(57)【要約】【課題】成形型に対するガラスの離型を良好に行い得る光学用ガラスのプレス成形方法を提供する。【解決手段】上型１１及び下型１２の成形面が相対向する成形型１０で、ガラス素材Ｇをプレス成形することによりガラス光学素子を製造する方法であって、前記上型及び下型のうち、少なくとも上型の成形面における光学的機能形成領域以外の領域に粗面を形成した成形型を用い、成形型を予熱するとともに、この成形型に予熱されたガラス素材を供給し、かつ、前記成形型によってガラス素材を所定の圧力でプレスし、ガラス表面に、少なくとも前記上型成形面における粗面の凹凸に対応した凹凸を転写し、次いで、前記成形型及びガラスを冷却し、成形型とガラスの線膨張係数の差にもとづいて前記粗面の凹凸と前記ガラスに転写された凹凸との間に位置ずれを生じさせて、ガラスの凹凸を成形面の凹凸に乗り上げさせ、その後、上型と下型を引き離して、ガラスを取り出す。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型及び下型の成形面が相対向する成形型で、ガラス素材をプレス成形することによりガラス光学素子を製造する方法であって、
前記上型及び下型のうち、少なくとも上型の成形面における光学的機能形成領域以外の領域に粗面を形成した成形型を用い、
この成形型を予熱するとともに、予熱された成形型に予熱されたガラス素材を供給し、
かつ、前記成形型によってガラス素材を所定の圧力でプレスし、ガラス表面に、少なくとも前記上型成形面における粗面の凹凸に対応した凹凸を転写し、
次いで、前記成形型及びガラスを冷却し、成形型とガラスの線膨張係数の差にもとづいて前記粗面の凹凸と前記ガラスに転写された凹凸との間に位置ずれを生じさせることによって、ガラスの凹凸を成形面の凹凸に乗り上げさせ、
その後、上型と下型を引き離して、ガラスを取り出す、
ことを特徴としたガラス光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記冷却時の温度域における、前記ガラス素材の線膨張係数が７〜１５×１０−６／℃であり、成形型材料の線膨張係数が４．７×１０−６／℃以下である請求項１記載のガラス光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記上型の成形面における粗面を、前記下型の成形面の最大高さＲｍａｘよりも大きい最大高さＲｍａｘを有する粗面とした請求項２記載のガラス光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記上型の粗面を、上型の成形面における光学的機能形成領域の外側に、ダイヤモンド砥石によって加工形成した請求項１〜３のいずれかに記載のガラス光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記上型の粗面を、上型の成形面における光学的機能形成領域の外側に、環状に形成した請求項１〜４のいずれかに記載のガラス光学素子の製造方法。
【請求項６】
前記上型及び下型における成形面の相対的な引き離しを、前記プレス後のガラスの温度が、粘度１０１２ポアズに相当する温度よりも低く、該ガラスのガラス転移点の温度−５０℃よりも高い温度のときに行う請求項１〜５のいずれかに記載のガラス光学素子の製造方法。
【請求項７】
前記上型及び下型における成形面の相対的な引き離しを、前記プレス後のガラスの温度が、粘度１０１２ポアズに相当する温度よりも低く、該ガラスのガラス転移点の温度−３０℃よりも高い温度のときに行う請求項１〜６のいずれかに記載のガラス光学素子の製造方法。
【請求項８】
予熱された前記成形型に供給する前記ガラス素材を、ガラス素材の軟化点近傍まで予熱する請求項１〜７のいずれかに記載のガラス光学素子の製造方法。
【請求項９】
