(57)【要約】【課題】型押しする際には、胴型と上下型の間のクリアランスを最小にし、成形型を冷却して成形したレンズ取り出す際には上記クリアランスを増大させる。【解決手段】ガラスモールド成形金型１は、ガラス２を加熱軟化させて対向面３ａ，４ａで挟んで押圧してこれら対向面３ａ，４ａの形状をガラス２に転写する一対の成形型３，４と、一対の成形型３，４を互いに接離方向にガイドする筒状の胴型５と、一対の成形型の対向面３ａ，４ａと反対側の端面側に配置されていて胴型５に沿って成形型３，４を接離方向に移動させるプレス軸６，７と、を備えている。成形型３，４は、胴型５の長さ方向の端部で該胴型内への挿入量を規制される。成形型３，４は、胴型５よりも熱膨張率の大きな素材で形成されている。成形型３，４の少なくとも一方の成形型とプレス軸との間に胴型よりも熱膨張率の小さな素材で形成されたスペーサを介在させた。【選択図】図１
2008214145.tif 000002
【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対向面で挟んで押圧してこれら対向面の形状を光学素子素材に転写する一対の成形型と、上記一対の成形型を互いに接離方向にガイドする胴型と、上記一対の成形型の上記対向面と反対側の端面側に配置されていて上記胴型に沿って上記一対の成形型を接離方向に移動させるプレス軸と、を備え、
上記一対の成形型は、上記胴型の長さ方向の端部で上記胴型内への挿入量を規制される光学素子の成形金型において、
上記一対の成形型を、上記胴型よりも熱膨張率の大きな素材で形成し、
上記一対の成形型の少なくとも一方の成形型と上記プレス軸の間には、上記胴型よりも熱膨張率の小さな素材で形成されたスペーサを介在させたことを特徴とする光学素子の成形金型。
【請求項２】
成形温度をＴ１、成形後の型開き温度をＴ２とし、一対の成形型の熱膨張率をα１、胴型の熱膨張率をα２、光学素子素材の熱膨張率をα３、スペーサの熱膨張率をα４とし、胴型の長さをＬ１、一対の成形型の長さをそれぞれＬ２，Ｌ３、成形後の光学素子の最薄部の厚みをＬ４、スペーサの厚みをＬ５としたときに、
α１＞α２
胴型の膨張量：Ｅ１＝（Ｔ１−Ｔ０）×Ｌ１×α２
成形型部分の膨張量：Ｅ２＝（Ｔ１−Ｔ０）×｛（Ｌ２＋Ｌ３）×α１＋Ｌ４×α３＋Ｌ５×α４｝
Ｅ１−Ｅ２≧０
の関係を満たす型構成にしたことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の成形金型。
【請求項３】
加熱軟化させた光学素子素材を対向面で挟んで押圧してこれら対向面の形状を光学素子素材に転写する一対の成形型と、上記一対の成形型を互いに接離方向にガイドする胴型と、上記一対の成形型の上記対向面と反対側の端面側に配置されていて上記胴型に沿って上記一対の成形型を接離方向に移動させるプレス軸と、を備え、
上記一対の成形型は、上記胴型の長さ方向の端部で上記胴型内への挿入量を規制される光学素子の成形金型において、
上記一対の成形型を、上記胴型よりも熱膨張率の大きな素材で形成し、
上記胴型と上記プレス軸の間には、上記一対の成形型よりも熱膨張率の大きな素材で形成されたスペーサを介在させたことを特徴とする光学素子の成形金型。
【請求項４】
成形温度をＴ１、成形後の型開き温度をＴ２とし、一対の成形型の熱膨張率をα１、胴型の熱膨張率をα２、光学素子素材の熱膨張率をα３、スペーサの熱膨張率をα５とし、胴型の長さをＬ１、一対の成形型の長さをそれぞれＬ２，Ｌ３、成形後の光学素子の最薄部の厚みをＬ４、スペーサの厚みをＬ５としたときに、胴型の長さをＬ１、上型３と下型４の最長部の長さをＬ２＋Ｌ３、成形後のガラス２の最薄部の厚みをＬ４、スペーサの厚みをＬ５とし、
α１＞α２
