JP3169249B2 - Lens centering device - Google Patents

Lens centering device

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JP3169249B2
JP3169249B2 JP35841191A JP35841191A JP3169249B2 JP 3169249 B2 JP3169249 B2 JP 3169249B2 JP 35841191 A JP35841191 A JP 35841191A JP 35841191 A JP35841191 A JP 35841191A JP 3169249 B2 JP3169249 B2 JP 3169249B2
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centering
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unit
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康雄 森
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レンズの心取りを行う
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for centering a lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光学的面精度が出たレンズは、一
般に若干の偏心が残っており、光軸を心出ししてレンズ
周縁を所望の外径に削ることにより、偏心の無いレンズ
とするための心取り作業を行う。図13は、従来の光学
的に心出しして心取りする方法である。レンズ91をホ
ルダ92に松ヤニ等の接着剤93で仮接着する。次に、
ホルダ92を回転させてオートコリメータ94により反
射像を目視で測定し、反射像のフレのない位置にレンズ
91を移動して接着剤93で固定する。その後、ダイヤ
モンド等の砥石95で削ることによりレンズ91を所望
の外径に偏心なく仕上げるものである。図14は機械的
に心出しして心取りする方法である。同軸上で対向する
ベルホルダ96の間にレンズ91をクランプすると、レ
ンズ91の光軸がベル効果により、ベルホルダ96間の
軸上と一致するまで滑るその後、ダイヤモンド等の砥石
95で削ることによりレンズ91を所望の外径に偏心な
く仕上げるものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a lens with high optical surface accuracy generally has a slight eccentricity. A lens having no eccentricity can be obtained by centering the optical axis and shaving the lens periphery to a desired outer diameter. Do the precautionary work to be done. FIG. 13 shows a conventional optical centering and centering method. The lens 91 is temporarily bonded to the holder 92 with an adhesive 93 such as pine tar. next,
The holder 92 is rotated, the reflected image is visually measured by the autocollimator 94, and the lens 91 is moved to a position where the reflected image is free from deflection, and is fixed with the adhesive 93. Then, the lens 91 is finished to a desired outer diameter without eccentricity by grinding with a grindstone 95 such as diamond. FIG. 14 shows a method of mechanical centering and centering. When the lens 91 is clamped between the coaxially opposed bell holders 96, the optical axis of the lens 91 slides by the bell effect until it coincides with the axis between the bell holders 96. Then, the lens 91 is cut by a grindstone 95 such as diamond. Is finished to a desired outer diameter without eccentricity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の各心取り装置では砥石でレンズ周縁を削るために、
外径が30mm程度のレンズで心取りの削り作業に約60
秒という長い時間を要する。そして、外径が大きくなる
程、加工時間が長くなるという欠点があった。また、レ
ンズの円周周縁に沿って削るために、円形状にのみ心取
りをすることが可能であり、任意形状にレンズを心取り
することは、不可能であった。
However, in each of the above-mentioned conventional centering devices, the peripheral edge of the lens is shaved with a grindstone.
Approximately 60 for centering with a lens with an outer diameter of about 30mm
It takes a long time of seconds. And there was a fault that processing time became long, so that an outer diameter became large. Further, since the cutting is performed along the circumference of the lens, it is possible to center the lens only in a circular shape, and it is impossible to center the lens in an arbitrary shape.

