JPH0627404A

JPH0627404A - 走査光学装置及びそれに用いるハイブリッド走査レンズの製造方法

Info

Publication number: JPH0627404A
Application number: JP18072592A
Authority: JP
Inventors: Koji Nishimura; 孝司西村; Yoshimasa Kondo; 芳正近藤; Fumihiko Uchida; 史彦内田; Shigeo Moriyama; 茂夫森山; Akira Arimoto; 昭有本
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 1994-02-04

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】量産性が良く，かつ形状精度，表面精度及び耐
環境性に優れ，かつ非軸対称非球面形状を有するハイブ
リッドレンズを提供する。【構成】表面全域またはその一部にわたり微小な凹凸を
もつ基本ガラスレンズ５の表面に基本レンズ５と屈折率
がほぼ等しい透明な有機高分子材料の紫外線硬化樹脂３
を塗布し，トーリック形状の型２の雌型表面４に押し付
けて樹脂３が基本レンズ５と雌型表面４の間を隙間なく
満たすようにする。つぎに基本レンズ５を通して紫外線
を照射して樹脂３を硬化させてから基本レンズ５をトー
リック形状の型２から引きはがすと所望のハイブリッド
レンズ６が得られる。尚，型２は被加工物と砥石スピン
ドルとの空間的位置関係を極座標形式で制御し，被加工
物を回転させその回転方向と直交する面内で砥石スピン
ドルを円弧状に運動させて非球面雌型に加工したもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複雑な形状を有する非
軸対称非球面Ｆθレンズ及びその製造方法、及びそのレ
ンズを用いたレーザビームプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図を用いて、レーザプリンタの構成を説
明する。レーザビームプリンタは、主に光源３９から放
射されたレーザ光を変調，偏向して感光体４３上に光パ
ターンを形成するための走査光学系（図２１）と、走査
光学系で感光体４３上に形成された光パターンを、電子
写真プロセスを用いてハードコピー化するための画像形
成系（図２２）から構成されている。

【０００３】図２１において、一般的に光源３９には、
ガスレーザかまたは半導体レーザが用いられる。また、
変調器４７としては、音響光学（Ａ／Ｏ）素子を利用し
たＡ／Ｏ変調器が一般に用いられている。Ａ／Ｏ変調器
は、Ａ／Ｏ素子内に超音波を通過させ、これにより生じ
た屈折率の同期的変化により、入射したレーザ光を回折
させて強度変調を行う。Ａ／Ｏ素子による変調速度を高
くとるために、入射ビーム径を絞るビームコンプレッサ
４８ａ，感光体上で小さな結像スポットを得るために用
いられるビームエキスパンダ４８ｂを用い，半導体から
出射される発散ビームを平行ビームに変換するコリメー
タレンズを用いる。また、レーザ光で感光体を走査する
ための偏向器として、回転多面鏡（ポリゴンミラー）４
２が用いられている。なお、回転多面鏡の代りに、ホロ
グラムを用いたレーザプリンタも提案されている。

【０００４】回転多面鏡４２は定速回転しているため、
反射されてくるレーザ光は等角速度で偏向される。結像
レンズ（Ｆθレンズ）３８は、偏向されたレーザ光を感
光体面上の一平面内に結像する作用を持つ他に、等角速
度の入射光に光学的ディストーションを与えて等速度で
感光体面上を走査するように変換する作用（ｆθ特性）
を持っている。

【０００５】感光体４３は、導電性の支持体の上に光導
電体層を設けた二層構造である。予め、暗所で感光体表
面をプラスコロナ４９の放電等により均一に帯電してお
き、これにレーザ光を与えると、光の当った部分の光導
体の抵抗が低下して帯電していた電荷がアースに流れ
て、感光体４３の表面には電荷の残っている部分と残っ
ていない部分が生じる。

【０００６】感光体４３上に形成された潜像は、プラス
またはマイナスに帯電されたトナーにより現像される。
図２２に示すように、感光体４３に対して、コロナ放電
により絶縁層表面を除電すると同時に、レーザ光を結像
レンズ３８を通して照射する。レーザ光が照射した明部
は、光導電層の抵抗が低下して導電性になり、絶縁層表
面および裏面の電荷は速やかに減衰する。レーザ光が照
射しない暗部は、絶縁層表面の電位が交流コロナ放電５
０にさらされることにより、ほぼ０電位となるが、絶縁
層と光導電層の界面に形成されている電荷は保持され
る。

【０００７】このようにして、一次帯電により、絶縁層
と光導電層の界面に帯電層を形成した後、コロナ除電に
より絶縁層表面を除電すると同時に、レーザ光を照射し
て露光する。次に、全面露光器５１により感光体４３の
全面を一様に露光し、これにより暗部の表面電位を増大
させる。感光体４３上に形成された潜像は、プラスまた
はマイナスに帯電された現像器５２のトナーにより現像
される。現像工程の後、感光体４３上のトナー像は、給
紙カセット５３から給紙ローラ５４を介して送られてき
た普通紙に静電的に転写され、定着器５５による定着工
程により安定した永久像となる。転写された普通紙は、
スタッカ５６に送り込まれる。転写工程後、感光体は転
写しきれなかった残留トナーをクリーニング５７および
クリーニングブレード５８によるクリーニング工程によ
って除去し、再び潜像形成プロセスに備える。なお、レ
ーザビームプリンタについては、例えば、北村、平山：
『レーザビームプリンタ』(写真工業）１９７６年２
月、pp.８９〜９２に記載がある。

【０００８】このような、レーザプリンタでは、部品点
数を増やさずに高品質の印字を達成するため、以下のよ
うな提案がなされている。

【０００９】例えば、特開平２−２３３１３号公報に
は、Ｆθレンズの面倒れ方向（副走査方向）の曲率半径
が、光軸の中心から離れるに伴って大きくなるような非
対称非球面形状にする構成が開示されている。

【００１０】また、そのような非軸対称非球面レンズを
加工する方法は例えば、特開平2−53557号明細書に開示
されている。これはＮＣ制御による研削でレンズを加工
する方法であり、この方法によれば、任意の非球面形状
を創成することができる。しかし、この方法では、加工
時間が非常に長く（３時間で七個）、量産性に問題があ
った。

