JP2017019671A - 光学素子の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で、高精度な光学素子を製造する光学素子の製造装置の提供。【解決手段】成形素材２００を収容する型セット１００を加熱、加圧、又は冷却する加熱機構、加圧機構、及び冷却機構のうちの少なくとも１つは、型セット１００を挟んで対向する一対の圧力付与部材（下接触プレート１１及び上接触プレート１４）を有し、可動機構（支持部材３１）は、圧力付与部材１１及び１４により押圧される受圧面１０１ａ，１０２ａの押圧分布に応じて圧力付与部材を可動にし、可動機構による圧力付与部材１１及び１４の可動方向は、一対の圧力付与部材１１及び１４のうち一方の加圧面１１ａが受圧面１０２ａに接触し且つ他方の加圧面１４ａが受圧面１０１ａに接触していない状態における一対の成形型が胴型１０３内で対向する方向に沿う軸Ａ０に対して加圧面１４ａの法線Ａ１が傾く方向と、軸Ａ０に対して直交する方向と、を含む光学素子の製造装置。【選択図】図８

Description

本発明は、レンズ、プリズム、ミラー等の光学素子を製造する光学素子の製造装置に関する。

従来、互いに対向する上型及び下型とこれらの周囲に配置された胴型とを有する型セットを加熱、加圧、及び冷却することによって、型セットに収容された成形素材を加熱、加圧、及び冷却し、光学素子を製造する光学素子の製造方法が知られている。

例えば、上型及び下型に対し、成形素材の押圧方向と略直交する方向に力を加える位置制御により上型及び下型の光軸調整を行う光学素子の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、一対の成形型の周囲において、胴型との間の締まり嵌めによる内部応力を分散させる応力ニゲ部が１２０°間隔で３箇所に設けられている一対の成形型が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−２９８６６８号公報 特開２００８−１８９５１７号公報

ところで、光学素子の高精度な偏心品質を得ようとした場合、ガラス等の成形素材を押圧する温度域において、一対の成形型と胴型とのクリアランスを極力小さくするという手法が一般的に用いられる。

しかし、成形素材の加熱、加圧、及び冷却を行う各ステージに型セットを順次搬送する循環型の光学素子の製造装置では、型セット１００の上面に接触するステージ上面と、型セット１００の底面に接触するステージ底面との傾きが固定される装置構成となっている。そのため、ステージ上面とステージ底面との成す角度が、胴型内で成形型が傾くことが可能な角度を越えた場合に、一対の成形型と胴型との間で圧力損失が発生する。光学素子の高精度な偏心品質を得ようとした場合、上記の圧力損失によって、光学素子の有効転写面に十分な荷重を付与できなくなることで、高精度な面形状・中心肉厚を確保出来なくなるという問題があった。

なお、上述の光学素子の製造方法、すなわち、上型及び下型に対し、成形素材の押圧方向と略直交する方向に力を加える位置制御により上型及び下型の光軸調整を行う光学素子の製造方法は、上型及び下型に対し、成形素材の押圧方向と略直交する方向に力を加える位置制御を行うための機構が必要になる。そのため、光学素子の製造装置への投資コストが大きく、且つ、光学素子を製造するための工程や制御方法が複雑化する。

また、上述の一対の成形型、すなわち、周囲において、胴型との間の締まり嵌めによる内部応力を分散させる応力ニゲ部が１２０°間隔で３箇所に設けられている一対の成形型は、胴型との間の締まり嵌めによる内部応力を無くすものではないため、上述の一対の成形型と胴型との間で圧力損失が発生するのを確実には防ぐことができない。

本発明の目的は、簡素な構成で高精度な光学素子を製造することができる光学素子の製造装置を提供することである。

１つの態様では、光学素子の製造装置は、互いに対向する一対の成形型と当該一対の成形型の周囲に配置された胴型とを有し成形素材を収容する型セットを加熱する加熱機構と、前記型セットを加圧する加圧機構と、前記型セットを冷却する冷却機構と、を備え、前記加熱機構、前記加圧機構、及び前記冷却機構のうちの少なくとも１つは、前記型セットを挟んで対向する一対の圧力付与部材を有し、前記一対の圧力付与部材のそれぞれは、前記一対の成形型の受圧面に対向し当該受圧面に接触及び離隔することで前記一対の成形型に対する圧力付与と圧力付与の解除とを行うための加圧面を有し、前記圧力付与部材により押圧される前記受圧面の押圧分布に応じて前記圧力付与部材を可動にする可動機構を更に備え、前記可動機構による前記圧力付与部材の可動方向は、前記一対の圧力付与部材のうち一方の前記加圧面が前記受圧面に接触し且つ他方の前記加圧面が前記受圧面に接触していない状態における前記一対の成形型が前記胴型内で対向する方向に沿う軸に対して前記加圧面の法線が傾く方向と、前記軸に対して直交する方向と、を含む。

