JPH04315561A - Optical element and working method thereof - Google Patents

Optical element and working method thereof

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JPH04315561A
JPH04315561A JP7963991A JP7963991A JPH04315561A JP H04315561 A JPH04315561 A JP H04315561A JP 7963991 A JP7963991 A JP 7963991A JP 7963991 A JP7963991 A JP 7963991A JP H04315561 A JPH04315561 A JP H04315561A
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JP
Japan
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blank
processing
master
optical element
plane
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JP7963991A
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Japanese (ja)
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Katsuya Hashimoto
克也 橋本
Minoru Kato
稔 加藤
Nobumichi Kawahara
信途 川原
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Canon Inc
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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the working method for an optical element capable of accurately finishing face and angle of respective faces with simple operation, capable of mass-producing same shaped optical elements, and having a good yield, at working an optical element having a plurality of flat surfaces. CONSTITUTION:This is the working method for an optical element to transcribe the form of a master 12 formed into the same form as the finished form of the optical element to a blank 14 to be worked. The blank 14 having a blank master flat plane G1 finished into nearly same accuracy as the finished accuracy of the optical element is joined to a master having a first and a second master flat planes G2, D2 so as to closely contact the blank master flat plane G1 with the master flat plane G2, and worked so as to form a flat surface D1 in parallel with the second master flat plane D2 on the blank 14.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、例えばコーナーキュー
ブリフレクター等の光学素子及び、これらを精度良く加
工するための加工方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to optical elements such as corner cube reflectors, and a processing method for processing these with high precision.

【0002】0002

【従来の技術】複数の平面を有し、これらの平面に光を
透過させ、あるいは、これらの平面で光を反射させるこ
とにより、光路を変化させるような光学素子においては
、正確な光路変化を得ようとした場合、これらの平面の
平面度あるいは、各平面間の角度精度は、極めて高精度
に仕上げることが要求される。
[Prior Art] In optical elements that have a plurality of planes and change the optical path by transmitting light through these planes or reflecting light on these planes, it is difficult to accurately change the optical path. In order to achieve this, the flatness of these planes or the angular accuracy between the planes must be finished with extremely high precision.

【0003】上記のように複数の平面を有し、光路を変
化させる光学素子としては、例えばコーナーキューブリ
フレクターと呼ばれるものがある。このコーナーキュー
ブリフレクター(以下C.C.Rと呼ぶ)は、光学ガラ
ス等を加工したものであり、正六面体の一隅部を切り取
ってきたような形状をしている。すなわち、正六面体の
一隅であった角を頂上とする三角錐状の形状をしたもの
である(実際には、頂上に対向する入射面を規定する三
角形の各隅部は切り取ってあるので、図11に示したよ
うな形状である)。そして、図11に示す様に、このC
.C.R50は、その頂上に対向する入射面Gから光束
を入射させると、底面に対する入射光束の傾き角に関係
なく、入射光束をその入射方向と正確に逆方向に反射さ
せる性質を有する。この性質を利用し、干渉測長機の移
動鏡として利用されたり、あるいは、平面上に多数配置
して、遠方から入射した光束をもとの射出点に戻す反射
鏡として利用される。
[0003] As an optical element that has a plurality of planes and changes the optical path as described above, there is, for example, something called a corner cube reflector. This corner cube reflector (hereinafter referred to as C.C.R.) is made of optical glass or the like, and has a shape that looks like one corner of a regular hexahedron has been cut off. In other words, it has the shape of a triangular pyramid with the corner that was one corner of the regular hexahedron as the top (in reality, each corner of the triangle that defines the plane of incidence facing the top is cut out, so 11). Then, as shown in Figure 11, this C
.. C. R50 has a property of reflecting the incident light beam in the direction exactly opposite to the direction of incidence, regardless of the angle of inclination of the incident light beam with respect to the bottom surface, when the light beam is incident from the entrance surface G opposite to the top thereof. Taking advantage of this property, they can be used as movable mirrors in interferometric length measuring machines, or they can be arranged in large numbers on a flat surface and used as reflecting mirrors that return a beam of light incident from a distance to its original exit point.

【0004】このC.C.R50の従来の加工方法を示
した図が、図12及び図13である。なお、以下の説明
で取り上げるC.C.R50は、入射角に対する出射角
の角度偏差が2秒程度、波面収差が、波長λ=632.
8nmの光に対してλ/10程度の極めて高精度のもの
である。図12及び図13により、従来の加工方法の流
れを概略説明すると、まず、図12に示した手順に従っ
て、C.C.R50を加工する前段階として、正六面体
ブロック54の加工を行う。この正六面体ブロック54
から、図13(a)に示す様に、三角錐状ブロック56
を切り出し、その3か所の頂点56a,56b,56c
を切り取ることにより、図13(b)に示したような、
C.C.R50が完成する。
[0004] This C. C. 12 and 13 are diagrams showing a conventional processing method for R50. In addition, C. which will be discussed in the following explanation. C. R50 has an angular deviation of the output angle relative to the incident angle of about 2 seconds, and a wavefront aberration of wavelength λ=632.
It has extremely high accuracy of about λ/10 for 8 nm light. The flow of the conventional processing method will be briefly explained with reference to FIGS. 12 and 13. First, according to the procedure shown in FIG. C. Before processing R50, the regular hexahedral block 54 is processed. This regular hexahedral block 54
, as shown in FIG. 13(a), a triangular pyramidal block 56
Cut out the three vertices 56a, 56b, 56c.
By cutting out, as shown in FIG. 13(b),
C. C. R50 is completed.

【0005】これを詳細に説明すると、まず、例えばB
K7、あるいは透明石英ガラス等の光学ガラスを成形加
工して、図12(a)に示したような正六面体形状のブ
ランク52を制作する。次に、このブランク52の一つ
の面、例えばA面を平面ラップ盤で仕上げ加工を行い、
平面度0.03μm程度に仕上げる。次に、A面に対向
する面であるD面を、同じく平面ラップ盤で研磨し、平
面度を0.03μmにすると共に、A面と正確に平行に
なる様に仕上げる。このときの平行度は、0.4秒程度
である。A面とD面の仕上げが終了した状態を示したも
のが図12(b)である。
To explain this in detail, first, for example, B
Optical glass such as K7 or transparent quartz glass is molded to produce a regular hexahedral blank 52 as shown in FIG. 12(a). Next, one side of this blank 52, for example, side A, is finished using a flat lapping machine.
Finish to a flatness of approximately 0.03 μm. Next, the surface D, which is the surface opposite to the surface A, is similarly polished using a flat lapping machine so that the flatness is 0.03 μm and it is finished so that it is exactly parallel to the surface A. The parallelism at this time is about 0.4 seconds. FIG. 12(b) shows the finished state of sides A and D.

【0006】次に、A面に垂直となる様にB面を仕上げ
る。このときの手順としては、まず平面ラップ盤でB面
を一旦研磨して平面度を出した後、オートコリメータで
、A面とB面の直角度を測定し、もし、規定の直角度が
出ていない場合には、再び、平面ラップ盤で研磨を行う
。そして、研磨後再びA面とB面の直角度を測定し、も
し、まだ直角度が規定値に達していない場合には、再び
平面ラップ盤で研磨を行うという様に、直角度が規定の
範囲に入るまで、この操作を繰り返す。このとき要求さ
れる直角度は、0.4秒程度である。このB面の加工が
終わると、次に、B面に対向する面であるE面をD面の
加工時と同様に、平面度を出しながらB面に対して平行
に研磨する。このときの平行度も0.4秒程度である。 この加工が終了した状態を示したものが、図12(c)
である。
Next, surface B is finished so that it is perpendicular to surface A. The procedure at this time is to first polish side B with a flat lapping machine to achieve flatness, then measure the perpendicularity of side A and B with an autocollimator, and if the specified perpendicularity is not achieved. If not, polish again using a flat lapping machine. After polishing, measure the perpendicularity between sides A and B again, and if the perpendicularity still does not reach the specified value, polish again using a flat lapping machine until the perpendicularity has reached the specified value. Repeat this operation until you are within range. The perpendicularity required at this time is about 0.4 seconds. After the processing of the B surface is completed, the E surface, which is the surface opposite to the B surface, is polished parallel to the B surface while maintaining flatness, in the same manner as the D surface was processed. The parallelism at this time is also about 0.4 seconds. Figure 12(c) shows the state when this processing is completed.
It is.

