JP2003048144A - レンズ研磨機の上軸機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、レンズホルダと砥石とが接触し砥
石を壊してしまうという不都合を伴うことなくレンズを
砥石に当て付けて研磨を行うことができるレンズ研磨機
の上軸機構を提供する。 【解決手段】 軸周りに回転可能かつ軸方向に加圧可能
な上軸１と、砥石１７に当て付けて加工するレンズ１６
を保持するレンズホルダ１５と、レンズホルダ１５を嵌
め合いで保持するレンズホルダ取付部１３と、前記上軸
１に対して前記レンズホルダ取付部１３を、外力が作用
していない場合には定方向を維持し、外力の作用下では
定方向への復元力を発揮する状態で連結するカップリン
グ１２とを有し、上軸１側と砥石１７とのずれをカップ
リング１２により吸収し、レンズ１６を砥石１７に確実
に当て付けて加工を行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨加工のために
レンズを保持するレンズ研磨機の上軸機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、研磨加工のためにレンズを保持し
て回転駆動するレンズ研磨機の上軸機構として、特開２
０００−９４２８７号公報の発明が開示されている。上
記発明の上軸機構の概略図を図６に示す。

【０００３】図６に示す上軸機構において、上軸１０１
はハウジング１０９に取り付けられたガイド１０２によ
って、上下方向に摺動可能かつこの上軸１０１の中心軸
を中心に回転可能に支持されている。

【０００４】上軸１０１とガイド１０２が摺動する中間
部分には、空隙１０３が設けられており、ガイド１０２
に設けられた通気口１０４から、図示せぬ空圧装置によ
って圧縮空気が前記空隙１０３に送り込まれる構成にな
っている。

【０００５】ガイド１０２の上端に固定されたバネ受け
部１０５と、継手部１３０のピン受け１０６との間に
は、バネ１０７がピン受け１０６を持ち上げる方向に作
用するように設置されており、また、通気口１０４から
圧縮空気が空隙１０３に送りこまれたときには、この部
分が加圧手段となり、バネ１０７の付勢力に対抗して上
軸１０１が下方向に押し下げられる構造になっている。

【０００６】上軸１０１の上方には、継手部１３０が設
けられており、上軸１０１と同軸上にハウジング１０９
に取り付けられた回転駆動手段であるモータ１０８の回
転を、上軸１０１に伝達するようになっている。

【０００７】継手部１３０は、ジョイント１１０と、ピ
ン１１１と、ピン受け１０６とから構成されており、モ
ータ１０８の回転軸に固定されたジョイント１１０には
２本のピン１１１が取り付けられるようになっている。

【０００８】前記ピン１１１は、ジョイント１１０の下
方に位置するピン受け１０６に設けられた穴１０６ａを
貫通し、モータ１０８の回転をピン受け１０６を介して
上軸１０１に伝達する構成になっており、また、ピン１
１１とピン受け１０６の穴１０６ａとの間には適当な隙
間が存在し、上軸１０１がピン受け１０６とともに自在
に上下動できる構造になっている。上軸１０１の上端は
ナット１２０によりピン受け１０６に連結されている。

【０００９】上軸１０１の下端部には、ユニバーサルジ
ョイント１１２が取り付けられ、その先端にネジ等で着
脱自在に取り付けられたレンズホルダ１１３に貼り付け
られたレンズ１１４が、加工時に接触する砥石１１５の
球面形状に自由になじめる構成になっている。レンズ１
１４の下方に位置する砥石１１５は、図示せぬ駆動モー
タにより回転されるスピンドル１１６の上端に固定され
ている。

【００１０】また、ハウジング１０９にはアーム１１７
に固定されており、アーム軸１１８を中心に揺動動作を
行いながらレンズ１１４の加工を行うようになってい
る。

【００１１】上記の構成からなるレンズ研磨機の上軸機
構は、まず、レンズ１１４が貼着されたレンズホルダ１
１３を、上軸１０１の下端部のユニバーサルジョイント
１１２の先端に取り付ける。次に、ハウジング１０９の
開口１０９ａ、ガイド１０２の通気口１０４を経て図示
せぬ空圧装置によって圧縮空気を空隙１０３に送り込
み、上軸１０１を下方向に押し下げ、レンズ１１４を砥
石１１５に接触させる。このときレンズ１１４は所定の
圧力で、下方向に加圧された状態になる。

