(57)【要約】 【課題】  形状精度の高い成形品を製造することができる成形型、成形装置及び光学部品の製造方法を提供すること。【解決手段】成形型１１は、それぞれに成形面１１１Ａ１，１１２Ａ１が形成された一対の型１１１，１１２と、この一対の型１１１，１１２を包囲する胴型１１３とを有する。胴型１１３の外周面１１３Ａ全面は黒色であり、黒色めっき或いは酸化処理が施されている。胴型１１３の外周面１１３Ａには赤外線が照射され、胴型１１３の外周面１１３Ａは黒色であるため、効率よく赤外線を吸収することができる。これにより、胴型１１３内部に配置された材料Ｍが確実に加熱されることとなり、材料Ｍをプレスする際に、材料Ｍを所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い光学部品を製造することができる。【選択図】 図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形面が対向配置するように設置された一対の型を備え、前記一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする成形型であって、
一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする際には、赤外線の照射により加熱され、
前記赤外線が照射される赤外線被照射面の所定の領域を黒色としたことを特徴とする成形型。
【請求項２】
請求項１に記載の成形型において、
前記所定の領域には、予め酸化処理が施されていることを特徴とする成形型。
【請求項３】
請求項１に記載の成形型において、
前記所定の領域には、黒色めっきが施されていることを特徴とする成形型。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の成形型において、
前記所定の領域に凹凸形状を形成したことを特徴とする成形型。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載の成形型において、
前記所定の領域の表面粗さＲａをＲａ≧１００ｎｍとしたことを特徴とする成形型。
【請求項６】
成形面が対向配置するように設置された一対の型を備え、前記一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする成形型であって、
一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする際には、赤外線の照射により加熱され、
前記赤外線が照射される赤外線被照射面の所定の領域に凹凸形状を形成したことを特徴とする成形型。
【請求項７】
成形面が対向配置するように設置された一対の型を備え、前記一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする成形型であって、
一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする際には、赤外線の照射により加熱され、
前記赤外線が照射される赤外線被照射面の所定の領域の表面粗さＲａをＲａ≧１００ｎｍとしたことを特徴とする成形型。
【請求項８】
請求項７に記載の成形型において、
前記所定の領域に凹凸形状を形成したことを特徴とする成形型。
【請求項９】
請求項１から８の何れかに記載の成形型において、
前記一対の型を包囲し、前記型の摺動を案内する筒状の胴型を有し、
前記所定の領域は、前記胴型の外周面であることを特徴とする成形型。
【請求項１０】
請求項１から９の何れかに記載の成形型と、
この成形型の一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスするためのプレス手段と、
前記成形型の一対の型と前記プレス手段との間に配置され、前記一対の型を挟持する一対のプレス板と、
前記成形型に対して赤外線を照射するための照射手段とを備え、
前記プレス板の外周面には、前記照射手段からの赤外線が照射されるとともに、前記プレス板の外周面は、黒色であることを特徴とする成形装置。
【請求項１１】
成形面が対向配置するように設置された一対の型を備えた成形型を使用し、この成形型に赤外線を照射し、前記一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする光学部品の製造方法であって、
予め前記赤外線が照射される赤外線被照射面の所定の領域を黒色とする黒色処理が施された前記成形型の一対の型間に材料を配置した後、成形型に赤外線を照射して加熱する加熱工程と、
前記一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする加圧工程とを有することを特徴とする光学部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形型、成形装置及び光学部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラ、ビデオ等の光学機器に搭載される光学レンズ（光学部品）を製造する際には、いわゆるプレス成形方法が採用されている。
このプレス成形方法は、一対の型の間に、光学部品の材料、例えば硝材を設置し、この材料を加熱し、一対の型により加圧し、成形する方法である（例えば、特許文献１参照）。
