JPH11333686A - レンズ製造方法、およびこの方法に用いるレンズ製造装置、レンズ製造用砥石ならびにレンズ製造用張り付け皿 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学レンズの研削・研磨加工法による製造に
おいて高能率で安定した精度の光学レンズを低コストで
製造する。 【解決手段】 光学レンズを複数個並べた状態で得るこ
とが可能な大きさのレンズ素材５の片面を一体的に球面
加工して外側球面部５ａを形成し、このレンズ素材５を
保持装置により保持し、砥石回転軸Ｔを中心に砥石３１
を回転させる研削装置により、砥石回転軸Ｔ延長線が外
側球面部５ａの球芯２ａを通るように配置した状態で回
転させながら出退させて研削することで複数個のレンズ
素材個片４０を順次製造し、その後、レンズ素材個片４
０における反対面を加工して所望の光学レンズを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ素材を加工
して光学レンズを製造するレンズ製造方法およびレンズ
製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レンズの製造方法としては、レンズ素材
を貼り皿に貼り付け、研磨皿の曲率半径と砥粒の粒径と
を変化させて研磨する研削・研磨加工法による研磨レン
ズ製造方法と、光学レンズの球面部と凹凸関係が反対と
なっている球面形状部を有するレンズ成形金型を使用し
てプレスによってレンズ成形材料（ガラス材料）に形状
を転写するプレス成形工法によるレンズ製造方法とに大
別される。

【０００３】球面部が形成されて光学機器に使用される
ガラス製の光学レンズを製造する場合には、プレス成形
工法によるレンズ製造方法に比べて、研削・研磨加工法
によりレンズを製造する方法の方が、高い精度が得られ
るとともに成形金型などを要せず安価となるため、多く
採用されている。

【０００４】この研削・研磨による一般的な研磨レンズ
製造方法については、「レンズプリズムの精密加工」
（光学工場必修技術−１９６９年ヴイリー・チョムラー
著、恒星社厚生閣発行）で紹介されている。

【０００５】この一般的な研磨レンズ製造方法について
説明する。まず、光学レンズ用のレンズ成形材料として
のガラス部材をガラスブロックから一定寸法の厚みに切
断してガラス板を製作する。この時のガラス板の厚み寸
法は、光学設計上の所望のレンズ厚みに光学レンズの一
方の面（第１面と称す）および他方の面（第２面と称
す）の加工代を加えた寸法である。

【０００６】切断後のガラス板の両面を片面ラップ盤も
しくは両面ラップ盤で研磨して厚みを揃える。ラップ盤
により平行平面に研磨されたガラス板に、仕上がりレン
ズ径と加工代を足した寸法でけがきを行い、けがいた大
きさにプレス等を用いて矩形板形状に小割りする。そし
て、小割りされたガラス片を厚み方向に積み重ねて、後
述するピッチ団子やワックスなどを用いて棒状に接合す
る。

【０００７】次に、棒状に接合されたガラス部材の外径
を円筒研削盤等を使用して丸め加工する。その後、丸め
加工が完了したガラス部材同士の接合を外してレンズ素
材を得る。

【０００８】この後、光学レンズ第１面の光学設計形状
の曲率半径からレンズ部材の厚みを差し引いた曲率半径
を有する貼り付け皿に、丸め加工済みのレンズ部材から
なるレンズ素材を略球面形状の貼り付け皿に貼り付け
る。この時の貼り付け方法の１つとしてピッチを有機溶
剤で溶かして作ったピッチ団子を用いて貼り付け皿に貼
り付ける方法がある。

【０００９】このようにピッチ団子を用いる場合は、貼
り付け作業を合理的に実施するために、予め貼り付け皿
に加えて並べ皿を用意する。そして、丸め加工後のレン
ズ素材にピッチ団子を貼り付けた後に、ピッチ団子が並
べ皿の貼り付け面と反対側に位置するように、レンズ素
材を並べ皿全面にワックスで貼り付けて仮固定する。

【００１０】次に、貼り付け皿を６０℃から７０℃程度
に加熱してピッチ団子が次第に溶ける温度になった時
に、この加熱した貼り付け皿を、並べ皿に並べたガラス
素材の上に置くことで、ピッチ団子が溶けてレンズ素材
が貼り付け皿に付着する。この時、並べ皿と貼り付け皿
との隙間が正しい隙間になっていなければならないた
め、一般には同一寸法のボールからなるスペーサを並べ
皿と貼り付け皿との間に入れて隙間を管理する方法が採
用されている。

【００１１】このようにして、多数個のガラス素材をピ
ッチを介して貼り付け皿に貼り付けて保持した状態で、
少しずつ曲率半径の異なった研磨皿と研磨砂とを組み合
わせて、前荒摺り、荒摺り、前砂掛け、砂掛け仕上げ等
の段階を重ねながら研磨してレンズ素材の光学機能面の
形状を仕上げる。さらに、弁柄もしくは酸化セリウムと
を用いて研磨仕上げを行い、レンズ素材の光学機能面の
表面状態を完成する。

