(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を所定の軸を中心として回転させながら工具と光学素子用の金型を所定のツールパスに沿って相対移動させて、前記工具の加工作用面で前記金型を加工する加工方法において、前記ツールパスとして、前記工具の加工作用面が前記金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、前記金型の光学的な有効域外で、前記加工の開始、加工方向の切り換え及び前記加工の終了を行う移動経路を設定し、前記ツールパスに沿っての前記加工の開始、前記加工方向の切り換え及び前記加工の終了に際して、前記工具の回転速度を前記加工時に比較して減速することを特徴とする加工方法。
【請求項２】
前記加工に際して前記工具に所定の荷重を付加して前記加工を行い、前記ツールパスに沿っての前記加工の開始、前記加工方向の切り換え及び前記加工の終了に際して、前記荷重を前記加工時よりも低減させることを特徴とする請求項１記載の加工方法。
【請求項３】
前記金型の前記有効域外に所定のマスキングを施すことを特徴とする請求項１または請求項２記載の加工方法。
【請求項４】
前記工具は、前記金型の前記有効域の加工に関与する有効域工具部と、前記金型の前記有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、前記有効域工具部が前記有効域の加工に適した所定の切れ味を有する部材で形成され、前記不要域工具部が前記有効域工具部の切れ味よりも所定量切れ味の落ちる部材で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の加工方法。
【請求項５】
砥粒として遊離砥粒を使用し、前記工具は、前記金型の前記有効域の加工に関与する有効域工具部と、前記金型の前記有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、前記有効域工具部が前記遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在する部材で形成され、前記不要域工具部が前記遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在しない部材で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の加工方法。
【請求項６】
工具を所定の軸を中心として回転させながら前記工具と光学素子用の金型を所定のツールパスに沿って相対移動させて、前記工具の加工作用面で前記金型を加工する加工装置において、前記ツールパスとして、前記工具の加工作用面が前記金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、前記金型の光学的な有効域外で、前記加工の開始、加工方向の切り換え及び前記加工の終了を行う移動経路を設定し、前記ツールパスに沿っての前記加工の開始、前記加工方向の切り換え及び前記加工の終了に際して、前記工具の回転速度を前記加工時に比較して減速することを特徴とする加工装置。
【請求項７】
前記加工に際して前記工具に所定の荷重を付加して前記加工を行い、前記ツールパスに沿っての前記加工の開始、前記加工方向の切り換え及び前記加工の終了に際して、前記荷重を前記加工時よりも低減させることを特徴とする請求項６記載の加工装置。
【請求項８】
前記金型の前記有効域外に所定のマスキングを施すことを特徴とする請求項６または請求項７記載の加工装置。
【請求項９】
前記工具は、前記金型の前記有効域の加工に関与する有効域工具部と、前記金型の前記有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、前記有効域工具部が前記有効域の加工に適した所定の切れ味を有する部材で形成され、前記不要域工具部が前記有効域工具部の切れ味よりも所定量切れ味の落ちる部材で形成されていることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の加工装置。
【請求項１０】
砥粒として遊離砥粒を使用し、前記工具は、前記金型の前記有効域の加工に関与する有効域工具部と、前記金型の前記有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、前記有効域工具部が前記遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在する部材で形成され、前記不要域工具部が前記遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在しない部材で形成されていることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の加工装置。
【請求項１１】
所定の軸を中心として回転されながら光学素子用の金型と所定のツールパスに沿って相対移動されて、前記金型を加工する工具において、前記ツールパスとして、前記工具の加工作用面が前記金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、前記金型の前記光学素子としての有効域外で、前記加工の開始、加工方向の切り換え及び前記加工の終了を行う移動経路が設定され、前記金型の前記有効域の加工に関与する有効域工具部と、前記金型の前記有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、前記有効域工具部が前記有効域の加工に適した所定の切れ味の部材で形成され、前記不要域工具部が前記有効域工具部の切れ味よりも所定量切れ味の落ちる部材で形成されていることを特徴とする工具。
【請求項１２】
前記工具は、遊離砥粒を使用した加工に使用され、前記有効域工具部が前記遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在する部材で形成され、前記不要域工具部が前記遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在しない部材で形成されていることを特徴とする請求項１１記載の工具。
【請求項１３】
前記工具は、前記有効域工具部を中心として、前記不要域工具部がその両脇に接合されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載の工具。
【請求項１４】
所定の軸を中心として回転される工具に対して所定のツールパスに沿って相対移動されて、前記工具の加工作用面で加工される光学素子用の金型において、前記ツールパスとして、前記工具の加工作用面が当該金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、当該金型の光学的な有効域外で、前記加工の開始、加工方向の切り換え及び前記加工の終了を行う移動経路が設定されて加工され、かつ、当該金型の光学的な有効域外をマスキングしたことを特徴とする金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工方法、加工装置、工具及び金型に関し、詳細には、光学素子用の金型を高精度に加工する加工方法、加工装置、工具及びこれらの加工方法、加工装置及び工具で加工された金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金型、特に、光学素子用の金型は、高精度が要求され、切削と研磨、研削と研磨、切削のみ、あるいは、研削のみ等々の加工工程で製造されている。
【０００３】
そして、金型を加工するときの加工の開始点、終了点及び加工方向の切換位置は、金型外か金型上であると、通常考えられる。
【０００４】
上記切換位置が金型外である場合、工具が、金型外と金型上との境界、すなわち、外周エッジと接触することになり、加工が断続的となる。
