(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側に配置されたレンズホルダと、該レンズホルダに角度自在かつ回動自在に連結された揺動部材と、前記レンズホルダに対してレンズを介して下側に対向する研摩面を備えた研摩皿と、前記揺動部材を揺動させるとともに下方へ所定の研摩圧を印加する揺動駆動手段と、前記研摩皿をその軸線周りに回転させる回転駆動手段とを有する、前記レンズを研摩するための研摩装置であって、
前記研摩皿の回転軸線の前記揺動部材に対する傾斜角度を変更して設定可能とする傾斜調整手段と、
前記傾斜角度の変更面に沿った上下方向に前記研摩皿の位置を移動して設定可能とする第１移動手段と、
前記変更面に沿った水平方向に前記研摩皿の位置を移動して設定可能とする第２移動手段と、
前記傾斜調整手段、前記第１移動手段及び前記第２移動手段によって設定された前記傾斜角度並びに前記研摩皿の上下方向及び水平方向の位置をそれぞれ検出する検出手段とを設けたことを特徴とする研摩装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記傾斜調整手段、前記第１移動手段及び前記第２移動手段の駆動軸にそれぞれ直接若しくは間接的に取り付けられ、前記傾斜角度、前記研摩皿の上下方向及び水平方向の位置を絶対値として示すデジタルカウンタであることを特徴とする請求項１に記載の研摩装置。
【請求項３】
前記傾斜調整手段、前記第１移動手段及び前記第２移動手段にはそれぞれの前記駆動軸を回転させるハンドルが設けられ、該ハンドルを回転操作することで前記傾斜角度、前記研摩皿の上下方向及び水平方向の位置をそれぞれ調整可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の研摩装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は研摩装置に係り、特に、レンズを研摩するための研摩装置として好適な装置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、従来のレンズ研摩装置においては、オスカータイプと呼ばれる上軸揺動型の研摩装置と、下軸揺動型の研摩装置とがある。いずれの研摩方式においても、多くの場合、レンズに摺接する一対の研摩部材の一方にレンズをワックスやチャッキング等により固定し、レンズを固定した研摩部材を回転させた状態で、遊離砥粒を含む研摩液を供給しながら、他方の研摩部材の研摩面をレンズの表面に対して揺動させて研摩を行うようになっている。
【０００３】
オスカータイプと呼ばれる研摩装置においては、往復揺動、旋回揺動などの種々の揺動動作が可能になるように構成された揺動アームに、かんざしと呼ばれる揺動軸部材が取り付けられ、この揺動軸部材は一方の研摩部材であるレンズホルダに対して角度自在に取り付けられる。一方、他方の研摩部材である研摩皿は回転可能に構成された下回転軸に取り付けられる。
【０００４】
従来の上記研摩装置においては、上軸構造として、揺動アームの基部に揺動アームを左右に往復揺動、或いは円形状若しくは楕円状に旋回揺動させるための揺動機構が接続されている。揺動アームの先端部には、揺動軸部材を介してレンズホルダに所定の研摩圧を付与するためのエアシリンダ等からなる加圧機構が接続されている。揺動軸部材は、揺動アームに対して、その取付位置を上下方向のみ、或いは、上下方向及び前後方向に調整可能に取り付けられている。
【０００５】
また、従来の研摩装置の中には、先に本発明者が考案したもののように、下回転軸を前後方向に移動させることができるもの、或いは、下回転軸を垂直姿勢に対して傾斜させることができるものも提案されている。また、上記のように揺動軸部材と研摩部材とを角度自在に取り付けるのではなく、揺動軸部材を研摩部材に固定し、揺動軸をレンズ研摩面に沿った球心運動をするように揺動させる機構が用いられる場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の研摩装置においては、レンズ厚や研摩皿に固着するためのワックス厚の変動によってレンズ表面の高さが変化し、また、上記のように下回転軸が前後方向に移動可能に構成されていたり、下回転軸の角度が調整可能に構成されていたりする場合には調整度合いに応じて研摩皿の高さや前後位置が変化するので、これに合わせて揺動アームと揺動軸部材との間の取付部を調整する必要がある。この取付部は、通常、揺動軸部材と揺動アームの一方に貫通孔を形成し、他方を貫通孔に挿通した状態で止めネジ等によって固定するという構造が多いため、調整作業が多分に勘に頼らざるを得なくなり、試行錯誤や熟練を要するという問題点がある。特に、上記の取付部は一般に研摩液が付着しやすい位置にあるため、上記の調整作業をさらに困難なものとしている。
