JPH08206953A - 研削・研磨方法及び研削・研磨用工具及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】機械の稼働率の低下や機械の高価格化を招くこ
となく、レンズ等の被加工物の研削・研磨を高精度に行
うことができる研削・研磨用工具を提供する。 【解決手段】加工素材２の表面を球面形状に加工するに
あたり、この球面形状に対応する球面状の研磨面を加工
素材２の表面に接触させ、研磨面を球面形状の曲率中心
の回りに揺動させて加工素材２の研削・研磨を行うため
の略円柱状の研削・研磨用工具１であって、研磨面の外
周縁の直径ｄ1を研削・研磨用工具１の外径と略一致さ
せた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカメラ、ビ
デオ等に用いられる球面レンズをはじめとする、球面形
状の部品を加工するための研削・研磨方法及び研削・研
磨用工具及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レンズ等の光学素子の曲率球面を高精度
にしかも安価に加工する手法としては、所望とする曲率
球面と相対する曲率球面を有する砥石を回転させ、その
砥石の研磨面に被加工物であるレンズを押しつけ、場合
により工具又は被加工物を前記研磨面に沿って揺動させ
て加工するという手法等が知られている。このような方
法は、例えば、特開昭６４−４５５５７号等に開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来例では、多数のレンズを加工するにつれて被加工物の
形状が変化する場合があり、機械を止めて砥石の揺動条
件を変更したり、レンズの形状を自動測定し、砥石の揺
動条件にフィードバック補正をかける等の作業が必要と
なっており、機械の稼働率が低下することによるコスト
アップの問題があり、また研磨用の機械も高価になると
いう問題もあった。

【０００４】したがって、本発明は上述した課題に鑑み
てなされたものであり、その目的は、機械の稼働率の低
下や機械の高価格化を招くことなく、レンズ等の被加工
物の研削・研磨を高精度に行うことができる研削・研磨
用工具及び研削・研磨方法を提供することである。

【０００５】また、本発明の他の目的は、被加工物の研
削・研磨を高精度に行うことができる研削・研磨用工具
を製造する方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し目
的を達成するために、本発明に係わる研削・研磨用工具
は、被加工面が球面を有する被加工物の研削・研磨に用
いる研削・研磨用工具であって、円柱体の端面に前記被
加工物の加工面を研磨する研磨面を形成し、該研磨面の
外径を前記円柱体の直径と略一致させたことを特徴とし
ている。

【０００７】また、この発明に係わる研削・研磨用工具
において、前記円柱体の周縁部は、前記研磨面よりも軟
質の素材により皮膜されていることを特徴としている。

【０００８】また、この発明に係わる研削・研磨用工具
において、前記円柱体の円筒度を２０μｍ以下とし、前
記研磨面と前記円柱体の同軸度を３０μｍ以下としたこ
とを特徴としている。

【０００９】また、この発明に係わる研削・研磨用工具
において、被加工面が球面を有する被加工物の研削・研
磨に用いる研削・研磨用工具であって、ダイヤモンドの
砥粒及び金属材料または樹脂を主成分とし、焼結して円
柱体とし、該円柱体の端部を前記被加工物の加工すべき
加工面に相当した球面に加工したことを特徴としてい
る。

【００１０】また、この発明に係わる研削・研磨用工具
において、前記円柱体の周縁部は、前記研磨面よりも軟
質の素材により皮膜されていることを特徴としている。

【００１１】また、この発明に係わる研削・研磨用工具
において、前記円柱体の円筒度を２０μｍ以下とし、前
記研磨面と前記円柱体の同軸度を３０μｍ以下としたこ
とを特徴としている。

【００１２】また、本発明にかかわる研削・研磨方法
は、被加工面が球面を有する被加工物の研削・研磨方法
であって、円柱体の端面に形成された研磨面の外径を前
記円柱体の直径と略一致させた研削・研磨用工具の前記
研磨面上に、前記被加工物の球面を対向させて配置し、
前記円柱体をその軸線回りに回転運動させると共に、前
記被加工物を前記円柱体の研磨面上で揺動運動させて研
削・研磨することを特徴としている。

【００１３】また、本発明に係わる研削・研磨用工具の
製造方法は、円柱体の端面に球面状の研磨面を有する研
削・研磨用工具を製造するための研削・研磨用工具の製
造方法であって、前記円柱体の端面を球面状に加工し
て、前記研磨面を形成する研磨面形成工程と、前記研磨
面の球面の中心軸を基準として、前記円柱体の外周面を
前記中心軸を中心とする円筒状に加工する外周加工工程
とを具備することを特徴としている。

【００１４】また、この発明に係わる研削・研磨用工具
の製造方法において、前記外周加工工程において、前記
円柱体の円筒度を２０μｍ以下に、前記研磨面と前記円
柱体の同軸度を３０μｍ以下に加工することを特徴とし
ている。

【００１５】また、この発明に係わる研削・研磨用工具
の製造方法において、前記外周加工工程の後に、前記円
柱体の外周に、前記研磨面よりも軟質の素材を付着させ
たことを特徴としている。

【００１６】また、本発明にかかわる研削・研磨用工具
の製造方法は、円柱体の端面に球面状の研磨面を有する
研削・研磨用工具を製造するための研削・研磨用工具の
製造方法であって、前記円柱体の外周面を円筒度が所定
値以下となる様に加工する外周加工工程と、前記円柱体
の中心軸を基準として、該円柱体の端面に、前記中心軸
を中心とする球面状の研磨面を加工する研磨面形成工程
とを具備することを特徴としている。

【００１７】また、この発明に係わる研削・研磨用工具
の製造方法において、前記外周加工工程において、前記
円柱体の外周面を円筒度が２０μｍ以下となる様に加工
することを特徴としている。

【００１８】また、この発明に係わる研削・研磨用工具
の製造方法において、前記研磨面形成工程において、前
記研磨面と前記円柱体の外周面の同軸度が３０μｍ以下
となる様に、前記研磨面を加工することを特徴としてい
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて添付図面を参照して詳細に説明する。

【００２０】ここで、各実施形態について説明する前に
本発明の概略的な内容について説明する。

【００２１】（第１の実施形態）まず、本発明に望み、
累積加工数と被加工物としてのレンズ等の形状変化の関
連性について検討した結果、曲率半径が一定のレンズを
継続して作り続けるためには、総型工具の半開角、すな
わち工具径の精度が高く、工具の加工に作用する面積が
変化しないことが重要であることを見出した。

【００２２】一方、従来図２２に示すような、円柱部の
直径と研磨面外周縁部の直径が異なる総型工具、あるい
は工具球面部分の外周縁を研磨皿の回転軸とは直角方向
に切断、あるいは面取りした総型工具では、多数のレン
ズを加工して、工具が同じ曲率半径を略維持して摩耗し
たとすると、工具の摩耗と共に球面部の直径が変化す
る、すなわち球面部の半開角が変化し、加工されたレン
ズの曲率半径の維持ができなくなる等の場合があった。

