JPH0840732A

JPH0840732A - 光学素子の成形方法

Info

Publication number: JPH0840732A
Application number: JP17678594A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nomura; 剛野村; Kiyoshi Yamamoto; 潔山本; Nobuyuki Nakagawa; 伸行中川; Masashi Mashige; 雅志真重
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】成形後の光学素子において、クセの発生する
面を一面のみに限定するように成形する方法を提供す
る。【構成】一対の型部材を有する成形型を用いて、軟化
状態にある素材をプレスし、冷却した後に、成形型から
成形品を取り出して、前記各型部材の成形面と対応する
表面に光学機能面を形成する光学素子の成形方法におい
て、前記光学素子の片側の光学機能面がクセのない状態
に形成されるように、各光学機能面に対応する型部材の
成形面を所要の成形条件に設定する際、他側の光学機能
面にクセの発生する傾向が大きくなる成形条件を設定す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟化状態の素材をプレ
ス成形して光学素子を得る方法に関するものであり、特
に、凹レンズの成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カメラ・ビデオ等の光学系には非
球面レンズが使われてきており、光学系のコンパクト化
やコストダウンに寄与している。そして、その非球面レ
ンズを効率よく製造する方法として、所定の表面精度を
有する成形用型の間に素材を挟み、プレス成形する方法
が知られている。しかしながら、光学系に使用するレン
ズは比較的精度が厳しいため、成形可能なレンズの形状
や大きさに制約が生じている。この場合、例えば、φ１
０ｍｍ程度の凸レンズであれば、硝種にもよるが、比較
的容易に成形できる。

【０００３】また、本出願人が提唱した方法では、片面
のみに高精度が要求される光学部品や、片面が非球面
で、他面が後加工の容易な平面または球面の光学部品
を、迅速かつ低コストで得るために、プレス後の冷却時
に発生する成形品のヒケを、例えば、一対の型間に温度
差を設けることにより、意図的に一方の面に集中させ、
他方の面を常に高精度に維持して、品質の安定したガラ
ス光学部品を製造することがなされている。

【０００４】さらに、本出願人が別に提唱した方法で
は、曲率半径の大きい凹レンズや、メニスカスレンズの
ように、面精度が出しにくい形状の光学素子を形成する
場合に、前記光学素子に現れるクセが常に一定になるよ
うに、成形条件を設定し、その一定のクセを、キャンセ
ルするような成形面形状に加工された型を使用すること
で、高い面精度を有する光学素子を得ることがなされて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非球面
レンズの用途は、ますます拡大しており、その形状も、
凹レンズ形状や比較的口径の大きなレンズなど、通常の
成形方法のままでは要求される面精度に対してクセが発
生してしまい、成形が困難であるものについても、その
実現の要求が出てきている。よって、これらの形状に対
してコストを抑えながらも、クセを発生させずに面精度
を確保できる成形方法が要求されている。

【０００６】この点に関し、本出願人は、既に、レンズ
の片面のみ高精度な面精度を確保する方法であり、高精
度な面を確保する側の面にヒケを発生させないという目
的で、例えば、プレス後の冷却時に、一対の型のうち、
高精度な面を確保する側の型の温度を高くする方法を提
唱しているが、これは、ヒケに対して効果があるため、
凸レンズ形状に対して有効と思われるが、凹レンズ形状
に発生しやすいクセに対しては所期の効果が得られな
い。さらに「片面のみ高精度なレンズ」に使用できるレ
ンズ形状は、その使用上、製作上の制約も大きい。

【０００７】また、本出願人が別に提唱した方法の場
合、成形品のクセの発生を抑えるために、型の成形面形
状を補正して成形を行っているが、通常クセの発生は、
成形品の両面に発生するため、それに対する型の補正を
両方の型について行う必要がある。その場合、クセの補
正は、非球面形状となるため、補正する型が増えれば、
それだけで、可成りのコスト上昇の要因となる。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、上記事情に基づいて成された
もので、その第１の目的は、成形後の光学素子におい
て、クセの発生する面を一面のみに限定するように成形
する方法を提供することにある。

