(57)【要約】【課題】回折格子等の微細形状を有する被加工物の加工方法において、簡単な方法により工具先端位置と被加工物との相対位置を修正することによって、定量的に高精度な微細形状を加工することが可能となる微細形状を有する被加工物の加工方法を提供する。【解決手段】角形状の工具先端角度を加工装置の回転機構で制御しながら回折格子等の微細形状を有する被加工物の加工方法において、試し加工によって前記切削工具の先端位置と前記切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸の中心との正確な位置を割り出し、切削工具の先端位置と前記被加工物との相対位置を補正して被加工物を加工するように構成する。【選択図】            図２
2006231428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端を角形状とした切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸を有する１つの回転機構と、
前記回転軸と垂直な平面上で被加工物と切削工具先端の相対位置を制御する２つの並進機構と、を備えた加工装置を用い、
格子断面の傾斜角度が変化する回折格子等の微細形状を有する被加工物の加工方法において、
前記回転軸の角度を複数の角度に割り振り、前記複数の角度に割り振られたそれぞれの角度姿勢で、前記２つの並進機構の位置制御により同一平面を狙った試し加工を行う第１工程と、
前記第１工程後に、前記それぞれの回転角度姿勢ごとの加工で実際に生じた平面間の段差を測定し、その段差から前記切削工具の先端位置と前記切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸の中心との正確な位置を算出する第２工程と、
前記第２工程での算出結果に基づいて、前記切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸の回転角度に応じて前記２つの並進機構の位置を制御し、前記切削工具の先端位置と前記被加工物との相対位置を補正して、前記被加工物を加工する第３工程と、
を有することを特徴とする微細形状を有する被加工物の加工方法。
【請求項２】
前記割り振られる複数の角度が、前記被加工物の変化する傾斜角度に対し、前記切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸の最小回転角度、最大回転角度および前記最小と最大の中間角度の３種類の角度であることを特徴とする請求項１に記載の微細形状を有する被加工物の加工方法。
【請求項３】
前記試し加工を行う第１工程は、前記切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸を１８０度回転させる前と後との状態において平板状の試し加工物にカッタマークを付けて、それぞれのカッタマーク間の位置を算出し、これらの算出結果に基づいて、おおよその工具先端位置と前記切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸の軸中心との位置を求め、これにより試し加工を行うプロセスを含むことを特徴とする請求項１に記載の微細形状を有する被加工物の加工方法。
【請求項４】
前記試し加工を行う第１工程は、前記切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸を１８０度回転させる前と後とにおける前記切削工具先端の移動距離を顕微鏡で測定して算出し、これらの算出結果に基づいて、おおよその工具先端位置と前記切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸の軸中心との位置を求め、これにより試し加工を行うプロセスを含むことを特徴とする請求項１に記載の微細形状を有する被加工物の加工方法。
【請求項５】
