(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層構造を有する被加工体を回転工具を利用した切断によって分離する加工方法であって、
被加工体の切断線に沿った切断部のうち所定箇所において、前記被加工体を構成する上側の層のうち下部に上層肉薄部を形成する第１工程と、
前記第１工程の後に、前記被加工体を構成する下側の層の少なくとも上部とともに前記上層肉薄部を切断する第２工程と、
を備えることを特徴とする加工方法。
【請求項２】
前記第１工程後であって前記第２工程の前に、前記切断線に沿って前記回転工具を送り動作させることにより、前記切断部のうち前記所定箇所を除いた前記上側の層の残り部分を除去する第３工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の加工方法。
【請求項３】
前記第１工程で、前記所定箇所において、前記回転工具の切り込み動作によって前記上側の層のうち上部を除去し下部を残すことによって前記上層肉薄部とする工程と、前記回転工具の送り動作及び切り込み動作によって前記上層肉薄部に隣接した位置で前記下側の層のうち上部を除去し下部を残すことによって下層肉薄部を形成する工程とを連続して行うことを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の加工方法。
【請求項４】
前記被加工体は、３層以上の積層構造を有し、
前記第１工程として、前記上層肉薄部及び前記下層肉薄部を含む３つ以上の肉薄部を各層において互いに隣接して段差状となるように形成した初期貫通孔を設け、
前記第３工程として、前記切断部のうち前記初期貫通孔の段差状の部分を除いた残り部分を切断し、
前記第３工程の仕上げ及び前記第２工程として、前記切断部のうち前記初期貫通孔の段差状の部分を切断することを特徴とする請求項３に記載の加工方法。
【請求項５】
前記第２工程で、前記切断線に沿って前記回転工具を送り動作させることにより、前記切断部のうち前記下側の層の下部を残しつつ、前記切断部のうち前記下側の層の上部とともに前記上層肉薄部を切断することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の加工方法。
【請求項６】
前記第２工程で、前記切断線に沿った切断部のうち前記下側の層の上部を切断する際に、前記切断線に沿った切断部のうち前記下側の層の下部を下層肉薄部として残すことを特徴とする請求項５に記載の加工方法。
【請求項７】
前記第１工程において、被加工体に対する前記回転工具の先端深さ位置を調整することにより、前記上層肉薄部を形成することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の加工方法。
【請求項８】
被加工体であるアレイ状の樹脂製品から光学部品を切り出すことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック等で形成された積層型の光学部品を、回転工具を用いて切断し分離するための加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックレンズの仕上げ加工方法として、プラスチックレンズの成形時に形成される不要なゲートをエンドミル工具を用いてカットするため、被加工面の半径がレンズ周辺の保持用環状リブの外周半径と同等以上となるようにスピンドルヘッドを揺動させるものがある（特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００３−１０３４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の仕上げ加工方法は、レンズ周辺のゲートをカットするものであり、積層型のレンズアレイから個々のレンズユニットを切断又は分離するものではない。
【０００４】
ここで、上記のようなエンドミル工具の揺動又は送り動作を利用して、積層型のレンズアレイから個々のレンズユニットを切断及び分離することも可能であるが、この場合、加工の最終部で分離される側のレンズユニット及びその構成素子に切削に伴う大きな力が働いて、レンズユニットやその構成素子が互いに剥離する可能性が高まる。
【０００５】
そこで、本発明は、積層型の光学部品を分離するための加工方法であって、光学部品の構成素子の剥離を防止でき、加工工数の増加を抑えることができる加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る加工方法は、（ａ）積層構造を有する被加工体を回転工具を利用した切断によって分離する加工方法であって、（ｂ）被加工体の切断線に沿った切断部のうち所定箇所において、前記被加工体を構成する上側の層のうち下部に上層肉薄部を形成する第１工程と、（ｃ）第１工程の後に、被加工体を構成する下側の層の少なくとも上部とともに上層肉薄部を切断する第２工程と、を備えることを特徴とする。ここで、上側とは、回転工具による切り込み動作を行う際に、より早く回転工具の先端が通過する側を意味し、下側とは、回転工具による切り込み動作を行う際に、より遅く回転工具の先端が通過する側を意味する。
【０００７】
上記加工方法では、第２工程において、被加工体を構成する下側の層の少なくとも上部とともに上層肉薄部を切断するので、上側の層の最後の切断は少ない切削抵抗で切断除去されることになり、切断作業中に切削抵抗により上側の層が下側の層から剥がれることもなく切断することができ、不良品が生じることを防止できる。なお、上層肉薄部の厚みや面積は、上側の層と下側の層との接着強度等に基づいて、上側の層の支持を確実にできるように設定する。
【０００８】
本発明の具体的な態様では、上記加工方法において、第１工程後であって第２工程の前に、切断線に沿って回転工具を送り動作させることにより、切断部のうち所定箇所を除いた上側の層の残り部分を除去する第３工程をさらに備えることを特徴とする。この場合、回転工具の送り動作によって、所定箇所を除いた切断部の迅速で効率的な切断及び除去が可能になる。
