JP2000153436A - レンズ心取機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学心出し方式によりレンズの外径研削を行
う際に、レンズを高精度に加工すると共に、研削時の悪
影響が心出し側に作用することを防止する。 【解決手段】 レンズ１４を先端に保持する回転可能な
レンズ保持軸１と、レンズ保持軸１の先端に保持された
レンズ１４の光軸とレンズ保持軸１の回転軸との偏心を
検出する偏心検出装置１７と、レンズ保持軸１に保持さ
れたレンズ１４の外径を研削する砥石１５を回転可能に
取り付けた砥石軸１０と、レンズ保持軸１を偏心検出装
置１７と砥石軸１０との間で水平面内の直交する２方向
に移動させる駆動手段とを備える。砥石軸１０が固定の
ため、回転時に砥石１５が振動することがなく、レンズ
１４を高精度に加工できる。レンズ１４の研削と、レン
ズ１４の心出しとを別の位置で行うため、研削時の悪影
響が心出し側に作用しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工レンズの光
学中心軸に合わせて被加工レンズの外周部を所定寸法に
研削加工するレンズ心取機に関する。

【０００２】

【従来の技術】レンズ加工における心取り工程で使用さ
れる心取機は、心取り加工に先だって行われる心出し方
法によって大別され、光学的心出し方式とベルクランプ
方式とに分けられる。

【０００３】光学的心出し方式は、レンズの一方側から
照射された検査光を透過あるいは反射させてレンズで結
像し、この結像を接眼部で観察することによりレンズの
偏心状態を検知して心出しを行うものである。一方、ベ
ルクランプ方式は、同一軸上に対向するようにして配置
された２つのスピンドルの間にレンズを挟み込み、これ
ら両スピンドルを互いに押し付けることによってレンズ
を所定の位置に滑動させて心出しを行うものである。

【０００４】高精度に心出しを行い、高品質の心取りレ
ンズを得る場合には、光学的心出し方式を採用した心取
機を利用する場合が多いが、この方式では心出し機と心
取り研削機の２台の機械を必要とする。そこで、光学的
心出し方式においても１台の機械で心出しと心取り加工
を行うことが可能な装置が実開昭５９−１６７６４７号
公報が開示されている。

【０００５】図６〜図８はこの公報に記載された装置を
示し、まず、図６に示すように、心出しするレンズ５２
をレンズヤトイ５１の先端に真空吸着した後、光源６１
から出射した光束をチャート６２上に集光し、レンズ６
３、６４を介してレンズ５２の面で反射させる。この反
射光束をレンズ６３、６４の間に設けたハーフミラー６
５で直角に反射させてレンズ６６により結像した像を接
眼レンズ６７で観察する。そして、レンズヤトイ５１を
回転させながらその像を観察すると、レンズ５２の回転
中心と光軸とが合っていない場合には、像は回転して円
を描くところから、像が光軸に一致するようにレンズ５
２の位置を調整することによって心出しを行う。

【０００６】次に、図７に示すように、加熱装置７１と
ヤニホルダー７２とがレンズヤトイ５１に接近してレン
ズヤトイ５１が加熱され、ヤニ７３がヤニホルダー７２
から供給される。この後、加熱装置７１及びヤニホルダ
ー７２が退避し、レンズ５２は供給されたヤニ７３によ
ってレンズヤトイ５１に固着される。

【０００７】その後、図８に示すように、同一の機械に
設けられた高速回転する砥石７４がレンズヤトイ５１の
軸方向に前後運動しながらレンズの周面側に移動して周
面に接触し、これによりレンズ５２の外径研削を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実開昭５９−
１６７６４７号公報記載ののレンズ心取機においては、
レンズの外径研削を行う際、高速で回転する砥石７４が
移動して加工を行うため、砥石７４を移動自在に支持す
る部材等に砥石７４の高速回転に伴って振動が発生す
る。そして、この振動が砥石７４にも伝幡し、これによ
りレンズの外径研削の加工時に不要な振動が砥石７４に
発生してレンズ外周部にカケを生じさせたり、寸法誤差
を生じさせたりする問題がある。

