JP3904212B2 - レンズ形状測定装置 - Google Patents
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Description
押し込み部材は、スタイラスを基準位置側に押し当て、スタイラスの軸芯方向の位置がずれても、基準位置への位置決めを容易にする。
さらに、本発明では、レンズの測定部分の温度を一定温度に保持する温度保持装置を設けたので、測定中の室温の変化によるレンズやスタイラス等の形状変化をなくすことができる。よって、測定精度を向上させることができる。
図1は本形態のレンズ形状測定装置の外観を示す斜視図である。レンズ形状測定装置10は、各機構部が基台11に取り付けられることにより構成されている。基台11の基板11aは、水平面(Y−Z平面)に平行に設けられており、この基板11a上には、レンズ保持ユニット12およびトレーサ機構部13が設けられている。レンズ保持ユニット12全体は、基板11a上に固定されている。このレンズ保持ユニット12には、加工済みのレンズ14が保持されている。
図5はスタイラス台移動機構部50の具体的な構成を示す正面図である。また、図6は図4のA−A線に沿う断面図である。さらに、図7はスタイラス台移動機構部50の具体的な構成を示す底面図である。基台11の基板11a上には、前述したようにレール131,132が設けられている。このレール131,132には、ガイド部材131a,131b,132a,132bを介して、スタイラス台20がスライド可能に取り付けられている。
図8はスタイラス台20の具体的な構成を示す左側面図である。また、図9は図8のB−B線に沿う断面図である。スタイラス台20は、その基台20aが連結部材55を介して、前述のスタイラス台移動機構部50に連結されている。基台20aは、端部20b,20cが直角に立ち上げられ、全体が凹状に形成されている。この端部20b,20c間には、Y軸方向を向く2本の平行なガイドシャフト21,22が設けられている。また、ガイドシャフト21,22上には、ガイドローラ23a,23b,23c,23d等を介してテーブル23がスライド可能に取り付けられている。
図10はスタイラスユニット30の具体的な構成を示す平面図である。スタイラスユニット30は、主に、スタイラス移動機構部32およびブレーキ機構部33から構成されている。スタイラス移動機構部32は、取り付け部材32aを介してテーブル23上に固定されている。スタイラス31は、スタイラス移動機構部32のスリーブ321内を摺動可能に設けられている。スタイラス31には、ヤゲン溝31aが形成されており、このヤゲン溝31aが測定対象であるレンズ14のヤゲンに嵌合する。
図11はブレーキ機構部33の具体的な構成を示す側面図である。ブレーキ部材331は、軸331bを中心に回動可能に支持部材332に取り付けられている。ただし、図では、ブレーキ部材331の取り付け状態が分かるように、支持部材332は断面表示されている。ブレーキ部材331の下端は、バネ336によって図面右方向に引っ張られている。パルスモータであるブレーキ駆動モータ333の軸334が原点位置にある状態では、光センサ335は、軸334の後端部334bを検出している。このとき、ブレーキ部材331は、バネ336の付勢力によって、その当接部331aがスタイラス31を押さえ付けている。このときの摩擦力によって、スタイラス31の位置が固定される。
図12は押し当て板42を使用したスタイラス31の押し込み動作を説明する図である。スタイラス31の押し込み動作を行う場合、制御側では、まず、トレース開始時と同じように、スタイラス31を測定基準位置に押すときと同じ位置までスタイラス移動モータ322の軸323を移動させる。次いで、スタイラス台20のZ軸方向、およびテーブル23のY軸方向の位置を制御して、スタイラスユニット30を押し当て板42側に移動させる。この移動により、スタイラス31の先端部31bが押し当て板42に当接する。スタイラスユニット30の移動を続けると、スタイラス31は、押し当て板42に押されてスタイラス移動モータ322側に移動する。
制御装置100は、電源回路66を駆動することにより、ヒータ15を制御する。ヒータ15によって、レンズ14およびスタイラス31周辺の温度は、常に室温より所定温度(数°C程度)だけ高くなるように制御される。この温度の検出は、所定の位置に設けられた温度センサ15aによって行われる。
図15は本形態のレンズ形状測定動作の制御装置100による制御手順を示すフローチャートである。ただし、ここでは、スタイラス31は、予め測定基準位置に置かれているものとする。
〔S1〕スタイラス台移動モータ542を駆動して、スタイラス台20をZ軸方向に移動させて位置決めを行う。ここでは、レンズ14の最大径周縁部分のヤゲンのZ軸方向の位置に、スタイラス31のヤゲン溝31aのZ軸方向の位置が一致するように、位置決め制御を行う。
〔S2〕レンズ14の軸121を回転させて、最大径周縁部分がスタイラス31側に位置するように位置決めする。
〔S3〕テーブル移動モータ25を駆動して、テーブル23をレンズ14側に移動させ、スタイラス31のヤゲン溝31aをレンズ14の最大径周縁部分のヤゲンに接触させる。
〔S4〕ブレーキ機構部33のブレーキ駆動モータ333を駆動して、スタイラス31に対するブレーキを解除する。
〔S5〕レンズ14の軸121を回転させて、スタイラス31によるレンズ14周縁を1周分トレースする。
〔S6〕ブレーキ機構部33によって、再びスタイラス31にブレーキをかける。
〔S7〕テーブル23をY軸方向に移動して、スタイラス31をレンズ14から引き離す。
〔S8〕スタイラス台20、テーブル23等の各軸を原点に復帰させる。
11 基台
11a 基板
12 レンズ保持ユニット
13 トレーサ機構部
14 レンズ
15 ヒータ
20 スタイラス台
21,22 ガイドシャフト
23 テーブル
30 スタイラスユニット
31 スタイラス
32 スタイラス移動機構部
50 スタイラス台移動機構部
Claims (1)
- レンズの周縁の形状を測定するレンズ形状測定装置において、
軸芯がほぼ水平方向を向く回転自在な保持軸によって、前記レンズをレンズ面側から保持するレンズ保持機構部と、
前記保持されたレンズを回転させるレンズ回転機構部と、
軸芯が前記保持軸とほぼ平行に向くように取り付けられたスタイラスを、前記レンズの周縁に沿って移動可能に支持するトレーサ機構部と、
前記レンズ回転機構部を駆動して、前記レンズの周縁形状のトレースを実行するトレース制御手段と、
前記トレース中、スタイラスの軸芯方向の位置およびレンズ径方向の位置を検出する位置検出手段と、
前記検出されたスタイラスの軸芯方向の位置およびレンズ径方向の位置を読みとって、前記レンズの形状データを生成する形状データ生成手段と、
前記スタイラスのトレース実行時を含む所定動作時においては前記スタイラスに当接せず、前記所定動作時以外においては前記スタイラスに当接して摩擦力によりスタイラスの軸心方向の位置を固定するブレーキ機構部と、
を有することを特徴とするレンズ形状測定装置。
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