JPH07330347A

JPH07330347A - 光学素子成形方法

Info

Publication number: JPH07330347A
Application number: JP15284494A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Iwasaki; 暢喜岩崎
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1994-06-10
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】プレス成形を２回に分けて光学素子を成形す
る際、１回目のプレス成形にガラス成形素材の外周部に
バリを生じさせないようにして、割れやカケのない高精
度な光学素子を成形する。【構成】１回目のプレス成形時にプレス成形圧力を制
御し、プリフォーム２の被成形面２ａ、２ｂ径の５０〜
９９％を上型４の成形面４ａと下型５の成形面５ａに転
写する。その後、１回目のプレス成形により得たプリフ
ォーム２について２回目のプレス成形をする際、プリフ
ォーム２にはバリが生じていないため、上型４および下
型５がプリフォーム２をこじることがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱、軟化させたガラ
ス成形素材をプレス成形してガラスレンズ等の光学素子
を得る方法に係り、特にガラス成形素材を２回プレス成
形して高精度な光学素子を得る光学素子成形方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、数回のプレスを繰り返して所望の
面精度に仕上げる成形方法としては、数多くの提案がな
されている。たとえば、特開昭６２−９６３２９号公報
には、加熱軟化したガラス素材を成形型により押圧して
所望する形状に近似した形状に成形する予備成形工程
と、前記予備成形されたガラス素材を加熱軟化して前記
成形型で所望の最終形状に押圧成形する本成形工程とよ
りなる光学素子の製造方法が開示されており、ガラス素
材としては実施例中に円柱状のガラス素材を用いる旨記
載されている。

【０００３】また、特開平３−２５７０３０号公報に
は、ガラス素材の転移温度近傍に保持した成形型に溶融
ガラスを投入し、溶融ガラスの温度が軟化点になるまで
押圧および離型を少なくとも２回繰り返して初期成形を
行った後、初期成形したガラス素材が転移点になるまで
連続的に押圧して最終成形を行う光学素子の成形方法が
開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記特開昭６２−９６
３２９号公報の製造方法では、円柱状のガラス素材を用
いているため、予備成形工程でガラス素材を所望形状に
近似した形状に成形すると、成形型の外周部を包むよう
にガラス素材のはみ出し部分ができ、本成形工程におけ
る成形の際に、前記ガラス素材と成形型とのわずかなズ
レや前記ガラス素材の収縮により、前記はみ出し部分が
成形型の外周部にかじるため、光学素子（成形品）の外
周付近が割れたり引っかかったりして、成形品の外観品
質を大きく損ない所望の面精度が得られないという問題
点があった。また、円柱状のガラス素材を用いない場合
にあっても、予備成形工程で所望形状に近似した形状に
まで押圧成形すると、少なからず成形型の外周部分にガ
ラス素材のはみ出し部分ができ、前述した問題点は避け
られなかった。

【０００５】また、特開平３−２５７０３０号公報の成
形方法では、ガラス素材に溶融ガラスを用いているため
ガラスの粘度が十分小さく、成形型上に投入した段階で
ガラス素材が成形型の外周部にまで行きわたったり、あ
るいは投入段階で行きわたらずとも、初期成形の段階で
ガラス素材が成形型の外周部まで行きわたるので、前記
特開昭６２−９６３２９号公報の製造方法と同様な問題
点が生じていた。

【０００６】本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、請求項１、２に係る発明は、１回の押
圧成形では所望の品質が得られない、特に超高精度を要
する光学素子、肉厚差の大きな光学素子、押圧成形時の
変形量の大きな非球面を有する光学素子、口径の大きな
光学素子を高精度に成形し得る光学素子成形方法を提供
することを目的とする。また、請求項３に係る発明は、
前記請求項１、２の目的に加え、特に割れやすいガラス
成形素材を高精度に成形し得る光学素子成形方法を提供
することを目的とする。さらに、請求項４に係る発明
は、請求項１、２の目的に加え、特に中肉精度を高精度
に成形し得る光学素子成形方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、ガラス成形素材を加熱、軟
化させ、一対の成形型間で挟持して光学素子をプレス成
形する際に、前記成形型の成形面に対して中当りするプ
リフォームを前記ガラス成形素材に用いプレス成形を２
回行って所望形状の光学素子を得る成形方法において、
１回目のプレス成形時に光学素子の被成形面径の５０〜
９９％を前記成形面に転写させるように構成した。ま
た、請求項２に係る発明は、前記１回目のプレス成形時
において、プレス成形圧力を制御して光学素子の被成形
面の５０〜９９％を転写するように構成した。さらに、
請求項３に係る発明は、前記１回目のプレス成形におい
て、ガラス成形素材の加熱温度を制御して光学素子の被
成形面の５０〜９９％を転写するように構成した。そし
て、請求項４に係る発明は、前記１回目のプレス成形に
おいて、成形型の間隔をストッパーにより強制的に制御
して光学素子の被成形面の５０〜９９％を転写するよう
に構成した。

