JP2005324316A - 光学部品加工システムおよび光学部品の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学部品の加工において、加工条件のばらつきや光学部品の保持で受ける応力などが原因で生ずる様々な加工誤差を減少させ、仕上がり精度が向上し、設計情報に即した特性を持つ光学部品を得ることのできる光学部品加工システムおよび光学部品の加工方法を提供する。
【解決手段】 仕様情報に基づく光学部品の加工において、計測部６０で、加工された光学部品の特性を計測し、加工情報生成部２０にて、その計測情報と仕様情報に基づいて加工情報を補正し、この補正された加工情報に従って加工装置１００は光学部品の加工を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学部品加工システムおよび光学部品の加工方法に関するものである。

従来から、眼鏡レンズなどの光学部品の加工において、数値制御加工装置を用いて光学部品の光学面を形成する方法が提案されている（特許文献１参照）。
光学部品の加工で使用される数値制御加工装置としては、数値制御切削機や数値制御研削機、数値制御旋削機が用いられている。これら加工で使用する刃具は切削加工であれば、ダイヤモンドカッターや超硬合金カッターなど、研削加工であれば、メタルボンドや電着のダイヤモンドホイールなど、旋削加工であればダイヤモンドや超硬合金などのバイトが挙げられる。

また、加工装置における光学部品の保持は、光学部品の外周部分をコレットなどにてチャッキングする方法、真空吸着によるチャッキングや治具と光学部品とを固着して治具をチャッキングする方法が行われている。

例えば、治具と光学部品を固着する方法を用いて光学部品を加工装置にて加工する場合について説明する（図１２参照）。まず加工装置による加工に先立ち、光学部品と治具とを固着して一体化するブロッキングと呼ばれる作業を行う。これは図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、低融点合金をアロイ成型リング１２と保持具１０と光学部品１３とで形成された空間内に流し込み固化することで、光学部品１３と保持具１０とを、低融点合金１１を介して固着し一体化している。その後、アロイ成型リング１２を取り外し、保持具１０をチャッキングして研削機や切削機を用いて、図１２（ｃ）に示すような光学部品１３の光学面の形状加工が行われる。ここで、表面の細かい凹凸が存在する場合には、光学部品の形状加工後に表面の凹凸を滑らかにする鏡面研磨加工を行う。鏡面研磨加工は、図１２（ｅ）に示すように、光学面形状に近似した弾性体１４と光学部品１３を押し当て、弾性体１４と光学部品１３の相対位置を回転および揺動するように移動させながら、弾性体１４と光学部品１３の間に研磨剤を供給して行う。その後、デブロック作業と呼ばれる、低融点合金１１の融点以上に熱した液体中で低融点合金１１を溶融させて、図１２（ｄ）に示すように光学部品１３を分離する作業が行われる。

特開２００２−２８３２０４号公報

数値制御加工機を用いた光学部品の加工においては、特に複雑な光学面の加工では断続的な加工をすることになり、刃具の磨耗が大きく、加工された光学部品は設計情報に対してばらつきを生じるという不具合があった。また、鏡面研磨加工を行った場合、繰り返し加工することによる研磨剤の劣化や弾性体表面の変化に伴い、設計情報に対してばらつきが生じていた。
また、上記のように光学部品を加工するための加工装置における保持においては、光学部品が応力を受けて変形保持され、その状態で光学面の加工形成が行われる。このため、加工後、チャッキングされた光学部品を加工装置から外した後や、治具から分離した後には、加えられた応力が開放され、光学部品が変形し、設計情報からずれた形状となる不具合があった。

すなわち、図１２に示すように、上述のような低融点合金１１は固化する際にそれ自身が収縮する。この低融点合金１１の収縮によって、光学部品１３は内部応力を蓄えた状態で保持具１０に固着されている。つまり、光学部品１３には図１２（ｂ）に矢印で示す応力が発生している。この状態で光学部品１３の加工が行われ、低融点合金１１が光学部品１３から分離されると、図１２（ｄ）の矢印に示すように光学部品１３に蓄えられた応力が開放される。
以上のように、設計情報に従って加工された光学面は、この応力の開放に伴い光学部品が変形し、設計情報からずれが生ずることになる。特に高い精度を要求される光学部品製造においては、このずれは、歩留まりを低下させるという不具合があった。また、応力は光学部品の形状、加工面の形状毎に異なるため、ずれ量が一定ではない。このため、仕上がり形状が一定にならないという不具合があった。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、加工条件のばらつきや光学部品の保持で受ける応力などが原因で生ずる様々な加工誤差を減少させ、仕上がり精度が向上し、設計情報に即した特性を持つ光学部品を得ることができる、光学部品加工システムおよび光学部品の加工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の光学部品加工システムは、光学部品の仕様情報に基づき前記光学部品を加工するための加工情報を生成する加工情報生成部と、加工情報生成部で生成した加工情報を用いて光学部品の加工を行う加工装置とを備えた光学部品加工システムであって、加工装置で加工した光学部品の特性を計測することにより計測情報を取得する計測部と、計測情報と光学部品の仕様情報に基づいて、加工情報生成部の加工情報を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部とを備え、この補正情報に基づき加工情報を補正することを特徴とする。

