(57)【要約】【課題】本発明は、プレス成形により光学素子を製造する際に、上下型の中心軸を従来よりも高い精度で確保して、光学素子の偏心精度を高めることができる光学素子用成形型を提供する。【解決手段】対向面が光学素子の成形面とされた一対の上型２及び下型３と、上型２及び下型３がそれぞれ上下の開口から摺動させて挿入される円筒状の胴型４と、を有するプレス成形用の光学素子用成形型において、前記上型２は、その下部が前記胴型４と摺動させる円柱状の本体と、該本体より上部に該本体よりも半径の小さい円柱状の嵌合部とを有する形状であり、プレス成形時に、前記上型２の嵌合部と嵌合させる貫通孔を有し、かつ、前記上型２の本体の上面及び前記胴型の上面に上方から圧接させる圧接面を有する外上型５を有する光学素子用成形型１。【選択図】図１
2011168465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向面が光学素子の成形面とされた一対の上型及び下型と、上型及び下型がそれぞれ上下の開口から摺動させて挿入される円筒状の胴型と、を有するプレス成形用の光学素子用成形型において、
前記上型の上部に同軸の小径部を形成するとともに、前記上型の小径部に、上端に設けたフランジと前記胴型に摺動しつつ挿入可能な円筒状の本体部とを有する外上型が被嵌されてなり、前記外上型のフランジを押圧して行うプレス工程の最圧下点において、前記外上型の本体部下端を前記上型と圧接させ、上型の成形面と下型の成形面が所定の成形間隔となるようにされていることを特徴とする光学素子の成形型。
【請求項２】
前記外上型のフランジと前記胴型との圧接面の円環状の外径と内径の中間となる直径及び前記外上型の本体部と前記上型との圧接面の円環状の外径と内径の中間となる直径が、光学素子の光学有効径の５０％〜５００％であり、且つ前記外上型の本体部と前記上型との圧接面の外径が、前記外上型のフランジと前記胴型との圧接面の内径より小さいことを特徴とする請求項１記載の光学素子の成形型。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光学素子用成形型に光学素子成形素材を収容し、前記光学素子用成形型を加熱して該成形型内の光学素子成形素材を軟化させる加熱工程と、軟化した光学素子成形素材を、プレス手段を用いて前記光学素子用成形型により加圧して光学素子形状を付与するプレス工程と、プレス工程後、前記光学素子用成形型を冷却し、光学素子形状を付与した光学素子成形素材を固化させる冷却工程と、を有する光学素子の成形方法であって、
前記プレス工程において、前記外上型のみを上方から押圧することにより前記光学素子用成形素材を加圧成形し、前記冷却工程において、前記上型のみを上方から押圧することにより加圧を継続しながら前記光学素子成形素材を固化させることを特徴とする光学素子の成形方法。
【請求項４】
前記冷却工程において、前記光学素子成形素材の加圧状態を任意に制御することを特徴とする請求項３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、ガラスレンズなどの光学素子をプレス成形する光学素子用成形型及びそれを用いた光学素子の製造方法に係り、特に、光学素子の形状精度を向上させた光学素子用成形型及びそれを用いた光学素子の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子を製造する方法として、一般に、ガラス材料等からなる光学素子成形素材を、加熱により軟化させ、得ようとする光学素子の形状をもとに精密加工された上型と下型の間でプレス成形して光学素子形状を付与し、これを冷却固化させる方法が用いられている。
【０００３】
ところで、光学素子は、撮像機器、光ピックアップなどに多用され、その画素数や記録密度の増大に伴い、偏心精度などの要求精度が極度に厳しくなってきている。光学素子の偏心精度は、光学素子における第一面の中心軸と第二面の中心軸との一致を要求する精度であり、平行偏心（ディセンタ）、傾き偏心（チルト）などによって評価されている。