【００２３】図２２について説明を加えると、当初、曲
率半径Ｒ1、外周縁の直径ｄ1であったものが、工具の摩
耗と共に、曲率半径がＲ1→Ｒ2→Ｒ3、外周縁の直径が
ｄ1→ｄ2→ｄ3と変化する。このとき、曲率半径Ｒ1、Ｒ
2、Ｒ3が略変化しないとすると、外周縁の直径ｄ1、ｄ
2、ｄ3は、凸面形状の工具（ａ）では徐々に小さくな
り、凹面形状の工具（ｂ）では徐々に大きくなってい
く。このため、いずれの場合も総型工具の加工に作用す
る面積が変化し、加工されたレンズの曲率半径が変化し
やすくなってしまう。

【００２４】そこで、図４に示す本実施形態の様に砥石
１の最外周ｄ1 部まで所望とする曲率Ｒ1 にて加工し使
用したところ、砥石１が減耗しても研磨面積の変化はな
く、安定した為、加工形状の変化が少なくなり、砥石１
の減耗量分の補正（砥石の繰り出し）を行うだけで、安
定した加工を維持することが可能となった。図１０に、
図２,図４に示す砥石１を用い同一加工条件にてレンズ
を２００ケ連続加工した際のレンズ曲率形状の変化を示
す。図２の従来の砥石１’で加工したレンズはΔｈがプ
ラス（凸レンズの曲率半径が小）に変化したのに対し、
図４の砥石１では曲率変化がほとんどなかった。

【００２５】以上のような構成をとることにより、加工
形状の安定した加工が維持できるようになった。

【００２６】以下に、一実施形態の研削・研磨用工具と
しての砥石についてより詳しく説明する。

【００２７】図１は、本発明の特徴を最もよく表す図面
で、凸形状の被加工物を加工する場合の砥石１とその治
工具３,４の構成を示してある。

【００２８】図２は凸形状の被加工物を加工する場合の
被加工物と従来の砥石形状、図６は凹形状の被加工物を
加工する場合の被加工物と砥石の形状を示す図である。
図５は凸形状の被加工物を加工する場合の本実施形態の
砥石構成・形状を示す図である。図３,図４,図８は、従
来の砥石１’と本実施形態の砥石１での砥石減耗過程で
の状態変化、及び被加工物が凸形状、凹形状の場合の砥
石減耗過程での状態変化を示す図である。図７は図４の
砥石１を上（砥石の研磨面）側から見た図である。

【００２９】図１〜図８において、２は被加工物である
ところの硝子・金属等である。１は２の被加工物を所望
の曲率Ｒに研削・研磨加工する為の砥石で、加工に作用
する部分（研磨面）が、所望の曲率と相反するＲ（被加
工物が凸の場合、砥石は凹、逆に、被加工物が凹の場
合、砥石は凸）に加工されている。なお、砥石１の曲率
Ｒの中心は、砥石１の外径ｄ1 と同芯となる様にする。
例えば、図９に示す様に、旋盤の三づめチャック１０に
完成前の砥石１を保持し、軸ＯT まわりに矢印ｅ方向に
回転させる。次に、切刃１１を軸ＯT と平行な矢印ｆ方
向に送り、砥石１の外径ｄ1 を加工する。次に、チャッ
ク１０のチャッキング状態を維持し、且つ砥石１をｅ方
向に回転させた状態のまま、砥石１の端面に所望とする
曲率Ｒが形成できる様、カップ砥石１２をセットし、そ
の軸のまわり、すなわち矢印Ｇ方向に回転させて軸ＯT
方向に切り込んでいく。この様にして、砥石１は、外径
ｄ1と曲率中心Ｒが同芯となるように加工される。

【００３０】次に１ｄは、砥石１のエッジ部１ｃの強度
向上（欠け防止）目的の為に、付加させた補強材の層
で、材質は被加工物の加工に影響をきたさない為、砥石
１よりも軟質の材料を使用している。

【００３１】このように砥石１の周囲に補強材の層を設
けるのは、以下のような理由による。図９に示すように
研磨面を所定の曲率に加工する際、砥石エッジ部１ｃに
対し、図１１に示すＸ方向に研削力、ラップ圧力などが
作用する。このとき補強材１ｄが無い場合は、球面状の
研削面の接線と砥石１の外周面とのなす角度がθ、すな
わち１８０°よりも小さい角度となり、図１２に示すよ
うにエッジ部１ｃに欠けが発生しやすくなる。これに対
し、補強材１ｄを付した場合は、補強材１ｄの上面が研
削面の延長面を形成するため、研削力を１８０°の面で
受けることとなるのでエッジ部の機械的強度が向上す
る。その結果、砥石１のエッジ部１ｃに研削力、ラップ
圧力が作用しても欠けが発生しにくくなる。

【００３２】もし、砥石１のエッジ部１ｃに欠けが存在
すると、図１３に示すように欠けの部分でレンズに高い
圧力が作用することになり、レンズに傷をつけてしまう
ので、本実施形態の様に、砥石１の周囲に補強材１ｄを
付すことは、レンズの傷つき防止の上で大きな効果があ
る。

【００３３】また、砥石１の研磨面に十文字状の溝を加
工する場合も、砥石１のエッジ部１ｃに欠けが生じやす
い。このような欠けを防止するためにも、砥石１の周囲
に補強材１ｄを付すことは効果的である。

【００３４】また、補強材１ｄの表面の形状は、砥石１
の研磨面の曲率球面を延長した形状とする。レンズを研
削、研磨加工する場合、砥石の球面に沿ってレンズを揺
動させ、図１４に示すように砥石１からレンズ２を大き
くはみ出させることがある。このとき、レンズ２には砥
石から離れるようなモーメント力が作用しやすく、砥石
エッジ部に大きな力が働く。従って、砥石エッジ部には
欠けが発生しやすくなり、結果的にレンズ傷も発生しや
すくなる。これに対し、補強材１ｄを付すことにより、
上記のモーメント力を補強材１ｄのエッジ部が受けるこ
ととなるため、砥石１のエッジ部１ｃは保護され、砥石
の欠けが生じにくくなる。

【００３５】補強材１ｄとして、本実施形態では、２液
混合型のエポキシ系接着剤であるアラルダイト（日本チ
バガイギー株式会社製）を使用した。２種類の液体を混
合、撹拌した後、砥石１の側面に約１ｍｍの厚さで塗布
した。その状態で数時間放置し、エポキシ系接着剤を完
全硬化させ、補強材１ｄとした。

