JPH08109033A

JPH08109033A - 光学素子の成形装置と成形方法

Info

Publication number: JPH08109033A
Application number: JP27584294A
Authority: JP
Inventors: Takemochi Safuku; 威望佐復
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1994-10-13
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】微妙な加熱および冷却による温度分布制御をす
ることにより、偏肉の大きい凸または凹レンズなどの光
学素子を高精度に成形する光学素子の成形装置を提供す
る．【構成】光学素子の成形装置において、端面に成形面１
１ａを有するとともに該成形面の裏面１１ｂに向けて基
端部１１ｃより中空の凹陥部１１ｈを形成した成形型１
１と、熱伝導率が異なる複数の構成部材１２ａ，１２
ｂ，１２ｃよりなり前記成形面の裏面１１ｂに密着する
形状の先端部１２Ｒを有し凹陥部１１ｈ内に挿抜自在な
熱伝達部材１２と、該熱伝達部材１２を凹陥部１１ｈ内
に挿抜させる駆動手段３２とを備えた。

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装置と成
形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラス素材を加熱軟化し、一対の
成形型によって押圧成形する技術は種々開示されている
が、偏肉の大きな光学素子を押圧して均一に冷却し高精
度の光学素子とする手段には、図１７に示す成形型を用
いる技術がある。図１７は凸レンズなどの凸面を有する
光学素子を成形するもので、中央部１０１は熱伝導率の
高い材料からなり、中間部１０２、外周部１０３と周辺
にいくほど熱伝導率の低い材料により構成されている。
光学素子の中央部は厚肉のため成形後の冷却が遅延し、
ヒケとなって成形面の形状精度を悪化させる傾向にある
が、図１７に示す成形型を用いることにより、冷却能力
に差を設けて光学素子の肉厚による冷却時間の差を相殺
し、成型後均一な冷却を行わせるというものである。

【０００３】一方、同様に成型型の中央部と外周部の冷
却速度に差をつける手段には、特開平５−１３９７６１
号公報所載の技術がある。この技術は成形型の成形面の
結晶方位が径方向で異なり、製品の厚肉部に対応する領
域が熱伝導の大きい方位に、薄肉部に対応する領域が熱
伝導率の小さい方位に選択形成して光学素子成形型を構
成する。

【０００４】材料によっては、結晶方位によって大きく
熱伝導率の異なるものがある。そのため、同一材料で成
形面を形成するとしても、成形面の結晶方位を径方向で
変化させることができれば、熱伝導を自在に制御するこ
とが可能である。このような熱伝導の異方性を持つ材料
として結晶形が六方晶のものがあげられる。一般的に、
六方晶の結晶形を有する材料は、ａ軸方向とｃ軸方向と
で異方性を示す。例えば、ＢＮの場合、熱伝導率はａ軸
方向でおよそ０．１７ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・℃、ｃ軸
方向でおよそ０．０２ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・℃と大き
く異なる。

【０００５】そこで、例えば図１９に示すように、成形
用型１１１の成形面１１２のうち、製品の厚肉部に対応
する領域（中心部）１１３をａ軸配向、薄肉部に対応す
る領域（外周部）１１４をｃ軸配向させれば、製品の薄
肉部の冷却速度を相対的に遅らせることができるので、
短時間の成形にて形状精度の良好な光学素子が得られ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１７に示した技術
（従来技術１）では、成形型自体を互いに異なる複数の
材料で構成するため、部位により線膨張率が異なること
になり、図１８に示すように、加熱により成形面に段差
を生じ、これによる成形品の形状不良や成形時の変形流
動阻害などが発生する。また、図１８において、外周部
１０３の材料を内側のものに比べて極端に線膨張率の小
さなものにした場合は、成形型の加熱により外側の部材
たる外周部１０３が締まりばめ状態となり、極端な場合
割れることがある。逆に、外側の部材たる外周部１０３
の材料を内側のものたる中間部１０２の材料に比べ線膨
張率の大きいものにした場合は、加熱膨張により部材間
に隙間が発生し、成形時に成形される光学素子にその跡
が転写され、不良品となるという問題点があった。さら
に、以上の点を考慮して成形型の材料を選択する場合に
は、選択範囲が線膨張率の近いものに限定せざるをえな
いという問題点もあった。

