JPH0557591A - 研磨方法および装置 - Google Patents

研磨方法および装置

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JPH0557591A
JPH0557591A JP24689291A JP24689291A JPH0557591A JP H0557591 A JPH0557591 A JP H0557591A JP 24689291 A JP24689291 A JP 24689291A JP 24689291 A JP24689291 A JP 24689291A JP H0557591 A JPH0557591 A JP H0557591A
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JP
Japan
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lens
polishing
tools
tool
polishing liquid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP24689291A
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English (en)
Inventor
Naoyuki Kishida
尚之 岸田
Motosuke Mitsusaka
元右 三坂
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 [目的] 上側工具および下側工具より噴射する研磨液
の噴射エネルギーによりレンズを研磨する。これによ
り、従来は工具同士が干渉して研磨加工が困難であった
レンズ形状においても容易にレンズの両面を同時研磨す
る。 [構成] 上側工具3aおよび下側工具3bは、内部が
空洞に構成されレンズ中心軸Lに対して円周方向に研磨
材4が噴出する貫通孔2を表面に持つ。また、その表面
部の形状は対向したレンズ1の各面の曲率半径にそれぞ
れ近似した形状に形成されている。各上下側工具3a、
3bの空洞部に研磨液4を供給する供給装置5より構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学素子であるレンズ
の両面を同時に研磨加工する方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レンズの両面を同時に研磨する方
法として、例えば特公昭63ー20673号公報記載の
発明がある。
【0003】上記発明は、上下研磨皿の研磨面がレンズ
両面の曲率とそれぞれ対応する曲面に形成されており、
その研磨面を対向させてレンズを狭圧保持し、回転させ
ることによりレンズの両面を同時に研磨する方法であ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記特公昭
63ー20673号公報に記載されるレンズの両面を同
時に研磨する方法(以下、両面同時研磨方法という)で
は、研磨加工が行えるレンズ形状が少なく、汎用性が低
い欠点がある。
【0005】すなわち、上記両面同時研磨方法では、レ
ンズ片面の加工面に研磨皿を押し当てて研磨皿の回転に
より研磨する一般的なレンズの片面研磨方法と同様の方
法であり、レンズの両面にそれぞれ研磨皿を押し当てて
研磨しているに過ぎない。従って、一般的な研磨と同様
に安定した研磨加工をするためには、工具の径をレンズ
の径に対して1.3〜2.0倍の大きさに設定しなくて
はならない。
【0006】このため、片面の研磨加工であれば工具も
1つであるため特に問題はないが、両面を工具により狭
持して同時に研磨する場合は、工具が1.3〜2.0倍
の大きさであると、レンズの形状によっては両者の工具
が干渉するため研磨加工が出来ない。特に凸レンズで曲
率半径が小さい場合は研磨加工が不可能である。
【0007】因って、本発明は上記欠点に鑑みて開発さ
れたもので、高い汎用性を有するとともにレンズの両面
を同時に研磨することのできる研磨方法および装置の提
供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、レンズの両面
のそれぞれの曲率半径に近似した形状を有する2つの工
具と、該工具の表面より噴出する研磨液とにより、レン
ズを非接触で挟持しつつレンズの両面を同時に研磨加工
する方法である。
【0009】また、同軸上に対向配設した内部が空洞の
上側工具と下側工具との表面を対向するレンズ面の曲率
半径にそれぞれ近似した形状に形成するとともに、その
表面に中心より円周方向に向って螺旋状の貫通孔を多数
穿設した各上下側工具と、前記各上下側工具の空洞に研
