專利名稱：光學(xué)元件制造方法以及光學(xué)元件制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造透鏡、棱鏡、反射鏡等光學(xué)元件的光學(xué)元件制造方法以及制造裝置。
背景技術(shù)：
以往，在通過(guò)對(duì)加熱軟化后的玻璃坯料進(jìn)行加壓而使其變形為所希望的形狀的過(guò)程中，因玻璃坯料和成型模具的材質(zhì)的組合而在玻璃坯料和成型模具之間產(chǎn)生熱粘接。此外，因該熱粘接而使成型模具的表面變粗糙，從而也使光學(xué)元件變得模糊。為了防止上述熱粘接以及模糊的產(chǎn)生，提出有如下的方案(例如，參照專利文獻(xiàn) 1)在具有用于產(chǎn)生等離子的激勵(lì)單元的真空裝置內(nèi)對(duì)玻璃表面層進(jìn)行各種處理，提高脫模性來(lái)防止產(chǎn)生熱粘接，并且將模具的惡化抑制到最小程度從而防止其產(chǎn)生模糊。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2001-158639號(hào)公報(bào)一般而言，光學(xué)坯料的表面積比光學(xué)元件的表面積小。這是由于隨著光學(xué)坯料被一對(duì)成型模具加壓而逐漸變形，處于光學(xué)坯料表面的原子、分子的間隔變大，一部分裂開(kāi)而形成新的表面。這樣，由于在光學(xué)坯料上隨著逐漸變形而形成新的表面，所以為了提高成型模具和光學(xué)坯料的脫模性，即使如上述專利文獻(xiàn)1中記載的一樣在光學(xué)坯料上進(jìn)行表面處理， 也會(huì)產(chǎn)生沒(méi)有進(jìn)行表面處理的部分。該部分與成型模具緊貼，光學(xué)坯料和成型模具以該部分為基點(diǎn)產(chǎn)生熱粘接，進(jìn)而，成型模具的表面變粗糙，從而產(chǎn)生光學(xué)元件的模糊不清的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高光學(xué)坯料和成型模具之間的脫模性的光學(xué)元件的制造方法以及制造裝置。本發(fā)明的光學(xué)元件制造方法具備如下工序促進(jìn)脫模氣體供給工序，向隔著光學(xué)坯料而相對(duì)的第1成型模具和第2成型模具之間供給包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體；以及加壓工序，通過(guò)使所述第1成型模具和所述第2成型模具相對(duì)接近來(lái)對(duì)所述光學(xué)坯料加壓使之變形。此外，在上述光學(xué)元件制造方法中可以做成，在所述加壓工序之前具備加熱軟化工序，該加熱軟化工序通過(guò)對(duì)加熱軟化用氣體進(jìn)行加熱并供給到所述第1成型模具和所述第2成型模具之間，對(duì)所述光學(xué)坯料加熱使之軟化。此外，在上述光學(xué)元件制造方法中可以做成，包含所述促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體是混合有所述加熱軟化用氣體和所述促進(jìn)脫模物質(zhì)的混合氣體。 此外，在上述光學(xué)元件制造方法中可以做成，在所述加熱軟化工序中，通過(guò)對(duì)所述混合氣體進(jìn)行加熱來(lái)對(duì)所述加熱軟化用氣體進(jìn)行加熱。 此外，在上述光學(xué)元件制造方法中可以做成，所述促進(jìn)脫模氣體供給工序的至少一部分工序與所述加熱軟化工序同時(shí)進(jìn)行。此外，在上述光學(xué)元件制造方法中可以做成，在所述加熱軟化工序中，在混合了該加熱軟化用氣體和所述促進(jìn)脫模物質(zhì)之后對(duì)所述加熱軟化用氣體進(jìn)行加熱。此外，在上述光學(xué)元件制造方法中可以做成，在所述加熱軟化工序中，在混合所述促進(jìn)脫模物質(zhì)之前對(duì)所述加熱軟化用氣體進(jìn)行加熱。此外，在上述光學(xué)元件制造方法中可以做成，包含所述促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體與所述加熱軟化用氣體分開(kāi)供給到所述第1成型模具和所述第2成型模具之間。此外，在上述光學(xué)元件制造方法中可以做成，在所述促進(jìn)脫模氣體供給工序中，在所述光學(xué)坯料的形狀變化過(guò)程中使所述促進(jìn)脫模物質(zhì)的供給量變化。此外，在上述光學(xué)元件制造方法中可以做成，所述促進(jìn)脫模物質(zhì)是鹵化碳、氮化硼或碳素，或者由作為原料的烴或鹵化烴發(fā)生反應(yīng)而形成。此外，在上述光學(xué)元件制造方法中可以做成，在所述促進(jìn)脫模氣體供給工序中，對(duì)所述促進(jìn)脫模物質(zhì)的原料進(jìn)行加熱使其反應(yīng)生成所述促進(jìn)脫模物質(zhì)進(jìn)行使用。本發(fā)明的光學(xué)元件制造裝置具備促進(jìn)脫模氣體供給單元，其向隔著光學(xué)坯料而相對(duì)的第1成型模具和第2成型模具之間供給包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體；以及加壓?jiǎn)卧?，其通過(guò)使所述第1成型模具和所述第2成型模具相對(duì)接近來(lái)對(duì)所述光學(xué)坯料加壓使之變形。