光学素子成形用素材の製造方法、及び、光学素子成形用素材の製造装置
【課題】光学素子成形用素材の製造方法及び製造装置において、半球形状又は半楕円体形状の成形用素材を容易に製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】光学素子成形用素材の製造方法は、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材１１の平面部１１ａに付着させる付着工程と、その後、平面部１１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む。
【解決手段】光学素子成形用素材の製造方法は、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材１１の平面部１１ａに付着させる付着工程と、その後、平面部１１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、母材溶融ガラスから光学素子成形用素材を製造する光学素子成形用素材の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばガラス光学素子の成形に用いられる光学素子成形用素材は、球形状のものが最も一般的に用いられている。この球形状の光学素子成形用素材は、研削・研磨といった冷間加工以外にも、溶融ガラスから直接、熱間加工で近似球形状に低コストで加工される場合もある。
【０００３】
球形状の光学素子成形用素材は、大抵の場合、光学素子等を成形する際に用いられる成形型とは点接触となり、熱伝導による熱交換は点接触部分のみを介して行われるため非常に効率が悪く、ガラスがなかなか所望の温度まで加熱されないといった問題がある。
【０００４】
成形しようとする光学素子であるレンズが例えば平凸形状であると、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材の方が球形状の光学素子成形用素材よりも成形型との接触面積が広くとれるため、熱交換が促進されガラスが加熱されやすい。また、光学素子が例えば、平凸形状やメニスカス形状の場合、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材の方が球形状の光学素子成形用素材よりも成形時の変形量が少ないため、変形時間が短縮される。
【０００５】
さらに、球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材は、成形型と平面で接触することができるため、球形状の光学素子成形用素材よりも位置ズレを起こしにくく安定して保持できるメリットある。
【０００６】
上述の半球形状の光学素子成形用素材は、研削・研磨といった冷間加工で製造されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１３００２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を上記特許文献１に記載されるように研削・研磨といった冷間加工で製造すると加工に手間がかかる。そのため、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材は、なかなか使用されることがなかった。
【０００９】
本発明の目的は、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を容易に製造することができる光学素子成形用素材の製造方法及び製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光学素子成形用素材の製造方法は、母材溶融ガラスの少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体となるように基材の平面部に付着させる付着工程と、その後、上記平面部に付着した上記溶融ガラス体を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む。
【００１１】
また、上記光学素子成形用素材の製造方法において、上記付着工程は、上記基材の上記平面部を上記母材溶融ガラスに対して接触させる接触工程と、その後、上記母材溶融ガラスから一部を上記基材と共に切り離し、半球形状又は半楕円体形状の上記溶融ガラス体を形成する切り離し工程と、を備えるようにしてもよい。
【００１２】
また、上記光学素子成形用素材の製造方法において、上記固化工程では、上記溶融ガラス体を上記平面部の鉛直下方に付着させた状態で固化させるようにしてもよい。
また、上記光学素子成形用素材の製造方法において、上記固化工程では、上記溶融ガラス体を上記平面部の鉛直上方に付着させた状態で固化させるようにしてもよい。
【００１３】
また、上記光学素子成形用素材の製造方法において、上記付着工程では、上記溶融ガラス体を上記基材の上記平面部の全面に付着させるようにしてもよい。
また、上記光学素子成形用素材の製造方法において、上記付着工程では、上記溶融ガラス体を上記基材の上記平面部に複数個付着させるようにしてもよい。
【００１４】
本発明の光学素子成形用素材の製造装置は、平面部を有する基材と、母材溶融ガラスの少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体となるように上記平面部に付着させる付着手段と、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置を模式的に示す説明図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態における溶融ガラス体の半球形状の一例を示す説明図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態における溶融ガラス体の半楕円体形状の一例を示す説明図（その１）である。
【図２Ｃ】本発明の第１実施形態における溶融ガラス体の半楕円体形状の一例を示す説明図（その２）である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る、光学素子成形用素材の製造方法及び製造装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置１０を模式的に示す説明図である。
【００１９】
図１に示すように、光学素子成形用素材の製造装置１０は、平面部１１ａを有する基材１１と、母材溶融ガラスＧ１を貯留するガラス貯留槽１２と、を含む。ガラス貯留槽１２と、基材１１を移動させる図示しない駆動部とは、付着手段の一例であり、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材１１の平面部１１ａに付着させる。
【００２０】
基材１１は、円柱形状を呈し、一端である下端に平面部１１ａが形成されている。詳しくは後述するが、平面部１１ａには母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）が全面に付着し、この付着した溶融ガラス体Ｇ２が固化することで半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材が製造される。そのため、平面部１１ａの形状は、製造される光学素子成形用素材の平面部分の形状と同一又は同程度に形成されている。
【００２１】
基材１１は、例えば、ガラスと反応しにくい貴金属からなる。この貴金属は、例えば、白金（Ｐｔ）や、白金（Ｐｔ）を主とした貴金属合金（例えば、白金−金（Pt-Au），白金−金−ロジウム（Pt-Au-Rh））である。
【００２２】
また、基材１１は、母材溶融ガラスＧ１に接触する際の移動方向である鉛直下方（矢印Ａ）、母材溶融ガラスＧ１から溶融ガラス体Ｇ２を切り離す際の移動方向である鉛直上方（矢印Ｂ）などに図示しない駆動部によって移動する。なお、駆動部が基材１１ではなく貯留槽１２を移動させるようにしてもよい。
【００２３】
ガラス貯留槽１２は、上方に開口しており、母材溶融ガラスＧ１に対して上方から基材１１が挿抜される。なお、ガラス貯留槽１２には、母材溶融ガラスＧ１を加熱する加熱部等が配置されるようにしてもよい。
【００２４】
以下、第１実施形態の光学素子成形用素材を製造する流れについて、上述の説明と重複する点については適宜省略しながら説明する。
