(57)【要約】【課題】  成形型に加わる押圧力の方向を補正することによって、成形品たる光学素子の偏芯精度及び面精度を向上させることができる光学素子の成形装置及び成形方法を提供する。【解決手段】  加熱軟化させた光学素子素材を成形型でプレス成形する光学素子の成形装置において、成形型１０を昇降可能な上側のヒータープレート１４によって押圧したときに、成形型１０に加わる押圧力の方向を補正する補正手段を備える。該補正手段を圧電素子１６とし、成形型１０を上側のヒータープレート１４によって押圧したときに、該圧電素子１６により成形型１０が載置された下側のヒータープレート１５に振動を与えて、該成形型１０と前記上側のヒータープレート１４との接触を一時的に断つことで、押圧力の方向を補正するようにしてある。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱軟化させた光学素子素材を成形型でプレス成形する光学素子の成形装置において、前記成形型を昇降可能な押圧部材によって押圧したときに、前記成形型に加わる押圧力の方向を補正する補正手段を備えたことを特徴とする光学素子の成形装置。
【請求項２】
前記補正手段が、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、前記押圧部材の前記成形型への押圧力の伝達を一時的に断つことにより、該押圧力の方向を補正することを特徴とする請求項１記載の光学素子の成形装置。
【請求項３】
前記補正手段を圧電素子とし、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、該圧電素子により前記押圧部材又は前記成形型が載置された基台に振動を与え、該成形型と前記押圧部材との接触を一時的に断つことを特徴とする請求項２記載の光学素子の成形装置。
【請求項４】
前記補正手段が、前記押圧部材を昇降させる第１軸部材からの押圧力が伝達される第２軸部材と、前記第１及び第２軸部材の間に介設した上下一対の平行板と、これら平行板の間に介設した圧電素子とを備え、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、前記圧電素子を振動させることにより、該圧電素子と前記平行板との接触を一時的に断つことを特徴とする請求項２記載の光学素子の成形装置。
【請求項５】
前記圧電素子を、超音波振動子としたことを特徴とする請求項３又は４記載の光学素子の成形装置。
【請求項６】
前記補正手段を高圧気体とし、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、該高圧気体を前記成形型と押圧部材との間に供給することにより、該成形型と前記押圧部材との接触を一時的に断つことを特徴とする請求項２記載の光学素子の成形装置。
【請求項７】
前記補正手段が、前記押圧部材を昇降させる第１軸部材からの押圧力が伝達される第２軸部材と、前記第１及び第２軸部材の間に介設した上下一対の平行板と、これら平行板の間に供給される高圧気体とを備え、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、前記高圧気体を供給することにより、前記平行板どうしの接触を一時的に断つことを特徴とする請求項２記載の光学素子の成形装置。
【請求項８】
前記高圧気体を、高温窒素ガスとしたことを特徴とする請求項６又は７記載の光学素子の成形装置。
【請求項９】
前記補正手段が、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、前記押圧部材を昇降させる軸部材の傾きを前記押圧部材に伝達させないようにして、前記成形型に加わる押圧力の方向を補正することを特徴とする請求項１記載の光学素子の成形装置。
【請求項１０】
前記補正手段が、前記押圧部材を昇降させる第１軸部材からの押圧力が伝達される第２軸部材と、前記第１及び第２軸部材の間に介設した上下一対の平行板と、これら平行板の間に介設した水平方向への可動手段とを備え、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、前記可動手段により前記第１軸部材の傾きが第２軸部材に伝達しないようにしたことを特徴とする請求項１記載の光学素子の成形装置。
【請求項１１】
前記可動手段を、ベアリングとしたことを特徴とする請求項１０記載の光学素子の成形装置。
【請求項１２】
加熱軟化させた光学素子素材を成形型でプレス成形する光学素子の成形方法において、前記成形型を昇降可能な押圧部材によって押圧したときに、前記成形型に加わる押圧力の方向を補正することを特徴とする光学素子の成形方法。
【請求項１３】
