JP2008036788A - レンズ研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズの着脱や研磨皿の交換に際しても作業性の良好な研磨装置を得ること。
【解決手段】少なくとも、加圧軸４ａと、加圧軸４ａを回転可能かつ軸方向に摺動可能に支持する支持部材４と、加圧軸４ａを軸方向に付勢する付勢部材とからなる加圧機構と、を有し、該加圧機構を、付勢部材の付勢力を加圧軸４ａを介しレンズ１に伝達し、レンズ１を研磨皿２に対して押圧する研磨位置と、加圧軸４ａを介しての付勢部材の付勢力によるレンズの研磨皿２に対する押圧状態を解除した退避位置との間を回動可能に保持する保持部材６を備えたレンズ研磨装置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズを研磨皿に押圧する加圧機構を有するレンズ研磨装置に関するものである。

従来より、レンズを回転する研磨皿に面接触させ、研磨皿の球芯軸上を加圧揺動させてレンズの研磨を行うレンズ研磨装置が知られている。このレンズ研磨装置は、研磨皿を回転させやといに貼り付けられたレンズを加圧軸により曲面（Ｒ面）状の研磨面に押圧揺動させて加工する球芯研磨装置であり、広く知られている。

このような球芯研磨装置に関し、加圧部材と加圧部材に揺動運動を伝達する揺動部材とを連結すると共に、撓みによりレンズに加圧力を作用させる弾性連結部材を備えたものがある（特許文献１参照）。
特開２００１−１３８１９９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された球芯研磨装置は、板バネにより加圧部材と揺動部材を連結し、加圧のための弾性部材として板バネを用いるか、板バネとコイルバネを併用して用いるものである。

図５は、従来の特許文献１に記載された球芯研磨装置の加圧ブロック及び加圧軸ホルダの構成を模式的に示した図である。同図において、５０は加圧ブロック、５１は加圧軸ホルダ、５２は板バネ、５３は加圧軸である。

同図（ａ）に示した、板バネ５２が撓んでいない状態から、同図（ｂ）に示した、加圧のために板バネ撓ませた状態にすると、板バネの全長は変化しないため加圧軸５３の軸線は図示ｄに示すようにズレを生じることになる。

加圧軸５３は正確に研磨皿の球芯に向かってないと、レンズ全体を均等に押圧できないため偏摩耗等を生じる問題があり、このズレは特に小径のレンズを研磨する際に、径に対するズレ量の比率が増大し、無視できない問題となる。

また、近年では非常に小径のレンズ研磨の要望が高まっているが、小径で薄肉のレンズ研磨に際しては押圧力を過剰に掛けることができず、非常に小さい押圧力を微妙に調整できるものである必要がある。

更に、上記特許文献１に記載された球芯研磨装置は、加圧のための弾性部材として板バネを用い、加圧部材と揺動部材を連結しているものであり、レンズの着脱時には加圧ブロックを人が指で持ち上げる必要があり、作業し難く、着脱するレンズで研磨皿面を傷つけるおそれがあり、また、板バネを指で撓ませるため作業者の指に負荷がかかる等の問題がある。

本発明は上記問題に鑑み、加圧に際し、加圧軸の軸線が移動することがなく、常に加圧軸の軸線を正確に研磨皿の球芯に向かわせることができ、また、非常に小さい押圧力を微妙に調整でき、これによりレンズを高精度に研磨することが可能で、更に、レンズの着脱や研磨皿の交換に際しても作業性、作業効率の良好なレンズ研磨装置を得ることを目的とするものである。

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。

１．レンズを回転する研磨皿に面接触させ、該研磨皿の球芯軸上を加圧揺動させてレンズの研磨を行うレンズ研磨装置において、少なくとも、加圧軸と、該加圧軸を回転可能かつ軸方向に摺動可能に支持する支持部材と、前記加圧軸を軸方向に付勢する付勢部材とからなり、前記加圧軸は、ベアリングを介して前記支持部材に支持され、前記ベアリングの内径で摺動可能に嵌合された加圧機構を有し、前記加圧機構を、前記付勢部材の付勢力が前記加圧軸を介し前記レンズに伝達し前記レンズを前記研磨皿に対して押圧する研磨位置と、前記加圧軸を介しての前記付勢部材の付勢力による前記レンズの前記研磨皿に対する押圧状態を解除した退避位置と、の間を回動可能に保持する保持部材を備えたことを特徴とするレンズ研磨装置。