【００１１】更に、量産性に優れた非球面レンズ加工法
として、プラスチックを素材とするモールド加工法に加
えて形状精度および表面精度に優れたプラスチックレン
ズを得る方法が提案された（例えば、特開昭５９−２０
４００１号公報参照）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、モールド加
工に必要な雌型に関して、現在得ることができる光学面
はほとんどが平面か球面である。また、たとえ非球面で
あっても１眼レフカメラのレンズのような軸対称の非球
面であり、非軸対称非球面の凹面を加工することができ
ない。すなわち、軸対称非球面レンズをモールド成形す
ることはできても非軸対称非球面レンズをモールド成形
により量産することができないのが現状である。また、
プラスチックレンズは使用時の温度変化により変形が生
じ易く、収差や光軸ずれの原因となる。また、プラスチ
ックレンズは湿度や大気中の化学物質の影響を受け易
い。この点については、レンズ表面に保護膜を形成する
方法（例えば特開昭５６−２８０２３）や有機シリコン
保護膜を蒸着によって形成するレンズの保護膜形成方法
（例えば特開昭５６−２５７０１）が提案されている。
しかし、これらの方法は保護膜厚の制御の点や蒸着膜を
焼き付けるというプロセスが必要なため、高品質で量産
できる非軸対称非球面レンズの加工を行なうことはでき
なかった。そこで非軸対称非球面形状を有する凹面創成
技術を開発し、高精度な非軸対称非球面雌型を得ること
が、解決すべき重要な課題となる。

【００１３】したがって本発明の目的は、これら従来の
課題を解決し、量産性がよく、かつ形状精度，表面精度
および耐環境性に優れかつ、非軸対称非球面形状を有す
るハイブリッドレンズ及びその製造方法及びそのハイブ
リッドレンズを用いたレーザビームプリンタを提供する
ことにある。

【００１４】本願発明の他の目的は、非軸対称非球面形
状の凹面を利用して、ハイブリッドレンズを提供するこ
とにある。

【００１５】また、本願発明の他の目的は、非軸対称非
球面形状の凹面を高精度に製造し、高精度な非軸対称非
球面雌型及びその製造方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、レンズ表面全域またはその一部にわたり微小な凹凸
をもつ基本ガラスレンズの表面上に基本レンズと屈折率
がほぼ等しい透明な有機高分子材料からなる樹脂を、非
軸対称非球面形状に積層し、基本ガラスレンズと樹脂が
一体接合構造を有する走査レンズを作製する。また、基
本レンズと屈折率がほぼ等しい透明な有機高分子材料と
して紫外線硬化樹脂を用いて、基本ガラスレンズに積層
して構成する。また、紫外線硬化樹脂を表面に積層して
形成されたレンズは、主軸と副軸の曲率半径が異なると
ともに、上記副軸の曲率半径が軸外になるに伴って非対
称に増加する非球面を有することにも特徴がある。さら
に形状転写法により基本ガラスレンズ表面に、所望する
レンズ形状を転写する。形状転写法で用いる雌型は、非
軸対称非球面形状を有している。そして紫外線硬化樹脂
からなるプラスチックレンズ部分と基本ガラスレンズ部
分を一体接合成形することに特徴がある。さらにレンズ
表面に真空蒸着法などの薄膜形成法を用いてＳｉＯまた
はＳｉＯ₂からなる保護膜を形成する。

【００１７】さらに雌型加工においては、被加工物と砥
石スピンドルとの空間的位置関係を極座標形式で高速に
制御し、被加工物を回転させその回転方向と直交する面
内で砥石スピンドルを円弧状に運動させ、被加工物の回
転軸と砥石スピンドルを円弧運動させる回転軸との軸間
距離を被加工物の回転角に対応して変化させることによ
り所望の非球面雌型を加工したことに特徴がある。

【００１８】さらに砥石スピンドルの円弧運動に伴う、
研削点の移動に応じて研削液の噴射量及び噴射方向を制
御することにより、研削仕上げ面の面粗さが向上し、高
精度の非球面雌型を得ることができる。

【００１９】

【作用】本発明では、ガラスからなる基本レンズ上に、
屈折率が基本レンズとほぼ等しい樹脂を積層し、これら
を一体接合成型することにより、ハイブリッドレンズを
製造する。ガラスの屈折率とほぼ等しい屈折率の樹脂を
積層するので、接合面において光路変化を伴うことがな
い。また、このようなハイブリッドレンズを用いてレー
ザビームプリンタの回転多面鏡の反射面の傾きによる走
査ピッチむらを補正するための非軸対称非球面形状を有
するハイブリッドレンズを量産できるので、極めて高精
度で安価なレーザビームプリンタを容易に実現すること
ができる。非軸対称非球面形状を有するハイブリッドレ
ンズを得るため、本発明では非軸対称非球面形状の凹面
を有する雌型を用い、この雌型によって、ガラスからな
る基本レンズに合成樹脂を積層すると同時に、雌型の非
軸対称非球面形状をレプリカ法で転写する。合成樹脂と
しては紫外線硬化樹脂を用い、レプリカ法により成型さ
れるので、高精度な雌型を用いれば複雑な形状のレーザ
ビームプリンタ用非球面Ｆθレンズも極めて容易に製造
することができる。

【００２０】また、基本レンズの仕上げ状態が悪く、表
面が鏡面でない場合でも、雌型の転写面がほぼ鏡面状に
加工されているため、得られるハイブリッドレンズの表
面は鏡面となる。さらに積層形成される樹脂の屈折率は
基本レンズのそれとほぼ同一の値であるため、完成した
ハイブリッドレンズはガラスレンズの場合と全く同じ光
学的性能を得ることができる。

【００２１】基本レンズと積層される樹脂層との間の接
合性については、基本レンズの表面に微小な凹凸を形成
し、その上に樹脂を積層形成することによりレンズの光
学特性を損なうことなく基本レンズと樹脂層の接着性を
向上させることができる。

【００２２】本発明のハイブリッドレンズは、ガラスか
らなる基本レンズ表面に合成樹脂による非軸対称非球面
形状の薄膜層が積層されている。合成樹脂からなるプラ
スチックレンズ部分の平均膜厚は２０μｍ以下であって
非常に薄い。そして、プラスチックレンズ材には紫外線
硬化樹脂を用いており、その紫外線の照射によりガラス
レンズ上にプラスチックレンズを成型するため、レンズ
成型時に樹脂に高圧を加える必要がない。従って、プラ
スチック素材だけを用いてモールド加工して非軸対称非
球面レンズを作製した場合と比較して、成型後のプラス
チックレンズ中に発生する残留応力を小さく押えること
ができるとともに、残留応力によりレンズに変形を招い
たり、光学特性の劣化を招くことがほとんどない。

