JP2005265888A

JP2005265888A - Optical element and its manufacturing method

Info

Publication number: JP2005265888A
Application number: JP2004073828A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hayashi; 賢一林
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2005-09-29

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical element manufacturing method by which an optical element is inexpensively manufactured, and the time of delivery is shortened, and which is suitable for forming a small number of trial pieces, and to provide the optical element capable of protecting an optical part having prescribed optical action in the manufacture of the optical element. SOLUTION: The optical element 1 has projection parts 12 and 12 projecting from a diffraction grating surface 10 in an optical axis direction on an optical part forming surface 100 where the diffraction grating surface 10 is formed by cutting work. COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学素子および光学素子の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an optical element and a method for manufacturing the optical element.

ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤの記録、再生を行うための光ヘッド装置に用いられている回折素子またはレンズ等の光学素子は、金型を用いて圧縮成型または射出成形等により量産されている。また、回折格子は、光学素子形成用の基材表面にフォトマスクを用いて半導体プロセスにより直接回折パターンが形成され量産される場合がある。 Optical elements such as diffraction elements and lenses used in optical head devices for recording and reproducing CDs, CD-Rs, and DVDs are mass-produced by compression molding or injection molding using a mold. In addition, diffraction gratings may be mass-produced by directly forming a diffraction pattern on a surface of a base material for forming an optical element by a semiconductor process using a photomask.

金型を用いた成形方法およびフォトマスクを用いた半導体プロセスは、量産には適した方法である。 A molding method using a mold and a semiconductor process using a photomask are suitable for mass production.

しかしながら、新機種の開発において、試作品を少量作成するのには、試作品の数の割に金型またはフォトマスクの製造コストが高い。また、金型またはフォトマスクを形成する工程は、試作型も量産型と同じため、納期が１ヶ月以上もかかる。そのため、納期まで設計変更ができず新機種の開発が遅れるという問題がある。さらに、開発段階では、複数回の設計変更がなされるため、その都度、金型またはフォトマスクを製造する必要があり、より一層の製造コストの増大や納期の遅延を招くといった問題がある。 However, in the development of new models, the production cost of molds or photomasks is high for the number of prototypes to create a small amount of prototypes. In addition, the process for forming a mold or a photomask requires the delivery time of one month or more because the prototype mold is the same as the mass production mold. Therefore, there is a problem that the design cannot be changed until the delivery date and development of a new model is delayed. Further, in the development stage, since design changes are made a plurality of times, it is necessary to manufacture a mold or a photomask each time, and there is a problem that the manufacturing cost is further increased and the delivery date is delayed.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、光学素子を安価に製造可能で、しかも短納期を実現でき、特に、試作品を少量作成するのに適した製造方法を提供するとともに、光学素子の製造において、所定の光学的作用を有する光学部の保護を図ることができる光学素子を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical element that can be manufactured at a low cost and that can achieve a short delivery time. An object of the present invention is to provide an optical element capable of protecting an optical part having a predetermined optical action in the manufacture of the element.

また、本発明の課題は、光学素子を製造した後、所定の光学的作用を有する光学部に測定治具を接触させることなく、この光学部の厚さが把握できる光学素子を提供することにある。 Moreover, the subject of this invention is providing the optical element which can grasp | ascertain the thickness of this optical part, without making a measurement jig | tool contact an optical part which has a predetermined optical action after manufacturing an optical element. is there.

上記課題を解決するために、本発明では、光学素子形成用の基材の表面に所定の光学的作用を有する光学部が形成された光学素子において、前記光学素子には、前記光学部が切削加工により形成された光学部形成面を有し、該光学部形成面に前記光学部より光軸方向に突出した突出部を有していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, according to the present invention, in an optical element in which an optical part having a predetermined optical action is formed on the surface of a base for forming an optical element, the optical part is cut into the optical element. An optical part forming surface formed by processing is provided, and the optical part forming surface has a protruding part protruding in the optical axis direction from the optical part.

本発明において、前記光学部を回折格子とし、前記突出部は、前記回折格子の格子方向と、該格子方向に直交する方向とで異なって形成されていることが好ましい。また、前記光学部をシリンドリカルレンズまたはトロイダルレンズとし、前記突出部は、前記シリンドリカルレンズまたは前記トロイダルレンズの長軸方向と該長軸方向に直交する方向とで異なって形成されていることが好ましい。このように構成すると、回折格子の格子方向やレンズの長軸方向が判別しにくい小型の光学素子において、突出部の形状により回折格子の格子方向やレンズの長軸方向が分かるため光学素子をヘッド装置側へ取り付ける際の目安にすることができる。 In the present invention, it is preferable that the optical part is a diffraction grating, and the protruding part is formed differently in a grating direction of the diffraction grating and in a direction orthogonal to the grating direction. Preferably, the optical part is a cylindrical lens or a toroidal lens, and the protruding part is formed differently in a major axis direction of the cylindrical lens or the toroidal lens and a direction orthogonal to the major axis direction. With this configuration, in a small optical element in which the grating direction of the diffraction grating and the major axis direction of the lens are difficult to distinguish, the grating element direction and the major axis direction of the lens can be known from the shape of the protruding portion, so It can be used as a guide for installation on the device side.

本発明において、前記突出部は、前記回折格子の格子方向の両端または前記レンズの長軸方向の両端が前記光学素子の胴部まで達することにより形成された切り欠き部を有していることが好ましい。このように構成すると、光学素子をヘッド装置側へ取り付ける際の目安としてはっきり認識できるので、光学素子をヘッド装置側へ正確に取り付けることができる。しかも、切り欠き部を利用してヘッド装置側へ固定することができる。 In the present invention, the protrusion has a notch formed by having both ends in the grating direction of the diffraction grating or both ends in the major axis direction of the lens reaching the body of the optical element. preferable. If comprised in this way, since it can recognize clearly as a standard at the time of attaching an optical element to the head apparatus side, an optical element can be correctly attached to the head apparatus side. Moreover, it can be fixed to the head device side using the notch.

本発明において、前記突出部の上面は、前記回折格子と平行に形成されていることが好ましい。このように構成すると、突出部の上面が、回折格子の光軸に対する傾きと一致しているため、回折格子に接触することなく光軸に対する傾きを把握することができる。従って、突起部の上面を、証として用い、光学素子をヘッド装置側へ取り付けることにより、回折格子を傷等から保護することができる。 In the present invention, it is preferable that the upper surface of the protrusion is formed in parallel with the diffraction grating. If comprised in this way, since the upper surface of a protrusion part corresponds with the inclination with respect to the optical axis of a diffraction grating, it can grasp | ascertain the inclination with respect to an optical axis, without contacting a diffraction grating. Therefore, the diffraction grating can be protected from scratches and the like by using the upper surface of the protrusion as a proof and attaching the optical element to the head device side.

本発明において、前記突出部は、前記光学部を切削加工するときに基準とした光軸方向の基準部を有していることが好ましい。このように構成すると、基準部に対する光学部の光軸方向への切削量が分かるので、基準部を利用することにより、光学部に接触することなく光学部の厚さを測定することができる。 In this invention, it is preferable that the said protrusion part has the reference | standard part of the optical axis direction used as the reference | standard when cutting the said optical part. If comprised in this way, since the cutting amount to the optical axis direction of the optical part with respect to a reference | standard part can be known, the thickness of an optical part can be measured, without contacting an optical part by utilizing a reference | standard part.

