(57)【要約】【課題】本発明は、光学素子の製造において、型移動方式における光学面の形状安定性を高め、歩留まりの良好な光学素子の成形方法及び成形装置を提供する。【解決手段】光学素材を収容した成形型５０を、加熱プレート３ｂにより加熱して光学素材を軟化させる加熱工程と、軟化した光学素材を、プレスプレート４ｂを用いて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、冷却プレート５ｂにより冷却し、光学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、冷却工程において、成形型５０が移送されてきたときに、冷却プレート５ｂの設定温度を基準温度Ｔ０からハンチング抑制温度Ｔ１に上げ（ここで、Ｔｐ＞Ｔ１＞Ｔ０であり、Ｔｐは前ポジションにおけるプレートの設定温度を表す。）、その後、所定の降温速度で基準温度Ｔ０まで降温させる光学素子の成形方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型、下型及び胴型からなる成形型に光学素材を収容し、前記成形型を加熱プレートにより加熱して前記光学素材を軟化させる加熱工程と、軟化した光学素材を、プレスプレートを用いて前記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、前記成形型を冷却プレートにより冷却し、光学素子形状を付与した光学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、
前記冷却工程において、前記光学素材が収容された成形型が移送されてきたときに、前記冷却プレートの設定温度を基準温度Ｔ０からハンチング抑制温度Ｔ１に上げ（ここで、Ｔｐ＞Ｔ１＞Ｔ０であり、Ｔｐは前ポジションにおけるプレートの設定温度を表す。）、前記成形型がハンチング抑制温度Ｔ１に達した後、所定の降温速度で基準温度Ｔ０まで降温させることを特徴とする光学素子の成形方法。
【請求項２】
前記ハンチング抑制温度Ｔ１が、｛（Ｔｐ−Ｔ０）×０．８＋Ｔ０｝以下である請求項１記載の光学素子の成形方法。
【請求項３】
前記ハンチング抑制温度Ｔ１が、｛（Ｔｐ−Ｔ０）×０．５＋Ｔ０｝以下である請求項２記載の光学素子の成形方法。
【請求項４】
前記ハンチング抑制温度Ｔ１が、｛（Ｔｐ−Ｔ０）×０．２５＋Ｔ０｝以下である請求項３記載の光学素子の成形方法。
【請求項５】
前記ハンチング抑制温度Ｔ１が、Ｔ０よりも＋１℃〜＋６０℃の高い温度範囲である請求項１〜４のいずれか１項記載の光学素子の成形方法。
【請求項６】
前記ハンチング抑制温度Ｔ１から前記基準温度Ｔ０までの降温速度が、０．０５℃／ｓｅｃ〜０．５℃／ｓｅｃである請求項１〜５のいずれか１項記載の光学素子の成形方法。
【請求項７】
前記ハンチング抑制温度Ｔ１から前記基準温度Ｔ０までの降温速度が、一定の速度である請求項１〜６のいずれか１項記載の光学素子の成形方法。
【請求項８】
上型と下型の間に光学素材が置かれた成形型をチャンバー内に設けた加熱、プレス及び冷却の各ステージへ順次搬送して光学素子を成形する光学素子の成形装置であって、
前記加熱、プレス及び冷却の各ステージにおいて前記成形型を搭載し、搭載された前記成形型に対して、それぞれ加熱、プレス及び冷却の各プロセスを行う上下一対の加熱プレート、プレスプレート及び冷却プレートの複数組のプレートと、前記各組における一対のプレートを接近又は離間させて前記加熱、プレス及び冷却のプロセスを行わせる駆動手段と、前記各プロセス及び前記成形型の搬送を制御する制御手段と、を備えるとともに、
前記制御手段が、前記冷却プレートの設定温度を、前記光学素材が収容された成形型が移送されてきたときに基準温度Ｔ０からハンチング抑制温度Ｔ１に上げ（ここで、Ｔｐ＞Ｔ１＞Ｔ０であり、Ｔｐは前ポジションにおけるプレートの温度を表す。）、前記成形型がハンチング抑制温度Ｔ１に達した後、所定の降温速度で基準温度Ｔ０まで降温させる温度制御部を備えたことを特徴とする光学素子の成形装置。
【請求項９】
前記温度制御部による温度制御は、前記冷却プレートの成形型の搭載部近傍に配置された熱電対により測定された温度をフィードバックしながら行う請求項８記載の光学素子の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子の成形方法及び成形装置に係り、特に、光学素材をプレス成形した後、光学素材を冷却、固化させる際に生じるハンチング現象を抑制して、従来よりも温度変動（温度の上下動）が制御された安定した冷却を行うことで、形状不良の発生を抑制する光学素子の成形方法及び成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学素子用の成形型内に光学素材を収容し、加熱軟化させてプレス成形するという、光学素子を高精度に成形する方法が一般化してきた。そのような状況の中、生産性を向上させるために、成形型を加熱、プレス及び冷却の各処理ステージに搬送し、複数の光学素子を連続的に製造する光学素子の成形装置が提案されている。
【０００３】
これら光学素子の成形装置において、光学素材の加熱軟化時には、光学素材を加工するのに十分な高温条件まで加熱し、プレス時にはその加熱状態を維持しながらプレスし、プレス後は、光学素材を冷却して固化させ光学素子を得る。そのため、成形装置における各処理ステージでは、個々のステージが所定の温度に管理されている。
【０００４】
各処理ステージは、一般に、内部にカートリッジヒータを設けた上下一対のプレートで構成されており、これら上下一対のプレートは、通常、プレート内部に複数本の棒状のカートリッジヒータを水平方向に所定の間隔に配置して構成されている。ところが、このように配置したときのプレート温度は、プレート周辺部では温度が低下しやすく、プレート中央部はヒータに囲まれて温度が上昇しやすい。したがって、プレートにおける加熱状態が場所により異なる温度分布が生じてしまう。このようにプレート内で温度分布が生じると、そのプレート上にある成形型、ひいては光学素材を成形する成形面の温度にまで影響を与えてしまう。
【０００５】
そこで、プレート上の温度分布を改善するために、超硬合金の表面を所定の合金薄膜で被覆した特定の大きさからなる均熱板をプレート上に設けたり（特許文献１参照）、プレート表面の成形に対応する周辺部分と内側部分との温度差を所定範囲に保持するために内側と外側のカートリッジヒータの出力を制御する温度制御手段を設けたり（特許文献２参照）、ヒータを備えた温度制御ブロック上に、熱電対を配置した超硬プレートが取り付けることで複数の成形型の温度差を最小にしたり（特許文献３参照）、する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２５９２４０号公報
