JPH11245152A

JPH11245152A - 研磨装置

Info

Publication number: JPH11245152A
Application number: JP10050678A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Kobayashi; 達也小林
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 1999-09-14
Anticipated expiration: 2018-03-03
Also published as: JP3819141B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光学曲面の表面形状を高精度に仕上げ研磨す
るとともに、光学曲面の研磨加工の効率化を図る。【解決手段】ワーク保持具１０に取り付けたワーク１
の光学曲面１ａを研磨する研磨装置にあって、ワーク１
の光学曲面１ａを回転しながら加工するポリシャ２１を
先端に備えた研磨ヘッド２０と、研磨ヘッド２０を配設
してポリシャ２１を光学曲面１ａの法線方向に押圧する
スライダ１８ａと、ポリシャ２１を回転させるモータ２
８と、スライダ１８ａに配設した研磨ヘッド２０に備え
たポリシャ２１をワーク１の光学曲面１ａに対して当接
または離反するように移動させるＺ軸機構部１２と、研
磨ヘッド２０に取り付けられて研磨ヘッド２０とともに
移動する非接触変位計とを備える。そして、光学曲面１
ａにポリシャ２１が当接している状態で、光学曲面１ａ
と非接触変位計との距離を測定しつつ所望の光学曲面の
形状に研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨ヘッドによっ
て被加工物の光学曲面を研磨する研磨装置に関し、詳し
くは被加工物に沿って研磨ヘッドを移動させながら研磨
ヘッドに備えたポリシャを回転させて光学曲面を研磨す
る研磨装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、被加工面の光学曲面を研磨する
場合、光学曲面の形状が球面であるか、それ以外の非球
面形状であるかにより、研磨装置および研磨方法は大き
く異なっており、最近、非球面光学曲面を研磨する装置
として、小径研磨工具を用いたスモールツール研磨法が
多く用いられている。

【０００３】従来、回転対称非球面光学曲面を研磨する
ための研磨装置としては、特公平４―５０１５２号公報
に記載されているものがある。また、上記非球面以外の
非球面（自由曲面）光学曲面を研磨するための研磨装置
としては、特開平６―１２６６０７号公報に記載されて
いるものがある。

【０００４】まず、特公平４―５０１５２号公報に示さ
れた研磨装置を図８および図９に基づいて説明する。図
８は斜視図、図９は要部断面図である。

【０００５】この研磨装置では、図８に示すように、被
加工物であるワーク５０はロータリーテーブル５１上の
ワークチャック５２に固定され、ロータリーテーブル５
１の回転軸を中心に回転可能となっている。ロータリー
テーブル５１は、水平方向（Ｘ軸方向）に移動して位置
決め可能なＸ軸機構部５３に載置されており、ワーク５
０はＸ軸機構部５３によって水平方向の移動が可能とな
っている。

【０００６】ワークチャック５２に固定されたワーク５
０を研磨する工具５４は、ワーク５０の上方に位置した
スピンドル５５の先端に取り付けられて回転可能となっ
ている。スピンドル５５は、θ機構部５６の一端面にな
るＲ軸機構部５７上に取り付けたスライダ５８に支持さ
れている。θ軸機構部５６は、Ｘ軸方向と直交する上下
方向（Ｚ軸方向）に移動可能なＺ軸機構部５９に対し回
転制御自在に取り付けられ、回転制御により、図９に示
すように、ワーク５０の表面（光学曲面）のＸ，Ｚポイ
ントにおける法線方向にスピンドル５４の軸を一致させ
るように所定角度（図ではθ）を傾けることが可能にな
っている。また、スピンドル５５とスライダ５８との間
には、工具５４の軸方向にばね力を作用させる圧縮ばね
６０が介挿されており、工具５４がワーク５０に接触す
る圧力を調整可能となっている。

【０００７】このような構成で、工具５４とワーク５０
を相対的にＸ，Ｚ，θの３軸の位置決めを行い、さらに
工具５４を定圧でワーク５０に接触させて研磨すること
により、高精度な非球面の鏡面加工が可能になる。

