JPH11278853A - 光学部品成形方法 - Google Patents

光学部品成形方法

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JPH11278853A
JPH11278853A JP10103930A JP10393098A JPH11278853A JP H11278853 A JPH11278853 A JP H11278853A JP 10103930 A JP10103930 A JP 10103930A JP 10393098 A JP10393098 A JP 10393098A JP H11278853 A JPH11278853 A JP H11278853A
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pressure
optical material
molding method
optical component
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Hajime Yamanaka
元 山中
Yasuhiko Sato
保彦 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形後の光学部品の熱応力不良やヒケを有効
に防止し得る光学部品成形方法を提供する。 【解決手段】 可塑的温度状態で、上型１２の型面と光
学素材２３の上面との密着を一時的に解除して離型させ
る一時離型工程と、次いで、可塑的温度状態の下型１１
及び上型１２の間で、上型の自然載置状態時における型
自重圧力Ｐ３より大きな値となる第２圧力Ｐ２を光学素
材２４に加える二次加圧工程を実施する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学ガラス等の光
学材料からなる光学素材を型に入れて加圧成形し成形レ
ンズ等の成形光学素材を製造する光学部品成形方法の改
良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光学部品、例えば、ガラスレンズ
は、クラウン系ガラス，フリント系ガラス等の光学ガラ
スを含む光学材料からなる光学素材に、設計レンズ面形
状を付与するため研削や研磨を行って作製されていた。
【０００３】これに対し、近年、比較的小径の非球面レ
ンズなどの製造においては、光学ガラス等の光学材料か
らなる光学素材を型内に入れ加圧成形する「プレス成形
法」が行われるようになった。
【０００４】このプレス成形方法には、図７に示すよう
に、光学ガラス等の光学材料からなる柱状の光学素材４
１を用いる方法（図７（Ａ）参照）と、光学ガラス等の
光学材料からなるボール状の光学素材５１を用いる方法
（図７（Ｂ）参照）とがあった。
【０００５】これらのプレス成形方法では、図７に示す
レンズ成形装置３０を用いる。このレンズ成形装置３０
は、レンズの下面形状の雌型凹部を有する下型３１と、
レンズの上面形状の雌型凹部を有する上型３２を備えて
構成されている。また、上型３２は、図示しない駆動機
構により昇降駆動される。また、下型３１、上型３２の
付近には図示しない加熱装置が設けられている。
【０００６】プレス成形を行う場合には、まず、光学素
材４１又は５１を下型３１上に載置し、加熱を行う。こ
の加熱は、光学素材４１又は５１を構成する光学材料が
熱により軟化し変形可能な可塑性を持つ温度（以下、
「可塑温度」という。）、例えば、光学材料がガラスの
場合には、その転移点以上となる程度の温度まで行われ
る。以下、この工程を「第１工程」という。
【０００７】次に、可塑温度を保った状態で、上型３２
を下降させて光学素材４１又は５１を押圧する。このと
き、各型３１、３２から光学素材４１又は５１に付加さ
れる圧力を、以下、「前期圧力」という。以下、この工
程を「第２工程」という。
【０００８】次に、光学素材４１又は５１を徐々に冷却
しつつ、下型３１、上型３２の間で加圧する。このとき
の光学素材４１又は５１の降温勾配は、自然に冷却され
る場合の降温勾配よりも緩やかな降温勾配となるように
制御される。また、この場合に各型３１、３２から光学
素材４１又は５１に付加される圧力を、以下、「後期圧
力」という。以下、この工程を「第３工程」という。
【０００９】次に、光学素材４１又は５１を自然状態で
冷却する（この自然冷却を開始する場合の光学素材の温
度を「自然冷却開始温度」という。）。この場合、下型
３１と上型３２は閉じられているが、上型３２は下方に
は押しつけられておらず、光学素材４１又は５１に作用
する圧力は、上型３２の自重程度の圧力（以下、「型自
重圧力」という。）となっている。以下、この工程を
「第４工程」という。
【００１０】その後、十分低く取出し可能な温度（以
下、「取出温度」という。）まで冷却された場合には、
上型３２を上昇させる。これにより、光学素材４１又は
５１が下型３１と上型３２の間に形成される空間の形状
に成形されたレンズ（図示せず）が取り出される。
【００１１】上記した第１工程、第２工程、第３工程、
第４工程の構成は、光学素材が図７（Ａ）に示す柱状部
材４１の場合と、光学素材が図７（Ｂ）に示すボール状
部材５１の場合とでは異なっていた。
【００１２】光学素材が図７（Ａ）に示す柱状部材４１
の場合には、下型３１と光学素材４１との間に空隙４２
が生じ、上型３２と光学素材４１との間に空隙４３が生
じることが避けられず、この空隙４２、４３内に封入さ
れた気体（例えば空気等）が各型面と光学素材４１との
間に介在する。この封入気体をそのままにしておくと、
成形時の型の加圧により封入気体はある程度は圧縮され
るものの完全には消滅せず泡状に残るため、型形状が光
学素材４１に正確に転写されず、成形されたレンズが不
良品となるおそれがある。
【００１３】このため、光学素材が図７（Ａ）に示す柱
状部材４１の場合には、上記した各工程のうちのいずれ
かの時点で、封入された気体を型の外部へ排出する必要
がある。このため、従来は、封入気体排出の時期を工夫
した種々の方法が提案されている。
【００１４】第１の方法は、上記の第２工程において、
前期圧力を光学素材４１に作用させる。次に、第２工程
の期間内で一回、上型３２を上昇させて上型３２と成形
中の光学素材４１を離型させ、空隙４３（図７（Ａ）参
照）内に封入された気体を外部に排出させ、その後、第
３工程において、後期圧力として上記の前期圧力を光学
素材４１に作用させる。次に、第４工程で、上型３２の
自重程度の圧力である型自重圧力を光学素材４１に作用
させる。この第１の方法としては、特開平２−１０２１
３３号公報、特開平２−２５２６２９号公報、特開平６
−９２２８号公報に開示された方法が挙げられる。
【００１５】また、第２の方法は、第２工程において、
前期圧力を光学素材４１に作用させる。次に、第２工程
の期間内で一回、上型３２を上昇させて上型３２と成形
中の光学素材４１を離型させ、空隙４３内に封入された
気体を外部に排出させ、その後、第３工程において、後
期圧力として上記の前期圧力を光学素材４１に作用させ
る。次に、第３工程の期間内で再度、上型３２を上昇さ
せて上型３２と成形中の光学素材４１を離型させ、空隙
４３内に封入された気体を外部に排出させる。次に、第
４工程で、上記の型自重圧力を光学素材４１に作用させ
る。この第２の方法としては、特開平３−６９５２０号
公報に開示された方法が挙げられる。
【００１６】また、第３の方法は、第２工程において前
期圧力を光学素材４１に作用させる。次に、第３工程に
おいて、後期圧力として上記の前期圧力を光学素材４１
に作用させる。次に、第３工程の期間内で１回、上型３
