JPS63318252A - ワ−ク支持装置 - 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、光学素子研磨機に用いられるワーク支持装置
に係り、特に、被研磨体（ワーク）がその長手方向とそ
の直角方向の曲率が異なるようなもの、例えば円筒面レ
ンズのごときワークに適するワーク支持装置に関する。

［従来の技術１ 円筒面レンズのごときワークを研磨加工する技術は、「
中央科学社」発行の「新編　レンズφプリズムの工作技
術」の第１８８頁に記載されている。

円筒面レンズは、第６図ａ、ｂにて示すごとく曲率半径
方向１と母線方向２の組合せ面であり、従って、円筒面
レンズ３を研磨加工する際には、この両者を同時に研磨
加工しなければならない。

かかる円筒面レンズ３を研磨加工する際には、−般に、
ｔ５７図にて示すごときワーク支持装置４を用いてワー
クである円筒面レンズ３を研磨加工している。即ち、図
は、被研磨面が凹面である円筒面レンズ３を研磨加工し
ている状態を示しており、円筒面レンズ３は貼付皿５に
貼設されている。貼付皿５の上部には、上軸（かんざし
）６の下端部に形設された球状のかんざし球６ａと係合
する係合凹部５ａが形設しである。上軸６は、２つの運
動、即ち前後動と左右動を組合せた揺動機構（図示省略
）を介して揺動駆動されるように設定してあり、貼付皿
５はかんざし６ａを介してスイベル運動自在の構成とな
っている。貼付皿５の下方には、上軸６．貼付皿５と協
働して円筒面レンズ３を研磨加工するための研磨皿７が
回転自在に配備しである。研磨皿７における研磨面７ａ
は１円筒面レンズ３の凹面被研磨面に対応させて凸面形
状に形設しである。

上記構成よりなるワーク支持装Ｍ４を用いて研磨加工す
る手段によれば、上軸６を下降せしめてかんざし球６ａ
の球心Ｑを支持点として円筒面レンズ３を研磨皿７の研
磨面７ａに押圧せしめるとともに、上軸６を揺動運動さ
せることにより、円筒面レンズ３を研磨加工しうるもの
である。

第７図において、円筒面レンズ３の母線方向をＹ方向、
Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とすると、各方向の研磨
角は第８図ａ、ｂにて示すようになる。即ち、第８図ａ
は、第７図におけるＸ方向の断面図であり、円筒面レン
ズ３の曲率半径方向の外周辺上の１点Ｐにおける接ＭＡ
ＰＮと、Ｐ点とＱ点を結ぶ線ＰＱとのなす角ＺＱＰＮ（
＝００）が曲率研磨角となる。又、第８図すは、第７図
におけるＹ方向の断面図であり、図において母線方向の
外周辺上の１点Ｓにおける母線ＳＭと、５点とＱ点を結
ぶ線ＳＱとのなす角７ＱＳＭ　（＝θＹ）が母線研磨角
となる。既知のように、この各研磨角θ０　、θＹが充
分に小さければ、安定した研磨加工ができ、高い精度を
得ることができるものである０円筒面研磨機は、凸、凹
いずれかの研磨面でも下皿はレン″ズの凸面あるいは６
皿を取り付け、レンズの凹面あるいは凹皿は上皿とする
。又、母線方向の捩れ（倒れ）を防止するために多数個
貼りとして加工するのは、上記各研磨角θＧ　、θＹを
充分小さくするためである。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来技術においては、次のような種々の問題点があ
り、ワーク支持装置としては満足できるものではなかっ
た。

（１）　　曲率半径の大きなワーク（レンズ等）を研磨
加工する際には、第８図ａからも明らかなように曲率研
磨角θ０が大きくなり、加工が困難となる。

（２）　母線方向の長さの短いワークを研磨加工する際
には、第８図すからも明らかなように母線研磨角θＹが
大きくなり、この場合にも研磨加工が困難なものとなる
。

（′５１個のレンズを必要とする場合でも複数個のレン
ズを必要とし、研磨加工作業における段取りが面倒であ
り、しかも、経済的にも不利益であり１作業効率等も低
下する結果となる。

