JP2013249242A - 光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガラス素材の成形時に発生する熱応力を緩和し、面精度の向上と屈折率分布の低減とを両立した光学素子の製造方法を提供する。
【解決手段】
軟化状態にあるガラス素材を成形用型部材を用いてプレス成形して、成形用型部材の成形面に対応した光学機能面をガラス素材に転写する光学素子の製造方法において、軟化状態にあるガラス素材を成形用型部材を用いてプレス成形する工程と、プレス成形されたガラス素材を冷却する工程と、ガラス素材の粘度が１０^１０．８乃至１０^１２．３ポアズの状態で、ガラス素材に荷重を負荷しない状態で一定温度に保持する工程と、同一温度に保持する工程の後に、ガラス素材の粘度が１０^１２．６乃至１０^１３．１ポアズの状態で冷却プレスして、ガラス素材を再度冷却する工程と、ガラス素材を再度冷却して得られた光学素子を取り出す工程と、を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ガラス素材の温度を保持する工程と、冷却プレスする工程に特徴を有する光学素子の製造方法に関する。

近年、デジタルカメラでは、より高機能な製品として薄型化、高倍率化が求められており、それに伴い使用されるレンズにおいてもより薄肉化、高精度化が求められている。面精度の向上と屈折率分布（以下、「ＧＩ」と記載する。）の低減とを両立したレンズもその一つであり、形状を問わず、より高精度なレンズを成形することが求められている。

ガラス素材の成形時に内部に発生する熱応力により、面精度の低下やＧＩの不均衡が発生する。これらを防止するために、特許文献１では、ガラス光学素子の冷却工程において、圧力負荷状態でガラス転移点以上屈伏点以下の一定温度に所定時間保持することにより熱応力を緩和している。同様の目的で、特許文献２では、ガラス光学素子の冷却工程において、圧力負荷状態でガラス転移点以下の温度に冷却した後に、無圧力状態で歪点以上ガラス転移点以下の温度下で一定時間同一温度に保持することにより熱応力を緩和している。

特開平７−２６７６５８号公報 特開２００３−３３５５２８号公報

特許文献１ではガラスに圧力を負荷しながら一定時間同一温度に保持しているので、特に中心肉厚が薄く肉厚差の大きな凹レンズ（以下、「薄肉凹レンズ」と記載する。）の場合においては、面精度は良好だが内部の応力分布が拡大しＧＩが増大してしまう。また、特許文献２ではガラスへの圧力を解除した後に一定時間保持することにより、特に薄肉凹レンズの場合において、ＧＩは低減できるが応力解放により面精度が低下してしまう。

特許文献１および特許文献２に開示された技術では、特に薄肉凹レンズの場合において、面精度とＧＩを両立することが難しい。

本発明は、薄肉凹レンズのような形状難易度の高いレンズにおいても、ガラス素材の成形時に発生する熱応力を緩和し、面精度の向上とＧＩの低減とを両立した光学素子を得ることができる光学素子の製造方法の提供を目的とする。

本発明は、軟化状態にあるガラス素材を成形用型部材を用いてプレス成形して、前記成形用型部材の成形面に対応した光学機能面を前記ガラス素材に転写する光学素子の製造方法において、
前記軟化状態にあるガラス素材を前記成形用型部材を用いてプレス成形する工程と、
前記プレス成形されたガラス素材を冷却する工程と、
前記ガラス素材の粘度が１０^１０．８乃至１０^１２．３ポアズの状態で、前記ガラス素材に荷重を負荷しない状態で一定温度に保持する工程と、
前記同一温度に保持する工程の後に、前記ガラス素材の粘度が１０^１２．６乃至１０^１３．１ポアズの状態で冷却プレスして、前記ガラス素材を再度冷却する工程と、
前記ガラス素材を再度冷却して得られた光学素子を取り出す工程と、を有することを特徴とする光学素子の製造方法に関する。