【００１２】この後、研磨作業が完了したレンズブロッ
ク（多数個のガラス素材がピッチを介して貼り付けられ
た貼り付け皿）を冷却槽に入れて凍結点以下に急冷する
ことで、この時のそれぞれの収縮量の違いから、レンズ
素材は容易に貼り付け皿のピッチから剥がれる。

【００１３】次に、レンズ素材の反対面の曲率半径の大
きさにより、多数個を研磨皿に貼り付けたり、または１
個ずつ研磨を行ったりして、レンズ素材の両面の光学機
能面となる球面部の形状および表面粗さを仕上げる。

【００１４】そして、最後に、両方の球面部の光軸が一
致するように各ガラス素材に対して芯取り作業を行って
光学レンズを得ていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレンズ製造方法においては、レンズ部材の切り出し
から丸めまでに多くの工程が必要であるため多くの手間
や時間がかかっていた。さらに、貼り付け皿にピッチ団
子でレンズ部材を貼り付ける際に熟練を要するために機
械化が困難であった。さらに芯取り作業にも多くの手間
や時間がかかっていた。このような理由により、従来の
レンズ製造方法では研磨レンズ製造工程で時間短縮がで
きず、課題とされていた。

【００１６】本発明は、上記課題を解決するもので、多
くの手間や時間をかけることなく光学レンズを製造する
ことができるレンズ製造方法およびレンズ製造装置を提
供することを目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、凸状または凹状で同一曲率半径の球面部を
少なくとも一方の面に有する複数のガラス製の光学レン
ズをレンズ素材から製造するレンズ製造方法であって、
前記光学レンズを複数個並べた状態で得ることが可能な
大きさのレンズ素材の片面を一体的に球面加工して前記
球面部となる部分を形成し、このレンズ素材を保持装置
により保持し、砥石回転軸を中心に砥石を回転させる研
削装置により、前記砥石回転軸延長線が前記球面部の球
芯を通るように配置した状態で回転させながら出退させ
て研削することでレンズ素材個片を製造し、その後、レ
ンズ素材に対して砥石回転軸延長線が前記球面部の球芯
を通るように維持しながら移動させ、この状態で砥石を
回転させながら出退させて研削することでレンズ素材個
片を順次製造し、その後、レンズ素材個片の前記球面部
と反対の面を加工して所望の光学レンズを得るものであ
る。

【００１８】このレンズ製造方法により、多くの手間や
時間をかけることなく光学レンズを製造することができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】請求項１記載の本発明は、凸状ま
たは凹状で同一曲率半径の球面部を少なくとも一方の面
に有する複数のガラス製の光学レンズをレンズ素材から
製造するレンズ製造方法であって、前記光学レンズを複
数個並べた状態で得ることが可能な大きさのレンズ素材
の片面を一体的に球面加工して前記球面部となる部分を
形成し、このレンズ素材を保持装置により保持し、砥石
回転軸を中心に砥石を回転させる研削装置により、前記
砥石回転軸延長線が前記球面部の球芯を通るように配置
した状態で回転させながら出退させて研削することでレ
ンズ素材個片を製造し、その後、レンズ素材に対して砥
石回転軸延長線が前記球面部の球芯を通るように維持し
ながら移動させ、この状態で砥石を回転させながら出退
させて研削することでレンズ素材個片を順次製造し、そ
の後、レンズ素材個片における前記球面部と反対の面を
加工して所望の光学レンズを得るものである。

【００２０】このレンズ製造方法によれば、１つのレン
ズ素材から複数個の光学レンズを製造することができ、
さらに最終的に複数の光学レンズの一方の球面部となる
部分を一度の球面加工により形成することができるので
加工工程の手間や時間を省くことができる。また、研削
装置の砥石によりレンズ素材を研削した際に、この研削
したレンズ素材個片の外周面が、形成済みの球面部の光
軸に対して平行となるように形成されるため、その後に
レンズ素材個片における前記球面部と反対の面を加工す
る際に、形成済みの球面部の光軸に反対面の球面部の光
軸が一致するようにレンズ素材個片を容易に保持した
り、球面加工装置の位置調整を行ったりすることがで
き、この場合には芯取り作業が不要となる。

【００２１】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
レンズ製造方法において、片面に球面部を形成したレン
ズ素材をワックスを使用して張り付け皿に張り付け、こ
の貼り付け皿を保持装置で保持して研削装置による加工
を行うものであり、この方法によれば、ピッチ団子のよ
うに有機溶剤を使用することなく、レンズ素材を張り付
け皿に良好に張り付けることができる。