２を上昇させて上型３２と成形中の光学素材４１を離型
させ、空隙４３内に封入された気体を外部に排出させ
る。次に、第４工程で、上記の型自重圧力を光学素材４
１に作用させる。この第３の方法としては、特開平５−
２２１６６４号公報に開示された方法が挙げられる。
【００１７】光学ガラス等の光学材料からなるボール状
の光学素材５１を用いる方法（図７（Ｂ）参照）では、
各型の型面が光学素材５１の素材面に密着し始める際に
は、型面と素材面との密着箇所はほぼ点状となるため、
上記したような型と光学素材との空隙への気体の封入と
いう問題は起こりにくい。しかし、この場合にも、成形
されるレンズに変形等が生じないようにするため、従来
は、種々の方法が提案されていた。以下、図８を参照し
つつ、これらの方法の内容を説明する。
【００１８】図８において、図８（Ａ）は、光学素材５
１の温度の変化を示すグラフである。図８（Ａ）の縦軸
は温度の値を示し、Ｔ。は室温を、Ｔ１１は可塑温度
を、Ｔ１２は自然冷却開始温度を、それぞれ示してい
る。また、図８（Ａ）の横軸は時間の経過を示し、時刻
０〜ｔ２１の期間は第１工程を、時刻ｔ２１〜ｔ２２の
期間は第２工程を、時刻ｔ２２〜ｔ２３の期間は第３工
程を、時刻ｔ２３〜ｔ２４の期間は第４工程を、それぞ
れ示している。
【００１９】また、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、図８
（Ｄ）は、上記の温度の時間経過の状態における型内の
圧力の時間経過の状態を示したものであり、図８（Ａ）
と図８（Ｂ）との組み合わせが第４の成形方法を示し、
図８（Ａ）と図８（Ｃ）との組み合わせが第５の成形方
法を示し、図８（Ａ）と図８（Ｄ）との組み合わせが第
６の成形方法を示している。また、図８（Ａ），図８
（Ｂ），図８（Ｃ）の横軸は、図８（Ａ）に対応する時
間の経過を示している。
【００２０】図８（Ａ）と図８（Ｂ）との組合わせで示
される第４の方法は、第２工程（時刻ｔ２１〜ｔ２２の
期間）において前期圧力としてＰ１１の圧力を光学素材
５１に作用させる。次に、第３工程（時刻ｔ２２〜ｔ２
３の期間）において、後期圧力として、前期圧力Ｐ１１
よりも低いＰ１２の圧力を光学素材５１に作用させる。
次に、第４工程（時刻ｔ２３〜ｔ２４の期間）で、上型
３２の自重程度の圧力である型自重圧力Ｐ１３を光学素
材５１に作用させる。この第４の方法としては、特開昭
６２−９６３２８号公報、特開平９−１３２４１７号公
報に開示された方法が挙げられる。
【００２１】図８（Ａ）と図８（Ｃ）との組合わせで示
される第５の方法は、第２工程（時刻ｔ２１〜ｔ２２の
期間）において前期圧力としてＰ１１の圧力を光学素材
５１に作用させる。次に、第２工程から第３工程にかけ
ての期間内（時刻ｔ２５〜ｔ２６の期間）において、上
型３２の押し付けを緩め、型自重圧力Ｐ１３を光学素材
５１に作用させる。次に、第３工程の残りの期間内（時
刻ｔ２６〜ｔ２３の期間）で、上型３２を再び光学素材
５１に押し付け、後期圧力として、前期圧力Ｐ１１より
も低いＰ１２の圧力を光学素材５１に作用させる。その
後、第４工程（時刻ｔ２３〜ｔ２４の期間）で、再び型
自重圧力Ｐ１３を光学素材５１に作用させる。この第５
の方法としては、特開平２−２０８２２８号公報、特開
平８−２０８２４３号公報、特開平８−２４５２２８号
公報に開示された方法が挙げられる。
【００２２】図８（Ａ）と図８（Ｄ）との組合わせで示
される第６の方法は、第２工程（時刻ｔ２１〜ｔ２２の
期間）において前期圧力としてＰ１１の圧力を光学素材
５１に作用させる。次に、第２工程から第３工程にかけ
ての期間内（時刻ｔ２５〜ｔ２７の期間）において、上
型３２の押し付けを緩め、上型３２の自重程度の圧力で
ある型自重圧力Ｐ１３を光学素材５１に作用させる。次
に、第３工程の期間内（時刻ｔ２７〜ｔ２８の期間）で
一回、上型３２を上昇させて上型３２と成形中の光学素
材５１を離型させる。次に、第３工程から第４工程にか
けての軌間（時刻ｔ２８〜ｔ２４の期間）で、光学素材
５１を上型３２と下型３１で閉じるが、上型３２は下方
には押し付けず、光学素材５１に作用する圧力を型自重
圧力Ｐ１３に維持する。したがって、この第６の方法に
おいては、後期圧力は型自重圧力Ｐ１３となっている。
この第６の方法としては、特開平６−９２６５６号公報
に開示された方法が挙げられる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の第４〜第６の成形方法では、以下のような問題
点があった。
【００２４】 第４の方法では、第３工程において、
光学素材５１に圧力をかけつつ徐々に冷却させるが、各
型３１，３１と光学素材５１との熱膨張係数が異なるた
め、各型３１，３２と光学素材５１には冷却に伴う収縮
量に差が生じる。これに起因して、光学素材５１の内部
には熱応力が発生するが、製品取出し時に上型３２を上
昇させて光学素材５１への圧力を解放させると、成形後
に型から取り出されたレンズ内に熱応力が残り、レンズ
に歪を発生させたり、割れが生じる、といった「熱応力
不良」の問題があった。
【００２５】 第５の方法では、第３工程において、
いったん型自重圧力Ｐ１３まで成形圧力を低下させる
が、このようにしても、光学素材５１には上型３２の自
重が作用しているので、光学素材５１内の熱応力は完全
には除去できない、という問題があった。
【００２６】 第６の方法では、第３工程において、
いったん上型３２を光学素材５１から離型させており、
熱応力不良の問題はある程度解消された。しかし、この
場合には、各型３１，３２と光学素材５１の熱収縮の差
に起因して、成形されたレンズの形状が型形状とは異な
る形状に変形してしまう、「ヒケ」という問題があっ
た。
【００２７】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、成
形後の光学部品の熱応力不良やヒケを有効に防止し得る
光学部品成形方法を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る光学部品成形方法は、少なくとも第１
型と第２型を用い、光学材料からなるとともに前記第１
型及び前記第２型とほぼ点状に密着し始める略点密着形
状に形成された光学素材を前記第１型と前記第２型の間
で押圧して光学部品を成形する光学部品成形方法におい
て、前記光学素材を熱変形可能な可塑温度まで加熱する
予備加熱工程と、次いで、可塑的温度状態の前記第１型
及び第２型の間で前記光学素材に第１圧力を加える一次
加圧工程と、次いで、前記可塑的温度状態で、前記第１
型又は前記第２型のいずれかの型面と前記光学素材のい
ずれかの素材面との密着を一時的に解除して離型させる
一時離型工程と、次いで、前記可塑的温度状態の前記第
１型及び第２型の間で、前記第１型又は第２型の自然載
置状態時における型自重圧力より大きな値となる第２圧
力を前記光学素材に加える二次加圧工程と、次いで、成
形された光学部品を取り出し可能な取出温度となるまで
自然冷却状態で冷却する自然冷却工程を有することを特
徴とする。
【００２９】上記の光学部品成形方法において、好まし
くは、前記略点密着形状は、対応する型面が凹曲面状の
場合には前記凹曲面の曲率半径よりも小さな曲率半径を
有する凸曲面であり、対応する型面が凸曲面状の場合に
は前記凸曲面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する
凹曲面である。
【００３０】また、上記の光学部品成形方法において、
好ましくは、前記可塑的温度状態は、前記可塑温度を維
持した等温状態、又は前記可塑温度から前記自然冷却状