【００２３】さらにレンズ表面にＳｉＯまたはＳｉＯ₂
からなる保護膜を形成するので、耐候性及び防水性を含
めたハイブリッドレンズの信頼性を向上させることがで
きる。ＳｉＯまたはＳｉＯ₂保護膜を真空蒸着法により
レンズ表面に形成する際、レンズは真空中にさらされ
る。もしもプラスチックレンズ層内部に水が残存してい
ると保護膜形成中にレンズ内部から水が放出され、それ
がレンズ表面に付着するため保護膜とレンズ表面との接
着性が低下するおそれがある。そこで保護膜とレンズ表
面との接着性を向上させるために次のような手段を用い
る。まず、レンズ内部に残存している水を除去するため
に成形硬化したハイブリッドレンズに一定時間熱処理を
施し、レンズ内部の水が完全に除去されたところで、レ
ンズ表面にオゾンを照射し洗浄処理を施すことによりレ
ンズ表面に付着している汚れを除去し保護膜とレンズ表
面との接着性を向上させ、レンズ表面に保護膜を形成す
る。上記方法により作製したレンズ表面には水分子も通
過させないような非常に緻密で表面エネルギーの小さな
保護膜が存在するため、撥水性が向上し、かつ外部から
レンズ内部に水が浸透することは全く無くなり、信頼性
に優れたレンズを実現することができる。

【００２４】また、成形硬化したハイブリッドレンズに
熱処理を施すことにより、樹脂を均一に硬化させること
ができ、全域にわたり均質なハイブリッドレンズを得る
ことができる。

【００２５】さらに前述の雌型加工方法において、非加
工物の回転角に対応して被加工物の回転軸心と砥石スピ
ンドルの円弧運動用の回転軸心との軸間距離を変化させ
ながら研削を行なう。さらに、砥石スピンドルを単位ス
テップづつ微動させ、そのつど加工データを更新し研削
を継続すれば、トーリック形状からわずかに偏差を持っ
た変形トーリック形状、すなわち非軸対称非球面形状を
有する雌型が加工できる。また、図２３に示すような雌
型５９を創成する研削加工装置において、砥石１５は被
加工物の周りを創成すべき曲面の軌道３００に沿って移
動しながら研削を行なう。この時、研削点でノズル６０
を砥石１５の接線と平行に設け、研削液を噴射するのが
よいが、実際にはノズルと被加工物が干渉したりあるい
は高速で回転する砥石の表面には、高速の空気層が存在
し、研削液の多くが跳ね返されるために、研削部に到達
する研削液の量は減少する。そこで、ノズルと被加工物
の干渉を防ぎかつ研削液を研削点まで供給する効率を高
めるためには、図２４に示すように、ノズル６０を砥石
１５の接線方向より少し傾けて設ける。ところがこの状
態で砥石１５をある軌道３００に沿って、移動させなが
ら研削を行なうと、砥石１５と被加工物５９の相対的な
位置関係によって研削液の噴射方向が微妙に変化し、研
削液の供給状態に微妙な差が生じ、仕上げ面の状態が場
所によって異なる。この問題を解決するためには、研削
点の移動に伴い、研削液の噴射方向を最適化する必要が
ある。そこで、本発明では図２５に示すように、複数の
ノズル３５を副走査方向の軌道に沿って配置することで
相対的な研削位置が異なっても、常に同じ状態で研削点
に研削液を噴射することができるので、均一の仕上げ面
を実現することができる。

【００２６】またハイブリッドレンズを製造する際に、
雌型を紫外線硬化樹脂で作製することにより、任意の形
状の雌型を高精度で量産性良く得ることができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。

【００２８】図１および図２は、形状転写法（レプリカ
法）によるハイブリッド非球面レンズの製造方法の工程
説明図である。

【００２９】本発明においては、図２（ａ）に示すよう
に、先ず、成型したいガラスレンズ（ガラス製非軸対称
非球面レンズ）を準備し、これを原型レンズ１とする。
すなわち、原形となる非軸対称非球面レンズ１は例え
ば、特開平２−５３５５７号公報に記載された加工装置
によって製造されたものを利用すればよい。

【００３０】次に、この非軸対称非球面レンズ（原形レ
ンズ）１を元にして雌型を作製する。この時、雌型表面
を形成する紫外線硬化樹脂層は、膜厚が高々数十ミクロ
ン程度で極めて薄いために、膜の機械的強度は弱い。従
って、原形レンズ１の曲率半径に近い値を持つ逆のトー
リック形状の型２を樹脂製雌型の土台として用いる。土
台となる型２の材質は、熱や外力や湿度等により、殆ん
ど変形しないものが望ましい。また、この雌型は繰り返
し使用されるので、表面を形成する樹脂層４は土台とな
る型２との接着性に優れた材料であることが望まれる。
ここでは、土台となる型材質として、しんちゅうを用い
る。このしんちゅうの型の表面を、あらかじめ粗加工し
ておく。これは型表面と樹脂層４の接着性を向上させる
ためである。

【００３１】例えば型表面の粗加工には、六百番の紙や
すりを用いると、最大面粗さ３μｍ程度の表面を得るこ
とができる。なお、樹脂の膜厚は、平均３０μｍ程度あ
るので、型表面の凹凸が完成した雌型表面の面粗さに影
響を及ぼすことはない。

【００３２】次に、アセトン，イソプロピルアルコール
等の有機溶剤を用いて、土台となる型２を十分に洗浄す
る。さらに、型２の表面に紫外線照射オゾン処理を約５
分間行った後、紫外線硬化樹脂３との接着性を促進させ
るために表面処理剤を塗布して、８０℃で十分間の加熱
処理を行う。

【００３３】次に、図２（ｂ）に示すように、型２に対
して、適量の紫外線硬化樹脂３を滴下して、その上に原
形レンズ１をのせ、脱泡処理を行う。

【００３４】次に、図２（ｃ）に示すように、紫外線を
３０秒照射する。ここで、紫外線硬化樹脂３は原形レン
ズ１と型２の間に挿入され、一層の状態になっている。

【００３５】次に、図２（ｄ）に示すように、原形レン
ズ１を紫外線硬化樹脂３と型２からなる雌型表面４’か
ら取り外す。

【００３６】さらに図１（ａ）に示すように、紫外線硬
化樹脂からなる雌型表面４’に対して、接着性を向上さ
せるために、上記と同じ表面処理を行い、原型レンズ１
と雌型との形状差がなくなるまで、樹脂層４を積層す
る。すなわち、型２上の樹脂層４上に紫外線硬化樹脂３
を滴下して、その上から原形レンズ１を載せて脱泡処理
を行い、紫外線を照射することにより、幾層もの樹脂層
４を形成する。少なくとも２層の樹脂層を形成する。

