JP4447936B2

JP4447936B2 - 光学レンズのブロッキング装置

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Publication number: JP4447936B2
Application number: JP2004044198A
Authority: JP
Inventors: 淳川久保; 聡安中
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2024-02-20
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Description

本発明は、光学レンズのブロッキング装置に関するものである。

従来、凸面が未加工な円形のレンズ基材（以下、レンズブランクスと称する）から眼鏡レンズを製造する場合、数値制御の研削機（例えば、ＬＯＨ社製の汎用の研磨装置ＴＯＲＯ−Ｘ２ＳＬ）によってレンズブランクスの凸面を所定の面形状に切削または研削することにより、砂かけ代や研磨代を見込んだ仕上げ寸法よりも僅かに厚い肉厚とし、さらに凸面を研磨装置によって所定の曲面に研磨することによって製作している。

レンズブランクスの切削工程や研磨工程において、レンズブランクスの非研磨面をレンズ保持具（以下、ヤトイと称する）に接合剤によって固定し、ヤトイを研磨装置に取付けるようにしている（例えば、特許文献１参照）。ここでは、ヤトイにレンズブランクスを接合剤を介して固定することをブロッキングまたはブロックと呼ぶ。また、このようなブロッキング装置としては、例えばＬＯＨ社製のレイアウトブロッカーと呼ばれる装置が知られている。

レンズブランクスのブロッキングに用いられる接合剤としては、一般に低融点合金またはワックスが用いられる。レンズブランクスのブロッキングに際しては、図１３に示すようにレンズブランクス１をヤトイ２の上方にブロッキングリング３を介して配置し、レンズブランクス１、ヤトイ２およびブロッキングリング３とによって囲まれた空間に溶融した接合剤４を流し込んで冷却固化させることにより、レンズブランクス１をヤトイ２に固定するようにしている（例えば、特許文献２参照）。なお、図中の符号５は基台である。

レンズブランクス１をヤトイ２によってブロックする際には、レンズブランクス１とヤトイ２の中心を正確に一致させる必要がある。このため、レンズブランクス１をクランプして芯出しを行う（例えば、特許文献３，４参照）。また、レンズブランクス１の種類に対応させて各種のヤトイ２とブロッキングリング３を用意しておき、ブロック時にレンズブランクス１に対応するヤトイ２とブロッキングリング３を選択して使用することにより接合剤４の中心肉厚を所定の厚さになるようにしている（例えば、特許文献２参照）。
米国特許５，４２１，７７０号特願２００２−１３８１０５号特開平０９−２９０３４０号公報特開平１１−３２５８２８号公報

特開平０９−２９０３４０号公報に記載されている円形体の芯出し装置は、円形体（レンズ）の外周を基準として機械的に芯出しを行う装置で、外周に円形状のカム面を有してベース部材の一側に突出して設けられる案内部と、この案内部の前記カム面の外周に等角に接して配置された３個のローラと、前記案内部の外側に配置され前記ローラを支持する回転可能なリング部材と、前記ベース部材における前記リング部材の外側の等角な位置に支点を有し先端に前記円形体の外周を把持する３つのレバー部材と、これらのレバー部材の把持部を前記各ローラにそれぞれ押圧するレバー部材付勢手段と、前記リング部材を前記レバー部材の把持部が前記ローラを介して内側に移動する方向に回動するように付勢するリング部材付勢手段と、前記リング部材を前記レバー部材の把持部が前記円形体から離間する位置に位置させる把持部開放手段とを備えている。

前記特開平１１−３２５８２８号公報は、凹面レンズまたは凹面鏡等の凹面をもつ工学部材に凹面の中心位置と光学部品の外形の中心位置を求める測定方法および装置に関するもので、光学部品の凹面の周縁を切削して平面を形成し、この平面で囲まれた円上の少なくとも３点の座標を微分干渉顕微鏡と、移動台の移動量を測定する測距装置とによって測定し、この座標から円の中心位置を算出し、この算出した中心位置を凹面の中心位置と定めている。

しかしながら、上記した特開平０９−２９０３４０号公報に記載されている円形体の芯出し装置は、カム面を有する案内部やローラを必要とするため、構造が複雑で部品点数が多く、製造コストが高くなるという問題があり、実用的ではない。

前記特開平１１−３２５８２８号公報に記載された凹面の中心位置測定方法、偏心量測定方法および測定装置は、光学部品が載置される移動台を互いに直交する方向に移動するＸ移動台とＹ移動台とで構成し、これら移動台の移動量を測距装置によって測定し、この測距装置から発信される前記各移動台の移動量に対応した信号を演算装置によって演算処理することにより、光学部品の中心位置、偏心方向を求めるようにしているため、装置自体が高価になるという問題があった。

