JPH068012A - ２進光学素子の製造に使用される装置 - Google Patents
２進光学素子の製造に使用される装置Info
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- JPH068012A JPH068012A JP5029403A JP2940393A JPH068012A JP H068012 A JPH068012 A JP H068012A JP 5029403 A JP5029403 A JP 5029403A JP 2940393 A JP2940393 A JP 2940393A JP H068012 A JPH068012 A JP H068012A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B5/18—Diffraction gratings
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
- B23B27/18—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing
- B23B27/20—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing with diamond bits or cutting inserts
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- B24—GRINDING; POLISHING
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- B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
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- B24B13/046—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor grinding of lenses involving grinding wheels controlled by gearing using a pointed tool or scraper-like tool
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、長期間にわたって使用可能であ
り、加工による破損を減少させ、シャープな内側角部分
を加工することが可能な２進光学素子を製造するための
加工装置を得ることを目的とする。 【構成】 シャンク22と、このシャンク22に固定され、
対向する縁部間において切削縁部34を限定する第１およ
び第２の対向する主表面24，26を有する単結晶ダイアモ
ンドでよりなるダイアモンドチップ20とを具備し、ダイ
アモンドチップ20は最大耐磨耗抵抗を有する結晶格子が
切削縁部34と実質上平行であるように方向付けられてい
ることを特徴とする。
り、加工による破損を減少させ、シャープな内側角部分
を加工することが可能な２進光学素子を製造するための
加工装置を得ることを目的とする。 【構成】 シャンク22と、このシャンク22に固定され、
対向する縁部間において切削縁部34を限定する第１およ
び第２の対向する主表面24，26を有する単結晶ダイアモ
ンドでよりなるダイアモンドチップ20とを具備し、ダイ
アモンドチップ20は最大耐磨耗抵抗を有する結晶格子が
切削縁部34と実質上平行であるように方向付けられてい
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に２進光学素子の
製造に使用される装置に関し、特に不完全な半径範囲の
切削チップを有する装置に関する。
製造に使用される装置に関し、特に不完全な半径範囲の
切削チップを有する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】大抵の場合において、２進光学素子はフ
ォトリソグラフ法によって製造される。これらの方法は
所望の素子を製造するために多くのマスクの使用および
化学エッチング、イオン加工、または他の材料除去技術
を要する。これらの方法は良好であるが、そのような処
理に本質的に関連する多くの困難が生じる。例えば、２
進光学素子は適度な光効率を達成するために正確な寸法
を必要とするので、異なるマスクを伴う連続するステッ
プは非常に正確なマスク一致技術を必要とする。これは
許容可能な２進光学素子の生成が非常に臨界的であり、
実行が困難で且つ高価である。
ォトリソグラフ法によって製造される。これらの方法は
所望の素子を製造するために多くのマスクの使用および
化学エッチング、イオン加工、または他の材料除去技術
を要する。これらの方法は良好であるが、そのような処
理に本質的に関連する多くの困難が生じる。例えば、２
進光学素子は適度な光効率を達成するために正確な寸法
を必要とするので、異なるマスクを伴う連続するステッ
プは非常に正確なマスク一致技術を必要とする。これは
許容可能な２進光学素子の生成が非常に臨界的であり、
実行が困難で且つ高価である。
【０００３】典型的なフォトリソグラフ法によって製造
された２進光学素子の１例の断面図が図１に示されてい
る。この例示において、寸法「ｘ」は期間、すなわち２
進ステップのグループの繰返し速度を示し、寸法「ｒ」
は素子の中心線の半径の距離であり、寸法「ｚ」は各ス
テップの深さを示す。これらの寸法は素子の材料の屈折
率および２進光学素子のエネルギの波長の関数である。
典型的には、寸法「ｚ」は素子の動作波長の分数比また
は小さい倍数である。結果的に、２進光学素子製造方法
は費用がかかり、普通長い準備期間を必要とする。
された２進光学素子の１例の断面図が図１に示されてい
る。この例示において、寸法「ｘ」は期間、すなわち２
進ステップのグループの繰返し速度を示し、寸法「ｒ」
