(57)【要約】【課題】金型の製作に費やされていた時間と費用を不要にし、少量多品種の光学部材を高精度に且つ安価に製造できる光学部材の製造方法を得る。【解決手段】光学部材１１の形状データに基づいて、熱可塑性樹脂の溶液を液滴として吐出し固化させ、光学部材１１を造形する光学部材１１の製造方法であって、形状データを参照して、平面上の異なる位置に対し、それぞれ所定の高さになるまで液滴を吐出し固化させる工程を複数回繰り返すことで、透明な熱可塑性樹脂を基板上に積層して造形する。この造形は、液滴が基板上に着弾して積層した高さを計測し、測定高さが光学部材１１の形状データに応じた高さになるまで液滴の吐出し、乾燥により固化を繰り返すことで実現される。高さ計測は、レーザ光の位相差を利用して測定することができる。液滴は、インクジェット式ヘッドのノズル１５から吐出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材の形状データに基づいて、熱可塑性樹脂の溶液を液滴として吐出し成形基板上で固化させ、前記光学部材を造形する光学部材の製造方法であって、
前記形状データを参照して、成形基板の異なる位置に対し、それぞれ所定の高さになるまで前記液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程を複数回繰り返すことで、透明な前記熱可塑性樹脂を前記成形基板上に積層し、該積層完了後に前記成形基板から前記光学部材を分離することを特徴とする光学部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の光学部材の製造方法であって、
前記液滴が前記基板上に着弾して積層した高さを計測し、該測定高さが前記光学部材の形状データに応じた高さになるまで前記液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程を繰り返す光学部材の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の光学部材の製造方法であって、
前記液滴の吐出は、前記光学部材を前記成形基板に対して平行な方向にスライスした各断層を、前記成形基板上で最下層から順次積層するように実施することを特徴とする請求項１または請求項２記載の光学部材の製造方法。
【請求項４】
請求項２記載の光学部材の製造方法であって、
前記高さ計測は、レーザ光の位相差を利用して測定する光学部材の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、
前記液滴は、ノズルから液滴を吐出するインクジェット式ヘッドにより生成する光学部材の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の光学部材の製造方法であって、
前記インクジェット式ヘッドが、ノズルと、該ノズルに連通する加圧室と、該加圧室に配された加圧用の圧電素子とを備え、前記圧電素子への電圧印加により前記加圧室内を加圧することで、前記熱可塑性樹脂の溶液を液滴として前記ノズルから吐出させる光学部材の製造方法。
【請求項７】
請求項５記載の光学部材の製造方法であって、
前記インクジェット式ヘッドが、ノズルと、該ノズルに連通する流路と、該流路の一部に配された加熱手段とを備え、前記加熱手段からの熱供給によって前記流路に気泡を発生させ、前記熱可塑性樹脂の溶液を液滴として前記ノズルから吐出する光学部材の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、
前記溶液の液滴の直径が０．００５ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下である光学部材の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、
前記造形された光学部材に対してラピッドサーマルアニール処理を行い、前記光学部材表面をレベリングする光学部材の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、
予め用意した球面レンズ状の透明体に、透明な前記熱可塑性樹脂を積層する光学部材の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の光学部材の製造方法であって、
前記球面レンズ状の透明体の上に、前記熱可塑性樹脂の溶液により非球面表面層を形成する光学部材の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、
底面を平面状に形成した２つの前記光学部材の底面同士を接合し、１つの光学部材を形成する光学部材の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、
前記液滴の吐出を真空中、二酸化炭素雰囲気中、窒素雰囲気中、のいずれかで行う光学部材の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、
前記熱可塑性樹脂は、透明熱可塑性樹脂に粒径が２０ｎｍ以下の微粒子を含有させたナノコンポジット材料である光学部材の製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１４のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、
前記光学部材がレンズである光学部材の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の光学部材の製造方法であって、
前記微粒子の含有率が異なる複数種の樹脂溶液を、レンズの径方向、厚み方向の少なくともいずれかの方向に対応して所定の割合で混合させて前記レンズを形成することで、前記レンズの径方向、厚み方向の少なくともいずれかの方向に対して屈折率分布を付与する光学部材の製造方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の光学部材の製造方法であって、
ノズルから吐出される前記樹脂溶液の液滴を、回転駆動された前記成形基板の所定位置に着弾させ、前記レンズを前記成形基板上に造形する場合に、
造形途中の前記レンズの高さ情報を検出し、
前記高さ情報に基づいて前記ノズルの高さ位置から前記液滴の着弾予定位置までの到達時間を求め、
前記成形基板が前記到達時間回転した後の前記着弾予定位置からの着弾位置のずれ量を求め、
該ずれ量をキャンセルするように前記ノズルからの液滴の吐出タイミングを補正し、前記液滴の着弾位置を前記所定位置に一致させる光学部材の製造方法。
【請求項１８】
光学部材の形状データに基づいて、熱可塑性樹脂の溶液を液滴として吐出し、乾燥により固化させ、前記光学部材を造形する光学部材の製造装置であって、
前記光学部材が形成される成形基板と、
前記熱可塑性樹脂の溶液の液滴を吐出するノズルと、
前記ノズルが搭載され前記成形基板に対面して移動自在な吐出ヘッドと、
前記形状データを参照して、前記成形基板平面上の異なる位置に対し、それぞれ所定の高さになるまで前記液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程を複数回繰り返す制御部と、
を備えた光学部材の製造装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の光学部材の製造装置であって、
前記成形基板が回転自在に支持され、
前記吐出ヘッドの吐出点が少なくとも前記成形基板の回転中心を通る直線に沿って移動自在な光学部材の製造装置。
【請求項２０】
請求項１８又は請求項１９記載の光学部材の製造装置であって、
前記成形基板と前記吐出ヘッドとを任意方向に相対移動させる相対移動手段を備えた光学部材の製造装置。
【請求項２１】
請求項１８〜請求項２０のいずれか１項記載の光学部材の製造装置であって、
前記ノズルから吐出された液滴が前記成形基板上に着弾して積層した高さを計測する高さ測定手段を備え、
前記制御部が、前記計測した高さが前記光学部材の形状データに応じた高さになるまで前記液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程を繰り返す光学部材の製造装置。
【請求項２２】
請求項１〜請求項１５のいずれか１項記載の光学部材の製造方法により形成された光学部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材の製造方法およびこの製造方法により形成された光学部材に関し、より詳細には、ナノコンポジット材料を用いて光学部材を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば携帯型カメラのような光学機器や、ＤＶＤ，ＣＤ，ＭＯドライブのような光情報記録機器の高性能化、小型化、低コスト化に伴って、これらの機器に用いられる光学レンズやフィルタ等の光学部材に対しても、優れた材料や工程の開発が強く望まれている。
【０００３】
特にプラスチックレンズは、ガラスなどの無機材料に比べ軽量で割れにくく、様々な形状に加工できるため、さらに低コストで生産できるため、眼鏡レンズのみならず、上記の光学レンズとしても急速に普及しつつある。これに伴い、レンズを薄肉化するために素材自体を高屈折率化することや、光学屈折率を熱膨張や温度変化に対して安定化させること等が求められている。
一般に、このようなプラスチックレンズは、金型に樹脂材料を充填して形成したり、高精度なレンズを形成する場合には、金型で熱プレスして高精度なレンズ形状にしている。また、プラスチック樹脂中に金属微粒子などの無機微粒子を分散させたナノコンポジット材料をレンズ材料として用いることで、光学屈折率を向上させたり、熱膨張率や光学屈折率の温度変化を抑える試みが種々行われている（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００４】
このようなナノコンポジット材料を用いて光学部材を形成する場合、高度の透明性を要求される光学部材に対しては、無機微粒子をプラスチック樹脂中に分散させる際、光散乱を低減させるために無機微粒子の粒径を少なくとも使用する光の波長よりも小さくする必要があった。さらに、レイリー散乱による透過光強度の減衰を低減するためには、粒子サイズが１５ｎｍ以下に揃ったナノ粒子を調製して分散する必要があった。
【特許文献１】特開２００６−３４３３８７号公報
【特許文献２】特開２００２−４７４２５号公報
【特許文献３】特開２００３−１５５４１５号公報
【特許文献４】特開２００６−１４６０６３号公報
【特許文献５】特開２００５−５９２８９号公報
【特許文献６】特開２０００−６７４４９号公報
【特許文献７】特開２００６−５４４８９号公報
【特許文献８】特開２００５−８８５０２号公報
【特許文献９】特開２００５−９２０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プラスチック樹脂中に無機微粒子を分散させたナノコンポジット材料を作製するには、次のような手法が挙げられる。
（１）プラスチック樹脂に無機微粒子を直接投入して混ぜ込む。
（２）溶媒となる液中で無機微粒子を混合させた後、溶媒を加熱して取り除く。
（３）モノマーと無機微粒子を混合させた後、モノマーを重合させて無機微粒子を含有させる。
【０００６】
しかしながら、（１）の方法では、粒子濃度が高い場合に粒子が凝集してしまい、透明にならない、（３）の方法では、重合時の収縮が大きく、形状の制御が困難で、例えば、
携帯用小型カメラの撮影レンズやピックアップレンズなどに必要な精度で成形できないという問題があった。（２）の方法が最も品質の高いレンズを作ることができる方法だが、これまでの方法では溶媒の除去に時間がかかるという問題が残されていた。
また、プラスチックレンズは、金型に樹脂材料を充填して形成したり、金型で熱プレスして形成するため、製品の形状変更に伴って、新たに金型を用意する必要があり、この金型の製作に多大な時間と費用を要することから、多品種少量製品や、試作品を作製する場合等の頻繁な設計変更に対応できないという問題があった。
【０００７】
これに対し、特許文献４に開示される３次元形状の形成方法は、インクジェット法を用い、有機材料の収縮を利用して微細なサイズの３次元の凹凸形状を付与する。すなわち、基板上に順次吐出される複数の吐出流体材料は、完全には混合しない不完全な混合状態にて基板上に液滴を形成する。そして、この複数の吐出流体材料が不完全に混合した状態の液滴を硬化させると、その硬化処理における収縮率の違いによって、硬化される吐出流体材料の液滴の表面に微細な凹凸が形成される。これにより、上記吐出流体材料の液滴によって形成される大きなうねりの凸形状に加えて、該液滴の表面に小さなうねりを有する微細な凹凸が形成される。