【０００７】
また、上記のような揺動軸部材と揺動アームとの取付部の構造は、上軸構造全体の剛性を低下させるので、研摩精度を維持するに必要な程度の剛性を確保するために取付部周辺の重量増を招くという問題点がある。上軸構造の重量の増加は、研摩圧の制御を困難にし、例えば研摩圧を十分に低減させることができないため、薄いレンズの加工時にレンズの変形が生じてレンズの光学面精度が得られないなどの不具合がある。
【０００８】
さらに、近年、労働環境の劣悪な現場における若年労働者の不足や海外労働者の増加によって、熟練労働者の不足が深刻になってきている一方、レンズ研摩においては熟練作業者の技量がきわめて重要であることから、熟練を要しない調整作業を可能とするレンズ研摩装置の需要が急速に拡大してきている。
【０００９】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、上揺動軸と揺動アームとの取付部の調整作業を不要にすることにより、装置の調整作業を容易に行うことができるとともに当該調整作業に熟練を要しない新規の研摩装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の研摩装置は、上側に配置されたレンズホルダと、該レンズホルダに角度自在かつ回動自在に連結された揺動部材と、前記レンズホルダに対してレンズを介して下側に対向する研摩面を備えた研摩皿と、前記揺動部材を揺動させるとともに下方へ所定の研摩圧を印加する揺動駆動手段と、前記研摩皿をその軸線周りに回転させる回転駆動手段とを有する、前記レンズを研摩するための研摩装置であって、前記研摩皿の回転軸線の前記揺動部材に対する傾斜角度を変更して設定可能とする傾斜調整手段と、前記傾斜角度の変更面に沿った上下方向に前記研摩皿の位置を移動して設定可能とする第１移動手段と、前記変更面に沿った水平方向に前記研摩皿の位置を移動して設定可能とする第２移動手段と、前記傾斜調整手段、前記第１移動手段及び前記第２移動手段によって設定された前記傾斜角度並びに前記研摩皿の上下方向及び水平方向の位置をそれぞれ検出する検出手段とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、研摩皿の回転軸線を傾斜調整手段によって所定の傾斜角度に調整した場合、第１移動手段及び第２移動手段によって、上記傾斜角度の変更面に沿った上下方向及び水平方向に研摩皿を移動させることができるように構成されているので、レンズホルダと研摩皿の位置の整合性をとる場合に研摩皿の位置のみを修正することで足り、レンズホルダの位置を調整する必要をなくすることができる。したがって、揺動側の機構を簡易に構成できるとともに重量を増加させることなく剛性を高めることができるため、研摩圧の制御が容易になるとともに研摩部材の位置精度も高めることができるから、研摩精度を向上させることができる。
【００１２】
本発明において、前記検出手段は、前記傾斜調整手段、前記第１移動手段及び前記第２移動手段の駆動軸にそれぞれ直接若しくは間接的に取り付けられ、前記傾斜角度、前記研摩皿の上下方向及び水平方向の位置を絶対値として示すデジタルカウンタであることが好ましい。デジタルカウンタによって第２研摩部材の位置及び傾斜角度について容易に把握できるとともに、位置及び傾斜角度の調整作業時における設定のあいまいさを低減できる。
【００１３】
本発明において、前記傾斜調整手段、前記第１移動手段及び前記第２移動手段にはそれぞれの前記駆動軸を回転させるハンドルが設けられ、該ハンドルを回転操作することで前記傾斜角度、前記研摩皿の上下方向及び水平方向の位置をそれぞれ調整可能に構成されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明において、前記第１研摩部材及び前記第２研摩部材を収容するための上カバー及び下カバーを有し、前記上カバーは前記第１研摩部材及び前記第２研磨部材を平面的に取り巻く枠形状に形成され、前記下カバーは前記第１研摩部材及び前記第２研摩部材を下方から覆うように所定の深さを有する有底形状に形成され、前記上カバーと前記下カバーとの間の間隙を覆うための可撓性部材が配置され、前記上カバーと前記下カバーのいずれか一方が前記第２研摩部材若しくはその支持構造とともに傾斜可能、並びに前記第１方向及び前記第２方向に移動可能に構成されていることが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明において、前記上カバーと前記下カバーのいずれか他方が前記第２研摩部材若しくはその支持構造とともに前記第２方向に移動可能に構成されていることが好ましい。
