KR20030040093A - Diffraction grating member and method manufacturing therefor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: To provide a diffraction grating member capable of obtaining prescribed diffracted light even when the edge angle or fitting angle of an injection metal mold cutting tool is not accurately adjusted. CONSTITUTION: In the diffraction grating member having a rectangular wave-like diffraction grating part provided with a recessed plane and projecting plane, at least one of the recessed plane and the projecting plane is constituted of a plurality of inclined face having the same inclination angle in the same direction so that an inclined step part having a difference in level is formed between both the inclined faces.

Description

회절격자부재 및 그 제조방법{DIFFRACTION GRATING MEMBER AND METHOD MANUFACTURING THEREFOR }Diffraction grating member and its manufacturing method {DIFFRACTION GRATING MEMBER AND METHOD MANUFACTURING THEREFOR}

본 발명은 회절격자부재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 오목부 평면과 볼록부 평면을 구비한 직사각형 웨이브형상의 회절격자부를 가지는 회절격자부재에 관한 것이다.The present invention relates to a diffraction grating member and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a diffraction grating member having a rectangular wave-shaped diffraction grating having a concave portion plane and a convex portion plane.

종래, 회절격자부재로서 도 5에 나타내는 것이 있다. 이 회절격자부재(100)는 오목부 평면(101)과 볼록부 평면(102)을 구비한 직사각형 웨이브형상의 회절격자부(103)를 가지는 것이다.Conventionally, some diffraction grating members are shown in FIG. The diffraction grating member 100 has a rectangular wave-shaped diffraction grating portion 103 having a concave portion plane 101 and a convex portion plane 102.

이와 같은 회절격자부재(100)는 발광소자인 레이저 다이오드로부터 발생한DVD 기록재생용의 광(光)과, CD 재생용의 광을 광디스크에 조사하고, 또는 광디스크로부터의 반사광을 포토다이오드에 유도하여 광디스크에의 신호기록, 재생 및 트래킹을 행하도록 하는 광픽업에 사용된다.The diffraction grating member 100 irradiates the optical disk with light for DVD recording and reproduction and the CD reproducing light generated from a laser diode as a light emitting element, or induces the reflected light from the optical disk to the photodiode so as to induce the optical disk. It is used for optical pickup for signal recording, reproduction, and tracking.

상기한 DVD와 CD와의 겸용 광픽업에서는 트래킹검출로서, DVD는 1빔으로 족하는 위상차법, CD는 3빔법을 채용하는 것이 일반적이다. 종래, 광픽업에서는 파장이 다른 2개의 LD를 사용하여, CD측 LD(780 nm 대)에만 3빔을 발생시키기 위한 회절격자를 배치해 왔었다. 그러나 최근 2개의 LD 칩을 하나의 패키지에 수납한 2파장 LD가 제안되고 있고, 이 2파장 LD를 사용하는 경우에는 CD 재생시만 3빔법으로 제어하고, DVD 기록 재생시에는 위상차법으로 제어하기 때문에, CD측만 3빔을 출사하고, DVD측은 1빔으로 출사하는 파장선택성의 회절격자부재가 사용되고 있다.In the optical pickup of the above-mentioned DVD and CD, as the tracking detection, it is common to adopt a phase difference method in which DVD is sufficient as one beam and a three beam method for CD. Conventionally, in the optical pickup, two LDs having different wavelengths are used to arrange a diffraction grating for generating three beams only on the CD side LD (780 nm band). Recently, however, two-wavelength LDs in which two LD chips are housed in one package have been proposed. In the case of using these two-wavelength LDs, the three-beam method is used only for CD playback and the phase difference method is used for DVD recording and playback. A wavelength selective diffraction grating member which emits three beams only on the CD side and one beam on the DVD side is used.

이와 같은 회절을 하는 회절격자부재는, 격자의 요철(凹凸)부의 광학적 위상차〔(굴절율 n-1) × 깊이〕를 DVD 파장 정도로 함으로서 실현된다. 그러나 회절격자부재의 오목부 평면의 깊이는 종래 사용되고 있던 1 파장용 회절격자의 5배 정도가 되는 것이 계산상 분명하다.The diffraction grating member which makes such diffraction is realized by making the optical phase difference ((refractive index n-1) x depth) of the uneven part of a grating | lattice about DVD wavelength. However, it is apparent from the calculation that the depth of the concave plane of the diffraction grating member is about five times that of the diffraction grating for one wavelength that has been conventionally used.

