JP2006076852A

JP2006076852A - 光学素子の成形方法及び装置

Info

Publication number: JP2006076852A
Application number: JP2004264297A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nomura; 剛野村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】上下型の押し圧動作によるガラス変形と同時に、上下型の側面に対する中心方向への加圧と除圧を繰り返し行うことで、確実に光軸の調整を行い、上記欠点を除去して、光軸精度の優れた光学素子を得ること。
【解決手段】上下一対の型の押し圧動作とは別に、側面加圧部材により、型の外周部を上下同時に中心方向に向かって加圧することで、型の成形面の光軸に対する垂直方向への相対位置を調整する際に、型の外周部に対して加圧と除圧を繰り返し行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱されたガラス素材をプレスして得られる光学素子の成形方法及び装置に関するものである。

従来、ガラス素材をプレスしてレンズ等のガラス成形品を得る方法として、上下一対の型と前記上下型を摺動保持するための胴型から成る型セットを用いて成形しているのが一般的であるが、レンズを成形する場合、一方の光学機能面の光軸と他方の光学機能面の光軸の相対的なずれや傾きが生じないように成形する必要がある。そのため、各々の型を精度良く仕上げるのは勿論、胴型と上型及び下型との組込み精度を高くすることで対応していた。

又、特許文献１では、より光軸精度の優れた光学素子を得るために、上下型の押し圧動作によるガラス変形終了後、或は終了時点近傍において、上下型の押し圧動作とは別に上下型の側面より中心方向に向かって上下同時に型の外周への加圧を行っており、更に、特許文献２では、上下型の押し圧動作によるガラス変形と同時に、上下型の押し圧動作とは別に上下型の側面より中心方向に向かって上下同時に型の外周への加圧を、ベアリングを介す等して行っている。

特開平１０−１８２１７３号公報特開平１１−１５７８５４号公報

しかしながら、近年、レンズのプレス成形における精度及び製造コストに対する要求は益々厳しくなっており、従来の方法では対応できないものが出てきているが、レンズの２面間の光軸のずれもその１つである。

例えば、前者の方法では胴型に形成された穴の中に上下の各々の型が摺動可能に組み込まれており、レンズの光軸精度を上げるために型と胴型の嵌合精度を厳しくする必要があったが、各々の型の加工精度及びプレス時の高温摺動性を考慮すると、光軸精度の向上には限界があった。

又、特許文献１（特開平１０−１８２１７３公報）ではプレス変形後に光軸調整をしていたため、調整のための時間が更に掛かってしまうだけでなく、場合によっては光学機能面の精度が悪化してしまい、又、冷却時のプレス変形後の調整では、ガラスが冷えて変形しづらくなっているため、十分に調整できない等の問題があった。

更に、特許文献２（特開平１１−１５７８５４公報）では、上記欠点を解決する方法が採られており、優れた方法の1つではあるが、その実施例の1つにおいては、上下型の側面より中心方向に向かって型の外周を加圧する際に、ベアリングを介して行っているため、高精度な部品を余計に使用することになり、構造がやや複雑となる他、点接触となることによる押し当て部の変形が懸念され、精度維持の観点から耐久性に問題を残していた。

そこで、本発明は、上下型の押し圧動作によるガラス変形と同時に、上下型の側面に対する中心方向への加圧と除圧を繰り返し行うことで、確実に光軸の調整を行い、上記欠点を除去して、光軸精度の優れた光学素子を得ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、上下一対の型間で、上下一対の型間で、変形可能な状態に加熱されたガラス素材を押圧し、冷却した後に型から取り出して、上下面に前記型の成形面を転写した光学機能面を持つ光学素子を得るための成形方法において、前記型による押し圧動作により、前記ガラス素材に対して光学機能面を成形、或は保持すると同時に、前記型の押し圧動作とは別に、側面加圧部材により、前記上下の型の外周部を上下同時に中心方向に向かって加圧することで、前記上下の型の成形面の光軸に対する垂直方向への相対位置を調整する際に、前記上下の型の外周部に対して加圧と除圧を繰り返し行うことを特徴とする。これにより、成形中の上下の型の成形面の光軸ずれを修正することが容易となる。