【００１２】次に、図示せぬ駆動モータによりスピンド
ル１１６に固定された砥石１１５を回転させる。また、
これと同時にモータ１０８を回転させて、モータ１０８
の回転を継手部１３０を介して上軸１０１に伝達し、こ
の上軸１０１の回転動作により、レンズホルダ１１３に
貼着されたレンズ１１４を砥石１１５上で回転させて加
工を行う。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述した上軸機構は、
上軸１０１とレンズ１１４の間に可動部分であるユニバ
ーサルジョイント１１２を設け、ユニバーサルジョイン
ト１１２が微小変位することにより、レンズ加工時にレ
ンズ１１４が確実に砥石１１５の球面になじむような構
造になっている。

【００１４】しかしユニバーサルジョイント１１２には
衝となる定位置がないため、レンズ１１４と砥石１１５
とを当て付ける際にはレンズホルダ１１３がどちらを向
いているか解らない。そのため砥石１１５とレンズ１１
４を当てるける際には、毎回人手でレンズ１１４を位置
調整して砥石１１５に当て付けなければならないという
問題があった。

【００１５】また、ユニバーサルジョイント１１２は、
どの方向にも大きく動けるため、図７に示すように、加
工中のレンズ１１４が砥石１１５と当て付かなくなるま
でレンズホルダ１１３が回転してしまい、レンズホルダ
１１３の端部と砥石１１５とが接触し砥石１１５を壊し
てしまう不都合が生じるという問題もあった。

【００１６】さらに、ユニバーサルジョイント１１２の
先端にネジ結合を用いてレンズホルダ１１３を取り付け
るため、レンズホルダ１１３の脱着に時間がかかり、加
工能率が低下するという問題があった。

【００１７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、レンズホルダと砥石とが接触し砥石を壊してし
まうという不都合を伴うことなくレンズを砥石に当て付
けて研磨を行うことができ、かつ、レンズホルダを短時
間で着脱可能としたレンズ研磨機の上軸機構を提供する
ことを目的とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
軸周りに回転可能かつ軸方向に加圧可能な上軸と、砥石
に当て付けて加工するレンズを保持するレンズホルダ
と、レンズホルダを嵌め合いで保持するレンズホルダ取
付部と、前記上軸に対して前記レンズホルダ取付部を、
外力が作用していない場合には定方向を維持し、外力の
作用下では定方向への復元力を発揮する状態で連結する
微小可動機構とを有することを特徴とするものである。

【００１９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のレ
ンズ研磨機の上軸機構において、前記上軸に前記レンズ
ホルダ取付部を連結する微小可動機構は、外力が作用し
ていない場合の定方向から違う方向に回動するにつれ
て、前記定方向に復元しようとする力が大きくなるよう
に構成されていることを特徴とするものである。

【００２０】請求項１及び２記載の発明のレンズ研磨機
の上軸機構によれば、砥石に前記レンズホルダにより保
持したレンズを当て付けて加工する際に、このレンズホ
ルダはレンズホルダ取付部に嵌め合いで保持され、レン
ズホルダ取付部は外力が作用していない場合には定方向
を維持し、外力の作用下では定方向への復元力を発揮す
る微小可動機構を介して上軸に連結されていることか
ら、微小可動機構の微小変位により上軸側と砥石との間
の微小な位置ずれを吸収し、確実にレンズが砥石になら
う状態として加工を行うことができる。

【００２１】特に、微小可動機構は、外力が作用してい
ない場合の定方向から違う方向に回動するにつれて、前
記定方向に復元しようとする力が大きくなるように構成
されていることから、上軸側と砥石との間に大きな位置
ずれが生じようとする場合にも、微小可動機構によりそ
の位置ずれを速やかに吸収して確実にレンズが砥石にな
らう状態として加工を行うことができる。