前記態様によれば、簡素な構成で高精度な光学素子を製造することができる。

光学素子の製造装置の内部構成を示す断面図である。 成形素材の押圧前後の上接触プレートの傾きに合わせた下接触プレートの傾きを説明するための説明図である。 成形素材の押圧前後における上接触プレートの水平方向のズレに合わせた下接触プレートの移動を説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態における支持部材を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態における支持部材の位置を説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態における支持部材の配置例を説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態における支持部材の配置例を示す断面図である。 本発明の第１実施形態における支持部材の弾性変形による、上接触プレートの傾きに合わせた下接触プレートの傾きを模式的に示す説明図である。 本発明の第２実施形態における支持部材の配置例を示す断面図である。 本発明の第３実施形態における支持部材の配置例を示す断面図である。 本発明の第３実施形態における支持部材の変形量の規制を模式的に示す説明図である。

以下、本発明の第１〜第３実施形態に係る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。
まず、本発明の第１〜第３実施形態に適用可能な光学素子の製造装置の一例について説明する。

図１は、光学素子の製造装置１の内部構成を示す断面図である。
図１に示すように、光学素子の製造装置１は、成形室２と、例えば９つのステージ１０，２０と、を備える。これらのステージ１０，２０は、エアシリンダ１７，２３を除く部分が成形室２内に配置されている。

成形室２は、搬入口載置台２ａと、搬出口載置台２ｂと、搬入口シャッタ２ｃと、搬出口シャッタ２ｄと、搬入口シャッタ駆動部２ｅと、搬出口シャッタ駆動部２ｆと、を有する。成形室２の内部は、例えば１０ｐｐｍ以下の不活性ガス雰囲気である。

搬入口載置台２ａは、成形室２内に搬入される前の型セット１００が載置される。また、搬出口載置台２ｂは、成形室２から搬出された後の型セット１００が載置される。
搬入口シャッタ２ｃ及び搬出口シャッタ２ｄは、図示しない制御部により制御される搬入口シャッタ駆動部２ｅ及び搬出口シャッタ駆動部２ｆの駆動によって、型セット１００の搬入時又は搬出時に開閉する。なお、上記の図示しない制御部は、光学素子の製造装置１の各部の動作を制御する。また、型セット１００の成形室２内への搬入、成形室２からの搬出、及びステージ１０，２０間の搬送は、図示しないアームで行われる。

一例であるが、９つのステージ１０，２０は、温度調整手段の一例である下ヒータプレート１２及び上ヒータプレート１５を有する８つのステージ１０、並びに、温度調整手段を有さない１つのステージ２０である。

８つのステージ１０は、搬入口シャッタ２ｃ側から順に、型セット１００を加熱する加熱機構の一例である１つ以上の加熱ステージと、型セット１００を加圧する加圧機構の一例である１つ以上の加圧ステージと、型セット１００を冷却する冷却機構の一例である１つ以上の冷却ステージと、を含む。なお、単一のステージ１０が、加熱ステージ、加圧ステージ、及び冷却ステージのうちの２つ以上のステージを兼ねてもよい。

各ステージ１０は、下接触プレート１１と、下ヒータプレート１２と、下断熱プレート１３と、上接触プレート１４と、上ヒータプレート１５と、上断熱プレート１６と、エアシリンダ１７と、を有する。

下接触プレート１１及び上接触プレート１４は、型セット１００を挟んで対向する一対の圧力付与部材の一例であり、型セット１００に接触する。下ヒータプレート１２及び上ヒータプレート１５は、上記の制御部によって温度制御可能な例えば３本のカートリッジヒータを内蔵する。下ヒータプレート１２は下接触プレート１１の下部に配置され、上ヒータプレート１５は上接触プレート１４の上部に配置されている。なお、圧力付与部材の一例である下接触プレート１１及び上接触プレート１４は、各ステージ１０の少なくとも１つのステージに配置されればよい。