態の自然降温勾配よりも緩やかな徐冷降温勾配となるよ
うに制御されて冷却される制御徐冷状態、若しくは前記
等温状態の後に前記制御徐冷状態となる状態を含む。
【００３１】また、上記の光学部品成形方法において、
好ましくは、前記一次加圧工程における圧力は、前記第
１圧力に到達するまで段階的に昇圧される。
【００３２】また、上記の光学部品成形方法において、
好ましくは、前記一次加圧工程における加圧は、前記第
１圧力を含む主加圧時間の主加圧と、次いで前記型自重
圧力による副加圧時間の副加圧を有する。
【００３３】また、上記の光学部品成形方法において、
好ましくは、前記一時離型工程は、前記第１型又は前記
第２型若しくはこれらの両者を前記押圧の方向とは逆方
向に所定移動量だけ移動させることにより実現される。
【００３４】また、上記の光学部品成形方法において、
好ましくは、前記二次加圧工程における圧力は、前記第
２圧力に到達した後、連続的に減圧される。
【００３５】また、上記の光学部品成形方法において、
好ましくは、前記第１型及び第２型には、前記一次離型
工程後に前記二次加圧工程に移行する際に前記第１型及
び第２型どうしのズレを防止する型ズレ防止手段が設け
られる。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態であるレ
ンズ成形方法について、図面を参照しながら詳細に説明
する。
【００３７】以下の各実施形態の説明に先立ち、これら
のレンズ成形方法に用いるレンズ成形装置について説明
を行う。図１は、本発明の実施形態であるレンズ成形方
法に用いるレンズ成形装置の構成を示す図である。
【００３８】図１に示すように、このレンズ成形装置１
０は、下型１１と、上型１２と、胴型１３と、駆動機構
１４と、加熱装置１５と、吸着パッド１６と、ロボット
アーム１７を備えて構成されている。
【００３９】下型１１には、レンズの下面形状の雌型凹
部が形成されている。また、上型１２には、レンズの上
面形状の雌型凹部が形成されている。上型１２は、型駆
動機構１４に取り付けられている。型駆動機構１４は、
電動モーター、油圧シリンダー、空気圧シリンダー等
（図示せず）の駆動源を有しており、駆動源からの駆動
力により、上型１２を図の上下方向に駆動する。また、
このレンズ成形装置１０は、各型１１，１２又は型駆動
機構１４の適宜の位置に圧力センサー（図示せず）を備
えており、光学素材に作用する圧力を監視可能となって
いる。
【００４０】胴型１３は、下型１１、上型１２の周囲を
取り巻くように配置されている。この胴型１３は、上型
１２が下型１１と当接した場合に、上型１２の雌型凹部
の位置を下型１１の雌型凹部の位置に正確に合致させる
ための誘導手段の機能を果たす。
【００４１】また、下型１１，胴型１３の周囲には加熱
装置１５が配置されている。加熱装置１５は、電熱ヒー
ター等の熱源を有している。また、このレンズ成形装置
１０は、各型１１，１２の適宜の位置に温度センサー
（図示せず）を備えており、光学素材の温度を監視可能
となっている。
【００４２】ロボットアーム１７には図示しない駆動装
置が取り付けられており、ロボットアーム１７を図の上
下方向又は左右方向の適宜の位置に移動させることがで
きるように構成されている。また、ロボットアーム１７
は、パイプ状に形成され、先端に吸着パッド１６が設け
られている。吸着パッド１６はシリコンゴム等からなる
漏斗状部材で、中央に開口が設けられており、この開口
はロボットアーム１７の内部空間と連通している。
【００４３】上記のような構成により、ロボットアーム
１７を駆動させて吸着パッド１６を所望の光学素材やレ
ンズ等の位置に移動させ、ロボットアーム１７を介して
真空ポンプ等（図示せず）により空気を吸引すると、吸
着パッド１６の内部が負圧となるので、これを利用して
吸着パッド１６に光学素材等を吸着させ、所望の位置に
運搬することができる。
【００４４】（１）第１実施形態 次に、本発明の第１実施形態であるレンズ成形方法につ
いて、図を参照しつつ詳細に説明する。図２は、本発明
の第１実施形態であるレンズ成形方法の手順を示す図で
ある。図２においては、図１に示すレンズ成形装置１０
のうち、下型１１と上型１２のみを図示している。２
１，２２，２３，２４，２５は、各過程における光学素
材を示し、２６は成形されたレンズを示している。
【００４５】また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本発
明の第１実施形態のレンズ成形方法の温度と成形圧力の
関係を示す図である。図３（Ａ）は、光学素材の温度の
変化を示すグラフである。図３（Ａ）の縦軸は温度の値
を示している。また、図３（Ａ）の横軸は時間の経過を
示している。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の温度の
時間経過の状態における各型１１，１２内の圧力の時間
経過の状態を示したものであり、図３（Ｂ）の横軸は、
図３（Ａ）に対応する時間の経過を示している。
【００４６】以下、図２，図３（Ａ），図３（Ｂ）を適
宜参照しつつ、本発明の第１実施形態のレンズ成形方法
について説明する。
【００４７】このレンズ成形方法に用いる光学素材２１
は、光学ガラス等の光学材料からなり、ボール状又は円
盤状等に形成された素材である。この光学素材２１の下
面は、下型１１の型面の形状に近似しており、光学素材
２１の下面の凸曲面の曲率半径は、下型１１の型面の凹
曲面の曲率半径よりも小さい値となっている。また、こ
の光学素材２１の上面は、上型１２の型面の形状に近似
しており、光学素材２１の上面の凸曲面の曲率半径は、
上型１２の型面の凹曲面の曲率半径よりも小さい値とな
っている。
【００４８】本実施形態のレンズ成形方法では、まず、
光学素材２１を下型１１上に載置し、加熱装置１５（図
１参照）を作動させ、室温Ｔ。から加熱を行う（図２
（Ａ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）参照）この加熱は、光
学素材２１を構成する光学材料が熱により軟化し変形可
能な可塑性を持つ可塑温度Ｔ１、例えば、光学材料がガ
ラスの場合には、その転移点温度Ｔg 以上となる程度の
温度になるまで行われる（図３（Ａ）参照）。
【００４９】ガラスの転移点温度Ｔg としては、ガラス
の組成にもよるが、約３５０〜６００°Ｃ程度の範囲の
温度である。このとき、ガラスは、ガラスの組成にもよ
るが、約１０8 〜１０13ポアズ程度の粘度の可塑性を有
する。以下、この工程を「予備加熱工程」という。
【００５０】なお、上記の予備加熱工程は、上記したよ
うに、光学素材２１を下型１１の型面上に載置した状態
で行ってもよいし、あるいは、各型１１，１２とは別の
場所に設けられた恒温ケーシング（図示せず）等の内部
で光学素材を加熱し、上記のロボットアーム１７と吸着
パッド１６とにより下型１１の型面上に運搬するように
してもよい。また、この予備加熱工程では、光学素材に
は、光学素材自体の自重以外の外力が作用しない無負荷
状態となっている。
【００５１】次に、加熱装置１５（図１参照）の温度を
制御し、光学素材の温度を可塑温度Ｔ１を保った状態
（以下、「等温状態」という。）で、上型１２を下降さ
せ、時刻ｔ１から光学素材２２を押圧する。これによ
り、下型１１の型面は光学素材２２の下面に密着し、上
型１２の型面は光学素材２２の上面に密着する（図２
（Ｂ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）参照）。
【００５２】上記の押圧の開始時、すなわち下型１１の
