JPH04154631A - 光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光学素子の製造方法に関し、特に光学機能面を
有する光学素子を成形用素材から直接プレス成形により
得るための方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］近年、
所定の表面精度を有する成形用型内に光学素子成形用の
素材たとえばある程度の形状及び表面精度に予備成形さ
れたガラスブランクを収容して加熱下でプレス成形する
ことにより、研削及び研摩等の後加工を不要とした、高
精度光学機能面を有する光学素子を製造する方法が開発
されている。

この様なプレス成形法では、一般に成形用上型部材と成
形用下型部材とをそれぞれ成形用下型部材内に摺動可能
に対向配置し、これら上型部材、下型部材及び銅製部材
により形成されるキャビティ内に成形用素材を導入し、
型部材の酸化防止のため雰囲気を非酸化性雰囲気たとえ
ば窒素雰囲気として、成形可能温度たとえば成形用素材
が１０８〜ｉｏ”ポアズとなる温度まで型部材を力［熱
し、型を閉じ適宜の時間プレスして型部材表面形状を成
形用素材表面に転写し、そして型部材温度を成形用素材
のガラス転移温度より十分低い温度まで冷却し、プレス
圧力を除去し、型を開いて成形済光学素子を取出す。

尚、型部材内に導入する前に成形用素材を適宜の温度ま
で予備加熱したり、あるいは成形用素材を成形可能温度
まで加熱してから型部材内に導入することもできる。更
に、型部材とともに成形用素材を搬送しながら、それぞ
れ所定の場所で加熱、プレス及び冷却を行い、連続化及
び高速化をはかることもできる。

以上の様な光学素子プレス成形法及びその装置は、たと
えば特開昭５８−８４１３４号公報、特開昭４９−９７
００９号公報、イギリス国特許第３７８１９９号公報、
特開昭６３−１１５２９号公報、特開昭５９−１５０７
２８号公報及び特開昭６１−２６５２８号公報等に開示
されている。

ところで、プレス後の冷却時には、ガラスに割れが発生
したり、またガラスと型部材との付着により離型が困難
になったりすることがある。従って、良好な精度の光学
素子を効率よく得るためには、プレス後の冷却時の温度
管理が重要な要素となる。

冷却工程に関しては、たとえば特開昭６２−９１４３０
号公報、特開昭６０−８１０３２号公報、特開昭５２−
４５６１３号公報及び特公昭６１−３２２６３号公報等
に開示されている。

しかし、これら公報に開示されている冷却形式はいずれ
も単純であり、特に成形品の離型に関しては単に型から
取出すというだけで特別の工夫は見られない。

そこで、本発明は、良好な光学素子精度を維持しながら
、冷却時に光学素子に割れが発生しにくく、離型により
常に下型部材上に光学素子を位置させることができ、も
って製造効率を向上させ得る光学素子製造方法を提供す
ることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記目的を達成するものとして、 ガラスからなる成形用素材を成形用型内に収容して加熱
下でプレス成形し冷却することにより１対の光学機能面
を有する光学素子を製造する方法において、光学素子の
光学機能面を形成するための転写面をもつ成形用型部材
を１対備えた成形用型内に成形用素材を収容し、粘度１
０’〜１０Ｉ０ポアズで所定の形状にプレス成形し、次
いで粘度１０１３〜１０′４’ポアズとする第１冷却工
程を行い、次いで上記１対の成形用型部材のうちの一方
に接触する面を該粘度に保持し且つ他方に接触する面を
粘度ＩＱ＋４．Ｓポアズを越える粘度とする第２冷却工
程を行い、しかる後に上記１対の成形用型部材の間隔を
広げて離型することを特徴とする、光学素子の製造方法
、 が提供される。

本発明においては、上記第２冷却工程の終了時点で成形
済光学素子の１対の面の温度差を５℃以上とする態様が
ある。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明による光学素子の製造方法の実施される
装置の一例の概略構成を示す縦断面模式図であり、第２
図はそのＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ断面模式図である。

図において、２はケーシングであり、４ａ、４ｂはその
支持脚である。上記ケーシングにより外気と遮断可能に
成形室６及び置換室８が形成されている。成形室６と置
換室８とはその間に設けられた密閉可能なゲートバルブ
１０により区画されており、ちょうど成形室６の側方に
置換室８が付設された形態とされている。該置換室８の
下部には外部との間に密閉可能なゲートバルブ１２が設
けられている。

該ゲートバルブ１２の下方には、外部から置換室８内へ
と成形用素材を送入し更に該置換室８内から外部へと成
形済光学素子を取出すための送入取出し手段２０が配置
されている。

