JPH09253977A - Method for forming shape - Google Patents

Method for forming shape

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JPH09253977A
JPH09253977A JP8066498A JP6649896A JPH09253977A JP H09253977 A JPH09253977 A JP H09253977A JP 8066498 A JP8066498 A JP 8066498A JP 6649896 A JP6649896 A JP 6649896A JP H09253977 A JPH09253977 A JP H09253977A
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JP
Japan
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shape
processed
processing
workpiece
cross
Prior art date
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Application number
JP8066498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Takino
日出雄 瀧野
Hiroshi Ito
伊藤  博
Norio Shibata
規夫 柴田
Yuzo Mori
勇藏 森
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP8066498A priority Critical patent/JPH09253977A/en
Publication of JPH09253977A publication Critical patent/JPH09253977A/en
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a moving path of a machining means to be easily attained without performing any complex calculation. SOLUTION: An outer shape P of a sectional surface 3 of a part to be processed when a part C to be processed is sliced into a specifies thickness (d) is calculated for every sectional surface 3. A plane L passing through the outer shape P of the sectional surface 3 and perpendicular to the sectional surface 3 is set, thereby the outer shape is constructed by the sectional surface 3 and the plane L, and a cubic body S contacted at its inner side with the part C to processed is set. A processing means smaller than a processing area of the sectional surface 3 is scanned at the position S of the cubic body so as to remove each of the layers S1, S2... constituting the cubic body S, thereby the item to be processed is processed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ、顕微鏡、
半導体製造装置などの光学製品に使用されるレンズ、お
よび、自由曲面を有する高精度金型等を製造するための
形状創成方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a camera, a microscope,
The present invention relates to a lens used for an optical product such as a semiconductor manufacturing device, and a shape creating method for manufacturing a high-precision mold having a free curved surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラ、顕微鏡、半導体製造装置などの
光学製品の光学系には、おもにガラスレンズが用いられ
る。従来のガラスレンズの製造工程は、以下の4つの工
程からなる。
2. Description of the Related Art A glass lens is mainly used for an optical system of an optical product such as a camera, a microscope, and a semiconductor manufacturing apparatus. The conventional glass lens manufacturing process includes the following four processes.

【0003】(1)プレス工程:溶融状態のガラスから
プレス成形してガラスブロックを作る工程。
(1) Pressing step: a step of forming a glass block by press-forming from molten glass.

【0004】(2)研削工程:ガラスブロックを研削加
工機で研削加工することにより、所望の曲率を有する粗
面レンズを製造する工程。
(2) Grinding step: a step of manufacturing a rough surface lens having a desired curvature by grinding a glass block with a grinding machine.

【0005】(3)スムージング工程:ダイヤモンドペ
レットを貼り付けた金属皿を前記粗面レンズ上において
連動させることにより、粗面レンズの表面のスクラッチ
やクラック層を除去する工程。ただし、ダイヤモンドペ
レットの代わりに、金属皿と粗面レンズとの間に粒径の
大きい砥粒を供給して加工する場合もある。砂掛け工程
とも呼ばれる。
(3) Smoothing step: a step of removing scratches and crack layers on the surface of the rough surface lens by interlocking a metal dish on which diamond pellets are attached on the rough surface lens. However, instead of the diamond pellets, abrasive grains having a large grain size may be supplied between the metal dish and the rough surface lens for processing. Also called sanding process.

【0006】(4)研磨工程:研磨ポリシャを用いて、
前記の工程で得られた粗面レンズを研磨することによ
り、スクラッチやクラック層をさらに除去すると共に、
(1)〜(3)の工程で生じた形状誤差を修正する工
程、である。
(4) Polishing process: Using a polishing polisher,
By further polishing the rough lens obtained in the above step, while further removing the scratch and crack layers,
(1) to (3) are steps of correcting the shape error that has occurred.

【0007】球面レンズを製作する場合には、(2)の
研削工程ではカーブジェネレータを用い、研削砥石を目
的とするレンズ曲率の円弧に沿って作動させて加工を行
う。また、(3)のスムージング工程では、目的とする
レンズ曲率を有する金属皿を、被加工レンズ上で揺動さ
せて加工を行う。さらに(4)の研磨工程では目的とす
る曲率を有する金属皿に、ガラスよりも軟質の物質を貼
り付けて、水に砥粒を分散させた研磨液を供給しながら
加工を行う。
In the case of manufacturing a spherical lens, a curve generator is used in the grinding step (2), and the grinding wheel is worked along the arc of the desired lens curvature for processing. Further, in the smoothing step (3), the metal dish having the target lens curvature is rocked on the lens to be processed for processing. Further, in the polishing step (4), a substance softer than glass is attached to a metal dish having a desired curvature, and processing is performed while supplying a polishing liquid in which abrasive grains are dispersed in water.

【0008】ところで、レンズには前記球面レンズの他
に非球面レンズがある。この非球面レンズは、球面レン
ズでは得られない優れた性能を有することから重用され
ている。非球面レンズを加工する方法で、上述の球面レ
ンズと異なる点は、下記のとおりである。
Incidentally, as the lens, there is an aspherical lens in addition to the spherical lens. This aspherical lens is important because it has excellent performance that cannot be obtained with a spherical lens. The method of processing an aspherical lens differs from the above-mentioned spherical lens in the following points.

【0009】まず(2)の研削工程では、目的とする非
球面レンズの曲率の近似曲率半径を有する球面レンズ
を、カーブジェネレータなどで加工する。そして、この
球面レンズをNC制御による研磨機を用いて非球面形状
に加工する。
First, in the grinding step (2), a spherical lens having a target radius of curvature of an aspherical lens is processed by a curve generator or the like. Then, this spherical lens is processed into an aspherical shape by using an NC controlled polishing machine.

【0010】また、(4)の研磨工程では、前工程で生
じていた形状誤差の修正やスクラッチやクラック層の除
去を行う。この工程は、スモールツールポリシングか、
あるいは均等研磨とスモールツールポリシングとを併用
して行われる。
In the polishing step (4), the shape error generated in the previous step is corrected, and the scratch and crack layers are removed. This process is small tool polishing,
Alternatively, uniform polishing and small tool polishing are used together.

【0011】ここでスモールツールポリシングとは、レ
ンズ径よりも小さいポリシャを、NC制御することによ
り、非球面に沿って動作させて研磨するものである。均
等研磨とはレンズ径よりも十分面積の広い軟質のポリシ
ャをレンズに押しあてながら研磨を行うものである。
Here, the small tool polishing is a method in which a polisher having a diameter smaller than the lens diameter is NC-controlled to be moved along an aspherical surface and polished. Uniform polishing refers to polishing while pressing a soft polisher having a sufficiently larger area than the lens diameter against the lens.

【0012】スモールツールポリシングでは小径の研磨
パッドが用いられるので、レンズの表面の特定の部位の
形状誤差を高精度に修正できる。その反面、加工時間は
遅い。一方、均等研磨は、レンズ全面が一度に研磨され
るので、スクラッチやクラック層の除去は比較的速く行
えるが、形状修正は行えない。また均等研磨によって
は、(2)のNC研削時工程で生じた形状誤差をさらに
大きくしてしまうこともある。このため、均等研磨のあ
とには形状誤差修正のためにスモールツールポリシング
を行うのが一般的である。
Since a small-diameter polishing pad is used in the small tool polishing, it is possible to accurately correct the shape error of a specific portion on the surface of the lens. On the other hand, the processing time is slow. On the other hand, in the uniform polishing, since the entire surface of the lens is polished at once, the scratch and crack layers can be removed relatively quickly, but the shape cannot be corrected. Further, depending on the uniform polishing, the shape error generated in the step (2) of NC grinding may be further increased. For this reason, it is general to perform small tool polishing after the uniform polishing to correct a shape error.

【0013】なお、非球面レンズの加工方法では、研削
工程と研磨工程との間にスムージング工程が入る場合も
ある。これは、スモールツールポリシングとほぼ類似の
方法であるが、粒径の大きい砥粒を用いて加工するの
で、高速の加工ができる。ただし、スモールツールポリ
シングほど高い形状精度は得られない。
In the method of processing an aspherical lens, a smoothing step may be included between the grinding step and the polishing step. This is a method almost similar to the small tool polishing, but since it is processed by using abrasive grains having a large grain size, high-speed processing is possible. However, the shape accuracy as high as that of the small tool polishing cannot be obtained.

【0014】上述のスモールツールポリシングによる形
成修正において、加工すべき量e(x,y)(必要除去
量と呼ぶ)は、被加工レンズの形状精度を形状測定機に
より測定することにより以下のように求められる。被加
工レンズの形状をp(x,y)、レンズ設計値の形状を
q(x,y)とすると、必要除去量e(x,y)は、p
(x,y)からq(x,y)を差し引き、この値が任意
の点(x,y)において負にならないように補正係数a
を加えた値である。すなわち、e(x,y)は e(x,y)=p(x,y)−q(x,y)+a (1) と表せる。したがって、設計値どおりの形状を得るに
は、被加工レンズの点(x,y)において、上述の必要
除去量e(x,y)=0となるように、被加工物上の点
(x,y)でポリシャを所定時間滞在させる。さらに次
の点までポリシャを走査させて滞在させる。スモールツ
ールポリシングでは、加工される量は、被加工レンズ上
のポリシャの滞在時間に相関する。つまり、ポリシャを
ワーク面上に走査させる過程で、必要除去量e(x,
y)が大きい箇所でポリシャが長時間滞在するように、
ポリシャの走査を制御することにより、形状誤差を小さ
くすることができる。
In the formation correction by the small tool polishing described above, the amount e (x, y) to be processed (referred to as required removal amount) is as follows by measuring the shape accuracy of the lens to be processed by a shape measuring machine. Required to. If the shape of the lens to be processed is p (x, y) and the shape of the lens design value is q (x, y), the required removal amount e (x, y) is p
Subtract q (x, y) from (x, y) and make a correction coefficient a so that this value does not become negative at any point (x, y).
Is the value added. That is, e (x, y) can be expressed as e (x, y) = p (x, y) -q (x, y) + a (1). Therefore, in order to obtain the shape according to the design value, at the point (x, y) of the lens to be processed, the point (x , Y) causes the polisher to stay for a predetermined time. Further, the polisher is made to scan and stay up to the next point. In small tool polishing, the amount to be processed correlates with the dwell time of the polisher on the lens to be processed. That is, in the process of scanning the polisher on the work surface, the required removal amount e (x,
y) so that the polisher stays for a long time in a large area,
By controlling the scanning of the polisher, it is possible to reduce the shape error.