２．前記研磨皿を回転軸方向に昇降させる昇降機構を備えたことを特徴とする１に記載のレンズ研磨装置。

３．前記付勢部材はコイルバネであり、前記加圧軸の軸線が前記コイルバネの巻き径の内側に位置することを特徴とする１又は２に記載のレンズ研磨装置。

４．前記付勢部材の付勢力を調整する調整部材が設けられていることを特徴とする１〜３のいずれかに記載のレンズ研磨装置。

５．前記付勢部材は交換可能であることを特徴とする１〜４のいずれかに記載のレンズ研磨装置。

６．前記加圧軸の軸方向の移動を測定する測長器が設けられていることを特徴とする１〜５のいずれかに記載のレンズ研磨装置。

本発明によれば、加圧に際し、加圧軸の軸線が移動することなく、常に加圧軸の軸線を正確に研磨皿の球心に向かわせることができ、また、非常に小さい押圧力を微妙に調整でき、これにより、特に小径のレンズを高精度に研磨することが可能で、さらに、レンズの着脱や研磨皿の交換に際しても作業性、作業効率の良好な研磨装置を得ることが可能となる。

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

以下、図１、図２を用いて本実施の形態に係る研磨装置１００の全体構成を説明する。

図１は、本実施の形態に係る研磨装置１００の全体構成の概要を模式的に示した側面図である。図２は、本実施の形態に係る研磨装置１００のレンズ研磨部の概要を模式的に示した正面図である。なお、図１、２においては、細部については省略した部分もある。

図１、図２において、１はレンズ、１ａはレンズホルダ、２は研磨皿、３は皿軸、３ａはスピンドルであり研磨皿保持部材として機能し、研磨皿２はスピンドル３ａに着脱自在に取り付けられている。スピンドル３ａはプーリー５ａ及び平ベルト５ｂを介して皿軸モータ５の回転が伝達されて回転するようになっている。３ｃは皿軸昇降ダイアルであり、皿軸昇降ダイアル３ｃを回転させることにより、ラック＆ピニオン機構（昇降機構）によりスピンドル３ａを昇降させ、皿軸３を回転軸方向に移動させることができる。この皿軸昇降ダイアル３ｃを操作することにより、研磨皿２の球心と後述の加圧機構の揺動中心を一致させることができる。なお、この皿軸昇降機構は偏心カム機構等を用いたものであってもよい。

４ａは加圧軸であり、支持部材４が加圧軸４ａを支持している。４ｂは測長器であるダイヤルゲージであり、支持部材４に支持され、研磨皿２の球心と後述の加圧機構の揺動中心が不一致のときに発生する加圧軸４ａの軸方向の移動量を計るために設けられている。加圧軸４ａは、その軸方向が研磨皿２の球心に向かうように設定される。

支持部材４は、保持部材６に保持され、揺動軸モータ８の回転運動を揺動運動に変換するクランク機構８ａを介して揺動軸モータ８の回転が伝達され、研磨皿２の球心を通る軸を揺動中心として、図１では紙面表裏方向、図２では図示矢印方向に揺動するようになっている。

即ち、研磨皿２はスピンドル３ａを軸に回転し、加圧軸４ａを支持する支持部材４及びレンズ１、レンズホルダ１ａは研磨皿２の球心を通る軸を揺動中心として揺動してレンズ１を研磨するようになっている。研磨皿２の球心に対し、揺動中心である揺動軸がずれている場合には、揺動時にダイヤルゲージ４ｂの指針が振れ、研磨皿２の球心と揺動中心である揺動軸が一致している場合には、揺動時にダイヤルゲージ４ｂの指針が停止した状態となる。即ち、段取り時の揺動時において、ダイヤルゲージ４ｂの指針が振れている場合は皿軸昇降ダイアル３ｃを回し、ダイヤルゲージ４ｂの指針が停止する位置に調整すれば、研磨皿２の球心と揺動中心である揺動軸が一致した状態、即ち、球心研磨の状態が得られる。

また、研磨を繰り返すことによる研磨皿２の摩耗等により揺動軸と球心とにズレが生じた場合には、このダイヤルゲージ４ｂの指針の振れにより、常時確認ができると共に、皿軸昇降ダイアル３ｃによって研磨皿２を上昇させることで、容易に揺動軸と球心とを合致させることができ、研磨皿２を研磨装置から取り外すことなく球心研磨の状態に戻せるようになっている。

９は揺動位置・揺動幅確認板であり、支持部材４の揺動位置・揺動幅を確認するためのものであり、揺動せず固定されている。

また、保持部材６は、押圧部材であるバネ６ａにより押圧され、ストッパ６ｂにより保持部材６の中心線と揺動軸の中心線が平行になる位置に位置決めすることで、図示実線で示す研磨位置となる。なお、このバネ６ａによる押圧力は、ストッパ６ｂに掛かるものであり、加圧軸４ａのレンズへの押圧力とはならない。

