(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形素材の加熱およびプレス成形によって光学素子を得る光学素子成形装置であって、
前記プレス成形が行われるチャンバの内壁面に、少なくとも熱を反射する反射層を備えるとともに、前記反射層の背面と前記チャンバの内壁面との間に、熱伝導率が低い断熱材を設置することを特徴とする光学素子成形装置。
【請求項２】
前記反射層は、放射熱を反射する低放射率の物性を有することを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形装置。
【請求項３】
前記反射層は、前記加熱によって前記チャンバ内に発生する熱を当該チャンバの中心部に反射するように湾曲していることを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子成形装置。
【請求項４】
前記反射層は、前記チャンバ内に設けられた前記加熱の熱源に対して熱を反射するように湾曲していることを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子成形装置。
【請求項５】
前記チャンバには、前記成形素材が実装された成形型が順次移動される加熱部、プレス部、および冷却部が配置され、
前記反射層は、前記加熱部、前記プレス部、および前記冷却部の各々に位置する前記成形型に前記加熱の熱を反射するように湾曲していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学素子成形装置。
【請求項６】
チャンバを有し、前記チャンバの内壁面に、少なくとも熱を反射する反射層を備えるとともに、前記反射層の背面と前記チャンバ内壁面との間に、熱伝導率が低い断断熱材が設置された光学素子成形装置を用い、前記チャンバ内で成形素材の加熱およびプレス成形を行って光学素子を得る光学素子成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、光学素子の製造分野では、成形型を用いたプレス成形による量産技術が知られている。
【０００３】
すなわち、特許文献１に開示された従来技術では、チャンバ内に上下方向から成形型を挟んで加熱、加圧、冷却を行うことが可能な成形軸部を配置し、成形型を連続的にチャンバに投入し、前記成形軸部で、成形型の加熱、加圧、冷却を順次実施しながら、成形型内の光学素子材料をプレスして光学素子に成形している。
【０００４】
また、特許文献１では、前記成形型は上型と下型と胴型と断熱筒からなり、胴型はその内部の円筒空間内に上型と下型が嵌合挿入されており、その外周には断熱筒が配置されている。胴型と断熱筒との間には間隙が設けられている。
そして、この断熱筒と胴型との間隙により断熱効果を高めて、成形型の加熱昇温の効率を向上させようとしている。
【０００５】
ところで、上述の従来技術では、成形型をヒータ等で加熱して高温にするため、ヒータ周辺の内部雰囲気が高温になり、その雰囲気からの伝熱と、ヒータを有する加熱部周辺からの放射熱によりチャンバ内は高温になり、チャンバを構成している外壁等の部材や、プレス軸等も高温になる。
【０００６】
そして、熱膨張の影響で成形型とプレス当接部の平行度などの機械精度が狂ってしまう。このような熱膨張の悪影響を防ぐ為に、チャンバの壁面内や、プレス軸内に冷却水などを循環させて冷却している。また、成形型の熱による酸化を防止するためチャンバ内に不活性ガスの雰囲気を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許２８３６２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら前述の従来技術には以下の技術的課題がある。
すなわち、成形装置全体の熱効率に着目すると、成形型を加熱するためにヒータから発生させた熱量の大半が、チャンバの外壁を冷却する冷却水やプレス軸を冷却する冷却水の加熱、さらにはチャンバ内の不活性ガス等の加熱に使われている。
【０００９】
そして、冷却水の加熱に使われた熱はチャンバの外部に失われるため、成形型の加熱に余分な熱エネルギーが必要になり発熱部で使用する電力が増大する、という技術的課題がある。
【００１０】
本発明の目的は、稼働に要する消費電力を削減することが可能な光学素子成形技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、成形素材の加熱およびプレス成形によって光学素子を得る光学素子成形装置であって、