下断熱プレート１３は下ヒータプレート１２の下部に配置され、上断熱プレート１６は上ヒータプレート１５の上部に配置されている。下断熱プレート１３及び上断熱プレート１６は、下ヒータプレート１２及び上ヒータプレート１５の熱が成形室２やエアシリンダ１７に伝導するのを防ぐために、熱伝導率が低い材料を用いることが望ましい。

エアシリンダ１７は、上接触プレート１４、上ヒータプレート１５、及び上断熱プレート１６を一体に上下動させる。また、エアシリンダ１７は、上接触プレート１４、上ヒータプレート１５、及び上断熱プレート１６を介して型セット１００を下方に押圧する。

１つのステージ２０は、型セット１００を冷却する冷却機構の一例である冷却ステージであり、８つのステージ１０よりも搬出口シャッタ２ｄ側に配置されている。このステージ２０は、下ブロック２１と、上ブロック２２と、エアシリンダ２３と、を有する。下ブロック２１及び上ブロック２２は、下接触プレート１１及び上接触プレート１４と同様に、成形素材１００を挟んで対向する一対の圧力付与部材の一例である。

図２は、成形素材２００の押圧前後の上接触プレート１４の傾きに合わせた下接触プレート１１の傾きを説明するための説明図である。
図２の例１（押圧前）に示すように、型セット１００は、上型１０１及び下型１０２と、これらの周囲に配置された胴型１０３と、を有する。上型１０１及び下型１０２は、互いに対向する一対の成形型の一例である。型セット１００は、上型１０１と下型１０２との間に成形素材２００を収容する。

あくまで一例であるが、上型１０１及び下型１０２は、例えば円柱形状を呈し、上型１０１の上端及び下型１０２の下端にはフランジ部が形成されている。また、上型１０１の底面及び下型１０２の上面は、成形面である。また、胴型１０３は円筒形状を呈する。上型１０１及び下型１０２のうち少なくとも一方、例えば上型１０１は、外周面において胴型１０３の内周面に対し摺動可能である。成形素材２００は、例えばガラスであるが、プラスチックなどの他の材料であってもよい。

上述のように、成形室２の内部は例えば１０ｐｐｍ以下の不活性ガス雰囲気であるが、成形室２の内部にわずかに残る酸素により型セット１００の表面が酸化するのを防ぐため、型セット１００の表面、特に成形素材２００に形状を転写する成形面にはコーティングが施されている。例えば、型セット１００として、ＳｉＣ（Silicon Carbide：炭化ケイ素）が用いられる場合、焼結されたＳｉＣ上にＣＶＤ法（chemical vapor deposition）などの手段によりＳｉＣの膜が３ｍｍなどの厚みで成膜され、切削や研削など所定の加工が終わった後、膜に対して低圧研磨などが行われる。研磨後の膜の表面は、例えば算術平均粗さＲａ１ｎｍ以下である。更には、研磨された膜上にスパッタリング法で保護膜が成膜される。一方、型セット１００として超硬が用いられる場合には、所定の加工が終わった超硬基材上に、スパッタリングで膜が成膜される。この膜の厚さは例えば１μｍであり、その後、この膜に対して低圧研磨などが行われる。この場合も、研磨後の膜の表面は、例えば算術平均粗さＲａ１ｎｍ以下である。更には、研磨された膜上にスパッタリング法で保護膜が成膜される。型セット１００としてＳｉＣが用いられる場合も超硬が用いられる場合も、保護膜の表面は、研磨後の膜の表面と同等の例えば算術平均粗さＲａ１ｎｍ以下にすることができる。そのため、成形素材２００に良好な光学面を成形することができる。

下接触プレート１１及び上接触プレート１４は、上下型１０２の底面である受圧面１０２ａ及び型１０１の上面である受圧面１０１ａに対向する加圧面１１ａ，１４ａを有する。これらの加圧面１１ａ，１４ａは、受圧面１０２ａ，１０１ａに接触及び離隔することで上型１０１及び下型１０２に対する圧力付与と圧力付与の解除とを行うための面である。

ところで、図２の例１（押圧前）に示すように、下接触プレート１１及び上接触プレート１４のうち一方である下接触プレート１１の加圧面１１ａが下型１０２の受圧面１０２ａに接触し且つ他方である上接触プレート１４の加圧面１４ａが上型１０１の受圧面１０１ａに接触していない状態における上型１０１及び下型１０２が胴型１０３内で対向する方向に沿う軸Ａ０に対して、上接触プレート１４の加圧面１４ａの法線Ａ１が角度θ１傾いている場合について考える。

