JP2007008751A - ガラス素子成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス光学素子を容易に、且つ、確実に剥離することが可能なガラス素子成形型を提供する。
【解決手段】ガラス素子成形型１は、ガラス光学素子の光学面を形成し、上記ガラス光学素子の光学有効面を形成するための第１の成形面１８ａを有する内型１８と、上記内型の外周を囲んで上記ガラス光学素子の上記光学有効面から連続して伸び出した面を形成するための第２の成形面１９ａを有する外型１９とを備え、上記外型は、上記内型の線膨張係数（α１）より小さい線膨張係数（α２）を有することで、温度差による収縮量の違いにより、成形されたガラス光学素子を容易、且つ確実に離型する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガラス成形装置に用いられ、ガラス光学素子を成形するガラス素子成形型に関する。

従来、鏡面仕上げを行った成形面をもつ成形型によってガラス素材である光学素材を加熱軟化した状態でプレス成形によりガラスレンズ等の光学素子（ガラス成形体）を製造するガラス成形装置が知られている。このガラス成形装置において、所定温度に冷却した成形後の光学素子を安定して確実に成形型から離型することが重要である。

しかし、光学素子を成形後の冷却工程を経て成形型から取り出す際に、ガラスと成形型の線膨張係数の違いから、光学素子と成形型の間に負圧領域が発生して光学素子が成形型に吸着し、離型に時間を要したり、時には離型作業中に光学素子が破損したり、成形型にキズをつけてしまう虞があった。
このような問題を解決するために、例えば、特許文献１には、レンズ有効径外を粗面加工して凹凸を設けることにより、光学素子と成形型との離型性を向上させるガラス工学素子の製造方法が開示されている。

さらに、例えば、特許文献２には、上型に貼りついた光学素子に、胴型に設けられた孔から光学素子、及び光学素子と成形型の境界面にガスを吹き付けて引き剥がすことにより、光学素子と成形型との離型性を向上させる光学素子の成形装置が開示されている。
特開２００４‐２１９１号公報 特開平８‐４８５３１号公報

しかしながら、上述の特許文献１のガラス光学素子の製造方法では、成形型に形成された凹凸部分へ加熱軟化した光学素子が食い込み、所定温度に冷却後の光学素子と成形型との離型性が低下する虞がある。

また、上述の特許文献２の光学素子の成形装置では、成形型が凸形状の面によって光学素子の面を凹形状に成形する成形装置の場合、光学素子と成形型の境界面にガスを吹き付けると光学素子の温度も急遽に低下するため、光学素子が早く収縮してしまい、光学素子と成形型との間に隙間か発生しないため、離型し難くなる虞がある。
そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、成形型に吸着する光学素子であるガラス成形体を容易に、かつ、確実に剥離することが可能なガラス素子成形型を提供することを目的とする。

本発明の第１のガラス素子成形型は、ガラス光学素子の光学面を成形し、上記ガラス光学素子の光学有効面を形成する第１の成形面を有する内型と、上記内型の外周を囲んで上記ガラス光学素子の上記光学有効面から連続する外周面を形成する第２の成形面を有する外型と、を具備し、上記外型は、上記内型の線膨張係数より小さい線膨張係数を有することを特徴とする。

本発明の第２のガラス素子成形型は、ガラス光学素子の光学面を成形する一対の型からなり、上記一対の型の少なくとも一方の型は、上記ガラス光学素子の光学有効面を形成する第１の成形面を有する内型と、上記内型の外周を囲んで上記ガラス光学素子の上記光学有効面から連続する外周面を形成する第２の成形面を有する外型と、を具備し、上記外型は、上記内型の線膨張係数より小さい線膨張係数を有することを特徴とする。

本発明によれば、ガラス光学素子を容易に、かつ、確実に剥離することが可能なガラス光学素子成形装置に用いられるガラス素子成形型を実現できる。

以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるガラス成形装置の内部を示す断面図である。図２は、図１のガラス成形装置におけるガラス素子成形型である上型を示す断面図である。図３及び図４は、ガラスレンズ成形時における上下一対のガラス素子成形型の断面図である。図５は、図３の上下一対のガラス素子成形型を部分的に拡大した断面図である。図６は、図４の上下一対のガラス素子成形型を部分的に拡大した断面図である。図７は、離型用ガス管を配したガラス成形装置の内部を示す断面図である。