【特許文献２】特開２００８−６９０１９号公報
【特許文献３】特開２０１０−８９９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このように温度の均一性を高めても面形状が安定しない場合がある。本発明者らは、種々検討したところ、成形型を個別に温度管理された各プレートへ移送したとき、冷却ステージにおける設定温度までの冷却過程において、成形型の温度が上下しながら設定温度に収束していく、僅かな温度変化が生じることにその原因があると考えた。
【０００８】
すなわち、成形型が温度の高い前プレート（例えば、プレスプレート）から温度が低いプレート（例えば、冷却プレート）に移動した際には、成形型は急激に冷却され、一方で冷却プレートは成形型から熱をもらい、その温度は若干上昇する。そのため、従来の制御方法では、この温度上昇により、冷却プレート自体の温度を所定の温度に維持しようとヒータ出力を低下させる。このようにして成形型は冷却されていき、冷却プレートの設定温度まで到達すると、そのまま冷却プレートの温度よりも低い温度となり、このとき冷却プレートも設定温度よりも低くなるためヒータの出力を上げて冷却プレートが加熱され、それに伴い成形型の温度も上昇する。ヒータ出力が高くなると、次に冷却プレートが設定温度よりも高くなるためヒータの出力を下げて冷却プレートが冷却される。このとき、設定温度近傍で、このような温度の上下動を繰り返し、その振幅は徐々に小さくなって設定温度に安定して維持されるようになる。この温度の上下動を、温度のハンチング現象という。図５Ａ及び５Ｂに、この温度のハンチング現象を説明する図を示した。図５Ｂは図５Ａのハンチング現象が生じている部分の拡大図である。これらの図においては、前ポジションであるプレスプレートから冷却プレートへ成形型を移送した際、プレスプレートの設定温度（Ｔｐ）から冷却プレートの設定温度（Ｔ０）までの冷却過程における成形型の温度変化を示しており、図５Ｂに示したように、冷却プレートの設定温度（Ｔ０）近傍で温度の上下動が生じる。なお、この現象における温度変化の振幅の大きさは、成形型の熱容量、前プレートでの温度等に左右される。
【０００９】
ところで、型移動方式の成形装置では、成形型を複数個使用するため、成形型の熱容量を全ての成形型でそろえることは困難である。仮に全ての成形型の寸法をμｍ単位で同じ形状にしたとしても、成形型素材（超硬合金やＳｉＣ等）の材料ばらつきもあるため、熱容量を同じにすることは極めて困難である。例えば、超硬合金においては、比重のばらつきが±０．０１程度存在する。
【００１０】
また、成形型に収容する光学素材（プリフォーム）についても、その容積を毎回完全に同じにすることも困難である。プリフォームは、光学素材を研削研磨して製造する方法と、研削研磨せずに流出する溶融材料をガスにより浮上させながら成形する方法と、がある。質量公差は研削研磨で最小でも±０．０１％、溶融して直接製造する場合には最低でも±０．０５％存在するため、使用する光学材料の容積を一定にするのは極めて困難である。
【００１１】
したがって、同じ条件で光学素子を製造しても、上記のように複数個の成形型及び光学素材を完全に同一にすることは難しく、それによって温度履歴が変化し、光学素子の形状にも影響を与えるため、一定の割合で形状不良品が生産されてしまっていた。
【００１２】
そこで、本発明は、上記の問題を解消するために、光学素子の製造において、型移動方式における光学面の形状安定性を高め、歩留まりの良好な光学素子の成形方法及び成形装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、鋭意検討した結果、本発明の光学素子の成形方法及び成形装置により、上記問題を解決できることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１４】
すなわち、本発明の光学素子の成形方法は、上型、下型及び胴型からなる成形型に光学素材を収容し、前記成形型を加熱プレートにより加熱して前記光学素材を軟化させる加熱工程と、軟化した光学素材を、プレスプレートを用いて前記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、前記成形型を冷却プレートにより冷却し、光学素子形状を付与した光学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、前記冷却工程において、前記光学素材が収容された成形型が移送されてきたときに、前記冷却プレートの設定温度を基準温度Ｔ０からハンチング抑制温度Ｔ１に上げ（ここで、Ｔｐ＞Ｔ１＞Ｔ０であり、Ｔｐは前ポジションにおけるプレートの設定温度を表す。）、前記成形型がハンチング抑制温度Ｔ１に達した後、所定の降温速度で基準温度Ｔ０まで降温させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の光学素子の成形装置は、上型と下型の間に光学素材が置かれた成形型をチャンバー内に設けた加熱、プレス及び冷却の各ステージへ順次搬送して光学素子を成形する光学素子の成形装置であって、前記加熱、プレス及び冷却の各ステージにおいて前記成形型を搭載し、搭載された前記成形型に対して、それぞれ加熱、プレス及び冷却の各プロセスを行う上下一対の加熱プレート、プレスプレート及び冷却プレートの複数組のプレートと、前記各組における一対のプレートを接近又は離間させて前記加熱、プレス及び冷却のプロセスを行わせる駆動手段と、前記各プロセス及び前記成形型の搬送を制御する制御手段と、を備えるとともに、前記制御手段が、前記冷却プレートの設定温度を、前記光学素材が収容された成形型が移送されてきたときに基準温度Ｔ０からハンチング抑制温度Ｔ１に上げ（ここで、Ｔｐ＞Ｔ１＞Ｔ０であり、Ｔｐは前ポジションにおけるプレートの設定温度を表す。）、前記成形型がハンチング抑制温度Ｔ１に達した後、所定の降温速度で基準温度Ｔ０まで降温させる温度制御部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光学素子の成形方法及び成形装置によれば、プレスした光学素材の冷却過程において、光学素材の冷却時におけるハンチング現象を短く抑制し、プレス後の温度履歴を安定させ、光学素子形状の安定性（再現性）を向上できる。
