(57)【要約】【課題】下型成形面上にガラス滴を滴下し、これを上型成形面との間で加圧成形して光学素子を形成するにあたり、ガラス滴下位置の下型成形面における目指す正規ガラス滴下位置からのずれを抑制することができ、それだけ良好な光学素子を得ることができる方法及び装置を提供する。【解決手段】下型成形面１１に対し嵌合部材４を位置決めし、これに滴下量制御部材３を嵌めて位置決めし、ノズルＮから部材３上に溶融ガラス滴ｇを滴下して部材貫通孔３１から小ガラス滴ｇ’を下型成形面１１に自然滴下させ、そのとき、部材３の逃気路３３及び下型１の逃気路１２から下型１等に囲まれた空間Ｓ内気体が逃げ出ることができるようにしておき、それにより気体抵抗を低減してガラス滴ｇ’を正規滴下位置Ｐからのずれの抑制された状態で滴下させ、その後、上下型で該ガラス滴ｇ’を加圧成形してガラス光学レンズ１０を形成する。ガラス滴下位置制御は、ノズルＮと部材３の相対的位置を調整することでも行える。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型の下型成形面上に溶融ガラス滴を滴下し、上型の上型成形面を前記下型成形面に対向させて該下型と上型とを相対的に接近させて前記滴下されたガラス滴を加圧成形することで光学素子を得るようにし、前記下型成形面上へのガラス滴下に際しては、貫通細孔を形成した滴下量制御部材を前記下型成形面に対し位置決めした嵌合部材に嵌めて位置決めし、該滴下量制御部材上に溶融ガラスを滴下衝突させることで該ガラス滴の少なくとも一部を小ガラス滴として該部材細孔から押し出し前記下型成形面上に滴下させる光学素子の製造方法において、
前記嵌合部材、滴下量制御部材及び下型のうち少なくとも一つに予め逃気路を形成しておき、前記下型成形面上へのガラス滴下に伴って該嵌合部材、滴下量制御部材及び下型に囲まれた空間の気体が該逃気路から逃げ出ることができるようにすることを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記下型成形面上へのガラス滴下にあたり、前記逃気路のうち少なくとも一つから前記嵌合部材、滴下量制御部材及び下型に囲まれた空間の気体を吸引排出する請求項１記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
下型の下型成形面上に溶融ガラス滴を滴下し、上型の上型成形面を前記下型成形面に対向させて該下型と上型とを相対的に接近させて前記滴下されたガラス滴を加圧成形することで光学素子を得るようにし、前記下型成形面上へのガラス滴下に際しては、貫通細孔を形成した滴下量制御部材上に溶融ガラスをノズルから滴下衝突させることで該ガラス滴の少なくとも一部を小ガラス滴として該部材細孔から押し出し前記下型成形面上に滴下させる光学素子の製造方法において、
前記下型成形面上への前記小ガラス滴の滴下に先立って滴下位置調整を行い、該滴下位置調整は、前記滴下量制御部材から前記下型成形面上へ向けガラス滴を滴下させ、その滴下位置の正規滴下位置からのずれを、該滴下されたガラス滴の形状、重量及び該下型成形面上に予め配置された滴下位置測定用治具上のガラス滴下位置のうち少なくとも一つに基づいて求め、該ずれに基づいて、ガラス滴下位置が前記正規滴下位置となるように前記ノズルと前記滴下量制御部材との相対的位置を調整することで行うことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記ノズルと前記滴下量制御部材との相対的位置の調整は該ノズルの位置を定位置とし、該滴下量制御部材を前記下型とともに該定位置ノズルに対し水平方向に移動させて行う請求項３記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
下型成形面を有する下型と、上型成形面を有する上型と、小ガラス滴の滴下のための貫通孔を有し、前記下型成形面の上方に配置される滴下量制御部材とを含み、ノズルから滴下される溶融ガラス滴を前記滴下量制御部材で受けて該溶融ガラス滴の少なくとも一部を小ガラス滴として該部材の貫通細孔から押し出し前記下型成形面上に滴下させ、該滴下された小ガラス滴を前記下型の下型成形面と上型の上型成形面とで加圧成形して光学素子を形成する光学素子の製造装置であり、
前記滴下量制御部材の前記ノズルに対する位置調整のために、前記下型及び前記滴下量制御部材を共に水平方向に移動させる駆動装置を含んでいることを特徴とする光学素子の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズのごとき光学素子の製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、ガラス製の光学素子は、プラスチック製の光学素子などと比べると、熱膨張係数が小さく、それだけ鏡胴等の部材に精度よく取り付けることができる、屈折率が高く、それだけ高性能の素子とし得る、レンズ面等の光学機能面を成形により精度よく形成しやすい、熱的安定性に優れているなどの理由により、デジタルカメラ用レンズ、光ピックアップレンズ、携帯電話用カメラレンズ、光通信用の接続レンズ、光ファイバーの入出力素子などとして広く利用されるようになってきた。
