(57)【要約】 【課題】母材を高精度に位置決めすることができ、所望の位置に正確に凹部が形成された加工物を製造できる位置決め治具、製造装置、製造方法を提供すること。【解決手段】位置決め治具４の母型２３を取り付ける装着部４１には、形成される凹部２２２の中心軸と同一の中心軸を有する円形のマークである溝４１４が複数形成されている。位置決めを行う際には、回転する主軸に取り付けられた位置決め治具４の溝４１４にダイアルゲージの測定子の先端を当接させる。形成する凹部２２２の中心軸（すなわち、溝４１４の円の中心軸）と、主軸３１の回転軸とがずれている場合には、ダイアルゲージの示す値がずれることとなり、偏心していることがわかる。【選択図】 図５
2005219179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹部が形成された加工物を製造するための製造装置の回転軸を有する主軸に、前記加工物の母材を取り付ける際に、前記母材の取り付け位置を決める位置決め治具であって、
前記母材が装着される装着部の表面には、前記加工物の表面に形成される凹部と同じ中心軸を有する円形状のマークが形成されていることを特徴とする位置決め治具。
【請求項２】
請求項１に記載の位置決め治具において、
前記マークは、装着部表面に形成された溝であることを特徴とする位置決め治具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の治具において、
前記加工物には、複数の凹部が形成されており、
前記装着部表面には、前記複数の凹部に対応するマークが複数形成されていることを特徴とする位置決め治具。
【請求項４】
表面に凹部が形成された加工物を製造するための製造装置であって、
回転軸を有し、加工物の母材を回転可能に保持する主軸と、
前記母材の表面に前記凹部を成形する加工部と、
前記主軸に取り付けられる請求項１から３の何れかに記載の位置決め治具と、
前記主軸の回転軸と、形成しようとする凹部に対応するマークの中心軸とのずれを検出する検出装置とを備え、
前記検出装置は、前記主軸によって回転する位置決め治具の前記マークが描く軌跡に基づいて、前記ずれを検出するものであることを特徴とする製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の製造装置において、
前記位置決め治具に形成されたマークは溝であり、
前記検出装置は、接触式の測長器であり、
測長器の測定子の先端を前記溝に当接させて、前記主軸の回転軸と、前記形成しようとする凹部に対応するマークの中心軸とのずれを検出することを特徴とする製造装置。
【請求項６】
請求項４に記載の製造装置において、
前記位置決め治具に形成されたマークは溝であり、
前記検出装置は、レーザ測長器であり、前記レーザ測長器から発信されるレーザ光を前記溝に照射して、前記主軸の回転軸と、前記形成しようとする凹部に対応するマークの中心軸とのずれを検出することを特徴とする製造装置。
【請求項７】
表面に凹部が形成された加工物を製造する製造方法であって、
請求項４から６の何れかに記載の製造装置を用いて実施され、
前記加工物の母材を前記位置決め治具に取り付ける母材取り付け工程と、
前記位置決め治具を製造装置の主軸に取り付ける位置決め治具取り付け工程と、
母材表面に形成する凹部の中心軸と、主軸の回転軸とを略一致させる位置決め工程とを備え、
前記位置決め工程では、主軸を回転駆動させながら、前記位置決め治具に形成されたマークが描く軌跡に基づいて、位置決めを行うことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決め治具、製造装置、製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表面に球面、軸対称非球面等の凹部を有する加工物が知られている。例えば、プロジェクタ等の光学機器に搭載される、レンズアレイを製造するための、成形型には、表面にレンズアレイの小レンズに応じた複数の凹部が形成されている。このような加工物を製造する際には、形成する凹部の中心軸と、製造装置の母材を保持する主軸の回転軸とが一致するように、母材を取り付け、製造装置の主軸を回転駆動させて、加工を行う。このとき、凹部の中心軸と、回転軸とを高精度に一致させる必要があるため、母材の位置決めを行う位置決め治具が使用される。
