(57)【要約】【課題】従来と異なる環境下においてレンズ素材からなる被加工材の切削加工を行うことにより、加工精度を維持しつつ、加工レートを高めることのできるレンズの製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】本発明のレンズの製造方法は、ガラス又は結晶のレンズ素材からなる被加工材Ｗが砥石１１１により切削加工される工程を備えるレンズの製造方法において、前記工程の切削加工時には、前記砥石１１１と前記被加工材Ｗの間の加工部位が切削液１３１の中に浸漬された状態に保たれることを特徴とする。【選択図】図１
2018069404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス又は結晶のレンズ素材からなる被加工材が砥石により切削加工される工程を備えるレンズの製造方法において、前記工程の切削加工時には、前記砥石と前記被加工材の間の加工部位が切削液の中に浸漬された状態に保たれることを特徴とするレンズの製造方法。
【請求項２】
前記工程の切削加工時には、前記被加工材の被削加工面の全体が前記切削液の中に浸漬された状態に保たれることを特徴とする請求項１に記載のレンズの製造方法。
【請求項３】
前記工程の切削加工時には、前記砥石の切削加工面の全体が前記切削液の中に浸漬された状態に保たれることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズの製造方法。
【請求項４】
前記工程の切削加工時には、前記砥石及びその保持駆動構造と前記被加工材の保持駆動構造は、前記切削液の液面と交差する方向にそれぞれ動作しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンズの製造方法。
【請求項５】
前記工程の切削加工時には、前記砥石及びその保持駆動構造と前記被加工材の保持駆動構造は、前記切削液の液面に沿った断面形状がそれぞれ時間的に変化しないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンズの製造方法。
【請求項６】
前記砥石及びその保持駆動構造と前記被加工材の保持駆動構造の前記断面形状がそれぞれ円形であり、前記切削加工時には、前記断面形状がその中心点の周りで前記切削液の液面に沿ってそれぞれ回転動作することを特徴とする請求項５に記載のレンズの製造方法。
【請求項７】
前記砥石及びその保持駆動構造と前記被加工材の保持駆動構造は、前記切削液に浸漬された部分の形状が切削加工時にそれぞれ変化しないことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のレンズの製造方法。
【請求項８】
前記切削液は水を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のレンズの製造方法。
【請求項９】
前記工程は、前記被加工材がワーク軸に装着されるワーク装着段階と、前記被加工材の少なくとも前記加工部位が前記切削液中に配置される液中配置段階と、前記砥石による前記被加工材の切削加工が実施される切削加工段階と、前記被加工材の少なくとも前記加工部位が前記切削液外に配置される液外配置段階と、前記被加工材が前記ワーク軸から取り外されるワーク取外段階と、を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のレンズの製造方法。
【請求項１０】
前記液中配置段階では、前記被加工物の全体が前記切削液中に配置され、
前記液外配置段階では、前記被加工物の全体が前記切削液外に配置される、
ことを特徴とする請求項９に記載のレンズの製造方法。
【請求項１１】
前記工程は、前記被加工材の外周部分が所定の形状となるように切削加工される芯取り加工が行われる工程であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレンズの製造方法。
【請求項１２】
前記工程は、前記被加工材の光学面の概形が切削加工により創成される光学面創成加工が行われる工程であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレンズの製造方法。
【請求項１３】
砥石を保持し駆動する工具軸と、ガラス又は結晶のレンズ素材からなる被加工材を保持し駆動するワーク軸と、前記砥石による前記被加工材の切削加工時において前記砥石と前記被加工材との間の加工部位が浸漬される切削液を収容する切削槽と、前記砥石による前記被加工材の切削加工を行うために前記ワーク軸と前記工具軸が連携するように制御する制御手段と、を具備することを特徴とするレンズの製造装置。
【請求項１４】
前記切削槽に前記切削液を供給する液供給タンクと、前記切削槽から排出された前記切削液を収容する排出液タンクと、前記液供給タンクから前記切削槽への前記切削液の供給と停止を切り替える供給弁と、前記切削槽から前記排出液タンクへの前記切削液の排出と停止を切り替える排出弁と、をさらに有することを特徴とする請求項１３に記載のレンズの製造装置。
【請求項１５】
前記排出液タンクから前記液供給タンクへ前記切削液を戻す液戻し機構と、前記供給弁、前記排出弁及び前記切削液戻し機構を制御する制御手段とをさらに有することを特徴とする請求項１４に記載のレンズの製造装置。
【請求項１６】
前記被加工材を前記切削槽に対して出し入れ可能な態様で前記ワーク軸とともに移動可能に構成する軸部移動機構をさらに有し、該軸部移動機構により、前記被加工材が、前記切削槽内の前記切削液中に配置される加工位置と、前記切削液外に配置される待機位置との間を移動可能となるように構成されることを特徴とする請求項１３に記載のレンズの製造装置。
【請求項１７】
前記切削槽は、側面に内部を視認可能に構成された窓構造を有し、
前記窓構造は、前記切削槽に設けられた開口部の周囲に形成された開口縁部と、前記開口部を閉鎖可能に構成された窓材と、該窓材を前記開口部上に保持するとともに開閉可能に構成するための保持部材と、前記開口縁部と前記窓材との間に前記開口縁部に沿って延在するように配置され、内部に流体を導入可能に構成された可撓性のシール部材と、該シール部材に対する流体の供給と排出により前記シール部材の内圧を変化させて前記開口縁部と前記窓材との間の密閉状態の確立と解除を可能とする流体制御手段と、を有する、
