(57)【要約】【課題】  偏心精度、肉厚精度、面精度などの光学的要求性能のきわめて高い光学素子を高精度に成形することができるモールドプレス成形型及び光学素子の製造方法を提供する。【解決手段】  下型２０と、下型２０に対して相対的に近接、離間するように胴型３０により摺動ガイドされる上型１０との間で、成形素材５０をプレス成形するに際し、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように、上下型１０，２０のそれぞれに対応させて設けた圧接手段４０により、上下型１０，２０のそれぞれを押圧し、上下型１０，２０のそれぞれが、胴型３０の内周面における胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に圧接されるようにする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する成形面が形成された一対の上型及び下型と、前記上型及び前記下型を、それぞれ両端側から挿入可能とした胴型とを備え、前記上型と前記下型との間で成形素材をプレス成形するモールドプレス成形型であって、
前記上型及び前記下型を、それぞれ前記胴型の内周面における前記胴型の軸方向と平行な同一直線上に圧接する圧接手段を有することを特徴とするモールドプレス成形型。
【請求項２】
前記圧接手段が、前記胴型の軸方向と平行な同一直線上に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモールドプレス成形型。
【請求項３】
前記圧接手段が、前記上型及び前記下型のそれぞれに一つずつ対応させて設けられていることを特徴とする請求項２に記載のモールドプレス成形型。
【請求項４】
前記圧接手段が、前記胴型に設けられており、前記上型及び／又は前記下型を押圧して前記胴型の内周面に圧接することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモールドプレス成形型。
【請求項５】
前記上型の上面の少なくとも外縁部分と、前記胴型の上面とがほぼ同一面となったときに、前記圧接手段が前記上型を押圧する位置及び／又は前記下型を押圧する位置に、前記圧接手段が前記上型及び／又は前記下型に及ぼす押圧力を緩和又は解除するための逃げ部が形成されていることを特徴とする請求項４項に記載のモールドプレス成形型。
【請求項６】
前記圧接手段が、前記上型及び／又は前記下型に設けられており、前記胴型を押圧して、前記上型及び／又は前記下型を前記胴型の内周面に圧接することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモールドプレス成形型。
【請求項７】
前記圧接手段を前記胴型の軸方向と平行な同一直線上にガイドするガイド溝が、前記胴型の内周面に設けられていることを特徴とする請求項６項に記載のモールドプレス成形型。
【請求項８】
前記上型の上面の少なくとも外縁部分と、前記胴型の上面とがほぼ同一面となったときに、前記圧接手段が前記胴型を押圧する位置に、前記圧接手段が前記胴型に及ぼす押圧力を緩和又は解除するための逃げ部が形成されていることを特徴とする請求項６〜７のいずれか１項に記載のモールドプレス成形型。
【請求項９】
前記胴型の内周面が、連続的に除去加工を行うことにより一定の内周径で形成された面であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモールドプレス成形型。
【請求項１０】
前記胴型が、外胴型と、前記外胴型の内周に同心に配置された内胴型とを備えていることを特徴とする請求項９に記載のモールドプレス成形型。
【請求項１１】
互いに対向する成形面が形成された一対の上型及び下型と、前記上型及び前記下型を、それぞれ両端側から挿入可能とした胴型とを備えた成形型を用いて、前記上型と前記下型との間で成形素材をプレス成形する光学素子の製造方法であって、
前記上型及び前記下型のそれぞれを、圧接手段により前記胴型の内周面における前記胴型の軸方向と平行な同一直線上に圧接しつつ、プレス成形を行うことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項１２】
前記上型と前記下型との間でプレス成形された成形素材に冷却処理を施すに際して、前記成形素材の熱収縮に追従する前記上型及び／又は前記下型の動きを妨げないように、前記圧接手段が及ぼす押圧力を緩和又は解除することを特徴とする請求項１１に記載の光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスレンズなどの光学素子、特に、光ピックアップや小型撮像機器などに用いられる、偏心精度、肉厚精度、面精度などの光学的要求精度のきわめて高い光学素子を、高精度に成形するためのモールドプレス成形型、及び光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスなどの成形素材を、加熱により軟化し、所定形状に精密加工した上下一対の成形型でプレス成形することにより、レンズなどの光学素子を製造する方法が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
ここで、特許文献１には、一対の成形型の一方を有するピストン体と、このピストン体を進退可能に挿入する円形断面の案内孔をもつ案内部材と、上記ピストン体又は案内部材の一方に、同一の軸方向断面内において、ピストン体と案内孔の摺動面から径方向にむけて穿設した少なくとも二つの有底収納孔と、そこに挿入された球体と、球体を案内孔又は上記ピストン体又は案内部材の他方に当接させる付勢手段をそなえた成形装置が開示されている。
そして、このような製造装置によれば、上型と下型の軸線どうしのずれや傾斜がなく、コンパクトな装置を提供すると記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、上金型及び／又は下金型と胴型の間隙に偏心防止部材を挟んだ成形装置が開示されている。
そして、このような成形装置によれば、非加熱時に、偏心防止部材が金型の外周面又は胴型内周面と点接触、線接触、部分面接触しているため、加熱時における偏心防止部材の熱膨張により偏心が抑制され、摺動抵抗も低減されると記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には、光学素子の光学機能面を成形するための成形面を有する型部材の押圧動作中に、光学機能面の光軸方向と交差する方向から、型部材の外周を挟み込むように加圧して、光学機能面の公軸調整を行う調整手段を具備する成形装置が開示されている。
そして、このような成形装置によれば、光軸を調整する際に上下型の相対位置を規制することができ、光軸の平行偏心と倒れとを同時に修正できると記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３４５３０５号公報
【特許文献２】特開２００２−１１４５２８号公報
【特許文献３】特開平１１−１５７８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光ピックアップや、携帯端末用の小型撮像機器などに用いられる光学素子は、光学的要求性能が極めて高く、その多くは両非球面形状を有する。特に、記録密度の高い大容量光記録用ピックアップにおいては、光源波長を短波長側（４５０ｎｍ以下など）にすることが求められ、また、対物レンズとしては、開口数の大きな（ＮＡ０．７以上など）非球面レンズを用いることが求められている。
【０００８】
