JP5304268B2 - 回折素子成形用金型及びその加工方法 - Google Patents

Description

この発明は、光軸を含む断面における回折面の断面形状が直線で構成され、かつ、光軸方向から見た形状が、同心円、直線、楕円形状となる回折素子を切削加工する加工方法または、前記光学素子を成形する金型を切削加工する加工方法に関するものであり、回折光学素子の回折面の形状精度を高めることができるものである。

回折素子を成形する金型を加工する方法に関する発明が特開２００７−３００５５号公報（特許文献１）に記載されている。
この発明は、上記金型を切削加工できる切削工具、加工方法、加工装置に関するものであり、切削工具が鋭角の角部（工具エッジ部分）を有するすくい面を具備していて、回折光学素子の微細階段状の回折面を高精度で切削加工することができるものである。
上記従来技術の場合、直線的な切削部分（刃先）を有する切削工具を用いて、光学素子成形用金型を加工する方法であるが、工具の切削部分の輪郭誤差については考慮されておらず、したがって、輪郭誤差の影響により回折面の形状精度が低下するという問題が残されている。

〔従来技術の問題点〕
光軸１の方向から見た時に同心円形状となる回折素子２を図１（ａ）に示しており、図１（ａ）に示す回折素子の光軸１を含む断面の断面図を同図（ｂ）に示している。さらに、図１（ｂ）の矢印で示す方向から、回折素子２を見た様子を図２に示しているが、図２に示されているように直線によって回折面が構成される回折素子や回折素子成形用金型を切削加工する場合、図３のように、切削工具（以下、単に「工具」ともいう）の切削部分の左右の角部（工具エッジ部）Ａ，Ｃ間が直線である切削工具３によって、回折面を切削加工する加工方法がある。

図１（ａ）に示す回折素子２を工具３で切削加工（以下これを単に「加工」ともいう）する様子を図４に示している。回折素子２を光軸１を中心に回転させることによって、工具３で回折面の切削が行われるが、この場合、工具３の部分ＡＢ（図５参照）によって、回折素子２の部分Ａ’Ｂ’が加工されるため、工具３の部分ＡＢの形状が回折素子２の部分Ａ’Ｂ’に転写されることになる。
工具幅Ｗの工具３を用いて、例えば加工物４に溝５を加工する様子を図６に示しているが、上記溝５の角部Ａ’，Ｃ’はそれぞれ工具３の工具エッジ部分Ａ，Ｃが作用した部分である。また、図６の切削状態において、幅が約４００μｍの工具３を用いて溝５を加工したときの、当該溝５の形状を精密測定したときの角部Ａ’，Ｃ’の形状の一例を示せば図７（ａ）のとおりであり、この加工に用いた工具３の輪郭形状を精密測定した結果は図７（ｂ）に示すとおりである。図７（ａ）に示す例では、溝５の中央部５ａが両工具エッジ部分Ａ’，Ｃ’よりも深く切り込まれており、その中央部５ａの円弧状の切り込みの形状は図７（ｂ）に示す工具３の刃先３ａの輪郭形状３ｂと近似しており、工具の輪郭形状３ｂが加工面５ｂに転写されていて、その形状が加工面５ｂに大きく影響していることが明らかである。なお、図７では、縦方向が横方向の１０００倍に拡大されている。

