JPH07315855A

JPH07315855A - 光学素子の成形方法

Info

Publication number: JPH07315855A
Application number: JP6109663A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Takagi; 一彰高木; Kenji Yamaguchi; 憲司山口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-05-24
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 1995-12-05
Also published as: US5817161A

Abstract

(57)【要約】【目的】密閉空間を形成するようにして成形が行われ
る場合においても、密閉空間内のガスの影響を受けるこ
となく、常に良好な成形を可能とする。【構成】上型３と素材１とで密閉空間３ｂが形成され
た状態で、加圧ステージ６によって上型３を加圧して素
材１を成形するに際して、加圧ステージ６は、上型３へ
の加圧と非加圧を交互に繰り返す。そして加圧時におけ
る密閉空間内の圧力上昇が、素材１を変形させることな
く、かつ非加圧時に上型３と素材１との接触部から、密
閉されたガスを密閉空間外に流出させるに十分な圧力と
なるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学素子の成形方法に係
わり、特に形状精度及び面精度に優れ、安価で大量生産
に適した光学素子の成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、レンズ、プリズム等の光学素子
は、ガラスなどの光学素子用素材を研磨方法で製造する
代わりに、光学素子素材を一定の形状に予備加工してこ
れを型の間に供給し、この素材を加熱後、加圧成形して
得る方法が公知となっている（例えば、特開昭５８ー８
４１３４号公報）。

【０００３】また、光学素子素材の形状は、その加工面
からもコスト面からも、出来る限り簡単な形状が望まし
く、その代表例として円柱形状の素材を用いてこれを成
形する方法が提案されている（例えば、特開平３ー５０
１２６公報）。

【０００４】以下、図面を参照しながら従来例の成形方
法について説明する。図５において、成形装置は、上型
３と下型４、およびこれら上下型３、４の軸ずれをなく
し、かつ所定のレンズ厚になるように所望の高さに調整
した胴型５を有し、下型４及び胴型５で囲まれる空間に
は光学素子素材１が供給される。

【０００５】図５の光学素子素材１は、図２に示すよう
な円柱体であり、対向する一対の端面は鏡面であり円筒
側面部分は粗面である。

【０００６】この素材を、図５に示すように、鏡面の両
端面が上下型の転写面３ａ、４ａに対向するように金型
内に供給する。６は加熱源を内蔵した加圧ステージであ
り、上型３を下方向に押圧するための加圧力は、この加
圧ステージ６を介して伝達される。

【０００７】即ち、加圧ステージ６は、例えば油圧ポン
プ（図示せず）等により下方向に駆動されて、光学素子
素材１を加圧するための力を上型３に伝達する。

【０００８】この場合、加圧ステージは、油圧ポンプに
よって、下方向の駆動のみならず、上方向の駆動も、あ
るいは移動途中における停止も自在に可能であり、また
上型３への押圧力も自在に可変できるように駆動制御さ
れる。

【０００９】従って、上型３による素材１への加圧力
も、それに応じて、成形途中に任意の圧力に減圧したり
零に出来る。７は加熱源を内蔵した成形ステージであ
り、固定されている。

【００１０】加圧ステージ６及び成形ステージ７に内臓
された加熱源によって上型３、下型４及び素材１は所望
の温度に制御される。

【００１１】以上のように構成された成形装置を用いて
光学素子素材を成形する方法を説明する。

【００１２】光学素子素材１を、下型４の転写面４ａに
素材１の鏡面を有する端面が接するように供給し、その
後、上型３を胴型５に挿入し、光学素子素材１のもう一
方の端面に接触させる。

【００１３】その後、加圧ステージ、成形ステージに内
臓された加熱源に通電して光学素子素材１の温度を所定
の温度まで加熱し、加圧ステージ６に圧力が供給され、
上型３が光学素子素材１を押圧しはじめる。

