JPH09254268A - Shape creating method and apparatus - Google Patents
Shape creating method and apparatusInfo
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- JPH09254268A JPH09254268A JP8066499A JP6649996A JPH09254268A JP H09254268 A JPH09254268 A JP H09254268A JP 8066499 A JP8066499 A JP 8066499A JP 6649996 A JP6649996 A JP 6649996A JP H09254268 A JPH09254268 A JP H09254268A
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Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
Description
【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光学レンズを
製造する装置に関し、特に、非球面レンズを製造するの
に適した装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for manufacturing an optical lens used for optical products such as a camera, a microscope, and a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to an apparatus suitable for manufacturing an aspherical lens.
【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。ガラスレンズは、以下の工程を経て製造される。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 glass lens is manufactured through the following steps.
【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、 (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。(1) Pressing step: a step of forming glass blocks by pressing from molten glass, (2) Grinding step: a rough surface having a desired curvature by grinding the glass blocks with a grinding machine. The process of manufacturing a lens.
【0004】(3)スムージング工程:粗面レンズ上を
ダイヤモンドペレットを貼り付けた金属皿を運動させる
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。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 a scratch or a crack layer on the surface of the rough surface lens by moving a metal dish having diamond pellets adhered on the rough surface lens. Instead of diamond pellets,
In some cases, abrasive grains having a large grain size are supplied between the metal dish and the rough surface lens for processing. Also called sanding process.
【0005】(4)研磨工程:研磨ポリシャを用いて粗
面レンズを研磨することにより、粗面レンズ表面のスク
ラッチやクラック層をさらに除去すると共に、研削工程
時に生じていた形状誤差を修正する工程。(4) Polishing step: A step of polishing the rough surface lens with a polishing polisher to further remove scratches and crack layers on the surface of the rough surface lens, and to correct the shape error generated during the grinding step. .
【0006】(1)〜(4)の工程によって球面レンズ
を制作する場合には、(2)の研削工程ではカーブジェ
ネレータを用い、研削砥石を所望のレンズ曲率の円弧に
沿って動作させて加工を行う。(3)のスムージング工
程では、所望の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。(4)の研磨工程では所
望の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。When a spherical lens is manufactured by the steps (1) to (4), a curve generator is used in the grinding step (2), and a grinding wheel is moved along an arc of a desired lens curvature for processing. I do. In the smoothing step (3), a metal dish having a desired lens curvature is swung on the lens to be processed for processing. In the polishing step (4), a substance softer than glass is attached to a metal dish having a desired curvature, and the polishing is performed while supplying a polishing liquid in which abrasive grains are dispersed in water.
【0007】ところで、レンズには前記球面レンズのほ
か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。非球面レンズは、一般に下記のような方法で
加工される。By the way, in addition to the spherical lenses, there are aspherical lenses. This aspherical lens is important because it has excellent performance that cannot be obtained with a spherical lens. The aspherical lens is generally processed by the following method.
【0008】まず、目的とする非球面レンズの曲率に近
い近似曲率半径を有する球面レンズを上述の研削工程に
よって加工しておく。そして、この球面レンズをNC制
御による研削機を用いて非球面形状に加工する。この時
点では、数μm程度の形状誤差が生じている。First, a spherical lens having an approximate radius of curvature close to the curvature of the target aspherical lens is processed by the above-mentioned grinding process. Then, this spherical lens is processed into an aspherical shape by using a NC control grinding machine. At this point, a shape error of about several μm has occurred.
【0009】研磨工程においては、前工程で生じた形状
誤差の修正やスクラッチやクラック層の除去を行う。研
磨工程は、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, the shape error generated in the previous step is corrected and the scratch and crack layers are removed. The polishing process is performed by a small tool polishing or a combination of uniform polishing and small tool polishing.
【0010】スモールツールポリシングとは、NC制御
による研磨機にレンズ径よりも小さい研磨パッドを取り
付けて非球面に沿っ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研磨パッドを
レンズに押しあてながら研磨を行うものである。The small tool polishing is a method in which an NC control polishing machine is equipped with a polishing pad having a diameter smaller than the lens diameter and polishing is performed along an aspherical surface. Uniform polishing refers to polishing while pressing a soft polishing pad having a sufficiently larger area than the lens diameter against the lens.
【0011】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、レンズの任意の位置の形状誤
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、当然のことながら形状修正は行えない。また、均等
研磨は場合によっては、NC研削時よりもさらに形状誤
差が大となることもある。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
うのが一般的であり、この場合も加工時間を要する。Since a small-diameter polishing pad is used in the small tool polishing, it is possible to highly accurately correct the shape error at an arbitrary position 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 naturally the shape cannot be corrected. In some cases, the uniform polishing may cause a larger shape error than the NC grinding. For this reason, it is general to carry out small tool polishing to correct the shape error after the uniform polishing, and in this case as well, processing time is required.
【0012】一方、被加工物に歪を生じない加工方法と
して、ラジカル反応を利用した無歪加工方法が、特開平
1−125829号公報等に記載されている。この加工
法で、ラジカル生成にプラズマを用いるものは、特にプ
ラズマCVM(Chemical Vaporizat
ion Machining)と呼ばれている(森ら、
精密工学会春季大会学術講演会講演論文集 P.637
1992)。[0012] On the other hand, as a processing method which does not cause a strain on a workpiece, a strain-free processing method utilizing a radical reaction is described in JP-A-1-125829. In this processing method, plasma is used to generate radicals, especially plasma CVM (Chemical Vaporization).
Ion Machining) (Mori et al.,
Proceedings of the Japan Society for Precision Engineering Spring Conference Academic Lecture P. 637
1992).
【0013】プラズマCVMは、高圧力下において加工
電極にプラズマを発生させ、このプラズマにハロゲンな
どの電気陰性度の高い反応ガスを供給する。これによ
り、反応ガスのラジカルを生成させ、このラジカルと被
加工物表面とを反応させ、反応生成物を揮発させること
により加工を行う方法である。The plasma CVM generates plasma at the processing electrode under high pressure and supplies a reactive gas having a high electronegativity such as halogen to the plasma. This is a method in which radicals of the reaction gas are generated, the radicals are caused to react with the surface of the workpiece, and the reaction products are volatilized to perform the processing.
【0014】プラズマCVMによる平面物体の高精度加
工は、被加工物の形状(前加工形状)と物体の設計値と
を比較して、前加工形状が凸となっている個所を除去す
ることが基本となる。具体的には、被加工物をNC制御
が可能な位置決めステージに取り付け、加工電極を、被
加工面に対向する位置であってかつ、被加工面からある
距離だけ離れた位置に設置する。この状態で加工電極に
電力を供給し、加工電極にプラズマを生成させるととも
に、プラズマに反応ガスを連続的に供給する。数値制御
により位置決めステージを移動させ、被加工物上の除去
したい位置の近傍に除去量に応じた時間だけ、加工電極
を滞在させるよう位置決めステージを制御する。すなわ
ち、加工量が多い場合には長時間滞在させ、少ない場合
は短時間滞在させるようにする。これにより所望の形状
に加工することができる。In high-precision machining of a planar object by plasma CVM, the shape (pre-machining shape) of the workpiece is compared with the design value of the object to remove the convex portion of the pre-machining shape. It will be the basis. Specifically, the workpiece is attached to a positioning stage capable of NC control, and the machining electrode is installed at a position facing the surface to be machined and a distance from the surface to be machined. In this state, electric power is supplied to the processing electrode to generate plasma in the processing electrode, and a reactive gas is continuously supplied to the plasma. The positioning stage is moved by numerical control, and the positioning stage is controlled so that the machining electrode stays in the vicinity of the position on the workpiece to be removed for a time corresponding to the removal amount. That is, if the amount of processing is large, it is made to stay for a long time, and if it is small, it is made to stay for a short time. Thereby, it can be processed into a desired shape.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、球面レンズ
や非球面レンズ等の回転体形状の被加工物を、より精度
よく加工す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。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a shape creating method capable of processing a rotary object-shaped workpiece such as a spherical lens or an aspherical lens with higher accuracy.
【0016】[0016]
【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.
【0017】すなわち、被加工物に加工手段の先端の加
工領域を接触させて前記被加工物を加工し、前記被加工
物の形状を創成する方法であって、前記加工を行う際に
は、前記加工手段の軸方向を、前記被加工物表面の加工
すべき部分の法線と一致させ、前記被加工物の外形が回
転体形状である場合には、前記被加工物表面の加工済み
の部分から次に加工すべき部分に前記加工手段を移動さ
せるために、前記加工手段を前記被加工物に対して、前
記回転体の回転中心軸を中心とした回転移動と、前記回
転体の径方向への直線移動と、前記回転体の回転中心軸
の軸方向への直線移動により相対的に移動させるととも
に、前記加工手段の軸方向を、前記回転体の回転中心軸
を含む平面内で傾斜させることを特徴とする形状創成方
法である。That is, it is a method of processing the workpiece by bringing the processing region at the tip of the processing means into contact with the workpiece, and creating the shape of the workpiece. When the axial direction of the processing means is made to coincide with the normal line of the portion to be processed on the surface of the workpiece, and the outer shape of the workpiece is a rotary body shape, the processed surface of the workpiece has already been processed. In order to move the processing means from a portion to a portion to be processed next, the processing means is moved with respect to the workpiece about a rotation center axis of the rotation body and a diameter of the rotation body. In a plane including the rotation center axis of the rotating body, while relatively moving by linear movement in the direction of rotation and linear movement in the axial direction of the rotation center axis of the rotating body. It is a method of creating a shape characterized by:
【0018】加工手段としては、プラズマCVMの加工
電極や、スモールツールポリングを用いることができ
る。スモールツールポリシングの場合には、加工領域は
研磨パッドとなる。プラズマCVMの場合には、加工領
域が加工電極先端から一定のギャップ長だけはなれたプ
ラズマ領域になるため、加工電極の先端と被加工物との
距離を予め定めたギャップ長になるように制御する。As a processing means, a processing electrode of plasma CVM or small tool polling can be used. In the case of small tool polishing, the processing area is the polishing pad. In the case of plasma CVM, the processing region is a plasma region separated by a certain gap length from the processing electrode tip, so that the distance between the processing electrode tip and the workpiece is controlled to be a predetermined gap length. .