【０００８】一方、特開平６―１２６６０７号公報に示
された研磨装置を図１０に基づいて説明する。図１０は
研磨装置の断面図である。

【０００９】この研磨装置では、被加工物６１の加工面
（光学曲面）６１ａを加工する円盤状工具６２が工具回
転軸６３を介して研磨ヘッド６４に回転自在に支持され
ている。工具回転軸６３は駆動装置６５により回転駆動
され、工具回転軸６３に固定されている円盤状工具６２
は工具回転軸６３を中心にして回転可能となっている。
また、工具回転軸６３が加工点での接線Ｃと平行となる
ように研磨ヘッド６４を揺動させるＮＣテーブル６６が
設けられている。

【００１０】このような構成で、研磨ヘッド６４を揺動
して工具回転軸６３を加工点での接線と平行にすること
で、被加工物６１の加工面６１ａに円盤状工具６２の外
周面が押し当てられるため、円盤状工具６２と加工面６
１ａとの接触部における相対速度が均一となり、精度よ
く研磨することが可能になる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】一般に、研磨加工後の
光学曲面には高い形状精度が要求されており、このよう
な要求を満足させるため、加工中の光学曲面の形状を測
定しつつ、所望の形状に仕上げるようにしている。

【００１２】しかし、上記従来の研磨装置にあっては、
研磨装置とは異なる位置に配置した形状測定機により光
学曲面の形状を測定する必要があるが、所望の形状に研
磨加工するためには、研磨装置から被加工物を数回取り
外して研磨加工中の光学曲面の形状を測定し、所望の曲
面形状との形状誤差を積極的に修正しながら、光学曲面
を繰り返し研磨し、光学曲面の形状精度を所望の精度に
していく必要がある。したがって、加工形状の研磨なら
びに測定を研磨装置と形状測定機との間で着脱しながら
繰り返し行うため、加工時間が長くなるという問題点が
あった。

【００１３】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、光学曲面の表面形状を更に高精度に仕
上げ研磨できるとともに、光学曲面の研磨加工の効率化
を図ることができる研磨装置を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る本発明の研磨装置は、ワーク保持具
に取り付けられた被加工物の光学曲面を研磨する研磨装
置において、前記被加工物の光学曲面を回転しながら加
工するポリシャを先端に備えた研磨ヘッドと、前記研磨
ヘッドを配設して前記ポリシャを光学曲面の法線方向に
押圧する押圧手段と、前記ポリシャを回転させる回転手
段と、前記押圧手段に配設した研磨ヘッドに備えたポリ
シャを被加工物の光学曲面に対して当接または離反する
ように移動させる移動手段と、前記研磨ヘッドまたは研
磨ヘッドを配設した押圧手段に取り付けられて研磨ヘッ
ドとともに移動する非接触変位計と、を備え、光学曲面
に前記ポリシャが当接している状態で、光学曲面と非接
触変位計との距離を測定して光学曲面の形状を測定す
る。

【００１５】また、請求項２に係る本発明の研磨装置
は、請求項１の構成において、前記非接触変位計は、前
記研磨ヘッドの走査方向の前後に各々配置した。

【００１６】さらに、請求項３に係る本発明の研磨装置
は、請求項１の構成において、前記研磨ヘッドの回転中
心軸に中空穴を設け、この中空穴の上方にレーザー測長
器を配置した。

【００１７】すなわち、請求項１に係る研磨装置は、ポ
リシャを回転させる回転手段により研磨ヘッドに備えた
ポリシャを回転し、移動手段によりポリシャを被加工物
の光学曲面に当接させるとともに、押圧手段により一定
の加工圧力をポリシャに付加する。そして、この状態で
所定の光学曲面形状を走査してポリシャで研磨しつつ、
研磨ヘッドまたは研磨ヘッドを配設した押圧手段に取り
付けた非接触変位計により光学曲面との距離を検出す
る。そして、そのデータを基に研磨条件を最適化しなが
ら研磨し、非接触変位計と光学曲面との距離を所定の値
にすることで研磨を完了とする。