【０００４】
このような光学素子の偏心精度を向上させるために、クリアランスを可能な限り小さくしたり、上下型と胴型の接触長を長くして上下型の動く範囲を規制したり、さらには、胴型の素材として、上下型よりも熱膨張係数の小さい素材を選択し、プレス成形のための加熱によってクリアランスが小さくなるような設計をしている。
【０００５】
ところが、クリアランスを狭くすると、ロボットにより金型を組むことが難しくなって量産性が失われたり、プレス成形中に発生する成形素材からの揮散物により摺動性が低下して光学素子の形状不良が発生しやすくなるため頻繁に型を取出して清掃する必要が生じ、メンテナンスに手間がかかったりするようになる。
【０００６】
また、接触長を長くすると型の熱容量が大きくなるため、加熱に時間がかかり製造のタクトが伸びてしまう上に、装置自体の大型化も必要となり、既存の設備を使用することができなくなってコスト増となる。
【０００７】
さらに、上下型と胴型との熱膨張差を利用する場合には、クリアランスを狭くする場合と同様に光学素子の形状不良が発生しやすくなる上に、型設計の難易度が増して、適切な形状に設計、加工することが困難となる。
【０００８】
そこで、近年は、成形型構造を工夫することで光学素子の形状精度を上げようとすることが考えられており、例えば、上型又は下型の移動をガイドする胴型として、上型又は下型の少なくとも一部に対して、上下方向から圧接させる圧接手段、具体的には、胴型に段を設け、その段をスプリングにより押さえることができるようにした、プレス成形装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
また、上型及び下型が胴型と接触して欠けることがないように、上型の側面を包囲する上胴型と、下型の側面を包囲する下胴型とを設け、上胴型と下胴型とを摺動させることにより上型と下型との位置合わせを行うようにした光学素子の製造装置も提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２８１０５３号公報
【特許文献２】特開２００９−５１６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示されたプレス成形装置では、胴型を押さえる力をスプリングのみで発生させているが、プレス成形装置の使用条件が高温であることから、使用によりスプリングがへたりやすく、へたった場合には胴型を圧接する力が十分に発生させることができなくなるという問題があった。また、上型のチルトについては、胴型の摺動面が受け持っているため、その点については従来の成形型と変わりがなく、クリアランスの分だけ上型が傾いて、光学素子の形状不良が生じる場合があった。
【００１２】
また、特許文献２に開示された光学素子の製造装置では、特許文献１の装置と同様に、上型のチルトについては、上胴型又は下胴型の摺動面が受け持つため、特許文献１と同様に、クリアランスの分だけ上型が傾いて、光学素子の形状不良が生じる場合があった。
【００１３】
そこで、本発明は、上記の事情に対処してなされたものであり、プレス成形により光学素子を製造する際に、簡便な装置構成で、上型の位置決めを容易にかつチルトを抑えて行うことができ、レンズの面間偏心バラつきを効果的に低減することができる光学素子用成形型及び光学素子の成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の光学素子用成形型は、対向面が光学素子の成形面とされた一対の上型及び下型と、上型及び下型がそれぞれ上下の開口から摺動させて挿入される円筒状の胴型と、を有するプレス成形用の光学素子用成形型において、前記上型の上部に同軸の小径部を形成するとともに、前記上型の小径部に、上端に設けたフランジと前記胴型に摺動しつつ挿入可能な円筒状の本体部とを有する外上型が被嵌されてなり、前記外上型のフランジを押圧して行うプレス工程の最圧下点において、前記外上型の本体部下端を前記上型と圧接させ、上型の成形面と下型の成形面が所定の成形間隔となるようにされていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の光学素子の成形方法は、本発明の光学素子用成形型に光学素子成形素材を収容し、前記光学素子用成形型を加熱して該成形型内の光学素子成形素材を軟化させる加熱工程と、軟化した光学素子成形素材を、プレス手段を用いて前記光学素子用成形型により加圧して光学素子形状を付与するプレス工程と、プレス工程後、前記光学素子用成形型を冷却し、光学素子形状を付与した光学素子成形素材を固化させる冷却工程と、を有する光学素子の成形方法であって、前記プレス工程において、前記外上型のみを上方から押圧することにより前記光学素子用成形素材を加圧成形し、前記冷却工程において、前記上型のみを上方から押圧することにより加圧を継続しながら前記光学素子成形素材を固化させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光学素子用成形型及び光学素子の成形方法によれば、プレス成形時に、外上型の圧接面が上型及び胴型の圧接面と圧接されることにより上型の位置決めが行われるため、胴型及び外上型によって胴型のチルトが生じないようにすることができる。すなわち、胴型の摺動面のみに依存して位置決めされていた上型を、さらに外上型により所定の配置となるようにすることで、胴型とのクリアランスを設けることによる不具合を解消することができ、形状精度に優れた光学素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態である光学素子用成形型の側断面図である。
【図２】図１の光学素子用成形型によるプレス成形の動作を説明する図である。
【図３】本発明の他の実施形態である光学素子用成形型の側断面図である。
【図４】内胴及び外胴を使用した従来の光学素子用成形型の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。ここで、図１は本発明の一実施形態である光学素子用成形型の側断面図であり、図２は、図１の光学素子用成形型を用いたプレス成形の動作を説明する図である。
【００１９】
図１に示した光学素子用成形型１は、光学素子の上面を成形する部材であって、上部が小径、下部が大径とされた円柱状の上型２、光学素子の下面を成形する円柱状の下型３、上型２及び下型３の円柱状部を摺動可能に内挿させて、光学素子の中心軸の位置合わせを行う円筒状の胴型４と、上部にフランジを有する上型２と同外径の円筒体からなり上型２の小径部に被嵌させ、プレス工程において上型２と胴型４に圧接させるようにしてチルトを矯正する外上型５と、から構成されるものである。
【００２０】
本実施形態において、上型２には光学素子の上面を形成する上形成面２ａが、下型３には光学素子の下面を形成する下形成面３ａが形成されており、上型２及び下型３は、これら上形成面２ａと下形成面３ａとを対向させて一組の成形型として使用される。下型３には、使用時に型が安定するように、その下端にはフランジ３ｂが設けられている。
【００２１】
上型２は、円柱状の胴部を基本形状とする本体を有しており、この本体が後述する胴型４と摺動するように胴型内に挿入され、その本体より上部には、段部２ｃを介して同軸の小径部２ｂが設けられている。この小径部の外周には、外上型５が被嵌される。
【００２２】
胴型４は、中空円筒形状をなし、その中空部には上記した上型２及び下型３の円柱状の胴部が内挿される。上型２及び下型３は、プレス工程において、この胴型４内を摺動しつつ中心軸の位置合わせが行われ、成形される光学素子の上下の光学機能面の軸を同軸に規制する。
【００２３】
外上型５は、円筒状の本体部５ａと本体部の上端に設けたフランジ５ｂとを有して構成され、その円筒状の本体部５ａが胴型４内に摺動可能に内挿される外径とされており、フランジ５ｂを上にしてその中空部が上型２の小径部２ｂの外周に被嵌されている。
【００２４】
外上型５のフランジ５ｂの厚さ及びフランジ５ｂの下面から本体部５ａの下端までの長さは、プレス成形の最圧下点において、外上型５の下端が上型２の段部２ｃに圧接されるとともに、フランジ５ｂの下面が胴型４の上端に圧接されるように設計されている。
