JPH0379150B2 - - Google Patents

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JPH0379150B2
JPH0379150B2 JP61009988A JP998886A JPH0379150B2 JP H0379150 B2 JPH0379150 B2 JP H0379150B2 JP 61009988 A JP61009988 A JP 61009988A JP 998886 A JP998886 A JP 998886A JP H0379150 B2 JPH0379150 B2 JP H0379150B2
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JP
Japan
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polishing
polished
polishing tool
rotated
rotational
Prior art date
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JP61009988A
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Nobuo Nakamura
Manabu Ando
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Canon Inc
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学素子等の被研磨材を高精度に研
磨するための研磨方法およびその装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の研磨方法および装置としては、
下記のイおよびロのものが知られている。
イ 第3図に示すように、図示しない駆動手段に
より回転されるワーク回転軸25′に結合され
たワーク支持体14′の上方に、該ワーク支持
体14′の半径方向に揺動自在な棒体20′を設
け、該棒体20′の下端部に設けられた工具支
持体18′の下面に被研磨材12′の径に比較し
て小径の研磨パツド16′を接着固定した研磨
装置を使用し、円板状光学ガラス等の被研磨材
12′を前記ワーク支持体14′に接着すること
によつてワーク回転軸25′に対し回転対称と
なるよう固定支持する。
ついで、前記ワーク支持体14′を矢印B方
向へ回転させることにより前記被研磨材12′
を回転させ、研磨材供給手段22′から研磨剤
を供給しつつ、工具支持体18′を矢印C方向
へ回転させながら被研磨材12′に押圧すると
同時に矢印A方向に揺動させて研磨する。
ロ 上記イの方法および装置における工具支持体
18′を矢印C方向へ回転させる代わりに、工
具支持体18′の、被研磨材12′の半径方向へ
の揺動運動の回数および幅を、被研磨材12′
の被研磨位置に応じて変化させて研磨する方法
およびその装置(米国特許第3564776号明細書
参照)。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の研磨技術において、イに示した
方法および装置では、研磨パツド16′が同一速
度で回転しながら被研磨材12′の被研磨面全面
に接触して研磨加工を行なうため、被研磨面にお
いては研磨加工による除去量がほぼ一定となり、
加工前の面形状の凹凸量に対応した研磨ができな
いという問題点があつた。
第4図a及びbは第3図における−円周輪
帯断面に相当する被研磨材12′の輪帯断面図で
ある。第4図aは研磨前の形状を示し、第4図b
は研磨後の形状を示すものである。
これから明らかなように、研磨前の凹凸量に対
して除去量が均等であるため、光学的に見てかな
り大きな凹部が形成され、輪帯全周を均一な高さ
の表面にすることができない。
また、ロに示した方法および装置においては、
被研磨材12′の回転と研磨パツド16′の揺動運
動により研磨を行なうので、被研磨面の凹凸によ
つて研磨パツド16′が振動し、高精度な研磨が
行なえないという問題点があつた。
本発明は、上記従来の技術に有する問題点に鑑
みてなされたものであつて、光学素子等の被研磨
材表面に存在する周方向同一輪帯面に存在する凹
凸をその量に応じて除去できる研磨方法および研
磨装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の研磨方法は、被研磨材を回転運動さ
せ、その被研磨材の被研磨面に、研磨工具を回転
させながら対向圧接し、さらにその研磨工具を前
記被研磨材の回転半径方向に往復運動させて、該
研磨工具が対向する、被研磨面の半径方向位置お
よび回転方向の角度位置を検出し、検出した半径
方向位置で示される円周輪帯上の、検出した角度
位置で示される被研磨位置について、予め設定さ
れる、凹凸量に応じた研磨量に見合う回転速度
に、前記研磨工具の回転速度を変化させるもので
ある。
さらに、上記方法を実施するための装置として
は、 駆動手段により回転されるワーク支持体と、 該ワーク支持体に支持されて回転される被研磨
材の被研磨面に対向圧接されるとともにモータに
よつて回転される研磨工具とを備え、 さらに、該研磨工具を前記被研磨材の回転半径
方向に往復運動させる送り装置と、 被研磨材の回転半径方向に往復運動している研
磨工具の半径方向位置を検出する送り位置検出ユ
ニツトと、 研磨工具と対向する被研磨材の回転方向におけ
る角度位置を検出する回転角度位置検出ユニツト
と、 前記被研磨材の被研磨面の所定の半径方向位置
の円周輪帯上で、所定の角度位置で示される被研
