(57)【要約】【課題】同時に加工可能な光学素子の数を従来よりも増やすことができる光学素子加工用治具、光学素子加工装置、及び光学素子製造方法を提供する。【解決手段】光学素子加工用治具１０は、光学素子材料の表面を研磨又は研削する光学素子加工装置において用いられる光学素子加工用治具１０であって、球面形状の表面に、光学素子材料の一部が配置される凹部１１が複数設けられた形状をなす部材からなる。【選択図】図１Ａ
2013052447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子材料の表面を研磨又は研削する光学素子加工装置において用いられる光学素子加工用治具であって、
球面形状又は球面に内接する多面体形状の表面に、前記光学素子材料の一部が配置される凹部が複数設けられた形状をなす部材からなることを特徴とする光学素子加工用治具。
【請求項２】
前記球面形状の曲率は、前記光学素子材料の最終形状である球面の曲率よりも小さいことを特徴とする光学素子加工用治具。
【請求項３】
前記複数の凹部は、前記部材の中心に対して対称となるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子加工用治具。
【請求項４】
前記複数の凹部の各々は、円柱形状を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学素子加工用治具。
【請求項５】
前記複数の凹部は、前記円柱形状の径及び／又は長さが互いに異なる複数種類の凹部を含むことを特徴とする請求項４に記載の光学素子加工用治具。
【請求項６】
前記円柱形状の底面は、前記部材の外側又は内側に向かって凸の球面形状を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の光学素子加工用治具。
【請求項７】
前記部材は、互いに分割及び結合自在な複数の分割体からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学素子加工用治具。
【請求項８】
前記複数の分割体は、締結部材、磁石、及び接着剤の内の少なくとも一つにより互いに結合されることを特徴とする請求項７に記載の光学素子加工用治具。
【請求項９】
前記複数の凹部は、前記多面体形状が有する複数の面にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学素子加工用治具。
【請求項１０】
前記複数の凹部は、前記多面体形状が有する複数の頂点に対応する位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学素子加工用治具。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学素子加工用治具と、
加工面が互いに対向するように配置され、中心軸に対して相対的に回転可能な第１の研磨盤及び第２の研磨盤と、
前記第１の研磨盤の前記加工面に設けられ、前記複数の凹部に複数の光学素子材料がそれぞれ配置された前記光学素子加工用治具が載置される円環状の溝が形成された第１の研磨部材と、
前記第２の研磨盤の前記加工面に設けられ、前記第１の研磨部材と共に、前記光学素子加工用治具を押圧する第２の研磨部材と、
を備えることを特徴とする光学素子加工装置。
【請求項１２】
光学素子材料の表面を研削又は研磨加工する工程を有する光学素子製造方法において、
球面形状又は球面に内接する多面体形状の表面に前記光学素子材料の一部が配置される凹部が複数設けられた形状をなす部材からなる光学素子加工用治具の複数の前記凹部に、複数の前記光学素子材料をそれぞれ貼り付ける貼り付け工程と、
円環状の溝が形成された第１の研磨部材の前記溝に、前記光学素子加工用治具を載置する光学素子加工用治具載置工程と、
前記第１の研磨部材と、前記第１の研磨部材に対向するように配置された第２の研磨部材とにより前記光学素子加工用治具を押圧した状態で、前記第１の研磨部材と前記第２の研磨部材との間に相対的な回転運動を与え、前記溝において前記光学素子加工用治具を回転移動させる研削又は研磨工程と、
を含むことを特徴とする光学素子製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球面形状を有するレンズ等の光学素子を研削又は研磨する際に用いる光学素子加工用治具、並びに、光学素子加工装置及び光学素子製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