胴型の膨張量：Ｅ１＝（Ｔ１−Ｔ０）×（Ｌ１×α２＋Ｌ５×α５）
成形型部分の膨張量：Ｅ２＝（Ｔ１−Ｔ０）×｛（Ｌ２＋Ｌ３）×α１＋Ｌ４×α３｝
Ｅ１−Ｅ２≧０
の関係を満たす型構成にしたことを特徴とする請求項３に記載の光学素子の成形金型。
【請求項５】
上記スペーサは、多数のシート材を積層することにより形成されていることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の光学素子の成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器に使用されるレンズやプリズム等の光学素子をガラスモールド法により成形するための光学素子の成形金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レンズやプリズム等の光学素子の製造にガラスモールド法が盛んに用いられるようになった。ガラスモールド法とは、一対の成形型を筒状の胴型内に挿入し、該胴型内において加熱軟化させたガラスを上記一対の成形型の先端の転写面でプレスしてレンズやプリズム等の光学素子を成形した後、冷却して胴型内から取り出す方法である。
【０００３】
ガラスモールド法は、非球面レンズのような研磨加工が難しいレンズの製造に適していて、研磨加工を施すものに較べて製造が容易で小さいレンズでも容易に安価に製造することができることからデジタルカメラやカメラ付き携帯電話機等の普及に貢献している。デジタルカメラ等の高性能化に伴なってレンズ等の光学素子にも高い精度が要求される。
【０００４】
ガラスモールド法によって高精度のレンズ等の光学素子を製造する上で以下の２点が問題点となっている。
【０００５】
第１の問題点は、上記一対の成形型の外周面と上記胴型の内周面との間のクリアランスによる成形型の偏芯、即ち光学素子の光軸のズレの発生である。
【０００６】
第２の問題点は、加熱軟化させたガラスを上記一対の成形型でプレスしてレンズやプリズム等の光学素子を成形した後、成形型を冷却する際に、上記一対の成形型が収縮して、これら成形型の先端の転写面と上記光学素子との間に所謂剥離等が生じ、上記転写面を所定の圧力で光学素子に押し付けた状態に維持できなくなり、これがために光学素子の面精度等が悪くなることである。一般にガラスは、転移点温度を超えると急激に膨張し、成形型の熱膨張率よりも大きくなる。従って、冷却時に成形型よりも収縮するので、成形型の熱膨張率が胴型の熱膨張率よりも大きい場合には、成形型の方が胴型よりも、より大きく収縮することになるので、成形型の冷却が始まると同時に、ガラスが成形型から剥がれるような力が働く。
【０００７】
上記一対の成形型の外周面と上記胴型の内周面との間のクリアランスは、上記一対の成形型を上記胴型内で摺動させるために必要不可欠のものであり、クリアランスを大きくすればするほど、一対の成形型を胴型内で摺動させ易くなるが、上記クリアランスによって上記一対の成形型の平行偏芯量（シフト量）や倒れ量（チルト量）が増大し、成形された光学素子の光軸のズレが発生する。
【０００８】
そこで、第１の問題点を解決する方法、即ち上記一対の成形型の摺動性を確保して、光学素子の光軸のズレを抑制する方法として、上記一対の成形型を上記胴型よりも熱膨張率の大きな素材で形成し、上記光学素子素材を加熱、軟化させて一対の成形型で上記光学素子素材を型押しする際には、上記クリアランスを最小にして上記一対の成形型の平行偏芯量や倒れ量を抑制する一方、上記成形金型を冷却して成形した光学素子を取り出す際等には、上記クリアランスを増大させて、光学素子の取り出し等を容易に行うことを可能にした成形金型が開発されている。
【０００９】