ガラス素材を、気流によって浮上した状態で成形型まで搬送し、供給する請求項１〜８のいずれかに記載のガラス光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス素材をプレス成形後に研削研磨が不要なレンズやプリズム等のガラス光学素子の精密プレス成形方法に関し、特に、プレス後の成形型に対するガラスの離型性を改善したガラス光学素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から光学用ガラス、特に光学レンズの成形方法として、軟化させたガラスをプレスして成形を行うプレス成形法が知られている。プレス成形法においては、ガラス素材を所定の温度（ガラスの粘度が１０７．５〜１０１１ポアズになる温度）まで加熱して軟化させ、又は溶融ガラスを該所定の温度になるように粘度調整して、上型及び下型を備えた成形型に供給する。次いで両型の成形面により該軟化させたガラス素材をプレスし、該成形面に沿った形状のガラスを成形する。そして、ガラスの温度がその転移点（約１０１３．４ポアズ）あるいはそれ以下になるまでその状態を維持して冷却を行い、その後、上型及び下型を相互に引き離して、プレス後のガラスを取り出せるようにする。
【０００３】
前記ガラスのプレス成形法、特に凹面を有するガラスのプレス成形法においては、従来から前記プレス後の成形型の引き離し時におけるガラスの離型の問題が指摘されている。図１１に示すように、プレス後のガラスの冷却の過程で、負圧の密閉空間Ｓが上型１とガラスＧの間に生じることがある。これは、ガラスの線膨張係数が型のそれよりも大きく、従ってガラスが型の成形面に沿って相対的に収縮していくために引き起こされる。このような負圧の密閉空間Ｓが上型とガラスとの間に生じると、上型とガラスとの間の密着性が高まり、プレス後の型の引き離しの際に、ガラスが上型に一時的に又は永続的に貼り付くことがある。このため、後にガラスが上型から落下してその光学面が破損したり、又はガラスの搬送に支障を来すという問題がある。同様の問題は、周囲につば状の平面部を有する凸面ガラスの成形においても生じることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題に対処するために、従来幾つかの方法が提案されている。代表的な方法に、上型に貼り付いたガラスに物理的な力を作用させ、また成形型に振動を与えて離型を行う方法がある。しかしながら、この方法は、転移点程度の温度にあるガラスに物理的な力や振動が与えられるため、ガラスの面精度が損なわれたり、クラックを生じさせるなどの問題がある。
【０００５】
また、型の引き離し時に、ガラスの周囲を減圧状態にする方法、ガラスの両面で曲率半径のきつい側を上型側にする方法などが知られている。しかしながら、前者の方法においては、周囲雰囲気を減圧させるための大掛かりな構造が必要となり、また後者の方法においては、該方法によって生成できるガラスの形状が限定されるなどの問題がある。
【０００６】
更に、本発明者らにより、型の成形面に複数の窪みを形成し、プレス後のガラスの収縮時に、該窪みに対応する突起部分が該窪みを乗り越えることによって、型に対するガラスの離型を良好にするための技術が開示されている（特開平３−２１８９３２号公報）。しかしながら、前記方法においては、型の成形面に窪みを形成することが容易でなく、またその加工の出来具合によって、型の窪みがガラスの収縮の際の抵抗となり、該ガラスの部分に応力が集中してその面精度を歪めたり、クラックを生じさせたりすることがある。
【０００７】
従って本発明の目的は、成形型の複雑な形状や複雑な装置構成を用いることなく、成形型に対する離型を良好に行い得るガラス光学素子の製造方法を提供することにある。
【０００８】
また本発明の別の目的は、成形型に対するガラスの離型の際に、ガラスの面精度を低下させたり、クラックを生じさせたりすることのないガラス光学素子の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、上型及び下型の成形面が相対向する成形型で、ガラス素材をプレス成形することによりガラス光学素子を製造する方法であって、前記上型及び下型のうち、少なくとも上型の成形面における光学的機能形成領域以外の領域に粗面を形成した成形型を用い、この成形型を予熱するとともに、予熱された成形型に予熱されたガラス素材を供給し、かつ、前記成形型を型締めしてガラス素材を所定の圧力でプレスし、ガラス表面に、少なくとも前記上型成形面における粗面の凹凸に対応した凹凸を転写し、次いで、前記成形型及びガラスを冷却し、成形型とガラスの線膨張係数の差にもとづいて前記粗面の凹凸と前記ガラスに転写された凹凸との間に位置ずれを生じさせることによって、ガラスの凹凸を成形面の凹凸に乗り上げさせ、その後、上型と下型を引き離して、ガラスを取り出す方法としてある。
