TWI388400B - Lens Centering Method for Lens Centering Machine - Google Patents

Description

透鏡定心機之透鏡定心方法

本發明是關於在上下一對的杯型的透鏡保持具之間把持透鏡並藉由磨石來切削該透鏡的外周面而進行定心之透鏡定心機，且關於用來使透鏡光軸與透鏡保持具的保持具中心軸線一致之透鏡定心方法。

關於這種透鏡定心機之透鏡定心方法，專利文獻1所揭示的技術是已知的。其中揭示的定心方法，是在下側的杯型治具(透鏡保持具)載置透鏡而予以吸引保持後，在杯型治具低速旋轉1圈的期間，藉由與透鏡接觸的度盤量規(dial gauge)來測定透鏡的偏心量。在測定偏心量後，解除透鏡之吸引保持，對於透鏡，使磨石從橫向接近至既定位置，然後逐漸使磨石的外周面朝橫向而往接近透鏡的方向移動偏心量的平均值的分量。藉由磨石將偏心狀態的透鏡施以橫向推壓，而進行使透鏡光軸與杯型治具的中心一致之定心動作。

[專利文獻1]日本特許第2892313號公報

專利文獻1所揭示的透鏡之定心方法，在雙凸透鏡、透鏡面的曲率小的透鏡的情況，可高效率地進行定心動作。然而，透鏡有各式各樣的形狀，有些形狀會發生無法進行透鏡定心的情況。

例如第6圖所示的形狀之透鏡1，其中一方的透鏡面2為凸透鏡面，另一方的透鏡面3為曲率大的凹透鏡面。超出透鏡有效直徑之外周端部分4，是由：與透鏡光軸1a正交的圓環狀端面4a、以及與其正交的圓形外周端面4b所界定。若將這種形狀的透鏡1以凹透鏡面3朝下的方式載置於下側的杯型透鏡保持具5，該凹透鏡面3會成為載置在透鏡保持具5的圓環狀透鏡保持面6的外周緣6a的狀態。該狀態的透鏡1，從橫向藉由磨石7的圓形磨石面7a施以推壓的情況，可能會以透鏡保持面6的外周緣6a上的點A為支點而使透鏡1的相反側如箭頭B所示往上擺動，而造成無法使透鏡1橫向移動，若發生這樣的動作，無法將透鏡1進行橫向移動而使其光軸1a與透鏡保持具5的保持具中心軸線5a一致，因此無法進行透鏡1的定心。

本發明的課題，是有鑑於上述問題點而提供一種透鏡定心機之透鏡定心方法，即使是習知方法無法進行定心的形狀的透鏡也能進行定心。

另外，本發明的課題是為了提供不論透鏡的形狀如何都能進行透鏡的定心之透鏡定心機之透鏡定心方法。

為了解決上述課題，本發明的透鏡定心機之透鏡定心方法，其特徵在於：在透鏡定心機之下側的透鏡保持具之透鏡保持面上載置定心對象之透鏡；在前述透鏡的圓周方向之偏心量最大的外周點，讓定心用的磨石的外周面卡合；使前述磨石沿著：順沿前述透鏡之前述透鏡保持面接觸側的透鏡面的曲線方向、以及與前述透鏡保持具的保持具中心軸線平行的上下方向當中一方的方向移動；藉由該磨石來移動前述透鏡而使其光軸與前述保持具中心軸線一致。

另外，本發明之特徵在於：在前述磨石卡合於前述透鏡的前述外周點後，使前述磨石沿著：朝向前述保持具中心軸線的水平方向、前述曲線方向以及前述上下方向當中的任一方向移動，藉由該磨石來移動前述透鏡而使其光軸與前述保持具中心軸線一致。

在此，在透鏡定心時磨石的移動量，可按照以下的方式來決定。首先，將前述透鏡載置於前述透鏡保持具的前述透鏡保持面，並藉由該透鏡保持面予以吸引保持。在該狀態下，使前述透鏡保持具繞前述保持具中心軸線旋轉一圈，並以既定的取樣週期測定前述透鏡的光軸對前述保持具中心軸線的偏心量。而將與測定出的前述偏心量的平均值相當的移動量當作磨石的移動量即可。

另外，透鏡之偏心量最大的外周點，可按照以下的方式來卡合於磨石。首先，以前述偏心量的最大測定值的外周點，位於前述保持具中心軸線及前述磨石的磨石中心軸線的連結直線上之前述磨石側的方式，來規定前述透鏡保持具的旋轉位置，在此狀態下使前述磨石朝向前述保持具中心軸線移動，藉此使該磨石卡合於前述透鏡的前述外周點。

