JP2002103105A - レンズ枠の加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のレンズの光軸を一致させることがで
き、レンズ間隔を精度良くした状態でレンズ枠を組み付
ける。 【解決手段】 レンズ１が組み付けられたレンズ枠２を
主軸１１が回転させると共に、加工機８がレンズ枠２の
少なくとも両端面の当て付け面２ｂ、２ｃを加工する。
レンズ１の肉厚を測定する肉厚測定手段６と、加工機８
に対する光軸方向におけるレンズ１の位置を測定する位
置測定手段１０，１２と、光軸に対するレンズ１の偏心
量を測定する偏心測定手段１３とを備える。加工機８
は、偏心測定手段１３からの偏心データに基づいてレン
ズ１の光軸を主軸１１に一致させ、この状態で、光軸方
向におけるレンズ１の位置データ及びレンズの肉厚デー
タを基準としてレンズ枠２の両端面の当て付け面２ｂ、
２ｃを加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズが組み付け
られたレンズ枠を加工する加工装置に関し、特に、レン
ズ鏡筒等にレンズ枠を組み込む際にレンズの光軸が一致
するように加工を行うレンズ枠の加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】顕微鏡やカメラ等の光学機器におけるレ
ンズ鏡筒には、レンズを有した複数のレンズ枠が組み込
まれるが、組み込まれた複数のレンズはその光軸が相互
に一致する必要がある。このため、従来では、レンズが
組み込まれたレンズ枠をレンズ鏡筒に挿入した後、反射
あるいは透過式の偏心測定機を用いた調整によって心出
しを行い、硬化剤や接着剤で固定またはレンズ押さえ環
等で押さえて固定している。ところが、この方法では、
レンズ枠をレンズ鏡筒内に挿入した後に、レンズ鏡筒内
でレンズ枠の調整を行うため、調整が面倒であり、作業
性が悪いものとなる。

【０００３】図５はレンズをレンズ鏡筒に組み込むた
め、特開平６−１３０２６５号公報に開示された従来の
他の装置を示す。この装置は、レンズ枠に組み付けるこ
となくレンズ１０２をレンズ鏡筒１０１に直接に組み込
むため、レンズ鏡筒１０１を加工するものである。

【０００４】この装置では、心出し基準位置マーキング
手段１０３がレンズ１０２の外周及び加工されるレンズ
鏡筒１０１に対して心出し基準位置をマーキングする。
偏心測定手段１０４はレンズ１０２の心位置を測定し
て、レンズ１０２の外周に付けた心出し基準位置を基準
にした心位置修正量及び方向を算出する。転送手段１０
５は偏心測定手段１０４により得られたレンズ１０２の
測定データを加工機１０６に転送する。これにより、加
工機１０６は心出し基準位置を基準にして、その工具１
０８によりレンズ鏡筒１０１内径におけるレンズ突き当
て面（当て付け面）を切削加工する。そして、このよう
にして加工したレンズ鏡筒１０１に対し、複数枚のレン
ズ１０２をそれぞれ互いに印してある心出し基準位置を
合わせて組み付け、レンズ外周部分を接着剤等によりレ
ンズ鏡筒１０１に固定する。これにより、レンズ１０２
の光軸を精度良く組み付けるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たいずれの従来技術においても、レンズの肉厚に起因し
た誤差に対処することができないものとなっている。す
なわち、レンズの肉厚は加工誤差が生じるものであり、
また、複数のレンズを接合した接合レンズの場合には、
接合面の精度により接合レンズの肉厚が設計値とかけ離
れている場合がある。そして、いずれの場合において
も、レンズの複数またはレンズ枠の複数を、レンズ鏡筒
の対応した当て付け面に突き当てて組み込むと、そのレ
ンズにおける当て付け面と反対側のレンズ面と、次のレ
ンズのレンズ面までの距離に誤差が生じるためである。

