CN102432157B - 成型模具组以及光学元件制造方法 - Google Patents

成型模具组以及光学元件制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种成型模具组以及光学元件制造方法，能够以简单的结构顺畅地使光学元件脱模。成型模具组(10)具有隔着光学坯料(100)相对配置的第1成型模具(11)和第2成型模具(12)、设置于第1成型模具(11)与第2成型模具(12)之间的第1衬垫(14)和第2衬垫(15)，第1衬垫(14)在光学坯料(100)加压过程中的第1温度(T1)的条件下，确保第1成型模具(11)与第2成型模具(12)的间隔，第1衬垫(14)在第1温度(T1)到光学坯料(100)冷却过程中的第2温度(T2)期间，在模具开闭方向上比第2衬垫(15)更收缩，第2衬垫(15)在第2温度(T2)的条件下，确保第1成型模具(11)与第2成型模具(12)的间隔。

Description

成型模具组以及光学元件制造方法
技术领域
本发明涉及制造透镜、棱镜、反射镜等光学元件所使用的成型模具组以及制造光学元件的光学元件制造方法。
背景技术
以往进行的是对加热而软化的玻璃进行加压的冲压成型。在对玻璃冲压成型的情况下，使用具备一对成型模具以及引导这一对成型模具的筒形模具的模具组(例如参照专利文献1)。
在冲压成型中，玻璃被加热至玻璃转移点温度以上而被加热软化，通过成型模具加压后变形，再冷却到玻璃转移点温度以下从而硬化收缩。此后，玻璃成型品从成型模具脱模，作为光学元件取出。
【专利文献1】日本特开平2-111635号公报
在冲压成型中，对玻璃等光学坯料加压之后，通过硬化收缩时与成型模具表面的摩擦而产生剪力，会产生无法进行顺畅的光学元件的收缩以及脱模的状况。
此时会在光学元件内部产生拉伸应力，产生微裂纹等裂纹。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构顺畅地使光学元件脱模的成型模具组以及光学元件制造方法。
本发明的成型模具组具有隔着光学坯料相对配置的第1成型模具和第2成型模具以及设置于上述第1成型模具与上述第2成型模具之间的第1衬垫和第2衬垫，上述第1衬垫在上述光学坯料的加压过程中的第1温度下，确保上述第1成型模具与上述第2成型模具的间隔，上述第1衬垫在从上述第1温度到上述光学坯料的冷却过程中的第2温度的期间，在模具开闭方向上比上述第2衬垫更收缩，上述第2衬垫在上述第2温度下，确保上述第1成型模具与上述第2成型模具的间隔。
另外，在上述成型模具组中，还可以采用如下结构：上述第1衬垫在从上述第1温度到上述第2温度的期间在上述模具开闭方向上的收缩量比上述光学坯料的收缩量大，上述第2衬垫在从上述第1温度到上述第2温度的期间在上述模具开闭方向上的收缩量比上述光学坯料的收缩量小。
另外，在上述成型模具组中，还可以采用如下结构：上述第1衬垫的线膨胀率比上述第2衬垫的线膨胀率高。
另外，在上述成型模具组中，还可以采用如下结构：上述第1衬垫在上述第1温度和上述第2温度下在上述模具开闭方向上的厚度比上述第2衬垫的厚度大。
另外，在上述成型模具组中，还可以采用如下结构：上述第1衬垫在上述第1温度和上述第2温度下在上述模具开闭方向的厚度大于等于上述第2衬垫的厚度的2倍。
另外，在上述成型模具组中，还可以采用如下结构：还具有筒形模具，该筒形模具配置于上述第1成型模具和上述第2成型模具的外周，保持该第1成型模具和该第2成型模具，上述第2衬垫与上述筒形模具设置成一体。
另外，在上述成型模具组中，还可以采用如下结构：上述第1衬垫位于上述第1成型模具与上述第2成型模具之间相比上述第2衬垫更靠外侧处。