【００１６】
上記各発明において、前記傾斜調整手段は、（前記１次移動ベースに軸支され、）回転可能に構成された傾斜駆動軸と、該傾斜駆動軸に対して屈曲可能に連結されたネジ軸と、該ネジ軸に対して螺合するとともに前記第２研摩部材（或いは前記回動フレーム）に対して固定されたナット部とを有する場合がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る研摩装置の実施形態について詳細に説明する。図１は本実施形態の装置を右側方から見た縦断面図であり、図２は本実施形態の装置を正面から見た縦断面図である。いずれの図面においても、縦断面に現れない手前側の構造部分の一部を一点鎖線にて示してある。
【００１８】
箱枠状に形成されたフレーム１０の内部において、下回転軸１１が下軸受２１によって回転自在に軸支され、この下回転軸１１は駆動ベルト１２を介して駆動モータ１３によって回転駆動されるように構成されている。上記下回転軸１１には研摩皿５１が固定され、この研摩皿５１の上面がレンズ５３の研摩を行う研摩面となっている。
【００１９】
レンズ５３はレンズホルダ５２の下面上にピッチ等を用いて貼り付け固定されている。レンズホルダ５２の上部は揺動軸部材５４の先端に形成された球体部に回動自在に嵌合している。揺動軸部材５４の上部は揺動アーム５５に対して取付固定されている。揺動アーム５５は駆動部５７に対して回動軸５６を中心に回動可能に接続されており、また、エアシリンダ５８によって図示下方へ所定の研摩圧を印加できるように構成されている。上記の上軸構造においては、駆動部５７の揺動動作によって揺動軸部材５４が往復揺動若しくは旋回揺動し、これに応じてレンズホルダ５２もまた研摩皿５１上において揺動するようになっている。
【００２０】
下回転軸１１の軸支部及び下回転軸１１の駆動系は回動フレーム１５に固定されている。回動フレーム１５は、左右両端部において一対の水平移動ベース１６に対して回動自在に取り付けられている。一対の水平移動ベース１６はそれぞれ水平移動枠１７に取り付けられ、水平移動枠１７は、前後方向に伸びる上下一対のガイド軸を有する水平移動ガイド１８に対してスライド自在に取り付けられている。水平移動ガイド１８は上下移動ベース１９に固定されている。上下移動ベース１９は、上下移動ガイド２２に対して上下にスライド自在に取り付けられている。
【００２１】
左右一対の水平移動ガイド１８は、一対の水平移動軸２３の先端部外周面に形成された雄ネジ２３ａにそれぞれ螺合し、図２に示す左側の水平移動軸２３はハンドル２４によって回転させられる。左側の水平移動軸２３にはスプロケット２７が固定され、このスプロケット２７と同様のスプロケット２８との間に架設された伝動チェーン２９を介して右側の水平移動軸２３もまた回転するように構成されている。左側の水平移動軸２３の回転量はデジタルカウンタ２５によって計測できるようになっている。
【００２２】
左右一対の上下移動ベース１９にはそれぞれ左右に設けられた一対の上下従動軸３１の上部に形成された雄ネジ３１ａが螺合している。図２に示す右側の上下従動軸３１の中間高さ位置には、図１に示すように従動傘歯車３２が固定され、この従動傘歯車３２は上下駆動軸３３に固定された駆動傘歯車３４に噛合している。この右側の上下駆動軸３３はハンドル３５によって回転させることができ、その回転はデジタルカウンタ３６によって計測できるようになっている。右側の上下駆動軸３３が回転すると、図２に示す右側の上下従動軸３１が回転し、その上下従動軸３１の下端に固定されたスプロケット３７と、左側の上下従動軸３１の下端に固定されたスプロケット３８との間に架設された伝動チェーン３９を介して左側の上下従動軸３１が回転駆動されるようになっている。
【００２３】
回動フレーム１５の下部には延長フレーム部４１が固定され、この延長フレーム部４１の下端にはナット部材４２が回動自在に取り付けられている。傾斜駆動軸４３は屈折自在に構成された自在継手４４を介して傾斜調整軸４５に連結されている。傾斜調整軸４５の外周には雄ネジ４５ａが形成され、この雄ネジ４５ａは上記ナット部材４２に螺合している。傾斜駆動軸４３はハンドル４６によって回転駆動されるように構成され、また、その回転量はデジタルカウンタ４７によって計測される。傾斜駆動軸４３は、上記水平移動ベース１６或いは水平移動枠１７に固定された支持枠４８に対して固定具等を介して軸支されている。
【００２４】
