JP2002239883A - レンズ心取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微小レンズを紛失することなく、その心出し
を容易に行う。 【解決手段】 レンズ心取り装置は、光学的心出し方式
によってレンズの外周研削を行う。レンズ１を保持する
レンズ保持具２と、レンズ保持具２を着脱自在に保持し
て回転するレンズ保持軸３と、レンズ１の光軸とレンズ
保持軸３の回転軸との偏心を検出する偏心検出装置２６
と、レンズ保持軸３に支持されており、レンズ保持具２
をレンズ保持軸３の回転軸に対して垂直方向及び傾き方
向に移動調整する移動調整機構４とを備える。レンズ保
持具２はレンズ１を装着した状態でレンズ保持軸３に対
して着脱される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

【従来の技術】レンズ加工における心取り工程で使用さ
れている心取り装置は、心取り加工に先だって行われる
心出し方法により、光学的心出し方式とベルクランプ方
式とに大別される。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結像
させ、この結像を接眼部で観察することによってレンズ
の偏心状態を検知して心出しを行うものである。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、これらの
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。

【０００３】そして、高精度に心出しを行い、高品質の
心取りレンズを得ようとする場合には、光学的心出し方
式を採用した心取り装置が用いられている。ところが、
光学的心出し方式では、心出し機と心取り研削機の２台
の装置を必要とするため、複雑で作動の制御が面倒とな
っている。

【０００４】これに対し、実開昭５９−１６７６４７号
公報には、光学的心出しと心取り加工とを行う１台の機
械で行う従来の装置が開示されている。この従来の装置
を図４及び図６により説明する。

【０００５】図４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
から出た光束をチャート６２上に集光し、レンズ６３、
６４を介してレンズ５２のレンズ面で反射させる。その
反射光束をレンズ６３、６４の間に設けたハーフミラー
６５で直角に反射させ、結像レンズ６６により結像させ
る。この結像した像を接眼レンズ６７によって観察す
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一致し
ていない場合には、像が回転して円を描くので、像が光
軸に一致するようにレンズ５２の位置を調整してレンズ
５２の心出しを行う。

【０００６】次に、図５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、加熱
装置７１によってレンズヤトイ５１を加熱すると共に、
ヤニホルダー７２からヤニ７３がレンズ５２とレンズヤ
トイ５１との間に供給される。この後、加熱装置７１及
びヤニホルダー７２が退避し、ヤニが硬化することによ
りレンズ５２がレンズヤトイ５１に固着される。

【０００７】その後、図６に示すように、同一の装置に
設けられた砥石７４が軸方向に前後運動しながらレンズ
５２の外周面に接触し、この接触によってレンズ５２の
外径研削が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た実開昭５９−１６７６４７号公報のレンズ心取り装置
では、レンズの心出し作業を行う場合に、レンズを直接
に手で触って位置調整を行っている。このため、外径１
ｍｍのような外径の小さな微小なレンズの場合には、手
でレンズを触ることが難しくなって、位置調整が困難と
なる問題を有している。

【０００９】また、従来のレンズ心取り装置では、レン
ズ５２を手で直接に把持してレンズヤトイ５１への固着
や位置調整を行ったり、レンズヤトイ５１から剥がした
りする必要があるため、外径１ｍｍのような微小なレン
ズを加工する場合には、レンズを手で扱う最中に落とし
て紛失す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、微小レンズであっても、心出し
を容易に行うことができ、また、レンズが紛失すること
を防止することが可能なレンズ心取り装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】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ってレン
ズの外周研削を行うレンズ心取り装置において、レンズ
を保持するレンズ保持具と、レンズ保持具を着脱自在に
保持して回転するレンズ保持軸と、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、
レンズ保持軸に支持されており、レンズ保持具をレンズ
保持軸の回転軸に対して垂直方向及び傾き方向に移動調
整する移動調整機構とを備えており、前記レンズ保持具
はレンズを装着した状態でレンズ保持軸に対して着脱さ
れることを特徴とする。

【００１２】この発明では、レンズを保持したレンズ保
持具を単位として取り扱うため、微小レンズでも紛失す
ることなく、心出しを容易に行うことができる。また、
レンズの心出しは、レンズを保持したレンズ保持具を位
置調整させて行うため、レンズに触れる必要がなく、心
出しを容易に行うことができる。