前記プレス成形が行われるチャンバの内壁面に、少なくとも熱を反射する反射層を備えた光学素子成形装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、稼働に要する消費電力を削減することが可能な光学素子成形技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明の一実施の形態である光学素子成形装置の略断面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施の形態である光学素子成形装置にて使用される成形型の構成例を示す略断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態である光学素子成形装置の構成例を示す略断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施の形態である光学素子成形装置の構成例を示す略断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態である光学素子成形装置の構成例を示す略断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態である光学素子成形装置の構成例を示す略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施の形態の第１態様では、チャンバの内壁面に、熱を反射する反射層を形成する事により、加熱手段において発熱した熱量のうち、成形型の加熱で使われなかった分を、チャンバ内の空間に閉じ込める。
【００１５】
この閉じ込められた熱が、成形型の加熱と、加熱手段の加熱に再利用されるので、同一発熱量に対する成形型の加熱効率が向上し、発熱部で使用する電力が削減される。
【００１６】
また、第２態様では、反射層は低放射率とすることで、加熱手段において発熱した熱量の内、放射熱を多く捕捉してチャンバ内に閉じ込め、成形型の加熱と、加熱手段の加熱により多くの熱を再利用でき、同一発熱量に対する成形型の加熱効率が向上し、発熱部で使用する電力が削減される。
【００１７】
また、第３態様では、反射層は高断熱性とすることで、加熱手段において発熱した熱量の内、チャンバ内のガス雰囲気を介してチャンバ外壁に熱伝導で失われる熱量を削減して、成形型の加熱と、加熱手段の加熱に、より多くの熱を再利用でき、同一発熱量に対する成形型の加熱効率が向上し、発熱部で使用する電力が削減される。
【００１８】
また、第４態様では、チャンバ内で発生した熱を、反射層がチャンバの中心部に反射させることで、成形型と加熱手段に集光の原理で熱を集めることができ、成形型の加熱と、加熱手段の加熱に集中して再利用でき、同一発熱量に対する成形型の加熱効率が向上し、発熱部で使用する電力が削減される。
【００１９】
また、第５態様では、チャンバ内で発生した熱を、反射層が加熱手段等に反射することにより、成形型の加熱と、加熱手段の加熱に集中して再利用でき、同一発熱量に対する成形型の加熱効率が向上し、発熱部で使用する電力が削減される。
【００２０】
すなわち、本実施の形態の各態様の光学素子成形装置によれば、チャンバ内の加熱手段から発生する熱量の中から直接に成形型の加熱に使われなかった熱が、チャンバの壁面内や、プレス軸内の冷却水へ失われることを防止してチャンバ内の空間に封じ込め、成形型の加熱に有効に再利用することにより発熱部で使用する電力を削減することができる。
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、以下の各実施の形態の説明では、各図において、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向は図示の通りとし、左右方向をＸ方向、上下方向をＺ方向、紙面に垂直な方向をＹ方向として説明する。また、一例として、Ｚ方向は鉛直方向、Ｘ−Ｙ平面は水平面とする。
【００２２】
（実施の形態１）
（構成）
図１Ａは本発明の一実施の形態である光学素子成形装置の略断面図である。
図１Ｂは、本発明の一実施の形態である光学素子成形装置にて使用される成形型の構成例を示す略断面図である。
【００２３】
本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ１では、たとえば、直方体形のチャンバ外壁１で囲われた内側がチャンバ空間１５（チャンバ）となっており、このチャンバ空間１５の内部に、成形型５０に対するプレス成形の各工程を構成する加熱部１２、プレス部１３、冷却部１４が、Ｘ方向に沿って順に配置されている。
【００２４】
チャンバ外壁１のＸ方向における加熱部１２の側の端面および冷却部１４の側の端面には、成形型５０の図示しない投入口および排出口がそれぞれ設けられている。
加熱部１２、プレス部１３および冷却部１４の各々は、同様な機構で構成されている。
【００２５】
すなわち、各部の下側には、下軸架台２の上に下軸断熱材３を介して下ヒータ４を内蔵した下軸発熱部５が設けられている。