したがって、安価な芯出し（センタリング）機構の開発が要望されている。

また、レンズブランクスのブロッキングに際しては、レンズブランクスをそのブロックされる面（被ブロッキング面）を上にして基台等に載置したとき、外周面の厚さ（コバ厚）によってブロッキングされる光学面の高さが変化するため、レンズブランクス１の厚さに応じたブロッキングリング３を必要とする。このため、ブロッキングリング３の種類が多く、その保管、管理が煩雑になるという問題があった。

本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ブロッキングリングを必要とせず、またコバ厚が異なる光学レンズを所定のブロック位置に確実に移動させることができるようにした光学レンズのブロッキング装置を提供することにある。
また、本発明は簡易なセンタリング装置を備えた光学レンズのブロッキング装置を提供することにある。

上記目的を達成するために第１の発明は、光学レンズとレンズ保持具との間に溶融した接合剤を介在させて冷却固化させることにより、前記光学レンズを前記レンズ保持具に固定する光学レンズのブロッキング装置において、前記光学レンズがその凹面を上にして載置される載置台と、前記光学レンズの幾何学中心を前記載置台の中心に一致させるセンタリング機構と、前記光学レンズの凹面に前記接合剤を滴下させる滴下装置と、前記光学レンズを前記レンズ保持具のブロック位置に移動させる移動装置とを備え、前記センタリング機構は、前記載置台の周囲に該載置台の径方向および周方向に移動自在に設けられ光学レンズのコバ面を押圧する複数本のピンを備え、これらのピンの上端に前記光学レンズの凹面側外周縁をブロック位置に係止する係止部を設けたものである。

第２の発明は、上記第１の発明において、センタリング機構は、載置台を取り囲むクランプベースと、このクランプベース内に回転自在に組み込まれた回転ベースと、この回転ベースを回動させる駆動装置と、前記クランプベースに突設した固定軸に回動自在に設けられた複数個のクランプ板と、前記回転ベース上に突設され前記各クランプ板に設けた長孔に摺動自在に挿通された移動軸と、前記各クランプ板の先端部にそれぞれ立設され光学レンズのコバ面を押圧する複数本のピンを備えているものである。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、載置台を上昇させ光学レンズをピンに沿ってブロック位置に移動させる駆動装置を備え、前記載置台を揺動機構によって揺動自在に支持したものである。

第１の発明においては、光学レンズをブロック位置に移動させる移動装置を備えているので、コバ厚が異なる各種の光学レンズをブロック位置に確実に移動させることができ、レンズ保持具によるブロッキングを可能にする。
また、滴下手段によって接合剤をレンズ凹面上に滴下させているので、ブロッキングリングを用いる必要がなく、接合剤の供給量を正確に制御することが可能である。

また、第１、第２の発明においては、部品点数が少なく簡素なセンタリング機構を得ることができる。

第３の発明においては、載置台が揺動機構によって傾動するため、コバ厚が周方向において異なる光学レンズであっても凹面側を水平な状態に維持することができ、凹面に滴下された接合剤が流れ落ちるのを防止することができる。

以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１はレンズブランクスをヤトイによってブロックした状態を示す図、図２は本発明に係るブロッキング装置の要部の外観斜視図、図３は同装置のセンタリング機構部の斜視図、図４は同センタリング機構部の断面図、図５はレンズブランクスをブロック位置に係止した状態を示す図、図６は滴下装置を示す図、図７は歯車ポンプの内部を示す図、図８はワックスの滴下量とパルス数との関係を示す図である。

図１において、１はレンズブランクス、２はレンズ保持具としてのヤトイ、４はレンズブランクス１とヤトイ２を一体的に接合するための接合剤、６は保護フィルムである。レンズブランクス１は、プラスチック製のセミフィニッシュレンズで、例えばジエチレングリコールビスアリルカーボネート系樹脂（屈折率＝１．５０）、ウレタン系樹脂やエピチオ系樹脂（屈折率＝１．５５〜１．７５）等によって製作されている。レンズブランクス１の凹面１ａは所定の曲率半径に加工されており、所定の光学面に仕上げられており、前記ヤトイ２によってブロックされる面である。一方、凸面１ｂは本発明によるブロッキング装置によってレンズブランクス１をブロックした後、研磨加工機によって研磨される面である。レンズブランクス１の種類としては、大きさによって分類すると、外径（ＬＤｂ）が例えば８０，７５，７０，６５ｍｍの４種類がある。

