JP4370064B2 - レンズの心取り装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単レンズの芯出しを行った後に心取りを行うレンズの心取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レンズの心取りを行う装置としては、特開昭６０−２５９３６５号公報に開示されており、この心取り装置を図１０を用いて説明する。図１０は上記心取り装置の一部を示してある。
【０００３】
上記心取り装置は、心取りを行うレンズ２０４に光源２０１からのレーザ光を透過させ、その透過光の光点位置を光点位置検出器２０３で検出して心取りを行う装置で、心取りを行うレンズ２０４は、第１レンズチャック軸２０５上に載置され、第２レンズチャック軸２０６とでチャック可能になっている。
【０００４】
第１レンズチャック軸２０５は、下板２０７ａと上板２０７ｂおよび中板２０７ｃを有するフレーム２０７の中板２０７ｃに回転可能に支持されている。この第１レンズチャック軸２０５は、その回転軸２０８を通る貫通孔２０５ａからなる中空部を有する円筒形状になっており、貫通孔２０５ａを通って光源２０１からのレーザ光がレンズ２０４を透過可能になっている。
【０００５】
第２レンズチャック軸２０６は、フレーム２０７の上板２０７ｂの下方において第１レンズチャック軸２０５の上方に設置されており、第１レンズチャック軸２０５と同心に回転可能で且つ第１レンズチャック軸２０５に対して接近・離反可能なようにＺ方向に摺動可能となっている。この第２レンズチャック軸２０６も、第１レンズチャック軸２０５と同様に、その回転軸２０８を通る貫通孔２０６ａからなる中空部を有する円筒形状になっており、レンズ２０４を透過したレーザ光は貫通孔２０６ａを通過して光点位置検出器２０３に到達可能になっている。
【０００６】
光源２０１は、レーザの光路が第１レンズチャック軸２０５と第２レンズチャック軸２０６の回転軸２０８を通るように、フレーム２０７の下板２０７ａに配置されている。
【０００７】
光点位置検出器２０３は、第２レンズチャック軸２０６の上方に位置するようにフレーム２０７の上板２０７ｂに取り付けられ、上記回転軸２０８上に設置されており、その受光面上にレンズ２０４を透過したレーザ光が投影され、その光点位置をＸ−Ｙ座標電圧に変換することができるようになっている。光点位置検出器２０３と第２レンズチャック軸２０６の間には、コリメートレンズ２０２が配置されており、心取りするレンズ２０４の光学特性に応じてレーザ光を集束するように位置調整可能となっている。
【０００８】
上記第１レンズチャック軸２０５の基端部には、歯車２０９が取り付けられている。この歯車２０９には、フレーム２０７の下板２０７ａに設けたモータ２１０に取り付けた歯車２１１が噛合わされており、モータ２１０の駆動により第１レンズチャック軸２０５とともにレンズ２０４の回転が行われる。また、第１レンズチャック軸２０５に載置したレンズ２０４の側方には、レンズ２０４をＸ方向に移動するロッド２１５が、支持台２１８を介してフレーム２０７の中板２０７ｃ上に設置されている。ロッド２１５は、支持台２１８に回動可能に支持されたねじ軸２１７に螺合され、ねじ軸２１７を回動するモータ２１６によりＸ方向に進退可能となっている。そして、上記モータ２１０，２１６を駆動することで、第１レンズチャック軸２０５上に載置されたレンズ２０４の位置を調整可能となっている。
【０００９】
上記光点位置検出器２０３とモータ２１０，２１６には、演算表示装置２３０が接続されており、光点位置検出器２０３からの信号の処理とモータ２１０，２１６の駆動制御を行えるようになっている。
【００１０】
さらに、第１レンズチャック軸２０５に載置したレンズ２０４の側方には、レンズ２０４の研削を行う砥石２２０が配置されている。砥石２２０は、レンズ２０４に対して回転しながらＸ方向に進退可能となっている。
【００１１】
上記レンズの心取り装置で心取りする際、まず、第１レンズチャック軸２０５に対するレンズ２０４の心だし作業を行う。
【００１２】
第１レンズチャック軸２０５の上にレンズ２０４を載置し、光源２０１からのレーザ光をレンズ２０４に照射しつつ、モータ２１０により第１レンズチャック軸２０５とともにレンズ２０４を回転軸２０８回りに回転させる。光源２０１からのレーザ光は、第１レンズチャック軸２０５の貫通孔２０５ａを通ってレンズ２０４を透過し、その透過レーザ光は第２レンズチャック軸２０６の貫通孔２０６ａを通り、コリメータレンズ２０２を介して光点位置検出器２０３の受光面にレーザ光の光点が投影される。そして、光点位置検出器２０３から受光面上の光点位置が演算表示装置２３０に入力される。このとき、第１レンズチャック軸２０５の回転軸２０８とレンズ２０４の光軸とが一致していないと、光点位置検出器２０３からの出力電圧（Ｘ−Ｙ座標電圧）は一定とはならない。
【００１３】
光点位置検出器２０３からの出力電圧が一定でない場合は、まず、モータ２１０の回転を停止してレンズ２０４の回転を停止する。そして、次にモータ２１６を駆動し、ねじ軸２１７によりロッド２１５をレンズ２０４に対してＸ方向に進退させてレンズ２０４の位置を調整し、その調整が終了したらレンズ２０４から待避させる。
【００１４】
そして、再度、第１レンズチャック軸２０５をモータ２１０により回転させ、光点位置検出器２０３からの出力電圧の振れを演算表示装置２３０により確認する。この作業を出力電圧の振れが無くなるまで繰り返し、第１レンズチャック軸２０５の回転軸２０８とレンズ２０４の光軸とを一致させる。これにより心だし作業が終了し、次にレンズ２０４の心取り作業を行う。
【００１５】
心だし作業を行った後、第１レンズチャック軸２０５の回転を停止させる。そして、第２レンズチャック軸２０６を下降させて第１レンズチャック軸２０５との間でレンズ２０４をチャックし、再度、第１レンズチャック軸２０５をモータ２１０により回転させる。
【００１６】
この状態で、砥石２２０を回転させたまま、レンズ２０４に対してＸ方向に進退させ、砥石２２０によりレンズ２０４を研削する。これによりレンズ２０４の心取りが完了する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のレンズの心取り装置では、第１レンズチャック軸２０５および第２レンズチャック軸２０６に貫通孔２０５ａおよび貫通孔２０６ａを貫設し、各レンズチャック軸２０５，２０６を中空にした上で、この中空部分にレーザ光路を確保している。
【００１８】
しかしながら、小径レンズを対象にしてレンズの心取りを行う場合、この小径レンズをチャックする各レンズチャック軸２０５，２０６も小径化する必要があり、各レンズチャック軸２０５，２０６そのものを小型円筒形状にしようとすると、上記中空部分にレーザ光路を確保できないという問題点があった。
【００１９】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、従来と同等以上のレンズの心取り精度を保ちながら、同時に微小径のレンズの心取りを可能にするレンズの心取り装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第１の発明に係るレンズの心取り装置は、レンズを載置した状態で回転可能な第１レンズ保持部材と、第１レンズ保持部材に対向した位置に設けられ、レンズを上記第１レンズ保持部材とで挟持した状態で同期回転する第２レンズ保持部材と、上記レンズの被検面に向かって光を出射して、その反射光に基づいてレンズの偏心を検出する偏心検出器と、上記第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材との間に進退可能であり、上記偏心検出器から出射された光をレンズの被検面に向かうように反射させる光反射部材と、上記偏心検出器の検出結果に基づいて上記レンズの位置を調整させるレンズ押し部材と、所定位置に移動したレンズを回転させて、レンズの心取りを行う研削手段と、を具備することとした。
【００２１】
本発明によれば、第１レンズ保持部材にレンズを載置して回転させつつ、光反射部材を介して偏心検出器から光をレンズの被検面に照射し、その照射光を上記被検面で反射させる。レンズの被検面で反射された光は、上記光反射部材を介して上記偏心検出器に入射される。この際、第１レンズ保持部材の回転軸に対してレンズの光軸が偏心している場合、レンズ押し部材によりレンズの位置調整を行い、上記回転軸とレンズ光軸を一致させる。このとき、レンズの被検面は、第１レンズ保持部材に保持されるレンズ面とは反対側のレンズ面であり、微小径のレンズであっても行うことが可能である。第１レンズ保持部材の回転軸とレンズの光軸を一致させた後、光反射部材を待避させ、レンズを第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材とで挟持し、第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材を同期回転させ、レンズの外周を研削手段で加工し、高精度なレンズの心取りを行う。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明のレンズの心取り装置を示す断面図を用いて説明すると、第１レンズ保持部材としての下軸ヤトイ２と第２レンズ保持部材としての上軸ヤトイ３は、上下に対向させてフレーム１に設けられており、これらの下軸ヤトイ２と上軸ヤトイ３は、フレーム１に対して高精度な同軸度と振れで回転可能に取り付けられている。
【００２７】
下軸ヤトイ２は、上軸ヤトイ３の下方に配置され、その上部先端に心取りするレンズ２０を、後述する被検面２１を上方に向けて載置し、モータ１６により回転軸４回りに高精度な偏心度で回転駆動される。
【００２８】
一方、上軸ヤトイ３は、上記回転軸４と一致する回転軸４回りに回転可能となっており、図示しない動力伝達手段によって、上記モータ１６により上記下軸ヤトイ２と同期して回転されるようになっている。また、上軸ヤトイ３は、図示しないＺ方向駆動手段によって、下軸ヤトイ２との高精度な同軸度と振れを保ったままでＺ方向（上下方向）へ回転軸４に沿って摺動可能となっている。すなわち、上軸ヤトイ３を下方に移動させることで、上軸ヤトイ３の下部先端をレンズ２０の被検面２１に当接させて下軸ヤトイ２との間でレンズ２０を挟持し、既に下軸ヤトイ２上で回転軸４とレンズ２０の光軸２５が一致されている状態のレンズ２０の位置を維持できるようになっている。
【００２９】
また、フレーム１には、下軸ヤトイ２に載置されたレンズ２０の被検面２１に対して上方から光を出射可能な偏心検出器としての偏心測定器３０が設けられている。この偏心測定器３０は、上記レンズ２０の被検面２１の回転軸４に対する光軸２５の傾きを光学的に検出可能となっており、上記光であるレーザ光を発するレーザ光源３１と、下軸ヤトイ２に載置したレンズ２０の被検面２１の曲率に対応させてレーザ光源３１からの出射ビームの広がりを調整するためにＺ方向と直交するＸ方向（図において左右方向）に移動可能なレンズ群３２と、レーザ光源３１からのレーザ光を透過するとともに上記被検面２１で反射してきた求心反射光を反射する偏光ビームスプリッタ３４と、偏光ビームスプリッタ３４で反射された求心反射光を検出するためのＣＣＤカメラ３３が備えられている。そして、上記被検面２１の光軸２５が下軸ヤトイ２の回転軸４に対して傾きを持っているときには、ＣＣＤカメラ３３上で偏光ビームスプリッタ３４からの求心反射光が、上記傾きに応じた半径を有する円を描くようになっている。
【００３０】
