(57)【要約】【課題】  光学素子の研磨面が非球面である場合、この非球面に倣って均一な研磨ができる研磨工具を提供する。【解決手段】  研磨材２を光学素子５に対して押圧する部材を光学素子５の被研磨面すなわち非球面５Ｆから模りした型体１で構成する。この型体１はたとえばシリコンゴム材などで代表される適度の硬度を有する弾性材料で構成され、光学素子５の非球面５Ｆに倣う機能と、研磨材２すなわち研磨布の研磨面に弾性材料の非球面形状を造る機能の両方を備えている。緩衝材３は弾性材料である型体１の硬さを調整する機能を有している。そしてこれらの研磨工具ＫＤを一体的に金型の保持枠４が保持している。この保持枠４はたとえばステンレスやアルミニウム材料で構成され、型体１を確実に保持する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨される面が非球面である光学素子に対して、前記非球面に面接合させる研磨材と、この研磨材を非球面に押し付ける押圧部材を有し、この押圧部材と光学素子に対して相対的に移動させることによって光学素子を研磨する研磨工具において、前記押圧部材が前記非球面を模りした型体で構成したことを特徴とする研磨工具。
【請求項２】
型体を弾性材料で製作したことを特徴とする請求項１記載の研磨工具。
【請求項３】
型体をシリコンゴム材で構成したことを特徴とする請求項２記載の研磨工具。
【請求項４】
型体と研磨材との間に緩衝材を介在させたことを特徴とする請求項１記載の研磨工具。
【請求項５】
緩衝材をウレタンパッドで構成したことを特徴とする請求項４記載の研磨工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨される面が非球面である光学素子を精度よく研磨する研磨工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、この種の光学素子の研磨では、研磨される光学素子を研磨装置の機台に固定設置し、この光学素子の非球面に対して研磨材（たとえば研磨布）を面接合させ、その研磨材を上方より押圧部材等を介して一定の圧力で押圧しつつ光学素子に対して移動（往復動）させ研磨する。このような研磨工具における研磨材は、非球面に直接接合する１ミリメートル前後の薄い研磨材（布）または数１０ミクロンの研磨シートが利用され、押圧部材としては光学素子の非球面の大きさに比して小さい小型の部材あるいは大型の機器を構成した工具が採用されている。このような研磨工具においては、研磨材を非球面に対していかに精度よく沿わせるかが重要で、種々の方法が提案されている（たとえば特許文献１参照）。押圧部材や押圧機器としては、光学素子の非球面の大きさに比して小さい小型の部材と、が採用されている。たとえば、非球面全域の大きさをする型体をたとえば金型を利用してプレス加工（成形加工）し、この型体を用いて研磨する方法や機械加工で製作する方法等がある。
【特許文献１】特開２００２−３０７２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した２つの加工法による工具についてはつぎの問題がある。すなわち、金型による成形品を型体とする研磨工具は、型体の厚みの高低差が大きいものとか、外形の形状が円形でないものは成形が難しく、種々の制限を有する。これは、光学素子の非球面が８次式などにて形成されているという特殊事情があり、プレス加工等では精度の点で限界がある。他方、切削加工や研削加工によって型体を機械加工で製作する場合も、８次式による複雑な形状の非球面体であるため、平面や球面形状の研磨と同様の大きさの工具を用いて研磨すれば被研磨面の形状を著しく悪化させることになる。したがって通常では、被研磨面の光学素子の大きさに比して小さな工具を用いて部分研磨をし、この研磨を繋ぎ合わせていくことにより全面研磨する。しかしこの方法では繋ぎ合わせ部が不連続面になりやすく、光学性能に悪影響を及ぼす。
本発明はこのような問題を解決する研磨工具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明が提供する研磨工具は、上記課題を解決するために、研磨される面が非球面である光学素子に対して、前記非球面に面接合させる研磨材と、この研磨材を非球面に押し付ける押圧部材を有し、この押圧部材を光学素子に対して相対的に移動させることによって光学素子を研磨する研磨工具において、前記押圧部材が前記非球面を模りした型体で構成したものである。したがって研磨工具は光学素子とほぼ同様の大きさであり、非球面全体を均一かつ精度よく研磨できる。さらに本発明は、型体を弾性材料にて構成するものであり、研磨材を非球面になじませることができる。
さらに本発明は、研磨材と型体との間に緩衝材を介在させたものであり、より緻密ななじみが実現される。
【発明の効果】
【０００５】