【００３７】以上の工程により雌型２は完成する。

【００３８】出来上がった雌型（図１（ａ））の表面形
状を基本レンズ５に転写する方法を図１（ｂ）から図１
（ｄ）に示す。図１（ｂ）に移る前処理として、ハイブ
リッドレンズの土台となる基本レンズ５を用意する。紫
外線硬化樹脂３と基本レンズ５との接着性を向上させる
ために、雌型作製時と同様に基本レンズ５に表面処理を
行う。表面を粗加工する方法は、例えば固定砥粒を用い
て所定の面粗さを得る方法、プラズマアッシャを行なう
方法、フッ酸を用いてエッチングする方法などがある。
さらに、雌型と完成したハイブリッドレンズ６との離型
性をよくするために、雌型表面に離型剤を塗布した後、
図１（ｂ）に示すように、土台となる基本レンズ５上に
適量の紫外線硬化樹脂３を滴下する。

【００３９】次に、図１（ｃ）に示すように、これを雌
型表面４に押し付けた後、紫外線を約３０秒間照射して
樹脂３を硬化させる。

【００４０】そして、図１（ｄ）に示すように、雌型か
ら非軸対称非球面形状層が転写されたハイブリッドレン
ズ６を離型する。すなわち、基本レンズ５には、紫外線
硬化樹脂３が接着されて、その樹脂の表面は数値制御に
より作製されたガラス製非軸対称非球面レンズの原形１
と同一表面を持つ紫外線硬化樹脂層が積層されたハイブ
リッドレンズ６が得られる。

【００４１】なお、雌型表面を構成する紫外線硬化樹脂
は、硬化後の樹脂の硬度が小さく、原型レンズ１の形状
になじみ易いものがよい。例えば、ＳＴＭ４（大日本イ
ンキ社製）、あるいはＲ６６０２（日本合成ゴム社製）
が好適である。また、ハイブリッドレンズ６用の紫外線
硬化樹脂は、土台となる基本ガラスレンズ５の屈折率に
極めて近く、かつ耐環境性に優れた樹脂であることが望
ましい。

【００４２】雌型を作製の際に原型として用いられた非
軸対称非球面レンズ１と完成したハイブリッドレンズ６
及び基本レンズ５の形状を三次元形状測定機を用いて測
定した結果を図３（ａ）に示す。原形レンズ１の曲率半
径Ｘ₁は、レンズ中央部で４５.２５１mmであり、表面の
最大面粗さは０.１５２μｍであった。一方、図３
（ｂ）に示すように、本発明により製作されたハイブリ
ッドレンズ６の曲率半径Ｘ₂は、レンズ中央部で４５.２
５３mmであり、最大面粗さは０.１３９μｍであった。
なおハイブリッドレンズ６の母体となった基本レンズ５
の曲率半径Ｘ₃はレンズ中央部で４４.１１５mmであり、
最大面粗さは３.４２６μｍであった。これにより、本
発明のレンズ製造方法では、転写精度が非常によいこと
がわかった。また、樹脂層表面にカッターを用いて１mm
間隔で縦横１１本のクロスハッチ状の傷をつけ、セロハ
ンテープをもちいてクロスハッチ傷部を引き剥がそうと
したところ一枚も剥がれることはなかった。これに対し
て非常に平滑に仕上げられた基本レンズ表面に樹脂を積
層形成したハイブリッドレンズを用いてこの実験を行な
った場合、縦横１１本クロスハッチ傷により構成された
百枚のピースのうち、四十枚がセロハンテープにより剥
がれてしまった。

【００４３】なお、上述の実施例では、雌型をレプリカ
法により作製したが、この雌型をレンズと同質のガラス
を用いて作製することにより、雌型の形状精度および面
精度をガラスレンズと同じレベルに維持することが可能
である。

【００４４】次に、雌型を凹型のガラスから研削加工に
よって直接作製する方法及び装置の実施例を説明する。
図４は、本発明に係る非軸対称非球面物体の加工方法に
基づく加工装置の構成を示している。ワーク（被加工物
である凹型ガラス）７は、ＤＣサーボモータにより回転
する回転テーブル８上に取り付けられている。

【００４５】この回転テーブル８はアンギュラコンタク
トボールベアリングで支えられており、０．１μｍの回
転振れ精度で回転する。また、この回転テーブル８の軸
には、ロータリーエンコーダ９が直結されており、回転
角の検出を行なう。さらに、この回転テーブル８は、ク
ロスローラガイドを用いた直進テーブル１０上に設けら
れている。この直進テーブル１０はガイド１１を介しベ
ース１２に取り付けられている。この直進テーブル１０
を駆動するために、ピエゾアクチュエータ１３が用いら
れる。０．０１μｍの精度で直進テーブル１０を数値制
御するために、テーブル位置検出器として、静電容量型
変位検出器１４を用い、閉ループ制御する。

【００４６】一方、ワーク７を加工するために、砥石１
５が用いられるが、この砥石１５は、高周波モータをビ
ルトインしたエアスピンドル１６に取り付けられて、３
００００ｒｐｍほどの回転数で、高精度に回転する。ま
た、エアスピンドル１６は、その回転軸と直交するよう
に設置されたエアスピンドル保持軸１７を中心として、
ウォーム１８、ウォームフォイール１９により、円弧状
に揺動できるように構成されている。エアスピンドル保
持軸１７は支持部材２０ａ及び２０ｂにより、その両端
が固定されている。ワーク７の加工精度を高めるために
は、エアスピンドル１６の揺動運動用軸受２１の回転振
れをほとんど０にする必要がある。このため回転軸の振
れを静電容量型変位検出器１４を用いて検出し、転がり
軸受（軸受２１）を支持する支持部材２０ａをピエゾア
クチュエータ１３で弾性変形させることにより軸振れを
小さく押さえることが可能な制御型の回転機構を組み込
んでいる。