통상 이와 같은 회절격자부재(100)는 에칭가공에 의해 회절홈을 모재에 직접 에칭하는 방법도 있으나, 도 5에 나타내는 바와 같이 절삭가공으로 오목부 평면(111)〔회절격자부재(100)의 볼록부 평면(102)을 성형〕과 볼록부 평면(112)〔회절격자부재(100)의 오목부 평면(101)을 성형〕으로 이루어지는 직사각형 웨이브형상면(113)을 성형한 금형(110)을 작성하고, 이 금형(110)을 사용하여 광학수지를 사출 성형함으로써 작성하는 방법이 양산에는 적합하다.Usually, such a diffraction grating member 100 has a method of directly etching the diffraction groove to the base material by etching, but as shown in Fig. 5, the concave portion 111 (the convex of the diffraction grating member 100 is formed by cutting). A mold 110 is formed by forming a rectangular wave-shaped surface 113 comprising a sub-plane 102 and a convex-plane 112 (forming the recess plane 101 of the diffraction grating member 100). In addition, a method of making the resin by injection molding the mold 110 is suitable for mass production.

그러나 어느 경우도 격자깊이(d)(도 5에 나타냄)가 일반의 회절격자에 비하여 깊기 때문에, 회절격자부재(100)의 볼록부 평면(102)이나 오목부 평면(101)이 기울어지기 쉽다는 문제가 있다.In either case, however, since the grating depth d (shown in FIG. 5) is deeper than that of a general diffraction grating, the convex plane 102 and the concave plane 101 of the diffraction grating member 100 tend to be inclined. there is a problem.

즉, 에칭에 의한 제조방법에서는, 큰 면적의 회절격자부재를 만들 때에, 회절격자의 장소에 의한 에칭량의 불균일이 발생하기 쉬우므로, 상기 경사가 발생한다. 또 금형(110)에 의해 회절격자를 작성함에 있어서는, 금형(110)을 절삭 가공할 경우에는 도 6에 나타내는 바와 같이, 금형절삭용 바이트(120)의 절삭면(121)의 경사에 의한 것 외, 공작기계의 바이트의 유지정밀도나 바이트의 이동정밀도의 변동에 의하여 금형(110)의 오목부 평면(111) 및 볼록부 평면(112)에 경사가 발생한다.That is, in the manufacturing method by etching, when the diffraction grating member having a large area is made, the variation in etching amount due to the location of the diffraction grating is likely to occur, so that the above inclination occurs. In forming the diffraction grating with the mold 110, when cutting the mold 110, as shown in FIG. 6, the edge of the cutting surface 121 of the die cutting bite 120 is inclined. Inclination occurs in the concave plane 111 and the convex plane 112 of the mold 110 due to variations in the holding accuracy of the bite of the machine tool or the moving precision of the bite.

이와 같이, 3빔용의 회절격자부재(100)에 있어서, 요철 각부평면(101, 102)이 기울어지면, 3빔의 서브빔인 +1차광과 -1차광에 강도차가 생겨 픽업의 트랙에러신호에 옵셋이 생겨, 안정된 트랙서보제어를 할 수 없게 된다는 문제가 발생한다.In this way, in the three-beam diffraction grating member 100, when the uneven corner portions 101 and 102 are inclined, an intensity difference occurs between the +1 order light and the -1 order light, which are the sub beams of the 3 beams, and thus the track error signal of the pickup There is an offset, which causes a problem that stable track servo control cannot be performed.

즉, 도 7에 나타내는 바와 같이, 요철 각 면부(101, 102)가 기울어져, 격자의 양쪽 끝에 깊이의 차 △d= d2-d1 (nm)의 차가 생기면, 도 8에 나타내는 바와 같이, +1차광과 -1차광 사이에서 △d에 대략 비례한 차가 생기게 된다.That is, as shown in FIG. 7, when the uneven surface portions 101 and 102 are inclined and a difference in depth DELTA d = d2-d1 (nm) occurs at both ends of the grating, as shown in FIG. 8, +1 There is a difference approximately proportional to [Delta] d between shading and -1 shading.

본 예와 같은 트래킹 서보제어를 하기 위해서는, ± 1차 회절광의 차는 3% 이하인 것이 요구되고 있고, 이를 실현하기 위해서는 도 8로부터 △d를 1Onm보다 작게하지 않으면 안되게 된다.In order to perform the tracking servo control as in the present example, it is required that the difference of the ± first-order diffraction light is 3% or less, and to realize this, it is necessary to make? D from FIG. 8 smaller than 1 Onm.

여기서 구체적으로는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 회절격자부재(100)의 격자간 피치를 30㎛로 하면, 각 면(101, 102)의 경사각도는 0.019도 이하라는 정밀도가 요구되게 된다.Specifically, as shown in FIG. 7, when the grating pitch of the diffraction grating member 100 is 30 μm, the inclination angles of the surfaces 101 and 102 are required to be 0.019 degrees or less.