ことを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか一項に記載のレンズの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズの製造方法及び製造装置に係り、特に、ガラスや結晶などのレンズ用の被加工材を切削加工する工程及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガラスや光学結晶などの硬脆性材料からなる素材でレンズを製造する場合には、多くの場合、レンズの光学面の概形を形成するＣＧ（カーブジェネレーティング、すなわち、光学面創成加工）工程や、レンズの外周形状を整える芯取り加工工程などのようなガラスや結晶を含む素材を切削加工する工程と、レンズの光学面を形成するための研磨工程とが必要である。ＣＧ工程では、製造工程中で最も多くの切削代を必要とするので、切削加工量が多くなる。また、このＣＧ工程により創成された曲面の偏心精度は後に行われる研磨工程では本質的には修正できないため、高い切削精度が必要とされる。一方、芯取り加工はレンズの取付箇所を決める外周形状を整えるものであるため、或る程度の切削加工量が必要であるとともに、光軸に合わせるために高い切削精度が必要とされる。さらに、この芯取り加工は光学面が形成された後に当該光学面に合わせて行われることが多いため、仮に当該工程で不良が出ると、レンズの製造コストに大きな影響を与えることとなる。このようなＣＧ工程や芯取り加工に際しては、ダイヤモンド砥石などを用いて切削液（水）や切削油を加工部位にかけながらゆっくりと加工することが多い。これらの加工については、以下の特許文献１及び２に記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１１７５５１号公報
【特許文献２】特開２００９−２７９７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レンズ素材の切削加工においては、ガラスや光学結晶の硬く脆いという機械的特性により、加工レートを高めることが難しいとともに、ピリ欠けなどのチッピングが生じやすいという問題がある。特に、ガラスや光学結晶は、単に切り込みが難しいだけでなく、刃物が滑りやすいという機械的特性を有する。このことから、硬度の高いダイヤモンド砥石などを用いる場合でも、砥粒の集中度を低くし、加工圧を確保することにより、切り込み易くすると同時に加工時のから滑りを抑制する必要があるため、加工レートを高めにくい。すなわち、加工レートを上げようとして回転砥石の送り量や回転速度を高めると、火花が散ったり金属音が発生するだけで、却って加工精度が悪化するなどの問題が生じるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、従来と異なる環境下においてレンズ素材からなる被加工材の切削加工を行うことにより、加工精度を維持しつつ、加工レートを高めることのできるレンズの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
斯かる実情に鑑み、本発明のレンズの製造方法は、ガラス又は結晶のレンズ素材からなる被加工材が砥石により切削加工される工程を備えるレンズの製造方法において、前記工程の切削加工時には、前記砥石と前記被加工材の間の加工部位が切削液の中に浸漬された状態に保たれることを特徴とする。
【０００７】
本発明において、前記工程の切削加工時には、前記被加工材の被削加工面の全体が前記切削液の中に浸漬された状態に保たれることが好ましい。また、前記砥石の切削加工面の全体が前記切削液の中に浸漬された状態に保たれることが好ましい。この場合において、前記工程の切削加工時には、前記砥石及びその保持駆動構造と、前記被加工材の保持駆動構造は、前記切削液の液面と交差する方向に動作しないことが好ましい。さらに、前記工程の切削加工時には、前記砥石及びその保持駆動構造と、前記被加工材の保持駆動構造は、前記切削液の液面に沿った断面形状が時間的に変化しないことが好ましい。これらの場合において、特に、前記砥石及びその保持駆動構造と、前記被加工材の保持駆動構造は、前記断面形状が円形であり、切削加工時において、前記断面形状がその中心点の周りで前記切削液の液面に沿って回転動作することが望ましい。さらに、前記砥石及びその保持駆動構造と、前記被加工材の保持駆動構造は、前記切削液に浸漬された部分の形状が切削加工時にそれぞれ変化しないことが望ましい。例えば、前記砥石及びその保持駆動構造と、前記被加工材の保持駆動構造は、それぞれの軸線を中心とする回転体形状を有し、かつ、切削加工時において、前記切削液の中で固定された前記軸線を中心としてそれぞれ回転することが好ましい。
【０００８】
本発明において、前記切削液は、不水溶性切削油剤であってもよいが、水溶性切削油剤を用いた水溶性切削液であることが好ましい。また、前記切削液は、水を含むことが好ましい。ここで、水を含むものであれば、水溶性切削油剤を用いるもの以外でもよく、水そのものでも構わない。
【０００９】
本発明において、前記工程の切削加工では、前記砥石が工具軸線を中心に回転されることが好ましい。また、前記工程の切削加工では、前記被加工材がワーク軸線を中心に回転されることが好ましい。これらの場合において、前記被加工材に対する前記砥石の送り速度を０．０１ｍｍ／秒〜１．０ｍｍ／秒の範囲内で切削することが好ましい。特に、送り速度を０．０５〜０．５ｍｍ／秒の範囲内とすることが望ましい。
【００１０】
本発明において、前記被加工材を構成するレンズ素材は、ＳｉＯ２，Ｂ２Ｏ３，Ｐ２Ｏ５，ＧｅＯ２，ＢｅＦ２，Ａｓ２Ｓ３，ＳｉＳｅ２，ＧｅＳ２などのガラス、又は、ＣａＦ２，ＢａＦ２，ＬｉＦ，ＭｇＦ，ＳｉＯ２（石英又は水晶），Ａｌ２Ｏ３，ＮａＣｌ，ＫＣｌ，ＫＢｒなどの結晶（光学結晶）からなることが好ましい。特に、最も一般的な光学素材としては、シリカガラス、石英、水晶であることが望ましい。なお、本発明に係るレンズ素材及びレンズには、眼鏡レンズ用の素材及び眼鏡レンズも含まれる。
【００１１】
本発明において、前記工程では、前記切削液を収容する切削槽の中で切削加工が行われ、前記切削槽は、前記砥石の工具軸線の周りに沿って滑らかな内面形状を備えることが好ましい。前記内面形状は、前記砥石の工具軸線と直交する仮想平面上において円形状若しくは楕円形状である場合がある。また、前記内面形状は、前記砥石の工具軸線と直交する仮想平面上において隅丸多角形状である場合もある。
【００１２】
本発明において、前記工程の切削加工時には、前記砥石が工具軸線を中心に回転されるとともに、前記被加工材がワーク軸線を中心に回転されることが好ましい。この例としては、前記工程は、前記被加工材の外周部分が所定の形状となるように切削加工される芯取り加工が行われる工程である場合が挙げられる。この場合に、前記被加工材の光学面を挟持した状態で前記芯取り加工が行われることが望ましい。また、前記工程の切削加工では、前記砥石の工具軸線と平行なワーク軸線を中心に前記被加工材が回転されることが好ましい。この場合には、前記砥石の前記切削加工面の周速が前記被加工材の前記被削加工面の周速より大きいことが望ましい。また、前記砥石の回転の向きと、前記被加工材の回転の向きが相互に逆向きである場合があり、相互に同じ向きである場合もある。
【００１３】
本発明において、別の例としては、前記工程は、前記被加工材の光学面の概形が切削加工により創成される光学面創成加工が行われる工程が挙げられる。この場合において、光学面創成加工は、前記被加工材が回転されるとともに、前記被加工材のワーク軸線に対してカップ型の前記砥石の工具軸線が傾斜した姿勢で回転されることにより、所定の曲率の光学面の概形が形成されることが望ましい。
