【手続補正書】
【提出日】平成15年10月6日(2003.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱軟化した被成形ガラス素材を、得ようとするガラス光学素子の光学的機能面を形成するための成形面を有する上型及び下型を含み、前記成形面の一方は凹面を形成するものであり、他方は凸面または平面を形成するものである成形型により加圧成形して、前記被成形ガラス素材に前記成形面を転写する工程（以下、成形工程という）、
前記成形型を冷却することにより成形したガラスをこのガラスのガラス転移温度(Tg)以下になるように冷却する工程（以下、冷却工程という）、
冷却されたガラスを前記成形型から取り出す工程（以下、取り出し工程という）、を含む一方の光学的機能面が凹面であるガラス光学素子の製造方法であって、
前記冷却を、成形面が凸面または平面を形成するものである型の温度ｔa２が、成形面が凹面を形成するものである型の温度ｔa1より先に、前記Tgに達するように行うことを特徴とする前記製造方法。
【請求項２】
温度ｔa２がTgに達したときに温度ｔa1は、温度ｔa２より５℃以上高い請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
加熱軟化した被成形ガラス素材を、得ようとするガラス光学素子の光学的機能面を形成するための成形面を有する上型及び下型を含み、前記成形面の両方が凹面を形成するものである成形型により加圧成形して、前記被成形ガラス素材に前記成形面を転写する工程（成形工程）、
前記成形型を冷却することにより成形したガラスをこのガラスのガラス転移温度(Tg)以下になるように冷却する工程（冷却工程）、
冷却されたガラスを前記成形型から取り出す工程（取り出し工程）、を含む両方の光学的機能面が凹面であるガラス光学素子の製造方法であって、
前記冷却を、曲率半径が大きい方の成形面を有する型の温度ｔb２が、曲率半径が小さい方の成形面を有する型の温度ｔb１より先に、前記Tgに達するように行うことを特徴とする前記製造方法。
【請求項４】
温度ｔb２がTgに達したときに温度ｔb1は、温度ｔb２より５℃以上高い請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
少なくとも前記成形工程終了時において、温度ｔa２は温度ｔa1より低く、温度ｔb２は温度ｔb１より低い請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
少なくとも前記成形工程終了時において、温度ｔa２は温度ｔa1より５℃以上低く、温度ｔb２は温度ｔb１より５℃以上低い請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記成形工程の開始から終了時まで、終始、温度ｔa２は温度ｔa1より低く、温度ｔb２は温度ｔb１より低い請求項５又は６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記成形工程終了時から冷却工程終了時までの間、温度ｔb１と温度ｔb２との差、及び温度ｔa1と温度ｔa２との差はそれぞれ徐々に小さくなる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項９】
前記成形工程後、成形工程における加圧に引続き、成形工程における加圧力よりも小さい圧力で2次加圧を行う請求項１〜８のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記ガラス光学素子が、中心肉厚ａと周辺肉厚ｂとの比ｂ／ａが１．５以上である請求項１〜９のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記ガラス光学素子が、凹メニスカスレンズである請求項１〜１０のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記ガラス素材が、ガラスプリフォームを再加熱したものである請求項１〜１１のいずれか一項に記載の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
即ち、本発明は、加熱軟化した被成形ガラス素材を、得ようとするガラス光学子の光学的機能面を形成するための成形面を有する上型及び下型を含み、前記成形面の一方は凹面を形成するものであり、他方は凸面または平面を形成するものである成形型により加圧成形して、前記被成形ガラス素材に前記成形面を転写する工程（成形工程）、
前記成形型を冷却することにより成形したガラスをこのガラスのガラス転移温度(Tg)以下になるように冷却する工程（冷却工程）、
冷却されたガラスを前記成形型から取り出す工程（取り出し工程）、を含む一方の光学的機能面が凹面であるガラス光学素子の製造方法であって、
前記冷却を、成形面が凸面または平面を形成するものである型の温度ｔa２が、成形面が凹面を形成するものである型の温度ｔa1より先に、前記Tgに達するように行うことを特徴とする前記製造方法（第1の製造方法）に関する。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
さらに本発明は、加熱軟化した被成形ガラス素材を、得ようとするガラス光学素子の光学的機能面を形成するための成形面を有する上型及び下型を含み、前記成形面の両方が凹面を形成するものである成形型により加圧成形して、前記被成形ガラス素材に前記成形面を転写する工程（以下、成形工程という）、
