JP2000352647A - 接合レンズの調芯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】調芯すべきレンズ体の大きさやレンズ面の曲率
半径が異なっても適用が可能であり、簡単かつ安価な構
成であるにも拘わらず、高精度の調芯を容易に実行し得
る接合レンズの調芯装置を提供する。 【解決手段】本発明に係る調芯装置は、第１レンズ体１
を回転させる回転手段８，９，２１と、第１レンズ体１
の位置規制手段１０，１１と、第１レンズ体１上に載置
された第２レンズ体２を摺動させる際には第２レンズ体
２を保持する保持部材１３と、第２レンズ体２を第１レ
ンズ体１へと押し付ける弾性部材１４と、弾性部材１４
及び保持部材１３を介して第２レンズ体２を摺動させる
摺動手段１８と、第１，第２レンズ体１，２を透過した
光の焦点像から光軸のずれを検出し、摺動手段１８を介
して第１，第２レンズ体１，２の光軸が一致するまで第
２レンズ体２を第１レンズ体１に沿って摺動させる制御
手段１７とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は接合レンズの調芯装
置にかかり、詳しくは、一対の光学レンズを光軸合わせ
しながら接合する際などに使用される接合レンズの調芯
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、一対の光学レンズを光軸合わ
せして接合する際などには、特開平４−２４８５０７号
公報で開示されたような接合レンズの調芯装置が使用さ
れており、この調芯装置は図７で示すような構成を有し
ている。すなわち、図７中の符号５１，５２は光軸合わ
せされるべき第１レンズ体及び第２レンズ体、５３は偏
芯顕微鏡、５４は自然光を照射する光源、５５はコリメ
ーターレンズ、５６はレンズホルダー、５７，５８は第
１レンズ体５１を回転させるための回転ローラ及びＯリ
ング、５９，６０は第２レンズ体５２をその両側から挟
み込んで摺動させる一対の押さえ板であり、６１は対物
レンズ、６２はＣＣＤカメラである。

【０００３】そして、光源５４から照射された光は十字
チャートを具備したコリメーターレンズ５５を通過しな
がら平行化されたうえでレンズ面同士が対面しあった第
１レンズ体５１及び第２レンズ体５２を透過し、これら
を透過した十字チャート像は対物レンズ６１でもって捕
捉されることになっている。なお、対物レンズ６１で捕
捉され、かつ、ＣＣＤカメラ６２で撮影された十字チャ
ート像は制御手段である画像処理装置６３へと送信され
ることになり、光軸が一致したか否かを判定する画像処
理装置６３はドライバ６４を介したうえで対物レンズ６
１及びＣＣＤカメラ６２の駆動機構であるＺ軸ステージ
６５、回転手段を構成するステッピングモータ６６、摺
動手段を構成するＸＹ軸ステージ６７それぞれの動作を
制御している。

【０００４】また、レンズホルダー５６上に載置された
下側の第１レンズ体５１は、回転ローラ５７に外嵌され
た断面視円形状のＯリング５８でもってレンズ面の外周
方向に沿いながら回転させられることになっており、回
転している第１レンズ体５１は、そのレンズ面の外周方
向とは交差する方向から第１レンズ体５１を受け止める
べく設けられた位置規制手段である固定用Ｖ型規制板６
８でもって位置規制されている。一方、レンズ面同士が
対面する状態で第１レンズ体５１上に載置された第２レ
ンズ体５２は第１レンズ体５１とともに回転することに
なり、第１レンズ体５１と第２レンズ体５２との光軸ず
れをなくして光軸を一致させる際には、画像処理装置６
２からの指示に基づいたうえ、押さえ板５９，６０でも
って第２レンズ体５２のレンズ面を第１レンズ体５１の
レンズ面に沿って摺動させることが実行される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
調芯装置においては、対面したレンズ面の拡がり方向、
つまり、ＸＹ方向に沿った摺動のみによって第１レンズ
体５１及び第２レンズ体５２を光軸合わせすることが実
行されており、これらのレンズ面同士が平面形状である
か平面に近い形状である場合にはレンズ面と直交するＺ
方向への移動を考慮する必要がないために高精度の調芯
作業が可能となるが、レンズ面の曲率半径が小さいレン
ズ体５１，５２である場合には、押さえ板５９，６０で
もって摺動させられる第２レンズ体５２のＺ方向に沿っ
た移動をも考慮しなければならないため、高精度の調芯
作業を行うことが困難となっている。