根據(jù)本發(fā)明，能夠提高光學(xué)坯料和成型模具之間的脫模性。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2A是用于說(shuō)明利用本發(fā)明第1實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置來(lái)制造雙凸透鏡的流程的說(shuō)明圖(其1)。圖2B是用于說(shuō)明利用本發(fā)明第1實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置來(lái)制造雙凸透鏡的流程的說(shuō)明圖(其2)。圖2C是用于說(shuō)明利用本發(fā)明第1實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置來(lái)制造雙凸透鏡的流程的說(shuō)明圖(其3)。圖3A是用于說(shuō)明利用本發(fā)明第1實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置來(lái)制造雙凹透鏡的流程的說(shuō)明圖(其1)。圖;3B是用于說(shuō)明利用本發(fā)明第1實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置來(lái)制造雙凹透鏡的流程的說(shuō)明圖(其2)。圖3C是用于說(shuō)明利用本發(fā)明第1實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置來(lái)制造雙凹透鏡的流程的說(shuō)明圖(其3)。圖4是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。圖5是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。符號(hào)說(shuō)明10、光學(xué)元件的制造裝置；11、上加熱塊；11a、加熱器；12、下加熱塊；12a、加熱器； 13、上均熱板；14、下均熱板；15、升降軸；16、成型室；17、惰性氣體供給通路；17a、調(diào)節(jié)閥； 18、促進(jìn)脫模氣體供給通路；18a、調(diào)節(jié)閥；19、混合氣體供給通路；19a、氣體加熱器；20、光學(xué)元件的制造裝置；27、惰性氣體供給通路；27a、調(diào)節(jié)閥；27b、氣體加熱器；28、促進(jìn)脫模氣體供給通路J8a、調(diào)節(jié)閥J8b、氣體加熱器；29、混合氣體供給通路；30、光學(xué)元件的制造裝置；37、惰性氣體供給通路；37a、調(diào)節(jié)閥；37b、氣體加熱器；38、促進(jìn)脫模氣體供給通路；38a、調(diào)節(jié)閥；38b、氣體加熱器；100、模組；101、上模；101a、凹成型面；101b、大直徑部；
102、下模；102a、凹成型面；102b、大直徑部；103、套筒；103a、貫通孔；104、光學(xué)坯料；105、 型腔；200、模組；201、上模；201a、凸成型面；201b、大直徑部；202、下模；202a、凸成型面； 202b、大直徑部；203、套筒；203a、貫通孔；204、光學(xué)坯料；205、型腔；Al、惰性氣體；A2、促進(jìn)脫模氣體；A3、混合氣體。
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造方法以及制造裝置。<第1實(shí)施方式>圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式中光學(xué)元件的制造裝置10的概要結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，光學(xué)元件的制造裝置10具備上加熱塊11、下加熱塊12、上均熱板13、 下均熱板14、升降軸15、成型室16、惰性氣體供給通路17、促進(jìn)脫模氣體供給通路18、混合氣體供給通路19。另外，在光學(xué)元件的制造裝置10中，在成型室16內(nèi)配置有多個(gè)臺(tái)(stage)，該臺(tái)具有上加熱塊11、下加熱塊12、上均熱板13、下均熱板14、升降軸15。例如，后述的模組100 分別被依次輸送到1個(gè)以上的加熱臺(tái)、加壓臺(tái)、冷卻臺(tái)。惰性氣體供給通路17、促進(jìn)脫模氣體供給通路18以及混合氣體供給通路19配置在例如加熱臺(tái)以及加壓臺(tái)上。在上加熱塊11以及下加熱塊12中插入例如3個(gè)加熱器11a、12a，該加熱器兼有對(duì)例如玻璃這樣的光學(xué)坯料104進(jìn)行加熱的加熱單元以及進(jìn)行冷卻的冷卻單元。加熱器11a、 1 被未圖示的控制單元進(jìn)行溫度控制。上均熱板13固定在上加熱塊11的下部，下均熱板 14固定在下加熱塊12的上部。上均熱板13以及下均熱板14將由加熱器IlaUh發(fā)出并經(jīng)由上加熱塊11以及下加熱塊12進(jìn)行了熱傳導(dǎo)的熱量分散到與模組100接觸的接觸面并使其進(jìn)行熱傳導(dǎo)。升降軸15與例如汽缸這樣的未圖示的驅(qū)動(dòng)單元一起構(gòu)成加壓?jiǎn)卧Ｉ递S15的下端固定在上加熱塊11上，與上加熱塊11以及上均熱板13 —起升降。升降軸15在下降時(shí)使得在模組100中收容的例如玻璃這樣的光學(xué)坯料104被加壓而變形。模組100具有作為第1成型模具的上模101、作為第2成型模具的下模102、套筒