【００１０】
前記成形型を用いてガラス素材をプレスした場合、前記粗面が成形されるガラス光学素子の面に転写される。前記プレス後のガラス光学素子の収縮時に、前記転写された凹凸が成形型の粗面の凹凸を乗り上げ、その結果、型とガラス光学素子の間に外部と連通する僅かな隙間が形成される。この僅かな隙間から外気が成形型の成形面とガラスの間へ入ることが可能となり、成形型に対するガラスの離型が良好となる。この場合において、前記粗面は所定の範囲をもって成形面上に形成されているので、前記ガラスの収縮時においてガラス光学素子の一点に応力が生じることが回避され、該応力に起因するクラックやガラス面の歪みを防ぐことができる。
【００１１】
この方法においては、前記冷却時の温度域における、前記ガラス素材の線膨張係数が７〜１５×１０−６／℃であり、成形型材料の線膨張係数が４．７×１０−６／℃以下であることが好ましい。
【００１２】
この方法においては、前記上型の成形面における粗面を、前記下型の成形面の最大高さＲｍａｘよりも大きい最大高さＲｍａｘを有する粗面としてある。
【００１３】
また、この方法においては、前記上型の粗面を、上型の成形面における光学的機能形成領域の外側に、ダイヤモンド砥石によって加工形成してあ利、その粗面は、上型の成形面における光学的機能形成領域の外側に環状に形成してある。
【００１４】
また、この方法においては、前記上型及び下型の成形面を相対的に引き離しを、前記プレス後のガラスの温度が、粘度１０１２ポアズに相当する温度よりも低く、該ガラスのガラス転移点の温度−５０℃よりも高い温度のときに行うことが好ましく、更には、粘度１０１２ポアズに相当する温度よりも低く、該ガラスのガラス転移点の温度−３０℃よりも高い温度のときに行うことがより好ましい。
【００１５】
また、この方法においては、予熱された前記成形型に供給する前記ガラス素材を、ガラス素材の軟化点近傍まで予熱するとよく、また、ガラス素材を、気流によって浮上した状態で成形型まで搬送し、供給することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に沿って説明する。以下に示す実施形態では、メニスカスレンズ成形用の型を用いた光学レンズの成形方法に沿って本発明を説明する。図１は、本発明が適用される成形型の側断面図を示している。図に示すように、成形型１０は、図示しないプレス機に設置されることによって対向配置された、上型１１及び下型１２を備える。前記上型１１及び下型１２間に、ガラスプリフォーム、すなわちプレス成形のために予備成形したガラス素材を配置し、両型の成形面１１ａ及び１２ａでこれをプレスすることによって、所望の形状の光学レンズを得る。プレス成形後、レンズは成形型１０から取り出され、芯取りを行うためにその外周端が切削される。
【００１７】
前記上型１１及び下型１２は、相互に対向する成形面１１ａ、１２ａをそれぞれ有している。上型の成形面１１ａは凸面に成形され、下型の成形面１２ａは凹面に形成され、これら成形面を用いてプレスを行うことにより、該形状に沿ったメニスカスレンズが形成される。面精度の高いメニスカスレンズを成形するため、前記成形面１１ａ及び１２ａは、高度に精密加工されている。ダイヤモンド砥石による粗研削及び精研削の後、仕上げ研磨を施すことにより、これらの成形面を平滑な光学鏡面に仕上げることができる。本発明では、仕上げ加工ののち所定部分を粗らしたり、又は、粗研削若しくは粗研削ののち、光学的機能形成領域のみその後の工程（精研削、仕上げ研磨）を行うことができる。なお、本発明の実施に関し、成形型１０の材料は特に限定されない。超硬合金を基盤とし成形面に貴金属合金や窒化チタンなどの薄膜を設けたもの、炭化ケイ素や超硬合金を基盤とし硬質炭素やダイヤモンドライクカーボンなどの炭素系薄膜を設けたものなどを採用することができる。
【００１８】