【０００７】また、特開平５−１３９７６１号公報所載
の技術（従来技術２）では、成形型の成形面に六方晶の
材料を積層することにより、熱伝導率の差を付している
ため、前記従来技術のような問題はないが、型基材の上
に成形面を積層するため、熱伝導率に差のある部分を厚
くすることはできず、光学素子の均一冷却には不充分で
あるという問題点があった。

【０００８】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、請求項１、２または３に係る発明の目的は、
微妙な加熱および冷却による温度分布制御をすることに
より、偏肉の大きい凸または凹レンズなどの光学素子を
高精度に成形する光学素子の成形装置を提供することで
ある。請求項４または５に係る発明の目的は、上記請求
項１、２または３記載の光学素子の成形装置を用いて、
微妙な加熱および冷却による温度分布制御を行い、偏肉
の大きい凸または凹レンズなどの光学素子に適する光学
素子の成形方法を提供することである。

【０００９】

【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、２または３に係る発明は、光学素子の成
形装置において、端面に成形面を有するとともに該成形
面の裏面に向けて基端部より中空の凹陥部を形成した成
形型と、熱伝導率が異なる複数の構成部材よりなり前記
成形面の裏面に密着する形状の先端部を有し前記凹陥部
内に挿抜自在な熱伝達部材と、該熱伝達部材を前記凹陥
部内に挿抜させる駆動手段とを備えて構成したことを特
徴とする。請求項４または５に係る発明は、加熱軟化し
たガラス素材を一対の成形型により押圧成形する光学素
子の成形方法において、成形面の裏面に向けて基端部よ
り中空の凹陥部を形成した成形型の成形面に加熱軟化し
たガラス素材を載置し、押圧成形を開始してから終了す
るまでの間、前記中空の凹陥部に挿入して、前記成形面
の裏面に熱伝導率が異なる複数の構成部材よりなる熱伝
達部材を密着させることを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１、２または３に係る発明の作用では、
成形型の成形面の裏面に、熱伝導率が異なる複数の構成
部材よりなり前記成形面の裏面に密着する形状の先端部
を有する熱伝達部材を接触させ得る構造となっているの
で、熱伝導率の異なる構成部材の配置に従って、成形型
の温度分布を自由に制御する。請求項２に係る発明の作
用では、上記作用に加え、前記熱伝達部材を所定の温度
に加熱または冷却する温調装置により、成形型の成形面
の温度制御を能率良く行い得る。請求項３に係る発明の
作用では、上記作用に加え、光学素子の肉厚が厚い領域
ほど熱伝導率が高い構成部材を配設した熱伝達部材によ
り、光学素子の厚肉部の冷却速度を速める。

【００１１】請求項４または５に係る発明の作用では、
押圧成形を開始してから終了するまでの間に、成形型の
成形面の裏面に熱伝導率が異なる複数の構成部材よりな
る熱伝達部材を密着させることにより、熱伝導率の異な
る構成部材の配置に従って、成形型の成形面の温度を降
下させる。請求項５に係る発明の作用では、上記作用に
加え、熱伝達部材を成形型の中空の凹陥部から抜出して
強制冷却することにより、光学素子の成形作業のサイク
ルタイムを短縮する。

【００１２】

【実施例１】図１〜図１０は実施例１を示し、図１は成
形装置全体の概略構成図、図２は図１のＡ部詳細断面
図、図３は熱伝達部材の詳細断面図、図４〜図８は光学
素子の成形方法を示す工程図、図９〜図１０は光学素子
の温度分布を示す断面図である。

【００１３】本実施例の光学素子の成形装置について説
明する。図１において、成形室９３内には、先端に上型
１を有する上型ユニットベース９１と、先端に下型１１
を有する下型ユニットベース１０とが配設されている。
下型ユニットベース１０は成形機シャーシ部９４上に固
設されたユニットベース昇降装置４１により上下動自在
に支持されている。ユニットベース昇降装置４１には、
エアーシリンダを用いているが、油圧シリンダでもよ
く、さらに、ラック・ピニオン、ボールネジまたはカム
をモータ駆動する機構に替えてもよい。成形室９３に
は、内部に加熱ヒータ９７を有する加熱炉９６が連設さ
れている。９５はホルダ搬送アームで、ガラス素材６を
載置したレンズホルダ５を保持して搬送する。

