JP2002337043A - ２次元アレイ加工装置、２次元アレイ加工方法及び該方法による光学部品 - Google Patents
２次元アレイ加工装置、２次元アレイ加工方法及び該方法による光学部品Info
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- JP2002337043A JP2002337043A JP2001144503A JP2001144503A JP2002337043A JP 2002337043 A JP2002337043 A JP 2002337043A JP 2001144503 A JP2001144503 A JP 2001144503A JP 2001144503 A JP2001144503 A JP 2001144503A JP 2002337043 A JP2002337043 A JP 2002337043A
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、高精度に、多様な加工物の加工が
可能となる２次元アレイ加工装置、２次元アレイ加工方
法及び該方法による光学部品を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 本発明の２次元アレイ加工装置は、加工
物を端部に固定し、回転角度の制御可能な回転する主軸
と、主軸外に取り付けられ、主軸の回転軸の軸方向に対
して直交する２方向に加工物を移動させる移動機構と、
主軸の回転軸に対して相対的に移動し、加工物の加工を
行う加工手段とを有する。
可能となる２次元アレイ加工装置、２次元アレイ加工方
法及び該方法による光学部品を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 本発明の２次元アレイ加工装置は、加工
物を端部に固定し、回転角度の制御可能な回転する主軸
と、主軸外に取り付けられ、主軸の回転軸の軸方向に対
して直交する２方向に加工物を移動させる移動機構と、
主軸の回転軸に対して相対的に移動し、加工物の加工を
行う加工手段とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２次元アレイ加工装
置、２次元アレイ加工方法及び該方法による光学部品に
関し、詳細には非球面レンズ等の光学部品や当該部品の
金型や金型原盤等の２次元形状被加工物の加工に関す
る。
置、２次元アレイ加工方法及び該方法による光学部品に
関し、詳細には非球面レンズ等の光学部品や当該部品の
金型や金型原盤等の２次元形状被加工物の加工に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、球面、共軸非球面の２次元アレイ
形状の加工を行う場合、従来のアレイ加工方法による加
工装置の動作を示す図６からわかるように、工具軸３２
に取り付けられた円弧形状の円弧工具３３を回転させる
ことによって加工物３１のアレイ面３４の加工を行う方
法がある。従来の加工方法は、工具軸３２を回転させる
ことによって円弧工具３３でアレイ面３４の加工を行
い、１つのアレイを加工した後、図示していない加工装
置の移動機構を用いて工具軸３２と加工物を相対的に移
動させ、次のアレイ面の加工を行う。これらの動作を繰
り返すことによって２次元アレイ加工を施す。この方法
の場合、工具形状以外の半径の加工を行うことができな
いという問題がある。また、非球面に対応した工具の作
製が難しいため、非球面の加工は不可能ではないが難し
い。
形状の加工を行う場合、従来のアレイ加工方法による加
工装置の動作を示す図６からわかるように、工具軸３２
に取り付けられた円弧形状の円弧工具３３を回転させる
ことによって加工物３１のアレイ面３４の加工を行う方
法がある。従来の加工方法は、工具軸３２を回転させる
ことによって円弧工具３３でアレイ面３４の加工を行
い、１つのアレイを加工した後、図示していない加工装
置の移動機構を用いて工具軸３２と加工物を相対的に移
動させ、次のアレイ面の加工を行う。これらの動作を繰
り返すことによって２次元アレイ加工を施す。この方法