【０００９】
本発明の別の態様では、第１工程で、所定箇所において、回転工具の切り込み動作によって上側の層のうち上部を除去し下部を残すことによって上層肉薄部とする工程と、回転工具の送り動作及び切り込み動作によって上層肉薄部に隣接した位置で下側の層のうち上部を除去し下部を残すことによって下層肉薄部を形成する工程とを連続して行うことを特徴とする。この際、回転工具の先端は、クランク状の経路を移動する。この場合、上層肉薄部や下層肉薄部を迅速に形成することができ、下側の層についても、下層肉薄部で最終的に切断することができ、少ない切削抵抗によって剥離を防止できる。
【００１０】
本発明のさらに別の態様では、被加工体は、３層以上の積層構造を有し、第１工程として、上層肉薄部及び下層肉薄部を含む３つ以上の肉薄部を各層において互いに隣接して段差状となるように形成した初期貫通孔を設け、第３工程として、切断部のうち初期貫通孔の段差状の部分を除いた残り部分を切断し、第３工程の仕上げ及び第２工程として、切断部のうち初期貫通孔の段差状の部分を切断することを特徴とする。この場合、３層以上の積層構造を有する被加工体から積層体状の光学部品を一括して迅速に切り出すことができる。
【００１１】
本発明のさらに別の態様では、第２工程で、切断線に沿って回転工具を送り動作させることにより、切断部のうち下側の層の下部を残しつつ、切断部のうち下側の層の上部とともに上層肉薄部を切断することを特徴とする。この場合、回転工具の送り動作によって、切断部の迅速で効率的な切断及び除去が可能になる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様では、第２工程で、切断線に沿った切断部のうち下側の層の上部を切断する際に、切断線に沿った切断部のうち下側の層の下部を下層肉薄部として残すことを特徴とする。この場合、下側の層についても、下層肉薄部で最終的に切断し分離することができ、少ない切削抵抗によって剥離を防止できる。
【００１３】
本発明のさらに別の態様では、第１工程において、被加工体に対する回転工具の先端深さ位置を調整することにより、上層肉薄部を形成することを特徴とする。この場合、切断線に沿った加工に際して回転工具の先端深さ位置を調整するだけで、上層肉薄部を簡易に形成することができる。
【００１４】
本発明のさらに別の態様では、被加工体であるアレイ状の樹脂製品から光学部品を切り出すことを特徴とする。この場合、アレイ状の樹脂製品から破損のない積層構造の光学部品を迅速に取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る加工方法を図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の加工方法を実施するための加工装置の構造を概念的に説明するブロック図である。この加工装置１０により、半製品としてのワークＷから積層型の光学部品としてのレンズユニットを切り出すことができる。
【００１６】
図１に示すように、加工装置１０は、回転工具としてのエンドミル工具２０を回転させるとともにワークＷに対して変位させることで切削動作を行わせる工具駆動機構３０と、工具駆動機構３０の動作を制御する駆動制御装置４０とを備える。
【００１７】
工具駆動機構３０は、台座３１上にＸＹステージ３２とヘッド部３３とを設けたフライス盤型の駆動装置である。ここで、ＸＹステージ３２は、チャック３２ａによってワークＷを保持しており、このワークＷをＸＹ面内で所望の位置に所望の速度で移動させることができる。一方、ヘッド部３３は、回転駆動装置３３ａとＺ駆動装置３３ｂとを内蔵する。回転駆動装置３３ａは、エンドミル工具２０をＺ軸に平行な水平回転軸ＲＡのまわりに所望の速度で回転させることができる。また、Ｚ駆動装置３３ｂは、Ｚ軸に沿って回転駆動装置３３ａとともにエンドミル工具２０を昇降させることができる。
【００１８】
駆動制御装置４０は、工具駆動機構３０に内蔵されたモータや位置センサ等を動作させることによって、ＸＹステージ３２、回転駆動装置３３ａ、及びＺ駆動装置３３ｂを目的とする状態に適宜動作させる。例えば、回転駆動装置３３ａによってエンドミル工具２０を回転させつつ、Ｚ駆動装置３３ｂによってエンドミル工具２０を昇降させることで、ワークＷ上の所望位置に所望の深さの穴を形成することができる。また、エンドミル工具２０を回転させつつ、Ｚ駆動装置３３ｂによってエンドミル工具２０を必要な高さ位置まで降下させ、ＸＹステージ３２によってワークＷをＸＹ面内で必要な経路に沿って移動させることにより、かかる経路に対応した任意の線状の切断部をワークＷ上に形成することができる。
【００１９】
図２は、被加工体であるワークＷの構造を例示する平面図である。また、図３は、ワークＷの構造を説明する部分側方断面図である。ワークＷは、レンズアレイＡ１と、鏡筒アレイＡ２と、絞りアレイＡ３とを積層した３層構造を有し、各アレイＡ１，Ａ２，Ａ３は、紫外線硬化樹脂等によって相互に接着されている。なお、レンズアレイＡ１は多数のレンズ素子ＯＥで構成され、鏡筒アレイＡ２は多数の鏡筒ＢＥで構成され、絞りアレイＡ３は多数の絞り素子ＳＥで構成されている。上下に積層されたレンズ素子ＯＥと、鏡筒ＢＥと、絞り素子ＳＥとは、携帯電話や携帯カメラの撮像装置に組み込まれるレンズユニットすなわち光学部品ＯＵである。
【００２０】
各アレイＡ１，Ａ２，Ａ３の接合体であるワークＷは、治具６１上に固定されている。治具６１において、特定の光学部品ＯＵに対応する突起６１ａと隣接する光学部品ＯＵに対応する突起６１ａとの間には、凹部６５が形成されており、エンドミル工具２０が両光学部品ＯＵ，ＯＵ間の隙間部６３を貫通してこれを切断できるようにしている。なお、治具６１に設けた突起６１ａの上面と、光学部品ＯＵに設けた隙間部６３の下面との間には、分離可能な接着剤等を介在させており、各光学部品ＯＵは、エンドミル工具２０による切断及び分離後に、治具６１上からはがすことができるようになっている。
【００２１】
