JP5959314B2 - 光学素子の製造方法、光学素子成形用型セット、及び、光学素子の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、一対の成形型を用いる光学素子の製造方法、並びに、一対の成形型を備える、光学素子成形用型セット及び光学素子の製造装置に関する。

従来、加熱軟化させた成形素材を一対の成形型により加圧成形し、加圧成形された成形素材を冷却して硬化させることによって、光学素子を製造する方法が知られている。成形素材は、例えば、ガラス、樹脂などである。光学素子は、例えば、レンズ、プリズム、ミラーなどである。

上記のような光学素子の製造方法において、一対の成形型のうち下型の成形面上で成形素材を加熱する手法がとられている（例えば、特許文献１及び２参照）。
上記特許文献１には、位置決め部材の自重により成形素材を一対の成形型の中心に移動させて下型の成形面上で成形素材を位置決めする方法が開示されている。

上記特許文献２には、加熱工程において熱分解性の接着剤により成形素材を下型の成形面上に保持する方法が開示されている。
また、上記のような光学素子の製造方法において、曇り、発泡、失透、結晶化、揮発などの変質を防止するため、成形素材を、上下型と非接触となるように保持部材に載置した状態で加熱する方法が知られている（例えば、特許文献３及び４参照）。

特開２００８−２６６０６３号公報 特開２０１１−１２２０号公報 特開２００７−１８６３９２号公報 特開２０１１−１１１３３６号公報

近年の光学素子は、外観精度の向上が求められている。そのためには成形素材も外観品質が高くなければならない。したがって、上記のとおり、成形素材の加熱時においては、曇り、発泡、失透、結晶化、揮発などの変質を防止するため、成形素材と一対の成形型との接触を避けることが望ましい。

また、一般には成形前に成形素材の外観品質を目視確認するが、成形素材が球形状であると全面の外観を確認することは難しく、成形後に光学機能面になる予定の箇所のみ、外観品質を確認する手法がとられている。

しかしながら、光学素子成形用の型セット外又は型セット内で成形素材の少なくとも光学機能面を検査した後、成形素材を型セット内の保持部材に載置して、光学素子の製造を行う場合、成形素材が搬送中の振動や型組み工程の振動で転動してしまう。そのため、成形素材の予め検査した表面がずれてしまい、外観が保証できないという問題が生じる。

また、成形素材の検査を行うか否かにかかわらず、保持部材に載置された成形素材が動いてしまうと、成形素材に傷がつくという問題がある。
更には、成形素材をロボットアームなどにより保持して保持部材に載置する場合などは、ロボットアームによる保持部分が、意図せずに光学機能面を構成する部分に転動してしまうという問題もある。

本発明の目的は、光学素子の外観精度を向上させることができる光学素子の製造方法及び製造装置並びに光学素子成形用型セットを提供することである。

本発明の光学素子の製造方法は、成形素材を、保持部が移動不能且つ姿勢変更不能に保持した状態で、一対の成形型の間において上記一対の成形型と非接触で加熱する加熱工程と、加熱された上記成形素材を上記一対の成形型により加圧する加圧工程と、加圧された上記成形素材を冷却する冷却工程と、を含む。

また、上記光学素子の製造方法において、上記加熱工程では、上記加圧工程において消滅する加熱消滅性接着剤により上記成形素材を保持するようにしてもよい。
また、上記光学素子の製造方法において、上記保持部は、第１の保持部材と、第２の保持部材とを有し、上記加熱工程では、上記第１の保持部材と上記第２の保持部材とにより上記成形素材を挟持することにより上記成形素材を保持するようにしてもよい。

また、上記光学素子の製造方法において、上記一対の成形型は、上型と、下型とを有し、上記加圧工程は、上記保持部を上方に移動させることで上記成形素材を上記上型に接触させる工程と、上記下型を上方に移動させることで上記成形素材を上記上型及び上記下型により加圧する工程と、を有するようにしてもよい。

本発明の光学素子成形用型セットは、成形素材を挟んで対向して配置される一対の成形型と、上記成形素材が上記一対の成形型の間において上記一対の成形型と非接触となるように、上記成形素材をそれぞれで挟持することにより移動不能且つ姿勢変更不能に上記成形素材を保持する第１の保持部材及び第２の保持部材と、を備える。

