JP2003039203A - レンズセル加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 高精度に位置決めしたままレンズセルを確実
に保持できるようにする。 【解決手段】 レンズセルの光学レンズ等の光学素子７
の一方の屈折面を保持する第１保持手段２と、該第１保
持手段と対向するように配置され、光学素子７の他方の
屈折面を保持する第２保持手段８と、レンズセルのホル
ダ１の端面を切削加工する切削手段とを有し、レンズセ
ルを回転させて切削手段によりホルダ１の端面を切削す
るレンズセル加工装置において、第１保持手段２が真空
保持手段であり、第２保持手段８が当接部材を押圧して
光学素子を保持する押圧保持手段であり、当接部材を柔
構造として前記光学素子の屈折面に当接させることを特
徴とするレンズセル加工装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズセルの光学
レンズ等の光学素子の一方の屈折面を保持する第１保持
手段と、該第１保持手段と対向するように配置され、前
記光学素子の他方の屈折面を保持する第２保持手段と、
前記レンズセルのホルダの端面を切削加工する切削手段
とを有し、前記レンズセルを回転させて前記切削手段に
より前記ホルダの端面を切削するレンズセル加工装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレンズセル加工装置においては、
回転主軸と同心に取り付けたバキュームチャックにレン
ズセルの光学レンズの屈折面（曲面）を吸着させた状態
で、光学レンズの傾きを測定し、位置を修正した後、レ
ンズあるいはレンズセルホルダがずれないように、微小
な切込み量でレンズセルを加工していた。

【０００３】しかし、被加工物であるレンズセルのレン
ズ径が小さい時は、バキュームチャックの直径も小さく
なるため、バキュームで得られる保持力が弱く、カッタ
ー（刃物）の切り込み量がごく僅かであっても、加工負
荷に抗しきれずに、レンズが動いてしまう。そのため、
レンズセル加工が困難であった。

【０００４】また、レンズセルのレンズ径がある程度大
きい場合でも、切り込み量が小さいため、加工能率が低
かった。

【０００５】バキュームチャックと対向した側からレン
ズを挟んでバキュームチャック主軸の回転にならって従
動しながら押圧力を与えて十分な保持力を得ることがで
きるレンズセルクランプ装置を備えたレンズセル加工装
置は、公知である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バキュ
ームチャック主軸に対向する押圧軸（クランプ軸）はど
のように調整しても僅かの芯ずれは残ってしまい、厳密
には一線上にならない。そのため、レンズセルの両側か
ら挟み込んでクランプすると、光学レンズは両軸間の芯
ずれの影響を受けて僅かながらも姿勢変化が避けられな
い。これでは事前に主軸側バキュームチャックに精密に
位置決めしたレンズの姿勢を崩すことになり、レンズセ
ルの精密加工の障害となる。

【０００７】本発明は、高精度な位置決め状態を維持し
たまま、バキュームチャックのみでは不十分であったレ
ンズセル保持を強固にすることができるレンズセル加工
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の解決手段を例示
すると、前掲の特許請求の範囲の各請求項に記載のレン
ズセル加工装置である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の１つの実施態様によれ
ば、レンズセル加工装置が、レンズセルの光学レンズ等
の光学素子の屈折面を真空保持する真空保持手段と、該
真空保持手段と対向するように配置され、光学素子の他
の屈折面に当接する当接部材を押圧して光学素子を保持
する押圧保持手段と、前記レンズセルのホルダの端面を
切削加工する切削手段とを有し、前記レンズセルを駆動
手段により回転させて前記切削手段によりホルダの端面
を切削する。そして、前記当接部材を柔構造として前記
光学素子の屈折面に当接させ、前記当接部材に向き固定
部材を介して向きを固定し、前記レンズセルを切削す
る。この実施態様によれば、小径なレンズセルの保持が
可能となり、従来困難であった小径レンズセルの高精度
な加工が可能となる。さらに、大径のレンズについて
も、加工負荷を今まで以上に掛けられるようになる。そ
のため、生産能力の増強につながる。

【００１０】また、本発明の別の実施態様によるレンズ
セル加工装置においては、光学レンズ等の光学素子と、
その外側に一体構造を形成する金属等のレンズセルホル
ダからなるレンズセルを保持して、レンズセルに回転を
与えながら、光学レンズ等の光学素子を基準にして、レ
ンズセルホルダの端面をカッター（刃物）、切削砥石等
で加工することで、光学レンズ等の光学素子に対するレ
ンズセルの位置を組立構造以上に仕上げる。

