(57)【要約】【課題】レンズの結晶方位を確認できるレンズ研磨方法を提供する。【解決手段】ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズの結晶方位を示す稜線を明瞭  にする。さらに、迅速に鏡面状態に移行させるとともに、真球度・表面あらさを向上させる。たとえば、予備的研磨と、仕上げ研磨を組み合せる。すなわち、陰イオン系界面活性剤が混入したセリアスラリーを用い、ＣａＦ２単結晶素材の結  晶方位を示す稜線を残して、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズを研磨する第１  の研磨工程と、非イオン系界面活性剤が混入したダイヤモンドスラリーを用い、ＣａＦ２単結晶素材の結晶方位を示す稜線を消去するように、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズを研磨する第２の研磨工程とからなるレンズの研磨方法である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰イオン系界面活性剤が混入したセリアスラリーを用いて、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズを研磨する際に、ＣａＦ２単結晶素材の結晶方位を示す稜線を残して研磨することを特徴とするレンズの研磨方法。
【請求項２】
陰イオン系界面活性剤が混入したセリアスラリーを用いて、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズを研磨する際に、予備的研磨として、ＣａＦ２単結晶素材の結晶方位を示す稜線を明瞭にするとともに、レンズ表面を鏡面状態に移行させることを特徴とするレンズの研磨方法。
【請求項３】
非イオン系界面活性剤が混入したダイヤモンドスラリーを用いて、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズを研磨する際に、ＣａＦ２単結晶素材の結晶方位を示す稜線を消去するように研磨することを特徴とするレンズの研磨方法。
【請求項４】
予備的研磨で用いるものと同一の研磨工具を利用して、非イオン系界面活性剤が混入したダイヤモンドスラリーを用いて、ＣａＦ２単結晶を  素材としたレンズを研磨する際に、仕上げ研磨として、ＣａＦ２単結晶素材の結  晶方位を示す稜線を消去するとともに、真球度と表面あらさを向上させることを特徴とするレンズの研磨法。
【請求項５】
陰イオン系の界面活性剤が混入したセリアスラリーを用いて、ＣａＦ２単結晶素材の結晶方位を示す稜線を残して、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズを研磨する第１の研磨工程と、非イオン系界面活性剤が混入したダイヤモンドスラリーを用い、ＣａＦ２単結晶素材の結晶方位を示す稜線を消去するよ  うに、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズを研磨する第２の研磨工程とからなる  ことを特徴とするレンズの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣａＦ２単結晶を素材としたレンズの研磨方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）系の結晶性ガラス材料の蛍石レンズ  を研磨する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、深紫外線領域において、ＣａＦ２単結晶は、結晶方位を起因と  して固有複屈折が生じることが問題になっている。
【０００４】
特許文献２によれば、図４に示すように複数のＣａＦ２単結晶レンズからなる  光学系で、光軸＝〔１１１〕軸の場合、次席レンズを光軸廻りに６０度位相を回転  させて配置することで、回転非対称な複屈折収差成分を解消できるとしている。
【０００５】
一方、ＣａＦ２素材の研磨方法については、各種の方法が公知になっている。
【０００６】
特許文献３によれば、液中研磨において、ＣａＦ２微粉末を溶媒中に溶解度５  ０％以上溶解させた溶液に、研磨砥粒（粒径０．２μｍのダイヤモンド）を分散攪拌させた研磨液を用いることで、表面あらさｒｍｓ＝０．１ｎｍのものを得ている旨記載されている。
【０００７】
一般的にＣａＦ２素材のようにイオン結合性の高い素材（アルカリハライド結  晶）の研磨に際しては、エッチング効果により素材表面に曇り・ヤケ等が発現し易いので、酸・アルカリ性の溶液は避けるべき事が広く知られている。
【０００８】
さらに特許文献３においては、ＣａＦ２材のイオン化による表面状態の悪化は  中性の精製水中でも起こり得るので、ＣａＦ２過飽和水溶液を用いてイオン化を  完全に阻止することにより、ダイヤモンド微粒子による機械的除去を支配的にする効果が得られ、ＣａＦ２材の表面あらさが向上するとしている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１０３２２７号公報
【００１０】
【特許文献２】
「ステッパー技術の最先端」石山著、光技術コンタクト、Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．９（２００２），ｐｐ．５−１３．
【００１１】
【特許文献３】