この場合、図２の例１（押圧後）に示すように、上記の軸Ａ０と例えば平行な、下接触プレート１１の加圧面１１ａの法線が、上接触プレート１４の加圧面１４ａの法線Ａ１と一致するように角度θ１傾くことが望ましい。

また、図２の例２（押圧前）に示すように、上記の軸Ａ０に対して上接触プレート１４の加圧面１４ａの法線Ａ２が法線Ａ１とは反対側に角度θ２傾いている場合も、同様に、図２の例２（押圧後）に示すように、下接触プレート１１の加圧面１１ａの法線が、上接触プレート１４の加圧面１４ａの法線Ａ２と一致するように角度θ２傾くことが望ましい。

図３は、成形素材２００の押圧前後における上接触プレート１１の水平方向のズレに合わせた下接触プレート１４の移動を説明するための説明図である。
例えば図２の例１及び例２の傾き調整だけでなく、図３の例３（押圧前）に示すように、上記の軸Ａ０に対して上接触プレート１４の加圧面１４ａの法線Ａ３が、軸Ａ０に対して直交する例えば水平方向に長さＬ１ずれている場合、図３の例３（押圧後）に示すように、上記の軸Ａ０が、上接触プレート１４の加圧面１４ａの法線Ａ３と一致するように、下接触プレート１１の加圧面１１ａが、水平方向に長さＬ１移動することが望ましい。

また、図３の例４（押圧前）に示すように、上記の軸Ａ０に対して上接触プレート１４の加圧面１４ａの法線Ａ４が、法線Ａ３とは反対側に長さＬ２ずれている場合も、同様に、図３の例４（押圧後）に示すように、上記の軸Ａ０が、上接触プレート１４の加圧面１４ａの法線Ａ４と一致するように、下接触プレート１１の加圧面１１ａが、水平方向に長さＬ２移動することが望ましい。

＜第１実施形態＞
図４は、本発明の第１実施形態における支持部材３１を示す斜視図である。
図２及び図３を参照しながら説明したように下接触プレート１１の加圧面１１ａの法線Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を傾ける或いは水平移動させるために、例えば下型１０２の受圧面１０２ａの押圧分布に応じて下接触プレート１１を可動にする可動機構を配置することが望ましい。この可動機構として、本第１実施形態では、１つ以上の図４に示す支持部材３１が、下接触プレート１１を直接又は他の部材を介して支持する。

図４に示す支持部材３１は、一例ではあるが、円筒形状の高反発ウレタン部材である。支持部材３１は、金属性の圧縮バネなどの他の弾性体であってもよいし、球面受け及びスラスト受けを含む部材などの弾性体以外の部材であってもよい。また、支持部材３１は、全体ではなく一部のみが弾性体であってもよい。

図５に示すように、支持部材３１は、下接触プレート１１に対し加圧面１１ａとは反対側、例えば下接触プレート１１及び下ヒータプレート１２よりも下方に配置される。なお、図５の例では、下接触プレート１１及び下ヒータプレート１２を便宜上一体に図示している。

支持部材３１は、型セット１００よりも上方、例えば上接触プレート１４及び上ヒータプレート１５よりも上方のみに、或いは、型セット１００よりも下方及び上方のそれぞれに配置されてもよい。なお、支持部材３１は、エアシリンダ１７からの押圧荷重による変化量が大きく繰り返し使用によって劣化するため、型セット１００よりも下方に配置されていると、型セット１００が載置される下接触プレート１１に傾きが生じうる。この点、支持部材３１が型セット１００よりも上方に配置されることで、支持部材３１の定期的な交換作業を省略したり、交換作業の間隔を延ばしたりすることができる。また、支持部材３１が型セット１００の下方に配置される場合及び型セット１００の上方に配置される場合のいずれであっても、エアシリンダ１７は、型セット１００の上方に配置されて上接触プレート１４、上ヒータプレート１５、及び上断熱プレート１６を上下動させてもよいし、型セット１００の下方に配置されて下接触プレート１１、下ヒータプレート１２、及び下断熱プレート１３を上下動させてもよい。

また、支持部材３１は、図１に示す９つのステージ１０，２０の少なくとも１つのステージに配置されればよい。支持部材３１がステージ２０に配置される場合には、例えば、下ブロック２１よりも下方或いは上ブロック２２よりも上方に配置される。