【０００８】
また、特許文献５に開示される三次元造形装置は、貯留タンクから供給される溶液をドロップオンデマンド型インクジェット式ヘッドより液滴として吐出した後に、吐出した溶液を乾燥により固化する工程を複数回繰り返して積層し３次元造形物を形成する３次元造形機を用い、インクジェット式ヘッドより吐出される液滴を、ノズル面から距離１ｍｍを通過する間で平均速度７ｍ／ｓ以下４ｍ／ｓ以上に設定することで、液滴の飛翔速度を抑え、造形ステージに到達する時に、限りなく球形に近づけると共に衝突エネルギーを小さくすることで成形品の品質向上を図っている。
さらに、インクジェット式ヘッドにより樹脂溶液を液滴として吐出してレンズ形状を形成するレンズ製造方法としては、上記の他にも例えば特許文献６〜９に開示されたものがある。これらのレンズ成形は、樹脂溶液を同一位置に着弾させて、着弾した樹脂溶液を積み重ねて所望の大きさのレンズを形成するものである。
【０００９】
しかしながら、特許文献４や特許文献６〜９に開示されたレンズ製造方法は、いずれも液滴のレベリングにより光学面を形成するため、形状の設計自由度が著しく低い問題があった。つまり、レベリングを利用してレンズ形状を形成する場合には、マイクロレンズ等の小型のレンズに対しては大略的なレンズ形状が容易に得られる利点があるものの、一般的なカメラレンズ程度の大きさのレンズ、凹レンズ、高精度なレンズ形状の形成に適用することは困難となる。また、樹脂溶液の粘度や表面張力によって表面の曲率半径は一義的に決定され、かつ変動が生じやすい。この点も所望の形状に仕上げることを困難にしている。すなわち、上記のレベリングを利用したレンズ製造方法は、光を投射する光学系等の単に集光作用を得ることを目的としたレンズに対しては有効であるが、撮影光学系で高い解像力が要されるレンズに対しては、必要とする解像力を維持するための面精度は得られない。
また、特許文献５に開示された三次元造形装置は、熱可塑性樹脂の溶融体を液滴にしているが、樹脂は粘度が高く、分子も長いため、液滴化に適さない問題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、金型を必要とすることなく高精度な光学部材の製造方法を提供することを第１の目的とし、また、ナノコンポジット材料を含む樹脂溶液を均一な液滴にすることで、溶媒を短時間に除去させながら所望の光学形状に安定して成形できる光学部材の製造方法およびこの製造方法により形成された光学部材を提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  光学部材の形状データに基づいて、熱可塑性樹脂の溶液を液滴として吐出し成形基板上で固化させ、前記光学部材を造形する光学部材の製造方法であって、
前記形状データを参照して、成形基板の異なる位置に対し、それぞれ所定の高さになるまで前記液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程を複数回繰り返すことで、透明な前記熱可塑性樹脂を前記成形基板上に積層し、該積層完了後に前記成形基板から前記光学部材を分離することを特徴とする光学部材の製造方法。
【００１２】
この光学部材の製造方法によれば、熱可塑性樹脂の溶液が吐出され、乾燥により固化されて光学部材が造形されるに際し、多数部位が厚み制御され、所望形状の凹凸光学面が形成される。つまり、多数部位の吐出厚が確定されながら、所望形状の光学部材が造形される。これにより、製品の形状が変更されても、新たに金型を用意する必要がなく、高い設計自由度で高精度な光学部材が製造可能となる。
【００１３】
（２）  （１）記載の光学部材の製造方法であって、前記液滴が前記基板上に着弾して積層した高さを計測し、該測定高さが前記光学部材の形状データに応じた高さになるまで前記液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程を繰り返す光学部材の製造方法。
【００１４】
この光学部材の製造方法によれば、繰り返し基板上に着弾され積層されて行く熱可塑性樹脂の高さが順次検出されることで、形状データに対し誤差の無い形成、すなわち、高精度な造形が可能となる。
【００１５】
（３）  （１）または（２）記載の光学部材の製造方法であって、
前記液滴の吐出は、前記光学部材を前記成形基板に対して平行な方向にスライスした各断層を、前記成形基板上で最下層から順次積層するように実施することを特徴とする請求項１または請求項２記載の光学部材の製造方法。
【００１６】
この光学部材の製造方法によれば、各断層を順次積層することにより、複雑な形状であっても簡単にして造形することができる。
【００１７】
（４）  （２）記載の光学部材の製造方法であって、前記高さ計測は、レーザ光の位相差を利用して測定する光学部材の製造方法。
【００１８】
この光学部材の製造方法によれば、基板上に着弾した直後の完全に固化する前の軟弱な熱可塑性樹脂に対し、非接触で高精度な高さ検出が可能となり、高さ計測に伴う光学部材への傷つきが生じない。
【００１９】
（５）  （１）〜（４）のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、
前記液滴は、ノズルから液滴を吐出するインクジェット式ヘッドにより生成する光学部材の製造方法。
【００２０】
この光学部材の製造方法によれば、インクジェット式ヘッドにより、液滴のサイズを精度良く均一に設定することができる。
【００２１】
（６）  （５）記載の光学部材の製造方法であって、
前記インクジェット式ヘッドが、ノズルと、該ノズルに連通する加圧室と、該加圧室に配された加圧用の圧電素子とを備え、前記圧電素子への電圧印加により前記加圧室内を加圧することで、前記溶液を液滴として前記ノズルから吐出させる光学部材の製造方法。
【００２２】
この光学部材の製造方法によれば、加圧室の圧電素子に電圧を印加することで、圧電素
子を伸張させ、この伸張動作により加圧室内が加圧されて、溶液を液滴としてノズルから吐出させることができる。
【００２３】
（７）  （５）記載の光学部材の製造方法であって、前記インクジェット式ヘッドが、ノズルと、該ノズルに連通する流路と、該流路の一部に配された加熱手段とを備え、前記加熱手段からの熱供給によって前記流路に気泡を発生させ、前記溶液を液滴として前記ノズルから吐出する光学部材の製造方法。
【００２４】
この光学部材の製造方法によれば、加熱手段から流路に熱供給することで、溶液中に気泡が発生して体積膨張し、これにより溶液を液滴としてノズルから吐出させることができる。
【００２５】
（８）  （１）〜（７）のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、前記溶液の液滴の直径が０．００５ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下である光学部材の製造方法。
【００２６】
この光学部材の製造方法によれば、液滴の直径が一定の範囲（０．００５ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下）に設定されることで、着弾した液滴から溶媒が蒸発して乾燥が早められ、吐出された熱可塑性樹脂溶液が短い時間で且つ安定して所望の光学形状に造形される。しかも、造形される光学部材の光学面精度も向上する。なお、液滴の直径が大きすぎると、乾燥に時間がかかり、形状が粗くなる。また、直径が小さすぎると、成形に時間がかかり、着弾前に乾燥してしまい溶着しなくなる。特に、液滴が小さすぎる場合は光学部材の形状に仕上げることが困難となるばかりか、着弾位置を制御することも困難となる。
【００２７】
（９）  （１）〜（８）のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、前記造形された光学部材に対してラピッドサーマルアニール処理を行い、前記光学部材表面をレベリングする光学部材の製造方法。
【００２８】
この光学部材の製造方法によれば、ラピッドサーマルアニール処理が施されることで、瞬間的な溶融又は半溶融によって、光学部材表面の微細凹凸が除去され、光学部材表面が所望形状の凹凸光学面に応じ滑らかに調製される。
【００２９】
（１０）  （１）〜（９）のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、予め用意した球面レンズ状の透明体に、透明な前記熱可塑性樹脂を積層する光学部材の製造方法。
【００３０】
この光学部材の製造方法によれば、成形基板上に最初から熱可塑性樹脂を積層する場合に比べ、透明体の体積分だけ液滴を吐出し、乾燥により固化させる繰り返し工程が減り、少ない吐出量で高速な造形が可能となる。
【００３１】
（１１）  （１０）記載の光学部材の製造方法であって、
前記球面レンズ状の透明体の上に、前記熱可塑性樹脂溶液により非球面表面層を形成する光学部材の製造方法。
【００３２】
この光学部材の製造方法によれば、非球面レンズを非球面表面層の形成だけで高速に造形できる。
【００３３】
（１２）  （１）〜（１１）のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、底面を平面状に形成した２つの前記光学部材の底面同士を接合し、１つの光学部材を形成する光学部材の製造方法。
【００３４】
この光学部材の製造方法によれば、成形基板上に液滴を吐出し、乾燥により固化させる
工程が繰り返されることで、底面が平面状で表面が所望の凹凸光学面となった半割の光学部材が造形され、２つの半割光学部材の底面同士が接合されることで、金型を使用せずに、表裏両面が所望の凹凸光学面となった光学部材が形成可能となる。
【００３５】
（１３）  （１）〜（１２）のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、前記液滴の吐出を真空中、二酸化炭素雰囲気中、窒素雰囲気中、のいずれかで行う光学部材の製造方法。
【００３６】
この光学部材の製造方法によれば、液滴を真空中で吐出させることで、熱可塑性樹脂中に空気が閉じこめられて残存することがなくなる。また、液滴を酸化炭素雰囲気中、窒素雰囲気中で吐出させることで、各気体の熱可塑性樹脂溶液に対する溶解性が高いため、熱可塑性樹脂中に気体が閉じこめられて残存することがなくなる。これにより、ピンホールや微細中空部、積層境界等の発生による製品不良を抑制できる。
【００３７】
（１４）  （１）〜（１３）のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、前記熱可塑性樹脂は、透明熱可塑性樹脂に粒径が２０ｎｍ以下の微粒子を含有させたナノコンポジット材料である光学部材の製造方法。
【００３８】
この光学部材の製造方法によれば、熱可塑性樹脂中に金属酸化物微粒子などの無機微粒子を均一に分散させることで、高屈性率を有し光学特性の優れた光学部材が安定して形成可能となる。
【００３９】
（１５）  （１）〜（１４）のいずれか１項記載の光学部材の製造方法であって、
前記光学部材がレンズである光学部材の製造方法。
【００４０】
この光学部材の製造方法によれば、成形基板上に液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程が繰り返されることで、表面が所望の凹凸光学面となったレンズが造形可能となり、任意形状のレンズが金型作製なしで製造でき、レンズユニット開発期間が短縮される。
【００４１】
（１６）  （１５）記載の光学部材の製造方法であって、前記微粒子の含有率が異なる複数種の樹脂溶液を、レンズの径方向、厚み方向の少なくともいずれかの方向に対応して所定の割合で混合させて前記レンズを形成することで、前記レンズの径方向、厚み方向の少なくともいずれかの方向に対して屈折率分布を付与する光学部材の製造方法。
【００４２】
この光学部材の製造方法によれば、複数種の樹脂溶液をレンズの径方向、厚み方向、あるいは両方向に対して、所定の割合で混合（吐出面上で混合）させることで、径方向、厚み方向、あるいは両方向に屈折率分布を付与したレンズを形成できる。通常、屈折率の異なる樹脂同士を混ぜ合わせると、完全に混合しないために界面ができ、その界面で光が反射するために白濁する。しかし、微粒子の含有率が異なる樹脂溶液であれば、均一に混合するため、任意の屈折率に調節することが可能となる。
