(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑な調整機構を設けることなく簡単な構造で精密な調整を行うことができ、これにより、光学面同士のチルト角が極めて小さい偏心角精度の高いものが得られる光学素子の成形方法を提供する。【解決手段】光学素子の成形方法は、上金型２１と下金型２２と胴型２３とで形成される空間２５に光学素材２６を供給した後、この光学素材２６を加熱加圧成形する光学素子の成形方法において、前記成形される光学素子の光軸に対して回転非対称な温度分布を設けた状態で光学素材２６を加熱加圧成形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上金型と下金型と胴型とで形成される空間に光学素材を供給した後、この光学素材を加熱加圧成形する光学素子の成形方法において、前記成形される光学素子の光軸に対して回転非対称な温度分布を設けた状態で光学素材を加熱加圧成形するようにした光学素子の成形方法。
【請求項２】
上金型と下金型と胴型とで形成される空間に光学素材を供給した後、この光学素材を加熱加圧成形する光学素子の成形方法において、前記胴型の側面を局所的に加熱する加熱手段を用いて光学素材を加熱加圧成形するようにした光学素子の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種光学機器などに用いられるガラスからなる光学素子の成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の光学素子の成形方法について、図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図４、図５、図６は従来の光学素子の成形方法を示す成形装置の断面図である。
【０００４】
図４〜図６において、１は光学素子を上方から成形する成形面１ａを備えた上金型、２は光学素子を下方から成形する成形面２ａを備えた下金型、３は上金型１と下金型２とを同軸上に規制する中空円筒状の胴型で、この胴型３と前記上金型１および下金型２とで一組の成形金型４を構成している。そして前記上金型１と下金型２と胴型３とで形成される空間５に光学素材６を供給した後、この光学素材６を加熱加圧することにより光学素子７を作製する。８、９はヒーターを内蔵した支持体で、これらの支持体８、９のうち、一方の支持体８は前記上金型１を加熱するとともに支持するものであり、また、他方の支持体９は前記下金型２を加熱するとともに支持するものである。１０は加圧シリンダ１１で発生させた加圧力を支持体９に伝達するための加圧シャフトである。１２は枠体で、この枠体１２は前記支持体８を介して上金型１を固定するとともに加圧シリンダ１１を固定しているものである。１３は調整ボルトで、この調整ボルト１３は前記枠体１２に対する支持体８の取り付け角度を機械的に調整することにより、下金型２の中心軸に対する上金型１の中心軸の角度を調整するものである。
【０００５】
次に従来の光学素子の成形方法について説明する。
【０００６】
まず、下金型２の成形面２ａの上に光学ガラス材料よりなる光学素材６を載置し、そして図４に示すように、上金型１と光学素材６とが接触しない所定の位置まで下金型２を押し上げる。
【０００７】
次に、支持体８、９の内部のヒーターを用いて光学素材６および一組の成形金型４が成形温度になるように昇温させ、その後、図５に示すように、加圧シリンダ１１により上金型１と下金型２との間に加圧力を加えて光学素材６を成形し、光学素子７を形作る。
【０００８】
次に、一組の成形金型４および光学素子７を所定の冷却速度で冷却し、その後、図６に示すように、上金型１と下金型２を開放し、そして光学素子７を取り出すようにしていた。
【０００９】
なお、前記光学素子７の上金型１によって形成される光学面の中心軸と下金型２によって形成される光学面の中心軸との間の傾き（チルト角）の調整は、試験的に成形して作製した光学素子７の光学特性を測定し、そしてその結果を基に調整ボルト１３を調整することにより行っていた。
【００１０】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００６−１７６３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、近年、特に高密度な光情報記録用対物レンズなどの精密な光学素子においては、第１面の光学面の光軸と第２面の光学面の光軸とのチルト角の精度（偏心角精度）が光学特性に大きな影響を及ぼすため、このチルト角の大きさを数分レベル以下に抑える必要があるが、ガラス光学素子の成形温度は５００〜６００℃程度の高温になるために精密な調整機構を設けようとすると設備が大掛かりになってしまうものである。そのため、従来の光学素子の成形方法においては、下金型２の中心軸に対する上金型１の中心軸のチルト角を、調整ボルト１３を用いて機械的に調整するようにしていた。しかしながら、これにおいては、機械的な調整であるため、細かい調整を行うことは困難であり、そのため、偏心角精度の高い光学素子を成形することが難しいという課題を有していた。