【００１４】その加圧パターンは、図６に示す通り、一
定の値の加圧力を上型に加えると共に、１サイクル中に
数回、この上型への加圧力を零にするという加圧方法を
とる。これは加圧と非加圧を交互に繰り返すことによ
り、光学素子素材１と上型３、下型４との間のそれぞれ
の密閉空間３ｂ、４ｂ内に捕捉されたガスを、この密閉
空間の外へ排出するためである。

【００１５】この様な加圧と非加圧を交互に繰り返しな
がら、上型３のフランジ部分が胴型５の端面に密着した
状態で素材１の加圧変形は終了し、以降は加熱源の通電
を止めて上下型３、４及び加圧成形された素材１等を冷
却し、上型への加圧力を零にする。そして加圧成形が完
了した成形型内の成形素材すなわち光学素子の温度が室
温になったところで成形型を開き、光学素子を取り出
す。

【００１６】ここで密閉空間３ｂ、４ｂのガスが、この
密閉空間の外へ排出されるメカニズムを図７を用いて説
明する。図７は、図５の光学素子素材１と上型３とその
間の密閉空間３ｂについて、これを部分的に拡大図示し
たものであり、この密閉空間３ｂに捕捉されたガスの排
出について説明する。光学素子素材１と下型４とその間
の密閉空間４ｂに捕捉されたガスの排出については、密
閉空間３ｂの場合と同様であるので省略する。

【００１７】まず、加圧ステージ６による加圧操作時、
上型３が光学素子素材１を押圧し光学素子素材１を変形
させるため密閉空間３ｂの体積は小さくなる（図７
（ａ）、（ｂ））。このため、この密閉空間３ｂのガス
は圧縮されるが、図７（ｂ）に示す様に、上型３は押圧
され光学素子素材１の周縁部と密着しているため、密閉
空間内のガスが外へ排出されることはない。従って密閉
空間の体積は減少すると共に、この密閉空間内の捕捉ガ
スの圧力は高まっていく。この圧力がある値を越える
と、この圧力は素材表面を変形させることになる。

【００１８】次に、加圧ステージ６を上方向に移動させ
て、上型３と加圧ステージ６を少し離間させ、加圧ステ
ージの上型３への加圧力を０（非加圧）とした時、この
捕捉ガスは、密閉空間３ｂの外に排出される。

【００１９】加圧ステージの上型３への加圧力をこの様
に零とすることで、素材１には、上型の自重だけが加わ
っている状態となる。この状態では、光学素子素材１の
周縁部と上型３の成形面との間の密着状態は、上型３に
加圧ステージ６からの加圧力が加わっている場合に比べ
て緩いものとなり、空間３ｂ内に捕捉されたガスの高圧
力の影響もあって、図７（ｃ）に示す様に、両者の間に
は一部に非接触状態の気体通路が形成され、高圧状態の
捕捉ガスは、この気体通路を通じて空間３ｂの外部に瞬
時に流出するものと考えられる。

【００２０】この様にして、加圧ステージ６の上型３へ
の加圧力を零とすることにより、密閉空間内のガスは素
早く外に流出し、空間３ｂ内の圧力は瞬時に初期の常圧
に戻る。

【００２１】次に、この状態から再び加圧を行い、光学
素子素材を更に変形させつつ、密閉空間内の捕捉ガスの
圧力が高まった段階において再び加圧力を０にして捕捉
ガスを排除する。

【００２２】このように、光学素子素材の加圧変形を、
加圧、非加圧を交互に繰り返しながら行うことにより、
密閉空間３ｂ内の捕捉ガスを排除しながら光学素子素材
の成形を行い、上型転写面３ａの形状が光学素子素材１
に転写される。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上記の通り、従来にお
いては、加圧操作において、加圧と非加圧を交互に繰り
返して密閉空間内のガスを排除しながら成形を行ってい
たが、成形精度が不安定で歩留まりが悪く、更には、得
られる成形精度に限界が見られ、一定値以上の精度に到
達することが困難であると言う課題を有していた。

