研磨装置及被研材的厚度判定方法.pdf

本发明提供不需要高度熟练操作就能高精度地控制被研材厚度的厚度判定技术。本发明的研磨装置(100)，用于研磨被研材，具有第1研磨部件(111)、隔着被研材(101)与第1研磨部件相向的第2研磨部件(121)、使上述第1研磨部件和第2研磨部件相对旋转或摆动的驱动机构。该装置备有检测机构(114、117)和计时机构，上述检测机构测定随着被研材的厚度变化而变化的装置构造部分的位置，能够检测是否得到了与被研材的厚度设定值以下的厚度对应的厚度检测值；上述计时机构求出持续地得到与上述设定值以下的厚度对应的厚度检测值的持续时间，当上述持续时间超过了既定的设定时间时，停止研磨动作。

1.  研磨装置，用于研磨被研材，具有第1研磨部件、隔着被研材与上述第1研磨部件相向的第2研磨部件、使上述第1研磨部件和上述第2研磨部件相对旋转或摆动的驱动机构，其特征在于，
备有检测机构和计时机构，上述检测机构测定随着上述被研材的厚度变化而变化的装置构造部分的位置，能够检测是否得到了与上述被研材的厚度设定值以下的厚度对应的厚度检测值；上述计时机构求出持续地得到与上述设定值以下的厚度对应的上述厚度检测值的持续时间，当上述持续时间超过了既定的设定时间时，停止研磨动作。

2.  如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，上述的设定时间，是上述厚度检测值的振动周期以下的时间。

3.  如权利要求1或2所述的研磨装置，其特征在于，上述驱动机构，具有使上述第1研磨部件摆动的摆动驱动机构、和使上述第2研磨部件绕其轴线旋转的旋转驱动机构。

4.  如权利要求3所述的研磨装置，其特征在于，具有固定在上述第1研磨部件上的第1研磨轴，上述摆动驱动机构，使上述第1研磨轴绕着规定的摆动中心转动。

5.  如权利要求3所述的研磨装置，其特征在于，具有能改变角度地与上述第1研磨部件连接的第1研磨轴，借助该第1研磨轴的摆动动作，使上述第1研磨部件在沿着上述被研材或上述第2研磨部件的曲面上滑动；
上述检测机构，通过测定上述第1研磨部件的、在曲面上滑动时在研磨方向上往复动作的死点位置，检测是否得到了与上述设定值以下的厚度对应的上述厚度检测值。

6.  被研材的厚度判定方法，是研磨被研材用的研磨装置中采用的上述被研材的厚度测定方法，上述研磨装置具有第1研磨部件、隔着被研材与上述第1研磨部件相向的上述第2研磨部件、使上述第1研磨部件和上述第2研磨部件相对旋转或摆动的驱动机构，其特征在于，
测定随着上述被研材的厚度变化而变化的装置构造部分的位置，检测是否得到了与上述被研材的厚度设定值以下的厚度对应的厚度检测值，求出持续地得到与上述设定值以下的厚度对应的上述厚度检测值的持续时间，判定上述持续时间是否超过了既定的设定时间。

7.  如权利要求6所述的被研材厚度判定方法，其特征在于，上述设定时间在上述厚度检测值的振动周期以下。

研磨装置及被研材的厚度判定方法
技术领域
本发明涉及研磨装置及被研材的厚度判定方法，特别涉及用于研磨透镜等光学零件的装置及方法中的被研材的厚度判定技术。
背景技术
通常，在研磨透镜等光学零件时，把被研材固定在上研磨盘和下研磨盘的其中一方上，通过使上研磨盘和下研磨盘相对地旋转及摆动，进行研磨。采用该研磨方法的装置，公知的有球芯摆动型研磨装置和欧斯卡型研磨装置。球芯摆动型研磨装置中，使一方(上下任一方)的研磨轴绕着既定的摆动中心转动，同时使另一方研磨轴旋转。欧斯卡型研磨装置中，将一方研磨轴与研磨盘能变更角度地连接着，使该研磨轴摆动，同时使另一方研磨轴旋转。
上述各种研磨装置中，为了控制被研材的厚度，检测随着由研磨产生的被研材的厚度变化而移动的规定的装置构造部分的位置。通常，当该装置构造部分到达了预定位置时，使研磨动作结束，这样，使被研材的厚度接近目标值(例如参照下面的专利文献1)。这时，连续地测定规定的装置构造部分的位置，测定每一次摆动的研磨量，设定研磨时间和摆动次数(参照专利文献1的图1和图3)，或者，检测是否达到了被研材的厚度的目标值(参照专利文献1的图12和图13)。
