JP2580338B2 - Method and apparatus for processing optical element - Google Patents
Method and apparatus for processing optical elementInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光学素子、特にレンズの研削、研磨加工等を
行う際に、レンズの研削、研磨表面の曲率半径を測定し
ながら研削、研磨加工等を効率よく行う光学素子の加工
方法及び装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to grinding and polishing while measuring the radius of curvature of the grinding and polishing surface of an optical element, particularly when performing grinding and polishing of a lens. The present invention relates to a method and an apparatus for processing an optical element for efficiently performing such operations.
（従来の技術） 光学素子の球面の測定は、レンズ産業特有のものであ
る。一般に、レンズ球面の測定は、工程（グラインディ
ング、スムージングおよびポリシング）毎に測定方法が
相違するのが普通である。BACKGROUND OF THE INVENTION Measurement of the spherical surface of an optical element is unique to the lens industry. In general, the measurement method of the lens sphere generally differs for each process (grinding, smoothing, and polishing).
即ち、一般にグラインディングおよびスムージング工
程においては、リングフェロメータ（総称として球面計
と称されている）によるニュートン原器との比較による
方法が多く用いられている。That is, in the grinding and smoothing processes, a method based on comparison with a Newton prototype using a ring ferometer (generally referred to as a spherical meter) is generally used.
又、測定精度を向上させることを目的として、エアー
マイクロメータ、電気マイクロメータも利用されている
（光学素子加工技術′84参照）。更に、スムージング工
程における球面測定は、ニュートン原器、又はレーザ干
渉計によって測定及び検査されている。Air micrometer and electric micrometer are also used for the purpose of improving the measurement accuracy (see optical element processing technology '84). In addition, the sphere measurement in the smoothing process has been measured and inspected by Newton prototypes or laser interferometers.
一般的に広く用いられている球面計について説明す
る。A commonly used sphere meter will be described.
かかる球面計は第５図に示すように基準環の中心にダ
イヤルゲージを取り付けたものである。凸レンズの場合
レンズの曲率半径（Ｒ）は次式で求められる。Such a sphere meter has a dial gauge attached to the center of a reference ring as shown in FIG. In the case of a convex lens, the radius of curvature (R) of the lens is obtained by the following equation.
凹レンズの場合はレンズはリングの外側に接するので
リングのD2及びh2を上式に入れればよい。このような球
面計の原理を応用して生産現場においては、基準球面を
用意しておき、この基準球面との相対測定を各工程ごと
に作業者が行っているのが普通である。 In the case of a concave lens, since the lens is in contact with the outside of the ring, D 2 and h 2 of the ring may be entered in the above formula. In a production site, a reference sphere is prepared by applying the principle of such a sphere meter, and an operator generally performs relative measurement with respect to the reference sphere for each process.
又、球面測定の方法として、特開昭62−68264号公報
に記載されているものもあるが、この方法も上述した所
と同様である。Further, as a method of measuring the spherical surface, there is a method described in JP-A-62-68264, and this method is the same as that described above.
（発明が解決しようとする課題） かかる従来の技術には、以下に示す問題点があった。(Problems to be Solved by the Invention) Such a conventional technique has the following problems.
球面計による球面の測定は、工程を管理する重要な中
間検査として行われているが、各工程ごとに作業者が検
査を行う必要があるため作業工数がかかる欠点がある。The measurement of the spherical surface by the sphere meter is performed as an important intermediate inspection for controlling the process, but has a drawback that the number of work steps is required because an operator needs to perform the inspection for each process.
又、これは人間の感覚によって行う測定方法のため測
定圧力を一定にできず、従って光学素子の球面を正確に
測定することができず測定誤差が発生する。In addition, since this is a measurement method performed by the human sense, the measurement pressure cannot be kept constant, so that the spherical surface of the optical element cannot be measured accurately and a measurement error occurs.
更に、球面計のエッジ部と光学素子面とをスムーズに
接触するのが困難であり、前記エッジ部が光学素子面の
一部に強くあたるとキズ、カケ等が発生する。Furthermore, it is difficult to make smooth contact between the edge portion of the sphere meter and the optical element surface, and if the edge portion strongly touches a part of the optical element surface, scratches, chips and the like are generated.
又、加工終了後の光学素子面には汚れ又は微細なスラ
ッジ等が付着しているため測定誤差又はキズ等を防止す
るには光学素子面をフキシ、シルボン紙等でふいてから
測定する必要があり作業工数が多くなる。Also, since dirt or fine sludge is adhered to the optical element surface after processing, it is necessary to wipe the optical element surface with fox, silbon paper, etc. to prevent measurement errors or scratches. There are many man-hours.
本発明は、上記の欠点を解決するように適切に構成し
た上述した種類の自動球面測定方法を利用した光学素子
の加工方法及び装置の提供を目的とする。It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for processing an optical element using an automatic sphere measuring method of the kind described above, which is suitably configured to solve the above-mentioned drawbacks.
（課題を解決するための手段および作用） 本発明の球面測定を利用した光学素子の加工方法は、
光学素子を複数の工程を経て所望の球面に加工するに際
し、 光学素子を１つの加工機の加工軸に保持したままの状
態で、前工程の加工による光学素子の曲率を球面計によ
り自動計測して所望の曲率と比較し、この曲率の差に基
づいて前工程の加工量の補正指令をし、 この加工軸に保持した光学素子にこの加工機による工
程の加工を施した後にこの光学素子の曲率を前記球面計
により自動計測し、所望の曲率と比較するとともにこの
曲率の差に基づいて該工程による加工量を自動補正し、
光学素子の曲率を目標値にするまで該工程による加工を
行うことを特徴とする。(Means and Actions for Solving the Problems) A method for processing an optical element using spherical measurement according to the present invention comprises:
When an optical element is processed into a desired spherical surface through a plurality of processes, the curvature of the optical element in the previous process is automatically measured by a spherical meter while the optical element is held on the processing axis of one processing machine. Then, a command for correcting the amount of processing in the previous process is issued based on the difference between the curvatures, and the optical element held on the processing axis is subjected to the processing in the process by the processing machine. The curvature is automatically measured by the sphere meter, and the processing amount in the process is automatically corrected based on a difference between the curvatures and the desired curvature,
The process is performed until the curvature of the optical element reaches a target value.