球面形状の光学素子を複数同時に研削又は研磨する方法として、リセス皿を用いる方法がある（例えば、特許文献１を参照）。リセス皿とは、例えば図１１に示すように、半球又は球欠形状（球体を１つの平面で切り取った形状）の部材の球面８１に、加工対象である光学素子材料の径に対応するサイズの複数の凹部８２を形成した治具であり、通常、回転軸８３が設けられている。このようなリセス皿８０の各凹部８２に光学素子材料を接着剤等で固定し、凹部８２から突出した光学素子材料の部分に研削又は研磨用の加工皿を当接させ、研削又は研磨液を供給しながら加工皿を揺動させると共にリセス皿８０を回転させると、各光学素子材料の表面が、加工皿との相対運動により徐々に研削又は研磨される。それにより、各光学素子材料の表面が、加工皿に対応する形状に整形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６４０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このようなリセス皿８０においては、凹部８２が球面８１の端部８４にかからないようにするため、端部８４付近に凹部８２を配置することができないデッドスペースが生じてしまう。このため、１つのリセス皿８０に設けることができる凹部８２の数をあまり増やすことができず、同時に加工することができる光学素子の数が少ないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同時に加工可能な光学素子の数を従来よりも増やすことができる光学素子加工用治具、光学素子加工装置、及び光学素子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】
【０００６】
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治具は、光学素子材料の表面を研磨又は研削する光学素子加工装置において用いられる光学素子加工用治具であって、球面形状又は球面に内接する多面体形状の表面に、前記光学素子材料の一部が配置される凹部が複数設けられた形状をなす部材からなることを特徴とする。
【０００７】
上記光学素子加工用治具において、前記球面形状の曲率は、前記光学素子材料の最終形状である球面の曲率よりも小さいことを特徴とする。
【０００８】
上記光学素子加工用治具において、前記複数の凹部は、前記部材の中心に対して対称となるように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
上記光学素子加工用治具において、前記複数の凹部の各々は、円柱形状を有することを特徴とする。
【００１０】
上記光学素子加工用治具において、前記複数の凹部は、前記円柱形状の径及び／又は長さが互いに異なる複数種類の凹部を含むことを特徴とする。
【００１１】
上記光学素子加工用治具において、前記円柱形状の底面は、前記部材の外側又は内側に向かって凸の球面形状を有することを特徴とする。
【００１２】
上記光学素子加工用治具において、前記部材は、互いに分割及び結合自在な複数の分割体からなることを特徴とする。
【００１３】
上記光学素子加工用治具において、前記複数の分割体は、締結部材、磁石、及び接着剤の内の少なくとも一つにより互いに結合されることを特徴とする。
【００１４】
上記光学素子加工用治具において、前記複数の凹部は、前記多面体形状が有する複数の面にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００１５】
上記光学素子加工用治具において、前記複数の凹部は、前記多面体形状が有する複数の頂点に対応する位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る光学素子加工装置は、上記光学素子加工用治具と、加工面が互いに対向するように配置され、中心軸に対して相対的に回転可能な第１の研磨盤及び第２の研磨盤と、前記第１の研磨盤の前記加工面に設けられ、前記複数の凹部に複数の光学素子材料がそれぞれ配置された前記光学素子加工用治具が載置される円環状の溝が形成された第１の研磨部材と、前記第２の研磨盤の前記加工面に設けられ、前記第１の研磨部材と共に、前記光学素子加工用治具