JP2002046046A - 被加工物の加工方法及び被加工物の前処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加工物を加工用治具の正確な位置に固定さ
せ、正確に被加工物を加工することができる被加工物の
加工方法及びこれを機械化することができる被加工物の
前処理装置を提供する。 【解決手段】 被加工物１０の表面の識別マーク１１の
画像情報から識別マーク１１の位置情報を取得する画像
処理装置３と、位置情報に基づいて被加工物１０と加工
装置に装着する装着部を有する加工用治具７とを所定の
相対位置で互いに固着させるチャッキング装置５とを備
える装置１とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物の加工方
法及び被加工物の前処理装置に関し、特に、レンズなど
の曲面を有する被加工物を加工用治具の正確な位置に固
着させて加工する被加工物の加工方法及び被加工物の前
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックレンズの生産方法には、片
面が成形型で光学面が転写された厚手のセミフィニッシ
ュレンズと呼ばれる被加工物を得た後、その対向する片
面を研磨加工して処方通りの光学面とする方法がある。

【０００３】このようなセミフィニッシュレンズを研磨
加工する前に、前処理工程として、加工機械に装着する
装着部を備える加工用治具に、セミフィニッシュレンズ
を配置するレイアウト工程が行われる。このレイアウト
工程では、例えば加工用治具の回転中心にセミフィニッ
シュレンズの光学中心を正確に合わせ、かつ、加工用治
具に対してセミフィニッシュレンズを所定の方向に配置
する。

【０００４】レイアウト工程後、セミフィニッシュレン
ズと加工用治具とをレイアウト工程で配置した状態を維
持したまま低融点合金などで両者を接合するブロッキン
グ工程が行われる。このような前処理工程後、研磨工程
で加工用治具を研磨装置に装着して研磨加工が行われ
る。

【０００５】図４に示すように、セミフィニッシュレン
ズ１０の成形型から転写された光学面（凸面が多い）に
は、成形型から転写された例えばＳ字の隠しマーク１１
が設けられている。この隠しマーク１１は、眼鏡レンズ
の光学中心を検出するために、例えば２箇所に刻印され
ている。これらの２箇所の隠しマーク１１の中心点１２
が、光学中心であり、受注されたメガネレンズの処方の
度数を満たしているかを測定する度数の測定ポイントで
あり、かつ、研磨工程での位置決めの基準点である。従
って、隠しマーク１１はレンズの位置合わせマークとし
て機能している。

【０００６】従来、セミフィニッシュレンズ１０を加工
用治具に位置合わせをするレイアウト工程では、作業者
が隠しマーク１１から割り出した主子午線方向や水平方
向をダイヤペンなどでレンズに刻印し、刻印位置を加工
用治具の所定の位置に合わせてセットしている。

【０００７】また、ブロッキング工程も、低融点合金を
加工用冶具内に流し込むためにはヒーターを有する炉を
装備し、低融点合金を流体化するまでの融点以上に熱
し、これをセミフィニッシュレンズの接着面にまんべん
なく密着させるために手動で流し込み量を調整する装置
を用いる必要があり、手動もしくは半自動でこれを行っ
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レイア
ウト工程で作業者が隠しマーク１１からレンズの中心点
１２と方向を手作業で割り出すのは、作業ミスや作業者
によってセット位置がばらつく等の問題点がある。

【０００９】また、ブロッキング工程では、セミフィニ
ッシュレンズの接着面の形状に合わせた容量の低融点合
金を流し込む必要があり、この容量調整が手動の場合、
熟練を要する作業となっている。必要以上に低融点合金
を加工用冶具内に流し込んでしまうと、セミフィニッシ
ュレンズの加工面が加工用冶具から浮いた状態になるた
めに、設計した面形状に研磨加工できなくなることがあ
る。

【００１０】そのため、このようなレイアウト工程やブ
ロッキング工程を含む前処理工程での作業者による作業
ミスやバラツキを無くし、機械化することが要望されて
いる。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、被加工物を加工用治具の正確な位置に固定させ、正
確に被加工物を加工することができる被加工物の加工方
法を提供することを目的とする。

【００１２】また、本発明は、被加工物を加工用治具の
正確な位置に固定する前処理工程を行うことができる被
加工物の前処理装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
被加工物の表面の識別マークの画像情報から前記識別マ
ークの位置情報を取得する画像処理工程と、前記位置情
報に基づいて前記被加工物と加工用治具とを所定の相対
位置で互いに固着させるチャッキング工程と、前記加工
用治具を加工装置に装着して前記被加工物に所定の加工
を施す加工工程とを有することを特徴とする被加工物の
加工方法を提供する。

