JPH0680430A - 光学素子及びその成形方法及び成形装置及び光学ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】上型上昇の際に、上型部材の方が優先して成形
品から剥離され、成形品が下型部材上に残る様にした光
学素子の成形装置を提供する。 【構成】複数対の上下型部材の夫々に対応して設けら
れ、上下型部材のうちの下側の型部材１８の側面に当接
する位置決め面と、位置決め面が下側の型部材１８の側
面に当接した状態において略水平方向に沿って成形面上
に所定量突出する外周成形部とを有する複数の外周成形
部材２８と、複数の外周成形部材２８を一括して保持す
る保持部材４４と、保持部材を成形面の中心軸の放射方
向に沿って進退させるための駆動装置３４と、複数の外
周成形部材２８を保持部材４４に対して夫々独立した状
態で弾性的に支持すると共に、外周成形部材２８を位置
決め面が下側１８の型部材の側面に当接する方向に付勢
するための複数のバネ３２とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱軟化されたガラス
をプレスするための上下一対の型部材を備え、非球面レ
ンズなどの高精度な光学素子を加工するための光学素子
の成形装置、成形方法及びこれら成形装置、成形方法に
より成形される光学素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、研削・研磨による加工方法に代わ
り、加熱軟化されたガラス素材を上下一対の型部材によ
り加圧成形する方法が注目されている。

【０００３】通常、この種の成形は、以下に説明する方
法で、当初実施されていた。すなわち、まず、予め所要
の、例えば、光学素子の最終形状に近い形に形成された
ガラスなどの成形素材を下型と上型の間に置き、これを
窒素雰囲気でシールされた加熱炉に入れる。そして、素
材が成形可能な温度まで加熱されたら、プレス成形を行
い、成形完了の型を炉内で冷却し、型が酸化しない温度
まで冷却されたら、窒素雰囲気の炉内から大気中へ成形
品を型と共に取り出す。しかし、この方法では成形時間
が長くなるためにランニングコストが高くなってしま
う。

【０００４】そこで、成形時間を短くするために、窒素
雰囲気の炉内で、かなり高い温度のうちに成形品を型か
らとりだす方法が採用される様になった。この方法を図
４３，図４４を参照して説明する。この装置は、窒素雰
囲気の成形室１１２と、雰囲気を大気⇔窒素と置換でき
る置換室１１３を具備しており、上記置換室１１３はそ
れぞれゲートバルブ（図示せず）の開閉により、成形室
１１２及び装置外の大気空間と連絡される様になってい
る。成形素材１０４は、装置外から上記置換室１１３内
の供給軸１１４の上端におかれ、上記供給軸１１４が上
記成形室１１２へ上昇することにより、吸着フィンガー
１０５に上面を接する。吸着フィンガー１０５には吸引
管１０６が接続されていて、その吸引管を介して上記吸
着フィンガー１０５内を負圧にすることにより、成形素
材１０４を上記吸着フィンガー１０５に吸着させる。次
に、上記吸着フィンガー１０５を支持する回転軸１１５
が回転することにより、吸着フィンガー１０５は、胴型
１０３の開口部１１９を通り、上型１０２と下型１０１
の間の位置に成形素材１０４を移動する。この位置で成
形素材１０４に対する吸引力を解除し、これを高温の下
型１０１の上に置き、ラム１１６で上型１０２を押し、
プレス成形を行う。そして、成形品の温度がガラス転移
点温度以下になったら、上型１０２を上昇させ、成形素
材を入れる時とは逆の順序で、かなり高温のまま、上記
成形品を装置外へ取り出す。

【０００５】このような方法で成形品を取り出すために
は、上型１０２の上昇時に成形品は、吸着フィンガーで
確実な吸着ができる様に下型１０１の上に残っているこ
とが必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、成形完
了時の成形品の光学面とそれに対応する成形用の型部材
の成形面（鏡面部）は、その相互間で付着力が働いた状
態で接触しており、この接触状態は下型部材１０１と上
型部材１０２とでそれぞれ略同等である。このために、
プレス成形終了後、成形品を取り出す目的で上型部材１
０２を上昇させた場合に、図４５に示す様に、成形品１
０４が上型部材１０２に接触した状態のまま、上型部材
１０２の成形面に付着してしまう、所謂、上型付着現象
が発生することがある。この上型付着現象が発生する
と、吸着フィンガー１０５で成形品１０４を吸着して取
り出すことができなくなる。従って、上型付着現象が発
生したら、成形品１０４が上型部材１０２から落下して
下型部材１０１の上に落ちるのを待つ間、その成形型で
の連続成形は停止され、待機されるのである。このた
め、上型付着現象が発生すると、成形装置としての稼働
率が大幅に低下する。

【０００７】上型付着現象が発生した場合の問題点とし
て、もし、上記の様な待機時間を持たない場合には、上
型部材１０２に成形品１０４が付着しているうちに、上
記成形品１０４に吸着フィンガー１０５が接触するた
め、ガラス成形品１０４が破砕すること、上型部材１０
２から落下した成形品が下型部材１０１の中心位置に具
合よく落下しない場合には、取り出し段階での吸着フィ
ンガー１０５による成形品１０４の吸着が困難になるこ
と、及び、上型部材１０２から成形品１０４が落下した
時、ガラスが破砕し、また、そのために下型部材の成形
面を損傷することなどが上げられる。

【０００８】また、上記の問題点とは別に、通常の両凸
レンズ及び両凹レンズ等で両面の曲率半径が比較的近接
しているものにおいては、その表裏の判別が難しいとい
う問題点がある。

【０００９】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その第１の目的は、上型上昇の際
に、上型部材の方が優先して成形品から剥離され、成形
品が下型部材上に残る様にした光学素子の成形装置を提
供することである。

【００１０】また、本発明の第２の目的は、上型上昇の
際に、上型部材の方が優先して成形品から剥離され、成
形品が、その中心位置が下型部材の中心位置とズレを生
じることなく、下型部材上に残る様にした光学素子の成
形方法を提供することである。

【００１１】また、本発明の第３の目的は、表裏の判別
が容易にできる様な光学素子を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の光学素子は、加熱された
ガラス材料を成形用の型部材でプレスし、該型部材の光
学素子成形面の表面形状を前記ガラス材料の表面に転写
することにより形成される光学素子であって、前記ガラ
ス材料がプレスされて、前記光学素子の完成形状へと変
形する際に、前記光学素子の複数の光学機能面の内の特
定の光学機能面を識別するための識別マークを形成した
ことを特徴としている。

【００１３】また、この発明に係わる光学素子におい
て、前記光学素子は前記複数の光学機能面として入射面
と出射面とを有し、前記識別マークは前記入射面または
出射面を示すマークであることを特徴としている。

【００１４】また、本発明の光学素子は、加熱されたガ
ラス材料を成形用の型部材でプレスし、該型部材の光学
素子成形面の表面形状を前記ガラス材料の表面に転写す
ることにより形成される光学素子であって、前記ガラス
材料がプレスされて、前記光学素子の完成形状へと変形
する際に、前記光学素子の複数の光学機能面のうちの特
定の光学機能面を識別するための識別マークを形成し、
前記識別マークは前記光学素子を光学素子保持部材に組
み込む際の前記保持部材との位置調整に使用されること
を特徴としている。

【００１５】また、本発明の光学ユニットは、レンズ等
の光学素子を鏡筒に収納して成る光学ユニットであっ
て、前記光学素子は、加熱されたガラス材料を成形用の
型部材でプレスし、該型部材の光学素子成形面の表面形
状を前記ガラス材料の表面に転写することにより形成さ
れる光学素子であって、前記ガラス材料がプレスされ
て、前記光学素子の完成形状へと変形する際に、前記光
学素子の複数の光学機能面のうちの特定の光学機能面を
識別するための識別マークが形成されており、前記鏡筒
は、前記光学素子の前記識別マークに係合し、前記光学
素子を位置決めする位置決め部を有することを特徴とし
ている。

【００１６】また、本発明の光学素子の成形方法は、レ
ンズなどの光学素子を成形する光学素子の成形方法であ
って、ガラス材料を、前記光学素子の光学機能面を成形
する成形転写面を備える上型と下型の間に挿入し、少な
くとも、前記ガラス材料を成形温度に加熱し、前記上型
と下型により加熱された前記ガラス材料を加圧して前記
上型と下型の成形転写面の表面形状を転写して光学素子
を成形する光学素子の成形方法において、形成される光
学素子の外周部に係合する係合手段を設け、該係合手段
を前記上型と下型の間に挿入されたガラス材料の加圧動
作に連動させ、前記上型と下型の閉成動作による前記ガ
ラス材料の成形終了に応じて、前記係合手段の係合部材
を、成形された光学素子と係合状態に保つ様にしたこと
を特徴としている。

【００１７】また、この発明に係わる光学素子の成形方
法において、前記上型と下型の閉成動作の終了後の型開
き動作時に、成形した光学素子を前記係合部材により、
一方の型に残して、他方の型から離型する様にしたこと
を特徴としている。

【００１８】また、本発明の光学素子の成形方法は、レ
ンズなどの光学素子を成形する光学素子の成形方法であ
って、ガラス材料を、前記光学素子の光学機能面を成形
する成形転写面を備える上型と下型の間に挿入し、少な
くとも、前記ガラス材料を成形温度に加熱し、前記上型
と下型により加熱された前記ガラス材料を加圧して前記
上型と下型の成形転写面の表面形状を転写して光学素子
を成形する光学素子の成形方法において、形成される光
学素子の外周部に係合する係合手段を設け、該係合手段
を前記上型と下型の間に挿入されたガラス材料の加圧動
作に連動させ、前記上型と下型の閉成動作による前記ガ
ラス材料の成形終了に応じて、前記係合手段の係合部材
により、成形された光学素子の外周部を成形する様にし
たことを特徴としている。

【００１９】また、この発明に係わる光学素子の成形方
法において、前記係合部材により光学素子の外周部に成
形品識別用マークを形成することを特徴としている。

【００２０】また、本発明の光学素子の成形方法は、レ
ンズなどの光学素子を成形する光学素子の成形方法であ
って、ガラス材料を、前記光学素子の光学機能面を成形
する成形転写面を備える上型と下型の間に挿入し、少な
くとも、前記ガラス材料を成形温度に加熱し、前記上型
と下型により加熱された前記ガラス材料を加圧して前記
上型と下型の成形転写面の表面形状を転写して光学素子
を成形する光学素子の成形方法において、前記上型と下
型の間に挿入されたガラス材料に係合する係合手段を設
け、前記上型と下型の閉成動作に先立って、または、前
記閉成動作に連動して前記係合手段を前記ガラス材料に
接触させて、該ガラス材料を前記上型と下型の所定位置
に保持させた後に、前記上型と下型によりガラス材料を
形状変化させて光学素子を成形する様にしたことを特徴
としている。

