JP5399591B2 - 芯取り加工方法、芯取り加工装置及びレンズ位置決めユニット - Google Patents

芯取り加工方法、芯取り加工装置及びレンズ位置決めユニット Download PDF

Info

Publication number
JP5399591B2
JP5399591B2 JP2013527389A JP2013527389A JP5399591B2 JP 5399591 B2 JP5399591 B2 JP 5399591B2 JP 2013527389 A JP2013527389 A JP 2013527389A JP 2013527389 A JP2013527389 A JP 2013527389A JP 5399591 B2 JP5399591 B2 JP 5399591B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
processed
molding
centering
positioning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013527389A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2013081153A1 (ja
Inventor
照夫 山下
秀樹 武藤
教宏 塩沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP2013527389A priority Critical patent/JP5399591B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5399591B2 publication Critical patent/JP5399591B2/ja
Publication of JPWO2013081153A1 publication Critical patent/JPWO2013081153A1/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/005Blocking means, chucks or the like; Alignment devices
    • B24B13/0055Positioning of lenses; Marking of lenses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/22Equipment for exact control of the position of the grinding tool or work at the start of the grinding operation
    • B24B47/225Equipment for exact control of the position of the grinding tool or work at the start of the grinding operation for bevelling optical work, e.g. lenses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/08Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass
    • B24B9/14Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass of optical work, e.g. lenses, prisms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

本発明は、レンズの芯取り加工方法、芯取り加工装置及びレンズ位置決めユニットに関する。
一般に、デジタル一眼レフカメラやビデオカメラなどに使用されるレンズの中には、レンズ成形工程と芯取り加工工程を経て製造されるレンズがある。レンズ成形工程は、成形金型を用いてレンズを成形する工程である。芯取り加工工程は、レンズ成形工程で得られたレンズの外周部を、レンズが所望の外径になりレンズの外周形状がレンズの光軸を中心とする真円形となるように研削する工程である。
レンズの芯取り加工では、加工時のレンズ保持方式としてベルクランプ方式が知られている(たとえば、特許文献1、2を参照)。ベルクランプ方式は、互いに同軸に配置された一対の保持具によりレンズを挟み込んで支持(以下、「挟持」ともいう。)する方式である。各々の保持具は、レンズに接触する側を開口した円筒状に形成されている。
実際にレンズを挟持して芯取り加工する場合は、まず、一方の保持具にレンズが装着され、その後、他方の保持具が一方の保持具(レンズ)に接近されることにより、一対の保持具の間にレンズが挟み込まれ支持される。このとき、各々の保持具の開口端は、レンズの両側からそれぞれに対応するレンズの光学面に接触した状態となる。この段階では、一対の保持具による挟持圧が低い圧力に設定されている。
このようにレンズが一対の保持具で挟持され、その状態で一対の保持具が回転されると、上記の挟持圧を受けながらレンズが滑り運動し、これによって自動的にレンズの芯出しが行われる。具体的には、一対の保持具の回転軸とレンズの光軸が一致していない状態で一対の保持具が回転すると、それらの軸が一致する方向にレンズが滑り運動し、これによってレンズの芯出しがなされる。
こうしてレンズの芯出しが行われた後、一対の保持具が回転されながら、一対の保持具による挟持圧が、レンズの芯出しが行われるまでの圧力よりも高い圧力(具体的には、芯取り加工中にレンズが位置ずれしない程度の圧力)に設定される。これにより、一対の保持具と一体にレンズが回転するようになる。この状態で、回転中のレンズの外周部に研削砥石が接触される。これにより、レンズの外周部が研削(芯取り加工)される。
特開2009−274155号公報 特許第4084919号公報
ところで、上述したレンズ成形工程で得られるレンズの種類としては、球面レンズと非球面レンズがある。このうち、球面レンズの場合は、レンズの光学面が一様な曲率で形成されている。このため、レンズの光学面に一対の保持具を接触させてレンズを挟持し回転させたときに、レンズがスムーズに滑り運動しやすい。一方、非球面レンズの場合は、レンズの光学面が一様な曲率で形成されていない。加えて、非球面レンズの光学面は、レンズの光軸から径方向に離れるにしたがって球面レンズの光学面との形状差(非球面量)が大きくなる。
一対の保持具は、もともと球面レンズの光学面に馴染みやすい円筒状に形成されている。このため、非球面レンズの場合は、レンズの光学面に保持具を接触させてレンズを挟持し回転させたときに、芯出し前のレンズの位置ずれによって保持具の開口端がレンズに片当たりし、レンズが保持具に引っ掛かりやすくなる。したがって、保持具の回転によってレンズの芯出しを行う場合、非球面レンズは、球面レンズに比べて滑りにくくなる。その結果、非球面レンズを芯取り加工する際に、レンズの光学面と保持具との擦れによって、レンズの光学面に傷がつきやすいという問題がある。特に、光学面に反射防止膜をコーティングした非球面レンズを芯取り加工する場合は、反射防止膜の微小な凹凸によってレンズの滑りがますます悪くなるため、レンズの光学面及び反射防止膜が傷つきやすい状況となっている。
レンズの光学面が傷つかないようにすること(光学面に反射防止膜が形成されていれば、光学面及び反射防止膜が傷つかないようにすること)は、非球面レンズに代えて又は加えて、球面レンズについても望ましいことである。
また、芯取り加工後のレンズは、たとえば、レンズの平坦部または外周部を基準にして光学機器の鏡筒に取り付けられる。取付けの際、レンズの反射偏芯または透過偏芯の精度が低い場合には、光学機器の光学特性に悪影響が出るという問題がある。そのため、反射偏芯または透過偏芯の精度を向上するためには、芯取り加工時におけるレンズの位置ずれをできるだけ小さく抑えることが望まれている。
本発明の主な目的は、レンズ(典型的には、非球面及び球面のうちの少なくとも1つを有するレンズ)を被加工レンズとして芯取り加工を行う場合でも、被加工レンズの光学面(被加工レンズの光学面に反射防止膜が形成されていれば、被加工レンズの光学面及び反射防止膜)が傷つかないようにする技術を提供することにある。
本発明の第1の態様は、成形金型を用いて成形された被加工レンズをベルクランプ方式の一対の保持具により挟持して被加工レンズの外周部を芯取り加工する芯取り加工方法であって、成形金型の成形面によって成形された被加工レンズの第1の基準部を用いて、被加工レンズを位置決め可能な位置決め部材の第2の基準部に対して被加工レンズを位置決めする第1ステップと、第1ステップで位置決めした被加工レンズを、一方の保持具の中心軸に被加工レンズの光軸が一致するように、一方の保持具と他方の保持具とで被加工レンズを挟持する第2ステップと、を含む芯取り加工方法である。
本発明の第2の態様は、第1の基準部は、被加工レンズの外周部、又は、被加工レンズの光学面の外周縁から径方向に延在する平坦部、を含む、上記第1の態様に記載の芯取り加工方法である。
本発明の第2の態様の第1の例は、被加工レンズは、被加工レンズの外周面を第1の基準部としたものであり、第1ステップにおいては、被加工レンズの外周面を用いて被加工レンズの位置決めを行うことにより、被加工レンズの光軸を位置決め部材の基準軸に対して平行にする、又は、実質的に一致させる上記第1の態様に記載の芯取り加工方法である。
本発明の第2の態様の第2の例は、被加工レンズは、被加工レンズの光学面の外周縁から径方向に延在する平坦部を第1の基準部としたものであり、第1ステップにおいては、被加工レンズの平坦部を用いて被加工レンズの位置決めを行うことにより、被加工レンズの光軸を位置決め部材の基準軸に対して平行にする、又は、実質的に一致させる上記第1の態様に記載の芯取り加工方法である。
本発明の第2の態様の第3の例は、被加工レンズは、被加工レンズの光学面の外周縁から径方向に延在する平坦部と被加工レンズの外周面を基準部としたものであり、第1ステップにおいては、被加工レンズの外周面及び平坦部を第1の基準面として用いて被加工レンズの位置決めを行うことにより、被加工レンズの光軸を位置決め部材の基準軸に対して平行にする、又は、実質的に一致させる上記第1の態様に記載の芯取り加工方法である。
本発明の第3の態様は、成形金型は、被加工レンズの光学面を成形するための第1の成形面と、第1の成形面の外側に第1の基準部を形成する第3の基準部を設ける第2の成形面とを有し、第3の基準部により形成された第1の基準部と第2の基準部とを一致させるように、被加工レンズを位置決めする、上記第1又は第2の態様に記載の芯取り加工方法である。
本発明の第4の態様は、第3の基準部は、第2の成形面上に、成形金型の中心軸と直交する平面を有する平坦部を含み、成形金型を用いたプレス成形時に平坦部が被加工レンズに転写されることにより、第1の基準部が形成され、第1の基準部と第2の基準部とを一致させるように、被加工レンズを位置決めする、上記第3の態様に記載の芯取り加工方法である。
本発明の第5の態様は、第3の基準部は、第2の成形面上に、成形金型の中心軸に平行な外周面部を含み、外周面部は、被加工レンズの外周部を成形し、成形金型を用いたプレス成形時に外周面部が被加工レンズに転写されることにより、第1の基準部が形成され、第1の基準部と第2の基準部とを一致させるように、被加工レンズを位置決めする、上記第3の態様に記載の芯取り加工方法である。
本発明の第6の態様は、第2の基準部は、位置決め部材の基準軸であり、第1ステップにおいて位置決めは、基準軸に対して光軸を平行に補正することである、上記第1乃至第5の態様のいずれか1態様に記載の芯取り加工方法である。
本発明の第7の態様は、第2の基準部は、位置決め部材の基準軸であり、第1ステップにおいて位置決めは、基準軸に対して光軸が交わるように補正することである、
上記第1乃至第6の態様のいずれか1態様に記載の芯取り加工方法である。
本発明の第8の態様は、第2のステップは、第1ステップで位置決めした被加工レンズを被加工レンズが位置決めされた位置から一対の保持具へと移動することと、挟持された被加工レンズを加工することとを含む、上記第1乃至第7の態様のいずれか1態様に記載の芯取り加工方法である。