【0007】次に、C面を研磨するわけであるが、この
ときは、C面を平面ラップ盤で研磨しては、C面の、A
面とB面双方に対する直角度を測定するという操作を繰
り返す。そして、C面の研磨が終了した後に、C面に平
行になる様にF面の研磨を行い、正六面体ブロック54
の加工を終了する。次に、図13(a)に示す様に、こ
の正六面体ブロック54から、正六面体ブロック54の
各角部を頂上とする三角錐状ブロック56を切り出す(
三角錐ブロックは、図中二点鎖線図示のラインに沿って
、56を含めて4個切り出す)。そして、三角錐状ブロ
ック56の頂点56dに対向するG1面を規定する各頂
点56a,56b,56cの部分を丸目加工する。その
後、G1面を平面ラップ盤で研磨することにより、図1
3(b)に示すようなC.C.R50が完成する。この
状態では、C.C.R50の入射面であるG1面の平面
度は、0.03μm、G1面以外の面の平面度は、0.
03μm、各面の直角度は、0.4秒となっている。
Next, the C side is polished. At this time, the C side is polished with a flat lapping machine, and the A of the C side is polished.
Repeat the operation of measuring the perpendicularity to both the plane and the B plane. After the polishing of the C surface is completed, the F surface is polished so as to be parallel to the C surface, and the regular hexahedral block 54 is polished.
Finish processing. Next, as shown in FIG. 13(a), a triangular pyramidal block 56 having each corner of the regular hexahedral block 54 as a top is cut out from this regular hexahedral block 54 (
Four triangular pyramid blocks including 56 are cut out along the line indicated by the chain double-dashed line in the figure. Then, the portions of the vertices 56a, 56b, and 56c that define the G1 plane facing the apex 56d of the triangular pyramidal block 56 are rounded. After that, by polishing the G1 surface with a flat lapping machine,
C.3 as shown in 3(b). C. R50 is completed. In this state, C. C. The flatness of the G1 plane, which is the incident surface of R50, is 0.03 μm, and the flatness of the surfaces other than the G1 plane is 0.03 μm.
03 μm, and the perpendicularity of each surface is 0.4 seconds.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の加工方法においては、正六面体ブロック54の仕
上げ加工を行う際に、各面の平面度と隣接する面との角
度精度を同時に仕上げることとなり、高度な技術が要求
される。特に、上記の説明の中で、C面の加工において
は、C面を、A面とB面の双方に垂直となる様に加工す
る必要があり、さらにC面自身の平面度も確保する必要
があるため、非常に難度の高い加工となり、また、加工
時間もかかる。
However, in the conventional processing method described above, when finishing the regular hexahedral block 54, the flatness of each surface and the angular accuracy of the adjacent surface are finished at the same time. , requires advanced technology. In particular, in the above explanation, when processing C-plane, it is necessary to process C-plane so that it is perpendicular to both A-plane and B-plane, and it is also necessary to ensure the flatness of C-plane itself. This makes the process extremely difficult and takes a long time.

【0009】また、正六面体ブロック54を研磨した後
、三角錐ブロック56を切り出す際、あるいは、各頂点
56a,56b,56cを丸目加工する際に、切断部分
及びエッジ部分にカケ不良が発生しやすく、歩留りが悪
くなるという問題点がある。さらに、同形状の光学素子
を大量に加工しようとした場合、1つ1つを、同様の加
工工程で加工するため、非常に時間がかかり、コスト高
となる。
Furthermore, after polishing the regular hexahedral block 54, when cutting out the triangular pyramidal block 56, or when rounding the vertices 56a, 56b, and 56c, chipping defects tend to occur at the cut and edge portions. , there is a problem that the yield is poor. Furthermore, if it is attempted to process a large number of optical elements of the same shape, each one will be processed in the same process, which will take a very long time and increase costs.

【0010】そして、これらの問題は、C.C.Rの加
工に限って生ずるものではなく、各面の面精度及び、そ
れらの面の間の角度精度を要求される、この他多くの種
類の光学素子の加工においても同様の問題が発生する。 従って、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、複数の平面を有する光学
素子の加工時に、各面の面精度や角度精度を精密に仕上
げることが可能でありながら、簡単な作業で、同形状の
光学素子を大量に加工でき、且つ歩留りの良い光学素子
の加工方法を提供することにある。
[0010] These problems are solved by C. C. Similar problems occur not only in the processing of R, but also in the processing of many other types of optical elements that require surface accuracy of each surface and angular accuracy between those surfaces. Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to make it possible to precisely finish the surface accuracy and angular accuracy of each surface when processing an optical element having multiple planes. However, it is an object of the present invention to provide a method for processing optical elements that can process a large number of optical elements of the same shape with simple operations and has a high yield.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の光学素子の加工方法は、
光学素子の完成形状と同一形状にされたマスターの形状
を、前記光学素子へと加工されるべきブランクに転写す
るための光学素子の加工方法であって、前記光学素子の
完成精度に略等しい精度に仕上げられたブランク基準平
面を有する前記ブランクを、第1及び第2のマスター基
準平面を有するマスターに、前記ブランク基準平面と前
記第1のマスター基準平面とを、密着させた状態で接合
し、前記ブランクを、前記ブランクに前記第2のマスタ
ー基準平面に平行な平面を形成する様に加工することを
特徴としている。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objects, the optical element processing method of the present invention includes the following steps:
An optical element processing method for transferring the shape of a master made into the same shape as the completed shape of the optical element onto a blank to be processed into the optical element, the method having an accuracy substantially equal to the completion accuracy of the optical element. joining the blank having a blank reference plane finished to a master having first and second master reference planes with the blank reference plane and the first master reference plane in close contact; The blank is characterized in that the blank is processed so as to form a plane parallel to the second master reference plane.

【0012】また、本発明のもう一つの光学素子の加工
方法は、複数の平面を有する光学素子の加工時に、前記
複数の平面の面精度及び、前記複数の面間の角度精度を
精密に仕上げるための光学素子の加工方法であって、前
記複数の平面に対応する複数の加工平面を有し、前記光
学素子へと仕上げられるべく、該光学素子の完成形状に
略等しい形状に粗加工されたブランクを、前記光学素子
の完成後の形状と同一形状で、且つ前記完成後の形状の
形状精度以上の精度で仕上げられたマスターに、該マス
ターの有する、前記複数の平面の夫々に対応する複数の
基準平面のうちの1つである所定の接合面に、該接合面
に対応する前記ブランクの加工平面を密着させた状態、
且つ、前記複数の基準平面の夫々と、該夫々の基準平面
に対応する前記複数の加工平面の夫々とが、前記接合面
上のある1点に対して略点対称となるようにした状態で
接合し、前記ブランクの前記複数の加工平面の夫々を、
該夫々の加工平面に対応する前記マスターの夫々の基準
平面に平行となる様に仕上げ加工した後、前記接合を解
除することを特徴としている。
Another method of processing an optical element of the present invention is to precisely finish the surface accuracy of the plurality of planes and the angular accuracy between the plurality of planes when processing an optical element having a plurality of planes. A method for processing an optical element, which has a plurality of processing planes corresponding to the plurality of planes, and is roughly processed into a shape substantially equal to the completed shape of the optical element in order to be finished into the optical element. The blank is attached to a master that has the same shape as the completed optical element and is finished with a precision higher than the shape accuracy of the completed shape, and the blank has a plurality of planes corresponding to each of the plurality of planes of the master. A state in which a processing plane of the blank corresponding to the bonding surface is in close contact with a predetermined bonding surface that is one of the reference planes of
and in a state in which each of the plurality of reference planes and each of the plurality of processing planes corresponding to each of the plurality of reference planes are approximately point symmetrical with respect to a certain point on the joint surface. joining each of the plurality of processing planes of the blank,
The method is characterized in that the joining is released after finish processing is performed so as to be parallel to the respective reference planes of the master corresponding to the respective processing planes.