【００２２】請求項３記載の本発明は、請求項２記載の
レンズ製造方法において、球面部となる曲率半径で凹凸
関係が反対である球面部分を有する成形型を用いてレン
ズ成形材料に対してプレスして片面に一体的に球面部が
形成されたレンズ素材を得るものである。

【００２３】この方法によれば、光学レンズを複数個並
べた状態で得ることが可能な大きさのレンズ素材に対し
て、球面部を容易かつ迅速に形成することができる。請
求項４記載の本発明は、請求項３記載のレンズ製造方法
において、プレス成形するに際し、レンズ成形材料にお
ける、最終的に光学レンズとなる部分間の不要な箇所を
省いて成形するものである。

【００２４】この方法によれば、レンズ成形材料におけ
る、最終的に光学レンズとなる部分間の不要な箇所を省
いて成形するため、光学レンズとなる部分間の不要な箇
所を省かずに成形した場合と比較して、レンズ成形材料
が少なくて済むとともに、成形された球面部をさらに研
磨仕上げする場合に研磨面積が少なくて済み、研磨時間
も短くなる。

【００２５】請求項５記載の本発明は、凸状または凹状
で同一曲率半径の球面部を少なくとも一方の面に有する
ガラス製の複数の光学レンズを、この光学レンズを複数
個並べた状態で得ることが可能な大きさでありかつ前記
球面部と同じ曲率半径の球面部が形成されたレンズ素材
から製造するレンズ製造装置であって、前記光学レンズ
を複数個並べた状態で得ることが可能な大きさで、前記
球面部の曲率半径で一体的に球面加工されたレンズ素材
を保持する保持装置と、砥石回転軸を中心に砥石を回転
させながら砥石回転軸に沿って出退させて研削加工する
研削装置とを備え、保持装置と研削装置の砥石とが、砥
石回転軸の延長線がレンズ素材の球面部の球芯を通るよ
うに維持しながら相対的に位置調節可能に配置自在とさ
れてなるものである。

【００２６】この構成により、保持装置と研削装置の砥
石とが、砥石回転軸の延長線がレンズ素材の球面部の球
芯を通るように維持しながら相対的に位置調節して、研
削装置の砥石を回転させながら出来させて研削すること
で、１つのレンズ素材から複数個の光学レンズを製造す
ることができる。また、研削装置の砥石によりレンズ素
材を研削した際に、この研削したレンズ素材個片の外周
面が、形成済みの球面部の光軸に対して平行となるよう
に形成されるため、その後にレンズ素材個片における前
記球面部と反対の面を加工する際に、形成済みの球面部
の光軸に反対面の球面部の光軸が一致するようにレンズ
素材個片を容易に保持したり、球面加工装置の位置調整
を行ったりすることができ、この場合には芯取り作業が
不要となる。

【００２７】請求項６記載の本発明は、請求項５記載の
レンズ製造装置において、保持装置は、レンズ素材の球
面部のほぼ中心点と球芯とを結ぶ保持中心線まわりにレ
ンズ素材を回動可能に支持し、研削装置は、砥石を砥石
回転軸を中心に回転させる砥石回転手段と、砥石を砥石
回転軸に沿って出退させる砥石出退手段と、前記保持中
心線を延長した線に対して直交する第１の直線方向に移
動自在の直交方向移動手段と、前記直交直線方向および
砥石回転軸に直交する第２の直線方向を中心として回動
する回動基台と、前記保持装置、直交方向移動手段およ
び回動基台により砥石回転軸がレンズ素材の球面部の球
芯に向かうように配置して砥石を回転させながら出退さ
せる制御手段とを備えたものである。

【００２８】この構成によれば、保持装置と研削装置の
砥石とが、砥石回転軸の延長線がレンズ素材の球面部の
球芯を通るように維持しながら相対的に位置調節可能に
配置することができる。

【００２９】請求項７記載の本発明は、請求項１〜４の
何れかに記載のレンズ製造方法に用いる砥石であって、
砥石の先端の断面形状がＶ字状に突出した形状であるも
のであり、これによれば、レンズ素材を砥石にて研削す
る際に比較的小さな研削力で研削できるとともに加工屑
を良好に排出することができ、この結果、レンズ素材個
片を良好に得ることができる。

【００３０】請求項８記載の本発明は、請求項１〜４の
何れかに記載のレンズ製造方法において、レンズ素材を
接着材料を介して貼り付ける貼り付け皿であって、レン
ズ素材の外形に対応した段差部と、接着材料を溜める貼
り付ける溜り部とを備え、アルミニウム製であるもので
あり、これによれば、レンズ素材を接着材料を介して貼
り付け皿に貼り付ける際に、段差部によりレンズ素材を
良好に位置決めできるとともに、溜り部に接着材料が溜
められているため接着強度が向上して良好に接着でき
る。また、貼り付け皿を介して接着材料およびレンズ素
材個片を良好に冷却することができて、レンズ素材個片
を貼り付け皿から容易に取り外すことができる。

