JPH10230443A

JPH10230443A - レンズの芯取り加工方法および装置

Info

Publication number: JPH10230443A
Application number: JP3232597A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Akita; 俊哉秋田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】レンズの芯出し加工の際に生じるカケ、カン
を極めて小さく抑える。【解決手段】レンズ５を挟持するレンズホルダー３，
４をベルクランプ軸１、ワーク軸２にそれぞれ設け、レ
ンズホルダー３，４を同軸芯線上に対向配置する。砥粒
層１７ａがボンド材によって固められているとともに円
板状であって外周側ほど厚さ方向に幅が広くなる砥粒層
を有する回転駆動自在な砥石１７を設ける。砥石１７を
レンズホルダー３，４の軸芯線に対して垂直な方向に進
退する第１送り機構２６を設ける。第１の送り機構をレ
ンズホルダーの軸芯線に対して平行な方向に進退する第
２送り機構２７を設ける。第１送り機構２６および第２
送り機構２７の進退を制御するための制御装置３６とを
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス、セラミッ
ク等の光学素子のレンズをベルクランプして芯取り加工
する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】両面が球面状、または平面形状に加工さ
れたレンズを芯取り加工する芯取機は、特開昭５２―１
３１９６号公報に開示されている。

【０００３】図１３は上記装置の正面図を示し、図１４
は図１３のベルクランプ軸およびワーク軸を示す部分拡
大図である。この装置はベルチャック式の芯取機で、ベ
ルクランプ軸７０およびワーク軸７１の先端には、それ
ぞれレンズホルダー７２、７３が装着されており、前記
ベルクランプ軸７０を前進させることにより、前記レン
ズホルダー７２、７３間にレンズ７４が挟持される。ま
た、鼓型の周側部を有する円盤形状の砥石７５が砥石軸
７６に取り付けられており、回転駆動する砥石軸７６を
前記レンズ７０に対して進退、左右移動させるととも
に、前記レンズ７４を回転させることにより、自動的に
面取り、芯取りを行い得るようになっている。

【０００４】前記レンズ７４に対する砥石軸７６の進退
運動は、モーター７７を駆動源として、ギヤボックス７
８を介して駆動されるカム軸７９に設けた切込みカム８
０の回転により行う。この動きによりレンズ７４の芯取
り加工を行う。この進退運動にて、砥石軸７６と対向す
るワーク軸７１の上部側に径決めストッパー８１が設け
てあり、砥石軸７６が接触した位置で砥石軸７６の前進
運動が停止し、レンズ７４の芯取り加工が停止するよう
になっている。

【０００５】また、左右方向の運動は、進退運動と同様
に、モーター７７を駆動源として駆動されるカム軸７９
に設けた横送りカム８２の回転により行う。この動きに
よりレンズ７４の両側の面取り加工を行う。砥石軸７６
の外周部に設けた８３は右面取りストッパー、８４は左
面取りストッパーであり、各ストッパーはマイクロヘッ
ドと離接してレンズ７４の左右面取り幅を決定するもの
である。

【０００６】図１５はレンズ７４の芯取りおよび左右面
取りの加工プロセスを示したもので（１）〜（７）はそ
の順序を示している。加工は、芯取り加工後に左右の面
取り加工を行う。その詳細なプロセスを以下に示す。（１）砥石７５は後退した初期の位置にある。（２）レンズ７４に接近する位置まで砥石７５は急速で
前進する。（３）砥石７５を通常速度で前進することによりレンズ
７４の芯取り加工を行う。（４）砥石７５を左方向に移動させることにより、レン
ズ７４の右側の面取り加工を行う。（５）砥石７５を若干後退させる。（６）砥石７５を右方向に移動させることにより、レン
ズ７４の左側の面取りを加工を行う。（７）砥石７５が高速で後退することにより１サイクル
の加工が完了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】通常の芯取り加工で
は、レンズの外径精度、および面取り形状精度を維持す
るために、メッシュ＃１８０〜＃４００の電着砥石を用
いている。しかし、モーター、スピンドル、歯車の噛み
合い、母機の剛性、および砥石の１回転当たりのミクロ
ンオーダーの振れにより、加工時には振動が発生する。
この振動により芯取りされたレンズ７４の面取り部７４
ａとの稜線７４ｂにはカケ７４ｃ、カン（ひび）７４ｄ
が発生する（図１６参照）。前記カケ７４ｃ、カン７４
ｄのレンズ半径方向の幅（以下、カケ幅、カン幅と称
す）は、砥石のメッシュ、レンズの材質、加工中の振動
状態により異なるが、通常、０．０１〜０．０３ｍｍ程
度である。面取りを行わないレンズ７４では、この幅は
さらに大きくなる。

【０００８】最近、光学系を用いる種々な製品では、コ
ンパクト化が求められている。そのため、光学系もそれ
に合わせてコンパクト化が求められている。そのため、
レンズそのものは、光学系の中で必要とする有効径と、
実際の外径との差を少なくすることとによりレンズを小
径化していきたいというニーズがある。したがって、加
工にて発生していたカケ７４ｃ、カン７４ｄは有効径内
まで入ることはレンズとして成り立たないために、この
規格幅が０．０１ｍｍ以下というレンズ７４が求められ
るようになってきた。

【０００９】また、公知の技術として、カケ幅、カン幅
を小さくする手段として、メタルボンド、あるいはレジ
ンボンド等をボンド材とし、メッシュ＃２００〜＃１０
００のダイヤモンド砥粒を混在させた砥粒層７５ａを有
する一般的なダイヤモンドメタルボンド（あるいはレジ
ンボンド）砥石（図１７参照）を使用して芯取り、およ
び面取り加工を行っている。前記砥石では、加工中の振
動をボンド材が吸収するという働きも兼ね備えている。
そのため、同メッシュの電着砥石と比較して、カケ幅、
カン幅が小さくなる。

【００１０】ただし、ダイヤモンドメタルボンド（ある
いはレジンボンド）砥石を用いて、上記芯取機で量産加
工を行った場合、レンズ７４の外径加工精度が徐々に悪
化するという問題点が生じる。それは、上記芯取機にお
ける加工プロセスの中で、レンズ７４の外径加工（芯取
り加工）を行うときには、図１５および図１７に示すよ
うに、レンズ７４が砥石のほぼ中央部７５ｂで加工され
る。そのために、加工数の増加に伴い、砥石７５の表面
は周辺部７５ｃより中央部７５ｂの方が摩耗が促進され
る。このように摩耗した砥石７５でレンズ７４を加工し
た場合、レンズの外周面の形状は図１８（ａ）に示すよ
うに、樽型形状１０４ｅになる。また、左面取り加工を
行った場合、図１８（ｂ）に示すように、テーパー形状
１０４ｆになる。実際の生産においては、種々な形状の
レンズを加工するために、砥石の摩耗状態は複雑な形状
となる。芯取り加工では、砥石表面形状を転写する加工
方法であるために、砥石表面が偏摩耗がレンズ外周面の
形状精度の悪化となる。

【００１１】このようなレンズを鏡枠に組むと、枠とレ
ンズとの間にガタが生じ、高精度な光学系ができないと
いう問題点があった。したがって、上記芯取機では、カ
ケ幅、カン幅を０．０１ｍｍ以下に抑え、かつレンズ外
周面を高精度に維持することができないという問題点が
あった。

【００１２】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、レンズの芯取り加工、面取り加工する
際に生ずるカケ、カンを極めて小さく抑えることができ
るレンズの芯取り加工方法および装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る請求項１のレンズの芯取り加工装置
は、レンズを挟持するよう同軸芯線上に対向配置されて
いるとともに、軸芯線回りに回転駆動自在となるよう配
置された一対のレンズホルダーと、砥粒がボンド材によ
って固められているとともに円板状であって外周側ほど
厚さ方向に幅が広くなる砥粒層を有する回転駆動自在な
砥石と、砥石をレンズホルダーの軸芯線に対して垂直な
方向に進退する第１の送り機構と、第１の送り機構をレ
ンズホルダーの軸芯線に対して平行な方向に進退する第
２の送り機構と、第１の送り機構および第２の送り機構
の進退を制御するための制御装置とを設けた。

【００１４】また、請求項２のレンズの芯取り加工装置
は、レンズを挟持するよう同軸芯線上に対向配置されて
いるとともに、軸芯線回りに回転駆動自在となるよう配
置された一対のレンズホルダーと、砥粒がボンド材によ
って固められているとともに円板状であって両面の周縁
部に面取り部を設けた回転駆動自在な砥石と、砥粒がボ
ンド材によって固められているとともに、レンズホルダ
ーの軸芯線に対して垂直な加工面とレンズホルダーの軸
芯線に対して傾斜した加工面を設けた円板状の回転駆動
自在な端面加工用砥石と、砥石および端面加工用砥石を
レンズホルダーの軸芯線に対して垂直な方向に進退する
第１の送り機構と、砥石および端面加工用砥石をレンズ
ホルダーの軸芯線に対して平行な方向に進退する第２の
送り機構と、第１の送り機構および第２の送り機構の進
退を制御するための制御装置とを設けた。

