JP2010137316A - レンズ貼付方法及びレンズ貼付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工終了後のレンズの中肉寸法を所望の精度に仕上げることができる。
【解決手段】貼付剤として、粘弾性特性を有するとともに加熱すると流動性が増大する熱融解性貼付剤を用い、貼付皿３および貼付剤を、熱融解性貼付剤が流動性を示す温度まで加熱するとともに、加熱された熱融解性貼付剤をレンズ２のレンズ面に塗布し、熱融解性貼付剤が塗布されたレンズ２を、貼付皿３の貼付面に仮貼り付けし、貼付皿３に仮貼り付けされたレンズ２を、レンズ面の裏面側の中央部を回動支点として回動可能、かつレンズ径方向に移動可能に保持して、貼付皿３側に押圧し、レンズ２のレンズ面を貼付面に倣わせ、レンズ２を貼付面３に倣わせた後、貼付皿３を冷却して、熱融解性貼付剤を固化させることで、熱融解性貼付剤を均一な膜厚寸法とし、レンズ２の中肉寸法の精度を高めるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズを熱融解性貼付剤を介して貼付皿に貼り付けるレンズ貼付方法及びレンズ貼付装置に関する。

従来、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ているのが一般的である。そして、研削研磨加工を行う際には、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が、かかるレンズの貼付方法および貼付装置として、例えば特許文献１、２に記載されている技術がある。

特許文献１、２には、貼付皿に貼り付けるレンズの貼付側のレンズ貼付面に熱融解性貼付剤を供給し、貼付皿を加熱した状態（すなわち貼付剤の融解温度雰囲気中）において、レンズを貼付皿の貼付面に圧着した後、貼付剤が流動性を有する状態に維持しつつ貼付皿の外周とレンズの外周とを一対のチャック爪にて挟持することにより貼付皿とレンズとが正規の位置に貼り付けられるように心出しし、しかる後に、チャック爪による貼付皿とレンズの心出し状態を保持したままレンズおよび貼付皿を冷却媒体中に浸漬して強制冷却し、貼付剤を硬化させるようにしたレンズの貼付方法について記載されている。そして、特許文献２では、レンズの貼付面と貼付皿の貼付面の貼付基準面との距離を貼付高さに保った状態で貼付皿に貼り付けるような構成となっている。

また、研削、研磨加工後に、レンズの中肉寸法を計測する際には、図１９に示すように、測定台１０２の上面１０２ａに貼付皿１０１のフランジ部１０１ｂを当接させ、貼付皿１０１を固定してレンズ１００の面頂１００ｂにダイヤルゲージやマグネスケールなどの計測器１０３を接触させて中肉寸法が所定の規格に入っているかを検査する。つまり、本測定方法では、貼付皿１０１に貼り付けたレンズ１００の中肉寸法そのものを測定することができないので、貼付皿１０１のフランジ部１０１ｂの下面である基準面１０１ｃからレンズ１００の面頂１００ｂまでの寸法ｈに基づいて研削、研磨加工が行われている。
特公平５−６７３７９号公報 特開２００３−２２５８５２号公報

しかしながら、従来のレンズ貼付方法及びレンズ貼付装置では、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１では、図２０（ａ）に示すように、レンズ１００と貼付皿１０１とを熱融解性貼付剤１０４を介して圧着する工程において、凸曲面を有するレンズ１００の外周面１００ｃと面頂１００ｂとに偏心誤差がある場合に、レンズ１００の面頂１００ｂと貼付皿１０１の中心軸１０１ｄとにズレが生じ、貼付皿１０１の貼付面１０１ａとレンズ貼付面１００ａとの間の隙間が貼付皿１０１全面にわたって不均一となる。なお、凹面を有するレンズにおいても同様である。
また、図２０（ｂ）に示すように、貼付面１００ａが平面であるレンズ１００の外周面１００ｃと貼付面１００ａに倒れ誤差がある場合にも、レンズ１００の貼付面１００ａと貼付皿１０１の貼付面１０１ａとの隙間が不均一となる。そのため、曲面又は平面の貼付面をなすレンズ１００と貼付皿１０１との間の隙間寸法（熱融解性貼付剤１０４の膜厚寸法）が不均一となり、図１９に示すような研削、研磨加工上がりの寸法ｈを高精度に仕上げても、レンズ１００を貼付皿１０１から剥がしてレンズ１００そのものの中肉寸法を測定したときに、所望の中肉寸法の精度が確保されていないという問題があった。
さらに、貼付工程後の研削研磨工程では貼付皿１０１の中心軸１０１ｄを中心にレンズ面が創成されるため、貼付皿１０１の中心軸１０１ｄとレンズ１００の光軸１００ｄ（２つのレンズ面の面頂を結ぶ線、レンズ面が平面の場合はレンズ平面に直交する線）の厚さをなす中肉寸法として代用できないといった欠点がある。

また、熱融解性貼付剤の膜厚寸法が不均一になるために、レンズが部分的に変形した状態で貼り付いたり、レンズの研削研磨加工中に砥石や研磨皿から受ける加工圧力によってレンズに変形が生じ、研削研磨完了後にレンズを剥がすと、レンズの面精度が低下するという問題があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、加工終了後のレンズの中肉寸法を所望の精度に仕上げることができるレンズ貼付方法及びレンズ貼付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、本発明に係るレンズ貼付方法では、レンズをそのレンズ面と略相似形状の貼付面を有する貼付皿に、貼付剤を介して貼り付けるレンズ貼付方法であって、貼付剤として、粘弾性特性を有するとともに加熱すると流動性が増大する熱融解性貼付剤を用い、貼付皿および貼付剤を、熱融解性貼付剤が流動性を示す温度まで加熱する工程と、加熱された熱融解性貼付剤をレンズのレンズ面に塗布する工程と、熱融解性貼付剤が塗布されたレンズを、貼付皿の貼付面に仮貼り付けする工程と、貼付皿に仮貼り付けされたレンズを、レンズ面の裏面側の中央部を回動支点として回動可能、かつレンズ径方向に移動可能に保持して、貼付皿側に押圧し、レンズのレンズ面を貼付面に倣わせる工程と、レンズを貼付面に倣わせた後、貼付皿を冷却して、熱溶解性貼付剤を固化させる工程と、を有することを特徴としている。