前記試し加工を行う第１工程は、工具交換前に加工した実績等に基づいて、おおよその工具先端位置と前記切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸の軸中心との位置を求め、これにより試し加工を行うプロセスを含むことを特徴とする請求項１に記載の微細形状を有する被加工物の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細形状を有する被加工物の加工方法に関し、例えばフレネルレンズや回折光学素子を成形するための金型材料に、断面ブレーズド形状のような多数の微細な格子形状等を、切削工具により高精度に加工する加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学系の高性能化や小型化の要求が高まるにつれ、回折光学素子が注目されている。特に、断面ブレーズド形状（鋸歯形状）の回折格子は薄型で回折効率が高いため、産業上の多様な分野で利用されつつあり、例えばレーザービームプリンタ等の記録装置の走査光学系、光ディスク再生装置の光ピックアップ等への利用が検討されている。
【０００３】
このようなブレーズド形状の回折格子は、凸のパワーを持つ回折格子として使用されることが多く、この種の回折格子を量産するためには、回折格子と逆のブレーズド形状を切削加工した金型によるモールド成形が一般的に用いられている。その際、金型材料として、レプリカで平坦な形状を製作する場合は、リン青銅、無酸素銅、真鍮等の軟質金属が使用され、また、プラスチックやガラスで成形する場合は、平面、球面、自由曲面を問わず、金型母材にニッケルメッキ、銅メッキ等を表面処理したものが使用され、ニッケルメッキ、銅メッキ等の表面処理層が切削加工されている。そして、ガラスモールドでは金型母材に超硬材料が使用されている。また、それらを加工する工具として超硬又は単結晶のダイヤモンドが用いられている。
【０００４】
また、このようなブレーズド形状の回折格子は、被加工物に例えば図６に示されるように多数の微細な要素から成る格子が形成され、この格子の傾斜面は中央部に向けられている。傾斜面のベース面に対する角度は傾斜角度とされ、傾斜面の軸線に対する角度は開き角度とされている。また、図６に示されるように格子高さ２０１は一定とされていると共に、格子のピッチは中央部から端部に向かって微小に広くされている。このため、格子の傾斜角度は、中央部から端部に向かって大きくなっている。
そして、このような格子高さに求められる必要な精度としては、例えば一定の１．５μｍの格子高さに対し、１００％に近い回折効率を得るためには、±０．０５μｍの誤差しか許容されていない。
【０００５】
このような回折格子に対して、高い形状精度に短時間で加工し得る加工方法として、例えば、特許文献１では、先端が角形状の切削工具の角度姿勢を制御する１つの回転機構と、その回転軸と垂直な平面上で被加工物と切削工具先端の相対位置を制御する２つの並進機構とを備え、前記切削工具をフライカットで常時回転させつつ、前記切削工具の切り刃稜を回折格子等の傾斜角度が変化する傾斜面に合わせるように、前記切削工具とこれら回折格子等の被加工物を相対駆動制御すると共に、前記切削工具を回転駆動制御して、多数の微細な形状等の全ての被加工要素を加工する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−８７９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１のように、先端が角形状の切削工具の角度姿勢を制御する１つの回転機構と、その回転軸と垂直な平面上で被加工物と切削工具先端の相対位置を制御する２つの並進機構とを必要とする加工において、±０．０５μｍといったレンジの形状精度で定量的に加工しつづけるためには、このような機構を備えているだけでは、必ずしも満足の行く結果は得られない。それは、こうした加工形態においては、工具の角度姿勢を制御する回転軸中心位置に対し、工具先端位置を例えば０．０１μｍといったレンジで正確に一致させ、若しくはそうしたレンジで正確に工具先端先位置を求めた後に、それに相当する移動量を所望の個所へ修正するような加工を行わなければ、前記回転軸の角度によって工具の先端位置は加工装置上で円弧上に無作為に変化し、被加工物に対し所望の精度で形状を形成することはできないからである。
【０００７】
