(57)【要約】【課題】本発明は、アニール処理を行うことなく成形型補正を行い、製品の製造期間を短縮することができる光学素子の製造方法を提供する。【解決手段】成形型により光学素子成形素材を加熱軟化させ、プレス成形し、冷却固化させ、得られたアニール前光学素子をアニール処理する光学素子の製造方法であって、プレス成形後、アニール処理前に、光学素子成形素材の光学面形状を測定し、アニール前形状測定により得られた形状から、アニール処理後の形状を予測する予測形状算出工程と、予測形状算出工程で得られた光学面形状と、最終的に製造しようとする光学素子の光学面形状とを比較し、その差を算出して補正形状を求める補正形状算出工程と、補正形状算出工程で得られた補正形状に基づいて、成形型を補正加工する成形型補正工程と、成形型補正工程で得られた成形型を用いて、改めて光学素子をプレス成形する光学素子の製造方法。【選択図】図１
2011093720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型、下型及び胴型からなる成形型により光学素子成形素材を加熱軟化させる加熱工程、前記加熱軟化した光学素子成形素材をプレス成形して光学面形状を付与するプレス工程及び前記光学面形状を付与された光学素子成形素材を冷却固化させる冷却工程からなる成形工程と、冷却固化された光学素子成形素材をアニール処理するアニール工程と、を有する光学素子の製造方法であって、
前記成形工程後、アニール工程前に、前記プレス成形された光学素子成形素材の光学面形状を測定するアニール前形状測定工程と、
前記アニール前形状測定工程により得られた形状から、アニール処理後の形状を予測する予測形状算出工程と、
前記予測形状算出工程で得られた光学面形状と、最終的に製造しようとする光学素子の光学面形状とを比較し、その差を算出して補正形状を求める補正形状算出工程と、
前記補正形状算出工程で得られた補正形状に基づいて、前記成形型を補正加工する成形型補正工程と、
前記成形型補正工程で得られた成形型を用いて、改めて前記加熱工程、前記プレス工程、前記冷却固化工程及び前記アニール工程を行うことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記予測形状算出工程において、予め、上型、下型及び胴型からなるテスト成形型を用いて前記加熱工程と、前記プレス工程と、前記冷却工程と、前記アニール工程と、により光学素子を製造した際の前記アニール工程前後の光学素子形状から算出された予測形状補正値を用いることを特徴とする請求項１記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記成形型のプレス工程に用いた光学素子成形素材と、前記テスト成形型のプレス工程に用いた光学素子成形素材と、が、同一の硝材からなり、かつ、前記テスト成形時のプレス工程に用いた光学素子成形素材の質量が、前記成形型のプレス工程に用いた光学素子成形素材の質量に対して、±４０％の範囲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方法。
【請求項４】
前記テスト成形時のプレス工程に用いた光学素子成形素材の質量が、前記成形型のプレス工程に用いた光学素子成形素材の質量に対して、±２０％の範囲であることを特徴とする請求項３記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記テスト成形型の質量が、前記成形型の質量に対して、±２０％の範囲であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】
前記予測形状補正値を、次式（１）
【数１】
2011093720.tif 000015