型面が光学素材２２の下面に密着し始めるとともに上型
１２の型面が光学素材２２の上面に密着し始める際に
は、下型１１の型面と光学素材２２の下面との密着箇所
はほぼ点状となり、かつ上型１２の型面と光学素材２２
の上面との密着箇所もほぼ点状となる。
【００５３】このとき、下型１１、上型１２から光学素
材２２に付加される圧力Ｐ１（図３（Ｂ）参照）を、以
下、「第１圧力」という。この第１圧力Ｐ１は、例え
ば、光学材料がガラスの場合には、ガラスの組成にもよ
るが、約２００〜１０００キログラム重（ｋｇｆ）程度
の範囲の圧力である。以下、この工程を「一次加圧工
程」という。
【００５４】上記のようにして、時刻ｔ１から時刻ｔ５
まで一次加圧工程を行い、時刻ｔ５の時点で、型駆動機
構１４を上記とは逆方向に駆動させ、時刻ｔ５から時刻
ｔ２まで上型１２を所定量だけ上昇させる。これによ
り、上型１２の型面と、成形中の光学素材の上面との密
着が一時的に解除されて両者が離れ、「離型」が行われ
る（図２（Ｃ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）参照）。
【００５５】この離型を行う時間（ｔ２−ｔ５）は、光
学材料がガラスの場合には、ガラスの組成にもよるが、
長くとも１０分間程度までの範囲の時間である。以下、
この工程を「一時離型工程」という。
【００５６】次に、時刻ｔ２の時点となった場合には、
上型１２を下降させ、再び光学素材２４の押圧を行うと
ともに、光学素材を徐々に冷却する。これにより、上型
１２の型面は再び光学素材２２の上面に密着し、光学素
材２２は徐冷されつつ加圧される（図２（Ｄ）、図３
（Ａ）、図３（Ｂ）参照）。
【００５７】このとき、下型１１、上型１２から光学素
材２４に付加される圧力Ｐ２（図３（Ｂ）参照）を、以
下、「第２圧力」という。この第２圧力Ｐ２は、例え
ば、光学材料がガラスの場合には、ガラスの組成にもよ
るが、約１００〜６００キログラム重（ｋｇｆ）程度の
範囲の圧力である。この第２圧力Ｐ２は、上型１２を自
然に載置した状態に光学素材にかかる圧力（以下、「型
自重圧力」という。）Ｐ３より大きな値となっている。
以下、この工程を「二次加圧工程」という。
【００５８】この二次加圧工程での光学素材２４の降温
勾配は、自然に冷却される場合（以下、「自然冷却状
態」という。）の降温勾配（以下、「自然降温勾配」と
いう。）よりも緩やかな降温勾配（以下、「徐冷降温勾
配」という。）となるように制御される（以下、このよ
うな冷却状態を「制御徐冷状態」という。）。
【００５９】この制御徐冷状態は、時刻ｔ２から時刻ｔ
３まで行われ、その間に、光学素材２４の温度は、可塑
温度Ｔ１から温度Ｔ２（以下、「自然冷却開始温度」と
いう。）まで降下する。したがって、この制御徐冷状態
における徐冷降温勾配Ｋ１は、下式（１）で表される。 Ｋ１＝（Ｔ２−Ｔ１）／（ｔ３−ｔ２） ……（１）
【００６０】上記の自然冷却開始温度Ｔ２は、例えば、
光学材料がガラスの場合には、ガラスの組成にもよる
が、約２００〜４５０°Ｃ程度の範囲の温度である。こ
のとき、ガラスは、ガラスの組成にもよるが、約１０12
〜１０16ポアズ程度の粘度の可塑性を有する。また、制
御徐冷状態の時間（ｔ３−ｔ２）は、例えば、光学材料
がガラスの場合には、ガラスの組成にもよるが、５〜３
０分間程度の期間である。
【００６１】本方法では、胴型１３（図１参照）が設け
られているため、下型１１と上型１２の相互位置がずれ
ないように規制されている。したがって、上記した一時
離型工程から二次加圧工程に移行する際においても、上
型１２は、一時離型を行う直前の一次加圧の位置と全く
同一の位置に下降することができ、二次加圧においても
一次加圧の場合と全く同一の光学素材の位置を加圧する
ことができる。このため、成形されるレンズの形状に不
良が生じるおそれはない。
【００６２】次に、時刻ｔ３の時点となった場合（光学
素材の温度が自然冷却開始温度Ｔ２となった場合）に
は、加熱装置１５（図１参照）を停止させ、光学素材２
５を自然状態で冷却する。この場合、下型１１と上型１
２は閉じられているが、上型１２は下方には押しつけら
れておらず、光学素材２５に作用する圧力は、上型１２
からの型自重圧力Ｐ３となっている（図２（Ｅ）、図３
（Ａ）、図３（Ｂ）参照）。以下、この工程を「自然冷
却工程」という。
【００６３】上記の型自重圧力Ｐ３は、例えば、光学材
料がガラスの場合には、ガラスの組成にもよるが、約５
〜１００キログラム重（ｋｇｆ）程度の範囲の圧力であ
る。
【００６４】その後、例えば時刻ｔ４となり、十分低く
取出し可能な温度（以下、「取出温度」という。例え
ば、室温程度の温度。）Ｔ。まで冷却された場合には、
上型１２を上昇させる。これにより、下型１１と上型１
２の間に形成される型空間の形状に成形されたレンズ２
６が取り出される（図２（Ｆ）、図３（Ａ）、図３
（Ｂ）参照）。以下、この工程を「取出し工程」とい
う。この取出しは、上記のロボットアーム１７と吸着パ
ッド１６とにより行うことができる。
【００６５】この第１実施形態のレンズ成形方法によれ
ば、以下のような作用、効果、及び利点がある。
【００６６】（i） 一時離型工程により、光学素材の面
と型の面の密着がいったん解除され、これによって光学
素材内部の熱応力が解放されるため、従来のような「熱
応力不良」の問題は解消される。
【００６７】（ii）二次加圧工程により、型自重圧力よ
りも大きな値の第２圧力で二次加圧を行うため、光学素
材に再び十分な成形圧力が付加され、成形されたレンズ
の形状は型形状通りとなり、従来のような「ヒケ」の問
題も解消される。
【００６８】上記した第１実施形態のレンズ成形方法
は、上記の手順以外の手順でも実現可能である。図３
（Ｃ）は、第１実施形態のレンズ成形方法の第１変化例
を説明する図である。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の温度
の時間経過の状態における各型１１，１２内の圧力の時
間経過の状態を示したものであり、図３（Ｃ）の横軸
は、図３（Ａ）に対応する時間の経過を示している。
【００６９】この第１実施形態の第１変化例のレンズ成
形方法は、上記とまったく同様のレンズ成形装置１０を
用い、上記とまったく同様の温度管理（図３（Ａ）参
照）を行う。この第１実施形態の第１変化例のレンズ成
形方法が、上記した第１実施形態のレンズ成形方法と異
なる点は、一時離型工程の時期の相違である。
【００７０】図３（Ｃ）に示すように、この第１実施形
態の第１変化例のレンズ成形方法においては、一時離型
が時刻ｔ６から時刻ｔ７まで行われる。本方法は、特
に、一時離型の終了時期ｔ７が、制御徐冷の開始時期ｔ
２（図３（Ａ）参照）よりも後の時点である点に特徴が
ある。本方法の一時離型の開始時期ｔ６には特に制限は
なく、時刻ｔ２より前の時点であればよく、上記の時刻
ｔ５と同一であってもよい。本方法においては、一時離
型のタイミング以外の諸条件（圧力値、時刻等）は、上
記した第１実施形態のレンズ成形方法の場合とまったく
同様である。
【００７１】この第１実施形態の第１変化例のレンズ成
形方法においても、第１実施形態のレンズ成形方法とま
ったく同様の作用、効果、及び利点を有している。
【００７２】また、図３（Ｄ）は、第１実施形態のレン
ズ成形方法の第２変化例を説明する図である。図３
（Ｄ）は、図３（Ａ）の温度の時間経過の状態における
各型１１，１２内の圧力の時間経過の状態を示したもの
であり、図３（Ｄ）の横軸は、図３（Ａ）に対応する時
間の経過を示している。
【００７３】この第１実施形態の第２変化例のレンズ成
形方法は、上記とまったく同様のレンズ成形装置１０を
