JP2000176810A - レンズ芯取方法と芯取機およびこれに用いる芯出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルクランプ方式を利用しつつ、高い芯精度
を確保することができるレンズ芯取方法と芯取機および
これに用いる芯出装置を提供する。 【解決手段】 被加工レンズ１を上下軸ベルホルダー
２，３により挟持した状態で上下軸ベルホルダー２，３
を回転しつつ、上下軸ベルホルダー２，３に対してその
中心軸と交差する方向に、圧電素子８が発振する機械的
振動を振動端子６により与え、上下軸ベルホルダー２，
３間に挟持した被加工レンズ１の芯出しを行う。その
後、加圧ピニオン２２により上下軸ベルホルダー２，３
よる被加工レンズ１の挟持力を増加させ、被加工レンズ
１の芯取り加工を行う。

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（光軸）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芯取方法と芯取機およびこ
れに用いる芯出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術について図６および図７を用い
て説明する。図６は特許番号第２６３７４３５号による
レンズ芯取機のレンズ芯出方法と装置に記載された芯出
方法を示している。上軸ベルホルダー６２と下軸ベルホ
ルダー６３は同一軸線上で相対配置されており、上下軸
ベルホルダー６２，６３の先端で被加工レンズ６１を挟
持して被加工レンズ６１の芯出しが可能となっている。
上下軸ベルホルダー６２，６３は、不図示の駆動源で中
心軸回りに同一方向（矢印Ｅ，Ｆ方向）へ同期回転され
るようになっており、また、その中心には流通穴６４，
６５がそれぞれ穿設されている。各流通穴６４，６５に
は不図示の送気パイプを介して同一の送気装置が接続さ
れ、被加工レンズ６１の芯出し効果を改善するための流
体経路６０を構成してある。なお、図６（ａ）は上下軸
ベルホルダー６２，６３で挟持した際に被加工レンズ６
１が中心軸に対して傾き量θ°倒れていて芯出しされて
いない状態を示し、図６（ｂ）は被加工レンズ６１が芯
出しされた状態を示している。

【０００３】芯出しする際には、被加工レンズ６１を上
下軸ベルホルダー６２，６３により低圧で挟持するとと
もに、上下軸ベルホルダー６２，６３を同一方向へ同期
回転し、流体経路６０から流体（気体）を被加工レンズ
６１の方向に噴出する。このとき、流体は被加工レンズ
６１のレンズ面と上下軸ベルホルダー６２，６３との接
点Ａ〜Ｄより流出し、流体を介して被加工レンズ６１は
上下軸ベルホルダー６２，６３間で挟持される。ここ
で、図６（ａ）のように被加工レンズ６１が傾き量θ°
傾いた状態で挟持されていると、上軸ベルホルダー６２
と被加工レンズ６１のレンズ面との間に大きなスキマα
が生じて、スキマαから流体が多く流出するので、生ず
る上下の圧力差により被加工レンズ６１が浮いて滑動し
やすくなり、上軸ベルホルダー６２の上方から上軸加圧
方向Ｇの作用と相まって被加工レンズ６１は軸中心側に
滑動し、図６（ｂ）に示すように被加工レンズ６１の芯
出しが完了する。このとき、流体は接点Ａ〜Ｄから均等
に流出する。

【０００４】被加工レンズ６１の芯出しが完了した後、
上下軸ベルホルダー６２，６３による被加工レンズ６１
の挟持力を大きくし、上下軸ベルホルダー６２，６３の
先端で被加工レンズ６１を直接挟持して流体の送気を停
止する。そして、被加工レンズ６１の外周面を研削して
芯取り加工を行う。

【０００５】図７は特開平１０―３４５０６号公報のレ
ンズ芯取機におけるレンズの芯出し方法とその装置に記
載されたもので、同軸上に対向して回転自在に配置され
た上下軸ベルホルダー７３，７５の下軸ベルホルダー７
５には、不図示の真空吸着装置が取り付けられるととも
に、その中心に流通穴７５ａが設けられ、被加工レンズ
７２の吸着機構を構成している。また、下軸ベルホルダ
ー７５の中心軸すなわち下軸ベルホルダー７５上で芯出
しされた被加工レンズ７２の中心と砥石軸７１の中心を
結ぶ延長線上に芯測定器７４（ダイヤルゲージ）の中心
（端子）が配置され、下軸ベルホルダー７５上に吸着保
持された被加工レンズ７２のレンズ面に芯測定器７４の
端子が当接可能になっている。

【０００６】芯出しする際には、下軸ベルホルダー７５
の下方から吸着機構で下軸ベルホルダー７５の先端に吸
着された被加工レンズ７２のレンズ面に、芯測定器７４
であるダイヤルゲージの端子を当て、下軸ベルホルダー
７５を１回転させて得られる被加工レンズ７２の偏芯量
と最大偏芯位置を求め、この偏芯がなくなるように偏芯
量の１／２だけ停止中の砥石軸７１の外周面を被加工レ
ンズ７２の外周に当てて芯出しするように被加工レンズ
７２を移動させる。そして、被加工レンズ７２の芯が出
たところ（すなわち、再度の測定で偏芯量がなくなった
ところ）で、上下軸ベルホルダー７３，７５により強い
力で被加工レンズ７２を挟持し、芯を確保する。その
後、砥石軸１を回転させて被加工レンズ７２の外周を研
削し、芯取り加工を施す。

【０００７】一般に、光学素子で二つの曲率半径を持つ
レンズのベルクランプ方式での芯精度は、レンズを挟持
する接点における、レンズの曲率半径とレンズを挟持す
る上下軸ベルホルダーの外径の比で現すＺ係数と、レン
ズと上下軸ベルホルダーの材質による摩擦係数に依存さ
れることが多くの文献その他で良く知られている。

