(57)【要約】【課題】カルコゲナイドガラスからなる光学素子の製造において、製造時間の短縮を図る。【解決手段】本発明は、カルコゲナイドガラスからなる光学素子をプレス成形により製造する光学素子製造装置１であって、金型１１，１２によるプレス工程を行う前に、前記カルコゲナイドガラスからなるプリフォーム１０が載置される空間を不活性ガス雰囲気にし、前記不活性ガスを介して前記プリフォーム１０を加熱する予備加熱手段を備えるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルコゲナイドガラスからなる光学素子をプレス成形により製造する光学素子製造装置であって、
金型によるプレス工程を行う前に、前記カルコゲナイドガラスからなるプリフォームが載置される空間を不活性ガス雰囲気にし、前記不活性ガスとの熱交換により前記プリフォームを加熱する予備加熱手段を備える、
光学素子製造装置。
【請求項２】
前記予備加熱手段は、前記プリフォームをガラス転移点近傍まで加熱する、
請求項１に記載の光学素子製造装置。
【請求項３】
前記予備加熱手段は、前記プリフォームをプレス温度から２０〜５０℃低い温度まで加熱する、
請求項１に記載の光学素子製造装置。
【請求項４】
前記不活性ガスは、窒素である、
請求項１〜３のいずれか１つに記載の光学素子製造装置。
【請求項５】
前記金型は、母材の表面に、Ｗ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｔｉからなる群から選択される少なくとも１つの元素を含む第１の被膜層と、Ｃ及びＳｉを含む第２の被膜層とが形成されている、
請求項１〜４のいずれか１つに記載の光学素子製造装置。
【請求項６】
前記第２の被膜層は、Ｃの含有量が５０ａｔ％以上である、
請求項５に記載の光学素子製造装置。
【請求項７】
前記母材は、ＷＣを主成分とする超硬合金、又はＴａＣ，ＴｉＣ，ＴａＮ，ＴｉＮからなる群から選択される少なくとも１つの化合物を主成分とするサーメットからなる、
請求項５又は６に記載の光学素子製造装置。
【請求項８】
カルコゲナイドガラスからなる光学素子をプレス成形により製造する光学素子製造方法であって、
金型によるプレス工程を行う前に、前記カルコゲナイドガラスからなるプリフォームが載置される空間を不活性ガス雰囲気にし、前記不活性ガスとの熱交換により前記プリフォームを加熱する予備加熱工程を備える、
光学素子製造方法。
【請求項９】
前記予備加熱工程において、前記プリフォームをガラス転移点近傍まで加熱する、
請求項８に記載の光学素子製造方法。
【請求項１０】
前記予備加熱工程において、前記プリフォームをプレス温度から２０〜５０℃低い温度まで加熱する、
請求項８に記載の光学素子製造方法。
【請求項１１】
前記不活性ガスは、窒素である、
請求項８〜１０のいずれか１つに記載の光学素子製造方法。
【請求項１２】
前記金型に対峙する面が研磨された平板形状を有する前記プリフォームを用いる、
請求項８〜１１のいずれか１つに記載の光学素子製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ、フィルタ等の光学素子を製造するための技術に関し、特にカルコゲナイドガラスを材料とする光学素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、計測装置、通信装置等の様々な機器において、赤外線が利用されている。このような機器には、例えば赤外線のみを集光又は透過させる赤外線レンズ、フィルタ等の赤外用光学素子が利用される。
【０００３】
従来、赤外用光学素子には、珪素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）等の光学ガラス材料が用いられてきた。これらの材料は結晶質であるため、これらをレンズ等の形状に加工する際には、結晶の方位性を考慮した研磨、切削等の工程が必要となる。このような工程には、時間や技術が必要となるため、量産性、製造コスト等の面で問題があった。
【０００４】
特許文献１において、ＡｇＢｒ、ＡｇＣｌ、ＴｌＩ、ＴｌＢｒ等のハロゲン化銀、ハロゲン化タリウムを材料とする光学素子が開示されている。これらの材料は、赤外線を良好に透過させる性質を有し、且つプレス成形によりレンズ等の所望の形状に加工することが可能なものである。このようなプレス成形法を用いることにより、成形加工に要する時間が大幅に短縮され、量産性の向上、製造コストの削減等を実現することができる。しかしながら、ハロゲン化銀等の材料は、上記一般的な光学ガラス材料に比べて軟性が高いため、得られる光学素子は、傷つき易いものになるという問題がある。