用い、上記とまったく同様の温度管理（図３（Ａ）参
照）を行う。この第１実施形態の第２変化例のレンズ成
形方法が、上記した第１実施形態のレンズ成形方法と異
なる点も、一時離型工程の時期の相違である。
【００７４】図３（Ｄ）に示すように、この第１実施形
態の第２変化例のレンズ成形方法においては、一時離型
が時刻ｔ２から時刻ｔ８まで行われる。本方法では、一
時離型の終了時期ｔ８が、制御徐冷の開始時期ｔ２（図
３（Ａ）参照）よりも後の時点である点に特徴がある。
本方法においては、一時離型のタイミング以外の諸条件
（圧力値、時刻等）は、上記した第１実施形態のレンズ
成形方法の場合とまったく同様である。
【００７５】この第１実施形態の第２変化例のレンズ成
形方法においても、第１実施形態のレンズ成形方法とま
ったく同様の作用、効果、及び利点を有している。
【００７６】（２）第２実施形態 次に、本発明の第２実施形態であるレンズ成形方法につ
いて、図を参照しつつ詳細に説明する。図４（Ａ）及び
図４（Ｂ）は、本発明の第２実施形態のレンズ成形方法
の温度と成形圧力の関係を示す図である。図４（Ａ）
は、光学素材の温度の変化を示すグラフである。図４
（Ａ）の縦軸は温度の値を示している。また、図４
（Ａ）の横軸は時間の経過を示している。また、図４
（Ｂ）は、図４（Ａ）の温度の時間経過の状態における
各型１１，１２内の圧力の時間経過の状態を示したもの
であり、図４（Ｂ）の横軸は、図４（Ａ）に対応する時
間の経過を示している。
【００７７】この第２実施形態のレンズ成形方法は、上
記した第１実施形態の場合とまったく同様のレンズ成形
装置１０を用い、第１実施形態の場合とまったく同様の
温度管理（図４（Ａ）参照）を行う。この第２実施形態
の第１変化例のレンズ成形方法が、上記した第１実施形
態のレンズ成形方法と異なる点は、一次加圧工程におけ
る圧力の付加方法の相違である。
【００７８】図４（Ｂ）に示すように、この第２実施形
態のレンズ成形方法においては、一次加圧が時刻ｔ１か
ら開始される。本方法においては、第１実施形態の場合
と異なり、第１圧力Ｐ１まで加圧せず、第１圧力Ｐ１に
達するまで段階的に昇圧していく点に特徴がある。
【００７９】すなわち、本方法では、図２（Ｂ）及び図
４（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１においては、型駆動機
構１４を駆動させて上型１２を下降させ、光学素材２２
を押圧し、第１中間圧力Ｐ４まで加圧する。この第１中
間圧力Ｐ４は、第１圧力Ｐ１よりも小さな値の圧力であ
る。
【００８０】次に、時刻ｔ９（ｔ１＜ｔ９＜ｔ５）にな
った場合には、型駆動機構１４を駆動させて上型１２に
さらに加圧力を加え、光学素材２２を押圧し、第２中間
圧力Ｐ５まで加圧する。この第２中間圧力Ｐ５は、Ｐ４
＜Ｐ５＜Ｐ１となる圧力である。
【００８１】次に、時刻ｔ１０（ｔ９＜ｔ１０＜ｔ５）
になった場合には、型駆動機構１４を駆動させて上型１
２にさらに加圧力を加え、光学素材２２を押圧し、第１
圧力Ｐ１まで加圧する。
【００８２】なお、第２実施形態の方法においては、一
次加圧の付加方法以外の諸条件（圧力値、時刻等）は、
上記した第１実施形態のレンズ成形方法の場合とまった
く同様である。
【００８３】この第２実施形態のレンズ成形方法におい
ては、第１実施形態のレンズ成形方法における（i） ，
（ii）とまったく同様の作用、効果、及び利点を有する
ほか、さらに、以下のような作用、効果、及び利点も有
している。
【００８４】（iii） 一次加圧工程において、第１圧力
Ｐ１まで段階的に昇圧していくため、光学素材に急激な
圧力がかからず、光学素材に無理な内部応力等が発生し
ない。また、段階的に昇圧し、光学素材の挙動の様子を
チェックしながら、次の昇圧を行うことができ、成形さ
れるレンズの品質を適切に管理することができる、とい
う利点がある。
【００８５】上記した第２実施形態のレンズ成形方法
は、上記の手順以外の手順でも実現可能である。図４
（Ｃ）は、第２実施形態のレンズ成形方法の第１変化例
を説明する図である。図４（Ｃ）は、図４（Ａ）の温度
の時間経過の状態における各型１１，１２内の圧力の時
間経過の状態を示したものであり、図４（Ｃ）の横軸
は、図４（Ａ）に対応する時間の経過を示している。
【００８６】この第２実施形態の第１変化例のレンズ成
形方法は、上記とまったく同様のレンズ成形装置１０を
用い、上記とまったく同様の温度管理（図４（Ａ）参
照）を行う。この第２実施形態の第１変化例のレンズ成
形方法が、上記した第２実施形態のレンズ成形方法と異
なる点は、一時離型工程の時期の相違である。
【００８７】図４（Ｃ）に示すように、この第２実施形
態の第１変化例のレンズ成形方法においては、一時離型
が時刻ｔ６から時刻ｔ７まで行われる。本方法は、特
に、一時離型の終了時期ｔ７が、制御徐冷の開始時期ｔ
２（図４（Ａ）参照）よりも後の時点である点に特徴が
ある。本方法の一時離型の開始時期ｔ６には特に制限は
なく、時刻ｔ２より前の時点であればよく、上記の時刻
ｔ５と同一であってもよい。本方法においては、一時離
型のタイミング以外の諸条件（圧力値、時刻等）は、上
記した第２実施形態のレンズ成形方法の場合とまったく
同様である。
【００８８】この第２実施形態の第１変化例のレンズ成
形方法においても、第２実施形態のレンズ成形方法とま
ったく同様の作用、効果、及び利点を有している。
【００８９】また、図４（Ｄ）は、第２実施形態のレン
ズ成形方法の第２変化例を説明する図である。図４
（Ｄ）は、図４（Ａ）の温度の時間経過の状態における
各型１１，１２内の圧力の時間経過の状態を示したもの
であり、図４（Ｄ）の横軸は、図４（Ａ）に対応する時
間の経過を示している。
【００９０】この第２実施形態の第２変化例のレンズ成
形方法は、上記とまったく同様のレンズ成形装置１０を
用い、上記とまったく同様の温度管理（図４（Ａ）参
照）を行う。この第２実施形態の第２変化例のレンズ成
形方法が、上記した第２実施形態のレンズ成形方法と異
なる点も、一時離型工程の時期の相違である。
【００９１】図４（Ｄ）に示すように、この第２実施形
態の第２変化例のレンズ成形方法においては、一時離型
が時刻ｔ２から時刻ｔ８まで行われる。本方法では、一
時離型の終了時期ｔ８が、制御徐冷の開始時期ｔ２（図
４（Ａ）参照）よりも後の時点である点に特徴がある。
本方法においては、一時離型のタイミング以外の諸条件
（圧力値、時刻等）は、上記した第２実施形態のレンズ
成形方法の場合とまったく同様である。
【００９２】この第２実施形態の第２変化例のレンズ成
形方法においても、第２実施形態のレンズ成形方法とま
ったく同様の作用、効果、及び利点を有している。
【００９３】（３）第３実施形態 次に、本発明の第３実施形態であるレンズ成形方法につ
いて、図を参照しつつ詳細に説明する。図５（Ａ）及び
図５（Ｂ）は、本発明の第３実施形態のレンズ成形方法
の温度と成形圧力の関係を示す図である。図５（Ａ）
は、光学素材の温度の変化を示すグラフである。図５
（Ａ）の縦軸は温度の値を示している。また、図５
（Ａ）の横軸は時間の経過を示している。また、図５
（Ｂ）は、図５（Ａ）の温度の時間経過の状態における
各型１１，１２内の圧力の時間経過の状態を示したもの
であり、図５（Ｂ）の横軸は、図５（Ａ）に対応する時
間の経過を示している。
【００９４】この第３実施形態のレンズ成形方法は、上
記した第１実施形態の場合とまったく同様のレンズ成形
装置１０を用い、第１実施形態の場合とまったく同様の
温度管理（図５（Ａ）参照）を行う。この第３実施形態
の第１変化例のレンズ成形方法が、上記した第１実施形
態のレンズ成形方法と異なる点は、二次加圧工程におけ