【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の成形装置の概略構成図である。
【図２Ａ】図１の光学素子の成形装置における冷却プレートにおいて、熱電対を透視的に示した正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａで示した冷却プレートの平面図である。
【図３Ａ】本発明の成形方法における、プレスプレートから冷却プレートへ移送された際の成形型温度の変化を示した図である。
【図３Ｂ】図３Ａの一部拡大図である。
【図４】本発明の他の実施形態である光学素子の成形装置の概略構成図である。
【図５Ａ】従来の成形方法における、プレスプレートから冷却プレートへ移送された際の成形型温度の変化を示した図である。
【図５Ｂ】図５Ａの一部拡大図である。
【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詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態である光学素子の成形装置の概略構成図である（チャンバー２のみ断面で示している）。
本発明の光学素子の成形装置１は、光学素子を成形するための成形室となるチャンバー２と、該チャンバー２の内部に設けた光学素材を収容した成形型を加熱して光学素材を軟化させる加熱ステージ３と、加熱軟化した光学素材をプレスするプレスステージ４と、プレスにより光学素子形状が付与された光学素材を冷却する冷却ステージ５と、を有する。
【００１９】
ここで、成形室であるチャンバー２は、その内部において、光学素子の成形操作を行う場を提供する。このチャンバー２には、光学素子の成形型５０を内部に取り入れる取入れ口と、光学素子の成形が終了した後、成形型５０を取り出す取出し口が設けられ、この取入れ口及び取出し口には、それぞれ取入れシャッター６及び取出しシャッター７が設けられる。必要に応じて、これらシャッターを開閉して、成形型５０をチャンバー２から出し入れでき、チャンバー２内の雰囲気が維持される。また、この取入れ口及び取出し口には、そのチャンバー２外部にそれぞれ成形型５０を載置できる成形型載置台８及び９が設けられている。
【００２０】
このチャンバー２の内部には、光学素子を成形するための加熱ステージ３、プレスステージ４及び冷却ステージ５が設けられており、これらの各ステージにより成形操作を行う。実際には、光学素材を収容した成形型５０が、取入れ口からチャンバー２内に取り入れられ、上記の各ステージに順番に移動しながら所定の処理を施され、一連の処理が終了したところで成形型５０は、取出し口からチャンバー２の外部に取出される。
【００２１】
このチャンバー２の内部において、光学素材のプレス成形時には成形型５０は高温に加熱されるため、この成形型５０が酸化されないように、チャンバー内雰囲気は窒素等の不活性ガス雰囲気が好ましい。不活性ガス雰囲気とするには、チャンバー２を密閉構造として内部雰囲気を置換して達成できるが、半密閉構造とし、不活性ガスを常時チャンバー２内に供給しチャンバー内を陽圧にすることで外部の空気が流入しないようにして、不活性ガス雰囲気を維持してもよい。上記した取入れシャッター６及び取出しシャッター７は、チャンバー２内部を簡便な構成で半密閉状態とするのに効果的である。なお、これらチャンバー２及びシャッター６，７は、ステンレス、合金鋼等の高温下におけるガス、不純物が析出しない素材とするのが好ましい。
【００２２】
次に、本発明の成形操作を行う各ステージについて説明する。なお、各ステージの説明にあたって用いる成形型５０は、一般に、光学素子の上側の光学面を形成する上型と、下側の光学面を形成する下型とで構成される一組の成形型であり、さらに上型及び下型の位置合わせを行う胴型を有する。胴型は、プレス時に、上型及び下型の光軸を同軸上に規制する中空円筒形状の内胴と、内胴の外周に設けられ上型及び下型間の距離を規制する中空円筒形状の外胴と、で構成したものが好ましい。
【００２３】
また、この成形型５０は、超硬合金やセラミックス等の素材からなり、上型及び下型は、成形する光学素子の面形状を転写するための成形面をそれぞれ有しているが、ここで形成される光学素子形状は、両凸、両凹、平凸、平凹、凸メニスカス、凹メニスカス形状のいずれのレンズ形状を成形する成形型であってもよい。なお、外胴を用いる場合には、高温での耐久性、耐食性、高い機械的強度を持つ材質が好ましく、さらには高い熱膨張係数を持つ材質が好ましく、具体的にはＳＵＳ等のステンレスが好ましい。
【００２４】
本発明の加熱ステージ３は、成形型５０に収容された光学素材を軟化させ、その内部にカートリッジヒータ３ａが埋め込まれた上下一対の加熱プレート３ｂから構成される。この加熱プレート３ｂは、上下一対の加熱プレート３ｂを成形型の上型、下型にそれぞれ接触させ、上型及び下型を加熱する手段であり、熱伝導によりさらに成形型内部に収容されている光学素材をも加熱できるものである。
【００２５】
また、加熱ステージ３において、下側の加熱プレート３ｂはチャンバー２の底板に、断熱板３ｃ、加熱プレート３ｂがこの順番に積層して固定されており、下側の加熱プレート３ｂの熱をチャンバー２に伝達しないようにする。
【００２６】
上側の加熱プレート３ｂは上下移動が可能となっており、こちらも上側の加熱プレート３ｂ自体の熱をそのまま伝えないように断熱板３ｃを介してシャフト３ｄと接続される。このシャフト３ｄは図示しないシリンダーによって加熱プレート３ｂを上下移動可能としている。このように、加熱プレート３ｂを上下移動可能とすれば、上側の加熱プレート３ｂの成形型５０の上型への接触・非接触を制御でき、所望のタイミングで成形型５０と光学素材を加熱できる。
【００２７】
本発明のプレスステージ４は、上下のプレスプレート４ｂ間の距離を狭めて成形型５０の上型と下型との距離も狭め、成形型５０内に収容された光学素材を軟化状態のまま押圧して変形させ、上型及び下型の成形面形状を光学素材に付与して光学素子を所望の形状に成形する。その内部にカートリッジヒータ４ａが埋め込まれた上下一対のプレスプレート４ｂから構成される。このプレスプレート４ｂを用いたプレスは前段階の加熱温度を維持して行われる。
【００２８】
また、このプレスステージ４において、下側のプレスプレート４ｂはチャンバー２の底板に、断熱板４ｃ、プレスプレート４ｂがこの順番に積層して固定されており、下側のプレスプレート４ｂの熱をチャンバー２に伝達しないようにする。