【０００９】本発明の第２の目的は、クセの発生する傾
向が大きくなる側の光学機能面に対応する型部材の成形
面を、型の補正により実現し、プレス成形に際して、そ
のクセを自然に除くようにし、所期の光学素子を得られ
るようにした成形方法を提供することにある。

【００１０】本発明の第３の目的は、第１の目的で、成
形条件により一方の光学機能面にクセを発生させないと
共に、他方のクセの発生する光学機能面を、プレス成形
後の後加工で仕上げることにより、所期の光学素子を得
られるようにした成形方法を提供することにある。

【００１１】本発明の第４の目的は、一対の光学機能面
のうち、一方の光学機能面のクセの発生する傾向を大き
くなるようにして、他方の光学機能面のクセが発生しな
くなるような成形条件を設定することで、所期の光学素
子を得られるようにした成形方法を提供するにある。

【００１２】本発明の第５の目的は、クセの発生しやす
い凹レンズ形状の光学素子に、上述の成形方法を採用す
ることにある。

【００１３】本発明の第６の目的は、クセの発生を除去
する一方の光学機能面に対応する型部材の成形面を、型
の補正により実現する場合、高価な非球面加工機を必要
とするが、もともと、非球面形状であれば同じ加工機を
必要とする事情を考慮して、両者を一致させることで型
の補正を行うようにした成形方法を提供するにある。

【００１４】本発明の第７の目的は、クセの発生する光
学機能面を後加工で仕上げる場合、非球面加工に比べ
て、より容易に仕上げが行えるように形状設定した成形
方法を提供するにある。

【００１５】本発明の第８の目的は、光学素子としてガ
ラスレンズに、上述の成形方法を採用することにある。

【００１６】本発明の第９の目的は、光学素子としてプ
ラスチックレンズに、上述の成形方法を採用するとこと
にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するため、第１の発明では、一対の型部材を有する成
形型を用いて、軟化状態にある素材をプレスし、冷却し
た後に、成形型から成形品を取り出して、前記各型部材
の成形面と対応する表面に光学機能面を形成する光学素
子の成形方法において、前記光学素子の片側の光学機能
面がクセのない状態に形成されるように、各光学機能面
に対応する型部材の成形面を所要の成形条件に設定する
際、他側の光学機能面にクセの発生する傾向が大きくな
る成形条件を設定する。これによれば、成形された成形
品は、光学機能面のクセの発生が一面に限定されるた
め、その対策についても一面のみ行えば良いことにな
る。

【００１８】また、上記目的を達成するため、第２の発
明では、前記光学素子を成形する際に、クセの発生する
傾向が大きくなる側の光学機能面に対応する型部材の成
形面が、プレス成形時、少なくとも、その光学機能面の
クセをキャンセルするような形状に予め加工されてい
る。これによれば、成形された成形品は光学機能面のク
セの発生がキャンセルされ、両面ともクセのない光学素
子を得ることができる。

【００１９】同様に、第３の発明では、第１の発明に
て、光学素子を成形した後、クセの発生する側の光学機
能面を後加工によって、仕上げる。これによれば、成形
された成形品は、光学機能面のクセの発生が一面に限定
されるため、後加工についても一面のみについて行うこ
とで、クセのない光学素子を得ることができる。

【００２０】また、第４の発明では、光学素子を成形す
る際、プレス後の冷却工程のうち、少なくとも素材のガ
ラス転移点近傍にて、一対の型部材間の温度差を制御す
る。これによれば、成形された成形品は、各光学機能面
に発生するクセの割合を制御できるため、クセの発生を
一面のみに限定することができる。

【００２１】また、第５の発明では、成形される光学素
子が、凹レンズであることにより、通常の成形ではクセ
が発生してしまう凹レンズ形状でも、クセのない光学素
子として、提供できる。

【００２２】また、第６の発明では、成形条件設定にお
いて、クセの発生傾向を大きくする側の光学機能面が非
球面形状であることにより、型の非球面加工と、クセの
発生をキャンセルするための型の補正加工とが、同一工
程で行うことができるようになる。

