(57)【要約】【課題】本発明は、従来よりも補正加工を精度良く行い、所望の成形面形状を有する成形型が得られる光学素子用成形型の加工方法を提供する。【解決手段】球面又は非球面形状の成形面を設定形状として加工する１次加工工程と、１次加工工程の加工形状と設定形状との誤差を測定し、形状誤差のグラフｆ（ｘ）を作成する誤差測定工程と、グラフｆ（ｘ）に基づいて、誤差の大きさに応じて加工速度を決定する加工速度決定工程と、グラフｆ（ｘ）から変曲点を抽出し、該変曲点又は変曲点よりも外周側に補正方法の変更点を設定する変更点設定工程と、変更点よりも外周側は、加工速度決定工程で定めた加工速度に基づいて加工し、変更点よりも内周側は、誤差測定工程で得られた誤差分だけ補正した形状を設定形状として加工する２次加工工程と、を有する光学素子用成形型の加工方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
球面又は非球面形状の成形面を設定形状として加工する１次加工工程と、
前記１次加工工程で得られた加工形状と前記設定形状との誤差を測定し、中心からの距離ｘに対する形状誤差のグラフｆ（ｘ）を作成する誤差測定工程と、
前記形状誤差のグラフｆ（ｘ）に基づいて、誤差の大きさに応じて加工速度を決定する加工速度決定工程と、
前記形状誤差のグラフｆ（ｘ）から変曲点を抽出し、該変曲点又は変曲点よりも外周側に補正方法の変更点を設定する変更点設定工程と、
前記変更点よりも外周側は、前記１次加工工程における設定形状のまま、前記加工速度決定工程で定めた加工速度に基づいて加工し、前記変更点よりも内周側は、前記１次加工工程における設定形状に対して前記誤差測定工程で得られた誤差分だけ補正した形状を設定形状とし、加工速度を一定にして加工する、２次加工工程と、
を有することを特徴とする光学素子用成形型の加工方法。
【請求項２】
前記加工速度決定方法は、形状誤差のグラフｆ（ｘ）に任意の加工点ｉを設定したグラフｆ（ｉ）とし、そのグラフｆ（ｉ）の符号を反転させた−ｆ（ｉ）のグラフを作成し、−ｆ（ｉ）のグラフの最高点Ｚｄｍａｘにおける加工速度をＦｍａｘ、最低点Ｚｄｍｉｎにおける加工速度をＦｍｉｎとし、かつ、Ｆｍａｘを１０ｍｍ／分以下に、Ｆｍｉｎを１．０ｍｍ／分以上になるように設定し、その他の点における加工速度を次の式（１）
【数１】
2014088300.tif 000003
（式中、Ｚｄｍａｘは−ｆ（ｉ）の最高点（μｍ）、Ｚｄｍｉｎは−ｆ（ｉ）の最低点（μｍ）、ＦｍａｘはＺｄｍａｘに対応する加工速度（ｍｍ／分）、ＦｍｉｎはＺｄｍｉｎに対応する加工速度（ｍｍ／分）、ｆ（ｉ）は任意の加工点ｉにおける形状誤差ｆ（ｘ）（μｍ）を示し、ｆ（ｎ）は成形面の最外周における加工点ｎにおける形状誤差（μｍ）を示し、Ｆ（ｉ）は任意の加工点ｉにおける加工速度（ｍｍ／分）、をそれぞれ示す）となるように決定する請求項１記載の光学素子用成形型の加工方法。
【請求項３】
前記ＦｍａｘとＦｍｉｎとの比Ｆｍａｘ／Ｆｍｉｎが１０〜１．２である請求項２記載の光学素子用成形型の加工方法。
【請求項４】
前記変更点設定工程における変更点は、前記変曲点のＸ軸成分をｐとしたとき、ｐ＜ｘ≦２ｐの範囲内におけるｆ（ｘ）上の任意の点である請求項１〜３のいずれか１項記載の光学素子用成形型の加工方法。
【請求項５】
前記変更点設定工程における変曲点の抽出は、多項式近似の微分計算により行う請求項１〜４のいずれか１項記載の光学素子用成形型の加工方法。
【請求項６】