さらに、工具の角度姿勢を制御する回転軸中心位置に対し、工具先端位置を正確に一致させ、若しくはそれを正確に求めなければならない頻度として、実際にこうした切削加工においては、切削工具が被加工物との摩擦等によって生じる工具摩耗やチッピングなどの問題により、定期的に交換を必要とする消耗品であるため、工具交換時における取り付けまたは取り外しの位置、あるいは工具そのものの寸法個体差によって、加工装置上での工具先端位置と被加工物との相対位置の再現性が保たれないこととなる。そのため、最初に加工装置上に工具を設置したときだけでなく、工具を交換するたびに、加工装置上での工具先端位置と被加工物との相対位置を修正する必要があるが、上記した特許文献１等では、そのような対策について何ら考慮されていない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、先端を角形状とした切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸を有する１つの回転機構と、その回転軸と垂直な平面上で被加工物と切削工具先端の相対位置を制御する２つの並進機構とを備えた加工装置による加工方法において、簡単な方法により工具先端位置と被加工物との相対位置を修正することによって、定量的に高精度な微細形状を加工することが可能となる微細形状を有する被加工物の加工方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下のように構成した微細形状を有する被加工物の加工方法を提供するものである。
すなわち、本発明の加工方法は、先端を角形状とした切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸を有する１つの回転機構と、前記回転軸と垂直な平面上で被加工物と切削工具先端の相対位置を制御する２つの並進機構と、を備えた加工装置を用い、格子断面の傾斜角度が変化する回折格子等の微細形状を有する被加工物の加工方法において、前記回転軸の角度を複数の角度に割り振り、前記複数の角度に割り振られたそれぞれの角度姿勢で、前記２つの並進機構の位置制御により同一平面を狙った試し加工を行う第１工程と、前記第１工程後に、前記それぞれの回転角度姿勢ごとの加工で実際に生じた平面間の段差を測定し、その段差から前記切削工具の先端位置と前記切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸の中心との正確な位置を算出する第２工程と、前記第２工程での算出結果に基づいて、前記切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸の回転角度に応じて前記２つの並進機構の位置を制御し、前記切削工具の先端位置と前記被加工物との相対位置を補正して、前記被加工物を加工する第３工程と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、先端を角形状とした切削工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸を有する１つの回転機構と、その回転軸と垂直な平面上で被加工物と切削工具先端の相対位置を制御する２つの並進機構とを備えた加工装置による加工方法において、簡単な方法により工具先端位置と被加工物との相対位置を修正することによって、定量的に高精度な微細形状を加工することが可能となる微細形状を有する被加工物の加工方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上記構成により、前述した本発明の課題が達成されるが、それは本発明者が鋭意研究した結果、加工装置に工具を設置するに際し、工具先端位置を正確に割り出すような試し加工を行い、その結果を用いて加工装置を数値制御してその位置を補正することにより、安定した高精度加工をする手法を見出したことによる。
【００１２】
以下に、こられについて更に詳細に説明をする。
