JPH06320376A - レンズの芯出し方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 芯出しするレンズの外径のばらつきに影響さ
れず、調整が必要な際も自動で行うことが可能な装置を
得る。また、安定したレンズ保持力を得、面精度や偏芯
精度のレンズ品質の安定化を図る。 【構成】 Ｖブロック１と、エアシリンダー３と、エア
シリンダー３のシリンダーヘッド３ａの停止位置を検出
するレーザー式変位センサ７とはプレート２上に載置さ
れている。プレート２はスライドテーブル９を介してプ
レート８上にＸＹ方向へ移動可能に載置されている。プ
レート８上にはステッピングモータ１０と演算制御装置
１６とが載置されている。５はレンズ支持ヤトイであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズの芯出し方法お
よび装置に関し、特にレンズの外周部をクランプして芯
出しする芯出し方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レンズの芯出しを機械的に行う方
法としては種々な方法が知られており、その一つとして
外径芯出しと呼ばれる方法がある。この方法は複数のレ
ンズを接合する場合や、球面レンズ基材に樹脂層を形成
する複合型光学素子等の加工をレンズに施すために、レ
ンズの外周部を３点〜６点でクランプしてレンズの光軸
を出すもので、係る方法に用いる芯出し装置としては、
例えば特開平３−１８４８１３号公報の第２実施例に開
示されている。

【０００３】図８は上記芯出し装置を示している。図８
において、固設されたＶブロック７１のＶ溝７１ａにレ
ンズ７２を供給し、Ｖ溝７１ａに向かって前後方向に移
動可能に設けたブロック７３を当てつけることにより芯
出し可能に構成されている。

【０００４】また、レンズ外周部をクランプして光軸を
出すものとしては特開平３−１４６４４７号公報にも開
示されている。上記芯出し装置は、芯出しするレンズの
光軸に対して放射方向に進退機構を設けてなるスクロー
ルチャックを備え、この進退機構により上記放射方向に
移動されたレンズの外周部をクランプして芯出しを行う
ように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記特開平
３−１８４８１３号公報記載の芯出し装置においては、
供給されるレンズの外径のバラツキにより、そのクラン
プされた外径中心が常にばらついてしまうという問題が
あった。

【０００６】また、前記特開平３−１４６４４７号公報
記載の芯出し装置においては、スクロールチャックを構
成する部品の内、チャック本体，回転体およびクリップ
の３点の構成部品間で、摺動が２ヶ所で起こり得るため
に、摺動面積が大きく、どちらの部分で摺動するかで摺
動抵抗が大きくばらついてしまう。そのため、レンズを
クランプする際の保持力がばらつき、正しくクランプさ
れずに偏芯精度が悪化したり、レンズに許容以上の応力
がかかり面精度が悪化したりするという問題点があっ
た。

【０００７】さらに、前記各従来技術の芯出し装置にお
いては、共に予めクランプ中心を光軸に併せるべく調整
を行っておく必要があるという問題点があった。

【０００８】因って、本発明は前記各従来技術における
問題点に鑑みて開発されたもので、Ｖブロックで精度良
くレンズの芯出しが行え、安定した保持力でレンズを保
持することが可能になり、さらにＸＹ２方向ある調整の
うちの少なくともどちらか一方向の調整機構を持たせる
ことができるレンズの芯出し方法および装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、レ
ンズの光軸に対して垂直な１方向に移動可能な進退機構
とレンズ位置決め部材との間にレンズを供給してクラン
プするレンズの芯出し方法において、予め外径の確認さ
れているレンズとの差分を検出し、該差分を外径中心の
差分に変換した後、芯出しするレンズを移動して前記外
径中心の差分を補正する芯出し方法である。

【００１０】また、レンズの光軸に対して垂直な１方向
に移動可能な進退機構と、レンズ位置決め部材と、芯出
しするレンズと予め外径の確認されているレンズとの差
分を検出するセンサと、該センサからの信号を処理して
芯出し部材を動作させる信号を出力する制御装置と、芯
出しする度にクランプ中心を少なくとも１方向に移動さ
せる機構とを具備した芯出し装置である。

【００１１】以上の様に構成されたレンズの芯出し装置
は、供給されるレンズのマスターレンズに対する外径の
差を検出し、その差分を外径芯のズレ分に変換し、その
値分をキャンセルする方向に芯出し部材を移動させるこ
とにより、供給されるレンズの外径中心のばらつきをキ
ャンセルすることが可能になる。

