JP2010157127A - System for supporting optical element design and manufacturing - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for supporting optical element design and manufacturing, enabling low cost and a short delivery period of an optical element product in manufacturing the optical element, and an optical element measurement system. <P>SOLUTION: Integrated management is performed by the relation among data in which mathematical equation information to define the design shape of an effective optical surface are recorded, 3D CAD data in which the overall shape of the optical element are recorded, and 3D CAD data in which the design shape of a measuring tool and a fixture for use in measuring an optical element shape are recorded. The system for supporting optical element design and manufacturing includes: a data management system of above design information; an automatic decision and calculation means of a design restriction condition to be executed when designing the optical element, the measuring tool and the fixture; and a design and manufacturing workflow control function based on the decision result. With this, it is possible to eliminate a data processing error, caused by manual intervention, and regression in the manufacturing process, including redesigning and re-measurement, caused by the design restriction condition. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学素子および光学素子成形用金型を高精度に製造する技術に関するものであり、光学素子設計製造を支援するシステムに関するものである。   The present invention relates to a technique for manufacturing an optical element and an optical element molding die with high accuracy, and to a system for supporting optical element design and manufacture.

従来から、撮像カメラをはじめレーザビームプリンタ、複写機、半導体露光装置など各種光学装置の性能向上に伴い、これらの光学装置に組み込まれるレンズ、ミラー、プリズムなどの光学素子の形状精度への要求が高度化してきている。具体的には、光学素子の形状は従来の平面、球面、あるいは軸対称非球面から自由曲面へと複雑化しており、形状が複雑化するほど要求される光学面形状精度も厳しくなっている。さらに、製品サイクル短縮や低コスト競争に伴うコストダウンを達成させるために、製品製造リードタイム短縮が光学素子製造においても要求されている。   Conventionally, as the performance of various optical devices such as imaging cameras, laser beam printers, copiers, and semiconductor exposure devices has improved, there has been a demand for shape accuracy of optical elements such as lenses, mirrors, and prisms incorporated in these optical devices. It is becoming more sophisticated. Specifically, the shape of the optical element is complicated from a conventional flat surface, spherical surface, or axially symmetric aspherical surface to a free-form surface, and the required optical surface shape accuracy becomes stricter as the shape becomes more complicated. Furthermore, in order to achieve cost reductions associated with product cycle shortening and low cost competition, shortening of product manufacturing lead time is also required in optical element manufacturing.

近年、光学素子製造分野に限らず、一般的な部品製造分野においても高品質、低コスト、短納期の要求から、部品製造工程において様々な製造支援システムが運用されている。特に一般構造体成形用金型の製造分野においては、CAD/CAMの導入が急速に進んでいる。ここで、金型製造におけるCAD/CAMを中心とした製造システムの従来技術について、図8および図9を用いて説明する。   In recent years, not only in the optical element manufacturing field but also in a general part manufacturing field, various manufacturing support systems have been used in the part manufacturing process due to demands for high quality, low cost, and quick delivery. In particular, in the field of manufacturing general structure molding dies, the introduction of CAD / CAM is rapidly progressing. Here, the prior art of the manufacturing system centering on CAD / CAM in metal mold | die manufacture is demonstrated using FIG. 8 and FIG.

図8は金型製造工程を説明するためのフローチャートである。図8において、製造工程開始後、まずステップS201にて金型設計を行う。金型設計は3DCADソフトウェアを用いて行われ、設計図は3DCADデータとして保存される。ステップS201にて出力された金型設計図3DCADデータをもとに、ステップS202において金型の加工工程設計が行われる。   FIG. 8 is a flowchart for explaining the mold manufacturing process. In FIG. 8, after starting the manufacturing process, first, a mold is designed in step S201. The mold design is performed using 3D CAD software, and the design drawing is saved as 3D CAD data. Based on the mold design 3D CAD data output in step S201, a mold machining process design is performed in step S202.

ステップS203では、ステップS202において設計された加工工程に基づき、加工装置制御に必要となるNCデータを生成する。具体的には、ステップS201にて出力された3DCADデータおよび前記加工工程を表す詳細な加工条件(装置制御パラメータ)を入力とし、CAMソフトウェアを用いてNCデータを生成する。   In step S203, NC data required for machining apparatus control is generated based on the machining process designed in step S202. Specifically, the 3D CAD data output in step S201 and detailed machining conditions (apparatus control parameters) representing the machining process are input, and NC data is generated using CAM software.

金型加工に使用する加工装置は、前記NCデータがあれば装置制御が可能となり、金型加工が実施できる状態となる。しかしながら、ステップS203で生成されたNCデータには、加工雇との工具干渉有無などは考慮されていない。そのため、金型加工における加工ミスを回避するためには、事前に工具干渉の有無などを確認しておく必要がある。これより、ステップS204では工具干渉の有無などを検証する加工シミュレーションを実施し、確実に加工が行えるようにNCデータを修正する。   If the NC data is present, the machining apparatus used for the mold machining can be controlled, and the mold machining can be performed. However, the NC data generated in step S203 does not take into consideration the presence or absence of tool interference with the processing worker. Therefore, in order to avoid machining errors in die machining, it is necessary to confirm in advance the presence or absence of tool interference. Accordingly, in step S204, a machining simulation for verifying the presence or absence of tool interference is performed, and the NC data is corrected so that machining can be performed reliably.

加工ミスが発生することなく確実に加工可能なNCデータをステップS204にて生成後、ステップS205において金型加工が行われる。ここでは、加工作業者が熟練者ノウハウ、スキルを加工条件に反映し、加工シミュレーションでは反映できなかった詳細な加工条件を修正する場合がある。金型加工終了後、加工作業者が修正し実際の金型加工に使用したNCデータなどの加工情報を、加工実績データベースに登録し(ステップS206)、金型製造工程は終了となる。   After NC data that can be reliably machined without causing a machining error is generated in step S204, die machining is performed in step S205. Here, there is a case where the machining operator reflects expert know-how and skill in the machining conditions and corrects detailed machining conditions that could not be reflected in the machining simulation. After completion of the die machining, machining information such as NC data corrected by the machining operator and used for actual die machining is registered in the machining performance database (step S206), and the die manufacturing process is completed.

金型製造工程を支援する製造システムとしては、図8のステップS202からS204までのデータ処理を自動化し、人手を介さずにNCデータを生成可能なCAD/CAMシステムが実用展開されている。ここで、前記データ処理の自動化について、図9を用いて具体的に説明する。   As a manufacturing system that supports the mold manufacturing process, a CAD / CAM system that can automate the data processing from steps S202 to S204 in FIG. 8 and generate NC data without human intervention has been put into practical use. Here, the automation of the data processing will be specifically described with reference to FIG.

図9は、図8のステップS202に示す加工工程設計において使用する工程設計ツールを説明するための図である。加工工程の自動設計ソフトウェアである工程設計ツール213は、加工装置データベース211と加工実績データベース212に、コンピュータネットワークシステムを介して接続されている。加工装置データベース211は、金型加工に使用する加工装置の機能、性能、使用制約条件などをまとめた装置仕様情報が保存されているデータベースである。加工実績データベース212は、図8のステップS206で登録する加工実績情報が保存されているデータベースである。工程設計ツール213は、これらのデータベースから工程設計を行う上で必要となる装置情報、過去の加工実績情報を自動取得し、加工装置制約条件および加工実績に基づいた加工条件を自動決定する。   FIG. 9 is a diagram for explaining a process design tool used in the machining process design shown in step S202 of FIG. A process design tool 213 that is automatic design software for a machining process is connected to the machining apparatus database 211 and the machining performance database 212 via a computer network system. The processing apparatus database 211 is a database that stores apparatus specification information that summarizes the functions, performance, usage constraint conditions, and the like of a processing apparatus used for mold processing. The machining record database 212 is a database in which the machining record information registered in step S206 of FIG. 8 is stored. The process design tool 213 automatically acquires apparatus information and past machining record information necessary for performing process design from these databases, and automatically determines machining conditions based on the machining apparatus constraint condition and machining record.

さらに図8において、ステップS202で図9に示すシステム構成により自動生成された加工工程情報に基づき、ステップS203にてNCデータ生成、ステップS204にて加工シミュレーションを順次自動処理する。このように、ステップS201においてCADデータ作成後、ステップS205の金型加工に至るまでのNCデータ生成に関するCAD/CAMデータ処理を自動化したシステムとしては、たとえば特開2006−98251(特許文献1)や非特許文献1に開示されているようなシステムが挙げられる。非特許文献1に開示されているシステムでは、Webサービスを活用したサーバ・クライアント型ネットワークアプリケーションとしてシステムが構築されていることを特徴とする。
特開2006−98251号公報 「Web分散処理を活用したCAM自動化統合加工システム」、2004年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集、2004年、p.51
Further, in FIG. 8, based on the machining process information automatically generated by the system configuration shown in FIG. 9 in step S202, NC data is generated in step S203 and machining simulation is sequentially processed in step S204. As described above, as a system that automates CAD / CAM data processing related to NC data generation from the creation of CAD data in step S201 to the die machining in step S205, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-98251 (Patent Document 1) or A system as disclosed in Non-Patent Document 1 can be mentioned. The system disclosed in Non-Patent Document 1 is characterized in that the system is constructed as a server / client type network application utilizing a Web service.
JP 2006-98251 A “CAM Integrated Processing System Utilizing Distributed Web Processing”, 2004 Annual Meeting of Precision Engineering Society Annual Meeting, 2004, p. 51

前記した従来の金型製造システムと同様な製造システムを光学素子製造工程に適用する場合、以下に記す課題があるため適用困難である。   When a manufacturing system similar to the above-described conventional mold manufacturing system is applied to the optical element manufacturing process, it is difficult to apply because of the following problems.

(1)CADデータの計算精度不足
光学素子製造では一般的な部品製造とは異なり、光学面に関してはnmオーダーの形状精度が要求される。特に半導体露光装置などに搭載される光学素子は、1nm以下のより高精度な光学面形状が求められている。一方、一般的な市販3DCADソフトウェアが保証している計算精度は現状μmオーダー程度であり、光学面形状の要求精度に対しては計算精度が不足する。
(1) Insufficient CAD data calculation accuracy Unlike general component manufacturing, optical element manufacturing requires shape accuracy on the order of nm on the optical surface. In particular, an optical element mounted on a semiconductor exposure apparatus or the like is required to have a highly accurate optical surface shape of 1 nm or less. On the other hand, the calculation accuracy guaranteed by general commercial 3D CAD software is currently on the order of μm, and the calculation accuracy is insufficient for the required accuracy of the optical surface shape.

光学素子製造においても、光学装置に対する光学素子取り付け基準面や光学面外周形状など、一般的な製造部品と同様な形状精度で取り扱い可能な部分を設計するために、3DCADデータが必要となる。同時に、nmオーダーの形状精度が必要となる光学面形状を設計する際には、数式を定義したデータと同データから形状計算を行う光学面形状計算ツール(ソフトウェア)が別途必要となる。これより光学素子製造においては、光学素子設計形状を表すデータとして、前記数式定義データと3DCADデータを組み合わせて用いることにより製造工程を実現している。   Also in the manufacture of optical elements, 3D CAD data is required in order to design a portion that can be handled with the same shape accuracy as a general manufacturing component, such as an optical element mounting reference surface for an optical device and an optical surface outer peripheral shape. At the same time, when designing an optical surface shape that requires shape accuracy on the order of nm, an optical surface shape calculation tool (software) that performs shape calculation from the same data as the data defining the mathematical formula is separately required. Thus, in the optical element manufacturing, the manufacturing process is realized by using the mathematical formula definition data and the 3D CAD data in combination as data representing the optical element design shape.

一方、前記したとおり光学素子製造においても、一般構造体を対象とした金型製造分野に導入されているような、CAD/CAMデータ処理を中心とした製造システムの導入が求められている。しかしながら、光学素子設計形状データを3DCADデータのみで管理することができないことから、金型製造分野で実用化されている従来の製造システムを適用することが困難であるという課題がある。   On the other hand, as described above, also in the manufacture of optical elements, there is a demand for the introduction of a manufacturing system centered on CAD / CAM data processing, which has been introduced in the mold manufacturing field for general structures. However, since the optical element design shape data cannot be managed only by 3D CAD data, there is a problem that it is difficult to apply a conventional manufacturing system that has been put to practical use in the mold manufacturing field.

(2)nmオーダーの光学面形状精度を測定可能な形状測定装置に起因する設計制約
要求される形状測定精度がμmオーダーの一般的な製造部品を対象とした形状測定には、接触式タッチプローブを備えた三次元座標測定装置が通常用いられる。一方、光学素子製造における光学面形状計測工程では、nmオーダーの測定精度を有する高精度三次元形状測定装置が用いられる。しかしながら、μmオーダーの測定精度を有するタッチプローブ式三次元座標測定に比べ、nmオーダーの測定精度を有する高精度三次元形状測定装置は、測定対象となる製造部品の形状に制約が設けられる。具体的には、プローブ接触方向に対する被測定面の傾斜角度や、被測定面の局所的な曲率などが、形状制約条件として挙げられる。
(2) Design constraints due to shape measuring equipment capable of measuring optical surface shape accuracy on the order of nanometers Contact type touch probe for shape measurement of general manufactured parts with required shape measurement accuracy on the order of μm A three-dimensional coordinate measuring apparatus equipped with is usually used. On the other hand, in the optical surface shape measurement process in optical element manufacturing, a high-accuracy three-dimensional shape measurement apparatus having a measurement accuracy on the order of nm is used. However, compared with the touch probe type three-dimensional coordinate measurement having the measurement accuracy of the μm order, the high-precision three-dimensional shape measuring apparatus having the measurement accuracy of the nm order is limited in the shape of the manufacturing part to be measured. Specifically, the inclination angle of the surface to be measured with respect to the probe contact direction, the local curvature of the surface to be measured, and the like are given as the shape constraint conditions.