また、フレーム１には、Ｘ方向に進退可能な可動軸を有するシリンダ３５が偏心測定器３０の上方に配置されている。シリンダ３５の可動軸の先端には、光反射部材としての全反射ミラー３６が、レーザ光源３１からのレーザ光をレンズ２０の被検面２１に反射させるとともに被検面２１からの求心反射光を偏光ビームスプリッタに反射させるように調整して固定され、下軸ヤトイ２（レンズ２０）と上軸ヤトイ３との間で下軸ヤトイ３の回転軸４（測定位置）に対して進入および退避可能なように設けられている。すなわち、全反射ミラー３６は、レンズ２０の偏心検出時には、上記測定位置に移動され、下軸ヤトイ２と上軸ヤトイ３によるレンズ２０のクランプ時には、上軸ヤトイ３の移動を妨げないように測定位置から待避位置へ移動可能になっている。
【００３１】
下軸ヤトイ３に載置されたレンズ２０の側方には、レンズ２０の位置調整を下軸ヤトイ３上で行うレンズ押し部材４０が設けられている。レンズ押し部材４０は、Ｘ方向とＹ方向に微動可能なステージ４１とステージ４２上に固定されており、ステージ４１，４２を進退させることでレンズ２０の位置調整を可能にしている。
【００３２】
さらに、下軸ヤトイ３に載置されたレンズ２０の側方には、上記レンズ押し部材４０と干渉しない位置に、レンズ２０の心取りを行う研削手段としての回転砥石５０が設けられている。回転砥石５０は、Ｘ方向とＹ方向に微動可能なステージ５１とステージ５２上に固定されており、回転砥石５０を回転させながらステージ５１，５２により微動させることでレンズ２０の外径を研削可能にしている。
【００３３】
上記構成からなるレンズの心取り装置の作用を説明する。
上軸ヤトイ３を上方に移動させ、下軸ヤトイ２上にレンズ２０を載置する。そして、全反射ミラー３６をシリンダ３５により上記測定位置に移動させ、下軸ヤトイ２に載置したレンズ２０の偏心測定を行う。このとき、回転砥石５０が待避位置にあり、モータ１６は停止した状態である。
【００３４】
偏心測定は、偏心測定器３０のレンズ群３２をレンズ２０の被検面２１の曲率に対応させてＸ方向に移動し、上記被検面２１からの求心反射光がＣＣＤカメラ３３に映るように調整する。このとき、偏心測定器３０のレーザ光源３１から射出されたレーザ光の往路は、レンズ群３２と偏光ビームスプリッタ３４を透過し、全反射ミラー３６で下方に反射し、上記被検面２１に求心入射して、偏光方向を９０°変化させて反射する。上記被検面２１で反射された求心反射光の復路は、全反射ミラー３６で反射された後、さらに偏光ビームスプリッタ３４で反射してＣＣＤカメラ３３へ導かれる。
【００３５】
次に、下軸ヤトイ２をモータ１６により回転させ、レンズ２０も下軸ヤトイ２の回転軸４を中心に回転させる。このとき、下軸ヤトイ２に載置されているレンズ２０の被検面２１の光軸２５が、下軸ヤトイ２の回転軸４に対して傾きを持っていると、求心反射光はＣＣＤカメラ３４上で円を描く。そして、この円の半径と被検面２１の曲率半径とから下軸ヤトイ２の回転軸４に対する被検面２１の光軸２５の傾き量を算出し、この算出結果に基づいてレンズ２０の心だしを行う。
【００３６】
心だしは、上記算出結果により、レンズ押し部材４０をステージ４１とステージ４２により進退させてレンズ２０を下軸ヤトイ２上で移動し、下軸ヤトイ２に対するレンズ２０の位置を調整して上記傾き量を小さくしていく。そして、下軸ヤトイ２の回転軸４とレンズ２０の被検面２１の光軸２５とを一致させる心だしを行った後、レンズ押し部材４０と全反射ミラー３６を待避位置に移動する。そして、上軸ヤトイ３を下降させてレンズ２０を下軸ヤトイ２との間で挟持し、レンズ２０をクランプ固定してレンズ２０の研削を行う。
【００３７】
研削は、レンズ２０を下軸ヤトイ２と上軸ヤトイ３によりクランプ固定したまま、モータ１６と図示しない動力伝達手段により下軸ヤトイ２と上軸ヤトイ３を同期回転させ、回転砥石５０を回転させながらステージ５１とステージ５２により進退させてレンズ２０の外径の研削と面取りを行う。そして、回転砥石５０によるレンズ２０への所定の研削が終了した後、回転砥石５０を待避位置に移動させ、その回転を停止する。また、モータ１６の回転を停止させて、下軸ヤトイ２と上軸ヤトイ３の回転を停止し、上軸ヤトイ３を上方に移動させてレンズ２０のクランプを解除し、レンズ２０を下軸ヤトイ２上から取り出す。以上により、レンズ２０の心取りが完了する。
【００３８】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１を図２および図３に基づいて説明する。図２は本実施の形態１のレンズの心取り装置を示す断面図、図３はレンズ押し部材を示す斜視図である。
【００３９】
図２において、フレーム１０１は、Ｘ方向（図における左右方向）に延在させた下板１０１ａと上板１０１ｂをＺ方向（図における上下方向）に延在させた側板１０１ｃの下部と上部に有する断面コの字形状をなしている。このフレーム１０１の下板１０１ａには、第１レンズ保持部材としての下軸ヤトイ１０２が回転可能に設けられている。
【００４０】
一方、フレーム１０１の上板１０１ｂには、下軸ヤトイ１０２と対向した位置に第２レンズ保持部材としての上軸ヤトイ１０３が回転可能に設けられている。
【００４１】
下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３は、それぞれの回転軸１０４が一致しており、フレーム１０１に対して高精度な同軸度と振れで、同期回転可能に取り付けられている。なお、下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３は、多機種のレンズの心取りが行えるように、交換可能となっている。
【００４２】
下軸ヤトイ１０２は、先端の表面の中心部がくり貫かれた略円柱形状をなしており、載置するレンズ１２０の保持面１２０ａの円周上に接触するような突起部１０２ａを有している。また、下軸ヤトイ１０３の内部には、吸着孔としての貫通孔１２２が設けられており、この貫通孔１２２を図示しない真空ポンプ等で負圧にすることにより、下軸ヤトイ１０２上に載置されたレンズ１２０を安定して保持するようになっている。
【００４３】
下軸ヤトイ１０２の基端部は、フレーム１０１の下板１０１ａより下方に突出しており、その基端部には、ヘリカルギア１０５が取り付けられており、モータ１１６の回転駆動力がヘリカルギア１０６，１０７，１０８，１０９，１１０および１０５を介して下軸ヤトイ１０２に伝達するようになっている。
【００４４】
一方、上軸ヤトイ１０３は、下軸ヤトイ１０２と高精度な同軸度と振れを保ったまま上下方向（矢印Ｚ方向）に摺動可能であり、下軸ヤトイ１０２に対向している先端の表面の中心部がくり貫かれた略円柱形状をなしており、下軸ヤトイ１０２上に載置されているレンズ１２０の被検面１２１の円周上に接触するような突起部１０３ａを有している。
【００４５】
上軸ヤトイ１０３の基端部は、フレーム１０１の上板１０１ｂより上方に突出しており、その基端部には、ヘリカルギア１１１が取り付けられており、モータ１１６の回転駆動力がヘリカルギア１０６，１１２，１１３，１１４，１１５および１１１を介して上軸ヤトイ１０３に伝達するようになっている。
【００４６】
なお、ヘリカルギア１１５およびヘリカルギア１１４は、ヘリカルギア１１５とヘリカルギア１１４を連結する軸部材１１７がフレーム１０１の上板１０１ｂの上面に設置されているシリンダ１１８に回転可能に保持されており、このシリンダ１１８により上下方向に移動可能となっている。これにより、ヘリカルギア１１５およびヘリカルギア１１４の上下方向の移動に合わせて上軸ヤトイ１０３も上下方向に移動する。
【００４７】
上軸ヤトイ１０３が上方向に移動して、上軸ヤトイ１０３の突起部１０３ａがレンズ１２０の被検面１２１と離れた状態すなわち待避位置に移動した状態では、ヘリカルギア１１４とヘリカルギア１１３とが離れる。
【００４８】
一方、上軸ヤトイ１０３が下方向に移動して、上軸ヤトイ１０３の突起部１０３ａがレンズ１２０の被検面１２１と当接した状態すなわち心取り位置に移動した状態では、ヘリカルギア１１４とヘリカルギア１１３が噛合うようになっている。
【００４９】
このように、本実施の形態では、ヘリカルギアを用いることで、下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３とが高精度な同期回転が可能となる。そして、上軸ヤトイ１０３は、下軸ヤトイ１０２上に載置されたレンズ１２０の挟持（クランプ）とモータ１１６からの回転駆動力の伝達が同時に行える。
【００５０】
また、フレーム１０１の側板１０１ｃには、下軸ヤトイ１０２上に載置されたレンズ１２０の偏心を光学的に測定する偏心検出器としての偏心測定器１３０が設けられている。この偏心測定器１３０は、レンズ１２０の被検面１２１での求心反射光を検出するためのＣＣＤカメラ１３３、光としてのレーザ光を出射するレーザ光源１３１、レンズ群１３２および偏光ビームスプリッタ１３４を具備している。
【００５１】
レーザ光源１３１、レンズ群１３２および偏光ビームスプリッタ１３４はＸ方向に同軸上に配置されており、ＣＣＤカメラ１３３は偏光ビームスプリッタ１３４の反射位置で且つ上記軸から外れたところに配置されている。
【００５２】
レンズ群１３２は、レンズ１２０の曲率に合わせてレーザ光源１３１から出射されたレーザ光の広がりを調整するために、上下方向に対して垂直方向（矢印Ｘ方向）に移動可能となっている。
【００５３】
そして、レンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５が下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４に対して傾きを持っていると、レンズ１２０を載置した下軸ヤトイ１０２を回転させたときに、ＣＣＤカメラ１３３上で求心反射光が円を描くようになっている。
【００５４】
また、フレーム１０１の上板１０１ｂの下面には、シリンダ１３５により回動可能な光反射部材としての全反射ミラー１３６が設けられている。この全反射ミラー１３６は、シリンダ１３５を駆動することにより、下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３との間で且つそれらの回転軸１０４上である測定位置と、偏心測定器１３０の開口部分１３０ａを覆う待避位置との間を回動するようになっている。
【００５５】
下軸ヤトイ１０２に載置されたレンズ１２０の側方には、レンズ押し部材１４０が設けられている。このレンズ押し部材１４０は、図３に示すように、下軸ヤトイ１０２に載置されたレンズ１２０と接触して押圧する接触面１４０ａを先端に有するＬの字形状をなしている。
【００５６】
レンズ押し部材１４０は、フレーム１０１の下板１０１ａ上に設けられＸ方向に微動可能なＸピエゾステージ１４１上に取り付けられており、上記偏心測定器１３０の測定結果に基づいてＸピエゾステージ１４１を駆動することにより、レンズ１２０の外周面１２０ｂを押圧してレンズ１２０の位置を微調整する。
【００５７】
一方、下軸ヤトイ１０２に載置されたレンズ１２０の側方で且つレンズ押し部材１４０の対向位置には、研削手段としての回転砥石１５０が設けられている。
【００５８】
この回転砥石１５０は、Ｘ方向に移動可能なＸステージ１５１上に取り付けられており、このＸステージ１５１がＺ方向に移動可能なＺステージ１５２上に取り付けられている。Ｚステージ１５２はフレーム１０１の下板１０１ａ上に設けられており、回転砥石１５０は、Ｘステージ１５１とＺステージ１５２により、加工位置と待避位置に移動可能となっている。
【００５９】
そして、回転砥石１５０により、レンズ１２０の光軸１２５と下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とが一致した状態すなわち調心した状態のレンズ１２０の外周面（外径）１２０ｂを研削して面取りするいわゆる面取りを行う。
【００６０】
なお、図示していないが、上記研削や面取りを行う際、レンズ１２０の外周面１２０ｂに向かって研削液を流す研削液流出装置やレンズ１２０を研削したときに発生する研削粉が回りに飛散しないようにする研削粉飛散防止用のシャッターを設けても良く、これにより安定した研削や面取りを行うことができる。