【０００９】また、前記レンズ心取機では、心出し固定
を行うとき及び外径研削加工を行うときにレンズ保持軸
の位置が同じであるため、外径研削加工の際に飛散する
研削液等が心出しのための光学系に付着して、心出しの
検出性能を低下させる問題も有している。

【００１０】本発明はこのような従来の問題点を考慮し
てなされたものであり、光学的心出し方式を使用すると
共に、一台の装置上で高精度の心出しと心取り加工がで
き、高品質な心取りレンズを作製することが可能なレン
ズ心取機を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、光学的心出し方式によりレンズ
の外周研削を行うレンズ心取機において、前記レンズを
先端に保持する回転可能なレンズ保持軸と、レンズ保持
軸の先端に保持されたレンズの光軸とレンズ保持軸の回
転軸との偏心を検出する偏心検出装置と、レンズ保持軸
に保持されたレンズの外径を研削する砥石を回転可能に
取り付けた砥石軸と、前記レンズ保持軸を偏心検出装置
と砥石軸との間で水平面内の直交する２方向に移動させ
る駆動手段と、を備えていることを特徴とする。

【００１２】この発明では、レンズの外径研削を行う際
に砥石軸に対してレンズ保持軸が移動するため、砥石軸
は定位置に固定状態となっている。このため、砥石が高
速回転しても砥石軸が振動することがなく、振動に起因
したカケや寸法誤差を生じることがなくなる。

【００１３】又、レンズの心出しと、レンズの外径研削
とが別の位置で行われるため、外径研削の際の研削液が
心出しを行う光学系に付着することがなくなる。このた
め、高精度に心出しすることができる。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１記載の発明で
あって、前記レンズの外径研削を行う際のレンズ保持軸
の位置を、偏心検出を行う際のレンズ保持軸の位置と同
一設備上における別の位置に設けたことを特徴とする。

【００１５】この発明では、レンズの外径研削とレンズ
の心出しとが同一設備の別の位置で行われるため、外径
研削及び心出しを独立させることができ、心出しの精度
が向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態により具体的に説明する。なお、各実施の形態におい
て、同一の要素は同一の符号を付して対応させてある。

【００１７】（実施の形態１）図１及び図２は本発明の
実施の形態１のレンズ心取機の平面図を示し、移動テー
ブル２、砥石軸１０及び偏心検出装置１７を有してお
り、レンズ１４はレンズ保持軸１に保持される。レンズ
保持軸１は移動テーブル２上に回転自在に支持されてい
る。レンズ保持軸１の一端にはプーリ３が取り付けら
れ、このプーリ３が移動テーブル２上に設置されたモー
タ４とプーリ５及びベルト６を介して連結されることに
より、モータ４の回転が伝達されて回転する。

【００１８】移動テーブル２はレンズ保持軸１の軸方向
に延びるガイド７と、ガイド７と平行に設けられた送り
ネジ８と、送りネジ８に連結された第１のテーブル駆動
モータ９とを具備している。移動テーブル２は第１のテ
ーブル駆動モータ９によって砥石軸１０の軸心に対して
水平方向に駆動及び位置決めが自在となっている。

【００１９】又、ガイド７の下部には、ガイド７の方向
と直交する方向に延びるガイド１１と、ガイド１１と平
行に設けられた送りネジ１２と、送りネジ１２に連結さ
れた第２のテーブル駆動モータ１３とを具備している。
従って、移動テーブル２は砥石軸１０の軸心に対して垂
直方向にも駆動及び位置決めが自在となっている。

【００２０】砥石軸１０にはレンズ１４の外周を研削加
工する砥石１５が取り付けられており、図示を省略した
モータにより高速回転が可能な構成になっている。砥石
軸１０及びレンズ保持軸１を載置するガイドレール１１
等は、図示を省略した機台ベースの同一面（即ち、同一
設備のベース面）上に配設されている。砥石軸１０が機
台ベース上に固定されていることにより、砥石１５が高
速回転しても、高速回転に起因する余計な振動は砥石１
５に伝幡することがなく、このため砥石１５には不要な
振動が発生しない。

