JP6173077B2 - Method for manufacturing blazed diffraction grating and method for manufacturing mold therefor - Google Patents

Method for manufacturing blazed diffraction grating and method for manufacturing mold therefor Download PDF

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Description

本発明は、ブレーズ型回折格子の製造方法およびそのための型の製造方法に関する。   The present invention relates to a blazed diffraction grating manufacturing method and a mold manufacturing method therefor.

図1に示すように、ブレーズ型回折格子1は、非対称な三角形の溝形状を有し、光7が入射するブレーズ面2’とそれに隣接するカウンタ面3とを含んでおり、ブレーズ面2’とカウンタ面3とは格子平面4に対し所定の角度で傾斜している。上記のようなブレーズ型回折格子においては特定の次数に集中した回折効率が求められる。高回折効率を実現するためにはブレーズ面2’の形状が平坦であり、凹凸や粗さ等が小さいことが求められる。一方、ブレーズ面2’の平坦度は切削体積に大きく影響を受ける。1回の切削加工における切削体積が大きいと、図2に示されるように、ブレーズ面2’にかえり(ばり)、面粗さが発生する。   As shown in FIG. 1, the blazed diffraction grating 1 has an asymmetric triangular groove shape and includes a blazed surface 2 ′ on which light 7 is incident and a counter surface 3 adjacent thereto, and the blazed surface 2 ′. The counter surface 3 is inclined at a predetermined angle with respect to the lattice plane 4. In the blazed diffraction grating as described above, diffraction efficiency concentrated on a specific order is required. In order to achieve high diffraction efficiency, the shape of the blazed surface 2 'is required to be flat, and to have small unevenness and roughness. On the other hand, the flatness of the blaze surface 2 'is greatly affected by the cutting volume. When the cutting volume in one cutting process is large, as shown in FIG. 2, the blaze surface 2 'is burred and surface roughness occurs.

そのため、一つの溝を形成する際、被加工物に与えるストレスを小さくするために、浅い切削加工を何回も繰り返す溝加工方法が採られている。特許文献1には、被加工物に二等辺三角形状の溝を6回の切削加工によって溝の縁部にかえりが発生することを抑制した溝加工方法が開示されている。当該方法では、溝の形成位置から一側に偏った位置での切削加工と溝の形成位置から他側に偏った位置での切削加工とを2回ずつ、そして最後に、溝の形成位置で仕上げ加工を行っている。   Therefore, in order to reduce the stress applied to the workpiece when forming a single groove, a groove processing method is employed in which shallow cutting is repeated many times. Patent Document 1 discloses a groove processing method in which an isosceles triangular groove on a workpiece is prevented from being burred at the edge of the groove by cutting six times. In this method, cutting at a position deviated from the groove forming position to one side and cutting at a position deviated from the groove forming position to the other side are performed twice, and finally, at the groove forming position. Finishing is being done.

特開2002−233912号公報JP 2002-233912 A

しかしながら、ブレーズ型回折格子を1つ製造するためには、例えば、数万個の溝を形成することを必要とすることがある。従って、1つの溝を形成するために浅い切削加工を何度も繰り返す従来技術では、溝加工に要する時間が長すぎるため製造効率が低下する。また、特許文献1に記載の方法では、隣接する格子のブレーズ面に切削バイトが触れてしまい、隣接する格子のブレーズ面上にかえりの発生や面粗さが生じることがある。   However, in order to manufacture one blazed diffraction grating, for example, it may be necessary to form tens of thousands of grooves. Therefore, in the conventional technique in which shallow cutting is repeated many times to form one groove, the time required for the groove processing is too long, and the manufacturing efficiency is lowered. In the method described in Patent Document 1, the cutting tool touches the blazed surface of the adjacent lattice, and burr or surface roughness may occur on the blazed surface of the adjacent lattice.

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、例えば、製造効率及びブレーズ面の精度の点で有利なブレーズ型回折格子の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a blazed diffraction grating that is advantageous in terms of manufacturing efficiency and blaze surface accuracy.