【0019】本発明では、加工手段を傾斜させて、加工
手段の軸方向を被加工物の法線方向と一致させることに
より、加工手段の先端の面を、被加工物の表面の接平面
に平行に保つ。これにより、加工手段によって加工され
る被加工物の加工深さを一様にすることができる。ま
た、本発明では、被加工物として加工すべき部分が球面
や非球面等の回転体形状のものを用いる場合には、被加
工物を加工手段に対して、回転体の回転軸を中心とした
回転移動と、径方向への直線移動と、回転体の回転軸方
向に直線移動により移動させて、加工手段の先端を加工
すべき位置に移動させる。これにより少ない自由度で位
置決めすることができ、位置決めが容易になる。In the present invention, by tilting the processing means so that the axial direction of the processing means coincides with the normal line direction of the workpiece, the surface of the tip of the processing means becomes the tangential plane of the surface of the workpiece. Keep parallel. As a result, the processing depth of the workpiece processed by the processing means can be made uniform. Further, in the present invention, when the portion to be machined is a rotating body such as a spherical surface or an aspherical surface, the workpiece is centered on the rotation axis of the rotating body with respect to the processing means. The rotational movement, the linear movement in the radial direction, and the linear movement in the rotation axis direction of the rotating body move the tip of the processing means to the position to be processed. As a result, the positioning can be performed with a small degree of freedom, and the positioning becomes easy.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態であるレンズ
加工装置について、図1を用いて説明する。本発明のレ
ンズ加工装置は、被加工レンズ10を搭載するためのワ
ークテーブル1と、被加工レンズ10の近傍でプラズマ
を発生させるための加工電極2とをチャンバ9の内部に
備えている。ワークテーブル1は、導電性の材料で形成
されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A lens processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The lens processing apparatus of the present invention includes a work table 1 for mounting a lens 10 to be processed and a processing electrode 2 for generating plasma in the vicinity of the lens 10 to be processed inside a chamber 9. The work table 1 is made of a conductive material.
【0021】加工電極2は、図1の実施の形態の場合に
は、プラズマを生成するための先端部が円柱状の電極を
用いている。以下、加工電極2の外面のうち、被加工レ
ンズ10と対向し、プラズマを生成する先端の面をプラ
ズマ生成面と呼ぶ。As the processing electrode 2, in the case of the embodiment shown in FIG. 1, an electrode having a cylindrical tip portion for generating plasma is used. Hereinafter, of the outer surface of the processing electrode 2, the surface of the tip facing the lens 10 to be processed and generating plasma is referred to as a plasma generation surface.
【0022】加工電極2には、プラズマ生成面が被加工
レンズ10の加工したい部分の表面の接平面と平行にな
るように、加工電極2の軸を被加工レンズ10の法線方
向に傾けるための電極傾斜ユニット8が取り付けられて
いる。本実施の形態では、図1のように、電極傾斜ユニ
ット8は、加工電極2の基部を中心として加工電極2を
zx平面内で角度θだけ回転駆動させることにより、加
工電極2をz軸に対してθ傾斜させる構成である。For the machining electrode 2, the axis of the machining electrode 2 is tilted in the normal direction of the lens 10 to be processed so that the plasma generating surface is parallel to the tangent plane of the surface of the lens 10 to be processed. The electrode tilting unit 8 is attached. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the electrode tilting unit 8 rotates the machining electrode 2 about the base of the machining electrode 2 in the zx plane by an angle θ, so that the machining electrode 2 is moved to the z axis. In contrast, it is configured to be inclined by θ.
【0023】ワークテーブル1には、加工中に、被加工
電極2のプラズマ生成面を被加工レンズの加工すべき部
分に移動させるために位置決めユニット6が取り付けら
れている。位置決めユニット6には、ワークテーブル1
を被加工レンズ10の径方向(x方向)に直進駆動する
x方向駆動装置601と、高さ方向(z方向)に直進駆
動するz方向駆動装置603と、回転駆動するφ方向駆
動装置604とが内蔵されている。また、位置決めユニ
ット6には、手動で、ワークテーブル1をy方向に駆動
させるためのy方向駆動装置602も内蔵されている
が、これは、本実施の形態では加工時の移動には用い
ず、初期の位置合わせ時のみに用いる。A positioning unit 6 is attached to the work table 1 for moving the plasma generating surface of the electrode 2 to be processed to a portion of the lens to be processed during processing. The positioning unit 6 includes a work table 1
An x-direction driving device 601 that drives the lens 10 in the radial direction (x direction) of the lens 10 to be processed, a z-direction driving device 603 that drives the lens 10 in the height direction (z direction), and a φ-direction driving device 604 that rotates. Is built in. Further, the positioning unit 6 also has a built-in y-direction drive device 602 for manually driving the work table 1 in the y-direction, but this is not used for movement during machining in the present embodiment. , Used only for initial alignment.
【0024】電極傾斜ユニット8ならびに位置決めユニ
ット6のx、z、Φ方向駆動装置601、603、60
4には、これらの動作を制御する制御部7が接続されて
いる。y方向駆動装置602は手動であるため、制御部
7には接続されていない。制御部7は、外部入力された
データおよび制御動作プログラムを格納するためのメモ
リ711と、このデータとプログラムとを読み込んで制
御動作をおこなうCPU701とを備えている。Drive units 601, 603, 60 for x, z and Φ directions of the electrode tilting unit 8 and the positioning unit 6
A control unit 7 for controlling these operations is connected to 4. Since the y-direction drive device 602 is manual, it is not connected to the control unit 7. The control unit 7 includes a memory 711 for storing externally input data and a control operation program, and a CPU 701 that reads the data and the program to perform a control operation.
【0025】一方、加工電極2には、プラズマ生成のた
めに電力を供給する電力供給システム3が接続されてい
る。また、チャンバ9には、加工電極2の近傍に反応ガ
スを供給するガス供給システム4、ならびに、反応ガス
と被加工レンズ2との反応により生成したガスを排気す
るガス排気システム5が取り付けられている。On the other hand, a power supply system 3 for supplying power for plasma generation is connected to the processing electrode 2. Further, the chamber 9 is provided with a gas supply system 4 for supplying a reaction gas in the vicinity of the processing electrode 2 and a gas exhaust system 5 for exhausting a gas generated by the reaction between the reaction gas and the lens 2 to be processed. There is.
【0026】つぎに、図1のレンズ加工装置を用いて、
高精度の光学レンズを製造する場合の各部の動作につい
て説明する。Next, using the lens processing apparatus of FIG.
The operation of each part when manufacturing a high-precision optical lens will be described.
【0027】被加工レンズ10として、形状精度が低精
度の球面レンズ等、外形が回転体に近似できるレンズを
用いる。まず、被加工レンズ10を、図1のレンズ加工
装置のワークテーブル1上に設置する。このとき、被加
工レンズの近似球面の中心が、ワークテーブル1の回転
駆動装置604による回転駆動の中心と一致するように
設置する。さらに、位置決めユニット6のx方向駆動装
置601とy方向駆動装置により被加工レンズ10をy
軸方向とx軸方向に移動させ、傾斜ユニット8が電極2
を傾斜させる面を、被加工レンズ10の球面の径方向
(x軸方向)に一致させる位置合わせを行う。これによ
って初期位置合わせが完了する。As the lens 10 to be processed, a lens whose outer shape can be approximated to that of a rotating body, such as a spherical lens having a low shape accuracy, is used. First, the lens 10 to be processed is installed on the work table 1 of the lens processing apparatus of FIG. At this time, the lens is set so that the center of the approximate spherical surface of the lens to be processed coincides with the center of rotation drive of the work table 1 by the rotation drive device 604. Further, the lens 10 to be processed is moved to the y direction by the x-direction driving device 601 and the y-direction driving device of the positioning unit 6.
The tilt unit 8 is moved in the axial direction and the x-axis direction, and
Positioning is performed so that the surface that inclines is aligned with the radial direction (x-axis direction) of the spherical surface of the lens 10 to be processed. This completes the initial alignment.
【0028】チャンバ9を閉じ、ガス排気システム5に
より、チャンバ9を一旦減圧する。その後、ガス供給シ
ステム4により反応ガスを供給し、チャンバ内の圧力を
所定の圧力(数100トール)する。The chamber 9 is closed and the gas exhaust system 5 temporarily depressurizes the chamber 9. Then, the reaction gas is supplied by the gas supply system 4, and the pressure in the chamber is set to a predetermined pressure (several hundred torr).
【0029】制御部7は、位置決めユニット6のx方向
駆動装置601、z方向駆動装置603、φ方向駆動装
置604、ならびに、電極傾斜ユニット8に駆動量を指
示する。この制御部7の制御動作について、図7のフロ
ーを用いて説明する。The control unit 7 instructs the x-direction driving device 601, the z-direction driving device 603, the φ-direction driving device 604 of the positioning unit 6 and the electrode tilting unit 8 about the driving amount. The control operation of the control unit 7 will be described with reference to the flow of FIG.