上記のように、直線的な切削部分を有する工具を用いて加工した場合においても、実際には、工具の製作誤差のために工具の切削部分（刃先）が微小に膨らんだ円弧形状になるので、この切削部分の輪郭形状の影響で被加工面が平らにならない。この工具３の切削部分の様子が図８（ｂ）に拡大して示されている。すなわち、この工具３は基本的には幅４００μｍ、角部（工具エッジ部）ＡとＣの間が直線であるが、下方に円弧状に突出していて、これにより、直線状に対して１００ｎｍの輪郭誤差がある。
図８（ａ）では縦横の比１：１で示されているが、（ｂ）では縦方向を横方向の１０００倍（１０００：１）に拡大して、上記円弧形状の突出が誇張して示されている。
図８に示す工具を用いて高さ３００ｎｍの上記回折面を種々の幅ｂに加工する場合を図９に示している。すなわち、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）はその幅ｂがそれぞれ２０μｍ、２００μｍ、４００μｍの３つの場合を示している。なお、図（ａ），（ｂ）の場合は工具送りピッチはそれぞれ２０μｍ、２００μｍであるが、図（ｃ）の場合は工具送りピッチを２００μｍにし、２段階で４００μｍ幅の回折面を加工している。

図９（ｂ）のようにして切削加工した回折面２ｄ（図４）の断面形状は図１０（ａ）のとおりである。この回折面２ｄの段差の高さ（狙いとする基準高さ）は図１０（ａ）における高さＡＢであるが、この例ではＣＢＤの領域が未加工になっている。
このような形状の回折面２ｄの上記ＣＢＤの面積と等しくなる長方形ＥＢＤＦを求めて、これに基づいて仮想の回折面ＡＥＦを求め、この仮想の回折面ＡＥＦの底面ＥＦの段差ＡＥの長さを「段差ｄ’」と定義して、これを用いて回折面の加工精度について説明をする。
この「段差ｄ’」が上記狙いとする段差ｄｓとの差が小さいほど回折面２ｄの加工精度が高く、大きいほど回折面２ｄの加工精度が低いことになる。
図９（ａ），（ｂ），（ｃ）の切削加工による回折面２ｄの輪郭形状は、それぞれ図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）のとおりであり、上記「段差ｄ’」はそれぞれ図示のｄａ，ｄｂ，ｄｃである。そして、上記各「段差ｄ’」の関係は、ｄｓ＞ｄｃ＞ｄｂ＞ｄａとなっており、このことから、図９の形態で回折面２ｄを加工した場合、回折面２ｄの幅ｂによって、上記の「段差ｄ’」が異なってくることが明らかである。

光軸方向から見た場合の回折面２ｄの形状が直線である回折素子が図１２に示されており、また、光軸方向から見た回折面２ｄの形状が同心円となる回折素子が図１３に示されている。
また、図１４に図１３（ｂ）のｃｃ’断面が示されており、このものの1段目の回折面の幅をＷ（１）、ｎ段目の回折面の幅をＷ（ｎ）とすると、下方の段になるほど回折面の幅が狭くなっている。図１２に示す回折素子でも同様に下方の段になるほど回折面の幅が狭くなっている。

図１２や図１３に示す回折素子の回折面は、上記のように、下方の段ほど幅が狭くなり、そのため、図１１に示すように、回折面の幅ｂの違いによってその段差の高さｄ’に違いが生じる場合、下方の段になるほど、段差の高さｄ’が小さくなるという問題がある。
光軸方向から見た形状が楕円となる回折素子２が図１５に示されており、この回折素子２を光軸方向から見た状態が図１６（ａ）に示されており、また、（ａ）の長軸ＡＡ’方向の断面形状が（ｂ）に示され、（ａ）の短軸ＢＢ’方向の断面形状が図（ｃ）に示されている。また、同図（ａ）における符号７は任意のｎ段目の回折面２ｄの輪帯を示している。回折面２ｄの長軸方向の幅ｂ１はＷＡ（ｎ）であり、短軸方向の幅ｂ２はＷＢ（ｎ）であり、ＷＡ（ｎ）＞ＷＢ（ｎ）である。そして、その周方向位置によってその幅ｂが異なっている。したがって、光軸方向から見た形状が楕円形状となる回折素子の場合は、回折面の段位置の違いだけなく、周方向位置の違いによっても回折面２ｄの段差（図１１の段差参照）に違いが生じる。

