気体置換用チャンバー装置、及び、光学素子の製造方法
【課題】簡素な構成で塵埃の巻き上げを抑制しながら短時間でチャンバー内に気体を供給する気体置換用チャンバー装置及び光学素子の製造方法を提供する。
【解決手段】減圧装置により内部を減圧され、気体供給装置により気体が供給されるチャンバー１１と、このチャンバー１１に供給される気体Ａ１をチャンバー１１内で遮蔽して拡散する遮蔽部１２と、この遮蔽部１２により拡散された気体Ａ２を整流Ａ３，Ａ４する整流部１３，１４と、を備える。
【解決手段】減圧装置により内部を減圧され、気体供給装置により気体が供給されるチャンバー１１と、このチャンバー１１に供給される気体Ａ１をチャンバー１１内で遮蔽して拡散する遮蔽部１２と、この遮蔽部１２により拡散された気体Ａ２を整流Ａ３，Ａ４する整流部１３，１４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャンバー内部の気体が置換される気体置換用チャンバー装置、及び、チャンバー内部の気体を置換して光学素子を成形する光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学素子の製造方法において、光学素子材料を収容する型セットを加熱、加圧、冷却等する前に、型セット内の空気を不活性ガスに置換する手法がとられている。この手法は、型組後の型セットが投入されたチャンバー内を真空状態にして型セット内の空気を除去し、その後チャンバー内に不活性ガスを供給することで、型セット内が不活性ガスで充填されるというものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、真空引き後にチャンバー内へ不活性ガスを供給する際に、チャンバー内のゴミ等の塵埃が巻き上がり光学素子材料に付着することが外観不良等の原因となっている。
【０００４】
チャンバー内の真空状態を破壊する際の塵埃の巻き上がりを防止するためにいくつかの手法が提案されている。例えば、流路を複雑に屈曲させることで気体の流速を減少させる手法（例えば、特許文献２参照）、最初に所定流量よりも低い流量の気体を供給し、所定時間経過後に所定流量の気体を供給する手法（例えば、特許文献３参照）、気体拡散用のブレークフィルターを用いる手法（例えば、特許文献４参照）等が提案されている。なお、大気中の空気が流入するのを防ぐために、気体により障壁を形成する手法（例えば、特許文献４参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７１７１０２号公報
【特許文献２】特開平３−２１７２２４号公報
【特許文献３】特開２００２−１４１３２４号公報
【特許文献４】特開２０００−３２５７７４号公報
【特許文献５】特開平６−１８５６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、チャンバー内の真空状態を破壊する際の塵埃の巻き上がりを防止する従来の手法は、高価な部品や複雑な構造の装置を用いたり、ガスの流量を絞ることで生産性が低下したりするといった問題点がある。
【０００７】
上記の問題点は、光学素子の製造に際してチャンバーに型セットが投入される場合に限らず、型セット以外のものがチャンバー内に投入された場合にチャンバー内部の気体を置換するときにも同様に生じる。
【０００８】
本発明の目的は、簡素な構成で塵埃の巻き上げを抑制しながら短時間でチャンバー内に気体を供給することができる気体置換用チャンバー装置及び光学素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の気体置換用チャンバー装置は、減圧装置により内部を減圧され、気体供給装置により気体が供給されるチャンバーと、前記チャンバーに供給される気体を前記チャンバー内で遮蔽して拡散する遮蔽部と、前記遮蔽部により拡散された気体を整流する整流部と、を備える。
【００１０】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記整流部は、第１の整流部と、前記第１の整流部により整流された気体を整流する第２の整流部と、を含むようにしてもよい。
【００１１】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記第１の整流部及び前記第２の整流部には、前記遮蔽部により拡散された前記気体が通過する複数の通気孔が形成され、前記第２の整流部の前記通気孔は、前記第１の整流部の前記通気孔よりも流路が小さいようにしてもよい。
【００１２】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記チャンバーには、前記気体供給装置により気体が供給される気体流入口が形成され、前記遮蔽部は、前記気体流入口から供給される前記気体の流路の延長上に位置するようにしてもよい。
【００１３】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記整流部には、前記遮蔽部により拡散された前記気体が通過する複数の通気孔が形成され、前記整流部の中心部側の前記通気孔は、前記整流部の周縁部側の前記通気孔よりも流路が小さいようにしてもよい。
【００１４】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記通気孔の流路は、前記整流部の前記周縁部側から前記中心部側にいくほど小さくなるようにしてもよい。
【００１５】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記整流部には、前記遮蔽部により拡散された前記気体が通過する複数の通気孔が形成され、前記整流部の周縁部側には、前記整流部の中心部側よりも狭いピッチで前記通気孔が形成されているようにしてもよい。
【００１６】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記遮蔽部は、前記整流部と一体に設けられているようにしてもよい。
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記整流部は、パンチング材、メッシュ素材及び多孔質素材のうちのいずれかから構成されているようにしてもよい。
【００１７】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記チャンバーには、光学素子材料を収容し、前記チャンバー内において内部の気体が置換される光学素子成形用型セットが投入されるようにしてもよい。
【００１８】
本発明の光学素子の製造方法は、光学素子材料を収容する光学素子成形用型セットをチャンバー内に投入する投入工程と、前記チャンバーの内部を減圧して、前記光学素子成形用型セットの内部を減圧する減圧工程と、前記チャンバーに気体を供給して、前記光学素子成形用型セットの内部に気体を供給する気体供給工程と、前記光学素子成形用型セットを用いて、前記光学素子材料を成形する成形工程と、を含み、前記気体供給工程では、前記チャンバーに供給される気体を遮蔽部により前記チャンバー内で遮蔽して拡散し、拡散した気体を整流部により整流する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡素な構成で塵埃の巻き上げを抑制しながら短時間でチャンバー内に気体を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る気体置換用チャンバー装置を備える光学素子の製造装置を示す概略構成図である。