통상, 금형의 홈을 절삭 성형하는 절삭 바이트(120)의 선단(121)을 이 정밀도로 마무리하는 것은 곤란하게 된다. 또 이와 같은 고정밀도의 가공을 실현하기위해서는, 테스트가공을 행하여 경사의 발생분, 바이트의 설치각도를 기계적으로 보정하는 것이 필요하게 된다. 그러나 이와 같은 보정은 이론적으로는 가능하나, 피치 30㎛라는 미세한 가공에 있어서, 절삭바이트(120)의 10nm 정도의 경사를 정확하게 측정하는 것은 매우 곤란하고, 또 할 수 있었다고 하여도 테스트가공만큼 시간이 걸리게 된다.Usually, it becomes difficult to finish the tip 121 of the cutting bite 120 which cut-forms the groove | channel of a metal mold | die with this precision. In order to realize such a high precision machining, it is necessary to perform a test machining to mechanically correct the incidence of the inclination and the mounting angle of the bite. However, such a correction is theoretically possible, but in the case of minute processing with a pitch of 30 µm, it is very difficult to accurately measure the inclination of about 10 nm of the cutting bite 120, and even if it is possible, the time is as long as the test processing. I get caught.

따라서 본 발명은 사출성형용 금형을 작성하는 절삭 바이트의 날끝각도나 설치각도를 어느 정도 정밀하게 조정하는 일 없이 소정의 회절광을 얻을 수 있는 회절격자부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a diffraction grating member capable of obtaining a predetermined diffracted light without precisely adjusting the cutting edge angle or installation angle of a cutting bite for producing an injection molding die.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 회절격자부재의 제조방법에 있어서의 금형과 회절격자의 구성을 나타내는 단면도,BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Sectional drawing which shows the structure of a metal mold | die and a diffraction grating in the manufacturing method of the diffraction grating member concerning embodiment of this invention.

도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 회절격자부재의 제조방법에 있어서의 금형의 절삭의 상태를 나타내는 사시도,2 is a perspective view showing a state of cutting of a mold in the method for manufacturing a diffraction grating member according to the embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 회절격자부재의 격자면의 기울기와 회절광의 불균형의 상태를 나타내는 그래프,3 is a graph showing the inclination of the grating plane and the imbalance of diffracted light of the diffraction grating member according to the embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명에 관한 회절격자부재의 다른 예를 나타내는 단면도,4 is a cross-sectional view showing another example of a diffraction grating member according to the present invention;

도 5는 종래예에 관한 회절격자부재를 나타내는 단면도,5 is a sectional view showing a diffraction grating member according to a conventional example;

도 6은 종래예에 관한 회절격자부재 사출성형용 고정구의 제조방법을 나타내는 단면도,6 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a diffraction grating member injection molding fixture according to a conventional example;

도 7은 종래예에 관한 회절격자부재의 회절면의 기울기를 나타내는 도,7 is a diagram showing the inclination of the diffraction surface of the diffraction grating member according to the prior art;

도 8은 종래예에 관한 회절격자부재의 격자면의 기울기와 회절광의 불균형의 상태를 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing the inclination of the grating plane and the imbalance of diffracted light of the diffraction grating member according to the prior art.

※ 도면의 주요 부분에 있어서의 부호의 설명※ Explanation of code in main part of drawing

10 : 회절격자부재 11 : 경사면10 diffraction grating member 11 inclined surface

12 : 경사면 13 : 오목부 평면12: inclined surface 13: recessed plane

14 : 볼록부 평면 15 : 회절격자부14 convex part plane 15 diffraction grating part

16 : 경사단부 20 : 성형금형16: inclined end 20: molding mold

21 : 경사면 22 : 경사면21: inclined plane 22: inclined plane

23 : 볼록부 평면 24 : 오목부 평면23 convex part flat 24 concave part flat

25 : 회절격자 형성부 30 : 바이트25: diffraction grating forming unit 30: byte

40 : 모재 50 : 성형금형40: base material 50: molding mold

51 : 경사면 52 : 경사면51: inclined plane 52: inclined plane

53 : 볼록부 평면 54 : 오목부 평면53: convex part plane 54: concave part plane

60 : 회절격자부재 70 : 바이트60: diffraction grating member 70: bite

본 발명에서는, 상기 과제를 해결하기 위하여 회절격자부재 및 제조방법을 이하와 같이 구성하였다.In this invention, in order to solve the said subject, the diffraction grating member and the manufacturing method were comprised as follows.

본 발명의 회절격자부재는 오목부 평면과 볼록부 평면을 구비한 직사각형 웨이브형상의 회절격자부를 가지는 것으로서, 상기 오목부 평면과 볼록부 평면의 적어도 한쪽은 동일 방향으로 동일 경사각도를 이루는 복수의 경사면으로 구성되고, 양쪽 경사면 사이에 단차를 가지는 경사단부가 형성되어 있다.The diffraction grating member of the present invention has a rectangular wave-shaped diffraction grating portion having a concave portion plane and a convex portion plane, wherein at least one of the concave portion plane and the convex portion plane has a plurality of inclined surfaces having the same inclination angle in the same direction. And an inclined end portion having a step between both inclined surfaces.

