(57)【要約】【課題】設備を大型化することなく、短時間で高精度な心出しを行うことができる心出し装置を提供すること。【解決手段】レンズＬを心出しする心出し装置１Ａを構成するにあたり、レンズ保持具２と、レンズを回転させるときの回転中心線ＣＬと直交する面内でレンズ保持具を変位させる面内方向移動機構（ＸＹステージ４ａ）、および回転中心線と直交する面に対するレンズ保持具の傾きを調整する傾き調整機構（αβステージ４ｂ）を有する位置調整部４Ａと、先端に当該位置調整部が取り付けられたレンズ保持軸５と、回転中心線に対するレンズの偏心を一方のレンズ面Ｌａ側から検出する偏心検出部６Ａと、回転中心線に対するレンズの面振れを他方のレンズ面Ｌｂ側から検出する面振れ検出部７とを設ける。【選択図】図２
2011143509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの光学的中心を含む領域を露出させて該レンズを保持するレンズ保持具と、
前記レンズを回転させるときの回転中心線と直交する面内で前記レンズ保持具を変位させる面内方向移動機構、および前記レンズ保持具を揺動させることが可能であって、前記回転中心線と直交する面に対する前記レンズ保持具の傾きを調整する傾き調整機構を有する位置調整部と、
前記回転中心線を回転軸として回転可能に設けられ、先端に前記位置調整部が取り付けられたレンズ保持軸と、
前記レンズが回転している状態で、前記回転中心線に対する前記レンズの偏心を該レンズの一方のレンズ面側から検出する偏心検出部と、
前記レンズを挟んで前記偏心検出部と対向配置され、前記回転中心線に対する前記レンズの面振れを該レンズの他方のレンズ面側から検出する面振れ検出部と、を備える、レンズの心出し装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズの心出し装置において、
前記位置調整部は、前記回転中心線に沿った方向に前記レンズ保持具を変位させる軸方向移動機構を更に有する、レンズの心出し装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のレンズの心出し装置において、
前記レンズを心出ししたときに、前記傾き調整機構による前記レンズ保持具の揺動中心と、前記一方のレンズ面または前記他方のレンズ面の曲率中心とが互いに一致する、レンズの心出し装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のレンズの心出し装置と、
前記心出し装置のレンズ保持具に保持されたレンズを研削する研削工具と、
前記研削工具と前記レンズ保持具に保持された前記レンズとを相対的に動かして、前記研削工具による前記レンズの研削を可能にする駆動部と、を備える、レンズの心取り機。
【請求項５】
レンズが回転している状態で、該レンズの一方のレンズ面側から検出した該レンズの偏心状態に応じて、前記レンズの回転中心線と直交する面内で前記レンズを変位させて、前記一方のレンズ面の曲率中心を前記回転中心線に合わせる工程と、
前記レンズの他方のレンズ面側から検出した該レンズの面振れ状態に応じて、前記回転中心線と直交する面に対する前記レンズの傾きを調整して、前記他方のレンズ面の曲率中心を前記回転中心線に合わせる工程と、を含む、レンズの心出し方法。
【請求項６】
請求項５に記載のレンズの心出し方法において、
前記回転中心線に沿って前記レンズを変位させて、前記回転中心線上に設定した基準点と前記一方のレンズ面または前記他方のレンズ面の曲率中心とを、前記回転中心線と直交する１つの平面内に位置させる工程を更に含み、
前記レンズの傾きを調整するにあたっては、前記基準点を揺動中心にして前記レンズを揺動方向に移動させる、レンズの心出し方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載のレンズの心出し方法によりレンズを心出しする工程と、
心出しした前記レンズの外周部を研削する工程と、を含む、レンズの心取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを回転させながら該レンズの外周を所望形状に研削加工する心取り機でのレンズの回転中心線に該レンズの光軸を一致させる心出しを行うための心出し装置および心出し方法、ならびにレンズの心取り機および心取り方法に関し、特にレンズの偏心状態を基に該レンズを心出しする心出し装置および心出し方法、ならびにレンズの偏心状態を基に該レンズを心出しする心出し装置を備えたレンズの心取り機および心取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズの心出し方法は、ベルクランプ式の心出し方法と、レンズの偏心状態を基に該レンズを心出しする方法とに大別される。ベルクランプ式の心出し方法では、２つのスピンドルを互いに対向させて同軸上に配置し、これら２つのスピンドルの間に配置したレンズを各スピンドル先端に設置された保持具で挟み込むことでレンズを所定位置に滑動させてレンズの心出しを行う。一方、レンズの偏心状態を基に該レンズを心出しする方法では、レンズの一方のレンズ面側から当該レンズに測定光を照射し、レンズを透過した測定光またはレンズで反射した測定光を結像させて得た像を接眼部で観察することによってレンズの偏心状態を検知し、該偏心状態を基にレンズの心出しを行う。