【0004】因って、本発明は前記各従来技術における
欠点に鑑みて開発されたもので、短時間で高精度かつ任
意形状にレンズの心取りをすることができるレンズの心
取り装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been developed in view of the drawbacks of the above-described prior arts, and provides a lens centering apparatus capable of centering a lens in an arbitrary shape with high accuracy in a short time. The purpose is to do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明のレンズ
の心取り装置は、偏心の有るレンズをその光軸に対して
心出しをし、外周を削ることにより偏心の無いレンズに
形成するレンズの心取り装置において、レンズの外周を
心取りする筒状の心取り形状に形成された工具を先端に
設けて該工具を縦振動させる超音波加工ユニットと、該
超音波加工ユニットに設けられた筒状の工具により前記
偏心の有るレンズの外周が打ち抜き加工されるように該
偏心の有るレンズを支持するレンズ支持部材と、前記超
音波加工ユニットに設けられた筒状の工具の軸と前記レ
ンズ支持部材で支持されるレンズの光軸とを一致させる
心出しユニットと、前記筒状の工具の加工部位に遊離砥
粒を供給する手段と、を具備し、前記筒状の工具で前記
レンズの外周を形成するようにレンズの光軸方向に打ち
抜き加工するようにしたものである。また、前記心出し
ユニットは、レンズ移動機構と、近軸偏心測定部と、該
近軸偏心測定部からの信号を処理して前記レンズ移動機
構の動きを制御する制御部とから構成したものである。
また、本発明のレンズの心取り装置は、偏心の有るレン
ズをその光軸に対して心出しをし、外周を削ることによ
り偏心の無いレンズに形成するレンズの心取り装置にお
いて、レンズの外周を心取りする筒状の心取り形状に形
成された工具を先端に設けて該工具を縦振動させる超音
波加工ユニットと、該超音波加工ユニットに設けられた
筒状の工具により前記偏心の有るレンズの外周が打ち抜
き加工されるように該偏心の有るレンズを支持するレン
ズ支持部材と、前記超音波加工ユニットに設けられた筒
状の工具の軸と前記レンズ支持部材で支持されるレンズ
の光軸とを一致させる心出しユニットと、前記筒状の工
具の加工部位に遊離砥粒を供給する手段と、前記筒状の
工具でレンズの外周をレンズの光軸方向に打ち抜き加工
した後に、前記工具及び該工具に嵌合したレンズを水没
させるための水槽と、を具備するようにしたものであ
る。
A lens centering device according to the present invention is a lens which forms a non-eccentric lens by centering an eccentric lens with respect to its optical axis and shaving the outer periphery. In the centering device, an ultrasonic processing unit for providing a tool formed in a cylindrical centering shape for centering the outer periphery of the lens at the tip and longitudinally vibrating the tool is provided, and the ultrasonic processing unit is provided in the ultrasonic processing unit. A lens support member for supporting the eccentric lens so that the outer periphery of the eccentric lens is punched by a cylindrical tool, a shaft of a cylindrical tool provided in the ultrasonic processing unit, and the lens A centering unit that matches the optical axis of the lens supported by the support member, and a unit that supplies loose abrasive grains to a processing portion of the cylindrical tool, and Shape the perimeter It is obtained as punching in the direction of the optical axis of the lens so as to. The centering unit includes a lens moving mechanism, a paraxial eccentricity measuring unit, and a control unit that processes a signal from the paraxial eccentricity measuring unit to control the movement of the lens moving mechanism. is there.
Further, the lens centering device of the present invention is a lens centering device which forms a non-eccentric lens by centering a decentered lens with respect to its optical axis and shaving the outer periphery. An ultrasonic machining unit that provides a tool formed in a cylindrical centering shape for centering the tip and vertically vibrates the tool, and the cylindrical tool provided in the ultrasonic machining unit has the eccentricity. A lens support member that supports the eccentric lens so that the outer periphery of the lens is punched, a shaft of a cylindrical tool provided in the ultrasonic processing unit, and light of the lens supported by the lens support member. A centering unit for matching the axis, a means for supplying loose abrasive grains to a processing portion of the cylindrical tool, and after punching an outer periphery of the lens in the optical axis direction of the lens with the cylindrical tool, Engineering And it is obtained so as to anda water tank for submerging the fitted lenses the tool.

【0006】図1は本発明に係るレンズの心取り装置の
例示の概念図である。1は該超音波加工ユニットでレン
ズ3の外周を落とすものである。超音波加工ユニット1
の先端には、被加工材であるレンズ3と接する部分へ所
望の心取り形状に形成された筒状の工具11が設けられ
ている。心取り装置に供給されたレンズ3は、心出しユ
ニット4により超音波加工ユニット1の工具11に対し
て両者の軸が一致する様に位置出しされる。その後、レ
ンズ3と工具1を当接させ加工圧力をもった状態にし
て、前記超音波加工ユニット1は筒状の工具11を縦振
動させるので、レンズ3は工具11の先端の心取り形状
で外周が落とされて心取りされる。
FIG. 1 is an exemplary conceptual view of a lens centering device according to the present invention. Reference numeral 1 denotes the ultrasonic processing unit for dropping the outer periphery of the lens 3. Ultrasonic processing unit 1
Is provided with a cylindrical tool 11 formed in a desired centering shape at a portion in contact with the lens 3 as a workpiece. The lens 3 supplied to the centering device is positioned by the centering unit 4 with respect to the tool 11 of the ultrasonic processing unit 1 such that both axes are aligned. After that, the lens 3 and the tool 1 are brought into contact with each other so as to have a processing pressure, and the ultrasonic processing unit 1 longitudinally vibrates the cylindrical tool 11, so that the lens 3 has a centering shape at the tip of the tool 11. The outer circumference is dropped and centered.

【0007】[0007]

【実施例1】図2は本実施例を示す一部を断面した正面
図である。1は超音波加工ユニットで、この超音波加工
ユニット1は、発振器12により供給される電気エネル
ギが磁歪型の振動子13で機械的な縦振動(超音波振
動)に変換される。コーン14は、この振動の振幅を拡
大伝達し、さらにコーン14の先端についたホーン15
で振幅を共振させてさらに拡大整合する。コーン14の
先端には、一体的に結合した工具11が設けられてい
る。
Embodiment 1 FIG. 2 is a partially sectional front view showing the present embodiment. Reference numeral 1 denotes an ultrasonic processing unit. In the ultrasonic processing unit 1, electric energy supplied from an oscillator 12 is converted into mechanical longitudinal vibration (ultrasonic vibration) by a magnetostrictive vibrator 13. The cone 14 expands and transmits the amplitude of this vibration, and furthermore, a horn 15 attached to the tip of the cone 14.
To resonate the amplitude to further expand and match. The tip of the cone 14 is provided with a tool 11 integrally connected.