本発明において、前記光学素子を所定の光路内に配設したとき、前記光路の有効径の外側にくるように前記突起部が配設されていることが好ましい。このように構成すると、突起部による光学系への影響をなくすことができる。 In the present invention, it is preferable that when the optical element is disposed in a predetermined optical path, the protrusion is disposed so as to be outside the effective diameter of the optical path. If comprised in this way, the influence on the optical system by a projection part can be eliminated.

本発明において、前記光学素子は、前記光学部形成面と光軸方向に対をなす裏面とを有し、該裏面には、前記有効径の外側に、前記有効径の内側の光軸方向に対する基準部を有していることが好ましい。このように構成すると、有効径の内側の基準部に対する光軸方向の距離が分かるので、有効径の外側の基準部を利用して、裏面の有効径の内側に接触することなく光学部の厚さを測定することができる。 In the present invention, the optical element has a back surface that is paired with the optical part forming surface in the optical axis direction, and the back surface is outside the effective diameter and with respect to the optical axis direction inside the effective diameter. It is preferable to have a reference portion. With this configuration, since the distance in the optical axis direction with respect to the reference portion on the inner side of the effective diameter can be known, the thickness of the optical unit can be obtained without using the reference portion on the outer side of the effective diameter and contacting the inside of the effective diameter on the back surface. Can be measured.

本発明において、前記裏面の前記有効径の内側には、所定の光学的作用を有する光学部を形成しても構わない。 In the present invention, an optical part having a predetermined optical function may be formed inside the effective diameter on the back surface.

本発明において、前記光学素子は、前記光学部形成面と光軸方向に対向する裏面を有し、前記裏面と平行に前記基準部を切削した後、前記基準部と平行になるようにして、前記回折格子を光軸方向へ切削することが好ましい。このように構成すると、裏面と回折格子との平行度を出し易い。また、本発明の光学素子の前記光学部形成面はフライカット方式または引き切り方式により切削されることが好ましい。 In the present invention, the optical element has a back surface facing the optical part forming surface in the optical axis direction, and after cutting the reference part in parallel with the back surface, the optical element is parallel to the reference part, It is preferable to cut the diffraction grating in the optical axis direction. If comprised in this way, it will be easy to take out the parallelism of a back surface and a diffraction grating. Moreover, it is preferable that the optical part forming surface of the optical element of the present invention is cut by a fly-cut method or a drawing method.

本発明の光学素子は、光学部を切削加工により形成しているため、試作品を少量作成するのに適している。すなわち、金型やフォトマスクが必要なく光学素子を安価に製造可能で、しかも短納期で提供することができる。さらに、光学部が切削加工により形成された光学部形成面に光学部より光軸方向に突出した突出部を有しているため、特に小型の光学素子を、切削加工用の微細加工機から脱着する際に、突出部を把持して脱着することにより脱着作業をスムーズに行うことができる。また、確実に把持できるので落下により光学素子を紛失することを防止できる。さらに、光学素子を把持する際、突出部により光学部を傷等から保護することができる。 The optical element of the present invention is suitable for producing a small amount of a prototype because the optical part is formed by cutting. That is, an optical element can be manufactured at a low cost without the need for a mold or a photomask, and can be provided with a short delivery time. Furthermore, since the optical part has a protruding part that protrudes in the optical axis direction from the optical part on the optical part forming surface formed by the cutting process, a particularly small optical element is detached from the micro-machining machine for cutting process. In doing so, the attaching / detaching operation can be performed smoothly by gripping and removing the protruding portion. Further, since it can be securely gripped, it is possible to prevent the optical element from being lost due to dropping. Furthermore, when gripping the optical element, the optical portion can be protected from scratches or the like by the protruding portion.

［実施の形態１］ [Embodiment 1]

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
（光学素子の構成）
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ本発明の光学素子の平面図、（Ａ）に示す光学素子のＡ−Ａ断面図、および光学素子を斜め上方からみたときの斜視図である。図２は、図１（Ｃ）における光学素子の突出部周辺を拡大して示す拡大図である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Configuration of optical element)
1A, 1B, and 1C are respectively a plan view of an optical element of the present invention, a cross-sectional view taken along line AA of the optical element shown in FIG. 1A, and a perspective view when the optical element is viewed obliquely from above. FIG. FIG. 2 is an enlarged view showing the vicinity of the protruding portion of the optical element in FIG.

光学素子１は、円柱状に形成されており、光軸方向（以下Ｚ方向という）の上下に一対の上下面を備えている。この上下面の一方側は、光学部としての回折格子面１０が形成された光学格子形成面１００になっている。回折格子形成面１００は、格子方向（以下Ｙ方向という）へ直線的に形成された回折格子面１０を中心にして、Ｙ方向と直交する方向（以下Ｘ方向という）の両側に突出部１２、１２が形成されている。すなわち、回折格子面１０が光学素子１の胴部１３まで達して形成されている。従って、突出部１２は、回折格子面１０のＹ方向の両端に切り欠き部１５を有している。なお、突出部１２、１２は、本形態の光学素子１を所定の光路内に配設したとき、突出部１２、１２が光路の有効径の外側になるように配慮され配設されている。 The optical element 1 is formed in a cylindrical shape, and includes a pair of upper and lower surfaces above and below in the optical axis direction (hereinafter referred to as Z direction). One side of the upper and lower surfaces is an optical grating forming surface 100 on which a diffraction grating surface 10 as an optical part is formed. The diffraction grating forming surface 100 has protrusions 12 on both sides of a direction orthogonal to the Y direction (hereinafter referred to as the X direction) with the diffraction grating surface 10 linearly formed in the grating direction (hereinafter referred to as the Y direction) as the center. 12 is formed. That is, the diffraction grating surface 10 is formed to reach the body portion 13 of the optical element 1. Therefore, the protruding portion 12 has notches 15 at both ends in the Y direction of the diffraction grating surface 10. Note that the protrusions 12 and 12 are disposed so that the protrusions 12 and 12 are outside the effective diameter of the optical path when the optical element 1 of the present embodiment is disposed in a predetermined optical path.

また、回折格子面１０において、図２に示すように溝列２０を構成する凸部２２と凹部２１とは略同一の幅寸法Ｗ１、Ｗ２に形成されている。さらに、溝列２０を構成する凹部２１の隅角βが９０°に形成されている。 In the diffraction grating surface 10, as shown in FIG. 2, the convex portions 22 and the concave portions 21 constituting the groove row 20 are formed to have substantially the same width dimensions W1 and W2. Furthermore, the corner angle β of the recess 21 constituting the groove row 20 is formed at 90 °.

なお、両側の突出部１２、１２は、回折格子面１０からＺ方向に同じ高さ（Ｈ）で延設され、その上面１２１、１２１が回折格子面１０を構成する凸部２２の上面２２１および凹部２１の底面２１１と平行に形成されている。 The protrusions 12 and 12 on both sides are extended from the diffraction grating surface 10 at the same height (H) in the Z direction, and the upper surfaces 121 and 121 thereof are the upper surfaces 221 and 221 of the convex portions 22 constituting the diffraction grating surface 10. It is formed in parallel with the bottom surface 211 of the recess 21.

一方、上下面の他方側は、回折格子形成面１００と対向した裏面２００になっている。この裏面２００は、回折格子面１０および突出部１２、１２の上面１２１、１２１と平行に形成された平行面であり、本形態の場合、単に平滑面になっている。なお、回折格子面１０から裏面２００までの距離が回折格子の厚さ（Ｍ）になっている。 On the other hand, the other side of the upper and lower surfaces is a back surface 200 facing the diffraction grating forming surface 100. The back surface 200 is a parallel surface formed in parallel with the diffraction grating surface 10 and the top surfaces 121 and 121 of the protrusions 12 and 12, and is simply a smooth surface in this embodiment. In addition, the distance from the diffraction grating surface 10 to the back surface 200 is the thickness (M) of the diffraction grating.