本発明において、前記成形型のうち上型１１の成形面１１ａには、粗面２０が形成される。ここで、成形面とは、ガラスに形状を転写することを予定されている面をいう。図２には、上型の成形面を平面的に見た様子を示しており、ここに成形面１１ａに対する粗面２０の領域が明瞭に示されている。また、図３及び図４は、ガラスプレス後の状態における成形型１０の側断面図及びその要部拡大図であり、ここに、プレスされたガラスＧに対する前記粗面２０の対応位置関係が示されている。以下、これらの図に沿って、上型の成形面の詳細について説明する。
【００１９】
これら図に示すように、上型１１の成形面１１ａには、その周囲に沿って環状に粗面２０が形成されている。粗面２０は、成形面１１ａの周端部から内側の所定の領域まで形成されるが、成形面における前記粗面２０の配置は、プレス後のレンズＧの諸寸法との関係で決定することができる。すなわち、図３に示すように、光学レンズＧでは、その中心から所定の範囲が、有効径ｒで示された光学的に機能する領域とされ、粗面２０は、これに対応する成形面１１ａ上の領域（以下、光学的機能形成領域という）の外側に形成されている。従って、プレスによってレンズ側に転写される粗面２０の凹凸は、光学的機能面に影響を与えることはない。また、光学的機能形成領域以外の領域全体に粗面を形成する必要はなく、その配置形状も前記環状のほか、ブロック状や、成形面中心から放射状に位置する島状に点在させるなど適宜選択することができる。なお、図中の芯取り後レンズ外径Ｋは、芯取りのための切削を行った後のレンズの外径寸法を示している。
【００２０】
前記粗面２０は、仕上げ研磨後の成形面１１ａの周囲部分を、粒度の大きいダイヤモンド砥石などで加工することによって形成することができる。また、成形面の製造工程において、その周囲部分について精研削又は最終の仕上げ研磨を行わないことによって、前記粗面を形成しても良い。このとき、粗面の凹凸形状は特に限定されず、島状であってもすじ状であっても良い。好ましい実施態様において、前記成形面の光学的機能形成領域の表面粗さＲｍａｘは０．０３μｍ以下であるが、必要とされる光学特性に応じて、０．０１５μｍ、さらには０．００７μｍ以下とすることができる。
【００２１】
また、粗面とは、同一成形面における光学的機能形成領域の表面粗さＲｍａｘよりも大きい表面粗さＲｍａｘを有する面をいうが、Ｒｍａｘ０．１μｍを超えることが好ましく、特に、Ｒｍａｘ０．２μｍ以上がより好ましい。前記粗面の具体的な作用については、次の製造方法の項において説明する。
【００２２】
次に、前記成形型を用いた本発明に係る光学素子の製造方法について説明する。図５〜図７は、本発明の一実施形態に係るプレス成形の手順を示す工程図である。プレスの工程に先立って、成形型１０及び供給されるガラスプリフォームは、非酸化性雰囲気中で、所定の温度、例えばガラスプリフォームの軟化点近傍に予熱される。一つの実施例で、成形型１０を、供給されるガラスプリフォームの温度よりも低い温度、すなわち非等温に予熱することができる（例えば、ガラスをその粘度が１０７ポアズとなる温度に予熱する場合に、ガラスの粘度が１０９ポアズとなるに必要な温度に成形型を予熱する）。もっとも、成形型をガラスプリフォームと等温に予熱する場合でも、本発明は好適に利用される。
【００２３】
成形の最初の工程で、上型１１に対し離間させた下型１２の成形面１２ａ上に、前記予熱したガラスプリフォームＧを供給する（図５）。好適には、ガラスプリフォームＧを気流で浮かせて搬送する図示しない浮上皿を用いることができる。ここで、供給されるガラスプリフォームＧのガラス組成は、成形するガラスの種類や用途、化学的耐久性、線膨張係数、成形型の材料との関係等を考慮して決定される。また、ガラスプリフォームとして、球、円板又は球面又は非球面を有する扁平な球形状その他の形状が採用され、冷間研磨又は熱間成形したものが採用される。このようなガラスプリフォームの種類や製法に拘わらず、本発明のガラス素子の製造方法が適用可能なことは当業者であれば明らかであろう。
【００２４】
次に、上型１１に対し下型１２を相対的に上昇させて（もちろん上型１１を下降させる構成のものであっても良い）、下型の成形面１２ａ上に供給されたガラスプリフォームＧを所定圧力（例えば、１００Ｋｇ／ｃｍ２）でプレスする（図６）。成形面間の距離やプレスの圧力は、必要とされる光学ガラスの形状に従って決定される。該プレスにより、ガラスプリフォームＧは、図示のように、両成形面に沿って圧延され、所望の形状となる（以下、プレス後のものを成形されたガラスという）。ここで、上型の成形面１１ａの周囲には、上述したように粗面２０が形成されていることに留意すべきである。前記プレスによるガラスプリフォームＧの変形により、レンズの周囲は該粗面２０を形成した成形面の領域に至り、従って成形されたガラスの周囲表面に、粗面の凹凸に対応した凹凸が転写されることとなる。