103。在上模101以及下模102中，在相對(duì)的端面上形成有用于在光學(xué)坯料104上轉(zhuǎn)印雙凸形狀的凹成型面101a、102a。上模101的上端呈現(xiàn)出形成有大直徑部IOlb的圓柱形。下模102的下端呈現(xiàn)出形成有大直徑部102b的圓柱形。套筒103呈圓筒形，其配置在上模101的大直徑部IOlb和下模102的大直徑部 102b之間，保持上模101以及下模102。在套筒103上形成多個(gè)貫通孔103a，該多個(gè)貫通孔103a使上模101與下模102之間的空間即型腔105與成型室16連通。貫通孔103a沿著套筒103的徑向延伸，在套筒103 的外周面以及內(nèi)周面開(kāi)口。
貫通孔103a的數(shù)目是可以進(jìn)行混合氣體A3的流入流出的數(shù)目，例如為2個(gè)以上。 另外，當(dāng)貫通孔103a的開(kāi)口形狀是例如延伸孔形狀等情形時(shí)，也可以將貫通孔103a的數(shù)目設(shè)為1個(gè)。惰性氣體供給通路17構(gòu)成用于將例如氮或氦這樣的惰性氣體Al (用于加熱軟化的氣體)從未圖示的供給源供給到型腔105的通路。促進(jìn)脫模氣體供給通路18構(gòu)成用于將促進(jìn)脫模氣體A2從未圖示的供給源供給到型腔105的通路，該促進(jìn)脫模氣體A2是包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體。促進(jìn)脫模物質(zhì)本身可以是氣體(促進(jìn)脫模氣體A2)，也可以是粉末等固體，還可以是液體。在惰性氣體供給通路17以及促進(jìn)脫模氣體供給通路18中設(shè)有通過(guò)未圖示的控制部來(lái)調(diào)整流量的調(diào)節(jié)閥17a、18a。惰性氣體供給通路17以及促進(jìn)脫模氣體供給通路18與混合氣體供給通路19連接。該混合氣體供給通路19構(gòu)成用于將混合氣體A3供給到型腔105的通路，該混合氣體 A3是混合由惰性氣體供給通路17供給的惰性氣體Al和由促進(jìn)脫模氣體供給通路18供給的促進(jìn)脫模氣體A2 (促進(jìn)脫模物質(zhì))而成的氣體。這樣，促進(jìn)脫模氣體供給通路18以及混合氣體供給通路19發(fā)揮將包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體提供給型腔105的促進(jìn)脫模氣體供給單元的功能。另外，混合氣體A3例如可以這樣生成在配置于惰性氣體Al等氣體的供給通路內(nèi)的具有促進(jìn)脫模物質(zhì)的過(guò)濾器內(nèi)，過(guò)濾器上的促進(jìn)脫模物質(zhì)根據(jù)氣體的流速情況而流入到氣體中而生成。在混合氣體供給通路19中設(shè)有氣體加熱器19a。該氣體加熱器19a例如是使用鉬發(fā)熱體的噴火筒加熱器。另外，促進(jìn)脫模氣體供給通路18中的促進(jìn)脫模氣體A2被混合氣體供給通路19的氣體加熱器19a加熱。因此，促進(jìn)脫模氣體A2中含有的促進(jìn)脫模物質(zhì)在促進(jìn)脫模氣體供給通路18中可以是處于原料的狀態(tài)。這種情況下，氣體加熱器19a發(fā)揮以鉬為催化劑的促進(jìn)脫模物質(zhì)反應(yīng)單元的功能，促進(jìn)脫模物質(zhì)的原料被氣體加熱器19a加熱而發(fā)生反應(yīng)。由此，生成促進(jìn)脫模物質(zhì)。另外，可以在混合氣體供給通路19中設(shè)置溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)，該溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)將對(duì)促進(jìn)脫模物質(zhì)進(jìn)行加熱反應(yīng)之后的混合氣體A3的溫度調(diào)整為適于供給到型腔 105的溫度。作為促進(jìn)脫模物質(zhì)，可列舉出例如鹵化碳(氟化碳(CF)n)、氮化硼(BN)或碳素 (C)。作為促進(jìn)脫模物質(zhì)的原料，可列舉出例如烴(甲烷CH4、C2H6 :乙烷、C3H8 丙烷、 C4H10 異丁烷、C2H4 乙烯、C2H2 乙炔)、或鹵化烴(CH2Cl2 二氯甲烷、C2H3Cl 氯乙烯)。作為促進(jìn)脫模物質(zhì)的原料，在使用了氣體狀的上述原料時(shí)，在型腔105中原料相對(duì)于混合氣體A3的供給濃度優(yōu)選為0. 01 50Vol%的體積分量。這是因?yàn)椋摴┙o濃度在體積分量不足0. Olvol%時(shí)促進(jìn)脫模物質(zhì)(碳素)的生成變少，難以提高脫模性，相反如果體積分量超過(guò)50Vol%，則促進(jìn)脫模物質(zhì)的生成過(guò)多，容易在光學(xué)元件的表面上產(chǎn)生缺陷。以下說(shuō)明利用光學(xué)坯料104制造光學(xué)元件的流程，其中，與上述說(shuō)明重復(fù)的部分， 省略適當(dāng)?shù)恼f(shuō)明。圖2A 圖2C是說(shuō)明利用本發(fā)明第1實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置10來(lái)制造雙凸透鏡這樣的光學(xué)元件的流程的說(shuō)明圖。