【0030】メモリ711には、ユーザから受け付け部
702を介して受け付けた被加工レンズ10の加工前の
形状データと、設計による加工後の形状設計値とがあら
かじめ格納されている。被加工レンズ10の加工前の形
状データは、干渉計、三次元測定機などの形状測定機を
用いて測定したものを用いる。The memory 711 stores in advance the shape data of the lens 10 to be processed, which is received from the user via the receiving unit 702, and the shape design value after the processing by the design. The shape data of the lens 10 to be processed before processing is measured using a shape measuring machine such as an interferometer or a coordinate measuring machine.
【0031】制御部7のCPU701は、メモリ711
から図7のフローに示されたプログラムを読みこんで、
以下のように動作する。The CPU 701 of the control unit 7 has a memory 711.
From, read the program shown in the flow of Figure 7,
It works as follows.
【0032】まず、メモリから被加工レンズ10の形状
データと加工したい形状(設計値)とを読み込む(ステ
ップ701,702)。First, the shape data of the lens 10 to be processed and the shape (design value) to be processed are read from the memory (steps 701 and 702).
【0033】設計値と、被加工レンズ10の形状データ
を比較して、両者の形状差を求め、被加工レンズ10上
の加工すべき領域601(図6)を求める(ステップ7
03)。そして、領域601内に、図6のように、予め
定めた方向に電極走査経路602を設定する。制御部7
は、被加工レンズ10の走査経路602の内の区間Pi
〜Pi’上に、予め定められた間隔の点qi 1、qi 2、qi
3・・・qi j、qi j+1を設定する。制御部7は、加工電
極2の先端が、この点qi 1、qi 2、qi 3・・・qi j、q
i j+1上を順に移動していくように位置決めユニット6お
よび電極傾斜ユニット8の制御を行う。また、このとき
各点qjで、加工電極2の軸方向を被加工レンズ10の
法線方向と一致させるように加工電極2を傾斜させる。By comparing the design value and the shape data of the lens 10 to be processed, the shape difference between the two is calculated, and the region 601 (FIG. 6) to be processed on the lens 10 to be processed is calculated (step 7).
03). Then, as shown in FIG. 6, the electrode scanning path 602 is set in the area 601 in a predetermined direction. Control unit 7
Is a section P i within the scanning path 602 of the lens 10 to be processed.
˜P i ′, points q i 1 , q i 2 , q i at predetermined intervals
3. Set q i j and q i j + 1 . The control unit 7 determines that the tip of the machining electrode 2 is at this point q i 1 , q i 2 , q i 3 ... q i j , q.
The positioning unit 6 and the electrode tilting unit 8 are controlled so as to move sequentially over i j + 1 . At this time, the processing electrode 2 is tilted so that the axial direction of the processing electrode 2 coincides with the normal direction of the lens 10 to be processed at each point qj.
【0034】具体的には、図8のように、各点qi jにつ
いて座標(xi j、yi j、zi j)を求める。そして、求め
た点qi jの座標のxy座標を極座標(ri j、φi j、
zi j)に変換する。ただし、ri j=√((xi j)2+
(yi j)2)、φi jは、点qi jの位置する径方向とx軸
とのなす角(φi j=tan-1(yi j/xi j))である。
また、点qi jにおける被加工レンズ10の法線方向を被
加工レンズ10の形状データから求め、この法線と、被
加工レンズ10の中心軸とのなす角θi jを求める。この
(ri j、φi j、zi j、θi j)を点qi jのデータとする
(ステップ705)。Specifically, as shown in FIG. 8, the coordinates (x i j , y i j , z i j ) are obtained for each point q i j . Then, the xy coordinates of the obtained coordinates of the point q i j are polar coordinates (r i j , φ i j ,
z i j ). However, r i j = √ ((x i j ) 2 +
(Y i j ) 2 ) and φ i j are angles (φ i j = tan −1 (y i j / x i j )) formed between the radial direction in which the point q i j is located and the x-axis.
Further, the normal line direction of the lens 10 to be processed at the point q i j is obtained from the shape data of the lens 10 to be processed, and the angle θ i j formed by this normal line and the central axis of the lens 10 to be processed is obtained. This (r i j , φ i j , z i j , θ i j ) is set as the data of the point q i j (step 705).
【0035】また、制御部7は、被加工レンズ10の形
状データと加工したい形状(設計値)との差から点qi j
における加工すべき量を求め、この加工量から加工電極
2を滞在させるべき時間Ti jをさらに求める(ステップ
706)。Further, the control section 7 determines the point q i j from the difference between the shape data of the lens 10 to be processed and the shape (design value) to be processed.
In step 706, the amount to be machined is calculated, and the time T i j for which the machining electrode 2 is to stay is further calculated from this amount (step 706).
【0036】ステップ705、706は、電極の走査経
路602上に設定した点qi jのすべてについて求める。In steps 705 and 706, all points q i j set on the electrode scanning path 602 are obtained.
【0037】制御部7は、点q1 1(r1 1、φ1 1、z1 1、
θ1 1)にまず加工電極2の先端を位置させるために、傾
斜ユニット8にθ1 1を出力し、位置決めユニット6のx
方向駆動装置601に(r1 1+(d+s)sinθ1 1)
を出力し、z方向駆動装置603に(z1 1+(d+s)
(1−cosθ1 1))を出力し、φ方向駆動装置604に
φ1 1を出力する(ステップ707)。これにより、位置
決めユニット6は、電極2の先端を被加工レンズ10の
点q1 1から距離sだけ離れた位置に移動させる。電極傾
斜ユニット8は、加工電極2の軸方向を点q1 1の法線方
向に一致させる。ここで、dは、加工電極2の長さであ
る。sは、加工を行うために予め定めた、加工電極2と
被加工レンズ10とのギャップ長である。よって、電極
2の先端のプラズマ生成面は、被加工レンズ10の点q
1 1に加工距離sで、被加工レンズ10の接平面と平行に
対向する。The control unit 7 controls the point q 1 1 (r 1 1 , φ 1 1 , z 1 1 ,
First, in order to position the tip of the machining electrode 2 at θ 1 1 ), θ 1 1 is output to the tilting unit 8 and x of the positioning unit 6 is output.
In the direction drive device 601, (r 1 1 + (d + s) sin θ 1 1 )
Is output to the z-direction driving device 603 (z 1 1 + (d + s)
(1-cos [theta] 1 1)) and then outputs a phi 1 1 to phi direction drive unit 604 (step 707). Thus, the positioning unit 6 moves the tip of the electrode 2 in a position apart a distance s from the point q 1 1 of the uncut lens 10. The electrode tilting unit 8 makes the axial direction of the machining electrode 2 coincide with the normal direction of the point q 1 1 . Here, d is the length of the processing electrode 2. s is a gap length between the processing electrode 2 and the lens 10 to be processed, which is predetermined for processing. Therefore, the plasma generation surface at the tip of the electrode 2 is the point q of the lens 10 to be processed.
1 1 the machining distance s, parallel to facing the tangent plane of the lens to be processed 10.
【0038】そして、ガス供給システム4に予め定めた
ガス圧で、反応ガスを供給させる。また、制御部7は、
電力供給システム3に、ステップ706で求めておいた
時間T1 1の間、加工電極2に高周波電力を印加するよう
指示する。電力供給システム3が供給する電力量は予め
設定しておく。これにより、加工電極2のプラズマ生成
面にプラズマが発生し、このプラズマにより反応ガスの
ラジカルが生成され、反応ガスのラジカルと被加工レン
ズ10とが反応する。反応生成物は揮発し、ガス排気シ
ステム5から排気される。これにより、被加工レンズ1
0の点q1 1が必要な加工量だけ加工される。Then, the gas supply system 4 is made to supply the reaction gas at a predetermined gas pressure. In addition, the control unit 7
The power supply system 3, during the time T 1 1, which had been obtained in step 706, an instruction to apply a high frequency power to the machining electrode 2. The amount of power supplied by the power supply system 3 is set in advance. As a result, plasma is generated on the plasma generation surface of the processing electrode 2, and radicals of the reaction gas are generated by this plasma, and the radicals of the reaction gas react with the lens 10 to be processed. The reaction product volatilizes and is exhausted from the gas exhaust system 5. As a result, the lens to be processed 1
Point q 1 1 0 is processed by the processing amount necessary.
【0039】点q1 1(r1 1、φ1 1、z1 1、θ1 1)の加工
が完了した後、制御部7は加工電極2への電力の供給を
一旦停止させ、加工電極2の先端を点q1 2(r1 2、
φ1 2、z1 2、θ1 2)へ移動させる。具体的には、下式を
計算し、 Δθ1 2=θ1 2−θ1 1 Δr1 2=r1 2−r1 1+(d+s)(sinθ1 2−sinθ
1 1) Δz1 2= z1 2−z1 1+(d+s)(cosθ1 2−cosθ
1 1) Δφ1 2=φ1 2−φ1 1 Δθ1 2を傾斜ユニット8へ出力し、Δr1 2を位置決めユ
ニット6のx方向駆動装置601へ出力し、Δz1 2をz
方向駆動装置603へ出力し、Δφ1 2をφ方向駆動装置
604へ出力する。これにより、加工電極2の先端は、
図8の軌跡801を描きながら点q1 2へ移動する。移動
後、制御部7は、電力供給システム3へ、時間T1 2の間
加工電極2への電力供給を指示し、点q1 2の加工を行わ
せる。これを、P1〜P1’の経路のすべての点について
繰り返し行い、終了したらP2〜P2’の経路について同
様に行い、すべての経路Pi〜Pi’について加工を行わ
せる(ステップ708)。この動作で用いるΔθi j、Δ
ri j、Δzi j、Δφi jを求めるための一般式を示す。After the processing of the point q 1 1 (r 1 1 , φ 1 1 , z 1 1 , θ 1 1 ) is completed, the control section 7 temporarily stops the supply of electric power to the processing electrode 2, The tip of 2 is the point q 1 2 (r 1 2 ,
φ 1 2, z 1 2, is moved theta 1 2) to. Specifically, the following formula is calculated and Δθ 1 2 = θ 1 2 −θ 1 1 Δr 1 2 = r 1 2 −r 1 1 + (d + s) (sin θ 1 2 −sin θ
1 1 ) Δz 1 2 = z 1 2 −z 1 1 + (d + s) (cos θ 1 2 −cos θ
1 1 ) Δφ 1 2 = φ 1 2 −φ 1 1 Δθ 1 2 is output to the tilt unit 8, Δr 1 2 is output to the x-direction drive device 601 of the positioning unit 6, and Δz 1 2 is z.
