JP2013006714A - 光学素子成形用型セット、及び、光学素子の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学素子成形用型セットと光学素子の製造装置とにおいて、スリーブ内にガスを確実に供給すると共に、ガスの供給に起因して光学素子成形用型セットに不均一な温度変化が生じるのを抑える。
【解決手段】対向して配置された第１の成形型（上型１１）及び第２の成形型（下型１２）と、上記第１の成形型（１１）と上記第２の成形型（１２）との間のキャビティ１５に配置された筒形状の外周規制部材１３と、上記第１の成形型（１１）及び上記第２の成形型（１２）の周囲に配置されたスリーブ１４と、を備え、上記スリーブ１４には、その外側及び内側に開口する貫通孔１４ａが形成され、上記第１の成形型（１１）、上記第２の成形型（１２）、上記外周規制部材１３、及び上記スリーブ１４のうちの少なくとも１つには、上記スリーブ１４の周方向に延びるガス流路１４ｂが形成されている、光学素子成形用型セット。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、光学素子の製造に用いられる光学素子成形用型セットと、この光学素子成形用型セットを含む光学素子の製造装置とに関する。

従来、光学素子を成形するためのスペースとなる型セット内のキャビティにガスを供給する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図６Ａは、第１の参考技術に係る型セット６０を示す断面図である。
図６Ｂは、図６ＡのＥ−Ｅ断面図である。
図６Ａに示す型セット６０は、上型６１と、下型６２と、外周規制部材６３と、スリーブ６４と、を備える。

上型６１及び下型６２は、円柱形状を呈し、対向して配置されている。
上型６１の底面には、凸型の成形面６１ａが形成されている。上型６１の上端には、フランジ部６１ｂが形成されている。

下型６２の上面には、凸型の成形面６２ａが形成されている。下型６２の下端には、フランジ部６２ｂが形成されている。
外周規制部材６３は、円筒形状を呈し、下型６２の成形面６２ａ上の周縁に配置されている。また、外周規制部材６３は、上型６１と下型６２との間のキャビティ６５の外周位置を規制する。

スリーブ６４は、下型６２のフランジ部６２ｂと上型６１のフランジ部６１ｂとの間に配置されている。
図６Ｂに示すように、スリーブ６４には、径方向に延びる４つ（複数）の貫通孔６４ａが、スリーブ６４の周方向Ｄに等間隔に形成されている。貫通孔６４ａは、外周規制部材６３の外周面に対向するように開口している。

２つのガス供給部６６は、スリーブ６４の４つの貫通孔６４ａのうちの２つの近傍に配置され、ガス供給源から供給されるガスＧを貫通孔６４ａに供給する。なお、４つの貫通孔６４ａのうちの残り２つの貫通孔６４ａは、ガスＧの排出孔として機能する。

図７Ａ及び図７Ｂは、第２の参考技術に係る型セット７０を示す断面図である。
図７Ａに示す型セット７０は、図６Ａに示す型セット６０と同様に、成形面７１ａ及びフランジ部７１ｂが形成された上型７１と、成形面７２ａ及びフランジ部７２ｂが形成された下型７２と、外周規制部材７３と、貫通孔７４ａが形成されたスリーブ７４と、を備える。

図７Ａに示す型セット７０が図６Ａに示す型セット６０と相違するのは、貫通孔７４ａが外周規制部材７３よりも上方に開口する点である。
図７Ｂに示すように、光学素子材料１００は、加熱軟化した状態で上型７１により加圧される。

特開２００８−１２０６４５号公報

ところで、一般にスリーブと上型及び下型とは、同軸精度を確保するために、摺動性を確保しつつクリアランスは最小になるように設計される。また、外周規制部材はスリーブ内径より小さく設計されるが、熱容量を出来るだけ小さくするためにスリーブ内径に近い外径で設計されることが多い。

そのため、図６Ａに示す型セット６０のように、加熱気体等の気体が導入されるスリーブ６４の貫通孔６４ａが外周規制部材６３の外周面で開口すると、充分な気体の流量を確保するのが困難である。更には、外周規制部材６３の外周面のうち貫通孔６４ａに対向する部分の温度がガスＧによって変化してしまう。

また、図７Ａに示す型セット７０のようにスリーブ７４の貫通孔７４ａが外周規制部材７３よりも上方に開口すると、図７Ｂに示すように、貫通孔７４ａは、加圧時に上型７１によって塞がれてしまう。そのため、図６Ａに示す型セット６０と同様に、充分な気体の流量を確保するのが困難であると共に、スリーブ７４の貫通孔７４ａに対向する部分の温度がガスＧによって変化してしまう。

本発明の目的は、スリーブ内にガスを確実に供給することができると共に、ガスの供給に起因して光学素子成形用型セットに不均一な温度変化が生じるのを抑えることができる。

本発明の光学素子成形用型セットは、対向して配置された第１の成形型及び第２の成形型と、上記第１の成形型と上記第２の成形型との間のキャビティに配置された筒形状の外周規制部材と、上記第１の成形型及び上記第２の成形型の周囲に配置されたスリーブと、を備え、上記第１の成形型、上記第２の成形型、上記外周規制部材、及び上記スリーブのうちの少なくとも１つには、上記スリーブの周方向に延びるガス流路が形成されている。

