(57)【要約】【課題】成形型の偏心を防止でき、製造や組立ての際の位置調整を容易にできる光学素子の製造方法、及び光学素子を提供する。【解決手段】下型１と上型２との間に配置した光学素子材料６を加圧して成形する工程を備え、下形１には光学素子材料６に光学的有効部である非円筒面又は円筒面を成形する第１の溝状部１ａが形成されており、第１の溝状部１ａが形成された領域を挟むように、第１の溝状部１ａとは別に第２の溝状部１ｂが形成されている。このことにより、第２の溝状部１ｂが光学素子材料６の端部の流動を規制する役割を果たし、加圧時における上形２の偏心を防止できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の成形型の間に配置した光学素子材料を加圧して成形する工程を備え、
前記１対の成形型の少なくとも一方は、前記光学素子材料に光学的有効部である非円筒面又は円筒面を成形する第１の溝状部が形成されており、
前記第１の溝状部が形成された領域を挟むように、前記第１の溝状部とは別に第２の溝状部が形成されていることを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記第１の溝状部は、所定ピッチで複数配列されている請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記第２の溝状部は、前記第１の溝状部の軸方向と平行又は直交するように配列されている請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記第２の溝状部は、面同士が交差して形成された稜線が形成されている請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記第２の溝状部の深さは、前記第１の溝状部の深さより深い請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】
成形された前記光学素子材料を複数の光学素子にするように切断する切断工程をさらに備えており、
前記切断工程は、前記成形された前記光学素子材料をベース上に配置して行うものであり、
前記第２の溝状部の深さは、前記第１の溝状部の深さより深くなっており、
前記成形された光学素子材料のうち、前記第２の溝状部に対応して成形された凸部を前記ベースに当接させ、前記第１の溝状部に対応して成形された非円筒面又は円筒面と前記ベースとの間に空隙を設けて、前記切断を行う請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項７】
成形された前記光学素子材料を複数の光学素子にするように切断する切断工程をさらに備えており、
前記第２の溝状部は、面同士が交差して形成された稜線が形成されており、
前記稜線を前記切断の際の位置調整の基準として用いる請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項８】
成形された前記光学素子材料である第１の光学素子材料と、第２の光学素子材料との組立体を切断する切断工程をさらに備えており、
前記第２の溝状部の深さは、前記第１の溝状部の深さより深くなっており、
前記第１の光学素子材料のうち、前記第２の溝状部に対応して成形された凸部を前記第２の光学素子材料に接合させ、前記第１の溝状部に対応して成形された前記光学的有効部である非円筒面又は円筒面と前記第２の光学素子材料との間に空隙を設けて、前記切断を行う請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項９】
１対の成形型の間に配置した光学素子材料を加圧して成形する工程を備え、
前記１対の成形型の少なくとも一方は、前記光学素子材料に光学的有効部である非円筒面又は円筒面を成形する溝状部が形成されており、
前記溝状部が形成された領域を挟む位置に、前記溝状部の深さ方向に変位した部分が形成されており、前記変位した部分の深さは、前記溝状部の深さより深いことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項１０】
成形された前記光学素子材料を複数の光学素子にするように切断する切断工程をさらに備えており、
前記切断工程は、前記成形された前記光学素子材料をベース上に配置して行うものであり、