前記レンズブランクス１をブロックする前記ヤトイ２は、最大外径（ＹＤｈ）がレンズブランクス１の外径（ＬＤｂ）より小さい円板部２Ａ（アルミニウム）と、この円板部２Ａの背面中央に一体に突設された環状の突起部２Ｂ（ＳＵＳ３０３）とで構成されている。円板部２Ａの前面２ａは、レンズブランクス１をブロックする面（以下、ブロッキング面という）で、レンズブランクス１の凹面１ａの曲率半径（Ｒ）と略同一または近似した曲率半径（Ｃｈ）の凸面に形成されており、アルマイト処理によって表面に薄い酸化皮膜が形成されている。また、本実施の形態においてはアルマイトによる酸化被膜の細孔を利用してブロッキング面２ａを着色している。円板部２Ａの背面２ｂは、ヤトイ２を研磨装置や切削装置に装着するときの基準面を形成しており、突起部２Ｂが研磨装置や切削装置のチャック部に嵌合する嵌合部を形成している。このようなヤトイ２は、レンズブランクス１の種類に対応させて複数種用意される。なお、ヤトイ２のブロッキング面２ａをレンズブランクス１の凹面１ａの形状と略一致させると、レンズブランクス１の凹面１ａとブロッキング面２ａの間隔を全面にわたって略一定にすることができるため、接合剤４の使用量を適正な量にすることができ、また接合剤４の冷却時間を短縮できる。

下記の表１にヤトイ２の種類を示す。ヤトイ２の種類は１６種で、外径、ブロッキング面２ａの曲率半径が異なるものの組み合わせとなっており、レンズブランクス１の凹面１ａの曲率半径Ｒおよび外径ＬＤｂと同一または近似するように、レンズブランクス１に対応する形状のヤトイ２を選択し使用する。ヤトイ２の形状としては、外径で４種類（８０，７５，７０，６５ｍｍ）、ブロッキング面２ａの曲率半径で５種類（Ｒ１６２，Ｒ１０５，Ｒ７６，Ｒ６１，Ｒ５５）を使用する。

前記接合剤４としては、ワックスまたは低融点合金（例えば、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｉｎ合金、融点４７°Ｃ）が用いられるが、本実施の形態においては粘性の高いワックス（好適な使用温度７０〜８０℃）を用いた例について説明する。ワックス４は、ポリエチレンワックスを主体とした配合物であり、主成分が炭化水素（Ｃ_nＨ_2n ）である。ワックス４の物性は、軟化点５７℃、引火点３００℃、密度０．９２ｇ／ｃｍ² （２５℃）、粘度３３０ｍＰａ・ｓ（１００℃）で、水に対して不溶性である。

前記レンズブランクス１をヤトイ２によってブロックする際は、通常保護フィルム６を介してブロックする。保護フィルム６は、研磨加工時に凹面１ａに傷がつくのを防止するとともに、ワックス４の除去を容易にするために用いられるもので、表面層、中間層、粘着層の３層構造から構成されており、表面層および中間層はポリエチレン、粘着層はポリオレフィンからなり、それぞれの層の厚みは表面層が１０μｍ、中間層が８５μｍ、粘着層が２５μｍ程度である。保護フィルム６の物性は、常温でフィルム状の固体であり、融点は１１０〜１３０℃、比重０．９〜１．０である。また、保護フィルム６のその他の例としては、ポリエチレンよりなる基材層と、ポリオレフィンよりなる粘着層の２層構造であってもよい。その物性は常温でフィルム状の固体であり、融点は１１０〜１３０℃、比重０．９〜１．０である。

図２において、全体を符号１０で示すブロッキング装置は、前記レンズブランクス１をヤトイ２によってブロックさせる装置を示し、このブロッキング装置１０は、レンズブランクス１が凹面１ａを上に向けて載置される載置台１１と、レンズブランクス１をセンタリング位置Ｈ₁ からブロック位置Ｈ₂ （図５）に移動させる移動装置１２（図４）と、レンズブランクス１を芯出しするセンタリング機構１３と、レンズブランクス１にワックス４を滴下する滴下装置１４と、ブロック時にレンズブランクス１とヤトイ２の間隔を所定の間隔に設定する間隔設定機構１５と、装置全体を制御する図示を省略した制御部等を備えている。