図１に示す、本実施形態のガラス成形装置２０は、光学素材であるガラス素材２５を加熱軟化させ、一対の成形型で押圧し、冷却後に上記一対の成形型間を開くことで所望の面形状を有するガラス光学素子であるガラスレンズ２５Ａ（図３〜図６参照）を製造するための装置である。このガラス成形装置２０の内部には、主要構成部材として、一対の成形型である上型１、及び下型２と、これら上型１、及び下型２を覆うスリーブ３と、上型１を支持する上軸４と、下型２を支持する下軸５と、上軸４を上下方向に密閉状態で移動自在に保持している昇降ベース体６と、該昇降ベース体６に一体的に固設される石英管７と、該石英管７の周囲に配される型加熱用熱源の１つである複数の赤外線ランプヒータ８と、下軸５が配され、ガス導入管１０及び真空排気管１１の開口部を有するベース板９と、ガス導入管１０に配されるガス用バルブ１２と、真空排気管１１に配される真空バルブ１３と、が設けられている。

尚、ガラス成形装置２０は、石英管７、赤外線ランプヒータ８などの周囲に配される上下方向に開閉自在な密閉炉（不図示）と、図示しないフレームに支持されて、上軸４を上下方向に移動させるサーボモータ、或いはエアーシリンダからなる駆動装置（不図示）と、真空排気管１１の一端と接続される真空ポンプなどの排気装置（不図示）と、ガス導入管１０の一端と接続される例えば、圧力が０．０５ＭＰａ程度に設定された窒素ガスなどの不活性ガス（非酸化性ガス）を送気する流量調整用装置（不図示）と、ガラス素材２５を下型２に自動セットし、且つ成形後のガラスレンズ２５Ａを自動的に取り出すオートローダ（不図示）と、成形室内の温度、圧力、ガス流量、真空などの制御やガラス素材２５を下型２にセットする位置制御を行う制御装置（不図示）を有している。

上型１と下型２は、略同一の外径が設定された略円柱形状をしており、夫々の軸が同一線上を通るように、固定治具１４、１５によって、上軸４、及び下軸５に固定されている。
詳述すると、上型１は、一端面がガラスレンズ２５Ａの凹レンズ面２５ａ（図４参照）を成形する凸状成形面１ａと、他端の外周部分に外向フランジと、を有した略円柱状の型である。また、上型１は、他端部の外向フランジが固定治具１４の内向フランジにより保持され、固定治具１４が上軸４とビスなどの固定部材１４ａにより固定されることによって、上軸４に固定されている。尚、本実施の形態のおける上型１は、本発明のガラス素子成形型を構成し、その詳しい説明については後述する。

一方、下型２は、一端面がガラスレンズ２５Ａの凸レンズ面２５ｂ（図４参照）を成形する凹状成形面２ａと、上型１と同じように、他端の外周部分に外向フランジと、を有した略円柱状の型である。この下型２は、他端部の外向フランジが固定治具１５の内向フランジに保持され、固定治具１５が下軸５とビスなどの固定部材１５ａにより固定されることによって、下軸５と固定されている。

また、上型１と下型２は、ガラス素材２５からガラスレンズ２５Ａを成形するに足る温度領域で十分な強度を有する材料であって、超硬合金、または、ＳＩＣ等によって形成されている。上述した上型１の凸状成形面１ａと下型２の凹状成形面２ａは、それぞれ鏡面加工が施され、酸化やガラス素材２５との反応を抑制させる目的として、例えば、プラチナ、イリジウム、ロジウム、オスミウム、レニウム、ニオブ、ルテニウム、パラジウム、タンタル、金など成膜されている。