また、本発明に係るレンズ貼付装置では、レンズをそのレンズ面と略相似形状の貼付面を有する貼付皿に、粘弾性特性を有するとともに加熱すると流動性が増大する熱融解性貼付剤を介して貼り付けるレンズ貼付装置であって、熱融解性貼付剤を熱融解性貼付剤が流動性を示す温度まで加熱して、レンズ面に塗布する加熱塗布部と、貼付皿を、熱融解性貼付剤が流動性を示す温度まで加熱保温する加熱保温部と、熱融解性貼付剤が塗布されたレンズを貼付皿の貼付面に仮貼り付けするレンズ移動機構と、貼付皿に仮貼り付けされたレンズを、レンズ面の裏面側の中央部を回動支点として回動可能、かつレンズ径方向に移動可能に保持して、貼付皿側に押圧するレンズ押圧機構と、レンズ押圧機構の押圧力量および押圧速度を制御する押圧機構制御部とを備えることを特徴としている。

本発明では、流動性が発現する温度に加熱した粘弾性特性を有する熱融解性貼付剤をレンズに塗布し、そのレンズを熱融解性貼付剤の加熱温度に加熱保持された貼付皿に仮貼り付けし、さらにそのレンズにおけるレンズ面の裏面側の中央部を回動支点として回動可能、かつレンズ径方向に移動可能に保持して、貼付皿側に押圧することで、熱融解性貼付剤を貼付皿に沿って均一の厚さ寸法で広げることができ、それに伴ってレンズのレンズ面を熱融解性貼付剤を介して貼付皿の貼付面に倣わせ、さらに熱融解性貼付剤を冷却固化することで、レンズを熱融解性貼付剤を介してその膜厚寸法をばらつきなく均一にした状態で貼付皿に貼り付けることができる。

また、本発明に係るレンズ貼付方法では、貼付皿の貼付面は、その曲率中心をレンズの曲率中心に一致させた状態で、貼付皿とレンズとの間の隙間寸法が均一となる球面をなしていることが好ましい。
本発明では、レンズの球面状のレンズ面を、一定の厚さ寸法となる熱融解性貼付剤を介して貼付皿の球面をなす貼付面に沿って倣わせることで、レンズと貼付皿との間の隙間寸法（熱融解性貼付剤の膜厚寸法）を貼付皿に沿って均一にすることができる。

また、本発明に係るレンズ貼付方法では、レンズを貼付皿に貼り付ける前に、レンズを、その外径中心と貼付皿の中心軸とが一致するようにして位置決めすることが好ましい。
本発明では、レンズを貼付皿に圧着する前に、レンズを、その外径中心と貼付皿の中心軸とが一致するようにして位置決めすることで、レンズ径方向の偏心を小さくすることができ、その偏心が大きな場合に、貼り付け工程後のレンズ研削、研磨工程で偏心によっていわゆるビビリが発生してレンズに欠けが生じるといった不具合を防ぐことができる。

本発明のレンズ貼付方法及びレンズ貼付装置によれば、レンズを貼付皿に熱融解性貼付剤を介してその膜厚寸法をばらつきなく均一に、且つ貼付皿の中心軸とレンズの光軸を一致させて貼り付けることができ、研削研磨加工終了後に貼付皿の所定位置（基準面）からレンズ面頂までの寸法を測定することで、レンズの光軸の厚さをなす中肉寸法として代用できるため、加工終了後の中肉寸法を所定の精度に仕上げることができる。また、加工終了後にレンズを剥がした際のレンズ面精度を向上させることができる。これにより、レンズ加工工程における加工精度、加工品質、加工効率の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態によるレンズ貼付方法及びレンズ貼付装置について、図１乃至図１８に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態によるレンズ貼付装置の全体斜視図、図２（ａ）、（ｂ）は貼付皿の構成を示す図、図３は貼付皿収納ストッカの要部側面図、図４は貼付ユニットの要部側面図、図５（ａ）、（ｂ）は冷却ユニットの要部側面図、図６はレンズ搬送加圧ユニットおよび貼付皿搬送ユニットの要部斜視図、図７は貼付皿搬送ユニットの要部側面図、図８はレンズ搬送加圧ユニットの要部側面図、図９は熱融解性貼付剤塗布ユニットの要部斜視図、図１０は熱融解性貼付剤塗布ユニットの要部側面図、図１１はレンズ心出しユニットの要部斜視図、図１２（ａ）、（ｂ）はレンズ心出しユニットの要部説明図、図１３（ａ）、（ｂ）は同じくレンズ心出しユニットの要部説明図、図１４は貼付ユニット、冷却ユニット及び冷却搬送ユニットの要部斜視図、図１５（ａ）、（ｂ）は冷却搬送ユニットの要部説明図、図１６（ａ）、（ｂ）は同じく冷却搬送ユニットの要部説明図、図１７（ａ）、（ｂ）は貼付状態を示す側面断面図、図１８（ａ）、（ｂ）はレンズ吸着筒の他の形状による貼付状態を示す側面断面図であって、図１７に対応する図である。

図１に示すように、本実施の形態によるレンズ貼付装置１は、作業工程に応じて適宜レンズ２を収納する収納部Ｓと、貼り付け作業工程を施すための動作部Ｔと、動作部Ｔの各ユニットを作業状態に応じて移動させるための搬送部Ｕとを備えている。
収納部Ｓは、レンズ２を複数個収納することができるレンズ収納ストッカ１０と、貼付皿３を複数個収納することができる貼付皿収納ストッカ１２と、レンズ２を貼付皿３に貼り付け終了した完品４を複数個収納することができる完品収納ストッカ１８とからなる。

