JP2002202404A - 光学部品およびその製造方法 - Google Patents

光学部品およびその製造方法

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JP2002202404A
JP2002202404A JP2000399171A JP2000399171A JP2002202404A JP 2002202404 A JP2002202404 A JP 2002202404A JP 2000399171 A JP2000399171 A JP 2000399171A JP 2000399171 A JP2000399171 A JP 2000399171A JP 2002202404 A JP2002202404 A JP 2002202404A
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opening
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optical component
concave portion
spatial filter
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JP2000399171A
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Junji Nakamura
潤二 中村
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、基材に開口孔を形成してなる空間
フィルタ,アパーチャ,マスク等の光学部品およびその
製造方法に関し、基材の剛性を低下することなく高い精
度の開口孔を形成することを目的とする。 【解決手段】 本発明の光学部品は、基材と、前記基材
の一側に形成される凹部と、前記基材の他側に形成され
前記凹部の底面に開口する前記凹部の径より小さい開口
孔とを有することを特徴とする。また、本発明の光学部
品の製造方法は、基材の一側に所望の開口孔より大きな
径の凹部を形成する工程と、前記基材の他側に前記凹部
の底面に開口する前記開口孔を形成する工程とを有する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基材に開口孔を形
成してなる空間フィルタ,アパーチャ,マスク等の光学
部品およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、各種の光学装置において、通過光
束の径や形状を制限するために、空間フィルタ,アパー
チャ,マスク等の光学部品が使用されている。そして、
このような光学部品のサイズや形状は様々であるが、そ
の開口孔の加工には、±2μm以下の精度が要求される
場合が多い。
【0003】図5は、例えば、レーザ光を用いて形状測
定を行うフィゾー式干渉計に使用される空間フィルタを
示している。この空間フィルタでは、円板状のステンレ
ス製の基材1に開口孔1aが形成されている。
【0004】基材1の外径D1は、例えば10mm、板
厚W1は、例えば0.1mmとされ、開口孔1aの孔径
D2が、例えば20μmとされている。そして、開口孔
1aが、例えば、微細放電加工により±2μm以下の加
工精度で形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空間フィルタでは、基材1の板厚W1が、開
口孔1aの直径D2の5倍程度と比較的大きい寸法を有
しているため、開口孔1aの加工時に発生する加工屑等
の影響により孔径D2のバラツキが大きく、歩留まりが
悪いという問題があった。
【0006】なお、基材1の板厚W1を薄くすることに
より加工精度は向上するが、この場合には、基材1の剛
性が低下し、加工後の洗浄工程、あるいは、光学装置へ
の取り付け,交換等の作業の際に、基材1が変形して使
用不能になるおそれがある。本発明は、かかる従来の問
題を解決するためになされたもので、基材の剛性を低下
することなく高い精度の開口孔を形成することができる
光学部品およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の光学部品は、
基材と、前記基材の一側に形成される凹部と、前記基材
の他側に形成され前記凹部の底面に開口する前記凹部の
径より小さい開口孔とを有することを特徴とする。請求
項2の光学部品は、請求項1記載の光学部品において、
前記開口孔は、光路制限用孔であることを特徴とする。
【0008】請求項3の光学部品の製造方法は、基材の
一側に所望の開口孔より大きな径の凹部を形成する工程