【０００３】
例えば特許文献１に記載されたレンズ心取機では、レンズ保持軸の先端にベースを介してＸＹテーブルが設けられていると共に、該ＸＹテーブルにレンズ保持用のレンズヤトイが摺動可能に保持されており、レンズヤトイに固定したレンズに偏心測定装置から測定光（検査光）を照射したときに生じる反射光をポジションセンサ上に結像させて、レンズの光軸とレンズ保持軸の回転軸との偏心量を演算処理装置により求める。そして、演算処理装置により求められたレンズの垂直方向の偏心量、すなわちレンズ保持軸の回転軸心と直交する方向の偏心量に基づいてＸＹテーブルを調整し、傾き方向の偏心量に基づいてレンズヤトイの傾きを調整して、レンズを心出しする。また、レンズの心取りは、心出ししたレンズの外周面を砥石で研削することにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−９９３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レンズで反射した測定光を結像させて得た像を基にレンズの偏心量を測定する従来の心出し装置では、レンズの２つのレンズ面それぞれからの反射光に基づいて偏心量を求めるので、反射光を得る対象となるレンズ面毎に偏心測定装置の焦点距離を調整しなければならず、偏心量の測定に時間がかかる。
【０００６】
一方、レンズを透過した測定光を結像させて得た像を基にレンズの偏心量を測定する心出し装置では、測定光をレンズに照射させる光学系とレンズ透過後の測定光を受光する受光部とを互いに対向配置するため、装置構成が複雑化すると共に装置が大型化する。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、設備を大型化することなく、短時間で高精度な心出しを行うことができる心出し装置および心出し方法、ならびに心取り機および心取り方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の心出し装置は、レンズの光学的中心を含む領域を露出させて該レンズを保持するレンズ保持具と、レンズを回転させるときの回転中心線と直交する面内でレンズ保持具を変位させる面内方向移動機構、およびレンズ保持具を揺動させることが可能であって、回転中心線と直交する面に対するレンズ保持具の傾きを調整する傾き調整機構を有する位置調整部と、回転中心線を回転軸として回転可能に設けられ、先端に位置調整部が取り付けられたレンズ保持軸と、レンズが回転している状態で、回転中心線に対するレンズの偏心を該レンズの一方のレンズ面側から検出する偏心検出部と、レンズを挟んで偏心検出部と対向配置され、回転中心線に対するレンズの面振れを該レンズの他方のレンズ面側から検出する面振れ検出部と、を備える。
【０００９】
上記の位置調整部には、回転中心線に沿った方向に前記レンズ保持具を変位させる軸方向移動機構を更に設けることができる。
【００１０】
また、本発明の心出し装置は、レンズを心出ししたときに、傾き調整機構によるレンズ保持具の揺動中心と、一方のレンズ面または他方のレンズ面の曲率中心とが互いに一致するように構成することができる。
【００１１】
本発明の心取り機は、上記本発明の心出し装置と、心出し装置のレンズ保持具に保持されたレンズを研削する研削工具と、研削工具とレンズ保持具に保持されたレンズとを相対的に動かして、研削工具によるレンズの研削を可能にする駆動部と、を備える。
【００１２】
本発明の心出し方法は、レンズが回転している状態で、レンズの一方のレンズ面側から検出した該レンズの偏心状態に応じて、レンズの回転中心線と直交する面内でレンズを変位させて、一方のレンズ面の曲率中心を回転中心線に合わせる工程と、レンズの他方のレンズ面側から検出した該レンズの面振れ状態に応じて、回転中心線と直交する面に対するレンズの傾きを調整して、他方のレンズ面の曲率中心を回転中心線に合わせる工程と、を含む。
【００１３】