【００３６】次に、上記の様にして製造された砥石１に
より、レンズを研削した具体例について説明する。

【００３７】まず、凸レンズを以下のような条件で研削
した。 研削前のレンズブランクの曲率半径 １０.００５ｍｍ 研削前のレンズブランクの軸線方向厚さ ６.１００ｍｍ 砥石の研削面の曲率半径 １０.０００ｍｍ 円柱状の砥石の直径 φ１７ｍｍ 砥石の回転数 ３０００ｒｐｍ 研削時間 ６０秒 研削砥粒の種類 ダイヤモンド（粒径８〜１５μｍ） 研削時に供給する液体 水 研削後のレンズの曲率半径 １０.０００ｍｍ 研削後のレンズの軸線方向厚さ ６.０５０ｍｍ（取り代５０μｍ） レンズ表面粗さ 研削前 ５μｍ 研削後 １μｍ 本実施形態の砥石１を使用して、上記のような研削条件
で２００個のレンズの研削を行ったところ、図１０に示
すように曲率半径の変化はほとんどみられなかった。

【００３８】なお、上記の実施形態では、凸レンズを研
削、研磨する場合について説明したが、本発明は、凹レ
ンズの研削、研磨にも適用可能である。

【００３９】すなわち、従来では、例えば図１３に示す
ように上部の直径ｄ１と下部の直径ｄ２が異なる砥石を
凹レンズの研削、研磨に使用する場合があった。この場
合にも、砥石１の磨耗につれて、研削・研磨面の有効面
積が変化してしまうため形状精度が安定しない。従っ
て、このような凹レンズの研削・研磨を行う場合にも、
砥石の上部の直径ｄ１＝砥石の下部の直径ｄ２とするこ
とにより、レンズの曲率半径の変化を防止することがで
きる。

【００４０】以下に、凹レンズを研削した場合の例を示
す。 研削前のレンズブランクの曲率半径 ２４.９９０ｍｍ 研削前のレンズブランクの軸線方向厚さ ６.０５０ｍｍ 砥石の研削面の曲率半径 ２５.０００ｍｍ 円柱状の砥石の直径 φ５０ｍｍ 砥石の回転数 ３０００ｒｐｍ 研削時間 ６０秒 研削砥粒の種類 ダイヤモンド（粒径８〜１５μｍ） 研削時に供給する液体 水 研削後のレンズの曲率半径 ２５.０００ｍｍ 研削後のレンズの軸線方向厚さ ６.０００ｍｍ（取り代５０μｍ） レンズ表面粗さ 研削前 ５μｍ 研削後 １μｍ 上記のような研削条件で２００個のレンズの研削を行っ
たところ、曲率半径の変化はほとんどみられなかった。

【００４１】以上説明したように、上記の実施形態によ
れば、以下のような効果が得られる。

【００４２】１．砥石が減耗しても、砥石の加工に作用
する面積に変化がない為、安定した加工（研削・研磨除
去能力、形状精度）が維持できる。

【００４３】２．砥石外周部に軟質皮膜を施すことによ
り、砥石に十文字の溝を入れる際、また、砥石の曲率球
面を加工する際等に発生していた砥石エッジ部の欠けが
なくなり、加工中のレンズ傷発生もなくなる。

【００４４】（第２の実施形態）図１５は、第２の実施
形態の研削・研磨用工具の構成を示す横断面図である。

【００４５】すなわち、凸球面形状の研削・研磨用工具
２５を示す（ａ）、および凹面形状の研削・研磨用工具
２６を示す（ｂ）では、ダイヤモンド等の砥粒を、金
属、樹脂等の粉末と共に圧縮し、焼成して作られた砥石
研磨体３１ａ，３１ｂが、鋳鉄、真鍮等の金属製基台３
２ａ，３２ｂに、接着剤３３ａ，３３ｂで接着されてい
る。砥石研磨体は、メタルボンドのものは、例えば特公
昭６４−６９０９号に開示されている様に、金型に混合
粉末を充填して粉末プレス機により所定の圧力で圧縮成
形して得られたペレットを、還元雰囲気中で加熱燒結す
る。またレジンボンドのものは、例えば特開昭５９−９
３２６４号に開示されている様に、樹脂粉末と微量の添
加物とダイヤモンド砥粒を分散混合し、焼成用金型に充
填し、所定の圧力、温度条件で焼成して製造する等の方
法で製造されたものを使用した。なお、接着剤３３ａ，
３３ｂには、２液混合型エポキシ系接着剤を使用した
が、接着剤の種類はこれに限定されるものではなく、加
工負荷に絶えて砥石研磨体と金属製基台が強固に接着で
きる種類の接着剤であれば、どのようなものでも構わな
い。本実施形態では、２液混合型のエポキシ系接着剤と
しては、日本チバガイギー社製のアラルダイト(登録商
標)スタンダードを使用し、接着剤と硬化剤を混合後、
金属製基台の接着面に塗布し、砥石研磨体を接着面に押
し付けて仮接着した後、オーブンで６０°Ｃ１時間の条
件で加熱硬化させた。

【００４６】図１５において、それぞれの研削・研磨用
工具の研磨面となる球面部の曲率半径はＲで示し、円柱
部の直径ｄ0と、球面部外周縁の直径ｄ1は略一致してい
る。

【００４７】次に図１６は、図１５に示した研削・研磨
用工具の砥石研磨体の部分で、被削材を加工して工具が
摩耗したときの様子を示した図である。

【００４８】工具が摩耗して、球面部がＲ1→Ｒ2→Ｒ3
の様にずれたとしても、球面部外周縁の直径ｄ1は、円
柱部の直径ｄ0と略一致しているから、研磨面有効部の
直径は変化しない。すなわち球面部の曲率半径Ｒ1，Ｒ
2，Ｒ3は略変化しないとすれば、工具球面部の半開角は
変化しない。

【００４９】次に図１７は、図１５に示した研削・研磨
用工具を製作する工程を段階的に示した図である。

【００５０】図１７（ａ）は、研削・研磨用工具の材料
となる、砥石研磨体３１と、金属製基台３２を示す図
で、いずれも形状は略円柱状の形状である。ここで、砥
石研磨体３１は、外周面、研磨面となる部分のいずれも
燒結したままの表面であり、形状精度は非常に悪い状態
である。また、砥石研磨体３１は、＃１５００の人工ダ
イヤモンド砥粒を銅−錫系のメタルボンドで固めたもの
である。

【００５１】図１７（ｂ）は、（ａ）で示した２つの材
料を接着剤３３で貼り合わせた図である。この時、特別
の治具を使用せずに接着すると、砥石研磨体３１の円柱
の中心軸３４と、金属製基台３２の中心軸３５は、一致
するとは限らず、数μｍ〜０．１ｍｍ程度ずれる場合が
ある。