特開平８−１９９４３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
通常、レンズメーカーがＣａＦ２単結晶素材を調達する際は、素材メーカーに  対して、光軸を〔１１１〕軸のように指定し、素材メーカーから、円柱型に切り出  した素材を購入している。この場合、そのまわりで３方位：〔１００〕，〔０１０〕，〔００１〕軸がどちらを向いているのかは未知のままであった。したがって、如何  にレンズの真球度を厳しく仕上げたところで、組み立ての際に意図的に３方位を６０度の位相でずらさなければ、回転非対称収差成分（アス）が生じる。
【００１３】
切り出された個々の円柱型レンズ素材に対して、光軸まわりの３方位を指定する事は素材メーカーに依頼すればＸ線を用いた方法で不可能ではないが、その分、コストアップが生じる。
【００１４】
また、レンズ素材が各工程を通過するうちに、３方位が、素材上どの位置なのかが不明になってしまう事もあり得る。
【００１５】
本発明の目的は、レンズの結晶方位を確認できる、レンズ研磨方法を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成させるための本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【００１７】
（１）陰イオン系界面活性剤が混入したセリアスラリーを用いて、ＣａＦ２単  結晶を素材としたレンズを研磨する際に、ＣａＦ２単結晶素材の結晶方位を示す  稜線を残して研磨することを特徴とするレンズの研磨方法。
【００１８】
（２）陰イオン系界面活性剤が混入したセリアスラリーを用いて、ＣａＦ２単  結晶を素材としたレンズを研磨する際に、予備的研磨として、ＣａＦ２単結晶素  材の結晶方位を示す稜線を明瞭にするとともに、レンズ表面を鏡面状態に移行させることを特徴とするレンズの研磨方法。
【００１９】
（３）非イオン系界面活性剤が混入したダイヤモンドスラリーを用いて、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズを研磨する際に、ＣａＦ２単結晶素材の結晶方位を示す稜線を消去するように研磨することを特徴とするレンズの研磨方法。
【００２０】
（４）予備的研磨法で用いるものと同一の研磨工具を利用して、非イオン系界面活性剤が混入したダイヤモンドスラリーを用いて、ＣａＦ２単結晶を素材とし  たレンズを研磨する際に、仕上げ研磨として、ＣａＦ２単結晶素材の結晶方位を  示す稜線を消去するとともに、真球度と表面あらさを向上させることを特徴とするレンズの仕上げ研磨法。
【００２１】
（５）陰イオン系界面活性剤が混入したセリアスラリーを用い、ＣａＦ２単結  晶素材の結晶方位を示す稜線を残して、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズを研  磨する第１の研磨工程と、非イオン系界面活性剤が混入したダイヤモンドスラリーを用い、ＣａＦ２単結晶素材の結晶方位を示す稜線を消去するように、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズを研磨する第２の研磨工程とからなることを特徴とするレンズの研磨方法。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明においては、好ましくは、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズの予備的  研磨と仕上げ研磨を組み合せる。
【００２３】
予備的研磨方法として、陰イオン系界面活性剤が混入されたセリア（ＣｅＯ２  ）スラリーを用い、結晶方位を示す稜線を明瞭にするとともに、迅速に鏡面状態に移行させる。
【００２４】
また、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズの仕上げ研磨方法として、予備的研  磨方法のものと同一の研磨工具を継続して用いるとともに、非イオン系界面活性剤が混入されたダイヤモンドスラリーを用いて、ＣａＦ２単結晶素材の結晶方位  を示す稜線を消去するとともに、真球度と表面あらさを向上させる。
【００２５】
本発明は、好ましくは、予備的な研磨工程と、仕上げ工程とを一連の継続した工程として組み合わせる。
【００２６】
【実施例】
まず、予備的な研磨工程にて、陰イオン系界面活性剤が混入されたセリア（ＣｅＯ２）スラリーを用いることにより迅速に鏡面仕上げを進行させるとともに、  レンズ素材の結晶方位を確認できるようにする。そのように素材の結晶方位を明瞭にすると、光学系を構成する際に有益となる。
【００２７】
また、その後、同一の研磨工具を用いた仕上げ研磨工程にて、非イオン系界面活性剤が混入されたダイヤモンドスラリーを用いる事で、真球度・表面あらさを改善する。
【００２８】
図１は本発明の１つの実施例による予備研磨の一例を示す。
【００２９】
図１は、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズ素材が予備的研磨方法により研磨  され、結晶方位を示す稜線を明瞭にするとともに迅速に鏡面状態に移行させた状態を示す。
【００３０】
予備的な研磨工程においては、陰イオン系の界面活性剤を混入した軟質のセリア（ＣｅＯ２）微粒子スラリーを用いる。
【００３１】