このような構成によれば、光学面を加工する光学部品の加工において、光学部品の加工後の計測情報に基づいて加工情報を補正することができる。
つまり、光学部品の加工における様々な加工誤差を、加工装置で用いる加工情報を補正することにより加工に反映させ、所望の設計情報からのずれを補正することができる。
このことから、本発明の光学部品加工システムによれば、仕上がり精度を向上させることができ、設計情報に即した特性を持った光学部品を提供できる。

また、本発明の光学部品加工システムは、加工情報生成部は計測部で計測した計測情報を蓄積する記憶部を備え、補正情報生成部は記憶部に蓄積された計測情報と、光学部品の仕様情報に基づいて補正情報を生成することを特徴とする。

このようにすれば、記憶部に蓄積された複数の計測情報に基づいて補正情報を生成することができ、適切な補正情報を得ることができる。

また、本発明の光学部品加工システムにおいては、加工情報生成部は計測情報を入力する入力部を備え、補正情報生成部は入力部に入力された計測情報と、光学部品の仕様情報に基づいて補正情報を生成することを特徴とする。

このようにすれば、入力部から入力された計測情報から補正情報を得ることもできる。つまり、試作などから得られた計測情報を入力しても良いし、また、計測情報を保有していない場合などにおいて、予め予想される計測情報を入力部から入力することにより補正情報を生成することもできる。

また、本発明の光学部品加工システムにおいては、前記計測部は光学部品の仕様情報と、計測情報とを比較して光学部品における特性の良否を判断する良否判定部を備えたことを特徴とする。

このようにすれば、光学部品の検査において、光学特性や形状情報の良否について判定することができ、検査工程において再度光学特性や形状情報を測定し良否を判定することをしなくてもよい。また、良否の判断を基にして、例えば、作業ミスなどで、本来加工すべき光学部品と異なる光学部品を形成した場合等に発生する、異常な計測情報を含まず、良品の計測情報から補正情報を生成することができる。このため、光学部品の加工に対して良好な補正をすることができる。

また、本発明の光学部品加工システムは、補正情報生成部は計測情報と仕様情報との差が所定の範囲内である計測情報を用いて補正情報を生成することを特徴とする。

このようにすれば、例えば、作業ミスなどで、本来加工すべき光学部品と異なる光学部品を形成した場合等に発生する、光学部品の加工における異常な計測情報を含まず、適切な計測情報から補正情報を生成することができる。このため、光学部品の加工に対して良好な補正をすることができる。

また、本発明の光学部品加工システムは、光学部品は眼鏡レンズであり、仕様情報は眼鏡処方であることを特徴とする。

このように、眼鏡レンズにおける複雑な形状の加工に対しても、加工情報を補正することができ、眼鏡処方に合った所望の眼鏡レンズを得ることができる。

また、本発明の光学部品加工システムは、仕様情報および計測情報は眼鏡レンズの光学特性を含み、補正情報生成部は仕様情報と計測情報との眼鏡レンズの光学特性に基づいて補正情報を生成することを特徴とする。

このようにすれば、眼鏡レンズにおける計測した光学特性に基づいて補正情報を生成することができるため、眼鏡処方に合い、適切な加工情報の補正ができる。

また、本発明の光学部品加工システムは、加工装置に直接または保持具を介して光学部品を保持して加工を行い、光学部品を加工装置から取り外しあるいは保持具から分離した後の特性を計測した計測情報を計測部が取得することを特徴とする。

このように、光学面を加工する光学部品の加工において、所望の設計情報からのずれを生ずる大きな要因である、加工装置への保持および加工装置からの取り外し、または保持具への保持および保持具からの分離における応力に起因するずれを、計測情報に基づき補正することができる。
このことから、本発明の光学部品加工システムによれば、仕上がり精度を向上させることができ、設計情報に即した特性を持つ光学部品を提供できる。

また、本発明の光学部品の加工方法は、光学部品の仕様情報に基づき前記光学部品を加工するための加工情報を加工情報生成部にて生成し、加工情報を用いて加工装置にて光学部品の加工を行う光学部品の加工方法であって、加工装置で加工した光学部品の特性を計測部で計測して得られた計測情報と仕様情報とに基づいて、加工情報生成部の加工情報を補正し、補正された加工情報を用いて光学部品を加工することを特徴とする。

このような光学部品の加工方法によれば、光学面を加工する光学部品の加工において、光学部品の加工後の計測情報に基づいて加工情報を補正することができる。
つまり、光学部品の加工における加工刃具の磨耗や、光学部品の保持の際に受ける応力など、様々な加工誤差を生じさせる要因に対して、加工装置の加工情報を補正することにより加工に反映させ、所望の設計情報からのずれを補正することができる。
このことから、本発明の光学部品の加工方法によれば、仕上がり精度を向上させることができ、設計情報に即した特性を持った光学部品を提供できる。

また、本発明の光学部品の加工方法は、加工装置に直接または保持具を介して前記光学部品を保持して加工を行い、前記光学部品を前記加工装置から取り外しあるいは保持具から分離した後の特性を計測した前記計測情報と前記仕様情報とに基づき、前記加工情報の補正をすることを特徴とする。

このように、光学面を加工する光学部品の加工において、所望の設計情報からのずれを生ずる大きな要因である、加工装置への保持および加工措置からの取り外し、または保持具への保持および保持具からの分離における応力に起因するずれを、計測情報に基づき補正することができる。
このことから、本発明の光学部品の加工方法によれば、仕上がり精度を向上させることができ、設計情報に即した特性を持つ光学部品を提供できる。

