(57)【要約】【課題】難加工材料の特性を保持しつつ難加工材料と加工の容易な材料を組み合わせて加工性を良好にし、生産効率の高い複合レンズの製造方法を提供する。【解決手段】光学機能部となるガラス素材１４と、基材となるサファイヤ基板１０とを加熱および加圧して接合体１６とする成形工程（Ｓ３）と、成形工程後、少なくともガラス素材１４を加工して光学機能面１５を形成する加工工程（Ｓ４）と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学機能部となる第１の光学素材と、基材となる第２の光学素材とを加熱および加圧して接合体とする成形工程と、
前記成形工程後、少なくとも前記第１の光学素材を加工して光学機能面を形成する加工工程と、を有することを特徴とする、複合レンズの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の複合レンズの製造方法において、
前記第２の光学素材は結晶体であることを特徴とする、複合レンズの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の複合レンズの製造方法において、
前記加工工程では、研削および研磨により光学機能面を形成することを特徴とする、複合レンズの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の複合レンズの製造方法において、
前記成形工程では、前記第１の光学素材の外径を前記第２の光学素材の外径より大きく成形することを特徴とする、複合レンズの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の複合レンズの製造方法において、
前記第２の光学素材における前記第１の光学素材との接合面は、湾曲していることを特徴とする、複合レンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難加工材料と加工の容易な光学素材を組み合わせた複合レンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子の耐衝撃性、耐薬品性、耐酸性、耐熱性に対して有効なレンズ材料として、コランダム系の結晶体が知られている。
コランダムは、ダイヤモンドの次に硬く、アルミニウムの酸化鉱物である。サファイヤやルビー等がこれに該当する。
しかし、コランダム系を材料としたレンズの生産は、材料が硬く脆いため、加工が難しく製品化したときの良品率が低い。
【０００３】
また、光学ガラスの中でも加工が難しい硝材は、生産性がよくない。
このような、難加工硝材や石英、サファイヤ、結晶化ガラス等を加工する場合、研磨加工やレーザー加工・光化学加工等でレンズ形状を形成するが、加工設備が高額であったり、加工が難しく生産効率が低い。
【０００４】
これを解決すべく、例えば特許文献１には、光学ガラスや石英ガラス、サファイヤ、セラミック等の研磨加工に関する技術が提案されている。この特許文献１によれば、弾力性のある研磨パッドを被研磨面と点接触させ、その内部から紫外線を照射して露光面を軟弱化し、軟らかいパッドで研磨することで被研磨面を高精密に研磨することとしている。
また、例えば特許文献２には、成形手段によって芯ガラス（基材）と成形ガラスとの融着をプレスと同時に行う方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５４３３８号公報
【特許文献２】特許第１８５０１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、研磨加工による加工であるため、加工時間が長く生産効率が低いという課題がある。
また、特許文献２では、偏肉（同一断面における厚さの最大と最小との比率）の大きいレンズや球欠（球を１つの平面で切り取った空間図形）の深いレンズでは、ガラス収縮等の影響でワレや剥がれ等の不具合が発生しやすい。
【０００７】
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、難加工材料の特性を保持しつつ難加工材料と加工の容易な材料を組み合わせて加工性を良好にし、生産効率の高い複合レンズ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】