【０００５】
ところが、工具が外周エッジと接触すると、工具に急激な負荷が加わり、工具がチッピングしたり、傷ついたりするという損傷を受けやすい。このような損傷を受けた工具で金型を加工すると、加工物の加工面に傷やスクラッチが発生したり、所望の形状精度を得ることができないという問題が発生する。
【０００６】
また、切換位置が金型上である場合、加工の開始点、終了点、加工方向の切換位置を削り過ぎてしまうという現象が生じる。すなわち、金型の研磨においては、研磨の開始、終了あるいは加工方向の切換位置では、研磨時間が長くなったり、研磨回数が多くなるため、図５に示すように、金型１の光学有効領域２の境界線Ｌ部分に、削り過ぎによる溝３が形成されてしまう。
【０００７】
この削り過ぎの溝３の除去量が他の部分に比較して大きくなれば大きくなるほど、有効に使用することのできる範囲が小さくなってしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、従来、特開昭６２−２４６４６７号公報に記載されているように、金型の周囲にこの金型の周囲と同じ高さの補助型（ヤトイ）を嵌合し、研磨作業の開始、終了あるいは加工方向の切り換えを補助型上で行わせる研磨法が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の技術にあっては、被加工面の外側に疑似金型（ヤトイ）が必要であるとともに、疑似金型は、本来のレンズ型とほとんど同一の工程を経て製作されるため、型製作の総加工時間を大きく増大させる要因となっている。さらに、金型とヤトイを一体のものとして加工する必要があり、金型とヤトイの両方に対してほぼ同等の高精度な加工が要求される。その結果、加工面積が増えて、加工時間が長くなるとともに、工具の損耗が激しくなり、さらに、ヤトイを必要とし、製作コストが高くなるという問題がある。
【００１０】
そこで、請求項１記載の発明は、所定の軸を中心として回転される工具と光学素子用の金型を所定のツールパスに沿って相対移動させて、工具の加工作用面で金型を加工するに際して、ツールパスとして、工具の加工作用面が金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型の光学的な有効域外で、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了を行う移動経路を設定し、ツールパスに沿っての加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了に際して、工具の回転速度を加工時に比較して減速させることにより、ヤトイを使用することなく、短時間に加工して工具の損耗を抑制し、かつ、工具にダメージを与えることを防止し、所望の形状精度で効率的に金型を加工することができ、しかも、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量を減少させ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることを防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することのできる加工方法を提供することを目的としている。
【００１１】
請求項６記載の発明は、所定の軸を中心として回転される工具と光学素子用の金型を所定のツールパスに沿って相対移動させて、工具の加工作用面で金型を加工するに際して、ツールパスとして、工具の加工作用面が金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型の光学的な有効域外で、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了を行う移動経路を設定し、ツールパスに沿っての加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了に際して、工具の回転速度を加工時に比較して減速させることにより、ヤトイを使用することなく、短時間に加工して工具の損耗を抑制し、かつ、工具にダメージを与えることを防止し、所望の形状精度で効率的に金型を加工することができ、しかも、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量を減少させ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることを防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することのできる加工装置を提供することを目的としている。
【００１３】
請求項２または請求項７記載の発明は、加工に際して工具に所定の荷重を付加して加工を行い、ツールパスに沿っての加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了に際して、荷重を加工時よりも低減させることにより、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量を減少させ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることを防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することのできる加工方法または加工装置を提供することを目的としている。
【００１４】
請求項３または請求項８記載の発明は、金型の有効域外に所定のマスキングを施すことにより、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することのできる加工方法または加工装置を提供することを目的としている。
【００１５】
請求項４または請求項９記載の発明は、工具を、金型の有効域の加工に関与する有効域工具部と、金型の有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、有効域工具部が有効域の加工に適した所定の切れ味を有する部材で形成され、不要域工具部が有効域工具部の切れ味よりも所定量切れ味の落ちる部材で形成されたものとすることにより、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することのできる加工方法または加工装置を提供することを目的としている。
【００１６】
請求項５または請求項１０記載の発明は、砥粒として遊離砥粒を使用し、工具を、金型の有効域の加工に関与する有効域工具部と、金型の有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、有効域工具部が遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在する部材で形成され、不要域工具部が遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在しない部材で形成されたものとすることにより、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することのできる加工方法または加工装置を提供することを目的としている。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、所定の軸を中心として回転されながら光学素子用の金型と所定のツールパスに沿って相対移動されて、金型を加工するに際して、ツールパスとして、工具の加工作用面が金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型の光学素子としての有効域外で、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了を行う移動経路が設定され、金型の有効域の加工に関与する有効域工具部と、金型の有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、有効域工具部が有効域の加工に適した所定の切れ味の部材で形成され、不要域工具部が有効域工具部の切れ味よりも所定量切れ味の落ちる部材で形成されたものとすることにより、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の金型の除去量を減少させ、ヤトイを使用することなく、短時間に加工して損耗やダメージを抑制しつつ、所望の形状精度で効率的に金型を加工することのできる工具を提供することを目的としている。