本発明の心出し方法には、回転中心線に沿ってレンズを変位させて、回転中心線上に設定した基準点と一方のレンズ面または他方のレンズ面の曲率中心とを、回転中心線と直交する１つの平面内に位置させる工程を更に含ませることができる。レンズの傾きを調整するにあたっては、基準点を揺動中心にしてレンズを揺動方向に移動させる。
【００１４】
本発明の心取り方法は、上記本発明の心出し方法によりレンズを心出しする工程と、心出ししたレンズの外周部を研削する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の心出し装置は、一方のレンズ面側からレンズの偏心状態を検出する偏心検出部と、他方のレンズ面側からレンズの面振れを検出する面振れ検出部とを備えているので、偏心検出部は一方のレンズ面を検出対象にしてレンズの偏心検出を行えばよく、面振れ検出部は他方のレンズ面を対象にしてレンズの面振れ検出を行えばよい。このため、偏心検出部の焦点距離をレンズ面毎に該レンズ面に合わせる作業や、レンズを透過した測定光を結像させることが不要である。これらのことから、本発明の心出し装置では、設備を大型化することなく、短時間で高精度な心出しを行うことができる。
【００１６】
また、本発明の心出し方法では、一方のレンズ面側から検出したレンズの偏心状態と、他方のレンズ面側から検出したレンズの面振れ状態とに応じてレンズを心出しするので、各レンズ面の偏心状態を１つの偏心検出装置で検出する必要がない。偏心検出装置は１つのレンズ面の偏心状態のみを検出すればよく、偏心検出装置の焦点距離をレンズ面毎に該レンズ面に合わせる作業が不要である。また、レンズを透過した測定光を結像させる必要もない。これらのことから、本発明の心出し方法によれば、短時間で高精度な心出しを行うことができる。
【００１７】
本発明の心取り機は、上述した本発明の心出し装置を用いて構成されるので、当該心取り機では、設備を大型化することなく、短時間で高精度な心出しを行うことができる。また、本発明の心取り方法では、上述した本発明の心出し方法によりレンズの心出しを行うので、当該心取り方法によれば、短時間で高精度な心出しを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の心取り機の一例を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示した心取り機を概略的に示す側面図である。
【図３】図３は、図１に示した心出し装置のレンズ保持具にレンズを保持させたときの状態を示す概念図である。
【図４】図４は、図１に示した心出し装置によりレンズの上側のレンズ面の曲率中心を回転中心線に合わせたときの状態を示す概念図である。
【図５】図５は、図１に示した心出し装置によりレンズの下側のレンズ面の曲率中心を回転中心線に合わせてレンズの光軸を回転中心線に一致させたときの状態を示す概念図である。
【図６】図６は、図１に示した心出し装置によるレンズの心出しを示す概念図である。
【図７】図７は、本発明の心取り機のうちで、軸方向移動機構を備えたものの一例を概略的に示す斜視図である。
【図８】図８は、図７に示した心取り機を概略的に示す側面図である。
【図９】図９は、図７に示した心取り機のレンズ保持具にレンズを保持させたときの状態を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の心出し装置、心出し方法、心取り機、および心取り方法それぞれの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は下記の形態に限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の心取り機の一例を概略的に示す斜視図であり、図２は、図１に示した心取り機を概略的に示す側面図である。これら図１および図２に示す心取り機１００Ａは、本発明の心出し装置の一例に相当する心出し装置１Ａと、心出し装置１Ａに保持されたレンズＬを研削可能な研削工具１０１と、研削工具１０１とレンズＬとを相対的に動かして研削工具１０１によるレンズＬの研削を可能にする駆動部１０２とを有し、心出し装置１Ａにより心出しされたレンズＬを心取りする。以下、心取り機１００Ａの各構成要素について説明した後、心取り機１００Ａを用いたレンズＬの心取り方法について説明する。
【００２１】
心出し装置１Ａは、レンズＬを回転させてその偏心状態を検出し、該偏心状態を基にレンズＬを心出しするためのものであり、レンズＬを保持するレンズ保持具２と、レンズ保持具２を固定する保持具固定部材３と、保持具固定部材３を介してレンズ保持具２を変位させる位置調整部４Ａと、先端に位置調整部４Ａを取り付けるレンズ保持軸５と、レンズＬの偏心状態を検出する偏心検出部６Ａと、レンズＬの面振れを検出する面振れ検出部７とを備えている。
【００２２】