本発明の光学素子の製造装置は、成形素材を挟んで対向して配置される一対の成形型と、上記成形素材が上記一対の成形型の間において上記一対の成形型と非接触となるように、上記成形素材をそれぞれで挟持することにより移動不能且つ姿勢変更不能に上記成形素材を保持する第１の保持部材及び第２の保持部材と、上記成形素材を加熱する加熱部と、上記成形素材を上記一対の成形型により加圧する加圧部と、を備える。

また、上記光学素子の製造装置において、上記一対の成形型は、上型と、下型とを有し、上記第１の保持部材及び上記第２の保持部材を上方に移動させることで上記成形素材を上記上型に接触させる保持部駆動部を更に備えるようにしてもよい。

本発明によれば、光学素子の外観精度を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図（その１）である。 本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図（その２）である。 本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図（その３）である。 本発明の第１実施形態における接着剤の塗布を説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態における成形素材の検査を説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図（その１）である。 本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図（その２）である。 本発明の第３実施形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図（その１）である。 本発明の第３実施形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図（その２）である。 本発明の第３実施形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図（その３）である。 成形素材を説明するための説明図である。

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製造装置並びに光学素子成形用型セット（以下、「光学素子成形用型セット」を単に「型セット」と記す。）について、図面を参照しながら説明する。

＜第１実施形態＞
図１Ａ〜図１Ｃは、本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置１００を示す断面図である。

光学素子の製造装置１００は、型セット１０と、加圧部の一例である下型押圧部材１０１と、複数のリング押圧部材（保持部駆動部の一例である）１０２と、加熱部の一例である想像（二点鎖線）で示す上ヒータ１０３及び下ヒータ１０４と、を備える。

また、光学素子の製造装置１００は、図２Ａに示す接着剤塗布装置１０５を備えるとよい。更には、光学素子の製造装置１００は、図２Ｂに示す複数の外観検査用カメラ（検査手段の一例）１０６を備えるか、或いは、外観検査用カメラ１０６による検査工程を経た成形素材Ｍを搬送されるとよい。

型セット１０は、一対の成形型の一例である上型１１及び下型１２と、これら上型１１及び下型１２が挿入される胴型１３と、保持部の一例である位置決めリング１４と、リング支持ブロック１５と、を有する。

上型１１は、平面状の成形面１１ａと、円柱形状（柱形状の一例）を呈する本体部１１ｂと、フランジ部１１ｃと、を含む。
成形面１１ａは、上型１１の下端に形成されている。

フランジ部１１ｃは、上型１１の上端に形成されている。
下型１２は、円柱形状（柱形状の一例）を呈し、上端には凸型の成形面１２ａが形成されている。

胴型１３は、円筒形状（筒形状の一例）を呈する。胴型１３の上面には、上型１１がフランジ部１１ｃにおいて接触する。そして、胴型１３には、上型１１の本体部１１ｂが挿入される。また、胴型１３には、下型１２も挿入される。

位置決めリング１４は、略リング形状（略円筒形状）を呈し、胴型１３に挿入されている。位置決めリング１４は、例えば、胴型１３の内周面に対して摺動可能である。

位置決めリング１４の中央には、貫通孔１４ａが形成されている。この貫通孔１４ａのうち上部側に位置する孔上部１４ａ−１は、位置によらず径が一定である。貫通孔１４ａのうち下部側に位置する孔下部１４ａ−２は、上端では孔上部１４ａ−１と同一径であるが、位置決めリング１４の下端に近づくほど一定割合で径が大きくなる。

リング支持ブロック１５は、円筒形状（筒形状の一例）を呈し、胴型１３に挿入されている。リング支持ブロック１５は、例えば、胴型１３の内周面に対して摺動可能である。

リング支持ブロック１５は、リング押圧部材１０２に固定され、且つ、上部に位置決めリング１４が載置されることで、位置決めリング１４を下方から支持する。リング支持ブロック１５の中央の貫通孔１５ａは、径が一定である。この貫通孔１５ａには、下型１２が貫通する。