【００２１】また、本発明の光学素子の成形装置は、ガ
ラス材料を、光学素子の光学機能面を成形する成形転写
面を備える上型と下型の間に挿入し、少なくとも、前記
ガラス材料を成形温度に加熱し、前記上型と下型により
加熱された前記ガラス材料を加圧して前記上型と下型の
成形転写面の表面形状を転写して光学素子を成形するた
めの光学素子の成形装置において、形成される光学素子
の外周部に係合する係合手段と、前記係合手段を、前記
上型と下型の間に挿入したガラス材料の加圧動作に連動
させ、前記上型と下型の閉成動作による前記ガラス材料
の変形に応じて前記係合手段を駆動する駆動手段とを備
えることを特徴としている。

【００２２】また、この発明に係わる光学素子の成形装
置において、前記駆動手段は不活性ガスにより動作され
ることを特徴としている。

【００２３】また、本発明の光学素子の成形装置は、加
熱されることにより軟化状態となっているガラス素材を
プレスして該ガラス素材の表面に所定の形状を転写する
ための成形面を有する上下一対の型部材を複数対備える
光学素子の成形装置において、前記複数対の上下型部材
の夫々に対応して設けられ、前記上下型部材のうちの下
側の型部材の側面に当接する位置決め面と、該位置決め
面が前記下側の型部材の側面に当接した状態において略
水平方向に沿って前記成形面上に所定量突出する外周成
形部とを有する複数の外周成形部材と、該複数の外周成
形部材を一括して保持する保持部材と、該保持部材を前
記成形面の中心軸の放射方向に沿って進退させるための
駆動手段と、前記複数の外周成形部材を前記保持部材に
対して夫々独立した状態で弾性的に支持すると共に、前
記外周成形部材を前記位置決め面が前記下側の型部材の
側面に当接する方向に付勢するための複数の弾性支持手
段とを具備することを特徴としている。

【００２４】また、この発明に係わる光学素子の成形装
置において、前記位置決め面を前記下側の型部材の側面
に当接させる方向に付勢する前記弾性支持手段の付勢力
は、前記ガラス素材がプレスされて前記成形面上に押し
広げられる過程において、前記外周成形部材の前記外周
成形部が、前記ガラス素材の粘性とバランスしながら、
該ガラス素材の外周部に最適量だけ食い込む程度の値に
設定されていることを特徴としている。

【００２５】また、この発明に係わる光学素子の成形装
置において、前記ガラス素材の外周部に前記外周成形部
が食い込んだ状態で、前記上下の型部材のうちの上側の
型部材を成形が完了した前記ガラス素材から引き離すこ
とにより、前記ガラス素材が前記下側の型部材上に残る
様にしたことを特徴としている。

【００２６】また、この発明に係わる光学素子の成形装
置において、前記外周成形部材は、垂直面内及び水平面
内で平行移動及び回転移動が許容される様に前記弾性支
持手段により前記保持部材に対して支持されていること
を特徴としている。

【００２７】また、この発明に係わる光学素子の成形装
置において、前記ガラス素材は、光学素子の完成形状に
近い形状あるいは平板状に形成されており、該ガラス素
材は、その中心軸が前記成形面の中心軸と略一致する様
に、前記外周成形部材と該外周成形部材に対向して配置
された固定位置決め部材とにより位置決めされることを
特徴としている。

【００２８】

【作用】以上の様に、この発明は構成されているので、
外周成形部材の外周成形部を、成形面上に所定量突出さ
せ、その状態でガラス素材をプレス成形することによ
り、成形面上に押し広げられたガラス素材の外周部に外
周成形部が食い込む。このように外周成形部がガラス素
材の外周部に食い込んだ状態で、上側の型部材を上方に
引き上げれば、ガラス素材は、外周成形部に保持され
て、下側の型部材に付着した状態に保持され、上側の型
部材のみがガラス素材から引き離される。

【００２９】また、外周成形部材が食い込んだ光学素子
の部分が、光学素子の裏表を判別する識別マークとなる
ので、光学素子の裏表の判別が容易に行われる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、第１の実施例の光学素子の成
形装置１０の構成を示した図である。また、図１は、上
型部材が完全に下降してプレス動作が終了した状態を示
している。

【００３１】図１において、成形装置本体８上には、こ
の成形装置１０の主要部を構成する成形用型１２が載置
されている。成形用型１２の外殻部は、胴型１４により
構成されている。胴型１４は、上面視略正方形の角柱状
に形成されており、その中心軸上には、この胴型１４を
上下に貫通した状態で、貫通穴１４ａ，１４ｂが形成さ
れている。これらの貫通穴のうち上側の貫通穴１４ａに
は、円柱状に形成された上型部材１６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。上型部
材１６の上端部には、円板状のフランジ部１６ａが形成
されており、このフランジ部１６ａの下面が胴型１４の
上面１４ｃに上方から当接することにより、上型１６
は、それ以上下方に移動することを阻止されており、こ
れによって、上型部材１６の下方へのプレスストローク
が規定されている。また、上型部材１６の下面には、ガ
ラス素材４０を押圧して、その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１６ｂが形成さ
れている。

【００３２】一方、下側の貫通穴１４ｂには、上型部材
１６と同様に円柱状に形成された下型部材１８が、嵌合
した状態で挿入されている。下型部材１８の下面１８ａ
は、胴型１４が載置されている支持基板２０の上面に当
接しており、この支持基板２０により上型部材１６から
ガラス素材４０を介して下型部材１８に加えられる下方
へのプレス圧を受ける様に構成されている。下型部材１
８の上端面には、ガラス素材４０の下面に所望の形状を
転写して光学機能面を形成するための成形面１８ｂが形
成されている。したがって、ガラス素材４０には、その
上面に、上型部材１６の成形面１６ｂの表面形状が転写
された光学機能面４０ａが形成され、下面には、下型部
材１８の成形面１８ｂの表面形状が転写された光学機能
面４０ｂが形成されることとなる。

【００３３】また、成形されたレンズ（ガラス素材４
０）の厚みは、上述した様に、上型部材１６のフランジ
部１６ａの下面が、胴型１４の上面１４ｃに当接するこ
とにより規定され、加工する毎にレンズ（４０）の厚み
が変化しない様になされている。

【００３４】一方、胴型１４内には、その四隅に位置し
た状態で、この胴型１４，上型部材１６，下型部材１８
を加熱すると共に、これら胴型１４，上型部材１６，下
型部材１８を介してガラス素材４０を加熱するためのヒ
ータ２６が配置されている。

【００３５】また、胴型１４の側面には、開口穴１４ｅ
が形成されており、この開口穴１４ｅを介して、成形用
型１２の内部にガラス素材４０が供給されると共に、成
形の完了したレンズ（４０）が成形用型１２の内部から
取り出される。

【００３６】なお、開口穴１４ｄの断面形状は円形であ
り、その内面は滑らかな面に仕上げられている。そし
て、詳細は後述するが、この開口穴１４ｄには外周成形
部材２８が僅かな隙間を有して摺動可能に挿入されてい
る。

【００３７】この外周成形部材２８は、図１及び、図１
におけるＡ−Ａ断面図である図２に示したように、開口
穴１４ｄに摺動可能に挿入された円柱状の本体部２８ａ
と、この本体部２８ａの先端付近に形成され、下型部材
１８の外側面１８ｃに当接する位置決め面２８ｂと、成
形面１８ｂ上に略水平方向に沿って突出する外周成形部
２８ｃとから構成されている。なお、外周成形部２８ｃ
の先端部２８ｄは、図２に示した様に完成した光学素子
すなわちレンズ（４０）の外周形状に近い様な曲率の円
弧状に形成されている。

【００３８】ここで、本実施例の特徴的な部分である外
周成形部材２８とそれを駆動する装置について概略説明
しておくと、外周成形部材２８は、この外周成形部材２
８を支持するための支持装置３０に対して圧縮バネ３２
を介して支持されている。従って、外周成形部材２８
は、圧縮バネ３２により、上下の型部材１６，１８の中
心軸に向かう方向に付勢されている。支持装置３０の後
方には、接続ロッド３４ａを介して外周成形部材２８の
駆動装置３４が接続されている。接続ロッド３４ａは、
駆動装置３４により図中矢印Ｂで示した方向に押し出し
引き込み動作される様に保持されており、この接続ロッ
ド３４ａの矢印Ｂ方向の動きにより、外周成形部材２８
は、支持装置３０を介して胴型１４に対して挿入される
方向と引き出される方向とに駆動される。なお、外周成
形部材２８と支持装置３０と駆動装置３４とは、図１及
び図２に示した様に胴型１４に対して互いに対向する位
置に夫々１つずつ配置されており、図中左側の構成は、
図中右側の構成と対称である。

【００３９】次に、上記の様に構成された成形装置１０
によりレンズ（４０）を成形する手順について図３乃至
図５を参照して説明する。

【００４０】まず、図３に示したように、不図示の駆動
装置により上型部材１６を胴型１４に対して上方にスラ
イドさせ、下型部材１８から逃がしておく。この状態に
おいて、胴型１４の開口穴１４ｅを介して、オートハン
ド等により、所定の高温に加熱されたガラス素材４０を
下型部材１８の成形面１８ｂ上に供給する。このとき供
給されるガラス素材４０は、凸レンズを成形加工する場
合には、図示した様に球状に形成されているか、あるい
は、凸レンズの完成形状に近い形状に形成されている。
また、胴型１４及び上型部材１６及び下型部材１８は、
所定の成形条件に対応した温度に加熱されている。な
お、ガラス素材４０を胴型１４内に供給するときには、
駆動装置３４（図１参照）により外周成形部材２８が、
胴型１４の外部に退避し、ガラス素材４０が胴型１４内
に挿入されるのを妨げない様にされている。

【００４１】ガラス素材４０が、下型部材１８の成形面
１８ｂ上に供給された後、駆動装置３４により外周成形
部材２８が胴型１４内に進入する方向に移動される。こ
のとき、駆動装置３４は、外周成形部材２８の位置決め
面２８ｂが、下型部材１８の外側面１８ｃに当接する位
置よりも、僅かに多く支持装置３０を下型部材１８に近
づく方向に移動させ、外周成形部材２８の位置決め面２
８ｂが圧縮バネ３２のバネ力により弾性的に下型部材１
８の外側面１８ｃに当接する様にさせる。これにより、
外周成形部材２８が所定の動作位置にセットされたこと
となる。

【００４２】この状態においては、図４に示したように
外周成形部２８ｃの先端部２８ｄは、下型部材１８の中
心軸を中心とする直径Ｄ1 の円周に接する位置にある。
そして、この実施例においては、直径Ｄ1 の値は、完成
したレンズの外径をＤ0 とすると（図５参照）、０＜
（Ｄ0 −Ｄ1 ）／２＝ｘ＜２ｍｍとなる様に設定されて
いる。