【００１４】このような被加工物の加工方法によれば、
画像処理で被加工物の識別マークの位置情報を取得し、
この位置情報に基づいて被加工物と加工用治具との相対
位置合わせをして固定し、加工用治具に固定したまま被
加工物を加工するため、作業者のミスやバラツキによる
被加工物と加工用治具の位置ずれが無くなり、正確に被
加工物を加工することができる。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の被
加工物の加工方法において、前記チャッキング工程が、
前記加工用治具に前記被加工物を真空吸着させて固着す
ることを特徴とする被加工物の加工方法を提供する。

【００１６】このような真空吸着方法を用いることによ
り、低融点合金を用いる場合の作業者の熟練が不要にな
り、正確に被加工物を加工用治具に固定することができ
る。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の被加工物の加工方法において、前記画像処理工程
後、前記位置情報に基づいて前記被加工物表面の所定の
位置にマーキングを施すマーキング工程を有することを
特徴とする被加工物の加工方法を提供する。

【００１８】画像処理工程で被加工物の識別マークの位
置情報を得れば、この位置情報に基づいて例えば加工作
業に必要な種々のマーキングを正確に施すことが容易に
できるため、このマーキングに基づいて加工作業を正確
に行えるようになる。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１〜３いず
れかに記載の被加工物の加工方法において、前記画像処
理工程が、曲面表面に前記識別マークを有する被加工物
からの反射光を撮像することを特徴とする被加工物の加
工方法を提供する。

【００２０】反射方式の画像処理とすることにより、例
えばレンズ表面の隠しマークのような微細な突起で構成
される識別マークを鮮明に画像認識することができるた
め、正確な位置情報を得ることができる。

【００２１】請求項５記載の発明は、請求項４記載の被
加工物の加工方法において、前記被加工物がレンズであ
ることを特徴とする被加工物の加工方法を提供する。

【００２２】レンズに本方法を適用することにより、作
業者のミスやバラツキがない正確に加工されたレンズを
得ることができる。

【００２３】請求項６記載の発明は、被加工物の表面の
識別マークの画像情報から前記識別マークの位置情報を
取得する画像処理装置と、前記位置情報に基づいて前記
被加工物と加工装置に装着する装着部を有する加工用治
具とを所定の相対位置で互いに固着させるチャッキング
装置とを備えることを特徴とする被加工物の前処理装置
を提供する。

【００２４】画像処理装置が被加工物の識別マークの位
置情報を取得し、チャッキング装置が、その位置情報に
基づいて被加工物と加工用治具との相対位置を正確に合
わせて配置し、固着させることにより、被加工物を加工
用治具の正確な位置に固定する前処理工程を機械化する
ことができる。

【００２５】請求項７記載の発明は、請求項６記載の被
加工物の前処理装置において、前記チャッキング装置
が、前記加工用治具に前記被加工物を真空吸着させて固
着することを特徴とする被加工物の前処理装置を提供す
る。

【００２６】このようなチャッキング装置を用いること
により、低融点合金を用いる場合の作業者の熟練が不要
になり、正確に被加工物を加工用治具に固定することを
機械で行うことができる。

【００２７】請求項８記載の発明は、請求項６又は７記
載の被加工物の前処理装置において、水平方向に互いに
直交するＸＹ方向への移動が制御されるＸＹ軸ステージ
と、水平方向に傾斜するチルト方向への移動が制御され
るチルト軸ステージと、鉛直方向まわりに回転するθ方
向への移動が制御されるθ軸ステージと、これらのステ
ージ上に前記被加工物を載置する位置合わせテーブルと
を備える位置制御装置と、前記位置情報に基づいて前記
位置制御装置の各ステージを制御する位置制御部とを有
することを特徴とする被加工物の前処理装置を提供す
る。

【００２８】被加工物が眼鏡レンズの場合、ＸＹ方向以
外に主子午線方向を合わせるためにθ方向、及びプリズ
ム量を考慮してチルト方向の位置制御を行うことによ
り、正確な位置合わせができる。

【００２９】請求項９記載の発明は、請求項６〜８いず
れかに記載の被加工物の前処理装置において、前記位置
情報に基づいて前記被加工物の所定の位置にマーキング
を施すマーキング装置を備えることを特徴とする被加工
物の前処理装置を提供する。

【００３０】画像処理装置で被加工物の識別マークの位
置情報を得れば、マーキング装置でこの位置情報に基づ
いて例えば加工作業に必要な種々のマーキングを正確に
施すことができ、施したマーキングに基づいて加工作業
を正確に行えるようになる。

【００３１】請求項１０記載の発明は、請求項６〜９い
ずれかに記載の被加工物の前処理装置において、前記画
像処理装置が、曲面表面に前記識別マークを有する被加
工物に照明光を照射する照明装置と、前記被加工物から
の反射光を撮像する撮像手段とを有することを特徴とす
る被加工物の前処理装置を提供する。

【００３２】反射方式の画像処理とすることにより、例
えばレンズ表面の隠しマークのような微細な突起で構成
される識別マークを鮮明に画像認識することができるた
め、正確な位置情報を得ることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定される
ものではない。