の場合、工具形状以外の半径の加工を行うことができな
いという問題がある。また、非球面に対応した工具の作
製が難しいため、非球面の加工は不可能ではないが難し
い。
【０００３】そこで、特開平１１-１７９６０１号公報
（以下従来例と称す）には、加工装置の主軸にスライド
テーブルを設け、それによって加工物を移動させてアレ
イ形状の加工を行うという方法が提案されている。
（以下従来例と称す）には、加工装置の主軸にスライド
テーブルを設け、それによって加工物を移動させてアレ
イ形状の加工を行うという方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、回転する主軸上にスライドテーブルを取
り付けるため、テーブルの移動によって、主軸の回転ぶ
れの要因になる重量のアンバランスが大きくなるという
問題がある。
来例によれば、回転する主軸上にスライドテーブルを取
り付けるため、テーブルの移動によって、主軸の回転ぶ
れの要因になる重量のアンバランスが大きくなるという
問題がある。
【０００５】本発明はこの問題点を解決するためのもの
であり、高精度に、多様な加工物の加工が可能となる２
次元アレイ加工装置、２次元アレイ加工方法及び該方法
による光学部品を提供することを目的とする。
であり、高精度に、多様な加工物の加工が可能となる２
次元アレイ加工装置、２次元アレイ加工方法及び該方法
による光学部品を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、２次元に配列する球面アレイ、または非球面アレ
イ形状の加工物を加工する、本発明の２次元アレイ加工
装置は、加工物を端部に固定し、回転角度の制御可能な
回転する主軸と、主軸外に取り付けられ、主軸の回転軸
の軸方向に対して直交する２方向に加工物を移動させる
移動機構と、主軸の回転軸に対して相対的に移動し、加
工物の加工を行う加工手段とを有する。よって、加工物
を固定する主軸の回転軸の軸方向に直交する２方向に移
動することができるので２次元球面、非球面アレイの加
工が可能となると共に、加工物を回転させて加工するこ
とができるので、高精度の加工が実現できる。また、工
具の半径をアレイ面の半径と同じにする必要がなく、多
様な加工が可能となる。
めに、２次元に配列する球面アレイ、または非球面アレ
イ形状の加工物を加工する、本発明の２次元アレイ加工
装置は、加工物を端部に固定し、回転角度の制御可能な
回転する主軸と、主軸外に取り付けられ、主軸の回転軸
の軸方向に対して直交する２方向に加工物を移動させる
移動機構と、主軸の回転軸に対して相対的に移動し、加
工物の加工を行う加工手段とを有する。よって、加工物
を固定する主軸の回転軸の軸方向に直交する２方向に移
動することができるので２次元球面、非球面アレイの加
工が可能となると共に、加工物を回転させて加工するこ
とができるので、高精度の加工が実現できる。また、工
具の半径をアレイ面の半径と同じにする必要がなく、多
様な加工が可能となる。
【０００７】また、加工物に設けられた位置合わせ用マ
ーカーの位置を検出するマーカー位置検出手段を有する
ことにより、加工物の位置合わせを正確にでき、ピッチ
精度の優れたアレイ加工ができる。
ーカーの位置を検出するマーカー位置検出手段を有する
ことにより、加工物の位置合わせを正確にでき、ピッチ
精度の優れたアレイ加工ができる。
【０００８】更に、主軸に設けられたＶ溝と、移動機構
の端部に設けられたＶ溝とを噛み合わせて位置合わせを
行う位置合わせ機構を具備することにより、短時間に位
置合わせが可能となる。
の端部に設けられたＶ溝とを噛み合わせて位置合わせを
行う位置合わせ機構を具備することにより、短時間に位
置合わせが可能となる。
【０００９】また、別の発明として、２次元アレイ加工
方法によれば、加工物を取り付けた状態で回転可能な主
軸の外に取り付けられ、かつ直交する２方向に加工物を
移動させる移動機構によって、加工を行う１つのアレイ
の中心と加工機の主軸の回転軸とが一致するように加工
物の位置合わせを行う。そして、その状態で加工物を主
軸に固定し、主軸を回転させた状態で主軸の回転軸に対
して、加工手段を相対的に移動させることによって加工
