JPH04255801A - レンズ製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズを製造するレン
ズ製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のレンズ製造方法の一例を図４を参
照して説明する。

【０００３】光学材料をプレス成形したプレス材５１ａ
または光学材料を切断して形成した切断材５１ｂをレン
ズブランクとして使用する。まず、レンズブランク５２
の両端面に球面５２ａ，５２ｂをそれぞれ創成し（球面
創成工程）、前記各球面が創成されたレンズブランク５
３の外周５３ａを各球面の中心点を結ぶ線（光軸）と平
行に所定の外径寸法に研削して心取し（心取工程）、つ
いで、前記心取したレンズブランク５４の各球面に反射
率を低下させるための反射防止膜５４ａ，５４ｂをそれ
ぞれ施し（表面処理工程）、レンズを製造するというも
のである。

【０００４】上記したレンズ製造方法の一例の他にも、
つぎのようなものがある（図５参照）。

【０００５】レンズブランク６１の外周のうち半分６１
ａをチャッキングして一方の端面に球面６１ｃを創成す
るとともに、外周のうち他の半分６１ｂを所定の外径寸
法に心取研削し、つぎに、前記外周のうち心取研削した
他の半分６１ｂをチャッキングして他方の端面に球面を
創成するとともに、前記外周のうち未加工の半分６１ａ
を前記所定の外径寸法に心取研削し、レンズを製造する
というものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記図４に示した従来
のレンズ製造方法において、例えば、外径φ１０ｍｍ以
下で外径公差±０．０２ｍｍ以内というような、高精度
の小さいレンズを製造する場合には次のような問題点が
ある。 （１）心取工程において、ベルクランプ式心出し方法に
より、レンズブランクを挟持して心出しする際、レンズ
ブランクが小さいので、レンズブランクの挟持および心
出しが難かしい。 （２）前記心出しの際、金属製等のホルダによりレンズ
ブランクの創成された各球面をじかに挟持するので、前
記各球面にホルダ傷と称する傷を付けてしまうことがあ
る。 （３）前記小さいレンズブランクを挟持するホルダの製
作が難かしい。

【０００７】また、上記図５に示した従来のレンズ製造
方法においても、高精度の小さいレンズを製造する場合
には、小さいレンズブランクの外周を半分ずつ正確にチ
ャッキングすることは難しいという問題点がある。

【０００８】さらに、上記従来の各レンズ製造方法にお
いて使用するレンズブランクについては、球面を創成す
る際に除去される除去代および外周の研削の際に除去さ
れる除去代が必要以上に付加されたものとならないよう
に、小さいレンズブランク１つ１つについて厳しく管理
する必要があるために、レンズブランク１個当りの、す
なわち、レンズ１個当りの製造コストが高いものとなっ
てしまうという問題点がある。例えば、レンズブランク
としてプレス材を使用する場合には、プレス成形の前に
、材料の重量計測を１個ずつ正確に行なわなければなら
ず、プレス材の単位重量当りの製造コストが高いものと
なってしまう。

【０００９】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、製造するレンズが小さい
ものであっても、ベルクランプ式心出し方法を使用せず
に高精度のレンズを容易に製造することができ、また、
レンズ１個当りの製造コストの低減を図ることができる
レンズ製造方法を提供することを目的とするものである
。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のレンズ製造方法は、製造すべきレンズ複数個
分の長さを有する棒状の光学材料を、前記レンズの外径
寸法を有する円柱状に加工する工程と、前記加工した光
学材料を、前記レンズ１個分の大きさの複数個の光学材
料に切断する工程と、前記切断した各光学材料の少なく
とも一方の端面に、該光学材料の中心軸と光軸を一致さ
せて球面を創成する工程とを有することを特徴とするも
のである。

【００１１】また、複数個の光学材料に切断する工程に
おいて、前記切断するごとに面取加工を行なうものや、
円柱状に加工する工程において、製造すべきレンズ複数
個分の面取加工を行なうものもある。

【００１２】

【作用】上記のように構成された本発明のレンズ製造方
法において、製造すべきレンズ複数個分の長さを有する
棒状の光学材料が、前記レンズの外径寸法を有する円柱
状に加工される際、製造すべき複数個のレンズの各外周
がその外径寸法に加工される。