【００１２】また、芯出し装置のクランプ中心を調整す
る必要がある場合でも、外径の差をキャンセルするため
の移動量に調整量を加えて動作させれば、制御プログラ
ムのパラメータの変更だけで可能になる。さらに、レン
ズ外周部をクランプする進退機構が有する摺動面積は極
めて小さく、その摺動抵抗も非常に小さくなるので、レ
ンズ保持力の常時安定した芯出しがなされる。

【００１３】

【実施例１】図１〜図４は本実施例で用いる装置を示
し、図１は平面図、図２は図１のＡ−Ａ’線断面図、図
３はフローチャート、図４は説明図である。１は６０°
の角度を持ったＶブロックで、このＶブロック１はプレ
ート２上に固定されている（調整が必要な場合にはガイ
ド６に沿って移動可能である）。さらに、プレート２上
には、このＶブロック１に対向するようにシリンダーヘ
ッド３ａを有するエアシリンダー３が備えられている。
そして、Ｖブロック１とシリンダー３との間には芯出し
するレンズ４を支持するレンズ支持ヤトイ５が配置され
ている。

【００１４】また、プレート２上にはシリンダー３のシ
リンダーヘッド３ａの停止位置を検出するためのレーザ
ー式変位センサ７が載置されている。さらに、プレート
２はＹ方向の動きが規制され、かつＸ方向に移動可能な
ようにプレート８上にスライドテーブル９を介して載置
されており、ステッピングモータ１０の回転をプーリ１
１からタイミングベルト１３を介してプーリ１２に伝導
し、ナット１４がプレート２上に固定されたボールネジ
１５に伝えることによってＸ方向に移動可能に構成され
ている。

【００１５】次に、本実施例のレンズ芯出し装置の作用
を説明する。まず、レンズ支持ヤトイ５にマスターレン
ズ（図示省略）を支持した後、エアシリンダー３を駆動
してシリンダーヘッド３ａをＶブロック１方向（Ｘ方
向）に移動させ、Ｖブロック１との間にクランプする。
その際、シリンダーヘッド３ａの停止位置をレーザー式
変位センサ７で測定して原点とする。その後、シリンダ
ーヘッド３ａをエアシリンダー３方向に移動させてクラ
ンプを解除し、マスターレンズをレンズ支持ヤトイ５か
ら取り出す。

【００１６】そして、芯出しするレンズ４をレンズ支持
ヤトイ５にて支持し、マスターレンズの場合と同様にエ
アシリンダー３を駆動してシリンダーヘッド３ａをＶブ
ロック１方向（Ｘ方向）に移動させ、Ｖブロック１との
間にクランプする。その際、シリンダーヘッド３ａの停
止位置をレーザー式変位センサ７で測定する。芯出しす
るレンズ４は外径を含み全ての寸法が同一ということは
ない。必ず公差が設定されており、その中でのばらつき
が存在する。

【００１７】従って、マスターレンズとの外径の差が生
じ、芯出しするレンズ４をクランプした際にシリンダー
ヘッド３ａの停止位置が一定ではなくなる。すると前工
程で得た原点からの差分が検出される。芯出しするレン
ズ４が、マスターレンズと比較して大きい場合は外径中
心がエアシリンダー３方向にずれる。逆に小さい場合は
Ｖブロック１側にずれる。

【００１８】レーザー式変位センサ７で検出したシリン
ダーヘッド３ａの停止位置の差を演算制御装置１６に送
る。演算制御装置１６はアンプ１７，信号変換器１８，
制御装置１９およびステッピングモータ・コントローラ
２０から構成されており、上記検出された差をアンプ１
７で増幅し、アナログ出力であったものをデジタル信号
に信号変換器１８により変換し、制御装置１９に送る。
制御装置１９では上記の検出された差から、外径中心の
ズレを算出する。

【００１９】レーザ式変位センサ７により得られた原点
からの差分ＤＥから外径中心のズレＡＣを算出するため
の演算式は、マスターレンズの半径をＡＧとするとＤＦ
＝ＤＥ ｓｉｎα、ＧＩ＝ＤＦ、ＧＫ＝ＧＩ・ｔａｎ
（９０−α）／２）、ＪＫ＝ＧＫ／ｃｏｓα、ＡＣ＝Ｊ
Ｋ（図７参照）となる。さらに、その値をパルス変換し
てステッピングモータ・コントローラ２０に出力し、ス
テッピングモータ１０を所望の回転数動作させることに
よりボールネジ１５を回転させ、プレート２を外径中心
差分キャンセルする方向に移動させる。