【００４３】
（１７）  （１５）記載の光学部材の製造方法であって、
ノズルから吐出される前記樹脂溶液の液滴を、回転駆動された前記成形基板の所定位置に着弾させ、前記レンズを前記成形基板上に造形する場合に、
造形途中の前記レンズの高さ情報を検出し、
前記高さ情報に基づいて前記ノズルの高さ位置から前記液滴の着弾予定位置までの到達時間を求め、
前記成形基板が前記到達時間回転した後の前記着弾予定位置からの着弾位置のずれ量を求め、
該ずれ量をキャンセルするように前記ノズルからの液滴の吐出タイミングを補正し、前
記液滴の着弾位置を前記所定位置に一致させる光学部材の製造方法。
【００４４】
この光学部材の製造方法によれば、ノズルから液滴を吐出させてから着弾するまでの間に、着弾予定位置が移動する場合に、その移動量分をずれ量としてキャンセルするように、ノズルから液滴の吐出タイミングを補正する（早める）。これにより、液滴の着弾位置を正確に合わせることができ、光学部材を高精度で造形できる。
【００４５】
（１８）  光学部材の形状データに基づいて、熱可塑性樹脂の溶液を液滴として吐出し、乾燥により固化させ、前記光学部材を造形する光学部材の製造装置であって、
前記光学部材が形成される成形基板と、
前記熱可塑性樹脂の液滴を吐出するノズルと、
前記ノズルが搭載され前記成形基板に対面して移動自在な吐出ヘッドと、
前記形状データを参照して、前記成形基板平面上の異なる位置に対し、それぞれ所定の高さになるまで前記液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程を複数回繰り返す制御部と、
を備えた光学部材の製造装置。
【００４６】
この光学部材の製造装置によれば、吐出ヘッドが移動されながら成形基板に熱可塑性樹脂溶液が吐出され、この吐出が成形基板平面上の異なる位置で所定の高さになるまで繰り返され、多数部位で厚み制御された所望形状の凹凸光学面が形成可能となる。これにより、少量多品種製品や試作品等、頻繁な設計変更の必要とされる光学部材が金型を使用せずに製造可能となる。
【００４７】
（１９）  （１８）記載の光学部材の製造装置であって、
前記成形基板が回転自在に支持され、
前記吐出ヘッドの吐出点が少なくとも前記成形基板の回転中心を通る直線に沿って移動自在な光学部材の製造装置。
【００４８】
この光学部材の製造装置によれば、吐出点が成形基板の回転中心を通ることで、円形内方の全ての位置への吐出が可能となり、半径方向の移動で点対称形状の光学部材が簡単に造形可能となる。
【００４９】
（２０）  （１８）又は（１９）記載の光学部材の製造装置であって、
前記成形基板と前記吐出ヘッドとを任意方向に相対移動させる相対移動手段を備えた光学部材の製造装置。
【００５０】
この光学部材の製造装置によれば、軸対称形状以外の光学部材、例えば成形基板と吐出ヘッドとがＸ方向に繰り返し相対移動されながら、Ｙ方向に順次移動されることで、Ｘ方向が軸線方向となる円筒面を有した円筒レンズ（シリンドリカルレンズ）等の造形が可能となる。
【００５１】
（２１）  （１８）〜（２０）のいずれか１項記載の光学部材の製造装置であって、
前記ノズルから吐出された液滴が前記成形基板上に着弾して積層した高さを計測する高さ測定手段を備え、
前記制御部が、前記計測した高さが前記光学部材の形状データに応じた高さになるまで前記液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程を繰り返す光学部材の製造装置。
【００５２】
この光学部材の製造装置によれば、成形基板上に着弾され積層されて行く熱可塑性樹脂の高さが順次計測されながら形状データに応じた高さになるまで繰り返され、形状データに対し誤差の無い高精度な造形が可能となる。
【００５３】
（２２）  （１）〜（１５）のいずれか１項記載の光学部材の製造方法により形成された光学部材。
【００５４】
この光学部材によれば、造形に際し多数部位が厚み制御され、凹凸光学面が所望の形状で形成される。これにより、頻繁な設計変更の必要とされる少量多品種製品や試作品等への適用が可能となる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明に係る光学部材の製造方法によれば、光学部材の形状データを参照して、平面上の異なる位置に対し、それぞれ所定の高さになるまで液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程を繰り返すことで、透明な熱可塑性樹脂を基板上に積層して造形するので、光学部材を多数部位の厚みで造形制御でき、製品の形状が変更されても、新たに金型を用意する必要がなく、金型の製作に費やされていた時間と費用を不要にし、少量多品種の光学部材を高精度に且つ安価に製造できる。
【００５６】
本発明に係る光学部材の製造装置によれば、光学部材が形成される成形基板と、熱可塑性樹脂溶液の液滴を吐出するノズルと、成形基板に対面して移動自在な吐出ヘッドと、成形基板平面上の異なる位置に対し、それぞれ所定の高さになるまで液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程を繰り返す制御部とを備えたので、金型を使用せずに、異なる位置を所定の高さで高精度に造形した光学部材を製造でき、少量製品や試作品等、頻繁な設計変更が必要となる光学部材を迅速、高精度、且つ安価に製造することができる。
【００５７】
本発明に係る光学部材によれば、上記の光学部材の製造方法により形成されたので、造形に金型が不要となり、金型の製作に費やされていた時間と費用が削減されて、短時間、安価での製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
以下、本発明に係る光学部材の製造方法およびこの製造方法により形成された光学部材の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る光学部材の製造装置を表す概略の構成図、図２は成形基板の平面図、図３はノズルからの液滴の吐出状況を（ａ），（ｂ），（ｃ）で表した吐出ヘッドの断面図である。
本実施の形態による光学部材の製造装置１００は、光学部材の形状データに基づいて、熱可塑性樹脂の溶液を液滴として吐出し、乾燥により固化させ、光学部材を造形する。なお、本実施の形態では、光学部材が凸レンズ１１である場合を例に説明するが、レンズ形状は適宜変更が可能である。
【００５９】
製造装置１００は、凸レンズ１１が形成される基板となる成形基板１３と、熱可塑性樹脂溶液の液滴を吐出するノズル１５と、ノズル１５が搭載され成形基板１３に対面して移動自在な吐出ヘッド１７と、凸レンズ１１の形状データを記憶部１９で参照して、成形基板平面上の異なる位置に対し、それぞれ所定の高さになるまで液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程を複数回繰り返す制御部２１とを基本構成として備える。
【００６０】
成形基板１３は、昇降機構２５によって、吐出ヘッド１７に対し接近離反する方向に昇降移動自在に支持される。昇降機構２５の上部には電動モータを内蔵した回転駆動手段２７が固定され、回転駆動手段２７は駆動軸２７ａに固定された成形基板１３を回転させる。吐出ヘッド１７は、リニアモータ、或いはボールネジ機構等を備えた直線移動手段２９によって、往復移動自在に支持される。
【００６１】
図２に示すように、吐出ヘッド１７は、直線移動手段２９によって、成形基板１３の回転中心３１から半径方向に沿った直線３３に沿って移動される。これにより、所望半径ｒの凸レンズ１１が造形可能となっている。このように、ノズル１５の吐出点３５が成形基板１３の回転中心３１を通ることで、円形内方の全ての位置への吐出が可能となり、半径方向の移動で点対称形状の凸レンズ１１が簡単に造形可能となっている。この吐出ヘッド１７は、ノズル１５から液滴を吐出するインクジェット式ヘッドで構成される。
【００６２】
また、吐出ヘッド１７に隣接して、ノズル１５から吐出された液滴が成形基板１３上に着弾して積層した高さを計測する高さ測定手段３７が設けられている。この高さ測定手段３７は、成形基板１３に対面して移動自在なセンサヘッド１８に搭載され、測定方向を吐出ヘッド１７による液滴の着弾位置１１Ａに向けて傾斜して取り付けられている。センサヘッド１８は、吐出ヘッド１７と同様に、リニアモータ、或いはボールネジ機構等を備えた直線移動手段３０によって、往復移動自在に支持される。また、図２に示すように、センサヘッド１８は、直線移動手段３０によって、成形基板１３の回転中心３１から半径方向に沿った直線３３に沿って移動される。また、場合によっては、液滴が着弾した後、成形基板１３を半回転させた位置３６で高さ測定を行うように直線３３とは反対方向に移動させてもよい。
【００６３】
高さ測定手段３７としては、レーザ光の位相差を利用して測定するもの等、非接触型のものを好適に用いることができる。レーザ光による高さ測定手段３７を用いることにより、成形基板１３上に着弾した直後の完全に固化する前の軟弱な熱可塑性樹脂に対し、非接触でかつリアルタイムで高精度な高さ検出が可能となり、高さ計測に伴う凸レンズ１１への傷つきが生じることがない。
なお、図２においては、吐出ヘッド１７と高さ測定手段３７が別々に支持されているが、これに限らず、吐出ヘッド１７と高さ測定手段３７とを一体にして移動させる構成としてもよい。また、吐出ヘッド１７とセンサヘッド１８の移動方向は、図示例に限らず、半径方向であれば任意に設定できる。
【００６４】
制御部２１は、高さ測定手段３７によって計測した高さが、凸レンズ１１の形状データに応じた高さになるまで、液滴を吐出し、乾燥により固化させる工程を繰り返す。このように、成形基板１３上に着弾され積層されて行く熱可塑性樹脂の高さが、順次計測されながら形状データに応じた高さになるまで繰り返されることで、形状データに対する誤差の無い高精度な造形が可能となる。
【００６５】
図３に示すように、液滴は、この液滴を吐出するノズル１５と、このノズル１５に連通する加圧室３９と、加圧室３９に対応して配された圧電素子４１とを備えた吐出ヘッド１７により、圧電素子４１に電圧を印加することによって生じる撓みを利用してノズル１５から吐出する。熱可塑性樹脂溶液は、タンク４３から供給チューブ４５を介して吐出ヘッド１７の加圧前室４７に供給される。ノズル１５に対面する加圧室３９の内壁はダイヤフラム４９によって形成され、ダイヤフラム４９は圧電素子４１に固着されている。したがって、圧電素子４１に電圧が印加されることによって生じる変位でダイヤフラム４９が撓み、加圧室３９の内容積が可変することで、液滴５１がノズル１５から吐出される。
【００６６】
これにより、ノズル１５から微小な液滴５１が、加圧室３９と連通した密閉流路を介し、乾燥に有利な状態で安定して吐出される。また、液滴５１は、成形基板１３上への着弾時には乾燥しておらず、着弾後に乾燥する。つまり、１層目は成形基板に着弾して、その後に乾燥するが、２層目以降は、下層と溶着して界面が消滅してから乾燥する。なお、液滴は小さいので着弾後すぐに固化し、高さＨが測定可能となる。
【００６７】
ここで、溶液の液滴５１は、直径が０．００５ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下であることが
好ましい。液滴５１の直径が一定の範囲（０．００５ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下）に設定されることで、着弾した液滴５１から溶媒が蒸発して乾燥が早められ、吐出された熱可塑性樹脂溶液が短い時間で且つ安定して所望の光学形状に造形される。しかも、造形される光学部材の光学面精度も向上する。なお、液滴の直径が大きすぎると、乾燥に時間がかかり、形状が粗くなる。また、直径が小さすぎると、成形に時間がかかり、着弾前に乾燥してしまい溶着しなくなる。特に、液滴が小さすぎる場合は光学部材の形状に仕上げることが困難となるばかりか、着弾位置を制御することも困難となる。
【００６８】
また、液滴５１の吐出は、真空中、二酸化炭素雰囲気中、窒素雰囲気中、のいずれかで行うことが好ましい。すなわち、液滴５１から凸レンズ１１に造形する際に、液滴５１間に残留する空気が材料内に閉じこめられ、光学歪み等の不良の発生を防止できる。液滴を真空中で吐出させる場合には、熱可塑性樹脂中に空気が閉じこめられることを確実に防止でき、液滴を二酸化炭素雰囲気中、窒素雰囲気中で吐出させる場合には、各気体の熱可塑性樹脂溶液に対する溶解性が高いため、熱可塑性樹脂中に気体が閉じこめられて残存することがなくなる。これにより、ピンホールや微細中空部、積層境界等の発生による製品不良をなくすことができる。