このようなレンズは、従来のものに比べて、曲率半径が小さく、光軸に直交する面に対するレンズ面の傾き角が４０度以上、場合によっては５０度以上となる。このため、偏心感度が極めて高くなり、レンズの第１面の軸と、第２面の軸との一致性（同軸性）を厳しく管理しなければならず、製造公差に余裕がない。例えば、第１面の軸と第２面の軸との水平方向への軸ずれは１０μｍ以内、特に、高開口数のものでは０〜５μｍ程度の範囲としなければならず、このような狭い公差範囲で高度の同軸性を確保しなければならない。
【０００９】
これらの精密レンズを安定に生産するためには、モールドプレス成形型において、胴型内での上下型の水平方向のずれ（以下、「シフト」ともいう）を抑えるために、胴型と上下型のクリアランスを小さくすることが必要であり、さらに、そのようなタイトなクリアランスでも生じ得る上下型の相対的な倒れ（以下、「ティルト」ともいう）を抑制することも必要となってくる。
【００１０】
ところで、特許文献１に開示された成形装置では、上型を支持するピストン体を、圧縮コイルバネによって案内部材の案内孔側面に圧接しているものの、下型の位置決めは、上型とは全く独立に行われているため、正確に上型と下型の軸線が一致するとは限らず、下型側の位置決めを上型との相対関係でどのように行うかについては何ら考慮されていない。
さらに、この装置では、同一軸方向断面内の少なくとも二つの有底収納孔は、軸線方向の異なる位置に備えられているため、二つの有底収納孔に納められた球体のそれぞれによる付勢力が同一で無い限り、ピストン体の当接位置が一定せず、このため上下型の軸線がわずかにずれることを防ぎきれない。
【００１１】
また、特許文献２に開示された成形装置にあっては、上下金型の加工精度に加え、金型と胴型との間におかれた偏心防止部材の加工精度が、きわめて高いことが前提である。換言すれば、上下金型近傍の温度管理も含めて、金型と偏心防止部材との複数の接点（接面）における熱膨張量を厳密に管理しなければならない。このため、偏心防止部材や、上下金型、胴型の加工精度上のわずかな狂いがあれば、複数部材によりそれが集積されて、平行偏心、傾き偏心が起きやすい装置となる。
さらに、偏心防止部材が必要以上の熱膨張量をもてば、金型が締め付けられ、摺動抵抗はより増加する。
【００１２】
また、特許文献３に開示された成形装置では、成形装置の胴型側面に設けられた貫通孔から、上型と下型の外径部側面を中心に向けて同時に加圧する押圧部材を押し出し、プレス動作中に加圧することによって光学素子の光軸ずれを修正するとされている。
【００１３】
しかしながら、この装置では、胴型に貫通孔を設ける必要があり、成形時の上下型の温度管理が不均一になるだけでなく、プレス動作と連動して押圧部材を進行、退避させる駆動装置と制御装置が必要になるため、装置が大掛かりになってしまう。プレス装置に上下型からなる成形型を固定し、加熱、プレス、冷却を同じ位置で行う場合には、上記のような装置の複雑化を伴う可動部材によって、光学素子の光軸ずれの修正を行うことは、ある程度は可能であるが、プレス装置から分離された成形型に成形素材を収容し、装置内の各処理室を移送させつつ、順次適切な処理を施す成形方法（詳細については後述する）においては、個々の成形型に上記のような大掛かりな可動部材を設けることは著しく非効率であり、実質的に不可能である。
【００１４】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、主として、胴型内での上下型の水平方向のずれを抑えることにより、偏心精度、肉厚精度、面精度などの光学的要求性能のきわめて高い光学素子を高精度に成形することができるモールドプレス成形型及び光学素子の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため本発明のモールドプレス成形型は、互いに対向する成形面が形成された一対の上型及び下型と、前記上型及び前記下型を、それぞれ両端側から挿入可能とした胴型とを備え、前記上型と前記下型との間で成形素材をプレス成形するモールドプレス成形型であって、前記上型及び前記下型を、それぞれ前記胴型の内周面における前記胴型の軸方向と平行な同一直線上に圧接する圧接手段を有する構成としてある。
【００１６】
このような構成とすることにより、上下型のそれぞれが、胴型の内周面における胴型の軸方向と平行な同一直線上に圧接された状態で、上下型の相対位置が規制されるため、上下型と胴型間のクリアランスによって生じる、上下型相互の偏心（主として、上下型の水平方向のずれ）を抑制することができる。
【００１７】
本発明のモールドプレス成形型は、前記圧接手段が、前記胴型の軸方向と平行な同一直線上に位置するように設けられている構成とすることができる。
このような構成とすることにより、より確実に、上下型と胴型との接触部位を、胴型の軸方向と平行な同一直線上に位置させることができる。
【００１８】
また、本発明のモールドプレス成形型は、前記圧接手段が、前記上型及び前記下型のそれぞれに一つずつ対応させて設けられている構成とすることができる。
このような構成とすることにより、上下型のそれぞれに対応させて設ける圧接手段を、より精度よく、胴型の軸方向と平行な同一直線上に位置させることができる。
【００１９】
また、本発明のモールドプレス成形型は、前記圧接手段が、前記胴型に設けられており、前記上型及び／又は前記下型を押圧して前記胴型の内周面に圧接する構成とすることができるが、成形型の大型化を伴うおそれがない点で、前記圧接手段が、前記上型及び／又は前記下型に設けられており、前記胴型を押圧して、前記上型及び／又は前記下型を前記胴型の内周面に圧接する構成とするのが好ましい。
【００２０】
上型及び／又は下型に圧接手段を設ける場合には、前記圧接手段を前記胴型の軸方向と平行な同一直線上にガイドするガイド溝を、前記胴型の内周面に設け、このガイド溝に沿って圧接手段の先端部が圧接するようにしておくのが好ましい。
これにより、上下型のそれぞれと、胴型の内周面とが接している部位が、胴型の軸方向と平行な同一直線上からずれてしまうのを、より確実に防止することができる。
【００２１】
また、圧接手段を、胴型に設ける場合、上型及び／又は下型に設ける場合のいずれにおいても、上型と下型との間でプレス成形された成形素材に冷却処理を施すに際して、成形素材の熱収縮に追従する上型や、下型の動きを妨げないようにするのが好ましい。
このためには、胴型に圧接手段を設ける場合には、前記上型の上面の少なくとも外縁部分と、前記胴型の上面とがほぼ同一面となったときに、前記圧接手段が前記上型を押圧する位置及び／又は前記下型を押圧する位置に、前記圧接手段が前記上型及び／又は前記下型に及ぼす押圧力を緩和又は解除するための逃げ部を形成するのが好ましい。また、上型及び／又は下型に圧接手段を設ける場合には、前記上型の上面の少なくとも外縁部分と、前記胴型の上面とがほぼ同一面となったときに、前記圧接手段が前記胴型を押圧する位置に、前記圧接手段が前記胴型に及ぼす押圧力を緩和又は解除するための逃げ部を形成するのが好ましい。
【００２２】
また、本発明のモールドプレス成形型は、前記胴型の内周面が、連続的に除去加工を行うことにより一定の内周径で形成された面とすることができる。
これにより、胴型の内周面の同軸性をいっそう高め、より確実に、上下型と胴型との接触部位を、胴型の軸方向と平行な同一直線上に位置させることができる。
このとき、前記胴型は、外胴型と、前記外胴型の内周に同心に配置された内胴型とを備えて構成されているのが好ましい。
【００２３】