【００３１】以下、本発明の実施の形態にかかるレンズ
製造方法およびこのレンズ製造方法に用いる各種装置に
ついて図面を参照しながら説明する。まず、製造対象製
品である光学レンズについて説明する。図３に示すよう
に、この光学レンズ１はガラス製で、両側の光学機能面
がこの実施の形態においてはそれぞれ凸状の球面形状で
あり、曲率半径が大きい第１球面部２と、曲率半径が小
さい第２球面部３と、外周面部４とを有する。

【００３２】図４における５は、前記光学レンズ１を縦
方向ないし横方向に複数個並べた状態で得ることが可能
な大きさのレンズ素材である。このレンズ素材５は、ガ
ラスブロックから切り出され、ガラス重量を計量して形
状が調整されたガラス材料を、図５に概略的に示すよう
な、２つの成形型１１、１２からなる成形金型１０内に
入れてプレスすることで得られる。一方の成形型１１に
は、第１球面部２と同じ曲率半径で反対形状の凹状球面
部１１ａが形成されており、他方の成形型１２には凸状
球面部１２ａが形成されている。そして、成形型１２の
凸状球面部１２ａの曲率半径は、第１球面部２（凹状球
面部１１ａ）の曲率半径から光学レンズ１の厚み分と加
工代を差し引いた寸法に設定され、これらの球芯は一致
している。プレスで成形されたレンズ素材５の外側球面
部５ａ（最終的に光学レンズ１の第１球面部２となる部
分）は、成形金型１０の凹状球面部１１ａによってその
曲率半径が支配されることから再現良く安定して製作さ
れる。

【００３３】この後、図６に示すように、レンズ素材５
を貼り付け皿６にワックス７で貼り付ける。ワックス７
は６０℃よりも低い温度で溶けるものが用いられる。ま
た、貼り付け皿６の貼り付け面６ａは、レンズ素材５の
内側球面部５ｂと同一の曲率半径（第１球面部２の曲率
半径から光学レンズ１の厚み分と加工代を差し引いた寸
法の曲率半径）とされている。貼り付け皿６は熱伝導性
の良いアルミニウムを基材とした薄肉構造とされ、レン
ズ素材５の外形に対応した段差部６ｂと、接着材料とし
てのワックス７を溜める貼り付ける溜り部６ｃとを備え
ている。そして、貼り付け皿６に設けられた段差部６ｂ
によって、レンズ素材５が位置ずれすることが防止さ
れ、レンズ素材５は簡単に安定して正しい位置に貼り付
けられる。また、貼り付け皿６に設けられた溜り部６ｃ
によって、ワックス７を介しての接合面積が増えて貼り
付け強度が増加し、レンズ素材５が脱落することが防止
される。

【００３４】次に、図７に示すように、レンズ素材５が
貼り付けられた貼り付け皿６は、垂直回転軸Ｓを中心に
回転する回転台８に固定され、次の行程で、少しずつ曲
率半径の異なった研磨皿９（研磨皿９の湾曲面方向Ｒに
沿って揺動される）と研磨砂とを組み合わせて、前荒摺
り、荒摺り、前砂掛け、砂掛け仕上げ等の段階を重ねな
がら、最終的に光学レンズ１の第１球面部２となるレン
ズ素材５の外側球面部５ａの光学機能面形状を整え、さ
らにウレタンパットを具備した研磨皿９と酸化セリウム
を用いて研磨仕上げを行って、光学レンズ１の第１球面
部２の表面状態を完成させる。このようにして、レンズ
素材５の外側球面部５ａを一体的に球面加工して第１球
面部２を形成する。

【００３５】上記のようにして第１球面部２が完成した
レンズ素材５を貼り付けた貼り付け皿６を、図８、図９
に示すように、レンズ保持装置２０の取り付けホルダー
２１に取り付ける。取り付けホルダー２１には、多数の
吸引用孔が具備されて図外の真空装置に接続されてお
り、真空装置の吸引力により簡単で高精度に取り付ける
ことができるようになっている。また、取り付けホルダ
ー２１はこの中心部を水平に通る保持中心線Ｃまわりに
回動可能とされ、レンズ素材５の第１球面部２の球芯２
ａが保持中心線Ｃ上の所定位置に維持された状態でレン
ズ素材５が回動されるように取り付けられる。

【００３６】このようにして、レンズ保持装置２０によ
り保持したレンズ素材５を、研削装置３０により研削加
工する。研削装置３０は保持中心線Ｃと相対する砥石回
転軸Ｔを中心に砥石３１を回転させながら砥石回転軸Ｔ
に沿って前後に出退させて研削加工するようになってい
る。そして、砥石回転軸Ｔの高さと保持中心線Ｃの高さ
とが同一となるように設置されている。