【００２９】
上側のプレスプレート４ｂは上下移動が可能となっており、こちらも上側のプレスプレート４ｂ自体の熱をそのまま伝えないように断熱板４ｃを介してシャフト４ｄと接続される。このシャフト４ｄは図示しないシリンダーによってプレスプレート４ｂを上下移動可能としている。このように、プレスプレート４ｂを上下移動可能とすれば、この上側のプレスプレート４ｂを下降させ、下側のプレスプレート４ｂに載置された成形型５０を用いたプレス成形ができる。このときプレスプレート４ｂはプレスを所定の圧力で行えるよう動作し、光学素材に高精度に光学素子形状を付与できる。
【００３０】
本発明の冷却ステージ５は、成形型５０を冷却して光学素子形状が付与された光学素材を冷却し、固化させるため、その内部に、カートリッジヒータ５ａが埋め込まれた上下一対の冷却プレート５ｂから構成される。この冷却プレート５ｂは、上下一対の冷却プレート５ｂを成形型の上型、下型にそれぞれ接触させて、上型及び下型を冷却でき、さらに成形型内部に収容されている光学素材をも冷却できる。
【００３１】
より具体的には、この冷却ステージ５において、下側の冷却プレート５ｂはチャンバー２の底板に、断熱板５ｃ、冷却プレート５ｂがこの順番に積層されて固定されており、下側の冷却プレート５ｂの熱をチャンバー２に伝達しないように構成されている。
【００３２】
上側の冷却プレート５ｂは上下移動が可能となっており、こちらも上側の冷却プレート５ｂ自体の熱をそのまま伝えないように断熱板５ｃを介してシャフト５ｄと接続される。このシャフト５ｄは図示しないシリンダーによって冷却プレート５ｂを上下移動可能としている。このように、冷却プレート５ｂを上下移動可能とすれば、この上側の冷却プレート５ｂの成形型５０の上型への接触・非接触を制御でき、所望のタイミングで成形型５０と光学素材を冷却できる。
【００３３】
なお、冷却プレート５ｂでの光学素材の固化は、その素材のガラス転移点以下、より好ましくは歪点以下に冷却すればよく、十分に冷却されると光学素材の光学素子形状は安定し、変形が抑制される。ここでの冷却は、光学素子形状を安定して付与するように光学素材が固化する温度まで下げる意味であり、その温度は、プレスプレートよりも５０〜１５０℃程度低いだけで、依然として高温であるため、この冷却プレート５ｂにもその内部にヒータ５ａが埋め込まれている。
【００３４】
上記説明したとおり、各ステージの上側の加熱プレート３ｂ、プレスプレート４ｂ及び冷却プレート５ｂは断熱板を介してシャフトに固定されており、このシャフトがシリンダーに接続されている。ここでシリンダーは、各プレートの上下動を可能とできればよく、例えば、エアシリンダー、電動サーボシリンダー、油圧シリンダー、電動油圧シリンダー等のシリンダーが挙げられる。
【００３５】
上記した、加熱プレート３ｂ、プレスプレート４ｂ、冷却プレート５ｂは、その成形型との接触面が水平面となっており、特に、プレスプレート４ｂにおいては、プレスプレート４ｂの成形型との接触面が傾いていた場合、成形型５０の上型及び下型の中心軸が一致しなくなり、このとき製造される光学素子が、その光軸が一致せず不良品となってしまう場合がある。したがって、これら各ステージにおけるプレートの平行度や平面度の管理は厳密に行われる。
【００３６】
これらの各ステージにおけるプレートは、ステンレス、超硬合金、合金鋼等の素材の内部にカートリッジヒータを挿入し、固定し、カートリッジヒータの加熱によりプレートの温度を上昇させ、所望の温度に維持するものである。
【００３７】
なお、各ステージのプレートは、その成形型の搭載面表面に、プレート温度をなるべく均質化するために、均熱板を設けて構成してもよい。均熱板は、超硬合金、ステンレス等の公知の耐熱性があり、硬度が高く熱伝導が良い材料で構成できる。さらに、均熱板表面に酸化防止膜のコーティングを施すことが好ましく、このコーティングとしては、具体的にはＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮなどのコーティング処理膜が挙げられる。
【００３８】
また、各ステージの断熱板３ｃ，４ｃ，５ｃは、セラミックス、ステンレス、ダイス鋼、ハイス鋼等の公知の断熱板を用いればよく、硬度が高くプレス成形時の圧力等によっても変形しにくく、ずれを生じるおそれが少ないセラミックスが好ましい。
【００３９】
以上説明した加熱ステージ３、プレスステージ４、冷却ステージ５は、それぞれ所定の処理が行われる場（ステージ）を形成し、各ステージによる処理を順次円滑に行えるように、成形型５０は、搬送手段（図示せず）により所定のタイミングで各ステージに移送し搭載されるように制御手段１０によって制御されている。
【００４０】
より具体的には、加熱プレート３ｂ、プレスプレート４ｂ、冷却プレート５ｂによる処理は、成形型５０を順次上記の順序で各プレート上へと搬送移動させながら所定の処理を行う。そして、成形型５０が次のステージに移動すると、処理の終わったステージは空くため、さらに、そこに別の光学素材を収容した成形型５０を搬送し、複数個の光学素子の成形操作を連続的に行うのが効率的である。
【００４１】
この処理を行うための上記搬送手段は、図示していないが、例えば、ロボットアーム等が挙げられ、これにより、成形型載置台８から加熱プレート３ｂへ、加熱プレート３ｂからプレスプレート４ｂへ、プレスプレート４ｂから冷却プレート５ｂへ、冷却プレート５ｂから成形型載置台９へ、と移動させる。
【００４２】
なお、この制御手段１０は、成形型の移動、加熱・プレス・冷却の各ステージにおける上下一対のプレートの温度や、上下移動のタイミング等も制御し、一連の成形操作を円滑に、かつ、連続的に行うように制御している。このとき、取入れシャッター及び取出しシャッターの開閉も制御する。さらに、チャンバー２内の雰囲気が不活性ガスで満たされるように窒素の供給量やタイミング等を制御するのが好ましい。
【００４３】
すなわち、この光学素子の成形装置１は、１以上のポジションで温度の上げ下げを行いながら所定の処理を行う、成形型の搬送による光学素子の成形装置である。
【００４４】
そして、本発明においては、冷却プレート５ｂの温度管理に特徴を有するものである。すなわち、上記制御手段１０が、冷却プレート５ｂの温度を独自の制御方法により調節する冷却プレートの温度制御部１０ａを有し、本発明における冷却プレート５ｂにおいては、光学素材が収容された成形型５０が移送されてきたときに、その設定温度を基準温度Ｔ０からハンチング抑制温度Ｔ１に上げ（ここで、Ｔｐ＞Ｔ１＞Ｔ０であり、Ｔｐは前ポジションにおけるプレートの設定温度を表す。）、その後、所定の降温速度で基準温度Ｔ０まで降温させる温度制御がなされる。