レンズ保持具２は、柱状の保持具本体２ａと、保持具本体２ａよりも小径で保持具本体２ａの上端に形成された柱状の先端部２ｂとを有している。このレンズ保持具２には、高さ方向の全長に亘って透孔Ｈ１が形成されている。したがって、先端部２ｂの上端には、先端部２ｂの内部空間と外部とを互いに連通させる開口部が形成されており、保持具本体２ａの下端にも、保持具本体２ａの内部空間と外部とを互いに連通させる開口部が形成されている。レンズＬは、ヤニ等の接着剤により先端部２ｂに固着され、光学的中心Ｌｃ（図４参照）を含む領域を露出させた状態でレンズ保持具２により保持される。本実施形態では、レンズＬは、光学的中心Ｌｃおよびその周辺を露出させた状態で保持されている。レンズ保持具２の高さは、レンズＬを心出ししたときに、上側のレンズ面Ｌａの曲率中心ＯＬａと位置調整部４Ａ中のαβステージ４ｂの揺動中心Ｏｓとが一致するように選定されている。
【００２３】
保持具固定部材３は平板状を呈し、平面視したときの中央部にはレンズ保持具２の内部空間に連通する透孔Ｈ２が形成されている。保持具固定部材３の下面は位置調整部４Ａの上面に固定されており、保持具固定部材３の上面側にレンズ保持具２が立設状態で固定されている。したがって、位置調整部４Ａにより保持具固定部材３を変位させると、該変位に伴ってレンズ保持具２も変位し、結果としてレンズ保持具２に保持されているレンズＬも変位する。
【００２４】
位置調整部４Ａは、レンズＬを回転させるときの回転中心線ＣＬと直交する面内でレンズ保持具２を変位させる面内方向移動機構であるＸＹステージ４ａと、回転中心線ＣＬと直交する面に対するレンズ保持具２の傾きを調整する傾き調整機構であるαβステージ４ｂとを有している。αβステージ４ｂは、レンズ保持具２を揺動させることが可能である。
【００２５】
ＸＹステージ４ａは、Ｘステージ４１とＹステージ４２とを有しており、Ｘステージ４１上にＹステージ４２が配置されている。Ｘステージ４１は、ベース４１ａと、ベース４１ａ上に配置された移動台４１ｂと、ベース４１ａに取り付けられたねじ螺入部４１ｃと、移動台４１ｂに取り付けられたねじ固定部４１ｄと、ねじ螺入部４１ｃ側からねじ固定部４１ｄ側に挿入されてねじ固定部４１ｄに回動自在に固定された調整ねじ４１ｅとを有する。ねじ螺入部４１ｃとねじ固定部４１ｄと調整ねじ４１ｅとは、移動台４１ｂの変位量調整部ＤＲ１として機能する。同様に、Ｙステージ４２は、ベース４２ａと、ベース４２ａ上に配置された移動台４２ｂと、ベース４２ａに取り付けられたねじ螺入部４２ｃと、移動台４２ｂに取り付けられたねじ固定部４２ｄと、ねじ螺入部４２ｃ側からねじ固定部４２ｄ側に挿入されてねじ固定部４２ｄに回動自在に固定された調整ねじ４２ｅとを有する。ねじ螺入部４２ｃとねじ固定部４２ｄと調整ねじ４２ｅとは、移動台４２ｂの変位量調整部ＤＲ２として機能する。
【００２６】
このＸＹステージ４ａでは、ねじ螺入部４１ｃへの調整ねじ４１ｅの螺入量を調整することにより、Ｘステージ４１の変位量、すなわちＸ軸に沿った移動台４１ｂの変位量を調整することができる。また、ねじ螺入部４２ｃへの調整ねじ４２ｅの螺入量を調整することにより、Ｙステージ４２の変位量、すなわちＹ軸に沿った移動台４２ｂの変位量を調整することができる。Ｙステージ４２の移動台４２ｂ上に、前述した保持具固定部材３が固定されている。
【００２７】
一方、αβステージ４ｂは、αステージ４３とβステージ４４とを有しており、αステージ４３上にβステージ４４が配置されている。αステージ４３は、ベース４３ａと、ベース４３ａ上に配置された揺動台４３ｂと、調整ねじ４３ｃとを有しており、調整ねじ４３ｃはベース４３ａに螺入されて揺動台４３ｂに接している。同様に、βステージ４４は、ベース４４ａと、ベース４４ａ上に配置された揺動台４４ｂと、調整ねじ４４ｃとを有しており、調整ねじ４４ｃはベース４４ａに螺入されて揺動台４４ｂに接している。
【００２８】
このαβステージ４ｂでは、ベース４３ａへの調整ねじ４３ｃの螺入量を調整することにより、αステージ４３の変位量、すなわちα方向への揺動台４３ｂの変位量を調整することができる。また、ベース４４ａへの調整ねじ４４ｃの螺入量を調整することにより、βステージ４４の変位量、すなわちβ方向への揺動台４４ｂの変位量を調整することができる。αステージ４３の揺動中心およびβステージ４４の揺動中心は互いに一致しており、これらの揺動中心がαβステージ４ｂの揺動中心Ｏｓである。揺動中心Ｏｓは回転中心線ＣＬ上にあり、図示の例では、Ｙステージ４２の移動台４２ｂの上面と回転中心線ＣＬとの交点が揺動中心Ｏｓとなっている。図２には、揺動中心Ｏｓを中心とする円のうちでαステージ４３の揺動面（揺動台４３ｂの下面）を含む円とβステージ４４の揺動面（揺動台４４ｂの下面）を含む円とをそれぞれ仮想線で描いてある。レンズＬを心出ししたときには、βステージ４４の揺動面を含む円にレンズＬでの上側のレンズ面Ｌａが含まれることとなる。