【０００８】
本発明に係る複合レンズの製造方法は、光学機能部となる第１の光学素材と、基材となる第２の光学素材とを加熱および加圧して接合体とする成形工程と、
前記成形工程後、少なくとも前記第１の光学素材を加工して光学機能面を形成する加工工程と、を有する。
【０００９】
また、本発明は、上記の複合レンズの製造方法において、
前記第２の光学素材は結晶体とすることが可能である。
また、本発明は、上記の複合レンズの製造方法において、
前記加工工程では、研削および研磨により光学機能面を形成することが可能である。
また、本発明は、上記の複合レンズの製造方法において、
前記成形工程では、前記第１の光学素材の外径を前記第２の光学素材の外径より大きく成形することが可能である。
また、本発明は、上記の複合レンズの製造方法において、
前記第２の光学素材における前記第１の光学素材との接合面は、湾曲していることが可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、難加工材料の特性を保持しつつ難加工材料と加工の容易な材料を組み合わせて加工性を良好にし、生産効率の高い複合レンズの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１における複合レンズの製造装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】複合レンズの製造工程のフローチャートを示す図である。
【図３】サファイヤ原板をサファイヤ平板に加工する状態を示す図である。
【図４】加工されたサファイヤ平板の断面図である。
【図５】ガラス素材の断面図である。
【図６】接合体の断面図である。
【図７】接合体におけるガラス素材を加工した断面図である。
【図８】ガラス素材の他の実施例の断面図である。
【図９Ａ】接合体の断面図である。
【図９Ｂ】複合レンズの断面図である。
【図１０Ａ】接合体の断面図である。
【図１０Ｂ】複合レンズの断面図である。
【図１１Ａ】接合体の断面図である。
【図１１Ｂ】複合レンズの断面図である。
【図１２】実施の形態２の複合レンズの製造装置の概略構成を示す断面図である。
【図１３】サファイヤ基板とガラス素材とからなる接合体の断面図である。
【図１４】接合体を心取り加工する状態を示す図である。
【図１５】複合レンズの断面図である。
【図１６】実施の形態３における型セットの概略構成を示す断面図である。
【図１７】サファイヤ基板の断面図である。
【図１８】サファイヤ基板とガラス素材とからなる接合体の断面図である。
【図１９】接合体を加工してできた複合レンズの断面図である。
【図２０】ガラス素材の断面図である。
【図２１】ガラス素材の断面図である。
【図２２Ａ】サファイヤ基板の断面図である。
【図２２Ｂ】ガラス素材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態について説明する。
［実施の形態１］
【００１３】
一般に、光学製品の外側に面するレンズには、キズに強く、耐衝撃性、耐酸性、耐熱性に優れる結晶体が用いられることがある。しかし、この結晶体は、硬く、脆いために、製品化したときの良品率が低く、多くの加工時間も要し生産性がよくない。
本実施の形態では、この結晶体に、ガラス素材を成形手段により接合する。そして、その後にガラス素材を研削・研磨によって所望の形状に仕上げ、複合レンズを得るものである。
【００１４】
図１は、複合レンズの製造装置２０の概略構成を示す断面図である。
同図１に示すように、この製造装置２０は、型中心軸Ｏ−Ｏ方向の上下に対向する一対の上加熱板２２と下加熱板２４、及びこれら上加熱板２２と下加熱板２４間に配置された型セット２６を有している。
上加熱板２２と下加熱板２４には、それぞれ上カートリッジヒータ２３と下カートリッジヒータ２５が内蔵されている。また、上加熱板２２には、当該上加熱板２２を上下方向（型中心軸Ｏ−Ｏの方向）に昇降駆動するエアシリンダ２７が固定されている。この上加熱板２２の昇降動作により、型セット２６の挟持、挟圧等の動作が行われる。