【００１５】さらに、請求項３のレンズの芯取り加工装
置は、レンズを挟持するよう同芯軸線上に対向配置され
ているとともに、軸芯線回りに回転駆動自在となるよう
配置された一対のレンズホルダーと、砥粒がボンド材に
よって固められているとともに円板状であって外周側ほ
ど厚さ方向に幅が広くなる砥粒層を有する回転駆動自在
な砥石Ａと、砥粒がボンド材によって固められていると
ともに円板状であって両面の周縁部に面取り部を設けた
回転駆動自在な砥石Ｂと、砥石Ａをレンズホルダーの軸
芯線に対して垂直な方向に進退する第１の送り機構と、
砥石Ｂをレンズホルダーの軸芯線に対して垂直な方向に
進退する第３の送り機構と、第１の送り機構および第３
の送り機構をレンズホルダーの軸芯線に対して平行な方
向に進退する第２の送り機構と、第１の送り機構、第３
の送り機構および第２の送り機構の進退を制御するため
の制御装置とを設けた。

【００１６】本発明に係る請求項４のレンズの芯取り加
工方法は、レンズを挟持するよう同軸芯線上に対向配置
されているとともに、軸芯線回りに回転駆動自在となる
よう配置された一対のレンズホルダーと、砥粒がボンド
材によって固められているとともに円板状であって外周
側ほど厚さ方向に幅が広くなる砥粒層を有する回転駆動
自在な砥石と、回転駆動自在である一対のレンズホルダ
ーにて挟持したレンズの軸芯線に対して砥石を垂直な方
向に進退する第１の送り機構と、第１の送り機構をレン
ズの軸芯線に対して平行な方向に進退する第２の送り機
構とからなるレンズの芯取り加工装置を用い、第１の送
り機構により砥石をレンズの方向に前進させるととも
に、第２の送り機構により砥石を揺動もしくは１方向に
移動させることにより、レンズの芯取りを行う工程と、
第１の送り機構および第２の送り機構により砥石を面取
り角度方向に移動させてレンズの面取り加工を行う工程
とにより行うこととした。

【００１７】また、請求項５のレンズの芯取り加工方法
は、レンズを挟持するよう同軸芯線上に対向配置されて
いるとともに、軸芯線回りに回転駆動自在となるよう配
置された一対のレンズホルダーと、砥粒がボンド材によ
って固められているとともに円板状であって両面の周縁
部に面取り部を設けた回転駆動自在な砥石と、砥粒がボ
ンド材によって固められているとともに、レンズホルダ
ーの軸芯線に対して垂直な加工面とレンズホルダーの軸
芯線に対して傾斜した加工面を設けた円板状の回転駆動
自在な端面加工用砥石と、砥石および端面加工用砥石を
レンズホルダーの軸芯線に対して垂直な方向に進退する
第１の送り機構と、砥石および端面加工用砥石をレンズ
ホルダーの軸芯線に対して平行な方向に進退する第２の
送り機構と、第１の送り機構および第２の送り機構の進
退を制御するための制御装置とを有するレンズの芯取り
加工装置を用い、第１の送り機構により砥石をレンズの
方向に進退させて砥石をレンズに当接するとともに、第
２の送り機構により砥石を揺動もしくは１方向に移動さ
せてレンズの芯取りを行う工程と、第１の送り機構およ
び第２の送り機構により砥石を面取り角度方向に移動さ
せてレンズの面取り加工を行う工程と、第１の送り機構
および第２の送り機構により端面加工用砥石を面取り角
度方向に移動させてレンズの端面加工を行う工程とによ
り行うこととした。

【００１８】さらに、請求項６のレンズの芯取り加工方
法は、レンズを挟持するよう同軸芯線上に対向配置され
ているとともに、軸芯線回りに回転駆動自在となるよう
配置された一対のレンズホルダーと、砥粒がボンド材に
よって固められているとともに円板状であって外周側ほ
ど厚さ方向に幅が広くなる砥粒層を有する回転駆動自在
な砥石Ａと、砥粒がボンド材によって固められていると
ともに円板状であって両面の周縁部に面取り部を設けた
回転駆動自在な砥石Ｂと、砥石Ａをレンズホルダーの軸
芯線に対して垂直な方向に進退する第１の送り機構と、
砥石Ｂをレンズホルダーの軸芯線に対して垂直な方向に
進退する第３の送り機構と、第１の送り機構および第３
の送り機構をレンズホルダーの軸芯線に対して平行な方
向に進退する第２の送り機構と、第１の送り機構、第３
の送り機構および第２の送り機構の進退を制御するため
の制御装置とを有するレンズの芯取り加工装置を用い、
第１の送り機構により砥石Ａをレンズの方向に前進させ
て砥石Ａをレンズに当接するとともに、第２の送り機構
により砥石Ａを揺動もしくは１方向に移動させてレンズ
の芯取りを行う工程と、第３の送り機構よび第２の送り
機構により砥石Ｂを面取り角度方向に移動させてレンズ
の面取り加工を行う工程とにより行うこととした。

【００１９】請求項１および請求項４の発明にあって
は、レンズホルダーは、加工するレンズを挟持する。砥
石は、その外周面でレンズホルダーに挟持されているレ
ンズの芯出し加工を行い、エッジ部でレンズの面取り加
工を行う。第１の送り機構は、砥石をレンズホルダーの
軸芯線に対して垂直に移動させ、芯出し加工を行うとと
もに、所定の仕上げ径になるまで研削する。第２の送り
機構は、芯出し加工の際に砥石をレンズホルダーの軸芯
線に対して平行に移動させ、砥石の偏摩耗を防ぐ。すな
わち、ボンド材で砥粒を結合した砥石は偏摩耗し易い
が、砥石をレンズホルダーの軸芯線方向に揺動もしくは
１方向に移動させることにより、砥石の加工面（主に外
周面）は均一に摩耗する。さらに、制御装置は、第１の
送り機構と第２の送り機構の移動を制御する。第１の送
り機構および第２の送り機構の移動は制御装置により個
別に行われる。さらに、第１の送り機構および第２の送
り機構の移動は制御装置により同時に行われ、レンズホ
ルダーの軸芯線に対して、所望する角度に砥石を移動さ
せ、レンズの面取り加工を行う。さらに、レンズの加工
を行う砥石には、ボンド材で砥粒を固定した砥石を使用
しているので、加工時の振動はボンド材によって吸収さ
れる。

【００２０】また、請求項２および請求項５の発明にあ
っては、砥石は外周面でレンズの芯取り加工を行い、傾
斜した加工面でレンズの面取り加工を行う。端面用砥石
はレンズの端面加工を行う。その他の作用は前記請求項
１，４の作用と同様である。

【００２１】さらに、請求項３および請求項６の発明に
あっては、レンズホルダーの軸芯線に対して移動する砥
石Ａ、砥石Ｂの一方でレンズ芯取り加工を行い、他方で
レンズの面取り加工を行う。砥石Ａおよび砥石Ｂは、第
１の送り機構および第３の送り機構により、個別に移動
される。その他の作用は前記請求項１，４の作用と同様
である。

【００２２】

【発明の実施の形態】

［実施の形態１］図１〜図６は本発明に係る実施の形態
１を示し、図１は芯取り装置の上面図（一部断面図）を
示し、図２は芯取り装置のベルクランプ軸およびワーク
軸の駆動部の正面図（一部断面図）を示し、図３および
図６はレンズの加工プロセスを示し、図４は外径加工の
モデルを示し、図５はレンズ形状を示す。

【００２３】図２に示すように、ベルクランプ軸１とワ
ーク軸２とが同芯軸線上に対向して回動自在に支承され
ている。前記ベルクランプ軸１とワーク軸２との対向す
るそれぞれの端部（先端部）には、レンズ５を保持する
ためのレンズホルダー３，４が螺着されている。また、
前記ベルクランプ軸１およびワーク軸２の他端部（後端
部）には、それぞれ歯数が等しい歯車６および歯車７が
取り付けられている。ベルクランプ軸１に取り付けられ
た歯車６の中心には、連結部材１５の一端が螺着されて
おり、この連結部材１５の他端部には円柱形状の突起部
１５ａが設けられている。この突起部１５ａは、前記ベ
ルクランプ軸１およびワーク軸２の軸方向（以下、Ｘ方
向と称す）に駆動可能なシリンダー１６のピストン部１
６ａとは、回転自在、かつ、両者間で前記Ｘ方向に相対
的な移動がないように連結されている。これにより、ベ
ルクランプ軸１の軸芯線回りの回転がシリンダー１６に
阻害されず、かつ前記シリンダー１６のピストン部１６
ａの進退移動により、ベルクランプ軸１は連結部材１５
を介してＸ方向に進退、すなわちワーク軸１に対して接
近・離反自在となっている。そして、前記ベルクランプ
軸１を前進させることにより、前記ベルクランプ軸１お
よびワーク軸２の各先端に螺着したレンズホルダー３，
４間にレンズ５を挟持し、ベルクランプ軸１を後退させ
ることによりレンズ５の挟持を解放するようになってい
る。