【００１３】請求項２の発明は、光学的心出し方式によ
ってレンズの外周研削を行うレンズ心取り装置におい
て、レンズを保持するレンズ保持具と、レンズ保持具を
着脱自在に保持して回転するレンズ保持軸と、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、レンズ保持軸に支持されており、レンズ保持
具をレンズ保持軸の回転軸に対して垂直方向及び傾き方
向に移動調整する移動調整機構と、偏心検出装置が検出
した偏心情報に基づいて前記移動調整機構の移動調整を
制御する制御手段とを備えており、前記レンズ保持具は
レンズを装着した状態でレンズ保持軸に対して着脱され
ることを特徴とする。

【００１４】この発明においても、レンズを保持したレ
ンズ保持具を単位として取り扱うため、微小レンズでも
紛失することなく、心出しを容易に行うことができ、し
かもレンズを保持したレンズ保持具を位置調整させて心
出しを行うため、レンズに触れる必要がなく、心出しを
容易に行うことができる。これに加えて、この発明で
は、偏心検出装置の偏心情報に基づいて制御手段が移動
調整機構の移動調整を制御するため、レンズの心出し調
整を自動的に、しかも高精度に行うことができる。

【００１５】

【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、同一の部材には同一の符号を付して対応させてあ
る。

【００１６】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１のレンズ心取り装置を示し、レンズ保持軸３及び砥
石軸１９とを有している。

【００１７】この実施の形態において、レンズ１はレン
ズ保持具２にあらかじめ接着剤等によって接合されて保
持され、この保持状態でレンズ心取り装置に供給され
る。

【００１８】レンズ１を保持したレンズ保持具２は、レ
ンズ保持軸３上に設置された移動調整機構４の上面にチ
ャック等の固定具５により着脱自在に保持されている。
レンズ保持軸３は図示を省略した支持フレームにより起
立状態で支持されている。

【００１９】レンズ保持軸３の隣接位置には、レンズ用
モータ７が配置されており、このモータ７の回転軸７ａ
に取り付けられたプーリ８と、レンズ保持軸３に取り付
けられたプーリ６とがベルト９によって連結されてい
る。これにより、レンズ用モータ７が駆動すると、レン
ズ保持軸３が回転し、レンズ保持軸３の回転によってレ
ンズ保持軸３上のレンズ１、レンズ保持具２、固定具５
及び移動調整機構４が一体的に回転する。

【００２０】移動調整機構４は積層構造となっており、
レンズ保持軸３の回転軸に対し垂直方向（水平方向）に
移動可能なＸステージ１０及びＹステージ１１と、Ｘ軸
に沿った傾き方向に移動可能なＸθステージ１２と、、
Ｙ軸に沿った傾き方向に移動可能なＹθテージ１３とか
ら構成されている。また、それぞれのステージには、調
整ネジ１４、１５、１６及び１７が取り付けられてお
り、調整ネジ１４，１５，１６，１７を操作することに
より、対応したステージ１０，１１，１２，１３がそれ
ぞれの各方向に移動するようになっている。

【００２１】レンズ１の外周を研削する円盤形状をした
砥石１８は、砥石軸１９の先端に取り付けられている。
砥石軸１９は、その上に取り付けられた砥石用モータ２
０の駆動によって回転することができる。砥石軸１９は
砥石軸移動機構２１に取り付けられており、同移動機構
２１によってレンズ保持軸３の回転軸と垂直方向（水平
方向）に移動及び位置決めが可能となっている。

【００２２】砥石軸移動機構２１は、砥石軸１９が取り
付けられた移動テーブル２２と、移動テーブル２２の移
動を案内するガイド２３と、移動テーブル２２を移動さ
せる送りネジ２４と、送りネジ２４が設けられた移動用
モータ２５とから構成されている。そして、移動用モー
タ２５が駆動することにより、砥石軸１９をレンズ１と
の接離方向に移動させることができる。

【００２３】レンズ１の上方には、偏心検出装置２６が
設置されており、偏心検出装置２６にはモニタ２７が接
続されている。偏心検出装置２６内には光源が設けられ
ており、光源からの出射光をレンズ１で反射させ、その
反射光を偏心検出装置２６内のＣＣＤカメラに入射させ
ることにより、ＣＣＤカメラで得られた像をモニタ２７
で観察することができるようになっている。

【００２４】上記構成からなるレンズ心取り装置では、
心取り加工するレンズ１をレンズ保持具２に接合して保
持させる。そして、レンズ１を保持したレンズ保持具２
を固定具５に取り付けて固定する。次に、偏心検出装置
２６を使用してレンズ１の光軸とレンズ保持軸３の回転
軸との偏心を検出する。