【００６１】
次に、上記構成からなるレンズの心取り装置の作用を図２〜図６に基づいて説明する。図４は下軸ヤトイ上に載置されたレンズの求心反射光によりＣＣＤカメラ上に描かれる円の軌跡を示す図、図５は本実施の形態のレンズの心取り装置によるレンズの心だし状態を示す断面図、図６は本実施の形態のレンズの心取り装置によるレンズの心取り状態を示す断面図である。
【００６２】
まず、シリンダ１１８を駆動することにより、図２に示すように、上軸ヤトイ１０３を上方向の待避位置に移動させ、ヘリカルギア１１４とヘリカルギア１１３とを離した状態にする。
【００６３】
そして、下軸ヤトイ１０２上に、両側の光学面（被検面１２１と保持面１２０ａ）が凸形状であるレンズ１２０を載置する。その後、図示しない真空ポンプ等によって下軸ヤトイ１０２の貫通孔１２２内を負圧にし、レンズ１２０の保持面１２０ａを下軸ヤトイ１０２の突起部１０２ａに吸着させる。
【００６４】
次に、シリンダ１３５を駆動することにより、全反射ミラー１３６を下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３との間で且つそれらの回転軸１０４上である測定位置に移動させる。
【００６５】
その後、偏心測定器１３０のレンズ群１３２をＸ方向に移動させ、レンズ１２０の被検面１２１の曲率半径に合わせた位置に調整する。偏心測定器１３０のレーザ光源１３１から出射されたレーザ光の往路は、レンズ群１３２と偏光ビームスプリッタ１３４を透過し、全反射ミラー１３６で下方に向けて反射した後、レンズ１２０の被検面１２１に求心入射して、偏光方向を９０°変化させて反射する。
【００６６】
そして、求心反射光の復路は、全反射ミラー１３６で反射し、偏光ビームスプリッタ１３４で上方に向けて反射してＣＣＤカメラ１３３に導かれる。
【００６７】
この状態で、モータ１１６を回転させ、モータ１１６の回転駆動力がヘリカルギア１０６，１０７，１０８，１０９，１１０および１０５を介して下軸ヤトイ１０２を回転させる。
【００６８】
これにより、下軸ヤトイ１０２上に載置されたレンズ１２０も回転し、下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とレンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５が一致していない状態では、求心反射光はＣＣＤカメラ１３３上で円の軌跡を描く。
【００６９】
具体的な求心反射光の様子を図４を用いて説明する。
図４において、ＣＣＤカメラ１３３上に捕らえられた求心反射光の回転軌跡は、点線で示すような円を描いている。この回転軌跡の画像を画像演算することにより、円の半径と中心を求める。ここで、円の半径は回転軸１０４と光軸１２５との傾き量に相当し、円の中心は回転軸１０４に相当する。さらに、レンズ１２０の被検面１２１の曲率半径から偏心量を算出する。
【００７０】
次に、算出した偏心量に基づいて、図５に示すように、Ｘピエゾステージ１４１を駆動することにより、レンズ押し部材１４０をＸ方向に進退させ、レンズ押し部材１４０の接触面１４０ａでレンズ１２０の外周面（側面）１２０ｂを押圧する。これにより、レンズ１２０の位置を調整し、レンズ１２０の光軸１２５と下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４との傾き量を小さくしていく。
【００７１】
つまり、求心反射光のスポットが上記円の中心に一致させることにより、下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とレンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５が一致することになる。
【００７２】
このとき、下軸ヤトイ１０２の貫通孔１２２を負圧としているため、レンズ１２０がレンズ押し部材１４０の進退によって、下軸ヤトイ１０２上から落ちることはない。なお、レンズ押し部材１４０の駆動量とＣＣＤカメラ１３３上での求心反射光の移動量との関係は予め算出されている。
【００７３】
そして、下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とレンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５とを一致させた後、図６に示すように、レンズ押し部材１４０と全反射ミラー１３６を待避位置に移動させる。このように、全反射ミラー１３６は、待避位置に移動すると、偏心測定器１３０の開口部分１３０ａをカバーする役目を果たし、後に行う心取りのときに発生する研削粉や研削液の付着を防止でき、偏心測定器１３０が汚れない。
【００７４】
次に、シリンダ１１８を駆動することにより、上軸ヤトイ１０３を下方向に移動させ、この上軸ヤトイ１０３と下軸ヤトイ１０２とでレンズ１２０を挟持（クランプ）する。このとき、ヘリカルギア１１４とヘリカルギア１１３とが噛合う。
【００７５】
その後、モータ１１６を回転させることにより、レンズ１２０をクランプした状態で上軸ヤトイ１０３と下軸ヤトイ１０２を同期回転させる。この状態で、回転砥石１５０を待避位置から加工位置に前進させるとともに、Ｘステージ１５１とＺステージ１５２を駆動することにより、レンズ１２０の外周面（外径）１２０ｂの研削と面取りを行う。
【００７６】
そして、レンズ１２０の面取りが所定量達したところで、面取りを終了し、回転砥石１５０を待避位置に移動させる。
【００７７】
その後、モータ１１６の回転を停止させ、上軸ヤトイ１０３を上方向に待避させてから、レンズ１２０の吸着を停止させ、面取りされたレンズ１２０を下軸ヤトイ１０２上から取り出す。
【００７８】
本実施の形態によれば、下軸ヤトイ１０２の貫通孔１１２を負圧してレンズ１２０を下軸ヤトイ１０２上に吸着しているので、レンズ押し部材１４０によりレンズ１２０を押圧して下軸ヤトイ１０２に対するレンズ１２０の心だし作業を行う際に、レンズ押し部材１４０の進退によりレンズ１２０が下軸ヤトイ１０２上から落ちるのを防ぐことができる。
【００７９】
また、レンズ１０２を研削してレンズ１０２の心取りを行う際に、全反射ミラー１３６をシリンダ１３５により回動して偏心測定器１３０の開口部分１３０ａをカバーするので、心取り作業中に生ずる研削液や研削粉（切り粉）等の付着を防止し、偏心測定器１３０が汚れるのを防ぐことができる。
【００８０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を図７に基づいて説明する。図７は本実施の形態のレンズの心取り装置を示す断面図である。
【００８１】
本実施の形態のレンズの心取り装置は、図７に示すように、実施の形態１と同様に、断面コの字形状をなすフレーム１０１に第１レンズ保持部材としての下軸ヤトイ１０２および第２レンズ保持部材としての上軸ヤトイ１０３が配設されており、その説明を省略する。また、下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３を同期回転させる構成、および偏心検出器としての偏心測定器１３０のフレーム１０１の設置位置およびその構成も、実施の形態１と同様であるので、その説明を省略するし、実施の形態１と異なる構成について、以下に説明する。
【００８２】
図７において、フレーム１０１の上板１０１ｂと偏心測定器１３０との間には、シリンダ１３５によりＸ方向（図の左右方向）に進退可能な光反射部材としての全反射ミラー１３６が設けられている。この全反射ミラー１３６は、シリンダ１３５を駆動することにより、下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３との間で且つそれらの回転軸１０４上である測定位置と、その測定位置から移動可能になっている。すなわち、全反射ミラー１３６は、レンズ１２０の偏心測定時には上記測定位置に移動され、レンズ１２０を下軸ヤトイ１０３と上軸ヤトイ１０３とでクランプする際には上記測定位置から待避位置へ移動可能になっている。
【００８３】
また、下軸ヤトイ１０２に載置されたレンズ１２０の側方両側には、レンズ１２０の位置調整を行うレンズ押し部材１４０，１４０が、下軸ヤトイ１０３の回転軸１０４を中心にして１８０°の位置で対向して設けられている。両レンズ押し部材１４０は、実施の形態１と同様に、Ｌの字形状をなしている。
【００８４】
図７において、下軸ヤトイ１０２の右側に配置されている一方のレンズ押し部材１４０は、Ｘ方向に微動可能なＸピエゾステージ１４１上に取り付けられている。Ｘピエゾステージ１４１は、フレーム１０１の下板１０１ａ上に取り付けられＺ方向に移動可能なＺピエゾステージ１４２に取り付けられており、レンズ押し部材１４０はＸ方向とＺ方向に移動可能になっている。
【００８５】
また、他方のレンズ押し部材１４０は、Ｘ方向に微動可能なＸピエゾステージ１４３上に取り付けられ、このＸピエゾステージ１４３は、フレーム１０１の下板１０１ａ上に取り付けられＺ方向に移動可能なＺピエゾステージ１４４に取り付けられており、このレンズ押し部材１４０も上記一方のレンズ押し部材１４０と同様に、Ｘ方向とＺ方向に移動可能になっている。
【００８６】
両レンズ押し部材１４０，１４０は、偏心測定器１３０の測定結果に基づいてＸピエゾステージ１４１，１４３およびＺピエゾステージ１４２，１４４により移動され、下軸ヤトイ１０２上に載置してあるレンズ１２０の位置を微調整する。
【００８７】
本実施の形態に備えた下軸ヤトイ１０２には、実施の形態１の下軸ヤトイ１０２と異なり、レンズ１２０を吸着するための貫通孔が設けられていない。この下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３は、実施の形態１と同様に、多機種のレンズの心取りが行えるように、交換可能となっている。なお、レンズ押し部材１４０によりレンズ１２０の位置調整を行う際には、対向させた一つのレンズ押し部材１０４，１４０により行うので、レンズ１２０が下軸ヤトイ１０２から落ちることはない。
【００８８】
また、本実施の形態では、研削手段としての回転砥石１５０が、Ｘ方向とＺ方向およびＸ，Ｚ方向に直交するＹ方向に移動可能に設けられている。すなわち、回転砥石１５０は、レンズ１２０の加工位置と待避位置に移動可能となっており、レンズ１２０の光軸１２５と下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とが一致した状態すなわち調心したレンズ１２０の外周面（外径）１２０ｂの研削と面取りを行えるようになっている。
【００８９】
なお、図示していないが、上記研削や面取りを行う際、レンズ１２０の外周面１２０ｂに向かって研削液を流す研削液流出装置やレンズ１２０を研削したときに発生する研削粉が回りに飛散しないようにする研削粉飛散防止用のシャッターを設けても良く、これにより安定した研削や面取りを行うことができる。
【００９０】
次に、上記構成からなるレンズの心取り装置の作用を図７〜図９に基づいて説明する。図８は本実施の形態のレンズの心取り装置によるレンズの心だし状態を示す断面図、図９は本実施の形態のレンズの心取り装置によるレンズの心取り状態を示す断面図である。
【００９１】
まず、シリンダ１１８を駆動することにより、図７に示すように、上軸ヤトイ１０３を上方向の待避位置に移動させ、ヘリカルギア１１４とヘリカルギア１１３とを離した状態にする。
【００９２】
そして、モータ１１６により回転駆動されていない下軸ヤトイ１０２上に、光学面が凹凸形状（被検面１２１が凹形状で保持面１０２ａが凸形状からなるメニスカスレンズ）であるレンズ１２０を載置する。
【００９３】
次に、シリンダ１３５を駆動して全反射ミラー１３６をＸ方向に移動させ、全反射ミラー１３６を下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３との間で且つそれらの回転軸１０４上である測定位置へ配置させる。