【００２５】
前記成形型によるプレスは所定時間維持され、この間、成形型１０及び成形されたガラスＧは冷却される。このとき、成形型及びガラスの冷却は、プレス成形開始前から、またはプレス成形開始と同時に、またはプレス開始後に開始することができる。本発明の作用に関連して、この冷却工程は、成形型１０と成形されたガラスＧとの線膨張係数差によって、前記粗面２０の凹凸と前記成形されたガラスＧに転写された凹凸とが位置ずれを起こすように行われる。かかる位置ずれは、プレス中、特にプレス圧が減圧されたときに生じる場合、プレス圧を解除したときに生じる場合、またはプレス圧解除後の前記引き離し工程の開始のとき、さらに下型にあっては引き離し工程中に生じる場合、または成形されたガラスの取り出しと同じに生じる場合を含む。
【００２６】
上型及び下型を相対的に引き離す工程は、成形されたガラスの粘度が１０１２ポアズ以上の粘度にまで冷却された後に行うことが好ましい。一方、成形されたガラスが（Ｔｇ−５０）℃よりも低くなるまで冷却した後に離型を行うと、成形のサイクルタイムが長くなり生産性が低下するため、（Ｔｇ−５０）℃よりも高い温度で引き離しを行うことが好ましい。従って、引き離しは、（Ｔｇ−５０）℃〜１０１２ポアズに相当する温度が好ましく、（Ｔｇ−３０）℃〜１０１２ポアズに相当する温度がより好ましい。発明者らの実験により、これ以下の粘度又はその粘度を得るに相応する温度以上の温度で離型を行った場合は、成形されたガラスの面精度が十分でないことがある。
【００２７】
そして、位置ずれが生じるように冷却した後に、すなわち、ガラスと型が位置ずれを生じた後に、又は生じる状態になった後に、下型１２を下降させて型同士を引き離す（図７）。ここで、ガラスと成形型とが位置ずれを生じる状態とは、プレス圧を減圧または解除されたとき、または成形されたガラスが離型されたときに、位置ずれを生じるような状態であることをいう。この際、引き離し開始時点では前記粗面の作用により位置ずれが生じて、少なくともこの部分においてはオプティカルコンタクト状態が解除されているので、上型１１の成形面１１ａに対する成形されたガラスＧの離型が良好に行われる。このことを図８に沿って概念的に説明する。同図（Ａ）は、成形面１１ａ上の粗面２０付近における、プレス直後の成形面１１ａと成形されたガラスＧとの関係を示し、同図（Ｂ）は、冷却の工程により、成形されたガラスＧが上型の１１に対し相対的に収縮した後の状態を示している。同図（Ａ）に示すように、粗面２０の凹凸は、プレスの際に成形されたガラスＧの表面に転写される。
その後、成形型１０及びガラスＧを冷却すると、型とガラスの線膨張係数の差によって、ガラスＧの方が大きく収縮して両者の間に位置ずれを生じる。その結果、成形されたガラスＧの凹凸が成形面１１ａの凹凸に乗り上げ、成形されたガラスと成形面の間に隙間が生じる。
該隙間は、成形されたガラスＧの中央付近と成形面１１ａとの間への気体の流れ込みを可能とし、該凹凸部分におけるガラスと型のオプティカルコンタクト状態が解除され、成形されたガラスＧの型に対する離型が良好となる。このとき、上型の光学的機能形成領域以外の部分のＲｍａｘが下型の光学的機能形成領域以外の部分のＲｍａｘよりも大きいことにより、位置ずれを生じる際のガラスと成形面の隙間が上型の方が大きくなり、ガラスと型の密着性は、上型の方が小さくできる。従って、位置ずれを生じるようにガラスと成形型とを冷却することが好ましい。
【００２８】
このように、上型と下型との引き離し工程において、成形されたガラスが上型に貼り付くのを防止するために、少なくとも上型に前記粗面を形成することが好ましい。このとき、対向する下型には粗面を形成しなくともよいが、粗面を形成すれば下型から成形されたガラスを取り出すときの離型性が向上する。
【００２９】