このようなプレス成形方法は、光学部品の材料を切削・研削等し、光学部品を製造する方法に比べ、簡便であり、さらには大量生産にも適しているので非常に広く採用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−６８７５８号公報（第３〜第６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したプレス成形方法により得られた光学部品を検査すると、光学部品の形状が設計値から大幅にずれている場合があり、形状精度が悪いことがある。
近年、デジタルカメラ、ビデオ等の光学機器の高画質化が進んでおり、光学部品には高い形状精度が要求されているため、このような光学部品の形状精度の悪化を改善することが強く望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、形状精度の高い成形品を製造することができる成形型、成形装置及び光学部品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、成形型を加熱する際、成形型及びこの成形型の一対の型間に配置された材料が十分に加熱されておらず、プレス成形を行なう際に、前記材料に所定の圧力をかけても所望の形状に変形させることが難しく、これが形状精度悪化の原因となっていることがわかった。
本発明はこのような知見に基づいて案出されたものである。
【０００７】
本発明の成形型は、成形面が対向配置するように設置された一対の型を備え、前記一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする成形型であって、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする際には、赤外線の照射により加熱され、前記赤外線が照射される赤外線被照射面の所定の領域を黒色としたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、黒色とする領域は、赤外線被照射面の一部の領域であってもよく、赤外線被照射面の全面であってもよい。黒色とする領域の大きさは、材料の成形性、赤外線の照射強度等に応じて決定すればよい。
このような本発明によれば、成形型の赤外線が照射される赤外線被照射面の所定の領域を黒色としているので、成形型が赤外線を効率よく吸収することとなる。これにより、成形型の温度が上昇し、成形型内部の材料を確実に加熱することができる。そのため、一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする際に、材料を所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い成形品を製造することができる。
【０００９】
ここで、所定の領域を黒色とする方法としては、例えば、以下の２つの方法がある。
（１）前記所定の領域に予め酸化処理を施す方法
（２）前記所定の領域に黒色めっきを施す方法
（１）及び（２）のいずれの方法においても、赤外線被照射面の所定の領域を確実に黒色とすることができる。
また、（１）又は（２）の方法で所定の領域を黒色にした場合には、プレス成形する際の熱による所定の領域の変色を防止することができる。
【００１０】
さらに、本発明では、前記所定の領域に凹凸形状を形成することが好ましい。
前記所定の領域に凹凸形状を形成することで、所定の領域の表面積が増え、赤外線が照射される面積が増加することとなる。これにより、成形型が広い面積で赤外線を吸収することとなり、成形型内部の材料をより一層、確実に加熱することができる。そのため、材料を所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い成形品を製造することができる。
【００１１】
また、本発明では、前記所定の領域の表面粗さを前記所定の領域の表面粗さＲａをＲａ≧１００ｎｍとしてもよい。
所定の領域をＲａ≧１００ｎｍとすることで、所定の領域の表面積が増え、赤外線が照射される面積が増加することとなる。これにより、成形型が広い面積で赤外線を吸収することとなり、成形型内部の材料は、より一層確実に加熱されることとなる。そのため、材料を所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い成形品を製造することができる。
【００１２】
本発明の成形型は、前述したように所定の領域を黒色とするものに限らず、成形面が対向配置するように設置された一対の型を備え、前記一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする成形型であって、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする際には、赤外線の照射により加熱され、前記赤外線が照射される赤外線被照射面の所定の領域に凹凸形状を形成したことを特徴とするものであってもよい。
このような本発明によれば、所定の領域に凹凸形状を形成することで、所定の領域の表面積が増え、赤外線が照射される面積が増加することとなる。これにより、成形型を赤外線により、確実に暖めることができ、成形型内部の材料が、確実に加熱されることとなる。そのため、材料を所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い成形品を製造することができる。
【００１３】
さらに、本発明の成形型は、前述したように所定の領域を黒色とするものに限らず、成形面が対向配置するように設置された一対の型を備え、前記一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする成形型であって、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする際には、赤外線の照射により加熱され、前記赤外線が照射される赤外線被照射面の所定の領域の表面粗さをＲａ≧１００ｎｍとしたことを特徴とするものであってもよい。