（光学素子形成面１００の切削方法）
図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明の回折素子の製造に用いた微細加工機の説明図、および（Ａ）におけるステージに固定された基材周辺を拡大して示す拡大図、および（Ｂ）に示す基材周辺のＢ−Ｂ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、切削工具の正面図、および刃先の側面図である。図５、図６および図７はそれぞれ、本発明の光学素子の製造工程のうち、検査溝形成工程の説明図、補正工程の説明図、および仕上げ工程の説明図である。 (Cutting method of optical element forming surface 100)
3 (A), 3 (B), and 3 (C) are respectively explanatory views of the micromachining machine used for manufacturing the diffraction element of the present invention, and an enlarged view of the periphery of the substrate fixed to the stage in FIG. 3 (A). It is the enlarged view shown, and BB sectional drawing of the base-material periphery shown to (B). 4A and 4B are a front view of the cutting tool and a side view of the cutting edge, respectively. FIG. 5, FIG. 6 and FIG. 7 are respectively an explanatory view of an inspection groove forming step, an explanatory view of a correction step, and an explanatory view of a finishing step in the optical element manufacturing process of the present invention.

このような光学素子１の回折格子形成面１００は、光学素子１形成用の基材１１表面に機械加工によって形成される。すなわち、Ｚ方向の上下に一対の上下面１１２、１１３を備え、円柱状に形成された基材１１の上面１１２側に、所謂フライカット方式により回折格子形成面１００が形成される。 Such a diffraction grating forming surface 100 of the optical element 1 is formed by machining on the surface of the substrate 11 for forming the optical element 1. That is, a pair of upper and lower surfaces 112 and 113 are provided above and below in the Z direction, and the diffraction grating forming surface 100 is formed by a so-called fly-cut method on the upper surface 112 side of the substrate 11 formed in a columnar shape.

この回折格子形成面１００を形成するため、基材１１は、図３（Ａ）に示すような微細加工機６のステージ５上に載置されている。その際、ステージ５の表面５４中央に形成された係合凹部５５に基材１１が固定される。具体的には、この係合凹部５５の底面５３に基材１１の下面１１３が当接した状態で基材１１の胴部１１１がステージ５の表面５４より突出している。従って、胴部１１１へステージ５の表面５４と跨るようにワックス１４を塗布することにより基材１１がステージ５に固定されている。 In order to form the diffraction grating forming surface 100, the substrate 11 is placed on the stage 5 of the microfabrication machine 6 as shown in FIG. At that time, the base material 11 is fixed to the engagement recess 55 formed in the center of the surface 54 of the stage 5. Specifically, the body 111 of the base 11 protrudes from the surface 54 of the stage 5 with the bottom surface 53 of the base 11 in contact with the bottom surface 53 of the engagement recess 55. Accordingly, the base material 11 is fixed to the stage 5 by applying the wax 14 to the body 111 so as to straddle the surface 54 of the stage 5.

微細加工機６は、基材１１を載置するためのステージ５の上方にスピンドル台２上に搭載されたスピンドル４を有しており、スピンドル４には、丸棒状のシャンク３１０の先端でシャンク３１０の径方向外側に向けて刃先３００が工具の軸線Ｌに対して垂直に突出した切削工具３が保持されている。 The micro-machining machine 6 has a spindle 4 mounted on a spindle table 2 above a stage 5 on which a base material 11 is placed, and the spindle 4 has a shank at the tip of a round bar-shaped shank 310. The cutting tool 3 in which the cutting edge 300 protrudes perpendicularly to the tool axis L toward the radially outer side of 310 is held.

スピンドル台２は、矢印θで示す方向に角度調整可能に構成されており、スピンドル台２を矢印θで示す方向に角度調整することにより、切削工具３の軸線Ｌの傾き、すなわち、刃先３００の傾きを紙面において上下方向に調整可能である。 The spindle base 2 is configured to be adjustable in angle in the direction indicated by the arrow θ. By adjusting the angle of the spindle base 2 in the direction indicated by the arrow θ, the inclination of the axis L of the cutting tool 3, that is, the cutting edge 300 The inclination can be adjusted in the vertical direction on the paper surface.

ステージ５に対しては、ステージ５を矢印Ｘで示す方向にスライドさせるＸ方向スライド用ブロック５１が構成され、Ｘ方向スライドブロック５１に対しては、このＸ方向スライドブロック５１を矢印Ｙで示す方向にスライドさせるＹ方向スライド用ブロック５２が構成されている。このため、基材１１は、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能である。 For the stage 5, an X-direction slide block 51 is configured to slide the stage 5 in the direction indicated by an arrow X. For the X-direction slide block 51, the X-direction slide block 51 is indicated by an arrow Y. A Y-direction sliding block 52 is configured to be slid. For this reason, the base material 11 is movable in the X direction and the Y direction.

切削工具３の刃先３００は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、下端部に平坦な稜線３０１を備えた単結晶ダイヤモンドからなる刃部を有しており、その幅寸法Ｄは、図１に示した回折素子１０の溝を構成する凹部２１の幅寸法Ｗ１と等しく、凸部２２の幅寸法Ｗ２よりやや広い。また、切削工具３の刃先３００において、稜線３０１と側面３０２とがなす隅角αは、いずれの箇所においても９０°になっている。 As shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), the cutting edge 300 of the cutting tool 3 has a blade portion made of single-crystal diamond having a flat ridgeline 301 at the lower end, and the width dimension D is 1 is equal to the width dimension W1 of the concave portion 21 constituting the groove of the diffraction element 10 shown in FIG. 1, and is slightly wider than the width dimension W2 of the convex portion 22. Further, in the cutting edge 300 of the cutting tool 3, the corner angle α formed by the ridgeline 301 and the side surface 302 is 90 ° at any location.

このように構成した微細加工機６を用いて、図１に示す回折素子１０を製造するにあたっては、まず、図５に示すように、検査溝形成工程において、一点鎖線で示すように、切削工具３を軸線Ｌ周りに回転させながら、切削工具３を基材１１の上面１１２でＹ方向に相対移動させて切削工具３の刃先で基材１１の上面１１２に検査溝３０を形成し、それをＸ方向に寸法（Ｗ１＋Ｗ２）／２分だけずらすたびに切削工具３と基材１１とをＹ方向に相対移動させることによって、検査溝３０を形成する。 When the diffraction element 10 shown in FIG. 1 is manufactured using the micro-machining machine 6 configured as described above, first, as shown in FIG. 5, in the inspection groove forming process, as shown by a one-dot chain line, a cutting tool is used. While rotating 3 around the axis L, the cutting tool 3 is relatively moved in the Y direction on the upper surface 112 of the base material 11 to form an inspection groove 30 on the upper surface 112 of the base material 11 at the cutting edge of the cutting tool 3. The inspection groove 30 is formed by relatively moving the cutting tool 3 and the base material 11 in the Y direction each time the dimension is shifted by (W1 + W2) / 2 in the X direction.