首先，如圖1以及圖2A所示，例如收容有球狀的光學(xué)坯料104的模組100通過(guò)未圖示的輸送機(jī)器人進(jìn)行輸送，載置到成型室16內(nèi)的下均熱板14上。而且，升降軸15、上加熱塊11以及上均熱板13通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)單元而下降，上均熱板13的底面與模組100的上模101的上表面相抵接。在惰性氣體供給通路17以及促進(jìn)脫模氣體供給通路18中，通過(guò)未圖示的控制裝置的控制來(lái)開(kāi)放調(diào)節(jié)閥17a、18a，將來(lái)自未圖示的供給源的惰性氣體Al以及促進(jìn)脫模氣體 A2供給到混合氣體供給通路19?；旌蠚怏w供給通路19通過(guò)氣體加熱器19a對(duì)混合氣體A3 (體積流量Vl [m3/s]) 進(jìn)行加熱，供給到型腔105。這樣，就將包含脫模促進(jìn)物質(zhì)的氣體即混合氣體A3供給到型腔105(促進(jìn)脫模氣體供給工序)。另外，如上所述，當(dāng)在促進(jìn)脫模氣體A2中使用了促進(jìn)脫模物質(zhì)的原料時(shí)，通過(guò)以該原料的反應(yīng)溫度以上的溫度(例如乙炔的反應(yīng)溫度為1400°C以上)對(duì)混合氣體A3進(jìn)行加熱，使上述原料因加熱而反應(yīng)來(lái)生成促進(jìn)脫模物質(zhì)。在該促進(jìn)脫模氣體供給工序中，通過(guò)對(duì)型腔105供給混合氣體A3來(lái)加熱軟化光學(xué)坯料104 (加熱軟化工序)，該混合氣體A3是通過(guò)氣體加熱器19a加熱到光學(xué)坯料104的軟化溫度(玻璃轉(zhuǎn)移溫度)以上的氣體。這樣，通過(guò)促進(jìn)脫模氣體供給工序的混合氣體A3就可以同時(shí)進(jìn)行加熱軟化工序。 另外，也可以一個(gè)個(gè)依次進(jìn)行促進(jìn)脫模氣體供給工序以及加熱軟化工序。促進(jìn)脫模氣體供給工序在本實(shí)施方式中在加熱軟化工序之后在加壓工序中也被進(jìn)行。促進(jìn)脫模氣體供給工序可以在光學(xué)坯料104的加壓變形結(jié)束之前向型腔105供給混合氣體A3 (促進(jìn)脫模物質(zhì))。另外，由于上均熱板13與模組100的上模101的上表面抵接，所以由加熱器11a、 1 發(fā)出的熱量經(jīng)由上加熱塊11、下加熱塊12以及上均熱板13、下均熱板14，熱傳導(dǎo)到模組100乃至光學(xué)坯料104。由此，光學(xué)坯料104加熱軟化。因此，可以省略混合氣體供給通路19的加熱器19a。此外，反過(guò)來(lái)也可以省略上加熱塊11以及下加熱塊12的加熱器11a、12a。在光學(xué)坯料104加熱軟化之后，模組100通過(guò)未圖示的輸送機(jī)器人輸送到加壓臺(tái)。 而且，如圖2B所示，通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)單元使升降軸15、上加熱塊11以及上均熱板13下降，以使上均熱板13按壓上模101。由此，上模101和下模102相對(duì)接近，光學(xué)坯料104被加壓變形(加壓工序)。在該加壓工序的初期，混合氣體供給通路19將體積流量Vl [m3/S] 的混合氣體A3供給到型腔105。而且，當(dāng)光學(xué)坯料104的加壓變形不斷進(jìn)行時(shí)，混合氣體供給通路19將體積流量 V2(>V1) [m3/s]比之前多的混合氣體A3供給到型腔105。由此，能夠?qū)鈱W(xué)坯料104的邊緣部分(周緣)可靠地供給促進(jìn)脫模物質(zhì)。另外，將體積流量Vl [m3/s]的混合氣體A3供給到型腔105與將體積流量V2 [m3/ s]的混合氣體A3供給到型腔105可以在不同的加壓臺(tái)進(jìn)行，也可以在相同的加壓臺(tái)進(jìn)行。在加壓工序之后，通過(guò)未圖示的輸送機(jī)器人將模組100輸送到冷卻臺(tái)。在冷卻臺(tái)上，通過(guò)未圖示的控制部將上加熱塊11以及下加熱塊12的加熱器lla、12a的溫度設(shè)定為冷卻溫度，在上均熱板13以及下均熱板14與模組100抵接的狀態(tài)下冷卻光學(xué)坯料104(冷卻工序)。而且，在通過(guò)未圖示的輸送機(jī)器人將模組100從光學(xué)元件的制造裝置10輸送出之后，通過(guò)未圖示的脫模機(jī)器人從模組100取出光學(xué)坯料104(脫模工序)。由此，能得到例如玻璃透鏡這樣的光學(xué)元件。圖3A 圖3C是用于說(shuō)明利用第1實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置10來(lái)制造雙凹透鏡這樣的光學(xué)元件的流程的說(shuō)明圖。如圖3A所示，制造雙凹透鏡這樣的光學(xué)元件時(shí)的模組200也具有作為第1成型模具的上模201、作為第2成型模具的下模202、套筒203。模組200與上述模組100的不同點(diǎn)在于模組200在上模201與下模202相對(duì)的端面上不形成凹成型面，而形成用于在光學(xué)坯料204上轉(zhuǎn)印雙凹形狀的凸成型面201a、202a。