본 발명에 의하면, 격자의 경사에 의한 깊이의 차를 작게 할 수 있어, ±1차 회절광의 불균형을 해소할 수 있다.According to the present invention, the difference in depth due to the inclination of the grating can be reduced, and the imbalance of the ± first-order diffracted light can be eliminated.

또 본 발명에 관한 회절격자부재는 오목부 평면에 경사단부가 형성되어 있는 것이다.In the diffraction grating member of the present invention, the inclined end portion is formed in the concave portion plane.

본 발명에 관한 회절격자부재에 의하면, 회절격자부재의 오목면 평면에 대응하는 성형 금형의 볼록부에 단을 절삭가공하는 것은 용이하게 되어, 금형을 정밀도좋게 제조할 수 있다.According to the diffraction grating member according to the present invention, it is easy to cut an end in the convex portion of the molding die corresponding to the concave plane of the diffraction grating member, so that the mold can be manufactured with high precision.

본 발명에 관한 회절격자부재에 있어서는, 상기 오목부 평면은 2개의 경사면으로 경사단부가 형성되어 있고, 2개의 경사면 중 하나의 경사면의 가장 얕은 위치 인 오목부의 끝 가장자리부와, 다른 경사면의 가장 깊은 위치인 오목부의 끝 가장자리부가 동일 깊이 위치에 배치된 것이다.In the diffraction grating member according to the present invention, the concave portion plane has an inclined end portion formed with two inclined surfaces, the end edge of the concave portion which is the shallowest position of one of the two inclined surfaces, and the deepest of the other inclined surfaces. The end edge part of the recess which is a position is arrange | positioned in the same depth position.

본 발명에 의하면, 회절격자부재의 작성시에 발생하는 2개의 경사면의 최대및 최소깊이는, 회절격자부재 오목부의 설계이론값과 큰 차가 없어져, 설계된 광학성능값과 가까운 값이 얻어진다.According to the present invention, the maximum and minimum depths of the two inclined planes generated at the time of preparing the diffraction grating member are not largely different from the design theory value of the concave portion of the diffraction grating member, thereby obtaining a value close to the designed optical performance value.

본 발명에 관한 회절격자의 제조방법은, 오목부 평면과 볼록부 평면을 구비한 직사각형 웨이브형상의 회절격자부를 가지는 회절격자부재의 회절격자부를 성형하는 성형 금형의 볼록부 평면을 절삭하는 것에 있어서, 절삭면을 격자의 병렬방향으로 제 1회 및 제 2회로 나누어 동일한 바이트로 동일한 이송조건으로 절삭하고, 각 회의 절삭에는 절삭가공용 바이트의 절삭위치에 대하여 격자병렬방향으로 바이트의 절삭개소를 변경하여, 격자 금형에 동일 방향으로 동일 경사각도를 이루는 복수의 경사면으로 구성되고, 양쪽 경사면 사이에 단차를 가지는 경사단부를 형성하여, 상기 금형으로 회절격자형성소재를 사출 성형하여 제조하는 것이다.In the method for manufacturing a diffraction grating according to the present invention, in cutting the convex part plane of a molding die for forming the diffraction grating part of the diffraction grating member having a rectangular wave diffraction grating part having a concave part plane and a convex part plane, The cutting surface is divided into the first and second circuits in the parallel direction of the lattice and is cut in the same feed conditions with the same bite.In each cutting, the cutting point of the bite is changed in the lattice parallel direction with respect to the cutting position of the cutting bite. The grating mold is composed of a plurality of inclined surfaces having the same inclination angle in the same direction, and forms an inclined end portion having a step between both inclined surfaces, and is manufactured by injection molding the diffraction grating forming material with the mold.

본 발명에 의하면, 회절격자를 사출 성형하기 위한 금형을 작성함에 있어서, 금형의 볼록면부를 절삭 작성할 때에는 하나의 바이트로 2회 절삭을 행하도록 한다. 이 때문에, 특별한 절삭용 바이트를 준비할 필요나, 바이트에 특수한 조정을 하는 일 없이, ± 1차 회절광의 부정합성을 적게 한 회절격자를 용이하게 얻을 수 있다.According to the present invention, in preparing a mold for injection molding a diffraction grating, when cutting the convex surface portion of the mold, cutting is performed twice with one bite. For this reason, it is possible to easily obtain a diffraction grating having less mismatch of ± first-order diffraction light without the need for preparing a special cutting bite or making special adjustments to the bite.

이하, 본 발명에 관한 회절격자부재의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1 내지 도 3은 본 발명에 관한 회절격자부재(10)의 실시형태를 나타내는 것이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the diffraction grating member which concerns on this invention is described based on drawing. 1 to 3 show an embodiment of the diffraction grating member 10 according to the present invention.