【００２４】前記ベルクランプ軸１に取り付けた歯車６
には歯車８が噛み合わされているとともに、ワーク軸２
に取り付けた歯車７には歯車９が噛み合われている。歯
車８，９は同じ歯数で、ベルクランプ軸１およびワーク
軸２に平行に配置された連動軸１０に軸着されており、
歯車８，９にそれぞれ噛み合う歯車６，７は前記したよ
うに同じ歯数であるため、連動軸１０の回転によりベル
クランプ軸１およびワーク軸２が同時に同じ方向で、か
つ同じ速さで回動されるようになっている。この連動軸
１０にはプーリー１１が軸着されおり、プーリー１１
は、サーボモーター１２の回転駆動軸に軸着したプーリ
ー１３にベルト１４を介して連結されている。サーボモ
ーター１２には、サーボモーター１２の回転制御（回転
数制御、駆動・停止制御等）を行う制御装置３６（図１
参照）が接続されており、サーボモーター１２を駆動源
として、連動軸１０が回動し、ベルクランプ軸１および
ワーク軸２が同速度で回動するように構成されている。
なお、歯車６は、ベルクランプ軸１がシリンダー１６に
よってＸ方向に移動しても歯車８と噛み合うように、幅
が厚くなっている。

【００２５】図１に示すように、各レンズホルダー３，
４に挟持されたレンズ５を加工する円板状の砥石１７
が、その外周面をレンズ５の外周面に対向させるように
して配設されている。砥石１７の砥粒層１７ａは外周面
側にリング状に設けられており、砥粒層１７ａは外周側
ほど厚さ方向に幅が広くなるように形成されている。す
なわち、砥粒層１７ａはその軸芯線方向断面が外周側を
長辺とする台形形状となっている。この砥粒層１７ａの
ボンドは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｚｎなどの金属粉を主成分とし
たメタルボンド、あるいはポリイミド系樹脂、フェノー
ル系樹脂を主成分としたレジンボンド、あるいはビトリ
ファイドボンドとし、砥粒はダイヤモンド粉末、ｃ―Ｂ
Ｎ、アルミナ、炭化ケイ素等を用いて結合構成したもの
である。

【００２６】前記砥石１７は、砥石軸２０の端部（図１
においては右端）に取り付けられ、押さえ部材１８を介
してネジ１９により砥石軸２０に固定されている。前記
砥石軸２０の他端部（図１において左端）には、プーリ
ー２１が軸着され、ベルト２２を介して、モーター２４
の回動駆動軸に軸着したプーリー２３に連結されてい
る。これにより、前記砥石１７は、前記モーター２４を
駆動源として、砥石軸２０と一緒にその軸芯線回りに回
動自在となっている。

【００２７】前記砥石軸２０およびモーター２４は、第
１送り機構２６の第１スライドテーブル２５に固設され
ている。この第１送り機構２６は、砥石１７をベルクラ
ンプ軸１およびワーク軸２に対して垂直方向（以下、Ｙ
方向と称す）に移動する機構であり、前記第１スライド
テーブル２５と、第１スライドテーブル２５のＹ方向の
移動をガイドする２本のガイドレール２８と、第１スラ
イドテーブル２５を移動するための送りネジ２９と、前
記各ガイドレール２８の両端を固設するとともに前記送
りネジ２９を回動自在に、その両端を保持するベット３
０と、前記ベット３０の上端に固設されるとともに前記
送りネジ２９の上端が連結されたサーボモーター３１と
から構成されている。この送りネジ２９は第１スライド
テーブル２５に螺合されており、駆動源であるサーボモ
ーター３１の作動により送りネジ２９が回動して第１ス
ライドテーブル２５を前記Ｙ方向に上下動させる。これ
により、前記砥石軸２０を介して前記砥石が下降および
上昇し、砥粒層１７ａの外周面がレンズホルダー３，４
の間に挟持されたレンズ５の外周面に対して当接および
離反する。

【００２８】前記第１送り機構２６のベット３０は、第
２送り機構２７の第２スライドテーブル３７に固設され
ている。この第２送り機構２７は、砥石１７を前記Ｘ方
向に移動する機構であり、第２スライドテーブル３７
と、第２スライドテーブル３７のＸ方向の移動をガイド
する２本のガイドレール３２と、第２スライドテーブル
３７を移動するための送りネジ３３と、前記ガイドレー
ル３２の両端を固設するとともに前記送りネジ３３を回
動自在に、その両端を保持するベット３４と、前記ベッ
ト３４の右端に固設されるととも前記送りネジ３３の右
端が連結されたサーボモーター３５とから構成されてい
る。この送りネジ３３は第２スライドテーブル３７に螺
合されており、駆動源であるサーボモーター３５の作動
により送りネジ３３が回動して第２スライドテーブル３
７を前記Ｘ方向に移動させる。これにより、第１スライ
ドテーブル２５および前記砥石軸２０を介して前記砥石
１７が左右方向に移動する。

【００２９】また、前記サーボモーター３１，３５は制
御装置３６に接続されており、この制御装置３６により
サーボモーター３１，３５の回転が制御される。これに
より、第１送り機構２６の第１スライドテーブル２５あ
るいは第２送り機構２７のスライドテーブル３７を介し
て前記砥石１７は、単独で一次元的に移動制御されると
ともに、第１スライドテーブル２５および第２スライド
テーブル３７を同時に移動（以下、複合移動と称す）す
ることで二次元的な移動制御が可能になる。

【００３０】次に、上記構成の芯取り装置を用いたレン
ズの芯取り方法を図１〜図６に基づいて説明する。本方
法では、レンズに両凹レンズを用いた。まず、後退して
いたベルクランプ軸１をシリンダー１６により前進さ
せ、図１および図２に示すように、レンズホルダー３，
４間にレンズ５を挟持する。以下、図３を用いてレンズ
５の加工プロセスを説明する。なお、図３において、一
点鎖線は砥石１７の砥粒層１７ａの左側エッジ部１７ｂ
の軌跡、破線は前の加工プロセスの砥石１７の位置をそ
れぞれ示している。

【００３１】（１）モーター２４を駆動させ、プーリー
２３、ベルト２２および砥石軸２０を介して砥石１７を
回転させる。その状態で、サーボモーター３１の駆動に
より第１送り機構２６を移動させ、図３（ａ）に示すよ
うに、砥石１７の砥粒層１７ａの左側エッジ部１７ｂが
レンズ５の左端５ａの近接に位置するまで、砥石１７を
高速で近付ける。

【００３２】（２）サーボモーター１２を駆動し、連動
軸１０、歯車６，８および歯車９，７を介してレンズホ
ルダー３，４間に挟持したレンズ５を回転し、図示省略
したノズルより油性あるいは水溶性研削液を供給する。
そして、第１送り機構２６により砥石１７をＹ方向に前
進させて砥粒層１７ａの外周面１７ｄをレンズ５の外周
面５ｃに当接させつつ、第２送り機構２７によりＸ方向
（左側）に移動させ、レンズ５の芯取り加工を行う。こ
の芯取り下降に際し、レンズ５の外周面５ｃに砥石１７
と接触しない部分、すなわち砥石１７の右側のエッジ部
１７ｃがレンズ５の外周面５ｃにおけるエッジ部５ａ、
５ｂの間にあると、芯取りしたレンズ５の外周面５ｃに
段差が発生する。そこで、段差が発生しないように、芯
取り加工が進行し、レンズ５の仕上げ径：φＤ₁まで砥
石１７を移動した位置では、図３（ｂ）に示すように、
砥石１７の砥粒層１７ａの右側のエッジ部１７ｃが、レ
ンズ５の仕上げ径に対する右側のエッジ部５ｂより少な
くとも０．１ｍｍ以上右側に位置するように移動制御す
る。また、砥石１７のＸ方向への移動は、左右方向に揺
動してもよい。このときの揺動幅は、砥粒層１７ａの左
右のエッジ部１７ｂ，１７ｃの間とし、砥粒層１７ａの
外周面１７ｄのほぼ全面を使用する。

【００３３】（３）レンズ５の仕上げ径：φＤ₁の位置
で砥石１７の移動を停止し、レンズ５が少なくとも１回
転する間、その状態を維持する（図３（ｂ）参照）。な
お、サーボモーター１２の回転数を上げることにより、
この時間が短縮される。

【００３４】（４）第１送り機構２６により砥石１７を
上方に若干後退させる（この軌跡により、砥石１７の外
周面１７ｄのほぼ全面によりレンズ５の外周面５ｃを加
工するので、砥石１７の偏摩耗を抑えられる）。あるい
は、その位置から、第２送り機構２７によりＸ方向（左
側）に移動させる（この軌跡（図示省略）では、砥石１
７の外周面１７ｄが従来技術に示したように、偏摩耗し
ているときでも、砥石１７の外周面１７ｄの一番直径が
大きい部分、すなわち砥石１７の一端部で、レンズ５の
外周面５ｃの全面をＸ方向に接触するので、レンズ５の
外周面５ｃがテーパー形状、あるいは樽形状になること
を防止する）。次に、図３（ｃ）に示すように、第１送
り機構２６によりＹ方向（前進）に移動させる。

【００３５】（５）図３（ｄ）に示すように、第１送り
機構２６と第２送り機構２７の複合移動により砥石１７
を面取り角度：θ₁方向に移動させ、砥石１７の右側の
エッジ部１７ｃにより、レンズ５の左側稜線部の左面取
り加工を行う。なお、サーボモーター１２の回転数を上
げることにより、単位時間当たりの砥石１７とレンズ５
との接触量が増えるので、前記砥石１７の移動を高速化
することができる。さらに、レンズ５の右側球面部５ｄ
側からレンズ５の外周面５ｃに向けて斜め上方に砥石１
７を移動させて面取り加工するのは、レンズ５の球面部
５ｄへのカケ幅を小さくするためである。その理由を図
４を用いて説明する。図４は円板状の砥石１７を回転し
つつ矢印方向（右方向）に移動させて円柱状の被加工物
５の芯取りを行っている状態を示しており、芯取り時に
砥石１７の圧力、移動などによって被加工物５にカケが
生じた際、カケは、砥石１７の入り側（図中左側）より
出側（図中右側）の方が大きくなるからである。これに
より、レンズ５の面取りの際にカケが生じたとしても、
カケはレンズ５の外周面５ｃに生ずるため、レンズの光
学性能に影響を与えない。