たとえば、光学面形状測定に使用可能な高精度三次元形状測定装置の装置仕様として、測定可能な被測定面傾斜角度が60度だったとする。このとき、連続した面形状として測定する一光学面の形状は、面形状を保証する必要がある領域内において傾斜角度が±60度以内に収まる形状になっていないと、前記形状測定装置では測定不可能となる。光学素子製造において光学面形状の高精度形状測定工程は、形状創成および品質保証を行う上で必須である。したがって、光学素子製造を成立させるためには、前記した光学面の傾斜角度に関する制約を満足するような光学設計がなされていなければならない。   For example, as a device specification of a high-precision three-dimensional shape measuring apparatus that can be used for optical surface shape measurement, a measurable surface inclination angle to be measured is 60 degrees. At this time, if the shape of one optical surface to be measured as a continuous surface shape is not a shape in which the inclination angle is within ± 60 degrees in the region where the surface shape needs to be guaranteed, the shape measuring device measures It becomes impossible. In the production of optical elements, a highly accurate shape measurement step of the optical surface shape is essential for shape creation and quality assurance. Therefore, in order to establish optical element manufacture, an optical design that satisfies the above-described restrictions on the tilt angle of the optical surface must be made.

また、光学素子の光学面形状測定を行う場合、通常形状測定装置に対し被測定物である光学素子を取り付ける際に、測定治具や測定雇を介してセットされる。形状測定装置の装置制約である測定可能傾斜角度範囲は、装置に対する被測定面の取り付け姿勢について考慮しなければならない。したがって、光学設計において被測定面となる光学面の傾斜角度に関する制約を満足しているだけでなく、測定治具、雇を介して形状測定装置に取り付けた際にも傾斜角度制約を満たすように、測定治具および雇についても設計されていなければならない。   Further, when measuring the optical surface shape of an optical element, it is set via a measuring jig or a measuring instrument when an optical element that is an object to be measured is attached to a normal shape measuring apparatus. The measurable inclination angle range, which is an apparatus restriction of the shape measuring apparatus, must consider the mounting posture of the surface to be measured with respect to the apparatus. Therefore, not only satisfy the constraints on the tilt angle of the optical surface to be measured in the optical design, but also meet the tilt angle constraint when attached to the shape measuring device via a measuring jig or hire Also, measuring jigs and hiring must be designed.

一方、従来の一般構造体を対象とした金型製造に導入されている金型製造システムでは、形状計測工程に起因する形状制約を金型設計に反映させるような機能を備えていない。光学素子製造においては、素子設計段階および測定治具、雇設計段階における形状制約条件の判定が必須であるため、金型製造分野で実用化されている従来の製造システムを適用することは困難であるという課題があった。   On the other hand, the mold manufacturing system introduced in the mold manufacturing for the conventional general structure does not have a function to reflect the shape restriction caused by the shape measurement process in the mold design. In optical element manufacturing, it is essential to determine the shape constraints at the element design stage, measurement jig, and hiring design stage, so it is difficult to apply a conventional manufacturing system that has been put to practical use in the mold manufacturing field. There was a problem that there was.

上記の(1)CADデータの計算精度不足、(2)nmオーダーの光学面形状精度を測定可能な形状測定装置に起因する設計制約という問題から、従来の金型製造システムと同様な製造システムを光学素子製造に適用することは困難である。(1)に関しては、光学素子設計形状に関するデータ処理を自動化できないため、人手を介し手動で処理する必要がある。このため、人為的なデータ入力ミスなどが原因で光学素子製造工程に戻りが発生する可能性が高く、その場合には製造納期が遅延してしまうという課題がある。また(2)については、設計段階において後工程である形状計測工程における装置制約条件を考慮できていない場合に、形状計測工程において計測不能となってしまう。また、形状測定装置故障を引き起こす可能性もある。その結果、光学素子製造において、失敗コストや製造納期遅延が発生してしまうという課題がある。   Due to the problems of (1) lack of CAD data calculation accuracy and (2) design constraints caused by the shape measuring device capable of measuring optical surface shape accuracy on the order of nm, a manufacturing system similar to the conventional mold manufacturing system is used. It is difficult to apply to optical element manufacture. With regard to (1), since data processing relating to the optical element design shape cannot be automated, it is necessary to perform processing manually through human intervention. For this reason, there is a high possibility that a return to the optical element manufacturing process will occur due to an artificial data input error, and in this case, there is a problem that the manufacturing delivery time is delayed. As for (2), measurement is impossible in the shape measurement process when the device constraint conditions in the shape measurement process, which is a subsequent process, are not considered in the design stage. Moreover, there is a possibility of causing a failure of the shape measuring apparatus. As a result, there is a problem that failure costs and production delivery delays occur in optical element manufacturing.

本発明は、上記従来技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、前記(1)および(2)の課題を解決するデータ管理方法と光学素子設計製造支援システムを提供する。これらのシステムを光学素子製造に適用することで、従来実現不可能であった光学素子製品の低コスト、短納期を実現可能とすることが本発明の目的である。   The present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and provides a data management method and an optical element design / manufacturing support system that solve the problems (1) and (2). It is an object of the present invention to realize low cost and short delivery time of optical element products that have been impossible to realize by applying these systems to optical element manufacturing.

上記課題を解決するための、本発明の光学素子設計製造支援システムは、コンピュータネットワークシステムに接続されたネットワークアプリケーションとして構築されている光学素子設計製造支援システムにおいて、光学素子の設計形状データを記録する光学素子設計形状データベースと、測定治具および測定雇の設計形状データを記録する測定治具、測定雇データベースと、光学素子形状測定に使用する形状計測装置の装置制約条件データベースと、前記各データベースに記録されているデータをもとに、光学素子並びに光学素子測定治具および測定雇の、形状計測装置の測定精度に基づく設計制約条件を自動判定する演算手段と、該演算手段による演算結果の出力手段とを備えている光学素子設計製造支援システムを提供することを特徴とする。   In order to solve the above problems, an optical element design and manufacturing support system according to the present invention records optical element design shape data in an optical element design and manufacturing support system constructed as a network application connected to a computer network system. An optical element design shape database, a measurement jig for recording design geometry data of measurement jigs and measurement jobs, a measurement job database, a device constraint database of a shape measurement device used for optical element shape measurement, and the respective databases Based on the recorded data, calculation means for automatically determining the design constraint condition based on the measurement accuracy of the shape measuring device of the optical element and the optical element measuring jig and measurement, and output of the calculation result by the calculation means Providing an optical element design / manufacturing support system. To.

本発明は、光学素子設計形状情報を保持する数式定義データと3DCADデータを、データ管理システムにより関連付けて一括管理することにより、光学素子製造における形状計測工程のデータ処理を自動化する。その結果、従来発生していたデータ入力ミスに起因した測定ミス、再測定による戻りを解消し、光学素子の低コスト、短納期を実現できる点において効果的である。また、設計制約情報を参照可能な光学素子設計環境、光学素子測定治具および雇設計環境をネットワークアプリケーションとして提供することにより、設計段階で装置制約条件を確実に満足させることが可能となる。その結果、制約条件を満たすための再設計による工程の戻りを解消でき、光学素子の低コストおよび短納期を実現できる点において効果的である。   The present invention automates the data processing of the shape measurement process in optical element manufacturing by associating and managing the mathematical expression definition data holding the optical element design shape information and the 3D CAD data in association with each other by the data management system. As a result, it is effective in that the measurement error caused by the data input error and the return due to the re-measurement which have occurred conventionally can be solved, and the low cost and short delivery time of the optical element can be realized. Further, by providing an optical element design environment, an optical element measurement jig, and an employment design environment that can refer to the design constraint information as network applications, it is possible to reliably satisfy the apparatus constraint conditions at the design stage. As a result, the return of the process due to redesign for satisfying the constraint conditions can be eliminated, and this is effective in that the low cost and short delivery time of the optical element can be realized.

本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第一の実施形態による光学素子設計製造支援システムのシステム構成を説明するためのブロック図である。本発明で提供する光学素子設計製造支援システムの詳細は、図1に示すとおり光学素子設計製造情報統合システム50、設計形状データ管理システム51、3DCADツール52、制約条件判定ツール53からなる。従来技術の金型製造システムなどと同様に、各サブシステム、ツールはコンピュータネットワークシステムを介して接続されており、いわゆるサーバ・クライアント型のネットワークアプリケーションとして構築されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram for explaining the system configuration of the optical element design and manufacturing support system according to the first embodiment of the present invention. The details of the optical element design / manufacturing support system provided by the present invention include an optical element design / manufacturing information integration system 50, a design shape data management system 51, a 3D CAD tool 52, and a constraint condition determination tool 53 as shown in FIG. As in the conventional mold manufacturing system, each subsystem and tool is connected via a computer network system, and is constructed as a so-called server / client network application.

光学素子設計製造情報統合システム50はユーザインタフェース機能を備えており、ユーザはこのシステムを介して光学素子設計製造に必要となる各種データの入出力を行う。また、光学素子設計製造情報統合システム50は、図1、に示すサブシステムおよびツールを連携させる機能を備えている。たとえば、3DCADツール52で光学素子設計形状3DCADデータに対しデータ処理を行う場合、3DCADツール52への3DCADデータ入出力は光学素子設計製造システム50を介して行われる。   The optical element design / manufacturing information integration system 50 has a user interface function, and the user inputs / outputs various data necessary for the optical element design / manufacturing via the system. The optical element design / manufacturing information integration system 50 has a function of linking the subsystems and tools shown in FIG. For example, when data processing is performed on the optical element design shape 3D CAD data by the 3D CAD tool 52, 3D CAD data input / output to / from the 3D CAD tool 52 is performed via the optical element design manufacturing system 50.

また、設計形状データ管理システム51は光学素子設計製造情報統合システム50のサブシステムとして表している。設計形状データ管理システム51では、光学素子設計形状3DCADデータベース(光学素子設計形状データベース)10、光学素子設計形状数式定義データベース11、測定治具、雇設計形状3DCADデータベース測定治具、(測定治具、測定雇データベース)12を管理する。特に、光学素子の設計形状情報を保持する光学素子設計形状3DCADデータ、および光学有効面形状を定義する数式定義データを一元管理することが本発明の特徴である。前記3つのデータベースに保存された各種設計形状データは、後述する設計形状管理No.によりリレーションが取られる構成となっている。すなわち、設計形状管理No.に対し該当する光学素子の光学素子設計形状3DCADデータと、光学素子設計形状数式定義データが特定される。   The design shape data management system 51 is represented as a subsystem of the optical element design / manufacturing information integration system 50. In the design shape data management system 51, an optical element design shape 3D CAD database (optical element design shape database) 10, an optical element design shape mathematical formula definition database 11, a measurement jig, a hiring design shape 3D CAD database measurement jig, (a measurement jig, The measurement employment database) 12 is managed. In particular, it is a feature of the present invention that the optical element design shape 3D CAD data that holds the design shape information of the optical element and the formula definition data that defines the optical effective surface shape are centrally managed. Various design shape data stored in the three databases include design shape management No. described later. Therefore, the relation is taken. That is, the design shape management No. The optical element design shape 3DCAD data of the corresponding optical element and the optical element design shape formula definition data are specified.

制約条件判定ツール53は、形状測定装置制約条件データベース13とコンピュータネットワークシステムを介して直接つながっている。また、光学素子設計製造情報統合システム50、設計形状データ管理システム51を介して各種設計形状データを取得可能なシステム構成となっている。   The constraint condition determination tool 53 is directly connected to the shape measuring device constraint condition database 13 via a computer network system. Also, the system configuration is such that various design shape data can be acquired via the optical element design / manufacturing information integration system 50 and the design shape data management system 51.

図1において光学素子計測システム54は、測定条件データベース14、光学素子測定実績データベース15、および測定治具三次元座標測定データベース16とコンピュータネットワークシステムを介して直接つながっている。測定治具三次元座標測定データベース16の設計形状3DCADデータは、前述の設計形状データ管理システム51で管理されている。   In FIG. 1, the optical element measurement system 54 is directly connected to the measurement condition database 14, the optical element measurement result database 15, and the measurement jig three-dimensional coordinate measurement database 16 via a computer network system. The design shape 3D CAD data in the measurement jig three-dimensional coordinate measurement database 16 is managed by the design shape data management system 51 described above.

次に、図2に示した本発明の光学素子設計製造支援システムによる、光学素子設計製造工程の概要を説明する。   Next, the outline of the optical element design and manufacturing process by the optical element design and manufacturing support system of the present invention shown in FIG. 2 will be described.

図2は、本発明の一実施形態による光学素子設計製造工程を説明するためのフローチャートである。本発明による光学素子設計製造工程においては、はじめにステップS1で光学設計を行う。ステップS1では、製造対象となる光学素子が所望の光学性能を発揮するための光学有効面形状を、光学CADツールを用いて設計する。   FIG. 2 is a flowchart for explaining an optical element design and manufacturing process according to an embodiment of the present invention. In the optical element design and manufacturing process according to the present invention, optical design is first performed in step S1. In step S1, an optical effective surface shape for the optical element to be manufactured to exhibit desired optical performance is designed using an optical CAD tool.