このような本発明によれば、所定の領域の表面粗さをＲａ≧１００ｎｍとすることで、所定の領域の表面積が増え、赤外線が照射される面積が増加することとなる。これにより、成形型を赤外線により確実に暖めることができ、成形型内部の材料が確実に加熱されることとなる。そのため、材料を所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い成形品を製造することができる。
【００１４】
この際、所定の領域の表面粗さをＲａ≧１００ｎｍとすることに加え、前記所定の領域に凹凸形状を形成してもよい。
所定の領域に凹凸形状を形成することで、所定の領域の表面積がより一層、増え、赤外線が照射される面積が増加することとなる。これにより、成形型が赤外線により、より確実に暖められることとなり、成形型内部の材料もより一層確実に加熱されることとなる。そのため、材料を所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い成形品を製造することができる。
【００１５】
以上のような発明において、成形型は、前記一対の型を包囲し、前記型の摺動を案内する筒状の胴型を有し、前記所定の領域は、前記胴型の外周面であることが好ましい。
このような本発明の成形型によれば、筒状の胴型を備えた構成となっているので、一対の型を所定の位置で対向配置させることができ、所望の形状の成形品を容易に製造することが可能となる。
【００１６】
本発明の成形装置は、上述した何れかの成形型と、この成形型の一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスするためのプレス手段と、前記成形型の一対の型と前記プレス手段との間に配置され、前記一対の型を挟持する一対のプレス板と、前記成形型に対して赤外線を照射するための照射手段とを備え、前記プレス板の外周面は、黒色であることを特徴とする。
プレス板の外周面を黒色とすることで、プレス板も赤外線を吸収し、加熱することとなる。この加熱したプレス板により成形型の一対の型を挟持しているので、プレス板から成形型に熱が伝達されるとともに、プレス板により、成形型が保温され、成形型の温度の低下を防止することが可能となる。
【００１７】
本発明の光学部品の製造方法は、成形面が対向配置するように設置された一対の型を備えた成形型を使用し、この成形型に赤外線を照射し、前記一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする光学部品の製造方法であって、予め前記赤外線が照射される赤外線被照射面の所定の領域を黒色とする黒色処理が施された前記成形型の一対の型間に材料を配置した後、成形型に赤外線を照射して加熱する加熱工程と、前記一対の型を接近させて、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする加圧工程とを有することを特徴とする。
このような本発明によれば、成形型の赤外線が照射される赤外線被照射面の所定の領域を黒色としているため、成形型に赤外線を照射して加熱する加熱工程において、成形型が赤外線を効率よく吸収することとなる。これにより、成形型の熱が上昇し、成形型内部の材料が確実に加熱されることとなる。そのため、一対の型の成形面間に配置された材料をプレスする加圧工程において、材料を所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い成形品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［１．第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態を図面に基づいて説明する。
（1-1）成形装置の構成
図１には、本実施形態の成形装置１が示されている。この成形装置１は、デジタルカメラ、ビデオ等の光学機器に搭載される光学部品（成形品）を成形するための装置である。
成形装置１は、複数の成形型１１と、この複数の成形型１１を駆動して、成形型１１内部に配置された材料をプレスするためのプレス手段１２と、このプレス手段１２と成形型１１との間に配置された一対のプレス板１３と、筒状のチャンバ１４と、チャンバ１４内の空気等の流体を排出するための一対の配管１５と、加熱手段１７とを有する。
【００１９】
成形型１１は、一対のプレス板１３間に複数個、例えば、図２にも示すように、６個配置されている。
この成形型１１は、例えば、超硬、窒化炭素、炭化珪素等の高強度高耐熱性材料により構成されており、図３に示すように、一対の型１１１，１１２と、この一対の型１１１，１１２を包囲する胴型１１３とを有する。
一対の型１１１，１１２のうち、図３上方に位置する型１１１は、円柱状の型本体１１１Ａと、この型本体１１１Ａの一方の円形面に取り付けられた円盤状のフランジ部１１１Ｂとを備える。
フランジ部１１１Ｂの径は、円柱状の型本体１１１Ａの径よりも大きく、フランジ部１１１Ｂの外周縁は、型本体１１１Ａよりも外方に突出している。
型本体１１１Ａの他方の円形面は窪んで構成され、成形面１１１Ａ１となっている。本実施形態では、成形面１１１Ａ１は非球面形状である。
【００２０】
型１１２も型１１１と略同様の構成であり、円柱状の型本体１１２Ａと、この型本体１１２Ａの一方の円形面に取り付けられた円盤状のフランジ部１１２Ｂとを備える。