【0013】[0013]

【作用】以上の様に、この発明に係わる光学素子の加工
方法は構成されているので、光学素子の完成形状と同一
形状で、且つ高精度に仕上げられたマスターの各面に平
行になるように、ブランクの各面を研磨するだけで、マ
スターの形状精度に近い精度に、光学素子を仕上げるこ
とが可能となり、簡単な作業で、同形状の光学素子を大
量に加工することができる。
[Operation] As described above, the optical element processing method according to the present invention is configured so that the optical element has the same shape as the completed shape and is parallel to each surface of the highly precisely finished master. In addition, by simply polishing each side of the blank, it is possible to finish an optical element to an accuracy close to that of the master, making it possible to process a large number of optical elements of the same shape with a simple operation.

【0014】また、各面を仕上げた後には、切断及び丸
目加工の工程がないので、面倒な面だし作業を行った後
に、カケ不良による不良品を出すことがなくなるので、
歩留りが向上する。
[0014] Furthermore, since there is no cutting or rounding process after each surface is finished, there is no need to produce defective products due to chipping defects after performing the troublesome surface leveling work.
Yield is improved.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の一実施例の光学素子の加工方
法を、C.C.R(コーナーキューブリフレクター)の
加工に適用した場合について、添付図面を参照して詳細
に説明する。なお、この一実施例においても、加工の対
象であるC.C.R50は、入射角に対する出射角の角
度偏差が2秒程度、波面収差が、波長λ=632.8n
mの光に対して、λ/10程度の極めて高精度のもので
あるものとする。
[Example] Hereinafter, a method for processing an optical element according to an example of the present invention will be described. C. A case in which the present invention is applied to processing an R (corner cube reflector) will be described in detail with reference to the attached drawings. Note that in this embodiment as well, the C.I. C. R50 has an angular deviation of the output angle relative to the incident angle of about 2 seconds, and a wavefront aberration of wavelength λ = 632.8n.
It is assumed that the accuracy is extremely high on the order of λ/10 for light of m.

【0016】図1は、C.C.Rのマスター12と、こ
れからC.C.R50へと仕上げられるべきブランク1
4とを、張り合せた状態を示した図である。また、図2
は、図1を矢印方向から見た図である。図1において、
マスター12は、前述した従来例の加工方法を用いて加
工したものであり、C.C.R50の完成形状と同一形
状で、且つC.C.R50の製品としての要求精度以上
の精度に加工されている。具体的には、接合面G2面の
平面度は、0.03μm程度、各面B2,C2,D2の
平面度は、0.01μm程度にされており、各面B2,
C2,D2間の夫々の直角度は、0.2秒程度にされて
いる。
FIG. 1 shows C. C. Master 12 of R and now C. C. Blank 1 to be finished to R50
4 is a diagram showing a state in which they are pasted together. Also, Figure 2
is a view of FIG. 1 viewed from the direction of the arrow. In Figure 1,
Master 12 was processed using the conventional processing method described above, and C. C. The same shape as the completed R50, and C. C. It is processed to a precision that exceeds the precision required for R50 products. Specifically, the flatness of the joint surface G2 is approximately 0.03 μm, and the flatness of each surface B2, C2, and D2 is approximately 0.01 μm;
The perpendicularity between C2 and D2 is approximately 0.2 seconds.

【0017】一方、ブランク14の形状は、仕上げ代を
残しているために、C.C.R50の完成形状よりもや
や大きめに作られており、各面B1,C1,D1は、ま
だ粗擦り面の状態である。ただし、マスター12との接
合面である入射面G1は、すでに加工されており、必要
精度である平面度0.1μmに仕上げられている。なお
、ブランク14と、マスター12は、例えば、BK7(
屈折率nd =1.52,アッベ数νd =64.1,
熱膨張係数=74×10−7cm/cm°c)、あるい
は、透明石英ガラス(熱膨張係数=5×10−7cm/
cm°c)等の光学ガラスを材料としている。ここで、
本来マスター12は、C.C.R50と同一形状である
ことが重要であり、材料は、光学ガラスに限られるもの
ではないのであるが、加工の検査の都合上、透明である
ことが望ましい。
On the other hand, since the shape of the blank 14 leaves a finishing allowance, C. C. It is made slightly larger than the completed shape of R50, and each surface B1, C1, and D1 are still in the state of being roughly rubbed. However, the entrance surface G1, which is the joint surface with the master 12, has already been processed and finished to a flatness of 0.1 μm, which is the required accuracy. Note that the blank 14 and the master 12 are, for example, BK7 (
Refractive index nd = 1.52, Abbe number νd = 64.1,
Thermal expansion coefficient = 74 x 10-7 cm/cm°c) or transparent quartz glass (thermal expansion coefficient = 5 x 10-7 cm/cm
The material is optical glass such as cm°c). here,
Originally Master 12 was C. C. It is important that it has the same shape as R50, and the material is not limited to optical glass, but for convenience of processing inspection, it is desirable that it be transparent.

【0018】また、マスター12には、その接合面G2
の外周部に円柱面状の面取り部12bが形成されている
が、この部分は、光学的にG2面の角部が不要であるこ
とと、後述するブランク14の各面の研磨時に、マスタ
ー12自身が削られない様にするための逃げ部となって
いる。そして、ブランク14にも対応する面取り部14
bが形成されている。
The master 12 also has a joint surface G2.
A cylindrical chamfered portion 12b is formed on the outer periphery of the master 12, but this portion is used because the corners of the G2 surface are optically unnecessary and when polishing each surface of the blank 14, which will be described later. It serves as an escape part to prevent itself from being cut down. Then, a chamfered portion 14 corresponding to the blank 14 is also provided.
b is formed.

【0019】上記のような精度に加工されている、マス
ター12とブランク14とを、マスター12の接合面G
2と、ブランク14の入射面G1とを真空接着すること
により接合する。このとき、ブランク14とマスター1
2の位置関係は、図示した様に、ブランク14とマスタ
ー12の対応する面が夫々、接合面G2上の略中心付近
の点に対して略点対称となるような状態にされている。 ここで、上記真空接着とは、接合面G2と入射面G1の
、これらの面を密着させた後に、これらの面の間に僅か
に水等の液体をしみ込ませることにより、より強固な接
着を得る接着方法である。
The master 12 and the blank 14, which have been machined to the above-mentioned precision, are connected to the joint surface G of the master 12.
2 and the entrance surface G1 of the blank 14 are bonded together by vacuum bonding. At this time, blank 14 and master 1
As shown in the figure, the corresponding surfaces of the blank 14 and the master 12 are approximately symmetrical with respect to a point near the approximate center on the bonding surface G2. Here, the above-mentioned vacuum bonding is a process in which after the bonding surface G2 and the entrance surface G1 are brought into close contact with each other, a slight amount of liquid such as water is soaked between these surfaces to create a stronger bond. This is the adhesion method to obtain.

【0020】ブランク14とマスター12とを接合した
後、ブランク14の入射面G1以外の各面B1,C1,
D1を、対応するマスター12の各面B2,C2,D2
と夫々正確に平行になる様に加工する。このようにすれ
ば、マスター12の各面B2,C2,D2の間の角度精
度が、そのまま、ブランク14の各面B1,C1,D1
に転写されることになる。すなわち、マスター12の角
度精度と全く同一の角度精度に、ブランク14の各面B
1,C1,D1を仕上げることができる。
After joining the blank 14 and the master 12, each surface B1, C1,
D1, each surface B2, C2, D2 of the corresponding master 12
Process them so that they are exactly parallel to each other. By doing this, the angular accuracy between the surfaces B2, C2, and D2 of the master 12 can be maintained as they are between the surfaces B1, C1, and D1 of the blank 14.
will be transcribed into. That is, each surface B of the blank 14 has the same angular accuracy as that of the master 12.
1, C1, and D1 can be completed.