【０００８】

【作用】前記請求項１の構成にあっては、１回目のプレ
ス成形において、プレス条件を制御して光学素子の被成
形面径の５０〜９９％を転写した状態に成形することに
よりガラス成形素材が成形型の外周部にはみ出すのを防
止する。次に、前記被成形面の５０〜９９％を成形した
ガラス成形素材を所望の最終形状にプレス成形すること
で高精度な光学素子が得られる。すなわち、ガラス成形
素材を加熱軟化させる加熱炉と、対向して配置され所望
の光学素子形状を反転させた成形面を有する一対の成形
型間に加熱軟化されたガラス成形素材を搬送し前記一対
の成形型を相対的に近づけて前記ガラス成形素材をプレ
ス成形する成形機を用いて、まず前記成形型の成形面に
対して中当りするプリフォームを前記ガラス成形素材に
用い、前記加熱炉で加熱軟化された前記ガラス成形素材
を前記成形型間に搬送し１回目のプレス成形する。この
時、プレス成形条件を制御し、光学素子の被成形面径の
５０〜９９％を前記成形面に転写させたところで前記プ
レス状態を保持し、ガラス成形素材を冷却固化させる。
その後、成形型を相対的に離反させてガラス成形素材を
離型し、このガラス成形素材を再度前記加熱炉で加熱軟
化させ、前記成形型間に搬送してプレス成形する。この
２回目のプレス成形条件を制御することにより光学素子
の被成形面全体を成形型の成形面に転写させ、ガラスが
固化したら成形型を相対的に離反させてガラス成形品
（光学素子）を離型し、収納する。

【０００９】前記請求項２の構成にあっては、１回目の
プレス成形において、プレス圧力を制御して光学素子の
被成形面径の５０〜９９％を転写した状態に成形するこ
とによりガラス成形素材が成形型の外周部にはみ出すの
を防止する。次に、前記被成形面の５０〜９９％を成形
したガラス成形素材を所望の最終形状にプレス成形する
ことで高精度な光学素子が得られる。すなわち、ガラス
成形素材を加熱軟化させる加熱炉と、対向して配置され
所望の光学素子形状を反転させた成形面を有する一対の
成形型間に加熱軟化されたガラス成形素材を搬送し前記
一対の成形型を相対的に近づけて前記ガラス成形素材を
プレス成形する成形機を用いて、まず前記成形型の成形
面に対して中当りするプリフォームを前記ガラス成形素
材に用い、前記加熱炉で加熱軟化された前記ガラス成形
素材を前記成形型間に搬送し１回目のプレス成形する。
この時、プレス圧力を所望の値にすることにより、光学
素子の被成形面径の５０〜９９％を前記成形面に転写さ
せたところで前記プレス状態を保持し、ガラス成形素材
を冷却固化させる。その後、成形型を相対的に離反させ
てガラス成形素材を離型し、このガラス成形素材を再度
前記加熱炉で加熱軟化させ、前記成形型間に搬送してプ
レス成形する。この２回目のプレス圧力を所望の値にす
ることにより光学素子の被成形面全体を成形型の成形面
に転写させ、ガラスが固化したら成形型を相対的に離反
させてガラス成形品（光学素子）を離型し、収納する。