上記課題を解決するために、本発明は、第1方向に沿ってそれぞれ延びる複数の溝が第
1方向に直交する第2方向に沿って配列されたブレーズ型回折格子を製造する方法であっ
て、第2方向における第1の位置で第1切刃および第2切刃を有するバイトと被加工物と
を相対的に第1方向に移動させることにより被加工物を切削して第1切刃および第2切刃
によってそれぞれ形成された第1面および第2面を有する第1の溝を形成する第1工程と
、第1工程の後に、第1の位置から第2方向に沿って格子ピッチだけ離れた第2の位置で
バイトと被加工物とを相対的に第方向に移動させることにより被加工物を切削して第2
の溝を形成する第2工程と、第2工程の後に、第1の位置と第2の位置との間の第3の位
置で、バイトの第1切刃を第1面に対して傾け、バイトと被加工物とを相対的に第1方向
に移動させることにより第1切刃によって第1面を切削して第1の溝のブレーズ面を形成
する第3工程と、を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is a method for manufacturing a blazed diffraction grating in which a plurality of grooves extending along a first direction are arranged along a second direction orthogonal to the first direction. The workpiece is cut by moving the workpiece having the first cutting edge and the second cutting edge at the first position in the second direction relative to the first direction, thereby cutting the workpiece. And a first step of forming a first groove having a first surface and a second surface respectively formed by the second cutting blade, and a lattice pitch along the second direction from the first position after the first step. The workpiece is cut by moving the bite and the workpiece relatively in the first direction at a second position separated by
A second step of forming the groove, and after the second step, tilt the first cutting edge of the cutting tool with respect to the first surface at a third position between the first position and the second position, And a third step of forming a blazed surface of the first groove by cutting the first surface with the first cutting edge by relatively moving the cutting tool and the workpiece in the first direction. And

本発明によれば、例えば、製造効率及びブレーズ面の精度の点で有利なブレーズ型回折格子の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the blaze | braze type | mold diffraction grating advantageous at the point of the manufacturing efficiency and the precision of a blazed surface can be provided, for example.

ブレーズ型回折格子の断面図。Sectional drawing of a blaze | braze type | mold diffraction grating. 従来の溝加工方法を示す図。The figure which shows the conventional groove processing method. 本発明で用いられる切削加工機の概略図。The schematic diagram of the cutting machine used by the present invention. 本発明の溝加工方法における被加工物および切削バイトの断面図。Sectional drawing of the to-be-processed object and the cutting tool in the grooving method of this invention. 本発明の溝加工方法における溝加工動作を示す図。The figure which shows the groove processing operation | movement in the groove processing method of this invention. 本発明の溝加工方法を説明する図。The figure explaining the groove processing method of this invention. 本発明の溝加工方法におけるバイト移動順序を示す図。The figure which shows the byte movement order in the groove processing method of this invention. 本発明の溝加工方法におけるバイトの相対位置関係を示す図。The figure which shows the relative positional relationship of the byte | cutting-tool in the groove processing method of this invention. 本発明の溝加工方法で形成された溝加工品を型として使用する図。The figure which uses the grooved product formed with the groove processing method of this invention as a type | mold.

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態) (First embodiment)

本発明を説明するために、溝加工によってブレーズ型回折格子を製造する実施形態を示す。ブレーズ型回折格子を製造するために使用される切削加工機は数十nmオーダーで切込みを指令できるような位置制御可能な高精度加工機であり、工具は先端がシャープで高精度な加工転写性が得られるダイヤモンドバイト(バイト)を用いる。また被加工物の材質はダイヤモンドバイトでの切削性が良いとされる銅系、アルミ系や無電解ニッケル系に類するものを選択する。   In order to explain the present invention, an embodiment in which a blazed diffraction grating is manufactured by grooving will be described. The cutting machine used to manufacture blaze-type diffraction gratings is a high-precision machine that can control the position so that cutting can be commanded in the order of several tens of nanometers, and the tool has a sharp tip and high-precision machining transferability. Use a diamond bite that gives The material of the workpiece is selected from copper, aluminum, and electroless nickel, which are considered to have good machinability with a diamond tool.

図3に、本実施形態で使用する切削加工機11とバイト12と被加工物13の配置の概略を示す。切削加工機11は、門型をした高剛性構造を有し、外部の振動等に強く、非常に高精度な分解能で位置制御可能な超精密の切削に適した仕様となっている。この切削加工機11では、Z方向(上下方向)にスライドできる(移動する)構造体にバイト12を取付け、X方向(左右方向)とY方向(前後方向)とにスライドできる(移動する)テーブル上に被加工物13を取付ける。   In FIG. 3, the outline of arrangement | positioning of the cutting machine 11, the cutting tool 12, and the workpiece 13 used by this embodiment is shown. The cutting machine 11 has a portal-shaped high-rigidity structure, is resistant to external vibrations, etc., and has specifications suitable for ultra-precise cutting capable of position control with very high resolution. In this cutting machine 11, a cutting tool 12 is attached to a structure that can slide (moves) in the Z direction (up and down direction), and a table that can slide (moves) in the X direction (left and right direction) and the Y direction (front and back direction). Mount the workpiece 13 on top.