본 실시형태에 관한 회절격자부재(10)는 오목부 평면(13)과 볼록부 평면(14)을 구비한 직사각형 웨이브형상의 회절격자부(15)를 가지는 것이다. 이와 같은 기본적인 회절격자부재의 구성은 종래예로서 나타낸 회절격자부재(100)와 동일하다.The diffraction grating member 10 according to the present embodiment has a rectangular wave-shaped diffraction grating portion 15 having a concave portion plane 13 and a convex portion plane 14. The structure of such a basic diffraction grating member is the same as that of the diffraction grating member 100 shown as a prior art example.

또 본 예에 관한 회절격자부재(10)는 종래의 예와 동일한 목적인 DVD와 CD와의 겸용 광픽업에 사용되는 것이다.The diffraction grating member 10 according to the present example is used for a combined optical pickup of a DVD and a CD having the same purpose as the conventional example.

또 본 예에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 회절격자부재(10)에는 오목부 평면(13)과 볼록부 평면(14)이 설치되어, 오목부 평면(13)에는 오목부 평면(13) 및 볼록부 평면(14)의 병렬방향을 따라 동일한 경사각도(θ)(도 1)를 이루는 2열의 경사면(11, 12)으로 구성되고, 양쪽 경사면(11, 12) 사이에 계단형상 단차가 설치된 경사단부(16)가 형성되어 있다. 또한 본래이면 θ의 값은 0인 것이 바람직하나,실제의 가공에서는 θ를 0으로 하는 데에는 시간이 걸리게 되어, 제품으로서 회절격자부재를 작성하면 매우 고가의 것이 되어 버린다.In addition, in this example, as shown in FIG. 1, the concave part plane 13 and the convex part plane 14 are provided in the diffraction grating member 10, and the concave part plane 13 and the concave part plane 13 are provided. An inclination comprising two rows of inclined surfaces 11 and 12 that form the same inclination angle θ (FIG. 1) along the parallel direction of the convex portion plane 14, and a stepped step between the inclined surfaces 11 and 12. An end 16 is formed. Inherently, the value of θ is preferably 0, but in actual processing, it takes time to set θ to 0, and when a diffraction grating member is produced as a product, it becomes very expensive.

따라서 본 예에 관한 회절격자부재(10)에 있어서는, 오목부 평면(13)은 2개의 경사면(11, 12)으로 경사단부(16)가 형성되어 있고, 2개의 경사면(11, 12) 중 하나의 경사면(12)의 가장 얕은 위치(12a)와, 다른 경사면(11)의 가장 깊은 위치(1 la)가 동일한 깊이 위치(h)에 형성되어 있다.Therefore, in the diffraction grating member 10 according to the present example, the inclined plane 13 is formed with the inclined end portions 16 by two inclined surfaces 11 and 12, and one of the two inclined surfaces 11 and 12. The shallowest position 12a of the inclined surface 12 and the deepest position 1la of the other inclined surface 11 are formed at the same depth position h.

이와 같은 회절격자부재(10)에 의하면, 회절격자부재(10)의 오목부 평면(13)의 평균깊이는 설계한 값과 대략 동일한 값이 되어 있고, 각 면으로부터의 광은 그 위상차가 상쇄되어, 설계된 광학성능값과 가까운 값이 얻어진다.According to the diffraction grating member 10, the average depth of the concave plane 13 of the diffraction grating member 10 is approximately equal to the designed value, and the phase difference of the light from each surface is canceled out. Therefore, a value close to the designed optical performance value is obtained.

즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 성형금형(20)의 요철(凹凸) 각 면부(23, 24)를 작성할 때의 바이트(30)의 경사에 의한, +1차광과 -1차광 사이에서의 불균형은 종래예에서 동일한 경사의 바이트를 사용한 경우에 비하면 1/4 정도로 저감시킬 수 있다.That is, as shown in FIG. 3, the imbalance between + 1st light beam and -1th light beam due to the inclination of the bite 30 when creating the uneven surface portions 23 and 24 of the molding die 20 is shown. Can be reduced to about 1/4 compared to the case where the same inclination bite is used in the conventional example.

다음에 본 발명에 관한 회절격자부재의 제조방법에 대하여 설명한다. 본 예에서는, 회절격자부재(10)는 소정의 직사각형 회절격자의 요철이 형성된 성형금형(20)에 광학수지를 사출성형함으로써 형성된다.Next, the manufacturing method of the diffraction grating member concerning this invention is demonstrated. In this example, the diffraction grating member 10 is formed by injection molding optical resin into a molding die 20 in which irregularities of a predetermined rectangular diffraction grating are formed.

즉, 본 예에서는 성형금형(20)에는 오목부 평면(24)〔사출성형된 회절격자부재(10)의 볼록부 평면(14)에 상당〕과 볼록부 평면(23)〔동일 오목부 평면(13)에 상당)을 구비한 직사각형 웨이브형상의 회절격자형성부(25)를 절삭 가공하여 설치한다.That is, in this example, the molding die 20 has a concave portion 24 (corresponding to the convex portion 14 of the injection-molded diffraction grating member 10) and a convex portion 23 (the same concave portion plane) 13), a rectangular wave-shaped diffraction grating forming portion 25 is cut and installed.