本発明の光学素子の製造方法は、ガラス素材の成形時に発生する熱応力を緩和し、面精度の向上とＧＩの低減とを両立した光学素子を製造できる。

本発明で用いる成形装置の一例である。 本発明の製造工程の概要を示す図である。 実施例１で成形した光学素子形状の概略図である。 実施例１の粘度（温度）プロセス及び荷重プロセスを示した図である。 実施例１及び比較例１で成形した光学素子のＧＩの結果である。 実施例２で成形した光学素子形状の概略図である。 実施例２の粘度（温度）プロセス及び荷重プロセスを示した図である。 実施例３で成形した光学素子形状の概略図である。 実施例３の粘度（温度）プロセス及び荷重プロセスを示した図である。

以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

本発明の光学素子の製造方法は、軟化状態にあるガラス素材を成形用型部材を用いてプレス成形して、前記成形用型部材の成形面に対応した光学機能面を前記ガラス素材に転写する光学素子の製造方法に関する。

本発明の製造方法では、前記軟化状態にあるガラス素材を前記成形用型部材を用いてプレス成形する工程を有する。なお、軟化状態にあるガラス素材は、ガラス素材を軟化する温度以上で加熱することによって得られる。

プレス成形された後、冷却プレス成形する前に、ガラス素材のガラス転移点より高い温度、ガラス素材の粘度が１０^１０．８乃至１０^１２．３ポアズの状態で、前記ガラス素材に荷重を負荷しない状態で一定温度に保持する工程を有する。そして、一定温度に保持する工程の後に、ガラス素材のガラス転移点より高い温度からプレス成形を開始して、ガラス素材の粘度が１０^１２．６乃至１０^１３．１ポアズの状態で冷却プレスして、前記ガラス素材を再度冷却する工程を有する。その後、ガラス素材を再度冷却して得られた光学素子を取り出す工程を有する。

本発明の製造方法は、ガラス素材の粘度が１０^１０．８乃至１０^１２．３ポアズの状態で、荷重を負荷しない状態で同一温度に保持することにより、ＧＩを効率的に低減させることができる。これは、冷却開始から保持温度までに型とガラスとの線膨張係数の差により発生した熱応力を緩和することによる。また、冷却工程においてガラス転移点以上の温度からガラス素材の粘度が１０^１２．６乃至１０^１３．１ポアズの状態で冷却プレスをすることで、冷却プレスによりＧＩは増大するが、良好な面精度を確保することができる。したがって、本発明の光学素子の製造方法は、薄肉凹レンズ形状のような形状難易度の高いレンズにおいても、ガラス素材の成形時に発生する熱応力を緩和し、面精度の向上とＧＩの低減とを両立した光学素子を製造することができる。

本発明は、面精度の向上とＧＩの低減とを両立することが難しい凹レンズ形状や凹メニスカス形状のレンズにおいても、面精度が良好でＧＩを低減した光学素子を製造することができる。

次に、図１を用いて、本発明の成形用型部材について説明する。図１は、上型１と下型２によるガラス素材３のプレス動作が終了し、ガラスレンズの成形が略完了した状態を示している。図１において、胴型４と上型１と下型２で構成される型セット１０は、窒素で満たされた不図示の密閉チャンバー内に置かれている。

略直方体の胴型４は、支持基板６を介して光学素子の成形装置の基台７上に載置されている。胴型４の中心には、この胴型４を貫通した状態で貫通穴４ａ、４ｂが形成されている。

これらの貫通穴のうち上側の貫通穴４ａには、円柱状に形成された上型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。また、上型１の下面には、ガラス素材３を押圧してその上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形成されている。

なお、上型１の上方には、ガラス素材３に印加するプレス圧を伝えるための略円柱形の押圧部材８が上型１の上面に当接可能に設置されている。押圧部材８は、上方に設置された不図示のプレス軸を介して、不図示の駆動源に接続されている。したがって、前記プレス軸が動作されて押圧部材８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３にプレス圧Ｐ１が印加される。