【０００３】
かかるガラス光学素子を形成する方法としては、
（１）  予め所定重量及び形状を有する成形用ガラス素材を作製し、
（２）  該ガラス素材を成形用金型とともに、ガラスが変形可能な温度まで加熱し、
（３）  該ガラス素材を該金型にて加圧成形して得ようとする光学素子の光学機能面を形成し、
（４）  成形した光学素子を金型とともに室温付近まで冷却し、
（５）  その後、該光学素子を金型から取り出す
という工程を経る方法が一般的である。
【０００４】
しかし、このような方法は、所定重量及び形状の成形用ガラス素材を精度よく作製する工程が欠かせないこと、及び該ガラス素材と金型とを加熱、冷却する工程に長時間を必要とすることから、光学素子を低コスト化することが困難である。
【０００５】
そこで、このような方法とはまったく異なった光学素子の製造方法が提案されるに至った。すなわち、特開平４−１６４１４号公報は、ノズル先端から所定量の溶融ガラス滴を成形型上に滴下し、滴下されたガラス滴が未だ変形可能な温度にある間に該成形型で光学素子を成形する方法を開示している。
【０００６】
この方法によると、ノズル先端からの自然滴下による溶融ガラス滴を用いるため、高価な成形用ガラス素材を必要とせず、また、ガラス素材と金型を室温から加熱し、成形後に再び冷却するという工程が不要になり、光学素子製造時間の大幅な短縮が可能である。これらにより、成形用ガラス素材を金型とともに加熱、冷却して成形する方法よりも大幅に光学素子製造コストを低減でき、光学素子の生産性を高めることができる。
【０００７】
また、特開平４−１６４１４号公報に開示された成形方法では、ノズルからの自然落下による溶融ガラス滴の大きとしては１００ｍｇ以下の微小なものを得ることは困難であったところ、特開２００２−１５４８３４号公報は、ノズルからの溶融ガラスの滴下路の途中に貫通細孔を形成した滴下量制御部材を配置し、該滴下量制御部材上にガラス滴を滴下衝突させることで該ガラス滴の少なくとも一部を小滴として該部材細孔から押し出すことで小ガラス滴を得ることを開示している。
【０００８】
特開２００２−１５４８３４号公報は、また、下型へのガラス滴下位置のバラツキを抑制するために、下型に対し嵌合部材を位置決めし、これに前記滴下量制御部材を嵌めることで、該制御部材の貫通孔位置を下型における正規のガラス滴下位置に対応させ、かかる位置決めされた滴下量制御部材上に溶融ガラス滴を滴下衝突させることで小ガラス滴を下型上に滴下させることも開示している。そして、かかる小ガラス滴の滴下後は、滴下量制御部材を除き、該ガラス滴を上下型で加圧成形して光学素子を得るとしている。
【０００９】
【特許文献１】特開平４−１６４１４号公報
【特許文献２】特開２００２−１５４８３４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２００２−１５４８３４号公報が開示するように、嵌合部材で滴下量制御部材の貫通孔の位置を下型の正規ガラス滴下位置に対応させて位置決めした場合でも、なおガラス滴下位置が目指す正規滴下位置からずれる場合がある。
【００１１】
そこで本発明は、下型の下型成形面上に溶融ガラス滴を滴下し、上型の上型成形面を前記下型成形面に対向させて該下型と上型とを相対的に接近させて前記滴下されたガラス滴を加圧成形することで光学素子を得るようにし、前記下型成形面上へのガラス滴下に際しては、貫通細孔を形成した滴下量制御部材上に溶融ガラスを滴下衝突させることで該ガラス滴の少なくとも一部を小ガラス滴として該部材細孔から押し出し前記下型成形面上に滴下させる光学素子の製造方法であって、該滴下量制御部材から下型成形面への小ガラス滴の滴下に際し、該ガラス滴下位置の下型成形面における目指す正規ガラス滴下位置からのずれを抑制することができ、それだけ良好な光学素子を得ることができる光学素子の製造方法を提供することを課題とする。
【００１２】