図４において、前記載置台１１は、上下動自在な支持軸１７の上端に取付けられ、上面にＯリング１８を介してバッド１９が載置されている。パッド１９は、センタリング時のレンズブランクス１の移動を容易にするために用いられる。また、載置台１１は、各種のレンズブランクス１に対して対応し得るように支持軸１７に対して揺動機構２０によって全方向に揺動自在（首振り自在）に取付けられている。このため、レンズブランクス１が極端なプリズム形状でコバ厚が周方向において異なるものであっても、揺動機構２０によって載置台１１が水平面に対して傾動することにより、後述する３本のクランプピン３１の係止部下面にレンズブランクス１の凹面側外周縁を突き当ててレンズブランクス１の凹面を水平に保持することができる。なお、載置台１１は、支持軸１７の上端に揺動自在に取付けられ、支持軸１７の周囲に配置した複数個の引張りコイルばね２１によって下方に付勢されている。

前記レンズブランクス１をセンタリング位置Ｈ₁ からブロック位置Ｈ₂ に移動させる前記移動装置１２は、スライド板２２の下面にブラケット２３を介して上向きに取付けられたスピードコントローラ２４付きのエアシリンダからなり、上端部がスライド板２２に設けた挿通孔２５を貫通して上方に延在し、作動ロッド２６によって前記支持軸１７を上下動させるように構成されている。前記スライド板２２は、図示を省略したシリンダー等の駆動装置によって前記ブロック位置Ｈ₂ とワックス４の滴下位置Ｈ₃ （図２）間を往復移動されるように構成されている。センタリング位置Ｈ₁ は、前記センタリング機構１３によってレンズブランクス１を芯出しする位置であって、図２において前記滴下装置１４の右方で、かつ間隔設定機構１５より前方の位置であって、載置台１１の上面位置である。ブロック位置Ｈ₂ は、センタリング位置Ｈ₁ の上方位置であって、レンズブランクス１の凹面側外周縁が前記クランプピン３１の係止部３１Ａによって係止される位置である。ブロック位置Ｈ₂ をセンタリング位置Ｈ₁ より上方に設けた理由は、コバ厚１ｃが異なる各種のレンズブランクス１であっても、ブロック時における凹面１ａの外周縁を所定の高さ位置に位置決めすることができるようにするためである。滴下位置Ｈ₃ は、滴下装置１４によってワックス４をレンズブランクス１の凹面１ａに滴下する位置で、ブロック位置Ｈ₂ の左方でかつ同一高さ位置である。

図３および図４において、前記センタリング機構１３は、レンズブランクス１のセンタリングを行い、その幾何学中心を前記載置台１１の中心に一致させる機構で、載置台１１の周囲に配置された３本のクランプ板３０と、各クランプ板３０にそれぞれ立設した前記ピン（以下、クランプピンという）３１とを備えている。前記クランプ板３０は、基端がクランプベース３３の上面に立設した固定軸３４によってクランプベース３３の半径方向に回動自在に軸支され、先端部に前記クランプピン３１が立設されている。

前記クランプピン３１は全て同一長さで、上端には図５に示すように係止部３１Ａが一体に突設されている。係止部３１Ａは鍔状に形成され、その下面がレンズブランクス１の凹面１ａ側外周縁を受け止めレンズブランクス１の上昇限を規定しており、この係止部３１Ａの下面の高さ位置がヤトイ２によってレンズブランクス１をブロックするときのブロック位置Ｈ₂ である。

前記クランプベース３３は円筒状に形成され、前記スライド板２２の上面中央に突設した複数本の支柱３５上に固定されており、内側に回転ベース３６がベアリング３７を介して回転自在に組み込まれている。前記各クランプ板３０の基端部を軸支する３本の固定軸３４は、クランプベース３０の周方向に等間隔をおいて設けられている。

前記回転ベース３６は、前記載置台１１の支持軸１７が貫通する貫通孔３８を有する円筒体に形成され、前記スライド板２２上に設置したエアシリンダ３９によって所定角度往復回動するように構成されている。前記エアシリンダ３９は、直動型のエアシリンダではあるが、ロッド４０の直線往復運動を円運動に変換し、その円運動をシャフト４１を介して前記回転ベース３６に伝達するように構成されている。