下型押圧部材１０１は、下型１２に固定され、下型１２を下方から押圧することにより、上型１１及び下型１２により成形素材Ｍを加圧する。なお、成形素材Ｍの加圧時において、上型１１は、図示しない上型押圧部材などにより下方に押圧されるとよい。

リング押圧部材１０２は、リング支持ブロック１５に固定され、リング支持ブロック１５を介して位置決めリング１４を上方に押圧する。
上ヒータ１０３及び下ヒータ１０４は、例えば、下型押圧部材１０１及びリング押圧部材１０２により貫通される図示しないブロック状の部材に挿入され、上型１１及び下型１２を直接的又は間接的に熱伝導により加熱することなどにより、成形素材Ｍを熱伝達により加熱する。

成形素材Ｍは、例えば球状を呈し、加熱消滅性接着剤である接着剤Ａにより位置決めリング１４上に保持されている。接着剤Ａは、加圧工程において、即ち、上型１１（又は下型１２）が成形素材Ｍに接触した後で且つ成形素材Ｍの冷却を開始するまでにおいて、熱により消滅する。

接着剤Ａとしては、例えば、瞬間接着剤に用いられているシアノアクリレート系が挙げられる。シアノアクリレートは、３００℃ほどで、水、二酸化炭素、窒素に分解される。たまに残留物が残ることもあるが、完成品である光学素子から容易に除去できる。なお、加熱工程において成形素材Ｍの加熱温度が３００℃に達する場合であっても、接着剤Ａの量によってはすぐに消滅せずに加圧工程まで残存することが可能である。

接着剤Ａは、図２Ａに示す接着剤塗布装置１０５により、位置決めリング１４の貫通孔１４ａの上端の複数箇所に塗布されるか、或いは、貫通孔１４ａの上端の周方向に亘って塗布される。接着剤Ａは、人の手で塗布するようにしてもよい。また、接着剤Ａは、成形素材Ｍに塗布してもよい。

外観検査用カメラ１０６は、例えば成形後に光学機能面になる予定の表面に異常がないかどうかを観察するのに用いられる。異常があれば別の成形素材Ｍが用意される。なお、目視により検査を行う場合もあるし、検査自体を製造段階で行わない場合もある。

以下、第１実施形態に係る光学素子の製造方法について、上述の説明と重複する部分については適宜省略しながら説明する。
まず、図１Ａに示すように、成形素材Ｍは、位置決めリング１４の貫通孔１４ａの上端に、図２Ａに示すように塗布される接着剤Ａにより保持される（保持工程）。なお、成形素材Ｍの保持は、型セット１０外で行っても、型セット１０内で行ってもよい。接着剤Ａの塗布も型セット１０外で行っても、型セット１０内で行ってもよい。
次に、図２Ｂに示すように、外観検査用カメラ１０６を用いることにより又は目視により成形素材Ｍの検査が行われる（検査工程）。この検査工程は、型セット１０外で行う場合は、位置決めリング１４上に成形素材Ｍを保持しておき、検査後には位置決めリング１４上に保持したまま成形素材Ｍを型セット１０内に搬送するとよい。検査工程は、型セット１０内で行ってもよい。

次に、成形素材Ｍは、型セット１０内に搬送されて、上型１１が胴型１３に接触した後、図１Ａに示す上ヒータ１０３及び下ヒータ１０４からの熱伝導により上型１１及び下型１２が加熱されることなどによって、例えばガラス転移点以上の温度になるまで熱伝達により加熱される（加熱工程）。

加熱工程では、成形素材Ｍは、上述の接着剤Ａにより、移動不能且つ姿勢変更不能（姿勢変更不能は、例えば、同一位置における転動）に位置決めリング１４上に保持された状態（すなわち、固定された状態）であるとともに、上型１１と下型１２との間において上型１１及び下型１２と非接触で加熱される。

次に、図１Ｂに示すように、リング押圧部材１０２がリング支持ブロック１５を介して位置決めリング１４を上方に押圧して移動させることで、成形素材Ｍは、上型１１に接触する。また、図１Ｃに示すように、下型押圧部材１０１が下型１２を上方に押圧して移動させることで、成形素材Ｍは、上型１１及び下型１２により加圧される。（加圧工程）