【００３６】（６）図３（ｅ）に示すように、レンズ５
の右側のエッジ部５ｂの右面取り加工を開始する位置ま
で砥石１７を移動させる。

【００３７】（７）レンズ５の左面取り加工と同様に、
図３（ｆ）に示すように、第１送り機構２６および第２
送り機構２７の複合移動により砥石１７を面取り角度：
θ₂方向に移動させ、砥石１７の左側のエッジ部１７ｂ
によりレンズ５の右面取り加工を行う。

【００３８】（８）図３（ｇ）に示すように、第１送り
機構２６および第２送り機構２７により初期位置まで砥
石１７を高速で後退させる。

【００３９】以上のような加工プロセスとなる。なお、
左右の面取り加工を実施しない場合は、その加工プロセ
スを省く。

【００４０】つぎに、図５に示す様な平凹レンズ形状の
レンズ５の端面部５ｅを加工（以下、この加工を端面加
工と称す）するときの加工プロセスを、図６を用いて説
明する。

【００４１】（１）上記加工プロセスと同様に、砥石１
７によりレンズ５の外周面５ｃを加工した後、図６
（ａ）に示すように、砥石１７をレンズ５の左側で、か
つレンズホルダー４の外周とレンズ５の左側球面部５ｄ
の仕上げ径：φＤ₂との間に位置するように移動させ
る。

【００４２】（２）図６（ｂ）に示すように、第２送り
機構２７により砥石１７をＸ方向（右側）に移動してレ
ンズに砥石１７の砥粒層１７ａを接触させ、端面加工を
行う。

【００４３】（３）前記左側面取り加工を行うときは、
第１送り機構２６により砥石１７をＹ方向（後退―上
昇）に移動させ、図３（ｃ）に示すように、砥石１７の
右側のエッジ部１７ｃをレンズ５の左面取り開始位置ま
で移動させる。あるいは、若干Ｘ方向（左側）に砥石１
７を逃がしてから上記加工プロセスと同様に、左面取り
加工を行う。

【００４４】（４）第１送り機構２６および第２送り機
構２７の複合移動により砥石１７を面取り角度：θ₃方
向に移動させ、図６（ｄ）に示すレンズ５の左面取り加
工を行う。

【００４５】（５）レンズ５の右面取り加工を行うとき
は、砥石１７の左側のエッジ部１７ｂをレンズ５の右面
取り開始位置まで移動させ、上記加工プロセスと同様に
行う。

【００４６】本発明の実施の形態１のレンズの芯取り加
工装置および加工方法によれば、ボンド材で砥粒を固定
した砥石１７を使用しているので、加工時の振動はボン
ド材が吸収する。そのためカケやカンを０．０１ｍｍ以
下の小さな幅に抑えることができる。また、ボンド材で
砥粒を結合した砥石１７は偏摩耗し易いが、レンズ５に
対して砥石１７を当て付けるだけでレンズ５の芯取り加
工をするのではなく、クランプ軸１およびワーク軸２の
軸芯線方向であるＸ方向に移動あるいは揺動させている
ので、砥石１７の加工面（主に外周面１７ｄ）を均一に
摩耗させることができる。さらに、砥石１７のほぼ全面
を用いて加工することができるので、レンズ５の外周面
５ｃをより高精度に加工することができる。

【００４７】また、砥石１７の砥粒層１７ａは外周面１
７ｄ側の幅を広く、中心側の幅を狭くした台形形状に形
成してあるので、砥石１７を交換することなく、種々な
形状のレンズの芯取り、面取り、端面加工を行うことが
できる。

【００４８】［実施の形態２］図７〜図９は本発明に係
る実施の形態２を示し、図７は芯取り装置の上面図（一
部断面図）を示し、図８および図９はレンズの加工プロ
セスを示す。

【００４９】本実施の形態は、前記実施の形態１におけ
る押さえ部材１８およびネジ１９を廃止するとともに、
砥石１７に関してのみ以下の点が異なり、その他の構成
は実施の形態１と同一の構成部分からなるもので、同一
構成部品には同一番号を付し、その説明を省略する。

【００５０】本実施の形態では、図７に示すように、レ
ンズ５の芯出し加工および面取り加工をするための芯出
し用砥石４０と、レンズ５の端面加工および面取り加工
をするための端面用砥石４１とが設けられている。

【００５１】芯出し用砥石４０は砥石軸２０の右端に取
り付けられ、ナット４２により固定されている。芯出し
用砥石４０は円板状に形成され、その外周面にリング状
の砥粒層４０ａが設けられている。砥粒層４０ａには、
外周側の両側に面取り部が設けられており、この面取り
部は砥粒層４０ａの外周面側が幅狭となるようなテーパ
ー状に形成されている。また、砥粒層４０ａの外周面
は、その幅が加工するレンズ５の外周面の幅より広く形
成されている。

【００５２】端面用砥石４１は、前記砥石４０の右側面
に当接するようにして砥石軸２０に着脱自在に取り付け
られ、スペーサー４３を介してネジ４４により固定され
ている。端面用砥石４１は円板状に形成され、その外周
面にリング状の砥粒層４１ａが設けられている。砥粒層
４１ａは、その外径が前記芯出し用砥石４０の砥粒層４
０ａの外径より大径に形成されている。この砥粒層４１
ａは、芯出し用砥石側４０の側面がストレート（垂直
面）に形成されるとともに、その反対側の側面にはスト
レート部と面取り部が形成されている。ストレート部は
砥粒層４１ａの外周側に設けらている。面取り部はスト
レート部から端面用砥石４１の中心部の方向に延在され
るとともに、砥粒層４１ａの肉厚を厚くするテーパー状
に形成されている。この端面用砥石４１を着脱するとき
は、ネジ４４の締め付け、取り外しにより行う。そのた
め、端面用砥石４１の着脱時に、芯出し用砥石４０を固
定するためのナット４２はそのままで行うことができ
る。また、前記端面用砥石４１の砥粒層４１ａは、実施
の形態１の芯出し用砥石４０と同様なボンド材、砥粒に
より構成されている。なお、芯出し用砥石４０の砥粒層
４０ａと端面用砥石４１の砥粒層４１ａは、ボンド材や
砥粒が異なるものを使用することができる。

【００５３】次に、上記構成の芯取り装置を用いたレン
ズの芯取り方法を図７〜図９に基づいて説明する。ま
ず、端面加工を含むレンズ５の芯取り加工プロセスを示
す。後退していたベルクランプ軸１をシリンダー１６に
より前進させ、図７に示すように、レンズホルダー３，
４間にレンズ５を挟持する。以下、図８を用いてレンズ
５の加工プロセスを説明する。なお、図８において、一
点鎖線は芯出し用砥石４０および端面用砥石４１の軌
跡、破線は前の加工プロセスの芯出し用砥石４０および
端面用砥石４１の位置をそれぞれ示している。

【００５４】（１）モーター２４を駆動させ、プーリー
２３、ベルト２２および砥石軸２０を介して芯出し用砥
石４０および端面用砥石４１を回転させる。その状態
で、サーボモーター３１の駆動により第１送り機構２６
を移動させ、図８（ａ）に示すように、芯出し用砥石４
０の砥粒層４０ａの左側の端部４０ｅが、レンズ５の左
端（エッジ部）５ａに接近する位置まで芯出し用砥石４
０および端面用砥石４１を高速で近づける。

【００５５】（２）サーボモーター１２（図２参照）の
駆動により、レンズホルダー３，４間に挟持されたレン
ズ５が回転し、図示省略したノズルより油性あるいは水
溶性研削液が供給される。そして、第１送り機構２６に
より芯出し用砥石４０および端面用砥石４１をＹ方向に
前進させ、図８（ｂ）に示すように、砥粒層４０ａの外
周面４０ｄをレンズ５の外周面５ｃに当接させつつ、第
２送り機構２７によりＸ方向（左側）に移動させ、レン
ズ５の芯取り加工を行う。芯取り加工が進行し、レンズ
５の仕上げ径：φＤ₁まで芯出し用砥石４０を移動した
位置では、図３（ｂ）に示すように、芯出し用砥石４０
の砥粒層４０ａの右側の端部４０ｆが、レンズ５の仕上
げ径に対する右側のエッジ部５ｂより少なくとも０．１
ｍｍ以上右側に位置するように制御する。このようにし
ないと、前記実施の形態１で説明したように、レンズ５
の外周面５ｃに段差が発生する。

【００５６】（３）レンズ５の仕上げ径：φＤ₁の位置
で芯出し用砥石４０の移動を停止し、レンズ５が少なく
とも１回転する間、その状態を維持する（図８（ｂ）参
照）。なお、サーボモーター１２の回転数を上げること
により、この時間を短縮することができる。

