(57)【要約】【課題】レンズの光軸ずれ、光軸の傾きに対して高精度化が要求されている。現状の金型はパンチ型と胴型の係合部で光軸ずれを規制する構成になっており、摺動磨耗によりクリアランスが広がり、また酸化により真円度が悪化する等で、成形回数が増すごとに光軸ずれ、傾きが悪化し、長期間、高精度を維持して生産できない、という課題があった。【解決手段】上型２と下型３で加熱加圧して光学素子８を成形する光学素子の製造方法において、上型２は、加熱加圧する際に下型３とは当接せず、規制部材４を、上型２と下型３の間の光学素子材料８を載置する場所の外側に、上型２および下型３に対して着脱自在に配置し、規制部材４によって、光学素子８の肉厚と、上型２と下型３の軸心のずれと、上型２の軸心の傾きとを制御し、規制部材４の熱膨張率は、光学素子材料８の熱膨張率に対応して設定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型と下型で加熱加圧して光学素子を成形する光学素子の製造方法において、
前記上型は、加熱加圧する際に前記下型とは当接せず、
規制部材を、前記上型と前記下型の間の光学素子材料を載置する場所の外側に、前記上型および前記下型に対して着脱自在に配置し、
前記規制部材によって、前記光学素子の肉厚と、前記上型と前記下型の軸心のずれと、前記上型の軸心の傾きとを制御し、
前記規制部材の熱膨張率は、前記光学素子材料の熱膨張率に対応して設定する、光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記規制部材は、球、リング、棒のいずれか、またはその組み合わせである、請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記規制部材は、複数の規制球である、請求項２に記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記規制部材と前記光学素子材料と前記上型と前記下型のそれぞれの熱膨張量の関係で、加熱加圧した後に冷却する際には、前記光学素子材料にかかる圧力は、それまでの圧力よりもさらに増す、請求項１乃至３のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記規制部材と前記光学素子材料と前記上型と前記下型のそれぞれの熱膨張量の関係で、加熱加圧した後に冷却する際には、前記光学素子材料にかかる圧力は、それまでの圧力よりも減少する、請求項１乃至３のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】
光学素子の一方の成形面を光学素子材料に形成させる第一の成形用面部および、一または複数の第一の位置決め凹部を有する上型と、
前記光学素子の他方の面の成形面を前記光学素子材料に形成させる第二の成形用面部および、一または複数の第二の位置決め凹部を有する、加熱加圧する際に前記上型とは当接しない下型と、
そのいずれもが前記第一の位置決め凹部と前記第二の位置決め凹部とに当接する複数の規制球とを備えた、光学素子成形用金型であって、
光学素子の肉厚と、前記上型と前記下型の軸心のずれと、前記上型の軸心の傾きとを、前記複数の規制球によって制御する、光学素子成形用金型。
【請求項７】
前記規制球が前記第一の位置決め凹部と当接する位置の鉛直線上の、前記規制球と前記上型と前記下型のそれぞれの熱膨張量の合計は、
前記光学素子材料の成形面の鉛直線上の、前記光学素子材料と前記上型と前記下型のそれぞれの熱膨張量の合計よりも大きい、請求項６に記載の光学素子成形用金型。
【請求項８】
光学素子の一方の成形面を光学素子材料に形成させる第一の成形用面部および、一または複数の第一の位置決め凹部を有する一方の型と、
前記光学素子の他方の面の成形面を前記光学素子材料に形成させる第二の成形用面部および、側面が直円錐形状である複数の規制棒用穴を有する、加熱加圧する際に前記一方の型とは当接しない他方の型と、
上部に規制球保持用凹部を有し、前記複数の規制棒用穴に嵌合し、前記他方の型と熱膨張係数が異なることによって温度が変化する際には前記複数の規制棒用穴内を摺動する複数の規制棒と、
それぞれが前記規制球保持用凹部に保持され、前記第一の位置決め凹部と当接する複数の規制球とを備えた、光学素子成形用金型であって、
光学素子の肉厚と、前記一方の型と前記他方の型の軸心のずれと、前記一方の型の軸心の傾きとを、前記規制棒と前記規制球によって制御する、光学素子成形用金型。
【請求項９】
前記規制球が前記第一の位置決め凹部と当接する位置の鉛直線上の、前記規制球と前記規制棒と前記一方の型のそれぞれの熱膨張量と、温度の変化によって前記規制棒が摺動する移動量との合計は、
前記光学素子材料の成形面の鉛直線上の、前記光学素子材料と前記一方の型と前記他方の型のそれぞれの熱膨張量の合計よりも大きい、請求項８に記載の光学素子成形用金型。
【請求項１０】
光学素子の一方の成形面を光学素子材料に形成させる第一の成形用面部および、一または複数の第二の位置決め凹部を有する一方の型と、
前記光学素子の他方の面の成形面を前記光学素子材料に形成させる第二の成形用面部および、一または複数の第一の位置決め凹部を有する、加熱加圧する際に前記一方の型とは当接しない他方の型と、
前記第一の位置決め凹部に載置される複数の規制球と、
前記複数の規制球の上部に前記光学素子材料を囲むように配置され、前記複数の規制球と前記第二の位置決め凹部とに当接する、規制リングとを備えた、光学素子成形用金型であって、
前記光学素子の肉厚と、前記一方の型と前記他方の型の軸心のずれと、前記一方の型の軸心の傾きとを、前記規制リングと前記規制球によって制御する、光学素子成形用金型。
【請求項１１】
前記規制球が前記第一の位置決め凹部と当接する位置の鉛直線上の、前記規制球と前記規制リングと前記一方の型と前記他方の型のそれぞれの熱膨張量の合計は、
前記光学素子材料の成形面の鉛直線上の、前記光学素子材料と前記一方の型と前記他方の型のそれぞれの熱膨張量の合計よりも小さい、請求項１０に記載の光学素子成形用金型。
【請求項１２】
前記上型の熱膨張係数は、前記下型の熱膨張係数と等しい、請求項６または７に記載の光学素子成形用金型。
【請求項１３】