【0008】工具11は、先端加工部分が円筒状に形成
されており、その内側は心取り作業後の所望のレンズ3
外径と一致している。なお、工具11,コーン14,ホ
ーン15はベル上軸41の軸41aを貫通させるために
中空になっている。さらに、工具11の先端の加工部位
に向けて、図面に示さない砥粒供給装置に接続された供
給パイプ18から水とシリコンカーバイト(SiC)を
砥粒とした懸濁液19が供給されるように構成されてい
る。コーン14のフランジ14aで固定された振動子ケ
ース16内には、振動子冷却用水が収容され、振動子冷
却用水は循環される様に構成されている。振動子ケース
16側面に示す17は注排水管である。
[0008] The tool 11 has a cylindrical portion at the tip end, and the inside of the tool 11 has a desired lens 3 after the centering operation.
It matches the outer diameter. The tool 11, the cone 14, and the horn 15 are hollow so as to penetrate the shaft 41a of the bell upper shaft 41. Further, a suspension 19 using water and silicon carbide (SiC) as abrasive grains is supplied from a supply pipe 18 connected to an abrasive grain supply device (not shown) toward a processing portion at the tip of the tool 11. It is configured as follows. A vibrator cooling water is accommodated in a vibrator case 16 fixed by the flange 14a of the cone 14, and the vibrator cooling water is circulated. Reference numeral 17 shown on the side of the vibrator case 16 denotes an injection / drainage pipe.

【0009】41はベル上軸でその先端部は工具11と
軸心を一致した状態で工具11の内部に納まる様に形成
されている。また、軸41aはコーン14、ホーン15
を貫通しており、超音波加工ユニット1と同時もしくは
別個に、図示しない機構で上下動できるとともに、回動
自在に構成されている。42はベル下軸で、被加工体で
あるレンズ3を載せるのでレンズ支持部材としての機能
をも有し、そしてベル上軸41とレンズ3を挟んだ状態
でベル効果が出る様に作用して心出しユニットとなるよ
うに、ベル上軸41との軸心が一致する状態でベース4
3上に回動自在に固定されている。
Reference numeral 41 denotes a bell upper shaft, the tip of which is formed so as to fit inside the tool 11 in a state where the shaft center coincides with the tool 11. The shaft 41a has the cone 14 and the horn 15
And can be moved up and down by a mechanism (not shown) at the same time or separately from the ultrasonic processing unit 1, and is rotatable. Reference numeral 42 denotes a bell lower shaft, which also has a function as a lens support member because the lens 3 as a workpiece is mounted thereon, and acts so as to produce a bell effect in a state where the lens 3 is sandwiched between the bell upper shaft 41 and the lens 3. The base 4 is held in a state where the axis of the bell upper shaft 41 is aligned with the center of the bell so that the centering unit is formed.
3 and is rotatably fixed on it.

【0010】モータ44はベルト45を介してベル下軸
42を回転させる。ベース43上にはベル下軸42の他
に水槽46が載置されている。また、ベース43は移動
自在な移動台47上に載置されており、シリンダ48に
よってベル下軸42と水槽46とを超音波加工ユニット
1の直下へ切換えられる様に構成されている。水槽46
内には水49が蓄えられている。
A motor 44 rotates the bell lower shaft 42 via a belt 45. A water tank 46 is placed on the base 43 in addition to the bell lower shaft 42. The base 43 is mounted on a movable movable table 47, and is configured so that the bell lower shaft 42 and the water tank 46 can be switched to a position directly below the ultrasonic processing unit 1 by a cylinder 48. Aquarium 46
Water 49 is stored inside.

【0011】以上の構成から成る装置は、まず、被加工
体であるレンズ3をベル下軸42に載せる。次に、ベル
上軸41が下降し、レンズ3をベル上軸41とベル下軸
42との間に挟みベル効果によりレンズ3を心出しす
る。次に、超音波加工ユニット1を下降させてレンズ3
と工具11とを当接させるとともに、振動子ケース16
の上方に載せた図示しないおもりによって両者間に加工
圧を与える。
In the apparatus having the above-described configuration, first, the lens 3 as a workpiece is mounted on the bell lower shaft 42. Next, the bell upper shaft 41 is lowered, and the lens 3 is sandwiched between the bell upper shaft 41 and the bell lower shaft 42 to center the lens 3 by the bell effect. Next, the ultrasonic processing unit 1 is lowered and the lens 3
And the tool 11 are brought into contact with each other.
A working pressure is applied between the two by a weight (not shown) placed above.

【0012】次に、発振器12を作動して10KHzの
高周波エネルギを振動子13に供給し、振動子13はこ
のエネルギを同じ周波数の機械的な振動に変換する。こ
の変換によって30μm程度の機械的振動の振幅が得ら
れ、コーン14およびホーン15を介して振幅を拡大す
るとともに、振動姿勢を整合して工具11に振動を与え
る。同時に、供給パイプ18から懸濁液19を供給しな
がら、超音波加工ユニット1を下降させ、適当な加工圧
を維持しながらベル上軸41とベル下軸42との間に挟
まれたレンズ3を心取り(抜き加工)する。なお、ベル
下軸42は工具11の外形(外周)よりも小さいので、
工具11がレンズを打ち抜いた後に干渉しない形状とな
っている。
Next, the oscillator 12 is operated to supply high-frequency energy of 10 KHz to the vibrator 13, and the vibrator 13 converts this energy into mechanical vibration of the same frequency. By this conversion, the amplitude of the mechanical vibration of about 30 μm is obtained, and the amplitude is expanded through the cone 14 and the horn 15, and the vibration is matched to give the vibration to the tool 11. At the same time, the ultrasonic processing unit 1 is lowered while supplying the suspension 19 from the supply pipe 18, and the lens 3 sandwiched between the bell upper shaft 41 and the bell lower shaft 42 while maintaining an appropriate processing pressure. Centering (punching). Since the bell lower shaft 42 is smaller than the outer shape (outer circumference) of the tool 11,
The shape is such that the tool 11 does not interfere after punching the lens.