【００５７】（４）第１送り機構２６により芯出し用砥
石４０および端面用砥石４１を上方に若干後退させ、芯
出し用砥石４０および端面用砥石４１をＸ方向へ移動す
る際に、端面用砥石４１の先端がレンズ５と干渉しない
位置まで移動する。そして、第２送り機構２７によりＸ
方向（左側）に移動させ、図８（ｃ）に示すように、端
面用砥石４１がレンズ５を越える位置まで移動し、第１
送り機構２６によりＹ方向（前進―下降）させる。

【００５８】（５）第２送り機構２７により芯出し用砥
石４０および端面用砥石４１をＸ方向（右側）に移動さ
せ、端面用砥石４１のストレート部をレンズ５の端面に
当接するとともに、面取り部をレンズの左側のエッジ部
５ａに当接し、図８（ｄ）に示すように、レンズ５の端
面加工と左面取り加工を同時進行して行う。

【００５９】（６）第１送り機構２６により芯出し用砥
石４０および端面用砥石４１を上方に若干後退させ、芯
出し用砥石４０および端面用砥石４１をＸ方向へ移動す
る際に、端面用砥石４１の先端がレンズ５と干渉しない
位置まで移動する。そして、第２送り機構２７によりＸ
方向（右側）に移動させて芯出し用砥石４０がレンズ５
を越える位置まで移動し、第１送り機構２６によりＹ方
向（前進―下降）させ、図８（ｅ）に示すように、レン
ズ５の左面取り加工を開始する位置まで芯出し用砥石４
０を移動させる。

【００６０】（７）第２送り機構２７により芯出し用砥
石４０および端面用砥石４１をＸ方向（左側）に移動さ
せ、図８（ｆ）に示すように、芯出し用砥石４０の面取
り部でレンズ５の右面取り加工を行う。

【００６１】（８）図８（ｇ）に示すように、第１送り
機構２６および第２送り機構２７により初期位置まで芯
出し用砥石４０および端面用砥石４１を高速で後退させ
る。

【００６２】なお、レンズ５の右側の端面加工を実施す
るときは、端面用砥石４１の砥粒層４１ａの左側のスト
レートの外側面が、ストレート部と面取り部とからなる
形状になっている砥石を設ける。さらに、レンズ５の両
側を端面加工するときは、砥粒層４１ａの両側面にスト
レート部と面取り部を設けた砥石で行う。

【００６３】さらに、レンズ５の端面加工を行わないと
きは、ネジ４３およびスペーサー４２を外すことによ
り、端面用砥石４１を外す。このとき、ナット４２によ
り取り付けられた芯出し用砥石４０は弛むことがない。
故に、取り外しによるミクロンオーダーでの砥石振れを
防止する。以下に、端面加工をおなわず、芯出し用砥石
４０により芯出し加工および面取り加工を行う場合を説
明する。

【００６４】まず、後退していたベルクランプ軸１をシ
リンダー１６により前進させ、図７に示すように、レン
ズホルダー３，４間にレンズ５を挟持する。以下、図９
を用いて加工プロセスを説明する。なお、図９におい
て、一点鎖線は芯出し用砥石４０の軌跡、破線は前の加
工プロセスの芯出し用砥石４０の位置をそれぞれ示して
いる。

【００６５】（１）モーター２４を駆動させ、芯出し用
砥石４０を回転させる。その状態で、サーボモーター３
１の駆動により第１送り機構２６を移動させ、図９
（ａ）に示すように、芯出し用砥石４０の砥粒層４０ａ
の左側の端部４０ｅが、レンズ５の左端５ａに接近する
位置まで、芯出し用砥石４０を高速で近づける。

【００６６】（２）サーボモーター１２の駆動により、
レンズホルダー３，４間に挟持されたレンズ５が回転
し、図示省略したノズルより油性あるいは水溶性研削液
が供給される。そして、第１送り機構２６により芯出し
用砥石４０をＹ方向に前進させて砥粒層４０ａの外周面
４０ｄをレンズ５の外周面５ｃに当接させつつ、第２送
り機構２７によりＸ方向（左側）に移動させ、レンズ５
の芯取り加工を行う。芯取り加工が進行し、レンズ５の
仕上げ径：φＤ₁まで芯出し用砥石４０を移動した位置
では、図９（ｂ）に示すように、芯出し用砥石４０の砥
粒層４０ａの右側の端部４０ｆが、レンズ５の仕上げ径
に対する右側のエッジ部５ｂより少なくとも０．１ｍｍ
以上右側に位置する。

【００６７】（３）レンズ５の仕上げ径：φＤ₁の位置
で芯出し用砥石４０の移動を停止し、レンズ５が少なく
とも１回転する間、その状態を維持する（図９（ｂ）参
照）。なお。サーボモーター１２の回転数を上げること
により、この時間が短縮される。

【００６８】（４）図９（ｃ）に示すように、第２送り
機構２７により芯出し用砥石４０をＸ方向（左側）に移
動して芯出し用砥石４０をレンズ５の左側に位置させ、
第１送り機構２６により芯出し用砥石４０をＹ方向（前
進―下降））させる。

【００６９】（５）第２送り機構２７により芯出し用砥
石４０をＸ方向（右側）に移動させ、図９（ｄ）に示す
ように、芯出し用砥石４０の砥粒層４０ａの面取り部に
よりレンズ５の左面取り加工を行う。

【００７０】（６）図９（ｅ）に示すように、第１送り
装置２６および第２送り装置２７により、芯出し用砥石
４０をレンズ５の右面取り加工を開始する位置まで移動
させる。

【００７１】（７）第２送り機構２７により芯出し用砥
石４０をＸ方向（左側）に移動させ、図９（ｆ）に示す
ように、芯出し用砥石４０の砥粒層４０ａの面取り部で
レンズ５の右面取り加工を行う。

【００７２】（８）図９（ｇ）に示すように、第１送り
機構２６および第２送り機構２７により初期位置まで芯
出し用砥石４０を高速で後退させる。

【００７３】なお、上記芯出し用砥石４０によりレンズ
５の芯出し加工をおこなうとき、実施の形態１の砥石１
７と同様に、芯出し用砥石４０をＸ方向に揺動させつつ
芯出しを行ってもよい。

【００７４】本発明の実施の形態２のレンズの芯取り加
工装置および加工方法によれば、実施の形態１と同様
に、カケ幅、カン幅を０．０１ｍｍ以下に抑え、かつ砥
石のほぼ全面を用いて加工することによりレンズの外周
面を高精度に維持することができる。さらに、芯出し用
砥石４０と端面加工用砥石４１を別々に設けたので、各
加工に適した砥石を用いることができる。

【００７５】［実施の形態３］図１０〜図１２は本発明
に係る実施の形態３を示し、図１０は芯取り装置の上面
図（一部断面図）を示し、図１１および図１２はレンズ
の加工プロセスを示している。

【００７６】本実施の形態は、用途の異なる砥石を独立
して移動自在に設けるとともに、その砥石および送り機
構に関して前記実施の形態１と異なり、その他の構成は
実施の形態１と同一の構成部分からなるもので、同一構
成部品には同一番号を付し、その説明を省略する。

【００７７】図１０に示すように、第２送り機構の第２
スライドテーブル３７の上に、第１送り機構２６と同様
に構成された第３送り機構６３が、第１送り機構２６と
並設するようにして設けられている。前記第３送り機構
６３は、Ｙ方向に移動する機構であり、第３スライドテ
ーブル６４のＹ方向の移動をガイドする２本のガイドレ
ール６０と、第３スライドテーブル６４に螺合し第３ス
ライドテーブル６４をＹ方向に移動する送りネジ６１
と、前記ガイドレール６０の両端を固設するとともに前
記送りネジ６１を回動自在に、その両端を保持したベッ
ト５９と、前記ベット５９の上端に固設されるとともに
前記送りネジ６１の上端が連結されたサーボモーター６
２とから構成されている。サーボモーター６２は、第１
送り機構２６のサーボモーター３１および第２送り機構
２７のサーボモーター３５に接続された制御装置３６に
接続され、サーボモーター６２の回転が制御される。

【００７８】また、前記第３送り機構６３のベット５９
の上には、砥石軸５４とモーター５８が固設されてい
る。砥石軸５４とモーター５８は、砥石軸５４に軸着し
たプーリー５５とモーター５８の回転駆動軸に軸着した
プーリー５７との間に巻き掛けしたベルト５６により連
結され、モーター５８を駆動源として、その回転をプー
リー５７、ベルト５６、プーリー５５を介して、砥石軸
５４に伝達させるように構成されている。砥石軸５４に
は面取り用砥石５１が取り付けられている。

【００７９】前記面取り用砥石５１は、砥石１７に対向
する位置に配設され、砥石軸５４の左端に押さえ部材５
２を介してネジ５３により固定されている。この面取り
用砥石５１は円板状に形成され、リング状の砥粒層５１
ａが外周面に設けられている。砥粒層５１ａの外周側の
両面には面取り部が設けられており、この面取り部は砥
粒層５１ａの外周面側が幅狭となるようなテーパー状に
形成されている。

【００８０】次に、上記構成の芯取り装置を用いたレン
ズの芯取り方法を図１０〜図１２に基づいて説明する。
後退していたベルクランプ軸１をシリンダー１６により
前進させ、図１０に示すように、レンズホルダー３，４
間にレンズ５を挟持する。以下、図１１を用いてレンズ
５の端面加工を行わない加工プロセスを説明する。な
お、図１１において、一点鎖線は砥石１７および面取り
用砥石５１の軌跡、破線は前の加工プロセスの砥石１７
および面取り砥石５１の位置をそれぞれ示している。