【0021】ただし、マスター12の各面B2,C2,
D2に、ブランク14の各面B1,C1,D1を誤差無
く平行に加工することは不可能であるので、実際には、
仕上げられたブランク14の各面B1,C1,D1の間
の角度精度は、マスター12の各面A2,B2,C2の
間の角度精度よも若干劣っている。そのため、この加工
誤差を見込んで、マスター12の各面B2,C2,D2
の間の角度精度及び、平面度は、前述したような精度に
仕上げられている。マスター12をこのように高精度に
仕上げることは、従来例の加工方法を用いるため、従来
例のところで説明した様に、非常に手間のかかる仕事で
ある。しかし、一旦、このマスター12を何個か作って
しまえば、上記のような方法で、マスター12の精度を
ブランク14に容易に転写することができるので、同形
状のC.C.R50を大量に加工するときには、大幅に
手間を省くことができる。
[0021] However, each side B2, C2,
Since it is impossible to machine each surface B1, C1, D1 of the blank 14 parallel to D2 without error, in reality,
The angular accuracy between each surface B1, C1, D1 of the finished blank 14 is slightly inferior to the angular accuracy between each surface A2, B2, C2 of the master 12. Therefore, in consideration of this processing error, each surface B2, C2, D2 of the master 12 is
The angular accuracy and flatness between them are finished to the above-mentioned accuracy. Finishing the master 12 with such high precision uses a conventional processing method, and as explained in the conventional example, it is a very labor-intensive task. However, once several masters 12 are made, the precision of the masters 12 can be easily transferred to the blank 14 using the method described above, so C. C. When processing a large amount of R50, it is possible to significantly save time and effort.

【0022】次に、図3〜図6を参照して、マスター1
2の各面B2,C2,D2に平行となるように、ブラン
ク14の対応する各面B1,C1,D1を仕上げる具体
的な方法について説明する。まず、図1に示した様に接
着されたブランク14と、マスター12とを接着したも
のであるワーク16は、図3に示した様に、4個一組と
して、ガラス基板18の上に、夫々接着される。このと
き、ブランク14の各頂点14aは、それぞれ内側を向
く様に配置される。また、ここでのマスター12の下面
(この場合D2面)とガラス基板18の上面18aとの
接着も、真空接着により行われ、水等の液体を使用する
ことも、ブランク14とマスター12との接着の場合と
同様である。なお、このガラス基板18も、前述したB
K7、あるいは、透明石英ガラス等の光学ガラスを材料
としており、平面度も、0.03μm程度に仕上げられ
ている。
Next, referring to FIGS. 3 to 6, master 1
A specific method for finishing the corresponding surfaces B1, C1, D1 of the blank 14 so as to be parallel to the respective surfaces B2, C2, D2 of the blank 14 will be described. First, as shown in FIG. 3, the workpiece 16, which is a blank 14 and the master 12 bonded together as shown in FIG. They are glued together. At this time, each vertex 14a of the blank 14 is arranged so as to face inward. Further, the lower surface of the master 12 (in this case, the D2 surface) and the upper surface 18a of the glass substrate 18 are bonded together by vacuum bonding, and a liquid such as water may also be used to bond the blank 14 and the master 12. The same is true for adhesion. Note that this glass substrate 18 also has the above-mentioned B.
The material is optical glass such as K7 or transparent quartz glass, and the flatness is finished to about 0.03 μm.

【0023】図4は、図3を下側から見た側面図であり
、ブランク14のD1面を仕上げるために、マスター1
2のD2面をガラス基板18に密着させて、接着した状
態を示したものである。従って、このガラス基板18の
上面18aに対して、ブランク14のD1面を平行にな
る様に仕上げれば良い。ただし、このとき、ガラス基板
18の上面18aに対してマスター12のD2面が僅か
でも浮き上がっていた場合には、マスター12のD2面
の他の2つの面B2,C2面に対する角度精度がブラン
ク14のD1面に正確に転写されないことになる。その
ため、D2面が、しっかりとガラス基板18の上面18
aに密着する様に、マスター12は慎重にガラス基板1
8に接着される。そして、このD2面と、ガラス基板1
8との密着状態は、例えば、D2面で反射される光と、
ガラス基板18の上面18aで反射される光との干渉状
態を観察することにより、調べることが可能である。そ
して、この干渉縞が最も少なくなる様に、マスター12
を位置させた状態で接着すれば、マスター12のD2面
と、ガラス基板18の上面18aとを、非常に高精度に
一致させることができる。
FIG. 4 is a side view of FIG. 3 seen from below. In order to finish the D1 side of the blank 14, the master 1 is
This figure shows the state in which the D2 surface of No. 2 is brought into close contact with the glass substrate 18 and adhered. Therefore, it is sufficient to finish the D1 surface of the blank 14 so that it is parallel to the upper surface 18a of the glass substrate 18. However, at this time, if the D2 surface of the master 12 is even slightly raised with respect to the upper surface 18a of the glass substrate 18, the angular accuracy of the D2 surface of the master 12 with respect to the other two surfaces B2 and C2 will be lower than that of the blank 14. The image will not be accurately transferred to the D1 side of the image. Therefore, the D2 surface is firmly connected to the upper surface 18 of the glass substrate 18.
Carefully place the master 12 on the glass substrate 1 so that it is in close contact with the glass substrate 1.
It is glued to 8. Then, this D2 surface and the glass substrate 1
For example, the close contact state with 8 is the light reflected by the D2 surface,
This can be investigated by observing the state of interference with the light reflected by the upper surface 18a of the glass substrate 18. Then, set the master 12 so that this interference fringe is minimized.
By adhering with the master 12 positioned, the D2 surface of the master 12 and the upper surface 18a of the glass substrate 18 can be aligned with very high precision.

【0024】同様に、残りの3つのワーク16を、D2
面が、ガラス基板18の上面18aに密着した状態で、
ガラス基板18に接着する。ここで、4つのワーク16
がガラス基板18に接着された状態では、接着の誤差や
、ブランク14の大きさの若干の違いにより、4つのワ
ーク16の高さ、つまり、4つのブランク14のD1面
の高さが一致しているとは限らない。そして、これらの
4つのブランク14のD1面の高さが一致していない状
態では、D1面を仕上げ加工する平面ラップ盤では、こ
れらの高さをそろえるほどの大幅な削り込みを行うこと
はできない。そのため、これらを平面ラップ盤にかける
前に、平面研削盤により、これら4つのワーク16の高
さをそろえる様に加工を行う。ただし、通常は、ガラス
基板18にワーク16を4つのみ接着して加工すること
は無く、通常は、この4つ一組のワーク16が、何組か
ガラス基板18に接着されるものであり、図3、図4は
、その一部を示したものである。
Similarly, the remaining three works 16 are transferred to D2.
With the surface in close contact with the upper surface 18a of the glass substrate 18,
It is adhered to the glass substrate 18. Here, four works 16
are adhered to the glass substrate 18, the heights of the four workpieces 16, that is, the heights of the D1 surfaces of the four blanks 14 may not match due to errors in adhesion or slight differences in the sizes of the blanks 14. It doesn't necessarily mean that If the heights of the D1 surfaces of these four blanks 14 do not match, the plane lapping machine that finishes the D1 surface cannot perform a large enough shaving to make these heights even. . Therefore, before applying these to a plane lapping machine, the four works 16 are processed using a plane grinding machine so that the heights of these four works 16 are made to be the same. However, normally, only four workpieces 16 are not bonded to the glass substrate 18 and processed, but several sets of these four workpieces 16 are bonded to the glass substrate 18. , FIG. 3, and FIG. 4 show a part of it.

【0025】次に、図3、図4に示す状態の、ガラス基
板18とワーク16を接着したものを、平面ラップ盤に
かけることにより、ブランク14の図中上面であるD1
面を仕上げることになる。このとき、このガラス基板1
8と、ワーク16とは、天地を逆にされて平面ラップ盤
上に載置される。この状態を示したものが図5である。 ブランク14の各D1面は、図中下側の研磨盤62の上
面62aに接触しており、研磨盤62が、ブランク14
に対して相対的に移動することにより、ブランク14の
各D1面が研磨される。
Next, the glass substrate 18 and the workpiece 16 bonded together in the state shown in FIGS. 3 and 4 are placed on a flat lapping machine to form the upper surface D1 of the blank 14 in the figure.
The surface will be finished. At this time, this glass substrate 1
8 and the workpiece 16 are placed upside down on a flat lapping machine. FIG. 5 shows this state. Each D1 surface of the blank 14 is in contact with the upper surface 62a of the polishing disk 62 on the lower side in the figure, and the polishing disk 62
By moving relative to the blank 14, each D1 surface of the blank 14 is polished.

