(57)【要約】【課題】１個のボールレンズから２個の半球レンズを得ることができる半球レンズの製造方法を提供することである。【解決手段】半球レンズの製造方法において、２枚の透明板を接着剤で貼り合わせる第１工程と、前記透明板から立方体又は直方体を切り出し、該立方体又は直方体を球体に研磨する第２工程と、前記接着剤を除去することにより前記球体を半球体に分割する第３工程とを含むことを特徴とする半球レンズの製造方法である。このように、１個の球体から２個の半球レンズを得ることができるため、半球レンズの生産性を向上させることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半球レンズの製造方法において、
２枚の透明板を接着剤で貼り合わせる第１工程と、
前記透明板から立方体又は直方体を切り出し、該立方体又は直方体を球体に研磨する第２工程と、
前記接着剤を除去することにより前記球体を半球体に分割する第３工程と、
を含むことを特徴とする半球レンズの製造方法。
【請求項２】
前記透明板は、単結晶板であり、該単結晶板の結晶軸方位が所定の方向を向くように調整されているものであることを特徴とする請求項１記載の半球レンズの製造方法。
【請求項３】
前記透明板は、その接着面の表面粗さＲａが１μｍ以下に研磨されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の半球レンズの研磨方法。
【請求項４】
前記透明板はサファイヤ板であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の半球レンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半球レンズの製造方法に関し、特に、ボールレンズの加工法及びその分割方法に特徴のある半球レンズの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からボールレンズの製造方法として、まず最初に、ガラス材からなるブロックを所定の大きさにカットして略立方体の加工片を形成し、これを円筒状のバレル加工機内に研磨部材と一緒に投入し、回転させて粗加工片を形成し、この粗加工片をオスカー加工機にて粗丸目加工して粗丸目加工片を形成する方法が知られている（特許文献１）。
【０００３】
一方、仕上げ研磨されたボールレンズを半球状に加工する方法として、オスカー式片面研磨方法によって、ボールレンズの半分を研磨によって除去する方法が知られている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２６１５４号公報（段落０００２参照）
【０００５】
【特許文献２】特開２００１−２２１９０３号公報（段落００３８参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に記載されているように、オスカー式片面研磨方法によってボールレンズを半球状に加工すると、加工に多大な時間を要するだけでなく、１個のボールレンズから１個の半球レンズしか得られないという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、１個のボールレンズから２個の半球レンズを得ることができる半球レンズの製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、半球レンズの製造方法において、２枚の透明板を接着剤で貼り合わせる第１工程と、前記透明板から立方体又は直方体を切り出し、該立方体又は直方体を球体に研磨する第２工程と、前記接着剤を除去することにより前記球体を半球体に分割する第３工程と、を含むことを特徴とする半球レンズの製造方法である。
【０００９】
透明板には、レンズの材料となる、ガラス板や単結晶板を用いる。また、接着剤には、例えば、エポキシ系、アクリル系、ワックス系の接着剤を用いる。分割工程では、透明板が単結晶板の場合、球体を加熱することによって接着剤を除去する。また、透明板がガラス板の場合、ガラス板は耐熱温度が低いため、加熱によらず、球体を濃硫酸等に漬けることによって接着剤を除去する。
【００１０】
第２工程で、球体をボールレンズに加工しておくと、球体を分割するだけで２個の半球レンズを得ることができるため、各半球体をそれぞれ別個に半球レンズに加工しなくてもよい。このように、第２工程で球体をボールレンズに加工すると、半球レンズの製造効率を向上させることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記透明板は、単結晶板であり、該単結晶板の結晶軸方位が所定の方向を向くように調整されているものであることを特徴とする半球レンズの製造方法である。
【００１２】
単結晶板としてサファイヤ板を用いる場合、主面がｃ面となるように結晶軸方位を調整してあるサファイヤ板を用いると、半球レンズの平面がｃ面となるため、光学異方性の無い半球レンズを得ることができる。また、主面がａ面となるように、結晶軸方位を調整してあるサファイヤ板を用いると、半球レンズの平面がａ面となるため、偏光特性のある（偏光機能を有する）半球レンズを得ることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の構成に加えて、前記透明板が、その接着面の表面粗さＲａが１μｍ以下に研磨されていることを特徴とする半球レンズの研磨方法である。
