特許 6006007 光学素子の製造装置、及び、光学素子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6006007

(24)【登録日】2016年9月16日

(45)【発行日】2016年10月12日

(54)【発明の名称】光学素子の製造装置、及び、光学素子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 11/00 20060101AFI20160929BHJP

【ＦＩ】

   C03B11/00 A

   C03B11/00 C

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-133625(P2012-133625)

(22)【出願日】2012年6月13日

(65)【公開番号】特開2013-256409(P2013-256409A)

(43)【公開日】2013年12月26日

【審査請求日】2015年4月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000376

【氏名又は名称】オリンパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(72)【発明者】

【氏名】関 博之

(72)【発明者】

【氏名】中川 裕介

【審査官】 吉川 潤

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０１２３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０８３３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２３２５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２３８１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３３５３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２０８９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０７９７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３３８５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１４４８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２５９２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３６７５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２２１３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５７６２６７３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ １１／００ − １１／１６

Ｇ０２Ｂ １／００

Ｇ０２Ｂ ３／００

Ｃ０３Ｂ ３５／００

Ｂ２９Ｃ ４３／０２

Ｂ２９Ｃ ４３／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

気体と熱交換する発熱部材を有し、該発熱部材により加熱された気体中で光学素子材料を浮遊させて加熱する複数の加熱部と、
前記発熱部材に対して非接触で発熱用のエネルギーを供給するエネルギー供給部と、
対向して配置された第１の成形型及び第２の成形型と、
前記加熱部により加熱された前記光学素子材料を前記第１の成形型と前記第２の成形型との間に順次供給する光学素子材料供給機構と、
前記第１の成形型と前記第２の成形型との間に供給された前記光学素子材料を前記第１の成形型及び前記第２の成形型により順次加圧する加圧部と、
前記複数の加熱部と前記エネルギー供給部とを相対的に移動させる移動手段と、を備え、
前記移動手段は、前記複数の加熱部の各々が、まず、前記エネルギー供給部が前記発熱部材に対して前記エネルギーを供給しない浮遊安定ゾーンとしての非供給ゾーンを通過することで前記光学素子材料の浮遊状態を安定させ、その後、前記エネルギー供給部が前記発熱部材に対して前記エネルギーを供給する供給ゾーンを通過するように、前記複数の加熱部と前記エネルギー供給部とを相対的に移動させる、光学素子の製造装置。

【請求項2】

前記移動手段は、前記複数の加熱部と前記エネルギー供給部とのうち前記複数の加熱部のみを移動させ、
前記エネルギー供給部は、固定されている、請求項１記載の光学素子の製造装置。

【請求項3】

前記複数の加熱部は、直線状に配列され、
前記移動手段は、前記複数の加熱部と前記エネルギー供給部とを、前記複数の加熱部の配列方向に相対的に移動させる、請求項１又は請求項２記載の光学素子の製造装置。

【請求項4】

前記複数の加熱部は、ループ状に配列され、
前記移動手段は、前記複数の加熱部と前記エネルギー供給部とを、前記複数の加熱部の配列方向に相対的に移動させる、請求項１又は請求項２記載の光学素子の製造装置。

【請求項5】

加熱部が有する発熱部材に対してエネルギー供給部によって非接触で発熱用のエネルギーを供給するエネルギー供給工程と、
複数の前記加熱部のそれぞれで光学素子材料を気体中で浮遊させて加熱する加熱工程と、
前記加熱部により加熱された前記光学素子材料を、対向して配置された第１の成形型と第２の成形型との間に順次供給する材料供給工程と、
前記第１の成形型と前記第２の成形型との間に供給された前記光学素子材料を前記第１の成形型及び前記第２の成形型により順次加圧する加圧工程と、を備え、
前記複数の加熱部の各々が、まず、前記エネルギー供給部が前記発熱部材に対して前記エネルギーを供給しない浮遊安定ゾーンとしての非供給ゾーンを通過することで前記光学素子材料の浮遊状態を安定させ、その後、前記エネルギー供給部が前記発熱部材に対して前記エネルギーを供給する供給ゾーンを通過するように、前記複数の加熱部と前記エネルギー供給部とを相対的に移動させる、光学素子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズ、プリズム、ミラー等の光学素子を製造する光学素子の製造装置及び製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、加熱軟化させた光学素子材料を一対の成形型により加圧成形することによって、光学素子を製造する方法が知られている。また、光学素子材料を気体中で浮遊させて加熱することにより、光学素子材料を加熱軟化させる光学素子の製造方法が知られている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１記載の光学素子の製造方法では、光学素子材料と成形型とが接触する以前に、光学素子材料の中心部まで、変形可能な粘度に加熱することができる。よって、光学素子材料と成形型とが接触を開始した後、光学素子材料が加圧されて所望の形状に変形するまでを短時間で完了できる。

