JP2008209537A

JP2008209537A - レンズ心出し装置及びレンズ心出し方法

Info

Publication number: JP2008209537A
Application number: JP2007044946A
Authority: JP
Inventors: Takamitsu Iwanami; 隆充岩浪
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】レンズ枠部の加工精度や高度な技能を要することなく、被調整レンズの偏心調整を高精度に行うことができるレンズ心出し装置及びレンズ心出し方法を提供すること。
【解決手段】レンズ心出し装置１は、中心軸線Ｃ１を有してレンズ（被調整レンズ）２を外周面のみにより支持するレンズ枠部３と、レンズ枠部３を平面部５上に載置させるレンズ枠基部６と、レンズ２の第一表面（表面）の曲率半径と略同一の曲率半径を有するレンズ保持部と、レンズ枠部３とレンズ保持部とを回転軸線Ｃ２回りに回転させる回転機構８と、レンズ保持部のレンズ当接面の曲率中心と回転軸線Ｃ２との距離を調整する第一位置決め機構１０と、レンズ枠部３の中心軸線Ｃ１と回転軸線Ｃ２との距離を第一位置決め機構１０とは独立に調整する第二位置決め機構１１と、レンズ枠部３の中心軸線Ｃ１と回転軸線Ｃ２とのなす角度を変動させる角度調整機構１２とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、被調整レンズをレンズ枠部に組み込む際のレンズ心出し装置及びレンズ心出し方法に関する。

従来のレンズ心出し装置として、図７及び図８に示すように、レンズ（被調整レンズ）１００を載置するレンズ保持部１０１ａを有するレンズ枠１０１と、レンズ枠１０１の外周面の２箇所に突き当ててレンズ枠１０１を位置決めするテーパーローラー１０２と、レンズ枠１０１の外周面に当接してレンズ枠１０１の中心軸線Ｃ１（回転軸線Ｃ２）回りにレンズ枠１０１を回転させるレンズ枠回転ローラー１０３と、これらを載置する台１０４と、レンズ１００のレンズ面に当接してこれを押すレンズ心出し治具１０５と、を備えたレンズ心出し装置１０６が知られている。

このようなレンズ心出し装置によりレンズを心出しする場合、レンズ１００をレンズ枠１０１のレンズ保持部１０１ａに当接して載置する。この際、レンズ１００の外周にＵＶ硬化型接着剤を塗布して載置したレンズ枠１０１をその中心軸線Ｃ１回りに回転させる。そして、レンズ１００のレンズ保持部１０１ａとは当接しないレンズ面１００ａの曲率中心の偏心量を、反射式偏心測定機１０７で測定しながら、心出し治具１０５をレンズ面１００ａに当接させ、レンズ面１００ａの曲率中心をレンズ枠１０１の中心軸線Ｃ１に一致させるように調整して、レンズ１００の傾きを補正し、心出しを行う。その後、ＵＶ光を照射して接着剤を固化してレンズ１００をレンズ枠１０１に固定する。これらの工程を自動化したものが、例えば、特許文献１に開示されている。
特開平６−２５００６２号公報

しかしながら、上記従来のレンズ心出し装置及びレンズ心出し方法では、レンズ枠１０１のレンズ保持部１０１ａに当接する側のレンズ面１００ｂは、レンズ保持部１０１ａに当接することによって位置決めされている。そのため、レンズ枠１０１の外周に対するレンズ保持部１０１ａの同心度が高精度に加工されていない場合には、レンズ１０１の傾きを無くそうとすると、図９に示すように、レンズ面１００ａの曲率中心がレンズ枠１０１の中心軸線Ｃ１と一致せず、レンズ１００の光軸ＯＡがレンズ枠１０１の中心軸線Ｃ１と一致しない。

