JP5993280B2

JP5993280B2 - レンズ保持具

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Publication number: JP5993280B2
Application number: JP2012238327A
Authority: JP
Inventors: 亨宜木島
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2032-10-29
Also published as: JP2014087868A

Description

本発明は、外周が円柱状をなすレンズを研削又は研磨する際に、該レンズを保持するレンズ保持具に関する。

外周が円柱状をなすレンズは、ロッドレンズ又は長尺レンズ等と呼ばれる。このようなレンズの端部を球面状に研削又は研磨する際には、レンズの外周部を保持、固定するレンズ保持具が用いられる。例えば特許文献１には、内部にレンズの直径より若干大きい径を有する円柱状の貫通孔が設けられたレンズ保持具が開示されている。この技術では、貫通孔にレンズを挿入し、熱可塑性の接着剤等を用いて貫通孔の内壁にレンズの外周部を固定する。そして、レンズ保持具を研削又は研磨装置の治具に取り付けて回転させ、レンズ保持具と共に回転するレンズの端部にカップ状の研削具や砥石等を当て付けることにより、レンズの加工を行う。

特開平５−１７７５２７号公報

しかしながら、上述のとおり、従来のレンズ保持具においては、レンズの固定に接着剤等を用いるため、レンズ保持具へのレンズの接着（接着剤の硬化）、レンズ保持具からのレンズの剥離（接着剤の溶融）、レンズからの接着剤の洗浄といった作業が必須であり、時間と手間がかかっていた。また、これらの作業の際に生じる衝撃により、レンズの外周面や光学面の端部にチッピング（欠け）が生じたり、熱可塑性接着剤を溶融させる際の熱により、レンズの割れ等の熱的損傷が生じたりするおそれがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接着剤を使用することなくレンズを保持することができるレンズ保持具を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るレンズ保持具は、外周が円柱状をなすレンズを保持するレンズ保持具であって、縮径及び拡径が可能、且つ、前記レンズを挿入可能な領域を有し、縮径することにより前記領域に挿入された前記レンズの外周を保持するレンズ保持部材と、前記レンズ保持部材を縮径又は拡径させる調整手段と、前記調整手段により縮径された前記レンズ保持部材の状態を維持する固定手段と、を備えることを特徴とする。

上記レンズ保持具において、前記レンズ保持部材は螺旋管であり、前記調整手段は、前記螺旋管の一端を該螺旋管の中心軸の周りに回転させることによって、前記螺旋管を縮径又は拡径させることを特徴とする。

上記レンズ保持具は、前記レンズ保持部材を内部に収容して支持する枠体であって、該枠体の外部から内部に貫通するネジ孔が設けられた枠体をさらに備え、前記調整手段は、前記ネジ孔に螺合する回転治具であり、前記螺旋管の一端が前記回転治具に固定され、前記螺旋管の他端が前記枠体に固定されていることを特徴とする。

上記レンズ保持具において、前記固定手段は、前記枠体に対する前記回転治具の回転を規制するナットであることを特徴とする。

本発明によれば、縮径及び拡径が可能なレンズ保持部材を縮径させることにより、該保持部材に挿入されたレンズを保持するので、接着剤を使用することなくレンズを保持することが可能となる。

図１は、本発明の一実施の形態に係るレンズ保持具を示す模式図である。図２は、図１に示すレンズ保持具に対してレンズを挿入した状態を示す模式図である。図３は、図１に示すレンズ保持具によってレンズを保持した状態を示す模式図である。図４は、図１に示すレンズ保持具により保持したレンズにカーブジェネレーション加工を施す工程を示す模式図である。図５は、図１に示すレンズ保持具により保持したレンズに研磨加工を施す工程を示す模式図である。図６は、図１に示すレンズ保持具から加工済みのレンズを取り外す工程を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これら実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。図面は模式的なものであり、各部の寸法の関係や比率は、現実と異なることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。

（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係るレンズ保持具を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係るレンズ保持具１０は、外周が円柱状をなす、所謂長尺レンズを保持可能なレンズ保持具であって、枠体１と、該枠体１の内部に収容された螺旋管２と、枠体１と螺合された調整ネジ３と、調整ネジ３と螺合された調整ナット４とを備える。なお、図１においては、枠体１及び調整ナット４を断面で示している。