支持部材３１を構成する樹脂性ウレタンや金属性バネは、一般的に成形素材２００の成形温度相当においての耐熱性を有していない。そのため、支持部材３１は、耐久性を高めるために熱影響を受け難い場所に設置するとよい。

本第１実施形態では、図６に示すように、内部を循環する冷却手段の一例である冷却水によって冷却水循環プレート３２自身を冷却する冷却水循環プレート３２を、下接触プレート１１及び下ヒータプレート１２と支持部材３１との間に設けることで、支持部材３１が熱影響を受け難い構成としている。なお、図６では、便宜上、下接触プレート１１及び下ヒータプレート１２を一体に図示したものと冷却水循環プレート３２との間、及び、冷却水循環プレート３２と支持部材３１との間のそれぞれに空間があるかのように図示しているが、このような空間はなくてよい。

図７は、本第１実施形態における支持部材３１の配置例を示す断面図である。
図７に示す支持部材３１は、上プレート３３と図１に示す下断熱プレート１３との間に配置されている。

上プレート３３は、冷却水循環プレート３２の底面において押さえ部材固定ネジ３２ａ，３２ｂによって固定された円板形状の押さえ部材３２ｃによって、支持部材３１の上端の外周面とともに外周面を保持されている。

支持部材３１の下端の外周面は、下断熱プレート１３の上部に固定された支持部材保持プレート３６の上面に円形の凹部３６ａが設けられることで薄肉となった部分に保持されている。なお、支持部材保持プレート３６には、支持部材３１を配置するための貫通孔が上下に貫通するように設けられている。

支持部材３１の円筒形状の中空部分には、ボール３４及び下プレート３５が配置されている。下プレート３５は、下断熱プレート１３上に固定され、ボール３４は、下プレート３５上に固定又は載置されている。

上プレート３３、ボール３４、及び下プレート３５は、支持部材３１の弾性変形時にのみ、支持部材３１が支持する下接触プレート１１を支持する補助支持部の一例である。また、上プレート３３、ボール３４、及び下プレート３５は、剛体（光学素子の製造装置１における使用下においてほぼ変形しない性質）であり、高荷重が与えられたときに変形や破壊が発生し難い材料、例えば超硬材料からなることが望ましい。

上プレート３３とボール３４との間にはクリアランスＣが設けられている。図７では図示しない下接触プレート１１及び下ヒータプレート１２を介して、冷却水循環プレート３２が下方に押圧され、支持部材３１が圧縮等の弾性変形をするとクリアランスＣは無くなる。このクリアランスＣが無くなった状態で、支持部材３１の弾性変形量が規制される。なお、クリアランスＣは、ボール３４が上プレート３３に固定されている場合には、ボール３４と下プレート３５との間に設けられるとよい。なお、上プレート３３、ボール３４、及び下プレート３５は、冷却水循環プレート３２や下ヒータプレート１２を介して間接的に下接触プレート１１を支持するが、下接触プレート１１を直接支持してもよい。

図８は、本第１実施形態における支持部材３１の弾性変形による、上接触プレート１４の傾きに合わせた下接触プレート１１の傾きを模式的に示す説明図である。
図８（ａ）に示すように、図２の例１で説明したとおり上記の軸Ａ０に対して上接触プレート１４の加圧面１４ａの法線Ａ１が角度θ１傾いている場合、支持部材３１は、上接触プレート１４、型セット１００、下接触プレート１１、下ヒータプレート１２、及び図８では図示を省略する冷却水循環プレート３２を介して下方に押圧されると、弾性変形し（図８（ｂ）に示す弾性変形後の弾性部材３１−１参照）、下接触プレート１１の加圧面１１ａの法線が、上接触プレート１４の加圧面１４ａの法線Ａ１と一致するように角度θ１傾く方向である可動方向の変位をもたらす。なお、このとき、支持部材３１は、図３の例３及び例４で説明したように、上記の軸Ａ０に対して直交する方向の一例である水平方向に下接触プレート１１を移動させる変位ももたらす。

なお、可動機構としては、下接触プレート１１及び上接触プレート１４により押圧される上型１０１又は下型１０２の受圧面１０１ａ，１０２ａの押圧分布に応じて下接触プレート１１又は上接触プレート１４を可動にするものであればよく、例えば、上型１０１もしくは下型１０２の受圧面１０１ａ，１０２ａ、又は、下接触プレート１１もしくは上接触プレート１４の加圧面１１ａ，１４ａに圧力（押圧）分布を検知するセンサを設け、このセンサの検知結果に基づき図示しない制御部が下接触プレート１１又は上接触プレート１４を移動させるようにしてもよい。

