光学素子の製造方法、及び、光学素子の製造装置
【課題】光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置において、光学素子の外周粗面を成形により確実に形成する。
【解決手段】光学素子の製造方法は、光学素子材料１００を加熱する加熱工程と、光学素子材料１００を挟んで対向して配置される第１の成形型（１１）及び第２の成形型（１２）と、光学素子２００の外周部となる部分に粗面形状を転写する第３の成形型（１３）とが、光学素子材料１００に形状を転写するように、加熱された光学素子材料１００を加圧する加圧工程と、加圧された光学素子材料１００を冷却させる冷却工程と、を含み、上記加圧工程において光学素子材料１００が第３の成形型（１３）の成形面１３ａに到達した後に、光学素子材料１００を第１の成形型（１１）及び第２の成形型（１２）により挟持した状態で振動させる。
【解決手段】光学素子の製造方法は、光学素子材料１００を加熱する加熱工程と、光学素子材料１００を挟んで対向して配置される第１の成形型（１１）及び第２の成形型（１２）と、光学素子２００の外周部となる部分に粗面形状を転写する第３の成形型（１３）とが、光学素子材料１００に形状を転写するように、加熱された光学素子材料１００を加圧する加圧工程と、加圧された光学素子材料１００を冷却させる冷却工程と、を含み、上記加圧工程において光学素子材料１００が第３の成形型（１３）の成形面１３ａに到達した後に、光学素子材料１００を第１の成形型（１１）及び第２の成形型（１２）により挟持した状態で振動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子を製造する光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、心取り工程の削減を図るべく、外周成形型を使用して光学素子の外周粗面を成形する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
光学素子の外周を粗面にする理由は、フレア・ゴーストを防止するためである。フレア・ゴーストは、例えば、撮像光学系において光学素子の外周に入射する迷光を散乱させて迷光の正反射の強度を減少させることで防止することができる。なお、フレア・ゴースト防止の目的で黒色塗料を光学素子の外周面に塗布することがあるが、光学素子の外周面が粗面でないと塗布の作業性が落ちるので、粗面が望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９６８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、外周粗面を成形で製造する場合、外周成形型の成形面の凹凸の谷底に光学素子材料であるガラスが到達できず外周面に確実に粗面が形成されないことがある。
例えば、光学素子材料が上記の谷底に到達できずに表面張力で丸まるために局所的に鏡面になってしまうことがある。これは、通常使用するガラスプリフォームが鏡面であり、その鏡面が局所的に残ってしまうことによるものである。但し、その局所的な鏡面は顕微鏡で見なければわからないようなものであり、肉眼で見る限り、外周面は粗面にしか見えない。なお、砥石でガラスを研削して外周面に粗面を形成する場合、粗面を形成するのに手間がかかる。
【０００６】
上述のように局所的に鏡面となっている外周粗面を持つ光学素子を光学系に使用する場合、光学系によっては、フレア・ゴーストのリスクがある。フレア・ゴースト防止効果を得るには鏡面のない外周粗面が望ましい。
【０００７】
また、成形によって心取り工程を削減する場合、従来技術では外周面とその他の面とのつなぎ目（稜線部分）が鏡面になってしまい確実に外周粗面が形成されないことがある。これは、外周面を成形する型に対して、その他の面を成形する型が摺動するため、型間のクリアランスが必要になることによるものである。
【０００８】
心取り工程を採用する場合、研削による面取り加工を行い稜線部分は粗面となるが、心取り工程を省略した成形技術では上述のように稜線部分が鏡面となる。このような光学素子を光学系に使用する場合、光学系によっては、フレア・ゴーストのリスクがある。そのため、フレア・ゴースト防止効果を得るには鏡面のない稜線部分が望ましい。
【０００９】
以上のように、従来の成形では、光学素子の外周面及び稜線部分に鏡面部が生じてしまうことで外周粗面を確実に形成することができず、例えばフレア・ゴースト防止効果を光学素子へ有効に付与することはできなかった。
【００１０】
本発明の目的は、光学素子の外周粗面を成形により確実に形成することができる光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光学素子の製造方法は、光学素子材料を加熱する加熱工程と、上記光学素子材料を挟んで対向して配置される第１の成形型及び第２の成形型と、光学素子の外周部となる部分に粗面形状を転写する第３の成形型とが、上記光学素子材料に形状を転写するように、加熱された上記光学素子材料を加圧する加圧工程と、加圧された上記光学素子材料を冷却させる冷却工程と、を含み、上記加圧工程において上記光学素子材料が上記第３の成形型の成形面に到達した後に、上記光学素子材料を上記第１の成形型及び上記第２の成形型により挟持した状態で振動させる。
【００１２】
また、上記光学素子の製造方法において、上記振動付与工程では、上記第１の成形型と上記第２の成形型との相対位置を、接近する方向及び遠ざかる方向の両方に変化させるように上記光学素子材料を振動させるようにしてもよい。
【００１３】
また、上記光学素子の製造方法において、上記振動付与工程では、上記第１の成形型と上記第２の成形型との相対位置を、接近する方向及び遠ざかる方向のうち一方に断続的に変化させるように上記光学素子材料を振動させるようにしてもよい。
【００１４】
また、上記光学素子の製造方法において、上記振動付与工程では、上記第１の成形型を移動させる第１の駆動部及び上記第２の成形型を移動させる第２の駆動部のうち少なくとも一方によって、上記光学素子材料を振動させるようにしてもよい。
【００１５】
本発明の光学素子の製造方法は、光学素子材料を加熱する加熱部と、加熱された上記光学素子材料を加圧して、上記光学素子材料を挟んで対向して配置される第１の成形型及び第２の成形型と、光学素子の外周部となる部分に粗面形状を転写する第３の成形型とにより、上記光学素子材料に形状を転写する加圧部と、上記光学素子材料を上記第１の成形型及び上記第２の成形型により挟持した状態で振動させる振動付与部と、を含む。
【００１６】
また、上記振動付与部は、上記第１の成形型を移動させる第１の駆動部及び上記第２の成形型を移動させる第２の駆動部のうち少なくとも一方であるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光学素子の外周粗面を成形により確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の一実施の形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施の形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態における外周成形型を示す断面図である。