前記回転ベース３６の上面には、３本の移動軸４４が周方向に等間隔をおいて立設されており、これらの移動軸４４は前記各クランプ板３０の中央に形成した長孔４３を摺動自在に貫通して上方に突出している。したがって、レンズブランクス１のセンタリング時にエアシリンダ３９によって回転ベース３６を図３において矢印Ａ方向に回動させると、各クランプ板３０は固定軸３４を回動中心として閉じ方向（矢印Ｂ方向）に同一角度回動し、クランプピン３１によるレンズブランクス１のセンタリングを行なわせる。すなわち、回転ベース３６が矢印Ａ方向に回動すると、移動軸４４は長孔４３内を固定軸３４から遠のく方向に移動するため、クランプ板３０を矢印Ｂ方向に回動させる。これによりクランプピン３１も矢印Ｂ方向に移動してレンズブランクス１のコバ面１ｃに当たるため、その幾何学中心が載置台１１の中心から偏心している場合はレンズブランクス１を偏心方向とは反対方向に移動させ、レンズブランクス１の幾何学中心を載置台１１の中心に一致させる。反対に回転ベース３６が矢印Ｃ方向に回動すると、各クランプ板３０は開き方向（矢印Ｄ方向）に同一角度回動し、クランプピン３１をレンズブランクス１から離間させる。

前記クランプベース３０の上面にはさらに３つの位置決めブロック５０が前記各クランプ板３０の前方に位置するように、かつクランプ板３０と略直交するように設けられている。この位置決めブロック５０は、水平アーム部５０Ａと、脚部５０Ｂとからなる逆Ｌ字状に形成され、水平アーム部５０Ａが回転ベース３６の中心方向に延在して対応するクランプ板３０の前方に位置し、脚部５０Ｂが前記クランプベース３０の上面に固定されている。前記各クランプ板３０の先端部には、前記回転ベース３６と前記位置決めブロック５０の水平アーム部５０Ａとの間に介在されるベアリング５１（図３）が取付けられている。ベアリング５１は、前記固定軸３４とともにクランプ板３０を両端支持構造とし、レンズブランクス１を載置台１１とともに上昇させてクランプピン３１の係止部３１Ａの下面に押し付けたとき、位置決めブロック５０の水平アーム部５０Ａの下面に押し付けられ、これによってクランプ板３０の浮き上がりを防止している。

図６において、レンズブランクス１の凹面１ａ上にワックス４を滴下させる前記滴下装置１４は、ワックス４を収納するタンク６１と、ワックス４をレンズブランクス１に滴下させるノズル６２と、前記タンク６１とノズル６２を接続するパイプ６３と、前記タンク６１からワックス４を間欠的に定量送り出すポンプ６４と、ポンプ６４を駆動するステッピングモータ６５と、前記ノズル６２を開閉する滴下弁６６と、前記タンク６１およびパイプ６３を加熱する加熱ヒーター６７，６８と、前記滴下弁６６を開閉させるスピードコントローラ付きのエアシリンダ６９等で構成されている。

前記ワックス４は固体の状態でタンク６１に投入され、加熱ヒータ６７によって加熱溶融される。タンク６１内の温度は、温度調節器によって制御される。温度調節器は、タイマースイッチによって設定した時間に自動的にオン、オフする。タンク６１の加熱ヒーター６７は、ワックス４を固体状態から７０℃まで加熱して溶融させるまでに２時間要するが、タイマーの使用によって予め溶解しておくことにより作業開始時に溶解を待たずにレンズブランクス１のブロック作業を開始することができる。滴下装置１４の溶融物質使用可能温度は、０〜１２０℃であるが、ワックス４の溶融温度は６８〜７２℃が好適である。また、いずれの温度においても、一定温度に保持することが好ましい。タンク６１内の溶融したワックス４はポンプ６４によって排出口７０より一定量ずつ間欠的にパイプ６３に送り出される。ポンプ６４としては、図７に示すように互いに噛合する２つの歯車７１ａ，７１ｂを用いた周知の歯車ポンプが用いられる。このような歯車ポンプ６４は、粘性が高いワックス４を一定量ずつ円滑かつ確実に供給することができ好適である。歯車ポンプ６４によって送り出されるワックス４の量は、ステッピングモータ６５に加えられるパルス数を変えることによって正確に制御される。

図８は、ステッピングモータ６５に加えられる駆動用のパルス数とワックス４の滴下量との関係を示す図である。この図から明らかなようにワックス４の滴下量は、パルス数に対してきわめて高い直線性を示している。

ワックス４の滴下量の制御は、図１３に示した従来のブロッキングリング３を必要としない滴下装置１４を実現するうえで重要な要素であり、滴下量を正確に制御することができないと、多すぎてレンズブランクス１の凹面１ａからワックス４が溢れたり、少なすぎてブロックの保持力低下などの問題を生じるが、本発明においては滴下装置１４によって高精度に制御することができるため、そのような問題が生じることがなく、各種のレンズブランクス１に応じて最適な量のワックス４を滴下することが可能である。