【００１５】
型セット２６は、上型２８、下型３０、及びスリーブ３２を有している。上型２８と下型３０は、スリーブ３２の内部で、それぞれの成形面２８ａ，３０ａが型中心軸Ｏ−Ｏ方向に対向するようにスリーブ３２の両端側から嵌挿されている。上型２８は段付き円柱状をなし、大径の基端部２８１と、この大径の基端部２８１から突出する小径の先端部２８２とを有している。この小径の先端部２８２の端面に、平面状の成形面２８ａが形成されている。なお、基端部２８１と先端部２８２との境界は、平坦な段差面に形成されている。
【００１６】
また、下型３０も段付き円柱状をなし、大径の基端部３０１と、この大径の基端部３０１から突出する小径の先端部３０２とを有している。この小径の先端部３０２の端面に、平面状の成形面３０ａが形成されている。なお、基端部３０１と先端部３０２との境界は、基端部３０１上の先端部３０２による段差の低い方の面（段差面）に位置する。
さらに、下型３０の先端部３０２と上型２８の先端部２８２の外周側には、円筒状のリング部材３４が嵌挿されている。このリング部材３４は、下端面が下型３０の段差面に当接され、上端面が上型２８の段差面に当接可能に対向配置されている。
【００１７】
上型２８の基端部２８１は、スリーブ３２の軸方向に摺動可能となっている。また、上型２８の先端部２８２は、リング部材３４の軸方向に摺動可能となっている。
また、上型２８の成形面２８ａと下型３０の成形面３０ａとの間には、後述する加工工程で基材となる第２の光学素材としてのサファイヤ基板１０と、光学機能部となる第１の光学素材としてのガラス素材１４とが積層状に配置されている。すなわち、下型３０の成形面３０ａ上にサファイヤ基板１０を配置し、このサファイヤ基板１０の上面にガラス素材１４が配置されている。なお、光学機能部は、後述する加工工程で形成される光学機能面を有する部材である。サファイヤ基板１０とガラス素材１４は、いずれも円柱状をなしている。
【００１８】
なお、上型２８及び下型３０は、タングステンカーバイド（ＷＣ）等の超硬合金を研削・研磨して仕上げられている。また、ガラス素材１４は、市販の光学ガラスが用いられている。
以上において、成形に際しては、複合レンズの製造装置２０を窒素ガス又は不活性ガス等の非酸化雰囲気中に配置し、型セット２６を約５６０℃に加熱して押圧する（成形工程）。なお、型セット２６内にはサファイヤ基板１０とガラス素材１４とが収容されている。
こうして、詳しくは後述するように、サファイヤ基板１０は変形せずにガラス素材１４のみが変形し、両者は接合面で融着・接合する。
【００１９】
次いで、型セット２６を冷却後、サファイヤ基板１０とガラス素材１４とが接合された接合体１６（図６参照）を型セット２６から取り出す。
次に、サファイヤ基板１０を基材とし、その外径を基準として、ガラス素材１４を研削および研磨加工で所望の形状に仕上げ（加工工程）、複合レンズ１８を得る。
【００２０】
図２は、本実施の形態の複合レンズ１８の製造工程のフローチャートを示す図である。以下、このフローチャート（Ｓ１〜Ｓ４）を参照しながら、複合レンズ１８の製造工程を説明する。
図３は、サファイヤ原板１０’を平板状のサファイヤ基板１０に加工する状態を示す図であり、図４は、加工されたサファイヤ基板１０の断面図である。
図３に示すように、結晶体、例えばコランダム系のサファイヤ原板１０’の表裏両面を砥石１３で研磨加工する。この図３では、複数（図では４個）のサファイヤ原板１０’を定盤１２の上に載置し、これらをまとめて砥石１３により研磨加工している。
【００２１】
こうして、図４に示すように、外径Ｄ０＝φ１０、厚さｔ＝０．１〜３ｍｍの平板状のサファイヤ基板１０が得られる（図２のＳ１）。
このとき、サファイヤ基板１０の外径は、完成品の複合レンズ１８（図７参照）と同一の寸法とし、最終製品に見合う精度で仕上げておくようにする。すなわち、サファイヤ基板１０とガラス素材１４との接合前に、サファイヤ基板１０を完成品の複合レンズ１８に沿った形状に加工し、接合後に、サファイヤ基板１０を基準（面、外径）としてガラス素材１４を研削、研磨して仕上げる。
【００２２】