【００２３】更に、第７の発明では、成形条件設定にお
いて、クセ発生傾向を大きくする側の光学機能面が球面
形状であることにより、後加工でクセを修正する場合も
球面加工のみとすることができる。

【００２４】また、第８の発明では、成形される光学素
子が、ガラスレンズであり、これによれば、ガラスレン
ズでクセの発生しやすい形状のものでも、クセのない光
学素子として、提供できる。

【００２５】また、第９の発明では、成形される光学素
子が、プラスチックレンズであり、プラスチックレンズ
でクセの発生しやすい形状のものでも、クセのない光学
素子として提供できる。

【００２６】

【実施例】

（第１の実施例）図１は、本発明の第１の実施例の光学
素子の成形方法に適用する成形用型１２の構成を示して
おり、特に、光学素子として、凹レンズを成形加工する
ための成形用型１２の構成を示している。ここでは、上
型部材１６と下型部材１８とによるガラス素材４０のプ
レス動作が終了し、ガラスレンズの成形が略完了した状
態が示されている。

【００２７】図１において、成形用型１２の外殻部を構
成する胴型１４は、支持基板２０を介して光学素子の成
形装置本体１０上に載置されている。胴型１４は、上面
視で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１
４ａ，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、上型部材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。

【００２８】なお、上型部材１６の上方には、ガラス素
材４０に印加するプレス圧を発生させるためのエアシリ
ンダ２２が、支持部材（図示せず）により支持された状
態で配置されている。エアシリンダ２２の下方には、上
下方向に沿ってピストンロッド２２ａが配置されてお
り、このピストンロッド２２ａの下端部は、上型１６の
上端面に接続されている。したがって、エアシリンダ２
２が動作されて、ピストンロッド２２ａが下方に向けて
押し出し動作されることにより、ガラス素材４０にプレ
ス圧Ｐ１が印加される。

【００２９】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
合した状態で上下方向に沿って摺動可能に挿入されてい
る。下型部材１８の下部には、円板状のフランジ部１８
ａが形成されており、このフランジ部１８ａの下面１８
ｃは、胴型１４が載置されている支持基板２０の上面に
当接している。そして、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Ｐ１を受けるように構成され
ている。下型部材１８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。

【００３０】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。

【００３１】また、成形された凹レンズ（ガラス素材４
０）の厚みは、上述したように、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
とにより規定されており、その当接で、加工する毎に凹
レンズ（４０）の厚みが変化しないように工夫されてい
る。

【００３２】なお、成形装置本体１０の下面には、エア
シリンダ２４が固定されており、このエアシリンダ２４
のピストンロッド２４ａは、成形装置本体１０に形成さ
れた貫通穴１０ａと、支持基板２０に形成された貫通穴
２０ａとを順次介して、下型部材１８の下面１８ｃに接
続されている。このエアシリンダ２４は、凹レンズ（ガ
ラス素材４０）の成形動作が終了した後の冷却過程にお
いて、凹レンズの形が崩れることを防止するために、下
型部材１８を上方に押し上げて、凹レンズに圧力Ｐ２を
作用させるためのものである。

【００３３】一方、胴型１４の側面には、開口穴１４ｄ
が形成されており、この開口穴１４ｄ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
形の完了した凹レンズ（４０）が成形用型１２の内部か
ら取り出される。

【００３４】なお、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】次に、上記のように構成された成形用型１
２により、凹レンズを成形する手順について説明する。
まず、エアシリンダ２２のピストンロッド２２ａを引き
込み動作させて、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１４ｄを介して、オー
トハンドなどにより、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、凹レンズを成
形する場合には、円板状に形成されているか、あるい
は、凹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、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。

【００３６】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、エアシリンダ２２のピストン
ロッド２２ａを押し出し動作させて、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Ｐ１を印加させる。このプレス圧Ｐ
１の印加で、上型部材１６が徐々に下方に移動すると、
ガラス素材４０は、次第に水平方向に押しつぶされて、
最終的には、図１に示したような状態となる。この状態
において、ガラス素材４０の上下には、上型部材１６の
成形面１６ｂと下型部材１８の成形面１８ｂとの形状が
転写され、光学機能面４０ａ，４０ｂが構成されてお
り、また、ガラス素材４０の厚みは、所望の値になって
いる。