【０００８】したがって、ベルクランプ方式において
は、単に機械的にベルクランプするだけでは芯精度を確
保できないレンズがあり、前記の例に見られるような手
段など多くの工夫が試みられている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
改善手段を試みても芯精度が確保できないレンズや最近
の電子化が進むことにより光学素子の小径化がなされた
レンズにおいては、上軸ベルホルダー６２と下軸ベルホ
ルダー６３，７５の中心に設けた流通穴６４，６５，７
５ａの内径は極めて小さく、場合によっては流通穴６
４，６５，７５ａを設けることができなくて穴無しとな
り、中心から圧力流体経路６０や吸着機構を設けること
が不可能であったり、あるいは芯測定器７４を用いる方
法も真空吸着力の確保ができず更に芯測定器７４のゲー
ジの接触が極めて困難であることから、これらの芯出し
方法は機構的に採用することができなくなり、よって芯
出し工程の能率が悪かった。このため、後工程で洗浄を
必要とし、且つ洗浄の効率の悪いヤニ貼り光学芯出しを
行うサイダ芯取方式を採用しなければならない問題があ
った。

【００１０】よって、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、ベルクランプ方式を利用しつ
つ、高い芯精度を確保することができるレンズ芯取方法
と芯取機およびこれに用いる芯出装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１のレンズ芯取方法は、中心軸が一
致して対向する２つのベルホルダー間に、被加工物であ
るレンズを挟持してレンズの芯出しをした後にレンズの
芯取り加工を行うレンズ芯取方法において、レンズを挟
持した状態で２つのベルホルダーを回転しつつ、振動付
与手段により前記ベルホルダーの両方または一方にその
中心軸と交差する方向に機械的振動を与え、前記ベルホ
ルダー間に挟持したレンズの芯出しを行うようにしたこ
とを特徴とする。

【００１２】また、本発明の請求項２のレンズ芯取方法
は、中心軸が一致して対向する２つのベルホルダー間
に、被加工物であるレンズを挟持してレンズの芯出しを
した後にレンズの芯取り加工を行うレンズ芯取方法にお
いて、レンズを挟持した状態で２つのベルホルダーを回
転しつつ、振動付与手段により前記ベルホルダーの両方
または一方にその中心軸と交差する方向に機械的振動を
与え、前記ベルホルダー間に挟持したレンズの芯出しを
した後に、挟持力調整手段により前記ベルホルダーによ
るレンズの挟持力を増加させ、その後レンズの芯取り加
工を行うようにしたことを特徴とする。

【００１３】さらに、本発明の請求項３のレンズ芯取機
は、中心軸が一致して対向する２つのベルホルダー間
に、被加工物であるレンズを挟持してレンズの芯出しを
した後にレンズの芯取り加工を行うレンズ芯取機におい
て、レンズを挟持した状態で前記ベルホルダーの両方ま
たは一方にその中心軸と交差する方向に機械的振動を与
える振動付与手段を具備し、前記ベルホルダーを回転し
ながらベルホルダーに振動を与えてベルホルダー間に挟
持したレンズの芯出しを行うようにしたことを特徴とす
る。

【００１４】本発明の請求項４のレンズ芯取機は、中心
軸が一致して対向する２つのベルホルダー間に、被加工
物であるレンズを挟持してレンズの芯出しをした後にレ
ンズの芯取り加工を行うレンズ芯取機において、レンズ
を挟持した状態で前記ベルホルダーの両方または一方に
その中心軸と交差する方向に機械的振動を与える振動付
与手段と、ベルホルダー間に挟持されたレンズの挟持力
を変化させる挟持力調整手段とを有し、前記振動付与手
段により前記振動を与えながらベルホルダーを回転して
レンズの芯出しをした後にベルホルダーによるレンズの
挟持力を増加させ、その後レンズの芯取り加工を行うよ
うにしたことを特徴とする。

【００１５】また、本発明の請求項５のレンズ芯取機
は、請求項３または４の構成にあって、前記振動付与手
段は、機械的振動を発振する発振装置と、前記振動をベ
ルホルダーの両方または一方に伝える振動連結手段と、
前記振動の力量を調整する加圧調整バネと、前記振動を
ベルホルダーに一定の方向から与える平行バネとからな
り、前記平行バネに取付けられて前記平行バネの共振点
の減衰を検出する圧電センサーと、この減衰カーブの下
限点を出力する振動測定器に接続されていることを特徴
とする。

【００１６】さらに、本発明の請求項６のレンズ芯出装
置は、中心軸が一致した対向する２つのベルホルダー間
で、被加工物であるレンズの芯出しを行った後に、レン
ズの芯取りを行うレンズ芯取機に配備されるレンズ芯出
装置であって、前記ベルホルダーの少なくとも一方に当
接する振動端子と、この振動端子を介してベルホルダー
に機械的振動を付与する発振装置と、前記振動の力量を
調整する加圧調整バネと、前記振動をベルホルダーの中
心軸に交差するように与える前記振動端子の保持手段
と、この保持手段に取付けられてこの保持手段に伝達さ
れる共振点の減衰を検出する圧電センサーと、前記減衰
カーブの下限点を出力する振動測定器とを具備すること
を特徴とする。

【００１７】まず、本発明の構成における求芯作用を図
３に基づいて説明する。図３（ａ）、（ｂ）は上下軸ベ
ルホルダーに挟持された被加工レンズの二様の状態を示
し、図３（ｃ）は被加工レンズが芯出しされた状態を示
している。