【0013】この加工時、ベル下軸42はモータ44に
よりベルト45を介して回転することにより、レンズ3
も工具11に対して相対的に回転するので工具11に偏
摩耗があっても真円に心取りが行なわれる。この超音波
加工ユニット1の下降による切断速度は約1mm/10
秒であり、厚さ3mmのレンズでも約30秒で切断が終
了する。加工終了後、超音波加工ユニット1を上昇させ
てレンズ3から工具11を離し、発振を停止する。
At the time of this processing, the lower shaft 42 of the bell is rotated by a motor 44 via a belt 45 so that the lens 3 is rotated.
Since the tool 11 also rotates relative to the tool 11, even if the tool 11 has uneven wear, centering is performed in a perfect circle. The cutting speed by the lowering of the ultrasonic processing unit 1 is about 1 mm / 10
The cutting is completed in about 30 seconds even with a lens having a thickness of 3 mm. After the processing, the ultrasonic processing unit 1 is raised to separate the tool 11 from the lens 3, and the oscillation is stopped.

【0014】この際に、心取りされたレンズ3が工具1
1に嵌合したままはずれない事がある。そこで、シリン
ダ48で移動台47上のベース43を動かし、超音波加
工ユニット1の下に水49の入った水槽46がくるよう
にする。その後、レンズ3を内部に嵌合した工具11が
水49に入る(水没する)ように超音波加工ユニット1
を下降させる。次に、前述と同様に水49に水没した状
態で超音波を発振させると、レンズ3と工具11との間
に挟まれた砥粒が落ちて嵌合がゆるみ、レンズ3は水槽
46内に落とされ、心取り作業は終了する。なお、上記
実施例においては発振器に10KHzの高周波振動エネ
ルギを供給したが、10〜30KHz程度の範囲で供給
しても良く、周波数が高いときには、加工物の外形の仕
上げ程度を良好にすることができる。
At this time, the centered lens 3 is attached to the tool 1
There is a case that it cannot be detached while being fitted to 1. Then, the base 43 on the moving table 47 is moved by the cylinder 48 so that the water tank 46 containing water 49 comes under the ultrasonic processing unit 1. Thereafter, the ultrasonic processing unit 1 is set so that the tool 11 with the lens 3 fitted therein enters the water 49 (submerges).
Is lowered. Next, when ultrasonic waves are oscillated in a state of being submerged in the water 49 in the same manner as described above, the abrasive grains sandwiched between the lens 3 and the tool 11 are dropped and the fitting is loosened. It is dropped and the preparatory work ends. In the above embodiment, high-frequency vibration energy of 10 KHz was supplied to the oscillator, but it may be supplied in the range of about 10 to 30 KHz. When the frequency is high, the finish of the outer shape of the workpiece can be improved. it can.

【0015】本実施例によれば、レンズ3を工具11の
先端により振動される砥粒で工具11の内部形状にて抜
き加工するので、円形に心取りされたレンズ3を短時間
で得ることができる。
According to the present embodiment, since the lens 3 is punched out of the internal shape of the tool 11 with the abrasive vibrated by the tip of the tool 11, the lens 3 having a circular center can be obtained in a short time. Can be.

【0016】尚、本実施例の変形例としては、レンズ3
外周を円形だけでなく任意の形状に心取りするこどがで
きる。この場合、工具11の先端加工部の内側形状は心
取り作業後の所望のレンズ外形形状と一致させた任意の
形状とする。本実施例と異なる点は、ベル下軸42を回
転させずに心取りを行う。すなわち、レンズ3を工具1
1に対して相対的に回転させることなく打ち抜き加工を
行う。以上の様な構成・作用によりレンズ3を任意の外
形形状に短時間で心取りすることができる。
As a modification of this embodiment, the lens 3
The outer periphery can be centered not only in a circle but also in any shape. In this case, the inside shape of the tip processing portion of the tool 11 is an arbitrary shape that matches the desired lens outer shape after the centering operation. The difference from this embodiment is that centering is performed without rotating the bell lower shaft 42. That is, the lens 3 is attached to the tool 1
Punching is performed without rotating relative to 1. With the above configuration and operation, the lens 3 can be centered in an arbitrary external shape in a short time.

【0017】[0017]

【実施例2】図3は本実施例を示す一部を断面した正面
図である。本実施例は、前記実施例1と異なる部分のみ
説明し、同一構成部分には同一番号を付してその説明を
省略する。
[Embodiment 2] FIG. 3 is a partially cutaway front view showing this embodiment. In this embodiment, only parts different from the first embodiment will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0018】ベアリング20はコーン14のフランジ1
4aと振動子ケース16との間に配置されて工具11、
振動子31、コーン14およびホーン15を回動自在に
支えている。振動子31は圧電素子形の振動子で発振器
12からの電気エネルギを縦振動に変換する。スリップ
リング32は回動自在の振動子31に発振器12からの
電気エネルギを伝える。モータ21はベルト22を介し
て超音波加工ユニット1の工具11、振動子31、コー
ン14およびホーン15を回転させる。レンズ支持部材
50は環状のレンズ受け面を有しており、ベース43に
回動自在に取り付けられ、レンズモータ51によりレン
ズベルト52を介して回転する。
The bearing 20 is a flange 1 of the cone 14.
4a and the vibrator case 16, the tool 11,
The vibrator 31, the cone 14, and the horn 15 are rotatably supported. The vibrator 31 is a piezoelectric element type vibrator and converts electric energy from the oscillator 12 into longitudinal vibration. The slip ring 32 transmits electric energy from the oscillator 12 to the rotatable vibrator 31. The motor 21 rotates the tool 11, the vibrator 31, the cone 14, and the horn 15 of the ultrasonic processing unit 1 via the belt 22. The lens support member 50 has an annular lens receiving surface, is rotatably attached to the base 43, and is rotated by a lens motor 51 via a lens belt 52.