【００１２】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、複雑な調整機構を設けることなく簡単な構造で精密な調整を行うことができ、これにより、光学面同士のチルト角が極めて小さい偏心角精度の高いものが得られる光学素子の成形方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１４】
本発明の請求項１に記載の発明は、上金型と下金型と胴型とで形成される空間に光学素材を供給した後、この光学素材を加熱加圧成形する光学素子の成形方法において、前記成形される光学素子の光軸に対して回転非対称な温度分布を設けた状態で光学素材を加熱加圧成形するようにしたもので、この成形方法によれば、成形される光学素子の光軸に対して回転非対称な温度分布を設けた状態で光学素材を加熱加圧成形するようにしているため、胴型の熱膨張を回転非対称にすることができ、これにより、チルト角を補正する方向および補正量を簡単な構造で精密に調整することが可能となるため、偏心角精度の高い光学素子を成形することができるという作用効果を有するものである。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明は、上金型と下金型と胴型とで形成される空間に光学素材を供給した後、この光学素材を加熱加圧成形する光学素子の成形方法において、前記胴型の側面を局所的に加熱する加熱手段を用いて光学素材を加熱加圧成形するようにしたもので、この成形方法によれば、胴型の側面を局所的に加熱する加熱手段を用いて光学素材を加熱加圧成形するようにしているため、胴型の側面において局所的に加熱を行う方向を変えることができ、これにより、チルト角を補正する方向を簡単かつ精密に調整することが可能になるとともに、加熱手段の加熱量を調整することによりチルト角の補正量を簡単かつ精密に調整することが可能になるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明の光学素子の成形方法は、上金型と下金型と胴型とで形成される空間に光学素材を供給した後、この光学素材を加熱加圧成形する光学素子の成形方法において、前記成形される光学素子の光軸に対して回転非対称な温度分布を設けた状態で光学素材を加熱加圧成形するようにしているため、胴型の熱膨張を回転非対称にすることができ、これにより、チルト角を補正する方向および補正量を簡単な構造で精密に調整することが可能となるため、偏心角精度の高い光学素子を成形することができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態における光学素子の成形方法について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１、図２、図３は本発明の一実施の形態における光学素子の成形方法を示す成形装置の断面図である。
【００１９】
図１〜図３において、２１は光学素子を上方から成形する成形面２１ａを備えた上金型、２２は光学素子を下方から成形する成形面２２ａを備えた下金型、２３は上金型２１と下金型２２とを同軸上に規制する中空円筒状の胴型で、この胴型２３と前記上金型２１および下金型２２とで一組の成形金型２４を構成している。そして前記上金型２１と下金型２２と胴型２３とで形成される空間２５に光学素材２６を供給した後、この光学素材２６を加熱加圧することにより光学素子２７を作製する。２８、２９はヒーター（図示せず）を内蔵した支持体で、上方の支持体２８は前記上金型２１を支持固定するとともに内蔵したヒーター（図示せず）で前記上金型２１を加熱するものであり、一方、下方の支持体２９は前記下金型２２を支持固定するとともに内蔵したヒーター（図示せず）で前記下金型２２を加熱するものである。３０は光学素材２６を加圧するための加圧シリンダ３１で発生した加圧力を支持体２９に伝達するための加圧シャフトである。３２は枠体で、この枠体３２は前記支持体２８を介して上金型２１を固定するとともに加圧シリンダ３１を固定しているものである。３３は調整ボルトで、この調整ボルト３３は枠体３２に対する支持体２８の取り付け角度を機械的に調整するものである。３４は加熱手段を構成するヒーターで、このヒーター３４は胴型２３の側面２３ａを加熱するものであり、成形金型２４に対して加熱する方向を調整できるようにしているものである。
