(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子の研削又は研磨用の光学素子加工用工具であって、
各々が、柱状体の少なくとも１つの端面を球面形状に成形した形状をなす複数の砥石と、
前記複数の砥石の固定領域が設けられてなる保持部材と、
を備え、
前記固定領域は、前記保持部材の中心軸上に球心を有する球面形状をなし、
前記複数の砥石は、各砥石の中心軸が前記保持部材の中心軸と平行になるように、一方の端面において前記固定領域に固定されており、
前記各砥石の一方の端面は、前記固定領域に対応する球面形状をなし、
前記各砥石の他方の端面は、前記光学素子の加工目標形状に対応する球面形状をなしていることを特徴とする光学素子加工用工具。 
【請求項２】
光学素子の研削又は研磨用の光学素子加工用工具の製造方法において、
各々が柱状をなす複数の砥石の一方の底面を、平面状の基材の表面に固定する前固定工程と、
前記基材の表面に固定された前記複数の砥石の他方の底面の側を、保持部材に設けられた前記複数の砥石の固定領域がなす球面形状と対応する形状に成形する前成形工程と、
前記複数の砥石を、前記保持部材に、各砥石の中心軸が前記保持部材の中心軸と平行になるように、前記砥石の高さ方向の一方の端面において固定する砥石固定工程と、
前記各砥石の他方の端面を、前記光学素子の加工目標形状に対応する球面形状に成形する砥石成形工程と、
を含み、
前記砥石固定工程は、前記前成形工程において成形された前記他方の底面を前記固定領域に固定し、
前記砥石成形工程は、前記複数の砥石から前記基材を除去し、前記一方の底面の側を前記光学素子の加工目標形状に対応する球面形状に成形することを特徴とする光学素子加工用工具の製造方法。 
【請求項３】
光学素子の研削又は研磨用の光学素子加工用工具であって、各々が、柱状体の少なくとも１つの端面を球面形状に成形した形状をなす複数の砥石と、前記複数の砥石の固定領域が設けられてなる保持部材とを備え、前記固定領域が前記保持部材の中心軸上に球心を有する球面形状に成形され、前記複数の砥石が、各砥石の中心軸が前記保持部材の中心軸と平行になるように一方の端面において前記固定領域に固定されており、前記各砥石の一方の端面が前記固定領域に対応する球面形状に成形され、前記各砥石の他方の端面が前記光学素子の加工目標形状に対応する球面形状に成形された光学素子加工用工具のうち、前記各砥石の前記他方の端面を加工対象の光学素子材料に当接させる工程と、
前記保持部材の中心軸を回転軸として、前記光学素子加工用工具を前記光学素子材料に対して相対的に回転させることにより、前記光学素子材料を研削又は研磨する加工工程と、
を含むことを特徴とする光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ等の光学素子の研削又は研磨に用いられる光学素子加工用工具、光学素子加工用工具の製造方法、及び光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ等の光学素子を研削又は研磨する光学素子加工用工具に、砥粒を固めて円柱形状に成形したペレット状の砥石（ペレット砥石又は砥石ペレットとも呼ばれる）を用いたものがある。例えば、特許文献１には、球面状の砥石貼り付け面に複数の砥石ペレットを貼り付けた加工用皿が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８４８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記加工用皿において、各砥石の中心軸は砥石貼り付け面の球心に向かって配置されている。このため、光学素子の加工を繰り返し行っているうちに砥石が磨耗すると、隣接する砥石同士の間隔が変わってしまう。例えば、砥石貼り付け面が凸面形状である場合、砥石の間隔は徐々に狭くなる。反対に、砥石貼り付け面が凹面形状である場合、砥石の間隔は徐々に広がってくる。このように、砥石が磨耗して隣接する砥石間の間隔が変化すると、光学素子と当接する砥石の研磨面（研削面）のパターンや、研磨面（研削面）のトータルの面積も変化してしまう。
【０００５】
一方、従来、光学素子の研削又は研磨工程において所望の加工品質を得るために、砥石の数や配置といった加工条件が経験的に決定されている。このため、上述したように、砥石の研磨面（研削面）のパターンや面積が変化すると、光学素子に対する所望の加工品質を維持できなくなくなってしまう。また、所望の加工品質を確保するために、加工条件の見直しや再設定を随時行うと、生産性の低下を招いてしまう。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、砥石が磨耗しても互いに隣接する砥石間の間隔が変化しない光学素子加工用工具、光学素子加工用工具の製造方法、及び光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光学素子加工用工具は、光学素子の研削又は研磨用の光学素子加工用工具であって、各々が、柱状体の少なくとも１つの端面を球面形状に成形した形状をなす複数の砥石と、前記複数の砥石の固定領域が設けられた保持部材とを備え、前記複数の砥石は、各砥石の中心軸が前記保持部材の中心軸と平行になるように、一方の端面において前記固定領域に固定され、前記各砥石の他方の端面は、前記光学素子の加工目標形状に対応する球面形状をなしていることを特徴とする。