また、図５に示すように、一対の成形型１０１，１０２のうち成形時に胴型１０３内を摺動させる一方の成形型１０１（以下、摺動成形型と称する）の素材の熱膨張率α１とし、上記胴型１０３内を摺動させない他方の成形型（以下、非摺動成形型と称する）１０２の素材の熱膨張率α２とし、上記胴型１０３の素材の熱膨張率α３とした場合に、α２＞α１≧α３の関係になるように、上記各素材の熱膨張率を設定し、成形時の高温下での成形型１０１，１０２と胴型１０３のクリアランスＣを小さくしてガラス１０４等から形成される光学素子の光軸のズレを抑制すると共に、摺動成形型１０１の熱膨張率α１を、非摺動成形型１０２の熱膨張率α２よりも小さくしたことにより摺動成形型１０１の摺動に必要最小限のクリアランスＣを確保できる構成にしたものが開発されている。なお、摺動成形型１０１は、プレス軸１０５により操作される。（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、上記第２の問題点を解決するものとして、図６に示すように、一対の成形型１０１，１０２と胴型１０３から構成され、成形型摺動方向への胴型寸法により、レンズ厚み規制を行う押圧成形において、成形型摺動方向の胴型１０３の熱膨張量Ｌ１が成形型摺動方向のレンズ１０４の厚みおよび上記胴型１０３に摺動収納されている成形型部分の熱膨張量Ｌ２よりも大きくしたガラスレンズ成形型が開発されている。（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−２３１９３３号公報
【特許文献２】特開平１−２２６７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１の成形金型は、摺動成形型１０１の素材の熱膨張率α１とし、非摺動成形型１０２の素材の熱膨張率α２とし、上記胴型１０３の素材の熱膨張率α３とした場合に、α２＞α１≧α３の関係になるように、上記各素材の熱膨張率を選択したので、上述したように、光学素子素材としてのガラス１０４を加熱、軟化させて一対の成形型１０１，１０２で上記ガラス１０４を型押しする際には、上記クリアランスを最小にして上記一対の成形型の平行偏芯量（シフト量）や倒れ量（チルト量）を抑制することができ、また、上記成形型を冷却して上記ガラス１０４から成形した光学素子を取り出す際等には、上記クリアランスを増大させて、光学素子の取り出し等を容易に行うことができるという利点があるが、上述したように、摺動成形型１０１の素材の熱膨張率α１および非摺動成形型１０２の素材の熱膨張率α２が胴型１０３の素材の熱膨張率α３よりも大きな素材で形成されているために、成形型を冷却する際に、上記一対の成形型が収縮して、これら成形型の先端の転写面と上記ガラスとの間に剥離等が生じ、上記転写面を所定の圧力でガラスに押し付けた状態に維持できなくなり、これがために光学素子の面精度等が悪くなる。即ち、上記第２の問題点は、依然として解決されていない。
【００１２】
また、上記特許文献２の成形金型は、上述したように、一対の成形型１０１，１０２と胴型１０３から構成され、成形型摺動方向への胴型寸法により、レンズ厚み規制を行う押圧成形において、成形型摺動方向の胴型の熱膨張量Ｌ１を成形型摺動方向のレンズ厚みと成形型の胴型に摺動収納される部分の熱膨張量Ｌ２よりも大きくしたので、成形終了後の冷却過程においても常にレンズ素材に圧力が加えられた状態になるため、高精度な面形状を有するレンズを製造することができるという利点があるが、レンズ素材を加熱して一対の成形型で上記レンズ素材を加圧する加圧時に成形型の外周面と胴型の内周面との間のクリアランスが増大して光学素子の光軸のズレが発生する。即ち上記第１の問題点は、依然として解決されていない。
【００１３】