【００１８】
請求項１２記載の発明は、遊離砥粒を使用した加工に使用され、工具を、有効域工具部が遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在する部材で形成され、不要域工具部が遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在しない部材で形成されたものとすることにより、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させ、ヤトイを使用することなく、損耗やダメージを受けることが少なく、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止しつつ、所望の形状精度でより一層効率的に金型を加工することのできる工具を提供することを目的としている。
【００１９】
請求項１３記載の発明は、工具を、有効域工具部を中心として、不要域工具部がその両脇に接合されているものとすることにより、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の金型の除去量をより一層適切に減少させ、ヤトイを使用することなく、短時間に加工して損耗やダメージを抑制しつつ、有効域での加工を高精度に行うとともに、有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることを防止して、所望の形状精度で効率的に金型を加工することのできる工具を提供することを目的としている。
【００２０】
請求項１４記載の発明は、所定の軸を中心として回転される工具に対して所定のツールパスに沿って相対移動して、工具の加工作用面で加工するに際して、ツールパスとして、工具の加工作用面が金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型の光学的な有効域外で、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了を行う移動経路を設定して加工することにより、ヤトイを使用することなく、また、短時間の加工で工具に損耗やダメージを与えることなく、所望の形状精度で効率的に加工され、高精度な光学素子を成形することができ、しかも、マスキングしたことにより光学的有効域外での工具による金型の除去量をより一層減少させることができる金型を提供することを目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の加工方法は、工具を所定の軸を中心として回転させながら工具と光学素子用の金型を所定のツールパスに沿って相対移動させて、前記工具の加工作用面で前記金型を加工する加工方法において、前記ツールパスとして、前記工具の加工作用面が前記金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、前記金型の光学的な有効域外で、前記加工の開始、加工方向の切り換え及び前記加工の終了を行う移動経路を設定し、前記ツールパスに沿っての前記加工の開始、前記加工方向の切り換え及び前記加工の終了に際して、前記工具の回転速度を前記加工時に比較して減速することにより、上記目的を達成している。
【００２２】
上記構成によれば、所定の軸を中心として回転される工具と光学素子用の金型を所定のツールパスに沿って相対移動させて、工具の加工作用面で金型を加工するに際して、ツールパスとして、工具の加工作用面が金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型の光学的な有効域外で、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了を行う移動経路を設定しているので、ヤトイを使用することなく、短時間に加工して工具の損耗を抑制し、かつ、工具にダメージを与えることを防止することができ、所望の形状精度で効率的に金型を加工することができ、しかも、ツールパスに沿っての加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了に際して、工具の回転速度を加工時に比較して減速させているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量を減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることを防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【００２３】
請求項６記載の発明の加工装置は、工具を所定の軸を中心として回転させながら前記工具と光学素子用の金型を所定のツールパスに沿って相対移動させて、前記工具の加工作用面で前記金型を加工する加工装置において、前記ツールパスとして、前記工具の加工作用面が前記金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、前記金型の光学的な有効域外で、前記加工の開始、加工方向の切り換え及び前記加工の終了を行う移動経路を設定し、前記ツールパスに沿っての前記加工の開始、前記加工方向の切り換え及び前記加工の終了に際して、前記工具の回転速度を前記加工時に比較して減速することにより、上記目的を達成している。
【００２４】
上記構成によれば、所定の軸を中心として回転される工具と光学素子用の金型を所定のツールパスに沿って相対移動させて、工具の加工作用面で金型を加工するに際して、ツールパスとして、工具の加工作用面が金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型の光学的な有効域外で、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了を行う移動経路を設定しているので、ヤトイを使用することなく、短時間に加工して工具の損耗を抑制し、かつ、工具にダメージを与えることを防止することができ、所望の形状精度で効率的に金型を加工することができ、しかも、ツールパスに沿っての加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了に際して、工具の回転速度を加工時に比較して減速させているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量を減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることを防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【００２７】
また、例えば、請求項２または請求項７に記載するように、前記加工に際して前記工具に所定の荷重を付加して前記加工を行い、前記ツールパスに沿っての前記加工の開始、前記加工方向の切り換え及び前記加工の終了に際して、前記荷重を前記加工時よりも低減させてもよい。
【００２８】