また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記ガス流路は、上記スリーブの周方向の全周に亘って形成されているようにしてもよい。
また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記ガス流路は、少なくとも上記スリーブの内周面に形成されているようにしてもよい。

また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記スリーブの内周面に形成された上記ガス流路は、上記外周規制部材の上方で上記キャビティに開口するようにしてもよい。
また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記スリーブの内周面に形成された上記ガス流路は、上記外周規制部材の外周面全面に開口するようにしてもよい。

また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記スリーブには、その外側及び内側に開口し、ガス供給部により上記ガスを供給される貫通孔が形成され、上記外周規制部材には、上記スリーブの上記貫通孔に対向する切り欠き及び貫通孔のうちの少なくとも一方が形成されているようにしてもよい。

また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記ガス流路は、少なくとも上記外周規制部材の外周面に形成されているようにしてもよい。
また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記ガス流路は、少なくとも上記外周規制部材の外周面の上端に形成されているようにしてもよい。

また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記第１の成形型は、可動型であり、上記ガス流路は、少なくとも上記第１の成形型に形成されているようにしてもよい。
また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記ガス流路は、上記第１の成形型及び上記第２の成形型のうち少なくとも一方に形成され、上記ガス流路は、上記スリーブの周方向に延びる周方向流路と、この周方向流路に交差する方向に形成されこの周方向流路及び上記キャビティに連通する交差方向流路と、を含むようにしてもよい。

また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記ガス流路は、少なくとも上記スリーブに形成され、上記スリーブに形成された上記ガス流路は、上記スリーブを周方向に１周以上し、このスリーブの内周面に開口するとともに両端で上記スリーブの外側に開口するようにしてもよい。

本発明の光学素子の製造装置は、対向して配置された第１の成形型及び第２の成形型と、上記第１の成形型と上記第２の成形型との間のキャビティに配置された筒形状の外周規制部材と、上記第１の成形型及び上記第２の成形型の周囲に配置されたスリーブと、上記キャビティ内の光学素子材料を加熱する加熱部と、上記光学素子材料を上記第１の成形型及び上記第２の成形型により加圧する加圧部と、ガス供給部と、を備え、上記第１の成形型、上記第２の成形型、上記外周規制部材、及び上記スリーブのうちの少なくとも１つには、上記スリーブの周方向に延び、上記ガス供給部によりガスを供給されるガス流路が形成されている。

上記光学素子の製造装置において、上記ガス供給部により上記ガス流路に供給される上記ガスは、加熱されたものであるようにしてもよい。

本発明によれば、スリーブ内にガスを確実に供給することができると共に、ガスの供給に起因して光学素子成形用型セットに不均一な温度変化が生じるのを抑えることができる。

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。 図１ＡのＡ−Ａ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を示す断面図である。 図２ＡのＢ−Ｂ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を示す断面図である。 図３ＡのＣ−Ｃ断面図である。 本発明の第４実施形態に係る光学素子成形用型セットを示す斜視図（その１）である。 本発明の第４実施形態に係る光学素子成形用型セットを示す斜視図（その２）である。 本発明の第４実施形態に係る光学素子成形用型セットを示す斜視図（その３）である。 本発明の第５実施形態に係る光学素子成形用型セットを示す斜視図ある。 本発明の第５実施形態におけるスリーブを示す斜視図ある。 本発明の第５実施形態におけるスリーブを示す切断図（その１）である。 本発明の第５実施形態におけるスリーブを示す切断図（その２）である。 第１の参考技術に係る型セットを示す断面図である。 図６ＡのＥ−Ｅ断面図である。 第２の参考技術に係る型セットを示す断面図（その１）である。 第２の参考技術に係る型セットを示す断面図（その２）である。

以下、本発明の実施の形態に係る光学素子成形用型セット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１Ａは、本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造装置１−１を示す断面図である。
図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ断面図である。

図１Ａに示す光学素子の製造装置１−１は、光学素子成形用型セット（以下、単に「型セット」と記す。）１０と、上当接部材２と、下当接部材３と、シリンダ４と、ガス供給部５，５と、を含む。

型セット１０は、第１の成形型の一例である上型１１と、第２の成形型の一例である下型１２と、外周規制部材１３と、スリーブ１４と、を備える。
上型１１及び下型１２は、例えば、円柱形状等の柱形状を呈し、対向して配置されている。本実施形態では、上型１１のみが可動型であるが、下型１２のみが可動型であってもよく、また、上型１１及び下型１２の両方が可動型であってもよい。

上型１１の底面には、凸型の成形面１１ａが形成されている。上型１１の上端には、フランジ部１１ｂが形成されている。フランジ部１１ｂより下側は、上型１１の凸部を構成している。
下型１２の上面には、凸型の成形面１２ａが形成されている。下型１２の下端には、フランジ部１２ｂが形成されている。フランジ部１２ｂより上側は、下型１２の凸部を構成している。

外周規制部材１３は、円筒形状（筒形状）を呈し、上型１１と下型１２との間のキャビティ１５に配置されている。本実施形態では、外周規制部材１３は、キャビティ１５のうち、例えば、下型１２の成形面１２ａ上の周縁に配置されている。なお、外周規制部材１３は、キャビティ１５の外周位置を規制可能である。