回折光学素子の成形金型の切削加工又は回折光学素子の切削加工において、切削工具の刃先の輪郭形状の誤差による回折面の加工精度の低下を大幅に低減できるように、その切削加工方法を工夫すること。

〔解決手段１〕
上記課題を解決するための手段は、回折素子成形金型の切削加工において、切削工具の切削部分（刃先）の輪郭形状の直線形状からの形状誤差の値に基づき、当該切削工具の傾き角度を設定することであり、回折面の幅が変動する際の、回折面の段差の変動を抑制することができ、高精度な回折素子成形用金型を製作することができるものであり、具体的には次の（イ）（ロ）によるものである。
（イ）光軸を含む断面における回折面の断面形状が直線で構成され、かつ、光軸方向から見た形状が、同心円、直線、楕円形状となる回折面を備えた回折素子成形用金型の切削成形方法であって、
（ロ）前記金型の回折面を切削工具の刃先の直線部分を転写することによって加工を行うとき、切削工具の切削部分の輪郭形状の直線形状に対する形状誤差の値に基づき、回折面の段差部分を加工する工具エッジ部分と、当該工具エッジ部分から送りピッチ分だけ離れた位置での工具稜線上の点とを結んだ直線が加工対象の回折面と平行となるように工具の傾き角度を設定して切削加工を行うことにより回折面を形成すること。

〔解決手段２〕
また、回折素子を切削加工する場合に、切削工具の直線からの形状誤差の大きさに応じて、当該切削工具の傾き角度を設定することであり、切削加工によって高精度の回折素子を製作することができるものであって、具体的には、次の（イ）（ロ）によるものである。
（イ）光軸を含む断面における回折面の断面形状が直線で構成され、かつ、光軸方向から見た形状が、同心円、直線、楕円形状となる回折素子の切削成形方法であって、
（ロ）前記回折素子の回折面を切削工具の直線部分を転写することによって加工を行うとき、切削工具の直線からの形状誤差の値に基づき、回折面の段差部分を加工する工具エッジ部分と、当該工具エッジ部分から送りピッチ分だけ離れた工具稜線上の位置での工具稜線上の点とを結んだ直線が加工対象の回折面と平行となるように工具の傾き角度を設定して切削加工を行うことにより回折面を形成すること。

〔請求項１の発明〕
請求項１に係る発明の効果は次のとおりである。
この発明によれば、光軸を含む回折面の断面形状が直線で構成され、かつ、光軸方向から見た形状が、同心円、直線、楕円形状となる回折素子の成形金型は、解決手段１によって切削加工されることにより、その回折面の幅が異なる場合の段差誤差が低減され、回折面が高精度に成形され、したがって、高精度の回折素子を型成形することが可能である。
すなわち、前記金型の回折面を工具の刃先の直線部分によって切削するとき、工具の切削部分（刃先）の輪郭形状の直線形状に対する形状誤差の値に基づき、回折面転写成型面の段差部分を切削加工する工具エッジ部分と、形状誤差が工具の切り込み方向で最大となる工具稜線上の点とを結んだ直線が上記回折面転写成型面と平行となるように工具の傾き角度が設定された状態で切削加工がなされるので、工具輪郭形状の直線からの誤差の影響によって加工幅が変化した際に発生する段差誤差の量を抑制することができるため、金型の回折面転写成形面の幅が異なるときの段差誤差が低減される。したがって、段差誤差の小さい高精度の回折面転写成形面を備えた金型が製作され、また、この高精度の金型によって、回折面が高精度の回折光学素子を型成形することができる。