【００１８】上軸ベルホルダー２と下軸ベルホルダー３
に被加工レンズ１が挟持され、上軸ベルホルダー２によ
り上軸加圧方向ｇに被加工レンズ１は軽く押さえられて
いる。ここにＺ係数や摩擦係数の悪いレンズは、例えば
図３（ａ）、（ｂ）のように、上下軸ベルホルダー２，
３の中心軸に対して被加工レンズ１の光軸がθ°傾いて
挟持されていると、上軸ベルホルダー２の先端部位ａあ
るいは下軸ベルホルダー３の先端部位ｂと被加工レンズ
１のレンズ面との間にスキマαが生じる。なお、図３
（ａ）および図３（ｂ）において、符号ｃおよびｄは被
加工レンズ１がθ°傾いた際に、被加工レンズ１のレン
ズ面に当接する上軸ベルホルダー２および下軸ベルホル
ダー３の先端部位を指している。

【００１９】この時、被加工レンズ１を挟持している上
下軸ベルホルダー２，３の両方または片方に機械的振動
を図示の振動方向ｈに付加すると、被加工レンズ１はク
サビ作用で被加工レンズ移動方向ｉに（すなわち、振動
を付加した方向に向けて）僅かに移動する。この機械的
振動を繰り返し与えると同時に、上軸ベルホルダー２を
上軸回転方向ｅに、下軸ベルホルダー３を下軸回転方向
ｆに同期回転させ、被加工レンズ１に遠心力を与えて上
下軸ベルホルダー２，３と被加工レンズ１との間が摩擦
し易い状態を保ち続けると、前記の上軸加圧方向ｇの作
用も加わり、次第に被加工レンズ１は求芯方向に移動し
て行く。これが本発明の基本的な求芯作用原理である。

【００２０】因みに、機械的振動とクサビ作用について
図４を用いて説明する。図は大工道具のカンナである。
カンナ台ｊとこれに設けられた止めピンｍとに挟まれた
主刃ｋと裏刃ｌが挿入されている。いま、金槌ｎでカン
ナ台ｊに金槌外力作用方向ｏの方向に衝撃を加えると、
主刃ｋはクサビ作用で主刃移動方向ｐの方向に移動す
る。逆に金槌外力作用方向ｏの反対から衝撃を与えると
主刃ｋは主刃移動方向ｐの反対方向に移動する。このこ
とは大工道具に限らず農具の鍬、斧などにも極めて一般
的な方法として知られ利用されている技術である。

【００２１】すなわち、本発明の請求項１のレンズ芯取
方法にあっては、レンズの芯取り加工を行う際、レンズ
を挟持した状態で２つのベルホルダーを回転してレンズ
に遠心力を付与するとともに、振動付与手段により機械
的振動を与えてクサビ作用を起こし、レンズを求芯方向
に移動させてレンズの芯出しを行う。その後、レンズの
芯取り加工を行う。

【００２２】本発明の請求項２のレンズ芯取方法にあっ
ては、レンズの芯取り加工を行う際、レンズを挟持した
状態で２つのベルホルダーを回転してレンズに遠心力を
付与するとともに、振動付与手段により機械的振動を与
えてクサビ作用を起こし、レンズを求芯方向に移動させ
てレンズの芯出しを行う。その後、挟持力調整手段によ
り２つのベルホルダーによるレンズの挟持力を増加して
芯出状態を確保しつつレンズの芯取り加工を行う。な
お、挟持力調整手段は、芯出しする際におけるレンズの
挟持力も調整する。

【００２３】本発明の請求項３のレンズ芯取機にあって
は、２つのベルホルダーを同期回転して挟持しているレ
ンズに遠心力を付与するとともに、振動付与手段でベル
ホルダーに機械的振動を与えてクサビ作用を起こし、レ
ンズを求芯方向に移動させてレンズの芯出しを行った後
に、レンズの芯取り加工を行う。

【００２４】本発明の請求項４のレンズ芯取機にあって
は、２つのベルホルダーを同期回転して挟持しているレ
ンズに遠心力を付与するとともに、振動付与手段でベル
ホルダーに機械的振動を与えてクサビ作用を起こし、レ
ンズを求芯方向に移動させてレンズの芯出しを行う。そ
の後、挟持力調整手段により芯取り加工する際のベルホ
ルダーによるレンズの挟持力を増加する。なお、挟持力
調整手段は、芯出しする際におけるレンズの挟持力も調
整する。

【００２５】本発明の請求項５のレンズ芯取機にあって
は、発振装置で発振された機械的振動は、加圧調整バネ
により前記振動の力が調整されるとともに、平行バネに
より前記振動の方向が一定にされ、振動連結手段により
ベルホルダーに伝えられる。そして、平行バネに取り付
けた圧電センサーで平行バネの共振点の減衰点の様子を
電流の変化で出力して振動測定器に現し、振動測定器に
現れる減衰カーブの下限点で求芯作用の終了点を確認す
る。

【００２６】本発明の請求項６のレンズ芯出装置にあっ
ては、レンズを挟持するベルホルダーの少なくとも一方
に振動端子を当接し、発振装置が発振する機械的振動を
前記ベルホルダーに付与する。前記機械的振動は、その
力量を加圧調整バネで調整され、振動端子の保持手段に
より機械的振動の方向を一定にしてベルホルダーの中心
軸と交差する方向に与えられる。前記保持手段に取り付
けた圧電センサーは、保持手段の共振点の減衰の様子を
検出し、振動測定器は圧電センサーで検出した減衰の様
子を現し、振動測定器に現れる減衰カーブの下限点でレ
ンズの芯出し完了が検出される。

【００２７】

【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および図２に示す。図１はレンズ芯取機お
よびレンズ芯出装置を示す断面図、図２は上下ベルホル
ダーおよび上下軸の周辺を詳細に示す断面図である。

【００２８】図１において、レンズ芯取機の下軸４は芯
取機のベース２０に回転自在に取り付けられ、その先端
には下軸ベルホルダー３が下軸４の回転軸線に対して下
軸ベルホルダー３の軸線（中心軸）が一致するように取
り付けられ、下軸４の回転により下軸ベルホルダー３が
偏心して回転しないように両部材の回転の軸線を同一軸
上に有するようになっている。