その際には、矢印Ａで示すように、切削工具３を軸線Ｌ周りに回転させながら、切削工具３の刃先３００を深く沈み込ませて検査溝３０の凹部３１を形成した後、切削工具３をＸ方向に寸法（Ｗ１＋Ｗ２）／２分だけずらし、今度は切削工具３の刃先３００を基材１１に浅く沈み込ませて検査溝３０の凸部３２の上面３２１を削っていく。 At that time, as indicated by an arrow A, the cutting tool 3 is rotated about the axis L, and the cutting edge 3 of the cutting tool 3 is deeply submerged to form the recess 31 of the inspection groove 30. Is shifted by the dimension (W1 + W2) / 2 in the X direction, and this time, the cutting edge 300 of the cutting tool 3 is submerged into the base material 11 and the upper surface 321 of the convex portion 32 of the inspection groove 30 is shaved.

次に、補正工程においては、図６に示すように、検査溝３０を構成する凹部３１の底面３１１、あるいは凸部３２の上面３２１の傾きを検査し、この検査結果に基づいて、切削工具３を実線で示すように、Ｘ方向と切削工具３の軸線Ｌとがなす角度、すなわち、Ｘ方向と平行な基材１１の裏面２００と切削工具３の刃先３００の稜線３０１とがなす角度を設計角度に対して０±０．０２°以下に補正する。本形態の場合、基材１１の裏面２００に対して切削工具３の刃先３００の稜線３０１が平行になる角度に補正する。 Next, in the correction step, as shown in FIG. 6, the inclination of the bottom surface 311 of the concave portion 31 or the upper surface 321 of the convex portion 32 constituting the inspection groove 30 is inspected, and the cutting tool 3 is based on the inspection result. , The angle formed by the X direction and the axis L of the cutting tool 3, that is, the angle formed by the back surface 200 of the base material 11 parallel to the X direction and the ridge line 301 of the cutting edge 300 of the cutting tool 3 is designed. The angle is corrected to 0 ± 0.02 ° or less. In the case of this embodiment, the angle is corrected so that the ridgeline 301 of the cutting edge 300 of the cutting tool 3 is parallel to the back surface 200 of the base material 11.

しかる後に、仕上げ工程においては、図７に示すように、検査溝形成工程および補正工程を経た同一の基材１１をステージ５上に保持したまま、矢印Ａで示すように、切削工具３を軸線Ｌ周りに回転させながら、切削工具３を同一の基材１１の上面１１２でＹ方向に相対移動させて切削工具３の刃先で基材１１の上面１１２をＸ方向に削り直していく。 Thereafter, in the finishing process, as shown in FIG. 7, the cutting tool 3 is moved along the axis line as indicated by an arrow A while holding the same base material 11 that has undergone the inspection groove forming process and the correcting process on the stage 5. While rotating around L, the cutting tool 3 is relatively moved in the Y direction on the upper surface 112 of the same base material 11, and the upper surface 112 of the base material 11 is recut in the X direction with the cutting edge of the cutting tool 3.

具体的には、まず、一方側の突出部１２から削り始め、切削工具３の刃先を徐々にＸ方向に移動させていく。やがて、一方側の突出部１２を削り終わると、突出部１２の上面１２１を基準にして切削工具３を突出部１２の高さ（Ｈ）に合わせて深く沈み込ませ、回折格子面１０を構成する溝列２０の凸部２２の上面２２１を削る。ここで本形態では、突出部１２の上面１２１が、回折格子面１０を形成するときのＺ方向の基準部としての基準面になっている。なお、本形態の場合、基材１１の下面１１３は光学素子１の裏面２００としてそのまま使用可能に加工されており、上面１２１は、裏面２００に対して平行に形成されている。ただし、本形態では、基準部を突出部１２の上面１２１に形成したが、必ずしも、上面に限定されるものではない。 Specifically, first, cutting is started from the protruding portion 12 on one side, and the cutting edge of the cutting tool 3 is gradually moved in the X direction. Eventually, when the one-side protruding portion 12 is finished, the cutting tool 3 is submerged deeply in accordance with the height (H) of the protruding portion 12 with reference to the upper surface 121 of the protruding portion 12, and the diffraction grating surface 10 is configured. The upper surface 221 of the convex portion 22 of the groove row 20 to be cut is shaved. Here, in this embodiment, the upper surface 121 of the protruding portion 12 is a reference surface as a reference portion in the Z direction when the diffraction grating surface 10 is formed. In the case of this embodiment, the lower surface 113 of the substrate 11 is processed so that it can be used as it is as the back surface 200 of the optical element 1, and the upper surface 121 is formed in parallel to the back surface 200. However, in the present embodiment, the reference portion is formed on the upper surface 121 of the protruding portion 12, but is not necessarily limited to the upper surface.

このようにして、凸部２２の上面２２１を形成した後、切削工具３をＸ方向に寸法（Ｗ１＋Ｗ２）／２分だけずらし、今度は切削工具３の刃先３００を溝列２０の凸部２２の高さに合わせ一層深く沈み込ませて溝の凹部２１の底部２１１を削っていく。すなわち、切削工具３の刃先をＸ方向に寸法（Ｗ１＋Ｗ２）／２分だけずらすたびに切削工具３と基材１１とをＹ方向に相対移動させて溝列２０を形成する。本形態の場合、切削工具３の刃先３００を基材１１の胴部１１１の外側まで相対移動させることにより、溝列２０のＹ方向の両端が基材１１の胴部１１１まで達して形成される。なお、本形態の場合、基材１１の胴部１１１は光学素子１の胴部１３としてそのまま使用可能に加工されている。このようにして形成した溝列２０の凸部２２の上面２２１および凹部２１の底部２２１は、一方側の突出部１２の上面１２１と平行に形成される。従って、溝列２０から構成される回折格子面１０は上面１２１と同様に対向部２００と平行に形成される。 After forming the upper surface 221 of the convex portion 22 in this way, the cutting tool 3 is shifted by the dimension (W1 + W2) / 2 in the X direction, and this time the cutting edge 300 of the cutting tool 3 is shifted to the convex portion 22 of the groove row 20. The bottom 211 of the recess 21 of the groove is shaved deeper according to the height. That is, each time the cutting edge of the cutting tool 3 is shifted in the X direction by a dimension (W1 + W2) / 2, the cutting tool 3 and the base material 11 are relatively moved in the Y direction to form the groove row 20. In the case of the present embodiment, the edge 300 of the cutting tool 3 is relatively moved to the outside of the body 111 of the base 11, so that both ends in the Y direction of the groove row 20 reach the body 111 of the base 11. . In the case of this embodiment, the body 111 of the substrate 11 is processed so as to be usable as it is as the body 13 of the optical element 1. The upper surface 221 of the convex portion 22 and the bottom portion 221 of the concave portion 21 of the groove row 20 formed in this way are formed in parallel with the upper surface 121 of the protruding portion 12 on one side. Accordingly, the diffraction grating surface 10 constituted by the groove array 20 is formed in parallel with the facing portion 200 as with the upper surface 121.

なお、回折格子面１０を形成した後、今度は切削工具３の刃先３００を突出部１２の高さ（Ｈ）に合わせて浮かせて、最後に他方側の突出部１２を削り、回折格子形成面１００の形成を終了する。他方側の突出部１２の上面もやはり一方側の突出部１２の上面１２１と平行に形成されるため、裏面２００と平行になっている。 After forming the diffraction grating surface 10, the cutting edge 3 of the cutting tool 3 is floated according to the height (H) of the projecting portion 12, and finally the other projecting portion 12 is shaved. The formation of 100 is finished. Since the upper surface of the projecting portion 12 on the other side is also formed in parallel with the upper surface 121 of the projecting portion 12 on the one side, it is parallel to the rear surface 200.

