JP2010122639A

JP2010122639A - レンズの心出し装置

Info

Publication number: JP2010122639A
Application number: JP2008298734A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nozaki; 克巳野崎
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2010-06-03

Abstract

【課題】本発明は、レンズをレンズ枠に取り付ける際に互いの中心軸を一致させるようレンズの心出し作業を高精度に行い、レンズの偏心量を調整して適切にレンズ枠に取り付けられるレンズの心出し装置を提供する。
【解決手段】被調整レンズ２を取り付けるレンズ枠３を載置するレンズ枠台４と、該レンズ枠台４に載置されたレンズ枠３の外周部に当接してレンズ枠台４を位置決めするレンズ枠保持部材５と、レンズ枠３の外周部に当接してレンズ枠３を回転させる回転部材８と、被調整レンズ２の偏心量を測定する偏心測定装置１７と、回転部材８を回転させる回転操作部Ｂとを備えたレンズの心出し装置１であって、回転操作部Ｂは、レンズ枠台４と分離された支持部材１４に設けられ、回転操作を行う回転体１６と、回転体１６の回転量に応じて回転部材８を回転させる回転量伝達機構１３、１５とを備えてなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズをレンズ枠に取り付ける際にレンズの偏心量を調整してレンズの光軸とレンズ枠の中心軸とを一致させるレンズの心出し装置に関する。

従来より、レンズをレンズ枠に取り付ける際には、当該レンズの光軸とレンズ枠の中心軸とが一致するようにレンズの光軸（心）を探りレンズ枠の中心軸に合わせつつ、両者が一致した時点で固定させるレンズの心出し装置が用いられている。
このようなレンズの心出し装置としては、図５に示されるようなものが知られている。図５に記載の心出し装置は、レンズの偏心を調整するレンズ１０１を収容したレンズ枠１０２がテーブル１０３上に設置され、そのレンズ枠１０２は、外周の２箇所において、２個のテーパローラ１０４、１０４にそれぞれ突き当てられて水平方向に位置決めされるとともに、他の外周の１箇所においてレンズ枠回転ローラ１０５が当接させられている。レンズ枠１０２に当接しているレンズ枠回転ローラ１０５は、回転ハンドル１０６と連結されており、作業者が回転ハンドル１０６を回転させることで、レンズ枠回転ローラ１０５が連動して回転し、レンズ枠１０２がその中心軸Ｃ１を中心として回転するようになっている。そして、レンズ枠１０２に収容したレンズ１０１の偏心量を偏心測定装置１０７で確認しながら、作業者がレンズ１０１の光学面を心出し部材１０８で押し、レンズ１０１の位置を調整することで、レンズの心出しを行う。
また、他のレンズの心出し装置としては、特許文献１に記載する心出し装置が知られている。特許文献１に記載のレンズの心出し装置の構成は、図６に示すように、前述のレンズの心出し装置の構成と略同様であるが、レンズ２０１を収容したレンズ枠２０２を保持具２０３により保持し、レンズ枠２０２の中心軸周りにレンズ枠２０２を回転させるモータ２０４により回転させつつ、移動機構２０６によりレンズ２０１のレンズ面に心出し部材２０５を当接させるという点で前述のレンズの心出し装置と異なっている。モータ２０４、移動機構２０６及び偏心測定装置２０７の制御は制御装置２０８において行われる。
特開平６−２５００６２号公報