図１１に示すように、位置決め治具１００は、母材１０１を挟んで対向配置されており、母材１０１を位置決め治具１００の基準面１００Ａ上に設置すると、凹部１０１Ａの配列方向（図１１のＸ軸方向）に垂直な方向（図１１のＹ軸方向）が位置合わせされるように、主軸１０２に取り付けられている。そして、一つ目の凹部１０１Ａを形成したのち、母材１０１を基準面１００Ａ上でスライドさせ、次の凹部１０１Ａの中心軸と、回転軸とを合わせる構造となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３９２０５号公報（第５〜第７頁、図１〜９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構造の位置決め治具１００では、母材１０１を位置決め治具１００の基準面１００Ａ上に設置すると、凹部１０１Ａの配列方向に垂直な方向が位置合わせされるように、位置決め治具１００を主軸１０２に取り付けなければならず、正確な位置に位置決め治具１００を設置する必要がある。主軸１０２に対する位置決め治具１００自体の取り付け位置がずれている場合には、母材１０１を高精度に位置決めすることができず、所望の位置に正確に凹部１０１Ａを成形することができないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、母材を高精度に位置決めすることができ、所望の位置に正確に凹部が形成された加工物を製造できる位置決め治具、製造装置、製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の位置決め治具は、表面に凹部が形成された加工物を製造するための製造装置の回転軸を有する主軸に、前記加工物の母材を取り付ける際に、前記母材の取り付け位置を決める位置決め治具であって、前記母材が装着される装着部の表面には、前記加工物の表面に形成される凹部と同じ中心軸を有する円形状のマークが形成されていることを特徴とする。
【０００７】
ここで、加工物の凹部は、一つであってもよく、複数個あってもよい。また、装着面に形成されたマークは、溝であってもよく、また、凸条のものであってもよい。さらに、インク等により、ペイントされたものであってもよい。
さらに、凹部の中心軸とは、幾何学的中心軸を通る軸（例えば、凹部が軸対称形状の場合には、回転対称軸）であってもよく、また、光学的中心に対応する部分を通る軸等であってもよい。
【０００８】
本発明の位置決め治具は、次のようにして使用される。
母材が取り付けられた本発明の位置決め治具を、製造装置の主軸に取り付け、主軸を回転駆動させる。この際、位置決め治具の装着面に形成されたマークの軌跡を検出する。ここで、マークの軌跡を検出する方法としては、例えば、マークにダイアルゲージ等をあてて検出してもよく、また、ＣＣＤカメラ等でマークを撮像して、画像解析することで、軌跡を検出してもよい。
凹部の中心軸（すなわち、マークの円の中心軸）と、主軸の回転軸とが略一致している場合には、回転するマークの軌跡が正円となる。
一方、凹部の中心軸（すなわち、マークの円の中心軸）と、主軸の回転軸とがずれている場合には、回転するマークの軌跡が正円とならず、偏心していることがわかる。この偏心量に基づいて、位置決め治具の主軸に対する取り付け位置を調整し、これにより、凹部の中心軸（すなわち、マークの円の中心軸）と、回転軸とを高度に一致させることができる。従って、本発明の位置決め治具では、母材を高精度に位置決めすることができ、所望の位置に正確に凹部が形成された加工物を製造することができる。
【０００９】
この際、前記マークは、装着部表面に形成された溝であることが好ましい。
位置決め治具のマークを溝とすることにより、ダイアルゲージ等を用いて位置決めを行うことができる。具体的には、回転する主軸に取り付けられた位置決め治具の溝にダイアルゲージ等の測定子の先端を当接させる。そして、凹部の中心軸（すなわち、マークの円の中心軸）と、主軸の回転軸とがずれている場合には、ダイアルゲージが示す値がずれることとなり、偏心していることがわかる。この偏心量に基づいて、凹部の中心軸と、回転軸とを高度に一致させることができる。
このような本発明では、マークを溝とすることで、ダイアルゲージ等の汎用な測長器を使用して、位置決めを行うことができるので、位置決めを簡便に行うことができる。
【００１０】
また、本発明では、前記加工物には、複数の凹部が形成されており、前記装着部表面には、前記複数の凹部に対応するマークが複数形成されていることが好ましい。  このような本発明では、まず、一つ目の凹部に対応するマークに基づいて、位置決め治具を主軸に取り付け、位置決め治具の位置調整を行い、凹部の中心軸（すなわち、マークの円の中心軸）と、主軸の回転軸とを一致させ、一つ目の凹部の加工を行う。次に、位置決め治具の取り付け位置を移動させて、二つ目の凹部に対応するマークに基づいて、偏心量を検出し、位置決め治具の位置調整を行い、凹部の中心軸（すなわち、マークの円の中心軸）と、主軸の回転軸とを一致させ、二つ目の凹部の加工を行う。