ただし、上型と下型との引き離し工程において上型に成形されたガラスが貼り付くのを防止するには、上型とガラスとの離型性を下型とガラスとのそれよりも高めるほうが有利であるため、上型に形成する粗面を下型に形成する粗面よりも表面粗さＲｍａｘを大きくすることが重要である。
例えば、好ましい実施形態として、下型に表面粗さＲｍａｘ０．１μｍ以下の粗面を形成したときには、上型に表面粗さＲｍａｘ０．２μｍ以上の粗面を形成する。また、下型には前記粗面を形成せず、表面粗さＲｍａｘ０．０３μｍ以下の鏡面とし、上型にのみ粗面を形成してもよい。
【００３０】
また、前記粗面の表面粗さＲｍａｘに拘わらず、上型及び下型の引き離し工程の開始時においては上型とガラスの間にのみ位置ずれが生じており、かつ、下型から成形されたガラスを取り出す工程の開始時においては下型とガラスの間に位置ずれが生じているように前記冷却工程を行っても良い。
【００３１】
下型１２上の成形されたガラスＧは、図示しない吸着パッドによって吸着され、成形型１０より搬出される。ここで、本発明は、成形されたガラスを取り出す型が下型である場合に限られず、例えば、ガラス素材を光軸が水平となるように配置した左右の成形型でプレス成形し、成形されたガラスの取り出しを左右何れかの決められたほうの成形型から行う光学素子のプレス成形方法にも適用される。搬出された成形されたガラスＧは、後の工程で、芯取りを行うためにその外周端が切削される。本実施形態においては、成形されたガラスに転写された粗面の凹凸は、前記芯取り後もその一部が周囲に残るが、これは、成形されたガラスの有効径よりも外側にあるので、その光学的機能に支障を来すことがない。
【００３２】
【実施例】
本実施例（実施例１〜５）では、ガラス素材として、冷却工程の温度域における線膨張係数が７〜１５×１０−６／℃であるガラスからなるものを用いた。
［実施例１］
前記実施形態に示した装置構成において、実際にメニスカスレンズの成形を行った。成形したレンズは、上面のレンズ有効径（光学的機能面）が１８ｍｍ、レンズ外径が２３ｍｍで、プレス後の後工程で芯取りを行うことにより、その外径（芯取り後レンズ外径）が２０ｍｍに仕上げられる。実施例において、成形用型の材料としてＣＶＤ法で作った炭化ケイ素（線膨張係数：４．２×１０−６／℃）を用い、上型及び下型の外径は２５ｍｍとした。上型の成形面は、表面粗さを７０オングストロームＲｍａｘ以下に仕上げ加工した後、有効径よりも外側を粒度の大きいダイヤモンド砥石により、表面粗さを０．２〜０．４μｍＲｍａｘに荒らした。その際、仕上げ面（光学的機能面）との境界に段差が生じないように加工した。これは、境界における段差がレンズ収縮の際の引っ掛かりとなって面精度が損なわれるようなことがないようにするためである。一方、下型はその成形面全体を表面粗さ７０オングストロームＲｍａｘ以下に仕上げた。成形に先立って、前記成形面を、炭素系薄膜で被覆した。
【００３３】
ガラスプリフォームのガラス素材を用意し、前記成形型で１００ｋｇ／ｃｍ２の圧力でプレス成形を行い（このときガラスは、上型の成形面の径約２２ｍｍのところまで延び、プレス外径としては２３ｍｍとなる）、所定時間これを維持しつつ冷却を行い、温度がガラスの転移点以下になったところで、下型を下降して離型を行った。
【００３４】
前記条件で、多数のレンズを成形したところ、プレス後の下型の下降の際に、レンズが上型に貼り付くことはなく、確実に離型が行われた。成形されたレンズの面精度は良好で、外観上の欠陥もなかった。このレンズは、成形後の後工程で芯取りを行い、所定の最終外径２０ｍｍに仕上げた。
【００３５】
一方、比較のため、粗面を形成しないで成形面全体の表面粗さＲｍａｘを７０オングストローム以下に仕上げた上型を用いて、前記ガラスプリフォームに対し同様にプレス成形を行った。殆どのレンズのプレスにおいて、下型の下降の際に、レンズが上型に貼り付き、数秒から数１０秒後に落下した。落下したレンズのうち幾つかには、割れが生じた。
【００３６】
［実施例２］
成形型の材料がタングステンカーバイド（線膨張係数：４．７×１０−６／℃）であること以外は、実施例１と同様にレンズを製造したところ、実施例１と同様な結果が得られた。
また、比較のため、実施例１における比較実験と同様にレンズの製造を行ったところ、同様な結果が得られた。
【００３７】
［実施例３］