【００２２】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載のレンズ研磨機の上軸機構において、前記レンズホル
ダを嵌め合いで保持するレンズホルダ取付部は、磁力の
作用下でレンズホルダを着脱可能に保持することを特徴
とするものである。

【００２３】請求項４記載の発明は、請求項１又は２記
載のレンズ研磨機の上軸機構において、前記上軸側から
レンズホルダ取付部内を経てレンズホルダへの空気吸引
力の作用又は不作用によって、このレンズホルダを着脱
可能に保持することを特徴とするものである。

【００２４】請求項３、請求項４記載の発明のレンズ研
磨機の上軸機構によれば、レンズホルダ取付部が磁力の
作用下でレンズを保持するレンズホルダを着脱可能に保
持し、又は、レンズホルダ取付部が空気吸引力の作用又
は不作用によってレンズを保持するレンズホルダを着脱
可能に保持するものであるから、レンズホルダ取付部に
対するレンズホルダの着脱の簡略化を図ることができ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】（実施の形態１） （構成）以下に本発明のレンズ研磨機の上軸機構の実施
の形態１について説明する。図１は本実施の形態１の上
軸機構の正面図を示す。図２は本実施の形態１の上軸機
構の分解斜視図を示す。

【００２６】本実施の形態１において、上軸１は、ハウ
ジング２の軸孔２ａに対して上下方向に摺動可能に、か
つ、この上軸１の軸を中心に回転可能に挿入される。

【００２７】上軸１をハウジング２へ挿入した後、ハウ
ジング２の上部に設けた中心孔より大径のハウジング穴
２ｂから突出する上軸１の上側軸部１ａの外周部ヘ、バ
ネ７を載置し、上軸１と円板状のピン受け６とを、上側
軸部１ａの上端部に設けられた雄ねじ１ｄと、ピン受け
６の中心孔の軸方向に設けられた雌ねじとにより一体的
に螺合連結する。これにより、バネ７はハウジング穴２
ｂの底面とピン受け６の下面とにより挟まれることにな
る。前記ハウジング２の側壁部には、前記軸孔２ａに連
通する通気口４が設けられている。

【００２８】前記ピン受け６の上方に配置されるモータ
８は、Ｌ形状のモータブラケット２１へ固定される。こ
のモータブラケット２１は、不図示のネジにより図２に
示すように矩形状のベース板２５へ固定される。前記モ
ータ８のモータ軸８ａは、円板状のジョイント１０のジ
ョイント穴１０ｃへ挿入され、このジョイント１０と不
図示のネジにより固定される。

【００２９】ピン受け６とジョイント１０との間に配置
される一対のピン１１の上端は、ジョイント１０に前記
ジョイント穴１０ｃと同方向に設けた一対のピン穴１０
ａへ各々圧入され、固定される。さらに、前記一対のピ
ン１１の下端は、ピン受け６に設けた一対のピン受け穴
６ａへ挿入される。各ピン受け穴６ａと、各ピン１１の
間には各々適度な隙間があり、各ピン１１は各ピン受け
穴６ａに沿って上下方向に移動可能となっている。

【００３０】前記ハウジング２は、モータ８のモータ軸
８ａと上軸１とが同軸配置となるように、かつ、前記モ
ータブラケット２１の下側の位置でベース板２５へ固定
される。

【００３１】前記上軸１の下側軸部１ｂの下端部１ｃに
は、微小可動機構を構成するカップリング１２の一端が
不図示のイモネジで連結固定される。カップリング１２
の他端には、レンズホルダ取付部１３が不図示のイモネ
ジで固定される。レンズホルダ取付部１３の下端には磁
石１４が接着される。有底円筒状に形成したレンズホル
ダ１５の下端には、研磨対象であるレンズ１６が貼り付
けられている。