It outputs to the direction driving device 603, and outputs Δφ 1 2 to the φ direction driving device 604. Thereby, the tip of the machining electrode 2 is
While drawing the locus 801 in FIG. 8, move to the point q 1 2 . After the movement, the control unit 7, to the power supply system 3, and instructs the power supply to between the machining electrode 2 times T 1 2, to perform the machining of the point q 1 2. This is repeated for all points of the path of P 1 to P 1 ′, and when it is finished, it is similarly performed for the path of P 2 to P 2 ′, and processing is performed for all the paths P i to P i ′ (step 708). Δθ i j , Δ used in this operation
A general formula for obtaining r i j , Δz i j , and Δφ i j is shown.
【0040】Δθi j+1=θi j+1−θi j Δri j+1=ri j+1−ri j+(d+s)(sinθi j+1−s
inθi j) Δzi j+1= zi j+1−zi j+(d+s)(cosθi j+1−c
osθi j) Δφi j+1=φi j+1−φi j 以上の各ステップにより、加工電極2の先端を、図6の
加工すべき領域601内を走査経路602に沿って移動
させながら、必要な加工量づつ加工していくことができ
るため、被加工レンズ10を設計形状に加工することが
できる。Δθ i j + 1 = θ i j + 1 −θ i j Δr i j + 1 = r i j + 1 −r i j + (d + s) (sin θ i j + 1 −s
in θ i j ) Δz i j + 1 = z i j + 1 −z i j + (d + s) (cos θ i j + 1 −c
os θ i j ) Δφ i j + 1 = φ i j + 1 −φ i j By the above steps, the tip of the processing electrode 2 is moved along the scanning path 602 in the region 601 to be processed in FIG. However, since the processing can be performed in the required processing amount, the lens 10 to be processed can be processed into the designed shape.
【0041】このように制御した場合の被加工レンズ1
0上の加工電極2の先端の軌跡は、走査経路602上に
設定した点qi jの間隔に依存する。すなわち、図10の
ように、点qi jの間隔が小さいほど、軌跡を直線的にす
ることができる。また、被加工レンズ10の回転中心
(x=0、y=0)から離れるほど、直線からのずれ幅
wが小さくなる 上述してきたように本実施の形態では、加工電極2を傾
けることによって、プラズマ生成面を被加工レンズ10
の接平面に平行に保っているため、プラズマの強度が均
一になるとともに、反応ガスが、電極2と被加工レンズ
10との間を均一に流れるため、被加工レンズ10のう
ち加工電極2のプラズマ生成面が対向している部分が一
様に加工できる。このため、加工電極2の滞在時間に対
応した加工量で、高精度に被加工レンズを所望の形状に
加工することができる。Lens 1 to be processed when controlled in this way
The locus of the tip of the processing electrode 2 on 0 depends on the interval between the points q i j set on the scanning path 602. That is, as shown in FIG. 10, the smaller the interval between the points q i j , the more linear the locus can be. Further, as the distance from the rotation center (x = 0, y = 0) of the lens to be processed 10 becomes smaller, the deviation width w from the straight line becomes smaller. As described above, in the present embodiment, by tilting the processing electrode 2, Lens to be processed 10 for plasma generation surface
Since the plasma is kept parallel to the tangent plane of H.sub.2, the plasma intensity becomes uniform, and the reaction gas flows evenly between the electrode 2 and the lens 10 to be processed. The parts where the plasma generation surfaces face each other can be uniformly processed. Therefore, the lens to be processed can be processed into a desired shape with high accuracy by a processing amount corresponding to the staying time of the processing electrode 2.
【0042】プラズマ生成面を被加工レンズに平行にす
るために、加工電極2を傾斜させながら、走査経路60
2に沿って移動させていく場合には、通常、図9に示し
たように被加工レンズ10をxyz方向に移動させると
ともに、加工電極2をφ方向とθ方向とに回転移動させ
る必要がある。そのため、制御すべき軸方向がx、y、
z、φ、θの5軸もあり、計算および制御が複雑にな
る。これに対し、本実施の形態では、加工電極2を常に
被加工レンズ10の径方向に傾斜(θ)させ、被加工レ
ンズ10を径方向(x=r方向)と回転方向(φ方向)
と高さ方向(z方向)に移動させている。そのため、加
工時にはy方向の移動量制御が必要ない。よって、制御
すべき軸方向がr、z、φ、θの4軸になるため、加工
時に制御部7が行う位置決めユニット6および電極傾斜
ユニット8の制御を容易におこなうことができる。ま
た、本実施の形態では、加工レンズ10をワークステー
ジ1に搭載した際の初期位置合わせを行うために、位置
決めユニット6にy方向駆動装置604を備え、これを
手動で動作させているが、加工レンズ10をワークステ
ージ1に搭載する際に位置あわせすべき位置に最初から
正確に設置することができる方法を用いる場合には、y
方向駆動装置604を備えている必要はない。In order to make the plasma generating surface parallel to the lens to be processed, the scanning path 60 is inclined while the processing electrode 2 is inclined.
In the case of moving along the line 2, normally, it is necessary to move the lens 10 to be processed in the xyz direction and rotate the processing electrode 2 in the φ direction and the θ direction as shown in FIG. . Therefore, the axis directions to be controlled are x, y,
There are also five axes, z, φ, and θ, which complicates calculation and control. On the other hand, in the present embodiment, the processing electrode 2 is always tilted (θ) in the radial direction of the lens 10 to be processed, and the lens 10 to be processed is radially (x = r direction) and rotational direction (φ direction).
And moved in the height direction (z direction). Therefore, it is not necessary to control the movement amount in the y direction during processing. Therefore, since the axial directions to be controlled are the four axes of r, z, φ, and θ, the control unit 7 can easily control the positioning unit 6 and the electrode tilting unit 8 during processing. Further, in the present embodiment, the y-direction driving device 604 is provided in the positioning unit 6 and is manually operated in order to perform the initial alignment when the processing lens 10 is mounted on the work stage 1. When using a method capable of accurately installing the processing lens 10 from the beginning at a position to be aligned when the processing lens 10 is mounted on the work stage 1, y
It is not necessary to have the directional drive 604.
【0043】また、x、y、z、φ、θの5つの軸の駆
動量を制御して、加工電極2を傾け、プラズマ生成面を
被加工レンズ10の接平面に平行に保つ場合、被加工レ
ンズ10のxy方向の移動量が、被加工レンズの直径分
に加工電極の傾斜分を加えただけ必要となる。これに対
し、本実施の形態のように、r、z、φ、θの4軸で移
動を制御する場合には、上述の式 Δri j+1=ri j+1−ri j+(d+s)(sinθi j+1−s
inθi j) からわかるように、r方向の移動量が、被加工レンズの
半径分に加工電極2の傾斜分を加えただけでよいため、
必要な移動量が5軸で制御する場合の半減できる。よっ
て、チャンバ9の径を半減することができ、大きな被加
工レンズ10を加工するための装置にとって特に有効で
ある。また、このようにチャンバ9の径、および、位置
決めユニット6の移動量を半減できるため、装置コスト
を低減することができる。When the driving amounts of the five axes of x, y, z, φ, and θ are controlled to tilt the processing electrode 2 and keep the plasma generating surface parallel to the tangential plane of the lens to be processed 10, The movement amount of the processing lens 10 in the xy directions is required to be equal to the diameter of the lens to be processed plus the inclination of the processing electrode. On the other hand, when the movement is controlled by the four axes of r, z, φ, and θ as in the present embodiment, the above equation Δr i j + 1 = r i j + 1 −r i j + (D + s) (sin θ i j + 1 −s
As can be seen from in θ i j ), the amount of movement in the r direction is obtained by adding only the tilt of the processing electrode 2 to the radius of the lens to be processed,
The required amount of movement can be halved when controlling with 5 axes. Therefore, the diameter of the chamber 9 can be halved, which is particularly effective for a device for processing a large lens 10 to be processed. Further, since the diameter of the chamber 9 and the movement amount of the positioning unit 6 can be reduced by half in this way, the device cost can be reduced.
【0044】また、加工電極2を傾斜させなければ、x
yzの3軸方向の駆動のみで、加工電極2を被加工レン
ズ10の走査系と602上を走査させることができるの
であるが、その場合には、加工電極2の先端の面を被加
工レンズの接平面に平行に保つことができない。そのた
め、図4(a),(b)のように加工電極2の一方のエ
ッジが他方のエッジよりも、被加工レンズ10に接近し
たり離れたりする現象がさけられない。図4(a)のよ
うな場合には、加工電極2のエッジ部分307が、被加
工レンズ301に接近しているため、プラズマ306に
プラズマ強度の高い領域303が生じ、この領域303
に接している被加工レンズ10の加工量が増加する。ま
た、図4(b)のような場合には、加工電極2のエッジ
部分308が被加工レンズ10から離れすぎており、プ
ラズマ304にプラズマ強度の低い領域305が生じ、
この領域305に接している被加工レンズ301の加工
量が減少する。If the machining electrode 2 is not tilted, x
The machining electrode 2 can be made to scan the scanning system of the lens to be processed 10 and 602 only by driving in the three axis directions of yz. In that case, the surface of the tip of the machining electrode 2 is to be processed to the lens to be processed. Cannot be kept parallel to the tangent plane of. Therefore, as shown in FIGS. 4A and 4B, it is unavoidable that one edge of the processed electrode 2 moves closer to or away from the lens 10 to be processed than the other edge of the processed electrode 2. In the case of FIG. 4A, since the edge portion 307 of the processing electrode 2 is close to the lens 301 to be processed, a region 303 having high plasma intensity is generated in the plasma 306, and this region 303 is generated.