【0019】近軸偏心測定部53はその光学軸をレンズ
支持部材50の回転軸に一致するように超音波加工ユニ
ット1の上方に配置されている。この近軸偏心測定部5
3は、レンズ3の近軸曲率中心に集光すべく光を投射
し、その反射光から偏心量を求める機能を有している。
なお、工具11,振動子31,コーン14およびホーン
15は、近軸偏心測定部53からの光を通過させるた
め、軸の近傍は中空になっている。
The paraxial eccentricity measuring section 53 is arranged above the ultrasonic processing unit 1 so that its optical axis coincides with the rotation axis of the lens supporting member 50. This paraxial eccentricity measuring unit 5
Reference numeral 3 has a function of projecting light to be condensed at the center of the paraxial curvature of the lens 3 and obtaining the amount of eccentricity from the reflected light.
The tool 11, the vibrator 31, the cone 14, and the horn 15 are hollow near the axis in order to allow the light from the paraxial eccentricity measuring unit 53 to pass therethrough.

【0020】33は吸着パッドで、配管パイプ34を介
して真空発生装置35につながっている。また、配管パ
イプ34の途中には図示しないロータリジョイントが配
置されていて、吸着パッド33はレンズ支持部材50と
回動自在になるように配置されている。真空発生装置3
5で真空を発生すると、レンズ支持部材50上のレンズ
3は吸着パッド33に吸い寄せられる形でレンズ支持部
材50上に固定される。
A suction pad 33 is connected to a vacuum generator 35 via a pipe 34. A rotary joint (not shown) is arranged in the middle of the piping pipe 34, and the suction pad 33 is arranged so as to be rotatable with the lens support member 50. Vacuum generator 3
When a vacuum is generated in 5, the lens 3 on the lens supporting member 50 is fixed on the lens supporting member 50 in such a manner as to be attracted to the suction pad 33.

【0021】制御部として機能する演算部54は、近軸
偏心測定部53で測定したレンズ3の偏心量から、レン
ズ3の光軸が超音波加工ユニット1の工具11の軸に一
致するような動きの指示をピン駆動ユニット55に与え
る。ピン駆動ユニット55はレンズ3の周囲に3ヶ所も
しくは4ヶ所等分の位置に配置され、レンズ支持部材5
0上のレンズ3の姿勢を調整する動きをする。
The arithmetic unit 54 functioning as a control unit determines that the optical axis of the lens 3 coincides with the axis of the tool 11 of the ultrasonic processing unit 1 based on the amount of eccentricity of the lens 3 measured by the paraxial eccentricity measuring unit 53. The movement instruction is given to the pin drive unit 55. The pin driving unit 55 is disposed at three or four equal positions around the lens 3, and
The user makes a movement to adjust the posture of the lens 3 on the zero.

【0022】図4にピン駆動ユニット55の構成の詳細
を示す。ピン56はステージ57によって軸方向へ移動
可能に保持され、バネ58によりピン56が引込む方向
に付勢する。送りネジ59はプーリ60および61とベ
ルト62を介してピンモータ63に結合し、ピンモータ
63が回転することによりピン56を前後に微動し得る
ように構成する。ステージ64はピン微動機構全体をピ
ンの軸方向に移動可能に支持するとともに図示しないエ
アシリンダまたはモータにより移動される構造である。
ストッパ65によってステージ64のレンズ側の停止位
置精度を決めるとともに、この停止位置を精度よく調整
し得るように構成する。
FIG. 4 shows the configuration of the pin drive unit 55 in detail. The pin 56 is movably held in the axial direction by a stage 57, and is urged by a spring 58 in a direction in which the pin 56 retracts. The feed screw 59 is connected to the pin motor 63 via the pulleys 60 and 61 and the belt 62, and is configured so that the pin 56 can be slightly moved back and forth by the rotation of the pin motor 63. The stage 64 has a structure that supports the entire pin fine movement mechanism movably in the axial direction of the pin and is moved by an air cylinder or a motor (not shown).
The stopper 65 determines the accuracy of the stop position of the stage 64 on the lens side, and the stop position can be adjusted with high accuracy.

【0023】以上の構成から成る装置は、まず被加工体
であるレンズ3をレンズ支持部材50に載せる。次に、
レンズモータ51がレンズベルト52を介してレンズ支
持部材50を1回転させる。この時、近軸偏心測定部5
3でレンズ3の超音波加工ユニット1に対する偏心量と
方向が検出される。
In the apparatus having the above configuration, first, the lens 3 which is a workpiece is placed on the lens supporting member 50. next,
The lens motor 51 rotates the lens support member 50 once via the lens belt 52. At this time, the paraxial eccentricity measuring unit 5
At 3, the eccentric amount and direction of the lens 3 with respect to the ultrasonic processing unit 1 are detected.