【００２５】
したがって、プレス手段により外上型５の上面を押圧して上型２を胴型４内を摺動させつつ下降させると上型２の成形面と下型３の成形面の間隔が光学素子の所定の輪郭と一致したところで、外上型５のフランジ５ｂの下面が胴型４の上端に接触し、ここで外上型のフランジ５ｂの下面が胴型４の上端部と圧接すると共に、外上型５の本体部５ａの下端と上型２の段部２ｃとの圧接により、上型２と胴型４との中心軸の偏心が矯正され、胴型４を介して下型３の中心軸との偏心も矯正される。
【００２６】
ここで、圧接面は、外上型５のフランジ５ｂと胴型４の上面、外上型５の本体部５ａの下端と上型２の段部２ｃ、の２つがあり、それぞれ圧接面形状は円環状となるが、これら円環の外径と内径の中間となる直径が光学素子の光学有効径に対して５０％〜５００％、且つ（外上型５の本体部５ａの下端と上型２の段部２ｃにより構成される圧接面の円環の外径）≦（外上型５のフランジ５ｂと胴型４の上面により構成される圧接面の内径）とするように設けるものである。このとき円環の外径と内径の中間となる直径を９０％〜３００％とすることが上型２の傾きを抑え安定して配置することができる点で好ましい。また、（外上型５の本体部５ａの下端と上型２の段部２ｃにより構成される圧接面の円環の外径）が（外上型５のフランジ５ｂと胴型４の上面により構成される圧接面の内径）よりも小さくなるように設けることが好ましい。
【００２７】
このような構成要素を有する成形型は、超硬合金やセラミックス等の素材からなり、上型２及び下型３には、上述したように成形する光学素子の面形状を転写するための成形面がそれぞれ対向する面に形成されている。この図１では、成形型として凹メニスカス形状の光学素子を製造するものを図示したが、光学素子形状はこれに限定されるものではなく、両凸、両凹、平凸、平凹、凸メニスカス形状のいずれの形状を成形する成形型であっても用いることができる。
【００２８】
なお、胴型４は、上記セラミックス以外にも、ステンレス、インコネル（大同スペシャルメタル株式会社製、商品名）等の耐熱性のある金属を用いることもできる。
【００２９】
次に、この光学素子用成形型１を用いた光学素子の成形方法について、図２を参照しながら説明する。
【００３０】
まず、成形型の内部に光学素子成形素材５０を収容し、加熱手段により上型２及び下型３を加熱して、光学素子用成形型を予め所定の温度まで熱して予備加熱を行っておく。次いで、光学素子用成形型をプレス手段１１ｂ上に移動させプレス手段１１ｂを下型３に接触させる。その後、プレス手段１１ａを押し下げてプレス手段１１ａ及び１１ｂをそれぞれ外上型５及び下型３に接触させ、さらに加熱させると、その内部に収容されている光学素子成形素材５０も加熱され、これにより光学素子成形素材が軟化する（図２（ａ））。
【００３１】
光学素子成形素材は、変形が容易な屈伏点以上に加熱するが、一般的には、軟化点まで温度を上げるとレンズ表面が白濁するので屈伏点（Ａｔ）から軟化点の間の温度に設定する。
【００３２】
この加熱温度は、用いる光学素子成形素材が加圧変形できる温度であればよく、屈伏点と軟化点との中間付近の温度であることが好ましい。プレス手段１１ａ及び１１ｂを所定の温度に設定して、この加熱を行うと、上型２及び下型３は、温度が昇温していきプレス手段の設定温度と同じ温度にまで加熱される。
【００３３】
上型２及び下型３が加熱され、光学素子成形素材がプレス成形するのに十分な温度となったところで、プレス手段１１ａは、これを下降させプレス手段１１ａ及び１１ｂ間の距離を狭めることにより、上型２と下型３との距離を狭めて、成形型の内部に収容された光学素子成形素材５０に圧力をかけて変形させプレス成形を行う（図２（ｂ））。
【００３４】
このプレス工程では、上記したように成形型の上下から圧力をかけることで光学素子成形素材５０のプレス成形を行い、これにより光学素子成形素材には上型２及び下型３の光学形成面が転写され、光学素子形状が付与される。なお、本発明においては、上型２への押圧は外上型５を介して行うようにしており、上型２には直接プレス手段１１ａによる押圧を行わないようにするため、プレス手段１１ａのプレス面には上型２の小径部２ｂに対応する位置に窪みが設けられている。