次にステップS2において、ステップS1で決定した光学有効面形状に対し、光学有効面形状に関する設計制約条件を満足しているかを、後述するチェックツールを用い確認する。ここでいう設計制約条件とは、具体的には後述するステップS10で実施する光学素子形状計測工程において使用する、形状測定装置の装置仕様に依存した装置制約条件である。   Next, in step S2, it is confirmed by using a check tool described later whether the design constraint condition regarding the optical effective surface shape is satisfied with respect to the optical effective surface shape determined in step S1. The design constraint condition here is specifically a device constraint condition depending on the apparatus specification of the shape measuring apparatus used in the optical element shape measuring step performed in step S10 described later.

ステップS3において、ステップS1で設計した光学有効面形状が前記設計制約条件をクリアしている場合には、Yesで示すフローに従い次工程である光学素子設計(ステップS4)に工程を進める。制約条件を満たせなかった場合には、Noで示すフローをたどりステップS1の光学設計に戻る。この場合、前記設計制約条件を満たすべく光学設計を再度行い、光学有効面形状を再設計する。   In step S3, when the optical effective surface shape designed in step S1 satisfies the design constraint condition, the process proceeds to the optical element design (step S4) which is the next process according to the flow indicated by Yes. If the constraint condition cannot be satisfied, the flow indicated by No is followed to return to the optical design in step S1. In this case, the optical design is performed again to satisfy the design constraint conditions, and the optical effective surface shape is redesigned.

ステップS4では、ステップS1で設計した光学有効面の周辺形状や、光学素子を光学装置に搭載する際に取り付け部分となる形状など、光学有効面以外の形状について3DCADツールを用いて設計する。3DCADツールに関する詳細については後述するが、市販の3DCADソフトウェアに対し、本発明で提供する機能が追加されていることを特徴とする光学素子設計ツールである。   In step S4, a shape other than the optical effective surface, such as a peripheral shape of the optical effective surface designed in step S1 and a shape to be an attachment portion when the optical element is mounted on the optical device, is designed using the 3D CAD tool. Although details regarding the 3D CAD tool will be described later, the optical element design tool is characterized in that the function provided by the present invention is added to commercially available 3D CAD software.

ステップS5ではステップS2と同様、ステップS4で設計した光学素子形状に対し、光学素子形状に関する設計制約条件を満足しているかを、後述するチェックツールを用いて確認する。ここでの設計制約条件もステップS2同様、光学素子形状計測工程において使用する形状測定装置の装置制約条件である。   In step S5, as in step S2, whether or not the optical element shape designed in step S4 satisfies the design constraint conditions related to the optical element shape is confirmed using a check tool described later. The design constraint conditions here are also the device constraint conditions of the shape measuring apparatus used in the optical element shape measuring step, as in step S2.

ステップS3の分岐と同様にステップS6においても、ステップS5で設計した光学素子形状が前記設計制約条件をクリアしている場合には、Yesで示すフローに従い工程を進める。すなわち、測定治具、雇設計(ステップS7)および光学素子製作(ステップS8)に工程は進められる。一方、制約条件をクリアできなかった場合には、Noで示すフローをたどりステップS4の光学素子設計に工程は戻る。この場合、前記設計制約条件をクリアするように、光学有効面形状以外の光学素子形状について再設計を行う。   Similar to the branch of step S3, also in step S6, if the optical element shape designed in step S5 clears the design constraint condition, the process proceeds according to the flow indicated by Yes. That is, the process proceeds to measurement jig, hiring design (step S7), and optical element production (step S8). On the other hand, when the constraint condition cannot be cleared, the process returns to the optical element design in step S4 by following the flow indicated by No. In this case, the optical element shape other than the optical effective surface shape is redesigned so as to clear the design constraint condition.

ステップS8の光学素子製作では、前工程で決定された光学有効面形状および光学有効面以外の部分を含む光学素子形状の設計値をもとに、光学素子を製作する。具体的な製作方法としては、たとえば光学素子成形用金型を用いた成形加工による方法であってもよい。あるいは、硝材などを材質とする光学素子材料を直接加工し形状創成する方法であっても良い。本発明ではこれら光学素子製作方法を限定しない。   In the optical element fabrication in step S8, an optical element is fabricated based on the optical effective surface shape determined in the previous step and the design value of the optical element shape including the portion other than the optical effective surface. As a specific manufacturing method, for example, a method by molding using an optical element molding die may be used. Alternatively, a method of directly processing an optical element material made of glass or the like to create a shape may be used. In the present invention, these optical element manufacturing methods are not limited.

ステップS7では、前工程で決定された光学素子設計形状に従い、後述するステップS10で実施する光学素子形状計測工程において使用する測定治具、および測定雇を設計する。その際、ステップS4と同様に3DCADツールが用いられるが、ここでの3DCADツールもステップS4で使用するツール同様、市販の3DCADソフトウェアに対し後述する本発明の提供機能が追加されていることを特徴とする。   In step S7, according to the optical element design shape determined in the previous process, a measurement jig and a measurement job used in the optical element shape measurement process performed in step S10 described later are designed. At that time, the 3D CAD tool is used in the same manner as in step S4, and the 3D CAD tool here is also provided with a function provided by the present invention described later to the commercially available 3D CAD software in the same manner as the tool used in step S4. And

測定治具および測定雇の設計が完了すると、ステップS2およびステップS5と同様、ステップS7で設計した測定治具、雇形状に対し設計制約条件を満足しているかを、後述するチェックツールを用いて確認する(ステップS9)。なおここでの設計制約条件も、光学素子形状計測工程において使用する形状測定装置の装置制約条件である。   When the design of the measurement jig and measurement job is completed, as in step S2 and step S5, whether or not the design constraint condition is satisfied for the measurement jig and job shape designed in step S7 is checked using a check tool described later. Confirm (step S9). The design constraint conditions here are also device constraint conditions of the shape measuring apparatus used in the optical element shape measurement process.

ステップS10の分岐において、ステップS7で設計した測定治具、雇形状が前記設計制約条件をクリアしている場合には、Yesで示すフローに従い工程を進める。すなわち、測定治具、雇製作(ステップS11)および測定入力データ作成(ステップS12)に工程は進められる。一方、制約条件を満たせなかった場合には、Noで示すフローをたどりステップS7の測定治具、雇設計工程に戻る。この場合、前記設計制約条件をクリアすべく、測定治具および測定雇を再設計する。   In the branch of step S10, when the measurement jig and the hire shape designed in step S7 have cleared the design constraint conditions, the process proceeds according to the flow indicated by Yes. That is, the process proceeds to the measurement jig, hiring production (step S11), and measurement input data creation (step S12). On the other hand, if the constraint condition cannot be satisfied, the flow indicated by No is followed to return to the measurement jig / employment design process in step S7. In this case, the measurement jig and the measurement job are redesigned to clear the design constraint condition.

ステップS11では、前工程で決定された測定治具および測定雇の設計形状をもとに、測定治具、測定雇をそれぞれ製作する。ここで、測定治具および測定雇の設計形状は、前記3DCADツールを用いて設計した結果出力された3DCADデータとしてファイル保存されている。これらCADデータファイルを入力とし市販CAMツールを使用し、測定治具および測定雇を加工製作する。   In step S11, a measurement jig and a measurement job are manufactured based on the measurement jig and the design shape of the measurement job determined in the previous process. Here, the design shape of the measurement jig and the measurement job is stored as a file as 3D CAD data output as a result of designing using the 3D CAD tool. Using these CAD data files as input, a commercially available CAM tool is used to process and manufacture measurement jigs and measurement jobs.

ステップS11と並行してステップS12では、後工程であるステップS13の光学素子形状計測工程で必要となる測定入力データを作成する。ここでのデータ作成作業は、具体的には本発明が提供する光学素子計測システムの一機能である測定準備ツールを用いて行われる。光学素子計測システムならびに測定準備ツールの詳細については、後述する実施例の中で説明する。   In parallel with step S11, in step S12, measurement input data necessary for the optical element shape measurement step in step S13, which is a subsequent step, is created. The data creation operation here is specifically performed using a measurement preparation tool which is one function of the optical element measurement system provided by the present invention. Details of the optical element measurement system and the measurement preparation tool will be described in the embodiments described later.

ステップS8の光学素子製作、ステップS11の測定治具、雇製作、およびステップS12の測定入力データ作成が全て完了した後に、最後にステップS13において光学素子形状計測を行う。具体的には、光学有効面形状に対しnmオーダーの測定精度を有する高精度三次元形状測定装置が用い、高精度三次元面形状計測を行う。ここでの面形状計測は、光学素子製造工程においては不可欠である光学面形状評価、および面形状補正を行う場合の形状修正データを取得することを目的とするものである。   After all of the optical element production in step S8, the measurement jig in step S11, the hiring production, and the measurement input data creation in step S12 are completed, the optical element shape measurement is finally performed in step S13. Specifically, a high-accuracy three-dimensional surface shape measurement apparatus having a measurement accuracy on the order of nm with respect to the optical effective surface shape is used to perform high-accuracy three-dimensional surface shape measurement. The surface shape measurement here is intended to obtain optical surface shape evaluation, which is indispensable in the optical element manufacturing process, and shape correction data when performing surface shape correction.

本発明に係る光学素子製造工程は、ステップS13の光学素子形状計測が完了をもって終了となる。   The optical element manufacturing process according to the present invention ends when the optical element shape measurement in step S13 is completed.

次に、図2に示した光学素子設計製造フローにおける各設計工程の詳細を説明する。   Next, details of each design process in the optical element design manufacturing flow shown in FIG. 2 will be described.

図2のステップS1で行う光学設計では、光学CADツールを用い光学有効面形状について設計を行う。一般的に光学有効面の設計形状は何らかの連続関数で定義される。すなわち、光学有効面の光軸方向をZ軸とし、Z軸に直行する二軸をX軸、Y軸とする直交三軸座標系(右手系)を設定した場合、光学有効面形状は連続関数z=f(x,y)の形式で定義される。ここで、光学有効面形状は必ずしも単純な一関数z=f(x,y)で表されるとは限らない。たとえば、ベース面形状を定義するz=b(x,y)と、ベース面形状の上に形状修飾される微細構造を定義するz=c(x,y)を加算した形状z=b(x,y)+c(x,y)で表される場合もある。さらに、光学有効面形状を定義する前記三軸座標系において、XY領域によって形状定義関数が異なる場合もある。すなわち、一光学有効面内のある領域についてはその形状がz=s(x,y)で定義され、隣接する別の領域ではz=t(x,y)で定義される場合もある。本発明ではこれらの形状定義方法を特に限定しない。光学有効面形状が、前記直交三軸座標系において横座標(x,y)の何らかの関数として数式定義されていればよい。   In the optical design performed in step S1 of FIG. 2, an optical effective surface shape is designed using an optical CAD tool. In general, the design shape of the optical effective surface is defined by some continuous function. That is, when an orthogonal triaxial coordinate system (right-handed system) is set in which the optical axis direction of the optical effective surface is the Z axis, and the two axes perpendicular to the Z axis are the X axis and the Y axis, the optical effective surface shape is a continuous function. It is defined in the format z = f (x, y). Here, the optical effective surface shape is not always represented by a simple function z = f (x, y). For example, z = b (x, y) that defines the base surface shape and z = b (x, y) that defines z = c (x, y) that defines the microstructure modified on the base surface shape. , Y) + c (x, y). Furthermore, in the triaxial coordinate system that defines the optically effective surface shape, the shape definition function may differ depending on the XY region. That is, the shape of a certain area in one optical effective surface may be defined by z = s (x, y), and may be defined by z = t (x, y) in another adjacent area. In the present invention, these shape defining methods are not particularly limited. The optically effective surface shape only needs to be mathematically defined as some function of the abscissa (x, y) in the orthogonal triaxial coordinate system.

ステップS1において設計した光学有効面形状の設計情報は、上記の光学有効面形状の数式定義z=f(x,y)を表す情報をデータファイルとして出力する。光学CADツールが出力する光学有効面設計形状情報は、一般に数式を定義するための多項式係数に関する情報や、数式を定義する座標系の座標変換情報などで構成される。本発明では、光学面設計形状データとして、光学CADツールが出力するような数式定義情報および座標変換情報などから構成されるデータファイルを取り扱うことを特徴とする。具体的には図3に示すように、光学有効面設計形状を定義する数式内のある項の係数を表すタグ20に対し、その係数の値がパラメータ21として設定されるようなデータファイルである。この光学有効面設計形状数式定義データファイルの形式は、たとえばXMLを用いたタグ、パラメータ構造データファイルなどが好ましいが、本発明ではこのデータファイル形式を特に限定しない。本発明で提供する光学素子設計製造支援システムでは、特定の一形式で統一されたデータファイル形式により光学有効面設計形状数式情報をデータ管理することを特徴とする。   As the design information of the optical effective surface shape designed in step S1, information representing the mathematical definition z = f (x, y) of the optical effective surface shape is output as a data file. The optical effective surface design shape information output from the optical CAD tool is generally composed of information relating to polynomial coefficients for defining mathematical formulas, coordinate conversion information of a coordinate system defining mathematical formulas, and the like. In the present invention, as the optical surface design shape data, a data file including mathematical expression definition information and coordinate conversion information output by an optical CAD tool is handled. Specifically, as shown in FIG. 3, a data file in which the value of a coefficient is set as a parameter 21 for a tag 20 representing a coefficient of a certain term in a mathematical expression defining an optical effective surface design shape. . The format of the optical effective surface design shape mathematical formula definition data file is preferably, for example, a tag using XML, a parameter structure data file, or the like, but the data file format is not particularly limited in the present invention. The optical element design / manufacturing support system provided by the present invention is characterized in that the optical effective surface design shape mathematical formula information is managed in a data file format unified in one specific format.