このサファイヤ基板１０は、接合面１０ａと反接合面１０ｂともに平滑に研磨され、その表面粗さはＲａ＝０．０１μｍ以下、平行度は０．０１ｍｍ以下に仕上げられている。
なお、接合面１０ａとは、ガラス素材１４と接合される面をいい、反接合面１０ｂとは、接合面１０ａと反対側の面をいう。
また、表面粗さＲａとは、例えば算術平均粗さの場合、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さＬを抜き取り、この抜き取り部分の平均線の方向にＸ軸を、縦倍率の方向にＹ軸をとり、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表わしたときに、Ｒａ＝１／Ｌ∫０Ｌ｜ｆ（ｘ）｜ｄｘ
によって求められる値をマイクロメートル（μｍ）で表わしたものをいう。
【００２３】
また、平行度とは、基準平面に平行なある感覚を持つ、互いに平行な二つの平面の間の空間を表わすと規定されている（ＪＩＳ規格）。
また、結晶体としては、サファイヤやルビーなどのコランダム、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）、ＺｒＯ３（ジルコニア）、ＺｎＳ（硫化亜鉛）、ＭｇＦ２（フッ化マグネシウム）、ＺｎＳｅ（セレン化亜鉛）等が知られている。
本実施の形態では、結晶体としてサファイヤ基板１０を用いた場合について説明するが、これに限らず、前述したルビーやＹＡＧ等を用いてもよい。
【００２４】
次に、図５は、ガラス素材１４の断面図である。
図５に示すように、ガラス素材１４を直径Ｄ１＝φ１０、厚さＨ１＝５ｍｍの円柱状に加工する。サファイヤ基板１０との接合面１４ａは研磨で仕上げられている。また、反接合面１４ｂは粗面であってもよい。なお、直径Ｄ１は、型セット２６のリング部材３４に挿入可能な直径であればよいが、ここでは、サファイヤ基板１０の外径Ｄ０と一致させている。
なお、接合面１４ａとは、サファイヤ基板１０と接合される面をいい、反接合面１４ｂとは、接合面１４ａと反対側の面をいう。
【００２５】
また、ガラス素材１４の線膨張係数をαｇ、サファイヤ基板１０の線膨張係数をα１、α２としたとき（サファイヤは異方性ゆえ、線膨張でも２つの方向性を有する）、サファイヤ基板１０の熱線膨張率α１（又はα２）とガラス素材１４の熱線膨張率αｇとが近い値のものを用いるのが望ましい。
例えば、｜α１−αｇ｜と｜α２−αｇ｜のうち、線膨張係数の差の大きい方の値が相対的に小さいものを用いる。これは、サファイヤ基板１０とガラス素材１４を接合する際、夫々の線膨張係数の差が小さいもの同士を接合した方が、剥がれにくいためである。
【００２６】
ここでは、ガラス素材１４としてＬ−ＢＡＬ４２（オハラ製）を用いた場合について説明する。この場合、ガラス素材１４の接合面１４ａを研磨で仕上げて、その表面粗さをＲａ＝０．０５μｍ以下に加工する（図２のＳ２）。また、ガラス素材１４の反接合面１４ｂは、研磨面又は研削面で仕上げて表面粗さをＲａ＝０．０１μｍ以上に加工する。すなわち、反接合面１４ｂは粗面に仕上げておけばよい。
また、ガラス素材１４は、その平行度、肉厚寸法、外径寸法、直角度のいずれも、高精度な仕上げは必要でなく、一般公差に仕上げておけばよい。
【００２７】
次に、接合体１６を成形するには、図１の複合レンズの製造装置２０を用いる。
前述したように、複合レンズの製造装置２０を非酸化雰囲気中に入れ、型セット２６における下型３０の成形面３０ａ上にサファイヤ基板１０と、その接合面１０ａに、ガラス素材１４としてのＬ−ＢＡＬ４２（オハラ製）の接合面１４ａを載置する。
次いで、上・下カートリッジヒータ２３、２５に通電して型セット２６を約５６０℃に加熱する。
【００２８】
さらに、エアシリンダ２７を下降移動させ、上型２８を下型３０に接近移動させてサファイヤ基板１０とガラス素材１４を加圧する。このときの加圧量、加圧力は、成形素材等に応じて適宜設定される。
この場合、サファイヤ基板１０の融点が２０４０℃、ガラス素材１４（Ｌ−ＢＡＬ４２（オハラ製））の軟化点が６０７℃なので、サファイヤ基板１０は変形せずにガラス素材１４のみが変形し、両者は接合面で融着・接合する。
【００２９】