上記第１の問題点と第２の問題点を同時に解決するべく様々な工夫を施した成形金型も開発されているが、これら成形金型は、いずれも構造が複雑であったり、制御が難しい等の問題点があった。
【００１４】
本発明の目的は、簡単な構成で上記第１の問題点と第２の問題点を同時に解決することのできる成形金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、加熱軟化させた光学素子素材を対向面で挟んで押圧してこれら対向面の形状を光学素子素材に転写する一対の成形型と、上記一対の成形型を互いに接離方向にガイドする胴型と、上記一対の成形型の上記対向面と反対側の端面側に配置されていて上記胴型に沿って上記一対の成形型を接離方向に移動させるプレス軸と、を備え、上記一対の成形型は、上記胴型の長さ方向の端部で上記胴型内への挿入量を規制される光学素子の成形金型において、
上記一対の成形型を、上記胴型よりも熱膨張率の大きな素材で形成するとともに、上記一対の成形型の少なくとも一方の成形型と上記プレス軸との間に上記胴型よりも熱膨張率の小さな素材で形成されたスペーサを介在させた。
【００１６】
特に、上記光学素子の成形金型において、一対の成形型で光学素子素材を圧縮する成形温度をＴ１、成形後の型開き温度をＴ２とし、一対の成形型の熱膨張率をα１、胴型の熱膨張率をα２、光学素子素材の熱膨張率をα３、スペーサの熱膨張率をα４とし、胴型の長さをＬ１、一対の成形型の長さをそれぞれＬ２，Ｌ３、成形後の光学素子の最薄部の厚みをＬ４、スペーサの厚みをＬ５としたときに、
α１＞α２
胴型の膨張量：Ｅ１＝（Ｔ１−Ｔ０）×Ｌ１×α２
成形型部分の膨張量：Ｅ２＝（Ｔ１−Ｔ０）×｛（Ｌ２＋Ｌ３）×α１＋Ｌ４×α３＋Ｌ５×α４｝
Ｅ１−Ｅ２≧０
の関係を満たす型構成にした。
【発明の効果】
【００１７】
上記一対の成形型の熱膨張率α１を胴型の熱膨張率α２よりも大きな素材で形成したので、光学素子素材の加熱成形時において、成形型と胴型間のクリアランスを縮小させ、成形型の偏芯精度を向上させて、光学素子の光軸のズレの発生を防止する一方、成形金型冷却時においては、成形型と胴型間のクリアランスを増大させて成形された光学素子の取り出しを容易にする。
【００１８】
また、上記一対の成形型の少なくとも一方の成形型とプレス軸との間に、上記胴型よりも熱膨張率の小さな素材で形成されたスペーサを介在させたので、スペーサを介さずプレス軸に成形型を取り付けた場合に較べて、成形金型冷却時における成形型側の収縮を抑制することができる。特に、胴型側の熱膨張量と成形型側の熱膨張量を略等しくすることにより、加熱成形後、成形金型冷却時において上記対向面で上記光学素子素材を加圧状態に保つことができ、成形金型冷却時においても、成形型を光学素子に押し付けた状態に維持して、光学素子の面精度等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】
【００１９】
図１，図２は、本発明の第１実施形態を示す。成形金型１は、ガラス等の光学素子素材（以下、ガラスと称する）２を対向面３ａ，４ａで挟んで押圧してこれら対向面３ａ，４ａの形状を光学素子素材２に転写する一対の成形型（以下、上，下型と称する）３，４と、上，下型３，４を互いに接離方向にガイドする筒状の胴型５と、上，下型３，４の上記対向面３ａ，４ａと反対側の端面側に配置されていて胴型５に沿って上，下型３，４を接離方向に移動させる一対のプレス軸（以下、上，下プレス軸と称する）６，７と、上型３と上プレス軸６との間に介在されたスペーサ８とを備えている。上，下型３，４の中央部には熱電対９が埋設されている。
【００２０】
上，下型３，４は、上記胴型５の素材の熱膨張率α２よりも大きな熱膨張率α１を有する素材で形成されている。
【００２１】
上型３は、小径部１１と、該小径部１１の一端部側に設けられたフランジ状の大径部１２と、からなっている。