図４及び図５は、図１の加工装置１０による一連の動作を説明する図である。まず、図４（Ａ）は、第１の工程を説明する拡大平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す切断線ＣＬに沿った拡大断面図である。ここで、ワークＷは、第１層Ｗ１、第２層Ｗ２、及び第３層Ｗ３を順次積層した３層構造となっている。
【００２２】
第１の工程では、光学部品ＯＵの周囲に設定されている閉じた環路状の切断部ＣＰのうちの一箇所である加工開始部ＤＳ上方にエンドミル工具２０を位置決めし、エンドミル工具２０を降下させることで切り込み加工を行い、第３層Ｗ３に対して初期貫通孔Ｈ０の最上部を形成する。この際、第３層Ｗ３に対してエンドミル工具２０を貫通させることなく、エンドミル工具２０の先端深さ位置を調整することによって第３層Ｗ３の上部８１のみを切除し、初期貫通孔Ｈ０の底部に所望の厚さの肉薄部ＴＰ３を残す。なお、この肉薄部ＴＰ３は、第２層Ｗ２との関係で上層肉薄部を構成し、後述する階段部ＳＴ３を構成することになる（図４（Ｄ）参照）。
【００２３】
次に、図４（Ｃ）は、第２の工程を説明する拡大平面図であり、図４（Ｄ）は、図４（Ｃ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第２の工程では、最初に、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させて、肉薄部ＴＰ３に隣接する位置まで移動させる。これにより、第３層Ｗ３において、初期貫通孔Ｈ０が横方向に広がって切断部ＣＰに沿って延びる。次に、エンドミル工具２０の送り動作を肉薄部ＴＰ３に隣接する位置に停止した状態に維持しつつ、エンドミル工具２０を降下させることで切り込み加工を行う。これにより、初期貫通孔Ｈ０が下方向に拡張されて第３層Ｗ３の下部を貫通し、直下の第２層Ｗ２の上部が切除される。この際、第２層Ｗ２に対してエンドミル工具２０を貫通させることなく、エンドミル工具２０の先端深さ位置を調整して、初期貫通孔Ｈ０の底部に所望の厚さの肉薄部ＴＰ２を残す。なお、この肉薄部ＴＰ２は、第１層Ｗ１との関係で上層肉薄部を構成するとともに第３層Ｗ３との関係で下層肉薄部を構成し、後述する階段部ＳＴ２を構成することになる（図４（Ｆ）参照）。
【００２４】
次に、図４（Ｅ）は、第３の工程を説明する拡大平面図であり、図４（Ｆ）は、図４（Ｅ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第３の工程では、最初に、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させて、肉薄部ＴＰ２に隣接する位置まで移動させる。これにより、第２層Ｗ２において、初期貫通孔Ｈ０が横方向に広がって切断部ＣＰに沿って延びる。次に、エンドミル工具２０の送り動作を肉薄部ＴＰ２に隣接する位置に停止した状態に維持しつつ、エンドミル工具２０を降下させることで切り込み加工を行う。これにより、初期貫通孔Ｈ０が下方向に拡張されて第２層Ｗ２の下部を貫通し、直下の第１層Ｗ１の上部が切除される。この際、第１層Ｗ１に対してエンドミル工具２０を貫通させることなく、エンドミル工具２０の先端深さ位置を調整して、初期貫通孔Ｈ０の底部に所望の厚さの肉薄部ＴＰ１を残す。なお、この肉薄部ＴＰ１は、第２層Ｗ２との関係で下層肉薄部を構成し、後述する階段部ＳＴ１を構成することになる（図４（Ｈ）参照）。
【００２５】
次に、図４（Ｇ）は、第４の工程を説明する拡大平面図であり、図４（Ｈ）は、図４（Ｇ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第４の工程では、最初に、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させて、肉薄部ＴＰ１に隣接する位置まで移動させる。これにより、第１層Ｗ１において、初期貫通孔Ｈ０が横方向に広がって切断部ＣＰに沿って延びる。次に、エンドミル工具２０の送り動作を肉薄部ＴＰ２に隣接する位置に停止した状態に維持しつつ、エンドミル工具２０を降下させることで切り込み加工を行う。これにより、初期貫通孔Ｈ０が下方向に拡張されて第１層Ｗ１の下部を貫通する。これにより、ワークＷの各層Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を貫通する初期貫通孔Ｈ０が完成する。この初期貫通孔Ｈ０には、３つの階段部ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３が形成される。
【００２６】
なお、以上の第１〜第４の工程において、エンドミル工具２０を送り動作させる量を増加させることにより、初期貫通孔Ｈ０に付随して形成される肉薄部ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３の長さを調節することができる。
【００２７】
次に、図５（Ａ）は、第５の工程を説明する拡大平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第５の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りにさらに送り動作させる。これにより、図４（Ｈ）に示す初期貫通孔Ｈ０が横方向に広がって、切断部ＣＰに沿って円弧状に延びワークＷを貫通する加工孔Ｈ１を形成することができる。
【００２８】
次に、図５（Ｃ）は、第６の工程を説明する拡大平面図であり、図５（Ｄ）は、図５（Ｃ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第６の工程では、最初に、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させて完了直前位置まで移動させる。これにより、初期貫通孔Ｈ０の位置に肉薄部ＴＰ３，ＴＰ２，ＴＰ１を残しつつ、切断部ＣＰに沿って加工孔Ｈ１が環状に形成される。次に、図示のように、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って肉薄部ＴＰ３の横幅だけ時計回りに送り動作させることで、肉薄部ＴＰ３とその直下の第２層Ｗ２等が切除される。