は素子の中心線の半径の距離であり、寸法「ｚ」は各ス
テップの深さを示す。これらの寸法は素子の材料の屈折
率および２進光学素子のエネルギの波長の関数である。
典型的には、寸法「ｚ」は素子の動作波長の分数比また
は小さい倍数である。結果的に、２進光学素子製造方法
は費用がかかり、普通長い準備期間を必要とする。
【０００４】最近、２進光学素子は通常の機械加工技術
によって製造されている。典型的に、そのような素子は
市販されているダイアモンド回転切削装置を使用して構
成される。通常のダイアモンド切削装置を含む典型的な
２進光学素子の部分断面図が図２に示されている。
によって製造されている。典型的に、そのような素子は
市販されているダイアモンド回転切削装置を使用して構
成される。通常のダイアモンド切削装置を含む典型的な
２進光学素子の部分断面図が図２に示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図２に示されているよ
うに、球形に尖ったダイアモンド切削装置10は光学材料
12を切削するために使用される。典型的に、工具の球形
尖端はほぼ０．５ミリメートル以下の完全な尖端半径範
囲を有する。そのような切削装置はゲルマニウムまたは
他のもろい結晶のような光学材料を切削するために必要
な高い切削力により比較的短い時間で磨耗または破損す
ることが知られている。
うに、球形に尖ったダイアモンド切削装置10は光学材料
12を切削するために使用される。典型的に、工具の球形
尖端はほぼ０．５ミリメートル以下の完全な尖端半径範
囲を有する。そのような切削装置はゲルマニウムまたは
他のもろい結晶のような光学材料を切削するために必要
な高い切削力により比較的短い時間で磨耗または破損す
ることが知られている。
【０００６】そのような完全な尖端ダイアモンド切削装
置10の使用に関連する別の困難な問題は切削過程中に光
学素子に供給された応力によって生じられたダメージで
ある。図２の符号14において示されているように、２進
表面の外側角部分は加工中に破損し易い。さらに、図２
の符号16において示された内側角部分もまた破損する
が、外側角部分ほどではない。それにもかかわらず、内
側角部分16の切削はこれらの領域を切削するとき過剰な
応力をダイアモンド切削装置10に生じさせる。これらの
両方の破損形態は光散乱を生じる可能性があるので、２
進光学素子の効率および性能が低下する。別の光散乱の
原因はダイヤモンドの工具半径によって生じるシャープ
でない内側角部分の存在である。
置10の使用に関連する別の困難な問題は切削過程中に光
学素子に供給された応力によって生じられたダメージで
ある。図２の符号14において示されているように、２進
表面の外側角部分は加工中に破損し易い。さらに、図２
の符号16において示された内側角部分もまた破損する
が、外側角部分ほどではない。それにもかかわらず、内
側角部分16の切削はこれらの領域を切削するとき過剰な
応力をダイアモンド切削装置10に生じさせる。これらの
両方の破損形態は光散乱を生じる可能性があるので、２
進光学素子の効率および性能が低下する。別の光散乱の
原因はダイヤモンドの工具半径によって生じるシャープ
でない内側角部分の存在である。
【０００７】長期間にわたって２進光学素子を製造する
のに使用することが可能なのみならず、加工により誘起
した破損を減少させ、さらにシャープな内側角部分を加
工することが可能な加工装置が必要であることは明らか
である。
のに使用することが可能なのみならず、加工により誘起
した破損を減少させ、さらにシャープな内側角部分を加
工することが可能な加工装置が必要であることは明らか
である。
【０００８】したがって、本発明の目的は２進光学素子
の製造に有用であるのみならず、工業的に使用される通
常のダイアモンド切削装置に関連する上述の欠点を実質
上克服する装置を提供することである。
の製造に有用であるのみならず、工業的に使用される通
常のダイアモンド切削装置に関連する上述の欠点を実質
上克服する装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の２進光学素子の
製造に使用される装置は、シャンクと、このシャンクに
固定され、対向する縁部間において切削縁部を限定する
第１および第２の対向する主表面を有する単結晶ダイア
モンドであるダイアモンドチップとを具備していること
を特徴とする。
製造に使用される装置は、シャンクと、このシャンクに
固定され、対向する縁部間において切削縁部を限定する
第１および第２の対向する主表面を有する単結晶ダイア
モンドであるダイアモンドチップとを具備していること
を特徴とする。
【００１０】
【実施例】図３および図４において全体を符号18で示さ
れた２進光学素子の製造に使用される本発明の装置はシ
ャンク22に固定されたダイアモンドチップ20を含む。
れた２進光学素子の製造に使用される本発明の装置はシ
ャンク22に固定されたダイアモンドチップ20を含む。
【００１１】好ましい実施例において、シャンク22はほ
ぼ長方形形状であり、ダイアモンドチップ20が固定され
る端部にテーパを有する。典型的に、シャンク22はスチ
ール等の剛性材料から形成されているが、他の材料も使
用できる。
ぼ長方形形状であり、ダイアモンドチップ20が固定され
る端部にテーパを有する。典型的に、シャンク22はスチ
ール等の剛性材料から形成されているが、他の材料も使
用できる。
【００１２】ダイアモンドチップ20は第１の主表面24お
よび第２の主表面26を有するダイアモンド結晶のチップ
であることが好ましい。第１および第２の表面24,26 は
一般的に１端部において互いに交差する第１および第２
の直線縁部28,30 によってそれぞれ限定される。ダイア
モンドチップ20は第１の直線縁部28の１端部から第２の
直線縁部30の端部に延在する湾曲縁部32を含むことが好
ましい。
よび第２の主表面26を有するダイアモンド結晶のチップ
であることが好ましい。第１および第２の表面24,26 は
一般的に１端部において互いに交差する第１および第２
の直線縁部28,30 によってそれぞれ限定される。ダイア
モンドチップ20は第１の直線縁部28の１端部から第２の
直線縁部30の端部に延在する湾曲縁部32を含むことが好
ましい。
【００１３】この実施例において、ダイアモンドチップ
20は対向する主表面24,26 の２つの対向する直線縁部間
に限定された切削縁部34を含む。ダイアモンドチップ20
は、切削縁部34がシャンク22の軸にほぼ平行に位置され
シャンク22を越えて延在するように、シャンク22のテー
パを有する端部に配置されることが好ましい。さらに、
好ましい実施例において、ダイアモンド結晶の性質によ
り、最大の耐磨耗抵抗結晶格子、すなわち1,0,0 平面は
切削縁部34の方向に向けられる。しかしながら、ダイア
モンドチップ20の部分はテーパ36を必ずしも有しなくて
もよい。そのようなテーパ36は加工されるべき材料の表
面仕上げを最適にするために設けられる。典型的に、テ
ーパ36は例えば＋５°乃至−３５°の角度を有し、素子
の異なる材料の機械加工性に整合するように選択され
る。例えば、アクリルまたはアルミニウムは普通＋５°
のテーパを必要とするが、一方ゲルマニウムは普通−３
５°のテーパを必要とする。ダイアモンドチップ20はシ
ャンク22にろう付けされるか、或いはこの技術において
有効な他の方法を用いて取付けられることができる。
20は対向する主表面24,26 の２つの対向する直線縁部間
に限定された切削縁部34を含む。ダイアモンドチップ20
は、切削縁部34がシャンク22の軸にほぼ平行に位置され
シャンク22を越えて延在するように、シャンク22のテー
パを有する端部に配置されることが好ましい。さらに、
好ましい実施例において、ダイアモンド結晶の性質によ
り、最大の耐磨耗抵抗結晶格子、すなわち1,0,0 平面は
切削縁部34の方向に向けられる。しかしながら、ダイア
モンドチップ20の部分はテーパ36を必ずしも有しなくて
もよい。そのようなテーパ36は加工されるべき材料の表
面仕上げを最適にするために設けられる。典型的に、テ
ーパ36は例えば＋５°乃至−３５°の角度を有し、素子
の異なる材料の機械加工性に整合するように選択され
る。例えば、アクリルまたはアルミニウムは普通＋５°
のテーパを必要とするが、一方ゲルマニウムは普通−３
５°のテーパを必要とする。ダイアモンドチップ20はシ
ャンク22にろう付けされるか、或いはこの技術において
有効な他の方法を用いて取付けられることができる。
【００１４】特定の実施例において、ダイアモンドチッ
プ20は約０．０６０インチの厚さであり、長さが約０．
１２０インチの第１の直線縁部28および長さが約０．０
６０インチの第２の直線縁部30を有する。この実施例に
おいて、湾曲縁部32は０．０１０乃至０．２００インチ
の半径範囲によって限定される。尖端テーパ36またはす
くい角は第１の主表面24の平面から測定して下方に約３
０°である。切削縁部34の逃げ角は約１５°である。
プ20は約０．０６０インチの厚さであり、長さが約０．
１２０インチの第１の直線縁部28および長さが約０．０
６０インチの第２の直線縁部30を有する。この実施例に
おいて、湾曲縁部32は０．０１０乃至０．２００インチ
の半径範囲によって限定される。尖端テーパ36またはす
くい角は第１の主表面24の平面から測定して下方に約３
０°である。切削縁部34の逃げ角は約１５°である。
【００１５】動作において、加工部分はレンズの曲率と
整合するように予め加工された真空チャックに配置され
る。したがって、レンズは２進表面を球形表面だけでは
なく外径に同心であるように生成することが可能である
ように固定され容易に調節されることができる。
整合するように予め加工された真空チャックに配置され
る。したがって、レンズは２進表面を球形表面だけでは
なく外径に同心であるように生成することが可能である
ように固定され容易に調節されることができる。
【００１６】図４に示されているように、装置18は切削
境界面において従来の球形切削装置10よりも良好な切削
材料、すなわちダイアモンドを提供する。結果的に、装
置18は良好な加工力を供給するので、急速に破損した
り、磨耗することはない。
境界面において従来の球形切削装置10よりも良好な切削
材料、すなわちダイアモンドを提供する。結果的に、装
置18は良好な加工力を供給するので、急速に破損した
り、磨耗することはない。
【００１７】本発明は例示された実施例に関して説明さ
れたが、その他の設計は本発明の技術的範囲から逸脱す
ることなく当業者によって構成されることができる。し
たがって、本発明は添付特許請求の範囲によってのみ制
限される。
れたが、その他の設計は本発明の技術的範囲から逸脱す
ることなく当業者によって構成されることができる。し
たがって、本発明は添付特許請求の範囲によってのみ制
限される。
【図１】通常のフォトリソグラフ法によって構成された
２進光学素子の断面図。
２進光学素子の断面図。
【図２】通常のダイアモンド回転切削処理によって構成
された２進光学素子の断面図。
された２進光学素子の断面図。
【図３】２進光学素子の製造に使用される本発明の装置
の上面図、側面図、および正面図。
の上面図、側面図、および正面図。
【図４】シャンクおよびそれに固定されたダイアモンド
チップを含む図３に示された装置の２進光学素子の製造
中の斜視図。
チップを含む図３に示された装置の２進光学素子の製造
中の斜視図。
18…装置、20…チップ、22…シャンク。
Claims (9)
- 【請求項１】 シャンクと、 このシャンクに固定され、対向する縁部間において切削
縁部を限定する第１および第２の対向する主表面を有す
る単結晶ダイアモンドであるダイアモンドチップとを具
備していることを特徴とする２進光学素子の製造に使用
される装置。 - 【請求項２】 前記ダイアモンドチップは最大耐磨耗抵
抗を有する結晶格子が前記切削縁部と実質上平行である