【００２９】
βステージ４４の揺動台４４ｂ上に上述したＸＹステージ４ａが固定され、その上に保持具固定部材３が固定され、保持具固定部材３にレンズ保持具２が固定されているので、αステージ４３またはβステージ４４を移動させると、揺動中心Ｏｓを基準点（支点）にして、揺動方向であるα軸方向またはβ軸方向にレンズ保持具２が移動する。図１には、Ｘ軸、Ｙ軸、α軸、およびβ軸を併記してある。
【００３０】
なお、位置調整部４Ａを平面視したときの中央部には、保持具固定部材３に形成された透孔Ｈ２に連通する透孔Ｈ３が形成されている。すなわち、ＸＹステージ４ａおよびαβステージ４ｂの各々には、これらのステージ４ａ，４ｂを平面視したときの中央部に、透孔Ｈ２に連通する透孔Ｈ３ａ，Ｈ３ｂが形成されている。透孔Ｈ３は、レンズ保持軸５に達している。
【００３１】
レンズ保持軸５は、柱状の保持軸本体５ａと、保持軸本体５ａよりも小径で保持軸本体２ａの上端に形成された柱状の先端部５ｂとを有し、図示を省略した駆動源から動力の供給を受けて回転中心線ＣＬを回転軸にして回転することができるように設けられている。このレンズ保持軸５には、高さ方向の全長に亘って透孔Ｈ４が形成されている。先端部５ｂの上端には、透孔Ｈ４を透孔Ｈ３に連通させる開口部が形成されており、保持軸本体５ａの下端にも、保持軸本体５ａの内部空間と外部とを互いに連通させる開口部が形成されている。透孔Ｈ４のうち、保持軸本体５ａを通る透孔部Ｈ４ａは大径であり、先端部５ｂを通る透孔部Ｈ４ｂは透孔Ｈ３と同程度の小径に成形されている。前述した位置調整部４Ａは、レンズ保持軸５の上端に固定されている。したがって、回転中心線ＣＬを回転軸としてレンズ保持軸５を回転させると、該回転に伴って位置調整部４Ａ、保持具固定部材３、およびレンズ保持具２も回転し、結果としてレンズ保持具２に保持されているレンズＬも回転する。
【００３２】
偏心検出部６Ａは、回転中心線ＣＬに測定軸（図示せず）を一致させてレンズ保持具２の外方に配置されて、回転中心線ＣＬに対するレンズＬの偏心状態をレンズＬの一方のレンズ面側から検出する。具体的には、回転中心線ＣＬに対する上側のレンズ面Ｌａの偏心状態をレンズ面Ｌａ側から検出する。この偏心検出部６Ａは、測定用光源と、測定用光源から出射した測定光をレンズ面Ｌａに照射する照射光学系と、レンズ面Ｌａで反射して戻ってきた反射光を集光して撮像素子上に結像させる結像光学系と、撮像素子により撮像された像を画像処理してモニタに表示する表示部とを用いて構成される。
【００３３】
上記の照射光学系は、例えば、円形等の所望形状のターゲット像を得るためのターゲットと、測定用光源を上記のターゲットに照射することで得られるターゲット像が入射する採光レンズと、採光レンズを透過したターゲット像をレンズ面Ｌａ上に投影するハーフプリズムとを用いて構成される。また、結像光学系は、例えば、上記のハーフプリズムと、ハーフプリズムを透過したレンズ面Ｌａからの反射光を集光してターゲット像を結像させる結像レンズと、結像レンズにより結像されたターゲット像を拡大する拡大レンズとを用いて構成される。拡大レンズで拡大されたターゲット像が撮像素子上に投影されて撮像され、モニタに表示される。レンズ保持軸５を所定方向、例えば図１に示す矢印Ａ方向に回転させながら上記のターゲット像をレンズＬに投影したときに結像光学系の撮像素子上に結像されるターゲット像から、レンズＬの偏心状態を検出することができる。
【００３４】
面振れ検出部７は、レンズ保持軸５内に配置されている。この面振れ検出部７は、レンズ面Ｌｂのうちで回転中心線ＣＬとの交点以外の箇所までの距離を測定することでレンズＬの面振れを検出する。例えば、レーザ光等の測定光を出射する測定用光源と、測定用光源から出射した測定光をレンズ面Ｌｂに照射すると共にレンズ面Ｌｂで反射して戻ってきた反射光を集光する測定光学系と、測定光学系で集光された反射光を検知してレンズ面Ｌｂまでの距離を測定する測定部と、測定部の測定結果をリアルタイムで表示可能な表示部とを有する非接触型の測長計を用いて面振れ検出部７が構成される。上記の測定光は、レンズ保持軸５の先端部５ｂに形成されている開口部から位置調整部４Ａ内の透孔、保持具固定部材３の透孔Ｈ２、レンズ保持具２の内部空間、およびレンズ保持具２の先端部２ｂに形成されている開口部を順次通ってレンズ面Ｌｂに達する。
【００３５】