【００２９】
次に、図５（Ｅ）は、第７の工程を説明する拡大平面図であり、図５（Ｆ）は、図５（Ｅ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第７の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って肉薄部ＴＰ２の横幅だけ時計回りに送り動作させることで、肉薄部ＴＰ２とその直下の第１層Ｗ１等が切除される。
【００３０】
次に、図５（Ｇ）は、第８の工程を説明する拡大平面図であり、図５（Ｈ）は、図５（Ｇ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第８の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って肉薄部ＴＰ１の横幅だけ時計回りに送り動作させることで、肉薄部ＴＰ２が切除される。これにより、各肉薄部ＴＰ３，ＴＰ２，ＴＰ１を順次除去することができ、切断部ＣＰの切削除去が完了し、製品としての光学部品ＯＵすなわち単体のプラスチックレンズが得られる。
【００３１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態の加工方法によれば、第３層Ｗ３に残した肉薄部ＴＰ３とともに第２層Ｗ２の上部を除去することによって光学部品ＯＵを構成する第３層Ｗ３の部品（具体的には絞り素子ＳＥ）を周囲から最終的に切り離すように分離することができる。この際、肉薄部ＴＰ３を少ない切削抵抗で切断し除去することができるので、第３層Ｗ３の部品（具体的には絞り素子ＳＥ）が剥離して不良品が生じることを防止できる。しかも、本実施形態では、ワークＷを貫通する初期貫通孔Ｈ０を形成するので、３層のワークＷから光学部品ＯＵをワンパスで迅速に切り出すことができる。
【００３２】
なお、上記と同様に、第２層Ｗ２に残した肉薄部ＴＰ２とともに第１層Ｗ１の上部を最後に除去することによって光学部品ＯＵを構成する第２層Ｗ２の部品（具体的にはレンズ素子ＯＥ）を少ない抵抗で周囲から最終的に切り離すように分離することができる。
【００３３】
また、上記と同様に、第１層Ｗ１に残した肉薄部ＴＰ１を最後に除去することによって光学部品ＯＵを構成する第１層Ｗ１の部品（具体的には鏡筒ＢＥ）を少ない抵抗で周囲から最終的に切り離すように分離することができる。
【００３４】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る加工方法を図面を参照して説明する。第２実施形態の加工方法は、第１実施形態の加工方法を変形したものである。
【００３５】
図６は、被加工体であるワークＷの拡大平面図である。この場合、ワークＷに格子状の加工孔Ｈ３，Ｈ４を形成することによって個々の光学部品ＯＵを得る。なお、ワークＷは、図３に示す治具６１と同様の治具によって支持されている。図面の状態では、既に横方向ＡＢの加工孔Ｈ３の切断工程は完了しているが、加工孔Ｈ３の切断工程では、光学部品ＯＵを一列に並べたブロックＢＫ単位で切断が行われるので、エンドミル工具２０の一回の送り動作によって各加工孔Ｈ３を形成しても、各ブロックＢＫで積層された光学素子の剥離が生じることはない。一方、縦方向ＣＤに延びる各切断部ＣＰに沿った切断工程については、個々の光学部品ＯＵを分離することになるので、エンドミル工具２０の一回の送り動作によって各加工孔Ｈ４を形成すると、各光学部品ＯＵで積層された光学素子の剥離が生じるおそれがある。このため、以下に説明する特別な加工方法によって、各切断部ＣＰに沿った切断を実施する。
【００３６】
図７は、本実施形態の加工方法の概要を説明する図である。まず、図７（Ａ）は、加工の初期段階を説明する拡大平面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す切断線ＣＬに沿った拡大断面図である。図示の工程は、図４（Ａ）〜４（Ｈ）及び図５（Ａ）、５（Ｂ）に対応する。つまり、エンドミル工具２０の切り込み加工と送り動作とを交互に行って階段状に移動させ、加工開始位置及びその近傍に各層Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を貫通する階段状の初期貫通孔Ｈ０及び加工孔Ｈ４を形成し、これに付随して肉薄部ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３を備える３つの階段部ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３を形成することができる。
【００３７】
図７（Ｃ）は、加工の最終段階を説明する拡大平面図であり、図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。図示の工程は、図５（Ｃ）〜５（Ｈ）に対応する。つまり、エンドミル工具２０を加工開始位置側に戻すとともに、エンドミル工具２０の先端位置がワークＷ下面よりも下に位置するようにする。さらに、エンドミル工具２０の深さ方向の位置を保って送り動作させることにより、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って移動させる。これにより、まず、階段部ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３において、肉薄部ＴＰ３とその直下の第２層Ｗ２等が切除される。次に、階段部ＳＴ１，ＳＴ２において、肉薄部ＴＰ２とその直下の第１層Ｗ１が切除される。最後に、階段部ＳＴ１において、肉薄部ＴＰ１が切除される。
【００３８】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る加工方法を図面を参照して説明する。第３実施形態の加工方法は、第１実施形態の加工方法を変形したものである。
【００３９】