【００１３】前記円柱状に加工された光学材料が切断さ
れて製造すべきレンズ１個分の大きさの光学材料（以下
、「ブランク」という。）が前記複数個得られる。

【００１４】前記各ブランクの少なくとも一方の端面に
、該ブランクの中心軸と光軸を一致させて球面が創成さ
れる。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明する
。

【００１６】図１は、本実施例の外径寸法加工工程、切
断工程、球面創成工程および表面処理工程の順序を示し
、また、同時に各工程における光学材料の状態を模式的
に示した説明図である。前記各工程について順次説明を
進める。

【００１７】外径寸法加工工程は、製造すべきレンズ複
数個分の長さを有する棒状の光学材料１を、前記レンズ
の外径寸法を有する円柱状に加工する工程である。棒状
の光学材料１は、プレス成形により作製したものまたは
切断や研削により作製したものなどであり、その両端１
ａ，１ｂは後述する取付具１１ａ，１１ｂ（図２参照）
が取り付けられるように適当な形状に形成されている。 例えば、前記両端１ａ，１ｂおよび各取付具１１ａ，１
１ｂをそれぞれ平面に形成し、前記両端１ａ，１ｂと各
取付具１１ａ，１１ｂとをそれぞれ接着剤により接着す
るというようにしてもよい。

【００１８】図２において、一対のコレットチャック１
２ａ，１２ｂは、公知の外径加工機（不図示）にそれぞ
れ設けられたものであり、棒状の光学材料１の両端１ａ
，１ｂにそれぞれ取り付けられた取付具１１ａ，１１ｂ
をそれぞれチャッキングする。前記各コレットチャック
１２ａ，１２ｂが互いに同期してそれぞれ強制回転する
ことにより棒状の光学材料１が矢印Ａ方向に回転され、
矢印Ｂ方向に回転する円盤状のダイヤモンド砥石１３が
矢印Ｃ方向に往復移動するトラバース研削により前記棒
状の光学材料１の周面が製造すべきレンズの最終の外径
寸法に研削されて棒状の光学材料１が円柱状に加工され
る。

【００１９】つぎに、前記円柱状に加工した光学材料２
を、製造すべきレンズ１個分の大きさの複数個の光学材
料（ブランク）３に切断する工程である切断工程につい
て説明する。

【００２０】図３において、図示左側のコレットチャッ
ク１４は、公知の棒材切断機（不図示）に設けられたも
のであり、円柱状に加工した光学材料２の一端に取り付
けられた取付具１７（前記２個の取付具１１ａ，１１ｂ
のうちの１個をそのまま使用してもよい。）をチャッキ
ングし、強制回転するものである。

【００２１】前記円柱状に加工した光学材料２の他端側
には、前記棒材切断機に設けられたバキューム保持具１
６が配置されており、該バキューム保持具１６は、コレ
ットチャック１４の回転と同期して強制回転され、また
、矢印Ｅ方向（前記円柱状に加工した光学材料２の軸方
向）およびその逆方向に前進および後退されることがで
きる構成となっている。前記バキューム保持具１６の内
部には不図示の真空発生源に連通したバキューム路１６
ｂが穿設されており、該バキューム路１６ｂはバキュー
ム保持具１６の端面のうち、該端面に固定されたゴム製
のＯリング１６ａより内側の位置に開口している。

【００２２】円盤状のダイヤモンド砥石１５は、前記棒
材切断機に設けられたものであり、矢印Ｆ方向に強制回
転し、また、矢印Ｇ方向（矢印Ｅ方向に対して垂直方向
）およびその逆方向に前進および後退し、さらに、矢印
Ｅ方向およびその逆方向に往復移動できる構成となって
いる。

【００２３】円柱状に加工した光学材料２の一端は取付
具１７を介してコレットチャック１４により保持され、
その他端は矢印Ｅ方向に前進してきたバキューム保持具
１６によりＯリング１６ａを介して適宜圧力で押圧され
る。また、バキューム路１６ｂは前記真空発生源により
負圧となっている。前記円柱状に加工した光学材料２は
、コレットチャック１４とバキューム保持具１６とが互
いに同期してそれぞれ強制回転することにより矢印Ｄ方
向に回転され、矢印Ｆ方向に強制回転する円盤状のダイ
ヤモンド砥石１５が矢印Ｇ方向に前進して切込み、ブラ
ンク（製造すべきレンズ１個分の大きさの光学材料）３
に切断される。ブランク３は切断後もバキューム保持具
１６に前記負圧により吸着されている。前記ダイヤモン
ド砥石１５は矢印Ｇ方向と逆方向に後退し、前記ブラン
ク３はバキューム保持具１６から取り外される。ついで
、バキューム保持具１６が矢印Ｅ方向にさらに前進して
円柱状に加工した光学材料２の切断された端面を押圧し
、前記ダイヤモンド砥石１５が１個分のブランク３の厚
さだけ矢印Ｅ方向に移動して前述した切断が繰り返され
る。このようにして円柱状に加工した光学材料２から複
数個のブランク３が得られる。