又、本発明では、前記型の外周部への加圧と除圧の繰り返し動作は、少なくとも前記型による押圧動作が始まってから終わるまでの間を含んで行われ、除圧する際の前記側面加圧部材の位置が、次の加圧が行われるまでの間、除圧する圧力が略ゼロになる位置より後退することなく保たれることを特徴とする。これにより、成形中の上下の型の成形面の光軸ズレをより確実に修正することができるようになる。

更に、本発明では、上下一対の型間で、変形可能な状態に加熱されたガラス素材を押圧し、冷却した後に型から取り出して、ガラスの上下面に前記型の成形面を転写して光学機能面を得るための成形装置において、前記成形面を有する一対の型と、前記型を上下方向に押圧動作させる駆動手段と、前記型の上下方向への押圧動作中に、前記上下の型の外周部へ上下同時に中心方向に向かって加圧と除圧を繰り返し行い、前記上下の型の成形面の光軸に対する垂直方向への相対位置を調整する側面加圧部材と、前記側面加圧部材の駆動手段とを備えたことを特徴とする。これにより、成形中の上下の型の成形面の光軸ずれ修正を容易とする装置の構成が得られる。

本発明によれば、上下型によるガラスのプレス変形動作中に、側面加圧部材により、上下型の側面に対し中心方向への加圧と除圧を繰り返し行うことで、プレス動作を行いながらも、上下の型の各々の成形面の光軸ずれや倒れを確実に修正することができるようになり、光軸精度の極めて高い成形品を得ることができる。

又、プレス変形動作と光軸の修正動作を同時に行うため、光軸の修正のために成形タクトが延びてしまうこともなく、更に装置としても比較的簡素な構造にできるため、長期に亘って精度維持が可能になる等、その効果は大きい。

以下、本発明の実施の形態を図1〜図５を参照して具体的に説明する。図１〜図５は何れも本発明の実施の形態１，２を示しており、図１及び図２はそれぞれプレス動作のほぼ終了した成形型付近の縦断面図及び水平断面図であり、図３及び図４はそれぞれプレス動作開始後で光軸ずれ修正前の成形型付近の縦断面図及び水平断面図である。

又、図５は本発明のその他の実施の形態を示しており、プレス動作のほぼ終了した成形型付近の水平断面図である。

＜実施の形態１＞
図１及び図２において、成形型の外殻部を構成する胴型３は、支持基板１２上に載置されている。胴型３は、上面視略正方形の角柱状に形成されており、その中心軸上には、この胴型３を上下に貫通した状態で、貫通穴が形成されている。これらの貫通穴のうち上側の貫通穴には、円柱状に形成された上型部材１が、嵌合した状態で上下方向に沿って摺動可能に挿入されている。その際、上型部材１と胴型３の間にはガラスのプレス温度において摺動するのに十分な隙間８が、例えば、それぞれの径寸法の差として１０〜２０μｍ設けてある。

上型部材１の上端部には、円板状のフランジ部が形成されており、このフランジ部の下面が胴型３の上面に上方から当接することにより、上型部材１は、それ以上、下方に移動することを阻止されており、これによって、上型部材１の下方へのプレスストロークが規定されている。又、上型部材１の下面中央には、ガラス素材を押圧して、その表面に所望の形状を転写して光学機能面を形成するための成形面が、上型部材１の外径に対して精度良く形成されており、例えば光学機能面の光軸と上型部材１の外径の同軸度が１μｍ以内に形成されている。

尚、上型部材１の上方には、ガラス素材に印加するプレス圧を発生させるための駆動源５が配置されており、この駆動源５が下方に向けて押し出し動作されることによりガラス素材にプレス圧が印加される。又、上型部材１には、成形面近傍の温度を測定するための不図示のセンサーが設置されており、更に不図示のＮ₂ ガス供給源より不図示のＮ₂ 噴出管を通して上型部材１を冷却するようにしてある。