【００１８】また、請求項２に係る研磨装置は、研磨ヘ
ッドの走査方向の前後に各々配置した非接触変位計によ
り、光学曲面上の未研磨面部と済研磨面部の両方の面と
の距離を検出し、研磨状況をリアルタイムで把握しつつ
研磨する。

【００１９】さらに、請求項３に係る研磨装置は、研磨
ヘッドの回転軸に中空穴を設け、この中空穴の上方にレ
ーザー測長器からレーザー光を中空穴を介して光学曲面
に照射して光学曲面との距離を測定し、請求項１と同様
に光学曲面を所望の形状に研磨する。

【００２０】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］本発明の実施の
形態１を図１〜３に基づいて説明する。図１〜３は本実
施の形態が適用された研磨装置を示すもので、図１は正
面図、図２は図１の左側面図、図３は研磨ヘッドの要部
断面図である。

【００２１】研磨装置には、被加工物として研磨加工さ
れる光学曲面１ａを有するワーク１を水平方向（Ｘ軸方
向およびＹ軸方向）に移動可能とするＸ軸機構部２およ
びＹ軸機構部３が設けられている。

【００２２】Ｘ軸機構部２には、Ｘ軸機構部２の基台２
ｂに対しガイドレール２ｄ上を上記水平方向の面（以
下、水平面という）内で、Ｘ軸方向に直線移動自在な移
動テーブル２ａが設けられている。移動テーブル２ａ
は、基台２ｂの側壁に取り付けたステッピングモータ２
ｃにより所定位置に移動、停止して位置決め可能となっ
ている。

【００２３】また、Ｙ軸機構部３には、Ｘ軸機構部２の
移動テーブル２ａ上に取り付けた第２基台３ｂと、この
第２基台３ｂ内で不図示のガイドレール上を水平面内で
Ｙ軸方向に直線移動自在なＹ軸移動テーブル３ａが設け
られている。Ｙ軸移動テーブル３ａは、第２基台３ｂの
側壁に取り付けたステッピングモータ３ｃにより、移動
テーブル２ａの移動方向と直交するＹ軸方向に移動され
て所定位置に停止し位置決め可能となっている。

【００２４】Ｙ軸機構部３には、ワーク１の回転中心軸
４を、上記水平方向に対し直交する面内で傾斜可能とす
るθ軸機構部５が設けられている。θ軸機構部５には、
図２に示すように、Ｙ軸移動テーブル３ａ上に固定され
たＬ字型の台座５ａが設けられており、台座５ａは、移
動テーブル２ａとＹ軸移動テーブル３ａにより、水平面
内における任意の位置に移動、停止が可能となってい
る。台座５ａの立ち上がり側面の裏面には、モータ６が
取り付けられている。モータ６の駆動軸６ａには、台座
５ａの立ち上がり側面の前面に配置したワークスピンド
ル固定板７が取り付けられている。モータ６の駆動軸６
ａは、Ｙ軸方向に延在しワーク１の回転中心軸４と垂直
に交わる水平軸８を中心にして回転可能となっている。
回転中心軸４と水平軸８との交点は、ワーク１の研磨加
工する光学曲面１ａの球心Ｏ（光学曲面１ａの曲率半径
の中心）となるように設定されており、ワークスピンド
ル固定板７は、モータ６により水平軸８、すなわち球心
Ｏを中心にして所定の揺動角度の範囲で揺動可能となっ
ている。

【００２５】ワークスピンドル固定板７には、ワークス
ピンドル９が取り付けられている。ワークスピンドル９
には、ワーク１の回転中心軸４を中心に回転するワーク
保持具１０が回転可能に保持されている。ワークスピン
ドル９の下方にはモータ１１が接続され、このモータ１
１によりワーク保持具１０が回転されるようになってい
る。

【００２６】ワーク保持具１０には、光学曲面１ａを上
に向けてワーク１が着脱自在に取り付け可能となってい
る。ワーク１の着脱は、開閉自在な保持チャック（図示
省略）をワーク１の外周方向から進退させることにより
行うようになっている。