【００１４】
本発明において、前記工程は、前記被加工材がワーク軸に装着されるワーク装着段階と、前記被加工材の少なくとも前記加工部位（好ましくは、前記被加工材の全体）が前記切削液中に配置される液中配置段階と、前記砥石による前記被加工材の切削加工が実施される切削加工段階と、前記被加工材の少なくとも前記加工部位（好ましくは、前記被加工材の全体）が切削液外に配置される液外配置段階と、前記被加工材が前記ワーク軸から取り外されるワーク取外段階と、を有することが好ましい。この場合において、前記液中配置段階は、前記切削槽に前記切削液が導入される段階である場合があり、前記切削液が収容された前記切削槽に前記被加工材が導入される段階である場合もある。また、前記液外配置段階は、前記切削液が収容された前記切削槽から前記切削液が排出される段階である場合があり、前記切削液が収容された前記切削槽から前記被加工材が脱出される段階である場合もある。ただし、本発明は上記構成に限定されるものではなく、例えば、前記被加工材が前記切削液の中において前記ワーク軸に装着されたり、前記被加工材が前記切削液の中において前記ワーク軸から取り外されたりするようにしてもよい。
【００１５】
次に、本発明に係るレンズの製造装置は、砥石を保持し駆動する工具軸と、ガラス又は結晶のレンズ素材からなる被加工材を保持し駆動するワーク軸と、前記砥石による前記被加工材の切削加工時において前記砥石と前記被加工材との間の加工部位（好ましくは、前記砥石の切削加工面と前記被加工材の被削加工面の全体）が浸漬される切削液を収容する切削槽と、前記砥石による前記被加工材の切削加工を行うために前記ワーク軸と前記工具軸が連携するように制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１６】
本発明において、前記切削槽に前記切削液を供給する液供給タンクと、前記切削槽から排出された前記切削液を収容する排出液タンクと、前記液供給タンクから前記切削槽への前記切削液の供給と停止を切り替える供給弁と、前記切削槽から前記排出液タンクへの前記切削液の排出と停止を切り替える排出弁と、をさらに有することが好ましい。特に、前記供給弁と前記排出弁を制御する制御手段を有することが望ましい。また、前記排出液タンクから前記液供給タンクへ前記切削液を戻す液戻し機構をさらに有することが望ましい。
【００１７】
本発明において、前記被加工材を前記切削槽に対して出し入れ可能な態様で前記ワーク軸とともに移動可能に構成する軸部移動機構をさらに有することが好ましい。ここで、軸部移動機構は、前記砥石を前記被加工材とともに前記切削槽に対して出し入れ可能な態様で前記工具軸及び前記ワーク軸とともに移動可能に構成されてもよい。この場合において、前記軸部移動機構により、前記被加工材（或いは、前記被加工材及び前記砥石）が、前記切削槽内の前記切削液中に配置される加工位置と、前記切削液外に配置される待機位置との間を移動可能となるように構成されることが望ましい。この場合において、前記ワーク軸（或いは、前記ワーク軸及び前記工具軸）は、前記切削槽の上方から吊り下げられた構造を有することが望ましい。
【００１８】
本発明において、前記切削加工により芯取り加工を行う場合には、前記工具軸の工具軸線と前記ワーク軸のワーク軸線は平行であることが好ましい。また、前記切削加工により光学面創成加工を行う場合には、前記工具軸線と前記ワーク軸線が傾斜可能に構成され、かつ、両軸線の位置関係及び傾斜角が調整可能に構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、砥石と被加工材との間の加工部位を切削液の中に浸漬した状態でガラス又は結晶のレンズ素材からなる被加工材の切削加工を行うことにより、加工精度を維持しつつ、加工レートを高めることのできるレンズの製造方法及び製造装置を提供することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のレンズの製造方法及び製造装置に係る第１の実施形態の装置構成の例を模式的に示す概略構成正面図（ａ）及び概略構成右側面図（ｂ）である。
【図２】本発明のレンズの製造方法及び製造装置に係る第２の実施形態の装置構成の例を模式的に示す概略構成正面図である。
【図３】本発明のレンズの製造方法及び製造装置に係る第３の実施形態の装置構成の例を模式的に示す概略構成平面図である。
【図４】上記の各装置構成の例に適用可能な切削槽内の工具軸及びワーク軸の配置と切削槽の内面形状との関係の例を模式的に示す概略平面図である。
【図５】上記の各装置構成の例に適用可能な切削槽内の工具軸及びワーク軸の配置と切削槽の内面形状との関係の他の例を模式的に示す概略平面図である。
【図６】本発明に係るレンズの製造方法の実施形態において、切削加工の工程における各段階の手順を示す概略フローチャートである。
【図７】レンズの芯取り加工の加工形状の例を示す説明断面図（ａ）及び（ｂ）である。
【図８】切削槽に設けた窓構造を示す正面図である。
【図９】レンズのカーブジェネレーティング加工（光学面創成加工）の様子を模式的に示す概略構成図（ａ）及び（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。最初に、図１を参照して、本発明に係るレンズの製造装置の第１の実施形態について説明する。図１（ａ）は、第１の実施形態の製造装置（芯取り加工装置）の概略正面図（ａ）及び概略右側面図（ｂ）である。
【００２２】
このレンズの製造装置１００には、砥石１１１を保持する工具軸１１０と、ワークである被加工材Ｗを保持するワーク軸１２０と、切削液１３１を収容する切削槽１３０と、装置全体を制御する制御部１６０とを有する。工具軸１１０は、図示例では垂直に設定された工具軸線を中心に砥石１１１を回転駆動する工具スピンドル１１２と、この工具スピンドル１１２を移動させる工具軸移動機構１１３とを備えている。なお、本明細書において、「〜軸」は或る駆動要素の全体を意味し、「〜軸線」は「〜軸」の駆動要素の主軸の中心を示す仮想線を意味する。なお、砥石１１１は特に限定されないが、ダイヤモンドやＣＢＮなどの研削材を固定砥粒として備えたもの、特に、回転砥石であることが好ましい。
【００２３】
また、ワーク軸１２０は、図示例では垂直に設定されたワーク軸線を中心に固定側ワーク保持部１２１ａを回転駆動する固定側スピンドル１２１と、上記ワーク軸線を中心に可動側ワーク保持部１２２ａを回転駆動する可動側スピンドル１２２と、上記可動側スピンドル１２２をワーク軸線に沿って移動させるワーク軸移動機構１２３とを有する。可動側ワーク保持部１２２ａは、ワーク軸線に沿って移動することにより、固定側ワーク保持部１２１ａとの間にレンズなどの被加工材Ｗを外周部を露出した状態で挟持することができるように構成されている。
【００２４】