【0026】ここで、この平面ラップ盤60の構造につ
いて簡単に説明しておく。図6は、平面ラップ盤60を
上側から見た平面図である。平面ラップ盤60には、基
台61に対して、図中矢印a方向に回転可能に保持され
た研磨盤62が配置されている。そして、この研磨盤6
2の上には、研磨対象物を保持するためのリング64が
載置されており、このリング64は、研磨盤62の上に
載置されているのみなので、研磨盤62上で回転可能で
ある。ただし、基台61に取りつけられたアームに支持
されて、水平方向の移動を阻止されているので、基台6
1に対しては相対的に移動しない様にされている。そし
て、このリング64の中に、リング64に対して偏心し
た位置にガラス基板18を収容する穴部66aを有する
中子66を装着し、さらにこの穴部66aに、ブランク
14とマスター2とを接着したガラス基板18を置く。 ここでは、ガラス基板18に、4つ一組のワーク16を
、4組張りつけた状態を示している。このような状態で
、研磨盤62を矢印a方向に回転させると、リング64
は、矢印b方向に自転し、それに伴って、ガラス基板1
8は、リング64の中心に対して公転しながら矢印c方
向に自転する。そして、各ブランク14の各D1面は、
研磨盤62にこすられながら研磨されることとなる。
[0026] Here, the structure of this flat lapping machine 60 will be briefly explained. FIG. 6 is a plan view of the flat lapping machine 60 viewed from above. A polishing disc 62 is disposed on the flat lapping machine 60 and is rotatably held with respect to a base 61 in the direction of arrow a in the figure. And this polishing disk 6
A ring 64 for holding the object to be polished is placed on top of 2, and since this ring 64 is only placed on the polishing disk 62, it cannot rotate on the polishing disk 62. be. However, since it is supported by an arm attached to the base 61 and is prevented from moving in the horizontal direction, the base 61
It is configured not to move relative to 1. Then, a core 66 having a hole 66a for accommodating the glass substrate 18 at an eccentric position with respect to the ring 64 is installed in the ring 64, and the blank 14 and the master 2 are inserted into the hole 66a. Place the bonded glass substrate 18. Here, a state in which four sets of four works 16 are attached to the glass substrate 18 is shown. In this state, when the polishing disk 62 is rotated in the direction of arrow a, the ring 64
rotates in the direction of arrow b, and along with this, the glass substrate 1
8 rotates in the direction of arrow c while revolving around the center of the ring 64. And each D1 side of each blank 14 is
It will be polished while being rubbed by the polishing disk 62.

【0027】このようにして、各ブランク14の各D1
面は、一旦研磨される。このとき、最初の研磨が終わっ
た段階では、D1面の平面度は確保されているものの、
ガラス基板18の上面18aと、各ブランク14のD1
面が平行になっているとは限らない。そのため、上記の
ような研磨を1回行った後、ガラス基板18の上面18
aと、ブランク14のD1面の平行度を測定する。
In this way, each D1 of each blank 14
The surface is once polished. At this time, at the stage where the first polishing is completed, although the flatness of the D1 surface is secured,
The upper surface 18a of the glass substrate 18 and D1 of each blank 14
The surfaces are not necessarily parallel. Therefore, after performing the above polishing once, the upper surface 18 of the glass substrate 18 is
a and the parallelism of the D1 plane of the blank 14 is measured.

【0028】この測定方法は、干渉計を用いて、ガラス
基板18の上面18aと、ブランク14のD1面の平行
を見るものである。このとき、要求される平面度、及び
平行度は、干渉縞の本数で同時に測定することが可能で
あるが、ガラス基板18上に並んだ16個のブランク1
4のD1面は、すべて、同一平面とみなすことができる
ので、この16個のブランクD1面の形成する平面の端
から端までの範囲で、λ/2程度(λ=632.8nm
として平面度0.03μm、平行度0.4秒程度)であ
る。そして、この測定により、もしこの精度に入ってい
ない場合には、再度平面ラップ盤60での研磨を行う。 そして、所定の精度が確保されるまで、この操作を繰り
返して行う。
This measurement method uses an interferometer to observe the parallelism between the upper surface 18a of the glass substrate 18 and the D1 plane of the blank 14. At this time, the required flatness and parallelism can be measured simultaneously by the number of interference fringes.
4 can be considered to be the same plane, so the range from end to end of the plane formed by these 16 blank D1 surfaces is approximately λ/2 (λ = 632.8 nm).
The flatness is about 0.03 μm and the parallelism is about 0.4 seconds). Based on this measurement, if the accuracy is not within this range, polishing is performed again using the flat lapping machine 60. This operation is then repeated until a predetermined accuracy is secured.

【0029】ここで、上記した様に、ブランク14と、
マスター12を接着したワーク16を多数並べることに
より、1個のD1面の平面度を見るよりも、広い面積で
、干渉縞の本数を見ることになるので、同じ干渉縞1本
に対しても、測定精度としては向上することになる。 また、ワーク16の高さよりも、研磨面の面積をなるべ
く広く取ることにより、ブランク14の各面のエッジ部
分がよりシャープに加工されることになる。これらのこ
とと、作業能率を向上させる意味で、1回のラップ盤加
工にたいして、多数のワーク16をガラス基板18に接
着することが好ましい。
Here, as mentioned above, the blank 14 and
By arranging a large number of works 16 with masters 12 glued on them, you can see the number of interference fringes over a wider area than looking at the flatness of one D1 surface. , the measurement accuracy will improve. Further, by making the area of the polished surface as wide as possible compared to the height of the workpiece 16, the edge portions of each surface of the blank 14 can be processed more sharply. In view of these points and in order to improve work efficiency, it is preferable to bond a large number of works 16 to the glass substrate 18 for one lapping process.

【0030】このように、各ブランク14のD1面の研
磨が終了すると、次に、図7に示した様に、次の加工面
B1が、上面となる様に、ブランク14と、マスター1
2との接着体であるワーク16をガラス基板18に対し
て接着し直す。このとき、ワーク16をガラス基板18
から引き離す方法としては、ガラス基板18を下方から
過熱し、ガラス基板18の材料の熱膨張率と、マスター
12の材料の熱膨張率の差を利用して引き離す様にされ
ている。そのため、ガラス基板18の材料と、マスター
12の材料とは、熱膨張率の異なる材料からなっている
。また、同様な理由から、ブランク14の材料とマスタ
ー12の材料も、熱膨張率の異なる材料が使用される。 すなわち、例えば、ブランク14にBK7を使用する場
合には、マスター12には、透明石英ガラスを使用し、
ガラス基板18には、再び、BK7を使用するというよ
うな、材料の使い分けを行う。また、この逆に、ブラン
ク14とガラス基板18に透明石英ガラスを使用する場
合には、マスター12には、BK7を使用する。
When the polishing of the D1 surface of each blank 14 is completed in this way, the blank 14 and the master 1 are then polished so that the next processed surface B1 is the upper surface, as shown in FIG.
The workpiece 16, which is the bonded body with the workpiece 2, is reattached to the glass substrate 18. At this time, the work 16 is placed on the glass substrate 18.
The method for separating the master 12 from the master 12 is to heat the glass substrate 18 from below and use the difference between the coefficient of thermal expansion of the material of the glass substrate 18 and the material of the master 12 to separate it. Therefore, the material of the glass substrate 18 and the material of the master 12 are made of materials having different coefficients of thermal expansion. Furthermore, for the same reason, the material of the blank 14 and the material of the master 12 are also made of materials having different coefficients of thermal expansion. That is, for example, when using BK7 for the blank 14, transparent quartz glass is used for the master 12,
Different materials are used for the glass substrate 18, such as using BK7 again. Conversely, when transparent quartz glass is used for the blank 14 and the glass substrate 18, BK7 is used for the master 12.