【０００６】また、従来の構成では、第２レンズ体５２
が載置された第１レンズ体５１を断面視円形状のＯリン
グ５８でもって回転させており、レンズ面の外周方向と
合致する第１レンズ体５１の外周端面を基準としながら
偏芯量を測定したり位置決めしたりすることが実行され
るが、このような構成である限りは、光軸がばらつくこ
とになってしまうのが現状である。さらに、従来の調芯
装置が具備している光源５４、つまり、第１レンズ体５
１及び第２レンズ体５２の合成焦点像を得るための光源
５４はハロゲンランプやメタハライドランプなどである
が、自然光を照射する光源５４を使用している限りは、
色収差や像面湾曲収差が発生する結果として調芯精度に
悪影響が及ぶことになっていた。

【０００７】本発明はこれらの不都合に鑑みて創案され
たものであり、調芯すべきレンズ体の大きさやレンズ面
の曲率半径が異なっても適用が可能であり、簡単かつ安
価な構成であるにも拘わらず、高精度の調芯を容易に実
行し得る接合レンズの調芯装置を提供しようとするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる接合レン
ズの調芯装置は、レンズ面同士が対面させられた第１レ
ンズ体及び第２レンズ体の光軸合わせを実行するもので
あって、第１レンズ体をレンズ面の外周方向に沿って回
転させる回転手段と、第１レンズ体をレンズ面の外周方
向とは交差する方向から受け止めて位置規制する位置規
制手段と、レンズ面同士が対面する状態で第１レンズ体
上に載置された第２レンズ体を摺動させる際には第２レ
ンズ体を保持する保持部材と、この保持部材を介して第
２レンズ体を第１レンズ体へと押し付ける弾性部材と、
この弾性部材及び保持部材を介して第２レンズ体を摺動
させる摺動手段と、平行化されて第１レンズ体及び第２
レンズ体を透過する光を照射する光源と、第１レンズ体
及び第２レンズ体を透過した光の焦点像から光軸のずれ
を検出し、摺動手段を介して第１レンズ体及び第２レン
ズ体の光軸が一致するまで第２レンズ体のレンズ面を第
１レンズ体のレンズ面に沿って摺動させる制御手段とを
具備していることを特徴とする。上記構成によれば、レ
ンズ体の大きさやレンズ面の曲率半径が異なっていても
調芯することが可能となり、簡単かつ安価な構成である
にも拘わらず、高精度の調芯を容易に実行し得るという
利点が確保される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１にかかる接合レ
ンズの調芯装置は、第１レンズ体をレンズ面の外周方向
に沿って回転させる回転手段と、第１レンズ体をレンズ
面の外周方向とは交差する方向から受け止めて位置規制
する位置規制手段と、レンズ面同士が対面する状態で第
１レンズ体上に載置された第２レンズ体を摺動させる際
には第２レンズ体を保持する保持部材と、この保持部材
を介して第２レンズ体を第１のレンズ体へと押し付ける
弾性部材と、この弾性部材及び保持部材を介して第２レ
ンズ体を摺動させる摺動手段と、平行化されて第１レン
ズ体及び第２レンズ体を透過する光を照射する光源と、
第１レンズ体及び第２レンズ体を透過した光の焦点像か
ら光軸のずれを検出し、摺動手段を介して第１レンズ体
及び第２レンズ体の光軸が一致するまで第２レンズ体の
レンズ面を第１レンズ体のレンズ面に沿って摺動させる
制御手段とを具備していることを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項２にかかる接合レンズの調
芯装置は請求項１に記載したものであり、制御手段は、
第１レンズ体及び第２レンズ体を透過した光の焦点像軌
跡から光軸が一致すると予想される仮想位置を割り出
し、摺動手段を介して仮想位置に至るまで第２レンズ体
を摺動させるものであることを特徴としている。本発明
の請求項３にかかる接合レンズの調芯装置は請求項１ま
たは請求項２に記載したものであり、保持部材は、第１
レンズ体のレンズ面と対面するレンズ面とは対向する位
置にある第２レンズ体のレンズ面を滑動不可に支持する
支持部材が配設されたものであることを特徴とする。

