JPH071309A - 凸球面形状の研磨方法 - Google Patents
凸球面形状の研磨方法Info
- Publication number
- JPH071309A JPH071309A JP16614193A JP16614193A JPH071309A JP H071309 A JPH071309 A JP H071309A JP 16614193 A JP16614193 A JP 16614193A JP 16614193 A JP16614193 A JP 16614193A JP H071309 A JPH071309 A JP H071309A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- spherical surface
- convex spherical
- workpiece
- polished
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 凸球面形状の周辺部に平面部を有する被加工
物を、容易かつ低コストに研磨することのできる研磨方
法を提供することを目的とする。 【構成】 凸球面部１ａの周辺部に平面部１ｂを有する
被加工物１を研磨するに際し、被加工物１を回転すると
ともに、被加工物１の球面口径の略１／２の外径を有す
る薄肉中空のカップ状研磨工具１０を、回転かつ揺動し
つつ被研磨球面に押圧する。
物を、容易かつ低コストに研磨することのできる研磨方
法を提供することを目的とする。 【構成】 凸球面部１ａの周辺部に平面部１ｂを有する
被加工物１を研磨するに際し、被加工物１を回転すると
ともに、被加工物１の球面口径の略１／２の外径を有す
る薄肉中空のカップ状研磨工具１０を、回転かつ揺動し
つつ被研磨球面に押圧する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学素子および光学素
子成形用金型を研磨するのに好適な凸球面形状の研磨方
法に関し、より詳細には、凸球面形状の周辺部に平面部
を有する被加工物の研磨方法に関する。
子成形用金型を研磨するのに好適な凸球面形状の研磨方
法に関し、より詳細には、凸球面形状の周辺部に平面部
を有する被加工物の研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、レンズのような凸球面形状の部品
を研磨するには、例えば、光学工業技術協会出版「光学
素子加工技術」に各種方法が記載されているが、一般的
には、図５のようにして研磨が行われている。即ち、図
中１はガラス等からなるレンズ母材１で、回転する軸２
の上面にホルダー３にて取付けられている。また、研磨
皿４は、研磨すべきレンズの曲率半径と等しい凹球面４
ａが形成されたものであって、回転軸５を中心に回転し
つつ揺動中心６を中心に揺動する。そして、これらの相
互運動を行いつつ、レンズ母材１面に研磨材を供給して
研磨を行うのである。
を研磨するには、例えば、光学工業技術協会出版「光学
素子加工技術」に各種方法が記載されているが、一般的
には、図５のようにして研磨が行われている。即ち、図
中１はガラス等からなるレンズ母材１で、回転する軸２
の上面にホルダー３にて取付けられている。また、研磨
皿４は、研磨すべきレンズの曲率半径と等しい凹球面４
ａが形成されたものであって、回転軸５を中心に回転し
つつ揺動中心６を中心に揺動する。そして、これらの相
互運動を行いつつ、レンズ母材１面に研磨材を供給して
研磨を行うのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述の研磨方
法では、図６に示す如く、凸球面部１ａの周辺部に平面
部１ｂを有する被加工物を研磨する場合に、次のような
問題点があった。
法では、図６に示す如く、凸球面部１ａの周辺部に平面
部１ｂを有する被加工物を研磨する場合に、次のような
問題点があった。
【０００４】レンズ母材１の平面部１ｂに研磨皿４が干
渉して、研磨皿４の揺動範囲が限定されるため、凸球面
部１ａの外周部１ｃの研磨が非常に困難であるという問
題点があった。そして、この部分が研磨不足となってダ
レを生じやすいという問題点があった。
渉して、研磨皿４の揺動範囲が限定されるため、凸球面
部１ａの外周部１ｃの研磨が非常に困難であるという問
題点があった。そして、この部分が研磨不足となってダ
レを生じやすいという問題点があった。
【０００５】また、球面部１ａの曲率半径に応じて各種
の曲率半径の研磨皿４を専用に用意する必要があり、特
に曲率半径が微小な場合には、研磨皿４の外径について
も、平面部１ｂと干渉しないように研磨皿の揺動範囲と
球面部の大きさとに合わせて個々に製作する必要がある
ため、研磨コストが非常に高価になるという問題点があ