前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、前記押圧部材の前記成形型への押圧力の伝達を一時的に断つことにより、該押圧力の方向を補正することを特徴とする請求項１２記載の光学素子の成形方法。
【請求項１４】
前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、該圧電素子により前記押圧部材又は前記成形型が載置された基台に振動を与えて、該成形型と前記押圧部材との接触を一時的に断つことを特徴とする請求項１３記載の光学素子の成形方法。
【請求項１５】
前記押圧部材を昇降させる軸部材を第１及び第２軸部材に分割するとともに、これら第１及び第２軸部材の間に上下一対の平行板を介設し、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、これら平行板の間に介設した圧電素子を振動させることにより、該圧電素子と前記平行板との接触を一時的に断つことを特徴とする請求項１３記載の光学素子の成形方法。
【請求項１６】
前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、高圧気体を前記成形型と押圧部材との間に供給することにより、該成形型と前記押圧部材との接触を一時的に断つことを特徴とする請求項１３記載の光学素子の成形方法。
【請求項１７】
前記押圧部材を昇降させる軸部材を第１及び第２軸部材に分割するとともに、これら第１及び第２軸部材の間に上下一対の平行板を介設し、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、これら平行板の間に高圧気体を供給することにより、前記平行板どうしの接触を一時的に断つことを特徴とする請求項１３記載の光学素子の成形方法。
【請求項１８】
前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、該押圧部材を昇降させる軸部材の傾きを前記押圧部材に伝達させないようにして、前記成形型に加わる押圧力の方向を補正することを特徴とする請求項１２記載の光学素子の成形方法。
【請求項１９】
前記押圧部材を昇降させる軸部材を第１及び第２軸部材に分割するとともに、これら第１及び第２軸部材の間に上下一対の平行板を介設し、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、これら平行板の間に介設した水平方向への可動手段により、前記第１軸部材の傾きが第２軸部材に伝達しないようにしたことを特徴とする請求項１８記載の光学素子の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱したガラス等の光学素子素材を成形型でプレスすることによりレンズ、プリズム等の光学素子を成形する光学素子の成形方法及び装置に関し、特に、成形型に加わる押圧力の方向を補正することにより、成形品たる光学素子の偏芯精度及び面精度を向上させることができる光学素子の成形装置及び成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来の光学素子の成形型を示す部分断面図である。同図において、光学素子の成形型１００は、上下に対向する一対の上型１１０と下型１２０とを有し、これら上型１１０と下型１２０との、図示しない金型形成面の反対面には、それぞれフランジ１１１，１２１が設けてあった。そして、これら上型１１０と下型１２０との外側に円筒状のスリーブ１３０を装着し、さらに、その外側に同じく円筒状のＳＵＳ胴１４０を装着した構成となっていた（特開平８−２５９２４０号公報）。
【０００３】
このような従来の光学素子の成形型１００は、上下一対のヒータープレート１５１，１５２の間に配置され、上側のヒータープレート１５１により上側のフランジ１１１を押圧することで、ガラス等の光学素子素材１０１をプレス加工していた。
【０００４】
このとき、これら上型１１０と下型１２０との軸心（図中の一点鎖線参照）を精度よく一致させて、成形品たる光学素子の偏芯精度や、金型成形面と光学素子素材１０１との密着性を維持する必要がある。このため、従来の成形型１００では、スリーブ１３０のクリアランスによって、上型１１０と下型１２０とをシフト方向（金型の水平方向：図中の矢印Ｓ参照）に位置決めするとともに、両端を平行に加工してある前記ＳＵＳ胴４０にヒータープレート１５１，１５２を当接させて、ヒータープレート１５１，１５２の傾きを補正することで、上型１１０と下型１２０とをチルト方向（金型の斜め方向：図中の矢印Ｃ参照）に位置決めしていた。
【０００５】
なお、図７はその他の従来の光学素子の成形型を示す部分断面図である。同図において、光学素子の成形型２００は、上下に対向する一対の上型２１０と下型２２０との外側にスリーブ２３０を装着してなり、上記従来の成形型１００からフランジ１１１，１２１及びＳＵＳ胴１４０を排除した簡単な構成となっていた（特開平２−３４５２６号公報）。
