JP2011098854A - 光学素子の製造方法、及び、光学素子の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する場合にも光学素材の収縮時の割れを防ぐことができるようにする。
【解決手段】光学素材３１を収容する型セット２０を順次移送しながら光学素子を製造する光学素子の製造方法において、光学素材３１を加熱により軟化させる加熱軟化工程と、型セット２０が有する成形型を押圧することで軟化した光学素材３１をプレスするプレス工程と、押圧された成形型を吸引することでこの成形型から光学素材３１を離型させる吸引工程と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置に関する。

従来、成形型を用いてガラスレンズ等の光学素子を成形する場合、成形型の線膨張率よりも光学素材の線膨張率が大きいため、光学素材をプレスした後の冷却過程で、成形型によって光学素材の収縮が阻害されることで、光学素材に応力が発生して光学素材に割れやクラックなどの欠陥が生ずることがある。

そこで、特許文献１記載の光学素子成形方法では、冷却工程でガラスの温度が転移点まで降温した付近より、成形型をガラスから離れる方向に引張り始めることで成形型に引張り力を作用させるとともに、上下一対の成形型の型温度を異ならせて、ガラスを成形型から離型する手法をとっている。

上記特許文献１記載の光学素子成形方法では、可動軸に固定された型固定具で成形型に設けたフランジを上下方向に引張ることによって、成形型に引張り力を作用させている。

特許第３９３９１５７号公報

ところで、型セット内に光学素材を収容し、型セットを順次移送しながら光学素子を製造する場合には、上記特許文献１記載の光学素子成形方法のように可動軸を用いて成形型を引張る手法は、型セットを移送することができなくなるために採用することができない。

本発明の目的は、光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する場合にも、収縮時の光学素材に欠陥が生じるのを防ぐことができる光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置を提供することである。

本発明の光学素子の製造方法は、光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する光学素子の製造方法において、上記光学素材を加熱により軟化させる加熱軟化工程と、上記型セットが有する成形型を押圧することで軟化した上記光学素材をプレスするプレス工程と、押圧された上記成形型を吸引することでこの成形型から上記光学素材を離型させる吸引工程と、を含む。

また、上記光学素子の製造方法において、上記型セットは、この型セット内で移動可能に配置され上記プレス工程で押圧される成形型である移動型と、この移動型の外周に配置されるスリーブと、を有し、上記吸引工程で、上記移動型と、上記スリーブと、上記型セットが載置される載置プレートとで区画される空間を介して上記移動型を吸引することでこの移動型から上記光学素材を離型させるようにするとよい。

また、上記光学素子の製造方法において、上記吸引工程は、上記光学素材の冷却過程で行われるようにするとよい。
また、上記光学素子の製造方法において、上記プレス工程後で且つ上記吸引工程前に行われ、押圧された上記成形型に対し気体をブローすることでこの成形型を冷却するブロー工程を更に含むようにするとよい。

また、上記光学素子の製造方法において、上記型セットは、この型セット内で移動可能に配置され上記プレス工程で押圧される成形型である移動型と、この移動型に対向して配置された固定型と、を有し、上記移動型は、凸成形面を含み、上記固定型は、凹成形面又は平面の成形面を含むようにするとよい。

また、上記光学素子の製造方法において、上記型セットは、この型セット内で移動可能に配置され上記プレス工程で押圧される成形型である移動型と、この移動型と対向して配置された固定型と、を有し、上記移動型及び上記固定型は、凸成形面を含み、上記移動型の凸成形面の曲率半径は、上記固定型の凸成形面の曲率半径よりも小さいようにするとよい。

本発明の光学素子の製造装置は、光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する光学素子の製造装置において、上記光学素材を加熱により軟化させる加熱部と、上記型セットが有する成形型を押圧することで軟化した上記光学素材をプレスするプレス部と、押圧された上記成形型を吸引することでこの成形型から上記光学素材を離型させる吸引機構と、を備える。

また、上記光学素子の製造装置において、上記プレス部によって押圧された上記成形型に対し気体をブローするためのブロー機構を更に備える構成とするとよい。
また、上記光学素子の製造装置において、上記プレス部には、ブローされる上記気体の流路が形成され、上記ブロー機構は、上記流路である構成とするとよい。
また、上記光学素子の製造装置において、上記プレス部により上記光学素材をプレスするプレスステージと、上記光学素材を冷却する冷却ステージと、を更に備え、上記吸引機構は、上記冷却ステージに設けられる構成とするとよい。