上記置換室８の近傍には、該置換室８内の成形用素材を
上記成形室６内へと搬送し更に該成形室６内から置換室
８内へと成形済光学素子を搬送する搬送手段２２が配置
されている。

上記成形室６内には、加熱部２４．移送部２６及びプレ
ス部２８が配設されている。

尚、本実施例では、第２図に示されている様に、２つの
同等なプレス部ｐ、、Ｐ、が設けられている。

上記加熱部２４は、上記搬送手段２２により成形室６内
に搬送される成形用素材を受取り該素材を適宜の温度に
加熱し、更に上記移送部２６から成形済光学素子を受取
る。

上記移送部２６は、上記加熱部２４にある成形用素材を
上記プレス部２８へと移送し、更に該プレス部にある成
形済光学素子を上記加熱部２４へと移送する。

上記プレス部２８は、上記移送部２６により移送されて
きた成形用素材を適宜の温度にまで加熱した上で成形用
型部材によりプレスする。

以下、各部の詳細につき説明する。

上記送入取出し手段２０において、シリンダ３２が支持
脚３４ａ、３４ｂにより支持されて上下方向に配置され
ている。３６はシリンダ３６により上下移動せしめられ
るピストンロッドであり、その上端には成形用素材また
は成形済光学素子を載置するための載置台３８が取付け
られている。

該載置台３８は、上記成形室６内に２つのプレス部２８
　（Ｐ、、Ｐ２　）が設けられてていることに対応して
、成形用素材または成形済光学素子が２つ載置される様
に第１図の紙面に垂直の方向に２つの載置部が併設され
ている。

上記載置台３８は、その上下移動ストロークの上下両端
位置が上記置換室８内及び該置換室外となる様に設定さ
れている。もちろん、載置台３８の上下移動の際には、
置換室８に付設されたゲートバルブ１２が開状態とされ
る。

上記搬送手段２２において、ロッドレスシリンダ４２が
ロッドレスシリンダ支持脚４４ａ、４４ｂにより支持さ
れて上記置換室８の方を向いて水平方向に配置されてい
る。４６は上記ロッドレスシリンダ４２により水平往復
移動せしめられる軸受は部材であり、該軸受は部材には
その移動方向と平行な水平方向の搬送軸４８の一端部が
該軸方向のまわりに回動可能に取付けられている。該搬
送軸の他端部は上記置換室８内まで延びており、その先
端には成形用素材または成形済光学素子を吸着するため
の吸着手段５０が取付けられている。一方、上記軸受は
部材４６には回転シリンダ５２が取付けられており、５
４はその出力ギヤである。また、上記搬送軸４８の先端
部には、上記ギヤ５４と噛み合うギヤ５６が固定されて
おり、従って上記回転シリンダ５２により搬送軸４８を
回動させることができる。

上記吸着手段５０には上下両面にそれぞれ２つづつ吸着
部が設けられており、その配置は上記載置台３８の２つ
の載置部の配！と対応している（第２図参照）、該上下
各面の吸着部は、上記搬送軸４８の１８０’回動により
、上下反転せしめられる。尚、吸着手段５０にはヒータ
が内蔵されている。

上記搬送軸４８に取付けられた吸着手段５０の水平方向
移動は、上記載置台３８の上方の置換室８内の位置（第
１図に示される位置）から上記成形室６内の加熱部２４
の位置まで行う、もちろん、吸着手段５０の水平移動の
際には、置換室８と成形室６との間のゲートバルブ１０
が開状態とされる。

上記加熱部２４において、シリンダ６２が成形室６外に
てケーシング２に取付けられており、上下方向に配置さ
れている。６４はシリンダ６２により上下移動せしめら
れるピストンロッドであり、ケーシング２を貫通して成
形室６内まで延びており、その上端には成形用素材また
は成形済光学素子を載置するための載置台６６が取付け
られている。該載置台６６は成形用素材または成形済光
学素子が２つ載置される様に第１図の紙面に垂直の方向
に２つの載置部が併設されている（第２図参照）。

上記載置台６６の上方には加熱筒体６８が支持部材７０
により吊されて配置されている。該筒体６８は下方が開
放されており、その内面にはヒータ７２が取付けられて
いる。

上記載置台６６の上下移動は、上記吸着手段５０が到来
する位置より下方の位置（第１図に示される位置）から
上記加熱筒体６８内の位置まで行う。

上記移送部２６において、シリンダ８２が成形室６外に
てケーシング２に取付けられており、上下方向に配置さ
れている。８４はシリンダ８２により上下移動せしめら
れるピストンロッドであり、ケーシング２を貫通して成
形室６内まで延びており、その外面には上下方向のまわ
りに相対回動自在に回転スリーブ８６が取付けられてい
る。