【００１１】また、本発明の別の実施態様によるレンズ
セル加工装置においては、レンズセルクランプ軸を柔構
造化し、押圧力を与えても光学レンズ等の光学素子の取
付姿勢に影響を及ぼさない状態を作る。それにより、高
精度な位置決め状態を維持したまま、バキュームチャッ
クのみでは不十分であったレンズセル保持を強固にする
ことができる。

【００１２】スプリングによる加圧に替えて、例えば、
空圧、油圧などのように、他の媒体で加圧することも可
能である。

【００１３】また、この発明は、光学レンズ等の光学素
子単体にも適用できる。本発明に係るレンズセル加工装
置のカップリングとベアリングの機能をエアベアリング
でラジアル剛性のみ落したもので代用することもでき
る。

【００１４】本発明の好ましい１つの実施例において
は、クランプ軸側は従動回転であるが、回転補助として
モータ等の駆動部を設けて回転力を与えることもでき
る。

【００１５】さらに、オシコップとレンズとの接点の部
材は一般的なＯリングに替えて、方向依存性のある弾性
体クランパーを用いることができる。そのようにするこ
とで、より効果的に両軸間の芯ずれを吸収することがで
きる。

【００１６】本発明のさらに別の実施態様によれば、レ
ンズおよびレンズセル加工機は、レンズのクランプを強
固にするための主軸と対向した加圧機構と、両軸間の芯
ずれに影響を受けない柔構造の加圧軸を有している。

【００１７】また、本発明の別の実施態様によるレンズ
およびレンズセル加工機は、レンズのクランプを強固に
するための主軸と対向した加圧機構を有し、偏心・偏角
吸収機能とセンタリング機能を具備している。

【００１８】さらに、本発明の別の実施態様によるレン
ズおよびレンズセル加工機は、レンズのクランプを強固
にするための主軸と対向した加圧機構と、レンズ形状に
依存しないクランプ装置を有している。この場合、通常
のベルクランプでは、基本的にメニスカス状のレンズ等
は、求心がやりにくいなど、形状に依存することが多い
が、本発明によれば、そのようなことがなく、レンズ形
状に依存せず、メニスカス等の光学レンズであっても保
持することが可能である。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図面に基づ
いて説明する。

【００２０】図１は、本発明によるレンズセル加工装置
の全体構成の概略を示す。

【００２１】図１のレンズセル加工装置は、本体フレー
ムに主軸台が固定され、刃物台が水平・垂直に２軸移動
する縦型ＮＣ旋盤として構成されている。

【００２２】図１のレンズセル加工装置においては、レ
ンズセルホルダ１を真空保持するバキュームチャック２
が使用されるが、それは、従来のものを使用できる。レ
ンズセルホルダ１は、その内側にレンズ７を有する。レ
ンズセルホルダ１とレンズ７がレンズセルを構成してい
る。

【００２３】バキュームチャック２によりレンズセルホ
ルダ１内のレンズ７を真空保持した状態で、レンズセル
ホルダ１内のレンズ７を上側からレンズセルクランプ装
置３により押圧する。そのようにバキュームチャック２
とレンズセルクランプ装置３とによりレンズセルを確実
に固定した状態で、レンズセルホルダ１を切削装置５に
より切削加工したり、レンズ７やレンズセルホルダ１の
形状をレンズセル測定装置４により測定する。

【００２４】レンズセルクランプ装置３ 図２〜３は、図１のレンズセル加工装置のうち主として
レンズセルクランプ装置３を示す。

【００２５】図２において、レンズセルホルダ１はレン
ズ７の外側に一体構造を形成するものであり、金属等で
作られている。レンズ７は、光学レンズ等の光学素子の
１例である。バキュームチャック２はレンズセルホルダ
１内のレンズ７の屈折面（曲面）を吸着保持する。

【００２６】レンズセルホルダ１内のレンズ７をバキュ
ームチャック２の方向に押し付けるためのオシコップ８
がレンズセル加工装置の下方部に設けられている。オシ
コップ８の上部がカップリング９を介してセンタリング
用シャフト１０に接続されている。そして、オシコップ
８とカップリング９とセンタリング用シャフト１０が従
動回転部１１を構成していて、一体となって回転するよ
うになっている。すなわち、オシコップ８、カップリン
グ９、センタリング用シャフト１０からなる従動回転部
１１が、レンズ７とレンズセルホルダ１の回転に伴って
従動回転するのである。