物の加工を行う。アレイを形成する１つの面を作製した
後、加工物の主軸への固定を解除し、次に加工を行うア
レイ面の中心と主軸の回転軸が一致するように再度移動
機構によって、加工物を移動させ、次のアレイ面の作製
を行うことを繰り返して２次元アレイを作製する。よっ
て、重量のアンバランスの要因としては加工物もしくは
加工物と位置合わせ用治具のみであるため、重量のアン
バランスを最小限に抑えることができる。また、２次元
球面、非球面アレイの加工が可能となると共に、加工物
を回転させて加工することができるので、高精度の加工
が実現できる。更に、工具の半径をアレイ面の半径と同
じにする必要がなく、多様な加工が可能となる。
方法によれば、加工物を取り付けた状態で回転可能な主
軸の外に取り付けられ、かつ直交する２方向に加工物を
移動させる移動機構によって、加工を行う１つのアレイ
の中心と加工機の主軸の回転軸とが一致するように加工
物の位置合わせを行う。そして、その状態で加工物を主
軸に固定し、主軸を回転させた状態で主軸の回転軸に対
して、加工手段を相対的に移動させることによって加工
物の加工を行う。アレイを形成する１つの面を作製した
後、加工物の主軸への固定を解除し、次に加工を行うア
レイ面の中心と主軸の回転軸が一致するように再度移動
機構によって、加工物を移動させ、次のアレイ面の作製
を行うことを繰り返して２次元アレイを作製する。よっ
て、重量のアンバランスの要因としては加工物もしくは
加工物と位置合わせ用治具のみであるため、重量のアン
バランスを最小限に抑えることができる。また、２次元
球面、非球面アレイの加工が可能となると共に、加工物
を回転させて加工することができるので、高精度の加工
が実現できる。更に、工具の半径をアレイ面の半径と同
じにする必要がなく、多様な加工が可能となる。
【００１０】更に、加工するアレイの中心と主軸の回転
軸との位置合わせを加工物につけられた位置合わせマー
カーを用いて行うことにより、加工物の位置合わせを正
確にでき、ピッチ精度の優れたアレイ加工ができる。
軸との位置合わせを加工物につけられた位置合わせマー
カーを用いて行うことにより、加工物の位置合わせを正
確にでき、ピッチ精度の優れたアレイ加工ができる。
【００１１】また、アレイの中心と主軸の回転軸との位
置合わせをＶ溝の噛み合わせを用いた位置合わせによっ
て一方向の位置決めを行うことにより、短時間に位置合
わせが可能となる。
置合わせをＶ溝の噛み合わせを用いた位置合わせによっ
て一方向の位置決めを行うことにより、短時間に位置合
わせが可能となる。
【００１２】更に、加工するアレイの中心と主軸の回転
軸との位置合わせを、主軸外に配置された移動機構の位
置設定値で行うことにより、より短時間で位置合わせが
可能となる。
軸との位置合わせを、主軸外に配置された移動機構の位
置設定値で行うことにより、より短時間で位置合わせが
可能となる。
【００１３】また、別の発明として、上記記載の２次元
アレイ加工方法によって加工された光学部品に特徴があ
る。よって、正確なアレイ形状の光学部品が作製でき
る。
アレイ加工方法によって加工された光学部品に特徴があ
る。よって、正確なアレイ形状の光学部品が作製でき
る。
【００１４】更に、上記記載の２次元アレイ加工方法に
よって加工された金型によって光学部品を成形すること
により、高精度なアレイ光学素子を安価に作製すること
ができる。
よって加工された金型によって光学部品を成形すること
により、高精度なアレイ光学素子を安価に作製すること
ができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の２次元アレイ加工装置
は、加工物を端部に固定し、回転角度の制御可能な回転
する主軸と、主軸外に取り付けられ、主軸の回転軸の軸
方向に対して直交する２方向に加工物を移動させる移動
機構と、主軸の回転軸に対して相対的に移動し、加工物
の加工を行う加工手段とを有する。
は、加工物を端部に固定し、回転角度の制御可能な回転
する主軸と、主軸外に取り付けられ、主軸の回転軸の軸
方向に対して直交する２方向に加工物を移動させる移動
機構と、主軸の回転軸に対して相対的に移動し、加工物