在模組200中也是，在上模201以及下模202上形成大直徑部201b、202b，在套筒 203上形成多個(gè)貫通孔203a。當(dāng)制造雙凹透鏡這樣的光學(xué)元件時(shí)，首先，通過(guò)體積流量Vll [m3/S]的混合氣體A3 以及上述加熱器IlaUh對(duì)光學(xué)坯料204進(jìn)行加熱軟化(加熱軟化工序/促進(jìn)脫模氣體供給工序)。其后，在加壓工序中，混合氣體供給通路19將體積流量V12(<V11) [m3/s]比加熱軟化工序的體積流量少的混合氣體A3供給到型腔205 (加壓工序/促進(jìn)脫模氣體供給工序)。這是為了防止當(dāng)光學(xué)坯料204的邊緣部分(周緣)的流動(dòng)性變高時(shí)光學(xué)坯料204 向外周方向按壓的力變強(qiáng)而導(dǎo)致凸成型面201a、202a的轉(zhuǎn)印性變差。在加壓工序之后，進(jìn)行上述的冷卻工序以及脫模工序。在以上說(shuō)明的本實(shí)施方式中，光學(xué)元件的制造方法具備促進(jìn)脫模氣體供給工序和加壓工序，該促進(jìn)脫模氣體供給工序?qū)龠M(jìn)脫模物質(zhì)(促進(jìn)脫模氣體A2)的氣體即混合氣體A3供給到型腔105、205中，該型腔105、205是隔著光學(xué)坯料104、204而相對(duì)的上模 101,201和下模102,202之間的空間；該加壓工序通過(guò)使上模101,201和下模102,202相對(duì)接近，對(duì)光學(xué)坯料104、204加壓而使其變形。因此，當(dāng)光學(xué)坯料104、204的形狀變化時(shí)，即使光學(xué)坯料104、204的表面積變大而產(chǎn)生新露出來(lái)的部分，也能夠通過(guò)將促進(jìn)脫模氣體A2供給到型腔105、205，將促進(jìn)脫模氣體A2噴到新露出的部分上。由此，能防止光學(xué)坯料104、204與成型模具(上模101、201和下模102、20幻以新露出的部分為基點(diǎn)產(chǎn)生熱粘接。由此，根據(jù)本實(shí)施方式，能提高光學(xué)坯料104、204和成型模具(上模101、201以及下模102、202)之間的脫模性。進(jìn)而，因?yàn)槭窃跉怏w(混合氣體⑶狀態(tài)下將促進(jìn)脫模物質(zhì)供給到型腔105、205， 所以能夠簡(jiǎn)單地控制氣體供給的定時(shí)/供給量，并且，能夠簡(jiǎn)單地控制與光學(xué)坯料104、204 對(duì)應(yīng)的氣體的選擇，增大促進(jìn)脫模物質(zhì)的供給自由度。此外，在本實(shí)施方式中，光學(xué)元件的制造方法在加壓工序之前具備加熱軟化工序， 該加熱軟化工序通過(guò)對(duì)作為加熱軟化氣體的惰性氣體Al進(jìn)行加熱而供給到上模101、201 和下模102、202之間，來(lái)對(duì)光學(xué)坯料104、204進(jìn)行加熱軟化。因此，由被加熱的惰性氣體Al 對(duì)光學(xué)坯料104、204的邊緣部分(周緣)進(jìn)行加熱，就能夠?qū)鈱W(xué)坯料104、204的整體更均勻地進(jìn)行加熱軟化。此外，在本實(shí)施方式中，供給到型腔105、205并包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體是混合有惰性氣體Al和促進(jìn)脫模物質(zhì)(促進(jìn)脫模氣體似)的混合氣體A3。因此，能利用惰性氣體Al防止型腔105、205的氧化，并能將促進(jìn)脫模物質(zhì)供給到型腔105、205。此外，能夠防止包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體使光學(xué)元件104、204的溫度下降(變化)。此外，在本實(shí)施方式中，在加熱軟化工序中，通過(guò)對(duì)混合氣體A3進(jìn)行加熱來(lái)對(duì)惰性氣體Al進(jìn)行加熱。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，促進(jìn)脫模氣體供給工序的至少一部分工序與加熱軟化工序同時(shí)進(jìn)行。因此，能夠?qū)⒐鈱W(xué)元件的制造裝置10做成簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。此外，在本實(shí)施方式中，在加熱軟化工序中，在惰性氣體Al和促進(jìn)脫模物質(zhì)(促進(jìn)脫模氣體似)進(jìn)行了混合之后對(duì)惰性氣體Al進(jìn)行加熱。因此，當(dāng)混合促進(jìn)脫模物質(zhì)的原料時(shí)，能夠?qū)Χ栊詺怏wAl進(jìn)行加熱并且使上述原料反應(yīng)來(lái)生成促進(jìn)脫模物質(zhì)，能夠?qū)⒐鈱W(xué)元件的制造裝置10做成簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。此外，能夠使惰性氣體Al和促進(jìn)脫模物質(zhì)(促進(jìn)脫模氣體似)容易地進(jìn)行混合，在光學(xué)元件104、204的外周面上均勻地提高脫模性。此外，在本實(shí)施方式中，在促進(jìn)脫模氣體供給工序中，在光學(xué)坯料104、204的形狀變化的過(guò)程中，混合氣體A3的供給量(體積流量VI、V2、VII、V12)發(fā)生變化。