る圧力の付加方法の相違である。
【００９５】図５（Ｂ）に示すように、この第３実施形
態のレンズ成形方法においては、二次加圧が時刻ｔ２か
ら開始される。本方法においては、第１実施形態の場合
と異なり、時刻ｔ３まで同じ第２圧力Ｐ２で加圧を継続
せず、第２圧力Ｐ２に到達した後、連続的に減圧してい
く点に特徴がある。
【００９６】すなわち、本方法では、図２（Ｄ）及び図
５（Ｂ）に示すように、時刻ｔ２においては、型駆動機
構１４を駆動させて上型１２を下降させ、光学素材２２
を押圧し、第２圧力Ｐ２まで加圧する。
【００９７】次に、時刻ｔ１１（ｔ２＜ｔ１１＜ｔ３）
になった場合には、型駆動機構１４を制御して、上型１
２の圧力を連続的に減少させ、光学素材２２への成形圧
力を連続的に減少させる。この連続的減圧は、時刻ｔ１
１から時刻ｔ３まで行う。
【００９８】なお、第３実施形態の方法においては、二
次加圧の付加方法以外の諸条件（圧力値、時刻等）は、
上記した第１実施形態のレンズ成形方法の場合とまった
く同様である。
【００９９】この第３実施形態のレンズ成形方法におい
ては、第１実施形態のレンズ成形方法における（i） ，
（ii）とまったく同様の作用、効果、及び利点を有する
ほか、さらに、以下のような作用、効果、及び利点も有
している。
【０１００】（iv）二次加圧工程において、第２圧力Ｐ
２に到達した後は、連続的に減圧していくため、光学素
材は、徐冷されるとともに成形圧力も減少していくこと
になり、光学素材の冷却・硬化状態に適応した型圧力制
御となり、成形されるレンズの品質をより向上させるこ
とができる、という利点がある。
【０１０１】上記した第３実施形態のレンズ成形方法
は、上記の手順以外の手順でも実現可能である。図５
（Ｃ）は、第３実施形態のレンズ成形方法の第１変化例
を説明する図である。図５（Ｃ）は、図５（Ａ）の温度
の時間経過の状態における各型１１，１２内の圧力の時
間経過の状態を示したものであり、図５（Ｃ）の横軸
は、図５（Ａ）に対応する時間の経過を示している。
【０１０２】この第３実施形態の第１変化例のレンズ成
形方法は、上記とまったく同様のレンズ成形装置１０を
用い、上記とまったく同様の温度管理（図５（Ａ）参
照）を行う。この第３実施形態の第１変化例のレンズ成
形方法が、上記した第３実施形態のレンズ成形方法と異
なる点は、一時離型工程の時期の相違である。
【０１０３】図５（Ｃ）に示すように、この第３実施形
態の第１変化例のレンズ成形方法においては、一時離型
が時刻ｔ６から時刻ｔ７まで行われる。本方法は、特
に、一時離型の終了時期ｔ７が、制御徐冷の開始時期ｔ
２（図５（Ａ）参照）よりも後の時点である点に特徴が
ある。本方法の一時離型の開始時期ｔ６には特に制限は
なく、時刻ｔ２より前の時点であればよく、上記の時刻
ｔ５と同一であってもよい。本方法においては、一時離
型のタイミング以外の諸条件（圧力値、時刻等）は、上
記した第３実施形態のレンズ成形方法の場合とまったく
同様である。
【０１０４】この第３実施形態の第１変化例のレンズ成
形方法においても、第３実施形態のレンズ成形方法とま
ったく同様の作用、効果、及び利点を有している。
【０１０５】また、図５（Ｄ）は、第３実施形態のレン
ズ成形方法の第２変化例を説明する図である。図５
（Ｄ）は、図５（Ａ）の温度の時間経過の状態における
各型１１，１２内の圧力の時間経過の状態を示したもの
であり、図５（Ｄ）の横軸は、図５（Ａ）に対応する時
間の経過を示している。
【０１０６】この第３実施形態の第２変化例のレンズ成
形方法は、上記とまったく同様のレンズ成形装置１０を
用い、上記とまったく同様の温度管理（図５（Ａ）参
照）を行う。この第３実施形態の第２変化例のレンズ成
形方法が、上記した第３実施形態のレンズ成形方法と異
なる点も、一時離型工程の時期の相違である。
【０１０７】図５（Ｄ）に示すように、この第３実施形
態の第２変化例のレンズ成形方法においては、一時離型
が時刻ｔ２から時刻ｔ８まで行われる。本方法では、一
時離型の終了時期ｔ８が、制御徐冷の開始時期ｔ２（図
５（Ａ）参照）よりも後の時点である点に特徴がある。
本方法においては、一時離型のタイミング以外の諸条件
（圧力値、時刻等）は、上記した第３実施形態のレンズ
成形方法の場合とまったく同様である。
【０１０８】この第３実施形態の第２変化例のレンズ成
形方法においても、第３実施形態のレンズ成形方法とま
ったく同様の作用、効果、及び利点を有している。
【０１０９】（４）第４実施形態 次に、本発明の第４実施形態であるレンズ成形方法につ
いて、図を参照しつつ詳細に説明する。図６（Ａ）及び
図６（Ｂ）は、本発明の第４実施形態のレンズ成形方法
の温度と成形圧力の関係を示す図である。図６（Ａ）
は、光学素材の温度の変化を示すグラフである。図６
（Ａ）の縦軸は温度の値を示している。また、図６
（Ａ）の横軸は時間の経過を示している。また、図６
（Ｂ）は、図６（Ａ）の温度の時間経過の状態における
各型１１，１２内の圧力の時間経過の状態を示したもの
であり、図６（Ｂ）の横軸は、図６（Ａ）に対応する時
間の経過を示している。
【０１１０】この第４実施形態のレンズ成形方法は、上
記した第１実施形態の場合とまったく同様のレンズ成形
装置１０を用い、第１実施形態の場合とまったく同様の
温度管理（図６（Ａ）参照）を行う。この第４実施形態
の第１変化例のレンズ成形方法が、上記した第１実施形
態のレンズ成形方法と異なる点は、一次加圧工程におけ
る圧力の付加方法の相違である。
【０１１１】図６（Ｂ）に示すように、この第４実施形
態のレンズ成形方法においては、一次加圧が時刻ｔ１か
ら開始される。本方法においては、第１実施形態の場合
と異なり、時刻ｔ５まで同じ第１圧力Ｐ１で加圧を継続
せず、第１圧力Ｐ１に到達した後、後半は型自重圧力Ｐ
３に減圧する点に特徴がある。
【０１１２】すなわち、本方法では、図２（Ｂ）及び図
６（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１においては、型駆動機
構１４を駆動させて上型１２を下降させ、光学素材２２
を押圧し、第１圧力Ｐ１まで加圧する。
【０１１３】次に、時刻ｔ１２（ｔ１＜ｔ１２＜ｔ５）
になった場合には、型駆動機構１４を制御して、上型１
２の圧力を減少させ、光学素材２２への成形圧力を型自
重圧力Ｐ３に減少させる。この型自重圧力での加圧は、
時刻ｔ１２から時刻ｔ５まで行う。
【０１１４】なお、第４実施形態の方法においては、一
次加圧の付加方法以外の諸条件（圧力値、時刻等）は、
上記した第１実施形態のレンズ成形方法の場合とまった
く同様である。
【０１１５】この第４実施形態のレンズ成形方法におい
ては、第１実施形態のレンズ成形方法における（i） ，
（ii）とまったく同様の作用、効果、及び利点を有する
ほか、さらに、以下のような作用、効果、及び利点も有
している。
【０１１６】（v） 一次加圧工程において、第１圧力Ｐ
１に到達した後は、型自重圧力Ｐ３に減圧するため、光
学素材には、不要に長く高い成形圧力が付加されること
がなく、無理のない型圧力制御となり、成形されるレン
ズの品質をより向上させることができる、という利点が
ある。
【０１１７】上記した第４実施形態のレンズ成形方法
は、上記の手順以外の手順でも実現可能である。図６
（Ｃ）は、第４実施形態のレンズ成形方法の第１変化例
を説明する図である。図６（Ｃ）は、図６（Ａ）の温度
の時間経過の状態における各型１１，１２内の圧力の時
間経過の状態を示したものであり、図６（Ｃ）の横軸
は、図６（Ａ）に対応する時間の経過を示している。
【０１１８】この第４実施形態の第１変化例のレンズ成
形方法は、上記とまったく同様のレンズ成形装置１０を