動作部Ｔは、貼付皿３のフランジ部３ａを保持するとともに、貼付皿３を所定の温度に保持する貼付ユニット２０と、レンズ２の圧着が終了した貼付皿３を冷却固化する冷却ユニット３０と、貼付皿３を貼付皿収納ストッカ１２から貼付ユニット２０に供給し、完品４を冷却ユニット３０から完品収納ストッカ１８に収納する貼付皿搬送ユニット４０と、レンズ２をレンズ収納ストッカ１０から搬出し、位置決めと貼付加圧を行うレンズ搬送加圧ユニット５０と、レンズ２のレンズ面２ａに熱融解性貼付剤５を塗布する貼付剤塗布ユニット６０と、レンズ２の外径中心軸を貼付剤塗布ユニット６０および貼付ユニット２０の心に一致させる心出しユニット７０と、完品４を貼付ユニット２０から冷却ユニット３０に搬送する冷却搬送ユニット８０とを備えて概略構成されている。
なお、貼付ユニット２０は本発明の加熱保温部に相当し、レンズ搬送加圧ユニット５０は本発明のレンズ移動機構、レンズ押圧機構、及び押圧機構制御部に相当し、貼付剤塗布ユニット６０は本発明の加熱塗布部に相当する。

また、搬送部Ｕは、貼付皿搬送ユニット４０およびレンズ搬送加圧ユニット５０の位置決めを行う、Ｘ軸搬送機構９０とＹ軸搬送機構９１とＺ１軸搬送機構９２とを備えている。

ここで、本実施の形態で使用する貼付皿３について図２などを用いて説明する。
図２（ａ）に示すように、貼付皿３は、貼付面３ａと、フランジ部３ｂと、係合軸３ｃとを有している。貼付面３ａは、基準面３ｄより所定の高さ寸法Ｈの位置となるように形成されている。そして、レンズ加工に際しては、基準面３ｄを基準として行うので高さ寸法Ｈの加工公差は、レンズ２の中肉公差より小さくなるように設定されている。

さらに、貼付皿３の貼付面３ａに関して、図２（ａ）に示す凸レンズ２Ａの場合と、図２（ｂ）に示す凹レンズ２Ｂの場合について説明する。
先ず、図２（ａ）に示すように、凸レンズ２Ａのレンズ面２ａは所定のレンズ半径寸法Ｒに形成されているが、対接する凹面に形成された貼付皿３の貼付面３ａの貼付皿半径寸法Ｒ´は、熱融解性貼付剤５の膜厚寸法ｔが均一となるように設定されている。ここで、膜厚寸法ｔが均一となる貼付皿半径寸法Ｒ´とは、レンズ面２ａと曲率中心が一致し、その曲率半径に熱融解性貼付剤５の膜厚寸法ｔを加算した曲率半径を有する貼付皿３の貼付面３ａまでの寸法である。曲率中心は、貼付皿３の中心軸上におくことにより、貼付皿３の中心軸とレンズ２の光軸を一致させることができる。

一方、図２（ｂ）に示すように、凹レンズ２Ｂの場合では、レンズ面２ａの曲率半径Ｒに熱融解性貼付剤５の膜厚寸法ｔを減算した曲率半径を有する貼付皿半径寸法Ｒ´からなる貼付皿３が設けられている。なお、貼付時にレンズ２のレンズ面２ａに、キズ防止のための保護膜を用いる場合は、熱融解性貼付剤５の膜厚寸法に保護膜の膜厚寸法を加算して設定する。具体的に膜厚寸法として、使用する熱融解性貼付剤５やレンズ２の曲率半径にもよるが、例えば１０〜２０μｍに設定することで良好な結果を得ている。
また、貼付皿３の材質は、反復使用に耐え得るものが好ましく、鋼材やステンレス鋼を用いることが望ましい。さらに、レンズ面の加工方法については、従来では熱融解性貼付剤５が広がり易く、レンズに損傷を与え難い研磨加工（鏡面加工）が用いられることが多いが、本実施の形態では旋削加工でも良好な結果を得ている。

次に、収納部Ｓの各構成について、さらに具体的に説明する。
図１に示すように、レンズ収納ストッカ１０は、レンズ２を収納するための複数の穴部１１ａを設けた１個または複数個（図１では２個）のレンズパレット１１、１１を、図示しないノックピンなどの位置決め手段により架台１ａ上に設置させている。

貼付皿収納ストッカ１２は、貼付皿３を収納するための複数の穴部１３ａを設けた１個または複数個（図１では２個）の貼付皿パレット１３、１３を、図示しないノックピンなどの位置決め手段により架台１ａ上に設置させている。
図３に示すように、貼付皿パレット１３を設置する加熱台１４は、ヒータ１５および温度制御機器１６により、貼付皿３を所定の温度（例えば、後述する熱融解性貼付剤５の加熱温度と略同温度）に加熱保持する。加熱台１４は、断熱材１７を介して架台１ａに取り付けられ、ヒータ１５の熱による架台１ａの加熱や熱変形を防止する構成となっている。

図１に示すように、完品収納ストッカ１８には、貼り付けが終了した完品４を収納するための複数の穴部１９ａを設けた１個または複数個（図１では２個）の完品パレット１９、１９を、図示しないノックピンなどの位置決め手段により架台１ａ上に配置させている。なお、貼付皿パレット１３と完品パレット１９は同形状のものを用いることができる。

次に、動作部Ｔの各構成について、さらに具体的に説明する。
図４に示すように、貼付ユニット２０は、貼付台２１に貼付皿３を位置決め可能とする係合穴２１ａが穿設されており、貼付皿３が動かないように、係合穴２１ａには真空発生器２２と接続している穴２１ｂが係合穴２１ａに連通している。また、貼付台２１の内部にはヒータ２３が配置されており、ヒータ２３および温度制御機器２４により、貼付台２１を所定の温度に加熱保持する。貼付台２１は断熱材２５を介して架台１ａ（図１参照）に取り付けられ、ヒータ２３の熱による架台１ａの加熱や熱変形を防止している。

図５（ａ）および（ｂ）に示すように、冷却ユニット３０は、冷却台３１に貼付皿３を位置決め可能な係合穴３１ａが穿設されている。また、貼付皿３を冷却するために、冷却台３１には、内部に冷却水３４が収容され、冷却水循環器３２につながる穴３１ｂおよび３１ｃが穿設され、冷却台３１は断熱材３３を介して架台１ａ（図１参照）に取り付けられ、冷却による架台１ａの変形を防止している。