本発明によれば、光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する場合にも、収縮時の光学素材に欠陥が生じるのを防ぐことができる。

本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置のプレスステージを示す要部断面図（その１）である。 本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置のプレスステージを示す要部断面図（その２）である。 本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置のプレスステージを示す要部断面図（その３）である。 本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置のプレスステージを示す要部断面図（その４）である。 本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置のプレスステージを示す要部断面図（その５）である。 本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置のプレスステージを示す要部断面図（その６）である。 本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造装置のプレスステージを示す要部断面図（その１）である。 本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造装置のプレスステージを示す要部断面図（その２）である。 本発明の第３実施形態に係る光学素子の製造装置を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る光学素子の製造装置の冷却ステージを示す要部断面図（その１）である。 本発明の第３実施形態に係る光学素子の製造装置の冷却ステージを示す要部断面図（その２）である。 本発明の第３実施形態に係る光学素子の製造装置の冷却ステージを示す要部断面図（その３）である。

以下、本発明の第１〜第３実施形態に係る光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置について、図面を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞

図１は、本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置１１を示す断面図である。
図２Ａ〜図２Ｆは、上記光学素子の製造装置１１のプレスステージ１２を示す要部断面図である。

光学素子の製造装置（以下、単に「製造装置」と記す。）１１は、プレスステージ１２と、冷却ステージ１３と、成形室１４と、投入側シャッタ１５と、排出側シャッタ１６と、を備え、型セット２０を順次移送しながら例えばガラスレンズである光学素子を製造する循環型の製造装置である。

型セット２０は、図２Ａ〜図２Ｆに示すように、複数の成形型としての、固定型である上型２１（第１の成形型）及び移動型である下型２２（第２の成形型）と、保持部材２３と、外径枠２４と、スリーブ２５とを有する。型セット２０は、例えばタングステンカーバイド（ＷＣ）からなる。

上型２１には、基部２１ａの上部に、外周方向へ拡がるフランジ部２１ｂが形成されている。基部２１ａの下端には、光学素材３１に凸形状を転写する凹成形面２１ｃが形成されている。

下型２２は、上型２１に対向して配置されている。下型２２には、基部２２ａの上部中央に、基部２２ａよりも小径で基部２２ａから上方に突出する凸部２２ｂが設けられている。この凸部２２ｂの上端には、光学素材３１に凹形状を転写する凸成形面２２ｃが形成されている。

保持部材２３は、下部に下型２２の基部２２ａよりも大径のフランジ部２３ａが形成された円筒形状を呈する。保持部材２３の中空部２３ｂには、下型２２の凸部２２ｂが下方から摺動可能に挿入されている。保持部材２３の上端面２３ｃは、光学素材３１の凹面の外周に平面形状を転写するべく平面形状に形成されている。

外径枠２４は、円筒形状を呈し、上型２１と保持部材２３のフランジ部２３ａとの間に配置されている。外径枠２４は、その内周面のうち保持部材２３よりも上方に突出する部分において、光学素材３１の外周側面に曲面形状を転写する。

スリーブ２５は、円筒形状を呈する。スリーブ２５は、下部が肉厚部２５ａで上部が薄肉部２５ｂとなっているため、肉厚部２５ａと薄肉部２５ｂとの間の内周面に段差部２５ｃが形成されている。この段差部２５ｃには、保持部材２３のフランジ部２３ａが載置されている。

また、スリーブ２５は、下型２２、保持部材２３及び外径枠２４の外周に位置しており、下型２２が肉厚部２５ａの内周面を、保持部材２３及び外径枠２４が薄肉部２５ｂの内周面を、それぞれ摺動可能となっている。なお、上型２１は、基部２１ａがスリーブ２５に上方から挿入され、フランジ部２１ｂ底面がスリーブ２５の上端に当接している。そのため、下型２２が型セット２０内で上下に移動可能に配置されている一方、上型２１は、フランジ部２１ｂがスリーブ２５の上端に当接しているため、この当接した位置以上は光学素材３１側には移動不能な固定型となっている。