（式中、Ｈは光学素子中心表面から測定点までの光学素子半径方向の距離であり、ΔＺは測定点における光学素子中心表面から高さ方向のアニール前後の変化代を表す変数であり、Ｃｎは近似係数である）により求めることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項記載の光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器に使用される光学素子の製造方法に係り、特に、所望の形状の光学素子を得るために成形型形状の補正を効率的に行うことができる光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加熱して軟化させた光学素子成形素材を、光学面形成部を有する成形型でプレスし、光学素子を製造する方法が広く行われている。例えば、球状に予備成形した光学素子成形素材を、上型、下型及び胴型で構成された成形型内にセットし、加熱工程により４００〜８００℃程度に加熱して光学素子成形素材を軟化させ、又は、予め加熱してある光学素子成形素材を載せた後、軟化している光学素子成形素材を加圧して光学素子形状に成形し、冷却硬化させてアニール処理前の光学素子を取り出す。
【０００３】
得られた光学素子は、そのままでは内部に歪が生じていたり、屈折率がバラついたりして製品の精度が確保し難いため、光学素子を再度加熱し、その後徐冷することで歪を除いたり、屈折率分布を減らしたりするアニール処理を行い、アニール処理した光学素子、すなわち光学素子製品とする。
【０００４】
このような工程を経て得られた光学素子は、製品の特性上、高い形状精度で光学機能面が形成されている必要がある。特に、非球面形状の場合は後加工での形状補正が事実上困難であるため、アニール後の光学素子形状を高精度で所望の形状とすることが要求される。その結果、アニール工程は厳密に温度制御された条件下で行われる。
【０００５】
ところで、製品に求められる形状精度は、１μｍ以下であることは珍しくなく、最初に光学素子形状に加工した成形型で成形された光学素子をアニールしても、所望の形状精度を満たした光学素子が得られないことが多い。
【０００６】
そこで、従来は、図４及び図５に示したように成形型を補正して、アニール後の光学素子形状が求める製品形状となるように光学素子を製造していた。
【０００７】
すなわち、図４に示したように、まず、求める製品形状を基に成形型加工を行い（Ｓ５１）、次いで、加工された成形型に保護膜を付与して成形型と光学素子とが融着しないようにする（Ｓ５２）。保護膜を付与した成形型を用いて光学素子成形素材を加熱軟化させ、プレス加工し、冷却固化させて光学素子を成形する（Ｓ５３）。得られた光学素子についてアニール処理を行い（Ｓ５４）、アニール後の光学素子形状を測定する（Ｓ５５）。成形型の光学面形成部の形状と得られたアニール後の光学素子形状とから、光学素子成形素材の変化代を算出する（Ｓ５６）。そして、その変化代が相殺されて、アニール後の光学素子形状が製品形状となるように、１回目の成形型の補正を行う（図５、Ｓ６１；特許文献１参照）。
【０００８】
次に、図５に示したように、１回目の成形型の補正加工された成形型に保護膜を付与し（Ｓ６２）、この補正した成形型を用いて光学素子成形素材を加熱軟化させ、プレス加工し、冷却固化させて光学素子を成形する（Ｓ６３）。得られた光学素子をアニール処理し（Ｓ６４）、アニール後の光学素子形状測定を行い（Ｓ６５）、アニール後の光学素子形状が所望の光学素子形状になっているか形状判定を行う（Ｓ６６）。形状判定がＯＫであれば、そのまま量産を開始し、形状判定がＮＧであった場合には、その測定結果のずれから成形型の補正形状を作成し（Ｓ６７）、補正形状を基にした成形型の補正加工を行う（Ｓ６１）。通常、このような補正加工を少なくとも１回行うことにより、最終製品としての光学素子を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２７６７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、一方で、生産性を上げようとすると、図５で示した補正加工（Ｓ６１）が１回では終わらない場合が多く、例えば、歩留が少しでも高くなるのであれば微小な条件変更を行い、その結果、２回目、３回目の補正加工（Ｓ６１）が必要になることが少なくない。このように、補正を行った後、そのたびにアニール後の形状確認をしていると補正−成形−形状確認の回数が増え、最終的に成形型が得られるまでの時間が長くなり、生産効率は著しく低下してしまう。特に、アニール処理はリードタイムが約１日必要となるため、上記回数が増えると、最終製品を得るまでの期間が大幅に伸びてしまう。さらに、アニール後に良品が供給できると確認してから大量に作り始めるため、作り始めも１日遅れてしまう。
【００１１】