スリーブ１４は、上型１１及び下型１２の周囲に配置されている。スリーブ１４は、筒形状のものに機械加工が施されたものである。本実施形態では、スリーブ１４は、下型１２のフランジ部１２ｂと上型１１のフランジ部１１ｂとの間に配置されている。上型１１の凸部および下型１２の凸部は、スリーブ１４の内側を摺動可能である。

図１Ｂに示すように、スリーブ１４には、スリーブ１４の径方向に延び外側及び内側に開口する４つ（複数）の貫通孔１４ａが、例えば、スリーブ１４の周方向Ｄに等間隔に、形成されている。

スリーブ１４の内周面には、スリーブ１４の周方向Ｄの全周に亘ってガス流路１４ｂが形成されている。このガス流路１４ｂは、４つの貫通孔１４ａを介してスリーブ１４の外側に連通する。なお、ガス流路１４ｂは、複数形成されていてもよい。また、１つのガス流路１４ｂで又は複数のガス流路を合わせて、スリーブ１４の周方向Ｄの全周のうち半分以上に形成されていることが望ましい。

ガス流路１４ｂは、流路断面（図１Ａに示すように、流れ方向に直交する断面）が矩形状を呈し、外周規制部材１３の下端よりも下方から外周規制部材１３の上端よりも上方まで開口する。そのため、ガス流路１４ｂは、外周規制部材１３の外周面全体に亘って開口し、外周規制部材１３の上方でキャビティ１５に連通する。なお、本実施形態では、ガス流路１４ｂは、貫通孔１４ａよりもスリーブ１４軸方向の高さが大きい。

上当接部材２は上型１１と一体に配置され、下当接部材１２は下型１２と一体に配置されている。なお、複数組の上当接部材２及び下当接部材３に型セット１０が順次移送される光学素子の製造装置１−１においては、上当接部材２及び下当接部材３は、別体の上型１１及び下型１２に当接する。

上当接部材２及び下当接部材３は、キャビティ１５内の光学素子材料１００を加熱する加熱部の一例であるそれぞれ２本のヒータ２ａ，３ａを有する。
シリンダ４は、光学素子材料１００を上型１１及び下型１２により加圧する加圧部の一例であり、上当接部材２に連結されて上当接部材２を昇降させる。

例えば２つのガス供給部５は、スリーブ１４の４つの貫通孔１４ａのうちの２つの近傍に配置され、ガス供給源から供給される例えば加熱された不活性ガスであるガスＧを貫通孔１４ａに供給する。ガス供給部５，５は、スリーブ４に連結されていてもよい。なお、４つの貫通孔１４ａのうちの残り２つの貫通孔１４ａは、ガスＧの排出孔として機能する。

光学素子を製造するには、まず、シリンダ４が上当接部材２及び上型１１を下降させ、上型１１が光学素子材料１００に当接した状態で、ヒータ２ａ，３ａからの熱伝導等により光学素子材料１００が例えばガラス転移点以上になるまで加熱される（加熱工程）。

その後、加熱された光学素子材料１００は、シリンダ４により上当接部材２及び上型１１がさらに下降することで、所望の厚さになるまで加圧される（加圧工程）。
その後、加圧された光学素子材料１００は、例えばガラス転移点以下になるまで冷却され（冷却工程）、型セット１０から取り出される。これにより、例えばガラスレンズである光学素子が得られる。

ガス供給部５，５は、ガスＧが加熱ガスである場合、例えば、加熱工程及び加圧工程（少なくとも加熱工程）においてガスＧを供給する。
加熱工程では、ガスＧは、スリーブ１４の貫通孔１４ａからガス流路１４ｂをスリーブ１４の周方向Ｄに流れて外周規制部材１３を外側から加熱するとともに、外周規制部材１３の上方からキャビティ１５に供給されて光学素子材料１００を加熱する。そして、ガスＧは、排出孔となる貫通孔１４ａから排出される。

加圧工程では、上型１１と外周規制部材１３との間隙が狭くなるにつれて、ガスＧは、徐々にキャビティ１５内に入りにくくなり、光学素子材料１００を直接加熱しにくくはなる。但し、加圧工程において、上型１１の成形面１１ａは外周規制部材１３の上端に当接することはないため、ガスＧのキャビティ１５への流路は確保されている。また、ガスＧは、ガス流路１４ｂをスリーブ１４の周方向Ｄに流れて外周規制部材１３を外側から加熱する。そして、ガスＧは、遮られることなく排出孔となる貫通孔１４ａから排出される。

なお、ガスＧが例えば常温の不活性ガスである場合、ガス供給部５，５は、キャビティ１５の雰囲気を置換するなどの目的に合わせた任意のタイミングでガスＧを供給する。

以上説明した本実施形態では、スリーブ１４には、スリーブ１４の周方向Ｄに延びるガス流路１４ｂが形成されている。そのため、ガスＧが外周規制部材１３の外周面で遮られるのを抑えることができると共に、外周規制部材１３の外周面のうちスリーブ１４の貫通孔１４ａに対向する部分などにおいて型セット１０の温度がガスＧによって変化してしまうのを抑えることができる。

よって、本実施形態によれば、スリーブ１４内にガスＧを確実に供給することができると共に、ガスＧの供給に起因して型セット１０に不均一な温度変化が生じるのを抑えることができる。