磨位置について、予め設定される凹凸量に応じた
研磨量に見合う研磨工具の回転速度を記憶し、前
記送り位置検出ユニツトおよび回転角度位置検出
ユニツトが検出した半径方向位置および角度位置
に対応する被研磨位置について設定されている研
磨量に見合う回転速度に応じて前記モータの回転
速度を変化させる演算処理制御装置とを有する研
磨装置。
〔作用〕
被研磨材をワーク支持体上面に固定支持させ、
駆動手段を起動して前記ワーク支持体を回転させ
ることによつて前記被研磨材を回転させる。つい
で、モータを起動して研磨工具を回転させるとと
もに、送り装置を起動して研磨工具を被研磨材の
半径方向へ往復運動させることにより、被研磨材
の凹凸を除去する。この時、研磨工具の回転速度
を、その研磨工具が対向する被研磨面の半径方向
位置および回転方向の角度位置によつて示される
被研磨位置について、予め設定されている研磨量
に見合う回転速度に、変化させることにより凹凸
量に応じた除去を行なう。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
第1図a,bに示すように、ワーク支持体14
は、機枠10に軸承されたワーク回転軸25に結
合されており、駆動手段としての駆動モータ26
によつて歯車27aおよび27を介して回転され
る。一方、研磨工具28は、アーム31に一体に
設けられた頭部31aに軸承され、該頭部31a
の上部に固定されたモータ30により回転される
回転軸29と結合されて回転される。
また、機枠10上には、前記ワーク支持体14
に並設して、前記研磨工具28を前記ワーク支持
体14の回転半径方向に往復運動させる送り装置
が設けられている。該送り装置は、機枠10に固
設されたスライド案内36に滑合された送りコラ
ム32に一体的に設けられた不図示のナツトに螺
合された送りねじ35を有し、該送りねじ35を
送りモータ34によつて正転または逆転させるこ
とにより、前記スライド案内36に沿つて送りコ
ラム32を矢印A方向へ往復運動させる。さら
に、送りコラム32にはシヤフト33を介してア
ーム31が回転自在に枢着されており、シヤフト
33を間にした反対端は送りコラム32に枢着し
たフツク21により係止可能でアーム31がシヤ
フト33を中心にして第1図aから時計方向に回
動して斜めになつた位置で保持される。
光学的または磁気的なリニアスケールもしくは
インダクトシン等で構成される送り位置検出ユニ
ツト37は、スライド案内36と送りコラム32
に固定されており、被研磨材12上を往復運動し
ている研磨工具28の半径方向位置を検出する。
ワーク支持体25の下部に設けられている回転
角度位置検出ユニツト41は、研磨工具28が対
向する、回転している被研磨材12の被研磨面の
回転方向における角度位置を検出する。
演算処理制御装置39は、被研磨材12の被研
磨面の所定の半径方向位置で示される円周輪帯上
で、所定の角度位置で示される被研磨位置につい
て、予め設定される、凹凸量に応じた研磨量に見
合う研磨工具28の回転速度を記憶し、送り位置
検出ユニツト37および回転角度位置検出ユニツ
ト41が検出した半径方向位置および角度位置に
対応する被研磨位置について設定されている研磨
量に見合う回転速度に応じてモータ30の回転速
度、すなわち研磨工具28の回転速度を変化させ
る。さらに、演算処理制御装置39は駆動モータ
26と送りモータ34の附勢制御を行なう。
なお、図中の38は研磨剤供給手段22より供
給された研磨剤を受ける研磨剤用パンである。
次に、動作について説明する。
アーム31はシヤフト33を中心に時計方向に
回動して持上げられており、送りコラム32に枢
着されたフツク21にシヤフト33の枢着位置よ
りも反対に突出した端部が引下げられて支持され
ている。
まず、被研磨材12をワーク支持体14上に接
着固定してワーク回転軸25に嵌着する。次に、
工具回転軸29に研磨工具28を取付ける。こゝ
で、研磨剤供給手段22より研磨剤が供給され、
つづいて、演算処理制御装置39により各モータ
26,30,34が附勢される。モータ26が附
勢されることにより、歯車対27a,27を介し
てワーク回転軸25が回転してワーク支持体14
を回転させ、被研磨材12の被研磨面を周方向に
送る。また、モータ30が附勢されることによ
り、工具回転軸29が回転して研磨工具28が回
転し、さらに、この研磨工具28は、送りモータ
34が送りねじ35を回転して送りコラム32を
スライド案内36中を滑動することにより、被研
磨面の半径方向に往復運動する。
こゝで、フツク21を外してアーム31を、シ
ヤフト33を中心に反時計方向に回動して研磨工
具28を被研磨材12上に置く。研磨工具28の
被研磨材12に対する切り込みはアーム31とア
ーム31が担持している他の物の重量により与え
られる。
かくして研磨工具28は回転し乍ら、半径方向
送りが与えられると同時に被研磨材12は回転し
て周方向に送りが与えられて研磨が行なわれる。
この研磨動作中、送り位置検出ユニツト37と
回転角度位置検出ユニツト41は、それぞれ、被
研磨面上を往復運動している研磨工具28の半径
方向位置とその研磨工具28が位置している被研
磨面の回転方向の角度位置を前記モータに接続す
るエンコーダ等の知られている手段によつて検出
して、その検出した信号を演算処理制御装置39
へ出力している。検出した研磨工具の被研磨面上
の半径方向位置および角度位置についての情報を
受取つた演算処理制御装置39は、それらの情報
から研磨工具28が位置する被研磨面の被研磨位
置を検出して、その研磨位置について設定されて
いる研磨量に見合う回転速度に応じて研磨工具2
8の回転速度を制御する。
ここで、第2図に示す被研磨材12を修正研磨
する場合について説明する。