【0015】従来、このような滞在時間および走査経路
の決定には、以下説明するような複雑な計算が必要であ
った。
Conventionally, the determination of the stay time and the scanning path as described above requires a complicated calculation as described below.

【0016】まず、ポリシャを被加工物上の任意の点
(x,y)において時間g(x,y)滞在させ、自転さ
せて加工した場合の加工量分布をf(x,y)とする
と、この場合の加工量h(x,y)、滞在時間g(x,
y)およびf(x,y)との関係は次式に示すコンボリ
ューション演算で表せる。
First, when the polisher is allowed to stay for a time g (x, y) at an arbitrary point (x, y) on the workpiece and is rotated and machined, the machining amount distribution is f (x, y). , The processing amount h (x, y) in this case, the stay time g (x,
The relation between y) and f (x, y) can be expressed by the convolution operation shown in the following equation.

【0017】[0017]

【数1】 [Equation 1]

【0018】よって、必要除去量e(x)を除去するの
に最適なポリシャの滞在時間分布は、(2)式から求め
ることができる。すなわち(2)式の左辺をe(x,
y)とおくと、
Therefore, the optimum residence time distribution of the polisher for removing the required removal amount e (x) can be obtained from the equation (2). That is, e (x,
y),

【0019】[0019]

【数2】 [Equation 2]

【0020】となる。(3)式を満たすg(x,y)
が、e(x)を加工することにより形状誤差を修正する
ためのポリシャの滞在時間となる。したがって形状誤差
を除去する滞在時間分布を求めることは、(3)式から
g(x,y)を求めることを意味する。(3)式から滞
在時間g(u,v)を求める(デコンボリューション演
算)ために、(3)式の両辺をフーリエ変換すると、 E(ωx,ωy)=G(ωx,ωy)・F(ωx,ωy) (4) ここで、E(ωx,ωy)、G(ωx,ωy)、F(ω
x,ωy)はそれぞれe(x,y)、g(x,y)、f
(x,y)のフーリエ変換を表す。(3)式からG
(x,y)は、 G(ωx,ωy)=E(ωx,ωy)/F(ωx,ωy) (5) また、(5)式を逆フーリエ変換すると、以下のように
形状誤差e(x,y)を除去するための滞在時間が求め
られる。ここで、記号F-1は逆フーリエ変換を表す。
## EQU1 ## G (x, y) that satisfies the expression (3)
Is the dwell time of the polisher for correcting the shape error by processing e (x). Therefore, obtaining the residence time distribution that eliminates the shape error means obtaining g (x, y) from the equation (3). In order to obtain the staying time g (u, v) from the equation (3) (deconvolution calculation), Fourier transform is performed on both sides of the equation (3). E (ωx, ωy) = G (ωx, ωy) · F ( ωx, ωy) (4) where E (ωx, ωy), G (ωx, ωy), F (ω
x, ωy) is e (x, y), g (x, y), f
It represents the Fourier transform of (x, y). From equation (3), G
(X, y) is G (ωx, ωy) = E (ωx, ωy) / F (ωx, ωy) (5) Further, when the equation (5) is inverse Fourier transformed, the shape error e ( dwell time to remove x, y) is required. Here, the symbol F −1 represents the inverse Fourier transform.

【0021】 g(x,y)=F-1(E(ωx,ωy)/F(ωx,ωy)) (6) さらに、ポリシャの走査経路は、(6)式から求められ
る滞在時間に基づいて決定しなければならなかった。
G (x, y) = F −1 (E (ωx, ωy) / F (ωx, ωy)) (6) Further, the scanning path of the polisher is based on the stay time obtained from the equation (6). I had to decide.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】スモールツールポリシ
ングにより形状誤差を除去するための滞在時間の算出に
は、前記のように非常に複雑な計算を必要とし、計算に
も長い時間が必要であった。
The calculation of the staying time for removing the shape error by the small tool polishing requires the extremely complicated calculation as described above, and the calculation also requires a long time. .

【0023】また、F(ωx,ωy)が微小な場合に
は、(6)式の右辺は発散してしまい滞在時間g(x,
y)を求めることは難しかった。
When F (ωx, ωy) is very small, the right side of the equation (6) diverges, and the stay time g (x,
It was difficult to ask for y).

【0024】さらに、このようにして求めた滞在時間t
(x,y)から最適なポリシャの走査経路を求めるの
も、非常に煩雑な計算が必要であった。
Further, the staying time t thus obtained
Finding the optimum polisher scanning path from (x, y) also requires a very complicated calculation.

【0025】このような課題は、前述のようなスモール
ツールポリシングのみならず、加工量が加工時間の関数
である加工法、たとえイオンビーム加工、プラズマCV
M(Chemical Vaporization M
achining)等を用いて形状創成加工をする場合
に共通に生じるものであった。
Such a problem is not limited to the above-described small tool polishing, but also a processing method in which the processing amount is a function of the processing time, for example, ion beam processing, plasma CV.
M (Chemical Vaporization M)
This occurs in common when performing shape creation processing using aching, etc.

【0026】本発明は、加工手段の移動経路を容易に求
めることのできる形状創成方法を提供することを目的と
する。
An object of the present invention is to provide a shape creating method capable of easily obtaining a moving path of a processing means.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、以下のような形状創成方法を提供す
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following shape creating method.

【0028】すなわち、あらかじめ測定した被加工物の
形状と、あらかじめ定められた被加工物の目標形状との
差を求めることにより被加工物の加工すべき部分の形状
を求め、前記加工すべき部分を、前記加工すべき部分の
最も高い部分の高さの値よりも小さいあらかじめ定めら
れた間隔でスライスにした場合に前記加工すべき部分に
形成される複数の断面の外形の座標を、前記断面ごとに
それぞれ求め、加工面積の広さが前記断面よりも小さ
く、しかも、あらかじめ定めた速度で移動させた場合の
加工量が前記厚さに等しい加工手段を、前記各断面につ
いて、前記座標位置内で前記速度で走査させることによ
り、前記被加工物を加工する形状創成方法である。
That is, the shape of the portion to be machined of the workpiece is obtained by obtaining the difference between the shape of the workpiece measured in advance and the target shape of the workpiece to be determined in advance, and the portion to be processed is obtained. , The coordinates of the outline of a plurality of cross sections formed in the portion to be processed when sliced at a predetermined interval smaller than the height value of the highest portion of the portion to be processed, the cross section For each cross-section, a machining means having a machining area whose width is smaller than that of the cross-section and whose machining amount is equal to the thickness when moved at a predetermined speed is provided in the coordinate position. Is a method of forming a shape by processing the workpiece by scanning at the above speed.

【0029】この形状創成方法では、被加工物の加工す
べき部分を、予め定められた間隔でスライスした場合に
形成される複数の断面を、被加工物の加工すべき部分に
設定し、この断面の座標内で加工手段を一定速度で走査
する。これをすべての断面について繰り返すことによ
り、この断面と断面との間の層を上から順に除去してい
く。この方法では、各層の縁部に加工誤差が生じるが、
加工誤差は高さ方向には加算されないため、生じる加工
誤差の高さは、スライスした間隔の値よりも小さい。し
たがって、加工前の被加工物の形状誤差を低減すること
ができる。また、前述のスライスする間隔の値を、目標
とする形状精度よりも小さい値に定めておくことによ
り、加工後の形状誤差を目標とする形状精度以下に加工
することができる。
In this shape creating method, a plurality of cross sections formed when the portion to be processed of the workpiece is sliced at a predetermined interval is set to the portion to be processed of the workpiece. The processing means is scanned at a constant speed within the coordinates of the cross section. By repeating this for all the cross sections, the layers between the cross sections are sequentially removed from the top. In this method, processing errors occur at the edges of each layer,
Since the processing error is not added in the height direction, the height of the processing error that occurs is smaller than the value of the sliced interval. Therefore, it is possible to reduce the shape error of the workpiece before processing. Further, by setting the value of the above-mentioned slicing interval to a value smaller than the target shape accuracy, it is possible to process the shape error after processing to be less than the target shape accuracy.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】本発明の形状創成方法の一実施の
形態について以下説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the shape creating method of the present invention will be described below.

【0031】本発明は、被加工物を加工することによ
り、形状誤差が、目標とする精度以下の物品を製造する
ため形状創成方法である。まず、その概略を説明する。
The present invention is a shape creating method for manufacturing an article in which a shape error is equal to or less than a target accuracy by processing a workpiece. First, the outline will be described.

【0032】被加工物1の加工前の誤差形状は、図1の
ように、加工前の被加工物1の形状と目標形状2との差
により表される。この誤差形状を表す関数を誤差曲面C
と呼ぶ。被加工物1の加工前の形状の測定は、たとえば
干渉計、3次元測定機などにより行うことができる。こ
の誤差形状が、加工により除くべき部分である。
The error shape of the workpiece 1 before machining is represented by the difference between the shape of the workpiece 1 before machining and the target shape 2 as shown in FIG. The function representing this error shape is defined by the error curved surface C
Call. The shape of the workpiece 1 before being processed can be measured by, for example, an interferometer, a three-dimensional measuring machine, or the like. This error shape is the part to be removed by processing.

【0033】本発明では、図2に示すように、平面をz
軸方向に移動させることにより、誤差形状を平面でスラ
イスした場合の誤差形状の断面3の外形形状を求める。
スライスする間隔は、あらかじめ定めた一定の間隔dと
する。図2では、平面で誤差形状をスライスしている
が、球面等の任意の曲面を用いることもできる。
In the present invention, as shown in FIG.
By moving in the axial direction, the outer shape of the cross section 3 of the error shape when the error shape is sliced on a plane is obtained.
The slicing interval is a predetermined constant interval d. In FIG. 2, the error shape is sliced by a plane, but an arbitrary curved surface such as a spherical surface may be used.

