JPH07150114A

JPH07150114A - レンズ接合装置

Info

Publication number: JPH07150114A
Application number: JP32131993A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Ozaki; 誠彦尾崎
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1995-06-13

Abstract

(57)【要約】【目的】前工程の接着剤付与工程のコストを低減し、
接合装置の構造が単純で調整も簡単とし、また接合作業
と同じ装置にて接着剤層の厚みも自動的に均一にでき、
人による熟練作業を廃止し、接合に関わるコストを低減
させる。【構成】光学レンズを接合するレンズ接合装置におい
て、レンズ１，２重ね合わせ時に、下降−停止または下
降−上昇（下降量＞上昇量）を繰り返しながらレンズを
重ね合わす構造とする。レンズ重ね合わせ後には、レン
ズ１中心を押し当て部１７を有する芯金具１８により押
し付け、その押し付ける力を圧縮バネ２８による変位で
調整する構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学レンズの接合（レ
ンズを重ね合わせる作業）において、接着剤層へ気泡が
混入せず、また接着剤層の厚さが不均一にならない接合
を行うことができるレンズ接合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レンズの接合において、接着剤層へ気泡
が混入しない方法として、例えば特公昭６２−２０２３
４号公報記載の方法が知られている。この従来技術を図
８〜１３にしたがって説明する。図８に示すように、凸
レンズ１および凹レンズ２は、各接合面３，４をそれぞ
れ上向きになるよう水平支持されている。支持方法は、
チャックや吸着などにより行われている。また、上記各
々のレンズ１，２の上面には、接着剤５，６が前工程に
て付与されている。接着剤５，６は、レンズ中央に泡な
く付与されており、凸レンズ１には重量配分１、凹レン
ズ２には重量配分１０なる量がそれぞれ付与されてい
る。７，８は、それぞれ凸レンズ１，凹レンズ２を支持
する治具である。

【０００３】次に、上記接着剤５，６を付与されたレン
ズ１，２を接合する。図９に示すように、凸レンズ１を
固定支持している治具７を反転し、かつ凹レンズ２の上
方に移動させ、凹レンズ２を固定支持している治具８を
０．４ｍｍ／ｓの速度で上方に移動させることにより接
合を行う。接着剤５，６は点接触した後、同化し、図１
０のように泡混入がなく広がり、接着剤層が形成され、
接合作業は完了する。

【０００４】また、接着剤層の厚さが不均一にならない
方法としては、従来、人手によるものが一般的な技術で
あり、図１１に示すように、レンズ１，２を重ね合わせ
た後、上側に位置するレンズ（凸レンズ１）の中心に当
て棒１０を押し当てかつ揺動させ、接着剤層９の厚さ不
均一を人が目視にて確認しながら調整をしている。上記
接着剤層９の厚さ不均一とは、図１２に示すように、接
着剤層９がくさび状になっている状態で、ナトリウムラ
ンプ等のように波長一定の光源１１でニュートンリング
を観察すれば、その様子が図１３のように縞模様１２と
なるので、不均一を確認できる。すなわち、縞模様１２
の１本分（明暗１組）で光源波長の１／２の厚み差があ
ることになり、作業者は、縞模様１２の本数を確認しな
がら凸レンズ１を揺動して調整を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では以下に示す問題点があった。接合を行う
際、接合を行う各々のレンズ１，２の接合面３，４に各
々接着剤５，６を付与していなければならないため、接
合の前工程である接着剤付与を２箇所行わなければなら
ない。すなわち、接着剤付与装置を２台設置するか、も
しくは１つの接着剤付与装置を移動させる手段が必要と
され、前工程の設備コストが高くなる。

【０００６】また、接合を行う際、一方の治具７を反転
移動させるが、光軸を一致させるために反転移動後の高
精度な位置決めが必要であり、機械構造的が複雑になっ
て、機械の位置合わせ調整も複雑なものになる。また、
この方法であると、前記説明の接着剤層９の厚さを均一
にする対策が行われていないため、接着剤層９の厚さの
均一性が確保できない。そのため、工程をもう１つ設け
なければならない。すなわち、人手による調整をしなけ
ればならないため、生産コストが多大になるという問題
があった。