その結果、基材１１の表面では、検査溝３０を構成する凹凸が全て削られて完全に消失し、図１に示すように、基材１１の新たな表面に回折格子面１０を挟む突出部１２とからなる回折格子形成面１００が形成される。 As a result, on the surface of the base material 11, all the irregularities constituting the inspection groove 30 are scraped and completely disappeared, and as shown in FIG. 1, the protruding portion sandwiching the diffraction grating surface 10 on the new surface of the base material 11. 12 is formed.

ここで、回折格子面１０の溝列２０では、切削工具３の幅寸法Ｄによって、凹部２１の幅寸法Ｗ１、および凸部２２の幅寸法Ｗ２と略等しい寸法に規定される。また、溝列２０を構成する凹部２１の隅角βは、切削工具３の先端部で稜線３０１と側面３０２とがなす隅角αと等しい９０°の角度に規定される。 Here, in the groove row 20 of the diffraction grating surface 10, the width dimension D of the cutting tool 3 defines the width dimension W 1 of the concave portion 21 and the width dimension W 2 of the convex portion 22. Further, the corner angle β of the concave portion 21 constituting the groove row 20 is defined as an angle of 90 ° equal to the corner angle α formed by the ridge line 301 and the side surface 302 at the tip portion of the cutting tool 3.

（実施の形態１の効果）
以上説明したように、本形態による光学素子１では、回折格子面１０が切削加工により形成された光学部形成面１００に回折格子面１０より光軸方向に突出した突出部１２、１２を有しているため、光学素子１の切削加工に用いられる微細加工機６から光学素子１を脱着する際に、突出部１２、１２を把持して脱着することにより脱着作業をスムーズに行うことができる。また、確実に把持できるので落下により光学素子１を紛失することを防止できる。さらに、光学素子１を把持する際、突出部１２、１２により回折格子面１０を傷等から保護することができる。 (Effect of Embodiment 1)
As described above, in the optical element 1 according to the present embodiment, the diffraction grating surface 10 has the protruding portions 12 and 12 protruding in the optical axis direction from the diffraction grating surface 10 on the optical portion forming surface 100 formed by cutting. Therefore, when detaching the optical element 1 from the micro-machining machine 6 used for cutting the optical element 1, the detaching operation can be performed smoothly by gripping and detaching the protrusions 12 and 12. Further, since the optical element 1 can be securely gripped, it is possible to prevent the optical element 1 from being lost due to dropping. Furthermore, when the optical element 1 is gripped, the diffraction grating surface 10 can be protected from scratches and the like by the protrusions 12 and 12.

また、本形態において、突出部１２、１２は、回折格子面１０の格子方向であるＹ方向と、Ｙ方向と直交するＸ方向とで異なって形成されている。すなわち、突出部１２、１２は、回折格子面１０のＹ方向の両端が前記光学素子１の胴部１３まで達することにより形成された切り欠き部１５を有している。故に、光学素子１をヘッド装置側へ取り付ける際の目安としてはっきり認識できるので、光学素子１をヘッド装置側へ正確に取り付けることができる。しかも、光学素子１を装置側へ取り付ける際、切り欠き部１５を利用してヘッド装置側へ固定できる。 In this embodiment, the protrusions 12 and 12 are formed differently in the Y direction that is the grating direction of the diffraction grating surface 10 and in the X direction that is orthogonal to the Y direction. That is, the protrusions 12 and 12 have notches 15 formed when both ends of the diffraction grating surface 10 in the Y direction reach the body 13 of the optical element 1. Therefore, since the optical element 1 can be clearly recognized as a guide when the optical element 1 is attached to the head apparatus side, the optical element 1 can be accurately attached to the head apparatus side. Moreover, when the optical element 1 is attached to the apparatus side, it can be fixed to the head apparatus side using the notch 15.

さらに、本形態において、突出部１２、１２の上面１２１、１２１は、回折格子面１０と平行に形成されているので、突出部１２、１２の上面１２１、１２１が、回折格子面１０の光軸に対する傾きと一致しているため、回折格子面１０に接触することなく光軸に対する傾きを把握することができる。従って、突起部１２、１２の上面１２１、１２１を、証として用い光学素子１をヘッド装置側へ取り付けることにより、回折格子面１０を傷等から保護することができる。 Furthermore, in this embodiment, since the upper surfaces 121 and 121 of the protrusions 12 and 12 are formed in parallel with the diffraction grating surface 10, the upper surfaces 121 and 121 of the protrusions 12 and 12 are optical axes of the diffraction grating surface 10. Therefore, the inclination with respect to the optical axis can be grasped without contacting the diffraction grating surface 10. Therefore, the diffraction grating surface 10 can be protected from scratches and the like by attaching the optical element 1 to the head device side using the upper surfaces 121 and 121 of the protrusions 12 and 12 as a proof.

さらにまた、本形態において、回折格子面１０を切削加工するときに一方側の突出部１２の上面１２１を光軸方向の基準部としての基準面としている。そのため、基準面としての上面１２１に対する回折格子面１０の光軸方向の切削量が分かるので、基準面としての上面１２１を利用すれば、回折格子面１０に一切接触することなく回折格子の厚さ（Ｍ）を測定することができる。従って、回折格子面１０に傷、埃等が付かず、性能および品質の両面から優れた光学素子１を提供することができる。 Furthermore, in this embodiment, when the diffraction grating surface 10 is cut, the upper surface 121 of the protruding portion 12 on one side is used as a reference surface as a reference portion in the optical axis direction. Therefore, since the amount of cutting in the optical axis direction of the diffraction grating surface 10 with respect to the upper surface 121 as the reference surface can be known, if the upper surface 121 as the reference surface is used, the thickness of the diffraction grating without contacting the diffraction grating surface 10 at all. (M) can be measured. Therefore, it is possible to provide the optical element 1 that is free from scratches, dust, and the like on the diffraction grating surface 10 and that is excellent in both performance and quality.

また、本形態において、光学素子１を所定の光路内に配設したとき、前記光路の有効径の外側にくるように前記突起部１２、１２が配設されていることが好ましい。このように構成すると、突起部１２、１２による光学系への影響をなくすことができる。 In this embodiment, it is preferable that the protrusions 12 and 12 are disposed so as to be outside the effective diameter of the optical path when the optical element 1 is disposed in a predetermined optical path. If comprised in this way, the influence on the optical system by the projection parts 12 and 12 can be eliminated.

さらに、本形態において、光学素子１は、光学部形成面１００と光軸方向に対向する裏面２００とを有し、この裏面２００は平滑面になっている。従って、裏面２００の光路有効径の外側と光路有効径の内側との光軸方向の高さが一致しているため、光路有効径の外側を、光路有効径の内側の基準部として利用し、裏面２００の光路有効径の内側に接触することなく回折格子の厚さ（Ｍ）を測定することができる。本形態の場合、裏面２００の光路有効径の外側と、突出部１２の上面１２１との厚さを測定することにより、回折格子の厚さ（Ｍ）を測定することができる。 Furthermore, in this embodiment, the optical element 1 has an optical part forming surface 100 and a back surface 200 facing the optical axis direction, and the back surface 200 is a smooth surface. Therefore, since the height in the optical axis direction of the outer side of the optical path effective diameter on the back surface 200 and the inner side of the optical path effective diameter coincide with each other, the outer side of the optical path effective diameter is used as a reference portion inside the optical path effective diameter The thickness (M) of the diffraction grating can be measured without contacting the inside of the optical path effective diameter of the back surface 200. In the case of this embodiment, the thickness (M) of the diffraction grating can be measured by measuring the thicknesses of the outside of the optical path effective diameter of the back surface 200 and the upper surface 121 of the protrusion 12.

