(57)【要約】【課題】  実用的な精度で計算時間を増大させることなく光学素子の面形状を数値解析することを可能にし、この数値解析に基づいて成形した成形品成形面形状が、設計された光学素子の光学機能面形状と許容される誤差範囲内で一致するように作成する成形型、成形方法、及び成形したレンズ素子を提供する。【解決手段】  数値解析を行なうために前記成形条件の変換を行ない（ステップＳ１０４）、この変換後の成形条件に基づいて前記解析モデルの数値解析を行なう（ステップＳ１０５）。この数値解析によって得られた光学素子の成形面形状が、ステップＳ１０１で設計された形状となっている場合には、前記変換処理前の成形条件に従って実際に光学素子の成形処理を行なう（ステップＳ１０６）。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形プロセスにおける成形挙動を予測する方法であって、前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換し、
該変換によって得た物性値を含む数値解析用モデルについての、前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析することを特徴とする成形挙動予測方法。
【請求項２】
前記物性値は、熱伝導率、比熱、密度、ポアソン比、ヤング率、膨張係数、弾性率、粘弾性率のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載の成形挙動予測法。
【請求項３】
前記物性値は、前記成形部材のヤング率であり、
前記数値解析用モデルは前記ヤング率に０．０１以上かつ０．５以下の変換係数を掛け合わせて得られる数値と同等の数値を前記物性値として使用することを特徴とする請求項１記載の成形挙動予測法。
【請求項４】
前記数値解析用モデルは、前記成形型を構成する複数の成形部材についての物性値を変換して得た値を含んでいることを特徴とする請求項１記載の成形挙動予測方法。
【請求項５】
成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形プロセスにおいて使用される前記成形型であって、
前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換して得た物性値を含む数値解析用モデルについての前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析し、
該数値解析によって成形面の形状が決定されたことを特徴とする光学素子の成形型。
【請求項６】
成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形プロセスにおいて使用される前記成形型であって、
前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換して得た物性値を含む数値解析用モデルについての前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析し、
該数値解析によって得た前記光学素子の成形面と所望の光学素子の成形面との誤差が許容範囲内となるように、前記数値解析によって得た値に基づいて光学素子を成形するための成形条件の補正を行ない、
該補正された成形条件に基づいて成形面の形状が決定されたことを特徴とする光学素子の成形型。
【請求項７】
成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形方法であって、前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換させて、
該変換によって得た物性値を含む数値解析用モデルについての前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析し、
前記数値解析で用いた光学素子を成形するための成形条件に基づいて光学素子の成形を行なうことを特徴とする光学素子の成形方法。
【請求項８】
前記成形条件は、成形型の形状、成形温度、成形圧力、成形型又は成形素材の冷却速度のうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項７記載の光学素子の成形方法。
【請求項９】
成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形方法であって、前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換させて、
該変換によって得た物性値を含む数値解析用モデルについての前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析し、
該数値解析によって得た前記光学素子の成形面と所望の光学素子の成形面との誤差が許容範囲内となるように、前記数値解析によって得た値に基づいて光学素子を成形するための成形条件の補正を行ない、
該補正された成形条件に基づいて光学素子の成形を行なうことを特徴とする光学素子の成形方法。
【請求項１０】
前記物性値は前記成形部材のヤング率であり、
前記数値解析用モデルは前記ヤング率に０．０１以上かつ０．５以下の変換係数を掛け合わせて得られる数値と同等の数値を前記物性値として使用した請求項５に記載の成形型を使用して光学素子の成形を行なうことを特徴とする光学素子の成形方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光学素子の成形方法を使用して成形されたことを特徴とする光学素子。
【請求項１２】
成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形プロセスにおける成形挙動を予測する装置であって、
前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換する物性値変換手段と、