（４）凸面のレンズは下皿でしか加工できないので、■
上皿の研磨皿の曲率半径の変化が速くなり、多数のレン
ズを加工する場合に曲率の安定が困難なものとなる。■
レンズの交換時には、上皿の研磨皿を取り除き、その後
にレンズの交換作業を行なうことになるので、作業が極
めて煩雑化する。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、凹面、凸面を問わず、あらゆる曲率半径、母線
方向の長さのワーク（円筒面レンズ等）に適用でき、か
つ、ワークを安定的に研磨加工しうるように保持して高
い面精度を得ることができるようにしたり−り支持装置
を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明は、長
手方向とその長手方向に直角な方向の曲率がそれぞれ異
なる被研磨体を保持するためのワーク支持装置において
、研磨機の上軸に保持されるステーと、前記第１のステ
ーに第１の支軸を介してその軸回りに＠動自在に支承さ
れた揺動部材と、前記揺動部材に、前記第１の支軸と直
交する軸線を有する第２の支軸を介してその軸回りに回
動自在に支承されたワーク保持部とより構成し、前記被
研磨体における被研磨面の一側の方向の外周辺上の１点
における接線と前記被研磨体の対称軸の交点を、前記揺
動部材の揺動中心の軸線上付近に位置させるとともに、
他側の方向の母線もしくは外周辺上の１点における接線
と前記被研磨体の対称軸の交点を、前記ワーク保持部の
揺動中心の軸線上付近に位置させて構成することにより
、ワークの両方向の研磨角を充分小さくし、安定した研
磨加工を可能としてて、高い面精度を得ることができる
ようにしたものである。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明
する。

（第１実施例） 第１図及び第２図ａ、ｂは、本発明に係るワーク支持装
置１０の第１実施例を示す説明図であり、第１図は、構
成を線図にて示した概略構成図、第２図ａは左半分を断
面にした正面図。

第２図すは左右対称構成であるのでその左半分を省略し
た側断面図である０本実施例に係るワーク支持波２１１
０は、被研磨体（ワーク）がその長手方向とその長手方
向に直角な方向の曲率が異なるようなワークに適用する
ものであり１本実施例においては、円筒面レンズをワー
ク１１とする例を示している。

図において、１２で示すのは、図示を省略している円筒
面研磨機（以下、単に研磨機と称す）の上軸に固定され
た支柱である。支柱１２の下端部には、コの字形状のス
テー１３が開口部を下方にした状態で固設してあり、ス
テー１３は、固定ねじ１４を介してその中央部を支柱１
２に固定保持されるようになっている。ステー１３にお
ける両支持アーム部１３ａの下端部には、第１図にて示
すように千面略口の字形状に形設した揺動板（シーソー
板）１５が支軸１６を介して揺動自在に支承されている
。支軸１６は、第２図ａにて示すようにステー１３の両
支持アーム部１３ａに貫設した孔１７に嵌挿されるとと
もに、口の字形状に形設された揺動板１５における互に
対向する２辺の構成辺部１５ａの中央部にした軸受１８
の軸心部に嵌挿されており、揺動板１５は、この軸受１
Ｂ、支軸１６を介して揺動自在の構成となっている。１
９で示すのは、支軸１６の抜は出し規制用の止め金で、
固定ねじ２０を介してステー１３に固定しである。

ステー１３に支軸１６を介して支持された構成辺部１５
ａと直交する他側の構成辺部１５ｂの中央部には、第１
図にて示すごとく略コの字形状に形設したワーク保持部
２１が支軸２２を介して揺動自在に支持されている。支
軸２２は、第２図すにて示すように、揺動板１５に貫設
された孔２３に嵌挿されるとともに、ワーク保持部２１
に嵌着された軸受２４の軸心部に嵌挿されており、ワー
ク保持部２１は、この軸受２４．支軸２２を介して支軸
２２の軸線を中心として揺動自在の構成となっている。

２５で示すのは、支軸２２の抜は出し規制用の止め金で
、固定ねじ２６を介して揺動板１５に固定しである。略
コの字形状に形設されたワーク保持部２１は、その開口
部が下方となるように設定して配置構成してあり、ワー
ク保持部２１における水平部２１ａの中央部下面には、
ワーク１１保持用の凹部２７が形設しである。そして、
ワーク１１は、凹部２７内にその一部を保持されつつ、
下方の研磨皿（図示省略）を介して保持されるようにな
っている。支軸２２の軸線は支軸１６の軸線と直交して
おり、従って、ワーク保持部２１と揺動板１５の揺動方
向は互に直角方向となるように設定しである。

揺動板１５の揺動中心である支軸１６の軸線Ｘ、ワーク
保持部２１の揺動中心である支軸２２の軸線をＹとする
と、ワーク１１における曲率半径方向の外周辺の１点Ｐ
における接線ＰＮとワーク１１の対称＠Ｕの交点Ｆと、
Ｘ輌とが交わるように設定してあり、従って１曲率研磨
角が０度になるように設定しである。又、ワーク１１に
おける母線Ｍとワーク１１の対称軸Ｕの交点Ｅと、Ｙ軸
とが交わるように設定してあり、従って、母線研磨角も
０度になるように設定しである。なお、本実施例におい
ては、曲率研磨角及び母線研磨角とも０度に設定しであ
るが、この両研磨角は３０度以内に設定するのが望まし
いことから必ずしも０度に設定する必要はない、即ち、
交点ＦはＸ軸の近傍に位置する場合でもよく。