【００２５】この検出は、レンズ用モータ７を駆動し、
レンズ保持軸３の先端に位置したレンズ１を回転させ、
偏心検出装置２６からの出射光をレンズ１で反射させ
て、その反射光を偏心検出装置２６内のＣＣＤカメラに
入射させ、ＣＣＤカメラで得られた像をモニタ２７で観
察することにより行う。レンズ１の光軸がレンズ保持軸
３の回転軸と一致していない場合には、像が回転して円
を描くため、調整ネジ１４、１５、１６、１７を操作し
て、像の回転が止まるようにＸステージ１０、Ｙステー
ジ１１、Ｘθステージ１２及びＹθステージ１３を移動
させ、これによりレンズ１の位置の心出しを行う。

【００２６】以上によって心出し作業を終了した後、移
動用モータ２５を駆動して、移動テーブル２２上の砥石
軸１９をレンズ１側に移動させる。そして、レンズ用モ
ータ７を駆動してレンズ保持軸３を回転させながら、砥
石用モータ２０を駆動して砥石１８を回転させて、この
砥石１８をレンズ１に当て付けて外周部の研削加工を行
う。

【００２７】このような実施の形態によれば、レンズ１
をレンズ保持具２に保持させた状態で心取り加工を行う
ため、レンズ保持具２を単位として取り扱うようになっ
ている。従って、微小レンズであっても心出しを容易に
行うことができると共に、紛失することがなくなる。ま
た、レンズ１の心出しは、レンズ保持軸３の回転軸に対
して垂直方向及び傾き方向に移動する移動調整機構４に
よって、レンズ１を保持したレンズ保持具２を位置調整
して行うため、レンズ１に触れる必要がなく、心出しを
容易に行うことができる。

【００２８】また、本実施の形態では、砥石軸１９をレ
ンズ１側に移動させてレンズ１外周部の研削加工を行っ
ているが、レンズ保持軸３側に移動機構を設けてレンズ
１を砥石１８側に移動させてレンズ１外周部の研削加工
を行ってもよい。

【００２９】（実施の形態２）図２及び図３は、本発明
の実施の形態２であり、図２はレンズ心取り装置を、図
３はレンズ１の加工の状態を示す。

【００３０】この実施の形態においては、実施の形態１
の移動調整機構４におけるＸステージ１０、Ｙステージ
１１、Ｘθステージ１２及びＹθステージ１３の調整ネ
ジ１４、１５、１６、１７が調整モータ２８、２９、３
０、３１に変更されており、Ｘステージ１０、Ｙステー
ジ１１、Ｘθステージ１２及びＹθステージ１３は対応
した調整モータ２８、２９、３０、３１の駆動によって
移動調整される。

【００３１】また、偏心検出装置２６内にポジションセ
ンサ（図示省略）が設けられており、このポジションセ
ンサにレンズ１からの反射光が入射されるようになって
いる。さらに、ポジションセンサで得られた位置情報か
ら偏心の大きさや偏心方向の偏心情報を得るための演算
処理装置３２がポジションセンサに接続されている。上
述した調整モータ２８、２９、３０、３１はこの演算処
理装置３２に接続されており、演算処理装置３２からの
偏心情報を基に各調整モータ２８、２９、３０、３１の
駆動が制御され、これにより各ステージ１０，１１，１
２，１３の位置調整が行われる。従って、演算処理装置
３２は移動調整機構４に移動調整を自動的に制御する制
御手段として作用している。

【００３２】この実施の形態において、砥石軸移動機構
２１は第２砥石軸移動機構３３に取り付けられることに
より、その全体がレンズ保持軸３の回転軸と平行な方向
に移動及び位置決めが可能となっている。このため、第
２砥石軸移動機構３３は、レンズ保持軸３の回転軸と平
行な方向に移動可能な移動テーブル３４と、移動テーブ
ル３４を案内するガイド３５と、移動テーブル３４を移
動させる送りネジ３６と、送りネジ３６を回転させる移
動用第２モータ３７とから構成されている。そして、移
動用第２モータ３７が駆動することにより、砥石軸移動
機構２１に取り付けられている砥石軸１９を砥石軸移動
機構２１と共にレンズ保持軸３と平行な方向に移動させ
ることができる。この第２砥石軸移動機構３３の駆動に
よって、後述するように、レンズ１の端面の研削加工及
び面取り研削加工を行うことが可能となっている。この
加工を行うため、この実施の形態の砥石１８としては、
稜線に面取り加工が施された形状のものが使用されるも
のである。