しかしながら、上記従来のレンズの心出し装置においては以下の課題が残されていた。
即ち、図５に示すレンズ枠回転ローラ１０５をこれに連結した回転ハンドル１０６によって回転させる心出し装置によると、作業者が回転ハンドル１０６を回転させる時に、作業者の力がテーブル１０３に加わることで、テーブル１０３が撓んだり傾いたりし、偏心測定のために位置決めされたテーブル１０３と偏心測定装置１０７との位置関係が変化してしまうことで、レンズ１０１の偏心量を正しく検出してレンズ１０１の心出し作業を行うことができないという問題があった。
また、図６に示す制御装置２０８によりモータ２０４を回転させてレンズ枠２０２を回転させつつ、心出し部材２０５を制御装置２０８により制御させてレンズ２０１の姿勢を制御することは、心出し部材２０５の移動により、レンズ２０１が必ずしも正確に追従して姿勢変化を生ずるとは限らないため、レンズ２０１を最終的に心出しまで至らせる作業が容易ではなく、適切に心出しが行いにくいという問題があった。
そこで、特許文献１の心出し装置においても、心出し部材２０５による心出しのための動作を作業者が行うという方法が考えられるが、作業者が制御装置２０８を介してモータ２０４の回転を制御する適切な操作手段がないため、モータ２０４の回転数の制御が困難であり、レンズ枠２０２の回転方向位置を微調整しながら心出し作業をすることができないという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、レンズをレンズ枠に取り付ける際に互いの中心軸を一致させるようレンズの心出し作業を高精度に行い、レンズの偏心量を調整して適切にレンズ枠に取り付けられるレンズの心出し装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を備えて提供している。
本発明のレンズの心出し装置は、被調整レンズを取り付けるレンズ枠を載置するレンズ枠台と、該レンズ枠台に載置された前記レンズ枠の外周部に当接して該レンズ枠台を位置決めするレンズ枠保持部材と、前記レンズ枠の外周部に当接してレンズ枠を回転させる回転部材と、前記被調整レンズの偏心量を測定する偏心測定装置と、前記回転部材を回転させる回転操作部とを備えたレンズの心出し装置であって、前記回転操作部は、前記レンズ枠台と分離された支持部材に設けられ、回転操作を行う回転体と、該回転体の回転量に応じて前記回転部材を回転させる回転量伝達機構を備えて提供する。

本発明のレンズの心出し装置では、前記回転量伝達機構が、前記回転部材を回転駆動する駆動源と電気的に接続されており、前記駆動源を介して前記回転部材を回転させることが好ましい。

本発明のレンズの心出し装置では、複数の被調整レンズの偏心規格を記憶する記憶部と、前記偏心測定装置によって測定された前記被調整レンズの偏心量と前記記憶部に記憶された該被調整レンズに対応する偏心規格との比較から、偏心状態の判定を行い、これを表示させる偏心状態判定部とをさらに備えていることが好ましい。

本発明のレンズの心出し装置によれば、レンズ枠台と分離された支持部材に設けられた回転操作部を用いることにより、レンズ枠台に撓みや傾き等の影響を与えることなくレンズ枠を回転させる回転部材を回転させることができ、レンズ枠台と偏心測定装置との位置関係を一定に維持して適切にレンズの偏心量を測定することができるため、高精度にレンズの心出しを行うことができるという効果が得られる。
また、回転操作部により、作業者の意図する回転を適切に回転部材に伝達することができるため、レンズ枠の回転方向位置を微調整しながら、容易にかつ高精度にレンズの心出し作業を行うことができるという効果が得られる。

以下、図１から３を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態のレンズの心出し装置１を概略的に示す斜視図である。
図１に示すように、レンズの心出し装置１は、大きく分けると、被調整レンズ２の心出し作業を行う偏心調整作業部Ａと、被調整レンズ２を載置したレンズ枠３を回転させる操作を行う回転操作部Ｂと、被調整レンズの偏心量の測定を行う偏心測定部Ｃとからなる。

まず、偏心調整作業部Ａは、レンズ枠３に載置された被調整レンズ２の心出しをするためのものであって、レンズ枠３を載置するための板状のレンズ枠台４と、レンズ枠台４上のレンズ枠３の外周面を保持する２つのローラ５、５（レンズ枠保持部材）と、回転ローラ８（回転部材）と、回転ローラ８の位置を変位させる移動部材９と、回転ローラ８によるレンズ枠３の押圧力を調整することのできるシリンダ１２と、回転ローラ８を回転駆動するモータ１１と、移動部材９とモータ１１をつなぐカップリング１０と、レンズ面に接触して偏心調整を行うための心出し部材２０とからなる。

レンズ枠３は、その中心に段付きの貫通孔が形成されてその内外周面の中心軸線をＣ１とし、後述する偏心測定装置１７において定める軸線Ｃ２と一致するように予め設定され、レンズ枠台４上の中心部に配されている。レンズ枠３の貫通孔の大径側の内径は、被調整レンズ２の外径よりも大径に形成され、貫通孔の小径側の段部によって被調整レンズ２の下部が支持されることにより、被調整レンズ２はレンズ枠３に収容されている。