【００３７】この後、成形された凹レンズ（ガラス素材
４０）は徐々に冷却される。この冷却過程においては、
形成された凹レンズの形状が崩れないように、エアシリ
ンダ２４が作動されて、下型部材１８が押し上げられ、
凹レンズに圧力Ｐ２が印加される。そして、所定の温度
まで温度が低下した時に、再び、エアシリンダ２２が引
き込み動作されて、上型部材１６が上方に移動し、この
凹レンズはオートハンドなどにより、胴型１４の開口穴
１４ｄを介して外部に取り出される。上記のような一連
の動作により、凹レンズが成形加工される。

【００３８】ここで、さらに詳細な例を挙げて説明する
ことにする。ガラス素材４０に重クラウンガラス（ＳＫ
１２）を使用し、外径φ１５ｍｍ、両面とも凹Ｒ３０ｍ
ｍ、中心肉厚１．５ｍｍの両凹レンズを、超硬の型部材
を用いて、以下の条件で成形した。プレス工程：６２０℃（上型１６および下型１８の温
度）プレス圧Ｐ１＝３１００Ｎ冷却工程：冷却温度＝−１．０℃／ｓｅｃ．プレス圧Ｐ２＝２２００ＮＰ２開始＝６００℃（上型１６もしくは下型１８の温
度）Ｐ２終了＝５００℃（上型１６もしくは下型１８の温
度）離型工程：４８０℃（上型１６もしくは下型１８の温
度）図２は、冷却工程中のプレス圧Ｐ２がかかっている間の
上型部材１６と下型部材１８の温度差を変化させた場合
の成形品の面精度を、フィゾー干渉計によって調べたも
のである。これより、温度差ゼロの時は、上下面とも同
様なクセが発生しているが、温度差がつくと、クセも変
化していることがわかる。このように片方のクセを減ら
すと、もう一方のクセが増える傾向にあるが、（上型部
材の温度）−（下型部材の温度）＝１５℃の時のよう
に、片方のクセが発生しない条件があることがわかる。
（勿論、もう一方の面にもクセが発生しない条件があ
る。）そこで（上型部材の温度）−（下型部材の温度）
＝１５℃の冷却条件に固定し、上面のみ、クセ形状がキ
ャンセルされるように、上型部材１６の成形面１６ｂを
加工した後、再度、成形を行ったところ、得られた成形
品は、両面ともアス、クセ共にニュートンリング１／４
本以内に収まっており、極めて、良好な面精度が得られ
た。以上のように、片面のみの型の補正（成形面の補
正）により、一回の成形工程で良好な光学素子を得るこ
とができる。

【００３９】なお、この場合は、面の評価が分かりやす
いように、両側が球面形状の例を示したが、通常、片側
が非球面形状のレンズをプレス成形することが多く、そ
の場合は、型のクセの補正をする側を非球面側とするこ
とで（冷却条件で非球面側にクセを発生させ球面側にク
セが出ない条件とすることで）、クセ補正に要する型の
非球面加工が一方の型のみで済み、もう一方は、球面加
工で済むため、型加工代を節約することができる。

【００４０】また、今回はクセ補正量を決定するため
に、補正前の型を用いて一度成形を行い、その成形品を
形状測定器で測定しているが、勿論、あらかじめ、コン
ピュータ・シミュレーションで計算しておくこともでき
る。さらに、クセの発生傾向は冷却中のプレス圧Ｐ２で
も変化するが、今回のレンズ形状のように、成形品の形
状によっては、必ずしも片面のクセをゼロにできないこ
ともあり、また、ヒケを無くすという本来の目的によ
り、プレス圧Ｐ２を決定するので、これにより、クセを
変化させるのはあまり得策ではない。ただし、冷却時の
上下型温度差でクセを制御する場合でも、その時に加わ
るプレス圧Ｐ２については考慮する必要がある。