【0034】断面3の外形形状は、輪状の曲線Pで表さ
れ、曲線Pは、誤差曲面Cとスライスした平面との交線
を求めることによって得られる。
The outer shape of the cross section 3 is represented by a ring-shaped curve P, and the curve P is obtained by finding the line of intersection between the error curved surface C and the sliced plane.

【0035】そして、さらに、求めた断面3の外形Pを
通り、断面3に垂直な面Lを求める。図2では、面L
は、z軸に平行である。
Further, a plane L passing through the obtained contour P of the cross section 3 and perpendicular to the cross section 3 is obtained. In FIG. 2, plane L
Is parallel to the z-axis.

【0036】ここで、断面3と面Lとで囲まれた立体を
それぞれSi(i=1、2、3…)とする。すべての立
体Siを積み重ねた立体S(図3の斜線で示した部分)
は、誤差曲面Cに内接する。立体Sを取り除く加工を行
った場合の加工後の誤差形状は、誤差曲面Cから立体S
を差し引いた形状であり、図4に示す誤差曲面C′が得
られる。図7のように、誤差曲面C′の高さは、図2で
スライスした際の間隔d以下になっている。そこで、図
2でスライスする際に、間隔dを目標とする精度ε以下
に設定しておくことにより、形状誤差が目標精度ε以下
の物品を得ることができるのである。
Here, the solids surrounded by the cross section 3 and the plane L are defined as Si (i = 1, 2, 3, ...). Solid S, which is a stack of all solids Si (hatched part in FIG. 3)
Is inscribed in the error curved surface C. The error shape after processing when the solid S is removed is calculated from the error curved surface C to the solid S.
The error curved surface C ′ shown in FIG. 4 is obtained. As shown in FIG. 7, the height of the error curved surface C ′ is equal to or less than the interval d when sliced in FIG. Therefore, when slicing in FIG. 2, by setting the interval d to be equal to or less than the target accuracy ε, it is possible to obtain an article whose shape error is equal to or less than the target accuracy ε.

【0037】よって、加工手段の移動経路としては、立
体Sを取り除くための移動経路を求めればよい。立体S
は、端部が主平面に垂直であるため、容易に加工手段の
移動経路を求めることができる。例えば、立体Sは、立
体Siを積層したものであるため、立体Siを上から順
に取り除いていく方法を用いることができる。具体的に
は、一定速度で移動させた場合に一定の加工量(深さ)
が得られる加工手段を用いて、断面3の座標内で一定速
度で走査する移動経路を求める。また、例えば、滞在時
間と加工量とが相関する加工手段を用いて、加工手段の
滞在時間を、立体Sのz方向の高さに相関させて、xy
平面内を移動させる移動経路を求める。
Therefore, as the movement path of the processing means, the movement path for removing the solid S may be obtained. Solid S
Since the end portion is perpendicular to the main plane, the movement path of the processing means can be easily obtained. For example, since the solid S is a stack of solid Si, a method of removing solid Si in order from the top can be used. Specifically, a constant processing amount (depth) when moved at a constant speed
By using the processing means that obtains, the moving path for scanning at a constant speed within the coordinates of the cross section 3 is obtained. Further, for example, by using a processing means in which the staying time and the processing amount are correlated, the staying time of the processing means is correlated with the height of the solid S in the z direction to obtain xy.
Find the movement path to move in the plane.

【0038】このように求めた移動経路に沿って加工手
段を被加工物上で移動させることにより、図3のよう
に、形状誤差が目標精度以下の物品を得ることができ
る。
By moving the processing means on the workpiece along the movement path thus obtained, it is possible to obtain an article having a shape error equal to or less than the target accuracy as shown in FIG.

【0039】本発明では、加工手段として、移動させず
に1カ所で滞在させた場合の加工面積が断面3よりも小
さいものを用いる。例えば、スモールツールポリシング
法や、イオンビーム加工法、プラズマCVMなどを用い
ることができる。スモールツールポリシング法では、加
工面積がポリシャの面積に相当するため、ポリシャ径が
断面3よりも小さいものを用いる。また、イオンビーム
法では、ビーム径が加工面積に相当するため、ビーム径
が断面3よりも小さくなるように収束させて用いる。ま
た、プラズマCVMでは、プラズマを発生させるための
電極の径が、加工面積に相当するため、プラズマが生成
される部分の径が断面3よりも小さい電極を用いる。
In the present invention, the processing means has a processing area smaller than that of the cross section 3 when it is made to stay at one place without being moved. For example, a small tool polishing method, an ion beam processing method, plasma CVM, or the like can be used. In the small tool polishing method, since the processing area corresponds to the area of the polisher, a tool having a polisher diameter smaller than the cross section 3 is used. Further, in the ion beam method, since the beam diameter corresponds to the processing area, the beam diameter is converged and used so as to be smaller than the cross section 3. Further, in the plasma CVM, since the diameter of the electrode for generating plasma corresponds to the processing area, the electrode in which the diameter of the portion where plasma is generated is smaller than the cross section 3 is used.

【0040】これらのスモールツールポリシング法、イ
オンビーム法およびプラズマCVMは、いずれも、加工
手段の滞在時間と加工量とは相関関係にあり、また、一
定速度で加工手段を移動させた場合には一定の加工深さ
が得られる。
In all of the small tool polishing method, the ion beam method and the plasma CVM, there is a correlation between the residence time of the processing means and the processing amount, and when the processing means is moved at a constant speed. A constant processing depth can be obtained.

【0041】以下、上述の形状創成方法について、さら
に詳しく説明する。ここでは、加工手段を走査させて、
図2の立体Sの各立体Siを上から順に加工していくた
めの加工手段の移動経路を求める場合について説明す
る。
The above-mentioned shape creating method will be described in more detail below. Here, scan the processing means,
A case will be described in which the moving path of the processing means for processing each solid Si of the solid S in FIG. 2 in order from the top is obtained.

【0042】図2の厚さdの立体を加工手段の走査によ
り取り除くためには、加工手段の走査条件である走査速
度vと走査ピッチΔmとをあらかじめ求めておく必要が
ある。そこで、図6の各ステップにしたがって、あらか
じめこの走査条件を求める。
In order to remove the solid body having the thickness d shown in FIG. 2 by the scanning of the processing means, it is necessary to previously obtain the scanning speed v and the scanning pitch Δm which are the scanning conditions of the processing means. Therefore, this scanning condition is obtained in advance according to each step of FIG.

【0043】まず、図5のように、加工手段を被加工物
上で、適当な速度vおよび走査ピッチΔmで走査させた
場合の加工量(加工深さ)dを計算または実験により求
める(ステップ601、602)。
First, as shown in FIG. 5, the machining amount (machining depth) d when the machining means is scanned on the workpiece at an appropriate speed v and a scanning pitch Δm is calculated or experimented (step 601, 602).

【0044】計算により求める場合には、加工手段と被
加工物とを相対的に一定時間静止させた状態で加工した
場合の加工痕形状(以下では静止加工痕形状と呼ぶ)を
あらかじめ実験により求めておきこれをデータとして用
いる。
In the case of obtaining by calculation, the shape of the machining mark (hereinafter referred to as the static machining mark shape) when the machining means and the workpiece are machined in a state where they are relatively stationary for a certain period of time is previously obtained by an experiment. This is used as data.

【0045】加工量dが所望の目標精度ε以下になり
(ステップ603)、しかも、加工形状にうねりが生じ
ない(すなわち、走査させた平面が一様に加工されてい
る)(ステップ604)条件が満足されるまで、走査ピ
ッチΔmと走査速度vとを少しずつ変化させ(ステップ
605)、加工形状と加工量dの計算または実験を繰り
返す。
The processing amount d becomes equal to or less than the desired target accuracy ε (step 603), and furthermore, no waviness occurs in the processed shape (that is, the scanned plane is uniformly processed) (step 604). The scanning pitch Δm and the scanning speed v are changed little by little until the above condition is satisfied (step 605), and the calculation or experiment of the processed shape and the processed amount d is repeated.

【0046】これらのステップ601から605で、ス
テップ603、604の条件が満足できる走査ピッチΔ
m、走査速度vが得られない場合には、加工条件を変化
させて再度、静止加工痕形状をもとめ、再びステップ6
01〜605の計算または実験を行う。なお、加工条件
としては、スモールツールポリシング法においては、研
磨圧、砥粒径等が、プラズマCVMにおいては、投入電
力、反応ガス濃度、反応ガス流速、ギャップ長等があ
る。
In steps 601 to 605, the scanning pitch Δ that satisfies the conditions of steps 603 and 604.
When m and the scanning speed v cannot be obtained, the machining conditions are changed to obtain the static machining trace shape again, and the step 6 is performed again.
Perform 01-605 calculations or experiments. The processing conditions include polishing pressure, abrasive grain size, etc. in the small tool polishing method, and input power, reaction gas concentration, reaction gas flow rate, gap length, etc. in plasma CVM.

【0047】これにより走査ピッチΔm、走査速度v、
および、そのときの加工量dが求められる。
As a result, the scanning pitch Δm, the scanning speed v,
And the processing amount d at that time is obtained.

【0048】つぎに、以下の加工手段の移動経路を求め
る計算を行う。この計算は、図7に示したようなプログ
ラムを、演算装置に演算させることにより実行すること
ができる。プログラムは、あらかじめ記憶装置等に格納
しておき、計算に必要なデータは、外部から入力するよ
うにする構成にする。
Next, the following calculation for obtaining the movement path of the processing means is performed. This calculation can be executed by causing a calculation device to calculate a program as shown in FIG. 7. The program is stored in a storage device or the like in advance, and data required for calculation is input from the outside.

【0049】まず、ステップ701、702で、演算部
は、被加工物の形状データと目標形状データ、ならび
に、上述のように求めた加工手段の走査ピッチΔmと、
加工量dを外部から受け付ける。そして、被加工物の形
状データと目標形状データの差を求めることにより、加
工すべき形状(誤差形状)を表す誤差曲面Cをえる(ス
テップ703)。
First, in steps 701 and 702, the calculation unit calculates the shape data of the workpiece and the target shape data, and the scanning pitch Δm of the processing means obtained as described above.
The processing amount d is received from the outside. Then, the difference between the shape data of the workpiece and the target shape data is obtained to obtain the error curved surface C representing the shape (error shape) to be processed (step 703).