と、前記基材の他側に前記凹部の底面に開口する前記開
口孔を形成する工程とを有することを特徴とする。
【0009】(作用)請求項1の光学部品では、基材の
一側に凹部が形成され、この凹部の底面に開口孔が形成
される。従って、剛性を確保するために基材の厚みを充
分に厚くした場合にも、凹部の深さを深くすることによ
り開口孔の長さを短くすることが容易に可能になり、開
口孔を高い精度で加工することが可能になる。
【0010】請求項2の光学部品では、開口孔が、空間
フィルタ,アパーチャ,マスク等の光学部品の光路制限
用孔とされる。請求項3の光学部品の製造方法では、先
ず、基材の一側に所望の開口孔より大きな径の凹部が形
成される。そして、次に、基材の他側に、凹部の底面に
開口する開口孔が形成される。
【0011】従って、凹部の深さだけ開口孔の長さが短
くなり、開口孔を高い精度で加工することが可能にな
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。
【0013】図1および図2は、本発明の光学部品の一
実施形態を示している。この実施形態では、本発明が、
例えば、レーザ光を用いて形状測定を行うフィゾー式干
渉計に使用される空間フィルタに適用される。この空間
フィルタでは、円板状のステンレス鋼(例えば、SUS
304)製の基材11の一側に、円形状の凹部11aが
形成されている。
【0014】基材11の外径Dは、例えば10mm、板
厚Wは、例えば0.1mmとされている。また、凹部1
1aの直径D3は、例えば0.3mm、深さLは、例え
ば80μmとされている。
【0015】そして、基材11の他側には、光路制限用
孔となる開口孔11bが形成されている。この開口孔1
1bは、円形状をしており凹部11aの底面11cの中
心に開口されている。開口孔11bの直径D4は、例え
ば20μmとされ、開口孔11bの長さL1と同一の寸
法を有している。
【0016】そして、この開口孔11bは、例えば、微
細放電加工により±2μm以下の加工精度で形成されて
いる。図3は、上述した空間フィルタの製造方法の一実
施形態を示すもので、この実施形態では、先ず、図の
(a)に示すように、基材11の一側に凹部11aが形
成され、この後、(c)に示すように、凹部11aの底
面11cに開口孔11bが形成される。
【0017】凹部11aおよび開口孔11bの形成は、
微細放電加工機を使用して行われる。微細放電加工機
は、(a)に示すように、ワーク台13を有しており、
ワーク台13の上面に基材11が固定される。ワーク台
13および基材11は、オイル15内に浸漬されてい
る。ワーク台13の上方には、タングステン,炭化タン
グステン等からなる電極17が配置されている。
【0018】電極17とワーク台13との間には、電圧
電源Vと抵抗Rが直列に配置され、電圧電源Vに並列に
コンデンサCが配置されている。そして、(a)の状態
では、電極17の先端に直径が0.3mmの放電加工部
17aが形成されている。そして、電極17を、例えば
3000rpmの回転数で回転しながら、下方に向けて
移動し、微細放電加工をすることにより直径0.3mm
の凹部11aが形成される。
【0019】次に、この実施形態では、(b)に示すよ
うに、直径が0.3mmの放電加工部17aの先端に直
径が20μmの放電加工部17bが形成される。この放
電加工部17bの形成は、電極17を、例えば3000
rpmの回転数で回転しながら、真鍮製の走行ワイヤ1
9に接近させて微細放電することにより行われる。
【0020】そして、(c)に示すように、先端に直径
が20μmの放電加工部17bが形成された電極17
を、例えば3000rpmの回転数で回転しながら、下
方に向けて移動し、微細放電加工をすることにより直径
20μmの開口孔11bが形成される。上述した空間フ
ィルタでは、基材11の一側に凹部11aを形成し、こ
の凹部11aの底面11cに開口孔11bを形成したの
で、基材11の剛性を低下することなく高い精度の開口
孔11bを形成することができる。
【0021】すなわち、剛性を確保するために基材11
の板厚Wを充分に厚くした場合にも、凹部11aの深さ
Lを深くすることにより開口孔11bの長さL1を短く
することが容易に可能になり、開口孔11bを高い精度
で加工することが可能になる。そして、上述した空間フ
ィルタでは、開口孔11bの長さL1を、開口孔11b
の直径D4と同一の寸法、すなわち、開口孔11bの長
さL1と直径D4との比を微細放電加工を行うのに望ま
しい1対1にしたので、より高い加工精度を得ることが
できる。
【0022】また、上述した空間フィルタでは、光軸上
の位置調整を容易に行うことができる。すなわち、従来