【0031】その後のワーク16をガラス基板18に接
着する手順は、前述した通りである。また、この時の各
ブランク14の向きは、D1面の加工時と同様にその頂
点が内側を向く様にされている。そして、この図7の状
態にされたガラス基板18を再び、天地を逆にして、平
面ラップ盤60にかける。そして、D1面の加工時と同
様に、面精度を測定しながら仕上げを行う。
The subsequent procedure for bonding the workpiece 16 to the glass substrate 18 is as described above. Further, the orientation of each blank 14 at this time is such that its apex faces inward, as in the case of processing the D1 side. Then, the glass substrate 18 in the state shown in FIG. 7 is placed upside down again on the flat lapping machine 60. Then, in the same way as when processing the D1 surface, finishing is performed while measuring the surface accuracy.

【0032】次に、図8に示す様に、ブランク14と、
マスター12との接着体16を、ガラス基板18に接着
し直し、同様にC1面の仕上げ加工を行う。これで、ブ
ランク14は、略完成状態になったことになる。次に、
ガラス基板18とマスター12との接着、及び、ブラン
ク14と、マスター12との接着をはがすわけであるが
、この時には、ブランク14、マスター12及び、ガラ
ス基板3の材料が上記したように選択されているので、
これらを接着したものを加熱して、ガラス基板18及び
、マスター12及び、ブランク14の熱膨張の差を利用
すれば、容易にはがすことができる。
Next, as shown in FIG. 8, the blank 14 and
The bonded body 16 with the master 12 is bonded again to the glass substrate 18, and the C1 side is similarly finished. The blank 14 is now in a substantially completed state. next,
The adhesion between the glass substrate 18 and the master 12 and the adhesion between the blank 14 and the master 12 are removed, but at this time, the materials of the blank 14, the master 12, and the glass substrate 3 are selected as described above. Because
These can be easily peeled off by heating the adhesive and utilizing the difference in thermal expansion between the glass substrate 18, the master 12, and the blank 14.

【0033】そして、単体になった、ブランク14を、
次に、頂点14aから入射面G1までの間隔が所定値に
なる様に研削し、その後平面ラップを行い、C.C.R
50が完成する。以上説明した様に、ブランク14と、
マスター12の夫々対応する面が、接合面G2上の中心
付近のある1点に対して、略点対称となる様に接合し、
マスター12の各面に平行になる様に、ブランク14の
対応する面を、研磨することにより、比較的簡単な作業
で、C.C.R50を加工することが可能となる。
[0033] Then, the blank 14, which has become a single unit, is
Next, grinding is performed so that the distance from the apex 14a to the entrance surface G1 becomes a predetermined value, and then plane lapping is performed.C. C. R
50 is completed. As explained above, blank 14 and
The respective corresponding surfaces of the master 12 are joined so as to be approximately point symmetrical with respect to a certain point near the center on the joint surface G2,
By polishing the corresponding surfaces of the blank 14 so that they are parallel to each surface of the master 12, the C.I. C. It becomes possible to process R50.

【0034】次に、このC.C.R50を、半導体製造
装置(ステッパー)のX−Yテーブルの測長機に適用し
た例について説明する。図9は、ステッパーのX−Yテ
ーブルの測長機の測定光学系を示した図である。図中、
ステッパーのX−Yテーブルに設けられた反射ミラー7
2に対向する位置には、ヘリウムネオンレーザを発振す
る不図示のレーザヘッドが設けられており、このレーザ
ヘッドから、ヘリウムネオンレーザが反射ミラー72に
向けて照射される。このレーザヘッドの照射光軸74上
には、レーザヘッドと、反射ミラー72に挟まれた状態
で、測定光学系が配置され、レーザ光は、この測定光学
系を経て、X−Yテーブルに設けられたバーミラー77
に到達する様にされている。
Next, this C. C. An example in which R50 is applied to a length measuring machine for an X-Y table of semiconductor manufacturing equipment (stepper) will be described. FIG. 9 is a diagram showing a measuring optical system of a length measuring machine for an X-Y table of a stepper. In the figure,
Reflection mirror 7 installed on the X-Y table of the stepper
A laser head (not shown) that oscillates a helium-neon laser is provided at a position facing 2, and the helium-neon laser is irradiated toward the reflecting mirror 72 from this laser head. A measurement optical system is placed on the irradiation optical axis 74 of this laser head, sandwiched between the laser head and a reflection mirror 72, and the laser beam passes through this measurement optical system and is placed on the X-Y table. bar mirror 77
It is designed to reach.

【0035】測定光学系80内には、その中央にレーザ
光を2つの光路に分割するための偏光ビームスプリッタ
76が配置されている。この偏光ビームスプリッタ76
は、レーザ光を、その偏光状態により、反射または、透
過させる接合面76aを有しており、この接合面76a
は、レーザ光の照射光軸74に対して45度傾いた状態
で、配置されている。従って、レーザ光は、この接合面
76aにおいて、その一部の偏光成分が照射光軸74に
直交する方向に反射されると共に、残りの偏光成分が、
レーザ光の照射光軸74に沿う方向に透過される。また
、レーザ光の照射光軸74と直交する方向に反射された
成分のレーザ光の光軸上には、一実施例の加工方法で加
工されたC.C.R50が配置されている。そして、偏
光ビームスプリッタ76と、反射ミラー72及びバーミ
ラー77の間には、λ/4板が配置されている。
A polarizing beam splitter 76 is disposed at the center of the measuring optical system 80 to split the laser beam into two optical paths. This polarizing beam splitter 76
has a bonded surface 76a that reflects or transmits laser light depending on its polarization state, and this bonded surface 76a
is arranged at an angle of 45 degrees with respect to the irradiation optical axis 74 of the laser beam. Therefore, a part of the polarized light component of the laser light is reflected in a direction perpendicular to the irradiation optical axis 74 at this joint surface 76a, and the remaining polarized light component is
The laser light is transmitted in a direction along the irradiation optical axis 74 of the laser light. Further, on the optical axis of the laser beam of the component reflected in the direction orthogonal to the irradiation optical axis 74 of the laser beam, there is a C. C. R50 is placed. A λ/4 plate is arranged between the polarizing beam splitter 76, the reflecting mirror 72, and the bar mirror 77.

【0036】このように配置された測定光学系80に、
レーザヘッドから出射されたレーザ光が入射すると、各
光学素子で、周知の様にレーザ光の偏光状態が変化され
、光学素子からの出射光軸79上に、X−Yステージの
バーミラー77に反射されて戻ってきた測定光(実線図
示)と、C.C.R50で反射されたリファレンス光(
破線図示)が出力される。そして、これらのリファレン
ス光と、測定光の干渉状態を出射光軸79上に配置され
た不図示のレシーバーにより観測し、その干渉状態の変
化の回数を測定することにより、レーザ光の波長の長さ
から、バーミラー77の移動距離すなわちX−Yテーブ
ルの移動距離を算出することができる。
In the measurement optical system 80 arranged in this way,
When the laser beam emitted from the laser head enters, the polarization state of the laser beam is changed in each optical element as is well known, and the laser beam is reflected onto the optical axis 79 of the optical element and reflected by the bar mirror 77 of the X-Y stage. The measurement light (shown by the solid line) that has been returned to C. C. Reference light reflected by R50 (
(shown with broken lines) is output. Then, by observing the interference state between the reference light and the measurement light with a receiver (not shown) placed on the output optical axis 79, and measuring the number of changes in the interference state, the wavelength of the laser light can be determined. From this, the moving distance of the bar mirror 77, that is, the moving distance of the XY table can be calculated.