【００２１】レンズ保持軸１の先端には、レンズ１４の
一端を固定するレンズヤトイ１６が取り付けられてお
り、偏心検出装置１７はレンズヤトイ１６の軸線延長上
に設置されている。この偏心検出装置１７も前記ベース
の同一面上に配設されるものである。

【００２２】偏心検出装置１７は光源１８、コリメート
レンズ１９、ビームスプリッタ２０、集光レンズ２１、
２２、ＣＣＤカメラ２３、モニタ２４から構成されてい
る。この構造では、光源１８からの出射光は、レンズ１
４と光源１８との間に設置したコリメートレンズ１９、
ビームスプリッタ２０及び集光レンズ２１を介してレン
ズ１４に入射する。また、レンズ１４で反射された反射
光は、集光レンズ２１、ビームスプリッタ２０及び集光
レンズ２２を介してＣＣＤカメラ２３に入射され、ＣＣ
Ｄカメラ２３で得られた像がモニタ２４で観察すること
ができる。

【００２３】このレンズ心取機では、レンズヤトイ１６
を回転させながら観察すると、レンズ１４の光軸がレン
ズ保持軸１の回転中心に合っていない場合は像が回転し
て円を描くため、像が止まるようにレンズ１４の位置を
調整することによって心出しが行われる。

【００２４】この実施の形態のレンズ心取機は、まず、
心取り加工しようとするレンズ１４をレンズヤトイ１６
の先端に、ヤニ等の加熱により軟化する熱可塑性接着剤
で仮保持する。この仮保持は、例えば軟化状態にした接
着剤をヤトイの先端に付着させ、この軟化状態の接着剤
にレンズを付着させることにより簡単に行うことができ
る。次いで、ヤニが軟化している間に偏心検出装置１７
によってレンズ１４の偏心を観察しながら心出しを行
い、心出し後にヤニを冷却させてレンズ１４をレンズヤ
トイ１６の先端に固定する。

【００２５】次に、第１及び第２のテーブル駆動モータ
９、１３を駆動し、図２に示すように、移動テーブル２
を砥石軸１０側に移動させ、レンズ保持軸１をゆっくり
と回転（例えば５０〜１００ｒｐｍ）させながら、高速
回転（例えば、３０００ｒｐｍ）で回転する砥石１５に
レンズ１４を当て付けて外径の研削加工を行う。このと
きのレンズ１４の回転方向は、偏心検出装置１７側から
みて反時計方向であり、砥石１５の回転方向は、ガイド
レール１１からみて時計方向であり、これによりレンズ
保持軸１側から見て、いずれも時計回り方向（右回転）
である。

【００２６】このような実施の形態では、レンズ１４の
外径研削加工を行う際、高速回転で回転する砥石軸１０
は移動させることなく固定状態とし、ゆっくりと回転す
るレンジ保持軸１を移動させて加工を行うため、加工時
に不要な振動が砥石１５に発生してレンズ１４の外周部
にカケを生じたり、寸法誤差を生じることがなく、高品
質な心取レンズを作製することができる。また、心出し
固定を行う位置と心取り加工を行う位置とを別個に設定
しているため、偏心検出装置１７が外径研削加工の際に
飛散する研削液等の影響を受けることがない。このた
め、高精度の心出しを行うことができ、これにより、高
精度の心取りレンズを作製することができる。

【００２７】（実施の形態２）図３及び図４は本発明の
実施の形態２を示す。この実施の形態では、実施の形態
１の構成に加えて、第２の砥石軸２５を付加している。
第２の砥石軸２５は砥石軸１０と直交するように設けら
れるものであり、又、砥石軸１０と偏心検出装置１７と
の間の位置に設けられている。