図８〜図１０は、図１の加工装置１０による一連の動作を説明する図である。まず、図８（Ａ）は、第１の工程を説明する拡大平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す切断線ＣＬに沿った拡大断面図である。
【００４０】
第１の工程では、光学部品ＯＵの周囲に設定されている閉じた環路状の切断部ＣＰのうちの一箇所である加工開始部ＤＳ上方にエンドミル工具２０を位置決めし、エンドミル工具２０を降下させることで切り込み加工を行い、第３層Ｗ３に対して加工孔Ｈ３を形成する。この際、第３層Ｗ３に対してエンドミル工具２０を貫通させることなく、エンドミル工具２０の先端深さ位置を調整して、加工孔Ｈ３の底部に所望の厚さの肉薄部を残す。
【００４１】
次に、図８（Ｃ）は、第２の工程を説明する拡大平面図であり、図８（Ｄ）は、図８（Ｃ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第２の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させる。これにより、図８（Ｈ）に示す加工孔Ｈ３が横方向に広がって、切断部ＣＰに沿って円弧状に延びるとともに第３層Ｗ３の下部に肉薄層ＴＬ３を残した加工溝Ｇ３を形成することができる。
【００４２】
次に、図８（Ｅ）は、第３の工程を説明する拡大平面図であり、図８（Ｆ）は、図８（Ｅ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第３の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させて周回直前位置まで移動させる。これにより、第３層Ｗ３において、切断部ＣＰに沿って略環状の加工溝Ｇ３が形成され、最終段階でその底部に肉薄層ＴＬ３が露出するとともに残った上部８１が徐々に切除される。
【００４３】
次に、図８（Ｇ）は、第４の工程を説明する拡大平面図であり、図８（Ｈ）は、図８（Ｇ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第４の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿ってさらに前進させて加工開始部ＤＳ（図８（Ａ）参照）まで戻す。これにより、第３層Ｗ３において、環状の加工溝Ｇ３が完成し、切断部ＣＰにおいて第３層Ｗ３の上部が完全に除去され肉薄層ＴＬ３のみを残すことができる。
【００４４】
次に、図９（Ａ）は、第５の工程を説明する拡大断面図である。第５の工程では、加工開始部ＤＳに戻ったエンドミル工具２０を降下させることで切り込み加工を行い、肉薄層ＴＬ３及び第２層Ｗ２に対して加工孔Ｈ２を形成する。この際、第２層Ｗ２に対してエンドミル工具２０を貫通させることなく、エンドミル工具２０の先端深さ位置を調整して、加工孔Ｈ２の底部に所望の厚さの肉薄部を残す。
【００４５】
次に、図９（Ｂ）は、第６の工程を説明する拡大断面図である。第６の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬ（図８（Ａ）参照）に沿って時計回りに送り動作させる。これにより、図９（Ａ）に示す加工孔Ｈ２が横方向に広がって、切断部ＣＰに沿って円弧状に延びるとともに第２層Ｗ２の下部に肉薄層ＴＬ２を残した加工溝Ｇ２を形成することができる。なお、加工溝Ｇ２の開始点の直前の上端部分には、第３層Ｗ３を最後に切除するための肉薄部ＴＰ３が形成されている。
【００４６】
次に、図９（Ｃ）は、第７の工程を説明する拡大断面図である。第７の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させて周回位置すなわち加工開始部ＤＳ（図８（Ａ）参照）まで戻す。これにより、第２層Ｗ２において、環状の加工溝Ｇ２が完成し、切断部ＣＰにおいて第２層Ｗ２の上部が完全に除去され肉薄層ＴＬ２のみを残すことができる。このような周回の最終段階で、第３層Ｗ３の最後の部分として肉薄部ＴＰ３がその下側の第２層Ｗ２上部とともに切除される。
【００４７】
次に、図９（Ｄ）は、第８の工程を説明する拡大断面図である。第８の工程では、加工開始部ＤＳ（図８（Ａ）参照）に戻ったエンドミル工具２０を降下させることで切り込み加工を行い、肉薄層ＴＬ２及び第１層Ｗ１に対して加工孔Ｈ１を形成する。この際、第２層Ｗ２に対してエンドミル工具２０を貫通させることなく、エンドミル工具２０の先端深さ位置を調整して、加工孔Ｈ１の底部に所望の厚さの肉薄部を残す。
【００４８】
次に、図９（Ｅ）は、第９の工程を説明する拡大断面図である。第９の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬ（図８（Ａ）参照）に沿って時計回りに送り動作させる。これにより、図９（Ｄ）に示す加工孔Ｈ１が横方向に広がって、切断部ＣＰに沿って円弧状に延びるとともに第１層Ｗ１の下部に肉薄層ＴＬ１を残した加工溝Ｇ１を形成することができる。なお、加工溝Ｇ１の開始点の直前の上端部分には、第２層Ｗ２を最後に切除するための肉薄部ＴＰ２が形成されている。
【００４９】
次に、図９（Ｆ）は、第１０の工程を説明する拡大断面図である。第１０の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させて周回位置すなわち加工開始部ＤＳ（図８（Ａ）参照）まで戻す。これにより、第１層Ｗ１において、環状の加工溝Ｇ１が完成し、切断部ＣＰにおいて第１層Ｗ１の上部が完全に除去され肉薄層ＴＬ１のみを残すことができる。このような周回の最終段階で、第２層Ｗ２の最後の部分として肉薄部ＴＰ２がその下側の第１層Ｗ１上部とともに切除される。
【００５０】
次に、図１０（Ａ）は、第１１の工程を説明する拡大断面図である。第１１の工程では、加工開始部ＤＳ（図８（Ａ）参照）に戻ったエンドミル工具２０を降下させることで切り込み加工を行い、肉薄層ＴＬ１に対して加工孔ＨＥを形成する。
【００５１】