このような本発明によれば、位置決め治具の装着部表面には凹部に対応した複数のマークが形成されているので、複数の凹部を正確に形成することができる。
また、特許文献１に記載されているような、従来の位置決め治具では、凹部の配列が一方向に規則的に並んでいる加工物しか対応することができなかったが、本発明では、装着部に凹部と同じ中心軸を有する円形のマークを形成するだけで、位置決めを正確に行うことができるため、凹部が不規則に並んでいるような場合であっても、正確に凹部を形成することができる。
【００１１】
本発明の製造装置は、表面に凹部が形成された加工物を製造するための製造装置であって、回転軸を有し、加工物の母材を回転可能に保持する主軸と、前記母材の表面に前記凹部を成形する加工部と、前記主軸に取り付けられる上述した何れかの位置決め治具と、前記主軸の回転軸と、形成しようとする凹部に対応するマークの中心軸とのずれを検出する検出装置とを備え、前記検出装置は、前記主軸によって回転する位置決め治具の前記マークが描く軌跡に基づいて、前記ずれを検出するものであることを特徴とする。  ここで、位置決め治具のマークを検出する検出装置としては、ダイアルゲージ、レーザ測長器等の測長手段であってもよく、ＣＣＤカメラ等の撮像手段であってもよい。
このような本発明によれば、上述した何れかの位置決め治具を有しているため、位置決め治具と同様の効果を奏することができる。すなわち、母材を高精度に位置決めし、所望の位置に正確に凹部が形成された加工物を製造することができる。
【００１２】
さらに、本発明では、前記位置決め治具に形成されたマークは溝であり、前記検出装置は、接触式の測長器であり、測長器の測定子の先端を前記溝に当接させて、前記主軸の回転軸と、前記形成しようとする凹部に対応するマークの中心軸とのずれを検出することが好ましい。
ここで、接触式の測長器としては、例えば、ダイアルゲージ、ピックテスタ等があげられる。
このような本発明では、回転する主軸に取り付けられた位置決め治具の溝に接触式の測長器の測定子の先端を当接させる。凹部の中心軸（すなわち、マークの円の中心軸）と、主軸の回転軸とがずれている場合には、測長器が示す値がずれることとなり、偏心していることがわかる。この偏心量に基づいて、凹部の中心軸と、回転軸とを高度に一致させることができる。
本発明では、汎用されている一般的な接触式の測長器を検出装置として、使用することができるので、製造装置のコストを低減することができる。
【００１３】
また、本発明の製造装置は、前記位置決め治具に形成されたマークは溝であり、前記検出装置は、レーザ測長器であり、前記レーザ測長器から発信されるレーザ光を前記溝に照射して、前記主軸の回転軸と、前記形成しようとする凹部に対応するマークの中心軸とのずれを検出するものであってもよい。
このような本発明では、回転する主軸に取り付けられた位置決め治具の溝にレーザ測長器から発信されるレーザ光を照射する。凹部の中心軸（すなわち、マークの中心軸）と、主軸の回転軸とがずれている場合には、レーザ測長器が示す値がずれることとなり、偏心していることがわかる。この偏心量に基づいて、凹部の中心軸と、回転軸とを高度に一致させることができる。
本発明では、汎用されている一般的なレーザ測長器を検出装置として、使用することができるので、製造装置のコストを低減することができる。
さらに、本発明では、レーザ測長器を使用しており、位置決め治具に測長器を直接接触させる必要がないため、溝に測定子を接触させにくいような場合であっても、レーザ光を照射させるだけでよいので、確実に位置決めを行うことができる。
【００１４】
本発明の加工物の製造方法は、表面に凹部が形成された加工物を製造する製造方法であって、上述した何れかの製造装置を用いて実施され、前記加工物の母材を前記位置決め治具に取り付ける母材取り付け工程と、前記位置決め治具を製造装置の主軸に取り付ける位置決め治具取り付け工程と、母材表面に形成する凹部の中心軸と、主軸の回転軸とを略一致させる位置決め工程とを備え、前記位置決め工程では、主軸を回転駆動させながら、前記位置決め治具に形成されたマークが描く軌跡に基づいて、位置決めを行うことを特徴とする。
このような本発明によれば、上述した何れかの製造装置を使用して加工物を製造しているので、母材を高精度に位置決めし、所望の位置に正確に凹部が形成された加工物を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、レンズアレイ１が示されている。具体的に、図１（Ａ）はレンズアレイ１を正面から見た図であり、図１（Ｂ）はレンズアレイ１を側方から見た図である。