一方、下軸発熱部５に対向するように上ヒータ８を内蔵した上軸発熱部７が上軸断熱材９を介して上駆動軸１０の下端部に設置されており、さらに上駆動軸１０の上端部は上駆動ユニット１１に連結されている。
【００２６】
そして、上駆動ユニット１１のＺ方向の推力により、上駆動軸１０を介して上軸発熱部７が上下方向（Ｚ方向）に移動できるようになっている。
【００２７】
チャンバ外壁１の内部には壁面を冷却するためのチャンバ外壁水路１６が設けられ、下軸架台２の内部には当該下軸架台２を冷却するための下軸架台水路１７が設けられ、上駆動軸１０の内部には、当該上駆動軸１０を冷却するための上軸水路１８が設けられている。
【００２８】
そして、チャンバ外壁水路１６、下軸架台水路１７および上軸水路１８の各々は図示しない配管に接続されることにより冷却水１９が流通する構成となっている。
【００２９】
本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ１の場合、チャンバ外壁１の内側のチャンバ空間１５に面する内壁面１ａ（この場合、直方体形のチャンバ空間１５の各面である上下、左右、手前、奥側の６面）には、全面に熱反射部２０（反射層）が設置され、この熱反射部２０の背面とチャンバ外壁１の内壁面１ａとの間には、断熱材２１が設置されている。
【００３０】
本実施の形態の場合、熱反射部２０の表面は高反射率、または低放射率（反射率＝１−放射率の関係である）の物性を有する素材で構成されている。
【００３１】
すなわち、本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ１では、熱反射部２０の表面を高反射率または低放射率とするために、一例として、一般的に鏡面の如く平滑化（研磨等）されたステンレス材、アルミ材、金、銀、鉄材等で熱反射部２０を成形するか、鉄、ステンレス、ガラス、セラミック等の安価な材質に金メッキ、銀メッキ、アルミメッキ等や、金、銀、アルミ等を蒸着するかして、熱反射部２０の表面を高反射率にさせている。
【００３２】
また、本実施の形態の場合、断熱材２１は、一例として、熱伝導率の低い材質または構造で形成されている。具体的には、一例として、セラミック材、石材、ガラス材等、さらには空洞層や真空の空洞層を有する断熱構造等を用いることができる。
【００３３】
また、チャンバ空間１５には、図示しない不活性ガス供給機構が接続され、チャンバ空間１５を不活性ガスで置換することが可能になっている。
【００３４】
一方、図１Ｂに例示されるように、本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ１にて使用される成形型５０は、筒状の胴型５１と、この胴型５１の下端側から挿入される下型５２と、胴型５１の上端側から挿入される上型５３で構成されている。
【００３５】
そして、胴型５１の内部で、Ｚ方向に対向する下型５２の成形面５２ａと、上型５３の成形面５３ａの間には、たとえば、光学ガラスや樹脂等の光学素子材料６０（成形素材）が挟まれるように配置されている。
そして、成形時には、図１Ｂの状態の成形型５０が加熱部１２に投入される。
【００３６】
（作用）
以下、本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ１の作用を説明する。
まず、チャンバ空間１５を不活性ガスで置換した後、加熱部１２に上述のように光学素子材料６０をセットした成形型５０を下軸発熱部５に図示しない搬送装置でセットし、上駆動軸１０の上軸発熱部７が上駆動ユニット１１により下降し、成形型５０の上型５３と上軸発熱部７とが接する。
【００３７】
このように、下軸発熱部５と上軸発熱部７との間に成形型５０を挟んで所定の温度まで加熱し、この加熱後、上駆動軸１０の上軸発熱部７は上駆動ユニット１１により上昇して成形型５０から離れ、成形型５０を移動可能な状態とする。
【００３８】
その後、次工程のプレス部１３へ図示しない搬送装置で成形型５０を移動させてセットし、上駆動軸１０の上軸発熱部７が上駆動ユニット１１により下降して成形型５０に接することにより、下軸発熱部５と上軸発熱部７の間に成形型５０を挟持する。
【００３９】
そして、下軸発熱部５と上軸発熱部７により上下方向から成形型５０を加熱すると同時に、上駆動軸１０（上軸発熱部７）から成形圧力を成形型５０の上型５３に印加し、成形型５０の内部に位置する光学素子材料６０を下型５２との間で挟圧し、成形面５２ａおよび成形面５３ａの形状を転写して規定の形状に成形するプレス成形を行った後、上駆動ユニット１１により上軸発熱部７を上昇させる。
【００４０】
