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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-10
(45)【発行日】2024-12-18
(54)【発明の名称】円柱状またはリング状の波長変換部材の製造方法
(51)【国際特許分類】
G02B 5/20 20060101AFI20241211BHJP
C09K 11/08 20060101ALI20241211BHJP
G03B 21/14 20060101ALI20241211BHJP
H01L 33/50 20100101ALI20241211BHJP
【ＦＩ】
G02B5/20
C09K11/08
G03B21/14 A
H01L33/50
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2020198430
(22)【出願日】2020-11-30
(65)【公開番号】P2022086430
(43)【公開日】2022-06-09
【審査請求日】2023-10-30
(73)【特許権者】
【識別番号】000226057
【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100138863
【弁理士】
【氏名又は名称】言上 惠一
(74)【代理人】
【識別番号】100197583
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 健
(72)【発明者】
【氏名】山田 武志
(72)【発明者】
【氏名】太田 亮一
(72)【発明者】
【氏名】光永 隆之
【審査官】横川 美穂
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１５１３５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０８９１８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１４８８７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１６５６８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／００５７３７５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０２７２０９５７（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ５／２０
Ｃ０９Ｋ １１／０８
Ｇ０３Ｂ ２１／１４
Ｈ０１Ｌ ３３／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状の波長変換部材を保持体上に保持する工程と、保持した前記板状の波長変換部材に切削加工処理を施して、円柱状の波長変換部材の前駆体と前記前駆体に連続する波長変換部材のボディ部分とから構成される波長変換部材ブロックを形成する工程と、
前記波長変換部材ブロックの形成後に前記円柱状の波長変換部材の前駆体と前記ボディ部分とを互いに分離させる工程と、
前記円柱状の波長変換部材の前駆体を個片化する工程と、
を含み、
前記切削加工処理として、粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行う、円柱状の波長変換部材の製造方法。
【請求項2】
前記ボディ部分と前記円柱状の波長変換部材の前駆体との分離を、研削部材を用いた研削加工処理により行う、請求項１に記載の円柱状の波長変換部材の製造方法。
【請求項3】
板状の波長変換部材を保持体上に保持する工程と、
保持した前記板状の波長変換部材に切削加工処理を施して、円柱状の波長変換部材の前駆体の一部とボディ部分とから構成される波長変換部材ブロックを形成する工程と、
前記ボディ部分に前記前駆体の残りの部分を形成するとともに前記ボディ部分を除去することにより前記円柱状の波長変換部材の前駆体を形成する工程と、
前記円柱状の波長変換部材の前駆体を個片化する工程と、
を含み、
前記切削加工処理として、粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行う、円柱状の波長変換部材の製造方法。
【請求項4】
板状の波長変換部材をワックスが配置された保持体上に保持する工程と、
保持した前記板状の波長変換部材の表側主面および裏側主面の両方に切削加工処理を施して、前記ワックスと一体となった円柱状の波長変換部材の前駆体を含む波長変換部材ブロックを形成する工程と、
前記ワックスを除去して前記円柱状の波長変換部材の前駆体を個片化する工程と、
を含み、
前記切削加工処理として、粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行う、円柱状の波長変換部材の製造方法。
【請求項5】
前記ワックスを除去して個片化させた前記円柱状の波長変換部材の前駆体が所定高さとなるように、前記円柱状の波長変換部材の前駆体にダイシングを施す、請求項４に記載の円柱状の波長変換部材の製造方法。
【請求項6】
板状の波長変換部材をワックスが配置された保持体上に保持する工程と、
保持した前記板状の波長変換部材の表側主面に切削加工処理を施して、前記ワックスと一体となった円柱状の波長変換部材の前駆体を含む波長変換部材ブロックを形成する工程と、
得られた前記波長変換ブロックの裏側主面に研削加工処理を行い、中心軸が前記保持体の主面に直交する円柱状の波長変換部材の前駆体を形成する工程と、
前記ワックスを除去して前記円柱状の波長変換部材の前駆体を個片化する工程と、
を含み、
前記切削加工処理として、粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行う、円柱状の波長変換部材の製造方法。
【請求項7】
前記切削加工処理により前記ワックスと一体となった円柱状の波長変換部材の前駆体と前記前駆体に連続する波長変換部材のボディ部分とから構成される前記波長変換部材ブロックを形成し、前記波長変換部材ブロックの形成後に前記円柱状の波長変換部材の前駆体と前記ボディ部分とを互いに分離させる、請求項６に記載の円柱状の波長変換部材の製造方法。
【請求項8】
前記円柱状の波長変換部材の前駆体が所定高さとなるように、前記ワックスと前記円柱状の波長変換部材の前駆体が一体化された状態で研削加工処理を行う、請求項６に記載の円柱状の波長変換部材の製造方法。
【請求項9】
前記ワックスを除去した前記円柱状の波長変換部材の前駆体が所定の径寸法を有するように前記円柱状の波長変換部材の前駆体に研削処理を施す、請求項４から８のいずれか一項に記載の円柱状の波長変換部材の製造方法。
【請求項10】
複数の板状の波長変換部材を積層した板状の波長変換部材の積層体を基材上に保持する工程と、保持した前記板状の波長変換部材の積層体に対して一括して略同心円でかつ互いに径寸法の異なる第１の切削加工処理と第２の切削加工処理をそれぞれ略円周状に施すことで、リング状の波長変換部材の前駆体を形成する工程と、
を含み、
前記第１の切削加工処理および前記第２の切削加工処理においてそれぞれ、粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行う、リング状の波長変換部材の製造方法。
【請求項11】
板状の波長変換部材を基材上に保持する工程と、
保持した前記板状の波長変換部材に対して略同心円でかつ互いに径寸法の異なる第１の切削加工処理と第２の切削加工処理をそれぞれ略円周状に施すことで、リング状の波長変換部材の前駆体を形成する工程と、
を含み、
前記第１の切削加工処理および前記第２の切削加工処理においてそれぞれ、粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行い、
前記第１の切削加工処理または前記第２の切削加工処理の少なくとも一方を行う際に、前記基材の一部を共削り加工する、リング状の波長変換部材の製造方法。
【請求項12】
板状の波長変換部材をガラス基材上に保持する工程と、
保持した前記板状の波長変換部材に対して略同心円でかつ互いに径寸法の異なる第１の切削加工処理と第２の切削加工処理をそれぞれ略円周状に施すことで、リング状の波長変換部材の前駆体を形成する工程と、
を含み、
前記第１の切削加工処理および前記第２の切削加工処理においてそれぞれ、粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行う、リング状の波長変換部材の製造方法。
【請求項13】
前記板状の波長変換部材に前記第１の切削加工処理を施して第１の円盤状の波長変換部材を形成した後、前記第１の円盤状の波長変換部材に前記第２の切削加工処理を施して、前記第１の円盤状の波長変換部材の径寸法よりも小さい径寸法の第２の円盤状の波長変換部材を前記第１の円盤状の波長変換部材から形成する、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のリング状の波長変換部材の製造方法。
【請求項14】
前記リング状の波長変換部材の前駆体にスライス加工を行って、複数のリング状の波長変換部材を得る、請求項１０から１３のいずれか一項に記載のリング状の波長変換部材の製造方法。
【請求項15】
前記板状の波長変換部材の積層体の側面に対して一括した前記第１の切削加工処理を施して少なくとも２枚の第１の円盤状の波長変換部材の積層体を形成し、前記第１の円盤状の波長変換部材の積層体に前記第２の切削加工処理を施して、少なくとも２枚のリング状の波長変換部材を得る、請求項１０に記載のリング状の波長変換部材の製造方法。
【請求項16】
前記粗加工と前記仕上げ加工との間に中仕上げ加工を更に行う、請求項１から１５のいずれか一項に記載に記載の波長変換部材の製造方法。
【請求項17】
前記波長変換部材がＹＡＧ蛍光体を含んで成る、請求項１から１６のいずれか一項に記載の波長変換部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、円柱状またはリング状の波長変換部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を備える発光装置として、例えば、特許文献１に開示されたように、発光素子と、発光素子の上に配置された波長変換部材と、を組み合わせたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００７－１０９９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記波長変換部材としては、発光装置の用途に応じて寸法精度の高い円柱状やリング状のものが求められる場合がある。本発明の実施形態は、寸法精度の高い円柱状またはリング状の波長変換部材を効率よく製造可能な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】
【0005】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、
板状の波長変換部材を保持体上に保持する工程と、
保持した前記板状の波長変換部材に切削加工処理を施して、円柱状の波長変換部材の前駆体を含む波長変換部材ブロックを形成する工程と、
前記円柱状の波長変換部材の前駆体を個片化する工程と、
を含み、
前記切削加工処理として、粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行う、円柱状の波長変換部材の製造方法である。
板状の波長変換部材を保持体上に保持する工程と、
保持した前記板状の波長変換部材に切削加工処理を施して、円柱状の波長変換部材の前駆体を含む波長変換部材ブロックを形成する工程と、
前記円柱状の波長変換部材の前駆体を個片化する工程と、
を含み、
前記切削加工処理として、粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行う、円柱状の波長変換部材の製造方法である。
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、
板状の波長変換部材を基材上に保持する工程と、
保持した前記板状の波長変換部材に対して略同心円でかつ互いに径寸法の異なる第１の切削加工処理と第２の切削加工処理をそれぞれ略円周状に施すことで、リング状の波長変換部材の前駆体を形成する工程と、
を含み、
前記第１の切削加工処理および前記第２の切削加工処理においてそれぞれ、粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行う、リング状の波長変換部材の製造方法である。
板状の波長変換部材を基材上に保持する工程と、
保持した前記板状の波長変換部材に対して略同心円でかつ互いに径寸法の異なる第１の切削加工処理と第２の切削加工処理をそれぞれ略円周状に施すことで、リング状の波長変換部材の前駆体を形成する工程と、
を含み、