用い、上記とまったく同様の温度管理（図６（Ａ）参
照）を行う。この第４実施形態の第１変化例のレンズ成
形方法が、上記した第４実施形態のレンズ成形方法と異
なる点は、一時離型工程の時期の相違である。
【０１１９】図６（Ｃ）に示すように、この第４実施形
態の第１変化例のレンズ成形方法においては、一時離型
が時刻ｔ６から時刻ｔ７まで行われる。本方法は、特
に、一時離型の終了時期ｔ７が、制御徐冷の開始時期ｔ
２（図６（Ａ）参照）よりも後の時点である点に特徴が
ある。本方法の一時離型の開始時期ｔ６には特に制限は
なく、時刻ｔ２より前の時点であればよく、上記の時刻
ｔ５と同一であってもよい。本方法においては、一時離
型のタイミング以外の諸条件（圧力値、時刻等）は、上
記した第４実施形態のレンズ成形方法の場合とまったく
同様である。
【０１２０】この第４実施形態の第１変化例のレンズ成
形方法においても、第４実施形態のレンズ成形方法とま
ったく同様の作用、効果、及び利点を有している。
【０１２１】また、図６（Ｄ）は、第４実施形態のレン
ズ成形方法の第２変化例を説明する図である。図６
（Ｄ）は、図６（Ａ）の温度の時間経過の状態における
各型１１，１２内の圧力の時間経過の状態を示したもの
であり、図６（Ｄ）の横軸は、図６（Ａ）に対応する時
間の経過を示している。
【０１２２】この第４実施形態の第２変化例のレンズ成
形方法は、上記とまったく同様のレンズ成形装置１０を
用い、上記とまったく同様の温度管理（図６（Ａ）参
照）を行う。この第４実施形態の第２変化例のレンズ成
形方法が、上記した第４実施形態のレンズ成形方法と異
なる点も、一時離型工程の時期の相違である。
【０１２３】図６（Ｄ）に示すように、この第４実施形
態の第２変化例のレンズ成形方法においては、一時離型
が時刻ｔ２から時刻ｔ８まで行われる。本方法では、一
時離型の終了時期ｔ８が、制御徐冷の開始時期ｔ２（図
６（Ａ）参照）よりも後の時点である点に特徴がある。
本方法においては、一時離型のタイミング以外の諸条件
（圧力値、時刻等）は、上記した第４実施形態のレンズ
成形方法の場合とまったく同様である。
【０１２４】この第４実施形態の第２変化例のレンズ成
形方法においても、第４実施形態のレンズ成形方法とま
ったく同様の作用、効果、及び利点を有している。
【０１２５】上記した各実施形態、各変化例において、
下型１１は、第１型又は第２型に相当している。また、
上型１２は、第２型又は第１型に相当している。また、
光学素材２１のボール状又は円盤状等の形状は、略点密
着形状に相当している。また、胴型１３は、型ズレ防止
手段に相当している。また、レンズ２６は、光学部品に
相当している。
【０１２６】また、上記各実施形態、各変化例における
光学素材２１，２２，２３，２４，２５の上面は、第１
素材面又は第２素材面に相当している。また、光学素材
２１，２２，２３，２４，２５の下面は、第２素材面又
は第１素材面に相当している。また、下型１１の型面
は、第１型面又は第２型面に相当している。また、上型
１２の型面は、第２型面又は第１型面に相当している。
【０１２７】また、上記した第４実施形態のレンズ成形
方法における一次加圧工程の第１圧力Ｐ１による加圧
は、主加圧に相当している。また、上記した第４実施形
態のレンズ成形方法における一次加圧工程の型自重圧力
Ｐ３による加圧は、副加圧に相当している。また、上記
した第４実施形態のレンズ成形方法における一次加圧工
程の第１圧力Ｐ１の加圧時間（ｔ１２−ｔ１）は、主加
圧時間に相当している。また、上記した第４実施形態の
レンズ成形方法における一次加圧工程の型自重圧力Ｐ３
の加圧時間（ｔ５−ｔ１２），（ｔ６−ｔ１２），（ｔ
２−ｔ１２）は、副加圧時間に相当している。
【０１２８】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。
【０１２９】例えば、上記各実施形態においては、光学
素材を形成する光学材料として光学ガラスを例に挙げて
説明したが、本発明はこれには限定されず、加圧成形可
能な光学材料であればどのようなものであってもよい。
【０１３０】また、上記各実施形態においては、成形光
学素材として凸レンズを例に挙げて説明したが、本発明
はこれには限定されず、他の成形光学素材、例えば、凹
レンズ、メニスカスレンズ等の他のレンズ、ミラー等に
も応用可能である。
【０１３１】また、上記各実施形態においては、光学素
材成形用型として下型と上型からなり上下方向に加圧し
て成形するための型を例に挙げて説明したが、本発明は
これには限定されず、他の形態の型、例えば、右側の型
と左側の型からなり水平方向に加圧して成形するための
型などであってもよく、一般に、第１の型と第２の型か
らなる加圧成形用型であればどのようなものであっても
よい。
【０１３２】また、上記各実施形態においては、光学素
材成形用型として第１型、第２型のいずれもが凹面状の
雌型面を備えたものを例に挙げて説明したが、本発明は
これには限定されず、他の形態の型、例えば一方の型面
が凹面状の雌型を備え、他方の型面が凸面状の雄型を備
えたような光学部品成形用型、あるいは第１型と第２型
のいずれもが凸面状の雄型面を備えた光学部品成形用型
等であってもよい。
【０１３３】上記において、型面が凸曲面状となる場合
には、この型面に対応する光学素材の面は、型面の形状
に近似した凹曲面に形成され、この光学素材の凹曲面の
曲率半径は、型面の凸曲面の曲率半径よりも大きな値に
設定される。このため、この型面が凸曲面状の場合も、
一次加圧工程における押圧の開始時、すなわち下型の型
面が光学素材の下面に密着し始めるとともに上型の型面
が光学素材の上面に密着し始める際には、下型の型面と
光学素材の下面との密着箇所はほぼ点状となり、かつ上
型の型面と光学素材の上面との密着箇所もほぼ点状とな
る。型面が凸曲面状の場合に、型面の凸曲面の曲率半径
よりも大きな曲率半径に設定される光学素材の凹曲面状
の素材面の形状は、略点密着形状に相当している。
【０１３４】また、本発明は、上記各実施形態、各変化
例の手順には限定されず、他の構成の光学部品成形方
法、例えば上記した各工程の手順を適宜組み合わせた方
法であってもよい。この場合、離型工程を２回以上実施
する方法も本発明に含まれる。また、二次加圧工程の昇
圧を段階的に行う方法、一次加圧工程の後半において連
続的に減圧する方法、一次加圧工程又は二次加圧工程の
昇圧を連続的に行う方法、一次加圧工程又は二次加圧工
程の後半で減圧を段階的に行う方法、さらには、これら
と上記各実施形態、各変化例の手順を適宜組み合わせた
方法も本発明に含まれる。
【０１３５】また、上記各実施形態においては、一時離
型工程として、上型１２と光学素材の上面との密着を解
除して離型を行う例について説明したが、本発明はこれ
には限定されず、他の構成の一時離型工程、例えば、他
の公知の固定手段により光学素材を支持可能とし、下型
と光学素材の下面との密着を解除して離型を行うように
してもよい。あるいは、他の公知の固定手段により光学
素材を支持可能とし、上型と光学素材の上面との密着、
及び下型と光学素材の下面との密着を解除して離型を行
うようにしてもよい。
【０１３６】また、上記各実施形態においては、型ズレ
防止手段として胴型１３を例に挙げて説明したが、本発
明はこれには限定されず、他の構成の型ズレ防止手段、
例えば一方の型に設けられる型ズレ防止用凸部と、他方
の型に設けられるとともに型ズレ防止用凸部に嵌合可能
な型ズレ防止用凹部から構成されるような型ズレ防止手
段であってもよい。
【０１３７】また、上記各実施形態においては、自然冷
却工程として、成形された光学部品を取り出し可能な取