【００３７】研削装置３０には、駆動モータ３２により
砥石回転軸Ｔを中心に砥石３１を回転させる砥石回転駆
動部３３と、砥石回転駆動部３３を砥石回転軸Ｔに沿っ
て前後（Ｘ方向）に出退させる前後移動台３４と、この
前後移動台３４を支持して両側方方向（Ｙ方向）に移動
する直交方向移動手段としての左右移動台３５と、この
左右移動台３５を載せて上下方向の垂直回動軸Ｂを中心
に回動自在の回動基台３６と、図示しない制御手段とが
備えられている。また、平面視して砥石３１がレンズ素
材５に対向する角度を制御するために垂直回動軸Ｂを中
心とした角度に関して予め原点設定がされている。この
原点設定は、図９に示すように、レンズ保持装置２０の
保持中心線Ｃと砥石回転軸Ｔとが一直線となるように位
置させた際の角度設定が０°となるようにしている。

【００３８】砥石３１の先端の断面形状は図１などに示
すように、Ｖ字状に突出した形状とされている。そし
て、図１，図２に示すように、砥石回転軸Ｔの延長線
が、レンズ保持装置２０により保持したレンズ素材５の
第１球面部２の球芯２ａを通る姿勢で、砥石３１を回転
させながら出退させて研削加工を行い、図１０に示すレ
ンズ素材個片４０を得る。さらに、レンズ素材５の第１
球面部２の球芯２ａを通る姿勢を維持するように制御し
ながら、研削装置３０の左右移動台３５や回動基台３６
を駆動させたり、レンズ保持装置２０の取り付けホルダ
ー２１を回動させたりして移動させ、この状態で砥石３
１を回転・出退させて研削することでレンズ素材個片４
０を順次製造する。

【００３９】例えば、得ようとするレンズ素材個片４０
の位置がレンズ素材５の中央であるときには、原点設定
されている位置で砥石３１を回転させながら前後移動台
３４を駆動させて砥石３１をレンズ素材５に向けて前進
させて、砥石３１により研削加工を行うことで、レンズ
素材５からレンズ素材個片４０を分割して得る。この
時、砥石３１の内側から研削液を供給する。砥石３１に
よりレンズ素材５の肉厚分の研削加工を完了した後は、
砥石３１を後退させてレンズ素材５側より離反させる。

【００４０】また、得ようとするレンズ素材個片４０の
位置がレンズ素材５の中央でないときには、図１におい
て仮想線で示すように、レンズ素材５の第１球面部２の
球芯２ａに向かう法線に砥石回転軸Ｔが一致するように
砥石３１の姿勢を調整する。その調整方法は、回動基台
３６による垂直回動軸Ｂを中心とした旋回と左右移動台
３５による両側方方向（Ｙ方向）への移動により行う。
つまり、原点位置において垂直回動軸Ｂを中心として回
動基台３６を設定角度に旋回しただけでは、砥石３１の
砥石回転軸Ｔは、第１球面部２の球芯２ａに向かなくな
るので、このずれ分を、左右移動台３５にて、砥石回転
軸Ｔが第１球面部２の球芯２ａに向かう法線に一致する
まで両側方方向（Ｙ方向）へ移動させる。これにより、
砥石３１が第１球面部２の球芯２ａに向かって移動する
こととなり、レンズ素材５より分割されたレンズ素材個
片４０の形状は安定して同一となる。

【００４１】さらに、得ようとするレンズ素材個片４０
の位置がレンズ素材５の中央よりも上方または下方にあ
るときは、得ようとするレンズ素材個片４０の位置がレ
ンズ素材５の中央高さになるように、レンズ保持装置２
０の取り付けホルダー２１を保持中心線Ｃまわりに回動
させる。そして上記と同様に、研削装置３０を駆動させ
て、研削加工を行う。

【００４２】これにより、研削したレンズ素材個片４０
の外周面部４が、第１球面部２の光軸Ｋに対して平行と
なるように形成され、この後の芯取り作業が不要とな
る。ここで、上記のように、砥石３１を回転させてレン
ズ素材５よりレンズ素材個片４０を分割加工するとき、
貼り付け皿６を保持しているワックス７の保持強度より
も大きな研削力がレンズ素材５に働いた場合、レンズ素
材５からレンズ素材個片４０が分割される瞬間に、貼り
付け皿６からレンズ素材個片４０が剥離するおそれがあ
る。最悪の場合には、貼り付け皿６から剥離したレンズ
素材個片４０が、砥石３１の内部に詰まってしまい、以
降の分割加工が行えなくなる。発明者らはこの現象を起
こさないために、砥石３１の先端断面をＶ字形状に突出
させることによって、この問題を回避した。

