エタロン板の加工方法を教えてください。

質問

エタロン板という光学部品を自社で試作したいのですが、厚さ公差が非常に厳しくて、光学研磨するにあたってワークの良い固定方法を思いつきません。ワックスで固定するとワックスの層が邪魔をして正確な寸法を得ることが出来ません。平坦度と平行度も厳しく、困っています。世の中に出回っているエタロン板とはどのようなプロセスで加工精度を満足させているのでしょうか。

ちなみに、要求仕様は3ｍｍ角で厚さが１ｍｍ±0.00005、平坦度λ／20、平行度２秒以下です。

回答No.3

noname#230359

固定しない方法で加工すれば良いんじゃないですか？
ワークを固定せずに加工する方法なら有ります。
両面を同時に加工する方法では如何ですか？
研磨装置の構想がうまく行けば、厚さ、平行度、平坦度ともにそれなりに加工出来ると思います。
これってワークと研磨剤（水または油に溶かして）を平面に擦り付けての研磨で良いんですよねー？
この装置一緒に作って見ませんか？
ワークは固定しない方式での研磨になりますが、如何でしょうか？
共同開発？してみませんか？
ご興味がありましたら。下記ＵＲＬよりメール下さい。
http://www.ctktv.ne.jp/~s-nomura/public.htm
よろしくお願いします。
ちなみに、会社の所在地はどちらですか？

参考URL：

http://www.ctktv.ne.jp/~s-nomura/public.htm

補足

御意見ありがとうございます。私の勤務しているラボは茨城県にあります。固定しない方法、すなわち両面加工機のことですね。光学研磨するのに用いられる加工機に片面加工機と両面加工機がありますが、このニ機種はそれぞれ長所短所があります。片面加工機は超精密な仕様を満足させる実力がありながら量産には向いていません。両面加工機は構造上、超精密な加工は無理ですが量産品に向いています。通常、両面加工機に採用されるポリッシャは弾性が低いため、平坦度が出ないのです。弾性の高いポリッシャを使うと表面粗さが落ちる傾向がありますし、両面から厚さを追い込むので定められた狭い公差に追い込むことが難しいという問題もあります。今のところ、試作は片面と両面の双方で進めていこうと考えているところです。両面加工機でこの厳しいスペックを実現できればこれは特許になるかもしれません。知恵をお借りすることもあると思いますので、その時はよろしくお願いします。

回答No.2

noname#230359

平面加工でしょうか、それともレンズ状に加工するのでしょうか？
平面加工と、凹面または凸面では固定方法が異なってきます。
また、加工方法は、どの様な方法をお考えでしょうか。
加工時にレンズ自体にどの様な力がどれくらい掛かるか分かりますか？分かる範囲で、補足説明お願いします。

補足

これは平面基板です。加工はガラス専用のポリシングマシンで片面づつ加工します。基板は平面度を保証された治具に何らかの方法で固定し、事実上、この治具の自重だけで加工します。治具の重さは0.5キロくらいで、30ミリ角のワークを8枚固定します。従って1枚あたりにかかる荷重は62.5グラムといったところでしょうか。

回答No.1

noname#230359

お答えにはならないですが, この要求自体がほとんど不可能な気がします。
たとえば3mm角で平行度2秒以下. これはこの公差で3mmの端から端まで行っても30nmにしかなりません。
これは大体He-Ne:632nmのλ/20ぐらいですが,計測すること自体がほぼ不可能ではないかと思います。
また,磨くときにたわんでしまうので, 精度の必要なエタロン等はある程度厚みがないと磨けないように思えます。
もう少し大きくないと(サイズ)保証自体できないような気がしますが,いかがでしょうか？

補足

御意見ありがとうございます。エタロンは光通信デバイスとして重要な役割を持っている部品ですが、他社で出回っているものは0.1ｍｍ程度のものが主流のようです。もちろん、ここまで薄くなると平坦度は怪しい気がしますが・・・。私たちが試作しようとしているものは他社のに比べると非常に厚い部類になります。平坦度や平行度は試作段階でもクリアできているのですが、厚さの公差内に収めることが大きな課題になりそうです。