【００１１】本発明の請求項４にかかる接合レンズの調
芯装置は請求項１または請求項２に記載したものであっ
て、保持部材は環状を有しており、第２レンズ体をレン
ズ面の外周方向と交差する方向から挟み込む面取り部が
内周端部に沿って形成されたものであることを特徴とし
ている。本発明の請求項５にかかる接合レンズの調芯装
置は請求項１ないし請求項４のいずれかに記載したもの
であって、位置規制手段は、第１レンズ体の外周縁部の
離間した位置毎に当接する一対の当接部材を具備してお
り、これら当接部材の離間間隔は変更可能とされている
ことを特徴とする。本発明の請求項６にかかる接合レン
ズの調芯装置は請求項１ないし請求項５のいずれかに記
載したものであって、光源から照射されて第１レンズ体
及び第２レンズ体を透過する光は、単色光であることを
特徴としている。

【００１２】以下、本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。

【００１３】（実施の形態１）図１は実施の形態１にか
かる接合レンズの調芯装置の全体構成を示す断面図であ
り、図２は調芯装置が備えている調芯機構部を示す斜視
図である。そして、これらの図における符号１は第１レ
ンズ体、２は第２レンズ体、３は偏芯顕微鏡、４は自然
光を照射する白熱ランプなどの光源、５は十字チャート
を備えて光源４から照射された光を平行化するコリメー
ターレンズ、６はレンズホルダー、７はレンズ面同士が
対面させられた第１レンズ体１及び第２レンズ体２の焦
点距離を変更する補助レンズ、８，９は第１レンズ体１
を回転させるための回転手段を構成する回転ローラ及び
Ｏリング、１０は位置規制手段となる固定用Ｖ型規制
板、１１，１１は固定用Ｖ型規制板１０上に搭載されて
第１レンズ体１の外周端面の離間した位置毎に当接する
当接部材として機能する一対のベアリングであり、これ
らのベアリング１１，１１は固定用Ｖ型規制板１０とと
もに位置規制手段を構成している。

【００１４】また、図中の符号１３，１４は第２レンズ
体２を摺動させる摺動手段となる環状の保持部材及び弾
性部材、具体的には板バネ部材であり、１５は対物レン
ズ、１６はＣＣＤカメラ、１７は制御手段として機能す
る画像処理装置、例えば、パソコンであり、これら各種
の機器や部材を用いることによって調芯装置は構成され
ている。そして、この際における板バネ部材１４は、水
平方向及び垂直方向に沿って動作し得るよう、摺動手段
として機能するＸＹＺ軸ステージ１８に対して固定端部
が連結されており、かつ、第２レンズ体２を保持する保
持部材１３が自由端部に取り付けられたものとなってい
る。なお、ここでの保持部材１３は環状を有している
が、環状である必然性はなく、必要に応じて任意の形状
や材質が採用されていればよいものである。さらにま
た、板バネ部材１４の形状やバネ定数などが限定される
こともなく、任意の形状やバネ定数が選択された板バネ
部材１４であってもよいことは勿論である。

【００１５】すなわち、本実施の形態にかかる調芯装置
は、レンズ面同士が互いに対面させられた第１レンズ体
１及び第２レンズ体２の光軸合わせを実行するものであ
り、第１レンズ体１をレンズ面の外周方向に沿って回転
させる回転ローラ８及びＯリング９と、第１レンズ体１
をレンズ面の外周方向とは交差する方向から受け止めて
位置規制する一対のベアリング１１，１１と、レンズ面
同士が対面する状態で第１レンズ体１上に載置された第
２レンズ体２を摺動させる際には第２レンズ体２を保持
する環状の保持部材１３と、この保持部材１３を介して
第２レンズ体２を第１のレンズ体１へと押し付ける板バ
ネ部材１４と、保持部材１３及び板バネ部材１４を介し
て第２レンズ体２を摺動させるための摺動手段として機
能するＸＹＺ軸ステージ１８と、コリメーターレンズ５
によって平行化されたうえで第１レンズ体１及び第２レ
ンズ体２を透過する光を照射する光源４と、第１レンズ
体１及び第２レンズ体２を透過した光の焦点像から光軸
のずれを検出し、ＸＹＺ軸ステージ１８を介して第１レ
ンズ体１及び第２レンズ体２の光軸が一致するまで第２
レンズ体２のレンズ面を第１レンズ体１のレンズ面に沿
って摺動させる制御手段であるところのパソコン１７と
を具備している。