前記第１の切削加工処理および前記第２の切削加工処理においてそれぞれ、粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行う、リング状の波長変換部材の製造方法である。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一態様に従えば、寸法精度の高い円柱状またはリング状の波長変換部材を効率よく製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施形態１に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（板状の波長変換部材の保持工程）の模式図である。
【図2】本発明の実施形態１に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（板状の波長変換部材の切削加工処理（粗加工＋仕上げ加工）工程）の模式図である。
【図3】本発明の実施形態１に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（波長変換部材ブロックの反転工程）を模式的に示す断面図である。
【図4】本発明の実施形態１に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（波長変換部材ブロックの研削工程）を模式的に示す断面図である。
【図5】本発明の実施形態１に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（波長変換部材ブロックの研削工程）を模式的に示す断面図である。
【図6】本発明の実施形態１に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（波長変換部材ブロックの研削工程）を模式的に示す断面図である。
【図7】本発明の実施形態１に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（円柱状の波長変換部材の前駆体の個片化工程）の模式図である。
【図8】本発明の実施形態２に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（板状の波長変換部材の保持工程）の模式図である。
【図9】本発明の実施形態２に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（板状の波長変換部材の切削加工処理（粗加工＋仕上げ加工）工程）の模式図である。
【図10】本発明の実施形態２に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（波長変換部材ブロックの反転工程）を模式的に示す断面図である。
【図11】本発明の実施形態２に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（波長変換部材ブロックの切削加工処理（粗加工＋仕上げ加工）工程）の模式図である。
【図12】本発明の実施形態２に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（円柱状の波長変換部材の前駆体の径調整工程）の模式図である。
【図13】本発明の実施形態２に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（円柱状の波長変換部材の前駆体の個片化工程）の模式図である。
【図14】本発明の実施形態３に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（板状の波長変換部材の準備工程）を模式的に示す斜視図である。
【図15】本発明の実施形態３に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（板状の波長変換部材の保持工程）を模式的に示す斜視図である。
【図16】本発明の実施形態３に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（板状の波長変換部材の切削加工処理（粗加工＋仕上げ加工）工程）を模式的に示す斜視図である。
【図17】本発明の実施形態３に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（挿入孔付き保持体の準備工程）を模式的に示す斜視図である。
【図18】本発明の実施形態３に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（挿入孔付き保持体への波長変換部材ブロックの一部挿入開始工程）を模式的に示す斜視図である。
【図19】本発明の実施形態３に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（挿入孔付き保持体への波長変換部材ブロックの保持工程）を模式的に示す斜視図である。
【図20】本発明の実施形態３に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（波長変換部材ブロックの研削工程）を模式的に示す斜視図である。
【図21】本発明の実施形態３に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（波長変換部材ブロックの研削工程）を模式的に示す拡大断面図である。
【図22】本発明の実施形態３に係る円柱状の波長変換部材の製造方法（円柱状の波長変換部材の前駆体の個片化工程）を模式的に示す断面図である。
【図23】本発明の実施形態４に係るリング状の波長変換部材の製造方法（基材への板状の波長変換部材の保持工程）を模式的に示す断面図である。
【図24】本発明の実施形態４に係るリング状の波長変換部材の製造方法（第１の切削加工処理（粗加工）工程）を模式的に示す断面図である。
【図25】本発明の実施形態４に係るリング状の波長変換部材の製造方法（第２の切削加工処理（粗加工）工程）を模式的に示す断面図である。
【図26】本発明の実施形態４に係るリング状の波長変換部材の製造方法（第１の切削加工処理（仕上げ加工）工程）を模式的に示す断面図である。
【図27】本発明の実施形態４に係るリング状の波長変換部材の製造方法（第２の切削加工処理（仕上げ加工）工程）を模式的に示す断面図である。
【図28】本発明の実施形態４に係るリング状の波長変換部材の製造方法（リング状の波長変換部材の前駆体の取外し工程）を模式的に示す断面図である。
【図29】本発明の実施形態５に係るリング状の波長変換部材の製造方法（基材への板状の波長変換部材の積層体の保持工程）を模式的に示す断面図である。
【図30】本発明の実施形態５に係るリング状の波長変換部材の製造方法（第１の切削加工処理（粗加工）工程）を模式的に示す断面図である。
【図31】本発明の実施形態５に係るリング状の波長変換部材の製造方法（第２の切削加工処理（粗加工）工程）を模式的に示す断面図である。
【図32】本発明の実施形態５に係るリング状の波長変換部材の製造方法（リング状の波長変換部材の前駆体の取外し工程）を模式的に示す断面図である。
【図33】本発明の実施形態６に係るリング状の波長変換部材の製造方法（基材への板状の波長変換部材の積層体の保持工程）を模式的に示す断面図である。
【図34】本発明の実施形態６に係るリング状の波長変換部材の製造方法（第１の切削加工処理（粗加工）工程）を模式的に示す断面図である。
【図35】本発明の実施形態６に係るリング状の波長変換部材の製造方法（第２の切削加工処理（粗加工）工程）を模式的に示す断面図である。
【図36】本発明の実施形態６に係るリング状の波長変換部材の製造方法（リング状の波長変換部材の前駆体のスライス工程）を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
[円柱状またはリング状の波長変換部材の製造方法］
以下、図面に基づいて本発明の一態様に係る円柱状またはリング状の波長変換部材の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語を用いる。しかしながら、これらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、これらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。又、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一または同等の部分を指す。なお、図面では下記実施形態で説明する所定の構成要素と関連するものだけでなく、当該所定の構成要素と直接関連しない構成要素にも符号を付している。
以下、図面に基づいて本発明の一態様に係る円柱状またはリング状の波長変換部材の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語を用いる。しかしながら、これらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、これらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。又、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一または同等の部分を指す。なお、図面では下記実施形態で説明する所定の構成要素と関連するものだけでなく、当該所定の構成要素と直接関連しない構成要素にも符号を付している。
【0010】
更に、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための円柱状またはリング状の波長変換部材の製造方法を例示するものであって、本発明を限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、図面が示す部材の大きさおよび位置関係等は、説明を明確にするため誇張している場合がある。
【0011】
以下で具体的に述べるが、本発明の一態様に係る円柱状またはリング状の波長変換部材の製造方法はいずれも、板状の波長変換部材に切削加工処理を施す際に、粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つの加工を含む切削加工処理を行うという点に特徴を有する。
【0012】
これにより、第１段階で粗加工により所定形状の波長変換部材の前駆体を形成し、次いで第２段階で所望の寸法となるようにこの所定形状の波長変換部材の前駆体に対して仕上げ加工を行うため、１段階のみの切削加工処理を施す場合と比べて最終的に所望の寸法を有する波長変換部材を得やすくなる。その結果、本発明によれば、寸法精度の高い波長変換部材を効率よく得ることが可能となる。特に、かかる特徴に従い、少なくとも２つの円柱状の波長変換部材を製造する場合、各円柱状の波長変換部材の寸法のばらつきを小さくできる点で有利である。同様に、少なくとも２つのリング状の波長変換部材を製造する場合、リング状の波長変換部材の各々の寸法のばらつきを小さくできる点で有利である。
【0013】
以下では、実施形態１から３にて円柱状の波長変換部材の製造方法について説明し、実施形態４から７にてリング状の波長変換部材の製造方法について説明する。
【0014】
＜円柱状の波長変換部材の製造方法＞
実施形態１
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態１に係る円柱状の波長変換部材の製造方法について説明する。
実施形態１
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態１に係る円柱状の波長変換部材の製造方法について説明する。
【0015】
（板状の波長変換部材の準備工程）
まず、板状の波長変換部材を準備する。板状の波長変換部材３０Ａとしては、板状の波長変換焼結体を用いることができる。板状の波長変換焼結体は、例えば、蛍光体粉末と無機物粉末との混合物を原料として、特開２０１８－１７２６２８号公報に開示された方法によって得たり、その他、蛍光体粉末と無機物粉末との混合物を、放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法）を用いて無機物粉末を溶融し冷却することにより得たりすることができる。ＳＰＳ法は、蛍光体粉末と無機物粉末との粉体混合物に対して低電圧でパルス状大電流を供給し、火花放電現象により発生する放電プラズマの高エネルギーにより無機物粉末を溶融させるものである。
まず、板状の波長変換部材を準備する。板状の波長変換部材３０Ａとしては、板状の波長変換焼結体を用いることができる。板状の波長変換焼結体は、例えば、蛍光体粉末と無機物粉末との混合物を原料として、特開２０１８－１７２６２８号公報に開示された方法によって得たり、その他、蛍光体粉末と無機物粉末との混合物を、放電プラズマ焼結法（ＳＰＳ法）を用いて無機物粉末を溶融し冷却することにより得たりすることができる。ＳＰＳ法は、蛍光体粉末と無機物粉末との粉体混合物に対して低電圧でパルス状大電流を供給し、火花放電現象により発生する放電プラズマの高エネルギーにより無機物粉末を溶融させるものである。
【0016】