枠体１は、円柱の一端部の周囲にリムが設けられた外形をなす。枠体１の内部には、螺旋管２を支持しつつ収容する空間１ａが設けられている。また、枠体１の一方（図１においては下側）の底面の中心には加工対象であるレンズ５が挿入される貫通孔１ｂが設けられ、他方（図１においては上側）の底面の中心には調整ネジ３を螺合させる貫通孔（ネジ孔）１ｃが設けられている。貫通孔１ｂの径は、加工対象であるレンズ５の径とほぼ一致しており、これにより、レンズ５の径方向における位置ズレが抑制される。枠体１に設けられたリムは、レンズ５を加工する際にレンズ保持具１０をカーブジェネレータや研磨装置等に取り付けるためのチャック部１ｄである。

螺旋管２は、帯状の板部材を螺旋状に巻回した部材であり、縮径することによりレンズ５の外周を保持するレンズ保持部材である。本実施の形態においては、左巻きに巻回された螺旋管２を用いている。螺旋管２の内側はレンズ５を挿入する領域であり、螺旋管２に負荷を加えていない状態で、螺旋管２の内径はレンズ５の外径（即ち、貫通孔１ｂの内径）よりも大きく、螺旋管２に対してレンズ５を挿脱自在となっている。

螺旋管２は、該螺旋管２の中心軸を調整ネジ３の回転軸、即ち、枠体１の中心軸Ｒ１と一致させた向きで、枠体１内の空間１ａに配置されている。螺旋管２の両端は、調整ネジ３の先端面、及び空間１ａの内底（貫通孔１ｂの周囲）に、溶接、ろう付け、カシメ等の手段によりそれぞれ固着されている。なお、本実施の形態においては、ろう材２ａ、２ｂを用いたろう付けにより、螺旋管２を固定している。

螺旋管２は、好ましくは金属によって形成されている。また、螺旋管２によってレンズ５を保持した際にレンズ５の外周面を保護すると共に、レンズ５の加工時にレンズ５の中心軸方向における規制を強化するため、螺旋管２の表面（特に内周面）をアクリルシリコン等の樹脂でコーティングしても良い。

このような螺旋管２としては、例えば、断面が四角形状をなす角バネを用いることができる。或いは、螺旋管２として、一般的なコイルバネを用いても良い。

調整ネジ３は一般的な右ネジの回転治具であり、螺旋管２を所定の縮径状態又は拡径状態に調整する調整手段である。即ち、調整ネジ３を時計回りに回転させることにより、調整ネジ３は、枠体１の中心軸Ｒ１に沿って枠体１の内部に向けて進行しつつ、螺旋管２を縮径させる。一方、調整ネジ３を反時計回りに回転させることにより、調整ネジ３は、枠体１の中心軸Ｒ１に沿って枠体１の外部に向けて後退しつつ、螺旋管２を拡径させる。

調整ナット４は、枠体１に対する調整ネジ３の回転を規制することにより、螺旋管２の縮径状態を維持する固定手段である。

次に、レンズ保持具１０を用いたレンズ５の加工方法について、図２〜図６を参照しながら説明する。
まず、図２に示すように、螺旋管２を拡径させた状態で、貫通孔１ｂから螺旋管２の内周にレンズ５を挿入する。この際、枠体１の端面から必要量だけレンズ５が突出するように、レンズ５の挿入量を調整する。

続いて、図３に示すように、調整ネジ３を時計回りに回転させ、螺旋管２を縮径させる。それにより、螺旋管２がレンズ５の外周面に巻き付き、レンズ５が保持される。この状態で、調整ナット４を枠体１の上面に当て付くまで締め付け、調整ネジ３の回転を規制することにより、螺旋管２にレンズ５が保持された状態を維持する。このとき、レンズ５は、螺旋管２から中心軸Ｒ１方向に作用する力で保持されるので、レンズ保持具１０に対する軸ズレを防ぐこともできる。

続いて、カーブジェネレータ（球面創成加工装置、図示せず）に、レンズ保持具１０を取り付け、図４に示すように、中心軸Ｒ１を回転軸としてレンズ保持具１０と共にレンズ５を回転させる。そして、回転軸２１を中心にカップ状砥石２０を回転させ、レンズ５の被加工面５ａに当接することにより、被加工面５ａに所望の曲率を有する球面を創成する。

ここで、レンズ５には、カップ状砥石２０が当て付けられることにより、自身の回転方向とは反対向きの負荷がかかる。この負荷によるレンズ保持具１０に対するレンズ５の緩み（即ち、調整ネジ３の緩み）を抑制するため、図４に示すように、レンズ保持具１０及びレンズ５を、カップ状砥石２０側から見て時計回りに回転させると良い。