その結果、形状面の安定的な生産をする上で補正を繰り返す必要がありながら、成形を開始してから最初の１ロットの光学素子製品を得るまでに多大な時間が掛かってしまう。一方、依頼主は１日も早く良品でテストしたいと短納期を希望しているため、最初の製品を得るまでの時間を少しでも短くすることが求められている。
【００１２】
そこで、本発明者らは、上記問題を解決するものとして、アニール処理を行うことなく成形型補正を行い、製品の量産までの期間を短縮することができる光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記問題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、アニール前の形状からアニール後の形状を予測することで、アニール処理を行うことなく成形型補正を行い、製品の製造期間を短縮することができることを見出し、本発明を完成した。
【００１４】
すなわち、本発明の光学素子の製造方法は、上型、下型及び胴型からなる成形型により光学素子成形素材を加熱軟化させる加熱工程、加熱軟化した光学素子成形素材をプレス成形して光学面形状を付与するプレス工程及び前記光学面形状を付与された光学素子成形素材を冷却固化させる冷却工程からなる成形工程と、冷却固化された光学素子成形素材をアニール処理するアニール工程と、からなる光学素子の製造方法であって、成形工程後、アニール工程前に、成形された光学素子成形素材の光学面形状を測定するアニール前形状測定工程と、アニール前形状測定工程により得られた形状から、アニール処理後の形状を予測する予測形状算出工程と、予測形状算出工程で得られた光学面形状と、最終的に製造しようとする光学素子の光学面形状とを比較し、その差を算出して補正形状を求める補正形状算出工程と、補正形状算出工程で得られた補正形状に基づいて、成形型を補正加工する成形型補正工程と、成形型補正工程で得られた成形型を用いて、改めて加熱工程、プレス工程、冷却固化工程及びアニール工程を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光学素子の製造方法によれば、アニール処理前に成形型の補正の必要性の有無を判別して、補正が必要であればアニール処理を行うことなく再度補正ができ、補正が不要であっても、良品が供給できることがアニール前から確認できるため、光学素子の製造を進めることができ、最終製品形状とするまでの工程を短縮し、ある数量の製品を供給するまでの時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のテスト段階の工程を示すフローチャートである。
【図２】本発明の量産段階の工程を示すフローチャートである。
【図３】アニール処理による光学素子の形状変化を示した模式図である。
【図４】従来のテスト段階の工程を示すフローチャートである。
【図５】従来の量産段階の工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
一般的にアニール前後の形状変化代は、光学素子の形状や、光学素子成形素材内部の応力、光学素子成形素材の収縮などにより総合的に影響されるため、光学素子を成形する条件を多少変えたところでアニール前後の形状変化代への影響は少ない。
【００１８】
そこで、本発明は、そのような成形条件の変化による影響を受けにくいことを利用して、従来行っていたアニール処理後の形状確認と成形型の補正を、アニール処理前の形状から、アニール処理後の形状を予測することとして、成形型の補正にいち早く着手することができるようにしたものである。
【００１９】
本発明の光学素子の製造方法は、上記した通りのものであり、図１及び図２に示したフローで行うものである。ここで、図１は、光学素子の製造における、成形型形状、アニール前後の光学素子形状、最終製品とする光学素子形状から、その基本的なデータを取得するためのテスト段階の工程である。また、図２は、上記テスト段階を踏まえた、成形型の微細補正を行い最終的な成形型を得る量産段階の工程を示したフローである。
【００２０】
以下、図１及び図２を参照しながら本発明について、テスト段階と量産段階とに分けて詳細に説明する。
【００２１】
［テスト段階］
まず、図１のテスト段階のフローでは、最初に光学素子を成形することができるように成形型を加工する（Ｓ１）。ここで用いる成形型は、従来光学素子のプレス成形に用いられてきたものと同様に、上型、下型及び胴型から構成されるものであり、上型及び下型にはそれぞれ、光学素子成形素材に光学素子の光学面を転写するための光学面形成部が形成されている。