【０００５】
また、特許文献２において、シリコン（Ｓｉ）−セレン（Ｓｅ）−テルル（Ｔｅ）系、ゲルマニウム（Ｇｅ）−セレン（Ｓｅ）−テルル（Ｔｅ）系、シリコン（Ｓｉ）−アンチモン（Ｓｂ）−テルル（Ｔｅ）系、ゲルマニウム（Ｇｅ）−アンチモン（Ｓｂ）−テルル（Ｔｅ）系合金を材料とする光学素子が開示されている。これらの材料は、カルコゲン元素を主成分とするカルコゲナイドガラスと称されるものであり、赤外線を良好に透過させる性質を有し、ある組成内において非結晶質であり、プレス成形によりレンズ等の形状に加工することが可能なものである。また、カルコゲナイドガラスは、上記ハロゲン化銀等の材料よりも硬度が高いため、カルコゲナイドガラスを材料とすることにより、傷がつき難い赤外用光学素子を製造することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１７０５０１号公報
【特許文献２】特開平６−２１１５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記カルコゲナイドガラスを材料とするプレス成形法においては、金型によるプレス工程に入る前に、カルコゲナイドガラスからなるプリフォームを適正温度まで加熱する加熱工程が必要である。加熱工程においてプリフォームを十分に加熱し軟化させておかないと、製品に破損、変形等が生じやすくなる。従来の加熱工程においては、プリフォームが載置された金型自体を電熱線等により加熱し、主に金型とプリフォームとの接触点からの熱伝導により、プリフォームを加熱する手法が用いられる（特許文献２参照）。
【０００８】
しかしながら、カルコゲナイドガラスは、通常の可視帯域のガラスと比較して、熱伝導率が低いという性質を有する。そのため、上記のような従来の加熱手法では、プリフォームを適正温度まで加熱するのに長時間が必要となる。この加熱時間の長期化は、量産性の悪化、製造コストの増加等を招く。更に、プリフォームの表面が長時間高温に晒されることにより、この表面からガスが抜け、製品に気泡が生ずる場合もある。
【０００９】
そこで、本発明は、カルコゲナイドガラスからなる光学素子の製造において、製造時間の短縮を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題の解決を図るものであり、カルコゲナイドガラスからなる光学素子をプレス成形により製造する光学素子製造装置であって、金型によるプレス工程を行う前に、前記カルコゲナイドガラスからなるプリフォームが載置される空間を不活性ガス雰囲気にし、前記不活性ガスとの熱交換により前記プリフォームを加熱する予備加熱手段を備えるものである。
【００１１】
上記本発明によれば、カルコゲナイドガラスからなるプリフォームは、プレス工程に入る前に、金型との接触点からの熱伝導だけでなく、プリフォームの載置空間に充満した不活性ガスによって加熱される。カルコゲナイドガラスは赤外線を透過するため、赤外線ヒータ等の輻射による加熱法は不適切である。そこで、本発明のように、不活性ガスによる温風を利用することが好適である。これにより、プリフォームを適正温度（プレス温度）まで加熱するのに要する加熱時間が大幅に短縮され、量産性の向上等を実現することができ、更に気泡の無い高品質な光学素子を製造することができる。
【００１２】
また、前記予備加熱手段は、前記プリフォームをガラス転移点近傍、又はプレス温度から２０〜５０℃低い温度まで加熱することが好ましい。
【００１３】
上記予備加熱の段階でのプリフォームの目標温度を、その材料のガラス転移点近傍に設定することにより、加熱時間の短縮と、品質の保持とを両立させることができる。予備加熱の段階で、プリフォームを過度に加熱してしまうと、プレス成形に移行する前に、変形等の不具合が生ずる。一方、加熱が足りないと、加熱時間の短縮が達成されない。また、通常の光学素子に用いられるカルコゲナイドガラスのガラス転移点は、それらの屈伏点からおよそ−２０〜−５０℃の範囲にある。そして、通常のプレス温度は、プレスする材料の屈伏点以下で且つその近傍に設定される。従って、予備加熱での目標温度をプレス温度から２０〜５０℃低い温度に設定することにより、プリフォームをガラス転移点近傍まで加熱することができる。
【００１４】
また、前記不活性ガスは、窒素であることが好ましい。
【００１５】
カルコゲナイドガラスが非酸化系ガラス材料であることから、不活性ガスとしては酸素を含まないガスが好適である。例えば、窒素ガスの他に、アルゴンガス等が挙げられる。