【図２Ａ】本発明の一実施の形態に係る気体置換用チャンバー装置を示す概略断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施の形態に係る気体置換用チャンバー装置内の気体の流れを示す概略断面図である。
【図２Ｃ】比較例に係る気体置換用チャンバー装置を示す概略断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施の形態における第１の整流板（その１）を示す説明図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施の形態における第１の整流板（その２）を示す説明図である。
【図４Ａ】本発明の一実施の形態の変形例における遮蔽部一体型整流板を示す平面図（その１）である。
【図４Ｂ】本発明の一実施の形態の変形例における遮蔽部一体型整流板を示す平面図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係る気体置換用チャンバー装置及び光学素子の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気体置換用チャンバー装置１０を備える光学素子の製造装置１を示す概略構成図である。
【００２２】
光学素子の製造装置１は、気体置換用チャンバー装置１０と、加熱ステージ（加熱部）２０と、加圧ステージ（加圧部）３０と、冷却ステージ（冷却部）４０と、搬入側予備室５０と、成形室６０と、搬出側予備室７０と、減圧装置８０と、気体供給装置９０と、を備える。加熱ステージ２０、加圧ステージ３０及び冷却ステージ４０は、光学素子材料１００を成形する成形部の一例である。
【００２３】
なお、気体置換用チャンバー装置１０と、減圧装置８０と、気体供給装置９０とは、気体置換用チャンバー装置１０のチャンバー１１内部の気体を置換する気体置換装置として機能する。
【００２４】
気体置換用チャンバー装置１０の図２Ａに示すチャンバー１１等（配管部１６以外の部分）は、搬入側予備室５０内に配置されている。また、加熱ステージ２０、加圧ステージ３０、冷却ステージ４０は、成形室６０内に配置されている。
【００２５】
搬入側予備室５０、成形室６０及び搬出側予備室７０には、不活性ガスである窒素が充填されていて、低酸素濃度の状態が維持されている。
搬入側予備室５０は、内部を密閉する図１に示す閉鎖位置と、この閉鎖位置の上方の開放位置とを往復移動するシャッター５１を有する。このシャッター５１が開放位置にあるとき、搬入側予備室５０に光学素子成形用型セット１０１が搬入される。
【００２６】
搬出側予備室７０は、内部を密閉する図１に示す閉鎖位置と、この閉鎖位置の上方の開放位置とを往復移動するシャッター７１を有する。このシャッター７１が開放位置にあるとき、搬出側予備室７０の外部に光学素子成形用型セット１０１が排出される。
【００２７】
なお、搬入側予備室５０と成形室６０との間、及び、搬出側予備室７０と成形室６０との間にも、図示しないシャッターが配置されている。
加熱ステージ２０、加圧ステージ３０及び冷却ステージ４０は、それぞれ、光学素子成形用型セット１０１に当接する上加熱ブロック２１，３１，４１及び下加熱ブロック２２，３２，４２と、上加熱ブロック２１，３１，４１を昇降させるシリンダ駆動部２３，３３，４３と、を有する。
【００２８】
図２Ａに示すように、気体置換用チャンバー装置１０は、チャンバー１１と、遮蔽部の一例である遮蔽板１２と、第１の整流部の一例である第１の整流板１３と、第２の整流部の一例である第２の整流板１４と、封止材の一例であるＯリング１５と、配管部１６と、を備える。気体置換用チャンバー装置１０は、チャンバー１１の内部をＯリング１５によって封止する図１及び図２Ａに示す封止位置と、この封止位置の上方において光学素子成形用型セット１０１を出し入れするときの開放位置とに往復移動する。
【００２９】
チャンバー１１は、下端に開口する例えば内径２，３０ｍｍの筒形状を呈する。チャンバー１１の内部は、排気口と気体流入口とを兼ねる上面中央の開口部１１ａにおいて、配管部１６に連通している。この配管部１６は、図１に示すように、例えば真空ポンプである減圧装置８０の排気路と、気体供給装置９０の供給路とを兼ねる。
【００３０】
チャンバー１１の下端には、Ｏリング１５を収容する収容部１１ｂが径方向断面において逆Ｕ字状に形成されている。Ｏリング１５は、気体置換用チャンバー装置１０（チャンバー１１）が上方の上記開放位置から下方の上記封止位置に移動したときに、収容部１１ｂから下方に突出した部分が押圧されることで、チャンバー１１の内部を封止する。
【００３１】
遮蔽板１２は、第１の整流板１３上に設けられた例えば直径７ｍｍの薄い円板である。遮蔽板１２は、チャンバー１１に供給される窒素（気体の一例である不活性ガス）をチャンバー１１内で遮蔽して拡散する。
【００３２】
遮蔽板１２は、第１の整流板１３上において、開口部１１ａから供給され、直線状に進行する窒素の流路（図２Ｂに示す矢印Ａ１）の延長上に位置する。遮蔽板１２は、配管部１６と中心がほぼ同軸上にあり、上記のように直径７ｍｍの薄い円板であり配管部１６の内径が６ｍｍであるため、開口部１１ａから供給される窒素の流路（図２Ｂに示す矢印Ａ１）を完全に遮蔽する。
【００３３】
なお、遮蔽板１２は、窒素の流路（矢印Ａ１）以上の大きさ（平面視における面積）でなくともよく、また、窒素を完全に遮蔽するものでなくともよい。
また、遮蔽板１２は、チャンバー１１の開口部１１ａと第１の整流板１３との間に設けられていればよく、第１の整流板１３上ではなく、第１の整流板１３よりも間隔を隔てた上方に設けられていてもよい。
【００３４】
第１の整流板１３及び第２の整流板１４は、遮蔽板１２により拡散された窒素（矢印Ａ２）を通気孔１３ａ，１４ａから吹き出すことで整流する。第２の整流板１４は、第１の整流板１３と間隔を隔てて配置され、第１の整流板１３により整流された窒素（矢印Ａ３）を整流する（矢印Ａ４）。第１の整流板１３及び第２の整流板１４は、開口部１１ａから供給された窒素の流路（矢印Ａ１）の方向（上下方向）に直列的に配置されている。
【００３５】
第１の整流板１３は、例えば、チャンバー１１の開口部１１ａから５ｍｍ下方に位置する。また、第２の整流板１４は、例えば、第１の整流板１３から５ｍｍ下方において、チャンバー１１内に投入される光学素子成形用型セット１０１と干渉しないように位置している。
【００３６】
第１の整流板１３は、図３Ａに示すように、例えば、直径１ｍｍの複数の通気孔１３ａが数ｍｍ間隔で点在するように形成された厚さ０．５ｍｍのパンチングメタル（パンチング材の一例）から構成されている。なお、パンチング材としては、非金属製のパンチング材であってもよい。
【００３７】
なお、図３Ｂに示す第１の整流板１３−１のように、平面視における中心部側の通気孔１３−１ａが周縁部側の通気孔１３−１ｂより流路（例えば孔の開口の直径）が小さくなるようにすることで、図３Ａに示す第１の整流板１３よりも、中心部側と周縁部側との流量差を小さくすることができる。なお、図３Ｂに示す第１の整流板１３−１において、通気孔１３−１ａ，１３−１ｂのピッチは一定であり、第１の整流板１３の単位面積当たりの流路の大きさは、周縁部側よりも中心部側が小さくなっている。ここで、ピッチとは、隣り合う通気孔の中心間距離をいう。
【００３８】
図３Ａ及び図３Ｂに示す流量は、遮蔽板１２が第１の整流板１３，１３−１の上に位置しない場合のものであるが、第１の整流板１３，１３−１の上に遮蔽板１２が位置していても、周縁部側よりも中心部側で流量が多くなるため、図３Ｂに示す第１の整流板１３−１によって、図３Ａに示す第１の整流板１３よりも、中心部側と周縁部側との流量差を小さくすることができる。
【００３９】