図１に示すように、プレスステージ１２及び冷却ステージ１３は、それぞれ、下プレート（載置プレート）１２ａ，下プレート１３ａと、ベース部１２ｂ，１３ｂと、上プレート１２ｃ，１３ｃと、シリンダ１２ｄ，１３ｄと、を有する。

プレスステージ１２及び冷却ステージ１３は、シリンダ１２ｄ，１３ｄを除き、成形室１４内に配置されている。
プレスステージ１２は、プレス軸１２ｅ（プレス部）及びプレス軸駆動部１２ｋ（プレス部駆動部）を有する。また、詳しくは後述するが、プレスステージ１２には、吸引管１７が接続されている。

下プレート１２ａ，１３ａは、ベース部１２ｂ，１３ｂ上に設置され、内部にはヒータ１２ｆ，１３ｆ（加熱部）が２本ずつ配置されている。
上プレート１２ｃ，１３ｃは、シリンダ１２ｄ，１３ｄの昇降軸に連結され、型セット２０の上型２１に当接する位置と、そこから上方に退避し型セット２０を移送可能とする位置とに上下動する。上プレート１２ｃ，１３ｃの内部にはヒータ１２ｇ，１３ｇ（加熱部）が２本ずつ配置されている。

プレスステージ１２の下プレート１２ａには、プレス軸１２ｅを上下方向に貫通させプレス軸１２ｅの周囲に吸引ポンプ１８の吸引経路を構成する貫通孔（吸引機構）１２ｈが、中央に形成されている。なお、プレス軸１２ｅは、例えばシリンダであるプレス軸駆動部１２ｋによって上下動する。プレス軸１２ｅの下プレート１２ａからの突き出し量は、図示しないスケールにより測定され、測定された突き出し量に基づき、図示しない制御部がプレス軸駆動部１２ｋを駆動制御する。

プレスステージ１２のベース部１２ｂには、下プレート１２ａの貫通孔１２ｈに連通しプレス軸１２ｅを上下方向に貫通させる貫通孔（吸引機構）１２ｉが中央に形成されている。この貫通孔１２ｉは、上部がプレス軸１２ｅの周囲に吸引経路を構成するべく大径となっており、下部がプレス軸１２ｅを摺動させるべく小径となっている。貫通孔１２ｉの上部には、この貫通孔１２ｉに連通する吸引路（吸引機構）１２ｊが形成されており、この吸引路１２ｊの外側に吸引管１７が接続されている。

吸引ポンプ１８は、吸引管１７と、ベース部１２ｂの吸引路１２ｊ及び貫通孔１２ｉと、下プレート１２ａの貫通孔１２ｈと、型セット２０の下型２２及びスリーブ２５並びに下プレート１２ａで区画される空間Ｓと、を介して、下型２２を下方に吸引する。

成形室１４には、型セット２０用の投入口１４ａ及び排出口１４ｂが形成されている。投入側シャッタ１５は、投入口１４ａを塞ぎ成形室１４の気密性を確保する位置と、そこから上方に退避し型セット２０を通過させる位置とに上下動する。同様に、排出側シャッタ１６は、排出口１４ｂを塞ぎ成形室１４の気密性を確保する位置と、そこから上方に退避し型セット２０を通過させる位置とに上下動する。

以下、製造装置１１を用いた光学素子の製造方法について説明する。なお、製造装置１１の後述する動作は、図示しない制御部によって制御されている。
まず、図２Ａに示すように、例えばボール状の光学素材３１が型セット２０内に収容される。収容された光学素材３１は、下端が保持部材２３の中空部分２３ｂに嵌まった状態で且つ上型２１の凹成形面２１ｃとの間に僅かな隙間があいた状態で、型セット２０内に位置している。

図１に示すように、型セット２０は、投入側シャッタ１５が上方に退避した状態で、投入口１４ａから成形室１４内に投入され、プレスステージ１２の下プレート１２ａ上に載置される。なお、型セット２０は、図示しない搬送ロボットによって、成形室１４内への投入、成形室１４内での移送、及び、成形室１４からの排出が行われる。