図６および図７に示すように、貼付皿搬送ユニット４０は、搬送部ＵのＺ１軸搬送機構９２上のＺ１軸搬送加圧ベース９３に、レンズ搬送加圧ユニット５０とともに並行配置されている。すなわち、貼付皿搬送ユニット４０は、シリンダ軸４２ａ先端（下端）に円筒形状の貼付皿吸着筒４１を配置した上下自在のシリンダ４２と、シリンダ４２をＺ１軸搬送加圧ベース９３に固定するシリンダ取付板４３とから構成されている。また、貼付皿３を吸着保持するために、貼付皿吸着筒４１には真空発生器４４に連通する穴４１ａが穿設されている。
シリンダ４２の収縮時における貼付皿吸着筒４１の取り付け位置は、レンズ吸着筒５１（後述する）よりも高い位置に配置しており、レンズ吸着筒５１がレンズ２をレンズパレット１１から取り出す際や貼付ユニット２０に供給する際に、貼付皿吸着筒４１と各ユニットとの干渉を防止している。逆に、シリンダ４２の突き出し時における貼付皿吸着筒４１の取り付け位置は、レンズ吸着筒５１よりも下の位置となる。

図６および図８に示すように、レンズ搬送加圧ユニット５０は、搬送部UのＺ１軸搬送機構９２上のＺ１軸搬送加圧ベース９３に配置されている。そして、レンズ搬送加圧ユニット５０は、その先端（下端）において円筒形状のレンズ吸着筒５１を配置した加圧軸５２と、加圧軸５２を加圧軸ベース５２ａを介して上下方向に案内するＺ１軸搬送加圧ベース９３上に配置されたリニアガイド５３と、加圧手段をなす加圧エアシリンダ５４と、加圧エアシリンダ５４をＺ１軸搬送加圧ベース９３に固定するシリンダ取付板５４ｂと、加圧軸５２および加圧軸ベース５２ａの落下を防止するストッパ５５（図８参照）とから構成されており、加圧エアシリンダ５４には電空制御レギュレータ等の圧力制御装置５６が接続されている。また、レンズ吸着筒５１には、レンズ２を吸着保持するための真空発生器５７に繋がる穴５１ａが穿設されている。

図９および図１０に示すように、貼付剤塗布ユニット６０は、塗布棒６１および塗布棒支持部６１ａを配置した上下自在のガイド付きエアシリンダ６２と、熱融解性貼付剤５を収容する貼付剤槽６３と、貼付剤槽６３を加熱する加熱台６４から構成され、加熱台６４の内部にはヒータ６５が配置されており、ヒータ６５および温度制御機器６６により、加熱台６４を所定の温度（例えば、後述する熱融解性貼付剤５における流動性が発現する加熱温度）に加熱保持する。加熱台６４は断熱材６７を介して架台１ａ（図１参照）に取り付けられ、ヒータ６５の熱による架台１ａの加熱や熱変形を防止している。

図１１、図１２（ａ）及び（ｂ）、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、心出しユニット７０は、レンズ２の外径部を挟持する一対の心出しツメ７１、７１、および心出しツメ７１、７１を開閉するエアチャック７２からなる心出しチャック７３と、心出しチャック７３を架台１ａ（図１参照）に配置するためのエアチャック支持台７４とから構成され、心出しツメ７１、７１にはレンズ２を挟持して心出しするためのＶ溝７１ａが形成されている。

図１４に示すように、冷却搬送ユニット８０は、架台１ａ（図１参照）上に配置した冷却搬送ユニット架台８１と、貼付皿３の外径部を挟持する開閉可能な一対の搬送ツメ８２、８２を備えた搬送チャック８３と、搬送チャック８３を上下自在に位置決めするＺ２軸搬送機構９４、９５、およびこれらＺ２軸搬送機構９４、９５をＺ２軸Ｘ移動ベース９６とＺ３軸Ｘ移動ベース９７を介してＸ軸搬送機構９０（図１参照）と平行に案内する冷却搬送ユニット架台８１上に配置されたリニアガイド８４と、リニアガイド８４によって案内されたＺ２軸搬送機構９４、９５を移動させるエアシリンダ８５、８６と、そのエアシリンダ８５、８６によって移動するＺ２軸搬送機構９４、９５を位置決めする図示しないストッパおよびショックアブソーバとから構成される。

搬送チャック８３は、図示しないストッパにより、貼付ユニット２０と冷却ユニット３０上の所定の位置に位置決めをすることができる。装置が休止状態の場合、図１に示すように、搬送チャック８３は搬送ツメ８２を開いた状態で、冷却ユニット３０上の所定の高さの位置に退避している。本実施の形態では２個の搬送チャック８３、８３を具備するが、上述した冷却ユニット３０が１個の場合は、搬送チャック８３は１個となる。

次に、上述したレンズ貼付装置を用いたレンズ貼付方法について図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、本実施の形態によるレンズ貼付方法は、貼付剤として、粘弾性特性を有するとともに加熱すると流動性が増大する熱融解性貼付剤５を用い、貼付皿３および貼付剤を、熱融解性貼付剤５が流動性を示す温度まで加熱する工程と、加熱された熱融解性貼付剤５をレンズ２のレンズ面２ａに塗布する工程と、熱融解性貼付剤５が塗布されたレンズ２を、貼付皿３の貼付面３ａに仮貼り付けする工程と、貼付皿３に仮貼り付けされたレンズ２を、レンズ面２ａの裏面側の中央部を回動支点として回動可能、かつレンズ径方向に移動可能に保持して、貼付皿３側に押圧し、レンズ２のレンズ面２ａを貼付面３ａに倣わせる工程と、レンズ２を貼付面３ａに倣わせた後、貼付皿３を冷却して、熱融解性貼付剤５を固化させる工程とを有している。また、本実施の形態では、レンズ２を貼付皿３に貼り付ける前に、レンズ２を、その外径中心と貼付皿の中心軸とが一致するようにして位置決めするようにしている。