前記２次加工工程に対して、さらに、前記誤差測定工程から前記２次加工工程までの一連の補正加工を繰り返し行う請求項１〜５のいずれか１項記載の光学素子用成形型の加工方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の光学素子用成形型の加工方法により得られた光学素子用成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子用成形型の加工方法及び光学素子用成形型に係り、特に、異なる形状補正の方法を組み合わせて、所望の成形面形状とできる光学素子用成形型の加工方法及び該加工方法により得られる光学素子用成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学機器の小型化、軽量化にともない、光学系に使用されるガラスレンズの枚数を減らすことが望まれている。これを実現する１つの手段として、レンズの枚数を少なくしても収差の補正が可能な非球面形状のレンズを使用することが挙げられる。また、非軸対象の非球面（自由曲面）を組み合わせた複雑な光学素子の需要も出てきた。このような非球面形状を有するレンズの製造方法としては、所定の表面精度を有する光学素子用成形型の間にガラス材料を挟み、プレス成形する方法が知られている。
【０００３】
このプレス成形により光学素子を成形する方法としては、光学素子の形状に対応する面形状に仕上げられた成形面を有する一対の成形型の間に、ガラス素材を挟み込み、このガラス素材を加熱により軟化させ、圧力をかけて成形面形状を転写するプレス成形により行う。その後、ガラス素材を冷却、固化させ、成形された光学素子を取り出し、精度の高い光学素子を製造している。
【０００４】
しかしながら、成形型の成形面の加工においては、成形型の材質が超硬合金等の非常に硬度の高いものを使用しているため、加工に際しては、一度の加工で目的とする成形面形状とすることが困難であるため、補正加工を行い、徐々に目的とする成形面形状に近づけるようにしていた。
【０００５】
このような補正加工方法としては、目的とする成形面形状と実際に加工した形状との間の誤差を測定し、この誤差分だけさらに加工するように工具経路を変更し、所望の成形面形状に加工する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、成形型ではなく、光学素子そのものの形状補正の方法ではあるが、レンズ表面にうねりのない良好な形状とするために、加工点における滞在時間の近似関数を用いて加工面に対する加工工具の相対的な移動量を制御する加工方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５９−１４２０４５号公報
【特許文献２】特開平１０−３３７６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の方法では、加工誤差に対応して加工位置を改めて補正してから補正加工を行うが、誤差の大きい外周部分においては成形面に対して高さの上下動が生じており、これを補正するために加工装置の動きは滑らかとならず、加工の状態が不連続に変化するため、成形面に微小な高さのうねりを生じさせる場合が多い。このようなうねりは同心円状に現れ、高精度な光学素子である場合には、その得られる光学素子の性能にまで影響を与え、求められる特性が得られない場合が生じてしまう。
【０００９】
また、特許文献２の方法を成形面の加工に適用することを考慮しても、この方法は形状誤差に応じて加工点での滞留時間を制御するものであるが、本発明の対象とする成形型において、回転対称軸近傍では、加工速度が上昇しすぎて、加工装置が対応できなくなるため、実際の加工は困難となる。また、可能なだけ速い速度で加工しても、その場合には工具経路同士の間隔が広くなりすぎ、十分な加工がおこなわれず工具経路の間に取り残しが発生し、これがうねりとなるため中央部分において逆に誤差が生じる等の不具合が生じてしまう。