【００４３】その後、不図示の駆動装置により上型部材
１６を下降する方向に移動させ、ガラス素材４０の上面
に上型部材１６の成形面１６ｂを当接させ、ガラス素材
４０にプレス圧を印加させる。プレス圧が印加されて上
型部材１６が徐々に下方に移動すると、ガラス素材４０
は、略均等に外周方向へ広がって変形し、このプレス動
作の途中のある時点において、ガラス素材４０の外周部
が、外周成形部２８ｃの先端部２８ｄに当接する。

【００４４】そして、更に上型部材１６を押し下げてい
くと、ガラス素材４０の外周方向への変形力により、外
周成形部材２８は圧縮バネ３２の付勢力に抗して胴型１
４の外方に押し出される様に移動される。このとき、外
周成形部材２８が胴型１４の外方に押し出されると、そ
の押し出される量の増加に伴って、圧縮バネ３２がより
圧縮されて付勢力が強まり、この付勢力とガラス素材４
０の変形力とがバランスした状態で、外周成形部材２８
はガラス素材４０に押されて移動していく。そして、最
終的には、図５に示した様な状態となる。この時点で
は、ガラス素材４０の変形力と圧縮バネ３２の付勢力が
バランスした状態で、ガラス素材４０の側面に外周成形
部２８ｃが図中δで示した量だけ食い込んでいる。この
ようにガラス素材４０に外周成形部材２８を食い込ませ
ておくことにより、後の離型工程において、ガラス素材
４０を上型部材１６から確実に引き離し、下型部材１８
上に残すようにすることができる。

【００４５】なお、ガラス素材４０の側面に外周成形部
２８ｃを食い込ませて成形を行う場合、その食い込む量
δが大きくなると、ガラスの熱膨張率が型部材の熱膨張
率よりも大きいという理由で、冷却中のレンズ（４０）
にクラックが発生する場合がある。また、後述する様に
外周成形部材２８をレンズ（４０）の外周部から引き離
す時に、その離型抵抗が過大になり、レンズ（４０）に
クラック、カケ等が発生する場合がある。そのため、レ
ンズ（４０）への外周成形部材２８の食い込み量δが過
剰となることを防止する必要がある。

【００４６】その方法として、この実施例においては、
上述した様に外周成形部材２８を圧縮バネ３２により内
方に付勢し、その付勢力とガラス素材４０の変形力とを
バランスさせて、食い込み量δを調節する様にしてい
る。すなわち、ガラス素材４０への最適な食い込み量δ
が得られる様に、圧縮バネ３２の初期バネ力と、バネ定
数とが設定されているわけである。

【００４７】例えば、ガラス素材４０として光学ガラス
ＳＫ１２（株式会社オハラ製）を使用し、外形φ１５の
両面凸レンズを成形した場合、下記条件（図６も同時に
参照のこと）で外周食い込み成形を行った場合、食い込
み量δが過剰とならないことが確認されている。

【００４８】（条件） 外周成形部材先端形状：横幅１４ｍｍ，上下厚さ０．６
ｍｍ 先端Ｒ７．３ｍｍ（下型部材中心より）円弧形状 レンズ（成形品）形状：外径φ１５ｍｍ，肉厚４．５ｍ
ｍ 上面球Ｒ１６．１ｍｍ，下面球Ｒ１６．９ｍｍ 圧縮バネの初期弾性力：０．３ｋｇｆ 外周成形部材変位量Δｘ＝０．８ｍｍ バネ定数ｋ＝０．１ｋｇｆ／ｍｍ 変形時発生弾性力０．０８ｋｇｆ 上型部材成形温度：６２０°Ｃ 下型部材成形温度：６４０°Ｃ ガラスの粘度：１０⁹ 〜１０¹⁰Ｐ（ポアズ） 次に、図５に示したように上型部材１６によるプレスが
終了すると、レンズ（４０）を冷却する。そして、レン
ズ（４０）の温度がガラス転移点温度以下になったとこ
ろで上型部材１６を上昇させ、型開きを行う。このと
き、図５に示した様に外周成形部材２８をレンズ（４
０）に食い込ませたままの状態で、上型部材１６を上昇
させる。このように、外周成形部材２８をレンズ（４
０）に食い込ませた状態のままで上型部材１６を上昇さ
せれば、レンズ（４０）は、外周成形部材２８に押さえ
られているので、確実に上型部材１６から引き離される
こととなり、下型部材１８に付着した状態で離型が行わ
れる。このように、レンズ（４０）が、確実に下型部材
１８上に残ることにより、オートハンド等による胴型１
４内からのレンズ（４０）の取り出しが速やかに行われ
る。

【００４９】この後、図７に示したように、外周成形部
材２８が、駆動装置３４によりレンズ（４０）から離れ
る方向に駆動され、外周成形部材２８がレンズ（４０）
から引き離される。そして、外周成形部材２８は更に駆
動装置３４により胴型１４から引き出される方向に移動
され、胴型１４の外部に退避される。成形が完了したレ
ンズ（４０）はオートハンド等により、胴型１４の開口
穴１４ｅを介して外部に取り出される。

【００５０】なお、前述した条件とは異なる種々の成形
条件で食い込み成形を行った場合の食い込み量δの値を
図８に示す。ただし、外周成形部材２８の先端部形状と
レンズ（４０）の上下面の曲率は前述したものと同一で
ある。図８によれば、圧縮バネ３２のバネ定数ｋがｋ＝
０．０５ｋｇ／ｍｍの場合は、レンズ（４０）の外周部
の未食い込み部の発生頻度が５０％程度と高く、離型時
の拘束力が安定して確保されない可能性がある。また、
ｋ＝０．２ｋｇ／ｍｍとした場合にはレンズ（４０）の
外周部の食い込み量δが多めであり、レンズ（４０）の
光学機能部の有効径との干渉の点で問題がある。また、
外周成形部材２８とレンズ（４０）との離型時に離型抵
抗が大きくなり、レンズ（４０）のワレ、カケが発生す
ることが予想される。従って、この実施例の成形条件に
おいては、圧縮バネ３２のバネ定数ｋは０．１ｋｇ／ｍ
ｍ程度が最適と思われる。

【００５１】また、上記の実施例においては、下型部材
１８の両側に外周成形部材２８を対向して１つずつ配置
する場合について説明したが、片側一方向だけに外周成
形部材２８を配置した場合でも同様の効果が得られるこ
とが確認されている。このことにより、胴型１４内に上
下の型部材１６，１８を多数配列させた多数個取り成形
においても、上記の実施例の外周成形部材の構成を適用
することが可能である。

【００５２】次に、外周成形部材２８と、これを支持す
る支持装置３０の構造について更に詳しく説明する。

【００５３】上述した様な方法により、レンズ（４０）
をプレス成形する場合には、胴型１４及び上下の型部材
１６，１８はかなりの高温まで加熱する必要があり、ま
た、その温度から室温程度の低温まで冷却する必要があ
る。そこで、この実施例においては、胴型１４と外周成
形部材２８とを略同じ熱膨張係数の材料で構成すると共
に、胴型１４に対する外周成形部材２８の内外方向への
摺動を容易にするため、外周成形部材本体２８ａの外周
面と開口穴１４ｄの内周面との間に所定のクリアランス
を設けている。

【００５４】ここで、外周成形部材２８を、胴型１４に
対して内外方向へ摺動させる場合、その駆動力が、外周
成形部材本体２８ａの中心軸上に作用する様にしない
と、外周成形部材２８が、開口穴１４ｄ内で傾き、胴型
１４とカジリを起こし、この胴型１４及び外周成形部材
２８に傷などを発生させ、連続成形不能を招くことがあ
る。

【００５５】そのため、この実施例においては、外周成
形部材２８を支持する支持装置３０の構造を工夫し、駆
動装置３４からの駆動力が、常に外周成形部材本体２８
の中心軸に沿って働く様にしている。以下、この支持装
置３０の構成について説明する。

【００５６】ここで、外周成形部材２８の一部も、この
支持装置３０の一部として機能しているので、外周成形
部材２８の構造について、もう一度図９を参照して説明
する。

【００５７】外周成形部材２８の先端部には、前述した
様に、円弧状に形成された外周成形部２８ｂと、下型部
材１８の外側面１８ｃに当接する位置決め面２８ｃが形
成されている。一方、外周成形部材２８の後方には、円
柱状の外周成形部材本体２８ａの中心軸２８ｇと同軸
に、円柱状の凹部２８ｄが形成されている。この円柱状
の凹部２８ｄ内に前述した圧縮バネ３２が挿入されてい
る。そして、圧縮バネ３２の一端部が、凹部２８ｄの底
面２８ｅを押圧することにより、外周成形部材２８は、
下型部材１８の中心軸に向けて付勢される。ここで、円
柱状の凹部２８ｄの中心軸は、外周成形部材本体２８ａ
の中心軸２８ｇ（摺動中心軸）と一致しており、且つ凹
部２８ｄの底面２８ｅは中心軸２８ｇと直交しているの
で、圧縮バネ３２の付勢力は、外周成形部材２８に対し
てその中心軸２８ｇに沿って作用することとなる。

【００５８】また、外周成形部材２８の後端部の両側に
は、その中心軸が、摺動中心軸２８ｇと直交した状態
で、シャフト部材２８ｆが取り付けられている。一方、
支持装置３０は、図１０及び図１１に示すように、この
シャフト部材２８ｆを支持する調芯部材４２と、この調
芯部材４２を支持する支持装置本体４４とを備えてい
る。この支持装置本体４４は、前述した駆動装置３４の
接続ロッド３４ａに接続されている。

【００５９】調芯部材４２は、正面視長方形状に形成さ
れており、その前方には、外周成形部材２８のシャフト
部材２８ｆを掛止するための掛止部４２ａが形成されて
いる。外周成形部材２８は、シャフト部材２８ｆをこの
掛止部４２ａに係止されていることにより、圧縮バネ３
２のバネ力により支持装置本体４４から脱落してしまう
ことを防止されている。また、調芯部材４２の中央部に
は、圧縮バネ３２を通すための貫通穴４２ｄが形成され
ている。

【００６０】調芯部材４２の上下には、外周成形部材２
８の摺動中心軸２８ｇに縦方向に直交する中心軸を有す
る略円柱状の突起部４２ｃが形成されている。そして、
この突起部４２ｃは、支持装置本体４４の掛止部４４ａ
に当接している。この当接力は、圧縮バネ３２が外周成
形部材２８を支持装置本体４４から離れる方向（矢印Ｂ
方向）に付勢し、この付勢力がシャフト部材２８ｆを介
して掛止部４２ａに伝達されることにより発生する。