バイト12は、図4に示すとおり、多角形の溝断面形状を転写する第1切刃14aおよび第2切刃14bを有する。第1切刃14aと第2切刃14bの先端がなす角度15は形成すべき溝の開き角8(例えば85°)よりもやや小さく、第1および第2切刃14a,14bの先端がなす形状は拡大したレンジで見た際に丸みは極力少ない方がよい。溝の開き角は、90度未満とすることが望ましい。第1および第2切刃14a,14bの稜線の直線精度は双方とも先端部で非常に高い精度となっている。反射型の回折格子を溝加工で形成する場合、溝の壁面の仕上がりが非常に重要である。   As shown in FIG. 4, the cutting tool 12 has a first cutting edge 14 a and a second cutting edge 14 b that transfer a polygonal groove cross-sectional shape. The angle 15 formed by the tips of the first cutting blade 14a and the second cutting blade 14b is slightly smaller than the opening angle 8 (for example, 85 °) of the groove to be formed, and the tips of the first and second cutting blades 14a, 14b form. The shape should be as small as possible when viewed in an expanded range. The opening angle of the groove is preferably less than 90 degrees. The straight line accuracy of the ridge lines of the first and second cutting edges 14a and 14b is very high at both ends. When forming a reflective diffraction grating by grooving, the finish of the groove wall surface is very important.

図5に示すように、バイト12と被加工物13とが対向する位置でZ方向への切込み量(例えば、深さ方向へ3μm)となるようにバイト12を被加工物側に下ろす。そして、その状態で切削加工機11の直進制御機構を用いて、バイト12と被加工物13とを例えばY方向に相対移動させることによりバイト12の切刃の形状を被加工物13へと切削転写する加工を行う。このとき実際に移動するのはバイト側であっても良いし被加工物側であっても良い。切削加工の際にはオイルミストをバイト12のすくい面の裏側から噴射させ加工熱を除去しながら切り屑を潤滑に流し、切削におけるバイト転写状態を良好に保つようにしている。   As shown in FIG. 5, the cutting tool 12 is lowered to the workpiece side so that the cutting amount in the Z direction (for example, 3 μm in the depth direction) is obtained at the position where the cutting tool 12 and the workpiece 13 face each other. In this state, the shape of the cutting edge of the cutting tool 12 is cut into the work piece 13 by moving the cutting tool 12 and the work piece 13 relative to each other, for example, in the Y direction by using the linear control mechanism of the cutting machine 11. Process to transfer. At this time, the actual movement may be on the cutting tool side or the workpiece side. In the cutting process, oil mist is sprayed from the back side of the rake face of the cutting tool 12 so as to remove chips and lubricate the chips while maintaining a good cutting tool transfer state.

バイト12を用いて被加工物13を切削して1つの溝を形成する方法を、図6を用いて説明する。本実施形態においては、被加工物13の切削時にバイト12を−X方向に移動させて第1の位置に位置決めする。その後、第1の位置でバイト12を+Y方向に所定の長さ、例えば55mmだけ直線的に移動することで第1面2bおよび第2面3bを有する55mmの長さの1つの溝(第1の溝)を形成する。第2面3bは溝のカウンタ面を構成するが、後述するように、第1面2bはブレーズ面を構成しない。図6(a)は、第1の溝を形成する前の被加工物13を示しており、第1の溝の形成位置より+X方向にはそれまでの切削加工により形成されたブレーズ面2’aおよび第2面(カウンタ面)3aを有する溝が連続して配置されている。本実施形態では、Y方向が溝が延びる第1方向であり、X方向が複数の溝が配列される第1方向に直交する第2方向である。   A method of forming a single groove by cutting the workpiece 13 using the cutting tool 12 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the cutting tool 12 is moved in the −X direction and positioned at the first position when the workpiece 13 is cut. After that, by moving the cutting tool 12 linearly by a predetermined length, for example, 55 mm, in the + Y direction at the first position, one groove having the first surface 2 b and the second surface 3 b and having a length of 55 mm (first Groove). The second surface 3b constitutes a counter surface of the groove, but the first surface 2b does not constitute a blaze surface as will be described later. FIG. 6A shows the workpiece 13 before forming the first groove, and the blaze surface 2 ′ formed by the cutting process so far in the + X direction from the formation position of the first groove. The groove | channel which has a and the 2nd surface (counter surface) 3a is arrange | positioned continuously. In the present embodiment, the Y direction is the first direction in which the grooves extend, and the X direction is the second direction orthogonal to the first direction in which the plurality of grooves are arranged.