【００２８】第２の砥石軸２５には第２の砥石２６が取
り付けられている。第２の砥石２６はレンズ１４の端面
及び面取りの研削加工を行うものであり、このため、円
盤状で稜線にテーパ部が形成された外形となっている。
又、第２の砥石軸２５は図示を省略したモータにより高
速回転が可能となっている。

【００２９】この実施の形態のレンズ心取機は、実施の
形態１と同様な手順でレンズ１４の心出しを行って、レ
ンズ１４をレンズヤトイ１６の先端に固定する。次に、
図４に示すように、テーブル駆動モータ９及び１３を駆
動して、移動テーブル２を砥石軸１０側に移動させ、レ
ンズ保持軸１をゆっくりと回転させながら、高速回転で
回転する砥石１５にレンズ１４を当て付けて、レンズ１
４の外径の研削加工を行う。

【００３０】その後、テーブル駆動モータ９及び１３を
駆動し、移動テーブル２を第２の砥石軸２５の第２の砥
石２６の位置に移動させ、レンズ保持軸１をゆっくりと
回転させながら、高速回転で回転する砥石２６にレンズ
１４を当て付けて、レンズ端面及び面取りの研削加工を
行う。

【００３１】この実施の形態では、レンズ１４の外径加
工だけでなく、レンズ１４の端面及び面取り加工も１台
の装置上で行うことができる。

【００３２】なお、この実施の形態では、端面及び面取
り加工を行う砥石軸２５を独立して設けたが、レンズ保
持軸１が外径加工用の砥石軸１０に対して水平方向及び
垂直方向に移動が可能であるため、砥石形状を図５に示
す断面形状、即ち円盤状で稜線に面取り用のテーパ部を
形成した形状とすることにより、第２の砥石軸２５を設
けなくてもレンズの端面加工及び面取り加工を行うこと
ができる。図５において、（ａ）はレンズ１４の外径研
削、（ｂ）は端面の研削、（ｃ）は面取り加工を示す。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、砥石軸が定位
置に固定されているため、砥石が高速回転しても砥石軸
に不要な振動が伝わることがなく、振動に起因したカケ
や寸法誤差を生じることがなくなる。又、レンズの心出
しと、レンズの外径研削とが別の位置で行われるため、
外径研削の際の研削液が心出しを行う光学系に付着する
ことがなく、高精度に心出しすることができる。

【００３４】請求項２の発明によれば、外径研削及び心
出しを独立させることができ、心出しの精度が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の心取機の平面図であ
る。

【図２】実施の形態１の作動を示す平面図である。

【図３】本発明の実施の形態２の心取機の平面図であ
る。

【図４】実施の形態２の作動を示す平面図である。

【図５】単一の砥石によってレンズを加工する場合を示
し、（ａ）は外径研削の平面図、（ｂ）は端面研削の平
面図、（ｃ）は面取り加工の平面図である。

【図６】従来の心取機の要部の側面図である。

【図７】従来の心取機によってレンズを取り付ける状態
を示す側面図である。

【図８】従来の心取機によってレンズを研削する状態を
示す側面図である。

【符号の説明】

１ レンズ保持軸 ２ 移動テーブル １０ 砥石軸 １４ レンズ １５ 砥石 １７ 偏心測定装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的心出し方式によりレンズの外周研
   削を行うレンズ心取機において、 前記レンズを先端に保持する回転可能なレンズ保持軸
   と、レンズ保持軸の先端に保持されたレンズの光軸とレ
   ンズ保持軸の回転軸との偏心を検出する偏心検出装置
   と、レンズ保持軸に保持されたレンズの外径を研削する
   砥石を回転可能に取り付けた砥石軸と、前記レンズ保持
   軸を偏心検出装置と砥石軸との間で水平面内の直交する
   ２方向に移動させる駆動手段と、を備えていることを特
   徴とするレンズ心取機。
2. 【請求項２】 前記レンズの外径研削を行う際のレンズ
   保持軸の位置を、偏心検出を行う際のレンズ保持軸の位
   置と同一設備上における別の位置に設けたことを特徴と
   する請求項１記載のレンズ心取機。