前記成形された光学素子材料のうち、前記変位した部分に対応して成形された凸部を前記ベースに当接させ、前記溝状部に対応して成形された非円筒面又は円筒面と前記ベースとの間に空隙を設けて、前記切断を行う請求項９に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１１】
成形された前記光学素子材料である第１の光学素子材料と、第２の光学素子材料との組立体を切断する切断工程をさらに備えており、
前記第１の光学素子材料のうち、前記変位した部分に対応して成形された凸部を前記第２の光学素子材料に接合させ、前記溝状部に対応して成形された前記光学的有効部である非円筒面又は円筒面と前記第２の光学素子材料との間に空隙を設けて、前記切断を行う請求項９に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項６から１１のいずれかに記載の光学素子の製造方法により製造された半導体レーザ集光用の光学素子であって、
前記切断による切断面の表面粗さは、前記光学的有効部である非円筒面又は円筒面の表面粗さより粗いことを特徴とする半導体レーザ集光用の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体レーザ装置等に用いる光学素子に関し、特に高出力の半導体レーザによる溶接機や切断機等の加工機に用いる半導体レーザ装置用の光学素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザ装置等に用いシリンダ形状の光学素子を形成する技術として、例えば下記特許文献１に記載されているものがある。特許文献１には、矩形状のガラス基板に光学的機能面以外の部分をマスキングした状態で公知のイオン交換法を用いて、屈折率の差によってレンズ作用するイオン交換レンズを得る方法、円柱状レンズを位置決めして貼り合わせて貼り合わせレンズを得る方法、及びガラス材料を直接機械加工して光学素子を得る方法が開示されている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、透光性材料を柱状かつ曲面状に加工した光学素子母材をあらかじめ作成し、この光学素子母材を軸方向に線引き処理して所定形状の光学レンズを得る技術が提案されている。
【０００４】
さらに、シリンダ形状の光学素子の作成方法ではないが、光学機能面が回転軸対称である非球面レンズを得る方法として、レンズ形状とは反対形状の一対の成形型を用い、ガラスが軟化する温度で光学素子材料を押圧成形して、所定形状の非球面レンズを得る技術がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−３３５７５５号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２００２−３３８２８１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のようなイオン交換レンズの作成には、半導体プロセスを用いているため、生産性は高くなるが、製造工程が多くなるという問題があった。さらに、ガラスの材料組成に不均一性が生ずると、イオン交換される量が変化し、この程度によっては光学素子の特性を損ねてしまうという問題があった。
【０００８】
また、貼り合わせレンズの作成には、精密にエッチングされたシリコン部材が必要となり、組立てが煩雑になるという問題があった。また、ガラス材料を直接機械加工して光学素子を得る方法は、量産性が低く、加工時のツール摩耗等により加工精度がばらつくという問題があった。
【０００９】
また、特許文献２に提案されているような線引き処理する技術では、線引きする軸方向の断面が非対称のため、歪みの発生や、ねじれの発生が懸念され安定した光学性能を得るのは難しいという問題があった。
【００１０】
一方、成形型を用いて、光学素子材料を押圧成形して所定形状のレンズを得る方法によれば、面形状精度が安定し生産性も高めることができる。しかし、この場合であっても、胴型内を摺動する上型が傾斜し、光学素子材料が胴型内面にまで至り、バリが発生するという問題があった。また、光学素子材料の端部は、精度が出しにくいという問題があった。
【００１１】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、成形型の偏心を防止でき、製造や組立ての際の位置調整を容易にできる光学素子の製造方法、及び光学素子を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第１の光学素子の製造方法は、１対の成形型の間に配置した光学素子材料を加圧して成形する工程を備え、