【００６１】このような構成により、外周成形部材２８
と調芯部材４２とは、圧縮バネ３２の付勢力により、支
持部材本体４４に対して支持されている。また、このよ
うな構成においては、調芯部材４２は、突起部４２ｃの
部分で支持部材本体４４の掛止部４４ａに線接触状態で
当接しているので、この接触線４２ｂを支点として、水
平方向に揺動することが可能である。そして、接触線４
２ｂは、摺動中心軸２８ｂと上下方向に直交しているの
で、外周成形部材２８は、摺動中心軸２８ｇを中心とし
て左右に揺動可能となっている。また、調芯部材４２の
外形と支持部材本体４４の内形の間には所定のクリアラ
ンスが設けられているので、調芯部材４２は、支持部材
本体４４に対して上下左右方向に動くことが可能であ
る。

【００６２】また、外周成形部材２８は、調芯部材４２
に対して、シャフト部材２８ｆを介して支持されている
ので、この外周成形部材２８は、調芯部材４２に対して
上下方向に揺動することが可能であり、また上下左右方
向に動くことも可能である。従って、外周成形部材２８
は、支持部材本体４４に対して上下左右方向に摺動可
能、且つ上下左右方向に揺動可能に支持されることとな
り、また、圧縮バネの付勢力が、外周成形部材２８の摺
動中心軸２８ｇに沿って作用することとなるので、駆動
装置３４により支持部材本体４４が摺動中心軸２８ｇに
対して上下、左右方向にずれて（熱変形、加工治具の位
置ずれ等による）移動されたとしても、外周成形部材２
８には、常にその摺動中心軸２８ｇに沿って駆動力が働
くこととなる。従って、外周成形部材２８は、胴型１４
の開口穴１４ｄに沿って滑らかに出入りすることが可能
となり、カジリ不良、傷等が発生することが防止され
る。なお、図１２は、外周成形部材２８の位置決め面２
８ｃが、下型部材１８の外側面１８ｃに当接して、圧縮
バネ３２が圧縮され、外周成形部材２８がこの圧縮バネ
３２のみにより自由支持された状態を示した図である。

【００６３】以上説明した様に、この実施例によれば、
外周成形部材をガラス素材の外周部に食い込ませた状態
でレンズを成形することにより、離型時にレンズが上型
部材に付着してしまう上型付着現象を確実に防止するこ
とができる。

【００６４】また、外周成形部材が、支持装置により上
下左右方向に摺動可能、且つ上下左右方向に揺動可能に
支持されているので、外周成形部材を胴型に対して出入
りさせる時に、常に外周成形部材が、胴型との摺動中心
軸に沿って前後摺動可能となるため、カジリ等が発生せ
ず、滑らかに出入りさせることができる。 （第２の実施例）この第２の実施例は、外周成形部材に
より、成形前のガラス素材の位置決めを行おうとするも
のである。

【００６５】図１３及び図１４を参照して、この第２の
実施例について説明する。なお、第１の実施例と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略する。

【００６６】上型部材１６と下型部材１８を使用してガ
ラス素材４０をプレスし、光学素子を成形する場合に
は、ガラス素材４０を、その中心軸が下型部材１８の中
心軸となるべく正確に一致する様に下型部材１８上に載
置することが望ましい。これは、ガラス素材４０が下型
部材１８の中心からずれた状態でプレスを行った場合、
レンズの外周部での未充填部の発生による外周形状不良
（レンズ芯取り工程後における削り残り不良が発生す
る）が発生したり、上下の型部材１６，１８に加わる偏
荷重による上下の型部材１６，１８と胴型１４とのカジ
リを誘発し、装置停止トラブルを発生させたりする虞が
あるからである。

【００６７】ここで、例えば、下型部材１８の成形面１
８ｂが凹面で、球状のガラス素材４０を用いる場合に
は、その求心効果により、ガラス素材は自然と下型部材
１８の中心に置かれるが、それ以外の場合、例えば下型
部材１８ｂの成形面が凸型で、凹面状のレンズを成形す
る場合には、凹面状のガラス素材または平板状のガラス
素材を下型部材１８上に載置することとなるため、ガラ
ス素材４０の位置決めが必要となる。

【００６８】このようなガラス素材４０の下型部材１８
上への位置決めを実行する場合、例えば、ガラス素材４
０の外径よりも大きい外径を持つ外周リングを使用して
位置決めを行ったり、ガラス素材４０の外周面への３点
当たりによる固定支持方法等が考えられる。しかしなが
ら、外周リングを使用する位置決め方法では、リング内
径部とガラス素材４０の外径部とのクリアランスは必ず
成形時にズレを生じさせる。また、固定治具による外周
突き当ての場合、つき当てた衝撃が、ブランク外径寸法
のばらつきにより異なり、下型部材１８へのガラス素材
４０の置き精度によっては、固定位置決め部材と片当た
りになる場合がある。このように片当たりになった場合
には、ガラス素材が下型部材から落下したり、ガラス素
材の微小ワレ、カケが生じたりする。

【００６９】上述した様な理由から、この実施例におい
ては、以下の様な方法でガラス素材の位置決めを行って
いる。

【００７０】図１３及び図１４において、外周成形部材
２８に対向する位置には、固定位置決め部材５０が配置
されている。固定位置決め部材５０の外周成形部材２８
と対向する面は、高精度に仕上げられており、ガラス素
材４０の位置決め面５０ａとされている。この固定位置
決め部材５０は、不図示の駆動装置に連結されており、
この駆動装置により図中上下方向に駆動される。図示し
た位置は、固定位置決め部材５０が、実際にガラス素材
４０の位置決めを実行するための位置であり、位置決め
面５０ａは、下型部材１８の中心軸から、ガラス素材４
０の半径と丁度同じ距離だけ離れた位置、または、ガラ
ス素材４０の半径よりも僅かに大きい距離だけ離れた位
置に位置している。

【００７１】そして、ガラス素材４０の位置決めが終了
した後には、実際のプレス動作を妨げない様に、固定位
置決め部材５０は図中左側方向に退避される。この退避
した位置においては、位置決め面５０ａは、レンズ（４
０）の完成形状の外径よりも外側に逃げている。

【００７２】一方、外周成形部材２８は、その先端部２
８ｄがガラス素材４０の半径よりも僅かに大きい半径を
有する円弧状に形成されており、また、その幅Ｗは、ガ
ラス素材４０の外径よりも僅かに小さくされている。そ
して、この外周成形部材２８は、第１の実施例と全く同
様に、胴型１４の内方と外方に移動することができる様
に、支持装置３０により支持されている。

【００７３】このように構成された光学素子の成形装置
により、ガラス素材４０を位置決めする動作について説
明する。

【００７４】まず、不図示の駆動装置により固定位置決
め部材５０が、前述した位置決め動作位置に移動され
る。次に、胴型１４の開口穴１４ｄから不図示の吸着フ
ィンガーに吸着されたガラス素材４０が下型部材１８上
に載置される。その後、外周成形部材２８の先端部２８
ｄが前進してガラス素材４０の側面に当接し、圧縮バネ
３２による圧縮力がガラス素材４０に作用する。そし
て、この圧縮力によりガラス素材４０が、固定位置決め
部材５０の位置決め面５０ａに当接し、ガラス素材４０
が位置決めされる。その後、上型部材１６が下降し、そ
の成形面１６ｂがガラス素材４０の上面に当接してガラ
ス素材４０がもはや動かなくなった後、固定位置決め部
材５０と外周成形部材２８が、所定の位置まで後退され
る。そして、ガラス素材４０のプレス動作が実行され
る。

【００７５】具体的には、以下の様な成形条件で実験を
行った。

【００７６】（条件） 上型部材成形面形状：凸面球Ｒ３０ｍｍ（Ｒ2 ） 下型部材成形面形状：凸面球Ｒ３０ｍｍ（Ｒ1 ） ガラス素材形状：上面凹面球Ｒ３５ｍｍ（Ｒ2 ′） 下面凹面球Ｒ３５ｍｍ（Ｒ1 ′） 外径φ１４ｍｍ（φｄ） 中心肉厚２ｍｍ（ｔ0 ） 固定位置決め部材：位置決め面−平面，厚さ１ｍｍ（ｔ
1 ） 外周成形部材：先端形状Ｒ７．２ｍｍ（Ｒ3 ） 幅１２ｍｍ（Ｗ） 厚さ１ｍｍ（ｔ2 ） 圧縮バネ：バネ定数０．０５ｋｇ／ｍｍ （３種）０．１ｋｇ／ｍｍ ０．２ｋｇ／ｍｍ 上記の様な条件で、バネ定数０．０５〜０．２ｋｇ／ｍ
ｍとして、２００回連続位置決め実験を行った。その結
果、位置決め時におけるガラス素材４０の落下不良、ワ
レ、カケの発生はゼロであった。また、全てのプレス成
形品において、その外径精度として芯取り不良となる様
なズレ、未成形部の発生は見られず、良好な中心プレス
成形を行うことができた。

【００７７】以上説明した様に、この実施例によれば、
ガラス素材に無理な力をかけることなく、下型部材上に
ガラス素材を正確に位置決めすることができる。 （第３の実施例）図１５乃至図１７は第３の実施例の光
学素子の成形装置の構造を示した図である。

【００７８】この第３の実施例の成形装置は、第１の実
施例及び第２の実施例に示した成形装置の胴型を大型化
し、この胴型に複数の上型部材と下型部材を配置し、複
数個のレンズを能率的に成形する様にしたものである。
その他は、第１の実施例及び第２の実施例と同様であ
る。

【００７９】なお、この実施例においては、１つの支持
装置本体４４に対して複数個の外周成形部材２８を同時
に支持する様にしている。このようにすれば、外周成形
部材２８の１つ１つに支持装置本体４４と駆動装置３４
を設ける場合に比較して成形装置のローコスト化を図る
ことができる。ただし、このような構成をとる場合に
は、複数の外周成形部材２８が複数の下型部材に同時に
当接するとは限らない。前述した圧縮バネ３２は、この
ような複数の外周成形部材２８の下型部材１８への当接
位置のばらつきを吸収する役目も果たしている。 （第４の実施例）図１８は、第４の実施例の光学素子の
成形装置５０の構成を示した図である。また、図１８
は、上型部材が完全に下降してプレス動作が終了した状
態を示している。

【００８０】図１８において、成形装置本体５１上に
は、この成形装置５０の主要部を構成する成形用型５２
が載置されている。成形用型５２の外殻部は、胴型５４
により構成されている。胴型５４は、上面視略正方形の
角柱状に形成されており、その中心軸上には、この胴型
５４を上下に貫通した状態で、貫通穴５４ａ，５４ｂが
形成されている。これらの貫通穴のうち上側の貫通穴５
４ａには、円柱状に形成された上型部材５６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。
上型部材５６の上端部には、円板状のフランジ部５６ａ
が形成されており、このフランジ部５６ａの下面が胴型
５４の上面５４ｃに上方から当接することにより、上型
５６は、それ以上下方に移動することを阻止されてお
り、これによって、上型部材５６の下方へのプレススト
ロークが規定されている。また、上型部材５６の下面に
は、ガラス素材４０を押圧して、その表面に所望の形状
を転写して光学機能面を形成するための成形面５６ｂが
形成されている。