該物性値変換手段によって得た物性値を含む数値解析用モデルについての前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析する数値解析手段と、
を有することを特徴とする成形挙動予測装置。
【請求項１３】
成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形プロセスにおける成形挙動の予測をコンピュータに行なわせるプログラムであって、
前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換する物性値変換処理と、
該物性値変換処理の実行によって得た物性値を含む数値解析用モデルについての前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析させる数値解析処理と
をコンピュータに行わせることを特徴とする成形挙動予測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形挙動予測方法、成形方法、及び成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学機器の小型化、軽量化のために非球面のレンズが多く採用されている。非球面レンズなどの複雑な表面形状を有する光学素子は、研削研磨加工で製造することが容易でなく、加熱軟化した素材を成形型によって成形する製造方法が多く採用されている。
一方、光学機器に搭載される光学素子は高精度な形状が求められている。プレス成形で非球面レンズなどの高精度な光学素子を製造するためには、成形条件や成形型の形状を数多く試し、最適な状態に設定する必要がある。
【０００３】
ところが、実際に成形型を用意し、成形条件を調整して実施し、成形品を試作、評価するためには膨大な時間と費用を要する。
そこで、光学素子を成形する際の成形加工プロセスに関するシミュレーション技術が注目され、成形加工プロセスに関するシミュレーション解析を行なって最適な成形条件や最適な成形型形状を設定する方法が開示されている。
【０００４】
例えば、最適な成形条件設定方法に関しては、特許文献１に示されるように、予定された成形プロセスに関する成形シミュレーション解析を行ない、光学素子成形面の形状を数値解析により予測し、その予測された形状精度が不良であれば良好な形状精度が得られるように成形シミュレーション上で成形条件を調整し、そこで設定された成形条件によって実際の光学素子の成形を行なうという方法が開示されている。
【０００５】
また、最適な成形型形状設定方法に関しては、特許文献２に示されるように、予定され成形プロセスに関する成形シミュレーション解析を行ない、光学素子成形面の形状を数値解析により予測し、その予測された光学素子成形面の形状と設計上で設計された光学機能面の形状との差分が許容範囲に収まるように、上記数値解析で得られた形状を基にして成形用型の成形面形状を補正し、そこで設定された成形面形状を有する成形型によって実際の光学素子の成形を行なうという方法が開示されている。
【０００６】
いずれの場合も、光学素子成形面の形状を予測する際には、有限要素法を用いた数値解析によって、成形型及びガラスの応力状態や変位状態を求めているが、解析対象としては、成形型、及び成形物のモデルを作成し、初期値として成形型と素材の物性値（測定値や文献値）、及び各種境界条件を入力し、成形中の温度や荷重などの成形条件のデータを入力して成形シミュレーションを行なっている。
【特許文献１】特開平０９−１５６９３７号公報
【特許文献２】特許２９６５１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レンズの形状への要求精度は使途によって異なるものの、現在最も多くの非球面レンズを利用しているデジタルカメラ等の光学機器では、成形面形状の設定値からのズレは０．１〜２マイクロメートル以内に抑えることが求められており、成形シミュレーションにおいても同等の精度が要求される。サブミクロンオーダの計算精度を得るに、誤差要因の排除や、膨大な計算時間を抑えるためのモデルの単純化などが必要となる。
【０００８】
例えば非球面レンズのような回転対称な形状の光学素子の場合には、成形型及び成形対象とも単純な回転対称体として扱い、最小限必要な断面のみをモデル化して計算することでモデルが単純化されるが解析精度には限界があり、光学分野での使用に耐えるサブミクロンオーダの計算精度を得ることは困難である。
【０００９】
また、成形プロセスの一部である冷却中の挙動を高精度で解析するためには、成形体と接触する成形面だけでなく冷却機構を含めたモデル化が必要となるが、モデルが巨大になりすぎるためこれを避け、温度勾配の大きな部分のみを取り出して単純化している。この場合、冷却中の冷却挙動を精度良く計算できるようにモデルを単純化して数値解析している。しかし、このような単純化した数値解析では光学分野での使用に耐えるサブミクロンオーダの計算精度は得られないのが実状であり、数値解析による成形物形状の予測精度をサブミクロンオーダに上げることが課題である。
【００１０】
本発明は、計算時間をいたずらに増大させることなく、実用的な精度で光学素子の面形状を数値解析することを可能にする手段を提供することを目的とする。また、数値解析によって得た成形品の成形面形状、あるいは成形型形状の結果を利用して、実際の成形品成形面形状が、設計された光学素子の光学機能面形状と許容される誤差範囲内で一致するように成形型形状を設定した成形型、成形方法、及び成形したレンズ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形プロセスにおける成形挙動を予測する方法であって、前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換し、該変換によって得た物性値を含む数値解析用モデルについての、前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析することを特徴とする成形挙動予測方法である。