【００２２】
下型４は、小径部２１と、該小径部２２の一端部側に設けられたフランジ状の大径部２２と、からなっている。
【００２３】
胴型５は、上，下型３，４の素材の熱膨張率α１よりも小さな熱膨張率α２を有する素材で形成されている。
【００２４】
胴型５は、小内径部３１と、該小内径部３１に連続する大内径部３２と、からなっている。胴型５の小内径部３１には、上型３の小径部１１と、下型４の小径部２１と、が挿入される。また、胴型５の大内径部３２には、上型３の大径部１２と、スペーサ８と、が挿入される。
【００２５】
胴型５の小内径部３１の孔径は、上型３の小径部１１の外径および下型４の小径部２１の外径よりも４μｍ程度大径に形成されていて、胴型５の小内径部３１の内周面と、上型３の小径部１１および下型４の小径部２１の外周面と、の間には、常温において、４μｍ程度のクリアランスＣ１が発生するようになっている。また、胴型５の大内径部３２の内周面と、上型３の大径部１２およびスペーサ８の外周面と、の間には、常温において、上記クリアランスＣ１の数倍のクリアランスＣが発生するようになっている。
【００２６】
上記スペーサ８は、胴型５の熱膨張率α２よりも小さな熱膨張率α４（略零に近い熱膨張率）を有する素材、例えば炭化珪素や超硬合金等で形成されている。上記スペーサ８は、円形状の多数のシート材８ａを積層し、これらシート材８ａを一体的に結合することにより形成されている。上記スペーサ８は、胴型側の熱膨張量と成形型側の熱膨張量を略等しくすると共に、成形金型冷却時における上型３の収縮量を抑制して、成形型側の収縮量を胴型側の収縮量と略同じ値にして、成形金型冷却時においても上記対向面３ａ，４ａで上記光学素子素材２を加圧状態に保つためのものである。
【００２７】
スペーサ８は、下面側が上型３の上面側に取り付けられ、上面側が上部プレス軸６の下面６ａに取り付けられている。そして、スペーサ８と上型３は、上部プレス軸６の下面６ａが胴型５の上端面５ａに当接する位置まで胴型５内に挿入される。
【００２８】
ここで、成形温度をＴ１、成形後の型開き温度をＴ２とし、胴型の長さをＬ１、上型３と下型４の最長部の長さをＬ２＋Ｌ３、成形後のガラス２の最薄部の厚みをＬ４、スペーサの厚みをＬ５とし、
α１＞α２
胴型の膨張量：Ｅ１＝（Ｔ１−Ｔ０）×Ｌ１×α２
成形型部分の膨張量：Ｅ２＝（Ｔ１−Ｔ０）×｛（Ｌ２＋Ｌ３）×α１＋Ｌ４×α３＋Ｌ５×α４
Ｅ１−Ｅ２≧０
の関係を満たす型構成にすると、
成形金型を加熱した場合に、上，下型３，４と胴型５の間のクリアランスＣ１は常温の時の数分の一に縮小して上，下型３，４の偏芯を防止する。また、成形後に冷却した場合には、上記スペーサ８によって、成形型部分（成形型側）の収縮量が緩和され、上記ガラス２に掛かるプレス圧は成形時の状態に維持される。なお、上記第１実施形態においては、スペーサ８は、多数の円形状のシート材８ａを重ね合せることにより形成されているので厚さ調整が容易である。また、次に説明する第２実施形態のスペーサ８のようにリング状に形成する必要がないのでスペーサ８の製造が容易である。
【００２９】
次に、上記成形金型１を使用してレンズを成形する方法について説明する。図２に示すように、球形状にプリフォーム成形された光学素子素材としてのガラス２を成形金型１内にセットして、図示しない加熱装置により、成形金型１と一緒にガラス２を加熱する。成形金型１を加熱することにより、胴型５と上，下型３，４との間のクリアランスは、減少して、上，下型３，４が胴型５内で偏芯するのを防止する。
【００３０】
ガラス２が軟化したらプレス軸６を、その下面６ａが胴型５の上端面５ａに当接するまで押し下げる。プレス軸６を押し下げることにより、ガラス２は、上記一対の成形型１０３，１０４を上記対向面３ａ，４ａで圧縮され、即ちプレス圧を掛けられて、これら対向面３ａ，４ａの形状にそって変形し、整形される。