【００２２】
このとき用いられる成形型は、可能な限り最終形状に近い形を想定して得られるものであり、製造依頼があった後、最初に加工して得られる成形型である。
【００２３】
次に、加工して得られた成形型の表面に保護膜を付与する（Ｓ２）。これは、プレス成形において、成形型と光学素子成形素材とが融着等しないようにして、不具合を生じさせないためである。成形型の加工が行われた後は、必ず行われる工程であり、量産工程と可能な限り同じように付与することが望ましい。
【００２４】
そして、得られた成形型により光学素子成形素材のプレス成形を行う（Ｓ３）。このプレス成形も、従来行われていたプレス成形と同様に行えばよく、通常、成形型の加熱によりその内部に収容した光学素子成形素材を加熱軟化させ、加熱軟化した光学素子成形素材を成形型によりプレスして光学面形状を付与し、光学面形状を付与された光学素子成形素材を冷却して固化させ、光学素子とするものである。
【００２５】
プレス成形（Ｓ３）により得られた光学素子は、その内部に歪を有し、屈折率もバラツキのあるアニール処理前のものである。このアニール処理前の光学素子について、その表面形状を測定し、これを光学素子の非球面形状の近似式に当てはめて［アニール処理前の形状の近似式］である次式（１）を得る（Ｓ４）。このとき、κ１とＲ１は、このテスト段階の成形型作製時に得られた値（通常は、製造目的の光学素子の値と同じ）を用いると精度良く近似でき、しかも、後の計算が容易となるため、以降の式で添え字がついたκとＲは同じ値を用いた方が望ましい。
【００２６】
通常、テスト段階の成形型作成時のκとＲは、後述の式（７）を用いて導出するため、製造目的の光学素子の値と同じ値となる。しかし、成形型作成後に、設計変更が入る場合も少なからず発生し、そのときは、製造目的の光学素子のκとＲが、テスト段階の成形型のκとＲが異なってしまう。このように、途中で仕様変更があった場合には、変更後の光学素子形状に基づいてκとＲを適用するが、適用にあたっては、後述の式（１）、（２）、（４）ではテスト段階の成形型のκとＲを、後述の式（６）、（７）では変更後の光学素子のκとＲを用いると、後述の式（３）、（５）の近似計算が厳密にでき、式（３）´、（５）´となるので、好ましい。ただし、仕様変更があったタイミングから変更後の光学素子のκとＲを用いて後述の式（１）、（２）、（４）に適用してもよく、このようにしても機能上支障をきたすことはない。
【００２７】
【数１】
2011093720.tif 000003
（但し、式中、Ｚ１は、アニール処理前の光学素子中心からの高さ変化、Ｈは光学素子中心表面から測定点までの半径方向の距離を表す変数、Ｒ１は近軸球面曲率、κ１は円錐定数、Ａｎは高次補正項を示す定数である。このとき、Ｈ，Ｒ１，κ１については、このテスト段階の成形型作製時に得られた値を利用する。なお、ｎは、通常は１〜２０を用い、特に２〜１０までの偶数を用いると比較的容易に計算できるため実用上好ましいが、それ以外の数字を入れても機能上は問題ない）
【００２８】
次に、得られた光学素子に対して、その内部の歪の除去や屈折率のバラツキを抑えるためにアニール処理を行う（Ｓ５）。このアニール処理は、得られた光学素子に対して、再度加熱軟化させ、徐冷することにより歪を除去し、屈折率分布を良好なものとし、製品として求める屈折率の範囲に入るようにするものである。
【００２９】
アニール処理（Ｓ５）が終了したら、このアニール処理後の光学素子について、その表面形状を測定し、これを光学素子の表面形状の近似式に当てはめて［アニール処理後の形状の近似式］である次式（２）を得る（Ｓ６）。
【００３０】
【数２】
2011093720.tif 000004
（但し、式中、Ｚ２は、アニール処理後の光学素子中心からの高さ変化、Ｈ，Ｒ２，κ２は上記と同じ定義であり、ｎは上記と同様に選定する。また、Ｂｎは高次補正項を示す）
【００３１】
そして、この得られた式１と式２との差を、アニール処理前後の変化代ΔＺとして次式（３）を近似式として算出する（Ｓ７）。ここで、ΔＺは測定点における光学素子中心表面から高さ方向のアニール前後の変化代である。このとき、式（１）と式（２）で添え字のついたκとＲを同じ値とすると、式（３）´のように表記できるため、近似作業が不要で、容易に厳密解が得られる。