更に、支持部材４を保持する保持部材６は、レンズ１を研磨皿２に対して押圧する研磨位置（図１の実線で示す状態）と、レンズ１の研磨皿２に対する押圧状態を解除した退避位置（図１の破線で示す状態）との間を、回動軸１０を軸として回動可能になっていて、レンズ１の着脱時や研磨皿２の交換時の作業性を向上させるようになっている。

以上が、本実施の形態に係るレンズ研磨装置１００の概要である。以下に、加圧軸４ａ、支持部材４周辺について、より詳しく説明する。

図３は、本実施の形態に係る研磨装置１００を構成する、加圧軸４ａ、支持部材４周辺の加圧機構を示す断面図である。なお、以下の図においては、説明の重複を避けるため同機能部材には同符号を付与して説明する。

同図に示すように、支持部材４は筒状に形成されており、支持部材４の内部には加圧軸４ａが収納されている。加圧軸４ａは、図示の如く、２つのベアリング４１を介して支持され、ベアリング４１の内径部を図示矢印Ａ方向に摺動可能に嵌合されている。このベアリング４１には、ラジアルボールベアリング、ラジアルローラベアリング等が適用される。即ち、加圧軸４ａは支持部材４に対し、軸周りに回転可能でかつ軸方向に摺動可能に支持されている。

このように、支持部材４内でベアリング４１を介して加圧軸４ａを支持することで、加圧軸４ａはラジアル方向の抵抗が極力低減された状態で回転可能であるので、研磨皿２の回転によりレンズが従動回転する際に、レンズの回転方向の抵抗を極力低減でき、また、加圧軸４ａをベアリング４１の内径で軸方向に摺動可能に嵌合させることで、ベアリング４１の安定した精度の内径を摺動に利用して、低コストでガタのない低負荷抵抗での摺動動作が行え、研磨時に加圧軸４ａがレンズに与える負荷抵抗を、レンズの回転方向、スラスト方向共に低負荷抵抗にすることができ、研磨するレンズ面精度を高精度のものに仕上げることが可能となる。

加圧軸４ａの先端は交換可能となっており、図示のような鋭利な形状だけでなく、レンズホルダ１ａに応じて適切な形状のものが用いられるようになっている。

加圧軸４ａの摺動方向のダイヤルゲージ４ｂ側の端部は、点接触させるための硬球４２を介して加圧棒４３が設けられ、加圧棒４３は付勢部材である圧縮コイルバネ４４により押圧されている。この押圧力は、加圧軸４ａが研磨するレンズへ付与する圧力となる。また、図示の如く、加圧軸４ａの軸線は圧縮コイルバネ４４の巻き径の内側に位置している。

支持部材４の外周部のうち、図示Ｂの範囲には雄ネジが形成されており、この雄ネジに圧縮コイルバネ４４の押圧力の調整部材としての雌ネジ部材４６が螺合している。この雌ネジ部材４６は、圧縮コイルバネ４４の一方の端部を受ける受け部材４５と当接している。これにより、雌ネジ部材４６を支持部材４に対し回転させ、受け部材４５を図示Ｂの範囲内で移動させることにより、受け部材４５と加圧棒４３の圧縮コイルバネ４４の他方の端部を受ける部位との間隔を調整することができる。これにより、加圧棒４３即ち加圧軸４ａの圧縮コイルバネ４４から付与される圧力を、微細な圧力から大きな圧力まで繊細な調整が可能となっている。また、支持部材４、保持部材６等の自重は全てストッパ６ｂで吸収されるので、この加圧軸４ａへ圧縮コイルバネ４４から付与される圧力のみが研磨するレンズへ伝達されることになる。なお、ダイヤルゲージ４ｂは、その接触子が加圧棒４３に当接し、加圧棒４３即ち加圧軸４ａの軸方向の移動を測定できるように配置されている。

また、圧縮コイルバネ４４は、ダイヤルゲージ４ｂ、雌ネジ部材４６及び受け部材４５を外し、線径、巻き数等の異なるものと適宜交換可能となっている。このように交換可能とすることで、レンズに合わせて適切な付勢力を与えることができるようになっている。

以上説明したように、支持部材４内に圧縮コイルバネ４４と加圧軸４ａとを、加圧軸４ａの摺動方向に沿って順に並べて配置する直列的な配置とし、加圧軸４ａを圧縮コイルバネ４４のみで付勢し、加圧軸４ａをベアリングを介して支持し、回転可能でかつ摺動可能とすることにより、加圧軸４ａの摺動抵抗を小さくして作動を円滑にでき、加圧軸４ａの軸線へバランス良く圧力を伝達でき、圧力を変化させても加圧軸４ａの軸線がずれを生じたり、ぶれを生じることなく正確に研磨皿の球芯に向かわせることができ、更に、雌ネジ部材４６の調整により、非常に小さい押圧力も微妙な刻みで調整でき、これによりレンズを高精度に研磨することが可能なレンズ研磨装置の加圧機構を得ることができる。なお、支持部材４は、上記の一連の内部部材を研磨の際の研磨液の流入や異物の流入を防止するカバーの機能も併せ持っている。