一方、上述の心出し装置１Ａと共に心取り機１００Ａを構成する研削工具１０１としては、例えば円板状の研削砥石が用いられる。また、研削工具１０１とレンズＬとを相対的に動かして研削工具１０１によるレンズＬの研削を可能にする駆動部１０２は、例えば、研削工具１０１を水平面内および垂直面内で変位させるアクチュエータと、研削工具１０１を回転させる駆動源と、これらアクチュエータおよび駆動源の動作を制御する制御部と、制御部への指令を入力するための入力部とを用いて構成される。
【００３６】
レンズＬの心取り時には、心出し装置１Ａに保持されたレンズＬの外周面と研削工具１０１の研削面とが互いに当接するように、レンズＬと研削工具１０１とが駆動部１０２により移動されると共に研削工具１０１が回転されて、レンズＬの外径形状が所望形状になるまで研削工具１０１による研削が行われる。駆動部１０２は、例えば図１中に矢印Ｂで示すように、研削工具１０１を水平移動させることで該研削工具１０１をレンズＬに接触、離隔させることができ、心取り時には研削工具１０１を矢印Ｃの方向に回転させながらレンズＬに接触させる。
【００３７】
このように構成された心取り機１００ＡによるレンズＬの心取りは、心出し装置１Ａのレンズ保持具２の先端部２ｂにヤニ等の接着剤によりレンズＬを固着させることで該レンズＬをレンズ保持具２に保持させた後、レンズＬの心出し、およびレンズＬの心取りを順次実施することにより行われる。このとき、レンズＬの心出しは、レンズＬの上側のレンズ面Ｌａの曲率中心ＯＬａ（図２参照）を回転中心線ＣＬに合わせる工程、およびレンズＬの下側のレンズ面Ｌｂの曲率中心を回転中心線ＣＬに合わせてレンズＬの光軸を回転中心線ＣＬに一致させる工程を順次実施することにより行われる。以下、図３〜図６を参照して、心出し装置１ＡによるレンズＬの心出し、および心取り機１００ＡによるレンズＬの心取りについて詳述する。
【００３８】
図３は、図１に示した心出し装置のレンズ保持具にレンズを保持させたときの状態を示す概念図であり、図４は、図１に示した心出し装置によりレンズの上側のレンズ面の曲率中心を回転中心線に合わせたときの状態を示す概念図である。また、図５は、図１に示した心出し装置によりレンズの下側のレンズ面の曲率中心を回転中心線に合わせてレンズの光軸を回転中心線に一致させたときの状態を示す概念図であり、図６は、図１に示した心取り機によるレンズの心取りを示す概念図である。
【００３９】
図３に示すように、レンズＬを心出し装置１Ａのレンズ保持具２（図１参照）に保持させた段階では、通常、レンズＬの上側のレンズ面Ｌａの曲率中心ＯＬａおよび下側のレンズ面Ｌｂの曲率中心ＯＬｂの各々が心出し装置１Ａの回転中心線ＣＬから外れている。すなわち、レンズＬの光軸ＯＡが回転中心線ＣＬから傾いている。このため、レンズＬを矢印Ａの方向に回転させながら心出し装置１Ａの偏心検出部６ＡによりレンズＬの偏心を検出すると、偏心検出部６Ａの表示部に表示されるターゲット像は、曲率中心ＯＬａとαβステージ４ｂの揺動中心Ｏｓとのずれ量ΔＸＹに比例した円弧を描く。
【００４０】
したがって、ＸＹステージ４ａにより、図４中に矢印Ｄで示すようにレンズ保持具２を回転中心線ＣＬと直交する面内で変位させて上記のずれ量ΔＸＹを０（ゼロ）あるいは許容誤差範囲内の値にすれば、レンズＬの回転振れが実質的になくなって、偏心検出部６Ａの表示部に表示されるターゲット像は、あたかも静止した状態となる。このとき、図４に示すように、レンズ面Ｌａの曲率中心ＯＬａは回転中心線ＣＬに合っているが、レンズ面Ｌｂの曲率中心ＯＬｂは回転中心線ＣＬからずれたままなので、レンズＬの光軸ＯＡは回転中心線ＣＬから傾いている。図４では、回転中心線ＣＬからの光軸ＯＡの傾き角を参照符号Δθで示している。
【００４１】
そこで、αβステージ４ｂにより、図５中に矢印Ｅで示すように回転中心線ＣＬと直交する面に対するレンズ保持具２の傾きを調整して、レンズＬの下側のレンズ面Ｌｂの曲率中心ＯＬｂを回転中心線ＣＬに合わせる。αβステージ４ｂによりレンズ保持具２の傾きを調整するにあたっては、まず、回転中心線ＣＬを回転軸にしてレンズ保持軸５を回転させることでレンズＬを回転させて、面振れ検出部７によりレンズ面Ｌｂまでの距離を連続的に測定する。このとき測定される距離の値は、回転中心線ＣＬからの光軸ＯＡの傾き角Δθに応じて連続的に変動する。
【００４２】
したがって、面振れ検出部７により測定されるレンズ面Ｌｂまでの距離が一定値になるようにαβステージ４ｂによりレンズ保持具２の傾きを調整すれば、図５に示すように、レンズ面Ｌｂの曲率中心ＯＬｂが回転中心線ＣＬに合うことになる。このとき、レンズ面Ｌａの曲率中心ＯＬａの位置はずれず、αβステージ４ｂの揺動中心Ｏｓに一致したままであるので、αβステージ４ｂによりレンズ保持具２の傾きを調整してレンズ面Ｌｂの曲率中心ＯＬｂを回転中心線ＣＬに合わせれば、レンズＬの光軸ＯＡを回転中心線ＣＬに一致させることができる。レンズＬを心出しすることができる。