前記一方の型の熱膨張係数は、前記他方の型の熱膨張係数と等しい、請求項８乃至１１のいずれかに記載の光学素子成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学機器に使用される光学素子を成形する際に用いられる光学素子の製造方法および光学素子成形用金型に関する。光学機器に使用される光学素子として、例えばガラスレンズがある。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光学レンズ等の光学素子を研磨工程を経ずに一発成形で形成する成形工法技術が確立し、現在レンズメーカー各社でこれらの光学素子が量産されている。  その成形方法としては、溶融状態のガラス素材を型に流し込み加圧成形するのが最も能率的であるが、冷却時のガラスの収縮を制御するのが難しく、精密なレンズ成形には適さない。従って、ガラス素材を一定の形状に予備加工して、これを成形型の間に供給し、加圧成形するのが一般的な方法である。
【０００３】
その際、光学素子の光軸のずれや傾きの少ない高精度なガラス成形品を得るためには、金型の成形面同士の軸心のずれや傾きを押えることが重要である。これを達成するための手段として、成形型の軸心のずれおよび軸心の傾きを、胴型によって規制する方法が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
以下、この従来の成形方法について図面を参照しながら説明する。
【０００５】
図８は、特許文献１に示される、従来法によりガラス素材を成形する成形型の断面図を示す。
【０００６】
胴型１０２は所定のセラミックス材料で形成されており、軸心に貫通穴１０３が設けられている。貫通穴１０３は、ガラス素材１１０を所望のレンズ形状に成形するキャビティの役割を果たすと共に、両端開口部より胴型１０２に嵌合する上型１０５及び下型１０４を所定の位置関係に維持する。すなわち、下型１０４と上型１０５の軸心のずれ、および傾きを、所望の精度に収める機能を有している。
【０００７】
また、上型１０５の挿入深さは、胴型ホルダー１０６の上面に上型１０５のフランジ部１０５ｂが当接して決まる。つまり、上型１０５のフランジ部１０５ｂと胴型ホルダー１０６によって、ガラス素材１１０の肉厚が規制され制御される構成となっている。
【０００８】
図９は、特許文献２に示される、従来法によりガラス素材を成形する成形型の断面図を示す。
【０００９】
上金型１１５と下金型１１８の間には案内板１２１が介装されている。この案内板１２１は、その上下端が上金型１１５の案内穴１１５ａと下金型１１８の案内穴１１８ａとにそれぞれ挿入され、上金型１１５の上下動を案内して光軸ずれを防止する機能を有している。
【００１０】
また、成形作業の際の昇温に伴い、線膨張係数の大きい上型キャビティダイ１１７と下型キャビティダイ１２０とがテーパ方向にそれぞれずれるが、上金型１１５及び下金型１１８の内周面と上型キャビティダイ１１７と下型キャビティダイ１２０の周囲には、それぞれ逃げ機能を有するテーパが形成されており、しかも、これらのテーパ面が相互に摺動可能な状態で嵌合しているので、ギャップの発生の防止を通じて光軸ずれの発生を防止することができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６１−２４２９２０号公報（例えば、第２頁、第２図）
【特許文献２】
特開平６−１２７９５６号公報（例えば、第３頁、第１〜２図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来の金型構成による成形方法では、次のような課題がある。
【００１３】
特許文献１の成形方法の場合、図８に示すように、胴型１０２の貫通穴１０３内を上型１０５が摺動する部分で、成形するレンズの軸心ずれや傾きを規制する構成となっている。従って、成形するレンズの軸心ずれや傾きが所望の精度に収まっていない場合には、胴型１０２および上型１０５の調整または作り直しが必要となる。
【００１４】
また、この場合、成形回数を重ねるごとに摺動磨耗が進展し、クリアランスが徐々に広がり、規制精度が悪化してしまうという課題がある。例えば、成形回数１万回で１０μｍ程度クリアランスが広がってしまう。このように規制精度が悪化した場合にも、胴型１０２および上型１０５の調整または作り直しが必要となる。
【００１５】
また、図９に示す特許文献２の成形方法の場合には、成形回数を重ねると、上金型１１５、下金型１１８、上型キャビティダイ１１７、下型キャビティダイ１２０の酸化が進行する。この酸化作用によって、テーパ面である摺動部の真円度が悪化し、結果として規制精度が悪化してしまうという課題がある。このように規制精度が悪化した場合には、上金型１１５、下金型１１８、上型キャビティダイ１１７、下型キャビティダイ１２０の調整または作り直しが必要となる。
【００１６】
上記のように、従来の光学素子の成形方法においては、成形する光学素子の軸心ずれや傾きの精度を保つためには、上型や下型等の調整、作り直しが必要となり、そのための工数、コストが多大であった。
【００１７】
本発明は、上記従来の課題を考慮し、成形する光学素子の軸心ずれや傾きの精度の調整を容易に行える、光学素子の製造方法および成形用金型を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
上型と下型で加熱加圧して光学素子を成形する光学素子の製造方法において、
前記上型は、加熱加圧する際に前記下型とは当接せず、
規制部材を、前記上型と前記下型の間の光学素子材料を載置する場所の外側に、前記上型および前記下型に対して着脱自在に配置し、
前記規制部材によって、前記光学素子の肉厚と、前記上型と前記下型の軸心のずれと、前記上型の軸心の傾きとを制御し、
前記規制部材の熱膨張率は、前記光学素子材料の熱膨張率に対応して設定する、光学素子の製造方法である。
【００１９】
第２の本発明は、
前記規制部材は、球、リング、棒のいずれか、またはその組み合わせである、第１の本発明の光学素子の製造方法である。
【００２０】
第３の本発明は、
前記規制部材は、複数の規制球である、第２の本発明の光学素子の製造方法である。
【００２１】
第４の本発明は、