专利文献1：日本特开2001-252868号公报
上述已往的研磨方法中，为了高精度地控制被研材的厚度作了很多的努力，但是，并不能说被研材的厚度精度已很高。尤其是在球芯摆动型研磨装置和欧斯卡型研磨装置中，由于其摆动动作的影响，很难提高被研材的厚度的检测精度，必须根据每个装置的实测数据，微调研磨时间等，对工作人员的技术能力要求很高。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而作出的，其目的是提供一种不需要高度熟练的作业、能高精度地掌握被研材厚度的厚度判定技术。
本发明者鉴于上述情形，经过锐意研究和反复实验的结果，发现在研磨装置进行研磨加工时，随着研磨作用而产生微振动，该微振动妨碍了厚度检测值的检测精度提高。该微振动，随着挟着被研材相向的、相对旋转或摆动的第1研磨部件和第2研磨部件的相对移动而产生，该微振动传递到进行被研材厚度测定的装置构造部分，这样，使通过检测装置构造部分的移动而得到的被研材厚度检测值振动。该振动不是由欧斯卡型研磨装置等的驱动构造引起的上下动，而是由磨粒与被研材的间的研磨作用引起的上述微振动而产生的。该厚度检测值的振动，不仅受到摆动幅度、摆动周期、旋转速度等第1研磨部件和第2研磨部件的相对移动状态的影响，也受到被研材的研磨面曲率、装置构造的共振特性等的影响，所以，该厚度检测值的振动，不仅在每个装置中不同，而且也根据研磨条件、被研材的形状等而有所不同。这样，厚度检测值的振动状态根据状况而各不相同，另外，它也是由研磨条件、被研材的形状、装置构造等复杂因素综合而产生的，所以，在已往的方法中，要使被研材厚度检测值的检测精度小于厚度检测值的上述振动振幅是很困难的。
为此，本发明者为了降低随着上述微振动产生的厚度检测值的振动而出现的检测误差，在被研材地厚度因研磨作用而递减的过程中，测定得到设定值以下的厚度检测值的持续时间，该持续时间超过了既定的设定时间时，判定为得到了与上述设定值对应的被研材的厚度。尤其是，把上述设定时间定在伴随着上述微振动的厚度检测值的振动周期以下时，可以抑制随时间经过而引起的被研材厚度的偏差，所以，可以极高精度地控制厚度。具体地说，与已往那样的在厚度检测值到达了设定值时结束研磨动作的方法相比，可以将被研材的厚度偏差降低到约1/3或1/3以下。
即，本发明的研磨装置，是研磨上述被研材用的研磨装置，具有第1研磨部件、隔着被研材与上述第1研磨部件相向的第2研磨部件、和使上述第1研磨部件和上述第2研磨部件相对地旋转或摆动的驱动机构。该研磨装置中备有检测机构和计时机构，检测机构测定随着上述被研材的厚度变化而变化的装置构造部分的位置，可以检测出是否得到了与上述被研材的厚度设定值以下的厚度对应的厚度检测值。计时机构用于求出持续地得到与上述设定值以下的厚度对应的厚度检测值的持续时间，当上述持续时间超过了既定的设定时间时，停止研磨。
上述的检测机构，并不限定于测定上述的厚度检测值本身，只要能最终检测出厚度检测值是否与设定值以下的厚度对应即可。因此，只要能知道厚度检测值是超过了设定值的状态、还是在设定值以下的状态即可。例如，上述检测机构是检测开关等，当厚度检测值到达了设定值以下时，该开关进行接点切换。
上述的设定时间，最好是上述厚度检测值的振动周期以下的时间。即使设定时间设定为超过振动周期的时间，也可以把被研材的厚度偏差抑制在厚度检测值的振动振幅以下，但是，本发明的目的是为了降低厚度的偏差，降低受厚度检测值振动的影响，所以设定时间即使超过振动周期也得不到任何付加的效果。另外，如果到达设定值以下的时刻后的时间加长，则反而会加大因研磨速度偏差引起的、研磨加工后的被研材的厚度偏差。另外，由于被研材的厚度与设定值的偏差增大，必须注意被研材与设定值的对应关系，管理烦杂。