【0004】

なお、製造装置ではなく搬送装置ではあるが、多孔質セラミックを発熱させることで窒素ガスを加熱し、ガラス素材を非接触で保持する搬送装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。この搬送装置では、多孔質セラミックは、電力供給を受けることで発熱する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１１／１４５３８９号パンフレット

【特許文献2】特開２００４−１９６５７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１記載の光学素子の製造方法は、光学素子材料を気体中で浮遊させて加熱する間、成形型は、光学素子材料を待つことになる。そのため、光学素子の製造効率の観点で問題がある。

【0007】

また、特許文献２記載の搬送装置は、多孔質セラミックへの電力供給のために配線が必要であり、しかも搬送装置は移動するため、構造が複雑化する。更には、複数の搬送装置を用いる場合、構造の複雑化が特に顕著になる上に、温度制御系も複雑化する。

【0008】

本発明の目的は、気体中で浮遊させて加熱した光学素子材料を加圧する光学素子の製造装置及び製造方法において、簡素な構造で光学素子の製造効率を向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の光学素子の製造装置は、気体と熱交換する発熱部材を有し、この発熱部材により加熱された気体中で光学素子材料を浮遊させて加熱する複数の加熱部と、上記発熱部材に対して非接触で発熱用のエネルギーを供給するエネルギー供給部と、対向して配置された第１の成形型及び第２の成形型と、上記加熱部により加熱された上記光学素子材料を上記第１の成形型と上記第２の成形型との間に順次供給する光学素子材料供給機構と、上記第１の成形型と上記第２の成形型との間に供給された上記光学素子材料を上記第１の成形型及び上記第２の成形型により順次加圧する加圧部と、を備える。

【0010】

また、上記光学素子の製造装置において、上記複数の加熱部と上記エネルギー供給部とを相対的に移動させる移動手段を更に備えるようにしてもよい。
また、上記光学素子の製造装置において、上記移動手段は、上記複数の加熱部の各々が、上記エネルギー供給部が上記発熱部材に対して上記エネルギーを供給する供給ゾーンと、上記エネルギー供給部が前記発熱部に対して上記エネルギーを供給しない非供給ゾーンとを通過するように、上記複数の加熱部と上記エネルギー供給部とを相対的に移動させるようにしてもよい。

【0011】

また、上記光学素子の製造装置において、上記移動手段は、上記複数の加熱部と上記エネルギー供給部とのうち上記複数の加熱部のみを移動させ、上記エネルギー供給部は、固定されているようにしてもよい。

【0012】

また、上記光学素子の製造装置において、上記複数の加熱部は、直線状に配列され、上記移動手段は、上記複数の加熱部と上記エネルギー供給部とを、上記複数の加熱部の配列方向に相対的に移動させるようにしてもよい。

【0013】

また、上記光学素子の製造装置において、上記複数の加熱部は、ループ状に配列され、上記移動手段は、上記複数の加熱部と上記エネルギー供給部とを、上記複数の加熱部の配列方向に相対的に移動させるようにしてもよい。

【0014】

本発明の光学素子の製造方法は、加熱部が有する発熱部材に対して非接触で発熱用のエネルギーを供給するエネルギー供給工程と、複数の上記加熱部のそれぞれで光学素子材料を気体中で浮遊させて加熱する加熱工程と、上記加熱部により加熱された上記光学素子材料を、対向して配置された第１の成形型と第２の成形型との間に順次供給する材料供給工程と、上記第１の成形型と上記第２の成形型との間に供給された上記光学素子材料を上記第１の成形型及び上記第２の成形型により順次加圧する加圧工程と、を備える。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、気体中で浮遊させて加熱した光学素子材料を加圧する光学素子の製造装置及び製造方法において、簡素な構造で光学素子の製造効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施の形態に係る光学素子の製造装置を示す平面図である。