また、本発明の光学素子の製造方法は、互いに対向する成形面が形成された一対の上型及び下型と、前記上型及び前記下型を、それぞれ両端側から挿入可能とした胴型とを備えた成形型を用いて、前記上型と前記下型との間で成形素材をプレス成形する光学素子の製造方法であって、前記上型及び前記下型のそれぞれを、圧接手段により前記胴型の内周面における前記胴型の軸方向と平行な同一直線上に圧接しつつ、プレス成形を行う方法としてある。
【００２４】
このような方法とすることにより、偏心精度、肉厚精度、面精度などの光学的要求性能のきわめて高い光学素子を高精度に製造することができる。
【００２５】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記上型と前記下型との間でプレス成形された成形素材に冷却処理を施すに際して、前記成形素材の熱収縮に追従する前記上型及び／又は前記下型の動きを妨げないように、前記圧接手段が及ぼす押圧力を緩和又は解除する方法とすることができる。
これにより、成形素材の熱収縮に追従する上型や、下型の動きをスムーズにし、上下型の成形面と、成形素材との間の密着を保つことができるため、得られる光学素子の面精度を高く維持することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明によれば、上下型と胴型とのクリアランスによって生じる、上下型相互の偏心を抑制し、上下型の同軸性を確保することによって、偏心精度、肉厚精度、面精度などの光学的要求性能のきわめて高い光学素子を高精度に成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２８】
［モールドプレス成形型］
まず、本発明に係るモールドプレス成形型（以下、単に「成形型」という）の実施形態について説明する。
ここで、図１は、成形型の概略断面図であり、プレス荷重印加時の状態を示している（後述する図１０（５）参照）。
【００２９】
図１に示す成形型は、上型１０、下型２０、及び胴型３０を備えて構成され、下型２０と、下型２０に対して相対的に近接、離間するように胴型３０により摺動ガイドされる上型１０との間で、成形素材５０をプレス成形する。
上型１０、下型２０、及び胴型３０は、例えば、炭化ケイ素、ケイ素、窒化ケイ素、炭化タングステン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化チタンなどのサーメット、又はこれらの表面にダイヤモンド、耐熱金属、貴金属合金、炭化物、窒化物、硼化物、酸化物などを被覆したものなどの硬質素材を用いて、所定の形状に形成することができる。
【００３０】
上型１０は、フランジ部１１、大径部１２、及び小径部１３を備えている。フランジ部１１は、大径部１２の上側に、水平方向に張り出すように形成されている。また、小径部１３は、大径部１２と軸心が一致するように、大径部１２の下面中央から下方に突出して形成されており、大径部１２の外周面と、小径部１３の外周面とは、軸心に対して平行としてある。そして、小径部１３の下型２０と対向する下面には、成形面１４が形成されており、成形面１４の中心（非球面の場合は、非球面中心をいう）は、大径部１２及び小径部１３の軸心と一致するように形成される。
【００３１】
このとき、大径部１２の軸方向の長さは、小径部１３の軸方向の長さよりも大きくするのが好ましい。このようにすると、胴型３０の上端開口側から上型１０を挿入したときに、まず、大径部１２が胴型３０に接触して、胴型３０に摺動ガイドされてから、次いで、径の小さい小径部１３が、胴型３０の内周小径部３３に接触するようになる。これにより、小径部１３が胴型３０内に不意に接触して傷ついてしまうのを有効に回避することができる。
さらに、小径部１３や、その先端の成形面１４の破損をより確実に防ぐためには、小径部１３の直径を、大径部１２の直径の１／４以下とするのが好ましい。
【００３２】
また、上型１０の上面は、図１に示す状態において、少なくとも胴型３０の上面と隣接する外縁部分を、上型１０の軸心と垂直で、かつ、平滑に平面加工するとともに、胴型３０上面も同様に、胴型３０の軸心と垂直で、かつ、平滑に平面加工して、これらが同一平面を形成するようにしておくのが好ましい。これにより、プレス成形に際して、上型１０の上面（又は、その外縁部分）と、胴型３０の上面とに、精度の高い水平面を下面に備えたプレスヘッド、又はプレス荷重を伝達する介在部材を密着させることによって、上型１０の上面と、胴型３０の上面とを同一平面とし、胴型３０と上型１０との間に生じるティルトを抑止することができる。
【００３３】
一方、下型２０は、フランジ部２１、大径部２２、及び小径部２３を備えている。フランジ部２１は、大径部２２の下側に、水平方向に張り出すように形成されており、大径部２２は、上型１０の大径部１２と同径に形成されている。また、小径部２３は、大径部２２と軸心が一致するように、大径部２２の上面中央から上方に突出して形成され、大径部２２の外周面と、小径部２３の外周面は、軸心に対して平行としてある。そして、小径部２３の上型１０と対向する上面には、成形面２４が形成されており、成形面２４の中心は、少なくとも大径部２２及び小径部２３の軸心と一致するように形成される。
【００３４】
さらに、フランジ部２１の上面は、下型２０の軸心と垂直で、かつ、平滑に平面加工するとともに、フランジ部２１の上面が当接する胴型３０の下面についても、胴型３０の軸心と垂直で、かつ、平滑に平面加工しておくのが好ましい。
このようにすると、下型２０のフランジ部２１の上面を、胴型３０の下面に密着させるだけで、胴型３０と下型２０との相互位置を精度高く規定することができるため、プレス成形時に、胴型３０と下型２０との間に生じるティルトを実質的にゼロとすることができる。
【００３５】
なお、上型１０の場合と同様に、小径部２２や、成形面２４の破損防止のためには、大径部２２の軸方向の長さは、小径部２３の軸方向の長さよりも大きくするのが好ましく、小径部２３の直径は、大径部２２の直径の１／４以下とするのが好ましい。
【００３６】
このような上下型１０，２０のそれぞれに形成される成形面１４，２４は、成形しようとする光学素子の形状をもとに、精密な形状加工を施すことによって形成することができる。したがって、成形面１４，２４は、図示する例には限られず、凹面、凸面、平面のいずれであってもよい。また、成形面１４，２４には、成形素材５０との離型性にすぐれた膜を形成するのが好ましく、例えば、貴金属膜、炭素膜、水素化炭素膜などの公知の離型膜を形成することができる。
【００３７】
また、胴型３０には、上型１０のフランジ部１１と係合する段部３１、上型１０の大径部１２を収容して、プレス成形時に上型１０を摺動ガイドするとともに、下型２０の大径部２２を収容可能となるようにされた内周大径部３２、及び上型１０の小径部１３と、下型２０の小径部２３とを収容する内周小径部３３が形成されている。そして、胴型３０は、成形型を組み立てる際や、プレス成形の際に、上下型１０，２０の水平方向の相対位置を規制して、上下型１０，２０の同軸性を確保する。
このため、胴型３０と上下型１０，２０とのクリアランスは、要求される光学素子の偏心精度を考慮すると１０μｍ以下、特に、５μｍ以下とすることが好ましいが、成形しようとするレンズなどの光学素子に要求される光学性能に応じて、さらに小さくすることもできる。
【００３８】
しかしながら、上下型１０，２０との間にクリアランスを設ける限り、胴型３０内での上下型１０，２０の水平方向のずれを抑えて、上下型１０，２０の同軸性を確保するには限界がある。
