光学素子の製造装置
【課題】光学素子を成形から成膜に至るまで時間ロスのない工程設定を行い生産のリードタイムの短縮化を図る。
【解決手段】成膜機５０において成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数）、成形機１０において成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、Ｔ１＞Ｔ２のときはＴ１／Ｔ２≦Ｎ１，Ｎ２＝１であり、Ｔ１＜Ｔ２のときはＴ２／Ｔ１≦Ｎ２，Ｎ１＝１とした。
【解決手段】成膜機５０において成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数）、成形機１０において成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、Ｔ１＞Ｔ２のときはＴ１／Ｔ２≦Ｎ１，Ｎ２＝１であり、Ｔ１＜Ｔ２のときはＴ２／Ｔ１≦Ｎ２，Ｎ１＝１とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子の成形からコーティング膜の成膜に至るまでの工程設定を有効に行って光学素子を製造する光学素子の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、光学素子の製造において、光学素子に反射防止膜等を形成するコーティング作業は、成形工程とは別工程で行われる。この場合、成形機にて成形された成形品を成膜機に搬送する途中で、成形品が塵埃により汚染されるおそれがある。これを解決するため、例えば特許文献１では、真空雰囲気中での基板の成形及び成形された基板への成膜を連続して行う技術が開示されている。
【０００３】
この特許文献１によれば、大気圧雰囲気中での基板の搬送が不要となるため、搬送途中での成形品の汚染の防止が図られるとともに、成形品のクリーン環境での保管や成膜前の洗浄作業が必要なくなる。あるいは、成形品を成膜用ヤトイに詰め替える等の成膜の前工程を簡略化若しくは省略でき、リードタイム短縮の効果も見込まれるというものである。
【特許文献１】特開平５−４４０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、基板の成形時間と基板への成膜時間を考慮した工程設定に関する考察は何らなされていない。すなわち、特許文献１では、成形工程に要する時間と成膜工程に要する時間が一致しておらず、時間差があるので問題となる。生産のリードタイムは、成形時間と成膜時間との長い方に左右されるためであり、この時間差を有効活用できれば、リードタイムの一層の短縮化が図られるものと予想される。
【０００５】
従って、作業工程における時間的ロス（滞留）が発生せず、成形品を連続して製造するためには、例えば成形サイクルに合わせた成膜の装置構成、及び工程設定を行う等の工程の最適化を図ることが必要である。
【０００６】
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、成形から成膜に至るまで時間的ロスのない工程設定を行い生産のリードタイムの短縮化を図り得る光学素子の製造装置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】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
処理室を有し成形素材を成形する成形機と、処理室を有し前記成形機にて成形された成形品に薄膜を形成する成膜機と、を備えた光学素子の製造装置において、
前記成膜機で成膜に要する時間をＴ１、該成膜機の処理室の数をＮ１（自然数）とし、
前記成形機で成形に要する時間をＴ２、該成形機の処理室の数をＮ２（自然数）とした場合に、
Ｔ１＞Ｔ２のときは
Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１，Ｎ２＝１
であり、
Ｔ１＜Ｔ２のときは
Ｔ２／Ｔ１≦Ｎ２，Ｎ１＝１
であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学素子の製造装置において、
Ｔ１＞Ｔ２のときは
前記成膜機の処理室は直列に配置され、
Ｔ１＜Ｔ２のときは
前記成形機の処理室は直列に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の光学素子の製造装置において、
Ｔ１＞Ｔ２のときは
前記成膜機の処理室は並列に配置され、
Ｔ１＜Ｔ２のときは
前記成形機の処理室は並列に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子の製造装置において、
成形素材又は成形品を保持した状態で前記成形機から連結機を介して前記成膜機に搬送する搬送リングをさらに具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、成膜に要する時間をＴ１、成膜機の処理室の数をＮ１（自然数）とし、成形に要する時間をＴ２、成形機の処理室の数をＮ２（自然数）とした場合に、例えばＴ１＞Ｔ２のときは、Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１，Ｎ２＝１としたので、光学素子を成形から成膜に至るまで時間的ロスのない工程設定を行い、生産のリードタイムの短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
［光学素子の製造装置の基本構成］
図１は、本実施形態における光学素子の製造装置１００の基本構成を示している。この製造装置１００は、成形素材３２を成形する成形機１０、成形品４２を搬送する連結機４０、及び成形品４２に薄膜を形成する成膜機５０を有している。
【００１３】
本実施形態では、この製造装置１００を用いて、成形機１０により成形素材３２を所望の形状に成形して成形品４２を得た後、次に、成膜機５０により成形品４２の光学機能面に反射防止膜等の薄膜をコーティングする場合を想定して説明する。
【００１４】
成形機１０は、上下に対向して配置された一対の上加熱板１２及び下加熱板１４と、これら上加熱板１２及び下加熱板１４を固定して支持する不図示の上プレート支持軸及び下プレート支持軸と、上加熱板１２及び下加熱板１４の夫々に内蔵されているカートリッジヒータ１８，２０と、上プレート支持軸（図示せず）及び上加熱板１２を上下（対向）方向に駆動する不図示のエアシリンダと、装置全体を覆い真空又は不活性ガス雰囲気に置換可能な処理室２２と、から構成されている。
【００１５】
また、処理室２２と不図示の上下プレート支持軸の嵌合部は、処理室２２の内部気密を保持できるだけのシールが施されている。この処理室２２には、雰囲気を低真空にしたり、又は雰囲気を不活性ガスに置換するための不図示の雰囲気吸排気孔が形成されている。
【００１６】
この成形機１０の下加熱板１４上には、処理室２２に搬入された型セット１６が載置されるようになっている。
この型セット１６は、上型２６及び下型２８を有しており、この上型２６及び下型２８は、夫々の成形面２６ａ，２８ａが対向するように、かつ型の中心軸Ｏが一致するように配置されている。
【００１７】
なお、上型２６及び下型２８を嵌挿する不図示のスリーブは、必要に応じて適宜使用することができる。上型２６は、型の中心軸Ｏに沿って上下に摺動可能となっている。これら成形面２６ａ，２８ａ間には成形素材３２が配置される。この成形素材３２は、搬送が容易なように予め円筒状の搬送リング３４に保持されている。
【００１８】
成形素材３２又は成形品４２は、搬送時のみならず成形時及び成膜時においても、この搬送リング３４に保持された状態で処理が行なわれる。このように、搬送リング３４を用いることで、成形から成膜に至るまでのハンドリングの向上が図られている。
【００１９】
上型２６及び下型２８の材料は、タングステンカーバイド（ＷＣ）等の超硬合金を研削、研磨して所望の形状に仕上げたものを用いている。成形素材３２としては、例えば市販の光学ガラス材料を円柱状に加工したものが用いられる。
【００２０】
成形機１０の搬入口には、シャッタ３８を介して搬入室３６が隣接して設けられている。この搬入室３６では、後述する搬送リング３４に保持された成形素材３２を複数収容でき、かつ成形素材３２を予備加熱可能な構成を有している。また、この搬入室３６は、室内を真空雰囲気にすることが可能であり、シャッタ３８の作用で成形機１０内の雰囲気を破壊せずに搬送リング３４に保持された成形素材３２を搬入することができる。
【００２１】
なお、搬送リング３４に保持された成形素材３２を、処理室２２又は処理室５８等に搬入又は搬出等する作業は、オートハンド６２によって行われる。
次に、連結機４０について説明する。
【００２２】
この連結機４０は、成形品４２の搬送方向の上流側にてシャッタ４４を介して成形機１０に連繋され、また、搬送方向の下流側にてシャッタ４６を介して成膜機５０に連繋されている。この連結機４０は、成形品４２を成形機１０から成膜機５０に搬送する役目を有している。
【００２３】
また、連結機４０は、相対的に低真空又は不活性ガス雰囲気の成形機１０と、相対的に高真空の成膜機５０との間で、雰囲気の調整を行うためのチャンバー機能を有している。この連結機４０により、成形品４２をオートハンド６２により成形機１０から搬出する際、又は成形品４２を成膜機５０に搬入する際、成形機１０及び成膜機５０を停止することなく連続して稼動することができる。このようにして、生産性の向上が図られている。
【００２４】
なお、連結機４０は、成形品４２を洗浄する機能を備えることもできるし、成形品４２の外観検査や形状検査を行う機能を備えることもできる。これにより、不良品が発生した場合に、これを工程の途中で排出して成膜機５０に流さないようにすることができる。
【００２５】
次に、成膜機５０について説明する。
この成膜機５０は処理室５８を有していて、例えば搬入された成形品４２の表面に蒸着によりコーティング膜を形成する役目をなす。処理室５８は、相対的に高真空雰囲気にすることが可能な構成となっており、室内は常時高真空に保持されている。
【００２６】
この成膜機５０は、コーティング膜の原料（金属）５１、この原料５１を加熱する加熱部５４、及び搬送リング３４に保持された成形品４２を保持し加熱する試料保持部材５６を有している。
【００２７】
成膜機５０の搬出口には、シャッタ５９を介して搬出室６０が隣接して設けられている。この搬出室６０では、搬送リング３４に保持された最終成形品としての光学素子５２を複数収容できるようになっている。また、この搬出室６０は、成膜機５０における処理室５８内の雰囲気を破壊せずに搬送リング３４に保持された光学素子５２を搬出することが可能となっている。
【００２８】
以上において、成形機１０の処理室２２内に搬入された成形素材３２は、ここで所望の形状に成形される。
すなわち、成形機１０では、雰囲気を不活性ガスに置換された処理室２２で、上型２６及び下型２８が上加熱板１２及び下加熱板１４により所定温度に加熱され、搬送リング３４に保持された成形素材３２が所定の温度にまで加熱される。
【００２９】
次いで、不図示のエアシリンダにより、上型２６を下型２８に接近移動（下降）させて搬送リング３４に保持された成形素材３２の押圧成形が行われる。この押圧成形により、成形素材３２が所望の中心肉厚に変形したら、次に、型セット１６の冷却が行われる。こうして、型セット１６が所定の冷却温度に達したら、上型２６を前記と反対方向に移動（上昇）させて、搬送リング３４に保持された成形品４２を取り出す。
【００３０】
このときの成形品４２の取り出しは、オートハンド６２によって行われる。
次いで、成形機１０から連結機４０に成形品４２を搬入するときは、成形機１０と連結機４０との間のシャッタ４４を開け、取り出された成形品４２（搬送リング３４を含む）をオートハンド６２により連結機４０内に搬入する。次いで、シャッタ４４を閉め、連結機４０の雰囲気を真空状態にする。
【００３１】
さらに、この連結機４０から成形品４２を成膜機５０に搬送するときは、連結機４０と成膜機５０の間のシャッタ４６を開け、オートハンド６２により成膜機５０内の試料保持部材５６に成形品４２を位置決め配置する。