図6(b)を用いて、第1の溝を形成する際の第1段階の切削加工(第1工程)について説明する。この第1段階の切削加工は、その前々回の切削加工(隣接格子に対する第1段階の切削加工)に対して、−X方向に格子ピッチ、例えば10μmだけ離れた第1の位置にバイト12を移動させて行われる。その際に、第1切刃14aが格子平面4に対して垂直な方向から所定の角度θ1(例えば20°)傾斜するようにX−Z平面上でのバイト12の回転角が設定される。ここで格子平面4は、第1方向と第2方向を含む平面である。このバイト角度を保持し、第2切刃14bが断面上での溝の幅に対して所望の幅を得られるようにZ方向のバイト切り込み深さを決定する。第2切刃14bで切り出された面は、カウンタ面3となる。   With reference to FIG. 6B, the first stage cutting process (first step) when forming the first groove will be described. In this first-stage cutting process, the cutting tool 12 is moved to a first position separated by a grid pitch, for example, 10 μm in the −X direction with respect to the previous cutting process (the first-stage cutting process for the adjacent grid). To be done. At that time, the rotation angle of the cutting tool 12 on the XZ plane is set so that the first cutting edge 14a is inclined at a predetermined angle θ1 (for example, 20 °) from the direction perpendicular to the lattice plane 4. Here, the lattice plane 4 is a plane including the first direction and the second direction. While maintaining this cutting tool angle, the cutting depth of the cutting tool in the Z direction is determined so that the second cutting edge 14b can obtain a desired width with respect to the width of the groove on the cross section. The surface cut out by the second cutting edge 14 b becomes the counter surface 3.

図6(c)を用いて、第1の溝を形成するための第2段階の切削加工(第3工程)について説明する。この第2段階の切削加工では、第1の位置に対してバイト12を+X方向に、例えば9.5μm離れた第3の位置で被加工物13に対し、第1段階の切削時のバイト切り込み深さに対し、−Z方向に、例えば0.5μmの深さで、+Y方向に沿って切削加工を行う。また、第3の位置でX−Y平面上でのバイト12の回転角は、格子平面4に対して垂直な方向から、第1段階の切削時の角度θ1よりも大きい所定の角度θ2(例えば、24°)傾斜するように設定される。格子平面に垂直な方向に対する第1切刃の傾斜角度を大きくする。この第2段階の切削加工において、第1切刃14aを用いて切り出された面は、ブレーズ面2a’となる。また、この第2段階の切削加工において、第2切刃14bは、第1段階の切削加工で形成された第2の溝の第2面(カウンタ面)3aと、+X方向に隣接する溝のブレーズ面とで形成される溝の頂点には接触させない。したがって、この第2段階の切削加工において、先に形成された+X方向に隣接する溝のブレーズ面(不図示)はストレスを受けず、図2に示すようなブレーズ面に生じるかえり(ばり)9や面粗さが発生することを回避できる。当然のことながら上述した格子ピッチ、バイト12の回転角は実施形態の一例であり、変更が可能である。   With reference to FIG. 6C, the second-stage cutting (third process) for forming the first groove will be described. In this second-stage cutting, the cutting tool 12 is cut in the first-stage cutting with respect to the workpiece 13 at the third position, for example, 9.5 μm away from the first position in the + X direction with respect to the first position. Cutting is performed along the + Y direction at a depth of, for example, 0.5 μm in the −Z direction with respect to the depth. Further, the rotation angle of the cutting tool 12 on the XY plane at the third position is a predetermined angle θ2 (for example, larger than the angle θ1 at the time of cutting in the first stage from the direction perpendicular to the lattice plane 4 (for example, , 24 °). The inclination angle of the first cutting edge with respect to the direction perpendicular to the lattice plane is increased. In this second stage of cutting, the surface cut out using the first cutting edge 14a becomes a blazed surface 2a '. In this second stage cutting, the second cutting edge 14b is formed by the second surface (counter surface) 3a of the second groove formed by the first stage cutting and the groove adjacent to the + X direction. Do not contact the apex of the groove formed by the blazed surface. Therefore, in this second stage cutting, the blaze surface (not shown) of the groove formed in the + X direction adjacent to the first step is not stressed, and burr 9 generated on the blaze surface as shown in FIG. And surface roughness can be avoided. Naturally, the lattice pitch and the rotation angle of the cutting tool 12 described above are examples of the embodiment, and can be changed.