なお、図３Ｂに示す第１の整流板１３−１の通気孔１３−１ａ，１３−１ｂの流路は、周縁部側（通気孔１３−１ｂ側）から中心部側（通気孔１３−１ａ側）にいくほど小さくなる。このため、例えば、通気孔１３−１ａ，１３−１ｂの流路の大きさが、周縁部側と中心部側の２種類のみであって、中心部側の方が周縁部側よりも小さいような場合に比べ、第１の整流板１３−１の位置による流量の周縁部側から中心部側への変化をなだらかにすることができる。
【００４０】
第２の整流板１４は、例えば、ナイロン或いは金属からなるメッシュフィルタ（メッシュ素材の一例）から構成されている。このメッシュフィルタは、例えば、綾織で、線径が０．１２ｍｍ，メッシュが１００，網目が０．１３４ｍｍ，開口率が２７．８％である。なお、メッシュ素材としては、メッシュ形状であれば、開口率が高いものなどでもよい。
【００４１】
上述のように、第２の整流板１４の通気孔１４ａは、メッシュが１００であるため、第１の整流板１３の例えば直径１ｍｍの通気孔１３ａよりも流路が小さく、且つ、第１の整流板１３の通気孔１３ａよりも数多く形成されている。
【００４２】
なお、整流部としては、第１の整流板１３及び第２の整流板１４の計２つの整流部でなくとも、１つとすることも、３つ以上とすることも可能である。
【００４３】
図２Ａに示すように、光学素子成形用型セット１０１は、対向して配置された上型（第１の成形型）１０２及び下型（第２の成形型）１０３と、これら上型１０２及び下型１０３の周囲に配置されたスリーブ（第３の成形型）１０４とを有する。また、光学素子成形用型セット１０１は、例えば超硬合金（炭化タングステン）からなり、上型１０２と下型１０３との間に、例えば株式会社オハラ社製Ｓ−ＢＳＬ７である光学素子材料１００を収容する。
【００４４】
上型１０２は、円柱形状を呈し、光学素子材料１００に凸形状を転写する光学機能面である凹成形面１０２ａが底面に形成されている。
下型１０３は、円柱形状を呈し、光学素子材料１００に凸形状を転写する光学機能面である凹成形面１０３ａが上面に形成されている。
【００４５】
スリーブ１０４には、円筒形状を呈し、上型１０２と下型１０３との間のキャビティに連通する貫通孔１０４ａが径方向に複数形成されている。
【００４６】
以下、本実施の形態に係る光学素子の製造方法について、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、図１に示すように、光学素子材料１００を収容する光学素子成形用型セット１０１は、搬入側予備室５０に搬入され、チャンバー装置１０の図２Ａに示すチャンバー１１の内部に投入される（投入工程）。
【００４７】
そして、減圧装置８０は、配管部１６を介して、チャンバー１１の内部を例えば真空になるまで減圧する（減圧工程）。これにより、チャンバー１１の内部の気体、ひいては、光学素子成形用型セット１０１の内部の気体が除去され、光学素子成形用型セット１０１の内部が減圧される。
【００４８】
光学素子成形用型セット１０１の内部の気体が除去された後、気体供給装置９０は、配管部１６を介してチャンバー１１に窒素を供給して、光学素子成形用型セット１０１の内部に気体を供給する（気体供給工程）。図２Ｂに示すように、気体供給工程では、チャンバー１１の開口部１１ａから供給される窒素（矢印Ａ１）は、真空に引っ張られて流入速度が上がるが、遮蔽板１２により遮蔽されて跳ね返り、拡散する（矢印Ａ２）。
【００４９】
また、拡散した窒素（矢印Ａ２）は、チャンバー１１の天井等に当たった後、第１の整流板１３の通気孔１３ａから吹き出されることで整流される（矢印Ａ３）。また、第１の整流板１３により整流された窒素（矢印Ａ３）は、第２の整流板１４の通気孔１４ａから吹き出されることで整流され（矢印Ａ４）、チャンバー１１内の下部（矢印Ａ５）、ひいては図２Ａに示す光学素子成形用型セット１０１内にまで供給される。
【００５０】
このように遮蔽板１２並びに第１の整流板１３及び第２の整流板１４を用いることで、これらを用いない図２Ｃに示す比較例のチャンバー１１内に生じる窒素の対流（矢印Ａ）が起こりにくく、塵埃の巻き上げが抑制される。
【００５１】
窒素がチャンバー１１内に供給された後、光学素子成形用型セット１０１は、成形室６０に移送される。そして、光学素子成形用型セット１０１内の光学素子材料１００は、成形室６０内で成形され（成形工程）、所望の形状の光学素子が製造される。成形工程では、光学素子材料１００は、加熱ステージ２０において例えばガラス転移点温度まで加熱され（加熱工程）、加圧ステージ３０において加圧され（加圧工程）、冷却ステージ４０において冷却される（冷却工程）。光学素子成形用型セット１０１は、その後、成形室６０から搬出側予備室７０に移送され、搬出側予備室７０から搬出される。そして、製造された光学素子が光学素子成形用型セット１０１から取り出される。
【００５２】
以上説明した本実施の形態では、チャンバー１１に供給される気体である窒素（矢印Ａ１）は、遮蔽板（遮蔽板）１２によりチャンバー１１内で遮蔽して拡散され（矢印Ａ２）、第１の整流板（整流部）１３及び第２の整流板（整流部）１４により整流される。そのため、簡素な構成で窒素の対流（図２Ｃの比較例参照）を抑えることができる。また、窒素供給時の圧力損失を抑えることができる。よって、本実施の形態によれば、簡素な構成で塵埃の巻き上げを抑制しながら短時間でチャンバー１１内に気体を供給することができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、気体置換用チャンバー装置１０は、第１の整流板１３と、この第１の整流板１３により整流された窒素を整流する第２の整流板１４と、を含む複数の整流部を備える。そのため、より確実に塵埃の巻き上げを抑制することができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、第１の整流板１３及び第２の整流板１４には、遮蔽板１２により拡散された窒素が通過する複数の通気孔１３ａ，１４ａが形成され、第２の整流板１４の通気孔１４ａは、第１の整流板１３の通気孔１３ａよりも流路が小さい（例えば流路の開口面積が小さい）。そのため、より一層確実に塵埃の巻き上げを抑制することができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、チャンバー１１には、気体供給装置９０により気体が供給される開口部（気体流入口）１１ａが形成され、遮蔽板１２は、開口部１１ａから供給される窒素の流路（矢印Ａ１）の延長上に位置する。そのため、より確実に塵埃の巻き上げを抑制することができる。
【００５６】
また、図３Ｂに示す第１の整流板１３−１のように、中心部側の通気孔１３−１ａが周縁部側の通気孔１３−１ｂより流路（直径）が小さくなる場合、図３Ａに示す第１の整流板１３よりも、中心部側と周縁部側との流量差を小さくすることができる。
【００５７】
また、図３Ｂに示す第１の整流板１３−１の通気孔の流路は、第１の整流板１３−１の周縁部側（通気孔１３−１ｂ側）から中心部側（通気孔１３−１ａ側）にいくほど小さくなる。そのため、第１の整流板１３−１の位置による流量の周縁部側から中心部側への変化をなだらかにすることができる。
【００５８】
また、本実施の形態では、チャンバー１１には、光学素子材料１００を収容し、チャンバー１１内において内部の窒素が置換される光学素子成形用型セット１０１が投入される。そのため、チャンバー１１内の塵埃の巻き上げによって、光学素子成形用型セット１０１の上型１０２及び下型１０３の凹成形面１０２ａ，１０３ａや光学素子材料１００に塵埃が付着して、光学素子に外観不良等が発生するのを防ぐことができる。したがって、高精度な光学素子を製造することができる。
【００５９】