【００３２】
この成膜機５０において、搬入された成形品４２に蒸着によりコーティング膜を形成する際は、原料５１をさらに加熱して蒸着を開始する。すなわち、真空中で金属または／および金属化合物（原料５１）を加熱蒸発させ、その蒸気を成形品４２の表面に薄膜として付着させる。こうして、所定時間経過後、成形品４２への成膜が終了したら原料５１の加熱を停止する。
【００３３】
こうして、成膜された光学素子５２は、オートハンド６２により成膜機５０の処理室５８から搬出室６０に搬送される。
この場合、成膜機５０と搬出室６０との間のシャッタ５９を開け、オートハンド６２により光学素子５２を搬出室６０に移送する。なお、搬出室６０は真空雰囲気となっていて処理室５８内の雰囲気を破壊しない。
【００３４】
次に、成膜機５０と搬出室６０との間のシャッタ５９を閉めた後、オートハンド６２により搬出室６０から光学素子５２を搬出する。搬出した光学素子５２はパレット上に載置され、冷却される。
【００３５】
以上により、成形素材３２（搬送リング３４を含む）の成形機１０への搬入から、光学素子５２の成膜機５０からの搬出までが、オートハンド６２によって連続的に行われる。オートハンド６２は、各処理室２２、５８の外部に駆動源を持ち、成形素材３２、成形品４２、及び光学素子５２を搬送リング３４と共に移送する。
【００３６】
なお、成形機１０において、多数個成形のように、一度に複数の成形品４２が、成形機１０から同時に搬出されてくる場合には、連結機４０および成膜機５０においても、１つの連結機４０内、１つの処理室内で、複数同時に処理を行うようにしてもよい。また、成形機１０は、上記構成に限らず、射出成形のような形態でもよい。
【００３７】
連結機４０内においては、レールやベルトコンベア等により、搬送リング３４に保持された成形素材３２を移送するようにしてもよい。
次に、光学素子の製造装置１００の具体的な実施形態について説明する。
［第１の実施の形態］
図２は、第１の実施形態の光学素子の製造装置１００の構成を示している。なお、搬入室３６と搬出室６０の図示は省略している。
【００３８】
本実施形態では、成膜機５０で成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数＝正の整数）とし、成形機１０で成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、
例えば成膜に要する時間Ｔ１が、Ｔ１＝１５分、また、成形に要する時間Ｔ２が、Ｔ２＝５分とする。
【００３９】
この場合、Ｔ１＞Ｔ２であり、Ｔ１／Ｔ２＝３であるから、Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１を満足するように、Ｎ１＝３とし、また、Ｎ２＝１とする。すなわち、成膜機５０の処理室５８の数を３個とし、成形機１０の処理室２２の数を１個とする。
【００４０】
図２では、成形機１０、連結機４０、及び成膜機５０が、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って配置されている。成形機１０は１個の処理室２２を有しているが、成膜機５０は３個の処理室５８（第１の処理室５８１、第２の処理室５８２、第３の処理室５８３）を有している。
【００４１】
成膜機５０の処理室５８１、５８２、５８３は、処理の流れ方向（矢印方向）に対して並列に配置されている。この各処理室５８１、５８２、５８３において、移送されてきた成形品４２に蒸着方式によりコーティング膜を形成する。
【００４２】
本実施形態では、成形機１０から連結機４０には５分ごとに成形品４２が搬送されてくるものとする。また、連結機４０では、搬送されてきた成形品４２を、成膜機５０の各処理室５８１、５８２、５８３に、５分毎に分配する機能を有している。
【００４３】
こうして、成膜機５０の各処理室５８１、５８２、５８３には、５分ごとに成形品４２が移送されてくることになる。
なお、本実施形態では、１個の連結機４０を配置した場合について説明するが、これに限らない。例えば、成膜機５０の処理室５８の数（３個）に対応して連結機４０を夫々配置してもよい。
【００４４】
成膜機５０の各処理室５８１、５８２、５８３では、成形品４２にコーティング膜を形成するための膜の原料（金属、金属化合物）５１を有している。そして、各処理室５８１、５８２、５８３において、順次移送されてきた成形品４２に多層膜（又は単層膜）が形成される。
【００４５】
従って、成膜機５０の第１の処理室５８１からは、コーティング膜５３が施された１個目の最終成形品としての光学素子５２が、成形品４２が搬入されてから１５分後に搬出される。また、成膜機５０の第２の処理室５８２からは、その５分後に２個目の光学素子５２が搬出される。さらに、成膜機５０の第３の処理室５８３からは、さらにその５分後に３個目の光学素子５２が搬出される。
【００４６】
こうして、コーティング膜５３が施された光学素子５２は、成膜機５０の処理室５８１、５８２、５８３から順次５分ごとに連続的に搬出される。
なお、成膜機５０における処理室５８の数を、例えば４個にした場合でも、同様に、順次５分ごとに成膜機５０の処理室５８から光学素子５２が搬出される。ただし、この場合は、第１の処理室５８１では、１個目の光学素子５２を搬出した後に、連結機４０から次の成形品４２を受け取るまでに５分の待ち時間が生じることになる。
【００４７】
同様に、成膜機５０の処理室５８の数を５個以上にした場合も、各処理室で待ち時間が生じてくる。よって、本実施形態の場合は、成膜機５０の処理室５８の数を３個とするのが最も効率的であるといえる。
【００４８】
なお、連結機４０として、例えば成形機１０と成膜機５０の間の雰囲気を調整して搬送する役目の他に、成形品４２の成膜前洗浄（プラズマ洗浄、ＵＶ洗浄）や外観検査機能や形状検査機能を備えていてもよい。その場合は、連結機４０は、搬送されてきた成形品４２を複数収容することができ、洗浄工程や外観検査工程、形状検査工程を５分毎に搬送する機能を備えることもできる。さらに、不良の成形品の搬送を途中でカットして工程外に排出する不図示の排出口を設ける。
【００４９】
また、成膜機５０における成膜方式は蒸着に限らない。例えば、スパッタリング等による成膜方式であってもよい。
なお、本実施形態では、成膜に要する時間Ｔ１（１５分）が成形に要する時間Ｔ２（５分）よりも長い場合（Ｔ１＞Ｔ２）について説明したが、これに限らない。
【００５０】
例えば、成膜に要する時間Ｔ１よりも成形に要する時間Ｔ２の方が長い場合（Ｔ１＜Ｔ２）は、Ｔ２／Ｔ１≦Ｎ２とし，Ｎ１＝１とすることで、前述した実施形態と同様の効果が得られる。なお、これについては、後述の図６及び図７において詳しく説明する。
【００５１】
本実施形態によれば、成膜機５０から５分に１個ずつ最終成形品としての光学素子５２を連続的に搬出することができる。これに対し、従来装置では、例えば成膜機５０の成膜処理に１５分を要する場合は、１５分に１個ずつしか光学素子５２を搬出することができなかった。このように、本実施形態では、成形サイクルに合わせた成膜工程を設定することで、時間的ロスのない工程設定を実現することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、成膜機５０の処理室５８１、５８２、５８３を、処理の流れ方向（矢印方向）に対し並列に配置したので、例えば成形品４２に同一種類の膜を所定厚さで形成する場合等、工程を複数に細分化するメリットが少ない場合に特に適している。
【００５３】
さらに、本実施形態によれば、成形素材３２の成形から光学素子５２の成膜完了に至るまで、タイムロスがなくなるため、リードタイム短縮によるコストダウンを実現することができる。特に、成形素材３２（又は成形品４２）を保持した状態で、成形機１０から連結機４０を介して成膜機５０に搬送する搬送リング３４を備えているので、搬送性の向上を図ることができる。
【００５４】
また、蒸着によりコーティング膜５３を形成する場合は、膜の密着性を高めるために成形品４２の予備加熱が必要となるが、この予備加熱の代わりに、成形機１０での冷却、搬出温度を予備加熱温度以上とし、連結機４０で保温を行って成膜機５０に投入する、もしくは、予備加熱を連結機４０で行ってから成膜機５０に投入することで、加熱時間を短縮することができる。これにより、一層生産性の向上を図ることができる。
［第２の実施の形態］
図３は、第２の実施形態の製造装置１００の構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００５５】
本実施形態では、前述と同様に、成膜機５０で成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数）とし、成形機１０で成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、
例えば成膜に要する時間Ｔ１が、Ｔ１＝１５分、また、成形に要する時間Ｔ２が、Ｔ２＝５分とする。
【００５６】
この場合、Ｔ１＞Ｔ２であり、Ｔ１／Ｔ２＝３であるから、Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１を満足するように、Ｎ１＝３とし、また、Ｎ２＝１とする。すなわち、成膜機５０の処理室５８の数を３個とし、成形機１０の処理室２２の数を１個とする。成形に要する時間Ｔ２に合わせて成膜工程を細分化したものである。
【００５７】
図３では、成形機１０は１個の処理室２２を有しているが、成膜機５０は３個の処理室５８（第１の処理室５８１、第２の処理室５８２、第３の処理室５８３）を有している。また、成膜機５０での成膜工程において、成膜に要する時間（Ｔ１＝１５分）を３つの工程に分割し、夫々の工程で５分ずつ成膜作業を行うこととする。
【００５８】
本実施形態では、この処理室５８１、５８２、５８３を、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って直列に配置した点が第１の実施の形態と相違している。
また、成膜機５０の各処理室５８１、５８２、５８３では、複数層のコーティング膜を形成するための膜の原料５１を有しており、移送されてきた成形品４２に多層膜を形成するものとする。そこで、成形品４２に形成される多層膜として、例えば異なる膜種、膜厚の３層膜を形成する場合を考える。この場合、第１の処理室５８１で１層目を成膜し、第２の処理室５８２で２層目を成膜し、第３の処理室５８３で３層目を成膜することとする。
【００５９】
本実施形態では、成形機１０から５分ごとに連結機４０に成形品４２が搬送されてくる。連結機４０では、この成形品４２を、成膜機５０の第１の処理室５８１に５分後に分配する機能を有している。こうして、第１の処理室５８１に搬入された成形品４２は、該第１の処理室５８１で５分の成膜工程を終えて成形品４２１となる。この成形品４２１は、１層目が成膜されたものである。
【００６０】
なお、ここでの成形品４２に付した符号「４２」、「４２１」、・・・等は、個々の処理室５８に搬入された時点での成膜状態で区別している。例えば、成形品４２は成膜されていない状態、成形品４２１は１層目が成膜された状態、成形品４２２は、２層目が成膜された状態、・・・を意味する。
【００６１】
その後、この成形品４２１が第２の処理室５８２に搬送され、この第２の処理室５８２で５分の成膜工程を終え２層目が成膜されて成形品４２２となる。さらに、この成形品４２２は第３の処理室５８３に搬送され、この第３の処理室５８３で５分の成膜工程を終えて３層目が成膜され（成形品４２３に相当）、該第３の処理室５８３から最終成形品としての光学素子５２が搬出される。
【００６２】
これにより、順次５分ごとに成膜機５０に搬送されてきた成形品４２は、各処理室５８１、５８２、５８３で成膜されて５分ごとに成膜機５０から光学素子５２として連続的に外部に搬出される。
【００６３】
なお、本実施形態では、成膜機５０における処理室５８の数を３個としたが、これに限らない。例えば、成膜工程を４個以上に細分化してもよい。
