JPS63232963A - 球面研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学鏡面あるいは無歪加工面を必要とする光学
素子および機能素子、特に球面形状を有する素子のブロ
ートポリジングに使用される球面研磨装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、被加工材を浮上させて研磨する、いわゆるフロー
トポリシングにおいては、平面の研磨定盤に切削バイト
を用いてスパイラル溝を形成し、定盤表面の平面加工は
定盤を回転させると共に、バイトを定盤の半径方向に走
査させて、溝および表面の平面度を創成していた。平面
の被加工物のブロートポリジングにおいては、被加工材
と平面の研磨定盤とが非接触のため、研磨定盤の摩耗は
、上記従来の手段でも、はとんどなく、安定した研磨が
可能であった。

しかしながら、レンズ等の曲面、あるいは球面形状を有
する素子の研磨加工においては、研磨部材と被加工物と
の浮上隙間は数μと極めて小さいため、被加工物の加工
面の研磨部材表面に対する上下動が１〜２−程度あって
も加工部材と被加工とが接触することがあり、良好な表
面に研磨することができず、このブロートポリジングを
曲面、球面加工に適用することは事実上不可能であった
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のように、従来フロートポリシングは平面の加工に
対してのみ適用可能であったが、本発明は上記従来不可
能であった曲面、球面加工のフロートポリシングを可能
にした球面研磨装置を提供することを目的とするもので
ある。

本発明によれば研磨部材の動圧発生溝加工および球面創
成加工を研磨装置上で研磨部材を研磨時と同軸に取り付
けた状態で実施することにより、研磨部材表面の上下動
を全くゼロにし、良好なフロートポリシング加工が可能
で、所望の規格に合致した加工品を得ることができる。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決する本発明の手段は、動圧発生溝を表
面に形成された研磨部材を有し、被研磨材が該研磨部材
に対向して該研磨部材表面より浮上して加工されるフロ
ートポリシングのための球面研磨装置において、 研磨部材を回転駆動させる手段と、該研磨部材を所望の
球面曲率半径で旋回走査させる手段と、慈研磨部材表面
に動圧発生溝を設ける切削手段と、該研磨部材表面に、
球面を創成する為に円環の一部に設けた切削手段と、前
記円環を回転駆動させる手段と、被研磨材を保持する支
持部材を有する回転駆動軸と同駆動手段を備えたことを
特徴とする球面研磨装置である。

〔作用〕

溝を形成する場合研磨部材を回転させると同時に所望の
球面曲率半径で旋回走査させバイトよりなる切削手段で
研磨部材を切込んでスパイラル溝を形成する。球面創成
の場合、研磨部材と円環に設けた切削手段とを所定の位
置関係に設定し両者を回転させ切削手段により切削する
。研磨の場合、研磨液に非加工物（レンズ）と研磨部材
を浸漬し、両者を対面させ、溝により発生する動圧によ
る研磨液中の砥粒の衝突力で非加工物を研磨する。研磨
部材は着脱なしに溝形成、球面形成、研磨が実施される
ので、ふれの発生がなく良好な研磨が達成される。

〔実施例〕

つぎに本発明を実施例により図面を参照して説明する。

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の一実施例の正面図、お
よび側面図である。これら図において、本発明の球面研
磨装置１は台座２ａにより床２ｂに固定された直立のベ
ース２を有し、ベース２の正面に研磨部材３を回転可能
に支持する支持部材４か取付けられる。支持部材４はモ
ータ４ａおよびこれにより回転する研磨部材回転軸４ｂ
を有し、この回転軸４ｂに研磨部材３が回転される。ま
た研磨部材３はモータ４Ｃにより支持部材４を介して矢
印Ｒで示すように所望の球面曲率半径で旋回走査される
。研磨部材３の上部には、下端部に溝切削バイト５が装
着されたバイト支持部材６が配設される。バイト支持部
材６に並んで下端部に球面創成バイト７が装着された円
環８を有する円環支持部材９、および下端部に被研磨材
ＩＯを保持した被研磨材支持部材１１が配設される。こ
れら支持部材６．９．１１はベース２に矢印Ｓで示すよ
うに横方向に移動可能に装着される。バイト５はシリン
ダ６ａにより上下に移動可能であり、円環８はモータ８
ａにより回転され、ステップモータ８ｂ、シリンダ８Ｃ
により上下に移動される。被研磨材１０はモータｌｌａ
により回転され、シリンダ１１ｂにより上下に移動可能
である。これらモータ４．４ｃ、８ａ、ｌｌａ、　ステ
ップモーＪ８ｂ、シリンダ６ａ、８ｃ、ｌｌｂは制御装
置１２により制御される。