本发明的光学元件制造方法包含如下工序：在相对配置的第1成型模具与第2成型模具之间加热光学坯料使其软化的加热工序；此后对上述光学坯料加压使其变形的加压工序；以及此后冷却上述光学坯料的冷却工序，其中，在上述加压工序过程中的第1温度下，第1衬垫确保上述第1成型模具与上述第2成型模具的间隔，在上述冷却工序过程中的第2温度下，由从上述第1温度起在模具开闭方向上的收缩量小于上述第1衬垫的第2衬垫来确保上述第1成型模具与上述第2成型模具的间隔。
根据本发明，能以简单的结构顺畅地使光学元件脱模。
附图说明
图1A是表示本发明第1实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之一)。
图1B是表示本发明第1实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之二)。
图1C是表示本发明第1实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之三)。
图1D是表示本发明第1实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之四)。
图1E是表示本发明第1实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之五)。
图2是用于比较说明本发明第1实施方式涉及的成型模具组在加压过程中的状态与冷却过程中的状态的剖面图。
图3是用于说明本发明第1实施方式涉及的成型模具组的光学元件的硬化收缩的剖面图。
图4是表示本发明第1实施方式的变形例涉及的成型模具组的高膨胀环和低膨胀环的立体图。
图5A是表示本发明第2实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之一)。
图5B是表示本发明第2实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之二)。
图5C是表示本发明第2实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之三)。
图6A是表示本发明第3实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之一)。
图6B是表示本发明第3实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之二)。
图6C是表示本发明第3实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之三)。
图6D是表示本发明第3实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之四)。
图6E是表示本发明第3实施方式涉及的成型模具组的剖面图(之五)。
图7是用于比较说明本发明第3实施方式涉及的成型模具组在加压过程中的状态与冷却过程中的状态的剖面图。
符号说明
10成型模具组；11上模；11a小直径部；11b凹成型面；12下模；12a小直径部；12b凹成型面；13筒形模具；14高膨胀环；15低膨胀环；20成型模具组；21上模；21a小直径部；21b凹成型面；22下模；22a小直径部；22b凹成型面；23筒形模具；23a低膨胀凸部；24高膨胀环；30成型模具组；31上模；31a小直径部；31b凹成型面；32下模；32a小直径部；32b凹成型面；32c大直径部；33筒形模具；34高膨胀环；35低膨胀环；100光学坯料；200光学元件
具体实施方式
下面参照附图说明本发明实施方式涉及的模具组和光学元件制造方法。
<第1实施方式>
图1A～图1E是表示本发明第1实施方式涉及的成型模具组10的剖面图。
如图1A所示，成型模具组10具有作为第1成型模具的一个例子的上模11、作为第2成型模具的一个例子的下模12、筒形模具13、高膨胀环14、低膨胀环15。高膨胀环14是设置于上模11与下模12之间的第1衬垫的一个例子。低膨胀环15是设置于上模11与下模12之间的第2衬垫的一个例子。