レンズ枠台４は、略矩形の平板よりなる台であり、被調整レンズ２を収容したレンズ枠３が載置されている。レンズ枠台４には、正面（シリンダ１２のある側）から見て奥に広がるように、偏心測定装置１７の軸線Ｃ２を中心として、互いに１２０°の角度を成す２つの長穴４ａ、４ａと、各々の長穴４ａと１２０°の角度を成すように長穴４ｂが形成されている。

図２は、被調整レンズ２を収容したレンズ枠３と、ローラ５と、回転ローラ８との配置を示す図であり、図３は、レンズ枠台４上面において被調整レンズ２及びレンズ枠３がローラ５、５により固定された状態を表す断面図である。

２つのローラ５、５は、図２及び図３に示すように、レンズ枠台４の２つの長穴４ａ、４ａを覆うようにそれぞれ設けられており、レンズ枠台４の下面から段付き支軸６が突き出し、ローラ５を貫通して段付き支軸６のねじ部６ａに螺合するロックナット７の締め込みで、レンズ枠台４に固定できる構成とされている。ローラ５の位置は、レンズ枠３の外径に合わせて変更可能とされている。
これらのローラ５、５の外周面は、レンズ枠３がレンズ枠台４に向かって上方側からの押圧力が加わり保持されるようにテーパ形状を成し、レンズ枠３の外周面の二箇所において当接してレンズ枠３を位置決めするように配置されている。

回転ローラ８は、２つのローラ５、５と等角度を成すレンズ枠台４の正面の位置に形成された長穴４ｂにおいて、回転ローラ８の軸を貫通させて配置されている。この回転ローラ８の外周面は、レンズ枠３の外周面に当接し、ローラ５、５と共にレンズ枠３を位置決めすると同時に、レンズ枠３を中心軸線Ｃ１回りに回転させる。

移動部材９は、レンズ枠台４の下方に配置され、回転ローラ８を回転自在に支持するよう形成され、カップリング１０を介して後述するモータ１１と連結されている。移動部材９には、シリンダ１２が連結されており、回転ローラ８がシリンダ１２の駆動で図示しないガイドに案内されてレンズ枠３に接近及び離間可能とされており、レンズ枠３に当接するように設けられている。

モータ１１は、前述のとおり移動部材９及びカップリング１０を介して回転ローラ８に連結されている。さらに、モータ１１は、後述する回転操作部Ｂのモータドライバ１３及びエンコーダ１５と電気的に接続され、回転体１６からの回転指示により回転する。モータ１１には、ステッピングモータが採用されている。ステッピングモータを採用した場合、回転指示が成された分だけ回転をするのに好適である。

シリンダ１２は、回転ローラ８と連結し、回転ローラ８がレンズ枠３に当接されて回転させられる際に、レンズ枠３の水平状態が維持されるように、図示しないレギュレータで減圧調整が可能である。

次に、回転操作部Ｂは、モータ１１の回転量を指示する回転体１６と、回転体１６の回転量を電気的な信号に変換するエンコーダ１５と、信号に変換された回転量をモータ１１に伝達するモータドライバ１３とからなる。

モータドライバ１３は、レンズ枠台４に直接連結されておらず、モータ１１及びエンコーダ１５と電気的に接続されるのみで、レンズ枠台４とは物理的に縁切りされており、分離した構成を成している。そして、回転体１６の回転量のみをモータ１１に伝達し、モータ１１を駆動させる。

回転体１６を回転自在にその下面側に備えた支持体１４は、矩形の支持板１４ａの下面に４本の脚部１４ｂ、１４ｂ、・・、を設けたものであり、回転体１６の操作を容易にすべく、偏心調整作業部Ａの部材と離間して、別個に設けられる支持部材である。

回転体１６の下側に備えたエンコーダ１５は、回転体１６の回転量を電気信号に変換し、モータドライバ１３に送信するものである。
モータドライバ１３とエンコーダ１５とは、回転体１６の回転量を電気的な信号に変換、伝達する、回転量伝達機構を構成する。