【００１０】前記請求項３の構成にあっては、１回目の
プレス成形において、ガラス成形素材の加熱温度を制御
して光学素子の被成形面径の５０〜９９％を転写した状
態に成形することによりガラス成形素材が成形型の外周
部にはみ出すのを防止する。次に、前記被成形面の５０
〜９９％を成形したガラス成形素材を所望の最終形状に
プレス成形することで高精度な光学素子が得られる。す
なわち、ガラス成形素材を加熱軟化させる加熱炉と、対
向して配置され所望の光学素子形状を反転させた成形面
を有する一対の成形型間に加熱軟化されたガラス成形素
材を搬送し前記一対の成形型を相対的に近づけて前記ガ
ラス成形素材をプレス成形する成形機を用いて、まず前
記成形型の成形面に対して中当りするプリフォームを前
記ガラス成形素材に用い、前記加熱炉で加熱軟化された
前記ガラス成形素材を前記成形型間に搬送し１回目のプ
レス成形する。この時、前記加熱炉を所望の温度にする
ことにより前記ガラス成形素材の加熱温度を制御し、光
学素子の被成形面径の５０〜９９％を前記成形面に転写
させたところで前記プレス状態を保持し、ガラス成形素
材を冷却固化させる。その後、成形型を相対的に離反さ
せてガラス成形素材を離型し、このガラス成形素材を再
度前記加熱炉で加熱軟化させ、前記成形型間に搬送して
プレス成形する。この２回目のプレス圧力を所望の値に
することにより光学素子の被成形面全体を成形型の成形
面に転写させ、ガラスが固化したら成形型を相対的に離
反させてガラス成形品（光学素子）を離型し、収納す
る。

【００１１】前記請求項４の構成にあっては、１回目の
プレス成形において、ストッパーにより成形型間の間隔
を制御して光学素子の被成形面径の５０〜９９％を転写
した状態に成形することによりガラス成形素材が成形型
の外周部にはみ出すのを防止する。次に、前記被成形面
の５０〜９９％を成形したガラス成形素材を所望の最終
形状にプレス成形することで高精度な光学素子が得られ
る。すなわち、ガラス成形素材を加熱軟化させる加熱炉
と、対向して配置され所望の光学素子形状を反転させた
成形面を有する一対の成形型間に加熱軟化されたガラス
成形素材を搬送し前記一対の成形型を相対的に近づけて
前記ガラス成形素材をプレス成形する成形機を用いて、
まず前記成形型の成形面に対して中当りするプリフォー
ムを前記ガラス成形素材に用い、前記加熱炉で加熱軟化
された前記ガラス成形素材を前記成形型間に搬送し１回
目のプレス成形する。この時、ストッパーにより成形型
間を所望の間隔にすることにより、光学素子の被成形面
径の５０〜９９％を前記成形面に転写させたところで前
記プレス状態を保持し、ガラス成形素材を冷却固化させ
る。その後、成形型を相対的に離反させてガラス成形素
材を離型し、このガラス成形素材を再度前記加熱炉で加
熱軟化させ、前記成形型間に搬送してプレス成形する。
この２回目のプレス圧力を所望の値にすることにより光
学素子の被成形面全体を成形型の成形面に転写させ、ガ
ラスが固化したら成形型を相対的に離反させてガラス成
形品（光学素子）を離型し、収納する。

【００１２】

【実施例１】図１および図２は本発明の実施例１を示
し、図１は１回目のプレス成形状態を示す断面図、図２
は２回目のプレス成形状態を示す断面図、図３は本発明
の実施例１に使用する成形装置の要部を概略的に示す断
面図である。

【００１３】まず、図３を用いて、本実施例に用いた成
形装置１を説明する。成形装置１には、プリフォーム
（ガラス成形素材）２を加熱軟化する加熱炉３と、この
加熱炉３に隣接して上型４および下型５と、プリフォー
ム２を搬送する搬送アーム６が備えられている。上型４
と下型５には所望の光学素子の被成形面２ａ、２ｂの形
状を反転させた成形面４ａ、５ａがそれぞれ形成され、
この成形面４ａ、５ａを対向させて同軸上で上型４と下
型５が配置されている。下型５は、上型４に対して接近
・離反し得るように、図示を省略した駆動装置により上
下移動可能に設けられるとともに、上型４と下型５との
間に搬送したプリフォーム２に対して所望のプレス圧力
をかけられるようになっている。搬送アーム６は、加熱
炉３内と上下両型４、５間のそれぞれに対して、その外
部から図示を省略した駆動手段により移動自在に設けら
れ、その先端にはプリフォーム２を載置する搬送皿７の
支持部６ａがＵ字状に形成されている。搬送皿７は、リ
ング状に形成され、その内径部のほぼ中央にプリフォー
ム２を載置する段部７ａが設けられており、内径部はプ
リフォーム２および光学素子の外周を規制する機能を有
している。段部７ａの上方内径部は、段部７ａの下方内
径部より大径に形成されるとともに、前記下方内径部
は、前記下型５が挿通し得るように下型５より大径に形
成されている。さらに、搬送皿７の上端外周には鍔部７
ｂが形成され、前記搬送アーム６の支持部６ａで搬送皿
７外周の一部を囲むとともに搬送アーム６の上面に前記
鍔部７ｂを係止した状態で、搬送皿７が搬送アーム６に
載置し得るようになっている。また、プリフォーム２
は、上下両型４、５の両成形面４ａ、５ａに対して中当
りとなるように、被成形面２ａ、２ｂが凸面に形成され
ている。