以上説明した本第１実施形態では、型セット１００は、互いに対向する一対の成形型の一例である上型１０１及び下型１０２と、これら上型１０１及び下型１０２の周囲に配置された胴型１０３とを有し、成形素材２００を収容する。例えば９つのステージ１０，２０は、型セット１００を加熱する加熱機構の一例である１つ以上の加熱ステージと、型セット１００を加圧する加圧機構の一例である１つ以上の加圧ステージと、型セット１００を冷却する冷却機構の一例である１つ以上の冷却ステージと、を含む。加熱ステージ、加圧ステージ、及び冷却ステージのうちの全てのステージ（少なくとも１つのステージの一例）は、型セット１００を挟んで対向する一対の圧力付与部材の一例である下接触プレート１１及び上接触プレート１４（又は、下ブロック２１及び上ブロック２２）を有する。下接触プレート１１及び上接触プレート１４のそれぞれは、上型１０１及び下型１０２の受圧面１０１ａ，１０２ａに対向し受圧面１０１ａ，１０２ａに接触及び離隔することで上型１０１及び下型１０２に対する圧力付与と圧力付与の解除とを行うための加圧面１１ａ，１４ａを有する。可動機構の一例である支持部材３１は、例えば弾性変形するため、下接触プレート１１及び上接触プレート１４により押圧される受圧面１０１ａ，１０２ａの押圧分布に応じて下接触プレート１１又は上接触プレート１４を可動にしているといえる。支持部材３１による下接触プレート１１の可動方向は、下接触プレート１１及び上接触プレート１４のうち一方の加圧面１１ａが受圧面１０２ａに接触し且つ他方の加圧面１４ａが受圧面１０１ａに接触していない状態における上型１０１及び下型１０２が胴型１０３内で対向する方向に沿う軸Ａ０に対して下接触プレート１１の加圧面１１ａの法線が傾く方向と、軸Ａ０に対して直交する方向と、を含む。

これにより、下接触プレート１１と上接触プレート１４とに傾きが生じることによって、この傾きが胴型１０３内で上型１０１及び下型１０２が傾くことが可能な角度（つまり、上型１０１及び下型１０２と胴型１０３との間隔から計算される最大傾き角度）を超えるのを、可動機構の一例である支持部材３１を設けた簡素な構成によって防ぐことができる。そのため、下接触プレート１１と上接触プレート１４との傾きが胴型１０３内で上型１０１及び下型１０２が傾くことが可能な角度を越える場合に発生する上型１０１及び下型１０２と胴型１０３との間での圧力損失を防ぐことができる。したがって、光学素子（成形素材２００）の有効転写面に十分な荷重を付与することができることで、高精度な偏心精度、面形状、及び中心肉厚を確保することができる。よって、本第１実施形態によれば、簡素な構成で高精度な光学素子を製造することができる。また、例えば下接触プレート１１の傾きを可変とすることができることによって、下接触プレート１１と上接触プレート１４との平行度の事前調整を省略したり或いは簡易的に済ませたりすることができる。その場合、作業時間の削減効果も得られる。

また、本第１実施形態では、可動機構は、下接触プレート１１及び上接触プレート１４のうちの一方の一例である下接触プレート１１を他の部材である下ヒータプレート１２及び冷却水循環プレート３２を介して（又は直接）支持する１つ以上の支持部材３１である。そのため、下接触プレート１１のうち型セット１００とは反対側から下接触プレート１１を支持する支持部材３１を用いるというより一層簡素な構成によって、高精度な光学素子を製造することができる。

また、本第１実施形態では、支持部材３１の少なくとも一部は、弾性変形によって可動方向の変位をもたらす弾性体である。そのため、弾性体を用いるというより一層簡素な構成によって、高精度な光学素子を製造することができる。

また、本第１実施形態では、補助支持部の一例である、上プレート３３、ボール３４、及び下プレート３５は、剛体であり、支持部材３１の弾性変形時にのみ、支持部材３１が支持する下接触プレート１１を支持する。これにより、エアシリンダ１７からの押圧荷重による変化量が大きく繰り返し使用による劣化が早い支持部材３１の劣化を防ぐことができるとともに、支持部材３１の弾性変形量を規制することができる。したがって、より一層高精度な光学素子を製造することができる。