本发明中，上述驱动机构，最好具有使第1研磨部件摆动的摆动驱动机构、和使第2研磨部件绕其轴线旋转的旋转驱动机构。一方研磨部件进行摆动动作的研磨装置中，虽然厚度检测值的振动周期不一定与其摆动动作同步，但是，由于摆动动作的影响，厚度检测值有更大的振动，所以，要提高厚度检测值的检测精度是极为困难的。但是，本发明中，通过观察厚度检测值成为设定值以下的持续时间，是否超过了规定的设定时间，可以将检测误差抑制为小于厚度检测值的振幅，所以，可以高精度地控制被研材的厚度。
本发明中，具有固定在上述第1研磨部件上的第1研磨轴，上述摆动驱动机构，最好使上述第1研磨轴绕着规定的摆动中心转动。这样地构造时(球芯摆动型研磨装置)，通过测定第1研磨轴与摆动中心的间的相对位置关系，就可以直接地得到上述厚度检测值，或者可以检测出厚度检测值是否在设定值以下。
本发明中，最好如下地构成，具有能改变角度地与上述第1研磨部件连接的第1研磨轴，借助该第1研磨轴的摆动动作，使上述第1研磨部件在沿着上述被研材或上述第2研磨部件的曲面上滑动；上述检测机构，通过测定第1研磨部件的、在上述曲面上滑动时在研磨方向往复动作的死点位置，检测出是否得到了与上述设定值以下的厚度对应的上述厚度检测值。本发明中，具有能改变角度地与第1研磨部件连接的第1研磨轴，借助其摆动动作，使第1研磨部件在沿着被研材或第2研磨部件的曲面上滑动的构造(欧斯卡(オスカ一)型研磨装置)中，随着第1研磨部件的滑动，第1研磨轴在研磨方向往复动作，所以，仅测定第1研磨轴的位置不能得到厚度检测值。因此，这时，通过测定该往复动作的死点位置，检测出厚度检测值是否在设定值以下。这时也同样地，根据持续时间是否超过了设定时间，控制研磨动作，这样，可以用厚度检测值的振动振幅以下的精度，来控制被研材的厚度。
本发明的被研材厚度判定方法，是研磨上述被研材用的研磨装置中的上述被研材的厚度判定方法，上述研磨装置具有第1研磨部件、隔着被研材与上述第1研磨部件相向的第2研磨部件、和使上述第1研磨部件与上述第2研磨部件相对旋转或摆动的驱动机构。通过测定随着上述被研材的厚度变化而变化的装置构造部分的位置，检测是否得到了与上述被研材的厚度设定值以下的厚度对应的厚度检测值，求出持续地得到与上述设定值以下的厚度对应的厚度检测值的持续时间，判定该持续时间是否超过了规定的设定时间。另外，上述的设定时间最好在上述厚度检测值的振动周期以下。
本发明中，上述的设定时间，最好设定为上述振动周期的一半以下。但是，如果设定时间不足振动周期的5％，则收到由外部干扰等引起的冲击或电气噪音等的可能性变大。研磨速度在振动周期中产生的研磨量，充分小于振动振幅时，设定时间最好约为厚度检测值的振动周期的一半(50％)，这样，可以降低被研材的厚度与设定值的差。实际上，由于振动相位相对于设定值有偏差，并且，在振动周期内产生的研磨量相对于振动振幅大多不可忽略，所以，设定时间最好是振动周期的一半或一半以下，例如，在10～65％的范围内，最好在25～45％的范围内。
附图说明
图1是表示研磨装置100的主要部分构造的概略构造图。
图2是表示用研磨装置100进行研磨的被研材厚度检测值的曲线图。
图3是表示用研磨装置100进行研磨的被研材厚度检测值的曲线图。
图4是表示用研磨装置100进行研磨的被研材厚度检测值的曲线图。
图5是表示用研磨装置100进行研磨的被研材厚度检测值的曲线图。
图6是厚度检测值的曲线图的放大图和表示判定方法的说明图。
图7是表示由实施例1和2研磨的被研材的厚度偏差的曲线图。
图8是表示由比较例1-4研磨的被研材的厚度偏差的曲线图。
图9是表示研磨装置200的主要部分构造的概略构造图。
图10是表示装置构造部分的移动曲线的曲线图和将移动曲线的一部分放大表示的放大图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施形态。图1是表示本实施形态的研磨装置100的主要部分构造的概略构造图。图示的研磨装置100，就是上轴球芯摆动型研磨装置。但是，也可以将该研磨装置100的上轴部和下轴部的功能、构造相反地构成，形成为下轴球芯摆动型研磨装置。该研磨装置100中，上轴部110绕着摆动中心Fo转动，下轴部120绕着轴线旋转。