ステップS1で出力される前記光学面設計形状数式定義データファイルは、図1に示す光学素子設計製造情報統合システム50を介し、設計形状データ管理システム51を経由して光学素子設計形状数式定義データベース11にデータ出力される。システムユーザとなる光学設計者は、図2に示すとおり光学設計製造支援システム50に対し入力することで、光学素子設計形状数式定義データを、光学有効面設計形状を定義する数式の係数情報および座標変換情報を記録したデータ形式として出力(保存)することになる。   The optical surface design shape formula definition data file output in step S1 is passed through the optical element design / manufacturing information integration system 50 shown in FIG. Data is output. The optical designer who is the system user inputs the optical element design shape formula definition data to the optical design manufacturing support system 50 as shown in FIG. 2, and the coefficient information and coordinates of the formula defining the optical effective surface design shape. The conversion information is output (saved) as a recorded data format.

光学素子設計形状数式定義データベース11のデータ形式については、一般的なリレーショナルデータベースの内部データ管理による方法、あるいはファイル管理による方法であってもよく、本発明ではこれらのデータベース形式を限定しない。リレーショナルデータベースによる方法の場合、光学素子設計製造情報統合システム50から入力された光学有効面設計形状数式定義データファイルに対し、設計形状データ管理システム51に備えられたデータ管理機能により内部データ解析が行われる。データ解析結果に基づき、光学素子設計形状数式定義データベースの内部データにそれぞれデータ出力される。   The data format of the optical element design shape mathematical formula definition database 11 may be a method based on internal data management of a general relational database or a method based on file management. In the present invention, these database formats are not limited. In the case of a method using a relational database, internal data analysis is performed on the optical effective surface design shape formula definition data file input from the optical element design / manufacturing information integration system 50 by the data management function provided in the design shape data management system 51. Is called. Based on the data analysis result, the data is output as internal data in the optical element design shape mathematical formula definition database.

一方、ファイル管理による方法を採用する場合、設計形状データ管理システム51では光学素子に対する光学有効面の関係などから決定するファイル管理ルールが定義されている。このファイル管理ルールに基づき、光学素子設計製造情報統合システム50から入力された光学有効面設計形状数式定義データファイルは、設計形状データ管理システム51を介して光学素子設計形状数式定義データベース11にファイルに出力される。   On the other hand, when the file management method is adopted, the design shape data management system 51 defines a file management rule that is determined from the relationship of the optical effective surface to the optical element. Based on this file management rule, the optical effective surface design shape formula definition data file input from the optical element design / manufacturing information integration system 50 is stored in the optical element design shape formula definition database 11 via the design shape data management system 51. Is output.

次にステップS2で行う光学有効面形状に関する設計制約条件チェックは、図1に示す光学素子設計形状数式定義データベース11に保存された光学有効面形状の設計情報と、形状装置制約条件データベース13に格納された情報をもとに行われる。   Next, the design constraint condition check regarding the optical effective surface shape performed in step S2 is stored in the optical effective surface shape design information stored in the optical element design shape mathematical formula definition database 11 shown in FIG. It is done based on the information.

システムユーザである光学設計者は、光学素子設計製造情報統合システム50をユーザインタフェースとして制約条件判定ツール53を起動し、ステップS1で設計した光学有効面設計形状に対し制約条件の確認を行う。このとき制約条件判定ツール53は、判定に必要となる形状測定装置の装置制約条件に関する情報を、形状計測装置制約条件データベース13から抽出する。判定対象となる光学有効面設計形状情報については、設計形状データ管理システム51を介して光学素子設計形状数式定義データベース11より取得する。制約条件判定ツール53には、光学素子設計形状数式定義データベース11から入力される光学有効面設計形状情報に対し、光学有効面形状を計算する演算手段を備えている。光学有効面形状演算手段により算出された光学有効面設計形状において、たとえば光学有効面内の最大傾斜角度について、形状計測装置制約条件データベース13から抽出した装置制約条件のデータを参照し、測定可能な傾斜角度範囲内であるかを判定する。制約条件判定ツール53より出力される判定結果は、光学素子設計製造情報統合システム50を介してシステムアプリケーションの画面に出力される。同時に判定結果は光学素子設計製造情報統合システム50内で管理する内部データとしても出力され、判定結果NGの場合には、ステップS4の光学素子設計に処理を進められないようになっている。つまり、本発明で提供する光学素子設計製造情報統合システム50は、制約条件判定ツール53の判定結果出力に基づき、図2に示すワークフロー(工程)を制御する機能を備えていることを特徴とする。   An optical designer who is a system user activates the constraint condition determination tool 53 using the optical element design / manufacturing information integration system 50 as a user interface, and confirms the constraint conditions for the optical effective surface design shape designed in step S1. At this time, the constraint condition determination tool 53 extracts information related to the device constraint condition of the shape measuring device necessary for the determination from the shape measuring device constraint condition database 13. The optical effective surface design shape information to be determined is acquired from the optical element design shape formula definition database 11 via the design shape data management system 51. The constraint condition determination tool 53 includes calculation means for calculating the optical effective surface shape with respect to the optical effective surface design shape information input from the optical element design shape mathematical formula definition database 11. In the optical effective surface design shape calculated by the optical effective surface shape calculating means, for example, the maximum inclination angle in the optical effective surface can be measured by referring to the device constraint data extracted from the shape measuring device constraint database 13. It is determined whether it is within the tilt angle range. The determination result output from the constraint condition determination tool 53 is output to the system application screen via the optical element design / manufacturing information integration system 50. At the same time, the determination result is also output as internal data managed in the optical element design / manufacturing information integration system 50. In the case of the determination result NG, the process cannot proceed to the optical element design in step S4. That is, the optical element design / manufacturing information integration system 50 provided by the present invention has a function of controlling the workflow (process) shown in FIG. 2 based on the determination result output of the constraint condition determination tool 53. .

ステップS3における設計制約条件判定は、判定結果をもとに光学素子設計製造情報統合システム50がワークフロー制御を行う。   In the design constraint condition determination in step S3, the optical element design / manufacturing information integration system 50 performs workflow control based on the determination result.

次にステップS4で行う光学素子設計では、図1に示す3DCADツール52を用い、光学有効面以外の光学素子形状について設計を行う。光学素子設計情報として出力される3DCADデータファイルは、光学素子設計製造情報統合システム50を介し、設計形状データ管理システム51を経由して光学素子設計形状3DCADデータベース10に、3DCADデータ形式でデータ出力される。システムユーザとなる光学素子設計者は、光学素子設計製造情報統合システム50をユーザインタフェースとして3DCADツール52を起動し、設計および設計情報(3DCADデータ)を出力する形式であってもよい。あるいは、光学素子設計製造支援システムに接続された3DCADツールを直接起動し、3DCADツールに備えられた設計形状データ管理システムにリンクされているコマンドを直接操作して、設計情報(3DCADデータ)をデータ出力する形態であってもよい。本発明では、3DCADツールが出力する3DCADデータファイルが、光学素子設計製造情報統合システム50を介して設計情報データ管理システム51で管理された光学素子設計形状3DCADデータベース10にデータ保存されることを特徴とする。   Next, in the optical element design performed in step S4, the 3D CAD tool 52 shown in FIG. 1 is used to design an optical element shape other than the optically effective surface. The 3D CAD data file output as the optical element design information is output in the 3D CAD data format to the optical element design shape 3D CAD database 10 via the design shape data management system 51 via the optical element design / manufacturing information integration system 50. The The optical element designer as a system user may start the 3D CAD tool 52 using the optical element design / manufacturing information integration system 50 as a user interface and output design and design information (3D CAD data). Alternatively, the 3D CAD tool connected to the optical element design / manufacturing support system is directly started, and the command linked to the design shape data management system provided in the 3D CAD tool is directly operated, so that the design information (3D CAD data) is stored as data. The form which outputs may be sufficient. In the present invention, the 3D CAD data file output by the 3D CAD tool is stored in the optical element design shape 3D CAD database 10 managed by the design information data management system 51 via the optical element design / manufacturing information integration system 50. And

次に、ステップS5で行う光学素子形状に関する設計制約条件チェックは、光学素子設計形状3DCADデータベース10に保存された光学素子形状の設計情報と、形状装置制約条件データベース13に格納された情報をもとに行われる。前記したステップS2およびステップS3で行う設計制約条件チェック同様、システムユーザである光学素子設計者は、光学素子設計製造情報統合システム50をユーザインタフェースとし、制約条件判定ツール53を用いて判定を行う。このとき、設計情報として光学素子設計形状3DCADデータベース10から取得した素子設計情報3DCADデータを用いる点が、前記ステップS2、ステップS3における工程と異なる。   Next, the design constraint condition check regarding the optical element shape performed in step S5 is based on the design information of the optical element shape stored in the optical element design shape 3DCAD database 10 and the information stored in the shape device constraint condition database 13. To be done. Similar to the design constraint condition check performed in step S2 and step S3 described above, the optical element designer who is a system user uses the optical element design / manufacturing information integration system 50 as a user interface and makes a determination using the constraint condition determination tool 53. At this time, the element design information 3DCAD data acquired from the optical element design shape 3DCAD database 10 is used as the design information, which is different from the steps S2 and S3.

ステップS7で実施する測定治具、雇設計についても、ステップS4と同様に設計情報である3DCADデータを作成し、図1測定治具、雇設計形状3DCADデータベース12にデータ出力する。ここで使用する3DCADツールの詳細は、前記した光学素子設計で用いる3DCADツールと、ツールに備えられた機能が一部異なるが、設計完了後にデータ出力する際の形態はステップS4と同じである。3DCADツールの機能詳細については、図5を用いて後述する。   For the measurement jig and hiring design performed in step S7, 3D CAD data as design information is created as in step S4, and the data is output to the measuring jig and hiring design shape 3D CAD database 12 in FIG. The details of the 3D CAD tool used here are partially different from those of the 3D CAD tool used in the optical element design described above, but the form when data is output after the design is completed is the same as in step S4. Details of the functions of the 3D CAD tool will be described later with reference to FIG.

この工程で行う具体的な設計制約条件判定とは、たとえば光学素子形状計測で使用する形状測定装置の測定プローブ干渉チェックが挙げられる。制約条件判定ツール53には、光学素子設計情報の3DCADデータと、形状計測装置制約条件データベース13より提供されるプローブ形状3DCADデータを入力とするプローブ干渉チェック演算手段が備えられている。ここでは、被測定面となる光学有効面に隣接する光学有効面とのプローブ干渉、あるいは被測定面となる光学有効面に隣接する光学有効面周辺形状とのプローブ干渉チェックが行われる。なお、本発明では光学有効面形状計測に用いる高精度三次元形状測定装置において、同装置が備えるプローブ形式について接触式、非接触式を特に限定しない。接触式プローブを備える形状測定装置を用いる場合、プローブ形状3DCADデータにはプローブ形状そのものが登録されている。また非接触式プローブを備える形状測定装置を用いる場合は、プローブ形状とあわせて非接触プローブから照射される光波の行路領域を示す形状が登録されている。   The specific design constraint condition determination performed in this step includes, for example, a measurement probe interference check of a shape measuring apparatus used in optical element shape measurement. The constraint condition determination tool 53 is provided with probe interference check calculation means that receives 3D CAD data of optical element design information and probe shape 3D CAD data provided from the shape measurement apparatus constraint condition database 13. Here, the probe interference check with the optical effective surface adjacent to the optical effective surface serving as the measured surface or the probe interference check with the peripheral shape of the optical effective surface adjacent to the optical effective surface serving as the measured surface is performed. In the present invention, in the high-precision three-dimensional shape measuring apparatus used for measuring the optical effective surface shape, the contact type and the non-contact type are not particularly limited with respect to the probe type provided in the apparatus. In the case of using a shape measuring device including a contact probe, the probe shape itself is registered in the probe shape 3D CAD data. In the case of using a shape measuring apparatus including a non-contact type probe, a shape indicating a path region of a light wave irradiated from the non-contact probe is registered together with the probe shape.

また、ステップS5で行う光学素子形状に関する設計制約条件チェックでは、設計された光学素子形状の大きさに対する設計制約条件チェックなども行われる。この場合、形状装置制約条件データベース13より取得する形状測定装置搭載可能ワークサイズに対し、測定可能な光学素子サイズに収まっているかをチェックする演算手段を制約条件判定ツール53は備えている。   In the design constraint condition check regarding the optical element shape performed in step S5, a design constraint condition check for the size of the designed optical element shape is also performed. In this case, the constraint condition determination tool 53 includes a calculation unit that checks whether or not the shape measurement apparatus mountable work size acquired from the shape apparatus constraint condition database 13 is within the measurable optical element size.

ステップS6における設計制約条件判定は、ステップS3と同様に、判定結果をもとに光学素子設計製造情報統合システム50がワークフロー制御を行う。   In the design constraint condition determination in step S6, the optical element design / manufacturing information integration system 50 performs workflow control based on the determination result, as in step S3.

