(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フライカット用バイトが取り付けられたフライカット用ジグを回転主軸に取り付ける工程と、
回転主軸の回転と回転主軸に対するフィルム状ワークの相対位置とを制御する工程と、を備えたフライカットによるフィルム状ワークへの鏡面の加工方法であって、
フィルム状ワークは、金属箔または金属膜を有し、
フィルム状ワークが、ワーク用テーブルに載置され、
回転主軸が回転されることによって、フライカット用バイトが回転軌道を描きながら、１回転ごとに前記フィルム状ワークの側端面を削り飛ばし、
フライカット用バイトがフィルム状ワークの側端面に光の入射または出射用の鏡面を形成するように、回転主軸に対するフィルム状ワークの相対位置が当該鏡面に平行に移動されていく
ことを特徴とするフライカットによるフィルム状ワークの鏡面加工方法。
【請求項２】
フライカット用バイトは、単結晶ダイヤモンドバイトを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のフライカットによるフィルム状ワークの鏡面加工方法。
【請求項３】
加工領域に空気を供給する工程
を更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のフライカットによるフィルム状ワークの鏡面加工方法。
【請求項４】
加工領域の空気を吸引する工程
を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフライカットによるフィルム状ワークの鏡面加工方法。
【請求項５】
フライカット用バイトが取り付けられたフライカット用ジグを回転主軸に取り付ける工程と、
回転主軸の回転と回転主軸に対するフィルム状ワークの相対位置とを制御する工程と、を備えたフライカットによるフィルム状ワークへの溝加工方法であって、
フライカット用バイトがフィルム状ワークに光の導波路としての直線状の凹溝を形成するように、回転主軸に対するフィルム状ワークの相対位置が当該凹溝の延びる方向に移動され、
凹溝は、フィルム状ワークの表面に対して４５°の斜面を有するＶ字状溝であり、
前記斜面に、光の反射面である鏡面が形成される
ことを特徴とするフライカットによるフィルム状ワークの溝加工方法。
【請求項６】
フィルム状ワークは、金属箔または金属膜を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のフライカットによるフィルム状ワークの溝加工方法。
【請求項７】
フィルム状ワークは、樹脂を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のフライカットによるフィルム状ワークの溝加工方法。
【請求項８】
フライカット用バイトは、単結晶ダイヤモンドバイトを有する
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のフライカットによるフィルム状ワークの溝加工方法。
【請求項９】
加工領域に空気を供給する工程
を更に備えたことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のフライカットによるフィルム状ワークの溝加工方法。
【請求項１０】
加工領域の空気を吸引する工程
を更に備えたことを特徴とする請求項５乃至９のいずれかに記載のフライカットによるフィルム状ワークの溝加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フライカットによるフィルム状ワークへの溝加工方法及び鏡面加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、フライカットと呼ばれる加工方法が知られている。これは、高精度のバイト（加工工具）をフランジに取り付け、フランジを回転させることによってバイトを大きく回転させ、１回転ごとにワーク加工面の材料を削り飛ばす（ｆｌｙ）ようにしてワークを切削していく、という加工方法である。この加工方法は、主に、凸レンズの加工に利用されている。
【０００３】
一方、光の導波路としての溝を有する光通信用の部材が、広く利用されている。当該部材の成形には、「型」に樹脂を流し込む成形法が一般的である（特許文献１参照）。というのは、当該部材の「溝」を高精度に実現する切削加工法が無かったからである。
【０００４】
一般に高精度と言われるダイヤモンドブレードを用いた切削加工法でも、「バリ」の生成という問題があり、光学要素部品に求められる精度（鏡面のような精度）までは実現できていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６３９１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本件発明者は、フィルム状ワークに対してフライカットと呼ばれる加工方法を適用することで、非常に高精度に「溝」を形成することができることを知見した。更に、本件発明者は、フライカットによる加工後の端面が鏡面として利用可能な程に高精度であることを知見した。
【０００７】