【図３Ａ】図２のＡ部拡大図（その１）である。
【図３Ｂ】図２のＡ部拡大図（その２）である。
【図３Ｃ】図２のＡ部拡大図（その３）である。
【図３Ｄ】図２のＡ部拡大図（その４）である。
【図３Ｅ】図２のＡ部拡大図（その５）である。
【図４Ａ】図１ＢのＢ部拡大図（その１）である。
【図４Ｂ】図１ＢのＢ部拡大図（その２）である。
【図４Ｃ】図１ＢのＢ部拡大図（その３）である。
【図４Ｄ】図１ＢのＢ部拡大図（その４）である。
【図５】本発明の一実施の形態の第１変形例に係る光学素子の製造装置を示す断面図である。
【図６Ａ】本発明の一実施の形態の第２変形例に係る光学素子の製造装置を示す断面図（その１）である。
【図６Ｂ】本発明の一実施の形態の第２変形例に係る光学素子の製造装置を示す断面図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の一実施の形態に係る光学素子の製造装置１を示す断面図である。
図１Ａ及び図１Ｂに示す光学素子の製造装置１は、上当接プレート（第１の当接部材）２と、下当接プレート（第２の当接部材）３と、加圧部及び振動付与部の一例である上側駆動部（第１の駆動部）４及び下側駆動部（第２の駆動部）５とを備える。
【００２１】
上当接プレート２は、後述する型セット１０の上面に当接する。上当接プレート２には、光学素子材料１００を加熱する例えば２本のヒータ（加熱部）２ａ，２ａが挿入されている。光学素子材料１００は、例えば、ガラス、プラスチック等であり、レンズ等の光学素子を製造するのに用いられる材料である。なお、上型１２は、上当接プレート２に固定されるようにしてもよい。
【００２２】
下当接プレート３は、型セット１０の底面に当接する。下当接プレート３には、光学素子材料１００を加熱する例えば２本のヒータ（加熱部）３ａ，３ａが挿入されている。また、下当接プレート３には、上下方向に延びる貫通孔３ｂが中央に形成されている。この貫通孔３ｂは、下側駆動部５により貫通される。
【００２３】
上側駆動部４及び下側駆動部５は、例えば、エアシリンダのピストンである。上側駆動部４は、上当接プレート２に連結され、この上当接プレート２を上下に移動させる。下側駆動部５は、上述のように下当接プレート３の貫通孔３ｂを貫通し、下型１１を下方から押圧する。上側駆動部４及び下側駆動部５は、加熱された光学素子材料１００を加圧して、後述する型セット１０の下型１１と上型１２と外周成形型１３とにより、光学素子材料１００に形状を転写する。詳しくは後述するが、上側駆動部４及び下側駆動部５は、光学素子材料１００を振動させる。
【００２４】
型セット１０は、下型（第１の成形型）１１と、上型（第２の成形型）１２と、外周成形型（第３の成形型）１３と、スリーブ１４と、位置決めリング１５と、を備える。
下型１１と上型１２とは、光学素子材料１００を挟んで対向して配置されている。下型１１の上端中央には、光学素子材料１００に凹形状を転写する凸形状の成形面１１ａが形成されている。また、下型１１には、上記の成形面１１ａが設けられた細径部１１ｂと、この細径部１１ｂの根元部分に連続し且つこの根元部分よりも太径のベース部１１ｃと、が形成されている。
【００２５】
上型１２の下端中央には、光学素子材料１００に凸形状を転写する凹形状の成形面１２ａが形成されている。また、上型１２には、上記の成形面１２ａが設けられた小径部１２ｂと、この小径部１２ｂの上部に設けられた中径部１２ｃと、この中径部１２ｃの上部に設けられた大径部１２ｄと、が形成されている。
【００２６】
外周成形型１３は、円筒形状を呈し、後述するスリーブ１４の中肉部１４ｂに載置され、薄肉部１４ａの内周面に対し摺動可能となっている。また、図１Ｂ及び図２に示すように、外周成形型１３の内周面には、光学素子材料１００のうちの光学素子２００の外周部２０２となる部分に凹凸形状等（凹部１３ａ−１）の粗面形状を転写する成形面１３ａが形成されている。
【００２７】
スリーブ１４は、外径が一定の円筒形状を呈する。スリーブ１４には、上から順に、薄肉部１４ａ，中肉部１４ｂ，厚肉部１４ｃが形成されているため、内径は一定ではない。
スリーブ１４の薄肉部１４ａの内周面には、上型１２が中径部１２ｃにおいて摺動すると共に、外周成形型１３が外周面において摺動する。スリーブ１４の中肉部１４ｂの内周面には、後述する位置決めリング１５がフランジ部１５ｃにおいて摺動する。スリーブ１４の厚肉部１４ｃの内周面には、下型１１がベース部１１ｃにおいて摺動する。
【００２８】
位置決めリング１５の貫通孔１５ａには、下方から下型１１の細径部１１ｂが挿入される。位置決めリング１５は、図１Ａに示すように貫通孔１５ａの上端に載置される光学素子材料１００を位置決めする。
【００２９】
位置決めリング１５の上面には、光学素子材料１００に凹凸形状を転写する成形面１５ｂが形成されている。また、位置決めリング１５の下端には、フランジ部１５ｃが形成されている。
【００３０】
以下、本実施の形態に係る光学素子の製造方法について説明する。
まず、図１Ａに示すように、スリーブ１４内に下型１１、外周成形型１３及び位置決めリング１５が配置された状態で、図示しないロボットがボール状の光学素子材料１００を位置決めリング１５の貫通孔１５ａ上に載置する。この位置決めリング１５の貫通孔１５ａの上端によって、ガラス１００の位置が位置決めされる。
【００３１】
また、図示しないロボットは、光学素子材料１００に上型１２を載置する。図１Ｂに示すように、下側駆動部５は、下型１１を上方に押圧し、下型１１の細径部１１ｂを位置決めリング１５の貫通孔１５ａに貫通させ、下型１１の成形面１１ａを光学素子材料１００に当接させる。
【００３２】
下型１１と上型１２との間に配置された光学素子材料１００は、上当接プレート２及び下当接プレート３のヒータ２ａ，２ａ，３ａ，３ａからの熱伝導によって加熱される（加熱工程）。そして、光学素子材料１００は、例えばガラス転移温度以上にまで加熱され軟化する。
【００３３】
加熱された光学素子材料１００は、図１Ｂに示すように下側駆動部５によって下型１１が上方に押圧されることで加圧される（加圧工程）。本実施形態では、下型１１の細径部１１ｂが位置決めリング１５の貫通孔１５ａを貫通し、下型１１が成形面１１ａにおいて光学素子材料１００を加圧する。これにより、光学素子材料１００は、下型１１、上型１２、外周成形型１３及び位置決めリング１５の成形面１１ａ，１２ａ，１３ａ，１５ｂにより形状を転写される。なお、加熱工程及び加圧工程は、異なるステージにおいて行うようにしてもよい。ステージは、例えば、それぞれが上当接プレート２と、下当接プレート３と、上側駆動部４と、下側駆動部５とを有するものである。
【００３４】
ここで、加圧工程において光学素子材料１００が外周成形型１３の成形面１３ａに到達した後に、上側駆動部４及び下側駆動部５の少なくとも一方は、光学素子材料１００を下型１１及び上型１２により挟持した状態で振動（或いは、揺動，微動）させる（振動付与工程）。
【００３５】
振動付与工程では、上側駆動部４及び下側駆動部５の少なくとも一方により、下型１１と上型１２との相対位置を、接近する方向及び遠ざかる方向の両方に周期的（交互）に変化させるように光学素子材料１００を振動させる。このとき、光学素子材料１００は、例えば１Ｈｚ以上で振動させることが望ましいが、それ以下としてもよい。