前記１対の成形型の少なくとも一方は、前記光学素子材料に光学的有効部である非円筒面又は円筒面を成形する第１の溝状部が形成されており、
前記第１の溝状部が形成された領域を挟むように、前記第１の溝状部とは別に第２の溝状部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の光学素子の製造方法は、１対の成形型の間に配置した光学素子材料を加圧して成形する工程を備え、
前記１対の成形型の少なくとも一方は、前記光学素子材料に光学的有効部である非円筒面又は円筒面を成形する溝状部が形成されており、
前記溝状部が形成された領域を挟む位置に、前記溝状部の深さ方向に変位した部分が形成されており、前記変位した部分の深さは、前記溝状部の深さより深いことを特徴とする。
【００１４】
次に、本発明の光学素子は、前記各光学素子の製造方法により製造された半導体レーザ集光用の光学素子であって、
前記切断による切断面の表面粗さは、前記光学的有効部である非円筒面又は円筒面の表面粗さより粗いことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の光学素子の製造方法は、成形型に、第１の溝状部が形成された領域を挟むように、第２の溝状部が形成されているので、第２の溝状部が光学素子材料の端部の流動を遅延、規制する役割を果たし、加圧時における成形型の偏心を防止できる。
【００１６】
本発明の第２の光学素子の製造方法は、成形型に、溝状部の深さより深い変位した部分を備えているので、溝状部に対応して成形された凸状部と、光学素子材料の搭載面との間に間隔を設けた状態で切断が可能になる。
【００１７】
本発明の光学素子によれば、余分な光が光学素子に入射するのを防止でき、迷光対策になる。
【００１８】
前記本発明の第１の光学素子の製造方法においては、前記第１の溝状部は、所定ピッチで複数配列されていることが好ましい。この構成によれば、成形後の光学素子材料を切断することにより、複数の光学素子が得られる。
【００１９】
また、前記第２の溝状部は、前記第１の溝状部の軸方向と平行又は直交するように配列されていることが好ましい。この構成によれば、第２の溝状部が第１の溝状部を挟み込むように配置できる。
【００２０】
また、前記第２の溝状部は、面同士が交差して形成された稜線が形成されていることが好ましい。この構成によれば、稜線を位置調整の基準として用いることができる。
【００２１】
また、前記第２の溝状部の深さは、前記第１の溝状部の深さより深いことが好ましい。この構成によれば、特別に治具等を用いることなく、溝状部に対応して成形された凸状部と、光学素子材料の搭載面との間に間隔を設けた状態にすることができ、切断時の設定が容易になる。
【００２２】
また、成形された前記光学素子材料を複数の光学素子にするように切断する切断工程をさらに備えており、
前記切断工程は、前記成形された前記光学素子材料をベース上に配置して行うものであり、
前記第２の溝状部の深さは、前記第１の溝状部の深さより深くなっており、
前記成形された光学素子材料のうち、前記第２の溝状部に対応して成形された凸部を前記ベースに当接させ、前記第１の溝状部に対応して成形された非円筒面又は円筒面と前記ベースとの間に空隙を設けて、前記切断を行うことが好ましい。この構成によれば、特別に治具等を用いることなく、溝状部に対応して成形された凸状部と、光学素子材料の搭載面との間に間隔を設けた状態で切断が可能になる。
【００２３】
また、成形された前記光学素子材料を複数の光学素子にするように切断する切断工程をさらに備えており、
前記第２の溝状部は、面同士が交差して形成された稜線が形成されており、
前記稜線を前記切断の際の位置調整の基準として用いることが好ましい。このの構成によれば、稜線は成形時に一体に形成されているので、稜線の基準位置としての精度は高く、位置調整の精度も高くなる。
【００２４】
また、成形された前記光学素子材料である第１の光学素子材料と、第２の光学素子材料との組立体を切断する切断工程をさらに備えており、
前記第２の溝状部の深さは、前記第１の溝状部の深さより深くなっており、