【０００７】また、接着剤層の厚さの均一性確保は人手
によるものであるが、この作業は熟練が必要であり、ま
た疲労度の高い作業である。

【０００８】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、前工程の接着剤付与工程のコストを低減
し、接合装置の構造が単純で調整も簡単であり、また接
合作業と同じ装置にて接着剤層の厚みも自動的に均一に
でき、人による熟練作業を廃止し、接合に関わるコスト
を低減させることができるレンズ接合装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するために、本発明は、光学レンズを接合するレンズ
接合装置において、レンズ重ね合わせ時に、下降−停止
または下降−上昇（下降量＞上昇量）を繰り返しながら
レンズを重ね合わすことが可能な構造と、レンズ重ね合
わせ後には、レンズ中心を押し付け、その押し付ける力
を弾性体による変位で調整することが可能な構造とを同
時に兼ね備えることとした。

【００１０】本発明を図１に基づいて説明する。凸レン
ズ１は、接合面３を下方に向けて治具７に挿入支持され
ている。凹レンズ２は、接合面４を上方に向けて治具８
に挿入支持されている。そして、前工程にて、凹レンズ
２上面だけに、接着剤６がレンズ中央に泡なく付与され
ている。また、凸レンズ１の上方には、レンズ吸着筒１
３が設置されている。この吸着筒１３は、図中波線で示
すように上下方向に移動可能になっており、かつ水平方
向に移動し、凹レンズ２上方にも移動可能になってい
る。

【００１１】上記構造の装置にて接合を行う。まず、凸
レンズ１上面に接するまでレンズ吸着筒１３を下降させ
る。そして、吸着筒１３は、吸引を行い凸レンズ１を吸
い付ける。その後、レンズ吸着筒１３を上昇させる。凸
レンズ１は、吸引によりレンズ吸着筒１３に固定されて
いるので、レンズ吸着筒１３と共に上昇する。次に、レ
ンズ吸着筒１３を凹レンズ２上方に移動する。その後、
レンズ吸着筒１３を下降させ、すなわち、凸レンズ１を
下降させ、接合を行う。

【００１２】一般に、レンズの一方にしか接着剤を付与
していないとき、レンズを一定速度で、下降し、接合さ
せると、接着剤層へ泡が混入することは知られている。
そこで、一定速度で下降接合させるのではなく、下降−
停止−下降−停止を繰り返しながら、レンズ吸着筒１３
を下げる。図２に示すように、下降を行ったとき、接着
剤６の広がるスピードが円周位置でそれぞれ多少違うた
め、図２のように山部１５、谷部１６といった凸凹を形
成しながら接着剤６が広がる。そのまま下降を続ける
と、図３のように山部１５の先端同士が一体になり、谷
部１６の部分が泡１４となる。しかし、下降を続けず停
止させると、谷部１６に接着剤６がまわり、図２のよう
な凸凹は消滅するため、泡１４の発生は防止できる。再
度下降させると、接着剤６の広がり端は凸凹になるが、
下降を停止すると凸凹は消滅する。したがって、上記動
作のできる装置にて接合を行うと、接着剤層９に泡１４
が混入することはない。上記装置を用いれば、接着剤付
与は、接合面１箇所のみでよいため、前工程である接着
剤付与のコストを低減させることができる。また、接合
装置に治具反転構造がなくなるため、装置が単純化さ
れ、また、位置決め調節が容易になる。

【００１３】以下に接着剤層９の厚さを均一にする装置
構造について説明する。図４にレンズ吸着筒１３部分の
詳細構造を示す。レンズ吸着筒１３は、レンズ中心を押
す押し当て部１７を有する芯金具１８と凸レンズ１を保
持するレンズ保持筒１９とで構成されている。レンズ
１，２を重ね合わせた後、上記押し当て部１７で凸レン
ズ１中心を押し付ける。押し付け力を調整制御すること
により、接合面の接着剤層９の厚みを自動で均一にする
ことができる。上記構造の装置を用いれば、レンズ重ね
合わせ作業と同じ装置にて接着剤層９の厚さの均一調整
ができるようになり、それにより、人手による熟練作業
をなくすことができ、接合に関わるコストを大幅に低減
させることができる。