因此，能夠?qū)⑴c光學(xué)坯料104、204的形狀和制造出的光學(xué)元件的形狀相應(yīng)的量的促進(jìn)脫模物質(zhì)供給到型腔105。此外，能夠控制光學(xué)坯料104、204的流動(dòng)并且得到轉(zhuǎn)印性良好的光學(xué)元件。另外，在本實(shí)施方式中，雖然按照混合氣體A3的體積流量來(lái)使促進(jìn)脫模物質(zhì)的供給量變化，但是，即使將混合氣體A3的體積流量設(shè)為恒定，通過(guò)增大促進(jìn)脫模氣體A2中包含的促進(jìn)脫模物質(zhì)的量、或者減少惰性氣體Al的供給量且增大促進(jìn)脫模氣體A2的供給量， 也可以使促進(jìn)脫模物質(zhì)的供給量發(fā)生變化。此外，可以在光學(xué)坯料104、204的形狀變化的過(guò)程中使混合氣體A3的供給量變化2次以上。在本實(shí)施方式中，說(shuō)明了光學(xué)元件是雙凸透鏡(光學(xué)坯料104)以及雙凹透鏡(光學(xué)坯料204)的情況，但光學(xué)元件的形狀也可以是單凸透鏡或其他形狀，并不作特別的限定。此外，在本實(shí)施方式中說(shuō)明了在光學(xué)元件的制造裝置10中配置有多個(gè)臺(tái)且該臺(tái)具有上加熱塊11、下加熱塊12、上均熱板13、下均熱板14和升降軸15的例子，但也可以是一個(gè)臺(tái)。這種情況下，能省略模組100、200而將上模101、201以及下模102、202固定在臺(tái)上。<第2實(shí)施方式>圖4是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置20的概要結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置20，除了不是在混合氣體供給通路四而是在惰性氣體供給通路27中設(shè)置有氣體加熱器27b這一點(diǎn)以及與這一點(diǎn)相關(guān)的結(jié)構(gòu)之外，都與上述第1實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置10相同。因此，適當(dāng)?shù)厥÷韵嗤糠值恼f(shuō)明。如圖4所示，光學(xué)元件的制造裝置20具備上加熱塊11以及下加熱塊12、上均熱板13以及下均熱板14、升降軸15、成型室16、惰性氣體供給通路27、促進(jìn)脫模氣體供給通路觀、混合氣體供給通路四。惰性氣體供給通路27構(gòu)成用于將例如氮或氦這樣的惰性氣體Al從未圖示的供給源供給到型腔105的通路。促進(jìn)脫模氣體供給通路觀構(gòu)成用于將促進(jìn)脫模氣體A2從未圖示的供給源供給到型腔105的通路，該促進(jìn)脫模氣體A2是包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體。在惰性氣體供給通路27以及促進(jìn)脫模氣體供給通路28中設(shè)有由未圖示的控制部進(jìn)行流量調(diào)整的調(diào)節(jié)閥27aJ8a。惰性氣體供給通路27以及促進(jìn)脫模氣體供給通路28與混合氣體供給通路四連接。該混合氣體供給通路四構(gòu)成用于將混合氣體A3供給到型腔105的通路，該混合氣體 A3混合有通過(guò)惰性氣體供給通路27供給的惰性氣體Al和通過(guò)促進(jìn)脫模氣體供給通路觀供給的促進(jìn)脫模氣體A2 (促進(jìn)脫模物質(zhì))。這樣，促進(jìn)脫模氣體供給通路觀以及混合氣體供給通路四發(fā)揮將包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體供給到型腔105的促進(jìn)脫模氣體供給單元的功能。在惰性氣體供給通路27中設(shè)有將惰性氣體Al加熱到例如光學(xué)坯料104的軟化溫度(玻璃轉(zhuǎn)移溫度)以上的氣體加熱器27b。另外，可以在促進(jìn)脫模氣體供給通路觀中設(shè)置作為促進(jìn)脫模物質(zhì)反應(yīng)單元的氣體加熱器^b (以雙點(diǎn)劃線進(jìn)行圖示)，該氣體加熱器^b是使用了鉬加熱器的噴火筒加熱器。此時(shí)，促進(jìn)脫模氣體供給通路觀中的促進(jìn)脫模氣體A2所包含的物質(zhì)，可以采用促進(jìn)脫模的原料。該原料被氣體加熱器28b加熱而發(fā)生反應(yīng)，生成促進(jìn)脫模物質(zhì)。由光學(xué)坯料104制造光學(xué)元件的流程與上述第1實(shí)施方式相同。在以上說(shuō)明的本實(shí)施方式中，與上述第1實(shí)施方式同樣地，光學(xué)元件的制造方法具備供給包含促進(jìn)脫模物質(zhì)(促進(jìn)脫模氣體A2)的氣體即混合氣體A3的促進(jìn)脫模氣體供給工序、通過(guò)使上模101和下模102相對(duì)接近來(lái)對(duì)光學(xué)坯料104進(jìn)行加壓變形的加壓工序。因此，當(dāng)光學(xué)坯料104的形狀變化時(shí)，即使光學(xué)坯料104的表面積變大而產(chǎn)生新露出來(lái)的部分，也能夠通過(guò)將促進(jìn)脫模氣體A2供給到型腔105，將促進(jìn)脫模氣體A2噴到新露出的部分。