また、本実施形態では、ガス流路１４ｂは、スリーブ１４の周方向Ｄの全周に亘って形成されている。そのため、スリーブ１４内により確実にガスＧを供給することができると共に、上記不均一な温度変化が生じるのをより一層抑えることができる。

また、本実施形態では、ガス流路１４ｂは、スリーブ１４の内周面に形成されている。そのため、簡素な構成でガス流路１４ｂを形成することができる。
また、本実施形態では、スリーブ１４の内周面に形成されたガス流路１４ｂは、外周規制部材１３の上方でキャビティ１５に開口する。そのため、簡素な構成でキャビティ１５にガスＧを供給することができる。

また、本実施形態では、スリーブ１４の内周面に形成されたガス流路１４ｂは、外周規制部材１３の外周面全面に開口する。そのため、外周規制部材１３に不均一な温度変化が生じるのを抑えることができる。

また、本実施形態では、ガス供給部５，５がガス流路１４ｂに加熱ガスであるガスＧを供給する場合、上記不均一な温度変化が生じるのをより有効に抑えることができる。

＜第２実施形態＞
図２Ａは、本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造装置１−２を示す断面図である。
図２Ｂは、図２ＡのＢ−Ｂ断面図である。

本実施形態では、ガス流路２３ｂがスリーブ２４ではなく外周規制部材２３に形成されている点、及び、切り欠き２３ａが外周規制部材２３に形成されている点を除いて、上述の第１実施形態と同様である。そのため、詳細な説明は省略する。

図２Ａに示す光学素子の製造装置１−２は、型セット２０と、上当接部材２と、下当接部材３と、シリンダ４と、ガス供給部５，５と、を含む。
型セット２０は、図１Ａに示す型セット１０と同様に、成形面２１ａ及びフランジ部２１ｂが形成された上型２１と、成形面２２ａ及びフランジ部２２ｂが形成された下型２２と、外周規制部材２３と、スリーブ２４と、を備える。

外周規制部材２３は、第１実施形態の外周規制部材１３と同様に、キャビティ２５のうち、例えば、下型２２の成形面２２ａ上の周縁に配置されている。
外周規制部材２３には、スリーブ２４の貫通孔２４ａに対向する切り欠き２３ａが、外周規制部材２３の径方向に延び外側及び内側に開口するように、上端に計４つ形成されている。切り欠き２３ａは、外周面から内周面に近づくほど上端からの深さが小さくなっている。なお、外周規制部材２３の切り欠き２３ａは、その少なくとも一部が貫通孔であってもよい。

外周規制部材２３のガス流路２３ｂは、外周面の上端に、スリーブ２４の周方向Ｄの全周に亘って形成されている。そのため、ガス流路２３ｂは、４つの切り欠き２３ａに連通する。ガス流路２３ｂは、切り欠き２３ａと同様に外周面から内周面に近づくほど上端からの深さが小さくなり、流路断面（図２Ａに示すように、流れ方向に直交する断面）が上端及び外周面に開口する三角形状を呈する。

本実施形態の型セット２０では、ガスＧは、スリーブ２４の貫通孔２４ａから供給されて外周規制部材２３のガス流路２３ｂをスリーブ２４の周方向Ｄに流れて外周規制部材２３を外側から加熱するとともに、外周規制部材２３の上方や切り欠き２３ａからキャビティ２５に供給される。そして、ガスＧは、排出孔となる貫通孔２４ａから排出される。

また、ガスＧは、上型２１が下降して外周規制部材２３の上端に当接した後も、外周規制部材２３の切り欠き２３ａからキャビティ２５へ上昇するように供給される。そして、ガスＧは、排出孔となる貫通孔２４ａから排出される。

以上説明した本実施形態では、外周規制部材２３には、スリーブ２４の周方向Ｄに延びるガス流路２３ｂが形成されている。そのため、ガスＧが外周規制部材２３の外周面で遮られるのを抑えることができると共に、外周規制部材２３の外周面のうちスリーブ２４の貫通孔２４ａに対向する部分などにおいて型セット２０の温度がガスＧによって変化してしまうのを抑えることができる。

よって、本実施形態によっても、スリーブ２４内にガスＧを確実に供給することができると共に、ガスＧの供給に起因して光学素子成形用型セット２０に不均一な温度変化が生じるのを抑えることができる。

また、本実施形態では、スリーブ２４には、その外側及び内側に開口し、ガス供給部５，５によりガスＧを供給される貫通孔２４ａが形成され、外周規制部材２３には、スリーブ２４の貫通孔２４ａに対向する切り欠き２３ａ（切り欠き及び貫通孔のうちの少なくとも一方）が形成されている。そのため、簡素な構成でキャビティ２５にガスＧを供給することができる。また、キャビティ２５が例えば加圧工程において上型２１に塞がれた後も、切り欠き２３ａを通してスリーブ２４の外側にガスＧを排出することができる。

また、本実施形態では、ガス流路２３ｂは、外周規制部材２３の外周面に形成されている。そのため、外周規制部材２３に沿わせてガスＧをスリーブ２４の周方向Ｄに流して、外周規制部材２３に不均一な温度変化が生じるのを抑えることができる。