【００９４】
その後、偏心測定器１３０のレーザ光源１３１から出射されたレーザ光をレンズ１２０の被検面１２１に求心入射し、レンズ１２０の被検面１２１からの求心反射光をＣＣＤカメラ１３３で捕らえ、下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とレンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５が一致していない状態において求心反射光がＣＣＤカメラ１３３上で描く円の軌跡の画像を演算処理し、円の半径と中心を求めるとともに、レンズ１２０の被検面１２１の曲率半径から偏心量を算出するまでは、実施の形態１と同様である。
【００９５】
次に、算出した偏心量に基づいて、図８に示すように、Ｘピエゾステージ１４１，１４３とＺピエゾステージ１４２，１４４を駆動することにより、レンズ押し部材１４０をＸ方向とＺ方向に進退させ、レンズ押し部材１４０の下面でレンズ１２０の被検面１２１の外縁部を押圧する。このとき、一方のレンズ押し部材１４０（図８にあっては、右側のレンズ押し部材１４０）により押圧してレンズ１２０の位置を調整し、レンズ１２０の光軸１２５と下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４との傾き量を小さくしていく。
【００９６】
つまり、求心反射光のスポットが上記円の中心に一致させることにより、下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とレンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５が一致することになる。なお、レンズ押し部材１４０の駆動量とＣＣＤカメラ１３３上での求心反射光の移動量との関係は予め算出されている。
【００９７】
そして、下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とレンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５とを一致させた後、図９に示すように、レンズ押し部材１４０と全反射ミラー１３６を待避位置に移動させる。
【００９８】
次に、シリンダ１１８を駆動することにより、上軸ヤトイ１０３を下方向に移動させ、この上軸ヤトイ１０３と下軸ヤトイ１０２とでレンズ１２０を挟持（クランプ）する。このとき、ヘリカルギア１１４とヘリカルギア１１３とが噛合う。
【００９９】
その後、モータ１１６を回転させることにより、レンズ１２０をクランプした状態で上軸ヤトイ１０３と下軸ヤトイ１０２を同期回転させる。この状態で、回転砥石１５０を待避位置から移動させてレンズ１２０の加工位置に配置し、回転砥石１５０をＸ，Ｙ，Ｚ方向に微動し、レンズ１２０の外周面（外径）１２０ｂの研削と面取りを行う。
【０１００】
そして、レンズ１２０の面取りが所定量達したところで、面取りを終了し、回転砥石１５０を待避位置に移動させる。
【０１０１】
その後、モータ１１６の回転を停止させ、上軸ヤトイ１０３を上方向に待避させてから、レンズ１２０の吸着を停止させ、面取りされたレンズ１２０を下軸ヤトイ１０２上から取り出すのは、実施の形態１と同様である。
【０１０２】
本実施の形態によれば、２つのレンズ押し部材１４０，１４０を下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４を中心にして１８０°の位置に対向配置し、各レンズ押し部材１４０を、それぞれのＸピエゾステージ１４１，１４３によりＸ方向に移動可能であるとともに、それぞれのＺピエゾステージ１４２，１４４によりＺ方向に移動可能であるので、凹凸レンズの芯出し行って心取りを行うことができる。
【０１０３】
また、レンズ押し部材１４０，１４０により、芯出しを２箇所で行えるので、下軸ヤトイ１０２の停止位置がラフであっても良く、下軸ヤトイ１０２に対する芯出しを高精度に行うことができる。
【０１０４】
さらに、レンズ１０２を載置する下軸ヤトイ１０２は、円筒形状ではなく、内部に貫通孔を有しない略円柱形状なので、小型化と高精度化を容易に実現することができる。
【０１０５】
なお、上記した具体的実施の形態から次のような構成の技術的思想が導き出される。
（付記）
（１）互いの距離を狭めることでレンズを押圧し、かつ同期回転する少なくとも２つのレンズ保持部材と、
上記レンズ保持部材の上に載置されたレンズの偏心を光学的に検出する偏心検出器と、
先端部にレンズ押し部材を配し、少なくとも１方向に駆動可能で上記レンズ保持部材の上に載置されたレンズを押圧するステージと、
上記レンズ保持部材と共に回転させたレンズを研削手段とからなるレンズの心取り装置であって、
上記レンズ保持部材間に配置され、進退する光反射部材を有することを特徴とするレンズの心取り装置。
【０１０６】
（２）レンズを載置した状態で回転可能な第１レンズ保持部材と、
第１レンズ保持部材に対向した位置に設けられ、レンズを上記第１レンズ保持部材とで挟持した状態で同期回転する第２レンズ保持部材と、
上記レンズの被検面に向かって光を出射して、その反射光に基づいてレンズの偏心を検出する偏心検出器と、
上記第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材の回転軸上に進退可能であり、上記偏心検出器から出射された光をレンズの被検面に向かうように反射させる光反射部材と、
上記偏心検出器の検出結果に基づいて上記レンズの位置を調整させるレンズ押し部材と、
上記レンズの外周面に向かって進退可能なレンズの心取りを行う研削手段と、を具備することを特徴とするレンズの心取り装置。
【０１０７】
（３）上記光反射部材は、上記第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材の回転軸上である測定位置と、上記偏心検出器の開口部分を覆う待避位置との間を回動可能であることを特徴とする付記（２）に記載のレンズの心取り装置。
【０１０８】
（４）上記第１レンズ保持部材と上記第２レンズ保持部材は、略円柱形状の表面の中心部をくり貫いた、レンズの保持面の円周上と接触する突起部を有することを特徴とする付記（２）または（３）に記載のレンズの心取り装置。
【０１０９】
（５）上記レンズ押し部材は、上記第１レンズ保持部材および第２レンズ保持部材の回転軸に沿って移動可能であるとともに、上記回転軸に対して直交方向に移動可能であることを特徴とする付記（２）から（４）のいずれかに記載のレンズの心取り装置。
【０１１０】
付記（１）のレンズの心取り装置によれば、レンズ保持部材に載置したレンズの上面から光学的にレンズの偏心を検出するので、レンズに対して光源から光を照射する貫通孔をレンズ保持部材に設けて中空にしなくても良いため、レンズの研削時に偏心検出器の光源と光点検出器を覆い、研削粉や研削液等で汚れるのを防止することができる。また、レンズ保持部材を中空にしなくても良いため、レンズ保持部材を小型で高精度にすることができ、微小径レンズの調心、研削が可能であり、装置も小型化と低価格化が可能である。
【０１１１】
また、レンズの心だしと外径の研削を連続して行えるため、レンズの心取り加工を高速化かつ省人化を可能である。
【０１１２】
さらに、光反射体を用いてレンズの偏心測定をしているため、測定部に汚れが付くのを防ぐことが可能である。
【０１１３】
また、微小ステージを有するため、微小径の凹凸レンズや凹凸レンズ（メニスカスレンズ）の調心と外径研削の自動化が可能である。
【０１１４】
付記（２）のレンズの心取り装置によれば、偏心検出器から出射した光を光反射部材により反射させて第１レンズ保持部材に載置したレンズの被検面に向かって照射し、その反射光を上記光反射部材により反射させて上記偏心検出器に取り込んで第１レンズ保持部材の回転軸に対するレンズの偏心状態を検出できるので、第１レンズ保持部材および第２レンズ保持部材の小型化が可能で、微小径のレンズであっても、高精度に心取りを行うことができる。
【０１１５】
さらに、偏心検出器の検出結果に基づいて、レンズ押し部材を移動し、レンズの調心を連続的に行えるので、レンズの心取りの高速化と省人化を図ることができる。
【０１１６】
付記（３）のレンズの心取り装置によれば、研削手段によるレンズの心取り中に、光反射部材により偏心検出器の開口部分を覆い、研削加工時の切削粉や研磨液等の汚れが偏心検出器に付着するのを防ぎ、安定した高精度の心取り作業を連続して行うことができる。
【０１１７】
付記（４）のレンズの心取り装置によれば、略円柱形状の表面の中心部をくり貫いて形成した突起部の先端にレンズを載置することで、第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材の回転軸とレンズの光軸とを一致させることができる。さらい、円柱形状の第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材にすることで、各レンズ保持部材の小径化を図ることが可能で、微小径のレンズであっても高精度の心取りを行うことができる。
【０１１８】
付記（５）のレンズの心取り装置によれば、レンズの調心を行うレンズ押し部材が上記第１レンズ保持部材および第２レンズ保持部材の回転軸に対して平行および直交して移動可能であるので、例え凹形状のレンズ面を片面に有するレンズであっても、正確かつ容易に芯出しを行うことができる。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係るレンズの心取り装置によれば、偏心検出器から出射した光を光反射部材により反射させて第１レンズ保持部材に載置したレンズの被検面に向かって照射し、その反射光を上記光反射部材により反射させて上記偏心検出器に取り込んで第１レンズ保持部材の回転軸に対するレンズの偏心状態を検出できるので、第１レンズ保持部材および第２レンズ保持部材の小型化が可能で、微小径のレンズであっても、高精度に心取りを行うことができる。さらに、偏心検出器の検出結果に基づいて、レンズ押し部材を移動し、レンズの調心を連続的に行えるので、レンズの心取りの高速化と省人化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための概略的な断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるレンズ押し部材を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるレンズの偏心状態の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１を示す断面図で、レンズの心だし状態を示している。
【図６】本発明の実施の形態１を示す断面図で、レンズの心取り状態を示している。
【図７】本発明の実施の形態２を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２を示す断面図で、レンズの心だし状態を示している。
【図９】本発明の実施の形態２を示す断面図で、レンズの心取り状態を示している。
【図１０】従来のレンズ心取り装置を示す断面図である。
【符号の説明】
２，１０２ 下軸ヤトイ
３，１０３ 上軸ヤトイ
２０，１２０ レンズ
３０，１３０ 偏心測定器
３６，１３６ 全反射ミラー
４０，１４０ レンズ押し部材
５０，１５０ 回転砥石
１２２ 貫通孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、単レンズの芯出しを行った後に心取りを行うレンズの心取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レンズの心取りを行う装置としては、特開昭６０−２５９３６５号公報に開示されており、この心取り装置を図１０を用いて説明する。図１０は上記心取り装置の一部を示してある。