実施例１では、上型の成形面において、レンズの有効径（１８ｍｍ）より外側に対応する領域に粗面を形成したが、図９に示すように、本実施例では、レンズの芯取り後のレンズ外径（２０ｍｍ）より外側に対応する位置に粗面２０を形成した。他の条件を実施例１のものと同じとし、多数のレンズをプレス成形した。この場合においても、上型に対するレンズの離型は良好であり、離型不良は発生しなかった。本実施例の場合、レンズに転写された粗面の凹凸は、芯取り後レンズ外径の外にあるので、芯取り後に完全に除去される。
【００３８】
［実施例４］
本発明の光学素子製造方法に従って、図１０に示すような、周辺に平面部３０を有する両凸レンズを成形した。平面部３０は、光学系への組み込みの際の保持部分として機能される。従来、このような形状のレンズをプレス成形する場合においても、レンズの収縮時にこの平面部が成形面側に密着しているので、その離型性が悪かった。実施例では、この平面部３０に対する上型１１の平面部を表面粗さ０．５μｍＲｍａｘに荒らして粗面２０を形成し、先の実施例と同様の条件でプレスを行った。その結果、プレス後の型の引き離し時に、レンズが上型に貼り付くことなく良好に離型した。
【００３９】
［実施例５］
成形型の材料がタングステンカーバイド（線膨張係数：４．７×１０−６／℃）であること以外は、実施例４と同様にレンズを製造したところ、実施例１と同様な結果が得られた。
【００４０】
なお、この際に、下型１２の平面部にも粗面を形成することが可能であるが、レンズの下型に対する密着性を、上側に対するそれよりも高くするために、その表面粗さは、０．１μｍＲｍａｘ以下にすることが好ましい。
【００４１】
以上、本発明の一実施形態及び実施例を図面に沿って説明した。しかしながら本発明は前記実施形態及び実施例に示した事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基いてその変更、改良等が可能であることは明らかである。また、本発明の方法は、プレス成形後に芯取りの必要がない、マイクロレンズの成形においても用いることができる。また、上型に対するガラスの離型を改善するための他の周知の方法を本発明と併用することもできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、プレス成形によってガラスには、成形型に形成した粗面の凹凸を概ね転写され、この凹凸がプレス後のガラスの収縮時に型側の凹凸を乗り上げるために、型の成形面とガラスの間に僅かな隙間が形成され、ここから気体が型とガラスの間に流入する。この結果、ガラスは成形型に密着することなく、容易に離型される。
【００４３】
前記粗面は、型の成形面の所定範囲にわたって形成されているために、これがガラスの一点に応力を生じさせたりすることがなく、クラックや面精度の低下を引き起こすことがない。
【００４４】
また、本発明によれば、レンズがＴｇ−５０℃以上であっても型の引き離し時に良好に離型がなされるので、短いサイクルで支障なく光学ガラスの成形を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される成形型の側断面図である。
【図２】本発明が適用される上型の成形面を平面的に見た図である。
【図３】ガラスプレス後の状態における成形型の側断面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図８】粗面による作用を説明するための図である。
【図９】芯取り後のレンズ外径より外側に対応する位置に粗面を形成した成形型による成形の過程を説明するための本発明の一実施形態に係る側断面図である。
【図１０】周辺に平面部を有する両凸レンズを成形するための本発明の一実施形態に係る側断面図である。
【図１１】従来の問題点を説明するための型とガラスの関係を示した断面図である。
【符号の説明】
Ｇ　ガラスプリフォーム
１０　成形型
１１　上型
１１ａ、１２ａ　成形面
１２　下型
２０　粗面
３０　平面部
【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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