さらに、上記砥石１１１や固定側ワーク保持部１２１ａが収容された切削槽１３０には、上記固定側ワーク保持部１２１ａが切削槽１３０の内部に配置される姿勢で、上記固定側スピンドル１２１が設置されている。より具体的には、上記固定側ワーク保持部１２１ａと上記可動側ワーク保持部１２２ａとによって保持された被加工材Ｗの全体が切削槽１３０内に収容される切削液１３１に浸漬されるように、固定側スピンドル１２１及び固定側ワーク保持部１２１ａが設置されている。図示例では、固定側スピンドル１２１に切削槽１３０内に配置される部分と、切削槽１３０外（切削槽１３０の底部を貫通して当該底部の下）に配置される部分とが設けられている。また、固定側スピンドル１２１の両部分の間にある領域と切削槽１３０の壁部（底部）との間に気密性を確保するためのシール構造１２４が設けられている。
【００２５】
ただし、後述する第２の実施形態や第３の実施形態で示すワーク軸のように、上方から吊り下げた状態で切削槽１３０の内部の切削液１３１の内部にワーク軸が垂下するように構成してもよい。このように構成すると、固定側スピンドルも吊り下げられた状態で上方の位置から支持することができるため、本実施形態のように切削槽１３０の底部に固定したり底部を貫通したりする必要もなく、また、シール構造１２４を設ける必要もなくなる。
【００２６】
本実施形態では、切削槽１３０に供給する切削液１３１を収容可能な液供給タンク１４０が設けられている。この液供給タンク１４０は、切削槽１３０の上方に配置されている。液供給タンク１４０と切削槽１３０の間には、液供給口１４１が供給弁１４２を備えることによって開閉可能に設けられている。なお、液供給タンク１４０の内部において、上部が開口した筒状に構成されているものは、切削槽１３０の空気抜き経路１４３である。
【００２７】
また、切削槽１３０から排出する切削液１３１を収容可能な排出液タンク１５０が設けられている。この排出液タンク１５０は、切削槽１３０の下方に配置されている。切削槽１３０と排出液タンク１５０との間には、液排出口１３２が排出弁１３３を備えることによって開閉可能に設けられている。また、排出液タンク１５０にはポンプ１５１が設置されている。このポンプ１５１によって、排出液タンク１５０内の切削液１３１が汲み上げ経路１５２を通して上記液供給タンク１４０に戻されるようになっている。
【００２８】
本実施形態では、ワークである被加工材Ｗは、いわゆるベルクランプ方式のワーク軸１２０によって上記固定側ワーク保持部１２１ａと上記可動側ワーク保持部１２２ａの間に挟持された状態で保持される。実際には、被加工材Ｗが軽く挟持された状態でワーク軸が回転することにより、後述する芯出し段階が実施され、最終的に被加工材Ｗの芯出しが完了した状態（光学面の光軸がワーク軸線に整合した状態）になると、より高い挟持力で確実に保持固定される。なお、本発明では、上記の芯出し段階は、ベルクランプ式の心出し方法の他に、ベルクランプ以外の機械的芯出し方法や光学的芯出し方法などを用いることも可能である。また、被加工材Ｗの保持構造はベルクランプ方式である必要はなく、工具軸１１０と同様に、片持ち式の保持部を備えたワーク軸とすることも可能である。この場合には、上記の種々の方法による芯出しを行った後に、ワーク軸の保持部に対して被加工材Ｗを光軸を中心として正確な姿勢で取り付けるための位置決め治具を用意すればよい。ここで、位置決め治具上で被加工材Ｗの芯出しが完了すると、位置決め治具により保持された被加工材Ｗが真空吸着機構などを装備するなど片持ち可能に構成された上記保持部に移載される。そして、ワーク軸及びこれに保持された被加工材Ｗは位置決め治具から離れ、切削槽１３０の内部に移動する。
【００２９】
上記のように保持された被加工材Ｗは、固定側スピンドル１２１及び可動側スピンドル１２２によってワーク軸線を中心に回転駆動される。図示例の場合、両スピンドルは相互に同期して回転する。本実施形態の場合、固定側及び可動側のワーク保持部１２１ａ，１２２ａ並びに固定側及び可動側のスピンドル１２１，１２２といった被加工材Ｗの保持駆動構造、並びに、砥石１１１及びその保持駆動構造は、横断面形状（水平面で切断した断面の形状）がそれぞれワーク軸線（回転軸線）並びに工具軸線を中心とした円形である。このため、ワーク軸線が切削槽１３０に対して固定されていることにより、固定側及び可動側のスピンドル１２１，１２２又は工具スピンドル１１２により回転駆動されたときでも、切削加工時において、被加工材Ｗの保持駆動構造や砥石１１１及びその保持駆動構造の切削液１３１内における形状がそれぞれ変化しない。このことは、被加工材Ｗの保持駆動構造の切削液１３１の液面に沿った断面形状、並びに、砥石１１１及びその保持駆動構造の同じ断面形状も、ワーク軸線や工具軸線と液面とが直交するか否かに拘わらず、それぞれ、切削加工時において時間的に変化しないことを意味する。これによって、切削液１３１の動揺が抑制され、切削液１３１の流動の態様もスムーズなものとなる。
【００３０】
また、本実施形態では、被加工材Ｗの保持駆動構造、並びに、砥石１１１及びその保持駆動構造は、切削槽１３０の液面と直交する垂直なワーク軸線又は工具軸線の周りにそれぞれ回転駆動される。これにより、被加工材Ｗの保持駆動構造、並びに、砥石１１１及びその保持駆動構造は、切削液１３１の液面に沿って（液面と平行な回転方向に）回転駆動されるため、当該液面に対して交差する方向（直交する方向及び傾斜した方向）に動作する部分は存在しない。したがって、切削液１３１の液面が動揺し難くなる。
【００３１】
切削液１３１は、液体であればよく、不水溶性切削油剤や水溶性切削油剤などの潤滑性と冷却性を備えた各種の液体を使用できる。ただし、ガラスや結晶のレンズ素材、すなわち、硬脆性材料からなる被加工材Ｗを切削加工する上では、水溶性切削液（水溶性切削油剤を水で希釈したもの）であることが好ましい。水溶性切削油剤としては、エマルジョン型（ＪＩＳ分類ではＡ１種）、ソルブル型（ＪＩＳ分類ではＡ２種）、ケミカルソリューション型（ＪＩＳ分類ではＡ３種）がある。また、水溶性切削油剤を用いたものでなくとも、水を含む各種の液体、或いは、水そのものを用いることもできる。
【００３２】
上記のように水溶性切削油剤を用いるなどの水を含む切削液が好ましい理由は、ガラスや結晶のレンズ用素材からなる被加工材Ｗの場合、特に、光学ガラスや光学結晶の場合には、錆止め作用は不要であるとともに、砥石の刃先が滑りやすく、切り込みにくい硬脆性材料であるため、潤滑性よりも冷却性が必要となるためである。また、切削液１３１に水を含むことにより、硬脆性材料の延性加工領域が拡大し、延性モード切削の臨界切込み量が増大することにより、チッピングの発生防止や、切削面の平坦性の向上、切削精度（寸法精度）の向上などを図ることができる。
【００３３】