【００１２】
請求項１記載の発明によると、成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を数値解析のために変換させて得る数値解析用モデルを使用することによって、粘弾性特性に基づく成形時の撓み等を考慮した数値解析を行なうことが可能となる作用によって、前記成形型によって成形した前記光学素子の成形面と前記数値解析によって得た光学素子の成形面との誤差を許容範囲内の精度で解析することが可能となる効果を奏する。
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記物性値は、熱伝導率、比熱、密度、ポアソン比、ヤング率、膨張係数、弾性率、粘弾性率のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載の成形挙動予測法である。
請求項２記載の発明によると、数値解析のために変換する、前記成形型の成形部材及び前記光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値として、前記物性値は、熱伝導率、比熱、密度、ポアソン比、ヤング率、膨張係数、弾性率、粘弾性率のうち少なくとも１つを使用することによって、請求項１記載の発明と同様の効果を奏する。
【００１４】
請求項３記載の発明は、前記物性値は、前記成形部材のヤング率であり、前記数値解析用モデルは前記ヤング率に０．０１以上かつ０．５以下の変換係数を掛け合わせて得られる数値と同等の数値を前記物性値として使用することを特徴とする請求項１記載の成形挙動予測法である。
【００１５】
請求項３記載の発明によると、数値解析のために変換する、前記成形型の成形部材及び前記光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値として、前記成形部材のヤング率を選択し、該ヤング率に対して０．０１以上かつ０．５以下の値を選択して乗算することによって得た値或は乗算することによって得た値に相当する値を数値解析用のヤング率として使用することによって、請求項１記載の発明と同様の効果を奏する。
【００１６】
請求項４記載の発明は、前記数値解析用モデルは、前記成形型を構成する複数の成形部材についての物性値を変換して得た値を含んでいることを特徴とする請求項１記載の成形挙動予測方法である。
請求項４記載の発明によると、前記成形型を構成する複数の成形部材それぞれについて、数値解析のために物性値を変換した値を、前記それぞれの成形部材の物性値として使用することによって、請求項１記載の発明と同様の効果を奏する。
【００１７】
請求項５記載の発明は、成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形プロセスにおいて使用される前記成形型であって、前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換して得た物性値を含む数値解析用モデルについての前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析し、該数値解析によって成形面の形状が決定されたことを特徴とする光学素子の成形型である。
【００１８】
請求項５記載の発明によると、成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を数値解析のために変換させて得る数値解析用モデルを使用し、さらに粘弾性特性に基づく成形時の撓み等を考慮した数値解析の結果から成形面の形状を決定することによって、該成形面を使用して成形された光学素子の形状を、前記数値解析によって得た光学素子の成形面との誤差を許容範囲内の精度で生成可能となる効果を奏する。
【００１９】
請求項６記載の発明は、成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形プロセスにおいて使用される前記成形型であって、前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換して得た物性値を含む数値解析用モデルについての前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析し、該数値解析によって得た前記光学素子の成形面と所望の光学素子の成形面との誤差が許容範囲内となるように、前記数値解析によって得た値に基づいて光学素子を成形するための成形条件の補正を行ない、該補正された成形条件に基づいて成形面の形状が決定されたことを特徴とする光学素子の成形型である。
【００２０】
請求項６記載の発明によると、成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を数値解析のために変換させて得る数値解析用モデルを使用し、さらに粘弾性特性に基づく成形時の撓み等を考慮した数値解析から得られた光学素子の成形面の形状と、予定された光学素子の成形面の形状とが許容範囲内の誤差になるように前記成形条件を補正した成形条件に基づいて成形型の形状を決定し、該成形型を使用して光学素子を成形することによって、該成形された光学素子の形状が前記予定された光学素子の形状と許容範囲内の精度で生成可能となる効果を奏する。
【００２１】
請求項７記載の発明は、成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形方法であって、前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換させて、該変換によって得た物性値を含む数値解析用モデルについての前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析し、前記数値解析で用いた光学素子を成形するための成形条件に基づいて光学素子の成形を行なうことを特徴とする光学素子の成形方法である。