該スリーブはケーシング２を貫通しており、その上端に
は水平方向に延びた２股のアーム８８ａ。

８８ｂが付設されている。これらアームの先端には、そ
れぞれ吸着手段９０ａ、９０ｂが取付けられている。一
方の吸着手段９０ａはプレス部Ｐ。

に対応しており、他方の吸着手段９０ｂはプレス部Ｐ８
に対応している。各吸着手段の下面には吸着部が設けら
れている。また、９２は上記スリーブ８６をピストンロ
ッド８４に対し回動させるための駆動手段である。

該スリーブ８６の回動に基づ（上記吸着手段９０ａの回
動は上記加熱部２４の載置台６６上方の位置から第２図
に示される中間位置を含む上記プレス部２８　（Ｐ、）
の位置まで行うことが必要であり、上記吸着手段９０ｂ
の回動は上記加熱部２４の載置台６６上方の位置から第
２図に示される中間位置を含む上記プレス部２８　（ｐ
諺）の位置まで行うことが必要である。

上記プレス部２８には、上下方向の固定筒１０２がケー
シング２に固定されている。シリンダ１０４が成形室６
外において上記固定筒１０２の下端部に取付けられてお
り、上下方向に配置されている。１０６はシリンダ１０
４のピストンロッドに接続され上下移動せしめられる下
軸であり、該下軸は上記固定筒１０２内に上下方向に摺
動可能な様に収容されている。

上記固定筒１０２の上端上にはリング状のヒータプレー
ト１０ｇを介して筒状の銅製部材１１０の下端が載置さ
れており、該下端が押えリング１１２により上記固定筒
１０２に対し固定されている。また、上記下軸１０６の
上端上には下型部材１１４が配置されている。該下型部
材は銅製部材１１０内に収容されており、該銅製部材に
対し上下方向に摺動可能である。

また、シリンダ１２２が成形室６外においてケーシング
２に対し取付けられており、上下方向に配置されている
。１２４はシリンダ１２２のピストンロッドに接続され
上下移動せしめられる上軸であり、該上軸は上記下軸１
０２の上方において該下軸と同軸状に配置されている。

上軸１２４の下端面は凸球面形状とされており、１２６
は該凸球面形状に対応する凹球面形状の上面を有する球
面座である。該球面座１２６はプレスの際の自動調心の
機能を発揮する。該球面座１２６の下側には上型部材１
２８の上端フランジ部が配置されており、該上端フラン
ジ部が上軸固定の押えリング１３０により係止されてい
る。上型部材１２８は銅製部材１１０内に収容されてお
り、該銅製部材に対し上下方向に摺動可能である。

尚、上記下型部材１１４の上端面及び上記上型部材１２
８の下端面は成形すべき光学素子の光学機能面形成のた
めの転写面であり、所望の表面精度に仕上げられている
。

上記下軸１０６及び上軸１２４内にはそれぞれ冷媒流通
経路Ｃ，，Ｃ，が設けられている。また、上記ヒータプ
レート１０８、銅製部材１１０及び上軸１２４下部には
それぞれヒータＨ１゜Ｈｚ、Ｈｓが内蔵されている。

尚、図示はされていないが、下型部材１１４及び上型部
材１２８には、それぞれ温度検出のための熱電対が内蔵
されている。

次に、上記の装置の動作について説明する。第３図は各
部の動作タイミングを示す図である。

不図示の窒素ガス供給系により成形室６内を窒素雰囲気
で満たしておく。当初、ゲートバルブ１０．１２は閉じ
ている。

先ず、ゲートバルブ１２を開き（Ｔｏ　）　、第１図に
示される下方位置にある載置台３８上に２つの成形用素
材を載置して、該載置台３８をシリンダ３２により上昇
させ、ゲートバルブ１２を通って置換室８内へと導入す
る（Ｔ＋）−該置換室内において、上記成形用素材は吸
着手段５０の下面側吸着部により吸着される。この時の
吸着手段５０の回動位置を基準状態とし、これから１８
０゜回動した状態を反転状態・とする、該吸着は不図示
のエアー吸引手段によりなされる。

次に、載置台３８を少し下降させ、回転シリンダ５２に
より搬送軸４８を１８０°回転させ、置換室８内におい
て吸着手段５０を上下反転させる（Ｔ２）。これにより
、成形用素材は吸着手段５０の上面側に位置することに
なる。