また本発明は、下型の下型成形面上に溶融ガラス滴を滴下し、上型の上型成形面を前記下型成形面に対向させて該下型と上型とを相対的に接近させて前記滴下されたガラス滴を加圧成形することで光学素子を得るようにし、前記下型成形面上へのガラス滴下に際しては、貫通細孔を形成した滴下量制御部材上に溶融ガラスを滴下衝突させることで該ガラス滴の少なくとも一部を小ガラス滴として該部材細孔から押し出し前記下型成形面上に滴下させる光学素子の製造方法を実施するための光学素子製造装置であって、該滴下量制御部材から下型成形面への小ガラス滴の滴下に際し、該ガラス滴下位置の下型成形面における目指す正規ガラス滴下位置からのずれを抑制することができ、それだけ良好な光学素子を得ることができる光学素子製造装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明者は研究を重ね、次のことを知見するに至った。
まず、嵌合部材で滴下量制御部材の貫通孔の位置を下型の正規ガラス滴下位置に対応させて位置決めした場合でも、なおガラス滴下位置が目指す正規滴下位置からずれることがある原因として、少なくとも次の二つがあることを見い出した。
【００１４】
一つは、下型、嵌合部材及び滴下量制御部材で囲まれた空間は通常閉じられた空間であり、かかる空間を介して下型成形面上にガラス滴を滴下させると、該空間における、ガラス滴下により押し退けられる気体（通常は空気）の逃げ場が無いか、殆ど無く、そのため滴下されてくるガラス滴に対し好ましくない気体抵抗が働き、該気体抵抗のために滴下量制御部材の貫通孔から自然滴下されるガラス滴の落下方向が一定せずに振れ、ガラス滴下位置にバラツキが発生する。
【００１５】
もう一つは、滴下量制御部材上にノズルから溶融ガラスを滴下するとき、該部材上でのガラス滴下位置によって、該部材の貫通孔から押し出される小ガラス滴の落下方向に変動が生じ、これによっても、下型成形面上でのガラス滴下位置に正規滴下位置からのずれが生じる。
【００１６】
これら二つの原因のうちいずれか一方でも解消できれば、それだけ下型成形面上でのガラス滴下位置の正規滴下位置からのずれを抑制でき、それだけ良好な光学素子を得ることができる。
【００１７】
さらに研究を続けたところ、一つ目の原因については、前記嵌合部材、滴下量制御部材及び下型のうち少なくとも一つに予め逃気路を形成しておけば、下型成形面上へ向け滴下量制御部材からガラス滴を滴下させたとき、該ガラス滴下により押し退けられる、該嵌合部材、滴下量制御部材及び下型に囲まれた空間の気体が該逃気路から逃げ出ることができ、それによりガラス滴下に対する気体抵抗を低減させることができ、それだけガラス滴下位置のバラツキを抑制して良好な光学素子を成形することができる。
【００１８】
二つ目の原因については、溶融ガラスを滴下するためのノズルと滴下量制御部材との相対的位置関係を調整することで、換言すれば、滴下量制御部材上でのノズルからのガラス滴下位置を調整することで、該滴下量制御部材から下型成形面上へ押し出し滴下されるガラス滴の滴下位置の正規位置からのずれを抑制することができ、それだけ良好な光学素子を成形することができる。
【００１９】
以上の知見に基づき本発明は次の光学素子の製造方法及び製造装置を提供する。
（１）光学素子の製造方法
（１−１）  第１の光学素子製造方法
下型の下型成形面上に溶融ガラス滴を滴下し、上型の上型成形面を前記下型成形面に対向させて該下型と上型とを相対的に接近させて前記滴下されたガラス滴を加圧成形することで光学素子を得るようにし、前記下型成形面上へのガラス滴下に際しては、貫通細孔を形成した滴下量制御部材を前記下型成形面に対し位置決めした嵌合部材に嵌めて位置決めし、該滴下量制御部材上に溶融ガラスを滴下衝突させることで該ガラス滴の少なくとも一部を小ガラス滴として該部材細孔から押し出し前記下型成形面上に滴下させる光学素子の製造方法において、
前記嵌合部材、滴下量制御部材及び下型のうち少なくとも一つに予め逃気路を形成しておき、前記下型成形面上へのガラス滴下に伴って該嵌合部材、滴下量制御部材及び下型に囲まれた空間の気体が該逃気路から逃げ出ることができるようにする光学素子の製造方法。
【００２０】
（１−２）  第２の光学素子製造方法
下型の下型成形面上に溶融ガラス滴を滴下し、上型の上型成形面を前記下型成形面に対向させて該下型と上型とを相対的に接近させて前記滴下されたガラス滴を加圧成形することで光学素子を得るようにし、前記下型成形面上へのガラス滴下に際しては、貫通細孔を形成した滴下量制御部材上に溶融ガラスをノズルから滴下衝突させることで該ガラス滴の少なくとも一部を小ガラス滴として該部材細孔から押し出し前記下型成形面上に滴下させる光学素子の製造方法において、
前記下型成形面上への前記小ガラス滴の滴下に先立って滴下位置調整を行い、該滴下位置調整は、前記滴下量制御部材から前記下型成形面上へ向けガラス滴を滴下させ、その滴下位置の正規滴下位置からのずれを、該滴下されたガラス滴の形状、重量及び該下型成形面上に予め配置された滴下位置測定用治具上のガラス滴下位置のうち少なくとも一つに基づいて求め、該ずれに基づいてガラス滴下位置が前記正規滴下位置となるように前記ノズルと前記滴下量制御部材との相対的位置を調整することで行う光学素子の製造方法。