【００２２】
請求項７記載の発明によると、成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を数値解析のために変換させて得る数値解析用モデルを使用し、さらに粘弾性特性に基づく成形時の撓み等を考慮した数値解析から得られる成形条件を利用して光学素子の成形を行なうことによって、前記数値解析によって得た光学素子の成形面との誤差を許容範囲内の精度で生成可能となる効果を奏する。
【００２３】
請求項８記載の発明は、前記成形条件は、成形型の形状、成形温度、成形圧力、成形型又は成形素材の冷却速度のうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項７記載の光学素子の成形方法である。
請求項８記載の発明によると、前記成形条件に、成形型の形状、成形温度、成形圧力、成形型又は成形素材の冷却速度のうち少なくとも１つを用いることによって、請求項７記載の発明と同様の効果を奏する。
【００２４】
請求項９記載の発明は、成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形方法であって、前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換させて、該変換によって得た物性値を含む数値解析用モデルについての前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析し、該数値解析によって得た前記光学素子の成形面と所望の光学素子の成形面との誤差が許容範囲内となるように、前記数値解析によって得た値に基づいて光学素子を成形するための成形条件の補正を行ない、該補正された成形条件に基づいて光学素子の成形を行なうことを特徴とする光学素子の成形方法である。
【００２５】
請求項９記載の発明によると、成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を数値解析のために変換させて得る数値解析用モデルを使用し、さらに粘弾性特性に基づく成形時の撓み等を考慮した数値解析から得られた光学素子の成形面の形状と、予定された光学素子の成形面の形状とが許容範囲内の誤差になるように前記成形条件を補正した成形条件を使用して光学素子を成形することによって、該成形された光学素子の形状が前記予定された光学素子の形状と許容範囲内の精度で生成可能となる効果を奏する。
【００２６】
請求項１０記載の発明は、前記物性値は前記成形部材のヤング率であり、前記数値解析用モデルは前記ヤング率に０．０１以上かつ０．５以下の変換係数を掛け合わせて得られる数値と同等の数値を前記物性値として使用した請求項５に記載の成形型を使用して光学素子の成形を行なうことを特徴とする光学素子の成形方法である。
【００２７】
請求項１０記載の発明によると、成形型の成形部材の物性値であるヤング率について、数値解析のために前記ヤング率に０．５以下の変換係数を掛けて得る数値解析用モデルを使用して数値解析し、該数値解析から得られる成形条件に基づいて決定された成形型の形状を使用して光学素子を成形することによって、該成形された光学素子の形状が、前記数値解析によって得た光学素子の成形面との誤差を許容範囲内の精度で生成可能となる効果を奏する。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、請求項１０に記載の光学素子の成形方法を使用して成形されたことを特徴とする光学素子である。
請求項１１記載の発明によると、請求項１０に記載の光学素子の成形方法を使用して成形することによって請求項１０と同様の効果を奏する。
【００２９】
請求項１２記載の発明は、成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形プロセスにおける成形挙動を予測する装置であって、前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換する物性値変換手段と、該物性値変換手段によって得た物性値を含む数値解析用モデルについての前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析する数値解析手段と、を有することを特徴とする成形挙動予測装置である。
【００３０】
請求項１２記載の発明によると、成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を数値解析のために変換させて得る数値解析用モデルを使用することによって、粘弾性特性に基づく成形時の撓み等を考慮した数値解析を行なうことが可能となる作用によって、前記成形型によって成形した前記光学素子の成形面と前記数値解析によって得た光学素子の成形面との誤差を許容範囲内の精度で解析することが可能となる効果を奏する。
【００３１】
請求項１３記載の発明は、成形型により光学素子素材をプレスして光学素子を形成する光学素子の成形プロセスにおける成形挙動の予測をコンピュータに行なわせるプログラムであって、前記成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を変換する物性値変換処理と、該物性値変換処理の実行によって得た物性値を含む数値解析用モデルについての前記成形型内の前記光学素子素材に発生する熱応力を、粘弾性特性に基づいて数値解析させる数値解析処理と、をコンピュータに行わせることを特徴とする成形挙動予測プログラムである。
【００３２】
請求項１３記載の発明によると、成形型の成形部材及び光学素子素材のうち少なくとも一方の物性値を数値解析のために変換させて得る数値解析用モデルを使用することによって、粘弾性特性に基づく成形時の撓み等を考慮した数値解析を行なうことが可能となる作用によって、前記成形型によって成形した前記光学素子の成形面と前記数値解析によって得た光学素子の成形面との誤差を許容範囲内の精度で解析することが可能となる効果を奏する。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように、本発明のいずれの実施態様によっても、膨大な時間を要することなく実用的な精度で、光学素子の成形面の形状を数値解析して得ることが可能となる効果を奏する。
