JP2006218576A - レンズ貼り付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工するレンズの面精度を確保し、かつ、取扱中にレンズが貼付皿から剥がれることが防止できるレンズ貼付方法を提供することにある。
【解決手段】貼付剤４２を用いて貼付皿３７にレンズ２０を貼り付けるレンズ貼付方法において、上記貼付皿３７および上記レンズ２０の少なくとも一方に上記貼付剤４２を塗布する工程と、上記レンズ２０を上記貼付皿３７に押圧加圧するとき、上記貼付剤４２に超音波を印加する工程とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ研削研磨装置に用いられる貼付皿に被加工物であるガラスやセラミック等のレンズの素材を貼り付けるレンズ貼付方法に関する。

従来のレンズ研削研磨装置は、レンズを研削研磨加工するための砥石と、砥石に対してレンズを加圧するための上軸と、上軸側もしくは砥石軸側（下軸側）を揺動駆動するための揺動機構とにより構成されるのが一般的である。

このような研削研磨加工を行なう場合、予め、被加工体であるレンズを貼付皿に貼り付ける作業が必要になる。かかるレンズ装置及びその貼付方法として、例えば、特公平５-６７３７９号公報（以下、特許文献１と呼ぶ。）に開示される技術がある。このレンズ貼付装置及びその貼付方法について図４及至図７を用いて説明する。

上記レンズ貼付装置は、図４に示す第１の吸着部１と、図５に示す貼付剤塗布ユニット２と、図６に示す加熱心出しユニット３と、図７に示す冷却ユニット４とを備える。

図４に示す第１の吸着部１は、上下動自在に保持されたレンズ供給軸６と、このレンズ供給軸６の下端に設けられたテーパ状の吸着筒７とから構成され、この吸着筒７に、レンズ供給パレット８に収納されていたレンズ１０を吸引するようになっている。

図５に示す貼付剤塗布ユニット２は、上記レンズ１０の貼付面１１に熱溶解性貼付剤１２を塗布するための貼付剤塗布棒１３と、上記熱溶解性貼付剤１２を収容した貼付剤供給装置１４とから構成されている。貼付剤塗布棒１３は保持フレーム１５に対して上下動自在に保持され、レンズ１０の貼付面１１に貼付剤供給装置１４内の熱溶解性貼付剤１２を塗布するようになっている。

図６に示す加熱心出しユニット３は、心出し台２１を装備してなり、この心出し台２１は、図示しないプレートヒータ及び図示しないヒート吹出し口を介して加熱されるようになっている。また、加熱心出しユニット３には、上記レンズ１０及び貼付皿２２の外周面に向かって一対のチャック爪２３が開閉可能に配置されている。そして、チャック爪２３にてレンズ１０と貼付皿２２との心出し操作を行なう場合、熱溶解性貼付剤１２の部分を直接に挟持することがないように、チャック爪２３の先端部側面には、凹部２４が形成されている。また、図７に示すように、各チャック爪２３の先端部には、レンズ１０及び貼付皿２２を、安定的に保持するように、平面Ｖ字状の切欠き部２５が形成されている。

また、図７に示す冷却ユニット４は、冷却タンク２７を有しており、この冷却タンク２７内には、市水等の冷却液２８が収容されている。各チャック爪２３はレンズ１０と貼付皿２２とを心出した状態で冷却処理できるように設定される。図７に示すように、冷却ユニット４は、冷却タンク２７内に設置された貼付皿受け部３１の周面には、冷却液２８を循環させるための循環口３２が適数個設けられている。

上記レンズ貼付装置を用いたレンズ貼付方法は、次の通りである。まず、図４に示すように、レンズ供給パレット８上に置かれたレンズ１０を、吸着部１にて吸着保持して、図５に示すように、貼付剤塗布ユニット２の上方位置まで搬送する。
ついで、貼付剤塗布棒１３により熱溶解性貼付剤１２を、レンズ１０の貼付面１１に塗布する。

これとは別に、図６に示すように、貼付皿２２を加熱心出しユニット３の心出し台２１に装着し、その貼付皿２２を図示しないプレートヒータ及び図示しないヒータによって加熱する。

次に、貼付皿２２の貼付面に、レンズ１０を、熱溶解性貼付剤１２を介して圧着させる。
ついで、レンズ１０と貼付皿２２と一対のチャック爪２３にて挟持し、貼付皿２２の正規の位置に貼り付けされるように上記レンズ１０の心出しを行なう。