上模11与下模12隔着例如是玻璃的光学坯料100相对配置。
上模11呈现下端形成有小直径部11a的圆柱形状。下模12呈现上端形成有小直径部12a的圆柱形状。
在上模11的小直径部11a和下模12的小直径部12a的相对的端面上形成有用于将双凸形状转印到光学坯料100上的凹成型面11b、12b。
筒形模具13呈现圆筒形状，配置于上模11和下模12的外周，保持上模11和下模12。
上模11、下模12和筒形模具13固定于未图示的光学元件的制造装置。上模11通过未图示的气缸等加压单元而升降，相对于筒形模具13可插拔。
高膨胀环14和低膨胀环15以包围下模12的小直径部12a的方式放置于下模12的上部，将上模11与下模12的间隔分别确保为既定长度。高膨胀环14配置于低膨胀环15外侧。
高膨胀环14的线膨胀系数比低膨胀环15高。例如，高膨胀环14是线膨胀系数为170×10-7[1/K]的不锈钢，低膨胀环15是线膨胀系数为30×10-7[1/K]的结晶化玻璃。
高膨胀环14的线膨胀系数比光学坯料100高，低膨胀环15的线膨胀系数比光学坯料100低。例如，光学坯料100是线膨胀系数为90×10-7[1/K]的玻璃。并且，低膨胀环15在大于等于10×10-7[1/K]且小于等于40×10-7[1/K]的范围内线膨胀系数比光学坯料100低，这在用于顺畅地进行后述的脱模时是优选的。
上模11、下模12和筒形模具13例如是线膨胀系数为50×10-7[1/K]的超硬合金。并且，以上的线膨胀系数是450[℃]～600[℃]时的一个例子，能适当加以变更。
下面说明根据光学坯料100制造光学元件200的流程，而对于与上述说明重复的部分适当省略说明。并且举例说明将上模11、下模12和筒形模具13固定于光学元件的制造装置上，在同一位置进行光学坯料100的加热、加压、冷却的情况。然而模具组10也可以依次被转移到配置于光学元件的制造装置上的各自数量为1个以上的加热台、加压台、冷却台。
首先，在上模11移动到上方的待机位置的状态下，通过未图示的搬运机械臂将例如球状的光学坯料100放置于下模12的凹成型面12b上。并且，如图1A所示，上模11通过未图示的加压单元而下降，相对于筒形模具13从上方插入而与光学坯料100抵接。并且，此时(加热工序之前)的高膨胀环14在模具开闭方向(图1A的上下方向)的厚度h11比低膨胀环15的厚度h21薄。
而且，光学坯料100经由上模11、下模12、筒形模具13等对未图示的加热器等加热单元发出的热进行热传递，从而在上模11与下模12之间进行加热软化(加热工序)。
如图1B所示，在由于上模11的下降而对光学坯料100加压使其变形的加压工序开始后(厚度h12)，高膨胀环14的厚度h11由于光学坯料100的加热而大于低膨胀环15的厚度h22。
因此，如图1C所示，在加压工序过程中(第1温度T1)，高膨胀环14(厚度h13)和低膨胀环15(厚度h23)中仅高膨胀环14与上模11接触而确保(确定)上模11与下模12的间隔。按照与线膨胀系数的关系来规定高膨胀环14的厚度，以使得该间隔成为目标加压位置。在加压工序中，光学坯料100例如被加热至比玻璃转移点温度高30度左右的温度。并且，第1温度T1是加压工序中的至少1个温度。
接着，加压变形后的光学坯料100(所成型的光学元件200)由于例如加热单元的温度下降等而被冷却至例如玻璃转移点温度以下(冷却工序)，进行硬化收缩。高膨胀环14的线膨胀系数比低膨胀环15高，因此在冷却工序开始后，在模具开闭方向上比低膨胀环15更收缩，与低膨胀环15成为同一厚度(图1D所示厚度h14、h24)。
上模11在冷却工序中也被未图示的加压单元向下方加压。当高膨胀环14比低膨胀环15厚时，上模11按照高膨胀环14的收缩而下降。此时，线膨胀系数比高膨胀环14低的光学坯料100(光学元件200)被加压至收缩量以上。