【００１４】つぎに、図２を用いて下型１１とその周辺
について説明する。下型１１の内部には、成形面１１ａ
の裏面１１ｂに向けて基端部１１ｃより空けられた円柱
状の凹陥部１１ｈが形成されている。下型ユニットベー
ス１０は有底の円筒体をなし、その上部には蓋状の型載
置台１０ｐが取り付けられている。型載置台１０ｐには
下型１１の凹陥部１１ｈとほぼ同径の孔１０ｈが穿設さ
れている。下型ユニットベース１０の底部上面には、熱
伝達部材１２を上下動自在に支持する熱伝達部材昇降装
置３２が固設されている。その構造はユニットベース昇
降装置４１と同様である。

【００１５】熱伝達部材１２は、それぞれ熱伝導率の異
なる材料からなる円柱形または円筒形の構成部材１２
ａ，１２ｂ，１２ｃを組み合わせて、円柱形の一体構造
に形成されている。また、熱伝達部材１２には、下側端
面から各構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃにそれぞれ中
心軸方向に温度測定用熱電対１２Ｔａ，１２Ｔｂ，１２
Ｔｃが挿設されている。熱伝達部材１２は輪帯状に３分
割した構造となっているが、これに限らず、成形品の規
模、成形条件などにより適宜に構造を変更してよい。ま
た、熱伝達部材１２の各構成部材に使用される材料は、
耐熱性に富み、熱伝導率が高く、かつ硬度も大きいもの
から選択するのが好ましい。例えば、耐熱性鉄系合金や
セラミックスなどが挙げられる。また、熱伝導率の高さ
のみに着目すれば、銅、アルミニウムなどの非鉄金属を
用いてもよい。

【００１６】熱伝達部材１２の構成部材１２ａ，１２
ｂ，１２ｃの組付けは、各部材の線膨張率の違いから起
こる加熱時の締まりばめによる各部材の破壊、または各
部材間で全長の差の発生による下型１１の裏面１１ｂへ
の接触不良などを考慮した構成にする必要がある。図３
は熱伝達部材１２の先端部１２Ｒの構造の詳細を示す。
図３において、構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃは互い
に遊嵌し、受け台１２Ｄにバネ１２Ｓａ，１２Ｓｂ，１
２Ｓｃを介して載置されている。これにより、各構成部
材間のクリアランスでラジアル方向の線膨張率差を吸収
し、バネ１２Ｓａ，１２Ｓｂ，１２Ｓｃでスラスト方向
の線膨張率差を吸収する。

【００１７】下型ユニットベース１０の内周面には、熱
伝達部材１２を冷却するブロー吐出用ノズル２２が配設
されている。この場合、中心部に配設された熱伝達部材
１２にブローが及ぶように、斜め下向きに配設するのが
よい。また冷却をムラなく行うためにブロー吐出用ノズ
ル２２を複数個、等間隔に配列するのが望ましい。ブロ
ー吐出用ノズル２２の先端近傍には、ブローの吐出・停
止を行う電磁バルブ２２Ｖが設けられている。ブロー吐
出用ノズル２２の上下方向の配設位置は、熱伝達部材１
２が下降端の位置にあるとき、その上端面に冷却ブロー
が当たるような位置とする。下型ユニットベース１０の
近傍には、冷却ブロー供給源６０（例えば窒素ガス製造
装置、窒素ガスボンベまたは不活性ガスボンベなど）が
設置され、エアーホース２２Ｈによりブロー吐出用ノズ
ル２２へ冷却ブロー用のガスを供給する。

【００１８】さらに、下型ユニットベース１０の近傍に
は、ＣＰＵ５０（中央処理ユニット。使用機材の例とし
てパーソナルコンピュータなどがある。）が設置されて
いる。熱電対１２Ｔａ，１２Ｔｂ，１２Ｔｃ、電磁バル
ブ２２Ｖ、熱伝達部材昇降装置３２およびユニットベー
ス昇降装置４１は、それぞれケーブル１２ａＣ，１２ｂ
Ｃ，１２ｃＣ、２２Ｃ、３２Ｃおよび４１Ｃにより、電
気的にＣＰＵ５０に接続され、ＣＰＵ５０によって、冷
却ブローによる熱伝達部材１２の温度調節と、熱伝達部
材１２および下型ユニットベース１０の昇降動作の制御
を行わせるものである。ちなみに、ケーブル１２ａＣ，
１２ｂＣ，１２ｃＣ、２２Ｃ、３２Ｃ、４１Ｃ、および
エアーホース２２Ｈは熱伝達部材昇降装置３２およびユ
ニットベース昇降装置４１の動作による各要素の動作に
支障しない配置および長さで製作され、取り付けられて
いる。

