超音波援用マイクロ非球面研磨に関する研究（第３報）－超硬合金製マイクロ非球面成形型の仕上げ研磨への適用

摘要

これまで筆者はマイクロ非球面の超精密斜軸研削加工法／システムの開発を行い，光通信，光ピックアップ，その他のマイクロデバイス用レンズを成形するための型の精密加工への適用を行ってきた．マイクロ砥石を用いた超硬合金製マイクロ軸対称非球面型の研削では0.05～0.1μmP-V の形状精度と10～30nmRy の表面粗さが得られている．一方，近年使用波長の短波長化や集光特性の向上の要求などのため，切削·研削加工の後に研磨加工し，更に表面粗さと形状精度をさらに改善する要求が生じている．しかし，従来の微小回転工具による研磨法では，口径がΦ0.5～Φ3mm のレンズ型への適用は困難である．そこで，このようなマイクロレンズ型の仕上げ研磨を行うため，図１に示すように微小なポリッシャを被加工面に法線方向から一定荷重で押し付け，遊離砥粒を噴霧しながら超音波を付加することにより，研削加工面を仕上げ加工する新しい方法を提案し，卓上型のX, Z 軸駆動の同時2軸制御の超音波援用マイクロ研磨システムを開発した．本報ではガラスレンズ成形用の微粒子超硬合金製非球面型を用いて，仕上げ加工の検討を行ったので報告する．