【図2A】本発明の一実施の形態における加熱部及び可動型ユニットを示す正面図（その１）である。

【図2B】本発明の一実施の形態における加熱部及び可動型ユニットを示す正面図（その２）である。

【図3】本発明の一実施の形態における光学素子材料供給機構を示す側面図である。

【図4】本発明の一実施の形態における供給ゾーンを示す平面図である。

【図5A】本発明の一実施の形態における加熱部及びエネルギー供給部を示す（ａ）平面図及び（ｂ）部分断面図である。

【図5B】本発明の一実施の形態の第１変形例における加熱部及びエネルギー供給部を示す斜視図である。

【図5C】本発明の一実施の形態の第２変形例における加熱部及びエネルギー供給部を示す（ａ）平面図及び（ｂ）部分断面図である。

【図5D】本発明の一実施の形態の第３変形例における加熱部及びエネルギー供給部を示す（ａ）平面図及び（ｂ）部分断面図である。

【図5E】本発明の一実施の形態の第４変形例における加熱部及びエネルギー供給部を示す（ａ）平面図及び（ｂ）部分断面図である。

【図5F】本発明の一実施の形態の第５変形例における加熱部及びエネルギー供給部を示す平面図である。

【図6】本発明の他の実施の形態に係る光学素子の製造装置を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態に係る光学素子の製造装置及び製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る光学素子の製造装置１を示す平面図である。

【0018】

図２Ａ及び図２Ｂは、本実施の形態における加熱部１０及び可動型ユニット２０，３０を示す正面図である。
図３は、本実施の形態における光学素子材料供給機構６０を示す側面図である。

【0019】

図４は、本実施の形態における供給ゾーンＺを示す平面図である。
図５Ａは、本実施の形態における加熱部１０及びエネルギー供給部５０を示す（ａ）平面図及び（ｂ）部分断面図である。

【0020】

図１に示すように、光学素子の製造装置１は、複数の加熱部１０と、第１の可動型ユニット２０と、第２の可動型ユニット３０と、第１の可動型ユニット取付部４１と、第２の可動型ユニット取付部４２と、エネルギー供給部５０と、光学素子材料供給機構６０と、光学素子材料投入アーム７０と、を備える。

【0021】

複数の加熱部１０は、例えば１５個の加熱部１０−１〜１０−１５であり、ループ状に配列されている。
図２Ａ〜図３、及び図５Ａに示すように、加熱部１０は、本体部１１と、発熱部材１２と、気体供給管１３と、を有し、光学素子材料１００を気体中で浮遊させて加熱する。

【0022】

本体部１１は、略円筒形状を呈し、鉛直なＺ軸方向に延びる長手方向を有し、上端において開口する。本体部１１の材料は、特に限定されないが、例えば石英管である。本体部１１の内径は７ｍｍで、光学素子材料１００の直径は５ｍｍであるが、これらの大きさは一例にすぎない。また、光学素子材料１００は、球状のガラス材料であるが、プラスチック等のその他の材料であってもよく、また、その他の形状としてもよい。

【0023】

発熱部材１２は、本体部１１の内部に配置され、気体と熱交換する。発熱部材１２の材料は、特に限定されないが、例えば、ＳｉＣなどのセラミック、或いは金属などである。
気体供給管１３は、図示しない気体供給源から本体部１１に気体を供給する。この気体は、発熱部材１２により加熱される。加熱された気体は、本体部１１内の光学素子材料１００に吹き付けられる。これにより、光学素子材料１００は、気体中で浮遊された状態で加熱される。

【0024】

気体供給管１３の気体供給量は、光学素子材料１００の大きさや本体部１１の大きさなどによって適宜決定されればよく、本実施形態では例えば１０Ｌ／ｍｉｎである。詳しくは後述するが、加熱部１０が周回移動するため、気体供給管１３は、加熱部１０の回転を許容する部材（例えばロータリーマニホールド）に連結されている。

【0025】

なお、加熱部１０の構造は、気体中で光学素子材料１００を浮遊させて加熱しうるものであれば、本実施形態のものに限定されない。
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第１の可動型ユニット２０及び第２の可動型ユニット３０は、加熱部１０よりもＺ軸方向の上方に配置されている。

