KR101394004B1 - 소용돌이상 계측 경로를 따라 계측을 실시하는 렌즈 형상 가공 방법 및 렌즈 형상 가공 장치 - Google Patents

Abstract

소용돌이상 가공 경로를 따라 가공한 렌즈 형상을 소용돌이상 계측 경로를 따라 형상 계측하여 형상 계측 데이터를 취득한다. 그 형상 계측 데이터를 보간하여, 렌즈 형상의 중심을 통과하는 방사선과 소용돌이상 계측 경로의 교점에서의 보간 형상 계측 데이터를 취득하고, 그 보간 형상 계측 데이터로부터 상기 각 교점 (가공점) 에서의 가공 오차를 제거하기 위한 보정 가공량을 보간에 의해 산출한다. 그리고, 그 산출한 보정 가공량으로부터, 소용돌이상 가공 경로 상의 각 가공점에서의 가공점 보정 가공량을 산출하고, 그 가공점 보정 가공량에 기초하여 보정 가공 경로를 생성한다.

Description

소용돌이상 계측 경로를 따라 계측을 실시하는 렌즈 형상 가공 방법 및 렌즈 형상 가공 장치{LENS SHAPE MACHINING METHOD AND LENS SHAPE MACHINING DEVICE FOR CARRYING OUT MEASUREMENT ALONG SPIRAL MEASUREMENT PATH}

본 발명은, 소용돌이 경로에 의한 가공에 있어서 가공과 동일하게 소용돌이 경로를 따른 계측을 실시하는 렌즈 형상 가공 방법 및 렌즈 형상 가공 장치에 관한 것이다.

초정밀 가공에 있어서, 나노미터 단위의 형상 정밀도를 실현하기 위해서는 기상 (機上) 계측에 의한 보정 가공이 불가결하다. 기상 계측에 의한 보정 가공은, 주로 렌즈 등의 광학 관계에 많이 실시된다. 종래의 렌즈 금형의 가공 및 보정은, 선반 가공에 의해 렌즈 금형을 가공하고, 기상 계측에 의해 형상의 오차를 보정 가공하는 것이 일반적이다.

요즈음의 휴대 전화나 스마트폰의 보급이나 각종 고밀도 집적 센서의 발달에 의해, 이들 제품에 탑재되는 소형 렌즈의 수량이 증대되고 있다. 이 때문에, 소형 렌즈를 제조하는 데에 사용되는 고정밀도의 렌즈 금형이 대량으로 필요해지고 있다. 렌즈 금형을 1 개씩 가공하는 종래의 선반 가공에서는, 그 요구에 부응하는 생산 능력을 실현할 수 없어, 소형 고정밀도 렌즈의 동시 다수 개 가공, 경우에 따라서는 수천 개 이상의 렌즈 어레이의 동시 가공을 실현하지 않으면, 소형 렌즈에 대한 수요에 부응할 수 없다.

그래서, 소형 렌즈의 수요에 부응하기 위한 가공에, 밀링에 의한 소용돌이 경로 가공을 채택하는 경우가 많다. 소용돌이 경로 가공은, 의사적 (擬似的) 으로 선반 가공과 동일한 가공이 되기 때문에, 렌즈 어레이 가공에 있어서 최적의 가공 방법이다. 또, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2007-276049호에는, 어레이 형상 금형을 주사 가공으로 가공하고, 기상 계측 장치를 사용한 계측과 계측 결과에 기초하는 가공 보정을 직선적인 래스터 경로 (raster path) 를 따라 실시하는 기술이 개시되어 있다.

렌즈 어레이 금형의 가공에서는, 소용돌이상 가공 경로에 의한 가공이 종래부터 실시되고 있다. 한편, 계측·보정에는, 지금까지는 렌즈의 십자 단면 계측만으로 대응하고 있다 (도 19 참조). 십자 단면 계측에서는, 형상의 상하 좌우 비대칭의 개략적인 경향을 파악할 수 있지만, 십자 계측한 부분 이외에는 파악할 수 없다. 근사 수법으로 보정 가공량을 결정해도 사이의 공백이 지나치게 커, 실제 형상의 오차와 동떨어진 보정이 적용될 가능성이 높다.

전술한 일본 공개특허공보 2007-276049호에 개시된 래스터 경로 (직선적인 경로의 집합체) 에 의한 3 차원 계측과 가공은, 모든 가공면을 계측하는 것이 가능하고, 또한 고정밀도의 렌즈 어레이 금형의 가공이 가능하다. 그러나, 계측과 가공이 직선적인 경로를 따른 것이기 때문에, 공구의 직선적인 이송 줄무늬가 가공 표면에 남기 쉬워, 미소한 경우여도 광학적 특성에 악영향을 미치는 경우가 있다. 또, 한 개의 경로가 끝나고 다음 경로로 이행하기 위한, 유효한 가공도 아니고 계측 동작도 아닌 회피 동작 (escaping motion) 등의 동작이 많기 때문에, 공수 단축의 방해가 된다.

그래서 본 발명은, 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여, 소용돌이상 가공 경로를 따른 가공과 동일하게 소용돌이상 계측 경로를 따른 계측을 실시하는 렌즈 형상 가공 방법 및 렌즈 형상 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 렌즈 형상 가공 방법에서는, 기상 계측 장치를 갖는 렌즈 형상 가공 장치를 사용하여, 소용돌이상 가공 경로를 따라 공구와 피가공물을 상대 이동시켜 렌즈 형상을 가공한다. 이 렌즈 형상 가공 방법은, 상기 소용돌이상 가공 경로를 따라 가공하는 단계와, 상기 가공 후에, 반경 증감량이 상기 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량보다 큰 소용돌이상 계측 경로를 따라, 상기 기상 계측 장치의 프로브를 상기 피가공물에 대해 상대 이동시키고, 상기 소용돌이상 계측 경로 상의 계측점에 있어서 상기 피가공물을 상기 기상 계측 장치에 의해 계측하여 형상 계측 데이터를 취득하는 단계와, 상기 형상 계측 데이터를 보간 (補間) 함으로써 상기 렌즈 형상의 중심을 통과하는 복수 개의 방사선과 상기 소용돌이상 계측 경로의 교점에서의 보간 형상 계측 데이터를 구하는 단계와, 상기 방사선과 상기 소용돌이상 계측 경로의 교점에서의, 상기 보간 형상 계측 데이터와 기준 데이터의 편차인 형상 오차량을 구하는 단계와, 상기 구한 형상 오차량으로부터, 상기 방사선과 상기 소용돌이상 가공 경로의 교점인 가공점에서의 가공 오차를 제거하기 위한 보정 가공량을 보간에 의해 구하는 단계와, 상기 구한 보정 가공량으로부터, 상기 소용돌이상 가공 경로 상의 각 가공점에서의 가공점 보정 가공량을 구하는 단계와, 상기 구한 가공점 보정 가공량에 기초하여 보정 가공 경로를 작성하는 단계와, 상기 작성한 보정 가공 경로를 따라 상기 렌즈 형상 가공 장치의 공구와 상기 피가공물을 상대 이동시켜 상기 피가공물의 가공을 실행하는 단계를 포함한다.

