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非球面レンズはどのように作られるか

エドモンド・オプティクスは、24時間体制で稼働する非球面製造セルで、毎月数千もの精密非球面レンズを製造します。本動画では、曲面生成、工程内計測、コンピューター数値制御（CNC）研削、CNC研磨、粘弾性磁性流体研磨による仕上げ加工 (MRF) 、芯出し、コーティング、最終検査を含む、非球面レンズの製造プロセス全体がご覧いただけます。

非球面レンズの製造対応力についての詳細は、 https：//www.edmundoptics.jp/capabilities/aspheric-manufacturing をご覧ください。

エドモンド・オプティクス・シンガポールの製造プラントは、24時間体制で稼働しています。そして毎月、何千もの精密非球面レンズを生産しています。精密CNC研磨加工の非球面レンズの製造プロセス全体をご覧ください。動画内のレンズは、532ナノメーター用のレーザーグレード非球面レンズです。最初に、ガラスの原材料をレンズのおおよその形状にプレスします。これにより、後工程で材料を取り除くのに費やす時間を短縮できます。研削加工の第一段階は、粗ずり工程による曲面生成です。これによりレンズの一般的な球面曲率を作り出します。回転するカップ状の砥石ツールが材料の機械的な除去に用いられ、レンズの両面にベストフィットした球面半径を形成します。曲率半径は、球面計を用いて確認・制御されます。レンズ裏面側の球面あるいは平面は、次の段階に進む前に研磨されます。コンピューター数値制御 (CNC) による研削に向け、ブロッキングと呼ばれる工程では、球面部を金属ホルダーに装着しておく必要があります。サブアパーチャー非球面研削工具は、ダイヤモンド小片を含有し、材料を除去して非球面の形成を行うのに用いられます。工程内計測は、各研削工程間での中心厚や非球面形状をモニターするのに用いられます。工程内のデータは、CNC研削機にフィードバックされるため、各ステップ間で自己修正し、所望するレンズ形状を作り出すことができます。研削工程が進むごとに、より細かなダイヤモンド片が利用されます。工程の次のステップはCNC研磨です。非球面研磨のパッドとスラリーは、表面下損傷を取り除き、粗ずりした面を研磨した面に換えるために用いられます。工程内計測は、CNC研磨工程間の微小な補正のために行われます。最終的な非球面補正は、粘弾性磁性流体研磨による仕上げ加工、即ち MRF を使用し、回折限界性能もしくは0.8を超えるストレール比に到達させます。 MRFは決定的な微細仕上げ加工プロセスです。干渉法で正確に文書化されたサブアパーチャーツールを使用して、制御化と予見化されたプロセスの元で材料を選択的に除去することで、面形状誤差を補正します。この非球面レンズの場合、RMSの非球面公差が λ/40 に到達するまでこの加工を続けます。エドモンド・オプティクスは、さまざまな計測技術を使用して、非球面の面形状誤差を検証します.その技術には、非接触式三次元測定法、コンピューター生成ホログラム、そしてスティッチング式干渉法があります。本事例においては、スティッチング式干渉法が用いられています。次に、レンズはその外径を研削して芯出しを行い、機械軸と光軸を一致させます。その後、レンズは超音波洗浄を使用して洗浄されます。この非球面レンズは、波長 532ナノメートルのレーザーに用いられることを目的としており、透過率を最大化するために、532ナノメートルの反射防止用Vコーティングを施す必要があります。非球面レンズは、表面品質を含む他のすべての性能要件を満たしていることを保証するため検査されます。製造プロセスはこれで完了です。レンズをお客様の元へお届けする準備が整いました。エドモンド・オプティクスの製造対応力についての詳細は、edmundmanufacturing.jp をご覧ください。