【００８１】一方、下側の貫通穴５４ｂには、上型部材
５６と同様に円柱状に形成された下型部材５８が、嵌合
した状態で挿入されている。下型部材５８の下面５８ａ
は、胴型５４が載置されている支持基板６０の上面に当
接しており、この支持基板６０により上型部材５６から
ガラス素材４０を介して下型部材５８に加えられる下方
へのプレス圧を受ける様に構成されている。下型部材５
８の上端面には、ガラス素材４０の下面に所望の形状を
転写して光学機能面を形成するための成形面５８ｂが形
成されている。したがって、ガラス素材４０には、その
上面に、上型部材５６の成形面５６ｂの表面形状が転写
された光学機能面４０ａが形成され、下面には、下型部
材５８の成形面５８ｂの表面形状が転写された光学機能
面４０ｂが形成されることとなる。

【００８２】また、成形されたレンズ（ガラス素材４
０）の厚みは、上述した様に、上型部材５６のフランジ
部５６ａの下面が、胴型５４の上面５４ｃに当接するこ
とにより規定され、加工する毎にレンズ（４０）の厚み
が変化しない様になされている。

【００８３】一方、胴型５４内には、その四隅に位置し
た状態で、この胴型５４，上型部材５６，下型部材５８
を加熱すると共に、これら胴型５４，上型部材５６，下
型部材５８を介してガラス素材４０を加熱するためのヒ
ータ６６が配置されている。

【００８４】また、胴型５４の側面には、開口穴５４ｄ
が形成されており、この開口穴５４ｄを介して、成形用
型５２の内部にガラス素材４０が供給されると共に、成
形の完了したレンズ（４０）が成形用型５２の内部から
取り出される。また、胴型５４の側面には開口穴５４ｅ
が形成されているが、その断面形状は円形であり、その
内面は滑らかな面に仕上げられている。そして、詳細は
後述するが、この開口穴５４ｅには外周成形部材６８が
僅かな隙間を有して摺動可能に挿入されている。

【００８５】この外周成形部材６８は、図１８及び、図
１８におけるＡ−Ａ断面図である図１９に示したよう
に、開口穴５４ｅに摺動可能に挿入された円柱状の本体
部６８ａと、この本体部６８ａの先端付近に形成され、
下型部材５８の外側面５８ｃに当接する位置決め面６８
ｂと、成形面５８ｂ上に略水平方向に沿って突出する外
周成形部６８ｃとから構成されている。なお、外周成形
部６８ｃの先端部６８ｄは、図１９に示した様に完成し
た光学素子すなわちレンズ（４０）の外周形状に近い様
な曲率の円弧状に形成されている。

【００８６】ここで、本実施例の特徴的な部分である外
周成形部材６８とそれを駆動する装置について概略説明
しておくと、外周成形部材６８は、この外周成形部材６
８を支持するための支持ハンド８４に対して圧縮バネ７
２及び、その後方の保持治具８２を介して支持されてい
る。従って、外周成形部材６８は、圧縮バネ８２によ
り、上下の型部材５６，５８の中心軸に向かう方向に付
勢されている。支持ハンド８４に平行に、ロッド軸８５
を介して外周成形部材６８の駆動装置７４が接続されて
いる。ロッド軸８５は、駆動装置７４により図中矢印Ｂ
方向に押し出し引き込み動作される様に保持されてお
り、このロッド軸８５の矢印Ｂ方向の動きにより、外周
成形部材６８は、支持ハンド８４、保持治具８２を介し
て胴型５４に対して挿入される方向と引きだされる方向
とに駆動される。

【００８７】駆動装置７４の構成を更に詳しく述べる
と、ロッド軸８５と、シリンダーロッド８６と、シリン
ダー外筒８７と、ガス給排気導入口８７ｃとから構成さ
れるシリンダー駆動機構である。ガス給排気導入口８７
ｃからガス（例えばＮ₂ ）が供給されることにより、シ
リンダーロッド８６の前端面８６ａはシリンダー外筒８
７の前方突き当て面８７ａに当接し、ロッド軸８５、支
持ハンド８４、保持治具８２を介して、外周成形部材６
８は胴型５４に対して引き出される。つまり、後退端位
置まで駆動される。また逆に、ガス給排気導入口８７ｃ
からガスが排気される（真空にされる）ことにより、シ
リンダーロッド８６の後端面８６ｂはシリンダー外筒８
７の後方突き当て面８７ｂに当接し、外周成形部材６８
は胴型５４に対して挿入される。つまり前進端位置まで
駆動される。また、シリンダーロッド８６の後方の座ぐ
り面８６ｃと、シリンダー後方突き当て面８７ｂの間の
圧縮バネ８８により、ロッド軸８５を介して、支持ハン
ド８４は外周成形部材６８の後退方向へ付勢されてい
る。

【００８８】次に、上記の様に構成された成形装置５０
によりレンズ（４０）を成形する手順について図２０乃
至図２３を参照して説明する。

【００８９】まず、図２０に示したように、不図示の駆
動装置により上型部材５６を胴型５４に対して上方にス
ライドさせ、下型部材５８から逃がしておく。この状態
において、胴型５４の開口穴５４ｄを介して、オートハ
ンド等により、所定の高温に加熱されたガラス素材４０
を下型部材５８の成形面５８ｂ上に供給する。このとき
供給されるガラス素材４０は、凸レンズを成形加工する
場合には、図示した様に球状に形成されているか、ある
いは、凸レンズの完成形状に近い形状に形成されてい
る。また、胴型５４及び上型部材５６及び下型部材５８
は、所定の成形条件に対応した温度に加熱されている。
なお、ガラス素材４０を胴型５４内に供給するときに
は、駆動装置７４（図２１参照）により外周成形部材６
８が、胴型５４の外部に退避し、ガラス素材４０が胴型
５４内に挿入されるのを妨げない様にされている。

【００９０】ガラス素材４０が、下型部材５８の成形面
５８ｂ上に供給された後、駆動装置７４により外周成形
部材６８が胴型５４内に進入する方向に移動される。こ
のとき、駆動装置７４は、外周成形部材６８の位置決め
面６８ｂが、下型部材５８の外側面５８ｃに当接する位
置よりも、僅かに多く支持装置７０（保持治具８２と支
持ハンド８４とから成る）を下型部材５８に近づく方向
に移動させ、外周成形部材６８の位置決め面６８ｂが圧
縮バネ７２のバネ力により弾性的に下型部材５８の外側
面５８ｃに当接する様にさせる。これにより、外周成形
部材６８が所定の動作位置にセットされたこととなる。

【００９１】この状態においては、図２１に示したよう
に外周成形部６８ｃの先端部６８ｄは、下型部材５８の
中心軸を中心とする半径Ｒ1 の円周に接する位置にあ
る。そして、この実施例においては、半径Ｒ1 の値は、
完成したレンズの外径をＤ0 とすると（図２５参照）、
０＜Ｄ0 ／２−Ｒ1 ＝ｘ＜２ｍｍとなる様に設定されて
いる。

【００９２】その後、不図示の駆動装置により上型部材
５６を下降する方向に移動させ、ガラス素材４０の上面
に上型部材５６の成形面５６ｂを当接させ、ガラス素材
４０にプレス圧を印加させる。プレス圧が印加されて上
型部材５６が徐々に下方に移動すると、ガラス素材４０
は、略均等に外周方向へ広がって変形し、このプレス動
作の途中のある時点において、ガラス素材４０の外周部
が、外周成形部６８ｃの先端部６８ｄに当接する。

【００９３】そして、更に上型部材５６を押し下げてい
くと、ガラス素材４０の外周方向への変形力により、外
周成形部材６８は圧縮バネ７２の付勢力に抗して胴型５
４の外方に押し出される様に移動される。このとき、外
周成形部材６８が胴型５４の外方に押し出されると、そ
の押し出される量の増加に伴って、圧縮バネ７２がより
圧縮されて付勢力が強まり、この付勢力とガラス素材４
０の変形力とがバランスした状態で、外周成形部材６８
はガラス素材４０に押されて移動していく。そして、最
終的には、図２２に示した様な状態となる。この時点で
は、ガラス素材４０の変形力と圧縮バネ７２の付勢力が
バランスした状態で、ガラス素材４０の側面に外周成形
部６８ｃが図中δで示した量だけ食い込んでいる。この
ようにガラス素材４０に外周成形部材６８を食い込ませ
ておくことにより、後の離型工程において、ガラス素材
４０を上型部材５６から確実に引き離し、下型部材５８
上に残すようにすることができる。

【００９４】なお、ガラス素材４０の側面に外周成形部
６８ｃを食い込ませて成形を行う場合、その食い込む量
δが大きくなると、ガラスの熱膨張率が型部材の熱膨張
率よりも大きいという理由で、また、外周食い込みにお
いて、ブランク量のバラツキ等による成形品の変形拡が
りにズレを生じて外周食い込み部の薄い部分が多くなる
という理由で、冷却中のレンズ（４０）にクラックが発
生する場合がある。そのため、上型付着を防止可能な最
低量の食い込み量を確保することが必要となってくる。
冷却中のレンズ（４０）にクラックが発生する場合があ
る。また、後述する様に外周成形部材６８をレンズ（４
０）の外周部から引き離す時に、その離型抵抗が過大に
なり、レンズ（４０）にクラック、カケ等が発生する場
合がある。そのため、レンズ（４０）への外周成形部材
２８の食い込み量δが過剰となることを防止する必要が
ある。

【００９５】その方法として、この実施例においては、
上述した様に外周成形部材６８を圧縮バネ７２により内
方に付勢し、その付勢力とガラス素材４０の変形力とを
バランスさせて、食い込み量δを調節する様にしてい
る。すなわち、ガラス素材４０への最適な食い込み量δ
が得られる様に、圧縮バネ７２の初期バネ力と、バネ定
数とが設定されているわけである。

【００９６】例えば、ガラス素材４０として光学ガラス
ＳＫ１２（株式会社オハラ製）を使用し、外形φ１５．
６の両面凸レンズを成形した場合、下記条件（図２４も
同時に参照のこと）で外周食い込み成形を行った場合、
食い込み量δが過剰とならないことが確認されている。