【００３１】
次に、ガラス２にプレス圧を掛けた侭の状態で、成形金型１およびガラス２を冷却する。冷却すると成形金型１およびガラス２は、収縮するが、上述したように、成形金型１は、
胴型の膨張量：Ｅ１＝（Ｔ１−Ｔ０）×Ｌ１×α２
成形型部分の膨張量：Ｅ２＝（Ｔ１−Ｔ０）×｛（Ｌ２＋Ｌ３）×α１＋Ｌ４×α３＋Ｌ５×α４｝
Ｅ１−Ｅ２≧０
の関係を満たすような型構成になっているので、図１に示すように、胴型５の上端面５ａとスペーサ８の上面は、成形金型を開くまで同一面に維持され、ガラス２にプレス圧を掛けた状態に維持される。
【００３２】
そして、成形金型の冷却により、胴型５と上，下型３，４との間のクリアランスは、加熱時に較べて、増大するので、上，下型３，４を胴型５から容易に抜き出して、ガラス２を整形することにより形成したレンズ等の光学素子を取り出すことができる。なお、上記実施の形態においては、上型３と上プレス軸６の間にスペーサ８を介在させた場合を示したが、下型４と下プレス軸７の間にスペーサ８を介在させても、或いは、上型３と上プレス軸６の間および下型４と下プレス軸７の間の両方にスペーサ８を介在させてもよい。
【００３３】
図３は、本発明の第２実施形態を示す。第１実施形態と第２実施形態の主たる相違点は、スペーサ８Ａを胴型５側に配置した点にある。
【００３４】
第２実施形態において、成形金型１Ａは、光学素子素材としてのガラス２を対向面３ａ，４ａで挟んで押圧してこれら対向面３ａ，４ａの形状をガラス２に転写する一対の成形型（以下、上，下型と称する）３，４と、上，下型３，４を互いに接離方向にガイドする筒状の胴型５と、上，下型３，４の上記対向面３ａ，４ａと反対側の端面側に配置されていて胴型５に沿って上，下型３，４を接離方向に移動させる一対のプレス軸（以下、上，下プレス軸と称する）６，７と、上型３と上プレス軸６との間に介在されたスペーサ８Ａとを備えている。
【００３５】
上，下型３，４は、上記胴型５の素材の熱膨張率α２よりも大きな熱膨張率α１を有する素材で形成されている。
【００３６】
上型３は、小径部１１と、該小径部１１の一端部側に設けられたフランジ状の大径部１２と、からなっていて、大径部１２の上面が上プレス軸６の下面に取り付けられている。
【００３７】
下型４は、小径部２１と、該小径部２１の一端部側に設けられたフランジ状の大径部２２と、からなっている。
【００３８】
胴型５は、上，下型３，４の素材の熱膨張率α１よりも小さな熱膨張率α２を有する素材で形成されている。
【００３９】
胴型５は、小内径部３１と、該小内径部３１に連続する大内径部３２と、からなっている。胴型５の大内径部３２の下端にはスペーサ８Ａが取り付けられている。スペーサ８Ａは、胴型５の大内径部３２と略同じ内，外径を有する筒状に形成されている。
【００４０】
胴型５の大内径部３２には上型３の大径部１２が挿入され、胴型５の小内径部３１には上型３の小径部１１が挿入される。また、スペーサ８Ａおよび上型３の小径部１１には、下型４の小径部２１が挿入される。
【００４１】
胴型５の小内径部３１およびスペーサ８Ａの孔径は、上型３の小径部１１の外径および下型４の小径部２１の外径よりも４μｍ程度大径に形成されていて、胴型５の小内径部３１およびスペーサ８Ａの内周面と、上型３の小径部１１および下型４の小径部２１の外周面と、の間には、常温において、４μｍ程度のクリアランスＣ１が発生するようになっている。また、胴型５の大内径部３２の内周面と、上型３の大径部１２の外周面と、の間には、常温において、上記クリアランスＣ１の数倍のクリアランスＣが発生するようになっている。
【００４２】