蛍光体粉末としては、黄色系の発光をするＹＡＧ蛍光体（（Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）粉末、緑色系の発光をするβサイアロン蛍光体粉末、赤色系の発光をするフッ化物系蛍光体粉末（Ｋ２（Ｓｉ，Ｔｉ，Ｇｅ,Ａｌ）Ｆ６：Ｍｎ）、窒化物系蛍光体（例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）粉末等が挙げられる。一例としては、蛍光体粉末としては、上記ＹＡＧ蛍光体粉末を用いることができる。かかる蛍光体粉末は、一種類でも、複数種から構成されていてもよい。無機物粉末としては、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いることができる。蛍光体粉末として上記ＹＡＧ蛍光体粉末を用い、無機物粉末として酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いる場合、上記焼結法により板状の焼結体を得ることができる。
【0017】
（板状の波長変換部材の保持工程）
図１に示すように、準備した板状の波長変換部材３０Ａを保持体１０Ａ上に保持する。具体的には、板状の波長変換部材３０Ａをワックス２０Ａ付きの保持体１０Ａに保持する。ワックス２０Ａとしては、常温において固体であり水に溶けず、加熱時に軟性を有する性質を有するものを選択することができる。ワックスは、高級脂肪酸と一価または二価の高級アルコールとのエステルであり、例えばロウであり得る。
図１に示すように、準備した板状の波長変換部材３０Ａを保持体１０Ａ上に保持する。具体的には、板状の波長変換部材３０Ａをワックス２０Ａ付きの保持体１０Ａに保持する。ワックス２０Ａとしては、常温において固体であり水に溶けず、加熱時に軟性を有する性質を有するものを選択することができる。ワックスは、高級脂肪酸と一価または二価の高級アルコールとのエステルであり、例えばロウであり得る。
【0018】
（板状の波長変換部材への切削加工処理工程）
図１に示すように、板状の波長変換部材３０Ａを保持した後、図２に示すように、保持した板状の波長変換部材３０Ａに切削加工処理を施す。具体的には、切削工具４０Ａを用いて板状の波長変換部材３０Ａの表側主面３１Ａに切削加工を行い、所定の間隔をおいて円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ａを有する波長変換部材ブロック５０Ａを形成する。かかる切削加工により、円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ａと前駆体５１Ａに連続する波長変換部材のボディ部分５５Ａとから構成される波長変換部材ブロック５０Ａを形成する。実施形態１では、この円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ａは、平面視すると円形であり、中心軸が波長変換部材ブロック５０Ａの主面５６Ａに直交している。
図１に示すように、板状の波長変換部材３０Ａを保持した後、図２に示すように、保持した板状の波長変換部材３０Ａに切削加工処理を施す。具体的には、切削工具４０Ａを用いて板状の波長変換部材３０Ａの表側主面３１Ａに切削加工を行い、所定の間隔をおいて円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ａを有する波長変換部材ブロック５０Ａを形成する。かかる切削加工により、円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ａと前駆体５１Ａに連続する波長変換部材のボディ部分５５Ａとから構成される波長変換部材ブロック５０Ａを形成する。実施形態１では、この円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ａは、平面視すると円形であり、中心軸が波長変換部材ブロック５０Ａの主面５６Ａに直交している。
【0019】
特に、本実施形態では、図２に示すように、上記切削加工処理として粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行う。具体的には、第１段階として、第１の切削工具４１Ａを用いて板状の波長変換部材３０Ａに粗加工を行い、円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ａに相当する凸部を形成する。第１の切削工具４１Ａとして粒度が＃２００～１０００のものが好ましく、例えば＃４００の電着工具を用いることができる。粗加工された円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ａの側面は、８μｍ以上２０μｍ以下の算術平均粗さＲｚを有する。
【0020】
ここでいう算術平均粗さＲｚとは、ＪＩＳ Ｂ０６０１で規定されている粗さＲｚのことを言う。つまり、Ｒｚは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜取り部分の平均線から縦倍率の方向に測定した、最も高い山頂から５番目までの山頂の標高(Ｙｐ)の絶対値の平均値と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高(Ｙｖ)の絶対値の平均値との和を求め、この値をマイクロメートル(μｍ)で表したものをいう（ＪＩＳ Ｂ０６０１：１９９４参照）。
【0021】
次に、第２段階として、上記粗加工により形成した円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ａの表面に対して第２の切削工具４２Ａを用いて仕上げ加工を行う。第２の切削工具４２Ａとして粒度が♯２５００～５０００のものが好ましく、例えば＃３０００の電着工具を用いることができる。これにより、所望の寸法を有しかつ算術平均粗さＲｚが２μｍ以上８μｍ未満である円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａを得ることができる。仕上げ加工を行う箇所としては、例えば、粗加工により形成した円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ａの側面５１Ａａを少なくとも含む前駆体５１Ａの表面である。
【0022】
上述の少なくとも２つの切削加工により、第１段階で粗加工により円柱状の波長変換部材の前駆体を形成し、次いで第２段階で所望の寸法、具体的には所望の径寸法となるように円柱状の波長変換部材の前駆体に対して仕上げ加工を行うため、１段階のみの切削加工処理を施す場合と比べて、円柱状の波長変換部材の前駆体を所望の寸法としやすくなる。特に、少なくとも２つの円柱状の波長変換部材の前駆体を形成する場合、円柱状の波長変換部材の前駆体の各々の寸法のばらつきを小さくできる。更に、少なくとも２段階の切削加工により、円柱状の波長変換部材の前駆体の表面粗さも所定の範囲となるように制御しやすくなる。
【0023】
なお、上記第１の切削工具４１Ａおよび上記第２の切削工具４２Ｂを用いた切削加工については、コンピュータ上にて予め決定／制御した切削タイミング、切削領域、切削加工パス、および用いる切削工具の種類等の情報に基づき行うことができる。具体的には、数値制御（ＮＣ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）工作機械またはそれに準ずるもの（以下、ＮＣ工作機械等という。）を用い、コンピュータ処理にて得た情報からプログラム変換した数値情報を、当該ＮＣ工作機械等に対して命令する。これにより、ＮＣ工作機械等として用いる切削工具（電着工具等）の動作を好適に制御し得る。
【0024】
特に限定されるものではないが、粗加工完了時の円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ａは、高さが例えば３５０μｍ以上１０００μｍ以下、例えば４５０μｍであり、直径が例えば１９０μｍ以上３００μｍ以下、例えば２００μｍであり得る。又、仕上げ加工を終えた円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａは、高さが例えば３５０μｍ以上１０００μｍ以下、例えば４５０μｍであり、直径が例えば５０μｍ以上１９０μｍ以下、例えば１６０μｍであり得る。
【0025】
（波長変換部材ブロックの反転工程）
仕上げ加工済みの波長変換部材ブロック５０Ａの形成後、図３に示すように、この波長変換部材ブロック５０Ａを、ワックス２０Ａから一旦離して上下反転させ、波長変換部材の前駆体５２Ａがワックス２０Ａに埋設されるようにワックス２０Ａに再度貼り付ける。具体的には、（１）ワックス２０Ａから波長変換部材ブロック５０Ａを分離させて、（２）波長変換部材ブロック５０Ａを反転させ、（３）ワックス２０Ａを加熱して軟化させ、波長変換部材ブロック５０Ａの裏側主面５６Ａを上にして円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａをワックス２０Ａに対向させ、（４）波長変換部材ブロック５０Ａを押圧して円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａがワックス２０Ａに埋設されるように波長変換部材ブロック５０Ａをワックス２０Ａに再度貼り付ける。
仕上げ加工済みの波長変換部材ブロック５０Ａの形成後、図３に示すように、この波長変換部材ブロック５０Ａを、ワックス２０Ａから一旦離して上下反転させ、波長変換部材の前駆体５２Ａがワックス２０Ａに埋設されるようにワックス２０Ａに再度貼り付ける。具体的には、（１）ワックス２０Ａから波長変換部材ブロック５０Ａを分離させて、（２）波長変換部材ブロック５０Ａを反転させ、（３）ワックス２０Ａを加熱して軟化させ、波長変換部材ブロック５０Ａの裏側主面５６Ａを上にして円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａをワックス２０Ａに対向させ、（４）波長変換部材ブロック５０Ａを押圧して円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａがワックス２０Ａに埋設されるように波長変換部材ブロック５０Ａをワックス２０Ａに再度貼り付ける。
【0026】
（波長変換部材ブロックの研削工程）
波長変換部材ブロック５０Ａの反転後、この波長変換部材ブロック５０Ａに研削加工処理を行う。実施形態１では、この研削加工処理によって波長変換部材ブロック５０Ａのボディ部分５５Ａを除去する。
波長変換部材ブロック５０Ａの反転後、この波長変換部材ブロック５０Ａに研削加工処理を行う。実施形態１では、この研削加工処理によって波長変換部材ブロック５０Ａのボディ部分５５Ａを除去する。
【0027】
具体的には、まず、図３および図４に示すように、波長変換部材ブロック５０Ａの裏側主面５６Ａに第１研削部材８１Ａを用いた研削加工処理を行う。第１研削部材８１Ａとして粒度が♯２００～１０００のものが好ましく、例えば♯６００のダイヤモンド砥石を用い、砥石回転数５００～１０００ｒｐｍの条件下で研削処理を行う。
【0028】
研削加工処理で波長変換部材ブロック５０Ａのボディ部分５５Ａを除去することにより、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａをワックス２０Ａに埋設された状態で分離することができる。これにより、ワックス２０Ａに埋設された円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａの表面の一部（上面に相当）を露出させることができる。実施形態１では、ワックス２０Ａの上面に露出された前駆体５２Ａの表面の一部は、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａの一方の端面である。この際の円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａの高さは、例えば３５０μｍ以上１０００μｍ以下、例えば４５０μｍであり得る。
【0029】
その後、図５および図６に示すように、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａが所定高さとなるように、ワックス２０Ａと円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａが一体化された状態で研削加工処理を行う。本実施形態では、一例として下記に示すように２段階の研削加工処理を施す場合を例に採る。しかしながら、これに限定されることなく３段階以上の研削処理を行うことができる。
【0030】
具体的には、ワックス２０Ａと円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａが一体化された状態で、第２研削部材８２Ａを用いて研削加工処理を行う。この第２研削部材８２Ａとして粒度が♯１５００～３０００のものが好ましく、例えば♯２０００のダイヤモンド砥石を用い、砥石回転数５００～１０００ｒｐｍの条件下で研削処理を行う。この研削加工処理により、図５に示すように、ワックス２０Ａと一体化された状態で、図４に示す円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ａよりも高さが低い、円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ａを得ることができる。円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ａの高さは例えば２００μｍ以上３５０μｍ未満、例えば１５０μｍであり得る。
