(57)【要約】【課題】大きな加圧力を加えることができ、レンズ素材の従属回転を加工条件に影響されることなく維持できるレンズ加工装置のレンズ保持機構を提案すること。【解決手段】レンズ加工装置１のレンズ保持機構２では、加圧軸３の外周に固定軸４を固定し、この外周にベアリングを介して回転軸７の大径錘部７ａを同軸状態で回転自在に連結してある。回転軸７の小径軸部７ｃにレンズ保持具１０が固定され、ここにレンズ保持皿１１が取り付けられている。ベアリング５は、加圧軸３の内側に装着する場合とは異なり大型のものを使用でき、加工圧力を上げることができる。レンズ素材１２を挟みレンズ加工具１３を回転すると、これに伴ってレンズ素材１２が従属回転する。レンズ加工具１３の側から伝達される回転トルクが減少しても、回転軸７の大径錘部７ｂの大きな慣性力によってレンズ素材１２の回転が維持され、精度良くレンズ加工を行うことが可能になる。【選択図】図１
2008254156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するレンズ加工具の加工面に、レンズ素材を押し付けて従属回転させながら、当該レンズ素材の切削、研磨加工などを行うレンズ加工装置のレンズ保持機構において、
加圧軸と、
この加圧軸に同軸状態に固定されている固定軸と、
レンズ素材を保持するためのレンズ保持具と、
この前記レンズ保持具が同軸状態に固定されている回転軸と、
前記固定軸の外周面に、前記回転軸を回転自在の状態で同軸状に支持しているベアリングとを有していることを特徴とするレンズ加工装置のレンズ保持機構。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズ加工装置のレンズ保持機構において、
前記回転軸は、円形凹部を備えた円環状の大径錘部と、この大径錘部の封鎖側端面から同軸状に突出している小径の取付用軸部とを備えており、
前記円形凹部に、前記ベアリングを介して前記固定軸が装着されており、
前記取付用軸部に前記レンズ保持具が固定されていることを特徴とするレンズ加工装置のレンズ保持機構。
【請求項３】
請求項２に記載のレンズ加工装置のレンズ保持機構において、
前記レンズ保持具は、同軸状態に固定あるいは保持されているレンズ保持皿を備えており、
当該レンズ保持皿にレンズ素材が保持されることを特徴とするレンズ加工装置のレンズ保持機構。
【請求項４】
請求項２に記載のレンズ加工装置のレンズ保持機構において、
前記レンズ保持具は、同軸状態でピボット支持されたレンズ保持皿を備えており、
当該レンズ保持皿にレンズ素材が保持されることを特徴とするレンズ加工装置のレンズ保持機構。
【請求項５】
請求項３または４に記載のレンズ加工装置のレンズ保持機構において、
前記加圧軸、前記回転軸および前記レンズ保持具を貫通して延び、前記レンズ保持皿のレンズ吸引口に連通しているレンズ真空吸引通路を備えていることを特徴とするレンズ加工装置のレンズ保持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工対象のレンズ素材の表面を、回転しているレンズ加工具の加工面に押し付けて従属回転させながら、当該レンズ素材の表面の切削、研磨加工を行うレンズ加工装置に関し、特に、レンズ素材が安定して従属回転するように、レンズ素材をレンズ加工具の加工面に押し付けた状態に保持可能なレンズ保持機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ加工装置のレンズ保持機構としては図３および図４に示す構造のものが知られている。図３に示すレンズ加工装置１００のレンズ保持機構１０１は、中空の加圧軸１０２の下端部の内部に、ベアリング１０３を介して、回転軸１０４が同軸状態に取り付けられ、この回転軸１０４の下端部にレンズ保持具１０５が同軸状態に固定され、このレンズ保持具１０５の下端に同じく同軸状態にレンズ保持皿１０６が下向きに固定された構造となっている。レンズ保持皿１０６の下側には、上向き状態にレンズ加工具１０７が配置されている。レンズ加工具１０７は湾曲状の加工面１０８を備えており、その中心軸線１０７ａを中心として不図示の駆動源によって回転駆動される。また、レンズ加工具１０７は、その中心軸線１０７ａと上側のレンズ保持機構１０１の中心軸線１０１ａとの交点１０９を中心として、不図示の揺動機構によって例えば左右に揺動させられ、加工中に、これら中心軸線１０７ａおよび１０１ａのなす角度θを変更できるようになっている。
【０００３】