また、本実施形態では、ガス流路２３ｂは、外周規制部材２３の外周面の上端に形成されている。そのため、簡素な構成で外周規制部材２３に不均一な温度変化が生じるのを抑えることができると共に、上型２１が外周規制部材２３の上端に当接していない場合は、
ガス流路２３ｂからキャビティ２５にガスＧを供給することもできる。

＜第３実施形態＞
図３Ａは、本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造装置１−３を示す断面図である。
図３Ｂは、図３ＡのＣ−Ｃ断面図である。

本実施形態では、ガス流路３３ａがスリーブ３４ではなく外周規制部材３３に形成されている点を除いて、上述の第１実施形態と同様である。そのため、詳細な説明は省略する。
図３Ａに示す光学素子の製造装置１−３は、型セット３０と、上当接部材２と、下当接部材３と、シリンダ４と、ガス供給部５，５と、を含む。

型セット３０は、図１Ａに示す型セット１０と同様に、成形面３１ａ及びフランジ部３１ｂが形成された上型３１と、成形面３２ａ及びフランジ部３２ｂが形成された下型３２と、外周規制部材３３と、スリーブ３４と、を備える。

外周規制部材３３は、第１実施形態の外周規制部材１３と同様に、キャビティ３５のうち、例えば、下型３２の成形面３２ａ上の周縁に配置されている。

外周規制部材３３のガス流路３３ａは、外周面の上端に、スリーブ３４の周方向Ｄの全周に亘って形成されている。ガス流路３３ａは、流路断面（図３Ａに示すように、流れ方向に直交する断面）が上端及び外周面に開口する矩形状を呈する。

本実施形態の型セット３０では、ガスＧは、スリーブ３４の貫通孔３４ａから供給されて外周規制部材３３のガス流路３３ａをスリーブ３４の周方向Ｄに流れて外周規制部材３３を外側から加熱するとともに、外周規制部材３３の上方からキャビティ３５に供給される。そして、ガスＧは、排出孔となる貫通孔３４ａから排出される。

また、ガスＧは、上型３１が下降して外周規制部材３３の上端に当接した後は、スリーブ３４の貫通孔３４ａから供給されて外周規制部材３３のガス流路３３ａをスリーブ３４の周方向Ｄに流れて外周規制部材３３を外側から加熱する。そして、ガスＧは、排出孔となる貫通孔３４ａから排出される。

以上説明した本実施形態では、外周規制部材３３には、スリーブ３４の周方向Ｄに延びるガス流路３３ａが形成されている。そのため、ガスＧが外周規制部材３３の外周面で遮られるのを抑えることができると共に、外周規制部材３３の外周面のうちスリーブ３４の貫通孔３４ａに対向する部分などにおいて型セット３０の温度がガスＧによって変化してしまうのを抑えることができる。

よって、本実施形態によっても、スリーブ３４内にガスＧを確実に供給することができると共に、ガスＧの供給に起因して光学素子成形用型セット３０に不均一な温度変化が生じるのを抑えることができる。

また、本実施形態では、ガス流路３３ａは、外周規制部材３３の外周面に形成されている。そのため、外周規制部材３３に沿わせてガスＧをスリーブ３４の周方向Ｄに流して、外周規制部材３３に不均一な温度変化が生じるのを抑えることができる。

また、本実施形態では、ガス流路３３ａは、外周規制部材３３の外周面の上端に形成されている。そのため、簡素な構成で外周規制部材３３に不均一な温度変化が生じるのを抑えることができると共に、上型３１が外周規制部材３３の上端に当接していない場合は、
ガス流路３３ａからキャビティ３５にガスＧを供給することもできる。

＜第４実施形態＞
図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の第４実施形態に係る光学素子成形用型セット４０を示す斜視図である。

本実施形態では、上述の第１実施形態と相違する点について説明し、重複する点の詳細な説明は省略する。なお、光学素子の製造装置の説明も省略するが、上述の第１〜第３実施形態の光学素子の製造装置１−１〜１−３と同様の光学素子の製造装置に本実施形態の型セット４０も配置される。

型セット４０は、第１の成形型の一例である上型４１と、第２の成形型の一例である下型４２と、外周規制部材４３と、スリーブ４４と、を備える。
上型４１及び下型４２は、円柱形状（柱形状）を呈し、対向して配置されている。本実施形態では、第１〜第３実施形態と同様に上型４１のみが可動型であるが、下型４２のみが可動型であってもよく、また、上型４１及び下型４２の両方が可動型であってもよい。

上型４１の底面には、凸型の成形面４１ａが形成されている。上型４１の上端には、フランジ部４１ｂが形成されている。
上型４１の外周面には、スリーブ４４の周方向Ｄの全周に亘って溝を掘ることで形成された２つの周方向流路（ガス流路の一例）４１ｃが形成されている。

また、上型４１の外周面には、周方向流路４１ｃに交差する方向であるスリーブ４４軸方向に形成され周方向流路４１ｃ及びキャビティ４５に連通する８つの交差方向流路４１ｄが例えばスリーブ４４の周方向Ｄに等間隔に形成されている。交差方向流路４１は、上型４１の外周面に溝を掘ることで形成されている。

なお、周方向流路４１ｃ及び交差方向流路４１ｄは、上型４１のうちスリーブ４４に挿入される部分に形成されている。また、周方向流路４１ｃ及び交差方向流路４１ｄは、固定型である下型４２のみに形成してもよく、また、上型４１及び下型４２の両方に形成してもよい。