磨液を供給する供給装置とから構成したものである。
【0010】さらに、同軸上に対向配設した内部が空洞
の上側工具と下側工具との表面を対向するレンズ面の曲
率半径にそれぞれ近似した形状に形成するとともに、そ
の表面に貫通孔を多数穿設した各上下側工具と、該各上
下側工具をレンズ中心軸の回りに回転させる回転装置
と、前記各上下側工具の空洞に研磨液を供給する供給装
置とから構成したものである。
【0011】また、同軸上に対向配設した内部が空洞の
上側工具と下側工具との表面を対向するレンズ面の曲率
半径にそれぞれ近似した形状に形成するとともに、その
表面に中心より円周方向に向って螺旋状の貫通孔を多数
穿設した各上下側工具と、前記各上下側工具の空洞に研
磨液を供給する供給装置と、該研磨液に超音波振動を与
える超音波振動子とから構成したものである。
【0012】図1〜図4は本発明に係る研磨方法に用い
る装置を示し、図1は概念図、図2は図1の要部を示す
拡大斜視図、図3および図4は概念図である。
【0013】図1および図2に示す様に、内部が空洞に
構成されレンズ中心軸Lに対して円周方向に研磨液4が
噴出する貫通孔2を表面に持ち、かつその表面部の形状
が対抗したレンズ1の各面の曲率半径にそれぞれ近似し
た形状を持つ2種類の工具3a,3bと、その工具3
a,3bの空洞部に研磨液4を供給する供給装置5より
構成する研磨装置。
【0014】また、図3に示す様に、内部が空洞に構成
され表面に研磨液4が噴出する貫通孔2を持ち、かつそ
の表面部の形状が対向したレンズ1の各面の曲率半径に
それぞれ近似した曲率半径を持つ2種類の工具3a,3
bと、その工具3a,3bの空洞部に研磨液4を供給す
る供給装置5と、さらにその工具3a,3bをレンズ中
心軸Lの回りに回転させる回転装置6とより構成する研
磨装置。
【0015】さらに、図4に示す様に、内部が空洞に構
成されレンズ中心軸Lに対して円周方向に研磨液4が噴
出する貫通孔2を表面に持ち、かつその表面部の形状が
対向したレンズ1の各面の曲率半径にそれぞれ近似した
形状を持つ2種類の工具3a,bと、その工具3a,3
bの空洞部に研磨液4を供給する供給装置5と、研磨液
4に超音波振動を付加する振動子7とにより構成する研
磨装置。
【0016】
【作用】本発明では、貫通孔2より噴出される研磨液4
の動圧によりレンズ1を浮遊させ、さらに浮遊したレン
ズ1に衝突する研磨液4の衝突エネルギーにより研磨加
工を行うため、従来の一般的な研磨方法とは異なり工具
3a,3bの径をレンズ1の径に対して同等の径に設定
すれば良い。このため、前記従来技術にて示した様な問
題も無く、レンズ1の両面を同時に研磨加工することが
できる。
【0017】また、非球面レンズの非球面形状に近似し
た形状の工具を用いることにより、非球面レンズを研磨
することができる。
【0018】
【実施例1】図5および図6は本実施例で用いる装置を
示し、図5は縦断面図、図6は上側工具の斜視図であ
る。
【0019】11は両面同時研磨装置で、この両面同時
研磨装置11はタライ12の内部に固設された下側工具
13bと、この下側工具13bの同軸上を上下動自在に
対向配設された上側工具13aと、タライ12の近傍に
設置された研磨液14の供給装置15とから構成されて
いる。
【0020】研磨加工の際に飛散する研磨液14を受け
止めるタライ12の内部底面には、内部に流通孔16a
を有するベース16がネジ17により固定されており、
ベース16の上部にはOリング18を介して内部が空洞
の下側工具13bがネジ19により取着されている。
【0021】内部が空洞の上側工具13aは、図示省略
した上下動可能な上軸に固定された内部に流通孔20a
を有するベース20へOリング21を介してネジ22に
より取着されている。
【0022】本実施例で加工されるレンズ23は凹凸レ
ンズであり、上側工具13aの研磨液噴射面はレンズ2
3の凹面に対応させて凸面に、下側工具13bの研磨液
噴射面はレンズ23の凸面に対応させて凹面にそれぞれ
形成されている。
【0023】上側工具13aの研磨液噴射面の形状は、
レンズ23の上面の曲率半径より隙間h0 小さな曲率の
凸球面とすることにより、上側工具13aの研磨液噴射
面とレンズ23の上面との間隔を一定にできる様に形成
されている。また、下側工具13bの研磨液噴射面の形
状はレンズ23の下面の曲率半径より隙間h1 大きな曲
率の凹球面とすることにより、下側工側13bの研磨液
噴射面とレンズ23の下面との間隔を一定にできる様に
形成されている。
【0024】そして、各上下側工具13a,13bは研
磨液14の噴射により、上側工具13aはレンズ23の
上面から隙間h0 、下側工具13bはレンズ23の下面
から隙間h1 離れてレンズ23を非接触で挟持できると