なお、加圧工程で成形素材Ｍが移動不能且つ姿勢変更不能な状態となるまで（本実施形態では、成形素材Ｍが上型１１に接触して上型１１と位置決めリング１４とで保持されるまで）、接着剤Ａが消滅せずに成形素材Ｍを位置決めリング１４上に保持することが望ましい。そのため、接着剤Ａの量や成分等を適切に選択するとよい。接着力が消失するかは、接着剤Ａの量や温度、加熱時間などに左右される。加圧工程は、例えば６００度前後で行われ、接着剤Ａは熱で消失し、製造される光学素子の外観に影響を与えない。

上記の加圧工程において、下型押圧部材１０１が下型１２を上方に押圧するときにも、リング押圧部材１０２は、継続して、リング支持ブロック１５を介して位置決めリング１４を上方に押圧する。

次に、図１Ａに示す上ヒータ１０３及び下ヒータ１０４の温度を降下させることにより、或いは上ヒータ１０３及び下ヒータ１０４を停止させること（自然冷却）により、成形素材Ｍは、例えばガラス転移点以下になるまで加圧保持された状態のまま冷却される（冷却工程）。以上のようにして、例えば平凹レンズである光学素子が製造される。

以上説明した第１実施形態の加熱工程では、成形素材Ｍは、位置決めリング（保持部）１４により移動不能且つ姿勢変更不能に保持された状態で、一対の成形型１１，１２の間において一対の成形型１１，１２と非接触で加熱される。

そのため、成形素材Ｍの加熱工程において、上型１１及び下型１２と直接的に例えば点接触により接触する場合のように、曇り、発泡、失透、結晶化、揮発などの変質を防止することができる。また、成形素材Ｍを部分的に検査した場合であってもその検査部分が転動などによりずれてしまうのを抑えて外観を保証することができる。また、成形素材Ｍの検査を行うか否かにかかわらず、位置決めリング１４に載置された成形素材Ｍが動いてしまい、位置決めリング１４により成形素材Ｍに傷がつくのも抑えることができる。更には、成形素材Ｍがロボットアームなどにより保持されて位置決めリング１４に載置される場合などは、ロボットアームによる保持部分が、意図せずに光学機能面を構成する部分に転動などによりずれてしまうのも抑えることができる。

よって、本実施形態によれば、光学素子の外観精度を向上させることができる。
また、本実施形態の加熱工程では、成形素材Ｍは、加圧工程において消滅する接着剤Ａ（加熱消滅性接着剤）により保持される。そのため、簡素な構成で成形素材Ｍを保持することができる。

また、本実施形態では、一対の成形型は、上型１１と、下型１２とを有し、加圧工程は、位置決めリング１４を上方に移動させることで成形素材Ｍを上型１１に接触させる工程と、下型１２を上方に移動させることで成形素材Ｍを上型１１及び下型１２により加圧する工程と、を有する。そのため、加熱工程において特に成形素材Ｍと一対の成形型１１，１２との間の距離が大きい場合などに、成形素材Ｍを確実に保持することができる。

なお、本実施形態では、位置決めリング１４及びリング支持ブロック１５の両方を型セット１０に配置する例について説明したが、位置決めリング１４又はリング支持ブロック１５を省略してもよい。位置決めリング１４を省略する場合には、リング支持ブロック１５が保持部として成形素材Ｍを保持するように接着剤Ａを塗布してもよい。

また、本実施形態では、検査工程について説明したが、検査工程は省略可能である。
また、本実施形態では、型セット１０が胴型１３を有するが、胴型を有さない型セットにおいて、成形素材Ｍを上型１１及び下型１２に非接触で保持することは可能である。

＜第２実施形態＞
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造装置２００を示す断面図である。

本実施形態では、接着剤Ａにより成形素材Ｍを保持するのではなく第１の保持部材２４と第２の保持部材２５とにより成形素材Ｍを挟持することにより保持する点、及び、保持部を押圧する保持部駆動部を用いない点において、第１実施形態と主に相違する。その他の共通点についての説明は適宜省略する。