【００１６】なお、ここでの回転ローラ８に外嵌される
Ｏリング９はゴムなどのような柔軟素材から作製された
ものであり、図１におけるＯリング９は断面視矩形状を
有しているが、図２で示すような従来同様の断面視円形
状を有するＯリング９であってもよいことは勿論であ
る。但し、断面視矩形状である際には、断面視円形状で
ある場合よりも良好な摩擦状態が第１レンズ体１の外周
端面との間で確保される結果、第１レンズ体１の回転が
スムーズになると考えられる。また、ここでのパソコン
１７が、第１レンズ体１及び第２レンズ体２を透過した
光の焦点像軌跡から光軸が一致すると予想される仮想位
置を割り出し、ＸＹＺ軸ステージ１８を介して仮想位置
に至るまで第２レンズ体２を摺動させるものであっても
よいことは勿論である。

【００１７】つぎに、本実施の形態にかかる調芯装置の
動作を説明する。まず、レンズホルダー６上に載置され
た下側の第１レンズ体１は、回転ローラ８に外嵌された
Ｏリング９でもってレンズ面の外周方向に沿いながら回
転させられることになり、回転している第１レンズ体１
の外周端面は固定用Ｖ型規制板１０上の離間した位置毎
に搭載された一対のベアリング１１，１１でもって位置
規制される。なお、第１レンズ体１及び第２レンズ体２
の調芯を実行し、これらのレンズ体１，２同士を接合す
る際には、第１レンズ体１のレンズ面上に紫外線硬化型
などの接着剤を予め滴下しておくことが行われる。さら
に、この際、レンズ面同士が対面する状態として第１レ
ンズ体１上に第２レンズ体２を載置すると、載置された
第２レンズ体２は第１レンズ体１とともに回転すること
になり、光源４から照射された光はコリメーターレンズ
５及び補助レンズ７を通過し、平行光となったうえでレ
ンズ面同士が対面しあった第１レンズ体１及び第２レン
ズ体２を透過することになる。

【００１８】そして、第１レンズ体１及び第２レンズ体
２を透過した光の十字チャート像は接合レンズの偏芯量
と対応した直径を有する円輪状の焦点像軌跡を対物レン
ズ１５上で描くことになり、対物レンズ１５によって捕
捉され、かつ、ＣＣＤカメラ１６によって撮影された十
字チャート像は画像処理装置であるパソコン１７へと送
信される。さらに、送信されてきた十字チャート像はパ
ソコン１７の画像メモリへと入力されることになり、サ
ンプリングタイム毎における焦点像の認識を実行し、光
軸が一致したか否かを判定しているパソコン１７が、光
軸が一致していないと判定している限りは、光軸が一致
するまでドライバ１９を介したうえ、回転手段を構成す
るサーボモータ２１と、摺動手段を構成するＸＹＺ軸ス
テージ１８とのそれぞれをフィードバック制御によって
動作させる。

【００１９】そのため、第１レンズ体１と第２レンズ体
２との光軸ずれをなくして光軸を一致させる場合には、
パソコン１７からの指示に基づいたうえでＸＹＺ軸ステ
ージ１８に連結された板バネ部材１４がＸＹ方向及びＺ
方向に沿って動作することになり、この板バネ部材１４
のねじれ作用や弾性作用に伴って保持部材１３は、例え
ば、０．５μｍずつというように、第２レンズ体２のレ
ンズ面を第１レンズ体１のレンズ面に沿って摺動させる
ことになる。なお、パソコン１７でもって光軸が一致し
たと判定されるのは、第１レンズ体１及び第２レンズ体
２を回転させているにも拘わらず、対物レンズ１５上で
十字チャート像が移動しなくなったときである。

【００２０】ところで、本実施の形態にかかる調芯装置
を従来の調芯装置と比較したうえでの性能比較試験を実
行してみたところ、以下のような結果が得られている。
すなわち、まず、レンズ面が対面しあった一対のレンズ
体からなるビデオカメラ用の接合レンズを作製すること
とし、性能比較試験に先立っては、外直径が８ｍｍ、コ
バ厚みが２ｍｍであり、単品としての偏芯量が１分以内
に収まる両凹レンズを第１レンズ体１（５１）とし、ま
た、外直径が６．３ｍｍ、外周端面の厚みであるコバ厚
みが１．５ｍｍ、接合されるレンズ面の曲率半径が３．
８ｍｍであって単品としての偏芯量が１分以内に収まる
正メニスカスレンズを第２レンズ体２（５２）として用
意したうえ、粘性が１０００ＣＰＳの紫外線硬化樹脂を
接着剤として用意した。そして、従来構成とされた調芯
装置を使用して数十個の接合レンズを作製してみたとこ
ろ、偏芯量が３分以上にもなって調芯精度の悪いものが
発生し、また、押さえ板５９，６０から第２レンズ体５
２が外れる結果として調芯が不可能となるものも発生し
た。