【００２４】本願発明は、かかる課題を解決するもので
ある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願発明の光学素子の成形方法は、成形型の間に加
熱した光学素子素材を配置し、前記光学素子素材と前記
成形型の成形面で密閉空間が形成される状態で、前記光
学素子素材を加圧変形することにより前記光学素子素材
を所望の光学素子に成形する光学素子の成形方法であっ
て、前記加圧変形工程は、前記密閉空間にガスを捕捉し
た状態で前記光学素子素材を加圧して、前記密閉空間内
の捕捉ガスのガス圧力の上昇を伴いつつ前記光学素子素
材を前記成形型の成形面に密着させるべく加圧変形する
工程と、光学素子素材への加圧力を一旦減少させること
により、前記成形型と前記光学素子素材の接触状態を保
ちつつ前記密閉空間内のガスの排除を行うガス排除の工
程が交互に行われるものであり、更に、前記の捕捉ガス
のガス圧力の上昇を伴う加圧変形工程においては、前記
密閉空間に接する前記光学素子素材の表面に非定常な変
形が発生しないように、前記光学素子素材の粘度と前記
空間の圧力を維持しながら加圧変形を行なうことを特徴
とする光学素子の成形方法である。

【００２６】

【作用】前述した関係を満たす光学素子の成形方法を用
いることにより、密閉空間内のガス圧の上昇による素材
の変形が確実に防止されると共に、密閉空間内のガス排
出が良好に行われ、その結果、変形終了時において光学
素子素材の転写面にクレータ状のくぼみ（いわゆるガス
溜まり）の発生のない、良好な成形が可能となるもので
ある。

【００２７】

【実施例】具体的実施例の説明の前に、本願発明の原理
を説明しておく。

【００２８】従来の成形方法において、光学素子素材の
加圧操作は、先程の図６に示す通り、１サイクル中に加
圧ステージの圧力を周期的に加圧と非加圧（加圧力零）
を交互に行い、各加圧時には素材の加圧変形を、各非加
圧時にはガスの排除を行うようになしている。そして、
各加圧時の加圧力は、図６に示す通り一定の力がかけら
れている。

【００２９】このような方法では、各加圧変形時におい
ては、密閉空間内のガス圧力がそれぞれ異なったものと
なるのである。例えば凸レンズ成形の場合においては、
金型の形状が球面もしくは非球面形状であるから、加圧
方向（上型の下方向）の変形量に対して、密閉空間の体
積変化は一様にはならずに複雑に変化するためである。

【００３０】従って、この密閉された空間内のガス圧力
が、一時的にせよ、光学素子素材の表面をその圧力によ
って変形可能な程度に高くなった場合には、この光学素
子素材の表面には、このガス圧により予期しない非定常
の変形が必然的に発生する。

【００３１】この変形は、ガス圧によって、微小な範囲
に留まる場合もあれば、顕著に現れる場合もある。

【００３２】微小な範囲に留まる場合は、光学素子素材
の表面強度とガス圧とが拮抗している場合であり、この
様な場合には、一見して明確な成形精度の劣化は見られ
ないものの、成形精度に限界があり、ある一定値以上の
成形精度を達成することが困難となる。

【００３３】また、密閉空間内のガス圧が、光学素子素
材の表面強度よりも相当に高い場合は、成形された光学
素子の転写面にクレータ状のくぼみ、いわゆるガス溜ま
りをつくり転写不良の原因となるのである。

【００３４】更に、密閉空間内のガス圧は、低すぎても
良くない。つまり、密閉空間内のガス圧が低すぎる場合
は、成形型と素材との密着部分に、ガスの流路となる非
接触部分を形成することができず、ガスは密閉空間に閉
じこめられたままとなる。

【００３５】この状態で、次の加圧を受けると、この密
閉空間内のガス圧は更に高まり、ついには、光学素子表
面に有害な凹みを形成するにいたるのである。

【００３６】従って、光学素子を加圧変形することによ
り形成される密閉空間内のガス圧は、光学素子素材を変
形させる程に高くてはならず、また光学素子素材と成形
型の接触部の一部に気体の流路を形成することが出来な
いほどに低くてはならない。