各型１，２の夫々の内部には、各軸４，５を貫挿して配される型加熱用熱源の１つであるカートリッジヒータ１６ａ，１６ｂ、及び型温度検出用の熱電対１７ａ，１７ｂが夫々埋め込まれている。これらのカートリッジヒータ１６ａ，１６ｂは、上型１，下型２を熱伝導により加熱し、且つ、各型１，２を介してガラス素材２５を加熱する。

また、上軸４、及び下軸５には、それぞれ型冷却用の冷却水が流通可能な冷却経路（図示せず）が設けられている。さらに、上軸４には、中途外周部分に段部が形成されており、上昇時に該段部の上面が昇降ベース体６の下面となる対向面と当接することで、昇降ベース体６、石英管７、及び図示しない密閉炉を一緒に持ち上げる。

スリーブ３は、円筒形状のセラミックス材料で形成され、上方部が上型１に固着され、且つ精密嵌合（隙間５μｍまたはそれ以下の極めて少ない状態）しており、下型２に対してスライド可能に精密嵌合（隙間５μｍ程度の極めて少ない状態）している。従って、赤外線ランプヒータ８による照射熱は、石英管７、及びスリーブ３を介して上型１，下型２に効率よく伝達される。また、スリーブ３には、軸方向に対し略直交して貫通し、後述する上型１に配される外型孔１９ｅに連通するスリーブ孔３ａが形成されている。

赤外線ランプヒータ８は、密閉炉（不図示）の内側壁に固定支持されており、石英管７の外周に沿って位置している。尚、カートリッジヒータ１６ａ，１６ｂや赤外線ランプヒータ８、また、上記冷媒は、熱電対１７ａ，１７ｂによって検出される型温度に基づいて、上述した成形装置２０の図示しない制御部により制御され、各工程時におけるガラス素材２５および上型１、及び下型２の温度制御が行われる。

石英管７は、上型１，下型２、及びスリーブ３の周囲空間を密閉、または、開放可能であり、ガラス素材２５の成形中、密閉状態にあるとき、真空または非酸化雰囲気で充満できるように、夫々の接触部にはシールが施されている。この石英管７により密閉された空間がガラスレンズ２５Ａを成形する成形室となる。

次に、図２を参照して上型１の構成について、さらに詳しく説明する。
上型１は、略円柱形状の内型１８と、この内型１８の外周を囲むように外挿している略筒状の外型１９とからなる。

内型１８は、一端面が上型１の凸状成形面１ａの一部を構成し、成形するガラスレンズ２５Ａの光学素子有効径、及び芯取り外径以上の範囲が設定され、凸状の曲面が形成された第１の成形面である成形面１８ａと、他端部の外周部に外向フランジ１８ｂと、を有する。また、内型１８は、外向フランジ１８ｂから成形面１８ａ側に向かった中途部分までテーパ１８ｃが形成され、常温時における寸法がテーパ１８ｃ端から成形面１８ａまでが直径Ｗ１と、成形面１８ａの外周端の位置において軸方向の高さＨ１と、なっている、本実施の形態では線膨張係数α１が６．６×１０^−６/℃の超硬合金からなる。

外型１９は、一端面が上型１の凸状成形面１ａの一部を構成し、成形するガラスレンズ２５Ａの光学素子有効径外の駄肉部分を押圧成形し、凸状の曲面が形成された第２の成形面である成形面１９ａと、他端部の外周部に上述した固定治具１４（図１参照）の内向フランジと係合する外向フランジ１９ｂと、中途部分で貫通する少なくとも１つ以上の貫通孔１９ｅと、を有する。また、外型１９は、外向フランジ１９ｂの近傍の内径部分に、内型１８のテーパ１８ｃと面接触できるように同一の角度が設定されたテーパ１９ｃと、内型１８の外向フランジ１８ｂが当接する段部１９ｄと、が形成されている。尚、内型１８が外型１９に挿嵌され、後述する所定の成形温度に達した際、各テーパ１８ｃ，１９ｃの面接触によって、内型１８と外型１９との軸芯を合わせることができる。つまり、各テーパ１８ｃ，１９ｃ間には、図示していないが、所定のクリアランスが設けられており、各型１８，１９の線膨張係数の違いによる、上記成形温度に達したときの膨張量の変化に対応して、内型１８と外型１９の夫々の軸芯が一致するように設定されている。