このレンズアレイ１は、プロジェクタや、レーザプリンタ等の光学機器に搭載されるものであり、ベース部１１と、レンズ部１２とを備える。
ベース部１１は、矩形形状の板状体として形成され、一方の面にレンズ部１２が形成されている。また、ベース部１１の他方の面は、略平坦となっている。
レンズ部１２は、ベース部１１の一方の面の略中央部分に膨出するように形成され、光束を複数の部分光束に分割する複数の小レンズ１２１で構成されている。
これら複数の小レンズ１２１は、マトリクス状（行を横一並びの要素、列を縦一並びの要素とすると、例えば、３行×４列）に配列形成されている。
なお、小レンズ１２１は、球面形状のものであってもよく、また、軸対称非球面形状のものであってもよい。また、小レンズ１２１の配列は、特に限定されるものではない。
【００１６】
このようなレンズアレイ１は、図２に示すように、レンズアレイ１の溶融光学材料である溶融ガラスの塊１０を成形型２でプレス成形することにより製造される。
成形型２は、固定型２１と、固定型２１に対して進退自在に構成される可動型２２とを備える。
固定型２１は、略矩形形状の板体であり、レンズアレイ１の略平坦な面を成形する成形面２１１を備える。
可動型２２は、略矩形状であるが、成形面２２１にレンズアレイ１の小レンズ１２１に対応した複数の軸対称の凹部２２２がマトリクス状に配置されている。
これらの固定型２１、可動型２２は、ニッケル、ＳＵＳ、超硬等の金属製の材料で構成されている。
【００１７】
以上のような成形型２の可動型２２は、図３に示すような、研削用の製造装置３を使用して製造される。すなわち、本実施形態では、可動型２２が製造装置３により製造される加工物となる。
この製造装置３は、成形型２の可動型２２の母型（母材）２３が取り付けられる主軸３１と、母型２３の表面に凹部２２２を形成する加工部３２と、位置決め治具４と、検出装置５（図７参照）とを備える。
ここで母型２３とは、可動型２２の成形面２２１に凹部２２２が形成されていない状態のもの（すなわち、加工途中のもの）をいう。
【００１８】
製造装置３の主軸３１は、加工部３２側に向かって延びる円柱状に形成されており、加工部３２側の円形状の面３１１に母型２３が装着された位置決め治具４が取り付けられる。主軸３１は、真空吸着、或いはマグネットによる磁気吸着により、位置決め治具４を固定する。なお、主軸３１に取り付けられた位置決め治具４に所定の力を加えることで、主軸３１に位置決め治具４を取り付けたまま動かすことができ、主軸３１上の取り付け位置を調整できるようになっている。
このような主軸３１は、主軸３１を回転駆動させるための回転駆動部３３に取り付けられている。すなわち、この主軸３１は、回転駆動部３３により、主軸３１の円形状の面３１１の中心を通る中心軸を回転軸３１２として、矢印Ｒ１方向或いは、反矢印Ｒ１方向に回転駆動される。なお、主軸３１の回転軸３１２は、Ｚ軸と平行である。
回転駆動部３３は、Ｚ軸方向に移動するＺステージ３４上に設置されている。従って、主軸３１は、Ｚ軸に沿って進退可能となっており、加工部３２のディスク型砥石３２１に対して進退する構成となっている。
【００１９】
加工部３２は、工具としてのディスク型砥石３２１と、このディスク型砥石３２１が先端に取り付けられる砥石軸３２２と、砥石軸３２２を回転駆動するスピンドル３２３とを備えている。
なお、本実施形態の加工部３２はディスク型砥石３２１を備え、母型２３の表面を研削加工し、凹部２２２を形成するものであるが、これに限らず、例えば、図４に示すように、ディスク型砥石３２１に換えて、切削工具３２１’を備える加工部３２’としてもよい。この切削工具３２１’は、平面略円形状の円盤部３２１Ａ’と、この円盤部３２１Ａ’に設けられ、外方に突出した切削部３２１Ｂ’とを備える。このような切削工具３２１’を使用することで、母型２３表面に切削により凹部２２２を形成することが可能となる。
【００２０】
スピンドル３２３は、Ｙステージ３５によりＹ軸方向に移動可能とされており、また、Ｙステージ３５の下方に設置されたＸステージ３６によりＸ軸方向に移動可能とされている。すなわち、スピンドル３２３に取り付けられた砥石軸３２２は、主軸３１の進退方向に対して直交する２方向、すなわち、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向に移動可能となっている。また、砥石軸３２２の軸方向とＹ軸方向とは平行である。
【００２１】
従って、このような砥石軸３２２に取り付けられたディスク型砥石３２１は、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向に移動可能であるとともに、砥石軸３２２の回転に伴って矢印Ｒ２方向（Ｙ軸に沿った軸を回転軸とした回転方向）に回転可能となっている。