【０００６】
このような従来の光学素子の成形型２００では、スリーブ２３０のクリアランスによって、上型１１０と下型１２０とをシフト方向Ｓに位置決めするのみで、上型１１０と下型１２０とのチルト方向Ｃの位置決めは、専ら上下のヒータープレート２４１，２４２の平行性にゆだねられていた。
【特許文献１】特開平８−２５９２４０号公報
【特許文献２】特開平２−３４５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した図６に示す従来の光学素子の成形型１００では、二つのフランジ１１１，１２１とＳＵＳ胴１４０とを必要とし、部品点数の増加を招き、製品毎に必要な型構成が複雑となり、上型１１０と下型１２０との小型化が困難であるという問題があった。
【０００８】
一方、上述した図７に示す従来の光学素子の成形型２００では、上型２１０と下型２２０とのチルト方向Ｃに位置決めは、専ら上下のヒータープレート２４１，２４２の平行性にゆだねられていた。しかし、現実は、図８（ａ）に示すように、エアシリンダ等によってヒータープレート２４１の進直度（進行方向に傾きがないこと）を数μｍ単位で出すことが困難であった。このため、上型２１０及び下型２２０をヒータープレート２４１で押圧する最中に、該ヒータープレート２４１の押圧力の方向に傾きが生じてしまい（図中矢印Ｏ参照）、これに起因して、上型２１０及び下型２２０とヒータープレート２４１，２４２との相互間にシフト方向Ｓの摩擦が発生し、上型２１０と下型２２０とがスリーブ２３０内で偏芯してしまい、又はチルト方向Ｃに浮いてしまい、成形品たる光学素子の偏芯精度及び面精度を悪化させてしまうという問題があった。同様に図６で説明したＳＵＳ胴１４０を用いた構成であっても、図８（ｂ）に示すように、上型１１０と下型１２０は進直度の影響を受けてしまう。
【０００９】
なお、ヒータープレート２４１の進直度を機械的に高精度にするためには、経時変化、装置のサイズ、又は温度による変形等を厳密に制御しなければならず、現実的に難しい。また、冷却過程における金型の相対的な位置移動により、成形面にアス又はコマが発生してしまう。さらに、押圧方向以外のベクトル方向に移動する力が摩擦を発生させ、摺動抵抗増加、スリーブ及び金型の変形等の問題を誘発してしまう。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、成形型に加わる押圧力の方向を補正することにより、成形品たる光学素子の偏芯精度及び面精度を向上させることができる光学素子の成形装置及び成形方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の光学素子の成形装置は、加熱軟化させた光学素子素材を成形型でプレス成形する光学素子の成形装置において、前記成形型を昇降可能な押圧部材によって押圧したときに、前記成形型に加わる押圧力の方向を補正する補正手段を備えた構成としてある。
【００１２】
好ましくは、前記補正手段が、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、前記押圧部材の前記成形型への押圧力の伝達を一時的に断つことにより、該押圧力の方向を補正する構成とする。
【００１３】
好ましくは、前記補正手段を圧電素子とし、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、該圧電素子により前記押圧部材又は前記成形型が載置された基台に振動を与え、該成形型と前記押圧部材との接触を一時的に断つ構成、又は、前記補正手段が、前記押圧部材を昇降させる第１軸部材からの押圧力が伝達される第２軸部材と、前記第１及び第２軸部材の間に介設した上下一対の平行板と、これら平行板の間に介設した圧電素子とを備え、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、前記圧電素子を振動させることにより、該圧電素子と前記平行板との接触を一時的に断つ構成とする。より好ましくは、前記圧電素子を、超音波振動子とした構成とする。
【００１４】
好ましくは、前記補正手段を高圧気体とし、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、該高圧気体を前記成形型と押圧部材との間に供給することにより、該成形型と前記押圧部材との接触を一時的に断つ構成、又は、前記補正手段が、前記押圧部材を昇降させる第１軸部材からの押圧力が伝達される第２軸部材と、前記第１及び第２軸部材の間に介設した上下一対の平行板と、これら平行板の間に供給される高圧気体とを備え、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、前記高圧気体を供給することにより、前記平行板どうしの接触を一時的に断つ構成とする。より好ましくは、前記高圧気体を、高温窒素ガスとした構成とする。