【００２９】一方、芯取機の上軸５はべース２０に立設
されたコラム２１に上下動自在に嵌合保持され、その先
端には上軸ベルホルダー２が上軸５の回転軸線に対して
上軸ベルホルダー２の軸線（中心軸）が一致するように
取り付けられ、上軸５と上軸ベルホルダー２が偏心して
回転しないように両部材の回転の軸線を同軸上に有する
ようになっている。この上軸ベルホルダー２と前記下軸
ベルホルダー３は中心軸を一致させて対向配置されてい
る。

【００３０】上軸５、下軸４および上下軸ベルホルダー
２，３は図２に示すように構成されている。上軸５側
は、その中心に上軸軸部５ａが配置され、上軸軸部５ａ
の下端に上軸ベルホルダー２がネジ結合されている。上
軸軸部５ａの周囲は、コラム２１に上下動自在に保持さ
れた上軸外筒５ｂでカバーされており、上軸軸部５ａは
ベアリング２５を介して上軸外筒５ｂ内で回転軸線回り
に回転自在に保持されている。ベアリング２５は上軸外
筒５ｂにネジで止着した止めカバー２６で上軸軸部５ａ
と上軸外筒５ｂ間に支持されており、止めカバー２６の
ゆるみ止めのために、止め輪２７が止めカバー２６の外
側から止めカバー２６に接するように上軸軸部５ａにネ
ジ結合されている。

【００３１】前記上軸軸部５ａの上端は、図１に示すよ
うに、上軸軸部５ａと上軸ベルホルダー２を一体で回転
する軸回転モーター２３に接続されている。また、前記
上軸外筒５ｂの外面には、上軸５を上下動する挟持力調
整手段としての移動機構を構成する加圧ピニオン２２と
噛み合うラック部２８が形成されている。すなわち、上
軸ベルホルダー２を取り付けた上軸軸部５ａは、加圧ピ
ニオン２２の回転により上軸外筒５ｂと共に上軸加圧方
向１５に上下動され、また加圧ピニオン２２とラック部
２８が噛み合った状態においても軸回転モーター２３に
より上軸外筒５ｂに対して上軸回転方向１６に回転自在
となっている。

【００３２】一方、下軸４側は、上軸５側と同様に、そ
の中心に下軸軸部４ａが配置され、下軸軸部４ａの上端
に下軸ベルホルダー３がネジ結合されている。下軸軸部
４ａの周囲は、べース２０にボルト等の固定手段により
固定された下軸外筒４ｂでカバーされており、下軸軸部
４ａはベアリング２５を介して下軸外筒４ｂ内で回転軸
線回りに回転自在に保持されている。ベアリング２５は
下軸外筒４ｂにネジで止着した止めカバー２６で下軸軸
部４ａと下軸外筒４ｂ間に支持されており、止めカバー
２６のゆるみ止めのために、止め輪２７が止めカバー２
６の外側から止めカバー２６に接するように下軸軸部４
ａにネジ結合されている。前記下軸軸部４ａの下端は、
図１に示すように、下軸軸部４ａと下軸ベルホルダー３
を一体で回転する軸回転モーター２３に接続されてい
る。すなわち、下軸ベルホルダー３を取り付けた下軸軸
部４ａは、べース２０に固定した下軸外筒４ｂに対して
下軸回転方向１７に回転自在となっている。

【００３３】前記上軸ベルホルダー２と下軸ベルホルダ
ー３が対向する先端側は、挟持する被加工レンズ１のベ
ル芯出しが可能なように、円柱状の端面に円錐形状に穿
設した凹部を形成して、その先端が尖ったリング状にな
っている。前記上下軸のベルホルダー２、３の先端側の
円柱状部分（細径部）は、その長さが直径の２倍以上
（例えば３倍程度）になるように設定すると、後述する
機械的振動が付与された際にその弾性限界内で共振しや
すくなる。被加工レンズ１は、加圧ピニオン２２の回転
により上軸５が下降することにより上下軸ベルホルダー
２，３間に挟持され、軸回転モーター２３，２３により
同一方向（上下軸回転方向１６，１７）に同期して回転
する上下軸ベルホルダー２，３により回転されるように
なっている。

【００３４】前記上下軸ベルホルダー２，３の外周面に
は、上下軸ベルホルダー２，３の中心軸と交差（直交）
する方向に機械的振動を与える振動付与手段としての加
振機構の一部を構成する振動端子６が当接自在となって
いる。加振機構である振動付与手段は、機械的振動を発
振する発振装置としての圧電素子８と、前記振動端子６
および振動連結棒７からなる振動連結手段と、機械的振
動の力量を調整する加圧調整バネ９と、前記振動を上下
軸ベルホルダー２，３に一定の方向から与える平行バネ
１０とからなっている。

【００３５】振動端子６は、その軸線が上下軸ベルホル
ダー２，３の中心軸と直交しており、振動端子６は、振
動装置本体１３の上面に立設した固定板１２を基点に、
加圧調整バネ９、圧電素子８、振動連結棒７を介して、
平行バネ１０に支えられている。また、振動端子６の先
端は、コの字状に形成されて上下に二股状になってお
り、二股状の上下の両端面が上下軸ベルホルダー２，３
の外周面にそれぞれ当接するようになっている。

【００３６】平行バネ１０は振動装置本体１３に対し
て、平行バネ基板１１を介し２枚の板バネが平行に配備
されたものである。平行バネ１０には圧電センサー１８
が取り付けられており、圧電センサー１８は圧電素子８
が発振する振動を検出して出力し、振動測定器１９に送
られ、その結果に基づいて制御装置（不図示）によりレ
ンズ芯取機は制御される。