このような製造装置３では、主軸３１により母型２３を回転させるとともに、母型２３をＺ軸方向に沿って移動させる。さらに、ディスク型砥石３２１を回転させながら、母型２３の表面に当接させ、ディスク型砥石３２１をＹ軸方向、Ｘ軸方向に移動させる。このようにして、母型２３に凹部２２２が形成される。
なお、研削を行う際には、ディスク型砥石３２１と母型２３の表面との間には図示しない研削液が供給される。
【００２２】
位置決め治具４は、主軸３１に、母型２３を取り付ける際に、母型２３の取り付け位置を決めるためのものであり、円盤状の装着部４１を備えている。
この位置決め治具４は、可動型２２の一列の凹部２２２を加工する際に、使用するものであり、他の列を製造する際には、この位置決め治具４と略同様の構成の他の位置決め治具を使用する。なお、この他の位置決め治具には、他の列の各凹部２２２に応じた溝が形成されている。
位置決め治具４の装着部４１の一対の円形面のうち、一方の面は、主軸３１に装着される面となっている。また、他方の面は、図５及び図６に示すように、母型２３が装着される装着面４１１となっている。装着部４１の装着面４１１中央部分には、母型２３を装着するための窪み部４１２が形成されている。窪み部４１２は、母型２３の外周形状に応じた形状となっており、本実施形態では、平面略矩形形状となっている。そして、この窪み部４１２は、母型２３に対し、数μｍ程度大きな形状となっている。
【００２３】
また、位置決め治具４には、窪み部４１２に連通するねじ孔４１３が形成されている。このねじ孔４１３は、ねじＮの頭部Ｎ１を収容するとともに、前記一方の面側に形成された大径部４１３Ａと、ねじＮのねじ溝が刻接された棒状部Ｎ２が収容される小径部４１３Ｂとを有する。そしてこのねじ孔４１３には、前記一方の面側からねじＮが挿入される。窪み部４１２からは、このねじＮの棒状部Ｎ２の先端が露出し、ねじＮの先端を母型２３に形成されたねじ孔２３１に螺合することで、窪み部４１２に母型２３が固定される構成となっている。
【００２４】
さらに、装着部４１の装着面４１１には、可動型２２の凹部２２２の中心軸と同一の中心軸を有する円形のマークである溝４１４が複数形成されている。ここでは、マトリクス状に形成される凹部２２２の一列の４つの凹部２２２に対応して、４つの溝４１４（４１４Ａ〜４１４Ｄ）がそれぞれ形成されている。各溝４１４Ａ〜４１４Ｄは、各凹部２２２（凹部２２２Ａ，２２２Ｂ，２２２Ｃ，２２２Ｄ）の中心軸（回転対称軸）と同じ中心軸を有する円形リング状に形成され、その断面は、例えば、Ｒ形状や、Ｖ字形状となっている。この溝４１４の幅寸法は、後述する検出装置５であるダイアルゲージ５１の測定子５１１を当接可能な幅寸法であれば特に限定されない。また、検出装置として、レーザ測長器５２（図８参照）を使用する場合には、測定光Ｌ１を反射することができるような幅寸法であればよい。
このような各溝４１４Ａ〜４１４Ｄは、各凹部２２２Ａ〜２２２Ｄの中心軸位置に基づいて、ＮＣ制御されるフライス盤等により、加工することができる。この各溝４１４Ａ〜４１４Ｄの表面粗さは、母型２３の必要位置決め精度の１／１０程度であればよい。
【００２５】
図７に示すように、検出装置５は、主軸３１の回転軸３１２と、形成しようとする凹部２２２に対応する溝４１４の中心軸とのずれを検出するためのものである。検出装置５としては、溝４１４に直接接触する測定子を有する測長器、例えば、ダイアルゲージ５１があげられる。このダイアルゲージ５１は、測定子５１１と、この測定子５１１に接続されるスピンドル（図示略）と、指針により測定値を表示する表示部５１２を有する本体とを備える。ダイアルゲージ５１は、スピンドルの本体に対する摺動量を検出することで寸法等を測定している。
このようなダイアルゲージ５１を用いて、主軸３１の回転軸３１２と、形成しようとする凹部２２２に対応する溝４１４の中心軸とのずれを次のように検出する。
まず、回転する主軸３１に取り付けられた位置決め治具４の溝４１４に測定子５１１の先端を当接させる。
形成する凹部２２２（例えば、凹部２２２Ａ）の中心軸（すなわち、溝４１４（この場合は、溝４１４Ａ）の円の中心軸）と、主軸３１の回転軸３１２とが略一致している場合には、回転する溝４１４の軌跡は正円となるため、ダイアルゲージ５１の表示部５１２が示す値がほとんどずれない。
一方、形成する凹部２２２（例えば、凹部２２２Ａ）の中心軸（すなわち、溝４１４の円（この場合は、溝４１４Ａ）の中心軸）と、主軸３１の回転軸３１２とがずれている場合には、ダイアルゲージ５１の表示部５１２が示す値がずれることとなり、偏心していることがわかる。偏心量が所定値以上の場合には、偏心量に基づいて、位置決め治具４の主軸３１に対する取り付け位置を移動させて、凹部２２２の中心軸と、回転軸３１２とを一致させる。