図４は、支持部材４を保持する保持部材６の回動機構の一例を示す図である。同図は、図１において実線で示した、支持部材４がレンズを研磨皿に対して押圧する研磨位置の状態を示している。

同図において、支持部材４を保持している保持部材６は回動軸１０に軸支されており、バネ６ａにより押圧されることで、ストッパ６ｂに当接し、研磨位置となっている。

操作レバー６１が固着されたレバー固定部材６２は軸６３に軸支されている。またバネ６ａを支持している棒部材６４は、レバー固定部材６２に形成された軸６５に軸支されている。棒部材６４の一方の端部は、保持部材６に回動可能に組み付けられたスリーブ部材６６を貫通し、抜け止め６７により抜け止めがなされている。

この棒部材６４とスリーブ部材６６の貫通係合により、レバー固定部材６２と保持部材６が機構的に連動するようになっている。図示の状態から、操作レバー６１を図示矢印方向に回動させると、レバー固定部材６２及び棒部材６４は軸６３を回動軸として回動させられ、棒部材６４とスリーブ部材６６の貫通係合により、保持部材６も回動軸１０を回動軸として図示矢印方向に回動させられる。

即ち、レンズを研磨皿に対して押圧する研磨位置と、レンズの研磨皿に対する押圧状態を解除した退避位置（図１の破線で示す状態）との間を、回動軸１０を軸として回動させることができるようになっている。

これにより、レンズの着脱や研磨皿の交換に際して、容易に支持部材４をレンズの研磨皿に対する押圧状態を解除した退避位置へ退避させることができ、また、研磨位置に戻した際には保持部材６をストッパ６ｂに当接させることにより、退避前の研磨位置の状態を再現することができ、即ち、加圧軸の軸線を正確に研磨皿の球芯に向かわせることができ高精度の研磨が可能な、作業性の良好な研磨装置を得ることが可能となる。

なお、上記の説明では所謂トグルクランプの機構を用いて保持部材６を回動させる例を説明したが、これに限るものでなく、タンブラー機構等を用いたものであってもよい。

本実施の形態に係る研磨装置の全体構成の概要を模式的に示した側面図である。 本実施の形態に係る研磨装置のレンズ研磨部の概要を模式的に示した正面図である。 本実施の形態に係る研磨装置を構成する、加圧軸、支持部材周辺の加圧機構を示す断面図である。 支持部材を保持する保持部材の回動機構の一例を示す図である。 従来の球芯研磨装置の加圧ブロック及び加圧軸ホルダの構成を模式的に示した図である。

符号の説明

１ レンズ
１ａ レンズホルダ
２ 研磨皿
３ 皿軸
３ａ スピンドル
３ｃ 皿軸昇降ダイアル
４ 支持部材
４ａ 加圧軸
４ｂ ダイヤルゲージ
５ 皿軸モータ
５ａ プーリー
５ｂ 平ベルト
６ 保持部材
６ａ バネ
６ｂ ストッパ
８ 揺動軸モータ
８ａ クランク機構
１００ 研磨装置

Claims (6)

1. レンズを回転する研磨皿に面接触させ、該研磨皿の球芯軸上を加圧揺動させてレンズの研磨を行うレンズ研磨装置において、
   少なくとも、加圧軸と、該加圧軸を回転可能かつ軸方向に摺動可能に支持する支持部材と、前記加圧軸を軸方向に付勢する付勢部材とからなり、前記加圧軸は、ベアリングを介して前記支持部材に支持され、前記ベアリングの内径で摺動可能に嵌合された加圧機構を有し、
   前記加圧機構を、前記付勢部材の付勢力が前記加圧軸を介し前記レンズに伝達し前記レンズを前記研磨皿に対して押圧する研磨位置と、前記加圧軸を介しての前記付勢部材の付勢力による前記レンズの前記研磨皿に対する押圧状態を解除した退避位置と、の間を回動可能に保持する保持部材を備えたことを特徴とするレンズ研磨装置。
2. 前記研磨皿を回転軸方向に昇降させる昇降機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ研磨装置。
3. 前記付勢部材はコイルバネであり、前記加圧軸の軸線が前記コイルバネの巻き径の内側に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ研磨装置。
4. 前記付勢部材の付勢力を調整する調整部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ研磨装置。
5. 前記付勢部材は交換可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ研磨装置。
6. 前記加圧軸の軸方向の移動を測定する測長器が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ研磨装置。

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