【００２７】上記Ｘ軸機構部２の基台２ｂ上には、Ｘ軸
機構部２の移動テーブル２ａの後方において、Ｚ軸機構
部１２の一部を構成するスタンド１３が立設されてい
る。Ｚ軸機構部１２は、ワーク保持具１０に取り付けた
ワーク１の光学曲面１ａを研磨加工するポリシャ２１を
有する研磨ヘッド２０を上下方向（Ｚ軸方向）に移動す
るもので、上記スタンド１３と、このスタンド１３の上
側両側面に対で配設したガイド１４と、このガイド１４
に案内されて上下方向に移動するスライド板１５とを備
えている。すなわち、Ｚ軸機構部１２は、ポリシャ２１
を光学曲面１ａに対して当接または離反するように移動
させる移動手段を構成している。

【００２８】スタンド１３の上端には、取付台１６ｂを
介してモータ１６が取り付けられている。モータ１６の
駆動軸には、スライド板１５に螺合するボールネジ１６
ａがＺ軸方向に延在するように接続されており、スライ
ド板１５の上下動はモータ１６の駆動によるボールネジ
１６ａの回転により行われる。

【００２９】スライド板１５には、静圧スライド１８が
底板１７を介して取り付けられている。静圧スライド１
８には、スライド板１５と同じＺ軸方向に移動可能なス
ライダ１８ａが設けられており、このスライダ１８ａの
前面には、保持台１９を介してポリシャ２１を先端に備
えた研磨ヘッド２０が光学曲面１ａの球心Ｏに向かうよ
うに固定されている。静圧スライド１８は、図示しない
静圧制御装置により作動されるとともに、研磨加工時に
は、加工圧力を一定に制御するようにした定圧倣い制御
装置１８ｂによりスライダ１８ａを介して研磨ヘッド２
０をワーク１に対して常に一定の荷重を付加するように
制御されている。ここにスライダ１８ａは研磨ヘッド２
０を配設してポリシャ２１を光学曲面１ａの法線方向に
押圧する押圧手段を構成している。

【００３０】研磨ヘッド２０は、工具べース２２とポリ
シャ軸２３を有している。工具べース２２は、図３に示
すように、略上側半分が大径部２２ａで略下側半分の先
端側が細径の先端部軸２２ｂからなっており、大径部２
２ａが保持台１９に固定されている。研磨ヘッド２０の
回転中心軸である工具べース２２の中心部には、大径部
２２ａと先端部軸２２ｂの内部をＺ軸方向に貫通した中
空穴２４が設けられている。

【００３１】ポリシャ軸２３は、工具べース２２の先端
部軸２２ｂを挿入可能な穴部を有しており、スペーサ２
５により上下方向に配置したベアリング２６を介して先
端部軸２２ｂに回転可能に取り付けられている。ベアリ
ング２６はポリシャ軸２３に取り付けた固定リング２７
により保持されている。ポリシャ軸２３の先端には、リ
ング状のポリシャ２１が保持されている。ポリシャ２１
は円柱形状で、その中心部には工具べース２２の先端部
軸２２ｂを挿入可能な穴が設けられている。このポリシ
ャ２１は弾性体からなっているが、固定砥粒、固形研磨
部材であってもよい。

【００３２】ポリシャ軸２３の外周には、ポリシャ２１
を回転させる回転手段としてのモータ２８の駆動軸に巻
回したベルト２９が巻き付けられており、モータ２８で
ポリシャ軸２３と一緒にポリシャ２１を回転可能となっ
ている。モータ２８はスライダ１８ａに固定されてい
る。

【００３３】上記工具べース２２の中空穴２４内には、
先端部軸２２ｂの先端側に非接触変位計３０がポリシャ
軸２３の回転とは独立して固持されている。非接触変位
計３０の先端は、ポリシャ２１の研磨面（先端面）より
も後退した位置に設定されており、ワーク１の光学曲面
１ａとは非接触状態に配置されている。この非接触変位
計３０には静容量タイプを用い、非接触状態でワーク１
の光学曲面１ａとの距離を測定可能となっている。そし
て、非接触変位計３０から検出される信号は、コード３
１を介してアンプ３２により検出され、そのデータはＣ
ＰＵ３３に取り込まれる。