また、図１０に示すように、心出し治具１０５をレンズ１００のレンズ面１００ａに当接させ、レンズ面１００ａの曲率中心をレンズ枠１０１の中心軸線Ｃ１上に来るように移動させる操作を行う場合についても考察する。この場合、レンズ面１００ｂがレンズ保持部１０１ａに倣おうとするため、レンズ面１００ａの曲率中心をレンズ枠１０１の中心軸線Ｃ１に一致させるためには、高度な技能習熟が必要とされる。そのため、レンズ面１００ａの曲率中心をレンズ枠１０１の中心軸線Ｃ１に一致させることは困難となる。

また、上記特許文献１に記載のように、自動化装置により心出し作業を行う場合には、レンズ１００を移動させる付勢手段のみではレンズ１００の姿勢を制御することが困難である。また、レンズ１００のレンズ面１００ａ及びレンズ面１００ｂのレンズ枠１０１に対する位置関係を独立に制御する機構を追加等した場合には、装置構造及び制御手段が非常に複雑なものとなる。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、レンズ枠部の加工精度や高度な技能を要することなく、被調整レンズの偏心調整を高精度に行うことができるレンズ心出し装置及びレンズ心出し方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係るレンズ心出し装置は、中心軸線を有して被調整レンズを外周面側から支持するレンズ枠部と、平面部を有し、前記レンズ枠部を前記平面部上に載置させるレンズ枠基部と、前記レンズ枠部及び前記レンズ枠基部に対して相対移動可能に配され、前記被調整レンズの表面の曲率半径と略同一の曲率半径とされたレンズ当接面を有するレンズ保持部と、回転軸線を有して前記レンズ枠部と前記レンズ保持部とを前記回転軸線回りに回転させる回転機構と、前記レンズ保持部の前記レンズ当接面の曲率中心と前記回転機構の前記回転軸線との距離を調整する第一位置決め機構と、前記レンズ枠部の前記中心軸線と前記回転機構の前記回転軸線との距離を前記第一位置決め機構とは独立に調整する第二位置決め機構と、前記レンズ枠部の前記中心軸線と前記回転機構の前記回転軸線とのなす角度を変動させる角度調整機構と、を備えていることを特徴とする。

また、本発明に係るレンズ心出し方法は、被調整レンズの光軸を調整するレンズ心出し方法であって、中心軸線を有して前記被調整レンズの外周面を支持するレンズ枠部が載置される平面部を、前記レンズ枠部を回転させる回転機構の回転軸線に直交させる工程と、前記被調整レンズの第一表面の曲率半径と略同一の曲率半径とされたレンズ当接面を有するレンズ保持部の前記レンズ当接面の曲率中心と前記回転機構の前記回転軸線とを一致させる工程と、前記レンズ枠部の前記中心軸線と前記回転機構の前記回転軸線とを一致させる工程と、前記被調整レンズの前記第一表面を前記レンズ保持部の前記レンズ当接面に載置する工程と、前記被調整レンズの第二表面の曲率中心を前記回転軸線に一致させる工程と、
前記被調整レンズと前記レンズ枠部とを固定する工程と、を備えていることを特徴とする。

この発明は、レンズ枠部とレンズ保持部とにより個別に被調整レンズを保持して、レンズ枠部とレンズ保持部とをそれぞれ独立に位置決めすることができる。そのため、被調整レンズの表面の曲率中心をレンズ枠部の中心軸線に一致させる操作と、被調整レンズの光軸をレンズ枠部の中心軸線に一致させる操作とを別々に独立して行うことができる。

また、本発明に係るレンズ心出し装置は、前記レンズ心出し装置であって、前記レンズ枠部が、前記被調整レンズの外周面のみを支持することを特徴とする。
この発明は、レンズ枠部の加工精度を向上させることなく、レンズ枠部の中心軸線位置を容易に特定することができる。