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、光学素子用成形型を研削加工機により加工する際に、補正加工のやり方を工夫することで従来よりも精度良く加工でき、所望の成形面形状を有する成形型が得られる光学素子用成形型の加工方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光学素子用成形型の加工方法は、球面又は非球面形状の成形面を設定形状として加工する１次加工工程と、前記１次加工工程で得られた加工形状と前記設定形状との誤差を測定し、中心からの距離ｘに対する形状誤差のグラフｆ（ｘ）を作成する誤差測定工程と、前記形状誤差のグラフｆ（ｘ）に基づいて、誤差の大きさに応じて加工速度を決定する加工速度決定工程と、前記形状誤差のグラフｆ（ｘ）から変曲点を抽出し、該変曲点又は変曲点よりも外周側に補正方法の変更点を設定する変更点設定工程と、前記変更点よりも外周側は、前記１次加工工程における設定形状のまま、前記加工速度決定工程で定めた加工速度に基づいて加工し、前記変更点よりも内周側は、前記１次加工工程における設定形状に対して前記誤差測定工程で得られた誤差分だけ補正した形状を設定形状とし、加工速度を一定にして加工する、２次加工工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、成形面の補正加工するに当たって、加工速度を調整した速度補正と、設定形状を変更した位置補正と、を組み合わせて補正加工を行うものであり、この補正加工を切り替える点も含めて、１次加工後の形状誤差のグラフに基づいて決定する点に特長を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光学素子用成形型の加工方法によれば、成形面全面にわたって形状誤差を低減した成形型を得ることができる。すなわち、この加工方法により得られた成形型は、成形面の形状精度が高い。
【００１４】
したがって、この加工方法で得られた光学素子用成形型を使用して得られる光学素子は、形状精度が高く、かつ、所望の特性を有するものであって、光学素子の製造歩留まりが良好となるため、光学素子の製造コストを低減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における形状誤差の測定結果のグラフの傾向を示した図である。
【図２Ａ】図１で得られたグラフから速度を決定するための方法を説明する図である。
【図２Ｂ】図１で得られたグラフから速度を決定するための方法を説明する図である。
【図２Ｃ】図１で得られたグラフから速度を決定するための方法を説明する図である。
【図３】実施例１の１次加工後に得られた光学素子用成形型の形状誤差の測定結果のグラフである。
【図４】実施例１の速度決定工程で得られたグラフである。
【図５】実施例１の２次加工後に得られた光学素子用成形型の形状誤差の測定結果のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、上記のとおり、１次加工工程と、誤差測定工程と、加工速度決定工程と、変更点設定工程と、２次加工工程と、を有する光学素子用成形型の加工方法であり、以下、各工程について説明する。
【００１７】
本発明における１次加工工程は、球面又は非球面形状の成形面を設定形状として加工する従来の加工工程である。この加工工程では、回転する成形型材料に対して、研削用の砥石を使用して、一定の加工速度により成形面を形成する。
【００１８】
ここで成形面形状は、製造する光学素子に対応した球面又は非球面形状の滑らかな面であり、これを設定形状として、上記砥石を動作させて研削加工する。実際には、成形型材料を回転させながら、砥石を接触させて回転軸に対して同心円状に研削するため、砥石は例えば、上から下へと一直線に移動させると同時に、所望の深さの加工面を形成できるように砥石を成形型材料の回転軸に対して前後方向へ移動させる。このとき、回転軸は光学素子の光軸と一致するようになっている。
【００１９】
ところで、ここで使用する成形型材料は、一般に、超硬合金、炭化ケイ素等の硬度の高いものであり、加工中に砥石の保持部分が撓んで位置が微妙にずれたり、砥石そのものが変形したり、等により設定形状に対して誤差が必ず生じてしまう。
【００２０】