また、上記の光学部品の加工方法において、計測部で計測した計測情報を蓄積して、この蓄積した計測情報を用いて補正をするための情報を生成してもよい。
また、上記の光学部品の加工方法において、計測情報を入力して、この入力した計測情報を用いて補正をするための情報を生成してもよい。
さらに、上記の光学部品の加工方法において、計測部は光学部品の仕様情報と計測情報を比較して特性の良否を判断してもよい。
また、上記光学部品の加工方法において、加工装置は光学部品が応力を受けて保持された状態にある当該光学部品の光学面を加工形成してもよい。
また、上記光学部品の加工方法において、加工情報生成部は計測情報と仕様情報との差が所定の範囲内にある計測情報を用いて補正をするための情報を生成してもよい。
さらに、上記光学部品の加工方法において、光学部品が眼鏡レンズであり、仕様情報は眼鏡処方であってもよいし、計測情報に含まれる眼鏡レンズの光学特性を用いて補正するための情報を生成してもよい。

このようにすれば、光学部品を加工する際に適切な補正をすることができ、仕上がり精度を向上させ、所望の設計情報に合った光学特性を持った光学部品を得ることができる。また、光学部品の検査において、光学特性や形状情報について良否を判定することができ、検査工程において再度光学特性や形状情報を測定し良否を判定することをしなくてもよい。また、良否判定を行うことで、例えば、作業ミスなどで、本来加工すべき光学部品と異なる光学部品を形成した場合等に発生する、異常な計測情報を含まず、良品の計測情報から補正情報を生成することができる。このため、光学部品の加工に対して良好な補正をすることができる。
また、光学部品の加工において、応力を受けた状態に保持された光学部品が加工される場合においても、加工後の応力が開放された状態の計測情報を基に加工情報を補正できるため、所望の設計情報からずれのない良好な特性の光学部品を得ることができる。
さらに、光学部品は眼鏡レンズであれば、眼鏡処方に合った仕上がり精度の良好な眼鏡レンズを得ることができる。

以下、本発明の実施形態について、光学部品として眼鏡レンズを加工する場合を例にとり、図面を参照しながら説明をする。

眼鏡レンズの製造においては、注型法により一方の面が成形型の転写で最終光学面に仕上げられた、厚手の半加工レンズを予め成型しておき、眼鏡処方に応じた相当数の半加工レンズが在庫されている。その後、受注により眼鏡処方に応じた半加工レンズが選択され、加工装置により他方の面を所定のレンズ面形状に切削、研削あるいは旋削を行う。また、場合により研磨を行って最終の光学面を形成している。
例えば内面累進多焦点レンズにおいて、球面屈折力、乱視屈折力、加入度、累進帯長、内寄せ量の設計要素があり、これらを使用してレンズの設計面を創成している。

図１は本発明の光学部品加工システムの実施形態を示す全体概略図である。
光学部品加工システムは加工情報生成部２０、計測部６０、加工装置１００を備え、それぞれがネットワーク９０を介して情報の授受が行われる。加工装置１００は眼鏡レンズの加工を数値制御方式で行う切削機、研削機、旋削機などであり、加工情報生成部２０は加工装置１００を稼動し制御するための装置加工情報を生成する機能を持っている。また、計測部６０は加工装置１００で加工された眼鏡レンズの光学特性および形状情報を、計測により取得する機能を持っている。

加工情報生成部２０は、コンピュータおよびその周辺機器により構築され、具体的にはＣＰＵ（中央処理装置）３０、記憶装置３１、入出力装置３２、キーボードなどの入力装置３３、および表示装置３４を具備している。
計測部６０は、コンピュータおよびその周辺機器、計測装置により構築され、具体的にはＣＰＵ７０、記憶装置７１、入出力装置７２、キーボードなどの入力装置７３、表示装置７４、およびレンズメータやダイヤルゲージなどの計測装置７５を具備している。

次に、加工情報を生成するための構成について詳しく説明する。
図２は加工情報生成部２０における、加工情報を生成するための構成を示す概略構成図である。この図２は、図１におけるＣＰＵ３０および記憶装置３１により構築される機能構成を示している。記憶装置３１には、各種データの記憶部として、後述する仕様情報部５０、計測情報部５１、補正情報部５２、設計情報部５３、装置加工情報部５４を具備している。

受注部４０は、顧客からの眼鏡処方を受領する機能を有し、オンライン送信や入力手段により処方情報が受領できる。
補正情報生成部４２は、計測情報部５１に蓄積された加工後の眼鏡レンズの計測情報に基づき設計情報を補正するための補正情報を生成する機能を持っている。また、補正情報生成部４２は、入力部４１からも計測情報を直接入力できるように構成されている。計測情報は計測部６０で計測された、加工装置１００で加工後の眼鏡レンズの計測情報であり、球面屈折力、乱視屈折力、加入度、累進帯長、内寄せ量の光学特性や中心厚さなどの形状情報である。これらの情報は計測情報部５１に記憶し蓄積されている。補正情報は上記計測情報と眼鏡処方から得られる誤差であり、この情報は補正情報部５２に記憶されている。