【００３２】
【数３】
2011093720.tif 000005
（但し、ｎは上記と同様に選定する。また、Ａｎ、Ｂｎ、Ｃｎは高次補正項を示す）
【００３３】
このとき、この光学素子の成形に用いた成形型の光学面形成部の形状が、次式（４）で得られる。
【００３４】
【数４】
2011093720.tif 000006
（但し、式中、ＺＭは、金型中心からの高さ変化、Ｈ，ＲＭ，κＭは上記と同じ定義であり、ｎは上記と同様に選定する。また、Ｍｎは高次補正項を示す）
【００３５】
すると、アニール後の光学素子形状と、成形型形状との差ΔＭは、式（４）と式（２）との差分から近似式を得ることができる（式（５））。この差ΔＭは、実際に用いた成形型形状と、その成形型を用いてプレス成形及びアニール処理までして得られた光学素子形状との関係を表わすものである。このとき、式（２）と式（４）でκとＲを同じ値とすると、式（５）´のように表記できるため、近似作業が不要で、容易に厳密解が得られる。
【００３６】
【数５】
2011093720.tif 000007
（但し、ｎは上記と同様に選定する。また、Ｂｎ、Ｍｎ、Ｄｎは高次補正項を示す）
【００３７】
ここで、最終製品である光学素子形状は式（６）で表わされ、
【数６】
2011093720.tif 000008
（但し、式中、Ｚ１は、光学素子中心からの高さ変化、Ｈ，Ｒ，κは上記と同じ定義であり、ｎは上記と同様に選定する。また、Ｌｎは高次補正項を示す）
式（６）に、実際に得られた成形型形状とアニール処理後の光学素子形状との関係から得られたΔＭを適用する（すなわち、式（６）とΔＭとの差をとる）と、製品形状の光学素子を得ることができる成形型形状が式（７）として得られる。
【００３８】
【数７】
2011093720.tif 000009
（但し、式中、ＺＭＡは、金型中心からの高さ変化、Ｈ，Ｒ，κは上記と同じ定義であり、ｎは上記と同様に選定する。また、Ｌｎ、Ｄｎ、ＥＡｎは高次補正項を示す）
【００３９】
したがって、この得られた式（７）の形状に成形型を事前に削って補正しておき、成形型面ＺＭＡを作ることで、最終製品の光学素子が得られるはずである。そのため、依頼主から正式に発注を受けると、量産用の光学素子成形素材と成形型を準備して、式（７）で得られた形状で成形型を補正加工して（図２、Ｓ１１）、量産段階に入る準備を行う。
【００４０】
［量産段階］
上記の通り、式（７）の形状に加工した成形型を用いて光学素子を製造すれば、本当ならばアニール後の形状が最終製品の光学素子となるはずである。
【００４１】
しかしながら、現実には成形型や光学素子成形素材のサイズの違い、成形型の補正加工による成形性の変化、連続的に製造することによる温度場の変化などにより、式（７)の形状に補正加工した成形型から得られる光学素子形状は、式（６）の形状に対して多少なりとも誤差が出てしまうことがほとんどである。特に、近年は高度な形状精度が求められるために多少の誤差が許されない状況にもなり、１回の作業（補正加工）で最終製品の光学素子を作れないことがよくある。
【００４２】
そこで、従来は、上記［背景技術］でも説明したように、アニール処理後の形状が製品形状と合っているかを確認し、合っていない場合には、再度成形型の補正加工を行い、最終製品が得られるまで形状の確認と補正加工を繰り返し行っていた。
【００４３】
それに対し、本願発明においては、アニール処理後の形状確認を行ってから成形型の補正を行うのではなく、アニール処理前に、アニール処理後の形状を予測して、それが製品形状となり得ないことがわかれば、アニール処理を行うことなく、成形型の補正をその時点で行って、最終製品の量産体制に入るまでの時間を短縮しようとするものである。
【００４４】
すなわち、本願発明は、図２に示したフローにより、最終製品を得ることができる成形型の補正加工を行い、光学素子の量産を行うものである。
【００４５】
図２において、量産段階の最初に、成形型加工（Ｓ１１）を行うが、これは、上記テスト段階の最後で既に述べた式（７）の形状に成形型を補正加工することを意味するものである。ただし、それ以外の形状で成形しても、このフローに従えば従来より早く良品は得られる。
【００４６】