プレスステージ１２の下プレート１２ａ及び上プレート１２ｃは、ヒータ１２ｆ，１２ｇによって予め所定温度に加熱されている。下プレート１２ａ上に型セット２０が載置されると、シリンダ１２ｄは、上プレート１２ｃを下降させ、図２Ａに示すように、型セット２０の上型２１に当接させる。そして、下プレート１２ａ及び上プレート１２ｃからの熱伝導によって、光学素材３１は、例えば屈伏点以上のプレス可能な温度に加熱され軟化する（加熱軟化工程）。

次に、プレス軸１２ｅによって下型２１を押圧することで、軟化した光学素材３１がプレスされる（プレス工程）。具体的には、プレス軸駆動部１２ｋは、プレス軸１２ｅを、図２Ａに示すように上端が下プレート１２ａの貫通孔１２ｈに位置する初期状態から、図２Ｂに示すように上端が下プレート１２ａの貫通孔１２ｈから上方に突き出るように上昇させる。

プレス軸１２ｅにより押圧されて上昇する下型２２は、基部２２ａが保持部材２３に当接した位置からは、図２Ｃに示すように、スリーブ２５の段差部２５ｃに載置された保持部材２３と保持部材２３のフランジ部２３ａ上に位置する外径枠２４と一体に上昇する。下型２２により光学素材３１が所定肉厚となるまでプレスされた後、プレスステージ１２のヒータ１２ｆ，１２ｇの温度を降下させることによって、光学素材３１が例えばガラス転移点付近まで冷却される。

光学素材３１の冷却は、冷却ステージ１３においても行われるが、プレスステージ１２における冷却を行った段階の冷却過程の光学素材３１を、下型２２を吸引することで下型２２から離型させる（吸引工程）。

具体的には、まず図２Ｄに示すように、プレス軸駆動部１２ｋが、プレス軸１２ｅをその上端が下プレート１２ａの貫通孔１２ｈに位置する初期状態でまで下降させる。そして、図１に示す真空ポンプ１８は、吸引管１７と、ベース部１２ｂの吸引路１２ｊ及び貫通孔１２ｉと、下プレート１２ａの貫通孔１２ｈと、型セット２０の下型２２及びスリーブ２５並びに下プレート１２ａで区画される空間Ｓと、を介して、下型２２を下方に吸引する。

下型２２、保持部材２３、外径枠２４及び光学素材３１は、これらの自重と下型２２の吸引とによって下降し、まずは上型２１から光学素材３１が離型する。そして、図２Ｅに示すように、保持部材２３のフランジ部２３ａがスリーブ２５の段差部２５ｃに当接すると、そこからは図２Ｆに示すように下型２２のみが下降し、下型２２の凸成形面２２ｃに引張り力が発生して光学素材３１が離型する。

なお、下型２２、保持部材２３、外径枠２４及び光学素材３１が吸引前に自重によって下降し、上型２１及び下型２２から光学素子３１が離型した場合、それを検知する手段を配置しておくことで、吸引工程を省略することもできる。

光学素材３１を下型２２から離型させた後、型セット２０は、冷却ステージ１３の下プレート１３ａ上に移送される。そして、光学素材３１は、上プレート１３ｃと下プレート１３ａとの間で、所定温度まで更に冷却される。プレスステージ１２の型セット２０が冷却ステージ１３に移送されると、新たな型セット２０が投入口１４ａからプレスステージ１２に投入され、順次光学素子が製造される。

冷却ステージ１３において光学素材３１が冷却された型セット２０は、排出側シャッタ１６が上方に退避した状態で、排出口１４ｂから成形室１４外に排出される。その後、型セット２０から製造された光学素子が取出される。

以上説明した本実施の形態では、下型２２を吸引することで下型２２から光学素材３１を離型させるため、型セット２０から光学素材３１を取出す前に、下型２２に引張り力を作用させて下型２２から光学素材３１を離型させることが可能となる。そのため、光学素材３１の収縮が下型２２に阻害されて光学素材３１に応力が発生するのを防ぐことが可能となる。

また、吸引により下型２２から光学素材３１を離型させるため、下型２２に引張り力を作用させるための構成が型セット２０の移送を妨げるのを防ぐことが可能となる。
よって、本実施の形態によれば、収縮時の光学素材３１に欠陥が生じるのを防ぐことができる。