【００１５】
好ましくは、前記補正手段が、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、前記押圧部材を昇降させる軸部材の傾きを前記押圧部材に伝達させないようにして、前記成形型に加わる押圧力の方向を補正する構成とする。より好ましくは、前記補正手段が、前記押圧部材を昇降させる第１軸部材からの押圧力が伝達される第２軸部材と、前記第１及び第２軸部材の間に介設した上下一対の平行板と、これら平行板の間に介設した水平方向への可動手段とを備え、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、前記可動手段により前記第１軸部材の傾きが第２軸部材に伝達しないようにした構成とし、前記可動手段を、ベアリングとした構成とする。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の光学素子の成形方法は、加熱軟化させた光学素子素材を成形型でプレス成形する光学素子の成形方法において、前記成形型を昇降可能な押圧部材によって押圧したときに、前記成形型に加わる押圧力の方向を補正するようにしてある。
【００１７】
好ましくは、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、前記押圧部材の前記成形型への押圧力の伝達を一時的に断つことにより、該押圧力の方向を補正する。
【００１８】
好ましくは、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、該圧電素子により前記押圧部材又は前記成形型が載置された基台に振動を与えて、該成形型と前記押圧部材との接触を一時的に断つようにし、又は、前記押圧部材を昇降させる軸部材を第１及び第２軸部材に分割するとともに、これら第１及び第２軸部材の間に上下一対の平行板を介設し、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、これら平行板の間に介設した圧電素子を振動させることにより、該圧電素子と前記平行板との接触を一時的に断つようにする。
【００１９】
好ましくは、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、高圧気体を前記成形型と押圧部材との間に供給することにより、該成形型と前記押圧部材との接触を一時的に断つようにし、又は、前記押圧部材を昇降させる軸部材を第１及び第２軸部材に分割するとともに、これら第１及び第２軸部材の間に上下一対の平行板を介設し、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、これら平行板の間に高圧気体を供給することにより、前記平行板どうしの接触を一時的に断つようにする。
【００２０】
好ましくは、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、該押圧部材を昇降させる軸部材の傾きを前記押圧部材に伝達させないようにして、前記成形型に加わる押圧力の方向を補正するようにし、より好ましくは、前記押圧部材を昇降させる軸部材を第１及び第２軸部材に分割するとともに、これら第１及び第２軸部材の間に上下一対の平行板を介設し、前記成形型を押圧部材によって押圧したときに、これら平行板の間に介設した水平方向への可動手段により、前記第１軸部材の傾きが第２軸部材に伝達しないようにする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の光学素子の成形装置及び成形方法によれば、成形型に加わる押圧力の方向を補正することにより、成形品たる光学素子の偏芯精度及び面精度を向上させることができる。具体的に説明すると、押圧部材によって成形型を押圧したときに、該押圧部材の進直度が数μｍ単位で得られず、その押圧力の方向に傾きが生じた場合でも、例えば、成形型への押圧力の伝達を一時的に断つことにより、該押圧力と直交する方向に、押圧部材がその傾きに応じた量だけ移動して、成形型に対する押圧力の方向を補正することができる。また、押圧部材によって成形型を押圧したときに、軸部材の傾きを押圧部材に伝達させないようにすることにより、成形型に対する押圧力の方向を補正することができる。これによって、スリーブ内における上型と下型のシフト方向のずれ、チルト方向の浮きを防止することができ、成形品たる光学素子の偏芯精度及び面精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の光学素子の成形装置及び成形方法の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る光学素子の成形装置及び成形方法について、図１を参照しつつ説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る光学素子の成形装置を示す部分断面図である。