【0026】

第１の可動型ユニット２０は、第１の成形型２１と、加熱ブロック２２と、断熱ブロック２３と、加圧部の一例であるシリンダ２４と、を有する。
第２の可動型ユニット３０は、第２の成形型３１と、加熱ブロック３２と、断熱ブロック３３と、加圧部の一例であるシリンダ３４と、を有する。

【0027】

第１の成形型２１及び第２の成形型３１は、略円柱形状を呈し、水平なＸ軸方向に対向して配置されて光学素子材料１００を加圧する。第１の成形型２１及び第２の成形型３１には、例えば凸型の成形面２１ａ，３１ａが中央に形成されている。また、第１の成形型２１及び第２の成形型３１には、加熱ブロック２２，３２側である固定端にフランジ部２１ｂ，３１ｂが形成されている。

【0028】

加熱ブロック２２，３２には、例えば３本の円柱形状のヒータ２２ａ，３２ａが挿入されている。
断熱ブロック２３，３３は、加熱ブロック２２，３２の熱を断熱する。

【0029】

シリンダ２４，３４は、第１の成形型２１及び第２の成形型３１を断熱ブロック２３，３３及び加熱ブロック２２，３２とともにＸ軸方向に移動させ、第１の成形型２１と第２の成形型３１との間に供給された光学素子材料１００を順次加圧する。なお、第１の可動型ユニット２０及び第２の可動型ユニット３０のシリンダ２４，３４のうちの一方を省略して、他方のみを用いて光学素子材料１００を加圧してもよい。その場合、シリンダにより移動されない成形型は、固定型となる。

【0030】

また、第１の成形型２１（第１の可動型ユニット２０）及び第２の成形型３１（第２の可動型ユニット３０）は、光学素子の製造装置１において、複数組配置されていてもよい。

【0031】

第１の可動型ユニット取付部４１には、第１の可動型ユニット２０がシリンダ２４部分において取付けられている。
第２の可動型ユニット取付部４２には、第２の可動型ユニット３０がシリンダ３４部分において取付けられている。

【0032】

図２Ａ、図２Ｂ、及び図５Ａに示すように、エネルギー供給部５０は、ランプヒータ５１と、このランプヒータ５１の周囲に配置されたリフレクタ５２と、を有する。エネルギー供給部５０は、加熱部１０の外部から発熱部材１２に対して非接触で発熱用のエネルギー（本実施の形態では熱エネルギー）を供給する。

【0033】

エネルギー供給部５０は、例えば、加熱部１０を挟んで対向して２つ固定されて配置される。また、エネルギー供給部５０は、例えば図４に示すように（図４の例では加熱部１０の配列方向を便宜上直線にしている。）、発熱部材１２に対してエネルギーを供給する供給ゾーンＺを構成する。この供給ゾーンＺは、図４に示すように複数サイクル（図では４サイクル）に亘って加熱部１０を加熱するものであっても、１サイクルのみ、つまり１つの加熱部１０のみを加熱するものであってもよい。

【0034】

図３に示すように、光学素子材料供給機構６０は、水平ガイド部６１と、水平スライダ６２と、加熱部支持部６３と、を有する。
水平ガイド部６１は、ループ状に形成されている。

【0035】

水平スライダ６２は、水平ガイド部６１と同様にループ状に形成され、水平ガイド部６１に沿ってスライドし、周回移動する。水平スライダ６２は、加熱部１０ごとに設けられていてもよい。

【0036】

加熱部支持部６３は、水平スライダ６２に固定され、加熱部１０を本体部１１の外周面において支持する。
光学素子材料供給機構６０は、複数の加熱部１０を配列方向（周方向）に周回移動させることで、加熱された光学素子材料１００を第１の成形型２１と第２の成形型との間に供給する位置（図１の加熱部１０−１５の位置）に循環させる。

【0037】

このように、光学素子材料供給機構６０は、加熱部１０により加熱された光学素子材料１００を第１の成形型２１と第２の成形型３１との間に順次供給する機能を有する。なお、後述するが、本実施の形態では加熱部１０が気体の流量を増加させることで第１の成形型２１と第２の成形型３１との間に光学素子材料１００を投げ上げるため、加熱部１０も光学素子材料１００を供給する機能を有するといえる。

