JPH0761605B2

JPH0761605B2 - 球面レンズの研磨装置

Info

Publication number: JPH0761605B2
Application number: JP24601089A
Authority: JP
Inventors: 悦雄田川
Original assignee: マイクロエンジニアリング株式会社
Priority date: 1989-09-21
Filing date: 1989-09-21
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPH03111163A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は球面レンズの研磨装置に関するものである。

（従来の技術と発明が解決しようとする課題）従来、球面レンズの研磨には種々の方法があり、その代
表例としてオスカー方式といわれる方法がある。

このオスカー方式は、球面研磨皿を水平面で回転させる
一方、球面レンズを保持したチャック装置を上下動可能
なアームの先端に取り付けたトラバース用センタによっ
て、上方から回転自在に前記研磨皿にエアシリンダ等の
加圧装置により押圧するとともに、前記アームを左右に
揺動させて、前記球面レンズを研磨するものである。

この方法では、球面レンズは、加圧装置によりトラバー
ス用センタで研磨皿に押圧されつつトラバースするが、
位置の違いによって研磨皿との圧接力が異なる。つま
り、前記アームは、研磨皿の中心部と縁部との間を水平
に揺動するため、第３図に示すように、H₁の距離を上下
動し、トラバースの単位時間当たりの上昇距離が大きく
なる程、球面レンズはその上昇時に研磨皿を強く圧接し
て、この研磨皿と球面レンズとの相対的な摩擦が激しく
なる。

なお、このことは研磨皿（球面レンズ）の曲率が大きく
なる程顕著となる。

したがって、研磨皿（球面レンズ）の曲率が大きくなる
にしたがって精密研磨の期間（研磨皿の寿命）が短くな
るという問題が生じていた。

これに対して、球心研磨方法といわれるものがあり、こ
の方法では前記チャック装置が研磨皿上をその曲率中心
を回動中心として揺動するため、どの位置であっても研
磨皿に対する垂直成分の圧接力が一定であるので、前記
オスカー方式で起きていた問題は解決する。

しかしながら、この球心研磨方式では、前記チャック装
置の揺動手段は同じ曲率の研磨皿にしか適用できず、し
かも曲率の小さい研磨皿を使用する場合には装置が大型
化してしまうという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑み、その目的とするところは、
基本的にはオスカー方式を採用するものの、球心研磨方
式に近い精度で球面レンズを研磨することのできる球面
レンズの研磨装置を提供するところにある。

（課題を解決するための手段）本発明は前記目的を達成するために、水平面で回転する
球面研磨皿にチャック装置に保持した被研磨球面レンズ
を、トラバース用センタにより上方から回転自在に押圧
するとともに、左右にトラバースして研磨する球面レン
ズの研磨装置において、前記センタを支持するアーム
を、研磨皿のトラバース方向の外周縁上部と最下部ある
いは最上部とを結ぶ線とほぼ平行に設けた傾斜面に揺動
可能に取り付けたものである。

また、前記トラバース用センタを、前記アームの先端部
に前後方向に移動可能に取り付けるとよい。

（実施例）まず、本発明の動作原理について説明する。

第３図において、研磨皿１の縁部で形成される円の直径
の中点Ｔから垂線を下し、研磨皿１の最下部との交点を
Ａとすると、前記オスカー方式ではアームが線BT（揺動
線）と平行にトラバースするため、球面レンズの最大変
位量は前述のようにH₁である。

また、点A,Bを線ｌで結び、その中点Ｃから研磨皿１に
垂線を下し、研磨皿１との交点をＤとして線分CDをH₂と
すると、H₂＜H₁である。

つまり、今、アームを線AB（揺動線）と平行にトラバー
スさせれば、球面レンズの最大変位量をH₂とすることが
でき、圧接力の変化をオスカー方式に比べて小さくする
ことができる（請求項１の基本原理）。

つぎに、第４図および第５図に示すように、研磨皿１の
曲率中心をＯとすると、この点Ｏを中心とする同心円上
の曲線ABと曲線EFにおいて、∠ａと∠ｂとを比較する
と、OA＝OB、OE＝OFであり、かつ、∠AOB＞∠EOFである
ため、∠ｂ＜∠ａである。

つまり、前記請求項１の基本原理を適用する場合、第４
図において、球面レンズを揺動線AB間でトラバースさせ
るのに比べて、揺動線EF間でトラバースさせる方が、傾
斜角は大きく、すなわち、水平線に近付くようになるた
め、たとえ研磨皿１の曲率が変わってもトラバース位置
によって揺動線の傾斜角を変えることができる。

したがって、アームのトラバース線を固定しても、トラ
バース用センタの位置を移動させることにより、曲率半
径が若干異なる研磨皿１においても、最適位置で球面レ
ンズを研磨することが可能となる（請求項２の基本原
理）。

次に、本発明の一実施例について第１図および第２図を
参照して説明する。

図において、研磨皿１は回転台２上に着脱可能に固定し
てあり、この回転台２はベルト４を介してモータ５によ
り回転して前記研磨皿１は水平面内において従来同様回
転する。なお、３は基台である。