さらにまた、本形態において、光学素子１は、光学部形成面１００と光軸方向に対向する裏面２００を有し、裏面２００と平行に突出部１２の上面１２１を切削した後、この上面１２１と平行になるようにして、回折格子面１０を光軸方向へ切削しているので、裏面２００と回折格子面１０との平行度を出し易い。
［実施の形態２］ Furthermore, in this embodiment, the optical element 1 has a back surface 200 facing the optical part forming surface 100 in the optical axis direction, and after cutting the top surface 121 of the protruding portion 12 in parallel with the back surface 200, Since the diffraction grating surface 10 is cut in the optical axis direction so as to be parallel, the parallelism between the back surface 200 and the diffraction grating surface 10 can be easily obtained.
[Embodiment 2]

次に、本発明の実施の形態２に係わる光学素子５０について説明する。
上記実施の形態１では、光学素子１の裏面２００が単に平滑面になっているが、実施の形態２の光学素子５０では、図８に示すように、裏面２００側にも光学部としての回折格子面４０が形成された回折格子形成面４００が形成されている。なお、光学素子形成面１００は、実施の形態１と同様につき、実施の形態１と同一の機能を有する箇所には同一符号を付し、共通する部分については、詳細な説明は省略する。 Next, an optical element 50 according to Embodiment 2 of the present invention will be described.
In the first embodiment, the back surface 200 of the optical element 1 is simply a smooth surface. However, in the optical element 50 according to the second embodiment, as shown in FIG. A diffraction grating forming surface 400 on which the grating surface 40 is formed is formed. Since the optical element forming surface 100 is the same as in the first embodiment, portions having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description of common portions is omitted.

光学素子５０の回折格子形成面４００は、回折格子面１０の格子方向とは若干異なる方向（以下Ｙ’方向という）へ直線的に形成された回折格子面４０を中心にして、このＹ’方向と直交する方向（以下Ｘ’方向という）の両側に突出部４１、４１が形成されている。なお、本形態の光学素子５０を所定の光路内に配設したとき、突出部４１、４１も突出部１２、１２と同様に光路の有効径の外側になるように配慮され配設されている。 The diffraction grating forming surface 400 of the optical element 50 is centered on the diffraction grating surface 40 formed linearly in a direction slightly different from the grating direction of the diffraction grating surface 10 (hereinafter referred to as the Y ′ direction). Projections 41 are formed on both sides of a direction orthogonal to the direction (hereinafter referred to as X ′ direction). When the optical element 50 according to the present embodiment is disposed in a predetermined optical path, the protruding portions 41 and 41 are disposed so as to be outside the effective diameter of the optical path in the same manner as the protruding portions 12 and 12. .

また、回折格子面４０の溝列を構成する凸部と凹部とがほぼ同一の幅寸法に形成されるとともに、溝列を構成する凹部の隅角が９０°に形成されている構成は実施の形態１と同様である。ただし回折格子面４０は、回折格子面１０の溝列２０を構成する凹部２１と凸部２２のそれぞれの幅寸法Ｗ１、Ｗ２とは異なる幅寸法に形成されている。 In addition, the configuration in which the convex portions and the concave portions constituting the groove row of the diffraction grating surface 40 are formed to have substantially the same width dimension, and the corner angle of the concave portion constituting the groove row is formed at 90 °. This is the same as the first embodiment. However, the diffraction grating surface 40 is formed in a width dimension different from the width dimensions W1 and W2 of the concave portion 21 and the convex portion 22 constituting the groove array 20 of the diffraction grating surface 10.

なお、両側の突出部４１、４１は、双方同じ高さ（Ｄ）で回折格子面４０からＺ方向に延設され、その上面４１１が回折格子面４０と平行な平面になっている。また、突出部４１は、回折格子面４０のＹ’方向の両端に切り欠き部１６を有している。すなわち、回折格子面４０が光学素子１の胴部１３まで達して形成されている。 Note that the protruding portions 41 on both sides extend in the Z direction from the diffraction grating surface 40 at the same height (D), and the upper surface 411 is a plane parallel to the diffraction grating surface 40. Further, the protruding portion 41 has notches 16 at both ends in the Y ′ direction of the diffraction grating surface 40. That is, the diffraction grating surface 40 is formed to reach the body portion 13 of the optical element 1.

ここで、回折格子面１０、４０は、Ｚ方向に重合するとともに互いに平行に形成されている。なお、回折格子面１０から回折格子面４０までの距離が回折格子の厚さ（Ｎ）になっている。また、突出部１２、４１のそれぞれの上面１２１、４１１もＺ方向に重合するとともに互いに平行に形成されている。すなわち、回折格子形成面４００と回折格子形成面１００とは平行になっている。
（光学素子形成面４００の切削方法） Here, the diffraction grating surfaces 10 and 40 are superposed in the Z direction and formed in parallel to each other. Note that the distance from the diffraction grating surface 10 to the diffraction grating surface 40 is the thickness (N) of the diffraction grating. Further, the upper surfaces 121 and 411 of the protrusions 12 and 41 are also formed in parallel with each other while overlapping in the Z direction. That is, the diffraction grating forming surface 400 and the diffraction grating forming surface 100 are parallel to each other.
(Cutting method of optical element forming surface 400)

このような光学素子５０の回折格子形成面４００は、光学素子１形成用の基材１１の下面１１３側に上記実施の形態１で用いた微細加工機６によって形成される。 Such a diffraction grating forming surface 400 of the optical element 50 is formed on the lower surface 113 side of the substrate 11 for forming the optical element 1 by the fine processing machine 6 used in the first embodiment.

すなわち、上記実施の形態１に示す切削方法により光学格子形成面１００を形成した後、ワックス１４を溶かし、基材１１をステージ５の係合凹部５５から取り出す。その後、基材１１を裏返して再び基材１１を係合凹部５５に係合させる。このとき、係合凹部５５の底面５３に基材１１の突起部１２の上面１２１が当接した状態で基材１１の胴部１１１がステージ５の表面５４より突出している。従って、胴部１１１へステージ５の表面５４と跨るようにワックス１４を塗布することにより基材１１がステージ５に固定される。 That is, after the optical grating forming surface 100 is formed by the cutting method shown in the first embodiment, the wax 14 is melted and the base material 11 is taken out from the engaging recess 55 of the stage 5. Thereafter, the base material 11 is turned over and the base material 11 is engaged with the engagement recess 55 again. At this time, the body 111 of the base 11 protrudes from the surface 54 of the stage 5 with the top surface 121 of the protrusion 12 of the base 11 in contact with the bottom surface 53 of the engaging recess 55. Accordingly, the base material 11 is fixed to the stage 5 by applying the wax 14 to the body 111 so as to straddle the surface 54 of the stage 5.