【0031】
続けて、ワックス２０Ａと円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ａが一体化された状態で第３研削部材８３Ａを用いて研削加工処理を行う。第３研削部材８３Ａとして粒度が♯５０００～１５０００のものが好ましく、例えば♯１００００のダイヤモンド砥石を用い、砥石回転数５００～１０００ｒｐｍの条件下で研削処理を行う。この研削加工処理により、図６に示すように、ワックス２０Ａと一体化された状態で、図５に示す円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ａよりも高さが低い、円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ａを得ることができる。円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ａの高さは、例えば５０μｍ以上１５０μｍ未満、例えば１００μｍであり得る。
【0032】
（円柱状の波長変換部材の前駆体の個片化工程）
最後に、ホットプレート等を用いてワックスの融点以上の温度でワックスを加熱することでワックスを溶解させ、円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ａに付着していたワックスを除去する。これにより、図６に示された円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ａを図７に示すように個片化させ、それによって最終的に円柱状の波長変換部材６０Ａを得ることができる。
最後に、ホットプレート等を用いてワックスの融点以上の温度でワックスを加熱することでワックスを溶解させ、円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ａに付着していたワックスを除去する。これにより、図６に示された円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ａを図７に示すように個片化させ、それによって最終的に円柱状の波長変換部材６０Ａを得ることができる。
【0033】
以上のように、実施形態１の円柱状の波長変換部材の製造方法は、切削加工処理工程にて粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つの加工を含む切削加工処理を行う。これにより、１段階のみの切削加工処理を施す場合と比べて、波長変換部材ブロックに含まれる円柱状の波長変換部材の前駆体を所望の寸法としやすくなる。その結果、上記の個片化工程を経て最終的に得られる円柱状の波長変換部材を寸法精度の高いものとすることができる。
【0034】
また、少なくとも２段階の切削加工により円柱状の波長変換部材の前駆体の表面粗さも所定の範囲となるように制御しやすくなる。そのため、上記の個片化工程を経て最終的に得られる円柱状の波長変換部材の表面粗さも所定の範囲となるように制御しやすくなる。更に、かかる特徴に従い、切削加工処理工程にて少なくとも２つの円柱状の波長変換部材の前駆体を形成する場合、各円柱状の波長変換部材の前駆体の寸法のばらつきを小さくできる。その結果、上記の個片化工程を経て最終的に得られる各円柱状の波長変換部材の寸法のばらつきを小さくできる。
【0035】
更に、実施形態１では、外周を加工した後の波長変換部材の前駆体５２Ａをワックス２０Ａに埋設した状態で、波長変換部材ブロック５０Ａのボディ部分５５Ａの除去及び波長変換部材の前駆体５２Ａの高さ調整を行っている。これにより、切削加工時における波長変換部材の前駆体５２Ａの欠けや破損を防ぐことができ、波長変換部材の前駆体５２Ａの外形寸法の高い形状精度を維持できる。
【0036】
実施形態２
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態２に係る円柱状の波長変換部材の製造方法について説明する。実施形態２は、特に切削加工処理工程において、波長変換部材の前駆体の一部とボディ部分を形成した後、ボディ部分を除去することにより前駆体の残りの部分を形成して中心軸が主面に平行な円柱状の波長変換部材の前駆体を形成する点で実施形態１とは異なる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態２に係る円柱状の波長変換部材の製造方法について説明する。実施形態２は、特に切削加工処理工程において、波長変換部材の前駆体の一部とボディ部分を形成した後、ボディ部分を除去することにより前駆体の残りの部分を形成して中心軸が主面に平行な円柱状の波長変換部材の前駆体を形成する点で実施形態１とは異なる。
【0037】
（板状の波長変換部材の準備工程）
まず、図８に示すような板状の波長変換部材３０Ｂを準備する。準備する板状の波長変換部材３０Ｂとしては、上記実施形態１における板状の波長変換部材３０Ａと同じである。
まず、図８に示すような板状の波長変換部材３０Ｂを準備する。準備する板状の波長変換部材３０Ｂとしては、上記実施形態１における板状の波長変換部材３０Ａと同じである。
【0038】
（板状の波長変換部材の保持工程）
板状の波長変換部材３０Ｂの準備後、図８に示すように、板状の波長変換部材３０Ｂをワックス２０Ｂ付きの保持体１０Ｂに保持する。
板状の波長変換部材３０Ｂの準備後、図８に示すように、板状の波長変換部材３０Ｂをワックス２０Ｂ付きの保持体１０Ｂに保持する。
【0039】
（板状の波長変換部材への切削加工処理工程）
板状の波長変換部材３０Ｂを保持した後、図９に示すように、切削工具４０Ｂを用いて、図８に示した板状の波長変換部材３０Ｂの表側主面３１Ｂに切削加工を行うことにより、波長変換部材ブロック５０Ｂを形成する。具体的には、切削工具４０Ｂを用いて、所定の間隔をおいて断面視して略半円状の部分５１Ｂが形成されるように、板状の波長変換部材３０Ａの表側主面３１Ｂに切削加工を行う。かかる切削加工により、断面視して略半円状の部分５１Ｂと波長変換部材のボディ部分５５Ｂとから構成される波長変換部材ブロック５０Ｂを形成することができる。この略半円状の部分５１Ｂの中心軸は、形成する波長変換部材ブロック５０Ｂの主面（図９の裏側主面５７Ｂに対応）に対して平行となっている。
板状の波長変換部材３０Ｂを保持した後、図９に示すように、切削工具４０Ｂを用いて、図８に示した板状の波長変換部材３０Ｂの表側主面３１Ｂに切削加工を行うことにより、波長変換部材ブロック５０Ｂを形成する。具体的には、切削工具４０Ｂを用いて、所定の間隔をおいて断面視して略半円状の部分５１Ｂが形成されるように、板状の波長変換部材３０Ａの表側主面３１Ｂに切削加工を行う。かかる切削加工により、断面視して略半円状の部分５１Ｂと波長変換部材のボディ部分５５Ｂとから構成される波長変換部材ブロック５０Ｂを形成することができる。この略半円状の部分５１Ｂの中心軸は、形成する波長変換部材ブロック５０Ｂの主面（図９の裏側主面５７Ｂに対応）に対して平行となっている。
【0040】
特に、本実施形態では、図９の右の図に示すように、上記切削加工処理として粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つの加工を含む切削加工処理を行う。具体的には、第１段階として、第１の切削工具４１Ｂを用いて板状の波長変換部材３０Ｂに粗加工を行い、略半円状部分５１Ｂを形成する。第１の切削工具４１Ｂとして粒度が♯２００～１０００のものが好ましく、例えば♯４００の電着工具を用いることができる。図９に示す粗加工が付された略半円状部分の表面は８μｍ以上２０μｍ以下の算術平均粗さＲｚを有し得る。
【0041】
次に、第２段階として、略半円状部分５１Ｂの表面に対して第２の切削工具４２Ｂを用いて仕上げ加工を行う。第２の切削工具４２Ｂとして粒度が♯２５００～５０００のものが好ましく、例えば♯３０００の電着工具を用いることができる。これにより、所望の寸法を有しかつ算術平均粗さＲｚが２μｍ以上８μｍ以下である略半円状部分５２Ｂを得ることができる。仕上げ加工を行う箇所は、粗加工により形成した略半円状部分５１Ｂの表面の少なくとも一部である。
【0042】
このような少なくとも２つの加工を含む切削加工により、第１段階で粗加工により略半円状の波長変換部材の前駆体を形成し、次いで第２段階で所望の寸法となるようにこの略半円状の波長変換部材の前駆体に対して仕上げ加工を行うため、１段階のみの切削加工処理を施す場合と比べて、断面視で略半円状の波長変換部材の前駆体を所望の寸法としやすくなる。
【0043】
（波長変換部材ブロックの反転工程）
切削加工処理工程において仕上げ加工を終えた略半円状部分５２Ｂを含む波長変換部材ブロック５０Ｂについて、この波長変換部材ブロック５０Ｂを、ワックス２０Ｂから一旦離して上下反転させ、図１０に示すように、略半円状部分５２Ｂがワックス２０Ｂに埋設されるようにワックス２０Ｂに再度貼り付ける。具体的には、（１）ワックス２０Ｂから波長変換部材ブロック５０Ｂを分離させて、（２）波長変換部材ブロック５０Ｂを反転させ、（３）ワックス２０Ｂを加熱して軟化させ、波長変換部材ブロック５０Ｂの裏側主面５７Ｂを上にして略半円状部分５２Ｂをワックス２０Ｂに対向させ、（４）波長変換部材ブロック５０Ｂを押圧して略半円状部分５２Ｂがワックス２０Ｂに埋設されるように波長変換部材ブロック５０Ｂをワックス２０Ｂに再度貼り付ける。
切削加工処理工程において仕上げ加工を終えた略半円状部分５２Ｂを含む波長変換部材ブロック５０Ｂについて、この波長変換部材ブロック５０Ｂを、ワックス２０Ｂから一旦離して上下反転させ、図１０に示すように、略半円状部分５２Ｂがワックス２０Ｂに埋設されるようにワックス２０Ｂに再度貼り付ける。具体的には、（１）ワックス２０Ｂから波長変換部材ブロック５０Ｂを分離させて、（２）波長変換部材ブロック５０Ｂを反転させ、（３）ワックス２０Ｂを加熱して軟化させ、波長変換部材ブロック５０Ｂの裏側主面５７Ｂを上にして略半円状部分５２Ｂをワックス２０Ｂに対向させ、（４）波長変換部材ブロック５０Ｂを押圧して略半円状部分５２Ｂがワックス２０Ｂに埋設されるように波長変換部材ブロック５０Ｂをワックス２０Ｂに再度貼り付ける。
【0044】
（波長変換部材ブロックへの切削処理工程）
波長変換部材ブロック５０Ｂの反転後、図１１に示すように、反転させた波長変換部材ブロック５０Ｂに切削加工処理を施す。実施形態２では、この切削加工処理により、全体として円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂをワックス２０Ｂと一体化された状態で得る。具体的には、切削工具４０Ｂを用いて波長変換部材ブロック５０Ｂの主面（反転前に裏面５７Ｂであった面に相当）に対し、上記略半円状部分５２Ｂと合せて断面視で円形となる、略半円状部分５８Ｂを形成するように切削加工を行う。すなわち、波長変換部材のボディ部分５５Ｂから、円柱状の波長変換部材の前駆体となる残りの部分５８Ｂを形成するとともに余分な波長変換部材のボディ部分５５Ｂを除去する。ここでは、図９に示す工程と同様に、上記切削加工処理として粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つの切削加工処理を行う。かかる切削加工処理により、１段階のみの切削加工処理を施す場合と比べて形成する円柱状の波長変換部材の前駆体を所望の寸法、具体的には所望の径寸法としやすくすることができる。
波長変換部材ブロック５０Ｂの反転後、図１１に示すように、反転させた波長変換部材ブロック５０Ｂに切削加工処理を施す。実施形態２では、この切削加工処理により、全体として円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂをワックス２０Ｂと一体化された状態で得る。具体的には、切削工具４０Ｂを用いて波長変換部材ブロック５０Ｂの主面（反転前に裏面５７Ｂであった面に相当）に対し、上記略半円状部分５２Ｂと合せて断面視で円形となる、略半円状部分５８Ｂを形成するように切削加工を行う。すなわち、波長変換部材のボディ部分５５Ｂから、円柱状の波長変換部材の前駆体となる残りの部分５８Ｂを形成するとともに余分な波長変換部材のボディ部分５５Ｂを除去する。ここでは、図９に示す工程と同様に、上記切削加工処理として粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つの切削加工処理を行う。かかる切削加工処理により、１段階のみの切削加工処理を施す場合と比べて形成する円柱状の波長変換部材の前駆体を所望の寸法、具体的には所望の径寸法としやすくすることができる。
【0045】
この略半円状部分５８Ｂについては、反転前に仕上げ加工した略半円状部分５２Ｂと半円の中心軸がほぼ一致するように形成する。かかる切削加工により、円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂをワックス２０Ｂと一体化された状態で得ることができる。この円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂは、断面視で円形であり、中心軸が保持体１０Ｂの主面に平行なものとなっている。
【0046】
（円柱状の波長変換部材の前駆体の個片化工程）