The processing amount of the lens 10 to be processed in contact with is increased. Further, in the case of FIG. 4B, the edge portion 308 of the processing electrode 2 is too far from the lens 10 to be processed, and the plasma 304 has a region 305 of low plasma intensity.
The processing amount of the lens 301 to be processed that is in contact with this region 305 is reduced.
【0045】また、プラズマ強度以外にも、図4
(a)、(b)のような場合には、被加工レンズと電極
との間に形成される空間の大きさと形状とが変化するた
め、これに伴って、電極と被加工レンズとの間の反応ガ
スの流量にばらつきが生じる。この反応ガスの流量の変
化によっても加工量のばらつきが生じる。Besides the plasma intensity, FIG.
In the case of (a) and (b), the size and shape of the space formed between the lens to be processed and the electrode change, and accordingly, the space between the electrode and the lens to be processed changes. The flow rate of the reaction gas is different. The variation in the processing amount also occurs due to the change in the flow rate of the reaction gas.
【0046】これに対し、本実施の形態では、加工電極
2を傾斜させることにより、被加工レンズ10の表面と
平行に保つことができるため、加工量が一様でになり、
高精度に被加工レンズを加工することができる。また、
加工電極を傾斜させることで、加工電極2を被加工レン
ズ10表面で走査させる動作が複雑になるが、本実施の
形態では、被加工レンズ10を移動させる軸方向をを径
方向と回転方向と高さ方向にすることにより、移動量が
少なく、しかも、制御する軸方向の数を低減させている
ため、加工電極2を被加工レンズ10表面で容易に走査
させることができる。On the other hand, in the present embodiment, by tilting the processing electrode 2, it is possible to keep it parallel to the surface of the lens 10 to be processed, so that the processing amount becomes uniform,
The lens to be processed can be processed with high accuracy. Also,
By tilting the processing electrode, the operation of scanning the processing electrode 2 on the surface of the lens 10 to be processed becomes complicated, but in the present embodiment, the axial direction for moving the lens 10 to be processed is the radial direction and the rotation direction. By setting the height direction, the movement amount is small and the number of axes to be controlled is reduced, so that the processing electrode 2 can be easily scanned on the surface of the lens 10 to be processed.
【0047】上述の実施の形態では、被加工レンズ上の
加工点から加工点へ電極を移動させる間、加工電極への
電力供給を一旦止めることにより、移動途中に電極の軌
跡上が加工されることを防ぐ方法をとっているが、この
方法に限らず、移動途中の被加工レンズと電極とのギャ
ップ長を、加工時よりも広げる方法を用いることも可能
である。この場合には、ステップ708で移動を行わせ
る前に、x方向駆動装置601とz方向駆動装置とにあ
らかじめ定めた一定の駆動量を指示してギャップを広げ
させるステップを加え、その後ステップ708で移動を
行わせ、ステップ708が完了した時点で、今度はギャ
ップを元に戻すために、上述の駆動装置の駆動量を広げ
た量だけ元に戻させるステップを行わせることにより実
現することができる。このギャップ長を広げる方法を用
いた場合には、加工電極への電力供給を一旦止める必要
はない。In the above-described embodiment, while the electrode is moved from the processing point on the lens to be processed to the processing point, the power supply to the processing electrode is temporarily stopped so that the trajectory of the electrode is processed during the movement. However, the present invention is not limited to this method, and it is also possible to use a method in which the gap length between the lens to be processed and the electrode during movement is made wider than that during processing. In this case, a step of instructing the x-direction drive device 601 and the z-direction drive device with a predetermined constant drive amount to widen the gap is added before the movement in step 708, and then in step 708. This can be achieved by causing the movement and when the step 708 is completed, this time, in order to restore the gap, the step of restoring the drive amount of the above-mentioned drive device to the original amount is performed. . When the method of widening the gap length is used, it is not necessary to temporarily stop the power supply to the working electrode.
【0048】上述の実施の形態では、加工電極2とし
て、円柱状の電極を用いたが、本発明は、円柱状の電極
に限定されるものではない。円柱状の電極では、プラズ
マを生成する面すなわち被加工レンズに対向する面が、
平面であるが、パイプ状の電極や、プラズマを生成する
面が複数の面に分割されている電極や、プラズマ生成面
が曲面の電極、網状の電極を用いることもできる。プラ
ズマ生成面が曲面である場合には、プラズマ生成面の中
央部の接面を、加工前の被加工レンズの加工部分の接面
に平行に保つことにより、加工電極のプラズマ生成面を
被加工レンズに平行に保つことができる。また、パイプ
状の電極を用いた場合のように、電極の周辺部分のみに
リング状にプラズマが生成される場合には、プラズマが
生成される部分が形成する平面をプラズマ生成面とし
て、この面を被加工レンズと平行に保つようにする。In the above-mentioned embodiment, a cylindrical electrode is used as the machining electrode 2, but the present invention is not limited to the cylindrical electrode. In the cylindrical electrode, the surface for generating plasma, that is, the surface facing the lens to be processed is
Although it is a flat surface, a pipe-shaped electrode, an electrode in which a surface for generating plasma is divided into a plurality of surfaces, an electrode having a curved surface for generating plasma, or a net-shaped electrode may be used. When the plasma generation surface is a curved surface, the plasma generation surface of the processing electrode is processed by keeping the contact surface at the center of the plasma generation surface parallel to the contact surface of the processed part of the lens to be processed before processing. Can be kept parallel to the lens. Further, when the ring-shaped plasma is generated only in the peripheral portion of the electrode as in the case of using the pipe-shaped electrode, the plane formed by the portion where the plasma is generated is defined as the plasma generation surface. To be parallel to the lens to be processed.
【0049】また、被加工レンズの加工部分の接平面
は、加工量が小さい場合には、加工前の被加工レンズの
曲面の接平面で定めることができる。ただし、加工量が
大きい場合には、加工途中の被加工レンズの曲面の変化
に対応して接平面の傾きが変化するため、計算または実
測により曲面の変化を求め、これに追従させて加工電極
を傾斜させることが望ましい。The tangent plane of the processed portion of the lens to be processed can be defined by the tangent plane of the curved surface of the lens to be processed before processing when the processing amount is small. However, when the amount of processing is large, the inclination of the tangent plane changes in response to the change in the curved surface of the lens being processed, so the change in the curved surface is calculated or measured and the processed electrode is made to follow this change. It is desirable to tilt.
【0050】また、上述の実施の形態では、プラズマC
VM法による加工装置を説明したが、加工手段を被加工
レンズと平行に保つ手法は、プラズマCVM法以外の加
工方法にも有効である。たとえば、スモールツールポリ
シング法においても、研磨パッドを被加工レンズの表面
と平行に保って被加工レンズに接触させることにより、
研磨パッドが当たる面の加工量を均等にすることができ
るため、高精度の加工を行うことができる。すなわち、
研磨パッドを取り付けたロッドの軸方向が、被加工物表
面の法線方向と一致するように保つことにより、研磨パ
ッドを被加工レンズの表面と平行に保つことができ、研
磨精度を向上させることができる。Further, in the above embodiment, the plasma C
Although the processing apparatus by the VM method has been described, the method of keeping the processing means parallel to the lens to be processed is also effective for processing methods other than the plasma CVM method. For example, even in the small tool polishing method, by keeping the polishing pad parallel to the surface of the lens to be processed and contacting the lens to be processed,
Since it is possible to equalize the amount of processing on the surface that the polishing pad contacts, highly accurate processing can be performed. That is,
By keeping the axial direction of the rod with the polishing pad aligned with the normal direction of the surface of the workpiece, the polishing pad can be kept parallel to the surface of the lens to be polished, improving the polishing accuracy. You can
【0051】また、スモールツールポリシングの場合に
も、被加工レンズ10を本実施の形態のように径方向と
回転方向と高さ方向とに駆動することにより、研磨パッ
ドを被加工レンズ上で移動させる制御を容易に行うこと
ができる。Also in the case of small tool polishing, the polishing pad is moved on the lens to be processed by driving the lens to be processed 10 in the radial direction, the rotation direction and the height direction as in the present embodiment. The control can be easily performed.
【0052】また、本実施の形態の場合には、図7のス
テップ706において、各点qi jでの加工電極2を滞在
させるべき時間Ti jを求め、滞在時間によって加工量を
制御することにより、一度の制御によって被加工レンズ
10を加工する構成であった。しかしながら、本発明
は、これに限らず、一定の滞在時間で加工電極2を走査
させ、加工すべき量の大きい領域には電極を複数回走査
させることにより、目的とする加工量だけ加工を行う構
成にすることができる。[0052] Also, in the case of this embodiment, in step 706 of FIG. 7 determines the time T i j to be staying the machining electrode 2 at each point q i j, to control the amount of processing by the residence time As a result, the lens 10 to be processed is processed by one-time control. However, the present invention is not limited to this, and the processing electrode 2 is scanned for a fixed staying time, and the region where the amount to be processed is large is scanned a plurality of times, so that the processing is performed by the target processing amount. Can be configured.