また、前記数値解析によって得た成形品の成形面形状、あるいは成形型形状の結果を利用して、実際の成形品成形面形状が、設計された光学素子の光学機能面形状と許容される誤差範囲内で一致するように成形型形状を設定した成形型、成形方法、成形したレンズ素子を提供することが可能となる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明をする。
図１は、本発明全体の概要を示すフローチャートである。本発明の実施例は、いずれの実施の態様についてもステップＳ１０１からステップＳ１０３に示す処理工程である設計工程、ステップＳ１０４からステップＳ１０５に示す処理工程である解析工程、及びステップＳ１０６に示す処理工程である成形工程によって構成される。
【００３５】
まず、光学設計により、ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）等の所望の性能を満たすように、光学素子についての非球面係数、球面曲率半径、肉厚、機能有効径、及び物性値等の値を決定する（ステップＳ１０１）。
光学設計によって、所望の光学素子についての形状が決定されると、その形状に光学素子を成形するための成形型の形状及びゴブの形状が仮決定される。成形型の形状及びゴブの形状の決定に際しては、過去の経験から最適と思われる形状が推定される（ステップＳ１０２）。
【００３６】
成形型及びゴブの形状が仮決定されると、成形型の形状及びゴブの形状に基づいて、成形型の金属部分、成形機の主軸断熱構成部分、及びゴブプリフォーム部分からなる軸対称の有限要素法の弾性解析モデル又は粘弾性解析モデルを作成する（ステップＳ１０３）。
なお、本発明においては、ここで作成された有限要素法に係る弾性解析モデル又は粘弾性解析モデルに加えて、成形型材料の物性値（例えば、第一の実施例に係る成形型の金属部分及び成形機の主軸断熱構成部分等の物性値）及び光学素子素材の物性値（例えば、第一の実施例に係るゴブプリフォーム部分の物性値）を含めたものを数値解析モデルとする。成形型材料及び光学素子素材の物性値については、予め計測された値が使用される。
【００３７】
さらに、数値解析モデルが作成されると、成形条件として、上記成形型の形状、成形スケジュール、成形圧力、成形温度、成形時間等を決定する。
以上の設計工程が終了すると、解析工程が行なわれる。解析工程では、上記設計工程で決定された数値解析モデル及び成形条件に基づいて情報処理装置による解析が行なわれる。
【００３８】
まず、数値解析のための情報処理装置に入力された成形条件の変換処理が行なわれる。すなわち、上記数値解析モデルに係る成形条件の１つである物性値を数値解析用に変換する処理が行われる（ステップＳ１０４）。成形条件の変換処理が行なわれると、変換された成形条件に基づいて前記解析モデルの数値解析が行なわれる（ステップＳ１０５）。
【００３９】
以上の解析工程が終了すると、数値解析によって得られた光学素子の成形面形状とステップＳ１０１で設計された形状とが許容範囲内で一致する場合には、成形工程に移行して設計工程で決められた成形条件に従って実際に光学素子の成形処理が行なわれる（ステップＳ１０６）。
【００４０】
また、数値解析によって得られた光学素子の成形面形状とステップＳ１０１で設計された形状との誤差が許容範囲内でない場合には、設計工程に戻り当該誤差に基づいて成形条件の補正や、成形型又はゴブ形状の変更を必要に応じて行なう（ステップＳ１０２、ステップＳ１０３）。そして、補正した成形条件及び数値解析モデルに基づいて数値解析処理が行なわれ（ステップＳ１０４、Ｓ１０５）、当該誤差が許容範囲内で一致する場合には、成形工程に移行して補正された成形条件に従って実際に光学素子の成形処理が行なわれる（ステップＳ１０６）。
【００４１】
以上に説明した設計工程及び成形工程については、従来より知られている技術によって実現することができる（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
図２は、本発明の本実施例で使用する成形条件の１つである光学素子素材及び成形型素材の物性値の例を示している。同図（ａ）は、光学素子素材の物性値の例を示している。光学素子素材Ａは第一の実施例及び第二の実施例で使用する光学素子素材の物性値を示し、光学素子素材Ｂは第三の実施例で使用する光学素子素材の物性値を示している。同図（ｂ）は、光学素子素材Ａについての物性値の各温度に対応する膨張係数を示している。同様に、同図（ｃ）は、光学素子素材Ｂについての物性値の各温度に対応する膨張係数を示している。一方、同図（ｄ）は、光学素子の成形を行なう成形型を構成する各部材についての物性値を示している。また、同図（ｅ）は、成形型部材の各温度における膨張係数を示している。
【００４２】
同図に示す物性値については、実際に計測した値でもよく、文献等に記載されている値でもよい。また、その他の光学素子素材及び成形型素材についての値は、例えば特許文献２に記載されているように従来の手法を用いることによって取得することが可能である。例えば、光学素子素材の緩和弾性係数は、クリープ・コンプライアンスを測定することによって緩和弾性係数のマスターカーブを求めることが開示されている。
【００４３】
以下、第一の実施例について図２から図６に基づいて説明する。
図３から図５には、本実施例で使用する装置構成及び成形条件についての図を示し、図６には、本願発明の詳細な処理（図１に示すステップＳ１０４及びステップＳ１０５）を示すフローチャートを示している。
【００４４】
図３は、本実施例で光学素子を成形するために用いる成形機の構成を示す図である。