【0024】検出した偏心量に対し、演算部54は偏心
量をなくす方向にレンズ3を動かす指令をピン駆動ユニ
ット55に与える。ピン駆動ユニット55は指令を受
け、まずステージ64が前進し、ピン56がレンズに触
れる直前で停止する。次に、近軸偏心測定部53によっ
てレンズ3の光軸位置を観察しながらピン56を1本ず
つ微動機構により前進させ、レンズ3をレンズ支持部材
50上を滑らせて光軸のスポット像が動くのを検出す
る。レンズ支持部材50の軸心と超音波加工ユニット1
の工具11の中心軸とは互いに一致するように構成して
あるので、各ピン56を前後に微動させ、レンズ支持部
材50上のレンズを滑らして光軸のスポット像が中心に
くるようにするだけで、工具11に対するレンズ3の心
出しは行なわれる。
For the detected amount of eccentricity, the arithmetic unit 54 gives a command to move the lens 3 in a direction to eliminate the amount of eccentricity to the pin drive unit 55. The pin drive unit 55 receives the command, first the stage 64 advances, and stops just before the pin 56 touches the lens. Next, while observing the optical axis position of the lens 3 by the paraxial eccentricity measuring unit 53, the pins 56 are advanced one by one by the fine movement mechanism, and the lens 3 is slid over the lens support member 50 to form a spot image of the optical axis. Detects movement. The axial center of the lens support member 50 and the ultrasonic processing unit 1
Since the center axis of the tool 11 is aligned with each other, each pin 56 is slightly moved back and forth, and the lens on the lens support member 50 is slid so that the spot image of the optical axis is centered. The centering of the lens 3 with respect to the tool 11 is performed only by this.

【0025】心出しした状態で、ピン56をその位置に
固定してレンズ3を保持するとともに、更に真空発生装
置35を動作させ吸着パッドを介してレンズ3をレンズ
支持部材50側に吸い寄せてレンズ3の保持を確実なも
のにする。この後、超音波加工ユニット1を下降させ、
レンズ3を抜き加工して心取りするのは、前記実施例1
と同様であるが、本実施例ではモータ21の回転を、ベ
ルト22を介して工具11に伝え、加工中に工具11を
回転させる事が異なる。また心取り作業終了後は、ステ
ージ64を後退させる。
In the centered state, the pin 56 is fixed at that position to hold the lens 3, and the vacuum generator 35 is further operated to draw the lens 3 toward the lens support member 50 via the suction pad, thereby causing the lens 3 to move. 3. Make sure that 3 is retained. Thereafter, the ultrasonic processing unit 1 is lowered,
The centering of the lens 3 by punching is described in the first embodiment.
This embodiment is the same as the first embodiment except that the rotation of the motor 21 is transmitted to the tool 11 via the belt 22 and the tool 11 is rotated during machining. After completion of the centering work, the stage 64 is moved backward.

【0026】本実施例によれば、測定を行いフィードバ
ックをかけながらレンズの心出しを行うのでより高精度
の心出しを行うことができる。
According to the present embodiment, since the centering of the lens is performed while performing the measurement and applying the feedback, the centering can be performed with higher accuracy.

【0027】尚、変形例として本実施例の場合も前記実
施例1と同様に、外周を円形だけでなく任意の形状に心
取りすることができる。この場合、工具11の先端加工
部の内側形状は心取り作業後の所望のレンズ外形形状と
一致させた任意の形状とし、またレンズ支持部材50の
形状は工具11がレンズ3を打ち抜いた後にも干渉しな
い形状とする。本実施例と異なる点は、モータ21を回
転させずに心取りを行う。すなわち、工具11をレンズ
3に対して回転させることなく打ち抜き加工を行う。以
上の様な構成・作用でレンズを任意の外形形状に短時間
で心取りすることができる。図5〜図8はそれぞれ変形
例の底面図で、工具11の先端形状をレンズに接触する
側からみた例である。
As a modification, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the outer periphery can be centered not only in a circle but also in an arbitrary shape. In this case, the inner shape of the tip processing portion of the tool 11 is an arbitrary shape that matches the desired lens outer shape after the centering operation, and the shape of the lens support member 50 is set even after the tool 11 punches out the lens 3. Shape should not interfere. The difference from the present embodiment is that centering is performed without rotating the motor 21. That is, punching is performed without rotating the tool 11 with respect to the lens 3. With the above configuration and operation, the lens can be centered in an arbitrary external shape in a short time. FIG. 5 to FIG. 8 are bottom views of the modified examples, respectively, in which the tip shape of the tool 11 is viewed from the side in contact with the lens.

【0028】[0028]

【実施例3】図9および図10は本実施例を示し、図9
は一部を断面した正面図、図10はレンズの側面図であ
る。本実施例は、前記各実施例と異なる部分のみ説明
し、同一構成部分には同一番号を付してその説明を省略
する。
Embodiment 3 FIGS. 9 and 10 show this embodiment.
Is a front view in which a part is sectioned, and FIG. 10 is a side view of the lens. In this embodiment, only parts different from the above embodiments will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0029】レンズ支持部材50aは、レンズ3aの平
板部を受けることのできる様な形状とする。また、レン
ズ支持部材50aは、モータ66および67を駆動源と
するXYステージ68上に固定されている。XYステー
ジ68はベース43上に搭載されている。
The lens supporting member 50a has a shape capable of receiving the flat portion of the lens 3a. The lens support member 50a is fixed on an XY stage 68 driven by motors 66 and 67. The XY stage 68 is mounted on the base 43.