図１に角形状の切削工具先端の角度姿勢を制御する回転軸と垂直な平面における工具先端位置と回転中心位置との位置関係を示す。回転制御軸と垂直な面上におけるそれらの位置関係は図１（ａ）のように直行座標系での相対差（Ｘｏ，Ｚｏ）といった２値で表現する場合と、図１（ｂ）のように回転座標系での相対差（Ｌｏ，θｏ）といった２値で表現する場合の２通りが考えられる。
そして、図２に示すように直行座標において、真の相対位置（Ｘｏ，Ｚｏ）は以下のように分解することができる。
Ｘｏ＝Ｘ１＋Ｘｅ
Ｚｏ＝Ｚ１＋Ｚｅ                            （式１）
ここで、（Ｘ１，Ｚ１）は真値（Ｘｏ，Ｚｏ）に対する概略値であり、設計値もしくは後に示すような測定により予め求めておく値である。
また、（Ｘｅ，Ｚｅ）はその概略値と真値との誤差であり、その量は未知数である。
この状態で、仮に工具先端の傾斜角度を制御する軸の角度をθだけ回転させたとき、実際には工具先端位置は幾何的に以下の量（ΔＸ，ΔＺ）だけ移動する。
ΔＺ  ＝  Ｚｏ×ｃｏｓθ  −  Ｘｏ×ｓｉｎθ
ΔＸ  ＝  Ｘｏ×ｓｉｎθ  ＋  Ｚｏ×ｃｏｓθ            （式２）
即ち、正確な値（Ｘｏ，Ｚｏ）が既知であれば、回転軸の角度θに応じて（ΔＸ、ΔＺ）の量だけ加工装置の２つの並進機構により加工プログラムで補正すれば、いかなる回転角度に対しても加工装置の並進機構精度のレベルで所望の形状を形成することが可能となる。
しかしながら（Ｘｏ、Ｚｏ）の値が正確にわからない場合には、補正すべき移動量（ΔＸ，ΔＺ）のうち、概略値の（Ｘ１，Ｚ１）に相当する量だけ同様に加工プログラムにより補正することができるが、真値との誤差（Ｘｅ，Ｚｅ）に相当する以下の量（ΔＸｅ，ΔＺｅ）だけ、加工すべき意図した位置に対して工具先端位置に誤差が生じてしまう。
ΔＺｅ  ＝  Ｚｅ×ｃｏｓθ  −  Ｘｅ×ｓｉｎθ
ΔＸｅ  ＝  Ｘｅ×ｓｉｎθ  ＋  Ｚｅ×ｃｏｓθ
本発明の実施の形態においては、この誤差量（ΔＸｅ，ΔＺｅ）を、以下に説明する試し加工によって限りなく低減するようにしたものである。
この試し加工において、まず図３に示すように工具先端の傾斜角度を制御する軸を２種類もしくは３種類といった複数の角度で割り振り、それぞれの姿勢で２つの並進機構により先の計算でプログラム補正し、同一平面を狙った加工を行う。然る後に、テストワーク３上に角度姿勢ごとの加工で実際に生じた平面間の段差を測定し、その段差から工具先端位置と格子角度を制御する軸中心との正確な位置を算出する。このときの段差は、例えば光干渉計の測定機を用いることで１ｎｍオーダーといったレンジでの高精度な測定が可能である。
【００１３】
また、このときの工具先端の傾斜角度を制御する軸の振り角は、望ましくは３種類である。そしてθ０・θ１・θ２の３種類の振り角での試し加工により求められる２つの段差の値ΔＺ１、ΔＺ２と、未知数（Ｘｅ，Ｚｅ）との間には図２の幾何関係から以下の式が成り立つ。
ΔＺ０  ＝  Ｚｅ×ｃｏｓθ０    −  Ｘｅ×ｓｉｎθ０
ΔＺ１  ＝  Ｚｅ×ｃｏｓθ１    −  Ｘｅ×ｓｉｎθ１
ΔＺ２  ＝  Ｚｅ×ｃｏｓθ２    −  Ｘｅ×ｓｉｎθ２      （式３）
ただし、上記の式から工具先端位置とその角の傾斜角度を制御する軸中心位置との概略値であるＸ１とＺ１との値の差が極めて大きい場合は、大きい方の値による誤差（ΔＸｅ、ΔＺｅ）との効き率は小さいため、大きい方の値の計算を省略し、２種類の振り角でも比較的正確に求めることができる。
また、３種類の角度の具体的な振り角度は、被加工物１の変化する傾斜角度に対してそれを制御する軸の最小角度θ０、最大角度θ１およびその中間角度θ２（＝（θ０＋θ１）／２）とすることが望ましい。
【００１４】
次に、工具先端位置とその角の傾斜角度を制御する軸中心との位置関係の概略値（Ｘ１、Ｚ１）の算出に関する本発明の実施の形態を述べる。
初めに平行度０．００１ｍｍ程度の平板状の試し加工物（以下これを平板ワークとよぶ）を用意し、その厚みｚｔを縦型測長器などで測定しておく。
次に、図４（ａ）に示すようにその平板ワークを加工機上で取り付け固定し、平板ワークの上面もしくは下面にカッタマークを付け、更に傾斜角度を制御する軸を１８０度回転させ、平板ワークの先ほどと反対の面に加工装置の並進機構を用い平板ワークと工具先端位置との相対移動距離ｚｍの位置でカッタマークを付ける。