研磨工具としては、特願２００３−２９６６２号の明細書及び図面に記載されている研磨工具、研磨装置及び方法を用いると、とくに、カーボン樹脂を母材としたレンズ曲率整形面に適切な溝を加え、表層に厚さ０．３ｍｍ以下のピッチ層を形成した工具を用いると、より効果的である。
【００３２】
セリアは、軟質の微粒子であるにもかかわらず、陰イオン系の界面活性剤の影響によりスラリーはアルカリ性を呈し、イオン結合性の強いＣａＦ２単結晶中の  Ｃａは、迅速にイオン化して、スラリー中に溶解してゆく。
【００３３】
また、セリアは、一種のハロゲン吸着剤であり、もう一方のＦイオンを吸着してゆく。
【００３４】
このように、化学的除去反応で、エッチングが過剰に進行し、除去効率は飛躍的に高まるが、この反応は素材表面の原子配列の影響を受け、結晶方位を示す稜線が次第に鮮明に浮き彫りになる。この状態で、レンズ外周部に結晶方位を示す印を記入する。
【００３５】
ところで、ＣａＦ２素材の表面平滑化メカニズムにおいて、その表層において  は、ＣａＦ２の再付着（Ｒｅ−ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）が起こっているとされ、表面下の数μｍ〜１００μｍの潜傷領域に残留したセリアは、紫外線吸収源となり、レンズ表面の欠陥成長を誘導する事が懸念される。
【００３６】
また、Ｆを吸着したセリア微粒子は次第に凝集を起こし始め、ポリシャ上に吸着し、硬質の皮膜として成長するようになる。
【００３７】
図２は、Ｆを吸着したセリア（ＣｅＯ２）微粒子が次第に凝集し、ピッチポリ  シャ上に吸着した後、硬質皮膜として成長する過程を示している。
【００３８】
このように硬質化皮膜により被覆されたポリシャは、ＣａＦ２素材の表面を傷  つけるばかりでなく、ポリシャ表面の形状も劣化させるので、予備的研磨で結晶方位の確認と迅速な鏡面化が終わり次第、工程を切り上げるのが好ましい。
【００３９】
十分に鏡面化に至らずにポリシャの変質化が先行する気配がある場合、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）等の非イオン系界面活性剤を添加すると、セリアの凝集や、凝集体のポリシャへの吸着を遅らせる事ができる。
【００４０】
図３は、本発明の実施例による仕上げ研磨の一例を示す。
【００４１】
図３は、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズ素材が仕上げ研磨方法により研磨  され、結晶方位を示す稜線を消去にするとともに真球度と表面あらさを改善させた状態を示す。
【００４２】
この仕上げ研磨に際しては、予備的研磨工程での研磨工具を洗浄した後、同じ研磨工具を継続して利用するとともに、高分子材料による非イオン系の界面活性剤を混入したダイヤモンド微粒子スラリーを用いる。高分子溶媒中では、立体障害効果によりＣａＦ２のイオン化は抑制され、ダイヤモンド微粒子により、原子  配列に依存しない微小な機械的除去が支配的となり、結晶方位を示す稜線は次第に無くなり、真球度および表面あらさは向上する。
【００４３】
予備研磨と仕上げ研磨の両工程で同一の研磨工具を利用する事により、形状は比較的迅速に仕上がり、また、吸着した硬質化セリア層は、より硬質のダイヤモンド微粒子により摩滅してゆく。
【００４４】
また、特願２００３−２９６６２号に記載の研磨工具（カーボン樹脂を母材としたレンズ曲率整形面に適切な溝を加え、表層に厚さ０．３ｍｍ以下のピッチ層を形成した磨工具）を用い、ダイヤモンドホイールにて表面のピッチ層に曲率のツルーイングを加えると、レンズ曲率半径もμｍオーダで仕上げられる。
【００４５】
仕上げ研磨の終了後に芯取工程がある。ここでレンズ外周部が研削除去されるが、その前に、芯取ホルダーで押さえる部分より内側のレンズ面に、結晶方位を示す印を、溶剤にて溶解したピッチを吸った筆で書き込む。
【００４６】
さらに、研削終了後、今度はレンズ外周部にダイヤモンドペンシルで浅く結晶方位を示す印を書き込む。
【００４７】
さらに、蒸着工程にて光学的機能薄膜が形成された後、〔１１１〕軸を光軸とし  たＣａＦ２構成レンズがＮ枚の場合、レンズ外周部の印を基準に、順次レンズ外  周を１２０／Ｎ度ずつ回転し、光学系を組み立ててゆくと、複屈折の影響は緩和される。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズの結晶方位を示す稜線を  明瞭にすることができる。さらに、迅速に鏡面状態に移行させることができるとともに、真球度・表面あらさを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズ素材が予備的研磨方法により研磨  され、結晶方位を示す稜線を明瞭にするとともに迅速に鏡面状態に移行させた状態を示す。
【図２】図２は、Ｆを吸着したセリア（ＣｅＯ２）微粒子が次第に凝集し、ピッチポリ  シャ上に吸着した後、硬質皮膜として成長する過程を示している。
【図３】図３は、ＣａＦ２単結晶を素材としたレンズ素材が仕上げ研磨方法により研磨  され、結晶方位を示す稜線を消去にするとともに真球度と表面あらさを改善させた状態を示す。
【図４】図４は、複数のＣａＦ２単結晶レンズからなる光学系で、光軸＝〔１１１〕軸の場合、次席レンズを光軸廻りに６０度位相を回転させて配置することを示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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