次に、ステップS9で行う測定治具、雇に関する設計制約条件チェックに関しても、これまで説明した前工程(ステップS2、ステップS5)とほぼ同様である。制約条件判定ツール53が入力データとする設計情報が、光学素子設計形状3DCADデータベース10、光学素子設計形状数式定義データベース11に加え、測定治具、雇設計形状3DCADデータベース12からデータ取得する点が異なる。ここでは、測定治具および測定雇形状を反映させた上で、前記した前工程で実施する被測定面傾斜角度チェックや、形状測定装置搭載可能ワークサイズに対する測定治具、雇を含めたサイズチェックを行う。判定結果をもとに光学素子設計製造情報統合システム50がワークフロー制御を行う点は、前記した前工程の制約条件判定工程と同様である。   Next, the measurement jig and the design constraint condition check regarding employment performed in step S9 are substantially the same as the previous steps (steps S2 and S5) described so far. The design information that the constraint condition determination tool 53 receives as input data is different from the data acquisition from the optical jig design shape 3D CAD database 10 and the optical element design shape mathematical formula definition database 11 as well as from the measurement jig and the hiring design shape 3D CAD database 12. . Here, after reflecting the measurement jig and the shape of the measurement job, check the tilt angle of the surface to be measured performed in the preceding process, the measurement jig for the workpiece size that can be mounted on the shape measurement device, and the size check including employment I do. The point that the optical element design / manufacturing information integration system 50 performs workflow control based on the determination result is the same as the restriction condition determination step in the previous step.

次に、ステップS12に示す測定入力データ作成では、2においてシステムユーザは光学素子設計製造情報統合システム50をユーザインタフェースとし、光学素子計測システム54を利用して光学有効面形状計測に際し必要となる測定条件を入力する。具体的には、光学素子計測システム54の中の一機能である図示しない測定入力データ作成ツール(メニュー)から、測定領域、測定点数、プローブ走査速度などの測定条件を設定する。入力した測定条件データは、光学素子計測システム54を経由して測定条件データベース14に出力される。なお、基準マークを備えた測定治具を用いた光学面形状測定を実施する場合、測定に際し座標変換データを算出するために、測定治具の三次元座標測定結果が必要となる。この測定治具三次元座標測定結果は、測定治具三次元座標測定装置測定結果データベース16に予め登録しておく。光学素子計測システム54には、以下に示す各データベースから各種設計情報を抽出し、さらに測定治具三位次元座標測定結果を取得して、測定に必要となる座標変換情報を算出しデータ出力する演算手段が備えられている。   Next, in the measurement input data creation shown in step S12, in 2, the system user uses the optical element design / manufacturing information integration system 50 as a user interface and uses the optical element measurement system 54 to perform measurement necessary for measuring the optical effective surface shape. Enter the condition. Specifically, measurement conditions such as a measurement area, the number of measurement points, and a probe scanning speed are set from a measurement input data creation tool (menu) (not shown) which is one function in the optical element measurement system 54. The input measurement condition data is output to the measurement condition database 14 via the optical element measurement system 54. Note that, when performing optical surface shape measurement using a measurement jig provided with a reference mark, a three-dimensional coordinate measurement result of the measurement jig is required to calculate coordinate conversion data at the time of measurement. The measurement jig three-dimensional coordinate measurement result is registered in advance in the measurement jig three-dimensional coordinate measurement apparatus measurement result database 16. The optical element measurement system 54 extracts various design information from the databases shown below, further acquires measurement jig three-dimensional coordinate measurement results, calculates coordinate conversion information necessary for measurement, and outputs the data. Arithmetic means are provided.

すなわち、以下の4つのデータを使って演算は実行される。なお、演算手段を用いた測定入力データ作成に関しては、後述する実施例において図7を用いて詳細を説明する。
・光学素子設計形状3DCADデータベース10からの光学素子設計形状3DCADデータ
・光学素子設計形状数式定義データベース11からの光学有効面設計形状数式定義データ
・測定治具、雇設計形状3DCADデータベース12からの測定治具設計形状3DCADデータ
・測定治具三次元座標測定装置測定結果データベース16からの測定治具三次元座標測定データ
That is, the calculation is executed using the following four data. Note that the details of the measurement input data creation using the calculation means will be described with reference to FIG.
Optical element design shape 3D CAD data from the optical element design shape 3D CAD database 10 Optical effective surface design shape mathematical expression definition data from the optical element design shape mathematical expression definition database 11 Measurement jig, measurement treatment from the employment design shape 3D CAD database 12 Instrument design shape 3D CAD data / Measurement jig 3D coordinate measurement device Measurement jig 3D coordinate measurement data from measurement result database 16

次に、ステップS13に示す光学素子形状計測工程では、システムユーザは光学素子計測システム54を利用し、測定に必要となる各種測定入力データファイルを図示しない高精度三次元形状測定装置制御コンピュータにダウンロードする。ダウンロードされる情報は、主に
・光学素子設計形状数式定義データベース11に保存された光学有効面設計形状数式定義データファイル
・測定条件データベース14に保存された測定条件データファイル
であるが、本発明ではこれら情報を特に限定しない。
Next, in the optical element shape measurement step shown in step S13, the system user uses the optical element measurement system 54 to download various measurement input data files necessary for measurement to a high-precision three-dimensional shape measurement apparatus control computer (not shown). To do. The information to be downloaded is mainly an optical effective surface design shape formula definition data file saved in the optical element design shape formula definition database 11 and a measurement condition data file saved in the measurement condition database 14, but in the present invention, These information are not particularly limited.

すなわち、図1に示す各種データベースに保存されている情報の内、ステップS13における光学素子形状計測工程で必要となる情報は全てダウンロードされることを特徴とする。なお、このデータダウンロード処理は、光学素子計測システム54に備えられたファイルダウンロード機能による形態であってもよい。あるいは、図示しない高精度三次元形状測定装置制御コンピュータにインストールされている測定プログラムによって、被測定面形状測定シーケンスに移行する前の処理として必要データをダウンロードする形態であってもよい。この場合には、前記測定プログラムは内部処理で光学素子計測システム54に備えられた前記ファイルダウンロード機能を呼び出して処理するものとする。すなわち、本発明で提供する光学素子計測システム54は、前記ファイルダウンロード機能を備えていることを特徴とする。   That is, all the information necessary for the optical element shape measurement process in step S13 is downloaded among the information stored in the various databases shown in FIG. The data download process may be in the form of a file download function provided in the optical element measurement system 54. Or the form which downloads required data as a process before transfering to a to-be-measured surface shape measurement sequence by the measurement program installed in the high precision three-dimensional shape measuring device control computer which is not shown in figure may be sufficient. In this case, the measurement program calls and processes the file download function provided in the optical element measurement system 54 by internal processing. That is, the optical element measurement system 54 provided by the present invention is characterized by having the file download function.

ステップS13において光学有効面形状測定が終了すると、測定結果は図示しない高精度三次元形状測定装置制御コンピュータにデータ保存される。図1に示す光学素子計測システム54は、前記形状測定装置制御コンピュータに保存された測定データをアップロードし、光学素子測定実績データベース15にデータ保存する機能を有することを特徴とする。なお、この測定結果アップロード処理は前記したファイルダウンロード機能と同様、光学素子計測システム54に備えられたファイルアップロード機能を直接利用する形態であってもよい。あるいは、前記測定プログラムの内部処理として前記ファイルアップロード機能を呼び出して処理する形態であってもよい。また、図示しない高精度三次元形状測定装置用コンピュータにインストールされている測定形状解析プログラムを測定終了後に起動し、同プログラムの内部処理として前記ファイルアップロード機能を呼び出して処理する形態であってもよい。   When the optical effective surface shape measurement is completed in step S13, the measurement result is stored in a high-precision three-dimensional shape measuring apparatus control computer (not shown). The optical element measurement system 54 shown in FIG. 1 has a function of uploading measurement data stored in the shape measuring apparatus control computer and storing the data in the optical element measurement result database 15. Note that this measurement result upload processing may be a form in which the file upload function provided in the optical element measurement system 54 is directly used, similar to the file download function described above. Or the form which calls and processes the said file upload function as an internal process of the said measurement program may be sufficient. Alternatively, a measurement shape analysis program installed in a computer for a high-precision three-dimensional shape measurement apparatus (not shown) may be started after the measurement is finished, and the file upload function may be called and processed as internal processing of the program. .

本発明の実施例1は、図1に示す光学素子設計製造支援システムおよびそのサブシステムが、Webサービスを利用したネットワークアプリケーションシステムであることを特徴とする。以下、図4乃至図7を用いて実施例1について詳細を説明する。   Embodiment 1 of the present invention is characterized in that the optical element design and manufacturing support system and its subsystem shown in FIG. 1 are network application systems using Web services. Hereinafter, Example 1 will be described in detail with reference to FIGS.

図4は、図2のステップS2、ステップS3で行う光学有効面設計形状を対象とした設計制約条件チェックの際に使用するWebアプリケーションを説明するための図である。図4に示す光学面設計形状制約条件チェックツールWebアプリケーションは、Webブラウザ上で利用可能な形態となっており、図1における制約条件判定ツール53の一アプリケーションとして提供される。本実施例では、図1における光学素子設計製造情報統合システム50もWebアプリケーションとして提供されており、システムユーザとなる光学素子設計者は、Webブラウザ上で光学素子設計製造情報統合システム50から図4に示すアプリケーションを起動する。   FIG. 4 is a diagram for explaining a Web application used in the design constraint condition check for the optical effective surface design shape performed in steps S2 and S3 in FIG. The optical surface design shape constraint condition check tool Web application shown in FIG. 4 has a form that can be used on a Web browser, and is provided as one application of the constraint condition determination tool 53 in FIG. In the present embodiment, the optical element design / manufacturing information integration system 50 in FIG. 1 is also provided as a Web application, and an optical element designer serving as a system user can access the optical element design / manufacturing information integration system 50 from FIG. Start the application shown in.

図4の光学面設計形状制約条件チェックツールWebアプリケーションを起動後、ユーザはまず設計形状データ管理No.102を入力する。この設計形状データ管理No.102により、図1に示す設計形状データ管理システム51に接続された各データベースのデータリンクが特定される構成となっている。図1のステップS2、ステップS3の段階では、光学素子設計(ステップS4)や測定治具、雇設計(ステップS7)が未実施であるため、ここではステップS1で光学素子設計形状数式定義データベース11に出力した光学有効面数式定義データのみが特定される。なお、図4では設計形状データ管理No.102を直接入力する形態を示しているが、予め設計形状データ管理システム51に保存された管理No.ファイルをファイルオープンして設定する形態であってもよい。あるいは、設計形状データ管理システム51に登録された設計形状データ管理No.がプルダウンメニューとして表示され、そこから選択するような形態であってもよい。   After starting the optical surface design shape constraint check tool Web application of FIG. 102 is entered. This design shape data management No. The data link of each database connected to the design shape data management system 51 shown in FIG. Since the optical element design (step S4), the measuring jig, and the hiring design (step S7) are not performed at the stage of step S2 and step S3 in FIG. 1, here, the optical element design shape mathematical formula definition database 11 at step S1. Only the optically effective surface formula definition data output to is specified. In FIG. 4, the design shape data management No. In this example, the management number stored in advance in the design shape data management system 51 is shown. The file may be opened and set. Alternatively, the design shape data management No. registered in the design shape data management system 51 is stored. May be displayed as a pull-down menu and selected from there.

図4に示す形状測定装置選択103では、図2のステップS13光学素子形状計測で使用する形状測定装置を選定する。ここでは、図1の形状計測装置制約条件データベースに予め登録されている使用可能な形状測定装置の一覧が、プルダウンメニューとして表示される。ユーザはプルダウンメニューから形状測定装置を選択する。なお、図4に示す以外の形態として、たとえば形状計測装置制約条件データベース13に登録されている各形状測定装置別の制約条件データファイルをファイルオープンすることで、測定に使用する形状測定装置を選定する形態であってもよい。   In the shape measuring device selection 103 shown in FIG. 4, the shape measuring device used in step S13 optical element shape measurement in FIG. 2 is selected. Here, a list of usable shape measuring devices registered in advance in the shape measuring device constraint database of FIG. 1 is displayed as a pull-down menu. The user selects a shape measuring device from a pull-down menu. As a form other than that shown in FIG. 4, for example, a shape measuring device to be used for measurement is selected by opening a restriction condition data file for each shape measuring device registered in the shape measuring device restriction condition database 13. It may be a form to do.