【００４５】
加熱プレート３ｂ及びプレスプレート４ｂにおいても、それぞれ所定の温度に管理されているため、プレート温度の測定手段と、該測定手段から得られた測定温度に基づいて制御手段１０により温度管理をされているが、これらのプレートにおける温度の制御は、基本的に各プレートの設定温度が所定の温度に固定されて管理される。
【００４６】
一方、本発明の冷却プレート５ｂにおいては、上記したように、成形操作のタイミングと連動させて設定温度を変化させながら温度調節を行う点に特徴を有する。具体的な温度調節については後述する。
【００４７】
なお、冷却プレート５ｂの他、加熱プレート３ｂおよびプレスプレート４ｂも含めたプレートの温度管理は、公知の温度測定手段によりプレートの温度を測定し、得られた測定温度を制御手段１０にフィードバックすることで所定の温度にプレートが維持されるように管理される。このとき、プレートの温度測定は、プレート内部に配置された熱電対を用いることが一般的である。なお、本件の場合は、例えば、図２Ａ、２Ｂに示したように、下側の冷却プレート５ｂを冷却プレート本体５ｂ−１と均熱板５ｂ−２とで構成し、該均熱板５ｂ−２の内部であって、成形型の搭載部近傍に熱電対５ｅを差し込んで配置することが好ましく、載置された成形型と接触する配置がより好ましい。熱電対５ｅの配置位置は、例えば、搭載面の中央部において、プレート内部に向かって０ｍｍ〜０．０５ｍｍの位置に熱電対の先端が略成形型の搭載面（接触面）と同一面に配置されるように均熱板の中心部に貫通穴を設けて熱電対を差し込んで配置すればよい。この図２Ａ，２Ｂでは、熱電対５ｅは均熱板５ｂ−２の下部に設けられた溝を伝って中央に設けられた貫通穴から成形型接触面と略同一面に配置されている。
【００４８】
なお、図２Ａ、２Ｂでは熱電対５ｅは平面視したときにプレート中央に１つ設けている例を示しているが、これを複数個設けて、測定した各位置の温度を冷却プレートの温度制御部１０ａにフィードバックさせ、それらの平均値や所定の計算式により算出した温度により管理してもよい。
【００４９】
次に、この光学素子の成形装置１を用いた光学素子の成形方法について説明する。
まず、取入れ口側の成形型載置台８に成形型５０を載置し、この成形型５０の内部に光学素材を収容する。取入れシャッター６を開けて取入れ口を開口させ、この成形型５０を搬送手段により加熱プレート３ｂ上に搬送する。搬送されると、成形型５０の下型は下側の加熱プレート３ｂに接触するため加熱プレート３ｂと同じ温度まで昇温する。これと同時に、上型には上方向から上側の加熱プレート３ｂを接触させて同様に加熱する。
【００５０】
このように上型及び下型が加熱されると、その内部に収容されている光学素材も加熱され、この光学素材は屈伏点以上に加熱されると変形が容易となる。一般に、加熱温度は、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。このとき、昇温速度は０．５〜２．５℃／ｓｅｃ程度が好ましい。
【００５１】
このようにして加熱ステージ３で十分に加熱された成形型５０及び光学素材は、搬送手段により、下側のプレスプレート４ｂ上に搬送され載置される。
【００５２】
プレスプレート４ｂも加熱プレート３ｂと同程度の温度に加熱されており、光学素材を軟化状態に維持する。さらに、上側のプレスプレート４ｂを下降させてプレスプレート４ｂ間の距離を狭め、上型と下型との距離をも狭めて、成形型５０の内部に収容された光学素材に圧力をかけ、光学素材を変形させる。
【００５３】
このプレス工程では、上記したように成形型５０の上下から圧力をかけて光学素材のプレス成形を行い、これにより光学素材には上型及び下型の光学形成面が転写され、光学素子形状が付与される。
【００５４】
また、このプレス工程におけるプレスは、加熱温度が前段の加熱ステージで加熱した温度と同程度の温度であり、プレス時の圧力はレンズ成形体の単位面積当たり２．５〜３７．５Ｎ／ｍｍ２が好ましく、さらには１０〜２０Ｎ／ｍｍ２が特に好ましい。
【００５５】
そして、このようなプレス工程を経て、押切りが完了した成形型５０は、搬送手段によりプレスプレート４ｂから冷却プレート５ｂへと搬送される。
【００５６】
次に、冷却プレート５ｂにより成形型５０を冷却するが、これは、上記加熱工程と同様に、下型は下側の冷却プレート５ｂと接触させ、上型は上側の冷却プレート５ｂを下降させ接触させて冷却する。これにより光学素材を冷却して、固化させる。この冷却は、光学素材のガラス転移点（Ｔｇ）以下の温度にまで冷却させるのが好ましく、光学素材の歪点以下の温度にまで冷却させるのがより好ましい。このとき、降温速度は０．１〜２．５℃／ｓｅｃが好ましく、さらに好ましくは０．５〜１．０℃／ｓｅｃである。
【００５７】
そして、本発明においては、冷却プレート５ｂの設定温度として、その冷却プレートにおいて最終的に到達させたい成形型５０の温度である基準温度Ｔ０に対し、それよりも高いハンチング抑制温度Ｔ１、に変動させながら管理する。この温度管理について、図３Ａ及び３Ｂを参照しながら説明する。
【００５８】
図３Ａ及び３Ｂは、プレスプレート４ｂから冷却プレート５ｂへ成形型５０を移送したときの成形型の温度変化とそのときの冷却プレート５ｂの設定温度の変化を示した図である。これらの図において、成形型５０の温度を実線で、冷却プレート５ｂの設定温度の変化を一点鎖線で示した。
【００５９】
まず、冷却プレート５ｂは、成形型５０が移送されてくる前は、その設定温度を最終的に到達させたい成形型５０の温度である基準温度Ｔ０で管理している。ところが、成形型５０がプレスプレート４ｂでの処理を終え、冷却プレート５ｂに移送されてくるときに、その設定温度を基準温度Ｔ０よりも高いハンチング抑制温度Ｔ１に上げる。
【００６０】
このとき、プレスプレート４ｂで高温に加熱された成形型５０の熱が、冷却プレート５ｂと接触することにより冷却プレート５ｂへ移動することで、成形型５０は温度が低下し、冷却プレート５ｂの温度が上昇する。このとき、冷却プレート５ｂの温度は、ハンチング抑制温度Ｔ１を超えた温度にまで比較的速やかに上昇し、その後は成形型５０から冷却プレート５ｂへの熱移動が継続されるため、冷却プレートの温度制御部１０ａは冷却プレート５ｂのヒータ出力を低下させる。そして、成形型５０の温度がハンチング抑制温度Ｔ１まで低下すると、そのままハンチング抑制温度Ｔ１を下回り、それと同時に冷却プレート５ｂの温度もハンチング抑制温度Ｔ１を下回るため、冷却プレート５ｂの温度をハンチング抑制温度Ｔ１に保持しようと、上記温度制御部１０ａがヒータ出力を上昇させる。