由此，能防止光學(xué)坯料104與成型模具(上模101和下模10 以新露出的部分為基點(diǎn)產(chǎn)生熱粘接。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提高光學(xué)坯料104和成型模具(上模101以及下模 102)之間的脫模性。此外，在本實(shí)施方式中，在加熱軟化工序中，在惰性氣體Al中混合促進(jìn)脫模物質(zhì) (促進(jìn)脫模氣體似)之前對(duì)惰性氣體Al進(jìn)行加熱。因此，能夠有效采用以下結(jié)構(gòu)等即使在供給到型腔105時(shí)，在促進(jìn)脫模物質(zhì)是固體狀等情況下也不用氣體加熱器對(duì)促進(jìn)脫模物質(zhì)進(jìn)行加熱的結(jié)構(gòu)；在使用促進(jìn)脫模物質(zhì)的原料時(shí)為了使反應(yīng)溫度與由氣體加熱器27b加熱的溫度不同而使用用于原料的氣體加熱器^b的結(jié)構(gòu)。〈第3實(shí)施方式〉圖5是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置30的概要結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置30除了促進(jìn)脫模氣體A2是與惰性氣體Al分開(kāi)(通過(guò)另外的系統(tǒng))供給到型腔105這一點(diǎn)以及與這一點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)之外，其余結(jié)構(gòu)與上述第1實(shí)施方式的光學(xué)元件的制造裝置10相同。因此，適當(dāng)?shù)厥÷韵嗤糠值恼f(shuō)明。如圖5所示，光學(xué)元件的制造裝置30具備上加熱塊11以及下加熱塊12、上均熱板13以及下均熱板14、升降軸15、成型室16、惰性氣體供給通路37、促進(jìn)脫模氣體供給通路38。惰性氣體供給通路37構(gòu)成用于將例如氮或氦這樣的惰性氣體Al從未圖示的供給源供給到型腔105的通路。促進(jìn)脫模氣體供給通路38構(gòu)成用于將促進(jìn)脫模氣體A2從未圖示的供給源供給到型腔105的通路，該促進(jìn)脫模氣體A2是包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體。促進(jìn)脫模氣體供給通路 38發(fā)揮促進(jìn)脫模氣體供給單元的功能。在惰性氣體供給通路37以及促進(jìn)脫模氣體供給通路38中設(shè)有由未圖示的控制部進(jìn)行流量調(diào)整的調(diào)節(jié)閥37a、38a。此外，在惰性氣體供給通路37以及促進(jìn)脫模氣體供給通路38中設(shè)置氣體加熱器 37b、38b。促進(jìn)脫模氣體供給通路38的氣體加熱器38b能發(fā)揮上述促進(jìn)脫模物質(zhì)反應(yīng)單元的功能。惰性氣體供給通路37以及促進(jìn)脫模氣體供給通路38相互獨(dú)立地配置，分別從套筒103上不同的貫通孔103a將惰性氣體Al/促進(jìn)脫模氣體A2分開(kāi)(通過(guò)不同系統(tǒng))供給到型腔105。但是，可以將惰性氣體Al/促進(jìn)脫模氣體A2供給到型腔105的定時(shí)設(shè)為同時(shí)，也可以如第1實(shí)施方式那樣，例如促進(jìn)脫模氣體供給工序的一部分工序與加熱軟化工序同時(shí)進(jìn)行，并不特別限制定時(shí)。在惰性氣體供給通路37上設(shè)置有加熱惰性氣體Al的氣體加熱器37b。此外，在促進(jìn)脫模氣體供給通路38上設(shè)置有加熱促進(jìn)脫模氣體A2的氣體加熱器 38b。由光學(xué)坯料104制造光學(xué)元件的流程與上述第1實(shí)施方式同樣。在以上說(shuō)明的本實(shí)施方式中也與上述第1實(shí)施方式和第2實(shí)施方式同樣，光學(xué)元件的制造方法具備供給包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體即促進(jìn)脫模氣體A2的促進(jìn)脫模氣體供給工序、通過(guò)使上模101和下模102相對(duì)接近來(lái)對(duì)光學(xué)坯料104加壓而使其變形的加壓工序。因此，即便當(dāng)光學(xué)坯料104的形狀變化時(shí)，光學(xué)素材104的表面積變大而產(chǎn)生新露出來(lái)的部分，也能夠通過(guò)將促進(jìn)脫模氣體A2供給到型腔105，將促進(jìn)脫模氣體A2吹到新露出的部分。由此，能防止光學(xué)坯料104與成型模具(上模101和下模10 以新露出的部分為基點(diǎn)產(chǎn)生熱粘結(jié)。根據(jù)本實(shí)施方式，也能夠提高光學(xué)坯料104和成型模具(上模101以及下模102) 之間的脫模性。此外，在本實(shí)施方式中，促進(jìn)脫模氣體A2與惰性氣體Al是分開(kāi)供給到型腔105 的。