本発明の第9の態様は、成形金型を用いて成形された被加工レンズをベルクランプ方式の一対の保持具により挟持して被加工レンズの外周部を芯取り加工する芯取り加工装置であって、成形金型の成形面によって成形された被加工レンズの第1の基準部を用いて、被加工レンズを位置決め可能な位置決め部材の第2の基準部に対して被加工レンズの位置決めを行う位置決めユニットと、一対の保持具を有し、位置決めユニットで位置決めした被加工レンズを、一方の保持具の中心軸に被加工レンズの光軸が一致するように、一方の保持具と他方の保持具で被加工レンズを挟持し、被加工レンズの外周部を芯取り加工する加工ユニットと、を備える芯取り加工装置である。
本発明の第10の態様は、第1の基準部は、被加工レンズの外周部、又は、被加工レンズの光学面の外周縁から径方向に延在する平坦部、を含む、上記第9の態様に記載の芯取り加工装置である。
本発明の第11の態様は、成形金型は、被加工レンズの光学面を成形するための第1の成形面と、第1の成形面の外側に第1の基準部を形成する第3の基準部を設ける第2の成形面とを有し、位置決めユニットは、第3の基準部により形成された第1の基準部と第2の基準部とを一致させるように、被加工レンズを位置決めする、上記第9又は第10の態様に記載の芯取り加工装置である。
本発明の第12の態様は、第3の基準部は、第2の成形面上に、成形金型の中心軸と直交する平面を有する平坦部を含み、成形金型を用いたプレス成形時に平坦部が被加工レンズに転写されることにより、第1の基準部が形成され、位置決めユニットは、第1の基準部と第2の基準部とを一致させるように、被加工レンズを位置決めする、上記第11の態様に記載の芯取り加工装置である。
本発明の第13の態様は、第3の基準部は、第2の成形面上に、成形金型の中心軸に平行な外周面部を含み、外周面部は、被加工レンズの外周部を成形し、成形金型を用いたプレス成形時に外周面部が被加工レンズに転写されることにより、第1の基準部が形成され、位置決めユニットは、第1の基準部と第2の基準部とを一致させるように、被加工レンズを位置決めする、上記第11の態様に記載の芯取り加工装置である。
本発明の第14の態様は、第2の基準部は、位置決め部材の基準軸であり、位置決めユニットが行う位置決めは、基準軸に対して光軸を平行に補正することである、上記第9乃至第13の態様のうちのいずれか1態様に記載の芯取り加工装置である。
本発明の第15の態様は、第2の基準部は、位置決め部材の基準軸であり、位置決めユニットが行う位置決めは、基準軸に対して光軸が交わるように補正することである、
上記第9乃至第14の態様のうちのいずれか1態様に記載の芯取り加工装置である。
本発明の第16の態様は、第2のステップは、第1ステップで位置決めした被加工レンズを被加工レンズが位置決めされた位置から一対の保持具へと移動することと、挟持された被加工レンズを加工することとを含む、上記第9乃至第15の態様のうちのいずれか1態様に記載の芯取り加工装置である。
本発明の第17の態様は、成形金型を用いて成形された被加工レンズをベルクランプ方式の一対の保持具により挟持して被加工レンズの外周部を芯取り加工する芯取り加工装置において、被加工レンズを一方の保持具に装着する前に、被加工レンズの位置決めを行うレンズ位置決めユニットであって、被加工レンズは、成形金型の成形面によって成形される第1の基準部を有し、レンズ位置決めユニットは、被加工レンズを位置決め可能な第2の基準部を有する位置決め部材を有し、レンズ位置決めユニットは、第1の基準部を第2の基準部に当接又は近接させることにより、被加工レンズの位置決め可能にする。
本発明によれば、レンズ(典型的には非球面及び球面のうちの少なくとも1つを有するレンズ)を被加工レンズとして芯取り加工する場合に、被加工レンズの光学面(被加工レンズの光学面に反射防止膜が形成されていれば、被加工レンズの光学面及び反射防止膜)の損傷を有効に防止することができる。
本発明の第1の実施の形態に係る芯取り加工装置の概要を説明する模式図である。 レンズの位置ずれの形態を説明する図である。 本発明の第1の実施の形態に係る成形金型の構造とレンズの構造を示す断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る位置決めユニットの構成例を示す概略断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る成形金型とレンズの他の構造例を説明する図である。 本発明の第2の実施の形態に係る成形金型の構造とレンズの構造を示す断面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る位置決めユニットの構成例を示す概略図である。 本発明の第2の実施の形態に係る位置決めユニットの変形例を示す概略平面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る成形金型とレンズの他の構造例を説明する図である。 本発明の第3の実施の形態に係る成形金型の構造とレンズの構造を説明する図である。 本発明の第3の実施の形態に係る位置決めユニットの構造例を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の実施の形態においては、次の順序で説明を行う。
1.第1の実施の形態
1−1.芯取り加工装置の概要
1−2.芯取り加工の手順
1−3.被加工レンズの位置ずれについて
1−4.成形金型とレンズの構造
1−5.位置決めユニットの構成
1−6.芯取り加工方法
1−7.第1の実施の形態の効果
1−8.変形例等
2.第2の実施の形態
2−1.成形金型とレンズの構造
2−2.位置決めユニットの構成
2−3.芯取り加工方法
2−4.第2の実施の形態の効果
2−5.変形例等
3.第3の実施の形態
3−1.成形金型とレンズの構造
3−2.位置決めユニットの構成
3−3.芯取り加工方法
3−4.第3の実施の形態の効果
3−5.変形例等
<1.第1の実施の形態>
(1−1.芯取り加工装置の概要)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る芯取り加工装置の概要を説明する模式図である。
芯取り加工装置は、主に3つの処理部分を有している。第1の処理部分は、レンズ供給・収納部11である。第2の処理部分は、レンズ位置決め部12である。第3の処理部分は、レンズ加工部13である。芯取り加工装置は、予め芯取り加工装置の制御系に組み込まれた制御プログラムにしたがって動作する自動モードと、外部からの入力される指示にしたがって動作する手動モードとを有する。本発明はどちらの動作モードでも適用可能である。
レンズ供給・収納部11は、図1(A)に示すように、芯取り加工前のレンズの供給作業と芯取り加工後のレンズの収納作業を行う処理部分である。レンズ供給・収納部11には、芯取り加工前のレンズを収納するトレイ14と、芯取り加工後のレンズを収納するトレイ15とがセットされている。このうち、トレイ14に収納されるレンズ16が、被加工レンズとなる。被加工レンズは、球面レンズ及び非球面レンズのいずれであってもよい。トレイ14には、一定の配列ピッチで複数のレンズポケット部14Aが設けられている。各々のレンズポケット14Aは、断面凹状に形成され、各々のレンズポケット14Aに、芯取り加工前のレンズ16が収納されている。また、各々のレンズポケット14Aには、表裏同じ向きで複数のレンズ16が収納されている。一方、トレイ15にも、複数のレンズポケット15Aが形成され、各々のレンズポケット15Aに、芯取り加工後のレンズ16が収納される。
また、レンズ供給・収納部11には、レンズ搬送装置17が設けられている。レンズ搬送装置17は、吸着部(不図示)でレンズ16を保持し、レンズの供給作業と収納作業を行う。レンズの供給作業において、レンズ搬送装置17は、トレイ14のレンズポケット14Aから芯取り加工前のレンズ16を取り出して次工程(レンズ位置決め工程)に供給する。また、レンズの収納作業において、レンズ搬送装置17は、芯取り加工後のレンズ16を前工程から受け取ってトレイ15のレンズポケット15Aに収納する。なお、芯取り加工前のレンズ16と芯取り加工後のレンズ16では、レンズの外径及び形状に違いが生じるが、図1(A)では簡略化している。また、図1(A)と同(B),(C)では、見る方向が異なっている。
レンズ位置決め部12は、図1(B)に示すように、レンズ供給・収納部11からレンズ搬送装置17によって供給されたレンズ16を、レンズ加工部13に供給する前に位置決めする処理部分である。レンズ位置決め部12の詳細については後段で説明する。レンズ位置決め部12で位置決めされたレンズ16は、図示しない移載アームに設けられたレンズホルダ18に保持され、その状態で移載アームの移動によりレンズ加工部13に供給される。また、レンズ加工部13において、レンズホルダ18で保持しているレンズ16が後述の保持具21に受け渡されるときに、レンズ16の中心軸Joが、保持具21の中心軸J2に一致するようになっている。
レンズ加工部13は、図1(C)に示すように、成形金型(詳細は後述)を用いて成形されたレンズ(被加工レンズ)16に芯取り加工を施す処理部分である。レンズ加工部13には、ベルクランプ方式の一対の保持具21,22が設けられている。各々の保持具21,22は、一方を開口した円筒状に形成されている。保持具21は回転軸部23の先端に設けられ、保持具22は回転軸部24の先端に設けられている。一対の保持具21,22は、互いに同一の中心軸J2をもって同軸上に配置されている。また、回転軸部23,24も、一対の保持具21,22と同一の中心軸J2をもって互いに同軸上に配置されている。回転軸部23,24は、モータ等を駆動源として回転可能に設けられている。また、一方の回転軸部24は、中心軸J2と平行な方向に移動可能に設けられている。さらに、レンズ加工部13には、研削砥石25が設けられている。研削砥石25は、モータ等を駆動源として回転可能に設けられている。また、研削砥石25は、中心軸J2と直交する方向に移動可能に設けられている。研削砥石25は、後述するレンズ16の平坦部を加工する場合やレンズ16に段付き加工する場合にも使用することができ、中心軸J2と平行な方向に移動することができるように設けられている。
(1−2.芯取り加工の手順)
上記構成からなる芯取り加工装置を用いてレンズ16の芯取り加工を行う場合の手順について簡単に説明する。
まず、芯取り加工装置は、トレイ14に収納されているレンズ16をレンズ搬送装置17の吸着部で保持した後、レンズ搬送装置17の駆動によってレンズ16をレンズ位置決め部12に供給する。次に、芯取り加工装置は、レンズ位置決め部12でレンズ16の位置決めを行う(詳細は後述)。次に、芯取り加工装置は、レンズ位置決め部12で位置決めした状態のレンズ16をレンズホルダ18で保持した後、図示しない移載アームの移動によってレンズ16をレンズ加工部13に供給する。
レンズ加工部13においては、まず、レンズホルダ18で保持した状態のレンズ16が、一方の保持具21の開口端と所定の距離を隔てて対向する向きに配置される。このとき、保持具21の中心軸J2に対して、レンズ16の中心軸Joが一致した状態となる。また、他方の保持具22は、レンズホルダ18によるレンズ16の供給動作に先立って、これらと干渉しないように退避した状態となる。
次に、図示しない移載アームの移動により、レンズホルダ18で保持したレンズ16が、保持具21の開口端に接近する。そして、レンズ16の一方の光学面が保持具21の開口端に接触すると、回転軸部23の内部を通してエアーの吸引がながれ、この吸引力によってレンズ16が保持具21に吸着保持される。
次に、芯取り加工装置は、レンズホルダ18をレンズ16から離間させた後、一対の保持具21,22の間からレンズホルダ18を退避させる。次に、芯取り加工装置は、一方の保持具21に他方の保持具22を接近させ、この接近によってレンズ16の他方の光学面に保持具22の開口端を接触させる。これにより、一対の保持具21,22によってレンズ16が挟持された状態となる。