【００５２】図１７（ｃ）は、図１７（ｂ）で示した、
接着剤３３で金属製基台３２に貼り合わされた砥石研磨
体３１の表面を、球面形状に追加工した後の図である。
砥石研磨体３１の表面を、球面形状に加工する方法は、
砥石研磨体または、作りたい球面形状の凹凸反転した曲
率半径を有する鋳鉄製の合わせ皿のいずれか一方を、回
転軸に取り付けて回転し、砥石研磨体と合わせ皿の間に
ＳｉＣ等の砂と呼ばれる研磨材を供給しながら、もう一
方を回転している砥石研磨体または合わせ皿に押しつ
け、いわゆる「共摺り」と呼ばれる方法により球面形状
を創成する。具体的には、砥石研磨体３１と金属製基台
３２を接着したものを、研磨機回転軸に取り付けて、回
転数３００ｒｐｍ、研磨材として＃１５００のＳiＣ砥
粒を使用して共摺り加工を行った。また、砥石研磨体３
１の表面の曲率半径は、例えば加工すべきレンズの形状
が凹面Ｒ１０.００ｍｍであれば、同じＲ１０.００ｍｍ
の凸面とする。この時創成された球面部の中心軸３６
は、砥石研磨体３１の円柱の中心軸３４、金属製基台３
２の中心軸３５のいずれとも、一致するとは限らず、数
μｍ〜０．１ｍｍ程度ずれる場合がある。

【００５３】なお砥石研磨体球面部の形状創成は、必ず
しも砥石研磨体を金属製基台に接着した後行なう必要は
なく、砥石研磨体単体の状態で、同様の方法により球面
形状の創成を行ない、その後砥石研磨体を金属製基台に
接着しても構わない。但しこの場合にも、図１７（ｃ）
で説明した中心軸のずれは発生する場合がある。

【００５４】図１７（ｄ）は、図１７（ｃ）で説明した
中心軸のずれを修正するために、砥石研磨体３１及び金
属製基台３２の外周部を図１８に示す方法で、加工した
後の図である。すなわち、砥石研磨体３１の球面部の中
心軸を基準として、砥石研磨体３１及び金属製基台３２
外周面を旋盤で加工することにより、研削・研磨用工具
２５の円柱の中心軸、砥石研磨体３１の球面中心軸が略
一致し、また研削・研磨用工具２５の外周部の真円度、
及び円筒度も加工しない場合に比べて格段に向上する。
但し図１８の方法では、金属製基台３２の、旋盤にチャ
ックしている部分は同時には削れないため、あらかじめ
チャックする分長めに金属製基台３２を作っておき、外
周部の大部分を加工後、未加工部を突っ切りバイトで切
り離す等の方法により工具を製作する。

【００５５】なお、このとき金属製基台３２の外周部は
必ずしも同時加工する必要はないが、極端に中心軸がず
れていると、研削・研磨用工具を研磨機の主軸に取り付
けて回転した時に動バランスが悪くなるため、砥石研磨
体３１の外周部と同時加工した場合の方が、より好適で
ある。

【００５６】次に、図１８について説明する。図１８
は、金属製基台３２に貼りつけた砥石研磨体３１の外周
面、及び金属製基台３２の外周面を旋盤で加工する場合
の、旋盤主要部及び加工方法の概略を示す図である。

【００５７】金属製基台３２に接着剤３３で貼り付けら
れた砥石研磨体３１は、チャック６２の爪でくわえられ
て主軸６１に固定されている。砥石研磨体３１を主軸に
固定する際には、砥石研磨体３１の球面部にダイヤルゲ
ージ５７を接触させ、球面部の振れが最小となる様に、
すなわち球面部の中心軸５６が主軸の中心軸６４と一致
するように、振れが２μｍ以下となる様に、チャックの
爪６３を調節して固定する。

【００５８】一方、砥石研磨体３１を加工するためのバ
イト７１は、固定ボルト７３で刃物台７２に固定され、
刃物台７２は切り込みステージ７５と共に、主軸と直角
方向に移動可能である。また切り込みステージ７５は、
図示しない送りステージ上にあり、送りステージで主軸
と平行な方向への移動も可能である。

【００５９】以上の構成の旋盤で、少なくとも砥石研磨
体外周面全面が、バイト７１で削られ、所定の直径とな
るまで刃物台を切り込み、送りステージで送りを与え、
砥石研磨体３１の外周面及び金属製基台３２の外周面を
旋削する。

【００６０】なお、本実施形態ではバイト７１として、
金属製シャンクに多結晶ダイヤモンドチップを鑞付けし
た、多結晶ダイヤモンドバイトを使用したが、バイトの
種類はこれに限定されるものではなく、例えば加工され
る砥石研磨体３１が比較的軟質のレジンボンド砥石の場
合などには超硬合金や、高速度工具鋼のバイト等も使用
可能である。

【００６１】また、加工される砥石研磨体３１が多結晶
ダイヤモンドバイトでも加工できないくらいの硬質の組
成の場合、旋盤ではなく円筒研削盤等に同様の方法で砥
石研磨体及び金属製基台を取り付け、砥石で外周面を研
削加工しても良い。

【００６２】図１８に示す装置、方法、バイトにより、
実際に研削・研磨用工具２５の外周面を加工し、外周部
の真円度２μｍ、円筒度４μｍ、球面部と外周部の同軸
度５μｍに加工することができた。

【００６３】なお、比較例として図１７（ｃ）の工程ま
で行ない、外周面の加工は行わなかった工具は、外周部
の真円度２５μｍ、円筒度３０μｍ、球面部と外周部の
同軸度７５μｍであった。

【００６４】以上のようにして製作した研削・研磨用工
具を用いて、実際に球面レンズを加工する方法と、その
効果について述べる。

【００６５】図１９は研削・研磨用工具２５を用いて球
面レンズを加工する研磨機の一例を示す図である。

【００６６】図１９に示す研磨機は主軸を傾けて、上軸
の支持部材を揺動する傾斜軸タイプの研磨機である。砥
石研磨体３１と金属製基台３２から構成される研削・研
磨用工具２５は、工具ホルダ１０３を介して主軸１０４
に固定されている。研削・研磨用工具の工具ホルダへの
取付は、ホルダ１０３に金属製基台３２が収まる穴があ
いており、図示しないネジにより横から締め付けられ固
定されている。主軸１０４を軸支する主軸ハウジング１
０５は、ネジ１０６で主軸傾斜プレート１０７に固定さ
れ、軸の傾斜を調節可能である。また主軸１０４は、研
削・研磨用工具２５とは反対の端部にプーリ１０８が取
り付けられており、工具回転モータ１１０に取りつけら
れたプーリ１０９との間で、Ｖベルト１１１が架け回さ
れ、工具回転モータ１１０の回転により主軸が回転する
構造となっている。また、主軸傾斜プレート１０７は、
図示しない回転軸の回りにスイング可能で、傾斜角設定
後、ロックネジ１１２で架台１００に固定される。