【００４３】つまり、砥石３１の先端面が平面である場
合には、レンズ素材５におけるガラスの除去加工が進
み、ある厚み以下までガラスが薄くなった時に、砥石３
１による加工の負荷に耐えられず破壊することとなる。
この時に破壊したガラス片は、周囲にストレスを与え
る。このストレスが分割された直後のレンズ素材個片４
０の剥離に作用することが考えられる。発明者らはこの
ことに着目し、分割加工後のレンズ素材個片４０の各個
片が貼り付け皿６の元の位置に確実に留まらせることに
成功している。また、砥石３１の先端断面をＶ字形状に
することで加工時の加工屑の排出についても、たとえば
砥石の先端面が平面の場合は加工液が矩形になった３面
の隙間を通過するのに対して、先端断面をＶ字形状にす
ることで２面の隙間を通過すれば良いことから、加工屑
排出の効果が得易く冷却効果も同様な結果を得ている。
また、レンズ素材個片４０の外周稜線に発生しやすいチ
ッピングに付いては、砥石３１の先端から次第に除去加
工の加工幅を広げながら進行することから、チッピング
を発生させない効果も同時に得られる。

【００４４】また、貼り付け皿６の貼り付け面６ａにワ
ックス７の溜り部６ｃを設けたため、ワックス７を介し
ての接合面積が増えて貼り付け強度が増加し、分割した
レンズ素材個片４０が貼り付け皿６から脱落することは
防止される。

【００４５】次に、レンズ素材５に配置された所望数量
の、全加工部位の加工が完了した時点で、貼り付け皿６
をレンズ保持装置２０の取り付けホルダー２１から取り
外す。この時、貼り付け皿６にはレンズ素材５と複数の
レンズ素材個片４０とが張り付いた状態である。

【００４６】その後、貼り付け皿５を加熱しワックス７
を軟化させてレンズ素材個片４０を取り外す。この場合
に、ワックス７は６０℃よりも低い温度で溶けるものが
用いられているため、上記作業を従来に比べて低温環境
で行うことができ、また、ピッチ団子を用いる場合に必
要である有機溶剤を使用しなくて済むため、作業環境を
悪化させることもない。また、貼り付け皿として熱伝導
性があまり良好でないものを用いた場合には、貼り付け
面までの熱伝導時間に差が生じることから、クラック等
の不良を起こし易い。しかしながら、本発明では貼り付
け皿６を、熱伝導性の良いアルミニウムを基材とした薄
肉構造としたため、貼り付け面６ａまでの熱伝導時間に
差を殆ど生じず、熱歪みが極めて少ないため、クラック
等の不良を生じることなく、貼り付け皿６から複数のレ
ンズ素材個片４０およびレンズ素材５を良好に剥がして
取り外すことができる。

【００４７】次に、図３に示す光学レンズ１の第２球面
部３の部分の研削・研磨加工を実施する。すなわち、図
１１の（ａ）に示すように、レンズ素材個片４０の外周
面部４を、軸心Ｄを中心として半径方向に移動可能なコ
レットチャック５０により保持し、次の行程で、図１１
の（ｂ）に示すように、少しずつ曲率半径の異なった研
磨工具５１（研磨工具５１の湾曲面方向Ｑに沿って揺動
される）と研磨砂とを組み合わせて、前荒摺り、荒摺
り、前砂掛け、砂掛け仕上げ等の段階を重ねながらレン
ズ素材５の内側球面部５ｂを研削・研磨し、最終的に光
学レンズ１の第２球面部３となる光学機能面形状を整
え、さらに研磨仕上げを行って、光学レンズ１の第２球
面部３の表面状態を完成させる。このようにして、レン
ズ素材個片４０の内側球面部５ｂを一体的に球面加工し
て第２球面部３を形成し、光学レンズ１を完成する。

【００４８】この時、レンズ素材個片４０の保持は、第
１球面部２の光軸Ｋ（図１０参照）に対して平行となっ
ているレンズ素材個片４０の外周面部４をコレットチャ
ック５０により保持することで、第１球面部２と第２球
面部３との光学設計上の光軸を高精度で一致させること
が確実かつ容易に行うことができる。

【００４９】なお、上記の実施の形態では、光学レンズ
１の第１球面部２となるレンズ素材５の外側球面部５ａ
が単純な球面である場合を述べたが、これに限るもので
はなく、ガラス材料をプレス成形するに際し、最終的に
光学レンズ１となる部分の間の不要な箇所を省いて成形
してもよい。例えば、２つの成形型１６、１７からなる
プレス用の成形金型１５において、レンズ素材個片４０
間に突出するような凸部１６ａを設けて、図１３の
（ａ）に示すように、ガラス素材５におけるレンズ素材
個片４０間の接続部分の肉厚が薄くなるように凹部４１
を形成する。