この心出しが終了した後、図７に示すように、チャック爪２３にて、レンズ１０および貼付皿２２を保持したまま移動し、このレンズ１０および貼付皿２２を冷却ユニット４の冷却タンク２７内の冷却液２８中に浸漬して強制冷却をおこなう。

以上のように、従来の技術によれば、レンズ１０と貼付皿２２との圧着時に余分な熱溶解性貼付剤１２が、貼付皿２２およびレンズ１０の外周面に、はみ出しても、両者を心出ししつつ貼り付けることができる。
特公平５-６７３７９号公報

上述した従来の技術では、研削加工後あるいは研削加工後の上がり寸法h（図８参照）を高精度に仕上げても、レンズ１０を貼付皿２２から剥がしてレンズ１０単体の中肉を測定すると、中肉精度が低下するという問題点が生じていた。

この中肉精度が低下するという事実は、レンズ１０の貼付面１１から貼付皿２２上面の基準面２６までの寸法の誤差（ばらつき）に起因する。

具体的には、貼付剤塗布棒１３についた熱溶解性貼付剤１２をレンズ１０の貼付面１１に塗布する際に塗布量がばらついてしまうこと、レンズ１０の貼付面１１に塗布される研磨加工後にキズ防止、ヤケ防止のための保護膜（マスキング）の膜厚がばらついてしまうこと、レンズ１０を貼付皿２２に圧着する際の圧着カおよび圧着する際の貼付皿２２およびレンズ１０の温度変化によって熱溶解性貼付剤１２の粘度が変化し、その熱溶解性貼付剤１２の膜厚がばらついてしまうこと、貼付皿２２の基準面２６から貼付面１１までの寸法誤差（貼付皿製作時の加工寸法誤差）などが考えられる。

また、上記の誤差を解消するように、例えば、レンズ１０の貼付面１１に塗布された熱溶解性貼付剤１２の膜厚を薄くするように、レンズ１０の圧着力を高くして貼付皿２２に貼り付けた場合には、レンズ１０が圧力により変形した状態で貼り付けられてしまい、砥石による加工後に貼付皿２２から剥がしたレンズ１０の面精度が悪化してしまうという不具合が生じる。また、塗布量の制御あるいは温度環境の制御をするため、貼付装置自体が高価になるという不具合があった。最近の光学機器の光学系を構成するレンズは小型化、高精度化が求められているので、特に問題である。

しかしながら、従来の技術では、レンズ１０を貼付皿２２に貼り付ける時点で中肉精度を高精度化できないものであった。また、小型のレンズ１０の場合では、特に接着面積が小さい。このため、接着力も小さくなり、加工中や測定などの取り扱い中にレンズ１０が貼付皿２２から剥がれるという問題点もあった。

本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、加工するレンズの面精度を確保し、かつ、取扱中にレンズが貼付皿から剥がれることが防止できるレンズ貼付方法を提供することにある。

請求項１に係る発明は、貼付剤を用いて貼付皿にレンズを貼り付けるレンズ貼付方法において、上記貼付皿および上記レンズの少なくとも一方に上記貼付剤を塗布する工程と、上記レンズを上記貼付皿に押圧加圧する工程と、上記レンズを上記貼付皿に押圧加圧する際に上記貼付剤に超音波を印加する工程と、を有することを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、貼付剤を用いて貼付皿にレンズを貼り付けるレンズ貼付方法において、上記貼付皿および上記レンズの少なくとも一方に上記貼付剤を塗布する工程と、上記レンズを上記貼付皿に押圧加圧するとき、上記貼付剤に高周波で熱を印加する工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、超音波または高周波を印加することで、局所的に熱可塑性接着剤や保護膜を加熱・溶融させることができる。また、超音波の印加においては溶融した熱可塑性接着剤や保護膜を拡散させることもできる。
これらの効果によりレンズと貼付皿の間に介在する接着剤を極力薄くすることができるので、保護膜や熱可塑性接着剤の厚さの誤差を最小に抑えることができる。

さらに、接着剤を薄くできるので、その接着剤の塗布量を少なくできるとともに、接着力が強くなり、加工中にレンズと貼付皿が剥離することがなくなる。これにより、中肉の高精度化や良品率の向上が可能となる。

しかも、必要な部分だけの局所加熱なので、本発明方法の実行を担うレンズ貼付装置の製作や作業の自動化などの達成も容易である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のレンズ貼付方法の実行を担うレンズ貼付装置と、そのレンズ貼付方法の手順を示すモデル図である。