また、本発明の球面測定を利用した光学素子の加工装
置は、ラインコントローラで制御しながら複数の加工機
による加工工程を経て所望の球面に加工するに際し、 前工程の加工機で加工された光学素子を保持するホル
ダーを有するワーク軸と、ワーク軸のホルダーに保持さ
れた光学素子を加工する砥石と、ワーク軸と砥石とを相
対移動させて光学素子と砥石とを接離可能にする移動手
段とを備えた加工機と、 前記砥石と前記ホルダーに保持された光学素子との間
に挿抜自在で、かつ前記光学素子の加工面に対向したと
きに該加工面に接触する測定部を有する球面計を一端に
配設したアームと、 アームに配設した球面計の測定部と前記前工程で加工
されたホルダーに保持された光学素子の加工面とを接触
したときに球面計で得られる加工面の曲率と、予めイン
プットされている所望の曲率とを比較測定するととも
に、この曲率の差に基づいて前工程の加工量の補正指令
を前工程の加工機に出し、かつホルダーに保持された光
学素子を前記砥石により加工した後に再び前記球面計の
測定部とこの光学素子の加工面とを接触して得られる加
工面の曲率と所望の曲率とを比較測定し、この曲率の差
に基づいて該加工機による加工量を自動補正し、光学素
子の曲率を目標にするまで該工程による加工を行わせる
コントローラと、 を有することを特徴とする。In addition, the optical element processing apparatus using the sphere measurement of the present invention, when processing into a desired sphere through a processing step by a plurality of processing machines while controlling by a line controller, the optical processing by the processing machine in the previous process A work axis having a holder for holding the element, a grindstone for processing the optical element held on the holder of the work axis, and a moving means for moving the work axis and the grindstone relative to each other so that the optical element and the grindstone can come and go. A spherical surface having a measuring unit that can be inserted and removed between the grindstone and the optical element held by the holder, and that comes into contact with the processing surface when facing the processing surface of the optical element. An arm provided with a gauge at one end, and a processing obtained by the spherical meter when the measuring unit of the spherical meter provided on the arm and the processing surface of the optical element held by the holder processed in the previous step come into contact with each other. Surface In addition to measuring the curvature and a desired curvature previously input, a correction command for a processing amount in the previous process is issued to the processing machine in the previous process based on the difference between the curvatures, and the optical element held in the holder. After processing with the grinding wheel, the measurement unit of the sphere meter and the processing surface of the optical element are again brought into contact with each other to compare and measure the curvature of the processing surface and a desired curvature.Based on the difference between the curvatures, And a controller for automatically correcting the amount of processing by the processing machine and performing processing in the process until the curvature of the optical element is targeted.
さらに、本発明の球面測定を利用した光学素子の加工
装置は、ラインコントローラで制御しながら複数の加工
機による加工工程を経て所望の球面に加工するに際し、 前工程の加工機で加工された光学素子を保持するホル
ダーを有するワーク軸と、ワーク軸のホルダーに保持さ
れた光学素子を加工する砥石と、ワーク軸と砥石とを相
対移動させて光学素子と砥石とを接離可能にする移動手
段とを備えた加工機と、 前記ワーク軸と離れず配設したアダプター軸に保持さ
れる所望の曲率を形成した比較測定物と、 前記比較測定物と前記ホルダーに保持サレタ光学素子
との間で移動自在で、かつ前記比較測定物の所望曲率と
前記光学素子の加工面とに選択的に対向するとともに各
面に接触する測定部を有する球面計を一端に配設したア
ームと、 アームに配設された球面計の測定部と前記前工程で加
工されホルダーに保持された光学素子の加工面および比
較測定物の所望曲率面とにそれぞれ接触したときに得ら
れる各面の曲率を比較測定するとともに、この曲率の差
に基づいて前工程の加工量の補正指令を出し、かつホル
ダーに保持された光学素子を前記砥石により加工した後
に再び前記球面計の測定部とこの光学素子の加工面およ
び比較測定物の所望曲率面とを接触して各面の曲率を比
較測定するとともに、この曲率の差に基づいて該加工機
による加工量を自動補正し、光学素子の曲率を目標値に
するまで該工程による加工を行わせるコントローラと、 を有することを特徴とする。Further, the optical element processing apparatus using the spherical measurement of the present invention is an optical element processing apparatus using a processing machine in a previous process when processing into a desired spherical surface through processing steps by a plurality of processing machines while controlling with a line controller. A work axis having a holder for holding the element, a grindstone for processing the optical element held on the holder of the work axis, and a moving means for moving the work axis and the grindstone relative to each other so that the optical element and the grindstone can come and go. A comparative measurement object having a desired curvature held by an adapter shaft arranged so as not to be separated from the work axis; and a comparative measurement object and the saleta optical element held by the holder. An arm provided at one end with a movable sphere meter having a measuring part selectively facing the desired curvature of the comparative object and the processing surface of the optical element and having contact with each surface; The curvature of each surface obtained when the measurement unit of the sphere meter arranged in the system and the processing surface of the optical element processed in the previous step and held by the holder and the desired curvature surface of the comparative measurement object are respectively contacted. Along with the comparative measurement, a correction command of the processing amount in the previous process is issued based on the difference in the curvature, and after processing the optical element held in the holder by the grindstone, the measuring unit of the spherical meter and the optical element again are processed. The curvature of each surface is compared and measured by making contact with the desired curvature surface of the processing surface and the comparative measurement object, and the amount of processing by the processing machine is automatically corrected based on the difference between the curvatures, and the curvature of the optical element is set to the target value. And a controller for performing the processing in this step until
本発明の球面測定を利用する光学素子の加工方法及び
装置の概念は、第１図に示すように、比較測定物（マス
ターレンズ）６を保持するアダプタ軸５と、球面計４
と、この球面計４を有する移動可能なアーム７と、マス
ターレンズ６と、球面計４とをシリンダ（図示せず）で
移動させかつ当接せしめる移動手段と、インデックス20
の回転軸に取付けた上記アーム７を被測定物（レンズ
３）の測定位置までモータ（図示せず）の回転により移
動させる（即ち、旋回させる）手段とを具備し、レンズ
３とマスターレンズ６との比較測定を行う。上記球面計
４は測定端子22により形成され球面測定器９に接続さ
れ、かつカーブジェネレータ加工機10及び全体の装置
（図示せず）を制御するラインコントローラに接続され
自動計測および自動補正を行い得るように構成する。As shown in FIG. 1, the concept of the optical element processing method and apparatus using the spherical measurement according to the present invention includes an adapter shaft 5 for holding a comparative measurement object (master lens) 6 and a spherical meter 4.