上記スペーサ８Ａは、上，下型３，４の熱膨張率α１よりも大きな熱膨張率α５を有する素材で形成されている。上記スペーサ８Ａは、多数のリング状のシート材８ａを積層し、これらシート材８ａを一体的に結合することにより形成されている。上記スペーサ８Ａは、成形時に胴型側の熱膨張量と成形型側の熱膨張量を略等しくすると共に、成形金型冷却時において、成形型側の収縮を促進させ胴型側の収縮量と略同じ値にして、成形金型冷却時においても上記対向面３ａ，４ａで上記光学素子素材２を加圧状態に保つためのものである。
【００４３】
上型３は、上部プレス軸６の下面６ａが胴型５の上端面５ａに当接する位置まで胴型５内に挿入される。下型４は、大径部２２の上面がスペーサ８Ａの下面に当接するまで、スペーサ８Ａおよび胴型５の小径部３１内に挿入される。
【００４４】
ここで、成形温度をＴ１、成形後の型開き温度をＴ２とし、一対の成形型の熱膨張率をα１、胴型の熱膨張率をα２、光学素子素材の熱膨張率をα３、スペーサの熱膨張率をα５とし、胴型の長さをＬ１、上型３と下型４の最長部の長さをＬ２＋Ｌ３、成形後のガラス２の最薄部の厚みをＬ４、スペーサの厚みをＬ５とし、
α１＞α２
胴型の膨張量：Ｅ１＝（Ｔ１−Ｔ０）×（Ｌ１×α２＋Ｌ５×α５）
成形型部分の膨張量：Ｅ２＝（Ｔ１−Ｔ０）×｛（Ｌ２＋Ｌ３）×α１＋Ｌ４×α３
Ｅ１−Ｅ２≧０
の関係を満たす型構成にすると、
成形金型を加熱した場合に、上，下型３，４と胴型５の間のクリアランスＣ１は常温の時の数分の一に縮小して上，下型３，４の偏芯を防止する。また、成形後に冷却した場合には、上記スペーサ８Ａによって、胴型側の収縮が促進され、上記ガラス２にプレス圧が掛かった状態に維持される。特に、第２実施形態においては、スペーサ８Ａを、上，下型３，４の熱膨張率α１よりも大きな熱膨張率α５を有する素材で形成するので、第１実施形態の場合のように、スペーサ８を、胴型５の熱膨張率α２よりも小さな素材で形成する場合に較べて素材の選択が容易になる。何故ならば、上，下型３，４や胴型５の熱膨張率α２よりも小さい熱膨張率α４の素材の数は、上，下型３，４の熱膨張率α１よりも大きな熱膨張率α５を有する素材に較べて、圧倒的に少ないからである。
【００４５】
図４は、第２実施形態の他の実施例を示す。この実施例においては、上型３の大径部１２の下面１２ａを胴型５の上端面５ａに当接させる構成にした。このような構成にすることにより、上型３の大径部１２の下面１２ａの加工精度（平行度）と胴型５の上端面５ａの加工精度（平行度）を向上させることにより、上型３の小径部１１を胴型５内に挿入した時に、胴型５内における上記小径部１１の倒れ（傾き）を防止することができる。また、胴型５を単一内径にすることができる。その他の構成は、図３に示す基本の実施例と同じであるので重複する説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１実施形態の成形装置の断面図（ガラスを加圧した状態）。
【図２】第１実施形態の成形装置の断面図（ガラスを加圧する前の状態）。
【図３】第２実施形態の成形装置の断面図（ガラスを加圧した状態）。
【図４】第２実施形態の成形装置の他の実施例の断面図。
【図５】従来例の断面図。
【図６】他の従来例の断面図。
【符号の説明】
【００４７】
１，１Ａ…成形金型、２…ガラス（光学素子素材）、３，４…一対の成形型（上型，下型）、５…胴型、６，７…上下のプレス軸、８，８Ａ…スペーサ。
【図１】
2008214145.tif 000003
【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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