【００２３】
同図において、１は本実施形態に係る光学素子の成形装置であり、１０は成形型である。該成形型１０は、上下に対向する一対の上型１１と下型１２との外側にスリーブ１３を装着してなる。該成形型１０は下側のヒータープレート（基台）１５に載置され、上側のヒータープレート（押圧部材）１４により押圧される。
【００２４】
なお、上側のヒータープレート１４は、図示しないエアシリンダのロッドに連結してあり、昇降可能となっている。また、上下のヒータープレート１４，１５には、図示しないＳＩＣヒータ，カートリッジヒータ又は平面パネルヒータがそれぞれ内蔵してある。
【００２５】
成形型１０は、スリーブ１３のクリアランスによって、上型１１と下型１２とをシフト方向Ｓ（図７参照）に位置決めするのみで、上型１１と下型１２とのチルト方向Ｃ（図７参照）の位置決めは、専ら上下のヒータープレート１４，１５の平行性にゆだねられている。
【００２６】
下側のヒータープレート１５は、ベースプレート１７に載置してあるが、これらヒータープレート１５とベースプレート１７の間には、二つの圧電素子（補正手段）１６，１６が介在させてある。各圧電素子１６は、上側のヒータープレート１４による成形型１０の押圧時に、断続的又は継続的な振動を発生し、下側のヒータープレート１５と成形型１０との間に微細なクリアランスＬ１を発生させて、両者の接触を一時的に断つ。
【００２７】
ここで、各圧電素子１６は、加熱溶融させた光学素子素材１８のプレス過程において、成形型１０に振動を与えるものであるから、各圧電素子１６として、成形品たる光学素子の光学面に悪影響のない振動を発生する超音波振動子を用いることが望ましい。また、各圧電素子１６は、上側のヒータープレート１４の押圧荷重に耐え得る強度を要する。さらに、各圧電素子１６は、断続的又は継続的に振動させてもよいが、長時間にわたって振動が継続すると、成形型１０と上下のヒータープレート１４，１５との間に摩擦が生じるので、短時間の振動を継続的に発生させることが望ましい。
【００２８】
これらに加え、例えば、製造する成形品の種類に応じて、上側のヒータープレート１４の押圧力を変更するような場合は、該押圧力に応じて各圧電素子１６の振動数を変更し、下側のヒータープレート１５と成形型１０とのクリアランスＬ１が両者の接触を一時的に断つのに十分な距離を確保することが望ましい。
【００２９】
次に、本実施形態に係る光学素子の成形方法について説明する。図１において、上型１１と下型１２の間に光学素子素材１３を載置するとともに、これら上型１１と下型１２との外側にスリーブ１３を装着して成形型１０を組み立てる。該成形型１０を図示しない搬送手段によって下側のヒータープレート１５上に載置し、押圧部材たる上側のヒータープレート１４を下降させて該成形型１０を加圧する（図中の白抜きの矢印参照）。
【００３０】
このとき、該ヒータープレート１４の進直度が数μｍ単位で得られず、その押圧力の方向に傾きが生じる。そこで、各圧電素子１６を断続的又は継続的に振動させると、この振動が下側のヒータープレート１５及び成形型１０に伝達し、両者の接触が一時的に断たれる。これによって、ヒータープレート１４の成形型１０への押圧力の伝達が一時的に断たれ、該押圧力と直交する方向（図中の水平方向の矢印参照）に、ヒータープレート１４がその傾きに応じた量だけ移動して、成形型１０に対する押圧力の方向が補正される。
【００３１】
この結果、成形型１０と上下のヒータープレート１４，１５との相互間におけるシフト方向Ｓの摩擦、又は成形型１０のチルト方向Ｃの浮きが解消され、成形品たる光学素子の偏芯精度及び面精度を向上させることができる。
【００３２】
なお、上述した実施形態では、各圧電素子１６によって下側のヒータープレート１５に振動を与える構成としたが、上側のヒータープレート１４に各圧電素子１６を設けて振動を与える構成としても、上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３３】
次に、本発明の第２実施形態に係る光学素子の成形装置及び成形方法について、図２を参照しつつ説明する。図２は本発明の第２実施形態に係る光学素子の成形装置を示す部分断面図である。なお、本実施形態において、上述した第１実施形態と同一の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３４】