設計形状データ管理No.102および形状測定装置選択103を設定後、ユーザは制約条件チェック101ボタンを押す。通常、マウスによるクリック操作でボタンは押されるが、キーボードからボタンを選択、アクティブにし実行する形態も可能となっている。この制約条件チェック101ボタンが押されると、本発明の一実施形態として説明した光学有効面形状に関する設計制約条件チェック(ステップS2、ステップS3)に従い、設計制約条件をクリアするかどうかが判定される。具体的には、設計形状データ管理No.102で特定した光学有効面設計形状に対し、形状測定装置選択103で選定した形状測定装置の装置制約条件をもとに、図1に示す制約条件判定ツール53に備えられた演算手段により判定処理演算が行われる。制約条件判定結果は、図4に示すとおりWebアプリケーション上の画面に制約条件をクリアした場合にはOK、クリアしなかった場合にはNGと表示される。NGとなった場合には、図4に示すように具体的にどのような設計形状制約について満たすことができなかったが表示される。システムユーザである光学設計者は、このNG表示内容に従い、図2において光学設計ステップS2に戻り光学有効面形状について再設計を行うことになる。このように本発明によれば、光学有効面形状設計段階で後工程で使用する形状測定装置に関する装置制約条件チェックが行えるため、光学素子製作後に測定できず十分な形状測定評価ができない、あるいは再設計が必要となるといったミスや戻りを事前に解消できる。さらに本実施例では、光学面設計形状制約条件チェックツールがWebアプリとして提供されるため、ユーザはコンピュータ環境を特に限定することなく、Webブラウザが利用可能な環境であれば使用できるようになっている。   Design shape data management No. After setting 102 and the shape measuring device selection 103, the user presses the constraint check 101 button. Normally, a button is pressed by a click operation with a mouse, but it is also possible to select, activate, and execute a button from a keyboard. When the constraint condition check 101 button is pressed, it is determined whether or not the design constraint condition is cleared according to the design constraint condition check (steps S2 and S3) regarding the optical effective surface shape described as an embodiment of the present invention. . Specifically, the design shape data management No. The optical effective surface design shape specified in 102 is determined by the calculation means provided in the constraint condition determination tool 53 shown in FIG. 1 based on the device constraint conditions of the shape measurement device selected in the shape measurement device selection 103. An operation is performed. As shown in FIG. 4, the restriction condition determination result is displayed as OK when the restriction condition is cleared on the screen on the Web application, and as NG when the restriction condition is not cleared. In the case of NG, as shown in FIG. 4, what specific design shape constraints could not be satisfied is displayed. The optical designer who is a system user returns to the optical design step S2 in FIG. 2 and redesigns the optical effective surface shape according to the contents of the NG display. As described above, according to the present invention, since it is possible to check the device constraint conditions related to the shape measuring device used in the post-process at the optical effective surface shape design stage, it cannot be measured after the optical element is manufactured, and sufficient shape measurement evaluation cannot be performed. Errors and returns that require design can be eliminated in advance. Furthermore, in this embodiment, since the optical surface design shape constraint check tool is provided as a web application, the user can use any web browser available environment without any particular limitation on the computer environment. Yes.

図5は、図2のステップS4乃至ステップS6で行う光学素子設計および光学素子設計制約条件チェックに使用する3DCADツールを説明するための図である。図5に示す3DCADツールは、市販3DCADソフトウェアに対し図示する下記機能が追加されていることを特徴とする。
・設計形状データ管理No.102入力ボックス
・制約条件チェック101ボタン
・光学素子3DCADデータ登録104ボタン
FIG. 5 is a diagram for explaining the 3D CAD tool used for the optical element design and the optical element design constraint check performed in steps S4 to S6 in FIG. The 3D CAD tool shown in FIG. 5 is characterized in that the following functions shown in the figure are added to the commercially available 3D CAD software.
・ Design shape data management No. 102 input box / constraint condition check 101 button / optical element 3D CAD data registration 104 button

システムユーザとなる光学素子設計者は、図5に示す3DCADツールを利用して光学素子形状を設計する。3DCADツールを用いた設計および設計制約条件チェックの具体的なオペレーションは、つぎのとおりである。   An optical element designer serving as a system user designs an optical element shape using the 3D CAD tool shown in FIG. The specific operation of the design and the design constraint check using the 3D CAD tool is as follows.

設計形状データ管理No.102については、図4を用いて説明したとおりである。設計形状データ管理No.102を設定すると、該当する光学有効面設計形状数式定義データをもとに光学有効面形状を計算し、3DCADデータのサーフェス31を自動生成する機能を備えていることを特徴とする。光学有効面設計形状数式定義データには、図5に示す光学有効面の相対位置関係を規定する座標系C2、光学有効面形状を定義する座標系C3の座標変換情報が記録されている。この座標変換情報に基づき、3DCADデータとして図5に示すとおり座標系定義が自動設定される機能も備えている。さらに、3DCADツール上で座標系C2の位置を再定義した場合には、後述する光学素子3DCADデータ登録104ボタンを押した際に、前記した光学有効面設計形状数式定義データに記録された同座標変換情報が自動更新される機能を備えている。座標系C1は、光学素子の測定治具に対する取付基準を定義する座標系であり、素子設計後に定義した座標系C1に関する情報は、座標系C2、C3と同様に光学素子3DCADデータとして保存される。ここで保存された座標系C1と座標系C2の関係、すなわち座標変換情報は、後述する図7を用いた測定入力データ作成で使用される。   Design shape data management No. 102 is as described with reference to FIG. Design shape data management No. When 102 is set, the optical effective surface shape is calculated based on the corresponding optical effective surface design shape mathematical formula definition data, and a function of automatically generating a surface 31 of 3D CAD data is provided. In the optical effective surface design shape mathematical formula definition data, coordinate conversion information of the coordinate system C2 that defines the relative positional relationship of the optical effective surface and the coordinate system C3 that defines the optical effective surface shape shown in FIG. 5 are recorded. Based on this coordinate conversion information, the coordinate system definition is automatically set as 3D CAD data as shown in FIG. Further, when the position of the coordinate system C2 is redefined on the 3D CAD tool, the same coordinates recorded in the optical effective surface design shape mathematical formula definition data when the optical element 3D CAD data registration 104 button described later is pressed. The conversion information is automatically updated. The coordinate system C1 is a coordinate system that defines a reference for mounting the optical element on the measurement jig, and information on the coordinate system C1 defined after the element design is stored as optical element 3DCAD data as in the coordinate systems C2 and C3. . The relationship between the coordinate system C1 and the coordinate system C2, which is stored here, that is, coordinate conversion information, is used in measurement input data creation using FIG.

ユーザである光学素子設計者は、光学有効面サーフェス31が自動生成された後、一般的な3DCADオペレーションにより光学素子形状30を3DCADツール上で設計する。図1のステップS4における光学素子設計が完了すると、ユーザは図5に示す制約条件チェック101ボタンを押す。制約条件チェック101ボタンが押されると、図4に示すWebアプリケーションを利用して既に選定済みの光学有効面形状測定に使用する形状測定装置に関する装置制約条件に対しチェックが行われる。図4の制約条件チェック101ボタン同様、ボタンが押されると本発明の一実施形態として説明した光学素子形状に関する設計制約条件チェック(ステップS5)に従い、設計制約条件をクリアしているかどうかが判定される。ここでの判定処理演算は、図2に示す制約条件判定ツール53に備えられた演算手段が3DCADツール52より呼び出されて行われる。図示しない制約条件判定結果は、図5に示す3DCADツール画面上に表示される。あるいは、3DCADツール53より呼び出される制約条件判定ツール53内の判定演算手段が図示しないWebアプリケーションの形態となっており、同Webアプリケーション出力画面として表示される形態であってもよい。   The optical element designer who is the user designs the optical element shape 30 on the 3D CAD tool by a general 3D CAD operation after the optical effective surface 31 is automatically generated. When the optical element design in step S4 of FIG. 1 is completed, the user presses the constraint condition check 101 button shown in FIG. When the constraint condition check 101 button is pressed, a check is performed on apparatus constraint conditions related to the shape measuring apparatus used for measuring the optical effective surface shape already selected using the Web application shown in FIG. As with the constraint condition check 101 button in FIG. 4, when the button is pressed, it is determined whether the design constraint condition is cleared according to the design constraint condition check (step S5) regarding the optical element shape described as an embodiment of the present invention. The The determination processing calculation here is performed by calling the calculation means provided in the constraint condition determination tool 53 shown in FIG. 2 from the 3D CAD tool 52. The constraint condition determination result (not shown) is displayed on the 3D CAD tool screen shown in FIG. Alternatively, the determination calculation means in the constraint condition determination tool 53 called from the 3D CAD tool 53 is in the form of a Web application (not shown), and may be displayed as the Web application output screen.

制約条件判定結果がNGとなった場合には、具体的にどのような設計形状制約について満たすことができなかったが表示される。システムユーザである光学設計者は、このNG表示内容に従い、図2において光学素子設計ステップS4に戻り光学素子形状について再設計を行うことになる。このように本発明によれば、光学素子形状設計段階で後工程で使用する形状測定装置に関する装置制約条件チェックが行えるため、光学素子製作後に測定できず十分な形状測定評価ができない、あるいは再設計が必要となるといったミスや戻りを事前に解消できる。   When the constraint condition determination result is NG, it is displayed what specific design shape constraints could not be satisfied. The optical designer who is the system user returns to the optical element design step S4 in FIG. 2 and redesigns the optical element shape according to the contents of the NG display. As described above, according to the present invention, since it is possible to check the device constraint conditions related to the shape measuring device used in the post-process at the optical element shape design stage, it cannot be measured after the optical element is manufactured, and sufficient shape measurement evaluation cannot be performed, or redesign is performed. Can eliminate mistakes and returns in advance.

制約条件判定結果がOKとなった場合には、ユーザである光学素子設計者は図5に示す光学素子3DCADデータ登録104ボタンを押す。このボタンも制約条件チェック101ボタン同様、マウスからもキーボードからも入力可能な形態となっている。光学素子3DCADデータ登録104ボタンが押されると、設計形状データ管理No.102に指定した番号と関連付けられて、図1における設計形状データ管理システム51を介して光学素子設計形状3DCADデータベース10にデータ保存される。このとき、座標系C2を光学素子設計前の定義から再定義した場合には、光学素子設計形状数式定義データベース11に保存されている光学有効面設計形状数式定義データに記録された同座標変換情報を自動更新することを特徴とする。   When the constraint condition determination result is OK, the optical element designer as the user presses the optical element 3D CAD data registration 104 button shown in FIG. Like the constraint check 101 button, this button can also be input from the mouse or the keyboard. When the optical element 3DCAD data registration 104 button is pressed, the design shape data management No. The data is stored in the optical element design shape 3D CAD database 10 through the design shape data management system 51 in FIG. At this time, when the coordinate system C2 is redefined from the definition before the optical element design, the same coordinate conversion information recorded in the optical effective surface design shape formula definition data stored in the optical element design shape formula definition database 11 Is automatically updated.

図6は、図2のステップS7、ステップS9およびステップS10で行う測定治具、雇設計、および測定治具、雇設計制約条件チェックに使用する3DCADツールを説明するための図である。図6に示す3DCADツールは、市販3DCADソフトウェアに対し図示する下記機能が追加されていることを特徴とする。
・設計形状データ管理No.102入力ボックス
・制約条件チェック101ボタン
・測定治具、雇3DCADデータ登録105ボタン
FIG. 6 is a diagram for explaining the measurement jig, the hiring design, and the 3D CAD tool used for the measurement jig and hiring design constraint check performed in step S7, step S9, and step S10 in FIG. The 3D CAD tool shown in FIG. 6 is characterized in that the functions shown below are added to the commercially available 3D CAD software.
・ Design shape data management No. 102 Input box / Constraint check 101 button / Measurement jig, Hire 3D CAD data registration 105 button

システムユーザとなる測定治具、雇設計者は、図6に示す3DCADツールを利用して測定治具形状および測定雇形状を設計する。3DCADツールを用いた設計および設計制約条件チェックの具体的なオペレーションは、次のとおりである。   The measurement jig and hire designer who becomes the system user designs the measurement jig shape and the measurement hire shape using the 3D CAD tool shown in FIG. The specific operation of the design and the design constraint check using the 3D CAD tool is as follows.

設計形状データ管理No.102については、図4、図5を用いて説明したとおりである。設計形状データ管理No.102を設定すると、該当する光学有効面設計形状数式定義データと光学素子設計形状3DCADデータが、図2に示す設計形状データ管理システム51を介して特定される。特に光学素子設計形状3DCADデータについては、図2において設計形状データ管理システム51を介して光学素子設計形状3DCADデータベース10から該当データファイルが図6に示す3DCADツールにダウンロードされる。ダウンロードされた既に設計済みの光学素子形状30は、図6に示すとおり3DCADツール画面上に表示される。   Design shape data management No. 102 is the same as that described with reference to FIGS. Design shape data management No. When 102 is set, the corresponding optical effective surface design shape mathematical formula definition data and optical element design shape 3DCAD data are specified via the design shape data management system 51 shown in FIG. In particular, the optical element design shape 3D CAD data is downloaded from the optical element design shape 3D CAD database 10 to the 3D CAD tool shown in FIG. 6 via the design shape data management system 51 in FIG. The downloaded already designed optical element shape 30 is displayed on the 3D CAD tool screen as shown in FIG.

画面表示された光学素子形状30をもとに、測定治具、雇設計者は一般的な3DCADオペレーションにより測定治具32、および測定雇33を3DCADツール上で設計する。過去に設計済みの測定治具および測定雇を流用設計する場合は、図示しない市販3DCADソフトウェアの機能として提供されるファイルオープン機能を用い、流用する測定治具、雇の設計形状3DCADデータを読み込むことができる。   Based on the optical element shape 30 displayed on the screen, the measurement jig and the hire designer design the measurement jig 32 and the measurement hire 33 on the 3D CAD tool by a general 3D CAD operation. When diverting previously designed measurement jigs and measurement hires, use the file open function provided as a function of commercial 3D CAD software (not shown) to read the diverted measurement jigs and hire design shape 3D CAD data. Can do.

図2のステップS7における測定治具および測定雇設計の際には、図6に示すように形状測定装置座標系Cmを定義する。さらに、基準マークを備えた測定治具を用いた光学面形状測定を実施する場合には、図6に示すとおり基準マークで規定される測定治具座標系C0を同様に定義する。なお、基準マークを備えた測定治具を用いた光学面形状測定では、測定治具座標系C0と光学素子取付基準座標系C1との座標変換情報は、厳密には前記した測定治具の三次元座標測定結果から算出される。したがって、図6の3DCADツールを用いた座標系C0の定義は、その他の座標系との関係を視覚的に捉えやすくするための情報として設定しているにすぎない。   At the time of the measurement jig and measurement design in step S7 of FIG. 2, a shape measuring device coordinate system Cm is defined as shown in FIG. Furthermore, when performing optical surface shape measurement using a measurement jig provided with a reference mark, a measurement jig coordinate system C0 defined by the reference mark is similarly defined as shown in FIG. In the optical surface shape measurement using the measuring jig provided with the reference mark, the coordinate conversion information between the measuring jig coordinate system C0 and the optical element mounting reference coordinate system C1 is strictly the third order of the measuring jig described above. Calculated from the original coordinate measurement result. Therefore, the definition of the coordinate system C0 using the 3D CAD tool in FIG. 6 is merely set as information for making it easy to visually grasp the relationship with other coordinate systems.