【００２０】この移動によって芯を合わせ、芯出しする
レンズ４の光軸をマスターレンズの光軸と一致させる。
光軸を一致させた後、芯出しされたレンズ４と図示省略
した装置に支持されたレンズとの接合を行う。あるい
は、図示省略した装置により芯出しされたレンズ４上へ
樹脂層を形成して複合型光学素子等を得る。

【００２１】本実施例による芯出し装置によって得られ
た加工品を評価することにより、Ｙ方向の調整が必要に
なった場合は、ガイド６に沿ってＶブロック１を適当量
移動させることにより調整を行う（移動手段図示省
略）。また、何らかの原因により加工品の偏芯量の平均
値がＸ方向にずれてしまった場合は、前述の制御装置１
９により決定されたパルス数に、その分を加減するだけ
で、その調整をしたことと同様の結果を得ることが可能
になる。

【００２２】本実施例によれば、芯出しするレンズの外
径中心を常時同じ位置にすることが可能であるため、高
精度な芯出しを行うことができる。またＸ方向の調整機
能を持たせることが可能なので、調整が必要になった際
にも制御プログラムのパラメータの変更だけで対応する
ことができる。

【００２３】尚、本実施例はエアシリンダー３にシリン
ダーヘッド３ａを設けたが、本発明はこれに限定するも
のではなく、Ｖブロック１とシリンダーヘッド３ａとを
交換し、Ｖブロック１をエアシリンダー３に接続しても
よい。

【００２４】

【実施例２】図５および図６は本実施例で用いる装置を
示し、図５は一部を省略した平面図、図６は図５のＢ−
Ｂ’線断面図である。本実施例は、前記実施例１でプレ
ート２に固定されていたボールネジ１５のナット１５ａ
がＶブロック１に固定され、芯出しするレンズ４の外径
中心のズレをプレート２の移動でキャンセルさせるので
はなく、Ｖブロック１を移動させることでキャンセルす
る点がまず異なり、さらにＹ方向の調整もＶブロック１
を移動させるのではなくプレート２を移動させることで
行い、そのためにＸ方向にのみプレート２が移動可能な
ように載置されていたスライドテーブル９がＹ方向のみ
移動可能なように載置されていることが異なるもので、
他の構成は同一の構成から成るものであり、同一構成部
分には同一番号を付して構成の説明を省略する。

【００２５】本実施例は前記実施例１のシリンダーヘッ
ド３ａ停止位置を検出し、芯出しするレンズ４の外径中
心の移動量算出までは同様な作用であるが、外径中心の
位置を補正するためにプーリー等を介したボールネジ１
５を駆動することによりＶブロック１を移動するもので
ある。差を検出する際は必ずＶブロック１のＹ方向の位
置がマスターレンズをクランプした位置にあることが必
要である。

【００２６】芯出しするレンズ４の外径がマスターレン
ズのそれと比較して大きい場合、芯出しするレンズ４の
外径中心はエアシリンダー３側に位置する。ということ
は、ステッピングモータを駆動してＶブロック１をエア
シリンダー３のある側とは逆側に、シリンダーヘッド３
ａの停止位置から算出された中心ズレ分を移動させる。
Ｖブロック１がこの方向に移動しても、シリンダーヘッ
ド３ａは芯出しするレンズ４をＶブロック１へ当て続け
るストローク代が残っているようにプレート２に載置さ
れていなければならない。

【００２７】逆に芯出しするレンズ４の外径がマスター
レンズのそれに比較して小さい場合は、芯出しするレン
ズ４の外径中心はＶブロック１側に位置している。とい
うことは、ステッピングモータを駆動してＶブロック１
をエアシリンダー３のある側にシリンダーヘッド３ａの
停止位置から算出された中心ズレ分を移動させる。

【００２８】本実施例によれば、芯出しするレンズの外
径中心を常時同じ位置にすることが可能であるため、高
精度な芯出しを行うことができる。またＸ方向の調整機
能を持たせることが可能なので、調整が必要になった際
にも制御プログラムのパラメータの変更のみで対応する
ことができる。

【００２９】

【実施例３】図７は本実施例で用いる装置の一部を省略
した平面図である。本実施例は、前記実施例２と同様に
芯出しするレンズ４の外径中心の補正はＶブロック１
ａ，１ｂを移動させることで行うが、Ｙ方向に分割され
たＶブロック１ａ，１ｂがＹ方向に移動可能なように配
設されたガイド６に沿って、ナットを固定したボールネ
ジをカップリングを介した２つのモータ１０ａ，１０ｂ
により移動するように構成されている。また、前記各実
施例にみられるようなプレート２を移動させるためのス
ライドテーブルが存在しないこと以外は前記各実施例と
同一の構成からなるものであり、同一構成部分には同一
番号を付してその説明を省略する。