図４Ａ及び図４Ｂは、本実施の形態の変形例における遮蔽部一体型整流板１７，１８を示す平面図である。
図４Ａに示す遮蔽部一体型整流板（遮蔽部一体型整流部）１７は、第１の整流板（整流部）１３と遮蔽板（遮蔽部）１２とを一体にして設けられている。そのため、遮蔽部一体型整流板１７の下方には第２の整流板１４が位置するが、この第２の整流板１４を省略することも可能である。
【００６０】
遮蔽部一体型整流板１７は、遮蔽板１２と同様に窒素を遮蔽して拡散する非開口部（遮蔽部）１７ａが中心部側に形成されている。また、遮蔽部一体型整流板１７には、非開口部１７ａの周囲に通気孔１７ｂが形成されている。
【００６１】
通気孔１７ｂは、径方向のピッチは例えば一定であるが、遮蔽部一体型整流板１７の中心からの配置角度は、中心部側２列（２周）分の通気孔１７ｂ−１は例えば２０°間隔、その外側２列分の通気孔１７ｂ−２は例えば１０°間隔、その外側の周縁部側２列分の通気孔１７ｂ−３は例えば５°間隔であり、中心部側よりも周縁部側で小さくなっている。なお、配置角度が一定の場合、遮蔽部一体型整流板１７の周方向（矢印Ｄ）のピッチ（円弧の長さ）は中心部側から周縁部側にいくほど徐々に大きくなるが、上記のように配置角度を中心部側よりも外周部側で小さくすることで、中心部側よりも周縁部側において狭いピッチで通気孔１７ｂが形成されている。そのため、遮蔽部一体型整流板（遮蔽部一体型整流部）１７の中心部側と周縁部側との流量差を小さくすることができる。
【００６２】
また、図４Ｂに示す遮蔽部一体型整流板（遮蔽部一体型整流部）１８では、その周方向（矢印Ｄ）のピッチ及び通気孔１８ｂの流路は、非開口部１８ａの周囲の中心部側から周縁部側にいくほど大きくなるが、遮蔽部一体型整流板１８の径方向には、中心部側の７列の通気孔１８ｂ−１よりも狭いピッチで周縁部側の７列の通気孔１８ｂ−２が形成されており、中心部側よりも周縁部側において狭いピッチで通気孔１８ｂが形成されている。そのため、遮蔽部一体型整流板（遮蔽部一体型整流部）１８の中心部側と周縁部側との流量差を小さくすることができる。
【００６３】
なお、上述のように中心部よりも周縁部側において狭いピッチで通気孔１８ｂを形成するのは、遮蔽部と別体の整流部（例えば、第１の整流板１３−１）等に適用してもよい。
【００６４】
図４Ａ及び図４Ｂに示す遮蔽部一体型整流板１７，１８のように遮蔽部と整流部とを一体にすることで、気体置換用チャンバー装置１０をより簡素な構成とすることができる。
【００６５】
なお、本実施の形態では、第１の整流板１３がパンチング材から構成され、第２の整流板１４がメッシュ素材から構成される例を説明したが、整流部としては、多孔質素材その他のものを用いることも可能である。
【００６６】
また、本実施の形態では、加熱ステージ２０、加圧ステージ３０、冷却ステージ４０に順次光学素子成形用型セット１０１を移送する循環型の光学素素子の製造装置１を例に説明したが、単一のステージにおいて、光学素子材料１００に成形（加熱、加圧及び冷却）を行う光学素子の製造装置にも気体置換用チャンバー装置１０は適用可能である。更には、気体置換用チャンバー装置１０は、光学素子の製造装置１以外の用途にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 光学素子の製造装置
１０ 気体置換用チャンバー装置
１１ チャンバー
１１ａ 開口部
１１ｂ 収容部
１２ 遮蔽板（遮蔽部）
１３ 第１の整流板（第１の整流部）
１３ａ 通気孔
１４ 第２の整流板（第２の整流部）
１４ａ 通気孔
１５ Ｏリング
１６ 配管部
１７ 遮蔽部一体型整流板
１７ａ 非開口部
１７ｂ 通気孔
１８ 遮蔽部一体型整流板
１８ａ 非開口部
１８ｂ 通気孔
２０ 加熱ステージ
２１，３１，４１ 上加熱ブロック
２２，３２，４２ 下加熱ブロック
２３，３３，４３ シリンダ駆動部
３０ 加圧ステージ
４０ 冷却ステージ
５０ 搬入側予備室
５１ シャッター
６０ 成形室
７０ 搬出側予備室
７１ シャッター
８０ 減圧装置
９０ 気体供給装置
１００ 光学素子材料
１０１ 光学素子成形用型セット
１０２ 上型
１０２ａ 凹成形面
１０３ 下型
１０３ａ 凹成形面
１０４ スリーブ
１０４ａ 貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャンバー内部の気体が置換される気体置換用チャンバー装置、及び、チャンバー内部の気体を置換して光学素子を成形する光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学素子の製造方法において、光学素子材料を収容する型セットを加熱、加圧、冷却等する前に、型セット内の空気を不活性ガスに置換する手法がとられている。この手法は、型組後の型セットが投入されたチャンバー内を真空状態にして型セット内の空気を除去し、その後チャンバー内に不活性ガスを供給することで、型セット内が不活性ガスで充填されるというものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、真空引き後にチャンバー内へ不活性ガスを供給する際に、チャンバー内のゴミ等の塵埃が巻き上がり光学素子材料に付着することが外観不良等の原因となっている。
【０００４】
チャンバー内の真空状態を破壊する際の塵埃の巻き上がりを防止するためにいくつかの手法が提案されている。例えば、流路を複雑に屈曲させることで気体の流速を減少させる手法（例えば、特許文献２参照）、最初に所定流量よりも低い流量の気体を供給し、所定時間経過後に所定流量の気体を供給する手法（例えば、特許文献３参照）、気体拡散用のブレークフィルターを用いる手法（例えば、特許文献４参照）等が提案されている。なお、大気中の空気が流入するのを防ぐために、気体により障壁を形成する手法（例えば、特許文献４参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７１７１０２号公報
【特許文献２】特開平３−２１７２２４号公報
【特許文献３】特開２００２−１４１３２４号公報
【特許文献４】特開２０００−３２５７７４号公報
【特許文献５】特開平６−１８５６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、チャンバー内の真空状態を破壊する際の塵埃の巻き上がりを防止する従来の手法は、高価な部品や複雑な構造の装置を用いたり、ガスの流量を絞ることで生産性が低下したりするといった問題点がある。
【０００７】
上記の問題点は、光学素子の製造に際してチャンバーに型セットが投入される場合に限らず、型セット以外のものがチャンバー内に投入された場合にチャンバー内部の気体を置換するときにも同様に生じる。
【０００８】
本発明の目的は、簡素な構成で塵埃の巻き上げを抑制しながら短時間でチャンバー内に気体を供給することができる気体置換用チャンバー装置及び光学素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の気体置換用チャンバー装置は、減圧装置により内部を減圧され、気体供給装置により気体が供給されるチャンバーと、前記チャンバーに供給される気体を前記チャンバー内で遮蔽して拡散する遮蔽部と、前記遮蔽部により拡散された気体を整流する整流部と、を備える。
【００１０】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記整流部は、第１の整流部と、前記第１の整流部により整流された気体を整流する第２の整流部と、を含むようにしてもよい。