【００４７】次に、非球面加工について説明する。前述
のトーリック面を加工する場合と同様に、研削開始点で
あるワーク７の下端に、あらかじめ砥石１５を移動させ
ておく。ここで、回転テーブル８を回転させるが、非球
面加工の場合には、砥石１５がワーク７の表面上の、研
削位置を正確に検出する必要がある。そのためには、回
転テーブル８の回転軸に直結したロータリエンコーダ９
で、高精度に回転テーブル８の回転角θを測定する。一
方、エアスピンドル１６はトーリック面加工の時と同様
に、回転テーブル８の一回転ごとに、ステップ送りさ
れ、その位置を変えて行く。すなわち、砥石１５とワー
ク７の接触位置が変わって行く。そこで、あらかじめ、
エアスピンドル１６のそれぞれの位置での回転角θをパ
ラメータとして計算された加工データをメモリから呼出
し、ロータリーエンコーダ９からのパルスを検出し、そ
のパルスをもとに加工データをピエゾアクチュエータ１
３に供給し、直進テーブル１０を連続的に制御する。そ
して、回転テーブル８が一回転した所で、エアスピンド
ル１６をステップ的に動かし、砥石１５をワーク７の新
しい面へ持って行く。同時に、その位置に対応する新し
い加工データをメモリから呼出し、前述したような動作
を繰り返しながら、砥石１５がワーク７の上端に移動し
終ると、ワーク７の表面はすべて研削されたことにな
り、その面は副軸方向の半径ｒが場所によって異なる非
球面となり、トーリック面から偏差ｄを持たせた変形ト
ーリック面（すなわち非軸対称非球面）となっている。
なお、加工データはレンズの副軸方向の半径について
は、エアスピンドル１６の揺動の１ステップごと、主軸
方向の半径については、ロータリーエンコーダ９の１パ
ルスごとに、レンズ表面を格子状に分解し、各点におけ
る偏差量を計算機により計算して得られた数値制御デー
タである。

【００４８】また、エアスピンドル１６は支持アーム２
２の中で微動でき、エアスピンドル軸とエアスピンドル
保持軸１７間の距離は変更できる。従って、ワーク７と
砥石１５との関係は、図６における砥石１５の半径ｒ’
がドレッシング等によって減少しても、Ｒ−ｒ＝ｌ（一
定）である回転テーブル８をエアスピンドル保持軸１７
の回転中心より常にｌだけ離れた場所に位置付けてお
き、そこを原点として、長さＲの基準ゲージを砥石側に
出し、エアスピンドル１６をエアスピンドル保持軸１７
に向かって微動させ、砥石１５を基準ゲージに接触させ
れば、ワーク７と砥石１５との関係（ｌ＝一定）は常に
満たされる。実際には、砥石１５の摩耗による半径ｒ’
の減少以外にワーク７に研削代εが存在する。この研削
量も前加工等によって異なる。この場合はワーク７を回
転テーブル８に設置した際に、基準ゲージの先端を電気
マイクロメータの触針にしておき、基準位置からワーク
７表面までの距離を測定することにより、研削代εをあ
らかじめ求めておく。そして回転テーブル８を研削代ε
だけ後退させた位置にセットし、ゲージをＲ＋εにし前
述の方法により砥石１５の位置を決めれば、研削量を考
慮したワーク７と砥石１５の位置決めが容易に行なえ
る。

【００４９】上記基本機能に加え、加工力補正機能、回
転テーブルの回転振れ補正機能、砥石高さ可変機能、研
磨機能についての実施例について説明する。図７に示す
ように回転テーブル８の回転軸２３は転がり軸受２４を
介してｘｙ方向をピエゾアクチュエータ１３で保持され
ている。回転軸２３の回転振れを静電容量型変位検出器
１４を用いて検出し、転がり軸受２４で保持されている
回転軸２３をピエゾアクチュエータ１３で微小量移動さ
せることにより回転振れを小さく押さえることができる
制御型の回路機構を組み込んでいる。

【００５０】一方図８に示すように、砥石１５を回転さ
せるためのエアスピンドル１６は、直進テーブル２５上
に設けられている。この直進テーブル２５はガイド２６
を介して支持アーム２２に取り付けられている。この直
進テーブル２５は、ピエゾアクチュエータ１３を用いて
直進運動の微調整を行なうことができる。その結果、エ
アスピンドル１６は支持アーム２２の取付け面に対して
垂直方向に移動することが可能となり、ワーク７に対す
る砥石１５の垂直方向の取付け高さを調整することがで
きる。本実施例に示す加工機で使用している砥石１５は
図６に示すような凸曲面を有している。したがって砥石
１５を他の砥石１５’に交換した場合、エアスピンドル
１６への砥石２７の取付け方により図９に示すように砥
石１５’表面の加工点が加工点２９に変わる可能性があ
る。この状態で加工を継続すると、副軸方向の創成形状
が変わるため、ワーク７の加工精度は著しく低下する。

【００５１】本発明の装置のように砥石の取付け高さを
調整する機能があれば、砥石交換時に生じる加工精度の
低下を防ぐことができる。

【００５２】さらに、このエアスピンドル１６が、加工
力計測用ピエゾアクチュエータ３０と加工力制御用ピエ
ゾアクチュエータ３１とを介して、四方から取付け部材
３２に保持されている例を図１０に示す。図１１に加工
力計測に用いたピエゾアクチュエータ３０に加えた力ｆ
と、発生電圧との関係について調べた結果の例を示す。
ピエゾアクチュエータは力が加わると圧電効果によって
電圧を発生する性質がある。図１１に示すように、加え
る力ｆと発生電圧のＶとの間には線形性があるので、逆
に発生電圧を検出すれば、ピエゾアクチュエタに加わっ
ている力を知ることができる。加工力ｆを加工力計測用
ピエゾアクチュエータ３０で検出し、この時の発生電圧
Ｖと加工力指令電圧Ｖ₀を比較して差が０になるように
加工力制御用ピエゾアクチュエータ３１を変位させる。
この結果、研削中に加工力が変動しても加工力指令値を
一定にすれば、研削加工力を一定に制御することが可能
となる。このように加工力を一定に保ちながら加工する
ことにより、加工力の変動により生ずる装置の振動やワ
ークの弾性変形等の撹乱現象を抑えることができる。

【００５３】さらに本装置では図１２に示すように砥石
１５と平行にポリッシャ３３を取り付けている。ポリッ
シャ３３の材質にはフェルトを用いているが、これはワ
ーク７の材質により適宜変える。フェルトのような繊維
材料の他に、例えばテフロンのような化学樹脂、スズの
ような軟質金属材料でも良い。上述したように本装置に
は砥石の取付け高さ調整機能があるため、研磨加工の際
はエアスピンドル１６を上下方向に移動させワーク７に
ポリッシャー３３を当てた状態で研磨を行なう。研磨中
は，研削液の代わりにダイヤモンドペーストのような遊
離砥粒が含まれた研磨液がワークに掛かるようになって
いる。本装置には非球面創成機能と加工力制御機能があ
るため、ワーク７の形状を全く損なうことなく研磨を行
なうことができる。

【００５４】本実施例では、砥石スピンドル軸３４が支
持アーム２２の面に対して垂直な場合について説明した
が、図１３に示すように、砥石スピンドル軸３４を支持
アーム２２の面に対して角度ξだけ傾けて設定した場合
にも、加工は可能である。この場合、砥石１５とワーク
７の接触部が大きくなるため、加工マークを低減させる
ことができる。