加工時には、回転するレンズ加工具１０７の加工面１０８に、加圧軸１０２によって、レンズ保持皿１０６に保持したレンズ１１０の表面が押し付けられる。レンズ保持皿１０６が取り付けられているレンズ保持具１０５は回転軸１０４によって回転自在の状態に支持されているので、レンズ加工具１０７の回転に伴って、中心軸線１０１ａ回りに従属回転する。このように、中心軸線１０７ａを中心とするレンズ加工具１０７の回転運動と、中心軸線１０１ａを中心とするレンズ１１０の従属回転運動と、交点１０９を中心とするレンズ加工具１０７の揺動運動との組み合わせによってレンズ表面の切削、研磨加工などが行われる。
【０００４】
図４に示すレンズ加工装置のレンズ保持機構１１１は、加圧軸１１２の下端部が円錐状に先細りとされ、その先端に球状のピボット軸部１１３が形成され、このピボット軸部１１３を中心として、回転および傾斜自在の状態でレンズ保持皿１０６が保持されている。これ以外の構成は図３の場合と同様である。
【０００５】
いずれの場合においても、レンズ保持皿１０６の上部に設けられた回転軸構造によって、レンズ加工具１０７の回転を、そこに押し付けられているレンズ１１０を介してレンズ保持皿１０６に伝え、レンズ保持皿１０６の従属回転力として利用して、当該レンズ保持皿１０６に保持されているレンズ１１０をその中心軸線１０１ａ回りに回転させている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のレンズ加工装置のレンズ保持機構には次のような解決すべき課題がある。
【０００７】
まず、レンズ保持機構では、レンズを一定速度で安定して回転させるために、軸受け部分の摩擦を極力低減させる必要がある。このため、なるべく小さなベアリングを用いて回転軸を支持し、あるいは、なるべく小さなピボット支点で回転するレンズ保持皿を押える必要がある。しかしながら、ベアリングやピボット支点を小さくすると、これらの負荷能力が小さくなるので加工圧力が制限され、大きな加工圧力を加えることができない。
【０００８】
また、従来のレンズ保持機構では、ベアリングやピボット支点部分の摩耗や摩擦による振動に起因して、レンズの回転が不安定化あるいは阻害され、レンズ加工具に対するレンズの位置を正確に維持できない。このため、レンズ加工具とレンズの相対位置を維持するために、頻繁にベアリング、ピボット軸部を交換しなければならない。
【０００９】
さらに、従来のレンズ保持機構では、径の小さなレンズを加工する場合、加工終了間近など、レンズとレンズ加工具の間の摩擦力が低下する場合において、レンズ加工具からレンズ保持機構の側に十分な回転力が伝達されないことがある。この結果、レンズの従属回転が止まってしまい、均一なレンズ加工面を得ることができないおそれがある。
【００１０】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、大きな加工圧力を加えることができ、しかもレンズの従属回転を安定させて十分な加工精度で加工を行うことのできるようにしたレンズ加工装置のレンズ保持機構を提案することにある。
【００１１】
また、本発明の課題は、径の小さなレンズ、加工半径の小さなレンズなどのようにレンズの従属回転力が十分に得られない条件下でのレンズ加工の際におけるレンズの従属回転の不均一や停止による加工精度のむらを抑制可能なレンズ加工装置のレンズ保持機構を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明は、回転するレンズ加工具の加工面にレンズ素材を押し付けて従属回転させながら、当該レンズ素材の切削、研磨加工などを行うレンズ加工装置のレンズ保持機構において、
加圧軸と、
この加圧軸に同軸状態に固定されている固定軸と、
レンズ素材を保持するためのレンズ保持具と、
この前記レンズ保持具が同軸状態に固定されている回転軸と、
前記固定軸の外周面に、前記回転軸を回転自在の状態で同軸状に支持しているベアリングとを有していることを特徴としている。
【００１３】
本発明のレンズ保持機構では、加圧軸に固定した固定軸の外側に、ベアリングを介して、レンズ保持具に固定した回転軸を配置してある。回転軸を回転自在の状態で支持しているベアリングを固定軸の外側に設けることにより、ベアリングの大型化を図ることができる。よって、加工圧力を高めることができ、また、長期間に亘って円滑で安定した従属回転を維持できる。
【００１４】