下型４２の上面には、成形面４２ａが形成されている。下型４２の下端には、フランジ部である大径部４２ｂが形成されている。この大径部４２ｂの上には中径部４２ｃが形成され、この中径部４２ｃの上には小径部４２ｄが形成されている。成形面４２ａは、小径部４２ｄに形成されている。

外周規制部材４３は、円筒形状（筒形状）を呈し、上型４１と下型４２との間のキャビティ４５に配置されている。本実施形態では、外周規制部材４３は、キャビティ４５のうち、例えば、下型４２の小径部４２ｄが挿入されるように中径部４２ｃ上に配置されている。

外周規制部材４３の下端の外径Ｄ２は、スリーブ４４の内径とほぼ同一であるが、上端の外径Ｄ１は、下端の外径Ｄ２より小さい。外周規制部材４３の外径は、上端に近づくほど小さくなる。そのため、外周規制部材４３の外周面４３ａとスリーブ４４との間が、外周規制部材４３の外周面４３ａに形成されたガス流路となる。

スリーブ４４は、上型４１及び下型４２の周囲に配置されている。本実施形態においても、スリーブ４４は、下型４２のフランジ部４２ｂと上型４１のフランジ部４１ｂとの間に配置されている。

スリーブ４４には、スリーブ４４の径方向に延び外側及び内側に開口する４つ（複数）の貫通孔４４ａが、例えば、スリーブ４４の周方向Ｄに等間隔に、形成されている。この貫通孔４４ａは、一部が外周規制部材４３の外周面４３ａに対向し、残りの一部がキャビティ４５に対向する。また、図４Ｃに示すように、上型４１が下降すると、貫通孔４４ａは、一部が外周規制部材４３の外周面４３ａに対向し、残りの一部が周方向流路４１ｃ及び交差方向流路４１ｄに対向する。

本実施形態では、図４Ａに示す上型４１の下降前において、ガスＧは、スリーブ４４の貫通孔４４ａから外周規制部材４３の外周面４３ａのガス流路に沿ってスリーブ４４の周方向Ｄに流れて外周規制部材４３を外側から加熱するとともに、外周規制部材４３の上方からキャビティ４５に供給されて光学素子材料を加熱する。そして、ガスＧは、排出孔となる貫通孔４４ａから排出される。

また、図４Ｃに示す上型４１の下降後において、ガスＧは、スリーブ４４の貫通孔４４ａから外周規制部材４３の外周面４３ａのガス流路に沿ってスリーブ４４の周方向Ｄに流れて外周規制部材４３を外側から加熱する。

また、図４Ｃに示す上型４１の下降後において、貫通孔４４ａは周方向流路４１ｃ及び交差方向流路４１ｄにも対向するため、ガスＧは、上型４１の周方向流路４１ｃに沿ってスリーブ４４の周方向Ｄに流れて上型４１を外側から加熱すると共に、交差方向流路４１ｄを通ってキャビティ４５に供給されて光学素子材料を加熱する。そして、ガスＧは、排出孔となる貫通孔４４ａから排出される。

以上説明した本実施形態では、上型４１及び外周規制部材４３には、スリーブ４４の周方向Ｄに延びるガス流路４１ｃ，４１ｄが形成されている。そのため、ガスＧが外周規制部材４３の外周面で遮られるのを抑えることができると共に、外周規制部材４３の外周面のうちスリーブ４４の貫通孔４４ａに対向する部分などにおいて型セット４０の温度がガスＧによって変化してしまうのを抑えることができる。

よって、本実施形態によっても、スリーブ４４内にガスＧを確実に供給することができると共に、ガスＧの供給に起因して型セット４０に不均一な温度変化が生じるのを抑えることができる。

また、本実施形態では、可動型である上型４１にガス流路の一例である周方向流路４１ｃが形成されている。そのため、上型４１の位置によってガスＧの供給経路を可変にすることができる。

また、本実施形態では、上型４１及び下型４２のうち少なくとも一方（本実施形態では上型４１）に形成されたガス流路は、スリーブ４４の周方向に延びる周方向流路４１ｃと、この周方向流路４１ｃに交差する方向に形成されこの周方向流路４１ｃ及びキャビティ４５に連通する交差方向流路４１ｄと、を含む。そのため、簡素な構成で上型４１に不均一な温度変化が生じるのを抑えることができると共に、キャビティ４５が例えば加圧工程において上型４１に塞がれた後も、周方向流路４１ｃにおいてガスＧを周方向Ｄに流すことができる。

＜第５実施形態＞
図５Ａは、本発明の第５実施形態に係る光学素子成形用型セット５０を示す斜視図ある。
図５Ｂは、本実施形態におけるスリーブ５４を示す斜視図ある。

図５Ｃ及び図５Ｄは、本発明の第５実施形態におけるスリーブ５４−１，５４−２を示す切断図である。
本実施形態では、上述の第１実施形態と相違する点について説明し、重複する点の詳細な説明は省略する。なお、光学素子の製造装置の説明も省略するが、上述の第１〜第３実施形態の光学素子の製造装置１−１〜１−３と同様の光学素子の製造装置に本実施形態の型セット５０も配置される。