상기 보간 형상 계측 데이터는, 상기 계측점에 있어서의 형상 계측 데이터를 기초로 하는 직선 근사 혹은 곡선 근사에 의해 보간하여 구할 수 있다.

본 발명에 의한 렌즈 형상 가공 장치에서는, 기상 계측 장치를 갖는 렌즈 형상 가공 장치를 사용하여, 소용돌이상 가공 경로를 따라 공구와 피가공물을 상대 이동시켜 렌즈 형상을 가공한다. 이 렌즈 형상 가공 장치는, 상기 소용돌이상 가공 경로에 의한 가공 후에, 반경 증감량이 상기 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량보다 큰 소용돌이상 계측 경로를 따라 상기 기상 계측 장치의 프로브를 상기 피가공물에 대해 상대 이동시키고, 상기 소용돌이상 계측 경로 상의 계측점에 있어서 상기 피가공물을 상기 기상 계측 장치에 의해 계측하여 형상 계측 데이터를 취득하는 형상 계측부와, 상기 형상 계측 데이터를 보간함으로써 상기 렌즈 형상의 중심을 통과하는 복수 개의 방사선과 상기 소용돌이상 계측 경로의 교점에서의 보간 형상 계측 데이터를 구하는 보간 형상 계측 데이터 산출부와, 상기 방사선과 상기 소용돌이상 계측 경로의 교점에서의, 상기 보간 형상 계측 데이터와 기준 데이터의 편차인 형상 오차량을 산출하는 형상 오차량 산출부와, 상기 구한 형상 오차량으로부터, 상기 방사선과 상기 소용돌이상 가공 경로의 교점인 가공점에서의 가공 오차를 제거하기 위한 보정 가공량을 보간에 의해 구하는 보정 가공량 산출부와, 상기 구한 보정 가공량으로부터, 상기 소용돌이상 가공 경로 상의 각 가공점에서의 가공점 보정 가공량을 구하는 가공점 보정량 산출부와, 상기 구한 가공점 보정 가공량에 기초하여 보정 가공 경로를 생성하는 보정 가공 경로 생성부를 구비한다. 그리고, 상기 생성된 보정 가공 경로를 따라 상기 렌즈 형상 가공 장치의 공구와 상기 피가공물을 상대 이동시켜 피가공물의 가공을 실행한다.

상기 보간 형상 계측 데이터 산출부는, 상기 계측점에 있어서의 형상 계측 데이터를 기초로 하는 직선 근사 혹은 곡선 근사에 의해 보간하여 상기 보간 형상 계측 데이터를 구할 수 있다.

본 발명에 의해, 소용돌이상 가공 경로를 따른 가공과 동일하게 소용돌이상 계측 경로를 따른 계측을 실시하는 렌즈 형상 가공 방법 및 렌즈 형상 가공 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 상기한 그리고 그 밖의 목적 및 특징은, 첨부 도면을 참조한 이하의 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다. 그 도면 중 :
도 1 은 X 축, Y 축, Z 축의 직동축을 갖고, X 축 상에 회전축인 B 축과, Y 축 상에 회전축인 C 축을 배치한 공작 기계의 주요부를 설명하는 도면이다.
도 2 는 기상 계측 장치의 가동부인 프로브의 이동 변위 검출의 수단으로서, 리니어 스케일과 레이저 헤드를 갖고, 프로브를 가공 대상물면을 따라 상대적으로 이동시켜 그 프로브의 변위에 의해 계측 대상물의 형상 계측을 실시하는 것을 나타내는 도면이다.
도 3 은 기상 계측 장치를 구비한 공작 기계와 그 공작 기계를 제어하는 수치 제어 장치를 갖는 시스템을 설명하는 도면이다.
도 4A 는 소용돌이 경로에 의한 가공이 적용되는 렌즈 어레이 금형의 예를 설명하는 사시도이다.
도 4B 는 도 4A 의 렌즈 어레이 금형의 평면도이다.
도 5 는 소용돌이상 가공 경로를 따른 가공을 설명하는 도면이다.
도 6 은 소용돌이상 계측 경로를 따른 계측을 설명하는 도면이다.
도 7 은 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량에 대해 설명하는 도면이다.
도 8 은 본 발명에 있어서 소용돌이 경로에 의한 가공 경로에 대응하는 계측 경로의 일례로서, 소용돌이상 계측 경로의 반경 증감량이 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량 이상인 것을 설명하는 도면이다.
도 9 는 소용돌이상 계측 경로를 따라 워크의 계측을 실시하는 것을 상세히 설명하는 도면이다.
도 10 은 소용돌이상 가공 경로를 따라 가공한 후에 소용돌이상 계측 경로를 따라 계측하여 얻어진 형상 오차로서의 형상 계측 데이터를, 가공 경로의 가공점을 통과하고 또한 렌즈 형상의 중심을 통과하여 임의의 각도씩 나열된 방사선 상에 배치하는 것에 대해 설명하는 도면이다.
도 11 은 각 방사선 상의 형상 계측 데이터를 사용하여 각 방사선과 교차하는 가공 경로에 있어서의 형상 오차를 제거하기 위한 보정 가공량을 구하는 것에 대해 설명하는 도면이다.
도 12 는 방사선과 교차하는 가공점에 있어서의 보정 가공량을 구한 후의 소용돌이 가공 경로 상의 보정 가공점에 대해 설명하는 도면이다.
도 13 은 방사선의 임의의 각도마다의 분할에 의해 외측을 향할수록, 보정 가공점의 간격이 넓어진 경우에 발생하는 보정 가공 정밀도의 저하를 방지하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 14 는, 도 13 에서 방사선을 세분화하고, 세분화되어 증가한 방사선과 교차하는 유사 계측점에 있어서의 보간 형상 계측 데이터를 구한 후, 도 11 의 수법에 의해 방사선과 교차하는 가공점 (보정 가공점) 에 있어서의 보정 가공량을 구하는 것을 설명하는 도면이다.
도 15 는 방사선과 교차하여, 계측점으로부터 근사로 구한 보정 가공량을 알 수 있는 가공점 (보정 가공점) 사이를, 실제의 가공 피치마다 분할하여 각 분할점의 보정 가공량을 근사적인 보간에 의해 구하는 것에 대해 설명하는 도면이다.
도 l6A 및 도 16B 는, 렌즈 형상 가공 초회의 소용돌이상 경로를 따라 가공한 후에, 본 발명에 의한 렌즈 형상 가공에 있어서 실시되는 계측에 의해 렌즈 형상을 계측한 예를 설명하는 도면으로, 도 16A 는, X 좌표에 대한 오차치를 플롯한 도면이고, 도 16B 는 소용돌이상 계측 경로를 따라 계측하여 얻어진 계측 데이터를 3 차원적으로 플롯한 도면이다.
도 17A 및 도 17B 는 본 발명의 방법에 의해 보정 가공량을 구하여 도 16 에 있어서 초회의 소용돌이상 가공 경로에 보정 가공량을 추가하여 다시 소용돌이상 가공 경로를 따라 가공을 실시하여 다시 소용돌이상 계측 경로를 따라 계측을 실시한 결과를 설명하는 도면으로, 도 17A 는 X 좌표에 대한 오차치를 플롯한 도면이고, 도 17B 는 소용돌이상 계측 경로를 따라 계측하여 얻어진 계측 데이터를 3 차원적으로 플롯한 도면이다.
도 18 은 본 발명에 관련된 가공 및 계측을 실시하는 처리를 설명하는 플로우 차트이다.
도 19 는 종래의 렌즈 어레이 금형의 계측 방법으로서 십자 단면 계측에 대해 설명하는 도면이다.