在此，為了避免在定心時磨石損傷透鏡的外周面，在前述磨石之前述外周面上所形成的磨石面當中，與前述透鏡的前述外周點卡合的部分，較佳為被樹脂層或樹脂板所覆蓋。

依據本發明之透鏡定心機之透鏡定心方法，對於藉由下側的透鏡保持具所吸引保持的透鏡之偏心量最大的外周點，使定心用的磨石朝向保持具中心軸線而沿水平方向移動並接觸後，沿著與透鏡保持具的透鏡保持面上所載置之透鏡面對應的曲線方向，使磨石朝向透鏡保持具的保持具中心軸線移動。或是，使磨石沿與保持具中心軸線平行的上下方向移動。藉此，即使是具有曲率大的透鏡面之透鏡，也能在透鏡保持具的透鏡保持面上沿著透鏡面的方向滑動，而能確實地形成使透鏡光軸與保持具中心軸線一致的定心狀態。

以下參照圖式來說明本發明的透鏡定心機之透鏡定心方法之實施形態。

第1圖係顯示本發明的透鏡定心機的主要構造之俯視圖。第2圖係其側視圖。透鏡定心機10係具備：上下對置之杯型的上側透鏡保持具11及下側透鏡保持具12、配置於其等的側方之圓盤狀的磨石13、載置於下側透鏡保持具12上而用來測定透鏡1的偏心量之度盤量規14、控制盤15。

在下側透鏡保持具12的上端，形成往內側傾斜的圓環狀的透鏡保持面12a。另外，透鏡保持具12的中空部12b，是連通於真空吸引機構16的真空吸引側，可將載置於透鏡保持面12a的透鏡1真空吸附在該透鏡保持面12a。再者，配置有保持具旋轉機構17，用來旋轉驅動透鏡保持具12而使其以保持具中心軸線12A為中心進行旋轉。

上側透鏡保持具11，在能以其保持具中心軸線11A為中心而旋轉自如的狀態下，與下側透鏡保持具12呈同軸狀地對置。在其下端，形成往內側傾斜的圓環狀的透鏡推壓面11a。再者，上側透鏡保持具11，藉由昇降推壓機構18，而可相對於下側透鏡保持具12進行昇降，且能將透鏡1往下側透鏡保持具12推壓。

圓盤狀的磨石13，其外周面成為磨石面13a。磨石面13a包含：圓形端面部分13b、連續於其上下緣而向外擴大的錐狀部分13c、13d、連續於錐狀部分13c、13d的上下緣之細窄的上下的圓形端面部分13e、13f。在此可採用：將上下的圓形端面部分13e、13f的表面用樹脂層被覆或貼合樹脂板而施以覆蓋的構造。或者，也能最初就製作出上下的圓形端面部分13e、13f不屬於磨石面的磨石13。此構造的磨石13，能以其中心的磨石軸19為中心而藉由磨石旋轉機構(未圖示)進行旋轉驅動。另外，藉由磨石移動機構(未圖示)，可使其沿著直線L(通過磨石軸19的中心19a和保持具中心軸線12A)而在水平方向往接近或離開下側透鏡保持具12的方向進行直線往復移動，且能使磨石13進行昇降。

度盤量規14，是用來測定下側透鏡保持具12上所載置的透鏡1的偏心量，是配置成使其測定點位於上述直線L上。在下側透鏡保持具12上載置透鏡1，藉由下側透鏡保持具12的透鏡保持面12a來吸引保持透鏡1，使度盤量規14的測定元件從上側接觸透鏡1的外周部，例如透鏡面2的外周緣側的部位，在此狀態下，讓下側透鏡保持具12以比定心時低的速度旋轉1圈。將度盤量規14的測定值以既定的取樣週期進行取樣，藉此測定透鏡1的各旋轉位置的偏心量(上下方向的移位量)。亦可讓測定元件接觸透鏡1的外周端面4b，以測定橫向的偏心量。

控制盤15是用來進行各構件的驅動控制，在控制盤15，儲存度盤量規14所讀取的偏心量，並算出其等的平均值。另外，以測得最大偏心量的透鏡外周點位於直線L上的磨石13側的方式，旋轉下側透鏡保持具12以定位其旋轉角度位置。

另外，在控制盤15的操作面板15a係具備：包含定心精度設定按鍵群15b及定心用的修正方向設定按鍵群15c之各種的操作按鍵群、以及顯示畫面等。可透過操作面板15a而將定心精度設定成預定的精度之一。另外，可將修正方向設定成：橫向、上下方向、順沿透鏡1的凹透鏡面3的曲面之曲線方向當中的任一者。

(定心動作)