また、本発明で使用する砥石は、上記成形型材料の加工が可能な、従来公知の砥石であればよく、例えば、円板状で、その側面にはダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素等の公知の砥粒が固定されている砥石が挙げられる。なお、砥粒の結合材としてはレジノイド、ビトリファイド、メタル等の公知の結合材が挙げられる。そして、この円板の中心を研削加工機の砥石回転軸に取り付けて固定し、回転させて使用する。このとき、回転速度は、通常、５〜２０ｍ／ｓである。
【００２１】
また、この１次加工においては、上記のように成形型材料と砥石とを相対的に移動させて加工を行うが、このときの加工速度は０．１〜１０ｍｍ／分の範囲とし、一定の加工速度で行われる。ここで、加工速度とは、砥石の移動速度と同義である。
【００２２】
次に、本発明における誤差測定工程は、上記１次加工工程で得られた加工形状と設定形状との形状誤差ｆ（ｘ）を測定する工程である。すなわち、上記したように１次加工においては必ず誤差が生じるため、その誤差を測定する工程である。
【００２３】
具体的には、まず、１次加工の形状を測定する。形状の測定には、３次元形状測定装置を使用すればよく、成形面の中心から外周部までの測定を少なくとも１か所行う。この測定としては、成形面の中心を通る直径分を測定することが好ましく、さらに９０度回転させた方向についての測定も行い、成形面において中心を通る十字型に測定することがより好ましい。このように測定すれば、方向によって形状誤差の変動傾向が大きく変わっていないことを確認でき好ましい。通常は、１次加工にあたって、成形型材料を回転させながら砥石と接触させながら加工するので、形状誤差は方向によって大きく傾向が異なることはない。
【００２４】
次いで、設定形状に対して、実際に１次加工で得られた形状との誤差を取得する。ここで得られるデータは、成形面における所望の形状との差を明らかにするもので、その形状誤差を中心からの距離との関係において形状誤差を表すグラフｆ（ｘ）を作成する。なお、ｘは成形面の中心からの距離であり、ここでいう「中心からの距離」とは、製造される光学素子の光軸に対して直行する面における中心からの水平方向距離である。また、このときＺ軸は上記光学素子の光軸と一致する。
【００２５】
このグラフとしては、例えば、図１に示したようなグラフが得られる。光学素子用成形型の１次加工においては、一般に、図１のような、外周部の誤差が相対的に中心部より高くなる傾向となり、かつ、中心近くにおいて、誤差形状の変動が大きくなるという特徴を有するグラフとなる。
【００２６】
なお、グラフｆ（ｘ）を作成するにあたっては、中心から外周への任意の一方向のデータを使用するか、複数方向のデータの平均値を算出するか、してグラフを取得すればよい。また、このグラフｆ（ｘ）を作成する際には、通常、中心が最低点となり、この中心における点を原点に合わせる。
【００２７】
次に、本発明における加工速度決定工程は、上記で得られた形状誤差のグラフｆ（ｘ）に基づいて、誤差の大きさに応じて加工速度を決定する工程である。
【００２８】
この加工速度を決定するに当たっては、まず、形状誤差のグラフｆ（ｘ）について、加工点を設定する。この加工点は、中心を０とし、中心から外周側に向かって加工点の番号を１、２、…、ｎと順番に付したものであり、中心における加工点における形状誤差をｆ（０）、中心に１番近い加工点１における形状誤差をｆ（１）、中心に２番目に近い加工点２における形状度差をｆ（２）、のように順番に符号を付し、一番外周側の加工点ｎにおける形状誤差をｆ（ｎ）として表すことができ、ｉが０からｎまでのグラフｆ（ｉ）として表すことができる（ｉが加工点番号であり、ｆ（ｘ）とｆ（ｉ）は同じグラフである）。したがって、ｆ（ｎ）は最外周の加工点における形状誤差である。この加工点の中心からの距離ｘは任意のものとすればよく、一定の間隔で加工点を設定すると曲線を小さな線分で近似することにより発生する誤差低減の観点で好ましい。このようにして図２Ａに示したようなｆ（ｉ）のグラフが得られる。