前記規制部材と前記光学素子材料と前記上型と前記下型のそれぞれの熱膨張量の関係で、加熱加圧した後に冷却する際には、前記光学素子材料にかかる圧力は、それまでの圧力よりもさらに増す、第１乃至第３のいずれかの本発明の光学素子の製造方法である。
【００２２】
第５の本発明は、
前記規制部材と前記光学素子材料と前記上型と前記下型のそれぞれの熱膨張量の関係で、加熱加圧した後に冷却する際には、前記光学素子材料にかかる圧力は、それまでの圧力よりも減少する、第１乃至第３のいずれかの本発明の光学素子の製造方法である。
【００２３】
第６の本発明は、
光学素子の一方の成形面を光学素子材料に形成させる第一の成形用面部および、一または複数の第一の位置決め凹部を有する上型と、
前記光学素子の他方の面の成形面を前記光学素子材料に形成させる第二の成形用面部および、一または複数の第二の位置決め凹部を有する、加熱加圧する際に前記上型とは当接しない下型と、
そのいずれもが前記第一の位置決め凹部と前記第二の位置決め凹部とに当接する複数の規制球とを備えた、光学素子成形用金型であって、
光学素子の肉厚と、前記上型と前記下型の軸心のずれと、前記上型の軸心の傾きとを、前記複数の規制球によって制御する、光学素子成形用金型である。
【００２４】
第７の本発明は、
前記規制球が前記第一の位置決め凹部と当接する位置の鉛直線上の、前記規制球と前記上型と前記下型のそれぞれの熱膨張量の合計は、
前記光学素子材料の成形面の鉛直線上の、前記光学素子材料と前記上型と前記下型のそれぞれの熱膨張量の合計よりも大きい、第６の本発明の光学素子成形用金型である。
【００２５】
第８の本発明は、
光学素子の一方の成形面を光学素子材料に形成させる第一の成形用面部および、一または複数の第一の位置決め凹部を有する一方の型と、
前記光学素子の他方の面の成形面を前記光学素子材料に形成させる第二の成形用面部および、側面が直円錐形状である複数の規制棒用穴を有する、加熱加圧する際に前記一方の型とは当接しない他方の型と、
上部に規制球保持用凹部を有し、前記複数の規制棒用穴に嵌合し、前記他方の型と熱膨張係数が異なることによって温度が変化する際には前記複数の規制棒用穴内を摺動する複数の規制棒と、
それぞれが前記規制球保持用凹部に保持され、前記第一の位置決め凹部と当接する複数の規制球とを備えた、光学素子成形用金型であって、
光学素子の肉厚と、前記一方の型と前記他方の型の軸心のずれと、前記一方の型の軸心の傾きとを、前記規制棒と前記規制球によって制御する、光学素子成形用金型である。
【００２６】
第９の本発明は、
前記規制球が前記第一の位置決め凹部と当接する位置の鉛直線上の、前記規制球と前記規制棒と前記一方の型のそれぞれの熱膨張量と、温度の変化によって前記規制棒が摺動する移動量との合計は、
前記光学素子材料の成形面の鉛直線上の、前記光学素子材料と前記一方の型と前記他方の型のそれぞれの熱膨張量の合計よりも大きい、第８の本発明の光学素子成形用金型である。
【００２７】
第１０の本発明は、
光学素子の一方の成形面を光学素子材料に形成させる第一の成形用面部および、一または複数の第二の位置決め凹部を有する一方の型と、
前記光学素子の他方の面の成形面を前記光学素子材料に形成させる第二の成形用面部および、一または複数の第一の位置決め凹部を有する、加熱加圧する際に前記一方の型とは当接しない他方の型と、
前記第一の位置決め凹部に載置される複数の規制球と、
前記複数の規制球の上部に前記光学素子材料を囲むように配置され、前記複数の規制球と前記第二の位置決め凹部とに当接する、規制リングとを備えた、光学素子成形用金型であって、
前記光学素子の肉厚と、前記一方の型と前記他方の型の軸心のずれと、前記一方の型の軸心の傾きとを、前記規制リングと前記規制球によって制御する、光学素子成形用金型である。
【００２８】
第１１の本発明は、
前記規制球が前記第一の位置決め凹部と当接する位置の鉛直線上の、前記規制球と前記規制リングと前記一方の型と前記他方の型のそれぞれの熱膨張量の合計は、
前記光学素子材料の成形面の鉛直線上の、前記光学素子材料と前記一方の型と前記他方の型のそれぞれの熱膨張量の合計よりも小さい、第１０の本発明の光学素子成形用金型である。
【００２９】
第１２の本発明は、
前記上型の熱膨張係数は、前記下型の熱膨張係数と等しい、第６または第７の本発明の光学素子成形用金型である。
【００３０】
第１３の本発明は、
前記一方の型の熱膨張係数は、前記他方の型の熱膨張係数と等しい、第８乃至第１１のいずれかの本発明の光学素子成形用金型である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における光学素子成形用金型と、それを用いた光学素子の製造方法について説明する。
【００３３】
図１は、本実施の形態１の光学素子成形用金型を示す概略断面図である。
【００３４】
成形用金型１は、上型２、下型３、３個の規制球４、保持部材５、胴型６により構成される。
【００３５】
上型２、下型３は、超硬合金より成り、それぞれ成形面２ｂ、成形面３ｂが形成され、所望の光学素子形状に超精密加工されている。また、上型２には、軸心に対して輪帯状のＶ溝２ａが、上型２の成形面２ｂと同時加工にて形成されている。同様に、下型３には、軸心に対して輪帯状のＶ溝３ａが、下型３の成形面３ｂと同時加工にて形成されている。
【００３６】
なお、成形面２ｂおよび成形面３ｂは、それぞれ、本発明の第一の成形用面部および第二の成形用面部としての一例である。また、Ｖ溝２ａおよびＶ溝３ａは、それぞれ、本発明の第一の位置決め凹部および第二の位置決め凹部としての一例である。
【００３７】
３個の規制球４は、それぞれ下型３のＶ溝３ａに載置され、保持部材５の切り欠き部５ａと係合することによってＶ溝３ａの所定の位置に保持されている。
【００３８】
保持部材５は、下型３の段部９と係合すると共に、固定ピン７が挿入されていることで下型３に固定されている。固定ピン７は、成形温度に耐え得る金属材料で作られたものを用いるが、さらにセラミックスを主成分とする高温用の接着剤を充填してもよい。
【００３９】