【００１４】次に、上記構成の成形装置１を使用した本
実施例の光学素子成形方法を図１〜図３を用いて説明す
る。まず、図３に示すように、プリフォーム２を載置し
た搬送皿７を搬送アーム６に載置して搬送アーム６によ
り外部から加熱炉３内に搬送し、プリフォーム２を加熱
軟化する。その後、加熱軟化したプリフォーム２を搬送
皿７に載置した状態で搬送アーム６により上下両型４、
５の間に搬送する。そして、下型５を図示を省略した駆
動装置により上昇させ、上下両型４、５の成形面４ａ、
５ａによって搬送皿７に載置したプリフォーム２を所定
の圧力で１回目のプレス成形を行う。このプレス成形
は、図１に示すように、プリフォーム２の被成形面２
ａ、２ｂ径の５０〜９９％を上下両型４、５の両成形面
４ａ、５ａに転写したところで、そのまま減圧してプレ
ス成形状態を保持し、プリフォーム２が冷却固化した段
階でプレス成形を終了する。

【００１５】前記１回目のプレス成形が終了した後、図
示を省略した駆動装置により下型５を下降させて、プリ
フォーム２を離型し、搬送アーム６により加熱炉３内に
プリフォーム２を搬送皿７とともに搬送して再び加熱軟
化する。その後、搬送アーム６により再びプリフォーム
２を上下両型４、５の間に搬送し、今度は被成形面２
ａ、２ｂ径を全て成形面４ａ、４ｂに転写し得る圧力で
プリフォーム２をプレス成形し、図２に示すように、被
成形面２ａ、２ｂを完全に転写させる。そして、前記プ
レス状態を保持しつつガラスを冷却固化し、光学素子８
のプレス成形が終了した後、図示を省略した駆動装置に
より下型５を下降させて光学素子８を離型し、搬送アー
ム６により外部に光学素子８を外部に回収する。

【００１６】次に、本実施例を適用し、硝材ＳＦ１１を
用い、φ２０ｍｍ、中肉４ｍｍ、一方の被成形面を曲率
半径８８ｍｍとした球面、他方の被成形面を非球面量７
００μｍで近軸曲率半径３５ｍｍとした非球面を有する
両凸レンズを成形した場合を図１から図３を用いて説明
する。プリフォーム２は、非球面側被成形面２ａの曲率
半径を３０ｍｍ、球面側被成形面２ｂの曲率半径を７０
ｍｍ、中肉４．５ｍｍの両凸形状に形成し、１回目のプ
レス成形の直前における加熱軟化したプリフォーム２の
形状が、球面側被成形面２ｂの曲率半径が５０ｍｍ、非
球面側被成形面２ａの曲率半径が３５ｍｍ程度になるよ
うにした。また、上型４に非球面成形面４ａを設けかつ
下型５に球面成形面５ａを設け、下型５の加圧力を３０
０Ｋｇｆに設定した。