【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点を
考慮してなされたものであり、レンズの肉厚に加工誤差
がある場合でも、複数のレンズの光軸を一致させること
ができ、しかもレンズ間隔を精度良く組み付けることが
可能なレンズ枠の加工装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【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、レンズが組み付けられたレンズ
枠を主軸が回転させると共に、加工機がレンズ枠の少な
くとも両端面の当て付け面を加工する装置であって、前
記レンズの肉厚を測定する肉厚測定手段と、前記加工機
に対する光軸方向におけるレンズの位置を測定する位置
測定手段と、光軸に対するレンズの偏心量を測定する偏
心測定手段とを備え、前記加工機は、偏心測定手段から
の偏心データに基づいてレンズの光軸を前記主軸に一致
させ、この状態で、光軸方向におけるレンズの位置デー
タ及びレンズの肉厚データに基づいてレンズ枠の両端面
の当て付け面を加工することを特徴とする。

【０００８】この発明では、レンズが組み込まれたレン
ズ枠を加工機によって加工するものである。肉厚測定手
段はレンズの肉厚データを測定し、加工機は偏心測定手
段からの偏心データに基づいてレンズの光軸を主軸に一
致させ、この状態で、位置測定手段が光軸方向における
レンズの位置を測定する。そして、加工機は、光軸方向
におけるレンズの位置データ及びレンズの肉厚データを
基準としてレンズ枠の両端面の当て付け面を加工する。
これにより、加工機はレンズの光軸及びレンズの光軸方
向の位置を基準としてレンズ枠の当て付け面を加工する
ため、レンズに肉厚の誤差があっても、複数のレンズの
光軸を一致させた組み付け及びレンズの間隔を高精度に
保持した組み付けを行うことができる。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載の発明で
あって、レンズ枠を保持すると共に前記偏心測定手段か
らの偏心データに基づいてレンズの光軸を前記主軸に一
致させるステージをさらに備え、このステージがレンズ
の光軸を主軸に一致させた状態で、前記加工機が光軸方
向におけるレンズの位置データ及びレンズの肉厚データ
に基づいてレンズ枠の外径面及びレンズ枠の両端面の当
て付け面を加工することを特徴とする。

【００１０】この発明では、請求項１の発明に加えて、
ステージを備えるため、加工に際してレンズの光軸を主
軸に確実に一致させることができ、加工精度が向上す
る。また、この発明では、レンズ枠の当て付け面に加え
て、レンズ枠の外径面を加工する。レンズ枠の外径面は
レンズ鏡筒の内径面と接触するものであり、この外径面
を加工することにより、複数のレンズの光軸をレンズ鏡
筒内で精度良く一致させることが可能となる。

【００１１】請求項３の発明は、請求項２記載の発明で
あって、レンズ枠が組み込まれるレンズ鏡筒の内径を測
定する内径測定手段をさらに備え、前記ステージがレン
ズの光軸を主軸に一致させた状態で、前記加工機が光軸
方向におけるレンズの位置データ及びレンズの肉厚デー
タ及びレンズ鏡筒の内径データに基づいてレンズ枠の外
径面及び両端面の当て付け面を加工することを特徴とす
る。

【００１２】この発明においても、請求項２記載の発明
と同様に、レンズ枠の外径面を加工するが、この外径面
の加工は、内径測定手段が測定したレンズ鏡筒の内径デ
ータに基づいて行われるため、レンズ鏡筒の内径に対す
る寸法が向上する。このため、レンズ鏡筒内での複数の
レンズの光軸をさらに高精度に一致させることができ
る。

【００１３】

【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。

【００１４】（実施の形態１）図１及び図２は、本発明
の実施の形態１を示す。この実施の形態の加工装置は、
レンズ１が組み付けられたレンズ枠２を加工するもので
あり、そのための加工機８を備えると共に、レンズ枠２
を保持するステージとしてのアライメントステージ３
と、レンズ１の偏心量を測定する偏心測定手段１０，１
２と、レンズ１の位置を測定する位置測定手段としての
プローブ１３と、レンズ１の肉厚測定手段としての肉厚
測定機６とを備えている。

【００１５】レンズ枠２は上下端面が開放されたリング
状に成形されており、その内面の保持突起によってレン
ズ１を保持して固定する。

【００１６】アライメントステージ３は加工機８の加工
軸である主軸１１に取り付けられ、主軸１１によって回
転駆動される。また、アライメントステージ３はレンズ
が組み付けられた状態のレンズ枠２を保持するチャック
アーム３ａを有している。このチャックアーム３ａは、
レンズ枠２の下面からレンズ枠２内に進入することによ
り、レンズ枠２を内側から保持する。アライメントステ
ージ３はチルト・シフト可能となっており、このチルト
・シフト駆動によって、レンズ１の光軸が主軸１１と一
致するようにレンズ枠２の左右前後調整及び傾き調整を
行う。