ここで、本発明のレンズ保持機構では、前記回転軸は、円形凹部を備えた円環状の大径錘部と、この大径錘部の封鎖側端面から同軸状に突出している小径の取付用軸部とを備えており、前記円形凹部に、前記ベアリングを介して前記固定軸が装着されており、前記取付用軸部に前記レンズ保持具が固定されていることを特徴としている。
【００１５】
回転軸は固定軸の外側に配置した大径錘部を備えているので、従属回転により大きな慣性力が発生する。この慣性力により、レンズ加工時におけるレンズの従属回転の安定化を図ることができる。また、径の小さなレンズの加工時、加工終了間際のレンズとレンズ加工具の間の摩擦力が低下する場合においても、回転軸が大きな慣性力を伴って従属回転しているので、このような加工条件下においてもレンズの従属回転を継続でき、均一なレンズ加工面を得ることが可能になる。
【００１６】
次に、前記レンズ保持具に同軸状態にレンズ保持皿を固定あるいは保持した構造を採用することができる。この代わりに、前記レンズ保持具に、同軸状態でレンズ保持皿をピボット支持した構造を採用することもできる。
【００１７】
いずれの構造においても、前記加圧軸、前記回転軸および前記レンズ保持具を貫通して延び、前記レンズ保持皿のレンズ吸引口に連通しているレンズ真空吸引通路を配置しておくことにより、レンズ保持皿にレンズ素材を真空吸引して吸着して、加工位置と他の位置との間の搬送が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、図面を参照して本発明を適用したレンズ加工装置のレンズ保持機構の実施の形態を説明する。
【００１９】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係るレンズ加工装置のレンズ保持機構を示す概略構成図である。実施の形態１に係るレンズ加工装置１のレンズ保持機構２は、垂直に配置された加圧軸３を備えており、加圧軸３の上端部には不図示の加圧機構が配置されており、加圧軸３をその中心軸線２ａに沿って昇降させると共に、所定の加圧力で下方に押圧するようになっている。この加圧軸３の下端部には、その外周に同軸状態に円筒状の固定軸４が固定されている。固定軸４の下半部分の外周面にはベアリング５が装着され、固定軸４の下端に固定した固定軸ナット６によって固定軸４に固定されている。
【００２０】
固定軸４にはベアリング５を介して同軸状態で回転自在に回転軸７が連結されている。回転軸７は、ベアリング５が外周面に取り付けられた固定軸４の下端部が同軸状態に装着されている円形凹部７ａを備えた円環状の大径錘部７ｂと、この大径錘部７ｂの下側封鎖端から同軸状に下方に突出している小径軸部７ｃとを備えている。回転軸７の大径錘部７ｂの外周面部分には雄ねじ部が形成されており、ここに上側から締結した回転軸ナット８と下側の固定軸ナット６の間にベアリング５が固定され、これによって、回転軸７がベアリング５を介して回転自在の状態で固定軸４に連結されている。なお、回転軸ナット８の上端面および大径錘部分７ｂの外周面を覆う状態に防水カバー９が取り付けられている。
【００２１】
次に、回転軸７の下側の小径軸部７ｃの下端部には同軸状態でレンズ保持具１０が固定されている。レンズ保持具１０の下端面は円形の底面と下方に向かって広がっている円錐面を備えた形状をしており、ここに、下向き状態にレンズ保持皿１１が同軸状態に取り付けられている。本例では、レンズ保持具１０とレンズ保持皿１１の間のゴム製のクッション材、例えばＯリング１１ｂが挟まれており、レンズ保持皿１１は脱落しない程度の保持力でレンズ保持具１０に保持されている。これにより、レンズ保持具１０とレンズ保持皿１１は、機械の精度誤差を吸収できるように、微小に相対移動可能となっている。レンズ保持皿１１の下向きの湾曲状のレンズ保持面１１ａに、加工対象のレンズ素材１２が保持される。
【００２２】
この構造のレンズ保持機構２の下側には、レンズ加工具１３が上向き状態に配置されている。レンズ加工具１３は、その中心軸線１３ａがレンズ保持機構２の中心軸線２ａと同一直線上に位置する垂直位置から、例えば、左右に角度θの範囲内で不図示の揺動機構によって揺動されるようになっている。また、不図示の回転駆動機構によって中心軸線１３ａを中心として回転駆動されるようになっている。
【００２３】
この構成のレンズ加工装置１において、レンズ素材１２をレンズ保持皿１１とレンズ加工具１３で上下から挟み、加圧軸２でレンズ加工具１３に押圧し、レンズ加工具１３を回転させ、レンズ素材１２の切削または研磨加工を行う。この時、レンズ加工具１３は、レンズ素材１２の回転中心軸である中心軸線２ａに対して角度θをなす中心軸線１３ａ回りに回転する。