また、本第１実施形態では、１つ以上の支持部材３１は、他の部材の一例である冷却水循環プレート３２及び下ヒータプレート１２を介して、一対の圧力付与部材のうちの一方の一例である下接触プレート１１を支持する。また、冷却水循環プレート３２は、この冷却水循環プレート３２を冷却する冷却手段の一例である循環する冷却水を有する。これにより、支持部材３１が成形素材２００の加熱時や加圧時における高温下の影響を受けて劣化するのを防ぐことができるため、より一層高精度な光学素子を製造することができる。

＜第２実施形態＞
図９は、本発明の第２実施形態における支持部材３１の配置例を示す断面図である。
本第２実施形態では、弾性体である支持部材３１に加えて、冷却水循環プレート３２と支持部材保持プレート３６との間に上述の可動機構（支持部材）としても機能する弾性体３７が複数配置されている。つまり、本第２実施形態では、複数の支持部材（支持部材３１である弾性体及び弾性体３７）が配置されている。その他の事項は、上述の第１実施形態と同様にすることができるため、重複する説明は省略する。

弾性体３７は、冷却水循環プレート３２と支持部材保持プレート３６との間の例えば８箇所に配置されている。弾性体３７の配置場所の例は、図９における支持部材３１の右側１箇所及び左側１箇所（これらの２箇所のみ図９に表れる）、これらの奥行き方向の奥側２箇所及び手前側２箇所、支持部材３１の奥行き方向の奥側１箇所及び手前側１箇所である。

なお、図９では、冷却水循環プレート３２における冷却水を循環させる冷却水循環路３２ｄが図示されている。この冷却水循環路３２ｄは、例えば、冷却水循環プレート３２の中心（重心）を取り囲むように設けられている。

本第２実施形態によれば、上述の第１実施形態で述べた効果に加えて、エアシリンダ１７からの押圧荷重による変化量が大きく繰り返し使用による劣化が早い支持部材３１の劣化を防ぐことができるとともに、支持部材３１の弾性変形量、すなわち下接触プレート１１の可動量を規制することができる。したがって、より一層高精度な光学素子を製造することができる。

＜第３実施形態＞
図１０は、本発明の第３実施形態における支持部材３１の配置例を示す断面図である。
図１１は、本第３実施形態における支持部材３１の変形量の規制を模式的に示す説明図である。

本第３実施形態では、上述の第１実施形態又は第２実施形態の構成に加え、変形量規制部３８が配置されている。その他の事項は、上述の第１実施形態と同様にすることができるため、重複する説明は省略する。

図１０に示す変形量規制部３８は、支持部材３１の弾性変形量を規制するべく、例えば、下接触プレート１１の周囲に４つ配置されている。変形量規制部３８は、支持部材３１が支持する下接触プレート１１を支持部材３１側である下方に押圧することによって下接触プレート１１の可動量を規制する可動量規制部の一例である。

一例ではあるが、変形量規制部３８は、Ｌ字アーム３８ａと、調整ネジ３８ｂと、を有する。
Ｌ字アーム３８ａは、鉛直方向に延びる部分と水平方向に延びる部分とが直角をなし、水平方向に延びる部分の先端である自由端側に、調整ネジ３８ｂが挿入される図示しないネジ孔が形成されている。

調整ネジ３８ｂは、下端において下接触プレート１１の加圧面１１ａに接触し、この接触状態から支持部材３１側に移動するように下方にねじ込まれることによって、支持部材３１を圧縮させる。なお、調整ネジ３８ｂは、例えば金属性のネジである。

例えば、図１１（ａ）に示すように、変形量規制部３８が配置されずに、繰り返し使用により劣化し、下接触プレート１１に傾きを生じさせる支持部材３１−２が用いられている場合について考える。この場合、支持部材３１−２の劣化によって、上述の軸Ａ０に対して上接触プレート１４の加圧面１４ａの法線Ａ５が角度θ３傾いている。

一方、図１１（ｂ）に示すように、調整ネジ３８ｂの下端が下接触プレート１１の加圧面１１ａに接触していると、劣化した支持部材３１−３の傾きが規制される。
また、調整ネジ３８ｂが下方にねじ込まれることによって、支持部材３１が圧縮するほど支持部材３１の弾性変形量、すなわち下接触プレート１１の可動量を規制することができる。また、支持部材３１の弾性変形方向、すなわち下接触プレート１１の可動方向を規制することもできる。更には、調整ネジ３８ｂが下接触プレート１１の加圧面１１ａに接触しなくとも、支持部材３１の弾性変形によって下接触プレート１１が傾いた場合に、４つの変形量規制部３８のいずれかの調整ネジ３８ｂが下接触プレート１１に接触することによって、下接触プレート１１の可動量ひいては可動方向を規制することができる。