【００３６】
図３Ａ〜図３Ｅは、図２のＡ部拡大図である。
図２に示すように、外周成形型１３の内周面に形成された成形面１３ａは、図３Ａ等に拡大して示す複数の凹部１３ａ−１を有する。
【００３７】
図３Ａに示すように、下型１１と上型１２との間で光学素子材料１００を加圧するだけでは、光学素子材料１００は、凹部１３ａ−１の奥まで入らず先端が丸くなる。また、この光学素子材料１００の先端が、局所的に残った鏡面となる。
【００３８】
図３Ｂに示すように、光学素子材料１００は、振動時に上方に移動すると、凹部１３ａ−１の上部に接触し、形状を転写される。また、この接触時には、光学素子材料１００は、凹部１３ａ−１に進入する。本実施の形態では、外周成形型１３が光学素子材料１００と一体に（光学素子材料１００に追従して）移動しうるが、一体に移動する場合でも、光学素子材料１００は、上方への移動が開始することにより働く慣性によって、凹部１３ａ−１に進入していく。
【００３９】
図３Ｃに示すように、光学素子材料１００は、振動時に下方に移動すると、凹部１３ａ−１の下部に接触し、形状を転写される。また、この接触時にも、光学素子材料１００は、凹部１３ａ−１に進入する。このときに働きうる慣性は、上方への移動が停止すること及び下方への移動が開始することによるものである。
【００４０】
図３Ｄに示すように、光学素子材料１００は、振動時に再び上方に移動すると、凹部１３ａ−１に更に進入し、より複雑な形状が転写されることも可能になる。
図３Ｅに示すように、光学素子材料１００は、上述のように振動することにより、局所的な鏡面がなくなる。
【００４１】
なお、光学素子材料１００は、凹部１３ａ−１のピッチＰ以下の振り幅で振動するようにするとよいが、本実施の形態では光学素子材料１００と一体に外周成形型１３が移動しうるため、凹部１３ａ−１のピッチＰ以上の振り幅で光学素子材料１００を振動させてもよい。凹部１３ａ−１のピッチＰが例えば１０μｍ〜３０μｍの場合、超音波振動子等の振動付与部を製造装置１或いは型セット１０に配置することで、光学素子材料１００を振動させるとよい。
【００４２】
なお、図３Ａ〜図３Ｅのように光学素子材料１００が凹部１３ａ−１内で上下動しない場合でも、光学素子材料１００は、振動により凹部１３ａ−１内に進入していく。
【００４３】
図４Ａ〜図４Ｄは、図１ＢのＢ部拡大図である。
図４Ａに示すように、下型１１と上型１２との間で光学素子材料１００を加圧するだけでは、光学素子材料１００の外周面と、その他の面である上面及び下面とのつなぎ目（稜線部分）が鏡面部１００ａになる。これは、光学素子材料１００の外周面を成形する外周成形型１３に対して、光学素子材料の上面及び下面を成形する型（図４Ａ等では、下面を成形する位置決めリング１５）が摺動するため、型間のクリアランスが必要になることによるものである。
【００４４】
この鏡面部１００ａは、図４Ｂに示すように光学素子材料１００が振動時に外周成形型１３の成形面１３ａに進入すること、図４Ｃに示すように外周成形型１３がスリーブ１４とのクリアランス分だけ左右に動けること、図４Ｄに示すように位置決めリング１５が外周成形型１３とのクリアランス分だけ左右に動けることなどによって、小さくなる或いは消滅する。これにより、光学素子材料１００の上記の稜線部分に粗面が形成される。
【００４５】
振動付与工程の途中で、或いは、振動付与工程が終了した後、光学素子材料１００は、上当接プレート２及び下当接プレート３のヒータ２ａ，２ａ，３ａ，３ａの温度が降下することにより或いは自然冷却により冷却される（冷却工程）。この冷却工程において、光学素子材料１００は、外周成形型１３よりも収縮し、外周成形型１３から取り出すことが可能になる。
【００４６】
冷却工程終了後、図示しないロボットは、上型１２をスリーブ１４の中から取り出した後、製造された光学素子２００を取り出す。なお、振動付与工程は、冷却工程終了時点（光学素子２００の取り出し可能時点）までに終了させることができる。
【００４７】
なお、振動付与工程では、下型１１と上型１２との相対位置を、接近する方向及び遠ざかる方向のうち一方に断続的に変化させるように光学素子材料１００を振動させるようにしてもよい。
【００４８】
また、光学素子材料１００は、上下方向（下型１１と上型１２とが接近する方向及び遠ざかる方向）ではなく、横方向、斜め方向、回転方向等に振動させてもよい。更には、これらのうちの複数の方向に振動させてもよい。
【００４９】
また、光学素子材料１００の温度がガラス転移点温度以上で且つ成形温度（例えば、屈伏温度＋１０〜３０°）以下の間に光学素子材料１００を振動させるとよい。なお、光学素子材料１００が成形温度以上の温度で振動すると、面精度や肉厚制度が不安定になる。また、冷却工程において、光学素子材料１００がガラス転移点温度未満の温度下、即ち硬化した状態で振動させても、光学素子材料１００が外周成形型１３の成形面１３ａに進入しなくなる。そのため、振動付与工程のタイミングは、光学素子材料１００の光学面や中心部が先に冷えて面精度と肉厚が安定するが、まだ外周面は柔らかいという状況が理想的である。
【００５０】
また、光学素子材料１００は、上側駆動部４及び下側駆動部５のうちの一方で振動させるようにしても、超音波振動子等の他の振動付与部により振動させるようにしてもよい。
【００５１】
以上説明した本実施の形態においては、振動付与工程では、加圧工程において光学素子材料１００が外周成形型（第３の成形型）１３の成形面１３ａに到達した後に、光学素子材料１００を下型（第１の成形型）１１及び上型（第２の成形型）１２により挟持した状態で振動させる。そのため、光学素子材料１００の外周面、或いは、この外周面と他の面との稜線部に、確実に粗面を形成することができる。よって、本実施の形態によれば、光学素子の外周粗面を成形により確実に形成することができる。
【００５２】
また、本実施の形態においては、振動付与工程では、下型（第１の成形型）１１を移動させる下側駆動部５と、上型（第２の成形型）１２を移動させる上側駆動部（第２の駆動部）４の少なくとも一方（両方）によって、光学素子材料１００を振動させる。そのため、簡素な構成で外周粗面を成形により確実に形成することができる。
【００５３】
図５は、第１変形例に係る光学素子の製造装置１−１を示す断面図である。
本変形例の光学素子の製造装置１−１では、光学素子材料１００を収容する型セット２０のみ図１及び図１Ｂに示す光学素子の製造装置１（型セット１０）と相違する。
【００５４】
型セット２０は、下型（第１の成形型）２１と、上型（第２の成形型）２２と、スリーブ（第３の成形型）２４と、位置決めリング２５と、を備える。型セット２０は、型セット１０の外周成形型１３を備えていない。
【００５５】
下型２１と上型２２とは、光学素子材料１００を挟んで対向して配置されている。下型２１は、型セット１０の下型１１と同一であり、成形面２１ａと、細径部２１ｂと、ベース部２１ｃとが形成されている。
【００５６】
上型２２の下端中央には、光学素子材料１００に凸形状を転写する凹形状の成形面２２ａが形成されている。また、上型２２は、成形面２２ａが設けられた小径部２２ｂと、この小径部２２ｂの上部に設けられた大径部２２ｃとを有する。