設計情報生成部４３は、眼鏡レンズの光学面を設計し、設計情報として光学面を三次元の座標データとして創成する機能を持っている。この設計情報生成部４３は、仕様情報と前述した補正情報に基づき、補正を加えた光学面の設計を行う。
仕様情報には、製品データ、製品公差データ、眼鏡処方データ、表面処理データ、などの設計の基準や製品の基準となる情報が含まれ、仕様情報部５０に記憶されている。
また、設計情報生成部４３で生成された設計情報は一旦、設計情報部５３に記憶し保存される。

装置加工情報生成部４４は、設計情報に基づき、数値制御方式の加工装置１００で加工するための装置加工情報を生成する機能を持っている。装置加工情報は例えば、加工装置が数値制御切削機であればワークと切削刃具との相対位置や切削刃具がワークに食い込む深さである切込み量や切削刃具の送り量、切削刃具の送り速度、切削刃具の回転速度、ワークの回転速度などの、加工装置で加工を制御するデータが含まれている。
この、装置加工情報生成部４４で生成された装置加工情報は一旦、装置加工情報部５４に記憶保存され、必要に応じてネットワーク９０を介して装置加工情報を加工装置１００に伝送できるように構成されている。

次に、計測部６０における構成について詳しく説明をする。
図３は計測部における、加工された眼鏡レンズの計測を行うための構成を示す概略構成図である。この図３は、図１におけるＣＰＵ７０および記憶装置７１により構築される機能構成を主に示している。

計測値取得部８２は、計測装置７５で計測した計測情報を取得する機能を持っている。計測部６０の計測装置７５としてはレンズメータおよびダイヤルゲージが使用され、球面屈折力、乱視屈折力、乱視軸方向、プリズム量などの光学特性や中心厚さなどの形状情報が計測される。製品情報取得部８０は、顧客からの注文に応じて１件毎に付与される固有の識別コードを入力することによって計測装置７５で計測する眼鏡レンズを識別し、良否を判定する必要のある光学特性や形状情報の項目、およびその狙いとなる値を取得する。
公差情報選択部８１は、製品情報取得部８０で取得された製品の各項目の狙いとなる値に対応する公差情報を加工情報生成部２０の仕様情報部５０から読み込む機能を具備している。
良否判定部８３は、計測値取得部８２で取得した計測情報と公差情報選択部８１で取得した公差情報を比較し、加工された眼鏡レンズの良否を判断する機能を持っている。なお、ここで良否を判断する項目は製品情報取得部８０で指定された各項目であり、計測装置７５で計測した計測情報が直接該当する場合もあれば、複数の計測情報を基に求めた値で判断する場合もある。
結果記憶部８４は良否判定部８３での良否判断の基になる公差情報および結果を記憶する機能を持っている。また、結果記憶部８４は、必要に応じて必要な計測情報がネットワーク９０を介して加工情報生成部２０の計測情報部５１へ伝送する機能も具備している。

次に加工装置について説明をする。図４は眼鏡レンズの加工装置としての数値制御切削機を示す概略正面図である。
加工装置として、数値制御切削機２００の構成は、ほぼ水平方向に直線位置決めを行うＸ軸位置決め手段２０５、このＸ軸位置決め手段２０５とほぼ直交する水平方向に直線位置決めを行うＹ軸位置決め手段２０８、Ｘ軸位置決め手段２０５およびＹ軸位置決め手段２０８とほぼ直交し鉛直方向に直線位置決めを行うＺ軸位置決め手段２１２、Ｚ軸位置決め手段２１２上に取り付けられた刃具回転手段２１３、角度割り出し可能なワーク軸回転手段２１６とから構成される。Ｚ軸位置決め手段２１２はチャック２０２にセットされたワーク（眼鏡レンズ）２０１と円形カッター２１５の芯高を合わせることを主目的に設けられている。Ｘ軸位置決め手段２０５、Ｙ軸位置決め手段２０８、Ｚ軸位置決め手段２１２の３軸を使ってワーク加工点に立てた法線方向に円形カッター２１５の中心座標を位置決めする。この加工点に対応した円形カッター２１５の中心座標の位置決めを連続して行うことで、眼鏡レンズ設計形状に基づいた光学面の加工を行う。
なお、ワーク２０１は前述した図１２（ｂ）に示したように、低融点合金１１を介して保持具１０と一体化され、保持具１０をチャッキングしてチャック２０２に取り付けられる。
また、数値制御切削機は使用する刃具を円形カッターからメタルボンドなどの研削用砥石に変更することで数値制御研削機としても使用可能である。

また、他の加工装置として、数値制御旋削機を用いてもよい。図５は数値制御旋削機を示す概略上面図である。
数値制御旋削機３００の構成は、ほぼ水平方向に直線位置決めを行うＸ軸位置決め手段３０５、Ｘ軸位置決め手段３０５とほぼ直交する水平方向に直線位置決めを行うＹ軸位置決め手段３０８、角度割り出し可能なワーク軸回転手段３０６、刃物台３１１とから構成される。数値制御旋削機は数値制御切削機と同様に、Ｘ軸位置決め手段３０５、Ｙ軸位置決め手段３０８、ワーク軸位置決め手段３０６の３軸を使ってチャック３０２にセットされたワーク（眼鏡レンズ）３０１の加工点に立てた法線方向に、バイト３０７の先端Ｒの中心座標を位置決めする。この加工点に対応したバイト３０７における先端Ｒの中心座標の位置決めを連続して行うことで、眼鏡レンズ設計形状に基づいた光学面の加工を行う。
なお、ワーク３０１は前述した図１２（ｂ）に示したように、低融点合金１１を介して保持具１０と一体化され、保持具１０をチャッキングしてチャック３０２に取り付けられる。