一方、前記研磨皿１には、球面レンズ６を保持したチャ
ック装置７がトラバース用センタ８により回転自在に圧
接してある。

前記トラバース用センタ８は保持アーム９の取付孔に挿
通してねじ10により固定してあり、また、前記保持アー
ム９の一端部は略Ｌ字形の加圧アーム11の一端部に設け
た保持穴に所望の長さになるまで挿入してねじ12により
固定してある。さらに、前記加圧アーム11は回転台16か
ら対向して突設した腕部17に支軸18を介して回動自在に
取り付けてあり、他端部は押圧力調整用の加圧シリンダ
20の先端部に回動自在に連結してある。

この加圧シリンダ20は、回転台16上の保持部19に回動自
在に固定してあり、所定の力で加圧アーム11を回動さ
せ、加圧アーム11に連結した保持アーム９およびチャッ
ク装置７を介して球面レンズ６を研磨皿５に圧接するも
のである。

前記回転台16は、図示しない回転軸により、傾斜台15上
の傾斜面15aに回転自在に取り付けてあり、この傾斜台1
5の傾斜角度は、揺動線と平行に設定してある。そし
て、前記回転台16は下記する揺動手段により所定角度で
揺動する。

前記揺動手段は、大略、モータ30,第１クランク軸33,第
２クランク軸35,支軸37とからなる。すなわち、モータ3
0がベルト31を介して第１連結軸32を回転し、この回転
運動を第１クランク軸33によって第２連結軸34の上下方
向の往復直線運動に変換して、さらに第２クランク軸35
によって第３連結軸36を所定角度で正転，逆転させる。
一方、回転台16に設けた揺動軸21の端部には軸受22が回
転自在に取り付けてあり、また、この軸受22には前記第
３連結軸36に固定した支軸37が摺動自在に挿通してあ
る。

したがって、前記第３連結軸36の正転，逆転運動に対応
して回転台16も図示しない回転軸を中心に所定角度で傾
斜面（揺動線）に沿って正転，逆転運動することにな
る。

このようにして回転台16が正転，逆転運動すると、トラ
バース用センタ8,加圧アーム11等が揺動して、チャック
装置７に取り付けた球面レンズ６は研磨皿１に、研磨線
に直交する方向から圧接しながらトラバースし、球面レ
ンズ６は研磨されることになる。

ところで、球面レンズ６の研磨は、この球面レンズ６を
第４図の矢印I-I方向に往復移動させ、研磨皿１との摩
擦により行なっているので、研磨皿１の球面レンズ６に
対する摺接面積を考えた場合、中心部ではほとんど研磨
されていないことになる。つまり、前記研磨皿１には一
定の許容使用範囲（第４図中、斜線部で示す）があるこ
とになり、この範囲内において研磨すれば、その効果は
ほぼ同じであると考えられる。

したがって、傾斜台15の傾きを前記許容使用範囲のほぼ
中央の揺動線と平行に設定しておけば、先に説明した基
本原理に基づいて、前記揺動線よりも水平面に対して傾
きの大きい研磨皿（曲率の大きい研磨皿）の場合には、
線ABに近付く方向に保持アーム９を伸張して、また反対
に、揺動線より水平面に対して傾きの小さい研磨皿（曲
率の小さい研磨皿）の場合には、前記保持アーム９を線
EFに近付く方向に縮小して、すなわち、予め設定した傾
斜台の傾斜角度にあった揺動線の位置で使用すればよ
い。

なお、球面レンズ６の研磨皿１への押圧方法および揺動
方法は、勿論、本実施例で示したものに限定されない。
また、実施例においては、球面レンズ６として凸レンズ
の場合について説明したが凹レンズであっても全く同様
である。

（発明の効果）以上の説明で明らかなように、本発明に係る球面レンズ
の研磨装置では、水平面で回転する球面研磨皿にチャッ
ク装置に保持した被研磨球面レンズを、トラバース用セ
ンタにより上方から回転自在に押圧するとともに、左右
にトラバースして研磨する球面レンズの研磨装置におい
て、前記センタを支持するアームを、研磨皿のトラバー
ス方向の外周縁上部と最下部あるいは最上部とを結ぶ線
とほぼ平行に設けた傾斜台に揺動可能に取り付けた構成
としたため、従来のオスカー方式に比べて、研磨中にお
ける球面レンズの変位量が小さく、研磨皿の部分摩耗が
少なく、球面レンズを長期に亙って精密研磨することが
できる。

また、研磨皿として曲率の異なるものを使用する場合、
保持アームの長さを変更してチャック装置の位置を変え
ることにより、揺動線を最適角度のものとすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る球面レンズの研磨装置の側面図、
第２図は第１図の要部正面図で、第３図〜第５図は本発
明の原理説明図である。１……研磨皿、６……球面レンズ、７……チャック装
置、８……トラバース用センタ、９……保持アーム、15
……傾斜台

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水平面で回転する球面研磨皿にチャック装
置に保持した被研磨球面レンズを、トラバース用センタ
により上方から回転自在に押圧するとともに、左右にト
ラバースして研磨する球面レンズの研磨装置において、
前記センタを支持するアームを、研磨皿のトラバース方
向の外周縁上部と最下部あるいは最上部とを結ぶ線とほ
ぼ平行に設けた傾斜面に揺動可能に取り付けたことを特
徴とする球面レンズの研磨装置。
【請求項２】前記トラバース用センタを、前記アームの
先端部に前後方向に移動可能に取り付けたことを特徴と
する請求項１に記載の球面レンズの研磨装置。