【０００３】
上記心取り装置は、心取りを行うレンズ２０４に光源２０１からのレーザ光を透過させ、その透過光の光点位置を光点位置検出器２０３で検出して心取りを行う装置で、心取りを行うレンズ２０４は、第１レンズチャック軸２０５上に載置され、第２レンズチャック軸２０６とでチャック可能になっている。
【０００４】
第１レンズチャック軸２０５は、下板２０７ａと上板２０７ｂおよび中板２０７ｃを有するフレーム２０７の中板２０７ｃに回転可能に支持されている。この第１レンズチャック軸２０５は、その回転軸２０８を通る貫通孔２０５ａからなる中空部を有する円筒形状になっており、貫通孔２０５ａを通って光源２０１からのレーザ光がレンズ２０４を透過可能になっている。
【０００５】
第２レンズチャック軸２０６は、フレーム２０７の上板２０７ｂの下方において第１レンズチャック軸２０５の上方に設置されており、第１レンズチャック軸２０５と同心に回転可能で且つ第１レンズチャック軸２０５に対して接近・離反可能なようにＺ方向に摺動可能となっている。この第２レンズチャック軸２０６も、第１レンズチャック軸２０５と同様に、その回転軸２０８を通る貫通孔２０６ａからなる中空部を有する円筒形状になっており、レンズ２０４を透過したレーザ光は貫通孔２０６ａを通過して光点位置検出器２０３に到達可能になっている。
【０００６】
光源２０１は、レーザの光路が第１レンズチャック軸２０５と第２レンズチャック軸２０６の回転軸２０８を通るように、フレーム２０７の下板２０７ａに配置されている。
【０００７】
光点位置検出器２０３は、第２レンズチャック軸２０６の上方に位置するようにフレーム２０７の上板２０７ｂに取り付けられ、上記回転軸２０８上に設置されており、その受光面上にレンズ２０４を透過したレーザ光が投影され、その光点位置をＸ−Ｙ座標電圧に変換することができるようになっている。光点位置検出器２０３と第２レンズチャック軸２０６の間には、コリメートレンズ２０２が配置されており、心取りするレンズ２０４の光学特性に応じてレーザ光を集束するように位置調整可能となっている。
【０００８】
上記第１レンズチャック軸２０５の基端部には、歯車２０９が取り付けられている。この歯車２０９には、フレーム２０７の下板２０７ａに設けたモータ２１０に取り付けた歯車２１１が噛合わされており、モータ２１０の駆動により第１レンズチャック軸２０５とともにレンズ２０４の回転が行われる。また、第１レンズチャック軸２０５に載置したレンズ２０４の側方には、レンズ２０４をＸ方向に移動するロッド２１５が、支持台２１８を介してフレーム２０７の中板２０７ｃ上に設置されている。ロッド２１５は、支持台２１８に回動可能に支持されたねじ軸２１７に螺合され、ねじ軸２１７を回動するモータ２１６によりＸ方向に進退可能となっている。そして、上記モータ２１０，２１６を駆動することで、第１レンズチャック軸２０５上に載置されたレンズ２０４の位置を調整可能となっている。
【０００９】
上記光点位置検出器２０３とモータ２１０，２１６には、演算表示装置２３０が接続されており、光点位置検出器２０３からの信号の処理とモータ２１０，２１６の駆動制御を行えるようになっている。
【００１０】
さらに、第１レンズチャック軸２０５に載置したレンズ２０４の側方には、レンズ２０４の研削を行う砥石２２０が配置されている。砥石２２０は、レンズ２０４に対して回転しながらＸ方向に進退可能となっている。
【００１１】
上記レンズの心取り装置で心取りする際、まず、第１レンズチャック軸２０５に対するレンズ２０４の心だし作業を行う。
【００１２】
第１レンズチャック軸２０５の上にレンズ２０４を載置し、光源２０１からのレーザ光をレンズ２０４に照射しつつ、モータ２１０により第１レンズチャック軸２０５とともにレンズ２０４を回転軸２０８回りに回転させる。光源２０１からのレーザ光は、第１レンズチャック軸２０５の貫通孔２０５ａを通ってレンズ２０４を透過し、その透過レーザ光は第２レンズチャック軸２０６の貫通孔２０６ａを通り、コリメータレンズ２０２を介して光点位置検出器２０３の受光面にレーザ光の光点が投影される。そして、光点位置検出器２０３から受光面上の光点位置が演算表示装置２３０に入力される。このとき、第１レンズチャック軸２０５の回転軸２０８とレンズ２０４の光軸とが一致していないと、光点位置検出器２０３からの出力電圧（Ｘ−Ｙ座標電圧）は一定とはならない。
【００１３】
光点位置検出器２０３からの出力電圧が一定でない場合は、まず、モータ２１０の回転を停止してレンズ２０４の回転を停止する。そして、次にモータ２１６を駆動し、ねじ軸２１７によりロッド２１５をレンズ２０４に対してＸ方向に進退させてレンズ２０４の位置を調整し、その調整が終了したらレンズ２０４から待避させる。
【００１４】
そして、再度、第１レンズチャック軸２０５をモータ２１０により回転させ、光点位置検出器２０３からの出力電圧の振れを演算表示装置２３０により確認する。この作業を出力電圧の振れが無くなるまで繰り返し、第１レンズチャック軸２０５の回転軸２０８とレンズ２０４の光軸とを一致させる。これにより心だし作業が終了し、次にレンズ２０４の心取り作業を行う。
【００１５】
心だし作業を行った後、第１レンズチャック軸２０５の回転を停止させる。そして、第２レンズチャック軸２０６を下降させて第１レンズチャック軸２０５との間でレンズ２０４をチャックし、再度、第１レンズチャック軸２０５をモータ２１０により回転させる。
【００１６】
この状態で、砥石２２０を回転させたまま、レンズ２０４に対してＸ方向に進退させ、砥石２２０によりレンズ２０４を研削する。これによりレンズ２０４の心取りが完了する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のレンズの心取り装置では、第１レンズチャック軸２０５および第２レンズチャック軸２０６に貫通孔２０５ａおよび貫通孔２０６ａを貫設し、各レンズチャック軸２０５，２０６を中空にした上で、この中空部分にレーザ光路を確保している。
【００１８】
しかしながら、小径レンズを対象にしてレンズの心取りを行う場合、この小径レンズをチャックする各レンズチャック軸２０５，２０６も小径化する必要があり、各レンズチャック軸２０５，２０６そのものを小型円筒形状にしようとすると、上記中空部分にレーザ光路を確保できないという問題点があった。
【００１９】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、従来と同等以上のレンズの心取り精度を保ちながら、同時に微小径のレンズの心取りを可能にするレンズの心取り装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第１の発明に係るレンズの心取り装置は、レンズを載置した状態で回転可能な第１レンズ保持部材と、第１レンズ保持部材に対向した位置に設けられ、レンズを上記第１レンズ保持部材とで挟持した状態で同期回転する第２レンズ保持部材と、上記レンズの被検面に向かって光を出射して、その反射光に基づいてレンズの偏心を検出する偏心検出器と、上記第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材との間に進退可能であり、上記偏心検出器から出射された光をレンズの被検面に向かうように反射させる光反射部材と、上記偏心検出器の検出結果に基づいて上記レンズの位置を調整させるレンズ押し部材と、所定位置に移動したレンズを回転させて、レンズの心取りを行う研削手段と、を具備することとした。
【００２１】
本発明によれば、第１レンズ保持部材にレンズを載置して回転させつつ、光反射部材を介して偏心検出器から光をレンズの被検面に照射し、その照射光を上記被検面で反射させる。レンズの被検面で反射された光は、上記光反射部材を介して上記偏心検出器に入射される。この際、第１レンズ保持部材の回転軸に対してレンズの光軸が偏心している場合、レンズ押し部材によりレンズの位置調整を行い、上記回転軸とレンズ光軸を一致させる。このとき、レンズの被検面は、第１レンズ保持部材に保持されるレンズ面とは反対側のレンズ面であり、微小径のレンズであっても行うことが可能である。第１レンズ保持部材の回転軸とレンズの光軸を一致させた後、光反射部材を待避させ、レンズを第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材とで挟持し、第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材を同期回転させ、レンズの外周を研削手段で加工し、高精度なレンズの心取りを行う。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明のレンズの心取り装置を示す断面図を用いて説明すると、第１レンズ保持部材としての下軸ヤトイ２と第２レンズ保持部材としての上軸ヤトイ３は、上下に対向させてフレーム１に設けられており、これらの下軸ヤトイ２と上軸ヤトイ３は、フレーム１に対して高精度な同軸度と振れで回転可能に取り付けられている。
【００２７】
下軸ヤトイ２は、上軸ヤトイ３の下方に配置され、その上部先端に心取りするレンズ２０を、後述する被検面２１を上方に向けて載置し、モータ１６により回転軸４回りに高精度な偏心度で回転駆動される。
【００２８】
一方、上軸ヤトイ３は、上記回転軸４と一致する回転軸４回りに回転可能となっており、図示しない動力伝達手段によって、上記モータ１６により上記下軸ヤトイ２と同期して回転されるようになっている。また、上軸ヤトイ３は、図示しないＺ方向駆動手段によって、下軸ヤトイ２との高精度な同軸度と振れを保ったままでＺ方向（上下方向）へ回転軸４に沿って摺動可能となっている。すなわち、上軸ヤトイ３を下方に移動させることで、上軸ヤトイ３の下部先端をレンズ２０の被検面２１に当接させて下軸ヤトイ２との間でレンズ２０を挟持し、既に下軸ヤトイ２上で回転軸４とレンズ２０の光軸２５が一致されている状態のレンズ２０の位置を維持できるようになっている。
【００２９】
また、フレーム１には、下軸ヤトイ２に載置されたレンズ２０の被検面２１に対して上方から光を出射可能な偏心検出器としての偏心測定器３０が設けられている。この偏心測定器３０は、上記レンズ２０の被検面２１の回転軸４に対する光軸２５の傾きを光学的に検出可能となっており、上記光であるレーザ光を発するレーザ光源３１と、下軸ヤトイ２に載置したレンズ２０の被検面２１の曲率に対応させてレーザ光源３１からの出射ビームの広がりを調整するためにＺ方向と直交するＸ方向（図において左右方向）に移動可能なレンズ群３２と、レーザ光源３１からのレーザ光を透過するとともに上記被検面２１で反射してきた求心反射光を反射する偏光ビームスプリッタ３４と、偏光ビームスプリッタ３４で反射された求心反射光を検出するためのＣＣＤカメラ３３が備えられている。そして、上記被検面２１の光軸２５が下軸ヤトイ２の回転軸４に対して傾きを持っているときには、ＣＣＤカメラ３３上で偏光ビームスプリッタ３４からの求心反射光が、上記傾きに応じた半径を有する円を描くようになっている。
【００３０】
また、フレーム１には、Ｘ方向に進退可能な可動軸を有するシリンダ３５が偏心測定器３０の上方に配置されている。シリンダ３５の可動軸の先端には、光反射部材としての全反射ミラー３６が、レーザ光源３１からのレーザ光をレンズ２０の被検面２１に反射させるとともに被検面２１からの求心反射光を偏光ビームスプリッタに反射させるように調整して固定され、下軸ヤトイ２（レンズ２０）と上軸ヤトイ３との間で下軸ヤトイ３の回転軸４（測定位置）に対して進入および退避可能なように設けられている。すなわち、全反射ミラー３６は、レンズ２０の偏心検出時には、上記測定位置に移動され、下軸ヤトイ２と上軸ヤトイ３によるレンズ２０のクランプ時には、上軸ヤトイ３の移動を妨げないように測定位置から待避位置へ移動可能になっている。