次に、本実施形態の光学部品加工システムの手順について、フローチャートに従い説明をする。図６は、光学部品加工システムとしての眼鏡レンズ加工システム全体の手順を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１０では、顧客の所望した眼鏡レンズの眼鏡仕様情報が取得される。眼鏡仕様情報には、眼鏡処方および加工するために必要な情報が含まれており、眼鏡処方には例えば、累進多焦点レンズの場合は、球面屈折力、乱視屈折力、加入度、累進帯長、内寄せ量、レンズ中心厚さ、レンズ径、カラー情報などが含まれる。また、加工するために必要な情報には、例えば、使用する半加工レンズの種類、加工の際に使用する半加工レンズと固着させる保持具の種類、鏡面研磨加工を行う条件等の情報が含まれる。
これらの情報のうち、眼鏡処方は眼鏡小売店に備えられた端末機からオンラインにより直接レンズメーカのコンピュータへ送信される。あるいは、小売店から中継点が電話、ファクシミリ等の伝送手段で眼鏡処方を受け、この中継点からオンライン送信されるようになっている。また、コンピュータに入力手段を用いて直接入力することも可能である。また、加工するために必要な情報は、眼鏡処方を基にして、あらかじめ用意してあるデータベース等から、前記眼鏡処方に対応する情報を取得するようになっている。また、入力手段を用いて直接入力することも可能である。

次に、ステップＳ１１では、加工装置で加工する際の加工情報を補正するか否かを判断する。通常は、加工情報を補正する必要があると判断するため、ステップＳ１２で補正情報が取得される。
補正情報の取得に関しては、図８に示すように、ステップＳ２５では加工情報生成部２０の計測情報部５１に蓄積された計測情報から、受注した眼鏡処方に合った計測情報が取得される。そして、ステップＳ２６では眼鏡処方と計測情報に基づき補正情報が生成される。その後、ステップＳ２７に進み、この補正情報は一旦、補正情報部５２に記憶される。
なお、補正情報の生成は毎回の加工毎に行っても良いし、ある一定期間をおいて周期的に行っても良い。

補正情報は、各々の設計要素に対して選択的に補正情報を生成する。ここでは、その一つの要素である、遠用部球面屈折力の補正情報生成について例にとり説明する。
補正情報は眼鏡処方の処方値と、計測情報の計測値から決められる。具体的には、処方値（設計値）の遠用部球面屈折力Ｓｐと、前記処方値の遠用部球面屈折力Ｓｐと計測値の遠用部球面屈折力Ｓｍとの差ΔＳから決められる。各々の関係は（１）式で表される。
ΔＳ＝Ｓｐ−Ｓｍ ・・・（１）
これにより、新しく面形状を創成する場合の遠用部球面屈折力Ｓｐ´として下記の（２）式が求められる。
Ｓｐ´＝Ｓｐ＋ΔＳ ・・・（２）
ここで得られたＳｐ´を新たに処方値の遠用部球面屈折力として用いることで、計測値の遠用部屈折力が処方値の遠用部球面屈折力と一致する。

また、同じ処方値の遠用部球面屈折力の計測情報が複数存在する場合などは、以下の方法を用いるとよい。
図１１は縦軸に処方値と計測値の遠用部球面屈折力の差ΔＳを、横軸に処方値の遠用部の球面屈折力Ｓｐをとったグラフである。
処方値と計測値の遠用部球面屈折力の差ΔＳと、処方値の遠用部球面屈折力Ｓｐの相関から一次線形近似を行い、下記に示す近似式（３）式が得られる。
ΔＳ＝−０．０１１５Ｓｐ−０．０００５ ・・・（３）
そして、この得られた（２）、（３）式を補正情報としている。

このように、蓄積された多くの計測値に基づいて補正情報を生成することができるため、精度のよい適切な補正をすることができる。
なお、上記の説明では処方値と計測値の遠用部球面屈折力の差ΔＳと、処方値の遠用部球面屈折力Ｓｐの相関を一次線形近似したが、二次曲線や三次曲線など、他の近似を行ってもよい。
また、蓄積された計測情報を基に高度な統計的処理を行っても良い。
加えて、今回の実施例では新しく面形状を創成する場合の遠用部球面屈折力Ｓｐ´を求める際に以下の方法を用いてもよい。ここでは図１１に示した値を基に説明をする。まず、（３）式を求めた後、その結果を（１）式に代入する。その結果、計測値の遠用部球面屈折力Ｓｍと処方値の遠用部球面屈折力Ｓｐの間に（４）式で示される以下の関係が導き出される。
Ｓｍ＝１．００１１５Ｓｐ＋０．０００５ ・・・（４）
この（４）式から計測値の遠用部球面屈折力Ｓｍが処方値の遠用部球面屈折力Ｓｐと一致するように、新しく面形状を創成する場合の遠用部球面屈折力Ｓｐ´を求めてもよい。つまりＳｐ´とＳｐは（５）式の関係で表される。
Ｓｐ＝１．００１１５Ｓｐ´＋０．０００５ ・・・（５）
この（５）式を補正情報としてもよい。

