JPH1170452A - 研磨装置 - Google Patents
研磨装置Info
- Publication number
- JPH1170452A JPH1170452A JP9245917A JP24591797A JPH1170452A JP H1170452 A JPH1170452 A JP H1170452A JP 9245917 A JP9245917 A JP 9245917A JP 24591797 A JP24591797 A JP 24591797A JP H1170452 A JPH1170452 A JP H1170452A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- polishing
- polishing apparatus
- rotating arm
- toroidal
- 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
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Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定的に精度の良いトロイダル形状の研磨面
を得ることのできる研磨装置を提供する。 【解決手段】 本研磨装置１は、微小量弾性変形させた
被加工物３の加工面３ａを球面研磨し、研磨後に弾性変
形を解放してトロイダル形状等の非球面を得るための装
置である。被加工物３の任意の複数の点を、任意の力で
支持する被加工物支持機構１０（回転アーム１３、カン
ザシピン１５、空圧シリンダ１９等）を具備する。
を得ることのできる研磨装置を提供する。 【解決手段】 本研磨装置１は、微小量弾性変形させた
被加工物３の加工面３ａを球面研磨し、研磨後に弾性変
形を解放してトロイダル形状等の非球面を得るための装
置である。被加工物３の任意の複数の点を、任意の力で
支持する被加工物支持機構１０（回転アーム１３、カン
ザシピン１５、空圧シリンダ１９等）を具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズやミラーの
ような光学素子等をトロイダル形状に研磨加工する研磨
装置に関する。特には、安定的に精度の良いトロイダル
形状の研磨面を得ることのできるように改良を加えた研
磨装置に関する。
ような光学素子等をトロイダル形状に研磨加工する研磨
装置に関する。特には、安定的に精度の良いトロイダル
形状の研磨面を得ることのできるように改良を加えた研
磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光学系の収差補正のために、屈折
面や反射面が非球面のレンズやミラーが多用されるよう
になってきた。非球面の一つにトロイダル形状がある。
トロイダル形状とは、ラグビーボールの表面のように、
面の曲率が縦と横で異なる曲面である。光学面をトロイ
ダル面とすることにより光学系の非点収差等を補正する
ことができる。
面や反射面が非球面のレンズやミラーが多用されるよう
になってきた。非球面の一つにトロイダル形状がある。
トロイダル形状とは、ラグビーボールの表面のように、
面の曲率が縦と横で異なる曲面である。光学面をトロイ
ダル面とすることにより光学系の非点収差等を補正する
ことができる。
【０００３】縦横曲率の差が微小なトロイダル面の研磨
方法としては、被加工物の縦か横かを少し反らせるよう
に微小量弾性変形させ、この状態で被加工面を球面研磨
し、研磨後にその弾性変形を解放する方法がある。反ら
せた方向に沿った面の曲率は、弾性変形の分だけ大き
く、あるいは小さくなり、縦・横で面の曲率が異なって
くる。
方法としては、被加工物の縦か横かを少し反らせるよう
に微小量弾性変形させ、この状態で被加工面を球面研磨
し、研磨後にその弾性変形を解放する方法がある。反ら
せた方向に沿った面の曲率は、弾性変形の分だけ大き
く、あるいは小さくなり、縦・横で面の曲率が異なって
くる。
【０００４】被加工物を反らせる方法としては、被加工
物の側面をネジで締め付けたり、被加工物を貼り付ける
ワーク皿の貼り付け面を微小量変形させたりしていた。
物の側面をネジで締め付けたり、被加工物を貼り付ける
ワーク皿の貼り付け面を微小量変形させたりしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方法では、被加工物の側面の締め付けネジの送り調節が
非常に微妙なため調節しにくい。また、加工中に締め付
けネジのゆるみや、裏面形状の緩衝材（皿と被加工物の
間のウレタン）の変化等があり、加工毎に加工形状が微
小に異なるため、煩雑な再調整を要していた。
方法では、被加工物の側面の締め付けネジの送り調節が