【００１１】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記第１の整流部及び前記第２の整流部には、前記遮蔽部により拡散された前記気体が通過する複数の通気孔が形成され、前記第２の整流部の前記通気孔は、前記第１の整流部の前記通気孔よりも流路が小さいようにしてもよい。
【００１２】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記チャンバーには、前記気体供給装置により気体が供給される気体流入口が形成され、前記遮蔽部は、前記気体流入口から供給される前記気体の流路の延長上に位置するようにしてもよい。
【００１３】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記整流部には、前記遮蔽部により拡散された前記気体が通過する複数の通気孔が形成され、前記整流部の中心部側の前記通気孔は、前記整流部の周縁部側の前記通気孔よりも流路が小さいようにしてもよい。
【００１４】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記通気孔の流路は、前記整流部の前記周縁部側から前記中心部側にいくほど小さくなるようにしてもよい。
【００１５】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記整流部には、前記遮蔽部により拡散された前記気体が通過する複数の通気孔が形成され、前記整流部の周縁部側には、前記整流部の中心部側よりも狭いピッチで前記通気孔が形成されているようにしてもよい。
【００１６】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記遮蔽部は、前記整流部と一体に設けられているようにしてもよい。
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記整流部は、パンチング材、メッシュ素材及び多孔質素材のうちのいずれかから構成されているようにしてもよい。
【００１７】
また、上記気体置換用チャンバー装置において、前記チャンバーには、光学素子材料を収容し、前記チャンバー内において内部の気体が置換される光学素子成形用型セットが投入されるようにしてもよい。
【００１８】
本発明の光学素子の製造方法は、光学素子材料を収容する光学素子成形用型セットをチャンバー内に投入する投入工程と、前記チャンバーの内部を減圧して、前記光学素子成形用型セットの内部を減圧する減圧工程と、前記チャンバーに気体を供給して、前記光学素子成形用型セットの内部に気体を供給する気体供給工程と、前記光学素子成形用型セットを用いて、前記光学素子材料を成形する成形工程と、を含み、前記気体供給工程では、前記チャンバーに供給される気体を遮蔽部により前記チャンバー内で遮蔽して拡散し、拡散した気体を整流部により整流する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡素な構成で塵埃の巻き上げを抑制しながら短時間でチャンバー内に気体を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る気体置換用チャンバー装置を備える光学素子の製造装置を示す概略構成図である。
【図２Ａ】本発明の一実施の形態に係る気体置換用チャンバー装置を示す概略断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施の形態に係る気体置換用チャンバー装置内の気体の流れを示す概略断面図である。
【図２Ｃ】比較例に係る気体置換用チャンバー装置を示す概略断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施の形態における第１の整流板（その１）を示す説明図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施の形態における第１の整流板（その２）を示す説明図である。
【図４Ａ】本発明の一実施の形態の変形例における遮蔽部一体型整流板を示す平面図（その１）である。
【図４Ｂ】本発明の一実施の形態の変形例における遮蔽部一体型整流板を示す平面図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係る気体置換用チャンバー装置及び光学素子の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気体置換用チャンバー装置１０を備える光学素子の製造装置１を示す概略構成図である。
【００２２】
光学素子の製造装置１は、気体置換用チャンバー装置１０と、加熱ステージ（加熱部）２０と、加圧ステージ（加圧部）３０と、冷却ステージ（冷却部）４０と、搬入側予備室５０と、成形室６０と、搬出側予備室７０と、減圧装置８０と、気体供給装置９０と、を備える。加熱ステージ２０、加圧ステージ３０及び冷却ステージ４０は、光学素子材料１００を成形する成形部の一例である。
【００２３】
なお、気体置換用チャンバー装置１０と、減圧装置８０と、気体供給装置９０とは、気体置換用チャンバー装置１０のチャンバー１１内部の気体を置換する気体置換装置として機能する。
【００２４】
気体置換用チャンバー装置１０の図２Ａに示すチャンバー１１等（配管部１６以外の部分）は、搬入側予備室５０内に配置されている。また、加熱ステージ２０、加圧ステージ３０、冷却ステージ４０は、成形室６０内に配置されている。
【００２５】
搬入側予備室５０、成形室６０及び搬出側予備室７０には、不活性ガスである窒素が充填されていて、低酸素濃度の状態が維持されている。
搬入側予備室５０は、内部を密閉する図１に示す閉鎖位置と、この閉鎖位置の上方の開放位置とを往復移動するシャッター５１を有する。このシャッター５１が開放位置にあるとき、搬入側予備室５０に光学素子成形用型セット１０１が搬入される。
【００２６】
搬出側予備室７０は、内部を密閉する図１に示す閉鎖位置と、この閉鎖位置の上方の開放位置とを往復移動するシャッター７１を有する。このシャッター７１が開放位置にあるとき、搬出側予備室７０の外部に光学素子成形用型セット１０１が排出される。
【００２７】
なお、搬入側予備室５０と成形室６０との間、及び、搬出側予備室７０と成形室６０との間にも、図示しないシャッターが配置されている。
加熱ステージ２０、加圧ステージ３０及び冷却ステージ４０は、それぞれ、光学素子成形用型セット１０１に当接する上加熱ブロック２１，３１，４１及び下加熱ブロック２２，３２，４２と、上加熱ブロック２１，３１，４１を昇降させるシリンダ駆動部２３，３３，４３と、を有する。
【００２８】
図２Ａに示すように、気体置換用チャンバー装置１０は、チャンバー１１と、遮蔽部の一例である遮蔽板１２と、第１の整流部の一例である第１の整流板１３と、第２の整流部の一例である第２の整流板１４と、封止材の一例であるＯリング１５と、配管部１６と、を備える。気体置換用チャンバー装置１０は、チャンバー１１の内部をＯリング１５によって封止する図１及び図２Ａに示す封止位置と、この封止位置の上方において光学素子成形用型セット１０１を出し入れするときの開放位置とに往復移動する。
【００２９】
チャンバー１１は、下端に開口する例えば内径２，３０ｍｍの筒形状を呈する。チャンバー１１の内部は、排気口と気体流入口とを兼ねる上面中央の開口部１１ａにおいて、配管部１６に連通している。この配管部１６は、図１に示すように、例えば真空ポンプである減圧装置８０の排気路と、気体供給装置９０の供給路とを兼ねる。
【００３０】
チャンバー１１の下端には、Ｏリング１５を収容する収容部１１ｂが径方向断面において逆Ｕ字状に形成されている。Ｏリング１５は、気体置換用チャンバー装置１０（チャンバー１１）が上方の上記開放位置から下方の上記封止位置に移動したときに、収容部１１ｂから下方に突出した部分が押圧されることで、チャンバー１１の内部を封止する。