【００６７】一方、被加工材料であるレンズ材料１２１
は、ゴム等の保持材１２２を介してホルダ１２３内にお
さめられ、ホルダ１２３の凹部に支持部材１２４の先端
の球状部がはまり、ホルダ１２３は支持部材１２４に対
して回転、傾斜自在となっている。加工中レンズ材料１
２１は研削・研磨用工具２５の回転に伴ってレンズ自身
の自転トルクが発生し、ホルダ１２３と共に回転する。

【００６８】支持部材１２４はネジ１２６で支持部材延
長アーム１２５に長さを調整して取り付けられる。支持
部材延長アーム１２５は、ネジ１２８で支持部材アーム
１２７に長さを調整して取り付けられる構造となってい
る。また支持部材アーム１２７は揺動プレート１３０に
ピボット１２９を中心に回転自在に取り付けられてお
り、支持部材アーム１２７、支持部材延長アーム１２
５、及び支持部材１２４の荷重と、場合により重り、バ
ネ、エアシリンダ等によって調整された荷重がホルダ１
２３に加えられ、レンズ材料１２１が研削・研磨用工具
２５に押しつけられる。

【００６９】揺動プレート１３０はリンク１３１を介し
て揺動回転軸１３３と結合され、揺動回転軸１３３の回
転に伴って図示左右方向に揺動運動する、もしくは揺動
回転軸１３３の回転を停止して研削・研磨用工具の中心
軸とレンズ材料の中心軸の相対角度を一定にしたまま加
工を行なう。この揺動プレート１３０の揺動運動にとも
ない、支持部材１２４が図示左右方向に揺動運動し、レ
ンズ材料１２１が研削・研磨用工具２５の表面を揺動す
る、もしくは一定の位置に停止する。なお揺動回転軸１
３３はモータ１３５との間で、プーリ１３６，１３７を
介して、Ｖベルト１３８が架け回されており、一定回転
数で回転可能である。

【００７０】以上の構造の研磨機により、研削・研磨用
工具２５の回転とレンズ材料１２１の連れ回り、レンズ
材料１２１の研削・研磨用工具２５に対する加圧力、場
合により研削・研磨用工具２５の接線方向へのレンズ材
料１２１の揺動運動によってレンズ材料１２１が研削・
研磨用工具２５によって加工され、被加工面が工具形状
を凹凸反転した球面に加工される。

【００７１】前記傾斜軸タイプの研磨機を使用して、本
実施形態の工具と、比較例として円柱部外周の直径が小
さく、工具が磨耗すると直径が徐々に小さくなる従来の
工具について、それぞれレンズを実際に加工し、安定性
を比較した結果について次に述べる。

【００７２】加工したレンズは、曲率半径Ｒ＝１０ｍ
ｍ、半開角３０°の凹レンズで、材質は光学ガラスＬａ
Ｋ１４（株式会社オハラ製）である。工具として、曲率
半径Ｒ＝１０ｍｍ、外径１６ｍｍ（半開角５３．１３
°）、高さ１０ｍｍのメタルボンド砥石を、真鍮製の基
台に貼り付け、球面部を共摺り加工し、その後本実施形
態の方法で外周部を旋削加工した「工具Ａ」と、工具円
柱部の外周の直径が１２ｍｍで、球面部外周縁の初期の
直径１６ｍｍよりも小さい、従来型の「工具Ｂ」の２つ
を準備し、図１９の研磨機に取り付け、それぞれ５００
個のレンズ材料を加工した。

【００７３】加工条件は、工具回転数１５００ｒｐｍ、
荷重１．２ｋｇｆ、工具傾斜角３１°、加工時間２０ｓ
ｅｃである。

【００７４】この条件で５００個のレンズを加工し続
け、加工されたレンズ材料の曲率半径の変化が、工具外
周縁の直径が徐々に小さくなる「工具Ｂ」では１個目の
Ｒ１０．０００ｍｍが、５００個目ではＲ１０．０１５
ｍｍと、Ｒが１５μｍ変化したのに対し、工具外周縁の
直径の変化がない「工具Ａ」では、１個目のＲ１０．０
００ｍｍが、５００個目ではＲ１０．００１ｍｍと、Ｒ
の変化がわずか１μｍであった。

【００７５】以上説明したように、本実施形態の方法に
よれば、研削・研磨用工具の外周部の精度が高く、磨耗
しても加工面となる球面部の直径が変化しないから、加
工されるレンズの曲率半径の変化が少なく、長時間安定
して曲率半径が一定のレンズを生産し続けることができ
た。

【００７６】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態について、説明する。

【００７７】第３の実施形態では、第２の実施形態とは
異なる方法で、研削・研磨用工具を製作した場合の例に
ついて述べる。

【００７８】図２０は第２の実施形態とは異なる方法で
図１５に示した研削・研磨用工具２５を製作する工程を
段階的に示した図である。

【００７９】図２０（ａ）は、研削・研磨用工具の材料
となる、砥石研磨体３１と、金属製基台３２を示す図
で、いずれも形状は略円柱状の形状である。ここで、砥
石研磨体３１は、外周面、研磨面となる部分のいずれも
燒結したままの表面であり、形状精度は非常に悪い状態
である。

【００８０】図２０（ｂ）は、（ａ）で示した２つの材
料を接着剤３３で貼り合わせた図である。この時、特別
の治具を使用せずに接着すると、砥石研磨体３１の円柱
の中心軸３４と、金属製基台３２２の中心軸３５は、一
致するとは限らず、数μｍ〜０．１ｍｍ程度ずれる場合
がある。

【００８１】本実施形態では砥石研磨体３１と金属製基
台３２の接着後、球面部の形状創成を行なう前に、砥石
研磨体３１の円柱部の外周面及び金属製基台３２の円柱
部外周面を旋削あるいは研削加工する。

【００８２】図２０（ｃ）は、砥石研磨体３１の外周部
の精度を高めることと、図２０（ｂ）で説明した砥石研
磨体３１と金属製基台３２の中心軸のずれを修正するた
めに、砥石研磨体３１及び金属製基台３２の外周部を第
２の実施形態と同様の方法で、加工した後の図である。
すなわち、研削・研磨用工具２５を旋盤に取り付け、砥
石研磨体３１及び金属製基台３２の外周面を旋盤で加工
することにより、砥石研磨体３１の円柱の中心軸、金属
製基台３２の中心軸が略一致し、また砥石研磨体３１の
外周部の真円度、及び円筒度も加工しない場合に比べて
格段に向上する。