【００１４】
予め透明板の表面粗さＲａが１μｍ以下に研磨されているため、球体から半球体に分離後に、この半球体の平面部分を研磨する必要がない。このため、半球レンズの製造効率が向上する。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記透明板がサファイヤ板であることを特徴とする半球レンズの製造方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本実施形態に係る半球レンズの製造方法について説明する。本実施形態では、透明板としてサファイヤ板を用いる場合を例に説明する。
【００１７】
第１工程
まず、図１（ａ）に示すように、各厚みが約０．６ｍｍから０．７ｍｍの同形のサファイヤ板１とサファイヤ板２を用意し、各接着面１ａ、２ａについて、それぞれの表面粗さＲａが１μｍ以下になるまで研磨する。次に、図１（ｂ）に示すように、サファイヤ板１とサファイヤ板２の研磨面１ａ、２ａの全体に接着剤を塗布して貼り合わせる。この接着剤としては、エポキシ系、アクリル系、ワックス系の接着剤が適しているが、エポキシ系接着剤が好適である。また、接着剤の厚みは、約２０μｍ以下とするのが好ましいが、より好ましくは約１０μｍ以下である。
【００１８】
第２工程
次に、図２に示すように、貼り合わされたサファイヤ板１、２をダイヤモンドカッターにより分離切断し、立方体又は直方体を切り出す。この立方体又は直方体をバレル研磨機で粗加工した後、オスカー研磨機やボール研磨機により図３（ｂ）に示すような球体に加工する。さらに、球体の表面を仕上げ研磨してボールレンズに加工する。
【００１９】
第３工程
次に、図示しない誘電加熱装置でボールレンズを加熱し、接着剤を除去することによって、ボールレンズを分割し、図３（ｃ）に示すように、半球レンズを得る。この誘電加熱装置の周波数はサファイヤの誘電率に対応してミリ波に設定するのが好ましい。
【００２０】
なお、サファイヤの場合、ミリ波に設定するのが好ましいが、マイクロ波や赤外線による加熱でも球体を半球レンズに分割できる。また、誘電加熱ではなく電気炉による加熱でも半球レンズに分割できる。
【００２１】
また、第１工程において、結晶軸方位を調整したサファイヤ板１、２を用いることによって、所望の結晶軸方位を有する半球レンズを得ることができる。例えば、サファイヤ板１、２の接着面１ａ、２ａがｃ面となるように、結晶軸方位が調整されている場合、図４（ａ）に示すように、半球レンズの平面もｃ面となる。これにより、光学異方性の無い半球レンズを得ることができる。また、サファイヤ板１、２の接着面１ａ、２ａがａ面となるように、結晶軸方位が調整されている場合、図４（ｂ）に示すように、半球レンズの平面もａ面となる。これにより、偏光特性のある（偏光機能を有する）半球レンズを得ることができる。
【００２２】
サファイヤ板１、２の寸法は、製造する半球レンズの半径に応じて異なるため、本実施形態で説明した寸法に限定されるものではない。また、本実施形態では、透明板としてサファイヤ板を用いた場合を説明したが、透明体はサファイヤに限定されるものではなく、たとえば、ガラス板やサファイヤ以外の単結晶板であってもよい。さらに、透明板がガラス板の場合、第３工程の分割の際、単結晶板の場合のように、加熱によらないで、濃硫酸等に漬けることによって接着剤を除去する。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、１個の球体を分割して２個の半球レンズを得ることができるため、半球レンズの生産性を向上させることができるという効果を奏する。また、従来のように、球体レンズを研磨して半球レンズに加工する場合、研磨工程での球体レンズのハンドリングが難しいが、本発明によれば、接着剤を除去することにより球体を分割するため、半径０．５ｍｍ程度の小さな半球レンズでも容易に製造できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、サファイヤ板を貼り合わせる工程を説明する図である。（ｂ）は、貼り合わされたサファイヤ板を示す概念図である。
【図２】貼り合わされたサファイヤ板から立方体又は直方体を切り出す工程を説明する概念図である。
【図３】（ａ）は、立方体又は直方体を示す図である。（ｂ）は、球体を示す図である。（ｃ）は、球体の分割工程を説明する概念図である。
【図４】（ａ）は、半球レンズの平面がｃ面となるように結晶軸方位が調整されている半球レンズを説明する図である。（ｂ）は、半球レンズの平面がａ面となるように結晶軸方位が調整されている半球レンズを説明する図である。
【符号の説明】
１  サファイヤ板
１ａ  接着面
２  サファイヤ板
２ａ  接着面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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