【００３５】
このプレス工程におけるプレス時の圧力は、２．５〜３７．５Ｎ／ｍｍ２とすることが好ましく、例えば、１０〜２０Ｎ／ｍｍ２であることが特に好ましい。ここで言うプレス時の圧力とは、光学素子成形素材に加わる圧力を指す。
【００３６】
このとき、上型２及び下型３の間の上下方向の距離は、胴型４と外上型５により所定の距離に規制される。すなわち、このプレス工程において、胴型４はその下面が下型３のフランジ３ｂと、上面が外上型５のフランジ５ｂと、それぞれ圧接して外上型５の上下位置を規制する。このように位置規制された外上型５は、同時にその本体部５ａが上型２の段部２ｃ上面とも圧接しているため、外上型５の位置が決定され、これにより上型２の上下位置も決定される。
【００３７】
なお、それぞれの圧接面は、プレス工程を行った際に、互いに面接触により所定の位置に安定して固定されるようにするため、接触する面同士が対応する形状に加工されていればよい。したがって、圧接面が傾斜した形状となっているもの（例えば、図３に示したように、上型２２、下型２３、胴型２４及び外上型２５とから構成され、上型２２と外上型２５との圧接面が傾斜して形成されている光学素子用成形型２１）であってもよいが、型の加工性、安定性等を考慮すれば、圧接面は全て水平となるように加工したものであることが好ましい。
【００３８】
このように圧接された上型２は、上記のように胴型４と外上型５とで上下位置が決定されており、このとき、プレス手段１１ｂは、その上面が水平面となるように厳密に管理・調整されているため、その上に載置された下型３のフランジ３ｂも水平面に平行となっており、この圧接動作によって胴型４の上面及び外上型５の各圧接面もそれぞれ水平面と平行になるため、上型２は所定の位置に位置決めされる。この上型２の位置決定は、外上型５との圧接面により調整されるものであるため、鉛直方向に対する傾きが極めて小さくなる。
【００３９】
すなわち、従来の方法を用いた場合には、上型２及び下型３と胴型４との摺動部分のクリアランスを設けた分だけ、中心軸が傾いてずれる可能性があるが、本発明のように胴型４及び外上型５により位置規制を行うと、上型２及び下型３の中心軸が一致するように力が働くため、中心軸の傾きを小さくすることができるものである。
【００４０】
そして、このようにプレス工程で光学素子成形素材に光学素子形状を付与した後、光学素子用成形型１を、今度は冷却手段１２ｂ上に移動させて、冷却手段１２ａ及び１２ｂを上型２及び下型３と接触させて、光学素子用成形型１を冷却することによって、光学素子成形素材の冷却、固化を行う（図２（ｃ））。
【００４１】
この冷却工程においては、成形された光学素子成形素材５０が、歪点以下になるまで冷却することが好ましい。また、この冷却工程においては、冷却手段１２ａによる冷却時に、上型２の小径部２ｂの上面のみを押圧することとし、外上型５と冷却手段１２ａとを接触させないようにすることで、光学素子成形素材５０への加圧を継続して行うことができる。上記歪点以下の温度になるまで加圧を継続することで、光学素子の面ワレ等の形状不良の発生を抑制することができる。
【００４２】
さらに、この冷却中に、光学素子成形素材の温度がガラス転移点以下になったところで、光学素子成形素材に加圧する圧力を変化させることもでき、例えば、光学素子成形素材５０の温度が、ガラス転移点以上のときにはプレス時の圧力と同じ圧力としておき、ガラス転移点よりも低い温度になってからは圧力を高くして、段階的に加圧するようにしてもよい。
【００４３】
ガラス転移点以上の温度を低圧にするのは、肉厚バラツキを抑えるためであり、それ以下の温度域では押込み量がほとんど無いので増圧しても問題ない。すなわち、光学素子成形素材が硬化状態に近づくガラス転移点（Ｔｇ）付近までは低い圧力で保圧し、ガラス転移点（Ｔｇ）付近からそれ以下の温度となり光学素子成形素材が固化するまで、より高い圧力をかけるものである。このように冷却工程において圧力を継続してかけることにより光学素子の面形状が安定する。