次いで、型セット２６を冷却後、サファイヤ基板１０とガラス素材１４とが接合された接合体１６（図６参照）を型セット２６から取り出す。
こうして、サファイヤ基板１０とガラス素材１４とが一体的に接合された接合体１６を得る（図２のＳ３）。
【００３０】
図６は、接合体１６の断面図であり、図７は、接合体１６におけるガラス素材１４を加工した断面図である。
本実施の形態では、接合体１６を、サファイヤ基板１０の外径を基準としてガラス素材１４を研削加工する。
すなわち、接合体１６におけるガラス素材１４の反接合面１４ｂの中央部を、ダイヤモンド砥石３６で凹球面状に研削加工して光学機能面１５を形成する。なお、本実施の形態では、リング部材３４がサファイヤ基板１０とガラス素材１４を収容する軸方向長さを有している。
【００３１】
このため、ガラス素材１４の反接合面１４ｂは、上型２８の成形面２８ａにより平坦面に形成され、また、ガラス素材１４の側面はリング部材３４によってサファイヤ基板１０と同じ径に成形される。このため、接合体１６におけるガラス素材１４の光学機能面１５を除いては成形面のままでもよい。
【００３２】
こうして、図７に示すように、ガラス素材１４の反接合面１４ｂに凹球面状の光学機能面１５を形成し、複合レンズ１８を得ることができる（図２のＳ４）。
なお、本実施の形態では、破線Ｐの領域がダイヤモンド砥石３６により光学機能面１５を加工した部分の領域である。
図８は、ガラス素材１４の他の実施例の断面図である。
このガラス素材１４は、外径Ｄ２、厚さＨ２で、反接合面１４ｂを粗面に仕上げられている。これは、反接合面１４ｂには、その中央に光学機能面１５を研削加工で形成するためである。また、外径Ｄ２は、型セット２６のリング部材３４に挿入可能な直径に加工されている。ただし、サファイヤ基板１０の接合面１０ａと接合される接合面１４ａは、研磨で仕上げられている。
【００３３】
さらに、図９Ａ、図９Ｂ〜図１１Ａ、図１１Ｂは、接合体１６と複合レンズ１８の他の実施例の断面図である。
図９Ａは、ガラス素材１４の反接合面１４ｂを粗面に形成した場合の接合体１６１の断面図、図９Ｂは、この接合体１６１を加工して得られた複合レンズ１８１の断面図である。
この複合レンズ１８１は、ガラス素材１４の反接合面１４ｂの中央に凹球面状の光学機能面１５を有するとともに、その周辺を平坦面に加工されている。なお、図の破線Ｐは、砥石（図示せず）により加工を行った領域を示している。
図１０Ａは、ガラス素材１４の反接合面１４ｂを浅い凹球面１５ａに形成した場合の接合体１６２の断面図、図１０Ｂは、この接合体１６２を加工して得られた複合レンズ１８２の断面図である。
【００３４】
この複合レンズ１８２は、ガラス素材１４の反接合面１４ｂの中央に凹球面状の光学機能面１５を有するとともに、反接合面１４ｂを平坦面に研削加工している。この場合、接合体１６２に浅い凹球面１５ａが形成されているので、加工代が少なくて済む。
図１１Ａは、ガラス素材１４の反接合面１４ｂを平坦に形成し、その外周面１４ｃが樽状に外側に膨らむように形成された接合体１６３の断面図、図１１Ｂは、この接合体１６３を加工して得られた複合レンズ１８３の断面図である。
【００３５】
この複合レンズ１８３は、ガラス素材１４の反接合面１４ｂの中央に凹球面状の光学機能面１５を有するとともに、外周面を心取り加工している。これにより、光学機能面１５の光軸とレンズ外形の中心とを一致させることができる。
【００３６】
本実施の形態によれば、難加工材料であるサファイヤ等の結晶体を、加工しやすい平板形状に作成し、その難加工材料に比較的加工の容易なガラス素材を加熱・加圧して接合する。その後、ガラス素材側を加工し複合レンズとして生産することで、難加工材料の特性を保持しつつ、加工性を良好にして複合レンズ１８の生産効率の向上を図ることができる。
また、本実施の形態によれば、接合体１６のうちガラス素材１４を加工すれば足りるので、レンズ形状の設計の自由度も広がる点で有利である。
［実施の形態２］
【００３７】
図１２は、本実施の形態の複合レンズの製造装置２０の概略構成を示す断面図である。
