JPH10122849A - レンズ芯取機における自動レンズ芯出し方法とその機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 従来のレンズ芯出し方法及び芯出し機構の改
良にある。 【解決手段】 カップ型治具にてレンズの狭圧保持前に
予め固定側のカップ型治具２に被加工レンズ１を真空吸
着させて、測定子６を被加工レンズの外周面に接触させ
た後に該被加工レンズを回転させながらレンズ回転位置
の検出器８からの信号を受信し、該受信信号による所定
の分割角度にてマイクロメーター９の測定信号をアナロ
グデジタルに変換しかつコンピュータ１１に１回転分を
記録する。該記録の数値を分析して最大値、最小値及び
各数値の回転位置を割出すと共に全測定データの平均値
を算出し、レンズ形状、押出し位置、測定位置により最
大値または最小値の割出し位置までレンズを回転させて
停止した後に、マイクロメーターの数値をフィードバッ
クさせながら偏芯修正の直動ステージ１２にてレンズを
平均値まで移動かつ停止させ、自動的にレンズの芯出し
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレンズ芯取機に関す
るが、詳しくは対向するカップ型治具にてレンズを狭圧
保持しかつレンズの外径を切削する自動レンズ芯出し方
法とその機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のレンズ芯出し方法としては、例え
ば特公平６−２２７９５号公報（レンズ芯取機における
レンズの芯出し装置）に掲載されているものがある。こ
の芯出し方法は、一対のカップ型治具の中芯に通気孔を
設けてカップ面を相対配設し、そのカップ型治具の対面
間に被加工レンズを所定圧力で挟持すると共に通気孔よ
り圧縮気体を送気して被加工レンズ面に圧縮気体を噴出
してレンズの芯出しの確認をし、更にカップ型治具によ
る挟持を緩めると共に圧縮気体の停止と再度のカップ治
具による挟持をするなどの操作を断続的に行う方法であ
る。

【０００３】このような従来方法を改良したものとし
て、最近本願出願人が開発して開示（特願平８−１９０
９０８号）したものがある。この発明は、レンズ芯取機
におけるレンズの芯出し方法とその装置であって図３乃
至図７に示されている。

【０００４】図３及び図４は、従来のレンズ芯出し方法
を示した原理機構図であり、２１は砥石軸、２２は被加
工レンズ、２３と２５はカップ型治具及び２４はダイヤ
ルゲージ（測定器）を図示したものである。このレンズ
芯出し方法の原理は、上下一対のカップ型治具の光軸
（両面）を介してレンズの芯出しかつ砥石軸を介して被
加工レンズの外径を切削するレンズの芯出し方法であっ
て、前記一対のカップ型治具の片側方向において被加工
レンズの真空吸着を可能にする工程と、該吸着状態で一
回転させながら被加工レンズの偏芯量を測定する工程
と、該測定値により偏芯量の高い値から低い値の平均値
を計算しかつ回転可能な砥石軸に対して回転を停止させ
る工程と、前記回転を停止させた砥石の円周上の一点で
前記の平均値までサーボモーターで移動させる工程とか
ら成り、また前記芯取方法において、砥石軸の回転を停
止させかつ被加工レンズをカップ型治具に真空吸着させ
てから低速回転させ、更にダイヤルを介して数値をコン
ピュータに記憶させて平均値を読み取り、また前記砥石
軸の回転を連続的に自動回転させかつ前記ダイヤルを
０．１μｍ又は０．０１μｍにし、更に前記光軸で確認
した後に対応したカップ型治具を介して被加工レンズを
固着しながら回転して砥石軸により被加工レンズの外径
を切削する方法にある。

【０００５】すなわち、このレンズ芯出し方法は砥石軸
２１の回転を停止させてから被加工レンズ２２をカップ
型治具２３に真空吸着させる。次いで、被加工レンズ２
２を低速で回転させダイヤルゲージ（測定器）２４によ
り数値の平均値をコンピュータ（図示せず）に記憶させ
平均値を読み取る。そして、数値の高い値を正確に測定
してから砥石軸２１に向けて被加工レンズ２２を停止さ
せる。その際、連続加工ができるので自動運転も可能と
なる。