すなわち、回転する位置決め治具４の溝４１４の軌跡により、凹部２２２の中心軸と、回転軸３１２とを一致させることができるのである。
【００２６】
なお、本実施形態では、ダイアルゲージ５１を例示したが、これに限らず、ピックテスタ等であってもよい。さらに、図８に示すように検出装置５として、レーザ測長器５２を使用してもよい。レーザ測長器５２は、レーザ光源５２１と、干渉計５２２と、レシーバ５２３とを有する。レーザ光源５２１からは、測定光Ｌ１と、参照光Ｌ２とを含むレーザ光が干渉計５２２に供給され、測定光Ｌ１は、干渉計５２２を通り、溝４１４に達する。溝４１４で反射された測定光Ｌ１は、干渉計５２２を通り、レシーバ５２３に達する。一方、参照光Ｌ２は、干渉計５２２から、溝４１４には向かわず、干渉計５２２から、レシーバ５２３に達する。そして、レシーバ５２３に達した測定光Ｌ１と、参照光Ｌ２とを重ねた干渉波から、測長値が算出される。
【００２７】
形成する凹部２２２（例えば、凹部２２２Ａ）の中心軸（すなわち、溝４１４（この場合は、溝４１４Ａ）の円の中心軸）と、主軸３１の回転軸３１２とが略一致している場合には、この測長値は一定の値を示す。
一方、形成する凹部２２２（例えば、凹部２２２Ａ）の中心軸（すなわち、溝４１４（この場合は、溝４１４Ａ）の円の中心軸）と、主軸３１の回転軸３１２とがずれている場合には、この測長値にぶれが生じ、偏心していることがわかる。偏心量が所定値以上の場合には、偏心量に基づいて、位置決め治具４の主軸３１に対する取り付け位置を移動させて、凹部２２２の中心軸と、回転軸３１２とを一致させる。
このような、レーザ測長器５２を使用する場合には、位置決め治具４の溝４１４にレーザ測長器５２を直接接触させる必要がないため、溝４１４に測定子を接触させにくいような場合であっても、レーザ光を照射させるだけでよく、正確に測長することができ、正確に位置決めを行うことができる。また、汎用されている一般的なレーザ測長器５２を使用することができるので、製造装置のコストを低減することができる。
【００２８】
次に、図９をも参照して、以上のような製造装置３を用いた成形型２の可動型２２の製造方法について説明する。
まず、可動型２２の母型２３を位置決め治具４の窪み部４１２に取り付ける（母型取り付け工程、処理Ｓ１）。
次に、母型２３が装着された位置決め治具４を製造装置３の主軸３１に取り付ける（位置決め治具取り付け工程、処理Ｓ２）。
【００２９】
次に、位置決め治具４の取り付け位置の調整を行う（位置決め工程、処理Ｓ３）。
まず、主軸３１を回転駆動し（処理Ｓ３−１）、回転する位置決め治具４の溝４１４（４１４Ａ）の側面に、ダイアルゲージ５１の測定子５１１を接触させる（処理Ｓ３−２）。このとき、ダイアルゲージ５１は所定の位置に固定して設置しておく。
形成する凹部２２２（２２２Ａ）の中心軸（すなわち、溝４１４（４１４Ａ）の円の中心軸）と、主軸３１の回転軸３１２とがずれている場合には、ダイアルゲージ５１の表示部５１２が示す値がぶれることとなり、偏心していることがわかる。偏心量が所定値以上であるか否かを判断し（処理Ｓ３−３）、所定値以上である場合には、偏心量に基づいて、位置決め治具４の主軸３１に対する取り付け位置を移動させて（処理Ｓ３−４）、凹部２２２の中心軸と、回転軸３１２とを一致させる。具体的には、位置決め治具４の側面部分を、プラスチックハンマー等でたたき、力を加え、位置決め治具４の主軸３１に対する取り付け位置を調整する。
そして、再度、主軸３１を回転駆動し、ダイアルゲージ５１の測定子５１１を接触させ、偏心量が所定値未満となるまで、この作業を繰り返す（処理Ｓ３−１〜処理Ｓ３−４）。
【００３０】
凹部２２２（２２２Ａ）の中心軸（すなわち、溝４１４（４１４Ａ）の円の中心軸）と、主軸３１の回転軸３１２とが一致した場合には、溝４１４（４１４Ａ）に対応する凹部２２２（２２２Ａ）を加工する（処理Ｓ４）。
凹部２２２（２２２Ａ）を加工した後、次の凹部２２２（２２２Ｂ）を加工する。一つ目の凹部２２２（２２２Ａ）を形成した場合と同様に、二つ目の凹部２２２（２２２Ｂ）に対応する溝４１４（４１４Ｂ）の中心軸と、主軸３１の回転軸３１２とを一致させ、二つ目の凹部２２２を加工する。同様にして、３つめの凹部２２２（２２２Ｃ）、４つめの凹部２２２（２２２Ｄ）を形成する。
凹部２２２が一列形成されたことが確認されたら（処理Ｓ５）、位置決め治具４を主軸３１から取り外し、さらに、位置決め治具４から母型２３を取り外す。そして、隣接する列に応じた溝が形成された他の位置決め治具を使用し、２列目の凹部２２２を形成する（処理Ｓ１〜処理Ｓ５）。このような作業を繰り返し、全ての凹部が加工されたことが確認されたら、可動型２２の製造が完了する。