一方、胴型３の下側の貫通穴には、上型部材１と同様に円柱状に形成され、且つ、上型部材１の外径寸法とほぼ同寸法（例えば寸法差１μｍ以内）に調整された下型部材２が、嵌合した状態で上下方向に沿って摺動可能に挿入されている。この場合も下型部材２と胴型３の間には上型部材１のときと同様に隙間８が存在している。下型部材２の下部には、円板状のフランジ部が形成されており、このフランジ部の下面は、胴型３が載置されている支持基板１２の上面に当接している。そして、この支持基板１２により上型部材１からガラス素材を介して下型部材２に加えられる下方へのプレス圧を受ける様に構成されている。下型部材２の上面中央には、ガラス素材の下面に所望の形状を転写して光学機能面を形成するための成形面が、下型部材２の外径に対して上型部材１と同様、精度良く形成されている。

従って、ガラス素材には、上型部材１及び下型２の各々の成形面により、光学機能面が転写されることとなる。

又、プレス変形時の成形品の厚みは、上述したように、上型部材１のフランジの下面が、胴型３の上面に当接することにより規定され、加工する毎に成形品の厚みが変化しないようになされている。

更に、下型部材２の下面には、駆動源６が設置されており、支持基板１２に形成された貫通穴を介して下型部材２の下面に当接される。又、駆動源６は、成形品１０のプレス変形動作が終了した後の冷却過程において、成形品１０の面形状が崩れることを防止するために、下型部材２を上方に押し上げて、成形品１０に圧力を作用させるためのものである。

又、下型部材２には、成形面近傍の温度を測定するための不図示のセンサーが設置されており、さらに不図示のＮ2 ガス供給源より不図示のＮ₂ 噴出管を通して下型部材２を冷却するようにしてある。

一方、胴型３の側面には、開口穴３ａが形成されており、この開口穴３ａを介して、成形型の内部にガラス素材が供給されると共に、成形の完了した成形品１０が成形型の内部から取り出される。

更に、胴型３の側面には、開口穴３ａと直交する方向に貫通穴が設けられており、この穴にはプレス動作中に上型部材１及び下型部材２の側面を上下同時に中心方向に加圧し、光軸のずれを修正するための側面加圧部材４がそれぞれ左右両方向より挿入されており、このときの胴型３の穴と側面加圧部材４との隙間は、胴型３と上型部材１及び下型部材２との隙間８より大きくなるように設定してある。つまり、胴型３の窓部３ａと直交方向の貫通穴は、調整手段４を概略の位置において摺動保持するためのものであり、調整手段４の最終的な位置はそれぞれが上型部材１と下型部材２とに当接した時点で決定される。

又、側面加圧部材４の上型部材１及び下型部材２と接する部分は、図２に示すように開角がほぼ９０度のＶ字形状としてあり、上型部材１及び下型部材２とは線当たりするようになっている。尚、Ｖ字形状の面は高精度に仕上げられており、上型部材１及び下型部材２を加圧する際の接触面の平面度が、例えば、１μｍ以下に調整されている。又、側面加圧部材４は高温耐久性や圧縮強度等を考慮してその材質を決定するが、例えば、超硬や窒化珪素のようなセラミック材料が好ましい。

よって、上型部材１及び下型部材２の外径は前述のように精度良く同寸法に仕上げられているため、側面加圧部材４は、それぞれ上型部材１と下型部材２との両方に同時に接した状態を保持することができる。

一方、側面加圧部材４の、型と接する方の反対側には、駆動源７が設置されており、左右にある側面加圧部材４のそれぞれの駆動源７は、ほぼ同期して動作するようにしてあり、側面加圧部材４をそれぞれ型中心方向に前進、或、逆に後退させることができ、加圧と除圧を周期的に動作させることもできる。

又、側面加圧部材４は、内部に不図示のヒータ及び型接触面近傍の温度を測定するための不図示のセンサーが設置されており、任意の温度に温調されている。

尚、胴型３内には、この胴型３、上型部材１、下型部材２を加熱すると共に、これら胴型３、上型部材１、下型部材２を介して、ガラス素材を加熱するためのヒータ１１が配置されている。

このヒータ１１は、上型部と下型部が不図示のそれぞれ独立した温度調節機に接続され、それぞれ不図示のセンサーにより温度を検出し、制御される。

次に、上記のように構成された成形型によりレンズを成形する手順について説明する。

先ず、駆動源５を引き込み動作させて、上型部材１を胴型３に対して上方にスライドさせ、下型部材２から逃がしておく。又、駆動源７についても引き込み動作させ、側面加圧部材４を型の外周方向に逃がしておく。この状態において、胴型３の開口穴３ａを介して、オートハンド等により、所定の温度に加熱されたガラス素材を下型部材２の成形面上に供給する。又、胴型３及び上型部材１及び下型部材２は、所定の成形条件に対応した温度に調整され、側面加圧部材４も所定の温度に調整されている。