【００２１】一方、本実施の形態で説明した調芯装置に
おける保持部材１３の外直径を５．６ｍｍ、内直径を
３．８ｍｍ、厚みを０．５ｍｍとし、かつ、板バネ部材
１４のバネ定数を１．３ｇ／ｍｍとしたうえ、この調芯
装置を使用することによって上記同様の構成とされた接
合レンズを作製してみた。なお、この際における補助レ
ンズ７は平凸レンズ、つまり、一方側のレンズ面が平面
でありながらも他方側レンズ面の曲率半径が５ｍｍとさ
れた平凸レンズであり、また、接合レンズの最小有効光
線径が３．８ｍｍとなることから、レンズホルダー６の
内直径と補助レンズ７の有効光線径とは予め３．８ｍｍ
以上となるように調整されている。その結果、本実施の
形態にかかる調芯装置であれば、調芯時に要する作業時
間が偏芯量の測定に３秒、調芯に１秒であるに過ぎない
ばかりか、いずれの接合レンズにおける調芯精度も３０
秒以内に収まっており、高い調芯精度を確保し得ること
が確認された。したがって、本実施の形態にかかる調芯
装置を使用する限りは、レンズ面の曲率半径が小さい接
合レンズの調芯であっても高精度な調芯が可能であるこ
とが理解される。

【００２２】（実施の形態２）図３は実施の形態２にか
かる調芯装置が備えている調芯機構部を示す断面図であ
り、図４はその変形例構成を示す断面図である。なお、
本実施の形態にかかる調芯装置の全体構成は実施の形態
１と同様、つまり、図１で示した通りであるから、ここ
での調芯装置そのものの説明は省略することとし、図３
及び図４において図１と互いに同一となる部材、部分に
ついては同一の符号を付している。

【００２３】本実施の形態にかかる調芯装置が備える調
芯機構部は、図３で示すように、レンズ面同士が対面す
る状態で第１レンズ体１上に載置された第２レンズ体２
を必要に応じて摺動させる際に第２レンズ体２を保持す
る環状の保持部材１３と、この保持部材１３を介して第
２レンズ体２を第１のレンズ体１へと押し付ける弾性部
材である板バネ部材１４とから構成されており、板バネ
部材１４は、水平方向及び垂直方向に沿って動作し得る
よう、摺動手段であるＸＹＺ軸ステージ１８に対して固
定端部が連結されているとともに、その自由端部には保
持部材１３が取り付けられたものとなっている。

【００２４】そして、保持部材１３の第２レンズ体２側
の表面上、つまり、第２レンズ体２と対面する内側の表
面上には、この保持部材１３によって第２レンズ体２を
滑動不可とするための環状を有する支持部材２５、つま
り、第２レンズ体２の外側に位置するレンズ面２ａと当
接しあうことによって滑り止め部品としての機能を発揮
する支持部材２５が配設されている。なお、支持部材２
５の形状や材質が限定されることはなく、第２レンズ体
２を保持部材１３でもって確実に滑動不可となし得るも
のでありさえすればよい。また、調芯装置が備える調芯
機構部の変形例構成では、図４で示すように、環状を有
する保持部材１３の内周端部に沿って所定角度の面取り
部２６が形成されており、この面取り部２６によっては
摺動させるべき第２レンズ体２をレンズ面の外周方向と
交差する方向から挟み込むことが行われている。

【００２５】ところで、図２で示した調芯機構部を備え
てなる実施の形態１にかかる調芯装置と、図３及び図４
で示した調芯機構部のそれぞれを備えてなる実施の形態
２にかかる調芯装置との性能比較試験を実行したとこ
ろ、以下のような結果が得られた。すなわち、ここでも
ビデオカメラ用の接合レンズを作製することとし、対面
するレンズ面の曲率半径が３５０ｍｍと平面に近くて単
品での偏芯量がともに１分以内である一対のレンズ、つ
まり、外直径が７ｍｍ、コバ厚みが１ｍｍである両凸レ
ンズと、外直径が８ｍｍ、コバ厚みが０．５ｍｍである
両凹レンズとを第１レンズ体１及び第２レンズ体２とし
て用意した。なお、この際においては、保持部材１３の
外直径が８ｍｍ、内直径が６．６ｍｍ、厚みが０．５ｍ
ｍである一方、板バネ部材１４のバネ定数が４．７ｇ／
ｍｍであるとし、第１レンズ体１上に載置された第２レ
ンズ体２に対しては所定の押圧力が加わるように予め調
整している。