【0050】つぎに、ステップ704では、加工すべき
形状(誤差形状)を平面で間隔dにより上から順にスラ
イスした場合の断面の外形をあらわす曲線を求める。平
面の法線方向は、あらかじめ定めておく。ここでは、平
面を、目標形状の主平面(xy平面)に平行と定めてい
る。具体的には、求めた誤差曲面Cと、平面(ここで
は、z=i・dで表される)との交線を求めることによ
り、曲線Pi(ただし、i=1、2、3…)を求める
(図8、図9)。iは、上からi番目の断面の外形であ
ることを表す。スライスする間隔dは、ステップ702
で受け付けた加工量dと等しい値とする。ここでは、加
工すべき形状を平面でスライスしているが曲面を用いて
もよい。
Next, in step 704, a curve representing the outer shape of the cross section when the shape to be processed (error shape) is sliced on the plane at intervals d from the top is obtained. The normal direction of the plane is set in advance. Here, the plane is defined as parallel to the main plane (xy plane) of the target shape. Specifically, the curve Pi (where i = 1, 2, 3, ...) Is obtained by finding the line of intersection between the obtained error curved surface C and the plane (here, represented by z = i · d). Is calculated (FIGS. 8 and 9). i represents the outer shape of the i-th section from the top. The slice interval d is determined in step 702.
The value is equal to the processing amount d received in. Here, the shape to be processed is sliced by a plane, but a curved surface may be used.

【0051】つぎに、ステップ705では、曲線Piの
存在する平面(xy平面)上に、図10のように、間隔
Δmで直線T(ここでは、y=k・Δm、k=1、2、
3…)を設定した場合の両者の2つ交点P
k i,1(xk i,1,yk i,1,zk i,1)、Pk i、2(xk i、2,y
k i、2,zk i、2)の座標をすべての直線Tについて求め
る。また、ここでPk i,1の1およびPk i、2の2は、直線
Tのどちら側の端部の交点かを示している。Δmは、ス
テップ702で受け付けた走査ピッチの値である。
Next, in step 705, a straight line T (here, y = k · Δm, k = 1, 2 ,, on the plane (xy plane) on which the curve Pi exists, with an interval Δm, as shown in FIG.
3 ...), the two intersection points P of the two
k i, 1 (x k i, 1 , y k i, 1 , z k i, 1 ), P k i, 2 (x k i, 2 , y
The coordinates of k i, 2 , z k i, 2 ) are obtained for all straight lines T. Further, where P k i, 1 of 1 and P k i, 2 of 2 shows how the intersection of either end of the straight line T. Δm is the value of the scanning pitch accepted in step 702.

【0052】ステップ704、705を、加工すべき形
状をスライスした場合のすべての断面について行った後
(ステップ706)、ステップ707で加工手段の移動
経路データを出力する。具体的には、下記のように、P
k i,1(xk i,1,yk i,1,zk i,1)、Pk i、2(xk i、2,y
k i、2,zk i、2)の座標データをkの番号順につないだ経
路を、加工手段の駆動装置に加工手段の移動に合わせて
順に出力する。
After the steps 704 and 705 are performed for all the cross-sections when the shape to be processed is sliced (step 706), the moving path data of the processing means is output at step 707. Specifically, as shown below, P
k i, 1 (x k i, 1 , y k i, 1 , z k i, 1 ), P k i, 2 (x k i, 2 , y
The paths in which the coordinate data of k i, 2 , z k i, 2 ) are connected in numerical order of k are sequentially output to the driving device of the processing means in accordance with the movement of the processing means.

【0053】 P1 i,1→P1 i、21 i,2→P2 i、22 i,2→P2 i,12 i,1→P3 i、13 i,1→P3 i、23 i,2→P4 i、2 ・・・・・・・ ・・・・・・・ Pk-1 i,1→Pk i、1k i,1→Pk i、2 また、加工手段の駆動手段に、加工手段の移動速度とし
て、上述のステップ601〜605で求めた速度vを設
定する。駆動手段は、受け取ったNCデータにそって、
加工手段を速度vで移動させる。また、ステップ601
〜605で用いた加工条件(例えば、電力、反応ガス濃
度、反応ガス流速、ギャップ長)も設定する。
P 1 i, 1 → P 1 i, 2 P 1 i, 2 → P 2 i, 2 P 2 i, 2 → P 2 i, 1 P 2 i, 1 → P 3 i, 1 P 3 i , 1 → P 3 i, 2 P 3 i, 2 → P 4 i, 2・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ P k-1 i, 1 → P k i, 1 P k i, 1 → P k i, 2 Further , the speed v obtained in steps 601 to 605 is set as the moving speed of the processing means in the driving means of the processing means. The driving means, according to the received NC data,
The processing means is moved at the speed v. In addition, step 601
The processing conditions (e.g., electric power, reaction gas concentration, reaction gas flow rate, gap length) used in steps 605 to 605 are also set.

【0054】これにより、加工手段は、図11のよう
に、被加工物の加工すべき部分(誤差形状)の前記曲線
1、P2、P3・・・Pi・・で囲まれた部分内を順に、
走査ピッチΔmで走査していく。これにより、図3の立
体S1、S2、S3…で示された部分が順に取り除かれ、
目標形状を形状精度d以内で得ることができる。
As a result, the machining means is surrounded by the curves P 1 , P 2 , P 3 ... P i ... Of the portion (error shape) of the workpiece to be machined, as shown in FIG. Within the part,
Scanning is performed at the scanning pitch Δm. As a result, the portions indicated by the solids S 1 , S 2 , S 3 ... In FIG. 3 are sequentially removed,
The target shape can be obtained within the shape accuracy d.

【0055】上述のステップ701〜707で示される
演算は、パーソナルコンピュータ等を利用して、容易に
行うことができるため、従来のように複雑な計算を行う
ことなく、容易に加工手段の経路を求めることができ、
高精度の加工ができる。
Since the operations shown in the above steps 701 to 707 can be easily performed by using a personal computer or the like, the route of the processing means can be easily set without performing complicated calculation as in the conventional case. Can ask,
High precision processing is possible.

【0056】このように、本実施の形態で加工手段の経
路を容易に求めることができるのには、大きく2つの理
由がある。第1の理由は、本実施の形態では加工すべき
形状(誤差形状)を、層をステップ状に積み重ねた立体
Sへ近似する方法を用いているためである。また、第2
の理由は、本実施の形態では、この近似立体を一層ずつ
取り除くように加工手段を移動させる経路をとっている
ため、加工手段を一定速度で走査することが可能になっ
ているためである。
As described above, there are two main reasons why the path of the processing means can be easily obtained in the present embodiment. The first reason is that in the present embodiment, a method of approximating the shape (error shape) to be processed into a solid S in which layers are stacked in a step shape is used. Also, the second
The reason is that in the present embodiment, since the processing means is moved so as to remove the approximate solids one by one, it is possible to scan the processing means at a constant speed.

【0057】第2の理由についてさらに説明する。一般
に、加工法によって、1箇所に加工手段を滞在させ続け
ると、加工速度(単位時間当たりの加工量)が、時間経
過にしたがって徐々に変化していくという性質がある。
例えば、プラズマCVMやスモールツールポリシングで
は、加工速度と時間経過とはこのような関係にある。こ
のような加工手段を用いて、従来技術のように加工点に
おける加工手段の滞在時間を変えながら形状創成を行う
には、加工量と滞在時間との関係を事前に把握しておく
必要があった。そして、この関係を用いて、曲面上に加
工手段を滞在した場合に、目的とする加工量を得るため
に必要な滞在時間を計算する必要があった。そのため、
計算が複雑になっていた。しかしながら、本発明では、
ステップ状の立体Sで加工すべき形状を近似し、一定厚
さの層を1層ずつ取り除く概念を用いているため、一定
の速度で加工手段を移動させればよい。よって、滞在時
間と加工速度との関係を事前に把握しておく必要がな
く、移動経路を容易に求めることができる。
The second reason will be further described. In general, the processing method has a property that the processing speed (processing amount per unit time) is gradually changed with the passage of time when the processing means is allowed to stay in one place.
For example, in plasma CVM and small tool polishing, the processing speed and the passage of time have such a relationship. In order to perform shape creation by using such a processing means while changing the staying time of the processing means at the processing point as in the prior art, it is necessary to grasp the relationship between the processing amount and the staying time in advance. It was Then, using this relationship, it is necessary to calculate the staying time required to obtain the target processing amount when the processing means is stayed on the curved surface. for that reason,
The calculation was complicated. However, in the present invention,
Since the shape to be processed is approximated by the step-like solid S and layers having a constant thickness are removed one by one, the processing means may be moved at a constant speed. Therefore, it is not necessary to grasp the relationship between the stay time and the processing speed in advance, and the movement route can be easily obtained.

【0058】なお、本実施の形態では、加工手段を移動
させる際に一定速度で走査する方法を用いたが、本発明
はこの方法に限定されるものではなく、加工手段を一カ
所に滞在させて加工していく方法を用いることも可能で
ある。この場合においても、本実施の形態では、加工す
べき形状(誤差形状)をステップ状の立体Sで近似して
いるため、ある点で加工すべき量は、立体Sのその点に
おける層の積層数(立体Sの高さ)で表される。よっ
て、加工量と滞在時間との関係を事前に把握しておくこ
とにより、従来よりも容易に滞在時間を計算することが
できる。
In this embodiment, the method of scanning at a constant speed when moving the processing means is used, but the present invention is not limited to this method, and the processing means is allowed to stay at one place. It is also possible to use a method of processing. Even in this case, in the present embodiment, the shape (error shape) to be processed is approximated by the step-shaped solid S, and therefore the amount to be processed at a certain point is the layer stack of layers at that point of the solid S. It is represented by a number (height of the solid S). Therefore, by grasping the relationship between the processing amount and the stay time in advance, the stay time can be calculated more easily than before.