また、多層膜としての３層それぞれの膜種、膜厚が異なり、成膜に要する所要時間も異なる場合は、さらに成膜機５０の処理室５８を細分化することもできる。これについては後述の実施形態で説明する。
【００６４】
このように、成形機１０における成形に要する時間Ｔ２＝５分に合わせて、成膜機５０の処理室５８の数を細分化（本実施形態では３工程に分割）したことで、成膜機５０から連続的に光学素子５２を搬出することができる。これに対し、従来装置では、例えば成膜機５０の成膜処理に１５分を要する場合は、１５分に１個ずつしか光学素子５２を搬出することができなかった。
【００６５】
本実施形態によれば、成膜が完了した光学素子５２を、成膜機５０から５分ごとに連続して搬出することができる。こうして、時間的ロスのない工程設定を行うことにより、リードタイムの短縮を図ることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、成膜機５０の処理室５８１、５８２、５８３を、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って直列に配置したので、異なる膜種の多層膜を形成する場合等、工程を複数に細分化しやすい場合に適している。
［第３の実施の形態］
図４は、第３の実施形態の製造装置１００の構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００６７】
本実施形態では、前述と同様に、成膜機５０で成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数）とし、成形機１０で成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、
例えば成膜に要する時間Ｔ１が、Ｔ１＝１５分、また、成形に要する時間Ｔ２が、Ｔ２＝５分とする。
【００６８】
この場合、Ｔ１＞Ｔ２であり、Ｔ１／Ｔ２＝３であるから、Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１を満足するように、Ｎ１＝４とし、また、Ｎ２＝１とする。すなわち、成膜機５０の処理室５８の数を４個とし、成形機１０の処理室２２の数を１個とする。成形に要する時間Ｔ２に合わせて成膜工程を細分化したものである。
【００６９】
本実施形態では、成膜機５０において、膜種、膜厚の異なる３層の多層膜を形成する場合を考える。そして、１層目を成膜するのに７分、２層目を成膜するのに４分、３層目を成膜するのに４分を要するものとする。
【００７０】
図４では、成形機１０は１個の処理室２２を有しているが、成膜機５０は４個の処理室５８（第１の処理室５８１、第２の処理室５８２、第３の処理室５８３、第４の処理室５８４）を有している。この処理室５８１、５８２、５８３、５８４を、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って直列に配置した。
【００７１】
そして、成形機１０から連結機４０には５分ごとに成形品４２が搬送されてくるものとする。すなわち、成形品４２は、連結機４０から成膜機５０の第１の処理室５８１に５分ごとに順次移送されてくる。
【００７２】
このため、成形機１０で成形素材３２を成形するに要する時間Ｔ２＝５分に合わせて、成膜機５０の処理室５８の数を４つに細分化した。具体的には、成膜機５０の４つの処理室５８１〜５８４では、１層目を第１と第２の処理室５８１、５８２で成膜処理し、２層目を第３の処理室５８３で成膜処理し、さらに、３層目を第４の処理室５８４で成膜処理する。
【００７３】
具体的には、成膜機５０の４つの処理室５８１〜５８４では、第１の処理室５８１で１層目の下層を３．５分で成膜処理し、１．５分待機して成形品４２１となる。この成形品４２１は第２の処理室５８２に搬送され、この第２の処理室５８２で１層目の上層を３．５分で成膜処理し、１．５分待機して成形品４２２となる。
【００７４】
さらに、この成形品４２２は第３の処理室５８３に搬送され、この第３の処理室５８３で２層目を４分で成膜処理し、１分待機して成形品４２３となる。さらに、この成形品４２３は第４の処理室５８４に搬送され、この第４の処理室５８４で４分の成膜工程と１分の待機を終えて（成形品４２４に相当）、光学素子５２として搬出される。
【００７５】
なお、この第４の処理室５８４は最後の処理室なので、１分待機することなく光学素子５２を搬出してもよい。また、待機時間を設けたのは、成形機１０での成形に要する時間（Ｔ２＝５分）に合わせたものである。
【００７６】
これにより、順次５分ごとに成膜機５０に搬送されてきた成形品４２は、各処理室５８１、５８２、５８３、５８４で成膜されて５分ごとに成膜機５０から連続して外部に搬出される。これに対し、従来装置では、例えば成膜機５０の成膜処理に１５分を要する場合は、１５分に１個ずつしか光学素子５２を搬出することができなかった。
【００７７】
なお、本実施形態では、成膜機５０における処理室５８の数を４個としたが、これに限らない。例えば５個以上に細分化してもよい。また、本実施形態では、４つの処理室５８１〜５８４を処理の流れ方向（矢印方向）に沿って直列に配置したが、並列に配置してもよい。ただし、並列配置の場合は各処理室において３層の膜を全て形成することになる。
【００７８】
また、本実施形態では、第１と第２の処理室５８１、５８２で、１層目を２回に分けて７分（３．５分と３．５分）で成膜処理し、３分待機するようにしたが、これに限らない。例えば第１と第２の処理室５８１、５８２で、１層目を２回に分けて７分（例えば５分と２分）で成膜処理し、その後３分待機するようにしてもよい。
【００７９】
本実施形態によれば、成膜が完了した光学素子５２を、成膜機５０から５分ごとに連続して搬出することができる。こうして、リードタイムの短縮を図ることができる。また、本実施形態では、成膜機５０の４個の処理室５８を直列に配置し、成形品４２に１層目の膜を形成する場合に、第１と第２の処理室５８１、５８２にて２回に分けて１層目の膜を形成するようにしたので、その１層目の膜厚が特に大きい場合等に効果を有する。
［第４の実施の形態］
図５は、第４の実施形態の製造装置１００の構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００８０】
本実施形態では、前述と同様に、成膜機５０で成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数）とし、成形機１０で成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、
例えば成膜に要する時間Ｔ１が、Ｔ１＝１５分、また、成形に要する時間Ｔ２が、Ｔ２＝５分とする。
【００８１】
この場合、Ｔ１＞Ｔ２であり、Ｔ１／Ｔ２＝３であるから、Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１を満足するように、Ｎ１＝４とし、また、Ｎ２＝１とする。すなわち、成膜機５０の処理室５８の数を４個とし、成形機１０の処理室２２の数を１個とする。成形に要する時間Ｔ２に合わせて成膜工程を細分化したものである。
【００８２】
本実施形態では、膜厚、膜種の異なる５層の多層膜を形成する場合を考える。そして、１層目を成膜するのに３分、２層目を成膜するのに２分、３層目を成膜するのに３分、４層目を成膜するのに３分、５層目を成膜するのに４分を要するものとする。
【００８３】
図５では、成形機１０は１個の処理室２２を有しているが、成膜機５０は４個の処理室５８（第１の処理室５８１、第２の処理室５８２、第３の処理室５８３、第４の処理室５８４）を有している。
【００８４】
これらの各処理室５８１、５８２、５８３、５８４を、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って直列に配置した。
そして、連結機４０から成形品４２が成膜機５０の第１の処理室５８１に５分ごとに順次移送されてくるものとする。
【００８５】
また、本実施形態では、成形に要する時間Ｔ２＝５分に合わせて成膜機５０の処理室５８の数を４個に細分化している。
例えば、成膜機５０の４つの処理室５８１、５８２、５８３、５８４において、第１の処理室５８１で１層目及び２層目を５分で成膜処理して成形品４２１となる（待機なし）。
【００８６】
このとき、例えば２種類の原料５１１，５１２の上方に夫々不図示のシャッタを配置し、一方の原料５１１を蒸着しているときは、他方の原料５１２の蒸着を禁止するようにする。例えば、一方の原料５１１を蒸着しているときは、その原料５１１に対応するシャッタを開放するとともに、他方の原料５１２に対応するシャッタを覆う。
【００８７】
また、一方の原料５１１の蒸着を禁止しているときは、その原料５１１に対応するシャッタを覆い、他方の原料５１２に対応するシャッタを開放する。
次に、この成形品４２１は第２の処理室５８２に搬送され、この第２の処理室５８２で３層目を３分で成膜処理し、２分待機して成形品４２２となる。
【００８８】
この成形品４２２は第３の処理室５８３に搬送され、この第３の処理室５８３で４層目を３分で成膜処理し、２分待機して成形品４２３となる。さらに、この成形品４２３は第４の処理室５８４に搬送され、この第４の処理室５８４で５層目を４分で成膜処理し（成形品４２４に相当）、１分待機して最終成形品としての光学素子５２となる。
【００８９】
なお、この第４の処理室５８４は最後の処理室なので、１分待機することなく光学素子５２を搬出してもよい。
これにより、順次５分ごとに成膜機５０に搬送されてきた成形品４２は、各処理室５８１、５８２、５８３、５８４で成膜されて５分ごとに成膜機５０から連続して外部に搬出される。これに対し、従来装置では、例えば成膜機５０の成膜処理に１５分を要する場合は、１５分に１個ずつしか光学素子５２を搬出することができなかった。
【００９０】
なお、本実施形態では、成膜機５０における処理室５８の数を４個としたが、これに限らない。例えば５個以上に細分化してもよい。また、本実施形態では、４つの処理室５８１〜５８４を処理の流れ方向（矢印方向）に沿って直列に配置したが、並列に配置してもよい。ただし、並列配置の場合は各処理室において５層の膜を全て形成することになる。
【００９１】
本実施形態によれば、成膜が完了した光学素子５２を、成膜機５０から５分ごとに連続して搬出することができる。こうして、時間的ロスのない工程設定を行い、リードタイムの短縮を図ることができる。
【００９２】
また、本実施形態では、成膜機５０の４個の処理室５８を直列に配置し、特に第１の処理室５８１にて、成形品４２に１層目及び２層目の膜を形成するようにしたので、１層目及び２層目の膜厚が特に小さい場合等に効果的である。
［第５の実施の形態］
図６は、第５の実施形態の光学素子の製造装置１００の構成を示している。なお、搬入室３６と搬出室６０の図示は省略している。また、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００９３】
本実施形態では、成膜機５０で成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数）とし、成形機１０で成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、
例えば成膜に要する時間Ｔ１が、Ｔ１＝５分、また、成形に要する時間Ｔ２が、Ｔ２＝１５分とする。
【００９４】
この場合、Ｔ１＜Ｔ２であり、Ｔ２／Ｔ１＝３であるから、Ｔ２／Ｔ１≦Ｎ２を満足するように、Ｎ２＝３とし、また、Ｎ１＝１とする。すなわち、成形機１０の処理室２２の数を３個とし、成膜機５０の処理室５８の数を１個とする。
【００９５】
図６では、成形機１０、連結機４０、及び成膜機５０が、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って配置されている。成形機１０は、並列に配置された３個の処理室２２（第１の処理室２２１、第２の処理室２２２、第３の処理室２２３）を有し、成膜機５０は１個の処理室５８を有している。
【００９６】