当高膨胀环14成为与低膨胀环15厚度相同之后，由于高膨胀环14的线膨胀系数比低膨胀环14高，因而在冷却工序过程中的第2温度T2中高膨胀环14比低膨胀环15薄。并且第2温度T2是冷却工序过程中的至少1个温度。
并且，由于低膨胀环15的线膨胀系数比光学坯料100(光学元件200)的低且收缩量较小，因此如图1E所示，上模11与低膨胀环15接触。如上，低膨胀环15在冷却工序过程中的第2温度T2的条件下确保(确定)上模11与下模12的间隔。并且， 通过低膨胀环15使得即使上模11被光学坯料100(光学元件200)拉引也不会追随光学坯料100(光学元件200)的硬化收缩。因此会在与光学坯料100(光学元件200)之间产生间隙，光学坯料100(光学元件200)从上模11脱模。
在本实施方式中，从第1温度T1到第2温度T2期间的光学坯料100的收缩量大于低膨胀环15的收缩量。并且，在高膨胀环14、低膨胀环15和光学坯料100中到达第1温度T1和第2温度T2的定时彼此不同。
如图3所示，在进行上述脱模时，基于与模具开闭方向正交的方向上的光学坯料100(光学元件200)的收缩量(箭头A1)与上模11的收缩量(箭头A2)之差的力起作用。进而，除了该力之外，基于模具开闭方向上的光学坯料100(光学元件200)的收缩(箭头A3、A4)以及上模11的收缩(箭头A5)的力也起作用。
因而能够顺畅地进行光学坯料100(光学元件200)的脱模。此后，上模11会移动至上方的待机位置，未图示的搬运机械臂取出下模12的凹成型面12b上的光学元件。
在以上说明的本实施方式中，高膨胀环(第1衬垫)14在光学坯料100的加压过程中的第1温度T1的条件下，如图1C(图2)所示，确保了上模(第1成型模具)11与下模(第2成型模具)12的间隔。另外，高膨胀环14在从第1温度T1到光学坯料200的冷却过程中的第2温度T2期间内，在模具开闭方向上比低膨胀环(第2衬垫)15更收缩。并且，如图1E(图2)所示，低膨胀环15在第2温度T2的条件下，确保上模11与下模12的间隔。
因此，即使不通过加压单元等复杂地控制上模11的位置，高膨胀环14也能够在光学坯料100的加压过程中的第1温度T1的条件下，对光学坯料100(光学元件200)的加压位置进行调整。此后，上模11追随高膨胀环14的收缩而下降。另外，为了防止上模11追随高膨胀环14的收缩，低膨胀环15在第2温度T2的条件下，对光学坯料100(光学元件200)的脱模位置进行调整。
因而，根据本实施方式，能够通过简单的结构顺畅地使光学元件200脱模。还能够以简单的结构对光学元件200的厚度和脱模定时进行调整。
另外，在本实施方式中，高膨胀环14的在从图1C所示状态的第1温度T1到图1E所示状态的第2温度T2的期间内的模具开闭方向上的收缩量比光学坯料100的大，低膨胀环15的在从第1温度T1到第2温度T2的期间内的模具开闭方向上的收缩量 比光学坯料100的小。
即，从第1温度T1到第2温度T2的期间内，高膨胀环14的收缩量大于光学坯料100的收缩量，因此能使上模11下降至与光学坯料100(光学元件200)的收缩对应的高度甚至更低。此后，由于低膨胀环15的收缩量小于光学坯料100的收缩量，因此即使上模11被光学坯料100(光学元件200)拉引也不会追随光学坯料100(光学元件200)的硬化收缩。由此在上模11与光学坯料100(光学元件200)之间产生间隙，进行脱模。因此能顺畅地使光学元件200脱模。
另外，在本实施方式中，高膨胀环14的线膨胀率高于低膨胀环15的线膨胀率。因此，通过使高膨胀环14和低膨胀环15彼此形成为同等程度厚度的简单结构，能使从第1温度T1到第2温度T2的期间内模具开闭方向上的高膨胀环14的收缩量大于低膨胀环15的收缩量。
另外，在本实施方式中，高膨胀环14处于上模11与下模12之间低膨胀环15的外侧。因此，处于比内侧温度低的外侧的高膨胀环14在从第1温度T1到第2温度T2的期间内更易于被冷却且易于收缩。因而能更为顺畅地使光学元件200脱模。