の加工を行う加工手段とを有する。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る２次元アレイ
加工装置の全体構成を示す部分斜視図である。同図にお
いて、本実施例の２次元アレイ加工装置１００は、主
に、加工物１を固定し、加工装置の回転軸で回転角度を
制御可能な回転する主軸２と、工具台３と、加工用工具
４と、加工物１をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させるため
に各軸方向に各２つずつ配置された移動機構５と、加工
物１に予め設けられたマーカーの位置を検出するマーカ
ー位置検出装置６とを含んで構成されている。加工用工
具４は、加工物１に対して、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向に移動
ができる。また、主軸２はＺ軸の回転方向（Ｃ軸方向）
の位置合わせができる。図１に示す本実施例では、工具
台３に加工用工具４として切削工具を取り付けている
が、切削工具に代えて図２に示すような砥石スピンドル
を取り付けても良い。なお、図２において、工具台２３
には、砥石２１及び砥石スピンドル２２が取り付けられ
ている。
加工装置の全体構成を示す部分斜視図である。同図にお
いて、本実施例の２次元アレイ加工装置１００は、主
に、加工物１を固定し、加工装置の回転軸で回転角度を
制御可能な回転する主軸２と、工具台３と、加工用工具
４と、加工物１をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させるため
に各軸方向に各２つずつ配置された移動機構５と、加工
物１に予め設けられたマーカーの位置を検出するマーカ
ー位置検出装置６とを含んで構成されている。加工用工
具４は、加工物１に対して、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向に移動
ができる。また、主軸２はＺ軸の回転方向（Ｃ軸方向）
の位置合わせができる。図１に示す本実施例では、工具
台３に加工用工具４として切削工具を取り付けている
が、切削工具に代えて図２に示すような砥石スピンドル
を取り付けても良い。なお、図２において、工具台２３
には、砥石２１及び砥石スピンドル２２が取り付けられ
ている。
【００１７】図３は図１の移動機構の動作を示す平面図
である。同図の（ａ）において、移動機構５は４個の移
動部材Ｍｘ１、Ｍｘ２、Ｍｙ１、Ｍｙ２から構成され、
移動部材Ｍｘ１、Ｍｘ２は図３のＸ軸方向に加工物を移
動させ、移動部材Ｍｙ１、Ｍｙ２は図３のＹ軸方向に加
工物１を移動させる。また、移動機構５により加工物を
移動させる際には、図１のＣ軸を用いて、主軸２と移動
機構５の相対位置が常に一定の状態になるように、主軸
２の回転角度を設定する必要がある。移動機構５の位置
設定の分解能は、アレイのピッチ精度よりも高い精度が
要求される。例えば、アレイのピッチ精度±１μｍが要
求される場合、±０．１〜±０．２μｍの位置分解能が
あることが望ましい。また、移動機構５は、主軸回転時
には主軸２に影響を与えないように、図３の（ｂ）のよ
うに、主軸外に待避させられる。
である。同図の（ａ）において、移動機構５は４個の移
動部材Ｍｘ１、Ｍｘ２、Ｍｙ１、Ｍｙ２から構成され、
移動部材Ｍｘ１、Ｍｘ２は図３のＸ軸方向に加工物を移
動させ、移動部材Ｍｙ１、Ｍｙ２は図３のＹ軸方向に加
工物１を移動させる。また、移動機構５により加工物を
移動させる際には、図１のＣ軸を用いて、主軸２と移動
機構５の相対位置が常に一定の状態になるように、主軸
２の回転角度を設定する必要がある。移動機構５の位置
設定の分解能は、アレイのピッチ精度よりも高い精度が
要求される。例えば、アレイのピッチ精度±１μｍが要
求される場合、±０．１〜±０．２μｍの位置分解能が
あることが望ましい。また、移動機構５は、主軸回転時
には主軸２に影響を与えないように、図３の（ｂ）のよ
うに、主軸外に待避させられる。
【００１８】図４は本実施例の２次元アレイ加工装置に
よる加工の様子を示す平面図である。同図の（ａ）、
（ｂ）及び（ｃ）において、左側は加工物と主軸両方を