【００５７】
スリーブ２４は、外径が一定の円筒形状を呈する。スリーブ２４の上部には薄肉部２４ｂが形成され、スリーブ２４の下部には厚肉部２４ｃが形成されている。そのため、スリーブ２４の内径は一定ではない。
【００５８】
スリーブ２４の薄肉部２４ｂの内周面には、光学素子材料１００の外周部分に凹凸形状等の粗面形状を転写する成形面２４ａが形成されている。また、スリーブ２４の薄肉部２４ｂの内周面には、上型２２が小径部２２ｂにおいて摺動し、位置決めリング２５が外周面において摺動する。スリーブ２４の厚肉部２４ｃの内周面には、下型２１がベース部２１ｃにおいて摺動する。
【００５９】
スリーブ２４は、上述の外周成形型１３のようには光学素子材料１００と一体に（光学素子材料１００に追従して）移動しないため、図３Ａ〜図３Ｄに示す凹部１３ａ−１のピッチＰ以下の振り幅で振動させるとよい。
【００６０】
位置決めリング２５の貫通孔２５ａには、下方から下型２１の細径部２１ｂが挿入される。位置決めリング２５は、貫通孔２５ａの上端に載置される光学素子材料１００を位置決めする。
【００６１】
位置決めリング２５の上面には、光学素子材料１００に凹凸形状を転写する成形面２５ｂが形成されている。また、位置決めリング２５の下端には、フランジ部２５ｃが形成されている。
【００６２】
本変形例においては、外周成形型１３を省略する例を説明したが、位置決めリング１５，２５を省略して、光学素子材料１００の下面全体に下型１１，２１により形状を転写するようにしてもよい。
【００６３】
図６Ａ及び図６Ｂは、第２変形例に係る光学素子の製造装置１−２を示す断面図である。
本変形例では、加圧工程において上型３２により光学素子材料１００を押圧する点、及び、それに付随する構成において図１及び図１Ｂに示す光学素子の製造装置１と相違する。
【００６４】
図６Ａ及び図６Ｂに示す光学素子の製造装置１−２は、上当接プレート（第１の当接部材）２と、下当接プレート（第２の当接部材）３と、振動付与部の一例である上側駆動部（駆動部）４を備える。本変形例では、下側駆動部５が配置されないため、下当接プレート３には下側駆動部５を貫通させる貫通孔３ｂは形成されていない。
【００６５】
型セット３０は、第１の成形型の一例である下型３１と、第２の成形型の一例である上型３２と、第３の成形型の一例である外周成形型３３と、スリーブ３４と、位置決めリング３５と、を備える。
【００６６】
下型３１の上端中央には、光学素子材料１００に凸形状を転写する凹形状の成形面３１ａが形成されている。
上型３２の下端中央には、光学素子材料１００に凹形状を転写する凸形状の成形面３２ａが形成されている。また、上型３２には、上記の成形面３２ａが設けられた細径部３２ｂと、この細径部３２ｂの根元部分に連続し且つこの根元部分よりも太径のベース部３２ｃと、が形成されている。
【００６７】
外周成形型３３は、円筒形状を呈し、下型３１上の成形面３１ａの周囲に配置されている。また、外周成形型３３の内周面には、光学素子材料１００の外周部分に粗面形状を転写する成形面３３ａが形成されている。
【００６８】
スリーブ３４は、外径及び内径が一定の円筒形状を呈し、下型３１及び上型３２の外周に配置されている。また、スリーブ３４は、その内周面において外周成形型３３の外周面に当接している。
【００６９】
位置決めリング３５は、上方から上型３２の細径部３２ｂに貫通される貫通孔３５ａが形成された円筒形状を呈する。また、位置決めリング３５は、下型３１と上型３２との間に配置され、貫通孔３５ａの下端において光学素子材料１００を位置決めする。
【００７０】
位置決めリング３５の底面には、光学素子材料１００に凹凸形状を転写する成形面３５ｂが形成されている。また、位置決めリング３５の上端には、大径のフランジ部３５ｃが形成され、位置決めリング３５は、フランジ部３５ｃの外周面においてスリーブ３４の内周面に摺動可能に当接している。
【００７１】
本変形例のように、上型（第２の成形型）３２を移動させる上側駆動部（第２の駆動部）４のみによって光学素子材料１００を振動させるようにすることも可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 光学素子の製造装置
２ 上当接プレート
２ａ ヒータ
３ 下当接プレート
３ａ ヒータ
３ｂ 貫通孔
４ 上側駆動部
５ 下側駆動部
１０ 型セット
１１ 下型
１１ａ 成形面
１１ｂ 細径部
１１ｃ ベース部
１２ 上型
１２ａ 成形面
１２ｂ 小径部
１２ｃ 中径部
１２ｄ 大径部
１３ 外周成形型
１３ａ 成形面
１３ａ−１ 凹部
１４ スリーブ
１４ａ 薄肉部
１４ｂ 中肉部
１４ｃ 厚肉部
１５ 位置決めリング
１５ａ 貫通孔
１５ｂ 成形面
１５ｃ フランジ部
２０ 型セット
２１ 下型
２１ａ 成形面
２１ｂ 細径部
２１ｃ ベース部
２２ 上型
２２ａ 成形面
２２ｂ 小径部
２２ｃ 大径部
２４ スリーブ
２４ａ 成形面
２４ｂ 薄肉部
２４ｃ 厚肉部
２５ 位置決めリング
２５ａ 貫通孔
２５ｂ 成形面
２５ｃ フランジ部
３０ 型セット
３１ 下型
３１ａ 成形面
３２ 上型
３２ａ 成形面
３２ｂ 細径部
３２ｃ ベース部
３３ 外周成形型
３３ａ 成形面
３４ スリーブ
３５ 位置決めリング
３５ａ 貫通孔
３５ｂ 成形面
３５ｃ フランジ部
１００ 光学素子材料
１００ａ 鏡面部
２００ 光学素子
２０２ 外周部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子を製造する光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、心取り工程の削減を図るべく、外周成形型を使用して光学素子の外周粗面を成形する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
光学素子の外周を粗面にする理由は、フレア・ゴーストを防止するためである。フレア・ゴーストは、例えば、撮像光学系において光学素子の外周に入射する迷光を散乱させて迷光の正反射の強度を減少させることで防止することができる。なお、フレア・ゴースト防止の目的で黒色塗料を光学素子の外周面に塗布することがあるが、光学素子の外周面が粗面でないと塗布の作業性が落ちるので、粗面が望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９６８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、外周粗面を成形で製造する場合、外周成形型の成形面の凹凸の谷底に光学素子材料であるガラスが到達できず外周面に確実に粗面が形成されないことがある。
例えば、光学素子材料が上記の谷底に到達できずに表面張力で丸まるために局所的に鏡面になってしまうことがある。これは、通常使用するガラスプリフォームが鏡面であり、その鏡面が局所的に残ってしまうことによるものである。但し、その局所的な鏡面は顕微鏡で見なければわからないようなものであり、肉眼で見る限り、外周面は粗面にしか見えない。なお、砥石でガラスを研削して外周面に粗面を形成する場合、粗面を形成するのに手間がかかる。
【０００６】