【００８１】（１）モーター２４およびモーター５８を
駆動させ、砥石５１および端面用砥石５１をそれぞれ回
転させる。その状態で、サーボモーター３１の駆動によ
り第１送り機構２６を移動させ、図１１（ａ）に示すよ
うに、砥石１７の砥粒層１７ａの左側のエッジ部１７ｂ
がレンズ５の左端５ａの近接位置まで、砥石１７を高速
で近づける。このとき、面取り用砥石５１は、第３送り
機構６３によりベルクランプ軸１と干渉しない位置まで
後退している。

【００８２】（２）サーボモーター１２（図２参照）の
回動により、レンズホルダー３，４間に挟持されたレン
ズ５が回転し、図示省略したノズルより油性あるいは水
溶性研削液が供給される。第１送り機構２６により砥石
１７をＹ方向に前進させて砥粒層１７ａの外周面１７ｄ
をレンズ５の外周面５ｃに当接させつつ、第２送り機構
２７によりＸ方向（左側）に移動させ、レンズの５の芯
取り加工を行う。

【００８３】（３）レンズの芯取り加工が進行し、図１
１（ｂ）に示すように、砥粒１７ａの外周面１７ｄがレ
ンズ５の仕上げ径：φＤ₁の位置に達したら砥石１７の
移動を停止し、レンズ５が少なくとも１回転する間、そ
の状態を維持する。

【００８４】（４）砥石１７を第１送り機構２６により
ワーク軸２と干渉しない位置までＹ方向に後退させる。
図１１（ｃ）に示すように、面取り用砥石５１を、第２
送り機構２７によりＸ方向に移動するとともに第３送り
機構６３によりＹ方向に移動させ、面取り用砥石５１を
レンズ５の左面取り開始位置まで移動させる。なお、こ
のとき、同時に、砥石１７がＸ方向（左側）に移動し、
レンズ５上から逃げ、面取り用砥石５１と干渉すること
はない。

【００８５】（５）第２送り機構２７により面取り用砥
石５１をＸ方向（右側）に移動させて砥粒層５１ａの右
側の面取り部をレンズ５の左側のエッジ部５ａに接触さ
せ、図１１（ｄ）に示すように、レンズ５の左面取り加
工を行う。

【００８６】（６）図１１（ｅ）に示すように、レンズ
５の右面取り加工を開始する位置まで、第２送り機構２
７および第３送り機構６３により面取り用砥石５１を移
動させる。

【００８７】（７）第２送り機構２７により面取り用砥
石５１をＸ方向（左側）に移動させ、図１１（ｆ）に示
すように、砥粒層５１ａの左側の面取り部でレンズの右
面取り加工を行う。

【００８８】（８）第３送り機構６３および第２送り機
構２７により初期位置まで面取り用砥石５１を高速で後
退させる。

【００８９】次に、レンズ５の端面加工を行うときの加
工プロセスを図１２に基づいて説明する。（１）上記加工プロセスと同様に、砥石１７によりレン
ズ５の外周面５ｃを加工した後、図１２（ａ）に示すよ
うに、砥石１７をレンズ５の左側で、かつレンズホルダ
ー４の外周とレンズ５の左側球面部５ｄの仕上げ径：φ
Ｄ₂との間に位置するように移動させる。

【００９０】（２）図１２（ｂ）に示すように、第２送
り機構２７により砥石１７をＸ方向（右側）に移動して
レンズ５に砥石１７を接触させ、端面加工を行う。

【００９１】（３）レンズ５の左側面取り加工を行うと
きは、第１送り機構２６により砥石１７をＹ方向（後
退）に移動させ、図１２（ｃ）に示すように、砥石１７
の右側のエッジ部１７ｃをレンズ５の左面取り開始位置
まで移動させる。あるいは、若干Ｘ方向（左側）に砥石
１７を逃がしてから上記加工プロセスと同様に、左面取
り加工を行う。

【００９２】（４）第１送り機構２６および第２送り機
構２７の複合移動により砥石１７を面取り角度：θ₃方
向に移動させ、図１２（ｄ）に示すレンズ５の左面取り
加工を行う。

【００９３】なお、上記砥石１７によりレンズ５の芯出
し加工をおこなうとき、実施の形態１と同様に、砥石１
７をＸ方向に揺動させつつ芯出しを行ってもよい。さら
に、レンズ５の左面取り加工は上記加工プロセスで示し
たように、面取り用砥石５１の面取り部で行ってもよ
い。さらに、レンズ５の右側の球面部の端面加工を実施
するときは、左側の端面加工と同様に加工すればよい。

【００９４】本発明の実施の形態のレンズの芯取り加工
装置および加工方法によれば、カケ幅、カン幅を０．０
１ｍｍ以下に抑え、かつ砥石のほぼ全面を用いて加工す
ることによりレンズの外周面を高精度に維持される。

【００９５】また、レンズ５の芯取り加工および端面加
工を行う砥石１７と、面取りを行う面取り砥石５１が別
々に用いられているために、各加工に適した砥粒のメッ
シュ、あるいはボンドの種類、硬度等を選定する。例え
ば、面取り加工で発生するカケ幅、カン幅を抑えたいと
きは、面取り砥石５１のメッシュを細かく、あるいはボ
ンドを柔らかいメタルボンド、レジンボンドに選定す
る。このとき、加工除去量の多い芯取り加工に用いられ
ている砥石１７の種類は、通常のものを使用されている
ので、加工時間を延長することなくカケ幅、カン幅を抑
えられる。

【００９６】なお、上記説明中には以下の発明が含まれ
ている。（１）レンズを同軸芯線上に回動自在に対向するベルク
ランプ軸およびワーク軸の先端にレンズホルダーを装着
し、前記レンズホルダー間に前記ベルクランプ軸を前進
させてレンズを挟持するレンズの芯取り加工装置におい
て、砥粒層の両外側面の先端部に向かうほど幅が広くな
るテーパー形状の砥石を用いて、前記砥石をベルクラン
プ軸、およびワーク軸に対して平行移動する第２送り機
構により揺動あるいは１方向に移動させながら、ベルク
ランプ軸およびワーク軸に対して進退移動する第１送り
機構により前進させてレンズの芯取り加工する工程と、
第１送り機構と第２送り機構を複合させた移動により、
面取り角度方向に前記砥石を移動させて、レンズの面取
り加工する工程を特徴とするレンズの芯取り加工方法。

【００９７】（２）仕上げる球面部の最外径と前記レン
ズホルダーの外周面との間まで前記砥石を前進させ、ベ
ルクランプ軸あるいはワーク軸に対して平行移動するこ
とによりレンズの端面を加工する工程を特徴とする前記
構成（１）記載のレンズの芯取り加工方法。

【００９８】（３）レンズを同軸上に回動自在に対向す
るベルクランプ軸、およびワーク軸の先端にレンズホル
ダーを装着し、前記レンズホルダー間に前記ベルクラン
プ軸を前進させてレンズを挟持するレンズの芯取り加工
装置において、砥粒層の両端面に面取り部を設けた砥石
を、ベルクランプ軸およびワーク軸に対して平行移動す
る第２送り機構により揺動あるいは１方向に移動させな
がら、ベルクランプ軸およびワーク軸に対して進退移動
する第１送り機構により前進させてレンズの芯取り加工
する工程と、第１送り機構あるいは第２送り機構のどち
らか一方の移動により、レンズの面取り加工する工程を
特徴とするレンズの芯取り加工方法。

【００９９】（４）前記砥石の左側に、外側面がストレ
ート部と面取り部とからなる端面用砥石を取り付け、仕
上げる球面部の最外径と前記レンズホルダーの外周面と
の間まで端面用砥石を前進させ、ベルクランプ軸あるい
はワーク軸に対して平行移動することによりレンズの端
面および左面取りを加工する工数を特徴とする前記構成
（３）記載のレンズの芯取り加工方法。

【０１００】（５）レンズを同軸上に回動自在に対向す
るベルクランプ軸およびワーク軸の先端にレンズホルダ
ーを装着し、前記レンズホルダー間に前記ベルクランプ
軸を前進させてレンズを挟持するレンズの芯取り加工装
置において、砥粒層の少なくとも一方の外側面が先端部
に向かうほど幅が広くなくテーパー形状の砥石を用い
て、前記砥石をベルクランプ軸およびワーク軸に対して
平行移動する第２送り機構により揺動あるいは１方向に
移動させ、かつベルクランプ軸およびワーク軸に対して
進退移動する第１送り機構により前進させてレンズの芯
取り加工する工程と、砥粒層の両端に面取り部を設けた
面取り砥石を用いて、ベルクランプ軸あるいはワーク軸
に対して平行移動あるいは前進移動することにより面取
り加工することを特徴とするレンズの芯取り加工方法。

【０１０１】（６）レンズを同軸上に回動自在に対向す
るベルクランプ軸およびワーク軸と、前記各軸の先端に
装着したレンズホルダーと、前記レンズホルダー間に前
記ベルクランプ軸を前進させて挟持するレンズ挟持部と
からなるレンズの芯取り加工装置において、砥粒層の両
外側面が先端部に向かうほど幅が広くなくテーパー形状
の砥石と、前記砥石を装着した砥石軸部を保持したスラ
イドテーブルと、前記スライドテーブルをベルクランプ
軸およびワーク軸に対して進退（Ｘ軸方向）移動する第
１送り機構と、前記第１送り機構をベルクランプ軸およ
びワーク軸に対して平行移動する第２送り機構と、前記
第１送り機構および第２送り機構の移動を制御する制御
装置とを有するレンズの芯取り装置。