ワックス２０Ｂと円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂとが一体化された状態で、ワックスの融点以上の温度で加熱することによりワックス溶解させ、円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂからワックスを除去する。これにより、複数の円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｂを得る。
ワックス２０Ｂと円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂとが一体化された状態で、ワックスの融点以上の温度で加熱することによりワックス溶解させ、円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂからワックスを除去する。これにより、複数の円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｂを得る。
【0047】
（円柱状の波長変換部材の前駆体の径調整工程）
さらに、仕上げ加工済みの円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂの直径を調整するため、研削部材７０Ｂを用いて研削加工処理を行うこともできる。即ち、図１２に示すように、円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂが所定の寸法を有するように円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂに研削処理を施すこともできる。
さらに、仕上げ加工済みの円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂの直径を調整するため、研削部材７０Ｂを用いて研削加工処理を行うこともできる。即ち、図１２に示すように、円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂが所定の寸法を有するように円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂに研削処理を施すこともできる。
【0048】
径調整工程は、例えば、研削部材７０Ｂとして粒度が♯２００～１０００のもの、例えば♯６００のダイヤモンド砥石を用い、砥石回転数５００～１０００ｒｐｍの条件下で研削処理を行う。なお、この径調整工程の有無にかかわらず、実施形態１と同様に、最終的に円柱状の波長変換部材の前駆体５３Ｂの直径は例えば５０μｍ以上１９０μｍ以下とすることが好ましく、例えば１６０μｍである。
【0049】
（円柱状の波長変換部材の前駆体の切断工程）
最後に、図１３に示すように、円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｂをダイシング部材９０Ｂによりダイシングにより所定の高さに切断する。具体的には、円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｂが所定高さとなるように、円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｂにダイシングを施す。これにより、最終的に所定の高さを有する円柱状の波長変換部材６０Ｂを得ることができる。
最後に、図１３に示すように、円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｂをダイシング部材９０Ｂによりダイシングにより所定の高さに切断する。具体的には、円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｂが所定高さとなるように、円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｂにダイシングを施す。これにより、最終的に所定の高さを有する円柱状の波長変換部材６０Ｂを得ることができる。
【0050】
以上のように、実施形態２の円柱状の波長変換部材の製造方法でも、切削加工処理工程にて粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つの切削加工処理を行う。これにより、１段階のみの切削加工処理を施す場合と比べて円柱状の波長変換部材の前駆体を所望の寸法としやすくなる。その結果、最終的に得られる円柱状の波長変換部材を寸法精度の高いものとすることができる。又、かかる少なくとも２つの切削加工により円柱状の波長変換部材の前駆体の表面粗さも所定の範囲となるように制御しやすくなる。そのため、最終的に得られる円柱状の波長変換部材の表面粗さも所定の範囲となるように制御しやすくなる。
【0051】
実施形態３
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態３に係る円柱状の波長変換部材の製造方法について説明する。実施形態３は、特に保持体として、以下に説明する挿入孔付き保持体を用いる点で実施形態１および実施形態２とは異なる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態３に係る円柱状の波長変換部材の製造方法について説明する。実施形態３は、特に保持体として、以下に説明する挿入孔付き保持体を用いる点で実施形態１および実施形態２とは異なる。
【0052】
（板状の波長変換部材の準備工程）
まず、図１４に示すような板状の波長変換部材３０Ｃを準備する。本実施形態では、作業効率の観点から、図１４に示すようにダイシング部材により切断して四角柱の形状を有する波長変換部材３０αＣを準備する。板状の波長変換部材３０Ｃは、上記実施形態１および２における板状の波長変換部材３０Ａ、３０Ｂと同じである。
まず、図１４に示すような板状の波長変換部材３０Ｃを準備する。本実施形態では、作業効率の観点から、図１４に示すようにダイシング部材により切断して四角柱の形状を有する波長変換部材３０αＣを準備する。板状の波長変換部材３０Ｃは、上記実施形態１および２における板状の波長変換部材３０Ａ、３０Ｂと同じである。
【0053】
（板状の波長変換部材の保持工程）
図１５に示すように、準備した波長変換部材３０αＣを保持体１０αＣ上に保持する。
図１５に示すように、準備した波長変換部材３０αＣを保持体１０αＣ上に保持する。
【0054】
（板状の波長変換部材への切削加工処理工程）
波長変換部材３０αＣを保持した後、図１６に示すように、保持された波長変換部材３０αＣに切削加工処理を施す。具体的には、切削工具４０Ｃを用いて波長変換部材３０αＣの表側主面３１αＣに切削加工を行い、円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ｃを含む波長変換部材ブロック５０Ｃを形成する。
波長変換部材３０αＣを保持した後、図１６に示すように、保持された波長変換部材３０αＣに切削加工処理を施す。具体的には、切削工具４０Ｃを用いて波長変換部材３０αＣの表側主面３１αＣに切削加工を行い、円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ｃを含む波長変換部材ブロック５０Ｃを形成する。
【0055】
この切削加工により、円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ｃと波長変換部材のボディ部分５５Ｃとから構成される波長変換部材ブロック５０Ｃを形成する。実施形態３では、この円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ｃは、平面視で円形であり、中心軸が波長変換部材ブロック５０Ｃの主面に直交する。
【0056】
上記切削加工処理として粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つの切削加工処理を行う。具体的には、第１段階として、第１の切削工具を用いて板状の波長変換部材３０αＣに粗加工を行い、円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ｃを形成する。第１の切削工具として粒度が♯２００～１０００のものが好ましく、例えば♯４００の電着工具を用いることができる。図１６に示す粗加工が付された円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ｃの側面は８μｍ以上２０μｍ以下の算術平均粗さＲｚを有し得る。
【0057】
次に、第２段階として、粗加工により形成した円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ｃの表面に対して第２の切削工具を用いて仕上げ加工を行う。第２の切削工具として粒度が♯２５００～５０００のものが好ましく、例えば♯３０００の電着工具を用いることができる。これにより、所望の径寸法を有しかつ算術平均粗さＲｚが２μｍ以上８μｍ以下である円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃを得ることができる。仕上げ加工を行う箇所としては、粗加工により形成した円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ｃの側面５１Ｃａを少なくとも含む前駆体５２Ｃの表面である。
【0058】
なお、図１６内に矢印で示す進行方向に、切削工具４０Ｃ（上記第１の切削工具および上記第２の切削工具を含む。）を移動させるとして、粗加工および仕上げ加工の両方を施して得られた円柱状の波長変換部材の前駆体を符号５２Ｃで示している。一方、粗加工は施しているが、仕上げ加工は施していない円柱状の波長変換部材の前駆体は、切削工具４０Ｃの進行方向の先に符号５１Ｃで示している。
【0059】
実施形態１と同様に、粗加工を施した円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ｃは、高さが３５０μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、例えば４５０μｍであり、円の直径が１９０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、例えば２００μｍであり得る。又、仕上げ加工を施した円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃは、高さが３５０μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、例えば４５０μｍであり、円の直径が５０μｍ以上１９０μｍ以下であることが好ましく、例えば１６０μｍであり得る。
【0060】
（挿入孔付き保持体の準備工程）
図１７に示すように、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃを挿入するための、挿入孔１１Ｃが形成された保持体１０Ｃを準備する。本実施形態では、この挿入孔１１Ｃは、複数の円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ｃがボディ部分５５Ｃと一体化された波長変換部材ブロック５０Ｃの状態で、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃを挿入できるように形成されている。この挿入孔１１Ｃの内径は、仕上げ加工を終えた円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃが挿入可能な径寸法を有する。なお、図１７では図示していないが、挿入孔付き保持体１０Ｃの上面１０Ｃａには挿入孔１１Ｃの表面を覆うようにワックスを塗布し得る。
図１７に示すように、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃを挿入するための、挿入孔１１Ｃが形成された保持体１０Ｃを準備する。本実施形態では、この挿入孔１１Ｃは、複数の円柱状の波長変換部材の前駆体５１Ｃがボディ部分５５Ｃと一体化された波長変換部材ブロック５０Ｃの状態で、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃを挿入できるように形成されている。この挿入孔１１Ｃの内径は、仕上げ加工を終えた円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃが挿入可能な径寸法を有する。なお、図１７では図示していないが、挿入孔付き保持体１０Ｃの上面１０Ｃａには挿入孔１１Ｃの表面を覆うようにワックスを塗布し得る。
【0061】
（挿入孔付き保持体への波長変換部材ブロックの保持工程）
波長変換部材ブロックを、挿入孔付き保持体へ保持する。例えば、図１７に示す挿入孔１１Ｃ付き保持体１０Ｃの準備後、図１８に示すように仕上げ加工を終えた波長変換部材ブロック５０Ｃを上下反転させる。具体的には、波長変換部材ブロック５０Ｃの裏側主面５６Ｃが上方向に方向づけられるように波長変換部材ブロック５０Ｃを上下反転させる。