具体的には、先ず、図９および図１０に示すように、貼付剤塗布ユニット６０の貼付剤槽６３に熱融解性貼付剤５を収容し、ヒータ６５および温度制御機器６６により、流動性が発現する温度に加熱保持する。なお、本実施の形態による熱融解性貼付剤５は、例えば石油ピッチが使用され、設定温度を高温にするほど粘性が低くなり、貼り付け時に広がり易い性質のものが使用されるが、高温になると炭化が発生するため、必ず規定された使用温度内で使用する。
例えば、規定使用温度が１３０℃の熱融解性貼付財５に対しては、設定温度を１０５〜１１０℃としている。

次いで、図１に示すように、搬送部ＵのＸ軸搬送機構９０とＹ軸搬送機構９１を使用し、貼付皿搬送ユニット４０を、貼付皿収納ストッカ１２上に載置されている貼付皿パレット１３の貼付皿３を貼付皿吸着筒４１によって吸引搬送可能な所定の位置へ移動させる。そして、図６及び図７に示すように、シリンダ４２の先端を突出（下降）させた状態の貼付皿搬送ユニット４０を搬送部ＵのＺ１軸搬送機構９２によって下降させることで、貼付皿吸着筒４１が貼付皿３のフランジ部３ｂ（図２参照）に接触する。そして、貼付皿３に貼付皿吸着筒４１が当接したところで、真空発生器４４を起動させて貼付皿吸着筒４１によって貼付皿３を吸着保持し、シリンダ４２を上昇させ、Ｚ１軸搬送機構９２によって貼付皿搬送ユニット４０を他のユニットが干渉しない所定の位置までを上昇させる。

次に、図１に示すように、Ｘ軸搬送機構９０とＹ軸搬送機構９１を使用し、貼付皿搬送ユニット４０を、図４に示す貼付ユニット２０の貼付台２１の係合穴２１ａに、貼付皿吸着筒４１に吸引保持した貼付皿３の係合軸３ｃを挿入して載置可能な位置へ移動させる。ここで、図７に示すように、貼付皿搬送ユニット４０のシリンダ４２を下降させ、貼付皿搬送ユニット４０をＺ１軸搬送機構９２で貼付皿３の基準面３ｄ（図２参照）が貼付台２１に当接する位置まで下降させた後、真空発生器４４を停止して貼付皿吸着筒４１による貼付皿３の吸着を解除し、シリンダ４２により貼付皿吸着筒４１を上昇させた後、Ｚ１軸搬送機構９２によって貼付皿搬送ユニット４０を他のユニットが干渉しない所定の位置まで上昇させ、貼付皿３の供給を完了する。さらに、貼付皿３を図４に示す貼付ユニット２０の真空発生器２２により貼付台２１上に吸引保持する。
そして、貼付皿３は、供給された貼付台２１上で、ヒータ２３および温度制御機器２４により所定の温度に加熱保持される。このときの設定温度は、熱融解性貼付剤５に規定された使用温度内の所定の温度を設定する。

次に、図１４に示すように、冷却搬送ユニット８０において、冷却ユニット３０上の所定の位置に退避している搬送チャック８３を、エアシリンダ８５（８６）により、貼付ユニット２０上の所定の位置に移動する。そして、搬送チャック８３の一対の搬送ツメ８２、８２がＺ２軸搬送機構９４（９５）によって貼付皿３を挟持可能な所定の高さに位置決めされ、その一対の搬送ツメ８２、８２で貼付皿３を挟持する。さらに、図１５及び図１６に示すように、心出しユニット７０の心出しツメ７１のＶ溝７１ａを用いて、貼付台２１の係合穴２１ａの中心軸Ｏと貼付皿３の中心軸Ｏ１とを一致さるとともに、貼付皿３がレンズ２の圧着時に動かないように保持する。

続いて、図１、図６および図８に示すように、Ｘ軸搬送機構９０とＹ軸搬送機構９１を使用し、レンズ搬送加圧ユニット５０を、レンズ収納ストッカ１０上に載置されているレンズパレット１１のレンズ２をレンズ吸着筒５１によって吸引搬送可能な所定の位置へ移動させる。そして、レンズ搬送加圧ユニット５０をＺ１軸搬送機構９２で所定の高さに下降させ、レンズ吸着筒５１をレンズ２の上面に接触させる。ここで、レンズ吸着筒５１は、加圧軸５２および加圧軸ベース５２ａを介してリニアガイド５３によって案内され、加圧エアシリンダ５４の加圧を受けて一定圧力でストッパ５５に当接する。レンズ２を吸着する際には、圧力制御装置５６により、作動圧力を低くして小さい力量でストッパ５５に当接させることで、レンズ２に破損や傷が発生するのを防いでいる。そして、レンズ２にレンズ吸着筒５１が当接したところで、真空発生器５７によりレンズ吸着筒５１でレンズ２を吸着保持し、Ｚ１軸搬送機構９２によってレンズ搬送加圧ユニット５０を他のユニットが干渉しない所定の位置まで上昇させる。

次に、Ｘ軸搬送機構９０とＹ軸搬送機構９１を使用し、レンズ搬送加圧ユニット５０を、心出しユニット７０上においてレンズ２を心出しチャック７３で心出し可能な所定の位置へ移動させる。
そして、図１１、図１２および図１３に示すように、レンズ搬送加圧ユニット５０をＺ１軸搬送機構９２で所定の高さに下降させ、レンズ吸着筒５１で保持したレンズ２の外径部を、心出しチャック７３の一対の心出しツメ７１、７１によって挟持することにより、心出しツメ７１、７１のそれぞれのＶ溝７１ａを用いて、レンズ２をレンズ吸着筒５１の当接面においてスライドさせ、レンズ吸着筒５１の中心軸Ｏ２とレンズ２の中心軸Ｏ３（外径中心に相当する）とを一致させた後、Ｚ１軸搬送機構９２によってレンズ搬送加圧ユニット５０を他のユニットが干渉しない所定の位置まで上昇させる。