また、本実施の形態では、下型２２と、スリーブ２５と、下プレート１２ａとで区画される空間Ｓを介して下型２２を吸引することで下型２２から光学素材３１を離型させるため、光学素材３１を簡素な構成で確実に下型２２から離型させることができる。

また、本実施の形態では、光学素材３１の冷却過程で下型２２の吸引を行う。そのため、光学素材３１を収縮量が小さい状態（例えばガラス転移点付近の温度）で下型２２から離型させることで、光学素材３１に応力が発生し収縮時の光学素材３１に欠陥が生じるのを有効に防ぐことができる。

また、本実施の形態では、下型２２は凸成形面２２ｃを含み、上型２１は凹成形面２１ｃを含む。そのため、光学素材３１は、上型２１よりも下型２２に収縮が阻害されやすいところ、下型２２を吸引することにより、光学素材３１の収縮時の割れを有効に防ぐことができる。なお、下型２２が凸成形面２２ｃを含み、上型２１が平面の成形面を含む場合にも、同様のことがいえる。

また、下型２２及び上型２１の両方が凸成形面を含む構成を採用し、下型２２の凸成形面の曲率半径が上型の凸成形面の曲率半径よりも小さくする場合、光学素材３１の収縮が上型２１よりも下型２２に収縮が阻害されやすいため、下型２２を吸引することで光学素材３１の収縮時の割れを有効に防ぐことができる。

但し、例えば、下型２２が凹成形面又は平面の成形面を含み、上型２１が凸成形面を含む構成を採用する場合など、成形型の形状がいかようであっても、光学素材３１には少なからず応力が生じることから、成形型（下型２２又は上型２１）を吸引することによって光学素子の割れを防ぐことができるという効果を得ることは可能である。

＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造装置４１を示す断面図である。
図４Ａ及び図４Ｂは、上記光学素子の製造装置４１のプレスステージ１２を示す要部断面図である。

本実施の形態の製造装置４１は、主に、プレス軸１２ｅ´（プレス部）にブロー機構としての流路１２ｐが形成されている点、並びに、流路１２ｐが冷却気体供給部５１及び冷却気体供給管５２に接続されている点において上記第１実施形態と相違し、その他の構成は同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態ではブロー機構として流路１２ｐを用いているが、ブロー機構として、電磁弁などを更に用いてもよい。

プレス軸１２ｅ´は、例えば円筒形状などの筒形状を呈し、円筒の中空部分が流路１２ｐとなっている。この流路１２ｐは、例えばプレス軸駆動部１２ｋ´内で、冷却気体供給管５２に接続されている。この冷却気体供給管５２は、冷却気体供給部５１に接続されている。

冷却気体供給部５１は、冷却気体供給管５２及び流路１２ｐを介して、下型２２と、スリーブ２５と、下プレート１２ａとで区画される空間Ｓに、窒素ガス等の冷却気体を供給する。

以下、製造装置４１を用いた光学素子の製造方法について、上述の第１実施形態と相違する点について説明する。
プレス軸１２ｅ´により下型２１を押圧して、軟化した光学素材３１をプレスする点までは第１実施形態と同様である。

光学素材３１が所定肉厚となるまでプレスされた後、プレスステージ１２のヒータ１２ｆ，１２ｇの温度を降下させることによって、光学素材３１は例えばガラス転移点付近まで冷却される。その後、プレス軸１２ｅ´は、上端が下プレート１２ａの貫通孔１２ｈに位置する初期状態まで下降する。

そして、冷却気体供給部５１は、冷却気体供給管５２及び流路１２ｐを介して、図４Ａに示すように、下型２２と、スリーブ２５と、下プレート１２ａとで区画される空間Ｓに気体を供給する。これにより、下型２２に対し気体がブローされ（ブロー工程）、下型２２は更に冷却される。下型２２に対し気体をブローする場合には、吸引工程と同様に、真空ポンプ１８によって、空間Ｓに流入した気体を吸い込むようにするとよい。

なお、下型２２、保持部材２３、外径枠２４及び光学素材３１が自重によって下降し、空間Ｓがなくなった場合、プレス軸１２ｅの流路１２ｐから空間Ｓを介さずに下型２２に気体をブローすることになるが、自重による下型２２などの下降を検知する手段を配置しておくことでブロー工程を省略することもできる。