【００５０】これによれば、図４に示すように光学レン
ズ１となる部分間の不要な箇所を省かずに成形したガラ
ス素材５の場合と比較して、レンズ成形材料が少なくて
済むため材料費を節減することができるとともに、成形
された外側球面部５ａの面積が少なくなって研磨仕上げ
する場合の研磨面積が少なくて済むため、研磨時間を短
くすることができ、作業能率が向上する。なお、図１３
の（ｂ），（ｃ）に示すようにガラス素材５の内側球面
部５ｂに凹部４２を形成したり、光学レンズ１の第２球
面部３にほぼ沿うような球面形状４３に形成したりして
もよく、これによっても同様の効果を得ることができ
る。

【００５１】また、上記実施の形態においては、光学レ
ンズ１が両面とも凸状の球面形状である場合を述べた
が、これに限るものではなく、片面または両面が凹状の
球面形状である場合にも適用でき、この場合には球面部
の球芯が砥石を配置する側にあるため、この球芯が中心
となるように砥石を配置して研削作業を行えばよい。

【００５２】また、上記実施の形態においては、ガラス
素材５に対してレンズ素材個片４０を完全に分割する場
合を述べたが、これに限るものではなく、砥石による研
削作業を、レンズ素材個片４０間の接続部分を薄肉状に
残しておき、その後に、レンズ素材個片４０間の薄肉部
を割ったりしてもよい。

【００５３】また、上記実施の形態においては、光学レ
ンズ１が両面とも球面形状である場合を述べたが、これ
に限るものではなく、片面だけが球面形状である光学レ
ンズを得る場合にも上記製造方法を適用することが可能
である。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光学レン
ズを複数個並べた状態で得ることが可能な大きさのレン
ズ素材の片面を一体的に球面加工して前記球面部となる
部分を形成し、このレンズ素材を保持装置により保持
し、砥石回転軸を中心に砥石を回転させる研削装置によ
り、前記砥石回転軸延長線が前記球面部の球芯を通るよ
うに配置した状態で回転させながら出退させて研削する
ことでレンズ素材個片を製造し、その後、レンズ素材に
対して砥石回転軸延長線が前記球面部の球芯を通るよう
に維持しながら移動させ、この状態で砥石を回転させな
がら出退させて研削することでレンズ素材個片を順次製
造し、その後、レンズ素材個片における前記球面部と反
対の面を加工して所望の光学レンズを得ることにより、
最終的に複数の光学レンズの一方の球面部となる部分を
一度の球面加工により形成することができるので加工工
程の手間や時間を省くことができるとともに芯取り作業
を不要とすることができ、従来熟練した技能者が実施し
ていたレンズ製造工程を研磨の段階で、簡単に精度良く
短時間でしかも安定して実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかるレンズ製造方法の
研削工程を説明するための概略的な平面断面図。

【図２】同実施の形態にかかるレンズ製造方法の研削工
程途中の様子を示す概略的な平面断面図。

【図３】同実施の形態にかかるレンズ製造方法により製
造する光学レンズの概略的な側面断面図。

【図４】同実施の形態にかかるレンズ製造方法において
用いるレンズ素材の概略的な側面断面図。

【図５】同実施の形態にかかるレンズ製造方法に用いる
成形金型の概略的な側面断面図。

【図６】同実施の形態にかかるレンズ製造方法のレンズ
素材の貼り付け工程を示す概略的な側面断面図。

【図７】同実施の形態にかかるレンズ製造方法の素材レ
ンズの研磨工程を示す概略的な側面断面図。

【図８】同実施の形態にかかるレンズ製造装置の概略的
な側面図。

【図９】同実施の形態にかかるレンズ製造装置の概略的
な平面図。

【図１０】同実施の形態にかかるレンズ製造方法により
製造した素材レンズ個片の概略的な側面断面図。

【図１１】（ａ），（ｂ）はそれぞれ同実施の形態にか
かるレンズ製造方法における光学レンズの第２球面部部
分の研削・研磨加工工程を示す概略的な側面断面図。

【図１２】本発明の他の実施の形態にかかるレンズ製造
方法に用いる成形金型の概略的な側面断面図。

【図１３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の他の実施
の形態にかかるレンズ製造方法において用いるレンズ素
材の概略的な側面断面図。