ここで、成形機１０の処理室２２１、２２２、２２３には、上流側の搬入室３６（図１参照）から、搬送リング３４に保持された成形素材３２が１個ずつ、かつ５分ごとに搬入されるものとする。
【００９７】
すなわち、第１の処理室２２１に１個目の成形素材３２が搬入され、その５分後に第２の処理室２２２に２個目の成形素材３２が搬入され、さらにその５分後に第３の処理室２２３に３個目の成形素材３２が搬入される場合を考える。
【００９８】
こうして、第１の処理室２２１において１個目の成形素材３２が１５分の成形工程を終えて所望の形状の成形品４２に成形される。また、その５分後に、第２の処理室２２２において２個目の成形素材３２が１５分の成形工程を終えて所望の形状の成形品４２に成形される。さらに、その５分後に、第３の処理室２２３において３個目の成形素材３２が１５分の成形工程を終えて所望の形状の成形品４２に成形される。
【００９９】
成形された成形品４２は、各処理室２２１、２２２、２２３から５分ごとに連結機４０に向けて搬送される。このため、連結機４０には、第１の処理室２２１から１個目の成形品４２が搬入され、その５分後に、第２の処理室２２２から２個目の成形品４２が搬入され、さらにその５分後に、第３の処理室２２３から３個目の成形品４２が搬入される。
【０１００】
成膜機５０の処理室５８では、搬入された成形品４２にコーティング膜を形成するための膜の原料（金属、金属化合物）５１を有している。そして、処理室５８において、移送されてきた成形品４２に多層膜（又は単層膜）が形成される。このとき、成膜機５０の処理室５８にて成膜に要する時間は５分である。
【０１０１】
従って、成膜機５０の処理室５８からは、コーティング膜５３が施された１個目の光学素子５２（最終成形品）が、成形品４２が搬入されてから５分後に搬出される。次いで、その５分後に２個目の光学素子５２が搬出され、さらに、その５分後に３個目の光学素子５２が搬出される。
【０１０２】
こうして、コーティング膜５３が施された光学素子５２は、成膜機５０の処理室５８から順次５分ごとに連続的に搬出される。
一方、成形機１０の第１の処理室２２１には、１個目の成形品４２を成形した後に、次の４個目の成形素材３２（搬送リング３４を含む）が搬入される。この４個目の成形素材３２は、第１の処理室２２１に搬入されてから１５分後に成形品４２として成形され、連結機４０に搬送される。連結機４０では、４個目の成形品４２が搬入されると、その５分後に、その成形品４２を成膜機５０の処理室５８に搬送する。こうして、成膜機５０の処理室５８では、４個目の成形品４２が搬入されると、５分の成膜処理を行ってコーティング膜を形成し、光学素子５２として搬出する。
【０１０３】
以下、同様にして、順次５分毎に、成形機１０の第２の処理室２２２には５個目の成形素材３２（搬送リング３４を含む）が搬入され、さらに、成形機１０の第３の処理室２２３には６個目の成形素材３２（搬送リング３４を含む）が搬入される。こうして、成膜機５０の処理室５８にてコーティング膜５３が形成される。
【０１０４】
本実施形態によれば、成膜に要する時間Ｔ１（５分）よりも成形に要する時間Ｔ２（１５分）が長い場合に、成形機１０の３個の処理室２２１、２２２、２２３を並列に配置することで、成膜機５０から５分ごとに最終成形品としての光学素子５２を連続的に搬出することができる。
【０１０５】
これに対し、従来装置では、例えば成形機１０の成形処理に１５分を要する場合は、１５分に１個ずつしか光学素子５２を搬出することができなかった。
本実施形態によれば、成形素材３２の成形から光学素子５２の成膜完了に至るまでタイムロスがなくなるため、リードタイムの短縮化を図ることができる。
［第６の実施の形態］
図７は、第６の実施形態の光学素子の製造装置１００の構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【０１０６】
本実施形態では、成膜機５０で成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数＝正の整数）とし、成形機１０で成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、
例えば成膜に要する時間Ｔ１が、Ｔ１＝５分、また、成形に要する時間Ｔ２が、Ｔ２＝１５分とする。
【０１０７】
この場合、Ｔ１＜Ｔ２であり、Ｔ２／Ｔ１＝３であるから、Ｔ２／Ｔ１≦Ｎ２を満足するように、Ｎ２＝３とし、また、Ｎ１＝１とする。すなわち、成形工程を細分化して成形機１０の処理室２２の数を３個とし、成膜機５０の処理室５８の数を１個とする。成膜に要する時間Ｔ１に合わせて成形工程を細分化したものである。
【０１０８】
図７では、成形機１０、連結機４０、及び成膜機５０が、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って配置されている。成形機１０は、直列に配置された３個の処理室２２（第１の処理室２２１、第２の処理室２２２、第３の処理室２２３）を有し、成膜機５０は１個の処理室５８を有している。
【０１０９】
成形機１０の処理室２２１、２２２、２２３には、上流側の搬入室３６（図１参照）から搬送リング３４に保持された成形素材３２が１個ずつ搬入されてくるものとする。搬入された成形素材３２（搬送リング３４を含む）は、各処理室２２１、２２２、２２３において所望の形状に成形されて成形品４２が得られる。
【０１１０】
本実施形態では、成形機１０での成形工程において、成形に要する時間（Ｔ２＝１５分）を３つの工程（例えば、加熱・押圧工程、形状安定化工程、冷却工程）に分割し、夫々の工程で５分ずつの処理作業を行うこととする。そして、この３つの工程のうち、第１の処理室２２１で加熱・押圧工程を行い、第２の処理室２２２で形状安定化工程を行い、第３の処理室２２３で冷却工程を行うこととする。
【０１１１】
加熱・押圧工程では、第１の処理室２２１に成形素材３２（搬送リング３４を含む）が搬入されると、不図示のエアシリンダにより上型２６が下型２８に接近移動（下降）して、成形素材３２が加熱および押圧成形される。ここで、上型２６と下型２８は、不図示の固定部材により上加熱板１２と下加熱板１４にそれぞれ固定されている。
【０１１２】
成形素材３２が所望の中心肉厚に変形したら上型２６の下降を停止する。この加熱・押圧工程では、５分で成形素材３２が所望形状に成形されて中間成形素材３２１となる。
次いで、所望形状に成形された中間成形素材３２１は、第２の処理室２２２に搬入され、形状安定化工程が施される。この形状安定化工程では、上型２６が中間成形素材３２１を押圧したままの状態で５分間徐冷され、最終成形素材３２２となる。この形状安定化工程により、最終成形素材３２２は内部歪等が取り除かれて安定した組織が形成される。
【０１１３】
続いて、この最終成形素材３２２は、第３の処理室２２３に搬入され、ここで冷却工程が行われる。この冷却工程では、例えば上型２６が最終成形素材３２２を押圧したまま（又は上型２６が上昇した状態のまま）、５分間冷却されて最終成形素材３２２が固化され、成形品４２となる。
【０１１４】
次に、成形機１０の第３の処理室２２３から、連結機４０に向けて成形品４２が搬送される。連結機４０では、搬入された成形品４２を、その５分後に成膜機５０の処理室５８に搬送する。こうして、成膜機５０の処理室５８に搬入された成形品４２は、該処理室５８で５分の成膜工程を終えてコーティング膜が形成され、最終成形品としての光学素子５２として外部に搬出される。
【０１１５】
一方、第１の処理室２２１には、１個目の成形素材３２（搬送リング３４を含む）が搬入されてから、その５分後に２個目の成形素材３２が搬入される。この２個目の成形素材３２は、前記と同様の成形工程、成膜工程を経て光学素子５２として外部に搬出される。こうして、成形機１０において連続的な成形作業が繰り返される。
【０１１６】
以上により、成形機１０の第１の処理室２２１に搬入された成形素材３２は、３つの処理室２２１、２２２、２２３における押圧工程、形状安定化工程、冷却工程を経て成形品４２が成形され、その成形品４２は５分ごとに連結機４０に搬送されて、成膜機５０から５分ごとに光学素子５２として連続的に外部に搬出される。
【０１１７】
なお、本実施形態では、上型２６と下型２８は、３つの処理室２２１、２２２、２２３の上加熱板１２と下加熱板１４にそれぞれ固定されており、成形素材３２（搬送リング３４を含む）のみを、３つの処理室２２１、２２２、２２３および連結機４０へと搬送したが、型セットごと、移動するようにしても構わない。この場合、連結機４０に、型セットから成形素材３２（搬送リング３４を含む）を取り出し、かつ、上型２６、下型２８を成形機１０の処理室２２１へ戻す、不図示の型搬送機構を設ける。
【０１１８】
また、成形機１０における処理室２２の数を３個としたが、これに限らない。例えば、成形工程を４個以上に細分化してもよい。
本実施形態によれば、成膜に要する時間Ｔ１（５分）よりも成形に要する時間Ｔ２（１５分）が長い場合に、成膜機５０における成膜に要する時間Ｔ１（５分）に合わせて、成形機１０の処理室２２の数を細分化（３つに分割）したことで、成膜機５０から時間Ｔ１（５分）ごとに連続的に光学素子５２を搬出することができる。
【０１１９】
これに対し、従来装置では、例えば成形機１０の成形工程に１５分を要する場合は、１５分に１個ずつしか光学素子５２を搬出することができなかった。
本実施形態によれば、成形機１０の処理室22を複数に細分化して直列に配置したので、例えば成形工程を複数工程に分割して作業することが可能な場合等に、時間的ロスのない工程設定を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】光学素子の製造装置の基本構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の製造装置の構成を示す図である。
【図３】第２の実施形態の製造装置の構成を示す図である。
【図４】第３の実施形態の製造装置の構成を示す図である。
【図５】第４の実施形態の製造装置の構成を示す図である。
【図６】第５の実施形態の製造装置の構成を示す図である。
【図７】第６の実施形態の製造装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１００ 光学素子の製造装置
１０ 成形機
１２ 上加熱板
１４ 下加熱板
１６ 型セット
１８ カートリッジヒータ
２０ カートリッジヒータ
２２ 処理室
２６ 上型
２６ａ 成形面
２８ 下型
２８ａ 成形面
３２ 成形素材
３４ 搬送リング
３６ 搬入室
３８ シャッタ
４０ 連結機
４２ 成形品
４２１ 成形品
４２２ 成形品
４２３ 成形品
４４ シャッタ
４６ シャッタ
５０ 成膜機
５１ 原料
５２ 光学素子
５３ コーティング膜
５４ 加熱部
５６ 試料保持部材
５８ 処理室
５８１ 処理室
５８２ 処理室
５８３ 処理室
５８４ 処理室
５９ シャッタ
６０ 搬出室
６２ オートハンド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子の成形からコーティング膜の成膜に至るまでの工程設定を有効に行って光学素子を製造する光学素子の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、光学素子の製造において、光学素子に反射防止膜等を形成するコーティング作業は、成形工程とは別工程で行われる。この場合、成形機にて成形された成形品を成膜機に搬送する途中で、成形品が塵埃により汚染されるおそれがある。これを解決するため、例えば特許文献１では、真空雰囲気中での基板の成形及び成形された基板への成膜を連続して行う技術が開示されている。
【０００３】
この特許文献１によれば、大気圧雰囲気中での基板の搬送が不要となるため、搬送途中での成形品の汚染の防止が図られるとともに、成形品のクリーン環境での保管や成膜前の洗浄作業が必要なくなる。あるいは、成形品を成膜用ヤトイに詰め替える等の成膜の前工程を簡略化若しくは省略でき、リードタイム短縮の効果も見込まれるというものである。