【００３４】図１に本発明の被加工物の前処理装置の一
実施形態の構成図を示す。この被加工物の前処理装置１
は、被加工物１０を載置する位置制御装置２が、位置制
御装置２の上方に配置された画像処理装置３、マーキン
グ装置４、及びチャッキング装置５と所定の相対位置で
組み合わされるようになっている。即ち、位置制御装置
２は搬送テーブル６上に搬送可能に載置され、画像処理
装置３の下方の所定の画像処理位置（Ａ）からマーキン
グ装置４の下方の所定のマーキング位置（Ｂ）に搬送テ
ーブル６上を搬送され、更に、マーキング位置（Ｂ）か
らチャッキング装置５の下方の所定の治具装着位置
（Ｃ）に搬送テーブル６上を搬送されるようになってい
る。

【００３５】本発明の被加工物の前処理装置１は、特に
眼鏡レンズなどの曲面を有する被加工物の前処理に適す
るようになっている。以下では、被加工物が図４に示し
た隠しマーク１１を有する眼鏡レンズ１０であるとして
説明するが、眼鏡レンズのような透明体や光学部品に限
られるものではない。

【００３６】位置制御装置２は、装置全体を支える定盤
２０上に位置制御装置の鉛直方向中心軸Ｃまわりに回転
するθ２軸ステージ２１が設けられている。θ２軸ステ
ージ２１上には水平方向のＸ軸方向に移動するＸ軸ステ
ージ、Ｘ方向と水平面で直交するＹ軸方向に移動するＹ
軸ステージ、鉛直方向のＺ軸方向に昇降するＺ軸ステー
ジが設けられ、まとめてＸＹＺ軸ステージ２２として示
す。これらのＸＹＺ軸ステージ２２上には、首振りを行
って水平方向に対して傾斜するチルト軸ステージ２３，
チルト軸ステージ２３上に、Ｚ軸まわりに回転するθ１
軸ステージ２４が設けられている。被加工物１０を載置
する位置合わせテーブル２５はθ１軸ステージ２４上に
固定されている。

【００３７】この位置制御装置２は、通常のＸＹＺ軸
と、θ１軸に加えて、θ２軸とチルト軸が加わった６軸
構成となっている。これらのステージの移動は、位置制
御部２７によって制御され、θ２軸ステージ２１はθ２
制御信号によって、例えばθ２軸ステージ２１を駆動す
るステッピングモータの制御を行う。ＸＹＺ軸ステージ
２２は位置制御部２７から送信されるＸＹＺ制御信号、
チルト軸ステージ２３はチルト制御信号、θ１軸ステー
ジ２４はθ１制御信号によってそれぞれ移動が制御され
る。

【００３８】また、画像処理工程を行う画像処理装置３
は、被加工物１０に照明光線Ｌ１を照射する照明装置３
１と、被加工物１０から反射してきた反射光線Ｌ２を撮
像する撮像手段としてのＣＣＤ（Charge Coupled Devic
e）カメラ３２と、ＣＣＤカメラ３２から送信されてく
る映像を処理して識別マークの位置情報を検出する画像
処理部３３とを備える。ＣＣＤカメラ３２は、ほぼ鉛直
方向の下向きに固定して配置されている。被加工物１０
は、位置合わせテーブル２５上に、照明装置３１の照明
領域に隠しマーク１１が存在するように載置される。

【００３９】眼鏡レンズ１０の表面に成形型から転写さ
れた識別マークとしての隠しマーク１１は、１．５〜
１．６ｍｍ角程度の大きさで、突起の高さが３〜５μｍ
程度であり、できる限り目立たないようになっている。
隠しマーク１１は、図４に示したＳ字マークのような文
字以外に○のような図形、記号などがあり、例えば成形
型による転写により設けられている。図４に示したよう
に、レンズの光学中心を割り出すために、例えば所定の
２箇所に設けられ、これらの隠しマーク１１の中点１２
が光学中心を示すように設けられている。隠しマークの
位置はレンズの光学中心を示せればよいので種々の方式
がある。

【００４０】眼鏡レンズ１０は透明であり、凸面側と凹
面側の２つの面を備え、これらの両面での曲率が異な
る。照明装置３１から出射された照明光線Ｌ１は最初の
表面（図１では凸面）で一部が反射し、一部が眼鏡レン
ズ１０を透過して対向する面の裏面（この場合は凹面）
で更に一部が反射することになる。そのため、表面と裏
面の両面での反射がそれぞれ別の方向に現れる。その結
果、カメラ視野内に、照明光線がレンズ表面を透過し、
レンズの裏面での反射による隠しマークの虚像、あるい
は照明光線Ｌ１の反射光線そのものが、レンズ表面上に
ある真の隠しマークの像と同時に映り込むといった問題
がある。隠しマークの適切な画像認識ができないため
に、精度の高い位置情報が得られず、眼鏡レンズの位置
決め精度にも影響が出る。