このため、本実施形態にあっては、図１に示すように、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように、上下型１０，２０のそれぞれに対応させて、二つの圧接手段４０を胴型３０に設けている。そして、この圧接手段４０により、上下型１０，２０のそれぞれを、圧接手段４０が設けられた側とは反対側に向けて押圧し、上下型１０，２０のそれぞれと、胴型３０の内周面との接触部位Ｃが、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように、上下型１０，２０のそれぞれが、胴型３０の内周面に圧接されるようにすることで、上下型１０，２０の同軸性がより確実に確保できるようにしてある。
【００３９】
すなわち、図２に示すように、圧接手段４０によって、上型１０の大径部１２は、これが収容される胴型３０の内周大径部３２に圧接され、これとともに、下型２０の大径部２２も、同様にこれが収容される胴型３０の内周大径部３２に圧接されることとなるが、それぞれの大径部１２，２２が同径であり、かつ、上下型１０，２０のそれぞれを押圧する方向が同じであれば、大径部１２，２２のそれぞれが内周大径部３２と接している部位Ｃが、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置している限り、上型１０の軸心と、下型２０の軸心とは一致する。
【００４０】
ここで、図２は、圧接手段４０によって、上下型１０，２０を胴型３０の内周面に圧接されている状態を示す概念図であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する。また、図３は、圧接手段４０によって上型１０の軸心１０Ｃと、下型２０の軸心２０Ｃとが一致する様子を示す概念図であり、図３（ａ）は、胴型３０と上下型１０，２０とのクリアランスの範囲で、上下型１０，２０の軸心１０Ｃ，２０Ｃがずれている状態を示し、図３（ｂ）は、図中矢印方向に上下型１０，２０が押圧されて、上下型１０，２０の軸心１０Ｃ，２０Ｃが一致した状態を示している。また、図４には、図１中破線で囲む部分を拡大して示してある。
【００４１】
図１に示す例において、圧接手段４０は、胴型３０の側面から軸心に向かって貫通するとともに、胴型３０の内周側に段部が形成された収容孔４１を穿設し、この収容孔４１に、胴型３０の内周側から順に、ボール受け４２、ボール４３、バネ受け４４、バネ４５、バネ押さえ４６を挿入するとともに、これらを胴型３０の外周に装着されたスリーブ３６で保持することによって構成されている。
【００４２】
このとき、ボール受け４２は、胴型３０の内周側に形成した段部に支持される。ボール受け４２の中央にはボール４３の直径よりも小さな孔が設けられており、この孔の直径を適宜調整することで、胴型３０の内周面に突出するボール４３の突出量を任意に設定することができるが、このときの突出量は、胴型３０と上下型１０，２０とのクリアランスの二倍以上となるように設定する。また、ボール４３を付勢するバネ４５は、上下型１０，２０の摺動を妨げない程度のバネ定数のものを適宜選定する。
【００４３】
上下型１０，２０を直接押圧するボール４３の材質は、上下型１０，２０に傷をつけたりしないように、ステンレスなど、上下型１０，２０を形成する素材よりも軟質なものを用いるのが好ましいが、圧接手段４０が備えるバネなどの他の部材は、上下型１０，２０や、胴型３０と同様の素材、もしくはこれらの素材とは異なる耐熱性の素材を用いて形成することができるが、特に限定はされない。
【００４４】
このような圧接手段４０を設けることにより、胴型３０の軸心方向にバネ４５によって付勢されたボール４３が上下型１０，２０を押圧し、上下型１０，２０のそれぞれが、胴型３０の内周面に圧接されるが、圧接手段４０の具体的な構成は、図示する例には限られない。
図１に示す例では、上下型１０，２０を直接押圧する押圧部材としてボール４３を採用しているが、上下型１０，２０の摺動を妨げることなく、上下型１０，２０を押圧できるものであれば、押圧部材の具体的な形状は制限されない。例えば、後述する図４に示す例のように、押圧部材は、先端が球面に形成されたピン４８などとしてもよい。また、バネ４５としてつるまきバネを採用しているが、上下型１０，２０を直接押圧する押圧部材（ボール４３など）を、所定の付勢力で胴型３０の軸心に向けて付勢することができれば、例えば、板バネなどの他の付勢手段とすることもできる。
【００４５】
さらに、図示する例では、上下型１０，２０のそれぞれに圧接手段４０を一つずつ対応させ、上型１０に対応させた圧接手段４０と、下型２０に対応させた圧接手段４０とが、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように、すなわち、水平投射面において重なるように設けているが、胴型３０の内周面における胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に、上下型１０，２０を圧接させることができれば、上下型１０，２０のそれぞれには、複数の圧接手段４０を対応させて設けてもよい。この場合、上下型１０，２０のそれぞれに対応する圧接手段４０は、胴型３０の軸方向に並べて設けてもよく、同一水平面上に設けるようにしてもよい。また、上型１０と、下型２０とで、それぞれに対応させて設ける圧接手段４０の数を、必要に応じて異ならせることもできる。
【００４６】
しかしながら、上下型１０，２０のそれぞれに対応させて設ける圧接手段４０を複数とすると、上下型１０，２０が、胴型３０の内周面における胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に圧接されるように、それぞれの圧接手段４０による押圧力をバランスさせなければならず、その設計に煩雑な手間を要することとなる。
例えば、上下型１０，２０のそれぞれに複数の圧接手段４０を対応させて設けるには、上下型１０，２０のそれぞれに作用する押圧力の合力の方向が一致するように設計する必要がある。また、初期設計では、押圧力の合力の方向が一致するようにできたとしても、バネ４５の付勢力の経時変化によって押圧力のバランスがくずれてしまい、合力の方向が一致しなくなるなどの不具合も考えられる。すべての圧接手段４０を胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように設ければ、このような合力の方向を考慮する必要性は原理上ないといえるが、それでも、複数の圧接手段４０を胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように精度よく設けるには、圧接手段４０の数が増えるほど困難になってくる。
このため、上下型１０，２０のそれぞれには、圧接手段４０を一つずつ対応させて設けるのが好ましい。
【００４７】
また、図１に示す例では、胴型３０に圧接手段４０を設けているが、本実施形態にあっては、圧接手段４０を上下型１０，２０側に設けて変形実施することも可能である。
ここで、図６は、上下型１０，２０側に圧接手段４０を設けた本実施形態の変形例を示す概略断面図であり、図中破線で囲む部分を拡大して図７に示してある。
【００４８】
図６に示す例において、圧接手段４０は、上型１０の大径部１２の下面側、下型２０の大径部２２の上面側のそれぞれに、収容孔４１を穿設するとともに、この収容孔４１から大径部１２，２２の側面に貫通する穿孔を設け、この収容孔に、図示するようにして、スペーサ４７、ピン４８、バネ４５を上下型１０，２０の径方向に並べて収容することによって構成されている。
このとき、図示するように、ピン４８の先端を球面に形成するとともに、用いるバネ４５のバネ定数を適宜選定して、上下型１０，２０の摺動に支障をきたさないようにするのが好ましい。また、特に図示しないが、収容孔４１には適宜蓋を設けることにより、上記各部材の脱落を防止することができる。
【００４９】