【特許文献１】特開平５−４４０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、基板の成形時間と基板への成膜時間を考慮した工程設定に関する考察は何らなされていない。すなわち、特許文献１では、成形工程に要する時間と成膜工程に要する時間が一致しておらず、時間差があるので問題となる。生産のリードタイムは、成形時間と成膜時間との長い方に左右されるためであり、この時間差を有効活用できれば、リードタイムの一層の短縮化が図られるものと予想される。
【０００５】
従って、作業工程における時間的ロス（滞留）が発生せず、成形品を連続して製造するためには、例えば成形サイクルに合わせた成膜の装置構成、及び工程設定を行う等の工程の最適化を図ることが必要である。
【０００６】
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、成形から成膜に至るまで時間的ロスのない工程設定を行い生産のリードタイムの短縮化を図り得る光学素子の製造装置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】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
処理室を有し成形素材を成形する成形機と、処理室を有し前記成形機にて成形された成形品に薄膜を形成する成膜機と、を備えた光学素子の製造装置において、
前記成膜機で成膜に要する時間をＴ１、該成膜機の処理室の数をＮ１（自然数）とし、
前記成形機で成形に要する時間をＴ２、該成形機の処理室の数をＮ２（自然数）とした場合に、
Ｔ１＞Ｔ２のときは
Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１，Ｎ２＝１
であり、
Ｔ１＜Ｔ２のときは
Ｔ２／Ｔ１≦Ｎ２，Ｎ１＝１
であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学素子の製造装置において、
Ｔ１＞Ｔ２のときは
前記成膜機の処理室は直列に配置され、
Ｔ１＜Ｔ２のときは
前記成形機の処理室は直列に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の光学素子の製造装置において、
Ｔ１＞Ｔ２のときは
前記成膜機の処理室は並列に配置され、
Ｔ１＜Ｔ２のときは
前記成形機の処理室は並列に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子の製造装置において、
成形素材又は成形品を保持した状態で前記成形機から連結機を介して前記成膜機に搬送する搬送リングをさらに具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、成膜に要する時間をＴ１、成膜機の処理室の数をＮ１（自然数）とし、成形に要する時間をＴ２、成形機の処理室の数をＮ２（自然数）とした場合に、例えばＴ１＞Ｔ２のときは、Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１，Ｎ２＝１としたので、光学素子を成形から成膜に至るまで時間的ロスのない工程設定を行い、生産のリードタイムの短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
［光学素子の製造装置の基本構成］
図１は、本実施形態における光学素子の製造装置１００の基本構成を示している。この製造装置１００は、成形素材３２を成形する成形機１０、成形品４２を搬送する連結機４０、及び成形品４２に薄膜を形成する成膜機５０を有している。
【００１３】
本実施形態では、この製造装置１００を用いて、成形機１０により成形素材３２を所望の形状に成形して成形品４２を得た後、次に、成膜機５０により成形品４２の光学機能面に反射防止膜等の薄膜をコーティングする場合を想定して説明する。
【００１４】
成形機１０は、上下に対向して配置された一対の上加熱板１２及び下加熱板１４と、これら上加熱板１２及び下加熱板１４を固定して支持する不図示の上プレート支持軸及び下プレート支持軸と、上加熱板１２及び下加熱板１４の夫々に内蔵されているカートリッジヒータ１８，２０と、上プレート支持軸（図示せず）及び上加熱板１２を上下（対向）方向に駆動する不図示のエアシリンダと、装置全体を覆い真空又は不活性ガス雰囲気に置換可能な処理室２２と、から構成されている。
【００１５】
また、処理室２２と不図示の上下プレート支持軸の嵌合部は、処理室２２の内部気密を保持できるだけのシールが施されている。この処理室２２には、雰囲気を低真空にしたり、又は雰囲気を不活性ガスに置換するための不図示の雰囲気吸排気孔が形成されている。
【００１６】
この成形機１０の下加熱板１４上には、処理室２２に搬入された型セット１６が載置されるようになっている。
この型セット１６は、上型２６及び下型２８を有しており、この上型２６及び下型２８は、夫々の成形面２６ａ，２８ａが対向するように、かつ型の中心軸Ｏが一致するように配置されている。
【００１７】
なお、上型２６及び下型２８を嵌挿する不図示のスリーブは、必要に応じて適宜使用することができる。上型２６は、型の中心軸Ｏに沿って上下に摺動可能となっている。これら成形面２６ａ，２８ａ間には成形素材３２が配置される。この成形素材３２は、搬送が容易なように予め円筒状の搬送リング３４に保持されている。
【００１８】
成形素材３２又は成形品４２は、搬送時のみならず成形時及び成膜時においても、この搬送リング３４に保持された状態で処理が行なわれる。このように、搬送リング３４を用いることで、成形から成膜に至るまでのハンドリングの向上が図られている。
【００１９】
上型２６及び下型２８の材料は、タングステンカーバイド（ＷＣ）等の超硬合金を研削、研磨して所望の形状に仕上げたものを用いている。成形素材３２としては、例えば市販の光学ガラス材料を円柱状に加工したものが用いられる。
【００２０】
成形機１０の搬入口には、シャッタ３８を介して搬入室３６が隣接して設けられている。この搬入室３６では、後述する搬送リング３４に保持された成形素材３２を複数収容でき、かつ成形素材３２を予備加熱可能な構成を有している。また、この搬入室３６は、室内を真空雰囲気にすることが可能であり、シャッタ３８の作用で成形機１０内の雰囲気を破壊せずに搬送リング３４に保持された成形素材３２を搬入することができる。
【００２１】
なお、搬送リング３４に保持された成形素材３２を、処理室２２又は処理室５８等に搬入又は搬出等する作業は、オートハンド６２によって行われる。
次に、連結機４０について説明する。
【００２２】
この連結機４０は、成形品４２の搬送方向の上流側にてシャッタ４４を介して成形機１０に連繋され、また、搬送方向の下流側にてシャッタ４６を介して成膜機５０に連繋されている。この連結機４０は、成形品４２を成形機１０から成膜機５０に搬送する役目を有している。
【００２３】
また、連結機４０は、相対的に低真空又は不活性ガス雰囲気の成形機１０と、相対的に高真空の成膜機５０との間で、雰囲気の調整を行うためのチャンバー機能を有している。この連結機４０により、成形品４２をオートハンド６２により成形機１０から搬出する際、又は成形品４２を成膜機５０に搬入する際、成形機１０及び成膜機５０を停止することなく連続して稼動することができる。このようにして、生産性の向上が図られている。
【００２４】
なお、連結機４０は、成形品４２を洗浄する機能を備えることもできるし、成形品４２の外観検査や形状検査を行う機能を備えることもできる。これにより、不良品が発生した場合に、これを工程の途中で排出して成膜機５０に流さないようにすることができる。
【００２５】
次に、成膜機５０について説明する。
この成膜機５０は処理室５８を有していて、例えば搬入された成形品４２の表面に蒸着によりコーティング膜を形成する役目をなす。処理室５８は、相対的に高真空雰囲気にすることが可能な構成となっており、室内は常時高真空に保持されている。
【００２６】
この成膜機５０は、コーティング膜の原料（金属）５１、この原料５１を加熱する加熱部５４、及び搬送リング３４に保持された成形品４２を保持し加熱する試料保持部材５６を有している。
【００２７】
成膜機５０の搬出口には、シャッタ５９を介して搬出室６０が隣接して設けられている。この搬出室６０では、搬送リング３４に保持された最終成形品としての光学素子５２を複数収容できるようになっている。また、この搬出室６０は、成膜機５０における処理室５８内の雰囲気を破壊せずに搬送リング３４に保持された光学素子５２を搬出することが可能となっている。
【００２８】
以上において、成形機１０の処理室２２内に搬入された成形素材３２は、ここで所望の形状に成形される。
すなわち、成形機１０では、雰囲気を不活性ガスに置換された処理室２２で、上型２６及び下型２８が上加熱板１２及び下加熱板１４により所定温度に加熱され、搬送リング３４に保持された成形素材３２が所定の温度にまで加熱される。
【００２９】
次いで、不図示のエアシリンダにより、上型２６を下型２８に接近移動（下降）させて搬送リング３４に保持された成形素材３２の押圧成形が行われる。この押圧成形により、成形素材３２が所望の中心肉厚に変形したら、次に、型セット１６の冷却が行われる。こうして、型セット１６が所定の冷却温度に達したら、上型２６を前記と反対方向に移動（上昇）させて、搬送リング３４に保持された成形品４２を取り出す。
【００３０】
このときの成形品４２の取り出しは、オートハンド６２によって行われる。
次いで、成形機１０から連結機４０に成形品４２を搬入するときは、成形機１０と連結機４０との間のシャッタ４４を開け、取り出された成形品４２（搬送リング３４を含む）をオートハンド６２により連結機４０内に搬入する。次いで、シャッタ４４を閉め、連結機４０の雰囲気を真空状態にする。
【００３１】
さらに、この連結機４０から成形品４２を成膜機５０に搬送するときは、連結機４０と成膜機５０の間のシャッタ４６を開け、オートハンド６２により成膜機５０内の試料保持部材５６に成形品４２を位置決め配置する。
【００３２】
この成膜機５０において、搬入された成形品４２に蒸着によりコーティング膜を形成する際は、原料５１をさらに加熱して蒸着を開始する。すなわち、真空中で金属または／および金属化合物（原料５１）を加熱蒸発させ、その蒸気を成形品４２の表面に薄膜として付着させる。こうして、所定時間経過後、成形品４２への成膜が終了したら原料５１の加熱を停止する。
【００３３】
こうして、成膜された光学素子５２は、オートハンド６２により成膜機５０の処理室５８から搬出室６０に搬送される。
この場合、成膜機５０と搬出室６０との間のシャッタ５９を開け、オートハンド６２により光学素子５２を搬出室６０に移送する。なお、搬出室６０は真空雰囲気となっていて処理室５８内の雰囲気を破壊しない。
【００３４】
次に、成膜機５０と搬出室６０との間のシャッタ５９を閉めた後、オートハンド６２により搬出室６０から光学素子５２を搬出する。搬出した光学素子５２はパレット上に載置され、冷却される。
【００３５】
以上により、成形素材３２（搬送リング３４を含む）の成形機１０への搬入から、光学素子５２の成膜機５０からの搬出までが、オートハンド６２によって連続的に行われる。オートハンド６２は、各処理室２２、５８の外部に駆動源を持ち、成形素材３２、成形品４２、及び光学素子５２を搬送リング３４と共に移送する。
【００３６】
なお、成形機１０において、多数個成形のように、一度に複数の成形品４２が、成形機１０から同時に搬出されてくる場合には、連結機４０および成膜機５０においても、１つの連結機４０内、１つの処理室内で、複数同時に処理を行うようにしてもよい。また、成形機１０は、上記構成に限らず、射出成形のような形態でもよい。
【００３７】
連結機４０内においては、レールやベルトコンベア等により、搬送リング３４に保持された成形素材３２を移送するようにしてもよい。
次に、光学素子の製造装置１００の具体的な実施形態について説明する。
［第１の実施の形態］
図２は、第１の実施形態の光学素子の製造装置１００の構成を示している。なお、搬入室３６と搬出室６０の図示は省略している。
【００３８】