先に形成されたブレーズ面に対してストレスを与えないように、第2切刃14bを+X方向に隣接する溝の第1段階の切削加工で形成された第2面3bと、+X方向に隣接する溝のブレーズ面とで形成される溝の頂点6に接触させずに第2段階の切削加工を行う。そのため、本発明の方法で形成されるブレーズ面は、かえりのない平坦なものとなる。したがって、先に形成した溝と第2段階の切削加工時のバイトとの位置関係が非常に重要である。このバイトの位置決め精度は加工機の精度に依存するが、溝加工の本数が多数になる場合は全体の加工時間が1週間を越える場合もあり、温度などの環境変動による誤差が無視できない。第1の位置で第1の溝を形成するための第1段階の切削加工(第1工程)を行い、次いで、第1の位置から格子ピッチだけ離れた第2の位置で第2の溝を形成するための第1段階の切削加工(第2工程)を行う。この第2の溝を形成するための第1段階の切削加工を行った直後に、第1の位置と第2の位置との間の第3の位置で第1の溝を形成するための第2段階の切削加工(第3工程)を行うことが平坦なブレーズ面を得ることに有効なことを見出した。第1段階および第2段階の切削加工プロセスを−X方向に所定の回数、例えば、33500回繰り返すことによりブレーズ型回折格子あるいは回折格子製造用の型が製造される。本発明の方法で作製されたブレーズ型回折格子のブレーズ面におけるかえり(ばり)や面粗さの量は従来の方法で作製されたものより小さい。さらに、1つの溝を形成するために切削加工を2回しか要していないので、特許文献1に記載の従来技術に比して、平坦なブレーズ面を有するブレーズ型回折格子あるいはそのための型を効率よく製造することができる。   In order not to give stress to the previously formed blaze surface, the second cutting edge 14b is adjacent to the second surface 3b formed by the first stage cutting of the groove adjacent to the + X direction and adjacent to the + X direction. The second stage of cutting is performed without contacting the apex 6 of the groove formed by the blaze surface of the groove to be formed. Therefore, the blaze surface formed by the method of the present invention is flat without burr. Therefore, the positional relationship between the previously formed groove and the cutting tool at the second stage is very important. The positioning accuracy of the cutting tool depends on the accuracy of the processing machine, but when the number of grooves is large, the entire processing time may exceed one week, and errors due to environmental fluctuations such as temperature cannot be ignored. A first-stage cutting process (first step) for forming the first groove at the first position is performed, and then the second groove is formed at the second position separated from the first position by the lattice pitch. A first stage cutting process (second process) is performed. Immediately after performing the first-stage cutting for forming the second groove, the first groove for forming the first groove at the third position between the first position and the second position. It has been found that performing two-stage cutting (third step) is effective for obtaining a flat blazed surface. The blazed diffraction grating or the mold for manufacturing the diffraction grating is manufactured by repeating the first and second cutting processes in the −X direction a predetermined number of times, for example, 33500 times. The amount of burr or surface roughness on the blazed surface of the blazed diffraction grating produced by the method of the present invention is smaller than that produced by the conventional method. Furthermore, since only two cutting operations are required to form one groove, a blazed diffraction grating having a flat blazed surface or a mold for the same is required as compared with the prior art described in Patent Document 1. It can be manufactured efficiently.

図7に、切削加工を単一のバイトで繰り返す場合のバイト12の位置の動きを示す。この図において溝形成の進行方向は右から左で、まずS1で、第1の位置で第1段階の切削加工を行って第1の溝のカウンタ面を形成する。続いてS2で、格子ピッチだけ進行方向(−X方向)にバイト12をずらし第2の位置で第1段階の切削加工を行って第2の溝のカウンタ面を形成する。その後、S3で、格子ピッチより少ない量だけバイト12をX方向に戻した位置(第3の位置)で、第1段階のバイト12の角度よりもバイト12を進行方向に傾け、第2段階の切削加工を行って第1の溝のブレーズ面を形成する。そして第2の溝のブレーズ面を形成する前に、S4で、バイト12の角度を第1段階の切削加工時の角度に戻し、第2の位置より格子ピッチ1つ分進んだ位置で第1段階の切削加工を行って第3の溝のカウンタ面を形成する。S5で、第2の溝に対するブレーズ面を形成するための第2段階の切削加工、S6で、第4の溝のカウンタ面を形成するための第1段階の切削加工、S7で第3の溝のブレーズ面を形成するための第2段階の切削加工を行う。以後、順次このようなステップを繰り返して多数の溝を形成する。   FIG. 7 shows the movement of the position of the cutting tool 12 when the cutting process is repeated with a single cutting tool. In this figure, the direction of groove formation is from right to left. First, in S1, the first stage of cutting is performed at the first position to form the counter surface of the first groove. Subsequently, at S2, the cutting tool 12 is shifted in the advancing direction (−X direction) by the lattice pitch, and the first stage cutting is performed at the second position to form the counter surface of the second groove. After that, in S3, at the position where the cutting tool 12 is returned to the X direction by an amount smaller than the lattice pitch (third position), the cutting tool 12 is tilted in the traveling direction rather than the angle of the cutting tool 12 at the first stage, and the second stage. Cutting is performed to form a blazed surface of the first groove. Then, before forming the blazed surface of the second groove, in S4, the angle of the cutting tool 12 is returned to the angle at the first stage of cutting, and the first position is advanced by one lattice pitch from the second position. A stepped cutting process is performed to form the counter surface of the third groove. In S5, the second stage cutting for forming the blaze surface for the second groove, in S6, the first stage cutting for forming the counter surface of the fourth groove, and in S7 the third groove A second stage of cutting is performed to form the blaze surface. Thereafter, a number of grooves are formed by sequentially repeating such steps.