そして、ガラス素材の型への供給が終了すると、更に加熱され、上型部材１、下型部材２及びガラス素材が所定の温度に到達した時点で駆動源５を押し出し動作させて、ガラス素材の上面に上型部材１の成形面を当接させ、ガラス素材にプレス圧を印加させる。

そして、所定の押し込み量、或は、所定の時間が経過したところで一旦駆動源５によるプレス圧を実質的にゼロとし、その後駆動源７を押し出し動作させて、側面加圧部材４を上型部材１及び下型部材２の側面の両側に突き当てて加圧を行う。そして、所定の時間が経過したところで、次に駆動源７によるプレス圧を実質的にゼロとし、その後駆動源５を押し出し動作させて、上型部材１によるガラス素材へのプレスを再開させる。

このようにして、上型部材１によるプレス動作と側面加圧部材４による上型部材１及び下型部材２の側面への突き当て動作を数回繰り返すが、そのうち、ガラス素材が潰され、上型部材１のフランジ部が胴型３の上面に当接することで上型部材１によるプレス動作が終了するが、このとき、上型部材１の駆動源５による押圧動作を保持したまま、最後に駆動源７による側面加圧部材４の突き当て動作を行い、そのまま圧力を保持した状態としておく。

この動作により、プレス変形終了時点での、胴型部材３と上型部材１及び下型部材２との間に存在している隙間８により生じる上型部材１と下型部材２との外径の位置ずれ（＝成形面のずれ）や倒れを修正することができ、各々の成形面の光軸を一致させることができる（図１及び図２の状態）。

その後、冷却工程に移り、不図示のＮ_２噴出管からのガス供給により冷却が促進されるとともに、型がガラス転移点温度よりも高い所定の温度となったとき、成形品１０の面形状が崩れないように、駆動源６を押し出し動作させて下型部材２を押し上げ、成形品１０に圧力を印加するが、その前に、駆動源７を引き込み動作させ、側面加圧部材４を一旦もとの位置に戻しておく。
そして、下型部材２によるプレスのときも上型部材１によるプレスのときと同様、側面加圧部材４を動作させるが、先ず、下型部材２によるプレスを開始してから所定の時間が経過したところで一旦駆動源６によるプレス圧を実質的にゼロとし、その後、駆動源７を押し出し動作させて、側面加圧部材４を上型部材１及び下型部材２の側面の両側に突き当てて加圧を行う。そして、所定の時間が経過したところで次に駆動源７によるプレス圧を実質的にゼロとし、その後、駆動源６を押し出し動作させて下型部材２によるガラス素材へのプレスを再開させる。

このようにして、下型部材２によるプレス動作と側面加圧部材４による上型部材１及び下型部材２の側面への突き当て動作を数回繰り返し、型がガラス転移点温度付近の所定の温度となったときに駆動源７を引き込み動作させて、側面加圧部材４による圧力を解除し、側面加圧部材４を型の外周方向に逃がした後、駆動源６を引き込み動作させて、下型部材２による圧力を解除する。

これにより、冷却時の下型部材２の押圧動作のときにも、側面加圧部材４の突き当て動作により上型部材１と下型部材２との成形面の光軸を一致させることができる。

その後、更に所定の温度まで冷却を行い、再び駆動源５を引き込み動作させて、上型部材１を上方に移動させ、成形品１０をオートハンド等により、胴型３の開口穴３ａを介して外部に取り出した。

尚、本実施の形態では、側面加圧部材４の駆動源７には位置制御可能なものを用いて、上型部材１及び下型部材２による両方のプレス時おいて、側面加圧部材４による型側面への加圧後の除圧の際に、圧力が略ゼロになる側面加圧部材４の位置を検出して、次に再度加圧するまで後退することなくその位置を保つように駆動源７の制御を行うようにした。