その後、成形型５０を更なる次工程の冷却部１４へ図示しない搬送装置でセットし、上駆動軸１０が上駆動ユニット１１により下降し、成形型５０と上軸発熱部７とが接し、下軸発熱部５と上軸発熱部７の間に成形型５０を挟んで冷却し、この冷却後、上駆動ユニット１１により上軸発熱部７を上昇させ、成形型５０を図示しない搬送装置によりチャンバ外に排出する。
【００４１】
そして、排出された成形型５０を分解して、光学素子材料６０から成形された光学素子を得る。
この一連のプレス成形動作で成形型５０を加熱するため、下軸発熱部５、上軸発熱部７では既定の温度になるよう下ヒータ４、上ヒータ８に供給する電力を制御する。
【００４２】
下軸発熱部５、上軸発熱部７が発生する熱の一部は放射熱となってチャンバ空間１５に放出されるが、本実施の形態の場合には、チャンバ外壁１の内壁面１ａに設けられた熱反射部２０により大部分が反射される。このためチャンバ外壁１は放射熱から遮断されて昇温されなくなり、チャンバ外壁水路１６にある冷却水１９からの熱持ち出し量、すなわち熱損失が減る。
【００４３】
つまり、本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ１では、チャンバ空間１５に冷却水１９からの持ち出しが減った熱量分を封じ込め、チャンバ空間１５に封じ込められた熱量は、成形型５０の加熱と、下ヒータ４および上ヒータ８等の発熱部の加熱に再利用されることになり、下軸発熱部５と上軸発熱部７は一定温度に制御されているため、下ヒータ４および上ヒータ８に印加される電力量が減ることになる。
【００４４】
また、チャンバ空間１５には不活性ガスが充填されるため、この不活性ガスの熱伝達によりチャンバ外壁１が加温されようとするが、本実施の形態の場合には、熱反射部２０とチャンバ外壁１の内壁面１ａとの間に設けられた断熱材２１により、チャンバ外壁１への熱伝達を遮断することができ、この分の熱量をチャンバ空間１５内に封じ込めるため、同様に下ヒータ４および上ヒータ８に印加される電力が減ることになる。
【００４５】
（効果）
本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ１によれば、チャンバ空間１５内に設けられた下ヒータ４や上ヒータ８等の発熱部からの熱量のうち、成形型５０の加熱に使われない熱量をチャンバ空間１５内に封じ込め、成形型５０の加熱に有効に利用することができ、下ヒータ４および上ヒータ８等の発熱部で使用する電力を削減することができる。
【００４６】
すなわち、光学素子成形装置Ｍ１の稼働に要する消費電力を削減することができる。換言すれば、光学素子の製造コストの削減を実現できる。
また、冷却水１９への熱損失量が削減されるので、光学素子成形装置Ｍ１の外部に設けられた、冷却水１９の冷却機構の能力を小さくでき、光学素子成形装置Ｍ１の製作コストも低減できる。
【００４７】
（実施の形態２）
（構成）
図２は本発明の他の実施の形態である光学素子成形装置の構成例を示す略断面図である。
なお、図２に例示された本実施の形態２の光学素子成形装置Ｍ２においては、図１Ａに例示した上述の光学素子成形装置Ｍ１の構成と異なる箇所のみ説明し、共通する部分は、同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００４８】
図２に例示される本実施の形態２の光学素子成形装置Ｍ２においては、チャンバ外壁１の内壁面１ａであるチャンバ内表面２２（反射層）に、直接的に上述の図１Ａの熱反射部２０と同等な表面加工を施した構成が例示されている。
【００４９】
すなわち、本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ２では、チャンバ内表面２２を、高反射率、または低放射率（反射率＝１−放射率の関係である）の表面としている。
【００５０】
具体的には、一例としてチャンバ内表面２２に鏡面の如く平滑化（研磨）された表面加工を施すか、金メッキ、銀メッキ、アルミメッキ等や、金、銀、アルミ等を蒸着する等の方法で、当該チャンバ内表面２２の表面を高反射率にさせている。
【００５１】
（作用）
上述の実施の形態１の場合と同様に、本実施の形態２の光学素子成形装置Ｍ２では、光学素子材料６０をセットした成形型５０を加熱部１２、プレス部１３、冷却部１４の間で順次移送し、光学素子材料６０から成形された光学素子を得る。
【００５２】
この一連のプレス成形動作で成形型５０を加熱するため、下軸発熱部５と上軸発熱部７では規定の温度になるように下ヒータ４、上ヒータ８に供給する電力を制御する。
【００５３】
このとき、下軸発熱部５、上軸発熱部７から発生する熱の一部は放射熱となってチャンバ空間１５内に放出されるが、上述のように、本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ２では、チャンバ内表面２２を高反射率にしているため、チャンバ外壁１は放射熱から遮断され昇温されなくなり、チャンバ外壁水路１６にある冷却水１９からの熱持ち出し、すなわち熱損失が減る。