次に、図１に示す真空ポンプ１８は、吸引管１７と、ベース部１２ｂの吸引路１２ｊ及び貫通孔１２ｉと、下プレート１２ａの貫通孔１２ｈと、型セット２０の下型２２及びスリーブ２５並びに下プレート１２ａで区画される空間Ｓと、を介して、図４Ｂに示すように下型２２を下方に吸引する。この後、光学素材３１の離型、冷却ステージ１３における光学素材３１の冷却等が行われるが、上述の第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

以上説明した本実施の形態においても、下型２２を吸引することで下型２２から光学素材３１を離型させることなどによって、収縮時の光学素材３１に欠陥が生じるのを防ぐことができるなどの上述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、下型２２に対し気体をブローすることで下型２２を冷却している。そのため、光学素材３１の冷却を促進し、ひいては光学素子の製造時間を短縮することができる。

また、本実施の形態では、ブロー工程で、下型２２と、スリーブ２５と、下プレート１２ａとで区画される空間Ｓに気体を供給することで下型２２に対し気体をブローする。そのため、光学素材３１の冷却を簡素な構成で確実に促進することができる。

また、本実施の形態では、プレス軸１２ｅ´には、下型２２に対し気体をブローするための流路１２ｐが形成されている。そのため、簡素な構成で光学素材３１の冷却を促進することができる。

また、本実施の形態では、下型２２は凸成形面２２ｃを含み、上型２１は凹成形面２１ｃを含む。そのため、光学素材３１は、上型２１よりも下型２２に収縮が阻害されやすいところ、下型２２を冷却することにより、光学素材３１の収縮時の割れを有効に防ぐことができる。なお、下型２２が凸成形面２２ｃを含み、上型２１が平面の成形面を含む場合にも、同様のことがいえる。

また、下型２２及び上型２１の両方が凸成形面を含む構成を採用し、下型２２の凸成形面の曲率半径が上型２１の凸成形面の曲率半径よりも小さくする場合、光学素材３１の収縮が上型２１よりも下型２２に収縮が阻害されやすいため、下型２２を冷却することで光学素材３１の収縮時の割れを有効に防ぐことができる。

なお、本実施の形態では、プレス軸１２ｅ´にブロー機構としての流路１２ｐを形成したが、下プレート１２ａその他の部材にブロー機構としての流路を設けることも可能である。その場合、プレス軸により下型２２を保持した状態で下型２２を冷却することも可能となるため、ブロー工程前に下型２２が自重で下降してしまうのを防ぐこともできる。

＜第３実施形態＞
図５は、本発明の第３実施形態に係る光学素子の製造装置６１を示す断面図である。
図６Ａ〜図６Ｃは、上記光学素子の製造装置６１の冷却ステージ６３を示す要部断面図である。

本実施の形態の製造装置６１は、主に、吸引機構を冷却ステージ６３に配置した点において上記第１実施形態と相違し、その他の構成は同様であるため、詳細な説明は省略する。
図５に示すプレスステージ６２及び冷却ステージ６３の上プレート６２ｃ，６３ｃ、シリンダ６２ｄ，６３ｄ、ヒータ６２ｆ，６２ｇ，６３ｆ，６３ｇ（加熱部）については上記第１実施形態と同様である。

プレスステージ６２の下プレート６２ａ及びベース部６２ｂには、プレス軸６２ｅを上下方向に摺動自在に貫通させる貫通孔６２ｈ，６２ｉが、中央に形成されている。なお、プレス軸６２ｅは、例えばシリンダであるプレス軸駆動部６２ｋによって上下動する。プレス軸６２ｅの下プレート６２ａからの突き出し量は、図示しないスケールにより測定され、測定された突き出し量に基づき、図示しない制御部がプレス軸駆動部６２ｋを駆動制御する。

冷却ステージ６３の下プレート６３ａには、吸引ポンプ６８の吸引経路を構成する吸引路（吸引機構）６３ｈが、中央を上下に貫通して形成されている。冷却ステージ６３のベース部６３ｂには、吸引路６３ｈに連通する吸引路（吸引機構）６３ｊが形成されており、この吸引路６３ｊの外側に吸引管６７が接続されている。