このようにして圧接手段４０を上下型１０，２０側に設けた場合、上下型１０，２０の径方向外側に向けてバネ４５によって付勢されたピン４８が、胴型３０の内周面を押圧し、上下型１０，２０のそれぞれが、胴型３０の反対側の内周面に圧接され、前述した例と同様に、上型１０の軸心と、下型２０の軸心とを一致させることができる。
【００５０】
この場合、上下型１０，２０の大径部１２，２２のそれぞれと、内周大径部３２とが接している部位が、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように、胴型３０の内周面には、上下型１０，２０のそれぞれに設けた圧接手段４０のピン４８を同一直線上にガイドするガイド溝３８を、胴型３０の軸方向と平行に設けておくのが好ましい。
なお、このときのガイド溝３８の深さは、圧接手段４０により上下型１０，２０が胴型３０の内周面に圧接されるのを妨げない程度のものとする。
【００５１】
このように、圧接手段４０を上下型１０，２０側に設けるのは、胴型３０内に圧接手段４０を設けた場合と比較して、成形型の大型化を伴うことがないため好ましい。
すなわち、胴型３０に圧接手段４０を設けるには、圧接手段４０を設けるためのスペースを確保するために、胴型３０が径方向に大きくなってしまうことがあるが、上下型１０，２０側に圧接手段４０を設けた場合には、そのようなおそれがなく、成形型の大型化を伴わずに、圧接手段４０を設けることが可能となる。
【００５２】
ここで、前述した例と同様に、胴型３０の内周面を押圧するピン４８は、胴型３０の内周面に傷をつけたりしないように、ステンレスなど、胴型３０を形成する素材よりも軟質なものを用いるのが好ましく、バネ４５などの他の部材は、胴型３０などと同様の素材、もしくはこれらの素材とは異なる耐熱性の素材を用いて形成することができる。また、圧接手段４０の具体的な構成も図示する例には限られず、さらに、上下型１０，２０のそれぞれには、圧接手段４０を一つずつ設けるのが好ましいが、上下型１０，２０のそれぞれに複数の圧接手段４０を設けることができるのも、前述した例と同様である。このように、圧接手段４０を上下型１０，２０側に設けた以外は、図１に示す例と同様であるため、図６に示す例の他の構成についての詳細な説明は省略する。
【００５３】
なお、特に図示しないが、図１に示す例における圧接手段４０と、図６に示す例における圧接手段４０とを組み合わせることもできる。すなわち、上型１０に対応する圧接手段４０を胴型３０に設け、下型２０に対応する圧接手段４０を下型２０に設けるようにしてもよく、また、その逆も可能である。
【００５４】
このような本実施形態の成形型において、胴型３０は、その内周に、内周大径部３２と、内周小径部３３とを一体に形成したものであってもよいが、図示するように、胴型３０は、内周大径部３２を形成する外胴型３４と、外胴型３４の内周に、外胴型３４と同軸に配置されて、内周小径部３３を形成する内胴型３５とを備えて構成されているのが好ましい。
【００５５】
一般に、胴型３０の内周面を形成するには、型素材をチャックした状態で回転させながら、刃物、砥石、研磨体などの加工具を型素材の一端側に接触させつつ、他端側に移動させて除去加工（型素材の表面を所望の精度に形成するための機械加工であって、切削、研削、研磨などの加工手段を含む）を行うが、内周大径部３２と、内周小径部３３とを一体に形成しようとすると、内周小径部３３が、このような除去加工の妨げとなる。したがって、この場合には、除去加工中に型素材の保持姿勢を変えて、内周大径部３２の両端からそれぞれ内周小径部３３に向かって除去加工を行うようにしなければならない。
このとき、型素材の保持精度が高度に維持されなければ、上型１０の大径部１２が収容される側の内周大径部３２と、下型２０の大径部２２が収容される側の内周大径部３２の一端側との同軸性が損なわれてしまい、このような同軸性が損なわれた内周大径部３２に上下型１０，２０を圧接させても、上型１０の軸心と、下型２０の軸心とを一致させることはできなくなってしまう。
【００５６】
これに対して、胴型３０を、外胴型３４と、内胴型３５とから構成すれば、外胴型３４、及び内胴型３５は、例えば、円柱状の型素材の中央部をくり抜き加工するか、鋳造、焼結、鍛造、押出成形などにより、予め円筒状に形成された型素材を用いて、この型素材をチャックした状態で回転させながら、加工具を円筒状の型素材の内周面の一端側に接触させつつ、他端側に移動させて連続的に除去加工を行うことにより、内周大径部３２や、内周小径部３２を一定の内周径で高精度に加工することができる。
【００５７】
なお、外胴型３４に内周大径部３２を形成するには、上下型１０、２０との摺動部を含めて長い距離にわたって除去加工をしなければならないが、除去加工を行う部分の内径を、成形しようとするレンズなどの光学素子の径よりも相当に大きくできるため、高精度の加工が可能である。また、レンズなどと同等の小さな内径で除去加工を行う必要のある内胴型３５にあっても、その加工距離は短くてすむため、高精度の加工が可能である。
【００５８】
このように、胴型３０を外胴型３４と、内胴型３５とにより構成し、外胴型３４の内周面を連続的に除去加工することにより、外胴型３４が形成する内周大径部３２の同軸性をいっそう高めて、内周大径部３２に上下型１０，２０を圧接させたときに、上型１０，２０の同軸性をより確実に確保することができる。
【００５９】
ここで、図示する例では、外胴型３４に段部３１が形成されており、外胴型３４の内周面は、この部分において一定径ではなくなるが、段部３１は上型１０の摺動ガイドには直接関係しないため、特に精度を必要とせず、本実施形態にあっては、内周大径部３２のうち、少なくとも上下型１０，２０と接する部分において、同軸性が確保されていればよい。
なお、段部３１にも同軸性が求められたとしても、内周面が一端から他端に向かって径が小さくなった後に、再び径が大きくなるような部分がなければ、成形素材の保持姿勢を変えることなく、連続的に除去加工を行うことができるので、段部３１においても同軸性を確保することは可能である。
【００６０】
外胴型３４と、内胴型３５とにより胴型３０を構成する場合、外胴型３４の内周で、内胴型３５の位置を固定する手段としては、図示するように、頭部付きのピン３６ａを、外胴型３４の内側から挿通孔３６ｂに挿入し、ピン３６ａの頭部で内胴型３５を外胴型３４の内周に固定するようにしてもよいが、内胴型３５の固定手段は、このようなものには限定されない。例えば、外胴型３４の外周から、内胴型３５まで貫通するピンにより、内胴型３５を固定するようにしてもよい。
なお、外胴型３４と、内胴型３５とのクリアランスは、１〜５μｍとし、外胴型３４内において内胴型３５が水平方向に位置ずれしてしまうのを防止するのが好ましい。
【００６１】
また、内周小径部３３（内胴型３５）の内周径は、成形しようとする光学素子の寸法に基づいて決定することができ、内周小径部３３（内胴型３５）の内周面を、プレス成形される成形素材５０の外縁に位置させるとともに、内胴型３５の内周径を、成形しようとする光学素子の径と同一とするのが好ましい。
このようにすれば、内周小径部３３（内胴型３５）の内周面が、成形体５１（光学素子）の側面を成形することとなり、プレス成形後に行う芯取り加工などの後加工を省略して、プレス成形のみで光学素子の最終形状とすることができる。これは、芯取り加工の困難な小径レンズを成形するのに特に好適であり、その生産性を飛躍的に向上させることができる。
【００６２】
