JPH06340454A

JPH06340454A - レンズ芯出し接合機

Info

Publication number: JPH06340454A
Application number: JP15111593A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Muto; 吉則武藤
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-05-28
Filing date: 1993-05-28
Publication date: 1994-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】接合レンズとしての光学的偏芯精度を向上
し、製品の光学像性能の向上に寄与することのできるレ
ンズ芯出し接合機を提供する。【構成】接合すべき一対のレンズの一方のレンズの外
径を締め付けて保持する固定保持部材と、前記固定保持
部材のレンズ保持部の中心軸線上に回転自在かつ中心軸
線上での摺動が自在に他方のレンズの外径を締め付けて
保持する回転保持部材と、前記両レンズを挟んで前記レ
ンズ保持部材の中心軸線上に、一方に光源、他方に光ス
ポット像検出手段を配設したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズ芯出し接合機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学レンズの接合、組立工程における接
合装置として、例えば、特開平３−１４６４４７号公報
記載のレンズ接合芯出し装置が知られ、このレンズ接合
芯出し装置は、レンズの外径を基準に２つのレンズを同
軸に接合するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来装置においては外径を基準に同軸に接合することを目
的とするために、それぞれの被接合レンズに偏芯を含ん
でいた場合、接合状態での偏芯を管理することができ
ず、高い接合偏芯精度を要求される接合には使用できな
いという問題があった。

【０００４】特に、通常の光学レンズと比較してレンズ
外周部が非常に長い形状を有する棒状のロッドレンズの
場合、形状が特異なため、両側の球面部をベルクランプ
する芯取り加工が不安定となり実質的に加工できないた
め、一般には外径を基準にして球面部の加工がなされて
おり、芯取り加工は行われない。したがって、球面の研
削・研磨加工で生じる偏芯が取りきれずに残った状態で
接合が行われているため、前記方法による接合では偏芯
が大きくなりすぎてしまっていた。

【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑みなされたも
ので、それぞれに一定の偏芯を有するレンズの接合時の
偏芯が最小になるような組合せ位置を探し、接合レンズ
としての光学的偏芯精度を向上し、製品の光学像性能の
向上に寄与することのできるレンズ芯出し接合機を提供
することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のレンズ芯出し接
合機は、一方のレンズの外径を締め付けて保持する固定
保持部材と、前記固定保持部材のレンズ保持部の中心軸
線上に回転自在かつ中心軸線上での摺動が自在に他方の
レンズの外径を締め付けて保持する回転保持部材と、前
記両レンズを挟んで前記レンズ保持部材の中心軸線上
に、一方に光源、他方に光スポット像検出手段を配設し
たもので、例えば、光スポット像検出装置の信号を映し
出すためにＴＶモニタを用いる。

【０００７】

【作用】光スポット検出装置に入射される光スポットは
２つのロッドレンズの偏芯量に応じて屈曲する。この場
合、一方のレンズを固定し他方のレンズを３６０゜回転
させると、それぞれのレンズの光軸のズレは互いに干
渉、増減しあい、光スポットはその結果円軌道を描く。
その円軌道の中で最もゼロ点（Ｘ，Ｙ軸上の交点）すな
わち中心軸に近い位置つまり２つのレンズの最も偏芯を
なくした状態の位置関係が求め出される。求められた最
もゼロ点に近い位置の回転保持部材の回転角度位置の回
転保持部材の回転角度位置にて回転を停止させ、この位
置関係でもって両レンズが接合される。

【０００８】

【実施例１】（構成）図１は実施例１のレンズ芯出し接合機の基本的
な構成を示す断面図であり、図２および図３はその動作
説明図である。図１において符号１は上側ロッドレンズ
を、符号２は下側ロッドレンズを示す。このうち下側ロ
ッドレンズ２は、装置下部に配設された固定保持部材４
によって、その外径を締め付けられた状態で保持され
る。この下側ロッドレンズ２を保持する固定保持部材４
はスクロールチャック等の締めヤトイで構成される。一
方、上側ロッドレンズ１は、前記固定保持部材４と対向
配置された回転保持部材３によって、その外径を締め付
けられた状態で保持される。この上側ロッドレンズ１を
保持する回転保持部材３は、中心軸線上に回転可能かつ
中心軸線上での摺動が可能となっており、上側ロッドレ
ンズ１の外径を締め付け脱離可能な手段を具備してい
る。

【０００９】また、下側ロッドレンズ２の下方には、上
・下側ロッドレンズ１，２の中心軸線上に光源５が配設
されている。また、上側ロッドレンズ１の上方には、上
・下側ロッドレンズ１，２の中心軸線上の焦点位置に、
上下に移動手段を備えた光スポットを検出する電荷結合
素子（ＣＣＤ）６を有する光スポット検出装置７が設け
られている。そして、この光スポット検出装置７の電荷
結合素子６により検出した光スポットはＴＶモニタ８に
よって映し出されるようになっている。