上記のような、一連の動作により、レンズの成形が行われるが、ここでカメラに使用されるレンズを例にさらに詳細な説明を行うことにする。

ガラス素材に重クラウンガラス（屈折率１．５８，アッベ数５９．４，転移点５０６℃）を使用し、両面とも凸非球面（近似Ｒ９ｍｍ）で外径φ７ｍｍ，中心肉厚３．０ｍｍ，外周肉厚１．６ｍｍの凸レンズを成形する。

先ず、上型部材１および下型部材２の温度が４７０℃（１０^15.2ポアズ相当）のときにガラス素材を供給し、この状態で上型部材１、下型部材２及びガラス素材の温度が５８０℃（１０^9.0 ポアズ相当）になるまで待機した後に、上型部材１により３４００Ｎ（ニュートン）の力で押圧成形し、２秒保った後に圧力をゼロとし、その直後に、今度は側面加圧部材４を押し出し動作させて、上型部材１と下型部材２の外周側面に２９００Ｎの力を掛け、最初の成形面の光軸位置調整を行ったが、これも２秒保った後に圧力をゼロとし、すぐに上型部材１により３４００Ｎの力での押圧成形を再開して、２秒保った後に圧力をゼロとし、その後すぐに、又側面加圧部材４の押し出し動作を２９００Ｎの力で２秒行った。この繰り返しを５回行ううちに、上型部材１のフランジ部が胴型３の上面に当接し、プレス工程が終了し、型の成形面をガラスに転写するとともにレンズの肉厚を決定した。

その後、側面加圧部材４は、２９００Ｎの力で押し出し動作した状態とし、上型部材１は３４００Ｎの力を胴型３に掛けたままで冷却を開始する。

そして、５６０℃（１０^9.8ポアズ相当）になったとき、下型部材２により成形品１０に、２９００Ｎの力を加え、４秒保った後に圧力をゼロとし、その直後に今度は側面加圧部材４を押し出し動作させて上型部材１と下型部材２の外周側面に２９００Ｎの力を掛け、成形面の光軸位置調整を行ったが、これも４秒保った後に圧力をゼロとし、すぐに下型部材２により２９００Ｎの力での押圧成形を再開して４秒保った後に圧力をゼロとし、その後すぐに又側面加圧部材４の押し出し動作を２９００Ｎの力で４秒行った。この繰り返しを５回行ううちに、４９０℃（１０^13.5ポアズ相当）まで冷え、ここで、側面加圧部材４の押し出し動作を解除し、更に、下型部材２の圧力も解除した。

その後、４７０℃（１０^15.2ポアズ相当）で上型部材１を上昇させて型を開き、成形品１０の取り出しを行った。

この方法により得られた成形品は平行偏心で３μｍ以下、光軸倒れで２０秒以下となり、カメラのレンズの中でも高い光軸精度の要求に応えることのできるレンズを得ることができた。

このように、プレス変形動作中に、上下型の光軸を修正するように繰り返し型の外周を上下同時に加圧することで、光軸精度の極めて高い成形品を得ることができる。

＜実施の形態２＞
型や装置の構成においては、実施の形態１と同様なため説明を省略し、やはり図１及び図２を使用して説明を行っていく。

そこで、この実施の形態における特徴的なレンズを成形する手順について説明する。

先ず、ガラス素材が型へ供給され、上型部材１、下型部材２及びガラス素材が所定の温度に到達すると駆動源５の動作により上型部材１により、所定の圧力でのガラス素材のプレス動作が開始されるが、本実施の形態では、途中で除圧することなく、そのままガラス素材が押圧され、上型部材１のフランジ部が胴型３の上面に当接するまで、上型部材１によるガラス素材のプレス動作が継続され、その後も上型部材１による胴型３への圧力を保持したまま冷却工程へ移行する。

一方、上型部材１によるガラス素材のプレス動作が開始されると同時に、側面加圧部材４による上型部材１及び下型部材２の側面への突き当て動作も開始され、この動作も上型部材１のフランジ部が胴型３の上面に当接するまでの間、加圧と除圧を繰り返して行われるが、この繰り返し動作中に側面加圧部材４の位置制御は行わず、側面加圧部材４による上型部材１及び下型部材２の側面に対する加圧と除圧は、一定圧力で超音波振動のような短周期での振動を加えて行うものとし、上型部材１のフランジ部が胴型３の上面に当接してプレス動作を終了した後は振動を加えず、一定圧力での突き当て動作に切換え、そのまま圧力を保持して冷却工程へ移行する。