回転体１６は、前述のとおり支持板１４ａの下面に回転自在に取り付けられており、その周縁の一部が支持板１４ａの外方へ突出し、この突出した部分を操作者が操作して回転できるようになっている。

次に、偏心測定部Ｃは、偏心量を検出する偏心測定装置１７とディスプレイ１９とからなる。

偏心測定装置１７は、レンズ枠３の中心軸線Ｃ１と、偏心測定装置１７において定める軸線Ｃ２とが一致するように、偏心測定装置１７とレンズ枠３との位置関係を固定して、レンズ枠３の上方に設置されている。

ディスプレイ１９は、偏心測定装置１７のカメラ１８に電気的に接続されており、被調整レンズ２の偏心状態がディスプレイ１９で観察可能なようにされている。

次に、上記の構成において、レンズの心出し装置１によるレンズ枠３に対する被調整レンズ２の心出し方法について説明する。
まず、作業者が、心出しを行いたい被調整レンズ２を紫外線硬化性接着剤（不図示）を塗布したレンズ枠３に載置収容し、レンズ枠台４上に置く。この時、被調整レンズ２がその上方から偏心測定装置１７のカメラ１８を通してディスプレイ１９に映るようにする。その後、２つのローラ５、５とレンズ枠３の外周が当接するように、ローラ５と段付き支軸６を移動させた後、ロックナット７の締め込みでローラ５をレンズ枠台４に固定する。

次に、シリンダ１２を駆動して、回転ローラ８をレンズ枠３に当接させる。この状態で作業者が回転体１６を回すと、エンコーダ１５が回転体１６の回転量を読み取り、モータドライバ１３を介して、モータ１１に回転体１６の回転量が伝達されて、モータ１１により回転ローラ８を回転させ、ローラ５、５に当接された状態のレンズ枠３も回転する。
この場合、回転体１６が取り付けられた支持体１４及びモータドライバ１３は、偏心調整作業部Ａと電気的に接続されるのみで部材同士（レンズ枠台４と支持体１４）が分離しているため、支持体１４を作業者にとって操作容易な場所に設置しやすく、回転体１６を如何に回転させようともレンズ枠台４に対して撓めたり傾けたりするような影響を与えにくくなり、回転体１６の回転量のみをモータ１１に伝えることとなる。

作業者は、偏心測定装置１７のカメラ１８で取り込まれる被調整レンズ２の偏心信号をディスプレイ１９で観察しながら被調整レンズ２の偏心が最小となるように、心出し部材２０で被調整レンズ２の光学面を突く。この時、作業者が被調整レンズ２を動かしたい方向にレンズ枠３の回転方向の位置を調整するために、回転体１６を回して、遠隔的に位置調整を行う。

作業者による被調整レンズ２の心出し作業で、被調整レンズ２の偏心量を最小に抑えることができたら、紫外線照射装置（不図示）により被調整レンズ２に紫外線照射を行い、接着剤を硬化させる。

心出し作業後、シリンダ１２の駆動で回転ローラ８をレンズ枠３から離脱させて、作業者がレンズ枠３を回収することで心出し作業が終了する。

本実施形態の心出し装置１によれば、レンズ枠３の回転をレンズ枠台４から分離した回転操作部Ｂの回転体１６の回転で遠隔操作ができるため、レンズ枠台４を撓めたり傾けたりするような力を与えることがないため、容易かつ高精度に被調整レンズ２の心出しを行うことができる。

（第２実施形態）
次に、第２の実施形態について、図４を用いて説明する。本実施形態において第１実施形態について説明した図１から３と共通する構成については同一の符号を付し、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。

本実施態様では、モータドライバ１３が、モータ１１及びエンコーダ１５に加えて、パソコン２１にも電気的に接続されている。
偏心測定装置１７のカメラ１８は、パソコン２１に電気的に接続されており、被調整レンズ２の偏心量は、パソコン２１のディスプレイ１９で観察可能とされていると共に、偏心測定装置１７から得られる被調整レンズ２の情報は、パソコン２１内で演算されることで、被調整レンズ２の偏心量を数値でディスプレイ１９上に表示可能とされている。