タンク６１の容量は１０．５６リットル（横４４０×奥行２４０×高さ１００ｍｍ）、タンク６１の加熱ヒーター６７は、１００Ｖ、３００Ｗ、パイプ６３の加熱ヒータ６８は、１００Ｖ、１７Ｗである。ノズル６２の開口部の直径は３ｍｍ、ノズル６２を開閉させる滴下弁６６はＳＭＣ製のピンシリンダー（ＣＤＪＰＬ１０−５Ｄ−９７ＬＳ）が用いられる。

再び図２において、前記ヤトイ２を上下動させレンズブランクス１との間隔を所定の間隔に設定する前記間隔設定機構１５は、前記センタリング機構１３の後方に設けられており、前記ヤトイ２を保持する保持アーム８０と、この保持アーム８０を上下動自在に支持するボールねじ８１と、このボールねじ８１を回転させる図示を省略したステッピングモータ等で構成されている。保持アーム８０の先端部は、前記載置台１１の上方に延在し、下面に前記ヤトイ２を着脱可能に保持する図示を省略したバキュームチャックが設けられている。バキュームチャックの中心は、載置台１１の中心と一致している。保持アーム８０は、ボールねじ８１の回転によって上下動され、ブロック時に下降してヤトイ２をレンズブランクス１上に滴下されているワックス４に押し付ける。このため、ワックス４は広がってヤトイ２のブロック面２ａ全体に広がり、ヤトイ２によるレンズブランクス１のブロッキングを可能する。ヤトイ２の下降量は、レンズブランクス１の凹面１ａの外周縁が当接するクランプピン３１の係止部３１Ａの下面を基準高さ（ブロック位置Ｈ₂ の高さ）としてステッピングモータに加えられるパルス数によって正確に制御され、レンズブランクス１とヤトイ２との間に所定の間隔ｄ、言い換えればワックス４の端部厚さを所定の厚さになるように設定する。具体的には、前記隙間ｄおよびワックス４の滴下量Ｑを、ワックス４の拡がり後の端部における厚さＴｅ、レンズブランクス１の凹面１ａの曲率半径Ｒ、外径ＬＤｂ、ヤトイ２のコバ厚ＹＨ（図１、図５において円板部２Ａの背面から凸面２ａの外周縁までの厚さ）、ヤトイ２の外径ＹＤｈ、ヤトイ２の凸面２ａの曲率半径Ｃｈの少なくとも１つから算出する。

ここで、本発明においては、ブロック時のヤトイ２とレンズブランクス１の位置関係について、「ヤトイコバ厚ＹＨ＋ワックスの端部厚さＴｅ」というパラメータを定義し、これを７ｍｍとした。またヤトイ２のコバ厚ＹＨを４ｍｍとすることにより、ワックス４の端部厚さＴｅを３ｍｍとした。具体的なデータは図示しない公知の受注データを管理するサーバーにリクエストを行い、サーバーから送られてくる各パラメータ値より次式によって算出される。

ヤトイ２を下降させてレンズブランクス１上のワックス４を押圧し、その端部厚さＴｅを所定の厚さにするときのレンズブランクス１の凹面側外周縁とヤトイ２のブロッキング面側外周縁の垂直方向の隙間ｄは、次式（１）によって算出される。

ただし、Ｒはレンズブランクス１の凹面１ａの曲率半径、ＬＤｂはレンズブランクス１の外径、ＹＤｈはヤトイ２の外径である。

一方、ヤトイ２のブロッキング面２ａの外周縁の垂直方向の位置座標は、ヤトイ２の基準面２ｂに対して一定値ＹＨ（コバ厚）となっている。したがって、ワックス４の端部厚さがＴｅ（本実施例では３ｍｍ）となるようにヤトイ２を制御する。すなわち、ヤトイ２の基準面２ｂの高さが、ブロック位置Ｈ₂ の高さ（レンズブランクス１の凹面外周縁部が当たるクランプピン３１の係止部３１Ａの下面高さ）よりＹＨ＋ｄだけ上方に位置するようにヤトイ２を下降させる。

レンズブランクス１に滴下されるワックス４の滴下量Ｑは、次式（２）によって算出される。

ただし、Ｔｅはワックス４の端部厚さ、Ｃｂはレンズブランクス１の凹面１ａ側の曲率半径、Ｃｈはヤトイ２のブロッキング面（凸面）の曲率半径、２Ｄｈはワックス４の拡がり後の外径である。