上記構成によれば、加工に際して工具に所定の荷重を付加して加工を行い、ツールパスに沿っての加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了に際して、荷重を加工時よりも低減させているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量を減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることを防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【００２９】
さらに、例えば、請求項３または請求項８に記載するように、前記金型の前記有効域外に所定のマスキングを施してもよい。
【００３０】
上記構成によれば、金型の有効域外に所定のマスキングを施しているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【００３１】
また、例えば、請求項４または請求項９に記載するように、前記工具は、前記金型の前記有効域の加工に関与する有効域工具部と、前記金型の前記有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、前記有効域工具部が前記有効域の加工に適した所定の切れ味を有する部材で形成され、前記不要域工具部が前記有効域工具部の切れ味よりも所定量切れ味の落ちる部材で形成されていてもよい。
【００３２】
上記構成によれば、工具を、金型の有効域の加工に関与する有効域工具部と、金型の有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、有効域工具部が有効域の加工に適した所定の切れ味を有する部材で形成され、不要域工具部が有効域工具部の切れ味よりも所定量切れ味の落ちる部材で形成されたものとしているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【００３３】
さらに、例えば、請求項５または請求項１０に記載するように、前記加工方法または前記加工装置は、砥粒として遊離砥粒を使用し、前記工具は、前記金型の前記有効域の加工に関与する有効域工具部と、前記金型の前記有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、前記有効域工具部が前記遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在する部材で形成され、前記不要域工具部が前記遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在しない部材で形成されていてもよい。
【００３４】
上記構成によれば、砥粒として遊離砥粒を使用し、工具を、金型の有効域の加工に関与する有効域工具部と、金型の有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、有効域工具部が遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在する部材で形成され、不要域工具部が遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在しない部材で形成されたものとしているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【００３５】
請求項１１記載の発明の工具は、所定の軸を中心として回転されながら光学素子用の金型と所定のツールパスに沿って相対移動されて、前記金型を加工する工具において、前記ツールパスとして、前記工具の加工作用面が前記金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、前記金型の前記光学素子としての有効域外で、前記加工の開始、加工方向の切り換え及び前記加工の終了を行う移動経路が設定され、前記金型の前記有効域の加工に関与する有効域工具部と、前記金型の前記有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、前記有効域工具部が前記有効域の加工に適した所定の切れ味の部材で形成され、前記不要域工具部が前記有効域工具部の切れ味よりも所定量切れ味の落ちる部材で形成されていることにより、上記目的を達成している。
【００３６】
上記構成によれば、所定の軸を中心として回転されながら光学素子用の金型と所定のツールパスに沿って相対移動されて、金型を加工するに際して、ツールパスとして、工具の加工作用面が金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型の光学素子としての有効域外で、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了を行う移動経路が設定され、金型の有効域の加工に関与する有効域工具部と、金型の有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、有効域工具部が有効域の加工に適した所定の切れ味の部材で形成され、不要域工具部が有効域工具部の切れ味よりも所定量切れ味を有する落ちる部材で形成されたものとしているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の金型の除去量を減少させることができ、ヤトイを使用することなく、短時間に加工して損耗やダメージを抑制しつつ、所望の形状精度で効率的に金型を加工することができる。
【００３７】
この場合、例えば、請求項１２に記載するように、前記工具は、遊離砥粒を使用した加工に使用され、前記有効域工具部が前記遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在する部材で形成され、前記不要域工具部が前記遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在しない部材で形成されていてもよい。
【００３８】
上記構成によれば、遊離砥粒を使用した加工に使用され、工具を、有効域工具部が遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在する部材で形成され、不要域工具部が遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在しない部材で形成されたものとしているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させることができ、ヤトイを使用することなく、損耗やダメージを受けることが少なく、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止しつつ、所望の形状精度でより一層効率的に金型を加工することができる。
【００３９】
また、例えば、請求項１３に記載するように、前記工具は、前記有効域工具部を中心として、前記不要域工具部がその両脇に接合されていてもよい。
【００４０】
上記構成によれば、工具を、有効域工具部を中心として、不要域工具部がその両脇に接合されているものとしているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の金型の除去量をより一層適切に減少させることができ、ヤトイを使用することなく、短時間に加工して損耗やダメージを抑制しつつ、有効域での加工を高精度に行うことができるとともに、有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることを防止して、所望の形状精度で効率的に金型を加工することができる。
【００４１】
請求項１４記載の発明の金型は、所定の軸を中心として回転される工具に対して所定のツールパスに沿って相対移動されて、前記工具の加工作用面で加工される光学素子用の金型において、前記ツールパスとして、前記工具の加工作用面が当該金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、当該金型の光学的な有効域外で、前記加工の開始、加工方向の切り換え及び前記加工の終了を行う移動経路が設定されて加工され、かつ、当該金型の光学的な有効域外をマスキングしたことにより、上記目的を達成している。