【００２７】従動回転部１１は、従動回転部支持部１２
により回転可能に支持されている。従動回転部支持部１
２は加圧部１３、スライダ部１４等に接続されている。
加圧部１３は、スプリング１５、ノブ１６その他からな
る。スライダ部１４等は、公知のものであるので、ここ
では説明を省略する。

【００２８】オシコップ８は、レンズ７と接する部位を
Ｏリングなどの柔軟な素材（ゴム等の弾性部材）で形成
するのが好ましい。これは、レンズ７の屈折面を傷つけ
ずに、光学レンズの形状にならって密着させるために有
用であり、しかも、光学レンズ等の屈折面の曲率に依存
しない汎用性を有する。

【００２９】バキュームチャック２と対向する側の従動
回転部１１の回転時には、オシコップ８の摩擦力で従動
回転部１１の回転に伝達される。

【００３０】カップリング９は、レンズセルの偏心、偏
角を吸収する機能と合わせて、光学レンズ等の光学素子
へのセンタリング機能（中心軸合わせ機能、芯出機能等
ともいえる）を有する。カップリング９のセンタリング
機能は、カップリング９とセンタリング用シャフト１０
とオシコップ８が協働して奏する。

【００３１】カップリング９は、ユニバーサル型ジョイ
ントであり、外周に複数のスリットが形成されており、
偏心（中心がずれてしまうこと）を軽くスムーズに吸収
可能であり、かつ偏角（光学レンズ等の屈折面の湾曲形
状等により傾斜してしまうこと）をうまく吸収できる。

【００３２】ただし、カップリング９は自分で姿勢を保
つことが無理なため、カップリング９のセンタリング機
能をもたせる。すなわち、センタリング用シャフト１０
をカップリング９側へ挿入して、カップリング９の姿勢
をまっすぐにするのが好ましい。

【００３３】具体的には、図３の（ａ）（ｂ）（ｃ）に
示すように、従動回転部支持部１２に穿孔された縦長の
孔を通してピン状の部材であるセンタリング用シャフト
１０をオシコップ８に押し込め、カップリング９の姿勢
をまっすぐに矯正する。

【００３４】次にオシコップ８がレンズ７に軽く触れる
まで、スライダ部１４でレンズセルクランプ装置３を近
接・密着させ、加圧部１３の反力で後退しないように、
スライダ部１４をネジ止めにより固定しブレーキを掛け
る。

【００３５】これでカップリング９はレンズ７側から初
期の位置が与えられる。このときの加圧力はほとんどゼ
ロである。

【００３６】次に、センタリング用シャフト１０を引っ
込めて、レンズ７の回転時にカップリング９が動作でき
るように準備する。

【００３７】オシコップ８、カップリング９、センタリ
ング用シャフト１０は、一対のベアリングで支持されて
おり、レンズ７に従動して軽く回転する。さらに、加圧
された状態でも偏心・偏角吸収機能は維持される。

【００３８】加圧部１３は、従動回転部１１のケースと
結合すると同時に、直動用軸１７（回転はしない軸）が
通ってスライダ軸と結合している。

【００３９】この状態から、さらに加圧部１３のノブ１
６を進めることで内部のスプリング１７が圧縮され、ノ
ブ１６の位置を調節することで、必要なだけの圧力を掛
けることができる。

【００４０】また、加圧ノブ１６にはストッパを設け、
圧力の掛け過ぎからレンズ７あるいは従動回転部１１の
機構を保護するのが好ましい。

【００４１】以上により、回転中であっても、圧力を掛
けた状態で、多少の軸ずれがあったとしても、高精度に
レンズセルの姿勢を保ち続けるクランプ力付加装置とし
て機能する。

【００４２】レンズセル測定装置４ 次は、主としてレンズセル測定装置４を説明する。

【００４３】ＮＣ旋盤等における機上計測の方法として
は、刃物台の近傍に測定用センサを取り付け、刃物台駆
動軸の動きを利用してセンサを加工物に接触させ、感応
信号を得たときの刃物台駆動軸の位置を演算し、加工物
の寸法を求める方法が一般に採用されている。その目的
は主に工具刃先の熱変位誤差・工具摩耗誤差に起因する
加工誤差のフィードバックにある。従って測定点は代表
的な部位について、最小点数で済む。