【００３１】
遮蔽板１２は、第１の整流板１３上に設けられた例えば直径７ｍｍの薄い円板である。遮蔽板１２は、チャンバー１１に供給される窒素（気体の一例である不活性ガス）をチャンバー１１内で遮蔽して拡散する。
【００３２】
遮蔽板１２は、第１の整流板１３上において、開口部１１ａから供給され、直線状に進行する窒素の流路（図２Ｂに示す矢印Ａ１）の延長上に位置する。遮蔽板１２は、配管部１６と中心がほぼ同軸上にあり、上記のように直径７ｍｍの薄い円板であり配管部１６の内径が６ｍｍであるため、開口部１１ａから供給される窒素の流路（図２Ｂに示す矢印Ａ１）を完全に遮蔽する。
【００３３】
なお、遮蔽板１２は、窒素の流路（矢印Ａ１）以上の大きさ（平面視における面積）でなくともよく、また、窒素を完全に遮蔽するものでなくともよい。
また、遮蔽板１２は、チャンバー１１の開口部１１ａと第１の整流板１３との間に設けられていればよく、第１の整流板１３上ではなく、第１の整流板１３よりも間隔を隔てた上方に設けられていてもよい。
【００３４】
第１の整流板１３及び第２の整流板１４は、遮蔽板１２により拡散された窒素（矢印Ａ２）を通気孔１３ａ，１４ａから吹き出すことで整流する。第２の整流板１４は、第１の整流板１３と間隔を隔てて配置され、第１の整流板１３により整流された窒素（矢印Ａ３）を整流する（矢印Ａ４）。第１の整流板１３及び第２の整流板１４は、開口部１１ａから供給された窒素の流路（矢印Ａ１）の方向（上下方向）に直列的に配置されている。
【００３５】
第１の整流板１３は、例えば、チャンバー１１の開口部１１ａから５ｍｍ下方に位置する。また、第２の整流板１４は、例えば、第１の整流板１３から５ｍｍ下方において、チャンバー１１内に投入される光学素子成形用型セット１０１と干渉しないように位置している。
【００３６】
第１の整流板１３は、図３Ａに示すように、例えば、直径１ｍｍの複数の通気孔１３ａが数ｍｍ間隔で点在するように形成された厚さ０．５ｍｍのパンチングメタル（パンチング材の一例）から構成されている。なお、パンチング材としては、非金属製のパンチング材であってもよい。
【００３７】
なお、図３Ｂに示す第１の整流板１３−１のように、平面視における中心部側の通気孔１３−１ａが周縁部側の通気孔１３−１ｂより流路（例えば孔の開口の直径）が小さくなるようにすることで、図３Ａに示す第１の整流板１３よりも、中心部側と周縁部側との流量差を小さくすることができる。なお、図３Ｂに示す第１の整流板１３−１において、通気孔１３−１ａ，１３−１ｂのピッチは一定であり、第１の整流板１３の単位面積当たりの流路の大きさは、周縁部側よりも中心部側が小さくなっている。ここで、ピッチとは、隣り合う通気孔の中心間距離をいう。
【００３８】
図３Ａ及び図３Ｂに示す流量は、遮蔽板１２が第１の整流板１３，１３−１の上に位置しない場合のものであるが、第１の整流板１３，１３−１の上に遮蔽板１２が位置していても、周縁部側よりも中心部側で流量が多くなるため、図３Ｂに示す第１の整流板１３−１によって、図３Ａに示す第１の整流板１３よりも、中心部側と周縁部側との流量差を小さくすることができる。
【００３９】
なお、図３Ｂに示す第１の整流板１３−１の通気孔１３−１ａ，１３−１ｂの流路は、周縁部側（通気孔１３−１ｂ側）から中心部側（通気孔１３−１ａ側）にいくほど小さくなる。このため、例えば、通気孔１３−１ａ，１３−１ｂの流路の大きさが、周縁部側と中心部側の２種類のみであって、中心部側の方が周縁部側よりも小さいような場合に比べ、第１の整流板１３−１の位置による流量の周縁部側から中心部側への変化をなだらかにすることができる。
【００４０】
第２の整流板１４は、例えば、ナイロン或いは金属からなるメッシュフィルタ（メッシュ素材の一例）から構成されている。このメッシュフィルタは、例えば、綾織で、線径が０．１２ｍｍ，メッシュが１００，網目が０．１３４ｍｍ，開口率が２７．８％である。なお、メッシュ素材としては、メッシュ形状であれば、開口率が高いものなどでもよい。
【００４１】
上述のように、第２の整流板１４の通気孔１４ａは、メッシュが１００であるため、第１の整流板１３の例えば直径１ｍｍの通気孔１３ａよりも流路が小さく、且つ、第１の整流板１３の通気孔１３ａよりも数多く形成されている。
【００４２】
なお、整流部としては、第１の整流板１３及び第２の整流板１４の計２つの整流部でなくとも、１つとすることも、３つ以上とすることも可能である。
【００４３】
図２Ａに示すように、光学素子成形用型セット１０１は、対向して配置された上型（第１の成形型）１０２及び下型（第２の成形型）１０３と、これら上型１０２及び下型１０３の周囲に配置されたスリーブ（第３の成形型）１０４とを有する。また、光学素子成形用型セット１０１は、例えば超硬合金（炭化タングステン）からなり、上型１０２と下型１０３との間に、例えば株式会社オハラ社製Ｓ−ＢＳＬ７である光学素子材料１００を収容する。
【００４４】
上型１０２は、円柱形状を呈し、光学素子材料１００に凸形状を転写する光学機能面である凹成形面１０２ａが底面に形成されている。
下型１０３は、円柱形状を呈し、光学素子材料１００に凸形状を転写する光学機能面である凹成形面１０３ａが上面に形成されている。
【００４５】
スリーブ１０４には、円筒形状を呈し、上型１０２と下型１０３との間のキャビティに連通する貫通孔１０４ａが径方向に複数形成されている。
【００４６】
以下、本実施の形態に係る光学素子の製造方法について、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、図１に示すように、光学素子材料１００を収容する光学素子成形用型セット１０１は、搬入側予備室５０に搬入され、チャンバー装置１０の図２Ａに示すチャンバー１１の内部に投入される（投入工程）。
【００４７】
そして、減圧装置８０は、配管部１６を介して、チャンバー１１の内部を例えば真空になるまで減圧する（減圧工程）。これにより、チャンバー１１の内部の気体、ひいては、光学素子成形用型セット１０１の内部の気体が除去され、光学素子成形用型セット１０１の内部が減圧される。
【００４８】
光学素子成形用型セット１０１の内部の気体が除去された後、気体供給装置９０は、配管部１６を介してチャンバー１１に窒素を供給して、光学素子成形用型セット１０１の内部に気体を供給する（気体供給工程）。図２Ｂに示すように、気体供給工程では、チャンバー１１の開口部１１ａから供給される窒素（矢印Ａ１）は、真空に引っ張られて流入速度が上がるが、遮蔽板１２により遮蔽されて跳ね返り、拡散する（矢印Ａ２）。
【００４９】
また、拡散した窒素（矢印Ａ２）は、チャンバー１１の天井等に当たった後、第１の整流板１３の通気孔１３ａから吹き出されることで整流される（矢印Ａ３）。また、第１の整流板１３により整流された窒素（矢印Ａ３）は、第２の整流板１４の通気孔１４ａから吹き出されることで整流され（矢印Ａ４）、チャンバー１１内の下部（矢印Ａ５）、ひいては図２Ａに示す光学素子成形用型セット１０１内にまで供給される。
【００５０】
このように遮蔽板１２並びに第１の整流板１３及び第２の整流板１４を用いることで、これらを用いない図２Ｃに示す比較例のチャンバー１１内に生じる窒素の対流（矢印Ａ）が起こりにくく、塵埃の巻き上げが抑制される。
【００５１】