〔請求項３の発明〕
請求項３に係る発明の効果は次のとおりである。
この発明によれば、光軸を含む断面における回折面の断面形状が直線で構成され、かつ、光軸方向から見た形状が、同心円、直線、楕円形状となる回折素子は、回折面の幅が異なる場合の、段差誤差が抑制されているため、高精度の回折素子が製作される。
すなわち、前記回折素子の回折面を切削工具によって加工するとき、工具の切削部分の輪郭形状の直線形状に対する形状誤差の値に基づき、回折面の段差部分を加工する工具エッジ部分と、形状誤差が工具の切り込み方向で最大となる工具稜線上の点とを結んだ直線が加工対象の回折面と平行となるように工具の傾き角度が設定されて状態で切削加工がなされるので、工具輪郭形状の直線からの誤差の影響によって加工幅が変化した際に発生する段差誤差の量を抑制することができるため、回折面の幅が異なるときの段差誤差が低減される。したがって、これにより、回折面の段差誤差が小さい高精度の光学素子が切削成形される。

（ａ）は、光軸１の方向から見た時に同心円形状となる回折素子２を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）に示す回折素子の光軸１を含む断面図 は、図１（ｂ）の矢印で示す方向から、回折素子２を見た様子を示す断面図 は、回折素子や、回折素子成形用金型の加工を行う場合の、工具及び回折素子の断面図 は、図１（ａ）に示す回折素子を切削している様子を示す斜視図 は、加工物である回折素子２を光軸１を中心に回転させることによって、工具３により、回折面の切削が行われる様子を示す断面図 は、工具幅Ｗの切削工具３を用いて、加工物４に溝５を切削加工する様子を示す断面図 は、図６の溝５の角部Ａ’，Ｃ’と切削工具３の角部Ａ、角部Ｃとの関連を示す模式図 （ａ）は、切削工具の切削部分の側面図、（ｂ）は、切削部分（刃先）の輪郭形状を縦方向において拡大して示す模式図 （ａ）は、図８の切削工具を用いて回折面を切削加工する様子を示す模式図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）は、回折面の幅がそれぞれ異なる場合を示す模式図 （ａ）は、実際に切削工具で成形した回折面２ｄの断面形状を示す模式図、（ｂ）は、図（ａ）の回折面段差と等しい段差の回折面の断面 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）により切削加工した回折面２ｄの輪郭形状を模式的に示す断面図 （ａ）は、光軸方向から見た回折面の形状が直線状の回折素子の斜視図、（ｂ）は、光軸方向から見た平面図 は、光軸方向から見た回折面の形状が同心円となる回折素子の斜視図、（ｂ）は、光軸方向から見た平面図 は、図１３（ｂ）のｃｃ’断面図 （ａ）は、光軸方向から見た形状が楕円となる回折素子の斜視図、（ｂ）は、光軸方向から見た平面図 （ａ）は、図１５の回折素子を光軸方向から見た平面図、（ｂ）は、図（ａ）の長軸ＡＡ’方向の断面図、図（ｃ）は、図（ａ）の短軸ＢＢ’方向の断面 は、本発明の切削成形方向を実施するための加工装置の一例の斜視図 は、円錐状の被加工物を回転軸線を中心にしてＣ方向（ＸＹＣ方向のうちＣ方向）に回転させて、その円錐面に切削工具で同心円状の回折面を加工している状態を示す斜視図 は、光軸方向から見た回折面の形状が直線となる回折素子の回折面を加工する様子を示す斜視図 は、図１５（ｂ）に示すものと同様の光学素子、すなわち、光軸方向からみた形状が楕円形状である回折素子を切削工具で加工の様子を示す斜視図 は、図１８，１９，２０に示す切削加工を行うときの、切削工具と回折面との関係を示す拡大断面図 は、切削加工される回折面と切削工具の傾きとの関係を拡大して示す断面図 は、角度θが９０度である回折面を加工する様子を拡大して示す断面図 は、切削工具の直線ＡＣが形状誤差０の直線ではなく、下方に凸の円弧状に輪郭誤差がある場合の切削工具の切削部分の一例を拡大して示す断面図 （ａ）は、切削工具を左方に角度φだけ傾斜させて切削加工する動作状態の一例の説明図、図（a'）は、その切削部分の縦方向を横方向の１０００倍に拡大した拡大図、図（ｂ）は、切削工具を傾斜させて切削加工する動作状態の他の一例の説明図、図（b'）は、その切削部分の縦方向を横方向の１０００倍に拡大した拡大図 は、切削工具を左方に角度φだけ傾けた状態で加工した回折面を拡大して示す断面図