【００１９】また、熱伝達部材１２は低温でさえあれば
よい訳ではなく、適正な温度を保持するために加熱する
必要もある。この加熱手段は、図２に示すように、ヒー
タ１５を熱伝達部材１２の端面全体を均一に加熱できる
ような位置に設置し、熱電対１２Ｔａ，１２Ｔｂ，１２
Ｔｃからの信号により、冷えすぎの場合は加熱を行う。
この加熱手段には、他の手段も有効であり、前記冷却ブ
ロー手段により吐出するブローを、吐出するまでの経路
中に設けたヒータなどの加熱手段により加熱し、高温に
なったブローを熱伝達部材１２に吹きつけてもよい。さ
らに他の手段として、熱伝達部材１２の構成部材１２
ａ，１２ｂ，１２ｃの内部にそれぞれ加熱ヒータを埋め
込み、これにより熱伝達部材１２を加熱してもよい。

【００２０】以上、下型１１の周辺について説明した
が、上型１の周辺については、図２において、ユニット
ベース昇降装置４１およびケーブル４１Ｃを省いて（上
型１は押圧のための昇降動作不要）、上下を逆転させた
ものと考えればよいので（冷却ブロー供給源およびＣＰ
Ｕは下型１１のものと共用する）、説明を省略する。

【００２１】つぎに、上記成形装置を用いた光学素子の
成形方法について説明する。図４において、５はレンズ
ホルダ、６はガラス素材で、ガラス素材６の加熱軟化が
完了し、上型１と下型１１との間に搬送されてきた状態
を示している。図４の状態で熱伝導部材２、１２の温度
調節が完了し、加熱軟化されたガラス素材６がレンズホ
ルダ５に収められて上下型１・１１間に搬送されてくる
と、下型１１が上昇し、上型１とでガラス素材６を押圧
成形する。この状態を図５に示す。６ａは成形中のレン
ズである。下型１１の上昇が完了すると同時または僅か
なタイムラグをはさんで成形レンズ６ａの外側から図示
を省略した冷却ブロー装置により冷却ブロー（窒素ガス
または不活性ガスを用いる）を吹きつける。

【００２２】同様に、熱伝達部材２、１２による成形型
の内側からの冷却も開始する。本実施例は凸レンズを成
形する場合を示しているので、保熱度合の高い中心部ほ
ど冷却能力を高くする必要があり、図２における熱伝達
部材１２の構成部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃについて
は、最内部の１２ａの熱伝導率を最も高くし、１２ｂ，
１２ｃの順に低くする構成となる。図示の都合上、図４
〜図８では、熱伝達部材１２の構成部材１２ａ，１２
ｂ，１２ｃの断面表示を省略してある。熱伝達部材２、
１２が下降および上昇して、それぞれ上下型１、１１の
裏面１ｂ，１１ｂに接触し、上下型１、１１の熱を熱伝
達部材２、１２が奪うことで冷却を行う。この状態を図
６に示す。

【００２３】成形レンズ６ａの冷却が完了すると、下型
１１を下降させ、成形レンズ６ａと上下型１、１１とを
分離する。この状態を図７に示す。図７では、熱伝達部
材２、１２が上下型１、１１と接触した状態を表示して
いるが、必ずしもその必要はない。下型１１が下降端ま
で到達し停止すると、熱伝達部材２、１２は図４同様の
初期位置に戻る。この状態を図８の示す。図８のよう
に、熱伝達部材２、１２の初期位置への移動は、下型の
下降中に行っても差し支えない。熱伝達部材１２が初期
位置に戻った後、下型ユニットベース１０内では、図２
におけるブロー吐出用ノズル２２より、冷却ブローが熱
伝達部材１２に吹きつけられ、熱電対１２Ｔａ，１２Ｔ
ｂ，１２Ｔｃからの信号により所定の温度に達するまで
冷却される。上型１を保持する上型ユニットベース９１
内にても同様に熱伝達部材２の冷却が行われる。