【０００６】図５と図６は、従来のレンズ芯出し装置を
示した説明概要図である。この装置は、前記上下軸一対
から成るカップ型治具の光軸（両面）によるレンズの芯
出し装置において、前記片側方向のカップ型治具に真空
吸着装置を取付けかつ該カップ型治具を介して被加工レ
ンズを円錐形状（Ｒ形状）に合致するように真空吸着さ
せ、一方別設されている測定器には０．１μｍ又は０．
０１μｍ単位の計測器を使用すると共にその測定範囲を
±１ｍｍとし、更に前記測定器の中心が被加工レンズの
砥石軸と被加工レンズとの中心延長線上に配設されてお
り、また前記芯出し装置において、被加工レンズを一回
転させて偏芯量の高い値と低い値とを記録させて平均値
を算出して予め研削する砥石軸と、該砥石軸を停止させ
た状態で被加工レンズに約２ｍｍ程度近づけ、更にこの
状態で被加工レンズをサーボモーターに徐々に平均値ま
で移動させた後に元の位置に戻して芯確認する構成にな
っている。

【０００７】すなわち、従来のレンズ芯出し装置は一対
のカップ型治具において、片側方向のカップ型治具２３
に真空吸着装置が取付けてあり、円錐形状に被加工レン
ズ２２をＲ形状に合致するに予め尖角形状に形成されて
いる。また、別設したダイヤルゲージ（測定器）２４は
０．１μｍ又は０．０１μｍ単位の測定器を使用し、そ
の測定範囲は±１ｍｍの範囲内とする。このダイヤルゲ
ージ（測定器）２４を被加工レンズ２２の砥石軸２１と
被加工レンズ２２との中心点の延長上に測定器の中心が
くるように配設されている。この場合の被加工レンズ２
２の測定位置は、砥石軸２１側に対して逆の状態でも良
い。また、被加工レンズ２２を一回転させて偏芯量が高
い値と低い値とを記録させて平均値を算出して予め研削
される砥石軸２１を停止させ、更にその状態で被加工レ
ンズ２２に２ｍｍ位近づけた状態の砥石軸２１で被加工
レンズ２２を徐々にサーボモーターにより平均値まで移
動させ、その後に２ｍｍ位まで元の位置に戻して芯確認
をする。

【０００８】なお、図７はダイヤルゲージ（測定器）２
４による測定部分の制御ブロック図である。この測定制
御は、回転されている砥石を一旦停止させる砥石回転停
止工程→測定子を被測定面へ移動させる測定子移動工程
→ワーク軸を一回転させて測定テーダを読み込んで解折
するワーク軸一回転工程→最高値のポイントまでワーク
軸を回転移動するワーク軸回転移動工程→砥石軸の測定
値の中心位置までワークを砥石軸にて押し出すワーク押
し出工程→砥石を移動させて元に戻す砥石戻移動工程→
再度ワーク軸を一回転させて測定データを読み込んで解
析するワーク軸一回転工程→芯確認してから測定子を属
して砥石を再度回転させ研削の液出しをする砥石回転液
出工程→測定完了工程の工程順序で制御される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような本願出願人
が開示したレンズ芯取機におけるレンズの芯出し方法と
その装置を改良したところに、本発明が解決しようとす
る課題を有する。

【００１０】従来の芯出し方法としては、光学芯出し
（反射式、透過式、オートコリメータ）と機械的芯出し
（ベルクランプ）とがあり、また自動化については光学
芯出しではイメージセンンサーを用いて芯出しを行う方
法がある。この従来方法ではレンズの表面に研削液が付
着したり汚れがあった場合には、偏芯検出が困難ばかり
か装置の光学的な調整が困難であり、特に機械的芯出し
（ベルクランプ）においてはＺ値が小さいレンズで芯出
しが困難であった。なお、このＺ値は次のような式で算
定される。