次いで、上記載置台３８を置換室８内の位置から該置換
室外の下方位置まで下降させる（Ｔ３）。

次に、ゲートバルブ１２を閉じ（Ｔ、）　、不図示の減
圧手段により置換室８内を減圧し、吸着手段５０に内蔵
されているヒータにより成形用素材を予備加熱する。

次いで、置換室８内に不図示の窒素ガス供給系により窒
素ガスを供給し、該置換室８内を窒素雰囲気で満たした
後、ゲートバルブ１０を開く（Ｔ、）。

そして、シリンダ４２により搬送軸４８を成形室６の方
へと移動させ、吸着手段５０を成形室６内の加熱部２４
の下限位置の載置台６６の上方に位置させる（Ｔ、）。

次に、この位置で、回転シリンダ５２により搬送軸４８
を１８０°回転させ、吸着手段５０を上下反転させる（
Ｔ？）。

そして、加熱部のシリンダ６２により載置台６６を少し
上昇させ、上記吸着手段５０の下面側に吸着されている
成形用素材を吸着解除により載置台６６上に置く。

尚、該載置台６６は上記吸着手段５０の到来に先立って
、シリンダ６２により上限位置まで上昇せしめられ（Ｔ
、）　、加熱筒体６８内に適宜の時間配置されることに
より、適宜の温度まで加熱され、しかる後に第１図で示
される下方位置まで下降せしめられ（Ｔゎ）ている、従
って、該載置台６６上に成形用素材が置かれた時に、該
素材が温度ショックで割れる様なことがない。

次に、載置台６６を下限位置まで少し下降させて搬送軸
４８を水平方向に移動させることにより吸着手段５０を
置換室８まで後退させ（Ｔ、）、ゲートバルブｌＯを閉
じる（”ｒｅ）。

尚、成形用素材の載置された載置台６６は上記Ｔ、より
後且つＴ１より前において、シリンダ６２により上限位
置まで上昇せしめられ（Ｔｃ）、加熱筒体６８内に適宜
の時間配置されることにより、適宜の温度まで加熱され
、Ｔ１より後において第１図で示される下方位置まで下
降せしめられる（Ｔ、）。

次いで、回動駆動手段９２によりアーム８８ａ、８８ｂ
を回動させて、先ず吸着手段９０ａを上記載置台６６の
上方に位置させ（Ｔ、。）、加熱部のシリンダ６２によ
り載置台６６を少し上昇させ、該載置台６６上の第１の
成形用素材を上記吸着手段９０ａに吸着させ、再び載置
台６６を少し下降させる。該吸着は不図示のエアー吸引
手段によりなされる。

次に、回動駆動手段９２によりアーム８８ａ。

８８ｂを回動させて、吸着手段９０ａを第１のプレス部
Ｐ１へと移動させる（Ｔ、、）、ここで、吸着手段９０
ａにより吸着されている成形用素材Ｇ、は調型部材１１
０の側部に設けられた開口１１１を通って銅製部材内部
へと導入され（第４図（ａ））、ここで移送部のシリン
ダ８２により吸着手段９０ａが少し下降せしめられ（第
４図（ｂ））　、下型部材１１４上に成形用素材が置か
れる（第４図（ｃ））。

尚、上記ＴＩＯにおいて吸着手段９０ｂは上記第２のプ
レス部Ｐｇへと移動せしめられ、上記Ｔ。

においで吸着手段９Ｑｂは上記載置台６６の上方に位置
せしめられる。そして、Ｔｌｌにおいて加熱部のシリン
ダ６２により載置台６６を少し上昇させ、該載置台６６
上の第２の成形用素材を上記吸着手段９０ｂに吸着させ
、再び載置台６６を少し下降させる。

続いて、上記アーム８８ａ、８８ｂを回動させて、吸着
手段９０ｂを第２のプレス部Ｐ、へと移動させる（Ｔｔ
ｓ）ａここで、上記第１のプレス部Ｐ１の場合と同様に
、吸着手段９０ｂにより吸着されている成形用素材は調
型部材１１０の側面に設けられた開口を通って銅製部材
内部へと導入され、ここでシリンダ８２により吸着手段
９０ｂが少し下降せしめられ、下型部材１１４上に成形
用素材が置かれる。

次に、アーム８８ａ、８８ｂを回動させて、吸着手段９
０ｂを第２のプレス部から中間位置に戻す（Ｔ＋４）−
尚、上記Ｔ＋ｓにおいて吸着手段９０ａは上記載置台６
６の上方に位置せしめられ、上記Ｔ　Ｉ４において吸着
手段９０ａは中間位置に戻る。