上述のように局所的に鏡面となっている外周粗面を持つ光学素子を光学系に使用する場合、光学系によっては、フレア・ゴーストのリスクがある。フレア・ゴースト防止効果を得るには鏡面のない外周粗面が望ましい。
【０００７】
また、成形によって心取り工程を削減する場合、従来技術では外周面とその他の面とのつなぎ目（稜線部分）が鏡面になってしまい確実に外周粗面が形成されないことがある。これは、外周面を成形する型に対して、その他の面を成形する型が摺動するため、型間のクリアランスが必要になることによるものである。
【０００８】
心取り工程を採用する場合、研削による面取り加工を行い稜線部分は粗面となるが、心取り工程を省略した成形技術では上述のように稜線部分が鏡面となる。このような光学素子を光学系に使用する場合、光学系によっては、フレア・ゴーストのリスクがある。そのため、フレア・ゴースト防止効果を得るには鏡面のない稜線部分が望ましい。
【０００９】
以上のように、従来の成形では、光学素子の外周面及び稜線部分に鏡面部が生じてしまうことで外周粗面を確実に形成することができず、例えばフレア・ゴースト防止効果を光学素子へ有効に付与することはできなかった。
【００１０】
本発明の目的は、光学素子の外周粗面を成形により確実に形成することができる光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光学素子の製造方法は、光学素子材料を加熱する加熱工程と、上記光学素子材料を挟んで対向して配置される第１の成形型及び第２の成形型と、光学素子の外周部となる部分に粗面形状を転写する第３の成形型とが、上記光学素子材料に形状を転写するように、加熱された上記光学素子材料を加圧する加圧工程と、加圧された上記光学素子材料を冷却させる冷却工程と、を含み、上記加圧工程において上記光学素子材料が上記第３の成形型の成形面に到達した後に、上記光学素子材料を上記第１の成形型及び上記第２の成形型により挟持した状態で振動させる。
【００１２】
また、上記光学素子の製造方法において、上記振動付与工程では、上記第１の成形型と上記第２の成形型との相対位置を、接近する方向及び遠ざかる方向の両方に変化させるように上記光学素子材料を振動させるようにしてもよい。
【００１３】
また、上記光学素子の製造方法において、上記振動付与工程では、上記第１の成形型と上記第２の成形型との相対位置を、接近する方向及び遠ざかる方向のうち一方に断続的に変化させるように上記光学素子材料を振動させるようにしてもよい。
【００１４】
また、上記光学素子の製造方法において、上記振動付与工程では、上記第１の成形型を移動させる第１の駆動部及び上記第２の成形型を移動させる第２の駆動部のうち少なくとも一方によって、上記光学素子材料を振動させるようにしてもよい。
【００１５】
本発明の光学素子の製造方法は、光学素子材料を加熱する加熱部と、加熱された上記光学素子材料を加圧して、上記光学素子材料を挟んで対向して配置される第１の成形型及び第２の成形型と、光学素子の外周部となる部分に粗面形状を転写する第３の成形型とにより、上記光学素子材料に形状を転写する加圧部と、上記光学素子材料を上記第１の成形型及び上記第２の成形型により挟持した状態で振動させる振動付与部と、を含む。
【００１６】
また、上記振動付与部は、上記第１の成形型を移動させる第１の駆動部及び上記第２の成形型を移動させる第２の駆動部のうち少なくとも一方であるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光学素子の外周粗面を成形により確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の一実施の形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施の形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態における外周成形型を示す断面図である。
【図３Ａ】図２のＡ部拡大図（その１）である。
【図３Ｂ】図２のＡ部拡大図（その２）である。
【図３Ｃ】図２のＡ部拡大図（その３）である。
【図３Ｄ】図２のＡ部拡大図（その４）である。
【図３Ｅ】図２のＡ部拡大図（その５）である。
【図４Ａ】図１ＢのＢ部拡大図（その１）である。
【図４Ｂ】図１ＢのＢ部拡大図（その２）である。
【図４Ｃ】図１ＢのＢ部拡大図（その３）である。
【図４Ｄ】図１ＢのＢ部拡大図（その４）である。
【図５】本発明の一実施の形態の第１変形例に係る光学素子の製造装置を示す断面図である。
【図６Ａ】本発明の一実施の形態の第２変形例に係る光学素子の製造装置を示す断面図（その１）である。
【図６Ｂ】本発明の一実施の形態の第２変形例に係る光学素子の製造装置を示す断面図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の一実施の形態に係る光学素子の製造装置１を示す断面図である。
図１Ａ及び図１Ｂに示す光学素子の製造装置１は、上当接プレート（第１の当接部材）２と、下当接プレート（第２の当接部材）３と、加圧部及び振動付与部の一例である上側駆動部（第１の駆動部）４及び下側駆動部（第２の駆動部）５とを備える。
【００２１】
上当接プレート２は、後述する型セット１０の上面に当接する。上当接プレート２には、光学素子材料１００を加熱する例えば２本のヒータ（加熱部）２ａ，２ａが挿入されている。光学素子材料１００は、例えば、ガラス、プラスチック等であり、レンズ等の光学素子を製造するのに用いられる材料である。なお、上型１２は、上当接プレート２に固定されるようにしてもよい。
【００２２】
下当接プレート３は、型セット１０の底面に当接する。下当接プレート３には、光学素子材料１００を加熱する例えば２本のヒータ（加熱部）３ａ，３ａが挿入されている。また、下当接プレート３には、上下方向に延びる貫通孔３ｂが中央に形成されている。この貫通孔３ｂは、下側駆動部５により貫通される。
【００２３】
上側駆動部４及び下側駆動部５は、例えば、エアシリンダのピストンである。上側駆動部４は、上当接プレート２に連結され、この上当接プレート２を上下に移動させる。下側駆動部５は、上述のように下当接プレート３の貫通孔３ｂを貫通し、下型１１を下方から押圧する。上側駆動部４及び下側駆動部５は、加熱された光学素子材料１００を加圧して、後述する型セット１０の下型１１と上型１２と外周成形型１３とにより、光学素子材料１００に形状を転写する。詳しくは後述するが、上側駆動部４及び下側駆動部５は、光学素子材料１００を振動させる。
【００２４】
型セット１０は、下型（第１の成形型）１１と、上型（第２の成形型）１２と、外周成形型（第３の成形型）１３と、スリーブ１４と、位置決めリング１５と、を備える。
下型１１と上型１２とは、光学素子材料１００を挟んで対向して配置されている。下型１１の上端中央には、光学素子材料１００に凹形状を転写する凸形状の成形面１１ａが形成されている。また、下型１１には、上記の成形面１１ａが設けられた細径部１１ｂと、この細径部１１ｂの根元部分に連続し且つこの根元部分よりも太径のベース部１１ｃと、が形成されている。
【００２５】
上型１２の下端中央には、光学素子材料１００に凸形状を転写する凹形状の成形面１２ａが形成されている。また、上型１２には、上記の成形面１２ａが設けられた小径部１２ｂと、この小径部１２ｂの上部に設けられた中径部１２ｃと、この中径部１２ｃの上部に設けられた大径部１２ｄと、が形成されている。