次に、図１０（Ｂ）は、第１２の工程を説明する拡大断面図である。第１２の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬ（図８（Ａ）参照）に沿って時計回りに送り動作させる。これにより、図１０（Ａ）に示す加工孔ＨＥが横方向に広がって、切断部ＣＰに沿って円弧状に延びる。なお、加工開始点の直前部分には、第１層Ｗ１を最後に切除するための肉薄部ＴＰ１が形成されている。
【００５２】
次に、図１０（Ｃ）は、第１３の工程を説明する拡大断面図である。第１３の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させて周回位置すなわち加工開始部ＤＳ（図８（Ａ）参照）まで戻す。これにより、切断部ＣＰにおいて第１層Ｗ１が完全に除去される。このような周回の最終段階で、第１層Ｗ１の最後の部分として肉薄部ＴＰ１が切除される。
【００５３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態の加工方法によれば、各層Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３において肉薄部ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３を最後に除去するので、光学部品ＯＵを構成する各層Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の部品（具体的には絞り素子ＳＥ、レンズ素子ＯＥ、及び鏡筒ＢＥ）を少ない抵抗で周囲から最終的に切り離すように分離することができ、これら部品が剥離して不良品が生じることを防止できる。この際、各層Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の切除に際しての摩擦抵抗を１層分程度以下に制限できるので、各層Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の部品の剥離だけでなく、光学部品ＯＵの剥離も効果的に防止できる。
【００５４】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係る加工方法を図面を参照して説明する。第４実施形態の加工方法は、第３実施形態の加工方法を変形したものである。
【００５５】
図１１（Ａ）は、図６と同様の被加工体であるワークＷの拡大平面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）に示す切断線ＣＬに沿った拡大断面図である。
【００５６】
図示の第１回目の工程Ｐ１は、図８（Ａ）〜８（Ｈ）に対応し、第３層Ｗ３の上部を除去して肉薄層ＴＬ３のみを残すことができる。また、第２回目の工程Ｐ２は、図９（Ａ）〜９（Ｃ）に対応し、第２層Ｗ２の上部を除去して肉薄層ＴＬ２のみを残すことができる。また、第３回目の工程Ｐ３は、図９（Ｄ）〜９（Ｆ）に対応し、第１層Ｗ１の上部を除去して肉薄層ＴＬ１のみを残すことができる。第４回目の工程Ｐ４は、図１０（Ａ）〜１０（Ｃ）に対応し、肉薄層ＴＬ１を徐々に切除することができる。
【００５７】
〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態に係る加工方法を図面を参照して説明する。第５実施形態の加工方法は、第１及び第３実施形態の加工方法を変形したものである。
【００５８】
図１２及び図１３は、図１の加工装置１０による一連の動作を説明する図である。まず、図１２（Ａ）は、第１の工程を説明する拡大平面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示す切断線ＣＬに沿った拡大断面図である。第１の工程では、光学部品ＯＵの周囲に設けた切断部ＣＰのうちの一箇所である加工開始部ＤＳ上方からエンドミル工具２０を降下させることで切り込み加工を行い、第３層Ｗ３に対して初期孔Ｈ０の最上部を形成する。この際、第３層Ｗ３に対してエンドミル工具２０を貫通させることなく、エンドミル工具２０の先端深さ位置を調整して、初期孔Ｈ０の底部に所望の厚さの肉薄部ＴＰ３を残す。この肉薄部ＴＰ３は、後述する階段部ＳＴ３を構成することになる。
【００５９】
次に、図１２（Ｃ）は、第２の工程を説明する拡大平面図であり、図１２（Ｄ）は、図１２（Ｃ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第２の工程では、最初に、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させて、肉薄部ＴＰ３に隣接する位置まで移動させる。これにより、第３層Ｗ３において、初期孔Ｈ０が横方向に広がって切断部ＣＰに沿って延びる。次に、エンドミル工具２０の送り動作を止めて、エンドミル工具２０を降下させることで切り込み加工を行う。これにより、初期孔Ｈ０が下方向に拡張されて第３層Ｗ３の下部を貫通し、直下の第２層Ｗ２の上部が切除される。この際、第２層Ｗ２に対してエンドミル工具２０を貫通させることなく、エンドミル工具２０の先端深さ位置を調整して、初期孔Ｈ０の底部に所望の厚さの肉薄部を残す。
【００６０】
次に、図１２（Ｅ）は、第３の工程を説明する拡大平面図であり、図１２（Ｆ）は、図１２（Ｅ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第３の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させる。これにより、図１２（Ａ）に示す初期孔Ｈ０が横方向に広がって、切断部ＣＰに沿って円弧状に延びるとともに第２層Ｗ２の下部に肉薄層ＴＬ２を残した加工溝ＧＲ１を形成することができる。なお、加工溝ＧＲ１の開始点の直前には、第２層Ｗ２を最後に切除するための肉薄部ＴＰ２が残っている。
【００６１】