【０００８】
上記光学素子加工用工具において、前記固定領域は、前記保持部材の中心軸上に球心を有する球面形状をなすことを特徴とする。
上記光学素子加工用工具において、前記一方の端面は、前記固定領域に対応する球面形状をなすことを特徴とする。
【０００９】
上記光学素子加工用工具において、前記固定領域は、前記保持部材の前記中心軸上に球心を有する球面上の領域に設けられた複数の凹部であることを特徴とする。
上記光学素子加工用工具において、前記固定領域は、前記保持部材の前記中心軸を中心とする階段形状の領域であることを特徴とする。
【００１０】
上記光学素子加工用工具において、前記固定領域は、１つの平面であることを特徴とする。
上記光学素子加工用工具において、前記一方の端面は、該砥石の中心軸と直交する平面状をなすことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る光学素子加工用工具の製造方法は、光学素子の研削又は研磨用の光学素子加工用工具の製造方法において、各々が柱状をなす複数の砥石を、該複数の砥石の固定領域が設けられた保持部材に、各砥石の中心軸が前記保持部材の中心軸と平行になるように、前記砥石の高さ方向の一方の端面において固定する砥石固定工程と、前記各砥石の他方の端面を、前記光学素子の加工目標形状に対応する球面形状に成形する砥石成形工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
上記光学素子加工用工具の製造方法は、柱状をなす複数の砥石の一方の底面を、平面状の基材の表面に固定する前固定工程と、前記基材の表面に固定された前記複数の砥石の他方の底面の側を、球面形状をなす前記固定領域の形状と対応する形状に成形する前成形工程とをさらに含み、前記砥石固定工程は、前記前成形工程において成形された前記他方の底面を前記固定領域に固定し、前記砥石成形工程は、前記複数の砥石から前記基材を除去し、前記一方の底面の側を前記光学素子の加工目標形状に対応する球面形状に成形することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る光学素子の製造方法は、光学素子の研削又は研磨用の光学素子加工用工具であって、各々が柱状体の少なくとも１つの端面を球面形状に成形した形状をなす複数の砥石と、前記複数の砥石の固定領域が設けられた保持部材とを備え、前記複数の砥石が、各砥石の中心軸が前記保持部材の中心軸と平行になるように一方の端面において前記固定領域に固定され、前記各砥石の他方の端面が前記光学素子の加工目標形状に対応する球面形状に成形された光学素子加工用工具のうち、前記各砥石の前記他方の端面を加工対象の光学素子材料に当接させる工程と、前記保持部材の中心軸を回転軸として、前記光学素子加工用工具を前記光学素子材料に対して相対的に回転させることにより、前記光学素子材料を研削又は研磨する加工工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、各々が柱状体の少なくとも１つの端面を球面形状に成形した形状をなす複数の砥石を、各砥石の中心軸が保持部材の中心軸と平行になるように保持部材の固定領域に固定するので、砥石が磨耗しても隣接する砥石間の間隔が変化しない光学素子加工用工具、光学素子加工用工具の製造方法、及び光学素子の製造方法を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施の形態１に係る光学素子加工用工具の構造を示す上面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２は、図１Ａ及び図１Ｂに示す光学素子加工用工具の製造方法を示すフローチャートである。
【図３Ａ】図３Ａは、図１Ａ及び図１Ｂに示す光学素子加工用工具の製造方法を説明する模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂに示す光学素子加工用工具の製造方法を説明する模式図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図１Ａ及び図１Ｂに示す光学素子加工用工具の製造方法を説明する模式図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、図１Ａ及び図１Ｂに示す光学素子加工用工具の製造方法を説明する模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る光学素子の製造方法を説明する一部断面図である。