【００６９】
上記例では、圧電素子を利用したピエゾ方式のインクジェット式ヘッドであるが、この構成の他に、例えば、ノズルと、該ノズルに連通する流路と、該流路の一部に配された加熱手段とを備え、加熱手段からの熱供給によって流路に気泡を発生させ、熱可塑性樹脂の溶液を液滴としてノズルから吐出する、所謂、サーマル方式のインクジェット式ヘッドとしてもよい。
【００７０】
このように、上記の製造装置１００では、吐出ヘッド１７が移動されながら成形基板１３に熱可塑性樹脂溶液が吐出され、この吐出が成形基板平面上の異なる位置で所定の高さになるまで繰り返され、多数部位で厚み制御された所望形状の凹凸光学面で凸レンズ１１の形成が可能となる。なお、インクジェット方式で無く、非接触ディスペンサタイプでも良い。
【００７１】
したがって、この光学部材の製造装置によれば、凸レンズ１１が形成される成形基板１３と、熱可塑性樹脂溶液の液滴を吐出するノズル１５と、成形基板１３に対面して移動自在な吐出ヘッド１７と、成形基板平面上の異なる位置に対し、それぞれ所定の高さになるまで液滴５１を吐出し、乾燥により固化させる工程を繰り返す制御部２１とを備えたので、金型を使用せずに、異なる位置を所定の高さで高精度に造形した凸レンズ１１を製造でき、少量製品や試作品等、頻繁な設計変更が必要となる凸レンズ１１を迅速、高精度、且つ安価に製造することができる。
【００７２】
次に、光学部材の製造方法について説明する。
図４は本発明に係る製造方法の手順を説明したフローチャート、図５は形状データに基づいて得られる積層高さ別の吐出領域を表す説明図、図６は光学部材の造形過程を（ａ）〜（ｅ）で表した製造工程図である。
製造装置１００を使用して光学部材としての凸レンズ１１を製造するには、先ず、制御部２１が、凸レンズ１１の形状データを記憶部１９から取り込み（ｓ１）、三次元ＣＡＤ等で設計されたモデルとしてデータ化し、図５に示すように、それを成形基板と平行な方向に複数の薄い断面にスライスして得られる各層ｈ1，ｈ2，…ｈn-1，ｈnの吐出マップ２３として出力する（ｓ２）。制御部２１は、目標高さを、成形基板１３からの吐出マップ２３から設定する（ｓ３）。
【００７３】
次いで、制御部２１は、直線移動手段２９を駆動し、吐出ヘッド１７のノズル位置を回転中心３１にセットし（ｓ４）、回転駆動手段２７を駆動して成形基板１３を回転させる
（ｓ５）。制御部２１は、半径ｒが漸増するように直線移動手段２９を駆動制御しながら、液滴５１を吐出する（ｓ６）。このとき制御部２１は、半径ｒの増加に伴い、成形基板１３の回転速度を低下させたり、吐出ヘッド１７からの吐出タイミングの間隔を長くすることで、着弾点の密度を一定に保つ。なお、半径ｒの漸増は、渦巻き状に半径ｒを少しずつ大きくしていく方法が吐出ヘッド１７を滑らかな動作にでき、連続的な積層処理が行えて、形状乱れの発生を防止できる。また、同一半径で一周してから半径ｒをステップ状に大きくする方法であってもよい。その場合には、半径ｒが正確に位置決めされるので、造形精度を高め易い。
そして、上記のように吐出ヘッド１７から液滴の吐出を行なうと同時に、センサヘッド１８に取付けられた高さ測定手段３７によって、着弾高さが計測される（ｓ７）。センサヘッド１８は、吐出ヘッド１７の半径方向への移動と同期して吐出ヘッド１７と同方向へ移動される。即ち、吐出ヘッド１７による液滴の着弾位置と高さ測定手段３７の高さ測定位置とが一致するように双方のヘッドを協動して動作させる。
【００７４】
制御部２１は、形状データを参照して、成形基板１３上の異なる位置に対し、各層がそれぞれ所定の高さに達したか否かを判断しながら（ｓ８）、所定の高さになるまで液滴５１を吐出し、乾燥により固化させる工程を複数回繰り返す。すなわち、液滴５１が成形基板１３上に着弾して積層した高さが計測され、この測定高さが凸レンズ１１の形状データに応じた高さになるまで、液滴５１の吐出し、乾燥により固化させる工程が繰り返される。このように、繰り返し成形基板１３上に着弾され積層されて行く熱可塑性樹脂の高さが順次検出されることで、形状データに対し誤差の無い形成、すなわち、高精度な造形が可能となる。このような動作によって一層毎に断面体すなわち層体が正確な高さで順次積層される。
【００７５】
高さ計測によって、形成している層が所定の高さに達したことを確認できたなら、目標高さを次層の吐出マップ２３から設定する（ｓ１０）。これらの工程を、最終層（最上層）であることが検出される（ｓ９）まで繰り返し、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、凸状積層体１１ａ，１１ｂ，１１ｃを順次積層して造形する。最終層の積層工程が完了した後は、回転駆動手段２７を停止し（ｓ１１）、吐出ヘッド１７を退避させ（ｓ１２）、図６（ｅ）に示すように、成形基板１３から凸レンズ１１を取り出してレンズの製造を終了する。
なお、凸レンズ１１に残存する溶媒を完全に除去するために、さらに乾燥処理を施しても良い。この場合、熱可塑性樹脂のガラス転移点以下で真空乾燥することが望ましい。この時、残存溶媒量は少ないため、形状変化は無視できる程度である。
【００７６】
この凸レンズ１１の製造方法では、熱可塑性樹脂溶液を吐出し、乾燥により固化されて凸レンズ１１が造形されるに際し、多数部位が厚み制御され、所望形状の凹凸光学面が形成される。つまり、多数部位の吐出厚が確定されながら、所望形状の凸レンズ１１が造形される。これにより、熱可塑性樹脂溶液が固化する際の体積変化による誤差を生じさせることなく、正確な形状を生成できる。また、製品の形状が変更されても、新たに金型を用意する必要がなく、高い設計自由度で高精度な凸レンズ１１が製造可能となる。
【００７７】
上記説明に用いた熱可塑性樹脂は、透明熱可塑性樹脂に粒径が２０ｎｍ以下の微粒子を含有させたナノコンポジット材料である。ナノコンポジット材料は、熱可塑性樹脂中に金属酸化物微粒子などの無機微粒子を均一に分散させたもので、高屈性率を有し光学特性の優れた光学部材が安定して形成可能となる。なお、その詳細については後述する。
【００７８】
したがって、この光学部材の製造方法によれば、凸レンズ１１の形状データを参照して、平面上の異なる位置に対し、それぞれ所定の高さになるまで液滴５１を吐出し、乾燥により固化させる工程を繰り返すことで、透明な熱可塑性樹脂を成形基板１３上に積層して造形するので、凸レンズ１１を多数部位の厚みで造形制御でき、製品の形状が変更されても、新たに金型を用意する必要がなく、金型の製作に費やされていた時間と費用を不要にし、少量多品種の凸レンズ１１を高精度に且つ安価に製造できる。そして、成形基板１３上に液滴５１を吐出し、乾燥により固化させる工程が繰り返されることで、表面が所望の凹凸光学面となった凸レンズ１１が造形可能となり、任意形状の凸レンズ１１が金型作製なしで容易に製造でき、レンズ設計の自由度が向上する。
【００７９】
また、この製造方法によって製造された凸レンズ１１によれば、金型の製作に費やされていた時間と費用が削減されて、多品種少量生産のレンズを短時間でかつ低コストで提供することが可能となる。
【００８０】
また、無機微粒子の含有率の相違などにより互いに異なる屈折率を有する複数種の樹脂溶液を、レンズの径方向、厚み方向の少なくともいずれかの方向に対応して所定の割合で混合させ、レンズを形成することもできる。その場合には、レンズの径方向、厚み方向の少なくともいずれかの方向に対して屈折率分布を付与することができ、多様な光学部材を自在に作製することができる。
【００８１】
ここで、上記のような複数の異なる屈折率を有する樹脂溶液を選択的に切り換えてレンズを製造する方法を説明する。
図７に複数種の樹脂溶液を吐出する吐出ヘッドの一構成例（ａ）と、屈折率分布を有するレンズ（ｂ）とを示した。
図７（ａ）に示すように、吐出ヘッド１７Ａは、異なる屈折率を有する樹脂溶液Ａ，Ｂを貯留するタンク４３Ａ，４３Ｂに供給チューブ４５を介して接続され、図示しない制御部により吐出タイミングや吐出量などがヘッド毎に制御される。その他の構成については図１に示す構成と同様であるのでその説明は省略する。
【００８２】
この吐出ヘッド１７Ａに搭載されるノズル１５Ａ，１５Ｂは、例えば、樹脂溶液Ａが屈折率１．４、樹脂溶液Ｂが屈折率１．６の各樹脂溶液を用い、屈折率分布を有するレンズ１１を造形する。図７（ｂ）に示すように、レンズ１１は、レンズ中心部１１ａでは樹脂溶液Ａのみ吐出させ、レンズ外周部１１ｂでは樹脂溶液Ｂのみを吐出させて形成する。また、レンズ中心部１１ａとレンズ外周部１１ｂとの間の領域１１ｃでは樹脂溶液Ａ、Ｂを、例えば径ｒの関数として樹脂溶液Ａ：Ｂの混合割合を変化させて吐出して形成する。このような径ｒの関数などの制御関数については、レンズの厚みの関数にしてもよく、光学設計の内容により自由に設定が可能で、任意の屈折率分布を自在に形成することができる。
以上のように、吐出ヘッド１７Ａの各ノズル１５Ａ，１５Ｂから異なる種類の樹脂溶液を選択的に吐出させることで、レンズの設計自由度をより向上させることができる。なお、ノズル１５Ａ，１５Ｂは、図示例のように一体に搭載されて可動となるものであってもよいが、これに限らず、各々が別々に可動となる構成としてもよい。
【００８３】
ここで、ノズルから吐出される樹脂溶液の液滴を、回転駆動された成形基板の所定位置に着弾させ、成形基板上に光学部材を造形する場合は、液滴が吐出されてから着弾するまでの間に成形基板が回転駆動されて、液滴の着弾位置が変化する。そこで、この着弾位置のずれを補正しつつ吐出を行うことが好ましい。
【００８４】
着弾位置のずれを補正するためには、まず、造形途中のレンズの高さ情報を検出し、この高さ情報に基づいて、ノズルの配置される高さ位置情報と、予め設定されている液滴の吐出速度とから成形基板１３上における液滴の着弾予定位置までの到達時間を求める。そして、この到達時間、成形基板１３が回転した後の着弾予定位置からの着弾位置のずれ量を求める。このずれ量がキャンセルされるようにノズル１５からの液滴の吐出タイミング
を早めるように補正し、液滴の着弾位置を設計通りの所定位置に一致させる。これにより、液滴の着弾位置を正確に合わせることができ、光学部材を高精度で造形できる。
また、着弾位置のずれ量については、成形基板１３の回転による位置ずれの補正以外にも、回転動作によって生じる遠心力によって、液滴の着弾後に受ける遠心力相当分のずれ（回転中心から放射方向のずれ）を補正するものであってもよい。
【００８５】
次に、上記の凸レンズ１１を２枚貼り合わせて光学部材を形成する例を説明する。
図８は半割光学部材同士を貼り合わせて得られる光学部材の製造工程図である。
凸レンズ１１は、単体でも光学部材として使用されるが、より光学設計自由度を高めるために、底面５３を平面状に形成した２つの光学部材１１の底面５３，５３同士を接合し、１つの光学部材１１Ａに形成することができる。底面５３，５３同士は、例えば前述の熱可塑性樹脂溶液を用いることで、同一材料からなる接着層５５によって溶着することができる。このように、成形基板１３上に液滴５１を吐出し、乾燥により固化させる工程が繰り返されることで、底面５３が平面状で表面が所望の凹凸光学面となった半割の凸レンズ１１が造形された場合、２つの半割凸レンズ１１の底面５３，５３同士が接合されることで、金型を使用せずに、表裏両面が所望の凹凸光学面となった光学部材１１Ａが容易に形成可能となる。なお、接着層５５としては熱可塑性樹脂の他にも、凸レンズ１１の屈折率と同じか、あるいは近似範囲となる他の透明接着剤を用いることができる。さらに、接着層５５は、半割凸レンズ１１同士を、熱をかけて表面を溶かして接合してもよく、超音波溶着してもよい。なお、接合する半割凸レンズ１１は、目的とする光学性能を得るために互いに異なる材質のレンズであってもよい。
【００８６】
次に、上記の各レンズの表面を平滑化処理する方法を説明する。
図９はラピッドサーマルアニール処理を施す照射手段の一例を示す断面図、図１０はラピッドサーマルアニール処理にて微小凹凸が除去されて平滑化される光学部材表面の説明図である。
上記した光学部材の製造方法では、造形された凸レンズ１１に対してラピッドサーマルアニール処理を行い、凸レンズ１１の表面をレベリングすることが好ましい。ラピッドサーマルアニール処理を行う熱処理装置６１は、複数のランプ６３、反射部材６５が筐体６７内に収容され、反射集光されたフラッシュ照射光及び前方へのフラッシュ照射光が集光レンズ６９又は光整形器を通して導かれる。