示し、右側はそれぞれの状態で加工物を拡大して示した
ものである。同図で、７はアレイ面、８，９は位置合わ
せ用マーカーを示している。図４の（ａ）はｎ−１番目
のアレイまで加工を終わった後、ｎ番目のアレイの中心
となる位置と主軸の回転軸とが一致するように加工物を
位置決めしている状態を示している。図４の（ｂ）に示
すように、位置決めが完了した後、加工物を主軸に固定
し、主軸を回転させて、ｎ番目の２次元アレイの加工を
行う。そして、図４の（ｃ）に示すように、ｎ番目のア
レイを加工後、加工物の主軸への固定を解除し、ｎ＋１
番目のアレイの中心となる位置が、主軸２の回転軸と一
致するまで移動機構５を用いて加工物を移動させる。加
工物の移動後、再度加工物を主軸２に固定し、主軸２を
回転させて、ｎ＋１番目のアレイの加工を行う。以上を
繰り返して、２次元アレイ加工を行う。図４の場合加工
物の位置検出は、位置合わせ用マーカーによる方法で、
図１のマーカー位置検出装置６を用いて行う。または、
移動機構５の位置設定値で行われる。また、加工物の主
軸への固定法として、例えばマグネットによる固定法な
どがある。
よる加工の様子を示す平面図である。同図の（ａ）、
（ｂ）及び（ｃ）において、左側は加工物と主軸両方を
示し、右側はそれぞれの状態で加工物を拡大して示した
ものである。同図で、７はアレイ面、８，９は位置合わ
せ用マーカーを示している。図４の（ａ）はｎ−１番目
のアレイまで加工を終わった後、ｎ番目のアレイの中心
となる位置と主軸の回転軸とが一致するように加工物を
位置決めしている状態を示している。図４の（ｂ）に示
すように、位置決めが完了した後、加工物を主軸に固定
し、主軸を回転させて、ｎ番目の２次元アレイの加工を
行う。そして、図４の（ｃ）に示すように、ｎ番目のア
レイを加工後、加工物の主軸への固定を解除し、ｎ＋１
番目のアレイの中心となる位置が、主軸２の回転軸と一
致するまで移動機構５を用いて加工物を移動させる。加
工物の移動後、再度加工物を主軸２に固定し、主軸２を
回転させて、ｎ＋１番目のアレイの加工を行う。以上を
繰り返して、２次元アレイ加工を行う。図４の場合加工
物の位置検出は、位置合わせ用マーカーによる方法で、
図１のマーカー位置検出装置６を用いて行う。または、
移動機構５の位置設定値で行われる。また、加工物の主
軸への固定法として、例えばマグネットによる固定法な
どがある。
【００１９】図５はＶ溝の噛み合わせによる位置合わせ
と、マーカーによる位置合わせを組み合わせた例を示す
平面図である。同図ではアレイのＹ方向の位置合わせは
Ｖ溝Ｖ１とＶ２の噛み合わせで行う。Ｘ方向の位置決め
は位置合わせ用マーカーを用いて行う。この場合、Ｘ、
Ｙ共にマーカーで位置合わせする時に比べて短時間で位
置合わせを行うことができる。
と、マーカーによる位置合わせを組み合わせた例を示す
平面図である。同図ではアレイのＹ方向の位置合わせは
Ｖ溝Ｖ１とＶ２の噛み合わせで行う。Ｘ方向の位置決め
は位置合わせ用マーカーを用いて行う。この場合、Ｘ、
Ｙ共にマーカーで位置合わせする時に比べて短時間で位
置合わせを行うことができる。
【００２０】なお、本実施例では３種類の位置合わせ法
を示しているが、２方向ともマーカーによる位置検出、
Ｖ溝と位置合わせマーカーの組み合わせの２つの方法
が、ほぼ同等の位置合わせ精度となる。移動機構の位置
設定値による方法は、前記２方法に比べると位置合わせ
精度に関しては劣る。逆に位置合わせにかかる時間に関
しては、移動機構の位置設定値による方法が一番短く、
ついで、Ｖ溝と位置合わせマーカーによる方法で、２方
向とも位置合わせマーカーを用いる方法が一番時間がか
かる。Ｖ溝と位置合わせマーカーによる方法は時間的に
も、精度的にも優れていることになるが、正確なＶ溝の
治具を用意する必要があるという問題がある。以上の方
法においても、長所、短所があるため、要求されるアレ
イの精度レベルに応じて、適宜方法を使い分けることが
望ましい。
を示しているが、２方向ともマーカーによる位置検出、
Ｖ溝と位置合わせマーカーの組み合わせの２つの方法
が、ほぼ同等の位置合わせ精度となる。移動機構の位置
設定値による方法は、前記２方法に比べると位置合わせ