【００１７】偏心測定手段１０はレンズ１の上面１ａに
臨み、偏心測定手段１２はレンズの下面１ｂに臨むよう
に配置されており、偏心測定手段１０は光軸に対するレ
ンズ１の上面１ａの偏心量を測定し、偏心測定手段１２
はレンズ１の下面１ｂの偏心量を測定する。そして、測
定した偏心量はデータ転送手段７に送出される。

【００１８】位置測定手段としてのプローブ１３は、レ
ンズ１に臨む測定子１３ａを備えており、加工機８に対
するレンズ１の光軸方向の位置を測定する。そして、測
定したレンズ１の位置データはデータ転送手段７に送出
される。また、プローブ１３は移動機構１４に保持され
ており、これにより、垂直方向及び水平方向に移動可能
となっている。

【００１９】肉厚測定機６は、主軸１１とは別個の位置
に配置されている。この肉厚測定機６は、上下で対向す
る接触子６ａ、６ｂを備えており、この接触子６ａ、、
６ｂがレンズ１の上下面１ａ、１ｂに接触することによ
り、レンズ１の肉厚を測定する。測定した肉厚データは
データ転送手段７に送出される。

【００２０】加工機８はレンズ枠２の外径面２ａを切削
すると共にレンズ枠２の両端面である上下の当て付け面
２ｂ、２ｃを切削するバイト等の加工具８ａを備えてい
る。この加工機８はデータ転送手段７から入力されたデ
ータに基づいてレンズ枠２を加工する。

【００２１】この実施の形態では、まず、レンズ枠２に
組み付けられたレンズ１の肉厚を肉厚測定機６により測
定する。次に、アライメントステージ３はチャックアー
ム３ａによってレンズ枠２を保持する。この保持状態
で、偏心測定手段１０，１２によりレンズ１の上面１ａ
及び下面１ｂの偏心量をそれぞれ測定し、測定された偏
心データをデータ転送手段７がアライメントステージ３
に出力する。この偏心データに基づいて、アライメント
ステージ３はレンズ枠２のチルト・シフト調整を行い、
レンズ１の光軸を主軸１１の回転軸、すなわち加工機８
の加工軸に一致させる。これによりレンズ枠２の外径面
２ａをレンズ１の光軸を基準として加工することができ
る。

【００２２】このようにレンズ１の上面１ａ及び下面１
ｂの偏心量をそれぞれ測定し、レンズ１の上面１ａ及び
下面１ｂの偏心をそれぞれ同時に検出しながらレンズ枠
２のチルトおよびシフトを行うことにより、偏心量の調
整を精度良く行うことができる。

【００２３】また、移動機構１４によりプローブ１３を
レンズ１の上面１ａの中心に当接させて、加工機８上で
のレンズ１の光軸方向の位置を測定する。そして、加工
機８に対するレンズ１の光軸方向における位置データ、
レンズ１の肉厚データ及びあらかじめ入力してあるレン
ズ１に関するデータをデータ転送手投７から加工機８に
出力する。加工機８はこれらのデータに基づいてレンズ
枠２の外径面２ａ及び上下の当て付け面２ｂ、２ｃを加
工する。これにより、レンズ１の光軸及びレンズ１の光
軸方向の位置を基準にしたレンズ枠２の加工を行うこと
ができる。

【００２４】この加工の後、図２に示すように複数のレ
ンズ枠２をレンズ鏡筒９内に挿入する。レンズ鏡筒９の
内部には、レンズ枠２を収容する収容部９ａが軸方向に
沿って空洞状に形成されている。また、軸方向の両端部
は開口されており、先端側（右端側）の開口部は光が入
出射する光窓９ｂとなっている。基端側（左端側）の開
口部の外周は光学機器への取り付けを行う取付部９ｃと
なっており、そのための雄ねじ等が形成されている。