【００２９】
次に、得られたｆ（ｉ）のグラフについて、その正負を反転させて−ｆ（ｉ）のグラフとする。すなわち、グラフｆ（ｉ）をＸ軸に対して折り返して上下逆転させたグラフとする（図２Ｂ）。ここで、得られた−ｆ（ｉ）のグラフの最高点をＺｄｍａｘとし、最低点をＺｄｍｉｎとする。通常、最高点Ｚｄｍａｘは原点となり、最低点Ｚｄｍｉｎは最外周の点ｆ（ｎ）となる。
【００３０】
さらに、−ｆ（ｉ）のグラフの形状を維持しながら、これを加工速度のグラフに転換させる。転換する際の具体的な方法としては、最高点Ｚｄｍａｘにおける加工速度を最高速度Ｆｍａｘ、最低点Ｚｄｍｉｎにおける加工速度を最低速度Ｆｍｉｎとなるように、任意の加工速度となるように決定する（図２Ｃ）。なお、最高点Ｚｄｍａｘに対応する点は中心の加工点における加工速度Ｆ（０）、最低点Ｚｄｍｉｎに対応する点は最外周の加工点における加工速度Ｆ（ｎ）とする。
【００３１】
ここで、ＦｍｉｎとＦｍａｘは、それぞれ回転中心部付近において過度に工具軌跡が疎となることにより発生する取り残しによるうねり発生を防止する観点からＦｍａｘは１０ｍｍ／分以下となるようにし、加工時間短縮の観点からＦｍｉｎは１．０ｍｍ／分以上となるように決定する。また、ＦｍｉｎとＦｍａｘの比（Ｆｍａｘ／Ｆｍｉｎ）が、１０〜１．２の範囲が好ましく、３〜１．５の範囲がより好ましい。
【００３２】
このとき、ＦｍａｘとＦｍｉｎの設定により、速度のグラフを表すとＺ軸方向の縮尺が変化するが、そのグラフ形状は−ｆ（ｉ）のグラフ形状に基づくものである。すなわち、表現の問題のみであり、グラフ形状は同等の関係を維持している。
【００３３】
そして、その他の点における加工速度も、−ｆ（ｉ）のグラフに基づいて定まるものであり、例えば、任意の加工点における加工速度Ｆ（ｉ）は、次の式（１）に基づいて決定できる。
【００３４】
【数１】
2014088300.tif 000002
（式中、Ｚｄｍａｘは−ｆ（ｉ）の最高点（μｍ）、Ｚｄｍｉｎは−ｆ（ｉ）の最低点（μｍ）、Ｆｍａｘはｆ（０）における加工速度（ｍｍ／分）、Ｆｍｉｎはｆ（ｎ）における加工速度（ｍｍ／分）、ｆ（ｉ）は加工点ｉにおける形状誤差（μｍ）を示し、ｆ（ｎ）は加工点ｎ（Ｘ軸の最外周における点ｎ）における形状誤差（μｍ）を示し、Ｆ（ｉ）は任意の加工点ｉにおける加工速度（ｍｍ／分）、をそれぞれ示す）
【００３５】
本発明における変更点設定工程は、形状誤差のグラフｆ（ｘ）から補正方法の変更点を設定する工程である。ここで、補正方法の変更点とは、後述する２次加工において、補正方法を変更する位置を定めるものであり、以下、説明するように決定する。
【００３６】
まず、変更点を決定するに当たっては、グラフｆ（ｘ）における変曲点を抽出する。この変曲点はグラフｆ（ｘ）において、形状誤差の大きさが急激に変化する点であり、まずは、この点を決定する。図１を参照すればわかるように、本発明の１次加工において、形状誤差は外周部から中心部に向けて緩やかに小さくなっていくが、中心近くのある点において急激に誤差の変化量が大きくなる。本発明においては、この誤差の変化量が急激に変化する点を変曲点とする。
【００３７】
なお、変曲点の決定における具体的な方法としては、中央部の誤差形状データｆ（０）〜ｆ（ｉ）（ｉはｎ／５にもっとも近い整数）を４次程度の多項式で近似し、その２回微分値が最大または最小となる点をさがす。
【００３８】
次に、抽出した変曲点に基づいて、後述する２次加工で使用する補正方法の変更点を決定する。
【００３９】
この変更点を決定するには、変曲点をそのまま変更点としてもよいし、変曲点のＸ軸成分をｐとしたとき、ｐ＜ｘ≦２ｐの範囲内におけるｆ（ｘ）上の任意の点を変更点としてもよい。変曲点そのものを変更点とすると変更点付近における形状誤差が生じる可能性があるため、変曲点よりも外周側にあるｐ＜ｘ≦２ｐの範囲内の任意の位置を変更点とするのが好ましい。