本実施形態では、成膜機５０で成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数＝正の整数）とし、成形機１０で成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、
例えば成膜に要する時間Ｔ１が、Ｔ１＝１５分、また、成形に要する時間Ｔ２が、Ｔ２＝５分とする。
【００３９】
この場合、Ｔ１＞Ｔ２であり、Ｔ１／Ｔ２＝３であるから、Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１を満足するように、Ｎ１＝３とし、また、Ｎ２＝１とする。すなわち、成膜機５０の処理室５８の数を３個とし、成形機１０の処理室２２の数を１個とする。
【００４０】
図２では、成形機１０、連結機４０、及び成膜機５０が、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って配置されている。成形機１０は１個の処理室２２を有しているが、成膜機５０は３個の処理室５８（第１の処理室５８１、第２の処理室５８２、第３の処理室５８３）を有している。
【００４１】
成膜機５０の処理室５８１、５８２、５８３は、処理の流れ方向（矢印方向）に対して並列に配置されている。この各処理室５８１、５８２、５８３において、移送されてきた成形品４２に蒸着方式によりコーティング膜を形成する。
【００４２】
本実施形態では、成形機１０から連結機４０には５分ごとに成形品４２が搬送されてくるものとする。また、連結機４０では、搬送されてきた成形品４２を、成膜機５０の各処理室５８１、５８２、５８３に、５分毎に分配する機能を有している。
【００４３】
こうして、成膜機５０の各処理室５８１、５８２、５８３には、５分ごとに成形品４２が移送されてくることになる。
なお、本実施形態では、１個の連結機４０を配置した場合について説明するが、これに限らない。例えば、成膜機５０の処理室５８の数（３個）に対応して連結機４０を夫々配置してもよい。
【００４４】
成膜機５０の各処理室５８１、５８２、５８３では、成形品４２にコーティング膜を形成するための膜の原料（金属、金属化合物）５１を有している。そして、各処理室５８１、５８２、５８３において、順次移送されてきた成形品４２に多層膜（又は単層膜）が形成される。
【００４５】
従って、成膜機５０の第１の処理室５８１からは、コーティング膜５３が施された１個目の最終成形品としての光学素子５２が、成形品４２が搬入されてから１５分後に搬出される。また、成膜機５０の第２の処理室５８２からは、その５分後に２個目の光学素子５２が搬出される。さらに、成膜機５０の第３の処理室５８３からは、さらにその５分後に３個目の光学素子５２が搬出される。
【００４６】
こうして、コーティング膜５３が施された光学素子５２は、成膜機５０の処理室５８１、５８２、５８３から順次５分ごとに連続的に搬出される。
なお、成膜機５０における処理室５８の数を、例えば４個にした場合でも、同様に、順次５分ごとに成膜機５０の処理室５８から光学素子５２が搬出される。ただし、この場合は、第１の処理室５８１では、１個目の光学素子５２を搬出した後に、連結機４０から次の成形品４２を受け取るまでに５分の待ち時間が生じることになる。
【００４７】
同様に、成膜機５０の処理室５８の数を５個以上にした場合も、各処理室で待ち時間が生じてくる。よって、本実施形態の場合は、成膜機５０の処理室５８の数を３個とするのが最も効率的であるといえる。
【００４８】
なお、連結機４０として、例えば成形機１０と成膜機５０の間の雰囲気を調整して搬送する役目の他に、成形品４２の成膜前洗浄（プラズマ洗浄、ＵＶ洗浄）や外観検査機能や形状検査機能を備えていてもよい。その場合は、連結機４０は、搬送されてきた成形品４２を複数収容することができ、洗浄工程や外観検査工程、形状検査工程を５分毎に搬送する機能を備えることもできる。さらに、不良の成形品の搬送を途中でカットして工程外に排出する不図示の排出口を設ける。
【００４９】
また、成膜機５０における成膜方式は蒸着に限らない。例えば、スパッタリング等による成膜方式であってもよい。
なお、本実施形態では、成膜に要する時間Ｔ１（１５分）が成形に要する時間Ｔ２（５分）よりも長い場合（Ｔ１＞Ｔ２）について説明したが、これに限らない。
【００５０】
例えば、成膜に要する時間Ｔ１よりも成形に要する時間Ｔ２の方が長い場合（Ｔ１＜Ｔ２）は、Ｔ２／Ｔ１≦Ｎ２とし，Ｎ１＝１とすることで、前述した実施形態と同様の効果が得られる。なお、これについては、後述の図６及び図７において詳しく説明する。
【００５１】
本実施形態によれば、成膜機５０から５分に１個ずつ最終成形品としての光学素子５２を連続的に搬出することができる。これに対し、従来装置では、例えば成膜機５０の成膜処理に１５分を要する場合は、１５分に１個ずつしか光学素子５２を搬出することができなかった。このように、本実施形態では、成形サイクルに合わせた成膜工程を設定することで、時間的ロスのない工程設定を実現することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、成膜機５０の処理室５８１、５８２、５８３を、処理の流れ方向（矢印方向）に対し並列に配置したので、例えば成形品４２に同一種類の膜を所定厚さで形成する場合等、工程を複数に細分化するメリットが少ない場合に特に適している。
【００５３】
さらに、本実施形態によれば、成形素材３２の成形から光学素子５２の成膜完了に至るまで、タイムロスがなくなるため、リードタイム短縮によるコストダウンを実現することができる。特に、成形素材３２（又は成形品４２）を保持した状態で、成形機１０から連結機４０を介して成膜機５０に搬送する搬送リング３４を備えているので、搬送性の向上を図ることができる。
【００５４】
また、蒸着によりコーティング膜５３を形成する場合は、膜の密着性を高めるために成形品４２の予備加熱が必要となるが、この予備加熱の代わりに、成形機１０での冷却、搬出温度を予備加熱温度以上とし、連結機４０で保温を行って成膜機５０に投入する、もしくは、予備加熱を連結機４０で行ってから成膜機５０に投入することで、加熱時間を短縮することができる。これにより、一層生産性の向上を図ることができる。
［第２の実施の形態］
図３は、第２の実施形態の製造装置１００の構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００５５】
本実施形態では、前述と同様に、成膜機５０で成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数）とし、成形機１０で成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、
例えば成膜に要する時間Ｔ１が、Ｔ１＝１５分、また、成形に要する時間Ｔ２が、Ｔ２＝５分とする。
【００５６】
この場合、Ｔ１＞Ｔ２であり、Ｔ１／Ｔ２＝３であるから、Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１を満足するように、Ｎ１＝３とし、また、Ｎ２＝１とする。すなわち、成膜機５０の処理室５８の数を３個とし、成形機１０の処理室２２の数を１個とする。成形に要する時間Ｔ２に合わせて成膜工程を細分化したものである。
【００５７】
図３では、成形機１０は１個の処理室２２を有しているが、成膜機５０は３個の処理室５８（第１の処理室５８１、第２の処理室５８２、第３の処理室５８３）を有している。また、成膜機５０での成膜工程において、成膜に要する時間（Ｔ１＝１５分）を３つの工程に分割し、夫々の工程で５分ずつ成膜作業を行うこととする。
【００５８】
本実施形態では、この処理室５８１、５８２、５８３を、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って直列に配置した点が第１の実施の形態と相違している。
また、成膜機５０の各処理室５８１、５８２、５８３では、複数層のコーティング膜を形成するための膜の原料５１を有しており、移送されてきた成形品４２に多層膜を形成するものとする。そこで、成形品４２に形成される多層膜として、例えば異なる膜種、膜厚の３層膜を形成する場合を考える。この場合、第１の処理室５８１で１層目を成膜し、第２の処理室５８２で２層目を成膜し、第３の処理室５８３で３層目を成膜することとする。
【００５９】
本実施形態では、成形機１０から５分ごとに連結機４０に成形品４２が搬送されてくる。連結機４０では、この成形品４２を、成膜機５０の第１の処理室５８１に５分後に分配する機能を有している。こうして、第１の処理室５８１に搬入された成形品４２は、該第１の処理室５８１で５分の成膜工程を終えて成形品４２１となる。この成形品４２１は、１層目が成膜されたものである。
【００６０】
なお、ここでの成形品４２に付した符号「４２」、「４２１」、・・・等は、個々の処理室５８に搬入された時点での成膜状態で区別している。例えば、成形品４２は成膜されていない状態、成形品４２１は１層目が成膜された状態、成形品４２２は、２層目が成膜された状態、・・・を意味する。
【００６１】
その後、この成形品４２１が第２の処理室５８２に搬送され、この第２の処理室５８２で５分の成膜工程を終え２層目が成膜されて成形品４２２となる。さらに、この成形品４２２は第３の処理室５８３に搬送され、この第３の処理室５８３で５分の成膜工程を終えて３層目が成膜され（成形品４２３に相当）、該第３の処理室５８３から最終成形品としての光学素子５２が搬出される。
【００６２】
これにより、順次５分ごとに成膜機５０に搬送されてきた成形品４２は、各処理室５８１、５８２、５８３で成膜されて５分ごとに成膜機５０から光学素子５２として連続的に外部に搬出される。
【００６３】
なお、本実施形態では、成膜機５０における処理室５８の数を３個としたが、これに限らない。例えば、成膜工程を４個以上に細分化してもよい。
また、多層膜としての３層それぞれの膜種、膜厚が異なり、成膜に要する所要時間も異なる場合は、さらに成膜機５０の処理室５８を細分化することもできる。これについては後述の実施形態で説明する。
【００６４】
このように、成形機１０における成形に要する時間Ｔ２＝５分に合わせて、成膜機５０の処理室５８の数を細分化（本実施形態では３工程に分割）したことで、成膜機５０から連続的に光学素子５２を搬出することができる。これに対し、従来装置では、例えば成膜機５０の成膜処理に１５分を要する場合は、１５分に１個ずつしか光学素子５２を搬出することができなかった。
【００６５】
本実施形態によれば、成膜が完了した光学素子５２を、成膜機５０から５分ごとに連続して搬出することができる。こうして、時間的ロスのない工程設定を行うことにより、リードタイムの短縮を図ることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、成膜機５０の処理室５８１、５８２、５８３を、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って直列に配置したので、異なる膜種の多層膜を形成する場合等、工程を複数に細分化しやすい場合に適している。
［第３の実施の形態］
図４は、第３の実施形態の製造装置１００の構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００６７】
本実施形態では、前述と同様に、成膜機５０で成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数）とし、成形機１０で成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、
例えば成膜に要する時間Ｔ１が、Ｔ１＝１５分、また、成形に要する時間Ｔ２が、Ｔ２＝５分とする。
【００６８】
この場合、Ｔ１＞Ｔ２であり、Ｔ１／Ｔ２＝３であるから、Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１を満足するように、Ｎ１＝４とし、また、Ｎ２＝１とする。すなわち、成膜機５０の処理室５８の数を４個とし、成形機１０の処理室２２の数を１個とする。成形に要する時間Ｔ２に合わせて成膜工程を細分化したものである。