【００１７】加熱炉３の加熱温度を７００℃、加熱時間
を３０秒にしてプリフォーム２を加熱軟化した後、１回
目のプレス成形をしたところ、中肉が４．１ｍｍ、転写
径で非球面側被成形面２ａが約７０％、球面側被成形面
２ｂが約９０％転写し、２回目も同一の加圧条件、加熱
条件でプリフォーム２をプレス成形したところ、両被成
形面２ａ、２ｂとも全面を転写するように成形でき、中
肉も４ｍｍとなり、面精度もＰＶ０．５μｍと非常に良
い値を得ることができた。また、これにより、両凸レン
ズの外周にバリやカケなどの不具合も発生しなかった。
さらに、前記両凸レンズの成形にあって、１回目のプレ
ス成形で加圧力を２５０Ｋｇｆにして非球面側被成形面
２ａの転写径を約５０％に下げて（この時、球面側被成
形面２ｂの転写径は約７０％）、２回目のプレス成形で
加圧力を３００Ｋｇｆにして両被成形面２ａ、２ｂの全
面を転写するようにして成形したところ、中肉が４ｍ
ｍ、面精度がＰＶ０．７μｍと、公差内の結果が得られ
た。同様にして、１回目のプレス成形における非球面側
被成形面２ａの転写径を変化させ、該転写径を有するプ
リフォーム２を用いて２回目のプレス成形した両凸レン
ズの転写精度を調べたところ、図４に示すようになり、
１回目のプレス成形における転写径が約５０％以上９９
％以下で良好な面精度が得られ、１００％で外周にバリ
が発生した。なお、図４は、１回目のプレス成形時にお
ける設定圧力と転写径との関係をも表している。

【００１８】本実施例によれば、１回目のプレス成形で
被成形面２ａ、２ｂの全面を転写させないため、プリフ
ォーム２の外周にダ肉が生ずることがないため、プリフ
ォーム２の外周に生じたダ肉を上下両型４、５がかじっ
て光学素子に割れやカケ等を生じさせる不具合が２回目
のプレス成形時に発生せず、高精度な光学素子を得るこ
とができる。

【００１９】

【実施例２】本発明の実施例２は、１回目のプレス成形
時にプリフォームの加熱温度を制御して所望の転写径を
得るようにした点に特徴を有する。すなわち、本実施例
は、１回目のプレス成形時での転写径を、実施例１にお
けるプレス圧力で制御する成形方法に代えて、プリフォ
ームの加熱温度にて制御するようにしてあり、その他の
成形方法は実施例１と同様である。なお、本実施例に使
用する成形装置は、実施例１で用いた成形装置１（図３
参照）と同様である。

【００２０】次に、本実施例の成形方法を適用し、硝材
ＳＦ１１を用い、φ２０ｍｍ、中肉４ｍｍ、一方の被成
形面を曲率半径８８ｍｍとした球面、他方の被成形面を
非球面量７００μｍで近軸曲率半径３５ｍｍとした非球
面を有する両凸レンズを成形した場合を図１から図３を
用いて説明する。プリフォーム２は、非球面側被成形面
２ａの曲率半径を３０ｍｍ、球面側被成形面２ｂの曲率
半径を７０ｍｍ、中肉４．５ｍｍの両凸形状に形成した
ものを用い、１回目のプレス成形時におけるプリフォー
ム２の加熱温度を変化させて両凸レンズを成形した。ま
た、上型４に非球面成形面４ａを設けかつ下型５に球面
成形面５ａを設け、下型５の加圧力を３００Ｋｇｆに固
定した。

【００２１】まず、加熱炉３の加熱温度設定を６００℃
から８００℃まで変化させ、１回目のプレス成形時にお
ける転写径を非球面側被成形面２ａで３０％、６５％、
９９％、１００％変化させた。次に、前記各転写径を有
するプリフォーム２を用い、実施例１と同様に加圧力３
００Ｋｇｆ、加熱温度７００℃の条件で２回目のプレス
成形を行ったところ、両凸レンズは、図５に示すよう
に、実施例１とほぼ同様の転写精度が得られた。すなわ
ち、図８に示すように、１回目のプレス成形時に転写径
を９９％以下にすると、外周にバリのない両凸レンズ８
が得られた。なお、図５は、１回目のプレス成形時にお
ける設定加熱温度と転写径との関係をも表している。そ
して、図９に示すように、１回目のプレス成形時におけ
る転写径が１００％のときは両凸レンズ８ａの外周にバ
リが発生した。なお、本実施例では、１回目のプレス成
形時に加熱設定温度を変化させた場合について説明した
が、たとえば加熱設定温度を一定にし加熱時間を変化さ
せても同様であった。

【００２２】本実施例によれば、前記実施例１の効果に
加え、加熱温度でプリフォーム２の粘度を変えるように
したので、無理なプレス成形圧力によるプリフォーム２
表面の割れや歪みが生じにくくなる。