【００４２】
上記構成によれば、所定の軸を中心として回転される工具に対して所定のツールパスに沿って相対移動して、工具の加工作用面で加工するに際して、ツールパスとして、工具の加工作用面が金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型の光学的な有効域外で、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了を行う移動経路を設定して加工しているので、ヤトイを使用することなく、また、短時間の加工で工具に損耗やダメージを与えることを防止することができるとともに、所望の形状精度で効率的に加工され、高精度な光学素子を成形することができ、しかも、マスキングしたことにより光学的有効域外での工具による金型の除去量をより一層減少させることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００４４】
図１〜図３は、本発明の加工方法、加工装置、工具及び金型の第１の実施の形態を示す図であり、図１は、本発明の加工方法、加工装置、工具及び金型の第１の実施の形態を適用した加工装置１０の要部正面図である。
【００４５】
図１において、加工装置１０は、モータ１１の回転軸１１ａの先端に工具１２が取り付けられており、工具１２は、例えば、球状の研削砥石が用いられている。モータ１１は、工具１２をその回転軸１１ａの周りに所定の回転速度で回転駆動する。
【００４６】
工具１２は、例えば、砥石として、粒度♯８０００のダイヤモンド砥粒を用いた研削砥石等が使用される。
【００４７】
加工装置１０は、工具１２と図示しないテーブル上に設置された加工対象である金型１３との相対位置を調整しながら、回転する工具１２により金型１３を加工する。
【００４８】
金型１３は、樹脂レンズやミラー等の光学素子を作製するのに使用され、通常、光学素子では、その光学面は１つの面内で光学的有効域（光学的な有効域）とその外側の光学的不要域を設定して設計製作される。これは、樹脂を成形して光学面を形成する際、光学面の輪郭稜線まで精度を確保するのが困難なためである。
【００４９】
したがって、光学素子を作製する金型１３は、光学素子の光学的有効域と光学的不要域となる領域が存在し、例えば、図２で、金型１３の加工面上に、二点差線で示す境界線Ｌの内側が、光学的有効域Ａｉであり、境界線Ｌの外側が、光学的不要域Ａｏである。
【００５０】
次に、本実施の形態の作用を説明する。加工装置１０は、工具１２で金型１３の加工を行う際、工具１２の加工作用部が金型１３の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、光学的有効域Ａｉの外側、すなわち、光学的不要域Ａｏで、工具１２による金型１３の加工の開始、終了及び加工方向の切り換えを行って加工する
すなわち、加工装置１０は、工具１２で金型１３の加工を行う際、球状の工具１２を、その回転軸１１ａを所定角度傾斜させて金型１３に接触させるとともに、図２に破線で示すようなツールパス１４で工具１２と金型１３を相対移動させて金型１３を工具１２で加工する。
【００５１】
このツールパス１４は、図２に示すように、例えば、金型１３の図２で境界線Ｌよりも外側の左上端位置を加工開始位置Ｐｓとして、工具１２による金型１３の加工を開始し、金型１３の両サイドの図２の境界線Ｌよりも外側の光学的不要域Ａｏにある方向切換位置Ｐｈで工具１２による金型１３の加工方向の切り換えを行う。
【００５２】
すなわち、工具１２による金型１３の加工を、加工開始位置Ｐｓから金型１３の幅方向に開始し、境界線Ｌよりも外側の右側の光学的不要域Ａｏである方向切換位置Ｐｈまで加工を行うと、工具１２と金型１３の相対移動方向を縦方向に変更して加工方向の切り換えを行って、所定のピッチ分だけ縦方向に工具１２と金型１３の相対位置を移動させ、当該位置を方向切換位置Ｐｈとして工具１２と金型１３の相対移動方向を幅方向に変更して、再度、工具１２による金型１３の加工を行う。
【００５３】
加工装置１０は、工具１２で金型１３の左側の光学的不要域Ａｏである方向切換位置Ｐｈまで加工を行うと、工具１２と金型１３の相対移動方向を縦方向に変更して加工方向の切り換えを行って、所定のピッチ分だけ縦方向に工具１２と金型１３の相対位置を移動させ、当該位置を方向切換位置Ｐｈとして工具１２と金型１３の相対移動方向を幅方向に変更して、再度、工具１２による金型１３の加工を行う。
【００５４】
上記工具１２と金型１３の相対移動を図２に示すツールパス１４に沿って行って、工具１２による金型１３の加工を順次行い、工具１２と金型１３の相対位置が加工終了位置Ｐｏまでくると、加工を終了する。
【００５５】
そして、上述のように、工具１２は、金型１３の加工面を移動する際に、金型１３の外周エッジに接触しない位置をツールパス１４として移動している。
【００５６】
このように、本実施の形態の加工装置１０は、工具１２で金型１３を加工するに際して、工具１２は、金型１３に対して金型１３の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型１３の加工の開始、終了、あるいは、加工方向の切り換えを、光学的有効域Ａｉ外の光学的不要域Ａｏで行っている。
【００５７】
したがって、金型１３は、図４に示した従来の加工装置で加工した金型１のように、境界線Ｌ付近に溝３が形成されることなく、図３に示すように、境界線Ｌを挟んで、光学的有効域Ａｉから光学的不要域Ａｏに滑らかな加工面を高精度に形成することができる。
【００５８】
そして、金型１３を加工する際、加工装置１０は、工具１２の回転数を、光学的有効域Ａｉでは、光学的有効域Ａｉを所望の加工精度を得るのに最適な回転数、例えば、２５００ｒｐｍに制御し、光学的不要域Ａｏでは、回転数に対する除去深さの関係を実験で求めた回転数、例えば、３００ｒｐｍに制御するようにしてもよい。
【００５９】
この工具１２の回転数は、光学的有効域Ａｉから光学的不要域Ａｏに工具１２が移動した際に、光学的有効域Ａｉの回転数から光学的不要域Ａｏの回転数に急に切り換えることができないため、工具１２が光学的有効域Ａｉから光学的不要域Ａｏに移動した後、あるいは、工具１２が光学的不要域Ａｏから光学的有効域Ａｉに移動する手前で、光学的不要域Ａｏにおいて速やかにかつ連続的に移行させる。なお、この工具１２の回転数の切り換えを、加工開始位置Ｐｓ、方向切換位置Ｐｈ及び加工終了位置Ｐｏで行うようにしてもよい。
【００６０】
このようにすると、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具１２による金型１３の除去量を減少させることができ、金型１３の光学的不要域Ａｏでの削りすぎで光学的有効域Ａｉが狭くなることを防止して、金型１３をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【００６１】
さらに、工具１２として本実施の形態のような球状の工具１２使用し、図１に示したように、工具軸である回転軸１１ａを所定角度傾斜させて加工する場合、工具１２のうち、図１の左側の領域の加工を行う際に関与する部分の収束が、右側の領域の加工を行う際に関与する部分の収束よりも大きい。
【００６２】
そのため、このような工具１２の加工に関与する部分の収束差が金型１３の全面で生じないように工具１２の回転数の制御を行うと、より一層高精度に金型１３の加工を行うことができる。
【００６３】
この場合、例えば、図１の左側の光学的不要域Ａｏを加工する際の工具１２の回転数よりも右側の光学的不要域Ａｏを加工する際の回転数の方を若干速く設定すると、傾斜して使用する工具１２の収束差の影響を抑制することができる。
【００６４】