【００３７】振動装置本体１３は、べース２０に固定さ
れた座３０に回転自在に支持された振動体駆動装置の出
力ネジ２４（図では出力ネジで図示しているが、このネ
ジは振動体駆動装置としてのステッピングモーター（不
図示）により回転動作するようにした出力軸である。）
で、上下軸ベルホルダー２，３に対する振動端子６の当
接、離反の方向（振動体着脱方向）１４に移動自在とな
っている。なお、平行バネ基板１１、固定板１２および
振動装置本体１３は加振機構の一部を構成している。

【００３８】また、レンズ芯取機に配備されるレンズ芯
出装置は、上下軸ベルホルダー２，３に当接する振動端
子６と、この振動端子６を介して上下軸ベルホルダー
２，３に機械的振動を付与する発振装置としての圧電素
子８と、前記振動の力量を調整する加圧調整バネ９と、
前記振動を上下軸ベルホルダー２，３の中心軸に交差す
るように与える前記振動端子６の保持手段としての平行
バネ１０と、この平行バネ１０に取付けられてこの平行
バネ１０に伝達される共振点の減衰を検出する圧電セン
サー１８と、前記減衰カーブの下限点を出力する振動測
定器１９とを具備して構成されている。

【００３９】次に、前記構成からなるレンズ芯取機によ
るレンズ芯取り方法を説明する。まず、被加工レンズ１
は、加圧ピニオン２２を駆動操作して上軸５を下軸４の
方向に移動し、上軸５と下軸４との間に上下軸ベルホル
ダー２，３を介して保持される。このとき、上軸ベルホ
ルダー２と上軸５は、あらかじめ実験的に決められた被
加工レンズ１に合った荷重（軽荷重状態）に調整され、
上軸加圧方向１５に被加工レンズ１に対し荷重が加えら
れている。今、挟持された被加工レンズ１は必ずしも芯
が出ているとは言えず、図３（ａ）、（ｂ）に示す被加
工レンズ１、上軸ベルホルダー２、下軸ベルホルダー３
のような関係になっていることが多い。

【００４０】そこで、上軸軸部５ａおよび下軸軸部４ａ
にそれぞれ接続した上下２つの軸回転モーター２３を同
じ方向（上下軸回転方向１６，１７）に同期回転し、上
下軸ベルホルダー２，３とともに被加工レンズ１に回転
を与えながら、振動装置本体１３を振動体駆動装置の出
力ネジ２４により振動体着脱方向１４に移動し、振動端
子６の二股状先端をそれぞれ上軸ベルホルダー２と下軸
ベルホルダー３の各外周面に当て付ける。振動端子６
は、実験的に決められた所定の圧力で振動端子６の軸線
と上下軸ベルホルダー２，３の軸線（中心軸）が直交す
るように当て付けられ、次いで振動端子６に圧電素子８
により振動を付加する。するとその振動は上軸ベルホル
ダー２と下軸ベルホルダー３に移って振動を開始し、被
加工レンズ１は上下軸ベルホルダー２，３との間でクサ
ビ作用を起こし、図３（ａ）、（ｂ）に示す被加工レン
ズ移動方向ｉに移動する。

【００４１】加振を続けながら上下軸５，４の上下軸軸
部５ａ，４ａを回転すると、被加工レンズ１は回転する
遠心作用による摩擦の減少と上軸５の上軸加圧方向１５
の加圧作用と相まって求芯作用を続けて行く。その間、
圧電センサー１８に電流を通電させておくと、図３
（ａ）、（ｂ）のθ°傾いている状態から芯が出た状態
に移行する過程で、平行バネ１０の共振点が減衰して行
く様子を電流の変化で出力される。その状態の減衰カー
ブは振動測定器１９に現れる。その減衰点の下限が求芯
作用の終了点となり、この下限が振動測定器１９で検出
された後に、不図示の制御装置に送られ、この制御装置
により芯出しの作業終了が指示される。

【００４２】次いで、前記制御装置により加圧ピニオン
２２の駆動動作をさせて上軸５を上軸加圧方向１５に下
降し、被加工レンズ１の加圧力を高める（強圧にする）
ことが行われ、その後不図示の砥石軸（図７参照）にて
芯取加工が行われる。なお、この例では、前記制御装置
により芯出しの作業終了の後に、上下軸ベルホルダー
２，３間の被加工レンズ１の加圧力を強圧にしている
が、これに限らず、求芯作用の終了点が検出されてその
信号が制御装置に送られたときに、加圧ピニオン２２よ
り被加工レンズ１を強圧に保持した後に芯出しの作業終
了を指示するようにしてもよい。

【００４３】ここに、図１に示す構成においては、機械
的振動を発振する発振装置に圧電素子８を用いている
が、機械的振動源となる発振装置は圧電素子８に限ら
ず、超音波振動子、電磁石による振動、モーターによる
偏芯機構ほか、機械的振動を発生可能なものであれば何
でも大体用いることができる。

【００４４】本実施の形態によれば、従来のベルクラン
プ方式だけではできない、小径レンズの芯取工程におい
て、Ｚ係数０．１５以下のレンズがヤニ貼り（サイダ）
方式でやる非能率的な芯取方法で無く、能率良くしかも
ヤニを使用しないので洗浄工程の軽減が図られる等の効
果を得ることができる。

【００４５】［実施の形態２］本発明の実施の形態２を
図５に示す。図５はレンズ芯取機およびレンズ芯取り装
置を示す断面図である。

【００４６】芯取機のべース２０上には、同軸上に対向
して配置された上下軸３５，３４に取り付けられた上下
軸ベルホルダー３２，３３が、上軸３５の外周に形成し
たラック部４６に噛み合った加圧ピニオン４０によって
被加工レンズ３１を挟持可能なようにするクランプ機構
が配設されている。尚、本実施の形態では、大径の被加
工レンズ３１の芯出しが行えるように、実施の形態１の
上下軸ベルホルダー３２、３３とはその形状を変えてい
るが、実施の形態１で用いた形状の上下軸ベルホルダー
３２、３３を用いることができる。