次に、芯取り加工装置は、一対の保持具21,22で挟持されたレンズ16に対して、図示しないノズルから潤滑油等を供給しつつ、図示しないモータ等の駆動により、回転軸部23,24と一体に一対の保持具21,22を回転させる。このとき、レンズ16の光軸Joが中心軸J2と一致していない場合、あるいは、レンズ16の光軸Joを中心軸J2に対して更に近づける余地がある場合には、これらの軸同士が一致するようにレンズ16が滑り運動する。
次に、芯取り加工装置は、一対の保持具21,22によるレンズ16の挟持圧を所定の圧力(芯取り加工中にレンズが位置ずれしない程度の圧力)まで高めた後、レンズ16に研削砥石25を接近させることにより、レンズ16の外周部に研削砥石25を接触させる。これにより、レンズ16の光軸Joを一対の保持具21,22の中心軸J2に一致させた状態で、研削砥石25によるレンズ16の加工が行われる。
その後、芯取り加工装置は、レンズ16の外周部を所定の寸法・形状に加工し終えたら、レンズ16から研削砥石25を離間させる。次に、芯取り加工装置は、レンズ16から保持具22を離間させた後、中心軸J2上にレンズホルダ18を進出させる。次に、芯取り加工装置は、保持具21からレンズホルダ18にレンズ16を受け渡した後、図示しない移載アームの移動によってレンズ16をレンズ位置決め部12に供給する。
次に、芯取り加工装置は、レンズ位置決め部12に置かれている加工済みのレンズ16をレンズ搬送装置17の吸着部(不図示)で保持する。次に、芯取り加工装置は、レンズ搬送装置17の駆動によってレンズ16をレンズ供給・収納部11に移送し、そこでトレイ15の空のレンズポケット15Aにレンズ16を収納する。
なお、ここでは一つのレンズ16を芯取り加工する場合の基本的な手順を時系列に説明したが、実際には複数のレンズ16が連続的に芯取り加工される。その場合には、レンズ加工部13におけるレンズ16の加工動作中に、レンズ供給・収納部11におけるレンズ16の供給・収納動作と、レンズ位置決め部12におけるレンズ16の位置決め動作が並行して行われる。
(1−3.被加工レンズの位置ずれについて)
芯取り加工の対象となるレンズ16の位置ずれには2つの形態がある。一つは、図2(A)に示すように、基準軸Jrに対して、レンズ16の光軸(中心軸)Joが平行にシフトした形態の位置ずれ(以下、「シフトずれ」という)である。もう一つは、図2(B)に示すように、基準軸Jrに対して、レンズ16の光軸Joが傾いた形態の位置ずれ(以下、「チルトずれ」という)である。実際には、レンズ16の位置ずれは、シフトずれとチルトずれが同時(複合的)に起こることが多い。
(1−4.成形金型とレンズの構造)
次に、被加工レンズの成形に用いられる成形金型とレンズの構造について説明する。
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る成形金型の構造とレンズの構造を示す断面図である。具体的には、図3(A)は、本発明の第1の実施の形態に係る成形金型の構造を示す断面図であり、同(B)は、これを用いて成形されるレンズの構造を示す断面図である。
成形金型30は、目的とする被加工レンズをプレス成形によって形成するものである。成形金型30は、上型31と下型32と胴型33とを備えている。
上型31には、成形面31A,31Bが設けられ、これと対向する下型32にも成形面32A,32Bが設けられている。成形面31Aはレンズ16の一方の光学面16Aを成形するための面であり、成形面32Aはレンズ16の他方の光学面16Bを成形するための面である。成形面31A,32Aは、「第1の成形面」の一例に相当するもので、プレス成形時に成形空間34を介して互いに対向する状態に配置される。成形面31A,32Aは、それぞれの曲面(レンズの光学面がなす球面又は非球面に対応する面)の中心が成形金型30の中心軸J3に一致するように形成されている。また、成形面31A,32Aは、それぞれ対応するレンズ16の光学面16A,16Bにあわせて凹面に形成されている。なお、本明細書における「成形面」とは、例えば、プレス成形に際して成形金型に対しレンズの成形材料となるガラス素材が接触する面を意味するものとし、以下の実施例においても同義とする。
成形面31Bは、レンズ16の光学面16Aの外周縁から径方向に延在する平坦部16Cを成形するための面である。成形面32Bは、レンズ16の光学面16Bの外周縁から径方向に延在する平坦部16Dを成形するための面である。成形面31B,32Bは、「第2の成形面」の一例に相当するもので、プレス成形時に互いに対向する状態に配置される。成形面31Bは成形面31Aの外側に形成され、成形面32Bは成形面32Aの外側に形成されている。また、成形面31B,32Bは、成形金型30の中心軸J3に対して、これと直交する平面をなして形成されている。
さらに、上型31と下型32には、それぞれ逃げ部31C,32Cが形成されている。逃げ部31C,32Cは、成形金型30を用いてレンズをプレス成形するときに、外側に膨出する自由表面部16Eとの干渉を避けるための逃げ空間35を形成するものである。逃げ空間35は、成形空間34に連通して形成される。本実施の形態では逃げ部31C,32Cを形成した例を示すが、逃げ部31C,32Cは設けられていなくてもよく、その場合、逃げ部31C、32Cは、成形面31B、32Bと連続した平面であっても良いし、又は、成形面31B、32Bと連続した曲面であっても良い。
胴型33は、上型31及び下型32を同軸上に収容するものである。胴型33は、円筒状に形成されている。胴型33の内周面33Aは、上型31の逃げ部31C及び下型32の逃げ部32Cとともに、逃げ空間35を区画している。このため、胴型33の内周面33Aは逃げ空間35に面している。胴型33は、中心軸J3に沿う方向において上型31と下型32を出し入れ可能に構成されている。ただし、胴型33に上型31と下型32を挿入した状態では、上型31の外周面と胴型33の内周面33Aとの間にほとんど隙間が生じず、下型32の外周面と胴型33の内周面33Aとの間にもほとんど隙間が生じないように、上型31及び下型32の外径と胴型33の内径が設定されている。
上記構成からなる成形金型30を用いてレンズを成形する場合は、芯取り加工装置は、上型31と下型32の間にガラス素材を挟み込む形態でこれらを胴型33に収容した後、所定の温度と所定の圧力を印加することにより、ガラス素材を軟化させてレンズ16をプレス成形する。このとき、上型31の成形面31A及び下型32の成形面32Aにより、レンズ16の光学面16A,16Bが成形される。また、それと同時に、上型31の成形面31B及び下型32の成形面32Bにより、レンズ16の平坦部16C,16Dが成形される。さらに、上型31の逃げ部31Cと下型32の逃げ部32Cによって形成される逃げ空間35に、余分なガラス素材が成形金型30の成形面31A、32Aに押圧されることで流動し、レンズ16の平坦部16C,16Dの外側に自由表面部16Eが形成される。このとき形成されるレンズ16の光学面16A,16Bは、球面であっても非球面であってもよいが、いずれの場合でも、レンズ16の光軸Joが成形金型30の中心軸J3に一致する状態に成形される。なお、本明細書における自由表面部16Eとは、ガラス素材が熱を吸収し膨張することにより形成されたものではなく、プレス成形によってガラス素材が流動・変形することにより形成されたものである。
(1−5.位置決めユニットの構成)
図4は、本発明の第1の実施の形態に係る位置決めユニットの構成例を示す概略断面図である。
位置決めユニットは、上述した芯取り加工の手順の中でレンズ16を保持具21に装着する前に、レンズ16を位置決め可能な位置決め部材40を備える。位置決め部材40は円筒状に形成されている。位置決め部材40の基準軸(中心軸)J4は、その基準軸J4に対してレンズ16の光軸Joを位置決めすることにより、位置決めした状態のレンズ16をレンズ加工部13に供給したときに、レンズ16の光軸Joが一対の保持具21,22の中心軸J2に一致するように、芯取り加工装置の中で機械的に精度出しされている。
位置決め部材40の上端部は、レンズ16の外径D1よりも大きな内径D2で段付き状に形成され、この段付きの底の部分が案内部41となっている。案内部41は、位置決め部材40の基準軸J4に対して、これと直交する平面をなして形成されている。また、案内部41の内周縁の直径(孔径)D3は、レンズ16の光学面16Bの外周縁の直径D4よりも大きく設定されている。
(1−6.芯取り加工方法)
次に、本発明の第1の実施の形態に係る芯取り加工方法について説明する。この芯取り加工方法においては、上記構成の位置決めユニットを用いる。なお、ここでは、上述した芯取り加工の手順と重複する説明をなるべく省略する。
まず、芯取り加工装置は、前述したようにレンズ供給・収納部11からレンズ搬送装置17によってレンズ位置決め部12にレンズ16を供給する。このとき、上記構成の位置決め部材40を用いてレンズ16が位置決めされる。具体的には、以下のようにレンズ16が位置決めされる。
まず、芯取り加工装置は、レンズ搬送装置17の吸着部(不図示)で保持したレンズ16をレンズ位置決め部12へと搬送する。このとき、芯取り加工装置は、位置決め部材40の直上にレンズ16を配置する。次に、芯取り加工装置は、レンズ搬送装置17の吸着部で保持しているレンズ16を、位置決め部材40の基準軸J4の方向に沿って下降させることにより、位置決め部材40の案内部41にレンズ16を載せる。芯取り加工装置は、この段階で、吸着部によるレンズ16の保持を解除し、吸着部をレンズ16から離間させる。このようにレンズ16を位置決め部材40に移載すると、レンズ16の平坦部16Dが位置決め部材40の案内部41に当接した状態になる。このとき、レンズ16の上方からレンズに押し圧Pを加えることにより、レンズ16の平坦部16Dと位置決め部材40の案内部41とをより確実に当接させることができる。また、レンズ16の自由表面部16Eとこれに対向する位置決め部材40の上部内周面42との間には、上述した内径D2と外径D1の寸法差に応じた隙間(たとえば、片側で0.002〜0.2mmの隙間)が生じた状態になる。
このように位置決め部材40にレンズ16を載置することにより、位置決め部材40の基準軸J4に対してレンズ16の光軸Joが位置決めされる。具体的には、位置決め部材40の基準軸J4に対してレンズ16の光軸Joが傾きのない状態(平行な状態)に位置決めされる。このため、位置決め部材40によって位置決めした状態のレンズ16をレンズ加工部13に供給する際には、保持具21の中心軸J2に対してレンズ16の光軸Joを平行な状態にして、保持具21にレンズ16を装着することができる。
なお、位置決め部材40にレンズ16を載置するにあたっては、レンズ16の自重だけで平坦部16Dが案内部41に当接されてもよい。
次に、芯取り加工装置は、レンズ位置決め部12で位置決めした状態のレンズ16を、図示しない移載アームに設けられたレンズホルダ18によって保持する。このとき、レンズホルダ18は、例えば、レンズ16の位置を動かさせないように近づく。そして、レンズホルダ18の下端部がレンズ16の光学面16Aに当接すると、エアー吸引等によってレンズホルダ18がレンズ16を保持する。
次に、芯取り加工装置は、移載アームの移動によってレンズ16をレンズ加工部13に供給する。レンズ加工部13においては、芯取り加工装置は、まず、レンズホルダ18で保持した状態のレンズ16を、一方の保持具21の開口端と所定の距離を隔てて対向する向きに配置する。このとき、保持具21の中心軸J2に対して、レンズ16の中心軸Joが一致した状態となるようにレンズ16を配置する。また、レンズホルダ18によるレンズ16の供給動作に先立って、他方の保持具22は、これらと干渉しないように退避した状態となる。
次に、芯取り加工装置は、図示しない移載アームの移動により、レンズホルダ18で保持したレンズ16を保持具21の開口端に接近させる。そして、レンズ16の光学面16Bが保持具21の開口端に接触したら、芯取り加工装置は、回転軸部23の内部を通してエアーの吸引を行うことにより、レンズ16を保持具21に保持させるとともに、レンズホルダ18によるエアーの吸引を停止してレンズ16からレンズホルダ18を離間させる。これにより、芯取り加工装置は、位置決め部材40で位置決めした状態のレンズ16を、保持具21の中心軸J2に対するレンズ16の光軸Joの状態が、位置決め部材40の基準軸J4に対するレンズ16の光軸Joの状態と同じ状態となるように、保持具21に装着する。