因此，可以有效地采用以下結(jié)構(gòu)在使用促進(jìn)脫模物質(zhì)的原料時(shí)原料的反應(yīng)溫度(氣體加熱器38b的加熱溫度)與由氣體加熱器37b進(jìn)行加熱的加熱溫度不同的結(jié)構(gòu)；想對(duì)光學(xué)坯料104進(jìn)行加熱的位置和想供給促進(jìn)脫模物質(zhì)的位置不同的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種制造光學(xué)元件的光學(xué)元件制造方法，其中，該光學(xué)元件制造方法具備如下工序促進(jìn)脫模氣體供給工序，向隔著光學(xué)坯料而相對(duì)的第1成型模具和第2成型模具之間供給包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體；以及加壓工序，通過(guò)使所述第1成型模具和所述第2成型模具相對(duì)接近來(lái)對(duì)所述光學(xué)坯料加壓使之變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件制造方法，其中，在所述加壓工序之前具備加熱軟化工序，該加熱軟化工序通過(guò)對(duì)加熱軟化用氣體進(jìn)行加熱并供給到所述第1成型模具和所述第2成型模具之間，來(lái)對(duì)所述光學(xué)坯料加熱使之軟化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)元件制造方法，其中，所述包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體是混合有所述加熱軟化用氣體和所述促進(jìn)脫模物質(zhì)的混合氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)元件制造方法，其中，在所述加熱軟化工序中，通過(guò)對(duì)所述混合氣體進(jìn)行加熱來(lái)對(duì)所述加熱軟化用氣體進(jìn)行加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)元件制造方法，其中，所述促進(jìn)脫模氣體供給工序的至少一部分與所述加熱軟化工序同時(shí)進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)元件制造方法，其中，在所述加熱軟化工序中，在混合了該加熱軟化用氣體和所述促進(jìn)脫模物質(zhì)之后對(duì)所述加熱軟化用氣體進(jìn)行加熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)元件制造方法，其中，在所述加熱軟化工序中，在混合所述促進(jìn)脫模物質(zhì)之前對(duì)所述加熱軟化用氣體進(jìn)行加熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)元件制造方法，其中，所述包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體與所述加熱軟化用氣體分開(kāi)供給到所述第1成型模具和所述第2成型模具之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件制造方法，其中，在所述促進(jìn)脫模氣體供給工序中，在所述光學(xué)坯料的形狀變化過(guò)程中使所述促進(jìn)脫模物質(zhì)的供給量變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件制造方法，其中，所述促進(jìn)脫模物質(zhì)是鹵化碳、氮化硼或碳素，或者由作為原料的烴或鹵化烴發(fā)生反應(yīng)而形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件制造方法，其中，在所述促進(jìn)脫模氣體供給工序中，對(duì)所述促進(jìn)脫模物質(zhì)的原料進(jìn)行加熱使其反應(yīng)生成所述促進(jìn)脫模物質(zhì)進(jìn)行使用。
12.一種制造光學(xué)元件的光學(xué)元件制造裝置，其具備促進(jìn)脫模氣體供給單元，其向隔著光學(xué)坯料而相對(duì)的第1成型模具和第2成型模具之間供給包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體；以及加壓?jiǎn)卧渫ㄟ^(guò)使所述第1成型模具和所述第2成型模具相對(duì)接近來(lái)對(duì)所述光學(xué)坯料加壓使之變形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)元件制造方法以及光學(xué)元件制造裝置，在光學(xué)元件的制造方法以及制造裝置中，提高光學(xué)坯料和成型模具之間的脫模性。光學(xué)元件制造方法具備如下工序促進(jìn)脫模氣體供給工序，向隔著光學(xué)坯料(104)而相對(duì)的第1成型模具(上模101)和第2成型模具(下模102)之間供給包含促進(jìn)脫模物質(zhì)的氣體(促進(jìn)脫模氣體A2/混合氣體A3)；以及加壓工序，通過(guò)使所述第1成型模具(上模101)和第2成型模具(下模102)相對(duì)接近來(lái)對(duì)光學(xué)坯料(104)加壓使其變形。
文檔編號(hào)C03B11/00GK102372417SQ201110203649
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者澁木宏行 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社