【0038】

また、光学素子材料供給機構６０は、上述のように複数の加熱部１０を移動させることで、複数の加熱部１０とエネルギー供給部５０とを相対的に移動（本実施の形態では配列方向に移動）させる移動手段としても機能する。

【0039】

なお、光学素子材料供給機構６０は、ターンテーブルなどを用いた構造などであってもよく、上述のものはあくまで一例である。
光学素子材料投入アーム７０は、加熱部１０に光学素子材料１００を投入する。

【0040】

以下、光学素子材料１００から光学素子を製造する流れについて説明するが、上述の説明と重複する事項については説明を省略する。
まず、図１に示すように、光学素子材料投入アーム７０は、加熱部１０−１に光学素子材料１００を投入する。

【0041】

ここで、第１の光学素子材料投入アーム７０により光学素子材料１００−１が投入されるタイミングを１サイクル目とすると、９サイクル目から１５サイクル目までの加熱部１０は、エネルギー供給部５０が発熱部材１２に対してエネルギーを供給する供給ゾーンＺに位置する（エネルギー供給工程）。

【0042】

なお、１サイクル目から８サイクル目は、エネルギー供給部５０が発熱部材１２に対してエネルギーを供給しない非供給ゾーンとなるため、８サイクル目で光学素子材料１００を投入してもよい。しかし、加熱部１０において光学素子材料１００を安定化させるためには１サイクル目で光学素子材料１００を投入するとよい。投入直後は、光学素子材料１００の浮遊状態が安定しない（上下にフラフラしたり、回転が安定しない）。浮遊が不安定な状態では、加熱（気体と光学素子材料１００の熱交換）も安定せず、加熱部１０毎に光学素子材料１００の温度がばらつく。したがって、光学素子材料１００の浮遊状態を安定させるために、供給ゾーンＺの前に浮遊安定ゾーンとしての非供給ゾーンを設けるとよい。上述のように、光学素子材料供給機構６０は、複数の加熱部１０の各々が供給ゾーンＺと非供給ゾーンとを通過するように、複数の加熱部１０を移動させる。

【0043】

光学素子材料１００は、加熱部１０に投入されたときから本体部１１において浮遊状態となるが、９サイクル目から１５サイクルまでの加熱部１０において、ランプヒータ５１により発熱部材１２に熱エネルギーが供給されることで、例えばガラス転移点以上になるまで加熱される（加熱工程）。

【0044】

なお、「加熱」とは、室温状態に対して熱を加えていることをいう。従って、例えば、本体部１１内よりも低い温度状態（例えば室温状態）の光学素子材料１００を本体部１１に投入することで、加熱工程において、本体部１１内で光学素子材料１００の温度を室温よりも高い温度まで上昇させることができる。また、例えば、本体部１１内よりも高い温度状態の光学素子材料１００を本体部１１に投入することで、加熱工程において、本体部１１内で光学素子材料１００の温度を室温よりも高い温度まで低下させることができる。また、例えば、本体部１１内と等温状態の光学素子材料１００を本体部１１に投入することで、加熱工程において、本体部１１内で光学素子材料１００の温度を室温よりも高い温度に保つことができる。

【0045】

そして、１５サイクル目において、加熱された光学素子材料１００は、気体供給管１３から供給される気体の吹き出し量を増加させることにより加熱部１０から投げ上げられ、第１の成形型２１と第２の成形型３１との間に非接触状態で供給される（材料供給工程）。

【0046】

この材料供給工程では、加熱部１０がＺ軸方向に移動可能な構造を有する場合、加熱部１０をＺ軸方向の上方に移動させ、その後停止又は減速することで、慣性により光学素子材料１００を投げ上げるようにしてもよい。また、図示しない搬送部材が加熱部１０から第１の成形型２１と第２の成形型３１との間に接触状態で光学素子材料１００を供給してもよい。

【0047】

また、第１の可動型ユニット２０及び第２の可動型ユニット３０は、加熱部１０よりもＺ軸方向の下方に配置され、光学素子材料１００が加熱部１０から落下して供給されるようにしてもよい。