まず、基材１１が鉛直下方（矢印Ａ）へ移動し、少なくとも平面部１１ａがガラス貯留槽１２の母材溶融ガラスＧ１に挿入される。これにより、基材１１の平面部１１ａが母材溶融ガラスＧ１に対して接触する（接触工程）。
【００２５】
その後、基材１１が鉛直上方（矢印Ｂ）へ移動し、ガラス貯留槽１２の母材溶融ガラスＧ１から一部が基材１１と共に切り離され、半球形状又は半楕円体形状に溶融ガラス体Ｇ２が形成される（切り離し工程）。
このように溶融ガラス体Ｇ２が半球形状又は半楕円体形状に形成されるのは、表面張力によって平面部１１ａからドーム型に溶融ガラス体Ｇ２が鉛直下方へ盛り上がるためである。なお、このときの溶融ガラス体Ｇ２の体積及び形状は、母材溶融ガラスＧ１の粘度、平面部１１ａの表面積および粗さ等によって調整可能である。
【００２６】
上記の接触工程及び切り離し工程によって、母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）の一部（少なくとも一部）が、半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材１１の平面部１１ａの全面に付着する（付着工程）。この付着工程においては、溶融ガラス体Ｇ２が平面部１１ａの上方の基材１１の外周より外側に付着しない（濡れ上がらない）ように、溶融ガラス体Ｇ２の体積及び形状が例えば上述のように母材溶融ガラスＧ１の粘度等によって調整されている。
ここで、半球形状の溶融ガラス体Ｇ２は、例えば、図２Ａに示す溶融ガラス体Ｇ２−１のように、平面状の底面の半径Ｒ０と高さＲ１が一致するものである。
また、半楕円形状の溶融ガラスＧ２は、例えば、図２Ｂに示す溶融ガラス体Ｇ２−２のように平面状の底面の半径Ｒ０よりも高さＲ２が大きいもの、図２Ｃに示す溶融ガラス体Ｇ２−３のように平面状の底面の半径Ｒ０よりも高さＲ３が小さいものなどである。
【００２７】
付着工程の後、平面部１１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２は、例えば常温等の温度で冷却されることにより、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化する（固化工程）。このとき、溶融ガラス体Ｇ２は、平面部１１ａの鉛直下方に付着した状態で固化する。以上により、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材が製造される。なお、溶融ガラス体Ｇ２が固化してなる光学素子成形用素材は、基材１１との線膨張差によって、冷却過程で基材１１から脱離する。
【００２８】
ここで、光学素子成形用素材の「半球形状又は半楕円体形状」は、基材１１の平面部１１ａが円形ではなく多角形であっても表面張力によって光学素子成形用素材（溶融ガラス体Ｇ２）がドーム型に盛り上がって略半球形状又は略半楕円体形状を呈するため、平面部分が円形でなく多角形や楕円形のものを含むものとする。
【００２９】
以上説明した第１実施形態では、光学素子成形用素材の製造方法は、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材１１の平面部１１ａに付着させる付着工程と、その後、平面部１１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む。
【００３０】
そのため、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材が熱間加工で容易に製造される。よって、本実施形態によれば、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を容易に製造することができる。更には、本実施形態によれば、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を、早く且つ安価に製造することもできる。
【００３１】
また、本実施形態では、付着工程は、基材１１の平面部１１ａを母材溶融ガラスＧ１に対して接触させる接触工程と、その後、母材溶融ガラスＧ１から一部を基材１１と共に切り離し、半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２を形成する切り離し工程と、を備える。そのため、基材１１の平面部１１ａに付着させる母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）ひいては光学素子成形用素材の体積及び形状を容易に調整することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、固化工程において、溶融ガラス体Ｇ２を平面部１１ａの鉛直下方に付着させた状態で固化させる。そのため、重力によって鉛直方向下方への溶融ガラス体Ｇ２の盛り上がりを増やすことができる。
【００３３】
また、本実施形態では、付着工程において、溶融ガラス体Ｇ２を基材１１の平面部１１ａの全面に付着させる。そのため、基材１１の平面部１１ａの形状によって、基材１１の平面部１１ａに付着させる溶融ガラス体Ｇ２ひいては光学素子成形用素材の体積及び形状を容易に調整することができる。
【００３４】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第１実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置２０を模式的に示す説明図である。
【００３５】
図３に示すように、光学素子成形用素材の製造装置２０は、平面部２１ａを有する基材２１と、母材溶融ガラスＧ１を吐出するノズル２２と、を含む。ノズル２２と、基材２１を移動させる図示しない駆動部とは、付着手段の一例であり、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラスＧとなるように基材２１の平面部２１ａに付着させる。
【００３６】
基材２１は、母材溶融ガラスＧ１が付着する平面部２１ａが一端である上端に形成されている点を除いて上述の第１実施形態の基材１１と同様である。
【００３７】
ノズル２２は、下端である吐出口２２ａから母材溶融ガラスＧ１を吐出する。但し、ノズル２２は、吐出口２２ａから母材溶融ガラスＧ１が液滴として落下しない程度の量のみを吐出する。なお、ノズル２２には、母材溶融ガラスＧ１を加熱する加熱部等が配置されるようにしてもよい。
【００３８】
基材２１は、ノズル２２が吐出する母材溶融ガラスＧ１に接触する際の移動方向である鉛直上方（矢印Ｃ）、母材溶融ガラスＧ１から溶融ガラス体Ｇ２を切り離す際の移動方向である鉛直下方（矢印Ｄ）などに図示しない駆動部によって移動する。なお、駆動部が基材２１ではなくノズル２２を移動させるようにしてもよい。
【００３９】
以下、第２実施形態の光学素子成形用素材を製造する流れについて、上述の説明と重複する点については適宜省略しながら説明する。
まず、基材２１が鉛直上方（矢印Ｃ）へ移動し、平面部２１ａが、ノズル２２の吐出口２２ａから吐出された母材溶融ガラスＧ１に対して接触する（接触工程）。
【００４０】
その後、基材２１が鉛直下方（矢印Ｄ）へ移動し、吐出口２２ａの母材溶融ガラスＧ１から一部を基材２１と共に切り離し、半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２が形成される（切り離し工程）。
【００４１】
このように溶融ガラス体Ｇ２が半球形状又は半楕円体形状に形成されるのは、表面張力によって平面部２１ａからドーム型に溶融ガラス体Ｇ２が鉛直上方へ盛り上がるためである。なお、このときの溶融ガラス体Ｇ２の体積及び形状は、母材溶融ガラスＧ１の粘度、平面部２１ａの表面積および粗さ等によって調整可能である。
【００４２】
上記の接触工程及び切り離し工程によって、母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）の一部（少なくとも一部）が基材２１の平面部２１ａの全面に半球形状又は半楕円体形状に付着する（付着工程）。この付着工程においては、溶融ガラス体Ｇ２が平面部２１ａの下方の基材２１の外周より外側に付着しないように、溶融ガラス体Ｇ２の体積及び形状が例えば上述のように母材溶融ガラスＧ１の粘度等によって調整されている。