【００４４】前述の方法でレンズセル仕上加工の機上計
測を行なおうとした時、測定点は次の４点が必要とな
る。

【００４５】 レンズ頂点（凸または凹） セル上端 セル下端 セル外径。

【００４６】ここで、刃物台が固定式（ターレット等の
ない）の小型旋盤で機上計測を行なう場合、一般的にセ
ンサの感応方向は単一方向あるいは行きと帰りの方向な
ので、前記の４点測定には、少なくとも複数個のセンサ
が必要である。ところが、刃物台近傍にセンサを置く
と、刃具・ワーク・センサ相互の干渉関係が複雑にな
り、駆動軸２軸の各ストロークが常識的な範囲内に収ま
りきらない。また、干渉を回避するために、刃物台駆動
軸の利用に替えて、測定用ステージを別に設ける方法も
ありうるが、それでは、３次元（または２次元）測定機
を併置することと同じになり、高価になるばかりか、制
御も複雑になる。

【００４７】そこで、センサに１軸双方向＋Ｚ（プロー
ブを押し込む方向）に感応する接触子（計測用プロー
ブ）を使用し、刃物に対しワークを挟んで対向位置に刃
物台から伸ばした腕を設け、その先端に計測用プローブ
を固定して、所望の測定を行うのが好ましい。

【００４８】さらに、計測用プローブの校正用ゲージを
用意し、ゲージとワークを比較測定する方法を採ると、
より好ましい。

【００４９】このようにすれば、刃物で加工する時、計
測用プローブは退避状態にあり、計測用プローブで計測
する時には刃物（カッター）が逃げているので、互いの
干渉から解放される。また、形状が既知の校正ゲージに
より、あらかじめ計測用プローブの感応点とゲージ寸法
に対する刃物（カッター）台駆動軸のスケールの関係を
把握しておくことで、駆動軸の位置制御用スケールを計
測用プローブによる計測にも活用して高精度な位置検出
ができる。したがって、シンプルでコストを押さえた機
上計測を実施できる。

【００５０】本発明によるレンズセル測定装置４の好適
な構成の１例を図１と図４〜５を用いて説明する。

【００５１】レンズセル加工は、バキュームチャック２
上で高精度に姿勢出ししたレンズ７を基準として、レン
ズ７と接着等で一体をなしていて若干の仕上加工代が残
っているレンズ周りのレンズセルホルダ１の仕上加工を
行なうことにより、レンズ７とレンズセルホルダ１を接
着して得られる以上の相互の位置精度を得ようとするも
のである。

【００５２】レンズセル測定装置４は、計測用プローブ
２１を備え、かつ計測プローブ用校正ゲージ２３（図
８）を備え、校正ゲージ２３に対してワーク（レンズセ
ル）を比較測定することで、加工工程中あるいは加工完
了時のワーク（レンズセル）の寸法を、ワーク（レンズ
セル）をバキュームチャック２に把握した状態で機上計
測する手段を持ち、さらに刃物台に対しワーク（レンズ
セルホルダ１）をはさんで対向位置にプローブ２１を配
置する。

【００５３】計測用プローブ２１は、互いに直角方向に
分岐した二股式のプローブを有する。一方のプローブ
は、水平方向に伸びており、他方のプローブは、垂直方
向に伸びている。

【００５４】図４は、レンズセルホルダ１の仕上加工寸
法の指示箇所の１つの例を示している。

【００５５】φＡはレンズセルホルダ１の直径であり、
Ｂは光学レンズ７の頂点からレンズセルホルダ１の端面
までの段差であり、Ｃはレンズセルホルダ１の幅であ
る。

【００５６】なお、バキュームチャック２側の光学レン
ズ７の頂点からレンズセルホルダ１の端部までの段差
は、計測用プローブ２１でじかに測定することができな
いので、レンズセルホルダ１の幅Ｃから上述した段差Ｂ
を差し引くことによって、算出される。

【００５７】図５は、レンズ７の寸法指示箇所に対する
プローブ２１の接触状態の１例を示す。

【００５８】光学レンズ７のレンズ頂点がレンズセルホ
ルダ１の上面より下方に位置する場合は、クランク状に
分岐した計測用プローブ２１で対応できる。外径は外周
片側の端面から求められる。