型セット５０は、第１の成形型の一例である上型５１と、第２の成形型の一例である下型５２と、外周規制部材５３と、スリーブ５４と、を備える。

上型５１及び下型５２は、円柱形状（柱形状）を呈し、対向して配置されている。本実施形態では、第１〜第４実施形態と同様に上型５１のみが可動型であるが、下型５２のみが可動型であってもよく、また、上型５１及び下型５２の両方が可動型であってもよい。

上型５１の底面には、凸型の成形面５１ａが形成されている。上型５１の上端には、フランジ部５１ｂが形成されている。
下型５２の下端には、フランジ部５２ａが形成されている。また、図示はしないが、下型５２の上部には小径部が形成され、小径部の上面には成形面が形成されている。

外周規制部材５３は、円筒形状（筒形状）を呈し、上型５１と下型５２との間のキャビティ５５に配置されている。本実施形態では、外周規制部材５３は、キャビティ４５のうち、例えば、下型５２の図示しない小径部（第４実施形態の図４Ａ〜図４Ｃに示す小径部４２ｄと同様）が挿入されるように配置されている。

外周規制部材５３の下端の外径Ｄ４は、スリーブ５４の内径とほぼ同一であるが、上端の外径Ｄ３は、下端の外径Ｄ４より小さい。このように、外周規制部材５３の外径は、上端に近づくほど小さくなる。そのため、外周規制部材５３の外周面５３ａとスリーブ５４との間がガス流路となる。

スリーブ５４は、上型５１及び下型５２の周囲に配置されている。本実施形態においても、スリーブ５４は、下型５２のフランジ部５２ａと上型５１のフランジ部５１ｂとの間に配置されている。

スリーブ５４には、スリーブ５４を周方向Ｄに１周以上し、スリーブ５４の内周面に開口するとともに両端５４ｂ，５４ｃでスリーブ５４の外側に開口する螺旋状のガス流路５４ａが形成されている。ガス流路５４ａは、例えば、スリーブ５４の内周面に掘られた溝と、スリーブ５４の外側から当該溝に向かって貫通された孔と、から構成されている。

このガス流路５４ａは、両端５４ｂ，５４ｃの近傍を除いた部分でスリーブ５４の内周面に開口する。この開口する部分だけでも、ガス流路５４ａは、スリーブ５４の周方向Ｄの１周以上に亘る。

また、ガス流路５４ａは、外周規制部材５３の外周面５３ａが上端に近づくほど小径になることで外周規制部材５４の外周面５３ａに形成されるガス流路を介してキャビティ５５に連通可能となっている。

そのため、上型５１の下降前においては、ガス流路５４ａの両端５４ｂ，５４ｃのうち一方から供給されるガスＧは、ガス流路５４ａと外周規制部材５３の外周面５３ａに形成されるガス流路とを通ってスリーブ５４の周方向Ｄに流れて外周規制部材５３を外側から加熱するとともに、外周規制部材５３の上方からキャビティ５５に供給されて光学素子材料を加熱する。そして、ガスＧは、ガス流路５４ａの両端５４ｂ，５４ｃのうち他方である排出孔から排出される。

また、上型５１の下降後（加圧工程）において、ガス流路５４ａの両端５４ｂ，５４ｃのうち一方から供給されるガスＧは、ガス流路５４ａと外周規制部材５３の外周面５３ａに形成されるガス流路とを通ってスリーブ５４の周方向Ｄに流れて外周規制部材５３を外側から加熱する。そして、ガスＧは、ガス流路５４ａの両端５４ｂ，５４ｃのうち他方である排出孔から排出される。

以上説明した本実施形態では、スリーブ５４及び外周規制部材５３には、スリーブ５４の周方向Ｄに延びるガス流路５４ａが形成されている。そのため、ガスＧが外周規制部材５３の外周面で遮られるのを抑えることができると共に、外周規制部材５３の外周面のうちガス流路５４ａに対向する部分などにおいて型セット５０の温度がガスＧによって変化してしまうのを抑えることができる。

よって、本実施形態によっても、スリーブ５４内にガスＧを確実に供給することができると共に、ガスＧの供給に起因して型セット５０に不均一な温度変化が生じるのを抑えることができる。

また、本実施形態では、スリーブ５４に形成されたガス流路５４ａは、スリーブ５４を周方向Ｄに１周以上し、スリーブ５４の内周面に開口するとともに両端５４ｂ，５４ｃでスリーブ５４の外側に開口する。そのため、スリーブ５４内により確実にガスＧを供給することができると共に、スリーブ５４に不均一な温度変化が生じるのをより一層抑えることができる。更には、ガス流路５４ａの形状を調整すれば、加熱されたガスＧを供給する場合に光学素子材料および外周規制部材５３の加熱温度を調整することができる。

なお、以上説明した第１〜第５実施形態において、ガス流路は、上型（第１の成形型）、下型（第２の成形型）、外周規制部材、及びスリーブのうちの少なくとも１つにおいて、スリーブの周方向Ｄに延びるように形成すればよく、上述の複数種のガス流路を同一の型セットにおいて適宜組み合わせ形成してもよい。