フランジ部１１２Ｂの径は、円柱状の型本体１１２Ａの径よりも大きく、フランジ部１１２Ｂの外周縁は、型本体１１２Ａよりも外方に突出している。
型本体１１２Ａの他方の円形面は窪んで構成され、成形面１１２Ａ１となっている。本実施形態では、成形面１１２Ａ１は球面形状である。
【００２１】
このような一対の型１１１，１１２は、成形面１１１Ａ１，１１２Ａ１同士が対向配置するように設置され、対向する成形面１１１Ａ１，１１２Ａ１で形成される空間内に光学部品Ｌ（図４（Ｅ）参照）の材料Ｍが挿入される。
胴型１１３は、一対の型１１１，１１２の型本体１１１Ａ，１１２Ａを囲むように設置された円筒状の部材である。この胴型１１３は、型１１１，１１２の軸心を合わせるとともに、型１１１の摺動を案内するものである。胴型１１３の内径は、型本体１１１Ａ，１１２Ａよりも大きく、フランジ部１１１Ｂ，１１２Ｂよりも小さい。
【００２２】
胴型１１３は、型本体１１２Ａのフランジ部１１２Ｂ上に載置されており、型１１２が型１１１に接近し、材料Ｍをプレスする際には、型１１１のフランジ部１１１Ｂが胴型１１３の上端面に当接することとなる。
このような胴型１１３の外周面１１３Ａは、後述する加熱手段１７からの赤外線が照射される赤外線被照射面であり、全面が黒色となっている。黒色とする方法は任意であるが、例えば、予め酸化処理を施すことにより、黒色としてもよく、また、黒色めっきを施すことにより、黒色としてもよい。このような酸化処理、黒色めっきで着色した場合には、プレス成形する際の熱による胴型１１３の外周面１１３Ａの変色を防止することができる。
【００２３】
再度、図１に示すように、プレス手段１２は、固定軸１２１と、この固定軸１２１に対向配置された可動軸１２２と、可動軸１２２を駆動する駆動装置１２３とを備える。
固定軸１２１は、図１上方に位置しており、可動軸１２２に向かって延びている。この固定軸１２１は、円筒状であり、内部が空洞となっている。さらにこの固定軸１２１の下端と、成形型１１との間には、断熱筒１８が配置されている。断熱筒１８と、固定軸１２１とは連通しており、固定軸１２１内に挿入された気体は、断熱筒１８に導入され、断熱筒１８から後述するチャンバ１４内に排出される。
【００２４】
可動軸１２２は、図１下方に位置しており、固定軸１２１に向かって延びている。この可動軸１２２は、円筒状であり、空洞となっている。さらにこの可動軸１２２の上端と、成形型１１との間には、断熱筒１８が配置されている。断熱筒１８と、可動軸１２２とは連通しており、可動軸１２２内に挿入された気体は、断熱筒１８に導入され、断熱筒１８から後述するチャンバ１４内に排出される。
可動軸１２２の下端には、駆動装置１２３が設けられ、可動軸１２２は、図１の上下方向（矢印Ｙ方向）に駆動する。駆動装置１２３は、図示しないがサーボモータ等を備え、サーボモータの回転運動を直線運動に変換する機能を有する。
【００２５】
プレス板１３は、前述した断熱筒１８と、成形型１１との間にそれぞれ配置されるものである。断熱筒１８と、成形型１１との間に配置される一方のプレス板１３（１３Ａ）は平面略円形形状であり、複数の成形型１１が設置可能な大きさとなっている。また、他方のプレス板１３（１３Ｂ）も一方のプレス板１３（１３Ａ）と同じ大きさ形状であり、複数の成形型１１を一度に押圧できるような大きさである。
このプレス板１３（１３Ａ，１３Ｂ）は、円柱形状であり、外周面（円柱面）１３１は黒色に着色されている。
【００２６】
チャンバ１４は、フランジ付きの円筒型形状であり、成形型１１、プレス板１３、断熱筒１８を囲むように設けられている。このチャンバ１４内部には、可動軸１２２、固定軸１２１、断熱筒１８を介して、不活性ガス、例えば、窒素ガスが導入される。また、チャンバ１４内の空気は、チャンバ１４の上下にそれぞれ設けられた配管１５を介して排出されることとなる。
このようなチャンバ１４は、加熱手段１７からの赤外線を通すような材料で構成されている必要があり、例えば、石英等で構成される。
【００２７】
加熱手段１７は、チャンバ１４の外側に配置されており、赤外線を照射する複数の赤外線ランプ１７１を有する。この加熱手段１７から照射される赤外線は、成形型１１、プレス板１３、断熱筒１８に照射される。
【００２８】
（1-2）光学部品の製造方法
次に、以上のような成形装置１を使用した光学部品Ｌの製造方法について、図１、図３、図４及び図５を参照して説明する。
図４には光学部品Ｌの製造工程を示す模式図が示されている。なお、本実施形態では、複数個、例えば６個の成形型１１をプレス板１３（１３Ａ）上に設置し、一度に複数枚、例えば６枚の光学部品Ｌを得るが、図４では、一つの成形型１１しか示していない。
図５には、成形型１１にかかる圧力、成形型１１の温度と、時間との関係を示す。
【００２９】
まず、複数の成形型１１の胴型１１３の外周面１１３Ａ及びプレス板１３の外周面１３１を黒色にする（黒色処理工程）。
黒色とする方法は任意であるが、例えば、予め酸化処理を施すことにより、黒色としてもよく、また、黒色めっきを施すことにより、黒色としてもよい。
酸化処理を施す場合には、成形型１１の胴型１１３及びプレス板１３を酸素雰囲気下に設置し、高温で、熱処理する。
黒色めっきを施す場合には、黒ニッケルめっき、ニッケル−錫の合金めっき、黒クロムめっき等を行なえばよい。
【００３０】
次に、図３（Ａ）に示すように、各成形型１１の一対の型１１１，１１２間に光学部品Ｌの材料となる硝材Ｍを配置する。この硝材Ｍは、予め所定の形状に形成されたものとなっている。
その後、成形装置１のプレス板１３（１３Ａ）上に硝材Ｍが設置された複数個の成形型１１を配置する。
そして、チャンバ１４内の空気を、配管１５を介して吸引し、真空引きを行なうとともに、加熱手段１７を駆動する（加熱工程）。