また、外型１９は、常温時におけるテーパ１９ｃ端から成形面１９ａまでが内型１８の直径Ｗ１よりも所定量だけ長い内径Ｗ２と、成形面１９ａの内周端の位置において、内型１８の高さＨ１よりも所定量だけ長い軸方向の高さＨ２と、を有する、本実施の形態では線膨張係数α２が内型１８の線膨張係数α１よりも小さい４．０×１０^−６/℃（α１＞α２）の超硬合金、又はセラミックス系、例えば炭化珪素（ＳＩＣ）などからなる。

すなわち、内型１８と外型１９とによって構成された上型１は、常温（例えば、２５℃）時に内型１８の外周面と外型１９の内周面との間に長さΔＷ／２＝｛（Ｗ２−Ｗ１）／２｝の空隙であるクリアランスＳ１と、内型１８の成形面１８ａと外型１９の成形面１９ａによって構成される凸状成形面１ａに段差ΔＨ＝（Ｈ２−Ｈ１）の凹部Ｓ２と、を有する。

以上のように構成された、上型１の各型１８，１９は、ガラスレンズ２５Ａのガラス素材２５の転移点を上回る温度である成形温度まで加熱されると、各型１８，１９の夫々の線膨張係数α１，α２に伴って膨張し、その膨張量の違いによって、内型１８の外周面と外型１９の内周面が密着して、夫々の成形面１８ａ，１９ａが連続した凸面となる凸状成形面１ａを形成する構成となっている。

ここで、例えばガラス素材２５の転移点を上回る温度である成形温度を５４０℃とし、常温２５℃から成形温度５４０℃（温度差５１５℃）まで成形室内を上昇させて、ガラス素材２５をガラスレンズ２５Ａに成形する場合における、常温２５℃時の上型１の各型１８，１９の寸法例を以下に説明する。

尚、略円柱状の内型１８は、加熱によって、外径、及び高さが夫々大きくなる方向に膨張し、一方で略円筒状の外型１９は加熱によって、内径、及び高さが大きくなる方向に膨張する。そのため、成形温度５４０℃で常温２５℃時の内型１８の外周面と外型１９の内周面との間のクリアランスＳ１、及び内型１８の成形面１８ａと外型１９の成形面１９ａによる凹部Ｓ２を無くすためには、内型１８と外型１９の夫々の寸法が以下のように設定される。尚、温度による熱膨張量の関係式は、
Ｄ１＝Ｄ×｛１＋（Ｔ−ｔ０）α｝・・・式１
である（Ｄ１：温度Ｔ（成形温度５４０℃）時の直径（内径）Ｗ、或いは高さＨ、Ｄ：温度ｔ０（常温２５℃）時の直径（内径）Ｗ、或いは高さＨ、α：線膨張係数α１，α２）。

例えば、常温２５℃（上記式１ではｔ０）での内型１８の直径Ｗ１（上記式１ではＤ）を２５ｍｍ、成形面１８ａの外周端の位置における軸方向の高さＨ１（上記式１ではＤ）を６０ｍｍと設定する。このような寸法設定された内型１８は、成形温度５４０℃（上記式１ではＴ）では、上述の式１から、その直径Ｗ２（上記式１ではＤ１）がおよそ２５．０９ｍｍに、高さＨ２（上記式１ではＤ１）がおよそ６０．２１ｍｍに膨張する。

そのため、成形温度５４０℃時の外型１９の内径Ｗ２が２５．０９ｍｍに、高さＨ２が６０．２１ｍｍとなるように設定すれば、上型１は、内型１８の外周面と外型１９の内周面との間のクリアランスＳ１、及び内型１８の成形面１８ａと外型１９の成形面１９ａによる凹部Ｓ２を無くすことができる。つまり、式１のＤ１に２５．０９を代入して、Ｄを求めることで、外型１９の常温２５℃時での上記直径Ｗ２、式１のＤ１に６０．２１を代入して、Ｄを求めることで、外型１９の常温２５℃時での軸方向の上記高さＨ２を導き出すことができる。