つぎに上記球面研磨装置の作用について第２図、第３図
および第４図も参照して説明する。

（Ａ）＠状の研磨部材３の球面に溝切削する場合：１、
第２図に示すように回転軸４ｂを緩回転すると同時に旋
回走査する。

２、バイト５を研磨部材３の上部に移動しシリンダ６ａ
により上下スライド°（不図示）に沿って、定位置まで
下降させ、ストッパ（不図示）で停止する。

３、研磨部材３にスパイラル加工がなされる。

４、旋回走査がある角Ｏｎ（切削終了位置うでバイト５
が上昇される。

５、研磨部材３が回転停止され、溝加工終了する。にげ
３ａは切削開始時に利用される。

（ｌ））研磨部材３に球面創成の場合：１、第３図に示
すように、研磨部材３とバイト７およ環バイト７の回転
直径、Ｒ：所要球面の曲率半径）に設定する。

２、研磨部材３と円環８を介してバイト７をモータ４ａ
および８ａで回転させる。

３、バイト７を円環８を介してシリンダ８Ｃで切削点の
近傍迄下降させ、その後ステップモータ８ｂにより切込
、切削加工を行なう。所定の下降位置において切込を停
止する。

４、バイト７を上昇させ、原点を復帰する。

５、各軸の回転を停止し、球面創成終了する。

（Ｃ）溝形成、球面創成された研磨部材３により被研磨
材１０を研磨する場合： １．４図に示すようにタンク２０内に研磨、液りを充填
し、研磨部材３および被研磨材（レンズ）１０を研磨液
りに浸漬させる。

２、被研磨材！０の回転軸１０ａおよび研磨部材３の回
転軸４ｂを回転させ、シリンダＩｌｂにより被研磨部材
１０を下降させる。

３、被加工物（レンズ）　１０は研磨部材３の表面の溝
Ｓｏにより発生する動圧で研磨部材３に接触せずに砥粒
（研磨液中に浮遊）の衝突力で凸周部より微小量ずつ除
去され、その結果良好な形状、良好な粗さの球面が仕上
げられる。

４、一定時間加工後、被研磨材ＩＯを軸１０ａを介して
上昇させ被研磨材１０および研磨部材３の回転を停止し
、研磨は完了する。

上記（Ａ）、　（Ｂ）、　（ｔｌ：）各操作において、
研磨部材３は軸４ｂに固定されたまま、すなわち着脱さ
れることなく加工され、研磨加工を実施するので研磨部
材３の上面の上下のふれはゼロであるので、研磨中に被
研磨材ＩＯとの接触は回避される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は動圧発生溝加工および球
面創成加工を研磨装置上で研磨部材を研磨時と同軸に取
り付けた上体で実施することにより、浮上動圧の安定化
が達成化され、ざらに研磨部材の表面の上下動を解消さ
せることができ、研磨時に研磨部材と被研磨材との接触
を完全に防止し、従って無歪の形状精度の極めて良好な
安定した球面研磨が可能となった。

また球面創成工具として円環状の工具を用いることによ
り、幾何学的な工具と研磨部材の容易な位置関係で精度
のよい球面の創成が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の一実施例の正面図、第１図（Ｂ
）は第１図（Ａ）の側面図、第２図は研磨部材に溝加工
する場合の説明断面図、第３図は研磨部材の球面創成の
説明断面図、第４図は本発明による研磨作業の一実施例
の部分詳細断面図である。 ■・・・球面研磨装置、　　２・・・ベース、３・・・
研磨部材、　　　４・・・支持部材、４ａ・・・モータ
、　　　４ｂ・・・回転軸、５・・・溝切削バイト、　
　６・・・バイト支持部材、７・・・球面創成バイト、
８・・・円環、９・・・円環支持部材、　１０・・・被
研磨材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 動圧発生溝を表面に形成された研磨部材を有し、被研磨
   材が該研磨部材に対向して該研磨部材表面より浮上して
   加工されるフロートポリシングのための球面研磨装置に
   おいて、 研磨部材を回転駆動させる手段と、該研磨部材を所望の
   球面曲率半径で旋回走査させる手段と、該研磨部材表面
   に動圧発生溝を設ける切削手段と、該研磨部材表面に、
   球面を創成する為に円環の一部に設けた切削手段と、前
   記円環を回転駆動させる手段と、被研磨材を保持する支
   持部材を有する回転駆動軸と同駆動手段を備えたことを
   特徴とする球面研磨装置。