１ 光学素子の製造装置
２ 上当接部材
２ａ ヒータ
３ 下当接部材
３ａ ヒータ
４ シリンダ
５ ガス供給部
１０ 型セット
１１ 上型
１１ａ 成形面
１１ｂ フランジ部
１２ 下型
１２ａ 成形面
１２ｂ フランジ部
１３ 外周規制部材
１４ スリーブ
１４ａ 貫通孔
１４ｂ ガス流路
２０ 型セット
２１ 上型
２１ａ 成形面
２１ｂ フランジ部
２２ 下型
２２ａ 成形面
２２ｂ フランジ部
２３ 外周規制部材
２３ａ 切り欠き
２３ｂ ガス流路
２４ スリーブ
２４ａ 貫通孔
３０ 型セット
３１ 上型
３１ａ 成形面
３１ｂ フランジ部
３２ 下型
３２ａ 成形面
３２ｂ フランジ部
３３ 外周規制部材
３３ａ ガス流路
３４ スリーブ
３４ａ 貫通孔
４０ 型セット
４１ 上型
４１ａ 成形面
４１ｂ フランジ部
４１ｃ 周方向流路
４１ｄ 交差方向流路
４２ 下型
４２ａ 成形面
４２ｂ 大径部
４２ｃ 中径部
４２ｄ 小径部
４３ 外周規制部材
４３ａ 外周面
４４ スリーブ
４４ａ 貫通孔
５０ 型セット
５１ 上型
５１ａ 成形面
５１ｂ フランジ部
５２ 下型
５２ａ フランジ部
５３ 外周規制部材
５３ａ 外周面
５４ スリーブ
５４ａ ガス流路
５４ｂ，５４ｃ ガス流路の両端
１００ 光学素子材料
Ｄ スリーブの周方向
Ｇ ガス

Claims (13)

1. 対向して配置された第１の成形型及び第２の成形型と、
   前記第１の成形型と前記第２の成形型との間のキャビティに配置された筒形状の外周規制部材と、
   前記第１の成形型及び前記第２の成形型の周囲に配置されたスリーブと、
   を備え、
   前記第１の成形型、前記第２の成形型、前記外周規制部材、及び前記スリーブのうちの少なくとも１つには、前記スリーブの周方向に延びるガス流路が形成されている、光学素子成形用型セット。
2. 前記ガス流路は、前記スリーブの周方向の全周に亘って形成されている、請求項１記載の光学素子成形用型セット。
3. 前記ガス流路は、少なくとも前記スリーブの内周面に形成されている、請求項１又は請求項２記載の光学素子成形用型セット。
4. 前記スリーブの内周面に形成された前記ガス流路は、前記外周規制部材の上方で前記キャビティに開口する、請求項３記載の光学素子成形用型セット。
5. 前記スリーブの内周面に形成された前記ガス流路は、前記外周規制部材の外周面全面に開口する、請求項３又は請求項４記載の光学素子成形用型セット。
6. 前記スリーブには、その外側及び内側に開口し、ガス供給部により前記ガスを供給される貫通孔が形成され、
   前記外周規制部材には、前記スリーブの前記貫通孔に対向する切り欠き及び貫通孔のうちの少なくとも一方が形成されている、請求項１から請求項５のいずれか１項記載の光学素子成形用型セット。
7. 前記ガス流路は、少なくとも前記外周規制部材の外周面に形成されている、請求項１から請求項６のいずれか１項記載の光学素子成形用型セット。
8. 前記ガス流路は、少なくとも前記外周規制部材の外周面の上端に形成されている、請求項７記載の光学素子成形用型セット。
9. 前記第１の成形型は、可動型であり、
   前記ガス流路は、少なくとも前記第１の成形型に形成されている、請求項１から請求項８のいずれか１項記載の光学素子成形用型セット。
10. 前記ガス流路は、前記第１の成形型及び前記第２の成形型のうち少なくとも一方に形成され、
    前記ガス流路は、前記スリーブの周方向に延びる周方向流路と、該周方向流路に交差する方向に形成され該周方向流路及び前記キャビティに連通する交差方向流路と、を含む、請求項１から請求項９のいずれか１項記載の光学素子成形用型セット。
11. 前記ガス流路は、少なくとも前記スリーブに形成され、
    前記スリーブに形成された前記ガス流路は、前記スリーブを周方向に１周以上し、該スリーブの内周面に開口するとともに両端で前記スリーブの外側に開口する、請求項１から請求項１０のいずれか１項記載の光学素子成形用型セット。
12. 対向して配置された第１の成形型及び第２の成形型と、
    前記第１の成形型と前記第２の成形型との間のキャビティに配置された筒形状の外周規制部材と、
    前記第１の成形型及び前記第２の成形型の周囲に配置されたスリーブと、
    ガス供給部と、
    前記キャビティ内の光学素子材料を加熱する加熱部と、
    前記光学素子材料を前記第１の成形型及び前記第２の成形型により加圧する加圧部と、
    を備え、
    前記第１の成形型、前記第２の成形型、前記外周規制部材、及び前記スリーブのうちの少なくとも１つには、前記スリーブの周方向に延び、前記ガス供給部によりガスを供給されるガス流路が形成されている、光学素子の製造装置。
13. 前記ガス供給部により前記ガス流路に供給される前記ガスは、加熱されたものである、請求項１２記載の光学素子の製造装置。