A movable arm 7 having the spherical meter 4, a master lens 6, a moving means for moving and abutting the spherical meter 4 with a cylinder (not shown), and an index 20.
Means for moving (i.e., turning) the arm 7 attached to the rotating shaft of the above to the measurement position of the object to be measured (lens 3) by rotation of a motor (not shown), the lens 3 and the master lens 6. And perform comparative measurements. The sphere meter 4 is formed by a measuring terminal 22 and is connected to a sphere measuring device 9 and is connected to a curve generator machine 10 and a line controller that controls the entire device (not shown), and can perform automatic measurement and automatic correction. The configuration is as follows.
一方、レンズ６はカーブジェネレータ工程から搬送手
段（図示せず）により、次工程の研削、研磨加工機のワ
ーク軸１に取り付けられたレンズホルダ２に搬送され、
エアー吸引装置（図示せず）により吸引保持する。この
ときマスターレンズとの比較測定は完了している。移動
可能なアーム７がレンズ３の測定位置まで移動するとワ
ーク軸１はスピードをコントロールできる装置（図示せ
ず）によりスピードをおとしながら球面計４に接触し、
カーブジェネレータ加工面の球面を測定し、その測定値
を、即ち、マスターレンズと測定レンズとの曲率の差を
カーブジェネレータ加工機10にフィードバックする。そ
の値が目標値と異なった場合には、カーブジェネレータ
加工機10は砥石軸及びワーク軸の数値を変更して加工量
の自動補正を行う。測定が終了するとワーク軸１は上昇
し、定位置にもどり球面計４をもつアーム７はモータ
（図示せず）の回転によりもとの定位置にもどり、ワー
ク軸１は下降し砥石８に接触し下軸12が揺動機構（図示
せず）により研削、研磨加工を行う。所定時間後ワーク
軸１は上昇し定位置にもどると、エアー又は市水装置
（図示せず）によりパイプ15からエアー又は市水がレン
ズ３が吹付けられ、レンズ３を洗浄する。On the other hand, the lens 6 is conveyed from the curve generator process to the lens holder 2 attached to the work shaft 1 of the grinding and polishing machine in the next process by a conveying means (not shown),
The air is suction-held by an air suction device (not shown). At this time, the comparison measurement with the master lens has been completed. When the movable arm 7 moves to the measurement position of the lens 3, the workpiece shaft 1 comes into contact with the sphere meter 4 while reducing the speed by a device (not shown) capable of controlling the speed.
The spherical surface of the curve generator processing surface is measured, and the measured value, that is, the difference in curvature between the master lens and the measurement lens is fed back to the curve generator processing machine 10. When the value is different from the target value, the curve generator machine 10 changes the numerical values of the grinding wheel axis and the work axis to automatically correct the machining amount. When the measurement is completed, the workpiece shaft 1 is raised, returns to the home position, the arm 7 having the spherical meter 4 is returned to the home position by rotation of the motor (not shown), and the workpiece shaft 1 is lowered and comes into contact with the grindstone 8. The lower shaft 12 performs grinding and polishing by a swing mechanism (not shown). After a predetermined time, the work shaft 1 rises and returns to the home position, and air or city water is blown from the pipe 15 by the air or city water device (not shown) to wash the lens 3.
上記研削、研磨加工中、アダプタ軸５に保持されたマ
スターレンズ６がアーム７の選択部に保持されている球
面計４に接触し、球面測定器９によりまずマスターレン
ズ６の球面を測定する。その後、アダプタ軸５が上昇し
定位置に戻ると移動可能なアーム７が研削、研磨加工を
終了したレンズ３の測定位置まで移動して、上記カーブ
ジェネレータ加工後の球面測定と同様の方法で測定を行
う。測定値は全体の装置（図示せず）を制御するライン
コントローラで制御し目標値が異なった場合は研削、研
磨加工機にマスターレンズ６と測定レンズの曲率の差を
フィードバックするとともに研削、研磨加工機は砥石軸
の数値を変更し加工量の自動補正を行う。このような球
面測定方法を常時又は数個置きに測定する。During the above-mentioned grinding and polishing, the master lens 6 held on the adapter shaft 5 comes into contact with the sphere meter 4 held on the selection section of the arm 7, and the sphere of the master lens 6 is first measured by the sphere measuring device 9. Thereafter, when the adapter shaft 5 is raised and returned to the home position, the movable arm 7 is moved to the measurement position of the lens 3 which has finished grinding and polishing, and is measured in the same manner as the above-described spherical measurement after the curve generator processing. I do. The measured values are controlled by a line controller that controls the entire apparatus (not shown). If the target values are different, the difference in curvature between the master lens 6 and the measurement lens is fed back to the grinding and polishing machine, and the grinding and polishing processes are performed. The machine changes the numerical value of the grinding wheel axis and automatically corrects the processing amount. Such a spherical surface measuring method is measured at all times or every other number.