【００１１】

【表１】 従って、Ｚ値が小さいレンズはもっぱら熟練工によって
微妙な芯出しを行うか、若しくは光学式装置を用いて目
視しながら人手によって芯出しを行っていた。そこで、
本発明はＺ値が小さなレンズでも人手によらず自動的に
芯出しを行うことを目的とした芯出し方法とその機構に
改良しようとしたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き課
題を解決するために開発したものであって、対向するカ
ップ型治具にてレンズを狭圧保持しかつレンズの外径を
切削するレンズ芯出し方法において、前記カップ型治具
にてレンズの狭圧保持前に予め固定側のカップ型治具に
被加工レンズを真空吸着させて置く工程と、測定子を被
加工レンズの外周面に接触させた後に該被加工レンズを
回転させながらレンズ回転位置の検出器からの信号を受
信する工程と、該受信された信号による所定の分割角度
にてマイクロメーターの測定信号をアナログデジタルに
変換しかつコンピュータに１回転分を記録する工程と、
該記録の数値を分析して最大値、最小値及び各数値の回
転位置を割出すと共に全測定データの平均値を算出する
工程と、レンズ形状、押出し位置、測定位置により最大
値または最小値の割出し位置までレンズを回転させて停
止した後に、マイクロメーターの数値をフィードバック
させながら偏芯修正の直動ステージにてレンズを平均値
まで移動かつ停止させてる工程と、によってレンズの芯
出しを行うことを特徴とするレンズ芯取機における自動
レンズ芯出し方法の提供にあり、また前記レンズの芯出
し工程において再度被加工レンズを回転させ測定数値を
分析して最大値、最小値の差が限界値より小であった場
合には芯出しを完了し、一方限界値より大であった場合
には限界値以内で完了となるまで繰り返して芯出し作動
を行うレンズ芯取機における自動レンズ芯出し方法の提
供にある。また、本発明は前記対向するカップ型治具に
てレンズを狭圧保持しかつレンズの外径を切削するレン
ズの芯取機構において、レンズ軸回転位置の検出器及び
レンズ軸を任意の位置にて停止させる装置を備えたレン
ズ軸モーターと前記カップ型治具レンズを保持させる真
空装置及び測定子移動ステージとレンズの偏芯量を測定
するマイクロメータ及びアナログデジタル交換器と前記
偏芯量を記憶して演算するコンピュータと前記偏芯を修
正する直動ステージとを用いて自動的にレンズの芯出し
を行うことを特徴とするレンズ芯取機における自動レン
ズ芯出し機構の提供にあり、更に前記芯出し機構の偏芯
修正装置において被加工レンズを移動させる角度の方向
を自在に可変することのできる直動ステージを用いたレ
ンズ芯取機における自動レンズ芯出し機構の提供にあ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】まず、対向するカップ型治具にて
レンズを狭圧保持しかつレンズの外径を切削するレンズ
芯出し方法において、前記カップ型治具にてレンズの狭
圧保持前に予め固定側のカップ型治具に被加工レンズを
真空吸着させて置く。次に、測定子を被加工レンズの外
周面に接触させた後に該被加工レンズを回転させながら
レンズ回転位置の検出器からの信号による所定の分割角
度にて、マイクロメーターよりの測定信号をアナログデ
ジタルに変換してコンピュータに１回転分記録する。更
に、各々記録された数値を分析して最大値、最小値及び
最大値、最小値の回転位置を割出すと共に全測定データ
の平均値を算出する。

【００１４】このようにしてレンズ形状、押出し位置、
測定位置により最大値または最小値の割出し位置までレ
ンズを回転させて停止した後に、マイクロメーターより
の数値をフィードバックさせながら偏芯修正の直動ステ
ージにてレンズを平均値まで移動させかつ停止させて芯
出しを行う。更に、再度被加工レンズを回転させ測定数
値を分析して最大値、最小値の差が限界値より小であっ
た場合には芯出し完了し、限界値より大であった場合に
は限界値以内で完了となるまで繰返し作動を行い芯出し
をする。

【００１５】

【実施例】以下、図面に従って本発明のレンズ芯取機に
おける自動レンズ芯出し方法とその芯出し装置について
説明する。

【００１６】図１及び図２は、本発明の自動レンズ芯出
し機構を示したものであり、１は被加工レンズ、２は固
定側カップ型治具、３は移動側カップ型治具、４は真空
装置、５は測定子移動ステージ、６は測定子、７はレン
ズ軸モータ、８はレンズ軸回転位置検出器、９はマイク
ロメータ、１０はアナグロデジタル変換器、１１はコン
ピュータ、１２は直動ステージ及び１３は角度調整部材
である。

【００１７】本発明機構の基本的な機構は、図３乃至図
７に示す機構と同じであるので、以下改良した部分につ
いてのみ説明する。まず、図１に示すように真空装置４
を介して被加工レンズ１を固定側カップ型治具２に吸着
させて仮り保持し、次にマイクロメーター９の測定子６
と測定子移動ステージ５を介して被加工レンズ１を外周
面まで移動させる。更に、レンズ軸モータ７を偏芯測定
時にコンピュータ１１によってコントロールする。その
際、測定子６の信号はマイクロメータ９で増幅された後
にアナログデジタル交換器１０を介してデジタル化し、
更にレンズ回転位置検出器８からの信号による所定の分
割角度でもって１回転分をコンピュータ１１に記録され
ることになる。更に、コンピュータ１１によって各々記
録された数値を分析され、最大値、最小値及び最大値、
最小値の回転位置を割出すと共に全測定データの平均値
が算出される。そして、コンピューター１１によってレ
ンンズ形状、押出し位置、測定位置により最大値または
最小値位置までレンズ軸回転位置検出器８の信号を参照
しながら、レンズ軸モータ７を回転させると共に停止さ
せる。更に、直動ステージ１２を測定子６よりのデジタ
ル化され信号をフィードバックさせながら被加工レンズ
１を平均値まで移動させてから停止させる。この工程を
繰り返すことによって、レンズの芯出しは完了する。な
お、角度調整部材１３はレンズ形状によって直動ステー
ジ１２に角度を付けて置き位置調整部材１４でもって支
持部材１５に固定される。