在上轴部110，第1研磨部件(研磨盘)111固定在第1研磨轴(摆动部件)112上，该第1研磨轴112可相对于支承部件113在轴线方向自由移动地轴支着。支承部件113由图未示的摆动驱动机构驱动，绕着摆动中心Fo转动。在支承部件113上，支承固定着由推压开关等构成的检测器114。另外，在支承部件113上，设有止挡件(度当たリ)115。
第1研磨轴112伸到支承部件113的上方，与固定部件116相连。在该固定部件116上，安装着由测微计等构成的调节部件117。该调节部件117的前端117a，与上述检测器114的前端114a抵接时，检测器114的输出被切换。检测器114的前端114a以被图未示的弹性部件朝着突出方向推压的状态，以规定的行程S1可在轴线方向伸缩，前端114a与调节部件117的前端117a抵接时，前端114a被推压而缩回，上述检测信号切换。上述的行程S1，要确保如后述那样达成设定值而从前端117a与前端114a抵接后到研磨结束之间的研磨量所容许移动的足够的行程。另外，在固定部件116上还安装着限制部件118。该限制部件118与上述止挡件115抵接时，限制第1研磨轴112的移动范围。限制部件118由螺栓等构成，可调节其前端的研磨方向的位置。
上述调节部件117固定在第1研磨轴112上，上述检测器114固定在支承部件113上，但是，也可以相反地，将调节部件117固定在支承部件113上，将检测器114固定在第1研磨轴112上。另外，也可以对调节部件117设置检测功能，代替检测器114，仅构成为抵接部。
另一方面，上述止挡件115固定在支承部件113上，上述限制部件118固定在第1研磨轴112上，但是，也可以把止挡件115固定在第1研磨轴112上，把限制部件118固定在支承部件113上。另外，限制部件118和止挡件115构成限制机构。该限制机构是为了使检测器114的前端部114a不受破坏而设置的。
在下轴部120，设有第2研磨部件(研磨盘)121、和固定连接在该第2研磨部件121上的第2研磨轴(旋转轴)122。第2研磨轴122由图未示的旋转驱动机构驱动，绕着轴线旋转。
在第1研磨部件111与第2研磨部件121的间，配置着透镜或其它光学零件等的被研材101。在图示例中，被研材101用竭力推销(ピツチ)等适当的固定机构固定在第1研磨部件111上，但也可以固定在第2研磨部件121上。当上述第1研磨轴112绕着摆动中心Fo转动时，第1研磨部件111在第2研磨部件121的表面(被研材101固定在第1研磨部件111上时)或被研材101的表面(被研材101固定在第2研磨部件121上时)上滑动。无论哪种情形，第1研磨轴112都是在曲面上滑动。
上述研磨装置100中，在把含有磨粒的浆液供给到了被研材101与第2研磨部件121(被研材101固定在第1研磨部件111上时)或第1研磨部件111(被研材101固定在第2研磨部件121上时)之间的状态下，一边使第1研磨部件111绕着摆动中心Fo摆动，一边使第2研磨部件121绕第2研磨轴122的轴线旋转，从而进行研磨加工。
图2至图5是表示用上述研磨装置100研磨被研材101时的、被研材101的厚度检测值的曲线图。各曲线的数据中所示微细的上下动，是随着检测器的噪音和绘图机构的振动产生的，在下面的说明中将其忽略。该厚度检测值，在上述研磨装置100中不能检测出来，所以，必须安装另外的检测系统进行测定，该另外的检测系统，用检测传感器等检测上述研磨装置100的第1研磨轴112或固定在其上的部件、与下轴部120或支承部件113或固定在它们上的部件的间的研磨方向(图中上下方向)的相对移动量。图2中，从第1研磨轴112对第1研磨部件施加的压力是0.3MPa。图3中是0.4MPa。图4中是0.5MPa。图5中是0.6MPa。另外，各图的数据中，第1研磨轴112的摆动周期是2.4秒，第2研磨轴122的旋转速度是2000rpm。但是通常，适宜地设定摆动周期在1～6秒的范围，旋转速度在1000～3000rpm的范围。