また、プレス成形に際し、上型１０の上面と、胴型３０（外胴型３４）の上面とがほぼ同一面となったときに、上型１０のフランジ部１１の下面と、胴型３０（外胴型３４）の上端側に設けた段部３１との間、及び上型１０の大径部１２の下面と、内周小径部３２（内胴型３５）の上面との間には、それぞれ所定寸法以上の隙間Ｇ１，Ｇ２が形成されるようにするのが好ましい。このような隙間Ｇ１，Ｇ２が形成されることにより、プレス成形の際に、上型１０を、その上面が胴型３０（外胴型３４）の上面と一致するまで押し込んで、いったん成形体５１の肉厚を決めた後であっても、成形体５１に必要な荷重（上型１０の自重のみでもよい）を付与し続けることができ、成形体５１の熱収縮に追従した上型１０の下降を許容することができる（後述する図１０（６）参照）。
【００６３】
このとき、図１に示す例にあっては、圧接手段４０が上型１０の下降を妨げないように、上型１０には、圧接手段４０が上型１０に及ぼす押圧力を緩和（又は解除）させるための逃げ溝１５を形成してある（図４及び図５参照）。すなわち、上型１０の上面と、外胴型３４の上面とがほぼ同一面となったときに圧接手段４０が上型１０を押圧する位置に、好ましくはボール４３が外胴型３４の内周面に突出する長さよりも深い溝を設けることによって、圧接手段４０が上型１０に及ぼす押圧力が緩和されるようにしてある。
【００６４】
このような逃げ溝１５を形成するにあたっては、上型１０を押圧するボール４３が逃げ溝１５に入り込んだときに衝撃が生じないようにするために、少なくとも逃げ溝１５の下縁側は、図示するように、テーパー状とするのが好ましい。また、図示する例では、上型１０の全周にわたって逃げ溝１５を形成してあるが、圧接手段４０が上型１０に及ぼす押圧力を緩和（又は解除）できる限り、圧接手段４０が上型１０を押圧する位置に、部分的な凹部を形成して逃げ部とするようにしてもよい。
【００６５】
ここで、図５は、図１に示す例における上型１０の概略正面図である。また、圧接手段４０を上下型１０，２０側に設ける場合も、同様の逃げ溝（逃げ部）１５を設けるのが好ましく、図６に示す例では、圧接手段４０が外胴型３４の内周面を押圧する位置に、同様の逃げ溝（逃げ部）１５を形成してある（図７参照）。
【００６６】
さらに、胴型３０には、上下型１０，２０が接近、離間するときに、型内外の気圧差によって、上下型１０，２０の動きが妨げられないようにするための通気孔３７を設けておくのが好ましい。
【００６７】
例えば、図示する例にあっては、下型２０の大径部２２の上面とほぼ同じ高さとなる位置、及び内胴型３５の上面とほぼ同じ高さとなる位置に、それぞれ通気孔３７を設けてあるが、これにより、上型１０の大径部１２の下面と内胴型３５の上面との間に形成される隙間Ｇ２や、成形素材５０と上下型１０，２０との隙間における体積の増減に対して、成形型内部が常に外圧と等しくなるように、通気孔３７を介して雰囲気ガスの導通が行われるようにしてあり、これにより、プレス成形や成形型の組立・分解をスムーズに行えるようになる。
【００６８】
ここで、上下型１０，２０の小径部１３，２３と、内胴型３５とのクリアランスは、上下型１０，２０の大径部１２，２２の外胴型３４の内周面への圧接を妨げないように、大径部１２，２２と内周大径部３２のクリアランス以上とするのが好ましく、また、下型２０の大径部２２の上面と、内胴型３５の下面とのクリアランスは、下型２０のフランジ部２１の上面と、外胴型３４の下面との密着を妨げないように、５〜５０μｍ程度とすることができる。
したがって、成形素材５０と上下型１０，２０との間の空間に存在する雰囲気ガスが上下型１０，２０の近接（プレス成形）によって圧縮されるときに、成形型内の雰囲気ガスを、上下型１０，２０の小径部１３，２３と、内胴型３５とのクリアランス、下型２０の大径部２２の上面と、内胴型３５の下面とのクリアランス、上記隙間Ｇ２、胴型３０の通気孔３７を経由して成形型の外部へ放出することができる。
【００６９】
なお、本発明は、上下型１０，２０を、それぞれ胴型３０の内周面における胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に圧接することにより、上下型１０，２０の偏心を抑制するものであるが、上下型１０，２０のそれぞれと、胴型３０の内周面との接触部位が、誤差なしで完全に一致して胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置することまでは要求されない。
上下型１０，２０を高精度に加工するとともに、上下型１０，２０のそれぞれに対応する圧接手段４０を、精度よく胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように設け、さらに、胴型３０の内周面の同軸性を高精度に確保すれば、より確実に、上下型１０，２０のそれぞれと、胴型３０の内周面との接触部位を、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置させることができるが、多少のずれ（例えば、数μｍ以下のずれ）があっても、圧接手段４０を設けない場合と比べて、本発明の効果が認められる限り、本発明の技術的範囲内に属する。
【００７０】
［モールドプレス成形装置］
次に、本発明に係る光学素子の製造方法を実施するのに好適なモールドプレス成形装置（以下、単に「成形装置」という）について説明する。
ここで、図８は、このような成形装置の一例として示す回転移送式の成形装置の概略平面図である。
【００７１】
図８に示す成形装置は、取出・挿入室Ｐ１と、周方向に並べて配置された多数の処理室Ｐ２〜Ｐ８を備えている。
取出・挿入室Ｐ１では、成形を終えた成形型の取り出し作業と、新たに成形に供される成形素材を収容した成形型の挿入作業が行われる。取出・挿入室Ｐ１から挿入された成形型は、図中矢印方向に回転する回転テーブルに取り付けられた支持台に支持されるなどして、成形素材５０（又は成形体５１）を収容した様態で、常時非酸化性ガスの雰囲気（不活性ガス雰囲気）下にある処理室Ｐ２〜Ｐ８の中を順次通過するようになっている。回転テーブルは、一定時間ごとに間歇的に回転し、この間歇的な回転により、隣設された処理室間を成形型が移動する。そして、この一定時間が、成形サイクルタイムとなる。
【００７２】
ここで、Ｐ２は第一加熱室、Ｐ３は第二加熱室、Ｐ４は第三加熱室（又は均熱室）であり、これらは総称して加熱部ともいう。Ｐ５はプレス室であり、加熱部でプレス成形に適した温度とされた成形型へのプレス荷重の印加が行われる。Ｐ６は第一徐冷室、Ｐ７は第二徐冷室、Ｐ８は急冷室であり、これらは総称して冷却部ともいい、プレス荷重が印加された後の成形型の冷却処理が行われる。これらの処理室Ｐ２〜Ｐ８は、略等間隔に配置されており、それぞれの処理に適した温度に温度制御されるとともに、各処理室内の温度を所定温度に保つために、シャッターＳ１〜Ｓ６によって区画されている。
【００７３】
図８に示すような成形装置を用いれば、成形素材５０（又は成形体５１）が収容された成形型を、各処理室を順次移送しながら適切な処理を施すことによって、所望の光学素子を効率よく製造することができる。
すなわち、プレス成形に適した温度への成形型の加熱、プレス荷重の印加、その後の冷却処理が、二次元的に配置された各処理室を成形型が通過することによって行われるため、多数の成形型を同時に使用でき、個々の成形に必要な実質時間(成形サイクルタイム)が短縮される。
【００７４】
本発明に係る光学素子の製造方法は、加熱室、プレス室、冷却室などの各処理室に、成形素材５０（又は成形体５１）が収容された成形型を移送して、加熱、プレス、冷却を含む適切な処理を順次施す成形装置において好適に実施されるが、このような成形装置の具体的な構成は、上記した例には制限されない。例えば、上記した例では、回転テーブルにより成形型を移送するようにしているが、二次元的（場合によっては三次元的）に配置された各処理室内を所定の時間間隔で通過できるように構成されているものであれば、成形型を移送する手段は特に制限されない。