【００６１】
このとき、従来と同様にハンチング抑制温度Ｔ１において温度が上下動するが、本発明においては、この上下動が生じるタイミングで、冷却プレート５ｂの設定温度をハンチング抑制温度Ｔ１から連続的に基準温度Ｔ０まで低下させていく。すなわち、上下動が生じるのは、成形型５０がハンチング抑制温度Ｔ１に達したことを意味し、その後であれば、成形型５０の温度を緩やかに降下させていくのに適し、光学素子の形状も安定させやすいためである。設定温度をハンチング抑制温度Ｔ１から基準温度Ｔ０まで低下させていくタイミングは、ハンチング現象を抑制できるタイミングが好ましく、例えば、図３Ｂに示した、冷却プレート５ｂの温度が、ハンチング抑制温度Ｔ１よりも低下したことを感知したとき（図中の点Ｐ）や、その後、再度ハンチング抑制温度Ｔ１よりも上昇したことを感知したとき（図中の点Ｑ）、等の任意のタイミングで設定温度を変化させていけばよい。なお、図３Ａ及び３Ｂにおいては、設定温度の変化を一点鎖線で示したが、ここでは、点Ｑのタイミングで設定温度を変化させる場合を例示している。なお、上下動の回数は、例えば、上記図３Ｂにおける点Ｐや点Ｑのように、温度変化において極値を取った場合に１回とカウントできる。
【００６２】
また、冷却プレート５ｂの設定温度の変化は、プレート温度を急激に変化させないように、ハンチング抑制温度Ｔ１から基準温度Ｔ０まで連続的に変化させることが好ましく、冷却プレートの降温速度を、例えば、０．０５℃／ｓｅｃ〜０．５℃／ｓｅｃとすることが好ましい。ハンチング抑制温度Ｔ１から基準温度Ｔ０までの降温速度は、ハンチング抑制温度Ｔ１寄りの時間帯と基準温度Ｔ０寄りの時間帯と、で異なっていてもよいが、温度履歴が安定するため降温速度を一定にすることが好ましい。
【００６３】
このように設定温度を変化させることで、ハンチング現象に基づく温度の上下動の回数を低減させ、かつ、ハンチング現象を短時間に抑制できる。また、基準温度Ｔ０には、緩やかに冷却させながら到達できるため、ハンチング現象の発生自体を抑制できる。
【００６４】
なお、ハンチング抑制温度Ｔ１は、Ｔｐ＞Ｔ１＞Ｔ０の関係を満たすように設定される。ここで、Ｔｐは前ポジションのプレートの設定温度を表しており、本実施形態において、Ｔｐはプレスプレート４ｂの設定温度である。
【００６５】
さらに、ハンチング抑制温度Ｔ１は、｛（Ｔｐ−Ｔ０）×０．８＋Ｔ０｝以下が好ましく、｛（Ｔｐ−Ｔ０）×０．５＋Ｔ０｝以下がより好ましく、｛（Ｔｐ−Ｔ０）×０．２５＋Ｔ０｝以下がさらに好ましい。すなわち、基準温度Ｔ０から前ポジションのプレート設定温度ＴＰの間において、ハンチング抑制温度Ｔ１をできるだけ基準温度Ｔ０側に設定するのが好ましい。ハンチング抑制温度Ｔ１が｛（Ｔｐ−Ｔ０）×０．８＋Ｔ０｝以下の温度であると、成形型５０が冷却プレート５ｂに移送されてきた成形型５０の温度に生じるハンチング現象を抑制しやすくなり好ましい。また、ハンチング温度Ｔ１が｛（Ｔｐ−Ｔ０）×０．５＋Ｔ０｝以下の温度であると、ハンチング抑制温度Ｔ１から基準温度Ｔ０への冷却を、ハンチング現象を抑制しつつ所望の降温速度で安定して冷却できると共に、タクトも短くできるためより好ましい。さらに、ハンチング温度Ｔ１が｛（Ｔｐ−Ｔ０）×０．２５＋Ｔ０｝以下の温度であると、ハンチング現象を抑制しつつより安定した穏やかな冷却が可能となり、さらにタクトも短くできるため特に好ましい。
【００６６】
さらに、このハンチング抑制温度Ｔ１は、基準温度Ｔ０よりも＋１℃〜＋６０℃高い温度範囲が好ましい。この温度範囲は、冷却工程におけるプレートの温度調節時であれば適用できるが、特に、プレスプレート４ｂから冷却プレート５ｂに移送する場合のように各プレートの設定温度差が５℃〜７０℃の場合に適している。
【００６７】
なお、上記した加熱工程及び冷却工程は、それぞれ段階的に温度を変化させ緩やかに上昇又は降下させてもよく、この場合、加熱工程として１以上の加熱ステージを設け、段階的に光学素材の温度を上昇させて、プレスステージの直前の加熱ステージにおいて、成形温度とする。また、冷却工程においても１以上の冷却ステージを設け、段階的に光学素材の温度を下降させて、２００℃以下の温度にまで冷却してもよい。このように、段階的に加熱及び冷却をすると、光学素材の急激な温度変化を抑制し、歪が生じたり、面ワレ等が生じたりする等の光学素子の特性を悪化させない制御が容易にできる。ここで面ワレとは、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を生じる離型異常のことをいう。
【００６８】
このような、加熱工程及び冷却工程を実施するために、それぞれ複数の加熱ステージ及び冷却ステージを有する光学素子の成形装置の一例を図４に示した。この図４に示した光学素子の成形装置１１は、チャンバー１２、第１の加熱ステージ１３、第２の加熱ステージ１４、第３の加熱ステージ１５、プレス成形ステージ１６、第１の冷却ステージ１７、第２の冷却ステージ１８、第３の冷却ステージ１９を有する装置構成となっており、チャンバー１２には光学素子の成形装置１と同様に、成形型５０の取入れ口とそれを開閉可能とする取入れシャッター２０、取出し口とそれを開閉可能とする取出しシャッター２１、それら取入れ口及び取出し口の外側には成形型載置台２２及び２３が設けられている。また、この成形装置は制御手段２４を有し、この制御手段２４により、成形型の移動、加熱・プレス・冷却の各ステージにおける上下一対のプレートの温度や、上下移動のタイミング等が制御され、一連の成形操作を円滑に、かつ、連続的に行うようになっている。この制御手段２４は、冷却プレートを所定の制御方法により制御する冷却プレートの温度制御部２４ａを備えており、冷却プレートは第１の実施形態で説明した温度制御と同様の温度制御により管理される。
【００６９】
この光学素子の成形装置１１は、加熱ステージを３つ、冷却ステージを３つ設けて、段階的に加熱及び冷却を可能とした以外は、図１の光学素子の成形装置１の構成と同様である。
【００７０】
例えば、第１の加熱ステージ１３では、光学素材をガラス転移点以下、２００〜４００℃程度低い温度に一旦加熱する予備加熱を行い、第２の加熱ステージ１４ではガラス転移点付近の温度にまで、第３の加熱ステージ１５では屈伏点＋１０〜３０℃の温度にまで加熱する。また、例えば、プレスステージ１６では成形温度を維持しながら、成形型による成形操作により光学素子形状を付与し、第１の冷却ステージ１７では光学素材のガラス転移点＋２０℃程度まで冷却し、第２の冷却ステージ１８では、さらにガラス転移点以下まで、または、さらに歪点以下にまで冷却し、第３の冷却ステージ１９では、成形型が酸化されない２００℃以下の温度にまで冷却すればよい。