如图2至图5所示，被研材101的厚度检测值，随着时间的经过约直线地降低，但是实际上有微小的振动重叠。图6是将各图的厚度检测值的数据放大表示的图。如图6所示，该厚度检测值d的振动的振幅(全振幅)A，在图示例中是10～15μm，振动的周期T是0.9～1.2秒。该振动的振幅A和周期T，受研磨装置的构造、尺寸、构成材质等的影响，同时也受研磨条件、被研材的形状的影响，不能简单地求出。
如果研磨加工后的被研材厚度的容许误差比振动的振幅A充分大，则上述厚度检测值d的振动还问题不大，但是，当精度要求高、容许误差接近上述振幅A时，则产生了问题，导致了研磨加工后的被研材的厚度偏差，同时，如果容许误差小于上述振幅A时，则必须进行移动平均、最小二乘法等的各种计算处理或其它的噪音除去处理，否则不能对应。该噪音除去处理，需要高价的检测器和计算处理机构，提高了研磨装置的价格。
本实施形态中，通过调节上述的调节部件117，可以适当地设定与被研材101的厚度的目标值对应的设定值do。例如，研磨开始前，在安装着被研材101的状态，使调节部件117的前端117a与检测器114的前端114a抵接，确认检测器114的检测信号切换(例如翻转)，以该切换位置为基准，使调节部件117的前端117a离开检测器114所需的研磨量。这样，被研材101的厚度减少了上述的所需研磨量，当被研材101的厚度成为设定值do时，调节部件117的前端117a与检测器114的前端114a抵接，检测器114的检测信号切换。
如上所述，在设定值do已被设定的状态下，开始研磨时，如图1至图5所示，被研材101的厚度渐渐减小，不久，如图6所示，当被研材101的厚度检测值d达到设定值do时，调节部件117的前端117a与检测器114的前端114a抵接，检测器114的检测信号切换。但是，该检测信号的切换状态，由于厚度检测值d的振动而在短时间内结束，检测信号复原到切换前的状态。本实施形态中，测定该检测信号成为切换状态时的持续时间Δt。该持续时间Δt的测定，在检测器114的检测信号切换时开始，在检测信号复原时停止，通过采用重设的计算电路可以简单地进行。
本实施形态中，预先设定好设定时间to，与上述持续时间Δt比较。持续时间Δt在设定时间to以下时，继续研磨，当持续时间Δt超过了设定时间to时，研磨装置100停止。实际上，使研磨装置100的动作部分瞬间地停止是困难的，所以，用切断摆动驱动机构和旋转驱动机构的驱动力、或者在切断驱动力的基础上施加制动力、或者在驱动停止前解除或降低加压力等各种方法，使研磨动作结束。上述的持续时间Δt和设定时间to的判定，可用公知的比较电路等简单地进行。
上述的设定时间to，最好在图6所示厚度检测值d的振动周期T以下。当上述的持续时间Δt超过了振动周期T时，意味着设定值do与被研材101厚度的差为厚度检测值的振动振幅A的一半以上，所以，不意味着更长的待机。另外，随着时间的经过，被研材101的厚度渐渐减小到比设定值do小，所以，被研材101的厚度对于设定值do的差增大，该差的偏差也可能增大。
作为一例，如图6所示，例如，厚度检测值d最初达到设定值do时的持续时间Δt是0.35T，第二次到达设定值do时的持续时间Δt是0.65T，然后再次到达后，就不再超过设定值do。这时，如果将设定时间to设定为0.5T，在第2次到达设定值do时研磨结束，研磨结束时的被研材101的厚度是图示P点的值。