次に、芯取り加工装置は、一対の保持具21,22の間からレンズホルダ18を退避させた後、一方の保持具21に対して他方の保持具22を接近させ、この接近によってレンズ16の光学面16Aに保持具22の開口端を接触させる。これにより、一対の保持具21,22によってレンズ16が挟持される。また、一方の保持具21と他方の保持具22は、共通の中心軸J2をもって配置されている。このため、一方の保持具21の中心軸(J2)と他方の保持具22の中心軸(J2)とが実質的に一致した状態でレンズ16が挟持されることになる。
次に、芯取り加工装置は、一対の保持具21,22で挟持したレンズ16に対して、図示しないノズルから潤滑油等を供給しつつ、図示しないモータ等の駆動により、回転軸部23,24と一体に一対の保持具21,22を回転させる。このとき、レンズ16の光軸Joが中心軸J2と一致していない場合、あるいは、レンズ16の光軸Joを中心軸J2に対して更に近づける余地がある場合には、これらの軸同士が一致するようにレンズ16が滑り運動する。このため、保持具21,22の中心軸J2に対してレンズ16の光軸Joがシフトずれしていた場合は、この滑り運動によってシフトずれが補正される。その後の研削砥石25を用いた加工や、加工後のレンズ16をトレイ15に収納するまでの手順は先述したとおりである。
なお、シフトずれに関しては、上記の滑り運動で補正する以外にも、たとえば、芯取り加工装置は、レンズホルダ18で保持したレンズ16を保持具21に当接しつつ、レンズ16を中心軸J2と直交する二次元方向に適宜微動させながら、保持具21に対してレンズ16が最も接近した位置を探し出すことより補正してもよい。
(1−7.第1の実施の形態の効果)
本発明の第1の実施の形態においては、被加工レンズの芯取り加工に際して、レンズ16の平坦部16Dを用いて位置決め部材40の基準軸J4に対しレンズ16の光軸Joが位置決めされ、その後、位置決めした状態のレンズ16が保持具21に装着されるため、保持具21に対して高い位置精度でレンズ16を装着することができる。具体的には、保持具21の中心軸J2に対してレンズ16の光軸Joをチルトずれさせることなく、保持具21にレンズ16を装着することができる。このため、保持具21にレンズ16を装着するときや、一対の保持具21,22でレンズ16を挟持するときに、レンズ16の変位量(被加工レンズが正規の位置からずれて装着されることに起因する変位量)を小さく抑えることができる。
また、一対の保持具21,22で挟持したレンズ16を回転させたときの滑り運動によってシフトずれとチルトずれの両方を同時に補正する場合に比べて、チルトずれが事前に補正されているため、レンズ16の変位量を小さく抑えることができる。したがって、一対の保持具21,22との擦れによるレンズ16の損傷を有効に防止することができる、あるいは、芯取り後の偏芯精度がよくなる。また、レンズ16の光学面16A,16Bに反射防止膜が形成されている場合は、この反射防止膜の損傷を有効に防止することができる。かかる効果は、レンズ16が球面レンズ、非球面レンズのどちらでも得られるが、特に、非球面レンズの場合は球面レンズに比べて保持具21,22との擦れによって傷がつきやすいため、より良い効果が得られることが期待される。
(1−8.変形例等)
なお、本実施の形態においては、レンズ16の光軸Joを位置決めする場合に、レンズ16の平坦部16Dが用いられたが、これに限らず、その反対側にあるレンズ16の平坦部16Cが用いられてもよい。また、レンズ16の平坦部16C,16Dは、必ずしも平らな面である必要はなく、たとえば、全体または全体の一部に平坦であれば表面に凹凸があってもかなわない。
また、成形金型とレンズの構造についても、たとえば、図5(A),(B)に示す構造のものが採用されてもよい。図示した成形金型30においては、上記図3(A)に示す成形金型30に比較して、次の点が異なる。すなわち、上記図3(A)に示す成形金型30では、上型31の成形面31Aと下型32の成形面32Aをいずれも凹面で形成している。このため、プレス成形によって得られるレンズ16の光学面16A,16Bは、図3(B)に示すように、いずれも凸面となる。これに対して、図5(A)に示す成形金型30では、上型31の成形面31Aと下型32の成形面32Aをいずれも凸面で形成している。このため、プレス成形によって得られるレンズ16の光学面16A,16Bは、図5(B)に示すように、いずれも凹面となる。その他の部分については、成形金型30及びレンズ16ともに、同様の構造になっている。レンズの光学面の凹凸の組合せは自在に変更可能である。
また、レンズ16の位置決めに用いる平坦部16C(又は16D)は、必ずしもレンズ16の光軸Joと直交する平面内で平坦である必要はない。理由は、以下のとおりである。すなわち、レンズ16の光軸Joと平坦部16C(又は16D)のなす角度が直角でなくても、その角度がレンズ設計上あらかじめ分かっている場合は、その角度にあわせて位置決め部材40の案内部41を形成することで、上記同様にレンズ位置決め部12でチルトずれを補正することが可能となる。
<2.第2の実施の形態>
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。芯取り加工装置の概要等については、上記第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
(2−1.成形金型とレンズの構造)
図6は、本発明の第2の実施の形態に係る成形金型の構造とレンズの構造を示す断面図である。具体的には、図6(A)は本発明の第1の実施の形態に係る成形金型の構造例を示す断面図であり、同(B)はこれを用いて成形されるレンズの構造例を示す断面図である。図中に表記する各部の符号については、先述した実施の形態と相対応する部分に同じ符号を付与する。
成形金型30は、被加工レンズをプレス成形によって形成するためのもので、上型31と下型32と胴型33とを備えている。上型31には成形面31Aが設けられ、これと対向する下型32にも成形面32Aが設けられている。成形面31Aはレンズ16の一方の光学面16Aを成形するための面であり、成形面32Aはレンズ16の他方の光学面16Bを成形するための面である。成形面31Aは、上型31の外径とほぼ同じ直径で形成されている。成形面32Aは、下型32の外径よりも小さい直径で形成されている。成形面31A,32Aは、プレス成形時に成形空間34を介して互いに対向する状態に配置される。成形面31A,32Aは、それぞれの曲面の中心が成形金型30の中心軸J3に一致するように形成されている。また、成形面31Aは、レンズ16の光学面16Aにあわせて凹面に形成され、成形面32Aは、レンズ16の光学面16Bにあわせて凸面に形成されている。
また、下型32には逃げ部32Cが形成されている。逃げ部32Cは、成形金型30を用いてレンズをプレス成形するときに、下側に膨出する自由表面部16Eとの干渉を避けるための逃げ空間35を形成するものである。逃げ空間35は、成形空間34に連通して形成される。
胴型33は、上型31及び下型32を同軸上に収容するものである。胴型33は、円筒状に形成されている。胴型33の内周面33Aは、成形金型30の中心軸J3と平行に形成されている。胴型33の内周面33Aの断面形状は、成形金型30の中心軸J3に中心をもつ真円形に形成されている。また、胴型33の内周面33Aは、成形空間34及び逃げ空間35の両方に面している。成形空間34に面する胴型33の内周面33Aは、レンズ16の外周面16Fを成形するための面となる。また、逃げ空間35に面する胴型33の内周面33Aは、下型32の逃げ部32Cとともに、逃げ空間35を区画する面となる。胴型33は、中心軸J3に沿う方向において上型31と下型32を出し入れ可能に構成されている。ただし、胴型33に上型31と下型32を挿入した状態では、上型31の外周面と胴型33の内周面33Aとの間にほとんど隙間が生じず、下型32の外周面と胴型33の内周面33Aとの間にもほとんど隙間が生じないように、上型31及び下型32の外径と胴型33の内径が設定されている。
上記構成からなる成形金型30を用いてレンズ16を成形する場合は、上型31と下型32の間にガラス素材を挟み込む形態でこれらを胴型33に収容した後、所定の温度と所定の圧力を印加することにより、ガラス素材を軟化させてレンズ16をプレス成形する。このとき、上型31の成形面31A及び下型32の成形面32Aにより、レンズ16の光学面16A,16Bが成形される。また、それと同時に、胴型33の内周面33Aにより、レンズ16の外周面16Fが成形される。さらに、下型32の逃げ部32Cによって形成される逃げ空間35に余分なガラス素材が膨出することにより、レンズ16の自由表面部16Eが形成される。このとき形成されるレンズ16の光学面16A,16Bは、球面であっても非球面であってもよいが、いずれの場合でも、レンズ16の光軸Joが成形金型30の中心軸J3に一致する状態に成形されることになる。また、レンズ16の外周面16Fは、成形金型30の中心軸J3と平行かつ同芯に成形されることになる。
(2−2.位置決めユニットの構成)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る位置決めユニットの構成について、図7を用いて説明する。図7は、本発明の第2の実施の形態に係る位置決めユニットの構成例を示す概略図である。図7(A)は平面概略図、同(B)は側面概略図(図7(A)のA−A´断面図)を示す。
位置決めユニットは、上述した芯取り加工の手順の中でレンズ16を保持具21に装着する前に、レンズ16を位置決め可能な位置決め部材として、一対のレンズ押さえ部材51,52を備えている。一対のレンズ押さえ部材51,52は、これらの間にレンズ16を配置した状態で閉じ動作することにより、それらレンズ押さえ部材51,52の基準軸J5に対してレンズ16の光軸Joが一致するようにレンズ16を位置決めするものである。一対のレンズ押さえ部材51,52が基準とする基準軸J5は、その基準軸J5に対してレンズ16の光軸Joを位置決めすることにより、位置決めした状態のレンズ16をレンズ加工部13に供給したときに、レンズ16の光軸Joが一対の保持具21,22の中心軸J2に一致するように、芯取り加工装置の中で機械的に精度出しされている。
一対のレンズ押さえ部材51,52は、基準軸J5に直交する一軸方向に移動可能に設けられている。また、一対のレンズ押さえ部材51,52は、互いに接近離間する方向に移動可能に設けられている。一対のレンズ押さえ部材51,52が接近する方向は、これらが閉じ動作する方向となり、一対のレンズ押さえ部材51,52が離間する方向は、これらが開き動作する方向となる。
一方のレンズ押さえ部材51には、V字形の突き当て基準面51A,51Bが形成されている。他方のレンズ押さえ部材52には、平面状の突き当て基準面52Aが形成されている。突き当て基準面51A,51B,52Aは、「案内部」の一例に相当するものである。突き当て基準面51A,51Bが形成するV字形の面と突き当て基準面52Aが形成する平面は、一対のレンズ押さえ部材51,52が移動する方向において、互いに対向する状態に配置されている。
また、一対のレンズ押さえ部材51,52が位置決めを行う部分には、レンズ受け台53が設けられている。レンズ受け台53は、レンズ16を下側から支持するものである。レンズ受け台53の外径は、レンズ16の外径よりも小さく設定されている。レンズ受け台53の上面53Aは水平に配置されている。また、レンズ受け台53は、レンズ16の自由表面部16Eの下端を上面53Aで受けるかたちでレンズ16を支持するようになっている。
なお、図7(A)において、レンズ16が両側の位置決め部材51,52から受ける圧力は同じでも良い。つまり、位置決め部材51,52が左右側から単位面積当たりを押す力が同じで良い。
また、図7(A)において、レンズ16が挟持されたときに、位置決め部材51のVの谷(頂点)と基準軸J5とが、挟持圧力Pの方向と平行な同一ライン上の通過地点であっても良い。