【0048】

光学素子材料１００が第１の成形型２１と第２の成形型３１との間に供給されるときには、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、シリンダ２４，３４は、第１の成形型２１と第２の成形型３１とを接近させておく。

【0049】

次に、光学素子材料１００は、第１の成形型２１と第２の成形型３１とに例えば同時に接触して、シリンダ２４，２４がＸ軸方向に第１の成形型２１及び第２の成形型３１を更に接近させることによって、第１の成形型２１及び第２の成形型３１により加圧される（加圧工程）。

【0050】

これにより、光学素子材料１００は、第１の成形型２１及び第２の成形型３１の凸型の成形面２１ａ，３１ａから両凹形状を転写される。
加圧工程が終了した後、すなわち、所望の厚さになるまで光学素子材料１００が加圧された後、第１の可動型ユニット２０及び第２の可動型ユニット３０の加熱ブロック２２，３２のヒータ２２ａ，３２ａの温度を降下させることにより、或いはヒータ２２ａ，３２ａを停止させること（自然冷却）により、光学素子材料１００を例えばガラス転移点以下になるまで加圧保持された状態のまま冷却してもよい（冷却工程）。なお、冷却工程は、加圧工程の際のヒータ２２ａ，３２ａの設定温度がガラス転移点以下の場合には、この設定温度を変えないまま行われてもよい。

【0051】

その後、シリンダ２４，３４は、第１の成形型２１と第２の成形型３１とを遠ざけ、図示しない光学素子回収アームが光学素子材料１００（製造された光学素子）を回収する。
以上の動作を、複数の加熱部１０により加熱された光学素子材料１００が順次第１の成形型２１と第２の成形型２１との間に供給されるように繰り返され、光学素子が順次製造される。

【0052】

以上説明した本実施の形態では、複数の加熱部１０は、発熱部材１２を有し、この発熱部材１２により加熱された気体中で光学素子材料１００を浮遊させて加熱する。エネルギー供給部５０は、発熱部材１２に対して非接触で発熱用のエネルギーを供給する。光学素子材料供給機構６０は、加熱部１０により加熱された光学素子材料１００を第１の成形型２１と第２の成形型３１との間に順次供給する。加圧部の一例であるシリンダ２４，３４は、第１の成形型２１と第２の成形型３１との間に供給された光学素子材料１００を第１の成形型２１及び第２の成形型３１により順次加圧する。

【0053】

そのため、複数の加熱部１０により光学素子材料１００を加熱することができ、しかも、光学素子材料１００を加熱している間に第１の成形型２１と第２の成形型３１との間で光学素子材料１００を加圧することができる。

【0054】

更には、エネルギー供給部５０が発熱部材１２に対して非接触でエネルギーを供給するため、加熱部１０が複数あっても、加熱部１０が本実施の形態のように移動する構造であっても、発熱部材１２が配線で接続される場合に比べて構造や温度制御系を簡素化することができる。

【0055】

よって、本実施形態によれば、気体中で浮遊させて加熱した光学素子材料１００を加圧する光学素子の製造装置１及び製造方法において、簡素な構成で光学素子の製造効率を向上させることができる。

【0056】

更には、加熱部１０による光学素子材料１００の投げ上げ動作時などにおいて、光学素子の製造装置１を、高速動作や振動に強い構造とすることができ、設計制約を抑えることができる。また、非接触でエネルギーが供給されるため、発熱部材１２が配線で接続される場合に比べて、繰り返し動作による破損リスクを抑えることもできる。なお、従来の気体加熱ヒーター（例えばPt発熱体ヒーター）は、内部に細く編んだ発熱抵抗体を有し、電流を流して抵抗体を加熱し、通過する気体と熱交換を行っている。ヒーターの構造上、高速動作や振動による短絡でヒーターが短寿命となってしまう問題がある。

【0057】

また、本実施の形態では、光学素子材料供給機構（移動手段の一例）６０は、複数の加熱部１０とエネルギー供給部５０とを相対的に移動させる。そのため、例えば、エネルギー供給部５０を固定した構造やエネルギー供給部５０を複数の加熱部１０のうちの一部の加熱部１０を加熱する構造などの、より一層簡素な構造で光学素子材料１００を加熱することができる。