【００２１】
（２）光学素子の製造装置
（２−１）  前記第１の光学素子製造方法を実施するための光学素子製造装置
下型成形面を有する下型と、上型成形面を有する上型と、小ガラス滴の滴下のための貫通孔を有し、前記下型成形面の上方に配置される滴下量制御部材と、前記滴下量制御部材を嵌合させて位置決めするための、前記下型成形面に対し位置決めされる嵌合部材とを含み、ノズルから滴下される溶融ガラス滴を前記下型成形面に対し位置決めされた嵌合部材に嵌めた前記滴下量制御部材で受けて該溶融ガラス滴の少なくとも一部を小ガラス滴として該部材の貫通細孔から押し出し前記下型成形面上に滴下させ、該滴下された小ガラス滴を前記下型の下型成形面と上型の上型成形面とで加圧成形して光学素子を形成する光学素子の製造装置であり、
前記嵌合部材、滴下量制御部材及び下型のうち少なくとも一つに、前記下型成形面上へのガラス滴下に伴って該嵌合部材、滴下量制御部材及び下型に囲まれる空間の気体が逃げられるようにするための逃気路が形成されている光学素子の製造装置。
【００２２】
（２−２）  前記第２の光学素子製造方法を実施するための光学素子製造装置
下型成形面を有する下型と、上型成形面を有する上型と、小ガラス滴の滴下のための貫通孔を有し、前記下型成形面の上方に配置される滴下量制御部材とを含み、ノズルから滴下される溶融ガラス滴を前記滴下量制御部材で受けて該溶融ガラス滴の少なくとも一部を小ガラス滴として該部材の貫通細孔から押し出し前記下型成形面上に滴下させ、該滴下された小ガラス滴を前記下型の下型成形面と上型の上型成形面とで加圧成形して光学素子を形成する光学素子の製造装置であり、
前記滴下量制御部材の前記ノズルに対する位置調整のために、前記下型及び前記滴下量制御部材を共に水平方向に移動させる駆動装置を含んでいる光学素子の製造装置。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る光学素子製造方法は、基本的に、次の工程を含むものである。
（１）  製造しようとする光学素子の一つの光学機能面を成形するための下型成形面を有する下型、該光学素子のもう一つの光学機能面を成形するための上型成形面を有する上型、溶融ガラスを自然滴下させるためのノズル及び該ノズルから滴下される溶融ガラス滴を受け、該ガラス滴の少なくとも一部をノズルからの溶融ガラス滴より小さい小ガラス滴として押し出し自然滴下させる滴下量制御部材をそれぞれ準備する。
（２）  滴下量制御部材を下型成形面の上方に配置するとともに該部材の貫通孔を下型成形面上の目指す正規のガラス滴下位置に対応させて位置決めする。
（３）  ノズルから所定量の溶融ガラス滴を滴下量制御部材の貫通孔の上に滴下させ、該貫通孔から所定量（求める光学素子が得られる量）の小ガラス滴を押し出し下型成形面上に滴下させる。
（４）  次いで滴下量制御部材を取り除き、代わりに上型成形面を下型成形面に対向配置し、該上型と下型とを相対的に接近させて前記滴下された小ガラス滴を加圧成形し、少なくとも二つの光学機能面を有する光学素子を形成する。
（５）  その後は上下型の加圧を解除し、形成された光学素子を取り出す。
【００２４】
一つの実施形態では、前記下型、上型、ノズル及び滴下量制御部材に加え、該滴下量制御部材の貫通孔を下型成形面における正規のガラス滴下位置（通常は下型成形面の中央部の位置）に対応させて配置すべく用いる嵌合部材も準備する。滴下量制御部材を、その貫通孔を下型成形面上の目指す正規のガラス滴下位置に対応させて位置決めするにあたっては、先ず、該嵌合部材を下型成形面に対し位置決め配置し、該嵌合部材に滴下量制御部材を嵌めることで該制御部材を下型成形面の上方に配置するとともに該部材の貫通孔を下型成形面上の目指す正規のガラス滴下位置に対応させて位置決めする。
【００２５】
さらに、該嵌合部材、滴下量制御部材及び下型のうち少なくとも一つに予め逃気路を形成しておき、前記下型成形面上へのガラス滴下に伴って該嵌合部材、滴下量制御部材及び下型に囲まれた空間の気体が該逃気路から逃げ出ることができるようにしておく。
【００２６】
このように、嵌合部材、滴下量制御部材及び下型のうち少なくとも一つに予め逃気路を形成しておくことで、下型成形面上へ向け滴下量制御部材から小ガラス滴を滴下させたとき、該ガラス滴下により押し退けられる、該嵌合部材、滴下量制御部材及び下型に囲まれた空間の気体が該逃気路から逃げ出ることができ、それによりガラス滴下に対する気体抵抗を低減させることができ、それだけ下型成形面上でのガラス滴下位置のバラツキや正規滴下位置からのずれを抑制して良好な光学素子を成形することができる。
【００２７】