【００９７】（条件） 外周成形部材先端形状：横幅１４ｍｍ，上下厚さ０．６
ｍｍ 先端Ｒ７．３ｍｍ（下型部材中心より）円弧形状 レンズ（成形品）形状：外径φ１５．６ｍｍ，肉厚４．
５ｍｍ 上面球Ｒ１６．１ｍｍ，下面球Ｒ１６．９ｍｍ 圧縮バネの初期弾性力：０．３ｋｇｆ 外周成形部材変位量Δｘ＝０．３ｍｍ バネ定数ｋ＝０．１ｋｇｆ／ｍｍ 変形時発生弾性力０．３３ｋｇｆ 上型部材成形温度：６２０°Ｃ 下型部材成形温度：６４０°Ｃ ガラスの粘度：１０⁹ 〜１０¹⁰Ｐ（ポアズ） ちなみに、上記成形条件で食い込み成形を行った場合に
は、成形完成品の半径をｒとすると、ｒのバラツキはｒ
＝７．２５〜８．０ｍｍ、δのバラツキはδ＝０．１０
〜０．３２ｍｍ、食い込み量の割合（δ／ｒ）のバラツ
キはδ／ｒ＝１．４〜４．０％であった。

【００９８】また、上記の成形条件のうち、バネ定数ｋ
のみをｋ＝０．２ｋｇｆ／ｍｍとした場合には、ｒのば
らつきはｒ＝７．２５〜８．０ｍｍ、δのばらつきはδ
＝０．４〜０．６ｍｍ、δ／ｒのばらつきはδ／ｒ＝
５．５〜７．５％となり、レンズ部と食い込んだ外周成
形部材との境界部よりワレ、クラック等が発生してしま
った。

【００９９】また、上記の成形条件のうち、バネ定数ｋ
のみをｋ＝０．０５ｋｇｆ／ｍｍとした場合には、ｒの
ばらつきはｒ＝７．２５〜８．０ｍｍ、δのばらつきは
δ＝０．０２〜０．０８ｍｍ、δ／ｒのばらつきはδ／
ｒ＝０．３〜１．０％となり、上型の離型の際、上型と
レンズとの付着力に外周成形部材の下型方向へ押さえ込
む力が負けてしまい、上型付着不良を起こしてしまっ
た。

【０１００】次に、図２３に示したように上型部材１６
によるプレスが終了すると、レンズ（４０）を冷却す
る。そして、レンズ（４０）の温度がガラス転移点温度
以下になったところで外周成形部材６８をレンズ（４
０）に食い込ませたままの状態で、上型部材１６を上昇
させ、確実にレンズ（４０）から引き離して型開きを行
う。このとき、レンズ（４０）の外周部に、下型部材５
８の中心軸方向に外周成形部材６８を介して働いていた
圧縮バネ７２の付勢力が、下型部材５８とレンズ（４
０）との付着力よりも大きくなると、レンズ（４０）
が、外周成形部材６８と反対方向にズレを生じて、下型
部材５８上に残されてしまう。このズレが発生すると、
吸着フィンガー８９で胴型５４内からレンズ（４０）を
取り出す際、吸着フィンガー８９との位置ずれにより吸
着して取り出すことができなくなったり、またレンズ
（４０）に吸着フィンガー８９によるキズ、カケ等の損
傷を生じさせることとなる。そのため、上型部材５６の
離型前に、レンズ（４０）の中心軸方向への外周成形部
材６８の付勢力を解除する必要がある。

【０１０１】その方法を以下に説明する。まず、レンズ
の冷却が終了した時点では、レンズ（４０）には外周成
形部材６８を食い込んでおり、且つ図２２に示す様に、
駆動装置７４のガス給排気導入口８７ｃよりガスが排気
されて（真空にされて）いることにより、シリンダーロ
ッド８６の後端面８６ｂはシリンダー外筒８７の後方突
き当て面８７ｂに当接し、ロッド軸８５、支持ハンド８
４を介して保持治具８２は、胴型５４に対して挿入され
る（下型中心）方向の前進端位置まで駆動されている。
また、外周成形部材６８は前述の食い込み状態により、
外周成形部材６８の位置決め面６８ｂが下型部材５８の
外側面５８ｃから反中心軸方向（胴型の外側）へΔＸ
（最終食い込み状態における外周成形部材６８の先端部
２８ｄの下型部材５８の中心軸からの距離半径Ｒ2 −Ｒ
1 ）分後退した位置まで移動している。このとき、外周
成形部材６８の凹部底面６８ｅと保持治具８２の凹部底
面８２ｄとの間の圧縮バネ７２の全長は最短となり、下
型部材５８の中心軸方向への外周成形部材６８の圧縮バ
ネ７２による付勢力は最大となっている。

【０１０２】そこで、上型部材５６の離型直前に、駆動
装置７４の駆動源であるガス排気をＯＦＦし（すなわち
シリンダー外筒８７内の真空リークをさせ）、シリンダ
ーロッド８６の前端面８６ａに負荷されていた圧力を解
除し、シリンダーロッド８６の後方の座ぐり面８６ｃ
と、シリンダー後方突き当て面８７ｂの間の圧縮バネ８
８の弾性的付勢力を働かせることにより、ロッド８５を
介して支持ハンド８４を外周成形部材６８の後退方向へ
移動させる。この移動位置は、図２３に示される様に外
周成形部材６８の位置はそのままで、外周成形部材６８
のシャフト部材６８ｆと保持治具８２の係止部８２ａと
が、バネ部材７２によって掛止している（つっぱりあっ
て保持されているのみ）、つまり外周成形部材６８のレ
ンズ（４０）に対する弾性的な付勢力がゼロとなる状態
から、支持ハンド８４の掛止部８４ａが保持治具８２の
掛止部８２ｃと掛止する（外周成形部材６８を後退方向
へ動かし始める）直前までの範囲で、支持ハンド８４が
後退した位置となる。

【０１０３】以上の方法により、外周成形部材６８をレ
ンズ（４０）に食い込ませた状態で、且つレンズ（４
０）の中心軸方向への外周成形部材６８の付勢力を解除
した状態で上型部材５６を上昇させれば、レンズ（４
０）は、外周成形部材６８に押さえられているので、確
実に上型部材５６から引き離されることとなり、下型部
材５８上でズレを生じることなく付着したまま残され、
離型が行われる。

【０１０４】そして、この後、図２５に示した様に、オ
ートハンド等（吸着ハンド）が胴型５４の側面開口穴５
４ｄから進入し、その吸着ハンド８９の吸着面８９ａが
下型部材５８上のレンズ（４０）と吸着可能な位置にセ
ットされる。この状態で、外周成形部材６８が、駆動装
置７４（シリンダー外筒８７のガス給排気導入口８７ｃ
からガスが供給されることにより、シリンダーロッド８
６の前端面８６ａはシリンダー外筒８７の前方突き当て
面８７ａに当接する）により、レンズ（４０）から離れ
る方向に駆動され、外周成形部材６８がレンズから引き
離される。そして、吸着ハンド８９の吸着面８９ａによ
りレンズ（４０）はキズ、カケ等の損傷を生ぜず吸着さ
れ、胴型５４内の開口穴５４ｄから外部へ速やかに取り
出される。

【０１０５】なお、前述した条件とは異なる種々の成形
条件で食い込み成形を行った場合の食い込み量δの値を
図２６に示す。ただし、外周成形部材６８の先端部形状
とレンズ（４０）の上下面の曲率は前述したものと同一
である。図２６によれば、圧縮バネ７２のバネ定数ｋが
ｋ＝０．０５ｋｇ／ｍｍの場合は、レンズ（４０）の外
周部の未食い込み部の発生頻度が５０％程度と高く、離
型時の拘束力が安定して確保されない可能性がある。ま
た、ｋ＝０．２ｋｇ／ｍｍとした場合にはレンズ（４
０）の外周部の食い込み量δが多めであり、レンズ（４
０）の光学機能部の有効径との干渉の点で問題がある。
また、外周成形部材６８とレンズ（４０）との離型時に
離型抵抗が大きくなり、レンズ（４０）のワレ、カケが
発生することが予想される。従って、この実施例の成形
条件においては、圧縮バネ７２のバネ定数ｋは０．１ｋ
ｇ／ｍｍ程度が最適と思われる。

【０１０６】また、上記の実施例においては、下型部材
５８の片側一方だけに外周成形部材６８を配置した場合
の効果を説明したが、このことより、胴型５４内に上下
の型部材５６，５８を多数配列させた多数個取り成形に
おいても、上記の実施例の外周成形部材の構成を適用す
ることが可能である。

【０１０７】次に、外周成形部材６８と、これを支持す
る支持装置７０の構造について更に詳しく説明する。

【０１０８】上述した様な方法により、レンズ（４０）
をプレス成形する場合には、胴型５４及び上下の型部材
５６，５８はかなりの高温まで加熱する必要があり、ま
た、その温度から室温程度の低温まで冷却する必要があ
る。そこで、この実施例においては、胴型５４と外周成
形部材６８とを略同じ熱膨張係数の材料で構成すると共
に、胴型５４に対する外周成形部材６８の内外方向への
摺動を容易にするため、外周成形部材本体６８ａの外周
面と開口穴５４ｅの内周面との間に所定のクリアランス
を設けている。

【０１０９】ここで、外周成形部材６８を、胴型５４に
対して内外方向へ摺動させる場合、その駆動力が、外周
成形部材本体６８ａの中心軸上に作用する様にしない
と、外周成形部材６８が、開口穴５４ｅ内で傾き、胴型
５４とカジリを起こし、この胴型５４及び外周成形部材
６８に傷などを発生させ、連続成形不能を招くことがあ
る。

【０１１０】そのため、この実施例においては、外周成
形部材６８を支持する支持装置７０の構造を工夫し、駆
動装置７４からの駆動力が、常に外周成形部材本体６８
の中心軸に沿って働く様にしている。以下、この支持装
置７０の構成について説明する。

【０１１１】ここで、外周成形部材６８の一部も、この
支持装置７０の一部として機能しているので、外周成形
部材６８の構造について、もう一度図２７を参照して説
明する。

【０１１２】外周成形部材６８の先端部には、前述した
様に、円弧状に形成された外周成形部６８ｂと、下型部
材５８の外側面５８ｃに当接する位置決め面６８ｃが形
成されている。一方、外周成形部材６８の後方には、円
柱状の外周成形部材本体６８ａの中心軸６８ｇと同軸
に、円柱状の凹部６８ｄが形成されている。この円柱状
の凹部６８ｄ内に前述した圧縮バネ７２が挿入されてい
る。そして、圧縮バネ７２の一端部が、凹部６８ｄの底
面６８ｅを押圧することにより、外周成形部材６８は、
下型部材５８の中心軸に向けて付勢される。ここで、円
柱状の凹部６８ｄの中心軸は、外周成形部材本体６８ａ
の中心軸６８ｇ（摺動中心軸）と一致しており、且つ凹
部６８ｄの底面６８ｅは中心軸６８ｇと直交しているの
で、圧縮バネ７２の付勢力は、外周成形部材６８に対し
てその中心軸６８ｇに沿って作用することとなる。