本第３実施形態によれば、上述の第１実施形態及び第２実施形態で述べた効果に加えて、エアシリンダ１７からの押圧荷重による変化量が大きく繰り返し使用による劣化が早い支持部材３１の劣化によって、エアシリンダ１７からの押圧荷重が生じていない状態でも支持部材３１が下接触プレート１１を傾かせるのを防ぐことができる。更には、下接触プレート１１の可動量ひいては可動方向を規制することができる。したがって、より一層高精度な光学素子を製造することができる。

１ 光学素子の製造装置
２ 成形室
２ａ 搬入口載置台
２ｂ 搬出口載置台
２ｃ 搬入口シャッタ
２ｄ 搬出口シャッタ
２ｅ 搬入口シャッタ駆動部
２ｆ 搬出口シャッタ駆動部
１０ ステージ
１１ 下接触プレート
１１ａ 加圧面
１２ 下ヒータプレート
１３ 下断熱プレート
１４ 上接触プレート
１４ａ 加圧面
１５ 上ヒータプレート
１６ 上断熱プレート
１７ エアシリンダ
２０ ステージ
２１ 下ブロック
２２ 上ブロック
２３ エアシリンダ
３１ 支持部材
３２ 冷却水循環プレート
３２ａ，３２ｂ 押さえ部材固定ネジ
３２ｃ 押さえ部材
３２ｄ 冷却水循環路
３３ 上プレート（３３〜３５が補助支持部材の一例）
３４ ボール
３５ 下プレート
３６ 支持部材保持プレート
３６ａ 凹部
３７ 弾性体（追加補助支持部材の一例）
３８ 変形量規制部
３８ａ Ｌ字アーム
３８ｂ 調整ネジ
１００ 型セット
１０１ 上型
１０１ａ 受圧面
１０２ 下型
１０２ａ 受圧面
１０３ 胴型
２００ 成形素材

Claims (6)

1. 互いに対向する一対の成形型と当該一対の成形型の周囲に配置された胴型とを有し成形素材を収容する型セットを加熱する加熱機構と、
   前記型セットを加圧する加圧機構と、
   前記型セットを冷却する冷却機構と、を備え、
   前記加熱機構、前記加圧機構、及び前記冷却機構のうちの少なくとも１つは、前記型セットを挟んで対向する一対の圧力付与部材を有し、
   前記一対の圧力付与部材のそれぞれは、前記一対の成形型の受圧面に対向し当該受圧面に接触及び離隔することで前記一対の成形型に対する圧力付与と圧力付与の解除とを行うための加圧面を有し、
   前記圧力付与部材により押圧される前記受圧面の押圧分布に応じて前記圧力付与部材を可動にする可動機構を更に備え、
   前記可動機構による前記圧力付与部材の可動方向は、前記一対の圧力付与部材のうち一方の前記加圧面が前記受圧面に接触し且つ他方の前記加圧面が前記受圧面に接触していない状態における前記一対の成形型が前記胴型内で対向する方向に沿う軸に対して前記加圧面の法線が傾く方向と、前記軸に対して直交する方向と、を含む、
   ことを特徴とする光学素子の製造装置。
2. 前記可動機構は、前記一対の圧力付与部材のうちの一方を直接又は他の部材を介して支持する１つ以上の支持部材であることを特徴とする請求項１記載の光学素子の製造装置。
3. 前記支持部材の少なくとも一部は、弾性変形によって前記可動方向の変位をもたらす弾性体であることを特徴とする請求項２記載の光学素子の製造装置。
4. 剛体であり、前記支持部材の前記弾性変形時にのみ、前記支持部材が支持する前記圧力付与部材を支持する補助支持部を更に備えることを特徴とする請求項３記載の光学素子の製造装置。
5. 前記１つ以上の支持部材は、前記他の部材を介して前記一対の圧力付与部材のうちの一方を支持し、
   前記他の部材は、当該他の部材を冷却する冷却手段を有する、
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載の光学素子の製造装置。
6. 前記支持部材が支持する前記圧力付与部材を前記支持部材側に押圧することによって当該圧力付与部材の可動量を規制する可動量規制部を更に備えることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項記載の光学素子の製造装置。