【００４３】
この後、図６に示すように、レンズＬを矢印Ａの方向に回転させると共に同図中に矢印Ｃで示す方向に研削工具１０１を回転させ、研削工具１０１を同図中に矢印Ｄで示す方向に移動させてレンズＬの外周面に接触させて、レンズＬの外形形状が所望の形状となるまでレンズＬの外周部Ｒｇを全周に亘って研削する。これによりレンズＬが心取りされる。
【００４４】
上述のようにしてレンズＬを心出しする心出し装置１Ａでは、一方のレンズ面Ｌａ側からレンズＬの偏心状態を検出する偏心検出部６Ａと、他方のレンズ面Ｌｂ側からレンズＬの面振れを検出する面振れ検出部７とを備えているので、偏心検出部６Ａはレンズ面Ｌａを検出対象にしてレンズＬの偏心検出を行えばよく、面振れ検出部７はレンズ面Ｌｂを検出対象にしてレンズＬの面振れ検出を行えばよい。このため、偏心検出部の焦点距離をレンズ面Ｌａ，Ｌｂ毎に該レンズ面Ｌａ，Ｌｂに合わせる作業や、レンズＬを透過した測定光を結像させることが不要である。偏心検出部６Ａでは、各レンズ面Ｌａ，Ｌｂへの焦点距離調整という操作が不要であるので、短時間で所望の検出を行うことができる。結果として、心出し装置１Ａでは、高精度の心出しを短時間で行うことができる。また、レンズＬの偏心状態を検査するにあたってレンズＬを透過した測定光を結像させる必要がないので、偏心検出部６Ａとして小型のものを用いることができる。
【００４５】
したがって、心出し装置１Ａによれば、設備を大型化することなく、短時間で高精度な心出しを行うことができる。また、この心出し装置１Ａを備えた心取り機１００Ａによれば、短時間で高精度な心取りを行うことができる。そして、αβステージ４ｂの揺動中心Ｏｓにレンズ面Ｌａの曲率中心ＯＬａを一致させた後に面振れ検出部７の検出結果に基づいてレンズ保持具２の傾きを調整する心出し装置１Ａでは、レンズ保持具２の傾きを調整する際に、回転中心線ＣＬと直交する面内でレンズ保持具２が変位しないので、この点からも高精度の心出しを短時間で行い易い。
【００４６】
（実施の形態２）
本発明の心出し装置では、回転中心線に沿った方向にレンズ保持具を変位させる軸方向移動機構を位置調整部に付加することができる。この軸方向移動機構を位置調整部に付加する場合には、レンズ保持具に保持されたレンズの上側のレンズ面の像と、該上側のレンズ面で反射したターゲット像とを互いに一致させてモニタに表示することができるように、偏心検出部に焦点調節機能、または回転中心線に沿って移動する移動機能を付与することが好ましい。以下、軸方向移動機構を備えた心出し装置および心取り機について、図７〜図９を参照して詳述する。
【００４７】
図７は、軸方向移動機構を備えた心取り機の一例を概略的に示す斜視図であり、図８は、図７に示した心取り機を概略的に示す側面図であり、図９は、図７に示した心取り機のレンズ保持具にレンズを保持させたときの状態を示す概念図である。
【００４８】
図７および図８に示す心取り機１００Ｂは、図１に示した心出し装置１Ａに代えて心出し装置１Ｂを備えているという点を除き、心取り機１００Ａと同様の構成を有している。そして、心出し装置１Ｂは、図１に示した位置調整部４Ａに代えて位置調整部４Ｂを備えているという点、および図１に示した偏心検出部６Ａに代えて偏心検出部６Ｂを備えているという点をそれぞれ除き、心出し装置１Ａと同様の構成を有している。図７または図８に示す構成要素のうちで図１に示した構成要素と共通するものについては、図１で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
上記の位置調整部４Ｂは、図１に示した位置調整部４ＡでのＸＹステージ４ａ上に軸方向移動機構４ｃ、具体的にはベース４５ａと、ベース４５ａ上に配置された移動台４５ｂと、調整ねじ４５ｃとを有するＺステージ（以下、「Ｚステージ４ｃ」という。）を設けたものである。レンズ保持具２が固定された保持具固定部材３は、Ｚステージ４ｃ上に固定されている。なお、レンズ保持具２の高さは、任意に設定することができる。
【００５０】
一方、偏心検出部６Ｂは、図１に示した偏心検出部６Ａと同様の機能を有する検出部本体６１と、検出部本体６１の測定軸を回転中心線ＣＬに一致させたまま検出部本体６１を回転中心線ＣＬの延在方向（Ｚ軸方向）移動させるためのガイド部６２とを有している。この偏心検出部６Ｂでは、ガイド部６２に沿って検出部本体６１を適宜移動させることにより、レンズ保持具２に保持されたレンズＬの上側のレンズ面Ｌａの像とレンズ面Ｌａで反射したターゲット像とが互いに一致してモニタに表示される箇所に検出部本体６１を移動可能である。図７および図８には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、α軸、およびβ軸の各々を併記してある。