【００３４】次に、上記構成からなる研磨装置の作用を
説明する。研磨ヘッド２０が研磨加工する際にワーク１
の光学曲面１ａを走査する軌跡は、ワーク１の加工形状
によりＣＰＵ３３がＸ軸機構部２、θ軸機構部５および
Ｚ軸機構部１２を同時制御するＮＣプログラムによるも
のであり、同時にその軌跡を走査した時のワーク１の光
学曲面１ａと非接触変位計３０との距離は、ワーク１の
光学曲面１ａが所望の曲率に加工されたときに所定の距
離になるように、あらかじめ目標値として算出してお
く。したがって、ワーク１の加工前では、光学曲面１ａ
と非接触変位計３０との距離は長く、ワーク１が所望の
曲率になったときは目標値になる。すなわち、非接触変
位計３０の先端とポリシャ２１の研磨面との間の距離が
目標値になったとき、ワーク１の光学曲面１ａが所望の
曲率に加工されるようになっている。

【００３５】まず、被加工物であるワーク１をワーク保
持具１０に固定する。次に、あらかじめ設定したＮＣプ
ログラムをＣＰＵ３３により実行することにより、モー
タ１１によりワークスピンドル９を介してワーク保持具
１０およびモータ２８によりベルト２９を介してポリシ
ャ軸２３をそれぞれ回転させ、ワーク１およびポリシャ
２１の双方を回転させながらポリシャ２１の研磨面をワ
ーク１の光学曲面１ａに当接させる。この時、研磨ヘッ
ド２０の研磨圧は、定圧倣い制御装置１８ｂが作動して
スライダ１８ａにより一定の圧力が与えられる。そし
て、この状態で、Ｘ軸機構部２、θ軸機構部５およびＺ
軸機構部１２を同時制御し、ワーク１の光学曲面１ａに
対して所望の光学曲面１ａとなるようにポリシャ２１に
より研磨を進める。

【００３６】この研磨加工中において、研磨ヘッド２０
内に配置した非接触変位計３０は、研磨しているワーク
１の光学曲面１ａとの距離を検出し、アンプ３２を介し
てＣＰＵ３３に転送する。一度研磨が終了すると、ＣＰ
Ｕ３３に転送された変位が所望の変位（目標値）になっ
ているか算出し、所望の変位になるようにＣＰＵ３３に
よりＮＣプログラムを補正して繰り返し研磨加工を行
う。

【００３７】本実施の形態によれば、ワーク１の光学曲
面１ａを研磨ヘッド２０に備えたポリシャ２１で研磨し
つつ、研磨ヘッド２０の内部に配置した非接触変位計３
０によりワーク１の光学曲面１ａとの距離を検出し、そ
のデータを基に研磨条件の最適化をしながら、光学曲面
１ａの研磨を行うことができる。そのため、研磨加工中
に、ワーク保持具１０からワーク１を取り外すことな
く、ワーク１にポリシャ２１に当接させた状態で、ワー
ク１の光学曲面１ａの形状測定を行う回数を最小限に抑
えることができるため、研磨加工時間の短縮化を図って
効率良く研磨でき、加工コストの低減を図ることができ
る。

【００３８】［実施の形態２］本発明の実施の形態２を
図４，５に基づいて説明する。図４，５は本実施の形態
が適用された研磨装置を示すもので、図４は正面図、図
５は図４の左側面図である。なお、実施の形態１と同一
の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００３９】本実施の形態の研磨装置には、静圧スライ
ド１８に設けられＺ軸方向に移動可能なスライダ１８ａ
の前面に保持台３９を介して研磨ヘッド４０が設けられ
ている。この研磨ヘッド４０は、ワーク１の回転中心軸
４に対し、Ｙ軸方向に略４５°傾けた状態で配設されて
いる。研磨ヘッド４０の内部には、図示しないモータが
設けられている。このモータの駆動軸４１の先端には、
ワーク１の光学曲面１ａに当接して研磨加工する球体状
のポリシャ４２が取り付けられており、モータの駆動に
よりポリシャ４２は回転軸４３を中心に回転可能となっ
ている。