った。
の曲率半径の研磨皿４を専用に用意する必要があり、特
に曲率半径が微小な場合には、研磨皿４の外径について
も、平面部１ｂと干渉しないように研磨皿の揺動範囲と
球面部の大きさとに合わせて個々に製作する必要がある
ため、研磨コストが非常に高価になるという問題点があ
った。
【０００６】これらの問題点は、光学素子成形用の金型
の研磨においても妥当する。そこで金型においては、図
７に示す如く、球面部７と平面部８とに分割して各部を
加工してから一体に組立使用することが行われている。
しかし、この方法は、両者の間に隙間９が生じやすく、
成形品にバリを発生させる原因となるため、一体で加工
することが望まれていた。
の研磨においても妥当する。そこで金型においては、図
７に示す如く、球面部７と平面部８とに分割して各部を
加工してから一体に組立使用することが行われている。
しかし、この方法は、両者の間に隙間９が生じやすく、
成形品にバリを発生させる原因となるため、一体で加工
することが望まれていた。
【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、凸球面形状の周辺部に平面部を有する被加工物を、
容易かつ低コストに研磨することのできる研磨方法を提
供することを目的としている。
で、凸球面形状の周辺部に平面部を有する被加工物を、
容易かつ低コストに研磨することのできる研磨方法を提
供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の凸球面形状の研磨方法では、周辺部に平面
部を有する凸球面形状の被加工物を研磨するに際し、前
記被加工物を回転するとともに、この被加工物の球面口
径の略１／２の外径を有する薄肉中空のカップ状研磨工
具を、回転かつ揺動しつつ前記被研磨球面に押圧するこ
ととした。
に、本発明の凸球面形状の研磨方法では、周辺部に平面
部を有する凸球面形状の被加工物を研磨するに際し、前
記被加工物を回転するとともに、この被加工物の球面口
径の略１／２の外径を有する薄肉中空のカップ状研磨工
具を、回転かつ揺動しつつ前記被研磨球面に押圧するこ
ととした。
【０００９】
【作用】上記構成からなる本発明の凸球面形状の研磨方
法では、従来のように研磨皿の凹面全面で研磨するのと
異なり、薄肉中空のカップ状研磨工具の周縁の部分で研
磨する。
法では、従来のように研磨皿の凹面全面で研磨するのと
異なり、薄肉中空のカップ状研磨工具の周縁の部分で研
磨する。
【００１０】以下、添付図面を参照して本発明に係る凸
球面形状の研磨方法の実施例を説明する。なお、図面の
説明において同一の要素には同一符号を付し、重複する
説明を省略する。
球面形状の研磨方法の実施例を説明する。なお、図面の
説明において同一の要素には同一符号を付し、重複する
説明を省略する。
【００１１】
【実施例１】まず、本発明の実施例１を説明する。図１
は本発明により凸球面形状を研磨するようすを示す断面
立面図である。まず、レンズ母材１を軸２の先端にホル
ダー３によって固定する。ここで、レンズ母材１はガラ
ス等の光学素材からなるものであって、中央部には曲率
半径Ｒで表される凸球面部１ａが口径φｄの範囲に亘っ
て形成され、その外周部は平面部１ｂとなっている。
は本発明により凸球面形状を研磨するようすを示す断面
立面図である。まず、レンズ母材１を軸２の先端にホル
ダー３によって固定する。ここで、レンズ母材１はガラ
ス等の光学素材からなるものであって、中央部には曲率
半径Ｒで表される凸球面部１ａが口径φｄの範囲に亘っ
て形成され、その外周部は平面部１ｂとなっている。
【００１２】次に、研磨工具１０は、アルミニウム材料
を旋盤等により薄肉中空の筒状に加工したものであっ
て、その先端部１０ａは図２（ａ）に示す如く平面にな
っている。そして、研磨工具１０は駆動装置（図示せ
ず）により回転軸５を中心に回転しつつ、揺動中心６を
中心に揺動運動するようになっている。
を旋盤等により薄肉中空の筒状に加工したものであっ
て、その先端部１０ａは図２（ａ）に示す如く平面にな
っている。そして、研磨工具１０は駆動装置（図示せ
ず）により回転軸５を中心に回転しつつ、揺動中心６を
中心に揺動運動するようになっている。
【００１３】以上の構成により研磨を行うには、まずレ
ンズ母材１の凸球面部１ａ上に研磨剤を塗布し、同レン
ズ母材１を軸２により回転する。そして、研磨工具１０
を前記駆動装置で回転・揺動させつつ凸球面部１ａに押
圧する。
ンズ母材１の凸球面部１ａ上に研磨剤を塗布し、同レン
ズ母材１を軸２により回転する。そして、研磨工具１０
を前記駆動装置で回転・揺動させつつ凸球面部１ａに押
圧する。
【００１４】本実施例について、具体的な実験結果を示
せば次の通りである。レンズ母材１は、曲率半径Ｒ＝