【００３１】
下軸ヤトイ３に載置されたレンズ２０の側方には、レンズ２０の位置調整を下軸ヤトイ３上で行うレンズ押し部材４０が設けられている。レンズ押し部材４０は、Ｘ方向とＹ方向に微動可能なステージ４１とステージ４２上に固定されており、ステージ４１，４２を進退させることでレンズ２０の位置調整を可能にしている。
【００３２】
さらに、下軸ヤトイ３に載置されたレンズ２０の側方には、上記レンズ押し部材４０と干渉しない位置に、レンズ２０の心取りを行う研削手段としての回転砥石５０が設けられている。回転砥石５０は、Ｘ方向とＹ方向に微動可能なステージ５１とステージ５２上に固定されており、回転砥石５０を回転させながらステージ５１，５２により微動させることでレンズ２０の外径を研削可能にしている。
【００３３】
上記構成からなるレンズの心取り装置の作用を説明する。
上軸ヤトイ３を上方に移動させ、下軸ヤトイ２上にレンズ２０を載置する。そして、全反射ミラー３６をシリンダ３５により上記測定位置に移動させ、下軸ヤトイ２に載置したレンズ２０の偏心測定を行う。このとき、回転砥石５０が待避位置にあり、モータ１６は停止した状態である。
【００３４】
偏心測定は、偏心測定器３０のレンズ群３２をレンズ２０の被検面２１の曲率に対応させてＸ方向に移動し、上記被検面２１からの求心反射光がＣＣＤカメラ３３に映るように調整する。このとき、偏心測定器３０のレーザ光源３１から射出されたレーザ光の往路は、レンズ群３２と偏光ビームスプリッタ３４を透過し、全反射ミラー３６で下方に反射し、上記被検面２１に求心入射して、偏光方向を９０°変化させて反射する。上記被検面２１で反射された求心反射光の復路は、全反射ミラー３６で反射された後、さらに偏光ビームスプリッタ３４で反射してＣＣＤカメラ３３へ導かれる。
【００３５】
次に、下軸ヤトイ２をモータ１６により回転させ、レンズ２０も下軸ヤトイ２の回転軸４を中心に回転させる。このとき、下軸ヤトイ２に載置されているレンズ２０の被検面２１の光軸２５が、下軸ヤトイ２の回転軸４に対して傾きを持っていると、求心反射光はＣＣＤカメラ３４上で円を描く。そして、この円の半径と被検面２１の曲率半径とから下軸ヤトイ２の回転軸４に対する被検面２１の光軸２５の傾き量を算出し、この算出結果に基づいてレンズ２０の心だしを行う。
【００３６】
心だしは、上記算出結果により、レンズ押し部材４０をステージ４１とステージ４２により進退させてレンズ２０を下軸ヤトイ２上で移動し、下軸ヤトイ２に対するレンズ２０の位置を調整して上記傾き量を小さくしていく。そして、下軸ヤトイ２の回転軸４とレンズ２０の被検面２１の光軸２５とを一致させる心だしを行った後、レンズ押し部材４０と全反射ミラー３６を待避位置に移動する。そして、上軸ヤトイ３を下降させてレンズ２０を下軸ヤトイ２との間で挟持し、レンズ２０をクランプ固定してレンズ２０の研削を行う。
【００３７】
研削は、レンズ２０を下軸ヤトイ２と上軸ヤトイ３によりクランプ固定したまま、モータ１６と図示しない動力伝達手段により下軸ヤトイ２と上軸ヤトイ３を同期回転させ、回転砥石５０を回転させながらステージ５１とステージ５２により進退させてレンズ２０の外径の研削と面取りを行う。そして、回転砥石５０によるレンズ２０への所定の研削が終了した後、回転砥石５０を待避位置に移動させ、その回転を停止する。また、モータ１６の回転を停止させて、下軸ヤトイ２と上軸ヤトイ３の回転を停止し、上軸ヤトイ３を上方に移動させてレンズ２０のクランプを解除し、レンズ２０を下軸ヤトイ２上から取り出す。以上により、レンズ２０の心取りが完了する。
【００３８】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１を図２および図３に基づいて説明する。図２は本実施の形態１のレンズの心取り装置を示す断面図、図３はレンズ押し部材を示す斜視図である。
【００３９】
図２において、フレーム１０１は、Ｘ方向（図における左右方向）に延在させた下板１０１ａと上板１０１ｂをＺ方向（図における上下方向）に延在させた側板１０１ｃの下部と上部に有する断面コの字形状をなしている。このフレーム１０１の下板１０１ａには、第１レンズ保持部材としての下軸ヤトイ１０２が回転可能に設けられている。
【００４０】
一方、フレーム１０１の上板１０１ｂには、下軸ヤトイ１０２と対向した位置に第２レンズ保持部材としての上軸ヤトイ１０３が回転可能に設けられている。
【００４１】
下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３は、それぞれの回転軸１０４が一致しており、フレーム１０１に対して高精度な同軸度と振れで、同期回転可能に取り付けられている。なお、下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３は、多機種のレンズの心取りが行えるように、交換可能となっている。
【００４２】
下軸ヤトイ１０２は、先端の表面の中心部がくり貫かれた略円柱形状をなしており、載置するレンズ１２０の保持面１２０ａの円周上に接触するような突起部１０２ａを有している。また、下軸ヤトイ１０３の内部には、吸着孔としての貫通孔１２２が設けられており、この貫通孔１２２を図示しない真空ポンプ等で負圧にすることにより、下軸ヤトイ１０２上に載置されたレンズ１２０を安定して保持するようになっている。
【００４３】
下軸ヤトイ１０２の基端部は、フレーム１０１の下板１０１ａより下方に突出しており、その基端部には、ヘリカルギア１０５が取り付けられており、モータ１１６の回転駆動力がヘリカルギア１０６，１０７，１０８，１０９，１１０および１０５を介して下軸ヤトイ１０２に伝達するようになっている。
【００４４】
一方、上軸ヤトイ１０３は、下軸ヤトイ１０２と高精度な同軸度と振れを保ったまま上下方向（矢印Ｚ方向）に摺動可能であり、下軸ヤトイ１０２に対向している先端の表面の中心部がくり貫かれた略円柱形状をなしており、下軸ヤトイ１０２上に載置されているレンズ１２０の被検面１２１の円周上に接触するような突起部１０３ａを有している。
【００４５】
上軸ヤトイ１０３の基端部は、フレーム１０１の上板１０１ｂより上方に突出しており、その基端部には、ヘリカルギア１１１が取り付けられており、モータ１１６の回転駆動力がヘリカルギア１０６，１１２，１１３，１１４，１１５および１１１を介して上軸ヤトイ１０３に伝達するようになっている。
【００４６】
なお、ヘリカルギア１１５およびヘリカルギア１１４は、ヘリカルギア１１５とヘリカルギア１１４を連結する軸部材１１７がフレーム１０１の上板１０１ｂの上面に設置されているシリンダ１１８に回転可能に保持されており、このシリンダ１１８により上下方向に移動可能となっている。これにより、ヘリカルギア１１５およびヘリカルギア１１４の上下方向の移動に合わせて上軸ヤトイ１０３も上下方向に移動する。
【００４７】
上軸ヤトイ１０３が上方向に移動して、上軸ヤトイ１０３の突起部１０３ａがレンズ１２０の被検面１２１と離れた状態すなわち待避位置に移動した状態では、ヘリカルギア１１４とヘリカルギア１１３とが離れる。
【００４８】
一方、上軸ヤトイ１０３が下方向に移動して、上軸ヤトイ１０３の突起部１０３ａがレンズ１２０の被検面１２１と当接した状態すなわち心取り位置に移動した状態では、ヘリカルギア１１４とヘリカルギア１１３が噛合うようになっている。
【００４９】
このように、本実施の形態では、ヘリカルギアを用いることで、下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３とが高精度な同期回転が可能となる。そして、上軸ヤトイ１０３は、下軸ヤトイ１０２上に載置されたレンズ１２０の挟持（クランプ）とモータ１１６からの回転駆動力の伝達が同時に行える。
【００５０】
また、フレーム１０１の側板１０１ｃには、下軸ヤトイ１０２上に載置されたレンズ１２０の偏心を光学的に測定する偏心検出器としての偏心測定器１３０が設けられている。この偏心測定器１３０は、レンズ１２０の被検面１２１での求心反射光を検出するためのＣＣＤカメラ１３３、光としてのレーザ光を出射するレーザ光源１３１、レンズ群１３２および偏光ビームスプリッタ１３４を具備している。
【００５１】
レーザ光源１３１、レンズ群１３２および偏光ビームスプリッタ１３４はＸ方向に同軸上に配置されており、ＣＣＤカメラ１３３は偏光ビームスプリッタ１３４の反射位置で且つ上記軸から外れたところに配置されている。
【００５２】
レンズ群１３２は、レンズ１２０の曲率に合わせてレーザ光源１３１から出射されたレーザ光の広がりを調整するために、上下方向に対して垂直方向（矢印Ｘ方向）に移動可能となっている。
【００５３】
そして、レンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５が下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４に対して傾きを持っていると、レンズ１２０を載置した下軸ヤトイ１０２を回転させたときに、ＣＣＤカメラ１３３上で求心反射光が円を描くようになっている。
【００５４】
また、フレーム１０１の上板１０１ｂの下面には、シリンダ１３５により回動可能な光反射部材としての全反射ミラー１３６が設けられている。この全反射ミラー１３６は、シリンダ１３５を駆動することにより、下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３との間で且つそれらの回転軸１０４上である測定位置と、偏心測定器１３０の開口部分１３０ａを覆う待避位置との間を回動するようになっている。
【００５５】
下軸ヤトイ１０２に載置されたレンズ１２０の側方には、レンズ押し部材１４０が設けられている。このレンズ押し部材１４０は、図３に示すように、下軸ヤトイ１０２に載置されたレンズ１２０と接触して押圧する接触面１４０ａを先端に有するＬの字形状をなしている。
【００５６】
レンズ押し部材１４０は、フレーム１０１の下板１０１ａ上に設けられＸ方向に微動可能なＸピエゾステージ１４１上に取り付けられており、上記偏心測定器１３０の測定結果に基づいてＸピエゾステージ１４１を駆動することにより、レンズ１２０の外周面１２０ｂを押圧してレンズ１２０の位置を微調整する。
【００５７】
一方、下軸ヤトイ１０２に載置されたレンズ１２０の側方で且つレンズ押し部材１４０の対向位置には、研削手段としての回転砥石１５０が設けられている。
【００５８】
この回転砥石１５０は、Ｘ方向に移動可能なＸステージ１５１上に取り付けられており、このＸステージ１５１がＺ方向に移動可能なＺステージ１５２上に取り付けられている。Ｚステージ１５２はフレーム１０１の下板１０１ａ上に設けられており、回転砥石１５０は、Ｘステージ１５１とＺステージ１５２により、加工位置と待避位置に移動可能となっている。
【００５９】
そして、回転砥石１５０により、レンズ１２０の光軸１２５と下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とが一致した状態すなわち調心した状態のレンズ１２０の外周面（外径）１２０ｂを研削して面取りするいわゆる面取りを行う。
【００６０】
なお、図示していないが、上記研削や面取りを行う際、レンズ１２０の外周面１２０ｂに向かって研削液を流す研削液流出装置やレンズ１２０を研削したときに発生する研削粉が回りに飛散しないようにする研削粉飛散防止用のシャッターを設けても良く、これにより安定した研削や面取りを行うことができる。
【００６１】
次に、上記構成からなるレンズの心取り装置の作用を図２〜図６に基づいて説明する。図４は下軸ヤトイ上に載置されたレンズの求心反射光によりＣＣＤカメラ上に描かれる円の軌跡を示す図、図５は本実施の形態のレンズの心取り装置によるレンズの心だし状態を示す断面図、図６は本実施の形態のレンズの心取り装置によるレンズの心取り状態を示す断面図である。