なお、図示例の場合には、図１（ｂ）に示すように、工具軸１１０及びワーク軸１２０並びに切削槽１３０の配置箇所と、液供給タンク１４０及び排出液タンク１５０の配置箇所とが平面的に（すなわち、水平面に沿った前後若しくは左右、或いは、斜め前後の方向）にずれた位置となるように設定されている。図示例では、工具軸１１０及びワーク軸１２０並びに切削槽１３０が前方に配置され、液供給タンク１４０及び排出液タンク１５０が後方に配置される。なお、上記液供給口１４１及び供給弁１４２と、上記液排出口１３２及び排出弁１３３は、切削槽１３０と、液供給タンク１４０及び排出液タンク１５０との間の前後方向の重なり領域に設けられている。このような構成により、装置各部間の干渉が抑制されるため、メンテナンス性などが向上する。
【００３４】
本実施形態のレンズの製造装置１００では、装置全体を制御する制御部１６０が設けられる。この制御部１６０は、予め設定された手順に従って、図示しない各種のセンサから受ける検出信号に応じて、上記工具スピンドル１１２、工具軸移動機構１１３、固定側スピンドル１２１、可動側スピンドル１２２、ワーク軸移動機構１２３、供給弁１４２、排出弁１３３、ポンプ１５１をそれぞれ制御する。制御部１６０は、例えば、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）などのメモリに格納された所定の動作プログラムが動作するＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）などによって構成できる。
【００３５】
図６に実線で示すものは、本実施形態のレンズの製造装置１００の上記手順を示す概略フローチャートである。上記製造装置１００では、切削槽１３０の内部に切削液１３１が収容されていない状態で、図示しないワーク搬送機構により被加工材Ｗが搬入され、固定側ワーク保持部１２１ａ上に載置される。これがワーク供給段階である。なお、後述するように切削槽１３０から切削液１３１を完全に排出しない場合には、切削槽１３０の内部に切削液１３１の液面がワーク保持箇所の高さ未満になっていることが図示しない液位センサなどで検出される状態で、ワーク供給段階が実行される。
【００３６】
その後、ワーク軸移動機構１２３により可動側ワーク保持部１２２ａが降下し、被加工材Ｗを固定側ワーク保持部１２１ａとの間で挟持する。このとき、両ワーク保持部は被加工材Ｗの光学面に接触し、比較的低い挟持圧で、固定側スピンドル１２１と可動側スピンドル１２２が同期回転する。これにより、被加工材Ｗの光軸とワーク軸線とが一致していない状態であると、被加工材Ｗが滑り運動し、これによって自動的に被加工材Ｗの芯出しが行われる。この芯出しが完了すると、位置ずれが生じない程度に上記挟持圧が高められ、被加工材Ｗの保持位置が固定されることにより、ワーク装着段階が完了する。
【００３７】
このワーク装着段階では、切削槽１３０に切削液１３１が収容されていても構わない。ただし、上記のように切削液１３１がない状態（或いは、少なくとも、被加工材Ｗの保持位置の高さに切削液１３１が存在しない状態）にあることにより、被加工材Ｗの供給が容易になるとともに、両ワーク保持部１２１ａ，１２２ａによる被加工材Ｗの適切な挟持状態を妨げることがなくなる。また、切削液１３１が存在すると、芯出し時において流動抵抗により外周形状に沿った中心位置に滑動したり、外周形状による流動抵抗により偏った位置に滑動したりすることで、被加工材Ｗの芯出し精度が低下する虞がある。本実施形態では、ワーク保持部１２１ａ，１２２ａと被加工材Ｗの光学面との接触による滑動作用が流動抵抗により影響を受けずに芯出しが行われるため、芯出し精度を高めることができる。
【００３８】
次に、供給弁１４２が開くことにより、既に切削液１３１が満たされた状態とされていた液供給タンク１４０から液供給口１４１を通して切削液１３１が切削槽１３０に供給される。これが切削液供給段階である。この段階では、液供給タンク１４０が上方に配置されていることにより、液供給口１４１から容易かつ迅速に切削液１３１を切削槽１３０内に供給できる。なお、前述のように、ワーク保持位置よりも下方に液面が存在する状態であれば、切削槽１３０に常時切削液１３１が収容されるようにしてもよい。この場合には、この切削液供給段階において、切削液１３１の液面がワーク保持位置よりも上に位置するまで切削液１３１を補充することになる。ここで、切削槽１３０に常時切削液１３１が収容されるようにすると、切削液供給段階や後述する切削液排出段階に要する液量が低減されるため、さらに迅速に切削液１３１の供給や排出を完了できる。
【００３９】
上記のようにして、切削液１３１が切削槽１３０内の被加工材Ｗの高さ位置よりも上方まで供給される。このとき、切削槽１３０内の切削液１３１の液量が所定量（ワーク保持位置よりも上方に液面が配置される量）に達することが検出されると、制御部１６０により、固定側スピンドル１２１及び可動側スピンドル１２２の同期駆動による被加工材Ｗの回転駆動と、工具スピンドル１１２による砥石１１１の回転駆動とが開始される。図示例では、被加工材Ｗの高さ位置よりも高い既定の液面位置になることを図示しない液位センサなどで検出し、その検出信号が上記制御部１６０に送られると、制御部１６０は各スピンドルの回転駆動を開始する。また、工具軸移動機構１１３により砥石１１１が被加工材Ｗに向けて移動し、砥石１１１の外周にある切削加工面１１１ａが被加工材Ｗの被削加工面Ｗａに当接され、切削加工が開始される。これが芯取り加工段階である。
【００４０】
芯取り加工段階では、特に限定されるものではないが、工具軸１１０が１０００〜４０００ｒｐｍ（回転／分）、ワーク軸１２０が５〜２０ｒｐｍ（回転／分）で回転駆動されることが好ましい。一般的には、相互に平行な工具軸１１０とワーク軸１２０は相互に逆向きに回転駆動される。ただし、相互に同じ向きに回転駆動されてもよい。このとき、砥石１１１は、その切削加工面の形状に応じて、被加工材Ｗの外周部分に対して、外周面部、面取り部、段付き部、段差を構成する周面部や端面部の加工などを行う。そして、工具軸１１０は、加工の態様に応じて、所定の送り量で切削加工が行われるように、工具軸線の方向及び工具軸線と直交する方向に移動する。平均的な送り量は、粗削り段階で０．０３〜０．５ｍｍ／ｓ、仕上げ段階で０．０１〜０．１ｍｍ／ｓである。なお、上記送り量の好適な範囲は、０．０１〜１．０ｍｍ／ｓであり、さらに０．０５〜０．５ｍｍ／ｓであることが望ましい。
【００４１】
本実施形態では、切削液１３１内で砥石１１１の切削加工面１１１ａが被加工材Ｗの被削加工面Ｗａに接触する。このとき、砥石１１１と被加工材Ｗの間の加工部位は常に切削液１３１に浸漬された状態とされる。特に、本実施形態の切削加工段階では、上記の点に限らず、砥石１１１の切削加工面１１１ａの全体と、被加工材Ｗの被削加工面Ｗａの全体が、常に切削液１３１に浸漬された状態で加工が行われる。このため、砥石１１１の切削加工面１１１ａの全体は、加工部位か否かに拘わらず、常に切削液１３１に接触した状態とされ、被加工材Ｗの被削加工面Ｗａの全体も、常に切削液１３１に接触した状態に維持される。このことから、切削加工面１１１ａと被削加工面Ｗａが加工部位にないときでも切削液と接触していることとなるため、冷却作用をさらに高めることができ、切削温度を低下できるから、切削面の焼けなどを防止できる。また、切削加工時における空気などの巻き込みが低減され、加工部位における切削液１３１の接触状態もより向上する。その結果、被加工材Ｗの延性加工領域の増大がさらに顕著になることにより、加工レートを高めた場合でも、延性モード加工によって切削加工が行われやすくなる。これにより、本実施形態の加工レートは、従来の加工レートの３〜１０倍程度まで高めることが可能になる。