【００３２】カップリング１２は、上軸１の軸方向と直
交する方向に関して、外力が作用していない場合の定方
向から違う方向に回動するにつれて、前記定方向に復元
しようとする力が大きくなる可動特性を有している。

【００３３】前記レンズホルダ取付部１３の下部側はレ
ンズホルダ１５内へ挿入されて、レンズホルダ取付部１
３のつば部１３ａとレンズホルダ１５の上端とが接合状
態となり、これにより、レンズホルダ１５は、レンズホ
ルダ取付部１３の下端に接着された磁石１４の磁力によ
ってレンズホルダ取付部１３に対して一体的に保持され
るようになっている。

【００３４】上軸１の下方には、この上軸１と同軸とな
る配置でスピンドル１８が配置されている。スピンドル
１８は、不図示のモータにより軸周りに回転駆動され
る。また、スピンドル１８の上端には砥石１７が取り付
られており、スピンドル１８が回転すると砥石１７も回
転するように構成している。

【００３５】（作用）本実施の形態１において、モータ
８に通電し、モータ軸８ａを回転させることによりジョ
イント１０が回転し、一対のピン１１が回転する。ピン
受け穴６ａに挿入された一対のピン１１の回転によりピ
ン受け６、上軸１も回転する。

【００３６】この状態で、通気口４へ不図示の圧縮空気
供給装置から圧縮空気を送り込むことにより、下側軸部
１ｂの上部が押され上軸１は回転しながら下方向へ加圧
される。圧縮空気の送り込みを中止するとバネ７により
上軸１は回転しながら加圧前の状態へ戻る。

【００３７】上軸１を加圧状態にした後、スピンドル１
８を上昇させ、レンズ１６と砥石１７を当て付けレンズ
１６を加工する。レンズ１６と砥石１７を当て付けたと
き、カップリング１２が微小変形することにより上軸１
と下軸の微妙なズレを吸収し、確実にレンズ１６が砥石
１７にならう状態で研磨を実行できる。

【００３８】（効果）本実施の形態１によれば、上軸１
とレンズホルダ１５の間の微小移動部分がカップリング
１２であるのでレンズホルダ１５に力が掛かっていない
場合、このレンズホルダ１５はいつも同じ方向を向いて
いる。そのため一度位置出しをしておけばレンズ１６と
砥石１７とを自動運転で確実に当て付けることができ
る。

【００３９】また、不可抗力等によりレンズ加工中に大
きく微小可動部分が動いても、カップリング１２は定位
置へ戻ろうとするため、加工中にレンズ１６と砥石１７
の正常な接触が無くなり砥石１７とレンズホルダ１５が
直接当たってしまうような不都合を無くすことができ
る。

【００４０】さらに、上軸１側ヘレンズホルダ１５を保
持する際にネジを用いず磁石１４の磁力を利用している
ので、素早くレンズホルダ１５を脱着できる。さらにレ
ンズホルダ１５に力が掛かっていないとき上軸１は定位
置にあるためオートローダーを用いて自動運転で素速く
レンズホルダ１５を上軸１に供給でき、同様にオートロ
ーダーを用いて自動運転で上軸１から素速くレンズホル
ダ１５を取り外すこともできる。

【００４１】また、図８に示す従来例のように、レンズ
ホルダ１１３をユニバーサルジョイント１１２に螺合し
ている場合には、ネジ部で０．０２ｍｍ程度のガタが生
じるが、図３に示すように本実施の形態１の場合には、
嵌め合いでレンズホルダ１５をレンズホルダ取付部１３
に取り付けているので、レンズホルダ取付部１３とレン
ズホルダ１５との間の隙間は数μｍ程度で済む。そのた
めレンズホルダ１５のレンズホルダ取付部１３に対する
繰り返し取付精度が向上する。