이 성형금형(20)의 회절격자 형성부(25)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 금속으로 형성된 모재(40)를 바이트(30)로 절삭하여 볼록부 평면(23) 및 오목부 평면(24)을 형성한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the diffraction grating forming portion 25 of the molding die 20 cuts the base material 40 formed of metal into the bite 30 to form the convex portion 23 and the concave portion plane. To form (24).

본 예에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 성형금형(20)의 볼록부 평면(23)을 절삭 형성함에 있어서, 격자의 병렬방향으로 제 1회 및 제 2회로 나누어 동일한 바이트(30)로 동일한 이송조건으로 절삭하고, 각 회의 절삭에는 절삭가공용 바이트(30)의 절삭위치에 대하여 격자병렬방향으로 바이트(30)의 절삭개소를 전부(30a), 후부(30b)로 변경하여 절삭가공한다. 이 2회의 절삭가공에 이어서 오목부 평면(24)을 절삭하는 가공을 행한다.In this example, as shown in FIG. 2, in forming the convex part 23 of the shaping | molding die 20, the same conveyance is divided | segmented into the same byte 30 by dividing 1st and 2nd in a parallel direction of a grating | lattice. The cutting is carried out under conditions, and the cutting is performed by changing the cutting positions of the bite 30 to the entire 30a and the rear part 30b in the lattice parallel direction with respect to the cutting position of the cutting bite 30. Subsequent to the two cutting operations, the concave portion plane 24 is cut.

이에 의하여, 성형금형(20)의 볼록부 평면(23)에 동일 경사각도를 이루는 2줄의 경사면(21, 22)이 형성되고, 또 오목부 평면(24)이 형성되게 된다. 이들 가공에 의해 양 경사면(21, 22)으로 이루어지는 볼록부 평면(23)과 오목부 평면(24)을 형성하여, 회절격자 형성부(25)를 형성한다.As a result, two rows of inclined surfaces 21 and 22 having the same inclination angle are formed on the convex portion 23 of the molding die 20, and the concave portion 24 is formed. By these processes, the convex part plane 23 and the concave part plane 24 which consist of both inclined surfaces 21 and 22 are formed, and the diffraction grating formation part 25 is formed.

성형금형(20)의 볼록부 평면(23)의 절삭에 대하여 상세하게 설명한다. 본 예에서는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 하나의 바이트(30)를 이동함으로써, 성형금형(20)의 볼록부 평면(23)을 전반의 경사면(21) 및 후반의 경사면(22)으로 나누어 절삭하고 있다.The cutting of the convex part plane 23 of the shaping | molding die 20 is demonstrated in detail. In this example, as shown in FIGS. 1 and 2, by moving one bite 30, the convex portion 23 of the molding die 20 is inclined to the first inclined surface 21 and the second inclined surface 22. Divided and cut.

이 절삭은 하나의 면에 대하여 1회로 완료시킬 필요는 없고, 필요한 회수절삭을 행하여 최종적인 평면을 형성할 수 있다.This cutting does not need to be completed once for one surface, but the necessary recovery can be performed to form a final plane.

본 예는, 바이트(30)의 폭(W)을 오목부 평면(24)의 폭(w)과 대략 동일한 것으로 해 두고, 성형금형(20)의 오목부 평면(24)을 절삭하여, 볼록부 평면(23)을 절삭 작성함에 있어서는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 하나의 바이트(30)를 W/2에 상당하는 치수로 이송하도록 하여, 볼록부 평면(23)을 전반 및 후반을 따로따로 절삭하도록 하고 있다.In this example, the width W of the bite 30 is set to be substantially the same as the width w of the concave portion 24, and the concave portion 24 of the molding die 20 is cut to form a convex portion. In cutting-making the plane 23, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, one bite 30 is conveyed to the dimension corresponding to W / 2, and the convex part 23 is made to separate the first half and the second half separately. I am cutting.

또한 본 예에 이와 같은 회절격자의 제조방법에 있어서는, 바이트(30)는 다이오드 단결정의 절삭칩을 설치한 통상의 금형절삭용 바이트를 사용하는 것으로 하고 있다.In this example, in the method of manufacturing such a diffraction grating, the bite 30 uses a normal die cutting bite provided with a diode single crystal cutting chip.

이와 같은 절삭가공에 의하여, 본 예에서는 금형의 볼록부 평면(23)의 2개의 경사면(21, 22) 중 하나의 경사면(22)의 가장 높은 위치(22a)와, 다른 경사면(11)의 가장 낮은 위치(21a)가 동일한 깊이 위치가 된다.By such cutting, in this example, the highest position 22a of one of the inclined surfaces 22 of the two inclined surfaces 21, 22 of the convex part plane 23 of the mold and the most of the other inclined surfaces 11 The lower position 21a becomes the same depth position.