【００２６】そして、まず、図２で示した調芯機構部を
備えてなる調芯装置を使用して接合レンズを作製してみ
たところ、板バネ部材１４によって第２レンズ体２に加
わる押圧付勢力を調整しているにも拘わらず、第２レン
ズ体２の摺動が安定しないため、調芯精度の高い接合レ
ンズを作製するのは困難であることが判明した。これに
対し、図３で示した調芯機構部を備えてなる調芯装置を
使用した際には、調芯時に要する作業時間が偏芯量の測
定に３秒、調芯に１秒であるに過ぎず、接合レンズにお
ける調芯精度も３０秒以内に収まることが確認された。
さらに、曲率半径の異なる複数種類の接合レンズを作製
したみたところ、板バネ部材１４の加圧力に伴って多少
の変動はあるものの、曲率半径が１００ｍｍ未満の調芯
に際しては図３で示した調芯機構部を用いることが好ま
しく、また、曲率半径が１００ｍｍ以上の調芯を行う際
には図４で示した調芯機構部を用いることが好ましいこ
とが確認されている。

【００２７】（実施の形態３）図５は実施の形態１にか
かる調芯装置が備えてなる調芯機構部を示す平面図であ
り、図６は実施の形態３にかかる調芯装置が備えてなる
調芯機構部を示す平面図である。なお、実施の形態３に
かかる調芯装置そのものの全体構成は実施の形態１と同
様、つまり、図１で示した通りであるから、ここでの詳
しい説明は省略することとし、図５及び図６において図
１と互いに同一となる部材、部分については同一の符号
を付している。

【００２８】本実施の形態にかかる調芯装置の調芯機構
部は、実施の形態１にかかる調芯機構部と同様、固定用
Ｖ型規制板１０と、回転する第１レンズ体１の外周端面
の離間した位置毎に当接する当接部材として機能する一
対のベアリング１１，１１とから構成される位置規制手
段を具備したものであるが、実施の形態１と異なるの
は、固定用Ｖ型規制板１０上に搭載されたベアリング１
１，１１同士の離間間隔が変更可能とされている点にあ
る。すなわち、既に説明した実施の形態１では、図５で
示すように、固定用Ｖ型規制板１０上に搭載されたベア
リング１１，１１同士の離間間隔が一定とされていた
が、本実施の形態にあっては、例えば、ベアリング１
１，１１を結ぶ方向の長孔を固定用Ｖ型規制板１０に形
成しておき、各ベアリング１１の中心軸が長孔を挿通し
たうえで固定用Ｖ型規制板１０に対して着脱自在で固定
されたような構成（図示省略）を採用することにより、
ベアリング１１，１１のそれぞれが位置変更可能な状態
とされたうえで固定用Ｖ型規制板１０に取り付けられて
いる。なお、ここでの回転ローラ８に外嵌されたＯリン
グ９は、断面視矩形状を有するものとなっている。

【００２９】ところで、外直径が３ｍｍで厚みが０．５
ｍｍの第１レンズ体１と、外直径が４．２ｍｍで厚みが
１．５ｍｍの第２レンズ体２とを用意したうえ、実施の
形態１にかかる調芯装置を使用して接合レンズを作製し
てみたところ、以下のような不都合のあることが判明し
た。すなわち、実施の形態１にかかる調芯装置の調芯機
構部では、ときとして断面視円形状のＯリング９から第
１レンズ体１に対して十分な回転力が伝達されなくな
り、第１レンズ体１とＯリング９との間における当接力
Ｆ１を５００ｇ／ｃｍ² 程度としておいたのでは第１レ
ンズ体１をスムーズに回転させることが困難となる。そ
こで、回転力を十分な状態で伝達する必要上、例えば、
当接力Ｆ１を１ｋｇ／ｃｍ² 程度にまで上昇させてみる
と、第２レンズ体２が第１レンズ体１上から外れて飛散
するという事態が引き起こされてしまう。