【0030】以上の構成から成る装置を用いて、本実施
例では平板上に光軸が平板と垂直に形成されたレンズ3
aを心取りする。心出し作業は、まずレンズ3aをレン
ズ支持部材50aの上にのせる。次に、近軸偏心測定部
53で、レンズ3aの超音波加工ユニット1に対する偏
心量と方向を検出する。そこで、演算部54は、近軸偏
心測定部53での測定値を受け、偏心量をなくす方向に
XYステージ68を動かす指令をモータ66および67
に与える。同様の動作を操り返してXYステージ68を
動かし、レンズ3aの光軸位置調整をして、工具11に
対するレンズ3aの心出しを行う。
In the present embodiment, the lens 3 having the optical axis formed perpendicular to the flat plate by using the apparatus having the above-described configuration.
Keep a in mind. In the centering operation, first, the lens 3a is placed on the lens supporting member 50a. Next, the paraxial eccentricity measuring unit 53 detects the amount and direction of the eccentricity of the lens 3a with respect to the ultrasonic processing unit 1. Therefore, the calculation unit 54 receives the measurement value of the paraxial eccentricity measurement unit 53 and issues a command to move the XY stage 68 in a direction to eliminate the amount of eccentricity to the motors 66 and 67.
Give to. The same operation is repeated to move the XY stage 68, adjust the optical axis position of the lens 3a, and center the lens 3a with respect to the tool 11.

【0031】次に、超音波加工ユニット1を下降させて
レンズ3aと工具11とを接触させた後、前記各実施例
と同様に工具11へ加圧力と超音波を与え、レンズ3a
を切断・打ち抜きして心取りを行う。このとき、図9か
ら明らかなように、打ち抜きしたときに工具11とレン
ズ支持部材50aとは干渉しない形状となっている。な
お、加工時はベルト22を介してモータ21で超音波加
工ユニット1を回転させることにより、工具11を回転
させて加工を行う。心取りの行なわれたレンズ3aは、
前記各実施例と同様の作用で水槽46内に落とされ、心
取り作業は終了する。
Next, after lowering the ultrasonic processing unit 1 to bring the lens 3a into contact with the tool 11, a pressing force and ultrasonic waves are applied to the tool 11 in the same manner as in each of the above-described embodiments.
Cutting and punching. At this time, as is apparent from FIG. 9, the tool 11 and the lens supporting member 50a have a shape that does not interfere with each other when punching. During processing, the ultrasonic processing unit 1 is rotated by the motor 21 via the belt 22 to rotate the tool 11 to perform processing. The centered lens 3a is
It is dropped into the water tank 46 by the same operation as in each of the above embodiments, and the centering operation is completed.

【0032】本実施例によれば、レンズ3aにおけるレ
ンズ支持部材50aとの接触面が曲面でなく平面であっ
ても心取りすることができる。
According to this embodiment, centering can be performed even if the contact surface of the lens 3a with the lens supporting member 50a is not a curved surface but a flat surface.

【0033】なお、図11および図12に示す様に、平
板上に光軸が平板と垂直に複数個形成されたレンズ3b
も本実施例の装置で心取りすることができる。この場
合、レンズ保持部材として機能するレンズホルダ50b
は平板全体を受けるとともにレンズ3b間にも加工時の
加工圧に耐える補強のための支持部材が入れてある。な
お、支持部材を入れてあっても、レンズ3bを打ち抜き
したときに、工具11とレンズホルダ50bとは干渉し
ない形状となっている。
As shown in FIGS. 11 and 12, a lens 3b having a plurality of optical axes formed on a flat plate perpendicular to the flat plate is provided.
Can be centered by the apparatus of this embodiment. In this case, the lens holder 50b functioning as a lens holding member
A support member is provided between the lenses 3b for reinforcement, which withstands the processing pressure at the time of processing. The tool 11 and the lens holder 50b do not interfere with each other when the lens 3b is punched out even if the support member is inserted.

【0034】XYステージ68は、レンズ3b個々の光
軸位置調整に用いるだけでなく、形成されたレンズ間の
移動にも用いる。すなわち、1ケのレンズの心取りが終
った後は、次の心取りするレンズが工具11の下にくる
ようにXYステージ68を用いて移動する。以上の様な
構成・作用により、平板上に多数個形成されたレンズで
も、一回の段取りを行うだけで、心取りができる。
The XY stage 68 is used not only for adjusting the optical axis position of each lens 3b but also for moving between the formed lenses. That is, after the centering of one lens is completed, the XY stage 68 is moved so that the next centering lens comes under the tool 11. With the above-described configuration and operation, centering can be performed by performing only one setup, even with a large number of lenses formed on a flat plate.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係るレンズ
の心取り装置によれば、レンズの外径が大きくなっても
レンズの心取り作業を短時間で高精度に行うことがで
き、かつレンズの外周が円形状に限定されることなく、
種々の形状にレンズを心取りすることができる。
As described above, according to the lens centering apparatus of the present invention, even if the outer diameter of the lens is large, the centering operation of the lens can be performed in a short time and with high accuracy. And the outer periphery of the lens is not limited to a circular shape,
Lenses can be centered in various shapes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の例示の概念図である。FIG. 1 is an exemplary conceptual diagram of the present invention.