非常に微妙なため調節しにくい。また、加工中に締め付
けネジのゆるみや、裏面形状の緩衝材（皿と被加工物の
間のウレタン）の変化等があり、加工毎に加工形状が微
小に異なるため、煩雑な再調整を要していた。
【０００６】本発明は、レンズやミラーのような光学素
子等をトロイダル形状に研磨加工する研磨装置であっ
て、安定的に精度の良いトロイダル形状の研磨面を得る
ことのできる研磨装置を提供することを目的とする。
子等をトロイダル形状に研磨加工する研磨装置であっ
て、安定的に精度の良いトロイダル形状の研磨面を得る
ことのできる研磨装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の研磨装置は、微小量弾性変形させた被加工
物の加工面を球面研磨し、研磨後該弾性変形を解放して
トロイダル形状等の非球面を得るための研磨装置であっ
て； 被加工物の任意の複数の点を、任意の力で支持す
る被加工物支持機構を具備することを特徴とする。
め、本発明の研磨装置は、微小量弾性変形させた被加工
物の加工面を球面研磨し、研磨後該弾性変形を解放して
トロイダル形状等の非球面を得るための研磨装置であっ
て； 被加工物の任意の複数の点を、任意の力で支持す
る被加工物支持機構を具備することを特徴とする。
【０００８】すなわち、本発明では、被加工物の裏面の
所定の位置に一定の加圧を加えることにより、被加工物
に均一な反り（ベンディング）をもたせ、加工後にその
ベンディングを取り除くことにより、加工形状を安定的
に微量なトロイダル形状に仕上げる。また、被加工物の
支持力をコントロールすることにより、被加工物のベン
ディング量をコントロールする。
所定の位置に一定の加圧を加えることにより、被加工物
に均一な反り（ベンディング）をもたせ、加工後にその
ベンディングを取り除くことにより、加工形状を安定的
に微量なトロイダル形状に仕上げる。また、被加工物の
支持力をコントロールすることにより、被加工物のベン
ディング量をコントロールする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の研磨装置は、揺動する研
磨皿と、被加工物を研磨皿に押圧しつつ回転させる回転
アームと、を具備し；上記被加工物支持機構が、回転ア
ームと被加工物間に介在することが好ましい。この場
合、被加工物が揺動することがないため、被加工物の支
持力が変動するようなこともない。
磨皿と、被加工物を研磨皿に押圧しつつ回転させる回転
アームと、を具備し；上記被加工物支持機構が、回転ア
ームと被加工物間に介在することが好ましい。この場
合、被加工物が揺動することがないため、被加工物の支
持力が変動するようなこともない。
【００１０】以下、図面を参照しつつ説明する。図１
は、本発明の１実施例に係る研磨装置の全体構成を示す
側面断面図である。図２は、図１の研磨装置の被加工物
支持機構の要部を示す図である。（Ａ）は側面図、
（Ｂ）は平面図である。この実施例の研磨装置１は、下
部の研磨皿３５（ポリシャ３３）の上面に、被加工物３
の下面（被加工面３ａ）を押し付けて研磨加工する装置
である。被加工物３は、上部の回転軸１１、回転アーム
１３、カンザシピン１５等によって、回転しながら下に
押し付けられる。
は、本発明の１実施例に係る研磨装置の全体構成を示す
側面断面図である。図２は、図１の研磨装置の被加工物
支持機構の要部を示す図である。（Ａ）は側面図、
（Ｂ）は平面図である。この実施例の研磨装置１は、下
部の研磨皿３５（ポリシャ３３）の上面に、被加工物３
の下面（被加工面３ａ）を押し付けて研磨加工する装置
である。被加工物３は、上部の回転軸１１、回転アーム
１３、カンザシピン１５等によって、回転しながら下に
押し付けられる。
【００１１】研磨皿３５は鋳鉄製等の円盤状のものであ
り、下面中心に回転揺動軸３７が突設されている。この
回転揺動軸３７は、その軸中心回りに回転するととも
に、図の矢印のように、ポリシャ３３の加工面（上面）
３３ａのアールに沿って図の左右に揺動する。
り、下面中心に回転揺動軸３７が突設されている。この
回転揺動軸３７は、その軸中心回りに回転するととも
に、図の矢印のように、ポリシャ３３の加工面（上面）
３３ａのアールに沿って図の左右に揺動する。
【００１２】研磨皿３５の上面には発泡ウレタン製等の
ポリシャ３３が貼られている。このポリシャ３３の上面
には、側方の研磨液供給ノズル３１から研磨液が供給さ
れる。ポリシャ３３の上面は球面の加工面３３ａとなっ
ている。
ポリシャ３３が貼られている。このポリシャ３３の上面
には、側方の研磨液供給ノズル３１から研磨液が供給さ
れる。ポリシャ３３の上面は球面の加工面３３ａとなっ
ている。
【００１３】回転軸１１は、その軸芯回りに回転する。
回転軸１１の下端には回転アーム１３が連結固定されて