【００４３】
付着工程の後、平面部２１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２は、例えば常温等の温度で冷却されることにより、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化する（固化工程）。このとき、溶融ガラス体Ｇ２は、平面部２１ａの鉛直上方に付着した状態で固化する。以上により、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材が製造される。なお、溶融ガラス体Ｇ２が固化してなる光学素子成形用素材は、基材２１との線膨張差によって、冷却過程で基材２１から脱離する。
【００４４】
以上説明した第２実施形態においても、上述の第１実施形態と同様に、光学素子成形用素材の製造方法は、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材２１の平面部２１ａに付着させる付着工程と、その後、平面部２１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む。
【００４５】
そのため、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材が熱間加工で容易に製造される。よって、本実施形態によっても、上述の第１実施形態と同様に、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を容易に製造することができる。更には、本実施形態によっても、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を、早く且つ安価に製造することもできる。
【００４６】
また、本実施形態においても、上述の第１実施形態と同様に、付着工程は、基材２１の平面部２１ａを母材溶融ガラスＧ１に対して接触させる接触工程と、その後、母材溶融ガラスＧ１から一部を基材２１と共に切り離し、半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２を形成する切り離し工程と、を備える。そのため、上述の第１実施形態と同様に、基材２１の平面部２１ａに付着させる母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）ひいては光学素子成形用素材の体積及び形状を容易に調整することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、固化工程において、溶融ガラス体Ｇ２を平面部２１ａの鉛直上方に付着させた状態で固化させる。そのため、重力によって鉛直方向上方への溶融ガラス体Ｇ２の盛り上がりを抑えることができる。
【００４８】
また、本実施形態においても、付着工程では、溶融ガラス体Ｇ２を基材２１の平面部２１ａの全面に付着させる。そのため、上述の第１実施形態と同様に、基材２１の平面部２１ａの形状によって、基材２１の平面部２１ａに付着させる溶融ガラス体Ｇ２ひいては光学素子成形用素材の体積及び形状を容易に調整することができる。
【００４９】
＜第３実施形態＞
図４は、本発明の第３実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置３０を模式的に示す説明図である。
【００５０】
図４に示すように、光学素子成形用素材の製造装置３０は、平面部３１ａを有する基材３１と、母材溶融ガラスＧ１を吐出するノズル３２と、を含む。ノズル３２と、基材３１を移動させる図示しない駆動部とは、付着手段の一例であり、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材３１の平面部３１ａに付着させる。
【００５１】
ノズル３２は、上述の第２実施形態のノズル２２と同様である。
基材３１は、上面に平面部３１ａが形成された例えば板形状を呈する。詳しくは後述するが、平面部３１ａには母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）が複数個付着し、この付着した溶融ガラス体Ｇ２が固化することで半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇが製造される。基材３１の材質は、上述の第１実施形態及び第２実施形態と同様に、例えば、ガラスと反応しにくい貴金属からなる。
【００５２】
また、基材３１は、母材溶融ガラスＧ１に接触する際の移動方向である鉛直上方（矢印Ｅ）、母材溶融ガラスＧ１から溶融ガラス体Ｇ２を切り離す際の移動方向である鉛直下方（矢印Ｆ）などに図示しない駆動部によって移動する。このとき、基材３１は、平面部３１ａが水平状態で移動する。なお、駆動部が基材３１ではなくノズル３２を移動させるようにしてもよい。
【００５３】
以下、第３実施形態の光学素子成形用素材Ｇ３を製造する流れについて、上述の説明と重複する点については適宜省略しながら説明する。
まず、基材３１が鉛直上方（矢印Ｅ）へ移動し、平面部３１ａが、ノズル３２の吐出口３２ａから吐出された母材溶融ガラスＧ１に対して接触する（接触工程）。
【００５４】
その後、基材３１が鉛直下方（矢印Ｆ）へ移動し、吐出口３２ａの母材溶融ガラスＧ１から一部が基材３１と共に切り離され、半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２が形成される（切り離し工程）。
【００５５】
このように溶融ガラス体Ｇ２が半球形状又は半楕円体形状に形成されるのは、表面張力によって平面部２１ａからドーム型に溶融ガラス体Ｇ２が鉛直上方へ盛り上がるためである。なお、このときの溶融ガラス体Ｇ２の体積及び形状は、母材溶融ガラスＧ１の粘度、平面部２１ａの表面積および粗さ等によって調整可能である。
【００５６】
上記の接触工程及び切り離し工程を、基材３１を水平方向に移動させながら繰り返すことによって、母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）の一部（少なくとも一部）が基材３１の平面部３１ａに半球形状又は半楕円体形状に複数個付着する（付着工程）。
【００５７】
付着工程の後、平面部３１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２は、例えば常温等の温度で冷却されることにより、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化する（固化工程）。このとき、溶融ガラス体Ｇ２は、平面部３１ａの鉛直上方に付着した状態で固化する。以上により、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３が製造される。なお、溶融ガラス体Ｇ２が固化してなる光学素子成形用素材Ｇ３は、基材３１との線膨張差によって、冷却過程で基材３１から脱離する。
【００５８】
以上説明した第３実施形態においても、上述の第１実施形態及び第２実施形態と同様に、光学素子成形用素材の製造方法は、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材３１の平面部３１ａに付着させる付着工程と、その後、平面部３１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む。
【００５９】
そのため、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３が熱間加工で容易に製造される。よって、本実施形態によっても、上述の第１実施形態及び第２実施形態と同様に、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３を容易に製造することができる。更には、本実施形態によっても、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３を、早く且つ安価に製造することもできる。
【００６０】