【００１０】さらに、前記固定保持部材４に保持される
下側ロッドレンズ２の近辺には、該ロッドレンズ２に紫
外線硬化接着剤９を塗布する進退自在な塗布手段１０
と、ロッドレンズ２に塗布された紫外線硬化接着剤９を
硬化させる紫外線照射装置１１とが設けられている。

【００１１】（作用）前記構成よりなるレンズ芯出し接
合機における作用説明を図２（ａ）〜（ｄ）および図３
を用いて説明する。まず、図２（ａ）において各保持部
材３，４はそれぞれ離れた位置に退避セットされ、各保
持部材３および４には上・下側ロッドレンズ１および２
が外径を締め付けられて固定保持される。この状態から
図２（ｂ）に示すように、回転保持部材３がゆっくりと
下降し、これに保持されている上側ロッドレンズ１が下
側ロッドレンズ２の接合面に当接する位置あるいは近接
した位置まで近づく。これによって、上・下側ロッドレ
ンズ１，２にて光学的略接合レンズが構成される。次
に、光源５より上・下側ロッドレンズ１，２に光線が照
射される。すると、光線は、図３に示すように略一体化
された２つのロッドレンズ１，２を透過し結像されて光
スポット１２となり、中心軸線上の結像位置に設置され
ている電荷結合素子（ＣＣＤ）６を有する光スポット検
出装置７に入射される。入射された光スポット１２はＴ
Ｖモニタ８の２次元座標上に映し出される。

【００１２】次に、回転保持部材３を図示を省略したモ
ータ等の駆動装置にて微速回転させる。高精度に中心軸
を基準に回転保持部材３を回転させると、光スポット検
出装置７に入射する光スポット１２を形成する光は２つ
のロッドレンズ１，２の偏芯量に応じて屈曲し、電荷結
像素子（ＣＣＤ）６上に結像する。この場合、下側ロッ
ドレンズ２を固定し上側ロッドレンズ１を３６０゜回転
させると、それぞれのロッドレンズの光軸のズレは互い
に干渉、増減しあい、光スポット１２はその結果円軌道
１３を描く。回転保持部材３が３６０゜回転することに
よりＴＶモニタ８の２次元座標上に光スポット１２が描
いた円軌道１３の中で最もゼロ点（Ｘ，Ｙ軸上の交点）
すなわち中心軸に近い位置つまり２本のロッドレンズ
１，２の最も偏芯をなくした状態の位置関係が求め出さ
れる。求められた最もゼロ点に近い位置の回転保持部材
３の回転角度位置にて回転を停止する。

【００１３】その後光源５が消灯し、図２（ｃ）のよう
に再度回転保持部材３と上側ロッドレンズ１を退避位置
へ退避させる。その後接着剤塗布手段１０を塗布位置に
前進動させ、下側ロッドレンズ２の接合面の中心に紫外
線硬化接着剤９を定量塗布して後退避させる。次に図２
（ｄ）に示すように回転保持部材３が再度ゆっくり下降
し、上・下側ロッドレンズ１，２の接合面を当接させ、
紫外線硬化接着剤９を両ロッドレンズ１および２の接合
面全体に拡がるように押圧し、紫外線照射装置１１より
紫外光が両ロッドレンズ１，２に照射され、紫外線硬化
接着剤９が硬化し、接合がなされる。

【００１４】（効果）本発明によれば、それぞれが一定
の偏芯を有するレンズの接合において、接合時の組合せ
偏芯を確認しつつ接合することができるので、接合レン
ズの偏芯合格率を１００％合格とすることが可能となっ
た。また、組合せ偏芯が最良となる組合せ位置を簡単に
求めることができるので、極めて高精度な接合偏芯を有
するレンズを作ることができた。

【００１５】

【実施例２】（構成）図４，図５に実施例２を示す。なお、図中にお
いて前記実施例１と同一部材、同一形状および同一構成
については同一符号を付し、その説明は省略する。前記
実施例１では、上側ロッドレンズ１と下側ロッドレンズ
２が当接する位置または近接する位置にて芯出し作業を
行い、芯出し後、紫外線硬化接着剤９を塗布・硬化し上
・下側ロッドレンズ１，２を接合したのに対して、この
実施例２では、図４に示すように初めに、両支持部材
３，４がそれぞれ上・下側ロッドレンズ１，２を固定保
持し退避位置に退避セットされている状態で接着剤塗布
手段１０を前進動させ、下側ロッドレンズ２の接合面の
中心に紫外線硬化接着剤９を定量塗布し後退避させ、次
に図５に示すように回転保持部材３をゆっくり下降さ
せ、上・下側ロッドレンズ１，２の接合面を当接させ一
定量の押圧を行った状態で回転保持部材３を回転させ、
前記実施例１と同様に２本のロッドレンズ１，２の最も
偏芯をなくした状態の回転保持部材３の位置出しを行い
紫外線硬化をさせて、両ロッドレンズ１，２の接合を行
っている。