【００６２】
まず、シリンダ１１８を駆動することにより、図２に示すように、上軸ヤトイ１０３を上方向の待避位置に移動させ、ヘリカルギア１１４とヘリカルギア１１３とを離した状態にする。
【００６３】
そして、下軸ヤトイ１０２上に、両側の光学面（被検面１２１と保持面１２０ａ）が凸形状であるレンズ１２０を載置する。その後、図示しない真空ポンプ等によって下軸ヤトイ１０２の貫通孔１２２内を負圧にし、レンズ１２０の保持面１２０ａを下軸ヤトイ１０２の突起部１０２ａに吸着させる。
【００６４】
次に、シリンダ１３５を駆動することにより、全反射ミラー１３６を下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３との間で且つそれらの回転軸１０４上である測定位置に移動させる。
【００６５】
その後、偏心測定器１３０のレンズ群１３２をＸ方向に移動させ、レンズ１２０の被検面１２１の曲率半径に合わせた位置に調整する。偏心測定器１３０のレーザ光源１３１から出射されたレーザ光の往路は、レンズ群１３２と偏光ビームスプリッタ１３４を透過し、全反射ミラー１３６で下方に向けて反射した後、レンズ１２０の被検面１２１に求心入射して、偏光方向を９０°変化させて反射する。
【００６６】
そして、求心反射光の復路は、全反射ミラー１３６で反射し、偏光ビームスプリッタ１３４で上方に向けて反射してＣＣＤカメラ１３３に導かれる。
【００６７】
この状態で、モータ１１６を回転させ、モータ１１６の回転駆動力がヘリカルギア１０６，１０７，１０８，１０９，１１０および１０５を介して下軸ヤトイ１０２を回転させる。
【００６８】
これにより、下軸ヤトイ１０２上に載置されたレンズ１２０も回転し、下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とレンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５が一致していない状態では、求心反射光はＣＣＤカメラ１３３上で円の軌跡を描く。
【００６９】
具体的な求心反射光の様子を図４を用いて説明する。
図４において、ＣＣＤカメラ１３３上に捕らえられた求心反射光の回転軌跡は、点線で示すような円を描いている。この回転軌跡の画像を画像演算することにより、円の半径と中心を求める。ここで、円の半径は回転軸１０４と光軸１２５との傾き量に相当し、円の中心は回転軸１０４に相当する。さらに、レンズ１２０の被検面１２１の曲率半径から偏心量を算出する。
【００７０】
次に、算出した偏心量に基づいて、図５に示すように、Ｘピエゾステージ１４１を駆動することにより、レンズ押し部材１４０をＸ方向に進退させ、レンズ押し部材１４０の接触面１４０ａでレンズ１２０の外周面（側面）１２０ｂを押圧する。これにより、レンズ１２０の位置を調整し、レンズ１２０の光軸１２５と下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４との傾き量を小さくしていく。
【００７１】
つまり、求心反射光のスポットが上記円の中心に一致させることにより、下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とレンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５が一致することになる。
【００７２】
このとき、下軸ヤトイ１０２の貫通孔１２２を負圧としているため、レンズ１２０がレンズ押し部材１４０の進退によって、下軸ヤトイ１０２上から落ちることはない。なお、レンズ押し部材１４０の駆動量とＣＣＤカメラ１３３上での求心反射光の移動量との関係は予め算出されている。
【００７３】
そして、下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とレンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５とを一致させた後、図６に示すように、レンズ押し部材１４０と全反射ミラー１３６を待避位置に移動させる。このように、全反射ミラー１３６は、待避位置に移動すると、偏心測定器１３０の開口部分１３０ａをカバーする役目を果たし、後に行う心取りのときに発生する研削粉や研削液の付着を防止でき、偏心測定器１３０が汚れない。
【００７４】
次に、シリンダ１１８を駆動することにより、上軸ヤトイ１０３を下方向に移動させ、この上軸ヤトイ１０３と下軸ヤトイ１０２とでレンズ１２０を挟持（クランプ）する。このとき、ヘリカルギア１１４とヘリカルギア１１３とが噛合う。
【００７５】
その後、モータ１１６を回転させることにより、レンズ１２０をクランプした状態で上軸ヤトイ１０３と下軸ヤトイ１０２を同期回転させる。この状態で、回転砥石１５０を待避位置から加工位置に前進させるとともに、Ｘステージ１５１とＺステージ１５２を駆動することにより、レンズ１２０の外周面（外径）１２０ｂの研削と面取りを行う。
【００７６】
そして、レンズ１２０の面取りが所定量達したところで、面取りを終了し、回転砥石１５０を待避位置に移動させる。
【００７７】
その後、モータ１１６の回転を停止させ、上軸ヤトイ１０３を上方向に待避させてから、レンズ１２０の吸着を停止させ、面取りされたレンズ１２０を下軸ヤトイ１０２上から取り出す。
【００７８】
本実施の形態によれば、下軸ヤトイ１０２の貫通孔１１２を負圧してレンズ１２０を下軸ヤトイ１０２上に吸着しているので、レンズ押し部材１４０によりレンズ１２０を押圧して下軸ヤトイ１０２に対するレンズ１２０の心だし作業を行う際に、レンズ押し部材１４０の進退によりレンズ１２０が下軸ヤトイ１０２上から落ちるのを防ぐことができる。
【００７９】
また、レンズ１０２を研削してレンズ１０２の心取りを行う際に、全反射ミラー１３６をシリンダ１３５により回動して偏心測定器１３０の開口部分１３０ａをカバーするので、心取り作業中に生ずる研削液や研削粉（切り粉）等の付着を防止し、偏心測定器１３０が汚れるのを防ぐことができる。
【００８０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を図７に基づいて説明する。図７は本実施の形態のレンズの心取り装置を示す断面図である。
【００８１】
本実施の形態のレンズの心取り装置は、図７に示すように、実施の形態１と同様に、断面コの字形状をなすフレーム１０１に第１レンズ保持部材としての下軸ヤトイ１０２および第２レンズ保持部材としての上軸ヤトイ１０３が配設されており、その説明を省略する。また、下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３を同期回転させる構成、および偏心検出器としての偏心測定器１３０のフレーム１０１の設置位置およびその構成も、実施の形態１と同様であるので、その説明を省略するし、実施の形態１と異なる構成について、以下に説明する。
【００８２】
図７において、フレーム１０１の上板１０１ｂと偏心測定器１３０との間には、シリンダ１３５によりＸ方向（図の左右方向）に進退可能な光反射部材としての全反射ミラー１３６が設けられている。この全反射ミラー１３６は、シリンダ１３５を駆動することにより、下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３との間で且つそれらの回転軸１０４上である測定位置と、その測定位置から移動可能になっている。すなわち、全反射ミラー１３６は、レンズ１２０の偏心測定時には上記測定位置に移動され、レンズ１２０を下軸ヤトイ１０３と上軸ヤトイ１０３とでクランプする際には上記測定位置から待避位置へ移動可能になっている。
【００８３】
また、下軸ヤトイ１０２に載置されたレンズ１２０の側方両側には、レンズ１２０の位置調整を行うレンズ押し部材１４０，１４０が、下軸ヤトイ１０３の回転軸１０４を中心にして１８０°の位置で対向して設けられている。両レンズ押し部材１４０は、実施の形態１と同様に、Ｌの字形状をなしている。
【００８４】
図７において、下軸ヤトイ１０２の右側に配置されている一方のレンズ押し部材１４０は、Ｘ方向に微動可能なＸピエゾステージ１４１上に取り付けられている。Ｘピエゾステージ１４１は、フレーム１０１の下板１０１ａ上に取り付けられＺ方向に移動可能なＺピエゾステージ１４２に取り付けられており、レンズ押し部材１４０はＸ方向とＺ方向に移動可能になっている。
【００８５】
また、他方のレンズ押し部材１４０は、Ｘ方向に微動可能なＸピエゾステージ１４３上に取り付けられ、このＸピエゾステージ１４３は、フレーム１０１の下板１０１ａ上に取り付けられＺ方向に移動可能なＺピエゾステージ１４４に取り付けられており、このレンズ押し部材１４０も上記一方のレンズ押し部材１４０と同様に、Ｘ方向とＺ方向に移動可能になっている。
【００８６】
両レンズ押し部材１４０，１４０は、偏心測定器１３０の測定結果に基づいてＸピエゾステージ１４１，１４３およびＺピエゾステージ１４２，１４４により移動され、下軸ヤトイ１０２上に載置してあるレンズ１２０の位置を微調整する。
【００８７】
本実施の形態に備えた下軸ヤトイ１０２には、実施の形態１の下軸ヤトイ１０２と異なり、レンズ１２０を吸着するための貫通孔が設けられていない。この下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３は、実施の形態１と同様に、多機種のレンズの心取りが行えるように、交換可能となっている。なお、レンズ押し部材１４０によりレンズ１２０の位置調整を行う際には、対向させた一つのレンズ押し部材１０４，１４０により行うので、レンズ１２０が下軸ヤトイ１０２から落ちることはない。
【００８８】
また、本実施の形態では、研削手段としての回転砥石１５０が、Ｘ方向とＺ方向およびＸ，Ｚ方向に直交するＹ方向に移動可能に設けられている。すなわち、回転砥石１５０は、レンズ１２０の加工位置と待避位置に移動可能となっており、レンズ１２０の光軸１２５と下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とが一致した状態すなわち調心したレンズ１２０の外周面（外径）１２０ｂの研削と面取りを行えるようになっている。
【００８９】
なお、図示していないが、上記研削や面取りを行う際、レンズ１２０の外周面１２０ｂに向かって研削液を流す研削液流出装置やレンズ１２０を研削したときに発生する研削粉が回りに飛散しないようにする研削粉飛散防止用のシャッターを設けても良く、これにより安定した研削や面取りを行うことができる。
【００９０】
次に、上記構成からなるレンズの心取り装置の作用を図７〜図９に基づいて説明する。図８は本実施の形態のレンズの心取り装置によるレンズの心だし状態を示す断面図、図９は本実施の形態のレンズの心取り装置によるレンズの心取り状態を示す断面図である。
【００９１】
まず、シリンダ１１８を駆動することにより、図７に示すように、上軸ヤトイ１０３を上方向の待避位置に移動させ、ヘリカルギア１１４とヘリカルギア１１３とを離した状態にする。
【００９２】
そして、モータ１１６により回転駆動されていない下軸ヤトイ１０２上に、光学面が凹凸形状（被検面１２１が凹形状で保持面１０２ａが凸形状からなるメニスカスレンズ）であるレンズ１２０を載置する。
【００９３】
次に、シリンダ１３５を駆動して全反射ミラー１３６をＸ方向に移動させ、全反射ミラー１３６を下軸ヤトイ１０２と上軸ヤトイ１０３との間で且つそれらの回転軸１０４上である測定位置へ配置させる。
【００９４】