光学素子の製造装置２００は、型セット２０と、加圧部の一例である下型押圧部材２０１と、加熱部の一例である想像（二点鎖線）で示す上ヒータ２０３及び下ヒータ２０４と、を備える。

また、光学素子の製造装置２００は、図２Ｂに示す複数の外観検査用カメラ（検査手段の一例）１０６を備えるか、或いは、外観検査用カメラ１０６による検査工程を経た成形素材Ｍを搬送されるとよいが、本実施形態では、検査工程の説明は省略する。

型セット２０は、一対の成形型の一例である上型２１及び下型２２と、これら上型２１及び下型２２が挿入される胴型２３と、保持部の一例である第１の保持部材２４及び第２の保持部材２５と、を有する。

上型２１は、平面状の成形面２１ａと、本体部２１ｂと、フランジ部２１ｃと、を含む。
成形面２１ａは、上型２１の下端に形成されている。

本体部２１ｂは、下端から上端に近づくほど一定割合で径が大きくなる。
フランジ部２１ｃは、上型２１の上端に形成されている。
下型２２は、円柱形状（柱形状の一例）を呈し、上端には凸型の成形面２２ａが形成されている。

胴型２３は、円筒形状（筒形状の一例）を呈する。胴型１３の上面には、上型２１がフランジ部２１ｃにおいて接触する。そして、胴型２３には、上型２１の本体部２１ｂが挿入される。また、胴型２３には、下型２２も挿入される。

第１の保持部材２４は、略リング形状（略円筒形状）を呈し、胴型２３に挿入されている。第１の保持部材２４は、例えば、胴型２３の内周面に対して摺動可能である。

第１の保持部材２４の中央には、貫通孔２４ａが形成されている。この貫通孔２４ａは、上端から下端に近づくほど一定割合で径が小さくなる。

第２の保持部材２５は、リング形状（円筒形状）を呈し、胴型２３に挿入されている。第２の保持部材２５の内周面には、下型２２が挿入され、例えば摺動する。第２の保持部材２５は、胴型２３に対して移動しないように、ステージに載置若しくは固定されるか又は他の部材に載置若しくは固定される。

第２の保持部材２５の中央には、貫通孔２５ａが形成されている。この貫通孔２４ａは、位置によらず径が一定である。
成形素材Ｍは、第２の保持部材２５の上に載置され、第１の保持部材２４は、成形素材Ｍに載置されている。そのため、成形素材Ｍは、第１の保持部材２４の自重により移動不能且つ姿勢変更不能となり、第１の保持部材２４及び第２の保持部材２５のそれぞれにより挟持されている。これにより、成形素材Ｍは、移動不能且つ姿勢変更不能に保持されている。

第１の保持部材２４及び第２の保持部材２５は、成形素材Ｍに対し、第１の保持部材２４の貫通孔２４ａの下端及び第２の保持部材２５の貫通孔２５ａの上端において線接触している。この接触は、１箇所のみで点接触するよりも複数箇所で点接触するようにするとよい。また、成形素材Ｍが球状でない場合には、面接触でもあってもよい。

下型押圧部材２０１は、下型２２に固定され、下型２２を下方から押圧することにより、上型２１及び下型２２により成形素材Ｍを加圧する。なお、成形素材Ｍの加圧時において、上型２１は、図示しない上型押圧部材などにより下方に押圧されるとよい。

上ヒータ２０３及び下ヒータ２０４は、例えば、下型押圧部材２０１により貫通される図示しないブロック状の部材に挿入され、上型２１及び下型２２を直接的又は間接的に熱伝導により加熱することなどにより、成形素材Ｍを熱伝達により加熱する。

以下、第２実施形態に係る光学素子の製造方法について、上述の説明と重複する部分については適宜省略しながら説明する。
まず、図２Ａに示すように、成形素材Ｍは、第１の保持部材２４と第２の保持部材２５とにより挟持されることで保持される（保持工程）。なお、成形素材Ｍの保持は、型セット２０内で行っても型セット２０外で行ってもよい。