【００５４】
つまり、本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ２では、チャンバ空間１５内に冷却水１９からの持ち出しが減った熱量を封じ込め、封じ込められた熱量は、成形型５０の加熱と、下軸発熱部５と上軸発熱部７の加熱に再利用されることになり、下軸発熱部５と上軸発熱部７は一定温度に制御されているため下ヒータ４および上ヒータ８に印加される電力量が減ることになる。
【００５５】
（効果）
本実施の形態２の光学素子成形装置Ｍ２によれば、チャンバ空間１５内の下軸発熱部５と上軸発熱部７から発生する熱量のうち、成形型５０の加熱に使われない熱量をチャンバ空間１５内に封じ込め、成形型５０の加熱に有効に利用することにより下軸発熱部５および上軸発熱部７の下ヒータ４および上ヒータ８で使用する電力を削減することができる。
【００５６】
また、上述の実施の形態１の光学素子成形装置Ｍ１に比較して、チャンバ外壁１の内壁面１ａであるチャンバ内表面２２を直接的に低放射率に表面加工することで、チャンバ外壁１とは別部材の熱反射部２０が不要になり、チャンバ外壁１、ひいては光学素子成形装置Ｍ２の構造を簡単化することができる。
【００５７】
この結果、光学素子成形装置Ｍ２の製造コストの低減、さらには、光学素子の製造コストの低減を実現できる。
【００５８】
（実施の形態３）
（構成）
図３は本発明のさらに他の実施の形態である光学素子成形装置の構成例を示す略断面図である。
なお、図３に例示された本実施の形態３の光学素子成形装置Ｍ３においては、図１Ａに例示した上述の光学素子成形装置Ｍ１の構成と異なる箇所のみ説明し、共通する部分は、同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００５９】
図３に例示される本実施の形態３の光学素子成形装置Ｍ３では、チャンバ外壁１の内壁面１ａの熱反射部２０および断熱材２１の他に、チャンバ空間１５の下部に突出した下軸架台２の周囲に下軸熱反射部２３（反射層）が設置され、下軸架台２と下軸熱反射部２３との間に下軸断熱部２４が設置されている。
【００６０】
同様に、チャンバ空間１５の上部に突出した上駆動軸１０の周囲に上軸熱反射部２５（反射層）が設置され、上駆動軸１０と上軸熱反射部２５との間に上軸断熱部２６が設置されている。
【００６１】
本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ３では、熱反射部２０、下軸熱反射部２３、上軸熱反射部２５の表面は高反射率、または低放射率（反射率＝１−放射率の関係である）の物性としている。
【００６２】
たとえば、熱反射部２０、下軸熱反射部２３、上軸熱反射部２５の表面は、一般的に鏡面の如く平滑化（研磨等）されたステンレス材、アルミ材、金、銀、鉄材等で成形するか、鉄、ステンレス、ガラス、セラミック等の安価な材質に金メッキ、銀メッキ、アルミメッキ等や、金、銀、アルミ等を蒸着するかして、表面を高反射率にさせている。
【００６３】
また、断熱材２１、下軸断熱部２４、上軸断熱部２６は熱伝導の低い材質または構造で形成されている。具体的には、一例として、セラミック材、石材、ガラス材等、さらには空洞層や真空の空洞層を有する断熱構造等を用いることができる。
【００６４】
（作用）
上述の実施の形態１と同様に、本実施の形態３の光学素子成形装置Ｍ３では、光学素子材料６０をセットした成形型５０を加熱部１２、プレス部１３、冷却部１４の間で順次移送し、成形された光学素子を得る。
【００６５】
このプレス成形動作で成形型５０を加熱するため、下軸発熱部５と上軸発熱部７では規定の温度になるよう下ヒータ４、上ヒータ８に供給する電力を制御する。
【００６６】
下軸発熱部５および上軸発熱部７から発生する熱は放射熱となって放出されるがチャンバ外壁１は実施例１同様に熱反射部２０により放射熱から遮断され昇温されなくなり、チャンバ外壁水路１６にある冷却水１９からの熱持ち出し、すなわち熱損失が減る。
【００６７】
また、下軸熱反射部２３、上軸熱反射部２５が各工程の下軸架台２、上駆動軸１０の周囲を覆うように設置してあるため、それぞれの下軸架台２、上駆動軸１０は放射熱から遮断され昇温されなくなり、下軸架台水路１７、上軸水路１８にある冷却水１９からの熱持ち出し、すなわち熱損失が減る。
【００６８】
つまり、チャンバ空間１５に各水路の冷却水１９からの持ち出しが減った熱量を封じ込め、封じ込められた熱量をそれぞれの工程部で効率良く、成形型５０の加熱と、下ヒータ４および上ヒータ８等の発熱部の加熱に再利用することになり、下軸発熱部５および上軸発熱部７は一定温度に制御されているため下ヒータ４および上ヒータ８に印加される電力量が減ることになる。
【００６９】