【００２４】前記各切断のときには、ブランク３のエッ
ジ部３ａ，３ｂの面取加工も行ない、その部分を製造す
べきレンズの最終形状、角度に仕上げる。例えば、前記
ダイヤモンド砥石１５を矢印Ｇ方向に前進させて切込む
際、同時に矢印Ｅ方向への移動を行なうことにより、ブ
ランク３のエッジ部３ａの面取加工を行なうことができ
る。また、前記各切断のときに、切断して得られるブラ
ンク３のエッジ部３ａの面取加工および該エッジ部３ａ
とダイヤモンド砥石１５を挟んだ反対側のエッジ部３ｃ
（つぎに切断して得られるブランクのエッジ部）の面取
加工の双方を行なうとよい。

【００２５】前記ブランク３の厚さは製造すべきレンズ
の形状によって異なる。例えば、製造すべきレンズの球
面が凹状である場合には、ブランク３は製造すべきレン
ズの最終の厚さに切断され、製造すべきレンズの球面が
凸状である場合には、ブランク３は製造すべきレンズの
最終の厚さに球面創成時の除去代の厚さを加えた厚さに
切断される。本実施例の装置では、ブランク３の厚さの
精度を±０．０４ｍｍ程度の誤差の範囲におさめること
ができる。

【００２６】つぎに、前記切断した各光学材料（ブラン
ク３）の少なくとも一方の端面に、該光学材料の中心軸
と光軸を一致させて球面を創成する工程である球面創成
工程について説明する（図１参照）。

【００２７】前記ブランク３の外周３ｅを公知の手段に
より保持し、ブランク３の両端面（または一方の端面）
にブランク３の中心軸３ｄと光軸を一致させて球面４ａ
，４ｂをそれぞれ公知の手段により創成する。

【００２８】この球面創成工程において、酸化セリウム
（ＣｅＯ２　）などの研磨剤を使用せずに、水だけで研
磨が可能な固定研磨工具を使用することにより、後述す
る表面処理工程において、表面の研磨剤などの残留付着
物を除去するための洗浄を行なう作業を省略することが
できる。

【００２９】表面処理工程におていは、前記ブランク３
の各球面４ａ，４ｂの表面の前記残留付着物を除去する
ための洗浄を行なったのち、真空蒸着などの公知の手段
により前記各球面４ａ，４ｂに反射防止膜５ａ，５ｂを
それぞれ形成してレンズが完成する。

【００３０】本実施例では、複数個のレンズの各外周の
研削は、従来のごとくレンズブランクの状態で個々に行
なわれるのではなく、棒材の光学材料１の状態で一度に
行なわれるので、レンズ１個当たりの外周の研削コスト
を低減することができる。また、レンズの外径の精度は
、レンズ複数個分の長さを有する棒材の光学材料１の状
態でその外周の研削が行なわれるので、レンズの外径が
小さいものであっても容易に高精度に仕上げることがで
きる。

【００３１】ブランク３に各球面４ａ，４ｂを創成する
際、従来のごとくブランク３の外周を半分ずつチャッキ
ングしなければならないという制約はなく、ブランク３
の外周の全部をチャッキングすることができるので、ブ
ランク３（レンズ）が小さいものであっても球面の創成
を容易に高精度に行なうことができる。また、ベルクラ
ンプ式心出し方法を使用しないので、レンズブランクを
挟持するホルダの難かしい製作は不要であり、創成した
各球面４ａ，４ｂにホルダ傷を付けることもない。

【００３２】さらに、従来のようなレンズブランクの作
製に際してその形状、重量等について個々に厳しく管理
することは必要なくなり、製造すべきレンズ複数個分の
長さを有する棒材の光学材料１の形状、重量等について
管理すればよいので、レンズ１個当たりの製造コストの
低減を図ることができる。