본 예에서는, 이와 같이 작성한 금형을 사용하여 광학수지를 사출성형함으로써, 상기한 회절격자의 구성이 얻어진다. 이 사출성형의 방법은 종래부터의 공지의 방법이 사용된다.In this example, the above-described configuration of the diffraction grating is obtained by injection molding the optical resin using the mold thus prepared. As the injection molding method, a conventionally known method is used.

본 예에 의하면, 특별한 형상의 금형절삭용 바이트을 사용하는 일이나, 바이트에 특수한 조정을 하는 일 없이, ± 1차 회절광의 차를 적게 한 회절격자를 용이하게 작성할 수 있다.According to the present example, a diffraction grating having a small difference of ± 1st order diffracted light can be easily produced without using a die cutting bite having a special shape or making special adjustments to the bite.

또한 상기 예에서는 회절격자부재의 오목부 평면(성형금형의 볼록부 평면)을 2개의 경사면으로 형성하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명에서는 오목부 평면에 더하여 볼록부 평면을 복수의 경사면으로 구성할 수 있다. 또 회절격자부재의 볼록부 평면만을 복수의 경사면으로 구성할 수 있다.Further, in the above example, the case where the concave plane (the convex plane of the molding die) of the diffraction grating member is formed with two inclined planes is described. However, in the present invention, the convex plane may be formed of a plurality of inclined planes in addition to the concave plane. Can be. Moreover, only the convex part plane of a diffraction grating member can be comprised by several inclined surface.

상기한 경우에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 성형금형(50)을 절삭형성할 때, 작성하는 회절격자부재(60)의 요철부 평면(53, 56)의 폭치수(w)의 대략 절반의 폭치수(W1)를 구비한 바이트(70)로 절삭함으로써 성형금형(50)을 성형할 수 있다.In the above case, as shown in FIG. 4, when cutting the shaping mold 50, approximately half of the width dimension w of the uneven part planes 53 and 56 of the diffraction grating member 60 to be prepared is formed. The shaping | molding die 50 can be shape | molded by cutting with the bite 70 provided with the width dimension W1.

이 때, 바이트(70)를 단지 평행 이동시킬뿐으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 성형금형(50)의 볼록부 평면(53)의 2개의 경사면(51, 52), 오목부 평면(56)의 2개의 경사면(54, 55)의 최고부 및 최저부는 서로 동일한 위치가 되어 버려, 상기한 실시형태예에 비하여 그 효과가 저하한다.At this time, by simply moving the bite 70 in parallel, as shown in FIG. 4, the two inclined surfaces 51 and 52 of the convex part plane 53 of the shaping | molding die 50, and the concave part plane 56 are shown. The highest part and the lowest part of the two inclined surfaces 54 and 55 of () become mutually the same position, and the effect falls compared with the above-mentioned embodiment example.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 회절격자부재 및 제조방법에 의하면, 이하의 우수한 효과를 나타낼 수 있다.As described above, according to the diffraction grating member and the manufacturing method according to the present invention, the following excellent effects can be exhibited.

본 발명에 의하면, 격자의 경사에 의한 깊이의 차를 작게 할 수 있어, ± 1차 회절광의 불균형을 해소할 수 있다.According to the present invention, the difference in depth due to the inclination of the grating can be reduced, and the imbalance of the ± first-order diffracted light can be eliminated.

또 본 발명에 관한 오목부 평면에 경사단부가 형성되어 있는 회절격자부재에 의하면, 회절격자부재의 오목면 평면에 대응하는 성형금형의 볼록부에 단을 절삭가공하는 것은 용이하게 되어, 금형을 정밀도 좋게 제조할 수 있다.In addition, according to the diffraction grating member having the inclined end portion formed in the concave section plane according to the present invention, it is easy to cut the end of the forming mold convex part corresponding to the concave plane of the diffraction grating member, thereby making the mold accurate. It can be manufactured well.

본 발명에 관한 회절격자부재에 의하면, 회절격자부재의 작성시에 발생하는 2개의 경사면의 최대 및 최소깊이는 회절격자부재 오목부의 설계이론값과 큰 차가 없어져, 설계된 광학성능값과 가까운 뛰어난 값이 얻어진다.According to the diffraction grating member according to the present invention, the maximum and minimum depths of the two inclined surfaces generated during the creation of the diffraction grating member are not largely different from the design theory of the concave portion of the diffraction grating member, so that an excellent value close to the designed optical performance value is obtained. Obtained.