【図2】実施例1を示す一部を断面した正面図である。FIG. 2 is a partially sectional front view showing the first embodiment.

【図3】実施例2を示す一部を断面した正面図である。FIG. 3 is a partially sectional front view showing a second embodiment.

【図4】実施例2を示す部分拡大正面図である。FIG. 4 is a partially enlarged front view showing a second embodiment.

【図5】実施例2の変形例を示す底面図である。FIG. 5 is a bottom view showing a modification of the second embodiment.

【図6】実施例2の変形例を示す底面図である。FIG. 6 is a bottom view showing a modification of the second embodiment.

【図7】実施例2の変形例を示す底面図である。FIG. 7 is a bottom view showing a modification of the second embodiment.

【図8】実施例2の変形例を示す底面図である。FIG. 8 is a bottom view showing a modification of the second embodiment.

【図9】実施例3を示す一部を断面した正面図である。FIG. 9 is a partially sectional front view showing the third embodiment.

【図10】実施例3を示す側面図である。FIG. 10 is a side view showing a third embodiment.

【図11】実施例3の変形例を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a modification of the third embodiment.

【図12】実施例3の変形例を示す部分正面図である。FIG. 12 is a partial front view showing a modification of the third embodiment.

【図13】従来例を示す正面図である。FIG. 13 is a front view showing a conventional example.

【図14】従来例を示す正面図である。FIG. 14 is a front view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超音波加工ユニット 3 レンズ 4 心出しユニット 11 工具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic processing unit 3 Lens 4 Centering unit 11 Tool

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 偏心の有るレンズをその光軸に対して心
出しをし、外周を削ることにより偏心の無いレンズに形
成するレンズの心取り装置において、 レンズの外周を心取りする筒状の心取り形状に形成され
た工具を先端に設けて該工具を縦振動させる超音波加工
ユニットと、 該超音波加工ユニットに設けられた筒状の工具により前
記偏心の有るレンズの外周が打ち抜き加工されるように
該偏心の有るレンズを支持するレンズ支持部材と、 前記超音波加工ユニットに設けられた筒状の工具の軸と
前記レンズ支持部材で支持されるレンズの光軸とを一致
させる心出しユニットと、 前記筒状の工具の加工部位に遊離砥粒を供給する手段
と、 を具備し、前記筒状の工具で前記レンズの外周を形成す
るようにレンズの光軸方向に打ち抜き加工することを特
徴とするレンズの心取り装置。
1. A lens centering device for centering an eccentric lens with respect to its optical axis and shaping the outer periphery to form a lens without eccentricity. An ultrasonic processing unit that provides a tool formed in a centering shape at the tip and longitudinally vibrates the tool, and an outer periphery of the eccentric lens is punched by a cylindrical tool provided in the ultrasonic processing unit. A lens support member for supporting the decentered lens so as to align the axis of a cylindrical tool provided in the ultrasonic processing unit with the optical axis of the lens supported by the lens support member. A unit for supplying loose abrasive grains to a processing portion of the cylindrical tool, wherein the cylindrical tool punches in the optical axis direction of the lens so as to form an outer periphery of the lens. Heart-up device of a lens according to claim.
【請求項2】 前記心出しユニットは、レンズ移動機構
と、近軸偏心測定部と、該近軸偏心測定部からの信号を
処理して前記レンズ移動機構の動きを制御する制御部と
から構成したことを特徴とする請求項1記載のレンズの
心取り装置。
2. The centering unit includes a lens moving mechanism, a paraxial eccentricity measuring unit, and a control unit that processes a signal from the paraxial eccentricity measuring unit to control the movement of the lens moving mechanism. The lens centering device according to claim 1, wherein
【請求項3】 偏心の有るレンズをその光軸に対して心
出しをし、外周を削ることにより偏心の無いレンズに形
成するレンズの心取り装置において、 レンズの外周を心取りする筒状の心取り形状に形成され
た工具を先端に設けて該工具を縦振動させる超音波加工
ユニットと、 該超音波加工ユニットに設けられた筒状の工具により前
記偏心の有るレンズの外周が打ち抜き加工されるように
該偏心の有るレンズを支持するレンズ支持部材と、 前記超音波加工ユニットに設けられた筒状の工具の軸と
前記レンズ支持部材で支持されるレンズの光軸とを一致
させる心出しユニットと、 前記筒状の工具の加工部位に遊離砥粒を供給する手段
と、 前記筒状の工具でレンズの外周をレンズの光軸方向に打
ち抜き加工した後に、前記工具及び該工具に嵌合したレ
ンズを水没させるための水槽と、 を具備することを特徴とするレンズの心取り装置。
3. A lens centering device for centering an eccentric lens with respect to its optical axis and shaping the outer periphery to form a lens without eccentricity. An ultrasonic processing unit that provides a tool formed in a centering shape at the tip and longitudinally vibrates the tool, and an outer periphery of the eccentric lens is punched by a cylindrical tool provided in the ultrasonic processing unit. A lens support member for supporting the decentered lens so as to align the axis of a cylindrical tool provided in the ultrasonic processing unit with the optical axis of the lens supported by the lens support member. A unit for supplying loose abrasive grains to a processing portion of the cylindrical tool; and fitting the tool and the tool after punching an outer periphery of a lens in the optical axis direction of the lens with the cylindrical tool. I Lens heart-up apparatus characterized by comprising: a water tank for submerging the lens.
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