【００８３】なお、この時金属製基台３２の外周部は必
ずしも同時加工する必要はないが、極端に中心軸がずれ
ていると、砥石を研磨機の主軸に取り付けて回転した時
に、動バランスが悪くなるため、砥石研磨体３１の外周
部と同時加工した方が、より好適である。

【００８４】次に本実施形態では、砥石研磨体３１の円
柱部の中心軸を基準として、すなわち外周部の振れを基
準として、砥石の加工面となる球面部の形状創成を行な
う。

【００８５】第２の実施形態では、球面部の形状創成は
「共摺り」で実施したが、「共摺り」では、砥石研磨体
３１の外周の振れを基準として球面部を加工することは
できないため、本実施形態では球面形状創成用の球面研
削盤である、カーブジェネレータを使用して、砥石研磨
体３１の外周部の振れを基準として少なくとも概略の球
面形状を加工する必要がある。

【００８６】図２１にカーブジェネレータでの研削・研
磨用工具の球面部の加工方法を示す。

【００８７】研削・研磨用工具の球面部の加工方法は、
先ず砥石研磨体３１と、金属製基台３２を、接着剤３３
で接着した研削・研磨用工具２５の、外周部を加工した
ものを、カーブジェネレータのワーク軸２１１のチャッ
ク２１２に取り付け、砥石研磨体外周部分にダイヤルゲ
ージ２０７を接触させて外周部の振れが最小になるよう
に、振れが２μｍ以下となるように、チャック２１２の
爪２１３で調節しておく。研削・研磨用工具２５を加工
するカップ型砥石２２２は、予め先端部を半径ｒ0のＲ
形状に成形されており、工具軸２２１に取り付けられ
る。

【００８８】この時、研削・研磨用工具球面の目標とす
る曲率半径をＲ0、カップ型工具の直径を２×ｒ1とすれ
ば、ワーク軸と工具軸の傾き角θを、 ｓｉｎ θ ＝ ｒ1 ÷ （Ｒ0±ｒ0） （ただし、±の符号は、凸面の場合＋、凹面の場合−で
ある）に固定し、研削・研磨用工具２５を図示しないワ
ークスライドで、ワーク軸方向に移動して、カップ型砥
石に切り込んでゆけば、研削・研磨用工具は曲率半径Ｒ
0の球面に加工される。

【００８９】図２０（ｄ）は、カーブジェネレータを使
用して、砥石研磨体３１の球面部を加工した後の図であ
るが、研削・研磨用工具２５は、外周面の振れを基準と
してカーブジェネレータのワーク軸に取り付けられてか
ら球面部を加工しているから、円柱部の外周面の中心軸
と、球面部の中心軸３６は略一致する。

【００９０】また、本実施形態では、砥石研磨体３１の
球面部の形状創成は、カーブジェネレータを使用して、
球面研削加工により行ったが、この時研磨体球面部の表
面が、レンズ加工に適さない、すなわち砥石内の砥粒の
突き出し量が非常に小さくなってしまうような場合もあ
る。このような場合には、最後に第２の実施形態と同様
の「共摺り」加工を行って砥粒の突き出し量を増やして
も良い。すなわち、カーブジェネレータで概略の球面形
状創成を実施してあるため、「共摺り」による砥石研磨
体の加工量はわずかで済むため、円柱部と球面部の同軸
度は大きくずれることはない。

【００９１】以上のようにして製作された研削・研磨用
工具（Ａ）と、比較例として、外周部を旋削加工した
後、カーブジェネレータを使用せずに共摺りで球面部を
加工した工具（Ｂ）、円柱外周部の直径は球面部の直径
と略一致している円柱型の工具であるが、円柱の外周面
は燒結したままで加工していない工具（Ｃ）、従来型の
円柱部の直径が小さい工具（Ｄ）により、形状精度の評
価と、第２の実施形態と同様の方法で、実際に球面レン
ズを加工し評価した結果について次に述べる。

【００９２】評価した工具は、曲率半径Ｒ８．０ｍｍ凸
面、外径１５．７ｍｍ（半開角７８．９°）を目標とし
て作られたもので、工具Ｄのみ円柱部の直径は１２．０
ｍｍである（すなわち図２２に示すような形状）。

【００９３】このＡ〜Ｄの工具について、３次元測定器
を使用して、外周部の真円度、円筒度及び外周部と球面
部の同軸度を測定した。その測定結果を図２３に示す。

【００９４】次に、それぞれの工具を使用して、第２の
実施形態と同様の傾斜軸タイプの研磨機により、それぞ
れレンズを実際に加工し、加工結果の安定性を比較した
結果について述べる。

【００９５】加工したレンズは、Ｒ８．０ｍｍ、半開角
５０ｄｅｇの凹レンズで、材質は光学ガラスＬａＳＦ０
１６（株式会社オハラ製）である。工具は、高さ１０ｍ
ｍのメタルボンド砥石を、真鍮製の基台に貼りつけたも
ので、これを図１９の研磨機に取り付けて、それぞれ５
００個のレンズ材料を加工した。

【００９６】加工条件は、工具回転数１５００ｒｐｍ、
荷重１．２ｋｇｆ、工具傾斜角４０ｄｅｇ、加工時間２
０ｓｅｃである。

【００９７】この条件で５００個のレンズ材料を加工し
続けた時の、加工されたレンズ材料の曲率半径の変化
は、「工具Ｂ」では１個目の曲率半径が８．０００ｍ
ｍ、５００個目の曲率半径が８．００５ｍｍで、加工さ
れたレンズのＲの差が５μｍ、「工具Ｃ」では１４μ
ｍ、「工具Ｄ」では３０μｍであったのに対し、工具外
周の直径の変化がなく、直径の正確な「工具Ａ」では、
１個目の曲率半径が８．０００ｍｍ、５００個目の曲率
半径が８．０００３ｍｍで、加工されたレンズのＲの差
が、わずか０．３μｍであった。

【００９８】以上説明したように、本実施形態の方法に
よれば、研削・研磨用工具の外周部の精度が高く、工具
が磨耗しても加工面となる球面部の直径が変化しないか
ら、加工されるレンズの曲率半径の変化が少なく、長時
間安定して曲率半径が一定のレンズを生産し続けること
ができた。

【００９９】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態について、説明する。

【０１００】第４の実施形態では、研削・研磨用工具の
エッジ部の「欠け」防止のため、円柱の外周部に球面部
よりも軟質の素材を被覆した場合の例について述べる。

【０１０１】図２４は凸面型の研削・研磨用工具
（ａ）、凹面型の研削・研磨用工具（ｂ）の円柱部の外
周面に、球面部すなわち砥石研磨体部分よりも軟質の素
材を被覆した場合の構造の例を示す図である。