【００４０】
本発明における２次加工工程は、変更点設定工程で設定した変更点の外周側と内周側とで補正方法を切り替えて形状を補正加工する工程である。具体的には、この２次加工において、変更点より外周側は、加工形状を１次加工で設定した形状のままとしながら、加工速度を上記加工速度決定工程で決めた速度で加工し（速度補正による加工）、変更点より内周側は、上記誤差測定工程で得られたｆ（ｘ）のグラフを基に、誤差分だけ余計に加工するように１次加工の設定形状をずらして加工する（位置補正による加工）、という２種類の補正加工の方法を組み合わせて補正加工する工程である。
【００４１】
ここで、速度補正による加工は、誤差の大きさに対して加工速度を調整して補正加工を行うもので、誤差が大きいほど加工速度を遅く（滞留時間を長く）して、所望の加工位置までの研削を行うものである。なお、加工点間の加工速度は、隣接する加工点との加工速度差に基づいて滑らかに砥石が移動するように設定される。
【００４２】
一方、位置補正による加工は、加工速度は、上記加工速度決定工程で決定された変更点における速度を維持し、加工する設定形状を１次加工のものよりも誤差分だけ余計に加工するように設定形状の位置を調整して補正加工を行うもので、誤差が大きいほど深く加工するようにして、所望の加工位置までの研削を行うものである。
【００４３】
このように補正加工を組み合わせて行うことで、位置補正によって生じるうねりがなく、速度補正によって生じる中心部の誤差もなく、成形面の補正後の形状精度を向上できる。
【００４４】
なお、本発明における２次加工は、上記のように、加工途中で補正の方法を変更するものであり、その変更箇所における形状不良を有効に抑えるため、必要に応じて変更点における外周側と内周側の加工形状が滑らかに接続されるように加工形状（工具軌跡）を調整する。
【００４５】
なお、２次加工工程後、成形面形状をより設定形状に近づけるために、上記した誤差測定工程から２次加工工程までの一連の補正加工を繰り返し行って、より精度の高い光学素子用成形型を加工するようにしてもよい。
【００４６】
本発明の光学素子用成形型は、上記した本発明の加工方法により得られた成形型である。この光学素子用成形型は、その成形面が、設定形状に対して誤差を低減できたもので滑らかであるため、これを使用して得られる光学素子は製造歩留まりが良好で、光学素子の製造コストも低減できる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
（実施例１）
まず、直径φ１０ｍｍ、中心深さが３００μｍ、近似曲率半径５０ｍｍの凹形状の非球面形状を成形面の設定形状とし、この設定形状に沿って、直径φ１０ｍｍ、厚さ３ｍｍのそろばん玉状のレジンボンドダイヤモンド砥石＃１５００を使用して、直径φ１８ｍｍ、高さ１０ｍｍの円柱状の超微粒バインダレス超硬合金の一方の底面に対して研削加工を行った。このときの加工は、切り込み量を１μｍ、加工速度を１．０ｍｍ／分とし、一定の加工速度で加工し、最終的には設定形状の軌跡を描くように動作させ１次加工を行った。
【００４８】
次に、１次加工により得られた加工面の形状を３次元測定機ＵＡ３Ｐ（パナソニック株式会社製、商品名）より測定し、設定形状との誤差を算出した。この算出した形状誤差を、成形面の中心からの外周方向への平面距離との関係でグラフ化し、図３に示したグラフを得た。なお、このグラフは、成形面の中心を通る十字型に形状誤差を測定し、それを併せて示したものである。ここで、成形面の中心から外周への形状誤差が方向によって同傾向であることを確認し、任意の一つを選択し、その成形面の中心における誤差を原点とし、Ｘ軸−Ｚ軸共に正の領域のみを抽出したｆ（ｘ）のグラフとした。
【００４９】