図2のステップS7における測定治具、雇設計が完了すると、ユーザは図6に示す制約条件チェック101ボタンを押す。制約条件チェック101ボタンが押されると、図5に示す3DCADツールと同様に、既に選定済みの光学有効面形状測定に使用する形状測定装置に関する装置制約条件に対しチェックが行われる。図4、図5の制約条件チェック101ボタン同様、ボタンが押されると本発明の一実施形態として説明した測定治具、雇形状に関する設計制約条件チェック(ステップS9、ステップS10)に従い、設計制約条件をクリアしているかどうかが判定される。ここでの判定処理演算も図5に示す3DCADツール同様、図1に示す制約条件判定ツール53に備えられた演算手段が3DCADツール52より呼び出されて行われる。   When the measurement jig and hiring design in step S7 in FIG. 2 are completed, the user presses the constraint condition check 101 button shown in FIG. When the constraint condition check 101 button is pressed, as with the 3D CAD tool shown in FIG. 5, a check is performed on the apparatus constraint conditions related to the already-selected optical effective surface shape measurement. Similar to the constraint condition check 101 button in FIGS. 4 and 5, when the button is pressed, the design constraint condition is determined according to the design constraint condition check (step S 9, step S 10) related to the measurement jig and the employment shape described as one embodiment of the present invention. Whether or not is cleared. Similar to the 3D CAD tool shown in FIG. 5, the determination processing calculation here is performed by calling the calculation means provided in the constraint condition determining tool 53 shown in FIG. 1 from the 3D CAD tool 52.

図6中の被測定面31を対象とした被測定面傾斜角度チェックの演算処理においては、測定装置座標系Cmに対する測定治具32に取り付けられた光学素子30の傾斜角度θについて、被測定面31の光学有効面設計形状数式定義データに自動反映させる。すなわち、図6に示す3DCADツールは、測定装置座標系Cmと光学素子取付基準座標系C1の関係を、前記光学有効面設計形状数式定義データ内の座標変換情報として自動更新する機能を備えていることを特徴とする。これより、図1に示す制約条件判定ツール53に備えられた設計制約条件判定処理演算手段は、更新された座標変換情報を反映させて被測定面31の光学有効面形状を装置座標系Cmで現される座標として算出し、被測定面傾斜角度チェックを行う。   In the calculation processing of the measurement surface inclination angle check for the measurement surface 31 in FIG. 6, the measurement surface is measured with respect to the inclination angle θ of the optical element 30 attached to the measurement jig 32 with respect to the measurement apparatus coordinate system Cm. 31 is automatically reflected in the optically effective surface design shape mathematical formula definition data. That is, the 3D CAD tool shown in FIG. 6 has a function of automatically updating the relationship between the measurement apparatus coordinate system Cm and the optical element attachment reference coordinate system C1 as coordinate conversion information in the optical effective surface design shape mathematical formula definition data. It is characterized by that. Accordingly, the design constraint condition determination processing calculation means provided in the constraint condition determination tool 53 shown in FIG. 1 reflects the updated coordinate conversion information to change the optical effective surface shape of the measured surface 31 in the apparatus coordinate system Cm. Calculate as the expressed coordinates and check the tilt angle of the measured surface.

その他の設計制約条件判定処理は、図5に示す3DCADツールで行われる処理と同様である。図6に示す3DCADツールにおいても、図示しない測定プローブ干渉チェックや、測定治具サイズについて形状測定装置に搭載可能なサイズになってるかなどが同時に判定演算処理される。   Other design constraint condition determination processing is the same as the processing performed by the 3D CAD tool shown in FIG. In the 3D CAD tool shown in FIG. 6 as well, determination calculation processing is performed simultaneously, such as a measurement probe interference check (not shown) and whether the measurement jig size can be mounted on the shape measuring apparatus.

図示しない制約条件判定結果は、図6に示す3DCADツール画面上に表示される。あるいは、3DCADツール53より呼び出される制約条件判定ツール53内の判定演算手段が図示しないWebアプリケーションの形態となっており、同Webアプリケーション出力画面として表示される形態であってもよい。   The constraint condition determination result (not shown) is displayed on the 3D CAD tool screen shown in FIG. Alternatively, the determination calculation means in the constraint condition determination tool 53 called from the 3D CAD tool 53 is in the form of a Web application (not shown), and may be displayed as the Web application output screen.

制約条件判定結果がNGとなった場合には、具体的にどのような設計形状制約について満たすことができなかったが表示される。システムユーザである光学設計者は、このNG表示内容に従い、図2において測定治具、雇設計ステップS7に戻り、測定治具および測定雇形状について再設計を行うことになる。このように本発明によれば、測定治具、雇設計段階で、後工程で使用する形状測定装置に関する装置制約条件チェックが行える。したがって、測定治具や測定雇を製作後に測定できず十分な形状測定評価ができない、あるいは再設計が必要となるといったミスや戻りを事前に解消できる。   When the constraint condition determination result is NG, it is displayed what specific design shape constraints could not be satisfied. The optical designer who is the system user returns to the measurement jig / employment design step S7 in FIG. 2 according to the NG display contents, and redesigns the measurement jig and the measurement employment shape. As described above, according to the present invention, it is possible to check the device constraint conditions related to the shape measuring device used in the post-process at the measurement jig and hiring design stage. Accordingly, it is possible to eliminate in advance errors and returns such as measurement jigs and measurement jobs cannot be measured after production and sufficient shape measurement evaluation cannot be performed, or redesign is required.

制約条件判定結果がOKとなった場合には、ユーザである測定治具、雇設計者は図6に示す測定治具、雇3DCADデータ登録105ボタンを押す。このボタンも制約条件チェック101ボタン同様、マウスからもキーボードからも入力可能な形態となっている。測定治具、雇3DCADデータ登録104ボタンが押されると、設計形状データ管理No.102に指定した番号と関連付けられて、図1における設計形状データ管理システム51を介して測定治具、雇設計形状3DCADデータベース12にデータ保存される。   If the constraint condition determination result is OK, the measurement jig as the user and the hiring designer press the measurement jig and hiring 3D CAD data registration 105 button shown in FIG. Like the constraint check 101 button, this button can also be input from the mouse or the keyboard. When the measurement jig, hiring 3D CAD data registration 104 button is pressed, the design shape data management No. The data is stored in the measurement jig / employed design shape 3D CAD database 12 through the design shape data management system 51 in FIG.

図7は、図1のステップS12で行う測定入力データ作成の際に使用するWebアプリケーションを説明するための図である。図7に示す光学素子計測システム測定準備メニューWebアプリケーションは、Webブラウザ上で利用可能な形態となっており、光学素子計測システム54のアプリケーションとして提供される。システムユーザは、Webブラウザ上で光学素子設計製造情報統合システム50を経由して光学素子計測システム54を呼び出し、その中の一メニューとして提供される図7に示すアプリケーションを起動する。   FIG. 7 is a diagram for explaining a Web application used when creating measurement input data performed in step S12 of FIG. The optical element measurement system measurement preparation menu Web application shown in FIG. 7 has a form that can be used on a Web browser, and is provided as an application of the optical element measurement system 54. The system user invokes the optical element measurement system 54 via the optical element design / manufacturing information integration system 50 on the Web browser, and activates the application shown in FIG. 7 provided as a menu therein.

図7の測定準備メニューWebアプリケーションを起動すると、計測工程管理No.106が自動設定される。この管理No.は102に示す光学素子計測システム54により管理される番号であり、以下に示すデータを関連付けることを特徴とする。
・光学素子形状計測の対象となる被測定物および測定治具、雇の設計形状情報を一元管理する前記設計形状データ管理No.
・測定条件データベース14に保存される測定条件データ
・光学素子測定実績データベース15に保存される測定実績データ
When the measurement preparation menu Web application in FIG. 106 is automatically set. This management No. Is a number managed by the optical element measurement system 54 shown in 102, and is characterized by associating the following data.
The above-mentioned design shape data management No. 1 that centrally manages the object to be measured, the measuring jig, and the hired design shape information.
Measurement condition data stored in the measurement condition database 14 Measurement result data stored in the optical element measurement result database 15

設計形状データ管理No.102については、図4乃至図6を用いて説明したとおりである。設計形状データ管理No.102を設定すると、該当する光学有効面設計形状数式定義データと光学素子設計形状3DCADデータ、および測定治具、雇設計形状3DCADデータが、図1に示す設計形状データ管理システム51を介して特定される。   Design shape data management No. 102 is as described with reference to FIGS. Design shape data management No. When 102 is set, the corresponding optical effective surface design shape mathematical formula definition data, optical element design shape 3D CAD data, measurement jig, and hire design shape 3D CAD data are specified via the design shape data management system 51 shown in FIG. The

図7の測定準備メニューWebアプリケーションに対し、ユーザは測定条件設定108ボタンを押し、図示しない測定条件設定画面上で各種測定条件を入力設定する。また、解析条件設定109ボタンを押し、図示しない解析条件設定画面上で各種測定形状解析条件を入力設定する。さらに、特開平11−14906に開示されているような基準マークを備えた測定治具を用いた光学面形状測定を実施する場合には、測定治具三次元座標測定結果ファイルオープン107ボタンを押し、測定治具三次元座標測定結果ファイルを読み込む。測定治具三次元座標測定結果ファイルオープン107ボタンは、図1に示す光学素子計測システム54を介して測定治具三次元座標測定装置即手結果データベース16にアクセス可能な構成となっている。   For the measurement preparation menu Web application in FIG. 7, the user presses the measurement condition setting 108 button, and inputs and sets various measurement conditions on a measurement condition setting screen (not shown). Also, an analysis condition setting 109 button is pressed to input and set various measurement shape analysis conditions on an analysis condition setting screen (not shown). Further, when performing optical surface shape measurement using a measuring jig having a reference mark as disclosed in JP-A-11-14906, the measurement jig three-dimensional coordinate measurement result file open 107 button is pressed. Read the measurement jig 3D coordinate measurement result file. The measurement jig three-dimensional coordinate measurement result file open 107 button is configured to be accessible to the measurement jig three-dimensional coordinate measurement apparatus immediate result database 16 via the optical element measurement system 54 shown in FIG.

測定条件設定108、解析条件設定109などに条件入力設定後、ユーザは測定準備(測定装置入力ファイルアップロード)110ボタンを押す。ボタンが押されると、本発明の一実施形態として説明した図1のステップS12における測定入力データ作成に従い、設定した測定条件、解析条件などの情報を図示しない高精度三次元形状測定装置制御コンピュータにファイル出力する。   After setting the condition input in the measurement condition setting 108, the analysis condition setting 109, etc., the user presses the measurement preparation (measurement device input file upload) 110 button. When the button is pressed, in accordance with the measurement input data creation in step S12 of FIG. 1 described as an embodiment of the present invention, information such as the set measurement conditions and analysis conditions is not shown in the high-precision three-dimensional shape measuring apparatus control computer (not shown). Output to file.

ここで、特基準マークを備えた測定治具を用いた光学面形状測定を実施する場合には、図6におけるC0座標系からC2座標系への座標変換行列を自動算出する。詳細には、前記測定治具三次元座標測定結果ファイルに記録されたデータを用い、図6におけるC0座標系からC1座標系への座標変換行列を算出する。C1座標系からC2座標系への座標変換情報は、図5に示す3DCADツールを用いて既に設定済みである。したがって、これら二つの座標変換情報をもとにC0座標系からC2座標系への座標変換行列は算出可能である。算出した座標変換情報に基づき、設計形状データ管理No.102で関連付けされた光学有効面設計形状数式定義データ内の座標変換情報は更新された後に、図示しない高精度三次元形状測定装置制御コンピュータにファイル出力される。このように、図7の測定準備メニューWebアプリケーションには、測定の際に必要となる座標変換情報を測定治具三次元座標測定結果を取得した上で自動算出し、データ出力する演算手段が備えられていることを特徴とする。   Here, when the optical surface shape measurement using the measuring jig provided with the special reference mark is performed, the coordinate conversion matrix from the C0 coordinate system to the C2 coordinate system in FIG. 6 is automatically calculated. Specifically, a coordinate conversion matrix from the C0 coordinate system to the C1 coordinate system in FIG. 6 is calculated using data recorded in the measurement jig three-dimensional coordinate measurement result file. The coordinate conversion information from the C1 coordinate system to the C2 coordinate system has already been set using the 3D CAD tool shown in FIG. Therefore, a coordinate transformation matrix from the C0 coordinate system to the C2 coordinate system can be calculated based on these two coordinate transformation information. Based on the calculated coordinate conversion information, the design shape data management No. The coordinate conversion information in the optical effective surface design shape mathematical formula definition data associated in 102 is updated and then output as a file to a high-precision three-dimensional shape measuring apparatus control computer (not shown). As described above, the measurement preparation menu Web application shown in FIG. 7 includes calculation means for automatically calculating the coordinate conversion information necessary for measurement after obtaining the measurement jig three-dimensional coordinate measurement result and outputting the data. It is characterized by being.