【００２３】

【実施例３】図６は本発明の実施例３に使用する成形装
置の要部を示す断面図で、他の構成は前記実施例１に用
いた成形装置１（図３参照）と同様であるため、その図
示および説明を省略する。上型４を断熱部材１０を介し
て固定する成形室の上面１１には、上型４の近傍におい
て成形室外からダイヤルゲージ１２が固着されている。
ダイヤルゲージ１２には成形室内に延在させた上ストッ
パー１３が取り付けられ、その先端１３ａは成形面４ａ
の近傍位置に配置されている。この上ストッパー１３
は、ダイヤルゲージ１２により、その先端１３ａの位置
を上下方向に調整（移動）自在となっており、その調整
量はダイヤルゲージ１２の目盛により計測し得るように
なっている。一方、下型４を固定する可動軸１４の先端
付近の外周面には、下ストッパー取付け部材１５が固定
され、この下ストッパー取付け部材１５の先部に下スト
ッパー１６が取付けられている。下ストッパー１６は、
下ストッパー取付け部材１５との取付け部位を中心にし
て回動自在に設けられ、下ストッパー１６を立ち上げた
際に、その先端１６ａが上ストッパー１３の先端１３ａ
と当接し得る位置に配置されるようになっており、下型
５を上昇させるときに両先端１３ａ、１６ａが当接する
ことにより下型５の上昇を停止させ、上型４と下型５の
間を強制的に制御し得るように構成されている。また、
下ストッパー１６を回動して上ストッパー１３と当接す
る位置から退避し得るようになっている。

【００２４】本実施例の成形方法では、１回目のプレス
成形を行う際に、上ストッパー１３の先端１３ａと下ス
トッパー１６の先端１６ａを当接させて上下両型４、５
の両成形面４ａ、５ａの間隔を規制し、プリフォーム２
の転写径を制御するとともに、２回目のプレス成形時に
下ストッパー１６と上ストッパー１３の当接を回避し
て、プリフォーム２の全面を転写して所望の光学素子を
成形する。その他の成形方法は、前記実施例１と同様で
ある。

【００２５】次に、本実施例を適用し、硝材ＳＦ１１を
用い、φ２０ｍｍ、中肉４ｍｍ、一方の被成形面を曲率
半径８８ｍｍとした球面、他方の被成形面を非球面量７
００μｍで近軸曲率半径３５ｍｍとした非球面を有する
両凸レンズを成形した場合を図１から図３および図６を
用いて説明する。プリフォーム２は、非球面側被成形面
２ａの曲率半径を３０ｍｍ、球面側被成形面２ｂの曲率
半径を７０ｍｍ、中肉４．５ｍｍの両凸形状に形成し、
上型４に非球面成形面４ａを設けかつ下型５に球面成形
面５ａを設けた。

【００２６】まず、１回目のプレス成形を行う前に、両
凸レンズの中肉が４ｍｍであるから、１回目のプレス成
形後のプリフォーム２の中肉が転写径１００％のときに
４．１ｍｍとなるように、予め上ストッパー１３の先端
１３ａと下ストッパー１６の先端１６ａとの間隔をダイ
ヤルゲージ１２で調整し、かつ転写径の割合とダイヤル
ゲージ１２の目盛との関係を求めておく。そして、下型
５の加圧力を６００Ｋｇｆに設定するとともに、加熱炉
３の加熱温度を７００℃、加熱時間を３０秒にしてプリ
フォーム２を加熱軟化し、上ストッパー１３の先端１３
ａ位置をダイヤルゲージ１２により調整して、転写径を
３０％、６０％、９９％、１００％変化させて１回目の
プレス成形を行った。次に、下ストッパー１６を回動し
て上下両ストッパー１３、１６との当接状態を回避し、
前記各転写径を有するプリフォーム２を用いて実施例１
と同様に加圧力３００Ｋｇｆ、加熱温度７００℃の条件
で２回目のプレス成形を行ったところ、両凸レンズは、
図７に示すように、実施例１とほぼ同様の転写精度が得
られた。すなわち、図８に示すように、１回目のプレス
成形時に転写径を９９％以下にすると、外周にバリのな
い両凸レンズ８が得られた。なお、図７は、１回目のプ
レス成形時におけるダイヤルゲージ１２の目盛と転写径
との関係をも表している。そして、図９に示すように、
１回目のプレス成形時における転写径が１００％のとき
は両凸レンズ８ａの外周にバリが発生した。