【００３３】本実施例の外径寸法加工工程において、図
２に示した外径加工機を用いた例を示したが、これに限
る必要はなく、他の手段により棒材の光学材料１を製造
すべきレンズの外径寸法を有する円柱状の光学材料２に
加工してもよい。例えば、それぞれ強制回転する円柱状
の２個の砥石により、棒材の光学材料１の周面を挟み付
けて該光学材料１を回転させることにより、棒材の光学
材料１を円柱状に加工するというセンタレス加工機を使
用してもよい。

【００３４】切断工程において、図３に示した棒材切断
機を用いた例を示したが、これに限る必要はなく、他の
手段、例えばブレードにより、棒材の光学材料１をブラ
ンク３に切断してもよい。

【００３５】また、本実施例では切断工程において、ブ
ランク３を切断するごとに面取加工を行なう例を示した
が、これに限る必要はなく、つぎのようにしてもよい。 例えば、円柱状に加工した光学材料２の周面に、製造す
べきレンズの全ての分の面取加工を始めに行ない、その
後、前記円柱状に加工した光学材料２を各ブランク３に
切断して行くという方法、または、棒材の光学材料１を
円柱状に加工する前に製造すべきレンズの全ての分の面
取加工を行なうという方法としてもよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおり構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。

【００３７】製造すべき複数個のレンズの各外周は、従
来のようにレンズブランクの状態で個々に加工されるの
ではなく、製造すべきレンズ複数個分の長さを有する棒
材の光学材料の状態でその外径寸法に加工されるので、
レンズの外径寸法が小さいものであってもレンズの外周
を容易に高精度に加工することができ、また、レンズの
外周の加工コストを低減することができる。

【００３８】製造すべきレンズ１個分の大きさに切断さ
れた光学材料（ブランク）の少なくとも一方の端面に、
該ブランクの中心軸と光軸を一致させて球面を創成する
際、従来のようにレンズブランクの外周を半分ずつチャ
ッキングしなければならないという制約はなく、前記ブ
ランクの外周の全部をチャッキングすることができるの
で、球面の創成を容易に高精度に行なうことができる。

【００３９】ベルクランプ式心出し方法を使用せずに球
面の創成を行なうので、レンズブランクを挟持するホル
ダの難かしい製作は不要であり、創成した球面にホルダ
傷を付けてしまうこともない。

【００４０】また、レンズブランクの作製に際して、従
来のように小さいレンズブランクの形状、重量等につい
て個々に管理する必要はなくなり、製造すべきレンズ複
数個分の長さを有する棒材の光学材料の形状、重量等に
ついて管理すればよいので、レンズ１個当たりの製造コ
ストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の各工程の順序を示し、同時
に各工程における光学材料の状態を模式的に示した図で
ある。

【図２】同実施例の棒材の光学材料が円柱状に加工され
る状態を示す図である。

【図３】同実施例の円柱状に加工した光学材料を切断す
る状態を示す図である。

【図４】従来のレンズ製造方法の一例の各工程を示した
図である。

【図５】従来のレンズ製造方法の他の例において、レン
ズブランクがチャッキングされた状態を示す図である。

【符号の説明】

１，２　　　　光学材料 １ａ，１ｂ　　　　端 ３　　　　ブランク ３ａ，３ｂ，３ｃ　　　　エッジ部 ３ｄ　　　　中心軸 ４ａ，４ｂ　　　　球面 ５ａ，５ｂ　　　　反射防止膜 １１ａ，１１ｂ，１７　　　　取付具 １２ａ，１２ｂ，１４　　　　コレットチャック１３，
１５　　　　ダイヤモンド砥石 １６　　　　バキューム保持具 １６ａ　　　　Ｏリング １６ｂ　　　　バキューム路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　製造すべきレンズ複数個分の長さを有
   する棒状の光学材料を、前記レンズの外径寸法を有する
   円柱状に加工する工程と、前記加工した光学材料を、前
   記レンズ１個分の大きさの複数個の光学材料に切断する
   工程と、前記切断した各光学材料の少なくとも一方の端
   面に、該光学材料の中心軸と光軸を一致させて球面を創
   成する工程とを有することを特徴とするレンズ製造方法
   。
2. 【請求項２】　　複数個の光学材料に切断する工程にお
   いて、前記切断するごとに面取加工を行なう請求項１に
   記載のレンズ製造方法。
3. 【請求項３】　　円柱状に加工する工程において、製造
   すべきレンズ複数個分の面取加工を行なう請求項１に記
   載のレンズ製造方法。