金型部１は、上面用金型部と下面用金型部とから構成される。上面用金型部及び下面用金型部には、それぞれ成形面を有する金型入れ子２、金型入れ子２を周囲から支持するモールドダイ３、金型入れ子２及びモールドダイ３の端面を支持するダイプレート４によって構成されている。
【００４５】
上面用金型部は成形機上方の固定軸５の下端に、断熱筒６を介して固定されている。また、下面用金型部は成形機下方の可動軸７の上端に断熱筒６を介して取付けられている。可動軸７の下端には荷重検出手段を有する駆動装置８が設置されており、成形中の下面用金型部によって型締め、加圧、型開きができるようになっている。
【００４６】
また、金型部１の周囲には透明石英管９が取付けられており、透明石英管９の両端（同図に示す上下端）にはシールプレート１０が当接されるている。これによって、金型部１の周囲が機密性を備えた成形室を形成する。
さらに、透明石英管の周囲には赤外線ランプユニット１１が取付けられ、その後方に配置された図示しない反射ミラーと共に金型部１を加熱するようになっている。
【００４７】
固定軸５及び可動軸７の内部には、成形室内のダイプレート４に例えば乾燥窒素ガス等を導入して金型上型及び下型を冷却するためのガス供給流路１２が成形されている。
図４は、実施例において成形する光学素子の形状を示している。同図の光学素子の形状は、光学設計（図１に示すステップＳ１０１を参照）によってＭＴＦ等の所望の性能を満たすように決定される。同図に示す光学素子は、デジタルカメラ等に使用されるガラス製凹メニスカス非球面レンズの例であり、直径が１０．６ｍｍφ、凸面の曲率半径３５．６ｍｍ、凹面の非球面の曲率半径４．５ｍｍ、中心肉厚１．２ｍｍの光学素子である。
【００４８】
図５は、成形条件の１つである成形スケジュールの例を示している。数値解析においては、同図の成形スケジュールに従った温度分布、熱応力について計算を行ない、実際の光学素子の成形においては、同図の成形スケジュールに従って成形温度、成形圧力を制御して成形処理を行なう。
【００４９】
下面用金型部にある金型入れ子２上に配置された光学素子素材と共に金型部１は、赤外線ランプユニットによって６００℃まで加熱される。金型部１内の温度を６００℃まで上昇させて、金型部１全体の温度が均一になるように充分な時間その状態を維持した後、可動軸７を上方に稼働させて上面用金型部の金型入れ子２と下面用金型部の金型入れ子２によって光学素子素材に対して１２０Ｋｇｆの荷重がかけられる。充分に荷重をかけた後に冷却による光学素子の粘性変形等を防止するために所定の荷重をかけながら、５２０℃まで金型部１を冷却していく。その後、例えば毎分２０℃程度の冷却速度で金型部１を室温にまで冷却する。
【００５０】
図６は、図１で示した解析工程の処理（図１に示すステップＳ１０４及びステップＳ１０５）を示すフローチャートである。ここで、以下の処理は一般的な情報処理装置によって実現される。すなわち、数値計算を行なうためのＣＰＵと、計算に必要なデータを記憶する揮発性メモリと、データを入力するための入力装置と、データを出力するための出力装置と、プログラムやデータを記録するための外部記録装置と、必要に応じで必要なプログラム等を格納するための不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭなど）とを少なくとも備えた情報処理装置によって実現される。
【００５１】
ステップＳ６０１において、数値解析の処理が開始されると、ＣＰＵは予め入力装置より入力された解析モデルに関するデータ（図１に示すステップＳ１０３を参照）を外部記録装置から読出してメモリ上に展開する（ステップＳ６０２）。さらに、ＣＰＵは予め入力装置によって入力された成形条件（図１に示すステップＳ１０３を参照）についても外部記録装置から読み出してメモリ上に展開する（ステップＳ６０３）。
【００５２】
以上の処理によって、メモリ上に数値解析に必要なデータの読出し処理が完了すると、ＣＰＵはメモリ上に展開されている数値解析モデルに係る成形型材料の物性値であるヤング率を数値解析用の物性値に変換し、再度メモリ上に格納する処理を行なう（ステップＳ６０４）。そして、以降の処理ステップにおいては、上記の数値解析用に変換された数値解析モデルについて数値解析処理が実行される。
【００５３】
本実施例においては、図２に示す成形型材料の物性値であるヤング率３３００００（Ｎ／ｍｍ2）に変換係数として０．４５を乗じることによって数値解析用の物性値に変換している。ここで、数値解析用の物性値に変換する処理は乗算に限定されない。例えば、上記ヤング率に０．４５を乗じる代わりに、２．２２（＝１／０．４５）で除してもよい。
【００５４】
また、上記変換係数は、予め不揮発メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）に格納されていてもよく、上記入力装置にから手動によって入力した値を揮発性メモリ（例えばＲＡＭ）に格納してもよい。
上記変換係数は、０．０１以上０．５以下の範囲において試験的に変換係数を少しずつ異ならせながら数値解析工程と成形工程とを繰り返すことによって最終的に得られた最適値を使用している。
【００５５】
ステップＳ６０５において、ＣＰＵはメモリ上に展開されている解析モデルに関するデータ及び成形条件に基づいて、有限要素法によって弾性熱応力解析を行ない、金型部１が６００℃である場合の成形型の形状を計算する。同様にして、ＣＰＵはメモリ上に展開されている解析モデルに関するデータ及び成形条件に基づいて、有限要素法によって弾性熱応力解析を行なって、成形室が６００℃である場合の光学素子の成形面形状を計算する（ステップＳ６０６）。
【００５６】
ステップＳ６０５及びステップＳ６０６の処理によって成形型の形状及び光学素子の成形面形状が算出されると、ＣＰＵは成形条件の１つである温度スケジュール（図５を参照）に従って温度Ｔを上記６００℃から変化させΔＴだけ変化させた場合の成形型及び光学素材についての温度分布を、メモリ上に展開されている成形条件に基づく有限要素法の熱解析によって計算する（ステップＳ６０７）。
【００５７】