본 발명은, 주로 렌즈 형상 가공 방법에 사용하는 소용돌이상 가공 경로에 의한 가공에 있어서, 공구의 윤곽 오차 등에 의해 발생하는 형상 오차를 보정하기 위하여, 소용돌이상 계측 경로를 따라 계측을 실시하고, 그 계측 결과에 기초하여 가공의 보정량을 구하여, 보정 가공을 실시하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

회전하는 밀링 공구는, 공구 자체의 윤곽 오차에 더하여, 회전시의 공구의 레이디얼 또는 스러스트 방향의 흔들림에 의해, 회전의 궤적이 진원 (眞圓) 으로는 되지 않고 타원형 등으로 되는 것이 일반적이다. 그러한 상태에서의 가공에서는, 공구 윤곽 오차에 의한 면의 기복은 물론, 렌즈 금형의 상하 좌우의 형상이 비대칭이 된다.

따라서, 정확하게 렌즈 금형의 형상 오차를 측정하기 위해서는, 소용돌이상 가공 경로와 동일한 소용돌이상 계측 경로를 따라 계측을 실시하여 렌즈 금형 전체면의 형상 오차의 분포를 파악하는 것이 필요하다. 그러나, 그 소용돌이상 가공 경로는, 일반적으로 면 조도 (초정밀의 경우, 1O ㎚ 이하) 를 고려하여 소용돌이 반경의 감소량을 매우 작게 하여 조밀한 경로가 된다. 그래서, 소용돌이상 계측 경로를 이와 같은 소용돌이상 가공 경로와 완전히 동일하게 함으로써 모든 면을 완전하게 파악하는 것은 이상적이긴 하지만, 그렇게 하면 계측 시간이 길어져 열변위에 의한 계측 데이터의 드리프트의 영향을 무시할 수 없게 되고, 또한 계측하여 얻어지는 데이터량이 방대해져, 계측 데이터에 기초하여 보정 가공을 하기 위한 공수가 증대되어, 결과적으로 가공 정밀도 저하와 본래의 생산 능력의 향상이라는 목적도 저해될 가능성이 있다.

그래서, 본 발명은, 소용돌이상 가공 경로를 따라 계측을 실시할 때의 상기 문제점의 해결을 위하여, 그 소용돌이상 가공 경로에 그 소용돌이 반경의 감소량보다 큰 소용돌이 반경의 감소량을 적용하여 선별한 소용돌이상 계측 경로를 사용하여 계측을 실시하는 것과, 그 선별에 의해 계측되지 않았던 가공 부분에 있어서도 정확히 보정 가공량을 구하여, 고정밀도의 렌즈 형상의 가공을 실시하는 것을 특징으로 하고 있다. 소용돌이상 계측 경로는, 임의 수의 계측점렬로 형성된다. 또한, 소용돌이상 가공 경로와 소용돌이상 계측 경로의 소용돌이상 경로의 의미는, 렌즈 형상을 그 광축 방향으로부터 내려다봤을 때에, 공구 혹은 기상 계측 장치에 프로브의 광축을 중심으로 한 궤적을 의미한다.

본 발명의 구체적인 방법으로서, 형상식을 갖는 렌즈 형상을 선별하여 소용돌이상 계측 경로를 따라 계측을 실시하고, 얻어진 형상 계측 데이터를 소용돌이상 가공 경로 상의 각 점과 교차하도록 임의의 각도마다 방사선상 (렌즈를 위에서 보았을 경우로, 렌즈 단면에 있어서는, 방사선상의 각 계측점에서 근사적인 형상 오차의 윤곽이 작성된다) 으로 정렬화한다. 그 정렬화는 근사 보간에 의해 실시한다.

형상 계측 데이터를 방사선상으로 정렬화한 후, 각각의 방사선의 궤적과 소용돌이상 가공 경로의 교점에서의 보정 가공량을, 계측하여 얻어진 형상 계측 데이터를 사용하여 작성한 형상의 윤곽으로부터 구한다. 단, 보정 가공량을 방사선상으로 구함으로써, 보정 가공점이 내측은 조밀하고, 외측으로 가면 성기게 되는 점에서, 그들 사이의 점을 근사화하여 보정 가공량을 원래의 가공 경로의 각 점의 피치마다 구한다. 그 후에는, 그 보정 가공량을 원래의 가공 경로에 있어서의 상기 각 점의 데이터에 추가하여, 재가공함으로써 고정밀도의 보정 가공을 실현한다. 형상 계측 데이터의 정렬화를 방사선상으로 하는 것은, 방사선에 있어서는, 단면 형상식이 어느 각도에서도 동일하기 때문에 연산이 용이해지기 때문이다. 각 근사에 의한 오차는, 톨러런스를 고려하여, 방사선의 각도를 충분히 세밀하게 하면, 단순한 직선 근사 보간에서도 1 자리수 나노미터 이하의 근사 오차로 억제할 수 있다.