このようにしてステージ５に固定した基材１１の下面１１３に光学素子形成面４００を形成するにあたって、光学素子形成面１００を形成した状態のまま、引き続き微細加工機６を使用する。本形態では、回折格子形成面４００を回折格子形成面１００と平行に形成するため、実施の形態１で行ったような検査溝３０を形成して切削工具３の角度を補正する補正工程を行う必要はない。すなわち、光学素子形成面１００を形成する際の上記補正工程において、切削工具３の角度が、基材１１の裏面２００と切削工具３の刃先の稜線３０１とが平行なるように補正されている。換言すれば、裏面２００は、ステージ５の係合凹部５５の底面５３に当接しているため、底面５３と切削工具３の刃先の稜線３０１とが平行になっている。故に、係合凹部５５の底面５３に突出部１２、１２の上面１２１、１２１を当接した状態で切削工具３を用いて切削することにより、突出部４１、４１の上面４１１、４１１および回折格子面４０から構成される回折格子形成面４００と回折格子形成面１００とが平行に形成されることになる。このように、本形態では、補正工程を行う必要はないが、必要に応じて補正工程を行っても構わない。なお、回折格子形成面４００を切削する方法は、上記実施の形態１の回折格子形成面１００と同様である。従って、当然、一方側の突出部４１を削り終えた後、回折格子面４０を構成する溝列の凸部の上面を削る際にも実施の形態１と同様に行われることになる。すなわち、突出部４１の上面４１１を基準にして切削工具３を突出部４１の高さ（Ｄ）に合わせて深く沈み込ませ、回折格子面４０を構成する溝列の凸部の上面を削る。ここで、本形態では、突出部４１の上面４１１が、回折格子面４０を形成するときのＺ方向の基準部としての基準面になっている。しかも突出部１２の上面１２１に対して平行に形成されている。ただし、基準部を突出部４１の上面４１１に形成したが、必ずしも上面に限定されるものではない。
（実施の形態２の効果） In forming the optical element forming surface 400 on the lower surface 113 of the base material 11 fixed to the stage 5 in this manner, the fine processing machine 6 is continuously used while the optical element forming surface 100 is formed. In this embodiment, in order to form the diffraction grating forming surface 400 in parallel with the diffraction grating forming surface 100, a correction process for correcting the angle of the cutting tool 3 by forming the inspection groove 30 as in the first embodiment is performed. There is no need. That is, in the above correction step when forming the optical element forming surface 100, the angle of the cutting tool 3 is corrected so that the back surface 200 of the substrate 11 and the ridgeline 301 of the cutting edge of the cutting tool 3 are parallel. In other words, since the back surface 200 is in contact with the bottom surface 53 of the engagement recess 55 of the stage 5, the bottom surface 53 and the edge line 301 of the cutting edge of the cutting tool 3 are parallel to each other. Therefore, the upper surfaces 411 and 411 of the protrusions 41 and 41 and the diffraction grating are obtained by cutting with the cutting tool 3 in a state where the upper surfaces 121 and 121 of the protrusions 12 and 12 are in contact with the bottom surface 53 of the engagement recess 55. The diffraction grating forming surface 400 constituted by the surface 40 and the diffraction grating forming surface 100 are formed in parallel. As described above, in this embodiment, it is not necessary to perform a correction process, but a correction process may be performed as necessary. The method of cutting the diffraction grating forming surface 400 is the same as that of the diffraction grating forming surface 100 of the first embodiment. Therefore, as a matter of course, when the upper surface of the convex portion of the groove row constituting the diffraction grating surface 40 is shaved after the projecting portion 41 on one side is finished, the same operation as in the first embodiment is performed. That is, the cutting tool 3 is deeply submerged in accordance with the height (D) of the protruding portion 41 with the upper surface 411 of the protruding portion 41 as a reference, and the upper surface of the convex portion of the groove row constituting the diffraction grating surface 40 is cut. Here, in this embodiment, the upper surface 411 of the protrusion 41 is a reference surface as a reference portion in the Z direction when the diffraction grating surface 40 is formed. Moreover, it is formed parallel to the upper surface 121 of the protrusion 12. However, although the reference portion is formed on the upper surface 411 of the protruding portion 41, the reference portion is not necessarily limited to the upper surface.
(Effect of Embodiment 2)

以上説明したように、本形態による光学素子５０では、回折格子面１０を切削加工するときに一方側の突出部１２の上面１２１を光軸方向の基準部としての基準面としている。そのため、上面１２１に対する回折格子面１０の光軸方向の切削量が分かる。また、回折格子面４０を切削加工するときに一方側の突出部４１の上面４１１を光軸方向の基準部としての基準面としたので、上面４１１に対する回折格子面４０の光軸方向の切削量が分かる。故に、基準面としての上面１２１および４１１を利用すれば、回折格子面１０、４０に一切接触することなく回折格子の厚さ（Ｎ）を測定することができる。従って、回折格子面１０、４０に傷、塵等が付かず、性能および品質の両面から優れた光学素子５０を提供することができる。
（その他の実施の形態） As described above, in the optical element 50 according to the present embodiment, when the diffraction grating surface 10 is cut, the upper surface 121 of the protruding portion 12 on one side is used as a reference surface as a reference portion in the optical axis direction. Therefore, the cutting amount in the optical axis direction of the diffraction grating surface 10 with respect to the upper surface 121 is known. In addition, since the upper surface 411 of the protruding portion 41 on one side is used as a reference surface as a reference portion in the optical axis direction when the diffraction grating surface 40 is cut, the cutting amount in the optical axis direction of the diffraction grating surface 40 with respect to the upper surface 411 I understand. Therefore, if the upper surfaces 121 and 411 as the reference surfaces are used, the thickness (N) of the diffraction grating can be measured without contacting the diffraction grating surfaces 10 and 40 at all. Therefore, the diffraction grating surfaces 10 and 40 are free from scratches, dust, and the like, and an optical element 50 that is excellent in terms of both performance and quality can be provided.
(Other embodiments)

上記実施の形態１および上記実施の形態２において、光学素子１、５０の回折格子面１０、４０の溝列２０は格子方向（Ｙ方向）に直線的に形成されているが、図９（Ａ）に示す光学素子７０のように、回折格子６０の格子方向（Ｙ方向）を曲線的に形成してもよい。この回折格子６０を形成するには、フライカット方式ではなく、引き切り方式により機械加工することが好ましい。なお、突出部６１は、回折格子６０のＹ方向の両端に切り欠き１７を有している。 In the first embodiment and the second embodiment, the groove rows 20 of the diffraction grating surfaces 10 and 40 of the optical elements 1 and 50 are linearly formed in the grating direction (Y direction). The grating direction (Y direction) of the diffraction grating 60 may be formed in a curved line like the optical element 70 shown in FIG. In order to form this diffraction grating 60, it is preferable to machine by a drawing method instead of a fly-cut method. The protruding portion 61 has notches 17 at both ends of the diffraction grating 60 in the Y direction.

また、上記実施の形態１および２において、突出部１２、４１は、回折格子面１０、４０のＹ方向の両端に切り欠き部１５、１６を有しているが、必ずしも切り欠き部１５、１６を形成する必要はなく、図９（Ｂ）に示す光学素子９０のように、回折格子８０の全周に連続して突出部８１が形成されていてもよい。ただし、突出部８１は、格子方向（Ｙ方向）とこの格子に直交する方向（Ｘ方向）とで異なって形成されている。 In the first and second embodiments, the protrusions 12 and 41 have the notches 15 and 16 at both ends of the diffraction grating surfaces 10 and 40 in the Y direction. The protrusion 81 may be formed continuously around the entire circumference of the diffraction grating 80 as in the optical element 90 shown in FIG. 9B. However, the protrusions 81 are formed differently in the lattice direction (Y direction) and in the direction orthogonal to the lattice (X direction).