【００３０】そして、本発明の発明者がこのような不都
合の発生原因を追及してみると、実施の形態１では、図
５で示すように、Ｏリング９によって回転させられる第
１レンズ体１を受け止めて位置規制するベアリング１
１，１１同士の離間間隔が一定であることから、各ベア
リング１１の中心位置と第２レンズ体２の中心位置とで
定まる相対的な角度Ａが１００゜以上となっており、当
接力Ｆ１の変化が敏感に反映されるとともに、第１レン
ズ体１及びＯリング９間の密着度が低いためである、と
考えられることが分かった。なお、図５においては、各
ベアリング１１によって受け止められる当接力Ｆ１の分
散力をＦ２と表記している。

【００３１】これに対し、本実施の形態にかかる調芯装
置が備える調芯機構部にあっては、図６で示すように、
固定用Ｖ型規制板１０上に搭載されたベアリング１１，
１１同士の離間間隔を変更可能としているので、上記し
た相対的な角度Ａを１００゜以下、例えば、８０゜とい
うように小さく設定することが可能となる。そこで、第
１レンズ体１との相対的な角度Ａが８０゜となるように
ベアリング１１，１１の離間間隔を調整して位置設定
し、かつ、断面視矩形状を有するＯリング９としたう
え、第１レンズ体１とＯリング９との間における当接力
Ｆ１が０．５〜２ｋｇ／ｃｍ² 程度となるようにしなが
ら、上記したのと同一形状を有する第１レンズ体１及び
第２レンズ体２とからなる接合レンズを作製してみたと
ころ、調芯精度の高い接合レンズを容易に作製すること
ができた。なお、ここで使用しているベアリング１１，
１１それぞれの外径や厚みなどが特定されないことも、
発明者によって確認されている。

【００３２】（実施の形態４）実施の形態４にかかる調
芯装置は、実施の形態１で説明した調芯装置と全体構成
が相違していないものの、光源４から照射されてコリメ
ーターレンズ５によって平行化されたうえ、第１レンズ
体１及び第２レンズ体２を透過することになる光が単色
光であることになっている。すなわち、本実施の形態に
かかる調芯装置が備える光源４は、例えば、赤色ＬＥＤ
を用いて構成されたものとなっている。なお、ここで
は、光源４そのものが赤色ＬＥＤを用いて構成されたも
のであるとしているが、必ずしも光源４そのものが単色
光を照射するものである必然性はないのであり、自然光
を照射する通常の白熱ランプなどの外周囲を赤色フィル
ターなどで覆ったものであってもよい。

【００３３】ところで、既に説明した実施の形態１にか
かる調芯装置では光源４が自然光を照射する白熱ランプ
であるとしているが、白熱ランプである光源４から照射
された光がコリメーターレンズ５、補助レンズ７、第１
レンズ体１及び第２レンズ体２を透過して対物レンズ１
５に到達し、かつ、対物レンズ１５によって十字チャー
ト像が捕捉される構成である場合には、対物レンズ１５
のピントを合わせたとしても、ぼやけた状態の十字チャ
ート像しか捕捉されないことがある。なお、コリメータ
ーレンズ５の具備する十字チャートが線幅が細くなるほ
ど、シャープで良好な十字チャート像が得られる傾向は
あるものの、線幅が細くなるのに伴って十字チャートが
高価となるため、このような十字チャートを利用するの
は困難である。また、自然光を利用している限りは、色
収差や像面湾曲収差が発生することもあった。

【００３４】本実施の形態にかかる調芯装置は、このよ
うな不都合を解消するためになされたものであり、単色
光を照射する光源４、例えば、赤色ＬＥＤである光源４
を用いることが行われている。そして、本発明の発明者
が性能比較試験を行ってみたところによれば、実施の形
態１との比較において、色収差や像面湾曲収差が低減し
ており、ＣＣＤ感度特性が向上することとなる結果、対
物レンズ１５で捕捉される十字チャート像がより一層鮮
明となっており、光軸一致の認識精度が２倍程度にまで
向上することが確認された。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる接
合レンズの調芯装置によれば、調芯すべきレンズ体の大
きさやレンズ面の曲率半径が異なっても適用が可能であ
り、簡単かつ安価な構成であるにも拘わらず、高精度の
調芯を容易に実行し得るという効果が得られる。そし
て、特に、請求項１及び請求項２にかかる構成であれ
ば、調芯されるレンズ面の曲率半径が小さいレンズ体や
大きいレンズ体であっても、曲率半径には依存しない高
精度な調芯が可能となり、接合レンズを量産する際の生
産ロスを低減し得るという利点が確保される。