【００２４】本実施例の作用を説明する。従来技術によ
る冷却手段の成形方法では、本実施例と同様に成形レン
ズの周辺から冷却ブローによって冷却する手段を併用し
ているが、偏肉の大きい凸レンズの場合、肉厚が薄く、
外部からの冷却ブローを直接受ける外周部は急速に冷却
され、一方肉厚が厚い中心部では冷却作用が及びにくく
外周部と中心部とで大きな温度差が生じていた。本実施
例では、熱伝達部材による内側からの冷却手段でこの温
度差を緩和し、しかも熱伝導率の異なる複数の構成部材
で熱伝達部材を形成することにより、成形レンズの蓄熱
状態の内外差を精度よく相殺することができる。

【００２５】本実施例の効果について説明する。図９〜
図１０は、成形工程において、冷却が完了し、離型を行
う直前の成形レンズ６ａの温度分布を示す断面図であ
る。図９は従来技術による温度分布を、図１０は本実施
例による温度分布を表示している。図９の場合、肉の厚
い中心部ほど高温の割合が増え、かつ冷却作用が及びに
くい中心部ほど温度勾配が大きく、中心内部がかなりの
高温になっている。そのため、温度差による歪みが大き
く、割れなどが発生し易い状態である。それに対して、
図１０の場合は温度勾配が小さく、また外周から中心ま
で温度の勾配が均一になっており、極端に温度差を生ず
る部位がなく、歪みの発生するリスクが小さいことがわ
かる。

【００２６】

【実施例２】図１１〜図１２は実施例２を示し、図１１
は可動式エアーノズルの正面断面図、図１２はエアーノ
ズル先端の変形例を示す斜視図である。本実施例は、実
施例１の固定式のブロー吐出用ノズルに替えて、可動式
エアーノズルを採用するものであり、他の構成は実施例
１と共通なので、異なる部分のみを説明し、共通部分の
説明を省略する。

【００２７】図１１において、熱伝達部材１２が下降端
の位置にあるとき、可動式エアーノズル２３が破線で示
す２３ｂの位置まで前進して、冷却ブローを熱伝達部材
１２の真上から熱伝達部材１２の端面に向けて吐出す
る。ブロー終了後は、熱伝達部材１２の上昇を阻害しな
いように充分に後退する。本実施例では、図１１に示す
ように、可動式エアーノズル２３を連結ロッド２４で繋
いだエアーシリンダ３３により進退駆動させているが、
所要の作動ができれば電動シリンダなど直進往復運動自
在な手段に替えてもよい。

【００２８】本実施例では、熱伝達部材の真上から冷却
ブローを行うため、冷却範囲が部材端面に限定でき、端
面の冷却能力を強化する。それ以外の作用は実施例１と
同様である。

【００２９】熱伝達部材への冷却能力が強化されること
で、所定の温度までに達する時間が短縮することから、
成形作業のサイクルタイムも短縮する。それ以外の効果
は実施例１と同様である。

【００３０】本実施例の可動式エアーノズル２３の先端
には単一の吐出口２３ｈが形成されているが、これに替
えて、図１２に示すように、複数の吐出口２５ｈを有す
る多孔式可動エアーノズル２５を用いてもよい。端面の
大きな熱伝達部材１２を用いる場合に効果がある。

【００３１】

【実施例３】図１３は実施例３を示し、成形装置の横断
面図である。本実施例は、実施例１の熱伝達部材の横断
面方向の熱伝導率分布が輪帯状に変化させるのに替え
て、熱伝導率分布を直線状に変化させるものであり、他
の構成は実施例１と共通なので、異なる部分のみを説明
し、共通部分の説明を省略する。

【００３２】図１３において、１６は成形型で、中心部
に長方形断面の凹陥部１６ｈを基端部から設けている。
この凹陥部１６ｈには、これと遊嵌する長方形の熱伝達
部材１４が挿入されて、実施例１と同様に成形型１６の
成形面の裏面に密着するように構成されている。熱伝達
部材１４は、互いに異なる熱伝導率からなる構成部材１
４ａ，１４ｂ，１４ｃを直線状に配設してあり、その熱
伝導率をｋａ，ｋｂ，ｋｃとすると、成形レンズが凸レ
ンズの場合はｋａ＝ｋｂ，ｋｃ＞ｋａ、成形レンズが凹レンズの場合はｋａ＝ｋｂ，ｋｃ＜ｋａ、となるように構成する。