次いで、図１７〜図２６を参照して、この発明の実施例を説明する。
この発明の切削成形方法を実施するための加工装置の一例が図１７に示されている。同図において符号１１は被加工物（ワーク）１２の回転軸線（Ｚ軸方向軸線）であり、１３は切削工具であり、符号１４，１５，１６はそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の移動ステージである。また、符号１７はＹ軸方向の回転軸線を中心としてＢ方向に回転する回転体であり、当該回転体１７に工具（切削工具）１３が保持されていて、回転体１７の回転によって工具１３の傾き角度が調節される。また符号１８はＺ軸方向の回転軸線を中心としてＣ方向に回転する回転体であり、当該回転体１８に被加工物１２が保持されていて、回転体１８の回転によって被加工物１２が駆動される。さらに符号１９は加工機のベースを示している。
被加工物１２に対する工具１３による切削加工は、加工物１２に対する工具１３による切削加工は、移動ステージ１４，１５，１６の上記Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の直線運動と、回転体１７のＢ方向回転運動と、回転体１８のＣ方向回転運動とによって行われる。

被加工物１２を回転軸線１１を中心にしてＣ方向に回転させて、切削工具１３で回折面２０を加工している状態を図１８に示している。なお、この場合、上記回転軸線１１は回折素子の光軸（図１３（ａ）における光軸１）と一致している。
以上は、図１３に示す回折素子の回折面を成形するため加工装置、すなわち、被加工物を回転させて同心円状に回折面を形成する加工装置の基本構造である。

図１９は、光軸方向から見た回折面の形状が直線となる回折素子の回折面を加工する様子を示すものであり、同図における符号１２は被加工物を、１３は切削工具を、２０は回折面をそれぞれ示しており、Ｙ軸方向に切削工具１３を走査することにより、回折面２０を切削加工する。
図２０は図１５（ｂ）に示すものと同様の光学素子、すなわち、光軸方向からみた形状が楕円形状である回折素子を切削加工する様子を示しており、同図で符号１１はＺ軸方向の回転軸線を示し、符号１２は被加工物を示し、符号１３は切削工具を示し、符号２０は回折面を示している。矢印３１はＸ軸方向の工具の移動方向を示し、矢印３２はＺ軸方向の回転軸線回りの回転方向を示している。また、矢印３３はＹ軸方向の回転軸線回りの切削工具の揺動方向を示している。

切削工具１３を回折面２０の回転中心からの距離に応じて、図の矢印３１に示すようにＸ軸方向に走査させながら、回折素子の光軸と回転軸線１１とを一致させた状態で、被加工物１２を矢印３２方向に回転させることにより、回折面２０を加工する。さらに、回折面２０の傾き角が段の位置や、輪帯上の位置によって異なる場合は、被加工物１２の矢印３２方向の回転運動と、切削工具１３の矢印３１方向の移動と連動して矢印３３方向に同工具を揺動させ、適切な角度にして回折面の加工を行う。

図１８、図１９、図２０に示すように、光軸方向から見た形状が同心円、直線、楕円形状と異なっていても、切削工具を回折面に対して相対的に移動させて回折面の切削加工を行う点で違いはない。図２１は図１８、図１９、図２０にそれぞれ示している切削加工を行うときの、工具と回折面２０との関係を拡大して示しており、同図で符号１２は被加工物（回折素子）を示し、符号１３は切削工具を示し、符号２０は回折面を示している。同図２１におけるＡ’は回折面２０の段差部分を示し、Ａは回折面の段差部分を加工する工具エッジ部分（切削部分の角部）であり、Ｃは工具エッジ部分Ａと反対側の工具エッジ部分である。