【図５】図５は、実施の形態１の変形例１に係る光学素子加工用工具の構造を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る光学素子加工用工具の構造を示す断面図である。
【図７】図７は、図６に示す光学素子加工用工具の製造方法を示すフローチャートである。
【図８Ａ】図８Ａは、図６に示す光学素子加工用工具の製造方法を説明する模式図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図６に示す光学素子加工用工具の製造方法を説明する模式図である。
【図９】図９は、実施の形態２の変形例２に係る光学素子加工用工具の構造を示す断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の実施の形態３に係る光学素子加工用工具の構造を示す上面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０ＡのＢ−Ｂ断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す光学素子加工用工具の製造方法を説明する模式図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す光学素子加工用工具の製造方法を説明する模式図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３の変形例３に係る光学素子加工用工具の構造を示す断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態４に係る光学素子加工用工具の構造を示す断面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態４の変形例４に係る光学素子加工用工具の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これら実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。図面は模式的なものであり、各部の寸法の関係や比率は、現実と異なることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。
【００１７】
（実施の形態１）
図１Ａは、実施の形態１に係る光学素子加工用工具（以下、単に加工用工具ともいう）の外観を示す上面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ断面図である。
実施の形態１に係る加工用工具は、光学素子材料の被加工面を球面の一部をなす形状（以下、単に球面形状という）に加工するために用いられる工具である。実施の形態１における加工用工具１は、光学素子材料を凹の球面形状に加工するためのものである。
【００１８】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、加工用工具１は、例えば、銅、真鍮、ステンレス等の金属又は合金からなる保持部材１０と、該保持部材１０の表面に設けられた固定領域１２に固定された複数の砥石１１とを備える。
【００１９】
固定領域１２は、保持部材１０の中心軸Ｌ1上に球心Ｏを有する球面形状をなしている。固定領域１２の曲率半径Ｒ1は、加工対象である光学素子材料の加工目標形状の曲率半径から、砥石１１の厚さｄ1（固定領域１２の半径方向における砥石１１の厚さ）を引いた値となるように決定されている。
また、保持部材１０の固定領域１２とは反対の側には、保持部材１０を光学素子の加工装置（研磨装置又は研削装置）に取り付けるための回転保持部１３が設けられている。
【００２０】
各砥石１１は、砥粒を固めて円柱形状に成形したペレット状の砥石の両端面を成形したものである。より詳細には、各砥石１１は、側面１４と、中心軸Ｌ2を通る互いに対向する２つの面１５、１６とを有する。この内、一方の面１５は、固定領域１２への貼付け面であり、固定領域１２に対応する曲率半径Ｒ1の凹の球面形状をなしている。また、他方の面１６は、光学素子材料の被加工面に当接して光学素子材料を研削又は研磨する面（以下、研削（研磨）面と記す）であり、被加工面の目標形状である凹の球面形状に対応して、中心軸Ｌ1上に球心Ｏを有する曲率半径Ｒ2の凸の球面形状をなしている。
【００２１】
このような砥石１１は、自身の中心軸Ｌ2が保持部材１０の中心軸Ｌ1と平行になるように、固定領域１２上に配置されている。固定領域１２における砥石１１の配列や隣接する砥石１１間の間隔は特に限定されず、当該加工用工具１を光学素子材料に当接して回転させた際に、研削（研磨）面１６が光学素子材料に均一に接触するようにできれば良い。実施の形態１においては、保持部材１０を上面から見た場合に、中心軸Ｌ1を中心とする同心円状となるように砥石１１を並べている。
【００２２】