【0058】

また、本実施の形態では、光学素子材料供給機構（移動手段の一例）６０は、複数の加熱部１０の各々が、エネルギー供給部５０が発熱部材１２に対してエネルギーを供給する供給ゾーンＺ（図１では９サイクル目〜１５サイクル目）と、エネルギー供給部５０が発熱部材１２に対してエネルギーを供給しない非供給ゾーン（図１では１サイクル目〜８サイクル目）とを通過するように、複数の加熱部１０とエネルギー供給部５０とを相対的に移動させる。そのため、例えば、供給ゾーンＺのエネルギー供給部５０を一括管理できることなどによって、より一層簡素な構造で光学素子材料１００を加熱することができる。更には、従来のように加熱部自体に通電して発熱させる場合には、加熱部の数だけ制御系が必要となるが、例えば複数サイクル分を一つのエネルギー供給部（大きなランプヒーターなど）で加熱できれば、その分、制御系の数が減り、より一層簡素な構造で光学素子材料１００を加熱することができる。

【0059】

また、本実施の形態では、光学素子材料供給機構（移動手段の一例）６０は、複数の加熱部１０とエネルギー供給部５０とのうち複数の加熱部１０のみを移動させ、エネルギー供給部５０は、固定されている。そのため、より一層簡素な構造で光学素子材料１００を加熱することができる。

【0060】

また、本実施の形態では、複数の加熱部１０は、ループ状に配列され、光学素子材料供給機構（移動手段の一例）６０は、複数の加熱部１０とエネルギー供給部５０とを、複数の加熱部１０の配列方向に相対的に移動させる。そのため、加熱部１０を循環させることで、より一層簡素な構造で光学素子材料１００を加熱することができる。

【0061】

なお、エネルギー供給部５０は、図５Ｂ（第１変形例）に示すエネルギー供給部５０−１のように、加熱部１０の周囲において電流を流すことで、非接触で発熱部材１２にエネルギー（電気エネルギーである電磁誘導）を供給し、発熱部材１２を高周波加熱するものであってもよい。この場合、加熱部１０が、発熱部材１２にエネルギーを供給される図５Ｂに示す位置（供給ゾーン）と、それ以外の位置（非供給ゾーン）とを通過するように、エネルギー供給部５０―１が前進・後退するなどして加熱部１０と相対的に移動すればよい。そのため、図５Ｂに示すエネルギー供給部５０−１は、加熱部１０の周囲の全周を取り囲まないように（一部のみを取り囲むように）配置されている。

【0062】

また、本体部１１が、図５Ｃ（第２変形例）に示す本体部１１−１のように、セラミックなどの、エネルギー供給部５０によりエネルギーを供給されて発熱する材料からなるようにしてもよい。この場合、本体部１１−１が発熱部材を兼ねるため、本体部１１内に配置される発熱部材１２を省略することができる。また、この場合、図５Ｃに示すように、エネルギー供給部５０−２は、本体部１１の全体にエネルギーを供給するような大きさとするとよい。

【0063】

また、発熱部材１２は、図５Ｄ（第３変形例）に示す発熱部材１２−１のように多孔質材料からなるようにしたり、或いは、気流方向（Ｚ軸方向の上方）に貫通孔が形成されたものであったりしてもよい。これらの場合、発熱部材１２の内部において、気体を効率良く加熱することができる。

【0064】

また、発熱部材１２は、図５Ｅ（第４変形例）に示す発熱部材１２−２のように表面が凹凸形状のものであってもよい。なお、凹凸形状としては、数個ずつの凹部及び凸部からなるものであっても、無数の凹部及び凸部からなるものであってもよい。この場合、発熱部材１２−２の表面において、気体を効率良く加熱することができる。

【0065】

また、図５Ｆ（第５変形例）に示すようにエネルギー供給部５０から供給されるエネルギーを反射する凹面鏡（エネルギー反射部材の一例）８０を用いることで、エネルギー供給部５０が加熱部１０の周囲の一部分に配置されていても、発熱部材１２をより広い範囲から発熱させることができる。凹面鏡８０は、加熱部１０と一緒に移動させてもよいし、加熱部１０とは独立して、加熱部１０と干渉しないように移動するようにしてもよい。

