大口径非球面レンズのパラレル研削による研磨レス加工法の高精度化

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555031
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 庄司 克雄 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80005339)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐伯 優 オリンパス光学工業(株), 生産技術部・研究員
• Keywords: 非球面加工 / 非球面レンズ / 補正研削 / 機上測定 / パラレル研削 / ダイヤモンドホイール / 超精密研削

Research Abstract

光学機器の小型軽量化,高画質化に伴って,光学系のキーパーツである非球面レンズの要求精度はますます高度化している.特に最近,従来のプラスチックレンズに代わりガラスレンズへの期待が高まっている.非球面ガラスレンズの製造法はガラスモールド法と直接加工法の2つに大別されるが,従来は前者にあっては金型を,後者にあってはレンズ本体をいずれもダイヤモンド砥石で研削後,研磨で鏡面加工をする工程がとられてきた.しかし研磨加工では形状加工精度が劣化しやすく,それを避けるためには修正研磨法などに依らざるを得ない.これが非球面レンズのコストを非常に高価にする大きな要因であった.そこで研究代表者らは工作物回転方向と研削方向が直交する従来の研削法に代わり両者が直交する「パラレル非球面研削法」を提案した.その結果,従来の非球面研削法に比べ,仕上面粗さを飛躍的に向上させることができた.
本年度は機械の運動誤差測定と機上形状測定とを組み合わせた加工制御プログラムを作成した.そして昨年度の研削装置を使用し,研削加工を行った.その結果,デジタルカメラ用非球面ガラスレンズ(直径25mm)を直接研削加工し,形状精度±50nm,表面粗さ32nmRyとなり,形状精度で約1/5,表面粗さで2/3の良好な加工面が得られた.

Research Products

• [Publications] 吉原信人, 厨川常元, 庄司克雄: "軸対象非球面研削における研削表面のナノトポグラフィー"2002年度砥粒加工学会学術講演会論文集. B42 (2002)
• [Publications] 吉原信人, 厨川常元, 佐伯優, 庄司克雄: "非球面研削における研削面粗さに関する研究"2002年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. I08 (2002)
• [Publications] 相澤英徳, 飯坂順一, 庄司克雄, 厨川常元: "パラレル研削法によるガラスモールド用非球面金型の加工"日本機械学会2002年度部門講演会講演論文集. 27 (2002)
• [Publications] 宮本祐司, 庄司克雄, 厨川常元, 相川博勝: "ダイヤモンドホイールのミクロ的/マクロ的変形の影響(ガラスの鏡面研削に関する研究)"日本機械学会2002年度部門講演会講演論文集. 79 (2002)
• [Publications] 吉原信人, 厨川常元, 庄司克雄: "軸対称非球面研削における研削面トポグラフィーに関する研究"2003年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. H14 (2003)