【００５９】図６の（ａ）は、計測用プローブと切削装
置（カッター）を上からみた図である。

【００６０】図６の（ｂ）は、計測用プローブと切削装
置（カッター）を正面からみた図である。

【００６１】図７は計測用プローブの変形例を示す図で
ある。

【００６２】図１〜６の計測用プローブ２１は、被測定
物であるレンズセルホルダ１に対して回り込むように設
けられているが、図７の変形例においては、アーム２２
を水平に延びるように設け、そのアーム２２上を計測用
プローブ２３が移動可能になっている。

【００６３】図８は校正ゲージ２３をバキュームチャッ
ク２に取り付けた状態を示す。

【００６４】既に大きさの分かっている校正ゲージ２３
をバキュームチャック２により保持させ、現実に計測用
プローブ２１をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動させたとき
の移動量とＸ軸方向ゲージの示す値とＺ軸方向ゲージの
示す値がずれている場合に、既に大きさが分かっている
校正ゲージ２３の大きさで較差を調べ、校正する。

【００６５】図９の（ａ）〜（ｃ）は計測用プローブ２
１と切削装置５との関係（とくに一連の切削と計測の関
係）を示す図である。

【００６６】まず、図９の（ａ）に示すように、計測用
プローブ２１がレンズ７の頂点を測定する。

【００６７】次に、図９の（ｂ）に示すように、計測用
プローブ２１がレンズセルホルダ１の上端を測定する。

【００６８】次に、図９の（ｃ）に示すように、計測用
プローブ２１がレンズセルホルダ１の外径を測定する。

【００６９】しかるのち、図９の（ｄ）に示すように、
切削装置５が、その工具２５によりレンズセルホルダ１
の上端を加工する。

【００７０】図示はされていないが、必要に応じて、切
削装置５はその工具２５によりレンズセルホルダ１の下
端も加工する。

【００７１】空気軸受けを用いたレンズセルクランプ装
置の変形例 図１０は本発明によるレンズセル加工装置の変形例を示
す。

【００７２】図１０の実施例においては、空気軸受け構
造を備えたレンズセルクランプ装置が使用されている。

【００７３】軸３１（スピンドル）がハウジング３２の
中に空気軸受けにより支持されている。ハウジング３２
の周囲に分散して形成された複数のエア供給口３３，３
４からハウジング３２と軸３１との間隙にエアが供給さ
れ、軸３１がハウジング３２の中で空気軸受けにより支
持される。

【００７４】空気軸受けのラジアル方向およびスラスト
方向に剛性差を設け、偏芯のシフトとチルトを許容する
構成にするのが好ましい。

【００７５】ハウジング３２はスプリング３５により支
持されている。

【００７６】さらに、軸３１の下端には、押さえ３６が
連結されている。押さえ３６に対向する側には、支持体
３７が設けられていて、モータ３８により回転可能にな
っている。そして、押さえ３６と支持体３７により、レ
ンズ７を両面から保持してクランプし、クランプ軸方向
のみの力を伝達する。

【００７７】軸３１は、軸部３１Ａとフランジ部３１Ｂ
からなり、空気軸受け構造になっている。軸部３１Ａま
たはハウジング３２の少なくとも一方をテーパーにし
て、空気間隙を場所によって変化させ、軸部３１Ａがラ
ジアル方向への平行シフトまたは斜めに偏芯しやすくさ
せ、かつスラスト方向に対しては十分な剛性を持たせる
構造とする。それにより、レンズ７に無理な力を伝達さ
せずに確実なクランプを行う。

【００７８】軸部３１Ａおよびフランジ部３１Ｂをテー
パー形状にすることで、ハウジング３２との空気間隙を
部分的に変化させておく。

【００７９】軸部３１Ａが斜めにチルトしやすくすると
共に、エアー供給口３３よりエアー供給口３４のエアー
圧力を小さくすることにより軸部３１Ａのラジアル方向
剛性を低下させてシフト偏芯もしやすい構造にする。

【００８０】こうすることで、スラスト方向のみ剛性を
高める事が出来、レンズ７をクランプした時に発生する
余分なラジアル方向の力を吸収し、スラスト方向のみの
保持力を得ることができる。