【００７１】
ここで、第３の冷却ステージは、用いるプレートを、他のステージにおけるヒータの代わりに冷却水が循環するように配管１９ａを設けた水冷プレートとすると、効率的に冷却できる。
【００７２】
この光学素子の成形装置１１において、第１、第２、第３の各冷却ステージの少なくとも１つの冷却プレートの設定温度を、上記説明した温度制御により冷却すればよい。特に、第１の冷却プレート１７ｂは、その前ポジションであるプレスプレート１６ｂが成形時に最も高温となるプレートであり温度差が大きくなりやすいため、この第１の冷却プレート１７ｂを冷却プレートの温度制御部２４ａにより温度管理することが好ましく、また、プレスプレート１６ｂに近いポジションから順番に複数組の冷却プレート、例えば、第１及び第２の冷却プレート、を冷却プレートの温度制御部２４ａで温度管理することがより好ましい。さらに、複数組ある全ての冷却プレートを冷却プレートの温度制御部２４ａで温度管理してもよい。なお、複数組設けたうちの最後の冷却プレートにおいて、水冷による冷却のように温度が十分に低いため、ハンチング現象が生じても光学素子形状への影響がない場合は、上記説明した特徴的な温度制御をする必要はなく、従来のように所定の温度に固定して温度制御をすればよい。これは、４組以上の冷却プレートを設けた場合も同様であり、プレスプレートに近いポジションから１組又は複数組の冷却プレートについて、本発明の温度制御による管理を行うことが好ましく、例えば、水冷を利用する冷却プレート以外の冷却プレート全てに適用してもよい。
【００７３】
上記のように冷却して得られた光学素子は、その後、光学素子形状とするために、余肉部を芯取り加工して光学素子形状としたり、アニール工程に付して歪みを除去したりする等の後処理を施して最終的な製品とされる。
【００７４】
このように、冷却プレートの設定温度を成形型の移送、温度変化のタイミングに応じて変化させることで、ハンチング現象による温度履歴のバラツキを低減でき、光学素子の形状不良の発生を抑制できる。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明を実施例（例２〜例７、例９〜例１３、例１５〜例１９）及び比較例（例１、８，１４）によりさらに詳細に説明する。
【００７６】
（例１）
図４の光学素子の成形装置１１を用いて、光学素子の成形を以下のとおり行った。
ここで用いた光学素子の成形装置は、加熱プレート、プレスプレート及び冷却プレートとして、ステンレス製の１００ｍｍ×７８ｍｍ×１８ｍｍの直方体で内部に５００Ｗのカートリッジヒータを３本有するプレート本体の成形型の搭載面側にタングステンカーバイドからなる超硬合金製の１００ｍｍ×７８ｍｍ×５ｍｍの均熱板を設けたプレートを用い、断熱板として、ＳＵＳ３０４製の１００ｍｍ×７８ｍｍ×９ｍｍの板状体とジルコニア製の１００ｍｍ×７８ｍｍ×９ｍｍの板状体を重ね合わせたものを用いた。なお、冷却プレートにおける熱電対は、均熱板の成形型搭載部の中央一箇所に貫通穴を設け、熱電対の先端が均熱板の成形型搭載面と同じ面（高さ）になるように差し込んで配置した。
【００７７】
また、上側のプレートを上下移動させるシリンダーは、エアシリンダーを用い、シャフト径４０ｍｍのシャフトが上側のプレートと接続、固定されている。チャンバーはＳＳ４００製の４４０ｍｍ×５９２ｍｍ×２４０ｍｍの箱状で、このチャンバーの下板としては４４０ｍｍ×５９２ｍｍ×２０ｍｍのものを用いた。
また、成形型５０は、上型、下型並びに内胴及び外胴を有する胴型で構成され、上型、下型及び内胴はタングステンカーバイドからなる超硬合金製で、外胴はＳＵＳからなり、プレス成形により、直径φ３０ｍｍ、中心厚さ１．３ｍｍ、周辺厚さ８ｍｍ、非球面の近似曲率半径がそれぞれ１２００ｍｍと１５ｍｍの両凹の凹メニスカス形状の成形品が得られ、後加工の芯取り加工をして直径２７ｍｍの光学素子が得られるものを用いた。
【００７８】
まず、上記した成形型５０の下型の成形面にホウ酸ランタンガラスからなる研削研磨により作製した直径φ  ２８ｍｍ、中心厚み  ３．９３ｍｍ、周辺厚さ７．７５ｍｍ、曲率半径が凸側５００ｍｍ凹側２０ｍｍの凹メニスカス球面レンズの光学素材を載置した。なお、この光学素材の歪点は５８０℃、ガラス転移点（Ｔｇ）は６１６℃、屈伏点（Ａｔ）は６６２℃である。
【００７９】
光学素材を収容した成形型を、搬送手段により第１の加熱プレート上に搬送し載置すると同時に上側の第１の加熱プレートを下降させて上型に接触させ、成形型及び光学素材を２１５秒間加熱し、次いで、第２の加熱プレート上に搬送し載置すると同時に上側の第２の加熱プレートを下降させて上型に接触させ、成形型及び光学素材を２１５秒間加熱し、さらに、プレスプレート上に搬送し載置すると同時に上型のプレスプレートを下降させて上型に接触させ、成形型及び光学素材を加熱して光学素材を軟化状態としつつプレス成形した。この成形時のプレス圧力は１０Ｎ／ｍｍ２、プレス時間は２１５秒とした。なお、第１の加熱プレートは６００℃、第２の加熱プレートは６５０℃、第３の加熱プレート及びプレスプレートは７００℃に設定した。
【００８０】
プレス後、成形型を第１の冷却プレート上に搬送し載置すると同時に上側の第１の冷却プレートを下降させて上型に接触させ、冷却し、次いで、成形型を第２の冷却プレート上に搬送し裁置すると同時に上側の第２の冷却プレートを下降させて上型に接触させ、冷却し、さらに、第３の冷却プレート上に搬送し載置すると同時に上側の第３の冷却プレートを下降させて上型に接触させ、冷却した。このとき、第１の冷却プレートは６３０℃、第２の冷却プレートは６１５℃、第３の冷却プレートは２０℃（冷却水温度）に設定した。
【００８１】
光学素材を室温になるまで冷却し、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。
【００８２】
（例２〜例７）