前記成形型を冷却することにより成形したガラスをこのガラスのガラス転移温度(Tg)以下になるように冷却する工程（以下、冷却工程という）、
冷却されたガラスを前記成形型から取り出す工程（以下、取り出し工程という）、を含む両方の光学的機能面が凹面であるガラス光学素子の製造方法であって、
前記冷却を、曲率半径が大きい方の成形面を有する型の温度ｔb２が、曲率半径が小さい方の成形面を有する型の温度ｔb１より先に、前記Tgに達するように行うことを特徴とする前記製造方法（第2の製造方法）に関する。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の第1の製造方法は、図１の（Ａ）又は（Ｂ）に示すように、レンズの一方の面が平面又は凸面である場合が対象である。この場合、冷却工程における冷却を、成形面が凸面または平面を形成するものである型の温度ｔa２が、成形面が凹面を形成するものである型の温度ｔa1より先に、成形対象となっているガラスのガラス転移温度Tgに達するように行う。好ましくは温度ｔa２がTgに達したときに温度ｔa1は、温度ｔa２より５℃以上高くなるように冷却条件を設定する。特に好ましくは、温度ｔa２がTgに達したときに温度ｔa1は、温度ｔa２より好ましくは５℃〜４０℃、より好ましくは５〜３０℃、さらに好ましくは５〜２０℃以上高くなるように冷却条件を設定する。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
さらに、少なくとも成形工程終了時において、温度ｔb２は温度ｔb１より低いことが好ましく、より好ましくは、少なくとも成形工程終了時において、温度ｔb２は温度ｔb１より５℃以上低い。即ち、加圧終了時における成形型の温度を、Ｒの小さい方の凹面（Ｓ２）を成形する型の温度ｔb１が、曲率半径Ｒの大きい方の凹面（Ｓ１）を成形する型の温度ｔb２より５℃以上高く（ｔb１−ｔb２≧５℃）なるようにする。
さらに、成形工程の開始から終了時まで、終始、温度ｔb２は温度ｔb１より低いことが好ましい。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明のガラス光学素子の製造方法は、(1)加熱軟化した被成形ガラス素材を、得ようとするガラス光学素子の光学的機能面を形成するための成形面を有する上型及び下型を含み、前記成形面の一方は凹面を形成するものであり、他方は凸面または平面を形成するものである成形型により加圧成形する（第１の製造方法）か、または、前記成形面の両方が凹面を形成するものである成形型により加圧成形して（第２の製造方法）、前記被成形ガラス素材に前記成形面を転写する成形工程、(2)前記成形型を冷却することにより成形したガラスをこのガラスのガラス転移温度(Tg)以下になるように冷却する冷却工程、(3)冷却されたガラスを前記成形型から取り出す取り出し工程を含む。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の好ましい態様において、２つの型(上型、下型)の温度差（ｔ１−ｔ２）を５℃とするのは、少なくとも初期加圧終了時においてである。ここで、初期加圧とは、ガラスレンズ素材を成形型の成形面に対応した形状に成形するための加圧を意味する。本発明の製造方法では、初期加圧後に成形品に圧力（例えば、上型自重）をさらに加えることもできるが、初期加圧後に成形品に圧力を加えないで冷却することもできる。但し、ガラスを離型するまで成形品に圧力を加え続けることが好ましい。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の方法においては、２つの成形型の温度差（ｔ１−ｔ２）は、平面又は凸面を成形する型または曲率半径Ｒの大きい方の凹面を成形する型の温度が少なくともＴｇになるまでは５℃以上になるように冷却することが、加圧プレス後、冷却工程で生じるガラス収縮の不均一さの低減及び歪みの量の減少をさせるという観点から好ましい。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
実施例１
図５に示す形状の一方が凹面（曲率半径Ｒ＝４ｍｍ）であり、他方が凸面（曲率半径Ｒ＝５０ｍｍ）のガラスレンズ（比ｂ／ａ＝２．９、凹メニスカスレンズ）を製造した。凹面を上型で形成し、凸面を下型で成形した。ガラス素材としてはＮｂＦＤ１３（Ｔｇ＝５３５℃、Ｔｓ＝５７０℃）を用いた。成形の条件は表１に示す。
上型（凹面を形成する）の温度、下型（凸面を形成する）の温度、及び加圧圧力の各経時変化を図８に示す。加圧成形開始時の上型の温度(ta1)は６１０℃であり、下型の温度(ta2)は５９０℃であり、両者の温度差は２０℃であった。加圧成形中、この温度は維持され、初期加圧終了時の上型の温度(ta1)も６１０℃であり、下型の温度(ta2)も５９０℃であり、両者の温度差は２０℃であった。さらに、冷却が進み、下型の温度(ta2)がガラス素材のＴｇ＝５３５℃に達したときの上型の温度(ta1)は５４５℃であり、両者の温度差は10℃であった。さらに、２次加圧終了時の下型の温度(ta2)と上型 (ta1)の温度差は４℃であった。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
実施例２
図６に示す形状の一方が凹面（曲率半径Ｒ＝１７ｍｍ）であり、他方が凸面（曲率半径Ｒ＝２３ｍｍ）のガラスレンズ（比ｂ／ａ＝２．５、凹メニスカスレンズ）を製造した。凹面を上型で形成し、凸面を下型で成形した。ガラス素材としてはＬａＣ１３（Ｔｇ＝５２０℃、Ｔｓ＝５６０℃）を用いた。成形の条件は表１に示す。