一方、胴型４の下側の貫通穴４ｂには、上型１と同様に円柱状に形成された下型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。そして下型２の上面には、ガラス素材３を押圧してその下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形成されている。

また、下型２の下方には、ガラス素材３に印加するプレス圧を伝えるための略円柱形の押圧部材９が、支持基板６の穴部６ａを通って下型２の下面に当接可能に設置されている。この押圧部材９は、下方に設置された不図示のプレス軸を介して、不図示の駆動源に接続されている。なお、下型２の下方に設置された不図示の駆動源は、プレス工程で上型１がガラス素材３を押圧変形させた後の冷却過程において、下型２を介してガラス素材３にプレス圧Ｐ２を印加するためのものである。冷却過程でガラス素材３に圧力を印加（以下、「冷却プレス」と記載する。）する目的は、ガラス素材３を成形した成形品の面形状が崩れるのを防止するためである。

なお、胴型４の側面には、窓部４ｃが形成されておりこの窓部を介して、上型１、下型２の間にガラス素材３が供給されると共に、成形完了後のレンズが外部へと取り出される。

さらに、胴型４内には、胴型４、上型１、下型２を加熱するためのヒーター５が設置されている。また、型セット１０の外部には、下型２の上に載置されたガラス素材３を加熱するための不図示の素材加熱ヒーターが設置されている。そして、不図示の駆動手段により胴型４の窓部４ｃより胴型４内部に前記素材加熱ヒーターを挿入し、ガラス素材３を上方から加熱し、加熱後は胴型４の外部に退避するように成形装置は構成されている。

次に、図２を用いて、上記の成形装置によりレンズを成形する工程について説明する。図２は、製造工程の概要を示す図である。

まず、型セット１０がヒーター５により所定の温度に加熱され、上型１が図２（ａ）に示すように上方に引き上げられた状態で、不図示の搬送手段により窓部４ｃを介して下型２の上にガラス素材３が載置される。

そして、不図示の素材加熱ヒーターが胴型４内部に挿入され、胴型４内のヒーター５と共に、ガラス素材３および型セット１０を加熱する。ガラス素材３と型セット１０が所定のプレス温度まで到達すると、不図示の素材加熱ヒーターが胴型４の外部に退避する。

素材加熱ヒーターの退避後、不図示の上方の駆動源の動作により上型１が下降し、押圧部材８が上型１の上面に当接してガラス素材３にプレス圧Ｐ１が印加され押圧成形が開始される。最終的には、図２（ｂ）に示した状態となりプレス動作が終了する。そして突き当てた状態の上型１への圧力はそのまま保持されＰ１＝０となる。この状態において、ガラス素材３の上下面には、上型１と下型２のそれぞれの成形面の形状が転写された光学機能面が形成されて、ガラス素材３の肉厚は所望の肉厚に成形される。

その後、適宜時間を置いた後に冷却工程へと移行する。成形されたガラス素材３は徐々に冷却され、ガラス素材の粘度が１０^１０．８乃至１０^１２．３ポアズの温度まで冷却した時点で所定の時間温度を一定に保ち、ガラス素材３内の冷却によって発生した熱応力をガラス特有の応力緩和作用によって一定量緩和させる。

その後、再度冷却を開始しガラス素材の粘度が１０^１２．６乃至１０^１３．１ポアズになる温度まで温度が低下した時点で、図２（ｃ）に示すように、面形状が崩れないように下方の不図示の駆動源を動作させて下型２よりガラス素材３に冷却プレス圧Ｐ２を印加する。さらに冷却を行い、所定の温度まで温度が低下した時点で、図２（ｄ）に示すように下方の不図示の駆動源による冷却プレス圧Ｐ２を解除する。それと共に、上方の不図示の駆動源を動作させて上型１を上昇させ、不図示の搬送手段により成形品１１の取り出しを行う。

