JPH0780764A

JPH0780764A - レンズ保持具

Info

Publication number: JPH0780764A
Application number: JP25001993A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Kishida; 尚之岸田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1995-03-28

Abstract

(57)【要約】【目的】レンズが工具からはみ出してもレンズを変形
させることがなく、高精度に加工できるレンズ保持具を
得る。【構成】ホルダ２の下部にはレンズ１外径よりも僅か
に大きい内径２ａが形成され、その内径２ａ底部中央に
は段部１３が形成されている。段部１３の外周には受け
材３が圧入され、受け材３の上方にはピントン４がホル
ダ２に装着されている。ピストン４の上方にはカム６が
配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズなどの光学素子
をはめ込んでノンブロッキング研削および研磨加工を行
う際のレンズ保持具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ノンブロッキング研削および研磨
加工を行う際に用いるレンズ保持具として以下の様な発
明が提案されている。例えば、特開平２−１２４２５６
号公報記載の発明においては、図７に示す様に、研磨用
保持具７１は、ホルダ７２のホルダ側受け面７３と光学
素子であるレンズ７４の受け面７５との間に、レンズ７
４の受け面７５を支持するリング状の弾性部材７６が設
けられるとともに、ホルダ７２の中心には流体を流通さ
せる流通孔７７が設けられている。

【０００３】上記構成によれば、流通孔７７よりレンズ
７４の受け面７５に流体の圧力を付加させることで、高
荷重によるレンズ７４における変形の生じやすい光軸近
傍部分の変形を防止して高精度のレンズ７４が研磨でき
る。

【０００４】また、実開平２−６６９４４号公報記載の
考案においては、図８に示す様に、研磨用保持具８１
は、ホルダ８２のホルダ側受け面８３とレンズ８４の受
け面８５との間に、レンズ８４の受け面８５を複数箇所
で支持する支持部８９を設けるとともに、各支持部８９
の間を空間（空隙）８８とした弾性を有する受け材８６
を介在させている。

【０００５】上記構成によれば、レンズ８４の研磨加工
時の圧力により、受け材８６の支持部８９に応力が作用
して変形が生じても、各支持部８９間の空間（空隙）８
８にて受け材８６の支持部８９が変形して膨らむので、
弾性力の緩和（均一化）がされる。これにより、薄肉の
レンズ８４の研磨加工においても、ゴムなどの受け材８
６の不均一な弾性力の影響がレンズ８４におよぼされな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来技
術の各公報に記載される発明においては以下の様な問題
がある。すなわち、図９に示す様に、レンズ９１の加工
面９２の全面が工具９３と接し、ホルダ９４を介して高
い研磨荷重９５により押さえつけられることに対しての
変形を防止するためには効果があるものの、図１０に示
す様に、レンズ９１の加工面９２が工具９３からはみ出
した状態では、その効果が小さくなる。

【０００７】つまり、荷重９５により工具９３とホルダ
９４とに押さえつけられて圧縮していた受け材９６が、
レンズ９１よりはみ出した部分では工具９３の支えがな
くなるため、復元しようとしてレンズ９１を押し返す。
これにより、レンズ９１は図１０に示す様に、工具９３
の外周部を支点にして変形δが生じる。従って、前記状
態のまま研磨加工を行うと、変形δ に伴うレンズ９１
の偏摩耗が生じ、形状精度が低下する。また、変形した
レンズ９１が回転しながら工具９３と摺り合わされるた
め、工具９３の偏摩耗も発生し、より形状精度の低下を
招く。

【０００８】また、工具９３とレンズ９１とを擦り合わ
せて研削・研磨加工を行うラッピング加工方法では、加
工面９２の偏摩耗を防止する（均一に摩耗させる）ため
に、必ず工具９３もしくはレンズ９１を揺動運動させ、
揺動中にレンズ９１を工具９３によりはみ出させる必要
があるため、前記状態は必ず防ぐ必要がある。