ともに、レンズ23に回転を与えることができる様に構
成されている。
【0025】すなわち、図6に示す様に、各上下側工具
13a,13bには研磨液噴射面に対し、傾斜して貫通
する多数の貫通孔24が穿設されている。この貫通孔2
4の配列は各上下側工具13a,13bの中心より螺旋
状に設けられている。
【0026】研磨液14の供給装置15は、研磨液14
を溜めるタンク25とタンク25に設置されたポンプ2
6とにより構成されている。ポンプ26は管27および
継ぎ手28を介してベース16およびベース20の各流
通孔16a2,20aと接続されている。
【0027】以上の構成から成る装置を用いて研磨方法
は、まずポンプ26を始動してタンク25内の研磨液1
4を各上下側工具13a,13bの貫通孔24より噴射
させる。研磨液14の噴射により、レンズ23を非接触
で両面より挟圧保持するとともに、その噴射する研磨液
14の液体摩擦によりレンズ23を回転させながら研磨
加工を行う。
【0028】本実施例によれば、従来のような工具をレ
ンズに押し当てることにより加工を行う方法と異なり、
研磨液14の噴射エネルギーにより研磨加工を行うた
め、従来のように工具径をレンズ径より大きく設定しり
必要がない。これにより、従来では両凸レンズなどで工
具どうしが干渉して研磨加工が行えなかった様な形状の
レンズでも、両面を同時に上側工具13aと下側工具1
3bとにより非接触で挟持しつつ研磨することができ
る。さらに本実施例では、研磨液14をレンズ23に対
して螺旋状に噴射するため、その噴射力によりレンズ2
3が研磨されると同時に、研磨液による流体摩擦によっ
てレンズ23に回転運動が生じるため、従来のような回
転運動を与える機構が不要である。
【0029】尚、上側工具13aおよび下側工具13b
へ螺旋状に設けた貫通孔24に代わり、螺旋状に切られ
た貫通した溝を使用してもよい。
【0030】また、上側工具13aおよび下側工具13
bの形状は本実施例に限定するものではなく、噴射した
研磨液14によりレンズ23を非接触で挟持し、かつレ
ンズ23に回転を与えることにより研磨可能な構造であ
ればよい。例えば、本実施例で使用した工具3以外に、
研磨液を噴射する部材にパイプ状のものを束ねて使用し
てもよい。
【0031】さらに、両凹,両凸などの凹凸レンズ以外
の球面レンズや非球面レンズの研磨を行う場合、レンズ
の光学面に近似した形状の上側工具および下側工具を使
用することにより、本実施例と同様の効果を得ることが
できる。
【0032】
【実施例2】図7は本実施例で用いる装置を示す縦断面
図である。
【0033】本実施例は、前記実施例1における上軸に
固定されたベース20に代り、回転自在なベースを上軸
に取着して構成した点が異なり、他の構成は同一構成部
分から成るもので、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。
【0034】31は両面同時研磨装置で、この両面同時
研磨装置31の上側13aを取着するベース32はスペ
ーサー33を挟んだベアリング34を介して図示省略し
た上軸部に回転自在に取り付けられている。さらに、ベ
ース32の上端にはベルト35を介してモータ36と接
続されている。また、研磨液14は回転自在である回転
継ぎ手37を介してベース32に流入する。
【0035】以上の構成から成る装置を用いての研磨方
法は、モータ36の回転をベルト35により伝達し、ベ
ース32およびその下端に取着された上側工具13aを
回転させる。そして、噴射する研磨液14の衝突エネル
ギーは研磨加工にのみ作用させ、面を均一にするための
レンズ23の回転はベース32の回転により研磨加工を
行う。
【0036】本実施例によれば、外部の動力により上側
工具13aを回転運動させることで、レンズ23が回転
運動を行うことと同様な効果を得ると同時に、各上下側
工具13a,13bより噴射する研磨液14の衝突エネ
ルギーがレンズ23を研磨するためにだけ費やされるた
め、より高い研磨能力を得ることができる。
【0037】尚、上側工具13aおよび下側工具13b
の形状は、噴射した研磨液14によりレンズ23を非接
触で挟持し、かつモータ36による上側工具13aの回
転のみでレンズ23に回転を与えることにより研磨加工
が可能であれば、単に貫通孔24を多数設けて研磨液1
4を噴射するだけの構造でもよい。さらに、本実施例で
は上軸のみを回転させたが、下軸のみあるいは上下軸を
回転させても同様な効果を得られることは言うまでもな
い。
【0038】
【実施例3】図8は本実施例で用いる装置を示す縦断面
図である。
【0039】本実施例は、前記実施例1における各ベー
ス16,20に研磨液14へ超音波振動を付加する振動
子を内設して構成した点が異なり、他の構成は同一の構