従って、上述の式１から導いて、常温２５℃（上記式１ではｔ０）での外型１９の直径Ｗ２（上記式１ではＤ）を２５．０３ｍｍ、成形面１９ａの内周端の位置における高さＨ２（上記式１ではＤ）を６０．０８ｍｍに設定する。すなわち、常温２５℃時における上型１には、幅（ΔＷ/２）が０．０１５（０．０３/２）ｍｍの上記クリアランスＳ１と、高さ（ΔＨ）が０．０８ｍｍの上記凹部Ｓ２が設定されている。

尚、内型１８の直径Ｗ１を２５．００ｍｍ、及び軸方向の高さＨ１を６０ｍｍに設定し、内型１８の線膨張係数α１から外型１９の線膨張係数α２の差分Δα（Δα＝α１−α２＝６．６×１０^−６−４．０×１０^−６＝２．６×１０^−６）を上記式１の線膨張係数αに代入することでも、内型１８と外型１９の膨張量の違いから、外型１９の上記直径Ｗ２、及び軸方向の上記高さＨ２を導き出すことができる。

つまり、温度差５１５℃では、上記式１から内型１８と外型１９との直径方向の膨張量の違いは、およそ０．０３ｍｍ（ΔＷ）となり、軸に沿った高さ方向の膨張量の違いはおよそ０．０８ｍｍ（ΔＨ）となる。従って、外型１９の設定寸法は、上記内径Ｗ２を内型１８の上記外径（Ｗ１＝２５ｍｍ）＋膨張量差（ΔＷ＝０．０３ｍｍ）である２５．０３ｍｍ、上記高さＨ２を内型１８の上記高さ（Ｈ１＝６０ｍｍ）＋膨張量差（ΔＨ＝０．０８ｍｍ）である６０．０８ｍｍとなる。

以上のように上型１を構成することで、成形温度５４０℃時において、内型１８の外周面と外型１９の内周面が密着して、内型１８の成形面１８ａと外型１９の成形面１９ａとが連続した凸状の曲面内に位置することで、ガラス素材２５を押圧してガラスレンズ２５Ａの凹レンズ面２５ａを成形する凸状成形面１ａが形成される。

次に、上述した構成を有するガラス成形装置２０によりガラスレンズ２５Ａを成形し、離型する工程について、図１、及び図３〜図６を用いて説明する。
まず、ガラス素材２５をオートローダ（不図示）によって搬送し、下型２上に載置する。そして、石英管７、及び密閉炉（不図示）により内部を密閉状態とする。

上型１を下型２に向かった方向に降下させ、ガラス素材２５の表面近傍に上型１の凸状成形面１ａが到達したとき、上型１を一旦停止させる。そこで、図示しない制御部のコントロールのもとで、真空バルブ１３を開状態にし、排気装置（不図示）により石英管７内を真空状態にした後、真空バルブ１３を閉じて、ガス用バルブ１２を開状態にして、流量調整用装置（不図示）によって、不活性ガスである窒素ガスで置換する。このとき、流量調整用装置は、成形室内の酸素濃度が１０ｐｐｍ以下となる流量で窒素ガスを流し続ける。

そして、成形室内の酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の一定の濃度となった後、ガラス成形装置２０の制御部のコントロールのもとでカートリッジヒータ１６ａ，１６ｂや赤外線ランプヒータ８に通電し、上型１、下型２、スリーブ３、及びガラス素材２５の加熱を開始する。

このとき、上型１は、温度上昇に伴って、内型１８と外型１９の熱膨張により、内型１８の外周面と外型１９の内周面とのクリアランスＳ１が徐々に小さくなると共に、凸状成形面１ａの凹部Ｓ２の段差が小さくなる。そして、成形温度５４０℃に達すると、図３、及び図５に示すように、上記クリアランスＳ１の空隙、及び凹部Ｓ２の段差がゼロとなる。この状態において、上述したように、凸状成形面１ａは、連続した曲面内に内型１８の成形面１８ａと外型１９の成形面１９ａが位置し、ガラスレンズ２５Ａを成形する段差のない鏡面となる。