【００１５】
次に、平板ワーク端面から各カッタマークの横方向の工具先端位置を顕微鏡などで測定し、それらの位置（ｘａ、ｘｂ）を求める。また、各カッタマークから工具先端位置の切り込み深さを光干渉計などで測定し、それらの深さ（ｚａ，ｚｂ）を求める。これらの測定値から以下の式により工具先端位置とその角の傾斜角度を制御する軸中心との距離（Ｘ１，Ｚ１）を算出する。
Ｘ１  ＝  ｜ｘａ−ｘｂ｜  ／  ２
Ｚ１  ＝  ｜（ｚｔ−ｚａ−ｚｂ）−ｚｍ｜  ／  ２      （式４）
なお、このカッタマークの面は加工装置や加工雇いの都合により図４（ｂ）のように平面の左右面もしくは前後面にカッタマークを付けるのも良い。
【００１６】
また、工具先端位置とその角の傾斜角度を制御する軸中心との距離（Ｘ１、Ｚ１）が比較的小さいと想定される場合、顕微鏡で工具先端位置を観察しながら、傾斜角度を制御する軸を１８０度回転させる前・後の工具先端位置の移動距離を測定し、前記距離（Ｘ１，Ｚ１）を算出するようにしても良い。
もしくは、同様の段取り機構により先に加工した実績などがあり予めその概略値がわかっている場合は、そのまま前記（Ｘ１、Ｚ１）の値として用いても良い。こうして求めた工具先端位置とその角の傾斜角度を制御する軸中心との距離（Ｘ１，Ｚ１）をプログラム補正し、前述した試し加工を行う。
【００１７】
本発明の実施の形態においては、以上の試し加工を行った後に、前記それぞれの複数の角度で割り振られた回転角度姿勢ごとの加工で、実際に生じた平面間の段差を測定し、その段差から前記工具の先端位置と前記工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸の中心との正確な位置を算出し、この算出された結果を用い、前記工具の先端回転角度姿勢を制御する回転軸の回転角度に応じて前記２つの並進機構の位置を制御し、前記工具の先端位置と被加工物との相対位置を補正して、被加工物を加工する。
【００１８】
以上の本発明の実施の形態による加工方法を用いることによって、プラスチックを直接切削加工し、あるいは金型を切削加工してモールド成形することにより、例えばレーザービームプリンタ等の記録装置の走査光学系や光ディスク再生装置あるいはスカウタ光学系などに使用可能なピント変動抑制レンズ（フレネルレンズや回折光学素子など）の安定した供給を実現できる。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例について説明する。
本発明の実施例においては、上記した本発明を適用して、図５に示すようなレーザービームプリンター記録装置の走査線光学系のｆθレンズ１００における回折光学素子を用いたレンズ１０８の回折格子のある成形駒を、被加工物として加工した。図６に、その回折格子のある成形駒の構成を示す。また、図７に成形駒における回折格子の加工に用いた５軸制御ＣＮＣ工作機械（以下、単に工作機械と呼称する）の外観を示し、その加工状態の一例を図８に示す。
【００２０】
図６において、１は成形駒、２は成形駒１における回折格子形状である。
成形駒１の光学面寸法は２３０×８ｍｍであり、回折格子形状２の格子断面高さ２０１は一定の１．５μｍであり、その許容誤差は±０．０５μｍとなっている。また、この格子断面ピッチ２０２は１５〜８００μｍの幅の三角ブレーズド形状であるため、回折格子傾き角２０３は０．１〜５．７°となり、その角度は回折格子輪体２０４が外側に向かうほど大きくなっている。
【００２１】
つぎに、図７を用いて本実施例に用いた工作機械の構成を説明する。
１４は工作機械の基台であり、基台１４の四隅には振動吸収手段１６が取り付けられ、これら振動吸収手段１６を介して工作機械が床面上に設置される。基台１４の上面の中央部には定盤が取り付けられており、この定盤を挟んで一対のコラムが基台１４上に固定され、これら一対のコラムの上端は、トップビーム１８Ａ，１８Ｂを介して一体的に連結され、これによって強固な門形構造を構成している。