次に、図２Ｂに示す外観検査用カメラ１０６を用いることにより又は目視により成形素材Ｍの検査が行われる（検査工程）。この検査工程は、型セット２０外で行う場合は、第１の保持部材２４及び第２の保持部材２５により成形素材Ｍを保持し、検査後には第１の保持部材２４及び第２の保持部材２５により保持したまま成形素材Ｍを型セット２０内に搬送するとよい。検査工程は、型セット２０内で行ってもよい。

次に、成形素材Ｍは、型セット２０内に搬送されて、上型２１が胴型２３に接触した後、図２Ａに示す上ヒータ２０３及び下ヒータ２０４からの熱伝導により上型２１及び下型２２が加熱されることなどによって、例えばガラス転移点以上の温度になるまで熱伝達により加熱される（加熱工程）。

この加熱工程では、成形素材Ｍは、第１の保持部材２４及び第２の保持部材２５により、移動不能且つ姿勢変更不能に保持された状態であるとともに、上型２１と下型２２との間において上型２１及び下型２２と非接触で加熱される。

次に、図３Ｂに示すように、下型押圧部材２０１が下型２２を上方に押圧して移動させることで、成形素材Ｍは、第１の保持部材２４を上型２１に接触するまで押し込み、その後、成形素材Ｍは、上型２１及び下型２２により加圧される。（加圧工程）

次に、図３Ａに示す上ヒータ２０３及び下ヒータ２０４の温度を降下させることにより、或いは上ヒータ２０３及び下ヒータ２０４を停止させること（自然冷却）により、成形素材Ｍは、例えばガラス転移点以下になるまで加圧保持された状態のまま冷却される（冷却工程）。以上のようにして、例えば平凹レンズである光学素子が製造される。

以上説明した第２実施形態の加熱工程においても、成形素材Ｍは、移動不能且つ姿勢変更不能に第１の保持部材２４及び第２の保持部材２５により保持された状態で、一対の成形型２１，２２の間において一対の成形型２１，２２と非接触で加熱される。

よって、本実施形態によっても、光学素子の外観精度を向上させることができる。
また、本実施形態の加熱工程では、保持部は、第１の保持部材２４と、第２の保持部材２５とを有し、加熱工程では、第１の保持部材２４と第２の保持部材２５とにより成形素材Ｍを挟持することにより成形素材Ｍを保持する。そのため、第１の保持部材２４を成形素材Ｍに載置して第１の保持部材２４及び第２の保持部材２５により成形素材Ｍを挟持するという簡単な作業で成形素材Ｍを保持することができる。

＜第３実施形態＞
図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の第３実施形態に係る光学素子の製造装置３００を示す断面図である。

本実施形態では、保持部の一例である第１の保持部材３４及び第２の保持部材３５を押圧する保持部押圧部材３０２（保持部駆動部の一例）を用いる点において、第２実施形態と主に相違する。その他の共通点についての説明は適宜省略する。

光学素子の製造装置３００は、型セット３０と、加圧部の一例である下型押圧部材３０１と、複数の保持部押圧部材３０２と、加熱部の一例である想像（二点鎖線）で示す上ヒータ３０３及び下ヒータ３０４と、を備える。

また、光学素子の製造装置３００は、図２Ｂに示す複数の外観検査用カメラ（検査手段の一例）１０６を備えるか、或いは、外観検査用カメラ１０６による検査工程を経た成形素材Ｍを搬送されるとよいが、本実施形態では、検査工程の説明は省略する。

型セット３０は、一対の成形型の一例である上型３１及び下型３２と、これら上型３１及び下型３２が挿入される胴型３３と、保持部の一例である第１の保持部材３４及び第２の保持部材３５と、を有する。

型セット３０については、第２の保持部材３５が保持部押圧部材３０２に固定されている点や型セット３０の寸法などを除き、全体構成は第２実施形態の型セット２０と同様であるので説明は省略する。

下型押圧部材３０１は、下型３２に固定され、下型３２を下方から押圧することにより、上型３１及び下型３２により成形素材Ｍを加圧する。なお、成形素材Ｍの加圧時において、上型３１は、図示しない上型押圧部材などにより下方に押圧されるとよい。