【００２６】
外周成形型１３は、円筒形状を呈し、後述するスリーブ１４の中肉部１４ｂに載置され、薄肉部１４ａの内周面に対し摺動可能となっている。また、図１Ｂ及び図２に示すように、外周成形型１３の内周面には、光学素子材料１００のうちの光学素子２００の外周部２０２となる部分に凹凸形状等（凹部１３ａ−１）の粗面形状を転写する成形面１３ａが形成されている。
【００２７】
スリーブ１４は、外径が一定の円筒形状を呈する。スリーブ１４には、上から順に、薄肉部１４ａ，中肉部１４ｂ，厚肉部１４ｃが形成されているため、内径は一定ではない。
スリーブ１４の薄肉部１４ａの内周面には、上型１２が中径部１２ｃにおいて摺動すると共に、外周成形型１３が外周面において摺動する。スリーブ１４の中肉部１４ｂの内周面には、後述する位置決めリング１５がフランジ部１５ｃにおいて摺動する。スリーブ１４の厚肉部１４ｃの内周面には、下型１１がベース部１１ｃにおいて摺動する。
【００２８】
位置決めリング１５の貫通孔１５ａには、下方から下型１１の細径部１１ｂが挿入される。位置決めリング１５は、図１Ａに示すように貫通孔１５ａの上端に載置される光学素子材料１００を位置決めする。
【００２９】
位置決めリング１５の上面には、光学素子材料１００に凹凸形状を転写する成形面１５ｂが形成されている。また、位置決めリング１５の下端には、フランジ部１５ｃが形成されている。
【００３０】
以下、本実施の形態に係る光学素子の製造方法について説明する。
まず、図１Ａに示すように、スリーブ１４内に下型１１、外周成形型１３及び位置決めリング１５が配置された状態で、図示しないロボットがボール状の光学素子材料１００を位置決めリング１５の貫通孔１５ａ上に載置する。この位置決めリング１５の貫通孔１５ａの上端によって、ガラス１００の位置が位置決めされる。
【００３１】
また、図示しないロボットは、光学素子材料１００に上型１２を載置する。図１Ｂに示すように、下側駆動部５は、下型１１を上方に押圧し、下型１１の細径部１１ｂを位置決めリング１５の貫通孔１５ａに貫通させ、下型１１の成形面１１ａを光学素子材料１００に当接させる。
【００３２】
下型１１と上型１２との間に配置された光学素子材料１００は、上当接プレート２及び下当接プレート３のヒータ２ａ，２ａ，３ａ，３ａからの熱伝導によって加熱される（加熱工程）。そして、光学素子材料１００は、例えばガラス転移温度以上にまで加熱され軟化する。
【００３３】
加熱された光学素子材料１００は、図１Ｂに示すように下側駆動部５によって下型１１が上方に押圧されることで加圧される（加圧工程）。本実施形態では、下型１１の細径部１１ｂが位置決めリング１５の貫通孔１５ａを貫通し、下型１１が成形面１１ａにおいて光学素子材料１００を加圧する。これにより、光学素子材料１００は、下型１１、上型１２、外周成形型１３及び位置決めリング１５の成形面１１ａ，１２ａ，１３ａ，１５ｂにより形状を転写される。なお、加熱工程及び加圧工程は、異なるステージにおいて行うようにしてもよい。ステージは、例えば、それぞれが上当接プレート２と、下当接プレート３と、上側駆動部４と、下側駆動部５とを有するものである。
【００３４】
ここで、加圧工程において光学素子材料１００が外周成形型１３の成形面１３ａに到達した後に、上側駆動部４及び下側駆動部５の少なくとも一方は、光学素子材料１００を下型１１及び上型１２により挟持した状態で振動（或いは、揺動，微動）させる（振動付与工程）。
【００３５】
振動付与工程では、上側駆動部４及び下側駆動部５の少なくとも一方により、下型１１と上型１２との相対位置を、接近する方向及び遠ざかる方向の両方に周期的（交互）に変化させるように光学素子材料１００を振動させる。このとき、光学素子材料１００は、例えば１Ｈｚ以上で振動させることが望ましいが、それ以下としてもよい。
【００３６】
図３Ａ〜図３Ｅは、図２のＡ部拡大図である。
図２に示すように、外周成形型１３の内周面に形成された成形面１３ａは、図３Ａ等に拡大して示す複数の凹部１３ａ−１を有する。
【００３７】
図３Ａに示すように、下型１１と上型１２との間で光学素子材料１００を加圧するだけでは、光学素子材料１００は、凹部１３ａ−１の奥まで入らず先端が丸くなる。また、この光学素子材料１００の先端が、局所的に残った鏡面となる。
【００３８】
図３Ｂに示すように、光学素子材料１００は、振動時に上方に移動すると、凹部１３ａ−１の上部に接触し、形状を転写される。また、この接触時には、光学素子材料１００は、凹部１３ａ−１に進入する。本実施の形態では、外周成形型１３が光学素子材料１００と一体に（光学素子材料１００に追従して）移動しうるが、一体に移動する場合でも、光学素子材料１００は、上方への移動が開始することにより働く慣性によって、凹部１３ａ−１に進入していく。
【００３９】
図３Ｃに示すように、光学素子材料１００は、振動時に下方に移動すると、凹部１３ａ−１の下部に接触し、形状を転写される。また、この接触時にも、光学素子材料１００は、凹部１３ａ−１に進入する。このときに働きうる慣性は、上方への移動が停止すること及び下方への移動が開始することによるものである。
【００４０】
図３Ｄに示すように、光学素子材料１００は、振動時に再び上方に移動すると、凹部１３ａ−１に更に進入し、より複雑な形状が転写されることも可能になる。
図３Ｅに示すように、光学素子材料１００は、上述のように振動することにより、局所的な鏡面がなくなる。
【００４１】
なお、光学素子材料１００は、凹部１３ａ−１のピッチＰ以下の振り幅で振動するようにするとよいが、本実施の形態では光学素子材料１００と一体に外周成形型１３が移動しうるため、凹部１３ａ−１のピッチＰ以上の振り幅で光学素子材料１００を振動させてもよい。凹部１３ａ−１のピッチＰが例えば１０μｍ〜３０μｍの場合、超音波振動子等の振動付与部を製造装置１或いは型セット１０に配置することで、光学素子材料１００を振動させるとよい。
【００４２】
なお、図３Ａ〜図３Ｅのように光学素子材料１００が凹部１３ａ−１内で上下動しない場合でも、光学素子材料１００は、振動により凹部１３ａ−１内に進入していく。
【００４３】
図４Ａ〜図４Ｄは、図１ＢのＢ部拡大図である。
図４Ａに示すように、下型１１と上型１２との間で光学素子材料１００を加圧するだけでは、光学素子材料１００の外周面と、その他の面である上面及び下面とのつなぎ目（稜線部分）が鏡面部１００ａになる。これは、光学素子材料１００の外周面を成形する外周成形型１３に対して、光学素子材料の上面及び下面を成形する型（図４Ａ等では、下面を成形する位置決めリング１５）が摺動するため、型間のクリアランスが必要になることによるものである。
【００４４】
この鏡面部１００ａは、図４Ｂに示すように光学素子材料１００が振動時に外周成形型１３の成形面１３ａに進入すること、図４Ｃに示すように外周成形型１３がスリーブ１４とのクリアランス分だけ左右に動けること、図４Ｄに示すように位置決めリング１５が外周成形型１３とのクリアランス分だけ左右に動けることなどによって、小さくなる或いは消滅する。これにより、光学素子材料１００の上記の稜線部分に粗面が形成される。
【００４５】