また、チャンバ空間１５には不活性ガスを充填するため、この不活性ガスの熱伝達によりチャンバ外壁１が加温されようとするが、断熱材２１、下軸断熱部２４、上軸断熱部２６により熱伝達を遮断することができ、この分の熱量をチャンバ空間１５内に封じ込めるため、同様に下ヒータ４および上ヒータ８に印加される電力が減ることになる。
【００７０】
（効果）
本実施の形態３の光学素子成形装置Ｍ３によれば、チャンバ空間１５内の下軸発熱部５と上軸発熱部７から発生する熱量のうち、成形型５０の加熱に使われない熱量をチャンバ空間１５に封じ込め、成形型５０の加熱に有効に利用することにより下軸発熱部５および上軸発熱部７の下ヒータ４および上ヒータ８で使用する電力を削減することができる。
【００７１】
また、上述の実施の形態１の光学素子成形装置Ｍ１の構成に比べて、光学素子成形装置Ｍ３では、チャンバ空間１５の内部に突出する下軸架台２、上駆動軸１０のそれぞれの周囲に、下軸熱反射部２３、下軸断熱部２４および上軸熱反射部２５、上軸断熱部２６を設置することにより、加熱部１２、プレス部１３、冷却部１４の各工程を構成する各軸からの熱の持ち出し、すなわち熱損失が減り、下ヒータ４および上ヒータ８の更なる消費電力の削減を実現できる。
【００７２】
（実施の形態４）
（構成）
図４は本発明のさらに他の実施の形態である光学素子成形装置の構成例を示す略断面図である。
なお、図４に例示された本実施の形態４の光学素子成形装置Ｍ４においては、図１Ａに例示した上述の光学素子成形装置Ｍ１の構成と異なる箇所のみ説明し、共通する部分は、同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００７３】
図４に例示されるように、本実施の形態４の光学素子成形装置Ｍ４では、チャンバ外壁１のチャンバ空間１５に面する内壁面１ａに湾曲熱反射部２７（反射層）が設置され、湾曲熱反射部２７とチャンバ外壁１との間には湾曲断熱部２８が設置されている。
【００７４】
この湾曲断熱部２８および湾曲熱反射部２７の湾曲形状２７ａは、たとえば、チャンバ空間１５の中心位置を中心とする球面、または加熱部１２の成形型５０の位置と冷却部１４の成形型５０の位置の２点を焦点とする楕円面、あるいは放物面等の二次曲面で近似され、チャンバ空間１５に収まる曲面として形成されている。
【００７５】
本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ４では、この湾曲熱反射部２７の表面は高反射率、または低放射率（反射率＝１−放射率の関係である）の物性としている。
【００７６】
たとえば、光学素子成形装置Ｍ４の湾曲熱反射部２７の表面は、一般的に鏡面の如く平滑化（研磨等）されたステンレス材、アルミ材、金、銀、鉄材等で成形するか、鉄、ステンレス、ガラス、セラミック等の安価な材質に金メッキ、銀メッキ、アルミメッキ等や、金、銀、アルミ等を蒸着するかして、表面を高反射率にさせている。
【００７７】
また、光学素子成形装置Ｍ４の湾曲断熱部２８は熱伝導の低い材質または構造で形成されている。具体的には、一例として、セラミック材、石材、ガラス材等、さらには空洞層や真空の空洞層を有する断熱構造等を用いることができる。
【００７８】
（作用）
本実施の形態４の光学素子成形装置Ｍ４では、上述の実施の形態１の場合と同様に、光学素子材料６０をセットした成形型５０を加熱部１２、プレス部１３、冷却部１４の間で順次移送し、成形された光学素子を得る。
【００７９】
この一連のプレス成形動作で成形型５０を加熱するため、下軸発熱部５、上軸発熱部７では、既定の温度になるよう下ヒータ４、上ヒータ８に供給する電力を制御する。
【００８０】
下軸発熱部５および上軸発熱部７の熱量は放射熱となってチャンバ空間１５内に放出されるが、本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ４の場合には、反射面が湾曲形状２７ａを呈する湾曲熱反射部２７によりチャンバ外壁１は放射熱から遮断され昇温されなくなり、チャンバ外壁水路１６にある冷却水１９からの熱持ち出し、すなわち熱損失が減る。
【００８１】
さらに、湾曲熱反射部２７が、湾曲形状２７ａのように湾曲しているため、チャンバ空間１５内における成形型５０や下軸発熱部５および上軸発熱部７の位置に放射熱を集める（集光と同等の作用）ことができる。
【００８２】
つまり、チャンバ空間１５内に冷却水１９からの持ち出しが減った熱量を封じ込め、封じ込められた熱量を効率良く、成形型５０の加熱と、下軸発熱部５および上軸発熱部７の加熱に再利用することになり、下軸発熱部５および上軸発熱部７は一定温度になるように制御されているため、下ヒータ４および上ヒータ８に印加される電力量が減ることになる。
【００８３】