本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、フライカットによってフィルム状ワークに溝を加工する方法を提供することである。あるいは、本発明の目的は、フライカットによってフィルム状ワークに鏡面を加工する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、フライカット用バイトが取り付けられたフライカット用ジグを回転主軸に取り付ける工程と、回転主軸の回転と回転主軸に対するフィルム状ワークの相対位置とを制御する工程と、を備えたフライカットによるフィルム状ワークへの鏡面の加工方法であって、フライカット用バイトがフィルム状ワークの側端面に鏡面を形成するように、回転主軸に対するフィルム状ワークの相対位置が当該鏡面に平行に移動されていくことを特徴とするフライカットによるフィルム状ワークの鏡面加工方法である。
【０００９】
本件発明者による実際の検証によれば、本発明によって、「バリ」生成の問題を生じることなく、フィルム状ワークの側端面に極めて高精度な溝形状や鏡面を実現することができる。また、ダイヤモンドブレード使用時のようにブレード冷却やワークカス除去のための液体を供給する必要がないため（乾式で運転可能であるため）、運転コストも低く、環境に対してもよい。
【００１０】
フィルム状ワークとして効果が実証されたのは、金属箔、金属膜、樹脂である。例えば、金属とは、金、銀、銅、錫、ニッケル等であり、樹脂とは、アクリル系、ポリシラン系、エポキシ系、ノルボルネン系、ポリイミド系といった合成樹脂である。また、樹脂基材上に金属箔や金属膜が設けられたフィルム状ワークに対しても、同様の効果が得られる。
【００１１】
好ましくは、フライカット用バイトは、単結晶ダイヤモンドバイトと金属シャンクとを有する。また、好ましくは、単結晶ダイヤモンドバイトの先端は、４５度である。また、フライカット用ジグは、一般には、フライカット用フランジである。
【００１２】
また、好ましくは、本方法は、加工領域に空気を供給する工程を更に備える。これにより、フライカット用バイトを効果的に冷却したり、ワークカスを飛ばして除去することができる。また、更に好ましくは、本方法は、加工領域の空気を吸引する工程を更に備える。これにより、ワークカスを効果的に排除することができる。
【００１３】
あるいは、本発明は、フライカット用バイトが取り付けられたフライカット用ジグを回転主軸に取り付ける工程と、回転主軸の回転と回転主軸に対するフィルム状ワークの相対位置とを制御する工程と、を備えたフライカットによるフィルム状ワークへの溝加工方法であって、フライカット用バイトがフィルム状ワークに直線状の凹溝を形成するように、回転主軸に対するフィルム状ワークの相対位置が当該凹溝の延びる方向に移動されていくことを特徴とするフライカットによるフィルム状ワークの溝加工方法である。
【００１４】
本件発明者による実際の検証によれば、本発明によって、「バリ」生成の問題を生じることなく、フィルム状ワークに極めて高精度な凹溝を実現することができる。また、ダイヤモンドブレード使用時のようにブレード冷却やワークカス除去のための液体を供給する必要がないため（乾式で運転可能であるため）、運転コストも低く、環境に対してもよい。
【００１５】
フィルム状ワークとして効果が実証されたのは、金属箔、金属膜、樹脂である。例えば、金属とは、金、銀、銅、錫、ニッケル等であり、樹脂とは、アクリル系、ポリシラン系、エポキシ系、ノルボルネン系、ポリイミド系といった合成樹脂である。また、樹脂基材上に金属箔や金属膜が設けられたフィルム状ワークに対しても、同様の効果が得られる。
【００１６】
好ましくは、フライカット用バイトは、単結晶ダイヤモンドバイトと金属シャンクとを有する。また、好ましくは、単結晶ダイヤモンドバイトの先端は、４５度である。また、フライカット用ジグは、一般には、フライカット用フランジである。
【００１７】
また、好ましくは、本方法は、加工領域に空気を供給する工程を更に備える。これにより、フライカット用バイトを効果的に冷却したり、ワークカスを飛ばして除去することができる。また、更に好ましくは、本方法は、加工領域の空気を吸引する工程を更に備える。これにより、ワークカスを効果的に排除することができる。
【００１８】
また、以上の各方法によって実現された鏡面または高精度の溝を有する光学要素部品も、本願による保護対象である。
【発明の効果】
【００１９】
本件発明者による実際の検証によれば、本発明によって、「バリ」生成の問題を生じることなく、フィルム状ワークに極めて鏡面または高精度の溝を実現することができる。また、ダイヤモンドブレード使用時のようにブレード冷却やワークカス除去のための液体を供給する必要がないため（乾式で運転可能であるため）、運転コストも低く、環境に対してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態のフライカットによるフィルム状ワークへの溝加工方法を実現するための、フライカット用バイトとフライカット用フランジとを示す概略図である。
【図２】本発明の一実施の形態のフライカットによるフィルム状ワークへの溝加工方法を説明するための概略図である。