【００４２】（実施の形態２） （構成）図４、図５に本発明の実施の形態２の上軸機構
を示す。本実施の形態２においては実施の形態１と異な
る構成のみを主に説明する。本実施の形態２において、
上側軸部３１ａ、下側軸部３１ｂ及び下端部３１ｃから
なる上軸３１において、前記下側軸部３１ｂには軸方向
に貫通していない穴３７がレンズホルダ取付部３４側か
ら開けられている。また軸方向と垂直方向に、かつ、外
部へ貫通するように、前記穴３７と連通する穴３８が開
けられている。尚、図４、図５中、３１ｄは雄ねじであ
る。

【００４３】ハウジング２内には、上軸３１の下側軸部
３１ｂより大きい内径を有する円筒形の吸引口３６が設
けられ、さらに吸引口３６に連通するように、かつ、前
記穴３８と同方向に排気口３５が開けられている。

【００４４】レンズホルダ取付部３４には、軸方向に貫
通する貫通穴３４ａが設けられている。上軸３１の下側
軸部３１ｂから突出させた下端部３１ｃとレンズホルダ
取付部３４の中空突部３４ｂとの間には中空のチューブ
３２が取り付けられ、さらにチューブ３２の外周にはコ
イル状の微小可動機構を構成するバネ３３が下側軸部３
１ｂとレンズホルダ取付部３４とにより挟まれるように
して装着される。

【００４５】バネ３３は、上軸１の軸方向と直交する方
向に関して、外力が作用していない場合の定方向から違
う方向に回動するにつれて、前記定方向に復元しようと
する力が大きくなるバネ特性を有している。

【００４６】レンズ１６を下端面で接着保持する有底筒
状のレンズホルダ１５は、レンズホルダ取付部３４の外
周に嵌め付けられ、これにより、レンズホルダ１５とレ
ンズホルダ取付部３４との間に空隙３９が形成される構
造としている。

【００４７】（作用）次に、本実施の形態２の作用を実
施の形態１の場合と異なる点を主にして説明する。

【００４８】不図示の吸引装置により排気口３５から空
気を吸引することにより、吸引口３６、穴３７，３８、
チューブ３２、貫通穴３４ａ、レンズホルダ１５とレン
ズホルダ取付部３４との間の空隙３９の内部は全て真空
状態となり、レンズホルダ１５はレンズホルダ取付部３
４に吸引された状態となる。

【００４９】次に、上軸３１を実施の形態１の場合と同
様な加圧状態にした後、スピンドル１８を上昇させ、レ
ンズ１６に砥石１７を当て付けこのレンズ１６を加工す
る。レンズ１６と砥石１７を当て付けたとき、前記バネ
３３が微小変形することにより上軸３１とスピンドル１
８の軸との微妙なズレを吸収し、レンズ１６が砥石１７
に確実にならう状態で加工を行うことができる。

【００５０】（効果）本実施の形態２によれば、実施の
形態１におけるレンズホルダ１５を磁石１４により吸引
保持する構成に替えて、空気吸引機構によりレンズホル
ダ１５を吸引保持する構成としたこと、実施の形態１に
おけるカップリング１２に替えてバネ３３を用いる構成
としたことが特徴であり、これにより、実施の形態１の
場合と同様な効果を発揮させることができる。

【００５１】即ち、レンズホルダ１５はバネ３３の弾力
によりいつも同じ方向を向いている。そのため一度位置
出しをしておけばレンズ１６と砥石１７とを自動運転で
確実に当て付けることができる。また、不可抗力等によ
りレンズ加工中に大きく微小可動部分が動いても、バネ
３３の弾力により定位置へ戻ろうとするため、加工中に
レンズ１６と砥石１７の正常な接触が無くなり砥石１７
とレンズホルダ１５が直接当たってしまうような不都合
を無くすことができる。

【００５２】さらに、空気吸引機構によりレンズホルダ
１５を吸引保持する構成としいるので、素早くレンズホ
ルダ１５を脱着できる。さらに、レンズホルダ１５に力
が掛かっていないとき上軸１は定位置にあるためオート
ローダーを用いて自動運転で素速くレンズホルダ１５を
上軸１側に供給でき、同様にオートローダーを用いて自
動運転で上軸１側から素速くレンズホルダ１５を取り外
すこともできる。