【００１４】

【実施例１】本発明の実施例１を図５および図６に基づ
き説明する。図５は本実施例に用いた装置の概略構成を
示す斜視図である。図６は吸着筒部分の構造を示す一部
を破断した側面図である。なお、前記説明と同一部材に
は同一符号を付し、その説明については省略する。以下
に接合装置の構成を図５に従って説明する。凸レンズ１
および凹レンズ２は、治具７，８の上部にそれぞれ装着
支持されている。上記治具７，８はテーブル２０に固定
されており、テーブル２０が回ることにより、レンズ
１，２の供給、排出が行えるようになっている。また、
前工程で凹レンズ２には、接着剤６が付与されて接合装
置に供給されるよう構成されている。凸レンズ１を吸着
移動させるレンズ吸着筒１３は、吸着筒台２１に固定さ
れており、この吸着筒台２１は台ガイド２２に固定さ
れ、上下に精度よく移動できるようになっている。ま
た、吸着筒台２１は、押し付け調節棒２３にて上下アー
ム２４に連結されている。

【００１５】上記吸着筒部分の詳細な構成を図６に従っ
て説明する。レンズ吸着筒１３は、レンズ中心を押す押
し当て部１７、また、それを固定支持している芯金具１
８および凸レンズ１を保持するレンズ保持部１９で構成
されている。芯金具１８には、エア吸引および吐き出し
ができるように空気挿通孔２９が設けられ、その空気挿
通孔２９は、吸着筒台２１に設置された孔３０およびエ
ア口３１に通じている。したがって、エア口３１にてエ
アの吸引、吐き出しを行えば、吸着筒１３先端部に通づ
るように構成されている。また、レンズ保持部１９は、
芯金具１８と摺動自在に取り付けられており、相対的に
上下可能になっており、ピン３２にて上下移動幅を規制
している。したがって、レンズ保持部１９にてレンズを
保持しながら、押し当て部１７をレンズ中心に押し当て
ることができる構成になっている。

【００１６】また、上下アーム２４は、台ガイド２２と
共通のレール２５上を移動するアームガイド２６に固定
されている。また、上下アーム２４には、スライド孔２
７が設けられており、押し付け調整棒２３は、上記スラ
イド孔２７を介して吸着筒台２１に取り付けられてい
る。上下アーム２４と吸着筒台２１との間には、圧縮バ
ネ２８が挿入されており、図のように、治具８にある凸
レンズ１にレンズ吸着筒１３を突き当てて、さらに上下
アーム２４を下げることにより、すなわち圧縮バネ２８
の縮み量により、凸レンズ１を押す力を調節できるよう
に構成されている。さらに、上下アーム２４は、図５に
示すように、モータ３３に接続されたボールネジ３４に
連結されており、上下アーム２４はモータ３３の制御に
より上下位置を任意に移動させることができるようにな
っている。これにより、吸着筒１３の上下位置およびレ
ンズを押し付ける力をモータ３３の制御により行うこと
ができる。また、上記構造体は、水平ガイド３５を介し
てベース３６に固定されている。そして、ベース３６に
固定されたシリンダ３７によって上記構造体を水平に移
動することができる構造になっている。

【００１７】上記構成の装置を用いて接合を行う。接合
の手順を図５および図６に従って説明する。レンズ吸着
筒１３は、凸レンズ１が挿入してある治具７上に位置し
ている。その位置からモータ３３の制御により、上下ア
ーム２４を、レンズ保持部１９が凸レンズ１に接する位
置まで降下させる。その後、エア口３１から吸引を行
い、凸レンズ１をレンズ吸着筒１３に吸着させる。そし
て、モータ３３の制御により、レンズ吸着筒１３を上昇
させ、凸レンズ１を治具７より離脱させる。次に、シリ
ンダ３７を駆動させ、凸レンズ１を治具８に装着固定さ
れている凹レンズ２上方に移動させる。その後、モータ
３３を制御し、凸レンズ１を降下し、接合を行う。ここ
で、接着剤層への泡混入を防ぐため、凸レンズ１は、下
降−停止を繰り返すようにモータ３３を制御する。ま
た、下降−上昇（下降量＞上昇量）を繰り返す方法でも
気泡混入を防げる。上記方法にて凸レンズ１を下降し続
けると、接着剤は泡の混入なく広がり、凸レンズ１と凹
レンズ２は重ね合わされる。