また、実際には、レンズ16の径により位置決め部材51のVの開き角が決められているが、例えば、位置決め部材51,52が離間している状態でレンズ16が位置決め部材51,52の間に配置されレンズが挟持されようとすると、レンズ16と位置決め部材51,52とが2点接触した状態になり得る。具体的には、例えば、位置決め部材52における、P3で示す第1の点と、位置決め部材51における、P2で示す点のやや右下となる第2の点とで、レンズ16と位置決め部材51,52とが接触した状態になり得る。そのような場合には、芯取り加工装置は、位置決め部材51,52を開き(必要に応じて、位置決め部材51,52の開閉を複数回行い)、その後、位置決め部材51,52を閉じることで、レンズ16の中心Oを基準軸J5に近づけ、レンズ16の位置決め部材51,52に対する相対的な位置を、3点支持可能な位置までずらした後に、レンズ16を挟持する。このときの開閉動作時における位置決め部材51,52のそれぞれの圧力(位置決め部材の移動方向に対して単位面積に当たりにかかる力)は適宜調整可能であり、例えば、挟持圧力Pより大きくても小さくても良いし、挟持圧力Pと同じも良いし、位置決め部材51と52とで異なっていても良い。
(2−3.芯取り加工方法)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る芯取り加工方法について説明する。この芯取り加工方法においては、上記構成の位置決めユニットを用いる。
まず、芯取り加工装置は、前述したようにレンズ供給・収納部11からレンズ搬送装置17によってレンズ位置決め部12にレンズ16を供給する。このとき、上記構成の一対のレンズ押さえ部材51,52を用いてレンズ16が位置決めされる。具体的には、以下のようにレンズ16が位置決めされる。
まず、芯取り加工装置は、レンズ搬送装置17の吸着部(不図示)で保持したレンズ16をレンズ位置決め部12へと搬送する。このとき、芯取り加工装置は、レンズ受け台53の直上にレンズ16を配置する。次に、芯取り加工装置は、レンズ搬送装置17の吸着部で保持しているレンズ16を、基準軸J5の方向に沿って下降させることにより、レンズ受け台53の上面53Aにレンズ16を載せる。芯取り加工装置は、この段階で、吸着部によるレンズ16の保持を解除し、吸着部をレンズ16から離間させる。このようにレンズ16をレンズ受け台53に移載すると、レンズ16の自由表面部16Eがレンズ受け台53の上面53Aに当接した状態になる。
次に、芯取り加工装置は、一対のレンズ押さえ部材51,52を閉じ動作させる。そうすると、レンズ押さえ部材51の突き当て基準面51A,51Bとレンズ押さえ部材52の突き当て基準面52Aが、それぞれレンズ16の外周面16Fに合計3箇所で接触した状態になる。具体的には、突き当て基準面51AがP1位置でレンズ16の外周面16Fに線接触し、突き当て基準面51BがP2位置でレンズ16の外周面16Fに線接触し、突き当て基準面52AがP3位置でレンズ16の外周面16Fに線接触した状態になる。また、それと同時に、レンズ16が一対のレンズ押さえ部材51,52によって所定の圧力により挟持された状態になる。これにより、基準軸J5に対してレンズ16の光軸Joが位置決めされる。具体的には、基準軸J5に対してレンズ16の光軸Joが実質的に一致する状態に位置決めされる。ここで記述する「実質的に一致する状態」とは、例えば、レンズの反射偏芯量または透過偏芯量が所望の規格値以内におさまる程度内に、レンズの光軸Joと、位置決め部材51,52の中心軸J5または保持具21の中心軸J2のシフトとチルトが合った状態をいう。レンズの反射偏芯または透過偏芯は、レンズの外径部、レンズ光学面部及びレンズ平坦部のうちのいずれかを基準にしたときのレンズ面の光学軸のずれ量(シフトずれ及びチルトずれのうちの少なくとも1つ)により発生する反射光像または透過光像のずれ量により定義される。レンズ外径部、レンズ光学面又はレンズ平坦部は、レンズ鏡筒組立て時の実装基準部として用いられる。レンズ外径部、レンズ光学面又はレンズ平坦部のそれぞれは、レンズ反射偏芯または透過偏芯の基準となる。芯取り加工は、レンズ反射偏芯または透過偏芯の基準となるレンズ外径部またはレンズ平坦部を機械加工により形成する工程であるため、芯取り加工する際に、レンズ光軸Joと芯取り加工の治具やホルダーの中心軸が反射偏芯や透過偏芯の規格内におさまる程度内に合っている状態で芯取り加工すればよい。
なお、ここではレンズ16の外周面16Fに対してレンズ押さえ部材51の突き当て基準面51A,51Bとレンズ押さえ部材52の突き当て基準面52Aを当接させることでレンズ16の光軸Joを位置決めするものとしたが、当接ではなく、近接させた状態で位置決めを行うものであってもよい。ただし、その場合は、各々の突き当て基準面51A,51b,52aとこれに近接するレンズ16の外周面16Fとの隙間は、片側0.002mm以内(最小値は0より大)とするのが好ましい。
次に、芯取り加工装置は、一対のレンズ押さえ部材51,52で位置決めした状態のレンズ16を、一対のレンズ押さえ部材51,52で挟持したままレンズ加工部13に供給する。レンズ加工部13においては、芯取り加工装置は、まず、レンズ押さえ部材51,52で挟持した状態のレンズ16を、一方の保持具21の開口端と所定の距離を隔てて対向する向きに配置する。このとき、たとえば、芯取り加工装置は、一対のレンズ押さえ部材51,52の基準軸J5と保持具21の中心軸J2の機械座標(空間位置座標)を芯取り加工装置の制御系のメモリ等に記憶しておき、この機械座標に基づいて一対のレンズ押さえ部材51,52の移動を制御系により制御する。これにより、保持具21の中心軸J2に対して、一対のレンズ押さえ部材51,52で挟持しているレンズ16の光軸Joが位置合わせされる。また、レンズ押さえ部材51,52の移動によるレンズ16の供給動作に先立って、他方の保持具22は、これらと干渉しないように退避した状態で待機する。
次に、芯取り加工装置は、レンズ押さえ部材51,52の移動により、保持具21の開口端にレンズ16を接近させる。そして、レンズ16の光学面16Bが保持具21の開口端に接触したら、回転軸部23の内部を通してエアーの吸引を行うことにより、レンズ16を保持具21に保持させるとともに、レンズ押さえ部材51,52を開き動作させる。これにより、芯取り加工装置は、レンズ押さえ部材51,52で位置決めした状態のレンズ16を、保持具21の中心軸J2に対するレンズ16の光軸Joの状態が、レンズ押さえ部材51,52の基準軸J5に対するレンズ16の光軸Joの状態と同じ状態となるように、保持具21に装着する。
次に、芯取り加工装置は、一対の保持具21,22の間からレンズ押さえ部材51,52を退避させた後、一方の保持具21に他方の保持具22を接近させ、この接近によってレンズ16の光学面16Aに保持具22の開口端を接触させる。これにより、一対の保持具21,22によってレンズ16が挟持される。また、一方の保持具21と他方の保持具22は、共通の中心軸J2をもって配置されている。このため、一方の保持具21の中心軸(J2)と他方の保持具22の中心軸(J2)とが実質的に一致した状態でレンズ16が挟持されることになる。
次に、芯取り加工装置は、一対の保持具21,22で挟持したレンズ16に対して、図示しないノズルから潤滑油等を供給しつつ、図示しないモータ等の駆動により、回転軸部23,24と一体に一対の保持具21,22を回転させる。このとき、レンズ16の光軸Joが中心軸J2と一致していない場合、あるいは、レンズ16の光軸Joを中心軸J2に対して更に近づける余地がある場合には、これらの軸同士が一致するようにレンズ16が滑り運動する。ただし、本実施の形態においては、胴型33の内周面33Aによって精度良く成形されたレンズ16の外周面16Fを用いて、レンズ加工部13の保持具21にレンズ16を装着する前に、レンズ16を位置決めしている。このため、芯取り加工装置は、一対の保持具21,22を回転させても、レンズ16がほとんど滑り運動しないため、レンズ16に傷はつかない。仮に、レンズ16が滑り運動した場合であっても、レンズ16の光軸Joと中心軸J2とがほぼ一致しているため、同様にレンズ16に傷はつかず、偏芯精度の高い芯取り加工ができる。その後の研削砥石25を用いた加工や、加工後のレンズ16をトレイ15に収納するまでの手順は先述したとおりである。
(2−4.第2の実施の形態の効果)
本発明の第2の実施の形態においては、被加工レンズの芯取り加工に際して、レンズ16の外周面16Fを用いて、レンズ押さえ部材51,52の基準軸J5に対しレンズ16の光軸が位置決めされ、その後、位置決めした状態のレンズ16が保持具21に装着されるため、保持具21に対して高い位置精度でレンズ16を装着することができる。具体的には、保持具21の中心軸J2に対してレンズ16の光軸Joをシフトずれ及びチルトずれさせることなく、保持具21にレンズ16を装着することができる。このため、保持具21にレンズ16を装着するときや、一対の保持具21,22でレンズ16を挟持するときに、レンズ16の変位量を最小限に抑えることができる。
また、第1の実施の形態の芯取り加工装置に比べて、第2の実施の形態の芯取り加工装置によれば、シフトずれとチルトずれの両方が事前に補正されているため、レンズ16の変位量を小さく抑えることができる。したがって、第2の実施の形態の芯取り加工装置は、一対の保持具21,22との擦れによるレンズ16の損傷や反射防止膜の損傷を有効に防止することができる、あるいは、芯取り後の偏芯精度がよくなる。
(2−5.変形例等)
なお、本実施の形態においては、胴型33の内周面33Aによって成形されるレンズ16の外周面16Fを用いて、一対のレンズ押さえ部材51,52により、シフトずれとチルトずれの両方を補正し得るものとしたが、本発明はこれに限らず、レンズ16の外周面16Fを用いて、シフトずれのみ、又はチルトずれのみを補正し得るものであってもよい。このようにシフトずれのみ、又はチルトずれのみを補正し得る場合は、先述した第1の実施の形態の場合と同様に、一対の保持具21,22でレンズ16を挟持して回転させ、これによって生じるレンズ16の滑り運動を利用してチルトずれ又はシフトずれを補正すればよい。その場合でも、一対の保持具21,22で挟持したレンズ16を回転させたときの滑り運動によってシフトずれとチルトずれの両方を同時に補正する場合に比べて、レンズ16の変位量が低減するため、レンズ16や反射防止膜の損傷を防止する、あるいは、芯取り後の偏芯精度がよくなる効果が得られる。
また、本実施の形態においては、位置決め部材の構成として、一方のレンズ押さえ部材51にV字形の突き当て基準面51A,51Bを設け、これに対向する他方向のレンズ押さえ部材52に平面状の突き当て基準面52Aを設けたが、本発明はこれに限らない。たとえば、図8に示すように、一方のレンズ押さえ部材51にV字形の突き当て基準面51A,51Bを設け、これに対向する他方のレンズ押さえ部材52にもV字形の突き当て基準面51A,51Bを設けた構成を採用してもよい。
かかる構成を採用した場合は、一対のレンズ押さえ部材51,52を閉じ動作させたときに、レンズ押さえ部材51の突き当て基準面51A,51Bとレンズ押さえ部材52の突き当て基準面52A,52Bが、それぞれレンズ16の外周面16Fに合計4箇所で接触した状態になる。具体的には、突き当て基準面51AがP1位置でレンズ16の外周面16Fに線接触し、突き当て基準面51BがP2位置でレンズ16の外周面16Fに線接触した状態になる。また、突き当て基準面52AがP3位置でレンズ16の外周面16Fに線接触し、突き当て基準面52BがP4位置でレンズ16の外周面16Fに線接触した状態になる。これにより、上記同様に、基準軸J5に対してレンズ16の光軸Joが位置決めされる。
また、成形金型とレンズの構造についても、たとえば、図9(A),(B)に示す構造のものを採用してもよい。図示した成形金型30においては、上記図6(A)に示す成形金型30に比較して、次の点が異なる。すなわち、上記図6(A)に示す成形金型30では、上型31の成形面31Aの曲率半径が、下型32の成形面32Aの曲率半径よりも大きく設定されている。このため、プレス成形によって得られる非球面のレンズ16は、図6(B)に示すように凹メニスカスレンズとなる。これに対して、図9(A)に示す成形金型30では、上型31の成形面31Aの曲率半径が、下型32の成形面32Aの曲率半径よりも小さく設定されている。このため、プレス成形によって得られる非球面のレンズ16は、図9(B)に示すように凸メニスカスレンズとなる。その他の部分については、成形金型30及びレンズ16ともに、同様の構造になっている。レンズの光学面の凹凸の組合せは自在に変更可能である。