【０１１３】また、外周成形部材６８の後端部の両側に
は、その中心軸が、摺動中心軸６８ｇと直交した状態
で、シャフト部材６８ｆが取り付けられている。一方、
支持装置３０は、図２８及び図２９に示すように、この
シャフト部材６８ｆを支持する保持部材８２と、この保
持部材８２を支持する支持ハンド８４とを備えている。
この支持ハンド８４は、前述した駆動装置７４のロッド
軸７５に接続されている。

【０１１４】保持部材８２は、正面視長方形状に形成さ
れており、その前方には、外周成形部材６８のシャフト
部材６８ｆを掛止するための掛止部８２ａが形成されて
いる。また、保持部材８２の中央部には、外周成形部材
６８の中心軸６８ｇと同軸に、円柱状の凹部８２ｄが形
成されている。そして、圧縮バネ７２の一端部が凹部８
２ｄの底面８２ｅを押圧することにより、保持部材８２
は、下型部材５８の反中心軸方向に付勢されている。つ
まり、保持部材８２は、外周成形部材６８のシャフト部
材６８ｆと、掛止部８２ａが圧縮バネ７２のバネ力によ
って、互いにつっ張り合うことにより保持され、外周成
形部材６８から脱落してしまうことを防止されている。

【０１１５】保持部材８２の上下には、外周成形部材６
８の摺動中心軸６８ｇに縦方向に直交する中心軸を有す
る略円柱状の突起部８２ｃが形成されている。そして、
この突起部８２ｃは、支持ハンド８４の掛止部８４ａと
所定のクリアランスが設けられており、支持ハンド８４
が駆動装置７４により下型部材５８の反中心軸方向に移
動されて、当接する。このとき、外周成形部材６８は、
外周成形部材６８のシャフト部材６８ｆと掛止部８２ａ
（バネで保持状態）を介して、支持ハンド８４により下
型部材５８の反中心軸方向に移動される。

【０１１６】また、このような構成においては、保持部
材８２は、突起部８２ｃの部分で支持ハンド８４の掛止
８４ａに線接触状態で当接しているので、この接触線８
２ｂを支点として、水平方向に揺動することが可能であ
る。そして、接触線８２ｂは、摺動中心軸６８ｂと上下
方向に直交しているので、外周成形部材６８は、摺動中
心軸６８ｇを中心として左右に揺動可能となっている。
また、保持部材８２の外形と支持ハンド８４の内形の間
には所定のクリアランスが設けられているので、保持部
材８２は、支持ハンド８４に対して上下左右方向に動く
ことが可能である。

【０１１７】また、外周成形部材６８は、保持部材８２
に対して、シャフト部材６８ｆを介して支持されている
ので、この外周成形部材６８は、保持部材８２に対して
上下方向に揺動することが可能であり、また上下左右方
向に動くことも可能である。従って、外周成形部材６８
は、支持ハンド８４に対して上下左右方向に摺動可能、
且つ上下左右方向に揺動可能に支持されることとなり、
また、圧縮バネの付勢力が、外周成形部材６８の摺動中
心軸６８ｇに沿って作用することとなるので、駆動装置
７４により支持ハンド８４が摺動中心軸６８ｇに対して
上下、左右方向にずれて（熱変形、加工治具の位置ずれ
等による）移動されたとしても、外周成形部材６８に
は、常にその摺動中心軸６８ｇに沿って駆動力が働くこ
ととなる。従って、外周成形部材６８は、胴型５４の開
口穴５４ｅに沿って滑らかに出入りすることが可能とな
り、カジリ不良、傷等が発生することが防止される。な
お、図３０は、外周成形部材６８の位置決め面６８ｃ
が、下型部材５８の外側面５８ｃに当接して、圧縮バネ
７２が圧縮され、外周成形部材６８がこの圧縮バネ７２
のみにより自由支持された状態を示した図である。

【０１１８】以上説明した様に、この実施例によれば、
外周成形部材をガラス素材の外周部に食い込ませた状態
でレンズを成形することにより、離型時にレンズが上型
部材に付着してしまう上型付着現象を確実に防止するこ
とができる。

【０１１９】また、外周成形部材が、支持装置により上
下左右方向に摺動可能、且つ上下左右方向に揺動可能に
支持されているので、外周成形部材を胴型に対して出入
りさせる時に、常に外周成形部材が、胴型との摺動中心
軸に沿って前後摺動可能となるため、カジリ等が発生せ
ず、滑らかに出入りさせることができる。

【０１２０】次に、外周成形部材の先端部の形状の変形
例と、この変形例の外周成形部材により形成される成形
品（光学素子）の形状的な特徴について説明する。

【０１２１】図３１は、変形例の外周成形部材６８によ
り、レンズ４１を成形加工する様子を示した図である。
図３１において外周成形部材６８の先端部６８ｈは、図
示した様に、鉛直方向に対してθだけ傾いた形状に形成
されている。この様な外周成形部材６８を用いてレンズ
４１を成形した場合には、レンズ４１には、図３２に示
す様な凹部４１ａが形成されることとなる。この様な凹
部４１ａがレンズ４１に形成されれば、レンズの表面の
曲率半径と裏面の曲率半径が僅かに異なっている様なレ
ンズにおいては、その表裏の判別が容易に行えるという
効果が得られる。成形されたレンズをレンズ鏡筒等に組
み込む際には、フイルム面に対してレンズの表裏が正し
い状態で組み込まれることが、レンズの光学性能を確保
する上で極めて重要であるが、レンズ４１に上記の様な
表裏識別用のマークとして作用する凹部４１ａを形成す
ることにより、これが極めて容易に行われることとな
る。また、凹部４１ａは、レンズ組込み前の工程のレン
ズ芯取り加工の際に、芯取り面がどちらであるかを判別
することにも役立てることができる。

【０１２２】なお、凹部４１ａの傾斜面の向き方向の判
別は、センサー、ＩＴＶカメラによる画像認識等により
自動的に行うことが可能である。この場合、θは５°〜
６０°の範囲であることが望ましい。そして、この様に
して、表裏が判別されたレンズ４１は、例えば図３３に
示す様に、レンズホルダ４７に把持されて鏡筒４５に組
み込まれる。

【０１２３】図３４及び図３５は、凹部４１ａの形状の
他の例を示したものであり、図３４に示した様に、凹部
４１ａの中央部にＲ状の刻印部４１ｂを設けたり、図３
５に示した様に三角形状の刻印部４１ｃを設けたりして
も良い。このように、Ｒ状や三角形状の刻印部を設ける
ことにより、レンズ４１の表裏の判定を視覚的により容
易に判断することが可能となる。

【０１２４】次に、図３６乃至図３９は、レンズ４１に
形成される凹部４１ａの他の利用方法を示した図であ
る。図３６，図３７に示される様に、外周成形部材を１
方向からでなく、例えば、円周上等間隔に３方向からレ
ンズ４１に食い込み成形させて凹部４１ａをレンズ４１
の外周部の３個所に形成する。これらの凹部４１ａの傾
斜面を、図３８間まず３９に示す様にレンズ鏡筒４３に
設けられた胴付き部４３ａに当接させて、レンズ４１を
レンズ鏡筒４３に対して位置決めする。そして、レンズ
鏡筒４３のカシメ部４３ｃをレンズ内方に曲げ倒すこと
によりレンズ４１がレンズ鏡筒４３に固定される。この
ようにすれば、レンズ４１の上型への付着を防止するた
めに必然的に形成される凹部４１ａにレンズ位置決めの
機能を持たせることが可能となり、あらためてレンズ４
１に位置決め部を設ける様な加工が必要なくなり効率的
である。 （第５の実施例）図４０乃至図４２は第５の実施例の光
学素子の成形装置の構造を示した図である。

【０１２５】この第５の実施例の成形装置は、第４の実
施例に示した成形装置の胴型を大型化し、この胴型に複
数の上型部材と下型部材を配置し、複数個のレンズを能
率的に成形する様にしたものである。その他は、第４の
実施例と同様である。

【０１２６】なお、この実施例においては、１つの支持
ハンド８４に対して複数個の外周成形部材６８を同時に
支持する様にしている。このようにすれば、外周成形部
材６８の１つ１つに支持ハンド８４と駆動装置７４を設
ける場合に比較して成形装置のローコスト化を図ること
ができる。ただし、このような構成をとる場合には、複
数の外周成形部材６８が複数の下型部材に同時に当接す
るとは限らない。前述した圧縮バネ７２は、このような
複数の外周成形部材６８の下型部材５８への当接位置の
ばらつきを吸収する役目も果たしている。

【０１２７】なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範
囲で、上記実施例を修正または変形したものに適用可能
である。

【０１２８】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、外
周成形部材の外周成形部を、成形面上に所定量突出さ
せ、その状態でガラス素材をプレス成形することによ
り、成形面上に押し広げられたガラス素材の外周部に外
周成形部が食い込む。このように外周成形部がガラス素
材の外周部に食い込んだ状態で、上側の型部材を上方に
引き上げれば、ガラス素材は、外周成形部に保持され
て、下側の型部材に付着した状態に保持され、上側の型
部材のみがガラス素材から引き離される。

【０１２９】また、複数の外周成形部材を保持部材に対
して夫々独立して弾性的に保持することにより、この弾
性力により、複数の外周成形部材の位置決め面の位置ず
れが補正され、複数の外周成形部材の位置決め面が同時
に下側の型部材に当接し、外周成形部材の動作不良が防
止される。

【０１３０】また、外周成形部材が食い込んだ光学素子
の部分が、光学素子の裏表を判別する識別マークとなる
ので、光学素子の裏表の判別が容易に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の光学素子の成形装置の構造を示
した図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】第１の実施例の光学素子の成形装置により、レ
ンズを成形する手順を示した図である。