を押圧する第２の研磨部材とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る光学素子製造方法は、光学素子材料の表面を研削又は研磨加工する工程を有する光学素子製造方法において、球面形状又は球面に内接する多面体形状の表面に前記光学素子材料の一部が配置される凹部が複数設けられた形状をなす部材からなる光学素子加工用治具の複数の前記凹部に、複数の前記光学素子材料をそれぞれ貼り付ける貼り付け工程と、円環状の溝が形成された第１の研磨部材の前記溝に、前記光学素子加工用治具を載置する光学素子加工用治具載置工程と、前記第１の研磨部材と、前記第１の研磨部材に対向するように配置された第２の研磨部材とにより前記光学素子加工用治具を押圧した状態で、前記第１の研磨部材と前記第２の研磨部材との間に相対的な回転運動を与え、前記溝において前記光学素子加工用治具を回転移動させる研削又は研磨工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、球面形状又は球面に内接する多面体形状の表面に、光学素子材料の一部が配置される凹部が複数設けられた形状をなすように光学素子加工用治具を形成するので、光学素子加工用治具上のデッドスペースを低減し、同時に加工可能な光学素子の数を従来よりも増やすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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治具の外観を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る光学素子製造方法の内、光学素子材料の表面を研削又は研磨加工する工程を示すフローチャートである。
【図３Ａ】図３Ａは、光学素子加工用治具に光学素子材料を配置する方法を説明する図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、光学素子加工用治具に光学素子材料を配置する方法を説明する図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、光学素子加工用治具に光学素子材料を配置する方法を説明する図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、光学素子加工用治具に光学素子材料を配置する方法を説明する図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態１に係る光学素子加工装置の構造を示す断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示すＢ−Ｂ面における上面図である。
【図５】研削又は研磨加工後の光学素子及び光学素子加工用治具を示す断面図である。
【図６】図６は、変形例１に係る光学素子加工用治具の外観を示す斜視図である。
【図７】図７は、変形例２に係る光学素子加工用治具の一部を示す断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の実施の形態２に係る光学素子加工用治具の外観を示す斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａに示す光学素子加工用治具を分割した状態を示す斜視図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の実施の形態３に係る光学素子加工用治具の外観を示す斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａに示す光学素子加工用治具を分割した状態を示す斜視図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の実施の形態４に係る光学素子加工用治具の外観を示す斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａに示す光学素子加工用治具の一部を拡大した断面図である。
【図１１】図１１は、従来の光学素子製造方法において用いられるリセス皿を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
（実施の形態１）