<3.第3の実施の形態>
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。芯取り加工装置の概要等については、上記第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
(3−1.成形金型とレンズの構造)
図10は、本発明の第3の実施の形態に係る成形金型の構造とレンズの構造を説明する図である。具体的には、図10(A)は本発明の第3の実施の形態に係る成形金型の構造例を示す断面図であり、同(B)はこれを用いて成形されるレンズの構造例を示す断面図である。図中に表記する各部の符号については、先述した実施の形態と相対応する部分に同じ符号を付与する。また、上述した各実施の形態においては、レンズに平坦面又は外周面を有する例を示したが、本実施の形態では、凸メニスカスレンズに平坦面及び外周面を有する形態について説明する。以下においては、上述の実施の形態と相違する点について説明をする。
成形金型30は、被加工レンズをプレス成形によって形成するためのもので、上型31と下型32と胴型33とを備えている。上型31には成形面31A及び成形面31Bが設けられ、上型31の成形面31A及び成形面31Bと対向する下型32には、成形面32Aが設けられている。
成形面31Aはレンズ16の一方の光学面16Aを成形するための面であり、成形面31Bは平坦面16Cを成形するための面である。また、成形面32Aはレンズ16の他方の光学面16Bを成形するための面である。
成形面31Aは、上型31の外径よりも小さい直径で形成されている。また、成形面32Aは、下型32の外径よりも小さい直径で形成されている。成形面31A,32Aは、プレス成形時に成形空間34を介して互いに対向する状態に配置される。成形面31A,32Aは、それぞれの曲面の中心が成形金型30の中心軸J3に一致するように形成されている。また、成形面31Aは、レンズ16の光学面16Aにあわせて凹面に形成され、成形面32Aは、レンズ16の光学面16Bにあわせて凸面に形成されている。
また、下型32には逃げ部32Cが形成されている。逃げ部32Cは、成形金型30を用いてレンズをプレス成形するときに、下側に膨出する自由表面部16Eとの干渉を避けるための逃げ空間35を形成するものである。逃げ空間35は、成形空間34に連通して形成される。
胴型33は、上型31及び下型32を同軸上に収容するものである。胴型33は、円筒状に形成されている。胴型33の内周面33Aは、成形金型30の中心軸J3と平行に形成されている。胴型33の内周面33Aの内面形状は、成形金型30の中心軸J3に中心をもつ真円形に形成されている。また、胴型33の内周面33Aは、成形空間34及び逃げ空間35の両方に面している。成形空間34に面する胴型33の内周面33Aは、レンズ16の外周面16Fを成形するための面となる。また、逃げ空間35に面する胴型33の内周面33Aは、下型32の逃げ部32Cとともに、逃げ空間35を区画する面となる。胴型33は、中心軸J3に沿う方向において上型31と下型32を出し入れ可能に構成されている。ただし、胴型33に上型31と下型32を挿入した状態では、上型31の外周面と胴型33の内周面33Aとのクリアランス、及び、下型32の外周面と胴型33の内周面33Aとのクリアランスは、例えば、0.1μm〜10μm程度に設定されている。
上記構成からなる成形金型30を用いてレンズ16を成形する場合は、芯取り加工装置は、上型31と下型32の間にガラス素材を挟み込む形態でこれらを胴型33に収容した後、所定の温度と所定の圧力を印加することにより、ガラス素材を軟化させてレンズ16をプレス成形する。このとき、上型31の成形面31A及び下型32の成形面32Aにより、レンズ16の光学面16A,16Bが成形される。また、それと同時に、胴型33の内周面33Aにより、レンズ16の外周面16Fが成形されると共に、上型31の成形面31Bによりレンズ16の平坦面16Cが形成される。このとき、レンズ16の外周面16Fと平坦面16Cとの間には、成形金型とガラスの素材とが非接触となる部位が存在し、その部位のレンズの表面16Gは曲面形状の自由表面となって形成される。また、下型32の逃げ部32Cによって形成される逃げ空間35に余分なガラス素材が流動することにより、レンズ16の自由表面部16Eが形成される。このとき形成されるレンズ16の光学面16A,16Bは、球面であっても非球面であってもよいが、いずれの場合でも、レンズ16の光軸Joが成形金型30の中心軸J3に一致する状態に成形されることになる。また、レンズ16の外周面16Fは、成形金型30の中心軸J3と平行かつ同芯に成形されることになる。
(3−2.位置決めユニットの構成)
次に、本発明の第3の実施の形態に係る位置決めユニットの構成について、図11を用いて説明する。なお、上述の実施の形態における説明と重複する内容は省略する。
図11は、本発明の第3の実施の形態に係る位置決めユニットの構成例を示す概略断面図である。
本実施の形態における位置決めユニットは、レンズを位置決めユニットに供給したときに、レンズ16の外周面16Fが位置決め部材40の外周面案内部43に実質的に当接するように形成されている点で、上述した図4と相違している。ここでの「実質的に当接する」とは、例えば、レンズ16の外周面16Fと位置決め部材40の外周面案内部43とのクリアランスが、片側2μm以内であることを意味する。
位置決め部材40の上端部は、レンズ16の外径D1よりも上記クリアランス分だけ大きな内径D2で段付き状に形成され、この段付きの底の部分が案内部41となっている。案内部41は、位置決め部材40の基準軸J4に対して、これと直交する平面をなして形成されている。また、案内部41の内周縁の直径(孔径)D3は、レンズ16の光学面16Aの外周縁の直径D4よりも大きく設定されている。
(3−3.芯取り加工方法)
次に、本発明の第3の実施の形態に係る芯取り加工方法について説明する。この芯取り加工方法においては、上記構成の位置決めユニットを用いる。
まず、芯取り加工装置は、前述したようにレンズ供給・収納部11からレンズ搬送装置17によってレンズ位置決め部12にレンズ16を、レンズ16の平坦面16Cと位置決め部材40に設けられた案内部41とが当接するように供給する。このとき、レンズ16の自由表面部16Eは図11上において上側を向いた状態となっており、レンズ16の外周面16Fが位置決め部材40の外周面案内部43に実質的に当接している。この後の工程は上述の実施の形態と同様に行うことができる
(3−4.第3の実施の形態の効果)
本発明の第3の実施の形態においては、被加工レンズの芯取り加工に際して、レンズ16の平坦面16C及び外周面16Fを用いて、位置決め部材40の基準軸J4に対しレンズ16の光軸Joが高精度に位置決めされ、その後、位置決めした状態のレンズ16が保持具21に装着されるため、保持具21に対して高い位置精度でレンズ16を装着することができる。具体的には、保持具21の中心軸J2に対してレンズ16の光軸Joをシフトずれ及びチルトずれさせることなく、保持具21にレンズ16を装着することができる。このため、保持具21にレンズ16を装着するときや、一対の保持具21,22でレンズ16を挟持するときに、レンズ16の変位量を最小限に抑えることができる。
また、第1の実施の形態の芯取り加工装置に比べて、第3の実施の形態の芯取り加工装置によれば、シフトずれとチルトずれの両方が事前に補正されているため、レンズ16の変位量を小さく抑えることができる。したがって、第3の実施の形態の芯取り加工装置は、一対の保持具21,22との擦れによるレンズ16の損傷や反射防止膜の損傷を有効に防止することができる、あるいは、芯取り後の偏芯精度がよくなる。
(3−5.変形例等)
なお、上記図11に示す位置決め部材40については、これを固定の部材として説明したが、これに限らず、位置決め部材40を可動の部材で構成してもよい。具体的には、位置決め部材40を左右一対の可動部材によって構成し、レンズ16の平坦部16Cをレンズ16の自重により案内部41に当接させた状態で、その左右一対の可動部材によってレンズ16を所定圧力で挟持することにより、レンズ16の外周面16Fに外周面案内部43を当接させるものであってもよい。
各実施の形態においては、上述した他に、芯取り後のレンズ16の反射偏芯量及び透過偏芯量のうちの少なくとも1つを小さくすることができる。
以上、幾つかの実施形態及び幾つかの変形例を説明したが、これらは、本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。すなわち、本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。
例えば、上述した実施形態及び変形例の少なくとも1つにおいて、胴型33の内周面でレンズ16の平坦部が形成されても良い。
また、例えば、上述した実施形態及び変形例の少なくとも1つにおいて、上型31及び下型32によって、レンズ16の外周面が形成されても良い。
また、例えば、上述した実施形態及び変形例の少なくとも1つにおいて、レンズ16の外周面及び平坦部のうちの少なくとも1つが、テーパ面を有しても良い。
また、レンズ16の外周面は、全周円筒面でなくとも、レンズ16の外周面の一部が平面部で形成されてもよい(例えば、いわゆるDカットレンズやIカットレンズなど)。
また、位置決め部材40によりレンズ16を位置決めしたときに、レンズ16の光軸Joと位置決め部材40の中心軸J4、J5が平行または一致する態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない、例えば、位置決め部材40によりレンズ16を位置決めしたときに、位置決め部材40の中心軸J4、J5に対してレンズ16の光軸Joが交わるように補正する(シフトずれのみを補正する)ことができる。
最後に、第1〜第3実施形態を、図等を用いて総括する。
本発明の第1〜第3実施形態にかかる芯取り加工方法は、図1、図3〜図11に示されるように、成形金型30を用いて成形されたレンズ16をベルクランプ方式の一対の保持具21,22により挟持してレンズ16の外周部を芯取り加工する芯取り加工方法であって、成形金型30の成形面(31A、32A,31B、32B,33A)によって成形されたレンズ16の第1の基準部(平坦部16C、16D,外周面16F)を用いて、レンズ16を位置決め可能な位置決め部材(位置決め部材40,レンズ押さえ部材51、52)の第2の基準部(案内部41,突き当て基準面51A、51B、52A、52B、レンズ受台の上面53A,外周面案内部43,基準軸J4、J5)に対してレンズ16を位置決めする第1ステップと、第1ステップで位置決めしたレンズ16を、一方の保持具21の中心軸J2にレンズ16の光軸Joが一致するように、一方の保持具21と他方の保持具22とでレンズ16を挟持する第2ステップと、を含む。
好ましくは、本発明の第1〜第3実施形態にかかる芯取り加工方法において、図3(B)、図5(B)、図6(B)、図9(B)、図10(B)に示されるように、第1の基準部(平坦部16C、16D,外周面16F)は、レンズ16の外周面16F、又は、レンズ16の光学面16A、16Bの外周縁から径方向に延在する平坦部16C、16Dを含む。
さらに、好ましくは、本発明の第1〜第3実施形態にかかる芯取り加工方法において、図3〜図11に示されるように、成形金型30は、レンズ16の光学面16A、16Bを成形するための第1の成形面(成形面31A、32A)と、第1の成形面(成形面31A、32A)の外側に第1の基準部(平坦部16C、16D,外周面16F)を形成する第3の基準部(成形面31B、32B、33A)を設ける第2の成形面(成形面31B、32B、33A)とを有し、第3の基準部(成形面31B、32B、33A)により形成された第1の基準部(平坦部16C、16D,外周面16F)と第2の基準部(案内部41,突き当て基準面51A、51B、52A、52B、52B,外周面案内部43)とを一致させるように、レンズ16を位置決めする。