次に、加工用工具１の製造方法について説明する。図２は、加工用工具１の製造方法を示すフローチャートである。また、図３Ａ〜図３Ｄは、加工用工具１の製造方法を説明する模式図である。
まず、工程Ｓ１０において、球面形状をなす固定領域１２を有する保持部材１０を作製する（図１Ｂ参照）。なお、回転保持部１３は、保持部材１０と一体的に形成しても良いし、保持部材１０とは別に作製して、後から保持部材１０に取り付けても良い。
【００２３】
また、工程Ｓ１１において、図３Ａに示すように、複数のペレット状の砥石１７の一方の底面１７ａを、ガラス板等からなる平行平板の貼付けベース１８の一方の主面上に、ワックスや接着剤等の固定剤を用いて固定する。この際、複数の砥石１７が互いに平行となるように、各砥石１７の中心軸Ｌ2を貼付けベース１８の主面と直交させる。
【００２４】
工程Ｓ１２において、図３Ｂに示すように、砥石１７の他方の底面１７ｂの側を、保持部材１０の固定領域１２に対応する球面形状に成形する。この際、カーブジェネレータ（ＣＧ）加工等によって球面創成を行うと良い。
【００２５】
工程Ｓ１３において、図３Ｃに示すように、工程Ｓ１１において成形した砥石１７の成形面（面１５）を、ワックスや接着剤等の固定部材を用いて保持部材１０の固定領域１２に固定する。この際、保持部材１０の中心軸Ｌ1と各砥石１７の中心軸Ｌ2とが平行となるように、保持部材１０の向きを調節する。
【００２６】
工程Ｓ１４において、図３Ｄに示すように、砥石１７から貼付けベース１８を除去し、それにより露出した砥石１７の底面１７ａの側を、曲率半径Ｒ2の球面形状に成形する。この際、カーブジェネレータ（ＣＧ）加工等によって球面創成を行うと良い。また、貼付けベース１８の除去と砥石１７の球面創成とを同時に行っても良い。
これにより、図１Ａ及び図１Ｂに示す加工用工具１が完成する。
【００２７】
次に、加工用工具１を用いた光学素子の製造方法について、図４を参照しながら説明する。図４は、加工用工具１を用いた光学素子の製造方法を説明するための一部断面図である。
まず、図示しない研磨装置又は研削装置に、加工用工具１を中心軸Ｌ1に対して回転可能に取り付けると共に、該研磨装置又は研削装置に設けられた治具１１０に加工対象の光学素子材料１００を取り付ける。治具１１０と光学素子材料１００は、加工用工具１の回転に合わせて従属的に回転可能に（回転自在に）なっている。そして、光学素子材料１００の被加工面１０１を加工用工具１の研削（研磨）面１６に当接させ、加工用工具１を回転させると共に、光学素子材料１００の軸Ｌ3を研削（研磨）面１６の球心Ｏを中心として揺動させる。このときの加工用工具１の回転速度、光学素子材料１００を揺動させる角度や速度、加工時間等の加工条件は予め設定しておく。このような加工を所定時間行うことにより、被加工面１０１が研削（研磨）面１６に対応する形状に研削又は研磨される。その後、光学素子材料１００を治具１１０から取り外すことにより、被加工面１０１が所望の球面形状に成形された光学素子が得られる。
【００２８】
なお、光学素子の製造方法においては、加工用工具１と光学素子材料１００とを相対的に回転させれば良く、加工用工具１を回転自在に支持して光学素子材料１００側を回転させても良いし、加工用工具１及び光学素子材料１００の両方を反対向きに回転させても良い。また、前者の場合、加工用工具１側を揺動させても良い。
【００２９】
以上説明したように、実施の形態１に係る加工用工具１においては、各々が、円柱形状の高さ方向の両端面を中心軸Ｌ2を通るように切断して得られる形状をなす複数の砥石１１を、保持部材１０の中心軸Ｌ1と平行となるように固定領域１２に固定するので、光学素子の加工を行う間に砥石１１が磨耗しても、隣接する砥石１１の間隔が変化せず、当初の間隔が維持される。このため、加工用工具１を長期間使用しても、研削（研磨）面１６のパターンやトータルの面積が変化することもない。従って、加工条件の見直しや再設定を行うことなく、所望の加工品質を維持しつつ光学素子の製造を安定的に行うことが可能となる。
【００３０】
また、実施の形態１においては、加工用工具１を製造する際、平行平板の貼付けベース１８に対し、砥石１７の中心軸Ｌ2を互いに平行になるように配置して一旦固定した上で、砥石１７の一方の側の固定領域１２に対応する形状に成形する。従って、実施の形態１によれば、球面形状の固定領域１２に対し、砥石１１の中心軸Ｌ2が保持部材１０の中心軸Ｌ1に対して平行となるように砥石１１が配置された加工用工具１を容易に作製することができる。また、実施の形態１によれば、固定領域１２における砥石１１の配置の自由度を増やすことができる。さらに、実施の形態１によれば、円柱形状をなす砥石を１種類のみ用意すれば良いので、製造工程を簡素化することができる。
【００３１】
（変形例１）
次に、実施の形態１の変形例１について説明する。図５は、変形例１に係る光学素子加工用工具（以下、単に加工用工具ともいう）の構造を示す断面図である。変形例１に係る加工用工具２は、光学素子材料を凸の球面形状に加工するためのものである。
【００３２】