【００８１】本発明によれば、軸部３１Ａに偏芯があっ
た場合でもレンズ７に無理な力が発生せず、確実なクラ
ンプができ、シンプルな構造で高精度な回転を維持する
ことが可能である。

【００８２】従来のクランプ装置では、芯押し軸の偏芯
を弾性材料や複雑なカップリング装置により吸収するよ
うな構造をとっていた。従来のレンズクランプ装置で
は、たとえ空気軸受けを用いても偏芯に起因した力がレ
ンズに伝達されてしまい、高精度な芯取り加工が出来な
かった。また、方向によって剛性をコントロールするこ
とが困難で、軸の偏芯成分であるシフトとチルトを別々
の構造によって制御する必要があった。

【００８３】研削装置の変形例 図１１，１２は、切削装置の変形例をしめす。

【００８４】レンズ７の光軸に合わせてレンズセルホル
ダ１を加工する際に、少なくとも２本の工具４１（刃
物）の間隔を調整せしめ、レンズセルホルダ１の両端面
を同時に加工する。工具４１の間隔の調整は、モータ４
２、スクリュウ４３およびナット４４により行う。工具
４１はナット４４で支持して固定する。

【００８５】対向した１対の工具４１による切り込み量
を制御し、切削抵抗をコントロールする。

【００８６】これまでのレンズセル加工装置では、工具
間隔を固定した加工機でセル端面を片側ずつ加工し、寸
法管理を行っていた。従来の加工装置では、セル端面を
片方ずつしか加工出来ないため、加工反力により生じる
回転モーメントの力でレンズが加工中に動いてしまい、
寸法管理がしにくかった。また、１回の切り込み量を微
小にして切削抵抗をなるべく小さくする必要が生じ、加
工に時間がかかり生産効率が悪かった。

【００８７】本発明によれば、２本の工具４１（刃物、
バイト）を対向させた時の工具間隔を、任意に調整出来
る機構を具備し、セル両端面を同時に加工すると共に、
互いの切り込み量をコントロールする事で加工反力を制
御させ、レンズ姿勢を安定させた状態を保つ。

【００８８】図１１の上方の工具４１と下方の工具４１
は、それぞれ切り込み量を制御することが可能であり、
テーブル４５をモータ４６により移動させることによっ
てセルの端面を加工する。

【００８９】図１２に示すように、上方の工具４１の切
り込みは下向きの主分力を発生させ、レンズ全体を回転
モーメントＡの方向にずらす力が働く。同様に下方の工
具４１の切り込み量に比例して回転モーメントＢの外力
がレンズを動かすため、両方の工具４１から発生する力
が釣り合うように切り込み量を制御する。

【００９０】本発明によれば、セルの両端面を同時に加
工できることに加え、切削力に起因したレンズのズレを
抑制することが出来るため、切り込み量を大きくする事
ができ大幅に加工時間を短縮することが可能である。

【００９１】また、レンズの回転モーメント力を抑制で
きることから、加工面の平行度など寸法管理を容易に行
うことが出来る。

【００９２】測定装置の変形例 図１３の実施例においては、ヘッド５１と保持手段５２
によりレンズ７を両面から挟んでクランプする。ヘッド
５１は偏芯測定とクランプを兼ね備えたヘッドである。
たとえば、ヘッド５１は、エアーマイクロによる空気間
隙の測定からレンズ偏芯量を求めるための測定ヘッド
と、レンズを保持するためのクランプヘッドとを兼ね備
えている。

【００９３】これまでのレンズ加工装置では、芯押し軸
によりレンズをクランプする前にレンズの取り付け姿勢
を測定するため、予めレンズからクランプ装置を遠ざ
け、偏芯測定を行ったのち測定器を外しクランプ装置で
レンズを保持していた。従来のレンズクランプ装置で
は、測定とレンズ保持とを別々な測定器および装置で行
っており、作業に手間と時間がかかっていた。また、小
径レンズの形状によってはレンズの保持力が弱く、接触
式センサーの測定圧力によってレンズが微小に動いて精
度良く測定することが困難であった。

【００９４】図１３の実施例においては、ヘッド５１に
エアーマイクロ式間隙測定機能を付加させ、測定とレン
ズ保持を連続的に行い、また、非接触測定により弱い保
持力のままで高精度な測定を可能にする。