また、チャンバ空間１５には不活性ガスを充填するため、この不活性ガスの熱伝達によりチャンバ外壁１が加温されようとするが湾曲断熱部２８により熱伝達を遮断することができ、この分の熱量をチャンバ空間１５に封じ込めるため、同様に下ヒータ４および上ヒータ８に印加される電力が減ることになる。
【００８４】
（効果）
本実施の形態４の光学素子成形装置Ｍ４によれば、チャンバ空間１５内の下軸発熱部５および上軸発熱部７で発生する熱量のうち、成形型５０の加熱に使われない熱量をチャンバ空間１５内に封じ込め、成形型５０の加熱に有効に利用することにより下ヒータ４および上ヒータ８で使用する電力を削減することができる。
【００８５】
また、上述の実施の形態１の平坦な熱反射部２０に比べ、湾曲形状２７ａを有する湾曲熱反射部２７を備えることで、放出する放射熱を湾曲熱反射部２７の収束作用で成形型５０の加熱部位に集めることができ、下ヒータ４および上ヒータ８に印加される電力を一層効果的に成形型５０の加熱に利用できる。この結果、下ヒータ４および上ヒータ８の消費電力を削減できる。
【００８６】
（実施の形態５）
（構成）
図５は本発明のさらに他の実施の形態である光学素子成形装置の構成例を示す略断面図である。
なお、図５に例示された本実施の形態５の光学素子成形装置Ｍ５においては、図１Ａに例示した上述の光学素子成形装置Ｍ１の構成と異なる箇所のみ説明し、共通する部分は、同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００８７】
図５に例示される本実施の形態５の光学素子成形装置Ｍ５においては、チャンバ外壁１のチャンバ空間１５に面する内壁面１ａに、凹面熱反射部２９（反射層）が設置されており、凹面熱反射部２９とチャンバ外壁１との間に凹面断熱部３０が設置されている。
【００８８】
この凹面断熱部３０に支持された凹面熱反射部２９には、加熱部１２、プレス部１３、冷却部１４の各々の位置を取り囲むように、凹面２９ａ、凹面２９ｂ、凹面２９ｃおよび凹面２９ｄが設けられている。
【００８９】
これらの凹面２９ａ、凹面２９ｂ、凹面２９ｃおよび凹面２９ｄは、たとえば、各工程の成形型５０の位置を中心とする球面で近似した曲面である。
なお、チャンバ空間１５に備えられた凹面熱反射部２９において、Ｘ方向の両端の凹面２９ｄは、中央のプレス部１３を中心とする曲面である。
【００９０】
また、凹面熱反射部２９において、隣接する凹面２９ａ、凹面２９ｂ、凹面２９ｃの各工程の構成部の間隙における接続部は、チャンバ空間１５の内部側に張り出した突出部２９ｅを持つ形状となっている。
【００９１】
本実施の形態の光学素子成形装置Ｍ５における凹面熱反射部２９の表面は高反射率、または低放射率（反射率＝１−放射率の関係である）の物性を有する。
【００９２】
具体的には、凹面熱反射部２９は、一般的に鏡面の如く平滑化（研磨等）されたステンレス材、アルミ材、金、銀、鉄材等で成形するか、鉄、ステンレス、ガラス、セラミック等の安価な材質に金メッキ、銀メッキ、アルミメッキ等や、金、銀、アルミ等を蒸着するかして、表面を高反射率にさせている。
【００９３】
本実施の形態の凹面断熱部３０は熱伝導の低い材質または構造で形成されている。具体的には、一例として、セラミック材、石材、ガラス材等、さらには空洞層や真空の空洞層を有する断熱構造等を用いることができる。
【００９４】
（作用）
本実施の形態５の光学素子成形装置Ｍ５では、上述の実施の形態１の場合と同様に、光学素子材料６０をセットした成形型５０を加熱部１２、プレス部１３、冷却部１４の間で順次移送し、成形された光学素子を得る。
【００９５】
この一連のプレス成形動作で成形型５０を加熱するため、成形型５０に接する下軸発熱部５および上軸発熱部７では既定の温度になるよう下ヒータ４、上ヒータ８に供給する電力を制御する。
【００９６】
下軸発熱部５、上軸発熱部７で発生する熱は放射熱となってチャンバ空間１５に放出されるが、本実施の形態５の光学素子成形装置Ｍ５の場合には、凹面熱反射部２９によりチャンバ外壁１は放射熱から遮断され昇温されなくなり、チャンバ外壁水路１６にある冷却水１９からの熱持ち出し、すなわち熱損失が減る。
【００９７】
さらに、凹面熱反射部２９が加熱部１２、プレス部１３、冷却部１４の各々の工程に対応して、凹面２９ａ、凹面２９ｂ、凹面２９ｃ、凹面２９ｄのような凹面形状を呈するため、成形型５０の加熱に際して、各々の下軸発熱部５および上軸発熱部７の放射熱を各工程に収束する（集光と同等の作用）ことができる。
【００９８】
また、凹面熱反射部２９、凹面断熱部３０の形状が各工程の構成部の間隙に張り出した突出部２９ｅを有する形状であるため、それぞれの下軸架台２、上駆動軸１０は突出部２９ｅによって放射熱から遮断されて昇温されなくなり、下軸架台水路１７、上軸水路１８にある冷却水１９からの熱の持ち出し、すなわち熱損失が減る。
【００９９】