振動付与工程の途中で、或いは、振動付与工程が終了した後、光学素子材料１００は、上当接プレート２及び下当接プレート３のヒータ２ａ，２ａ，３ａ，３ａの温度が降下することにより或いは自然冷却により冷却される（冷却工程）。この冷却工程において、光学素子材料１００は、外周成形型１３よりも収縮し、外周成形型１３から取り出すことが可能になる。
【００４６】
冷却工程終了後、図示しないロボットは、上型１２をスリーブ１４の中から取り出した後、製造された光学素子２００を取り出す。なお、振動付与工程は、冷却工程終了時点（光学素子２００の取り出し可能時点）までに終了させることができる。
【００４７】
なお、振動付与工程では、下型１１と上型１２との相対位置を、接近する方向及び遠ざかる方向のうち一方に断続的に変化させるように光学素子材料１００を振動させるようにしてもよい。
【００４８】
また、光学素子材料１００は、上下方向（下型１１と上型１２とが接近する方向及び遠ざかる方向）ではなく、横方向、斜め方向、回転方向等に振動させてもよい。更には、これらのうちの複数の方向に振動させてもよい。
【００４９】
また、光学素子材料１００の温度がガラス転移点温度以上で且つ成形温度（例えば、屈伏温度＋１０〜３０°）以下の間に光学素子材料１００を振動させるとよい。なお、光学素子材料１００が成形温度以上の温度で振動すると、面精度や肉厚制度が不安定になる。また、冷却工程において、光学素子材料１００がガラス転移点温度未満の温度下、即ち硬化した状態で振動させても、光学素子材料１００が外周成形型１３の成形面１３ａに進入しなくなる。そのため、振動付与工程のタイミングは、光学素子材料１００の光学面や中心部が先に冷えて面精度と肉厚が安定するが、まだ外周面は柔らかいという状況が理想的である。
【００５０】
また、光学素子材料１００は、上側駆動部４及び下側駆動部５のうちの一方で振動させるようにしても、超音波振動子等の他の振動付与部により振動させるようにしてもよい。
【００５１】
以上説明した本実施の形態においては、振動付与工程では、加圧工程において光学素子材料１００が外周成形型（第３の成形型）１３の成形面１３ａに到達した後に、光学素子材料１００を下型（第１の成形型）１１及び上型（第２の成形型）１２により挟持した状態で振動させる。そのため、光学素子材料１００の外周面、或いは、この外周面と他の面との稜線部に、確実に粗面を形成することができる。よって、本実施の形態によれば、光学素子の外周粗面を成形により確実に形成することができる。
【００５２】
また、本実施の形態においては、振動付与工程では、下型（第１の成形型）１１を移動させる下側駆動部５と、上型（第２の成形型）１２を移動させる上側駆動部（第２の駆動部）４の少なくとも一方（両方）によって、光学素子材料１００を振動させる。そのため、簡素な構成で外周粗面を成形により確実に形成することができる。
【００５３】
図５は、第１変形例に係る光学素子の製造装置１−１を示す断面図である。
本変形例の光学素子の製造装置１−１では、光学素子材料１００を収容する型セット２０のみ図１及び図１Ｂに示す光学素子の製造装置１（型セット１０）と相違する。
【００５４】
型セット２０は、下型（第１の成形型）２１と、上型（第２の成形型）２２と、スリーブ（第３の成形型）２４と、位置決めリング２５と、を備える。型セット２０は、型セット１０の外周成形型１３を備えていない。
【００５５】
下型２１と上型２２とは、光学素子材料１００を挟んで対向して配置されている。下型２１は、型セット１０の下型１１と同一であり、成形面２１ａと、細径部２１ｂと、ベース部２１ｃとが形成されている。
【００５６】
上型２２の下端中央には、光学素子材料１００に凸形状を転写する凹形状の成形面２２ａが形成されている。また、上型２２は、成形面２２ａが設けられた小径部２２ｂと、この小径部２２ｂの上部に設けられた大径部２２ｃとを有する。
【００５７】
スリーブ２４は、外径が一定の円筒形状を呈する。スリーブ２４の上部には薄肉部２４ｂが形成され、スリーブ２４の下部には厚肉部２４ｃが形成されている。そのため、スリーブ２４の内径は一定ではない。
【００５８】
スリーブ２４の薄肉部２４ｂの内周面には、光学素子材料１００の外周部分に凹凸形状等の粗面形状を転写する成形面２４ａが形成されている。また、スリーブ２４の薄肉部２４ｂの内周面には、上型２２が小径部２２ｂにおいて摺動し、位置決めリング２５が外周面において摺動する。スリーブ２４の厚肉部２４ｃの内周面には、下型２１がベース部２１ｃにおいて摺動する。
【００５９】
スリーブ２４は、上述の外周成形型１３のようには光学素子材料１００と一体に（光学素子材料１００に追従して）移動しないため、図３Ａ〜図３Ｄに示す凹部１３ａ−１のピッチＰ以下の振り幅で振動させるとよい。
【００６０】
位置決めリング２５の貫通孔２５ａには、下方から下型２１の細径部２１ｂが挿入される。位置決めリング２５は、貫通孔２５ａの上端に載置される光学素子材料１００を位置決めする。
【００６１】
位置決めリング２５の上面には、光学素子材料１００に凹凸形状を転写する成形面２５ｂが形成されている。また、位置決めリング２５の下端には、フランジ部２５ｃが形成されている。
【００６２】
本変形例においては、外周成形型１３を省略する例を説明したが、位置決めリング１５，２５を省略して、光学素子材料１００の下面全体に下型１１，２１により形状を転写するようにしてもよい。
【００６３】
図６Ａ及び図６Ｂは、第２変形例に係る光学素子の製造装置１−２を示す断面図である。
本変形例では、加圧工程において上型３２により光学素子材料１００を押圧する点、及び、それに付随する構成において図１及び図１Ｂに示す光学素子の製造装置１と相違する。
【００６４】
図６Ａ及び図６Ｂに示す光学素子の製造装置１−２は、上当接プレート（第１の当接部材）２と、下当接プレート（第２の当接部材）３と、振動付与部の一例である上側駆動部（駆動部）４を備える。本変形例では、下側駆動部５が配置されないため、下当接プレート３には下側駆動部５を貫通させる貫通孔３ｂは形成されていない。
【００６５】
型セット３０は、第１の成形型の一例である下型３１と、第２の成形型の一例である上型３２と、第３の成形型の一例である外周成形型３３と、スリーブ３４と、位置決めリング３５と、を備える。
【００６６】
下型３１の上端中央には、光学素子材料１００に凸形状を転写する凹形状の成形面３１ａが形成されている。
上型３２の下端中央には、光学素子材料１００に凹形状を転写する凸形状の成形面３２ａが形成されている。また、上型３２には、上記の成形面３２ａが設けられた細径部３２ｂと、この細径部３２ｂの根元部分に連続し且つこの根元部分よりも太径のベース部３２ｃと、が形成されている。
【００６７】
外周成形型３３は、円筒形状を呈し、下型３１上の成形面３１ａの周囲に配置されている。また、外周成形型３３の内周面には、光学素子材料１００の外周部分に粗面形状を転写する成形面３３ａが形成されている。
【００６８】
スリーブ３４は、外径及び内径が一定の円筒形状を呈し、下型３１及び上型３２の外周に配置されている。また、スリーブ３４は、その内周面において外周成形型３３の外周面に当接している。
【００６９】