吸引ポンプ６８は、吸引管６７と、ベース部６３ｂの吸引路６３ｊと、下プレート６３ａの吸引路６３ｈと、型セット２０の下型２２及びスリーブ２５並びに下プレート１２ａで区画される空間Ｓと、を介して、下型２２を下方に吸引する。

以下、製造装置６１を用いた光学素子の製造方法について、上述の第１実施形態と相違する点について説明する。
プレス軸６２ｅにより下型２１を押圧して、軟化した光学素材３１をプレスする点までは第１実施形態と同様である。

光学素材３１が所定肉厚となるまでプレスされた後、プレスステージ６２のヒータ６２ｆ，６２ｇの温度を降下させることによって、光学素材３１は例えばガラス転移点付近まで冷却される。そして、プレス軸駆動部６２ｋが、プレス軸６２ｅをその上端が下プレート６２ａの貫通孔６２ｈに位置する初期状態でまで下降させる。

この後、図示しない搬送ロボットが、型セット２０を冷却ステージ６３の下プレート６３ａ上に移送する。下プレート６３ａ上に型セット２０が載置されると、シリンダ６３ｄは、図６Ａに示すように、上プレート６３ｃを下降させ、型セット２０の上型２１に当接させる。

そして、プレスステージ６２における冷却を行った段階の冷却過程の光学素材３１が、下型２２が下方に吸引されることで下型２２から離型する（吸引工程）。
具体的には、図５に示す真空ポンプ６８が、吸引管６７と、ベース部６３ｂの吸引路６３ｊと、下プレート６３ａの貫通孔６３ｈと、型セット２０の下型２２及びスリーブ２５並びに下プレート１２ａで区画される空間Ｓと、を介して、下型２２を下方に吸引する。

下型２２、保持部材２３、外径枠２４及び光学素材３１は、これらの自重と下型２２の吸引とによって下降し、まずは上型２１から光学素材３１が離型する。そして、図６Ｂに示すように、保持部材２３のフランジ部２３ａがスリーブ２５の段差部２５ｃに当接すると、そこからは下型２２のみが下降し、下型２２の凸成形面２２ｃに引張り力が発生して光学素材３１が離型する。

なお、下型２２、保持部材２３、外径枠２４及び光学素材３１が自重によって下降し、上型２１及び下型２２から光学素子３１が離型した場合、それを検知する手段を配置しておくことで、吸引工程を省略することもできる。

光学素材３１を下型２２から離型させた後、図示しない搬送ロボットによって、排出側シャッタ１６が上方に退避した状態で、排出口１４ｂから成形室１４外に排出される。その後、型セット２０から製造された光学素子が取出される。

以上説明した本実施の形態においても、下型２２を吸引することで下型２２から光学素材３１を離型させることなどによって、収縮時の光学素材３１に欠陥が生じるのを防ぐことができるなどの上述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、吸引機構である吸引路６３ｈ，６３ｊが冷却ステージ６３に設けられているため、プレス軸６２ｅにより光学素材３１をプレスするプレスステージ６２とは独立した冷却ステージ６３で下型２２を吸引することができ、製造タクトの短縮が可能となる。

なお、プレスステージ６２又は冷却ステージ６３において、プレス工程後で且つ吸引工程前に、下型２２に対し気体をブローすることで下型２２を冷却するブロー工程を行うようにしてもよい。