【００６９】
本実施形態では、成膜機５０において、膜種、膜厚の異なる３層の多層膜を形成する場合を考える。そして、１層目を成膜するのに７分、２層目を成膜するのに４分、３層目を成膜するのに４分を要するものとする。
【００７０】
図４では、成形機１０は１個の処理室２２を有しているが、成膜機５０は４個の処理室５８（第１の処理室５８１、第２の処理室５８２、第３の処理室５８３、第４の処理室５８４）を有している。この処理室５８１、５８２、５８３、５８４を、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って直列に配置した。
【００７１】
そして、成形機１０から連結機４０には５分ごとに成形品４２が搬送されてくるものとする。すなわち、成形品４２は、連結機４０から成膜機５０の第１の処理室５８１に５分ごとに順次移送されてくる。
【００７２】
このため、成形機１０で成形素材３２を成形するに要する時間Ｔ２＝５分に合わせて、成膜機５０の処理室５８の数を４つに細分化した。具体的には、成膜機５０の４つの処理室５８１〜５８４では、１層目を第１と第２の処理室５８１、５８２で成膜処理し、２層目を第３の処理室５８３で成膜処理し、さらに、３層目を第４の処理室５８４で成膜処理する。
【００７３】
具体的には、成膜機５０の４つの処理室５８１〜５８４では、第１の処理室５８１で１層目の下層を３．５分で成膜処理し、１．５分待機して成形品４２１となる。この成形品４２１は第２の処理室５８２に搬送され、この第２の処理室５８２で１層目の上層を３．５分で成膜処理し、１．５分待機して成形品４２２となる。
【００７４】
さらに、この成形品４２２は第３の処理室５８３に搬送され、この第３の処理室５８３で２層目を４分で成膜処理し、１分待機して成形品４２３となる。さらに、この成形品４２３は第４の処理室５８４に搬送され、この第４の処理室５８４で４分の成膜工程と１分の待機を終えて（成形品４２４に相当）、光学素子５２として搬出される。
【００７５】
なお、この第４の処理室５８４は最後の処理室なので、１分待機することなく光学素子５２を搬出してもよい。また、待機時間を設けたのは、成形機１０での成形に要する時間（Ｔ２＝５分）に合わせたものである。
【００７６】
これにより、順次５分ごとに成膜機５０に搬送されてきた成形品４２は、各処理室５８１、５８２、５８３、５８４で成膜されて５分ごとに成膜機５０から連続して外部に搬出される。これに対し、従来装置では、例えば成膜機５０の成膜処理に１５分を要する場合は、１５分に１個ずつしか光学素子５２を搬出することができなかった。
【００７７】
なお、本実施形態では、成膜機５０における処理室５８の数を４個としたが、これに限らない。例えば５個以上に細分化してもよい。また、本実施形態では、４つの処理室５８１〜５８４を処理の流れ方向（矢印方向）に沿って直列に配置したが、並列に配置してもよい。ただし、並列配置の場合は各処理室において３層の膜を全て形成することになる。
【００７８】
また、本実施形態では、第１と第２の処理室５８１、５８２で、１層目を２回に分けて７分（３．５分と３．５分）で成膜処理し、３分待機するようにしたが、これに限らない。例えば第１と第２の処理室５８１、５８２で、１層目を２回に分けて７分（例えば５分と２分）で成膜処理し、その後３分待機するようにしてもよい。
【００７９】
本実施形態によれば、成膜が完了した光学素子５２を、成膜機５０から５分ごとに連続して搬出することができる。こうして、リードタイムの短縮を図ることができる。また、本実施形態では、成膜機５０の４個の処理室５８を直列に配置し、成形品４２に１層目の膜を形成する場合に、第１と第２の処理室５８１、５８２にて２回に分けて１層目の膜を形成するようにしたので、その１層目の膜厚が特に大きい場合等に効果を有する。
［第４の実施の形態］
図５は、第４の実施形態の製造装置１００の構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００８０】
本実施形態では、前述と同様に、成膜機５０で成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数）とし、成形機１０で成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、
例えば成膜に要する時間Ｔ１が、Ｔ１＝１５分、また、成形に要する時間Ｔ２が、Ｔ２＝５分とする。
【００８１】
この場合、Ｔ１＞Ｔ２であり、Ｔ１／Ｔ２＝３であるから、Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１を満足するように、Ｎ１＝４とし、また、Ｎ２＝１とする。すなわち、成膜機５０の処理室５８の数を４個とし、成形機１０の処理室２２の数を１個とする。成形に要する時間Ｔ２に合わせて成膜工程を細分化したものである。
【００８２】
本実施形態では、膜厚、膜種の異なる５層の多層膜を形成する場合を考える。そして、１層目を成膜するのに３分、２層目を成膜するのに２分、３層目を成膜するのに３分、４層目を成膜するのに３分、５層目を成膜するのに４分を要するものとする。
【００８３】
図５では、成形機１０は１個の処理室２２を有しているが、成膜機５０は４個の処理室５８（第１の処理室５８１、第２の処理室５８２、第３の処理室５８３、第４の処理室５８４）を有している。
【００８４】
これらの各処理室５８１、５８２、５８３、５８４を、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って直列に配置した。
そして、連結機４０から成形品４２が成膜機５０の第１の処理室５８１に５分ごとに順次移送されてくるものとする。
【００８５】
また、本実施形態では、成形に要する時間Ｔ２＝５分に合わせて成膜機５０の処理室５８の数を４個に細分化している。
例えば、成膜機５０の４つの処理室５８１、５８２、５８３、５８４において、第１の処理室５８１で１層目及び２層目を５分で成膜処理して成形品４２１となる（待機なし）。
【００８６】
このとき、例えば２種類の原料５１１，５１２の上方に夫々不図示のシャッタを配置し、一方の原料５１１を蒸着しているときは、他方の原料５１２の蒸着を禁止するようにする。例えば、一方の原料５１１を蒸着しているときは、その原料５１１に対応するシャッタを開放するとともに、他方の原料５１２に対応するシャッタを覆う。
【００８７】
また、一方の原料５１１の蒸着を禁止しているときは、その原料５１１に対応するシャッタを覆い、他方の原料５１２に対応するシャッタを開放する。
次に、この成形品４２１は第２の処理室５８２に搬送され、この第２の処理室５８２で３層目を３分で成膜処理し、２分待機して成形品４２２となる。
【００８８】
この成形品４２２は第３の処理室５８３に搬送され、この第３の処理室５８３で４層目を３分で成膜処理し、２分待機して成形品４２３となる。さらに、この成形品４２３は第４の処理室５８４に搬送され、この第４の処理室５８４で５層目を４分で成膜処理し（成形品４２４に相当）、１分待機して最終成形品としての光学素子５２となる。
【００８９】
なお、この第４の処理室５８４は最後の処理室なので、１分待機することなく光学素子５２を搬出してもよい。
これにより、順次５分ごとに成膜機５０に搬送されてきた成形品４２は、各処理室５８１、５８２、５８３、５８４で成膜されて５分ごとに成膜機５０から連続して外部に搬出される。これに対し、従来装置では、例えば成膜機５０の成膜処理に１５分を要する場合は、１５分に１個ずつしか光学素子５２を搬出することができなかった。
【００９０】
なお、本実施形態では、成膜機５０における処理室５８の数を４個としたが、これに限らない。例えば５個以上に細分化してもよい。また、本実施形態では、４つの処理室５８１〜５８４を処理の流れ方向（矢印方向）に沿って直列に配置したが、並列に配置してもよい。ただし、並列配置の場合は各処理室において５層の膜を全て形成することになる。
【００９１】
本実施形態によれば、成膜が完了した光学素子５２を、成膜機５０から５分ごとに連続して搬出することができる。こうして、時間的ロスのない工程設定を行い、リードタイムの短縮を図ることができる。
【００９２】
また、本実施形態では、成膜機５０の４個の処理室５８を直列に配置し、特に第１の処理室５８１にて、成形品４２に１層目及び２層目の膜を形成するようにしたので、１層目及び２層目の膜厚が特に小さい場合等に効果的である。
［第５の実施の形態］
図６は、第５の実施形態の光学素子の製造装置１００の構成を示している。なお、搬入室３６と搬出室６０の図示は省略している。また、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００９３】
本実施形態では、成膜機５０で成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数）とし、成形機１０で成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、
例えば成膜に要する時間Ｔ１が、Ｔ１＝５分、また、成形に要する時間Ｔ２が、Ｔ２＝１５分とする。
【００９４】
この場合、Ｔ１＜Ｔ２であり、Ｔ２／Ｔ１＝３であるから、Ｔ２／Ｔ１≦Ｎ２を満足するように、Ｎ２＝３とし、また、Ｎ１＝１とする。すなわち、成形機１０の処理室２２の数を３個とし、成膜機５０の処理室５８の数を１個とする。
【００９５】
図６では、成形機１０、連結機４０、及び成膜機５０が、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って配置されている。成形機１０は、並列に配置された３個の処理室２２（第１の処理室２２１、第２の処理室２２２、第３の処理室２２３）を有し、成膜機５０は１個の処理室５８を有している。
【００９６】
ここで、成形機１０の処理室２２１、２２２、２２３には、上流側の搬入室３６（図１参照）から、搬送リング３４に保持された成形素材３２が１個ずつ、かつ５分ごとに搬入されるものとする。
【００９７】
すなわち、第１の処理室２２１に１個目の成形素材３２が搬入され、その５分後に第２の処理室２２２に２個目の成形素材３２が搬入され、さらにその５分後に第３の処理室２２３に３個目の成形素材３２が搬入される場合を考える。
【００９８】
こうして、第１の処理室２２１において１個目の成形素材３２が１５分の成形工程を終えて所望の形状の成形品４２に成形される。また、その５分後に、第２の処理室２２２において２個目の成形素材３２が１５分の成形工程を終えて所望の形状の成形品４２に成形される。さらに、その５分後に、第３の処理室２２３において３個目の成形素材３２が１５分の成形工程を終えて所望の形状の成形品４２に成形される。
【００９９】
成形された成形品４２は、各処理室２２１、２２２、２２３から５分ごとに連結機４０に向けて搬送される。このため、連結機４０には、第１の処理室２２１から１個目の成形品４２が搬入され、その５分後に、第２の処理室２２２から２個目の成形品４２が搬入され、さらにその５分後に、第３の処理室２２３から３個目の成形品４２が搬入される。
【０１００】
成膜機５０の処理室５８では、搬入された成形品４２にコーティング膜を形成するための膜の原料（金属、金属化合物）５１を有している。そして、処理室５８において、移送されてきた成形品４２に多層膜（又は単層膜）が形成される。このとき、成膜機５０の処理室５８にて成膜に要する時間は５分である。
【０１０１】
従って、成膜機５０の処理室５８からは、コーティング膜５３が施された１個目の光学素子５２（最終成形品）が、成形品４２が搬入されてから５分後に搬出される。次いで、その５分後に２個目の光学素子５２が搬出され、さらに、その５分後に３個目の光学素子５２が搬出される。
【０１０２】
こうして、コーティング膜５３が施された光学素子５２は、成膜機５０の処理室５８から順次５分ごとに連続的に搬出される。