【００４０】また、研磨ヘッド４０のポリシャ４２付近
には、ポリシャ４２を挟んで研磨ヘッド４０の走査方向
の前後であるＸ軸方向に一対の非接触変位計４４，４５
が配設されている。この一対の非接触変位計４４，４５
は、スライダ１８ａの前面に固定されたＬ字保持台４６
に取り付けられてポリシャ４２と並列に配置されてい
る。一対の非接触変位計４４，４５は、ワーク１の光学
曲面１ａとの距離を非接触でそれぞれ測定し、その信号
はそれぞれに接続した図示しない２つのアンプを介して
図示しないＣＰＵに取り込まれるようになっている。

【００４１】次に、上記構成からなる研磨装置の作用を
説明する。ワーク１を研磨する動作は、上記実施の形態
１と同様であるので、その説明を省略する。この時、ポ
リシャ４２が研磨加工するワーク１の光学曲面１ａの前
後を、一対の非接触変位計４４，４５で光学曲面１ａと
の距離を検出する。

【００４２】本実施の形態によれば、一対の非接触変位
計４４，４５は、ポリシャ４２がワーク１の光学曲面１
ａを加工する走査方向の前後に配置されているので、未
加工部表面と加工完了状態の表面との距離を検出するこ
とができる。したがって、研磨状態が所望の精度になる
か、具体的には走査方向の前後の表面における差が小さ
くなって一致するか、あるいは所定の範囲内に収まって
いるか、などをリアルタイムに検出することができる。
これにより、高精度な研磨加工が可能になるとともに、
実施の形態１と同様に研磨加工の効率を向上させること
ができ、加工コストの低減を図ることができる。

【００４３】［実施の形態３］本発明の実施の形態３を
図６，７に基づいて説明する。図６，７は本実施の形態
が適用された研磨装置を示すもので、図６は正面図、図
７は研磨ヘッドの要部断面図である。なお、実施の形態
１と同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略
する。

【００４４】本実施の形態の研磨装置には、実施の形態
１と同様に、Ｚ軸方向に移動可能なスライダ１８ａの前
面に研磨ヘッド２０が取り付けられている。研磨ヘッド
２０は、図７に示すように、実施の形態１と同様に構成
されている。本実施の形態では、研磨ヘッド２０の中央
部に設けた中空穴２４は、上下に貫通している状態とな
っている。研磨ヘッド２０の中空穴２４の上方には、ス
ライダ１８ａの前面に固定したレーザー測長器４８が配
置されている。なお、レーザー測長器４８は研磨ヘッド
２０の上端に直接取り付け、中空穴２４の上方に配置し
てもよい。

【００４５】次に、上記構成からなる研磨装置の作用を
説明する。ワーク１を研磨する動作は、上記実施の形態
１と同様であるので、その説明を省略する。研磨時、レ
ーザー測長器４８からレーザー光を中空穴２４を通して
ワーク１の光学曲面１ａに照射し、光学曲面１ａまでの
距離を検出する。

【００４６】本実施の形態によれば、実施の形態１と同
様に、ワーク１の光学曲面１ａをポリシャ２１で研磨し
つつ、レーザー測長器４８によりワーク１の光学曲面１
ａとの距離を検出し、そのデータを基に研磨条件の最適
化をしながら、光学曲面１ａの研磨を行うことができ
る。そのため、研磨加工中に、ワーク保持具１０からワ
ーク１を取り外すことなく、ワーク１の光学曲面１ａの
形状測定を行う回数を最小限に抑えることができるた
め、研磨加工時間の短縮化を図って効率良く研磨でき、
加工コストの低減を図ることができる。

【００４７】なお、上記実施の形態１，２，３において
は、ワーク１の光学曲面１ａが回転軸対称の曲面形状を
研磨加工する場合を説明したが、これに限らず、対称軸
を持たない回転軸非対称の曲面形状についても、Ｘ軸機
構部２、Ｙ軸機構部３、θ軸機構部５およびＺ軸機構部
１２のＮＣ制御により研磨することができ、実施の形態
１と同様な効果を得ることができる。