また、保持部材５の固定ピン７の挿入孔近傍の切り欠き部５ｂは、固定ピン７の抜き取り作業用に形成されたものである。この切り欠き部５ｂを設けているのは、成形で得られる成形レンズ８の光軸の傾きや厚みが成形用金型１の経時変化によって変化した場合に、規制球４を入れ替えて、再度、傾きや厚みを調整するためである。固定ピン７によって、下型３、規制球４、保持部材５は一つのユニットに構成されている。
【００４０】
胴型６は、下型３の段部１０に挿入される。また、胴型６の内周部６ａに上型２が挿入され、成形用金型１が構成される。
【００４１】
成形レンズ８の厚みは、規制球４と上型２のＶ溝２ａが当接することによって決定される。また、成形レンズ８の光軸の軸心ずれは、上型２のＶ溝２ａおよび下型３のＶ溝３ａの加工精度によって規制される。また、成形レンズ８の光軸の軸心の傾きは、３個の規制球４の直径をばらつかせ、あおり調整を行うことによって所定の傾きに追い込むことができる。なお、成形レンズ８は、本発明の光学素子としての一例である。
【００４２】
また、成形用金型１の上下には、成形装置の一部である、ヒータ１２を内蔵する上下の加熱板１１と加圧手段１３が備えられている。
【００４３】
次に、以上のように構成された、本実施の形態１の成形用金型１を用いて、光学素子を製造する方法について、図２を用いて説明する。図２（Ａ）は本実施の形態１の成形用金型を用いた予熱の工程を、図２（Ｂ）は冷却の工程を、それぞれ説明するものである。
【００４４】
図２（Ａ）の予熱工程は、まず、図１に示す上下の加熱板１１を上型２と下型３に接触させた状態で、被成形素材１４が変形可能な温度まで成形用金型１全体を加熱する。ここでは５８０℃まで予熱した。そして、この温度に達した後、加圧手段１３を用い、１５０Ｋｇ／ｃｍ２の圧力で上型２を介して被成形素材１４に変形を加える。上型２は、胴型６の内周部６ａにガイドされながら摺動下降し、図２（Ｂ）に示すように、Ｖ溝２ａと規制球４が当接して被成形素材１４の変形が完了する。
【００４５】
図２（Ｂ）に示す冷却加圧工程では、加圧力を減圧し、５０Ｋｇ／ｃｍ２の圧力で上型２および下型３を介して冷却し、成形レンズ８を得る。なお、被成形素材１４は、本発明の光学素子材料としての一例である。
【００４６】
上記の工程により、本実施の形態１の成形用金型１を用いて得られた成形レンズ８は、厚さが２ｍｍ、有効径が７．２ｍｍの軸対称光学レンズである。
【００４７】
上型２の成形面２ｂと同時加工されたＶ溝２ａの成形面２ｂの軸心との同軸度、および下型３の成形面３ｂと同時加工されたＶ溝３ａの成形面３ｂの軸心との同軸度は、いずれも０．６μｍの精度で加工されている。つまり、Ｖ溝２ａの加工中心軸は成形面２ｂの軸心に対して半径で最大０．３μｍのずれが生じ、Ｖ溝３ａの加工中心軸も成形面３ｂの軸心に対して半径で最大０．３μｍのずれが生じる。したがって、上型２と下型３の位置を真球の規制球４を当接させて規制した場合の、成形面２ｂと成形面３ｂとの成形面間の軸心ずれは０．６μｍ（０．３μｍ＋０．３μｍ）以下となる。
【００４８】
また、規制球４は超硬合金より成り、成形品の厚みむらを調整した結果、直径５．０００ｍｍ、５．００１ｍｍ、５．００２ｍｍの３個の真球を用いた。また、胴型６と、上型２および下型３とは、いずれも５μｍの隙間を持って係合している。
【００４９】
また、本実施の形態１の成形用金型１では、上型２、下型３及び保持部材５には、いずれも、タングステンカーバイト（ＷＣ−Ｃｏ）焼結体をＨＩＰ処理したものを用いた。熱膨張係数は４７×１０−７／℃である。そして、規制球４及び胴型６には、タングステンカーバイト（ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ）焼結体をＨＩＰ処理したものを用いた。熱膨張係数は８０×１０−７／℃である。被成形素材１４には、ホウケイ酸ガラス（ガラス転移点５１０℃、屈伏点５５０℃、熱膨張係数１００℃〜３００℃で９０×１０−７／℃）の、中心厚み５ｍｍに研磨加工されたプリフォーム材を用いた。
【００５０】
図３に、本実施の形態１の光学素子生成形用金型１の熱膨張量を説明する模式図を示す。図３の実線が、収縮時、すなわち冷却した時の上型２と規制球４の位置を示している。図３の点線が、膨張時、すなわち光学素子成形のために加熱した時の上型２と規制球４の位置を示している。また、規制球４の中央部分の２つの黒点は、収縮時および膨張時における、規制球４のそれぞれの中心位置を示している。
【００５１】
上型２に形成されているＶ溝２ａおよび下型３に形成されているＶ溝３ａは、いずれも水平に対してαの角度で形成されている。収縮時の規制球４の半径をｒ１とすると、収縮時に規制球４が上型２と下型３に接する部分の間隔ｘ１は、ｘ１＝ｒ１×ｃｏｓα×２で表される。同様に、膨張時の規制球４の半径をｒ２とすると、膨張時に規制球４が上型２と下型３に接する部分の間隔ｘ２は、ｘ２＝ｒ２×ｃｏｓα×２で表される。従って、膨張時と収縮時の、規制球４が上型２と下型３に接する部分の距離の差は、ｘ２−ｘ１＝（ｒ２−ｒ１）×ｃｏｓα×２で表される。
【００５２】
規制球４の成形温度から常温（２５℃）までの、上型２と下型３に接する部分の間隔の熱収縮量Ａは、温度差５５５℃、熱膨張係数８０×１０−７／℃、規制球４の直径Φ５ｍｍ、Ｖ溝２ａおよびＶ溝３ａの水平に対する角度１５°から、２１．４μｍが算出される。また、成形レンズ８の収縮量Ｂは、成形温度からガラス転移点温度５１０℃の区間の熱膨張係数２５０×１０−７／℃、ガラス転移点温度から常温の区間の熱膨張係数９０×１０−７／℃、レンズ厚さ２ｍｍより１２．２μｍが算出される。また、規制球４が上型２と下型３に接する部分の間隔と、成形レンズ８の厚さとの差分に対応する分の上型２および下型３の部分の収縮量Ｃは、温度差５５５℃、熱膨張係数４７×１０−７／℃、長さ２．８３ｍｍ（５ｍｍ×ｃｏｓ１５°−２ｍｍ）から、７．４μｍが算出される。従って、Ａ＞（Ｂ＋Ｃ）となり、冷却時のレンズ収縮に追随して必要な加圧力を加えることができる。
【００５３】
得られた成形レンズ８をフィーゾ型の干渉計を用いて透過波面収差を測定した結果、レンズ両面の光軸の軸ずれ、傾きはほとんど発生していなかった。
【００５４】
本実施の形態１の成形用金型１を用いた光学素子の製造方法では、光軸ずれ規制、傾き規制、成形レンズ８の厚さ規制を、規制球４の真球度、径ばらつき及び取付精度で決定する構成であるため、規制球４を変更するのみで、容易にこららの精度を調整できる。