ワークとしての上記成形駒１が固定されるワークテーブルは、定盤に沿って第１の方向（Ｘ軸方向）に摺動可能なｘ軸スライダ２０に搭載され、定盤に対して垂直な軸線回り（Ｃ軸回り）に旋回可能である。ｘ軸スライダ２０は、定盤に沿って第１の方向と直交する第２の方向（Ｙ軸方向）に摺動可能なｙ軸スライダに搭載されている。ワークテーブルとＸ軸スライダ２０との間には、ワークテーブルをＣ軸回りに旋回させるテーブル旋回手段２２が介装され、Ｘ軸スライダ２０とｙ軸スライダとの間には、リニアモータを有するｘ軸スライダ駆動手段２４が介装され、さらにＹ軸スライダと定盤との間には、リニアモータを有するＹ軸スライダ駆動手段２６が介装されている。
トップビーム１８Ａ，１８Ｂの下方には、定盤に対して垂直な軸線方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降可能な昇降ビームが配され、その両端部がリニアモータ２８を有するビーム駆動手段を介して一対のコラムに保持されている。
【００２２】
昇降ビームにはヘッド旋回手段３０を介して前記第１の方向と平行な軸線回り（Ｂ軸回り）に旋回可能なツールヘッドが取り付けられており、このツールヘッドに組み込まれたスピンドル駆動手段３２のスピンドルには、外周面に単一の切刃チップを設けたカッタベースが交換可能に取り付けられ、ワークテーブルの成形駒１の回折格子２を所定形状にフライカットするようになっている。
ここで、テーブル旋回手段２２、ｘ軸スライダ駆動手段２４、ｙ軸スライダ駆動手段２６、ビーム駆動手段、ヘッド旋回手段３０およびスピンドル駆動手段３２は、制御装置３６によってそれらの作動が制御され、この制御装置３６には切刃チップの移動軌跡をテーチング入力するための切削データ入力手段からのデータの他に、基台１４に組み込まれた振動センサからの振動情報や過負荷検知手段からのスピンドル駆動手段３２の過負荷情報などが入力される。
【００２３】
工具先端角度はほぼ９０°に近いものであり、これを図７の加工装置に取り付け、加工前の状態は図９に示すように工具の底面がＸスライド軸と水平となるようなＢ軸の角度をθ＝０°として機械設定する。なお、このときの水平は平面試しワーク上に工具のカッタマークを付け、そのカッタマークを光干渉計の測定機で観察し、そのカッタマークの傾き角度が０°となるようにＢ軸制御角度を補正しながらθ＝０°となる位置へと調整した。ここでの工具刃先位置とＢ軸中心位置とのＸＹスライダ方向の相対位置が（Ｘｏ，Ｚｏ）となる。
【００２４】
成形駒１の加工は、図１０に示すように回折格子２のある格子における傾斜角度（図６に示す傾斜角度２０３）とＢ軸の角度θ＝Ｂｎが一致するような角度に制御する。そうして、そのときの工具刃先位置とＢ軸中心位置とのＸＺスライダ方向の相対位置を（Ｘｎ，Ｚｎ）とすると、Ｂ軸の振り角度θ＝Ｂｎの影響による先のθ＝０°の位置からの相対移動量（ΔＸ，ΔＺ）は以下の式で表され、またこれは（式２）により（Ｘｏ、Ｚｏ）で一意的に決定づけられる。
ΔＸ＝Ｘｎ−Ｘｏ
ΔＺ＝Ｚｎ−Ｚｏ
本実施例の加工方法では、工具雇いの組み付け再現誤差および工具寸法の個体差によって変化する工具刃先先端と、Ｂ軸中心位置との相対距離（Ｘｏ，Ｚｏ）を工具交換ごとに正確に求めた後、その値に依存する移動量（ΔＸ，ΔＺ）に対し、加工装置の２つの並進機構（ここでは被加工物１側のＸスライダと工具側のＺスライダ）で相殺する方向に加工プログラム（数値制御）によって補正する。ここで、おおよその工具刃先先端とＢ軸中心位置との相対距離（Ｘ１，Ｚ１）を求めるため、図４（ｂ）のように平板ワークの両平面が加工装置のＺスライダ方向と水平となるようにワークテーブル上で保持する。なお、その前に平板ワークの厚みを縦型測長器で測定したところｘｔ＝１０．０１２［ｍｍ］であった。
【００２５】
つぎに、本実施例における具体的な加工手順を以下に説明する。
まず、Ｂ軸をθ＝−９０°の状態で平板ワークの右側平面にカッタマークを付けた。
次に、Ｂ軸をθ＝＋９０°反転させると同時にＸスライダをｘｍ＝１０１．０００［ｍｍ］だけ移動させた状態で、平板ワークの左側平面にカッタマークを付け、それらのカッタマーク位置と深さを測定した。
ここで平板ワークの上面端部からのカッタマークの位置は顕微鏡測定でθ＝−９０°の方はｚａ＝５．３２ｍｍ、θ＝＋９０°の方はｚｂ＝５．４４ｍｍであり、カッタマークの平面部からの深さは光干渉計測定でθ＝−９０°の方はｘａ＝０．０５２ｍｍ、θ＝＋９０°の方はｘｂ＝０．０７３ｍｍであった。