【００１６】
また、前記金型は、母材の表面に、タングステン（Ｗ），タンタル（Ｔａ），モリブデン（Ｍｏ），チタン（Ｔｉ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素を含む第１の被膜層と、炭素（Ｃ）及び珪素（Ｓｉ）を含む第２の被膜層とが形成されていることが好ましい。更に、前記第２の被膜層は、Ｃの含有量が５０ａｔ％以上であることが好ましい。更にまた、前記母材は、タングステンカーバイド（ＷＣ）を主成分とする超硬合金、又はタンタルカーバイド（ＴａＣ），チタンカーバイド（ＴｉＣ），タンタルナイトライド（ＴａＮ），チタンナイトライド（ＴｉＮ）からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を主成分とするサーメットからなることが好ましい。
【００１７】
第１の被膜層は、母材のバインダ成分である軽金属元素の拡散を防止する。第２の被膜層は、プレス後に固化したプリフォーム（光学素子）の金型からの離脱を容易にする。
【００１８】
また、本発明は、カルコゲナイドガラスからなる光学素子をプレス成形により製造する光学素子製造方法であって、金型によるプレス工程を行う前に、前記カルコゲナイドガラスからなるプリフォームが載置される空間を不活性ガス雰囲気にし、前記不活性ガスとの熱交換により前記プリフォームを加熱する予備加熱工程を備えるものである。
【００１９】
上記方法は、上記装置に係る技術思想と同様のものであり、同様の作用効果を奏する。
【００２０】
また、上記方法において、前記金型に対峙する面が研磨された平板形状の前記プリフォームを用いることが好ましい。
【００２１】
上述した予備加熱工程を備えることにより、球面研磨、ゴブの作成等が不要な平板形状のプリフォームを用いて、高品質な光学素子を製造することができる。これにより、更なる量産性の向上、製造コストの削減等を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
上記本発明によれば、プリフォームをプレス温度まで加熱するのに要する時間を大幅に短縮することができ、量産性、品質の向上等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光学素子製造装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す光学素子製造装置の金型の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１において、実施例１に係る予備加熱工程の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１において、実施例２に係る予備加熱工程の流れを示すフローチャートである。
【図５】熱膨張曲線の例を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態２に係る光学素子製造装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
実施の形態１
以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態に係る光学素子製造装置１の構成を示している。光学素子製造装置１は、所謂バッチ式と称されるものであり、下金型１１、上金型１２、スリーブ１３、下ヒータ１５、下均熱板１６、上ヒータ１７、上均熱板１８、加圧シリンダ１９、収容室２０、流体供給ユニット２１を備える。
【００２５】
下金型１１及び上金型１２は、レンズ等の光学素子を象る凹部を有する硬質の部材であり、両者でプリフォーム１０を圧縮することにより、プリフォーム２０を所望の光学素子の形状に成形するものである。下金型１１及び上金型１２は、スリーブ１３により互いの間隔が変化するようにスライド可能に設置されている。上金型１２は、加圧シリンダ１９により変位可能になされている。
【００２６】
下ヒータ１５は、電熱線、熱伝導体等を含んで構成されるユニットであり、周囲に熱を発散させる。下ヒータ１５と下金型１１との間には、下均熱板１６が配置されている。上ヒータ１７は、電熱線、熱伝導体等を含んで構成されるユニットであり、周囲に熱を発散させる。上ヒータ１７と上金型１２との間には、上均熱板１８が配置されている。下ヒータ１５及び上ヒータ１７は、図示しない制御ユニットにより、下金型１１及び上金型１２の表面が、プレス成形に適した温度（プレス温度）となるように制御される。
【００２７】