このように、側面加圧部材４による加圧に振動を加えることで、上型部材１でガラス素材のプレスを行いながらも、上型部材１と下型部材２との成形面の光軸を一致させることができる。

その後、冷却工程に移り、型がガラス転移点温度よりも高い所定の温度となったとき、駆動源６を押し出し動作させて、下型部材２により、成形品１０を加圧するが、その前に駆動源７を引き込み動作させ、側面加圧部材４を一旦元の位置に戻しておく。

そして、型がガラス転移点温度付近の所定の温度となるまで、駆動源６による、圧力を下型部材２に、継続して加える。

そして、下型部材２によるプレスのときも、上型部材１によるプレスのときと同様、側面加圧部材４を動作させるが、このときも、下型部材２によるプレスが開始されると同時に側面加圧部材４による上型部材１及び下型部材２の側面への突き当て動作が開始され、この突き当て動作は、下型部材２によるプレスが終了するまで、或は、それより短い範囲において行われ、その場合も、一定圧力で超音波振動のような短周期での振動を加えて行うものとする。

これにより、冷却時においても、下型部材２の押圧動作を行いながら、側面加圧部材４により、上型部材１と下型部材２との成形面の光軸を一致させることができる。

そして、型がガラス転移点温度付近の所定の温度になると、側面加圧部材４及下型部材２による圧力が解除され、更に、所定温度まで冷やされた後、成形品１０が型より取り出される。

上記のような一連の動作により、レンズの成形が行われるが、ここで実施の形態１で説明した、カメラに使用されるレンズと同じものを例に、更に詳細な説明を行うことにする。

尚、実施の形態１と重複する部分においては説明を省略するものとする。

先ず、ガラス素材を型内に供給し、上型部材１、下型部材２及びガラス素材の温度が５８０℃（１０^9.0 ポアズ相当）になるまで待機した後に、上型部材１により３４００Ｎ（ニュートン）の力でガラス素材に対する押圧成形を開始すると同時に、側面加圧部材４により２９００Ｎの力で上型部材１及び下型部材２の側面への突き当て動作も開始するが、この突き当て動作は、同時に振動数１０ＫＨｚ、振幅１μｍ程度の振動を与えつつ行い、結果的に短周期で加圧と除圧を繰り返す加圧法となるようにした。

その後、上型部材１のフランジ部が胴型３の上面に当接し、型の成形面をガラスに転写するとともにレンズの肉圧を決定してプレス動作を終了するが、同時に、側面加圧部材４の突き当て動作は、振動を停止させて２９００Ｎの力のみを掛けた状態とした。

そして、上型部材１による３４００Ｎの力を胴型３に掛けたまま、冷却工程に移行し、５６０℃（１０^9.8ポアズ相当）になったとき、側面加圧部材４による圧力を一旦解除するとともに、下型部材２により成形品１０に２９００Ｎの力を加え、その後、再度側面加圧部材４により、振動数１０ＫＨｚ、振幅１μｍ程度の振動を与えつつ２９００Ｎの力で上型部材１及び下型部材２の側面への加圧を行い、５１０℃（１０^12.3ポアズ相当）になったとき、側面加圧部材４による圧力及び振動を解除する。

更に、４９０℃（１０^13.5ポアズ相当）になった時点で下型部材２の圧力も解除し、その後、４７０℃（１０^15.2ポアズ相当）で上型部材１を上昇させて型を開き、成形品１０の取り出しを行った。

この方法により得られた成形品も平行偏心で３μｍ以下、光軸倒れで２０秒以下となり、カメラのレンズの中でも高い光軸精度の要求に応えることのできるレンズを得ることができた。

このように、プレス変形動作中に、上下型の光軸を修正するように振動を与えつつ型の外周を上下同時に加圧することで、光軸精度の極めて高い成形品を得ることができる。

尚、実施の形態１との違いは、側面加圧部材４を位置制御する必要がなく、圧力のみを発生させる駆動源で済むため、比較的簡素な装置構成とすることができる他、上型部材１や側面加圧部材４による圧力の加え方がより連続的となるため、成形品の外観や面の転写精度も向上する。