通常，在振动周期T研磨的研磨量充分小时，持续时间Δt为0.5T时的被研材101的厚度，与设定值do基本一致。但是，由于相对于设定值do的上述振动的相位的原因，持续时间Δt不一定与0.5T一致。所以，最好适当地设定设定时间to，以在持续时间Δt尽量接近0.5T的时刻进行判定。另外，实际上，由于在振动周期T研磨的研磨量不可忽视，所以，随着时间的经过，被研材的厚度渐渐比设定值do小。因此，考虑到这些因素，最好把设定时间to设定为0.5T附近或比其稍短的时间。但是，如果设定时间t0在周期T的5％以下，则容易受外部干扰和噪音等的影响。因此，最好是在0.10～0.65T，更好在0.25～0.5T。
图7表示采用本实施形态时的、被研材101研磨加工后的厚度测定结果。实施例1中，是设定时间to＝0.4T时的数据。实施例2中，是设定时间to＝0.5T时的数据，分别表示连续50次研磨时的50个被研材的厚度。纵轴的一个刻度是10μm。图8是表示用已往那样的、在最初达到设定值do时结束研磨的方法进行研磨。比较例1至4表示在不同的条件下分别进行50次连续研磨的结果。纵轴的一个刻度是10μm。
如上所述，已往的方法中，研磨加工后的被研材厚度的偏差为30～50μm幅度，相对于此，采用本实施形态时，被研材的厚度偏差在20μm以下，通过使设定时间最佳化，可以达到10μm以下。通常，最好使上述设定时间to小于0.5T来降低研磨加工后的被研材厚度的偏差幅度。
另外，与上述实施形态不同地，也可以判定持续时间Δt的积算值是否超过了设定时间to。即，上述图6所示例中，由于最初的持续时间Δt＝0.35T，所以，不超过设定时间to＝0.5T，但是，从成为设定值do以下的时刻开始经过了0.15T时，则持续时间Δt的积算值超过了设定时间to。因此，在经过了第2次持续时间Δt＝0.65T的最初0.15T后，研磨结束。这样，不受最初达到设定值do时的振动相位的太大影响，可得到通常接近设定值do的被研材101的厚度。
图9是表示另一研磨装置200的主要部分构造的概略构造图。该研磨装置200，上轴部210摆动，下轴部220旋转地构成，是欧斯卡型研磨装置。上轴部210的第1研磨部件(研磨盘)211和第1研磨轴(摆动部件)212可改变角度地连接着，通过第1研磨轴212摆动，第1研磨部件211在被研材201或第2研磨部件221的表面(曲面)上滑动。另一方面，通过第2研磨轴222被图未示的旋转驱动机构驱动而绕轴线旋转，第2研磨部件221旋转。
第1研磨轴212与摆动臂213连接，该摆动臂213可转动地与进行摆动运动(图中左右方向的往复运动)的驱动部件214连接。另外，摆动臂213通过由气缸等构成的加压机构215受到朝研磨方向(图中下方)的加压力。在摆动臂213上固定连接着延长臂216，在该延长臂216上安装着调节部件217。该调节部件217，可在移动方向改变其前端的位置，并且输出检测信号，当其前端与后述的抵接部219抵按时，检测信号切换。
另外，在驱动部件214上固定连接着支承臂218，在该支承臂218上安装着抵接部219。图示例中，调节部件217固定在摆动臂213上，抵接部219是固定在驱动部件214上，但是，也可以将抵接部219固定在摆动臂213上，将调节部件217固定在驱动部件214上。另外，本实施形态中，也可以设置与研磨装置100同样的调节部件和检测器。反的，该研磨装置200的上述调节部件和抵接部也可以用于研磨装置100。
抵接部219可相对支承臂218在与调节部件217抵接的方向滑动，并且总是朝着调节部件217侧被推压，在调节部件217不与抵接部219抵接的状态下，保持着与调节部件217侧的限制位置相碰的状态。另外，该滑动构造，也可以不是抵接部219，而设在调节部件217上。该滑动构造的行程量S2，应确保大于后述第1研磨轴212的上下动(往复动)的振幅。
研磨装置200中，与研磨装置100同样地，在研磨开始前，用调节部件217适当地进行设定值的设定。另外，一边使第2研磨轴222旋转，一边使驱动部件214往复动作，这样，使第1研磨轴212摆动，因此，第1研磨部件211在旋转的被研材201或第2研磨部件221的表面上滑动，而进行被研材201的研磨。