【００３３】このように構成したのは、ガラス素材の加
熱軟化後、実施例１の図１のように、搬送アーム９５に
よりガラス素材６を収めたレンズホルダ５を搬送する過
程で、加熱炉９６を常に往復している搬送アーム９５は
かなり高温になっており、レンズホルダ５が搬送アーム
９５に接している部分はガラス素材６も搬送アーム９５
からの熱をうけて高温となるからである。図１３におい
て、搬送アーム９５の進行方向をＸ、進行方向に垂直な
方向をＹとした場合、Ｙ方向に配置された熱伝達部材１
４の構成部材１４ａ，１４ｂがガラス素材６の搬送アー
ム９５から熱をうける部分に合致するので、成形型１６
の他の部分より冷却速度を速めることになる。また、熱
伝達部材１４の構成部材１４ｃは、成形レンズの中心部
を冷却するので、成形レンズの凹凸による偏肉に合わせ
て、構成部材１４ａ，１４ｂとの配置を上記のように構
成している。以上のように構成することで、成形レンズ
の偏肉による温度分布の偏りと、成形装置などの環境に
よる温度分布の偏りの双方を相殺し、均一な冷却を行わ
せ、熱歪みなどの発生を抑制することができる。

【００３４】本実施例では、一例として偏肉の大きいレ
ンズを成形する場合を取り上げたが、プリズムのような
長方形で非対称の光学素子の場合には、熱伝達部材１４
の異なる熱伝導率の構成部材の配置を、光学素子の厚さ
に合わせてることにより、均一な冷却を行うことができ
る。従って、本実施例では、光学素子の形状に合わせ
て、冷却能力の設定を任意に行うことができる。

【００３５】本実施例によれば、冷却能力の分布を任意
に設定できるので、温度分布がレンズに対して非対称の
場合の補正や、プリズムなど形状自体が非対称のもので
も、温度分布の均一化ができ、温度差による歪みを軽減
することができる。

【００３６】

【実施例４】図１４〜図１６は実施例４を示し、図１４
は成形装置の要部を示す縦断面図、図１５〜図１６は光
学素子の温度分布を示す断面図である。本実施例は、実
施例１の凸レンズの成形に替えて、凹レンズの成形を行
うものであり、他の構成は実施例１と共通なので、異な
る部分のみを説明し、共通部分の説明を省略する。

【００３７】図１４において、２は上型で、凹レンズを
成形するため、成形面は凸面に形成されている。２１は
下型で、同様に成形面は凸面に形成されている。熱伝達
部材３、１３は実施例１と同様に輪帯状に形成されてい
るが、構成部材３ａ，３ｂ，３ｃおよび１３ａ，１３
ｂ，１３ｃの配列は実施例１と異なり、それぞれの熱伝
導率をｋＡ，ｋＢ，ｋＣおよびｋａ，ｋｂ，ｋｃとする
と、ｋＣ＞ｋＢ＞ｋＡおよびｋｃ＞ｋｂ＞ｋａの配列と
なっている。即ち、凸レンズの場合とは逆に、外側ほど
熱伝導率の高い構成部材を配する構成となっている。

【００３８】本実施例では、凹レンズの成形に適用する
ので、肉の厚い外周部ほど冷却能力が高くなり、結果的
に均一な冷却を行うことができる。それ以外の作用につ
いては、実施例１と同様である。

【００３９】本実施例の効果について説明する。図１５
〜図１６は、成形工程において、冷却が完了し、離型を
行う直前の成形レンズ６ａの温度分布を示す断面図であ
る。図１５は従来技術による温度分布を、図１６は本実
施例による温度分布を表示している。図１５の場合、外
周に高温部の塊が生じ、これが熱歪みによる割れなどを
発生させていたが、本実施例の図１６には、図１５に見
られた熱塊はなく、成形レンズ内部の温度差も緩和され
ているのがわかる。このように、凹レンズの場合であっ
ても熱歪みがなく、高精度の成形レンズを得ることがで
きる。

【００４０】

【実施例５】上記各実施例は、すべて上下双方の成形型
について、熱伝達部材による冷却手段を適用する場合を
示しているが、成形レンズの偏肉が比較的小さいレン
ズ、例えばメニスカスレンズなどは、上下成形型双方に
適用しなくても充分効果がある場合には、上下型のいず
れか一方のみに熱伝達部材による冷却手段を適用する。
それ以外の構成は実施例１〜４と同様であるので、説明
を省略する。