前記第１の光学素子材料のうち、前記第２の溝状部に対応して成形された凸部を前記第２の光学素子材料に接合させ、前記第１の溝状部に対応して成形された前記光学的有効部である非円筒面又は円筒面と前記第２の光学素子材料との間に空隙を設けて、前記切断を行うことが好ましい。この構成によれば、組立体の空間距離の精度は、第１の光学素子材料と、第２の光学素子材料とを接合するだけで容易に確保できる。また、切断前、切断後のいずれにおいても、空間距離の精度は確保されているので、切断後の光学素子について、個別に空間距離の精度を調整する必要もない。
【００２５】
本発明の第２の光学素子の製造方法においては、成形された前記光学素子材料を複数の光学素子にするように切断する切断工程をさらに備えており、
前記切断工程は、前記成形された前記光学素子材料をベース上に配置して行うものであり、
前記成形された光学素子材料のうち、前記変位した部分に対応して成形された凸部を前記ベースに当接させ、前記溝状部に対応して成形された非円筒面又は円筒面と前記ベースとの間に空隙を設けて、前記切断を行うことが好ましい。この構成によれば、特別に治具等を用いることなく、溝状部に対応して成形された凸状部と、光学素子材料の搭載面との間に間隔を設けた状態で切断が可能になる。
【００２６】
また、成形された前記光学素子材料である第１の光学素子材料と、第２の光学素子材料との組立体を切断する切断工程をさらに備えており、
前記第１の光学素子材料のうち、前記変位した部分に対応して成形された凸部を前記第２の光学素子材料に接合させ、前記溝状部に対応して成形された前記光学的有効部である非円筒面又は円筒面と前記第２の光学素子材料との間に空隙を設けて、前記切断を行うことが好ましい。この構成によれば、組立体の空間距離の精度は、第１の光学素子材料と、第２の光学素子材料とを接合するだけで容易に確保できる。また、切断前、切断後のいずれにおいても、空間距離の精度は確保されているので、切断後の光学素子について、個別に空間距離の精度を調整する必要もない。
【００２７】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、実施の形態１に係る成形装置の構成図である。本図に示したように、下型１、上型２、及び胴型３で構成された金型ブロック４は、加圧手段である上プレスヘッド７と下プレスヘッド８との間に挟まれている。加圧時の温度の調節は、上下プレスヘッド７、８に内蔵された加熱手段であるヒータ９の発熱量を調節して行い、プレス圧力の調節は、エアシリンダ（図示せず）等の加圧力Ｆを調節して行う。より具体的には、加圧力Ｆの印加により、上型２の外周面と胴型３の内周面とが摺動しながら、上型２と下型１との間隔が狭まり、光学素子材料６が加圧変形することになる。
【００２９】
図２は、金型ブロック４の分解斜視図を示している。光学素子材料６は下型１と上型２との間に配置されている。胴型３には開口部３ａが形成されており、成形時には、胴型３の内部に下型１の先端部と上型２の先端部とが光学素子材料６を挟み込んだ状態で配置されていることになる。
【００３０】
下型１には、溝状部１ａと、この両側に隣接して第２の溝状部１ｂが形成されている。第２の溝状部１ｂは、溝状部１ａが形成された領域を挟み込むように、長手方向が、溝状部１ａの長手方向に沿って形成されている。溝状部１ａは、光学的有効部を成形する部分であり、溝状部１ａの形状は、内面形状が非円筒面又は円筒面に対応する形状である。このため、溝状部１ａと対応する光学素子材料６には、非円筒面又は円筒面が転写されることになる。
【００３１】
これに対して、詳細は後に説明するが、第２の溝状部１ｂは、加圧により胴型３の内周面側に移動する光学素子材料６が流動する部分である。第２の溝状部１ｂと対応する光学素子材料６には、本図の例では、断面略Ｖ字状の傾斜面を有する凸形状が形成されることになる。この凸形状は、光学的有効部として利用する部分ではない、
以下、図３、４を参照しながら工程順に説明する。まず、図３（ａ）に示したように、下型１上に光学素子材料６を載置して、図３（ｂ）に示したように、下型１の上面、上型２の下面、及び胴型３の内周面で囲まれたキャビティ内に光学素子材料６が配置された状態にする。光学素子材料６としては、例えばホウ珪酸ガラス（ガラス転移点Ｔｇ＝５２０℃）の平板研磨硝材がある。
【００３２】
図３（ｃ）は予備加熱工程を示しており、金型ブロック４がヒータ９（図１）により加熱されている。予備加熱の予熱温度は、ガラス屈服点以上に設定し、所定の予備圧力が印加される。
【００３３】