同図において、本実施形態に係る光学素子の成形装置２は、成形型１０を上側のヒータープレート１４によって押圧したときに、高圧気体（補正手段）を成形型１０と上側のヒータープレート１４との間に供給することにより、該ヒータープレート１４をエアフローティングさせ、両者の間に微細なクリアランスＬ２を発生させて接触を一時的に断つようにしてある。
【００３５】
上側のヒータープレート１４の中央には、前記高圧気体を供給するためのノズル２１が埋設してあり、該ノズル２１には、チューブ２２を介して高圧気体供給装置２３が接続してある。本実施形態では、成形型１０の温度低下を防止するとともに、成形品に悪影響を与えないという観点から、前記高圧気体として高温窒素ガスＮ２を採用している。
【００３６】
また、図２中の拡大図に示すように、上型１１又は上側のヒータープレート１４の、ノズル２１の噴出口に対応する箇所には、凹部１１ａ又は１４ａが形成してある。これら凹部１１ａ又は１４ａにより、前記高圧気体との接触面積が大きくなり、なるべく少量かつ低圧の前記高圧気体によって、上側のヒータープレート１４のエアフローティングを可能としている。
【００３７】
さらに、上記第１実施形態と同様に、上側のヒータープレート１４の押圧力を変更するような場合は、該押圧力に応じて前記高圧気体の供給量を変更し、上側のヒータープレート１４と成形型１０とのクリアランスＬ２を常に一定に保つことが望ましい。
【００３８】
次に、本実施形態に係る光学素子の成形方法について説明する。上側のヒータープレート１４により成形型１０を押圧したときに（図中の白抜きの矢印参照）、該ヒータープレート１４の進直度が数μｍ単位で得られず、その押圧力の方向に傾きが生じる。そこで、高圧気体供給装置２３を動作させ、ノズル２１から前記高圧気体を短時間で断続的に噴出させると、上側のヒータープレート１４がエアフローティングし、該ヒータープレート１４と成形型１０の接触が一時的に断たれる。これによって、ヒータープレート１４の成形型１０への押圧力の伝達が一時的に断たれ、該押圧力と直交する方向（図中の水平方向の矢印参照）に、ヒータープレート１４がその傾きに応じた量だけ移動して、成形型１０に対する押圧力の方向が補正される。
【００３９】
この結果、成形型１０と上下のヒータープレート１４，１５との相互間におけるシフト方向Ｓの摩擦、又は成形型１０のチルト方向Ｃの浮きが解消され、成形品たる光学素子の偏芯精度及び面精度を向上させることができる。
【００４０】
次に、本発明の第３実施形態に係る光学素子の成形装置及び成形方法について、図３を参照しつつ説明する。図３は本発明の第３実施形態に係る光学素子の成形装置を示す部分断面図である。なお、本実施形態において、上述した第１及び第２実施形態と同一の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４１】
同図において、本実施形態の光学素子の成形装置３は、上側のヒータープレート（押圧部材）１４を昇降させる第１軸部材３１と、該第１軸部材３１からの押圧力が伝達される第２軸部材３２と、これら第１及び第２軸部材３１，３２の間に介設した上下一対の平行板３３，３４と、これら平行板３３，３４の間に介設した圧電素子３５，３５とからなる補正手段を備えた構成としてある。
【００４２】
平行板３３，３４は、リテーナ３６の内部に所定のクリアランスを確保して図中の水平方向に移動可能に収納してある。また、第１軸部材３１は、図示しないエアシリンダのロッドに連結してあり、昇降動作可能となっている。さらに、上下のヒータープレート１４，１５には、成形型１０を加熱するための複数のヒータ１９，１９…が内蔵してある。
【００４３】
ここで、各圧電素子３５は、上側の平行板３３に固定してあり、下側の平行板３４には固定していない。したがって、第１及び第２駆動軸３１，３２を下降させ、上側のヒータープレート１４が成形型１０を押圧したときに、各圧電素子３５が下側の平行板３４に当接するようになっている。この状態で各圧電素子１６を断続的又は継続的に振動させると、各圧電素子１６と下側の平行板３４との間に微細なクリアランスＬ３が発生し、両者の接触が一時的に断たれるようになっている。上述した第１実施形態と同様に、各圧電素子３５として超音波振動子を採用することが望ましい。
【００４４】
次に、本実施形態に係る光学素子の成形方法について説明する。上側のヒータープレート１４により成形型１０を押圧したときに（図中の白抜きの矢印参照）、該ヒータープレート１４の進直度が数μｍ単位で得られず、その押圧力の方向に傾きが生じる。そこで、各圧電素子３５を断続的又は継続的に振動させると、該圧電素子３５と下側の平行板３４との接触が一時的に断たれる。
【００４５】