【００４１】（第２の実施例）成形品をプレス成形する
工程は、第１の実施例と同様のため、詳細な説明につい
ては省略する。ガラス素材４０に重クラウンガラス（Ｓ
Ｋ１２）を使用し、外径φ２２ｍｍ、上面側凹Ｒ３０ｍ
ｍ、下面側凸非球面（近似Ｒ１１０ｍｍ）、中心肉厚
１．８ｍｍの凹メニスカスレンズを、超硬の型部材を用
いて、以下の条件で成形した。プレス工程：６３０℃（上型１６および下型１８の温
度）プレス圧Ｐ１＝４９００Ｎ冷却工程：冷却温度＝−１．０℃／ｓｅｃ．プレス圧Ｐ２＝３９００ＮＰ２開始＝６００℃（上型１６もしくは下型１８の温
度）Ｐ２終了＝５００℃（上型１６もしくは下型１８の温
度）離型工程：４８０℃（上型１６もしくは下型１８の温
度）この時の冷却条件は、５６５℃〜５４０℃（下型１８の
温度）の範囲で、（上型部材の温度）−（下型部材の温
度）＝−５℃となるように設定してある。この条件は、
あらかじめ、コンピュータ・シュミレーションにより計
算した結果、得られたもので、上面側（凹球面）はクセ
が発生せず、下面側（凸非球面）はクセがニュートンリ
ングで５本発生することが予測されたため、上型部材の
成形面は通常の球面加工を行っているが、下型部材の成
形面は、非球面形状に、このクセ補正量を加えた条件で
加工してある。これにより、得られた成形品は、両面と
もアス、クセ共にニュートンリング１／４本以内に収ま
っており、極めて良好な面精度が得られた。

【００４２】以上のように、凹メニスカス形状の場合、
両凹レンズとはアス、クセの発生の仕方が異なるが、両
凹レンズのときと同様に、冷却時のガラス転移点近傍の
上下型部材の温度差を制御することにより、クセの発生
を光学素子の片面に抑えることができる。

【００４３】（第３の実施例）この実施例では、成形品
をプレス成形する工程が第１の実施例と同様のために、
その詳細な説明については省略する。ここでは、ガラス
素材４０に重フリントガラス（ＳＦ８）を使用し、外径
φ２５ｍｍ、上面側凹非球面（近似Ｒ１２）、下面側凸
Ｒ８０、中心肉厚１．２ｍｍ、外周肉厚５．５ｍｍの凹
メニスカスレンズを、超硬の型部材を用いて、以下の条
件で成形した。プレス工程：５５０℃（上型１６および下型１８の温
度）プレス圧Ｐ１＝６４００Ｎ冷却工程：冷却温度＝−１．０℃／ｓｅｃ．プレス圧Ｐ２＝４９００ＮＰ２開始＝５３０℃（上型１６もしくは下型１８の温
度）Ｐ２終了＝４５０℃（上型１６もしくは下型１８の温
度）離型工程：４２０℃（上型１６もしくは下型１８の温
度）この時の冷却条件は、５３０℃〜４５０℃（下型１８の
温度）の範囲で、上下型部材の温度差が付くように設定
してある。この時に得られた成形品は、上面側（凹非球
面）はアス、クセ共にニュートンリング１／４本以内に
収まっているが、下面側（凸球面）にはクセがニュート
ンリング５本以上、さらにアスも発生した。この場合、
アスの発生の仕方が安定しないために、型の補正はせず
に、球面加工で成形品の下面のみ仕上げ加工を行った。
これにより、上下面ともアス、クセ共にニュートンリン
グ１／４本以内の良好な面精度が得られた。以上のよう
に、光学素子の片面のみにクセを発生させたときに、ク
セの発生の仕方が安定しないような形状の光学素子で
も、後加工が容易な面を、クセの発生する面とすること
により、成形後に簡単な後加工を一面のみに施すだけ
で、良好な面精度の光学素子を得ることができる。