【００８７】
具体的には、帯状のフラッシュ光で照射する場合は、複数のフラッシュランプ６３の後方に循環冷媒（純水など）で冷却された凹状集光反射部材６５を配置し、反射集光させたフラッシュ照射光及び前方フラッシュ照射光をさらに集光レンズ６９で絞って照度の向上した帯状のフラッシュ照射光とする。また、正方形状又は長方形状のフラッシュ照射光で大面積一括照射する場合は、複数のフラッシュランプ後方に循環冷媒（純水など）で冷却された反射部材を配置し、反射させたフラッシュ照射光及び前方フラッシュ照射光を光整形器（ビームホモジナイザーなど）で整形して照度均一性を向上させる。この時、必要に応じて熱線低減フィルタ７０又は熱線遮断フィルタを介して所定方向へ投光してもよい。
【００８８】
このラピッドサーマルアニール処理が施されることで、瞬間的な溶融又は半溶融によって、図１０に示した凸レンズ１１表面の微細凹凸が除去され、凸レンズ１１表面が所望形状の凹凸光学面に応じ滑らかに調整（平滑化）される。
【００８９】
なお、この光学部材の表面平滑化は熱プレスにより行うこともできる。
図１１は造形された光学部材表面の熱プレスによる追加調整の製造工程図である。
この光学部材の製造方法では、造形した凸レンズ１１の光学表裏面を、押圧型７１，７３によって加熱押圧することで、最終的なレンズ形状の調整を行うことができる。押圧型７１，７３の対向面には凸レンズ１１の光学表裏面に対応した調整面７１ａ，７３ａが形成される。押圧型７１，７３は、ガイド治具７５ａ，７５ｂによって位置決めされ、凸レンズ１１を表裏から加熱しつつ押圧可能としている。
【００９０】
次に、光学部材を予め用意した透明体(ガラス体)を用いて形成する例を説明する。
図１２にガラス体を用い嵩上げされて形成される光学部材の断面図を示した。
上記した光学部材の製造方法では、予め用意した球面レンズ状のガラス体８１に、透明な熱可塑性樹脂８３を積層し、凸レンズ１１Ｂを造形する。
このようなガラス体８１を用いた製造方法によれば、成形基板１３上に最初から熱可塑性樹脂８３を積層する場合に比べ、ガラス体８１の体積分だけ液滴５１を吐出し、乾燥により固化させる繰り返し工程が減り、少ない吐出量で高速な造形が可能となる。これにより、レンズ成形のための加工時間が短縮される。そして、球面レンズ状のガラス体８１の上に、熱可塑性樹脂溶液により非球面表面層を形成することで、非球面レンズを非球面表面層の形成だけで高速に造形できる。なお、ガラス体８１と熱可塑性樹脂とは、屈折率が同じであれば通常の非球面レンズと同等の屈折性能が得られ、相互に異なっていれば屈折率の組み合わせによりそれぞれ異なる光学性能を発揮できる。
【００９１】
次に、光学部材の製造装置の他の実施形態を説明する。
図１３に相対移動手段を備えた光学部材の製造装置の要部構成図を示した。
この製造装置においては、成形基板１３と吐出ヘッド１７とを任意方向に相対移動させる相対移動手段９１を備えている。相対移動手段９１は、例えば、吐出ヘッド１７をＸ方向に移動自在に支持する直線移動手段２９を、さらに直線移動手段９３によってＹ方向に移動自在に支持することで構成される。
このような相対移動手段９１によって吐出ヘッド１７を移動自在に支持すれば、軸対称形状以外の光学部材、例えば成形基板１３と吐出ヘッド１７とがＸ方向に繰り返し相対移動されながら、Ｙ方向に順次移動されることで、Ｘ方向が軸線方向となる円筒面を有した円筒レンズ（シリンドリカルレンズ）１１Ｃ等の造形が可能となる。
【００９２】
さらに、レンズ材料としてエネルギー硬化型樹脂を用いることもできる。その場合の光学部材の製造装置を説明する。
図１４にＵＶランプが設けられた吐出ヘッドによる製造工程図を示した。
この製造装置においては、吐出ヘッド１７Ａに、エネルギー照射手段としてのＵＶランプ１０１が設けられている。ＵＶランプ１０１は、吐出ヘッド１７の往復移動によってＸ方向に一緒に移動される。ノズル１５から吐出され成形基板１３上に着弾したエネルギー硬化型樹脂８４は、その直後に上を通過するＵＶランプ１０１のエネルギー照射によって固化が促進され、凸レンズ１１Ｄに形成される。
【００９３】
エネルギー源としては、水銀ランプやガス・固体レーザ等が利用できる。紫外線光硬化型樹脂を使用する場合には、水銀ランプ、メタルハライドランプが使用できる。また、環境的にも有用なＧａＮ系半導体紫外発光デバイスを用いてもよい。さらに、ＬＥＤ（ＵＶ−ＬＥＤ），ＬＤ（ＵＶ−ＬＤ）は小型、高寿命、高効率、低コストであり、エネルギー硬化型樹脂用放射源として好適に用いることができる。
【００９４】
このようなエネルギー照射手段（ＵＶランプ１０１等）を吐出ヘッド１７Ａに備えた製造装置によれば、エネルギー照射手段が吐出ヘッド１７Ａの往復移動と一緒に移動し、各ノズル１５から吐出され成形基板１３上に着弾するエネルギー硬化型樹脂８４にエネルギーが照射されるので、エネルギー硬化型樹脂８４の固化を促進させて、凸レンズ１１Ｄの迅速な造形を可能にすることができる。
【００９５】
次に、底面が規定のレンズ形状にされた光学部材に対して、所望のレンズ性能を得るために表面に追加加工する場合の例を説明する。
図１５に底面のみが金型で成形される光学部材に対するレンズの製造工程図を示した。
この製造装置においては、成形基板１３Ａの基板面に一定の成形面１１１が形成されており、この成形面で凸レンズ１１Ｅの底面を造形する。そして、凸レンズ１１Ｅの表面は、前述と同様の方法で任意のレンズ形状に加工する。
このような成形面１１１を備えた成形基板１３Ａでは、凸レンズ１１Ｅの成形基板１３Ａに対向する面を一定の光学部材表面１１３に形成できるので、２つの半割凸レンズ１１，１１を貼り合わせることなく、表裏両面が凸曲面で形成された高屈折率の凸レンズ１１Ｅを簡単に得ることができる。
【００９６】
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良等が可能である。例えば、レンズは凸レンズに限らず、凹レンズであってもよく、複数の変曲点があるカモメ型のレンズであってもよい。
【００９７】
次に、本発明の光学部材の製造方法に用いるナノコンポジット材料（無機微粒子が熱可塑性樹脂に含有された材料）について、以下に詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００９８】
［一般式（１）で表される化合物］
本発明のナノコンポジット材料は、無機微粒子とともに、下記一般式（１）で表される化合物を含む。
【００９９】
【化１】
2009083326.tif 000003
【０１００】
一般式（１）中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立に置換基を表す。Ｒ１およびＲ２が採りうる置換基としては特に制限はないが、例えば、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子）、アルキル基（例えばメチル基、エチル基）、アリール基（例えばフェニル基、ナフチル基）、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基（例えばメトキシカルボニル基）、アリールオキシカルボニル基（例えばフェノキシカルボニル基）、置換または無置換のカルバモイル基（例えばカルバモイル基、Ｎ−フェニルカルバモイル基、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル基）、アルキルカルボニル基（例えばアセチル基）、アリールカルボニル基（例えばベンゾイル基）、ニトロ基、アシルアミノ基（例えばアセトアミド基、エトキシカルボニルアミノ基）、スルホンアミド基（例えばメタンスルホンアミド基）、イミド基（例えばスクシンイミド基、フタルイミド基）、イミノ基（例えばベンジリデンアミノ基）、アルコキシ基（例えばメトキシ基）、アリールオキシ基（例えばフェノキシ基）、アシルオキシ基（例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基）、アルキルスルホニルオキシ基（例えばメタンスルホニリオキシ基）、アリールスルホニルオキシ基（例えばベンゼンスルホニルオキシ基）、スルホ基、置換または無置換のスルファモイル基（例えばスルファモイル基、Ｎ−フェニルスルファモイル基）、アルキルチオ基（例えばメチルチオ基）、アリールチオ基（例えばフェニルチオ基）アルキルスルホニル基（例えばメタンスルホニル基）、アリールスルホニル基（例えばベンゼンスルホニル基）、ホルミル基、ヘテロ環類などを挙げることができる。これらの置換基はさらに置換されていてもよい。一般式（１）で表される分子内に置換基が複数ある場合は、各置換基は同じでも異なってもよい。また、置換基がベンゼン環と縮環構造を形成してもよい。Ｒ１およびＲ２の置換基として好ましくは、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、置換または無置換のカルバモイル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、スルホンアミド基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、置換または無置換のスルファモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基であり、より好ましくは、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールスルホニル基であり、特に好ましくは、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アリールオキシ基である。
【０１０１】
ｍ１およびｍ２はそれぞれ独立に０〜５の整数を表す。ｍ１およびｍ２は好ましくは０〜３であり、より好ましくは０〜２であり、さらに好ましく０〜１である。ｍ１およびｍ２が２以上の整数の場合、同一のベンゼン環上の置換基はそれぞれ同じでも異なってもよい。
【０１０２】
ａは０もしくは１を表す。ａが０の場合にはベンゼン環同士が単結合していることを意味する。ａが１であるとき、ベンゼン環同士がＬで連結される。Ｌはオキシ基またはメチレン基を表す。このように一般式（１）で表される化合物のベンゼン環同士は、単結合、オキシ基またはメチレン基で結合されるが、好ましいのは単結合もしくはオキシ基である。
【０１０３】
一般式（１）で表される化合物の分子量は２０００未満であることが好ましく、より好ましくは１０００未満であり、さらに好ましくは７００未満である。
【０１０４】
以下に一般式（１）で表される化合物の具体例を示すが、本発明で用いることができる一般式（１）の化合物はこれらに限定されるものではない。
【０１０５】
【化２】
2009083326.tif 000004
【０１０６】
【化３】
2009083326.tif 000005
【０１０７】
一般式（１）で表される化合物は、当業者に周知の方法にしたがって合成してもよいし、市場から入手してもよい。例えば、（株）村松石油研究所製Ｓ−３１０１、Ｓ−３１０３、Ｓ−３１０５、Ｓ−３２３０などを用いることができる。
【０１０８】
一般式（１）で表される化合物の有機無機複合組成物への添加量は、好ましくは０．１〜３０質量％であり、より好ましくは０．３〜２５質量％であり、さらに好ましくは０．５〜２０質量％である。添加量が３０質量％以下であれば成形中や保存中の泣き出しを防ぎやすくなる傾向があり、添加量が０．１質量％以上であれば添加することによる効果が得られやすくなる傾向がある。なお、ここでいう泣き出しとは、添加した化合物が成形体表面に滲み出す現象を意味する。
【０１０９】
[無機微粒子]
本発明のナノコンポジット材料は、一般式（１）で表される化合物とともに無機微粒子を含む。本発明に用いられる無機微粒子としては特に制限はなく、例えば特開２００２−２４１６１２号公報、特開２００５−２９８７１７号公報、特開２００６−７００６９号公報等に記載の微粒子を用いることができる。
【０１１０】
具体的には、酸化物微粒子（酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化テルル、酸化イットリウム、酸化インジウム、酸化錫等）、複酸化物微粒子（ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウムなど）、硫化物微粒子（硫化亜鉛、硫化カドミウム等）、その他半導体結晶微粒子（セレン化亜鉛、セレン化カドミウム、テルル化亜鉛、テルル化カドミウム等）、あるいはＬｉＡｌＳｉＯ４、ＰｂＴｉＯ３、Ｓｃ２Ｗ３Ｏ１２、ＺｒＷ２Ｏ８、ＡｌＰＯ４、Ｎｂ２Ｏ５，ＬｉＮＯ３などを用いることができる。