【００２０】
次に、本発明の一実施の形態における光学素子の成形方法について説明する。
【００２１】
まず、下金型２２の成形面２２ａの上に、あらかじめ球形状に加工した光学ガラス材料よりなる光学素材２６を載置し、そして図１に示すように、上金型２１と光学素材２６とが接触しない所定の位置まで下金型２２を押し上げる。
【００２２】
次に、支持体２８、２９の内部のヒーター（図示せず）を用いて光学素材２６および一組の成形金型２４が成形温度になるように昇温させる。この時、ヒーター３４を用いて胴型２３の側面２３ａを局所的に加熱することにより、成形される光学素子２７の光軸に対して回転非対称な温度分布を設けることができるため、この温度分布により胴型２３の熱膨張に方向性を持たせることができ、これにより、上金型２１の成形面２１ａの光軸方向と下金型２２の成形面２２ａの光軸方向とを一致させる方向に補正を行うものである。そして、胴型２３に対してヒーター３４を配置する方向およびヒーター３４を加熱する程度は、あらかじめ試行成形を行い、そしてこの試行成形した光学素子の光学特性の測定により補正すべき方向と補正の大きさを決定し、その結果に基づいて、胴型２３における加熱すべき側面２３ａの方向と加熱する強度を決定するものである。
【００２３】
その後、図２に示すように、加圧シリンダ３１により上金型２１と下金型２２との間に加圧力を加えて光学素材２６を成形して光学素子２７を作製する。
【００２４】
次に、一組の成形金型２４および光学素子２７を所定の冷却速度で冷却し、その後、図３に示すように、上金型２１と下金型２２を開放して、光学素子２７を取り出す（図示せず）。
【００２５】
上記したように本発明の一実施の形態における光学素子の成形方法においては、上金型２１と下金型２２と胴型２３とで形成される空間２５に光学素材２６を供給した後、この光学素材２６を加熱加圧成形する光学素子２７の成形方法において、前記成形される光学素子２７の光軸に対して回転非対称な温度分布を設けた状態で光学素材２６を加熱加圧成形するようにしているため、胴型２３の熱膨張を回転非対称にすることができ、これにより、チルト角を補正する方向および補正量を簡単な構造で精密に調整することが可能となるため、偏心角精度の高い光学素子２７を成形することができるものである。
【００２６】
なお、上記した本発明の一実施の形態における光学素子の成形方法において、上方の支持体２８に対する上金型２１の固定方法として、真空吸着を用い、一組の成形金型２４を成形温度に加熱した状態で真空吸引により上金型２１を上方の支持体２８に吸着固定するようにすれば、上金型２１の成形面２１ａの光軸と下金型２２の成形面２２ａの光軸の水平方向の合致精度が高くなるため、より高精度の光学素子２７を成形することができるものである。
【００２７】
また、上記した本発明の一実施の形態においては、胴型２３の側面２３ａを局所的に加熱するヒーター３４を、回転非対称な温度分布を設けるための加熱手段として用いているが、この胴型２３の側面２３ａを局所的に加熱するヒーター３４は回転対称な温度分布を高い精度で実現するための補正手段としても使用することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明に係る光学素子の成形方法は、成形される光学素子の光軸に対して回転非対称な温度分布を設けた状態で光学素材を加熱加圧成形するようにしているため、第１面の光軸と第２面の光軸との間のチルト精度が高い光学素子を成形することができるという効果が得られるものであり、特に光学素子の製造に用いることにより有用となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施の形態における光学素子の成形方法を示す成形装置の断面図
【図２】同成形装置の断面図
【図３】同成形装置の断面図
【図４】従来の光学素子の成形方法を示す成形装置の断面図
【図５】同成形装置の断面図
【図６】同成形装置の断面図
【符号の説明】
【００３０】
２１  上金型
２２  下金型
２３  胴型
２３ａ  胴型の側面
２５  空間
２６  光学素材
２７  光学素子
３４  ヒーター
【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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