窒素がチャンバー１１内に供給された後、光学素子成形用型セット１０１は、成形室６０に移送される。そして、光学素子成形用型セット１０１内の光学素子材料１００は、成形室６０内で成形され（成形工程）、所望の形状の光学素子が製造される。成形工程では、光学素子材料１００は、加熱ステージ２０において例えばガラス転移点温度まで加熱され（加熱工程）、加圧ステージ３０において加圧され（加圧工程）、冷却ステージ４０において冷却される（冷却工程）。光学素子成形用型セット１０１は、その後、成形室６０から搬出側予備室７０に移送され、搬出側予備室７０から搬出される。そして、製造された光学素子が光学素子成形用型セット１０１から取り出される。
【００５２】
以上説明した本実施の形態では、チャンバー１１に供給される気体である窒素（矢印Ａ１）は、遮蔽板（遮蔽板）１２によりチャンバー１１内で遮蔽して拡散され（矢印Ａ２）、第１の整流板（整流部）１３及び第２の整流板（整流部）１４により整流される。そのため、簡素な構成で窒素の対流（図２Ｃの比較例参照）を抑えることができる。また、窒素供給時の圧力損失を抑えることができる。よって、本実施の形態によれば、簡素な構成で塵埃の巻き上げを抑制しながら短時間でチャンバー１１内に気体を供給することができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、気体置換用チャンバー装置１０は、第１の整流板１３と、この第１の整流板１３により整流された窒素を整流する第２の整流板１４と、を含む複数の整流部を備える。そのため、より確実に塵埃の巻き上げを抑制することができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、第１の整流板１３及び第２の整流板１４には、遮蔽板１２により拡散された窒素が通過する複数の通気孔１３ａ，１４ａが形成され、第２の整流板１４の通気孔１４ａは、第１の整流板１３の通気孔１３ａよりも流路が小さい（例えば流路の開口面積が小さい）。そのため、より一層確実に塵埃の巻き上げを抑制することができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、チャンバー１１には、気体供給装置９０により気体が供給される開口部（気体流入口）１１ａが形成され、遮蔽板１２は、開口部１１ａから供給される窒素の流路（矢印Ａ１）の延長上に位置する。そのため、より確実に塵埃の巻き上げを抑制することができる。
【００５６】
また、図３Ｂに示す第１の整流板１３−１のように、中心部側の通気孔１３−１ａが周縁部側の通気孔１３−１ｂより流路（直径）が小さくなる場合、図３Ａに示す第１の整流板１３よりも、中心部側と周縁部側との流量差を小さくすることができる。
【００５７】
また、図３Ｂに示す第１の整流板１３−１の通気孔の流路は、第１の整流板１３−１の周縁部側（通気孔１３−１ｂ側）から中心部側（通気孔１３−１ａ側）にいくほど小さくなる。そのため、第１の整流板１３−１の位置による流量の周縁部側から中心部側への変化をなだらかにすることができる。
【００５８】
また、本実施の形態では、チャンバー１１には、光学素子材料１００を収容し、チャンバー１１内において内部の窒素が置換される光学素子成形用型セット１０１が投入される。そのため、チャンバー１１内の塵埃の巻き上げによって、光学素子成形用型セット１０１の上型１０２及び下型１０３の凹成形面１０２ａ，１０３ａや光学素子材料１００に塵埃が付着して、光学素子に外観不良等が発生するのを防ぐことができる。したがって、高精度な光学素子を製造することができる。
【００５９】
図４Ａ及び図４Ｂは、本実施の形態の変形例における遮蔽部一体型整流板１７，１８を示す平面図である。
図４Ａに示す遮蔽部一体型整流板（遮蔽部一体型整流部）１７は、第１の整流板（整流部）１３と遮蔽板（遮蔽部）１２とを一体にして設けられている。そのため、遮蔽部一体型整流板１７の下方には第２の整流板１４が位置するが、この第２の整流板１４を省略することも可能である。
【００６０】
遮蔽部一体型整流板１７は、遮蔽板１２と同様に窒素を遮蔽して拡散する非開口部（遮蔽部）１７ａが中心部側に形成されている。また、遮蔽部一体型整流板１７には、非開口部１７ａの周囲に通気孔１７ｂが形成されている。
【００６１】
通気孔１７ｂは、径方向のピッチは例えば一定であるが、遮蔽部一体型整流板１７の中心からの配置角度は、中心部側２列（２周）分の通気孔１７ｂ−１は例えば２０°間隔、その外側２列分の通気孔１７ｂ−２は例えば１０°間隔、その外側の周縁部側２列分の通気孔１７ｂ−３は例えば５°間隔であり、中心部側よりも周縁部側で小さくなっている。なお、配置角度が一定の場合、遮蔽部一体型整流板１７の周方向（矢印Ｄ）のピッチ（円弧の長さ）は中心部側から周縁部側にいくほど徐々に大きくなるが、上記のように配置角度を中心部側よりも外周部側で小さくすることで、中心部側よりも周縁部側において狭いピッチで通気孔１７ｂが形成されている。そのため、遮蔽部一体型整流板（遮蔽部一体型整流部）１７の中心部側と周縁部側との流量差を小さくすることができる。
【００６２】
また、図４Ｂに示す遮蔽部一体型整流板（遮蔽部一体型整流部）１８では、その周方向（矢印Ｄ）のピッチ及び通気孔１８ｂの流路は、非開口部１８ａの周囲の中心部側から周縁部側にいくほど大きくなるが、遮蔽部一体型整流板１８の径方向には、中心部側の７列の通気孔１８ｂ−１よりも狭いピッチで周縁部側の７列の通気孔１８ｂ−２が形成されており、中心部側よりも周縁部側において狭いピッチで通気孔１８ｂが形成されている。そのため、遮蔽部一体型整流板（遮蔽部一体型整流部）１８の中心部側と周縁部側との流量差を小さくすることができる。
【００６３】
なお、上述のように中心部よりも周縁部側において狭いピッチで通気孔１８ｂを形成するのは、遮蔽部と別体の整流部（例えば、第１の整流板１３−１）等に適用してもよい。
【００６４】
図４Ａ及び図４Ｂに示す遮蔽部一体型整流板１７，１８のように遮蔽部と整流部とを一体にすることで、気体置換用チャンバー装置１０をより簡素な構成とすることができる。
【００６５】
なお、本実施の形態では、第１の整流板１３がパンチング材から構成され、第２の整流板１４がメッシュ素材から構成される例を説明したが、整流部としては、多孔質素材その他のものを用いることも可能である。
【００６６】
また、本実施の形態では、加熱ステージ２０、加圧ステージ３０、冷却ステージ４０に順次光学素子成形用型セット１０１を移送する循環型の光学素素子の製造装置１を例に説明したが、単一のステージにおいて、光学素子材料１００に成形（加熱、加圧及び冷却）を行う光学素子の製造装置にも気体置換用チャンバー装置１０は適用可能である。更には、気体置換用チャンバー装置１０は、光学素子の製造装置１以外の用途にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 光学素子の製造装置
１０ 気体置換用チャンバー装置
１１ チャンバー
１１ａ 開口部
１１ｂ 収容部
１２ 遮蔽板（遮蔽部）
１３ 第１の整流板（第１の整流部）
１３ａ 通気孔
１４ 第２の整流板（第２の整流部）
１４ａ 通気孔
１５ Ｏリング
１６ 配管部
１７ 遮蔽部一体型整流板
１７ａ 非開口部
１７ｂ 通気孔
１８ 遮蔽部一体型整流板
１８ａ 非開口部
１８ｂ 通気孔
２０ 加熱ステージ
２１，３１，４１ 上加熱ブロック
２２，３２，４２ 下加熱ブロック
２３，３３，４３ シリンダ駆動部
３０ 加圧ステージ
４０ 冷却ステージ
５０ 搬入側予備室
５１ シャッター
６０ 成形室
７０ 搬出側予備室
７１ シャッター
８０ 減圧装置
９０ 気体供給装置
１００ 光学素子材料
１０１ 光学素子成形用型セット
１０２ 上型
１０２ａ 凹成形面
１０３ 下型
１０３ａ 凹成形面
１０４ スリーブ
１０４ａ 貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧装置により内部を減圧され、気体供給装置により気体が供給されるチャンバーと、