１．５mm、球面部寸法φｄ＝２mmとした。研磨工具１０
は、アルミニウム材を旋盤加工して、外径φＰＤ＝０．
８mm、内径φＰｄ＝０．５mmとした。ここで、レンズ母
材回転数４００ｒｐｍ、研磨工具回転数１００ｒｐｍ、
揺動角度θ２４゜５’、研磨荷重１００ｇの条件におい
て、研磨剤にダイヤモンド＃８０００のペーストを供給
して荒研磨を行い、その後、＃１４０００のペーストを
供給して仕上研磨を行った。その結果、曲率半径の誤差
２μｍ、表面粗さＲｍａｘ０．０５μｍの凸球面が得ら
れた。そして、球面外周部のダレの発生も極力抑えるこ
とができた。
せば次の通りである。レンズ母材１は、曲率半径Ｒ＝
１．５mm、球面部寸法φｄ＝２mmとした。研磨工具１０
は、アルミニウム材を旋盤加工して、外径φＰＤ＝０．
８mm、内径φＰｄ＝０．５mmとした。ここで、レンズ母
材回転数４００ｒｐｍ、研磨工具回転数１００ｒｐｍ、
揺動角度θ２４゜５’、研磨荷重１００ｇの条件におい
て、研磨剤にダイヤモンド＃８０００のペーストを供給
して荒研磨を行い、その後、＃１４０００のペーストを
供給して仕上研磨を行った。その結果、曲率半径の誤差
２μｍ、表面粗さＲｍａｘ０．０５μｍの凸球面が得ら
れた。そして、球面外周部のダレの発生も極力抑えるこ
とができた。
【００１５】なお、上記実施例では、研磨工具１０の材
質をアルミニウムとしたが、ステンレス，黄銅等の金属
材料、又はアクリル，テフロン等の樹脂材料を用いても
よい。また、研磨工具１０の先端部１０ａの形状として
は、図２（ａ）のような平面の他に、（ｂ）のように曲
率半径ｒの面とりを施したり、（ｃ）のように角度θ’
のテーパ面としてもよい。
質をアルミニウムとしたが、ステンレス，黄銅等の金属
材料、又はアクリル，テフロン等の樹脂材料を用いても
よい。また、研磨工具１０の先端部１０ａの形状として
は、図２（ａ）のような平面の他に、（ｂ）のように曲
率半径ｒの面とりを施したり、（ｃ）のように角度θ’
のテーパ面としてもよい。
【００１６】以上のように本実施例によれば、薄肉中空
のカップ状研磨工具を用いたので、凸球面部周囲の平面
部に研磨工具が干渉することがなく、研磨工具を円滑に
揺動可能であり、高精度な凸球面を極めて容易に研磨す
ることができる。
のカップ状研磨工具を用いたので、凸球面部周囲の平面
部に研磨工具が干渉することがなく、研磨工具を円滑に
揺動可能であり、高精度な凸球面を極めて容易に研磨す
ることができる。
【００１７】また、研磨工具は円筒形状であるから、従
来技術の凹球面形状の研磨皿と異なり、一般の旋盤加工
により容易に製作することができる。
来技術の凹球面形状の研磨皿と異なり、一般の旋盤加工
により容易に製作することができる。
【００１８】そして、この研磨工具は被研磨球面の曲率
半径にかかわらず、使用可能であるから、研磨コストを
大幅に削減することができる。
半径にかかわらず、使用可能であるから、研磨コストを
大幅に削減することができる。
【００１９】
【実施例２】次に、本発明の実施例２を説明する。図３
は実施例２による研磨のようすを示す断面立面図であ
る。図示の通りこの実施例は、光学素子成形用の金型１
１の凸球面部１１ａを研磨するものであり、研磨工具１
０の内部に弾性体１０ｂを充填した。弾性体１０ｂとし
ては、シリコンゴム，発泡ウレタン，フエルト等を使用
するとよい。なお、参考のため、本実施例の各部寸法を
記せば、Ｒは２mm、φｄは３mm、φＰＤは１．５mm、φ
Ｐｄは１mmである。
は実施例２による研磨のようすを示す断面立面図であ
る。図示の通りこの実施例は、光学素子成形用の金型１
１の凸球面部１１ａを研磨するものであり、研磨工具１
０の内部に弾性体１０ｂを充填した。弾性体１０ｂとし
ては、シリコンゴム，発泡ウレタン，フエルト等を使用
するとよい。なお、参考のため、本実施例の各部寸法を
記せば、Ｒは２mm、φｄは３mm、φＰＤは１．５mm、φ
Ｐｄは１mmである。
【００２０】本実施例によれば、研磨工具１０内に充填
した弾性体１０ｂが、常に研磨面１１ａに接触している
ので、鏡面性の高い研磨面を得ることができる。また、
このように金型を一体で加工すれば、従来の組立式金型
のように成形品にバリを発生させることもなく、理想的
な金型を得ることができる。
した弾性体１０ｂが、常に研磨面１１ａに接触している
ので、鏡面性の高い研磨面を得ることができる。また、
このように金型を一体で加工すれば、従来の組立式金型
のように成形品にバリを発生させることもなく、理想的
な金型を得ることができる。
【００２１】
【実施例２】次に、本発明の実施例３を説明する。図４
は実施例３による研磨のようすを示す断面立面図であ
る。図示の通りこの実施例では、研磨工具１０を二重構
造とした。即ち、外径φＳＤ、内径φＳｄの第２の研磨