【００５５】
また、摺動磨耗による形状変化も発生することが無く高精度な規制精度を長期間に渡って維持することができる。そして、長期間の使用により、精度にずれが生じた場合にも、容易に規制球４を交換でき、再度、精度の調整を行うことができる。
【００５６】
また、上型２と下型３の熱膨張係数が等しいので、温度変化によって上型２と下型３の軸心同士がずれることが無く、規制球４の位置も温度変化によってずれることなく高精度な規制精度を維持することができる。
【００５７】
また、規制球４の熱膨張量と被成形素材１４の熱膨張量との関係で、冷却工程において被成形素材１４の収縮に追随して必要な加圧力が加わることにより良好な成形面の転写が可能である。
【００５８】
さらに、冷却時に、金型の熱収縮量が、光学素子の熱収縮量に比べて必要以上に大きい場合には、光学素子に大きな加圧力が加わり割れの原因になるが、本実施の形態１の光学素子の製造方法の場合には、規制球４の直径の設定により、規制球４部分の熱膨張量を成形レンズ８部分の熱膨張量よりわずかに大きくすることも可能となり、冷却時の適度な加圧力を実現できる。
【００５９】
なお、本実施の形態１では、規制球４を下型３に載置させる部分をＶ溝３ａとしたが、これ以外の形状であってもよい。例えば、１つの規制球ごとに載置できるような、壁面が円錐形状の凹部であってもよい。この場合、規制球を所定の位置に保持するための保持部材５は無くてもよくなる。同様に、規制球４が上型２と当接する部分も、Ｖ溝２ａ以外の形状であってもよい。
【００６０】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における光学素子成形用金型と、それを用いた光学素子の製造方法について説明する。
【００６１】
図４は、本実施の形態２の光学素子成形用金型を示す概略断面図である。
【００６２】
成形用金型２１は、上型２２、下型２３、３個の規制棒３１、３個の規制球２４、保持部材２５、胴型２６により構成される。
【００６３】
下型２３には、成形面２３ｂの軸心に対して同一円周上の３ヶ所にテーパ状の孔２３ｃが形成されており、このテーパ状の孔２３ｃに、下型２３より熱膨張量の大きい規制棒３１が固着されている。規制棒３１の先端には、規制球２４を規制棒３１の軸心上に固定するための円錐状の位置決め部３１ａが形成されている。また、上型２２には、軸心に対して輪帯状のＶ溝２２ａが、成形面２２ｂと同時加工にて形成されている。
【００６４】
なお、上型２２および下型２３は、それぞれ、本発明の一方の型および他方の型としての一例である。また、成形面２２ｂ、成形面２３ｂは、それぞれ、本発明の第一の成形用面部および第二の成形用面部としての一例である。また、Ｖ溝２２ａは、本発明の第一の位置決め凹部としての一例である。また、テーパ状の孔２３ｃは、本発明の規制棒用穴としての一例である。また、位置決め部３１ａは、本発明の規制球保持用凹部としての一例である。
【００６５】
保持部材２５は、下型２３の段部２９と係合すると共に、固定ピン２７が挿入されていることで下型２３に固定されている。そして、固定ピン２７の抜き取り作業用に、切り欠き部２５ｂが、保持部材２５の固定ピン２７の挿入孔近傍に形成されている。また、３個の規制球２４は、保持部材２５の切り欠き部２５ａと係合することによって規制棒３１に保持されている。
【００６６】
胴型２６は、下型２３の段部３０に挿入される。また、胴型２６の内周部２６ａに上型２２が挿入され、成形用金型２１が構成される。
【００６７】
成形レンズ２８の厚みは、規制球２４と上型２２のＶ溝２２ａが当接することによって決定される。また、成形レンズ２８の光軸の軸心ずれは、上型２２のＶ溝２２ａ、下型２３のテーパ状の孔２３ｃおよび規制棒３１の加工精度によって規制される。また、成形レンズ２８の光軸の軸心の傾きは、３個の規制球２４の直径をばらつかせ、あおり調整を行うことによって所定の傾きに追い込むことができる。なお、成形レンズ２８は、本発明の光学素子としての一例である。
【００６８】
また、成形用金型２１の上下には、成形装置の一部である、ヒータ１２を内蔵する上下の加熱板１１と加圧手段１３が備えられている。
【００６９】
次に、以上のように構成された、本実施の形態２の成形用金型２１を用いて、光学素子を製造する方法について、図５を用いて説明する。図５（Ａ）は本実施の形態２の成形用金型２１を用いた予熱の工程を、図５（Ｂ）は冷却の工程を、それぞれ説明するものである。
【００７０】
図５（Ａ）の予熱工程は、まず、図４に示す上下の加熱板１１を上型２２と下型２３に接触させた状態で、被成形素材３２が変形可能な温度まで成形用金型２１全体を加熱する。ここでは５９０℃まで予熱した。そして、この温度に達した後、加圧手段１３を用い、１５０Ｋｇ／ｃｍ２の圧力で上型２２を介して被成形素材３２に変形を加えると、図５（Ｂ）に示すようにＶ溝２２ａと規制球２４が当接して被成形素材３２の変形が完了する。
【００７１】
図５（Ｂ）に示す冷却加圧工程では、加圧力を減圧し５０Ｋｇ／ｃｍ２の圧力で上型２２および下型２３を介して冷却し、成形レンズ２８を得る。なお、被成形素材３２は、本発明の光学素子材料としての一例である。
【００７２】
上記の工程により、本実施の形態２の成形用金型２１を用いて成形で得られた成形レンズ２８は、厚さが４ｍｍ、有効径が９．６ｍｍの軸対称凸形光学レンズである。
【００７３】
上型２２の成形面２２ｂと同時加工されたＶ溝２２ａは、成形面２２ｂの軸心との同軸度が０．６μｍの精度で加工されている。つまり、Ｖ溝２２ａの加工中心軸は成形面２１ｂの軸心に対して半径で最大０．３μｍのずれが生じる。下型２３のテーパ状の孔２３ｃの位置精度は、成形面２３ｂに対して０．６μｍである。つまり、テーパ状の孔２３ｃは、定められた位置から半径で最大０．３μｍのずれが生じる。また、規制棒３１のテーパ状外径の軸心と位置決め部３１ａとの軸ずれの位置精度は０．５μｍである。つまり、位置決め部３１ａは、規制棒３１のテーパ状外径の軸心に対して半径で最大０．２５μｍのずれが生じる。したがって、上型２２と下型２３の位置を規制球２４を用いて規制した場合の、成形面２２ｂと成形面２３ｂとの成形面間の軸心ずれは０．８５μｍ（０．３μｍ＋０．３μｍ＋０．２５μｍ）以下となる。