図４（ｄ）は、プレス工程を示しており、金型ブロック４を加熱しながら、上型２に加圧力Ｆを印加して、光学素子材料６を加圧変形させる。加圧により、光学素子材料６は溝状部１ａに入り込み、光学素子材料６には、溝状部１ａに対応する形状（円筒面又は非円筒面）が形成される。また、加圧により、光学素子材料６は横方向に圧延され、断面略Ｖ字状の溝状部１ｂにも光学素子材料６が流動する。
【００３４】
図４（ｅ）は、冷却工程を示しており、金型ブロック４は、この冷却工程において冷却され、成形された光学素子材料６も冷却されることになる。冷却工程においては、上型２及び下型１に加工された形状を光学素子材料６に転写しながら固化させることになる。このため、所定の冷却圧力で加圧しながら、冷却温度まで冷却する。
【００３５】
図４（ｆ）は、光学素子アレイの取り出し工程を示している。冷却工程において光学素子材料６がガラス転移点以下の温度に到達すると、プレス開放して（加圧を解除して）、キャビティ内から取り出す。図４（ｆ）は、光学素子アレイ６ａを下型１から離型させた状態を示している。成形後の光学素子アレイ６ａは、下型１の溝状部１ａの形状が転写され、３本の非円筒面又は円筒面の凸部６ｂが形成されている。また、溝状部１ｂの形状が転写され、凸部６ｂの両側に断面略Ｖ字状の傾斜面を有する凸部６ｃが形成されている。
【００３６】
次に、比較例を参照しながら、本実施の形態についてより具体的に説明する。図１（ｂ）は、比較例に係る成形装置の構成図である。本図の構成は、下型１００の構成が、図１（ａ）に示した下型１の構成と異なっており、その他の構成は、図１（ａ）の構成と同様である。このため、同一番号を付した部分の説明は省略する。
【００３７】
図１（ｂ）に示した下型１００は、光学的有効部を形成する溝状部１００ａが形成されており、両端の溝状部１００ａと胴型３の内壁面との間には、所定距離が確保されている。このように所定距離を確保しているのは、加圧時において光学的素子材料が胴型３の内壁面に接触するのを防止するためである。また、下型１００の両端近傍部は、中央部に比べて転写精度が劣るので、この部分には光学的有効部を成形する溝状部１００ａは形成されていない。
【００３８】
成形工程は、図３、４を用いて説明した工程と同様であるが、光学素子の成形状態に相違点がある。この点について、図５を参照しながら説明する。
【００３９】
図５（ａ）は、比較例に係るプレス工程を示しており、図４（ｄ）のプレス工程に相当する。加圧により、光学素子材料６０は、溝状部１００ａに入り込みつつ、横方向にも圧延されることになる。この場合、光学素子材料６０は、横方向に均一に広がるとは限らず、光学素子材料６０の両側において、厚さが不均一な状態で圧延される場合がある。
【００４０】
ここで、前記のように、上型２の外周面は、胴型３の内周面上を摺動するように構成されているので、胴型３の内周面と上型２の外周面との間には僅かにクリアランスがある。このため、前記のような光学素子材料６０の両側における厚さの不均一が生じると、これに伴って上型２の中心軸も傾き、上型２が偏心することになる。図５（ａ）は、上型２が偏心した状態を示しており、図５（ｂ）は、下型１００から取り出した光学素子アレイ６０ａの断面図を示している。
【００４１】
また、図５（ｃ）は、光学素子材料６０の圧延状態を平面状態で示したものである。圧延前の光学素子材料６０を１点鎖線で示しており、図５（ｄ）は、下型１００から取り出した光学素子アレイ６０ａの平面図を示している。
【００４２】
図５（ｂ）に示した光学素子アレイ６０ａのように、成形後に傾斜面が形成されると、光学素子としての精度が確保できていないものになる。また、図５（ａ）のように、光学素子アレイ６０が胴型３の内周面にまで至ると、離型が困難になることに加え、成形後の光学素子アレイ６０ａにバリが発生する。
【００４３】
さらに、図５（ｄ）のように、外周辺が凸部６０ｂの軸方向に対して傾斜していると、切断して複数の光学素子に分割する際の位置決めの基準がなく、切断時の位置調整が困難になる。
【００４４】