また、補正情報取得の他の方法として、図７に示すように、計測情報を直接入力部から直接入力して補正情報を取得することもできる。つまり、ステップＳ２０では計測情報をキーボードなどの入力手段から入力し、ステップＳ２１では眼鏡処方と入力された計測情報に基づき補正情報が生成される。その後、ステップＳ２２に進み、この補正情報は一旦、補正情報部５２に記憶される。

上記のように計測情報を直接入力して、補正情報の生成を行う場合には、膨大な計測情報を入力することも可能であるが、一部の計測情報を基に補正情報を生成することもできる。例えば、遠用部球面屈折力における補正情報の生成について、例にとり説明する。
図１０は縦軸に処方値と計測値の遠用部球面屈折力の差ΔＳを、横軸に処方値の遠用部球面屈折力Ｓｐをとったグラフである。計測情報として６種類のデータが入力され、処方値と計測値の遠用部球面屈折力の差ΔＳと、処方値の遠用部球面屈折力Ｓｐの相関から一次線形近似をおこない、下記に示す近似式（６）式が得られる。
ΔＳ＝−０．０１０Ｓｐ ・・・（６）
これより、新しく面形状を創成する場合の遠用部球面屈折力Ｓｐ´は前述の（３）式が求められる。
そして、（２）、（６）式を補正情報とすることができる。

このように、入力した数種類の計測情報からも補正情報を生成することができる。また、例えば、新規の製品など計測情報を保有していない場合には、数種類の試作を行って計測情報を収集し、この計測情報を基に適切な補正情報を得ることもできる。
さらに、入力した計測情報を使用して補正情報を生成できることから、予め予想される計測情報を入力して補正情報を生成することも可能である。
また、前記の補正情報の生成では、処方値（設計値）の遠用部球面屈折力Ｓｐと、前記処方値の遠用部球面屈折力Ｓｐと計測値の遠用部球面屈折力Ｓｍとの差ΔＳについて、すべての情報をまとめて相関をとっていたがこの限りではない。例えば、用いる半加工レンズの種類毎に分けて、処方値（設計値）の遠用部球面屈折力Ｓｐと、前記処方値の遠用部球面屈折力Ｓｐと計測値の遠用部球面屈折力Ｓｍとの差ΔＳの相関をとり、補正情報を生成してもよい。

次に図６に戻って、例えば、仕様情報と計測情報との差異を調べる目的などで試作する場合、ステップＳ１１で加工情報の補正をしないと判断することがある。このような場合には、眼鏡処方に基づいた仕様情報から、ステップＳ１３に進み、設計情報の生成が行われる。
また、ステップＳ１１で加工情報の補正をすると判断した場合には、眼鏡処方に基づいた仕様情報と補正情報から設計情報が生成される。つまり、ここでは補正情報により補正をされた設計情報が生成される。
なお設計情報は、設計された眼鏡レンズの光学面を三次元の座標データとして創成したデータである。
そして、ステップＳ１４では、ステップＳ１３で生成した設計情報が一旦、設計情報部５３に記憶される。

次に、ステップＳ１５に進み、加工装置１００の加工を制御する装置加工情報が生成される。
装置加工情報は例えば、加工装置が数値制御切削機であればワークと切削刃具との相対位置や、切削刃具がワークに食い込む深さである切込み量や切削刃具の送り量、切削刃具の送り速度、切削刃具の回転速度、ワークの回転速度などの、加工装置１００で加工を制御するデータが含まれている。
そして、ステップＳ１６では、ステップＳ１５で生成した装置加工情報が一旦、装置加工情報部５４に記憶される。その後、必要に応じて記憶された装置加工情報は加工装置１００に伝送される。

以上、図６におけるステップＳ１０からステップＳ１６が加工情報生成部２０で行われる作業である。

次のステップＳ１７では、伝送された装置加工情報に従い加工装置で眼鏡レンズの加工が行われる。
装置加工情報は、直接、加工装置１００に送り込んで加工を行ってもよいし、加工装置１００内の記憶装置にあらかじめ記憶させてから加工を行ってもよい。

図４に示す加工装置としての数値制御切削機２００においては、加工情報生成部２０から装置加工情報が数値制御切削機２００に伝送され、装置内に記憶される。そして、ワーク（眼鏡レンズ）２０１をチャック２０２にセットする。ワークは注型法により一方の面が型の転写で最終光学面に仕上げられた厚手の半加工レンズであり、眼鏡処方に応じた半加工レンズが選択される。そして、ワーク２０１は図１２（ｂ）に示したように眼鏡レンズ１０が低融点合金１１を介して保持具１０に固着され一体化され、この保持具１０部分がチャック２０２でチャッキングされる。その後、Ｘ軸位置決め手段２０５、Ｙ軸位置決め手段２０８、Ｚ軸位置決め手段２１２の３軸を使ってワーク加工点に立てた法線方向に円形カッター２１５の中心座標を位置決めする。そして、この加工点に対応した円形カッター２１５の中心座標の位置決めを連続して行うことで眼鏡レンズ設計形状に基づいた光学面の加工を行う。この後、表面の凹凸を滑らかにするための鏡面研磨加工を行い、最終光学面に仕上げる。