また、加工装置１０は、金型１３の加工において、図示しない荷重付加機構により工具１２に所定の荷重を垂直方向に付加して、加工を行うようにしてもよい。
【００６５】
この場合、光学的有効域Ａｉにおいては、荷重付加機構により、光学的有効域Ａｉを所望の加工精度を得るのに最適な荷重、例えば、１００ｇｆに制御し、光学的不要域Ａｏでは、荷重に対する除去深さの関係を実験で求めた荷重、例えば、５０ｇｆに制御する。
【００６６】
この荷重の設定方法としては、例えば、一般的に知られているＰｒｅｓｔｏｎの経験則を用いて設定することができる。このＰｒｅｓｔｏｎの経験則は、研磨量ｈを、金属材質や工具等による定数ｐ、研磨圧ｖ、金型１３と工具１２の相対速度及び研磨時間（研磨回数）から次式（１）で算出する。
【００６７】
ｈ＝ｋ×ｐ×ｖ×ｔ・・・（１）
この荷重の切換は、境界線Ｌ上で行うようにしてもよい。
【００６８】
このように荷重付加機構により、光学的有効域Ａｉにおいて、光学的有効域Ａｉを所望の加工精度を得るのに最適な荷重に制御し、光学的不要域Ａｏでは、荷重に対する除去深さの関係を実験で求めた荷重に制御して、金型１３の加工を行うと、金型１３を、図４に示した従来の加工装置で加工した金型１のように、境界線Ｌ付近に溝３が形成されることなく、図３に示したように、境界線Ｌを挟んで、光学的有効域Ａｉから光学的不要域Ａｏにより一層滑らかな加工面を高精度に形成することができる。
【００６９】
さらに、加工装置１０で金型１３を加工する場合、光学的不要域Ａｏの所定領域、例えば、境界線Ｌを境として光学的不要域Ａｏの全ての領域を所定のマジックインキでマスキング、あるいは、光学的不要域Ａｏのうち、加工開始位置Ｐｓ、方向切換位置Ｐｈ及び加工終了位置Ｐｏを境としてその外側の光学的不要域Ａｏを所定のマジックインキでマスキングしてもよい。
【００７０】
このマジックインキとしては、金型１３の工具１２による加工量を減少させるとともに、光学的有効域Ａｉでの加工に悪影響を与えず、加工後に容易に除去できるものであれば、適宜使用することができる。
【００７１】
このように光学的不要域Ａｏをマジックインキでマスキングすることにより、光学的不要域Ａｏでの工具１２による金型１３の除去量をより一層減少させることができ、金型１３を、図４に示した従来の加工装置で加工した金型１のように、境界線Ｌ付近に溝３が形成されることなく、図３に示したように、境界線Ｌを挟んで、光学的有効域Ａｉから光学的不要域Ａｏにより一層滑らかな加工面を高精度に形成することができる。
【００７２】
なお、上記工具１２の回転数の制御、工具１２への荷重の付加及びマジックインキでの光学的不要域Ａｏのマスキングは、それぞれ２つの方法あるいは全ての方法を組み合わせて行ってもよい。
【００７３】
〈実験例１〉
上記第１の実施の形態と同様の加工装置１０を用いて金型１３の研削加工を行った。工具１２としては、球状の研削砥石を用い、砥石には、粒度♯８０００のダイヤモンド砥粒を使用したものを用いた。
【００７４】
この工具１２を用いて、モータ１１の回転軸１１ａ（工具１２の回転軸）を所定角度傾斜させ、上記金型１３を図２に示したようなツールパス１４で工具１２と金型１３を相対移動させて、研削加工を行った。このとき、工具１２の回転数を、光学的有効域Ａｉでは、２５００ｒｐｍとし、光学的不要域Ａｏでは、３００ｒｐｍとした。また、この工具１２の回転数の切り換えを、加工開始位置Ｐｓ、方向切換位置Ｐｈ及び加工終了位置Ｐｏで、連続的に行った。
【００７５】
この実験の結果、金型１３を、ヤトイを用いることなく、上記図３に示したように、境界線Ｌ付近に溝が形成されることなく、光学的有効域Ａｉから光学的不要域Ａｏへと滑らかな高精度な研削加工を行うことができた。
【００７６】
〈実験例２〉
上記第１の実施の形態と同様の加工装置１０を用いて金型１３の研削加工を行った。工具１２としては、遊離砥粒を保持可能な球状の発泡ポリウレタンを使用し、砥粒として、遊離砥粒である粒径２μｍ以下の微細なダイヤモンドパウダーを使用した。
【００７７】
この工具１２を用いて、モータ１１の回転軸１１ａ（工具１２の回転軸）を所定角度傾斜させ、上記金型１３を図２に示したようなツールパス１４で工具１２と金型１３を相対移動させて、研削加工を行った。
【００７８】
このとき、工具１２に荷重付加機構により工具１２に所定の荷重を垂直方向に付加して、加工を行った。
【００７９】
付加する荷重としては、光学的有効域Ａｉにおいては、光学的有効域Ａｉを所望の加工精度を得るのに最適な荷重として、１００ｇｆを付加し、光学的不要域Ａｏでは、特に、加工開始位置Ｐｓ、方向切換位置Ｐｈ及び加工終了位置Ｐｏでは、上記式（１）式で求めた荷重である５０ｇｆを付加した。
【００８０】
この実験の結果、金型１３を、ヤトイを用いることなく、上記図３に示したように、境界線Ｌ付近に溝が形成されることなく、光学的有効域Ａｉから光学的不要域Ａｏへと滑らかな高精度な研削加工を行うことができた。
【００８１】
〈実験例３〉
上記第１の実施の形態と同様の加工装置１０を用いて金型１３の研削加工を行った。工具１２としては、遊離砥粒を保持可能な球状の発泡ポリウレタンを使用し、砥粒として、遊離砥粒である粒径１μｍ以下の微細なダイヤモンドパウダーを使用した。
【００８２】
さらに、研削加工する金型１３の境界線Ｌを境とした光学的不要域Ａｏの全ての領域を上記マジックインキでマスキングした。
【００８３】
そして、工具１２を用いて、モータ１１の回転軸１１ａ（工具１２の回転軸）を所定角度傾斜させ、上記マジックインキでマスキングした金型１３を図２に示したようなツールパス１４で工具１２と金型１３を相対移動させて、研削加工を行った。マジックインキにより、光学的不要域Ａｏでの工具１２による金型１３の除去量を減少させることができた。
【００８４】
この実験の結果、金型１３を、ヤトイを用いることなく、上記図３に示したように、境界線Ｌ付近に溝が形成されることなく、光学的有効域Ａｉから光学的不要域Ａｏへと滑らかな高精度な研削加工を行うことができた。
【００８５】
図４は、本発明の加工方法、加工装置、工具及び金型の第２の実施の形態を示す図であり、図２は、本発明の加工方法、加工装置、工具及び金型の第２の実施の形態を適用した加工装置２０の要部正面図である。
【００８６】
図４において、加工装置２０は、モータ２１の回転軸２１ａの先端に工具２２が取り付けられており、工具２２は、例えば、タイヤ形状の研削砥石が用いられている。モータ２１は、工具２２をその回転軸２１ａの周りに所定の回転速度で回転駆動する。なお、工具２２は、タイや形状に限るものではなく、例えば、球状であってもよい。
【００８７】
加工装置２０は、工具２２と図示しないテーブル上に設置された加工対象である上記第１の実施の形態と同様の金型１３との相対位置を調整しながら、回転する工具２２により金型１３を加工する。
【００８８】
金型１３は、上記第１の実施の形態と同様に、樹脂レンズやミラー等の光学素子を作製するの場合の金型として使用され、図２に示したように、光学的有効域Ａｉと光学的不要域Ａｏが存在し、その境界が境界線Ｌとなっている。
【００８９】
そして、工具２２は、その工具軸であるモータ２１の回転軸２１ａが金型１３の加工面に対して略平行になるように配設されており、この状態において、工具２２は、金型１３の光学的有効域Ａｉでの加工に関与する有効域工具部２２ａと、金型１３の光学的不要域Ａｏでの加工に関与する不要域工具部２２ｂと、を有している。
【００９０】
この工具２２は、その有効域工具部２２ａが、光学的有効域Ａｉを研磨加工するのに適した切れ味の砥石、例えば、砥粒の集中度が１００（砥粒の体積比率が２５ｖｏｌ％）の砥石で形成されており、その不要域工具部２２ｂが、有効域工具部２２ａの切れ味よりも所定量切れ味の落ちる砥石、例えば、砥粒の集中度が２０（砥粒の体積比が５ｖｏｌ％）の砥石で形成されている。工具２２は、上記有効域工具部２２ａを真ん中に挟んで、有効域工具部２２ａの両側に不要域工具部２２ｂが接合された状態で形成されている。