【００９５】図１３において、保持手段５２に載せたレ
ンズ７の偏芯を測定するため、レンズ７に対向したヘッ
ド５１をレンズ７に近接させ、流量計５３を経由してエ
アーをヘッド５１に供給すると、エアーマイクロの原理
により空気間隙εに比例した流量を測定することが出来
る。

【００９６】ヘッド５１またはレンズ７をモータ５４に
より回転させ、取り付け偏芯（流量変化）のない状態に
レンズ７をアライメントした後、ヘッド５１をレンズ７
に押しあて、ヘッド５１の芯押し機構５５によりレンズ
７を確実にクランプする。

【００９７】本発明によれば、レンズ保持手段５２にバ
キュームチャックを用いたとしても保持力が十分に取れ
ないような小径レンズであっても、容易にレンズの取り
付け姿勢測定と保持が可能である。

【００９８】測定装置の別の変形例 図１４〜１６は、全方位感知タイプの計測用プローブ６
１と切削装置５との関係を示す図である。

【００９９】図１６に示すように、計測用プローブ６１
ａの位置でレンズ７の頂点を測定する。計測用プローブ
６１ｂの位置でレンズセルホルダ１の上端を測定する。
計測用プローブ６１ｃの位置でレンズセルホルダ１の下
端を測定する。計測用プローブ６１ｄの位置でレンズセ
ルホルダ１の外径を測定する。

【０１００】オシコップの変形例 図１７は、図１〜３のオシコップ８の先端に設けられて
いたＯリングの代りに用いる弾性体クランパー６１を示
す。この弾性体クランパー６１は方向依存性を有する。
それにより効果的に両軸間の芯ずれを吸収することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレンズセル加工装置の全体構成の
概略を示す。

【図２】図１のレンズセル加工装置のうち主としてレン
ズセルクランプ装置を示す。

【図３】図１のレンズセル加工装置のうち主としてレン
ズセルクランプ装置を示す。

【図４】レンズセルホルダ１の仕上加工寸法の指示箇所
の１つの例を示している。

【図５】レンズ７の寸法指示箇所に対するプローブの接
触状態の１例を示す。

【図６】計測用プローブと切削装置を示す。（ａ）は、
計測用プローブと切削装置を上からみた図である。
（ｂ）は、計測用プローブと切削装置を正面からみた図
である。

【図７】計測用プローブの変形例を示す図である。

【図８】校正ゲージをバキュームチャックに取り付けた
状態を示す。

【図９】（ａ）〜（ｃ）は計測用プローブと切削装置と
の関係（とくに一連の切削と計測の関係）を示す図であ
る。

【図１０】本発明によるレンズセル加工装置の変形例を
示す。

【図１１】切削装置の変形例をしめす。

【図１２】図１１の切削装置をしめす。

【図１３】測定装置の変形例をしめす。

【図１４】本発明によるレンズセル加工装置に使用する
全方位感知タイプの計測用プローブと切削装置との関係
を示す平面図である。

【図１５】図１４に示した全方位感知タイプの計測用プ
ローブと切削装置との関係を示す正面図である。

【図１６】図１４〜１５に示した全方位感知タイプの計
測用プローブと切削装置との関係を示す説明図である。

【図１７】（ａ）はオシコップに設ける弾性体クランパ
ーを示す正面図、（ｂ）は、そのオシコップに設ける弾
性体クランパーを示す側面図である。

【符号の説明】

１ レンズセルホルダ ２ バキュームチャック ３ レンズセルクランプ装置 ４ レンズセル測定装置 ５ 切削装置 ７ レンズ ８ オシコップ ９ カップリング １０ センタリング用シャフト

フロントページの続き (72)発明者 内山 昌芳 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内 Ｆターム(参考） 3C029 BB02 3C045 CA03 CA18 DA01 HA07