図１Ａは、本発明の実施の形態１に係る光学素子加工用治具（以下、単に加工用治具ともいう）を示す斜視図である。また、図１Ｂは、図１Ａに示すＡ−Ａ断面図である。本実施の形態１に係る加工用治具は、光学素子材料の表面を研磨又は研削する光学素子加工装置において、加工対象である光学素子材料を保持するために用いられる。
【００２２】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、加工用治具１０は、金属若しくは合金（クローム鋼や真鍮等）又は樹脂等によって形成された部材からなり、球面形状の表面に加工対象である光学素子材料の一部が収容される凹部１１が複数設けられた形状をなしている。
【００２３】
凹部１１の形状は、光学素子材料１の形状に応じて決定される。本実施の形態１においては、円柱形状の光学素子材料１を加工するため、凹部１１の形状も円柱形状とされる。
凹部１１の径Ｄは、凹部１１に対して光学素子材料１をストレスなく出し入れできるように、光学素子材料１の径よりも若干大きくなっている。また、凹部１１の深さｄは、光学素子材料１の内、少なくとも研削又は研磨加工の対象部分が凹部１１よりも突出するように、光学素子材料１の高さよりも浅くなっている。
【００２４】
このような凹部１１は、加工用治具１０の表面全体に分散して配置されている。好ましくは、研削又は研磨加工の際に、光学素子材料１を凹部１１に固定した状態の加工用治具１０が転がり易くなるように、部材の中心に対して対称な位置に凹部１１を配置すると良い。
【００２５】
次に、実施の形態１に係る光学素子製造方法について説明する。図２は、実施の形態１に係る光学素子製造方法の内、光学素子材料の表面を研削又は研磨加工する工程を示すフローチャートである。
まず、工程Ｓ１において、複数の光学素子材料１を、加工用治具１０の凹部１１にそれぞれ貼り付ける。
【００２６】
図３Ａ〜図３Ｄは、光学素子材料１を凹部１１に貼り付ける方法の一例を詳細に説明する図である。
まず、図３Ａに示すように、加工用治具１０の球面形状に対応する凹部が形成された台座１２に加工用治具１０を載置する。そして、台座１２及び加工用治具１０を加熱し、台座１２よりも上側の凹部１１に例えば熱可塑性の接着剤１３を塗布又は注入して、光学素子材料１を挿入する。なお、接着剤１３は、光学素子材料１側に塗布しても良いし、凹部１１内及び光学素子材料１の両方に塗布しても良い。
【００２７】
続いて、図３Ｂに示すように、凹部１１に挿入された光学素子材料１を固定用治具１４で覆った状態で保持し、接着剤１３を冷却して固化させる。それにより、光学素子材料１が凹部１１に固定される。
【００２８】
続いて、図３Ｃに示すように、光学素子材料１を、固定用治具１４で覆った状態で台座１２から取り外し、上下反転させる。そして、固定用治具１４及び加工用治具１０を加熱し、固定用治具１４よりも上側の凹部１１に接着剤１３を塗布又は注入して、光学素子材料１を挿入する。この際に用いる接着剤１３は、図３Ａに示す工程において使用した接着剤１３よりも、融点が低いものを使用することが好ましい。固定済みの光学素子材料１を接着した接着剤が再度融解して光学素子材料１の位置がずれるのを防止するためである。なお、この場合も、接着剤１３は、光学素子材料１側に塗布しても良いし、凹部１１内及び光学素子材料１の両方に塗布しても良い。
【００２９】
さらに、図３Ｄに示すように、凹部１１に挿入された上側の光学素子材料１を固定用治具１５で覆った状態で保持し、接着剤１３を冷却させる。それにより、上側の光学素子材料１が凹部１１に固定される。その後、光学素子材料１が固定された加工用治具１０を固定用治具１４、１５から取り外しておく。このような加工用治具１０を複数用意しておく。
【００３０】
続く工程Ｓ２において、光学素子材料１が貼り付けられた加工用治具１０をボール研磨装置にセットする。
図４Ａは、実施の形態１に係る光学素子加工装置であるボール研磨装置の概略構成を示す断面図である。図４Ａに示すように、ボール研磨装置２０は、加工面が互いに対向するように配置され、軸Ｒに対して回転可能な下研磨盤２１及び上研磨盤２２と、下研磨盤２１及び上研磨盤２２の加工面にそれぞれ貼り付けられた研磨部材（ポリッシャー）２３及び２４とを備える。
【００３１】