【００１８】このように構成されている本発明の機構
は、対向するカップ型治具にてレンズを狭圧保持しレン
ズの外径を切削する芯取機において、カップ型治具にて
レンズを狭圧保持する前に予め固定側カップ型治具に被
加工レンズを真空吸着させて置き、更に測定子を被加工
レンズの外周面に接触させた後に被加工レンズを回転さ
せながらレンズ回転位置検出器からの信号による所定の
分割角度にてマイクロメーターよりの測定信号をアナロ
グデジタルに変換してコンピュータに１回転分を記録
し、更に各々記録された数値を分析して最大値、最小値
及び最大値、最小値の回転位置を割出すと共に全測定デ
ータの平均値を算出する。そして、レンンズ形状、押出
し位置、測定位置により最大値または最小値の割出し位
置までレンズを回転させて停止した後に、マイクロメー
ターよりの数値をフィードバックさせながら偏芯修正の
直動ステージにてレンズを平均値まで移動させ停止させ
てから芯出しを行う。更に、再度被加工レンズを回転さ
せて測定数値を分析して最大値、最小値の差が限界値よ
り小であった場合には芯出しを完了し、限界値より大で
あった場合には限界値以内で完了となるまで繰返し作動
を行って芯出しをする。

【００１９】なお、偏芯修正の直動ステージ１２におい
て、レンズ形状によっては固定側カップ治具２に対し垂
直方向から押したのでは図２のＢの方向へ移動せずにＡ
の方向へ浮き上がってしまう欠点があり、その場合は固
定側カップ型治具２に対し偏芯修正の直動ステージ１２
に角度を付けて被加工レンズを押出す必要がある。ま
た、偏芯修正の直動ステージ１２に角度を付けられる構
造となっており、より正確な修正を可能とするもので単
に固定側カップ型治具２に対し垂直方向からのみ修正押
出しできない欠点を補うものでもある。

【００２０】

【発明の効果】本発明の自動芯出し方法は、対向するカ
ップ型治具にてレンズを狭圧保持しかつレンズの外径を
切削するレンズ芯出し方法において、前記カップ型治具
にてレンズの狭圧保持前に予め固定側のカップ型治具に
被加工レンズを真空吸着させて置く工程と、測定子を被
加工レンズの外周面に接触させた後に該被加工レンズを
回転させながらレンズ回転位置の検出器からの信号を受
信する工程と、該受信された信号による所定の分割角度
にてマイクロメーターの測定信号をアナログデジタルに
変換し、かつコンピュータに１回転分を記録する工程
と、該記録の数値を分析して最大値、最小値及び各数値
の回転位置を割出すと共に全測定データの平均値を算出
する工程と、レンズ形状、押出し位置、測定位置により
最大値または最小値の割出し位置までレンズを回転させ
て停止した後に、マイクロメーターの数値をフィードバ
ックさせながら偏芯修正の直動ステージにてレンズを平
均値まで移動かつ停止させる工程と、によってレンズの
芯出しを行うことを特徴とするレンズ芯取機における自
動レンズ芯出し方法であり、また前記レンズの芯出し工
程において再度被加工レンズを回転させ測定数値を分析
して最大値、最小値の差が限界値より小であった場合に
は芯出しを完了し、一方限界値より大であった場合には
限界値以内で完了となるまで繰り返して芯出し作動を行
うレンズ芯取機における自動レンズ芯出し方法であるか
ら、従来のレンズ芯出し方法よりも優れた方法を提供す
ることができると共に、いかなる小さなレンンズでも人
手によらず自動的に芯出しを行うことができる。