本発明によれば、レンズ枠部の加工精度や高度な技能を要することなく、被調整レンズの偏心調整を高精度に行うことができる。

本発明に係る一実施形態について、図１から図６を参照して説明する。
本実施形態に係るレンズ心出し装置１は、図１から図４に示すように、中心軸線Ｃ１を有してレンズ（被調整レンズ）２を外周面のみにより支持するレンズ枠部３と、板状の平面部５を有し、レンズ枠部３を平面部５上に載置させるレンズ枠基部６と、レンズ枠部３及びレンズ枠基部６に対して相対移動可能に配され、レンズ２の第一表面（表面）２ａの曲率半径と略同一の曲率半径とされたレンズ当接面７ａを有するレンズ保持部７と、回転軸線Ｃ２を有してレンズ枠部３とレンズ保持部７とを回転軸線Ｃ２回りに回転させる回転機構８と、レンズ保持部７のレンズ当接面７ａの曲率中心と回転軸線Ｃ２との距離を調整する第一位置決め機構１０と、レンズ枠部３の中心軸線Ｃ１と回転軸線Ｃ２との距離を第一位置決め機構１０とは独立に調整する第二位置決め機構１１と、レンズ枠部３の中心軸線Ｃ１と回転軸線Ｃ２とのなす角度を変動させる角度調整機構１２と、レンズ枠部３の外周面の振れ量を測定する変位測定器１３と、レンズ２の第二表面２ｂに当接させて光軸ＯＡとレンズ枠部３の中心軸線Ｃ１とを一致させるレンズ心出し治具１５と、レンズ２とレンズ枠部３とを固定するために配されたＵＶ硬化型接着剤を硬化させるＵＶ照射装置１６と、光軸が回転機構８の回転軸線Ｃ２と同一軸となるようにレンズ枠部３の上方に配された反射式偏心測定機２１と、を備えている。

レンズ枠部３は、その内径がレンズ２の外径よりも大径に形成されてレンズ２の外周面２ｃを支持するように形成されている。レンズ枠部３には、レンズ保持部７が挿通可能な大きさの第一貫通孔３Ａが設けられ、第一貫通孔３Ａには、径方向内方に向かって突出した鍔部３ａが設けられている。鍔部３ａは、レンズ保持部７及びレンズ２に対して所定の間隔を設けて配されるように、長さが規制されている。なお、図５に示すように、鍔部３ａのないレンズ枠部１７がより好ましい。

レンズ枠部３の近傍には、平面部５上にてレンズ枠部３を挟んで固定するレンズ枠保持部１８が配されている。平面部５の上面５ａは光学表面となっている。平面部５には、回転機構８の回転軸線Ｃ２と同心となる位置を中心位置としてレンズ保持部７を設置する第二貫通孔５Ａが設けられている。

レンズ保持部７は、レンズ２の第一表面２ａをレンズ当接面７ａに載置したとき、レンズ枠部３に対して所定の位置になるように配されている。そして、レンズ２の大きさや曲率、レンズ枠部３への組み立て位置に応じて、適宜交換されて固定される。

回転機構８には、回転台２０が設けられている。
第一位置決め機構１０及び第二位置決め機構１１は、互いに同様の構成とされている。
角度調整機構１２は、直交する二軸のそれぞれの軸線回りに回転可能となっている。
本実施形態では、回転機構８の上に、角度調整機構１２、第一位置決め機構１０、第二位置決め機構１１がこの順に載置されている。ここで、レンズ保持部７は、第一位置決め機構１０のみに載置されている。

次に、本実施形態に係るレンズ心出し装置１の作用について、レンズ心出し方法と合わせて説明する。
本実施形態に係るレンズ心出し方法は、図６に示すように、レンズ枠部３が載置される平面部５を、回転機構８の回転軸線Ｃ２に直交させる第一工程（Ｓ０１）と、レンズ保持部７のレンズ当接面７ａの曲率中心と回転軸線Ｃ２とを一致させる第二工程（Ｓ０２）と、レンズ枠部３をレンズ枠基部６の平面部５上に載置してレンズ枠保持部１８で挟む第三工程（Ｓ０３）と、レンズ枠部３の中心軸線Ｃ１と回転機構８の回転軸線Ｃ２とを一致させる第四工程（Ｓ０４）と、レンズ２の第一表面２ａをレンズ保持部７のレンズ当接面７ａに載置する第五工程（Ｓ０５）と、レンズ２の第二表面２ｂの曲率中心をレンズ枠部３の中心軸線Ｃ１に一致させる第六工程（Ｓ０６）と、レンズ２とレンズ枠部３とを固定する第七工程（Ｓ０７）と、を備えている。