波長変換部材ブロックを、挿入孔付き保持体へ保持する。例えば、図１７に示す挿入孔１１Ｃ付き保持体１０Ｃの準備後、図１８に示すように仕上げ加工を終えた波長変換部材ブロック５０Ｃを上下反転させる。具体的には、波長変換部材ブロック５０Ｃの裏側主面５６Ｃが上方向に方向づけられるように波長変換部材ブロック５０Ｃを上下反転させる。
【0062】
上下反転させた波長変換部材ブロック５０Ｃを、図１８に示すように、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃと挿入孔付保持体１０Ｃの挿入孔１１Ｃとが直接対向するように位置合わせする。その後、仕上げ加工を終えた円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃを当該挿入孔１１Ｃに挿入する。
【0063】
挿入孔１１Ｃへ円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃを挿入して、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃの端面５２Ｃａが挿入孔１１Ｃの底部１１Ｃａに当接させる。これにより、図１９に示すように、波長変換部材ブロック５０Ｃを挿入孔付き保持体１０Ｃに保持する。
【0064】
（波長変換部材ブロックの研削工程）
波長変換部材ブロック５０Ｃを挿入孔付き保持体１０Ｃに保持した後、図２０、図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示すように、波長変換部材ブロック５０Ｃに対して研削加工処理を行う。実施形態３では、この研削加工処理によって、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃを残して、波長変換部材ブロック５０Ｃのボディ部分５５Ｃを除去する。なお、図２１では、挿入孔１１Ｃへの円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃの挿入が容易となるように挿入孔内にもワックス２０Ｃが配置されていることが好ましい。
波長変換部材ブロック５０Ｃを挿入孔付き保持体１０Ｃに保持した後、図２０、図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示すように、波長変換部材ブロック５０Ｃに対して研削加工処理を行う。実施形態３では、この研削加工処理によって、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃを残して、波長変換部材ブロック５０Ｃのボディ部分５５Ｃを除去する。なお、図２１では、挿入孔１１Ｃへの円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃの挿入が容易となるように挿入孔内にもワックス２０Ｃが配置されていることが好ましい。
【0065】
具体的には、まず、図２０に示すように、波長変換部材ブロック５０Ｃの裏側主面５６Ｃに相当する主面に研削部材８０Ｃを用いた研削加工処理を行う。例えば、研削部材８０Ｃとして粒度が♯２００～１０００のものが好ましく、例えば♯６００のダイヤモンド砥石を用い、砥石回転数５００～１０００ｒｐｍの条件下で研削処理を行う。
【0066】
かかる研削加工処理で波長変換部材ブロック５０Ｃのボディ部分５５Ｃを除去する。これにより、挿入孔付き保持体１０Cの挿入孔１１Cに挿入された状態で、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃを得ることができる。当該研削面には、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃの端面が露出している。実施形態３では、露出させた前駆体５２Ｃの端面は、最終的に得られる円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃの一方の端面となる。この際の円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃの高さは３５０μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、例えば４５０μｍであり得る。
【0067】
次に、図２１（ｂ）に示す円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃが、図２１（ｃ）および（ｄ）に示すように、所定の高さを有する円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｃとなるように、円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃを挿入孔付き保持体１０Cの一部とともに、上述したのと同様に、少なくとも２段階の研削加工処理を行う。
【0068】
具体的には、研削加工前の円柱状の波長変換部材の前駆体５２Ｃの高さは３５０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲、例えば４５０μｍであったのに対して、研削加工を終えた円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｃの高さは５０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲、例えば１００μｍとすることができる。
【0069】
（円柱状の波長変換部材の前駆体の個片化工程）
最後に、図２２に示すように、挿入孔付き保持体１０Ｃの挿入孔１１Ｃから円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｃを取り出す。例えば、挿入を容易にするためにワックスを使用している場合には、ホットプレート等を用いてワックスの融点以上の温度でワックスを加熱して挿入孔１１Ｃから円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｃを取り出す。以上のようにして、円柱状の波長変換部材６０Ｃを得ることができる。
最後に、図２２に示すように、挿入孔付き保持体１０Ｃの挿入孔１１Ｃから円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｃを取り出す。例えば、挿入を容易にするためにワックスを使用している場合には、ホットプレート等を用いてワックスの融点以上の温度でワックスを加熱して挿入孔１１Ｃから円柱状の波長変換部材の前駆体５４Ｃを取り出す。以上のようにして、円柱状の波長変換部材６０Ｃを得ることができる。
【0070】
以上のように、実施形態３の円柱状の波長変換部材の製造方法では、切削加工処理工程にて粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つの切削加工処理を行い、それによって円柱状の波長変換部材の前駆体を含む波長変換部材ブロックを形成する。そのため、１段階のみの切削加工処理を施す場合と比べて形成する円柱状の波長変換部材の前駆体を所望の寸法としやすくなる。その結果、最終的に得られる円柱状の波長変換部材を寸法精度の高いものとすることができる。
【0071】
なお、上記実施形態１から３においては、粗加工と仕上げ加工の２つの加工を有する切削加工処理を説明したが、算術平均粗さＲｚをより低減させるため、粗加工と仕上げ加工との間に中仕上げ加工を加えることもできる。
【0072】
＜リング状の波長変換部材の製造方法＞
実施形態４
次に、図面を参照しながら、本発明の実施形態４に係るリング状の波長変換部材の製造方法について説明する。なお、図示していないが、板状の波長変換部材と基材との間にはワックスが存在し得る。
実施形態４
次に、図面を参照しながら、本発明の実施形態４に係るリング状の波長変換部材の製造方法について説明する。なお、図示していないが、板状の波長変換部材と基材との間にはワックスが存在し得る。
【0073】
（板状の波長変換部材の準備工程）
まず、図２３に示すような板状の波長変換部材１３０Ａを準備する。準備する板状の波長変換部材１３０Ａとしては、上記実施形態１における板状の波長変換部材３０Ａと同じである。
まず、図２３に示すような板状の波長変換部材１３０Ａを準備する。準備する板状の波長変換部材１３０Ａとしては、上記実施形態１における板状の波長変換部材３０Ａと同じである。
【0074】
（板状の波長変換部材の保持工程）
準備した板状の波長変換部材１３０Ａを、図２３に示すように、基材１１０Ａ上に保持する。ここで、板状の波長変換部材１３０Ａは、ワックス付きの基材１１０Ａに保持することが好ましい。基材１１０Ａは、ガラス基材を用いることができる。
準備した板状の波長変換部材１３０Ａを、図２３に示すように、基材１１０Ａ上に保持する。ここで、板状の波長変換部材１３０Ａは、ワックス付きの基材１１０Ａに保持することが好ましい。基材１１０Ａは、ガラス基材を用いることができる。
【0075】
（リング状の波長変換部材の前駆体の形成工程）
板状の波長変換部材１３０Ａを保持した後、板状の波長変換部材１３０Ａに対して、略同心円でかつ切削加工処理の範囲の内径寸法が異なる第１の切削加工処理と第２の切削加工処理を施して、リング状の波長変換部材の前駆体を形成する。すなわち、第１の切削加工処理でリング状の波長変換部材の前駆体の外周又は内周の一方を形成するように研削加工した後、第２の切削加工処理で内周又は外周の他方を形成するように研削加工する。
板状の波長変換部材１３０Ａを保持した後、板状の波長変換部材１３０Ａに対して、略同心円でかつ切削加工処理の範囲の内径寸法が異なる第１の切削加工処理と第２の切削加工処理を施して、リング状の波長変換部材の前駆体を形成する。すなわち、第１の切削加工処理でリング状の波長変換部材の前駆体の外周又は内周の一方を形成するように研削加工した後、第２の切削加工処理で内周又は外周の他方を形成するように研削加工する。
【0076】
なお、以下の説明では、第１の切削加工処理ではリング状の波長変換部材の前駆体の外周を形成するように研削加工し、第２の切削加工処理ではリング状の波長変換部材の前駆体の内周を形成するように研削加工するものとして説明する。ここで、後述するように、第１の切削加工処理および第２の切削加工処理のそれぞれにおいて粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行う。
【0077】
この少なくとも２つを含む段階の切削加工によれば、１段階のみの切削加工処理を施す場合と比べて、リング状の波長変換部材の前駆体を所望の寸法としやすくなる。又、下記のとおり、かかる少なくとも２段階の切削加工によりリング状の波長変換部材の前駆体の表面粗さも所定の範囲となるように制御しやすくなる。
【0078】
又、以下の説明では、（１）第１の切削加工処理の粗加工、（２）第２の切削加工処理の粗加工、（３）第１の切削加工処理の仕上げ加工、（４）第２の切削加工処理の仕上げ加工、を順に説明するが本実施形態はこの順番に限定されるものではない。
【0079】
以下、リング状の波長変換部材の前駆体の形成工程について図面を参照しながら詳細に説明する。まず、図２３に示すように保持した板状の波長変換部材１３０Ａの外周面に対して第１の切削加工処理の粗加工を行う。具体的には、第１の切削工具１４１Ａを用いて、板状の波長変換部材１３０Ａの側面１３１Ａ（即ち外縁部に相当）に対して平面視して略円状に粗加工を施す。例えば、図２４に示すように、第１の切削工具１４１Ａが略円状の軌跡を描くように回転させながら矢印の方向に移動させることで、板状の波長変換部材１３０Ａの側面１３１Ａに粗加工を行う。これにより、図２４に示すように、第１の円盤状（又は円形状）の波長変換部材１５０Ａを形成する。第１の切削工具１４１Ａとして粒度が♯２００～１０００のものが好ましく、例えば♯４００の電着工具を用いることができる。本明細書でいう「円盤状」とは外周が真円だけでなく楕円も包含するものを指す。
【0080】
第１の円盤状の波長変換部材１５０Ａの形成後、第１の円盤状の波長変換部材１５０Ａに第２の切削加工処理としての粗加工を施す。具体的には、図２５に示すように第２の切削加工処理の粗加工では、上記第１の切削加工処理時における第１の切削工具１４１Ａの軌跡と同心円でかつ小さい内径で軌跡を描くように、第１の切削工具１４１Ａを矢印の方向に移動させて波長変換部材１５０Ａをリング状に加工する。
【0081】
これにより、平面視してリング状の波長変換部材の前駆体１６０Ａを得ることができる。本実施形態では、粗加工により得られるリング状の波長変換部材の前駆体１６０Ａは、算術平均粗さＲｚが８μｍ以上２０μｍ以下の外側面１６１Ａと内側面１６２Ａを有し得る。
【0082】
リング状の波長変換部材の前駆体１６０Ａの形成後、リング状の波長変換部材の前駆体１６０Ａに対して第１の切削加工処理の仕上げ加工を行う。具体的には、第２の切削工具１４２Ａを略円状の軌跡を描くように移動させて、リング状の波長変換部材の前駆体１６０Ａの外側面１６１Ａ（即ち外縁部に相当）に対して仕上げ加工を施す。第２の切削工具１４２Ａとして粒度が♯２５００～５０００のものが好ましく、例えば♯３０００の電着工具を用いることができる。かかる仕上げ加工処理により、図２６に示すように外側面の算術平均粗さＲｚが小さいリング状の波長変換部材の前駆体１７０Ａを得ることができる。