【０１１１】
これらの中でも特に、金属酸化物微粒子が好ましく、中でも酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化錫および酸化チタンからなる群より選ばれるいずれか一つであることが好ましく、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛および酸化チタンからなる群より選ばれるいずれか一つであることがより好ましく、さらには可視域透明性が良好で光触媒活性の低い酸化ジルコニウム微粒子を用いることが特に好ましい。
【０１１２】
本発明で用いられる無機微粒子は、屈折率、透明性、安定性などの観点から、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には、光触媒活性低減、吸水率低減など種々の目的から、異種元素をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、有機酸（カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等）などで表面修飾しても良い。さらに目的に応じて、これらの２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【０１１３】
本発明で用いられる無機微粒子の屈折率に特に制限はないが、本発明のようにナノコンポジット材料が高屈折率を必要とする光学部材に用いられる場合には、無機微粒子は上記熱温度依存性に加えて高屈折率特性を併せ持つことが好ましい。この場合、用いられる無機微粒子の屈折率は２２℃、５８９ｎｍの波長において１．９〜３．０であることが好ましく、より好ましくは２．０〜２．７であり、特に好ましくは２．１〜２．５である。微粒子の屈折率が３．０以下であれば、樹脂との屈折率差が比較的小さいためレイリー散乱を抑制しやすくなる傾向がある。また、屈折率が１．９以上であれば高屈折率化の効果が得られやすくなる傾向がある。
【０１１４】
無機微粒子の屈折率は、例えば本発明で用いる熱可塑性樹脂と複合化した複合物を透明フィルムに成形して、アッベ屈折計（例えば、アタゴ社製「ＤＭ−Ｍ４」）で屈折率を測定し、別途測定した樹脂成分のみの屈折率から計算する方法、あるいは濃度の異なる微粒子分散液の屈折率を測定することにより微粒子の屈折率を算出する方法などによって見積もることができる。
【０１１５】
本発明で用いられる無機微粒子の数平均粒子サイズは、小さすぎると該微粒子を構成する物質固有の特性が変化する場合があり、逆に該数平均粒子サイズが大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となり、有機無機複合組成物の透明性が極端に低下する場合がある。従って、本発明で用いられる無機微粒子の数平均粒子サイズの下限値は、好ましくは１ｎｍ以上、より好ましくは２ｎｍ以上、さらに好ましくは３ｎｍ以上であり、上限値は好ましくは１５ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下、さらに好ましくは７ｎｍ以下である。すなわち、本発明における無機微粒子の数平均粒子サイズとしては、１ｎｍ〜１５ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜１０ｎｍがさらに好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍが特に好ましい。
【０１１６】
また本発明に用いられる無機微粒子は上記の平均粒子サイズを満たし、かつ粒子径分布が狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば特開２００６−１６０９９２号公報に記載されるような数値規定範囲が、本発明で用いられる微粒子の好ましい粒径分布範囲にも当てはまる。
ここで、上述の数平均粒子サイズとは例えば、Ｘ線回折（ＸＲＤ）装置あるいは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などで測定することができる。
【０１１７】
本発明に用いられる無機微粒子の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。
例えば、ハロゲン化金属やアルコキシ金属を原料に用い、水を含有する反応系において加水分解することにより、所望の酸化物微粒子を得ることができる。この方法の詳細は、例えば、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス第３７巻４６０３〜４６０８頁（１９９８年）、あるいは、ラングミュア第１６巻第１号２４１〜２４６頁（２０００年）等に記載されている。
【０１１８】
また、水中で加水分解させる方法以外の方法として、有機溶媒中や本発明における熱可塑性樹脂が溶解した有機溶媒中で無機微粒子を作製する方法を採用してもよい。この際、必要に応じて各種表面処理剤（シランカップリング剤類、アルミネートカップリング剤類、チタネートカップリング剤類、有機酸類（カルボン酸類、スルホン類、ホスホン酸類など））を共存させてもよい。
これらの方法に用いられる溶媒としては、アセトン、２−ブタノン、ジクロロメタン、クロロホルム、トルエン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、アニソール等が例として挙げられる。これらは、１種類を単独で使用してもよく、また複数種を混合して使用してもよい。
【０１１９】
無機微粒子の合成法としては、上記以外に、分子ビームエピタキシー法やＣＶＤ法のような真空プロセスで作製する方法など、例えば特開２００６−７００６９号公報等に記載される各種一般的な微粒子合成法を挙げることができる。
【０１２０】
本発明のナノコンポジット材料における無機微粒子の含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、２０〜９５質量％が好ましく、２５〜７０質量％がさらに好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。また、本発明における無機微粒子と熱可塑性樹脂（分散ポリマー）との質量比は、分散性の点から、１：０．０１〜１：１００が好ましく、１：０．０５〜１：１０がさらに好ましく、１：０．０５〜１：５が特に好ましい。
【０１２１】
［熱可塑性樹脂］
本発明のナノコンポジット材料は、熱可塑性樹脂を含有する。特に、本発明のナノコンポジット材料は、少なくとも高分子鎖末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する熱可塑性樹脂を含有することが好ましい。ここでいう化学結合は、共有結合、イオン結合、水素結合、配位結合を含むものと定義する。このような熱可塑性樹脂の好ましい例としては、以下の３種の熱可塑性樹脂を挙げることができる。
（１）側鎖に下記から選ばれる官能基を有する熱可塑性樹脂
【０１２２】
【化４】
2009083326.tif 000006
【０１２３】
［Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは、置換または無置換のアリール基を表す。］、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、または−Ｓｉ（ＯＲ１５）ｍ１Ｒ１６３−ｍ１［Ｒ１５、Ｒ１６はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは、置換または無置換のアリール基を表し、ｍ１は１〜３の整数を表す。］；
【０１２４】
（２）高分子末端の少なくとも１箇所に、下記から選ばれる官能基を有する熱可塑性樹脂
【０１２５】
【化５】
2009083326.tif 000007
【０１２６】
〔Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは置換または無置換のアリール基を表す。〕、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、および、−Ｓｉ（ＯＲ２５）ｍ２Ｒ２６３−ｍ２〔Ｒ２５、Ｒ２６は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは置換または無置換のアリール基を表す。ｍ２は１〜３の整数を表す。〕；
【０１２７】
（３）疎水性セグメントおよび親水性セグメントで構成されるブロック共重合体
以下、特に熱可塑性樹脂（３）について、詳細に説明する。
【０１２８】
＜熱可塑性樹脂（３）＞
本発明で用いられる熱可塑性樹脂（３）は、疎水性セグメントおよび親水性セグメントで構成されるブロック共重合体である。
【０１２９】
ここで、疎水性セグメント（Ａ）とは、セグメント（Ａ）のみからなるポリマーが水またはメタノールに溶解しない特性を有するセグメントをいい、親水性セグメント（Ｂ）とは、セグメント（Ｂ）のみからなるポリマーが水またはメタノールに溶解する特性を有するセグメントをいう。前記ブロック共重合体の型としては、ＡＢ型、Ｂ１ＡＢ２型（２つの親水性セグメントＢ１とＢ２とは同じでも異なっていてもよい）およびＡ１ＢＡ２型（２つの疎水性セグメントＡ１とＡ２とは同じでも異なっていてもよい）が挙げられ、分散特性が良好な点から、ＡＢ型あるいはＡ１ＢＡ２型のブロック共重合体が好ましく、製造適性の点から、ＡＢ型あるいはＡＢＡ型（Ａ１ＢＡ２型の２つの疎水性セグメントが同じ型）がより好ましく、ＡＢ型が特に好ましい。
【０１３０】
前記疎水性セグメントおよび前記親水性セグメントは、各々、ビニルモノマーの重合によって得られるビニルポリマー、ポリエーテル、開環メタセシス重合ポリマーおよび縮合ポリマー（ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホンなど）など従来公知のポリマーのいずれからでも選択可能であるが、ビニルポリマー、開環メタセシス重合ポリマー、ポリカーボネート、ポリエステルが好ましく、製造適性の点からビニルポリマーがより好ましい。
【０１３１】
前記疎水性セグメント（Ａ）を形成するビニルモノマー（Ａ）としては、例えば、以下のものが挙げられる。
アクリル酸エステル類やメタクリル酸エステル類（エステル基は置換または無置換の脂肪族エステル基、置換または無置換の芳香族エステル基であり、例えば、メチル基、フェニル基、ナフチル基など）；
【０１３２】
アクリルアミド類、メタクリルアミド類、具体的には、Ｎ−モノ置換アクリルアミド、Ｎ−ジ置換アクリルアミド、Ｎ−モノ置換メタクリルアミド、Ｎ−ジ置換メタクリルアミド（モノ置換体およびジ置換体の置換基は、置換または無置換の脂肪族基、置換または無置換の芳香族基であり、前記置換基としては、例えば、メチル基、フェニル基、ナフチル基など）；
【０１３３】
オレフィン類、具体的には、ジシクロペンタジエン、ノルボルネン誘導体、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、イソプレン、クロロプレン、ブタジエン、２，３−ジメチルブタジエン、ビニルカルバゾールなど；スチレン類、具体的には、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、トリブロモスチレン、ビニル安息香酸メチルエステルなど；
【０１３４】
ビニルエーテル類、具体的には、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテルなど；その他のモノマーとして、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジブチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジブチル、メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メトキシエチルビニルケトン、Ｎ−ビニルオキサゾリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニリデンクロライド、メチレンマロンニトリル、ビニリデン、ジフェニル−２−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル−２−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、ジブチル−２−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジオクチル−２−メタクリロイルオキシエチルホスフェートなどが挙げられる。