【００７５】
また、各処理室の配置構成は、成形素材の組成や、得ようとする光学素子の形状にあわせて、加熱工程や冷却工程を最適化するために適宜変更することができる。例えば、加熱室を四つにしたり、徐冷室を三つにしたりするなどの変更を行うことができる。また、生産効率をさらに向上させるためには、加熱室、プレス室、冷却室などをそれぞれ同数連設し、異なる温度条件、異なる加圧条件を要する複数種類のプレス成形を同時並行的に行うようにしてもよい。
【００７６】
また、生産効率を向上させるために、各処理室において、加熱、プレス荷重の印加、冷却処理などの処理が行われるときに、一つの処理室に二以上の成形型が配列されるように、これに対応させて複数の支持台を、ひとまとまりで各処理室を移動するように設け、複数の成形型に対して同時に同じ処理を施すようにしてもよい。この場合、プレス室には、成形型の数に対応した二以上のプレス手段を設けることが好ましい。
【００７７】
［光学素子の製造方法］
次に、本発明に係る光学素子の製造方法の実施形態について、図１に示す成形型を、図８に示す成型装置に適用して実施する例に基づき、図９〜図１０を参照して説明する。
ここで、図９は、本実施形態に係る光学素子の製造方法における工程（１）〜（４）を示す説明図、図１０は、同工程（５）〜（８）を示す説明図である。
【００７８】
工程（１）：成形素材供給工程
載置台７０上で、下型２０と上型１０とが離間した状態で待機している成形型に対し、図示しない吸着パッド付の搬送アームによって、予備成形（図示する例では球形状に成形）したガラスプリフォームなどの成形素材５０を供給する。そして、搬送アームの吸着パッドが、所定範囲内の精度で下型２０の成形面２１上に到達したときに、その吸着を解除し、搬送アームを直ちに退避させる。
これにより、成形素材５０は、下型２０の成形面２４上に載置される（図９（１）参照）。
【００７９】
このとき、上型１０が組み込まれた胴型３０は、支持手段８０により、その位置を固定しておく。また、載置台７０に設けられた開口部７１から雰囲気ガスを吸引することにより、載置台７０上に下型２０を密着、固定し、後述する成形型の組立工程を終えるまで、下型２０が位置ずれを起こさないようにしておく。
さらに、成形素材５０を供給するに際しては、予め吸着パッドの中心と成形素材５０の中心の位置合わせが行われた状態で、かつ、吸着パッドの中心と下型２０の成形面２４の中心が実質的に一致した状態で、成形素材５０が下型２０の成形面２４上に載置されるように、搬送アームの動作を制御するのが好ましい。
【００８０】
なお、本実施形態に用いる成形素材５０の材料には特に制限はなく、ガラスプリフォームなどのガラス素材とすることができるが、光学ガラスを、溶融状態から受け型上に滴下、又は流下することによって、球形状、又は両凸曲面形状などに予備成形（熱間成形）したガラスプリフォームを用いるのが、生産効率の点から有利であり、特に、両凸曲面形状のものが好適である。
【００８１】
工程（２）：成形型の組立工程
次いで、載置台７０を上昇させ、胴型３０内に下型２０を組み込む。
このとき、胴型３０と下型２０のクリアランスは、５μｍ以下とするのが好ましく、予め組み立てられた上型１０と胴型３０も同様のクリアランスとするのが好ましい。また、外胴型３４に設けた圧接手段４０により、上記クリアランス内で生じ得る上下型１０，２０のシフトを抑制することによって、上下型１０，２０の同軸性を確保しつつ、成形型の組み立てを行うことができるが、胴型３０内に下型２０を組み込む際に、圧接手段４０によって、下型２０が外胴型３４の内周面を摺動する際の動きが妨げられることがないように、圧接手段４０が備える押圧部材の形状（図１に示す成形型では、球状としてある）や、その押圧力（図１に示す成形型にあっては、付勢手段として用いるバネのバネ定数）を選択する。
【００８２】
胴型３０内に下型２０が組み込まれ、胴型３０の下面に、下型２０のフランジ部２２の上面が当接すると、成形素材５０の厚みによって、上型１０の上面が、胴型３０の上面より高い位置に押し上げられる（図９（２）参照）。
このようにして、成形型を組み立てる際には、載置台７０を上昇させる代わりに、保持手段８０により上型１０及び胴型３０を下降させるようにしてもよい。
【００８３】
なお、図８に示す成形装置において、上記の工程（１）〜（２）は、その一部又は全部の工程を、取出・挿入室Ｐ１の近傍で行うようにしてもよく、取出・挿入室Ｐ１内で行うようにしてもよい。
【００８４】
工程（３）：加熱工程
次に、成形素材５０が収容された成形型を、図示しない把持具などにより、回転テーブルに取り付けられた支持台７５に支持させるなどして、加熱室Ｐ２〜Ｐ４に順次移送しつつ、加熱する（図９（３）参照）。
これによって、成形型ごと成形素材５０をプレス成形に適した温度に昇温させる。
【００８５】
このとき、例えば、第一加熱室Ｐ２は、成形素材５０のプレス温度以上の高温に保ち、成形型ごと、収容された成形素材５０を急速に加熱する。そして、成形素材５０が収容された成形型は、第一加熱室Ｐ２で所定時間静止した後、回転テーブルの回転に応じて第二加熱室Ｐ３に移送される。この第二加熱室Ｐ３での加熱により、成形型と成形素材５０は、さらに加熱されながら、均熱化されてプレス温度に近づく。次いで、第三加熱室Ｐ４で成形型と成形素材５０を均熱化して、成形素材５０の粘度をプレス成形に適切な１０６〜１０９ｄＰａ・ｓにするが、好ましくは、成形素材５０の温度は、１０６〜１０８ｄＰａ・ｓの粘度となる温度となるように設定する。
なお、加熱室Ｐ２〜Ｐ４が備える加熱手段には特に制限はない。例えば、抵抗加熱によるヒータ、高周波誘導コイル等を用いることができる。
【００８６】
工程（４）〜（５）：プレス工程
適温になった成形型は、プレス室Ｐ５に移送される（図９（４）参照）。
プレス室Ｐ５では、成形型の上方からプレスヘッド９０により、所定圧力（例えば、３０〜２００Ｋｇ／ｃｍ２）、所定時間（例えば、数十秒）で、成形型にプレス荷重を印加する（図１０（５）参照）。
プレスヘッド９０の下面が胴型３０の上面に当接し、胴型３０の上面と、上型１０の上面とが同一平面となった時点で、成形体５１の肉厚が規定されるが、このとき、圧接手段４０により上下型１０，２０の同軸性が確保されているので、上下型１０，２０の成形面１４，２４の形状を、高い偏心精度で成形体５１に転写することができる。また、前述したような逃げ溝１５を上型１０に形成しておけば、この逃げ溝１５に、圧接手段４０を構成する押圧部材（ボール４３）を入り込ませることによって、圧接手段４０が上型１０に及ぼす押圧力を緩和することができる。
その後、プレスヘッド９０を上昇させて、プレス荷重を解除することにより、プレス工程を終了する。
【００８７】
工程（９）：冷却工程
次に、プレス工程を終えた成形型には冷却処理を施すが、まず、成形型を第一徐冷室Ｐ６、第二徐冷室Ｐ７に順次移送して、少なくとも成形素材５０（成形体５１）のガラス転移点よりも低い温度まで冷却する。
このとき、成形型には、成形体５１の熱収縮に追従した上型１０の下降を許容する隙間Ｇ１，Ｇ２が形成されており、また、圧接手段４０を構成する押圧部材（ボール４３）が逃げ溝１５に入り込むことによって、圧接手段４０が上型１０に及ぼす押圧力が緩和されている。このため、上型１０は、圧接手段４０によって妨げられることなく、成形体５１の熱収縮に追従してスムーズに下降することができ、これによって、上下型１０，２０の成形面１４，２４と、成形体５１との間の密着が保たれ、成形体５１の面精度を高く維持（例えば、クセ±１本以内）することができる。
なお、ガラスの収縮に追随して上型１０が降下したとき、上記隙間Ｇ１，Ｇ２の間隔は狭くなる（図１０（６）参照）。