【0083】
リング状の波長変換部材の前駆体１７０Ａの形成後、リング状の波長変換部材の前駆体１７０Ａの内周面に対して第２の切削加工処理の仕上げ加工を行う。具体的には、図２７に示すように、第２の切削工具１４２Ａを前駆体１７０Ａの内周面に沿って略円状の軌跡を描くように矢印の方向に移動させて、図２６に示したリング状の波長変換部材の前駆体１７０Ａの内側面１７２Ａに対して仕上げ加工を施す。
【0084】
かかる仕上げ加工処理により、内側面の算術平均粗さＲｚが小さいリング状の波長変換部材の前駆体１８０Ａを得ることができる。本実施形態では、仕上げ加工により得られるリング状の波長変換部材の前駆体１８０Ａは、算術平均粗さＲｚが２μｍ以上８μｍ以下の外側面１８１Ａと内側面１８２Ａを有し得る。即ち、粗加工に加えて仕上げ加工を行うことで、リング状の波長変換部材の前駆体の表面粗さも所定の範囲となるように制御しやすくなる。
【0085】
（リング状の波長変換部材の前駆体の取外し工程）
最後に、基材１１０Ａから図２７に示したリング状の波長変換部材の前駆体１８０Ａを取り外す。以上により、図２８に示すように、最終的に所望の外径寸法および内径寸法を有するリング状の波長変換部材１９０Ａを得ることができる。
なお、図２４から図２８に示すように、上記第１の切削加工処理および上記第２の切削加工処理において、第１の切削工具１４１Ａおよび第２の切削工具１４２Ａの先端が基材１１０Ａの表面に接するように切削加工処理を行っている。そのため、図２８に示すように、基材１１０Ａからリング状の波長変換部材の前駆体１８０Ａを取り外すと、基材１１０Ａの表面に、第１の切削工具１４１Ａおよび第２の切削工具１４２Ａの先端が通過した軌跡に沿った溝が、平面視して同心円のリング状に形成される。なお、第１の切削工具１４１Ａおよび第２の切削工具１４２Ａの先端が基材１１０Ａの表面に接し、基材１１０Ａの表面の一部を切削するように切削加工処理を行うことにより、リング状の波長変換部材の前駆体１８０Ａの側面に発生する虞があるバリを抑制することができる。
最後に、基材１１０Ａから図２７に示したリング状の波長変換部材の前駆体１８０Ａを取り外す。以上により、図２８に示すように、最終的に所望の外径寸法および内径寸法を有するリング状の波長変換部材１９０Ａを得ることができる。
なお、図２４から図２８に示すように、上記第１の切削加工処理および上記第２の切削加工処理において、第１の切削工具１４１Ａおよび第２の切削工具１４２Ａの先端が基材１１０Ａの表面に接するように切削加工処理を行っている。そのため、図２８に示すように、基材１１０Ａからリング状の波長変換部材の前駆体１８０Ａを取り外すと、基材１１０Ａの表面に、第１の切削工具１４１Ａおよび第２の切削工具１４２Ａの先端が通過した軌跡に沿った溝が、平面視して同心円のリング状に形成される。なお、第１の切削工具１４１Ａおよび第２の切削工具１４２Ａの先端が基材１１０Ａの表面に接し、基材１１０Ａの表面の一部を切削するように切削加工処理を行うことにより、リング状の波長変換部材の前駆体１８０Ａの側面に発生する虞があるバリを抑制することができる。
【0086】
以上に説明したように、実施形態４のリング状の波長変換部材の製造方法は、少なくとも２つの切削加工処理工程にて、それぞれ粗加工および仕上げ加工の少なくとも２段階の切削加工処理を行う。これにより、１段階のみの切削加工処理を施す場合と比べて、リング状の波長変換部材の前駆体を所望の寸法としやすくなる。その結果、最終的に得られるリング状の波長変換部材を寸法精度の高いものとすることができる。
【0087】
又、かかる少なくとも２段階の切削加工によりリング状の波長変換部材の前駆体の表面粗さも所定の範囲となるように制御しやすくなるため、最終的に得られるリング状の波長変換部材の表面粗さも所定の範囲となるように制御しやすくなる。
【0088】
実施形態４の上記第１の切削加工処理および上記第２の切削加工処理におけるそれぞれの粗加工と仕上げ加工との間に中仕上げ加工を更に採り入れてもよい。粗加工と仕上げ加工との間に中仕上げ加工を更に採り入れることで、最終的に得られるリング状の波長変換部材の寸法をより所望のものとしやすくなり、かつその表面粗さも所定の範囲となるようにより制御しやすくすることができる。
【0089】
実施形態５
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態５に係るリング状の波長変換部材の製造方法について説明する。実施形態５は、少なくとも２枚の板状の波長変換部材から成る積層体に対して切削加工処理を施す点で、実施形態４とは異なる。これにより、最終的に所望の寸法を有するリング状の波長変換部材を効率よく製造することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態５に係るリング状の波長変換部材の製造方法について説明する。実施形態５は、少なくとも２枚の板状の波長変換部材から成る積層体に対して切削加工処理を施す点で、実施形態４とは異なる。これにより、最終的に所望の寸法を有するリング状の波長変換部材を効率よく製造することができる。
【0090】
以下では、上記の実施形態４のリング状の波長変換部材の製造方法の欄で述べた内容と同様の内容となる部分については、内容の重複を避けるため記載を簡略化又は省略する。
【0091】
（少なくとも２枚の板状の波長変換部材の準備工程）
まず、少なくとも２枚の板状の波長変換部材１３０Ｃを準備する。準備する板状の波長変換部材１３０Ｃとしては、上記の本発明の実施形態１の円柱状の波長変換部材の製造方法の欄で述べた板状の波長変換部材３０Ａと同じである。
まず、少なくとも２枚の板状の波長変換部材１３０Ｃを準備する。準備する板状の波長変換部材１３０Ｃとしては、上記の本発明の実施形態１の円柱状の波長変換部材の製造方法の欄で述べた板状の波長変換部材３０Ａと同じである。
【0092】
（板状の波長変換部材の積層体の保持工程）
図２９に示すように、準備した少なくとも２枚の板状の波長変換部材１３０Ｃを、基材１１０Ｃ上に積層させた積層体１３０αＣを形成する。これにより、基材１１０Ｃ上に板状の波長変換部材の積層体１３０αＣを保持することができる。なお、基材１１０Ｃと板状の波長変換部材１３０Ｃとの間および複数の板状の波長変換部材１３０Ｃの間にはそれぞれワックス１２０Ｃを配置させることが好ましい。
図２９に示すように、準備した少なくとも２枚の板状の波長変換部材１３０Ｃを、基材１１０Ｃ上に積層させた積層体１３０αＣを形成する。これにより、基材１１０Ｃ上に板状の波長変換部材の積層体１３０αＣを保持することができる。なお、基材１１０Ｃと板状の波長変換部材１３０Ｃとの間および複数の板状の波長変換部材１３０Ｃの間にはそれぞれワックス１２０Ｃを配置させることが好ましい。
【0093】
（リング状の波長変換部材の前駆体の形成工程）
波長変換部材の積層体１３０αＣの保持後、板状の波長変換部材の積層体１３０αＣに対して略同心円でかつ互いに径寸法の異なる第１の切削加工処理と第２の切削加工処理をそれぞれ略円周状に施して、リング状の波長変換部材積層体の前駆体を形成する。
波長変換部材の積層体１３０αＣの保持後、板状の波長変換部材の積層体１３０αＣに対して略同心円でかつ互いに径寸法の異なる第１の切削加工処理と第２の切削加工処理をそれぞれ略円周状に施して、リング状の波長変換部材積層体の前駆体を形成する。
【0094】
実施形態５では、以下の工程を経て最終的にリング状の波長変換部材の前駆体を形成することができる。なお、実施形態５では、第１の切削加工処理を施してリング状の波長変換部材積層体の前駆体の外側面をなす部分を形成し、次いで第２の切削加工処理を施してリング状の波長変換部材積層体の前駆体の内側面をなす部分を形成する。
【0095】
まず、保持した波長変換部材の積層体１３０αＣに対して第１の切削加工処理の粗加工を行う。具体的には、切削工具１４０Ｃ（具体的には実施形態４の第１の切削工具１４１Ａに対応）を用いて、図２９に示す波長変換部材の積層体１３０αＣの側面１３１αＣに対して一括して粗加工を施す。かかる粗加工処理により、図２９に示すように、積層された複数の板状の波長変換部材１３０Ｃそれぞれの側面により形成されていた凹凸形状が平坦化された側面を有する、図３０に示すような第１の円盤状（又は円形状）の波長変換部材の積層体１５０αＣを形成し得る。第１の円盤状の波長変換部材の積層体１５０αＣは、２枚以上の第１の円盤状の波長変換部材１５０Ｃから構成され得る。なお、「第１の円盤状の波長変換部材の積層体１５０αＣ」は全体としては円柱状の形態をなしている。
【0096】
第１の円盤状の波長変換部材の積層体１５０αＣに第２の切削加工処理の粗加工を施す。この第２切削加工処理については、第１の円盤状の波長変換部材の積層体１５０αＣの側面に一括して行うことができる。２枚以上のリング状の波長変換部材も一括して得ることができるため製造効率の観点から好ましい。
【0097】
以下では、第１の円盤状の波長変換部材の積層体１５０αＣに第２の切削加工処理を一括して行う場合を説明する。具体的には、第１の円盤状の波長変換部材の積層体１５０αＣの形成後、同積層体１５０αＣに一括して第２の切削加工処理としての粗加工を施す。具体的には、第１の切削加工処理時における第１の切削工具の軌跡を基準として、第１の切削工具が略同心円でかつ径寸法の小さい軌跡をえがくように第１の切削工具を動作させる。
【0098】
これにより、第１の円盤状の波長変換部材の積層体１５０αＣの径寸法よりも小さい径寸法の第２の円盤状の波長変換部材の積層体を第１の円形状の波長変換部材の積層体１５０αＣから形成することができる。その結果、図３１に示すようにリング状の波長変換部材積層体の前駆体１６０αＣを得ることができる。本実施形態では、粗加工により得られるリング状の波長変換部材積層体の前駆体１６０αＣは、算術平均粗さＲｚが８μｍ以上２０μｍ以下の外側面１６１αＣと内側面１６２αＣを有し得る。
【0099】
リング状の波長変換部材の積層体の前駆体１６０αＣの形成後、実施形態４と同様に、リング状の波長変換部材積層体の前駆体１６０αＣに対して第１の切削加工処理および第２切削加工処理としての仕上げ加工を行う。具体的には、実施形態４の第２の切削工具１４２Ａに対応する切削工具を用いて、図３１に示すリング状の波長変換部材積層体の前駆体１６０αＣの外側面１６１αＣおよび内側面１６２αＣに対してそれぞれ一括して略円周状に仕上げ加工を施す。かかる一括的な仕上げ加工処理により、外側面および内側面の算術平均粗さＲｚが小さいリング状の波長変換部材積層体の前駆体を得ることができる。
【0100】
（リング状の波長変換部材の前駆体の取外し工程）
仕上げ加工を終えたリング状の波長変換部材積層体の前駆体の形成後、ワックスの融点以上の温度でワックスを加熱することでワックスを溶解させて除去する。これにより、図３２に示すように基材１１０Ｃからリング状の波長変換部材の積層体の前駆体を取り外し、その後当該積層体の前駆体の構成要素であるリング状の波長変換部材の前駆体を個片化する。以上により、最終的に２枚以上のリング状の波長変換部材を形成することができる。
仕上げ加工を終えたリング状の波長変換部材積層体の前駆体の形成後、ワックスの融点以上の温度でワックスを加熱することでワックスを溶解させて除去する。これにより、図３２に示すように基材１１０Ｃからリング状の波長変換部材の積層体の前駆体を取り外し、その後当該積層体の前駆体の構成要素であるリング状の波長変換部材の前駆体を個片化する。以上により、最終的に２枚以上のリング状の波長変換部材を形成することができる。
【0101】
以上のように、実施形態５のリング状の波長変換部材の製造方法は、切削加工処理工程にて板状の波長変換部材の“積層体”に粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つの加工を含む切削加工処理を行う。これにより、所望の寸法を有するリング状の波長変換部材の前駆体を一括して２枚以上形成することができる。その結果、最終的に所望の寸法を有するリング状の波長変換部材を一括して２枚以上形成することができる。少なくとも２段階の切削加工により、２枚以上のリング状の波長変換部材の前駆体の表面粗さも所定の範囲となるように制御しやすくなるため、最終的に得られる２枚以上のリング状の波長変換部材の表面粗さも所定の範囲となるように制御しやすくなる。
【0102】
実施形態６
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態７に係るリング状の波長変換部材の製造方法について説明する。実施形態６は、相対的に厚みの大きい板状の波長変換部材に対して切削加工処理を施し、その後にスライス加工する点が実施形態４とは異なる。これにより、相対的に厚みの大きい１枚の板状の波長変換部材から、最終的に所望の寸法を有するリング状の波長変換部材を２枚以上形成することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態７に係るリング状の波長変換部材の製造方法について説明する。実施形態６は、相対的に厚みの大きい板状の波長変換部材に対して切削加工処理を施し、その後にスライス加工する点が実施形態４とは異なる。これにより、相対的に厚みの大きい１枚の板状の波長変換部材から、最終的に所望の寸法を有するリング状の波長変換部材を２枚以上形成することができる。