【０１０２】図中５１ａ，５１ｂは砥石研磨体、５２
ａ，５１ｂは金属製基台、５３ａ，５３ｂは砥石研磨体
と金属製基台を貼り付けるための接着剤、５４ａ，５４
ｂは軟質素材、５５ａ，５５ｂは砥石研磨体と軟質素材
を貼り付けるための接着剤である。

【０１０３】本実施形態で実際に製作した凹面型の工具
（ｂ）は、砥石研磨体５１ｂとして、Ｒ１５．０ｍｍ、
外径２６．０ｍｍ、エッジの高さ１５ｍｍ、＃１５００
のレジンボンド砥石を使用し、第２の実施形態と同様の
方法で砥石研磨体を真鍮製基台５２ｂに接着し、球面部
及び外周部を加工した後、軟質素材５４ｂとして外径２
７．０ｍｍ、内径２６．１ｍｍ、高さ１５．０ｍｍの円
筒形のポリアセタール樹脂（デュポン社製デルリン(登
録商標)）を、砥石研磨体外周部にかぶせるように接着
したものである。接着剤５３ｂ、５５ｂは本実施形態で
は、２液混合型のエポキシ系接着剤を使用した。

【０１０４】外周部を被覆していない研削・研磨用工具
では、特に凹面型で開角が大きく、外周縁のエッジ部が
鋭利になる形状のもの、あるいはレジンボンド砥石のよ
うに、比較的脆い材質のものについて、上記の実施形態
のように球面部外周縁と円柱部外周部の直径を略一致さ
せると、外周縁のエッジ部が欠け易くなる等の問題が発
生する場合があるため、本実施形態の如く、砥石研磨体
外周部に、球面部よりも軟質で加工に支障をきたさない
程度の材質の素材を貼り付けて補強すると、エッジ部の
欠け等の工具破損を防止できて好適であった。

【０１０５】また、本実施形態では円筒形のポリアセタ
ール樹脂を、砥石研磨体外周部に接着した例を示した
が、本発明はこれに限定されることなく、例えばシート
状のポリエチレン、ポリプロピレン樹脂等を砥石研磨体
外周部に巻付けるように接着する、あるいは接着剤を塗
布して硬化させる等の方法により、砥石研磨体外周部の
補強を行っても良い。

【０１０６】また、砥石研磨体と被加工物の間の研削液
の流れを確保するために、砥石研磨体表面に例えば十文
字に溝を加工することがあるが、この際にも開角が大き
い凹面型の工具では、鋭利な外周縁のエッジ部が欠けて
しまうことが多かったが、本実施形態の方法で研削・研
磨用工具の円柱の外周部に軟質の素材を被覆してから砥
石研磨体表面に溝を加工すれば、溝を加工する際の砥石
研磨体外周縁のエッジ部の欠けを防止することができ
る。

【０１０７】また、第３の実施形態の方法で、研削・研
磨用工具の円柱の外周部を加工後、カーブジェネレータ
で球面部を加工する場合にも、外周縁のエッジが欠けて
しまう場合が多かったが、本実施形態の方法を併用し
て、砥石研磨体の円柱の外周部を加工した後、加工した
外周面に軟質の素材を被覆してから球面部を加工すれ
ば、球面部加工時の砥石研磨体外周縁のエッジ部の欠け
を防止することができる。

【０１０８】また、第２乃至第４の実施形態では、研削
・研磨用工具の砥石研磨体部分が一体になっている場合
を例に述べてきたが、加工するレンズが大きい場合、多
数のレンズを同時に加工する場合などに、比較的小さい
「ペレット」と呼ばれる砥石研磨体片を、鋳鉄などでで
きた「皿」と呼ばれる基台に３〜１００個程度貼り付け
て研削・研磨用工具として使用する場合もあるが、この
際にも最外周に並んでいるペレットの外周部を第１及び
第２の実施形態と同様の方法で旋盤等で加工すれば、同
様の効果が得られる。

【０１０９】また、上記実施形態では、砥石について詳
述してあるが、本発明は従来から用いられている鋳鉄皿
にも同様に適用可能である。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の研削・研
磨用工具は、工具が磨耗しても加工面となる球面部の直
径が変化しないから、常に研削・研磨用工具の作用面積
が一定であり、加工されるレンズの曲率半径の変化が少
なく、長時間安定して曲率半径が一定のレンズを生産し
続けることができる。

【０１１１】すなわちレンズの曲率半径がほとんど変化
しないから、従来の球面レンズ生産で行われてきたよう
に、製造途中での加工し終わったレンズ材料の曲率半径
の測定を、ほとんど行なう必要がなく、省力化と同時
に、レンズの製造コストを大幅に下げることができる。

【０１１２】また、本発明の研削・研磨用工具は、外周
の直径、真円度等の精度が高いから、工具を交換した場
合にも加工機の各軸の位置関係を変更する「段取り」を
行なう必要がなく、この点でも省力化と同時に、レンズ
の製造コストを大幅に下げることができる。

【０１１３】また、本発明の研削・研磨用工具で、砥石
研磨体外周部を軟質素材で補強した場合には、砥石研磨
体外周縁部欠け等の工具破損を防止することができる。

【０１１４】また、本発明で示した工具製作方法によれ
ば、容易に外周部の精度の高い研削・研磨用工具を得る
ことができる。

【０１１５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の研削・研磨工具とそれを用
いた加工法を示す図である。