上記の構成又は方法によれば、インプロセス計測によ
る球面測定のため、作業工数が低減し、かつ測定精度の
向上及び測定圧力が一定のため測定誤差を防止するとと
もにレンズ面に汚れ等が発生しないためレンズのクリー
ニング作業工数が低減し、取扱いによる不良を阻止し得
る作用を有する。According to the above configuration or method, since the spherical surface is measured by in-process measurement, the number of working steps is reduced, and the measurement accuracy is improved and the measurement pressure is constant, so that a measurement error is prevented and no dirt or the like is generated on the lens surface. Therefore, the number of man-hours for cleaning the lens is reduced, and the lens has an effect of preventing defects due to handling.
（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説
明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
なお以下の発明において第１図に示した構成部材と同
一機構部材には同一符号を付して示す。In the following invention, the same reference numerals are given to the same mechanical members as the constituent members shown in FIG.
（第１実施例） 第２図は、本発明にかかる球面測定方法を利用した加
工方法及び装置の第１実施例を示す概略構成図である。
本実施例の球面測定装置30を利用する加工装置は、マス
ターレンズ６を保持するアダプタ軸５と、球面計４を保
持する移動可能（旋回可能）なアーム７と、マスターレ
ンズ６および球面計４をシリンダ（図示せず）で移動さ
せ当該せしめる移動手段と、インデックス20の回転軸に
取付けられたアーム７をマスターレンズ６の測定位置と
レンズ３の測定位置までモータ軸（図示せず）により移
動させる手段とを具備し、レンズ３とマスターレンズ６
との比較測定を行う。(First Embodiment) FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a processing method and apparatus using a spherical surface measuring method according to the present invention.
The processing apparatus using the sphere measuring device 30 of the present embodiment includes an adapter shaft 5 for holding a master lens 6, a movable (turnable) arm 7 for holding a sphere meter 4, a master lens 6 and a sphere meter 4 A cylinder (not shown) for moving the arm and the arm 7 attached to the rotating shaft of the index 20 to a measurement position of the master lens 6 and a measurement position of the lens 3 by a motor shaft (not shown). Means for causing the lens 3 and the master lens 6
And perform comparative measurements.
上記球面計４は、基準環とこの基準環の中心に配置し
た測定端子22により形成され球面測定器９に接続され、
かつカーブジェネレータ加工機10及び全体の装置（図示
せず）を制御するラインコントローラに接続され、研
削、研磨加工機の加工軸上でカーブジェネレータ加工後
のレンズ球面および研削、研磨加工後のレンズ球面を１
つの加工軸上で測定し、自動計測及び自動補正をし得る
ように構成する。The sphere meter 4 is formed by a reference ring and a measurement terminal 22 arranged at the center of the reference ring, and is connected to a sphere measuring device 9.
In addition, the lens spherical surface after the curve generator processing and the lens spherical surface after the grinding and polishing processing are connected to a line controller for controlling the curve generator processing machine 10 and the entire apparatus (not shown) on the processing axis of the grinding and polishing processing machine. 1
It is configured to measure on one processing axis and perform automatic measurement and automatic correction.
次に上述した球面測定方法を利用した加工装置の作用
について全体の動きを順を追って説明する。Next, the operation of the processing apparatus using the above-described spherical surface measuring method will be described in the order of the overall movement.
レンズ３はカーブジェネレータ加工機10によるカーブ
ジェネレータ工程から搬送手段（図示せず）により、研
削、研磨工程の研削、研磨加工機のワーク軸１のレンズ
ホルダー２に搬送し、エアー吸引装置（図示せず）によ
り、レンズホルダー２に吸引保持する。次に移動可能な
アーム７がマスターレンズ６の下方の測定位置まで移動
する。一方マスターレンズ６はアダプター軸５に保持さ
れ定位置に位置されている。移動可能なアーム７がマス
ターレンズ６の下方の測定位置までくると、アダプター
軸５はシリンダ（図示せず）により下降し、アーム７先
端部に保持されている球面計４にスピードを落としなが
ら接触し、球面測定器９によりマスターレンズ６の球面
を測定する。球面測定器９にはこの測定値をインプット
しておく。測定が終了すると、アダプター軸５は、シリ
ンダ（図示せず）により上昇し、下降前の定位置にもど
ると、インデックス20の回転軸に取付けられたアーム７
がモータ（図示せず）の回転によりワーク軸１上の定位
置に旋回して達する。その後ワーク軸１はスピードをコ
ントロールできる装置（図示せず）によりスピードを落
としながら下降し、レンズ３が球面計４に接触し、その
後、上記レンズホルダー２に保持されて前記カーブジェ
ネレータ加工機10で加工した加工面の球面を測定する。
上記球面測定器９にインプットしてあるマスターレンズ
６の測定値との差を球面測定器９によって自動計測し、
その測定値をカーブジェネレータ加工機10にフィードバ
ックする。その値が目標値と異なった場合には、カーブ
ジェネレータ加工機10は砥石軸及びワーク軸の数値を変
更し、次に加工されるレンズのための加工量の自動補正
を行う。カーブジェネレータ加工機10で加工した加工面
の測定が終了すると、ワーク軸１は上昇して定位置に戻
り、アーム７はモータの回転により定位置にもどる。The lens 3 is transported from the curve generator process by the curve generator processing machine 10 to the lens holder 2 of the work shaft 1 of the grinding and polishing process by a transporting means (not shown) by a transporting means (not shown), and an air suction device (not shown). 2), the lens holder 2 is suction-held. Next, the movable arm 7 moves to a measurement position below the master lens 6. On the other hand, the master lens 6 is held at the home position by the adapter shaft 5. When the movable arm 7 reaches the measurement position below the master lens 6, the adapter shaft 5 is lowered by a cylinder (not shown) and contacts the sphere meter 4 held at the tip of the arm 7 at a reduced speed. Then, the spherical surface of the master lens 6 is measured by the spherical surface measuring device 9. The measured value is input to the sphere measuring device 9. When the measurement is completed, the adapter shaft 5 is raised by a cylinder (not shown) and returns to a home position before being lowered.