前記チャンバーに供給される気体を前記チャンバー内で遮蔽して拡散する遮蔽部と、
前記遮蔽部により拡散された気体を整流する整流部と、
を備える、気体置換用チャンバー装置。
【請求項２】
前記整流部は、
第１の整流部と、
前記第１の整流部により整流された気体を整流する第２の整流部と、
を含む、請求項１記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項３】
前記第１の整流部及び前記第２の整流部には、前記遮蔽部により拡散された前記気体が通過する複数の通気孔が形成され、
前記第２の整流部の前記通気孔は、前記第１の整流部の前記通気孔よりも流路が小さい、請求項２記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項４】
前記チャンバーには、前記気体供給装置により気体が供給される気体流入口が形成され、
前記遮蔽部は、前記気体流入口から供給される前記気体の流路の延長上に位置する、請求項１から請求項３のいずれか１項記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項５】
前記整流部には、前記遮蔽部により拡散された前記気体が通過する複数の通気孔が形成され、
前記整流部の中心部側の前記通気孔は、前記整流部の周縁部側の前記通気孔よりも流路が小さい、請求項１から請求項４のいずれか１項記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項６】
前記通気孔の流路は、前記整流部の前記周縁部側から前記中心部側にいくほど小さくなる、請求項５記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項７】
前記整流部には、前記遮蔽部により拡散された前記気体が通過する複数の通気孔が形成され、
前記整流部の周縁部側には、前記整流部の中心部側よりも狭いピッチで前記通気孔が形成されている、請求項１から請求項４のいずれか１項記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項８】
前記遮蔽部は、前記整流部と一体に設けられている、請求項１記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項９】
前記整流部は、パンチング材、メッシュ素材及び多孔質素材のうちのいずれかから構成されている、請求項１から請求項８のいずれか１項記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項１０】
前記チャンバーには、光学素子材料を収容し、前記チャンバー内において内部の気体が置換される光学素子成形用型セットが投入される、請求項１から請求項９のいずれか１項記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項１１】
光学素子材料を収容する光学素子成形用型セットをチャンバー内に投入する投入工程と、
前記チャンバーの内部を減圧して、前記光学素子成形用型セットの内部を減圧する減圧工程と、
前記チャンバーに気体を供給して、前記光学素子成形用型セットの内部に気体を供給する気体供給工程と、
前記光学素子成形用型セットを用いて、前記光学素子材料を成形する成形工程と、を含み、
前記気体供給工程では、前記チャンバーに供給される気体を遮蔽部により前記チャンバー内で遮蔽して拡散し、拡散した気体を整流部により整流する、光学素子の製造方法。
【請求項１】
減圧装置により内部を減圧され、気体供給装置により気体が供給されるチャンバーと、
前記チャンバーに供給される気体を前記チャンバー内で遮蔽して拡散する遮蔽部と、
前記遮蔽部により拡散された気体を整流する整流部と、
を備える、気体置換用チャンバー装置。
【請求項２】
前記整流部は、
第１の整流部と、
前記第１の整流部により整流された気体を整流する第２の整流部と、
を含む、請求項１記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項３】
前記第１の整流部及び前記第２の整流部には、前記遮蔽部により拡散された前記気体が通過する複数の通気孔が形成され、
前記第２の整流部の前記通気孔は、前記第１の整流部の前記通気孔よりも流路が小さい、請求項２記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項４】
前記チャンバーには、前記気体供給装置により気体が供給される気体流入口が形成され、
前記遮蔽部は、前記気体流入口から供給される前記気体の流路の延長上に位置する、請求項１から請求項３のいずれか１項記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項５】
前記整流部には、前記遮蔽部により拡散された前記気体が通過する複数の通気孔が形成され、
前記整流部の中心部側の前記通気孔は、前記整流部の周縁部側の前記通気孔よりも流路が小さい、請求項１から請求項４のいずれか１項記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項６】
前記通気孔の流路は、前記整流部の前記周縁部側から前記中心部側にいくほど小さくなる、請求項５記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項７】
前記整流部には、前記遮蔽部により拡散された前記気体が通過する複数の通気孔が形成され、
前記整流部の周縁部側には、前記整流部の中心部側よりも狭いピッチで前記通気孔が形成されている、請求項１から請求項４のいずれか１項記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項８】
前記遮蔽部は、前記整流部と一体に設けられている、請求項１記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項９】
前記整流部は、パンチング材、メッシュ素材及び多孔質素材のうちのいずれかから構成されている、請求項１から請求項８のいずれか１項記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項１０】
前記チャンバーには、光学素子材料を収容し、前記チャンバー内において内部の気体が置換される光学素子成形用型セットが投入される、請求項１から請求項９のいずれか１項記載の気体置換用チャンバー装置。
【請求項１１】
光学素子材料を収容する光学素子成形用型セットをチャンバー内に投入する投入工程と、
前記チャンバーの内部を減圧して、前記光学素子成形用型セットの内部を減圧する減圧工程と、
前記チャンバーに気体を供給して、前記光学素子成形用型セットの内部に気体を供給する気体供給工程と、
前記光学素子成形用型セットを用いて、前記光学素子材料を成形する成形工程と、を含み、
前記気体供給工程では、前記チャンバーに供給される気体を遮蔽部により前記チャンバー内で遮蔽して拡散し、拡散した気体を整流部により整流する、光学素子の製造方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−１５８５０８（Ｐ２０１２−１５８５０８Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１１５（Ｐ２０１１−２１１１５）
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
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