また、本実施形態においても、上述の第１実施形態および第２実施形態と同様に、付着工程は、基材３１の平面部３１ａを母材溶融ガラスＧ１に対して接触させる接触工程と、その後、母材溶融ガラスＧ１から一部を基材３１と共に切り離し、半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２を形成する切り離し工程と、を備える。そのため、上述の第１実施形態と同様に、基材３１の平面部３１ａに付着させる母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）の体積及び形状を容易に調整することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、上述の第２実施形態と同様に、固化工程では、溶融ガラス体Ｇ２を平面部３１ａの鉛直上方に付着した状態で固化させる。そのため、重力によって鉛直方向上方への溶融ガラス体Ｇ２盛り上がりを抑えることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、付着工程において、溶融ガラス体Ｇ２を基材３１の平面部３１ａに複数個付着させる。そのため、光学素子成形用素材Ｇ３を容易に量産することができる。
【００６３】
＜第４実施形態＞
図５は、本発明の第４実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置４０を模式的に示す説明図である。
【００６４】
図５に示すように、光学素子成形用素材の製造装置４０は、平面部４１ａを有する基材４１と、母材溶融ガラスＧ１を液滴として吐出するノズル４２と、を含む。ノズル４２は、付着手段の一例であり、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように平面部４１ａに付着させる。
【００６５】
基材４１は、上述の第２実施形態の基材３１と同様である。
ノズル４２は、下端である吐出口４２ａから母材溶融ガラスＧ１を吐出する。本実施形態のノズル４２は、上述の第２実施形態及び第３実施形態のノズル２２，３２とは異なり、吐出口４２ａから母材溶融ガラスＧ１を液滴として落下（滴下）させる。
【００６６】
以下、第４実施形態の光学素子成形用素材Ｇ３を製造する流れについて、上述の説明と重複する点については適宜省略しながら説明する。
本実施形態では、上述の第１実施形態〜第３実施形態とは異なり、付着工程が接触工程及び切り離し工程を備えるものではなく、ノズル４２が吐出口４２ａから母材溶融ガラスＧ１を液滴として基材４１の平面部４１ａに落下（滴下）させる。このように母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）を、基材４１を水平方向に移動させながら繰り返し落下させることによって、基材４１の平面部４１ａに半球形状又は半楕円体形状の母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）が複数個付着する（付着工程）。
【００６７】
なお、このときの溶融ガラス体Ｇ２の平面部４１ａとの接触面積は、落下させる母材溶融ガラスＧ１のほか、基材４１の材質、温度、粗さ、雰囲気ガス等によって調整可能である。
付着工程の後、平面部４１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２は、例えば常温等の温度で冷却されることにより、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化する（固化工程）。このとき、溶融ガラス体Ｇ２は、平面部４１ａの鉛直上方に付着した状態で固化する。以上により、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３が製造される。なお、溶融ガラス体Ｇ２が固化してなる光学素子成形用素材Ｇ３は、基材４１との線膨張差によって、冷却過程で基材４１から脱離する。
【００６８】
以上説明した第４実施形態においても、上述の第１実施形態〜第３実施形態と同様に、光学素子成形用素材の製造方法は、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材４１の平面部４１ａに付着させる付着工程と、その後、平面部４１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む。
【００６９】
そのため、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３が熱間加工で容易に製造される。よって、本実施形態によっても、上述の第１実施形態〜第３実施形態と同様に、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３を容易に製造することができる。更には、本実施形態によっても、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３を、早く且つ安価に製造することもできる。
【００７０】
また、本実施形態では、付着工程において、ノズル４２が吐出口４２ａから母材溶融ガラスＧ１を液滴として基材４１の平面部４１ａに落下（滴下）させることで、母材溶融ガラスＧ１を基材４１の平面部４１ａに半球形状又は半楕円体形状に付着させる。そのため、基材４１或いはノズル４２を移動させる構成を要さず、簡素な構成で付着工程を容易に行うことができる。
【００７１】
また、本実施形態では、上述の第２実施形態及び第３実施形態と同様に、固化工程では、溶融ガラス体Ｇ２を平面部４１ａの鉛直上方に付着させた状態で固化させる。そのため、重力によって鉛直方向上方への溶融ガラス体Ｇ２の盛り上がりを抑えることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、上述の第３実施形態と同様に、付着工程において、溶融ガラス体Ｇ２を基材４１の平面部４１ａに複数個付着させる。そのため、光学素子成形用素材Ｇ３を容易に量産することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 光学素子成形用素材の製造装置
１１ 基材
１１ａ 平面部
１２ ガラス貯留槽
２０ 光学素子成形用素材の製造装置
２１ 基材
２１ａ 平面部
２２ ノズル
２２ａ 吐出口
３０ 光学素子成形用素材の製造装置
３１ 基材
３１ａ 平面部
３２ ノズル
３２ａ 吐出口
４０ 光学素子成形用素材の製造装置
４１ 基材
４１ａ 平面部
４２ ノズル
４２ａ 吐出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、母材溶融ガラスから光学素子成形用素材を製造する光学素子成形用素材の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばガラス光学素子の成形に用いられる光学素子成形用素材は、球形状のものが最も一般的に用いられている。この球形状の光学素子成形用素材は、研削・研磨といった冷間加工以外にも、溶融ガラスから直接、熱間加工で近似球形状に低コストで加工される場合もある。
【０００３】
球形状の光学素子成形用素材は、大抵の場合、光学素子等を成形する際に用いられる成形型とは点接触となり、熱伝導による熱交換は点接触部分のみを介して行われるため非常に効率が悪く、ガラスがなかなか所望の温度まで加熱されないといった問題がある。
【０００４】
成形しようとする光学素子であるレンズが例えば平凸形状であると、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材の方が球形状の光学素子成形用素材よりも成形型との接触面積が広くとれるため、熱交換が促進されガラスが加熱されやすい。また、光学素子が例えば、平凸形状やメニスカス形状の場合、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材の方が球形状の光学素子成形用素材よりも成形時の変形量が少ないため、変形時間が短縮される。
【０００５】
さらに、球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材は、成形型と平面で接触することができるため、球形状の光学素子成形用素材よりも位置ズレを起こしにくく安定して保持できるメリットある。
【０００６】