【００９１】
工具２２は、上記有効域工具部２２ａと不要域工具部２２ｂの接合位置を、金型１３の光学的不要域Ａｏと工具２２の不要域工具部２２ｂが一致する位置、すなわち、境界線Ｌに一致する位置に設定して、形成されている。なお、有効域工具部２２ａと不要域工具部２２ｂの接合位置は、境界線Ｌに一致する位置に設定するものに限るものではなく、適宜変更してもよい。
【００９２】
次に、本実施の形態の作用を説明する。加工装置２０は、上記第１の実施の形態と同様に、工具２２で金型１３の加工を行う際、工具２２が金型１３の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、光学的有効域Ａｉの外側、すなわち、光学的不要域Ａｏで、工具２２による金型１３の加工の開始、終了、あるいは、加工方向の切り換えを行って加工する
すなわち、加工装置２０は、工具２２で金型１３の加工を行う際、タイヤ形状の工具２２を、その回転軸１１ａを金型１３の加工面と略平行にさせて金型１３に接触させるとともに、図２に破線で示したようなツールパス１４でタイヤ形状の工具２２の面方向（周方向と直角の方向）に、工具２２と金型１３を相対移動させて金型１３を工具２２で加工する。
【００９３】
具体的には、工具２２による金型１３の加工を、加工開始位置Ｐｓから金型１３の幅方向に開始し、境界線Ｌよりも外側の右側の光学的不要域Ａｏである方向切換位置Ｐｈまで加工を行うと、工具２２と金型１３の相対移動方向を縦方向に変更して加工方向の切り換えを行って、所定のピッチ分だけ縦方向に工具２２と金型１３の相対位置を移動させ、当該位置を方向切換位置Ｐｈとして工具２２と金型１３の相対移動方向を幅方向に変更して、再度、工具２２による金型１３の加工を行う。
【００９４】
工具２２が金型１３の左側の光学的不要域Ａｏである方向切換位置Ｐｈまで加工を行うと、工具２２と金型１３の相対移動方向を縦方向に変更して加工方向の切り換えを行って、所定のピッチ分だけ縦方向に工具２２と金型１３の相対位置を移動させると、当該位置を方向切換位置Ｐｈとして工具２２と金型１３の相対移動方向を幅方向に変更して、再度、工具２２による金型１３の加工を行う。
【００９５】
上記工具２２と金型１３の相対移動を図２に示したツールパス１４に沿って行って、工具２２による金型１３の加工を順次行い、工具２２と金型１３の相対位置が加工終了位置Ｐｏまでくると、加工を終了する。
【００９６】
そして、上述のように、工具２２は、有効域工具部２２ａを真ん中に挟んで、有効域工具部２２ａの両側に不要域工具部２２ｂが接合された状態で形成されており、その有効域工具部２２ａが、光学的有効域Ａｉを研磨加工するのに適した切れ味の砥石、例えば、砥粒の集中度が１００の砥石で形成され、また、その不要域工具部２２ｂが、有効域工具部２２ａの切れ味よりも所定量切れ味の落ちる砥石、例えば、砥粒の集中度が２０の砥石で形成されている。さらに、工具２２は、金型１３の加工面を移動する際に、金型１３の外周エッジに接触しない位置をツールパス１４として移動している。
【００９７】
したがって、金型１３は、図４に示した従来の加工装置で加工した金型１のように、境界線Ｌ付近に溝３が形成されることなく、図３に示したように、境界線Ｌを挟んで、光学的有効域Ａｉから光学的不要域Ａｏに滑らかな加工面を高精度に形成することができるとともに、光学的不要域Ａｏの加工の除去量をより一層低減することができる。
【００９８】
なお、本実施の形態においては、工具２２としては、上記ダイヤモンド砥粒の砥石に限るものではなく、例えば、有効域工具部２２ａを遊離砥粒を保持可能な発泡ポリウレタンで形成し、不要域工具部２２ｂを遊離砥粒を保持しない非発泡ポリウレタンで形成して、これらの有効域工具部２２ａと不要域工具部２２ｂを接合したものとし、砥粒として、例えば、粒径２μｍ以下のダイヤモンドパウダーを使用してもよい。
【００９９】
〈実験例４〉
上記第２の実施の形態と同様の加工装置２０を用いて金型１３の研削加工を行った。工具２２としては、タイヤ形状の研削砥石を用い、砥石として、粒度♯８０００のダイヤモンド砥粒を用いるとともに、その有効域工具部２２ａを砥粒の集中度１００にした砥石を用い、不要域工具部２２ｂを砥粒の集中度２０にした砥石を用いた。
【０１００】
この工具２２を用いて、モータ１１の回転軸１１ａを金型１３の加工面に略平行にして、金型１３を図２に示したようなツールパス１４で工具２２と金型１３を相対移動させて、研削加工を行った。
【０１０１】
この実験の結果、光学的不要域Ａｏでの工具２２による金型１３の除去量を減少させることができ、金型１３を、ヤトイを用いることなく、上記図３に示したように、境界線Ｌ付近に溝が形成されることなく、光学的有効域Ａｉから光学的不要域Ａｏへと滑らかな高精度な研削加工を行うことができた。
【０１０２】
〈実験例５〉
上記第２の実施の形態と同様の加工装置２０を用いて金型１３の研削加工を行った。工具２２としては、タイヤ形状のもの用いるとともに、その有効域工具部２２ａを発泡ポリウレタンで形成し、不要域工具部２２ｂを非発泡ポリウレタンで形成して、砥粒として、粒径２μｍ以下のダイヤモンドパウダーを使用してもよい。
【０１０３】
この工具２２を用いて、モータ１１の回転軸１１ａ（工具１２の回転軸）を金型１３の加工面に略平行にして、金型１３を図２に示したようなツールパス１４で工具２２と金型１３を相対移動させて、研削加工を行った。
【０１０４】
この実験の結果、光学的不要域Ａｏでの工具２２による金型１３の除去量を減少させることができ、金型１３を、ヤトイを用いることなく、上記図３に示したように、境界線Ｌ付近に溝が形成されることなく、光学的有効域Ａｉから光学的不要域Ａｏへと滑らかな高精度な研削加工を行うことができた。
【０１０５】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０１０６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の加工方法によれば、所定の軸を中心として回転される工具と光学素子用の金型を所定のツールパスに沿って相対移動させて、工具の加工作用面で金型を加工するに際して、ツールパスとして、工具の加工作用面が金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型の光学的な有効域外で、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了を行う移動経路を設定しているので、ヤトイを使用することなく、短時間に加工して工具の損耗を抑制し、かつ、工具にダメージを与えることを防止することができ、所望の形状精度で効率的に金型を加工することができる。しかも、ツールパスに沿っての加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了に際して、工具の回転速度を加工時に比較して減速させているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量を減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることを防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【０１０７】