か（して第２図に示される状態とする。

次に、２つのプレス部２８　（ＰＬ　、Ｐ＊　）におい
て、プレス成形が実行される。

尚、上記調型部材１１０内への成形用素材Ｇ。

の導入時には、上軸１２４はシリンダ１２２により上方
へと引き上げられており、これにより、上記第４図（ａ
）〜（Ｃ）に示される様に、上型部材１２８が調型部材
１１０内で上方位置へと移動しており、これにより上記
銅製部材側部の開口１１１が型部材内のキャビティと連
通していて、ここからキャビティ内に成形用素材Ｇ、が
導入される。

プレス時には、上記シリンダ１２２により上軸１２４が
下方へと移動せしめられ、上型部材１２８が上記調型部
材１１０の開口１１１をふさぎ。

キャビティが閉塞され、更に上型部材１２８が下方へと
押圧されることによりキャビティ内の成形用素材がプレ
ス成形され、光学素子Ｇ□が形成される（第４図（ｄ）
）、尚、上型部材１２８は押えリング１３０の下端が調
型部材１１０の上端に当接するまで下方に移動する。

次に、上記プレス成形及びその後における成形済光学素
子の温度変化に関し説明する。

第５図は、成形用素材及び成形済光学素子の温度変化を
示すグラフであり、但しここでは温度は成形用素材ガラ
スの粘度に換算して示されている。

成形用素材は、プレス部２８へ到達するまでに、上記の
様に予備加熱により成形可能温度近くまで加熱されてい
る。上記成形用素材としては、光学素子の形状に対応し
た形状を有し且つ光学素子の光学面に対応する面の表面
粗さＲｗａｘが０゜０４μｍ以下のものを用いるのが好
ましい。

成形用素材を型内に収容した後に、先ずヒータＨ＋　、
Ｈａ　、Ｈｓにより加熱する。そして、該成形用素材を
粘度１０”ポアズ相当の温度（Φ０）と粘度１０１０ポ
アズ相当の温度（ΦＩ）との間の温度まで加熱してプレ
スする。上型部材１２８によるプレス圧は時刻ｔ０から
成形用素材に印加され、時刻ｔ、において押えリング１
３０の下端が調型部材１１０の上端に当接し、所定の寸
法に成形される。

上記粘度１０”〜１０１°ポアズ相当の温度範囲は、良
好にプレスするに十分な温度である。即ち、この温度範
囲内ではガラスと型部材との融着を防止しつつプレス時
間の短縮が可能である。

尚、このプレス工程では、上型部材１２Ｂと下型部材１
１４との温度差を５℃以内とするのが好ましい。この温
度差が大きすぎると、続く冷却工程での成形済光学素子
の上面及び下面の収縮量が異なり良好な面精度を得るこ
とが困難となるからである。

時刻ｔ、から冷却が開始される。該冷却時には、上記ヒ
ータＨ，，Ｈ２、Ｈ，による加熱を停止し、冷媒流通経
路Ｃ，，Ｃ，に冷媒たとえば冷却窒素ガスを流す。

該冷却は以下の２つの工程を含んでいる。

（１）粘度１０”ポアズ相当の温度（Φ、）〜粘度１０
１４．１ポアズ相当の温度（Φ、）へと冷却する、第１
冷却工程（１，〜ｔよ）。

この第１冷却工程では、上型部材１２８と下型部材１１
４との温度差を５℃以内でできるだけ小さくするのが好
ましい。

（２）上記第１冷却工程に続いて、上記上型部材１２８
及び下型部材１１４のうちの一方に接触する面を上記第
１冷却工程の温度に保持し、他方に接触する面を粘度１
０′４’ポアズ相当の温度（Φ、）未満へと冷却する、
第２冷却工程（ｔｂ〜ｔ、〜）。

この第２冷却工程では、上型部材１２８と下型部材１１
４との温度差を５℃以上とするのが好ましい。

上記第１冷却工程では、粘度１０１０ポアズ相当の温度
（Φ１）以下の温度において、シリンダ１０４により下
型部材１１４を上方へと適度の圧力（但し、シリンダ１
２２による上型部材１２８の下方への押圧力より小さい
圧力）で押圧して、光学素子の収縮に伴うヒケの発生を
防止する。即ち、この冷却工程で成形済光学素子が型部
材表面から離隔して面精度が低下するのを防止するので
ある。尚、粘度１０１０ポアズ相当の温度（Φｌ）を越
える温度で下型部材１２８による押圧を行わないのは、
ガラス粘度が低いことによる寸法精度低下を避けるため
である。

上記第１冷却工程まで冷却された光学素子は、型部材の
表面精度を十分正確に転写していて、型部材表面との密
着性が高い、そのため、第１冷却工程後直ちに離型して
素子を取出そうとすると、該素子の表面が剥離したり離
型が困難になったりすることがある。そこで、更に第２
冷却工程で冷却を続けることにより、ガラスと型部材と
の熱膨張係数差に基づく収縮の差を利用して離型しやす
くする。