第一工程（Ｓ０１）では、平面部５の代わりに、第二貫通孔５Ａのない光学表面を持つ平行平板を載置する。そして、回転機構８で回転させながら、反射式偏心測定機２１で、平行平板の回転機構８の回転軸線Ｃ２に対する傾きを測定する。傾きがある場合には、傾きがなくなるように、角度調整機構１２により調整する。調整後、平行平板を再び平面部５に置換する。これにより、レンズ枠部３をレンズ枠基部６の平面部５上に載置した際、回転機構８の回転軸線Ｃ２に対する傾きを排除し、高精度の調整が可能となる。

第二工程（Ｓ０２）では、回転機構８でレンズ保持部７を回転させながら、レンズ２の第一表面２ａと当接するレンズ当接面７ａの曲率中心を反射式偏心測定機２１で測定する。そして、レンズ２をレンズ保持部７に載置した際に、レンズ２の第一表面２ａがレンズ保持部７のレンズ当接面７ａに当接している限り、第一表面２ａの曲率中心を回転機構８の回転軸線Ｃ２に常に一致させることができる。

第三工程（Ｓ０３）では、レンズ枠基部６の平面部５上にレンズ枠部３を当接して載置し、調整中に動かないように、レンズ枠保持部１８で挟んで固定する。

第四工程（Ｓ０４）では、回転機構８でレンズ枠部３を回転させながら、変位測定器１３でレンズ枠部３の外周面の振れ量を測定し、回転機構８の回転軸線Ｃ２に対する偏心が無くなるように（レンズ枠部３の中心軸線Ｃ１と回転機構８の回転軸線Ｃ２とが一致するように）、第二位置決め機構１１により調整する。

第五工程（Ｓ０５）では、レンズ２の外周面にＵＶ硬化型接着剤を塗布し、レンズ保持部７に載置する。

第六工程（Ｓ０６）では、回転機構８でレンズ保持部７を回転させながら、レンズ保持部７と当接していないレンズ２の第二表面２ｂの曲率中心を、反射式偏心測定機２１により測定し、回転機構８の回転軸線Ｃ２と一致するように、レンズ心出し治具１５を第二表面２ｂに当接させながら調整する。

このとき、レンズ２の第二表面２ｂの移動にともない、レンズ２の第一表面２ａも移動する。しかし、レンズ当接面７ａの曲率中心は常に回転機構８の回転軸線Ｃ２と一致しており、レンズ２は、レンズ保持部７のレンズ当接面７ａに倣って移動する。従って、レンズ２の光軸ＯＡが、回転機構８の回転軸線Ｃ２、さらには、レンズ枠部３の中心軸線Ｃ１と一致することになる。

第七工程（Ｓ０７）では、心出しの完了したレンズ２及びレンズ枠部３に対してＵＶ照射装置１６からＵＶ光を照射してＵＶ硬化型接着剤を硬化させる。そして、レンズ２とレンズ枠部３とを固定する。こうして、レンズ２の位置出しを終了する。

このレンズ心出し装置１及びレンズ心出し方法によれば、レンズ枠部３とレンズ保持部７とにより個別にレンズ２を保持して、レンズ枠部３とレンズ保持部７とをそれぞれ独立に位置決めすることができる。そのため、レンズ２の第一表面２ａの曲率中心をレンズ枠部３の中心軸線Ｃ１に一致させる操作と、レンズ２の光軸ＯＡをレンズ枠部３の中心軸線Ｃ１に一致させる操作とを別々に独立して行うことができる。従って、レンズ枠部３の加工精度や高度な技能を要することなく、レンズ２の偏心調整を高精度に行うことができる。