これに対して、本実施の形態の構成では、図３（ｃ）から図４（ｅ）の状態に至る過程において、圧延された光学素子材料６は、断面略Ｖ字状の溝状部１ｂの傾斜面に沿って、溝状部１ｂを充填するように流動することになる。すなわち、溝状部１ｂが、光学素子材料６の流動を遅延する役割を果たし、光学素子材料６端部の流動のばらつきが抑えられる。また、光学素子材料６が溝状部１ｂを超えてさらに横方向に広がるには、溝状部１ｂが光学素子材料６で充填されている必要があり、溝状部１ｂにより、光学素子材料６の流動が規制されることになる。このことも、光学素子材料６端部の流動のばらつき防止の役割を果たす。すなわち、溝状部１ｂを備えたことにより、光学素子材料６の横方向の流動のばらつきを抑えつつ、加圧が進行するので、上型１の偏心防止に有利となり、胴型への接触も防止できる。
【００４５】
以上のように、本実施の形態は、成形型のうち中央部に比べ転写精度の低い両端近傍部分、すなわち光学的有効部の転写には用いない部分に溝状部を形成して、上型の偏心防止を図るというものである。このため、溝状部１ｂの形状が転写された部分は、光学的有効部としては用いないので、この部分の転写精度は特別問題とならない。
【００４６】
なお、光学的有効部に対応する溝状部１ａとは別個に設けた溝状部１ｂの形状は、断面略Ｖ字状の例で説明したが、これに限るものではない。例えば断面略Ｕ字状、断面略円弧状、断面略コの字状のものでもよい。
【００４７】
また、溝状部１ｂの長手方向が、溝状部１ａの長手方向（軸方向）と平行である例で説明したが、溝状部１ｂの長手方向が溝状部１ａの長手方向と直交するように配置してもよい。この場合は、溝状部１ａの長手方向における両端に、溝状部１ａの形成領域を挟むように溝状部１ｂが形成されていることになる。
【００４８】
（実施の形態２）
実施の形態２は、光学素子アレイの切断に関する実施形態である。図６は、成形後の光学素子アレイの斜視図である。図６の各図の光学素子アレイ１０は同一物であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の裏面を表面側にして図示したものである。本図に示した光学素子アレイ１０は、非円筒面又は円筒面を有する光学的有効部である凸部１０ａが複数配列されている。
【００４９】
凸部１０ａが形成された両側には、断面略Ｖ字状の傾斜面が形成された凸部１０ｂが形成されている。本図の構成は、前記実施の形態１における下型１を用いて成形した光学素子アレイに相当する。下型１において、溝状部１ａの深さに対して、第２の溝状部１ｂの深さを深くしておけば、凸部１０ａの先端位置に対して、両側の凸部１０ｂの先端位置が高くなることになる。光学素子アレイ１０は、光学有効部である凸部１０ａを複数有しているので、それぞれ凸部１０ａを含むように、凸部１０ａの長手方向（矢印ｂ方向）に切断すれば、複数の光学素子が得られることになる。
【００５０】
図７を参照しながら、光学素子アレイの切断について説明する。図７（ａ）は、反射防止膜を蒸着した状態の斜視図である。陰影部で示した部分が反射防止膜であり、反射防止膜は光学素子アレイの両面に形成されている。
【００５１】
図７（ｂ）は、光学素子アレイ１０をステージ１１上に載置した状態の断面図である。ステージ１１上には、例えばシリコン材料のベース２３が貼り付けられている。光学素子アレイ１０は、ベース２３にワックス等の接着剤２４により固定されている。ステージ１１は駆動手段（図示せず）により、位置調整が可能である。
【００５２】
凸部１０ａの先端位置に対して、両側の凸部１０ｂの先端位置が高くなっているので、ベース２３に当接しているのは、凸部１０ｂの先端のみであり、凸部１０ａとステージ１１の表面との間には空隙が形成されている。このため、光学的機能部はベース２３に当接させることなく、光学素子アレイ１０の切断が可能になる。
【００５３】
ここで、光学素子アレイ１０の凸部１０ｂは、断面略Ｖ字状の傾斜面が形成されているので、凸部１０ｂの先端部には、傾斜面同士が交差して稜線が形成されている。光学素子アレイ１０は透明部材であっても、稜線は線として認識できる。このため、光学素子アレイ１０の平面部を観察する方向（矢印ｃ方向）から顕微鏡観察すれば、稜線を見ながらステージ１１の位置調整をして、光学素子アレイ１０の位置決めすることができる。
【００５４】
位置決めが完了すれば、図７（ｂ）の破線で示した複数の切断カッター２５を用いて、図７（ａ）に示した破線の位置で光学素子アレイ１０を切断する。切断は、接着剤２４及びベース２３の一部も含めて切断する。切断後に接着剤２４を溶融、洗浄により除去すれば、図７（ｃ）に示したような光学素子１２が複数個得られることになる。
【００５５】
前記のように、切断カッターに対する位置の精度が確保された状態で、光学素子アレイ１０の切断を行っているので、切断により得られた光学素子アレイ１０の寸法精度も確保されていることになる。