【００４１】このような眼鏡レンズ１０裏面での反射を
抑制し、精度の高い位置情報を得るため、眼鏡レンズの
裏面に反射防止用処理１３を施すことが好ましい。例え
ば、黒色の塗装を施したり、裏面に反射防止用の黒色の
軟質治具を当接させて治具とレンズ裏面との空気を除く
ことで、眼鏡レンズ１０裏面からの反射を抑制すること
ができる。

【００４２】画像処理装置３は、目立たない隠しマーク
１１を有する眼鏡レンズ１０の隠しマーク１１を検出す
ることができる構造となっている。

【００４３】照明装置３１は、例えば現在ＬＥＤ（Ligh
t Emitting Diode）の中で最も短波長の青色を出射する
単数又は複数個の青色ＬＥＤが設けられている。短波長
の青色を用いるのは、隠しマークが微細な突起であるた
め、波長の長い照射光では隠しマークの鮮明な反射映像
を得ることが困難であるからである。将来、もっと短波
長の光を照射するＬＥＤが開発されればそれを用いるこ
とが好ましいことはもちろんである。ＬＥＤを用いるの
は、隠しマークをほぼカバーする範囲の照明に好適な狭
範囲の照明光線を出射できるためであるが、その他に、
安価で消費電力も少なく、耐久性も高く、寿命が長いこ
とも利点である。また、青色ＬＥＤの他に白色ＬＥＤも
用いることができる。短波長で狭範囲の照明光線が出射
できれば、ＬＥＤ以外の光源も用いることができる。

【００４４】また、照明装置３１は、図１に示すよう
に、照射方向が眼鏡レンズ１０の隠しマーク１１におけ
る法線Ｅに対して所定の傾斜角度αで傾斜している。ま
た、照明装置３１は鉛直方向に対する傾斜角度２αを矢
印のように変更することができるようになっている。

【００４５】半導体や液晶表示装置などの位置決め装置
では、カメラと照明装置の照射方向とは同軸となってい
るのが一般的である。ところが、眼鏡レンズ１０の隠し
マーク１１自体は透明であり、周囲から３〜５μｍ程度
突出しているだけであり、カメラと同軸で照射すると、
影が生じないため、隠しマーク１１を鮮明に撮像するこ
とができない。

【００４６】そのため、本実施形態の照明装置３１は、
その照明光線の方向が眼鏡レンズ１０の隠しマーク１１
における法線Ｅに対して傾斜角度αを有し、斜めから隠
しマークを照明するようになっている。そのため、隠し
マーク１１が微小突起や微小凹部である場合に、特に鮮
明な反射映像を得ることができる。

【００４７】ＣＣＤカメラ３２はほぼ鉛直方向に固定さ
れているので、眼鏡レンズ１０の曲率によって照明光線
の入射方向２αを変える必要がある。そのため、本実施
形態の集合照明装置３１は傾斜角度２αが可変式となっ
ている。眼鏡レンズ１０の凸面の曲率半径が大きく、ほ
とんど平面に近い場合には、照明装置３１はカメラ３２
に接近し、ほとんど同軸に近い場合もある。

【００４８】ＣＣＤカメラ３２は、照明装置３１から出
射された照明光線Ｌ１が眼鏡レンズ１０表面で反射した
反射光線Ｌ２を撮像し、その画像信号を画像処理部３３
に送信する。画像処理部３３では撮像された隠しマーク
の位置情報を検出し、その位置情報を位置制御部２７に
送信するようになっている。

【００４９】画像処理部３３では、隠しマークの撮像デ
ータと予め隠しマークが設けられていない眼鏡レンズの
撮像データと比較する。これにより、隠しマークの撮像
データが求められる。次に、例えば隠しマークの撮像デ
ータの重心位置を求める。この重心位置が隠しマークの
位置情報となる。

【００５０】一方の隠しマークの位置情報を得た後、画
像処理部３３はその旨を位置制御部２７に送信する。位
置制御部２７は、θ１軸ステージ２４を１８０度回転さ
せる。これにより、他方の隠しマークが照明装置３１の
照明領域に移動することになる。そして、同様に照明装
置３１で照射して他方の隠しマークの位置情報を得る。

【００５１】画像処理部３３は、これらの２つの隠しマ
ークの位置情報から、位置制御装置２の上に載置されて
いる眼鏡レンズ１０の隠しマーク１１の中心点（光学中
心）の位置情報、レンズの水平・垂直方向と予め決めら
れている基準方向との相対角度θを演算し、位置制御部
２７にこのデータを送信する。

【００５２】位置制御部２７では、例えば処方により予
め入力されているプリズム角度に基づいてチルト軸ステ
ージ２３を制御してプリズム角度に相当する角度に水平
面より傾斜させ、位置情報に基づいてＸステージとＹス
テージとを制御して、光学中心を予め決められている基
準位置（θ２回転の中心軸、即ち位置制御装置の中心軸
Ｃ）に配置させ、更に相対角度θの情報に基づいて相対
角度θだけθ２軸ステージ２１を回転させて、眼鏡レン
ズ１０を所定の位置に所定の向きで配置する。なお、基
準位置から所定量オフセットした位置に配置する場合も
ある。