例１と同一の光学素子の成形装置を使用し、同様の操作により光学素子を得た。ただし、例２〜７では、第１〜第２の冷却プレートにおいて、各冷却プレートの基準温度Ｔ０よりも高いハンチング抑制温度Ｔ１を設定し、成形型が移送されてきたときに各プレートの（冷却）設定温度をハンチング抑制温度Ｔ１とし、その後、所定のタイミング（図３Ｂにおける点Ｑ）でハンチング抑制温度Ｔ１から基準温度Ｔ０まで一定の速度で冷却する点のみ変えて光学素子を製造した。ここで、第１の冷却プレートのハンチング抑制温度Ｔ１を、表１に示したように（Ｔ１−Ｔ０）が１０〜５６℃までの範囲で変更して光学素子の成形を行った。また、各例においては、プレート温度が基準温度Ｔ０に到達してから次ポジションに移動させるようにした。なお、第２の冷却プレートのハンチング抑制温度Ｔ１の温度は、Ｔ０＋４℃とした。第３の冷却プレートは水冷のため、ハンチング抑制温度Ｔ１の設定は行わなかった。
【００８３】
（例８、例１４）
プレスプレートと第１の冷却プレート間におけるＴＰとＴ０の温度差を５０℃（例８）、２０℃（例１４）となるように第１の冷却プレートの基準温度を変更した以外は、例１と同様の操作により光学素子を得た。
【００８４】
（例９〜例１３、例１５〜例１９）
ＴＰとＴ０の温度差を５０℃（例９〜例１３）、２０℃（例１５〜例１９）とし、ハンチング抑制温度Ｔ１の温度を、表１に示したように（Ｔ１−Ｔ０）が５℃〜３０℃（例９〜例１３）、２℃〜１４℃（例１５〜例１９）の範囲となるように第１の冷却プレートの基準温度を変更した以外は、例２〜例７と同様の操作により光学素子を得た。
【００８５】
（試験例１）
例１〜例１９において、第１の冷却プレートの基準温度（Ｔ０）、ハンチング抑制温度（Ｔ１）、前ポジションであるプレスプレートの設定温度（ＴＰ）との関係、Ｔ１からＴ０までの冷却速度、ハンチングが収まるまでの時間、第１の冷却に必要なタクト、をそれぞれ表１に示した。さらに、各例において、Ｔ１＝｛（ＴＰ−Ｔ０）×Ｘ＋Ｔ０｝よりＸを算出し、併せて示した。なお、（Ｔ１−Ｔ０）が０の従来例（例１、例８、例１４）において、ＴＰからＴ０までの冷却速度は制御していないため成り行きであるが、おおよそ平均で０．４℃／ｓｅｃとした。
【００８６】
【表１】
2015105221.tif 000003
【００８７】
表１より、ハンチング抑制温度Ｔ１を設定した例２〜例７、例９〜例１３、例１５〜例１９では、それぞれ対応する従来例である例１、例８、例１４よりもハンチングが収まるまでの時間を短縮できている。したがって、それに応じて上下動の回数も抑制できていると考えられる。
【００８８】
また、表１と同等の情報を第２の冷却プレートについても表２にまとめて示した。すなわち、例１〜例１９において、第２の冷却プレートの基準温度（Ｔ０）、ハンチング抑制温度（Ｔ１）、前ポジションである第１の冷却プレートの設定温度（ＴＰ）との関係、Ｔ１からＴ０までの冷却速度、ハンチングが収まるまでの時間、第２の冷却に必要なタクト、Ｔ１＝｛（ＴＰ−Ｔ０）×Ｘ＋Ｔ０｝より算出されるＸ、をそれぞれ表２に示した。
【００８９】
【表２】
2015105221.tif 000004
【００９０】
表２より、第２の冷却プレートにおいても、ハンチング抑制温度Ｔ１を設定した例２〜例７、例９〜例１３、例１５〜例１９では、それぞれ対応する従来例である例１、例８、例１４よりもハンチングが収まるまでの時間を短縮できている。したがって、それに応じて上下動の回数も抑制できていると考えられる。
【００９１】
（試験例２）
なお、例１及び例３について、成形型を１０セット使用し、連続で５００個の光学素子を製造した。最終的に得られた光学素子の形状不良の有無を確認したところ、表３に示したように、例１では形状不良が４８％、外観不良が２％生じ、歩留まりが５０％であったのに対し、例３では形状不良が０％、外観不良が２％生じ、歩留まりが９８％と良好であった。
【００９２】
【表３】
2015105221.tif 000005
【００９３】
なお、このときの例１及び例３について、使用した成形型と同一形状であって、下型の底面中央部、深さ０．５ｍｍの位置に熱電対を設けた成形型温度の測定用治具を用いて、成形操作中の成形型（下型）温度の変化を測温した結果を以下に示す。
【００９４】
例１において、第１の冷却プレートに成形型が移動後１３３秒で６４７℃（Ｘ＝０．２４）に達し、１７５秒で６３０℃（Ｔ０）になるものの、１８５秒ではＴ０よりも３℃低い温度になり、１９５秒後にはＴ０よりも２℃高い温度になり、２００秒ではＴ０よりも１℃低い温度になり、その後±０．２℃の範囲でハンチングを繰り返し、Ｔ０に安定するのは２０５秒の時点であった。
【００９５】
一方、例３においては、第１の冷却プレートに成形型が移動後１３３秒で６４７℃（Ｘ＝０．２４）に達し、１３８秒では６４５℃（Ｔ１よりも２℃低い温度）になり、１４３秒後には６４８℃（Ｔ１よりも１℃高い温度）になり、１５３秒後には６４７℃（Ｔ１）になった。その後は、冷却勾配に沿って安定して冷却し、Ｔ０に安定したのは２０９秒の時点であった。
【００９６】
成形型温度のハンチングが収まるまで、例１では２０５秒を要したのに対し、例３では１５３秒であり、その後、Ｔ０まで穏やかに冷却できたため、Ｔ０付近でハンチング現象は生じなかった。また、第２の冷却プレートにおいても、Ｔ０まで穏やかに冷却できたため、Ｔ０でハンチング現象は生じなかった。
【００９７】
以上に示したように、成形型の熱容量やガラスの体積あるいはプレスポジションの温度ばらつきで履歴が左右される冷却時の温度のハンチング時間を短縮し、更にＴ１からＴ０までを成形型の熱容量やガラスの体積によらず、一定の速度で毎回冷却できるようにした。そのため、本発明の光学素子の成形装置及び成形方法により、光学素子の製造における成形型の温度を不安定にする要因を抑制、排除し、成形型の急激な温度変化を抑制して光学素子形状を安定化し、歩留まりを向上できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明の光学素子の成形装置は、成形型を順次移動させながらプレス成形により連続的に光学素子を製造する際に用いられる。
【符号の説明】
【００９９】
１…光学素子の成形装置、２…チャンバー、３…加熱ステージ、４…プレスステージ、５…冷却ステージ、６…取入れシャッター、７…取出しシャッター、８，９…成形型載置台、１０…制御手段、１０ａ…冷却プレートの温度制御部、５０…成形型、３ａ，４ａ，５ａ…ヒータ、３ｂ…加熱プレート、４ｂ…プレスプレート、５ｂ…冷却プレート、３ｃ，４ｃ，５ｃ…断熱板、３ｄ，４ｄ，５ｄ…シャフト、５ｅ…熱電対
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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