Is turned to reach a fixed position on the work shaft 1 by rotation of a motor (not shown). Thereafter, the work shaft 1 descends while reducing the speed by a device (not shown) capable of controlling the speed, and the lens 3 comes into contact with the sphere meter 4 and thereafter is held by the lens holder 2 and is moved by the curve generator machine 10. Measure the spherical surface of the machined surface.
The difference from the measured value of the master lens 6 input to the spherical measuring device 9 is automatically measured by the spherical measuring device 9,
The measured value is fed back to the curve generator machine 10. If the value is different from the target value, the curve generator machine 10 changes the numerical values of the grinding wheel axis and the work axis, and automatically corrects the processing amount for the lens to be processed next. When the measurement of the machined surface processed by the curve generator machine 10 is completed, the work shaft 1 is raised and returns to the home position, and the arm 7 returns to the home position by rotation of the motor.
その後、ワーク軸１は下降して砥石８に接触し、下軸
12が回転機構及び揺動機構（図示せず）により研削、研
磨加工を行う。所定時間後、ワーク軸１は上昇して定位
置に戻ると、エアー又は市水装置（図示せず）によりパ
イプ15からエアー又は市水がレンズ３に吹付けられ、レ
ンズ３を洗浄する。その間に研削、研磨加工機の回転お
よび揺動も停止する。Thereafter, the work shaft 1 descends and comes into contact with the grindstone 8, and the lower shaft
12 performs grinding and polishing by a rotation mechanism and a swing mechanism (not shown). After a predetermined time, when the work shaft 1 rises and returns to the home position, air or city water is blown onto the lens 3 from the pipe 15 by an air or city water device (not shown) to clean the lens 3. Meanwhile, the rotation and swing of the grinding and polishing machine are also stopped.
上記、研削、研磨加工中アダプタ軸５はシリンダ（図
示せず）により下降し、アーム７の先端部に保持されて
いる球面計４にスピードを落としながら接触し、球面測
定器９によりマスターレンズ６の球面を測定する。球面
測定器９は上記カーブジェネレータ加工面の測定と同
様、マスターレンズ６の測定値をインプットしておく。
測定が終了すると、アダプタ軸５が上昇して定位置に戻
り移動可能なアーム７が研削、研磨加工終了したレンズ
３の測定位置まで移動すると、上記カーブジェネレータ
加工後の球面測定と同様な方法で研削、研磨後のレンズ
の球面測定を行う。During the above-mentioned grinding and polishing, the adapter shaft 5 is lowered by a cylinder (not shown) and comes into contact with the sphere meter 4 held at the tip of the arm 7 at a reduced speed. Measure the spherical surface of. The measurement value of the master lens 6 is input to the sphere measuring device 9 in the same manner as the measurement of the curve generator processing surface.
When the measurement is completed, the adapter shaft 5 is raised to return to the home position, and the movable arm 7 is moved to the measurement position of the lens 3 after the grinding and polishing processing is completed. Measure the spherical surface of the lens after grinding and polishing.
測定値は全体の装置（図示せず）を制御するラインコ
ントローラで制御し、目標値が異なった場合は研削、研
磨加工機にマスターレンズ６と測定レンズの曲率の差を
フィードバックするとともに、研削、研磨加工機は砥石
軸の数値を変更し加工量の自動補正を行う。このような
球面測定を常時又は数個置きに測定する。The measured value is controlled by a line controller that controls the entire apparatus (not shown). If the target value is different, the difference between the curvature of the master lens 6 and the curvature of the measurement lens is fed back to the grinding and polishing machine. The polishing machine changes the numerical value of the grinding wheel axis and automatically corrects the processing amount. Such sphere measurement is performed at all times or every several spheres.
本実施例によれば、インプロセス計測のため大幅なコ
ストダウンが可能になるとともに、測定誤差を防止でき
るため、測定精度が一段と向上し同一条件で効率良く球
面測定を行うことができる。According to the present embodiment, the cost can be significantly reduced due to the in-process measurement, and the measurement error can be prevented. Therefore, the measurement accuracy is further improved, and the spherical measurement can be performed efficiently under the same conditions.
又、常時自動補正を行うことにより各工程の品質が安
定し、従って最終工程（研磨工程）のNR品質が安定化し
品質不良を防止することができる。In addition, by performing automatic correction at all times, the quality of each step is stabilized, so that the NR quality in the final step (polishing step) is stabilized, and quality defects can be prevented.
更に、光学素子を加工軸上に保持したままの状態で測
定を行うことにより、測定時間の短縮および球面測定装
置の設備が簡易化されコストダウンが可能になる。Further, by performing the measurement while keeping the optical element on the processing axis, the measurement time can be shortened, the equipment of the sphere measuring device can be simplified, and the cost can be reduced.
（第２実施例） 第３図は本発明にかかる球面測定方法を利用した加工
方法及び装置の第２実施例を示す概略構成図である。本
実施例では、研削、研磨加工後にレンズ３に付着した研
削液等の水分31を除去し得るように工作物測定方法を実
施する装置を構成する。これがためレンズ３の測定精度
を一段と向上させることができる。(Second Embodiment) FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of a processing method and apparatus using a spherical surface measuring method according to the present invention. In the present embodiment, an apparatus for performing the workpiece measuring method is configured so that the water 31 such as a grinding fluid adhered to the lens 3 after the grinding and polishing processing can be removed. For this reason, the measurement accuracy of the lens 3 can be further improved.