また、レンズブランクス１に滴下されるワックス４の滴下量Ｑは、次式（３）によっても算出される。

ただし、Ｔｃはワックス４の拡がり後における中心部の厚さ、２Ｄｈはワックス４の広がり後の外径、Ｃｈはヤトイ２のブロッキング面２ａの曲率半径、Ｒはレンズブランクス１の凹面の曲率半径である。

ワックス４の滴下量Ｑが算出されると、制御部からそれに応じた所定のパルス数が歯車ポンプ６４の回転量を制御するステッピングモータ６５に送られる。

ブロッキング装置１０の制御部は、ウインドーズ（２０００）をＯＳとするパーソナルコンピュータが使用される。通信方式は、アークネット（ＡｒｃＮｅｔ）通信ボードを介してＩ／Ｏ基板、モータコントローラを接続しセンタリング機構１３、ワックス４の滴下装置１４および間隔設定機構１５を制御する。

次に、上記構造からなるブロッキング装置１０によるレンズブランクス１のブロック動作を主として図３、図９〜図１２に基づいて説明する。
先ず載置台１１上にＯリング１８とパッド１９を載置し（図３）、さらにその上にレンズブランクス１をその凸面１ｂを下にして載置する（図９）。

また、保持アーム８０の先端部下面に前記レンズブランクス１に応じたヤトイ２をそのブロッキング面２ａを下にして取付ける（図４）。

次に、レンズブランクス１のセンタリングを行う。このセンタリング作業は、エアシリンダ３９を駆動して回転ベース３６を図３において矢印Ａ方向に所定角度回動させることにより、各クランプ板３０を矢印Ｂで示す閉じ方向に回動させる。これにより、各クランプピン３１は回転ベース３６の中心方向に移動してレンズブランクス１のコバ面１ｃを押圧し、レンズブランクス１の幾何学中心を載置台１１の中心と一致させる（図４）。

レンズブランクス１のセンタリング作業が終了すると、レンズブランクス１をエアシリンダ１２によって上昇させてブロック位置Ｈ₂ に移動させる。すなわち、エアシリンダ１２を駆動すると、支持軸１７および載置台１１は一体に上昇するため、レンズブランクス１はクランプピン３１に沿ってブロック位置Ｈ₂ （図１０）に上昇し、凹面１ａの外周縁がクランプピン３１の係止部３１Ａの下面に押し付けられることにより固定される。

次に、スライド板２２をエアシリンダ等の駆動装置によってブロック位置Ｈ₂ から滴下位置Ｈ₃ （図２）に移動させて停止し、滴下装置１４によってワックス４をレンズブランクス１の凹面１ａの中央に所定量滴下する。ワックス４の滴下は、図６に示すようにステッピングモータ６５の駆動によって歯車ポンプ６４を一定時間駆動することによりタンク６１から所定量のワックス４をパイプ６３に押し出し、その押出圧力によってパイプ６３の先端部内に溜まっているワックス４をノズル６２からレンズブランクス１の凹面１ａ上に所定量滴下させることにより行われる。このとき、滴下弁６６は歯車ポンプ６４と同期して動作しノズル６２を開閉する。

ワックス４の滴下が終了すると、スライド板２２は滴下位置Ｈ₃ からブロック位置Ｈ₂ に戻る。スライド板２２をブロック位置Ｈ₂ に復帰させると、間隔設定機構１５が作動してヤトイ２を保持している保持アーム８０を所定量下降させ（図１１）、ヤトイ２のブロッキング面２ａをレンズブランクス１の凹面１ａに滴下されているワックス４に押し付けて所定の厚さに拡げる（図１２）。そして、この状態でワックス４を一定時間自然冷却または強制冷却して固化させると、レンズブランクス１がヤトイ２にブロックされる。しかる後、各クランクピン３１をレンズブランクス１から離し、保持アーム８０を元の高さ位置に上昇復帰させ、載置台１１を下降させて元のセンタリング位置Ｈ₁ に復帰させると、レンズブランクス１のブロッキング作業を終了する。