【００４４】（第４の実施例）この実施例で成形品をプ
レスする構成は、若干異なる部分もあるが、基本的構成
は、第１の実施例と同様のため、詳細な説明については
省略する。ここで、素材（４０）にプラスチック（ＰＭ
ＭＡ）を使用し、外径φ３０ｍｍ、上面側凹Ｒ８０、下
面側凸非球面（近似Ｒ３５）、中心肉厚３．６ｍｍの凸
メニスカスレンズについて、以下の条件でコンプレッシ
ョン成形を行った。

【００４５】プレス工程：１８０℃（上型１６および下
型１８の温度）プレス圧Ｐ１＝３９００Ｎ冷却工程：冷却温度＝−０．５℃／ｓｅｃ．プレス圧Ｐ２＝２９００ＮＰ２開始＝１８０℃（上型１６もしくは下型１８の温
度）Ｐ２終了＝９０℃（上型１６もしくは下型１８の温
度）離型工程：９０℃（上型１６もしくは下型１８の温
度）この時の冷却条件は、１７０℃〜１００℃（下型１８の
温度）の範囲で、上下型部材の温度差が付くように設定
してあり、下型部材の成形面に対応する光学機能面のみ
クセが発生するようにしてある。よって、下型部材の成
形面は、非球面形状に、このクセ補正量を加えた状態で
加工してある。これにより得られた成形品は、両面とも
アス、クセ共にニュートンリング１〜２本に収まってお
り、良好な面精度の光学素子が得られた。

【００４６】以上のようにプラスチックレンズの成形で
も、ガラスレンズのときと同様に冷却時の上下型部材の
温度差を制御することにより、クセの発生を片面に抑
え、クセの出る側のみの型の補正により、一回の成形工
程で良好な光学素子を得ることができる。

【００４７】なお、以上の実施例では、片側非球面のレ
ンズを主体に説明を行ってきたが、両側非球面の場合で
も、一回の成形工程で良好な面精度の光学素子を得られ
る条件の場合、片側の型のみ補正を行えばいいことに変
わりはなく、本発明を適用できることは勿論である。

【００４８】また、以上の実施例では、球面および非球
面のレンズを主体に説明を行ってきたが、平面形状であ
っても本発明は適用できることは勿論であり、光学機能
面と同等の精度を必要とする対象物についても、同様に
適用できる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、成形された光学素子は精度上問題とな
るクセの発生が一面に限定されるため、その対策につい
ても一面のみ行えば良いことになり、加工工程が短縮さ
れ、安価な生産が可能となる。

【００５０】また、本出願に係る第２の発明によれば、
光学素子の片側は、成形によりクセのない面を形成し、
もう一方のクセの発生する側の面は、そのクセをキャン
セルするような形状に加工された型を用いて形成される
ため、片方の型のみに補正量を盛り込むだけで、後加工
なしに、一回の成形工程により、良好な光学素子を得る
ことができ、極めて安価な生産が可能となる。

【００５１】また、本出願に係る第３の発明によれば、
片側では、成形によりクセのない面を形成し、もう一方
のクセの発生する側の面は、後加工によって仕上げるた
め、クセの発生が安定せず、型による補正が困難な形状
の光学素子についても、片側のみ、後加工を行えばよ
く、安価な生産が可能となる。

【００５２】本出願に係る第４の発明によれば、冷却工
程のうち、少なくとも素材のガラス転移点近傍にて、一
対の型部材間の温度差を制御することで、クセの発生を
一面のみに限定することができるため、冷却工程全域を
厳密に制御する必要がなく、また、ほとんどのレンズ形
状において適用でき、かつ、容易に制御できるため、そ
の実用価値は高い。

【００５３】また、本出願に係る第５の発明によれば、
通常の成形ではクセが発生してしまい、性能上問題とな
る凹レンズ形状でも、クセを出さずに成形でき、高精度
な凹レンズを安価に生産することができる。