【００２５】上述した加工では、レンズ１の光軸及びレ
ンズ１の光軸方向の位置を基準としてレンズ枠１２の外
径面２ａ及び当て付け面２ｂ、２ｃを加工しているた
め、複数のレンズ枠２を収容部９ａ内に挿入した後、押
さえ環１５を挿入してレンズ枠２を押さえ付けることに
より、複数のレンズ１の光軸が一致し、しかもレンズ１
の間隔を精度の良い状態で組み込むことができる。

【００２６】（実施の形態２）図３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のプロ
ーブ１３に代えて、レーザ側長機２０，２１が配置され
ている。また、レンズ１と上下の偏心測定手段１０，１
２との間には、レーザ側長機２０，２１からの光線を反
射してレンズ１に照射するハーフミラー２２，２３がそ
れぞれ配置されている。これらのレーザ側長機２０，２
１及びハーフミラー２２，２３は加工機８に対するレン
ズ１の上下面１ａ、１ｂの光軸方向の位置を測定する位
置測定手段として機能する。そして、レーザ側長機２
０，２１が測定した位置データはデータ転送手段７に送
出される。

【００２７】この実施の形態では、レンズ１が組み付け
られたレンズ枠２をアライメントステージ３で保持し、
偏心測定手段１０，１２によりレンズ１の上面１ａ及び
下面１ｂの偏心量をそれぞれ測定し、その測定データを
基にアライメントステージ３によりレンズ枠２のチルト
・シフト調整を行い、レンズ１の光軸を主軸１１の回転
軸、すなわち加工機８の加工軸に一致させる。これによ
りレンズ枠２の外径面２ａをレンズ１の光軸を基準にし
て加工することができる。

【００２８】次に、レーザ測長機２０，２１によりレン
ズ１の上面１ａ及び下面１ｂの加工機８に対する光軸方
向の位置を測定する。そして、レンズ１の位置データ及
びあらかじめ入力してあるレンズに関するデータをデー
タ転送手段７により加工機８に出力し、このデータに基
づいてレンズ枠２の外径面２ａ及び上下の当て付け面２
ｂ、２ｃを加工する。これにより、レンズ１の光軸レン
ズ１の光軸方向の位置を基準にしてレンズ枠２を加工す
ることができる。

【００２９】この加工の後、実施の形態１と同様に、複
数のレンズ枠２をレンズ鏡筒９内に挿入し、押さえ環１
５によって押さえ付けて固定する。これにより、レンズ
１の光軸が一致した状態で、しかもレンズ１の間隔を精
度の良い状態で組み込むことができる。この実施の形態
では、レンズ枠２をアライメントステージ３に取り付け
た状態で全ての測定、加工ができるため、作業が容易
で、かつ測定誤差も少なくなる。

【００３０】（実施の形態３）この実施の形態では、実
施の形態１の構成に加えて、内径測定手段３１を設ける
ものである。内径測定手段３１は測定ヘッド３１ａを備
えており、この測定ヘッド３１ａをレンズ鏡筒９の収容
部９ａ内に挿入することにより、レンズ鏡筒９の内径を
測定する。そして、測定したレンズ鏡筒９の内径データ
は、データ転送手段に送出される。

【００３１】この実施の形態では、レンズ１の肉厚を肉
厚測定機６により測定する。また、内径測定手段３１に
よりレンズ鏡筒９の内径を測定する。そして、レンズ枠
２をアライメントステージ３が保持し、偏心測定手段１
０，１２によりレンズ１の上面１ａ及び下面１ｂの偏心
量をそれぞれ測定し、その偏心データを基にアライメン
トステージ３によりレンズ枠２のチルト・シフト調整を
行い、レンズ１の光軸を主軸１１の回転軸、すなわち加
工機８の加工軸に一致させる。これによりレンズ枠２の
外径面２ａをレンズ１の光軸を基準にして加工すること
ができる。プローブ１３の測定子１３ａをレンズ上面１
ａの中心に当接させて、加工機８に対するレンズ１の光
軸方向の位置を測定する。