加工される回折面２０と切削工具１３の傾きとの関係を図２２に示している。
同図２２で符号１は回折素子の光軸、符号１２は被加工物、符号１３は切削工具であり、符号２０’は切削加工中の回折面、符号２３はＺ軸に平行な直線である。上記回折面２０’が光軸１に対して角度θだけ傾いているとするとき、この角度θの値は、回折素子の設計によって異なり回折面毎にθの値が異なる場合や、全ての回折面でθが一定となる場合もある。

同図２２で、切削工具の切削を行う切削部分（刃先）の稜線を稜線ＡＣとし、この稜線ＡＣが形状誤差０の直線であると仮定すれば、回折面２０’を加工するとき、Ｚ軸に平行な直線２３に対する上記稜線ＡＣの傾き角が角度θになるように工具１３を左方に角度θだけ傾斜させて回折面の切削を行う。
図２３は上記角度θが９０度の回折面を加工するときの様子を示している。
図２３において符号２３はＺ軸と平行な軸を示しており、符号２４は工具１３の工具エッジ部分（角部分）ＡとＣを結んだ直線であり、当該直線２４が形状誤差０の直線であると仮定すれば、直線２３と直線２４とがなす角度がθ＝９０度となるようにして回折面２０’を切削する。

しかし、上記直線２４が形状誤差０の稜線ＡＣと同じではなくて下方に凸の円弧形状で輪郭誤差がある場合は、前述のとおりの問題が生じる（図８（ｂ）、図１１参照）。この場合の工具１３の切削部分を拡大して図２４に示している（同図では縦方向を横方向の１０００倍に拡大）。当該工具１３の直線２３はＺ軸（図２３参照）と平行で稜線ＡＣ上の点Ｂをとおる直線であり、工具幅は４００μｍで、切削部分の稜線ＡＢＣの最下点Ｂが工具エッジ部分（角部）Ａ，Ｃの中間位置にあって、直線ＡＣからのずれ量は１００ｎｍである。

図２５に図２４に示す工具を用いた際の本発明の動作を示す。図で２３は図２３でＺ軸と平行な直線を、１３は切削工具を、２５はＡＢを結んだ直線を、２６はＸ軸と平行な直線を示している。またＢ’はＡＣとＺ軸と平行な直線２３とが交わる点である。図で、(ａ)、(ｂ)は縦方向、横方向の比は１：１で示している。(a')、(b')は(ａ)、(ｂ)の動作を行った際に工具のＡＣ部分を拡大して表示したものである。また、(a')、(b')では縦方向は横方向の１０００倍で表示している。図で(ａ)、(a')はＺ軸と平行な直線２３とＡＣが直角になっている状態を示している。(a')でＡ，Ｃは同じ高さで、ＢはＡＣより１００nm下に突き出ている。図でＡＢ’の長さは工具幅４００μmの半分である２００0μm，ＢＢ’の長さはＢのＡＣからのずれ量である１００nmとなる。
よって、直線ＡＢと直線２６とがなす角度φは約０．０２９度となる。

工具１３を左方向に角度φ（約０．０２９度）だけ傾斜させて直線ＡＢを上記直線２６（点ＡをとおりＸ軸と平行な直線）とを重ね合わせ、この状態で回折面（図２１の回折面２０）を切削加工する。これが図２５（ｂ）の状態である。この傾斜角度φは微小であるから、縦横比が１：１である図（ｂ）では目視上は傾きはゼロに等しいが、図（b'）では縦方向（Ｚ軸方向）に１０００倍に拡大されているので、この傾きも拡大して示されている。

