,48,50 レンズ要素 35,44 トロイダル面の加工装置 36 基材 38 回動テーブル 42,46 トロイダル面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年2月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】 また、従来はバイト30を挿入するため
に基材26の穴の端部の半径(母線曲率半径)は所定の
大きさが必要であった。従って図6(a)に示すような
子線曲率半径Rが比較的小さく、母線曲率半径が中央部
のr2から端部のr1へ行くにつれて非常に小さくなってい
る形状のレンズ要素33の加工も不可能とされてきた。
さらに、従来はXYテーブル28を使用していたの
で、XYテーブル28を往動から復動に切り替える際、
すなわち図5(a)のようなレンズ要素32を加工する
場合では、レンズ要素32のトロイダル面42の中央部
を越えた時、すなわち図8でXYテーブル28をY方向
に戻す時、その送り機構のバックラッシュ分だけテーブ
ルがY方向に瞬間的に動かない状態が生ずるのを避ける
ことができなかった。従ってレンズ要素32の加工精度
には限界があった。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】 次に前記加工装置35の作用について説
明する。回転主軸24を回転させ基材36にバイト30
の刃先を当てると、基材36の表面に半径Rの細い子線
曲率面が形成される。この状態で回動テーブル38をゆ
っくりと回動させると、基材36が切削されてその表面
に前記子線曲率面の軸線L2を中心とする回転面、すな
わちトロイダル面42が形成される。このトロイダル面
42の母線曲率半径を最大でr1、最小でr2とする場合
は、軸線L2からトロイダル面42の上下両端部までの
距離がr1、中央部までの距離がr2となるまで回動テーブ
ル38を図1でX方向に移動させる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】 次に、本発明の第2実施例に係るトロイ
ダル面46の加工装置44を図3および4に示す。なお
図1および2と同一部分には同一符号を付してその説明
を省略する。この装置44はバイト30の刃先を外側に
向け、基材36の加工面を軸線L2よりもバイト30側
に位置させているので、基材36の表面に子線曲率面が
凹面、母線曲率面が凸面のトロイダル面を加工する。加
工されたレンズ要素37は図5(c)に示す如く、両端
部の母線曲率半径がr1、中央部の母線曲率半径がr2、子
線曲率半径がRのトロイダル面46を有する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転主軸に取付けられたバイトと、軸線
    が前記回転主軸の軸線と直角をなして配設された、基材
    支持用の回動テーブルとを具備してなるトロイダル面の
    加工装置。
JP4023131A 1992-02-10 1992-02-10 トロイダル面の加工方法 Expired - Lifetime JP2723158B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016031435A1 (ja) * 2014-08-28 2016-03-03 Idec株式会社 光学情報読み取り装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4855475A (ja) * 1971-11-15 1973-08-03

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4855475A (ja) * 1971-11-15 1973-08-03

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016031435A1 (ja) * 2014-08-28 2016-03-03 Idec株式会社 光学情報読み取り装置
JP2016051203A (ja) * 2014-08-28 2016-04-11 Idec株式会社 光学情報読み取り装置

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