【0053】例えば、図11のように、加工すべき領域
601を予め定めた高さh(加工量)でスライスした場
合の各領域H1、H2、H3、H4、H5・・・を設定し、
各領域内を加工電極2が走査させるように走査経路を定
める。これにより、加工すべき量の大きい領域には、加
工すべき量に応じて複数回走査が施される。また、予め
1回の走査により加工量hで一様に被加工レンズ10が
除去されるように、加工電極2の各点の滞在時間と走査
ピッチを定めておく。これにより、領域H1、H2、
H3、H4、H5の順に走査していくことにより、上側の
層から順に除去することができ、目的とする被加工レン
ズの形状が得られる。このとき、加工電極2の先端は、
領域H1、H2、H3・・・をそれぞれ走査する際に、走
査している領域の面に対して一定のギャップ長を保つよ
うに、加工電極2と被加工レンズ10との距離を制御す
る。しかし、被加工レンズ10の加工すべき領域601
の最も高い部分の高さの値が、加工電極2と被加工レン
ズ10とのギャップ長よりも小さい場合には、領域
H1、H2、H3・・・のうちのいずれか一つの領域との
間で一定のギャップ長を保つように加工電極2と被加工
レンズ10との距離を固定し、この距離ですべての領域
H1、H2、H3・・・を加工することができる。このよ
うに加工電極2と被加工レンズ10との距離を固定する
場合には、領域H1、H2、H3・・・をH3、H2、H1の
順や、H2、H1、H3の順に走査しても、H1、H2、H3
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。For example, as shown in FIG. 11, each region H 1 , H 2 , H 3 , H 4 , H 5, ... When the region 601 to be processed is sliced at a predetermined height h (working amount).・ Set
A scanning path is determined so that the processing electrode 2 scans each area. As a result, a region having a large amount to be processed is scanned a plurality of times according to the amount to be processed. Further, the dwell time and the scanning pitch of each point of the processing electrode 2 are set in advance so that the lens 10 to be processed is uniformly removed by the processing amount h by one scanning. As a result, the regions H 1 , H 2 ,
By scanning in the order of H 3 , H 4 , and H 5 , the layers can be removed in order from the upper layer, and the target shape of the lens to be processed can be obtained. At this time, the tip of the processing electrode 2 is
When scanning each of the areas H 1 , H 2 , H 3, ..., The distance between the processing electrode 2 and the lens 10 to be processed is set so as to maintain a constant gap length with respect to the surface of the area being scanned. Control. However, the region 601 to be processed of the lens 10 to be processed
When the value of the height of the highest portion is smaller than the gap length between the processing electrode 2 and the lens 10 to be processed, one of the areas H 1 , H 2 , H 3 ... It is possible to fix the distance between the processing electrode 2 and the lens 10 to be processed so as to maintain a constant gap length between them, and to process all the regions H 1 , H 2 , H 3 ... With this distance. . In this way, when the distance between the processing electrode 2 and the lens 10 to be processed is fixed, the areas H 1 , H 2 , H 3 ... Are arranged in the order of H 3 , H 2 , H 1 , or H 2 , H 3. Even if scanning in the order of 1 , H 3 , H 1 , H 2 , H 3
It is possible to obtain a processed shape similar to the case of scanning in the order of.
【0054】また、これらの場合において、図12のよ
うに、走査する方向を少なくとも一つの領域では他の領
域と異なる方向とすることにより、被加工レンズ10上
に形成される加工痕が深くなるのを防止することができ
る。Further, in these cases, as shown in FIG. 12, by making the scanning direction different from the other regions in at least one region, the processing mark formed on the lens 10 to be processed becomes deep. Can be prevented.
【0055】[0055]
【実施例】本発明の一実施例のレンズ加工装置を図2を
用いて説明する。なお、図1の実施の形態の加工装置と
対応する部分には、図1と同じ符号を付して示し、説明
を省略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A lens processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The parts corresponding to those of the processing apparatus according to the embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.
【0056】チャンバ9は、2つのチャンバ9a,9b
に分割されている。被加工レンズ10とワークテーブル
1を収納するチャンバ9aは、約φ600mm、高さ約
300mmのステンレス製とした。位置決めユニット6
は、チャンバ9aとは独立したチャンバ9bに収納し、
位置決めユニット6が反応ガスにふれて腐食するのを防
止した。位置決めユニット6を収納するチャンバ9b
は、約φ1500mm、高さ1000mmのステンレス
製とした。両チャンバ9a,9b間は、ステンレス製の
蛇腹9cを隔壁9dを介して接続した。ワークテーブル
1と位置決めユニット6を連結する連結棒101は、蛇
腹9c底面の隔壁9dに固定した。ワークテーブル1
は、φ400mmのステンレス製とした。The chamber 9 includes two chambers 9a and 9b.
Is divided into The chamber 9a that houses the lens 10 to be processed and the work table 1 is made of stainless steel and has a diameter of about 600 mm and a height of about 300 mm. Positioning unit 6
Is stored in a chamber 9b independent of the chamber 9a,
The positioning unit 6 was prevented from being exposed to the reaction gas and corroding. Chamber 9b that houses the positioning unit 6
Was made of stainless steel having a diameter of about 1500 mm and a height of 1000 mm. A stainless bellows 9c was connected between the chambers 9a and 9b via a partition wall 9d. The connecting rod 101 connecting the work table 1 and the positioning unit 6 was fixed to the partition wall 9d on the bottom surface of the bellows 9c. Work table 1
Was made of stainless steel with a diameter of 400 mm.
【0057】加工電極2には、外径φ5mm、内径φ3
mmのNi製パイプを用いた。ただし、電極2は交換可
能で各種形状のものを取り付けることができる。The machining electrode 2 has an outer diameter of 5 mm and an inner diameter of 3
A mm pipe made of Ni was used. However, the electrode 2 can be replaced and various shapes can be attached.
【0058】電力供給システム3には、130MHzで
最大出力1kWの高周波電源31とマッチング回路32
とにより構成した。このマッチング回路32は、チャン
バ9a側と高周波電源31とのインピーダンスマッチン
グのためにある。The power supply system 3 includes a high frequency power source 31 having a maximum output of 1 kW at 130 MHz and a matching circuit 32.
Composed by and. The matching circuit 32 is provided for impedance matching between the chamber 9a side and the high frequency power supply 31.
【0059】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、パイプ状の加工電極2の内
側を流れ、電極2aの先端から、電極2aの先端に生じ
ているプラズマに連続的に供給される。図2の装置で
は、反応ガスは30cc/min〜100L/minの
範囲で調整できるようにした。反応ガスにはHe,SF
6,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10の硝材により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 processing electrode 2 and is continuously supplied from the tip of the electrode 2a to the plasma generated at the tip of the electrode 2a. In the apparatus shown in FIG. 2, the reaction gas can be adjusted in the range of 30 cc / min to 100 L / min. He, SF is used as the reaction gas.
6 , N 2 can be used. The reaction gas can be selected variously depending on the glass material of the lens 10 to be processed.
【0060】ガス排気システム5は、ドライポンプ、吸
着装置、および、バルブにより構成した。この構成によ
り、反応で生成したガスは、ドライポンプで吸引されて
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、吸着装置で吸着されたのち、無害なガスが大気
に放出される。The gas exhaust system 5 is composed of a dry pump, an adsorption device, and a valve. With this configuration, the gas generated by the reaction is sucked by the dry pump and discharged to the outside of the chamber 9a. Further, the produced gas, which is toxic to the human body, is adsorbed by the adsorption device, and then a harmless gas is released to the atmosphere.
【0061】被加工レンズ10とワークテーブル1を移
動させる位置決めユニット6は、X,Y,Zの3軸方向
の直進と回転の自由度を有する。X,Yは各々約150
mm、Zは50mmのストロークを有するものとした。The positioning unit 6 for moving the lens 10 to be processed and the work table 1 has the degree of freedom of linear movement and rotation in the three axial directions of X, Y and Z. X and Y are about 150 each
mm and Z had a stroke of 50 mm.
【0062】位置決めユニット6の機構について、さら
に説明する。The mechanism of the positioning unit 6 will be further described.
【0063】ワークテーブル1には、連結棒101が取
り付けられている。隔壁9dには、貫通孔が設けられて
いる。連結棒101は、この貫通孔を気密を保った状態
で貫通し、隔壁9dに固定されている。したがって、連
結棒101が変位すると、隔壁9dは、蛇腹9cの自由
度の範囲で変位する。連結棒101の端部には、ワーク
テーブル1を回転させるための回転駆動動源42aが取
りつけられ、連結棒101を回転させる構成である。A connecting rod 101 is attached to the work table 1. The partition wall 9d is provided with a through hole. The connecting rod 101 penetrates the through hole in an airtight state and is fixed to the partition wall 9d. Therefore, when the connecting rod 101 is displaced, the partition wall 9d is displaced within the degree of freedom of the bellows 9c. A rotation drive source 42a for rotating the work table 1 is attached to an end portion of the connecting rod 101 to rotate the connecting rod 101.
【0064】また、ワークテーブル1をz方向に変位さ
せるために、駆動動力源122と、これに連結されたボ
ールねじ軸123とが配置されている。ボールねじ軸1
23の軸方向は、z方向である。また、ボールねじ軸1
23と平行に、ガイドロッド23が配置されている。ボ
ールねじ軸123とガイドロッド23とには、ナットブ
ロック125が、取りつけられている。ナットブロック
125には、連結棒101を支持する支持ロッド128
が固定されている。Further, in order to displace the work table 1 in the z direction, a driving power source 122 and a ball screw shaft 123 connected thereto are arranged. Ball screw shaft 1
The axial direction of 23 is the z direction. Also, ball screw shaft 1
A guide rod 23 is arranged in parallel with 23. A nut block 125 is attached to the ball screw shaft 123 and the guide rod 23. The nut block 125 includes a support rod 128 that supports the connecting rod 101.
Has been fixed.