さらに、上記実施の形態１および上記実施の形態２では、光学素子１、５０には光学部としての回折格子面１０、４０が形成されているが、光学部としては、必ずしも回折格子面１０、４０に限定されるものではなく、各種レンズを形成してもよい。例えば、図９（Ｃ）に示す光学素子１２０のようなシリンドリカルレンズ１１０、または図９（Ｄ）に示す光学素子１４０のようなトロイダルレンズ１３０を形成してもよい。このシリンドリカルレンズ１１０、またはトロイダルレンズ１３０の突出部１１１や突出部１３１は、長軸方向（共にＹ方向）とこの長軸方向に直交する方向（Ｘ方向）とで異なって形成されている。すなわち、それぞれのレンズ１１１、１３１もまた切り欠き部１８、１９を有している。 Furthermore, in the first embodiment and the second embodiment, the optical elements 1 and 50 are provided with the diffraction grating surfaces 10 and 40 as the optical parts, but the optical parts are not necessarily the diffraction grating surfaces 10 and 40. It is not limited to 40, and various lenses may be formed. For example, a cylindrical lens 110 such as the optical element 120 illustrated in FIG. 9C or a toroidal lens 130 such as the optical element 140 illustrated in FIG. 9D may be formed. The cylindrical lens 110 or the protruding portion 111 and the protruding portion 131 of the toroidal lens 130 are formed differently in the major axis direction (both in the Y direction) and in the direction perpendicular to the major axis direction (X direction). That is, the respective lenses 111 and 131 also have cutout portions 18 and 19.

なお、上述の光学素子７０、９０の回折格子６０、８０、および光学素子１２０、１４０のレンズ１１０、１３０は、いずれも突起部６１、８１、１１１、１３１の上面を光軸方向の基準部としての基準面とし、この基準面を基準に切削加工により形成されているが、基準部は、突出部６１、８１、１１、１３１の上面に限定されるものではない。また、切削方法に関しては、実施の形態１と同様につき、詳細な説明は省略する。 The diffraction gratings 60 and 80 of the optical elements 70 and 90 and the lenses 110 and 130 of the optical elements 120 and 140 all have the upper surfaces of the protrusions 61, 81, 111, and 131 as reference parts in the optical axis direction. However, the reference portion is not limited to the upper surfaces of the projecting portions 61, 81, 11, 131. The cutting method is the same as in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ本発明の実施の形態１に係わる光学素子の平面図、（Ａ）に示す光学素子のＡ−Ａ断面図、および光学素子を斜め上方からみたときの斜視図である。(A), (B), (C) is the top view of the optical element concerning Embodiment 1 of this invention, respectively, AA sectional drawing of the optical element shown to (A), and an optical element from diagonally upward It is a perspective view when seen. 図１（Ｃ）における光学素子の突出部周辺を拡大して示す拡大図である。It is an enlarged view which expands and shows the protrusion part periphery of the optical element in FIG.1 (C). （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係わる光学素子の製造に用いた微細加工機の説明図、および（Ａ）におけるステージに固定された基材周辺を拡大して示す拡大図、および（Ｂ）に示す基材周辺のＢ−Ｂ断面図である。(A), (B), (C) is an explanatory view of the fine processing machine used for manufacturing the optical element according to Embodiment 1 of the present invention, and the periphery of the substrate fixed to the stage in (A), respectively. FIG. 2 is an enlarged view showing an enlarged view, and a BB sectional view around the substrate shown in (B). （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、切削工具の正面図、および刃先の側面図である(A) and (B) are the front view of a cutting tool, respectively, and the side view of a blade edge | tip. 本発明の実施の形態１に係わる光学素子の製造工程のうち、検査溝形成工程の説明図である。It is explanatory drawing of an inspection groove | channel formation process among the manufacturing processes of the optical element concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係わる光学素子の製造工程のうち、補正工程の説明図である。It is explanatory drawing of a correction process among the manufacturing processes of the optical element concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係わる光学素子の製造工程のうち、仕上げ工程の説明図である。It is explanatory drawing of a finishing process among the manufacturing processes of the optical element concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２に係わる光学素子を斜め上方から見たときの斜視図である。It is a perspective view when the optical element concerning Embodiment 2 of this invention is seen from diagonally upward. （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ本発明のその他の実施の形態に係わる光学素子を斜め上方から見たときの斜視図である。(A), (B), (C), (D) is a perspective view when an optical element according to another embodiment of the present invention is viewed obliquely from above.

Explanation of symbols

１、５０、７０、９０、１２０、１４０光学素子
６微細加工機
３切削工具
４スピンドル
５ステージ
１０、４０回折素子（光学部）
１１光学素子形成用の基材
１２、４１、８１突出部
２０溝列
２１、３１凹部
２２、３２凸部
３０検査溝
１００、４００光学素子形成面
１１０シリンドリカルレンズ（光学部）
１２１、４１１突出部の上面（基準部）
１３０トロイダルレンズ（光学部）
２００裏面
３００刃先
３０１刃先の稜線
３０２刃先の側面
1, 50, 70, 90, 120, 140 Optical element 6 Micromachining machine 3 Cutting tool 4 Spindle 5 Stage 10, 40 Diffraction element (optical part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Base material 12,41,81 for optical element formation Projection part 20 Groove row | line | column 21,31 Concave part 22,32 Convex part 30 Inspection groove | channel 100,400 Optical element formation surface 110 Cylindrical lens (optical part)
121,411 Upper surface of the protrusion (reference portion)
130 Toroidal lens (optical part)
200 Back surface 300 Cutting edge 301 Edge line 302 of cutting edge Side surface of cutting edge

Claims

In an optical element in which an optical part having a predetermined optical action is formed on the surface of a base material for optical element formation,
In the optical element, the optical part has an optical part forming surface formed by cutting, and the optical part forming surface has a protruding part protruding in the optical axis direction from the optical part. An optical element.

2. The optical element according to claim 1, wherein the optical part is a diffraction grating, and the protruding part is formed differently in a grating direction of the diffraction grating and in a direction orthogonal to the grating direction.

2. The optical part according to claim 1, wherein the optical part is a cylindrical lens or a toroidal lens, and the projecting part is formed differently in a major axis direction of the cylindrical lens or the toroidal lens and a direction orthogonal to the major axis direction. An optical element.

4. The projecting portion according to claim 2, wherein the projecting portion has a notch formed by having both ends in the grating direction of the diffraction grating or both ends in the major axis direction of the lens reaching the body portion of the optical element. An optical element.

3. The optical element according to claim 2, wherein an upper surface of the protruding portion is formed in parallel with the diffraction grating.

6. The optical element according to claim 1, wherein the protruding portion has a reference portion in an optical axis direction which is a reference when the optical portion is cut.

7. The optical device according to claim 1, wherein when the optical element is disposed in a predetermined optical path, the protrusion is disposed outside the effective diameter of the optical path. element.

8. The optical element according to claim 7, wherein the optical element has a back surface facing the optical part forming surface and the optical axis direction, and the back surface is outside the effective diameter and in the optical axis direction inside the effective diameter. An optical element having a reference portion serving as a reference.

9. The optical element according to claim 8, further comprising an optical part having a predetermined optical action inside the effective diameter of the back surface.

7. The method of manufacturing an optical element according to claim 6, wherein the optical element has a back surface that makes a pair with the optical part forming surface in the optical axis direction, and the reference part is cut in parallel with the back surface, A method of manufacturing an optical element, wherein the diffraction grating is cut in an optical axis direction so as to be parallel to a portion.

11. The method of manufacturing an optical element according to claim 1, wherein the optical part forming surface is cut by a fly-cut method or a drawing method.