保持部押圧部材３０２は、第２の保持部材３５に固定され、第２の保持部材３５を上方に押圧する。
上ヒータ３０３及び下ヒータ３０４は、例えば、下型押圧部材３０１及び保持部押圧部材３０２により貫通される図示しないブロック状の部材に挿入され、上型３１及び下型３２を直接的又は間接的に熱伝導により加熱することなどにより、成形素材Ｍを熱伝達により加熱する。

以下、第３実施形態に係る光学素子の製造方法について、上述の説明と重複する部分については適宜省略しながら説明する。
まず、図４Ａに示すように、成形素材Ｍは、第１の保持部材３４と第２の保持部材３５とにより挟持されることで保持され（保持工程）、必要に応じて第１及び第２実施形態で述べた検査工程が行われる。

次に、成形素材Ｍは、型セット３０内に搬送されて、上型３１が胴型３３に接触した後、図４Ａに示す上ヒータ３０３及び下ヒータ３０４からの熱伝導により上型３１及び下型＃２が加熱されることなどによって、例えばガラス転移点以上の温度になるまで熱伝達により加熱される（加熱工程）。

この加熱工程では、成形素材Ｍは、第１の保持部材３４及び第２の保持部材３５により、移動不能且つ姿勢変更不能に保持された状態であるとともに、上型３１と下型３２との間において上型３１及び下型３２と非接触で加熱される。

次に、図４Ｂに示すように、保持部押圧部材３０２が第２の保持部材３５を上方に押圧して移動させることで、成形素材Ｍは、上型３１に接触する。また、図４Ｃに示すように、下型押圧部材３０１が下型３２を上方に押圧して移動させることで、成形素材Ｍは、第１の保持部材３４を上型３１に接触するまで押し込み、その後、成形素材Ｍは、上型３１及び下型３２により加圧される。（加圧工程）

上記の加圧工程において、下型押圧部材３０１が下型３２を上方に押圧するときには、保持部押圧部材３０２は、継続して、第２の保持部材３５を上方に押圧する。

なお、上述の第１実施形態においても同様のことがいえるが、加圧工程がキャビティ成形でない場合（胴型３３を用いない場合）は、下型押圧部材３０１及び保持部押圧部材３０２は、どちらも同等の圧力で加圧を行って図５に示す中肉、コバ厚の寸法を出せばよい。

また、加圧工程がキャビティ成形の場合、コバ厚と中肉いずれの寸法を重視するかを決めて、コバ厚の場合は保持部押圧部材３０２（第２の保持部材３５）の押圧力を強く、中肉の場合は下型押圧部材３０１（下型３１）の押圧力を強くし、その押圧力に負ける形で他方（保持部材３５または下型３１）が押し戻されるように成形することが望ましい。

次に、図４Ａに示す上ヒータ３０３及び下ヒータ３０４の温度を降下させることにより、或いは上ヒータ３０３及び下ヒータ３０４を停止させること（自然冷却）により、成形素材Ｍは、例えばガラス転移点以下になるまで加圧保持された状態のまま冷却される（冷却工程）。以上のようにして、例えば平凹レンズである光学素子が製造される。

以上説明した第３実施形態の加熱工程においても、成形素材Ｍは、移動不能且つ姿勢変更不能に第１の保持部材３４及び第２の保持部材３５により保持された状態で、一対の成形型３１，３２の間において一対の成形型３１，３２と非接触で加熱される。

よって、本実施形態によっても、光学素子の外観精度を向上させることができる。
また、本実施形態では、一対の成形型は、上型３１と、下型３２とを有し、加圧工程は、第２の保持部材３５を上方に移動させることで成形素材Ｍを上型３１に接触させる工程と、下型３２を上方に移動させることで成形素材Ｍを上型３１及び下型３２により加圧する工程と、を有する。そのため、加熱工程において特に成形素材Ｍと一対の成形型３１，３２との間の距離が大きい場合などに、成形素材Ｍを確実に保持することができる。