これによって、部品加工費の低減と調整工数の短縮とを図ることができ、製品のコストダウンが可能となる。
また、本発明では、高精度なレンズ心出し作業に用いられる高価格な面間偏心測定機などの高精度測定機や複雑な位置決め機構を用いなくても、従来から一般的に用いられている反射式偏心測定機や簡単な位置決め治具による装置構成により、安価な装置提供が可能となる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態では、回転機構８の上に、角度調整機構１２、第一位置決め機構１０、第二位置決め機構１１がこの順に載置されているが、この順番には限られない。
また、反射式偏心測定機２１の代わりに透過式偏心測定機を用いても構わない。

本発明の一実施形態に係るレンズ心出し装置を示す全体概略図である。本発明の一実施形態に係るレンズ心出し装置の概略を示す側面図である。本発明の一実施形態に係るレンズ心出し装置を示す要部断面図である。本発明の一実施形態に係るレンズ心出し装置を示す要部断面図である。本発明の一実施形態に係るレンズ心出し装置の変形例を示す要部断面図である。本発明の一実施形態に係るレンズ心出し方法を示すフロー図である。従来のレンズ心出し装置を示す全体概略図である。従来のレンズ心出し装置を示す要部断面図である。従来のレンズ心出し装置を示す要部断面図である。従来のレンズ心出し装置を示す要部断面図である。

符号の説明

１レンズ心出し装置
２レンズ（被調整レンズ）
２ａ第一表面（表面）
２ｂ第二表面
２ｃ外周面
３レンズ枠部
５平面部
６レンズ枠基部
７レンズ保持部
８回転機構
１０第一位置決め機構
１１第二位置決め機構
１２角度調整機構

Claims

中心軸線を有して被調整レンズを外周面側から支持するレンズ枠部と、
平面部を有し、前記レンズ枠部を前記平面部上に載置させるレンズ枠基部と、
前記レンズ枠部及び前記レンズ枠基部に対して相対移動可能に配され、前記被調整レンズの表面の曲率半径と略同一の曲率半径とされたレンズ当接面を有するレンズ保持部と、
回転軸線を有して前記レンズ枠部と前記レンズ保持部とを前記回転軸線回りに回転させる回転機構と、
前記レンズ保持部の前記レンズ当接面の曲率中心と前記回転機構の前記回転軸線との距離を調整する第一位置決め機構と、
前記レンズ枠部の前記中心軸線と前記回転機構の前記回転軸線との距離を前記第一位置決め機構とは独立に調整する第二位置決め機構と、
前記レンズ枠部の前記中心軸線と前記回転機構の前記回転軸線とのなす角度を変動させる角度調整機構と、
を備えていることを特徴とするレンズ心出し装置。
前記レンズ枠部が、前記被調整レンズの外周面のみを支持することを特徴とする請求項１に記載のレンズ心出し装置。
被調整レンズの光軸を調整するレンズ心出し方法であって、
中心軸線を有して前記被調整レンズの外周面を支持するレンズ枠部が載置される平面部を、前記レンズ枠部を回転させる回転機構の回転軸線に直交させる工程と、
前記被調整レンズの第一表面の曲率半径と略同一の曲率半径とされたレンズ当接面を有するレンズ保持部の前記レンズ当接面の曲率中心と前記回転機構の前記回転軸線とを一致させる工程と、
前記レンズ枠部の前記中心軸線と前記回転機構の前記回転軸線とを一致させる工程と、
前記被調整レンズの前記第一表面を前記レンズ保持部の前記レンズ当接面に載置する工程と、
前記被調整レンズの第二表面の曲率中心を前記回転軸線に一致させる工程と、
前記被調整レンズと前記レンズ枠部とを固定する工程と、
を備えていることを特徴とするレンズ心出し方法。