【００２４】
角度θが０°のときを最大とし、角度θが増加するに連れて、レンズ素材１２を従属回転させる回転トルクが減少する。また、レンズ素材１２を回転させる回転トルクは、加工が進みレンズ表面が鏡面に仕上がるに近づくに連れて摩擦力を失い減少する。
【００２５】
本実施の形態では、角度θが０°に近い状況でレンズ素材１２に与えられた回転トルクは、レンズ保持皿１１、レンズ保持具１０を介して回転軸７に伝えられる。角度θが増加し、レンズ加工具１３からの回転トルクが減少し、レンズ素材１２の従属回転力が減少した場合でも、回転軸７の大径錘部７ｂによる大きな慣性力によって、回転トルクの減少が補われ、レンズ素材１２の従属回転が維持される。この大径錘部７ｂの質量を適切に設定しておくことにより、慣性力を調整して、最適な加工条件を得ることができる。
【００２６】
［実施の形態２］
図２は本発明を適用した実施の形態２に係るレンズ加工装置のレンズ保持機構を示す概略構成図である。実施の形態２に係るレンズ加工装置２１のレンズ保持機構２２は、基本的に実施の形態１に係るレンズ保持機構２と同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
【００２７】
レンズ保持機構２２では、回転軸７に同軸状態で固定されているレンズ保持具２３が、下方に向けて先細り形状の円錐状をしており、この先端に半球状のピボット軸部２４が形成されている。このピボット軸部２４は、レンズ保持皿２５の背面中央部に形成した球状軸受け溝２６に回転自在の状態で装着されている。したがって、ピボット軸部２４を中心として、レンズ保持皿２５は中心軸線２２ａ回りに回転自在であると共に、傾斜可能である。
【００２８】
この構造のレンズ保持機構２２によって実施の形態１と同様な作用効果を得ることができる。また、レンズ素材１２の加工動作において、レンズ保持皿２５がピボット軸部２４を中心として傾斜する。しかるに、ピボット軸部２４回りの回転は殆ど無いので、当該部分の摩耗を大幅に減少させることができ、部品の交換回数を減らすことができる。また、レンズの従属回転が安定するので、加工精度および加工品質が向上する。
【００２９】
さらに、小径レンズ、加工Ｒの大きなレンズ、加工条件により角度θを大きく取らざるを得ないレンズなどのように、従来においてはレンズの従属回転力が十分に得られないために加工不可能であったレンズを加工することが可能である。
【００３０】
（その他の実施の形態）
実施の形態１において、加圧軸、回転軸、レンズ保持具の中心に穴を設けることで、レンズ保持皿にレンズ素材を真空吸引などで吸着させることができる。これにより、自動搬送装置からのレンズ素材の取り出し、加工後のレンズを所定の場所に収納する動作が可能になる。
【００３１】
また、実施の形態２においても、レンズ保持皿の傾斜角度に制限を設けるならば、加圧軸、回転軸、レンズ保持具の中心部に穴をあけ、レンズ保持具の周囲をゴム等の弾性体で密封すれば、真空吸引などでレンズをレンズ保持皿に吸着させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を適用した実施の形態１に係るレンズ加工装置のレンズ保持機構の概略構成図である。
【図２】本発明を適用した実施の形態２に係るレンズ加工装置のレンズ保持機構の概略構成図である。
【図３】従来のレンズ加工装置のレンズ保持機構を示す概略構成図である。
【図４】従来のレンズ加工装置のレンズ保持機構を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    レンズ加工装置
２    レンズ保持機構
２ａ  中心軸線
３    加圧軸
４    固定軸
５    ベアリング
６    固定軸ナット
７    回転軸
７ａ  円形凹部
７ｂ  大径錘部
７ｃ  小径軸部
８    回転軸ナット
９    防水カバー
１０  レンズ保持具
１１  レンズ保持皿
１２  レンズ素材
１３  レンズ加工具
１３Ａ  中心軸線
２１  レンズ加工装置
２２  レンズ保持機構
２３  レンズ保持具
２４  ピボット軸部
２５  レンズ保持皿
２６  軸受け溝
【図１】
2008254156.tif 000003
【図２】
2008254156.tif 000004
【図３】
2008254156.tif 000005
【図４】
2008254156.tif 000006