【００３６】また、請求項３ないし請求項５にかかる構
成であれば、第２レンズ体を確実に保持することが可能
となり、厚みの厚いレンズ体や外直径の小さなレンズ体
であってもスムーズに回転させ得ることとなる結果、さ
まざまな組み合わせの接合レンズを高歩留まりで生産す
ることができる。さらにまた、請求項６にかかる構成で
あれば、色収差や像面湾曲収差が発生せず、より一層鮮
明な焦点像が得られることとなる結果、調芯精度の向上
を実現できるという利点が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１にかかる接合レンズの調芯装置の
全体構成を示す断面図である。

【図２】実施の形態１にかかる調芯装置が備えている調
芯機構部を示す斜視図である。

【図３】実施の形態２にかかる調芯装置が備えている調
芯機構部を示す断面図である。

【図４】実施の形態２にかかる調芯装置の変形例構成を
示す断面図である。

【図５】実施の形態１にかかる調芯装置が備えてなる調
芯機構部を示す平面図である。

【図６】実施の形態３にかかる調芯装置が備えてなる調
芯機構部を示す平面図である。

【図７】従来の形態にかかる調芯装置の全体構成を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ 第１レンズ体 ２ 第２レンズ体 ４ 光源 ８ 回転ローラ ９ Ｏリング １０ 固定用Ｖ型規制板（位置規制手段） １１ ベアリング（位置規制手段） １３ 保持部材 １４ 板バネ部材（弾性部材） １８ ＸＹＺ軸ステージ（摺動手段） １７ パソコン（制御手段） ２１ サーボモータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ面同士が対面させられた第１レン
   ズ体及び第２レンズ体の光軸合わせを実行する接合レン
   ズの調芯装置であって、 第１レンズ体をレンズ面の外周方向に沿って回転させる
   回転手段と、第１レンズ体をレンズ面の外周方向とは交
   差する方向から受け止めて位置規制する位置規制手段
   と、レンズ面同士が対面する状態で第１レンズ体上に載
   置された第２レンズ体を摺動させる際には第２レンズ体
   を保持する保持部材と、この保持部材を介して第２レン
   ズ体を第１のレンズ体へと押し付ける弾性部材と、この
   弾性部材及び保持部材を介して第２レンズ体を摺動させ
   る摺動手段と、平行化されて第１レンズ体及び第２レン
   ズ体を透過する光を照射する光源と、第１レンズ体及び
   第２レンズ体を透過した光の焦点像から光軸のずれを検
   出し、摺動手段を介して第１レンズ体及び第２レンズ体
   の光軸が一致するまで第２レンズ体のレンズ面を第１レ
   ンズ体のレンズ面に沿って摺動させる制御手段とを具備
   していることを特徴とする接合レンズの調芯装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した接合レンズの調芯装
   置であって、 制御手段は、第１レンズ体及び第２レンズ体を透過した
   光の焦点像軌跡から光軸が一致すると予想される仮想位
   置を割り出し、摺動手段を介して仮想位置に至るまで第
   ２レンズ体を摺動させるものであることを特徴とする接
   合レンズの調芯装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載した接合
   レンズの調芯装置であって、 保持部材は、第１レンズ体のレンズ面と対面するレンズ
   面とは対向する位置にある第２レンズ体のレンズ面を滑
   動不可に支持する支持部材が配設されたものであること
   を特徴とする接合レンズの調芯装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載した接合
   レンズの調芯装置であって、 保持部材は環状を有しており、第２レンズ体をレンズ面
   の外周方向と交差する方向から挟み込む面取り部が内周
   端部に沿って形成されたものであることを特徴とする接
   合レンズの調芯装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載した接合レンズの調芯装置であって、 位置規制手段は、第１レンズ体の外周縁部の離間した位
   置毎に当接する一対の当接部材を具備しており、これら
   当接部材の離間間隔は変更可能とされていることを特徴
   とする接合レンズの調芯装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載した接合レンズの調芯装置であって、 光源から照射されて第１レンズ体及び第２レンズ体を透
   過する光は、単色光であることを特徴とする接合レンズ
   の調芯装置。