【００４８】なお、上記した具体的実施の形態から次の
ような構成の技術的思想が導き出される。（付記）（１）ワーク保持具に取り付けられた被加工物の光学曲
面を研磨する研磨方法において、前記光学曲面を研磨ヘ
ッドに備えたポリシャで研磨しつつ、研磨ヘッドに配置
した非接触変位計により光学曲面と非接触変位計との距
離を測定し、そのデータを基に研磨ヘッドの滞留時間を
補正し光学曲面を所望の形状に研磨することを特徴とす
る研磨方法。

【００４９】付記（１）の研磨方法によれば、非接触変
位計により研磨加工している光学曲面との距離を測定す
ることで、被加工物を研磨装置から取り外すこと無く被
加工物の光学曲面を所望の形状に研磨することができ、
研磨の効率化を図ることができる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１の研磨装置によれば、ポリシャ
を回転させる回転手段により研磨ヘッドに備えたポリシ
ャを回転し、移動手段によりポリシャを被加工物の光学
曲面に当接させるとともに、押圧手段により一定の加工
圧力をポリシャに付加して光学曲面を研磨する際、非接
触変位計により光学曲面との距離を検出することでき
る。そのため、ワーク保持具から被加工物を取り外すこ
となく加工時の光学曲面の形状変位を測定しながら、光
学曲面を研磨することができ、研磨の効率化を図ること
ができる。

【００５１】また、請求項２の研磨装置は、請求項１の
効果に加えて、研磨ヘッドの走査方向の前後に各々配置
した非接触変位計により、光学曲面上の未研磨面部と済
研磨面部の両方の面との距離を検出し、研磨状況をリア
ルタイムで把握しつつ研磨することができる。

【００５２】さらに、請求項３の研磨装置は、研磨ヘッ
ドの回転軸に中空穴を設け、この中空穴の上方にレーザ
ー測長器からレーザー光を中空穴を介して光学曲面に照
射して光学曲面との距離を測定することで、請求項１と
同様な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１が適用された研磨装置を
示す正面図である。

【図２】本発明の実施の形態１が適用された研磨装置を
示す左側面図である。

【図３】本発明の実施の形態１が適用された研磨装置の
研磨ヘッドを示す要部断面図である。

【図４】本発明の実施の形態２が適用された研磨装置を
示す正面図である。

【図５】本発明の実施の形態２が適用された研磨装置を
示す左側面図である。

【図６】本発明の実施の形態３が適用された研磨装置を
示す正面図である。

【図７】本発明の実施の形態３が適用された研磨装置の
研磨ヘッドを示す要部断面図である。

【図８】従来の研磨装置を示す斜視図である。

【図９】従来の研磨装置の要部断面図である。

【図１０】従来の研磨装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ワーク１ａ光学曲面２Ｘ軸機構部３Ｙ軸機構部５ θ軸機構部１２Ｚ軸機構部１８静圧スライド１８ａスライダ１８ｂ定圧倣い制御装置２０，４０研磨ヘッド２１ポリシャ２８モータ２９ベルト３０，４４，４５非接触変位計４８レーザー測長器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワーク保持具に取り付けられた被加工物
の光学曲面を研磨する研磨装置において、前記被加工物の光学曲面を回転しながら加工するポリシ
ャを先端に備えた研磨ヘッドと、前記研磨ヘッドを配設して前記ポリシャを光学曲面の法
線方向に押圧する押圧手段と、前記ポリシャを回転させる回転手段と、前記押圧手段に配設した研磨ヘッドに備えたポリシャを
被加工物の光学曲面に対して当接または離反するように
移動させる移動手段と、前記研磨ヘッドまたは研磨ヘッドを配設した押圧手段に
取り付けられて研磨ヘッドとともに移動する非接触変位
計と、を備え、光学曲面に前記ポリシャが当接している
状態で、光学曲面と非接触変位計との距離を測定して光
学曲面の形状を測定することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】前記非接触変位計は、前記研磨ヘッドの
走査方向の前後に各々配置したことを特徴とする請求項
１記載の研磨装置。
【請求項３】前記研磨ヘッドの回転中心軸に中空穴を
設け、この中空穴の上方にレーザー測長器を配置したこ
とを特徴とする請求項１記載の研磨装置。