【符号の説明】

１ 光学レンズ ２ 第１球面部 ２ａ 球芯 ３ 第２球面部 ４ 外周面部 ５ レンズ素材 ６ 貼り付け皿 ７ ワックス ５ａ 外側球面部 ５ｂ 内側球面部 ６ａ 貼り付け面 ６ｂ 段差部 ６ｃ 溜り部 ８ 回転台 ９ 研磨皿 １０ 成形金型 １１，１２ 成形型 ２０ レンズ保持装置 ２１ 取り付けホルダー ３０ 研削装置 ３１ 砥石 ３３ 砥石回転駆動部（砥石回転手段） ３４ 前後移動台（砥石出退手段） ３５ 左右移動台（直交方向移動手段） ３６ 回動基台 ４０ レンズ素材個片 ４１，４２ 凹部 ４３ 球面形状 Ｂ 垂直回動軸 Ｃ 保持中心線 Ｔ 砥石回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白藤 芳則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 春原 正明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 近藤 義雄 秋田県平鹿郡大森町板井田字下田９番地の ４ 大森精器株式会社内 (72)発明者 佐藤 六廣 秋田県平鹿郡大森町板井田字下田９番地の ４ 大森精器株式会社内 (72)発明者 高橋 東美浩 秋田県平鹿郡大森町板井田字下田９番地の ４ 大森精器株式会社内 (72)発明者 小松 誠 秋田県平鹿郡大森町板井田字下田９番地の ４ 大森精器株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凸状または凹状で同一曲率半径の球面部
   を少なくとも一方の面に有する複数のガラス製の光学レ
   ンズをレンズ素材から製造するレンズ製造方法であっ
   て、前記光学レンズを複数個並べた状態で得ることが可
   能な大きさのレンズ素材の片面を一体的に球面加工して
   前記球面部となる部分を形成し、このレンズ素材を保持
   装置により保持し、砥石回転軸を中心に砥石を回転させ
   る研削装置により、前記砥石回転軸延長線が前記球面部
   の球芯を通るように配置した状態で回転させながら出退
   させて研削することでレンズ素材個片を製造し、その
   後、レンズ素材に対して砥石回転軸延長線が前記球面部
   の球芯を通るように維持しながら移動させ、この状態で
   砥石を回転させながら出退させて研削することでレンズ
   素材個片を順次製造し、その後、レンズ素材個片におけ
   る前記球面部と反対の面を加工して所望の光学レンズを
   得るレンズ製造方法。
2. 【請求項２】 片面に球面部を形成したレンズ素材をワ
   ックスを使用して張り付け皿に張り付け、この貼り付け
   皿を保持装置で保持して研削装置による加工を行う請求
   項１に記載のレンズ製造方法。
3. 【請求項３】 球面部となる曲率半径で凹凸関係が反対
   である球面部分を有する成形型を用いてレンズ成形材料
   に対してプレスして片面に一体的に球面部が形成された
   レンズ素材を得る請求項１に記載のレンズ製造方法。
4. 【請求項４】 プレス成形するに際し、レンズ成形材料
   における、最終的に光学レンズとなる部分間の不要な箇
   所を省いて成形する請求項３に記載のレンズ製造方法。
5. 【請求項５】 凸状または凹状で同一曲率半径の球面部
   を少なくとも一方の面に有するガラス製の複数の光学レ
   ンズを、この光学レンズを複数個並べた状態で得ること
   が可能な大きさでありかつ前記球面部と同じ曲率半径の
   球面部が形成されたレンズ素材から製造するレンズ製造
   装置であって、前記光学レンズを複数個並べた状態で得
   ることが可能な大きさで、前記球面部の曲率半径で一体
   的に球面加工されたレンズ素材を保持する保持装置と、
   砥石回転軸を中心に砥石を回転させながら砥石回転軸に
   沿って出退させて研削加工する研削装置とを備え、保持
   装置と研削装置の砥石とが、砥石回転軸の延長線がレン
   ズ素材の球面部の球芯を通るように維持しながら相対的
   に位置調節可能に配置自在とされてなるレンズ製造装
   置。
6. 【請求項６】 保持装置は、レンズ素材の球面部のほぼ
   中心点と球芯とを結ぶ保持中心線まわりにレンズ素材を
   回動可能に支持し、研削装置は、砥石を砥石回転軸を中
   心に回転させる砥石回転手段と、砥石を砥石回転軸に沿
   って出退させる砥石出退手段と、前記保持中心線を延長
   した線に対して直交する第１の直線方向に移動自在の直
   交方向移動手段と、前記直交直線方向および砥石回転軸
   に直交する第２の直線方向を中心として回動する回動基
   台と、前記保持装置、直交方向移動手段および回動基台
   により砥石回転軸がレンズ素材の球面部の球芯に向かう
   ように配置して砥石を回転させながら出退させる制御手
   段とを備えた請求項５に記載のレンズ製造装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜４の何れかに記載のレンズ製
   造方法に用いる砥石であって、砥石の先端の断面形状が
   Ｖ字状に突出した形状であるレンズ製造用砥石。
8. 【請求項８】 請求項１〜４の何れかに記載のレンズ製
   造方法において、レンズ素材を接着材料を介して貼り付
   ける貼り付け皿であって、レンズ素材の外形に対応した
   段差部と、接着材料を溜める貼り付ける溜り部とを備
   え、アルミニウム製であるレンズ製造用張り付け皿。