次に、図１２（Ｇ）は、第４の工程を説明する拡大平面図であり、図１２（Ｈ）は、図１２（Ｇ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第４の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させて周回位置すなわち加工開始部ＤＳまで戻す。これにより、第２層Ｗ２において、環状の加工溝ＧＲ１が完成し、切断部ＣＰにおいて第２層Ｗ２の上部が完全に除去され肉薄層ＴＬ２のみを残すことができる。このような周回の最終段階で、第３層Ｗ３の最後の部分として肉薄部ＴＰ３がその下側の第２層Ｗ２上部とともに切除される。
【００６２】
次に、図１３（Ａ）は、第５の工程を説明する拡大平面図であり、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第５の工程では、加工開始部ＤＳに戻ったエンドミル工具２０を降下させることで切り込み加工を行い、肉薄層ＴＬ２及び第１層Ｗ１に対して加工孔Ｈ１を形成する。この際、第２層Ｗ２に対してエンドミル工具２０を貫通させることなく、エンドミル工具２０の先端深さ位置を調整して、加工孔Ｈ１の底部に所望の厚さの肉薄部ＴＰ１を残す。この肉薄部ＴＰ１は、後述する階段部ＳＴ１を構成することになる。
【００６３】
次に、図１３（Ｃ）は、第６の工程を説明する拡大平面図であり、図１３（Ｄ）は、図１３（Ｃ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第６の工程では、最初に、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させて、肉薄部ＴＰ１に隣接する位置まで移動させる。これにより、第１層Ｗ１において、加工孔Ｈ１が横方向に広がって切断部ＣＰに沿って延びる。次に、エンドミル工具２０の送り動作を止めて、エンドミル工具２０を降下させることで切り込み加工を行う。これにより、加工孔Ｈ１が下方向に拡張されて第１層Ｗ１の下部を貫通する。
【００６４】
次に、図１３（Ｅ）は、第７の工程を説明する拡大平面図であり、図１３（Ｆ）は、図１３（Ｅ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第７の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させる。これにより、図１３（Ａ）に示す加工孔Ｈ１が横方向に広がって、切断部ＣＰに沿って円弧状に延びる。なお、加工孔Ｈ１の開始点の直前には、第１層Ｗ１を最後に切除するための肉薄部ＴＰ１や、第２層Ｗ２を最後に切除するための肉薄部ＴＰ２が形成されている。
【００６５】
次に、図１４（Ａ）は、第８の工程を説明する拡大平面図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第８の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに送り動作させて周回位置まで戻す。これにより、切断部ＣＰのうち第２層Ｗ２において最後に残っている肉薄部ＴＰ２が徐々に除去され、第１層Ｗ１の上部が完全に除去され肉薄層ＴＬ１のみを残すことができる。
【００６６】
次に、図１４（Ｃ）は、第９の工程を説明する拡大平面図であり、図１４（Ｄ）は、図１４（Ｃ）に対応し切断線ＣＬの中央に沿った拡大断面図である。第９の工程では、エンドミル工具２０を切断線ＣＬに沿って時計回りに最終的に送り動作させる。これにより、切断部ＣＰのうち第１層Ｗ１において最後に残っている肉薄部ＴＰ１が徐々に除去され、第１層Ｗ１が完全に除去される。
【００６７】
以上の説明から明らかなように、本実施形態の加工方法によれば、各層Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３において肉薄部ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３を最後に除去するので、光学部品ＯＵを構成する各層Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の部品（具体的には絞り素子ＳＥ、レンズ素子ＯＥ、及び鏡筒ＢＥ）を少ない抵抗で周囲から最終的に切り離すように分離することができ、これら部品が剥離して不良品が生じることを防止できる。
【００６８】
〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態に係る加工方法を図面を参照して説明する。第６実施形態の加工方法は、第５実施形態の加工方法を変形したものである。
【００６９】
図１５（Ａ）は、ワークＷの拡大平面図であり、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示す切断線ＣＬに沿った拡大断面図である。この第１の工程は、図１２（Ａ）〜１２（Ｆ）に対応し、切断部ＣＰに沿って直線状に延びるとともに第２及び第３層Ｗ２，Ｗ３の下部に肉薄層ＴＬ２及び肉薄部ＴＰ３を残した加工溝ＧＲ１を形成することができる。なお、加工溝ＧＲ１の開始点には、階段部ＳＴ３を構成する肉薄部ＴＰ３が形成され、加工溝ＧＲ１の開始点の直前には、第２層Ｗ２を最後に切除するための肉薄部ＴＰ２が形成されている。
【００７０】
図１５（Ｃ）は、ワークＷの拡大平面図であり、図１５（Ｄ）は、図１５（Ｃ）に示す切断線ＣＬに沿った拡大断面図である。この第２の工程は、図１２（Ｇ）、１２（Ｈ）に対応し、第２層Ｗ２において、環状の加工溝ＧＲ１が完成し、切断部ＣＰにおいて第２層Ｗ２の上部が完全に除去され肉薄層ＴＬ２のみを残すことができる。このような周回の最終段階で、第３層Ｗ３の最後の部分として肉薄部ＴＰ３がその下側の第２層Ｗ２上部とともに切除される。
【００７１】
図１５（Ｅ）は、ワークＷの拡大平面図であり、図１５（Ｆ）は、図１５（Ｅ）に示す切断線ＣＬに沿った拡大断面図である。この第３の工程は、図１３（Ａ）〜１３（Ｆ）に対応し、切断部ＣＰに沿って直線状に延びる加工孔Ｈ１を形成することができる。なお、加工孔Ｈ１の開始点には、階段部ＳＴ１を構成する肉薄部ＴＰ１が形成され、加工孔Ｈ１の開始点の直前には、第２層Ｗ２を最後に切除するための肉薄部ＴＰ２が形成されている。
【００７２】