【００５３】また、実施の形態１の場合と同様、嵌め合
いでレンズホルダ１５をレンズホルダ取付部１３に取り
付けているので、レンズホルダ取付部１３とレンズホル
ダ１５との間の隙間は数μｍ程度で済む。そのためレン
ズホルダ１５のレンズホルダ取付部１３に対する繰り返
し取付精度が向上する。

【００５４】

【発明の効果】以上説明した請求項１、請求項２記載の
発明によれば、一度レンズホルダ１５に保持されるレン
ズの砥石に対する位置出しをしておけば、微小可動機構
の微小変位により上軸側と砥石との間の微小な位置ずれ
を吸収し、確実にレンズが砥石にならう状態として加工
を行うことができるレンズ加工機の上軸機構を提供する
ことができる。

【００５５】また、請求項３、請求項４記載の発明によ
れば、レンズホルダ取付部に対するレンズホルダの着脱
の簡略化、さらには自動化を図ることができるレンズ加
工機の上軸機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の上軸機構の概略断面図
である。

【図２】本実施の形態１の上軸機構の分解斜視図であ
る。

【図３】本実施の形態１の上軸機構におけるレンズホル
ダのガタの寸法を示す説明図である。

【図４】本発明の実施の形態２の上軸機構の概略断面図
である。

【図５】本実施の形態２の上軸機構の分解斜視図であ
る。

【図６】従来例の上軸機構の概略断面図である。

【図７】従来例の上軸機構のレンズホルダのレンズに対
する研磨位置からレンズホルダの端部がレンズに当接す
る状態への変化を示す説明図である。

【図８】従来例の上軸機構におけるレンズホルダのガタ
の寸法を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 上軸 １ａ 上側軸部 １ｂ 下側軸部 １ｃ 下端部 ２ ハウジング ２ａ 軸孔 ２ｂ ハウジング穴 ４ 通気口 ６ ピン受け ６ａ 穴 ７ バネ ８ モータ ８ａ モータ軸 １０ ジョイント １０ａ ピン穴 １０ｃ ジョイント穴 １１ ピン １２ カップリング １３ レンズホルダ取付部 １４ 磁石 １５ レンズホルダ １６ レンズ １７ 砥石 １８ スピンドル ２１ モータブラケット ２５ ベース板 ３１ 上軸 ３１ａ 上側軸部 ３１ｂ 下側軸部 ３１ｃ 下端部 ３２ チューブ ３３ バネ ３４ レンズホルダ取付部 ３４ａ 貫通穴 ３４ｂ 中空突部 ３５ 排気口 ３６ 吸引口 ３７ 穴 ３８ 穴 ３９ 空隙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸周りに回転可能かつ軸方向に加圧可能
   な上軸と、 砥石に当て付けて加工するレンズを保持するレンズホル
   ダと、 レンズホルダを嵌め合いで保持するレンズホルダ取付部
   と、 前記上軸に対して前記レンズホルダ取付部を、外力が作
   用していない場合には定方向を維持し、外力の作用下で
   は定方向への復元力を発揮する状態で連結する微小可動
   機構と、 を有することを特徴とするレンズ研磨機の上軸機構。
2. 【請求項２】 前記上軸に前記レンズホルダ取付部を連
   結する微小可動機構は、外力が作用していない場合の定
   方向から違う方向に回動するにつれて、前記定方向に復
   元しようとする力が大きくなるように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載のレンズ研磨機の上軸機
   構。
3. 【請求項３】 前記レンズホルダを嵌め合いで保持する
   レンズホルダ取付部は、磁力の作用下でレンズホルダを
   着脱可能に保持することを特徴とする請求項１又は２記
   載のレンズ研磨機の上軸機構。
4. 【請求項４】 前記上軸側からレンズホルダ取付部内を
   経てレンズホルダへの空気吸引力の作用又は不作用によ
   って、このレンズホルダを着脱可能に保持することを特
   徴とする請求項１又は２記載のレンズ研磨機の上軸機
   構。