接著說明透鏡定心機10之透鏡1的定心動作。首先，如第1圖、第2圖所示，將定心對象之透鏡1以大致同軸的狀態載置於下側透鏡保持具12的透鏡保持面12a。接著，驅動真空吸引機構16而成為藉由透鏡保持面12a來吸引保持透鏡1的狀態。然後，透過操作盤15的操作面板15a，例如藉由手動操作來驅動控制未圖示的磨石移動機構，而使磨石13移動至即將接觸透鏡1前的位置。

接著，使用度盤量規14來測定透鏡1的偏心量。讓度盤量規14的測定元件從上側接觸透鏡1之透鏡面2的外周緣側的部位，在此狀態下，使下側透鏡保持具12以低速旋轉1圈。在旋轉中，將度盤量規14的測定值以既定的取樣週期進行取樣。然後，算出取樣的平均值，並將下側透鏡保持具12旋轉到測到最大取樣值的旋轉角度位置，定位在該旋轉角度位置。結果，使透鏡1之測得最大偏心量的透鏡外周點定位在直線L上之磨石13側的部位。

接著，透過控制盤15的操作面板15a，輸入並設定定心精度，且輸入並設定定心用的修正方向。然後，若透過操作面板15a輸入定心動作的開始指令，透鏡保持面12a之吸引保持透鏡1的狀態會被解除。接著，如第3圖所示，使磨石13如箭頭C所示般移動，而讓磨石13之下側的圓形外周端面13f在直線L上到達最大偏心量的透鏡外周點的位置。換言之，使磨石13的圓形外周端面13f如第3圖所示般接觸透鏡保持面12a上所載置的透鏡1之直線L上的外周點4c。

然後，使磨石13沿著直線L，朝向下側透鏡保持具12的保持具中心軸線12A移動所算出的偏心量的平均值的分量。在此，在將修正方向設定成「曲線方向」的情況，如第3圖的箭頭D所示，是在包含直線L的垂直面上，使磨石13朝向保持具中心軸線12A呈曲線狀移動，而在透鏡保持面12a上將透鏡1施以曲線狀推壓。控制磨石13的移動，以使沿著該曲線之往上的移動量成為所算出的偏心量的平均值。

如此般進行透鏡1的定心動作後，使磨石13再度從透鏡1後退，而成為將透鏡1吸附保持於透鏡保持面12a的狀態。然後，使透鏡保持具12以低速旋轉1圈，藉由度盤量規14來確認透鏡1的偏心狀態。在偏心量縮小至容許範圍內的情況，結束定心動作，轉移至下個步驟(磨石13之定心動作)。在偏心量超出容許範圍的情況，再度重複上述步驟，而進行透鏡1的定心動作。

在此，在如第4圖之透鏡1A般具備曲率大的凸透鏡面2A及凹透鏡面3A的情況，只要將修正方向設定成箭頭E所示的「往上方向」即可。在此情況，在使用第2、3圖所示的磨石面形狀的磨石13的情況，是使其下側的錐狀部分13d從下側接觸透鏡1A的外周緣，在此狀態下，使磨石13上昇與所算出的偏心量的平均值對應的量。另外，在使用第4圖所示之在下側的外周端部具備朝上的水平圓環狀段面13D的磨石13A的情況，是使該圓環狀段面13D從下側接觸透鏡1A的外周端面4A，而將透鏡1A往上推即可。結果，透鏡1A，在透鏡保持面12a上的一側被往上推，整體而言相反側的部位會往下移動，而使光軸1a朝向與透鏡保持具12的保持具中心軸線12A一致的方向移動。將這種形狀的透鏡1A從橫向施以水平推壓的情況，如參照第6圖所說明般，無法進行定心的可能性很高。相對於此，依據本發明的方法可確實地進行定心。

另外，如第5(a)(b)圖所示，在具備曲率小的透鏡面之透鏡1C、1D的情況，與習知的定心方法同樣的，使磨石13如箭頭F所示從橫向進行水平移動，而將透鏡保持具12上的透鏡1C、1D從橫向施以水平推壓，藉此可進行該等透鏡1C、1D的定心。

(作用效果)

如以上所說明，依據本例的定心機10的透鏡定心方法，透過控制盤15的操作面板15a，可將修正方向、亦即用來進行透鏡的定心動作之透鏡移動方向(磨石移動方向)，切換成橫向、上下方向、以及曲線方向的任一者。因此，藉由按照定心對象的透鏡形狀來選擇修正方向，甚至連以往不可能達到之具備曲率大的透鏡面之透鏡的定心，也能確實且高效率地進行。

另外，本例的磨石13，在進行透鏡的定心動作時，由於接觸透鏡外周端之磨石面(下側的外周端面部分)被樹脂層或樹脂板所覆蓋，因此在進行定心時不會造成透鏡外周端的損傷。而在磨石13的下側的外周端面未設置鑽石粒子等的研磨材的情況，也能獲得相同的效果。