成形型及び光学素子についての温度分布が計算されると、この結果と上記成形条件とから有限要素法の弾性解析モデルによる解析を行ない、成形室の温度がΔＴだけ変化したことによる温度分布で発生する熱応力の変化Δσが計算される（ステップＳ６０８）。さらに、前回算出した熱応力との和によって、成形室の温度がΔＴだけ変化した場合の熱応力の分布が求められる（ステップＳ６０９）。
【００５８】
以上のステップＳ６０５からステップＳ６０９の処理を、成形条件の温度スケジュールに沿って順次ΔＴだけ変化した場合について計算をする。そして、所定の温度になるまで計算した後にステップＳ６１０にＣＰＵの処理が移行し、光学素子の成形面形状が算出される。
【００５９】
以上の数値解析工程によって、数値解析の精度を上げるために複雑な解析モデルを使用することなく、従来の解析モデルを使用しつつ数値解析の精度を向上することが可能となる。また、解析モデルが複雑でないため、数値解析のための計算時間も抑えることが可能となる。
【００６０】
一般に、数値解析のための計算時間を抑えるために、解析モデル、特に成形機の解析モデルを単純化して数値解析を行なう手法が一般的である。このように単純化した手法の場合には、比較的容易に光学素子素材内部の温度変化を精度良く計算できるが、成形型の変形挙動が正確に計算できないために、最終的なレンズ面の形状について充分な精度のものが得られなかった。
【００６１】
これは、光学素子に形状を転写する成形型の形状と、形状が転写された光学素子が冷却される際に起こる収縮現象による変形の和として、成形後の光学素子の面形状は求められるが、成形中に成形体を介して成形型に掛かる圧力による成形型形状の変形が精度良く求められていなかったことが原因である。
【００６２】
実際の成形機では、成形型は成形面を有する部材のみではなく複数の部材から構成されることが多く、各部材間にはマイクロメートルオーダーのクリアランスが存在する。また、実際の成形型を構成する部材の形状は、完全な平面や円筒形状ではないため、マイクロメートルオーダーの幾何形状誤差が存在する。したがって、各部材間の接触面には幾何形状誤差分のクリアランスが存在することになる。
【００６３】
ところが、数値解析では、上記のような数マイクロメートルのクリアランスまで忠実に再現することはなく、簡略化してクリアランスがない状態としてモデル化するため、部材間にクリアランスが存在する実際の成形と、クリアランスを無視した数値解析とでは、成形中の成形型の変位量に差が生じる。その結果、実際の成形過程で発生する成形型の変形量と、数値解析上で発生する成形型変形量との間に差が生じ、成形の数値解析による形状予測精度が低下してしまう。
【００６４】
数値解析で使用する成形型及び光学素子に係る物性値（例えば第一の実施例では、成形型の物性値であるヤング率）を、数値解析用の物性値に変換することによって見かけ上のヤング率を下げることにより、数値解析における成形中の成形型の変形量が変化するため、構成部材間での撓みなどを擬似的に表現することが可能となる。その結果、数値解析によって得る光学素子の形状と実際に成形された光学素子の形状とが数マイクロオーダの精度誤差の範囲で予測可能となることが実験によって確認できる。
【００６５】
本発明は、一般的に行なわれているような物性値のキャリブレーション（補正）とは全く異なる。一般的に行なわれる補正は、数値解析に使用する数値の微調整を目的とする数パーセント程度の数値の修正である。一方、本願発明の実施例における変換係数を例えば成形型の物性値であるヤング率に乗じる処理は、数値解析用の物性値に変換することによって、例えば成形型の構成部材間に発生するクリアランスによって生じる成形型の変形量も含めた数値解析を可能にするための数値解析モデルの変換処理である。そのため、変換係数も概ね０．５以下という従来では想到不可能な値となっている。
【００６６】
本実施例の解析工程で算出した光学素子の形状と、成形工程において実際に成形された光学素子の形状とを比較した結果、面形状の傾向は一致した。また、設計工程で設計された光学素子の形状からの誤差に関しては最大で０．１２マイクロメートル程度であり、充分に実用的な解析誤差の範囲内となった。
【００６７】
一方、本実施例において、数値解析用の物性値に変換することなく（図６のステップＳ６０４を未実施）数値解析工程を行なった場合の解析工程で算出した光学素子の形状と、成形工程において実際に成形された光学素子の形状とを比較した結果では、面形状の傾向（計測した光学素子の曲線のうねり方等）は概ね一致しているが、設計工程で設計された光学素子の形状との誤差は最大で２．５マイクロメートルとなり、プロジェクタレンズ等のように要求精度が比較的緩いレンズを除いて、成形条件や金型の詳細な形状の決定に用いることは困難であることが明らかである。
【００６８】
また、本実施例において解析モデルは弾性解析モデルを使用したがこれに限られない。弾性解析モデルに変えて解析モデルとして粘弾性解析モデルを使用してもよい。解析モデルに粘弾性解析モデルを使用する場合には計算が複雑になる。本発明を使用することによって、上述のように解析精度を向上させるためにさらに複雑なモデルを構築する必要がなくなるため、計算時間を増やすことなく解析精度を向上することが可能となる。
【００６９】
次に、第二の実施例について図７から図１０に基づいて説明する。なお、第二の実施例においても図１に示す設計工程及び成形工程、図２に示す光学素子の材料は第一の実施例と同様なので省略する。
図７は、本実施例で光学素子を成形するために用いる成形機の構成を示す図である。
【００７０】
金型部１は、上面用金型部と下面用金型部から構成され、両金型部は形状が異なる。上面用金型部は、成形面が平板状の上面用金型入れ子１３ａ、上面用金型入れ子１３ａを周囲から支持するモールドダイ３、上面用金型入れ子１３ａ及びモールドダイ３の端面を支持するダイプレート４によって構成される。一方、下面用金型部は、２つの下面用金型入れ子１３ｂを一組として、互いの一端部を６０°の角度で上方を向いている様にモールドダイ３によって周囲から支持され、下面用金型入れ子１３ｂ及びモールドダイ３の端面をダイプレート４が支持するように構成される。