【0037】ここで、Cの位置において、レーザ光を反
射する場合、バーミラー77で反射された成分と、この
C.C.R50で反射された成分に干渉を起こさせるた
めには、レシーバーに対して、両者の光が正確に一致し
た位置に入射する必要がある。これを実現する最も単純
な方法は、Cの位置で、レーザ光を、正確に180度逆
方向に反射し、バーミラー77においても、入射光を正
確に180度反射させればよい。すなわち、お互いの光
が正確に元に戻れば、両者の位置が一致するわけである
Here, when the laser beam is reflected at the position C, the component reflected by the bar mirror 77 and this C. C. In order to cause interference between the components reflected by R50, it is necessary for both lights to be incident on the receiver at exactly the same position. The simplest way to achieve this is to reflect the laser beam exactly 180 degrees in the opposite direction at the position C, and then reflect the incident light exactly 180 degrees at the bar mirror 77 as well. In other words, if the lights return to each other accurately, their positions will match.

【0038】このために、例えばCの位置に、反射ミラ
ーを配置した場合には、この反射ミラーの角度により、
光が反射される方向が変化するため、この反射ミラーの
角度を正確に位置決めする必要がある。そして、X−Y
テーブル側のバーミラー77の取付角度も同様に入射ビ
ームに対して、正確に位置決めされなければならない。 従って、反射ミラーの位置決めを2か所で正確に行わな
ければならないことになる。
For this reason, if a reflecting mirror is placed at position C, for example, depending on the angle of this reflecting mirror,
Since the direction in which light is reflected changes, it is necessary to accurately position the angle of this reflecting mirror. And X-Y
Similarly, the mounting angle of the bar mirror 77 on the table side must be accurately positioned with respect to the incident beam. Therefore, the reflecting mirror must be accurately positioned at two locations.

【0039】その点、Cの位置での反射にC.C.R5
0を用いれば、このC.C.R50の位置決めは、C.
C.R50の有効径内にレーザ光が入射する様にさえす
ればよく、その取付角度精度は、反射ミラーを用いる場
合に比較して、大幅に緩和されることとなる。そして、
X−Yテーブルのバーミラー77のみを正確に角度合わ
せすれば良く、従って、反射ミラーの位置決めは、1か
所のみで良いことになる。
At that point, the reflection at the position of C. C. R5
0, this C. C. The positioning of R50 is performed by C.
C. It is only necessary to make sure that the laser beam is incident within the effective diameter of R50, and the accuracy of the mounting angle is significantly reduced compared to the case where a reflecting mirror is used. and,
It is only necessary to precisely adjust the angle of the bar mirror 77 of the XY table, and therefore the reflecting mirror only needs to be positioned at one location.

【0040】さらには、図10に示した様に、反射ミラ
ー72の代わりにC.C.R50を用いれば、反射ミラ
ー72の位置決めも不要になる。なお、本発明は、その
主旨を逸脱しない範囲で上記実施例を修正または、変形
したものに適用可能である。例えば、上記実施例では、
マスターの材料に光学ガラスを使用する場合について説
明したが、これを金属材料等で置き換えても良い。
Furthermore, as shown in FIG. 10, a C.I. C. If R50 is used, positioning of the reflecting mirror 72 is also unnecessary. Note that the present invention can be applied to modifications or variations of the above embodiments without departing from the spirit thereof. For example, in the above example,
Although the case where optical glass is used as the master material has been described, it may be replaced with a metal material or the like.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の光学素子及
びその加工方法によれば、光学素子の完成形状と同一形
状で、且つ高精度に仕上げられたマスターの各面に平行
になるように、ブランクの各面を研磨するだけで、マス
ターの形状精度に近い精度に、光学素子を仕上げること
が可能となり、簡単な作業で、同形状の光学素子を大量
に加工することができるという効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the optical element and the processing method thereof of the present invention, the optical element has the same shape as the completed shape of the optical element and is parallel to each surface of the highly precisely finished master. Another advantage is that by simply polishing each side of the blank, it is possible to finish an optical element to an accuracy close to that of the master, making it possible to process large quantities of optical elements of the same shape with simple work. There is.

【0042】また、各面を仕上げた後には、切断及び丸
目加工の工程がないので、面倒な面だし作業を行った後
に、カケ不良による不良品を出すことがなくなるので、
歩留りが向上するという効果がある。
[0042] Furthermore, since there is no cutting or rounding process after each surface is finished, there is no need to produce defective products due to chipping defects after performing the troublesome surface leveling work.
This has the effect of improving yield.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】C.C.Rのマスターとブランクとを張り合せ
た状態を示した図である。
[Figure 1]C. C. FIG. 3 is a diagram showing a state in which an R master and a blank are pasted together.

【図2】図1を矢印方向から見た図である。FIG. 2 is a diagram of FIG. 1 viewed from the direction of the arrow.

【図3】ブランクとマスターをガラス基板に張りつけた
状態を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a blank and a master are attached to a glass substrate.

【図4】図3の側面図である。FIG. 4 is a side view of FIG. 3;

【図5】平面ラップ盤へのガラス基板の載置状態を示し
た断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a glass substrate is placed on a flat lapping machine.

【図6】平面ラップ盤の構造を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing the structure of a flat lapping machine.

【図7】ブランクとマスターをガラス基板に張りつけた
状態を示す側面図である。
FIG. 7 is a side view showing a state in which a blank and a master are attached to a glass substrate.

【図8】ブランクとマスターをガラス基板に張りつけた
状態を示す側面図である。
FIG. 8 is a side view showing a state in which a blank and a master are attached to a glass substrate.

【図9】C.C.RをステッパーのX−Yテーブルの測
長機に適用した例を示した図である。
FIG. 9C. C. FIG. 3 is a diagram showing an example in which R is applied to a length measuring machine of an X-Y table of a stepper.

【図10】測長機の変形例を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a modification of the length measuring machine.

【図11】C.C.Rの反射状態を示した図である。FIG. 11C. C. It is a figure showing the reflection state of R.

【図12】正六面体ブロックの加工手順を示した図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing a processing procedure for a regular hexahedral block.

【図13】正六面体ブロックからC.C.Rを切り出す
手順を示した図である。
FIG. 13: C. from regular hexahedral block. C. It is a figure showing the procedure of cutting out R.

【符号の説明】 12      マスター 14      ブランク 16      ワーク 18      ガラス基板 50      コーナーキューブリフレクター(C.
C.R) 54      正六面体ブロック 56      三角錐ブロック 60      平面ラップ盤 62      研磨盤 64      リング 66      中子 72      反射ミラー 74      照射光軸 76      偏光ビームスプリッタ77     
 バーミラー 78      λ/4板
[Explanation of symbols] 12 Master 14 Blank 16 Work 18 Glass substrate 50 Corner cube reflector (C.
C. R) 54 Regular hexahedral block 56 Triangular pyramid block 60 Plane lapping machine 62 Polishing machine 64 Ring 66 Core 72 Reflection mirror 74 Irradiation optical axis 76 Polarizing beam splitter 77
Bar mirror 78 λ/4 plate