これによって、該平行板３４、及びこれに連結した第２軸部材３２、上側のヒータープレート１４への押圧力の伝達が一時的に断たれ、該押圧力と直交する方向（図中の水平方向の矢印参照）に、平行板３４、第２軸部材３２、ヒータープレート１４がその傾きに応じた量だけ移動して、成形型１０に対する押圧力の方向が補正される。
【００４６】
この結果、成形型１０と上下のヒータープレート１４，１５との相互間におけるシフト方向Ｓの摩擦、又は成形型１０のチルト方向Ｃの浮きが解消され、成形品たる光学素子の偏芯精度及び面精度を向上させることができる。
【００４７】
このような本実施形態に係る光学素子の成形装置及び成形方法によれば、第１及び第２実施形態と同様に、成形型１０に加わる押圧力の方向を補正することができるとともに、補正手段を構成する圧電素子３５，３５を高温のヒータープレート１４，１５から離れた箇所に設置することができる。したがって、押圧力の方向を精度高く補正することができ、補正手段の耐熱性が不要となって装置のローコスト化が可能となる。
【００４８】
次に、本発明の第４実施形態に係る光学素子の成形装置及び成形方法について、図４を参照しつつ説明する。図４は本発明の第４実施形態に係る光学素子の成形装置を示す部分断面図である。なお、本実施形態において、上述した第１〜第３実施形態と同一の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４９】
同図において、本実施形態の光学素子の成形装置４は、上側のヒータープレート（押圧部材）１４を昇降させる第１軸部材３１と、該第１軸部材３１からの押圧力が伝達される第２軸部材３２と、これら第１及び第２軸部材３１，３２の間に介設した上下一対の平行板３３，３４と、上側の平行板３３に埋設した二本のノズル４１，４１とからなる補正手段を備え、これらノズル４１から高圧気体（高温窒素ガスＮ２）を平行板３３，３４間に供給する構成としてある。
【００５０】
ここで、上側の平行板３３と下側の平行板３４とは、互いに固定していないフリーな状態となっている。したがって、第１及び第２駆動軸３１，３２を下降させ、上側のヒータープレート１４が成形型１０を押圧したときに、これら平行板３３，３４が互いに当接するようになっている。この状態で各ノズル４１から前記高圧気体を噴出させると、これら平行板３３，３４との間に微細なクリアランスＬ４が発生し、両者の接触が一時的に断たれるようになっている。
【００５１】
なお、上述した第２実施形態と同様に、平行板３３，３４の、各ノズル４１の噴出口に対応する箇所には、それぞれ凹部を形成することが望ましい（図２中の拡大図、符号１１ａ又は１４ａ参照）。これら凹部により、前記高圧気体との接触面積が大きくなり、なるべく少量かつ低圧の前記高圧気体によって、上側の平行板３３のエアフローティングが可能となる。
【００５２】
次に、本実施形態に係る光学素子の成形方法について説明する。上側のヒータープレート１４により成形型１０を押圧したときに（図中の白抜きの矢印参照）、該ヒータープレート１４の進直度が数μｍ単位で得られず、その押圧力の方向に傾きが生じる。そこで、図示しない高圧気体供給装置を動作させ、各ノズル４１から前記高圧気体を短時間で断続的に噴出させると、上側の平行板３３がエアフローティングし、該平行板３３と下側の平行板３４の接触が一時的に断たれる。
【００５３】
これによって、該平行板３４、及びこれに連結した第２軸部材３２、上側のヒータープレート１４への押圧力の伝達が一時的に断たれ、該押圧力と直交する方向（図中の水平方向の矢印参照）に、平行板３４、第２軸部材３２、ヒータープレート１４がその傾きに応じた量だけ移動して、成形型１０に対する押圧力の方向が補正される。
【００５４】
この結果、成形型１０と上下のヒータープレート１４，１５との相互間におけるシフト方向Ｓの摩擦、又は成形型１０のチルト方向Ｃの浮きが解消され、成形品たる光学素子の偏芯精度及び面精度を向上させることができる。
【００５５】
このような本実施形態に係る光学素子の成形装置及び成形方法によれば、第１及び第２実施形態と同様に、成形型１０に加わる押圧力の方向を補正することができるとともに、補正手段を構成する各ノズル４１や図示しないチューブ等を高温のヒータープレート１４，１５から離れた箇所に設置することができる。したがって、押圧力の方向を精度高く補正することができ、補正手段の耐熱性が不要となって装置のローコスト化が可能となる。
【００５６】
次に、本発明の第５実施形態に係る光学素子の成形装置及び成形方法について、図５を参照しつつ説明する。図５は本発明の第５実施形態に係る光学素子の成形装置を示す部分断面図である。なお、本実施形態において、上述した第１〜第４実施形態と同一の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】