【0066】

また、本実施の形態では、光学素子材料供給機構（移動手段の一例）６０は、複数の加熱部１０を移動させることで、複数の加熱部１０とエネルギー供給部５０とを相対的に移動させるが、エネルギー供給部５０のみを移動させるようにしても、加熱部１０及びエネルギー供給部５０の両方を移動させるようにしてもよい。

【0067】

なお、エネルギー供給部５０を移動させる場合には、エネルギー供給部のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、ＯＮ状態のエネルギー供給部５０の位置が移動する場合を含む。また、エネルギー供給部５０を移動させる場合には、エネルギー供給部５０が、エネルギー供給部５０に接続された配線等の移動を許容する部材（例えばスリップリング）に連結されているとよい。

【0068】

また、本実施の形態では、光学素子材料供給機構６０は、複数の加熱部１０を配列方向に周回移動させることで、加熱された光学素子材料１００を第１の成形型２１と第２の成形型との間に供給する位置に移動させるが、第１の可動型ユニット２０及び第２の可動型ユニット３０を加熱部１０に対して移動させるようにしてもよい。

【0069】

図６は、本発明の他の実施の形態に係る光学素子の製造装置１０１を示す平面図である。
本実施形態の光学素子の製造装置１０１では、複数の加熱部１１０−１〜１１０−１５は、直線状に配列されている。図３に示す光学素子材料供給機構６０と同様の図示しない光学素子材料供給機構は、複数の加熱部１１０−１〜１１０−１５の全部を、配列方向（Ｘ軸方向）に移動させることで、光学素子材料１００を第１の成形型（第１の可動型ユニット１２０）と第２の成形型（第２の可動型ユニット１３０）との間に供給する位置（加熱部１１０−１５の位置）に移動させる。これらの点及びこれらに関する構成を除いて、本実施形態の光学素子の製造装置１０１は、上述の一実施の形態の光学素子の製造装置１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0070】

加熱部１１０−１〜１１０−１５は、１５個配置されている。図示しない光学素子材料投入アームなどにより光学素子材料１００−１が供給されるタイミングを１サイクル目とすると、供給ゾーンＺに位置する８サイクル目から１５サイクル目までの加熱部１１０において、光学素子材料１００が加熱される。そして、１５サイクル目の加熱部１１０において、第１の可動型ユニット１２０及び第２の可動型ユニット１３０により、光学素子材料１００が加圧される。

【0071】

１５個の加熱部１１０−１〜１１０−１５のすべてが供給位置に到達した後には、最初に供給位置に到達した加熱部１１０−１５を光学素子材料１００の投入位置までＸ軸方向の反対方向に移動させ、改めて１５サイクルの動作を行うようにするとよい。

【0072】

なお、本実施の形態においても、複数の加熱部１１０−１〜１１０−１５ではなく、供給ゾーンＺを構成する図示しないエネルギー供給部や第１の可動型ユニット１２０及び第２の可動型ユニット１３０を移動させるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0073】

１ ：光学素子の製造装置
１０ ：加熱部
１１ ：本体部
１２ ：発熱部材
１３ ：気体供給管
２０ ：第１の可動型ユニット
２１ ：第１の成形型
２１ａ ：成形面
２１ｂ ：フランジ部
２２ ：加熱ブロック
２２ａ ：ヒータ
２３ ：断熱ブロック
２４ ：シリンダ
３０ ：第２の可動型ユニット
３１ ：第２の成形型
３１ａ ：成形面
３１ｂ ：フランジ部
３２ ：加熱ブロック
３２ａ ：ヒータ
３３ ：断熱ブロック
３４ ：シリンダ
４１ ：第１の可動型ユニット取付部
４２ ：第２の可動型ユニット取付部
５０ ：エネルギー供給部
５１ ：ランプヒータ
５２ ：リフレクタ
６０ ：光学素子材料供給機構
６１ ：水平ガイド部
６２ ：水平スライダ
６３ ：加熱部支持部
７０ ：光学素子材料投入アーム
８０ ：凹面鏡
１００ ：光学素子材料
１０１ ：光学素子の製造装置
１１０ ：加熱部
１２０ ：第１の可動型ユニット
１３０ ：第２の可動型ユニット
１４１ ：第１の可動型ユニット取付部
１４２ ：第２の可動型ユニット取付部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図6】