第３図に示す例では、研削、研磨加工終了後、エアー
又は市水装置（図示せず）によりパイプ15からエアー又
は市水をレンズ３に吹付けてレンズ３を洗浄する。その
後ワーク軸１は上昇し、下降前の位置に戻ると、回転ア
ーム14が回転し、ワーク軸１上の定位置にくる。その後
ワーク軸１が下降し吸水具13に接触すると、吸水具13が
回転機構（図示せず）により回転を始め、水分及び汚れ
等を取り除き所定時間後、回転は停止しワーク軸１は上
昇を始め、定位置に戻る。又、吸水具13は回転アーム14
により、回転前の定位置に位置する。その他の構成即
ち、球面測定方法を利用した下降方法及び装置は第１実
施例の場合と同様であるので説明を省略する。In the example shown in FIG. 3, after the grinding and polishing are completed, the lens 3 is washed by blowing air or city water from the pipe 15 to the lens 3 using an air or city water device (not shown). Thereafter, when the work shaft 1 moves up and returns to the position before the lowering, the rotary arm 14 rotates and comes to a fixed position on the work shaft 1. Thereafter, when the work shaft 1 descends and comes into contact with the water absorbing member 13, the water absorbing member 13 starts rotating by a rotating mechanism (not shown), and after a predetermined time after removing water and dirt, the rotation stops and the work shaft 1 rises. Start and return to home position. The water-absorbing device 13 is a rotating arm 14.
As a result, it is located at a fixed position before rotation. The rest of the configuration, that is, the descending method and apparatus using the spherical surface measuring method are the same as those in the first embodiment, and therefore description thereof is omitted.
本実施例によれば、第１実施例と同様の効果を奏する
ことができるとともにレンズ３に付着している水分、切
粉、汚れ等を除去した後、球面測定を行うことにより、
測定誤差及び測定時に発生するキズ発生の防止を更に高
めることができる。According to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the spherical surface measurement is performed after removing moisture, chips, dirt, and the like adhering to the lens 3.
Prevention of measurement errors and generation of scratches during measurement can be further enhanced.
（第３実施例） 第４図は本発明にかかる球面測定方法を利用した加工
方法及び装置の第３実施例を示す概略構成図である。本
実施例の測定方法は、第１および第２実施例がマスター
レンズにより比較測定方法であるのに対し、レンズ球面
上の２点を測定し高低差により球面精度を測定する手段
を用いたことである。(Third Embodiment) FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of a processing method and apparatus using the spherical surface measuring method according to the present invention. The measurement method of the present embodiment uses a means for measuring two points on the lens spherical surface and measuring the spherical accuracy by a height difference, while the first and second embodiments are comparative measurement methods using a master lens. It is.
本実施例の球面測定装置はレンズ３の曲率を測定する
測定センサ17,18と、この測定レンズ17,18が一端で固定
されワーク軸１の下方まで移動（旋回）させる回転アー
ム７から形成されている。球面計測をする球面計として
の測定センサ17,18は球面測定器９に接続され、かつ、
カーブジェネレータ加工機10及び全体の装置（図示せ
ず）を制御するラインコントローラに接続して自動計
測、自動補正し得るように構成する。一方、レンズ３は
レンズホルダ２に保持され、ワーク軸１が下降し砥石８
に接触し得ると同時に、下軸12が回転し加工し得るよう
に構成する。The sphere measuring device of the present embodiment is formed by measuring sensors 17 and 18 for measuring the curvature of the lens 3 and a rotating arm 7 having the measuring lenses 17 and 18 fixed at one end and moving (turning) below the work shaft 1. ing. The measurement sensors 17 and 18 as the sphere meters for measuring the sphere are connected to the sphere measuring device 9 and
It is configured to be connected to a line controller that controls the curve generator machine 10 and the entire device (not shown) so that automatic measurement and automatic correction can be performed. On the other hand, the lens 3 is held by the lens holder 2 and the work shaft 1 is
So that the lower shaft 12 can rotate and work at the same time.
次に、本例球面測定方法を利用する加工方法及び装置
について、全体の動きを順を追って説明する。レンズ３
はカーブジェネレータ加工後、研削、研磨工程に搬送手
段（図示せず）により研削、研磨加工機のレンズホルダ
２に保持される。測定センサ17,18は回転アーム７先端
部に固定され、回転機構（図示せず）により、回転アー
ム７が回転し、ワーク軸１上の定位置に位置する。その
後、ワーク軸１が下降し、測定センサ17,18に接触する
と、球面測定器９により測定を開始する。この際、レン
ズ３の曲率による高低の差をあらかじめ測定器にインプ
ットしておく。測定器はその曲率による高低の差を計算
しカーブジェネレータ加工機10にその測定値をフィード
バックする。又目標値をオーバした場合加工量の自動補
正を行う。測定が終了すると、回転アーム７が測定位置
より旋回して退避し、その後ワーク軸１は下降し下軸12
に固定されている砥石８に接触し、下軸12の回転及び揺
動機構（図示せず）により、研削、研磨加工機がレンズ
３の加工を行う。所定時間後、ワーク軸１は上昇し定位
置に位置すると市水装置又はエアー装置（図示せず）に
より、パイプ15からエアー又は市水をレンズ３に吹付け
レンズ３の表面を洗浄（クリーニング）すると、研削、
研磨加工機の回転及び揺動機構も停止する。その後、回
転機構（図示せず）により回転アーム７がモータの回転
によりワーク軸１上の定位置に位置する。その後ワーク
軸１はスピードをコントロールできる機能（図示せず）
を有するためスピードを落としながら下降し、測定セン
サ17,18に接触して球面測定器９により研削、研磨加工
後のレンズ３の曲率を測定する。測定内容は上記カーブ
ジェネレータ加工後の測定内容と同一のためその説明を
省略する。本実施例によれば、第１および第２実施例の
場合と同様の効果を奏することができると共に第１およ
び第２実施例の設備（マスターレンズ及びアダプタ軸
等）は不必要となる。Next, a processing method and an apparatus using the spherical surface measuring method of the present example will be described in order of the overall movement. Lens 3
After the curve generator processing, the grinding and polishing process is carried by a conveying means (not shown) and held by the lens holder 2 of the grinding and polishing machine. The measurement sensors 17 and 18 are fixed to the tip of the rotating arm 7, and the rotating arm 7 is rotated by a rotating mechanism (not shown) to be located at a fixed position on the work shaft 1. Thereafter, when the work shaft 1 descends and comes into contact with the measurement sensors 17 and 18, measurement is started by the spherical measuring device 9. At this time, the height difference due to the curvature of the lens 3 is input to the measuring device in advance. The measuring device calculates a height difference due to the curvature, and feeds back the measured value to the curve generator machine 10. When the target value is exceeded, the processing amount is automatically corrected. When the measurement is completed, the rotary arm 7 pivots away from the measurement position and retracts, and then the work shaft 1 descends and the lower shaft 12
A grinding and polishing machine processes the lens 3 by a rotation and swinging mechanism (not shown) of the lower shaft 12 in contact with the grindstone 8 fixed to the lens 3. After a predetermined time, when the work shaft 1 is raised and located at a fixed position, air or city water is blown from the pipe 15 onto the lens 3 by a city water device or an air device (not shown) to clean the surface of the lens 3 (cleaning). Then, grinding,
The rotation and swing mechanism of the polishing machine also stops. After that, the rotation arm (not shown) causes the rotation arm 7 to be positioned at a fixed position on the work shaft 1 by rotation of the motor. After that, the work axis 1 can control the speed (not shown)
Then, it descends while decreasing the speed, contacts the measuring sensors 17 and 18, and measures the curvature of the lens 3 after grinding and polishing by the spherical measuring device 9. The details of the measurement are the same as the details of the measurement after the curve generator processing, so that the description thereof will be omitted. According to this embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained, and the equipment (master lens, adapter shaft, etc.) of the first and second embodiments becomes unnecessary.