本発明の実施例2は、図1に示す光学素子設計製造支援システムおよびそのサブシステムが、Webサービスを利用しないネットワークアプリケーションシステムであることを特徴とする。本実施例では、図4および図6に示すGUIアプリケーションはWebブラウザを介して利用可能なWebアプリケーションの形態ではなく、同アプリケーションがインストールされているコンピュータ環境に依存したアプリケーションである。この場合、本発明の一番目の実施例と比較して、Webサービスを利用していないため、図1に示す各システムを動作させるためのWebサーバを必要としないことが特徴として挙げられる。その他の実施形態およびその実施形態から得られる効果については同様である。   A second embodiment of the present invention is characterized in that the optical element design / manufacturing support system and its subsystem shown in FIG. 1 are network application systems that do not use Web services. In this embodiment, the GUI application shown in FIGS. 4 and 6 is not a form of a Web application that can be used via a Web browser, but an application depending on a computer environment in which the application is installed. In this case, as compared with the first embodiment of the present invention, since a Web service is not used, a Web server for operating each system shown in FIG. 1 is not required. Other embodiments and effects obtained from the embodiments are the same.

(その他の実施例)
本発明のその他の実施例として、光学素子成形用金型に適用した実施形態を説明する。これまで本発明の実施例として、図2に示す工程に従い光学素子設計製造を対象とした例を説明してきたが、本発明は設計製造対象を光学素子成形用金型とした場合にも実施可能である。図2のステップS8における光学素子製作において、光学素子成形用金型を用いた成形加工による素子製造を行う場合、光学素子成形用金型についても光学素子と同様に高精度三次元形状測定装置による光学有効面形状測定が必須となる。この場合、図2に示す各工程(ステップ)における処理対象を光学素子成形用金型に置き換えるだけで、図1に示す各種システム、ツール、データベースが適用可能である。
(Other examples)
As another example of the present invention, an embodiment applied to an optical element molding die will be described. As an example of the present invention, the example for the optical element design and production has been described according to the process shown in FIG. 2, but the present invention can be implemented even when the design and production target is an optical element molding die. It is. When manufacturing an element by molding using an optical element molding die in the optical element fabrication in step S8 of FIG. 2, the optical element molding die is also measured by a high-precision three-dimensional shape measuring apparatus in the same manner as the optical element. Optical effective surface shape measurement is essential. In this case, the various systems, tools, and databases shown in FIG. 1 can be applied only by replacing the processing target in each process (step) shown in FIG. 2 with an optical element molding die.

本発明で提供する光学素子設計製造支援システムおよび光学素子計測システムは、設計製造対象を光学素子成形用金型とした場合についても運用可能な構成であることを特徴とする。   The optical element design / manufacturing support system and the optical element measurement system provided by the present invention are characterized in that they can be operated even when the design / manufacturing target is an optical element molding die.

第1の実施の形態における光学素子設計製造支援システムを示すブロック図1 is a block diagram showing an optical element design / manufacturing support system according to a first embodiment; 第1の実施の形態における光学素子設計製造工程を説明するフローチャートFlowchart explaining the optical element design and manufacturing process in the first embodiment 第1の実施の形態における光学有効面設計形状数式定義データファイルの模式図Schematic diagram of optical effective surface design shape mathematical formula definition data file in the first embodiment 第1の実施例における光学面設計形状制約条件チェックツールWebアプリケーションの模式図Schematic diagram of optical surface design shape constraint check tool Web application in the first embodiment 第1の実施例における光学素子設計用3DCADツールの模式図Schematic diagram of 3D CAD tool for optical element design in the first embodiment 第1の実施例における測定治具、雇設計用3DCADツールの模式図Schematic diagram of measurement jig and 3D CAD tool for hiring design in the first embodiment 第1の実施例における測定入力データ作成Webアプリケーションの模式図Schematic diagram of measurement input data creation Web application in the first embodiment 従来技術における金型製造方法を説明するためのフローチャートFlowchart for explaining a mold manufacturing method in the prior art 従来技術における金型製造支援システム構成の説明図Explanatory drawing of the mold manufacturing support system configuration in the prior art

符号の説明Explanation of symbols

10 光学素子設計形状3DCADデータベース
11 光学素子設計形状数式定義データベース
12 測定治具、雇設計形状3DCADデータベース
13 形状測定装置制約条件データベース
14 測定条件データベース
15 光学素子測定実績データベース
16 測定治具三次元座標測定装置測定結果データベース
20 タグ
21 パラメータ
30 光学素子形状
31 被測定面
32 測定治具
33 測定雇
50 光学素子設計製造情報統合システム
51 設計形状データ管理システム
52 3DCADツール
53 制約条件判定ツール
54 光学素子計測システム
101 制約条件チェックボタン
102 設計形状データ管理No.設定ボックス
103 形状測定装置選択プルダウンメニュー
104 光学素子3DCADデータ登録ボタン
105 測定治具、雇3DCADデータ登録ボタン
106 計測工程管理No.設定ボックス
107 測定治具三次元座標測定結果ファイルオープンボタン
108 測定条件設定ボタン
109 解析条件設定ボタン
110 測定準備(測定装置入力ファイルアップロード)ボタン
211 加工装置データベース
212 加工実績データベース
213 工程設計ツール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical element design shape 3DCAD database 11 Optical element design shape numerical formula definition database 12 Measurement jig, employment design shape 3DCAD database 13 Shape measuring apparatus constraint database 14 Measurement condition database 15 Optical element measurement results database 16 Measurement jig three-dimensional coordinate measurement Device measurement result database 20 Tag 21 Parameter 30 Optical element shape 31 Surface to be measured 32 Measurement jig 33 Measurement employment 50 Optical element design / manufacturing information integration system 51 Design shape data management system 52 3D CAD tool 53 Constraint condition determination tool 54 Optical element measurement system 101 Restriction condition check button 102 Design shape data management No. Setting box 103 Shape measuring device selection pull-down menu 104 Optical element 3D CAD data registration button 105 Measurement jig, hiring 3D CAD data registration button 106 Measurement process control No. Setting box 107 Measurement jig 3D coordinate measurement result file open button 108 Measurement condition setting button 109 Analysis condition setting button 110 Measurement preparation (measurement device input file upload) button 211 Machining device database 212 Machining result database 213 Process design tool

Claims (7)

コンピュータネットワークシステムに接続されたネットワークアプリケーションとして構築されている光学素子設計製造支援システムにおいて、光学素子の設計形状データを記録する光学素子設計形状データベースと、測定治具および測定雇の設計形状データを記録する測定治具、測定雇データベースと、光学素子の形状をする形状計測装置の装置制約条件データベースと、前記各データベースに記録されているデータをもとに、光学素子並びに測定治具および測定雇の、形状計測装置の測定精度に基づく設計制約条件を判定する演算手段と、該演算手段による演算した結果を出力する出力手段とを備えていることを特徴とする光学素子設計製造支援システム。   In an optical element design and manufacturing support system built as a network application connected to a computer network system, an optical element design shape database for recording optical element design shape data, and measurement shape data for measurement jigs and measurement workers are recorded. Measurement jig, measurement job database, device constraint database of the shape measurement device that shapes the optical element, and data recorded in each database, the optical element, measurement jig, and measurement job An optical element design / manufacturing support system comprising: an operation means for determining a design constraint condition based on the measurement accuracy of the shape measuring apparatus; and an output means for outputting a result calculated by the operation means. 前記演算手段により演算した結果に基づき、光学素子設計製造工程のワークフローを制御する機能を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光学素子設計製造支援システム。   The optical element design / manufacturing support system according to claim 1, further comprising a function of controlling a workflow of an optical element design / manufacturing process based on a result calculated by the calculating unit. 前記光学素子設計形状データベースのデータ形式は、光学有効面設計形状を定義する数式の係数情報および座標変換情報を記録したデータ形式と、光学素子の形状を記録した3DCADデータ形式であり、
異なる前記2つのデータ形式からなる光学素子設計形状データと、3DCADデータとして記録される前記測定治具および測定雇の設計形状データは、設計形状データ管理システムにより一元管理されていることを特徴とする請求項1に記載の光学素子設計製造支援システム。
The data format of the optical element design shape database is a data format in which coefficient information and coordinate conversion information of mathematical formulas defining the optical effective surface design shape are recorded, and a 3D CAD data format in which the shape of the optical element is recorded.
The optical element design shape data composed of the two different data formats, and the measurement jig and measurement shape design shape data recorded as 3D CAD data are centrally managed by a design shape data management system. The optical element design manufacturing support system according to claim 1.
前記請求項3に記載の光学素子設計製造支援システムは、測定条件を記録する測定条件データベースと、光学素子の測定データを記録する光学素子測定実績データベースが接続された光学素子計測システムを有しており、
前記設計形状データ管理システムと前記光学素子計測システムからのデータに基づいて、
光学素子の設計を行う光学素子設計製造支援システム。
The optical element design and manufacturing support system according to claim 3 includes an optical element measurement system to which a measurement condition database for recording measurement conditions and an optical element measurement record database for recording measurement data of optical elements are connected. And
Based on the data from the design shape data management system and the optical element measurement system,
Optical element design support system for designing optical elements.
前記光学素子計測システムには、更に、測定治具の三次元座標測定データを記録する測定治具三次元座標測定データベースが接続されており、
前記光学素子設計形状データと、前記測定治具三次元座標測定データベースとを用い、
測定治具の座標系と、光学素子の光学有効面の相対位置を定義するための座標系との座標変換行列を演算する演算手段を備えていることを特徴とする請求項4に記載の光学素子計測システム。
The optical element measurement system is further connected to a measurement jig three-dimensional coordinate measurement database for recording three-dimensional coordinate measurement data of the measurement jig,
Using the optical element design shape data and the measurement jig three-dimensional coordinate measurement database,
5. The optical system according to claim 4, further comprising a calculation means for calculating a coordinate transformation matrix between the coordinate system of the measuring jig and the coordinate system for defining the relative position of the optical effective surface of the optical element. Element measurement system.
前記光学素子設計製造支援システムが、Webアプリケーションとして構築されていることを特徴とする請求項1に記載の光学素子設計製造支援システム。   The optical element design / manufacturing support system according to claim 1, wherein the optical element design / manufacturing support system is constructed as a Web application. 前記設計製造対象が光学素子成形用金型であることを特徴とする請求項1乃至請求項6に記載の光学素子設計製造支援システム。   7. The optical element design / manufacturing support system according to claim 1, wherein the object of design / manufacturing is an optical element molding die.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101401420B1 (en) 2012-09-28 2014-05-30 (주)애니캐스팅 Gating design model automatic creation method
JP2015096808A (en) * 2013-11-15 2015-05-21 Jfeスチール株式会社 Method of measuring plate thickness

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03269312A (en) * 1990-03-20 1991-11-29 Toyota Motor Corp Method for preparing measurement procedure program
JPH08235236A (en) * 1995-02-28 1996-09-13 Hitachi Ltd Assembly order prparation device and assembly order preparation method
JPH11213028A (en) * 1998-01-29 1999-08-06 Mazda Motor Corp Device and method for supporting design of molding die, and computer-readable storage medium
JP2000097684A (en) * 1998-09-22 2000-04-07 Olympus Optical Co Ltd Measurement method for position relation between faces of optical devices and holding device holding optical device used for it
JP2002153993A (en) * 2000-11-22 2002-05-28 Toyota Motor Corp Device for designing welding jig
JP2002250622A (en) * 2000-12-18 2002-09-06 Olympus Optical Co Ltd Shape-measuring method and device for optical element, and its type
JP2003044544A (en) * 2001-08-02 2003-02-14 Incs Inc Support apparatus and program for mold processing
JP2004150930A (en) * 2002-10-30 2004-05-27 Toyota Motor Corp Method for coordinating measuring point data with cad data
JP2005114939A (en) * 2003-10-06 2005-04-28 Canon Inc Method for manufacturing diffractive optical element and diffractive optical element
JP2006098251A (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Canon Inc Shape measuring instrument and shape measuring method

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03269312A (en) * 1990-03-20 1991-11-29 Toyota Motor Corp Method for preparing measurement procedure program
JPH08235236A (en) * 1995-02-28 1996-09-13 Hitachi Ltd Assembly order prparation device and assembly order preparation method
JPH11213028A (en) * 1998-01-29 1999-08-06 Mazda Motor Corp Device and method for supporting design of molding die, and computer-readable storage medium
JP2000097684A (en) * 1998-09-22 2000-04-07 Olympus Optical Co Ltd Measurement method for position relation between faces of optical devices and holding device holding optical device used for it
JP2002153993A (en) * 2000-11-22 2002-05-28 Toyota Motor Corp Device for designing welding jig
JP2002250622A (en) * 2000-12-18 2002-09-06 Olympus Optical Co Ltd Shape-measuring method and device for optical element, and its type
JP2003044544A (en) * 2001-08-02 2003-02-14 Incs Inc Support apparatus and program for mold processing
JP2004150930A (en) * 2002-10-30 2004-05-27 Toyota Motor Corp Method for coordinating measuring point data with cad data
JP2005114939A (en) * 2003-10-06 2005-04-28 Canon Inc Method for manufacturing diffractive optical element and diffractive optical element
JP2006098251A (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Canon Inc Shape measuring instrument and shape measuring method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101401420B1 (en) 2012-09-28 2014-05-30 (주)애니캐스팅 Gating design model automatic creation method
JP2015096808A (en) * 2013-11-15 2015-05-21 Jfeスチール株式会社 Method of measuring plate thickness

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