【００４７】上軸３５および下軸３４は、それぞれべー
ス２０に一体に形成された上軸コラム４９および下軸コ
ラム５０に対して回転自在に支持されている。上軸３５
は、実施の形態１と同様に、上軸軸部３５ａと上軸外筒
３５ｂからなっており、上軸軸部３５ａの下端には、ベ
ルクランプ方式で被加工レンズ３１を挟持可能な上軸ベ
ルホルダー３２がネジ結合されている。上軸軸部３５ａ
は、ベアリング５１を介して上軸外筒３５ｂ内に回転軸
線回りに回転自在に保持されており、その上端には上軸
歯車３７が取り付けられている。前記ベアリング５１
は、上軸外筒３５ｂ内に螺着した止めカバー５２で上軸
軸部３５ａと上軸外筒３５ｂ間に支持されており、止め
カバー５２のゆるみ止めの止め輪５３が上軸軸部３５ａ
にネジ結合されている。

【００４８】上軸外筒３５ｂは上軸コラム４９に摺動自
在に保持され、上軸３５の回転軸線に沿って移動自在に
なっている。上軸外筒３５ｂの外面には、上軸３５を上
下動する挟持力調整手段としての移動機構を構成する加
圧ピニオン４０と噛み合う前記ラック部４６が形成され
ている。すなわち、上軸ベルホルダー３２を取り付けた
上軸軸部３５ａは、加圧ピニオン４０の駆動操作により
上軸外筒３５ｂと共に上下動可能となっている。

【００４９】一方、下軸３４は下軸コラム５０に回転軸
線回りに回転自在に保持され、その上端には、ベルクラ
ンプ方式で被加工レンズ３１を挟持可能な下軸ベルホル
ダー３３がネジ結合されている。また、下軸３４の下端
には下軸歯車３６が取り付けられており、下軸３４はそ
の回転軸軸線方向には摺動しないようになっている。な
お、下軸３４を構成する部材は図２と同じである。

【００５０】上軸３５の上軸歯車３７および下軸３４の
下軸歯車３６には、上軸駆動歯車４４および下軸駆動歯
車４２がそれぞれ噛み合わされている。上下駆動歯車４
４，４２は伝達軸４３により連動され、同じ方向に同期
回転されるようになっている。伝達軸４３の下端には、
追い越しクラッチ４７を介して軸駆動モーター４１が接
続され、伝達軸４３および上下駆動歯車４４，４２を伝
達軸回転方向４５に回転可能になっており、軸駆動モー
ター４１により上軸ベルホルダー３２および下軸ベルホ
ルダー３３が上軸回転方向３９および下軸回転方向３８
に同期して回転するようになっている。

【００５１】また、伝達軸４３の上端には、前記軸駆動
モーター４１と対向するように配置された高速モーター
４８が接続され、伝達軸４３および上下軸駆動歯車４
４，４２を伝達軸回転方向４５に回転可能になってい
る。この高速モーター４８は、軸駆動モーター４１によ
り伝達軸４３が回転する時は従動して空回りするが、高
速モーター４８が起動されると追い越しクラッチ４７の
追い越し機構の作用で軸駆動モーター４１の回転よりも
伝達軸４３を高速回転して、上下軸駆動歯車４４，４２
と上下軸歯車３７，３６を介し上下軸３５，３４および
上下軸ベルホルダー３２，３３を上下軸回転方向３９，
３８に回転し、上下軸ベルホルダー３２，３３間で挟持
した被加工レンズ３１を高速回転するようになってい
る。前記軸駆動モーター４１は、実施の形態１の軸回転
モーター２３と同程度の回転に設定されている。

【００５２】被加工レンズ３１を挟持する上下軸ベルホ
ルダー３２，３３の外周面の側方には、実施の形態１と
同様に構成した振動付与手段としての加振機構を構成す
る振動端子６、振動連結棒７、圧電素子８、加圧調整バ
ネ９、平行バネ１０、平行バネ基板１１、固定板１２お
よび振動装置本体１３が、実施の形態１と同様に配置さ
れており、振動端子６の二股状に形成した先端を上下軸
ベルホルダー３２，３３の外周面にそれぞれ当接し、圧
電素子８で発振された機械的振動を上下軸ベルホルダー
３２，３３の中心軸と直交する方向に付与可能となって
いる。

【００５３】振動端子６には、伝達軸４３と干渉（当
接）しないように、伝達軸４３が通過可能なくり抜き部
５４が設けられている。なお、これに限らず、振動端子
６と伝達軸４３が干渉しなければ、伝達軸４３の側方側
を振動端子６が通過するように構成しても良い。

【００５４】次に、前記構成からなるレンズ芯取機によ
るレンズ芯取方法を説明する。実施の形態１と同様に、
上下軸ベルホルダー３２，３３間に被加工レンズ３１を
挟持する。そして、軸駆動モーター４１を駆動して伝達
軸４３により上下軸駆動歯車４４，４２を同期回転し、
上下軸歯車３７，３６および上下軸３５，３４を介し
て、実施の形態１と同様に、上下軸ベルホルダー３２，
３３および被加工レンズを回転するとともに振動端子６
により上下軸ベルホルダー３２，３３の中心軸と直交す
る方向に機械的振動を付与する。これにより、上下軸ベ
ルホルダー３２，３３間に挟持した被加工レンズ３１は
遠心力および振動によるクサビ作用により、被加工レン
ズ３１は芯出しがなされる。

