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振動研磨方法およびその装置 実績あり

国内特許コード P110003219
整理番号 Y03-P195
掲載日 2011年6月17日
出願番号 特願2003-331511
公開番号 特開2005-096016
登録番号 特許第4702765号
出願日 平成15年9月24日(2003.9.24)
公開日 平成17年4月14日(2005.4.14)
登録日 平成23年3月18日(2011.3.18)
発明者
  • 鈴木 浩文
  • 宮原 充
  • 澁谷 秀雄
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 振動研磨方法およびその装置 実績あり
発明の概要 【課題】 微小回転工具の限界を超えて、より微小な非球面への仕上げに適応でき、工具の微小化が容易で加工圧の制御も容易な振動研磨方法およびその装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 微小な曲面形状を有する工作物表面に微小工具を押し付けて工作物表面を研磨する研磨方法において、前記微小な曲面形状に軟質の非回転工具(ポリシャ)を一定圧力で押し付けるとともに、加工面に対して平行な方向に前記非回転工具に超音波振動を与え、その接触部に砥粒を分散させた液体をかけながら研磨するようにしたので、工具を回転する必要がなく、工具の微小化が可能となって、修正研磨できる限界径を限りなく小さくでき、超音波振動により加工面に供給された液体中の砥粒が分散して、より効果的に超精密加工が可能となる上に、加工圧の制御も容易となる。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


これまで本件発明者は様々なマイクロ非球面の超精密研削・切削加工システムや加工技術の開発を行い、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。例えば、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加工では0.05~0.1μmP-Vの形状精度とl0~30nmRyの表面粗さが得られている。一方、近年では、使用波長の短波長化や集光特性の向上の要求等のため、切削・研削加工の後に研磨加工し、さらに表面粗さを向上させたり、形状精度をさらに改善する要求が生じている。このような研磨加工の1例として下記特許文献1に開示されたものがある。
【特許文献1】
特開平10-146748号公報(請求項1参照)

産業上の利用分野


本発明は、微小な曲面形状を有する工作物表面に微小工具を押し付けて工作物表面を研磨する研磨方法およびその装置に関する。本発明は、半導体露光装置(ステッパー)用光学系照明レンズや、光通信部品、デジタルカメラ、レーザーピックアップ等の光学部品用レンズおよびそれらの成形用の型の研磨に利用が可能である。

特許請求の範囲 【請求項1】
微小な曲面形状を有する工作物表面に非回転工具を押し付けて工作物表面を研磨するとともに前記工作物における表面加工形状を測定し、その測定結果に基づいて非回転工具を制御して、工作物における表面加工形状を修正する研磨方法であって、前記微小な曲面形状に軟質の非回転工具を被加工面に法線方向から一定圧力で押し付けながら加工面に対して平行な方向に前記非回転工具を超音波振動させ、さらに、前記超音波振動をしている非回転工具に円運動又は楕円運動を付与しながら、前記工具と前記加工面との接触部に砥粒を分散させた液体をかけて研磨することを特徴とする振動研磨方法。

【請求項2】
前記請求項1に記載の振動研磨方法に使用する振動研磨装置であって、前記振動研磨装置は、前記工作物の加工面の表面加工形状を測定する測定手段と、該測定手段の測定結果に基づいて、前記非回転工具を制御する制御手段と、前記非回転工具に工作物の加工面と平行に超音波振動を付与する超音波振動付与手段と、前記超音波振動付与手段の振動子の先端に設置した軟質の非回転工具を被加工面に法線方向から一定圧力で押し付ける圧力付与手段と、前記非回転工具に円運動、楕円運動を付与する運動付与手段と、前記非回転工具と工作物の加工面の接触部に砥粒を分散させた液体をかける研磨剤噴射手段とを備えたことを特徴とする振動研磨装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003331511thum.jpg
出願権利状態 登録
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