【０１３５】
中でも、エステル基が無置換の脂肪族基、置換または無置換芳香族基であるアクリル酸エステル類およびメタクリル酸エステル類；置換基が無置換の脂肪族基、置換または無置換芳香族基であるＮ−モノ置換アクリルアミド、Ｎ−ジ置換アクリルアミド、Ｎ−モノ置換メタクリルアミドおよびＮ−ジ置換メタクリルアミド；スチレン類；が好ましく、エステル基が置換または無置換芳香族基であるアクリル酸エステル類およびメタクリル酸エステル類；スチレン類；がより好ましい。
【０１３６】
前記親水性セグメント（Ｂ）を形成するビニルモノマー（Ｂ）としては、例えば、以下のものが挙げられる。
アクリル酸、メタクリル酸、エステル部位に親水性の置換基を有するアクリル酸エステル類およびメタクリル酸エステル類；芳香環部に親水性の置換基を有するスチレン類；親水性の置換基を有するビニルエーテル、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−モノ置
換アクリルアミド、Ｎ−ジ置換アクリルアミド、Ｎ−モノ置換メタクリルアミドならびにＮ−ジ置換メタクリルアミドなどが挙げられる。
親水性の置換基としては、
【０１３７】
【化６】
2009083326.tif 000008
【０１３８】
〔但し、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、Ｒ３４は、それぞれ独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは置換または無置換のアリール基を表す。〕、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＯＨ、および、−Ｓｉ（ＯＲ３５）ｍ３Ｒ３６３−ｍ３〔但し、Ｒ３５、Ｒ３６は、それぞれ独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは置換または無置換のアリール基を表す。ｍ３は１〜３の整数を表す。〕からなる群より選ばれる官能基を有するのが好ましい。
Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６が、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは置換または無置換のアリール基である場合、これらの好ましい範囲は、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４の好ましい範囲として述べたものと同様である。また、ｍ３は、３であることが好ましい。
前記官能基としては、
【０１３９】
【化７】
2009083326.tif 000009
【０１４０】
−ＣＯ２Ｈ、もしくは、−Ｓｉ（ＯＲ３５）ｍ３Ｒ３６３−ｍ３が好ましく、
【０１４１】
【化８】
2009083326.tif 000010
【０１４２】
および−ＣＯ２Ｈがより好ましく、
【０１４３】
【化９】
2009083326.tif 000011
【０１４４】
が特に好ましい。
本発明では特に、前記ロック共重合体が、
【０１４５】
【化１０】
2009083326.tif 000012
【０１４６】
−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＣＯ２Ｈ、−ＯＨ、および、−Ｓｉ（ＯＲ３５）ｍ３Ｒ３６３−ｍ３から選ばれる官能基を有し、該官能基の含有量が０．０５ｍｍｏｌ／ｇ以上５．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましい。
【０１４７】
中でも、親水性セグメント（Ｂ）としては、アクリル酸、メタクリル酸、エステル部位に親水性の置換基を有するアクリル酸エステル類およびメタクリル酸エステル類、芳香環部に親水性の置換基を有するスチレン類が好ましい。
【０１４８】
前記疎水性セグメント（Ａ）を形成するビニルモノマー（Ａ）は疎水性の特性を妨げない範囲で、前記ビニルモノマー（Ｂ）を含有していてもよい。前記疎水性セグメント（Ａ）に含有される前記ビニルモノマー（Ａ）と前記ビニルモノマー（Ｂ）とのモル比は、１００：０〜６０：４０であるのが好ましい。
【０１４９】
前記親水性セグメント（Ｂ）を形成するビニルモノマー（Ｂ）は親水性の特性を妨げない範囲で、前記ビニルモノマー（Ａ）を含有していてもよい。前記親水性セグメント（Ｂ）に含有される前記ビニルモノマー（Ｂ）と前記ビニルモノマー（Ａ）とのモル比は、１００：０〜６０：４０であるのが好ましい。
【０１５０】
前記ビニルモノマー（Ａ）および前記ビニルモノマー（Ｂ）は各々、１種類を単独で用いても、２種類以上を用いてもよい。前記ビニルモノマー（Ａ）および前記ビニルモノマー（Ｂ）は、種々の目的（例えば、酸含量調節やガラス転移点（Ｔｇ）の調節、有機溶剤や水への溶解性調節、分散物安定性の調節）に応じて選択される。
【０１５１】
前記官能基の含有量は前記ブロック共重合体の全体に対して０．０５〜５．０ｍｍｏｌ／ｇであるのが好ましく、０．１〜４．５ｍｍｏｌ／ｇであるのがさらに好ましく、０．１５〜３．５ｍｍｏｌ／ｇであるのが特に好ましい。前記官能基の含有量が少なすぎると分散適性が小さくなる場合があり、多すぎると水溶性が高くなりすぎたり、有機無機複合組成物がゲル化したりする場合がある。尚、前記ブロック共重合体において、前記官能基はアルカリ金属イオン（例えば、Ｎａ＋、Ｋ＋など）またはアンモニウムイオンなどカチオン性のイオンと塩を形成していてもよい。
【０１５２】
前記ブロック共重合体の分子量（Ｍｎ）としては、１０００〜１０００００が好ましく、２０００〜８００００であることがより好ましく、３０００〜５００００であることが特に好ましい。ブロック共重合体の分子量を１０００以上とすることにより、安定な分散物を得やすくなる傾向にあり、１０００００以下とすることにより、有機溶剤への溶解性が向上する傾向にあり好ましい。
【０１５３】
本発明で用いられるブロック共重合体は、屈折率が１．５０より大きいことが好ましく、１．５５以上であることがより好ましく、１．６０より大きいことがさらに好ましく、
１．６５より大きいことが特に好ましい。なお、ここでいう、屈折率は、アッベ屈折計（アタゴ社「ＤＲ−Ｍ４」）にて波長５８９ｎｍの光について測定した値である。
【０１５４】
本発明において用いられるブロック共重合体は、ガラス転移温度が８０℃〜４００℃であることが好ましく、１３０℃〜３８０℃であることがより好ましい。ガラス転移温度を８０℃以上とすることにより、耐熱性が向上する傾向にあり、ガラス転移温度を４００℃以下とすることにより、成形加工性が向上する傾向にある。
【０１５５】
本発明において用いられるブロック共重合体は、波長５８９ｎｍにおける厚さ１ｍｍ換算の光線透過率が８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましい。
【０１５６】
前記ブロック共重合体の具体例（例示化合物Ｑ−１〜Ｑ−２０）を以下に列挙する。尚、本発明に用いられるブロック共重合体は、これらの具体例に何ら限定されるものではない。
【０１５７】
【表１】
2009083326.tif 000013
【０１５８】
【表２】
2009083326.tif 000014
【０１５９】
前記ブロック共重合体は、必要に応じてカルボキシル基などを保護したり、ポリマーに官能基を導入する手法を用いてリビングラジカル重合およびリビングイオン重合を利用して合成することができる。また、末端官能基ポリマーからのラジカル重合および末端官能基ポリマー同士の連結によって合成することができる。中でも、分子量制御やブロック共重合体の収率の点から、リビングラジカル重合およびリビングイオン重合を利用するのが好ましい。前記ブロック共重合体の製造方法については、例えば、「高分子の合成と反応（１）（高分子学会編、共立出版（株）発行（１９９２））」、「精密重合（日本化学会編、学会出版センター発行（１９９３））」、「高分子の合成・反応（１）（高分子学会編、共立出版（株）発行（１９９５））」、「テレケリックポリマー：合成と性質、応用（Ｒ．Ｊｅｒｏｍｅ他、Ｐｒｏｇ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．Ｖｏｌ１６．８３７−９０６頁（１９９１））」、「光によるブロック，グラフト共重合体の合成（Ｙ．Ｙａｇｃｈ他、Ｐｒｏｇ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．Ｖｏｌ１５．５５１−６０１頁（１９９０））」、米国特許５０８５６９８号明細書などに記載されている。
【０１６０】
これらの樹脂は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【０１６１】
［他の添加剤］
本発明のナノコンポジット材料には、上記の前記一般式（１）で表される化合物、無機微粒子、熱可塑性樹脂以外に、均一分散性、離型性、耐候性等の観点から適宜各種添加剤を配合してもよい。例えば、表面処理剤、帯電防止剤、分散剤、可塑剤、離型剤等を挙げることができる。また前記樹脂以外に前記官能基を有さない樹脂を添加しても良く、このような樹脂の種類に特に制限はないが、前記熱可塑性樹脂と同様の光学物性、熱物性、分子量を有するものが好ましい。
これら添加剤の配合割合は目的に応じて異なるが、前記無機微粒子および熱可塑性樹脂の合計量に対して、０〜５０質量％であることが好ましく、０〜３０質量％であることがより好ましく、０〜２０質量％であることが特に好ましい。
【０１６２】
＜表面処理剤＞
本発明では、後述するように水中またはアルコール溶媒中に分散された無機微粒子を熱可塑性樹脂と混合する際に、有機溶媒への抽出性または置換性を高める目的、熱可塑性樹脂への均一分散性を高める目的、微粒子の吸水性を下げる目的、あるいは耐候性を高める目的など種々目的に応じて、上記熱可塑性樹脂以外の微粒子表面修飾剤を添加してもよい。該表面処理剤の重量平均分子量は５０〜５０，０００であることが好ましく、より好ましくは１００〜２０，０００、さらに好ましくは２００〜１０，０００である。
【０１６３】
前記表面処理剤としては、下記一般式（２）で表される構造を有するものが好ましい。一般式（２）
Ａ−Ｂ          
【０１６４】
一般式（２）中、Ａは本発明で用いられる無機微粒子の表面と化学結合を形成しうる官能基を表し、Ｂは本発明で用いられる熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂マトリックスに対する相溶性または反応性を有する炭素数１〜３０の１価の基またはポリマーを表す。ここで、「化学結合」とは、例えば、共有結合、イオン結合、配位結合、水素結合等をいう。
【０１６５】
Ａで表わされる基の好ましい例は、本発明で用いられる熱可塑性樹脂の官能基として前記したものと同じである。
一方、Ｂで表される基の化学構造は、相溶性の観点から該樹脂マトリックスの主体である熱可塑性樹脂の化学構造と同一または類似するものであることが好ましい。本発明では特に高屈折率化の観点から、前記熱可塑性樹脂とともにＢの化学構造が芳香環を有していることが好ましい。
【０１６６】
本発明で好ましく用いられる、表面処理剤の例としては例えば、ｐ−オクチル安息香酸、ｐ−プロピル安息香酸、酢酸、プロピオン酸、シクロペンタンカルボン酸、燐酸ジベンジル、燐酸モノベンジル、燐酸ジフェニル、燐酸ジ−α−ナフチル、フェニルホスホン酸、フェニルホスホン酸モノフェニルエステル、ＫＡＹＡＭＥＲ  ＰＭ−２１（商品名；日本化薬社製）、ＫＡＹＡＭＥＲ  ＰＭ−２（商品名；日本化薬社製）、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、パラオクチルベンゼンスルホン酸、あるいは特開平５−２２１６４０号、特開平９−１００１１１号、特開２００２−１８７９２１号各公報記載のシランカップリング剤などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１６７】
これらの表面処理剤は１種類を単独で用いてもよく、また複数種を併用してもよい。
これら表面処理剤の添加量の総量は無機微粒子に対して、質量換算で０．０１〜２倍で
あることが好ましく、０．０３〜１倍であることがより好ましく、０．０５〜０．５倍であることが特に好ましい。
【０１６８】