다음으로, 도 1, 도 2, 도 3 을 사용하여 소용돌이 계측 경로를 따라 계측을 실시하는, 본 발명에 의한 렌즈 형상 가공 장치의 일 형태를 설명한다.

도 1 은, 수치 제어 장치에 의해 제어되고, 3 축 이상의 직동축과 1 축 이상의 회전축으로 구성되어 있는 공작 기계를 설명하는 도면이다.

이 공작 기계는, X 축, Y 축, Z 축의 직동축을 갖고, X 축 상에 회전축인 B축과, Y 축 상에 회전축인 C 축을 가지며, 5 축 동시 제어가 가능하다. 각 가동축을 나노미터 오더로 제어함으로써, 워크의 가공을 나노미터 오더의 정밀도로 실시할 수 있다.

도 2 는, 공작 기계에 장착되는 기상 계측 장치의 일례를 설명하는 주요부 단면도이다.

기상 계측 장치 (1) 는 케이스 (1a) 에 내장된 가동부인 프로브 (1b) 를 구비한다. 그 프로브 (1b) 는, 공기 베어링 등의 베어링 (도시하지 않음) 에 의해 중심축 방향으로 이동 가능하다. 그 프로브 (1b) 의 일단 (一端) 에는, 구형 (球型) 측정자 (1f) 를 구비한 측정자의 봉 (1e) 이 장착되어 있다. 그 측정자의 봉 (1e) 은 가는 봉상의 부재이다. 그리고, 측정자의 봉 (1e) 의 일단은 프로브 (1b) 에 고정되고, 타단에는 구형 측정자 (1f) 가 장착되어 있다. 구형 측정자 (1f) 는, 가공 대상물 (20) 의 가공 대상물면 (20a) 에 접촉하여, 형상 계측을 실시한다. 프로브 (1b) 를 가공 대상물면 (20a) 을 따라 이동시켜, 프로브 (1b) 의 변위를 계측함으로써, 가공 대상물 (20) 의 가공 대상물면 (20a) 의 표면 형상을 측정할 수 있다.

기상 계측 장치 (1) 는, 케이스 (1a) 내에 리니어 스케일 (1d) 과 레이저 헤드 (1c) 를 구비하고 있다. 이들 리니어 스케일 (1d) 과 레이저 헤드 (1c) 는 프로브 (1b) 의 이동 변위 검출의 수단을 구성한다. 또한, 레이저 헤드 (1c) 와 리니어 스케일 (1d) 을 사용하는 변위 검출 수단은 주지 (周知) 이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 기상 계측 장치 (1) 를 가공 대상물 (20) 의 가공 대상물면 (20a) 을 따라 이동시켜, 프로브 (1b) 의 변위를 이동 변위 검출 수단에 의해 검출한다. 이동 변위 검출 수단은 프로브 (1b) 의 변위를 나타내는 이동 변위 검출 신호를 출력한다 (도 3 참조). 이 이동 변위 검출 신호는, 기상 계측 장치 (1) 로부터의 계측 신호 (ipf) 로서 후술하는 퍼스널 컴퓨터 (11) 에 입력하여, 기상 계측 장치 (1) 로부터의 프로브 (1b) 의 위치 정보로서 격납된다.

도 3 은, 기상 계측 장치와 공작 기계를 연결한 일례를 설명하는 도면이다. 공작 기계의 X, Y, Z, B, C 축의 각 축과, 회전축인 B 축에 장착되는 기상 계측 장치가 동일한 인터페이스를 갖는다. 요컨대, X, Y, Z, B, C 축은 각각 각 축을 제어하기 위한 인터페이스를 구비하고 있다. 기상 계측 장치 (1) 는 공작 기계의 가동축을 구성하는 것은 아니지만, 기상 계측 장치 (1) 를 공작 기계의 가동축으로 간주함으로써, 공작 기계의 각 가동축 (X, Y, Z, B, C) 과 동일하게 기상 계측 장치 (1) 로부터 얻어지는 신호가 수치 제어 장치 (8) 의 서보 제어부 (9) 를 개재하여 퍼스널 컴퓨터 (11) 에 격납된다. 기상 계측 장치 (1) 를 공작 기계에 장착할 때에는, 후술하는 바와 같이 자동 개폐 커버 (25) 를 구비한 수용 장치 (24) 내에 수용된다.

공작 기계의 각 축 (5 개의 가동축) 과 기상 계측 장치가 동일한 구성의 인터페이스를 가짐으로써, 각 축의 위치 검출기 (도시하지 않음) 로부터의 위치 검출 신호와 기상 계측 장치로부터의 위치 검출 신호가, 수치 제어 장치의 이송축 구동 제어부에 간단하게 동기하면서 입력된다. 그리고, 수치 제어 장치 (8) 와 퍼스널 컴퓨터 (11) 가 이더넷 (등록 상표) (12) 경유로 LAN 통신을 실시하여, 각 축의 위치 정보와 기상 계측 장치 (1) 의 프로브의 변위 정보가 외부 기억 장치인 퍼스널 컴퓨터 (11) 에 동시에 입력된다. 도 3 은, 입력된 각 축의 위치 정보와 프로브의 변위 정보의 보존에 계측용 소프트가 이용되어, 계측이 실시되는 것에 대해 나타내고 있다. 그리고, 본 발명의 실시형태에 있어서는, 퍼스널 컴퓨터 (11) 에 있어서, 계측하여 얻어진 가공 대상물 (20) 의 형상 데이터를 사용하여 가공 프로그램을 보정하여 보정 가공 프로그램을 작성한다.

도 3 은, 기상 계측 장치로부터의 계측 신호를 수치 제어 장치를 개재하여 퍼스널 컴퓨터 입력하는 예를 나타내고 있다.

이 예에서는, 공작 기계의 각 축과, 회전축인 B 축에 장착된 기상 계측 장치 (1) 가 동일한 인터페이스를 가짐으로써, 각 축의 위치 검출 신호와 기상 계측 장치 (1) 의 계측 신호가 수치 제어 장치 (8) 의 이송축 구동 제어부인 서보 제어부 (9) 에 간단하게 동기하면서 입력된다.