【００３０】本実施例は前記実施例１のシリンダーヘッ
ド３ａの停止位置を検出し、芯出しするレンズ４の外径
中心の移動量算出までは同様の作用である。マスターレ
ンズよりも芯出しするレンズ４の外径が大きい場合は外
径中心がエアシリンダー３の方向にあるので、Ｖブロッ
ク１ａ，１ｂの間隔が広がるようにステッピングモータ
１０ａ，１０ｂを制御する。また逆に芯出しするレンズ
４がマスターレンズよりも小さい場合は、Ｖブロック１
ａ，１ｂの間隔を狭めるようにステッピングモータ１０
ａ，１０ｂを制御する。

【００３１】そして、次に芯出しするレンズの外径の差
を検出する際は、前記実施例２と同様にＶブロック１
ａ，１ｂの位置がマスターレンズをクランプした位置に
あることが必要である。しかしながら、その位置に対し
て常にＶブロック１ａ，１ｂの相対位置が把握されてお
り、その値に調整量を加減した分を移動させることがで
きるのならば、Ｖブロック１ａ，１ｂがマスターレンズ
をクランプした位置に戻す必要はない。

【００３２】前記各実施例においては、Ｘ方向の調整に
ついてのみ外径中心の補正量に調整量を加算してその値
分Ｖブロックを移動させることでおこなっているが、本
実施例ではＹ方向の調整についても自動で行うことを特
徴としている。その作用はＸ方向の補正および調整が終
了した後、Ｙ方向の所望な調整量分（本実施例による芯
出し装置によって得られた加工品を評価することによ
り、Ｙ方向の調整の必要があった場合）Ｖブロック１
ａ，１ｂを移動させるというものである。この時、Ｘ方
向に移動させる場合の２つのモータの回転は同方向であ
るが、Ｙ方向の移動に用いる場合は異方向の回転にな
る。

【００３３】本実施例によれば、芯出しするレンズの外
径中心を常時同じ位置にすることが可能であるため、高
精度な芯出しを行うことができる。またＸ，Ｙ方向の調
整機能を持たせることが可能なので、調整が必要になっ
た際にも制御プログラムのパラメータの変更だけで対応
することができる。

【００３４】尚、前記各実施例において、自動で行う補
正および修正のための移動手段はボールネジ駆動に限定
するものではなく、変位量を制御することの出来るもの
ならば特に限定しない。同様に、変位センサについても
μｍオーダーの測定が可能で、制御装置に対して出力機
能を有していれば特にレーザー式変位センサに限定する
ものではない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るレン
ズの芯出し方法および装置によれば、レンズの外径芯出
しにおいて、芯出しするレンズの外径のばらつきに影響
されず、さらに調整が必要な際にも自動で行うことが可
能なレンズの芯出し装置を得ることが出来る。さらに摺
動する部分の面積が極めて小さいので、安定したレンズ
保持力が得られ、面精度や偏芯精度等のレンズ品質の安
定化を図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ’線断面図である。

【図３】実施例１を示すフローチャートである。

【図４】実施例１を示す説明図である。

【図５】実施例２を示す一部を省略した平面図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ’線断面図である。

【図７】実施例３を示す一部を省略した平面図である。

【図８】従来例を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１ Ｖブロック ２，８ プレート ３ エアシリンダー ３ａ シリンダーヘッド ４ レンズ ５ レンズ支持ヤトイ ６ ガイド ７ レーザー式変位センサ ９ スライドテーブル １０ ステッピングモータ １６ 演算制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズの光軸に対して垂直な１方向に移
   動可能な進退機構とレンズ位置決め部材との間にレンズ
   を供給してクランプするレンズの芯出し方法において、
   予め外径の確認されているレンズとの差分を検出し、該
   差分を外径中心の差分に変換した後、芯出しするレンズ
   を移動して前記外径中心の差分を補正することを特徴と
   するレンズの芯出し方法。
2. 【請求項２】 レンズの光軸に対して垂直な１方向に移
   動可能な進退機構と、レンズ位置決め部材と、芯出しす
   るレンズと予め外径の確認されているレンズとの差分を
   検出するセンサと、該センサからの信号を処理して芯出
   し部材を動作させる信号を出力する制御装置と、芯出し
   する度にクランプ中心を少なくとも１方向に移動させる
   機構とを具備したことを特徴とするレンズの芯出し装
   置。