上述の半球形状の光学素子成形用素材は、研削・研磨といった冷間加工で製造されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１３００２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を上記特許文献１に記載されるように研削・研磨といった冷間加工で製造すると加工に手間がかかる。そのため、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材は、なかなか使用されることがなかった。
【０００９】
本発明の目的は、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を容易に製造することができる光学素子成形用素材の製造方法及び製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光学素子成形用素材の製造方法は、母材溶融ガラスの少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体となるように基材の平面部に付着させる付着工程と、その後、上記平面部に付着した上記溶融ガラス体を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む。
【００１１】
また、上記光学素子成形用素材の製造方法において、上記付着工程は、上記基材の上記平面部を上記母材溶融ガラスに対して接触させる接触工程と、その後、上記母材溶融ガラスから一部を上記基材と共に切り離し、半球形状又は半楕円体形状の上記溶融ガラス体を形成する切り離し工程と、を備えるようにしてもよい。
【００１２】
また、上記光学素子成形用素材の製造方法において、上記固化工程では、上記溶融ガラス体を上記平面部の鉛直下方に付着させた状態で固化させるようにしてもよい。
また、上記光学素子成形用素材の製造方法において、上記固化工程では、上記溶融ガラス体を上記平面部の鉛直上方に付着させた状態で固化させるようにしてもよい。
【００１３】
また、上記光学素子成形用素材の製造方法において、上記付着工程では、上記溶融ガラス体を上記基材の上記平面部の全面に付着させるようにしてもよい。
また、上記光学素子成形用素材の製造方法において、上記付着工程では、上記溶融ガラス体を上記基材の上記平面部に複数個付着させるようにしてもよい。
【００１４】
本発明の光学素子成形用素材の製造装置は、平面部を有する基材と、母材溶融ガラスの少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体となるように上記平面部に付着させる付着手段と、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置を模式的に示す説明図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態における溶融ガラス体の半球形状の一例を示す説明図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態における溶融ガラス体の半楕円体形状の一例を示す説明図（その１）である。
【図２Ｃ】本発明の第１実施形態における溶融ガラス体の半楕円体形状の一例を示す説明図（その２）である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る、光学素子成形用素材の製造方法及び製造装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置１０を模式的に示す説明図である。
【００１９】
図１に示すように、光学素子成形用素材の製造装置１０は、平面部１１ａを有する基材１１と、母材溶融ガラスＧ１を貯留するガラス貯留槽１２と、を含む。ガラス貯留槽１２と、基材１１を移動させる図示しない駆動部とは、付着手段の一例であり、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材１１の平面部１１ａに付着させる。
【００２０】
基材１１は、円柱形状を呈し、一端である下端に平面部１１ａが形成されている。詳しくは後述するが、平面部１１ａには母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）が全面に付着し、この付着した溶融ガラス体Ｇ２が固化することで半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材が製造される。そのため、平面部１１ａの形状は、製造される光学素子成形用素材の平面部分の形状と同一又は同程度に形成されている。
【００２１】
基材１１は、例えば、ガラスと反応しにくい貴金属からなる。この貴金属は、例えば、白金（Ｐｔ）や、白金（Ｐｔ）を主とした貴金属合金（例えば、白金−金（Pt-Au），白金−金−ロジウム（Pt-Au-Rh））である。
【００２２】
また、基材１１は、母材溶融ガラスＧ１に接触する際の移動方向である鉛直下方（矢印Ａ）、母材溶融ガラスＧ１から溶融ガラス体Ｇ２を切り離す際の移動方向である鉛直上方（矢印Ｂ）などに図示しない駆動部によって移動する。なお、駆動部が基材１１ではなく貯留槽１２を移動させるようにしてもよい。
【００２３】
ガラス貯留槽１２は、上方に開口しており、母材溶融ガラスＧ１に対して上方から基材１１が挿抜される。なお、ガラス貯留槽１２には、母材溶融ガラスＧ１を加熱する加熱部等が配置されるようにしてもよい。
【００２４】
以下、第１実施形態の光学素子成形用素材を製造する流れについて、上述の説明と重複する点については適宜省略しながら説明する。
まず、基材１１が鉛直下方（矢印Ａ）へ移動し、少なくとも平面部１１ａがガラス貯留槽１２の母材溶融ガラスＧ１に挿入される。これにより、基材１１の平面部１１ａが母材溶融ガラスＧ１に対して接触する（接触工程）。
【００２５】
その後、基材１１が鉛直上方（矢印Ｂ）へ移動し、ガラス貯留槽１２の母材溶融ガラスＧ１から一部が基材１１と共に切り離され、半球形状又は半楕円体形状に溶融ガラス体Ｇ２が形成される（切り離し工程）。
このように溶融ガラス体Ｇ２が半球形状又は半楕円体形状に形成されるのは、表面張力によって平面部１１ａからドーム型に溶融ガラス体Ｇ２が鉛直下方へ盛り上がるためである。なお、このときの溶融ガラス体Ｇ２の体積及び形状は、母材溶融ガラスＧ１の粘度、平面部１１ａの表面積および粗さ等によって調整可能である。
【００２６】
上記の接触工程及び切り離し工程によって、母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）の一部（少なくとも一部）が、半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材１１の平面部１１ａの全面に付着する（付着工程）。この付着工程においては、溶融ガラス体Ｇ２が平面部１１ａの上方の基材１１の外周より外側に付着しない（濡れ上がらない）ように、溶融ガラス体Ｇ２の体積及び形状が例えば上述のように母材溶融ガラスＧ１の粘度等によって調整されている。
ここで、半球形状の溶融ガラス体Ｇ２は、例えば、図２Ａに示す溶融ガラス体Ｇ２−１のように、平面状の底面の半径Ｒ０と高さＲ１が一致するものである。
また、半楕円形状の溶融ガラスＧ２は、例えば、図２Ｂに示す溶融ガラス体Ｇ２−２のように平面状の底面の半径Ｒ０よりも高さＲ２が大きいもの、図２Ｃに示す溶融ガラス体Ｇ２−３のように平面状の底面の半径Ｒ０よりも高さＲ３が小さいものなどである。
【００２７】
付着工程の後、平面部１１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２は、例えば常温等の温度で冷却されることにより、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化する（固化工程）。このとき、溶融ガラス体Ｇ２は、平面部１１ａの鉛直下方に付着した状態で固化する。以上により、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材が製造される。なお、溶融ガラス体Ｇ２が固化してなる光学素子成形用素材は、基材１１との線膨張差によって、冷却過程で基材１１から脱離する。
【００２８】
ここで、光学素子成形用素材の「半球形状又は半楕円体形状」は、基材１１の平面部１１ａが円形ではなく多角形であっても表面張力によって光学素子成形用素材（溶融ガラス体Ｇ２）がドーム型に盛り上がって略半球形状又は略半楕円体形状を呈するため、平面部分が円形でなく多角形や楕円形のものを含むものとする。