【００７４】
また、規制球４は超硬合金より成り、成形品の厚みむらより調整した結果、直径１．９９９ｍｍ、２．００１ｍｍ、２．００１ｍｍの３個の真球を用いた。また、胴型６と、上型２２および下型２３とは、いずれも５μｍの隙間を持って係合している。
【００７５】
また、本実施の形態２の成形用金型２１では、上型２２、下型２３及び保持部材２５には、いずれも、タングステンカーバイト（ＷＣ−Ｃｏ）焼結体をＨＩＰ処理したものを用いた。熱膨張係数は５７×１０−７／℃である。そして、規制球２４及び胴型２６には、タングステンカーバイト（ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ）焼結体をＨＩＰ処理したものを用いた。熱膨張係数は４７×１０−７／℃である。また、規制棒３１には、耐熱性の金属部材を用いた。熱膨張係数は１３６×１０−７／℃である。また、被成形素材３２には、ホウケイ酸ガラス（ガラス転移点５１０℃、屈伏点５５０℃、熱膨張係数１００℃〜３００℃で９０×１０−７／℃）の、中心厚み６ｍｍに研磨加工されたプリフォーム材を用いた。
【００７６】
規制球２４の成形温度から常温（２５℃）までの熱収縮量Ａは、温度差５６５℃、熱膨張係数４７×１０−７／℃、規制球２４の直径Φ２ｍｍより５μｍが算出される。規制棒３１の収縮量Ｂは、温度差５６５℃、熱膨張係数１３６×１０−７／℃、長さ８ｍｍより６１μｍが算出される。また成形レンズ２８の収縮量Ｃは、成形温度からガラス転移点温度５１０℃の区間の熱膨張係数２５０×１０−７／℃、ガラス転移点温度から常温の区間の熱膨張係数９０×１０−７／℃、レンズ厚さ４ｍｍより２５μｍが算出される。また、下型２３の収縮量Ｄは、温度差５６５℃、熱膨張係数５７×１０−７／℃、成形面２３ｂの中心軸の位置における長さ６ｍｍより１９μｍが算出される。従って、（Ａ＋Ｂ）＞（Ｃ＋Ｄ）となり、冷却時のレンズ収縮に追随して必要な加圧力を加えることができる。
【００７７】
得られた成形レンズ２８を、フィーゾ型の干渉計を用いて透過波面収差を測定した結果、レンズ両面の光軸の軸ずれ、傾きはほとんど発生していなかった。
【００７８】
本実施の形態２の成形用金型２１を用いた光学素子の製造方法では、光軸ずれ規制、傾き規制、成形レンズ２８の厚さ規制を、規制棒３１の取付精度、規制球２４の真球度、径ばらつき及び取付精度で決定する構成であり、摺動磨耗による形状変化も発生することが無く高精度な規制精度を長期間に渡って維持することができる。
【００７９】
また、上型２２と下型２３の熱膨張係数が等しいので、温度変化によって上型２２と下型２３の軸心同士がずれることが無く、規制球２４の位置も温度変化によってずれることなく高精度な規制精度を維持することができる。そして、長期間の使用により、精度にずれが生じた場合にも、容易に規制球２４を交換でき、再度、精度の調整を行うことができる。
【００８０】
また、規制棒３１と規制球２４の熱膨張量の合計が、成形レンズ２８と、規制棒３１と規制球２４に対応する上型２２および下型部分の熱膨張量の合計より大きいため、冷却工程において成形レンズ２８の収縮に追随して必要な加圧力が加わることにより、良好な成形面の転写が可能である。
【００８１】
さらに、冷却時に、金型の熱収縮量が、光学素子の熱収縮量に比べて必要以上に大きい場合には、光学素子に大きな加圧力が加わり割れの原因になるが、本実施の形態２の光学素子の製造方法の場合には、規制棒３１の長さと規制球２４の直径の設定により、規制球２４部分の熱膨張量を成形レンズ２８部分の熱膨張量よりわずかに大きくすることも可能となり、適度な加圧力を実現できる。
【００８２】
なお、本実施の形態２の成形用金型２１では、テーパ状の孔２３ｃを下型２３を貫通させた構造としたが、下型２３を貫通しない穴形状であってもよく、規制棒３１が温度変化によって摺動できる構造であればよい。
【００８３】
また、本実施の形態２の成形用金型とは、上型と下型の構造を逆にした構成であってもよく、そのような構成にしても効果は変わらない。つまり、テーパ状の孔を上型に形成させ、冷却時には、規制棒がその上型に形成されたテーパ状の孔内を摺動するようにした構造であってもよい。
【００８４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における光学素子成形用金型と、それを用いた光学素子の製造方法について説明する。
【００８５】
図６は、本実施の形態３の光学素子成形用金型を示す概略断面図である。
【００８６】
成形用金型４１は、上型４２、下型４３、規制リング４７、３個の規制球４４、保持部材４９、胴型４６により構成される。
【００８７】
上型４２には、軸心に対して輪帯状のＶ溝４２ａが、上型４２の成形面４２ｂと同時加工にて形成されている。同様に、下型４３には、軸心に対して輪帯状のＶ溝４３ａが、下型４３の成形面４３ｂと同時加工にて形成されている。
【００８８】
３個の規制球４４は、下型４３のＶ溝４３ａに載置され、位置決めリング４５により所定の位置に保持されている。そして、規制球４４は、規制リング４７のＶ溝４７ａに当接している。
【００８９】
なお、上型４２および下型４３は、それぞれ、本発明の一方の型および他方の型としての一例である。また、成形面４２ｂ、成形面４３ｂは、それぞれ、本発明の第一の成形用面部および第二の成形用面部としての一例である。また、Ｖ溝４２ａおよびＶ溝４３ａは、それぞれ、本発明の第二の位置決め凹部および第一の位置決め凹部としての一例である。
【００９０】
保持部材４９は、下型４３の段部５０と係合すると共に、固定ピン５２が挿入されていることで下型４３に固定されている。そして、規制リング４７は、保持部材４９の突起部４９ａと係合することで下型４３と一体的に保持されている。
【００９１】
そして、規制リング４７の先端には台形状の突起部４７ｂが形成されている。この突起部４７ｂが上型４２のＶ溝４２ａと係合することにより、上型４２は下型４３との軸心のずれが機械的形状精度で決まる軸心ずれの範囲内に収まるよう配置できるようになっている。
【００９２】
胴型４６は、下型４３の段部５１に挿入される。また、胴型４６の内周部４６ａに上型４２が挿入され成形用金型４１が構成される。
【００９３】