このとき、各成形型１１の型１１１の型本体１１１Ａの一部は、胴型１１３から上方に突出している（図３及び図４（Ｂ）参照）。
【００３１】
加熱手段１７により、成形型１１内部の材料Ｍがガラス転移点Ｔｇ以上（例えば、４５０℃〜７００℃）になり、温度が安定し、所定時間経過したら、駆動装置１２３を駆動する。すると、駆動装置１２３の駆動に伴い、可動軸１２２が固定軸１２１に向かって稼働する。これにより、可動軸１２２側のプレス板１３（１３Ａ）が、固定軸１２１側のプレス板１３（１３Ｂ）に接近することとなり、各成形型１１が一対のプレス板１３で挟持される。
そして、成形型１１の一方の型１１２が他方の型１１１に向かって移動することとなり、成形型１１内部の材料Ｍが所定の圧力で加圧されプレス成形される（図４（Ｃ）、図５参照、一次加圧工程）。
材料Ｍのプレス圧（成形型１１にかかる圧力）は、材料Ｍの種類や、光学部品Ｌの形状等に依存するが、例えば、２０ｋＮ〜３００ｋＮである。
【００３２】
次に、所定時間、材料Ｍを加圧したら、駆動装置１２３を駆動し、可動軸１２２を、固定軸１２１と反対側に後退させて、一度加圧を緩める（図５参照）。さらに、加熱手段１７による加熱を停止するとともに、固定軸１２１、可動軸１２２、断熱筒１８を介してチャンバ１４内に窒素を導入し、チャンバ１４内の成形型１１及び成形型１１内部の材料Ｍを徐々に冷却する。冷却速度は、材料Ｍの種類や、光学部品Ｌの形状等に依存するが、１０℃/min〜５０℃/minである。
なお、加熱手段１７により、成形型１１の加熱を開始し、加熱を停止するまでの時間は、例えば、３０秒〜１０分である。
【００３３】
成形型１１及び成形型１１内部の材料Ｍの温度が低下し始めたら、再び駆動装置１２３を駆動し、可動軸１２２を固定軸１２１側に前進させて、材料Ｍを加圧する（図４（Ｄ）、図５参照、二次加圧工程）。
この二次加圧工程における材料Ｍのプレス圧（成形型１１にかかる圧力）は、一次加圧工程の材料Ｍのプレス圧（成形型１１にかかる圧力）と等しくてもよく、また、一次加圧工程の材料Ｍのプレス圧より低くてもよい。
このように、冷却する際に、材料Ｍを加圧することで、冷却に伴う材料Ｍの形状変化を防止することができ、形状精度の高い光学部品Ｌを得ることができる。
【００３４】
その後、成形型１１及び成形型１１内部の材料Ｍの温度が低下し、所定の温度、例えば、ガラス転移点Ｔｇ以下に達したら、駆動装置１２３を駆動し、可動軸１２２を固定軸１２１と反対側に後退させて、再度加圧を緩めるとともに、より多くの窒素をチャンバ１４内に導入し、急冷する（急冷工程）。
冷却速度は、材料Ｍの種類や、光学部品Ｌの形状等に依存するが、１０℃/min〜５０℃/minである。
なお、急冷工程における冷却速度は、二次加圧工程における冷却速度よりも速いことが好ましい。
その後、成形型１１及び成形型１１内部の光学部品Ｌの温度が十分に低下したら、一対の型１１１，１１２を離間させて、光学部品Ｌを一対の型１１１，１１２間から取り出す（図４（Ｅ）参照）。
これにより、光学部品Ｌを得ることができる。
【００３５】
（1-3）実施形態の効果
従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（1-3-1）成形型１１の胴型１１３の外周面１１３Ａを黒色としているので、成形型１１の胴型１１３は、赤外線を効率よく吸収することとなる。この胴型１１３の内部には、一対の型１１１，１１２の型本体１１１Ａ，１１２Ａが配置され、この型本体１１１Ａ，１１２Ａ間に光学部品Ｌの材料Ｍが設置されるため、胴型１１３の温度上昇に伴い、材料Ｍが確実に加熱されることとなる。そのため、一対の型１１１，１１２を接近させて、一対の型１１１，１１２の成形面１１１Ａ１，１１２Ａ１間に配置された材料Ｍをプレスする際に、材料Ｍを所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い光学部品Ｌを製造することができる。
【００３６】
（1-3-2）成形型１１は、一対の型１１１，１１２の型本体１１１Ａ，１１２Ａを囲むように配置され胴型１１３を備えた構成となっているので、一対の型を１１１，１１２の軸心をあわせて、所定の位置で対向配置させることができ、所望の形状の光学部品Ｌを容易に製造することが可能となる。
（1-3-3）本実施形態では、プレス板１３の外周面１３１を黒色とすることで、プレス板１３も加熱手段１７からの赤外線を吸収し、加熱されることとなる。この加熱されたプレス板１３により成形型１１の一対の型１１１，１１２を挟持しているので、プレス板１３から成形型１１に熱が伝達されるとともに、プレス板１３により、成形型１１が保温され、成形型１１の温度の低下を防止することが可能となる。
【００３７】
（1-3-4）成形型１１を加熱する際に、成形型の型１１１の型本体１１１Ａの一部は、胴型１１３から上方に突出しているので、型本体１１１Ａの外周面も黒色に着色してもよいが、この場合には、型本体１１１Ａを着色する手間を要する。
本実施形態では、胴型１１３の外周面１１３Ａのみを黒色としているため、成形型１１の製造にかかる手間を最小限にとどめることが可能となる。
（1-3-5）さらに、本実施形態では、プレス板１３上に複数の成形型１１を設置し、複数の成形型１１を一度にプレスしている。これにより、複数の光学部品Ｌを同時に得ることができ、生産効率を高めることができる。
【００３８】
［２．第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図６を参照して説明する。以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