【０００９】因って、本発明は前記従来技術における問
題点に鑑みて開発されたもので、ノンブロッキング研削
・研磨加工の際に、レンズが工具からはみ出してもレン
ズを変形させることなく、高精度に加工し得るレンズ保
持具を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、レンズなどの
光学素子をはめ込んでノンブロッキング研磨する保持方
法において、研磨機に接続されてレンズを内部に保持す
るホルダと、ホルダとレンズとの間に配置された受け材
と、該受け材に接して上下方向に移動可能なピストン
と、該ピストンを上下方向に規制するカムとから構成し
たものである。

【００１１】図１は本発明を示す概念図である。レンズ
１などの光学素子をはめ込んでノンブロッキング研磨す
る保持具Ａのホルダ２は、下部にレンズ１を挿入するた
めのレンズ１外径よりも僅かに大きい内径２ａを有する
とともに、上部中央にはカンザシ７と係合する凹部８が
形成されている。ホルダ２の内径２ａ底部中央には段部
１３が形成されている。段部１３の外周にはレンズ１と
接する様にリング状の受け材３が圧入されている。

【００１２】さらに、ホルダ２には受け材３の上部と接
する様に上下動自在なピストン４が装着されている。ピ
ストン４の上方には、ピストン４の上下方向位置を抑制
するカム６が配置されている。カム６下端の上下位置
は、ピストン４からの距離が工具５と対向する位置では
短く、工具５よりはみ出した位置では長くなる様に構成
されている。

【００１３】以上の構成から成るレンズ保持具は、カン
ザシ７を介してレンズ１に荷重Ｗを付加させると、レン
ズ１が工具５と接している部分では、カム６とピストン
４との距離が短いため、ピストン４がカム６に押され
て、受け材３は荷重Ｗによって圧縮されたままである。
これに対して、レンズ１が工具５よりはみ出した部分で
は、カム６とピストン４との距離が十分離れているた
め、受け材３の復元力がピストン４を押し上げて上方に
解放される。

【００１４】すなわち受け材３の復元力はレンズ１に作
用することなくピストン４側に作用して解放されるた
め、はみ出し部分でのレンズ１の変形が防止できる。こ
こで、カム６はカンザシ７もしくは図示省略した研磨機
の上軸などに固定されているため、研磨加工の際は回転
することなく一定の位置に固定されている。よって、加
工時にホルダ２はカム６およびカンザシ７に対して回転
するが、レンズ１が工具５よりはみ出す位置では必ずカ
ム６とピストン４との距離が十分離れており、加工中常
にはみ出し部分でのレンズ１の変形を防止することがで
きる。

【００１５】

【実施例１】図２〜図４は本実施例を示し、図２は保持
具の縦断面図、図３および図４は主要部品の斜視図であ
る。図２に示す保持具Ｂは、カンザシ７の球形状１０と
係合する凹部８を有するホルダ２と、ホルダ２の内部に
配置された受け材３を介して、レンズ１を工具５に当て
つけて保持している。

【００１６】カンザシ７は図示省略した研磨機、特に加
工物であるレンズ１の研磨する曲率半径の中心と揺動さ
せる工具５の揺動中心とを一致させて加工を行う球心研
磨方式の研磨機の上軸に接続され、研磨時にレンズ１に
荷重Ｗを付加させる。さらにカンザシ７の先端部には、
ホルダ２の凹部８と係合する球形状部１０を有し、ホル
ダ２は回転自在に係合されている。また球形状部１０の
上方には、ネジ１１が切られている。

【００１７】カンザシ７と係合するホルダ２は、その下
端部を凹形状１２に形成し、凹形状１２の内径はレンズ
１を挿入するために、レンズ１の外径よりやや大きい寸
法で構成されている。さらに凹形状１２の底部中央には
段部１３が形成されており、ゴムなどでリング状に構成
された受け材３の内径と係合するように設定され、受け
材３が圧入されている。また本実施例では、凸レンズを
保持しているため、レンズ１とホルダ２とが接触しない
ように、座グリ１４がその中央部に設けてある。