【００３７】本願発明は、この新たに得られた知見に基
づきなされたものである。以下、本発明の光学素子の成
形方法の一実施例について図面を参照しながら説明す
る。

【００３８】図１において、本発明の成形方法に係わる
成形装置は、上型３と下型４と、これら上下型３、４の
軸ずれをなくし、かつ所望の厚さの光学素子厚が得られ
るように高さが調整された胴型５を有している。

【００３９】そして、上型３、下型４及び胴型５で囲ま
れる空間に供給される光学素子素材は、光学素子素材１
は図２に示すような円柱体であり、一対の両端面は鏡面
に形成されている。

【００４０】この素材１を、その両端面が上下金型の転
写面それぞれ３ａ、４ａに接するように金型内に供給す
る。６は加熱源を内蔵した加圧ステージである。７は加
熱源を内蔵した成形ステージであり、固定されている。

【００４１】加圧ステージ６は、図示していないが、例
えば油圧ポンプ等により上下方向に駆動される。その下
方向の移動によって、成形に必要な加圧力を上型３に伝
えている。また、この加圧力は、成形途中に任意の圧力
に加減圧でき、あるいは零にできる。

【００４２】以上のように構成された成形装置を用い
て、中心厚２．９mm、光学的有効面径６．８６mmの光学
素子（平凸レンズ）を成形する方法を説明する。

【００４３】光学素子素材１は直径６．８８mm×厚さ
２．９５mmの光学ガラスＶＣ−７９（ガラス転移点５１
６℃、線膨張率は、１００℃〜３００℃の温度範囲にお
いて９３×１０^ー7／℃）の円柱体であり、この素材を下
型４の転写面４ａに供給し、その後、上型３を胴型５に
合わせて挿入し、転写面３ａを光学素子素材１に接触さ
る。

【００４４】この時、上型３と光学素子素材１との間の
密閉空間３ｂの体積は２０．３mm³で、成形が完了する
までの上型３の下方向の移動量は１．０５９mmである。

【００４５】成形操作は、次の通りである。加熱源に通
電して５４０℃、５８０℃、５５５℃の各設定温度でそ
れぞれ７０秒間の加熱を行うことにより、素材を計３．
５分間加熱する。この加熱操作の最終時点で、素材の表
面の粘度は１０^10.2ポアズとなっている。

【００４６】加熱源の温度を５５５℃に保ち従って素材
の表面の粘度を１０^10.2ポアズに保ったまま、加圧ステ
ージ６に２８５kgfの力を供給し、上型３で素材１を押
圧し始める。第１回目の加圧は５秒間行い、この加圧操
作によって、上型３は、胴型５に沿って下方向に５３０
μm移動し、この移動によって、上型３と光学素子素材
１との間の密閉空間３ｂの体積は、初期の２０．３mm³
から５．０８mm³へと、１５．２mm³変化する。

【００４７】この加圧操作時においては、素材１の端面
の周縁部と上型３とは常に密着しているから、密閉空間
３ｂ内に捕捉されたガスは外部に逃げることができず、
この体積変化により密閉空間内に捕捉されたガスの圧力
は、約３．９kgf/cm²にまで高まる。

【００４８】この後、加圧ステージ６による加圧力を０
とすべく、加圧ステージ６を上方に移動し、上型３と加
圧ステージ６とを非接触状態とする。

【００４９】この時、上型３の自重３３．２gのみが光
学素子素材１に加わった状態となるが、上記の通り、約
３．９kgf/cm²と高圧になった密閉空間３ｂ内のガス圧
によって、上型３と光学素子素材１の周縁部の密着状態
は緩和されて、両者の接触部には、一部に非接触部分が
形成され、これが気体の流路となり、この気体流路を通
じて密閉空間内の捕捉ガスは密閉空間外へ瞬時に排出さ
れると共に、この密閉空間３ｂ部内の圧力は常圧にもど
る。

【００５０】この密閉空間内のガスの排出は瞬時に行わ
れ、気体流路となった成形型と成形素材の非接触部分も
すぐにお互いの接触状態を回復するので、成形精度が劣
化することはない。