前記実施形態では、成形型１１の胴型１１３の外周面１１３Ａを黒色としたが、本実施形態では、成形型２１の胴型２１３の外周面２１３Ａを黒色とせず、胴型２１３の外周面２１３Ａに凹凸形状を施した点が異なっている。他の点においては、前記実施形態の成形型と同じである。
【００３９】
（2-1）成形型の構成
本実施形態の成形型２１は、胴型２１３と、前記実施形態と同様の一対の型１１１，１１２を有する。
胴型２１３の外周面２１３Ａには、図６（Ａ）に示すように、断面略円弧形状の凹部２１３Ａ１が等間隔で形成されており、凹部２１３Ａ１の両端が凸部２１３Ａ２となっている。
本実施形態では、胴型２１３の外周面２１３Ａに、胴型２１３の周方向に沿った形状の凹部２１３Ａ１が３本形成されている。
なお、凹部２１３Ａ１は断面略円弧状に限らず、図６（Ｂ）に示すように、断面矩形形状であってもよい。
【００４０】
（2-2）光学部品の製造方法
以上のような胴型２１３を有する成形型２１を用いた光学部品Ｌの製造方法について説明する。
まず、凹部２１３Ａ１が形成されていない状態の胴型を用意し、この胴型の外周面に周方向に沿って凹部２１３Ａ１を切削する。
次に、前記実施形態と同様に、プレス板１３の外周面を黒色にする。
この後の製造工程は、前記実施形態と同様であるため、省略するが、前記実施形態の成形装置１において、成形型１１にかえて以上のような成形型２１を使用することで、光学部品Ｌを製造することができる。
【００４１】
（2-3）実施形態の効果
従って、本実施形態によれば、前記実施形態の（1-3-2）、（1-3-3）、（1-3-5）と同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
（2-3-1）胴型２１３の外周面２１３Ａに凹凸形状を形成することで、胴型２１３の外周面２１３Ａの表面積が増え、赤外線が照射される面積が増加することとなる。これにより、成形型２１の胴型２１３は、赤外線により暖められやすくなる。胴型２１３の内部に一対の型１１１，１１２の型本体１１１Ａ，１１２Ａが配置され、この型本体１１１Ａ，１１２Ａ間に光学部品Ｌの材料Ｍが設置されるため、胴型２１３の温度上昇に伴い、材料Ｍが確実に加熱されることとなる。そのため、一対の型１１１，１１２を接近させて、一対の型１１１，１１２の成形面１１１Ａ１，１１２Ａ１間に配置された材料Ｍをプレスする際に、材料Ｍを所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い光学部品Ｌを製造することができる。
【００４２】
（2-3-2）成形型２１を加熱する際に、成形型の型１１１の型本体１１１Ａの一部は、胴型２１３から上方に突出しているので、型本体１１１Ａの外周面にも凹凸形状を形成してもよいが、この場合には、型本体１１１Ａを加工する手間を要する。
本実施形態では、胴型２１３の外周面２１３Ａのみに凹凸形状を形成しているため、成形型２１の製造にかかる手間を最小限にとどめることが可能となる。
（2-3-3）さらに、本実施形態では、胴型２１３の外周面２１３Ａを切削することで凹凸形状を形成しており、第一実施形態のようにめっき処理を行なう場合に比べ、処理が簡便となる。そのため胴型２１３の製造にかかる手間を省くことができる。
【００４３】
［３．第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図７を参照して説明する。図７（Ａ）は成形型３１の断面図であり、図７（Ｂ）は、前記成形型３１の正面図である。
第一実施形態では、成形型１１の胴型１１３の外周面１１３Ａを黒色としたが、本実施形態では、成形型３１の胴型３１３の外周面３１３Ａを黒色とせず、胴型３１３の外周面３１３Ａの表面粗さをＲａ≧１００ｎｍとした。他の点においては、第一実施形態の成形型と同じである。
【００４４】
（3-1）成形型の構成
本実施形態の成形型３１は、胴型３１３と、一対の型１１１，１１２を有する。
胴型３１３の外周面３１３Ａの全面は、ブラスト処理されており、外周面３１３Ａの表面粗さは、Ｒａ≧１００ｎｍとなっている。この胴型３１３の外周面３１３Ａの光沢は失われた状態となっている。
ブラスト処理の方法としては、ガラスビース、砂、鋼球等を胴型３１３の外周面３１３Ａに吹き付ける方法が挙げられる。
なお、胴型３１３の外周面３１３Ａの表面粗さを粗くする方法としては、ブラスト処理に限らず、バレル加工を行なってもよい。さらには、胴型３１３の外周面３１３Ａをやすり等で磨いてもよい。
【００４５】
（3-2）光学部品の製造方法
以上のような胴型３１３を有する成形型３１を用いた光学部品Ｌの製造方法について説明する。
まず、外周面３１３Ａに加工が施されていない胴型３１３を用意する。そして、胴型３１３の外周面３１３ＡをＲａ≧１００ｎｍとする。
次に、前記各実施形態と同様に、プレス板１３の外周面１３１を黒色にする。
この後の製造工程は、前記各実施形態と同様であるため、省略するが、前記各実施形態の成形装置１において、成形型１１にかえて以上のような成形型３１を使用することで、光学部品Ｌを製造することができる。
【００４６】
（3-3）実施形態の効果
従って、本実施形態によれば、前記実施形態の（1-3-2）、（1-3-3）、（1-3-5）と同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