又、側面加圧部材４により、上型部材１及び下型部材２の側面へ振動を与えつつ加圧するための装置構成としては、側面加圧部材４の駆動源７と側面加圧部材４との間にバイブレーターのような振動発生器、或は超音波発生器を挟んだ構成などが挙げられ、状況に応じて選択することができる。
＜その他の実施の形態＞
本実施の形態においては、丸形状のレンズを例に説明を行ったが、特にレンズの形状に限定されるものではなく、例えば、図５のように角形状のレンズにおいても本件を適用できる。

又、本実施の形態においては、レンズの左右両方向に、側面加圧部材４を設置し、駆動させているが、側面加圧部材の数についても限定せずに、例えば、３個を型の外周の１２０°毎に等間隔に配置しても良く、又、１個の側面加圧部材を使用して、型の反対側に固定部材を配置し、片側方向より側面加圧部材で加圧して、型を固定部材に押し当てる形で挟むようにしても良い。

更に、成形品の取り個数についても１個取りに限らず、勿論、多数個取りへも適用できる。

又、側面加圧部材による加圧と除圧の繰り返し回数や除圧の程度、或は振動の条件等は成形されるレンズやそのときの成形条件により、適宜決められるものであり、加圧と除圧を繰り返すものであれば、本件の適用範囲とすることができる。

本発明の実施の形態１，２に係る光学素子の成形装置であり、プレス動作のほぼ終了した成形型付近の縦断面図である。本発明の実施の形態１，２に係る光学素子の成形装置であり、プレス動作のほぼ終了した成形型付近の水平断面図である。本発明の実施の形態１，２に係る光学素子の成形装置であり、プレス動作開始後で光軸ずれ修正前の成形型付近の縦断面図である。本発明の実施の形態１，２に係る光学素子の成形装置であり、プレス動作開始後で光軸ずれ修正前の成形型付近の水平断面図である。本発明のその他の実施の形態に係る光学素子の成形装置であり、プレス動作のほぼ終了した成形型付近の水平断面図である。

符号の説明

１，２１上型部材
２，２２下型部材
３，２３胴型
３ａ，２３ａ窓部
４，２４側面加圧部材
５，６，７，２７駆動源
８，２８隙間
１０成形品
１１ヒータ
１２支持基板
１３基準面

Claims

上下一対の型間で、変形可能な状態に加熱されたガラス素材を押圧し、冷却した後に型から取り出して、上下面に前記型の成形面を転写した光学機能面を持つ光学素子を得るための成形方法において、
前記型による押し圧動作により、前記ガラス素材に対して光学機能面を成形、或は保持すると同時に、前記型の押し圧動作とは別に、側面加圧部材により、前記上下の型の外周部を上下同時に中心方向に向かって加圧することで、前記上下の型の成形面の光軸に対する垂直方向への相対位置を調整する際に、前記上下の型の外周部に対して加圧と除圧を繰り返し行うことを特徴とする光学素子の成形方法。
前記側面加圧部材による、前記型の外周部への加圧と除圧の繰り返し動作は、少なくとも前記型による押圧動作が始まってから終わるまでの間を含んで行われ、除圧する際の前記側面加圧部材の位置が、次の加圧が行われるまでの間、除圧する圧力が略ゼロになる位置より後退することなく保たれることを特徴とする請求項１記載の光学素子の成形方法。
上下一対の型間で、変形可能な状態に加熱されたガラス素材を押圧し、冷却した後に、型から取り出して、ガラスの上下面に前記型の成形面を転写して光学機能面を得るための成形装置において、
前記成形面を有する一対の型と、前記型を上下方向に押圧動作させる駆動手段と、前記型の上下方向への押圧動作中に、前記上下の型の外周部へ上下同時に中心方向に向かって加圧と除圧を繰り返し行い、前記上下の型の成形面の光軸に対する垂直方向への相対位置を調整する側面加圧部材と、前記側面加圧部材の駆動手段とを備えたことを特徴とする光学素子の成形装置。