【００５３】また、位置制御部２７で位置制御装置２を
制御することによって隠しマークの位置の誤差を修正す
ることが可能である。例えば、隠しマークの位置が本来
の位置からずれて眼鏡レンズに設けられ、従って、隠し
マークの中点の位置が本来の光学中心からずれている場
合、その隠しマークの中点と真の光学中心位置との誤差
を求め、その誤差に基づいてＸステージとＹステージと
を制御し、真の光学中心を基準位置に配置することによ
って隠しマークの誤差を修正し、設計通りの加工が可能
となる。この場合、チルト軸ステージで誤差を修正する
ようにしてもよい。

【００５４】更に、セミフィニッシュレンズの成形にお
いては、２枚の成形型を所定の間隙で対向させて固定
し、これらの型の間隙にモノマーを注入し、注型重合さ
せてセミフィニッシュレンズを得る。ところが、成形型
相互の離間距離が一定にならず、セミフィニッシュレン
ズの縁の厚みに偏りが生じる場合がある。このような厚
みに偏りが生じたセミフィニッシュレンズ１０の凹面側
を位置合わせテーブル２５に載置すると、セミフィニッ
シュレンズ１０の凸面側の光軸が鉛直方向からずれてし
まう。このようなセミフィニッシュレンズ１０の光軸の
傾きを求め、位置制御部２７でチルト軸ステージ２３を
制御することによってこのような光軸の傾きを修正する
ことができる。

【００５５】本発明にかかる画像処理装置３は、隠しマ
ーク１１の鮮明な反射映像を得ることができるため、精
度の高い隠しマーク１１の位置情報を得ることができ
る。その結果、精度良く所定の位置に眼鏡レンズを位置
合わせすることができる。また、従来、熟練者によって
なされていたレイアウト工程の個人差によるバラツキが
無くなる。

【００５６】また、本発明の画像処理装置３は、反射方
式となっている。透過方式では、眼鏡レンズの一方の面
から照明を当て、眼鏡レンズを透過した光線を対向した
もう一方の面側に配置されたカメラで撮像する。透過方
式の画像処理装置は、照明用の光源と画像取込み用のカ
メラを眼鏡レンズを挟んだ対向した位置に設置するた
め、位置制御装置を光学系上に干渉しないような位置に
配置することが困難である。

【００５７】これに対して、反射方式では、位置制御装
置２上に被加工物１０を載置することができるため、画
像処理装置３全体を簡易化できる。

【００５８】上記画像処理装置３では、一組の照明装置
３１とカメラ３２から構成されているが、２つの隠しマ
ークを同時に検出できるように、２組の照明装置とカメ
ラを用いるようにしてもよい。この場合、位置制御装置
２のθ１軸ステージ２４は不要になる。

【００５９】次のマーキング工程では、マーキング装置
４の直下の所定の位置に位置制御装置２が搬送される。

【００６０】マーキング工程で眼鏡レンズ１０の表面に
マークを描画するのは、例えば、レンズ生産にはいる前
に眼鏡フレームの玉型形状の情報が与えられる場合は、
玉型加工により削り取られる領域にレンズの製造に必要
な種々の製造情報をマーキングできるからである。画像
処理装置３で隠しマーク１１の位置情報が得られ、位置
制御装置３で所定の位置にレンズ１０が配置されていれ
ば、その位置情報に基づいてマーキングすべきマークの
位置を容易に求めることができるため、チャッキング工
程の前にマーキング工程を置くことが有利である。眼鏡
フレームの玉型形状の情報が得られない場合は、マーキ
ング工程は省略することができる。

【００６１】このマーキング工程で描くマークの一例を
図２に示す。図２（ａ）に示すレンズ１０には成形型か
ら転写された２個の隠しマーク１１が目立たないように
刻印されている。図２（ａ）で描かれているマークとし
ては、実際には描かれていない破線１４で示した眼鏡フ
レームの内周縁形状（玉型）の外側に、玉型目印として
玉型形状をやや拡大した相似形の縁取り線１５が明瞭に
描かれている。また、縁取り線１５の外側には、水平、
垂直方向を示す３つの基準位置目印１６が明瞭に描かれ
ている。基準位置目印１６はグラデーション染色の際の
治具に合わせる位置合わせ用基準位置として機能する。
図２（ａ）では、これらの縁取り線１５と基準位置目印
１６の両方が描かれているが、いずれか一方でもよい。

【００６２】上記破線１４で囲まれた領域が玉型加工に
より残る領域（玉型領域）であり、縁取り線１５は、こ
の玉型領域を示すために設けられている。玉型形状その
ものを線で描くと、玉型加工の後で完成品のレンズに残
るおそれがあるため、縁取り線１５は、玉型形状をやや
拡大した相似形とし、玉型領域の外側の玉型加工により
削り取られる領域に描かれている。