【０１０２】（７）レンズを同軸上に回動自在に対向す
るベルクランプ軸およびワーク軸と、前記各軸の先端に
装着したレンズホルダーと、前記レンズホルダー間に前
記ベルクランプ軸を前進させて挟持するレンズ挟持部と
からなるレンズの芯取り加工装置において、砥粒層の両
端に面取り部を設けた砥石あるいは端面加工を行うとき
には、前記砥石の外側に着脱自在で、かつ砥粒層の外側
面がストレート部と面取り部とから端面用砥石と、砥石
軸部を保持したスライドテーブルと、前記スライドテー
ブルをベルクランプ軸およびワーク軸に対して進退（Ｘ
軸方向）移動する第１送り機構と、前記第１送り機構を
ベルクランプ軸およびワーク軸に対して平行移動する第
２送り機構と、前記第１送り機構および第２送り機構の
移動を制御する制御装置とを有するレンズの芯取り装
置。

【０１０３】（８）レンズを同軸上に回動自在に対向す
るベルクランプ軸およびワーク軸と、前記各軸の先端に
装着したレンズホルダーと、前記レンズホルダー間に前
記ベルクランプ軸を前進させて挟持するレンズ挟持部と
からなるレンズの芯取り加工装置において、砥粒層のど
ちらか一方の外側面が先端部に向かうほど幅が広くなる
テーパー形状の砥石と、前記砥石を装着した砥石軸部を
保持した第１スライドテーブルと、前記第１スライドテ
ーブルをベルクランプ軸およびワーク軸に対して進退
（Ｘ軸方向）移動する第１送り機構と、砥粒層の両端に
面取り部を設けた面取り砥石と、前記砥石を装着した砥
石軸部を保持した第３スライドテーブルと、前記第３ス
ライドテーブルをベルクランプ軸およびワーク軸に対し
て進退（Ｘ軸方向）移動する第３送り機構と、前記第１
送り機構および第３送り機構を保持した第２スライドテ
ーブルと、前記第２スライドテーブルをベルクランプ軸
およびワーク軸に対して平行移動する第２送り機構と、
前記第１送り機構、第２送り機構および第３送り機構の
移動を制御する制御装置とを有するレンズの芯取り装
置。

【０１０４】前記構成（１）、（６）にあっては、後退
していたベルクランプ軸をシリンダーにより前進させ、
レンズホルダー間にレンズを挟持する。以下、加工プロ
セスを説明する。（１）砥石が回転する。砥石の砥粒層
の左側のエッジ部が、レンズの左端の近接位置まで砥石
を高速で近づける。（２）サーボモーターの回動により
レンズホルダー間に挟持されたレンズが回転し、ノズル
より油性あるいは水溶性研削液が供給される。第１送り
機構により砥石を前進させるとともに、第２送り機構に
よりベルクランプ軸方向に移動させることにより、芯取
り加工が進行する。（３）レンズの仕上げ径の位置で砥
石の移動を停止し、レンズが少なくとも１回転する間、
その状態を維持する。（４）第１送り機構により砥石を
上方に若干後退させ、左面取り加工の開始位置まで移動
させる。（５）第１送り機構および第２送り機構の複合
移動により砥石を面取り角度方向に移動させ、レンズの
左面取り加工を行う。（６）レンズの右面取り加工を開
始する位置まで砥石を移動させる。（７）左面取り加工
と同様に、第１送り機構および第２送り機構の複合移動
により砥石を面取り角度方向に移動させ、右面取り加工
を行う。（８）第１送り機構および第２送り機構により
初期位置まで砥石を高速で後退させる。

【０１０５】前記構成（２）にあっては、前記構成
（１）、（６）の作用における加工を行ったのち、以下
に示す加工プロセスとなる。（１）砥石をレンズの左側
で、かつレンズホルダーの外周と、レンズの左側球面部
の仕上げ径との間に位置するように移動させる。（２）
第２送り機構により砥石をベルクランプ軸方向に移動さ
せ、端面加工を行う。（３）レンズの左面取りを行うと
きは、第１送り機構におり砥石を後退させ、左面取り開
始位置まで移動させる。第１送り機構および第２送り機
構の複合移動により砥石を面取り覚悟方向に移動させ、
レンズの左面取り加工を行う。

【０１０６】前記構成（３）、（７）にあっては、後退
していたベルクランプ軸をシリンダーにより前進させ、
レンズホルダー間にレンズを挟持する。以下、加工プロ
セスを説明する。（１）砥石が回転する。砥石の砥粒層
の左側の端部が、レンズの左端の近接位する置まで砥石
を高速で近づける。（２）サーボモーターの回動により
レンズホルダー間に挟持されたレンズが回転し、ノズル
より油性あるいは水溶性研削液が供給される。第１送り
機構により砥石を前進させるとともに、第２送り機構に
よりベルクランプ軸方向に移動させることにより、芯取
り加工が進行する。（３）レンズの仕上げ径の位置で砥
石の移動を停止し、レンズが少なくとも１回転する間、
その状態を維持する。（４）第２送り機構によりベルク
ランプ軸方向に移動させ、砥石の砥粒層の面取り部によ
りレンズの左面取り加工を行う。（５）第２送り機構に
より砥石をベルクランプ軸方向に移動させ、砥石の砥粒
層の面取り部によりレンズの左面取り加工を行う。
（６）レンズの右面取り加工開始する位置まで砥石を移
動させる。（７）第２送り機構により砥石をベルクラン
プ軸方向に移動させ、砥石の砥粒層の面取り部でレンズ
の右面取り加工を行う。（８）第１送り機構および第２
送り機構により初期位置まで砥石を高速で後退させる。

【０１０７】前記構成（４）にあっては、砥石の外側に
端面用砥石を取り付け、前記構成（３）、（７）の作用
における芯取り加工を行ったのち、以下に示す加工プロ
セスとなる。（１）第１送り機構により砥石および端面
用砥石を上方に若干後退させ、第２送り機構によりベル
クランプ軸方向に移動させ、第１送り機構によりＹ方向
（前進）させる。（２）第２送り機構により砥石および
端面用砥石をベルクランプ軸方向に移動させる。このと
き、レンズの左面取り加工および端面加工を端面用砥石
により行う。

【０１０８】前記構成（５）、（８）にあっては、後退
していたベルクランプ軸をシリンダーにより前進させ、
レンズホルダーの間にレンズを挟持する。以下に加工プ
ロセスを示す。（１）砥石および面取り用砥石が回転す
る。砥石の砥粒層の左側のエッジ部が、レンズの左端の
近接位置まで砥石を高速で近づける。このとき、面取り
用砥石は、第３送り機構によりベルクランプ軸と干渉し
ない位置まで後退している。（２）サーボモーターの回
動によりレンズホルダー間に挟持されたレンズが回転
し、ノズルより油性あるいは水溶性研削液が供給され
る。第１送り機構により砥石を前進させるとともに、第
２送り機構によりベルクランプ軸方向に移動させること
により、芯取り加工が進行する。（３）レンズの仕上げ
径の位置で砥石の移動を停止し、レンズが少なくとも１
回転する間、その状態を維持する。（４）砥石を第１送
り機構によりワーク軸と干渉しない位置まで後退させ
る。面取り用砥石を第２送り機構および第３送り機構に
よりレンズの左面取り開始位置まで移動させる。（５）
第２送り機構により面取り用砥石をベルクランプ軸方向
に移動させ、レンズの左面取り加工を行う。（６）レン
ズの右面取り加工を開始する位置まで面取り用砥石を移
動させる。（７）第２送り機構により面取り用砥石をベ
ルクランプ軸方向に移動させ、レンズの右面取り加工を
行う。（８）第３送り機構および第２送り機構により初
期位置まで砥石を高速で後退させる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る請求
項１のレンズの芯取り加工装置によれば、レンズの芯取
り、面取り、端面加工する際のカケ幅、カン幅を０．０
１ｍｍ以下に抑えることができる。また、砥石をレンズ
ホルダーの軸芯線に対して平行な方向に移動させること
により、砥石の加工面のほぼ全面を用いてレンズを加工
することができるので、砥石に偏摩耗が発生せず、レン
ズの外周面を高精度に加工することが維持される。ま
た、砥石の砥粒を外周側ほど厚さ方向に幅が広くなるよ
うにしたので、砥石を交換することなく種々な形状のレ
ンズの芯取り、面取り、端面加工を行えることができ
る。

【０１１０】また、本発明に係る請求項２のレンズの芯
取り加工装置によれば、前記請求項１と同様な効果を得
ることができる。また、面取り部を設けた砥石と、端面
加工用砥石を設けたので、各加工に適した砥粒のメッシ
ュあるいはボンド材の種類、硬度等を選択することがで
きる。

