JP7008307B2 - 光学素子の製造方法及び光学素子製造システム - Google Patents
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Description
図1は、光学素子製造システムSの斜視図である。図2は、光学素子製造システムSの側面模式図である。光学素子製造システムSは、光学材料Gを研磨することにより光学素子を製造するためのシステムである。光学材料Gは光学素子の材料であり、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂又は金属である。光学素子は、例えば、望遠鏡で使用される鏡又はレンズである。
本体部1は、ベース11と、回転部12と、載置台13と、固定支持部材14と、可動支持部材15とを有する。本体部1の構成の詳細については後述する。
ベース11は、床に設置される台である。ベース11には、回転部12が回転可能に設けられている。また、ベース11には加工機2が設けられている。図2に示す例においてはベース11に加工機2が設けられているが、加工機2はベース11以外の位置(例えば床)に設置されていてもよい。
加工機2は、制御装置3の制御に基づいてユニット装着部23の角度を変えることにより、光学材料Gを研磨するための研磨ユニット21が光学材料Gに接触する状態と、光学材料Gの表面形状を計測するために計測ユニット22が光学材料Gに接触する状態とを切り替える。
図5は、制御装置3の構成を示す図である。制御装置3は、通信部31と、UI(User Interface)部32と、記憶部33と、制御部34とを有する。
図8は、光学素子の製造方法のフローチャートを示す図である。まず、光学素子の製造に用いる光学材料Gを載置台13に載置する(S11)。続いて、加工機2の動作モードを研磨モードにセットする(S12)。制御装置3は、光学素子製造用のアプリケーションソフトウェアを実行し、ユーザによる光学素子の製造開始操作を受けると、加工機2を研磨モードで動作させる。
上記の説明においては、ユニット装着部23に研磨ユニット21及び計測ユニット22が同時に装着されている場合を例示したが、ユニット装着部23に、研磨ユニット21又は計測ユニット22のいずれか一方を装着可能であり、研磨ユニット21がユニット装着部23に装着された状態と計測ユニット22がユニット装着部23に装着された状態とを切り替えて使用してもよい。
上記の説明においては、加工機2が光学材料Gの研磨及び光学材料Gの表面形状の計測を行う場合を例示したが、加工機2は、研磨以外の加工を光学材料Gに施してもよい。加工機2は、例えば、研磨工程及び計測工程を実行する前に、光学材料Gを研削する工程を実行してもよい。この場合、ユニット装着部23が研削に用いられる研削ユニットを装着可能に構成されており、研削工程を実行する場合に、加工機2は、研削ユニットを光学材料Gに接触させることにより光学材料Gを研削する。制御装置3は、ユニット装着部23に研削ユニットが装着されていることを条件として、加工機2に研削工程を実行させてもよい。
以上の説明においては、加工機2がアクチュエータ20を動作させて研磨ユニット21又は計測ユニット22の位置を制御することにより、研磨位置及び計測位置を制御していた。このように加工機2のアクチュエータ20を動かす代わりに、又は加工機2のアクチュエータ20を動かすとともに、光学材料Gが載置された本体部1を動かしてもよい。本体部1が、水平方向に自由に位置を移動させることにより、研磨ユニット21又は計測ユニット22の水平方向の位置が固定された状態であっても、光学素子製造システムSは、光学材料Gの全体を研磨したり光学材料Gの全体の表面形状を計測したりすることができる。
以上説明したように、加工機2は、光学材料Gを研磨する研磨ユニット21及び光学材料Gの表面形状を計測する計測ユニット22を着脱可能に装着可能に構成されている。そして、制御装置3は、加工機2を移動させることにより、研磨ユニット21を用いて光学材料Gの研磨を実行し、計測ユニット22を用いて光学材料Gの表面形状の計測を実行するように加工機2を制御する。光学素子製造システムSが、このような加工機2及び制御装置3を有することで、研磨するための装置に光学材料Gを載置して光学材料Gを研磨した後に、光学材料Gの表面形状を計測するための干渉計等の装置に光学材料Gを移動してから光学材料Gの表面形状を計測する必要がない。その結果、光学素子を製造するために要する時間を短縮することができる。
2 加工機
3 制御装置
11 ベース
12 回転部
13 載置台
14 固定支持部材
15 可動支持部材
20 アクチュエータ
21 研磨ユニット