詳細には、変形例１に係る加工用工具２は、保持部材２０と、該保持部材２０の表面に設けられた凹の球面形状をなす固定領域２２に固定された複数の砥石２１とを備える。また、保持部材２０の固定領域２２とは反対の側には、加工用工具２を光学素子の加工装置に取り付けるための回転保持部２３が設けられている。
【００３３】
各砥石２１は、ペレット状の砥石の両端面を成形したものである。より詳細には、砥石２１は、側面２４と、中心軸Ｌ2を通る互いに対向する２つの面２５、２６とを有する。この内の一方の面２５が、固定領域２２への貼付け面であり、固定領域２２に対応する曲率半径の凸の球面形状をなしている。また、他方の面２６は、光学素子材料の被加工面と当接する研削（研磨）面であり、被加工面の目標形状である凸の球面形状に対応して、中心軸Ｌ1上に球心Ｏを有する凹の球面形状をなしている。
なお、加工用工具２の製造方法については、実施の形態１と同様である。
【００３４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、実施の形態２に係る光学素子加工用工具（以下、単に加工用工具ともいう）を示す断面図である。なお、実施の形態２に係る加工用工具の上面図については、図１Ａに示すものと共通である。
実施の形態２に係る加工用工具は、光学素子材料の被加工面を凹の球面形状に加工するためのものである。
【００３５】
図６に示すように、実施の形態２に係る加工用工具３は、保持部材３０と、該保持部材３０の表面３０ａに設けられた複数の凹部３２にそれぞれ嵌め込まれて固定された複数の砥石３１とを備える。なお、保持部材３０及び砥石３１の材料は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００３６】
保持部材３０の表面３０ａは、保持部材３０の中心軸Ｌ1上に球心Ｏを有する凸の球面形状をなしている。この表面３０ａの曲率半径Ｒ1は、好ましくは、加工対象である光学素子材料の加工目標形状の曲率半径Ｒ2から、砥石３１の高さｄ2（表面３０ａの半径方向において表面３０ａから突出した部分の高さ）を引いた値となるように決定される。
【００３７】
各凹部３２は、砥石３１の固定領域であり、中心軸Ｌ1と平行な中心軸Ｌ2を有する円柱形状をなす。また、各凹部３２の底面３２ａは、中心軸Ｌ2と直交する平面となっている。各凹部３２の径は、砥石３１が挿入可能となるように、砥石３１の径Ｄ以上のサイズに決定される。このような凹部３２は、保持部材３０の球面形状の表面３０ａに対するざぐり加工により形成される。凹部３２のざぐり量（ざぐる深さ）は、表面３０ａにおける位置に応じて決定される。具体的には、中心軸Ｌ1付近の凹部３２に比べて、凹部３２の位置が中心軸Ｌ1からはなれるほどざぐり量が多くなる。
さらに、保持部材３０の表面３０ａとは反対の側には、加工用工具３を光学素子の加工装置に取り付けるための回転保持部３３が設けられている。
【００３８】
各砥石３１は、ペレット状の砥石の一方の端面を成形したものである。より詳細には、砥石３１は、側面３４と、中心軸Ｌ2を通る互いに対向する２つの面３５、３６とを有する。この内、円柱の底面（即ち、中心軸Ｌ2と直交する平面）３５が、凹部３２の底面３２ａへの貼付け面である。また、もう一方の面３６は、光学素子材料の被加工面に当接する研削（研磨）面であり、被加工面の目標形状である凹の球面形状に対応して、中心軸Ｌ1上に球心Ｏを有する曲率半径Ｒ2の凸の球面形状をなしている。
【００３９】
なお、表面３０ａにおける凹部３２の配置や隣接する凹部３２の間隔は特に限定されず、加工用工具３を光学素子材料に当接して回転させた際に、面３６が光学素子材料に均一に接触するようにできれば良い。
【００４０】
次に、加工用工具３の製造方法について説明する。図７は、加工用工具３の製造方法を示すフローチャートである。また、図８Ａ及び図８Ｂは、加工用工具３の製造方法を説明する模式図である。
【００４１】
まず、工程Ｓ３０において、図８Ａに示すように、球面形状の表面３０ａを有する金属又は合金部材に複数の凹部３２が設けられた保持部材３０を作製する。なお、凹部３２を形成する際には、表面３０ａから中心軸Ｌ1と平行な方向に金属又は合金部材をざぐるようにする。なお、回転保持部３３は、保持部材３０本体と一体的に形成しても良いし、保持部材３０とは別に作製して、後から保持部材３０に取り付けても良い。
【００４２】
続く工程Ｓ３１において、ペレット状の砥石３７を各凹部３２に挿入し、ワックスや接着剤等の固定剤を用いて固定する。この際、砥石３７及び凹部３２の中心軸Ｌ2が互いに平行となるように、両者の底面同士（底面３７ａ、底面３２ａ）を偏りなく合わせる。なお、砥石３７の高さは全て均一にしておいても良いし、図８Ｂに示すように、凹部３２の深さや研削（研磨）面３６の曲率半径Ｒ2に応じて砥石３７の高さを予め調節しておいても良い。
【００４３】
さらに、工程Ｓ３２において、表面３０ａから突出した側の砥石３７の端部を、曲率半径Ｒ2の球面形状に成形する。この際、カーブジェネレータ（ＣＧ）加工等によって球面創成を行うと良い。