【００５５】次に、ノズルの部分が固定されている研削
加工装置で上記のガラスを研削し、仕上げ面の様子を調
べた。他の研削加工装置では、ノズルは固定されている
ため砥石がワーク中央部から離れるのに従い、研削部へ
の研削液の供給状態が不十分になる。その結果、研削不
良が起こり仕上げ面の面粗さが低下する。仕上げ面の端
面付近の表面の様子を観察した結果を、図１４に示す。
図１４から分かるように、研削液の供給状態が不十分で
あっても、ワーク材質がやわらかい場合は、平滑な仕上
げ面が得られるが、材質の硬度が大きくなると研削液供
給状態の影響を大きく受け、仕上げ面の面粗さは大きく
なる。

【００５６】本発明においては、以下に説明するような
研削液の供給方法を用いる。図１５は、ＮＣ制御により
非軸対称非球面雌型を研削加工するための加工装置の構
成を示している。内径１.５mmのノズル３５を研削点の
円弧運動の軌道に沿って二十本配置し、研削点の移動に
従って、動作するノズル３５を逐次変えることにより研
削点における研削液の掛かり方が常に同一状態になるよ
うにした。この方法により研削した結果を図１６に示
す。本方法によればワークのいずれの面でも研削液は十
分にかかっているため、研削性の悪い硬いガラスでも鏡
面に研削することが可能となる。

【００５７】他の例として、設備の簡便化を図るため研
削液供給用コントローラを設けない場合には、ノズル形
状を研削点の揺動軌跡と同一形状とする。こうすれば研
削液は研削点の揺動軌跡に沿って噴射されるため、研削
点における研削液の掛かり方は常に一定になる。

【００５８】次にレプリカ法によりレンズを実際に試作
し、本発明に用いたＳｉＯ保護膜の防水性を確認した。
本実施例で作製したレンズの構成を図１７に示す。本図
面はレンズ形状を分かりやすく示すために曲率半径等各
種寸法は強調している。本レンズはトーリック形状を有
する基本レンズ５の表面に紫外線硬化樹脂層３６を積層
することにより非球面を形成しさらにその上にＳｉＯか
らなる保護膜３７を有する構造を持つハイブリッド非球
面レンズである。図１８に本レンズの製造工程を示す。
非球面形状をした雌型表面４に離型剤として含フッ素ア
ジド潤滑剤を塗布する。離型剤の膜厚は１０００Å程度
あるいはそれ以上大きくても良い。次に雌型表面４に紫
外線硬化樹脂３を均一に塗りその上からガラス製トーリ
ックレンズ５を一定荷重Ｗで押しつける。次に紫外線を
数分間照射し、樹脂を硬化させて非球面形状をガラスレ
ンズ表面に転写した後、レンズ６を雌型５９から抜き取
る。最後に非球面レンズ６表面にＳｉＯからなる保護膜
３７をスパッタリング法により形成する。この時の膜厚
は１０Åである。膜厚が１０００Å程度までであればレ
ンズの光学特性に及ぼす影響は無視できる。このレンズ
を１００％湿度中に１００時間放置し、その重量変化を
測定することにより吸水性を評価したところ、吸水率は
０％を示し、非常に耐候性に優れたレンズを実現するこ
とができた。本発明における保護膜の効果を確認するた
め、以下の実験を行なった。

【００５９】実験は５０ｍｍ四方のガラス基板上に２０
０ｍｇの紫外線硬化樹脂をのせて硬化させたものを基本
サンプルとした。次に防水効果を得るために、基本サン
プル表面にフッ素系の撥水処理剤を塗布したもの、基本
サンプル表面にＳｉＯ保護膜を５０Åの薄厚にスパッタ
リングにより形成したものを用意した。次にそれらのサ
ンプルを１００％湿度中に長時間放置した後の、サンプ
ルの重量変化を測定することにより、吸水性を評価し
た。放置時間は６５時間及び９０時間とした。結果を表
１に示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】実験の結果、樹脂のみの基本サンプル及び
樹脂表面にフッ素系撥水処理剤を塗布したサンプルとも
に高湿度中に長時間放置すると樹脂内部に水が浸透する
が樹脂表面にＳｉＯ保護膜を形成したサンプルは水の侵
入が全く認められないことが分かった。ただし、樹脂表
面にフッ素系撥水処理剤を塗布したサンプルは表面エネ
ルギが樹脂のみの基本サンプルのそれと比べて小さくな
っているために撥水性は基本サンプルより優れている。
すなわち水滴や汚れは付着しにくい表面となっている。
したがって、ＳｉＯ保護膜の上に撥水処理剤をさらに付
着させることは防水性及び撥水性を向上させるためには
有効な手段である。ここで用いる撥水処理剤はフッ素系
撥水処理剤の他にシリコン系撥水処理剤でも有効であ
る。

【００６２】図１９は、本発明の他の実施例を示すレー
ザビームプリンタの要部構成図である。図１９におい
て、３８は本発明によるハイブリッド型走査レンズを含
むＦθレンズ、３９はレーザ光源、４０はコリメータレ
ンズ、４１はシリンダレンズ、４２は回転多面鏡、４３
は感光ドラム面である。

【００６３】レーザ光源３９から出射されたレーザ光１
００は、コリメータレンズ４０を通過し、平行光束とな
る。シリンダレンズ４１は、副走査方向にのみ作用する
ように配置されている。ここでは、主走査方向はｘ方向
（紙面に水平方向）であり、副走査方向はｙ方向（紙面
に垂直方向）である。これにより回転多面鏡４２の反射
面２００上では、副走査方向にレーザ光が集光されるよ
うになっている。副走査方向に関して、回転多面鏡４２
の反射面２００と感光ドラム４３とが配置されるが、こ
れらの面２００と面４３とは幾何光学的に共役関係にあ
る。

【００６４】レーザ光走査のための走査レンズ（Ｆθレ
ンズ）３８は、球面あるいは平面からなる回転対称軸を
もつレンズ面４４，４５を両面に持つ第一のレンズと、
回転軸非対称なレンズ面４６を一端に持つ第二のレンズ
（本発明による製造されたハイブリッドレンズ）から構
成される。この走査レンズ（Ｆθレンズ）３８は、主走
査方向（ｘ方向）の結像に関しては、平行光束を感光ド
ラム面４３上に絞り込む機能を備えている。本実施例で
は、回転多面鏡４２の半径は３２mm、面数は８であり、
入射レーザ光の入射角度は６６°である。