また、他の加工装置として、図５に示す数値制御旋削機３００を用いた場合には、まず、加工情報生成部２０から装置加工情報が数値制御切削機２００に伝送され、装置内に記憶される。そして、ワーク（眼鏡レンズ）３０１をチャック３０２にセットする。ワーク３０１は図１２（ｂ）に示したように眼鏡レンズ１０が低融点合金１１を介して保持具１０に固着され一体化され、この保持具１０部分がチャック３０２でチャッキングされる。その後、Ｘ軸位置決め手段３０５、Ｙ軸位置決め手段３０８、ワーク軸位置決め手段３０６の３軸を使ってワーク加工点に立てた法線方向に、バイト３０７の先端Ｒの中心座標を位置決めする。この加工点に対応したバイト３０７における先端Ｒの中心座標の位置決めを連続して行うことで眼鏡レンズ設計形状に基づいた光学面の加工を行う。この後、表面の凹凸を滑らかにするための鏡面研磨加工を行い、最終光学面に仕上げる。

次に図６のステップＳ１８では、加工装置１００にて加工された眼鏡レンズの特性および形状を計測し、眼鏡レンズの良否を判断する。この部分を図９のフローチャートに従い詳細に説明する。まず、ステップＳ３０では加工情報生成部２０の仕様情報部５０から眼鏡処方データを取得する。
ステップＳ３１では、同じく加工情報生成部２０の仕様情報部５０から、加工された眼鏡レンズに該当する公差情報を取得する。公差情報は眼鏡レンズの製造における許容範囲を示し、レンズの良品、不良品の判断をする基準である。

次のステップＳ３２では、加工装置１００で加工された眼鏡レンズを計測した光学特性を取得する。光学特性はレンズメータにて計測され、球面屈折力、乱視屈折力、乱視軸方向、プリズム量などの値である。
そして、ステップＳ３３では、加工装置１００で加工された眼鏡レンズを計測した、形状情報を取得する。形状情報はダイヤルゲージ等にて計測され、レンズ中心厚さなどの値である。

その後、ステップＳ３４では、ステップＳ３１で取得した眼鏡レンズの公差情報と、ステップＳ３２、Ｓ３３で計測された光学特性および形状情報の計測情報を比較し、良品であるか否かを判定する。その後、ステップＳ３５に進む。
そして、ステップＳ３５では、計測された計測情報で眼鏡レンズの公差から外れたものについて、再測定をするかどうかの判断をする。この場合、公差から大きく外れたものについて再測定は行わずステップＳ３６に進み、公差外の近傍にあるものが再測定される。再測定の判断がされるとステップＳ３２に戻り、再度計測が行われる。
ステップＳ３６では、計測情報が一旦、結果記憶部に記憶される。この記憶された計測情報は、その後必要に応じて、全てのデータあるいは一部のデータが加工情報生成部２０へ伝送され計測情報部５１に蓄積される。ここで、加工情報生成部２０に伝送され蓄積される計測情報は、公差内のデータであっても良いし、公差を含み、公差よりも広くある範囲内のデータであっても良い。

図６に戻り、このようにステップＳ１８では、眼鏡レンズの良否が判定される。その後ステップ１９で再加工の必要を判断する。通常、不良品であればステップＳ１７に戻り加工装置１００で眼鏡レンズの再加工が行われる。

このように、公差を含み、公差よりも広くある範囲内のデータを補正に用いるデータとすることにより、公差から大きく外れた計測情報を除外することができ、適切な補正情報を生成することができる。
さらに、公差内のデータを計測情報とすることにより、より精度の高い補正情報を生成することができる。
なお、図６における、ステップＳ１８が計測部６０で行われる作業である。

なお、本実施形態において、加工情報を補正することに関して設計情報を補正する説明をしたが、加工情報とは設計情報および装置加工情報を指し、装置加工情報を計測情報に基づき補正しても良い。

以上のように、本実施形態の光学部品加工システムとしての眼鏡レンズ加工システムは、光学面を加工する眼鏡レンズの加工において、眼鏡レンズの加工後の計測情報に基づいて加工情報を補正することができる。
つまり、光学部品の加工における加工条件のばらつきや、様々な加工誤差を生ずる要因に対して、加工装置の加工情報を補正することにより加工に反映させ、所望の眼鏡処方からのずれを補正することができる。特に、眼鏡レンズが加工装置に保持される際に受ける応力により変形し、その状態で加工が行われ、その後、加工装置からの取り外しあるいは保持具からの分離により、その応力が開放されることによる形状、特性のずれを補正することが可能となる。
このことから、本実施形態の眼鏡レンズにおいて、仕上がり精度を向上させることができ、眼鏡処方に即した特性を持った眼鏡レンズを提供できる。

また、光学部品の加工方法としては、上記で説明した光学部品加工システムと同様である。
すなわち、上述の実施形態でいえば、加工装置１００で加工した眼鏡レンズの特性を計測部６０で計測した計測情報と、眼鏡レンズの眼鏡処方に基づいて加工情報を補正し、補正された加工情報を用いて眼鏡レンズの加工を行う加工方法である。