１０ ：型セット
１１ ：上型
１１ａ ：成形面
１１ｂ ：本体部
１１ｃ ：フランジ部
１２ ：下型
１２ａ ：成形面
１３ ：胴型
１４ ：位置決めリング
１４ａ ：貫通孔
１４ａ−１：孔上部
１４ａ−２：孔下部
１５ ：リング支持ブロック
１５ａ ：貫通孔
２０ ：型セット
２１ ：上型
２１ａ ：成形面
２１ｂ ：本体部
２１ｃ ：フランジ部
２２ ：下型
２２ａ ：成形面
２３ ：胴型
２４ ：第１の保持部材
２４ａ ：貫通孔
２５ ：第２の保持部材
２５ａ ：貫通孔
３０ ：型セット
３１ ：上型
３１ａ ：成形面
３１ｂ ：本体部
３１ｃ ：フランジ部
３２ ：下型
３２ａ ：成形面
３３ ：胴型
３４ ：第１の保持部材
３４ａ ：貫通孔
３５ ：第２の保持部材
３５ａ ：貫通孔
１００ ：光学素子の製造装置
１０１ ：下型押圧部材
１０２ ：リング押圧部材
１０３ ：上ヒータ
１０４ ：下ヒータ
１０５ ：接着剤塗布装置
１０６ ：外観検査用カメラ
２００ ：光学素子の製造装置
２０１ ：下型押圧部材
２０３ ：上ヒータ
２０４ ：下ヒータ
３００ ：光学素子の製造装置
３０１ ：下型押圧部材
３０２ ：保持部押圧部材
Ａ ：接着剤
Ｍ ：成形素材

Claims (7)

1. 成形素材を、保持部が移動不能且つ姿勢変更不能に保持した状態で、一対の成形型の間において該一対の成形型と非接触で加熱する加熱工程と、
   加熱された前記成形素材を前記一対の成形型により加圧する加圧工程と、
   加圧された前記成形素材を冷却する冷却工程と、を含み、
   前記一対の成形型は、上型を有し、
   加熱された前記成形素材が前記一対の成形型により加圧される前に、前記保持部を、前記成形素材を移動不能且つ姿勢変更不能に保持した状態のまま上方に押圧して移動させることで前記成形素材を前記上型に接触させ前記保持部と前記上型とで保持する、光学素子の製造方法。
2. 前記加熱工程では、前記加圧工程において消滅する加熱消滅性接着剤により前記成形素材を保持する、請求項１記載の光学素子の製造方法。
3. 成形素材を、保持部が移動不能且つ姿勢変更不能に保持した状態で、一対の成形型の間において該一対の成形型と非接触で加熱する加熱工程と、
   加熱された前記成形素材を前記一対の成形型により加圧する加圧工程と、
   加圧された前記成形素材を冷却する冷却工程と、を含み、
   前記保持部は、第１の保持部材と、第２の保持部材とを有し、
   前記加熱工程では、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材とにより前記成形素材を挟持することにより前記成形素材を保持する、光学素子の製造方法。
4. 前記一対の成形型は、上型と、下型とを有し、
   前記加圧工程は、
   前記保持部を上方に移動させることで前記成形素材を前記上型に接触させる工程と、
   前記下型を上方に移動させることで前記成形素材を前記上型及び前記下型により加圧する工程と、を有する、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。
5. 成形素材を挟んで対向して配置される一対の成形型と、
   前記成形素材が前記一対の成形型の間において該一対の成形型と非接触となるように、前記成形素材をそれぞれで挟持することにより移動不能且つ姿勢変更不能に該成形素材を保持する第１の保持部材及び第２の保持部材と、を備える、光学素子成形用型セット。
6. 成形素材を挟んで対向して配置される一対の成形型と、
   前記成形素材が前記一対の成形型の間において該一対の成形型と非接触となるように、前記成形素材をそれぞれで挟持することにより移動不能且つ姿勢変更不能に該成形素材を保持する第１の保持部材及び第２の保持部材と、
   前記成形素材を加熱する加熱部と、
   前記成形素材を前記一対の成形型により加圧する加圧部と、を備える、光学素子の製造装置。
7. 前記一対の成形型は、上型と、下型とを有し、
   前記第１の保持部材及び前記第２の保持部材を上方に移動させることで前記成形素材を前記上型に接触させる保持部駆動部を更に備える、請求項６記載の光学素子の製造装置。
   

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