（実施例１）
実施例１では、図３に示すような上面Ｒ６ｍｍ、下面Ｒ７８ｍｍ、外径Φ１４ｍｍ、中心肉厚０．７ｍｍ、肉厚比５の凹メニスカスレンズを製造した。

ガラス素材３には高屈折率低分散ガラス（屈折率ｎｄ＝１．８５，アッベ数νｄ＝４０，ガラス転移点Ｔｇ＝６１２℃（１０^１３．３ポアズに相当）、屈伏点Ａｔ＝６５２℃）のプリフォームを使用した。

図４に粘度（温度）プロセスと荷重プロセスを示す。ここで、荷重については成形中にガラス素材３に加わる荷重を表している。

まずガラス素材３を下型２上に載置した状態で、ヒーター５と不図示の素材加熱ヒーターによりガラス素材３と型セット１０がガラス粘度で１０^９．５ポアズに相当する温度（６６５℃）になるまで加熱を行った。次に、上型１側の不図示の駆動源を６００ｋｇｆの力で押し出しプレス動作を開始し、ガラス素材３の上下表面に、上型１と下型２のそれぞれの光学機能面をプレス成形して転写した。なお、この際にガラスに加わる荷重を単位面圧で表すとおよそ３．９ｋｇｆ／ｍｍ^２である。上型１が胴型４に突き当たるとプレス動作が終了し、このときの上型１の位置により中心肉厚０．７ｍｍが決定される。

そして、プレス成形終了から適宜時間を置いた後に冷却を開始した。冷却速度は８０℃／分で行い、保持粘度η（保持温度Ｔｋ）になった時点で保持時間ｔの間、荷重を負荷しない状態で温度を一定に保った。本実施例における保持粘度η（保持温度Ｔｋ）は１０^１０．８ポアズ（６４５℃）、１０^１１．５ポアズ（６３５℃）、１０^１２．３ポアズ（６２５℃）、の３条件で行った。また、保持時間ｔは１０秒、３０秒、６０秒、１００秒の４条件で行った。

その後、再度冷却速度８０℃／分で冷却を開始しガラス粘度で１０^１３．１ポアズに相当する温度（６１５℃）になった時点で１５０ｋｇｆの力で冷却プレスを開始した。なお、この際にガラスに加わる荷重を単位面圧で表すとおよそ１．０ｋｇｆ／ｍｍ^２である。そしてガラス粘度で１０^１８．９ポアズに相当する温度（５６０℃）になった時点で冷却を終了して、冷却プレスを解除し、上型１を上昇させて成形品１１を取り出した。

実施例１で製造したレンズのＧＩを研磨ホモジニティ測定法によって調べた結果を図５に示す。

図５から明らかなように、保持粘度（保持温度）を１０^１０．８ポアズ（６４５℃）、１０^１１．５ポアズ（６３５℃）、１０^１２．３ポアズ（６２５℃）として定温保持を行った場合のすべてにおいて、定温保持を実施しない場合よりＧＩが低減されている。

レンズの面形状を測定したところ、保持温度をガラス素材の粘度が１０^１０．８ポアズ（６４５℃）、１０^１１．５ポアズ（６３５℃）、１０^１２．３ポアズ（６２５℃）のすべての場合においてアス、クセ０．１５μｍ以下の良好な面精度の光学素子を得ることができた。なお、レンズの成形を繰り返し行ってもすべての場合においてアス、クセ０．１５μｍ以下の良好な面精度の光学素子を得ることができた。

冷却プレスの開始温度をガラス粘度で１０^１３．１ポアズに相当する温度（６１５℃）としたが、これを１０^１２．６ポアズに相当する温度（６２０℃）としても同じ効果が得られた。