図8は、格子ピッチに準じた第1段階の切削加工の位置と第2段階の切削加工の位置との相対的な関係を説明した図である。S1の(n−1)番目の溝のカウンタ面を形成するための第1段階の切削加工の位置Pn−1(第1の位置)と、S2のn番目の溝のカウンタ面を形成するための第1段階の切削加工の位置P(第2の位置)との間隔が格子ピッチdである。(n−1)番目の溝のブレーズ面を形成するための第2段階の切削加工の位置S(第3の位置)は、位置Pn−1(第1の位置)と位置P(第2の位置)との間に位置する。そして、S3で行う、第2段階の切削加工時には、第1段階の切削加工の際のバイト12の角度θ1よりも大きな角度θ2となるよう、バイト12をバイト12の進行方向に傾ける。 FIG. 8 is a diagram for explaining the relative relationship between the position of the first-stage cutting and the position of the second-stage cutting according to the lattice pitch. A first-stage cutting position P n-1 (first position) for forming a counter surface of the (n-1) -th groove of S1 and a counter surface of the n-th groove of S2 are formed. The distance from the first-stage cutting position P n (second position) is the lattice pitch d. The position S n (third position) of the second stage cutting for forming the blazed surface of the (n−1) -th groove is the position P n−1 (first position) and the position P n ( 2nd position). Then, at the time of the second-stage cutting performed in S3, the cutting tool 12 is tilted in the traveling direction of the cutting tool 12 so that the angle θ2 is larger than the angle θ1 of the cutting tool 12 at the first-stage cutting.

このような方法により製造される高精度なブレーズ面を有する溝で構成されるブレーズ型回折格子は、紫外帯域の光源であるエキシマレーザの波長選択素子として用いられる。   A blazed diffraction grating composed of a groove having a highly accurate blazed surface manufactured by such a method is used as a wavelength selection element of an excimer laser which is a light source in the ultraviolet band.

図9に本実施形態に記載された切削加工により形成された回折格子を型として使用して、ブレーズ型回折格子を製造する方法について説明する。図9に示すように、切削加工により形成された型91にエポキシ樹脂を充填し、樹脂を支える基材93を重ねた後にエポキシ樹脂を硬化させることで硬化したエポキシ樹脂層92は基材93に密着する。この後、図9のように、基材93を型91から引き離すことで、型91の格子形状は樹脂層92に転写され、エポキシ樹脂からなるブレーズ型回折格子92が得られる。型91のブレーズ面に対応する面は、かえり(ばり)がなく平坦であるから、型91を用いて製造されたブレーズ型回折格子92のブレーズ面は平坦である。   A method for manufacturing a blazed diffraction grating using a diffraction grating formed by cutting described in this embodiment as a mold will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, the epoxy resin layer 92 cured by filling the mold 91 formed by cutting with an epoxy resin and stacking the base material 93 supporting the resin and then curing the epoxy resin is formed on the base material 93. In close contact. Thereafter, as shown in FIG. 9, by separating the base material 93 from the mold 91, the grating shape of the mold 91 is transferred to the resin layer 92, and a blazed diffraction grating 92 made of epoxy resin is obtained. Since the surface corresponding to the blazed surface of the mold 91 is flat without burrs, the blazed surface of the blazed diffraction grating 92 manufactured using the mold 91 is flat.