又、交点ＥはＹ軸の近傍に位ａする場合でもよい、又、
本実施例においては、支軸１６の軸線と支軸２２の軸線
とがＵ軸方向にずれを生ずるように設定しであるが、被
研磨体であるワーク１１の形状によってはその曲率と幅
（母線方向の長さ）の関係によりずれを生じないように
設定する場合もある。又、第１図においては、揺動板５
及びワーク保持部２１をそれぞれ２個の支軸１６゜２２
を介して支持する構成であるが、この構成に限定される
ものではなく、それぞれ１個の支軸１６．２２にて支持
する。いわゆる片持ち支持構成としてもよい、この場合
は、揺動板１５．ワーク保持部２１をそれぞれ片持ち支
持構成に適する構成とすることは勿論である。

上記構成のワーク支持構ｆｉｌＯを用いてワーク１１を
研磨加工する際には、支柱１２を図示を省略している上
軸を介して前後、左右方向に移動させることにより、揺
動板１５．ワーク保持部２１を揺動させ、図示を省略し
ている研磨皿と協働してワーク１１を研磨加工するもの
である。特に、本実施例においては、従来技術における
かんざし球の球心に相当する点が架空の点となるよう　
　　′に構成しであるので、従来技術のような物理的な
制限を受けることがない、従って、曲率研磨角。

母線研磨角の両研磨角を任意の角度に設定することがで
き、両研磨角を充分に小さくすることかできる。その結
果、安定した研磨加工が可能となり、高い面精度を得る
ことができるものである。

（第２実施例） 第３図に本発明の第２実施例を示す０本実施例は、第１
実施例が凸円筒面のワーク１１を適用対象としているの
に対し、凹円筒面のワーク３０を適用対象とした構成例
を示すものである０本実施例においては、ワーク３０が
凹円筒面のワークであるので、揺動板１５の揺動中心の
位置を第１実施例とは異ならせて設定しである。即ち、
ワーク３０における凹円筒面（被研磨面）の曲率半径方
向の１点Ｐ、における接線Ｐ、Ｎ、とワーク３０の対称
軸Ｕとの交点Ｆ、が揺動中心となるように設定しである
。その他の構成は、第２図ａ。

ｂにて示したものと同様であるので、同様の部材には同
一符号を付してその説明を省略する。

本実施例によれば、揺動板１５を揺動中心位置を変える
だけで、異なった形状（凹、凸等）又は異なった寸法（
曲率、長さ等）のワークを安定的に研磨加工することが
でき、ワークの適用範囲を拡大できる利点がある。その
他の作用、効果は、第１実施例と同様であるので、その
説明を省略する。

（第３実施例） 第４図に本発明の第３実施例を示す、第１実施例におい
ては、支柱１２を図示を省略している研府機の上軸に固
定した例を示したが、本実施例は、支柱１２を上軸に対
して回転自在の構成としたものである。即ち、図におい
て４０で示すのは、上軸（図示省略）に固定されたハウ
ジングで、このハウジング４０の軸心部には断面円形状
の中空凹部４１が形設しである。中空凹部４１内には、
２個のラジアルベアリング（軸受）４２が嵌着してあり
、支柱１２は、このラジアルベアリング４２の軸心部に
嵌挿した状態でステー１３に固定ねじ１４を介して固定
しである。４３゜４４で示すのは間座（スペーサー）、
４５で示すのはスラストベアリング、４６で示すのは押
え具である。その他の構成は、第２図ａ、ｂと同一であ
るので、その図示及び説明を省略する。

本実施例によれば、第１実施例の作用、効果に加えて、
ワークの母線方向と研磨皿の母線方向が多少ずれを生じ
ていてもワーク保持装置ｌＯが回転することによりずれ
を補正することができ、ワークと研磨皿とのなじみを良
好にして高い精度の研磨加工が可能となる。

（第４実施例） 第５図ａ、ｂに本発明の第４実施例を示す０本実施例は
、第２図ａ、ｂにて示した構成において、ワーク保持部
２１を略り字形状に形設し、ワーク保持部２１を片持ち
支持状態にて揺動板１５に支持構成したものである。即
ち、Ｌ字形状に形設したワーク保持部２１を軸受５０．
支軸５１を介して揺動板１５に揺動自在に支持構成した
ものである。５２で示すのはロックナツトである。ワー
ク保持部２１の先端部には角状（口字形状）の孔５２が
貫設してあり、この孔５２には、その上部を角状に形設
した貼付皿５３が嵌挿自在に構成しである。そして、貼
付皿５３に貼設されたワーク（トーリック面レンズ）１
１は、下方の研磨皿（図示省略）を介して保持されるよ
うに設定しである。