続いて、研磨装置又は精研削装置（図示せず）にレンズ保持具１０を、例えばベアリング等の保持具（図示せず）をチャック部１ｄに当て付けることにより、中心軸Ｒ１に対して回転自在に取り付ける。また、図５に示すように、所望の球面形状をなす加工面３０ａが形成された砥石３０を、軸Ｒ２を中心に回転させると共に、加工面３０ａの球心Ｏを中心に揺動させる。そして、加工液供給部３１から加工面３０ａに加工液３２（研削液又は研磨液）を供給しつつ、レンズ５の被加工面５ａに加工面３０ａを当接することにより、被加工面５ａの研磨（精研削）を行う。

加工終了後、研磨装置からレンズ保持具１０を取り外す。そして、図６に示すように、調整ナット４を緩め、さらに、調整ネジ３を反時計回りに回転させて螺旋管２を拡径させ、レンズ５を取り出す。
これにより、被加工面５ａが所望の球面形状をなすレンズ５を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、熱可塑性接着剤を使用することなく、レンズをレンズ保持具に保持させることができる。従って、レンズ保持具へのレンズの接着、保持具からのレンズの剥離、レンズからの接着剤の洗浄といった工程が不要となり、手間や時間を削減することが可能となる。

また、レンズの接着、剥離、洗浄等の作業の際の衝撃によるレンズの欠けや、熱可塑性接着剤の溶融の際に生じる熱的損傷の発生を防ぐことができ、歩留まりを向上させることが可能となる。

なお、本実施の形態においては、左巻きの螺旋管２に対し、右ネジ構造の調整ネジ３を用いたが、反対に、右巻きの螺旋管に対し、左ネジ構造のネジを用いても良い。

また、上記実施の形態においては、レンズ５の被加工面５ａを凸の球面形状に加工する場合について説明したが、カップ状砥石２０の形状及び砥石３０の加工面３０ａの形状を変更することにより、レンズ５の被加工面５ａを凹の球面形状に加工することもできる。

（変形例１）
上記実施の形態においては、枠体１に螺合させた調整ネジ３を回転させることにより、螺旋管２の縮径及び拡径を行った。しかしながら、螺旋管２を回転させて縮径及び拡径させることができ、且つ、螺旋管２が縮径した状態を維持することができる機構であれば、ネジ機構に限定せず適用することができる。たとえば、図１に示すネジ孔１ｃ、調整ネジ３、及び調整ナット４の代わりに、ネジ切りされていない貫通孔、該貫通孔に嵌合可能な回転治具、及び該回転治具の回転方向及び回転軸方向の移動を規制するストッパからなる機構を設けても良い。

（変形例２）
上記実施の形態における螺旋管２のように、一端に対する他端の回転に伴い縮径又は拡径する部材の代わりに、伸縮に伴って縮径又は拡径する部材を用いても良い。具体的には、指ヘビ（かみつきヘビ）構造を有する部材が挙げられる。指ヘビ構造は、帯状の部材を筒状に編み込んでなるものであり、一端に対して他端を延ばすことにより縮径し、一端に対して他端を縮めることにより拡径する。

以上説明した実施の形態は、本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、実施の形態及びその変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。本発明は、仕様等に応じて種々変形することが可能であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能である。

１枠体
１ａ空間
１ｂ貫通孔
１ｃ貫通孔（ネジ孔）
１ｄチャック部
２螺旋管
２ａ、２ｂろう材
３調整ネジ
４調整ナット
５レンズ
５ａ被加工面
１０レンズ保持具
２０カップ状砥石
２１回転軸
３０ａ加工面
３０砥石
３１加工液供給部
３２加工液

Claims

外周が円柱状をなすレンズを保持するレンズ保持具であって、
縮径及び拡径が可能、且つ、前記レンズを挿入可能な領域を有し、縮径することにより前記領域に挿入された前記レンズの外周を保持するレンズ保持部材と、
前記レンズ保持部材を縮径又は拡径させる調整手段と、
前記調整手段により縮径された前記レンズ保持部材の状態を維持する固定手段と、を備え、
前記レンズ保持部材は螺旋管であり、
前記調整手段は、前記螺旋管の一端を該螺旋管の中心軸の周りに回転させることによって、前記螺旋管を縮径又は拡径させることを特徴とするレンズ保持具。
前記レンズ保持部材を内部に収容して支持する枠体であって、該枠体の外部から内部に貫通するネジ孔が設けられた枠体をさらに備え、
前記調整手段は、前記ネジ孔に螺合する回転治具であり、
前記螺旋管の一端が前記回転治具に固定され、前記螺旋管の他端が前記枠体に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ保持具。
前記固定手段は、前記枠体に対する前記回転治具の回転を規制するナットであることを特徴とする請求項２に記載のレンズ保持具。