并且，在本实施方式中对光学元件200(光学坯料100)为双凸透镜的情况进行了说明，而光学元件200也可以是双凹透镜、单凸透镜或其它形状。而且光学元件200还可以是棱镜、反射镜等其它用途的光学元件，对其不做特别限定。
另外，在本实施方式中，举例说明了第1衬垫为高膨胀环14、第2衬垫为低膨胀环15的情况，然而第1衬垫和第2衬垫也可以不呈现环形状(圆筒形状)，只要能确保上模11与下模12的间隔就能代替使用。
进而，当第1衬垫和第2衬垫为圆筒形状(环形状)的高膨胀环14-1和低膨胀环15-1的情况下，在周方向上无需成为相同厚度。例如图4所示，高膨胀环14-1和低膨胀环15-1在周方向上的厚度可以不同(厚度h-1＜h-2)。此时，上模11仅与高膨胀环14-1和低膨胀环15-1中最厚的部分(厚度h-2)接触，从而倾斜，能够顺畅地使光学坯料100(光学元件)从上模11脱模。并且，通过使第2衬垫的厚度在周方向上与第1衬垫的厚度不同，在脱模时能更可靠地使上模11倾斜。
<第2实施方式>
图5A～图5C是表示本发明第2实施方式涉及的成型模具组20的剖面图。
本实施方式与上述第1实施方式的不同之处在于，不使用第1实施方式的低膨胀 环14而使用与筒形模具23一体的低膨胀凸部23a作为第2衬垫的结构以及与之关联的结构，其他内容都大致相同。因此对于相同之处适当省略说明。
如图5A所示，成型模具组20具有作为第1成型模具的上模21、作为第2成型模具的下模22、筒形模具23、作为第1衬垫的高膨胀环24。
筒形模具23呈圆筒形状，配置于上模21和下模22的外周，保持上模21和下模22。筒形模具23在内侧沿着周方向突出设有确保上模21与下模22的间隔的低膨胀凸部23a。
高膨胀环24以包围下模22的小直径部22a的方式放置于下模22的上部，与低膨胀凸部23a同样地确保上模21与下模22的间隔。高膨胀环24配置于低膨胀凸部23a的内侧。
高膨胀环24的线膨胀系数比低膨胀凸部23a的高。例如高膨胀环24是线膨胀系数为170×10-7[1/K]的不锈钢，低膨胀凸部23a与上模21、下模22和筒形模具23的其他部分同样是线膨胀系数为50×10-7[1/K]的超硬合金。
高膨胀环24的线膨胀系数比光学坯料100的高，低膨胀凸部23a的线膨胀系数比光学坯料100的低。例如，光学坯料100是线膨胀系数为90×10-7[1/K]的玻璃。并且，以上的线膨胀系数是450[℃]～600[℃]时的一个例子，能适当加以变更。
下面说明根据光学坯料100制造光学元件200的流程，而对于与第1实施方式重复的内容以及与上述结构的说明重复的部分适当省略说明。
首先，在上模21移动到上方的待机位置的状态下，通过未图示的搬运机械臂将例如球状的光学坯料100放置于下模22的凹成型面22b上。并且，如图5A所示，上模21通过未图示的加压单元而下降，相对于筒形模具23从上方插入而与光学坯料100抵接。并且，此时的加热工序之前的高膨胀环24在模具开闭方向的厚度h31比低膨胀凸部23a的厚度h41薄。
而且，光学坯料100经由上模21、下模22、筒形模具23等对未图示的加热器等加热单元发出的热进行热传递，从而在上模21与下模22之间进行加热软化(加热工序)。
如图5B所示，在由于上模21的下降而对光学坯料100加压使其变形的加压工序开始后(厚度h32)，高膨胀环24的厚度h31由于光学坯料100的加热而大于低膨胀凸部23a的厚度h42。
因此，虽然省略了图示，但在加压工序过程中(第1温度T1)，高膨胀环24(厚度h33)和低膨胀凸部23a(厚度h43)中仅高膨胀环24与上模11接触而确保上模11与下模12的间隔。
接着，加压变形后的光学坯料100(所成型的光学元件200)例如由于加热单元的温度下降等而被冷却至例如玻璃转移点温度以下(冷却工序)，进行硬化收缩。高膨胀环24的线膨胀系数比低膨胀凸部23a高，因此在冷却工序开始后，在模具开闭方向上比低膨胀凸部23a更收缩，与低膨胀凸部23a成为同一厚度。