次に、Ｘ軸搬送機構９０とＹ軸搬送機構９１を使用し、レンズ搬送加圧ユニット５０を、貼付剤塗布ユニット６０の塗布棒６１の中心軸とレンズ吸着筒５１の中心軸が一致する位置へ移動させる。
そして、図１、図９および図１０に示すように、レンズ搬送加圧ユニット５０をＺ１軸搬送機構９２で下降させて所定の塗布高さに位置決めし、エアシリンダ６２を上昇させて塗布棒支持部６１ａを介して塗布棒６１を上昇させ、レンズ２の中心に熱融解性貼付剤５を塗布する。このとき、塗布棒６１はレンズ２とわずかに間隔を保って停止するようになっている。ここで、塗布棒６１はエアシリンダ６２が下端に位置しているときは、所定の温度に設定された貼付剤槽６３に収容されている熱融解性貼付剤５の中に浸漬しており、エアシリンダ６２が上昇すると塗布棒６１の先端に粘性をもつ熱融解性貼付剤５を付着して上昇する。塗布棒６１の先端に付着した熱融解性貼付剤５は、塗布棒６１が下降してもレンズ２に表面張力により残留して塗布される。なお、熱融解性貼付剤５のレンズ２への塗布量を増減させるには、塗布棒６１の外径寸法を変えるか、塗布棒６１の上昇時におけるレンズ２との隙間を調整すればよい。そして、塗布終了後、Ｚ１軸搬送機構９２によってレンズ搬送加圧ユニット５０を他のユニットが干渉しない所定の位置まで上昇させる。

次に、Ｘ軸搬送機構９０とＹ軸搬送機構９１を使用し、レンズ搬送加圧ユニット５０を、貼付ユニット２０の貼付台２１の係合穴２１ａの中心軸とレンズ吸着筒５１の中心軸が一致する位置へ移動させる。これにより、レンズ２の中心軸と貼付皿３の中心軸が一致し、心出しが完了する。
なお、この心出し工程では、貼付工程後のレンズ研削、研磨工程において、レンズ２が大きく偏心していると、加工中にいわゆるビビリが発生し、レンズ２のバリ（欠け）が発生することになるため、ビビリが発生しない程度（例えば、０．２ｍｍ）に心出しを行うようにすればよい。また、レンズ２の外径方向の偏心は、研削、研磨工程後の心取り工程で、高精度に加工されるため、貼付工程では高精度な心出しは必要ではない。

ここで、図６および図８に示すように、レンズ搬送加圧ユニット５０をＺ１軸搬送機構９２で下降させ、レンズ２に塗布した熱融解性貼付剤５が貼付皿３の貼付面３ａに接触する直前の所定の位置で停止させる。そして、圧力制御装置５６により加圧エアシリンダ５４を所定の作動力量に設定した後、Ｚ１軸搬送機構９２で所定の押圧速度（例えば、例えば１ｍｍ／ｓ程度）で下降させていき、レンズ２のレンズ面２ａの中心に塗布された熱融解性貼付剤５を貼付皿３の貼付面３ａに押圧させることで、熱融解性貼付剤５は外周面側に向かって広がっていく（図２参照）。このとき、熱融解性貼付剤５の膜厚寸法は、ほぼ貼付皿３の設計時に設定した膜厚寸法となり、余分な熱融解性貼付剤５はレンズ２の外周面にはみ出すことになる。

ところで、一般的に、高精度レンズの加工工程で用いる粘弾性特性を有する熱融解性貼付剤は粘性が非常に高いことから、均一な貼付剤の膜厚寸法を確保することは非常に困難となっている。そこで、均一な貼付剤膜厚寸法を得るための方法として、熱融解性貼付剤の融解温度を高くして、融解温度を低くする手段が考えられるが、熱融解性貼付剤は高温で炭化を起こすため、炭化物によりレンズ面に傷が発生することになる。また、レンズの押圧力量を大きくして貼り付けると、レンズが圧力により変形した状態で張り付いてしまい、レンズ面の精度を悪化させてしまうことになる。

これに対して、本レンズ貼付方法では、熱融解性貼付剤５の粘弾性特性（粘弾性特性とは、速い動きには固体の性質、遅い動きには液体の性質を持つ特性）に基づいた貼付手段を構築することができる。つまり、従来技術によるシリンダによってレンズを圧着する方法では、圧着時の動きが速いために固体の性質が現れるため、熱融解性貼付剤を均一に広げることが困難であったが、本実施の形態では、シリンダの移動速度よりも低速移動が可能で、押圧速度を制御可能な搬送部Ｕを用いるとともに、上述した貼付ユニット２０の温度制御機器２４を用いることで、低温で且つ低圧力な押圧条件により熱融解性貼付剤５を均一に広げることができる。
ここで、レンズ２を貼付皿３に貼り付けする際の条件、すなわち熱融解性貼付剤５の加熱温度、押圧力量、押圧速度、及び貼付時間（押圧時間など）は、それぞれの条件の数値を変えて貼り付けした実験から決めた値であって、貼付皿３とレンズ２との間の隙間寸法をなす熱融解性貼付剤５の膜厚寸法が一定となるときの最適値である。

さらに、図８に示すように、Ｚ１軸搬送機構９２を所定の位置まで下降させ、真空発生器５７を停止してレンズ吸着筒５１の吸引保持を解除し、図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、レンズ吸着筒５１の先端部５１ａがレンズ２の上面略中心の位置に接触した状態で押圧を維持する。つまり、レンズ２を回動可能、且つレンズ径方向に移動可能に保持させ、レンズ２を先端部５１ａによって押圧させた状態を上述した実験から決めた所定時間の間維持することで、均一な厚さで貼付皿３のレンズ径方向外側へ向けて広がる熱融解性貼付剤５を介してレンズ２が貼付皿３の貼付面３ａに沿って倣うことになる。これにより、熱融解性貼付剤５の膜厚寸法（貼付皿３の設計値に対応する膜厚寸法）が一定となる。
例えば、貼付時間については、３〜１０秒に設定したときに良好な結果が得られている。しかしながら、２０秒以上と大幅に長くすると膜厚寸法は所望の値より小さくなってしまう。

このときのＺ１軸搬送機構９２の下降位置は、加圧軸ベース５２ａが加圧エアシリンダ５４の加圧を受けてストッパ５５に当接している状態で、レンズ２のレンズ面２ａが貼付皿３の貼付面３ａよりも下降した位置（例えば、１ｍｍから２ｍｍ程度下側）を設定する。そして、余分な下降量は、レンズ吸着筒５１からリニアガイド５３に案内された加圧軸５２および加圧軸ベース５２ａを介して加圧エアシリンダ５４により吸収される。さらに、Ｚ１軸搬送機構９２によって、レンズ搬送加圧ユニット５０を他のユニットが干渉しない所定の位置まで上昇させる。