＜帯電防止剤＞
本発明のナノコンポジット材料の帯電圧を調節するために、帯電防止剤を添加することができる。本発明のナノコンポジット材料では、光学特性改良の目的で添加した無機微粒子自体が別の効果である帯電防止効果にも寄与する場合がある。帯電防止剤を添加する場合には、アニオン性帯電防止剤、カチオン性帯防止剤、ノ二オン性帯電防止剤、両性イオン性帯電防止剤、高分子帯電防止剤、あるいは帯電性微粒子などが挙げられ、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらの例としては、特開２００７−４１３１号公報、特開２００３−２０１３９６号公報に記載された化合物を挙げることができる。
帯電防止剤の添加量はまちまちであるが、全固形分の０．００１〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは０．０１〜３０質量％であり、特に好ましくは０．１〜１０質量％である。
【０１６９】
＜その他＞
前記化合物以外に、離型効果を高めたり、成形時の流動性をさらに向上させたりする目的で、カルナバワックス、ライスワックス、綿ロウ、木ロウ等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セレシン等の鉱物系ワックス、およびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等の天然ワックスの外、フィッシャ・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、ステアリン酸アミド、塩素化炭化水素等の長鎖脂肪族アミド、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、および、デュポン社製のゾニルＦＳＮ、ゾニルＦＳＯ等のフッ素テロマー類を添加することもできる。また耐光性や熱劣化を改良する目的で、ヒンダードフェノール系、アミン系、リン系、チオエーテル系等の公知の劣化防止剤を適宜添加してもよく、これらを配合する場合には樹脂組成物の全固形分に対して０．１〜５質量％程度が好ましい。
【０１７０】
［有機無機複合組成物の製造方法］
本発明のナノコンポジット材料は、好ましくは無機微粒子を前記官能基を有する熱可塑性樹脂と化学結合して該樹脂中に分散することにより製造する。このとき、一般式（１）で表される化合物を存在させておく。
本発明に用いられる無機微粒子は粒子サイズが小さく、表面エネルギーが高いため、固体で単離すると再分散させることが難しい。よって、無機微粒子は溶液中に分散された状態で熱可塑性樹脂と混合し安定分散物とすることが好ましい。ナノコンポジット材料の好ましい製造方法としては、
［１］無機粒子を上記表面処理剤の存在下にて表面処理し、表面処理された無機微粒子を有機溶媒中に抽出し、抽出した該無機微粒子を前記熱可塑性樹脂および前記一般式（１）で表される化合物と均一混合して無機微粒子と熱可塑性樹脂の複合物を製造する方法、
［２］無機微粒子と熱可塑性樹脂および一般式（１）で表される化合物および他の添加剤を均一分散あるいは溶解できる溶媒を用いて全ての成分を均一混合して無機微粒子と熱可塑性樹脂の複合物を製造する方法が挙げられる。
【０１７１】
上記［１］の方法によって無機微粒子と熱可塑性樹脂の複合物を製造する場合には、有機溶媒としてトルエン、酢酸エチル、メチルイソブチルケトン、クロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロエタン、クロロベンゼン、メトキシベンゼン等の非水溶性の溶媒が用いられる。微粒子の有機溶剤への抽出に用いられる表面処理剤と前記熱可塑性樹脂は同種のものであっても異種のものであってもよいが、好ましく用いられる表面処理剤については、前述＜表面処理剤＞の欄で述べたものが挙げられる。
有機溶媒中に抽出された無機微粒子と熱可塑性樹脂を混合する際に、前記一般式（１）で表される化合物も添加し、さらに可塑化剤、離型剤、あるいは別種のポリマー等の添加剤を必要に応じて添加してもよい。
【０１７２】
上記［２］の方法を採用する場合は、溶剤として、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、１−メトキシー２−プロパノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、酢酸、プロピオン酸等の親水的な極性溶媒の単独または混合溶媒、あるいはクロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、クロロベンゼン、メトキシベンゼン等の非水溶性溶媒と上記極性溶媒との混合溶媒が好ましく用いられる。この際、前述の熱可塑性樹脂とは別に分散剤、可塑化剤、離型剤、あるいは別種のポリマーを必要に応じて添加してもよい。水／メタノールに分散された微粒子を用いる際には、水／メタノールより高沸点で熱可塑性樹脂を溶解する親水的な溶媒を添加した後、水／メタノールを濃縮留去することによって、微粒子の分散液を極性有機溶媒に置換した後、樹脂と混合することが好ましい。このとき、前記表面処理剤を添加してもよい。
【実施例】
【０１７３】
以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【０１７４】
［微粒子分散液の調製］
（１）酸化ジルコニウム微粒子の合成
５０ｇ／Ｌの濃度のオキシ塩化ジルコニウム溶液を４８％水酸化ナトリウム水溶液で中和し、水和ジルコニウム懸濁液を得た。この懸濁液をろ過した後、イオン交換水で洗浄し、水和ジルコニウムケーキを得た。このケーキを、イオン交換水で溶媒として酸化ジルコニウム換算で濃度１５質量％に調整して、オートクレーブに入れ、圧力１５０気圧、１５０℃で２４時間水熱処理して酸化ジルコニウム微粒子懸濁液を得た。ＴＥＭより数平均粒子サイズが５ｎｍの酸化ジルコニウム微粒子の生成を確認した。微粒子の屈折率は２．１であった。
【０１７５】
（２）酸化ジルコニウムジメチルアセトアミド分散液の調製
前記（１）で調製した酸化ジルコニウム微粒子懸濁液（濃度１５質量％）５００ｇに５００ｇのＮ，Ｎ’−ジメチルアセトアミドを加え約５００ｇ以下になるまで減圧濃縮して溶媒置換を行った後、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミドの添加で濃度調整をすることによって１５質量％の酸化ジルコニウムジメチルアセトアミド分散液を得た。
【０１７６】
［熱可塑性樹脂の合成］
熱可塑性樹脂Ｑ−１の合成
tert−ブチルアクリレート２．１ｇ、２−ブロモプロピオン酸tert−ブチルエステル０．７２ｇ、臭化銅（Ｉ）０．４６ｇ、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ” −ペンタメチルジエチレンテトラミン０．５６ｇ、メチルエチルケトン９ｍｌからなる混合液を調製し、窒素置換した。油浴温度８０℃で１時間攪拌し、スチレン１３６．２ｇを窒素気流下添加した。油浴温度９０℃で１６時間攪拌し、室温に戻してから酢酸エチル１００ｍｌ、アルミナ３０ｇを加え３０分攪拌した。この反応液をろ過し、濾液を過剰のメタノールに滴下した。生じた沈殿を濾取、メタノール洗浄、乾燥し、樹脂を６１ｇ得た。この樹脂をトルエン３００ｍｌに溶解し、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物６ｇを添加し、３時間加熱還流した。この反応液を過剰のメタノールに滴下した。生じた沈殿を濾取、メタノール洗浄、乾燥し、表１に示すブロック共重合体Ｑ−１を５５ｇ得た。ＧＰＣで測定した該樹脂の数平均分子量は３２０００、重量平均分子量は３５０００であった。またアッベ屈折計で測定した該樹脂の屈折率は１．５９であった。
【０１７７】
［ナノコンポジット材料の溶液の生成］
前記酸化ジルコニウムジメチルアセトアミド分散液に熱可塑性樹脂Ｑ−１、化合物ＰＬ−１、および表面処理剤（４−プロピル安息香酸）を質量比が、ＺｒＯ２固形分／ＰＬ−１／４−プロピル安息香酸安息香酸＝４１．７／８．３／８．３となるように添加して均一に攪拌混合した後、加熱減圧下ジメチルアセトアミド溶媒を濃縮した。この濃縮溶液をナノコンポジット材料の樹脂溶液として、前述したインクジェット式ヘッドによりレンズを形成した。
なお、インクジェットにより液滴を形成する際に、樹脂溶液の前処理として、伝熱乾燥方式・内部発熱乾燥方式・非加熱乾燥方式など各種の乾燥方法が適用可能である。具体的には、箱形乾燥・トンネルおよびバンド乾燥、回転乾燥、通気回転乾燥、溝型攪拌乾燥、流動層乾燥、噴霧乾燥層装置、気流乾燥、真空凍結乾燥、真空乾燥、赤外線乾燥、内部発熱乾燥、円筒乾燥装置、等を施しておいてもよい。また、上記乾燥方式を２つ以上組み合わせても良い。
【０１７８】
また、上記インクジェットによりレンズを造形する前に材料を濃縮する場合、噴霧乾燥時の液体粘度としては３００ｃＰ以下が好ましく、より好ましくは１００ｃＰ以下、さらに好ましくは５０ｃＰ以下である(液粘度は溶液の濃度により調整可能)。
【０１７９】
樹脂溶液の乾燥収縮率９０％、ノズルからの出射サイクル２０回／秒、ノズル数２０個として、直径φ５ｍｍ、厚み１ｍｍのレンズを成形した。
液滴のサイズを直径０．１ｍｍとすることで、最短で１５．６分で成形を完了させることができた。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
以上のように、本発明の光学部材の製造方法では、屈折率の大きいナノコンポジット材料を用いて高品質の光学材料を、任意の形状、任意の光学特性として短時間で製造できるので、例えば携帯型のカメラや、ＤＶＤ，ＣＤ，ＭＯドライブのような光情報記録機器などに利用可能な小型のレンズなどの光学部材を製造する際に極めて利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】本発明に係る光学部材の製造装置を表す概略の構成図である。
【図２】成形基板の平面図である。
【図３】ノズルからの液滴の吐出状況を（ａ），（ｂ），（ｃ）で表した吐出ヘッドの断面図である。
【図４】本発明に係る製造方法の手順を説明したフローチャートである。
【図５】形状データに基づいて得られる積層高さ別の吐出領域を表す説明図である。
【図６】光学部材の造形過程を（ａ）〜（ｅ）で表した製造工程図である。
【図７】複数種の樹脂溶液を吐出する吐出ヘッドの一構成例（ａ）と、屈折率分布を有するレンズ（ｂ）とを示す説明図である。
【図８】半割光学部材同士を貼り合わせて得られる光学部材の製造工程図である。
【図９】サーマルラピッドアニール処理を施す照射手段の一例を示す断面図である。
【図１０】サーマルラピッドアニール処理にて微小凹凸が除去されて平滑化される光学部材表面の説明図である。
【図１１】造形された光学部材表面の熱プレスによる追加調整の製造工程図（ａ），（ｂ），（ｃ）である。
【図１２】ガラス体を用い嵩上げされて形成される光学部材の断面図（ａ），（ｂ）である。
【図１３】相対移動手段を備えた光学部材の製造装置の要部構成図である。
【図１４】ＵＶランプが設けられた吐出ヘッドによる製造工程図（ａ），（ｂ）である。
【図１５】底面のみが金型で成形される光学部材の製造工程図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１１  凸レンズ（光学部材）
１１Ａ  １つの光学部材
１３  成形基板
１５  ノズル
１７  吐出ヘッド
２１  制御部
３１  成形基板の回転中心
３３  成形基板の回転中心を通る直線
３５  吐出点
３７  高さ測定手段
３９  加圧室
４１  圧電素子
５１  液滴
５３  底面
８１  球面レンズ状のガラス体
８３  熱可塑性樹脂
９１  相対移動手段
１００  光学部材の製造装置
【図１】
2009083326.tif 000015
【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】
2009083326.tif 000022
【図９】
2009083326.tif 000023
【図１０】
2009083326.tif 000024
【図１１】
2009083326.tif 000025
【図１２】
2009083326.tif 000026
【図１３】
2009083326.tif 000027
【図１４】
2009083326.tif 000028
【図１５】
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