기상 계측 장치 (1) 에 대해서는 도 2 를 사용하여 그 일례를 설명하였다. 수치 제어 장치 (8) 의 서보 제어부 (9) 에는, 공작 기계의 각 축 (X 축 (3), Y 축 (4), Z 축 (5), B 축 (6), C 축 (7)) 을 구동시키는 서보 모터에 내장되는 위치 검출 장치 (도시 생략) 로부터 출력되는 위치 검출 신호 (ipx, ipy, ipz, ipb, ipc) 가 피드백되어 입력된다. 동일하게, 서보 제어부 (9) 에는, 피가공물 (W) 의 표면 형상을 측정하는 기상 계측 장치 (1) 로부터 프로브 (1b) 의 이동 변위에 관한 계측 신호인 위치 검출 신호 (ipf) 가 인터페이스 (2) 를 통해 입력된다.

공작 기계의 각 가동축의 위치 검출 장치로부터 출력되는 위치 검출 신호도 인터페이스 (도시하지 않음) 를 통해 서보 제어부 (9) 에 입력된다. 이 인터페이스는, 서보 모터에 내장되는 위치 검출 장치로부터 출력되는 위치 검출 신호와 기상 계측 장치 (1) 로부터 출력되는 계측 신호가 수치 제어 장치 (8) 의 서보 제어부 (9) 에 동기하여 입력되도록 구성된다.

또, 수치 제어 장치 (8) 는, 공작 기계의 각 가동축의 위치 정보와 기상 계측 장치 (1) 로부터의 계측 정보 (위치 정보) 를 격납하는 기억 수단 (도시하지 않음) 과, 이 기억 수단에 격납된 위치 정보를 외부 장치의 퍼스널 컴퓨터 (11) 로 내보내는 인터페이스를 구비하고 있다.

공작 기계의 각 가동축으로부터의 피드백 신호인 위치 검출 신호와 기상 계측 장치로부터의 계측 신호가 동일한 회로 구성의 인터페이스 (2) 를 통해 수치 제어 장치 (8) 의 서보 제어부 (9) 에 취득되는 점에서, 각 축의 위치 검출 장치와 기상 계측 장치로부터의 계측 신호 (요컨대, 각 축의 축 위치 검출 신호와 기상 계측 장치의 위치 검출 신호) 가, 수치 제어 장치 (8) 에 간단하게 동기하여 입력된다. 그리고, 판독된 계측 신호는, 위치 정보로서 수치 제어 장치 (8) 의 기억 수단 (도시 생략) 에 격납된다.

또, 수치 제어 장치 (8) 는, 외부 장치인 예를 들어 퍼스널 컴퓨터 (11) 에, 이더넷 (등록 상표) (12) 경유로 LAN 통신을 실시하여, 퍼스널 컴퓨터 (11) 에 접속 혹은 내장되는 기억 장치 (13) 에, 각 축으로부터의 위치 정보와 기상 계측 장치 (l) 로부터의 계측 정보를 퍼스널 컴퓨터 (l1) 에 보낸다. 퍼스널 컴퓨터 (11) 는, 샘플링 주기마다 각 축으로부터의 위치 정보와 기상 계측 장치 (1) 로부터의 위치 정보를 기억 장치 (13) 에 동기하여 격납한다. 퍼스널 컴퓨터 (11) 내에는 계측용 소프트웨어가 격납되어 있어, 수치 제어 장치 (8) 를 통해 판독된 상기 위치 정보에 기초하여, 피가공물의 형상 계측 등 소정의 연산 처리를 실행한다.

도 4A 는, 소용돌이 경로에 의한 가공이 적용되는 렌즈 어레이 금형의 예를 설명하는 사시도이고, 도 4B 는 도 4A 의 렌즈 어레이 금형의 평면도이다. 평면 또는 곡면 상에 동일한 렌즈 형상 (22a) 이 다수 개 배치되고, 일반적으로 수백 ∼ 수천 개의 렌즈 형상의 집적체에 의해 1 개의 렌즈 어레이 금형 (22) 이 구성된다.

도 5 는, 소용돌이상 가공 경로를 따른 가공을 설명하는 도면이다. 공구 (24) 는 워크 (도시하지 않음) 에 대해 소용돌이상 가공 경로 (26) 를 따라 상대적으로 이동시켜 워크에 렌즈 형상을 가공한다.

도 6 은, 소용돌이상 계측 경로 (27) 를 따른 계측을 설명하는 도면이다. 도 2 에 나타내는 기상 계측 장치 (1) 의 프로브 (1b) 의 일단에는, 선단에 구형 측정자 (1f) 가 장착된 측정자의 봉 (1e) 이 장착되어 있다. 그 구형 측정자 (1f) 가, 가공할 때와 동일한 소용돌이상 경로를 갖는 소용돌이상 계측 경로 (27) 를 따라 계측을 실시한다. 이 기상 계측 장치 (1) 에 의한 계측에 의해, 볼 엔드 밀에 의한 밀링 가공을 실시하는 경우, 공구의 회전 흔들림에 의해 발생하는 형상의 비대칭이나 접촉 공구면의 변화에 의해 발생하는 불규칙한 형상 오차의 변동을 모두 파악할 수 있다.

여기서, 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량 (ΔRa) 과 소용돌이상 계측 경로의 반경 증감량 (ΔRb) 의 관계를 설명한다.

도 7 은, 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량 (ΔRa) 에 대해 설명하는 도면이다. 도 8 은, 소용돌이상 가공 경로와 소용돌이상 계측 경로를 설명하는 도면이다.

소용돌이상 가공 경로 (30) 를 따라 워크를 가공할 때, 그 소용돌이상 가공 경로 (30) 와 그것에 인접하는 소용돌이상 가공 경로 (30) 사이의 거리를, 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량 (ΔRa) 으로 한다. 또, 소용돌이상 계측 경로 (40) 와 그것에 인접하는 소용돌이상 계측 경로 (40) 사이의 거리를, 소용돌이상 계측 경로의 반경 증감량 (ΔRb) 으로 한다. 도 8 에는, 소용돌이상 계측 경로의 반경 증감량 (ΔRb) 이 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량 (ΔRa) 보다 큰 것 (ΔRb ＞ ΔRa) 이 나타나 있다.