【0065】ナットブロック125には、ボールねじ軸
123の雄ねじと噛み合う雌ねじが形成されている。ま
た、ナットブロック125には、ガイドロッド23を貫
通させる貫通孔が設けられている。駆動動力源122
が、ボールねじ軸123を回転させると、ナットブロッ
ク125は、ガイドロッド23にガイドされながらz方
向に変位する。ナットブロック125がz方向に変位す
ると、支持ロッド128もz方向に変位し、支持ロッド
128に支持された連結棒101およびワークテーブル
1もz方向に変位する。The nut block 125 is formed with a female screw that meshes with the male screw of the ball screw shaft 123. Further, the nut block 125 is provided with a through hole that allows the guide rod 23 to pass therethrough. Drive power source 122
However, when the ball screw shaft 123 is rotated, the nut block 125 is displaced in the z direction while being guided by the guide rod 23. When the nut block 125 is displaced in the z direction, the support rod 128 is also displaced in the z direction, and the connecting rod 101 and the work table 1 supported by the support rod 128 are also displaced in the z direction.
【0066】駆動動力源122は、支持ブロック126
上に固定的に搭載されている。この支持ブロック126
は、表面が滑らかな支持テーブル124上に搭載されて
いる。支持テーブル124上には、駆動動力源22も固
定されている。The driving power source 122 is a support block 126.
Fixedly mounted on top. This support block 126
Are mounted on a support table 124 having a smooth surface. The drive power source 22 is also fixed on the support table 124.
【0067】支持ブロック126には、y方向に雌ねじ
が形成され、ボールねじ軸129と噛み合っている。駆
動動力源22が、ボールねじ軸129を回転させると、
支持ブロック126が支持テーブル124上をy方向に
摺動する。これに伴い、ボールねじ軸123、ガイドロ
ッド23、ナットブロック125、支持ロッド128、
連結棒101もy方向に変位し、これにより、ワークテ
ーブル1もy方向に変位する。A female screw is formed on the support block 126 in the y direction and meshes with the ball screw shaft 129. When the driving power source 22 rotates the ball screw shaft 129,
The support block 126 slides on the support table 124 in the y direction. Accordingly, the ball screw shaft 123, the guide rod 23, the nut block 125, the support rod 128,
The connecting rod 101 is also displaced in the y direction, so that the work table 1 is also displaced in the y direction.
【0068】また、ワークテーブル1をx方向に変位さ
せる機構として、支持テーブル124の裏面に設けられ
た凸条151と、凸条151をガイドする凹溝152と
が備えられている。凸条151および凹溝152の長手
方向は、x方向である。支持テーブル124には、x方
向に支持テーブル124を変位させるためのボールねじ
軸と駆動動力源(不図示)とが取り付けられている。Further, as a mechanism for displacing the work table 1 in the x direction, there are provided a ridge 151 provided on the back surface of the support table 124 and a groove 152 for guiding the ridge 151. The longitudinal direction of the convex line 151 and the concave groove 152 is the x direction. A ball screw shaft for displacing the support table 124 in the x direction and a driving power source (not shown) are attached to the support table 124.
【0069】以上が、位置決めユニット6の構成であ
る。The above is the configuration of the positioning unit 6.
【0070】つぎに、図3、図5を用いて電極傾斜ユニ
ット8の構成について説明する。ここで、図5は、電極
傾斜ユニット8の断面図である。図3および図5に示す
ように、本実施例では、電極2を、ローラー81に固定
し、ローラー81に固定的に取り付けられた軸棒82を
支持部83で支持する構造を用いた。軸棒82のうち、
片側の軸棒82aはチャンバ9aの外に設置された駆動
動力源85に接続した。軸棒82aは、セラミックス製
である。駆動動力源85を駆動し、軸棒82を回転させ
ることにより、電極2を傾斜させ、被加工レンズ10の
任意の位置において電極2の中心軸を被加工レンズ10
の法線方向に向けることができる。また、駆動動力源8
5は、チャンバ外に設置されているため反応ガスにより
腐食されることがない。また、もう片側の軸棒82bに
は、反応ガスを流すための流路102が設けられてい
る。ローラー81には、流路102と電極2の流路11
3とを結ぶ流路112が設けられている。ガス供給シス
テム4の反応ガスは、軸棒82bの一端に固定されたガ
スホース103から供給され、軸棒82bの流路10
2、ローラー81の流路112および電極内部の流路1
13を通過して、電極2の先端に生成したプラズマに供
給される。Next, the structure of the electrode tilting unit 8 will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 5 is a cross-sectional view of the electrode tilting unit 8. As shown in FIGS. 3 and 5, in the present embodiment, the electrode 2 is fixed to the roller 81, and the shaft 82 fixedly attached to the roller 81 is supported by the supporting portion 83. Of the shaft rod 82,
The shaft rod 82a on one side was connected to a driving power source 85 installed outside the chamber 9a. The shaft rod 82a is made of ceramics. By driving the driving power source 85 and rotating the shaft rod 82, the electrode 2 is tilted, and the central axis of the electrode 2 is set at an arbitrary position of the lens 10 to be processed.
Can be oriented in the normal direction of. In addition, the drive power source 8
Since No. 5 is installed outside the chamber, it is not corroded by the reaction gas. Further, the shaft rod 82b on the other side is provided with a flow path 102 for flowing a reaction gas. The roller 81 has a flow path 102 and a flow path 11 of the electrode 2.
A flow channel 112 that connects with 3 is provided. The reaction gas of the gas supply system 4 is supplied from the gas hose 103 fixed to one end of the shaft rod 82b, and the flow path 10 of the shaft rod 82b is supplied.
2, the flow path 112 of the roller 81 and the flow path 1 inside the electrode
It passes through 13 and is supplied to the plasma generated at the tip of the electrode 2.
【0071】制御部7は、図1と同様の構成である。制
御部7は、図7のフローに示した動作を行って位置決め
ユニット6および電極傾斜ユニット8を制御する。具体
的には図7のステップ707、708では、それぞれθ
1 1、Δθi j+1を電極傾斜ユニットの駆動動力源85に指
示し、r1 1、Δri j+1をx方向駆動動力源(不図示)に
指示し、φ1 1、Δφi j+1を回転駆動動力源42aに指示
し、z1 1、Δzi j+1をz方向駆動動力源122に指示す
る。また、y方向駆動動力源22には、手動で駆動量が
指示される。The control unit 7 has the same structure as in FIG. The control unit 7 controls the positioning unit 6 and the electrode tilting unit 8 by performing the operation shown in the flow of FIG. 7. Specifically, in steps 707 and 708 of FIG.
1 1 , Δθ i j + 1 is instructed to the driving power source 85 of the electrode tilting unit, r 1 1 , Δr i j + 1 is instructed to the x-direction driving power source (not shown), and φ 1 1 , Δφ i the j + 1 instructs the rotational drive power source 42a, z 1 1, and instructs the Delta] z i j + 1 in the z-direction driving power source 122. Further, the y-direction drive power source 22 is manually instructed the drive amount.
【0072】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 structure will be described.
【0073】まず、石英ガラスの被加工レンズ10をワ
ークテーブル1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5により、チャンバにHeに数
%のSF6を混合した反応ガスを供給し、数100〜7
60torrの範囲で一定に保持する。First, the processed lens 10 of quartz glass is set on the work table 1. 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 5 supplies the reaction gas in which He is mixed with several% of SF 6 to the chamber, and several hundred to seven
It is kept constant within the range of 60 torr.
【0074】電力供給システム3から100W程度の高
周波(130MHz)を加工電極2に印加すると、電極
2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からパイプ状の電極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。制御部7は前述の図7のフロ
ーチャートのように位置決めユニット6および電極傾斜
ユニット8を制御して、電極中心軸を被加工レンズ10
の法線方向に向け走査させる。When a high frequency (130 MHz) of about 100 W is applied to the processing electrode 2 from the power supply system 3, plasma can be generated only at the tip of the electrode 2. Then, the reaction gas is continuously supplied to the plasma from the tip of the pipe-shaped electrode 2 from the gas supply system 4 at a constant flow rate of about several tens L / min. The control unit 7 controls the positioning unit 6 and the electrode tilting unit 8 as in the flow chart of FIG.
Scan toward the normal direction of.
【0075】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.
【0076】SF6→S+6F* 3SiO2+2SF6→3SiF4+3O2+2S 目的とする球面レンズの設計値からの形状誤差が約1μ
mの球面レンズを被加工レンズ10として、本発明の加
工装置により形状修正を行い、球面レンズを製造したと
ころ、加工時間約8時間で形状誤差を0.1μmにする
ことができた。ただし、被加工レンズ10は、φ150
mmである。SF 6 → S + 6F * 3SiO 2 + 2SF 6 → 3SiF 4 + 3O 2 + 2S The shape error from the design value of the target spherical lens is about 1 μm.
When the spherical lens of m was used as the lens to be processed 10 and the shape was corrected by the processing apparatus of the present invention to manufacture the spherical lens, the shape error could be 0.1 μm in the processing time of about 8 hours. However, the lens 10 to be processed is φ150
mm.
【0077】以上は、球面レンズを加工した例である
が、同様に、球面レンズまたは非球面レンズを被加工レ
ンズとして、非球面レンズを高精度および高速で加工す
ることもできる。The above is an example of processing the spherical lens, but similarly, the aspherical lens can be processed with high precision and high speed by using the spherical lens or the aspherical lens as the lens to be processed.
【0078】[0078]
【発明の効果】上述のように、本発明によって提供され
る形状創成方法を用いることにより、球面レンズや非球
面レンズ等の回転体形状の被加工物を高精度に加工する
ことができる。As described above, by using the shape generating method provided by the present invention, it is possible to process a rotating body-shaped workpiece such as a spherical lens or an aspherical lens with high accuracy.