【００６３】このレンズ１０は、玉型加工で、破線１４
で示した玉型に縁摺り加工が行われ、図２（ｂ）に示す
ように、玉型加工済みの完成品レンズ１７となる。これ
により、玉型領域１４より外側にある縁取り線１５と基
準位置目印１６は最終的に完成品のレンズ１７から除去
されて、完成品のレンズ１７に残ることはない。

【００６４】レンズにマーキングする製造情報として
は、これらの縁取り線１５と基準位置目印１６以外にレ
ンズの製造番号、納品予定日等の文字、あるいは、作業
の際に目安となる目印等が挙げられ、玉型領域１４の外
側に自由に描くことができる。

【００６５】マーキング方式としては、炭酸ガスレーザ
ー、エキシマレーザー、ヤグ（ＹＡＧ）レーザー等のレ
ーザー方式、あるいはエアペン方式やダイヤペン方式、
ウォータージェット方式やサンドブラスト方式、インク
ジェットなどの印刷方式等が例示できる。マーキング工
程におけるマーキングは、隠しマークのように目立たな
くする必要がなく、明瞭にマーキングした方が良い。

【００６６】図１では、レーザー方式のマーキング装置
４を示している。このマーキング装置４は、炭酸ガスレ
ーザー発振器４１とレーザー発振器４１から出射された
平行のレーザー光線の照射方向を変更するスキャン装置
４２とを備え、更にレーザー発振器４１とスキャン装置
４２とを制御するマーカ制御装置４３を有する。

【００６７】このようなマーキング装置４でマーキング
する方法を説明する。位置制御装置２上のレンズ１０の
光学中心とマーキング装置４のスキャン装置４２との相
対位置が予め決められた位置になるような位置に位置制
御装置２が配置される。予めレンズ表面に描くマークの
レンズ表面における位置情報がマーカ制御装置４３に与
えられ、マーカ制御装置４３はレンズ１０表面に描くマ
ークの位置情報をレーザー光線のスキャン角度情報と方
向情報に変換する。そして、マーカ制御装置４３が、レ
ーザー発振装置４１の発振とスキャン装置４２とを制御
しながらレンズ１０上にレーザー光線Ｌを走査してマー
クが描かれる。

【００６８】上記説明では、レーザー光線Ｌを走査して
いたが、レーザー光線Ｌの照射方向は一定にし、レーザ
ー発振装置４１と位置制御装置２を制御して所定のマー
クを描くようにしてもよい。

【００６９】次のチャッキング工程では、位置制御装置
２がチャッキング装置５直下に搬送され、例えばチャッ
キング装置５でレンズに装着される加工用治具７の回転
中心軸Ｃ１とレンズの光学中心Ｃとが一致するような位
置にレンズ１０と加工用治具７が配置される。

【００７０】加工用治具７の一例を図３に示す。この図
３（ａ）では、眼鏡レンズ１０が加工用治具７に固定さ
れている状態を示し、図３（ｂ）では加工済みの眼鏡レ
ンズ１８が加工用治具７から分離している状態を示す。

【００７１】この加工用治具７は、眼鏡レンズ１０を真
空吸着により保持するもので、前方側に眼鏡レンズ１０
に密着するゴムリング状のシール部７１を備え、シール
部７１を開口部とする凹部が減圧空隙部７２として構成
されている。減圧空隙部７２は眼鏡レンズ１０がシール
部７１に密着されることにより密封空間を形成する。ま
た、減圧空隙部７２と外部との連通を遮断及び開放可能
な弁７３と眼鏡レンズ１０を加工する加工機械に取り付
けるための装着部７４とを備える。更に、シール部７１
の後方側に回転軸Ｃ１と直交する方向に突出する平板状
の円盤部７５が設けられている。

【００７２】この加工用治具７における弁７３は、弁本
体７３１を有し、弁本体７３１には減圧空隙部７２と外
部とを連通させる流路部７３２が設けられ、流路部７３
２には、流路部７３２を開放閉塞する弁体７３３が収納
されている。弁７３は、減圧空隙部７２の圧力が外部の
圧力より低い場合に弁体７３３が流路部７３２を閉塞し
て減圧空隙部７２の減圧を維持し、減圧空隙部７２の圧
力が外部より圧力が高い場合に弁体７３３が作動して減
圧空隙部７２の圧力を逃がすような逆止弁である。減圧
空隙部７２が減圧されている場合に、弁体７３３を作動
させて減圧空隙部７２と外部とを連通させるときは、例
えば磁石を弁体７３３に近づけ、磁石で弁体７３３を後
方に引き寄せて強制的に弁体７３３を後退させ、流路部
７３２を開放する、これにより、減圧空隙部７２を大気
圧に戻す真空破壊を行うことができる。