（比較例１）
比較例１では、保持粘度η（保持温度Ｔｋ）を１０^１０．２ポアズ（６５５℃）、１０^１３．１ポアズ（６１５℃）とした以外は実施例１と同様にしてレンズを製造した。比較例１で製造したレンズのＧＩを研磨ホモジニティ測定法によって調べた結果を図５に示す。

比較例１では、保持粘度（保持温度）を１０^１０．２ポアズ（６５５℃）で定温保持を実施しても、定温保持を実施しない場合と比較してＧＩに大きな差が見られず効果は得られなかった。さらに、保持粘度（保持温度）を１０^１３．１ポアズ（６１５℃）のようなガラス転移域に近い温度域で定温保持を実施すると、定温保持を実施しない場合よりもＧＩを低減させるためにはしばらく時間が必要であった。この温度域で長い時間定温保持を実施しても、これより高温で同じ時間だけ定温保持を行った場合よりＧＩの低減量は小さかった。

次に、保持粘度η（保持温度Ｔｋ）を１０^１０．２ポアズ（６５５℃）、１０^１０．８ポアズ（６４５℃）、１０^１１．５ポアズ（６３５℃）、１０^１２．３ポアズ（６２５℃）、１０^１３．１ポアズ（６１５℃）として、冷却プレスの開始温度を変更してレンズを製造した。冷却プレスの開始温度をガラス粘度で１０^１２．３ポアズに相当する温度（６２５℃）として成形を繰り返し行い、面形状を測定したところ、アス、クセ０．１５μｍ以下となるレンズを安定して製造することができなかった。また、冷却プレスの開始温度をガラス粘度で１０^１４ポアズに相当する温度（６０５℃）のようなガラス転移点より低温として成形を行い、面形状を測定したところ、アス、クセ０．１５μｍ以下となる成形品を得ることができなかった。

（評価）
実施例１と比較例１の結果から、同一温度に保持する保持温度は、ガラス素材の粘度が１０^１０．８乃至１０^１２．３ポアズの範囲が好適であることが分かった。

また、１０^１０．８乃至１０^１２．３ポアズの保持粘度（温度）範囲において、より低粘度（高温）での定温保持の方がガラスの応力緩和作用が大きく、短時間の保持でＧＩを大きく低減することができた。同一温度に保持する工程は、冷却開始から保持温度までに発生した型とガラスとの線膨張係数の差により発生した熱応力を緩和する作用であると考えられる。つまり、上記保持に適した粘度域（温度域）のなかでも、より高粘度（低温）での保持の方が冷却開始から保持温度までに発生した熱応力が大きいために、その分長い時間をかけて保持することにより低減できるＧＩは大きくなると考えられる。実施例１においては、１０^１２．３ポアズ（６２５℃）での定温保持において最大でＧＩを７０×１０^−５低減できた。

しかし、ガラス内の熱応力が完全に緩和した後においても定温保持を続けても、ＧＩは低減しない。ガラス素材を冷却開始した後、ガラス素材に荷重を負荷しない状態で同一温度に保持する工程を有する光学素子の製造方法において、同一温度に保持する工程は、同一時間に保持する時間ｔ（ｓ）が下記式（１）で示される時間τ（ｓ）以下であることが好ましい。

［式１］
τ＝５０×ｌｏｇ｛（η_１／η_２）／Ｅ×１０^１０｝ （１）
（η_１：同一温度に保持する温度におけるガラス素材の粘性係数、η_２：プレス成形されたガラス素材の冷却を開始した温度におけるガラス素材の粘性係数、Ｅ：ガラス素材のヤング率）
光学素子の外径が１６．０ｍｍ以下である場合、この条件を満たした場合に、効率的にＧＩを低減することができる。

実施例１においては、同一温度に保持する温度におけるガラス素材の粘性形成が１０^１０．８ポアズ（６４５℃）の場合には２５秒以内、１０^１１．５ポアズ（６３５℃）の場合には９５秒以内、１０^１２．３ポアズ（６２５℃）の場合には１７０秒以内と計算される。同一温度に保持する温度、同一温度に保持する保持時間ｔは、成形品のＧＩを考慮して、決定することが好ましい。