또한, 하기의 (1) 식 및 (2) 식은 렌즈 형상의 형상식을 나타내고 있다. (1) 식은 2 차원 단면식이고, (2) 식은 3 차원식이다. 워크 (렌즈 금형) 의 가공은,

(2) 식의 렌즈 형상의 형상식에 기초하여, 소용돌이상 가공 경로 (30) 를 따라 실시된다.

(2) 식에 있어서, X, Y 는 렌즈 형상의 중심으로부터의 X 축 방향 및 Y 축 방향에 있어서의 거리이고, R 은 곡률 반경이며, k 는 코닉 계수 (Korenich coefficient) 이다.

또한, 렌즈 형상의 형상식을 위의 (1) 식 또는 (2) 식으로 나타내는 것은 일례로서, 다른 관계식, 예를 들어, Z ＝ a × X ＋ b 와 같은 단순 평면을 나타내는 형상식으로 나타내도 된다.

소용돌이상 계측 경로를 따라 워크의 계측을 실시하는 것을 도 9 를 사용하여 설명한다.

소용돌이상 계측 경로 (40) 상에 위치하는 복수의 점 (41) 이 실제의 계측점이다. 방사선 (50) 은, 등각도마다 렌즈 형상의 중심 (60) 으로부터 연장되어 있다. 여기서, 소용돌이상 계측 경로의 반경 증감량 (ΔRb) 과 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량 (ΔRa) 의 관계는 ΔRa ≤ ΔRb 이다. 도 9 에서는 ΔRa ＜ ΔRb 이다. 이 때문에, 소용돌이상 계측 경로의 반경 증감량이 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량보다 큰 것에 의해, 형상 계측을 선별하여 실시할 수 있어, 계측 시간의 단축과 온도 드리프트 저감에 의한 계측 정밀도 향상의 효과를 달성할 수 있다.

또한, ΔRa ＝ ΔRb 로 했을 경우에도 본 발명을 적용 가능하지만, 그 경우, 계측 시간의 단축을 도모하는 것이 곤란하다.

실제의 계측은, 소용돌이상 계측 경로 (40) 를 따라 기상 계측 장치 (1) 의 프로브 (1f) (도 2 참조) 가 이동할 때에, 일정한 샘플링 주기마다 기계 좌표 및 프로브 (1f) 의 변위 데이터를 취득함으로써 실시된다. 얻어진 데이터를 형상 계측 데이터로 한다. 프로브 (1f) 의 변위 데이터 취득을 위한 샘플링 주기를 완전히 일정하게 하는 것은 곤란하며, 실제로는 어느 정도의 편차를 갖고 있기 때문에, 도 9 에 나타내는 바와 같이 각 계측점 (41) 상호의 간격이 불균일해진다.

소용돌이상 가공 경로를 따라 가공한 후에 소용돌이상 계측 경로를 따라 계측하여 얻어진 형상 오차로서의 형상 계측 데이터를, 소용돌이상 가공 경로의 가공점을 통과하고 또한 렌즈 형상의 중심을 통과하여 임의의 각도씩 나열된 방사선 상에 배치하는 것에 대해 도 10 을 사용하여 설명한다.

도 9 를 사용하여 설명한 바와 같이, 렌즈 형상의 중심 (60) 으로부터 소용돌이상 가공 경로 (30) 의 가공점을 통과하도록 배치된 복수 개의 방사선 (50) 상에, 계측점 (41) 의 편차 등에 의해 형상 계측 데이터가 없는 경우가 많다. 그 경우에는, 직선 근사를 실시하는 직선 보간, 곡선 근사를 실시하는 스플라인 보간 등 이미 알려진 보간 방법을 이용하여, 실제의 계측점과 그 옆의 계측점 사이의 점 (유사 계측점 (42)) 에서의 근사치 (보간 형상 계측 데이터) 를 구할 수 있다 (도 11 참조). 그 때, 렌즈 형상의 3 차원 형상식을 고려함으로써 정확한 근사치가 구해진다. 요컨대, 계측점과 그 옆의 계측점 사이가 매끄러운 변화라면 보간만으로 충분하지만, 계측점과 그 옆의 계측점 사이에 미소 돌기, 또는 패임이 있는 경우에는, 점 사이를 직선으로 연결하는 보간만으로는 불충분한 경우가 있다. 그 경우, 샘플링을 보다 세밀하게 함으로써, 그 영향을 극소화할 수 있다. 또한, 가공점은, 가공 프로그램에 있어서, 소용돌이상의 가공 경로를 따라, 간격이 미세한 점렬로서 지정된다. 초정밀 가공의 경우에는, 점 사이의 간격을 매우 작게 함으로써 (예를 들어, 희망하는 톨러런스분), 점 사이를 직선으로 연결하는 보간만으로 수 나노미터 오더의 면 조도를 실현할 수 있다.

각 방사선 상의 형상 계측 데이터를 사용하여 각 방사선과 교차하는 소용돌이상 가공 경로에 있어서의 형상 오차를 제거하기 위한 보정 가공량을 구하는 것에 대해 도 11 을 사용하여 설명한다. 도 11 의 좌측도는 도 10 의 파선 (62) 으로 나타내는 지점을 확대한 도면이고, 도 11 의 우측도는 좌측도의 단면 방향에서 본 도면이다.

소용돌이상 계측 경로의 반경 증감량 (ΔRb) 이 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량 (ΔRa) 보다 크기 때문에 (ΔRb ＞ ΔRa), 소용돌이상 가공 경로 (30) 상에서 계측이 실시될 (계측에 있어서 계측 장치 (1) 의 구형 측정자 (1f) 가 소용돌이상 가공 경로 (30) 상을 통과할) 가능성이 적어진다. 그래서, 도 l1 의 우측도에 나타내는 바와 같이, 유사 계측점 (42) 을 곡선 근사나 직선 근사 등에 의한 보간에 의해 연결함으로써, 형상 계측 데이터에 기초하여 작성하여 얻어진 실제 형상의 윤곽 (49) 을 형성한다. 또한, 전술한 바와 같이, ΔRa ＝ ΔRb 로 하여, 계측 경로를 가공 경로와 일치시켜도, 본 발명에 의한 렌즈 형상 가공에 있어서 실시되는 계측을 실시할 수 있다.