【００２７】本実施例によれば、前記実施例１の効果に
加え、１回目のプレス成形で上下両ストッパー１３、１
６によりプリフォーム２の中肉を制御しているため、前
記実施例１、２の時よりも、中肉のバラツキを半減させ
ることができる。

【００２８】なお、本発明は、１回の押圧成形では所望
の品質が得られない、特に超高精度を要する光学素子、
肉厚差の大きな光学素子、押圧成形時の変形量の大きな
非球面を有する光学素子、口径の大きな光学素子を高精
度に成形し得るとともに、中肉精度を高精度に成形し得
る光学素子成形方法を提供することを目的として、以下
のように構成することができる。ガラス成形素材を加
熱、軟化させ、一対の成形型間で挟持して光学素子をプ
レス成形する際に、前記成形型の成形面に対して中当り
するプリフォームを前記ガラス成形素材に用いプレス成
形を２回行って所望形状の光学素子を得る成形方法にお
いて、１回目のプレス成形時に成形型の間隔をストッパ
ーに設けたダイヤルゲージより調整して強制的に制御
し、光学素子の被成形面径の５０〜９９％を前記成形面
に転写させることを特徴とする光学素子成形方法。前記
構成によれば、１回目のプレス成形において、ストッパ
ーにより成形型間の間隔を制御して光学素子の被成形面
径の５０〜９９％を転写した状態に成形することにより
ガラス成形素材が成形型の外周部にはみ出すのを防止す
る。次に、前記被成形面の５０〜９９％を成形したガラ
ス成形素材を所望の最終形状にプレス成形することで高
精度な光学素子が得られる。そして、ダイヤルゲージに
よる調整量と転写径との相関関係を予め調べておくこと
により、光学素子の被成形面径の転写径を容易に制御で
きる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本願の請求項１から請求
項４に係る発明によれば、１回目のプレス成形時におい
て、ガラス成形素材の５０〜９９％を転写させることに
より、ガラス成形素材の外周部にダ肉が生じないため、
ガラス成形素材の外周部に生じたダ肉を成形型がかじっ
て光学素子に割れやカケ等を生じさせる不具合が２回目
のプレス成形時に発生せず、高精度な光学素子を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施例における１回目のプレス成形
時を示す断面図である。

【図２】本発明の各実施例における２回目のプレス成形
時を示す断面図である。

【図３】本発明の実施例１および実施例２に使用する成
形装置の要部を概略的に示す断面図である。

【図４】本発明の実施例１における１回目のプレス成形
時において転写径を得るプレス設定圧力の関係と、前記
転写径における２回目のプレス成形時の転写精度を示す
図である。

【図５】本発明の実施例２における１回目のプレス成形
時において転写径を得る加熱設定温度の関係と、前記転
写径における２回目のプレス成形時の転写精度を示す図
である。

【図６】本発明の実施例３に使用する成形装置の要部を
概略的に示す断面図である。

【図７】本発明の実施例における１回目のプレス成形時
において転写径を得るストッパー位置の関係と、前記転
写径における２回目のプレス成形時の転写精度を示す図
である。

【図８】１回目のプレス成形時に転写径を５０〜９９％
にしたときの、最終成形品である両凸レンズを示す説明
図である。

【図９】１回目のプレス成形時に転写径を１００％にし
たときの、最終成形品である両凸レンズを示す説明図で
ある。

【符号の説明】

２プリフォーム２ａ、２ｂ被成形面３加熱炉４上型４ａ５ａ成形面５下型１３１６ストッパー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス成形素材を加熱、軟化させ、一対
の成形型間で挟持して光学素子をプレス成形する際に、
前記成形型の成形面に対して中当りするプリフォームを
前記ガラス成形素材に用いプレス成形を２回行って所望
形状の光学素子を得る成形方法において、１回目のプレ
ス成形時に光学素子の被成形面径の５０〜９９％を前記
成形面に転写させることを特徴とする光学素子成形方
法。
【請求項２】前記１回目のプレス成形は、プレス成形
圧力を制御して前記転写径に成形することを特徴とする
請求項１記載の光学素子成形方法。
【請求項３】前記１回目のプレス成形は、ガラス成形
素材の加熱温度を制御して前記転写径に成形することを
特徴とする請求項１記載の光学素子成形方法。
【請求項４】前記１回目のプレス成形は、成形型の間
隔をストッパーにより強制的に制御して前記転写径に成
形することを特徴とする請求項１記載の光学素子成形方
法。