精度に関しては劣る。逆に位置合わせにかかる時間に関
しては、移動機構の位置設定値による方法が一番短く、
ついで、Ｖ溝と位置合わせマーカーによる方法で、２方
向とも位置合わせマーカーを用いる方法が一番時間がか
かる。Ｖ溝と位置合わせマーカーによる方法は時間的に
も、精度的にも優れていることになるが、正確なＶ溝の
治具を用意する必要があるという問題がある。以上の方
法においても、長所、短所があるため、要求されるアレ
イの精度レベルに応じて、適宜方法を使い分けることが
望ましい。
【００２１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、２次元に配列する
球面アレイ、または非球面アレイ形状の加工物を加工す
る、本発明の２次元アレイ加工装置は、加工物を端部に
固定し、回転角度の制御可能な回転する主軸と、主軸外
に取り付けられ、主軸の回転軸の軸方向に対して直交す
る２方向に加工物を移動させる移動機構と、主軸の回転
軸に対して相対的に移動し、加工物の加工を行う加工手
段とを有する。よって、加工物を固定する主軸の回転軸
の軸方向に直交する２方向に移動することができるので
２次元球面、非球面アレイの加工が可能となると共に、
加工物を回転させて加工することができるので、高精度
の加工が実現できる。また、工具の半径をアレイ面の半
径と同じにする必要がなく、多様な加工が可能となる。
球面アレイ、または非球面アレイ形状の加工物を加工す
る、本発明の２次元アレイ加工装置は、加工物を端部に
固定し、回転角度の制御可能な回転する主軸と、主軸外
に取り付けられ、主軸の回転軸の軸方向に対して直交す
る２方向に加工物を移動させる移動機構と、主軸の回転
軸に対して相対的に移動し、加工物の加工を行う加工手
段とを有する。よって、加工物を固定する主軸の回転軸
の軸方向に直交する２方向に移動することができるので
２次元球面、非球面アレイの加工が可能となると共に、
加工物を回転させて加工することができるので、高精度
の加工が実現できる。また、工具の半径をアレイ面の半
径と同じにする必要がなく、多様な加工が可能となる。
【００２３】また、加工物に形成された位置合わせ用マ
ーカーの位置を検出するマーカー位置検出手段を有する
ことにより、加工物の位置合わせを正確にでき、ピッチ
精度の優れたアレイ加工ができる。
ーカーの位置を検出するマーカー位置検出手段を有する
ことにより、加工物の位置合わせを正確にでき、ピッチ
精度の優れたアレイ加工ができる。
【００２４】更に、主軸に設けられたＶ溝と、移動機構
の端部に設けられたＶ溝とを噛み合わせて位置合わせを
行う位置合わせ機構を具備することにより、短時間に位
置合わせが可能となる。
の端部に設けられたＶ溝とを噛み合わせて位置合わせを
行う位置合わせ機構を具備することにより、短時間に位
置合わせが可能となる。
【００２５】また、別の発明として、２次元アレイ加工
方法によれば、加工物を取り付けた状態で回転可能な主
軸の外に取り付けられ、かつ直交する２方向に加工物を
移動させる移動機構によって、加工を行う１つのアレイ
の中心と加工機の主軸の回転軸とが一致するように加工
物の位置合わせを行う。そして、その状態で加工物を主
軸に固定し、主軸を回転させた状態で主軸の回転軸に対
して、加工手段を相対的に移動させることによって加工
物の加工を行う。アレイを形成する１つの面を作製した
後、加工物の主軸への固定を解除し、次に加工を行うア
レイ面の中心と主軸の回転軸が一致するように再度移動
機構によって、加工物を移動させ、次のアレイ面の作製
を行うことを繰り返して２次元アレイを作製する。よっ
て、重量のアンバランスの要因としては加工物もしくは
加工物と位置合わせ用治具のみであるため、重量のアン
バランスを最小限に抑えることができる。また、２次元
球面、非球面アレイの加工が可能となると共に、加工物
を回転させて加工することができるので、高精度の加工
が実現できる。更に、工具の半径をアレイ面の半径と同
じにする必要がなく、多様な加工が可能となる。
方法によれば、加工物を取り付けた状態で回転可能な主
軸の外に取り付けられ、かつ直交する２方向に加工物を