【0059】また、上述の本実施の形態では、図11の
ように、加工手段を走査する方向をP1、P2・・・各層
で同じ方向にしているが、図12のように、各層ごとに
異なる方向にすることも可能である。というのは、加工
手段によっては、加工手段を走査する方向に、極めて微
小な傷が生じることがあるためである。この場合に、各
層ごとに同一方向に加工手段を走査すると、微小な傷も
同一方向に生じることになり、光学部品ではこれが性能
を低下させることがありうる。また、たとえ1つずつの
傷が浅くても、同一方向の傷どうしが重なりあう結果、
最終的に傷が深くなってこともあり得る。このため、図
5のように、各層のうち少なくとも1層において加工手
段を走査させる方向を変えることにより、前記の傷の方
向をランダム化でき、また傷を浅く保つことができるた
め、光学性能が低下することを防止できる。具体的に
は、図7のステップ705で設定する直線Tの方向を、
1、P2・・・の少なくとの一つで異なる方向にするこ
とにより実現できる。
Further, in the above-mentioned present embodiment, as shown in FIG. 11, the scanning directions of the processing means are the same in the layers P 1 , P 2, ..., However, as shown in FIG. It is also possible to set different directions for each. This is because, depending on the processing means, extremely minute scratches may occur in the scanning direction of the processing means. In this case, when the processing means is scanned in the same direction for each layer, minute scratches are also generated in the same direction, which may deteriorate the performance of the optical component. Also, even if the scratches are shallow one by one, the scratches in the same direction will overlap,
It is possible that the wound will eventually deepen. Therefore, as shown in FIG. 5, by changing the scanning direction of the processing means in at least one of the layers, the directions of the scratches can be randomized and the scratches can be kept shallow. It can be prevented from lowering. Specifically, the direction of the straight line T set in step 705 of FIG.
It can be realized by setting different directions in at least one of P 1 , P 2 ...

【0060】なお、上述の実施の形態では、加工すべき
部分を平面でスライスした場合について説明したが、目
標形状が球面レンズ等の曲面である場合には、加工すべ
き部分を球面等の曲面でスライスする構成にすることが
できる。この場合、図7のステップ704では、例え
ば、目標形状の表面の球面に平行な球面で、誤差曲面C
をスライスした場合の曲線Pを求める。スライスする球
面の間隔は平面の場合と同じくdとする。そして、ステ
ップ707では、Pk i,1(xk i,1,yk i,1,zk i,1)、
k i、2(xk i、2,yk i、2,zk i、2)間の移動経路上に予
め定めた間隔の複数の点q(x、y、z)を設定し、こ
の点q(x、y、z)がスライスした時の球面上に位置
するように、xyz座標を演算する。そして、移動経路
として、Pk i,1(xk i,1,yk i,1,zk i,1)、P
k i、2(xk i、2,yk i、2,zk i、2)間に複数の点q(x、
y、z)の座標を出力する構成にする。これにより、加
工手段の先端が、スライスしたときの球面上に沿って被
加工物上を走査する構成にすることができる。
In the above embodiment, the case where the portion to be processed is sliced by a plane has been described. However, when the target shape is a curved surface such as a spherical lens, the portion to be processed is a curved surface such as a spherical surface. It can be configured to slice with. In this case, in step 704 of FIG. 7, for example, the error curved surface C is a spherical surface parallel to the spherical surface of the target shape.
A curve P when sliced is obtained. The interval between the spheres to be sliced is d, as in the case of the plane. Then, in step 707, P k i, 1 (x k i, 1 , y k i, 1 , z k i, 1 ),
Setting a plurality of points q (x, y, z) at predetermined intervals on the movement path between P k i, 2 (x k i, 2 , y k i, 2 , z k i, 2 ), The xyz coordinates are calculated so that this point q (x, y, z) is located on the sphere when sliced. Then, P k i, 1 (x k i, 1 , y k i, 1 , z k i, 1 ), P k i, 1
A plurality of points q (x, x, between k i, 2 (x k i, 2 , y k i, 2 , z k i, 2 )
The configuration is such that y, z) coordinates are output. Thus, the tip of the processing means can be configured to scan the workpiece along the spherical surface when sliced.

【0061】また、上述の実施の形態では、図7のステ
ップ705において、Pk i,1(xk i,1,yk i,1
k i,1)、Pk i、2(xk i、2,yk i、2,zk i、2)のxyz
座標をそれぞれ演算する構成としている。しかしなが
ら、加工手段としてプラズマCVMを用い、プラズマC
VMの電極と被加工物との間のギャップ長の値が、被加
工物の加工すべき部分の最も高い部分の高さの値よりも
大きい場合には、加工手段のz方向の値を一定の値に保
って、すべての加工すべき部分を加工することが可能で
ある。すなわち、加工手段を走査させる面を、P1
2、P3・・・の各領域について同一面とすることがで
きる。その場合には、ステップ705において、xy座
標、Pk i,1(xk i,1,yk i,1)、Pk i、2(xk i、2,yk
i、2)のみを演算し、z座標は、P1、P2、P3・・・を
通る平面のうちのいずれかの一つの平面を選択し、この
平面のz座標の値を用いる。また、スライスする面とし
て球面を用いる場合には、P1、P2、P3・・・を通る
球面のうちのいずれか一つの球面を選択し、P1、P2
3・・・の領域を走査させる際に、選択した同一球面
上に加工手段を沿わせるように制御する構成にすること
ができる。このような構成にした場合には、z座標の演
算が簡単になるため、演算時間が短くでき、かつ、z座
標を制御した場合と同様の加工形状を得ることができ
る。
Further, in the above embodiment, in step 705 of FIG. 7, P k i, 1 (x k i, 1 , y k i, 1 ,
xyz of z k i, 1 ), P k i, 2 (x k i, 2 , y k i, 2 , z k i, 2 )
Each coordinate is calculated. However, the plasma CVM is used as the processing means, and the plasma C
When the value of the gap length between the electrode of the VM and the work piece is larger than the height value of the highest portion of the work piece to be machined, the value of the machining means in the z direction is kept constant. It is possible to process all the parts to be processed by keeping the value of. That is, the surface on which the processing means is scanned is P 1 ,
The areas P 2 , P 3, ... Can be made to be on the same plane. In that case, in step 705, xy coordinates, P k i, 1 (x k i, 1 , y k i, 1 ), P k i, 2 (x k i, 2 , y k
Only i, 2 ) is calculated, and as the z coordinate, one of the planes passing through P 1 , P 2 , P 3 ... Is selected, and the value of the z coordinate of this plane is used. When a spherical surface is used as the slicing surface, one of the spherical surfaces passing through P 1 , P 2 , P 3, ... Is selected, and P 1 , P 2 ,
When scanning the area P 3, ..., The processing means can be controlled so as to be along the selected spherical surface. In the case of such a configuration, the calculation of the z coordinate is simplified, so that the calculation time can be shortened and the processed shape similar to the case where the z coordinate is controlled can be obtained.

【0062】また、このように加工手段を同一面に沿わ
せてP1、P2、P3・・・の各領域を走査することによ
り加工を行う場合には、P1、P2、P3・・・の各領域
を走査する順は、必ずしも、P1、P2、P3・・の順で
なくてもよい。例えば、・・・P3、P2、P1の順や、
・・・P3、P1、P2の順で走査しても、P1、P2、P3
・・の順に走査した場合と同様の加工形状を得ることが
できる。
[0062] In the case of processing by such a processing means along a same plane scanning each region of P 1, P 2, P 3 ··· is, P 1, P 2, P The order of scanning the areas 3 ... Does not necessarily have to be the order of P 1 , P 2 , P 3 ... For example, of the order and ··· P 3, P 2, P 1,
··· P 3, P 1, be scanned in the order of P 2, P 1, P 2 , P 3
It is possible to obtain the same processed shape as when scanning in the order of.

【0063】[0063]

【実施例】本発明で提供される形状創成方法を、プラズ
マCVMによるレンズ加工装置に適用した実施例を以下
に説明する。
EXAMPLE An example in which the shape creating method provided by the present invention is applied to a lens processing apparatus using plasma CVM will be described below.

【0064】プラズマCVMの原理や装置は、特開平1
−125829や、『森ら、精密工学会春季大会学術講
演会講演論文集P.637,1992』に記載されてい
る。
The principle and apparatus of the plasma CVM are described in Japanese Patent Laid-Open No.
-125829 and "Mori et al., Proceedings of the Japan Society for Precision Engineering, Spring Conference Academic Lectures, P. 637, 1992 ".

【0065】プラズマCVMによるレンズ加工装置の主
な構成要素は、図13に示すようにチャンバ9、位置決
めユニット6、電極52、傾斜ユニット8、電力供給シ
ステム53、ガス供給システム4、ガス排気システム
5、制御システム7である。以下に各構成要素を詳しく
説明する。
The main components of the lens processing apparatus using the plasma CVM are, as shown in FIG. 13, a chamber 9, a positioning unit 6, an electrode 52, a tilting unit 8, a power supply system 53, a gas supply system 4, and a gas exhaust system 5. , Control system 7. Each component will be described in detail below.

【0066】チャンバ9は2つのチャンバから構成され
ている。各々のチャンバをチャンバ9a、チャンバ9b
と呼ぶ。チャンバ9aは約φ600mm、高さ約300
mmのステンレス製とした。チャンバ9aの中には被加
工レンズ10と電極52とワークテーブル51とが備え
らており、この中で加工を行う。チャンバ9bは約φ1
500mm、高さ約1000mmのステンレス製で、ワ
ークテーブル51に連結された位置決めユニット6が備
えられている。これら2つのチャンバ9a、9bは、ス
テンレス製の蛇腹9cと隔壁9dを介して接続してあ
る。また、ワークテーブル51と位置決めユニットを連
結する連結棒101は隔壁9dに固定してある。このよ
うに、チャンバ9を2つのチャンバ9a,9bに分離
し、一方に被加工レンズ10を、他方に位置決めユニッ
ト6を配置することにより、位置決めユニット6の反応
ガスによる腐食を防いでいる。ワークテーブル51は約
φ400mmのステンレス製とした。
The chamber 9 is composed of two chambers. Chambers 9a and 9b
Call. The chamber 9a has a diameter of about 600 mm and a height of about 300.
mm made of stainless steel. The chamber 9a is provided with the lens 10 to be processed, the electrode 52, and the work table 51, and the processing is performed in this. Chamber 9b is about φ1
The positioning unit 6 is made of stainless steel having a height of 500 mm and a height of about 1000 mm and is connected to the work table 51. These two chambers 9a and 9b are connected to a bellows 9c made of stainless steel via a partition wall 9d. The connecting rod 101 that connects the work table 51 and the positioning unit is fixed to the partition wall 9d. In this way, the chamber 9 is divided into the two chambers 9a and 9b, the lens 10 to be processed is arranged on one side, and the positioning unit 6 is arranged on the other side, thereby preventing the positioning unit 6 from being corroded by the reaction gas. The work table 51 was made of stainless steel having a diameter of about 400 mm.