より一層下型成形面上でのガラス滴下位置のバラツキや正規滴下位置からのずれを抑制できるように、前記下型成形面上へのガラス滴下にあたり、前記逃気路のうち少なくとも一つから前記嵌合部材、滴下量制御部材及び下型に囲まれた空間の気体を、例えば真空ポンプ等の排気装置を用いるなどして、吸引排出するようにしてもよい。
【００２８】
また、もう一つの実施形態では、前記下型成形面上への前記小ガラス滴の滴下に先立って滴下位置調整を行い、該滴下位置調整は、前記滴下量制御部材から前記下型成形面上へ向けガラス滴を滴下させ、その滴下位置の正規滴下位置からのずれ（ずれ量、或いはずれ量及びずれ方向等）を、該滴下されたガラス滴の形状、重量及び該下型成形面上に予め配置された滴下位置測定用治具上のガラス滴下位置のうち少なくとも一つに基づいて求め、該ずれに基づいてガラス滴下位置が前記正規滴下位置となるように前記ノズルと前記滴下量制御部材との相対的位置を調整することで行う。
【００２９】
このようにガラス滴下位置を調整することで、滴下量制御部材から下型成形面上へ押し出し滴下されるガラス滴の滴下位置の正規位置からのずれを抑制することができ、それだけ良好な光学素子を成形することができる。
【００３０】
この実施形態では、下型成形面におけるガラス滴下位置の正規滴下位置からのずれを滴下されたガラス滴の形状、重量及び該下型成形面上に予め配置された滴下位置測定用治具上のガラス滴下位置のうち少なくとも一つに基づいて求めるのであるが、これについて説明しておく。
【００３１】
本発明者の研究によれば、滴下量制御部材上にノズルから溶融ガラスを滴下するとき、該部材上でのガラス滴下位置に応じて、該部材の貫通孔から押し出される小ガラス滴の落下方向に変動が生じるばかりでなく、滴下量制御部材から滴下される小ガラス滴の重量にも変動が生じる。さらに、滴下量制御部材の貫通孔から下型成形面上に滴下されるガラス滴は、それが落ちる位置によって様々の形状をとり、また、そのときの小ガラス滴重量によってその広がり具合も異なってくる。
【００３２】
例えば平面（上方）から見ると、図６（Ａ）に例示するように、ガラス滴ｇ”の落ちる位置によって実質上真円形状から楕円形状等の形状バラツキを呈する。滴下量制御部材の貫通孔から真っ直ぐ下方へ落下したときには、通常、実質上真円形状を呈するが、それよりずれて落下すると楕円形状等を呈するようになってくる。従って、下型成形面における正規のガラス滴下位置Ｐにガラスが滴下されたときの形状をいずれのもの（例えば実質上真円）と予め実験等により定めておき、それを正規位置にガラス滴下があったときの基準形状とし、実際の滴下ガラス形状を顕微鏡等で観測し、観測された形状と基準形状とを比較することでガラス滴下位置の正規滴下位置からのずれを求めることができる。
【００３３】
かかるずれは、例えば、基準形状から外れる種々の形状と、該各形状をもたらす滴下位置の水平面内でのＸ軸方向及びこれに直交するＹ軸方向における正規滴下位置Ｐからのずれ量とを示すテーブルを実験等により予め作製しておくことで知ることができる。
【００３４】
また、ガラス滴重量によって、滴下されたガラス滴は小さい広がりから大きい広がりという、例えば平面（上方）から見たときの広がり面積のバラツキを呈する。例えば、図６（Ｂ）に例示する滴下位置に対するガラス滴重量分布に示されるように、滴下量制御部材の貫通孔から真っ直ぐ下方へ落下したときのガラス滴重量は、通常、最も大きくなり、それよりずれて落下するガラス滴重量は少なくなる。よって、ガラス滴はその重量と落下位置に応じた広がり（広がり面積）をみせる。そこで、例えば、下型成形面における正規のガラス滴下位置にガラスが滴下されたときの、そのガラス滴を平面から見たときの広がり面積を予め実験等により把握しておき、それを正規位置にガラス滴下があったときのガラス滴重量を示す基準面積とし、実際の滴下ガラスの広がり面積を顕微鏡等で観測し、観測された面積と基準面積とを比較することでガラス滴下位置の正規滴下位置からのずれを求めることができる。
【００３５】
かかるずれは、例えば、基準面積から外れる種々の面積と、該各面積をもたらす滴下位置の水平面内でのＸ軸方向及びこれに直交するＹ軸方向における正規滴下位置Ｐからのずれ量とを示すテーブルを実験等により予め作製しておくことで知ることができる。
【００３６】
ガラス滴重量から「ずれ」を求める方法については、以上のほか、例えば、下型成形面における正規のガラス滴下位置にガラスが滴下されたときの、そのガラス滴重量を予め実験等により把握しておき、それを正規位置にガラス滴下があったときのガラス滴重量を示す基準重量とし、実際の滴下ガラスの重量を電子天秤等の秤で直接測定し、該測定した重量と基準重量とを比較することでガラス滴下位置の正規滴下位置からのずれを求めてもよい。
【００３７】
