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技術情報 心取加工とは?

表面が指定の曲率半径に研磨されたレンズは、レンズ枠(鏡筒)に取り付けてレンズ系として組み立てる必要があります。しかし、表面が研磨されただけのレンズの外径は、通常、所定の寸法よりも大きく作られているため、そのままの形状・寸法では鏡筒に取り付けることは出来ません。そこで鏡筒の形状にあわせ所 定の寸法にレンズ外径を研削する必要があります。またこのとき、レンズ光軸に対し片肉、偏心がない状態で所定の外径に研削する必要があります。ここで、光軸とは図-1に示すようにレンズ両面の曲率中心を結ぶ線のことです。

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図-1 光軸とレンズ面の曲率半径

また、偏心とは一方のレンズ面を基準にした場合の対面の振れを幾何学的数値量として表したもので、偏心量として扱える数値データは片肉量、面振れ角、光軸振れ角、心振れ量、外径振れ量などがあります。
 このように,光軸に対し肩肉、偏心がないレンズを形成し、レンズ系として組み立てたときに光軸がレンズ系の中心軸と一致するようにレンズ外径を研削する工程が本節で説明する「 心取り」工程です。 心取りは次の4つの工程から構成されます。

  1. 心出し
  2. 心取り
  3. 面取り

以下に各工程についての簡単な解説をします。

1.心出し

 完全に心取りされたレンズは、その両端を偏心なくベンチレースで引き出したレンズホルダーに取り付け回転させると、レンズ両面が振れていなければ、そのレンズ外周も横ぶれなく回転します。心出し作業はこの原理に基づき行われます。心出し方法には次のようなものが上げられます。

  • 光学的心出し方法
    • 透過による心出し
    • 反射による心出し
  • 機械的心出し方法
    • ダイヤルゲージによる心出し
    • ベルクランプ心出し(当社で主に採用している)

ここでは、当社で主に行っているベルクランプ心出しについて簡単に解説する。

ベルクランプ心出し

ベルクランプ心出しとは回転軸が等しいレンズホルダー(固定軸とクランプ軸)で両側からレンズをはさみ、レンズ両面に完全にホルダーが密着すると、ホルダーが接触している部分の厚さは全周にわたって等しくなり、同時に、レンズの光軸がホルダーの回転軸と一致する原理を利用したものです。以下にベルクラン プによる心出しの流れ図を示します。

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STEP1:研磨の終わったレンズをレンズホルダーの固定軸とクランプ軸の間に送り込む

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STEP2:クランプ軸を動かし固定軸とクランプ軸が完全にレンズ表面に接するようにする

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STEP3:レンズが滑り光軸とクランプ軸が一致

2.心取り

レンズがベルクランプにより心出しされた状態で鏡筒の形状や寸法に合うように外周を研削する工程が心取りである。レンズ外周はグラインダーによって研削される。

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図-2 グラインダーにより外周が研削される

3.面取り

 最後に面取りを行い有効径や高さ、深さの決定を行を行い心取り工程を終了します。