さらに、得られたｆ（ｘ）のグラフについて、加工点を２μｍ間隔となるように設定し、加工点ｉにおける誤差形状を表すｆ（ｉ）のグラフとした。次いで、その符号を反転した−ｆ（ｉ）のグラフとし、この−ｆ（ｉ）のグラフにおいて、最高点Ｚｄｍａｘと最低点Ｚｄｍｉｎを決定した。このグラフの形状を維持しながら、最低点Ｚｄｍａｘにおける加工速度をＦｍａｘ、前記最高点Ｚｄｍｉｎにおける加工速度をＦｍｉｎとして、加工速度のグラフに転換し、図４のグラフを得た。ここで、Ｆｍｉｎを１．０ｍｍ／分、Ｆｍａｘ／Ｆｍｉｎが２．０となるように加工速度を設定した。また、その他の点ｆ（ｉ）における加工速度Ｆ（ｉ）は上記式（１）に基づいて決定した。
【００５０】
次に、変曲点を中心部φ２ｍｍより内側のデータを４次多項式で近似し、それの２回微分が最小となる点をさがすことにより決定した。この実施例では、変曲点はｘ＝０．３であり、ｘ＝０．５ｍｍの点が補正方法の変更点として設定された。
【００５１】
そして、成形面において変更点よりも外周側では、上記の加工速度決定工程で定めた加工速度とし補正加工し、成形面において変更点よりも内周側では、ｆ（ｘ）の誤差分だけ余計に加工するように設定形状を変更し、２次加工を行った。このとき、補正加工の方法を変更する部分（変更点）では、位置、速度とも滑らかに接続するように調整して滑らかな成形面となるようにした。
【００５２】
２次加工により得られた成形面形状を、３次元測定機ＵＡ３Ｐ（パナソニック株式会社製、商品名）で測定し、これを最初の設定形状と比較して、その形状誤差を算出し、中心位置からの距離との関係でグラフを作成したところ、図５のグラフが得られた。この結果から、誤差量は全面において０．１μｍ以下であることが確認できた。
【００５３】
なお、本明細書における設計形状との誤差とは、設計値から球面（曲率）成分を除いた誤差を示したものである。
【００５４】
（比較例１）
実施例１と同様に、１次加工及び形状誤差を測定し、ｆ（ｘ）のグラフの取得まで行った。
【００５５】
次に、ｆ（ｘ）のグラフより、形状誤差分だけ余計に加工するように当初の設定形状を修正し、補正加工を行った。
【００５６】
得られた成形面形状を、３次元測定機ＵＡ３Ｐ（パナソニック株式会社製、商品名）で測定し、これを最初の設定形状と比較して、その形状誤差を算出したところ、誤差量は０．１μｍ以下となり良好であったが、加工面に不規則な同心円状の模様が生じており、加工面にうねりが発生していることが確認できた。
【００５７】
（比較例２）
実施例１と同様に、１次加工、形状誤差の測定、加工速度の決定まで行った。
【００５８】
次に、加工の設定形状は当初の形状のまま、上記で得られた加工速度で成形面の全面の補正加工を行った。
【００５９】
得られた成形面形状を、３次元測定機ＵＡ３Ｐ（パナソニック株式会社製、商品名）で測定し、これを最初の設定形状と比較して、その形状誤差を算出したところ、外周側の誤差量は０．１μｍ以下となり良好であったが、内周側において加工機の加工速度の限界を超え計算とおりの加工速度では加工できず、Ｖ字型の形状誤差が生じており、所望の形状が得られなかった。
【００６０】
以上の結果から、本発明の光学素子用成形型の加工方法によれば、所望の形状の成形面とすることができ、その処理方法における計算式等も簡便でありながら、得られる成形面の形状精度は良好であって、簡便な操作で精度の高い成形型を製造できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の光学素子用成形型の加工方法は、成形面形状が球面又は非球面の光学素子用成形型の製造に広く用いられる。また、本発明の光学素子用成形型は、光学素子のプレス成形に広く用いられる。
【図１】
2014088300.tif 000004
【図２Ａ】
2014088300.tif 000005
【図２Ｂ】
2014088300.tif 000006
【図２Ｃ】
2014088300.tif 000007
【図３】
2014088300.tif 000008
【図４】
2014088300.tif 000009
【図５】
2014088300.tif 000010