なお、実施の形態１と同一又は相当する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態の複合レンズの製造装置２０は、リング部材３４の軸方向長さが、実施の形態１の場合よりも短い点で相違している。すなわち、実施の形態１では、リング部材３４がサファイヤ基板１０とガラス素材１４を収容する軸方向長さを有していたが、本実施の形態では、リング部材３４は、サファイヤ基板１０の厚さの一部を収容可能な長さに設定されている。
【００３８】
本実施の形態では、サファイヤ基板１０とガラス素材１４とで接合体１６を成形した後、ガラス素材１４を加工し、その光軸Ｏ−Ｏを中心として接合体１６の外径を加工するものである。なお、通常、型中心軸Ｏ−Ｏと成形品の光軸Ｏ−Ｏとは一致するように設計されている。
後述する図１４に示すように、例えばレンズの中肉厚が薄くかつ偏肉が大きいレンズを研削加工する場合、光軸Ｏ−Ｏ付近のレンズ厚さが最小になるため、レンズが割れやすく生産効率が悪くなる。
【００３９】
本実施の形態では、割れ難いサファイヤ基板１０とガラス素材１４とを成形により接合してガラス素材１４を補強した後に、これらサファイヤ基板１０とガラス素材１４とを研削、研磨により仕上げる。
本実施の形態では、結晶体としてサファイヤ基板１０を用いたが、他の結晶体を用いる場合には、結晶体の融点が７５０℃以上のものを用いる。また、結晶体の熱線膨張率をαｃとし、ガラス素材１４の熱線膨張率をαｇとしたとき、結晶体の熱線膨張率をαｃとガラス素材１４の熱線膨張率とが近い値のものを用いるようにする。
【００４０】
前述したように、サファイヤ基板１０とガラス素材１４を接合する際、夫々の線膨張係数の差が小さいもの同士を接合した方が、剥がれにくいためである。
サファイヤ基板１０の表裏両面（接合面と反接合面）は、表面粗さがＲａ＝０．０５μｍ以下に仕上げる。ただし、接合前のサファイヤ基板１０の外径加工精度は問わない。
また、ガラス素材１４は、接合面１４ａ側の表面粗さがＲａ＝０．０５μｍ以下に仕上げる。ただし、その他の形状、外径寸法は問わない。
【００４１】
図１３は、サファイヤ基板１０とガラス素材１４とからなる接合体１６の断面図である。
図１３に示すように、本実施の形態では、ガラス素材１４の外径をサファイヤ基板１０の外径よりも大きく成形している。これは、その後、サファイヤ基板１０の外径を基準として、ガラス素材１４の外径部分をダイヤモンド砥石３６で研削加工するためである。なお、この接合体１６では、ガラス素材１４の反接合面１４ｂや外周面は粗面に仕上げられている。
【００４２】
図１４は、接合体１６を心取り加工する状態を示す図である。
図１４に示すように、ガラス素材１４の研削、研磨により凹球面状の光学機能面１５等を加工する。次に、形成した光学機能面１５の光軸Ｏ−Ｏを基準として、砥石３８を矢印Ａ方向に回転させて、サファイヤ基板１０とガラス素材１４の外径を同時に心取り加工する。なお、図１４において、破線Ｐの領域が砥石３８による外形を加工した部分の領域である。この場合、接合体１６は、心取り加工により、サファイヤ基板１０の底面を除く全面が外径加工されている。
【００４３】
図１５は、複合レンズ１８の断面図である。
心取り加工により得られた複合レンズ１８は、光軸Ｏ−Ｏを通る部分のレンズの中肉厚ｔが薄いが、その部分をサファイヤ基板１０が補強している。
【００４４】
本実施の形態によれば、レンズの中肉厚が薄い形状のため、研削加工によっても、或いは成形手段によっても製作が困難であった複合レンズ１８を製造することができる。
［実施の形態３］
【００４５】
図１６は、本実施の形態における型セット２６の概略構成を示す断面図である。
なお、実施の形態１と同一又は相当する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態の型セット２６は、リング部材３４がない点と、下型３０の成形面３０ａが凹曲面状に湾曲している点と、が実施の形態１と相違している。なお、上型２８の成形面２８ａは平坦面である。
【００４６】
図１７は、本実施の形態で用いるサファイヤ基板１０の断面図である。
同図１７に示すように、サファイヤ基板１０は、ガラス素材１４との接合面１０ａが凹球面状（又は凹非球面状）に湾曲しており、また、反接合面１０ｂは凸球面状（又は凸非球面状）に湾曲している。