これにより、図６に示す加工用工具３が完成する。
なお、加工用工具３を用いた光学素子の製造方法については、実施の形態１と同様である。
【００４４】
以上説明したように、実施の形態２によれば、保持部材３０に設けられた凹部３２に砥石３７を配置して加工用工具３を製造するので、同じ形状の加工用工具３を繰り返し、容易に製造することができる。また、実施の形態２によれば、工程Ｓ３１において各凹部３２に配置する砥石３７の高さを予め調節しておくことにより、砥石３７の使用量を低減することができる。さらに、これにより、工程Ｓ３２における砥石３７の加工量（球面創成における研削量）も低減できるので、加工時間の短縮及び材料歩留まりの向上を図ることが可能となり、加工用工具３を安価に製造することが可能となる。
【００４５】
なお、実施の形態２においては、１つの砥石３１を１つの凹部３２に配置したが、複数の砥石３１を配置可能な凹部を固定領域として設けても良い。例えば、表面３０ａに同心円となる複数の円環形状の凹部を設け、各凹部に対して複数の砥石３１を配置しても良い。
【００４６】
（変形例２）
次に、実施の形態２の変形例２について説明する。図９は、変形例２に係る光学素子加工用工具（以下、単に加工用工具ともいう）の構造を示す断面図である。変形例２に係る加工用工具は、光学素子材料を凸の球面形状に加工するためのものである。
【００４７】
詳細には、変形例２に係る加工用工具４は、保持部材４０と、該保持部材４０の表面４０ａに設けられた複数の凹部４２にそれぞれ固定された複数の砥石４１とを備える。各凹部４２は、砥石４１の固定領域であり、中心軸Ｌ1と平行な中心軸Ｌ2を有する円柱形状をなす。また、各凹部４２の底面４２ａは、中心軸Ｌ2と直交する平面となっている。さらに、保持部材４０の表面４０ａとは反対の側には、加工用工具４を光学素子の加工装置に取り付けるための回転保持部４３が設けられている。
【００４８】
各砥石４１は、ペレット状の砥石の一方の端面を成形したものである。より詳細には、砥石４１は、側面４４と、中心軸Ｌ2を通る互いに対向する２つの面４５、４６とを有する。この内、円柱の底面（即ち、中心軸Ｌ2と直交する平面）４５が、凹部４２の底面４２ａへの貼付け面となっている。また、もう一方の面４６は、光学素子材料の被加工面に当接する研削（研磨）面であり、被加工面の目標形状である凸の球面形状に対応して、中心軸Ｌ1上に球心Ｏを有する凹の球面形状をなしている。
なお、加工用工具４の製造方法については、実施の形態２と同様である。
【００４９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１０Ａは、実施の形態３に係る光学素子加工用工具（以下、単に加工用工具ともいう）を示す上面図である。また、図１０Ｂは、図１０ＡのＢ−Ｂ断面図である。
実施の形態３に係る加工用工具は、光学素子材料の被加工面を凹の球面形状に加工するためのものである。
【００５０】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、実施の形態３に係る加工用工具５は、保持部材５０と、該保持部材５０に設けられた固定領域５２に固定された複数の砥石５１とを備える。なお、保持部材５０及び砥石５１の材料は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００５１】
固定領域５２は、保持部材５０の中心軸Ｌ1を中心とする同心円をなす階段状に設けられ、中心軸Ｌ1と直交する平面領域である。実施の形態３において、固定領域５２は、光学素子材料の加工目標形状に対応して、中心部が凸の階段状となっている。
さらに、保持部材５０の固定領域５２とは反対の側には、加工用工具５を光学素子の加工装置に取り付けるための回転保持部５３が設けられている。
【００５２】
各砥石５１は、ペレット状の砥石の一方の端面を成形したものである。より詳細には、砥石５１は、側面５４と、中心軸Ｌ2を通る互いに対向する２つの面５５、５６とを有する。この内、円柱の底面（即ち、中心軸Ｌ2と直交する平面）５５が、固定領域５２への貼付け面である。また、もう一方の面５６は、光学素子材料の被加工面に当接する研削（研磨）面であり、被加工面の目標形状である凹の球面形状に対応して、中心軸Ｌ1上に球心Ｏを有する曲率半径Ｒ2の凸の球面形状をなしている。
【００５３】
次に、加工用工具３の製造方法について説明する。図１１Ａ及び図１１Ｂは、加工用工具５の製造方法を説明する模式図である。なお、加工用工具５の製造方法の全体的な流れは、図７に示すものと同様である。
【００５４】
まず、工程Ｓ３０において、図１１Ａに示すように、金属又は合金部材の表面を掘削して同心円の階段状の固定領域５２を形成することにより、保持部材５０を作製する。固定領域５２の各段の高さは特に限定されないが、研削（研磨）面５６の曲率を考慮して段差を決定するとより好ましい。また、固定領域５２の各段の幅は、砥石５１の径Ｄ以上であれば特に限定されない。