【０１１１】さらに、本発明に係る請求項３のレンズの
芯取り加工装置によれば、請求項１，２と同様の効果を
得ることができる。

【０１１２】本発明に係る請求項４のレンズの芯取り加
工方法によれば、ボンド材を固めた砥石を用いているの
で、加工時の振動はボンド材により吸収され、レンズの
芯取り、面取り、端面加工する際のカケ幅、カン幅を
０．０１ｍｍ以下に抑えることができる。また、砥石を
レンズホルダーの軸芯線に対して平行な方向に移動させ
ることにより、砥石の加工面のほぼ全面を用いてレンズ
を加工することができるので、砥石に偏摩耗が発生せ
ず、レンズの外周面を高精度に仕上げることができる。
また、砥石の砥粒を外周側ほど厚さ方向に幅が広くなる
ようにしたので、砥石を交換することなく種々な形状の
レンズの芯取り、面取り、端面加工を行えることができ
る。

【０１１３】また、本発明に係る請求項５のレンズの芯
取り加工方法によれば、前記請求項４と同様な効果を得
ることができる。また、面取り部を設けた砥石と、端面
加工用砥石を設けたので、各加工に適した砥粒のメッシ
ュあるいはボンド材の種類、硬度等を選択してレンズの
加工を行うことができる。

【０１１４】さらに、本発明に係る請求６のレンズの芯
取り加工装置によれば、請求項１，２と同様の効果を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のレンズの芯取り加工装
置を一部断面にして示す平面図である。

【図２】本発明の実施の形態１のレンズの芯取り加工装
置のベルクランプ軸およびワーク軸の駆動部を示す正面
図である。

【図３】本発明の実施の形態１のレンズの芯取り加工方
法の加工プロセスを示す図である。

【図４】本発明の実施の形態１のレンズの芯取り加工方
法の外径加工のモデルを示す図である。

【図５】本発明の実施の形態１のレンズの芯取り加工方
法で加工するレンズ形状を示す断面図である。

【図６】本発明の実施の形態１のレンズの芯取り加工方
法の加工プロセスを示す図である。

【図７】本発明の実施の形態２のレンズの芯取り加工装
置を一部断面にして示す平面図である。

【図８】本発明の実施の形態２のレンズの芯取り加工方
法の加工プロセスを示す図である。

【図９】本発明の実施の形態２のレンズの芯取り加工方
法の加工プロセスを示す図である。

【図１０】本発明の実施の形態３のレンズの芯取り加工
装置を一部断面にして示す平面図である。

【図１１】本発明の実施の形態３のレンズの芯取り加工
方法の加工プロセスを示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態３のレンズの芯取り加工
方法の加工プロセスを示す図である。

【図１３】従来の芯取機を示す平面図である。

【図１４】従来の芯取機のワーク軸飛べるクランプ軸を
示す断面図である。

【図１５】従来の加工プロセスを示す図である。

【図１６】レンズに生じるカケ、カンを示す図である。

【図１７】従来の外径加工の状態を示す図である。

【図１８】偏摩耗した砥石で加工したレンズを示す図で
ある。

【符号の説明】

１ベルクランプ軸２ワーク軸３，４レンズホルダー５レンズ１７砥石１７ａ砥粒層２６第１送り機構２７第２送り機構４０芯出し用砥石４１ａ砥粒層４４端面用砥石４４ａ砥粒層５１面取り用砥石５１ａ砥粒層６３第３送り機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズを挟持するよう同軸芯線上に対向
配置されているとともに、軸芯線回りに回転駆動自在と
なるよう配置された一対のレンズホルダーと、砥粒がボンド材によって固められているとともに円板状
であって外周側ほど厚さ方向に幅が広くなる砥粒層を有
する回転駆動自在な砥石と、砥石をレンズホルダーの軸芯線に対して垂直な方向に進
退する第１の送り機構と、第１の送り機構をレンズホルダーの軸芯線に対して平行
な方向に進退する第２の送り機構と、第１の送り機構および第２の送り機構の進退を制御する
ための制御装置とを有することを特徴とするレンズの芯
取り加工装置。
【請求項２】レンズを挟持するよう同軸芯線上に対向
配置されているとともに、軸芯線回りに回転駆動自在と
なるよう配置された一対のレンズホルダーと、砥粒がボンド材によって固められているとともに円板状
であって両面の周縁部に面取り部を設けた回転駆動自在
な砥石と、砥粒がボンド材によって固められているとともに、レン
ズホルダーの軸芯線に対して垂直な加工面とレンズホル
ダーの軸芯線に対して傾斜した加工面を設けた円板状の
回転駆動自在な端面加工用砥石と、砥石および端面加工用砥石をレンズホルダーの軸芯線に
対して垂直な方向に進退する第１の送り機構と、砥石および端面加工用砥石をレンズホルダーの軸芯線に
対して平行な方向に進退する第２の送り機構と、第１の送り機構および第２の送り機構の進退を制御する
ための制御装置とを有することを特徴とするレンズの芯
取り加工装置。
【請求項３】レンズを挟持するよう同軸芯線上に対向
配置されているとともに、軸芯線回りに回転駆動自在と
なるよう配置された一対のレンズホルダーと、砥粒がボンド材によって固められているとともに円板状
であって外周側ほど厚さ方向に幅が広くなる砥粒層を有
する回転駆動自在な砥石Ａと、砥粒がボンド材によって固められているとともに円板状
であって両面の周縁部に面取り部を設けた回転駆動自在
な砥石Ｂと、砥石Ａをレンズホルダーの軸芯線に対して垂直な方向に
進退する第１の送り機構と、砥石Ｂをレンズホルダーの軸芯線に対して垂直な方向に
進退する第３の送り機構と、第１の送り機構および第３の送り機構をレンズホルダー
の軸芯線に対して平行な方向に進退する第２の送り機構
と、第１の送り機構、第３の送り機構および第２の送り機構
の進退を制御するための制御装置とを有することを特徴
とするレンズの芯取り加工装置。
【請求項４】レンズを挟持するよう同軸芯線上に対向
配置されているとともに、軸芯線回りに回転駆動自在と
なるよう配置された一対のレンズホルダーと、砥粒がボンド材によって固められているとともに円板状
であって外周側ほど厚さ方向に幅が広くなる砥粒層を有
する回転駆動自在な砥石と、回転駆動自在である一対のレンズホルダーにて挟持した
レンズの軸芯線に対して砥石を垂直な方向に進退する第
１の送り機構と、第１の送り機構をレンズの軸芯線に対して平行な方向に
進退する第２の送り機構と、からなるレンズの芯取り加工装置を用い、第１の送り機構により砥石をレンズの方向に前進させる
とともに、第２の送り機構により砥石を揺動もしくは１方向に移動
させることにより、レンズの芯取りを行う工程と、第１の送り機構および第２の送り機構により砥石を面取
り角度方向に移動させてレンズの面取り加工を行う工程
と、を有することを特徴とするレンズの芯取り加工方法。
【請求項５】レンズを挟持するよう同軸芯軸上に対向
配置されているとともに、軸芯線回りに回転駆動自在と
なるよう配置された一対のレンズホルダーと、砥粒がボンド材によって固められているとともに円板状
であって両面の周縁部に面取り部を設けた回転駆動自在
な砥石と、砥粒がボンド材によって固められているとともに、レン
ズホルダーの軸芯線に対して垂直な加工面とレンズホル
ダーの軸芯線に対して傾斜した加工面を設けた円板状の
回転駆動自在な端面加工用砥石と、砥石および端面加工用砥石をレンズホルダーの軸芯線に
対して垂直な方向に進退する第１の送り機構と、砥石および端面加工用砥石をレンズホルダーの軸芯線に
対して平行な方向に進退する第２の送り機構と、第１の送り機構および第２の送り機構の進退を制御する
ための制御装置とを有するレンズの芯取り加工装置を用
い、第１の送り機構により砥石をレンズの方向に進退させて
砥石をレンズに当接するとともに、第２の送り機構により砥石を揺動もしくは１方向に移動
させてレンズの芯取りを行う工程と、第１の送り機構および第２の送り機構により砥石を面取
り角度方向に移動させてレンズの面取り加工を行う工程
と、第１の送り機構および第２の送り機構により端面加工用
砥石を面取り角度方向に移動させてレンズの端面加工を
行う工程と、を有することを特徴とするレンズの芯取り加工方法。
【請求項６】レンズを挟持するよう同芯軸線上に対向
配置されているとともに、軸芯線回りに回転駆動自在と
なるよう配置された一対のレンズホルダーと、砥粒がボンド材によって固められているとともに円板状
であって外周側ほど厚さ方向に幅が広くなる砥粒層を有
する回転駆動自在な砥石Ａと、砥粒がボンド材によって固められているとともに円板状
であって両面の周縁部に面取り部を設けた回転駆動自在
な砥石Ｂと、砥石Ａをレンズホルダーの軸芯線に対して垂直な方向に
進退する第１の送り機構と、砥石Ｂをレンズホルダーの軸芯線に対して垂直な方向に
進退する第３の送り機構と、第１の送り機構および第３の送り機構をレンズホルダー
の軸芯線に対して平行な方向に進退する第２の送り機構
と、第１の送り機構、第３の送り機構および第２の送り機構
の進退を制御するための制御装置と、を有するレンズの芯取り加工装置を用い、第１の送り機構により砥石Ａをレンズの方向に前進させ
て砥石Ａをレンズに当接するとともに、第２の送り機構により砥石Ａを揺動もしくは１方向に移
動させてレンズの芯取りを行う工程と、第３の送り機構よび第２の送り機構により砥石Ｂを面取
り角度方向に移動させてレンズの面取り加工を行う工程
と、を有することを特徴とするレンズの芯取り加工方法。