【００２９】
以上説明した第１実施形態では、光学素子成形用素材の製造方法は、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材１１の平面部１１ａに付着させる付着工程と、その後、平面部１１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む。
【００３０】
そのため、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材が熱間加工で容易に製造される。よって、本実施形態によれば、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を容易に製造することができる。更には、本実施形態によれば、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を、早く且つ安価に製造することもできる。
【００３１】
また、本実施形態では、付着工程は、基材１１の平面部１１ａを母材溶融ガラスＧ１に対して接触させる接触工程と、その後、母材溶融ガラスＧ１から一部を基材１１と共に切り離し、半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２を形成する切り離し工程と、を備える。そのため、基材１１の平面部１１ａに付着させる母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）ひいては光学素子成形用素材の体積及び形状を容易に調整することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、固化工程において、溶融ガラス体Ｇ２を平面部１１ａの鉛直下方に付着させた状態で固化させる。そのため、重力によって鉛直方向下方への溶融ガラス体Ｇ２の盛り上がりを増やすことができる。
【００３３】
また、本実施形態では、付着工程において、溶融ガラス体Ｇ２を基材１１の平面部１１ａの全面に付着させる。そのため、基材１１の平面部１１ａの形状によって、基材１１の平面部１１ａに付着させる溶融ガラス体Ｇ２ひいては光学素子成形用素材の体積及び形状を容易に調整することができる。
【００３４】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第１実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置２０を模式的に示す説明図である。
【００３５】
図３に示すように、光学素子成形用素材の製造装置２０は、平面部２１ａを有する基材２１と、母材溶融ガラスＧ１を吐出するノズル２２と、を含む。ノズル２２と、基材２１を移動させる図示しない駆動部とは、付着手段の一例であり、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラスＧとなるように基材２１の平面部２１ａに付着させる。
【００３６】
基材２１は、母材溶融ガラスＧ１が付着する平面部２１ａが一端である上端に形成されている点を除いて上述の第１実施形態の基材１１と同様である。
【００３７】
ノズル２２は、下端である吐出口２２ａから母材溶融ガラスＧ１を吐出する。但し、ノズル２２は、吐出口２２ａから母材溶融ガラスＧ１が液滴として落下しない程度の量のみを吐出する。なお、ノズル２２には、母材溶融ガラスＧ１を加熱する加熱部等が配置されるようにしてもよい。
【００３８】
基材２１は、ノズル２２が吐出する母材溶融ガラスＧ１に接触する際の移動方向である鉛直上方（矢印Ｃ）、母材溶融ガラスＧ１から溶融ガラス体Ｇ２を切り離す際の移動方向である鉛直下方（矢印Ｄ）などに図示しない駆動部によって移動する。なお、駆動部が基材２１ではなくノズル２２を移動させるようにしてもよい。
【００３９】
以下、第２実施形態の光学素子成形用素材を製造する流れについて、上述の説明と重複する点については適宜省略しながら説明する。
まず、基材２１が鉛直上方（矢印Ｃ）へ移動し、平面部２１ａが、ノズル２２の吐出口２２ａから吐出された母材溶融ガラスＧ１に対して接触する（接触工程）。
【００４０】
その後、基材２１が鉛直下方（矢印Ｄ）へ移動し、吐出口２２ａの母材溶融ガラスＧ１から一部を基材２１と共に切り離し、半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２が形成される（切り離し工程）。
【００４１】
このように溶融ガラス体Ｇ２が半球形状又は半楕円体形状に形成されるのは、表面張力によって平面部２１ａからドーム型に溶融ガラス体Ｇ２が鉛直上方へ盛り上がるためである。なお、このときの溶融ガラス体Ｇ２の体積及び形状は、母材溶融ガラスＧ１の粘度、平面部２１ａの表面積および粗さ等によって調整可能である。
【００４２】
上記の接触工程及び切り離し工程によって、母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）の一部（少なくとも一部）が基材２１の平面部２１ａの全面に半球形状又は半楕円体形状に付着する（付着工程）。この付着工程においては、溶融ガラス体Ｇ２が平面部２１ａの下方の基材２１の外周より外側に付着しないように、溶融ガラス体Ｇ２の体積及び形状が例えば上述のように母材溶融ガラスＧ１の粘度等によって調整されている。
【００４３】
付着工程の後、平面部２１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２は、例えば常温等の温度で冷却されることにより、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化する（固化工程）。このとき、溶融ガラス体Ｇ２は、平面部２１ａの鉛直上方に付着した状態で固化する。以上により、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材が製造される。なお、溶融ガラス体Ｇ２が固化してなる光学素子成形用素材は、基材２１との線膨張差によって、冷却過程で基材２１から脱離する。
【００４４】
以上説明した第２実施形態においても、上述の第１実施形態と同様に、光学素子成形用素材の製造方法は、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材２１の平面部２１ａに付着させる付着工程と、その後、平面部２１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む。
【００４５】
そのため、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材が熱間加工で容易に製造される。よって、本実施形態によっても、上述の第１実施形態と同様に、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を容易に製造することができる。更には、本実施形態によっても、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材を、早く且つ安価に製造することもできる。
【００４６】
また、本実施形態においても、上述の第１実施形態と同様に、付着工程は、基材２１の平面部２１ａを母材溶融ガラスＧ１に対して接触させる接触工程と、その後、母材溶融ガラスＧ１から一部を基材２１と共に切り離し、半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２を形成する切り離し工程と、を備える。そのため、上述の第１実施形態と同様に、基材２１の平面部２１ａに付着させる母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）ひいては光学素子成形用素材の体積及び形状を容易に調整することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、固化工程において、溶融ガラス体Ｇ２を平面部２１ａの鉛直上方に付着させた状態で固化させる。そのため、重力によって鉛直方向上方への溶融ガラス体Ｇ２の盛り上がりを抑えることができる。
【００４８】