出温度となるまで自然冷却状態で冷却しつつ、第１型及
び第２型の間で型自重圧力を光学素材に加える工程を例
に挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、他
の構成の自然冷却工程、例えば、成形された光学部品を
取り出し可能な取出温度となるまで自然冷却状態で冷却
しつつ、第１型及び第２型のいずれか又は両方を開放
し、光学素材への圧力を零とする工程であってもよい。
要は、成形された光学部品を取り出し可能な取出温度と
なるまで自然冷却状態で冷却する工程であればよいので
ある。
【０１３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光学
部品成形方法によれば、少なくとも第１型と第２型を用
い、光学材料からなるとともに第１型及び第２型とほぼ
点状に密着し始める略点密着形状に形成された光学素材
を第１型と第２型の間で押圧して光学部品を成形する光
学部品成形方法において、可塑的温度状態で、第１型又
は第２型のいずれかの型面と光学素材のいずれかの素材
面との密着を一時的に解除して離型させる一時離型工程
と、次いで、可塑的温度状態の第１型及び第２型の間
で、第１型又は第２型の自然載置状態時における型自重
圧力より大きな値となる第２圧力を光学素材に加える二
次加圧工程を実施するので、一時離型工程で光学素材の
熱応力を解放することができ、成形後の光学部品に熱応
力不良が生じることがなく、また、二次加圧工程で十分
な成形圧力を付加することができるので、ヒケが生じる
こともなく、良好な品質の光学部品を成形することがで
きる、という利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるレンズ成形方法に用い
るレンズ成形装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態であるレンズ成形方法の
手順を示す図であり、図２（Ａ）は予備加熱工程を、図
２（Ｂ）は一次加圧工程を、図２（Ｃ）は一次離型工程
を、図２（Ｄ）は二次加圧工程を、図２（Ｅ）は自然冷
却工程を、図２（Ｆ）は取出し工程を、それぞれ示して
いる。
【図３】本発明の第１実施形態であるレンズ成形方法の
温度と成形圧力の関係を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態であるレンズ成形方法の
温度と成形圧力の関係を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態であるレンズ成形方法の
温度と成形圧力の関係を示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態であるレンズ成形方法の
温度と成形圧力の関係を示す図である。
【図７】従来のレンズの成形方法を説明する図であり、
図７（Ａ）は柱状の光学素材を用いる成形方法を、図７
（Ｂ）はボール状の光学素材を用いる成形方法を、それ
ぞれ示している。
【図８】従来のレンズ成形方法の温度と成形圧力の関係
を示す図である。
【符号の説明】
１０ レンズ成形装置 １１ 下型 １２ 上型 １３ 胴型 １４ 型駆動機構 １５ 加熱装置 １６ 吸着パッド １７ ロボットアーム ２１ 光学素材 ２２〜２５ 成形中の光学素材 ２６ 成形されたレンズ ３０ レンズ成形装置 ３１ 下型 ３２ 上型 ４１ 光学素材 ４２，４３ 空隙 ５１ 光学素材

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも第１型と第２型を用い、光学
    材料からなるとともに前記第１型及び前記第２型とほぼ
    点状に密着し始める略点密着形状に形成された光学素材
    を前記第１型と前記第２型の間で押圧して光学部品を成
    形する光学部品成形方法において、 前記光学素材を熱変形可能な可塑温度まで加熱する予備
    加熱工程と、 次いで、可塑的温度状態の前記第１型及び第２型の間で
    前記光学素材に第１圧力を加える一次加圧工程と、 次いで、前記可塑的温度状態で、前記第１型又は前記第
    ２型のいずれかの型面と前記光学素材のいずれかの素材
    面との密着を一時的に解除して離型させる一時離型工程
    と、 次いで、前記可塑的温度状態の前記第１型及び第２型の
    間で、前記第１型又は第２型の自然載置状態時における
    型自重圧力より大きな値となる第２圧力を前記光学素材
    に加える二次加圧工程と、 次いで、成形された光学部品を取り出し可能な取出温度
    となるまで自然冷却状態で冷却する自然冷却工程を有す
    ることを特徴とする光学部品成形方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の光学部品成形方法におい
    て、 前記略点密着形状は、対応する型面が凹曲面状の場合に
    は前記凹曲面の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する
    凸曲面であり、対応する型面が凸曲面状の場合には前記
    凸曲面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する凹曲面
    であることを特徴とする光学部品成形方法。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の光学部品成形方法におい
    て、 前記可塑的温度状態は、前記可塑温度を維持した等温状
    態、又は前記可塑温度から前記自然冷却状態の自然降温
    勾配よりも緩やかな徐冷降温勾配となるように制御され
    て冷却される制御徐冷状態、若しくは前記等温状態の後
    に前記制御徐冷状態となる状態を含むことを特徴とする
    光学部品成形方法。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の光学部品成形方法におい
    て、 前記一次加圧工程における圧力は、前記第１圧力に到達
    するまで段階的に昇圧されることを特徴とする光学部品
    成形方法。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の光学部品成形方法におい
    て、 前記一次加圧工程における加圧は、前記第１圧力を含む
    主加圧時間の主加圧と、次いで前記型自重圧力による副
    加圧時間の副加圧を有することを特徴とする光学部品成
    形方法。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の光学部品成形方法におい
    て、 前記一時離型工程は、前記第１型又は前記第２型若しく
    はこれらの両者を前記押圧の方向とは逆方向に所定移動
    量だけ移動させることにより実現されることを特徴とす
    る光学部品成形方法。
  7. 【請求項７】 請求項１記載の光学部品成形方法におい
    て、 前記二次加圧工程における圧力は、前記第２圧力に到達
    した後、連続的に減圧されることを特徴とする光学部品
    成形方法。
  8. 【請求項８】 請求項１記載の光学部品成形方法におい
    て、 前記第１型及び第２型には、前記一次離型工程後に前記
    二次加圧工程に移行する際に前記第１型及び第２型どう
    しのズレを防止する型ズレ防止手段が設けられることを
    特徴とする光学部品成形方法。
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