このような眼鏡レンズの加工方法によれば、光学面を加工する光学部品の加工において、加工後の計測情報に基づいて加工情報を補正することができる。
つまり、光学部品の加工における加工条件のばらつきや、様々な加工誤差を生ずる要因に対して、加工装置の加工情報を補正することにより加工に反映させ、所望の眼鏡処方からのずれを補正することができる。特に、眼鏡レンズが加工装置に保持される際に受ける応力により変形し、その状態で加工が行われ、その後、加工装置からの取り外しあるいは保持具からの分離により、その応力が開放されることによる形状、特性のずれを補正することが可能となる。
このことから、本実施形態の眼鏡レンズの加工方法によれば、眼鏡レンズの仕上がり精度を向上させることができ、眼鏡処方に即した特性を持った眼鏡レンズを提供できる。

なお、本実施形態では眼鏡レンズを例にとり説明をしたが、他の光学部品についても実施が可能であり、本発明の技術的思想に含まれる。

本発明の光学部品加工システムの実施形態を示す全体概略図。 加工情報生成部の構成を示す概略構成図。 計測部の構成を示す概略構成図。 加工装置としての数値制御切削機を示す概略正面図。 加工装置としての数値制御旋削機を示す概略平面図。 光学部品加工システムの手順を示すフローチャート。 補正情報取得についての手順を示すフローチャート。 補正情報取得についての手順を示すフローチャート。 良否判定の手順を示すフローチャート。 補正情報生成について説明するグラフ。 補正情報生成について説明するグラフ。 光学部品と治具との固着を説明する概略図。

符号の説明

２０…加工情報生成部、３１…記憶装置、３３…入力装置、４１…入力部、４２…補正情報生成部、４３…設計情報生成部、４４…装置加工情報生成部、６０…計測部、７１…記憶装置、７３…入力装置、７５…計測装置、８３…良否判定部、１００…加工装置、２００…加工装置としての数値制御切削機、２０１…光学部品としての眼鏡レンズ、３００…加工装置としての数値制御旋削機、３０１…光学部品としての眼鏡レンズ。

Claims (10)

1. 光学部品の仕様情報に基づき前記光学部品を加工するための加工情報を生成する加工情報生成部と、前記加工情報生成部で生成した加工情報を用いて光学部品の加工を行う加工装置と、を備えた光学部品加工システムであって、
   前記加工装置で加工した前記光学部品の特性を計測することにより計測情報を取得する計測部と、前記計測情報と前記光学部品の仕様情報に基づいて、前記加工情報生成部の加工情報を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、を備え、前記補正情報に基づき前記加工情報を補正することを特徴とする光学部品加工システム。
2. 請求項１に記載の光学部品加工システムにおいて、
   前記加工情報生成部は前記計測部で計測した計測情報を蓄積する記憶部を備え、前記補正情報生成部は前記記憶部に蓄積された計測情報と、光学部品の仕様情報に基づいて補正情報を生成することを特徴とする光学部品の加工システム。
3. 請求項１に記載の光学部品加工システムにおいて、
   前記加工情報生成部は計測情報を入力する入力部を備え、前記補正情報生成部は前記入力部に入力された計測情報と、光学部品の仕様情報に基づいて補正情報を生成することを特徴とする光学部品の加工システム。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光学部品加工システムにおいて、
   前記計測部は光学部品の仕様情報と、前記計測情報とを比較して光学部品における特性の良否を判断する良否判定部を備えたことを特徴とする光学部品加工システム。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光学部品加工システムにおいて、
   前記補正情報生成部は前記計測情報と前記仕様情報との差が所定の範囲内である計測情報を用いて補正情報を生成することを特徴とする光学部品の加工システム。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の光学部品加工システムにおいて、
   前記光学部品は眼鏡レンズであり、前記仕様情報は眼鏡処方であることを特徴とする光学部品加工システム。
7. 請求項６に記載の光学部品加工システムにおいて、
   前記仕様情報および計測情報は眼鏡レンズの光学特性を含み、前記補正情報生成部は前記仕様情報と計測情報との眼鏡レンズの光学特性に基づいて補正情報を生成することを特徴とする光学部品加工システム。
8. 請求項１ないし７のいずれか一項に記載の光学部品加工システムにおいて、
   前記加工装置に直接または保持具を介して前記光学部品を保持して加工を行い、前記光学部品を前記加工装置から取り外しあるいは保持具から分離した後の特性を計測した前記計測情報を前記計測部が取得することを特徴とする光学部品加工システム。
9. 光学部品の仕様情報に基づき前記光学部品を加工するための加工情報を加工情報生成部にて生成し、前記加工情報を用いて加工装置にて光学部品の加工を行う光学部品の加工方法であって、
   前記加工装置で加工した前記光学部品の特性を計測部で計測して得られた計測情報と前記仕様情報とに基づいて、前記加工情報生成部の加工情報を補正し、補正された前記加工情報を用いて光学部品を加工することを特徴とする光学部品の加工方法。
10. 請求項９に記載の光学部品の加工方法において、
    前記加工装置に直接または保持具を介して前記光学部品を保持して加工を行い、前記光学部品を前記加工装置から取り外しあるいは保持具から分離した後の特性を計測した前記計測情報と前記仕様情報とに基づき、前記加工情報の補正をすることを特徴とする光学部品の加工方法。
    

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