22 計測ユニット
23 ユニット装着部
31 通信部
32 UI部
33 記憶部
34 制御部
211 研磨パッド
212 駆動部
213 接続部
221 接触部
222 測距センサー
223 接続部
341 ユニット検出部
342 処理実行部
Claims (10)
- 光学材料を研磨することにより光学素子を製造する方法であって、
載置台に前記光学材料を載置する載置工程と、
前記載置台の上方で移動可能な加工機に装着された研磨ユニットを用いて前記光学材料を研磨する研磨工程と、
前記研磨工程の後に、前記加工機に装着されており、前記光学材料の表面形状を計測するための3つのセンサーと、前記センサーの先端よりも突出しており、前記センサーを用いて前記光学材料の表面形状を計測している間に先端が前記光学材料の表面に接触する接触部と、を有する計測ユニットを用いて前記光学材料の表面形状を計測する計測工程と、
を有する光学素子の製造方法。 - 前記計測工程において、前記センサーが前記光学材料の表面に照射した光が前記光学材料の表面で反射した光と、前記センサーの端面で反射した光との干渉強度を観測することにより、前記3つのセンサーと前記光学材料との距離を計測することにより、前記光学材料の表面形状を計測する、
請求項1に記載の光学素子の製造方法。 - 前記研磨工程と前記計測工程とを順次繰り返して実行する、
請求項1又は2に記載の光学素子の製造方法。 - 前記研磨工程は、
前記加工機に前記研磨ユニットが装着されていることを確認する工程と、
前記研磨ユニットが前記加工機に装着されている場合に前記加工機が出力する所定の信号に基づいて前記研磨ユニットが装着されていることが確認されたことを条件として、研磨を開始する指示を受け付ける工程と、
を有する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。 - 前記計測工程は、
前記加工機に前記計測ユニットが装着されていることを確認する工程と、
前記計測ユニットが前記加工機に装着されている場合に前記加工機が出力する所定の信号に基づいて前記計測ユニットが装着されていることが確認されたことを条件として、計測を開始する指示を受け付ける工程と、
を有する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。 - 前記研磨工程の前に、前記加工機に装着された研削装置を用いて前記光学材料を研削する研削工程をさらに有する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。 - 前記研磨工程及び前記計測工程において、前記載置台の所定の位置を回転中心として前記載置台を回転させる、
請求項1から6のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。 - 前記計測工程が、
前記載置台の中心と外周線上の位置とを結ぶ直線状に複数回の計測を実行する第1計測工程と、
前記載置台の径方向に直交する方向の少なくとも1回の計測を実行する第2計測工程と、
前記第1計測工程で計測された複数の第1計測結果と前記第2計測工程で計測された第2計測結果とを合成することにより、前記表面形状を計測した結果を示す計測結果データを作成する工程と、
を有する、
請求項7に記載の光学素子の製造方法。 - 光学材料を研磨することにより光学素子を製造するための光学素子製造システムであって、
前記光学材料を載置する載置台と、
前記載置台の上方で移動可能な加工機であって、前記光学材料を研磨する研磨ユニット及び前記光学材料の表面形状を計測するための3つのセンサーと、前記センサーの先端よりも突出しており、前記センサーを用いて前記光学材料の表面形状を計測している間に先端が前記光学材料の表面に接触する接触部と、を有する計測ユニットを着脱可能に装着できる加工機と、
前記加工機を移動させることにより前記研磨ユニットを用いて前記光学材料の研磨を実行し、前記計測ユニットを用いて前記光学材料の表面形状の計測を実行するように前記加工機を制御する制御装置と、
を有する光学素子製造システム。 - 前記制御装置は、
前記加工機に前記研磨ユニット及び前記計測ユニットのいずれのユニットが装着されているかを検出するユニット検出部と、
前記研磨ユニットが装着されていることを前記ユニット検出部が検出したことを条件として前記研磨を実行させ、前記計測ユニットが装着されていることを前記ユニット検出部が検出したことを条件として前記計測を実行させる処理実行部と、
を有する、
請求項9に記載の光学素子製造システム。
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