こうして、サファイヤ基板１０の接合面１０ａ上に球形状のガラス素材１４が載置され、また、サファイヤ基板１０の反接合面１０ｂは下型３０の成形面３０ａに当接支持される。なお、サファイヤ基板１０の反接合面１０ｂと下型３０の成形面３０ａとは、その曲率半径が略等しく形成されている。
【００４７】
これにより、球形状のガラス素材１４は重力の作用でサファイヤ基板１０の光軸Ｏ−Ｏの中心に移動し、型中心軸Ｏ−Ｏとサファイヤ基板１０の光軸Ｏ−Ｏとも容易に一致させることができる。
この状態で、上型２８を下型３０に接近移動させ、ガラス素材１４を所望形状に成形する。なお、サファイヤ基板１０は、成形手段によって形成することもできるし、研削加工によって形成することもできる。
【００４８】
図１８は、サファイヤ基板１０とガラス素材１４とからなる接合体１６の断面図である。
この接合体１６は、断面略かまぼこ状に形成されている。この接合体１６は、サファイヤ基板１０とガラス素材１４の光軸Ｏ−Ｏが略一致しているため、後加工が容易である。
【００４９】
図１９は、接合体１６を加工してできた複合レンズ１８の断面図である。
同図１９に示すように、この接合体１６を、サファイヤ基板１０の外径を基準としてガラス素材１４の部分を加工する。こうして、ガラス素材１４の反接合面１４ｂに凹球面状の光学機能面１５を形成し、複合ガラス１８を得る。
【００５０】
本実施の形態では、ガラス素材１４として球形状（ボール状）のものを用いたが、これに限らない。例えば、図２０に示すように、接合面１４ａのみが凸球面状に研磨加工された円柱状のガラス素材１４であってもよい。
また、図２１に示すように、接合面１４ａが平坦面に研磨加工された円柱状のガラス素材１４であってもよい。
この場合、ガラス素材１４の反接合面１４ｂや外周面１４ｃは粗面に仕上げられてもよい。
【００５１】
このように、サファイヤ基板１０の接合面１０ａとガラス素材１４の接合面１４ａとを研磨加工することにより、良好な接合を行うことができる。この場合は、ガラス素材１４の接合面１４ａ以外の面は粗面であるため、接合体１６を加工する際に心取り加工を行うことになる。
さらに、図２２Ａに示すようなサファイヤ基板１０を用いることができる。
このサファイヤ基板１０は、その接合面１０ａが凹球面状で、反接合面１０ｂが平坦面の平凹レンズ状に形成されている。
この場合のガラス素材１４は、図２２Ｂに示すように、接合面１４ａが平坦に研磨加工された円柱状のものを用いることができる。
【００５２】
本実施の形態によれば、サファイヤ基板１０の接合面１０ａや反接合面１０ｂが平面ではなく湾曲していても、下型３０の成形面３０ａを近似した面に形成することで、難加工材料の特性を保持しつつ難加工材料と加工の容易な材料とを組み合わせて加工性を良好にし、生産効率の高い複合レンズ１８を得ることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０      サファイヤ基板
１０ａ    接合面
１０ｂ    反接合面
１０’    サファイヤ基板
１２      定盤
１３      砥石
１４      ガラス素材
１４ａ    接合面
１４ｂ    反接合面
１４ｃ    外周面
１５      光学機能面
１５ａ    浅い凹球面
１６      接合体
１８      複合レンズ
２０      複合レンズの製造装置
２２      上加熱板
２３      上カートリッジヒータ
２４      下加熱板
２５      下カートリッジヒータ
２６      型セット
２７      エアシリンダ
２８      上型
２８ａ    成形面
２８１    基端部
２８２    先端部
３０      下型
３０ａ    成形面
３０１    基端部
３０２    先端部
３２      スリーブ
３４      リング部材
３６      ダイヤモンド砥石
３８      砥石
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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