一方、成形機１０の第１の処理室２２１には、１個目の成形品４２を成形した後に、次の４個目の成形素材３２（搬送リング３４を含む）が搬入される。この４個目の成形素材３２は、第１の処理室２２１に搬入されてから１５分後に成形品４２として成形され、連結機４０に搬送される。連結機４０では、４個目の成形品４２が搬入されると、その５分後に、その成形品４２を成膜機５０の処理室５８に搬送する。こうして、成膜機５０の処理室５８では、４個目の成形品４２が搬入されると、５分の成膜処理を行ってコーティング膜を形成し、光学素子５２として搬出する。
【０１０３】
以下、同様にして、順次５分毎に、成形機１０の第２の処理室２２２には５個目の成形素材３２（搬送リング３４を含む）が搬入され、さらに、成形機１０の第３の処理室２２３には６個目の成形素材３２（搬送リング３４を含む）が搬入される。こうして、成膜機５０の処理室５８にてコーティング膜５３が形成される。
【０１０４】
本実施形態によれば、成膜に要する時間Ｔ１（５分）よりも成形に要する時間Ｔ２（１５分）が長い場合に、成形機１０の３個の処理室２２１、２２２、２２３を並列に配置することで、成膜機５０から５分ごとに最終成形品としての光学素子５２を連続的に搬出することができる。
【０１０５】
これに対し、従来装置では、例えば成形機１０の成形処理に１５分を要する場合は、１５分に１個ずつしか光学素子５２を搬出することができなかった。
本実施形態によれば、成形素材３２の成形から光学素子５２の成膜完了に至るまでタイムロスがなくなるため、リードタイムの短縮化を図ることができる。
［第６の実施の形態］
図７は、第６の実施形態の光学素子の製造装置１００の構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【０１０６】
本実施形態では、成膜機５０で成膜に要する時間をＴ１、成膜機５０の処理室５８の数をＮ１（自然数＝正の整数）とし、成形機１０で成形に要する時間をＴ２、成形機１０の処理室２２の数をＮ２（自然数）とした場合に、
例えば成膜に要する時間Ｔ１が、Ｔ１＝５分、また、成形に要する時間Ｔ２が、Ｔ２＝１５分とする。
【０１０７】
この場合、Ｔ１＜Ｔ２であり、Ｔ２／Ｔ１＝３であるから、Ｔ２／Ｔ１≦Ｎ２を満足するように、Ｎ２＝３とし、また、Ｎ１＝１とする。すなわち、成形工程を細分化して成形機１０の処理室２２の数を３個とし、成膜機５０の処理室５８の数を１個とする。成膜に要する時間Ｔ１に合わせて成形工程を細分化したものである。
【０１０８】
図７では、成形機１０、連結機４０、及び成膜機５０が、処理の流れ方向（矢印方向）に沿って配置されている。成形機１０は、直列に配置された３個の処理室２２（第１の処理室２２１、第２の処理室２２２、第３の処理室２２３）を有し、成膜機５０は１個の処理室５８を有している。
【０１０９】
成形機１０の処理室２２１、２２２、２２３には、上流側の搬入室３６（図１参照）から搬送リング３４に保持された成形素材３２が１個ずつ搬入されてくるものとする。搬入された成形素材３２（搬送リング３４を含む）は、各処理室２２１、２２２、２２３において所望の形状に成形されて成形品４２が得られる。
【０１１０】
本実施形態では、成形機１０での成形工程において、成形に要する時間（Ｔ２＝１５分）を３つの工程（例えば、加熱・押圧工程、形状安定化工程、冷却工程）に分割し、夫々の工程で５分ずつの処理作業を行うこととする。そして、この３つの工程のうち、第１の処理室２２１で加熱・押圧工程を行い、第２の処理室２２２で形状安定化工程を行い、第３の処理室２２３で冷却工程を行うこととする。
【０１１１】
加熱・押圧工程では、第１の処理室２２１に成形素材３２（搬送リング３４を含む）が搬入されると、不図示のエアシリンダにより上型２６が下型２８に接近移動（下降）して、成形素材３２が加熱および押圧成形される。ここで、上型２６と下型２８は、不図示の固定部材により上加熱板１２と下加熱板１４にそれぞれ固定されている。
【０１１２】
成形素材３２が所望の中心肉厚に変形したら上型２６の下降を停止する。この加熱・押圧工程では、５分で成形素材３２が所望形状に成形されて中間成形素材３２１となる。
次いで、所望形状に成形された中間成形素材３２１は、第２の処理室２２２に搬入され、形状安定化工程が施される。この形状安定化工程では、上型２６が中間成形素材３２１を押圧したままの状態で５分間徐冷され、最終成形素材３２２となる。この形状安定化工程により、最終成形素材３２２は内部歪等が取り除かれて安定した組織が形成される。
【０１１３】
続いて、この最終成形素材３２２は、第３の処理室２２３に搬入され、ここで冷却工程が行われる。この冷却工程では、例えば上型２６が最終成形素材３２２を押圧したまま（又は上型２６が上昇した状態のまま）、５分間冷却されて最終成形素材３２２が固化され、成形品４２となる。
【０１１４】
次に、成形機１０の第３の処理室２２３から、連結機４０に向けて成形品４２が搬送される。連結機４０では、搬入された成形品４２を、その５分後に成膜機５０の処理室５８に搬送する。こうして、成膜機５０の処理室５８に搬入された成形品４２は、該処理室５８で５分の成膜工程を終えてコーティング膜が形成され、最終成形品としての光学素子５２として外部に搬出される。
【０１１５】
一方、第１の処理室２２１には、１個目の成形素材３２（搬送リング３４を含む）が搬入されてから、その５分後に２個目の成形素材３２が搬入される。この２個目の成形素材３２は、前記と同様の成形工程、成膜工程を経て光学素子５２として外部に搬出される。こうして、成形機１０において連続的な成形作業が繰り返される。
【０１１６】
以上により、成形機１０の第１の処理室２２１に搬入された成形素材３２は、３つの処理室２２１、２２２、２２３における押圧工程、形状安定化工程、冷却工程を経て成形品４２が成形され、その成形品４２は５分ごとに連結機４０に搬送されて、成膜機５０から５分ごとに光学素子５２として連続的に外部に搬出される。
【０１１７】
なお、本実施形態では、上型２６と下型２８は、３つの処理室２２１、２２２、２２３の上加熱板１２と下加熱板１４にそれぞれ固定されており、成形素材３２（搬送リング３４を含む）のみを、３つの処理室２２１、２２２、２２３および連結機４０へと搬送したが、型セットごと、移動するようにしても構わない。この場合、連結機４０に、型セットから成形素材３２（搬送リング３４を含む）を取り出し、かつ、上型２６、下型２８を成形機１０の処理室２２１へ戻す、不図示の型搬送機構を設ける。
【０１１８】
また、成形機１０における処理室２２の数を３個としたが、これに限らない。例えば、成形工程を４個以上に細分化してもよい。
本実施形態によれば、成膜に要する時間Ｔ１（５分）よりも成形に要する時間Ｔ２（１５分）が長い場合に、成膜機５０における成膜に要する時間Ｔ１（５分）に合わせて、成形機１０の処理室２２の数を細分化（３つに分割）したことで、成膜機５０から時間Ｔ１（５分）ごとに連続的に光学素子５２を搬出することができる。
【０１１９】
これに対し、従来装置では、例えば成形機１０の成形工程に１５分を要する場合は、１５分に１個ずつしか光学素子５２を搬出することができなかった。
本実施形態によれば、成形機１０の処理室22を複数に細分化して直列に配置したので、例えば成形工程を複数工程に分割して作業することが可能な場合等に、時間的ロスのない工程設定を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】光学素子の製造装置の基本構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の製造装置の構成を示す図である。
【図３】第２の実施形態の製造装置の構成を示す図である。
【図４】第３の実施形態の製造装置の構成を示す図である。
【図５】第４の実施形態の製造装置の構成を示す図である。
【図６】第５の実施形態の製造装置の構成を示す図である。
【図７】第６の実施形態の製造装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１００ 光学素子の製造装置
１０ 成形機
１２ 上加熱板
１４ 下加熱板
１６ 型セット
１８ カートリッジヒータ
２０ カートリッジヒータ
２２ 処理室
２６ 上型
２６ａ 成形面
２８ 下型
２８ａ 成形面
３２ 成形素材
３４ 搬送リング
３６ 搬入室
３８ シャッタ
４０ 連結機
４２ 成形品
４２１ 成形品
４２２ 成形品
４２３ 成形品
４４ シャッタ
４６ シャッタ
５０ 成膜機
５１ 原料
５２ 光学素子
５３ コーティング膜
５４ 加熱部
５６ 試料保持部材
５８ 処理室
５８１ 処理室
５８２ 処理室
５８３ 処理室
５８４ 処理室
５９ シャッタ
６０ 搬出室
６２ オートハンド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室を有し成形素材を成形する成形機と、処理室を有し前記成形機にて成形された成形品に薄膜を形成する成膜機と、を備えた光学素子の製造装置において、
前記成膜機で成膜に要する時間をＴ１、該成膜機の処理室の数をＮ１（自然数）とし、
前記成形機で成形に要する時間をＴ２、該成形機の処理室の数をＮ２（自然数）とした場合に、
Ｔ１＞Ｔ２のときは
Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１，Ｎ２＝１
であり、
Ｔ１＜Ｔ２のときは
Ｔ２／Ｔ１≦Ｎ２，Ｎ１＝１
である
ことを特徴とする光学素子の製造装置。
【請求項２】
Ｔ１＞Ｔ２のときは
前記成膜機の処理室は直列に配置され、
Ｔ１＜Ｔ２のときは
前記成形機の処理室は直列に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造装置。
【請求項３】
Ｔ１＞Ｔ２のときは
前記成膜機の処理室は並列に配置され、
Ｔ１＜Ｔ２のときは
前記成形機の処理室は並列に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造装置。
【請求項４】
成形素材又は成形品を保持した状態で前記成形機から連結機を介して前記成膜機に搬送する搬送リングをさらに具備する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子の製造装置。
【請求項１】
処理室を有し成形素材を成形する成形機と、処理室を有し前記成形機にて成形された成形品に薄膜を形成する成膜機と、を備えた光学素子の製造装置において、
前記成膜機で成膜に要する時間をＴ１、該成膜機の処理室の数をＮ１（自然数）とし、
前記成形機で成形に要する時間をＴ２、該成形機の処理室の数をＮ２（自然数）とした場合に、
Ｔ１＞Ｔ２のときは
Ｔ１／Ｔ２≦Ｎ１，Ｎ２＝１
であり、
Ｔ１＜Ｔ２のときは
Ｔ２／Ｔ１≦Ｎ２，Ｎ１＝１
である
ことを特徴とする光学素子の製造装置。
【請求項２】
Ｔ１＞Ｔ２のときは
前記成膜機の処理室は直列に配置され、
Ｔ１＜Ｔ２のときは
前記成形機の処理室は直列に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造装置。
【請求項３】
Ｔ１＞Ｔ２のときは
前記成膜機の処理室は並列に配置され、
Ｔ１＜Ｔ２のときは
前記成形機の処理室は並列に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造装置。
【請求項４】
成形素材又は成形品を保持した状態で前記成形機から連結機を介して前記成膜機に搬送する搬送リングをさらに具備する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１２０４５０（Ｐ２００９−１２０４５０Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９８０９５（Ｐ２００７−２９８０９５）
【出願日】平成１９年１１月１６日（２００７．１１．１６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１６日（２００７．１１．１６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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