なお、本実施の形態では、図１７に示すようなレンズ２を吸着するレンズ吸着筒５１が上述した吸引解除後のレンズ２の押圧動作も兼ねているが、このような形態に代えて、レンズ吸引時の押圧をレンズ吸着筒５１（レンズ搬送加圧ユニット５０）で行い、吸引解除後の押圧動作にはレンズ吸着筒５１とは別の押圧機構を用いることもできる。例えば、図１８（ａ）及び（ｂ）に示すように、レンズ２を吸引解除したレンズ吸着筒５１を他のユニットと干渉しない位置へ移動させてから、先端の押圧部５１ｂが球面形状をなす押圧ユニット５０Ａを使用して、レンズ２を回動可能、且つレンズ径方向に移動可能に保持させ、レンズ２を押圧部５１ｂによって押圧させるようにしてもよい。

次に、真空発生器２２（図４参照）を停止して貼付皿３の吸引保持を解除し、貼付皿３を挟持している図１４に示す搬送チャック８３を、貼付皿３が移動時に干渉しない所定の位置までＺ２軸搬送機構９４、９５を上昇させた後、エアシリンダ８５、８６により冷却ユニット３０上に移動させる。

このように、本レンズ貼付方法およびレンズ貼付装置１では、低い貼付温度で貼り付けることで、熱融解性貼付剤５の粘度が高くなって均一な膜厚寸法で貼付皿３のレンズ径方向外側へ向けて広がるので、レンズ面２ａが熱融解性貼付剤５を介して貼付皿３の貼付面３ａに一定の膜厚寸法で貼り付けられることになる。そして、レンズ面２ａと貼付皿３の貼付面３ａとが熱融解性貼付剤５の界面張力により引き合った状態となるため、外力を加えなければ移動中にレンズ２が貼付皿３に対して大きく動くことがなく、また多少動いても、レンズ面２ａと貼付皿３の貼付面３ａとの曲率中心が一致するように貼り付けているため、レンズ面２ａが熱融解性貼付剤５を介して貼付皿３の貼付面３ａに沿って動くため、レンズ面２ａ及び貼付面３ａの相対位置は変わらず、貼付精度は変わらないことになる。

次いで、図５（ａ）および図１４に示すように、貼付皿３の基準面３ｄが冷却台３１上面に接触する直前の所定の位置まで搬送チャック８３をＺ２軸搬送機構９４（９５）で下降させた後、搬送チャック８３を開いて、貼付皿３を冷却台３１上に載置する。冷却台３１の内部には冷却水３４が循環しており、載置した貼付皿３は強制冷却される。そして、所定の冷却時間が経過した後、搬送チャック８３で貼付皿３を挟持し、所定の位置までＺ２軸搬送機構９４（９５）を上昇させ、貼付皿３を自然放冷する。これにより熱融解性貼付剤５が冷却固化し、レンズ２と貼付皿３が固定され、貼り付け工程が完了することになる。

ここで、高精度レンズの加工工程で用いる粘弾性特性を有する熱融解性貼付剤５の熱収縮特性は、高温から温度を下げていくと、ある温度までは体積収縮がほとんど発生しないが、その温度を下回ると、急激に体積収縮が発生する。そこで、上述した本レンズ貼付方法では、体積収縮が発生しない温度までは強制冷却させ、体積収縮が発生する温度以下では自然放冷によって時間をかけてゆっくり冷却させることにより、貼付皿３に貼り付けたレンズ２の変形を防止することができる。
このように、熱融解性貼付剤５の冷却固化時の熱収縮によるレンズ２の変形を防止するには、強制冷却が不可となるため冷却時間が長くなるが、本実施の形態のように冷却ユニット３０を複数（２つ）配置することにより、サイクルタイムを短縮することができ、熱融解性貼付剤５を介して圧着した１組のレンズ２と貼付皿３とに対する冷却固化精度を向上させることができることから、熱融解性貼付剤５の熱収縮によるレンズ２の変形を防止でき、加工終了後にレンズ２を剥がした際の変形をなくすことができる。

次に、図１に示すように、Ｘ軸搬送機構９０とＹ軸搬送機構９１を使用し、貼付皿搬送ユニット４０を、冷却台３１に載置した貼付皿３（完品４）を貼付皿吸着筒４１により吸引搬送可能な位置へ移動させる。
そして、図５および図７に示すように、完品４を挟持している搬送チャック８３（搬送ツメ８２、８２）を、所定の位置に下降させてから開放し、貼付皿３を冷却台３１上に載置し、シリンダ４２を下降させた状態の貼付皿搬送ユニット４０をＺ１軸搬送機構９２で所定の位置に下降させ、真空発生器４４により貼付皿吸着筒４１で貼付皿３を吸着保持する。その後、シリンダ４２を上降させ、Ｚ１軸搬送機構９２によって貼付皿搬送ユニット４０を他のユニットが干渉しない所定の位置まで上昇させる。

次に、図１に示すように、Ｘ軸搬送機構９０とＹ軸搬送機構９１を使用し、貼付皿搬送ユニット４０を、貼付皿３を完品収納ストッカ１８上に載置されている完品パレット１９に収納可能な所定の位置へ移動させ、完品４を貼付皿搬送ユニット４０およびＺ１軸搬送機構９２で、完品パレット１９に収納した後、Ｚ１軸搬送機構９２によって貼付皿搬送ユニット４０を他のユニットが干渉しない所定の位置まで上昇させる。
以上の工程を繰り返すことにより、順次貼り付けを行う。
本実施の形態によるレンズ貼付方法およびレンズ貼付装置１によれば、レンズ加工後の中肉寸法の精度のばらつきを１０μｍ以内の良好な結果を得ることができる。