１１ 光学素子の製造装置
１２ プレスステージ
１３ 冷却ステージ
１２ａ，１３ａ 下プレート
１２ｂ，１３ｂ ベース部
１２ｃ，１３ｃ 上プレート
１２ｄ，１３ｄ シリンダ
１２ｅ プレス軸
１２ｆ，１３ｆ ヒータ
１２ｇ，１３ｇ ヒータ
１２ｈ 貫通孔
１２ｉ 貫通孔
１２ｊ 吸引路
１２ｋ プレス軸駆動部
１２ｐ 流路
１４ 成形室
１４ａ 投入口
１４ｂ 排出口
１５ 投入側シャッタ
１６ 排出側シャッタ
１７ 吸引管
１８ 吸引ポンプ
２０ 型セット
２１ 上型
２１ａ 基部
２１ｂ フランジ部
２１ｃ 凹成形面
２２ 下型
２２ａ 基部
２２ｂ 凸部
２２ｃ 凸成形面
２３ 保持部材
２３ａ フランジ部
２３ｂ 中空部
２３ｃ 上端面
２４ 外径枠
２５ スリーブ
２５ａ 肉厚部
２５ｂ 薄肉部
２５ｃ 段差部
３１ 光学素材
４１ 光学素子の製造装置
５１ 冷却気体供給部
５２ 冷却気体供給管
６１ 光学素子の製造装置
６２ プレスステージ
６３ 冷却ステージ
６２ａ，６３ａ 下プレート
６２ｂ，６３ｂ ベース部
６２ｃ，６３ｃ 上プレート
６２ｄ，６３ｄ シリンダ
６２ｅ プレス軸
６２ｆ，６３ｆ ヒータ
６２ｇ，６３ｇ ヒータ
６２ｈ 貫通孔
６３ｈ 吸引路
６２ｉ 貫通孔
６３ｊ 吸引路
６２ｋ プレス軸駆動部
６７ 吸引管
６８ 吸引ポンプ
Ｓ 空間

Claims (10)

1. 光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する光学素子の製造方法において、
   前記光学素材を加熱により軟化させる加熱軟化工程と、
   前記型セットが有する成形型を押圧することで軟化した前記光学素材をプレスするプレス工程と、
   押圧された前記成形型を吸引することで該成形型から前記光学素材を離型させる吸引工程と、を含む、光学素子の製造方法。
2. 請求項１記載の光学素子の製造方法において、
   前記型セットは、該型セット内で移動可能に配置され前記プレス工程で押圧される成形型である移動型と、該移動型の外周に配置されるスリーブと、を有し、
   前記吸引工程で、前記移動型と、前記スリーブと、前記型セットが載置される載置プレートとで区画される空間を介して前記移動型を吸引することで該移動型から前記光学素材を離型させる、光学素子の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２記載の光学素子の製造方法において、
   前記吸引工程は、前記光学素材の冷却過程で行われる、光学素子の製造方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項記載の光学素子の製造方法において、
   前記プレス工程後で且つ前記吸引工程前に行われ、押圧された前記成形型に対し気体をブローすることで該成形型を冷却するブロー工程を更に含む、光学素子の製造方法。
5. 請求項１記載の光学素子の製造方法において、
   前記型セットは、該型セット内で移動可能に配置され前記プレス工程で押圧される成形型である移動型と、該移動型に対向して配置された固定型と、を有し、
   前記移動型は、凸成形面を含み、
   前記固定型は、凹成形面又は平面の成形面を含む、光学素子の製造方法。
6. 請求項１記載の光学素子の製造方法において、
   前記型セットは、該型セット内で移動可能に配置され前記プレス工程で押圧される成形型である移動型と、該移動型と対向して配置された固定型と、を有し、
   前記移動型及び前記固定型は、凸成形面を含み、
   前記移動型の凸成形面の曲率半径は、前記固定型の凸成形面の曲率半径よりも小さい、光学素子の製造方法。
7. 光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する光学素子の製造装置において、
   前記光学素材を加熱により軟化させる加熱部と、
   前記型セットが有する成形型を押圧することで軟化した前記光学素材をプレスするプレス部と、
   押圧された前記成形型を吸引することで該成形型から前記光学素材を離型させる吸引機構と、を備える、光学素子の製造装置。
8. 請求項７記載の光学素子の製造装置において、
   前記プレス部によって押圧された前記成形型に対し気体をブローするためのブロー機構を更に備える、光学素子の製造装置。
9. 請求項８記載の光学素子の製造装置において、
   前記プレス部には、ブローされる前記気体の流路が形成され、
   前記ブロー機構は、前記流路である、光学素子の製造装置。
10. 請求項７から請求項９のいずれか１項記載の光学素子の製造装置において、
    前記プレス部により前記光学素材をプレスするプレスステージと、
    前記光学素材を冷却する冷却ステージと、を更に備え、
    前記吸引機構は、前記冷却ステージに設けられる、光学素子の製造装置。

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