본 발명에 관한 회절격자부재의 제조방법에 의하면, 회절격자를 사출성형하기 위한 금형을 작성함에 있어서, 금형의 볼록면부를 절삭작성할 때에는 하나의 바이트로 2회 절삭을 행하도록 한다. 이 때문에, 특별한 절삭용 바이트을 준비할 필요나, 바이트에 특수한 조정을 하는 일 없이, ± 1차 회절광의 부정합성을 적게 한 회절격자를 용이하게 얻을 수 있다.According to the method for manufacturing a diffraction grating member according to the present invention, when preparing a mold for injection molding the diffraction grating, cutting is made twice with one bite when cutting the convex surface portion of the mold. For this reason, it is possible to easily obtain a diffraction grating having less mismatch of ± first-order diffraction light without the need for preparing a special cutting bite or making special adjustments to the bite.

Claims (4)

오목부 평면과 볼록부 평면을 구비한 직사각형 웨이브형상의 회절격자부를 가지는 회절격자부재로서,A diffraction grating member having a rectangular wave-shaped diffraction grating portion having a concave portion plane and a convex portion plane, 상기 오목부 평면과 볼록부 평면의 적어도 한쪽은 동일 방향으로 동일 경사각도를 이루는 복수의 경사면으로 구성되어, 양쪽 경사면 사이에 단차를 가지는 경사단부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회절격자부재.At least one of the concave portion plane and the convex portion plane is composed of a plurality of inclined surfaces that form the same inclination angle in the same direction, the diffraction grating member, characterized in that the inclined end portion having a step between the two inclined surfaces are formed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오목부 평면에 경사단부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회절격자부재.An inclined end portion is formed in the concave portion plane. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 오목부 평면은 2개의 경사면에서 경사단부가 형성되어 있고, 2개의 경사면 중 하나의 경사면의 가장 얕은 위치인 오목부의 끝 가장자리부와, 다른 경사면의 가장 깊은 위치인 오목부의 끝 가장자리부가 동일 깊이 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 회절격자부재.The concave plane has an inclined end portion formed at two inclined surfaces, the end edge of the concave portion being the shallowest position of one of the two inclined surfaces, and the end edge portion of the concave portion which is the deepest position of the other inclined surface. A diffraction grating member, characterized in that disposed on. 오목부 평면과 볼록부 평면을 구비한 직사각형 웨이브형상의 회절격자부를 가지는 회절격자부재의 회절격자부를 성형하는 성형 금형의 볼록부 평면을 절삭함에 있어서,In cutting the convex part plane of the shaping | molding die which forms the diffraction grating part of the diffraction grating member which has a rectangular wave-shaped diffraction grating part provided with the concave part plane and the convex part plane, 절삭면을 격자의 병렬방향으로 제 1회 및 제 2회로 나누어 동일한 바이트로 동일한 이송조건으로 절삭하고, 각 회의 절삭에는 절삭가공용 바이트의 절삭위치에 대하여 격자병렬방향으로 바이트의 절삭개소를 변경하여, 격자금형에 동일 방향으로 동일 경사각도를 이루는 복수의 경사면으로 구성되고, 양쪽 경사면 사이에 단차를 가지는 경사단부를 형성하여, 상기 금형으로 회절격자형성소재를 사출 성형하여 제조하는 회절격자부재의 제조방법.The cutting surface is divided into the first and second circuits in the parallel direction of the lattice and is cut in the same feed conditions with the same bite.In each cutting, the cutting point of the bite is changed in the lattice parallel direction with respect to the cutting position of the cutting bite. A method of manufacturing a diffraction grating member comprising a plurality of inclined surfaces having the same inclination angle in the same direction in a lattice mold, and forming inclined ends having a step between both inclined surfaces and injection molding the diffraction grating forming material with the mold. .
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100463775C (en) * 2004-03-04 2009-02-25 精工爱普生株式会社 Method of producing microstructure element and its uses
JP4552713B2 (en) * 2005-03-23 2010-09-29 コニカミノルタホールディングス株式会社 Diffractive optical element, optical communication module, and optical pickup device
CN110286433A (en) * 2019-07-10 2019-09-27 长春理工大学 A method of mechanical scratching diffraction grating is carried out using double-pole no-idle running

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2065919B (en) * 1979-11-07 1984-10-17 Canon Kk Focussing screen
JPH11133219A (en) * 1997-10-28 1999-05-21 Canon Inc Diffracting optical element and its production
JP3249081B2 (en) * 1997-12-29 2002-01-21 キヤノン株式会社 Diffraction surface shape and optical element manufacturing method
JP3652182B2 (en) * 1999-09-24 2005-05-25 キヤノン株式会社 Diffraction grating processing method and processing apparatus
JP2001087921A (en) * 1999-09-24 2001-04-03 Canon Inc Working method
JP2002122720A (en) * 2000-10-18 2002-04-26 Canon Inc Optical device and method for processing the optical device
JP3762248B2 (en) * 2001-04-24 2006-04-05 キヤノン株式会社 Die processing method for diffractive optical element

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