以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変形および変更が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

2’ ブレーズ面
3 カウンタ面
12 ダイヤモンドバイト
13 被加工物
14a バイト稜線第1切刃
14b バイト稜線第2切刃
2 'Blaze surface 3 Counter surface 12 Diamond tool 13 Work piece 14a Tool bit ridge line first cutting edge 14b Tool bit ridge line second cutting edge

Claims (7)

第1方向に沿ってそれぞれ延びる複数の溝が前記第1方向に直交する第2方向に沿って配列されたブレーズ型回折格子を製造する方法であって、
前記第2方向における第1の位置で第1切刃および第2切刃を有するバイトと被加工物とを相対的に前記第1方向に移動させることにより前記被加工物を切削して前記第1切刃および前記第2切刃によってそれぞれ形成された第1面および第2面を有する第1の溝を形成する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記第1の位置から前記第2方向に沿って格子ピッチだけ離れた第2の位置で前記バイトと前記被加工物とを相対的に前記第方向に移動させることにより前記被加工物を切削して第2の溝を形成する第2工程と、
前記第2工程の後に、前記第1の位置と前記第2の位置との間の第3の位置で、前記バイトの前記第1切刃を前記第1面に対して傾け、前記バイトと前記被加工物とを相対的に前記第1方向に移動させることにより前記第1切刃によって前記第1面を切削して前記第1の溝のブレーズ面を形成する第3工程と、
を含む、ことを特徴とする方法。
A method of manufacturing a blazed diffraction grating in which a plurality of grooves extending along a first direction are arranged along a second direction orthogonal to the first direction,
The workpiece is cut by moving the workpiece having the first cutting edge and the second cutting edge at the first position in the second direction relative to the workpiece in the first direction to cut the workpiece. A first step of forming a first groove having a first surface and a second surface respectively formed by one cutting edge and the second cutting edge;
After the first step, the cutting tool and the workpiece are relatively moved in the first direction at a second position separated from the first position by a lattice pitch along the second direction. A second step of cutting the workpiece to form a second groove,
After the second step, at a third position between the first position and the second position, the first cutting edge of the cutting tool is inclined with respect to the first surface, and the cutting tool and the cutting tool a third step of forming a pre-Symbol blazed surface of the first groove by cutting said first surface by said first cutting edge by moving the workpiece relative the first direction,
A method characterized by comprising:
前記第1の溝に隣接する第2の溝を形成する前記第2工程の後、他の切削を行わずに前記第3工程が行われる、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1 , wherein the third step is performed without performing another cutting after the second step of forming the second groove adjacent to the first groove. . 前記ブレーズ面および前記第2面で形成される前記溝の開き角は、90度未満である、ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein an opening angle of the groove formed by the blazed surface and the second surface is less than 90 degrees. 前記第3工程において前記バイトを第2方向に傾けることによって、前記バイトの前記第1切刃を前記第1面に対して傾けて前記第1の溝のブレーズ面を形成することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の方法。 And characterized by forming a blazed surface of the through Rukoto tilting the bytes in the second direction in the third step, the first cutting edge of the said inclined with respect to the first surface a first groove of the byte The method according to any one of claims 1 to 3. 前記第1方向と前記第2方向とを含む平面に垂直な方向に対する前記第1切刃の角度を、前記第3工程における前記第1切刃の角度を前記第1工程における前記第1切刃の角度よりも大きくすることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の方法。 The angle of the first cutting edge with respect to a direction perpendicular to the plane including the first direction and the second direction, the angle of the first cutting edge in the third step, and the first cutting edge in the first step . The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the angle is larger than the angle . 第1方向に沿ってそれぞれ延びる複数の溝が前記第1方向に直交する第2方向に沿って配列された、ブレーズ型回折格子を製造するための型を製造する方法であって、
前記第2方向における第1の位置で第1切刃および第2切刃を有するバイトと被加工物とを相対的に前記第1方向に移動させることにより前記被加工物を切削して前記第1切刃および前記第2切刃によってそれぞれ形成された第1面および第2面を有する第1の溝を形成する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記第1の位置から前記第2方向に沿って格子ピッチだけ離れた第2の位置で前記バイトと前記被加工物とを相対的に前記第1方向に移動させることにより前記被加工物を切削して第2の溝を形成する第2工程と、
前記第2工程の後に、前記第1の位置と前記第2の位置との間の第3の位置で、前記バイトの前記第1切刃を前記第1面に対して傾け、前記バイトと前記被加工物とを相対的に前記第1方向に移動させることにより前記第1切刃によって前記第1面を切削して、前記第1の溝に前記ブレーズ型回折格子のブレーズ面に対応する面を形成する第3工程と、
を含む、ことを特徴とする方法。
A method of manufacturing a mold for manufacturing a blazed diffraction grating, wherein a plurality of grooves each extending along a first direction are arranged along a second direction orthogonal to the first direction,