尚、離型時に光学素子が上型部材１２８に付着したり下
型部材１１４に付着したりして一定しないと該光学素子
の型からの取出し操作が面倒になるので、該光学素子は
常に下型部材１１４上に位置するのが製造効率の向上の
観点から好ましい。

更に、できるだけ早（離型及び光学素子取出しを行うこ
とが製造効率の向上の観点から及び冷却時の型内での光
学素子の割れ発生の防止の観点から好ましい。

そこで、第２冷却工程の終了時点で上型部材１２８と下
型部材１１４とに温度差を形成し、これらと接触する光
学素子の両面に温度差を形成し、離型時に光学素子が上
型部材から確実に離れる様にしている。光学素子の上面
が凸面の場合には、上型部材の温度を下型部材の温度よ
り高くし、光学素子の上面が凹面の場合には、上型部材
の温度を下型部材の温度より低くするのがよい。

以上の説明では、各冷却工程での冷却速度が一定である
とされているが、冷却速度は連続的に徐々に変化させて
もよい。

上記第２冷却工程後に、上軸１２４を上昇させて上型部
材１２８を上昇させ、離型な行う。これにより、光学素
子は上型部材１２８から離れ下型部材１１４上に位置し
、銅製部材側部の開口１１１が開いて、光学素子の取出
しが可能になる。

そして、上記プレス部２８への成形用素材の導入時とほ
ぼ逆の順序で、移送部２６の吸着手段９Ｏａ、９０ｂを
移動させ、第１のプレス部Ｐ、及び第２のプレス部Ｐ２
の成形済光学素子をそれぞれ吸着して取出し、順次加熱
部２４の載置台６６上に置き、最後に吸着手段９０ａ、
９０ｂを第２図に示される中間位置に置＜（７１ｓ〜Ｔ
、、）。

尚、上記ＴＩＳより後且つＴ”＋ａより前において、シ
リンダ６２により載置台６６を上昇させ（Ｔ、）で加熱
筒体６８内に移動させ、適宜の温度に加熱を行った後に
、第１図に示される下方位置へと移動させ（Ｔｔ）でお
く、これは、上記Ｔ、〜Ｔ！ｌと同様の工程である。

他方、上記Ｔ　ｏ　””　Ｔ　ｓと同様にして、ゲート
バルブ１２を開き、載置台３８上の新たな成形用素材を
置換室８内にて吸着手段５０により吸着し、予備加熱し
て、成形室６内の加熱部２４へと搬送する（Ｔ、。〜Ｔ
−ａ）。

尚、上記Ｔ、、は上記Ｔ１．より後となる様にタイミン
グが調整されている。

そして、上記載置台６６を少し上昇させ、該載置台上に
ある成形済光学素子を吸着手段５０の下側吸着部により
吸着し、上記載置台６６を少し下降させた後に、上記吸
着手段５０を反転させ（’ｒｚ、）、次いで上記載置台
６６を少し上昇させ、新たに下側となった吸着部に吸着
されている成形用素材を載置台６６上に置く。

そして、上記Ｔ、〜Ｔ９と同様にして、吸着手段５０を
加熱部２４から置換室８内へと移動させ（Ｔｍｍ）た後
に、ゲートバルブ１０を閉じる（Ｔｍｍ）− 尚、上記Ｔ　ｃ”−Ｔ　ａと同様にして、成形用素材の
載置された載置台６６は上記Ｔ。より後且つＴ２゜より
前において、シリンダ６２により上限位置まで上昇せし
められ（Ｔｇ）−加熱筒体６８内に適宜の時間配置され
ることにより、適宜の温度まで加熱され、Ｔ、より後に
おいて第１図で示される下方位置まで下降せしめられる
（Ｔｈ）。

以下、移送部２６及びプレス部２８において、上記Ｔ、
。〜Ｔ＋ｅと同様の工程が実行される。

一方、ゲートバルブ１２を開き（Ｔ、。）、更なる新た
な成形用素材を載置した載置台３８を上昇させ（’ｒｓ
＋）　、置換室８内にて吸着手段５０の下側吸着部によ
り吸着した後に、該載置台３８を少し下降させ、次に回
転シリンダ５２により搬送軸４８を１８０°回転させ、
吸着手段５０を上下反転させ（Ｔｍｍ）、載置台３８を
少し上昇させ、新たに下側となった吸着部に吸着されて
いる成形済光学素子な載置台３８上に置く０次に、該載
置台３８を置換室８外まで下降させ（Ｔ、、）　、ゲー
トバルブ１２を閉じる（Ｔｓ、）。