【００１８】その後、エア口３１からエアを導入する。
空気挿通孔２９から出されるエアは更に広がろうとする
ため、レンズ保持部１９を押し上げてエアは漏れる。こ
れにより、凸レンズ１には押し当て部１７しか接しない
状態になる。さらに、モータ３３を駆動し、圧縮バネ２
８を圧縮させることにより、押し当て部１７より凸レン
ズ１中心に適当な押し付け力を発生させ、数秒間押し付
けを保持する（もしくは押し付け力の強弱を数回繰り返
す）。上記方法により、レンズ接着剤層の厚みを均一に
することができる。したがって、本実施例の装置を用い
て接合を行えば、上記の接合方法が簡単かつ確実に行え
るため、接着剤をレンズ片面にしか付与しなくても泡の
混入を防ぐことができる。また、接合装置の構造が単純
であり、また、接着剤層均一化調整を人手に頼ることな
く自動でできる。

【００１９】

【実施例２】本発明の実施例２を図７に基づいて説明す
る。図７は吸着筒部分の構造を示す一部を破断した側面
図である。なお、前記説明と同一部材には同一符号を付
し、その説明については省略をする。本実施例で用いた
装置は、前記実施例１の押し付け力調整をバネによるも
のではなく、圧力調整シリンダ３８にて調整を行うもの
である。図７のように、上下アーム２４にシリンダ３８
を固定し、シリンダアーム３９を吸着筒台２１に固定す
る。これにより、シリンダ３８に導入するエアの圧力に
よって押し付け力を制御することができる。電磁弁など
でエアの圧力の違うものを切り換えることにより、種々
の押し付け力を設定することができる。したがって、本
実施例を用いれば、レンズの違いにより、それぞれのレ
ンズに適した押し付け力を簡単に切り換えることができ
るので、段取り換えや多種少量生産に応用することがで
きる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明のレンズ接合装置
によれば、接着剤をレンズ片面にしか付与しなくても泡
の混入を防ぐことができ、前工程である接着剤付与工程
のコストを低減させることができる。また、接合装置の
構造が単純となるため、機械の調整が簡単になり、また
接着剤層の均一化を人手に頼ることなく自動でできるた
め、熟練作業を廃止することができ、接合に関わるコス
トを大幅に低減させることができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の概念を示す正面図である。

【図２】本発明の装置を用いてレンズ接合する際の一時
点での接着剤の状態を示す平面図である。

【図３】レンズ接合の際に泡ができる過程を説明するた
めの平面図である。

【図４】本発明の装置の概念を示す正面図である。

【図５】本発明の実施例１の装置を示す斜視図である。

【図６】同実施例１の装置の要部を示す一部を破断した
側面図である。

【図７】本発明の実施例２の装置の要部を示す一部を破
断した側面図である。

【図８】従来の装置を示す正面図である。

【図９】従来の装置を示す正面図である。

【図１０】従来の装置を示す正面図である。

【図１１】従来の装置を示す正面図である。

【図１２】従来の装置を示す正面図である。

【図１３】従来の装置により接着剤層の均一を確認する
状態を示すレンズの平面図である。

【符号の説明】

１凸レンズ２凹レンズ３，４接合面５，６接着剤９接着剤層１０当て棒１３レンズ吸着筒１４泡１７押し当て部１８芯金具１９レンズ保持筒２１吸着筒台２３押し付け調整棒２８圧縮バネ３８圧力調整シリンダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学レンズを接合するレンズ接合装置に
おいて、レンズ重ね合わせ時に、下降−停止または下降
−上昇（下降量＞上昇量）を繰り返しながらレンズを重
ね合わすことが可能な構造と、レンズ重ね合わせ後に
は、レンズ中心を押し付け、その押し付ける力を弾性体
による変位で調整することが可能な構造とを同時に兼ね
備えたことを特徴とするレンズ接合装置。