【００５４】また、本出願に係る第６の発明によれば、
片側の型部材を補正して成形を行う場合、クセを補正す
る側の面が非球面形状であるため、型の非球面加工とク
セを補正するための型の加工（これも非球面加工）と
が、同一工程で行うことができ、球面形状の型を補正す
る場合に比べ、ほとんどコストアップなしに、補正加工
ができるようになり、安価な生産が可能となる。

【００５５】また、本出願に係る第７の発明によれば、
片側に面について、後加工によりクセを修正する場合、
後加工する面が球面形状であるため、非球面形状の時に
比べて、はるかに加工が容易となり、安価な生産が可能
となる。

【００５６】また、本出願に係る第８の発明によれば、
ガラスレンズでクセの発生しやすい形状のものでも、性
能上問題となるクセの発生が一面に限定されるため、そ
の対策についても、一面のみ行えば良いことになり、加
工工程が短縮され、安価な生産が可能となる。

【００５７】また、本出願に係る第９の発明によれば、
クセの発生しやすいプラスチックレンズでも、性能上問
題となるクセの発生が一面に限定されるため、その対策
についても、一面のみ行えば良いことになり、加工工程
が短縮され、安価な生産が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る光学素子の成形方法
を適用する成形用型の構成を示した図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る光学素子の光学機能
面をフィゾー干渉計により調べた結果であり、冷却時に
おける上下型の温度差を変化させた場合の変化の様子に
ついて示した図である。

【符号の説明】

１０成形装置本体１２成形用型１４胴型１６上型部材１８下型部材２０支持基板２２，２４エアシリンダ２６ヒータ４０ガラス素材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者真重雅志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

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の型部材を有する成形型を用いて、
軟化状態にある素材をプレスし、冷却した後に、成形型
から成形品を取り出して、前記各型部材の成形面と対応
する表面に光学機能面を形成する光学素子の成形方法に
おいて、前記光学素子の片側の光学機能面がクセのない状態に形
成されるように、各光学機能面に対応する型部材の成形
面を所要の成形条件に設定する際、他側の光学機能面に
クセの発生する傾向が大きくなる成形条件を設定するこ
とを特徴とする光学素子の成形方法。
【請求項２】前記光学素子を成形する際に、クセの発
生する傾向が大きくなる側の光学機能面に対応する型部
材の成形面が、プレス成形時、その光学機能面のクセを
キャンセルするような形状に、予め加工されていること
を特徴とする請求項１に記載の光学素子の成形方法。
【請求項３】前記光学素子を成形した後に、クセの発
生する傾向が大きくなる側の光学機能面を、所要の光学
機能面にするように、後加工で仕上げることを特徴とす
る請求項１に記載の光学素子の成形方法。
【請求項４】前記光学素子をガラス素材から成形する
際の成形条件として、プレス後の冷却加工のうち、少な
くとも、素材のガラス転移点近傍において、一対の型部
材間での温度差が生じるように、各型部材を温度制御す
ることを特徴とする請求項１、２あるいは３に記載の光
学素子の成形方法。
【請求項５】成形される光学素子は、凹レンズあるい
は凹メニスカスレンズであり、そのクセのない光学機能
面が凹レンズ面あるいは凸レンズ面であることを特徴と
する請求項１〜４に記載の光学素子の成形方法。
【請求項６】型部材の成形面に対する成形条件の設定
に際して、少なくとも、クセの発生の傾向を大きくする
側の光学素子の光学機能面が非球面形状になるように、
前記光学機能面に対応する成形面を形成していることを
特徴とする請求項１、２、４もしくは５に記載の光学素
子の成形方法。
【請求項７】型部材の成形面に対する成形条件の設定
に際して、少なくとも、クセの発生の傾向を大きくする
側の光学素子の光学機能面が球面形状になるように、前
記光学機能面に対応する成形面を形成していることを特
徴とする請求項１および請求項３〜５に記載の光学素子
の成形方法。
【請求項８】成形される光学素子が、ガラスレンズで
あることを特徴とする請求項１〜７に記載の光学素子の
成形方法。
【請求項９】成形される光学素子が、プラスチックレ
ンズであることを特徴とする請求項１〜７に記載の光学
素子の成形方法。