（3-3-1）胴型３１３の外周面３１３ＡをＲａ≧１００ｎｍとすることで、胴型３１３の外周面３１３Ａの表面積が増え、赤外線が照射される面積が増加することとなる。これにより、胴型３１３が赤外線により暖められやすくなる。胴型３１３の内部には、一対の型１１１，１１２の型本体１１１Ａ，１１２Ａが配置されており、この型本体１１１Ａ，１１２Ａ間に光学部品Ｌの材料Ｍが設置されるため、胴型３１３の温度上昇に伴い、材料Ｍが確実に加熱されることとなる。そのため、一対の型１１１，１１２を接近させて、一対の型１１１，１１２の成形面１１１Ａ１，１１２Ａ１間に配置された材料Ｍをプレスする際に、材料Ｍを所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い成形品を製造することができる。
【００４７】
（3-3-2）成形型３１を加熱する際に、成形型３１の型１１１の型本体１１１Ａの一部は、胴型３１３から上方に突出しているので、型本体１１１Ａの外周面の表面粗さをＲａ≧１００ｎｍとしてもよいが、この場合には、型本体１１１Ａを加工する手間を要する。
本実施形態では、胴型３１３の外周面３１３ＡのみをＲａ≧１００ｎｍとしているため、成形型３１の製造にかかる手間を最小限にとどめることが可能となる。
（3-3-3）さらに、本実施形態では、胴型３１３の外周面３１３Ａにブラスト処理を施すことで表面粗さを調整しており、第一実施形態のようにめっき処理を行なう場合に比べ、処理が簡便となる。そのため胴型３１３の製造にかかる手間を省くことができる。
【００４８】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、プレス板１３の外周面１３１を黒色としていたが、これに限らず、プレス板の外周面に凹凸形状を形成してもよい。さらには、プレス板の外周面の表面粗さをＲａ≧１００ｎｍとしてもよい。
このようにプレス板の外周面の表面積を大きくすることで、照射される赤外線により、プレス板も効率よく暖められることとなる。このプレス板により成形型１１，２１，３１の一対の型１１１，１１２を挟持するので、プレス板から成形型１１，２１，３１に熱が伝達されるとともに、プレス板により、成形型１１，２１，３１が保温され、成形型１１，２１，３１の温度の低下を防止することが可能となる。
【００４９】
前記各実施形態では、成形型１１，２１，３１の胴型１１３，２１３，３１３の外周面１１３Ａ，２１３Ａ，３１３Ａのみに処理を加え、外周面１１３Ａを黒色としたり、外周面２１３Ａに凹凸形状を形成したり、外周面３１３Ａの表面粗さを粗くしたりしたが、これに限らず、一対の型１１１，１１２の赤外線が照射される外周面も胴型１１３，２１３，３１３と同様の処理を施してもよい。例えば、一対の型１１１，１１２のフランジ部１１１Ｂ，１１２Ｂの外周面に前記処理を施してもよい。
このようにすることで、一対の型が赤外線により、効率よく暖められることとなり、一対の型の内部の材料Ｍもより一層、確実に加熱されることとなる。そのため、材料Ｍを所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い成形品を製造することができる。
【００５０】
さらに、前記各実施形態では、成形型１１，２１，３１の胴型１１３，２１３，３１３の外周面全面に処理を加え、外周面１１３Ａを黒色としたり、外周面２１３Ａに凹凸形状を形成したり、外周面３１３Ａの表面粗さを粗くしたりしたが、これに限らず、胴型の外周面の一部にのみ前記処理を加えてもよい。黒色としたり、凹凸形状を形成したり、表面粗さを粗くする面積は、胴型の材質、プレスされる材料の材質等に応じて適宜設定すればよい。
【００５１】
第一実施形態では、成形型１１の胴型１１３の外周面１１３Ａを黒色とする際に、予め酸化処理、黒色めっきを施すとしたが、これに限らず、黒色の塗料等を塗布してもよい。
同様に、プレス板１３の外周面を黒色にする際にも、黒色の塗料等を塗布してもよい。
【００５２】
さらに、第一実施形態では、成形型１１の胴型１１３の外周面１１３Ａを黒色としたが、これに加えて、黒色の外周面に凹凸形状を形成してもよく、図８に示すように、成形型４１の胴型４１３の黒色の外周面にブラスト処理等を施し、外周面４１３Ａの表面粗さをＲａ≧１００ｎｍとしてもよい。なお、成形型４１は、胴型４１３と、前記各実施形態と同様の一対の型１１１，１１２とを有するものである。胴型４１３の大きさ形状は、第一実施形態の胴型１１３と同じである。
さらには、図９に示すように、成形型５１の胴型５１３の黒色の外周面５１３Ａに凹凸形状（凹部５１３Ａ１、凸部５１３Ａ２）を形成し、さらに、これに加えて外周面５１３Ａの表面粗さをＲａ≧１００ｎｍとしてもよい。なお、成形型５１は、胴型５１３と、前記実施形態と同様の一対の型１１１，１１２とを有するものである。胴型５１３の大きさ形状は、第一実施形態の胴型１１３と同じである。
このように、黒色の外周面に凹凸形状を形成したり、表面粗さを粗くしたりすることで、胴型４１３，５１３の外周面４１３Ａ，５１３Ａの表面積がより一層、増え、赤外線が照射される面積が増加することとなる。これにより、成形型４１，５１が赤外線により、より一層あたたまりやすくなり、成形型４１，５１内部の材料Ｍがより一層確実に加熱されることとなる。そのため、材料Ｍを所望の形状に変形させることができ、形状精度の高い成形品（光学部品）を製造することができる。
【００５３】
また、前記第二実施形態では、成形型２１の胴型２１３の外周面２１３Ａに凹凸形状を形成したが、これに加え、図１０に示すように、胴型６１３の外周面６１３Ａの表面粗さをＲａ≧１００ｎｍとしてもよい。成形型６１は、前記各実施形態と同様の一対の型１１１，１１２と、胴型６１３とを有するものであり、胴型６１３の大きさ形状は第二実施形態の胴型２１３と同じである。