いる。回転アーム１３は、図２（Ａ）に示すように長手
方向に延びるスリット１３ａ（中空部）を有する。この
スリット１３ａには、上下に延びる左右２本のカンザシ
ピン１５ａ、１５ｂが差し込まれている。左右のカンザ
シピン１５ａ、１５ｂの回転アーム１３に対する長手方
向位置は、ナット１７をゆるめてカンザシピン１５をス
ライドさせることにより、調整可能である。なお、ナッ
ト１７は、カンザシピン１５に切られたネジに螺合して
いる。加工中は上下のナット１７を互いに締め込んで、
カンザシピン１５を、回転アーム１３上の所定位置に固
定する。なお、被加工物の種類・寸法によってカンザシ
ピンの位置を変えて使用するので、一本の回転アーム１
３で多様な被加工物に対応できる。
回転軸１１の下端には回転アーム１３が連結固定されて
いる。回転アーム１３は、図２（Ａ）に示すように長手
方向に延びるスリット１３ａ（中空部）を有する。この
スリット１３ａには、上下に延びる左右２本のカンザシ
ピン１５ａ、１５ｂが差し込まれている。左右のカンザ
シピン１５ａ、１５ｂの回転アーム１３に対する長手方
向位置は、ナット１７をゆるめてカンザシピン１５をス
ライドさせることにより、調整可能である。なお、ナッ
ト１７は、カンザシピン１５に切られたネジに螺合して
いる。加工中は上下のナット１７を互いに締め込んで、
カンザシピン１５を、回転アーム１３上の所定位置に固
定する。なお、被加工物の種類・寸法によってカンザシ
ピンの位置を変えて使用するので、一本の回転アーム１
３で多様な被加工物に対応できる。
【００１４】カンザシピン１５の下には、押圧アクチュ
エータとしてのエアーシリンダー１９が、そのロッド２
０を下方に向けて連結されている。ロッド２０の先端
は、球面支持部２１となっており、同部２１は押え部材
２３の上面の凹部に当接している。エアーシリンダー１
９による押圧力は、押え部材２３や受け部材２５を介し
て被加工物３の端部を押圧する。左右のエアーシリンダ
ー１９ａ、１９ｂの押圧力は、各シリンダーに独立に供
給される空圧の値によって、任意に独立に変えることが
できる。なお、ロッド２０と押え部材２３との間が球面
受けとなっているのは、押え部材２３に不意のモーメン
トがかかって研磨面の精度に悪影響が出ないようにする
ためである。
エータとしてのエアーシリンダー１９が、そのロッド２
０を下方に向けて連結されている。ロッド２０の先端
は、球面支持部２１となっており、同部２１は押え部材
２３の上面の凹部に当接している。エアーシリンダー１
９による押圧力は、押え部材２３や受け部材２５を介し
て被加工物３の端部を押圧する。左右のエアーシリンダ
ー１９ａ、１９ｂの押圧力は、各シリンダーに独立に供
給される空圧の値によって、任意に独立に変えることが
できる。なお、ロッド２０と押え部材２３との間が球面
受けとなっているのは、押え部材２３に不意のモーメン
トがかかって研磨面の精度に悪影響が出ないようにする
ためである。
【００１５】押え部材２３は、鋼製等の硬い部材であ
り、被加工物３の上面及び側面にかかるアングル形をし
ている。押え部材２３と被加工物３の上面との間には、
ウレタンゴム等の受け部材２５が挟み込まれている。こ
の受け部材２５は押え部材２３と被加工物３との間の片
当りを避けるためのものである。なお、押え部材２３の
側面が被加工物３の側面に当たり、被加工物３が加工中
にずれることがなく、なだらかなトロイダル形状の研磨
面が得られる。
り、被加工物３の上面及び側面にかかるアングル形をし
ている。押え部材２３と被加工物３の上面との間には、
ウレタンゴム等の受け部材２５が挟み込まれている。こ
の受け部材２５は押え部材２３と被加工物３との間の片
当りを避けるためのものである。なお、押え部材２３の
側面が被加工物３の側面に当たり、被加工物３が加工中
にずれることがなく、なだらかなトロイダル形状の研磨
面が得られる。
【００１６】本実施例では、被加工物３の両端部のほぼ
対称の位置を、カンザシピン及びエアーシリンダーで押
圧している。左右のエアーシリンダーの押圧力は必ずし
も同一ではない。前加工中における被加工物の形状が微
妙にバラツクので、それに対応して研磨加工途中などで
左右のエアーシリンダーの押圧力を調整する。
対称の位置を、カンザシピン及びエアーシリンダーで押
圧している。左右のエアーシリンダーの押圧力は必ずし
も同一ではない。前加工中における被加工物の形状が微
妙にバラツクので、それに対応して研磨加工途中などで
左右のエアーシリンダーの押圧力を調整する。
【００１７】エアーシリンダー押圧力調整の実例を説明
する。ある被加工物について、まず左右のエアーシリン
ダーの押圧力を３００ｇとしたところ、被加工物の被加
工面はカンザシピンａ側の方が研磨削除量が大きかっ
た。そこで、カンザシピンａ側の押圧力を３０ｇ下げて
２７０ｇとしたところ、両側の研磨削除量が均一となり