そして、熱電対１７ａ，１７ｂの温度検知により、ねらいの温度（ここでは成形温度５４０℃）に到達したら、上型１を下型２方向に再降下させて型閉じ状態とし、凸状成形面１ａ，凹状成形面２ａによりガラス素材２５を押圧する。そして、所定量の押圧後、カートリッジヒータ１６ａ，１６ｂ、及び赤外線ランプヒータ８の通電を停止させる。

次に、冷却経路に冷却水（例えば、冷媒としての純水）を通して冷却工程に入り、型の冷却を開始する。上記冷却により上型１、下型２、及びガラス素材２５の熱は、上記冷媒を介して系外に放出される。そして、ガラス素材２５は、押圧成形されてガラスレンズ２５Ａの形状となる。

この冷却時には、ガラスレンズ２５Ａの収縮により、上型１の凸状成形面１ａとガラスレンズ２５Ａの凹レンズ面２５ａとの間に負圧領域Ｐ（図５参照）が発生する。すなわち、転移点以下でのガラスの線膨張係数は、上型１の内型１８、及び外型１９の各線膨張係数よりも大きい値である、およそ８〜９×１０^−６/℃である。そのため、ガラスレンズ２５Ａは、各型１，２よりも収縮量が大きく、上型１と下型２に押圧された状態では凹状のレンズ面側に上記負圧領域Ｐが発生するものである。

そして、冷却による温度低下に伴って、上型１の内型１８、及び外型１９が収縮する。この収縮過程において、内型１８と外型１９の夫々の線膨張係数α１，α２の違いにより、内型１８の方が外型１９に比して直径方向、及び軸方向（高さ方向）へ早く収縮する。そのため、上型１には、図４、及び図６に示すように、内型１８の外周面と外型１９の内周面との間にクリアランスＳ１ができると共に、凸状成形面１ａに凹部Ｓ２が形成される。

このとき、上型１の凸状成形面１ａとガラスレンズ２５Ａの凹レンズ面２５ａとの間に生じていた負圧（負圧領域Ｐの圧力）は、スリーブ３のスリーブ孔３ａ、外型１９の外型孔１９ｅ、及び上記クリアランスＳ１を介して吸気された成形室内の不活性ガスにより解消される。すなわち、上型１の凸状成形面１ａとガラスレンズ２５Ａの凹レンズ面２５ａとの間に形成された空間内は、成形室内の気圧と同気圧となる。

また、ガラスレンズ２５Ａは、凸状成形面１ａによって成形される凹レンズ面２５ａが上型１の内型１８と外型１９の収縮量の違いにより凸状成形面１ａに形成される凹部Ｓ２によって、内型１８の成形面１８ａと離間する。このとき、外型１９の成形面１９ａは、ガラスレンズ２５Ａの光学素子有効径外の駄肉部を押さえている。すなわち、ガラスレンズ２５Ａは、凹レンズ面２５ａと内型１８の成形面１８ａとの間に空間ができ、内型１８と離型される。その結果、ガラスレンズ２５Ａは、上型１の凸状成形面１ａに貼り付くことなく離型する。

その後、熱電対１７ａ，１７ｂの検知結果から各型１，２の型温度が酸化せず、変形温度以下の温度まで下がったとき、駆動装置（不図示）によって上軸４を上昇させ、上型１、及びスリーブ３を上昇させると共に、昇降ベース６を上軸４の段部で、石英管７、および密閉炉（不図示）と一緒に持ち上げる。最後にガラスレンズ２５Ａは、オートローダー（図示せず）によって外部に取り出される。

上述した本実施形態のガラス成形装置２０によれば、成形されたガラスレンズ２５Ａが上型１に貼り付くことが防止でき、ガラスレンズ２５Ａに対して衝撃や引き離し外力を与えることなく上型１から容易に、且つ、確実に上型１から離型させることができ、成形品の歩留まりや生産性を向上させることができる。