請求項６記載の発明の加工装置によれば、所定の軸を中心として回転される工具と光学素子用の金型を所定のツールパスに沿って相対移動させて、工具の加工作用面で金型を加工するに際して、ツールパスとして、工具の加工作用面が金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型の光学的な有効域外で、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了を行う移動経路を設定しているので、ヤトイを使用することなく、短時間に加工して工具の損耗を抑制し、かつ、工具にダメージを与えることを防止することができ、所望の形状精度で効率的に金型を加工することができる。しかも、ツールパスに沿っての加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了に際して、工具の回転速度を加工時に比較して減速させているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量を減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることを防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【０１０９】
請求項２または請求項７記載の発明の加工方法または加工装置によれば、加工に際して工具に所定の荷重を付加して加工を行い、ツールパスに沿っての加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了に際して、荷重を加工時よりも低減させているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量を減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることを防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【０１１０】
請求項３または請求項８記載の発明の加工方法または加工装置によれば、金型の有効域外に所定のマスキングを施しているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【０１１１】
請求項４または請求項９記載の発明の加工方法または加工装置によれば、工具を、金型の有効域の加工に関与する有効域工具部と、金型の有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、有効域工具部が有効域の加工に適した所定の切れ味を有する部材で形成され、不要域工具部が有効域工具部の切れ味よりも所定量切れ味の落ちる部材で形成されたものとしているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【０１１２】
請求項５または請求項１０記載の発明の加工方法または加工装置によれば、砥粒として遊離砥粒を使用し、工具を、金型の有効域の加工に関与する有効域工具部と、金型の有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、有効域工具部が遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在する部材で形成され、不要域工具部が遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在しない部材で形成されたものとしているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【０１１３】
請求項１１記載の発明の工具によれば、所定の軸を中心として回転されながら光学素子用の金型と所定のツールパスに沿って相対移動されて、金型を加工するに際して、ツールパスとして、工具の加工作用面が金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型の光学素子としての有効域外で、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了を行う移動経路が設定され、金型の有効域の加工に関与する有効域工具部と、金型の有効域外の加工に関与する不要域工具部と、を備え、有効域工具部が有効域の加工に適した所定の切れ味の部材で形成され、不要域工具部が有効域工具部の切れ味よりも所定量切れ味の落ちる部材で形成されたものとしているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の金型の除去量を減少させることができ、ヤトイを使用することなく、短時間に加工して損耗やダメージを抑制しつつ、所望の形状精度で効率的に金型を加工することができる。
【０１１４】
請求項１２記載の工具によれば、遊離砥粒を使用した加工に使用され、工具を、有効域工具部が遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在する部材で形成され、不要域工具部が遊離砥粒を保持可能な微細穴または繊維が表面に存在しない部材で形成されたものとしているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させることができ、ヤトイを使用することなく、損耗やダメージを受けることが少なく、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止しつつ、所望の形状精度でより一層効率的に金型を加工することができる。
【０１１５】
請求項１３記載の工具によれば、工具を、有効域工具部を中心として、不要域工具部がその両脇に接合されているものとしているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の金型の除去量をより一層適切に減少させることができ、ヤトイを使用することなく、短時間に加工して損耗やダメージを抑制しつつ、有効域での加工を高精度に行うことができるとともに、有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることを防止して、所望の形状精度で効率的に金型を加工することができる。
【０１１６】
請求項１４記載の発明の金型によれば、所定の軸を中心として回転される工具に対して所定のツールパスに沿って相対移動して、工具の加工作用面で加工するに際して、ツールパスとして、工具の加工作用面が金型の外周エッジに接触しない位置であって、かつ、金型の光学的な有効域外で、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了を行う移動経路を設定して加工しているので、ヤトイを使用することなく、また、短時間の加工で工具に損耗やダメージを与えることを防止することができるとともに、所望の形状精度で効率的に加工され、高精度な光学素子を成形することができる。しかも、金型の有効域外にマスキングを施しているので、加工の開始、加工方向の切り換え及び加工の終了の際の工具による金型の除去量をより一層適切に減少させることができ、金型の有効域外での削りすぎで光学的な有効域が狭くなることをより一層防止して、金型をより一層良好な形状精度で加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加工方法、加工装置、工具及び金型の第１の実施の形態を適用した加工装置の要部正面図。
【図２】図１の工具のツールパス及び光学的有効域と光学的不要域を示す金型の平面図。
【図３】図１の加工装置で研削加工した金型の正面断面図。
【図４】本発明の加工方法、加工装置、工具及び金型の第２の実施の形態を適用した加工装置の要部正面図。
【図５】従来の加工装置で研磨加工した金型の正面断面図。
【符号の説明】
１０  加工装置
１１  モータ
１１ａ  回転軸
１２  工具
１３  金型
１４  ツールパス
Ａｉ  光学的有効域
Ａｏ  光学的不要域
Ｐｓ  加工開始位置
Ｐｈ  方向切換位置
Ｐｏ  加工終了位置
２０  加工装置
２１  モータ
２１ａ  回転軸
２２  工具
２２ａ  有効域工具部
２２ｂ  不要域工具部
【図１】
0003911106.tif 000002
【図２】
0003911106.tif 000003
【図３】
0003911106.tif 000004
【図４】
0003911106.tif 000005
【図５】
0003911106.tif 000006