部１０ｃを、凸球面部１１ａに接する位置に設けたもの
である。
は実施例３による研磨のようすを示す断面立面図であ
る。図示の通りこの実施例では、研磨工具１０を二重構
造とした。即ち、外径φＳＤ、内径φＳｄの第２の研磨
部１０ｃを、凸球面部１１ａに接する位置に設けたもの
である。
【００２２】本実施例によれば、実施例１に比べて、研
磨中の凸球面部に対する研磨工具の接触方向が安定する
ので、クセの少ない、高精度な凸球面を研磨することが
できる。
磨中の凸球面部に対する研磨工具の接触方向が安定する
ので、クセの少ない、高精度な凸球面を研磨することが
できる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の凸球面形状
の研磨方法によれば、薄肉中空のカップ状研磨工具を用
いたので、凸球面部周囲の平面部に研磨工具が干渉する
ことがなく、研磨工具を円滑に揺動可能であり、高精度
な凸球面を極めて容易に研磨することができる。
の研磨方法によれば、薄肉中空のカップ状研磨工具を用
いたので、凸球面部周囲の平面部に研磨工具が干渉する
ことがなく、研磨工具を円滑に揺動可能であり、高精度
な凸球面を極めて容易に研磨することができる。
【００２４】また、研磨工具は円筒形状であるから、従
来技術の凹球面形状の研磨皿と異なり、一般の旋盤加工
により容易かつ安価に製作することができる。
来技術の凹球面形状の研磨皿と異なり、一般の旋盤加工
により容易かつ安価に製作することができる。
【００２５】そして、この研磨工具は被研磨球面の曲率
半径にかかわらず、使用可能であるから、研磨コストを
大幅に削減することができる。
半径にかかわらず、使用可能であるから、研磨コストを
大幅に削減することができる。
【図１】本発明の凸球面形状の研磨方法により凸球面形
状を研磨するようすを示す断面立面図である。
状を研磨するようすを示す断面立面図である。
【図２】研磨工具１０の先端形状の具体例を示す拡大図
である。
である。
【図３】実施例２により凸球面形状を研磨するようすを
示す断面立面図である。
示す断面立面図である。
【図４】実施例３により凸球面形状を研磨するようすを
示す断面立面図である。
示す断面立面図である。
【図５】従来の一般的な凸球面形状の研磨方法を説明す
る図である。
る図である。
【図６】従来技術の問題点を説明する図である。
【図７】従来技術により製造されていた金型を説明する
図である。
図である。
１ レンズ母材 １ａ 凸球面部 １ｂ 平面部 １ｃ 外周部 ２ 軸 ３ ホルダー ４ 研磨皿 ４ａ 凹球面 ５ 回転軸 ６ 揺動中心 ７ 金型球面部 ８ 金型平面部 ９ 隙間 １０ 研磨工具 １０ａ 先端部 １０ｂ 弾性体 １０ｃ 第２の研磨部 １１ 金型 １１ａ 凸球面部
Claims (1)
- 【請求項１】 周辺部に平面部を有する凸球面形状の被
加工物を研磨するに際し、前記被加工物を回転するとと
もに、この被加工物の球面口径の略１／２の外径を有す
る薄肉中空のカップ状研磨工具を、回転かつ揺動しつつ
前記被研磨球面に押圧することを特徴とする凸球面形状
の研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16614193A JPH071309A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 凸球面形状の研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16614193A JPH071309A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 凸球面形状の研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH071309A true JPH071309A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15825808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16614193A Pending JPH071309A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 凸球面形状の研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071309A (ja) |
-
1993
- 1993-06-11 JP JP16614193A patent/JPH071309A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011106 |