移動させる移動機構によって、加工を行う１つのアレイ
の中心と加工機の主軸の回転軸とが一致するように加工
物の位置合わせを行う。そして、その状態で加工物を主
軸に固定し、主軸を回転させた状態で主軸の回転軸に対
して、加工手段を相対的に移動させることによって加工
物の加工を行う。アレイを形成する１つの面を作製した
後、加工物の主軸への固定を解除し、次に加工を行うア
レイ面の中心と主軸の回転軸が一致するように再度移動
機構によって、加工物を移動させ、次のアレイ面の作製
を行うことを繰り返して２次元アレイを作製する。よっ
て、重量のアンバランスの要因としては加工物もしくは
加工物と位置合わせ用治具のみであるため、重量のアン
バランスを最小限に抑えることができる。また、２次元
球面、非球面アレイの加工が可能となると共に、加工物
を回転させて加工することができるので、高精度の加工
が実現できる。更に、工具の半径をアレイ面の半径と同
じにする必要がなく、多様な加工が可能となる。
【００２６】更に、加工するアレイの中心と主軸の回転
軸との位置合わせを加工物につけられた位置合わせマー
カーを用いて行うことにより、加工物の位置合わせを正
確にでき、ピッチ精度の優れたアレイ加工ができる。
軸との位置合わせを加工物につけられた位置合わせマー
カーを用いて行うことにより、加工物の位置合わせを正
確にでき、ピッチ精度の優れたアレイ加工ができる。
【００２７】また、アレイの中心と主軸の回転軸との位
置合わせをＶ溝の噛み合わせを用いた位置合わせによっ
て一方向の位置決めを行うことにより、短時間に位置合
わせが可能となる。
置合わせをＶ溝の噛み合わせを用いた位置合わせによっ
て一方向の位置決めを行うことにより、短時間に位置合
わせが可能となる。
【００２８】更に、加工するアレイの中心と主軸の回転
軸との位置合わせを、主軸外に配置された移動機構の位
置設定値で行うことにより、より短時間で位置合わせが
可能となる。
軸との位置合わせを、主軸外に配置された移動機構の位
置設定値で行うことにより、より短時間で位置合わせが
可能となる。
【００２９】また、別の発明として、上記記載の２次元
アレイ加工方法によって加工された光学部品に特徴があ
る。よって、正確なアレイ形状の光学部品が作製でき
る。
アレイ加工方法によって加工された光学部品に特徴があ
る。よって、正確なアレイ形状の光学部品が作製でき
る。
【００３０】更に、上記記載の２次元アレイ加工方法に
よって加工された金型によって光学部品を成形すること
により、高精度なアレイ光学素子を安価に作製すること
ができる。
よって加工された金型によって光学部品を成形すること
により、高精度なアレイ光学素子を安価に作製すること
ができる。
【図１】本発明の一実施例に係る２次元アレイ加工装置
の全体構成を示す部分斜視図である。
の全体構成を示す部分斜視図である。
【図２】切削工具の別の例を示す斜視図である。
【図３】図１の移動機構の動作を示す平面図である。
【図４】本実施例の２次元アレイ加工装置による加工の
様子を示す平面図である。
様子を示す平面図である。
【図５】Ｖ溝の噛み合わせによる位置合わせと、マーカ
ーによる位置合わせを組み合わせた例を示す平面図であ
る。
ーによる位置合わせを組み合わせた例を示す平面図であ
る。
【図６】従来のアレイ加工装置の動作を示す正面図であ
る。
る。
１；加工物、２；主軸、３；工具台、４；加工用工具、
５；移動機構、６；位置合わせマーカー検出装置、７；
アレイ面、８，９；位置合わせ用マーカー。
５；移動機構、６；位置合わせマーカー検出装置、７；
アレイ面、８，９；位置合わせ用マーカー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 張 軍 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 3C049 AA11 BA07 CA01
Claims (9)
- 【請求項１】 ２次元に配列する球面アレイ、または非
球面アレイ形状の加工物を加工する２次元アレイ加工装
置において、 加工物を端部に固定し、回転角度の制御可能な回転する
主軸と、 主軸外に取り付けられ、主軸の回転軸の軸方向に対して