かかるずれは、例えば、基準重量から外れる種々の重量と、該各重量をもたらす滴下位置の水平面内でのＸ軸方向及びこれに直交するＹ軸方向における正規滴下位置Ｐからのずれ量とを示すテーブルを実験等により予め作製しておくことで知ることができる。
【００３８】
また、下型成形面におけるガラス滴下位置は既述のとおり、下型成形面上に予め配置された滴下位置測定用治具上のガラス滴下位置を観測することで、例えば顕微鏡で観測することで求め、該観測された位置と正規の滴下位置とのずれを求めてもよい。かかる滴下位置測定用治具としては、代表例として、図７に例示するように、正規の滴下位置Ｐ（例えば、滴下量制御部材の貫通孔の真下の位置）を例えばケガキ線等により印すともに、その位置から所定距離ごとに印を、例えばケガキ線等で付けたものを挙げることができる。図７（Ａ）はかかる治具７の平面図であり、図７（Ｂ）は該治具を下型成形面にセットした例を示している。
【００３９】
このようにして滴下位置のずれが求まると、該ずれに基づいてガラス滴下位置が前記正規滴下位置となるように前記ノズルと前記滴下量制御部材との相対的位置を調整すればよい。かかるノズルと滴下量制御部材との相対的位置の調整は、例えば、ノズルを定位置とし、該滴下量制御部材を前記下型とともに該定位置ノズルに対し水平方向に移動させて行うことができる。
【００４０】
なお、この実施形態においても、先の実施形態の場合と同様に、下型、上型、ノズル及び滴下量制御部材に加え、該滴下量制御部材の貫通孔を下型成形面における正規のガラス滴下位置に対応させて配置すべく用いる嵌合部材も準備し、滴下量制御部材を、その貫通孔を下型成形面上の目指す正規のガラス滴下位置に対応させて位置決めするにあたっては、先ず、該嵌合部材を下型成形面に対し位置決め配置し、該嵌合部材に滴下量制御部材を嵌めることで該制御部材を下型成形面の上方に配置するとともに該部材の貫通孔を下型成形面上の目指す正規のガラス滴下位置に対応させて位置決めしてもよい。このような嵌合部材を採用するときには、ノズルと滴下量制御部材との相対位置の調整は、例えば、該滴下量制御部材を、該部材を嵌めた嵌合部材及び下型とともに定位置ノズルに対して水平方向に移動させて行えばよい。
いずれにしても、逃気路を設けることと、滴下量制御部材とノズルとの相対的位置を調整することとを併用してもよい。
【００４１】
滴下量制御部材を下型とともに定位置ノズルに対し水平方向に移動させ得る光学素子製造装置として次ものを挙げることができる。
すなわち、
前記滴下量制御部材の前記ノズルに対する位置調整のために、前記下型及び前記滴下量制御部材を（前記嵌合部材を採用するときはそれも）共に水平方向に移動させる駆動装置を含んでいる光学素子の製造装置である。
【００４２】
かかる駆動装置としては、例えば、前記下型及び前記下型に対して位置決めされた滴下量制御部材を共に搭載する所謂ＸＹ駆動装置を含むものを挙げることができる。該ＸＹ駆動装置は、二つの部材が上下に配置され、そのうち下側部材をその駆動部で水平面内Ｘ軸方向に移動させることができ、これに搭載された上側部材をその駆動部で水平面内でＸ軸に直交するＹ軸方向に移動させることができるもので、該上側部材に前記下型及び滴下量制御部材を（嵌合部材を採用しているときは該部材も）共に搭載すればよい。
【００４３】
また、かかる駆動装置動作を制御部にて制御して滴下量制御部材のノズルに対する位置調整を行うようにしてもよい。その場合、かかる制御部として、例えば既述のようにして、観測結果に基づきテーブル等から求めた、ガラス滴下位置の正規位置Ｐからのずれ（Ｘ軸、Ｙ軸方向それぞれのずれ量）を入力することで、そのずれを補正するように駆動装置を動作させるものを採用してもよい。
【００４４】
なお、逃気路を採用する場合の光学素子製造装置は、前記嵌合部材、滴下量制御部材及び下型のうち少なくとも一つに、前記下型成形面上へのガラス滴下に伴って該嵌合部材、滴下量制御部材及び下型に囲まれる空間の気体が逃げられるようにするための逃気路が形成されている光学素子製造装置である。
【００４５】
次に図面を参照して光学素子の製造装置例とそれによる光学素子の製造について説明する。
図１、図２、図３はそれぞれガラス光学素子（ここではガラス光学レンズ）を製造するための装置Ａ、装置Ｂ、装置Ｃの断面図である。図４は装置Ａの変形例Ａ’による光学素子製造工程を示す図である。
【００４６】
図１、図２、図３に示す光学素子製造装置Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれは、下型成形面１１を有する下型１と、上型成形面２１を有する上型２と、下型成形面１１の上方に配置される滴下量制御部材３と、部材３を嵌合させて位置決めするための下型成形面１１に対し位置決めされる環状の嵌合部材４とを含んでいる。滴下量制御部材３は小ガラス滴の滴下のための貫通孔３１及び該孔から上方へ連続する、上方へ向かって拡径したテーパ孔３２とを有している。