【００４２】
例えば、光学ガラス（例えば、シリカガラスを主成分とするもの）を被加工材Ｗとした場合、本実施形態と同じ条件で切削液１３１を加工部位に吹き付けながら行う従来方法においては、一般的なφ１５０〜２００の固定砥粒としてダイヤモンドを用いた電着砥石若しくはメタル砥石を用いる場合、回転速度が２０００ｒｐｍ（回転／分、切削加工面の周速は１０００ｍ／ｓ程度）以下では、固定砥粒に損傷が発生しやすくなり、４０００ｒｐｍ（回転／分、切削加工面の周速は２０００ｍ／ｓ程度）以上では、から滑りの現象（共鳴音や火花が発生する。）により、良好な加工レートが得られない。このため、回転速度を２０００〜４０００ｒｐｍの範囲に設定し、加工レートは、粗削り段階で０．０３ｍｍ／ｓ以下、仕上げ段階で０．０１ｍｍ／ｓ以下となっていた。なお、加工レートは砥石の粒度によっても変わるが、一般的に芯取り加工の砥石ではダイヤモンドの電着砥石やメタル砥石が用いられ、粒度は＃２７０〜＃３２５が多く使われる。本実施形態では加工レートが高められるため、粒度を細かくしても或る程度の加工レートが確保できる。通常の光学ガラスからなる素材では、＃２３０〜＃２７０程度であり、外観を整える場合には＃３２５までの粒度を用いる。また、脆弱な光学結晶などは＃４００〜＃８００程度の粒度を使用する場合もある。
【００４３】
本実施形態では、前述のように、加工レートを従来より大幅に高めた場合でも、被削加工面の面精度が低下することもなく、から滑りが生ずることもなかった。例えば、外径が３６ｍｍのレンズ基材（光学シリカガラス）を３５．３ｍｍの外径に仕上げる外周面部の切削加工を行った。このとき、粗削り段階で送り速度を０．０６ｍｍ／ｓとし、仕上げ段階で送り速度を０．０３ｍｍ／ｓとした。また、面取り部及び端面部については、粗削り段階で送り速度を０．０５ｍｍ／ｓ、仕上げ段階で０．０２ｍｍ／ｓとした。これで、従来方法であれば２分３０秒程度の加工時間であったものが、１分３０秒程度で行うことができた。その後、切削装置のオーバーライドを２００％とすることにより送り速度を実質２倍にしたところ、加工時間は５２秒程度となった。その後、面取り部に対する加工の仕上げ段階の送り速度を０．０５ｍｍ／ｓに上昇させることで、加工時間は４２秒となった。このとき、送り速度は０．０５ｍｍ／ｓに設定しているがオーバーライドが２００％であったため、実質的な送り速度は０．１ｍｍ／ｓとなっていた。しかし、この条件でも延性モード加工が実現され、平滑な切削面が得られた。従来方法でこの程度の送り速度にすると、明らかな脆性加工状態となり、被削加工面はむしれ状態となってしまう。本実施形態により形成された被削加工面にはツールマークなども見られず、良好な平滑性が得られていた。
【００４４】
本実施形態では、砥石１１１の切削加工面１１１ａと被加工材Ｗの被削加工面Ｗａの全体が切削加工時において常時切削液１３１の中に浸漬された状態に保たれる。これにより、加工中に切削加工面１１１ａ又は被削加工面Ｗａが空気中から切削液１３１の中に移動する際に生ずる空気の巻き込みを防止することができる。したがって、加工部位に空気が持ち込まれることが防止される。ここで、切削加工面１１１ａの全体が切削液１３１中に浸漬されていることは、砥石１１１の回転数が高いことにより切削液１３１の動揺や空気の持ち込みを低減できる点で好ましい。また、被削加工面Ｗａの全体が切削液１３１中に浸漬されていることは、切削加工を受ける被加工部分の切削液１３１に対する浸漬状態に直接に関わる点で効果的である。
【００４５】
また、この芯取り加工の工程では、砥石１１１及びその保持駆動構造（工具スピンドル１１２やその駆動軸など）と、被加工材Ｗの保持駆動構造（固定側スピンドル１２１や可動側スピンドル１２２やそれらの駆動軸など）は、切削液１３１の液面と交差する方向には動作しない。これにより、切削液１３１の液面が動揺しにくくなるため、安定した加工状態を維持できる。さらに、この工程では、砥石１１１及びその保持駆動構造と、被加工材Ｗの保持駆動構造は、切削液１３１の液面に沿った断面形状が時間的に変化しない。図示例では、当該断面形状は基本的に円形であり、その中心点の周りで液面に沿って回転動作するため、切削加工のための回転駆動動作が行われても当該断面形状は不変である。これによって切削液１３１の動揺をさらに低減できる。さらに、砥石１１１及びその保持駆動構造と、被加工材Ｗの保持駆動構造は、切削液１３１に浸漬された部分の形状が切削加工の基本動作によっては変わらない。つまり、砥石１１１及びその保持駆動構造と、被加工材Ｗの保持駆動構造は、それぞれの軸線を中心とする回転体形状を有し、その上、その駆動態様は、切削液１３１の中で固定された上記各軸線の周りに回転するだけである。したがって、本実施形態では、切削槽１３０内の切削液１３１に動揺を生じさせる要素が極めて限定されるから、延性加工領域を増大することができる良好な加工状態を安定に保つことができる。
【００４６】
この芯取り加工段階では、図４及び図５に示す模式的な平面図にあるように、工具軸１１０及び砥石１１１の回転に伴って、切削槽１３０内において切削液１３１が流動する。このとき、主として回転速度の高い工具軸線の周りに液流が生ずるとともに、切削槽１３０内の全体においても工具軸１１０の回転の向きに沿った回転方向の液流が生ずる（図示破線）。このとき、図４及び図５に示すように、切削槽１３０は、工具軸線の周りに沿って滑らかな内面形状を備えることが好ましい。これは、工具軸１１０は前述のように高速回転するため、それによって生ずる切削液１３１の液流が上記の滑らかな内面形状に沿って円滑に切削槽１３０の内部を流れることにより、切削液１３１の液面が乱れ、切削液１３１の内部に空気が取り込まれることが防止されるため、加工レートの向上を図りつつ、切削精度や被削加工面の平滑度を向上することができるからである。また、切削槽１３０の内部で切削液１３１が穏やかに、かつ、安定した流路に沿って流れることにより、切削屑が遠心力によって切削槽１３０の外周側へ徐々に移動するので、加工部位に切削屑が戻って切削態様を悪化させることが防止される。
【００４７】