尚、図７に示すように、スリーブ３の各スリーブ孔３ａに離型用ガス管２１を接続して、不活性ガスを送気し、スリーブ孔３ａ、外型１９の外型孔１９ｅ、及び上記クリアランスＳ１を介して、上型１の凸状成形面１ａとガラスレンズ２５Ａの凹レンズ面２５ａとの間に形成された空間内に不活性ガスを送入しても良い。これらの離型用ガス管２１は、上軸４の上下移動に伴って、昇降ベース体６に対して密閉状態に移動可能であり、流量調整用装置（不図示）と一端が接続される。また、離型用ガス管２１による送気タイミングは、図示しない制御装置によりコントロールされている。

この離型用ガス管２１を設けることで、上記空間内に送入される不活性ガスの風圧により、上型１からのガラスレンズ２５Ａの離型性がより向上する。

尚、本実施形態のガラス成形装置２０では、上型１側を可動型としているが、これに限らず、上型１側を固定型とし、下型２側を可動型として、他は同様な構成を適用することも可能である。

この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば、各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明によるガラス素子成形型は、ガラス成形体であるガラスレンズを容易に、且つ、確実に成形型から剥離することが可能なガラス成形装置に適用できる。

本発明の一実施形態であるガラス成形装置の内部を示す断面図である。 同、図１のガラス成形装置におけるガラス素子成形型である上型を示す断面図である。 同、成形温度でのガラスレンズの成形時における上下一対のガラス素子成形型の断面図である。 同、冷却後のガラスレンズの成形時における上下一対のガラス素子成形型の断面図である。 同、図３の上下一対のガラス素子成形型を部分的に拡大した断面図である。 同、図４の上下一対のガラス素子成形型を部分的に拡大した断面図である。 変形例を示し、離型用ガス管を配したガラス成形装置の内部を示す断面図である。

符号の説明

１ ・・・上型（ガラス素子成形型、一対の型の一方）
２ ・・・下型（一対の型の他方）
１８ ・・・内型
１９ ・・・外型
１８ａ ・・・成形面（第１の成形面）
１９ａ ・・・成形面（第２の成形面）
α１，２・・・線膨張係数
２５Ａ ・・・ガラスレンズ（ガラス光学素子）
２５ａ ・・・凹レンズ面（光学面）
２５ｂ ・・・凸レンズ面（光学面）

Claims (6)

1. ガラス光学素子の光学面を成形するガラス素子成形型において、
   上記ガラス光学素子の光学有効面を形成する第１の成形面を有する内型と、
   上記内型の外周を囲んで上記ガラス光学素子の上記光学有効面から連続する外周面を形成する第２の成形面を有する外型と、
   を具備し、
   上記外型は、上記内型の線膨張係数より小さい線膨張係数を有することを特徴とするガラス素子成形型。
2. ガラス光学素子の光学面を成形する一対の型からなるガラス素子成形型において、
   上記一対の型の少なくとも一方の型は、
   上記ガラス光学素子の光学有効面を形成する第１の成形面を有する内型と、
   上記内型の外周を囲んで上記ガラス光学素子の上記光学有効面から連続する外周面を形成する第２の成形面を有する外型と、
   を具備し、
   上記外型は、上記内型の線膨張係数より小さい線膨張係数を有することを特徴とするガラス素子成形型。
3. 上記内型の外周面と上記外型の内周面との間には、上記ガラス光学素子の成形のための加熱前に空隙が設けられ、加熱時に上記内型の外周面と上記外型の内周面とが密着することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラス素子成形型。
4. 上記内型と上記外型とは、上記ガラス光学素子の成形のための加熱前に型開閉方向に段差を有し、上記内型が上記外型の中に凹んだ状態であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガラス素子成形型。
5. 上記第1の成形面と上記第２の成形面は、上記ガラス光学素子を成形する成形温度に達したとき、連続した同一曲面内に位置することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか1項に記載のガラス素子成形型。
6. 上記外型は、上記外周から上記内周に貫通する孔を有していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のガラス素子成形型。

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