【００５６】
また、光学素子１２の長手方向の側面部、すなわち切断面の切断面の表面粗さは、光学的有効部である凸部１０ａの表面粗さより粗いことが好ましい。側面部に粗面を形成すれば、余分な光が光学素子に入射するのを防止でき、迷光対策になる。この構成は、特に半導体レーザ集光用の光学素子として用いる場合に有用である。粗面の形成は、切断カッターの刃部の番定の調整により可能である。
【００５７】
なお、稜線の位置調整の基準としての用い方は、本実施の形態の例に限るものではなく、２つの光学素子アレイを組み立てる際の位置調整の基準として用いてもよい。例えば、互いに円筒面の軸方向が直交する２つの光学素子アレイを組み立てる際（図１０参照）に利用できる。この場合、２つの光学素子アレイの双方に稜線を形成しておき、双方の稜線を一致させるように位置調整すれば、２つの光学素子アレイ間の円筒面の直交度の精度を確保できる。
【００５８】
（実施の形態３）
実施の形態３は、光学的有効部とは別個に設けた突起部を有する光学素子アレイを成形する成形型に関する実施の形態である。図８の各図に示した成形型は、光学的有効部を成形する溝状部が形成された領域を挟む位置に、溝状部の深さ方向に変位した部分が形成されている。
【００５９】
図８（ａ）に示した成形型は、断面略Ｖ字状の溝が形成されており、図６に示したような光学素子アレイ１０を成形する成形型に相当する。図８（ｂ）に示した成形型１４は、光学的有効部を成形する溝状部１４ａに隣接して、低部が円形の凹部１４ｂが形成されており、凹部１４ｂの深さは溝状部１４ａの深さより深くなっている。
【００６０】
図８（ｃ）に示した成形型１５は、光学的有効部を成形する溝状部１５ａに隣接して、低部が四角形の凹部１５ｂが形成されており、凹部１５ｂの深さは溝状部１５ａの深さより深くなっている。
【００６１】
図８（ｄ）に示した成形型１６は、光学的有効部を成形する溝状部１６ａに隣接して、コーナ部を切り欠いた切り欠き部１６ｂが形成されており、切り欠き部１６ｂの深さは、溝状部１６ａの深さより深くなっている。
【００６２】
これらの成形型を用いれば、成形後の光学素子材料には、光学的有効部である凸部に比べて高さの高い凸部が得られるので、前記実施の形態２のように、光学的機能部はベースに当接させることなく、光学素子アレイの切断が可能になる。
【００６３】
（実施の形態４）
図９は、さらに別の実施の形態に係る成形型の斜視図である。図９（ｅ）に示した成形型１７は、光学有効部に対応する溝状部１７ａが形成された領域の両側に、傾斜面１７ｂが形成されており、傾斜面１７ｂの深さは溝状部１７ａの深さより深くしている。図９（ｆ）に示した成形型１８は、光学有効部に対応する溝状部１８ａが形成された領域の両側に、段差部分１８ｂが形成されており、段差部分１８ｂの深さは、溝状部１８ａの深さより深くしている。
【００６４】
前記の成形型の例は、光学有効部に対応する溝状部の両側に形成した溝状部や凹状部は、光学有効部に対応する溝状部の軸方向に沿って（平行に）形成された例であるが、これらを溝状部の軸方向と直交する方向に形成してもよい。図９（ｇ）に示した成形型１９は、光学有効部に対応する溝状部１９ａが形成された領域の両側に、溝状部１９ｂ軸方向と直交する方向に段差部分１９ｂが形成されている。
【００６５】
（実施の形態５）
実施の形態５は、光学素子アレイ同士を組み合わせて一対の光学素子を形成する方法に関する実施の形態である。図１０は、２つの光学素子アレイを組み合わせる前の配置を示した斜視図である。光学素子アレイ２０は、円筒面又は非円筒面の凸部２０ａが複数配列されている。光学素子アレイ２１は、前記の図９（ｇ）に示した成形型１９を用いて成形した光学素子アレイに相当する。
【００６６】
光学素子アレイ２１は、円筒面又は非円筒面の凸部２１ａが複数配列されており、凸部２１ａの軸方向（矢印ａ方向）における両端部に、凸部２１ｂが形成されている。凸部２１ｂは、長手方向が凸部２１ａの軸方向と直交するよう形成されている。また、凸部２１ｂの先端の位置は、凸部２１ａの先端の位置に比べ高くなっている。
【００６７】
このため、図１０（ａ）の状態において、光学素子アレイ２０の下面を、光学素子アレイ２１の凸部２１ｂの最上面（先端面）上に接着して組立体を作製すれば、凸部２１ａの先端部と、光学素子アレイ２０の下面との間には、所定距離の空隙ができることになる。したがって、この状態では、光学素子アレイ２０と光学素子アレイ２１との間の空間距離の精度が確保されていることになる。