実施例１と比較例１の冷却プレスを開始する温度を比較すると、冷却プレスを開始する温度は、ガラス素材の粘度が１０^１２．６乃至１０^１３．１ポアズの範囲であると高い面精度が得られることが分かった。

実施例１では、同一温度に保持する温度、冷却プレスを開始する温度を制御することにより、良好な面精度を維持したままＧＩを低減した成形品を得ることができた。

（実施例２）
実施例２では、図６に示すような上面Ｒ５ｍｍ、下面Ｒ４０ｍｍ、外径Φ１２．７ｍｍ、中心肉厚１．０５ｍｍ、肉厚比３、５の凹メニスカスレンズの成形を行った。ガラス素材は実施例１と同じものを用いた。型構成やプレス動作については実施例１と同一条件で行った。粘度（温度）プロセスと荷重プロセスについては図７に記載する条件で、以下に記載するプロセスで行った。

実施例２では、プレスの温度は実施例１と同一でガラス粘度で１０^９．５ポアズに相当する温度（６６５℃）とし、上型のプレス荷重は５００ｋｇｆとした。なお、この際にガラスに加わる荷重を単位面圧で表すとおよそ３．９ｋｇｆ／ｍｍ^２である。冷却速度は８０℃／分で行い、保持粘度（保持温度）はガラス粘度が１０^１０．８ポアズ（６４５℃）で、保持時間は１０秒で行った。また、保持後の冷却速度は実施例１と同一で８０℃／分で冷却を開始し、ガラス粘度で１０^１２．７ポアズに相当する温度（６２０℃）になった時点で１５０ｋｇｆの力で冷却プレスを開始した。なお、この際にガラスに加わる荷重を単位面圧で表すとおよそ１．２ｋｇｆ／ｍｍ^２である。そしてガラス粘度で１０^１８．９ポアズに相当する温度（５６０℃）になった時点で冷却を終了して、冷却プレスを解除し上型１を上昇させて成形品１１を取り出した。

以上の手順によって成形したレンズのＧＩを研磨ホモジニティ測定法によって調べた結果は１１４×１０^−５であった。また、レンズの面形状を測定したところ、アス、クセ０．１５μｍ以下の良好な面精度であった。

（比較例２）
比較例２では、同一温度に保持することを行わなかった以外は実施例２と同様にして成形品を製造した。比較例２のレンズのＧＩは、１４０×１０^−５であった。

（評価）
実施例２と比較例２の結果から明らかなように、本発明の方法による短時間の定温保持によってＧＩが低減されていることが分かった。

実施例２では、実施例１と同様に、面精度とＧＩを両立した高光学性能を有するレンズを得ることができた。

（実施例３）
実施例３では、図８に示すような上面Ｒ６ｍｍ、下面Ｒ１０８ｍｍ、外径Φ１４．２ｍｍ、中心肉厚０．７ｍｍ、肉厚比５の凹メニスカスレンズの成形を行った。ガラス素材は実施例１と同じものを用いた。型構成やプレス動作については実施例１と同一条件で行った。粘度（温度）プロセスと荷重プロセスについては図９に記載する条件で、いかに記載するプロセスで行った。

プレスの温度はガラス粘度で１０^９．２ポアズに相当する温度（６７０℃）とし、上型のプレス荷重は６００ｋｇｆとした。なお、この際にガラスに加わる荷重を単位面圧で表すとおよそ３．８ｋｇｆ／ｍｍ^２である。冷却速度は８０℃／分で行い、保持粘度（保持温度）はガラス粘度が１０^１１．２ポアズ（６４０℃）で保持時間は１５秒で行った。また、実施例１、実施例２と異なり保持後の冷却速度を２０℃／分で冷却を開始し、ガラス粘度で１０^１２．７ポアズに相当する温度（６２０℃）になるまで冷却を行った。次に、この温度になった時点で１５０ｋｇｆの力で冷却プレスを開始すると同時に冷却速度を８０℃／分として更に冷却を行った。なお、この際にガラスに加わる荷重を単位面圧で表すとおよそ０．９ｋｇｆ／ｍｍ^２である。そして、ガラス粘度で１０^１８．９ポアズに相当する温度（５６０℃）になった時点で冷却を終了して、冷却プレスを解除し、上型１を上昇させて成形品１１を取り出した。