なお、上記デジタルカウンタ２５，３６，４７はいずれも水平駆動軸２３、上下駆動軸３３及び傾斜駆動軸４３の正逆回転量に応じてカウンタの計測値が増減するように構成され、その計測値は、回動フレーム１５の前後位置、上下位置及び傾斜角度を絶対値として示すものである。このデジタルカウンタとしては検出方法及びカウント方法が電気式や機械式である種々のものを用いることができるが、信頼性及びコスト上の観点から見て、検出方法とカウント方法が共に機械式のものであることが好ましい。
【００２５】
次に、以上説明した研摩装置の動作について説明する。この研摩装置においては、図１に示すように、ハンドル４６を回転させることによって傾斜駆動軸４３が回転すると、自在継手４４を介して傾斜調整軸４５もまた回転するので、ナット部材４２が傾斜調整軸４５に対して図１に２点鎖線で示すようにその軸線方向に移動し、その結果、回動フレーム１５と水平移動ベース１６との間の回動軸である傾斜中心軸Ｓを中心に回動フレーム１５が回動する。回動フレーム１５の回動によって、下回転軸１１はその回動量に応じた傾斜角度を有することになる。
【００２６】
また、ハンドル２４を回転させることによって一対の水平駆動軸２３が回転すると、水平移動枠１７が水平移動ベース１６や回動フレーム１５を伴って水平移動ガイド１８の２本のガイド軸に沿って前後方向に移動するので、下回転軸１１はその回転量に応じた移動量で前後方向に移動することとなる。
【００２７】
さらに、ハンドル３５を回転させることによって上下駆動軸３３が回転すると、一対の上下従動軸３１が回転して上下移動ベース１９が水平移動枠１７、水平移動ベース１６や回動フレーム１５を伴って上下に移動するので、下回転軸１１はその回転量に応じた移動量で上下方向に移動することとなる。
【００２８】
以上のように構成された本実施形態では、図３（ａ）に示すように、下回転軸１１を、傾斜中心軸Ｓを中心にして所定の傾斜角度θだけ傾斜させた場合、図３（ｂ）に示すように前後方向Ｘに水平移動量ｘ分、下回転軸１１を移動させ、図３（ｃ）に示すように上下方向Ｚに上下移動量ｚ分、下回転軸１１を移動させることによって、揺動軸部材５４の位置を全く変えることなく、研摩皿５１上のレンズ（被研材）５３に対してレンズホルダ５２の位置を合わせることができる。
【００２９】
この場合、下回転軸１１の傾斜動作は、Ｘ−Ｚ平面（本実施形態の場合は垂直面、すなわち図１及び図３の紙面と平行な平面である。この平面は上記の変更面に相当する。）内において行われ、この傾斜動作によって、上軸構造（揺動アーム５５等）に取り付けられた揺動軸部材５４及びレンズホルダ５２の位置と、下軸（下回転軸１１等）に取り付けられた研摩皿５１及びレンズ５３の位置とが、上記Ｘ−Ｚ平面内において相互にずれることとなる。一方、下回転軸１１は、上述のように、Ｘ方向（水平な前後方向）と、Ｚ方向（垂直な上下方向）とのいずれに対しても独立に移動可能に構成されていることによって、Ｘ−Ｚ平面内の任意の位置に移動させることができる。したがって、本実施形態の下軸構造は、上述の機構によって任意の傾斜角度θに設定された状態でも常に上軸構造に対して整合させることができる。このことは、揺動軸部材の長さ、或いは、レンズホルダ、レンズ、研摩皿の厚さ、或いは下回転軸の長さ等を変更して、研摩位置と上記傾斜中心軸Ｓとの距離を変化させた場合についても同様であり、これらの変化に対応して常に上軸と下軸との整合性をとることができる。
【００３０】
また、本実施形態では、上記の傾斜角度θ、水平移動量ｘ及び上下移動量ｚについてそれぞれデジタルカウンタ２５、３６、４７によって精度良く、しかも直ちに把握することができる。したがって、所定の調整状態を確実に、且つ、再現性良く簡単に得ることができるので、各設定値さえ予め求められていれば、調整作業に熟練を要することなく、初心者でも容易に調整を行うことができる。特に、デジタルカウンタによって予め設定された値にセットするだけでよいから、アナログ設定を行う場合に比べて、設定のあいまいさを低減できるので、より高精度の調整作業を行うことが可能である。なお、本実施形態のデジタルカウンタは機械式の検出構造及び機械式のカウンタを備えているため、設定のバックアップが不要になり、確実な動作が得られる利点がある。
【００３１】
本実施形態では、上軸において揺動アームと揺動軸部材との間の取付部を調整する必要が全くなくなるため、研摩液が付着しやすい取付部をいじる必要がないとともに、感によって作業を行うこともないので、調整精度及び再現性が向上する。また、調整作業をきわめて容易に行うことができる。さらに、上記の取付部に調整のための構造を設ける必要がないため、揺動機構の高剛性化を、重量増を招くことなく実現することができるので、研摩圧も低減できるとともに、研摩精度も高めることができる。