【0103】
以下では、上記の実施形態４のリング状の波長変換部材の製造方法の欄で述べた内容と同様の内容となる部分については、内容の重複を避けるため記載を簡略化又は省略する。
【0104】
（円柱状の波長変換部材の準備工程）
まず、相対的に厚みの大きい板状の波長変換部材として円柱状の波長変換部材１３０Ｄを準備する。準備する円柱状の波長変換部材１３０Ｄは、上記の本発明の実施形態１の円柱状の波長変換部材の製造方法の欄で述べた板状の波長変換部材３０Ａの構成材料が同じである一方、板状の波長変換部材３０Ａの厚みよりも大きい点で相違する。なお、上記の本発明の実施形態１の円柱状の波長変換部材の製造方法の欄で述べた板状の波長変換部材３０Ａの説明内容と同じ部分については、内容の重複を避けるため記載を省略する。
まず、相対的に厚みの大きい板状の波長変換部材として円柱状の波長変換部材１３０Ｄを準備する。準備する円柱状の波長変換部材１３０Ｄは、上記の本発明の実施形態１の円柱状の波長変換部材の製造方法の欄で述べた板状の波長変換部材３０Ａの構成材料が同じである一方、板状の波長変換部材３０Ａの厚みよりも大きい点で相違する。なお、上記の本発明の実施形態１の円柱状の波長変換部材の製造方法の欄で述べた板状の波長変換部材３０Ａの説明内容と同じ部分については、内容の重複を避けるため記載を省略する。
【0105】
（円柱状の波長変換部材の保持工程）
次に、図３３に示すように、準備した円柱状の波長変換部材１３０Ｄを基材１１０Ｄ上にワックス１２０Ｄを介して保持する。
次に、図３３に示すように、準備した円柱状の波長変換部材１３０Ｄを基材１１０Ｄ上にワックス１２０Ｄを介して保持する。
【0106】
（円柱状の波長変換部材に対する切削加工処理工程）
円柱状の波長変換部材１３０Ｄの保持後、図３４および図３５に示すように、円柱状の波長変換部材１３０Ｄに対して略同心円でかつ互いに径寸法の異なる第１の切削加工処理の粗加工と第２の切削加工処理の粗加工をそれぞれ略円周状に施す。なお、少なくとも２枚のリング状の波長変換部材を一括して研削する切削工具として、単一枚の板状の波長変換部材又は第１の円盤状の波長変換部材を切削加工処理する際に用いる切削工具よりも有効刃長さが長いものを用いることはいうまでもない。
円柱状の波長変換部材１３０Ｄの保持後、図３４および図３５に示すように、円柱状の波長変換部材１３０Ｄに対して略同心円でかつ互いに径寸法の異なる第１の切削加工処理の粗加工と第２の切削加工処理の粗加工をそれぞれ略円周状に施す。なお、少なくとも２枚のリング状の波長変換部材を一括して研削する切削工具として、単一枚の板状の波長変換部材又は第１の円盤状の波長変換部材を切削加工処理する際に用いる切削工具よりも有効刃長さが長いものを用いることはいうまでもない。
【0107】
まず、保持した円柱状の波長変換部材１３０Ｄに対して第１の切削加工処理の粗加工を行う。かかる粗加工により、図３４に示すように第１の円柱状の波長変換部材１５０Ｄを形成し得る。
【0108】
第１の円柱状の波長変換部材１５０Ｄに第２の切削加工処理の粗加工を施す。これにより、図３５に示すように、円筒状の波長変換部材の前駆体１６０Ｄ（相対的に厚みの大きいリング状の波長変換部材の前駆体に対応）を得ることができる。
【0109】
実施形態４と同様に、円筒状の波長変換部材の前駆体１６０Ｄに対して第１の切削加工処理の仕上げ加工と第２の切削加工処理の仕上げ加工を行う。これにより、外側面および内側面の算術平均粗さＲｚが小さい円筒状の波長変換部材の前駆体を得ることができる。
【0110】
（円筒状の波長変換部材の前駆体のスライス加工工程）
円筒状の波長変換部材の前駆体にスライス加工を行う。スライス加工としては、厚み方向に対して略垂直な方向に沿ってダイシング装置を用いて厚み寸法が大きいリング状の波長変換部材の前駆体を切断する態様を挙げることができる。かかるスライス加工により、図３６に示すように、最終的に少なくとも２枚のリング状の波長変換部材１７０Ｄを得ることができる。
円筒状の波長変換部材の前駆体にスライス加工を行う。スライス加工としては、厚み方向に対して略垂直な方向に沿ってダイシング装置を用いて厚み寸法が大きいリング状の波長変換部材の前駆体を切断する態様を挙げることができる。かかるスライス加工により、図３６に示すように、最終的に少なくとも２枚のリング状の波長変換部材１７０Ｄを得ることができる。
【0111】
以上のように、実施形態６のリング状の波長変換部材の製造方法は、切削加工処理工程にて円筒状の波長変換部材に対して粗加工および仕上げ加工の少なくとも２つを含む切削加工処理を行い、かつ得られた円筒状の波長変換部材の前駆体に対してスライス加工を行うという特徴を含む。
【0112】
これにより、円筒状の波長変換部材から、所望の寸法を有するリング状の波長変換部材の前駆体を形成することができる。そのため、この前駆体にスライス加工を施すことで、最終的に所望の寸法を有するリング状の波長変換部材を２枚以上形成することができる。又、かかる少なくとも２段階の切削加工により、相対的に厚みの大きい１枚の板状の波長変換部材から得られるリング状の波長変換部材の前駆体の表面粗さを所定の範囲となるように制御しやすくなる。そのため、この前駆体にスライス加工を施すことで最終的に得られる２枚以上のリング状の波長変換部材の表面粗さも所定の範囲となるように制御しやすくなる。
【0113】
なお、最終的に得られるリング状の波長変換部材１７０Ｄの厚み寸法およびスライス枚数、即ちリング状の波長変換部材１７０Ｄの枚数を考慮して、上記円筒状の波長変換部材１６０Ｄの厚みを予め決定することが好ましい。円筒状の波長変換部材１６０Ｄの厚みを予め決定することで、最終的に得られる２枚以上のリング状の波長変換部材１７０Ｄを効率的に生産することが可能となる。
【0114】
最後に、実施形態４から６のいずれにおいても、第１の切削加工処理時および第２の切削加工処理時に、基材の一部を共削り加工することが好ましい。本明細書でいう「共削り加工」とは、切削工具を用いて板状の波長変換部材等の側面と当該波長変換部材を保持する基材の両方を切削する加工を指す。
【0115】
実施形態４を例に採ると、第１切削工具１４１Ａおよび第２の切削工具１４２Ａを用いて、基材１１０Ａ上に保持された板状の波長変換部材１３０Ａ、第１の円盤状の波長変換部材１５０Ａ等の側面に対して切削加工処理を行う。この際、切削工具の有効刃部分（又は首下部分）を波長変換部材の側面の上端から下端に至る領域に接触させることができないと、波長変換部材の側面の下端側にて波長変換部材の削り残し部分が生じ、波長変換部材の側面の下端側の形状が裾拡がり形状となるおそれがある。
【0116】
そこで、上記波長変換部材の側面の切削加工処理時に、波長変換部材と共に当該波長変換部材を保持する基材１１０Ａの一部も共削り加工することで、波長変換部材を保持する基材１１０Ａの一部にまで切削工具の先端部（非有効刃部分に対応）を入り込ませることができる。これにより、切削工具の当該先端部を除く有効刃部分（又は首下部分）を波長変換部材の側面の上端から下端に至る領域に接触させることができる。
【0117】
その結果、切削工具使用時における波長変換部材の側面の削り残し部分の発生を回避できる。それ故、波長変換部材の側面の下端側の形状が裾拡がり形状となることが回避され、それによって、切削加工後に得られるリング状の波長変換部材の側面形状を所望の形状にすることができる。なお、基材の一部も切削加工可能とする観点から、上述のように基材としてガラス基材を用いることが好ましい。
【0118】
上記製造方法により得られた円柱状またはリング状の波長変換部材については、少なくとも発光素子と組み合わせることで発光装置を得ることができる。具体的には、発光素子の発光面と対向するように上記円柱状又はリング状の波長変換部材を配置することで、発光装置が得られる。かかる構成により、上記波長変換部材により、発光素子から発せられる光を吸収して異なる波長の光に変換することができる。又、得られた円柱状またはリング状の波長変換部材の発光面側にエッチング加工により凹凸形状を設けることで、配光色度ムラの低減を図ることができる。
【0119】
以上、本発明の一態様について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、種々の改変がなされ得ることを当業者は容易に理解されよう。
【産業上の利用可能性】
【0120】
本態様に係る円柱状またはリング状の波長変換部材は、プロジェクタ、医療機器等に好適に利用できる。
【符号の説明】
【0121】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 保持体
１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ 基材
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、１２０Ｃ、１２０Ｄ ワックス
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄ 板状の波長変換部材
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、１４０Ｃ、１４０Ｄ 切削工具
４１Ａ、４１Ｂ、１４１Ａ、１４２Ｂ 第１の切削工具
４２Ａ、４２Ｂ、１４２Ａ、１４２Ｂ 第２の切削工具
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ 波長変換部材ブロック
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ 円柱状の波長変換部材の前駆体
５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ 円柱状の波長変換部材の前駆体
５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ 円柱状の波長変換部材の前駆体
５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ 円柱状の波長変換部材の前駆体
６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ 円柱状の波長変換部材
７０Ｂ 研削部材
１４０αＤ 切削工具の有効刃部分（又は首下部分）
１４０βＤ 切削工具の非有効刃部分（又は非首下部分）
１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、１５０Ｄ 第１の円盤状の波長変換部材
１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｄ、１７０Ａ、１７０Ｂ、１８０Ａ、１８０Ｂ、１９０Ｂ、１６０αＣ リング状の波長変換部材積層体の前駆体
１７０Ｃ、１７０Ｄ、１９０Ａ リング状の波長変換部材
２００Ｂ リング状の波長変換部材の前駆体
１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ 基材
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、１２０Ｃ、１２０Ｄ ワックス
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄ 板状の波長変換部材
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、１４０Ｃ、１４０Ｄ 切削工具
４１Ａ、４１Ｂ、１４１Ａ、１４２Ｂ 第１の切削工具
４２Ａ、４２Ｂ、１４２Ａ、１４２Ｂ 第２の切削工具
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ 波長変換部材ブロック
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ 円柱状の波長変換部材の前駆体
５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ 円柱状の波長変換部材の前駆体
５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ 円柱状の波長変換部材の前駆体
５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ 円柱状の波長変換部材の前駆体
６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ 円柱状の波長変換部材
７０Ｂ 研削部材
１４０αＤ 切削工具の有効刃部分（又は首下部分）
１４０βＤ 切削工具の非有効刃部分（又は非首下部分）
１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、１５０Ｄ 第１の円盤状の波長変換部材
１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｄ、１７０Ａ、１７０Ｂ、１８０Ａ、１８０Ｂ、１９０Ｂ、１６０αＣ リング状の波長変換部材積層体の前駆体
１７０Ｃ、１７０Ｄ、１９０Ａ リング状の波長変換部材
２００Ｂ リング状の波長変換部材の前駆体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