【0067】この位置決めユニット6は、ワークテーブ
ル51をX,Y,Zの3軸の直進と回転の自由度で位置
決めするものであり、そのために、回転駆動源42aと
X方向駆動源22と、Y方向駆動源(不図示)と、Z方
向駆動源122と、これらの駆動力を連結棒101に伝
える駆動機構23、123、124、125、126、
128、129、151、152とを備えている。X,
Yは各々約150mm、Zは50mmのストロークを有
する構成とした。
The positioning unit 6 positions the work table 51 with the degree of freedom of linear movement and rotation of the three axes of X, Y, and Z. Therefore, the rotary drive source 42a, the X-direction drive source 22 and A Y-direction drive source (not shown), a Z-direction drive source 122, and drive mechanisms 23, 123, 124, 125, 126, which transmit these drive forces to the connecting rod 101.
And 128, 129, 151 and 152. X,
Each Y has a stroke of about 150 mm and Z has a stroke of 50 mm.

【0068】電極52には外径φ4mm、内径φ2mm
のNi製パイプを用いた。ただし、この電極52は別の
材質及び形状の電極に交換可能である。また、チャンバ
9a内には、圧力センサを設けた。一方、ガス排気シス
テムは、ドライポンプを有している。また、ドライポン
プとチャンバ9aとの間にはPID制御バルブを備えて
いる。このセンサでチャンバ9a内の圧力を検出し、検
出信号に基づいてPID制御バルブをコントロールする
ことにより、チャンバ9a内の圧力を一定に保つように
した。
The electrode 52 has an outer diameter of 4 mm and an inner diameter of 2 mm.
The Ni pipe of No. 3 was used. However, the electrode 52 can be replaced with an electrode having a different material and shape. In addition, a pressure sensor was provided in the chamber 9a. On the other hand, the gas exhaust system has a dry pump. Further, a PID control valve is provided between the dry pump and the chamber 9a. The pressure in the chamber 9a is detected by this sensor, and the PID control valve is controlled based on the detection signal to keep the pressure in the chamber 9a constant.

【0069】電力供給システム53は130MHzで、
最大出力1kWの高周波電源31とマッチング回路32
により構成した。マッチング回路32には後述の傾斜ユ
ニット8が取り付けられている。マッチング回路32は
チャンバ9aと高周波電源31とをインピーダンスマッ
チングさせ、電極52に電力を有効に供給するためにあ
る。
The power supply system 53 is 130 MHz,
High-frequency power source 31 with maximum output of 1 kW and matching circuit 32
It was constituted by. The tilting unit 8 described later is attached to the matching circuit 32. The matching circuit 32 is provided for impedance matching between the chamber 9a and the high frequency power supply 31 and effectively supplying power to the electrode 52.

【0070】傾斜ユニット8は、電極52を傾斜させる
ことにより、電極52の先端のプラズマが生成される面
を、被加工物10表面の加工すべき部分に平行にする。
傾斜ユニット8は、チャンバ9a外に設けられた回転動
力源85と、ローラー83と、回転動力をローラー83
に伝える連結棒84、および、ローラー83をチャンバ
9aに支持させる支持部(不図示)により構成されてい
る。ローラー83には前記の電極52が取り付けられて
いる。連結棒84は電極52とチャンバ9aとの絶縁の
ためにセラミックス製である。回転動力源85を所定の
角度回転させることにより、連結棒84により動力がロ
ーラー83に伝えられ、電極52を所定の角度傾斜させ
ることができる。
The tilting unit 8 tilts the electrode 52 so that the surface of the tip of the electrode 52 where plasma is generated is parallel to the portion to be processed on the surface of the workpiece 10.
The tilting unit 8 includes a rotary power source 85 provided outside the chamber 9a, a roller 83, and a rotary power source for the roller 83.
And a supporting portion (not shown) for supporting the roller 83 on the chamber 9a. The electrode 52 is attached to the roller 83. The connecting rod 84 is made of ceramics for insulating the electrode 52 and the chamber 9a. By rotating the rotary power source 85 by a predetermined angle, power is transmitted to the roller 83 by the connecting rod 84, and the electrode 52 can be tilted by a predetermined angle.

【0071】ガス供給システム4は、反応ガスの流量を
コントロールするマスフローコントローラおよびバルブ
により構成した。ガス供給システム4により流量をコン
トロールされた反応ガスは、パイプ状の電極52の内側
を流れ、電極52の先端から、電極52の先端に生じて
いるプラズマに連続的に供給される。図13の装置で
は、反応ガスは30cc/min〜100L/minの
範囲に調整できるようになっている。反応ガスには、H
e、SF6、N2を使用できるようにした。なお、反応ガ
スは被加工レンズの硝材により前述のほかに種々選択で
きるようにした。
The gas supply system 4 is composed of a mass flow controller and a valve for controlling the flow rate of the reaction gas. The reaction gas whose flow rate is controlled by the gas supply system 4 flows inside the pipe-shaped electrode 52 and is continuously supplied from the tip of the electrode 52 to the plasma generated at the tip of the electrode 52. In the apparatus shown in FIG. 13, the reaction gas can be adjusted in the range of 30 cc / min to 100 L / min. The reaction gas is H
e, SF 6 and N 2 can be used. The reaction gas can be selected in various ways other than the above depending on the glass material of the lens to be processed.

【0072】この構成により、反応で生成したガスは、
ガス排気システム5のドライポンプで吸引されチャンバ
9a外に排出される。また、人体に有毒な生成ガスは、
ガス排気システム5の吸着装置で吸着されたのち、無害
なガスとなって大気に放出される。
With this structure, the gas produced in the reaction is
It is sucked by the dry pump of the gas exhaust system 5 and discharged to the outside of the chamber 9a. In addition, the produced gas, which is toxic to the human body,
After being adsorbed by the adsorption device of the gas exhaust system 5, it becomes harmless gas and is released to the atmosphere.

【0073】制御システム7は、傾斜ユニット6と位置
決めユニット8とに接続されている。制御システムは、
演算部71とメモリ72と受付部73とを有している。
メモリ72には、3つのプログラムが格納されている。
プログラムの一つは、図7のフローチャートに示した電
極の走査経路を計算するためのNCプログラムである。
また、二つ目のプログラムは、計算された走査経路にお
ける被加工レンズ表面の法線を計算し、これに電極の軸
方向を一致させるための電極の傾斜角度を求め、これに
基づいて傾斜ユニットの駆動量を求めるプログラムであ
る。三つ目のプログラムは、計算した傾斜角度で電極5
2を傾斜させた場合の電極52の先端の位置を求め、こ
の電極の先端位置からあらかじめ定めたギャップ長だけ
離れた部分(実際の加工点)が、被加工レンズ上を走査
経路にそって走査するように被加工レンズ10を移動さ
せるための位置決めユニット6の各駆動部の駆動量を求
めるプログラムである。また、メモリ72には、受付部
73がオペレータから受け付けた被加工物形状データ、
目標形状データ、あらかじめ求めておいた電極走査ピッ
チΔm、走査速度v等が格納される。
The control system 7 is connected to the tilting unit 6 and the positioning unit 8. The control system is
It has a calculation unit 71, a memory 72, and a reception unit 73.
Three programs are stored in the memory 72.
One of the programs is an NC program for calculating the electrode scanning path shown in the flowchart of FIG.
The second program calculates the normal line of the lens surface to be processed in the calculated scanning path, calculates the tilt angle of the electrode for matching the axial direction of the electrode with this, and based on this, the tilt unit Is a program for obtaining the driving amount of the. The third program uses the calculated tilt angle for electrode 5
The position of the tip of the electrode 52 when 2 is tilted is obtained, and the portion (actual processing point) separated from the tip position of this electrode by a predetermined gap length scans the lens to be processed along the scanning path. Is a program for obtaining the drive amount of each drive unit of the positioning unit 6 for moving the lens 10 to be processed. In the memory 72, the workpiece shape data received by the receiving unit 73 from the operator,
The target shape data, the electrode scanning pitch Δm, the scanning speed v, etc., which are obtained in advance, are stored.

【0074】演算部71は、加工時にはメモリ72から
NCプログラムとデータとを読みこんで、NCパスを計
算する。さらに、二つ目のプログラムを読み込んで、N
Cパス上の被加工レンズ10の法線に電極を一致させる
ための傾斜角度を計算し、これに基づいて傾斜ユニット
の駆動量を求める。さらに、演算部71は、3つ目のプ
ログラムを読み込んで、計算した傾斜角度で電極52を
傾斜させた電極52の先端からギャップ長だけ離れた加
工点が、被加工レンズ10の走査経路にそって移動する
よう位置決めユニット6のR、X、Y、Zの各駆動部2
2、42a,122等に制御信号を出力する。
The arithmetic unit 71 reads the NC program and data from the memory 72 at the time of processing and calculates the NC path. In addition, load the second program, N
The tilt angle for matching the electrode with the normal line of the lens 10 to be processed on the C path is calculated, and the driving amount of the tilt unit is calculated based on the tilt angle. Further, the calculation unit 71 reads the third program, and the processing point, which is separated from the tip of the electrode 52 in which the electrode 52 is tilted at the calculated tilt angle by the gap length, is along the scanning path of the lens to be processed 10. R, X, Y, Z drive units 2 of the positioning unit 6 so that they move in
The control signal is output to 2, 42a, 122 and the like.