【００８８】
次に、成形型を急冷室Ｐ８に移送して冷却工程を続行するが、急冷室Ｐ８では、冷却用ガスによる急冷を行うことができ、成形体５１が大気開放に支障のない温度となるまで冷却する。
【００８９】
工程（７）〜（８）：成形型の分解工程／成形体の取出工程
冷却工程を終えて、成形型が取出・挿入室Ｐ１に戻ってくると、成形型は、図示しない把持具などにより支持台７５から取り外され、載置台７０に移送される（図１０（７）参照）。そして、保持手段８０により、胴型３０の位置を固定するとともに、載置台７０を垂直に下降させ、胴型３０から下型２０を抜き出す。次いで、図示しない搬送アームなどにより、下型２０の成形面２１上から成形体５１を取り出す（図１０（８）参照）。
このようにして成形型から取り出された成形体５１は、そのまま、又は光学素子の外径中心と、その光学中心とを一致させるために、必要に応じて芯取り加工を施して、所望の光学素子とすることができる。
【００９０】
このとき、載置台７０の開口部７１から雰囲気ガスを吸引して、載置台７０上に下型２０を一体的に保持し、胴型３０から下型２０を抜き出したときの位置を維持するのが好ましく、これによって、下型２０と胴型３０の水平方向の相対位置がずれてしまうのを避けることができる。
なお、不活性ガス雰囲気となっていない取出・挿入室Ｐ１にあっては、成形型の酸化防止を考慮して、成形型の温度が２５０℃以下となるように温度制御するのが好ましい。
【００９１】
これらの工程（１）〜（８）が終了した後は、工程（１）に戻り、上記のサイクルを繰り返すことによって、プレス成形を連続的に行うことができる。
【００９２】
このように、本実施形態にあっては、きわめてコンパクトな構造により、上下型１０，２０の同軸性を高度に確保して、偏心精度、肉厚精度、面精度などの光学的要求性能のきわめて高い光学素子を高精度に成形することができるため、上記したような成形型移送式の成形装置において、特に好適に実施することができるが、上下型のそれぞれがプレス軸に固定された、成形型の移送を伴わない成形装置で実施しても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【実施例】
【００９３】
次に、具体的な実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
【００９４】
［実施例］
光学ガラス（屈折率ｎｄ：１．６９３５０、アッベ数νｄ：５３．２、ガラス転移温度Ｔｇ：５２０℃）を溶融状態から滴下して予備成形し、球形状のガラスプリフォームを用意した。
一方、図１に示す成形型を用いて、この成形型に上記ガラスプリフォームを収容して、図８に示す回転移送式の成形装置を駆動させることにより、レンズを連続成形した。
【００９５】
成形工程において、成形型が加熱部を経て、プレス室に到達したときに、成形型近傍の温度がガラス粘度１０７．５ｄＰａ・ｓ（６００℃相当）になるように加熱した。また、成形型に印加するプレス荷重は６０ｋｇｆとした。
次いで、成形型を冷却部に移送し、ガラス転移温度以下まで降温させた。このとき、ガラスの熱収縮に追従して上型が自重で下降し、成形面とガラスとの密着が保たれていた。その後、成形型を分解して、成形体を取り出した。
このような連続成形により、二十個のレンズを得た。これらのレンズについて波面透過収差の測定を行い、得られた測定データから、それぞれのレンズについて、第１面と第２面の水平方向のずれ量（上下型のシフト量に相当）、及びコマ収差を求めたところ、図１１に示す結果となった。
すなわち、本実施例により得られたレンズは、いずれもシフト量が１．０μm以下、コマ収差が０．０２５λms以下であり、所定の規定値を満たすものであった。
【００９６】
［比較例］
本発明にかかる圧接手段４０を備えてない以外は、図１に示す成形型と同様の成形型を用いて、実施例と同様の連続成形を行って二十個のレンズを得て、それぞれのレンズについてシフト量、及びコマ収差を求めたところ、図１２に示す結果となった。
図１２から明らかなように、上記実施例では現れなかったシフト量１．５μm以上のレンズが半数以上を占め、また、コマ収差０．０３λms以上のレンズが約３割含まれ、シフト量及びコマ収差が共に悪化したことが判る。
【００９７】
以上の結果により、本発明の成形型が、シフトの抑制、及びコマ収差の改善に顕著な効果があることがわかる。
【００９８】
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
【００９９】
例えば、上記した実施形態では、プレス成形の際に、胴型３０内に嵌合された下型２０に対して、上型１０が胴型３０内を摺動ガイドされ、上下型１０，２０が相対的に接近、離間するように構成した例について説明するが、これとは逆に構成することもできる。すなわち、胴型３０内に嵌合された上型１０に対して、下型２０が胴型３０内を摺動ガイドされるようにしてもよい。上下型１０，２０が、その同軸性を確保しつつ、相対的に近接、離間するようになっていれば、その具体的な構成は制限されない。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、ガラスレンズなどの光学素子を成形するためのモールドプレス成形型や光学素子の製造方法に適用される。特に、偏心精度などが極めて高く、光ピックアップや小型撮像機器に用いることができる高精度な光学素子を製造するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明に係るモールドプレス成形型の実施形態を示す概略断面図である。
【図２】圧接手段により上下型を胴型の内周面に圧接した状態を示す図１のＡ−Ａ断面に相当する概念図である。
【図３】圧接手段４０によって上下型の軸心が一致する様子を示す概念図である。
【図４】圧接手段の一例を示す要部拡大図である。
【図５】上型の一例を示す概略正面図である。
【図６】本発明に係るモールドプレス成形型の実施形態の変形例を示す概略断面図である。
【図７】圧接手段の他の一例を示す要部拡大図である。
【図８】本発明に係る光学素子の製造方法を実施するのに好適なモールドプレス成形装置の一例を示す概略平面図である。
【図９】本発明に係る光学素子の製造方法の実施形態における工程（１）〜（４）を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る光学素子の製造方法の一実施形態における工程（５）〜（８）を示す説明図である。
【図１１】実施例における測定結果を示すグラフである。
【図１２】比較例における測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０２】
１０    上型
１２    大径部
１３    小径部
１４    成形面
１５    逃げ溝
１０Ｃ  軸心
２０    下型
２２    大径部
２３    小径部
２４    成形面
２０Ｃ  軸心
３０    胴型
３１    内周大径部
３２    内周小径部
３３    外胴型
３４    内胴型
３８    ガイド溝
４０    圧接手段
５０    成形素材
５１    成形体
Ｃ      接触部位
【図１】
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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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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