図１５（Ｇ）は、ワークＷの拡大平面図であり、図１５（Ｈ）は、図１５（Ｇ）に示す切断線ＣＬに沿った拡大断面図である。この第４の工程は、図１４（Ａ）〜１４（Ｄ）に対応し、切断部ＣＰに沿って直線状に延びる切断部ＣＰのうち第２層Ｗ２において最後に残っている肉薄部ＴＰ２と、第１層Ｗ１の肉薄部ＴＰ１とが徐々に除去される。
【００７３】
以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００７４】
例えば、第１、３、５実施形態において、円形の切断部ＣＰによって光学部品ＯＵの切断及び分離を行っているが、矩形その他の任意の曲線又は線分からなる切断部ＣＰで光学部品ＯＵの切断を行うことができる。
【００７５】
また、第２、４、６実施形態において、直線の切断部ＣＰによって光学部品ＯＵの切断及び分離を行っているが、円弧その他の任意の曲線又は線分からなる切断部ＣＰで光学部品ＯＵの切断を行うことができる。
【００７６】
また、上記第１、第５実施形態等では、初期貫通孔Ｈ０や加工孔Ｈ１を初期位置に１カ所だけ設けているが、切断部ＣＰの経路に沿った任意の位置に設けることができ、このような孔Ｈ０，Ｈ１を２カ所以上に設けることもできる。
【００７７】
また、上記実施形態では、全ての層Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に肉薄部ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３を形成しているが、これらの層Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３のうち接着強度が十分に大きいものについては、肉薄部ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３を設けて最終的分離を行う必要はない。すなわち、例えば一対の層Ｗ１，Ｗ２間の接着強度が強ければこれらの層Ｗ１，Ｗ２を一括して１層のように加工することができ、一対の層Ｗ２，Ｗ３間の接着強度が強ければこれらの層Ｗ１，Ｗ２を一括して１層のように加工することもできる。
【００７８】
また、上記第５、第６実施形態等において、第１、第３実施形態型の加工を順次行っているが、これらは任意の順番で組み合わせることができる。
【００７９】
また、上記実施形態等において、エンドミル工具２０に代えて切り込みや送り動作を行える様々な回転工具を用いることができる。例えば、超硬基材にダイヤモンド微細砥粒を一体焼結したコンパックスダイヤモンド工具によっても同様の加工が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】第１実施形態の加工方法を実施するための加工装置の構造を概念的に説明するブロック図である。
【図２】被加工体であるワークの構造を例示する平面図である。
【図３】ワークＷとこれを支持する治具とを説明する拡大側方断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｈ）は、図１の加工装置による一連の加工動作を説明する図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｈ）は、図１の加工装置による一連の加工動作を説明する図である。
【図６】第２実施形態における被加工体であるワークの一部拡大平面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は、第２実施形態の加工方法を説明する図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｈ）は、第３実施形態の加工方法を説明する図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｆ）は、第３実施形態の加工方法を説明する図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、第３実施形態の加工方法を説明する図である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）は、第４実施形態の加工方法を説明する図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｈ）は、第５実施形態の加工方法を説明する図である。
【図１３】（Ａ）〜（Ｆ）は、第５実施形態の加工方法を説明する図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｄ）は、第５実施形態の加工方法を説明する図である。
【図１５】（Ａ）〜（Ｈ）は、第６実施形態の加工方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０…加工装置、  ２０…エンドミル工具、  ３０…工具駆動機構、  ３２…ＸＹステージ、  ３２ａ…チャック、  ３３…ヘッド部、  ３３ａ…回転駆動装置、  ３３ｂ…Ｚ駆動装置、  ４０…駆動制御装置、  ６１…治具、  ＣＰ…切断線、  Ｗ…ワーク、  ＯＥ…レンズ素子、  ＯＵ…光学部品
【図１】
0005056344.tif 000002
【図２】
0005056344.tif 000003
【図３】
0005056344.tif 000004
【図４】
0005056344.tif 000005
【図５】
0005056344.tif 000006
【図６】
0005056344.tif 000007
【図７】
0005056344.tif 000008
【図８】
0005056344.tif 000009
【図９】
0005056344.tif 000010
【図１０】
0005056344.tif 000011
【図１１】
0005056344.tif 000012
【図１２】
0005056344.tif 000013
【図１３】
0005056344.tif 000014
【図１４】
0005056344.tif 000015
【図１５】
0005056344.tif 000016