【図1】本発明の一実施の形態によるレンズ加工装置の
構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a lens processing device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例のレンズ加工装置の構成を示
す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a lens processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図3】図2のレンズ加工装置の電極傾斜ユニット8の
構成を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of an electrode tilting unit 8 of the lens processing apparatus of FIG.
【図4】(a),(b)電極を傾斜させない場合の電極
と被加工レンズの配置と、プラズマの状態を示す説明
図。4A and 4B are explanatory views showing the arrangement of electrodes and a lens to be processed when the electrodes are not tilted, and the state of plasma.
【図5】図2のレンズ加工装置の電極傾斜ユニット8の
構成を示す部分断面図。5 is a partial cross-sectional view showing the configuration of an electrode tilting unit 8 of the lens processing device of FIG.
【図6】本発明の一実施の形態のレンズ加工装置の電極
の走査経路を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an electrode scanning path of the lens processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図7】本発明の一実施の形態のレンズ加工装置の制御
部7の動作を示すフローチャート。FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the control unit 7 of the lens processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図8】本発明の一実施の形態のレンズ加工装置の電極
の走査経路を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an electrode scanning path of the lens processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図9】通常の方法で、電極の軸方向を被加工レンズの
法線方向と一致させる場合に必要な移動軸を示す説明
図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a movement axis required when the axial direction of the electrode is made to coincide with the normal direction of the lens to be processed by a normal method.
【図10】本発明の一実施の形態のレンズ加工装置の電
極の軌跡を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing trajectories of electrodes of the lens processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図11】本発明の一実施の形態におけるレンズ加工装
置の電極の走査経路を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an electrode scanning path of the lens processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図12】本発明の一実施の形態におけるレンズ加工装
置の電極の走査経路を示す説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram showing an electrode scanning path of the lens processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
1・・・ワークテーブル、2・・・加工電極、3・・・
電力供給システム、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、601・・被加工レンズの加工すべき領域、60
2・・・電極の走査経路。1 ... Work table, 2 ... Processing electrode, 3 ...
Power supply system, 4 ... Gas supply system, 5 ...
・ Gas exhaust system, 6 ・ ・ ・ Positioning unit, 7 ・
..Control unit, 8 ... Electrode tilting unit, 9 ... Chamber, 601, ...
2 ... Scanning path of electrodes.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 勇藏 大阪府交野市私市8丁目16番9号 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Yuzo Mori 8-16-9 Private City, Katano City, Osaka Prefecture
Claims (10)
ラズマを生成するための電極を前記被加工物に対向さ
せ、前記電極が生成したプラズマによって前記反応ガス
と前記被加工物とを反応させ、前記反応生成物を揮発さ
せることにより前記被加工物を加工し、前記被加工物の
形状を創成する方法であって、 前記加工を行う際には、前記電極の外面のうち、前記被
加工物と対向し、前記プラズマを生成するプラズマ生成
面を、前記被加工物表面の加工すべき部分に平行に保
ち、 前記被加工物の外形が回転体形状である場合には、前記
被加工物表面の加工済みの部分から次に加工すべき部分
に前記電極を移動させるために、前記電極を前記被加工
物に対して相対的に、前記回転体の回転中心軸を中心と
した回転移動と、前記回転体の径方向への直線移動と、
前記回転体の回転中心軸の軸方向への直線移動により移
動させるとともに、前記電極のプラズマ生成面の法線方
向を、前記回転体の回転中心軸を含む平面内で傾斜させ
ることを特徴とする形状創成方法。1. A reaction gas is supplied to a workpiece, an electrode for locally generating plasma is opposed to the workpiece, and the reaction gas and the workpiece are caused by the plasma generated by the electrode. Of the outer surface of the electrode when the processing is performed by processing the workpiece by volatilizing the reaction product to create a shape of the workpiece. The plasma generation surface that faces the workpiece and generates the plasma is kept parallel to the portion to be processed on the surface of the workpiece, and if the outer shape of the workpiece is a rotating body, In order to move the electrode from the processed part of the surface of the work piece to the part to be processed next, the electrode is relatively positioned with respect to the work piece with the rotation center axis of the rotating body as the center. Rotational movement and radial direction of the rotating body And linear movement,
The rotating body is moved by linear movement in the axial direction of the rotation center axis of the rotating body, and the normal direction of the plasma generation surface of the electrode is inclined within a plane including the rotation center axis of the rotating body. Shape creation method.
プラズマ生成面が前記被加工物表面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。2. The shape creating method according to claim 1, wherein the electrode having the plasma generation surface smaller than the surface of the workpiece is used as the electrode.
方向への直線移動、および、前記回転軸方向への直線移
動を、前記被加工物の移動によりおこなうことを特徴と
する形状創成方法。3. The shape creating method according to claim 1, wherein the rotational movement, the linear movement in the radial direction, and the linear movement in the rotation axis direction are performed by moving the workpiece. .
斜させるために、前記電極を前記平面内で電極軸上の一
点を中心に回転移動させることを特徴とする形状創成方
法。4. The shape creating method according to claim 1, wherein in order to tilt the axial direction of the electrode, the electrode is rotationally moved about a point on the electrode axis within the plane.
数の加工すべき点上に、前記電極を必要な加工量に応じ
た時間だけ滞在させることを特徴とする形状創成方法。5. The shape creating method according to claim 1, wherein the electrode is allowed to stay on a plurality of points to be processed on the surface of the workpiece for a time corresponding to a required processing amount.
物表面を走査させることにより、前記被加工物の加工す
べき点から点へ移動させ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 is moved over a surface of the workpiece to move the workpiece from a point to be processed to a point.
触させて前記被加工物を加工し、前記被加工物の形状を
創成する方法であって、 前記加工を行う際には、前記加工手段の軸方向を、前記
被加工物表面の加工すべき部分の法線と一致させ、 前記被加工物の外形が回転体形状である場合には、前記
被加工物表面の加工済みの部分から次に加工すべき部分
に前記加工手段を移動させるために、前記加工手段を前
記被加工物に対して、前記回転体の回転中心軸を中心と
した回転移動と、前記回転体の径方向への直線移動と、
前記回転体の回転中心軸の軸方向への直線移動により相
対的に移動させるとともに、前記加工手段の軸方向を、
前記回転体の回転中心軸を含む平面内で傾斜させること
を特徴とする形状創成方法。7. A method for processing a workpiece by bringing the processing region at the tip of a processing means into contact with the workpiece to create a shape of the workpiece, wherein the processing includes: The axial direction of the processing means is made to coincide with the normal line of the portion to be processed on the surface of the workpiece, and when the outer shape of the workpiece is a rotator shape, the processed surface of the workpiece has already been processed. In order to move the processing means from a portion to a portion to be processed next, the processing means is moved with respect to the workpiece about a rotation center axis of the rotation body and a diameter of the rotation body. Linear movement in the direction,
While relatively moving by linear movement in the axial direction of the rotation center axis of the rotating body, the axial direction of the processing means,
A shape creating method characterized by inclining in a plane including a rotation center axis of the rotating body.
物に対向する位置に配置されプラズマを形成するための
電極と、前記被加工物を前記電極に対して相対的に回転
移動させるための回転駆動手段と、前記被加工物を前記
電極に対して相対的に接近させる方向に直線駆動する第
1の直線駆動手段と、前記電極を前記被加工物の主平面
上で直線駆動させる第2の直線駆動手段と、前記あらか
じめ定めた平面内で前記電極軸を傾斜させるための傾斜
駆動手段と、前記回転駆動手段と第1および第2の直線
駆動手段と傾斜駆動手段の動作を制御するための制御手
段とを有し、 前記制御手段は、前記被加工物の外形が回転体である場
合には、前記回転移動手段の回転中心を、前記被加工物
の回転体の回転軸と一致させ、前記傾斜駆動手段の前記
あらかじめ定めた平面を前記被加工物の前記回転体の径
と一致させることを特徴とする形状創成装置。8. A support part for supporting a work piece, an electrode arranged at a position facing the work piece for forming plasma, and the work piece being rotationally moved relative to the electrode. Rotation driving means for moving the workpiece, first linear driving means for linearly driving the workpiece relatively to the electrode, and linearly driving the electrode on the main plane of the workpiece. The second linear driving means, the tilt driving means for tilting the electrode shaft within the predetermined plane, the rotation driving means, the first and second linear driving means, and the tilt driving means. And a control means for controlling, wherein the control means, when the outer shape of the workpiece is a rotating body, sets the rotation center of the rotation moving means to the rotation axis of the rotating body of the workpiece. The tilt drive means A shape creating device, characterized in that a plane determined by caulking is matched with a diameter of the rotating body of the workpiece.
被加工物の形状データを用いて、被加工物表面の加工す
べき点の法線を求め、この前記法線と前記電極軸とを一
致させるための前記電極の傾斜量を求め、前記傾斜駆動
手段に指示することを特徴とする形状創成装置。9. The control means according to claim 8, wherein the control means obtains a normal line of a point to be machined on the surface of the work piece by using the shape data of the work piece, and the normal line and the electrode axis. The shape generating device is characterized in that an inclination amount of the electrode for making the same coincide with each other is obtained and is instructed to the inclination driving means.
加工物に対向する面の径が、前記被加工物の径よりも小
さいことを特徴とする形状創成装置。10. The shape creating apparatus according to claim 8, wherein a diameter of a surface of the electrode facing the workpiece is smaller than a diameter of the workpiece.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8066499A JPH09254268A (en) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Shape creating method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8066499A JPH09254268A (en) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Shape creating method and apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09254268A true JPH09254268A (en) | 1997-09-30 |
Family
ID=13317582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8066499A Pending JPH09254268A (en) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Shape creating method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09254268A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011107107A (en) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Canon Inc | Shape processing method |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP8066499A patent/JPH09254268A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011107107A (en) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Canon Inc | Shape processing method |
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