【００２１】また、本発明の自動芯出し機構は前記対向
するカップ型治具にてレンズを狭圧保持しかつレンズの
外径を切削するレンズ芯取機構において、レンズ軸回転
位置の検出器及びレンズ軸を任意の位置にて停止させる
装置を備えたレンズ軸モーターと前記カップ型治具レン
ズを保持させる真空装置及び測定子移動ステージとレン
ズの偏芯量を測定するマイクロメータ及びアナログデジ
タル交換器と前記偏芯量を記憶して演算するコンピュー
タと前記偏芯を修正する直動ステージとを用いて自動的
にレンズの芯出しを行うことを特徴とするレンズ芯取機
における自動レンズ芯出し機構であり、更に前記芯出し
機構の偏芯修正装置において、被加工レンズを移動させ
る角度の方向を自在に可変することのできる直動ステー
ジを用いたレンズ芯取機における自動レンズ芯出し機構
であるから、従来のレンズ表面に研削液が付着したり汚
れがあった場合に偏芯検出が困難になったり光学的な調
整が難しいと言う欠点や、機械的な芯出し（ベルクラン
プ）においてＺ値が小さいレンズで芯出しが困難であっ
たものを人手によらず自動的に芯出しを行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動レンズ芯出し機構を示した説明概
要図。

【図２】本発明の自動レンズ芯出し機構を示した説明概
要図。

【図３】従来のレンズ芯出し機構を示した説明概要図。

【図４】従来のレンズ芯出し機構を示した説明概要図。

【図５】従来のレンズ芯出し機構を示した説明概要図。

【図６】従来のレンズ芯出し機構を示した説明概要図。

【図７】従来のレンズ芯出し機構の測定制御ブロック
図。

【符号の説明】

１ 被加工レンズ ２ 固定側カップ
型治具 ３ 移動側カップ型治具 ４ 真空装置 ５ 測定子移動ステージ ６ 測定子 ７ レンズ軸モータ ８ レンズ軸回転
位置検出器 ９ マイクロメータ 10 アナログデジ
タル変換器 11 コンピュータ 12 直動ステージ 13 角度調整部材 14 位置調整部材 15 支持部材 21 砥石軸 22 被加工レンズ 23 カップ型治具 24 ダイヤルゲージ（測定器）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向するカップ型治具にてレンズを狭圧
   保持しかつレンズの外径を切削するレンズ芯出し方法に
   おいて、前記カップ型治具にてレンズの狭圧保持前に予
   め固定側のカップ型治具に被加工レンズを真空吸着させ
   て置く工程と、測定子を被加工レンズの外周面に接触さ
   せた後に該被加工レンズを回転させながらレンズ回転位
   置の検出器からの信号を受信する工程と、該受信された
   信号による所定の分割角度にてマイクロメーターの測定
   信号をアナログデジタルに変換しかつコンピュータに１
   回転分を記録する工程と、該記録の数値を分析して最大
   値、最小値及び各数値の回転位置を割出すと共に全測定
   データの平均値を算出する工程と、レンズ形状、押出し
   位置、測定位置により最大値または最小値の割出し位置
   までレンズを回転させて停止した後に、マイクロメータ
   ーの数値をフィードバックさせながら偏芯修正の直動ス
   テージにてレンズを平均値まで移動かつ停止させてる工
   程と、によってレンズの芯出しを行うことを特徴とする
   レンズ芯取機における自動レンズ芯出し方法。
2. 【請求項２】 前記レンズの芯出し工程において、再度
   被加工レンズを回転させ測定数値を分析して、最大値、
   最小値の差が限界値より小であった場合には芯出しを完
   了し、一方限界値より大であった場合には限界値以内で
   完了となるまで繰り返して芯出し作動を行う請求項１記
   載のレンズ芯取機における自動レンズ芯出し方法。
3. 【請求項３】 前記対向するカップ型治具にてレンズを
   狭圧保持しかつレンズの外径を切削するレンズの芯取機
   構において、レンズ軸回転位置の検出器及びレンズ軸を
   任意の位置にて停止させる装置を備えたレンズ軸モータ
   ーと、前記カップ型治具レンズを保持させる真空装置及
   び測定子移動ステージと、レンズの偏芯量を測定するマ
   イクロメータ及びアナログデジタル交換器と、前記偏芯
   量を記憶して演算するコンピュータと、前記偏芯を修正
   する直動ステージと、を用いて自動的にレンズの芯出し
   を行うことを特徴とするレンズ芯取機における自動レン
   ズ芯出し機構。
4. 【請求項４】 前記芯出し機構の偏芯修正装置におい
   て、被加工レンズを移動させる角度の方向を自在に可変
   することのできる直動ステージを用いた請求項３記載の
   レンズ芯取機における自動レンズ芯出し機構。