そして、この補正加工した成形型を用いて、保護膜付与（Ｓ１２）、プレス成形（Ｓ１３）、アニール前形状測定（Ｓ１４）を行う。これらの工程Ｓ１２〜Ｓ１４は、上記したテスト段階と同様に行えばよく、このとき、第１回目の補正加工により得られた成形型を用いた場合には、式（１）と同様に［アニール前光学素子形状の近似式］として次式（１Ａ）が得られる（１回目の補正加工後の成形型を用いた場合のものとして、式番号の後に「Ａ」を付して区別した。以下、同じ）。
【００４７】
【数８】
2011093720.tif 000010
（但し、式中、Ｚ１Ａは、アニール処理前の光学素子中心からの高さ変化、Hは光学素子中心表面から測定点における半径方向の距離を表す変数、Ｒ１Ａは近軸球面曲率、κ１Ａは円錐定数、ＡＡｎは高次補正項を示す定数である。このとき、Ｈ，ＲＡ，κＡについては、１回目の成形型補正時に得られた値を利用する。なお、ｎは、通常は１〜２０を用い、特に２〜１０までの偶数を用いると比較的容易に計算できるため実用上好ましいが、それ以外の数字を入れても機能上は問題ない）
【００４８】
この式（１Ａ）とテスト段階で得られた式（３）のΔＺの値とから、Ｚ２Ａ＝ΔＺ＋Ｚ１Ａによりアニール処理を行わなくても、式（２Ａ）を算出することができ、この式（２Ａ）はアニール後の光学素子形状の予測形状を表わすものである。
【数９】
2011093720.tif 000011
（但し、式中、Ｚ２Ａは、アニール処理後の光学素子中心からの高さ変化、Ｈ，Ｒ１Ａ，κ１Ａは上記と同じ定義であり、ｎは上記と同様に選定する。また、Ｃｎ、Ｆｎ、Ｇｎは高次補正項を示す）
【００４９】
次に、算出された予測形状を表わす式（２Ａ）を、最終製品形状を表わす式（６）と比較して形状判定を行う（Ｓ１５）。ここで、式（２Ａ）と式（６）とが一致すれば、成形型の補正は終了し、そのまま光学素子の量産体制に入り、一致しなければ、補正形状を作成し（Ｓ１６）、その補正形状に合わせて成形型補正を行う（Ｓ１１）。
【００５０】
このとき、２回目の成形型補正を行う際の補正形状は、まず、式（４Ａ）と式（２Ａ）とから式（５Ａ）を近似して算出できる。このとき、式（２Ａ）と式（７）でκとＲを同じ値としていると、式（５Ａ）´のように表記できるため、近似作業が不要で、容易に厳密解が得られる。
【数１０】
2011093720.tif 000012
（但し、ｎは上記と同様である。また、ＢＡｎ、ＤＡｎ、ＥＡｎは高次補正項を示す）
得られた式（５Ａ）と式（６）とから、式（７Ａ）を算出することで、成形型の補正形状を得ることができる。
【００５１】
【数１１】
2011093720.tif 000013
（但し、式中、Ｈ，Ｒ，κは上記と同じ定義であり、ｎは上記と同様に選定する。また、Ｌｎ、ＤＡｎは高次補正項を示す）
【００５２】
２回目の成形型の補正を行った後には、上記と同様にして補正した成形型によりプレス成形、アニール前形状測定を行うことにより式（１Ｂ）を、式（３）を考慮することで式（２Ｂ）を得ることができ、式（２Ｂ）が式（６）と一致するかを確認する。一致すれば、成形型の補正は終了し、そのまま光学素子の量産体制に入り、一致しなければ、上記と同様に（４Ｂ）、（５Ｂ）、（７Ｂ）補正形状を作成し、それに合わせて成形型補正（Ｓ１１）に戻って、再度、Ｓ１１〜Ｓ１５の操作を繰り返す（２回目の補正加工後の成形型を用いた場合のものとして、式番号の後に「Ｂ」を付して区別した。以下、同じ）。
【００５３】
このような操作をアニール前形状測定（Ｓ１４）で得られる式と式（６）とが一致するまで繰り返して行う。
【００５４】
上記の関係式を用いることにより、一般的な光学素子の変化代を効率的かつ精確に近似できる。
【００５５】
ここで、式（３）と式（６）は、成形型補正を行った際にも再計算することなく、テスト段階の式をそのまま適用するが、これは、式（３）が、光学素子成形素材のアニール処理前後の変化代を求めたものであり、条件を大きく変更しない限りそのまま適用しても不具合がないからである。ただし、通常、テスト段階と量産段階での光学素子成形素材は同種類のもの、素材の大きさは、テスト段階の光学素子成形素材の質量が、量産段階の光学素子成形素材の質量に対して±４０％の範囲であることが好ましく、±２０％の範囲であることがより好ましい。
【００５６】
このような質量範囲とすることで、光学素子の冷却速度が大きく変わらなくなるため、アニール処理前後の光学素子の変化代の差が減り、本発明の適用可能な製品を増やすことができる。
【００５７】