同図において、本実施形態の光学素子の成形装置５は、上側のヒータープレート（押圧部材）１４を昇降させる第１軸部材３１と、該第１軸部材３１からの押圧力が伝達される第２軸部材３２と、これら第１及び第２軸部材３１，３２の間に介設した上下一対の平行板３３，３４と、これら平行板３３，３４の間に介設したベアリング（可動手段）５１，５１…とからなる補正手段を備えた構成としてある。
【００５８】
このような構成によれば、上側のヒータープレート１４により成形型１０を押圧したときに（図中の白抜きの矢印参照）、第１軸部材３１の進直度が数μｍ単位で得られず、その押圧力の方向に傾きが生じる。すると、ベアリング５１，５１…により、第１軸部材３１、及びこれに連結した上側の平行板３３が、該第１軸部材３３の押圧力の方向と直交する方向に移動するが（図中の水平方向の矢印参照）、かかる移動は下側の平行板３４には伝達しない。
【００５９】
これにより、該平行板３４、及びこれに連結した第２軸部材３２、上側のヒータープレート１４の押圧力の方向に傾きが生じず、この結果、成形型１０と上下のヒータープレート１４，１５との相互間におけるシフト方向Ｓの摩擦、又は成形型１０のチルト方向Ｃの浮きを未然に防止して、成形品たる光学素子の偏芯精度及び面精度を向上させることができる。
【００６０】
このような本実施形態に係る光学素子の成形装置及び成形方法によれば、第１及び第２実施形態と同様に、成形型１０に加わる押圧力の方向を補正することができるとともに、補正手段を構成するベアリング５１，５１…を高温のヒータープレート１４，１５から離れた箇所に設置することができる。したがって、押圧力の方向を精度高く補正することができ、補正手段の耐熱性が不要となって装置のローコスト化が可能となる。
【００６１】
なお、上述した本実施形態では、上下の平行板３３，３４の間に可動手段としてベアリング５１，５１…を介設した構成としたが、これに限らず、第１軸部材３１の進直度が数μｍ単位で得られない場合に、上側の平行板３３の前記移動を吸収することができるものであれば、例えば、弾性体や該移動方向に配設したガイド及びレール等に変更することもできる。この場合、これら弾性体、ガイド及びレール等の耐熱性は考慮する必要がない。
【実施例】
【００６２】
上述した第１〜第４実施形態に係る光学素子の成形装置及び成形方法の実施例を下記表１に示す。上側ヒータープレートの水平方向変位量が０．５μｍで成形品たる光学素子に影響を与え、軸部材の傾きが１分、５分、１０分の場合に分けて該傾きをそれぞれ補正した。また、圧電素子又は高圧気体による補正は断続的に行った。なお、押圧速度は０．２ｍｍ／ｓｅｃとなっている。
【００６３】
【表１】
2006062914.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学素子の成形装置の部分断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る光学素子の成形装置の部分断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る光学素子の成形装置の部分断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る光学素子の成形装置の部分断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る光学素子の成形装置の部分断面図である。
【図６】従来の光学素子の成形型を示す部分断面図である。
【図７】他の従来の光学素子の成形型を示す部分断面図である。
【図８】図７に示す成形型のプレス成形時の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１〜５  光学素子の成形装置
１０  成形型
１１  上型
１２  下型
１３  スリーブ
１４  上側のヒータープレート（押圧部材）
１５  下側のヒータープレート（基台）
１６  圧電素子（補正手段）
１９  ヒータ
２１，４１  ノズル
２２  チューブ
２３  高圧気体供給装置
３１  第１軸部材
３２  第２軸部材
３３，３４  平行板
３５  圧電素子
３６  リテーナ
５１  ベアリング
【図１】
2006062914.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006062914.tif 000008
【図６】
2006062914.tif 000009
【図７】
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【図８】
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