【００３３】この実施の形態のレンズ心取り装置におい
ても、実施の形態１と同様に、心取り加工するレンズ１
をレンズ保持具２に接合して保持させる。そして、レン
ズ１を保持したレンズ保持具２を固定具５に取り付けて
固定する。次に、偏心検出装置２６を使用してレンズ１
の光軸とレンズ保持軸３の回転軸との偏心を検出する。

【００３４】この検出は、レンズ用モータ７を駆動し、
レンズ保持軸３の先端に位置したレンズ１を回転させ、
偏心検出装置２６からの出射光をレンズ１で反射させ
て、その反射光を偏心検出装置２６内のポジションセン
サに入射させる。そして、ポジションセンサで得られた
位置情報から偏心の大きさやその方向の偏心情報を得
る。この偏心情報を基にして、演算処理装置３２はＸス
テージ１０、Ｙステージ１１、Ｘθステージ１２及びＹ
θステージ１３の移動量を算出し、各ステージのモータ
２８、２９、３０、３１を駆動制御する。これにより、
レンズ１の心出し調整が行われる。

【００３５】この心出し調整の終了後、移動用モータ２
５を駆動し、移動テーブル２２上の砥石軸１９をレンズ
１側に移動させ、レンズ保持軸３を回転させながら、砥
石用モータ２０の駆動によって回転する砥石１８をレン
ズ１に当て付けて外周部の研削加工を行う（図３（ａ）
参照）。続いて、移動用第２モータ３７を駆動して、砥
石軸１９を上方に移動させ、砥石１８の端面及び面取り
部をレンズ１に当て付けて、端面の研削加工（図３
（ｂ）参照）及び面取りの研削加工（図３（ｃ）参照）
を行う。

【００３６】このような実施の形態によれば、レンズの
心出し調整を高精度で行うことができると共に、レンズ
１の心出し調整及び心取り加工を自動で行うことができ
る。これに加えて、レンズ１を保持したレンズ保持具２
の着脱をロボットハンド等によって自動で行うようにす
ることも可能であり、これにより、レンズ１の心出し及
び心取り加工を連続的に自動で行うことができる。ま
た、この実施の形態では、レンズ１の外径加工だけでな
く、レンズ１の端面及び面取り加工も１台の装置で行う
ことができる。

【００３７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、レンズ保持具
を単位として取り扱うため、微小レンズでも紛失するこ
となく、心出しを容易に行うことができ、また、レンズ
の心出しは、レンズを保持したレンズ保持具を位置調整
させて行うため、レンズに触れる必要がなく、心出しを
容易に行うことができる。

【００３８】請求項２の発明によれば、微小レンズでも
紛失することなく、心出しを容易に行うことができると
共に、レンズ１に触れることなく、心出しを行うことが
でき、さらには、レンズの心出し調整を自動的に、しか
も高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるレンズ心取り装
置の正面図である。

【図２】実施の形態２におけるレンズ心取り装置の正面
図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態２における加工の
状態を表す正面図である。

【図４】従来の心取り装置の光路を示す正面図である。

【図５】従来の心取り装置によってレンズを取り付ける
状態を示す正面図である。

【図６】従来の心取り装置によってレンズを研削する状
態を示す正面図である。

【符号の説明】

１ レンズ ２ レンズ保持具 ３ レンズ保持軸 ４ 移動調整機構 ２６ 偏心検出装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的心出し方式によってレンズの外周
   研削を行うレンズ心取り装置において、 レンズを保持するレンズ保持具と、レンズ保持具を着脱
   自在に保持して回転するレンズ保持軸と、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、レンズ保持軸に支持されており、レンズ保持具を
   レンズ保持軸の回転軸に対して垂直方向及び傾き方向に
   移動調整する移動調整機構とを備えており、前記レンズ
   保持具はレンズを装着した状態でレンズ保持軸に対して
   着脱されることを特徴とするレンズ心取り装置。
2. 【請求項２】 光学的心出し方式によってレンズの外周
   研削を行うレンズ心取り装置において、 レンズを保持するレンズ保持具と、レンズ保持具を着脱
   自在に保持して回転するレンズ保持軸と、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、レンズ保持軸に支持されており、レンズ保持具を
   レンズ保持軸の回転軸に対して垂直方向及び傾き方向に
   移動調整する移動調整機構と、偏心検出装置が検出した
   偏心情報に基づいて前記移動調整機構の移動調整を制御
   する制御手段とを備えており、前記レンズ保持具はレン
   ズを装着した状態でレンズ保持軸に対して着脱されるこ
   とを特徴とするレンズ心取り装置。