さらに、第二実施形態では、成形型２１の胴型２１３の外周面２１３Ａに、外周面２１３Ａの周方向に沿った凹部２１３Ａ１を形成したが、凹部は外周面の周方向に沿ったものに限らず、胴型の外周面に複数の凹部が点在するようにしてもよい。
【実施例】
【００５４】
次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
第一実施形態と同様の成形型１１を用意した。成形型１１の胴型１１３の外周面１１３Ａは、酸化処理されており、黒色となっている。また、成形型１１の一対の型１１１，１１２のうち、型１１２の成形面１１２Ａ１は、球面であり、型１１１の成形面１１１Ａ１は非球面である。
次に、このような成形型１１の一対の型１１１，１１２間に硝材Ｍを配置した。そして、３つの成形型１１をプレス板１３上に設置し、第一実施形態と同様の方法で、硝材をプレス成形した。
【００５５】
光学部品Ｌを製造する際の温度、圧力及び時間の関係を、図１１に示す。
図１１の圧力は、成形型にかかる圧力である。また、図１１の温度は、成形型の温度である。
このようなプレス成形を複数回行い、各成形型１１からそれぞれ複数個の光学部品Ｌを製造した。
結果を図１２に示す。図１２のグラフ中、横軸は、光学部品Ｌの非球面の設計値に対するずれを示し、縦軸は、光学部品Ｌの球面の設計値に対するずれを示す。
また、図１２中、黒丸は、３つの成形型１１のうちの一つの成形型１１で製造した光学部品Ｌの検査結果であり、黒三角は、３つの成形型１１のうちの他の一つの成形型１１で製造した光学部品Ｌの検査結果であり、黒四角は、３つの成形型１１のうちの残りの一つの成形型１１で製造した光学部品Ｌの検査結果である。
【００５６】
（実施例２）
第二実施形態と同様の成形型２１を用意した。成形型２１の胴型２１３の外周面２１３Ａには、凹凸形状が形成されており、凹部２１３Ａ１は、外周面２１３Ａの周方向に沿って延びている。
成形型の胴型が異なる点以外は、実施例１と同様の条件で光学部品Ｌを製造した。
結果を図１３に示す。図１３のグラフ中、横軸は、光学部品Ｌの非球面の設計値に対するずれを示し、縦軸は、光学部品の球面の設計値に対するずれを示す。
また、図１３中、黒丸は、３つの成形型２１のうちの一つの成形型２１で製造した光学部品Ｌの検査結果であり、黒三角は、３つの成形型２１のうちの他の一つの成形型２１で製造した光学部品Ｌの検査結果であり、黒四角は、３つの成形型２１のうちの残りの一つの成形型２１で製造した光学部品Ｌの検査結果である。
【００５７】
（比較例）
光沢を有する銀色の外周面を有する胴型を用意した。
成形型の胴型が異なる点以外は、実施例１と同様の条件で光学部品を製造した。
結果を図１４に示す。図１４のグラフ中、横軸は、光学部品Ｌの非球面の設計値に対するずれを示し、縦軸は、光学部品Ｌの球面の設計値に対するずれを示す。
また、図１４中、黒丸は、３つの成形型のうちの一つの成形型で製造した光学部品の検査結果であり、黒三角は、３つの成形型のうちの他の一つの成形型で製造した光学部品の検査結果であり、黒四角は、３つの成形型のうちの残りの一つの成形型で製造した光学部品の検査結果である。
【００５８】
（結果及び考察）
実施例１，２では、光学部品の設計値からのずれが小さく、形状精度の高い光学部品を得ることができたことが確認された。
これに対し、比較例では、光学部品の設計値からのずれが大きく、形状精度の悪い光学部品となってしまった。
以上より、形状精度の高い光学部品を製造することができるという本発明の効果を確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、成形品、例えば、光学部品の製造に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる成形装置を示す断面図。
【図２】成形型を示す斜視図。
【図３】前記成形型の断面図。
【図４】光学部品の製造工程を示す模式図。
【図５】前記製造工程における成形型の温度、圧力と、時間との関係を示す図。
【図６】本発明の第二実施形態にかかる成形型を示す断面図。
【図７】本発明の第三実施形態にかかる成形型を示す断面図及び正面図。
【図８】本発明の変形例を示す成形型の正面図。
【図９】本発明の変形例を示す成形型の正面図。
【図１０】本発明の変形例を示す成形型の正面図。
【図１１】実施例及び比較例における成形型の温度、圧力と、時間との関係を示す図。
【図１２】実施例１の結果を示す図。
【図１３】実施例２の結果を示す図。
【図１４】比較例の結果を示す図。
【符号の説明】
【００６１】
１…成形装置、１１…成形型、１２…プレス手段、１３…プレス板、１７…加熱手段、２１…成形型、３１…成形型、４１…成形型、５１…成形型、６１…成形型、１１１…型、１１１Ａ１…成形面、１１２…型、１１２Ａ１…成形面、１１３…胴型、１１３Ａ…外周面、１３１…外周面、２１３…胴型、２１３Ａ…外周面、２１３Ａ１…凹部、２１３Ａ２…凸部、３１３…胴型、３１３Ａ…外周面、４１３…胴型、５１３…胴型、５１３Ａ…外周面、５１３Ａ１…凹部、５１３Ａ２…凸部、４１３Ａ…外周面、６１３…胴型、６１３Ａ…外周面、Ｌ…光学部品、Ｍ…材料
【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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【図１３】
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【図１４】
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