直交する２方向に加工物を移動させる移動機構と、 主軸の回転軸に対して相対的に移動し、加工物の加工を
行う加工手段とを有することを特徴とする２次元アレイ
加工装置。 - 【請求項２】 加工物に設けられた位置合わせ用マーカ
ーの位置を検出するマーカー位置検出手段を有する請求
項１記載の２次元アレイ加工装置。 - 【請求項３】 主軸に設けられたＶ溝と、前記移動機構
の端部に設けられたＶ溝とを噛み合わせて位置合わせを
行う位置合わせ機構を具備する請求項１又は２に記載の
２次元アレイ加工装置。 - 【請求項４】 ２次元に配列する球面アレイ、または非
球面アレイ形状の加工物を加工する２次元アレイ加工方
法において、 加工物を取り付けた状態で回転可能な主軸の外に取り付
けられ、かつ直交する２方向に加工物を移動させる移動
機構によって、加工を行う１つのアレイの中心と加工機
の主軸の回転軸とが一致するように加工物の位置合わせ
を行い、その状態で加工物を主軸に固定し、主軸を回転
させた状態で主軸の回転軸に対して、加工手段を相対的
に移動させることによって加工物の加工を行い、アレイ
を形成する１つの面を作製した後、加工物の主軸への固
定を解除し、次に加工を行うアレイ面の中心と主軸の回
転軸が一致するように再度前記移動機構によって、加工
物を移動させ、次のアレイ面の作製を行うことを繰り返
して２次元アレイを作製することを特徴とする２次元ア
レイ加工方法。 - 【請求項５】 加工するアレイの中心と主軸の回転軸と
の位置合わせを加工物につけられた位置合わせマーカー
を用いて行う請求項４記載の２次元アレイ加工方法。 - 【請求項６】 アレイの中心と主軸の回転軸との位置合
わせをＶ溝の噛み合わせを用いた位置合わせによって一
方向の位置決めを行う請求項４又は５に記載の２次元ア
レイ加工方法。 - 【請求項７】 加工するアレイの中心と主軸の回転軸と
の位置合わせを、主軸外に配置された移動機構の位置設
定値で行う請求項４〜６のいずれかに記載の２次元アレ
イ加工方法。 - 【請求項８】 請求項４〜７のいずれかに記載の２次元
アレイ加工方法によって加工された光学部品。 - 【請求項９】 請求項４〜７のいずれかに記載の２次元
アレイ加工方法によって加工された金型によって成形さ
れた光学部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144503A JP2002337043A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | ２次元アレイ加工装置、２次元アレイ加工方法及び該方法による光学部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144503A JP2002337043A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | ２次元アレイ加工装置、２次元アレイ加工方法及び該方法による光学部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002337043A true JP2002337043A (ja) | 2002-11-26 |
Family
ID=18990441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001144503A Pending JP2002337043A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | ２次元アレイ加工装置、２次元アレイ加工方法及び該方法による光学部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002337043A (ja) |
-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001144503A patent/JP2002337043A/ja active Pending
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