研磨部材２３には、光学素子材料１が貼り付けられた加工用治具１０が載置される円環状の溝２５が形成されている。溝２５の断面は、好ましくはＶ字形状である。この溝２５の光学素子材料１との当接面は、好ましくは平面状であると良いが、光学素子材料１の目標形状である球面に対応する曲率のカーブが形成されていても良い。また、研磨部材２４の光学素子材料１との当接面は、好ましくは平面状であるが、光学素子材料１の目標形状である球面に対応する曲率の溝が形成されていても良い。
【００３２】
図４Ｂは、図４Ａに示すＢ−Ｂ面を上方から見た平面図である。図４Ｂに示すように、光学素子材料１が固定された複数の加工用治具１０は、溝２５内に並べて載置される。この際、光学素子材料１同士が衝突するのを防止するため、隣り合う加工用治具１０の間にダミーのボール２６を配置すると良い。
【００３３】
このように加工用治具１０を溝２５に載置した後、上研磨盤２２を加工用治具１０の上に乗せ、研磨部材２３、２４で加工用治具１０を挟んだ状態で押圧する。なお、この際、上研磨盤２２の自重で加工用治具１０を押圧しても良いし、上研磨盤２２に対して更に押圧力を印加しても良い。
【００３４】
続く工程Ｓ３において、研磨部材２３と研磨部材２４との間の空間に研磨液２７を供給しながら、加工用治具１０を押圧した状態で、下研磨盤２１と上研磨盤２２との内の少なくとも一方を軸Ｒに対して回転させ、研磨部材２３と研磨部材２４との間に相対的な回転運動を与える。それにより、加工用治具１０が回転移動し、凹部１１から突出した光学素子材料１の部分が研磨部材２３、２４及び研磨液２７により研削又は研磨を施される。
【００３５】
ここで、研磨部材２３、２４及び研磨液２７は、粗加工と仕上げ加工とで、適したものをそれぞれ選定すると良い。例えば、粗加工においては、研磨部材２３、２４に鋳鉄等を用い、研磨液２７にＧＣ砥粒等を使用する。一方、仕上げ加工においては、研磨部材２３、２４にピッチや軟質部材等を用い、研磨液２７に酸化セリウム等を使用する。
【００３６】
図５は、所定の回転速度で所定時間、研削又は研磨加工を行った後の加工用治具１０を示す断面図である。図５に示すように、各光学素子材料１の表面１ａは、加工用治具１０の回転により、互いに等しい曲率の球面形状に整形される。
【００３７】
工程Ｓ４において、ボール研磨装置２０から加工用治具１０を取り出し、加工用治具１０を加熱して接着剤１３を融解させ、凹部１１から光学素子材料１を取り外す（図５参照）。この際、有機溶媒等を用いて光学素子材料１を洗浄しても良い。それにより、表面１ａが所望の球面形状に整形された光学素子材料１が得られる。このようにして得られた光学素子材料１に対し、必要に応じて反射防止膜のコーティングなどを行って、レンズ等の光学素子（図示せず）を得ることができる。
【００３８】
以上説明したように、実施の形態１によれば、球面形状の表面に凹部１１を設けるので、例えば半球形状の端部のように凹部１１を配置することができないデッドスペースを低減することができる。このため、凹部１１の配置効率（単位面積当たりに配置することができる凹部の数）を向上させることができる。従って、１つの加工用治具１０を用いて同時に加工することができる光学素子材料１の数を、実質的に従来よりも増やすことが可能となる。
【００３９】
また、実施の形態１によれば、複数の光学素子材料１が貼り付けられた加工用治具１０に対し、ボール研磨装置２０を用いて複数同時に研削又は研磨加工を施すので、同時に加工することができる光学素子材料１の数をさらに増加させることができる。従って、光学素子材料１の１つあたりの加工時間を短縮することができ、製造コストを低減することが可能となる。
【００４０】
さらに、実施の形態１によれば、従来のリセス皿を用いる研削又は研磨加工とは異なり、加工用治具１０が溝２５内を無軸で転がるので、加工後の光学素子材料１の表面１ａの真球度が従来よりも向上すると共に、加工ムラがなくなるという利点もある。
【００４１】
（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６は、変形例１に係る光学素子加工用治具（以下、加工用治具）の外観を示す斜視図である。
図６に示す加工用治具３０は、球面形状の表面に、光学素子材料１の一部が配置される互いに径や深さが異なる複数の凹部３１〜３３が設けられた形状をなす。このように複数種類の凹部３１〜３３を１つの加工用治具３０に設けることにより、曲率半径が等しく、径及び／又は長さが互いに異なる複数の光学素子材料に対して、同時に研削又は研磨加工を施すことが可能となる。
【００４２】