【００７３】眼鏡レンズ１０をシール部７１に密着さ
せ、弁７３を介して図示しない減圧源と減圧空隙部７２
とを接続し、減圧空隙部７２を減圧してシール部７１に
眼鏡レンズ１０を吸着保持させ、その状態を弁７３が維
持する。そのため、加工用治具７単独で加工装置に装着
して眼鏡レンズ１０の加工を行うことができる。眼鏡レ
ンズ１０を加工用治具７から分離するときは、上述した
減圧空隙部７２の真空破壊を行うことにより容易にでき
る。

【００７４】このような真空吸着を用いる加工用治具７
とすることにより、低融点合金を使用する方法よりもチ
ャッキング工程の機械化が容易で、低融点合金の流し込
み量の調整などの熟練した作業が不要になり、正確な位
置で眼鏡レンズを加工用治具に固定することができる。
なお、低融点合金を用いたり、その他のチャッキング方
法を採用することも勿論可能である。

【００７５】図１に戻って、チャッキング装置５は、加
工用治具７を水平に保持し、保持した加工用治具７を鉛
直方向に昇降させる保持装置５１、加工用治具７の減圧
空隙部７２を減圧するための図示しない減圧源と接続さ
れている減圧用配管５２を備える。保持装置５１は例え
ば真空吸着装置が採用される。

【００７６】チャッキング位置（Ｃ）では、加工用治具
７がシール部７１を下に向けて所定の方向で、かつ水平
にされて円盤部７５の後面が保持装置５１に例えば吸着
保持されている。位置制御装置２がチャッキング位置
（Ｃ）に搬送されて停止すると、例えば眼鏡レンズの光
学中心Ｃと加工用治具７の加工中心Ｃ１とが一致するよ
うに配置されるようになっている。この加工用治具７の
弁７３の後端面には減圧用配管５２の先端縁が密着され
ている。

【００７７】眼鏡レンズ１０と加工用治具７とを固定す
るには、減圧源を作動させ、保持装置５１を減圧用配管
５２と共に降下させて加工用治具７のシール部７１を眼
鏡レンズ１０に密着させる。これにより、減圧空隙部７
２は弁７３の弁体７３３が後退して流路部７３２を開放
し、減圧空隙部７２の空気が減圧用配管５２を介して減
圧源側に引かれて減圧空隙部７２が減圧され、図３
（ａ）に示したように、眼鏡レンズ１０は加工用治具７
に真空吸着される。その結果、眼鏡レンズ１０と加工用
治具７とは、相互の正確な相対位置で、即ち、眼鏡レン
ズ１０の光学中心Ｃと加工用治具７の加工中心Ｃ１とが
一致するようにこれらを固定することができる。

【００７８】眼鏡レンズ１０を加工用治具７に真空吸着
させた後、減圧用配管５２と保持装置５１を例えばそれ
ぞれ減圧源との接続を閉塞して真空破壊により取り外
す。この場合、弁７３が逆止弁であるため、減圧空隙部
７２は外部から遮断されて減圧が維持され、眼鏡レンズ
１０の吸着保持を維持する。

【００７９】これにより、眼鏡レンズ１０は加工用治具
７に対して、例えば多焦点レンズの場合は主子午線方
向、乱視軸、プリズム角度、光学中心等が正確に固定さ
れ、前処理工程が終了する。

【００８０】そして、眼鏡レンズ１０を真空吸着して固
定したまま加工用治具７の装着部７４を図示しない加工
装置のチャックに装着し、眼鏡レンズ１０の切削加工、
研磨加工などの加工を行って眼鏡レンズ１０を目的の形
状に仕上げる加工工程を行う。この場合、眼鏡レンズ１
０が加工用治具７に正確な位置で固定されているため、
眼鏡レンズ１０を設計通りに加工することができる。

【００８１】加工工程が終了した後は、加工物１８を加
工用治具７から分離する必要がある。この場合は、例え
ば弁７３の弁体７３３に磁石を後方より接近させること
によって強制的に弁体７３３を後退させて流路部７３２
を開放し、減圧空隙部７２を真空破壊することにより、
図３（ｂ）に示すように、容易に加工物１８を加工用治
具７から分離することができる。

【００８２】このように、本実施形態のレンズの前処理
装置１は、眼鏡レンズ１０の表面に設けられている隠し
マーク１１の位置を画像処理装置３で検出し、得られた
隠しマークの位置情報に基づいて位置制御装置２を位置
制御部２７で制御して眼鏡レンズ１０を所定の位置に正
確に配置し、その位置情報に基づいて、マーキング装置
４でマーキングし、更にチャッキング装置５で加工用治
具７の加工中心Ｃ１と眼鏡レンズの光学中心Ｃとを正確
に合わせて固定する前処理工程を自動的に行うことがで
きる。