成形レンズ４８の厚みは、規制リング４７の突起部４７ｂと上型４２のＶ溝４２ａが当接することによって決定される。また、成形レンズ４８の光軸の軸心ずれは、上型４２、下型４３、Ｖ溝４２ａ、Ｖ溝４３ａおよび規制リング４７の加工精度によって規制される。また、成形レンズ４８の光軸の軸心の傾きは、３個の規制球４４の直径をばらつかせ、あおり調整を行うことによって所定の傾きに追い込むことができる。なお、成形レンズ４８は、本発明の光学素子としての一例である。
【００９４】
また、成形用金型４１の上下には、成形装置の一部である、ヒータ１２を内蔵する上下の加熱板１１と加圧手段１３が備えられている。
【００９５】
次に、以上のように構成された、本実施の形態３の成形用金型４１を用いて、光学素子を製造する方法について、図７を用いて説明する。図７（Ａ）は本実施の形態３の成形用金型４１を用いた予熱の工程を、図７（Ｂ）は冷却の工程を、それぞれ説明するものである。
【００９６】
図７（Ａ）の予熱工程は、まず、図６に示す上下の加熱板１１を上型４２と下型４３に接触させた状態で、被成形素材５３が変形可能な温度まで成形用金型４１全体を加熱する。ここでは５８０℃まで予熱した。そして、この温度に達した後、加圧手段１３を用い、１５０Ｋｇ／ｃｍ２の圧力で上型４２を介して被成形素材５３に変形を加える。上型４２は、胴型４６の内周部４６ａにガイドされながら摺動下降し、図７（Ｂ）に示すように、Ｖ溝４２ａと突起部４７ｂが当接して被成形素材５３の変形が完了する。図２（Ｂ）に示す冷却加圧工程では、加圧力を減圧した後、冷却して、成形レンズ４８を得る。
【００９７】
上記の工程により、本実施の形態３の成形用金型４１を用いて成形で得られた成形レンズ４８は、厚さが２ｍｍ、有効径が８ｍｍの軸対称凹メニスカス光学レンズである。
【００９８】
上型４２の成形面４２ｂと同時加工されたＶ溝４２ａの成形面４２ｂの軸心との同軸度、および下型４３の成形面４３ｂと同時加工されたＶ溝４３ａの成形面４３ｂの軸心との同軸度は、いずれも０．６μｍの精度で加工されている。つまり、Ｖ溝４２ａの加工中心軸は成形面４２ｂの軸心に対して半径で最大０．３μｍのずれが生じ、Ｖ溝４３ａの加工中心軸も成形面４３ｂの軸心に対して半径で最大０．３μｍのずれが生じる。また、規制リング４７のＶ溝４７ａと突起部４７ｂの同軸度は１μｍである。つまりＶ溝４７ａの加工中心軸および突起部４７ｂの加工中心軸は、軸心の位置から半径で最大０．５μｍのずれが生じる。したがって、上型４２と下型４３の位置を規制球４４を用いて規制した場合の、成形面４２ｂと成形面４３ｂとの成形面間の軸心ずれは１．１μｍ（０．３μｍ＋０．３μｍ＋０．５μｍ）以下となる。
【００９９】
また、規制球４４は超硬合金より成り、成形品の厚みむらより調整した結果、直径２．００３ｍｍ、２．００３ｍｍ、２．００５ｍｍの３個の真球を用いた。また、胴型４６と、上型４２および下型４３は、いずれも５μｍの隙間を持って係合している。
【０１００】
また、本実施の形態３の成形用金型４１では、上型４２、下型４３及び保持部材４９には、いずれも、タングステンカーバイト（ＷＣ−Ｃｏ）焼結体をＨＩＰ処理したものを用いた。熱膨張係数は５７×１０−７／℃である。そして、規制球４４、規制リング４７及び胴型４６には、いずれも、タングステンカーバイト（ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ）焼結体をＨＩＰ処理したものを用いた。熱膨張係数は４７×１０−７／℃である。被成形素材５３には、ホウケイ酸ガラス（ガラス転移点５１０℃、屈伏点５５０℃、熱膨張係数１００℃〜３００℃で９０×１０−７／℃）の、中心厚み６ｍｍに研磨加工されたプリフォーム材を用いた。なお、被成形素材５３は、本発明の光学素子材料としての一例である。
【０１０１】
規制球４４の成形温度から常温（２５℃）までの熱収縮量Ａは、温度差５５５℃、熱膨張係数４７×１０−７／℃、規制球４４の直径Φ２ｍｍより５μｍが算出される。規制リング４７の収縮量Ｂは、温度差５５５℃、熱膨張係数４７×１０−７／℃、長さ５ｍｍより１３μｍが算出される。また、成形レンズ４８の収縮量Ｃは、成形温度からガラス転移点温度５１０℃の区間の熱膨張係数２５０×１０−７／℃、ガラス転移点温度から常温の区間の熱膨張係数９０×１０−７／℃、レンズ厚さ２ｍｍより１２μｍが算出される。また、図７（Ｂ）に矢印で示す、成形面４２ｂの中心軸の位置における上型４２の規制リング４７に対応する部分の収縮量Ｄは、温度差５５５℃、熱膨張係数５７×１０−７／℃、長さ５ｍｍより１６μｍが算出される。従って、（Ａ＋Ｂ）＜（Ｃ＋Ｄ）となり、冷却時には成形レンズ４８に圧力は加わらない。これによって、冷却時の凸金型への喰らい付きを防止することができる。
【０１０２】
得られた成形レンズ４８をフィーゾ型の干渉計を用いて透過波面収差を測定した結果、レンズ両面の光軸の軸ずれ、傾きはほとんど発生していなかった。また、形状精度を調べたところ、ニュートン２本以内、アスクセ０．５本以内の良好なレンズであった。
【０１０３】
本実施の形態３の成形用金型４１を用いた光学素子の製造方法では、光軸ずれ規制、傾き規制、成形レンズ４８の厚さ規制を、規制リング４７の取付精度、規制球４４の真球度、径ばらつき及び取付精度で決定する構成であり、摺動磨耗による形状変化も発生することが無く高精度な規制精度を長期間に渡って維持することができる。そして、長期間の使用により、精度にずれが生じた場合にも、容易に規制球４４および規制リング４７を交換でき、再度、精度の調整を行うことができる。
【０１０４】
また、上型４２、下型４３および規制リング４７の熱膨張係数が等しいので、温度変化によって上型４２と下型４３の軸心同士がずれることが無く、規制球４４の位置も温度変化によってずれることなく高精度な規制精度を維持することができる。
【０１０５】
また、規制リング４７と規制球４４の熱膨張量の合計が、成形レンズ４８と、規制リング４７と規制球４４に対応する上型４２および下型４３の部分の熱膨張量の合計より小さいため、冷却工程において成形レンズ４８を加圧することなく冷却できる。
【０１０６】