ここで、図４では、切削槽１３０の内面形状は工具軸線の周りに沿って（すなわち、本実施形態では水平面に沿った内面形状が）円形又は楕円形となるように構成される。一方、図５では、切削槽１３０の内面形状は工具軸線の周りに沿って隅丸多角形状（隅丸正方形状又は隅丸長方形状）となるように構成される。いずれの場合でも、切削液１３１の流動は滑らかな内面形状に沿って生ずるため、切削液１３１の動揺が低減され、安定した流動が生ずる。なお、図４は、工具軸１１０とワーク軸１２０が逆向きに回転する場合を示し、図５は、工具軸１１０とワーク軸１２０が同じ向きに回転する場合を示している。しかし、これらはいずれでも構わない。ただし、図４に示す回転の向きの関係である方が、切削効率の観点からは好ましい。一方、図５に示す回転の向きの関係である方が、切削液１３１が加工部位（切削加工面１１１ａと被削加工面Ｗａの相互に当接する部分）への切削液１３１の供給状態の円滑性、安定性、及び、供給効率の観点からは好ましい。なお、各軸間の回転の向きの関係は、図４と図５にそれぞれ示す切削槽１３０の形態において相互に逆に構成されていてもよい。
【００４８】
芯取り加工段階が終了すると、上記工具軸１１０及びワーク軸１２０の回転駆動が停止される。具体的には、工具軸１１０がワーク軸１２０から離間して切削加工が終了し、その後、両軸の回転が停止する。
【００４９】
次に、上記排出弁１３３が開いて上記排出口１３２を通して切削槽１３０から切削液１３１が排出される（切削液排出段階）。このとき、切削槽１３０から全ての切削液１３１が排出されるようにしてもよいが、前述の切削液供給段階と同様に、被加工材Ｗの保持位置の高さ位置より低い液面となるように、切削槽１３０の内部に切削液１３１を残すようにしてもよい。いずれにしても、切削液１３１が所定の量だけ排出されると、図示しないセンサ等によってこれが検出され、上記制御部１６０がこれを確認すると、上記可動側ワーク保持部１２２ａがワーク軸移動機構１２３により被加工材Ｗから離間する（図示例では上昇する）。これがワーク取外段階である。その後、図示しない上記ワーク搬送機構により加工済みの被加工材Ｗが搬出される（ワーク搬出段階）。
【００５０】
図２は、第２の実施形態のレンズの製造装置１００′の構成を模式的に示す概略構成正面図である。この実施形態では、上記と同様の切削液１３１′が収容された切削槽１３０′に対して、工具軸１１０′とワーク軸１２０′を、切削液１３１′の液面上（液外）に配置される待機位置（図示の状態）と、切削液１３１′の液面下（液中）に配置される加工位置（図示せず）との間で移動可能に構成する軸部移動機構１７０′が設けられている。
【００５１】
この第２の実施形態では、工具軸１１０′及びワーク軸１２０′がいずれも軸部移動機構１７０′により吊り下げられた構造となっている。特に、ワーク軸１２０′では、可動側ワーク保持部１２２ａ′を回転駆動する可動側スピンドル１２２′が同期回転機構１２４′を介して固定側ワーク保持部１２１ａ′をも回転駆動するようになっている。なお、可動側ワーク保持部１２２ａ′を昇降させるワーク軸移動機構１２３′による被加工材Ｗ′の装着及び取外しの動作は第１の実施形態と同様である。また、制御部１６０′は第１の実施形態の制御部１６０と同様に全体を制御する。
【００５２】
この実施形態では、切削槽１３０′内の切削液１３１′を供給したり排出したりするのではなく、工具軸１１０′及びワーク軸１２０′を上記軸部移動機構１７０′により切削槽１３０′内に移動させたり、切削槽１３０′外に脱出させたりするようになっている。これによって、第１の実施形態と同様に、切削液１３１′の外側で被加工材Ｗの供給、芯出し、取外しなどを行うことが可能になる。また、上記の吊り下げ構造や軸部移動機構１７０′が必要になる代わりに、排出弁１３３、供給弁１４２、液供給タンク１４０、排出液タンク１５０、ポンプ１５１、汲み上げ経路１５２などが不要になる。したがって、一般的には製造コストや占有容積を低減できる。なお、軸部移動機構１７０′は、ワーク軸１２０′のみを移動させるように構成されていてもよく、また、工具軸１１０′とワーク軸１２０′とが別々に移動可能となるように構成されていてもよい。
【００５３】
図３は、第３の実施形態のレンズの製造装置１００″の構成を模式的に示す概略構成平面図である。この実施形態では、第２の実施形態と同様の軸部移動機構１７０″により工具軸１１０″及びワーク軸１２０″を切削槽１３０″内の切削液１３１″内に配置したり、切削液１３１″の外部に配置したりすることができる。なお、制御部１６０″は先の各実施形態と同様である。
【００５４】
ただし、この第３の実施形態では、工具軸１１０″及びワーク軸１２０″の軸線がいずれも水平になる姿勢で設置されている点で第１及び第２の実施形態とは異なる。このような姿勢での切削液１３１″内における工具軸１１０″及びワーク軸１２０″の配置状態は、第１及び第２の実施形態のいずれにも採用することができる。ただし、この水平姿勢での切削液１３１″内での配置状態においても、各実施形態と同様に、砥石１１１″の切削加工面１１１ａ″の全体が切削液１３１″に浸漬されていることが好ましい。また、被加工材Ｗ″の全体が切削液１３１″に浸漬されていることが好ましい。これにより、切削液１３１″の動揺を低減することができるとともに、切削液１３１″への空気の巻き込みを低減できる。なお、軸部移動機構１７０″は、軸部移動機構１７０′と同様に、ワーク軸１２０″のみを移動させるように構成されていてもよく、また、工具軸１１０″とワーク軸１２０″とが別々に移動可能となるように構成されていてもよい。
【００５５】
図６の点線で示す切削槽進入段階及び切削槽脱出段階は、上記第２及び第３の実施形態における工具軸１１０′、１１０″及びワーク軸１２０′、１２０″を軸部移動機構１７０′、１７０″により切削槽１３０′、１３０″内に配置したり、切削槽１３０′、１３０″外へ配置したりする段階を示している。この切削槽進入段階は、第１の実施形態における切削液供給段階と同様に、切削加工が行われる部分を切削液１３１′、１３１″中に配置する液中配置段階である。また、切削槽脱出段階は、第１の実施形態における切削液排出段階と同様に、切削加工が行われた部分を切削液１３１′、１３１″外に配置する液外配置段階である。
【００５６】
図７は、芯取り加工の態様を示す説明断面図（ａ）及び（ｂ）である。図７（ａ）に示す例では、被加工材Ｗの被削加工面Ｗａに対する砥石１１１の切削加工面１１１ａによる加工により、被加工材Ｗの外周部分に外周面部Ｗｂ、面取り部Ｗｃ、端面部Ｗｄを形成している。この例では、砥石１１１の切削加工面１１１ａにも、上記各部にそれぞれ対応する加工部位が設けられる。一方、図７（ｂ）に示す例では、外周面部Ｗｂと端面部Ｗｄの間に段差部が設けられ、この段差部を構成する端面部Ｗｃ１と周面部Ｗｃ２とが形成される。この例でも、砥石１１１の切削加工面１１１ａには各面部に対応する加工部位が設けられる。ただし、砥石１１１の製造や交換に係るコストや各面部の間の寸法精度などに応じて、二以上の砥石による切削加工を組み合わせて芯取り加工を行ってもよい。ここで、本発明に係る芯取り加工とは、厳密な意味での芯取り加工（上記外周面部Ｗｂや周面部Ｗｃ２の加工）に限らず、レンズ素材である被加工材Ｗの外周部分に対する切削加工を広く包含する。
【００５７】