【００６５】図２０は、図１９におけるＦθレンズの結
像特性を示す図である。

【００６６】図１９に示す回転多面鏡４２で走査された
レーザ光を、本発明により製造された走査レンズ（Ｆθ
レンズ）３８で結像したときの結像特性は、図２０の実
線で示すように、走査画角±２９°の範囲で像面わん曲
を２mm以内に抑えることができる。実験では、６０×１
００μｍの均一な絞り込みスポットを得ることができ
た。また、図２０の破線は、非対称の面形状を加えない
時、つまり、対称のシリンダレンズによりレーザ光を感
光ドラム上に偏向走査する時の副走査方向の像面位置で
ある。図２０からも分かるように、非対称の面形状を加
えない場合には、２９°の走査画角の範囲で像面わん曲
が２０mm近くまで広がってしまう。以上の結果から本発
明によるレーザ光の像面わん曲が微小であることが分か
る。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば非軸対称非
球面形状を有する凹面を高精度かつ量産性良く創成する
ことが可能となる。本発明の加工装置ではワークの材質
を光学ガラスとすることにより非軸対称非球面の凹面レ
ンズを直接に研削加工することができる。また、ワーク
に硬質のセラミックスを選べば、モールド成形用雌型を
加工することができ、光学特性に優れた非軸対称非球面
レンズをモールド成形により安価に量産することが可能
となる。さらに、本発明の非軸対称非球面レンズをレー
ザビームプリンタに用いることで、像面わん曲が少ない
高品質な印字を行なうことができる。また、本発明の非
軸対称非球面レンズはレーザファックス、ディジタル型
複写機、イメージリーダ、カメラ等のレンズとしても用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す非軸対称非球面ハイブ
リッドレンズの製造方法を示す工程説明図。