【００５５】また、上下軸ベルホルダー３２，３３間に
挟持する被加工レンズ３１が求芯方向に移動しにくい場
合、例えば大径の被加工レンズ３１の芯出しを行うとき
は、高速モーター４８を駆動して被加工レンズ３１を高
速回転し、被加工レンズ３１に大きな遠心力を生じさせ
る。そのため、ベルホルダー３２，３３の回転軸線に対
して偏芯して（あるいは傾いて）挟持された被加工レン
ズ３１は、被加工レンズ３１の遠心力で動かされて滑動
しやすい状態となる上に、さらに被加工レンズ３１に
は、上下軸ベルホルダー３２，３３を介して振動付与手
段により振動が付与されているので、極めて被加工レン
ズ３１の芯出し作業が早められる。

【００５６】本実施の形態によれば、実施の形態１の効
果に加え、小径化された被加工レンズ３１の芯出し作業
に限らず、大径の被加工レンズ３１であっても、高速に
芯出し作業ができ、レンズの芯取り加工を行うことがで
きる効果を得ることができる。

【００５７】なお、実施の形態１，２では、上軸ベルホ
ルダー２，３２と下軸ベルホルダー３，３３を上下方向
に配設した場合を説明したが、これに限られず、被加工
レンズ１，３１を挟持する２つのベルホルダーを水平方
向に配設して構成してもよい。この場合、被加工レンズ
１，３１は、下軸ベルホルダー３，３３に載置するのに
代え、例えば被加工レンズ１，３１のレンズ外周面を挟
持して２つのベルホルダー間に位置させた後、少なくと
も一方のベルホルダーを移動して挟持すればよい。

【００５８】この場合には、実施の形態２における移動
可能な上軸軸部３５ａに相当する水平な軸部の中心に、
ベルホルダーの中心の空間と連通する孔を形成すれば、
２つのベルホルダー間に被加工レンズを吸着しつつ保持
可能な構成にすることができる。

【００５９】また、各実施の形態では２つのベルホルダ
ーに、振動端子６を当接したが、一方のみに当接するよ
うにしてもよい。

【００６０】さらに、ベルホルダーの中心軸に対し、振
動端子６の軸線が直交するように当接させたが、これに
限られず、例えば、直交軸線から０〜６０°程度のよう
に、ベルホルダーの中心軸に対して振動端子６の軸線が
斜めとなる方向から振動端子６を当接するように構成し
てもよい。

【００６１】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）中心軸が一致して対向する２つのベルホルダー間
に、被加工物であるレンズを挟持してレンズの芯出しを
した後にレンズの芯取り加工を行うレンズ芯取方法にお
いて、レンズを挟持した状態で２つのベルホルダーを回
転しつつ、振動付与手段を前記ベルホルダーの両方また
は一方に当接し、前記振動付与手段により前記ベルホル
ダーの中心軸と交差する方向に機械的振動を与え、前記
ベルホルダー間に挟持したレンズの芯出しを行うように
したことを特徴とするレンズ芯取方法。

【００６２】（２）中心軸が一致して対向する２つのベ
ルホルダー間に、被加工物であるレンズを挟持してレン
ズの芯出しをした後にレンズの芯取り加工を行うレンズ
芯取方法において、レンズを挟持した状態で２つのベル
ホルダーを回転しつつ、振動付与手段を前記ベルホルダ
ーの両方または一方に当接し、前記振動付与手段により
前記ベルホルダーの中心軸と交差する方向に機械的振動
を与え、前記ベルホルダー間に挟持したレンズの芯出し
をした後に、挟持力調整手段により前記ベルホルダーよ
るレンズの挟持力を増加させ、その後レンズの芯取り加
工を行うようにしたことを特徴とするレンズ芯取方法。

【００６３】（３）ベルホルダーは、低速回転または高
速回転に切り替え可能であることを特徴とする付記
（１）または（２）に記載のレンズ芯取方法。

【００６４】（４）中心軸が一致して対向する２つのベ
ルホルダー間に、被加工物であるレンズを挟持してレン
ズの芯出しをした後にレンズの芯取り加工を行うレンズ
芯取機において、レンズを挟持した状態で前記ベルホル
ダーの両方または一方にその中心軸と交差する方向に機
械的振動を与える振動付与手段を前記ベルホルダーに対
して当接、離反自在に設け、前記ベルホルダーを回転し
ながらベルホルダーに振動を与えてベルホルダー間に挟
持したレンズの芯出しを行うようにしたことを特徴とす
るレンズ芯取機。

【００６５】（５）中心軸が一致して対向する２つのベ
ルホルダー間に、被加工物であるレンズを挟持してレン
ズの芯出しをした後にレンズの芯取り加工を行うレンズ
芯取機において、レンズを挟持した状態で前記ベルホル
ダーの両方または一方にその中心軸と交差する方向に機
械的振動を与える前記ベルホルダーに対して当接、離反
自在な振動付与手段と、ベルホルダー間に挟持されたレ
ンズの挟持力を変化させる挟持力調整手段とを有し、前
記振動付与手段により前記振動を与えながらベルホルダ
ーを回転してレンズの芯出しをした後にベルホルダーよ
るレンズの挟持力を増加させ、その後レンズの芯取り加
工を行うようにしたことを特徴とするレンズ芯取機。

【００６６】付記（１）および（４）のレンズの芯取方
法および装置によれば、芯取り加工されるレンズが小径
であっても、高い精度の芯出しができ、レンズの芯取り
加工を良好に行うことができる。

【００６７】付記（２）および（５）のレンズの芯取方
法および装置によれば、芯取り加工されるレンズが小径
であっても高い精度の芯出しができるとともに、芯取り
終了にレンズの芯出し位置を確保し、レンズの芯取り加
工を良好に行うことができる。

【００６８】付記（３）のレンズの芯取方法によれば、
芯取り加工されるレンズの径の大小にかかわらず、高速
に高い精度の芯出しができ、レンズの芯取り加工を良好
に行うことができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項
１，３によれば、芯取り加工されるレンズが小径であっ
ても、高い精度の芯出しができ、レンズの芯取り加工を
良好に行うことができる。