図８は、上記各実施形態の切削槽１３０、１３０′、１３０″の正面（側面）に設けられた開閉窓の構造の例を示す。加工時等において問題が生じていないかどうかを確認する必要があるため、切削槽１３０、１３０′、１３０″の内部を視認可能とするための窓が必要である。また、槽の内部の清掃などのメンテナンスのためには槽を正面（側面）にも開口可能な構造が必要となる。図示例では、これらのために開閉可能な窓構造を設けている。なお、図８は切削槽１３０に窓構造を設けた例を示す。
【００５８】
この窓構造は、切削槽１３０の正面若しくは側面に形成された開口部１３０ａと、その周囲に形成された平滑な外面を備えた開口縁部１３０ｂと、この開口縁部１３０ｂの外側にスライド可能に配置された透光性を有する窓材１３０ｃと、窓材１３０ｃを外側からスライド可能な状態で保持する保持部材１３０ｄ及び１３０ｅと、開口縁部１３０ｂと窓材１３０ｃとの間に配置されたゴムなどの可撓性素材からなるチューブ状のシール部材１３０ｆと、このシール部材１３０ｆに流体を供給したり排出したりする制御部１３０ｇとを有する。
【００５９】
上記の窓構造では、図示のように窓材１３０ｃを閉じた位置に配置した状態で、制御部１３０ｇから空気などの流体を供給することによりシール部材１３０ｆが膨らんで開口縁部１３０ｂと窓材１３０ｃとの間を加圧状態で密閉する。この状態では、切削槽１３０の内部に切削液１３１を入れても開口部１３０ａから切削液１３１が漏れることはない。一方、切削槽１３０の内部に切削液１３１がない状態では、制御部１３０ｇにより供給される流体圧を低下させることにより、シール部材１３０ｆの内圧が減圧される。これにより、開口縁部１３０ｂと窓材１３０ｃとの間の密閉性は低下するが、窓材１３０ｃを保持部材１３０ｄ，１３０ｅに沿ってスライドさせることができるようになり、図示二点鎖線のようにして開口部１３０ａを開口することが可能になる。なお、シール部材１３０ｆは図示例では上側で両端部がまとめられた構造となっているが、切削液１３１の最大液位より上方位置であれば、密閉性には支障がなく、当該上方位置に一部欠損している領域があってもよい。もちろん、シール部材１３０ｆを閉じた形状で構成すれば、最大液位に拘わらず密閉性の問題は生じない。
【００６０】
図９は、上記各実施形態の芯取り加工の代わりに行うことができる光学面創成加工（カーブジェネレーティング加工）の様子を模式的に示す概略構成図（ａ）及び（ｂ）である。ここで、図９（ａ）は凸レンズの光学面を加工する場合のカップ型の砥石２１１の工具軸線２１２ｘを示す。また、図９（ｂ）は凹レンズの光学面を加工する場合のカップ型の砥石２１１の工具軸線２１２ｙを示す。いずれの場合でも、被加工材Ｖをワーク軸線Ｖｘを中心に回転させながら、砥石２１１を工具軸線２１２ｘ、２１２ｙを中心に回転させることによって切削加工を行う。このとき、ワーク軸線Ｖｘと工具軸線２１２ｘ、２１２ｙは相互に傾斜している。これらの両軸線の位置関係や角度関係に応じて、創成される光学面の曲率が定められる。
【００６１】
この光学面創成加工の製造工程においても、切削槽２３０内に切削液２３１を収容し、この切削液２３１内に加工部位（好ましくは、切削加工面２１１ａと被削加工面Ｖａの全体）を浸漬した状態で実施される。この加工では、工具軸線２１１ｘとワーク軸線Ｖｘの位置関係が芯取り加工とは異なる。ただし、加工部位を切削液２３１に浸漬させた状態で加工する点は先の各実施形態と同様であり、装置構成も第１乃至第３の実施形態のいずれの構成でも実現できる。また、先の各実施形態と同様に、砥石２１１と被加工材Ｖとの間の加工部位（好ましくは、切削加工面２１１ａと被削加工面Ｖａの全体）を切削液２３１に浸漬させた状態とすることにより、加工精度及び加工レートの向上効果を高めることができる。
【００６２】
この光学面創成加工の製造工程においては、後に行われる研磨工程を経て形成される最終的な光学面の偏心精度に関係し、この偏心精度は、後の工程では修正することができないため、高い切削精度が要求される。また、この段階の切削代は、後のどの工程よりも多く、レンズの製造工程中で最も大きいため、高い加工レートが要求される。したがって、この工程では、先の芯取り加工の工程と同様に、加工精度を維持しつつ、加工レートを高める必要があるため、本実施形態の方法及び装置は極めて有効である。
【００６３】
尚、本発明のレンズの製造方法及び製造装置は、上記実施形態に記載の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づく種々の異なる態様を含む。たとえば、被加工材としては、種々の配合のガラスが含まれ、ＢＫ７などのシリカガラスをはじめとする各種の光学ガラス、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｉＯ２（石英や水晶）などの光学結晶、これらとともに他の成分が含まれる各種の材料であっても構わない。また、製法に関する被加工材の種類としては、ロッドスライス品、ダイレクトプレス品、リヒートプレス品なども含み、ガラスモールドレンズ（ＧＭＯ）用ガラスも用いることができる。
【００６４】
また、上記切削槽１３０の窓構造については、上記実施形態では、窓材１３０ｃが開口縁部１３０ｂ上のシール部材１３０ｆと保持部材１３０ｄ，１３０ｅとの間にスライド可能に案内されることにより開閉可能に構成されている。しかし、本発明は上記構成に限定されるものではなく、窓材１３０ｃ及び保持部材１３０ｄ，１３０ｅが開口縁部１３０ｂに対してヒンジ構造などにより開閉可能に取り付けられていてもよい。なお、本発明において、切削液の中に浸漬された状態に保たれるとは、切削加工上の上述の効果が得られる程度の期間にわたり切削液の中に浸漬された状態に保たれることを意味し、切削加工段階の全期間において同状態が保たれることを要しない。すなわち、本発明は、切削加工段階の一部が切削液の外部で行われる場合を排除しない。
【符号の説明】
【００６５】
１００，１００′，１００″…レンズの製造装置、１１０，１１０′，１１０″…工具軸、１１１…砥石、１１１ａ…切削加工面、１１２…工具スピンドル、１１３…工具軸移動機構、１２０，１２０′，１２０″…ワーク軸、１２１…固定側スピンドル、１２１ａ…固定側ワーク保持部、１２２…可動側スピンドル、１２２ａ…可動側ワーク保持部、１２３…ワーク軸移動機構、１２４…シール部、１３０…切削槽、１３１…切削液、１３２…液排出口、１３３…排出弁、１４０…液供給タンク、１４１…液供給口、１４２…供給弁、１５０…排出液タンク、１５１…ポンプ、１５２…汲み上げ経路、１６０，１６０′，１６０″…制御部、１７０′，１７０″…軸部移動機構
【図１】
2018069404.tif 000003
【図２】
2018069404.tif 000004
【図３】
2018069404.tif 000005
【図４】
2018069404.tif 000006
【図５】
2018069404.tif 000007
【図６】
2018069404.tif 000008
【図７】
2018069404.tif 000009
【図８】
2018069404.tif 000010
【図９】
2018069404.tif 000011