【図３】本発明の一実施の形態のフライカットによるフィルム状ワークへの鏡面加工方法を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施の形態のフライカットによるフィルム状ワークへの溝加工方法を実現するための、フライカット用バイトとフライカット用フランジとを示す概略図である。図２は、当該溝加工方法を説明するための概略図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態では、回転主軸に取り付けられるフライカット用ジグとして、フライカット用フランジ１０が採用されており、当該フライカット用フランジ１０に、フライカット用バイト２０が取り付けられている。フライカット用バイト２０は、「角度付き刃物」とも称され、本実施の形態では単結晶ダイヤモンドバイト２１と金属シャンク２２とからなっている。単結晶ダイヤモンドバイト２１と金属シャンク２２とは、蝋付けによって互いに固着されている。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態の単結晶ダイヤモンドバイト２１は、先端の角度が４５度の三角形タイプのもので構成されているが、鈍角三角形タイプのものや矩形タイプのものであってもよい。また、単結晶ダイヤモンドバイト２１の先端は、厳密にはＲが設けられている。さらに、単結晶ダイヤモンドバイト２１の代わりに、多結晶ダイヤモンドバイトが用いられてもよいし、超硬工具、ＣＢＮ工具などが用いられてもよい。
【００２５】
そして、図２に示すように、フィルム状ワーク４０がワーク用テーブル５０に載置される一方、フライカット用フランジ１０が例えばUSM（Ultra Slicing Machine）の回転主軸３０に固定され、当該回転主軸３０が回転されることによって、単結晶ダイヤモンドバイト２１の先端が大きく回転軌道を描きながら、１回転ごとにフィルム状ワーク４０の加工面を削り飛ばしていく。
【００２６】
回転主軸３０の回転と、当該回転主軸３０に対するワーク用テーブル５０の相対位置とは、制御部６０によって制御される。具体的には、単結晶ダイヤモンドバイト２１がフィルム状ワーク４０に直線状の凹溝４１を形成するように、回転主軸３０に対するワーク用テーブル５０の相対位置が当該凹溝４１の延びる方向に移動されていく。
【００２７】
以上のような本実施の形態の加工方法によれば、「バリ」生成の問題を生じることなく、フィルム状ワーク４０に極めて高精度な凹溝４１を実現することができた。具体的には、先端が４５度である三角形タイプの単結晶ダイヤモンドバイト２１を用いたため、断面が三角形のV字溝を高精度に実現することができた。特に水平方向に対して４５度である凹溝２１の斜面は、水平方向の光を鉛直方向に反射させる反射面（鏡面）として機能できるため、当該フィルム状ワーク４０を種々の光学要素部品として展開することができる。例えば、凹溝２１の当該面は、VCSEL（面発光レーザ）やVECSEL（外部共振器型垂直面発光レーザ）の反射面として適用可能である。
【００２８】
また、ダイヤモンドブレード使用時のようにブレード冷却やワークカス除去のための液体を供給する必要がないため（乾式で運転可能であるため）、運転コストも低く、環境に対してもよい。
【００２９】
次に、図３は、本発明の一実施の形態のフライカットによるフィルム状ワークへの鏡面加工方法を説明するための概略図である。本方法でも、図１に示したフライカット用バイト２０とフライカット用フランジ１０とが用いられるが、本方法では、加工対象がフィルム状ワーク４０の上面における溝ではなく、フィルム状ワークの側端面における鏡面である。
【００３０】
本方法でも、図３に示すように、フィルム状ワーク４０がワーク用テーブル５０に載置される一方、フライカット用フランジ１０が回転主軸３０に固定され、当該回転主軸３０が回転されることによって、単結晶ダイヤモンドバイト２１の先端が大きく回転軌道を描きながら、１回転ごとにフィルム状ワーク４０の加工面を削り飛ばしていく。
【００３１】
回転主軸３０の回転と、当該回転主軸３０に対するワーク用テーブル５０の相対位置とは、やはり制御部６０によって制御されるが、単結晶ダイヤモンドバイト２１がフィルム状ワーク４０の端面に鏡面４３を形成するように、回転主軸３０に対するワーク用テーブル５０の相対位置が当該端面（鏡面）に平行に移動されていく。
【００３２】
以上のような本実施の形態の加工方法によれば、「バリ」生成の問題を生じることなく、フィルム状ワーク４０に極めて高精度な鏡面４３を実現することができた。当該鏡面４３は、それに垂直な入射光を極めて低損失で入射させることができるため（出射についても同様）、当該フィルム状ワーク４０を種々の光学要素部品として展開することができる。
【００３３】
また、ダイヤモンドブレード使用時のようにブレード冷却やワークカス除去のための液体を供給する必要がないため（乾式で運転可能であるため）、運転コストも低く、環境に対してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０  フライカット用フランジ
２０  フライカット用バイト
２１  単結晶ダイヤモンドバイト
２２  金属シャンク
３０  回転主軸
４０  フィルム状ワーク
４１  凹溝
４３  鏡面
５０  ワーク用テーブル
６０  制御部
【図１】
0005905320.tif 000002
【図２】
0005905320.tif 000003
【図３】
0005905320.tif 000004