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズセルの光学レンズ等の光学素子の
   一方の屈折面を保持する第１保持手段と、該第１保持手
   段と対向するように配置され、前記光学素子の他方の屈
   折面を保持する第２保持手段と、前記レンズセルのホル
   ダの端面を切削加工する切削手段とを有し、前記レンズ
   セルを回転させて前記切削手段により前記ホルダの端面
   を切削するレンズセル加工装置において、 前記第１保持手段が真空保持手段であり、前記第２保持
   手段が前記光学素子を押圧して前記光学素子を保持する
   押圧保持手段であり、前記押圧保持手段の一部を柔構造
   として前記光学素子の屈折面に当接させることを特徴と
   するレンズセル加工装置。
2. 【請求項２】 前記押圧保持手段が、偏心と偏角を吸収
   できるカップリングを有し、該カップリングが柔構造と
   なっていることを特徴とする請求項１に記載のレンズセ
   ル加工装置。
3. 【請求項３】 前記押圧保持手段が、オシカップを有
   し、該オシカップの先端に方向依存性のある弾性体クラ
   ンパーを用いることを特徴とする請求項１に記載のレン
   ズセル加工装置。
4. 【請求項４】 レンズセルの光学レンズ等の光学素子の
   一方の屈折面を保持する第１保持手段と、該第１保持手
   段と対向するように配置され、前記光学素子の他方の屈
   折面を保持する第２保持手段と、前記レンズセルのホル
   ダの端面を切削加工する切削手段とを有し、前記レンズ
   セルを回転させて前記切削手段により前記ホルダの端面
   を切削するレンズセル加工装置において、 加工工程中あるいは加工完了時のレンズセルの寸法を、
   レンズセルを前記第１保持手段で保持した状態で計測す
   る計測手段を設け、該計測手段が、前記第１保持手段に
   より前記レンズセルを保持した状態で計測するためのプ
   ローブを具備することを特徴とするレンズセル加工装
   置。
5. 【請求項５】 前記プローブが二股式のプローブである
   ことを特徴とする請求項４に記載のレンズセル加工装
   置。
6. 【請求項６】 前記プローブが全方位感知タイプのプロ
   ーブであることを特徴とする請求項４に記載のレンズセ
   ル加工装置。
7. 【請求項７】 レンズセルの光学レンズ等の光学素子の
   一方の屈折面を保持する第１保持手段と、該第１保持手
   段と対向するように配置され、前記光学素子の他方の屈
   折面を保持する第２保持手段と、前記レンズセルのホル
   ダの端面を切削加工する切削手段とを有し、前記レンズ
   セルを回転させて前記切削手段により前記ホルダの端面
   を切削するレンズセル加工装置において、 前記光学素子の光軸に合わせて前記ホルダを加工する際
   に、少なくとも２本の工具の間隔を調整せしめ、前記ホ
   ルダの両端面を同時に加工する構成にしたことを特徴と
   するレンズセルホルダ加工装置。
8. 【請求項８】 前記２本の工具が、対向した１対の工具
   からなり、それらの１対の工具による切り込み量を制御
   し、切削抵抗をコントロールすることを特徴とする請求
   項７に記載のレンズセル加工装置。
9. 【請求項９】 レンズセルの光学レンズ等の光学素子の
   一方の屈折面を保持する第１保持手段と、該第１保持手
   段と対向するように配置され、前記光学素子の他方の屈
   折面を保持する第２保持手段と、前記レンズセルのホル
   ダの端面を切削加工する切削手段とを有し、前記レンズ
   セルを回転させて前記切削手段により前記ホルダの端面
   を切削するレンズセル加工装置において、 前記第２保持手段が、偏芯測定とクランプを兼ね備えた
   ヘッドであることを特徴とするレンズセル加工装置。
10. 【請求項１０】 前記ヘッドが、エアーマイクロによる
    空気間隙の測定からレンズ偏芯量を求めるための測定ヘ
    ッドと、レンズを保持するためのクランプヘッドとを兼
    ね備えたヘッドであることを特徴とする請求項９に記載
    のレンズセル加工装置。
11. 【請求項１１】 レンズセルの光学レンズ等の光学素子
    の一方の屈折面を保持する第１保持手段と、該第１保持
    手段と対向するように配置され、前記光学素子の他方の
    屈折面を保持する第２保持手段と、前記レンズセルのホ
    ルダの端面を切削加工する切削手段とを有し、前記レン
    ズセルを回転させて前記切削手段により前記ホルダの端
    面を切削するレンズセル加工装置において、 前記第２保持手段が、ハウジングの中に空気軸受けによ
    り支持されている軸を有し、軸の下端に押さえが連結さ
    れており、空気軸受けの軸またはハウジングの少なくと
    も一方をテーパー形状にすることで軸とハウジングとの
    空気間隙を部分的に変化させることを特徴とするレンズ
    セル加工装置。