1、1A、1C、1D．．．透鏡

1a．．．透鏡光軸

2、2A、3、3A．．．透鏡面

4．．．外周端部分

4A．．．外周端面

4a．．．圓環狀端面

4b．．．圓形外周端面

4c．．．外周點

10．．．透鏡定心機

11．．．上側透鏡保持具

11a．．．透鏡推壓面

12．．．下側透鏡保持具

12A．．．保持具中心軸線

12a．．．透鏡保持面

12b．．．中空部

13、13A．．．磨石

13D．．．圓環狀段面

13a．．．磨石面

13b．．．圓形端面部分

14．．．度盤量規

15．．．控制盤

15a．．．操作面板

15b．．．定心精度設定按鍵群

15c．．．修正方向設定按鍵群

16．．．真空吸引機構

17．．．保持具旋轉機構

18．．．昇降推壓機構

19．．．磨石軸

19a．．．中心

D．．．表示曲線方向的箭頭

E．．．表示往上方向的箭頭

F．．．表示水平方向的箭頭

第1圖係顯示本發明的定心機的主要部分之概略俯視圖。

第2圖係第1圖的定心機之概略側視圖。

第3圖係顯示修正方向設定成曲線方向的情況之透鏡的定心動作的說明圖。

第4圖係顯示修正方向設定成往上方向的情況之透鏡的定心動作的說明圖。

第5(a)(b)圖係顯示修正方向設定成橫向的情況之透鏡的定心動作的說明圖。

第6圖係顯示習知的透鏡定心方向的問題點之說明圖。

1．．．透鏡

1a．．．透鏡光軸

4c．．．外周點

12．．．下側透鏡保持具

12A．．．保持具中心軸線

13．．．磨石

13a．．．磨石面

13b．．．圓形端面部分

13c、13d．．．錐狀部分

13e、13f．．．上下的圓形端面部分

19a．．．磨石軸的中心

D．．．表示曲線方向的箭頭

Claims (5)

1. 一種透鏡定心機之透鏡定心方法，其特徵在於：在透鏡定心機之下側的透鏡保持具之透鏡保持面上載置定心對象之透鏡；在前述透鏡的圓周方向之偏心量最大的外周點，讓定心用的磨石的外周面卡合；使前述磨石沿著：順沿前述透鏡之前述透鏡保持面接觸側的透鏡面的曲線方向、以及與前述透鏡保持具的保持具中心軸線平行的上下方向當中一方的方向移動；藉由該磨石來移動前述透鏡而使其光軸與前述保持具中心軸線一致；前述磨石的前述外周面為磨石面；前述磨石面之與前述透鏡的前述外周點卡合的部分，是被樹脂層或樹脂板所覆蓋。
2. 如申請專利範圍第1項記載的透鏡定心機之透鏡定心方法，其中，在前述磨石卡合於前述透鏡的前述外周點後，使前述磨石沿著：朝向前述保持具中心軸線的水平方向、前述曲線方向以及前述上下方向當中的任一方向移動，藉由該磨石來移動前述透鏡而使其光軸與前述保持具中心軸線一致。
3. 如申請專利範圍第1或2項記載的透鏡定心機之 透鏡定心方法，其中，將前述透鏡載置於前述透鏡保持具的前述透鏡保持面，並藉由該透鏡保持面予以吸附保持；使前述透鏡保持具繞前述保持具中心軸線旋轉一圈，並以既定的取樣週期測定前述透鏡的光軸對前述保持具中心軸線的偏心量；使卡合於前述透鏡的前述外周點後的前述磨石移動與所測定的前述偏心量的平均值相當的移動量。
4. 如申請專利範圍第3項記載的透鏡定心機之透鏡定心方法，其中，前述透鏡的前述外周點，是前述偏心量的測定值最大的外周點；以前述透鏡的前述外周點，位於前述保持具中心軸線及前述磨石的磨石中心軸線的連結直線上之前述磨石側的方式，來規定前述透鏡保持具的旋轉位置；在此狀態下使前述磨石朝向前述保持具中心軸線移動，藉此使該磨石的外周端卡合於前述透鏡的前述外周點。
5. 如申請專利範圍第1或2項記載的透鏡定心機之透鏡定心方法，其中，將前述透鏡載置於前述透鏡保持具的前述透鏡保持面，並藉由該透鏡保持面予以吸附保持；使前述透鏡保持具繞前述保持具中心軸線旋轉一圈，並以既定的取樣週期測定前述透鏡的光軸對前述保持具中心軸線的偏心量；使卡合於前述透鏡的前述外周點後的前述磨石朝向前述保持具中心軸線沿著前述曲線方向移動，沿著前述曲線方向之前述磨石往上的移動量成為與所 測定的前述偏心量的平均值相當的移動量。