上模21在冷却工序中也被未图示的加压单元向下方加压。当高膨胀环24比低膨胀凸部23a厚时，上模21按照高膨胀环24的收缩而下降。此时，线膨胀系数比高膨胀环24低的光学坯料100(光学元件200)被加压至收缩量以上。
当高膨胀环24成为与低膨胀凸部23a相同厚度之后，由于高膨胀环24的线膨胀系数比低膨胀凸部23a高，因而在冷却工序过程中的第2温度T2中高膨胀环24比低膨胀环25薄。
并且，由于低膨胀凸部23a的线膨胀系数比光学坯料100(光学元件200)的低，因此如图5C所示，上模21与低膨胀凸部23a接触。如上，低膨胀凸部23a在冷却工序过程中的第2温度T2的条件下确保上模21与下模22的间隔。并且，通过低膨胀凸部23a使得即使上模21被光学坯料100(光学元件200)拉引也不会追随光学坯料100(光学元件200)的硬化收缩。因此会在与光学坯料100(光学元件200)之间产生间隙，使光学坯料100(光学元件200)从上模21脱模。
因而能够顺畅地进行光学坯料100(光学元件200)的脱模。此后，上模21会移动至上方的待机位置，未图示的搬运机械臂取出下模22的凹成型面22b上的光学元件。
在以上说明的本实施方式中，高膨胀环(第1衬垫)24在光学坯料100的加压过程中的第1温度T1的条件下，确保了上模(第1成型模具)21与下模(第2成型模具)22的间隔。另外，高膨胀环24在从第1温度T1到光学坯料200的冷却过程中的第2温度T2期间内，在模具开闭方向上比低膨胀凸部(第2衬垫)23a更收缩。而如图5C所示，低膨胀凸部23a在第2温度T2的条件下，确保上模21与下模22的间隔。
因此，即使不通过加压单元等复杂地控制上模21的位置，高膨胀环24也能够在 光学坯料100的加压过程中的第1温度T1的条件下，对光学坯料100(光学元件200)的加压位置进行调整。此后，上模21追随高膨胀环24的收缩而下降。另外，低膨胀凸部23a通过防止上模21追随高膨胀环24的收缩，对光学坯料100(光学元件200)的脱模位置进行调整。
因而，根据本实施方式，能够通过简单的结构顺畅地使光学元件200脱模。还能够以简单的结构对光学元件200的厚度和脱模定时进行调整。
另外，根据本实施方式，作为第2衬垫的低膨胀凸部23a与筒形模具23一体设置。因此能通过更为简单的结构顺畅地使光学元件200脱模。
<第3实施方式>
图6A～图6E是表示本发明第3实施方式涉及的成型模具组30的剖面图。
本实施方式与上述第1实施方式的不同之处在于，在第1温度T1和第2温度T2的模具开闭方向上的高膨胀环34的厚度比低膨胀环35的厚度大的结构以及与之关联的结构，其他内容都大致相同。因此对于相同之处适当省略说明。
如图6A所示，成型模具组30具有作为第1成型模具的上模31、作为第2成型模具的下模32、筒形模具33、作为第1衬垫的高膨胀环34、作为第2衬垫的低膨胀环35。
上模31和下模32隔着例如是玻璃的光学坯料100而相对配置。
上模31呈现下端形成有小直径部31a的圆柱形状。
下模32呈现上端形成有小直径部32a且下端形成有大直径部32c的圆柱形状。
上模31的小直径部31a和下模32的小直径部32a在相对的端面形成有用于向光学坯料100转印双凸形状的凹成型面31b、32b。
低膨胀环35以包围小直径部32a的方式放置于小直径部32a的周围。而高膨胀环34配置于大直径部32c的上部。
小直径部32a与大直径部32c之间的厚度为h0，高膨胀环34的下端位于比低膨胀环35的下端低厚度h0的位置处。并且，该厚度h0的值会通过光学元件200的制造过程的温度变化而发生变动，但是为了便于说明，采取恒定的情况。
高膨胀环34可通过例如与低膨胀环35相同的材料构成，例如是线膨胀系数为30×10-7[1/K]的结晶化玻璃。