【0075】このように、電極52の先端からギャップ
長だけ離れた加工点が、被加工レンズ10上の走査経路
にそって走査するように制御するのは、プラズマCVM
では、電極52そのものではなく、電極52の先端に発
生したプラズマによって加工が行われるためである。そ
のため、電極52と被加工レンズとを一定の間隔(ギャ
ップ長)に保つ必要があるのである。
As described above, it is the plasma CVM that controls the processing point, which is separated from the tip of the electrode 52 by the gap length, to scan along the scanning path on the lens 10 to be processed.
Then, the processing is performed by the plasma generated at the tip of the electrode 52, not by the electrode 52 itself. Therefore, it is necessary to keep the electrode 52 and the lens to be processed at a constant interval (gap length).

【0076】上述の構成の装置を用いて、被加工レンズ
から所望の形状のレンズを製造する手順を説明する。
A procedure for manufacturing a lens having a desired shape from a lens to be processed using the apparatus having the above-mentioned structure will be described.

【0077】まず、石英ガラスの被加工レンズ10をワ
ークテーブル51上に設置する。つぎにチャンバ9aを
密閉し、チャンバ9a内をガス排気システム5により排
気する。ガス供給システム4により、チャンバ9aにH
eに数%のSF6 を混合した反応ガスを供給し、数10
0〜760torrの範囲で一定に保持する。
First, the lens 10 to be processed of quartz glass is set on the work table 51. Next, the chamber 9a is sealed, and the inside of the chamber 9a is exhausted by the gas exhaust system 5. The gas supply system 4 supplies H to the chamber 9a.
The reaction gas in which a few percent of SF 6 was mixed with
It is kept constant in the range of 0 to 760 torr.

【0078】電力供給システム53から100W程度の
高周波(130MHz)を電極52に印加すると、電極
52の先端にのみプラズマを生成させることができる。
そして、ガス供給システム4により、パイプ状の電極5
2の先端から反応ガスを数10L/min程度の一定流
量でプラズマに連続的に供給する。制御システム7は、
上述のようにNCデータに基づいて位置決めユニットお
よび電極傾斜ユニットを制御して、電極プラズマ生成面
を被加工レンズの加工点と平行になるように走査させ
る。
When a high frequency (130 MHz) of about 100 W is applied to the electrode 52 from the power supply system 53, plasma can be generated only at the tip of the electrode 52.
Then, by the gas supply system 4, the pipe-shaped electrode 5
The reaction gas is continuously supplied to the plasma from the tip of 2 at a constant flow rate of about several tens L / min. The control system 7
As described above, the positioning unit and the electrode tilting unit are controlled based on the NC data, and the electrode plasma generation surface is scanned so as to be parallel to the processing point of the lens to be processed.

【0079】これにより、石英ガラス(SiO2 )と反
応ガスとは反応し、除去加工が進行する。反応式は、下
式であると考えられる。なお、Heは反応に寄与しな
い。
As a result, the quartz glass (SiO 2 ) reacts with the reaction gas, and the removal process proceeds. The reaction formula is considered to be the following formula. Note that He does not contribute to the reaction.

【0080】SF6→S+6F* 3SiO2+2SF6→3SiF4+3O2+2S 被加工レンズ10として、加工前の形状誤差が約1μm
で、直径φ100mmの平面レンズを用い、目標精度ε
=0.1μmとして、図13のレンズ加工装置で実際に
加工を行った。この結果、図14、図15に示すよう
に、加工時間が約5.5時間で、形状誤差をPV約0.
1μmにすることができた。なおこの加工例では、被加
工レンズ10が平面レンズであるため、傾斜ユニット8
は使用せず、電極52の軸方向をz軸に平行に維持して
加工を行った。
SF 6 → S + 6F * 3SiO 2 + 2SF 6 → 3SiF 4 + 3O 2 + 2S The processed lens 10 has a shape error of about 1 μm before processing.
With a flat lens with a diameter of 100 mm, the target accuracy ε
= 0.1 μm, the lens processing apparatus shown in FIG. 13 was used for actual processing. As a result, as shown in FIGS. 14 and 15, the processing time was about 5.5 hours, and the shape error was about PV.
It could be 1 μm. In this processing example, since the lens 10 to be processed is a flat lens, the tilt unit 8
Was not used, and processing was performed while maintaining the axial direction of the electrode 52 parallel to the z axis.

【0081】また、別の被加工レンズ10として、加工
前の形状誤差が約1μmで、直径φ150の球面レンズ
を用い、目標精度ε=0.1μmとして、図14のレン
ズ加工装置で加工を行った。この結果、図15に示すよ
うに加工時間が約8時間で形状誤差をPV約0.1μm
にすることができた。なお、この加工例では、被加工レ
ンズ10が球面レンズであるため、図7のステップ70
4では、目標形状の表面の球面に平行な球面で、誤差曲
面Cをスライスした場合の曲線Pを求めた。そして、加
工時には、電極傾斜ユニット8を使用して、電極の軸方
向を被加工レンズ10の法線方向に維持しながら、誤差
曲線Cをスライスした時の球面の断面に沿って電極の先
端の加工点が被加工レンズ10上を走査するようにし
た。
Further, as another lens 10 to be processed, a spherical lens having a shape error of about 1 μm and a diameter φ150 before processing is used, and processing is performed by the lens processing apparatus of FIG. 14 with a target accuracy ε = 0.1 μm. It was As a result, as shown in FIG. 15, when the processing time was about 8 hours, the shape error was about 0.1 μm PV.
I was able to. In this processing example, since the lens 10 to be processed is a spherical lens, step 70 in FIG.
In 4, the curve P obtained by slicing the error curved surface C with a spherical surface parallel to the spherical surface of the target shape was obtained. Then, at the time of processing, the electrode tilting unit 8 is used to maintain the axial direction of the electrode in the normal direction of the lens 10 to be processed, and the tip of the electrode along the cross section of the spherical surface when the error curve C is sliced. The processing point scans the lens 10 to be processed.

【0082】なお、本実施例では、加工手段としてプラ
ズマCVMを用いた場合について説明したが、スモール
ツールポリシング法を用いる場合には、上述の電極52
の先端とポリシャとを置き換えることにより、同様に加
工を行うことができる。その場合には、プラズマCVM
の場合のように電極52の先端と被加工レンズ10とを
一定のギャップ長に維持する必要ななく、ポリシャが被
加工レンズ10に接触するように移動させればよい。
In this embodiment, the case where the plasma CVM is used as the processing means has been described. However, when the small tool polishing method is used, the electrode 52 described above is used.
Similar processing can be performed by replacing the tip of the and the polisher. In that case, plasma CVM
It is not necessary to maintain the fixed gap length between the tip of the electrode 52 and the lens 10 to be processed as in the above case, and the polisher may be moved so as to contact the lens 10 to be processed.

【0083】上述のように、本発明によって提供される
形状創成方法により、煩雑な計算なしに被加工物を精度
良く加工することができる。このため、高精度の製品を
安価に製造できる。
As described above, according to the shape creating method provided by the present invention, it is possible to accurately machine a workpiece without complicated calculations. Therefore, a highly accurate product can be manufactured at low cost.

【0084】また、前記の平面レンズまたは球面レンズ
の他に、非球面レンズを高精度で加工することもでき
る。
In addition to the above-mentioned plane lens or spherical lens, an aspherical lens can be processed with high precision.

【0085】また、本発明は、加工手段として研磨やレ
ーザ加工を用いることができる。
Further, in the present invention, polishing or laser processing can be used as the processing means.

【0086】[0086]

【発明の効果】上述のように、本発明によって提供され
る形状創成方法により、煩雑な計算なしに加工手段の移
動経路を容易に求めることができるため、被加工物を容
易に精度よく加工することができる。
As described above, according to the shape creating method provided by the present invention, the movement path of the processing means can be easily obtained without complicated calculation, and thus the work piece can be processed easily and accurately. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の形状創成方法を説明するための説明
図。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a shape creating method of the present invention.

【図2】本発明の形状創成方法を説明するための説明
図。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the shape creating method of the present invention.

【図3】本発明の形状創成方法を説明するための説明
図。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the shape creating method of the present invention.

【図4】本発明の形状創成方法を説明するための説明
図。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the shape creating method of the present invention.

【図5】本発明の形状創成方法の加工手段の走査ピッチ
を説明するための説明図。
FIG. 5 is an explanatory view for explaining a scanning pitch of the processing means of the shape creating method of the present invention.

【図6】本発明の形状創成方法の加工手段の走査ピッチ
と移動速度とを求めるための計算を示すフローチャー
ト。
FIG. 6 is a flowchart showing the calculation for obtaining the scanning pitch and the moving speed of the processing means of the shape creating method of the present invention.

【図7】本発明の形状創成方法の加工手段の移動経路を
求めるための動作を示すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation for obtaining the movement path of the processing means of the shape creating method of the present invention.

【図8】本発明の形状創成方法を説明するための説明
図。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the shape creating method of the present invention.

【図9】本発明の形状創成方法を説明するための説明
図。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the shape creating method of the present invention.

【図10】本発明の形状創成方法を説明するための説明
図。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the shape creating method of the present invention.

【図11】本発明の形状創成方法を説明するための説明
図。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the shape creating method of the present invention.

【図12】本発明の形状創成方法を説明するための説明
図。
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the shape creating method of the present invention.

【図13】本発明の一実施例のレンズ加工装置の構成を
示すためのブロック図。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a lens processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図14】本発明の一実施例のレンズ加工装置で加工を
行う前の被加工レンズの形状を示す説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a shape of a lens to be processed before being processed by the lens processing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図15】本発明の一実施例のレンズ加工装置で加工を
行った後の被加工レンズの形状を示す説明図。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the shape of a lens to be processed after processing by the lens processing apparatus of one embodiment of the present invention.