【００４１】本実施例の作用では、上記構成により上下
型のいずれか一方のみに、実施例１〜４で説明した作用
が発生する。

【００４２】本実施例によれば、成形レンズの偏肉が比
較的小さい成形工程において、実施例１〜４と同様な効
果が得られる外、上下型のいずれか一方にのみ熱伝達部
材による冷却手段を適用するため、治工具費用が低廉で
済むという効果がある。

【００４３】

【発明の効果】請求項１〜３に係る発明によれば、熱伝
導率の異なる構成部材の配置に従って、成形型の温度分
布を自由に制御できるので、偏肉の大きい凸または凹レ
ンズなどの光学素子を高精度に成形することができる。
請求項２に係る発明によれば、上記効果に加え、成形型
の成形面の温度制御を能率良く行い、成形作業のサイク
ルタイムを短縮することができる。請求項３に係る発明
によれば、上記効果に加え、光学素子の厚肉部の冷却速
度を速めるので、成型中のレンズ内部を均等な温度にな
るように冷却でき、温度差からくる割れやヒケなどがな
くなり、歩留りの高い成形を行うことができる。請求項
４〜５に係る発明によれば、熱伝導率の異なる構成部材
の配置に従って、成形型の成形面の温度を降下させ、偏
肉の大きい凸または凹レンズなどの光学素子を高精度に
得ることができる。請求項５に係る発明によれば、成形
作業のサイクルタイムが短縮され、作業能率を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の成形装置全体の概略構成図である。

【図２】実施例１の図１のＡ部詳細断面図である。

【図３】実施例１の熱伝達部材の詳細断面図である。

【図４】実施例１の光学素子の成形方法を示す工程図で
ある。

【図５】実施例１の光学素子の成形方法を示す工程図で
ある。

【図６】実施例１の光学素子の成形方法を示す工程図で
ある。

【図７】実施例１の光学素子の成形方法を示す工程図で
ある。

【図８】実施例１の光学素子の成形方法を示す工程図で
ある。

【図９】実施例１の光学素子の温度分布を示す断面図で
ある。

【図１０】実施例１の光学素子の温度分布を示す断面図
である。

【図１１】実施例２の可動式エアーノズルの正面断面図
である。

【図１２】実施例２のエアーノズル先端の変形例を示す
斜視図である。

【図１３】実施例３の成形装置の横断面図である。

【図１４】実施例４の成形装置の要部を示す縦断面図で
ある。

【図１５】実施例４の光学素子の温度分布を示す断面図
である。

【図１６】実施例４の光学素子の温度分布を示す断面図
である。

【図１７】従来技術１の成形型の縦断面図である。

【図１８】従来技術１の成形型の縦断面図である。

【図１９】従来技術２の成形型の縦断面図である。

【符号の説明】

１１下型１１ａ成形面１１ｂ裏面１１ｃ基端部１１ｈ凹陥部１２熱伝達部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ構成部材１２Ｒ先端部３２熱伝達部材昇降装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端面に成形面を有するとともに該成形面の
裏面に向けて基端部より中空の凹陥部を形成した成形型
と、熱伝導率が異なる複数の構成部材よりなり前記成形
面の裏面に密着する形状の先端部を有し前記凹陥部内に
挿抜自在な熱伝達部材と、該熱伝達部材を前記凹陥部内
に挿抜させる駆動手段とを備えて構成したことを特徴と
する光学素子の成形装置。
【請求項２】前記熱伝達部材を所定温度に加熱または冷
却する温調装置を備えたことを特徴とする請求項１記載
の光学素子の成形装置。
【請求項３】前記熱伝達部材は、光学素子の肉厚が厚い
領域ほど熱伝導率が高い構成部材を配設してなることを
特徴とする請求項１記載の光学素子の成形装置。
【請求項４】加熱軟化したガラス素材を一対の成形型に
より押圧成形する光学素子の成形方法において、成形面の裏面に向けて基端部より中空の凹陥部を形成し
た成形型の成形面に加熱軟化したガラス素材を載置し、
押圧成形を開始してから終了するまでの間、前記中空の
凹陥部に挿入して、前記成形面の裏面に熱伝導率が異な
る複数の構成部材よりなる熱伝達部材を密着させること
を特徴とする光学素子の成形方法。
【請求項５】押圧成形終了後、前記熱伝達部材を前記中
空の凹陥部から抜出して強制冷却することを特徴とする
請求項４記載の光学素子の成形方法。