本実施形態のレンズ貼付装置は、図１（ａ）に示されるように構成されている。すなわち、図示しないパレット上に保護膜２０を塗布した状態のレンズ素材としてのレンズ３０が被貼付面３０ａを下に向けて整列され、このレンズ３０はその被貼付面３０ａに保護膜２０が塗布された状態のまま、搬送ハンド３６で保持される。搬送ハンド３６は、例えばレンズ３０を吸着または挟持して保持するようになっている。

一方、図示しないストッカ上には、貼付皿３７が図示しないヒータで加熱した状態で整列されている。貼付皿３７はその底部に鍔３７ａとその下方に向けて突き出した貼付皿軸部３７ｂとが設けられている。

そして、貼付皿３７は、図示しない皿搬送ハンドで搬送されてきて、図１（ａ）に示す貼付台４１の穴部４１ａ内にその貼付皿軸部３７ｂを挿入するようになっている。このとき、鍔３７ａの下面は、貼付台４１の上面によって形成した受け部４１ｂに当たって貼付皿３７の位置を決める貼付皿基準面３７ｃを形成している。これにより、貼付台４１の穴部４１ａで貼付皿３７の貼付皿軸部３７ｂを拘束し、貼付皿３７の上下方向の位置を決める手段を構成している。貼付台４１は支持台４３上に支えられる。

また、レンズ貼付装置には、溶解した熱可塑性(熱溶解性)接着剤４２を収容する槽４５が設けられており、この槽４５には塗布アーム５１が付設されている。この塗布アーム５１は、図示しない操作機構により上下方向へ移動させられ、そのアーム先端５１ａで、上記槽４５内で溶解した熱可塑性接着剤４２を掬い上げ、上述したレンズ３０の被貼付面３０ａに熱可塑性接着剤４２を塗布するようになっている。熱可塑性接着剤４２の塗布量は、塗布アーム５１のアーム先端５１ａの形状や径の大きさを変えることや、レンズ３０の被貼付面３０ａと、そのアーム先端５１ａの上端での間隔を調整することで、コントロールすることができる。

上記槽４５には、ヒータが設けられ、この槽４５内の熱可塑性接着剤４２を所定の温度に加熱するようになっている。

このレンズ貼付装置には、超音波を発生する超音波発振機６０を備えたプレス機７０が設けられている。

次に、レンズ貼付方法について説明する。図示しないパレット上には、保護膜２０を塗布した状態で配置されたレンズ３０が被貼付面３０ａを下向きにして整列されている。

まず、搬送ハンド３６でレンズ３０を吸着または挟持して保持する。一方、図示しないストッカ上には貼付皿３７が図示しないヒータで加熱した状態で整列されており、図示しない皿搬送ハンドで貼付台４１の穴部４１ａに貼付皿３７の貼付皿軸部３７ｂを挿入し、貼付台４１の受け部４１ｂに貼付皿３７の貼付皿基準面３７ｃを当接させて載置する。これによって、貼付皿３７は、穴部４１ａで貼付皿軸部３７ｂを拘束し、受け部４１ｂが貼付皿基準面３７ｃを受けて上下方向の位置決めがなされる。

また、搬送ハンド３６に保持されたレンズ３０は槽４５の上方へ移動し、アーム先端５１ａの上方で待機する。

ついで、搬送ハンド３６は塗布アーム５１のアーム先端５１ａが上方へ移動してもレンズ３０と直接接触しない位置へと移動し、その後、塗布アーム５１の上下動により、アーム先端５１ａで溶解した熱可塑性接着剤４２をレンズ３０の被貼付面３０ａに適量塗布する。

このとき、槽４５の温度や、アーム先端５１ａの形状や径の大きさを変えること、レンズ３０の被貼付面３０ａとアーム先端５１ａとの間隔を調整することで、熱可塑性接着剤４２の塗布量をコントロールする。

次に、熱可塑性接着剤４２をレンズ３０の被貼付面３０ａに塗布した状態で、搬送ハンド３６を、貼付台４１上に載置された貼付皿３７の上方へ移動し、熱可塑性接着剤４２が硬化する前に所定の加圧をかけつつ、貼付皿貼付面３７ｄヘレンズ３０の被貼付面３０ａを押圧し、貼付皿貼付面３７ｄにレンズ３０を貼り付ける。

このとき、熱可塑性接着剤４２の温度が低下するにしたがい、熱可塑性接着剤４２が硬化していく。すると、熱可塑性接着剤４２の厚さがばらついたまま、貼付皿３７とレンズ３０が貼り付けられることになるので、図１（ｂ）に示すように、超音波発振機６０で、上軸側の搬送ハンド３６に超音波を印加する。