【００３２】
図４には、本実施形態に用いる研摩カバーの取り付け構造を示す。通常、研摩カバーは、研摩処理部、すなわち研摩皿５１、レンズホルダ５２及びレンズ５３が配置される部分の周囲を覆って砥粒を含むスラリー液が周囲に飛散しないようにするためのものである。本実施形態では、フレーム１０に係合したステンレス鋼板等からなる上カバー６２と、下回転軸１１の軸支構造及び上記回動フレーム１５に対して固定されたステンレス鋼板等からなる下カバー６７と、フレームの上部開口を閉鎖するように着脱可能に取り付けられたアクリル板等の透明素材等からなる閉鎖カバー６８とが設けられている。閉鎖カバー６８には図示しない揺動軸部材（かんざし）をその揺動範囲において支障なく通過させることができるように構成された開口６８ａが形成されている。
【００３３】
上カバー６２は上記研摩処理部を取り巻くように平面枠形状に形成され、フレーム１０の開口縁と、この開口縁の下面に対して取り付けられた案内レール６１との間に係合する左右一対の側縁部６２ａを有し、図の紙面方向に摺動自在に構成されている。上カバー６２には接続具６４が取り付けられ、この接続具６４はリニアスライダ６５に取り付けられている。リニアスライダ６５は、水平移動ベース１６に取り付けられたリニアレール６６に嵌合し、このリニアレール６６に対して上下方向に摺動自在に取り付けられている。したがって、上カバー６２はその上下方向の位置を保ちながら、水平移動ベース１６が前後に移動するに従って一体的に前後に移動するように構成されている。上カバー６２の下端には合成ゴムなどからなる可撓性シート６３が下回転軸１１を取り巻くように取り付けられている。
【００３４】
下カバー６７は研摩部分を下方から覆うように蓋無有底箱状に形成されている。下カバー６７には下回転軸１１を軸支する軸支構造が貫通する貫通孔６７ａが形成され、下カバー６７は、その下方に配置された回動フレーム１５に固定されている。したがって、下カバー６７は、回動フレーム１５が上下動するに従って一体的に上下動し、回動フレーム１５が傾斜するに従って一体的に傾斜するように構成されている。
【００３５】
上記のように上カバー６２は前後方向については水平移動ベース１６と共に移動するが、下カバー６７の昇降動作及び傾斜動作によって上カバー６２との位置関係が変化し、場所によっては上カバー６２と下カバー６７との間に隙間が生ずることとなる場合がある。その場合には上記可撓性シート６３が上カバー６２と下カバー６７との間に延在し、上記研摩部分の密閉性（被覆性）を確保するようになっている。なお、本実施形態では可撓性シート６３は上カバー６２に取り付けられてそのまま下方に垂れ下がった状態になっているが、可撓性シート６３の下端部を下カバー６７（好ましくはその上端部）に取り付け、上カバー６２と下カバー６７との間が可撓性シート６３によって完全に密閉されるように構成しても構わない。このとき、可撓性シート６３は上カバー６２と下カバー６７の双方に対してある程度の余裕を持って取り付けられる。
【００３６】
尚、本発明の研摩装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、揺動側の機構を簡易に構成できるとともに重量を増加させることなく剛性を高めることができるため、研摩圧の制御が容易になるとともに研摩部材の位置精度も高めることができるから、研摩精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る研摩装置の実施形態の構造を右側面から見た縦断面図である。
【図２】  同実施形態の構造を正面から見た縦断面図である。
【図３】  同実施形態における調整作業の手順を示す説明図（ａ）〜（ｃ）である。
【図４】  同実施形態における研摩カバーの取り付け構造を示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
１０  フレーム
１１  下回転軸
１５  回動フレーム
１６  水平移動ベース
１７  水平移動枠
１８  水平移動ガイド
１９  上下移動ベース
２２  上下移動ガイド
２３  水平駆動軸
２５，３６，４７  デジタルカウンタ
３３  上下駆動軸
４３  傾斜駆動軸
６２  上カバー
６３  可撓性シート
６７  下カバー
【図１】
0004055945.tif 000002
【図２】
0004055945.tif 000003
【図３】
0004055945.tif 000004
【図４】
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