まず、研磨工具28の回転速度と研磨量の関係
は、第2図aに示すように、研磨工具28の回転
速度が遅いときは、研磨量が少なく被研磨材12
の除去深さは浅くなり、回転速度が速いときは、
研磨量が多く被研磨材12の除去深さが深くな
る。
次に、第2図bに示すように、同一円周輪帯に
存在する凸部12b−1,12b−2を有する被
研磨材12の修正研磨を考えると、凸部12b−
1,12b−2に応じた研磨量(12b−1<1
2b−2)に見合う回転速度が設定され、その設
定回転速度が凸部の研磨位置対応で演算処理制御
装置39へ格納される。そして、研磨工具28が
凸部の存在する研磨位置に達したとき、研磨工具
28の回転速度を設定回転速度に変化させる。
この研磨工具28の回転速度制御では、凸部1
2b−1の場合には、凸部12b−2の場合に比
べて回転速度を遅くして時間当りの実加工量
(Stock Remove)を減少させ、凸部12b−2
の場合には、逆に回転速度を速くする。これによ
つて、凸部12b−1,12b−2の研磨量に応
じた研磨が行なえ、第2図cに示すようなうねり
のない加工面12c−1,12c−2を得ること
ができる。
以上のように本実施例では、修正研磨を例にと
り説明したが本発明の研磨装置は、その他の通常
の研磨にも利用できることは勿論である。
〔発明の効果〕
本発明は上述のように構成されているので、以
下に記載するような効果を奏する。
被研磨材の回転角度および研磨工具の被研磨材
上での往復運動に同期させて研磨工具の回転速度
を自由に変化させることができるので、被研磨材
の周方向同一輪帯面に存在する、異なる量の凹凸
についてもその量に応じた研磨加工を行なえ、さ
らに、研磨工具の振動を抑制することができ、加
工面に段差を生ずることなく高精度な研磨を行な
うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の研磨装置の一実施例を示し、
aはその縦断面図、bはaの−矢視図、第2
図aは研磨工具の回転速度と研磨量との関係を示
す図、第2図bは修正研磨前の被研磨材の断面
図、第2図cは修正研磨後の被研磨材の断面図、
第3図は従来の研磨方法の一例を示した斜視図、
第4図aは修正研磨前の被研磨材の断面図、第4
図bは第3図に示した従来の研磨方法による修正
研磨後の被研磨材の断面図である。 12……被研磨材、26……駆動モータ、28
……研磨工具、30……モータ、34……送りモ
ータ、37……位置検出ユニツト、39……演算
処理制御装置、41……回転角度位置検出ユニツ
ト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被研磨材12を回転運動させ、その被研磨材
    の被研磨面に、研磨工具28を回転させながら対
    向圧接し、さらにその研磨工具28を前記被研磨
    材12の回転半径方向に往復運動させて、該研磨
    工具28が対向する、被研磨面の半径方向位置お
    よび回転方向の角度位置を検出し、検出した半径
    方向位置で示される円周輪帯上の、検出した角度
    位置で示される被研磨位置について、予め設定さ
    れる、凹凸量に応じた研磨量に見合う回転速度
    に、前記研磨工具28の回転速度を変化させる研
    磨方法。 2 駆動手段26により回転されるワーク支持体
    14と、 該ワーク支持体14に支持されて回転される被
    研磨材12の被研磨面に対向圧接されるとともに
    モータ30によつて回転される研磨工具28とを
    備え、 さらに、該研磨工具28を前記被研磨材12の
    回転半径方向に往復運動させる送り装置と、 被研磨材12の回転半径方向に往復運動してい
    る研磨工具28の半径方向位置を検出する送り位
    置検出ユニツト37と、 研磨工具28と対向する被研磨材12の回転方
    向における角度位置を検出する回転角度位置検出
    ユニツト41と、 前記被研磨材12の被研磨面の所定の半径方向
    位置の円周輪帯上で、所定の角度位置で示される
    被研磨位置について、予め設定される、凹凸量に
    応じた研磨量に見合う研磨工具28の回転速度を
    記憶し、前記送り位置検出ユニツト37および回
    転角度位置検出ユニツト41が検出した半径方向
    位置および角度位置に対応する研磨量に見合う回
    転速度に応じて前記モータ30の回転速度を変化
    させる演算処理制御装置39とを有する研磨装
    置。
JP61009988A 1986-01-22 1986-01-22 研摩方法および研摩装置 Granted JPS62173167A (ja)

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JPS62173167A JPS62173167A (ja) 1987-07-30
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003001560A (ja) * 2001-06-22 2003-01-08 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc 基板研磨装置、基板研磨方法及び半導体装置
KR100341922B1 (ko) * 2001-12-20 2002-06-24 모유진 광커넥터 페룰용 연마기

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JPS62173167A (ja) 1987-07-30

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