また、さらに、好ましくは、本発明の第1、第3実施形態にかかる芯取り加工方法において、図3〜図5、図10、図11に示されるように、第3の基準部(成形面31B、32B)は、第2の成形面(成形面31B、32B)上に、成形金型30の中心軸J3と直交する平面を有する平坦部16C、16Dを含み、成形金型30を用いたプレス成形時に平坦部16C、16Dがレンズ16に転写されることにより、第1の基準部(平坦部16C、16D)が形成され、第1の基準部(平坦部16C、16D)と第2の基準部(案内部41,外周面案内部43)とを一致させるように、レンズ16を位置決めする。
好ましくは、本発明の第2、第3実施形態にかかる芯取り加工方法において、図6〜図11に示されるように、第3の基準部(成形面33A)は、第2の成形面(成形面33A)上に、成形金型30の中心軸J3に平行な外周面部(成形面33A)を含み、外周面部(成形面33A)は、レンズ16の外周部を成形し、成形金型30を用いたプレス成形時に外周面部(外周面16F)がレンズ16に転写されることにより、第1の基準部(外周面16F)が形成され、第1の基準部(外周面16F)と第2の基準部(突き当て基準面51A、51B、52A、52B,外周面案内部43)とを一致させるように、レンズ16を位置決めする。
さらに、好ましくは、本発明の第1〜第3実施形態にかかる芯取り加工方法において、図4、図7、図8、図11に示されるように、第2の基準部は、位置決め部材の基準軸J4、J5であり、第1ステップにおいて位置決めは、基準軸J4、J5に対して光軸Joを平行に補正することである。
また、さらに、好ましくは、第2の基準部は、位置決め部材の基準軸J4、J5であり、第1ステップにおいて位置決めは、基準軸J4、J5に対して光軸Joが交わるように補正する。
さらに、好ましくは、本発明の第1〜第3実施形態にかかる芯取り加工方法において、図1に示されるように、第2のステップは、第1ステップで位置決めしたレンズ16をレンズ16が位置決めされた位置から一対の保持具21,22へと移動することと、挟持されたレンズ16を加工することとを含む。
他の局面では以下のように捉えることができる。本発明の第1〜第3実施形態にかかる芯取り加工装置は、図1、図3〜図11に示されるように、成形金型30を用いて成形されたレンズ16をベルクランプ方式の一対の保持具21,22により挟持してレンズ16の外周部を芯取り加工する芯取り加工装置であって、成形金型30の成形面(31A、32A,31B、32B,33A)によって成形されたレンズ16の第1の基準部(平坦部16C、16D,外周面16F)を用いて、レンズ16を位置決め可能な位置決め部材(位置決め部材40,レンズ押さえ部材51、52)の第2の基準部(案内部41,突き当て基準面51A、51B、52A、52B,レンズ受台の上面53A,外周面案内部43,基準軸J4、J5)に対してレンズ16の位置決めを行う位置決めユニットと、一対の保持具21,22を有し、位置決めユニットで位置決めしたレンズ16を、一方の保持具21の中心軸J2にレンズ16の光軸Joが一致するように、一方の保持具21と他方の保持具22でレンズ16を挟持し、レンズ16の外周部を芯取り加工する加工ユニットと、を備える。
好ましくは、本発明の第1〜第3実施形態にかかる芯取り加工装置において、図3(B)、図5(B)、図6(B)、図9(B)、図10(B)に示されるように、第1の基準部(平坦部16C、16D,外周面16F)は、レンズ16の外周部、又は、レンズ16の光学面16A、16Bの外周縁から径方向に延在する平坦部16C、16D、を含む。
さらに、好ましくは、本発明の第1〜第3実施形態にかかる芯取り加工装置において、図3〜図11に示されるように、成形金型30は、レンズ16の光学面16A、16Bを成形するための第1の成形面(成形面31A、32A)と、第1の成形面(成形面31A、32A)の外側に第1の基準部(平坦部16C、16D,外周面16F)を形成する第3の基準部(成形面31B、32B、33A)を設ける第2の成形面(成形面31B、32B、33A)とを有し、位置決めユニットは、第3の基準部(成形面31B、32B、33A)により形成された第1の基準部(平坦部16C、16D,外周面16F)と第2の基準部(案内部41,突き当て基準面51A、51B、52A、52B,外周面案内部43)とを一致させるように、レンズ16を位置決めする。
また、さらに、好ましくは、本発明の第1〜第3実施形態にかかる芯取り加工装置において、図3〜図5、図10、図11に示されるように、第3の基準部(成形面31B、32B)は、第2の成形面(成形面31B、32B)上に、成形金型30の中心軸J3と直交する平面を有する平坦部16C、16Dを含み、成形金型30を用いたプレス成形時に平坦部16C、16Dがレンズ16に転写されることにより、第1の基準部(平坦部16C、16D)が形成され、位置決めユニットは、第1の基準部(平坦部16C、16D)と第2の基準部(案内部41,外周面案内部43)とを一致させるように、レンズ16を位置決めする。
さらに、好ましくは、本発明の第1、第3実施形態にかかる芯取り加工装置において、図6〜図11に示されるように、第3の基準部(成形面33A)は、第2の成形面(成形面33A)上に、成形金型30の中心軸J3に平行な外周面部を含み、外周面部は、レンズ16の外周面16Fを成形し、成形金型30を用いたプレス成形時に外周面部がレンズ16に転写されることにより、第1の基準部(外周面16F)が形成され、位置決めユニットは、第1の基準部(平坦部16C、16D,外周面16F)と第2の基準部(突き当て基準面51A、51B、52A、52B,外周面案内部43)とを一致させるように、レンズ16を位置決めする。
好ましくは、本発明の第2、第3実施形態にかかる芯取り加工装置において、図4、図7、図8、図11に示されるように、第2の基準部は、位置決め部材の基準軸J4、J5であり、位置決めユニットが行う位置決めは、基準軸J4、J5に対して光軸Joを平行に補正する。
さらに、好ましくは、第2の基準部は、位置決め部材の基準軸J4、J5であり、位置決めユニットが行う位置決めは、基準軸J4、J5に対して光軸Joが交わるように補正する。
また、さらに、好ましくは、本発明の第1〜第3実施形態にかかる芯取り加工装置において、図1に示されるように、第2のステップは、第1ステップで位置決めしたレンズ16をレンズ16が位置決めされた位置から一対の保持具21,22へと移動することと、挟持されたレンズ16を加工することとを含む。
また、さらに別の他の局面では以下のように捉えることができる。本発明の第1〜第3実施形態にかかるレンズ位置決めユニットは、図1、図3〜図11に示されるように、成形金型30を用いて成形されたレンズ16をベルクランプ方式の一対の保持具21,22により挟持してレンズ16の外周部を芯取り加工する芯取り加工装置において、レンズ16を一方の保持具21に装着する前に、レンズ16を位置決め可能な位置決め部材(位置決め部材40,レンズ押さえ部材51、52)の第2の基準部(案内部41,突き当て基準面51A、51B、52A、52B,外周面案内部43)に対してレンズ16の位置決めを行うレンズ位置決めユニットであって、レンズ16は、成形金型30の成形面によって成形される第1の基準部を有し、レンズ位置決めユニットは、レンズ16を位置決め可能な第2の基準部(案内部41,突き当て基準面51A、51B、52A、52B,外周面案内部43)を有する位置決め部材(位置決め部材40,レンズ押さえ部材51、52)を有し、レンズ位置決めユニットは、第1の基準部(平坦部16C、16D,外周面16F)を第2の基準部(案内部41,突き当て基準面51A、51B、52A、52B,外周面案内部43)に当接又は近接させることにより、レンズ16の位置決め可能にする。
11…レンズ供給・収納部
12…レンズ位置決め部
13…レンズ加工部
16…レンズ
16A,16B…光学面
16C,16D…平坦部
16E…自由表面部
16F…外周面
21,22…保持具
30…成形金型
31…上型
32…下型
33…胴型
31A,32A…成形面
31B,32B…成形面
33A…内周面
40…位置決め部材
41…案内部
51,52…レンズ押さえ部材(位置決め部材)

Claims (17)

  1. 成形金型を用いて成形された被加工レンズをベルクランプ方式の一対の保持具により挟持して前記被加工レンズの外周部を芯取り加工する芯取り加工方法であって、
    前記成形金型の成形面によって成形された前記被加工レンズの第1の基準部を用いて、前記被加工レンズを位置決め可能な位置決め部材の第2の基準部に対して前記被加工レンズを位置決めする第1ステップと、
    前記第1ステップで位置決めした前記被加工レンズを、一方の保持具の中心軸に前記被加工レンズの光軸が一致するように、前記一方の保持具と前記他方の保持具とで前記被加工レンズを挟持する第2ステップと、
    を含む芯取り加工方法。
  2. 前記第1の基準部は、前記被加工レンズの外周部、又は、前記被加工レンズの光学面の外周縁から径方向に延在する平坦部、を含む、
    請求項1に記載の芯取り加工方法。
  3. 前記成形金型は、
    前記被加工レンズの光学面を成形するための第1の成形面と、
    前記第1の成形面の外側に前記第1の基準部を形成する第3の基準部を設ける第2の成形面とを有し、
    前記第3の基準部により形成された前記第1の基準部と前記第2の基準部とを一致させるように、前記被加工レンズを位置決めする、
    請求項1又は2に記載の芯取り加工方法。
  4. 前記第3の基準部は、
    前記第2の成形面上に、前記成形金型の中心軸と直交する平面を有する平坦部を含み、
    前記成形金型を用いたプレス成形時に前記平坦部が前記被加工レンズに転写されることにより、前記第1の基準部が形成され、前記第1の基準部と前記第2の基準部とを一致させるように、前記被加工レンズを位置決めする、
    請求項3に記載の芯取り加工方法。
  5. 前記第3の基準部は、
    前記第2の成形面上に、前記成形金型の中心軸に平行な外周面部を含み、
    前記外周面部は、前記被加工レンズの外周部を成形し、
    前記成形金型を用いたプレス成形時に前記外周面部が前記被加工レンズに転写されることにより、前記第1の基準部が形成され、前記第1の基準部と前記第2の基準部とを一致させるように、前記被加工レンズを位置決めする、
    請求項3に記載の芯取り加工方法。
  6. 前記第2の基準部は、前記位置決め部材の基準軸であり、
    前記第1ステップにおいて位置決めは、前記基準軸に対して前記光軸を平行に補正することである、
    請求項1乃至5のいずれか1項に記載の芯取り加工方法。
  7. 前記第2の基準部は、前記位置決め部材の基準軸であり、
    前記第1ステップにおいて位置決めは、前記基準軸に対して前記光軸が交わるように補正することである、
    請求項1乃至6のいずれか1項に記載の芯取り加工方法。
  8. 前記第2のステップは、前記第1ステップで位置決めした前記被加工レンズを前記被加工レンズが位置決めされた位置から前記一対の保持具へと移動することと、挟持された前記被加工レンズを加工することとを含む、
    請求項1乃至7のいずれか1項に記載の芯取り加工方法。
  9. 成形金型を用いて成形された被加工レンズをベルクランプ方式の一対の保持具により挟持して前記被加工レンズの外周部を芯取り加工する芯取り加工装置であって、
    前記成形金型の成形面によって成形された前記被加工レンズの第1の基準部を用いて、前記被加工レンズを位置決め可能な位置決め部材の第2の基準部に対して前記被加工レンズの位置決めを行う位置決めユニットと、
    前記一対の保持具を有し、前記位置決めユニットで位置決めした前記被加工レンズを、一方の保持具の中心軸に前記被加工レンズの光軸が一致するように、前記一方の保持具と前記他方の保持具で前記被加工レンズを挟持し、前記被加工レンズの外周部を芯取り加工する加工ユニットと、
    を備える芯取り加工装置。
  10. 前記第1の基準部は、前記被加工レンズの外周部、又は、前記被加工レンズの光学面の外周縁から径方向に延在する平坦部、を含む、