パソコン２１（記憶部２２、偏心状態判定部２３を内蔵）には、複数（種類）の被調整レンズのそれぞれの偏心規格が入力可能となっており、各被調整レンズの偏心規格を入力した場合に、これらの規格がそれぞれパソコン２１の記憶部２２に記憶されるようになっている。
上記各規格の入力された被調整レンズ２のうち、任意の被調整レンズ２の心出しを行った場合には、偏心測定装置１７による当該被調整レンズの偏心量の測定結果と、パソコン２１内に記憶された当該被調整レンズ２の偏心規格との偏心状態判定部２３による比較から、被調整レンズ２の偏心量が規格内（ＯＫ）か規格外（ＮＧ）かをディスプレイ１９に表示可能となっている。

本実施形態の構成において、レンズの心出し装置２による心出し方法について説明する。

まず、作業者は、調整する被調整レンズ２の偏心規格のデータをパソコン２１上で呼び出し、心出し作業を開始する。被調整レンズ２の心出し方法は、第１実施形態と同様である。
心出し作業を終えたら、パソコン２１のキー操作で、モータドライバ１３を介してモータ１１により回転体１６の回転量を伝達して、レンズ枠３を１回転以上まわす。このときに偏心測定装置１７から得られる被調整レンズ２の偏心量と、予めパソコン２１に入力されている偏心規格の比較を偏心状態判定部２３で判定させてディスプレイ１９に表示させ、被調整レンズ２が正しく心出しされているかを測定、確認した上で心出しされた被調整レンズ２を収容するレンズ３を回収する。

本実施形態によれば、心出し作業を終えた被調整レンズ２を収容するレンズ枠３を自動で簡易に検査することができることとなる。

上記第１及び第２実施形態においては、モータ１１の遠隔操作をモータ１１とモータドライバ１３及びエンコーダ１５とを電気的に接続することにより行ったが、この構成に代えて、チェーンとスプロケット等を用いることにより、レンズ枠台４に力を加えることを避けて回転ローラ８を回転させ心出し作業を行うことも可能である。

は、本発明の第１実施形態によるレンズの心出し装置を示す概略構成図である。は、レンズを収容したレンズ枠と、ローラと、回転ローラとの配置を示す部分説明図である。は、レンズ枠台上面においてレンズ及びレンズ枠がローラに固定された状態を表す断面図である。は、本発明の第２実施形態によるレンズの心出し装置を示す概略構成図である。は、従来のレンズの心出し装置を示す概略構成図である。は、従来のレンズの心出し装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１レンズの心出し装置
２被調整レンズ
３レンズ枠
４レンズ枠台
５ローラ（レンズ保持部材）
８回転ローラ（回転部材）
１１モータ（駆動源）
１３モータドライバ（回転量伝達機構、回転操作部）
１４支持体（支持部材）
１５エンコーダ（回転量伝達機構、回転操作部）
１６回転体（回転操作部）
１７偏心測定装置
２１パソコン（記憶部、偏心状態判定部）
２２記憶部
２３偏心状体判定部

Claims

被調整レンズを取り付けるレンズ枠を載置するレンズ枠台と、
該レンズ枠台に載置された前記レンズ枠の外周部に当接して該レンズ枠台を位置決めするレンズ枠保持部材と、
前記レンズ枠の外周部に当接してレンズ枠を回転させる回転部材と、
前記被調整レンズの偏心量を測定する偏心測定装置と、
前記回転部材を回転させる回転操作部とを備えたレンズの心出し装置であって、
前記回転操作部は、前記レンズ枠台と分離された支持部材に設けられ、回転操作を行う回転体と、該回転体の回転量に応じて前記回転部材を回転させる回転量伝達機構とを備えてなることを特徴とするレンズの心出し装置。
前記回転量伝達機構は、前記回転部材を回転駆動する駆動源と電気的に接続されており、前記駆動源を介して前記回転部材を回転させることを特徴とする請求項１に記載のレンズの心出し装置。
複数の被調整レンズの偏心規格を記憶する記憶部と、
前記偏心測定装置によって測定された前記被調整レンズの偏心量と前記記憶部に記憶された該被調整レンズに対応する偏心規格との比較から、偏心状態の判定を行い、これを表示させる偏心状態判定部とをさらに備えてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズの心出し装置。