高膨胀环34和低膨胀环35的线膨胀系数比光学坯料100的低。例如，光学坯料 100是线膨胀系数为90×10-7[1/K]的玻璃。
并且，上模31、下模32和筒形模具33例如是线膨胀系数为50×10-7[1/K]的超硬合金。
下面说明根据光学坯料100制造光学元件200的流程，但对于与第1实施方式重复的内容和与上述结构的说明重复的部分适当省略说明。
首先，在上模31移动到上方的待机位置的状态下，通过未图示的搬运机械臂将例如球状的光学坯料100放置于下模32的凹成型面32b上。并且，如图6A所示，上模31通过未图示的加压单元而下降，相对于筒形模具33从上方插入并与光学坯料100抵接。并且，此时(加热工序前)的高膨胀环34在模具开闭方向的厚度h51减去上述位置差h0后的值(h51-h0)比低膨胀环35的厚度h61薄。
而且，光学坯料100经由上模31、下模32、筒形模具33等对未图示的加热器等加热单元发出的热进行热传递，从而在上模31与下模32之间进行加热软化(加热工序)。
如图6B所示，在通过上模31的下降而对光学坯料100进行加压使其变形的加压工序开始后(厚度h52-h0)，高膨胀环34的厚度h51减去位置差h0后的值(h51-h0)大于低膨胀环35的厚度h62。该变化是伴随光学坯料100的加热而产生的。
而该变化的产生原因在于，即使高膨胀环34与低膨胀环35的线膨胀系数相同，在后述的第1温度T1和第2温度T2的条件下，高膨胀环34在模具开闭方向也比低膨胀环35厚。该厚度比优选在2倍以上。
如图6C所示，在加压工序过程中(第1温度T1)，高膨胀环34(厚度h53)和低膨胀环35(厚度h63)中仅高膨胀环34与上模31接触而确保上模31与下模32的间隔。
接着，加压变形后的光学坯料100(所成型的光学元件200)例如由于加热单元的温度下降等而被冷却至例如玻璃转移点温度以下(冷却工序)，进行硬化收缩。通过该光学坯料100(光学元件200)的冷却，冷却工序开始后的高膨胀环34的厚度h54减去位置差h0后的值(h54-h0)与低膨胀环35的厚度h64成为同一厚度。
上模31在冷却工序中也被未图示的加压单元向下方加压。当高膨胀环34的厚度减去位置差h0后的值大于比低膨胀环35的厚度时，上模31按照高膨胀环34的收缩而下降。此时，从第1温度T1到第2温度T2期间的收缩量小于高膨胀环34的光学 坯料100(光学元件200)被加压至收缩量以上。
当在高膨胀环34的厚度减去位置差h0后的值成为与低膨胀环35的厚度相同之后的冷却工序过程中的第2温度T2的条件下，高膨胀环34的收缩量大于低膨胀环35的收缩量。因此，高膨胀环34的厚度h55减去位置差h0后的值小于低膨胀环35的厚度h65。
并且，由于低膨胀环35的线膨胀系数比光学坯料100(光学元件200)的低且收缩量较小，因此如图6E所示，上模31与低膨胀环35接触。如上，低膨胀环35在冷却工序过程中的第2温度T2的条件下确保上模31与下模32的间隔。而通过低膨胀环35使得即使上模31被光学坯料100(光学元件200)拉引也不会追随光学坯料100(光学元件200)的硬化收缩。因此会在与光学坯料100(光学元件200)之间产生间隙，使光学坯料100(光学元件200)从上模31脱模。
因而能够顺畅地进行光学坯料100(光学元件200)的脱模。此后，上模31会移动至上方的待机位置，未图示的搬运机械臂取出下模32的凹成型面32b上的光学元件。
在以上说明的本实施方式中，高膨胀环(第1衬垫)34在光学坯料100的加压过程中的第1温度T1的条件下，如图6C(图7)所示，确保了上模(第1成型模具)31与下模(第2成型模具)32的间隔。另外，高膨胀环34在从第1温度T1到光学坯料200的冷却过程中的第2温度T2期间内，在模具开闭方向上比低膨胀环(第2衬垫)35更收缩。并且，如图6E(图7)所示，低膨胀环35在第2温度T2的条件下，确保上模31与下模32的间隔。