【００５１】この様にして、捕捉ガスの排除が行われた
後は、成形素材と成形型が密着状態となり、再び密閉空
間が形成される。しかしながら、この密閉空間の体積は
５．０８mm³と前回の密閉空間によりも小さく、またそ
の内部の圧力は常圧となっている。

【００５２】第２回目の加圧操作において、加圧ステー
ジ６にかける力を第１回目と同じく２８５kgfとし、上
型３が胴型５に沿って下方向に更に２８０μm変形する
まで、加圧を行った。

【００５３】この加圧操作によって、密閉空間３ｂの体
積は３．８１mm³変化して、１．２７mm³にまで減少する
と共に、この体積変化によって、密閉空間内のガス圧力
は、第１回目の加圧時と同じく約３．９kgf/cm²とな
る。

【００５４】その後、加圧ステージ６の圧力を上記と全
く同様に零とすると、密閉空間３ｂは、その内部の圧縮
ガスは外へ排出され、再び圧力は常圧にもどる。

【００５５】なお、当然のことながら、この第２回目の
加圧操作によって、素材１は、第１回目の加圧操作終了
時に比べて、より最終製品に近い形状に加圧成形されて
いる。

【００５６】第３回目以降第５回目までの加圧も第１回
目、第２回目と同様に密閉空間３ｂのガス圧力は最高で
約３．９kgf/cm²となるように、素材１の加圧変形を行
なう。

【００５７】このように何回かの加圧操作と減圧操作を
繰り返すことにより、密閉空間３ｂのガスの殆どを外へ
排出しつつ素材１を最終製品により近い形状に成形して
いく。

【００５８】そして、最終の加圧成形操作では、加圧力
を一定に保ちながら加圧ステージ６から上型３に圧力を
供給し、あらかじめ光学素子の所望の厚さになるように
厚さ調整された胴型５に上型３を密着させる。

【００５９】この時点での型内の体積（上下型３、４と
胴型５で形成される空間の体積）は３１５．２３mm³で
あり、また光学素子２の体積は１０９．６７mm³で、こ
れは前記型内の体積に対して３４．８％の体積率であ
る。また、光学素子２の円周は胴型５の内径には接触し
ていない。圧力を供給し始めてから上型３が胴型５に密
着するまでに約４２秒を要した。

【００６０】次に加圧力を低減し、２分かけて４８０℃
まで冷却したところで圧力供給を停止し圧力を零にす
る。型内の光学素子２の温度が室温になったところで型
を開き取り出す。

【００６１】こうして出来上がった光学素子２は中心厚
２．９０３mmで、転写精度はλ／４であり、図３に示す
様に外観上の欠陥も全く発生せず、良好な光学素子をプ
レス成形することができた。なお、図３におけるハッチ
ング部分は、図２における円筒側面部に対応する。上記
の通り、円筒側面部は粗面であり、従って図３のハッチ
ング部分も粗面となるが、この粗面部分は光学素子とし
ての機能面の外に位置するようになされているので問題
はない。

【００６２】一方、次の様な比較実験を行った。使用し
た装置、金型、硝材はすべて同じである。光学素子素材
１を金型内にセットし、加熱源に通電して５４０℃、５
８０℃、５７０℃の各設定温度でそれぞれ７０秒間加熱
を行い、計３．５分間加熱する。この最終時点で、素材
の表面の粘度は１０^9.1ポアズであり、上記の実施例に
比べて素材１の表面はより柔らかい状態になっている。

【００６３】加熱源の温度を５７０℃に保ったまま加圧
ステージ６に２８５kgfの力を供給し、上型３で素材１
を押圧し始める。加圧方法は上記実施例と同様に５回行
い、各加圧は、密閉空間３ｂのガス圧力が上記実施例と
同一の３．９kgf/cm²となるように行ったが、成形終了
後の光学素子２の転写面３ａには図４（ａ）に示すよう
な直径約１５０μmのクレータ状のガス溜りが残ってお
り、転写精度もλ／２であった。