【００８３】なお、上記説明では、眼鏡レンズ１０の凸
面を加工用治具に吸着させ、凹面側を加工しているが、
凹面を吸着して凸面側を加工するようにしてもよい。

【００８４】また、上記説明では、位置制御装置２を搬
送させてマーキング装置４、チャッキング装置５と位置
合わせをするようにしているが、位置制御装置２は固定
して、画像処理装置３、マーキング装置４、チャッキン
グ装置５を順次位置制御装置２上に配置するようにして
もよい。

【００８５】

【発明の効果】本発明の被加工物の加工方法によれば、
被加工物の位置合わせを画像処理で行い、被加工物を正
確に加工用治具に固定することができるため、設計通り
の正確な加工を行うことができる。

【００８６】本発明の被加工物の前処理装置は、被加工
物を加工用治具に正確な位置で固定する前処理工程を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の被加工物の前処理装置の構成を示す構
成図である。

【図２】マーキング工程でマーキングするマークの例を
示すもので、（ａ）は玉型加工前のレンズ、（ｂ）は玉
型加工後の製品レンズを示す正面図である。

【図３】チャッキング工程で用いる加工用治具を示す断
面図であり、（ａ）はレンズを真空吸着している状態、
（ｂ）は加工工程後に分離した状態を示す。

【図４】眼鏡レンズの隠しマークを示すもので、（ａ）
は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【符号の説明】

１ 被加工物の前処理装置 ２ 位置制御装置 ３ 画像処理装置 ３１ 照明装置 ３２ 撮像手段（カメラ） ４ マーキング装置 ４１ レーザー発振器 ４２ スキャン装置 ５ チャッキング装置 ５１ 保持装置 ５２ 減圧用配管 ６ 搬送テーブル ７ 加工用治具 ７１ シール部 ７２ 減圧空隙部 ７３ 弁 ７４ 装着部 １０ 被加工物（レンズ） １１ 隠しマーク（識別マーク） Ｃ 光学中心 Ｃ１ 加工中心軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有賀 大助 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H006 DA02 3C034 BB93 CA13 CA22 DD13 3C049 AA03 AB03 BA07 CA01 CB03

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物の表面の識別マークの画像情報
   から前記識別マークの位置情報を取得する画像処理工程
   と、前記位置情報に基づいて前記被加工物と加工用治具
   とを所定の相対位置で互いに固着させるチャッキング工
   程と、前記加工用治具を加工装置に装着して前記被加工
   物に所定の加工を施す加工工程とを有することを特徴と
   する被加工物の加工方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の被加工物の加工方法にお
   いて、 前記チャッキング工程が、前記加工用治具に前記被加工
   物を真空吸着させて固着することを特徴とする被加工物
   の加工方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の被加工物の加工方
   法において、 前記画像処理工程後、前記位置情報に基づいて前記被加
   工物表面の所定の位置にマーキングを施すマーキング工
   程を有することを特徴とする被加工物の加工方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３いずれかに記載の被加工物
   の加工方法において、 前記画像処理工程が、曲面表面に前記識別マークを有す
   る被加工物からの反射光を撮像することを特徴とする被
   加工物の加工方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の被加工物の加工方法にお
   いて、 前記被加工物がレンズであることを特徴とする被加工物
   の加工方法。
6. 【請求項６】 被加工物の表面の識別マークの画像情報
   から前記識別マークの位置情報を取得する画像処理装置
   と、 前記位置情報に基づいて前記被加工物と加工装置に装着
   する装着部を有する加工用治具とを所定の相対位置で互
   いに固着させるチャッキング装置とを備えることを特徴
   とする被加工物の前処理装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の被加工物の前処理装置に
   おいて、 前記チャッキング装置が、前記加工用治具に前記被加工
   物を真空吸着させて固着することを特徴とする被加工物
   の前処理装置。
8. 【請求項８】 請求項６又は７記載の被加工物の前処理
   装置において、 水平方向に互いに直交するＸＹ方向への移動が制御され
   るＸＹ軸ステージと、水平方向に傾斜するチルト方向へ
   の移動が制御されるチルト軸ステージと、鉛直方向まわ
   りに回転するθ方向への移動が制御されるθ軸ステージ
   と、これらのステージ上に前記被加工物を載置する位置
   合わせテーブルとを備える位置制御装置と、 前記位置情報に基づいて前記位置制御装置の各ステージ
   を制御する位置制御部とを有することを特徴とする被加
   工物の前処理装置。
9. 【請求項９】 請求項６〜８いずれかに記載の被加工物
   の前処理装置において、 前記位置情報に基づいて前記被加工物の所定の位置にマ
   ーキングを施すマーキング装置を備えることを特徴とす
   る被加工物の前処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項６〜９いずれかに記載の被加工
    物の前処理装置において、 前記画像処理装置が、曲面表面に前記識別マークを有す
    る被加工物に照明光を照射する照明装置と、前記被加工
    物からの反射光を撮像する撮像手段とを有することを特
    徴とする被加工物の前処理装置。