    請求項9に記載の芯取り加工装置。
  11. 前記成形金型は、
    前記被加工レンズの光学面を成形するための第1の成形面と、
    前記第1の成形面の外側に前記第1の基準部を形成する第3の基準部を設ける第2の成形面とを有し、
    前記位置決めユニットは、前記第3の基準部により形成された前記第1の基準部と前記第2の基準部とを一致させるように、前記被加工レンズを位置決めする、
    請求項9又は10に記載の芯取り加工装置。
  12. 前記第3の基準部は、
    前記第2の成形面上に、前記成形金型の中心軸と直交する平面を有する平坦部を含み、
    前記成形金型を用いたプレス成形時に前記平坦部が前記被加工レンズに転写されることにより、前記第1の基準部が形成され、前記位置決めユニットは、前記第1の基準部と前記第2の基準部とを一致させるように、前記被加工レンズを位置決めする、
    請求項11に記載の芯取り加工装置。
  13. 前記第3の基準部は、
    前記第2の成形面上に、前記成形金型の中心軸に平行な外周面部を含み、
    前記外周面部は、前記被加工レンズの外周部を成形し、
    前記成形金型を用いたプレス成形時に前記外周面部が前記被加工レンズに転写されることにより、前記第1の基準部が形成され、前記位置決めユニットは、前記第1の基準部と前記第2の基準部とを一致させるように、前記被加工レンズを位置決めする、
    請求項11に記載の芯取り加工装置。
  14. 前記第2の基準部は、前記位置決め部材の基準軸であり、
    前記位置決めユニットが行う位置決めは、前記基準軸に対して前記光軸を平行に補正することである、
    請求項9乃至13のいずれか1項に記載の芯取り加工装置。
  15. 前記第2の基準部は、前記位置決め部材の基準軸であり、
    前記位置決めユニットが行う位置決めは、前記基準軸に対して前記光軸が交わるように補正することである、
    請求項9乃至14のいずれか1項に記載の芯取り加工装置。
  16. 前記第2のステップは、前記第1ステップで位置決めした前記被加工レンズを前記被加工レンズが位置決めされた位置から前記一対の保持具へと移動することと、挟持された前記被加工レンズを加工することとを含む、
    請求項9乃至15のいずれか1項に記載の芯取り加工装置。
  17. 成形金型を用いて成形された被加工レンズをベルクランプ方式の一対の保持具により挟持して前記被加工レンズの外周部を芯取り加工する芯取り加工装置において、前記被加工レンズを一方の保持具に装着する前に、前記被加工レンズの位置決めを行うレンズ位置決めユニットであって、
    前記被加工レンズは、前記成形金型の成形面によって成形される第1の基準部を有し、
    前記レンズ位置決めユニットは、
    前記被加工レンズを位置決め可能な第2の基準部を有する位置決め部材を有し、
    前記レンズ位置決めユニットは、
    前記第1の基準部を前記第2の基準部に当接又は近接させることにより、前記被加工レンズの位置決め可能にする、
    レンズ位置決めユニット。

JP2013527389A 2011-12-01 2012-11-30 芯取り加工方法、芯取り加工装置及びレンズ位置決めユニット Expired - Fee Related JP5399591B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013527389A JP5399591B2 (ja) 2011-12-01 2012-11-30 芯取り加工方法、芯取り加工装置及びレンズ位置決めユニット

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011263310 2011-12-01
JP2011263310 2011-12-01
PCT/JP2012/081212 WO2013081153A1 (ja) 2011-12-01 2012-11-30 芯取り加工方法、芯取り加工装置及びレンズ位置決めユニット
JP2013527389A JP5399591B2 (ja) 2011-12-01 2012-11-30 芯取り加工方法、芯取り加工装置及びレンズ位置決めユニット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5399591B2 true JP5399591B2 (ja) 2014-01-29
JPWO2013081153A1 JPWO2013081153A1 (ja) 2015-04-27

Family

ID=48535599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013527389A Expired - Fee Related JP5399591B2 (ja) 2011-12-01 2012-11-30 芯取り加工方法、芯取り加工装置及びレンズ位置決めユニット

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140347750A1 (ja)
JP (1) JP5399591B2 (ja)
CN (1) CN103635289B (ja)
TW (1) TW201336626A (ja)
WO (1) WO2013081153A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3120182A1 (en) * 2014-03-18 2017-01-25 Essilor International (Compagnie Générale D'Optique) A mould and process for manufacturing an ophthalmic lens equipped with an insert
CN105789197B (zh) * 2014-12-25 2019-03-15 日月光半导体制造股份有限公司 光学模块、其制造方法以及具有光学模块的电子装置
CN110744389B (zh) * 2019-10-22 2021-09-17 西安应用光学研究所 一种自由曲面棱镜的定位设计及加工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003039292A (ja) * 2001-07-23 2003-02-12 Olympus Optical Co Ltd レンズの心取り装置
JP2003094279A (ja) * 2001-09-27 2003-04-03 Fuji Photo Optical Co Ltd 被加工物供給装置、及び被加工物供給方法
JP2009195997A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Haruchika Seimitsu:Kk レンズ芯取機のレンズ芯出方法
JP2009274155A (ja) * 2008-05-13 2009-11-26 Olympus Corp 心取り加工装置および心取り加工方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4418652B2 (ja) * 2003-07-09 2010-02-17 中村留精密工業株式会社 レンズ芯取機
TWI296052B (en) * 2004-09-15 2008-04-21 Asia Optical Co Inc Centering method of lens and centering holder of lens
JP2009204752A (ja) * 2008-02-26 2009-09-10 Sanyo Electric Co Ltd 複合レンズ
JP2010184340A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd レンズの加工方法及び研削装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003039292A (ja) * 2001-07-23 2003-02-12 Olympus Optical Co Ltd レンズの心取り装置
JP2003094279A (ja) * 2001-09-27 2003-04-03 Fuji Photo Optical Co Ltd 被加工物供給装置、及び被加工物供給方法
JP2009195997A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Haruchika Seimitsu:Kk レンズ芯取機のレンズ芯出方法
JP2009274155A (ja) * 2008-05-13 2009-11-26 Olympus Corp 心取り加工装置および心取り加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201336626A (zh) 2013-09-16
CN103635289B (zh) 2015-03-25
CN103635289A (zh) 2014-03-12
WO2013081153A1 (ja) 2013-06-06
TWI561342B (ja) 2016-12-11
US20140347750A1 (en) 2014-11-27
JPWO2013081153A1 (ja) 2015-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7438775B2 (en) Lens layout block device
EP1260313B1 (en) Lens layout block device
JP5399591B2 (ja) 芯取り加工方法、芯取り加工装置及びレンズ位置決めユニット
JP2008508109A (ja) 光学ワークピース表面を処理するための方法及び装置
KR101922487B1 (ko) 렌즈용 이재장치
JP2012056315A (ja) 光学部品での使用のためのウェハー形成方法及びそのようなウェハーを組み込んだ光学部品
US8162719B2 (en) Method and device for processing lens
JP2019117363A (ja) 光学素子組立体の製造方法
CN215942404U (zh) 一种复合式定心磨边机
JP2007268706A (ja) レンズ用レイアウト・ブロック装置
JPWO2017043042A1 (ja) レーザ加工ヘッドおよびその原点校正方法
JP2013173206A (ja) 眼鏡レンズ用縁摺り加工装置および眼鏡レンズの製造方法
JP3776679B2 (ja) レンズホルダ供給機構
WO2024004552A1 (ja) 眼鏡レンズ加工システム
JP4181563B2 (ja) レンズホルダおよびそのホルダを使用した眼鏡レンズの加工方法
JP4477548B2 (ja) レンズ用レイアウト・ブロック装置およびその装置を用いた乱視用眼鏡レンズの加工方法
JP3764316B2 (ja) レンズ用レイアウト・ブロック装置
JP2024005309A (ja) 搬送ロボット及び眼鏡レンズ加工システム
JP4081104B2 (ja) レンズ用レイアウト・ブロック装置および眼鏡レンズの加工方法
JP2024005390A (ja) 眼鏡レンズ加工システム
CN113211237A (zh) 一种复合式定心磨边机
JP2019197086A (ja) 搬送装置
JP2005266831A (ja) レンズホルダおよびそのホルダを使用した眼鏡レンズの加工方法
TWI354601B (en) Lens and its processing method
JP2005316506A (ja) レンズ用レイアウト・ブロック装置およびその装置を用いたレンズの加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130924

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131023

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees