JPS62102901A - 光学部品製作方法 - Google Patents
光学部品製作方法Info
- Publication number
- JPS62102901A JPS62102901A JP23937785A JP23937785A JPS62102901A JP S62102901 A JPS62102901 A JP S62102901A JP 23937785 A JP23937785 A JP 23937785A JP 23937785 A JP23937785 A JP 23937785A JP S62102901 A JPS62102901 A JP S62102901A
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- JP
- Japan
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- workpiece
- corner
- cutting tool
- optical component
- manufacturing
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- Granted
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、切削加工によりたとえば同心円の鋸歯状溝を
形成することによりレンズを製作するための光学部品製
作方法に関する。
形成することによりレンズを製作するための光学部品製
作方法に関する。
近時、同心円をなす鋸歯状ｍ（Ｂｌａｚｅｄ ｇｒａｔ
ｉｎｇ；ブレーズ化グレーティング）を形成することに
より、例えばコンパクトディスク・プレーヤ用のＰＵＨ
（Ｐｉｃｋ Ｕｐ ）ｆｅａｄ ）用のブ５スチ−ｔり
製クレ−ティングレンズを製作することが行われている
っこのグレーティングレンズは、入射光を回折および屈
折させ、また、平行光（平面波）を集光あるいは、点光
源からの光を平行光にするものである。このグレーティ
ングレンズげ、ガラス製の組合わせレンズと同等の機能
を有し、なおかつ小形、軽量化できる利点を有している
。
ｉｎｇ；ブレーズ化グレーティング）を形成することに
より、例えばコンパクトディスク・プレーヤ用のＰＵＨ
（Ｐｉｃｋ Ｕｐ ）ｆｅａｄ ）用のブ５スチ−ｔり
製クレ−ティングレンズを製作することが行われている
っこのグレーティングレンズは、入射光を回折および屈
折させ、また、平行光（平面波）を集光あるいは、点光
源からの光を平行光にするものである。このグレーティ
ングレンズげ、ガラス製の組合わせレンズと同等の機能
を有し、なおかつ小形、軽量化できる利点を有している
。
このような鋸歯状溝の刻設方法としては、（１）電子ビ
ーム描画法（電子ビーム照射量変調によりブレーズ化す
る方法。） 、（１）イオンビームエツチング法（ホロ
グラフィック・グレーティングをマスつてしてエツチン
グ。） 、（ｉｌｌ）ルーリングエンジによる方法、（
Ｖ）体積ホログラムを利用した屈折率変調による方法ｓ
、 （ｖ） フォーカス・イオンビームによる超微細加
工、等がある。
ーム描画法（電子ビーム照射量変調によりブレーズ化す
る方法。） 、（１）イオンビームエツチング法（ホロ
グラフィック・グレーティングをマスつてしてエツチン
グ。） 、（ｉｌｌ）ルーリングエンジによる方法、（
Ｖ）体積ホログラムを利用した屈折率変調による方法ｓ
、 （ｖ） フォーカス・イオンビームによる超微細加
工、等がある。
しかしながら、上記（１）の方法は、電子ビームを走査
する角度を大きく取ることができず、加工する大きさに
限界がある。そのため精度よく鋸歯状溝を加工すること
ができない。また、描画時間が、数〜】０数時間と長く
なシ、加工能率が極めて低い。さらに、上記（Ｉｔ）の
方法は、同心円を高精度で加工することが困難である。
する角度を大きく取ることができず、加工する大きさに
限界がある。そのため精度よく鋸歯状溝を加工すること
ができない。また、描画時間が、数〜】０数時間と長く
なシ、加工能率が極めて低い。さらに、上記（Ｉｔ）の
方法は、同心円を高精度で加工することが困難である。
また、鋸歯状溝の先端を鋭利に加工することができない
。
。
さらに、上記（ｉｌｌ）の方法は、ダイヤモンド工具に
よるパニシ加工であり、ブレーズ角θの大きいもの例え
ばｔａｎθ＜０．１〜０．２の加工は困難である。また
、同心円の溝の加工はできない。さらに、上記θＶ）の
方法は、赤外の半導体レーザ光に感度の高いホログラム
用感光剤がないので、半導体レーザを光源とするグレー
ティングレンズが作れ々い問題を有している。さらに、
上記（Ｖ）の方法は、大寸法レンズの製作が困難である
とともに、装置が高価である難点をもっている。
よるパニシ加工であり、ブレーズ角θの大きいもの例え
ばｔａｎθ＜０．１〜０．２の加工は困難である。また
、同心円の溝の加工はできない。さらに、上記θＶ）の
方法は、赤外の半導体レーザ光に感度の高いホログラム
用感光剤がないので、半導体レーザを光源とするグレー
ティングレンズが作れ々い問題を有している。さらに、
上記（Ｖ）の方法は、大寸法レンズの製作が困難である
とともに、装置が高価である難点をもっている。
本発明は、上記事情を勘案してなされたもので、グレー
ティングレンズを高精度かつ高能率で製作するととので
きる光学部品製作方法を提供することを目的とする。
ティングレンズを高精度かつ高能率で製作するととので
きる光学部品製作方法を提供することを目的とする。
稜線が丸コーナあるいは面取シコーナに欠截されてなる
コーナ部を有するダイヤモンド切削工具を用いて正面切
削を行い、鋸歯状溝を形成するようにしたものである。
コーナ部を有するダイヤモンド切削工具を用いて正面切
削を行い、鋸歯状溝を形成するようにしたものである。
以下、本発明の一１ｆ［ｉ例を図面を参照して詳述する
。
。
まず、例えば円柱透明なアクリル樹脂でできた円柱をな
す被加工物（１）を、分解能０．１μｍを有するＣ Ｎ
Ｃ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎ
ｔｒｏｌ ）旋盤Ｃ１ｆ −ｗツク（図示せず）に、加
工物（１）の端面（１ａ）とＣＮＣ旋盤の回転軸線が直
交するように、同軸に保持させる。ついで、チャックが
連結されている主軸（図示せず）を矢印（２）方向に毎
分１０００回転で回転させ、第２図に示す刃先角εが例
えばお度のダイヤモンド切削工具（３）により、すくい
面（３ａ）が被４工加 物（１）の回転方向とほぼ直交するように、加工物（１
）の端面（ｌａ）の正面削りを行う。この場合、切削工
具（３）の面堆りコーナ（４）の幅Ｗは０．２５μｍ、
第１切れ刃（５）と副切れ刃（６）とのなす実質刃先角
α及び第２切れ刃（力と副切れ刃（６）とのなす実質刃
先角αは１０６．５度に設定されている。また、すくい
角はゼロ、第１及び第２切れ刃（５） 、 を力のなす
逃げ角は、４．５度並びに副切れ刃（６）の逃げ角は１
０度である。
す被加工物（１）を、分解能０．１μｍを有するＣ Ｎ
Ｃ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎ
ｔｒｏｌ ）旋盤Ｃ１ｆ −ｗツク（図示せず）に、加
工物（１）の端面（１ａ）とＣＮＣ旋盤の回転軸線が直
交するように、同軸に保持させる。ついで、チャックが
連結されている主軸（図示せず）を矢印（２）方向に毎
分１０００回転で回転させ、第２図に示す刃先角εが例
えばお度のダイヤモンド切削工具（３）により、すくい
面（３ａ）が被４工加 物（１）の回転方向とほぼ直交するように、加工物（１
）の端面（ｌａ）の正面削りを行う。この場合、切削工
具（３）の面堆りコーナ（４）の幅Ｗは０．２５μｍ、
第１切れ刃（５）と副切れ刃（６）とのなす実質刃先角
α及び第２切れ刃（力と副切れ刃（６）とのなす実質刃
先角αは１０６．５度に設定されている。また、すくい
角はゼロ、第１及び第２切れ刃（５） 、 を力のなす
逃げ角は、４．５度並びに副切れ刃（６）の逃げ角は１
０度である。
ついで、第３図に示すように、切削工具（３）を、ブレ
ーズ角θが最大４５度となるような運動軌跡（８）に浴
って切込まず。すなわち、まず、切削工具（３）を第１
ブレーズ面（９）の延長線上から矢印１０方向に所定の
溝幅Ａ（例えば１．６μｍ）かつ所定の溝深さＢ（例え
ば１．６μｍ）となるように切込オす。このときの送り
速度は、１回転あたり０．５μｍとする。ｔた切込み方
向（１１は、加工物＋１）の回転軸線と交差するように
設定されている。この切込みが終了すると被加工物（１
）の回転軸線−に平行な矢印（Ｉ２方向に切削工具（３
）を動かし、被加工物（１）から切削工具（３）を離間
させる。その結果、断面が直角三角形をなし溝幅Ａが例
えば１．６μｍ及び溝深さＢが例えば１．６μｍ及び最
大ブレーズ角４５度の円形、１７Ｊ歯状溝（１３１が形
成される。ついで、同様にして、運動軌跡（８）に沿っ
て切削工具（３）を動かし、同心円をなす鋸歯状溝αト
・・を相互に隣接して刻設させる。
ーズ角θが最大４５度となるような運動軌跡（８）に浴
って切込まず。すなわち、まず、切削工具（３）を第１
ブレーズ面（９）の延長線上から矢印１０方向に所定の
溝幅Ａ（例えば１．６μｍ）かつ所定の溝深さＢ（例え
ば１．６μｍ）となるように切込オす。このときの送り
速度は、１回転あたり０．５μｍとする。ｔた切込み方
向（１１は、加工物＋１）の回転軸線と交差するように
設定されている。この切込みが終了すると被加工物（１
）の回転軸線−に平行な矢印（Ｉ２方向に切削工具（３
）を動かし、被加工物（１）から切削工具（３）を離間
させる。その結果、断面が直角三角形をなし溝幅Ａが例
えば１．６μｍ及び溝深さＢが例えば１．６μｍ及び最
大ブレーズ角４５度の円形、１７Ｊ歯状溝（１３１が形
成される。ついで、同様にして、運動軌跡（８）に沿っ
て切削工具（３）を動かし、同心円をなす鋸歯状溝αト
・・を相互に隣接して刻設させる。
かくして、この実施例においては、切れ刃を０．００１
μｍオーダ程度にまで非常に高精度に研磨することので
きるダイヤモンド切削工具（３）によシ切削加工するよ
うにしているので、同心かつ互に隣接した鋸歯状溝０３
）・・・を高精度に加工することができる。とくに、切
削工Ａ （３）には、面取りコーナ（４）が形成されて
いるので、表面粗さ０．０３μｍ程度まで転写できる。
μｍオーダ程度にまで非常に高精度に研磨することので
きるダイヤモンド切削工具（３）によシ切削加工するよ
うにしているので、同心かつ互に隣接した鋸歯状溝０３
）・・・を高精度に加工することができる。とくに、切
削工Ａ （３）には、面取りコーナ（４）が形成されて
いるので、表面粗さ０．０３μｍ程度まで転写できる。
かりに、面取りコーナ（４）のない切削工具を用いた場
合、第４図に示すように、幾何的理想表面粗さが、面取
りコーナ（４ンがある場合にくらべて大幅に劣化する。
合、第４図に示すように、幾何的理想表面粗さが、面取
りコーナ（４ンがある場合にくらべて大幅に劣化する。
したがって、この実施例により例えばフレネルレンズな
どのブレーズ化光′学部品を高精度かつ高能率で製作す
ることができる。とりわけ、ルーリングエンジンを用い
る場合のようなバニシング仕上げ（Ｂｕｒｎｉｓｙｉｎ
ｇ ）と異なり、ｔａｎθ≦１のブレーズ角が大きいブ
レーズ化光学部品をも得ることができる。
どのブレーズ化光′学部品を高精度かつ高能率で製作す
ることができる。とりわけ、ルーリングエンジンを用い
る場合のようなバニシング仕上げ（Ｂｕｒｎｉｓｙｉｎ
ｇ ）と異なり、ｔａｎθ≦１のブレーズ角が大きいブ
レーズ化光学部品をも得ることができる。
なお、上記美施例においては、透明な部材を用いて直接
、光学部品を作るようにしているが、例えば、無酸素銅
盤に鋸歯状溝を切削加工して光学設計された形状を反転
したものを形成したのち、透明板に転写するようにして
もよい。また、光学設計された形状に切削加工し、その
反転した形状を’Ｉｔ鋳加工によシ転写し、それをさら
に透明板に転写することによりレンズを製作できる。さ
らに上記実施例においては、切削工具（３）の先端には
面取りコーナ（４）が形成されているが、第５図に示す
ようにコーナ半径Ｒの丸コーナＩを形成してもよい。し
かし、丸コーナーα心のコーナ半径の２倍あるいは面取
りコーナ（４ンの幅Ｗは、鋸歯状溝α■の最小の溝幅Ａ
よりも小さく設定する必要がある。さらにまた、切削工
具（３）の刃先角εは、上記実施例においては、お度に
設定しているが、角度（π／２−θｍａＸ ）、つまり
、９０度から最大のブレーズ角θｍａｘを減算したとき
の角度以下に刃先角εがなっている限り、任意に設定し
てよい。
、光学部品を作るようにしているが、例えば、無酸素銅
盤に鋸歯状溝を切削加工して光学設計された形状を反転
したものを形成したのち、透明板に転写するようにして
もよい。また、光学設計された形状に切削加工し、その
反転した形状を’Ｉｔ鋳加工によシ転写し、それをさら
に透明板に転写することによりレンズを製作できる。さ
らに上記実施例においては、切削工具（３）の先端には
面取りコーナ（４）が形成されているが、第５図に示す
ようにコーナ半径Ｒの丸コーナＩを形成してもよい。し
かし、丸コーナーα心のコーナ半径の２倍あるいは面取
りコーナ（４ンの幅Ｗは、鋸歯状溝α■の最小の溝幅Ａ
よりも小さく設定する必要がある。さらにまた、切削工
具（３）の刃先角εは、上記実施例においては、お度に
設定しているが、角度（π／２−θｍａＸ ）、つまり
、９０度から最大のブレーズ角θｍａｘを減算したとき
の角度以下に刃先角εがなっている限り、任意に設定し
てよい。
〔発明の効果〕
本発明の光学部品製作方法によれば、刃先に丸み部又は
面取り部などの欠落部を有するダイヤモンド切削工具に
よりブレーズ化グレーティンク（鋸歯状溝）を形成する
ようにしたので、例えばコンパクトディスク、プレーヤ
のＰＵＨ用グレグレーティングレンズどのブレーズ化光
学部品を高精度つ）つ高能率で製作することができる。
面取り部などの欠落部を有するダイヤモンド切削工具に
よりブレーズ化グレーティンク（鋸歯状溝）を形成する
ようにしたので、例えばコンパクトディスク、プレーヤ
のＰＵＨ用グレグレーティングレンズどのブレーズ化光
学部品を高精度つ）つ高能率で製作することができる。
とくに、本発明は、ルーリングエンジンを用いる場合の
ようなバニシング仕上げ（Ｂｕｒｎｉｓｈｉｎｇ ）と
異なり、ブレーズ角が大きいものも加工することができ
る。
ようなバニシング仕上げ（Ｂｕｒｎｉｓｈｉｎｇ ）と
異なり、ブレーズ角が大きいものも加工することができ
る。
ＷＪ１図は本発明の一実施例におけるダイヤモンド工具
による切削を示す説明図、第２図は第１図におけるダイ
ヤモンド切削工具の要部拡大斜視図、第３図はダイヤモ
ンド切削工具の移動軌跡を示す図、第４図は面取り部を
もたないダイヤモンド切削工具による被加工物の１＠面
図、第５図は本発明の他の実施例におけるダイヤモンド
切削工具の要部拡大斜視図である。 ｍ・・・被加工物、 （１ａ）・・・端面（被加工面
）、（３）・・・ダイヤモンド切削工具、（４）・・・
面取りコーナ、Ｉｌ八・・・鋸歯状溝っ
による切削を示す説明図、第２図は第１図におけるダイ
ヤモンド切削工具の要部拡大斜視図、第３図はダイヤモ
ンド切削工具の移動軌跡を示す図、第４図は面取り部を
もたないダイヤモンド切削工具による被加工物の１＠面
図、第５図は本発明の他の実施例におけるダイヤモンド
切削工具の要部拡大斜視図である。 ｍ・・・被加工物、 （１ａ）・・・端面（被加工面
）、（３）・・・ダイヤモンド切削工具、（４）・・・
面取りコーナ、Ｉｌ八・・・鋸歯状溝っ
Claims (6)
- （１）被加工面を有する被加工物を支持体に支持させる
工程と、上記支持体に支持されている被加工物をその被
加工面にほぼ直交する回転軸線のまわりに回転させる工
程と、稜線部が欠截されたコーナを有するダイヤモンド
切削工具により上記被加工面を正面削りし上記回転軸と
上記被加工面との交点を中心とする同心円形の鋸歯状溝
を複数本形成する工程とを具備することを特徴とする光
学部品製作方法。 - （２）コーナは、面取りコーナであり、上記面取りコー
ナの幅は鋸歯状溝の幅より小さく形成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学部品製作方
法。 - （３）コーナは、丸コーナであり、上記丸コーナのコー
ナ半径の２倍の長さは鋸歯状溝の幅より小さく形成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
学部品製作方法。 - （４）ダイヤモンド切削工具の刃先角は、９０度と鋸歯
状溝の最大ブレーズ角との差以下に設定されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の光
学部品製作方法。 - （５）被加工物は光学部品素材であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の光学部品製作方法。 - （６）被加工物は転写により光学部品を製作する原版用
素材であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の光学部品製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23937785A JPS62102901A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 光学部品製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23937785A JPS62102901A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 光学部品製作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62102901A true JPS62102901A (ja) | 1987-05-13 |
| JPH0234721B2 JPH0234721B2 (ja) | 1990-08-06 |
Family
ID=17043870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23937785A Granted JPS62102901A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 光学部品製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62102901A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005219186A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Konica Minolta Opto Inc | 加工方法 |
| JP2005537944A (ja) * | 2002-09-10 | 2005-12-15 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 微細複製工具を作製するためのマルチダイヤモンド切削工具組立体 |
| JP2009151924A (ja) * | 2000-10-02 | 2009-07-09 | Konica Minolta Holdings Inc | 工具及び金型の製造方法 |
| WO2012133531A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | 金型の加工方法、金型及び光ピックアップ装置用の光学素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5810164U (ja) * | 1981-07-09 | 1983-01-22 | 旭精工株式会社 | 傾斜ストツパ−を具える硬貨選別装置 |
-
1985
- 1985-10-28 JP JP23937785A patent/JPS62102901A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5810164U (ja) * | 1981-07-09 | 1983-01-22 | 旭精工株式会社 | 傾斜ストツパ−を具える硬貨選別装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009151924A (ja) * | 2000-10-02 | 2009-07-09 | Konica Minolta Holdings Inc | 工具及び金型の製造方法 |
| JP4661961B2 (ja) * | 2000-10-02 | 2011-03-30 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 工具及び金型の製造方法 |
| JP2005537944A (ja) * | 2002-09-10 | 2005-12-15 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 微細複製工具を作製するためのマルチダイヤモンド切削工具組立体 |
| JP2005219186A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Konica Minolta Opto Inc | 加工方法 |
| WO2012133531A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | 金型の加工方法、金型及び光ピックアップ装置用の光学素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234721B2 (ja) | 1990-08-06 |
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