【００４４】
なお、ここで、低い圧力とは２．５Ｎ／ｍｍ２以下、高い圧力とは２．５Ｎ／ｍｍ２超である。また、光学素子成形素材が歪点以下となり、固化した後は、さらに２０Ｎ／ｍｍ２超となるような高い圧力をかけてもよい。このように段階的に圧力を高めることで光学素子の面ワレが生じる等の不具合が生じることを抑制し、形状精度を高めることができる。また、固化した後の圧力としては、ガラス素材にワレが生じる等の不具合が生じない限りはどのような圧力でもよいが、通常、３０Ｎ／ｍｍ２程度が上限である。上記では２段階又は３段階に圧力を増加させていく例を説明したが、それ以上の多段階として増圧するようにしてもよい。本明細書において、面ワレとは、光学素子が成形型から離型する際に、一部だけが先に離型し、その後に残りが離型した場合に、曲率が不連続な光学面が形成されて非球面形状精度が悪化する不良が生じる離型異常のことを言う。
【００４５】
そして、このように冷却工程が完了した成形型は、さらに冷却させるために、例えば、水冷手段上へ移動させる。この水冷手段による冷却は、冷却工程で冷却された光学素子成形素材をさらに急冷させ、光学素子成形素材を歪点付近の温度から成形型が酸化しない温度の２００℃以下まで冷却させるものである。ここで言う水冷手段とは、加熱時のヒータに換えて冷却水を循環させる冷却方法である。
【００４６】
なお、ここで用いたプレス手段１１ａ及び１１ｂは、これらの間の距離を狭めることにより成形型の上型２と下型３との距離を狭めることができ、成形型内に収容された光学素子成形素材５０を軟化状態のまま押圧して変形させ、上型２及び下型３の光学形成面形状を光学素子成形素材５０に付与することにより光学素子の成形を行うものである。すなわち、このプレス手段であるプレス手段１１ａは、成形型の加熱状態を維持しながらプレス操作を行うことができるようになっているもので、その内部にはヒータが埋め込まれている。
【００４７】
このプレス手段１１ａ及び１１ｂは、光学素子成形素材をプレスする際に、成形型の胴型４の高さ及び外上型５のフランジ５ｂの厚さによりプレス手段１１ａ及び１１ｂ間の距離を規制することで、上型２及び下型３の距離を調整するものである。これにより成形される光学素子の厚みが調整される。なお、図１での上型２及び下型３の距離は、実際には、下型のフランジ３ｂの厚さ、胴型４の高さ及び外上型５のフランジ５ｂの厚さにより規制されている。
【００４８】
なお、本発明の光学素子用成形型は、図１に例示したように、上型２が胴型４により上下位置を直接規制されるものではないため、仮に、胴型４が光学素子成形素材よりも熱膨張量が小さくなってしまった場合にも、成形操作において光学素子成形素材に圧力をかけ続けることができ、好ましい構成である。すなわち、冷却時に上型２のみを上方から押圧することで光学素子成形素材へ圧力をかけることができるため、任意の圧力制御が行えるものである。
【００４９】
このようにして冷却、固化して得られた光学素子は、必要に応じてその外周部を切削等により所望の径を有する光学素子形状に加工し、さらに、アニール工程等に付されて歪み等を除去する等の後処理を施して最終的な製品とされる。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
【００５１】
（実施例１）
図１の光学素子用成形型を用いて、光学素子の成形を以下の通り行った。
【００５２】
ここで用いた光学素子用成形型１は、タングステンカーバイドからなる超硬合金製のものであり、プレス成形により、直径１５ｍｍ、中心厚さ０．８ｍｍ、周辺厚さ５．３ｍｍの凹メニスカス形状の光学素子が得られるものである。ここで、上型２は大径部の直径がφ１６ｍｍ、高さが１２ｍｍ、小径部２ｂの直径がφ１１ｍｍ、高さが８．５ｍｍであり、下型３は胴部の直径がφ１６ｍｍ、高さが１０ｍｍ、フランジの直径がφ２７ｍｍ、フランジの厚みが３ｍｍであり、胴型４はその円筒状の内径がφ１６ｍｍで、外径がφ２１ｍｍ、高さが２３ｍｍである。外上型５はその本体部５ａの内径がφ１１ｍｍ、外径が１６ｍｍ、高さが７ｍｍであり、フランジ５ｂの外径がφ２１ｍｍ、厚みが３ｍｍである。