その後、偏心測定器１３０のレーザ光源１３１から出射されたレーザ光をレンズ１２０の被検面１２１に求心入射し、レンズ１２０の被検面１２１からの求心反射光をＣＣＤカメラ１３３で捕らえ、下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とレンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５が一致していない状態において求心反射光がＣＣＤカメラ１３３上で描く円の軌跡の画像を演算処理し、円の半径と中心を求めるとともに、レンズ１２０の被検面１２１の曲率半径から偏心量を算出するまでは、実施の形態１と同様である。
【００９５】
次に、算出した偏心量に基づいて、図８に示すように、Ｘピエゾステージ１４１，１４３とＺピエゾステージ１４２，１４４を駆動することにより、レンズ押し部材１４０をＸ方向とＺ方向に進退させ、レンズ押し部材１４０の下面でレンズ１２０の被検面１２１の外縁部を押圧する。このとき、一方のレンズ押し部材１４０（図８にあっては、右側のレンズ押し部材１４０）により押圧してレンズ１２０の位置を調整し、レンズ１２０の光軸１２５と下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４との傾き量を小さくしていく。
【００９６】
つまり、求心反射光のスポットが上記円の中心に一致させることにより、下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とレンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５が一致することになる。なお、レンズ押し部材１４０の駆動量とＣＣＤカメラ１３３上での求心反射光の移動量との関係は予め算出されている。
【００９７】
そして、下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４とレンズ１２０の被検面１２１の光軸１２５とを一致させた後、図９に示すように、レンズ押し部材１４０と全反射ミラー１３６を待避位置に移動させる。
【００９８】
次に、シリンダ１１８を駆動することにより、上軸ヤトイ１０３を下方向に移動させ、この上軸ヤトイ１０３と下軸ヤトイ１０２とでレンズ１２０を挟持（クランプ）する。このとき、ヘリカルギア１１４とヘリカルギア１１３とが噛合う。
【００９９】
その後、モータ１１６を回転させることにより、レンズ１２０をクランプした状態で上軸ヤトイ１０３と下軸ヤトイ１０２を同期回転させる。この状態で、回転砥石１５０を待避位置から移動させてレンズ１２０の加工位置に配置し、回転砥石１５０をＸ，Ｙ，Ｚ方向に微動し、レンズ１２０の外周面（外径）１２０ｂの研削と面取りを行う。
【０１００】
そして、レンズ１２０の面取りが所定量達したところで、面取りを終了し、回転砥石１５０を待避位置に移動させる。
【０１０１】
その後、モータ１１６の回転を停止させ、上軸ヤトイ１０３を上方向に待避させてから、レンズ１２０の吸着を停止させ、面取りされたレンズ１２０を下軸ヤトイ１０２上から取り出すのは、実施の形態１と同様である。
【０１０２】
本実施の形態によれば、２つのレンズ押し部材１４０，１４０を下軸ヤトイ１０２の回転軸１０４を中心にして１８０°の位置に対向配置し、各レンズ押し部材１４０を、それぞれのＸピエゾステージ１４１，１４３によりＸ方向に移動可能であるとともに、それぞれのＺピエゾステージ１４２，１４４によりＺ方向に移動可能であるので、凹凸レンズの芯出し行って心取りを行うことができる。
【０１０３】
また、レンズ押し部材１４０，１４０により、芯出しを２箇所で行えるので、下軸ヤトイ１０２の停止位置がラフであっても良く、下軸ヤトイ１０２に対する芯出しを高精度に行うことができる。
【０１０４】
さらに、レンズ１０２を載置する下軸ヤトイ１０２は、円筒形状ではなく、内部に貫通孔を有しない略円柱形状なので、小型化と高精度化を容易に実現することができる。
【０１０５】
なお、上記した具体的実施の形態から次のような構成の技術的思想が導き出される。
（付記）
（１）互いの距離を狭めることでレンズを押圧し、かつ同期回転する少なくとも２つのレンズ保持部材と、
上記レンズ保持部材の上に載置されたレンズの偏心を光学的に検出する偏心検出器と、
先端部にレンズ押し部材を配し、少なくとも１方向に駆動可能で上記レンズ保持部材の上に載置されたレンズを押圧するステージと、
上記レンズ保持部材と共に回転させたレンズを研削手段とからなるレンズの心取り装置であって、
上記レンズ保持部材間に配置され、進退する光反射部材を有することを特徴とするレンズの心取り装置。
【０１０６】
（２）レンズを載置した状態で回転可能な第１レンズ保持部材と、
第１レンズ保持部材に対向した位置に設けられ、レンズを上記第１レンズ保持部材とで挟持した状態で同期回転する第２レンズ保持部材と、
上記レンズの被検面に向かって光を出射して、その反射光に基づいてレンズの偏心を検出する偏心検出器と、
上記第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材の回転軸上に進退可能であり、上記偏心検出器から出射された光をレンズの被検面に向かうように反射させる光反射部材と、
上記偏心検出器の検出結果に基づいて上記レンズの位置を調整させるレンズ押し部材と、
上記レンズの外周面に向かって進退可能なレンズの心取りを行う研削手段と、を具備することを特徴とするレンズの心取り装置。
【０１０７】
（３）上記光反射部材は、上記第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材の回転軸上である測定位置と、上記偏心検出器の開口部分を覆う待避位置との間を回動可能であることを特徴とする付記（２）に記載のレンズの心取り装置。
【０１０８】
（４）上記第１レンズ保持部材と上記第２レンズ保持部材は、略円柱形状の表面の中心部をくり貫いた、レンズの保持面の円周上と接触する突起部を有することを特徴とする付記（２）または（３）に記載のレンズの心取り装置。
【０１０９】
（５）上記レンズ押し部材は、上記第１レンズ保持部材および第２レンズ保持部材の回転軸に沿って移動可能であるとともに、上記回転軸に対して直交方向に移動可能であることを特徴とする付記（２）から（４）のいずれかに記載のレンズの心取り装置。
【０１１０】
付記（１）のレンズの心取り装置によれば、レンズ保持部材に載置したレンズの上面から光学的にレンズの偏心を検出するので、レンズに対して光源から光を照射する貫通孔をレンズ保持部材に設けて中空にしなくても良いため、レンズの研削時に偏心検出器の光源と光点検出器を覆い、研削粉や研削液等で汚れるのを防止することができる。また、レンズ保持部材を中空にしなくても良いため、レンズ保持部材を小型で高精度にすることができ、微小径レンズの調心、研削が可能であり、装置も小型化と低価格化が可能である。
【０１１１】
また、レンズの心だしと外径の研削を連続して行えるため、レンズの心取り加工を高速化かつ省人化を可能である。
【０１１２】
さらに、光反射体を用いてレンズの偏心測定をしているため、測定部に汚れが付くのを防ぐことが可能である。
【０１１３】
また、微小ステージを有するため、微小径の凹凸レンズや凹凸レンズ（メニスカスレンズ）の調心と外径研削の自動化が可能である。
【０１１４】
付記（２）のレンズの心取り装置によれば、偏心検出器から出射した光を光反射部材により反射させて第１レンズ保持部材に載置したレンズの被検面に向かって照射し、その反射光を上記光反射部材により反射させて上記偏心検出器に取り込んで第１レンズ保持部材の回転軸に対するレンズの偏心状態を検出できるので、第１レンズ保持部材および第２レンズ保持部材の小型化が可能で、微小径のレンズであっても、高精度に心取りを行うことができる。
【０１１５】
さらに、偏心検出器の検出結果に基づいて、レンズ押し部材を移動し、レンズの調心を連続的に行えるので、レンズの心取りの高速化と省人化を図ることができる。
【０１１６】
付記（３）のレンズの心取り装置によれば、研削手段によるレンズの心取り中に、光反射部材により偏心検出器の開口部分を覆い、研削加工時の切削粉や研磨液等の汚れが偏心検出器に付着するのを防ぎ、安定した高精度の心取り作業を連続して行うことができる。
【０１１７】
付記（４）のレンズの心取り装置によれば、略円柱形状の表面の中心部をくり貫いて形成した突起部の先端にレンズを載置することで、第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材の回転軸とレンズの光軸とを一致させることができる。さらい、円柱形状の第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材にすることで、各レンズ保持部材の小径化を図ることが可能で、微小径のレンズであっても高精度の心取りを行うことができる。
【０１１８】
付記（５）のレンズの心取り装置によれば、レンズの調心を行うレンズ押し部材が上記第１レンズ保持部材および第２レンズ保持部材の回転軸に対して平行および直交して移動可能であるので、例え凹形状のレンズ面を片面に有するレンズであっても、正確かつ容易に芯出しを行うことができる。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係るレンズの心取り装置によれば、偏心検出器から出射した光を光反射部材により反射させて第１レンズ保持部材に載置したレンズの被検面に向かって照射し、その反射光を上記光反射部材により反射させて上記偏心検出器に取り込んで第１レンズ保持部材の回転軸に対するレンズの偏心状態を検出できるので、第１レンズ保持部材および第２レンズ保持部材の小型化が可能で、微小径のレンズであっても、高精度に心取りを行うことができる。さらに、偏心検出器の検出結果に基づいて、レンズ押し部材を移動し、レンズの調心を連続的に行えるので、レンズの心取りの高速化と省人化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための概略的な断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるレンズ押し部材を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるレンズの偏心状態の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１を示す断面図で、レンズの心だし状態を示している。
【図６】本発明の実施の形態１を示す断面図で、レンズの心取り状態を示している。
【図７】本発明の実施の形態２を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２を示す断面図で、レンズの心だし状態を示している。
【図９】本発明の実施の形態２を示す断面図で、レンズの心取り状態を示している。
【図１０】従来のレンズ心取り装置を示す断面図である。
【符号の説明】
２，１０２ 下軸ヤトイ
３，１０３ 上軸ヤトイ
２０，１２０ レンズ
３０，１３０ 偏心測定器
３６，１３６ 全反射ミラー
４０，１４０ レンズ押し部材
５０，１５０ 回転砥石
１２２ 貫通孔
Claims (1)
- レンズを載置した状態で回転可能な第１レンズ保持部材と、
第１レンズ保持部材に対向した位置に設けられ、レンズを上記第１レンズ保持部材とで挟持した状態で同期回転する第２レンズ保持部材と、
上記レンズの被検面に向かって光を出射して、その反射光に基づいてレンズの偏心を検出する偏心検出器と、
上記第１レンズ保持部材と第２レンズ保持部材との間に進退可能であり、上記偏心検出器から出射された光をレンズの被検面に向かうように反射させる光反射部材と、
上記偏心検出器の検出結果に基づいて上記レンズの位置を調整させるレンズ押し部材と、
所定位置に移動したレンズを回転させて、レンズの心取りを行う研削手段と、
を具備することを特徴とするレンズの心取り装置。
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