【００３２】そして、レンズ１の位置データ、レンズ１
の肉厚データ、レンズ鏡筒９の内径データ及びあらかじ
め入力してあるレンズに関するデータをデータ転送手段
７から加工機８に出力し、これらのデータに基づいてレ
ンズ枠２の外径面２ａ及び上下の当て付け面２ｂ、２ｃ
を加工する。これにより、レンズ１の光軸及びレンズ１
の光軸方向の位置を基準にしてレンズ枠２を加工するこ
とができる。

【００３３】この実施の形態によれば、実施の形態１に
加えて、レンズ鏡筒９の内径を測定し、その内径データ
に基づいてレンズ枠２の外径面２ａを加工するため、レ
ンズ鏡筒９の内径の加工誤差をキャンセルすることがで
きる。このため、さらに高精度に各レンズ１の光軸を一
致させることができる。

【００３４】本発明は以上の実施の形態に限定されるこ
となく、種々変形が可能である。例えば、レンズ枠２の
外径面２ａの精度が良好な場合には、加工機８はレンズ
枠２の両端面の当て付け面２ｂ、２ｃだけを加工しても
良く、この場合にも光軸を一致させた状態でのレンズ鏡
筒９への組み込みを行うことができる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、レンズの光軸
が主軸に一致した状態で、レンズの光軸及びレンズの光
軸方向の位置を基準としてレンズ枠の当て付け面を加工
するため、レンズに肉厚の誤差があっても、複数のレン
ズの光軸を一致させた組み付け及びレンズの間隔を高精
度に保持した組み付けを行うことができる。

【００３６】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
発明の効果を有するのに加えて、レンズ枠の外径面を加
工するため、複数のレンズの光軸をレンズ鏡筒内で精度
良く一致させることができる。

【００３７】請求項３の発明によれば、請求項２記載の
発明の効果に加えて、レンズ鏡筒の内径データに基づい
てレンズ枠の外径面の加工を行うため、レンズ鏡筒の内
径に対する寸法が向上し、レンズ鏡筒内での複数のレン
ズの光軸をさらに高精度に一致させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の全体の側面図である。

【図２】レンズ鏡筒への組み込み状態を示す断面図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態２の全体の側面図である。

【図４】本発明の実施の形態３の全体の側面図である。

【図５】従来の加工装置を示す側面図である。

【符号の説明】

１ レンズ ２ レンズ枠 ２ａ レンズ枠の外径面 ２ｂ、２ｃ レンズ枠の当て付け面 ３ アライメントステージ ６ 肉厚測定手段 ８ 加工機 １０，１２ 偏心測定手段 １１ 主軸 １３ プローブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズが組み付けられたレンズ枠を主軸
   が回転させると共に、加工機がレンズ枠の少なくとも両
   端面の当て付け面を加工する装置であって、 前記レンズの肉厚を測定する肉厚測定手段と、前記加工
   機に対する光軸方向におけるレンズの位置を測定する位
   置測定手段と、光軸に対するレンズの偏心量を測定する
   偏心測定手段とを備え、前記加工機は、偏心測定手段か
   らの偏心データに基づいてレンズの光軸を前記主軸に一
   致させ、この状態で、光軸方向におけるレンズの位置デ
   ータ及びレンズの肉厚データに基づいてレンズ枠の両端
   面の当て付け面を加工することを特徴とするレンズ枠の
   加工装置。
2. 【請求項２】 レンズ枠を保持すると共に前記偏心測定
   手段からの偏心データに基づいてレンズの光軸を前記主
   軸に一致させるステージをさらに備え、このステージが
   レンズの光軸を主軸に一致させた状態で、前記加工機が
   光軸方向におけるレンズの位置データ及びレンズの肉厚
   データに基づいてレンズ枠の外径面及びレンズ枠の両端
   面の当て付け面を加工することを特徴とする請求項１記
   載のレンズ枠の加工装置。
3. 【請求項３】 レンズ枠が組み込まれるレンズ鏡筒の内
   径を測定する内径測定手段をさらに備え、前記ステージ
   がレンズの光軸を主軸に一致させた状態で、前記加工機
   が光軸方向におけるレンズの位置データ及びレンズの肉
   厚データ及びレンズ鏡筒の内径データに基づいてレンズ
   枠の外径面及び両端面の当て付け面を加工することを特
   徴とする請求項２記載のレンズ枠の加工装置。