下均熱板１６及び上均熱板１８は、サーマルバッファ（熱的緩衝体）の役割を果たし、下ヒータ１５及び上ヒータ１７から受ける熱を均一な状態にして下金型１１及び上金型１２に伝達させる。
【００２８】
収容室２０は、その内部空間に上述した金型１１，１２等の各構成部を収容するものである。収容室２０は、吸気口２５及び排気口２６を備える。吸気口２５及び排気口２６には、収容室２０内を密閉可能にする開閉部が備えられる。
【００２９】
流体供給ユニット２１は、ファン、モータ、窒素等の不活性ガスを収容する収容部、不活性ガスを加熱するヒータユニット等を含んで構成され、吸気口２５から収容室２０内に不活性ガスを供給する。
【００３０】
図２は、下金型１１の構成をより詳細に示している。同図に示すように、下金型１１は、母材３０、第１の被膜層３１、第２の被膜層３２を備える。
【００３１】
母材３０は、例えばタングステンカーバイト（WC）を主成分とし、他の軽元素をバインダ成分として含む超硬合金からなる。他の軽元素としては、例えばコバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）が挙げられる。母材３０は、レンズ等の光学素子の形状に応じた球面、非球面、その他自由曲面の形状が形成されている。母材３０の表面粗さは、例えば２ｎｍ以下に研削されて研磨されている。また、母材３０は、タンタルカーバイト（ＴａＣ）、チタンカーバイト（ＴｉＣ）、タンタルナイトライド（ＴａＮ）、チタンナイトライド（ＴｉＮ）からなる群のうち少なくとも１つを主成分とするサーメットから構成される。
【００３２】
第１の被膜層３１は、例えばタングステン（ＷＣ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）からなる群のうち少なくとも一種の元素を含む層である。第１の被膜層３１は、膜厚が例えば０．０５〜３μｍであり、平均表面粗さが例えば４ｎｍ以下である。第１の被膜層３１は、母材３０に含まれるバインダ成分（上記軽元素）の拡散を防止する機能を果たしている。
【００３３】
第２の被膜層３２は、炭素（C）及び珪素（Ｓｉ）を含む膜である。より具体的には、Cが主成分の膜であり、Cの含有量が５０ａｔ％以上であることが好ましい。第２の被膜層３２は、膜厚が例えば０．０５〜３μｍであり、平均表面粗さが例えば４ｎｍ以下である。第２の被膜層３２は、耐熱性に優れた緻密な膜を形成し、成形されて固化した光学素子と下金型１１との離型を容易にする。
【００３４】
尚、図２を参照して下金型１１の構成について説明したが、上金型１２についても同様である。
【００３５】
実施例１
図３は、上記構成の光学素子製造装置１による予備加熱工程Ｓ１００の第１の実施例を示す。予備加熱工程Ｓ１００は、カルコゲナイドガラスを材料とする光学素子を製造する製造工程の一部をなし、プリフォーム１０を下金型１１上に載置した後、且つ上記金型１１，１２によりプリフォーム１０を圧縮するプレス工程Ｓ２００の前に実行される。
【００３６】
先ず、プリフォーム１０の載置空間、即ち収納室２０内を窒素雰囲気にする（Ｓ１０１）。本実施の形態においては、流体供給ユニット２１により、吸気口２５から窒素ガスを流入させることにより、収容室２０内の空気を窒素ガスに置換する。次いで、収容室２０内の窒素ガスを加熱する（Ｓ１０２）。本実施の形態においては、収容室２０が窒素ガス雰囲気になった後、下ヒータ１５及び上ヒータ１７を昇温させる。これにより、ヒータ１５，１７による発熱が、プリフォーム１０と下ヒータ１５との接触点だけでなく、窒素ガスも介してプリフォーム１０に伝達される。
【００３７】
そして、所定の検温装置を用いて金型１１，１２（特に、プリフォーム１０と接触している下金型１１）の温度を監視し、金型１１，１２の温度Ｔｆが設定温度Ｔsに達したか否かが判定される（Ｓ１０３）。ＴｆがTｓに達したと判定された場合（ＹＥＳ）には、プレス工程Ｓ２００へ移行し、達していないと判定された場合（ＮＯ）には、窒素ガスの加熱、及び金型１１，１２の温度の監視を継続する。
【００３８】
実施例２
また、上記実施例１に係る予備加熱工程Ｓ１００は、図４に示す実施例２に係る予備加熱工程Ｓ３００に置き換えることができる。図４に示す予備加熱工程Ｓ３００は、上記予備加熱工程Ｓ１００のステップＳ１０１及びＳ１０２を、ステップＳ３０１に置き換えたものである。
【００３９】