また、本実施形態においても、付着工程では、溶融ガラス体Ｇ２を基材２１の平面部２１ａの全面に付着させる。そのため、上述の第１実施形態と同様に、基材２１の平面部２１ａの形状によって、基材２１の平面部２１ａに付着させる溶融ガラス体Ｇ２ひいては光学素子成形用素材の体積及び形状を容易に調整することができる。
【００４９】
＜第３実施形態＞
図４は、本発明の第３実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置３０を模式的に示す説明図である。
【００５０】
図４に示すように、光学素子成形用素材の製造装置３０は、平面部３１ａを有する基材３１と、母材溶融ガラスＧ１を吐出するノズル３２と、を含む。ノズル３２と、基材３１を移動させる図示しない駆動部とは、付着手段の一例であり、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材３１の平面部３１ａに付着させる。
【００５１】
ノズル３２は、上述の第２実施形態のノズル２２と同様である。
基材３１は、上面に平面部３１ａが形成された例えば板形状を呈する。詳しくは後述するが、平面部３１ａには母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）が複数個付着し、この付着した溶融ガラス体Ｇ２が固化することで半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇが製造される。基材３１の材質は、上述の第１実施形態及び第２実施形態と同様に、例えば、ガラスと反応しにくい貴金属からなる。
【００５２】
また、基材３１は、母材溶融ガラスＧ１に接触する際の移動方向である鉛直上方（矢印Ｅ）、母材溶融ガラスＧ１から溶融ガラス体Ｇ２を切り離す際の移動方向である鉛直下方（矢印Ｆ）などに図示しない駆動部によって移動する。このとき、基材３１は、平面部３１ａが水平状態で移動する。なお、駆動部が基材３１ではなくノズル３２を移動させるようにしてもよい。
【００５３】
以下、第３実施形態の光学素子成形用素材Ｇ３を製造する流れについて、上述の説明と重複する点については適宜省略しながら説明する。
まず、基材３１が鉛直上方（矢印Ｅ）へ移動し、平面部３１ａが、ノズル３２の吐出口３２ａから吐出された母材溶融ガラスＧ１に対して接触する（接触工程）。
【００５４】
その後、基材３１が鉛直下方（矢印Ｆ）へ移動し、吐出口３２ａの母材溶融ガラスＧ１から一部が基材３１と共に切り離され、半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２が形成される（切り離し工程）。
【００５５】
このように溶融ガラス体Ｇ２が半球形状又は半楕円体形状に形成されるのは、表面張力によって平面部２１ａからドーム型に溶融ガラス体Ｇ２が鉛直上方へ盛り上がるためである。なお、このときの溶融ガラス体Ｇ２の体積及び形状は、母材溶融ガラスＧ１の粘度、平面部２１ａの表面積および粗さ等によって調整可能である。
【００５６】
上記の接触工程及び切り離し工程を、基材３１を水平方向に移動させながら繰り返すことによって、母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）の一部（少なくとも一部）が基材３１の平面部３１ａに半球形状又は半楕円体形状に複数個付着する（付着工程）。
【００５７】
付着工程の後、平面部３１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２は、例えば常温等の温度で冷却されることにより、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化する（固化工程）。このとき、溶融ガラス体Ｇ２は、平面部３１ａの鉛直上方に付着した状態で固化する。以上により、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３が製造される。なお、溶融ガラス体Ｇ２が固化してなる光学素子成形用素材Ｇ３は、基材３１との線膨張差によって、冷却過程で基材３１から脱離する。
【００５８】
以上説明した第３実施形態においても、上述の第１実施形態及び第２実施形態と同様に、光学素子成形用素材の製造方法は、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材３１の平面部３１ａに付着させる付着工程と、その後、平面部３１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む。
【００５９】
そのため、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３が熱間加工で容易に製造される。よって、本実施形態によっても、上述の第１実施形態及び第２実施形態と同様に、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３を容易に製造することができる。更には、本実施形態によっても、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３を、早く且つ安価に製造することもできる。
【００６０】
また、本実施形態においても、上述の第１実施形態および第２実施形態と同様に、付着工程は、基材３１の平面部３１ａを母材溶融ガラスＧ１に対して接触させる接触工程と、その後、母材溶融ガラスＧ１から一部を基材３１と共に切り離し、半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２を形成する切り離し工程と、を備える。そのため、上述の第１実施形態と同様に、基材３１の平面部３１ａに付着させる母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）の体積及び形状を容易に調整することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、上述の第２実施形態と同様に、固化工程では、溶融ガラス体Ｇ２を平面部３１ａの鉛直上方に付着した状態で固化させる。そのため、重力によって鉛直方向上方への溶融ガラス体Ｇ２盛り上がりを抑えることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、付着工程において、溶融ガラス体Ｇ２を基材３１の平面部３１ａに複数個付着させる。そのため、光学素子成形用素材Ｇ３を容易に量産することができる。
【００６３】
＜第４実施形態＞
図５は、本発明の第４実施形態に係る光学素子成形用素材の製造装置４０を模式的に示す説明図である。
【００６４】
図５に示すように、光学素子成形用素材の製造装置４０は、平面部４１ａを有する基材４１と、母材溶融ガラスＧ１を液滴として吐出するノズル４２と、を含む。ノズル４２は、付着手段の一例であり、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように平面部４１ａに付着させる。
【００６５】
基材４１は、上述の第２実施形態の基材３１と同様である。
ノズル４２は、下端である吐出口４２ａから母材溶融ガラスＧ１を吐出する。本実施形態のノズル４２は、上述の第２実施形態及び第３実施形態のノズル２２，３２とは異なり、吐出口４２ａから母材溶融ガラスＧ１を液滴として落下（滴下）させる。
【００６６】
以下、第４実施形態の光学素子成形用素材Ｇ３を製造する流れについて、上述の説明と重複する点については適宜省略しながら説明する。
本実施形態では、上述の第１実施形態〜第３実施形態とは異なり、付着工程が接触工程及び切り離し工程を備えるものではなく、ノズル４２が吐出口４２ａから母材溶融ガラスＧ１を液滴として基材４１の平面部４１ａに落下（滴下）させる。このように母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）を、基材４１を水平方向に移動させながら繰り返し落下させることによって、基材４１の平面部４１ａに半球形状又は半楕円体形状の母材溶融ガラスＧ１（溶融ガラス体Ｇ２）が複数個付着する（付着工程）。
【００６７】
なお、このときの溶融ガラス体Ｇ２の平面部４１ａとの接触面積は、落下させる母材溶融ガラスＧ１のほか、基材４１の材質、温度、粗さ、雰囲気ガス等によって調整可能である。