【００６４】この比較例からも分かるように、比較例で
は、実施例に比べて素材１の表面がより柔らかい状態に
まで加熱されており、その結果、密閉空間内のガス圧に
よって変形が生じたものである。

【００６５】この変形は、素材１の表面に凹状に形成さ
れるため、以降の成形型による加圧変形によっても修正
できないため、得られた光学素子は不良品となる。

【００６６】更に、このガス圧による変形は、成形型に
よる定常な変形とは異なり、非定常の変形であって、発
生するクレータ状の凹みも一定しない。

【００６７】次に、本願発明の第２の実施例について説
明する。上記の比較例において、素材１の表面に凹みが
発生した原因は、素材１の表面の強度に比べてガス圧が
高すぎたためであり、もし比較例においてガス圧が低け
れば良品を成形できる筈である。

【００６８】そこで、本実施例においては、光学素子素
材１の加熱条件は上記の比較例と同一とし、加圧変形時
の素材表面の粘度を１０^9.1ポアズと、比較例と同一に
した。

【００６９】加圧については、密閉空間３ｂのガス圧力
が約２．９kgf/cm²となるように行った結果、比較例の
ような凹みが発生することなく、上型３の転写面３ａが
ガラス素子素材１に良好に転写され、光学素子の成形後
の転写精度はλ／４であった。

【００７０】さて、上記の通り、密閉空間内のガス圧は
低すぎるのも良くない。実際、上記の第２の実施例にお
いて、加圧を、密閉空間３ｂのガス圧力が約２．４kgf/
cm²となるように行った結果、成形終了後の光学素子２
の転写面３ａには図４（ｂ）に示すような直径約３mmの
クレータ状のガス溜りが残っており、転写精度も約λ／
１近いものであった。

【００７１】これは、密閉空間内のガス圧が低すぎたた
めに、成形素材と成形型の密着部分にガス流路を形成す
ることができず、成形素材への加圧力を零にしたにも係
わらず密閉空間内の捕捉ガスを排出できなかったためで
ある。

【００７２】その結果、次の加圧は、密閉空間内に約
２．４kgf/cm²の高圧ガスが残ったまま行われ、従っ
て、この加圧によって密閉空間内のガス圧は、更に高ま
って成形素材に有害な凹みが発生する。

【００７３】勿論、これだけ高圧の捕捉ガスは、次に加
圧力を零にした時点においては密閉空間より排出される
が、すでにその時には成形素材には凹みが発生している
ために、成形終了時においても、この凹みが残ったまま
となる。

【００７４】なお、実際の量産にあたっては、密閉空間
内の捕捉ガスによって成形素材に有害な変形が発生しな
いように、成形素材の加圧変形時の粘度、１回の加圧に
おける密閉空間の体積の変化率（つまり密閉空間内のガ
スの圧力の上昇率）、成形型の自重等を、まず実験的に
定めておく。

【００７５】なお、成形型と素材の密着性が非常に高
く、従って両者の接触部に気体流路を形成するためには
密閉空間に高い圧力を形成せねばならず、その結果この
高圧力によって素材に有害な凹みが発生することがある
場合は、成形型の材料には、成形素材との粘着性が悪い
材料を用いるか、またはその様な材料を成形面に被膜し
ておくか、または成形素材の温度を少し低めに設定する
などの対策が有効である。

【００７６】逆に、成形型と素材の密着性が非常に悪い
ために、密閉空間内の高圧ガスの圧力によって、成形型
が素材から完全に離間して、その結果、成形精度に悪影
響が懸念される場合は、成形型の自重を重くするか、成
形型の材料を、成形素材に対して適度に粘着性を有する
材料とするか、またはその様な材料を成形面に被膜して
おくか、あるいは、成形素材の温度をやや高めに設定す
る等の対策が有効である。