방사선 (50) 상의 유사 계측점 (42) 을 연결하는, (1) 식에 의해 기술되는 이론 형상식 윤곽 (39) 과, 계측하여 얻어진 실제 형상의 윤곽 (49) 의 편차가 형상 오차량 (47) 이 된다. 이 형상 오차량 (47) 이, 보정해야 하는 가공량이 되지만, 그것을 소용돌이상 가공 경로 (30) 상의 실제 가공점에서의 가공점 보정 가공량으로 변환하는 작업이 필요해진다. 그래서, 방사선 (50) 과 소용돌이상 가공 경로 (30) 의 교점 (보정 가공점 (32)) 에서의, 계측하여 얻어진 실제 형상의 윤곽 (49) 과 이론 형상식 윤곽 (39) 의 차를 구한다. 구한 차가 소용돌이상 가공 경로 (30) 상의 가공점에서의 보정 가공량 (37) 이 된다.

방사선과 교차하는 가공점에서의 보정 가공량을 구한 후의, 소용돌이 가공 경로 상의 보정 가공점에 대해, 도 12 를 사용하여 설명한다. 소용돌이상 가공 경로 (30) 상에 있는 보정 가공점 (32) 에서의 보정 가공량 (37) 이 구해진다.

방사선에 의한 임의의 각도마다의 분할에 의해, 외측을 향할수록, 보정 가공점과 보정 가공점의 간격이 서서히 넓어지지만, 그 경우에 발생하는 보정 가공 정밀도의 저하를 방지하는 방법을 도 13 을 사용하여 설명한다.

보정 가공점과 보정 가공점의 간격이 넓다고 판단된 지점에 대해서는, 보정 가공점과 보정 가공점 사이를, 추가 방사선 (50) 에 의해 더욱 세분화함으로써 대응한다. 단, 세분화에 의해 추가된 방사선 (52) 은 중심까지 연장하지 않고, 필요 충분한 간격이 될 때까지 연장하는 것으로 한다. 추가된 방사선 (52) 과 교차하는 유사 계측점 (42) 에 있어서의 계측 데이터는, 도 10 을 사용하여 설명한 것과 동일한 방법에 의해 구한다.

도 13 에서 방사선을 세분화하고, 세분화되어 증가한 방사선 (52) 과 교차하는 유사 계측점에 있어서의 보간 형상 계측 데이터를 구한 후, 도 11 의 수법에 의해 증가한 방사선 (52) 과 교차하는 가공점 (보정 가공점 (32)) 에 있어서의 보정 가공량을 구하는 것을 도 14 를 사용하여 설명한다.

도 12 와 비교하여, 보정 가공점 (32) 은 보다 조밀해져 있다. 보정 가공점 (32) 을 보다 조밀하게 하는 이유는, 실제 가공 경로인 소용돌이상 가공 경로 (30) 상에 피치 간격이 좁은 보정 가공점 (32) 을 배치할 수 있기 때문에, 보정 가공점 (32) 사이를 근사에 의해 구할 때에, 보다 조밀해져 있는 쪽이 근사의 정밀도가 높아져, 보정 가공의 정밀도 향상으로 이어지기 때문이다. 또한, 얼마나 조밀하게 할지는, 가공하는 렌즈 형상의 형상 변화에 따라 설정할 수 있으며, 형상 변화가 매끄러운 경우에는 다소 넓어도 근사의 오차는 커지지 않는 경우도 있다.

방사선과 교차하여, 계측점으로부터 근사에 의해 구한 보정 가공량을 알 수 있는 가공점 (보정 가공점 (32)) 사이를, 실제 가공 피치마다 분할하여 각 분할점에서의 보정 가공량 (37) 을 근사적인 보간에 의해 구하는 것에 대해 도 15 를 사용하여 설명한다.

보정 가공점 (32) 과 보정 가공점 (32) 사이의 분할점 (34) 에서의 근사적인 보정 가공량을 구한다. 요컨대, 분할점 (34) 도 가공점이기 때문에, 이 분할점 (34) 에서의 가공점 보정 가공량을 구한다. 또한, 보정 가공점 (32) 도 가공점이기 때문에, 보정 가공점 (32) 에서의 가공점 보정 가공량과 분할점 (34) 에서의 가공점 보정 가공량을 아울러 가공점 보정 가공량으로 총칭할 수 있다. 이 가공점 보정 가공량은, 워크의 가공 오차를 제거하기 위한 가공 보정량이다.

각 분할점 (34) 에서의 보정 가공량 (37) 의 보간은, 직선 보간, 스플라인 보간 등의 이미 알려진 보간 방법을 채용할 수 있으며, 방사선 사이가 조밀하면 할수록, 근사는 간단해지고, 정밀도도 향상된다. 각 분할점 (34) 에서의 보정 가공량 (37) 의 보간을 도 15 에 나타내는 바와 같이 실시함으로써, 가공 프로그램에 기술되는 각 가공점에서의 보정 가공량 (38) 이 구해지고, 그 구한 가공점 보정 가공량 (38) 을, 가공 프로그램의 모든 가공점에서의 가공 좌표에 추가함으로써 보정 가공 경로가 생성되기 때문에, 형상 오차를 없애는 보정 가공이 실현된다.

도 16A 및 도 16B 는, 렌즈 형상 가공의 초회의 소용돌이상 경로를 따라 가공한 후에, 본 발명에 의한 렌즈 형상 가공에 있어서 실시되는 계측에 의해 렌즈 형상을 계측한 예를 설명하는 도면으로, 도 16A 는 X 좌표에 대한 오차치를 플롯 한 도면이고, 도 16B 는 소용돌이상 계측 경로를 따라 계측하여 얻어진 계측 데이터를 3 차원적으로 플롯한 도면이다. 초회의 가공 후에는, 공구 윤곽 오차, 공구의 회전 궤적의 비대칭성 (회전 흔들림) 등에 의해, 형상 오차는 크게 구불어지고, 또한 완전 비대칭인 데이터가 되어 버린다.

도 17A 및 도 17B 는 본 발명의 방법에 의해 보정 가공량을 구하여 도 16 에 있어서 초회의 소용돌이상 가공 경로에 보정 가공량을 추가하여 다시 소용돌이상 가공 경로를 따라 가공을 실시하고 다시 소용돌이상 계측 경로를 따라 계측을 실시한 결과를 설명하는 도면으로, 도 17A 는 X 좌표에 대한 오차치를 플롯한 도면이고, 도 17B 는 소용돌이상 계측 경로를 따라 계측하여 얻어진 계측 데이터를 3 차원적으로 플롯한 도면이다. 도 16 에 나타낸 초회 가공 후 계측과 같은 굴곡진 형상 오차는 없어지고, 플랫한 형상 오차가 되어, 형상 오차가 개선된 것을 나타낸다.