なお、回転保持部５３は、保持部材５０本体と一体的に形成しても良いし、保持部材５０とは別に作製して、後から保持部材５０に取り付けても良い。
【００５５】
続く工程Ｓ３１において、ペレット状の砥石５７を、ワックスや接着剤等の固定剤を用いて固定領域５２に固定する。この際、砥石５７の中心軸Ｌ2を保持部材５０の中心軸Ｌ1に対して平行にするため、砥石５７の底面５７ａを固定領域５２に対して偏りなく合わせる。なお、砥石５７の高さは全て均一にしておいても良いし、図１１Ｂに示すように、固定領域５２の段差ｈや研削（研磨）面５６の曲率半径Ｒ2に応じて砥石５７の高さを予め調節しておいても良い。
【００５６】
さらに、工程Ｓ３２において、固定領域５２に固定した側とは反対側の砥石５７の端部（図１１Ｂにおいては上端側）を、曲率半径Ｒ2の球面形状に成形する。この際、カーブジェネレータ（ＣＧ）加工等によって球面創成を行うと良い。
これにより、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す加工用工具５が完成する。
なお、加工用工具３を用いた光学素子の製造方法については、実施の形態１と同様である。
【００５７】
以上説明したように、実施の形態３によれば、保持部材５０に設けられた階段形状の固定領域５２に砥石５７を配置して加工用工具５を製造するので、同じ形状の加工用工具５を繰り返し、容易に製造することができる。また、実施の形態３によれば、工程Ｓ３１において固定領域５２の各段に配置する砥石５７の高さを予め調節しておくことにより、砥石の使用量を低減することが可能となる。さらに、これにより、工程Ｓ３２における砥石５７の加工量（球面創成における研削量）も低減できるので、加工時間の短縮及び材料歩留まりの向上を図ることが可能となり、加工用工具５を安価に製造することが可能となる。
【００５８】
なお、実施の形態３においては、固定領域５２の各段を同心円状としたが、中心部から周縁部に向かって低くなる階段状の領域を設けることができれば、同心円状でなくても良い。
【００５９】
（変形例３）
次に、実施の形態３の変形例３について説明する。図１２は、変形例３に係る光学素子加工用工具（以下、単に加工用工具ともいう）の構造を示す断面図である。変形例３に係る加工用工具は、光学素子材料を凸の球面形状に加工するためのものである。
【００６０】
詳細には、変形例３に係る加工用工具６は、保持部材６０と、該保持部材６０に設けられた固定領域６２に固定された複数の砥石６１とを備える。固定領域６２は、保持部材６０の中心軸Ｌ1を中心とする同心円をなす階段状に設けられ、中心軸Ｌ1と直交する平面領域である。変形例３において、固定領域６２は、光学素子材料の加工目標形状に対応して、中心部が凹の階段状となっている。また、保持部材６０の固定領域６２とは反対の側には、加工用工具６を光学素子の加工装置に取り付けるための回転保持部６３が設けられている。
【００６１】
各砥石６１は、ペレット状の砥石の一方の端面を成形したものである。より詳細には、砥石６１は、側面６４と、中心軸Ｌ2を通る互いに対向する２つの面６５、６６とを有する。この内、円柱の底面（即ち、中心軸Ｌ2と直交する平面）６５が、固定領域６２への貼付け面となっている。また、もう一方の面６６は、光学素子材料の被加工面に当接する研削（研磨）面であり、中心軸Ｌ1上に球心Ｏを有する凹の球面形状をなしている。
なお、加工用工具６の製造方法については、実施の形態３と同様である。
【００６２】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。図１３は、実施の形態４に係る光学素子加工用工具（以下、単に加工用工具ともいう）を示す断面図である。なお、実施の形態４に係る加工用工具の上面図については、図１Ａに示すものと共通である。
実施の形態４に係る加工用工具は、光学素子材料の被加工面を凹の球面形状に加工するためのものである。
【００６３】
図１３に示すように、実施の形態４に係る加工用工具７は、保持部材７０と、該保持部材７０に設けられた固定領域７２に固定された複数の砥石７１とを備える。なお、保持部材７０及び砥石７１の材料は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００６４】
保持部材７０は、平行平板状の部材であり、一方の主面が砥石７１の固定領域７２となっている。また、固定領域７２とは反対側の主面には、加工用工具７を光学素子の加工装置に取り付けるための回転保持部７３が設けられている。
【００６５】
各砥石７１は、ペレット状の砥石の一方の端面を成形したものである。より詳細には、砥石７１は、側面７４と、中心軸Ｌ2を通る互いに対向する２つの面７５、７６とを有する。この内、円柱の底面（即ち、中心軸Ｌ2と直交する平面）７５が、固定領域７２への貼付け面となっている。また、もう一方の面７６は、光学素子材料の被加工面に当接する研削（研磨）面であり、被加工面の目標形状である凹の球面形状に対応して、中心軸Ｌ1上に球心Ｏを有する凸の球面形状をなしている。