なお、対象となる光学素子のサイズに制限はないが、光学素子が小さすぎると、近似に必要な測定点が確保できなくなるので、光学素子径１ｍｍ以上が好ましい。測定点は、光学素子径につき少なくとも２０点以上必要だが、測定点多いほど高精度に補正できるが、多いと測定時間が長くなってしまうので、１００〜１０００点の測定が好ましい。
【００５８】
また、式（３）の変化代には、用いる成形型により影響を受ける場合もあり、テスト段階の成形型の質量が、量産段階の成形型の質量に対して±２０％の範囲であることが好ましい。
【００５９】
このような質量範囲とすることで、光学素子の冷却速度が大きく変わらなくなるため、アニール処理前後の光学素子の変化代の差が減り、本発明の適用可能な製品を増やすことができる。このとき、さらに、同じ材質の成形型母材と同じ保護膜を使うことが好ましい。
【００６０】
そして、式（６）は、最終製品の形状であるから、成形型補正が行われたか否かに係わらず同じ式で表わされるものである。
【００６１】
このようにして、アニール処理後の予測形状が最終製品形状の式（６）と規格内で一致すると、次に、実際のアニール処理（Ｓ１７）を行い、アニール後形状測定（Ｓ１８）により、製品形状として得られているか確認して、光学素子を製造する。
【００６２】
ここで、もしアニール処理後の光学素子形状が、求めている製品形状とはずれていた場合、従来と同様に、アニール処理後の光学素子形状とその成形型形状、さらに最終製品形状とを考慮して、補正形状を作成し、成形型を補正し、アニール後予想の式（３）を更新する。
【００６３】
以上のように、本願発明においては、アニール処理前に成形型の補正の有無を判別して、補正が必要であればアニール処理を行うことなく、光学素子の製造を進めることができる。そのため、従来のようにアニール処理に１日かけ、それを待ってから補正の有無を判別する方法とは、最終製品形状とするまでの工程を短縮し、製品を供給するまでの時間を大幅に短縮することができる。
【００６４】
さらに、通常、図４の工程の場合、アニール中の１日は、装置が実質的には遊休状態となり、装置稼働率低下の元となっていたため、図２の工程となることで実質的な装置稼働率を高めることも可能となった。
【実施例】
【００６５】
（実施例１）
ホウ酸系ガラスを用いた両凸光学素子の量産１０００個の打診があったので、量産用の成形型図面とガラス素材図面を準備し、その図面を元にテスト成形型（量産用成形型との質量誤差３％以下）とガラス素材（量産用ガラス素材との質量誤差１５％）を準備し、事前の成形を実施した。量産用の製造条件で成形し、アニール前形状測定後、アニール処理して、アニール後形状測定を行い、上記式３及び式７を算出した。
【００６６】
その後、量産１０００個の受注が決まると、量産用の成形型を式７の形状に従って作成し（１回目の補正）、量産用のガラス素材を用いて成形し、アニール前形状測定を行った。その測定した結果からアニール後形状の予測形状を算出し、製品形状と対比して形状判定したところ、ＮＧだったので、アニール後形状を基に式７Ａを算出して成形型補正形状を求め、再度成形型を補正加工した（２回目の補正）。
この補正加工した成形型により、再度、ガラス素材を成形し、アニール前形状測定を行ったところ、アニール後形状が良品になることが想定されたので、すぐにＮ増し成形を開始し、１０００個の製品製造を開始した。
【００６７】
（比較例１）
図４及び図５のフローチャートに従った以外は、実施例１と同様の条件により光学素子の製造を行った。
【００６８】
この結果、従来の図４及び図５のフローチャートで光学素子の製造を行う場合に比べて、本発明の製造方法によれば、表１に示したように約２日早く良品を所定の数得られた。
【００６９】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の光学素子の製造方法は、成形型の補正を短期間で行うことを可能とし、製品供給を迅速に行うことができ、プレス成形を利用した光学素子の製造に使用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１…アニール後光学素子形状、２…アニール前光学素子形状
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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