このように超音波を印加すると、熱可塑性接着剤４２と保護膜２０が局所的に加熱・拡散されるので、図１（ｃ）（ｄ）に示すように、プレス機７０による加圧に応じて熱可塑性接着剤４２と保護膜２０を薄くすることができる。

この際、超音波による局所的な熱の発生なので、その超音波の印加をやめると、すぐに冷却され、レンズ３０と貼付皿３７とが接着される。

（効果）
本実施形態によれば、超音波の印加により局所的に熱可塑性接着剤４２や保護膜（熱可塑性あり）２０を加熱・拡散でき、レンズ３０と貼付皿３７の間に介在する接着剤４２を極力薄く回り込ませることができるので、保護膜２０や熱可塑性接着剤４２の厚さの誤差を最小に抑えることができる。

また、熱可塑性接着剤４２の層を薄くできるので、熱可塑性接着剤４２の塗布量を少なくできるとともに、レンズ３０と貼付皿３７の接着力が強くなり、加工中に、レンズ３０と貼付皿３７が剥離することがなくなる。これにより、中肉の高精度化や良品率の向上が可能となる。

（第２の実施形態）
図２は、本実施形態のレンズ貼付方法の実行を担うレンズ貼付装置と、そのレンズ貼付方法の手順を示すモデル図である。この図２において、上述した第１の実施形態と同じ要素には同じ符号を付与してその説明を省略する。

本実施形態では、下軸側の位置する貼付台４１に超音波を印加するようにした点が、上述した第１の実施形態と相違する。このとき、超音波の印加は、下側から行なっても良く、レンズ３０を下側に載置して、貼付皿３７を搬送ハンドで保持しても良い。

本実施形態では、図示しない超音波発振機により超音波を下側から印加するため、超音波発振機とプレス機を上下に分けて設置することができる。このため、装置製作も容易になる。もちろん、本実施形態によれば、上述した第１の実施例と同様の効果が得られる。

（第３の実施形態）
図３は、本実施形態のレンズ貼付方法の実行を担うレンズ貼付装置と、そのレンズ貼付方法の手順を示すモデル図である。この図３において、上述した第１、２の実施形態と同じ要素には、同じ符号を付与してその説明を省略する。

本実施形態では、超音波発振機の代わりに高周波加熱装置８０を設けたものである。高周波加熱装置８０は、図３に示すように、筒状に形成されたヒータによって構成され、使用するとき、レンズ３０と貼付皿３７を貼り付ける加工の際にその周囲を取り囲むようになっている。

そして、この高周波加熱装置８０は、搬送ハンド３６に保持されたレンズ３０と貼付皿３７とを貼り付ける際、超音波を印加する代わりに高周波加熱装置８０により局所加熱をするようになっている。

本実施形態によれば、高周波加熱装置８０で局所加熱するので、貼付皿３７の事前加熱が不必要になるので、その貼付皿３７のストッカ部にヒータを設置する必要がなくなる。また、必要な部分だけの局所加熱なので、自動化などの装置製作も容易になる。もちろん、本実施形態によれば、上述した第１、２の実施例と同様の効果が得られる。

なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、他の形態のものにも適用が可能である。上述した加熱機構は高周波加熱装置だけでなく、エアーヒータやマイクロ波加熱やランプヒータ等の手段を用いても良い。

第１の実施形態におけるレンズ貼付方法のモデル図。 第２の実施形態実施におけるレンズ貼付方法のモデル図。 第３の実施形態におけるレンズ貼付方法のモデル図。 従来技術の説明図。 従来技術の説明図。 従来技術の説明図。 従来技術の説明図。 従来技術の説明図。

符号の説明

３０…レンズ、３７…貼付皿、４２…熱可塑性接着剤
４５…槽、５１…塗布アーム、６０…超音波発振機
７０…プレス機、８０…高周波加熱装置

Claims (2)

1. 貼付剤を用いて貼付皿にレンズを貼り付けるレンズ貼付方法において、
   上記貼付皿および上記レンズの少なくとも一方に上記貼付剤を塗布する工程と、
   上記レンズを上記貼付皿に押圧加圧する工程と、
   上記レンズを上記貼付皿に押圧加圧する際に上記貼付剤に超音波を印加する工程と、
   を有することを特徴とするレンズ貼付方法。
2. 貼付剤を用いて貼付皿にレンズを貼り付けるレンズ貼付方法において、
   上記貼付皿および上記レンズの少なくとも一方に上記貼付剤を塗布する工程と、
   上記レンズを上記貼付皿に押圧加圧するとき、上記貼付剤に高周波で熱を印加する工程と、
   を有することを特徴とするレンズ貼付方法。

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