【００１６】（作用）このように実施例２においては、
紫外線硬化接着剤９を接合面に介在させた状態で押圧し
回転するために、接合時に発生する接着剤内の気泡が十
分に取り除かれる。

【００１７】（効果）したがって、実施例１の効果に加
えて、気泡残りによる接合不良が防げるという利点があ
る。

【００１８】

【実施例３】（構成）図６および図７に実施例３を示す。なお、図中
において前記実施例１と同一部材、同一形状および同一
構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
この実施例３が前記実施例１と異なる点は、図６および
図７に示すように光スポット検出装置７に入射する光ス
ポット１２をＸ，Ｙ座標の電気信号に変換する光検出器
１４を有する点と、回転保持部材３に駆動力を伝達する
モータ１５と、回転保持部材３の回転位置を０゜の位置
よりパルス信号を検出して監視するエンコーダ１６と、
回転保持部材３が３６０゜回転することにより描かれる
偏芯による円軌道１３を数値データに置き換え記憶し、
中心軸線（Ｘ，Ｙ座標の交点に一致）に対し最小な数値
データとその回転保持部材３の回転角度位置を求めるた
めモータ１５とエンコーダ１６に補正指令を下す演算回
路１７とを有する点である。以下には前記の異なる構成
部分についてのみ説明する。

【００１９】上・下側ロッドレンズ１，２の接合面が当
接する位置または近接する位置に存在する状態で図６に
示すように光源５より光線が照射され、その光線は２つ
のロッドレンズ１，２を透過して結像され光スポット１
２となり、その中心軸線上の結像位置に配置されている
光検出器１４を有する光スポット検出装置１に入射す
る。そして、入射した光スポット１２はＸ，Ｙ座標の電
気信号に変換され、演算回路１７に数値データとして記
憶される。次に回転保持部材３に演算回路１７の指示に
より制御されるモータ１６の駆動力が伝達され、回転保
持部材３が微速回転を行う。高精度に中心軸を基準に回
転保持部材３が回転することにより、光スポット検出装
置７に入射する光スポット１２は、２つのロッドレンズ
１，２に偏芯が生じている場合、光軸は屈曲し中心軸と
合致しない状態となる。下側ロッドレンズ２を固定し上
側ロッドレンズ１を回転させると、それぞれの光軸のズ
レは互いに干渉、増減しあいその結果円軌道１３を描き
始める。

【００２０】前記演算回路１７で任意に設定された、エ
ンコーダ１６に監視された角度毎に光スポット１２の
Ｘ，Ｙ座標の数値データを記憶していく。回転保持部材
３が３６０゜回転することにより光スポット１２の描い
た円軌道１３が演算回路１７に数値データとして記憶さ
れる。各角度毎に記憶された光スポット１２のＸ，Ｙ座
標の数値データの中で最もゼロすなわち中心軸に近い数
値データとその回転角度位置が選出される。つまり２本
のロッドレンズ１，２の最も偏芯をなくした状態の位置
関係が求め出される。求められた最適な角度はエンコー
ダ１６にフィードバックされ、回転保持部材３の回転位
置出しが自動的に行われる。その後実施例１と同様に接
着剤が塗布・硬化される。

【００２１】（作用）上記のように構成された実施例３
によれば、一連の芯出し作業が自動化されることにな
る。

【００２２】（効果）したがって、接合作業の効率化が
図れることになる。

【００２３】以上の実施例の説明においては、被接合レ
ンズとして棒状のロッドレンズを用いた場合について説
明したが、普通の形状の光学レンズにおいてもまったく
同様な効果が得られることはいうまでもない。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、それぞれのレンズに偏
芯を含んでいても、接合レンズとしての組合せ偏芯を最
小にする組合せを探して接合することで、任意に接合し
たレンズに比較して、接合レンズの接合偏芯を事実上無
視できる程に小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のレンズ芯出し接合機の基本的な構成
を示す断面図である。

【図２】図１のレンズ芯出し接合機の動作説明図であ
る。

【図３】図１のレンズ芯出し接合機の動作説明図であ
る。

【図４】実施例２のレンズ芯出し接合機の動作説明図で
ある。

【図５】実施例２のレンズ芯出し接合機の動作説明図で
ある。

【図６】実施例３のレンズ芯出し接合機の基本的な構成
を示す断面図である。

【図７】図６のレンズ芯出し接合機の動作説明図であ
る。

【符号の説明】

１ロッドレンズ２ロッドレンズ３回転保持部材４固定保持部材５光源６光スポット検出装置（光スポット像検出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接合すべき一対のレンズの一方のレンズ
の外径を締め付けて保持する固定保持部材と、前記固定
保持部材のレンズ保持部の中心軸線上に回転自在かつ中
心軸線上での摺動が自在に他方のレンズの外径を締め付
けて保持する回転保持部材と、前記両レンズを挟んで前
記レンズ保持部材の中心軸線上に、一方に光源、他方に
光スポット像検出手段を配設したことを特徴とするレン
ズ芯出し接合機。