以上の手順によって成形したレンズのＧＩを研磨ホモジニティ測定法によって調べた結果は１７０×１０^−５であった。また定温保持後の冷却速度を成形品取り出しまで８０℃／分で行ったレンズのＧＩは１８５×１０^−５であった。

実施例３の製造方法で作製された成形品の面形状を測定したところ、アス、クセ０．１５μｍ以下の良好な面精度の光学素子を得ることができた。

（比較例３）
比較例３では、実施例３で同一温度に保持しなかった以外は実施例３と同様にして成形品を製造した。比較例３で製造された成形品のＧＩは２０５×１０^−５であった。

（評価）
実施例３及び比較例３の結果より、定温保持後から冷却プレス開始までの温度域を徐冷することにより、単に定温保持のみで成形した際よりもＧＩをさらに低減可能なことが分かった。

実施例３では、面精度の向上とＧＩの低減とを両立した高光学性能を有する成形品を得ることができた。以上の結果から、ＧＩの低減された光学素子を製造するには、定温保持後から冷却プレス開始までの温度域を徐冷することが好ましいことが分かった。

（実施態様）
本発明の実施態様は、上記実施例に記載された製造条件に限定されるものではない。

本発明は、例えば、薄肉凹レンズの製造に好適に用いることができるが、高精度なレンズを製造する際にも有効であり、レンズの形状や外径に対しても限定されずに用いることができる。

１ 上型
２ 下型
３ 素材
４ 胴型
４ｃ 窓部
５ ヒーター
６ 支持基板
７ 基台
８，９ 押圧部材
１０ 型セット
１１ 成形品

Claims (6)

1. 軟化状態にあるガラス素材を成形用型部材を用いてプレス成形して、前記成形用型部材の成形面に対応した光学機能面を前記ガラス素材に転写する光学素子の製造方法において、
   前記軟化状態にあるガラス素材を前記成形用型部材を用いてプレス成形する工程と、
   前記プレス成形されたガラス素材を冷却する工程と、
   前記ガラス素材の粘度が１０^１０．８乃至１０^１２．３ポアズの状態で、前記ガラス素材に荷重を負荷しない状態で一定温度に保持する工程と、
   前記同一温度に保持する工程の後に、前記ガラス素材の粘度が１０^１２．６乃至１０^１３．１ポアズの状態で冷却プレスして、前記ガラス素材を再度冷却する工程と、
   前記ガラス素材を再度冷却して得られた光学素子を取り出す工程と、を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
2. 前記光学素子が凹レンズ形状であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
3. 前記光学素子が凹メニスカス形状であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
4. 前記ガラス素材に荷重を負荷した状態で一定の温度に保持する工程は、前記ガラス素材のガラス転移点より高い温度で保持することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
5. 前記同一温度に保持する工程は、同一時間に保持する時間ｔ（ｓ）が、下記式（１）で示される時間τ（ｓ）以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
   τ＝５０×ｌｏｇ｛（η_１／η_２）／Ｅ×１０^１０｝ （１）
   （η_１：同一温度に保持する温度におけるガラス素材の粘性係数、η_２：プレス成形されたガラス素材の冷却を開始した温度におけるガラス素材の粘性係数、Ｅ：ガラス素材のヤング率）
6. 前記光学素子の外径が１６．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の光学素子の製造方法。
   

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