该研磨装置200中，如果被研材201的被研磨面是曲面，第1研磨轴212摆动时，第2研磨轴212与摆动臂213一起上下往复动作，所以，调节部件217的位置也如图10所示地上下往复动作。因此，在该研磨装置200中，被研材201的厚度检测值d与调节部件217的前端位置不对应。被研材201的厚度检测值d，是从图10所示调节部件217的前端位置等的装置构造部分的移动曲线中，减去伴随其摆动动作的往复动成分的值。即，厚度检测值d，与上述移动曲线的死点位置(上死点或下死点)的包络线d1或d2对应。因此，在研磨装置200中，通过检测上述移动曲线的死点位置，判定上述厚度检测值d是否到达了设定值do以下。
图10是表示将上述移动曲线的一部分(3个部位)放大的放大图。从这些放大图可知，在上述移动曲线上，重叠着由上述微振动引起的振动。因此，从移动曲线上减去伴随摆动动作的往复动成分的厚度检测值d，也与图2至图5同样地，有振动重叠着。图10中所示的点划线d1是连接上死点间的包络线，点划线d2是连接下死点间的包络线，虚线d0是表示设定值的直线(水平线)。
研磨装置200中，持续时间Δt在死点位置被测定。图示例中，对装置构造部分的移动曲线的下死点位置测定持续时间Δt。这时，设定值do的设定作业如图9中虚线所示，是在把第1研磨部件211配置在下死点的状态下进行的。如图10的放大图所示，判定移动曲线的下死点为设定值do以下时的持续时间Δt是否超过了设定时间to这一点，与研磨装置100相同。这时，不仅振动的相位，移动曲线下死点的相位，也与设定值do的关系不同。检测状况与研磨装置100在实质上基本相同。
图10所示例中，以移动曲线为基准，设定值do更低时，例如最初持的续时间Δt为0.25T，下一个为0.35T；设定值do比其稍稍大时，例如，最初的持续时间Δt为0.44T，下一个为0.63T。这样，在研磨装置200中，持续时间Δt的变动幅度与在研磨装置100中相比要小，另外，当过了该下死点后，其后的持续时间Δt在到下一个下死点的前不出现，所以，设定时间Δt最好比在研磨装置100中要小。
该研磨装置200中应注意的是，上述持续时间Δt的测定、以及持续时间Δt与设定时间to的比较判定，不是对移动曲线的往复动(上下动)进行的，而始终是对在移动曲线上重叠的振动进行的。即，被研材的厚度检测值d，是从移动曲线中去除伴随着摆动的往复动成分，必须对该厚度检测值d，进行持续时间Δt的测定、以及持续时间Δt与设定时间to的比较判定。
另外，与上述不同的是，也可以对装置构造部分的上死点位置测定持续时间Δt。这时，设定值do的设定作业，如图9的实线所示，是在把第1研磨部件211配置在上死点的状态下进行的。另外，这时，当检测出被研材201的厚度为设定值do以下时，与上述相反地，必须检测出在上死点调节部件217的前端不再背离抵接部219的前端。因此，采用如下方法，与研磨装置100同样地检测持续时间Δt，但是，忽略与上述移动曲线同步产生的长持续时间Δt、即在相邻上死点间存在的持续时间Δt，只用上死点附近的短持续时间Δt；或者，与研磨装置100相反地，测定调节部件217的前端不与抵接部219的前端抵接的离开持续时间，把从规定的基准时间中减去离开持续时间的时间，作为持续时间Δt。例如，后者的情况下，如果设定时间to不足振动周期T，则把上述基准时间作为振动周期T。这样，当初，持续时间Δt虽然是负的，但是，离开持续时间为振动周期T以下时，持续时间Δt成为正，当它超过设定时间t0时，进行判定和研磨结束动作。
另外，本发明的研磨装置和被研材厚度判定方法，并不只限定于上述图示例，在不脱离本发明要旨的范围内可以作各种变更。例如，上述各实施形态中，是通过检测第1研磨轴的位置，来检测被研材的厚度已到达设定值以下，但是，作为位置检测对象的装置构造部分并不限定于上述第1研磨轴，也可以是任何部位，只要是随着被研材厚度变化而变化的部位均可。具体地说，如果是下轴球芯摆动型研磨装置，也可以将摆动动作的下轴部的球芯位置固定住，检测上轴部的位置。