【００６６】
このような加工用工具７は、次のようにして製造される。
まず、ペレット状の砥石を、平行平板状の保持部材７０の一方の主面（固定領域７２）に、ワックスや接着剤等の固定剤を用いて所望の配列で固定する。なお、この際、砥石の高さは全て均一にしておいても良いし、研削（研磨）面７６の曲率半径に応じて砥石の高さを予め調節しておいても良い。なお、回転保持部７３については、いずれのタイミングで保持部材７０に取り付けても良い。
【００６７】
次いで、固定領域７２に固定した側とは反対側の砥石の端部を、カーブジェネレータ（ＣＧ）加工等により、光学素子材料の加工目標形状に対応する球面形状に成形する。これにより、図１３に示す加工用工具７が完成する。
なお、加工用工具７を用いた光学素子の製造方法については、実施の形態１と同様である。
【００６８】
（変形例４）
次に、実施の形態４の変形例４について説明する。図１４は、変形例４に係る光学素子加工用工具（以下、単に加工用工具ともいう）の構造を示す断面図である。変形例４に係る加工用工具は、光学素子材料を凸の球面形状に加工するためのものである。
【００６９】
詳細には、変形例４に係る加工用工具８は、保持部材８０と、該保持部材８０に設けられた固定領域８２に固定された複数の砥石８１とを備える。保持部材８０は、平行平板状の部材であり、一方の主面が砥石８１の固定領域８２となっている。また、固定領域８２とは反対側の主面には、加工用工具８を光学素子の加工装置に取り付けるための回転保持部８３が設けられている。
【００７０】
各砥石８１は、ペレット状の砥石の一方の端面を成形したものである。より詳細には、砥石８１は、側面８４と、中心軸Ｌ2を通る互いに対向する２つの面８５、８６とを有する。この内、円柱の底面（即ち、中心軸Ｌ2と直交する平面）８５が、固定領域８２への貼付け面である。また、もう一方の面８６は、光学素子材料の被加工面に当接する研削（研磨）面であり、被加工面の目標形状である凸の球面形状に対応して、中心軸Ｌ1上に球心Ｏを有する凹の球面形状をなしている。
なお、加工用工具８の製造方法については、実施の形態４と同様である。
【００７１】
なお、以上説明した実施の形態１〜４及びこれらの変形例においては、円柱形状をなすペレット状の砥石の一方の端面又は両端面を成形することにより各砥石を作製したが、四角柱、楕円柱等、円柱以外の柱状体の砥石部材から、各砥石を作製しても良い。
【符号の説明】
【００７２】
１〜８  光学素子加工用工具（加工用工具）
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０  保持部材
１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１  砥石
１２、２２、５２、６２、７２、８２  固定領域
１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３、８３  回転保持部
１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４、８４  側面
１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５、８５  面（貼付け面）
１６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６  面（研削（研磨）面）
１７、３７、５７  砥石
１７ａ  底面
１８  貼付けベース
３０ａ、４０ａ  表面
３２、４２  凹部（固定領域）
３２ａ、３７ａ、４２ａ、５７ａ  底面
１００  光学素子材料
１０１  被加工面
１１０  治具
【図１Ａ】
0005872865.tif 000002
【図１Ｂ】
0005872865.tif 000003
【図２】
0005872865.tif 000004
【図３Ａ】
0005872865.tif 000005
【図３Ｂ】
0005872865.tif 000006
【図３Ｃ】
0005872865.tif 000007
【図３Ｄ】
0005872865.tif 000008
【図４】
0005872865.tif 000009
【図５】
0005872865.tif 000010
【図６】
0005872865.tif 000011
【図７】
0005872865.tif 000012
【図８Ａ】
0005872865.tif 000013
【図８Ｂ】
0005872865.tif 000014
【図９】
0005872865.tif 000015
【図１０Ａ】
0005872865.tif 000016
【図１０Ｂ】
0005872865.tif 000017
【図１１Ａ】
0005872865.tif 000018
【図１１Ｂ】
0005872865.tif 000019
【図１２】
0005872865.tif 000020
【図１３】
0005872865.tif 000021
【図１４】
0005872865.tif 000022