超精密加工技術が光学部品製造の新時代を切り開く

株式会社東海エンジニアリングサービス（TES）が、先進的な超精密多軸加工技術を導入し、形状精度0.1μm以下の高精度非球面シリンドリカルレンズおよびシリンドリカルアレイレンズの製造体制を整えたことを発表しました。この革新的な技術により、光通信やレーザー加工、画像処理など、急速に高まる高精度光学部品の需要に対応することが可能になりました。

シリンドリカルレンズ市場の急成長

シリンドリカルレンズは、光を平行光に変換し、光源のビーム成形において重要な役割を果たします。特に、光通信分野においては、このレンズが欠かせないコンポーネントとなっています。さらに、シリンドリカルアレイレンズはレーザービームの変換・均質化技術としても重宝され、産業用レーザー加工や医療機器、研究開発機器など、多岐にわたる分野で需要が急速に拡大しています。

従来技術の限界

かつては、円形断面シリンドリカルレンズの量産は棒状ガラスの回転研磨により実現されていました。しかし、非球面形状や複雑なアレイ配置を持つレンズの製造には、従来の古典的手法では限界があり、精密加工技術が必要とされていました。特に、一般的なマシニングセンターによる加工では、輪郭精度や偏摩耗の影響で形状誤差が数μm以上になるため、高精度が要求される光学用途には適用が難しかったのです。

TESの技術革新

TESは、以下の要素を組み合わせた独自の超精密加工システムを開発しています。

- 超精密多軸加工システム：多軸同時制御により極めて高精度な加工を実現。
- 専用工具・治具：非球面シリンドリカル形状に最適化された専用のツールを使用。
- 最適化された加工条件：材料特性や形状要件に基づいた加工パラメータの最適化。

これにより、形状精度0.1μm以下を達成し、凸形状・凹形状の両方に対応可能な高精度な光学部品の製造が可能となりました。

製品の特長と市場優位性

TESは、以下のような製品の特長を打ち出しています。
1. 卓越した精度と品質：従来の数μm精度から0.1μm以下の精度へと大幅な向上が実現。
2. 材料選択の自由度：光学ガラスや結晶材料に加え、セラミックスや超硬材料など幅広い材料に対応。
3. 柔軟な製造対応：少量特注品及び量産支援が可能。
4. 設計自由度の向上：従来困難であった複雑な非球面形状やアレイ配置にも柔軟に対応。