（変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２について説明する。図７は、変形例２に係る光学素子加工用治具（以下、加工用治具）の一部を示す断面図である。
変形例２に係る加工用治具４０は、球面形状の表面に、光学素子材料１の一部が配置される複数の凹部４１が設けられた形状をなす。図７に示すように、この凹部４１の底面４２は、加工用治具４０の外側に向かって凸の球面形状となっている。
【００４３】
底面４２の形状をこのような曲面とすることにより、一方の端面が加工済みである光学素子材料に対して研削又は研磨加工を行うことも可能となる。例えば、図７の場合、一方の端面が凹の球面形状に整形された光学素子材料を凹部４１に配置し、他方の端面に対して研削又は研磨加工を行うことができる。
【００４４】
また、別の変形例として、凹部４１の底面４２を、加工用治具４０の内側に向かって凸の球面形状としても良い。この場合、一方の端面が凸の球面形状に整形された光学素子材料を凹部４１に配置することができるので、両凸の光学素子（レンズ）を作成することが可能となる。
【００４５】
（変形例３）
上記実施の形態１においては、凹部１１を円柱形状としたが、凹部１１の側面形状は必ずしも円柱形状に限定されない。即ち、光学素子材料１の形状に合わせて、例えば角柱形状や円錐台形状としても良い。
【００４６】
（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８Ａは、実施の形態２に係る光学素子加工用治具（以下、加工用治具）の外観を示す斜視図である。また、図８Ｂは、図８Ａに示す加工用治具を分割した状態を示す斜視図である。
【００４７】
図８Ａに示すように、実施の形態２に係る加工用治具５０は、互いに分割及び結合自在な２つの部材（分割体）５１、５２からなり、分割体５１、５２が互いに結合された状態で、球面形状の表面に、光学素子材料１の一部が配置される凹部が複数設けられた形状をなす。各分割体５１、５２は、金属若しくは合金（クローム鋼や真鍮等）又は樹脂等によって形成されている。図８Ｂに示すように、分割体５１と分割体５２とは、ボルト等の締結部材（雄ネジ５４及び雌ネジ５５）によって互いに結合される。
【００４８】
このように加工用治具５０を分割可能な構成とすることにより、加工用治具５０の凹部５３に光学素子材料１を貼り付ける工程Ｓ２（図２参照）を容易に行うことができる。具体的には、分割体５１、５２を、互いの分割面を下側に向けて作業台等に直接載置する。なお、雄ネジ５４が設けられた分割体５１については、雄ネジ５４部分を貫通させる開口が設けられた台等を用いても良い。そして、各分割体５１、５２の凹部５３を加熱し、例えば熱可塑性の接着剤を用いて光学素子材料１を貼り付け、接着剤が固化した後で分割体５１、５２を互いに結合させる。
なお、実施の形態２に係る光学素子製造方法における他の工程については、図２の工程Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４と同様である。
【００４９】
以上説明した実施の形態２によれば、固定用治具等を用いることなく、各分割体５１、５２に光学素子材料１を容易に貼り付けることができる。この際、接着剤を融解させるための加熱を、各分割体５１、５２に対して１回のみ行えば良くなり、融点が異なる２種類の接着剤を用いる必要はなくなる。また、分割体５１、５２に対する光学素子材料１の貼り付け作業を同時に行うこともできる。従って、加工用治具５０に光学素子材料１を貼り付ける工程Ｓ２を簡素化させ、作業効率を向上させることが可能となる。
なお、実施の形態２に対して上述した変形例１〜３を適用しても良い。
【００５０】
（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９Ａは、実施の形態３に係る光学素子加工用治具（以下、加工用治具）の外観を示す斜視図である。また、図９Ｂは、図９Ａに示す加工用治具を分割した状態を示す斜視図である。
【００５１】
図９Ａに示すように、実施の形態３に係る加工用治具６０は、互いに分割及び結合自在な部材（分割体）６１、６２からなり、分割体６１、６２が互いに結合された状態で、球面形状の表面に、光学素子材料１の一部が配置される凹部６３が複数設けられた形状をなす。各分割体６１、６２は、金属若しくは合金（クローム鋼や真鍮等）又は樹脂等によって形成されている。図９Ｂに示すように、各分割体６１、６２の端部は歯車形状を有し、分割体６１と分割体６２とは、各々の歯車部分６４、６５を互いに噛み合わせて結合される。各歯車部分６４、６５は、１つの凹部６３を配置可能な大きさ（面積及び形状）を有している。これらの分割体６１、６２の内部には磁石が互いに引き合う向きで設けられており、分割体６１、６２は磁力により互いに結合される。