【００６８】
この組立体を治具等で保持した状態で、複数のカッターを用いて、図１０（ａ）に示した破線の位置で、一対の光学素子アレイ２０、２１を同時に切断すれば、図１０（ｂ）に示したような光学素子同士が接合された光学素子の組立体２２が、複数個得られることになる。
【００６９】
この切断は、前記のように、光学素子アレイ２０と光学素子アレイ２１との間の空間距離の精度が確保された状態で行っており、凸部２１ｂは各凸部２１ｂに対応して形成されているので、切断後もこの状態は変わりない。このため、切断により得られた組立体２２の空間距離の精度も確保されていることになる。
【００７０】
本実施の形態では、光学素子アレイ２１の両端には、あらかじめ凸部２１ｂが一体に成形されているので、空間距離の精度は、光学素子アレイ２１を凸部２１ｂに接着するだけで容易に確保できる。しかも、切断前、切断後のいずれにおいても、空間距離の精度は確保されているので、切断後の光学素子について、個別に空間距離の精度を調整する必要もない。
【００７１】
なお、組立体２２は光学素子アレイの組立体を切断して得る例で説明したが、組立体２２を構成する各光学素子をそれぞれ単品で成形し、これらを個別に接合してもよい。この方法においても、空間距離の精度は、各光学素子を接着するだけで容易に確保できる。
【００７２】
また、図１０の構成において、光学素子アレイ２１の凸部２１ｂ代えて、凸部２１ｂに相当する空間距離を形成するための間接規制部材を光学素子アレイ２０の平面部に接着した後に切断しても同様の効果を得ることができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のうち、成形型に、第１の溝状部が形成された領域を挟むように、第２の溝状部が形成されている構成によれば、第２の溝状部が光学素子材料の端部の流動を規制する役割を果たし、加圧時における成形型の偏心を防止できる。また、成形型に、溝状部の深さより深い変位した部分を備えている構成によれば、溝状部に対応して成形された凸状部と、光学素子材料の搭載面との間に間隔を設けた状態で切断が可能になる。
【００７４】
また、本発明の光学素子によれば、余分な光が光学素子に入射するのを防止でき、迷光対策になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施形態に係る成形工程を示す工程断面図
（ｂ）比較例に係る成形工程を示す工程断面図
【図２】本発明の一実施形態に係る金型ブロックの分解斜視図
【図３】本発明の一実施形態に係る製造方法において光学素子材料の投入から予備加熱工程までを示す図
【図４】本発明の一実施形態に係る製造方法においてプレス工程から光学素子材料の取り出しまでを示す図
【図５】（ａ）成形型の偏心の従来例を説明する断面図
（ｂ）図５（ａ）の成形型で成形された光学素子材料の断面図
（ｃ）光学素子材料の圧延状態の従来例を説明する平面図
（ｄ）図５（ｃ）の成形型から取り出した光学素子材料の平面図
【図６】本発明の一実施形態に係る光学素子アレイの斜視図
【図７】（ａ）本発明の一実施形態に係る蒸着後の光学素子アレイの斜視図
（ｂ）本発明の一実施形態に係る光学素子アレイの切断時の断面図
（ｃ）本発明の一実施形態に係る切断で得られた光学素子の斜視図
【図８】本発明の一実施形態に係る成形型の斜視図
【図９】本発明の別の実施形態に係る成形型の斜視図
【図１０】（ａ）本発明の一実施形態に係る光学素子アレイの組み合わせ前の状態を示す斜視図
（ｂ）本発明の一実施形態に係る切断で得られた光学素子の斜視図
【符号の説明】
１  下型
１ａ
１ｂ  第２の溝状部
２  上型
３  胴型
４  金型ブロック
６  光学素子材料
１０ａ，２０ａ，２１ａ  凸部（光学的有効部）
１０ｂ  凸部（非光学的有効部）
１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂ  凹部
１２，２２  光学素子
【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９】
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【図１０】
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