【図２】本発明の一実施例を示す非軸対称非球面雌型の
製造方法を示す工程説明図。

【図３】非軸対称非球面を有する原形ガラスレンズ及び
ハイブリッドレンズの形状を示す図。

【図４】非軸対称非球面雌型加工装置の構成図。

【図５】非軸対称非球面雌型の形状を示す図。

【図６】砥石、ワーク、揺動中心及及び回転中心との関
係を示す図。

【図７】本発明の一実施例を示す回転テーブルの回転振
れ補正機構を示す図。

【図８】本発明の一実施例を示すエアスピンドル移動機
構を示す図。

【図９】砥石取付け時の取付け誤差を示す図。

【図１０】本発明の一実施例を示す加工力制御機構を示
す図。

【図１１】本発明に適用される加工力検出用ピエゾアク
チュエータの力と発生電圧の関係。

【図１２】本発明の一実施例を示す研磨機構を示す図。

【図１３】本発明の一実施例を示す研削軸が傾いた場合
の非軸対称非球面雌型の加工装置を示す構成図。

【図１４】研削仕上げ面の面粗さと素材硬度の関係。

【図１５】本発明の一実施例を示す噴射制御ノズルを有
する非軸対称非球面雌型加工装置を示す構成図。

【図１６】研削仕上げ面の面粗さと素材硬度の関係。

【図１７】保護膜付きレンズの構造を示す図。

【図１８】保護膜付きレンズの製造工程を示す図。

【図１９】本発明の一実施例を示すレーザビームプリン
タの要部構成図。

【図２０】Ｆθレンズの結像特性を示す図。

【図２１】一般的なレーザビームプリンタの走査光学系
を示す図。

【図２２】一般的なレーザビームプリンタの画像形成系
を示す図。

【図２３】雌型加工装置におけるワークとノズルの位置
関係を示す図。

【図２４】雌型加工装置におけるワークとノズルの位置
関係を示す図。

【図２５】雌型加工装置におけるワークとノズルの位置
関係を示す図。

【符号の説明】

１…非軸対称非球面レンズ（原形レンズ）、２…トーリ
ック形状の型、３…紫外線硬化樹脂、４…雌型表面、５
…基本レンズ、６…ハイブリッドレンズ、７…ワーク
（凹型ガラス）、８…回転テーブル、９…ロータリーエ
ンコーダ、１０…直進テーブル、１１…ガイド、１２…
ベース、１３…ピエゾアクチュエータ、１４…静電容量
型変位検出器、１５…砥石、１６…エアスピンドル、１
７…エアスピンドル保持軸、１８…ウォーム、１９…ウ
オームフォイール、２０ａ…支持部材、２０ｂ…支持部
材、２１…揺動運動用軸受、２２…支持アーム、２３…
回転軸、２４…転がり軸受、２５…直進テーブル、２６
…ガイド、２７…砥石、２８…加工点、２９…加工点、
３０…加工力計測用ピエゾアクチュエータ、３１…加工
力制御用ピエゾアクチュエータ、３２…取付け部材、３
３…ポリッシャー、３４…砥石スピンドル軸、３５…複
数のノズル、３６…紫外線硬化樹脂、３７…保護膜、３
８…結像レンズ（Ｆθレンズ）、３９…光源、４０…コ
リメータレンズ、４１…シリンダレンズ、４２…回転多
面鏡（ポリゴンミラー）、４３…感光体、４４…レンズ
面、４５…レンズ面、４６…レンズ面、４７…変調器、
４８ａ…ビームコンプレッサ、４８ｂ…ビームエキスパ
ンダ、４９…プラスコロナ、５０…交流コロナ電流、５
１…露光器、５２…現像器、５３…給紙カセット、５４
…給紙ローラ、５５…定着器、５６…スタッカ、５７…
クリーニング、５８…クリーニングブレード、５９…雌
型、６０…ノズル、１００…レーザ光、２００…反射
面、３００…軌道。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内田史彦東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者森山茂夫東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者有本昭東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、上記光源から出射された光を走査
する走査手段と、上記走査手段によって走査された光を
媒体上に絞り込む走査レンズからなる走査光学装置にお
いて、上記走査レンズは基本ガラスレンズに上記基本ガ
ラスレンズと屈折率がほぼ等しい透明な有機高分子材料
からなる樹脂を積層して一体接合構造になっていること
を特徴とする走査光学装置。
【請求項２】レーザ光源と、上記レーザ光源からの光を
走査する回転多面鏡と、上記回転多面鏡によって走査さ
れた光を感光ドラム面上に絞り込む走査レンズを備えた
レーザビームプリンタにおいて、上記走査レンズの上記
感光ドラム側の表面は、少なくとも有機高分子材料から
なる樹脂で形成されていることを特徴とするレーザビー
ムプリンタ。
【請求項３】上記走査レンズは、基本ガラスレンズ上に
上記樹脂を積層されてなり、上記樹脂は上記基本ガラス
の屈折率とほぼ等しく、上記基本ガラスが上記樹脂を積
層しているの表面は微小な凹凸で粗らされてあり上記凹
凸は最大面粗さで０μｍから２０μｍである請求項２に
記載のレーザビームプリンタ。
【請求項４】上記走査レンズは、上記樹脂で形成された
レンズ層の主軸と副軸の曲率半径が異なり、上記副軸の
曲率半径が軸外になるに伴って非対称に増加する非球面
形状を有する請求項１から３のいずれかに記載のレーザ
ビームプリンタ。
【請求項５】上記レンズ層の表面にＳｉＯ又はＳｉＯ₂
からなる保護膜を設けた請求項４に記載のレーザビーム
プリンタ。
【請求項６】上記保護膜厚が１０００Å以下である請求
項５に記載のレーザビームプリンタ。
【請求項７】上記樹脂は紫外線硬化樹脂である請求項２
から６のいずれかに記載のレーザビームプリンタ。
【請求項８】表面に微小な凹凸を有するガラスレンズ
と、所定のレンズ形状の雌型とを準備し、上記雌型に上
記ガラスレンズとほぼ等しい屈折率をもつ有機高分子材
料の樹脂を滴下し、上記ガラスレンズを上記雌型に押し
あて、上記樹脂をレンズ形状に加工し、上記レンズ部分
と上記ガラスレンズ部分を一体接合成形するハイブリッ
ド走査レンズの製造方法。
【請求項９】上記樹脂は紫外線硬化樹脂である請求項８
に記載のハイブリッド走査レンズの製造方法。
【請求項１０】上記樹脂上にＳｉＯ又はＳｉＯ₂からな
る保護膜を形成する請求項８又は９に記載のハイブリッ
ド走査レンズの製造方法。
【請求項１１】有機高分子材料からなる樹脂あるいはレ
ンズ本体の一部に有機高分子材料からなる樹脂を含むレ
ンズの製造方法において、熱処理を施し、レンズ表面に
一定時間オゾンを照射した後、保護膜を形成することを
特徴とするレンズの製造方法。
【請求項１２】非軸対称非球面走査レンズの形状転写に
用いる非軸対称非球面雌型の加工方法において、被加工
物を回転させると共に、上記被加工物を加工する砥石ス
ピンドルの回転軸となる砥石スピンドル軸を上記被加工
物の回転軸を含む面内に円弧運動させて該被加工物を加
工する方法において、上記被加工物の回転軸を含む平面
とは所定の角度を有する砥石スピンドル軸を持ち、上記
砥石スピンドル軸が上記被加工物の回転中心と上記被加
工物の間に位置し、かつ上記該被加工物の回転角位置に
対応させて、上記砥石スピンドル軸と上記被加工物との
空間的位置関係が変化するように制御することを特徴と
する非球面雌型の加工方法。
【請求項１３】上記回転角位置に対応させて、上記被加
工物の回転中心軸位置が変化するように制御することを
特徴とする請求項１２記載の非球面雌型の加工方法。
【請求項１４】上記所定の角度は平行である請求項１２
又は１３に記載の非球面雌型の加工方法。
【請求項１５】上記被加工物と上記砥石スピンドルが接
する研削点の移動軌跡に沿って複数本の研削液噴射ノズ
ルを設けた請求項１２から１４のいずれかに記載の非球
面雌型の加工方法。
【請求項１６】被加工物を回転させる回転手段と、上記
被加工物を加工する砥石を備えた砥石スピンドルと、上
記砥石スピンドル軸を円弧運動させる手段と、上記被加
工物の回転角に対応させて、上記被加工物の回転軸と上
記砥石スピンドルの円弧運動の中心軸間の距離を変化さ
せる手段を有し、上記砥石スピンドルの回転由を被加工
物の回転中心と該被加工物の間に配置したことを特徴と
する非球面雌型加工装置。
【請求項１７】上記被加工物と上記砥石との接点に研削
液を噴射するノズルを備え、上記研削液の噴射位置を制
御する手段を有する請求項１６に記載の非球面雌型加工
装置。
【請求項１８】上記被加工物の副軸方向に砥石スピンド
ル軸を円弧運動させる手段と、上記円弧運動の軌跡を補
正する手段を有する請求項１７に記載の非球面雌型加工
装置。
【請求項１９】上記砥石スピンドルをその支持部材の平
面に対して垂直方向に移動させる手段を有する請求項１
８に記載の非球面雌型加工装置。
【請求項２０】上記砥石に加わる加工力の検出手段と、
上記砥石の位置移動手段とを有し、あらかじめ設定した
加工力信号と上記加工力検出手段の信号との差をなくす
ように、上記位置移動手段によって砥石位置を制御する
手段を有する請求項１８に記載の非球面雌型加工装置。
【請求項２１】上記被加工物の回転装置の回転振れ検出
手段と、回転装置の回転振れ補正手段とを有する請求項
１８又は２０に記載の非球面雌型加工装置。
【請求項２２】上記砥石スピンドルと同軸上に研磨用ポ
リッシャーを配し、研磨加工を行なう機能を有する請求
項１８、２０又は２１に記載の非球面雌型加工装置。
【請求項２３】被加工物の回転装置と、上記被加工物を
加工する砥石を備えた砥石スピンドルと、上記砥石スピ
ンドルの軸を円弧運動させる手段と、上記被加工物の回
転軸と上記砥石スピンドルの円弧運動の中心軸間の距離
を変化させる手段と、上記被加工物の回転角位置を検出
する検出器と、上記砥石スピンドルの円弧運動の角位置
を検出する手段と、これら検出された２つの角位置信号
に対応させて、あらかじめ蓄積手段に蓄積された制御デ
ータに基づいて上記の軸間距離及び研削液の噴射位置を
変化すべく構成した制御装置を有し、上記砥石スピンド
ルは上記被加工物の回転中心と上記被加工物の間に配置
されていることを特徴とする非球面形状物体の加工装
置。
【請求項２４】微小な凹凸を有する基本雌型表面に所定
のレンズ形状を有するレンズを用いて形状転写法により
有機高分子材料の樹脂からなるプラスチック雌型部分と
基本雌型部分を一体接合成形することを特徴とする加工
方法により加工した雌型を用いたハイブリッド走査レン
ズの製造方法。
【請求項２５】少なくとも非軸対称非球面形状を有する
曲面がプラスチックで形成されていることを特徴とする
走査レンズ。