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  光学素子の完成形状と同一形状にされ
たマスターの形状を、前記光学素子へと加工されるべき
ブランクに転写するための光学素子の加工方法であって
、前記光学素子の完成精度に略等しい精度に仕上げられ
たブランク基準平面を有する前記ブランクを、第1及び
第2のマスター基準平面を有するマスターに、前記ブラ
ンク基準平面と前記第1のマスター基準平面とを、密着
させた状態で接合し、前記ブランクを、前記ブランクに
前記第2のマスター基準平面に平行な平面を形成する様
に加工することを特徴とする光学素子の加工方法。
1. An optical element processing method for transferring a master shape that is made into the same shape as the completed optical element onto a blank to be processed into the optical element, the method comprising: The blank having a blank reference plane finished with an accuracy substantially equal to the accuracy is brought into close contact with a master having first and second master reference planes, and the blank reference plane and the first master reference plane are brought into close contact with each other. 1. A method of processing an optical element, characterized in that the blank is bonded in a state in which the blank is joined, and the blank is processed so as to form a plane parallel to the second master reference plane on the blank.
【請求項2】  前記ブランクは、前記ブランク基準平
面との間で、前記第1及び第2のマスター基準平面の成
す第1の角度に略等しい第2の角度を規定する、加工平
面を有し、前記第1の角度と前記第2の角度が、略錯角
を成す様に前記ブランクと、前記マスターとを接合し、
前記加工平面を前記第2のマスター基準平面に平行とな
るように加工することを特徴とする請求項1に記載の光
学素子の加工方法。
2. The blank has a processing plane that defines a second angle with the blank reference plane that is substantially equal to a first angle formed by the first and second master reference planes. , joining the blank and the master so that the first angle and the second angle form a substantially illusion angle;
2. The method of processing an optical element according to claim 1, wherein the processing is performed so that the processing plane is parallel to the second master reference plane.
【請求項3】  前記ブランクと前記マスターとを接合
した接合体を、一つのの接合平面を有する基台に、前記
第2のマスター基準平面と、前記接合平面とを密着させ
た状態で接合し、前記ブランクを、前記ブランクに前記
接合平面に平行な平面を形成する様に加工することを特
徴とする請求項1に記載の光学素子の加工方法。
3. A bonded body in which the blank and the master are bonded is bonded to a base having one bonding plane with the second master reference plane and the bonding plane in close contact with each other. 2. The method of processing an optical element according to claim 1, further comprising processing the blank so as to form a plane parallel to the bonding plane on the blank.
【請求項4】  前記基台に、複数の前記接合体を接合
し、該複数の接合体の夫々を構成する夫々の前記ブラン
クに、前記接合平面に平行な平面を形成する様に、前記
複数の接合体を加工することを特徴とする請求項3に記
載の光学素子の加工方法。
4. A plurality of bonded bodies are bonded to the base, and each of the blanks constituting each of the plurality of bonded bodies is bonded to the base so that a plane parallel to the bonded plane is formed. 4. The method of processing an optical element according to claim 3, further comprising processing a bonded body of.
【請求項5】  前記マスターは、前記加工平面からの
逃げ部を有することを特徴とする請求項1に記載の光学
素子の加工方法。
5. The method of processing an optical element according to claim 1, wherein the master has a relief portion from the processing plane.
【請求項6】  前記ブランクと前記マスターの接合は
、真空接着を用いて行われることを特徴とする請求項1
に記載の光学素子の加工方法。
6. The blank and the master are bonded together using vacuum bonding.
The method for processing an optical element described in .
【請求項7】  前記真空接着に、液体を援用すること
を特徴とする請求項6に記載の光学素子の加工方法。
7. The method for processing an optical element according to claim 6, wherein a liquid is used for the vacuum bonding.
【請求項8】  前記ブランクと前記マスターは、夫々
熱膨張率の異なる材料から成り、前記ブランクと前記マ
スターとの接合体を加熱することにより生ずる前記ブラ
ンクと前記マスターの熱膨張による寸法変化を利用して
、前記接合を解除することを特徴とする請求項1に記載
の光学素子の加工方法。
8. The blank and the master are made of materials having different coefficients of thermal expansion, and the dimensional change due to thermal expansion of the blank and the master, which is caused by heating the joined body of the blank and the master, is utilized. 2. The method of processing an optical element according to claim 1, further comprising: releasing the bonding.
【請求項9】  請求項1に記載の光学素子の加工方法
を用いて加工されることを特徴とする光学素子。
9. An optical element processed using the optical element processing method according to claim 1.
【請求項10】  複数の平面を有する光学素子の加工
時に、前記複数の平面の面精度及び、前記複数の面間の
角度精度を精密に仕上げるための光学素子の加工方法で
あって、前記複数の平面に対応する複数の加工平面を有
し、前記光学素子へと仕上げられるべく、該光学素子の
完成形状に略等しい形状に粗加工されたブランクを、前
記光学素子の完成後の形状と同一形状で、且つ前記完成
後の形状の形状精度以上の精度で仕上げられたマスター
に、該マスターの有する、前記複数の平面の夫々に対応
する複数の基準平面のうちの1つである所定の接合面に
、該接合面に対応する前記ブランクの加工平面を密着さ
せた状態、且つ、前記複数の基準平面の夫々と、該夫々
の基準平面に対応する前記複数の加工平面の夫々とが、
前記接合面上のある1点に対して略点対称となるように
した状態で接合し、前記ブランクの前記複数の加工平面
の夫々を、該夫々の加工平面に対応する前記マスターの
夫々の基準平面に平行となる様に仕上げ加工した後、前
記接合を解除することを特徴とする光学素子の加工方法
10. A method for processing an optical element for precisely finishing the surface accuracy of the plurality of planes and the angular accuracy between the plurality of planes when processing an optical element having a plurality of planes, the method comprising: A blank having a plurality of processing planes corresponding to the planes of and roughly machined into a shape substantially equal to the completed shape of the optical element in order to be finished into the optical element, is the same as the completed shape of the optical element. A predetermined joint that is one of a plurality of reference planes corresponding to each of the plurality of planes of the master, which has a shape and is finished with a precision higher than the shape accuracy of the completed shape. a state in which a processing plane of the blank corresponding to the joint surface is in close contact with the surface, and each of the plurality of reference planes and each of the plurality of processing planes corresponding to each of the reference planes,
The blanks are joined in a state where they are approximately symmetrical with respect to a certain point on the joining surface, and each of the plurality of machining planes of the blank is set to each reference of the master corresponding to each of the machining planes. A method for processing an optical element, characterized in that the bonding is released after finish processing to make the optical element parallel to a plane.
【請求項11】  前記ブランクと前記マスターとを接
合した接合体を、一つの接合平面を有する基台に、前記
複数の基準平面の夫々を、順次、前記接合面に密着させ
た状態で接合し、前記複数の基準平面の夫々に対応する
、前記複数の加工平面の夫々を、順次、前記接合平面に
平行となる様に仕上げ加工することを特徴とする請求項
10に記載の光学素子の加工方法。
11. A bonded body in which the blank and the master are bonded is bonded to a base having one bonding plane, with each of the plurality of reference planes sequentially brought into close contact with the bonding surface. 11. Processing of an optical element according to claim 10, wherein each of the plurality of processing planes corresponding to each of the plurality of reference planes is sequentially finished so as to be parallel to the bonding plane. Method.
【請求項12】  前記基台に、複数の前記接合体を接
合し、該複数の接合体の夫々を構成する夫々の前記ブラ
ンクの前記複数の加工平面を、該複数の加工平面の夫々
に対応する前記マスターの夫々の基準平面に平行となる
様に仕上げ加工することを特徴とする請求項11に記載
の光学素子の加工方法。
12. A plurality of the joined bodies are joined to the base, and the plurality of processing planes of each of the blanks constituting each of the plurality of joined bodies correspond to each of the plurality of processing planes. 12. The method of processing an optical element according to claim 11, wherein the finishing process is performed so that the master is parallel to a reference plane of each of the masters.
【請求項13】  前記マスターは、前記ブランクの各
加工平面からの逃げ部を有することを特徴とする請求項
10に記載の光学素子の加工方法。
13. The method of processing an optical element according to claim 10, wherein the master has a relief portion from each processing plane of the blank.
【請求項14】  前記ブランクと前記マスターの接合
は、真空接着を用いて行われることを特徴とする請求項
10に記載の光学素子の加工方法。
14. The method of processing an optical element according to claim 10, wherein the blank and the master are bonded using vacuum bonding.
【請求項15】  前記真空接着に、液体を援用するこ
とを特徴とする請求項14に記載の光学素子の加工方法
15. The method of processing an optical element according to claim 14, wherein a liquid is used for the vacuum bonding.
【請求項16】  前記ブランクと前記マスターは、夫
々熱膨張率の異なる材料から成り、前記ブランクと前記
マスターとの接合体を加熱することにより生ずる、前記
ブランクと前記マスターの、熱膨張による寸法変化を利
用して、前記接合を解除することを特徴とする請求項1
0に記載の光学素子の加工方法。
16. The blank and the master are made of materials having different coefficients of thermal expansion, and the dimensional change of the blank and the master due to thermal expansion is caused by heating the joined body of the blank and the master. Claim 1, characterized in that the bond is released by using
0. The method for processing an optical element according to 0.
【請求項17】  請求項10に記載の光学素子の加工
方法を用いて加工されることを特徴とする光学素子。
17. An optical element processed using the optical element processing method according to claim 10.
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