【００４７】
図示のとおり、下型成形面１１に対し位置決めされた嵌合部材４に滴下量制御部材３を嵌めると、その貫通孔３１は下型成形面１１における目指す正規のガラス滴の滴下位置Ｐの真上に位置決めされる。
【００４８】
装置Ａ、Ｂ、Ｃのいずれにおいても、下型成形面１１に対し嵌合部材４を位置決め配置し、これに滴下量制御部材３を嵌め込んだ状態では、これらに囲まれた空間Ｓは、部材３の貫通孔３１及び後述する逃気路の部分を除けば、略密閉された空間である。
【００４９】
装置Ａでは、滴下量制御部材３に空間Ｓから外部へ通じる溝形の逃気路（気体を逃がす通路）３３が形成されている。装置Ｂでは、下型１に空間Ｓから外部へ通じる孔タイプの逃気路１２が形成されている。装置Ｃでは、下型１に空間Ｓから外部へ通じる逃気路１２’が形成されているとともに逃気路１２’に排気装置１３が接続されており、これにより空間Ｓの気体を吸引排気できるようにしてある。
【００５０】
次に、装置Ａの下型１に装置Ｂの逃気路１２を追加した装置Ａ’によりガラス光学レンズ１０を製造する方法について説明する。まず、図４（Ａ）に示すように、下型成形面１１に対し嵌合部材４を位置決め配置する。このとき嵌合部材４は下型１の段部１ａに座り、これにより下型成形面１１が嵌合部材４内に臨む。次いで滴下量制御部材３を嵌合部材４の上端に嵌合し、その貫通孔３１を下型成形面１１の中央に位置するガラス滴の正規の滴下位置Ｐの真上に位置決めする。
【００５１】
そのように設置した滴下量制御部材３のテーパ孔３２の上方に、図４（Ｂ）に示すように、溶融ガラスＧを滴下するノズルＮを配置し、該ノズルから溶融ガラス滴ｇをテーパ孔３２上に自然滴下させ、それにより貫通孔３１から該ガラス滴ｇの一部を小滴として押し出し、小ガラス滴ｇ’を下型成形面１１上に自然滴下させる。
【００５２】
このとき、小ガラス滴ｇ’により押し退けられる、下型１、嵌合部材４及び滴下量制御部材３で囲まれた空間Ｓの気体は部材３の逃気路３３及び下型１の逃気路１２から速やかに外部へ逃げ出ることができ、それによりガラス滴下に対する気体抵抗を低減させることができ、それだけ小ガラス滴ｇ’の滴下位置の正規滴下位置Ｐからのずれを抑制することができる。
【００５３】
小ガラス滴ｇ’をこのように下型成形面１１上に滴下した後、ノズルＮを退避させ、図４（Ｃ）に示すように、滴下量制御部材３を嵌合部材４から取り外し、代わりに上型２をその成形面２１を下方へ向けて嵌合部材４に嵌め、該嵌合部材に案内させつつ下降させ、該上型２と下型１とで小ガラス滴ｇ’を加圧成形し、二つの光学機能面１０１、１０２を有するガラス光学レンズ１０を形成する。その後は図４（Ｄ）に示すように、上型２を上昇させ、さらに嵌合部材４を上昇させて形成された光学レンズ１０を取り出す。得られた光学レンズ１０は、既述のとおりガラス滴ｇ’の滴下位置の正規滴下位置Ｐからのずれが抑制されたものであったため、所期の良好なものである。
【００５４】
装置Ａ、Ｂ、Ｃによるガラス光学レンズ１０の製造も装置Ａ’による場合と同様に行える。装置Ａを採用する場合、滴下量制御部材３から小ガラス滴ｇ’を下型成形面１１上に自然滴下させるとき、空間Ｓの気体は部材３の逃気路３３から外部へ逃げ、装置Ｂを採用する場合には、空間Ｓの気体は下型１の逃気路１２から外部へ逃げ出ることができる。また、装置Ｃを採用する場合は、小ガラス滴ｇ’を下型成形面１１上に自然滴下させるとき、排気装置１３を運転することで、空間Ｓの気体を一層速やかに外部へ排出でき、それにより落下してくるガラス滴に対する気体抵抗をより確実に低減することができる。
かくして装置Ａ、Ｂ、Ｃによる光学レンズ製造においても、良好なレンズ１０を得ることができる。
【００５５】
次に図５に示す光学素子製造装置Ｄは、前記装置Ａ’等と同様に下型成形面１１を有する下型１と、上型成形面２１を有する上型２と、下型成形面１１の上方に配置される滴下量制御部材３と、部材３を嵌合させて位置決めするための下型成形面１１に対し位置決めされる環状の嵌合部材４とを含んでいるが、さらに、ＸＹ駆動装置５及び該装置５の制御部６を含んでいる。
【００５６】
ＸＹ駆動装置５は、二つのテーブル５１、５２が上下に配置され、そのうち下側テーブル５１をその駆動部５１１で水平面内Ｘ軸方向に移動させることができ、これに搭載された上側テーブル５２をその駆動部５２１で水平面内でＸ軸に直交するＹ軸方向に移動させることができるものである。下型１及び嵌合部材４は共に上側テーブル５２に搭載されている。ＸＹ駆動装置５は制御部６からの指示に基づいて動作する。
【００５７】