【図16】本発明の一実施例のレンズ加工装置で加工を
行う前後の被加工レンズの形状を示すグラフ。
FIG. 16 is a graph showing the shape of a lens to be processed before and after processing by the lens processing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4・・・ガス供給システム、5・・・ガス排気システ
ム、6・・・位置決めユニット、7・・・制御部、8・
・・電極傾斜ユニット、9・・・チャンバ、51・・・
ワークテーブル、52・・・電極、53・・・電力供給
システム。
4 ... Gas supply system, 5 ... Gas exhaust system, 6 ... Positioning unit, 7 ... Control unit, 8 ...
..Electrode tilting unit, 9 ... Chamber, 51 ...
Work table, 52 ... Electrode, 53 ... Power supply system.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 規夫 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 森 勇藏 大阪府交野市私市8丁目16番9号 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Norio Shibata 3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nikon Co., Ltd. (72) Inventor Yuzo Mori 8-16 9 Private City, Katano, Osaka Prefecture

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】あらかじめ測定した被加工物の形状と、あ
らかじめ定められた被加工物の目標形状との差を求める
ことにより被加工物の加工すべき部分の形状を求め、 前記加工すべき部分を、前記加工すべき部分のもっとも
高い部分の高さの値よりも小さいあらかじめ定められた
間隔でスライスにした場合に前記加工すべき部分に形成
される複数の断面の外形の座標を、前記断面ごとにそれ
ぞれ求め、 加工面積の広さが前記断面よりも小さく、しかも、あら
かじめ定めた速度で移動させた場合の加工量が前記厚さ
に等しい加工手段を、前記各断面について、前記座標位
置内で前記速度で走査させることにより、前記被加工物
を加工することを特徴とする形状創成方法。
1. A shape of a portion to be processed of a workpiece is obtained by obtaining a difference between a shape of the workpiece measured in advance and a target shape of the workpiece determined in advance, and the portion to be processed. , The contour coordinates of a plurality of cross-sections formed in the portion to be processed when sliced at a predetermined interval smaller than the height value of the highest portion of the portion to be processed, the cross-section The processing area is smaller than the cross section, and the processing amount when the workpiece is moved at a predetermined speed is equal to the thickness. The method for forming a shape is characterized in that the workpiece is processed by scanning at a speed of 1.
【請求項2】請求項1において、前記あらかじめ定めら
れた間隔の値として、目標とする形状精度よりも小さい
値を用いることを特徴とする形状創成方法。
2. The shape creating method according to claim 1, wherein a value smaller than a target shape accuracy is used as the value of the predetermined interval.
【請求項3】請求項1において、前記各断面について、
前記加工手段を走査させる際に、外側に位置する断面か
ら順に行うことを特徴とする形状創成方法。
3. The cross section according to claim 1, wherein:
A method for creating a shape, characterized in that, when the processing means is scanned, the processing is performed sequentially from the cross section located on the outside.
【請求項4】請求項1において、前記加工手段を走査さ
せる際に、前記加工手段を走査させる方向を、前記複数
の断面のうちの少なくとも一つにおいては、他の断面と
は異なる方向にすることを特徴とする形状創成方法。
4. The scanning device according to claim 1, wherein, when scanning the processing means, a direction in which the processing means is scanned is different from other cross sections in at least one of the plurality of cross sections. A shape creating method characterized by the above.
【請求項5】請求項1において、前記加工手段として、
電極を用い、前記電極に電力を供給して先端部にプラズ
マを生じさせ、前記プラズマに反応ガスを供給し、前記
反応ガスと前記被加工物を反応させることにより、前記
被加工物を加工することを特徴とする形状創成方法。
5. The processing means according to claim 1,
An electrode is used to supply electric power to the electrode to generate plasma at the tip, supply a reactive gas to the plasma, and react the reactive gas with the workpiece to process the workpiece. A shape creating method characterized by the above.
【請求項6】請求項5において、前記電極として、その
先端部の面積が、前記複数の断面のいずれよりも小さい
ものを用いることを特徴とする形状創成方法。
6. The shape creating method according to claim 5, wherein the electrode has an area of a tip portion smaller than any of the plurality of cross sections.
【請求項7】請求項1において、前記あらかじめ定めた
間隔でスライスする場合に、前記断面が平面となるよう
にスライスし、前記加工手段を走査させる際に、前記加
工手段を前記平面に沿って移動させることを特徴とする
形状創成装置。
7. The slicer according to claim 1, wherein when the slice is sliced at the predetermined interval, the slice is sliced so as to be a flat surface, and when the slice is scanned, the slicer is moved along the plane. A shape creation device characterized by moving.
【請求項8】請求項1において、前記あらかじめ定めた
間隔にスライスする場合に、前記断面が互いに平行な曲
面になるようにスライスし、前記加工手段を走査させる
際に、前記加工手段を前記曲面に沿って移動させること
を特徴とする形状創成装置。
8. The slicing device according to claim 1, wherein, when slicing into the predetermined intervals, the slicing is performed so that the cross sections are curved surfaces parallel to each other, and when the processing means is scanned, the processing means is curved. A shape generating device characterized by moving along a shape.
【請求項9】あらかじめ測定した被加工物の形状と、あ
らかじめ定められた被加工物の目標形状とを差を求める
ことにより被加工物の加工すべき部分の形状を求め、 前記加工すべき部分を、前記加工すべき部分のもっとも
高い部分の高さの値よりも小さいあらかじめ定められた
値の間隔でスライスにした場合に前記加工すべき部分に
形成される複数の断面の外形を、前記断面ごとにそれぞ
れ求め、 前記断面の外形を通り、前記断面に垂直な面を設定する
ことにより、外形が、前記断面と前記断面に垂直な面と
により構成され、かつ、前記加工すべき部分に内接する
立体を設定し、 加工面積の広さが前記断面よりも小さい加工手段を、前
記設定された立体の位置で、前記立体を取り除くために
必要な移動量だけ移動させることにより、前記被加工物
を加工することを特徴とする形状創成方法。
9. A shape of a portion to be processed of the workpiece is obtained by calculating a difference between a shape of the workpiece measured in advance and a target shape of the workpiece determined in advance, and the portion to be processed. , The outer shape of a plurality of cross sections formed in the portion to be processed when sliced at intervals of a predetermined value smaller than the height value of the highest portion of the portion to be processed, For each of the cross sections, and by setting a plane perpendicular to the cross section through the contour of the cross section, the contour is composed of the cross section and a plane perpendicular to the cross section, and By setting a contacting solid and moving a processing means having a processing area smaller than the cross section at the position of the set solid by an amount of movement necessary to remove the solid, Shape creating method characterized by processing the factory product.
【請求項10】請求項9において、前記あらかじめ定め
られた間隔の値として、目標とする形状精度よりも小さ
い値を用いることを特徴とする形状創成方法。
10. The shape creating method according to claim 9, wherein a value smaller than a target shape accuracy is used as the value of the predetermined interval.
【請求項11】請求項9において、前記立体を取り除く
ために必要な前記加工手段の移動方法として、前記加工
手段を、前記複数の断面位置で走査させることを、外側
に位置する前記断面から順にすべての前記断面について
行う方法を用いることを特徴とする形状創成方法。
11. The method according to claim 9, wherein, as a method of moving the processing means necessary for removing the solid, scanning the processing means at the plurality of cross-section positions is performed in order from the outer cross-section. A method for creating a shape, characterized by using a method for all the cross sections.
【請求項12】被加工物を支持する支持手段と、前記被
加工物を加工するための加工手段と、前記加工手段を前
記被加工物に対して相対的に移動させる移動手段と、前
記移動手段の移動量を制御する制御手段とを有し、 前記制御手段は、 あらかじめ入力された被加工物の形状と、あらかじめ定
められた被加工物の目標形状との差を求めることにより
被加工物の加工すべき部分の形状を求める第1の手段
と、 前記加工すべき部分を、あらかじめ定められた厚さにス
ライスにした場合に前記加工すべき部分に形成されるの
複数の断面の外形の座標を、前記断面ごとにそれぞれ求
める第2の手段と、 前記加工手段を前記各断面上で走査させるために、前記
座標を結ぶ移動経路を求め、この移動経路を前記移動手
段に出力する第3の手段とを有することを特徴とする形
状創成装置。
12. A support means for supporting a workpiece, a processing means for processing the workpiece, a moving means for moving the processing means relative to the workpiece, and the moving means. And a control means for controlling the movement amount of the means, the control means determining the difference between a shape of the workpiece inputted in advance and a predetermined target shape of the workpiece to be processed. And a first means for determining the shape of the portion to be processed, and the outer shape of a plurality of cross-sections formed in the portion to be processed when the portion to be processed is sliced to a predetermined thickness. Second means for obtaining coordinates for each of the cross sections, and third movement path for connecting the coordinates to scan the processing means on the respective cross sections and outputting the movement path to the movement means. With means of A shape generating device characterized by the above.
【請求項13】形状創成装置の加工手段の移動量を制御
するための制御装置であって、 あらかじめ入力された被加工物の形状と、あらかじめ定
められた被加工物の目標形状との差を求めることにより
被加工物の加工すべき部分の形状を求める第1の手段
と、 前記加工すべき部分を、あらかじめ定められた厚さにス
ライスにした場合に前記加工すべき部分に形成されるの
複数の断面の外形の座標を、前記断面ごとにそれぞれ求
める第2の手段と、 前記加工手段を前記各断面上で走査させるために、前記
座標を結ぶ移動経路を求め、この移動経路を前記移動手
段に出力する第3の手段とを有することを特徴とする制
御装置。
13. A control device for controlling the amount of movement of a processing means of a shape creating device, wherein a difference between a shape of a workpiece inputted in advance and a predetermined target shape of the workpiece is calculated. A first means for obtaining the shape of a portion of the work piece to be processed by obtaining the shape; and forming the portion to be processed when the portion to be processed is sliced into a predetermined thickness. Second means for obtaining the coordinates of the outlines of a plurality of cross sections for each of the cross sections, and a moving path connecting the coordinates to scan the cross section by the processing means, and the moving path is moved by the moving path. And a third means for outputting to the means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007058531A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Mazda Motor Corp Use order determination method and use order determination program for tool
JP2017502334A (en) * 2013-12-11 2017-01-19 エシロール アテルナジオナール カンパニー ジェネラーレ デ オプティックEssilor International Compagnie Generale D’ Optique Method and system for generating an ophthalmic lens

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