以上により、載置台３８上に置いた成形用素材がプレス
成形されて、該載置台上に回収される。

以下、同様に繰り返すことにより、連続的にプレス成形
を行うことができる。

次に、本発明方法を実施した結果につき説明する。

！Ｌｉ［Ｌ： 第６図は本実施例で用いた成形用型装置の概略断面図で
ある０本図において、上記第１図におけると同様の部材
には同一の符号が付されている。

第６図において、上型部材１２８の下面が銅製部材１１
０の上面に当接して、所定形状のキャビティが形成され
る様になっている。Ｇは該キャビティ内の成形済光学素
子である。Ｓｔ、Ｓｓはそれぞれ下型部材１１４及び上
型部材１２８の温度測定のための熱電対である。また、
１０９は銅製部材取付は用プレートである。Ｈはヒータ
であり、型部材の周囲に配置されている。

直径２６ｍｍの両凸レンズを製造するために、光学ガラ
スＳＦ８からなり目的形状に近似した形状で両面を研摩
処理により表面粗さ（Ｒｍａｘ）０．０４μｍに仕上げ
た成形用素材を用意した。

第６図の成形用型装置を収容した不図示のケーシング内
を１０−”Ｔｏｒｒに減圧し、ヒータＨに通電して３０
０℃に加熱し、この温度で３分間維持した。

次いで、上記ケーシング内に窒素ガスを導入し、更にヒ
ータＨにより加熱して、熱電対で測定される温度が５１
０℃（ガラス粘度１００！ポアズに相当する温度）にな
ったときに、不図示のシリンダにより上軸１２４を介し
て上型部材１２８を６００Ｋｇの圧力（全圧）で押圧を
開始し、この温度で該押圧を１分間継続したところ、上
型部材１２８が銅製部材１１０に当接し、上型部材の下
降が停止した。このプレスにより所定形状の光学素子が
形成された。

続いて、ヒータＨへの通電を停止し、冷媒流通経路Ｃ＋
、Ｃａにそれぞれ２０氾／分の流量で冷却窒素ガスを流
通させ、上型部材１２８及び下型部材１１４の冷却を開
始した。

温度が４８０℃（ガラス粘度１０”ポアズに相当する温
度）になったときに、不図示のシリンダにより下軸１０
６を介して下型部材１１４を５００Ｋｇの圧力（全圧）
で押圧を開始した。

冷却開始後、２分で３９０℃（ガラス粘度１０１４．５
ポアズに相当する温度）となったところで、下型部材１
１４の押圧を停止し、上型部材１２８の冷却を停止しく
第１冷却工程）、以後核上型部材を３９０℃よりわずか
に低い温度に保持した。下型部材１１４の冷却を更に継
続し、該下型部材が３５０℃（ガラス粘度１０１６ボア
ズに相当する温度）になった時点で冷却を停止した（第
２冷却工程）。

そして、上型部材１２８を上方へと引上げ、離型を行っ
た。成形済光学素子Ｇは下型部材１１４上に残っていた
。

その後、冷却窒素ガスで急冷し、型部材酸化の生じない
２５０℃になったところで、ケーシングな開いて、光学
素子を取出した。

得られた光学素子は、面精度ニュートン２本、アス・ク
セ０．５本、中心厚精度±０．００５ｍｍ以内の精度良
好なものであった。

叉ＪＬｆ江λ： 上記実施例１と同様にして、直径２６　ｍ　ｍの凸メニ
スカスレンズを製造した。尚、レンズの凹面が上型部材
により転写形成され、レンズの凸面が下型部材により転
写形成される様にした。

本実施例では、第２冷却工程で、下型部材を３９０℃よ
りわずかに低い温度に保持し、上型部材の冷却を継続し
、該上型部材が３５０℃になった時点で冷却を停止した
。それ以外は上記実施例１と同様である。