この装置Ｄによるガラス光学レンズ１０の製造手順は、装置Ａ’等による手順と基本的に同じであるが、装置Ｄを採用する場合は、滴下量制御部材３からレンズ成形のための小ガラス滴ｇ’を滴下させる前に、該ガラス滴ｇ’の滴下位置の正規滴下位置Ｐからのずれを抑制するために、ＸＹ駆動装置５にて、嵌合部材４に嵌めた滴下量制御部材３、特にそのテーパ孔３２及びこれに連続する貫通孔３１の位置を定位置ノズルＮに対し調整する。
【００５８】
すなわち、レンズ成形のためのガラス滴ｇ’の滴下に先立って、位置調整のためのガラス滴ｇ’を部材３から下型成形面１１に滴下させ、その滴下位置を、部材３を外して、オペレータが顕微鏡等で観測し、該滴下位置の正規滴下位置Ｐからの「ずれ」（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向それぞれのずれ量）を求める。この「ずれ」を制御部６に接続されたキーボード６１等から制御部６へ入力する。
【００５９】
かかるガラス滴下位置の正規滴下位置Ｐからの「ずれ」は、先に詳述したように、滴下されたガラス滴の形状、重量及び下型成形面上に予め配置された滴下位置測定用治具上のガラス滴下位置のうち少なくとも一つに基づいて求めればよい。
【００６０】
制御部６は、入力されたＸ軸、Ｙ軸方向それぞれのずれ量に基づきＸＹ駆動装置５を動作させ、小ガラス滴ｇ’の滴下位置の正規滴下位置Ｐからのずれを十分抑制するようにノズルＮに対する部材３の位置を調整する。かかる調整は、例えば０．０５ｍｍ程度の短い距離単位で精度よく行うことが可能である。
その後は、装置Ａ’等と同様にして良好なガラス光学レンズ１０を得ることができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、下型の下型成形面上に溶融ガラス滴を滴下し、上型の上型成形面を前記下型成形面に対向させて該下型と上型とを相対的に接近させて前記滴下されたガラス滴を加圧成形することで光学素子を得るようにし、前記下型成形面上へのガラス滴下に際しては、貫通細孔を形成した滴下量制御部材上に溶融ガラスを滴下衝突させることで該ガラス滴の少なくとも一部を小ガラス滴として該部材細孔から押し出し前記下型成形面上に滴下させる光学素子の製造方法であって、該滴下量制御部材から下型成形面への小ガラス滴の滴下に際し、該ガラス滴下位置の下型成形面における目指す正規ガラス滴下位置からのずれを抑制することができ、それだけ良好な光学素子を得ることができる光学素子の製造方法を提供することができる。
【００６２】
また本発明は、下型の下型成形面上に溶融ガラス滴を滴下し、上型の上型成形面を前記下型成形面に対向させて該下型と上型とを相対的に接近させて前記滴下されたガラス滴を加圧成形することで光学素子を得るようにし、前記下型成形面上へのガラス滴下に際しては、貫通細孔を形成した滴下量制御部材上に溶融ガラスを滴下衝突させることで該ガラス滴の少なくとも一部を小ガラス滴として該部材細孔から押し出し前記下型成形面上に滴下させる光学素子の製造方法を実施するための光学素子製造装置であって、該滴下量制御部材から下型成形面への小ガラス滴の滴下に際し、該ガラス滴下位置の下型成形面における目指す正規ガラス滴下位置からのずれを抑制することができ、それだけ良好な光学素子を得ることができる光学素子製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学素子製造装置の１例の断面図である。
【図２】光学素子製造装置の他の例の断面図である。
【図３】光学素子製造装置のさらに他の例の断面図である。
【図４】図１の装置の変形例装置による光学素子製造工程を示す図である。
【図５】光学素子製造装置のさらに他の例の断面図である。
【図６】図６（Ａ）はガラス滴の落ちる位置による形状バラツキを示しており、図６（Ｂ）はガラス滴の落ちる位置とガラス滴重量の関係例を示している。
【図７】図７（Ａ）はガラス滴下位置測定用治具例の平面図であり、図７（Ｂ）はそれを下型成形面にセットした状態を示している。
【符号の説明】
１０  ガラス光学レンズ
１０１、１０２  レンズの光学機能面
Ａ、Ａ’Ｂ、Ｃ、Ｄ  光学素子製造装置
１  下型
１１  下型成形面
１２  逃気路
１３  排気装置
Ｐ  下型成形面における正規のガラス滴下位置
２  上型
２１  上型成形面
３  滴下量制御部材
３１  貫通孔
３２  テーパ孔
３３  逃気路
４  嵌合部材
Ｓ  空間
５  ＸＹ駆動装置
５１、５２  テーブル
５１１、５２１  駆動部
６  制御部
６１  キーボード
７  ガラス滴下位置測定用治具
Ｎ  ノズル
Ｇ  溶融ガラス
ｇ  溶融ガラス滴
ｇ’小ガラス滴
ｇ”  ガラス滴
【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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