【００１８】受け材３がレンズ１と接する側の反対側に
は、上下動自在に配置されたピストン４があり、受け材
３の上下方向の位置を規制している。図３に示す様にね
ピストン４はその上端部に凹部１５を、外周にはフラン
ジ１６を有している。さらにピストン４の外周にはキー
１７が圧入されており、ホルダ２に設けた孔であるシリ
ンダー１８と係合して、ピストン４を上下動自在に支持
している。またピストン４の上端の凹部１５には、回転
自在にボール１９が配置されており、ボール１９はベア
リングなどの軸受に使用される鋼球などで構成されてい
る。

【００１９】ボール１９の上方にはカップ状のカム６が
配置され、カム６はネジ１１を介してカンザシ７に螺着
されている。また、研磨加工中にカム６が回転して上下
方向に移動しないようにナット２０でカンザシ７へ確実
に固着されている。ここでカム６は図４に示す様に、ボ
ール１９と対向する面には、ボール１９と係合するよう
に溝２０が設けてある。また溝２０を有する面には傾斜
２１を有する部分がある。これにより、カム６の厚さは
場所によって異なり、厚さが最も厚い部分であるＨ１
は、研磨加工の際にレンズ１が常に工具５と接する部分
に配置され、逆に最も薄い部分であるＨ２は、レンズ１
が常に工具５よりはみ出す位置に配置される。

【００２０】以上の構成から成る保持具Ｂは、まずレン
ズ１をホルダ２内に挿入し、カンザシ７を介して荷重Ｗ
を付加させると、レンズ１とホルダ２とにはさまれた受
け材３が変形を生じる。この時、レンズ１の加工面が全
て工具５と接触していれば、ほぼ均等に変形を生じる
が、研磨加工の際は工具５が球心揺動運動Ｓを行うた
め、レンズ１には必ず工具５よりはみ出した部分が発生
する。すなわち、加工中はレンズ１の外周部において、
工具５と接触しない非接触部Ｐが生じる。すると従来の
保持具では、はみ出した非接触部Ｐで、荷重Ｗにより圧
縮されていた受け材３が復元するためにレンズ１を下方
向に押し下げようとしてレンズ１の変形を生じさせ、形
状精度の低下を招いていた。

【００２１】しかし、本実施例の非接触部Ｐにおいて
は、受け材３の復元力をレンズ１に伝達させずに、受け
材３を支えていたピストン４を上方向に解放すること
で、レンズ１の変形を防止できる。すなわち、レンズ１
が工具５よりはみ出す部分では、カム６の厚さが、他の
部分より薄く（厚さＨ２）設定してあるため、ボール１
９，ピストン４および受け材３の上方向の位置が規制さ
れなくなり、受け材３の復元力が上方向に解放される。
レンズ１が回転していくと、カム６の厚さが図４に示す
様に徐々に厚くなるため、非接触部Ｐのレンズ１外周部
が工具５と再度接触したときは、受け材３がボール１９
およびピストン４を介して押され、解放されていた復元
力に逆らって再び圧縮される。

【００２２】この時、ボール１９はカム６に形成された
溝２０に沿って回転移動し、さらに溝２０は徐々に厚さ
が変化するカム６の傾斜面２１に形成されているため、
その深さも徐々に変化するので、回転中に無理な荷重や
急激な荷重の変化が発生しないようになっている。さら
にカム６は、カンザシ７に設けたネジ１１により螺着さ
れているため、加工中の研磨抵抗による振動やボール１
９のころがり抵抗に応じてその取り付け位置を容易に調
整・変化させることができる。

【００２３】本実施例によれば、レンズが工具からはみ
出してもレンズを変形させることなく、高精度に研磨加
工し得る研磨用保持具を得ることができる。

【００２４】尚、本実施例では受け材３を１つだけ配置
しているが、これは２重以上配置されても同様の構成を
とることで、同様に設定することができ、受け材３の個
数はいくつでも構わない。また、従来例の実開平２−６
６９４４号公報に示される様な、受け材が多点において
レンズ１を支持するような構造においても、本実施例と
同様に、受け材に対向して多くのシリンダ４およびカム
６を配置すれば同じ事である。さらに、本実施例では研
磨機との接続においてカンザシ７を用いたが、カンザシ
以外の保持装置においても同様のことが行える。その
際、カム６がレンズ１およびホルダ２と一緒に回転しな
ければ、いかなるところに設置しても構わない。