良好な結果が得られた。
する。ある被加工物について、まず左右のエアーシリン
ダーの押圧力を３００ｇとしたところ、被加工物の被加
工面はカンザシピンａ側の方が研磨削除量が大きかっ
た。そこで、カンザシピンａ側の押圧力を３０ｇ下げて
２７０ｇとしたところ、両側の研磨削除量が均一となり
良好な結果が得られた。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、レンズやミラーのような光学素子等を安定的
に精度の良いトロイダル形状に研磨することのできる研
磨装置を提供できる。特に、揺動する研磨皿と、被加工
物を研磨皿に押圧しつつ回転させる回転アームと、を具
備し、被加工物支持機構が、回転アームと被加工物間に
介在する場合には、被加工物が揺動することがないた
め、被加工物の支持力が変動するようなこともない。
によれば、レンズやミラーのような光学素子等を安定的
に精度の良いトロイダル形状に研磨することのできる研
磨装置を提供できる。特に、揺動する研磨皿と、被加工
物を研磨皿に押圧しつつ回転させる回転アームと、を具
備し、被加工物支持機構が、回転アームと被加工物間に
介在する場合には、被加工物が揺動することがないた
め、被加工物の支持力が変動するようなこともない。
【図１】本発明の１実施例に係る研磨装置の全体構成を
示す側面断面図である。
示す側面断面図である。
【図２】図１の研磨装置の被加工物支持機構の要部を示
す図である。（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
す図である。（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
１ 研磨装置 ３ 被加工物 １０ 被加工物支持機構 １１ 回転軸 １３ 回転アーム １３ａ スリット １５ カンザシピン １７ ナット １９ エアーシリンダー ２０ ロッド ２１ 球面支持部 ２３ 押え部材 ２５ 受け部材 ３１ 研磨液供給
ノズル ３３ ポリシャ ３５ 研磨皿 ３７ 回転揺動軸
ノズル ３３ ポリシャ ３５ 研磨皿 ３７ 回転揺動軸
Claims (3)
- 【請求項１】 微小量弾性変形させた被加工物の加工面
を球面研磨し、研磨後該弾性変形を解放してトロイダル
形状等の非球面を得るための研磨装置であって；被加工
物の任意の複数の点を、任意の力で支持する被加工物支
持機構を具備することを特徴とする研磨装置。 - 【請求項２】 揺動する研磨皿と、 被加工物を研磨皿に押圧しつつ回転させる回転アーム
と、を具備し；上記被加工物支持機構が、回転アームと
被加工物間に介在することを特徴とする請求項１記載の
研磨装置。 - 【請求項３】 上記被加工物支持機構が、複数の、位置
可変かつ押圧力可変の押圧アクチュエータを含むことを
特徴とする請求項１又は２記載の研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245917A JPH1170452A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245917A JPH1170452A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1170452A true JPH1170452A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=17140768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9245917A Pending JPH1170452A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1170452A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7534159B2 (en) | 2003-03-31 | 2009-05-19 | Fujitsu Limited | Processing method and apparatus |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP9245917A patent/JPH1170452A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7534159B2 (en) | 2003-03-31 | 2009-05-19 | Fujitsu Limited | Processing method and apparatus |
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