付着工程の後、平面部４１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２は、例えば常温等の温度で冷却されることにより、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化する（固化工程）。このとき、溶融ガラス体Ｇ２は、平面部４１ａの鉛直上方に付着した状態で固化する。以上により、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３が製造される。なお、溶融ガラス体Ｇ２が固化してなる光学素子成形用素材Ｇ３は、基材４１との線膨張差によって、冷却過程で基材４１から脱離する。
【００６８】
以上説明した第４実施形態においても、上述の第１実施形態〜第３実施形態と同様に、光学素子成形用素材の製造方法は、母材溶融ガラスＧ１の少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体Ｇ２となるように基材４１の平面部４１ａに付着させる付着工程と、その後、平面部４１ａに付着した溶融ガラス体Ｇ２を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む。
【００６９】
そのため、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３が熱間加工で容易に製造される。よって、本実施形態によっても、上述の第１実施形態〜第３実施形態と同様に、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３を容易に製造することができる。更には、本実施形態によっても、半球形状又は半楕円体形状の光学素子成形用素材Ｇ３を、早く且つ安価に製造することもできる。
【００７０】
また、本実施形態では、付着工程において、ノズル４２が吐出口４２ａから母材溶融ガラスＧ１を液滴として基材４１の平面部４１ａに落下（滴下）させることで、母材溶融ガラスＧ１を基材４１の平面部４１ａに半球形状又は半楕円体形状に付着させる。そのため、基材４１或いはノズル４２を移動させる構成を要さず、簡素な構成で付着工程を容易に行うことができる。
【００７１】
また、本実施形態では、上述の第２実施形態及び第３実施形態と同様に、固化工程では、溶融ガラス体Ｇ２を平面部４１ａの鉛直上方に付着させた状態で固化させる。そのため、重力によって鉛直方向上方への溶融ガラス体Ｇ２の盛り上がりを抑えることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、上述の第３実施形態と同様に、付着工程において、溶融ガラス体Ｇ２を基材４１の平面部４１ａに複数個付着させる。そのため、光学素子成形用素材Ｇ３を容易に量産することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 光学素子成形用素材の製造装置
１１ 基材
１１ａ 平面部
１２ ガラス貯留槽
２０ 光学素子成形用素材の製造装置
２１ 基材
２１ａ 平面部
２２ ノズル
２２ａ 吐出口
３０ 光学素子成形用素材の製造装置
３１ 基材
３１ａ 平面部
３２ ノズル
３２ａ 吐出口
４０ 光学素子成形用素材の製造装置
４１ 基材
４１ａ 平面部
４２ ノズル
４２ａ 吐出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材溶融ガラスの少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体となるように基材の平面部に付着させる付着工程と、
その後、前記平面部に付着した前記溶融ガラス体を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む、光学素子成形用素材の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の光学素子成形用素材の製造方法において、
前記付着工程は、
前記基材の前記平面部を前記母材溶融ガラスに対して接触させる接触工程と、
その後、前記母材溶融ガラスから一部を前記基材と共に切り離し、半球形状又は半楕円体形状の前記溶融ガラス体を形成する切り離し工程と、を備える、光学素子成形用素材の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の光学素子成形用素材の製造方法において、
前記固化工程では、前記溶融ガラス体を前記平面部の鉛直下方に付着させた状態で固化させる、光学素子成形用素材の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載の光学素子成形用素材の製造方法において、
前記固化工程では、前記溶融ガラス体を前記平面部の鉛直上方に付着させた状態で固化させる、光学素子成形用素材の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項記載の光学素子成形用素材の製造方法において、
前記付着工程では、前記溶融ガラス体を前記基材の前記平面部の全面に付着させる、光学素子成形用素材の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項記載の光学素子成形用素材の製造方法において、
前記付着工程では、前記溶融ガラス体を前記基材の前記平面部に複数個付着させる、光学素子成形用素材の製造方法。
【請求項７】
平面部を有する基材と、
母材溶融ガラスの少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体となるように前記平面部に付着させる付着手段と、を含む、光学素子成形用素材の製造装置。
【請求項１】
母材溶融ガラスの少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体となるように基材の平面部に付着させる付着工程と、
その後、前記平面部に付着した前記溶融ガラス体を、半球形状又は半楕円体形状の状態で固化させる固化工程と、を含む、光学素子成形用素材の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の光学素子成形用素材の製造方法において、
前記付着工程は、
前記基材の前記平面部を前記母材溶融ガラスに対して接触させる接触工程と、
その後、前記母材溶融ガラスから一部を前記基材と共に切り離し、半球形状又は半楕円体形状の前記溶融ガラス体を形成する切り離し工程と、を備える、光学素子成形用素材の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の光学素子成形用素材の製造方法において、
前記固化工程では、前記溶融ガラス体を前記平面部の鉛直下方に付着させた状態で固化させる、光学素子成形用素材の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載の光学素子成形用素材の製造方法において、
前記固化工程では、前記溶融ガラス体を前記平面部の鉛直上方に付着させた状態で固化させる、光学素子成形用素材の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項記載の光学素子成形用素材の製造方法において、
前記付着工程では、前記溶融ガラス体を前記基材の前記平面部の全面に付着させる、光学素子成形用素材の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項記載の光学素子成形用素材の製造方法において、
前記付着工程では、前記溶融ガラス体を前記基材の前記平面部に複数個付着させる、光学素子成形用素材の製造方法。
【請求項７】
平面部を有する基材と、
母材溶融ガラスの少なくとも一部を半球形状又は半楕円体形状の溶融ガラス体となるように前記平面部に付着させる付着手段と、を含む、光学素子成形用素材の製造装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１３１６７６（Ｐ２０１２−１３１６７６Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８６９６０（Ｐ２０１０−２８６９６０）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
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