【００２６】
ここで、加工装置の構成上（式４）に対する以下の変更式が成り立つ。
Ｚ１＝｜ｚａ−ｚｂ｜／２
Ｘ１＝｜（ｘｔ−ｘａ−ｘｂ）−ｘｍ｜／２      （式４’）
これよりＺ１＝０．０６，Ｘ１＝４５．５５６５の計算結果となり、これを加工装置上で９０°反転させ、その機械制御座標系で符号を考慮したＢ軸中心位置からの工具先端位置の座標は、Ｘ１＝−０．０６［ｍｍ］，Ｚ１＝−４５．５５６５［ｍｍ］を求めた。
次に、工具刃先先端とＢ軸中心位置との真の相対距離（Ｘｏ，Ｚｏ）との誤差（Ｘｅ，Ｚｅ）を求めるため、ワークテーブル平面（ＸＹスライダ平面）と平行面となるテストワーク３に付け替え図３に示したような試し加工を行う。
被加工物の本加工でのＢ軸の振り角度はθ＝［０．１〜５．７°］であるため、その間で３種類の振り角度θ０＝１°、θ１＝３°、θ２＝５°で同一平面となるように、先の（Ｘ１，Ｚ１）の値から振り角度ごとのＸおよびＺスライダの移動量を加工プログラム（数値制御）で補正した加工を行った。なお、このときの加工条件は平面加工における角形状（≒９０°）工具によるカスプ高さ（面粗さ）が０．０２［μｍ］以下となるようにスピンドル３３の回転数ｒ＝１００［ｒｐｓ］に対してＸスライダ方向の送り速度ｆ＝０．０２［ｍｍ／ｓｅｃ］（  ＜  ０．００００２［ｍｍ］／ｔａｎ（５°）×１００［ｒｐｓ］）とした。
【００２７】
上記の試し加工後、テストワークを加工装置上から取り外し光干渉計により、図３のような振り角度ごとの段差ΔＺ１、ΔＺ２を測定した。その測定値はΔＺ１＝０．０６８［μｍ］，ΔＺ２＝０．１２７［μｍ］であった。これを（式３）に代入して、真値との誤差（Ｘｅ，Ｚｅ）を解くと、Ｘｅ＝０．００２２０，Ｚｅ＝０．００７２８となり、更に（式１）からより正確な値（Ｘｏ，Ｚｏ）をＸｏ＝−０．０５７８０［ｍｍ］，Ｚｏ＝−４５．５４９２２［ｍｍ］として算出した。
【００２８】
この値の信頼性を確認するため、再度テストワークを加工装置上に取り付け、先のテスト結果により求めた（Ｘｏ，Ｚｏ）を用い、同様の試し加工を行い、光干渉計により段差測定を行ったところ、ΔＺ１＝０．０１８［μｍ］，ΔＺ２＝−０．００５［μｍ］であり、許容誤差±０．０５μｍの加工精度を十分に満足できていることを確認した。
次に、図６に示したＬＢＰトーリックレンズ成形駒１の回折格子２の加工を行ったところ、２５００本程度の格子輪体中の格子高さが±０．０５μｍ以内といった高精度な加工を実現することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態を説明する角形状の切削工具先端の角度姿勢を制御する回転軸と垂直な平面における工具先端位置と回転中心位置との位置関係を示す図であり、（ａ）は直行座標系での相対差を（Ｘｏ，Ｚｏ）の２値で表現した図、（ｂ）は回転座標系での相対差を（Ｌｏ，θｏ）の２値で表現した図。
【図２】本発明の実施の形態を説明する回転機構による回転軸中心と工具先端位置の推移を示す図。
【図３】本発明の実施の形態における試し加工を説明する図。
【図４】本発明の実施の形態における概略の回転中心と工具先端位置の検出例を説明する図。
【図５】本発明の実施例におけるレーザービームプリンター記録装置の走査線光学系のｆθレンズにおける回折光学素子を用いたレンズの回折格子のある成形駒の構成を示す図。
【図６】本発明の実施例における適用加工形状。
【図７】本発明の実施例に用いた加工装置の概観図。
【図８】本発明の実施例における加工状態を示す図。
【図９】本発明の実施例における回転軸の振り角度θ＝０°の状態を示す図。
【図１０】本発明の実施例における回折格子の加工状態断面図（回転軸の振り角度θ＝Ｂｎ）。
【符号の説明】
【００３０】
１：被加工物（成形駒）
２：回折格子形状
３：テストワーク（試し加工用）
４：平板ワーク（概略の位置算出用）
５：角形状の切削工具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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