본 발명에 관련된 가공 및 계측을 실시하는 처리를 도 18 의 플로우 차트를 사용하여 설명한다. 이하, 각 단계에 따라 설명한다.

[단계 SA01] 소용돌이상의 가공 경로에 따라, 워크에 렌즈 형상을 가공한다.

[단계 SA02] 가공한 렌즈 형상을 기상 계측 장치를 사용하여 소용돌이상 계측 경로를 따라 형상 계측하여 형상 계측 데이터를 취득한다.

[단계 SA03] 단계 SA02 에서 취득한 형상 계측 데이터로부터, 렌즈 형상의 중심을 통과하는 방사선과 소용돌이상 계측 경로의 교점에서의 보간 형상 계측 데이터를 산출한다.

[단계 SA04] 방사선과 소용돌이상 계측 경로의 교점에서의 형상 오차량을 산출한다.

[단계 SA05] 단계 SA04 에서 산출한 형상 오차량은 허용 범위 내인지의 여부를 판단하여, 허용 범위 내인 경우에는 이 처리를 종료하고, 허용 범위 내가 아닌 경우에는 다시 가공하기 위하여 단계 SA06 으로 이행한다.

[단계 SA06] 방사선과 소용돌이상 가공 경로의 교점에서의 보정 가공량을 산출한다.

[단계 SA07] 단계 SA06 에서 산출한 보정 가공량으로부터, 소용돌이상 가공 경로 상에서의 가공점 보정 가공량을 산출한다.

[단계 SA08] 단계 SA07 에서 산출한 가공점 보정 가공량에 기초하여 보정 가공 경로를 생성하고, 단계 SA01 로 되돌아간다.

Claims (4)

1. 기상 계측 장치를 갖는 렌즈 형상 가공 장치를 사용하여, 소용돌이상 가공 경로를 따라 공구와 피가공물을 상대 이동시켜 렌즈 형상을 가공하는 렌즈 형상 가공 방법으로서,
   상기 소용돌이상 가공 경로를 따른 가공 후에, 반경 증감량이 상기 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량보다 큰 소용돌이상 계측 경로를 따라, 상기 기상 계측 장치의 프로브를 상기 피가공물에 대해 상대 이동시키고, 상기 소용돌이상 계측 경로 상의 계측점에 있어서 피가공물을 상기 기상 계측 장치에 의해 계측하여 형상 계측 데이터를 취득하고,
   상기 형상 계측 데이터를 보간함으로써 상기 렌즈 형상의 중심을 통과하는 복수의 방사선과 상기 소용돌이상 계측 경로의 교점에 있어서의 보간 형상 계측 데이터를 구하고,
   상기 방사선과 상기 소용돌이상 계측 경로의 교점에 있어서의, 상기 보간 형상 계측 데이터와 기준 데이터의 편차인 형상 오차량을 구하고,
   상기 형상 오차량을 기초로, 상기 방사선과 상기 소용돌이상 가공 경로의 교점인 가공점에 있어서의 가공 오차를 제거하기 위한 보정 가공량을 구하고,
   상기 보정 가공량을 기초로, 상기 소용돌이상 가공 경로 상의 각 가공점에서의 가공점 보정 가공량을 구하고,
   상기 보정 가공량 및 상기 가공점 보정 가공량에 기초하여 보정 가공 경로를 작성하고,
   상기 보정 가공 경로를 따라 상기 렌즈 형상 가공 장치의 공구와 상기 피가공물을 상대 이동시켜 피가공물의 가공을 실행하는 것을 특징으로 하는 렌즈 형상 가공 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 보간 형상 계측 데이터는, 상기 계측점에 있어서의 형상 계측 데이터를 기초로 하는 직선 근사 혹은 곡선 근사에 의해 보간하여 구하는 것을 특징으로 하는 렌즈 형상 가공 방법.
3. 기상 계측 장치를 갖는 렌즈 형상 가공 장치를 사용하여, 소용돌이상 가공 경로를 따라 공구와 피가공물을 상대 이동시켜 렌즈 형상을 가공하는 렌즈 형상 가공 장치에 있어서,
   상기 소용돌이상 가공 경로에 의한 가공 후에, 반경 증감량이 상기 소용돌이상 가공 경로의 반경 증감량보다 큰 소용돌이상 계측 경로를 따라 상기 기상 계측 장치의 프로브를 상기 피가공물에 대해 상대 이동시키고, 상기 소용돌이상 계측 경로 상의 계측점에 있어서 피가공물을 그 기상 계측 장치에 의해 계측하여 형상 계측 데이터를 취득하는 형상 계측부와,
   상기 형상 계측 데이터를 보간함으로써 상기 렌즈 형상의 중심을 통과하는 임의 개의 방사선과 상기 소용돌이상 계측 경로의 교점에 있어서의 보간 형상 계측 데이터를 구하는 보간 형상 계측 데이터 산출부와,
   상기 방사선과 상기 소용돌이상 계측 경로의 교점에 있어서의, 상기 보간 형상 계측 데이터와 기준 데이터의 편차인 형상 오차량을 산출하는 형상 오차량 산출부와,
   상기 형상 오차량을 기초로, 상기 방사선과 상기 소용돌이상 가공 경로의 교점에 있어서의 가공 오차를 제거하기 위한 보정 가공량을 보간에 의해 구하는 보정 가공량 산출부와,
   상기 보정 가공량을 기초로, 상기 소용돌이상 가공 경로 상의 각 가공점에 있어서의 가공점 보정 가공량을 구하는 가공점 보정량 산출부와,
   상기 가공점 보정 가공량에 기초하여 보정 가공 경로를 생성하는 보정 가공 경로 생성부를 구비하고,
   상기 보정 가공 경로를 따라 상기 렌즈 형상 가공 장치의 공구와 상기 피가공물을 상대 이동시켜 피가공물의 가공을 실행하는 것을 특징으로 하는 렌즈 형상 가공 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 보간 형상 계측 데이터 산출부는, 상기 계측점에 있어서의 형상 계측 데이터를 기초로 하는 직선 근사 혹은 곡선 근사에 의해 보간하여 상기 보간 형상 계측 데이터를 구하는 것을 특징으로 하는 렌즈 형상 가공 장치.
   

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