【００７７】そして、実際の量産においては、この実験
により定められた諸条件に基づき量産時を行うことによ
り、常に安定した成形が行える。なお、密閉空間内のガ
ス圧については、これを量産時において直接にモニタし
て管理することは困難であるので、上型３の変位量を制
御することによってこの圧力を管理する。また、成形素
材の粘度についても、これを直接にモニタするのは困難
であるが、これについても、加圧ステージや成形ステー
ジの温度を管理することで十分に対応は可能である。

【００７８】また、以上の実施例では、光学素子が平凸
レンズの場合についての成形方法を述べたが両凸レンズ
やメニスカスレンズの場合についても同様の結果が得ら
れた。

【００７９】以上の通りであって、上記実施例に限ら
ず、成形素材を加圧成形する際に、成形型と素子素材で
密閉空間が形成され、この密閉空間内のガス圧が、成形
素材に変形を及ぼし得る場合には、この密閉空間内の圧
力を上記の趣旨通りに制御することにより、このガス圧
による非定常な成形素材の変形が防止されて、成形素材
の成形型による定常な変形が保障され、常に安定した高
精度の光学素子が成形できることが確認された。

【００８０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、密閉空間を形成するようにして成形が行われ
る場合において、密閉空間内のガスによって素材に有害
な変形をきたすことなく密閉空間内のガスを良好に排出
することができ、もって高精度の光学素子を常に安定に
製造できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形方法の一実施例で用いた成形装置
の断面図

【図２】同実施例方法で用いた光学素子素材の形状を示
す斜視図

【図３】同実施例で成形された光学素子の外観斜視図

【図４】光学素子の成形において発生したガス溜りの説
明図

【図５】従来の成形方法で使用される成形装置の断面図

【図６】従来の加圧成形時の圧力と時間の一般的なプロ
ファイル図

【図７】成形型と光学素子素材との間の密閉空間のガス
排除のメカニズムの説明図

【符号の説明】

１光学素子素材２光学素子３上型３ａ上型転写面３ｂ密閉空間４下型４ａ下型転写面４ｂ密閉空間５胴型６加圧ステージ７成形ステージ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形型の間に加熱した光学素子素材を配置
し、前記光学素子素材と前記成形型の成形面で密閉空間
が形成される状態で、前記光学素子素材を加圧変形する
ことにより前記光学素子素材を所望の光学素子に成形す
る光学素子の成形方法であって、前記加圧変形工程は、前記密閉空間にガスを捕捉した状態で前記光学素子素材
を加圧して、前記密閉空間内の捕捉ガスの圧力上昇を伴
いつつ前記光学素子素材を前記成形型の成形面に密着さ
せるべく加圧変形させる、ガス捕捉を伴う加圧変形工程
と、前記成形型の光学素子素材への加圧力を一旦減少させる
工程が交互に行われるものであって、かつ前記ガス捕捉を伴う加圧変形工程において、前記密
閉空間内のガス圧力は、前記密閉空間に接する前記光学
素子素材の表面に非定常な変形を発生させることが無
く、かつ前記加圧力を一旦減少させる工程において、密
閉空間内のガスを排除するためのガスの流路を、前記成
形面と前記光学素子素材との接触部に形成できる圧力と
なるように上昇されていることを特徴とする光学素子の
成形方法。
【請求項２】ガス捕捉を伴う加圧変形工程における密閉
空間内のガス圧力は、光学素子素材の表面に、部分的な
へこみとなるような非定常の変形を発生させない圧力で
あることを特徴とする請求項１記載の光学素子の成形方
法。
【請求項３】光学素子素材は、円柱体であり、成形型の
成形面は凹面であり、前記光学素子素材の端面と成形面
の凹面とで密閉空間が形成される請求項１記載の光学素
子の成形方法。
【請求項４】ガス捕捉を伴う加圧変形工程における密閉
空間内のガス圧力は、前記加圧変形工程における成形型
の変位量を計測することにより管理されることを特徴と
する請求項１記載の光学素子の成形方法。
【請求項５】成形型の光学素子素材への加圧力を一旦減
少させる工程においては、成形型の自重のみが光学素子
素材に加わっていることを特徴とする請求項１記載の光
学素子の成形方法。