特に、冷却時の凸金型への喰らい付きによって形状精度が悪化する凹メニスカスレンズに対して有効である。つまり、冷却工程でレンズ成形体を上下型から完全に離型させることにより、レンズ成形体の熱収縮に伴う残留応力の発生を極力押えることができ、面精度のより優れたレンズ成形体、特に凹面を有するレンズ成形体を得ることができる。
【０１０７】
また、本実施の形態３の成形用金型とは、上型と下型の構造を逆にした構成であってもよく、そのような構成にしても効果は変わらない。つまり、下型の上に規制リングを載置させ、規制リングと上型との間に規制球を配置させるような構造であってもよい。
【０１０８】
なお、各実施の形態において、規制球として、タングステンカーバイト（ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ）焼結体をＨＩＰ処理したものを用いたが、必要とする熱膨張量に応じて、その他の材料により構成されたものを用いてもよい。例えば、タングステンカーバイト（ＷＣ）を主成分とする超硬合金、またはチタンナイトライド（ＴｉＮ）、チタンカーバイド（ＴｉＣ）、クロムカーバイド（Ｃｒ３Ｃ２）、もしくはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とするサーメット、またはクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、またはこれらの金属を含む合金で構成してもよい。
【０１０９】
また、実施の形態２において、規制棒３１は、耐熱性の金属部材を用いたが、その他の材料により構成されたものを用いてもよい。規制球、上型、下型、被成形素材の熱膨張量に応じて、必要とされる熱膨張率を有する材料を用いればよい。例えば、鉄を主成分とし、炭素（Ｃ）、珪素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）を選択的に含む合金で構成してもよい。
【０１１０】
また、実施の形態３において、規制リング４７として、タングステンカーバイト（ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ）焼結体をＨＩＰ処理したものを用いたが、必要とする熱膨張量に応じて、その他の材料により構成されたものを用いてもよい。例えば、タングステンカーバイト（ＷＣ）を主成分とする超硬合金、またはチタンナイトライド（ＴｉＮ）、チタンカーバイド（ＴｉＣ）、クロムカーバイド（Ｃｒ３Ｃ２）、もしくはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とするサーメット、またはクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、またはこれらの金属を選択的に含む合金で構成してもよい。
【０１１１】
また、実施の形態１および実施の形態２の成形用金型では、冷却時に成形レンズに対して加圧する例を示しているが、上型、下型、規制球、規制棒、被成形素材のそれぞれの熱膨張率の組み合わせにより、実施の形態３の成形用金型で示したのと同様に、冷却時に圧力を加えないようにすることもできる。このようにすることで、実施の形態１および実施の形態２で示す構成の成形用金型でも、冷却時の凸金型への喰らい付きを無くすことができ、凹メニスカスレンズに使用することができる。
【０１１２】
同様に、実施の形態３の成形用金型では、冷却時に成形レンズに対する圧力を加えないようにする例を示しているが、上型、下型、規制球、規制リング、被成形素材のそれぞれの熱膨張率の組み合わせにより、冷却時に加圧させるようにすることもできる。
【０１１３】
また、各実施の形態の成形用金型は、いずれも、規制球を保持する保持部材と下型とを固定ピンにより固定する構成であり、金型構成が容易に分解してしまうことがない。また、保持部材に固定ピンの抜き取り作業用の切り欠き部が形成されているので、固定ピンの着脱が容易である。従って、規制球が経時変化に伴い形状変化した場合、規制球を容易に交換することができる。また、固定ピンは接着性を有するセラミックスで仮固定されているので、成形作業中に金型が容易に分解してしまうことがない。
【０１１４】
また、各実施の形態の光学素子成形用金型は、いずれも、規制球の位置決め部は上型および下型の軸心に対して輪帯状のＶ溝で構成されているので、高精度な位置決めを実現できる。また、規制球の位置決め部はガラス成形面と同時加工で得られるので、更に高精度な位置決めが実現できる。
【０１１５】
【発明の効果】
本発明により、成形する光学素子の軸心ずれや傾きの精度の調整を容易に行える、光学素子の製造方法および成形用金型を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における光学素子成形用金型の概略断面図
【図２】本発明の実施の形態１における光学素子の製造方法を示す概略断面図
【図３】本発明の実施の形態１における光学素子成形用金型の熱膨張量を説明する模式図
【図４】本発明の実施の形態２における光学素子成形用金型の概略断面図
【図５】本発明の実施の形態２における光学素子の製造方法を示す概略断面図
【図６】本発明の実施の形態３における光学素子成形用金型の概略断面図
【図７】本発明の実施の形態３における光学素子の製造方法を示す概略断面図
【図８】従来の光学素子成形用金型を示す断面図
【図９】従来の光学素子成形用金型を示す断面図
【符号の説明】
１、２１、４１  成形用金型
２、２２、４２  上型
３、２３、４３  下型
４、２４、４４  規制球
５、２５、４９  保持部材
６、２６、４６  胴型
７、２７、５２  固定ピン
８、２８、４８  成形レンズ
１１  上下の加熱板
１２  ヒータ
１３  加圧手段
３１  規制棒
４７  規制リング
【図１】
2005015270.tif 000003
【図２】
2005015270.tif 000004
【図３】
2005015270.tif 000005
【図４】
2005015270.tif 000006
【図５】
2005015270.tif 000007
【図６】
2005015270.tif 000008
【図７】
2005015270.tif 000009
【図８】
2005015270.tif 000010
【図９】
2005015270.tif 000011