又、本実施例の測定方法はマスターレンズが不必要と
なるため、多種類のレンズ形状に対応できる。In addition, the measurement method of the present embodiment does not require a master lens, and thus can cope with various types of lens shapes.
（発明の効果） 上述したように、本発明によれば、自動測定により大
幅なコストダウンを行うことができる。又、人間の測定
から機械的な測定に変更したことにより測定誤差を防止
できるとともに、測定精度を一段と向上させることがで
きる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the cost can be significantly reduced by automatic measurement. Further, by changing from human measurement to mechanical measurement, measurement errors can be prevented, and measurement accuracy can be further improved.
更に、取扱い不良（バリ、キズ等）を防止することが
できる。Further, poor handling (burrs, scratches, etc.) can be prevented.
常時、自動補正を行っているため、各工程の品質が安
定し、従って最終工程（研磨工程）のNR品質を安定化
し、品質不良を防止することができる。Since the automatic correction is always performed, the quality of each step is stabilized, so that the NR quality of the final step (polishing step) can be stabilized and the quality defect can be prevented.
第１図は本発明の球面測定方法を利用する加工方法及び
装置の概念を示す説明図、第２図は本発明にかかる球面
測定方法を利用する加工装置の第１実施例を示す構成説
明図、第３図は本発明にかかる球面測定方法を利用する
加工装置の第２実施例を示す構成説明図、第４図は本発
明にかかる球面測定方法を利用する加工装置の第３実施
例を示す構成説明図、第５図は従来の球面測定装置を示
す構成説明図である。 １……ワーク軸 ２……レンズホルダ ３……被測定物（レンズ） ４……球面計 ５……アダプター軸 ６……比較測定物（マスターレンズ） ７……アーム ８……砥石 ９……球面測定器 10……カーブジェネレータ加工機 12……下軸 13……吸水具 14……回転アーム 15……パイプ 17,18……測定センサ 20……インデックス 22……測定端子 30……球面測定装置FIG. 1 is an explanatory view showing the concept of a processing method and an apparatus using the sphere measuring method of the present invention, and FIG. 2 is a structural explanatory view showing a first embodiment of a processing apparatus using the sphere measuring method according to the present invention. FIG. 3 is an explanatory view showing the configuration of a second embodiment of a processing apparatus using the sphere measuring method according to the present invention, and FIG. 4 is a third embodiment of the processing apparatus using the sphere measuring method according to the present invention. FIG. 5 is a structural explanatory view showing a conventional spherical measuring device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Work axis 2 ... Lens holder 3 ... Measurement object (lens) 4 ... Spherometer 5 ... Adapter axis 6 ... Comparative measurement object (master lens) 7 ... Arm 8 ... Whetstone 9 ... Spherical measuring device 10: Curve generator machine 12: Lower shaft 13: Water-absorbing device 14: Rotating arm 15: Pipe 17, 18, Measurement sensor 20: Index 22: Measurement terminal 30: Spherical measurement apparatus
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 光明 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 高橋 裕一郎 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 渡辺 正樹 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−160701（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−97801（ＪＰ，Ａ) 実公 昭54−44871（ＪＰ，Ｙ２) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Mitsuaki Takahashi 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside O-limpus Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Yuichiro Takahashi 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Co., Ltd. (72) Inventor Masaki Watanabe 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Co., Ltd. (56) References JP-A-59-160701 (JP, A) Hei 1-97801 (JP, A) Jiko 54-44871 (JP, Y2)
Claims (3)
加工する光学素子の加工方法において、 光学素子を１つの加工機の加工軸に保持したままの状態
で、前工程の加工による光学素子の曲率を球面計により
自動計測して所望の曲率と比較し、この曲率の差に基づ
いて前工程の加工量の補正指令をし、 この加工軸に保持した光学素子にこの加工機による工程
の加工を施した後にこの光学素子の曲率を前記球面計に
より自動計測し、所望の曲率と比較するとともにこの曲
率の差に基づいて該工程による加工量を自動補正し、光
学素子の曲率を目標値にするまで該工程による加工を行
うことを特徴とする光学素子の加工方法。An optical element processing method for processing an optical element into a desired spherical surface through a plurality of steps, wherein the optical element is held by a processing axis of one processing machine while the optical element is processed by a previous step. The curvature of the element is automatically measured by a sphere meter and compared with a desired curvature. Based on the difference between the curvatures, a correction command for a processing amount in a previous process is issued. After performing the above-mentioned processing, the curvature of this optical element is automatically measured by the above-mentioned sphere meter, and is compared with a desired curvature, and the amount of processing in the process is automatically corrected based on the difference between the curvatures, and the curvature of the optical element is targeted. A method of processing an optical element, wherein the processing is performed until the value is obtained.