【００３１】
従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、母型２３が取り付けられた位置決め治具４を、製造装置３の主軸３１に取り付け、主軸３１を回転駆動させる。この際、位置決め治具４の溝４１４の偏心量を検出する。凹部２２２の中心軸（すなわち、溝４１４の円の中心軸）と、主軸３１の回転軸３１２とがずれている場合には、回転する溝４１４の軌跡が正円とならず、偏心していることがわかる。この偏心量に基づいて、位置決め治具４の主軸３１に対する取り付け位置を調整し、これにより、凹部２２２の中心軸（すなわち、溝４１４の円の中心軸）と、回転軸３１２とを高度に一致させることができる。従って、位置決め治具４では、母型２３を高精度に位置決めすることができ、所望の位置に正確に凹部２２２が形成された可動型２２を製造することができる。
【００３２】
（２）さらに、位置決め治具４の装着面４１１には、マークとしての溝４１４が形成されているので、この溝４１４にダイアルゲージ５１を接触させ、偏心量を測定し、位置決めを行うことができるので、位置決めを簡便に行うことができる。
また、本実施形態では、汎用されている接触式の測長器であるダイアルゲージ５１を検出装置５として、使用することができるので、製造装置３のコストを低減することができる。
【００３３】
（３）また、本実施形態では、位置決め治具４の装着部４１の装着面４１１には複数の凹部２２２に対応した複数の溝４１４が形成されているので、母型２３に複数の凹部２２２を正確に形成することができる。
（４）凹部２２２の中心軸（すなわち、溝４１４の円の中心軸）と、回転軸３１２とがずれている場合に、位置決め治具４の主軸３１に対する取り付け位置を調整するが、位置決め治具４は、主軸３１に対し、真空吸着、或いはマグネットによる磁気吸着により取り付けられているので、位置決め治具４に所定の力を加えることで、主軸３１に位置決め治具４を取り付けたまま位置決め治具４を動かすことができ、主軸３１上の取り付け位置を調整できるようになっている。従って、プラスチックハンマー等で位置決め治具４の側面を打ち付けるだけで、位置調整することができ、位置調整に手間を要しない。
【００３４】
（５）位置決め治具４は、装着部４１の装着面４１１に、母型２３を装着するための窪み部４１２と、溝４１４とが形成されたものであり、単純な構造となっているので、位置決め治具４の製造に手間を要しない。
（６）さらに、本実施形態の位置決め治具４は、溝４１４と、窪み部４１２とが形成された円盤状の装着部４１から構成される構造となっているため、位置決め治具４を軽量なものとすることができる。一般に主軸３１は空気軸受け等により保持されていることが多いが、位置決め治具の重さが重い場合には、位置決め治具の重さにより、主軸３１が傾き、軸かじりを起こすことがある。これに対し、本実施形態では、位置決め治具４を軽量なものとすることができるので、主軸３１の傾きを防止でき、主軸３１の軸かじりを防止することができる。
【００３５】
（７）また、本実施形態の位置決め治具４は、モータ等の電気系統のものを備えていないため、研削液を使用するような湿式の加工方法で、凹部２２２を形成する場合にも、使用することができる。
【００３６】
（８）さらに、レンズアレイ１を製造するための成形型としては、レンズアレイ１の小レンズに対応した凹部がそれぞれ形成された複数の鏡面駒を配列させて、組み立てることにより、構成されるものがある。この場合には、鏡面駒を配列させる際の位置ずれが生じるという問題がある。
これに対し、本実施形態では、成形型２の凹部２２２の列ごとに応じた位置決め治具４を用意しているため、本実施形態で製造される成形型２は、複数の鏡面駒を配列させて、組み立てることにより、製造されるものではなく、複数の凹部２２２が形成された一体型のものとすることができる。これにより、鏡面駒を配列させる手間を省くことができるとともに、鏡面駒を配列させる際の位置ずれを防止できる。そのため、本実施形態の成形型２により成形されるレンズアレイ１の小レンズ１２１の光軸の位置精度の悪化を防止できる。
【００３７】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、凹部２２２の配列が規則的に並んだ可動型２２を製造したが、これに限らず、例えば、図１０に示すように、不規則に凹部２２２が並んだ可動型２４も製造することができる。図１０に形成された３つの凹部２２２を凹部２２２Ｅ，２２２Ｆ，２２２Ｇとすると、各凹部２２２Ｅ，２２２Ｆ，２２２Ｇと同じ中心軸を有する円形の溝４１４Ｅ，４１４Ｆ，４１４Ｇを位置決め治具６の装着部６１に形成すればよい。