【図２】従来用いてきた凹形状砥石を示す図である。

【図３】図２の凹形状砥石を使用した時の砥石の摩耗状
態を示す図である。

【図４】一実施例の工具を用いた時の砥石の摩耗状態を
示す図である。

【図５】一実施例の研削・研磨用工具の側断面図であ
る。

【図６】凸形状の砥石を示した図である。

【図７】砥石の曲率球面に十文字の溝を設けた図であ
る。

【図８】図６の研削・研磨砥石の摩耗を示した図であ
る。

【図９】図４及び図５の本実施例の工具の製作方法を示
した図である。

【図１０】図２と図４に示した砥石で、レンズを連続加
工した際のレンズ曲率の変化を示した図である。

【図１１】砥石の外周部が欠ける理由を説明するための
図である。

【図１２】砥石の外周部に欠けが生じた様子を示す図で
ある。

【図１３】欠けが生じた部分でガラスにかかる力を示し
た図である。

【図１４】従来の上部と下部で直径の異なる砥石の形状
を示した図である。

【図１５】研削・研磨用工具の構成を示す横断面図であ
る。

【図１６】研削・研磨用工具の摩耗過程を示す図であ
る。

【図１７】研削・研磨用工具の製造方法の一例を示す階
段工程図である。

【図１８】研削・研磨用工具の製造に使用する旋盤の主
要部の構成を示す図である。

【図１９】研削・研磨用工具を使用してレンズを加工す
るための研磨機の一例を示す図である。

【図２０】研削・研磨用工具の製造方法の別の一例を示
す階段工程図である。

【図２１】研削・研磨用工具の製造に使用するカーブジ
ェネレータの主要部の構成を示す図である。

【図２２】従来の研削・研磨用工具の形状を示す図であ
る。

【図２３】４種類の工具について、３次元測定器を使用
して、外周部の真円度、円筒度及び外周部と球面部の同
軸度を測定した結果を示す図である。

【図２４】研削・研磨用工具の別の一例の構成を示す横
断面図である。

【符号の説明】

１ 砥石 １ｄ 補強材 ２ 被加工物 １１ 切刃 １２ カップ砥石 ２１ａ 砥石研磨体（凸面工具） ２１ｂ 砥石研磨体（凹面工具） ２２ａ，２２ｂ 金属製基台 ２３ａ，２３ｂ 接着剤 ２５ 研削・研磨用工具 Ｒ，Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3 砥石研磨体球面部の曲率半径 ｄ0 砥石研磨体円柱部外周面の直径 ｄ1 砥石研磨体球面部外周縁の直径 ３１ 砥石研磨体 ３２ 金属製基台 ３３ 接着剤 ３４ 砥石研磨体円柱部の中心軸 ３５ 金属製基台の中心軸 ３６ 砥石研磨体球面部の中心軸 ５１ａ 砥石研磨体（凸面工具） ５１ｂ 砥石研磨体（凹面工具） ５２ａ，５２ｂ 金属製基台 ５３ａ，５３ｂ 接着剤 ５４ａ，５４ｂ 軟質素材 ５５ａ，５５ｂ 接着剤 ５７ ダイヤルゲージ ６１ 主軸 ６２ チャック ６３ 爪 ６４ 主軸の中心軸 ７１ バイト ７２ 刃物台 ７３ 固定ボルト ７４ ロックハンドル ７５ 切り込みステージ １００ 架台 １０３ 工具ホルダ １０４ 主軸 １０５ 主軸ハウジング １０６ ネジ １０７ 主軸傾斜プレート １０８ プーリ １０９ プーリ １１０ 工具軸回転モータ １１１ ベルト １１２ ロックネジ １２１ レンズ材料 １２２ 保持材 １２３ ホルダ １２４ 支持部材 １２５ 支持部材延長アーム １２６ ネジ １２７ 支持部材アーム １２８ ネジ １２９ ピポット １３０ 揺動プレート １３１ リンク １３３ 揺動回転軸 １３４ 軸受 １３５ モータ １３６ プーリ １３７ プーリ １３８ ベルト ２１１ ワーク軸 ２１２ チャック ２１３ 爪 ２２１ 工具軸 ２２２ カップ型砥石 ｒ0 カップ型砥石先端部Ｒの曲率半径 ｒ1 カップ型砥石の半径

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工面が球面を有する被加工物の研削
   ・研磨に用いる研削・研磨用工具であって、 円柱体の端面に前記被加工物の加工面を研磨する研磨面
   を形成し、 該研磨面の外径を前記円柱体の直径と略一致させたこと
   を特徴とする研削・研磨用工具。
2. 【請求項２】 前記円柱体の周縁部は、前記研磨面より
   も軟質の素材により皮膜されていることを特徴とする請
   求項１に記載の研削・研磨用工具。
3. 【請求項３】 前記円柱体の円筒度を２０μｍ以下と
   し、前記研磨面と前記円柱体の同軸度を３０μｍ以下と
   したことを特徴とする請求項１または２に記載の研削・
   研磨用工具。
4. 【請求項４】 被加工面が球面を有する被加工物の研削
   ・研磨に用いる研削・研磨用工具であって、 ダイヤモンドの砥粒及び金属材料又は樹脂を主成分と
   し、焼結して円柱体とし、 該円柱体の端部を前記被加工物の加工すべき加工面に相
   当した球面に加工したことを特徴とする請求項１に記載
   の研削・研磨用工具。
5. 【請求項５】 前記円柱体の周縁部は、前記研磨面より
   も軟質の素材により皮膜されていることを特徴とする請
   求項４に記載の研削・研磨用工具。
6. 【請求項６】 前記円柱体の円筒度を２０μｍ以下と
   し、前記研磨面と前記円柱体の同軸度を３０μｍ以下と
   したことを特徴とする請求項４または５に記載の研削・
   研磨用工具。
7. 【請求項７】 被加工面が球面を有する被加工物の研削
   ・研磨方法であって、 円柱体の端面に形成された研磨面の外径を前記円柱体の
   直径と略一致させた研削・研磨用工具の前記研磨面上
   に、前記被加工物の球面を対向させて配置し、 前記円柱体をその軸線回りに回転運動させると共に、前
   記被加工物を前記円柱体の研磨面上で揺動運動させて研
   削・研磨することを特徴とする研削・研磨方法。
8. 【請求項８】 円柱体の端面に球面状の研磨面を有する
   研削・研磨用工具を製造するための研削・研磨用工具の
   製造方法であって、 前記円柱体の端面を球面状に加工して、前記研磨面を形
   成する研磨面形成工程と、 前記研磨面の球面の中心軸を基準として、前記円柱体の
   外周面を前記中心軸を中心とする円筒状に加工する外周
   加工工程とを具備することを特徴とする研削・研磨用工
   具の製造方法。
9. 【請求項９】 前記外周加工工程において、前記円柱体
   の円筒度を２０μｍ以下に、前記研磨面と前記円柱体の
   同軸度を３０μｍ以下に加工することを特徴とする請求
   項８に記載の研削・研磨用工具の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記外周加工工程の後に、前記円柱体
    の外周に、前記研磨面よりも軟質の素材を付着させたこ
    とを特徴とする請求項８に記載の研削・研磨用工具の製
    造方法。
11. 【請求項１１】 円柱体の端面に球面状の研磨面を有す
    る研削・研磨用工具を製造するための研削・研磨用工具
    の製造方法であって、 前記円柱体の外周面を円筒度が所定値以下となる様に加
    工する外周加工工程と、 前記円柱体の中心軸を基準として、該円柱体の端面に、
    前記中心軸を中心とする球面状の研磨面を加工する研磨
    面形成工程とを具備することを特徴とする研削・研磨用
    工具の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記外周加工工程において、前記円柱
    体の外周面を円筒度が２０μｍ以下となる様に加工する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の研削・研磨用工具
    の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記研磨面形成工程において、前記研
    磨面と前記円柱体の外周面の同軸度が３０μｍ以下とな
    る様に、前記研磨面を加工することを特徴とする請求項
    １１に記載の研削・研磨用工具の製造方法。