つまり、チャンバ空間１５内に各水路の冷却水１９からの持ち出しが減った熱量を封じ込め、封じ込められた熱量を、加熱部１２、プレス部１３、冷却部１４の各工程部で効率良く、成形型５０の加熱と、下軸発熱部５および上軸発熱部７の加熱に再利用することができ、下軸発熱部５および上軸発熱部７は一定温度に制御されているため、下ヒータ４および上ヒータ８に印加される電力量が減ることになる。
【０１００】
また、チャンバ空間１５には不活性ガスを充填するため、この不活性ガスの熱伝達によりチャンバ外壁１、下軸架台２、上駆動軸１０が加温されようとするが、凹面断熱部３０により熱伝達を遮断することができ、この分の熱量をチャンバ空間１５に封じ込めるため、同様に下ヒータ４および上ヒータ８に印加される電力が減ることになる。
【０１０１】
（効果）
本実施の形態５の光学素子成形装置Ｍ５によれば、チャンバ空間１５内に設けられた下軸発熱部５および上軸発熱部７から発生する熱のうち、成形型５０の加熱に使われない熱量をチャンバ空間１５内に封じ込め、成形型５０の加熱に利用することにより下軸発熱部５および上軸発熱部７で使用する電力を削減することができる。
【０１０２】
また、上述の実施の形態１の平坦な熱反射部２０に比べて、本実施の形態５の光学素子成形装置Ｍ５では、凹面２９ａ、凹面２９ｂ、凹面２９ｃ、凹面２９ｄを備えた凹面熱反射部２９にすることで、放出した放射熱を凹面熱反射部２９の収束作用で集めて、それぞれの工程毎の成形型５０の加熱に有効に利用することができる。
【０１０３】
また、凹面熱反射部２９および凹面断熱部３０の形状が、突出部２９ｅのように各工程の構成部の間隙に張り出しているため、上駆動軸１０や下軸架台２の各軸からの熱持ち出し、すなわち熱損失が減り、下ヒータ４および上ヒータ８の更なる消費電力の削減を実現できる。
【０１０４】
以上説明したように、本発明の各実施の形態によれば、チャンバ空間１５内に設けられた下軸発熱部５および上軸発熱部７等の加熱手段から発生する熱が、チャンバ外壁１の内部や、上駆動軸１０、下軸架台２等を流通する冷却水１９へ失われることを防止し、成形型５０の加熱に使われない熱量をチャンバ空間１５内に封じ込め、成形型５０の加熱に有効に利用することにより、下軸発熱部５および上軸発熱部７の下ヒータ４および上ヒータ８で使用する電力を削減することができる。
【０１０５】
なお、本発明は、上述の各実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
たとえば、チャンバ外壁１の内壁面１ａを高反射率にする方法としては、上述の各実施の形態で例示した方法に限らず、他の方法を用いてもよい。チャンバ外壁１の断熱構造も同様である。
【０１０６】
（付記１）
光学素子を加熱後にプレス成形する光学素子成形装置であって、
前記成形装置のチャンバ内壁面に、少なくとも熱を反射する反射層が形成される
ことを特徴とする光学素子成形装置。
【０１０７】
（付記２）
前記反射層は、放射熱を反射する低放射率の層である
ことを特徴とする付記１に記載の光学素子成形装置。
【０１０８】
（付記３）
前記反射層は、熱伝導率が低い高断熱の層である
ことを特徴とする付記１に記載の光学素子成形装置。
【０１０９】
（付記４）
前記反射層は、前記チャンバの中心に、前記加熱した熱を反射する
ことを特徴とする付記１乃至３に記載の光学素子成形装置。
【０１１０】
（付記５）
前記反射層は、前記加熱の熱源に対して熱を反射する
ことを特徴とする付記１乃至３に記載の光学素子成形装置。
【符号の説明】
【０１１１】
１  チャンバ外壁
１ａ  内壁面
２  下軸架台
３  下軸断熱材
４  下ヒータ
５  下軸発熱部
７  上軸発熱部
８  上ヒータ
９  上軸断熱材
１０  上駆動軸
１１  上駆動ユニット
１２  加熱部
１３  プレス部
１４  冷却部
１５  チャンバ空間
１６  チャンバ外壁水路
１７  下軸架台水路
１８  上軸水路
１９  冷却水
２０  熱反射部
２１  断熱材
２２  チャンバ内表面
２３  下軸熱反射部
２４  下軸断熱部
２５  上軸熱反射部
２６  上軸断熱部
２７  湾曲熱反射部
２７ａ  湾曲形状
２８  湾曲断熱部
２９  凹面熱反射部
２９ａ  凹面
２９ｂ  凹面
２９ｃ  凹面
２９ｄ  凹面
２９ｅ  突出部
３０  凹面断熱部
５０  成形型
５１  胴型
５２  下型
５２ａ  成形面
５３  上型
５３ａ  成形面
６０  光学素子材料
Ｍ１  光学素子成形装置
Ｍ２  光学素子成形装置
Ｍ３  光学素子成形装置
Ｍ４  光学素子成形装置
Ｍ５  光学素子成形装置
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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