位置決めリング３５は、上方から上型３２の細径部３２ｂに貫通される貫通孔３５ａが形成された円筒形状を呈する。また、位置決めリング３５は、下型３１と上型３２との間に配置され、貫通孔３５ａの下端において光学素子材料１００を位置決めする。
【００７０】
位置決めリング３５の底面には、光学素子材料１００に凹凸形状を転写する成形面３５ｂが形成されている。また、位置決めリング３５の上端には、大径のフランジ部３５ｃが形成され、位置決めリング３５は、フランジ部３５ｃの外周面においてスリーブ３４の内周面に摺動可能に当接している。
【００７１】
本変形例のように、上型（第２の成形型）３２を移動させる上側駆動部（第２の駆動部）４のみによって光学素子材料１００を振動させるようにすることも可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 光学素子の製造装置
２ 上当接プレート
２ａ ヒータ
３ 下当接プレート
３ａ ヒータ
３ｂ 貫通孔
４ 上側駆動部
５ 下側駆動部
１０ 型セット
１１ 下型
１１ａ 成形面
１１ｂ 細径部
１１ｃ ベース部
１２ 上型
１２ａ 成形面
１２ｂ 小径部
１２ｃ 中径部
１２ｄ 大径部
１３ 外周成形型
１３ａ 成形面
１３ａ−１ 凹部
１４ スリーブ
１４ａ 薄肉部
１４ｂ 中肉部
１４ｃ 厚肉部
１５ 位置決めリング
１５ａ 貫通孔
１５ｂ 成形面
１５ｃ フランジ部
２０ 型セット
２１ 下型
２１ａ 成形面
２１ｂ 細径部
２１ｃ ベース部
２２ 上型
２２ａ 成形面
２２ｂ 小径部
２２ｃ 大径部
２４ スリーブ
２４ａ 成形面
２４ｂ 薄肉部
２４ｃ 厚肉部
２５ 位置決めリング
２５ａ 貫通孔
２５ｂ 成形面
２５ｃ フランジ部
３０ 型セット
３１ 下型
３１ａ 成形面
３２ 上型
３２ａ 成形面
３２ｂ 細径部
３２ｃ ベース部
３３ 外周成形型
３３ａ 成形面
３４ スリーブ
３５ 位置決めリング
３５ａ 貫通孔
３５ｂ 成形面
３５ｃ フランジ部
１００ 光学素子材料
１００ａ 鏡面部
２００ 光学素子
２０２ 外周部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子材料を加熱する加熱工程と、
前記光学素子材料を挟んで対向して配置される第１の成形型及び第２の成形型と、光学素子の外周部となる部分に粗面形状を転写する第３の成形型とが、前記光学素子材料に形状を転写するように、加熱された前記光学素子材料を加圧する加圧工程と、
加圧された前記光学素子材料を冷却させる冷却工程と、を含み、
前記加圧工程において前記光学素子材料が前記第３の成形型の成形面に到達した後に、前記光学素子材料を前記第１の成形型及び前記第２の成形型により挟持した状態で振動させる、光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記振動付与工程では、前記第１の成形型と前記第２の成形型との相対位置を、接近する方向及び遠ざかる方向の両方に変化させるように前記光学素子材料を振動させる、請求項１記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記振動付与工程では、前記第１の成形型と前記第２の成形型との相対位置を、接近する方向及び遠ざかる方向のうち一方に断続的に変化させるように前記光学素子材料を振動させる、請求項１記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記振動付与工程では、前記第１の成形型を移動させる第１の駆動部及び前記第２の成形型を移動させる第２の駆動部のうち少なくとも一方によって、前記光学素子材料を振動させる、請求項１から請求項３のいずれか１項記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
光学素子材料を加熱する加熱部と、
加熱された前記光学素子材料を加圧して、前記光学素子材料を挟んで対向して配置される第１の成形型及び第２の成形型と、光学素子の外周部となる部分に粗面形状を転写する第３の成形型とにより、前記光学素子材料に形状を転写する加圧部と、
前記光学素子材料を前記第１の成形型及び前記第２の成形型により挟持した状態で振動させる振動付与部と、を含む、光学素子の製造装置。
【請求項６】
前記振動付与部は、前記第１の成形型を移動させる第１の駆動部及び前記第２の成形型を移動させる第２の駆動部のうち少なくとも一方である、請求項５記載の光学素子の製造装置。
【請求項１】
光学素子材料を加熱する加熱工程と、
前記光学素子材料を挟んで対向して配置される第１の成形型及び第２の成形型と、光学素子の外周部となる部分に粗面形状を転写する第３の成形型とが、前記光学素子材料に形状を転写するように、加熱された前記光学素子材料を加圧する加圧工程と、
加圧された前記光学素子材料を冷却させる冷却工程と、を含み、
前記加圧工程において前記光学素子材料が前記第３の成形型の成形面に到達した後に、前記光学素子材料を前記第１の成形型及び前記第２の成形型により挟持した状態で振動させる、光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記振動付与工程では、前記第１の成形型と前記第２の成形型との相対位置を、接近する方向及び遠ざかる方向の両方に変化させるように前記光学素子材料を振動させる、請求項１記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記振動付与工程では、前記第１の成形型と前記第２の成形型との相対位置を、接近する方向及び遠ざかる方向のうち一方に断続的に変化させるように前記光学素子材料を振動させる、請求項１記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記振動付与工程では、前記第１の成形型を移動させる第１の駆動部及び前記第２の成形型を移動させる第２の駆動部のうち少なくとも一方によって、前記光学素子材料を振動させる、請求項１から請求項３のいずれか１項記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
光学素子材料を加熱する加熱部と、
加熱された前記光学素子材料を加圧して、前記光学素子材料を挟んで対向して配置される第１の成形型及び第２の成形型と、光学素子の外周部となる部分に粗面形状を転写する第３の成形型とにより、前記光学素子材料に形状を転写する加圧部と、
前記光学素子材料を前記第１の成形型及び前記第２の成形型により挟持した状態で振動させる振動付与部と、を含む、光学素子の製造装置。
【請求項６】
前記振動付与部は、前記第１の成形型を移動させる第１の駆動部及び前記第２の成形型を移動させる第２の駆動部のうち少なくとも一方である、請求項５記載の光学素子の製造装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−１８０２５３（Ｐ２０１２−１８０２５３Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４５５６０（Ｐ２０１１−４５５６０）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
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