加工機による加工工程を経て所望の球面に加工する光学
素子の加工装置において、 前工程の加工機で加工された光学素子を保持するホルダ
ーを有するワーク軸と、ワーク軸のホルダーに保持され
た光学素子を加工する砥石と、ワーク軸と砥石とを相対
移動させて光学素子と砥石とを接離可能にする移動手段
とを備えた加工機と、 前記砥石と前記ホルダーに保持された光学素子との間に
挿抜自在で、かつ前記光学素子の加工面に対向したとき
に該加工面に接触する測定部を有する球面計を一端に配
設したアームと、 アームに配設した球面計の測定部と前記前工程で加工さ
れたホルダーに保持された光学素子の加工面とを接触し
たときに球面計で得られる加工面の曲率と、予めインプ
ットされている所望の曲率とを比較測定するとともに、
この曲率の差に基づいて前工程の加工量の補正指令を前
工程の加工機に出し、かつホルダーに保持された光学素
子を前記砥石により加工した後に再び前記球面計の測定
部とこの光学素子の加工面とを接触して得られる加工面
の曲率と所望の曲率とを比較測定し、この曲率の差に基
づいて該加工機による加工量を自動補正し、光学素子の
曲率を目標にするまで該工程による加工を行わせるコン
トローラと、 を有することを特徴とする光学素子の加工装置。2. An optical element processing apparatus for processing a desired spherical surface through a processing step by a plurality of processing machines while being controlled by a line controller, comprising a holder for holding the optical element processed by the processing machine in the preceding process. A work axis, a grinding machine for processing an optical element held by a holder of the work axis, and a processing machine including a moving unit that relatively moves the work axis and the grind stone to move the optical element and the grindstone toward and away from each other. A spherical meter that has a measuring unit that can be inserted and removed between the grindstone and the optical element held by the holder and has a measuring unit that comes into contact with the processing surface when facing the processing surface of the optical element is provided at one end. An arm, and a curvature of a processing surface obtained by the spherical meter when the measuring unit of the spherical meter disposed on the arm and the processing surface of the optical element held in the holder processed in the previous process are brought into contact with each other; Together it is desired to compare measured curvature and,
Based on this difference in curvature, a correction command for the processing amount in the previous process is issued to the processing machine in the previous process, and after the optical element held in the holder is processed by the grindstone, the measuring unit of the spherical meter and the optical element are again processed. The curvature of the processing surface obtained by contacting the processing surface with the desired surface is compared and measured, and the amount of processing by the processing machine is automatically corrected based on the difference between the curvatures to set the curvature of the optical element as a target. And a controller for performing processing in the process up to this step.
加工機による加工工程を経て所望の球面に加工する光学
素子の加工装置において、 前工程の加工機で加工された光学素子を保持するホルダ
ーを有するワーク軸と、ワーク軸のホルダーに保持され
た光学素子を加工する砥石と、ワーク軸と砥石とを相対
移動させて光学素子と砥石とを接離可能にする移動手段
とを備えた加工機と、 前記ワーク軸と離れず配設したアダプター軸に保持され
る所望の曲率を形成した比較測定物と、 前記比較測定物と前記ホルダーに保持サレタ光学素子と
の間で移動自在で、かつ前記比較測定物の所望曲率と前
記光学素子の加工面とに選択的に対向するとともに各面
に接触する測定部を有する球面計を一端に配設したアー
ムと、 アームに配設された球面計の測定部と前記前工程で加工
されホルダーに保持された光学素子の加工面および比較
測定物の所望曲率面とにそれぞれ接触したときに得られ
る各面の曲率を比較測定するとともに、この曲率の差に
基づいて前工程の加工量の補正指令を出し、かつホルダ
ーに保持された光学素子を前記砥石により加工した後に
再び前記球面計の測定部とこの光学素子の加工面および
比較測定物の所望曲率面とを接触して各面の曲率を比較
測定するとともに、この曲率の差に基づいて該加工機に
よる加工量を自動補正し、光学素子の曲率を目標値にす
るまで該工程による加工を行わせるコントローラと、 を有することを特徴とする光学素子の加工装置。3. An optical element processing apparatus for processing a desired spherical surface through a processing step by a plurality of processing machines while being controlled by a line controller, comprising a holder for holding the optical element processed by the processing machine in the preceding process. A work axis, a grinding machine for processing an optical element held by a holder of the work axis, and a processing machine including a moving unit that relatively moves the work axis and the grind stone to move the optical element and the grindstone toward and away from each other. A comparative measurement object having a desired curvature held by an adapter shaft arranged without being separated from the workpiece axis; and a movable and movable comparison element between the comparative measurement object and the holding / salting optical element held by the holder. An arm having at one end a spherical meter having a measuring portion selectively facing the desired curvature of the object to be measured and the processing surface of the optical element and contacting each surface; and measuring the spherical meter provided at the arm. The curvature of each surface obtained when the fixed portion and the processed surface of the optical element processed in the previous step and held in the holder and the desired curvature surface of the comparative measurement object are compared and measured, and the difference between the curvatures is measured. A correction command for the amount of processing in the previous process based on the above, and after processing the optical element held in the holder with the grinding wheel, the measuring section of the spherical meter and the desired curvature of the processing surface of this optical element and the comparative measurement object again While making contact with the surface, the curvature of each surface is compared and measured, and the amount of processing by the processing machine is automatically corrected based on the difference between the curvatures, and the processing in the process is performed until the curvature of the optical element reaches a target value. A processing device for an optical element, comprising:
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