弾性材料で構成させることによって、研磨材の光学素子への接触面がその非球面になじみ、高平滑な非球面を実現することができる。さらに全面均等研磨を行うことができ、機械加工によって創生された非球面形状を維持した状態での非球面が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の特徴は、研磨材を光学素子に対して押圧する部材を光学素子の被研磨面すなわち非球面から模りした型体で構成することにあり、しかもこの型体を弾性材料で構成することによって、研磨工具として被研磨面に最もなじみのよい研磨面を実現できる構成としたものである。
【実施例１】
【０００７】
以下実施例を示す図１、図２にしたがって本発明の特徴を説明する。
図１は模りした型体１を金型の保持枠４にて保持させた状態を示す縦断面図で、型体１の下方の面１Ｆが光学素子５の非球面５Ｆに近い形状を呈している。この型体１が非球面５Ｆを押圧する面１Ｆには、図示例では緩衝材３たとえばウレタンパッドのような材料が貼り付けられ、そのさらに下方に研磨材２（具体的には研磨布）が貼り付けられている。
【０００８】
この型体１は、たとえばシリコンゴム材などで代表される適度の硬度を有する弾性材料で製作され、光学素子５の非球面５Ｆに倣う機能と、研磨材２（すなわち研磨布）の研磨面に弾性材料の非球面形状を造る機能の両方を備えている。緩衝材３は弾性材料である型体１の硬さを調整する機能を有する。そして、これら研磨工具の各要素が金型の保持枠４にて一体的に保持されている。なお、この保持枠４はたとえばステンレスやアルミニウム材料で構成され、型体１を確実に保持する。このような構成からなる研磨工具ＫＤによって、図２に示す状態で研磨が行われる。研磨工具ＫＤはその全体が光学素子５の上面全域に面接合される。この場合、保持枠４そして型体１の全自重が光学素子５に作用し、研磨材２が非球面５Ｆに押圧される形となる。
【０００９】
通常、光学素子５は図３に示される研磨装置の機台６上に固定設置される。そしてその光学素子５の上方に研磨工具ＫＤが載置される形となる。具体的には保持枠４の上方中央部にはカンザシ７の下端が係止され、このカンザシ７を保持する保持体８の荷重が研磨工具ＫＤに作用するようになっている。この保持体８には移動運動を与えるためのリンク９の一端が連接され、このリンク９の他端はガイド棒１１にて往復動を規制された往復動板１０の一端側に連接されている。さらにこの往復動板１０の他端側には、モータ１５にて回転する回転盤１３に偏位して植設されたピン１４に連結されたクランク１２の他端が連結されている。以上の構成により、モータ１５の回転にてリンク９がその長手方向に往復動する。研磨工具ＫＤはその被研磨面の形状にもよるが、通常数センチメートル程度の往復移動動作が与えられる。さらにこの往復動ごとに光学素子５をその往復運動方向と垂直の方向に少量ずつ変位させる機構（図示せず）も設置される。
【００１０】
このような研磨装置によって光学素子５の研磨が行われる。前述したとおり研磨工具ＫＤは、それ自体が金型の保持枠４や型体１が一定の重量体でありそれ自体で研磨材（布）２を光学素子５に押圧するが、カンザシ７の保持体８の重量にても型体１が光学素子５を押圧される。したがって型体１、緩衝材３および研磨材２が光学素子５の非球面５Ｆに倣うような形で変形する。この場合、型体１が非球面形状に近い形状にできていることで、その変形量は少量になる。そのため、光学素子５の非球面形状と型体１の変形状を考慮した左右方向または垂直方向への運動量を調整するようにすれば、研磨進行中に常時研磨材（布）２と光学素子５の全域の非球面５Ｆが接触し、形状を損なうことなく均等な研磨を実現できる。
【００１１】
本発明が提供する研磨工具ＫＤの特徴は以上詳述したとおりであるが、上記ならびに図示例に限定されるものではなく、本発明の要旨を包含するあらゆる実施例を包含する。たとえば図示例では型体１を金属性の保持枠４で保持させ、この保持枠４にカンザシ７を係止させるようにしたが、保持枠４を省略して型体１にカンザシ７用の係止凹部を形成してカンザシ７を型体１に直接的に係止させ移動させる方式とすることもできる。また通常的には光学素子５を機台６に対して固定設置させ、型体１を移動させる方式を採用するが、型体１を固定設置し、光学素子５を機械的に移動させるようにすることもできる。さらに型体１の材料は上記に限定されないし、緩衝材３の材質も上記材料に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の研磨工具を縦断して示す図である。
【図２】本発明の研磨工具による研磨状態を示す例である。
【図３】本発明の研磨工具を取り付けた研磨装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  型体
１Ｆ  面
２  研磨材
３  緩衝材
４  保持枠
５  光学素子
５Ｆ  非球面
６  機台
７  カンザシ
８  保持体
９  リンク
１０  往復動板
１１  ガイド棒
１２  クランク
１３  回転盤
１４  ピン
１５  モータ
ＫＤ  研磨工具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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