の空間フィルタでは、図4の(a)に示すように、開口
孔1aの光入射側1bおよび光出射側1cの2個所で通
過光束の径を制限している。そのため、基材1の板厚W
1方向の中心Oを、図示しない集光レンズからのビーム
径が一番小さくなる個所に一致させる必要があった。
【0023】このような光軸上の位置調整は、先ず、集
光レンズを通過したビームのスポットが、光入射側1b
の表面で最小になるように、空間フィルタの光軸X上の
位置を調整することにより行われる。このような調整作
業は、スポットの大きさを顕微鏡等で観察できるので、
高精度かつ容易に行うことができる。
【0024】そして、次に、空間フィルタを基材1の板
厚W1の半分だけ光入射側1bへずらすことにより、基
材11の板厚W1方向の中心Oにビームのスポットが位
置される。しかしながら、この調整作業は、高精度な調
整が要求され、スポットの位置を確認する手段がないた
め非常に困難な作業となっていた。
【0025】一方、上述した本発明の空間フィルタで
は、図4の(b)に示すように、通過光束の径が、開口
孔11bの光入射側11dで専ら制限されることにな
る。従って、光軸X上の位置調整において、光入射側1
1dの面でスポットが略最小になるように調整すれば良
く、光軸X上の位置調整を容易に行うことができる。そ
して、上述した空間フィルタの製造方法では、基材11
の一側に凹部11aを形成し、この凹部11aの底面1
1cに開口孔11bを形成したので、凹部11aの深さ
Lだけ開口孔11bの長さL1が短くなり、これにより
高い精度の開口孔11bを形成することができる。
【0026】なお、上述した空間フィルタの製造方法に
おいて、反射防止を目的としたメッキ処理が基材11に
必要な場合には、凹部11aを加工した後にメッキ処理
を行い、この後、開口孔11bが加工される。また、上
述した実施形態では、本発明を空間フィルタに適用した
例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定
されるものではなく、基材に開口孔を形成してなるアパ
ーチャ,マスク等の光学部品にも適用することができ
る。
【0027】そして、上述した実施形態では、基材11
に1つの開口孔11bを形成した例について説明した
が、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
く、基材に複数の開口孔を形成しても良い。また、上述
した実施形態では、基材11に円形の開口孔11bを形
成した例について説明したが、本発明はかかる実施形態
に限定されるものではなく、例えば、基材に長孔状等の
開口孔を形成しても良い。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1の光学部品
では、基材の一側に凹部を形成し、この凹部の底面に開
口孔を形成したので、基材の剛性を低下することなく高
い精度の開口孔を形成することができる。請求項2の光
学部品では、空間フィルタ,アパーチャ,マスク等の光
学部品の光路制限用孔を高い精度で加工することができ
る。
【0029】請求項3の光学部品の製造方法では、基材
の一側に凹部を形成し、この凹部の底面に開口孔を形成
したので、凹部の深さだけ開口孔の長さが短くなり、こ
れにより高い精度の開口孔を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学部品の一実施形態を示す断面図で
ある。
【図2】図1の空間フィルタを示す正面図である。
【図3】本発明の光学部品の製造方法の一実施形態を示
す説明図である。
【図4】図1の空間フィルタの光軸上の位置調整を示す
説明図である。
【図5】従来の空間フィルタを示す断面図である。
【符号の説明】
11 基材 11a 凹部 11b 開口孔 11c 底面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材と、 前記基材の一側に形成される凹部と、 前記基材の他側に形成され前記凹部の底面に開口する前
    記凹部の径より小さい開口孔と、 を有することを特徴とする光学部品。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光学部品において、 前記開口孔は、光路制限用孔であることを特徴とする光
    学部品。
  3. 【請求項3】 基材の一側に所望の開口孔より大きな径
    の凹部を形成する工程と、 前記基材の他側に前記凹部の底面に開口する前記開口孔
    を形成する工程と、 を有することを特徴とする光学部品の製造方法。
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