因此，即使不通过加压单元等复杂地控制上模31的位置，高膨胀环34也能够在光学坯料100的加压过程中的第1温度T1的条件下，对光学坯料100(光学元件200)的加压位置进行调整。此后，上模31追随高膨胀环34的收缩而下降。另外，低膨胀环35通过防止上模31追随高膨胀环34的收缩，对光学坯料100(光学元件200)的脱模位置进行调整。
因而，根据本实施方式，能够通过简单的结构顺畅地使光学元件200脱模。还能够以简单的结构对光学元件200的厚度和脱模定时进行调整。
另外，在本实施方式中，高膨胀环34在第1温度T1和第2温度T2的模具开闭方向上的厚度大于低膨胀环35的厚度。因此，即使不能使高膨胀环34的线膨胀系数 高于低膨胀环35的线膨胀系数，也能调整高膨胀环34的收缩量和低膨胀环35的收缩量。因此增加了能够使高膨胀环34和低膨胀环35采用同一材料来形成更简单的结构等设计方面的自由度。
另外，这种情况下也可以通过不同材料构成高膨胀环34和低膨胀环35。此时如上述第1实施方式那样，通过使高膨胀环34的线膨胀系数高于低膨胀环35的线膨胀系数，能够使高膨胀环34的收缩量进一步大于低膨胀环35的收缩量。
另外，在本实施方式中，高膨胀环34的第1温度T1和第2温度T2的模具开闭方向上的厚度大于等于低膨胀环35的厚度的2倍。因此能够易于调节高膨胀环34的收缩量和低膨胀环35的收缩量。 

Claims (8)

1.一种成型模具组，其具有隔着光学坯料相对配置的第1成型模具和第2成型模具，其中，
该成型模具组具有第1衬垫和第2衬垫，它们设置于所述第1成型模具与所述第2成型模具之间，
所述第1衬垫在所述光学坯料的加压过程中的第1温度下，确保所述第1成型模具与所述第2成型模具的间隔，所述第1衬垫在从所述第1温度到所述光学坯料的冷却过程中的第2温度的期间，在模具开闭方向上比所述第2衬垫更收缩，
所述第2衬垫在所述第2温度下，确保所述第1成型模具与所述第2成型模具的间隔，
所述第1衬垫和所述第2衬垫为圆筒形状，并且，所述第1衬垫和所述第2衬垫各自在周方向上的厚度不同。
2.根据权利要求1所述的成型模具组，其中，
所述第1衬垫在从所述第1温度到所述第2温度的期间在所述模具开闭方向上的收缩量比所述光学坯料的收缩量大，
所述第2衬垫在从所述第1温度到所述第2温度的期间在所述模具开闭方向上的收缩量比所述光学坯料的收缩量小。
3.根据权利要求1所述的成型模具组，其中，
所述第1衬垫的线膨胀率比所述第2衬垫的线膨胀率高。
4.根据权利要求1所述的成型模具组，其中，
所述第1衬垫在所述第1温度和所述第2温度下在所述模具开闭方向上的厚度比所述第2衬垫的厚度大。
5.根据权利要求4所述的成型模具组，其中，
所述第1衬垫在所述第1温度和所述第2温度下在所述模具开闭方向上的厚度大于等于所述第2衬垫的厚度的2倍。
6.根据权利要求1所述的成型模具组，其中，
该成型模具组还具有筒形模具，该筒形模具配置于所述第1成型模具和所述第2成型模具的外周，保持该第1成型模具和该第2成型模具，
所述第2衬垫与所述筒形模具设置为一体。
7.根据权利要求1所述的成型模具组，其中，
所述第1衬垫位于所述第1成型模具与所述第2成型模具之间相比所述第2衬垫更靠外侧处。
8.一种光学元件制造方法，包含如下工序：
在相对配置的第1成型模具与第2成型模具之间加热光学坯料使其软化的加热工序；
此后对所述光学坯料加压使其变形的加压工序；以及
此后冷却所述光学坯料的冷却工序，
其中，在所述加压工序过程中的第1温度下，第1衬垫确保所述第1成型模具与所述第2成型模具的间隔，
在所述冷却工序过程中的第2温度下，由从所述第1温度起在模具开闭方向上的收缩量小于所述第1衬垫的第2衬垫来确保所述第1成型模具与所述第2成型模具的间隔，
所述第1衬垫和所述第2衬垫为圆筒形状，并且，所述第1衬垫和所述第2衬垫各自在周方向上的厚度不同。
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