ステップＳ３０１は、プリフォーム１０の載置空間、即ち収納室２０内に、加熱された窒素ガスを流通させるものである。本実施の形態においては、流体供給ユニット２１により、加熱された窒素ガスを吸気口２５から排気口２６に流通させることにより、収容室２０内を高温の窒素ガス雰囲気にする。この時、窒素ガスの流速を比較的遅くすることにより、収容室２０内の温度を安定させ易くなる。
【００４０】
上記実施例１，２において、予備加熱の設定温度Ｔｓは、プリフォーム１０の材料であるカルコゲナイドガラスのガラス転移点Ｔｇ近傍に設定される。図５は、あるカルコゲナイドガラスの熱膨張曲線を示している。同図において、屈伏点Ａｔ、プレス温度Ｔｐ、及び温度範囲Ｒｔが示されている。プレス温度Ｔｐは、プレス工程Ｓ２００において両金型１１，１２によりプリフォーム１０を圧縮する際の両金型１１，１２の温度である。通常、プレス温度Ｔｐは、屈伏点Ａｔより低く、且つ屈伏点Ａｔ近傍の温度に設定される。温度範囲Ｒｔは、ガラス転移点Ｔｇから屈伏点Ａｔまでの範囲であり、光学素子の材料として用いられるカルコゲナイドガラスにおいては、２０〜５０℃となる。従って、上記設定温度Ｔｓは、プレス温度Ｔｐから２０〜５０℃低い温度に設定されることが好ましい。
【００４１】
以下に、上記予備加熱工程Ｓ１００又はＳ３００を含む製造工程全体の一例を示す。先ず、プリフォーム１０を下金型１１に載置する。次に、流体供給ユニット２１により収容室２０内を窒素ガス雰囲気にし、金型１１，１２（及びプリフォーム１０）を転移点Ｔｇまで予備加熱する。予備加熱後、金型１１，１２を更に屈伏点Ａｔ近傍まで昇温させてプリフォーム１０を軟化させる。この時、収容室２０内を真空状態にしてもよい。そして、屈伏点Ａｔ付近になった時、加圧シリンダ１９を稼働させて、両金型１１，１２によりプリフォーム１０をプレスする。プリフォーム１０は、両金型１１，１２の圧力により外側に広がり、両金型１１，１２の間にできる空間に収容され、プレス成形される。その後、圧力を加えたまま両金型１１，１２を転移点Ｔｇ付近まで冷却し、上金型１２の圧力を開放し、例えば常温まで冷却し、成形された光学素子を取り出す。
【００４２】
下記表１は、上記予備加熱工程Ｓ１００又はＳ３００を含まない製造工程による実験結果を示している。用いたプリフォーム１０は、（Ｇｅ：Ｓ：Ｓｂ）＝（５：６０：３０）の組成比を有するカルコゲナイドガラスである。用いた両金型１１，１２は、母材３０がＷＣを主成分とする超硬合金であり、第１の被膜層３１がＷＮであり、第２の被膜層３２がＣを８５ａｔ％、Ｓｉを１５ａｔ％含むものである。収容室２０内の雰囲気は、全工程に渡って真空状態である。
（表１）
2010285308.tif 000003
【００４３】
上記表中、保温時間は、プレス工程を開始する前にプリフォーム１０（金型１１，１２）を適正温度に加熱するまでの時間、即ち予備加熱に要する時間を示している。Ｓａｇ量は、製造された光学素子の厚さを示している。尚、全ての実験は同一の金型１１，１２を用いているので、適正に製造された全て光学素子の厚さは、金型１１，１２に彫られた凹部の深さに対応して略同一となる。本例においては、およそ０．６５ｍｍの厚さの光学素子を成形する金型１１，１２が用いられた。表面状態は、製造された光学素子に気泡が存在するか否かを示している。
【００４４】
下記表２は、上記予備加熱工程Ｓ１００を含む製造工程による実験結果を示している。用いたプリフォーム１０及び両金型１１，１２は、上記表１の場合と同様である。収容室２０内の雰囲気は、プリフォーム１０（金型１１，１２）の予備加熱時には窒素ガス雰囲気であり、プレス工程実行時には真空状態である。
（表２）
2010285308.tif 000004
【００４５】
上記表１のテストＮｏ５と表２の結果を比較すると、表１の方の保温時間が６００秒であるのに対し、表２の方の保温時間が２００秒となっている。また、Ｓａｇ量及び表面状態については、両実験結果共に、適正なものとなっている。これは、両実験結果共に、適正な光学素子を製造することができたが、表２の実験結果の方が、予備加熱に要した時間が短いことを示している。
【００４６】
また、上記表１のテストＮｏ６と表２の結果を比較すると、保温時間については両者とも２００秒となっており、Ｓａｇ量については、表１の方が０．４０３ｍｍであるのに対し、表２の方が０．６５ｍｍとなっている。これは、表１の光学素子は、適正な厚さに成形されなかったことを示している。その原因としては、予備加熱時間の不足により、ガラスが十分に軟化されていないことが考えられる。
【００４７】