本実施例２においても、良好な精度の光学素子が得られ
た。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明方法によれば、第２冷却工程
の終了時点で１対の光学機能面に温度差を形成した上で
離型を行うことにより、光学素子に割れが発生しにく（
、離型時に常に１対の型部材のうちの一方に光学素子を
位置させることができ、良好な精度の光学素子を良好な
効率にて製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学素子の製造方法の実施される
装置の一例の概略構成を示す縦断面模式図であり、第２
図はそのＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ断面模式図である。 第３図は本発明による光学素子の製造方法の実施される
装置の各部の動作タイミングを示す図である。 第４図（ａ）〜（ｄ）はいずれも本発明による光学素子
の製造方法の実施される装置のプレス部の断面概略図で
ある。 第５図は成形用素材及び成形済光学素子の温度変化を示
すグラフである。 第６図は本発明方法で用いられる成形用架装！の概略断
面図である。 ６：成形室、　　８：置換室、 １０，１２：ゲートバルブ、 ２０：送入取出し手段、 ２２：搬送手段、　　２４：加熱部、 ２６：移送部、　　２８ニブレス部、 ３８：載置台、　　４８：搬送軸、 ５０：吸着手段、　　　６６：載置台、６８：加熱筒体
、 ９０ａ、９０ｂ：吸着手段、 １０６：下軸、　　　１１０：銅製部材、１１４：下型
部材、　　　１２４：上軸、１２８二上型部材、 Ｈ，Ｈ，〜Ｈ１：ヒータ、 ＣＩ、Ｃｍ　：冷媒流通経路、 ｐ、、ｐｔ　　ニブレス部。 代理人　弁理士　　山　下　穣　平 第 図 （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 第 図 第 図 手 続 ネ甫 正 書 平成　３年　９月３０日 特許庁長官　　深　沢　　　亘　　殿 １、事件の表示 特願平　２−２７８９３９号 ２、発明の名称 光学素子の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 名　　称　　（１００）キャノン株式会社４、代理人〒
１０５　２！０３　（３４３１）　１８３１住所　東京
都港区虎ノ門五丁目１３番１号虎ノ門４０森ビル５、補
正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面の第３図６、補
正の内容 （１）願書添付の明細番中、「発明の詳細な説明」の一
部を下記のように補正する。 記 １）明細書第１７頁３行目から第１８頁１６行目までを
次のように訂正する。 「　次いで、不図示の窒素ガス供給系により窒素ガスを
１１１旦ｆｌＬ、供給し、該ｆｆｉ換室換向８内素雰囲
気で満たした後、ゲートバルブ１０を開く（Ｔ、）。 そして、シリンダ４２により搬送軸４８を成形室６の方
へと移動させ、吸着手段５０を成形室６内の加熱部２４
Ｑ」と置」−導＜（Ｔ、）。 １　で八されるζ１−まで下降される。 ζΔ扱Ｓエエ回転シリンダ５２Δ１１により搬送軸４８
を１８０　、　　させることで、　にムロ６の　　に　
　している上記吸着手段５０を上下反転させる（Ｔ、）
。そして、上記載置台６６を少し上昇して、上記吸着手
段５０の下面ζることによ　、その　に成形用素材が置
かれた時に、該素材が温度ショックで割れるようなこと
がない。 ８を水平方向に移動させ、 吸着手段５０を置換室 ８まで後退させる（Ｔ８） 。この状態で、ゲート バルブ１０を閉じる（Ｔ。 ）。 ゲートバルブ１０が しられ （Ｔ。 のタイミングＴ までの で ２）明細書第１９頁１５行目から同頁１６行目までを次
のように訂正する。 じく丁目のタイミング」 と訂正する。 明細書第２８頁６行目から同頁２０行目までを次のよう
に訂正する。 保ヱビ（杢・ これは、 先述のＴ。 〜Ｔ３の工程と同 じである。 プレス の 素 の取 し工 は ＬＷ工上記載置台６６を少し上昇させ、該載」 明細書第２８頁１ １行目から同頁１８行 目までを下記のように訂正する。 −の まで 臥され、 ２の で が９０ａ、 ９０ｂがそれぞ （２）願書添付の図面中、 第３図を別添のよう に訂正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラスからなる成形用素材を成形用型内に収容し
   て加熱下でプレス成形し冷却することにより１対の光学
   機能面を有する光学素子を製造する方法において、光学
   素子の光学機能面を形成するための転写面をもつ成形用
   型部材を１対備えた成形用型内に成形用素材を収容し、
   粘度１０＾９〜１０＾１＾０ポアズで所定の形状にプレ
   ス成形し、次いで粘度１０＾１＾３〜１０＾１＾４＾．
   ＾５ポアズとする第１冷却工程を行い、次いで上記１対
   の成形用型部材のうちの一方に接触する面を該粘度に保
   持し且つ他方に接触する面を粘度１０＾１＾４＾．＾５
   ポアズを越える粘度とする第２冷却工程を行い、しかる
   後に上記１対の成形用型部材の間隔を広げて離型するこ
   とを特徴とする、光学素子の製造方法。
2. （２）上記第２冷却工程の終了時点で成形済光学素子の
   １対の面の温度差を５℃以上とする、請求項１に記載の
   光学素子の製造方法。