上記のように、切削工具１３を左方に角度φだけ傾けた状態で、回折面を加工した状態を図２６に示している。同図におけるｄａ，ｄｂ，ｄｃは図１１に示す従来の切削方法による回折面の高さ（段差）を示しており、ｄａ’，ｄｂ’，ｄｃ’はこの実施例の切削方法による回折面の高さを示している。ｄａ’＞ｄａ、ｄｂ’＞ｄｂ、ｄｃ’＞ｄｃとなっており、いずれの幅においても、本発明を適用することにより、適用前に比べて狙いの段差ｄに近い値となり、回折面の幅が狭い場合にその効果が一層顕著であることが明らかである。

１１：回転軸線
１２：被加工物
１３：切削工具
１４，１５，１６：移動ステージ
１７，１８：回転体
１９：加工機のベース
２０，２０’：回折面
２３：Ｚ軸と平行な直線
２４：工具エッジ部Ａ，Ｂを結んだ直線
２５：稜線ＡＣ上の点ＢとＡを結んだ直線
２６：Ｘ軸と平行で点Ｂをとおる直線
２８：点Ａと、点Ａから送りピッチ分だけ離れた位置での工具稜線上の点Ｄとを結んだ直線
Ａ，Ｃ：工具の切削部分の工具エッジ部分
Ｂ：工具の切削部分の輪郭形状の最下点
Ｄ：点Ａから送りピッチ分だけ離れた位置の輪郭形状上の点
φ：直線２５と２６の間の角度

特開２００７−３００５５号公報

Claims (4)

1. 光軸を含む断面における回折面の断面形状が直線で構成され、かつ、光軸方向から見た形状が、同心円、直線、楕円形状となる回折面を備えた回折素子成形用金型の切削成形方法であって、
   前記金型の回折面を切削工具の刃先の直線部分を転写することによって加工するとき、切削工具の切削部分の輪郭形状の直線形状に対する形状誤差の値に基づき、回折面の段差部分を加工する工具エッジ部分と、形状誤差が工具の切り込み方向で最大となる工具稜線上の点とを結んだ直線が加工対象の回折面と平行となるように工具の傾き角度を設定して切削加工を行うことにより回折面を形成することを特徴とする、回折素子成形用金型の切削成形方法。
2. 光軸を含む平面による回折面の断面形状が直線で構成され、かつ、光軸方向から見た形状が、同心円、直線、楕円形状となる回折素子を成形する金型であって、前記金型の回折面を切削工具の直線部分を転写することによって加工を行うとき、切削工具の切削部分の輪郭形状の直線形状からの形状誤差の値に基づき、回折面の段差部分を加工する工具エッジ部分と、形状誤差が工具の切り込み方向で最大となる工具稜線上の点とを結んだ直線が加工対象の回折面と平行となるように工具の傾き角度を設定して切削加工を行って回折面を形成したことを特徴とする回折素子成形用金型。
3. 光軸を含む断面における回折面の断面形状が直線で構成され、かつ、光軸方向から見た形状が、同心円、直線、楕円形状となる回折素子の切削成形方法であって、
   前記回折素子の回折面を切削工具の直線部分を転写することによって加工するとき、切削工具の切削部分の輪郭形状の直線形状からの形状誤差の値に基づき、回折面の段差部分を加工する工具エッジ部分と、形状誤差が工具の切り込み方向で最大となる工具稜線上の点とを結んだ直線が加工対象の回折面と平行となるように工具の傾き角度を設定して切削加工を行うことにより回折面を形成することを特徴とする、回折素子の切削成形方法。
4. 光軸を含む断面における回折面の断面形状が直線で構成され、かつ、光軸方向から見た形状が、同心円、直線、楕円形状となる回折素子であって、
   前記回折素子の回折面を切削工具の直線部分を転写することによって加工を行うとき、切削工具の切削部分の輪郭形状の直線形状からの形状誤差の値に基づき、回折面の段差部分を加工する工具エッジ部分と、形状誤差が工具の切り込み方向で最大となる工具稜線上の点とを結んだ直線が加工対象の回折面と平行となるように工具の傾き角度を設定して切削加工を行うことにより回折面を形成した回折素子。

Images