以下に、表３及び表４において、上記表１及び表２とは異なる組成のプリフォーム１０を用いた実験結果を示す。用いたプリフォーム１０は、（Ｇｅ：Ｓｅ：Ｓｂ）＝（１０：６５：１５）の組成比を有するカルコゲナイドガラスである。表３は、上記予備加熱工程Ｓ１００又はＳ３００を含まない製造工程による実験結果を示している。用いた両金型１１，１２は、上記表１及び表２と同様である。表３の実験収容室２０内の雰囲気は、全工程に渡って真空状態である。
（表３）
2010285308.tif 000005
【００４８】
下記表４は、上記予備加熱工程Ｓ１００又はｓ３００を含む製造工程による実験結果を示している。収容室２０内の雰囲気は、プリフォーム１０（金型１１，１２）の予備加熱時には窒素ガス雰囲気であり、プレス工程実行時には真空状態である。
（表４）
2010285308.tif 000006
【００４９】
上記表３のテストＮｏ２と表４の結果を比較すると、表３の方の保温時間が６００秒であるのに対し、表２の方の保温時間が２００秒となっている。また、Ｓａｇ量及び表面状態については、両実験結果共に、適正なものとなっている。これは、両実験結果共に適正な光学素子を製造することができたが、表２の実験結果の方が、予備加熱に要した時間が短いことを示している。
【００５０】
また、上記表３のテストＮｏ３と表４の結果を比較すると、保温時間については両者とも２００秒となっており、Ｓａｇ量については、表３の方が０．４３ｍｍであるのに対し、表４の方が０．６５ｍｍとなっている。これは、表３の光学素子は、適正な厚さに成形されなかったことを示している。その原因としては、予備加熱時間の不足により、プリフォーム１０が十分に軟化していなかったことが考えられる。
【００５１】
以上のことから、上記予備加熱工程Ｓ１００又はＳ３００を実行することにより、高品質の光学素子を短時間で製造することが可能になると言える。これにより、量産性の向上等を実現することができる。
【００５２】
実施の形態２
図６は、本実施の形態に係る光学素子製造装置５１の構成を示している。光学素子製造装置５１は、所謂連続式と称されるものであり、導入部６１、予備加熱部６２、プレス部６３、冷却部６４、取出部６５等を含んで構成される。各部６１〜６５は、ベルトコンベア等の自動搬送装置により連結され、プリフォーム１０を各部６１〜６５に順次搬送可能になされている。
【００５３】
導入部６１、プレス部６３、冷却部６４、取出部６５は、周知の連続式成形装置と同様の作用を奏するものである。即ち、導入部６１は、プリフォーム１０を自動搬送装置に載せ、後段の各部６２〜６５に送り出す。プレス部６３は、プレス温度まで昇温されたプリフォーム１０を金型によりプレスする。冷却部６４は、プレスされたプリフォーム１０を冷却する。取出部６５は、冷却されたプリフォーム１０を金型から外す。
【００５４】
本実施の形態においては、プレス部６３の前に予備加熱部６２が設けられている。予備加熱部６２は、上記実施の形態１の流体供給ユニット２１と同様の機能を有する流体供給ユニット７５を備え、導入部６１から搬送されたプリフォーム１０を、プレス工程が実行される前に適正温度まで予備加熱する部分である。予備加熱部６２は、上記実施の形態１と同様に、プリフォーム１０が載置された空間を窒素等の不活性ガス雰囲気にし、この不活性ガスを介してプリフォーム１０を予備加熱する。予備加熱が完了したプリフォーム１０は、プレス部６３へと搬送され、所定の光学素子の形状にプレス成形される。
【００５５】
このように、連続式の装置であっても、プレス部６３の前に予備加熱部６２を設置することにより、上記実施の形態１に係るバッチ式の装置と同様に、予備加熱に要する時間を大幅に短縮することができ、量産性の向上等の効果を得ることができる。
【００５６】
尚、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能なものである。
【符号の説明】
【００５７】
１，５１  光学素子製造装置
１０  プリフォーム
１１  下金型
１２  上金型
１３  スリーブ
１５  下ヒータ
１６  下均熱板
１７  上ヒータ
１８  上均熱板
１９  加圧シリンダ
２０  収容室
２１，７５  流体供給ユニット
２５  吸気口
２６  排気口
３０  母材
３１  第１の被膜層
３２  第２の被膜層
６１  導入部
６２  予備加熱部
６３  プレス部
６４  冷却部
６５  取出部
【図１】
2010285308.tif 000007
【図２】
2010285308.tif 000008
【図３】
2010285308.tif 000009
【図４】
2010285308.tif 000010
【図５】
2010285308.tif 000011
【図６】
2010285308.tif 000012