【００５１】
上述の構成を有する心出し装置１Ｂのレンズ保持具２にレンズＬを保持させたとき、図９に示すように、レンズＬの上側のレンズ面Ｌａの曲率中心ＯＬａおよび下側のレンズ面Ｌｂの曲率中心ＯＬｂの各々は、通常、心出し装置１Ａの回転中心線ＣＬから外れている。したがって、曲率中心ＯＬａは揺動中心Ｏｓからも外れている。図９においては、回転中心線ＣＬに沿った揺動中心Ｏｓと曲率中心ＯＬａとのずれ量をΔＺで示している。
【００５２】
そこで、心出し装置１ＢによりレンズＬを心出しするにあたっては、まず、Ｚステージ４ｃによりレンズ保持具２を回転中心線ＣＬに沿って変位させて上記のΔＺを０（ゼロ）あるいは許容誤差範囲内の値にし、揺動中心Ｏｓとレンズ面Ｌａの曲率中心ＯＬａとを実質的に回転中心線ＣＬと直交する１つの平面内に位置させる。レンズ面Ｌａの曲率半径、レンズＬの厚さ、および心出し完了時における揺動中心Ｏｓからレンズ保持具２の先端までの距離の各々を予め測定しておき、揺動中心ＯｓがあるＸＹステージ４ａの最上面からレンズＬの中心までの距離がレンズ面Ｌａの曲率半径と同じ値になるように、Ｚステージ４ｃの移動台４５ｂの高さ位置を調整ねじ４５ｃにより調整する。これにより、上記ΔＺを０（ゼロ）あるいは許容誤差範囲内の値にして、揺動中心Ｏｓとレンズ面Ｌａの曲率中心ＯＬａとを実質的に同一の平面内に位置させることができる。
【００５３】
次いで、偏心検出部６Ｂの表示部にレンズＬの像とターゲット像とが一致して表示される箇所まで検出部本体６１をガイド部６２に沿って変位させる。この後は、実施の形態１で説明した心出し方法に従ってレンズ面Ｌａの曲率中心ＯＬａを回転中心線ＣＬに合わせる工程、およびレンズＬの下側のレンズ面Ｌｂの曲率中心ＯＬｂを回転中心線ＣＬに合わせてレンズＬの光軸ＯＡを回転中心線ＣＬに一致させる工程を順次実施することで、心出し装置１ＢによるレンズＬの心出しを行うことができる。また、実施の形態１で説明した心取り方法に従ってレンズＬの外周部を研削することにより、心取り機１００ＢによるレンズＬの心取りを行うことができる。
【００５４】
上述のようにしてレンズＬを心出しする心出し装置１Ｂによれば、実施の形態１で説明した心出し装置１Ａにおけるのと同様の理由から、設備を大型化することなく、短時間で高精度な心出しを行うことが容易になる。また、この心出し装置１Ｂを備えた心取り機１００Ｂによれば、設備を大型化することなく、短時間で高精度な心取りを行うことが容易になる。
【００５５】
そして、心出し装置１Ｂでは、Ｚステージ４ｃによりレンズ保持具２を回転中心線ＣＬに沿って変位させることにより、レンズ面の曲率が異なる種々の形状のレンズについて該レンズの１つのレンズ面の曲率中心と揺動中心Ｏｓとを一致させることができるので、実施例１の心出し装置１Ａに比べても利便性が高い。同様の理由から、心取り機１００Ｂは、実施例１の心取り機１００Ａに比べても利便性が高い。
【００５６】
以上、本発明の心出し装置、心出し方法、心取り機、および心取り方法の各々について実施の形態を挙げて説明したが、前述のように、本発明は上記の形態に限定されるものではない。例えば、実施の形態１，２の各々で説明した心出し装置の位置調整部では、傾き調整機構上に面内方向移動機構が配置されているが、レンズ面の曲率半径が大きいレンズのみを心出しの対象とする用途に用いられる心出し装置では、面内方向移動機構上に傾き調整機構を配置することも可能である。
【００５７】
また、面内方向移動機構、傾き調整機構、および軸方向移動機構の各々としては、手動式および電動式のいずれのものも用いることができる。偏心検出部および面振れ検出部それぞれの構成は、検出原理も含めて、適宜選定可能である。例えば、超音波方式の測長計ないし変位計を用いて面振れ検出部を構成することも可能である。本発明の心出し装置、心出し方法、心取り機、および心取り方法の各々については、上述した形態以外にも種々の変形、修飾、組み合わせ等が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１Ａ，１Ｂ  心出し装置
２  レンズ保持具
４Ａ，４Ｂ  位置調整部
４ａ  ＸＹステージ
４ｂ  αβステージ
４ｃ  Ｚステージ
５  レンズ保持軸
６Ａ，６Ｂ  偏心検出部
７  面振れ検出部
１００Ａ，１００Ｂ  心取り機
１０１  研削工具
Ｌ  レンズ
Ｌａ，Ｌｂ  レンズ面
ＣＬ  回転中心線
ＯＡ  レンズの光軸
Ｏｓ  揺動中心
ＯＬａ，ＯＬｂ  レンズ面の曲率中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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