ように方向付けられている請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記切削縁部は約１５度未満の逃げ角を
有している請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 前記シャンクはその１端部において空所
を含み、前記ダイアモンドチップは前記空所における前
記シャンクに固定されている請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 前記シャンクはほぼ長方形の形状を有し
ている請求項１記載の装置。 - 【請求項６】 前記ダイアモンドチップは最大耐磨耗抵
抗を有する結晶格子が前記切削縁部と実質上平行である
ように方向付けられている請求項５記載の装置。 - 【請求項７】 前記ダイアモンドチップはすくい角を含
んでいる請求項１記載の装置。 - 【請求項８】 前記すくい角は前記第１の主表面に関し
て＋５°乃至−３５°である請求項７記載の装置。 - 【請求項９】 前記切削縁部は約１５度未満の逃げ角を
有している請求項８記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US83718592A | 1992-02-18 | 1992-02-18 | |
| US837185 | 1992-02-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH068012A true JPH068012A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=25273763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5029403A Pending JPH068012A (ja) | 1992-02-18 | 1993-02-18 | ２進光学素子の製造に使用される装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0557057A1 (ja) |
| JP (1) | JPH068012A (ja) |
| KR (1) | KR930017674A (ja) |
| CA (1) | CA2087567A1 (ja) |
| IL (1) | IL104661A0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001315003A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-13 | Asahi Optical Co Ltd | バイト |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5543966A (en) * | 1993-12-29 | 1996-08-06 | Eastman Kodak Company | Hybrid refractive/diffractive achromatic camera lens |
| US5589983A (en) * | 1993-12-29 | 1996-12-31 | Eastman Kodak Company | Method of manufacturing a diffractive surface profile |
| US5958469A (en) * | 1997-05-14 | 1999-09-28 | Eastman Kodak Company | Method for fabricating tools for molding diffractive surfaces on optical lenses |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2323808A1 (de) * | 1973-05-11 | 1974-11-28 | Ibm Deutschland | Diamantwerkzeug |
| NL8902323A (nl) * | 1989-09-18 | 1991-04-16 | Philips Nv | Diamantgereedschap. |
-
1993
- 1993-01-19 CA CA002087567A patent/CA2087567A1/en not_active Abandoned
- 1993-02-09 IL IL104661A patent/IL104661A0/xx unknown
- 1993-02-17 EP EP93301128A patent/EP0557057A1/en not_active Withdrawn
- 1993-02-17 KR KR1019930002165A patent/KR930017674A/ko not_active Application Discontinuation
- 1993-02-18 JP JP5029403A patent/JPH068012A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001315003A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-13 | Asahi Optical Co Ltd | バイト |
| JP4566329B2 (ja) * | 2000-05-02 | 2010-10-20 | Ｈｏｙａ株式会社 | バイト |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930017674A (ko) | 1993-09-20 |
| IL104661A0 (en) | 1993-07-08 |
| CA2087567A1 (en) | 1993-08-19 |
| EP0557057A1 (en) | 1993-08-25 |
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