【００５２】
ここで、加工用治具の凹部に光学素子材料を貼り付ける工程Ｓ２を簡素化するためには、加工用治具が分割可能であることが好ましい。しかしながら、加工用治具を１つの平面で分割すると、各分割体の端部に、凹部を配置することができないデッドスペースが生じてしまう。そこで、実施の形態３においては、各分割体６１、６２の端部を歯車形状とし、各歯車部分６４、６５にも凹部６３を配置している。それにより、加工用治具６０に設ける凹部６３の数を低減させることなく、工程Ｓ２を簡素化することが可能となる。
なお、実施の形態３に係る光学素子製造方法における他の工程については、図２の工程Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４と同様である。
【００５３】
実施の形態３の変形例として、分割体６１、６２を磁力で結合する代わりに、光学素子材料の貼り付けで使用した接着剤よりも融点の低い接着剤を用いて両者を結合しても良い。融点の低い接着剤を用いるのは、光学素子材料１の貼り付けに使用した接着剤が再び融解し、分割体６１、６２上で光学素子材料１の位置がずれるのを防止するためである。なお、分割体６１、６２の両者の結合は、上述した締結部材、磁石、又は接着剤を適宜組み合わせることで行われても良い。
また、実施の形態３に対し、上述した変形例１〜３を適用しても良い。
【００５４】
（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１０Ａは、実施の形態４に係る光学素子加工用治具（以下、加工用治具）の外観を示す斜視図である。また、図１０Ｂは、図１０Ａに示す加工用治具の一部を拡大して示す断面図である。
【００５５】
図１０Ａに示すように、実施の形態４に係る加工用治具７０は、球面に内接する多面体（図１０Ａ及び図１０Ｂにおいては正十二面体）の各面７１に、光学素子材料の一部が配置される凹部７２が設けられた形状をなす。このような加工用治具７０は、金属若しくは合金（クローム鋼や真鍮等）又は樹脂等によって形成されている。
【００５６】
多面体としては所望の形状を選択して良いが、正十二面体や正二十面体のように、なるべく面の数（頂点の数）が多い形状を選択すると、ボール研磨装置２０の溝２５において、光学素子材料を貼り付けた加工用治具７０が転がり易くなって好ましい。また、図１０Ｂに示すように、凹部７２の深さは、多面体が内接する球面Ｃよりも光学素子材料１の加工面が突出するように規定すると良い。これは、頂点Ｐが研削されるのを防ぐためである。
【００５７】
加工用治具７０の形状をこのような多面体とする場合、光学素子材料１を凹部７２に貼り付ける工程Ｓ２（図２参照）を、固定用治具等を用いることなく、より簡単に行うことができる。
【００５８】
なお、実施の形態４においては、加工用治具７０の形状を多面体の各面７１に凹部７２を設けた形状としたが、多面体の各頂点に対応する位置に凹部７２を設けた形状としても良い。この場合、多面体として凹多面体を選択することもできる。
また、実施の形態４に対し、上述した変形例１〜３を適用しても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１  光学素子材料
１ａ  表面
１０、３０、４０、５０、６０、７０  光学素子加工用治具（加工用治具）
１１、３１、３２、３３、４１、５３、６３、７２、８２  凹部
１２  台座
１３  接着剤
１４、１５  固定用治具
２０  ボール研磨装置
２１  下研磨盤
２２  上研磨盤
２３、２４  研磨部材
２５  溝
２６  ボール
２７  研磨液
４２  底面
５１、５２、６１、６２  部材（分割体）
５４  雄ネジ
５５  雌ネジ
６４、６５  歯車部分
７１  面
８０  リセス皿
８１  球面
８３  回転軸
８４  端部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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