上型（凹面を形成する）の温度、下型（凸面を形成する）の温度、及び加圧圧力の各経時変化を図９に示す。加圧成形開始時の上型の温度(ta1)は６００℃であり、下型の温度(ta2)は５８０℃であり、両者の温度差は２０℃であった。加圧成形中、上型の温度を徐々に低くし、初期加圧終了時の上型の温度(ta1)は５９０℃であり、下型の温度(ta2)は５８０℃であり、両者の温度差は１０℃であった。さらに、冷却が進み、下型の温度(ta2)がガラス素材のＴｇ＝５２０℃に達したときの上型の温度(ta1)は５２８℃であり、両者の温度差は8℃であった。さらに、２次加圧終了時の下型の温度(ta2)と上型 (ta1)の温度差は１℃であった。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
実施例３
図７に示す形状の一方が凹面（曲率半径Ｒ＝３８ｍｍ）であり、他方が凹面（曲率半径Ｒ＝１８０ｍｍ）のガラスレンズ（比ｂ／ａ＝３．０、両凹レンズ）を製造した。Ｒの小さい凹面を上型で形成し、Ｒの大きい凹面を下型で成形した。ガラス素材としてはＬａＣ１３（Ｔｇ＝５２０℃、Ｔｓ＝５６０℃）を用いた。成形の条件は表１に示す。
上型（Ｒの小さい凹面を形成する）の温度、下型（Ｒの大きい凹面を形成する）の温度、及び加圧圧力の各経時変化を図１０に示す。加圧成形開始時の上型の温度(tb1)は６００℃であり、下型の温度(tb2)は５８０℃であり、両者の温度差は２０℃であった。加圧成形中、上型の温度(tb1)を徐々に低くし、初期加圧終了時の上型の温度(tb1)は５９５℃であり、下型の温度(tb2)は５８０℃であり、両者の温度差は１５℃であった。さらに、冷却が進み、下型の温度(tb2)がガラス素材のＴｇ＝５２０℃に達したときの上型の温度(tb1)は５３０℃であり、両者の温度差は10℃であった。さらに、２次加圧終了時の下型の温度と上型 (tb1)の温度差は２℃であった。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
比較例１
表１に示すように上型温度を下型温度と同一にした以外は、実施例１と同様にしてガラスレンズを成形した。上型の温度、下型の温度、及び加圧圧力の各経時変化を図１１に示す。加圧成形開始時の上型の温度(ta1)は６００℃であり、下型の温度(ta2)も６００℃であり、両者の温度差は０℃であった。加圧成形中もこの温度を維持し、初期加圧終了時の上型の温度(ta1)は６００℃であり、下型の温度(ta2)は６００℃であり、両者の温度差は０℃であった。さらに、冷却が進み、下型の温度(ta2)がガラス素材のＴｇ＝５３５℃に達したときの上型の温度(ta1)は535℃であり、両者の温度差は0℃であった。さらに、２次加圧終了時の下型の温度(ta2)と上型 (ta1)の温度差は０℃であった。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
比較例２
表１に示すように上型温度を下型温度より低くした以外は、実施例１と同様にしてガラスレンズを成形した。上型の温度、下型の温度、及び加圧圧力の各経時変化を図１２に示す。加圧成形開始時の上型の温度(ta1)は５９５℃であり、下型の温度(ta2)は６０５℃であり、両者の温度差は−１０℃であった。加圧成形中、上型の温度(ta1)を徐々に高くし、初期加圧終了時の上型の温度(ta1)は６００℃であり、下型の温度(ta2)は６０５℃であり、両者の温度差は−５℃であった。さらに、冷却が進み、下型の温度(ta2)がガラス素材のＴｇ＝５３５℃に達したときの上型の温度(ta1)は５３３℃であり、両者の温度差は-2℃であった。さらに、２次加圧終了時の下型の温度(ta2)と上型 (ta1)の温度差は０℃であった。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
表１に示すように、初期加圧終了時点において、上型温度（凹面を形成する）を下型温度（凸面を形成する）より高くする（成形面が凸面または平面を形成するものである型の温度ｔa２が、成形面が凹面を形成するものである型の温度ｔa1より先に、Tgに達する）ことにより、一方または両方の面が凹形状であっても、良好な面精度を有するガラス光学素子を得ることができる。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法において製造の対象となるガラス光学素子（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を示す。
【図２】光学機能面外側の一方の側に光軸と直交する平面部を設けた凹メニスカスレンズの説明図。
【図３】本発明の製造方法における２つの型(上型、下型)の温度の典型的な経時変化を示す。
【図４】実施例１〜３及び比較例１〜２に用いた成形装置の概略図。
【図５】実施例１で製造したガラスレンズの説明図。
【図６】実施例２で製造したガラスレンズの説明図。
【図７】実施例３で製造したガラスレンズの説明図。
【図８】実施例１における上型の温度、下型の温度、及び加圧圧力の各経時変化。
【図９】実施例２における上型の温度、下型の温度、及び加圧圧力の各経時変化。
【図１０】実施例３における上型の温度、下型の温度、及び加圧圧力の各経時変化。
【図１１】比較例１における上型の温度、下型の温度、及び加圧圧力の各経時変化。
【図１２】比較例２における上型の温度、下型の温度、及び加圧圧力の各経時変化。
【図１３】実施例１〜３及び比較例１〜２で得られたガラスレンズの面精度を示す。