上述のように本実施の形態によるレンズの貼付方法及びレンズ貼付装置では、レンズ２を貼付皿３に熱融解性貼付剤５を介してその膜厚寸法をばらつきなく均一に、且つ貼付皿３の中心軸とレンズ２の光軸を一致させて貼り付けることができ、研削研磨加工終了後に貼付皿３の所定位置（基準面３ｄ）からレンズ面頂までの寸法を測定することで、レンズ２の光軸の厚さをなす中肉寸法として代用できるため、加工終了後の中肉寸法を所定の精度に仕上げることができる。また、加工終了後にレンズを剥がした際のレンズ面精度を向上させることができる。これにより、レンズ加工工程における加工精度、加工品質、加工効率の向上を図ることができる。

以上、本発明によるレンズ貼付方法及びレンズ貼付装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では図１に示すように２個の冷却ユニット３０、３０を具備するが、冷却ユニット３０は１個でも構わない。この場合、搬送チャック８３は１個となる。
そして、熱融解性貼付剤５の加熱温度、レンズ２と貼付皿３との貼付時の押圧速度および押圧力量などの貼り付け条件は、熱融解性貼付剤５の材質、レンズ２及び貼付皿３の形状、大きさ等の条件に応じて適宜設定することができる。
また、レンズ貼付装置１を構成する収納部Ｓ、動作部Ｔ、搬送部Ｕにおける各機構の具体的な構成、大きさ、配置などは任意に設定することができる。

本発明の実施の形態によるレンズ貼付装置の全体斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は貼付皿の構成を示す図である。 貼付皿収納ストッカの要部側面図である。 貼付ユニットの要部側面図である。 （ａ）、（ｂ）は冷却ユニットの要部側面図である。 レンズ搬送加圧ユニットおよび貼付皿搬送ユニットの要部斜視図である。 貼付皿搬送ユニットの要部側面図である。 レンズ搬送加圧ユニットの要部側面図である。 熱融解性貼付剤塗布ユニットの要部斜視図である。 熱融解性貼付剤塗布ユニットの要部側面図である。 レンズ心出しユニットの要部斜視図である。 （ａ）、（ｂ）はレンズ心出しユニットの要部説明図である。 （ａ）、（ｂ）はレンズ心出しユニットの要部説明図である。 貼付ユニット、冷却ユニット及び冷却搬送ユニットの要部斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は冷却搬送ユニットの要部説明図である。 （ａ）、（ｂ）は冷却搬送ユニットの要部説明図である。 （ａ）、（ｂ）は貼付状態を示す側面断面図である。 （ａ）、（ｂ）はレンズ吸着筒の他の形状による貼付状態を示す側面断面図であって、図１７に対応する図である。 従来技術のレンズの中肉寸法の測定方法の説明図である。 （ａ）、（ｂ）は従来技術の貼付状態を示す側面断面図である。

符号の説明

１ レンズ貼付装置
２ レンズ
２ａ レンズ面
３ 貼付皿
３ａ 貼付面
５ 熱融解性貼付剤
１０ レンズ収納ストッカ
１１ レンズパレット
１２ 貼付皿収納ストッカ
１３ 貼付皿パレット
２０ 貼付ユニット
２１ 貼付台
３０ 冷却ユニット
３１ 冷却台
４０ 貼付皿搬送ユニット
４１ 貼付皿吸着筒
５０ レンズ搬送加圧ユニット
５１ レンズ吸着筒
６０ 貼付剤塗布ユニット
７０ 心出しユニット
７１ 心出しツメ
７１ａ Ｖ溝
７３ 心出しチャック
８０ 冷却搬送ユニット
８３ 搬送チャック
９０ Ｘ軸搬送機構
９１ Ｙ軸搬送機構
９２ Ｚ１軸搬送機構
Ｓ 収納部
Ｔ 動作部
Ｕ 搬送部

Claims (4)

1. レンズをそのレンズ面と略相似形状の貼付面を有する貼付皿に、貼付剤を介して貼り付けるレンズ貼付方法であって、
   前記貼付剤として、粘弾性特性を有するとともに加熱すると流動性が増大する熱融解性貼付剤を用い、
   前記貼付皿および前記貼付剤を、前記熱融解性貼付剤が流動性を示す温度まで加熱する工程と、
   加熱された前記熱融解性貼付剤を前記レンズのレンズ面に塗布する工程と、
   前記熱融解性貼付剤が塗布された前記レンズを、前記貼付皿の前記貼付面に仮貼り付けする工程と、
   前記貼付皿に仮貼り付けされた前記レンズを、前記レンズ面の裏面側の中央部を回動支点として回動可能、かつレンズ径方向に移動可能に保持して、前記貼付皿側に押圧し、前記レンズのレンズ面を前記貼付面に倣わせる工程と、
   前記レンズを前記貼付面に倣わせた後、前記貼付皿を冷却して、前記熱溶解性貼付剤を固化させる工程と、
   を有することを特徴とするレンズ貼付方法。
2. 前記貼付皿の貼付面は、その曲率中心を前記レンズの曲率中心に一致させた状態で、前記貼付皿と前記レンズとの間の隙間寸法が均一となる球面をなしていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ貼付方法。
3. 前記レンズを前記貼付皿に貼り付ける前に、前記レンズを、その外径中心と前記貼付皿の中心軸とが一致するようにして位置決めすることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ貼付方法。
4. レンズをそのレンズ面と略相似形状の貼付面を有する貼付皿に、粘弾性特性を有するとともに加熱すると流動性が増大する熱融解性貼付剤を介して貼り付けるレンズ貼付装置であって、
   前記熱融解性貼付剤を前記熱融解性貼付剤が流動性を示す温度まで加熱して、前記レンズ面に塗布する加熱塗布部と、
   前記貼付皿を、前記熱融解性貼付剤が流動性を示す温度まで加熱保温する加熱保温部と、
   前記熱融解性貼付剤が塗布された前記レンズを前記貼付皿の前記貼付面に仮貼り付けするレンズ移動機構と、
   前記貼付皿に仮貼り付けされた前記レンズを、前記レンズ面の裏面側の中央部を回動支点として回動可能、かつレンズ径方向に移動可能に保持して、前記貼付皿側に押圧するレンズ押圧機構と、
   前記レンズ押圧機構の押圧力量および押圧速度を制御する押圧機構制御部と、
   を備えることを特徴とするレンズ貼付装置。

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