【図４】第１の実施例の光学素子の成形装置により、レ
ンズを成形する手順を示した図である。

【図５】第１の実施例の光学素子の成形装置により、レ
ンズを成形する手順を示した図である。

【図６】第１の実施例の光学素子の成形装置により、レ
ンズを成形する手順を示した図である。

【図７】第１の実施例の光学素子の成形装置により、レ
ンズを成形する手順を示した図である。

【図８】成形条件と食い込み量の関係を示した図であ
る。

【図９】外周成形部材の構造を示した斜視図である。

【図１０】外周成形部材の支持装置の構造を示した図で
ある。

【図１１】外周成形部材の支持装置の構造を示した図で
ある。

【図１２】外周成形部材の支持装置の構造を示した図で
ある。

【図１３】第２の実施例の光学素子の成形装置の構造を
示した図である。

【図１４】第２の実施例の光学素子の成形装置の構造を
示した図である。

【図１５】第３の実施例の光学素子の成形装置の構造を
示した図である。

【図１６】第３の実施例の光学素子の成形装置の構造を
示した図である。

【図１７】第３の実施例の光学素子の成形装置の構造を
示した図である。

【図１８】第４の実施例の光学素子の成形装置の構造を
示した図である。

【図１９】図１８のＡ−Ａ断面図である。

【図２０】第４の実施例の光学素子の成形装置により、
レンズを成形する手順を示した図である。

【図２１】第４の実施例の光学素子の成形装置により、
レンズを成形する手順を示した図である。

【図２２】第４の実施例の光学素子の成形装置により、
レンズを成形する手順を示した図である。

【図２３】第４の実施例の光学素子の成形装置により、
レンズを成形する手順を示した図である。

【図２４】第４の実施例の光学素子の成形装置により、
レンズを成形する手順を示した図である。

【図２５】第４の実施例の光学素子の成形装置により、
レンズを成形する手順を示した図である。

【図２６】成形条件と食い込み量の関係を示した図であ
る。

【図２７】外周成形部材の構造を示した斜視図である。

【図２８】外周成形部材の支持装置の構造を示した図で
ある。

【図２９】外周成形部材の支持装置の構造を示した図で
ある。

【図３０】外周成形部材の支持装置の構造を示した図で
ある。

【図３１】外周成形部材の変形例を示した図である。

【図３２】成形されたレンズの形状を示した図である。

【図３３】レンズをレンズ鏡筒に組み込んだ状態を示し
た図である。

【図３４】成形されたレンズの形状を示した図である。

【図３５】成形されたレンズの形状を示した図である。

【図３６】他の例のレンズを成形する場合の外周成形部
材の配置状態を示した図である。

【図３７】他の例のレンズの形状を示した図である。

【図３８】レンズをレンズ鏡筒に組み込んだ状態を示し
た図である。

【図３９】レンズをレンズ鏡筒に組み込んだ状態を示し
た図である。

【図４０】第５の実施例の光学素子の成形装置の構造を
示した図である。

【図４１】第５の実施例の光学素子の成形装置の構造を
示した図である。

【図４２】第５の実施例の光学素子の成形装置の構造を
示した図である。

【図４３】従来例を示した図である。

【図４４】従来例を示した図である。

【図４５】従来例を示した図である。

【符号の説明】

１０，５０ 成形装置 １２，５２ 成形用型 １４，５４ 胴型 １６，５６ 上型部材 １８，５８ 下型部材 ２８，６８ 外周成形部材 ３０，７０ 支持装置 ４０ ガラス素材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 伸行 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱されたガラス材料を成形用の型部材
   でプレスし、該型部材の光学素子成形面の表面形状を前
   記ガラス材料の表面に転写することにより形成される光
   学素子であって、 前記ガラス材料がプレスされて、前記光学素子の完成形
   状へと変形する際に、前記光学素子の複数の光学機能面
   の内の特定の光学機能面を識別するための識別マークを
   形成したことを特徴とする光学素子。
2. 【請求項２】 前記光学素子は前記複数の光学機能面と
   して入射面と出射面とを有し、前記識別マークは前記入
   射面または出射面を示すマークであることを特徴とする
   請求項１に記載の光学素子。
3. 【請求項３】 加熱されたガラス材料を成形用の型部材
   でプレスし、該型部材の光学素子成形面の表面形状を前
   記ガラス材料の表面に転写することにより形成される光
   学素子であって、 前記ガラス材料がプレスされて、前記光学素子の完成形
   状へと変形する際に、前記光学素子の複数の光学機能面
   のうちの特定の光学機能面を識別するための識別マーク
   を形成し、前記識別マークは前記光学素子を光学素子保
   持部材に組み込む際の前記保持部材との位置調整に使用
   されることを特徴とする光学素子。
4. 【請求項４】 レンズ等の光学素子を鏡筒に収納して成
   る光学ユニットであって、 前記光学素子は、加熱されたガラス材料を成形用の型部
   材でプレスし、該型部材の光学素子成形面の表面形状を
   前記ガラス材料の表面に転写することにより形成される
   光学素子であって、前記ガラス材料がプレスされて、前
   記光学素子の完成形状へと変形する際に、前記光学素子
   の複数の光学機能面のうちの特定の光学機能面を識別す
   るための識別マークが形成されており、 前記鏡筒は、前記光学素子の前記識別マークに係合し、
   前記光学素子を位置決めする位置決め部を有することを
   特徴とする光学ユニット。
5. 【請求項５】 レンズなどの光学素子を成形する光学素
   子の成形方法であって、ガラス材料を、前記光学素子の
   光学機能面を成形する成形転写面を備える上型と下型の
   間に挿入し、少なくとも、前記ガラス材料を成形温度に
   加熱し、前記上型と下型により加熱された前記ガラス材
   料を加圧して前記上型と下型の成形転写面の表面形状を
   転写して光学素子を成形する光学素子の成形方法におい
   て、 形成される光学素子の外周部に係合する係合手段を設
   け、該係合手段を前記上型と下型の間に挿入されたガラ
   ス材料の加圧動作に連動させ、前記上型と下型の閉成動
   作による前記ガラス材料の成形終了に応じて、前記係合
   手段の係合部材を、成形された光学素子と係合状態に保
   つ様にしたことを特徴とする光学素子の成形方法。
6. 【請求項６】 前記上型と下型の閉成動作の終了後の型
   開き動作時に、成形した光学素子を前記係合部材によ
   り、一方の型に残して、他方の型から離型する様にした
   ことを特徴とする請求項５に記載の光学素子の成形方
   法。
7. 【請求項７】 レンズなどの光学素子を成形する光学素
   子の成形方法であって、ガラス材料を、前記光学素子の
   光学機能面を成形する成形転写面を備える上型と下型の
   間に挿入し、少なくとも、前記ガラス材料を成形温度に
   加熱し、前記上型と下型により加熱された前記ガラス材
   料を加圧して前記上型と下型の成形転写面の表面形状を
   転写して光学素子を成形する光学素子の成形方法におい
   て、 形成される光学素子の外周部に係合する係合手段を設
   け、該係合手段を前記上型と下型の間に挿入されたガラ
   ス材料の加圧動作に連動させ、前記上型と下型の閉成動
   作による前記ガラス材料の成形終了に応じて、前記係合
   手段の係合部材により、成形された光学素子の外周部を
   成形する様にしたことを特徴とする光学素子の成形方
   法。
8. 【請求項８】 前記係合部材により光学素子の外周部に
   成形品識別用マークを形成することを特徴とする請求項
   ７に記載の光学素子の成形方法。
9. 【請求項９】 レンズなどの光学素子を成形する光学素
   子の成形方法であって、ガラス材料を、前記光学素子の
   光学機能面を成形する成形転写面を備える上型と下型の
   間に挿入し、少なくとも、前記ガラス材料を成形温度に
   加熱し、前記上型と下型により加熱された前記ガラス材
   料を加圧して前記上型と下型の成形転写面の表面形状を
   転写して光学素子を成形する光学素子の成形方法におい
   て、 前記上型と下型の間に挿入されたガラス材料に係合する
   係合手段を設け、 前記上型と下型の閉成動作に先立って、または、前記閉
   成動作に連動して前記係合手段を前記ガラス材料に接触
   させて、該ガラス材料を前記上型と下型の所定位置に保
   持させた後に、前記上型と下型によりガラス材料を形状
   変化させて光学素子を成形する様にしたことを特徴とす
   る光学素子の成形方法。
10. 【請求項１０】 ガラス材料を、光学素子の光学機能面
    を成形する成形転写面を備える上型と下型の間に挿入
    し、少なくとも、前記ガラス材料を成形温度に加熱し、
    前記上型と下型により加熱された前記ガラス材料を加圧
    して前記上型と下型の成形転写面の表面形状を転写して
    光学素子を成形するための光学素子の成形装置におい
    て、 形成される光学素子の外周部に係合する係合手段と、 前記係合手段を、前記上型と下型の間に挿入したガラス
    材料の加圧動作に連動させ、前記上型と下型の閉成動作
    による前記ガラス材料の変形に応じて前記係合手段を駆
    動する駆動手段とを備えることを特徴とする光学素子の
    成形装置。
11. 【請求項１１】 前記駆動手段は不活性ガスにより動作
    されることを特徴とする請求項１０に記載の光学素子の
    成形装置。
12. 【請求項１２】 加熱されることにより軟化状態となっ
    ているガラス素材をプレスして該ガラス素材の表面に所
    定の形状を転写するための成形面を有する上下一対の型
    部材を複数対備える光学素子の成形装置において、 前記複数対の上下型部材の夫々に対応して設けられ、前
    記上下型部材のうちの下側の型部材の側面に当接する位
    置決め面と、該位置決め面が前記下側の型部材の側面に
    当接した状態において略水平方向に沿って前記成形面上
    に所定量突出する外周成形部とを有する複数の外周成形
    部材と、 該複数の外周成形部材を一括して保持する保持部材と、 該保持部材を前記成形面の中心軸の放射方向に沿って進
    退させるための駆動手段と、 前記複数の外周成形部材を前記保持部材に対して夫々独
    立した状態で弾性的に支持すると共に、前記外周成形部
    材を前記位置決め面が前記下側の型部材の側面に当接す
    る方向に付勢するための複数の弾性支持手段とを具備す
    ることを特徴とする光学素子の成形装置。
13. 【請求項１３】 前記位置決め面を前記下側の型部材の
    側面に当接させる方向に付勢する前記弾性支持手段の付
    勢力は、前記ガラス素材がプレスされて前記成形面上に
    押し広げられる過程において、前記外周成形部材の前記
    外周成形部が、前記ガラス素材の粘性とバランスしなが
    ら、該ガラス素材の外周部に最適量だけ食い込む程度の
    値に設定されていることを特徴とする請求項１２に記載
    の光学素子の成形装置。
14. 【請求項１４】 前記ガラス素材の外周部に前記外周成
    形部が食い込んだ状態で、前記上下の型部材のうちの上
    側の型部材を成形が完了した前記ガラス素材から引き離
    すことにより、前記ガラス素材が前記下側の型部材上に
    残る様にしたことを特徴とする請求項１３に記載の光学
    素子の成形装置。
15. 【請求項１５】 前記外周成形部材は、垂直面内及び水
    平面内で平行移動及び回転移動が許容される様に前記弾
    性支持手段により前記保持部材に対して支持されている
    ことを特徴とする請求項１２に記載の光学素子の成形装
    置。
16. 【請求項１６】 前記ガラス素材は、光学素子の完成形
    状に近い形状あるいは平板状に形成されており、該ガラ
    ス素材は、その中心軸が前記成形面の中心軸と略一致す
    る様に、前記外周成形部材と該外周成形部材に対向して
    配置された固定位置決め部材とにより位置決めされるこ
    とを特徴とする請求項１２に記載の光学素子の成形装
    置。