【００５３】
この成形型の内部に直径φ１０ｍｍの略球状のランタン系の光学素子成形素材を収容し、成形型を６８０℃に加熱した。なお、この光学素子成形素材の歪点は６００℃、ガラス転移点（Ｔｇ）は６２０℃、屈伏点（Ａｔ）は６６０℃である。
【００５４】
光学素子成形素材を収容した成形型を、６９０℃程度に予備加熱した後、搬送手段により６８０℃に加熱されたプレス手段１１ｂ上に搬送して載置すると同時に、プレス手段１１ｂと同じ温度に維持されたプレス手段１１ａを、下降させて外上型５に接触させ、上型２、下型３及び光学素子成形素材５０を１２０秒間十分に加熱し、昇温させて光学素子成形素材を軟化状態とした。
【００５５】
次に、上型２、下型３及び光学素子成形素材５０が十分に加熱され、プレス手段１１ａ及び１１ｂと同程度の温度（６８０℃程度）となったところで、プレス手段１１ａをさらに下降させ、上型２及び下型３により光学素子成形素材５０のプレス成形を行った。成形時の圧力を２２Ｎ／ｍｍ２とし、１００秒程度押圧して押切った。
【００５６】
次に、光学素子用成形型１を搬送手段により冷却手段１２ｂ上に搬送して載置させ、さらに冷却手段１２ａを下降させて上型２と接触させ成形型全体を冷却した。この冷却の際には、上型２のみを押圧することで成形された光学素子成形素材５０へ２２Ｎ／ｍｍ２の圧力をかけるようにして、光学素子成形素材の歪点以下になるまで冷却した。
【００５７】
光学素子成形素材が歪点以下の温度となったところで、成形型を冷却手段１２ｂ上から水冷手段上に搬送させて載置し、光学素子成形素材を室温になるまで冷却した。光学素子成形素材が十分に冷却したところで、成形型から取り出し、光学素子を得た。
【００５８】
この光学素子の成形操作を１００ショット行い、得られた光学素子のディセンタ及びチルトに対する標準偏差と工程能力指数（Ｃｐｋ）を求め、その結果を表１に示した。標準偏差の単位はμｍである。
【００５９】
（比較例１）
光学素子用成形型として、図４に示したように、上型６２、下型６３、胴型６４及び外胴６５からなる光学素子用成形型６１を用いた以外は、実施例１と同様の操作により光学素子の成形操作を行った。なお、この光学素子用成形型６１において、外胴６５はステンレス製、それ以外は超硬合金製とした成形型を用い、プレス工程においても平板状のプレス手段によりプレス成形を行い、冷却工程においては、冷却手段が上型６２と外胴６５とを上方から押圧することにより、外胴６５の冷却による収縮分だけ光学素子成形素材を押圧可能となっており、それ以外は、実施例１と同様の構成を有するものであり、同様の操作により、光学素子を得た。
【００６０】
この光学素子の成形操作を１００ショット行い、得られた光学素子のディセンタ及びチルトに対する標準偏差と工程能力指数（Ｃｐｋ）を同一基準で求め、その結果を表１に示した。標準偏差の単位はμｍである。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
以上に示したように、本発明の光学素子の成形方法により、特に、胴型による光学素子の中心軸を、従来に比べて精度よく合わせることができるようになり、形状精度の高い光学素子を得ることができることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の光学素子の成形方法及び成形装置は、プレス成形による光学素子の製造に用いることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１…光学素子用成形型、２…上型、２ａ…上形成面、２ｂ…小径部、２ｃ…段部、３…下型、３ａ…下形成面、３ｂ…フランジ、４…胴型、５…外上型、５ａ…本体部、５ｂ…フランジ、５０…光学素子成形素材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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