揺動板１５の揺動中心である軸線Ｘは、曲率半径Ｒ，力
方向外周辺の１点Ｐ、における接線Ｐ、Ｎ、上に、又、
ワーク保持部２１の揺動中心である軸線Ｙは、曲率半径
Ｒ２方向の外周辺上の１点Ｐ２における接線Ｐ２Ｎ２に
なる位置に設定してあり、それぞれの方向における研磨
角度は０度に設定しである。その他の構成は、第２図ａ
。

ｂと同様であるので、同様の部材には同一符号を付して
その説明を省略する。

本実施例によれば、ワークにおけるシリンドリカル面の
みならずトーリック面の研磨が可能となる。又、ワーク
保持部２１を片持ち支持構成としたので、ワーク１１の
着脱が容易となる利点がある。その他の作用、効果は、
第１実施例にて示したものと同一であるので、その説明
を省略する。

なお、上記実施例では単体レンズを研磨する例で説明し
たが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく
、例えば、平面プリズム、円筒面金型、トーリック面金
型等のワークを研磨するワーク支持装置として使用でき
ることは勿論である。又、本発明において、多数貼りを
行なうことも可能である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、従来技術におけるかん
ざし球の球心に相当する点を架空の軸として任意の位置
に設定することができるので、長手方向とその長手方向
に直角な方向の曲率がそれぞれ異なる被研磨体（ワーク
）における曲率研磨角、母線研磨角を充分小さく（０度
も含む）することができ、上記のごときワークを安定し
て研磨加工できるものである。その結果、高い面精度を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図ａ、ｂは１本発明に係る装置の第１実施
例を示す説明図、 第３図は１本発明に係る装置の第２実施例を示す左半分
を省略した側断面図、 第４ｒＩ４、第５図ａ、ｂは、それぞれ本発明に係る装
置の第３、第４実施例の説明図。 第６図ａ、ｂ、第７図、第８図ａ、ｂは、従来技術の説
明図である。 １１・・・ワーク １３・・・ステー １５・・・揺動板 １６・・・支軸 ２１・・・ワーク保持部 ２２・・・支軸 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社代理人　弁
理士　　奈　　　良　　　　　　　武　　　ゝ、　　− 甲替一一 第２　図（ａ） 第５　図（ａ） ＠５　図（ｂ） 第　６　図 第７図 昭和６２年９月２２日 特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿 １、事件の表示　　　　　　　　　　　　　い昭和６２
年特　許願１４９９０１号 ２、発明の名称 ワーク支持装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番２号名　称　
（０３７）オリンパス光学工業株式会社代表者　　下　
　山　　敏　　部 ４、代理人〒１０５ 住　所　東京都港区浜松町２丁目２番１５号６、補正の
対象 ７、補正の内容 （１）明細書第３頁第１４行目から同頁第１５行目に記
載する「回転自在に配備しである。」を、「配備しであ
る。」と補正する。 （２）明細書第５頁第１７行目から同頁第１８行目に記
載する「複数個のレンズを必要とし、」を、「上記（１
）、　（２）の問題点の対策として研磨角を小さくする
ために複数個のレンズを必要とし」と補正する。 （３）明細書第１０頁第１０行目から同頁第１１行目に
記載する「軸線と直交しており、従って、ワーク保持部
２１と」を、「交差しており、ワーク保持部２１と」と
補正する。 （４）明細書第１５頁第９行目に記載する「５２で示す
のは」を、ｒ５１ａで示すのは」と補正する。 （５）図面中、第５図すを別紙補正図面の通り補正する
。 ８、添付書類の目録

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 長手方向とその長手方向に直角な方向の曲 率がそれぞれ異なる被研磨体を保持するためのワーク支
   持装置において、 研磨機の上軸に保持されるステーと、前記 第１のステーに第１の支軸を介してその軸回りに回動自
   在に支承された揺動部材と、 前記揺動部材に、前記第１の支軸と直交す る軸線を有する第２の支軸を介してその軸回りに回動自
   在に支承されたワーク保持部とより構成し、 前記被研磨体における被研磨面の一側の方 向の外周辺上の１点における接線と前記被研磨体の対称
   軸の交点を、前記揺動部材の揺動中心の軸線上付近に位
   置させるとともに、他側の方向の母線もしくは外周辺上
   の１点における接線と前記被研磨体の対称軸の交点を、
   前記ワーク保持部の揺動中心の軸線上付近に位置させて
   構成したことを特徴とするワーク保持装置。