【００２５】

【実施例２】図５は本実施例を示す縦断面図である。本
実施例は、前記実施例１におけるカム６を上下方向へ２
分割して２体とし、その間にゴム等の弾性体２２を介在
させて構成した点が異なり、他の構成は同一な構成部分
から成るもので、同一構成部分には同一番号を付し、構
成の説明を省略する。

【００２６】レンズ１を研磨する際、球心研磨ではある
が研磨抵抗によりレンズ１へ工具５の揺動運動Ｓによっ
て傾きδが若干発生する。このため、カム６とボール１
９の接触圧力が変化するために受け材３の伸縮が発生
し、レンズ１への付加荷重に変動が発生する可能性があ
る。本実施例では、カム６にゴムなどの弾性材２２を介
在しているため、若干の傾きδが発生してもこれを吸収
することができる。

【００２７】本実施例によれば、前記実施例１と同様な
効果が得られることはもちろん、研磨抵抗によるレンズ
１の傾きδを吸収できるため、より安定した研磨加工を
行うこができる。

【００２８】

【実施例３】図６は本実施例を示す縦断面図である。本
実施例は、前記各実施例で用いたカム６の溝２０部分と
ボール１９とを、それぞれ磁石２３，２４に置き換えて
構成した点が異なり、他の構成は同一な構成部分から成
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。磁石２３には、前記各実施例と同様に傾斜
面２１が設けてあるが、磁石２３と磁石２４は非接触で
あるため、前記実施例２で用いた弾性材２２は除いてあ
る。また、磁石２３と磁石２４とが対向する面の極性は
同じに設定してある。両者の極性が同じであれば、Ｓで
もＮでも構わない。

【００２９】上記構成によれば、ピストン４の上端に磁
石２４を取り付け、カム６の溝２０部分に対応する場所
に磁石２３を取り付け、両者の対向する面の極性を同一
にしてあるため、両者の間では反発力が発生する。従っ
て、レンズ１が回転して両者の距離が短くなり、レンズ
１が工具９と接触する部分では、両者の反発力が大きく
なり、受け材３を押し付ける力を発生させる。逆に非接
触部分Ｐでは、両者の距離が長くなるため反発力は小さ
くなり、受け材３が上方向に復元する。

【００３０】本実施例によれば、前記各実施例と同様な
効果が得られることはもちろん、非接触にて受け材３の
復元力を規制できるため、研磨加工中のレンズ１の回転
に対して負荷を与えることが無く、より安定した高精度
の研磨加工を行うことができる。また、非接触であるた
めに磨耗が発生せず、高寿命の保持具を得ることができ
るとともに、接触に伴う削れカスの発生も無く、研磨加
工面への異物の混入を防げ、キズなどの不良発生を防止
できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係るレンズ
保持具によれば、レンズが工具からはみ出してもレンズ
を変形させることがなく、高精度に加工すことができ
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】実施例１を示す縦断面図である。

【図３】実施例１を示す斜視図である。

【図４】実施例１を示す斜視図である。

【図５】実施例２を示す縦断面図である。

【図６】実施例３を示す縦断面図である。

【図７】従来例を示す縦断面図である。

【図８】従来例を示す一部破断した側面図である。

【図９】従来例を示す部分拡大断面図である。

【図１０】従来例を示す部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１レンズ２ホルダ３受け材４ピストン５工具６カム７カンザシ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズなどの光学素子をはめ込んでノン
ブロッキング研磨する保持方法において、研磨機に接続
されてレンズを内部に保持するホルダと、ホルダとレン
ズとの間に配置された受け材と、該受け材に接して上下
方向に移動可能なピストンと、該ピストンを上下方向に
規制するカムとから構成したことを特徴とするレンズ保
持具。
【請求項２】前記カムを円周方向で異なる厚さに形成
したことを特徴とする請求項１記載のレンズ保持具。
【請求項３】前記ピストンとカムとを磁石にて形成し
たことを特徴とする請求項１記載のレンズ保持具。