すなわち、本発明の位置決め治具は、装着部に凹部２２２と同じ中心軸を有する円形のマークを形成するだけで、位置決めを正確に行うことができるため、可動型２４のように、凹部２２２Ｅ，２２２Ｆ，２２２Ｇが不規則に並んでいるような場合であっても、正確に凹部２２２Ｅ，２２２Ｆ，２２２Ｇを形成することができる。
【００３８】
また、前記実施形態では、位置決め治具４に溝４１４を形成し、この溝４１４を用いて位置決めを行っていたが、これに限らず、位置決め治具の装着部に凹部２２２と同じ中心軸を有する円形状のリング状の凸条部を設け、この凸条部を用いて位置決めを行ってもよい。すなわち、凸条部に、ダイアルゲージ等の測定子を接触させて、ダイアルゲージの表示部の示すぶれを検出する。このように、マークとして凸条部を形成することで、ダイアルゲージ等の測定子を接触させやすくすることができる。
【００３９】
さらに、前記実施形態では、主軸３１の回転軸３１２と、形成しようとする凹部２２２に対応する溝４１４の中心軸とのずれを検出する検出装置５として、ダイアルゲージ５１、ピックテスタ、レーザ測長器５２等の測長器を例示したが、これに限らず、例えば、ＣＣＤカメラ等の定点カメラにより、マークを撮像し、画像解析することで、マークが描く回転軌跡を検出し、主軸３１の回転軸３１２と、形成しようとする凹部２２２に対応する溝４１４の中心軸とのずれを検出してもよい。ＣＣＤカメラ等により撮像する場合には、マークを溝とせず、インク等で描く。この際、各凹部２２２に応じたマークを異なる色で描くことが好ましい。そして、加工しようとする凹部２２２に応じたマークのみを検出できるようフィルタをかけて、ＣＣＤカメラ等で画像解析することが好ましい。
【００４０】
さらに、前記実施形態では、製造装置により、製造される加工物として、成形型２を例示したが、これに限らず、ガラス製等の光学レンズであってもよい。また、切削加工、研削加工可能な材料で構成される加工物であれば任意である。
また、前記実施形態では、加工物である可動型２２は、複数の凹部２２２を有するとしたが、これに限らず、加工物は、凹部を一つしか備えないものであってもよい。
さらに、前記実施形態では、製造装置３の主軸３１は、位置決め治具４を真空吸着或いは、マグネットによる磁気吸着等により取り付けており、プラスチックハンマー等で位置決め治具４に力を加えることで、位置決め治具４が主軸３１上を移動する構成としたが、これに限らず、位置決め治具の装着部４１の下方にＸステージ、Ｙステージを設け、装着部４１をＸステージ、Ｙステージにより移動させてもよい。
このように、位置決め治具をＸステージ、Ｙステージを有する構成とすることで、プラスックハンマー等を使用せずに、スムーズに装着部の位置調整を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、表面に軸対称の凹部が形成された加工物、例えば、レンズアレイを製造するための成形型の製造に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態にかかるレンズアレイを示す図
【図２】前記レンズアレイを製造するための成形型を示す断面図。
【図３】加工物である可動型を製造するための製造装置を示す斜視図。
【図４】前記製造装置の加工部の変形例を示す正面図。
【図５】前記製造装置の位置決め治具を示す正面図。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ方向の断面図であり、母型を取り外した状態を示す断面図。
【図７】位置決め治具の溝の測定状態を示す図。
【図８】位置決め治具の溝の他の測定状態を示す図。
【図９】前記可動型の製造方法を示すフローチャート。
【図１０】本発明の位置決め治具の変形例を示す正面図。
【図１１】従来の位置決め治具を示す正面図。
【符号の説明】
【００４３】
３…製造装置、４，６ …位置決め治具、５…検出装置、２２，２４…可動型（加工物）、２３…母型（母材）、３１…主軸、３２…加工部、４１，６１…装着部、５１…ダイアルゲージ、５２…レーザ測長器、２２２（２２２Ａ，２２２Ｂ，２２２Ｃ，２２２Ｄ，２２２Ｅ，２２２Ｆ，２２２Ｇ）…凹部、４１４（４１４Ａ，４１４Ｂ，４１４Ｃ，４１４Ｄ，４１４Ｅ，４１４Ｆ，４１４Ｇ）…溝、５１１…測定子
【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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【図１１】
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