このように本発明においては、レンズブランクス１に応じてワックス４の滴下量Ｑを過不足なく制御するとともに、レンズブランクス１の凹面１ａとヤトイ２との間隔が所定の間隔ｄになるようにヤトイ２の下降量を制御するように構成したので、ワックス４の滴下量Ｑが多すぎたり少なすぎたりすることがなく、ワックス４を所定の厚さに押し拡げることができる。また、ブロック時にレンズブランクス１を上昇させてブロッキング位置Ｈ₂ に移動させるようにしているので、コバ厚が異なる各種のレンズブランクス１であっても凹面１ａをブロッキング位置Ｈ₂ に確実に位置付けることができる。
また、センタリング機構１３は、構成が簡単で部品点数が少なく、安価に製作することができる。
また、載置台１１を揺動機構２０によって揺動自在に支持しているので、コバ厚が周方向において異なるレンズブランクスであっても、凹面１ａを水平な状態にすることができ、ワックス４の滴下時にワックス４が凹面１ａから溢れ出るおそれがなく、確実にブロックすることができる。
さらに、ワックス４がレンズブランクス３の凹面１ａから溢れ出すことがなければ、図１３に示した従来のブロッキングリング３を必要とせず、ブロッキングのための部品点数を削減することができる。

なお、上記した実施の形態においては、ポリエチレン系ワックスを用いたが、その他パラフィン系ワックス、マイクロクリスタリン系ワックス、フィッシャー・トロプシュ系ワックス、油脂系合成ワックス、その他常温で固体で加熱すれば比較的低粘度な液体となるものであれば、本発明の接合剤として使用可能である。また、ワックスに限らず低融点合金を用いてもよい。
さらに、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。

レンズブランクスをヤトイによってブロックした状態を示す図である。本発明に係るブロッキング装置の要部の外観斜視図である。同装置のセンタリング機構部の斜視図である。同センタリング機構部の断面図である。レンズブランクスをブロック位置に係止した状態を示す図である。滴下装置を示す図である。歯車ポンプの内部を示す図である。ワックスの滴下量とパルス数との関係を示す図である。レンズブランクスのブロック動作を説明するための図である。レンズブランクスのブロック動作を説明するための図である。レンズブランクスのブロック動作を説明するための図である。レンズブランクスのブロック動作を説明するための図である。ブロッキングリングを用いてレンズブランクスをブロックするときの従来例を示す断面図である。

符号の説明

１…レンズブランクス、２…ヤトイ、３…ワックス、１０…ブロッキング装置、１１…載置台、１２…移動装置、１３…センタリング機構、１４…滴下装置、１５…間隔設定機構、２０…揺動機構、３０…クランプ板、３１…クランプピン、３１Ａ…係止部、３３…クランプベース、３４…固定軸、３６…回転ベース３６、４０…センタリング機構、４３…長孔、４４…移動軸、４５…クランプピン、６２…ノズル、６４…歯車ポンプ、６５…ステッピングモータ、Ｈ₁ …センタリング位置、Ｈ₂ …ブロック位置、Ｈ₃ …滴下位置。

Claims

光学レンズとレンズ保持具との間に溶融した接合剤を介在させて冷却固化させることにより、前記光学レンズを前記レンズ保持具に固定する光学レンズのブロッキング装置において、
前記光学レンズがその凹面を上にして載置される載置台と、
前記光学レンズの幾何学中心を前記載置台の中心に一致させるセンタリング機構と、
前記光学レンズの凹面に前記接合剤を滴下させる滴下装置と、
前記光学レンズを前記レンズ保持具のブロック位置に移動させる移動装置とを備え、
前記センタリング機構は、前記載置台の周囲に該載置台の径方向および周方向に移動自在に設けられ光学レンズのコバ面を押圧する複数本のピンを備え、これらのピンの上端に前記光学レンズの凹面側外周縁をブロック位置に係止する係止部を設けたことを特徴とする光学レンズのブロッキング装置。
請求項１記載の光学レンズのブロッキング装置において、
センタリング機構は、載置台を取り囲むクランプベースと、このクランプベース内に回転自在に組み込まれた回転ベースと、この回転ベースを回動させる駆動装置と、前記クランプベースに突設した固定軸に回動自在に設けられた複数個のクランプ板と、前記回転ベース上に突設され前記各クランプ板に設けた長孔に摺動自在に挿通された移動軸と、前記各クランプ板の先端部にそれぞれ立設され光学レンズのコバ面を押圧する複数本のピンを備えていることを特徴とする光学レンズのブロッキング装置。
請求項１または２記載の光学レンズのブロッキング装置において、
載置台を上昇させ光学レンズをピンに沿ってブロック位置に移動させる駆動装置を備え、
前記載置台を揺動機構によって揺動自在に支持したことを特徴とする光学レンズのブロッキング装置。