成部分から成るもので、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。
【0040】41は両面同時研磨装置で、この両面同時
研磨装置41の各ベース16,20の流通孔16a,2
0aには、振動数が約10〜50KHz の振動を発生する
振動子42がそれぞれ内設されている。振動子42はケ
ーブル43を介して発振器44に接続されている。
【0041】上記構成の装置は、噴射する研磨液14に
超音波振動を付加させて高い衝突エネルギーを得ること
で、より高い研磨能力を得るものである。
【0042】本実施例によれば、前記実施例1と同様に
研磨液の噴射エネルギーにより研磨加工を行うが、その
際に研磨液に10〜50KHz の超音波振動が付加される
ため、研磨液にキャビテーションが生じてより高い研磨
加工能力を発揮するものである。
【0043】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係る研磨方
法および装置によれば、上側工具および下側工具より噴
出する研磨液の噴出エネルギーによりレンズを研磨する
ため、上,下側工具径をレンズ径より大きく設定する必
要がない。これにより、従来では工具同士が干渉して研
磨加工が困難であったレンズ形状においても容易にレン
ズの両面を同時に研磨加工できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を示す概念図である。
【図2】図1の要部の拡大斜視図である。
【図3】本発明を示す概念図である。
【図4】本発明を示す概念図である。
【図5】実施例1を示す縦断面図である。
【図6】実施例1の上側工具の斜視図である。
【図7】実施例2を示す縦断面図である。
【図8】実施例3を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 レンズ 2 貫通孔 3a 上側工具 3b 下側工具 4 研磨液 5 供給装置 6 回転装置 7 振動子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レンズ両面のそれぞれの曲率半径に近似
    した形状を有する2つの工具と、該工具の表面より噴出
    する研磨液とにより、レンズを非接触で狭持しつつレン
    ズの両面を同時に研磨加工することを特徴とする研磨方
    法。
  2. 【請求項2】 同軸上に対向配設した内部が空洞の上側
    工具と下側工具との表面を対向するレンズ面の曲率半径
    にそれぞれ近似した形状に形成するとともに、その表面
    に中心より円周方向に向って螺旋状の貫通孔を多数穿設
    した各上下側工具と、前記各上下側工具の空洞に研磨液
    を供給する供給装置とから構成したことを特徴とする研
    磨装置。
  3. 【請求項3】 同軸上に対向配設した内部が空洞の上側
    工具と下側工具との表面を対向するレンズ面の曲率半径
    にそれぞれ近似した形状に形成するとともに、その表面
    に貫通孔を多数穿設した各上下側工具と、該各上下側工
    具をレンズ中心軸の回りに回転させる回転装置と、前記
    各上下側工具の空洞に研磨液を供給する供給装置とから
    構成したことを特徴とする研磨装置。
  4. 【請求項4】 同軸上に対向配設した内部が空洞の上側
    工具と下側工具との表面を対向するレンズ面の曲率半径
    にそれぞれ近似した形状に形成するとともに、その表面
    に中心より円周方向に向って螺旋状の貫通孔を多数穿設
    した各上下側工具と、前記各上下側工具の空洞に研磨液
    を供給する供給装置と、該研磨液に超音波振動を与える
    超音波振動子とから構成したことを特徴とする研磨装
    置。
JP24689291A 1991-08-30 1991-08-30 研磨方法および装置 Withdrawn JPH0557591A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6887125B2 (en) 2001-04-11 2005-05-03 Olympus Optical Co., Ltd. Polishing apparatus, polishing method, control program for causing computer to execute polishing, and recording medium
CN110125773A (zh) * 2019-04-26 2019-08-16 昆山合亿兴机电设备有限公司 一种pcb研磨抛光机

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Effective date: 19981112