The workpiece is cut by moving the workpiece having the first cutting edge and the second cutting edge at the first position in the second direction relative to the workpiece in the first direction to cut the workpiece. A first step of forming a first groove having a first surface and a second surface respectively formed by one cutting edge and the second cutting edge;
After the first step, the cutting tool and the workpiece are relatively moved in the first direction at a second position separated from the first position by a lattice pitch along the second direction. A second step of cutting the workpiece to form a second groove,
After the second step, at a third position between the first position and the second position, the first cutting edge of the cutting tool is inclined with respect to the first surface, and the cutting tool and the cutting tool A surface corresponding to the blazed surface of the blazed diffraction grating in the first groove by cutting the first surface by the first cutting edge by relatively moving the workpiece in the first direction. a third step that form the,
A method characterized by comprising:
第1方向に沿ってそれぞれ延びる複数の溝が前記第1方向に直交する第2方向に沿って配列されたブレーズ型回折格子を、型を用いて製造する方法であって、
前記型は、
前記第2方向における第1の位置で第1切刃および第2切刃を有するバイトと被加工物とを相対的に前記第1方向に移動させることにより前記被加工物を切削して前記第1切刃および前記第2切刃によってそれぞれ形成された第1面および第2面を有する第1の溝を形成する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記第1の位置から前記第2方向に沿って格子ピッチだけ離れた第2の位置で前記バイトと前記被加工物とを相対的に前記第1方向に移動させることにより前記被加工物を切削して第2の溝を形成する第2工程と、
前記第2工程の後に、前記第1の位置と前記第2の位置との間の第3の位置で、前記バイトの前記第1切刃を前記第1面に対して傾け、前記バイトと前記被加工物とを相対的に前記第1方向に移動させることにより前記第1切刃によって前記第1面を切削して、前記第1の溝に前記ブレーズ型回折格子のブレーズ面に対応する面を形成する第3工程によって製造され、
前記型を用いて前記ブレーズ型回折格子を製造する工程を含むことを特徴とするブレーズ型回折格子を製造する方法
A method of manufacturing a blazed diffraction grating in which a plurality of grooves extending along a first direction are arranged along a second direction orthogonal to the first direction, using a mold,
The mold is
The workpiece is cut by moving the workpiece having the first cutting edge and the second cutting edge at the first position in the second direction relative to the workpiece in the first direction to cut the workpiece. A first step of forming a first groove having a first surface and a second surface respectively formed by one cutting edge and the second cutting edge;
After the first step, the cutting tool and the workpiece are relatively moved in the first direction at a second position separated from the first position by a lattice pitch along the second direction. A second step of cutting the workpiece to form a second groove,
After the second step, at a third position between the first position and the second position, the first cutting edge of the cutting tool is inclined with respect to the first surface, and the cutting tool and the cutting tool A surface corresponding to the blazed surface of the blazed diffraction grating in the first groove by cutting the first surface by the first cutting edge by relatively moving the workpiece in the first direction. Manufactured by the third step of forming
A method of manufacturing a blazed diffraction grating, comprising the step of manufacturing the blazed diffraction grating using the mold.
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JP6824090B2 (en) * 2017-03-28 2021-02-03 センクシア株式会社 Manufacturing method of grooved veneer
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JP2005279918A (en) * 2004-03-04 2005-10-13 Seiko Epson Corp Method for manufacturing fine structure element, fine structure element manufactured by this method, spatial optical modulator and projector
JP4587172B2 (en) * 2005-04-01 2010-11-24 キヤノン株式会社 Diffractive optical element, diffractive optical element manufacturing method, and diffractive optical element molding die manufacturing method
JP2009025655A (en) * 2007-07-20 2009-02-05 Toshiba Corp Diffraction optical element, die for molding diffraction optical element, and method of manufacturing die for molding diffraction optcial element
JP5010377B2 (en) * 2007-07-20 2012-08-29 株式会社東芝 Diffractive optical element, diffractive optical element molding die, and method of manufacturing diffractive optical element molding die
JP5731811B2 (en) * 2010-12-15 2015-06-10 キヤノン株式会社 Method for manufacturing blazed diffraction grating and method for manufacturing mold for the same
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