【００７０】また、本発明の請求項２，４によれば、芯
取り加工されるレンズが小径であっても、高い精度の芯
出しができるとともに、芯取り終了にレンズの芯出し位
置を確保し、レンズの芯取り加工を良好に行うことがで
きる。

【００７１】さらに、本発明の請求項５によれば、レン
ズの芯出し終了を確実に検出できる。

【００７２】また、本発明の請求項６によれば、芯取り
加工されるレンズが小径であっても高い精度の芯出しが
でき、レンズの芯取り加工を良好に行えるレンズ芯取機
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を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１のレンズ芯取機の上下軸
および上下軸ベルホルダー周辺を示す断面図である。

【図３】本発明の求芯作用を説明するための図である。

【図４】本発明の求芯作用を説明するための図である。

【図５】本発明の実施の形態２を示す断面図である。

【図６】従来の芯出し方法を示す断面図で、図６（ａ）
は芯出し前の状態、図６（ｂ）は芯出し後の状態であ
る。

【図７】従来の芯出し装置を示し、図７（ａ）は正面
図、図７（ｂ）は平面図である。

【符号の説明】

１，３１ 被加工レンズ ２，３２ 上軸ベルホルダー ３，３３ 下軸ベルホルダー ４，３４ 下軸 ５，３５ 上軸 ６ 振動端子 ７ 振動連結棒 ８ 圧電素子 ９ 加圧調整バネ １０ 平行バネ １１ 平行バネ基板 １２ 固定板 １３ 振動装置本体 １８ 圧電センサー １９ 振動測定器 ２２，４０ 加圧ピニオン ２３ 軸回転モーター ２８，４６ ラック部 ３６ 下軸歯車 ３７ 上軸歯車 ４１ 軸駆動モーター ４２ 下軸駆動歯車 ４３ 伝達軸 ４４ 上軸駆動歯車 ４８ 高速モーター

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心軸が一致して対向する２つのベルホ
   ルダー間に、被加工物であるレンズを挟持してレンズの
   芯出しをした後にレンズの芯取り加工を行うレンズ芯取
   方法において、 レンズを挟持した状態で２つのベルホルダーを回転しつ
   つ、振動付与手段により前記ベルホルダーの両方または
   一方にその中心軸と交差する方向に機械的振動を与え、
   前記ベルホルダー間に挟持したレンズの芯出しを行うよ
   うにしたことを特徴とするレンズ芯取方法。
2. 【請求項２】 中心軸が一致して対向する２つのベルホ
   ルダー間に、被加工物であるレンズを挟持してレンズの
   芯出しをした後にレンズの芯取り加工を行うレンズ芯取
   方法において、 レンズを挟持した状態で２つのベルホルダーを回転しつ
   つ、振動付与手段により前記ベルホルダーの両方または
   一方にその中心軸と交差する方向に機械的振動を与え、
   前記ベルホルダー間に挟持したレンズの芯出しをした後
   に、挟持力調整手段により前記ベルホルダーによるレン
   ズの挟持力を増加させ、その後レンズの芯取り加工を行
   うようにしたことを特徴とするレンズ芯取方法。
3. 【請求項３】 中心軸が一致して対向する２つのベルホ
   ルダー間に、被加工物であるレンズを挟持してレンズの
   芯出しをした後にレンズの芯取り加工を行うレンズ芯取
   機において、 レンズを挟持した状態で前記ベルホルダーの両方または
   一方にその中心軸と交差する方向に機械的振動を与える
   振動付与手段を具備し、 前記ベルホルダーを回転しながらベルホルダーに振動を
   与えてベルホルダー間に挟持したレンズの芯出しを行う
   ようにしたことを特徴とするレンズ芯取機。
4. 【請求項４】 中心軸が一致して対向する２つのベルホ
   ルダー間に、被加工物であるレンズを挟持してレンズの
   芯出しをした後にレンズの芯取り加工を行うレンズ芯取
   機において、 レンズを挟持した状態で前記ベルホルダーの両方または
   一方にその中心軸と交差する方向に機械的振動を与える
   振動付与手段と、ベルホルダー間に挟持されたレンズの
   挟持力を変化させる挟持力調整手段とを有し、 前記振動付与手段により前記振動を与えながらベルホル
   ダーを回転してレンズの芯出しをした後にベルホルダー
   によるレンズの挟持力を増加させ、その後レンズの芯取
   り加工を行うようにしたことを特徴とするレンズ芯取
   機。
5. 【請求項５】 前記振動付与手段は、機械的振動を発振
   する発振装置と、前記振動をベルホルダーの両方または
   一方に伝える振動連結手段と、前記振動の力量を調整す
   る加圧調整バネと、前記振動をベルホルダーに一定の方
   向から与える平行バネとからなり、 前記平行バネに取付けられて前記平行バネの共振点の減
   衰を検出する圧電センサーと、この減衰カーブの下限点
   を出力する振動測定器に接続されていることを特徴とす
   る請求項３または４記載のレンズ芯取機。
6. 【請求項６】中心軸が一致した対向する２つのベルホル
   ダー間で、被加工物であるレンズの芯出しを行った後
   に、レンズの芯取りを行うレンズ芯取機に配備されるレ
   ンズ芯出装置であって、 前記ベルホルダーの少なくとも一方に当接する振動端子
   と、この振動端子を介してベルホルダーに機械的振動を
   付与する発振装置と、前記振動の力量を調整する加圧調
   整バネと、前記振動をベルホルダーの中心軸に交差する
   ように与える前記振動端子の保持手段と、この保持手段
   に取付けられてこの保持手段に伝達される共振点の減衰
   を検出する圧電センサーと、前記減衰カーブの下限点を
   出力する振動測定器とを具備することを特徴とするレン
   ズ芯出装置。