【００７１】
金型部１以外の構成については、第一の実施例（図３）と同様である。上面用金型部は成形機上方の固定軸５の下端に、断熱筒６を介して固定されている。また、下面用金型部は成形機下方の可動軸７の上端に断熱筒６を介して取付けられている。可動軸７の下端には荷重検出手段を有する駆動装置８が設置されており、成形中の下面用金型部によって型締め、加圧、型開きができるようになっている。
【００７２】
また、金型部１の周囲には透明石英管９が取付けられており、透明石英管９の両端（同図に示す上下端）にはシールプレート１０が当接されるている。これによって、金型部１の周囲が機密性を備えた成形室を形成する。
さらに、透明石英管の周囲には赤外線ランプユニット１１が取付けられ、その後方に配置された図示しない反射ミラーと共に金型部１を加熱するようになっている。
【００７３】
固定軸５及び可動軸７の内部には、成形室内のダイプレート４に例えば乾燥窒素ガス等を導入して金型上型及び下型を冷却するためのガス供給流路１２が形成されている。
第二の実施例では、図７に示す成形機において、上面用金型入れ子１３ａと同じ形状の金型入れ子を下面用金型入れ子１３ｂにも使用し、下面用金型部に２つの上面用金型入れ子１３ａを６０度の角度を持って設置した構成とした。
【００７４】
下面用金型部は、２つの金型入れ子の角度調整部と上面用金型部とのチルト調整機構を持たせたために、モールドダイ３内が複雑な金型入れ子構成となり上下の金型構成に大きな差が生じる。
そこで、解析工程（図６に示すステップＳ６０４）において、上面用金型部の成形条件の１つである物性値のヤング率を数値解析用に変換する変換係数と下面用金型部の成形条件の１つである物性値のヤング率を数値解析用に変換する変換係数とを個別の値に設定した。上面用金型部に対する変換係数を１．０、下面用金型部に対する変換係数を０．１７とし、図６に説明した数値解析を行ない、三角プリズム（図９）を成形した場合の面形状を算出した。
【００７５】
上記変換係数は、０．０１から約２．０までの範囲において試験的に変換係数を少しずつ異ならせながら数値解析工程と成形工程とを繰り返すことによって最終的に得られた最適値を使用している。
解析工程によって算出された三角プリズムの成形面形状は、プリズム外形形状の縦横比に応じたアス（ｘｙ方向で曲率半径が異なる形状欠陥）が生じる事が数値解析の結果から予測された。金型成形面２１をアスをキャンセルするような回転非対称な自由曲面形状とする方法もあるが、アスの生じた面の金型入れ子の長辺方向両端面部中腹に、金型成形面がより変形し易いようなスリット状等の撓み部１６を設けるように設計変更を施して再度解析工程による数値解析を行なった。金型入れ子にスリット部を設けたことで成形中に金型が撓むことにより、アスが改善される効果が認められたため、成形面のアスが許容範囲内になるように図８に示す金型入れ子の形状が決定した。
【００７６】
図８は、下面用金型入れ子１３ｂを拡大した斜視図である。
下面用金型入れ子１３ｂは、光学素子素材との当接面である当接部１４、モールドダイ３に支持される支持部１５からなり、さらに支持部１５は、当接部１４を支持する支持部１５ａとモールドダイ３に支持される支持部１５ｂとを有し、支持部１５ａの周辺部と支持部１５ｂの周辺部との間に撓み部１６を有する構成である。
【００７７】
解析工程によって求めた成形条件の１つである金型形状に基づいて金型を作成し、図１０に示す成形スケジュールに沿って成形を行なった。その結果、アス及びその他の、設計工程で設計された三角プリズムの形状（図９）との誤差が許容範囲内に収まるように成形することが可能となった。
【００７８】
また、成形型形状の変形が型部材と成形素材との剛性の相対的な関係で決まってくることから、光学素子素材の物性値を変換することによっても同様の効果を得ることが可能である。さらに、光学素子素材と成形型材料の物性値をともに解析モデルに変換することも可能であるが、この場合には変換係数は１以下に限定されない。
【００７９】
第三の実施例について、図１１から図１３に基づいて説明する。第三の実施例では、第一の実施例とは異なった成形システムへの本発明を適用する例である。なお、第三の実施例においても図１に示す設計工程及び成形工程、図２に示す光学素子の材料は第一の実施例と同様なので省略する。
【００８０】
図１２は、設計工程において光学設計により所望の性能（ＭＴＦ等）を確保したデジタルカメラ用レンズに使用される、ガラス製両凸両面非球面レンズの設計値について、非球面係数、球面曲率半径、肉厚、機能有効径、及び物性値等の値を用いて、レンズ毎に金型形状とプリフォーム形状の設計を行なった光学素子の形状を示している。
【００８１】
本実施例で用いた成形機の機構について図１１に基づいて説明する。光学素子素材としてのガラスプリフォーム１７は、成形後のレンズの形状に近似した形状をもつように予め光学研磨を施した球面プリフォームである。このプリフォーム１７をリング形状の搬送ホルダ１８に載せて図示しない加熱炉内を所望の時間滞留させて、ガラスを予備加熱する。予備加熱されたプリフォーム１７に対して成形直前に図示しないランプヒータにより成形可能な温度まで急速加熱し、搬送ホルダ１８を支持する搬送アーム２２によって成形面加工を施した上下金型間に搬送し、上下金型の中心線と、加熱したプリフォーム１７の中心とが一致するように載せて速やかに型締めを行なってプリフォームを成形する（図１３）。成形したレンズは型開きと同時に搬送アーム２２にて搬送ホルダ１８と共に徐冷炉内に移動させ、移行温度傾斜路を予め決められたスピードでコンベアによって移動し徐冷させる。上下金型は、それぞれ成形機軸に閉まり嵌めにて固定されており、金型部１９に金型温度調整用ヒータ２０が巻かれている。金型の温度は成形用プリフォームにより低く保たれており、ガラスは成形と同時に金型により急速に歪み点近傍まで冷却される（図１３）。
【００８２】
この挙動を数値解析するために、設計工程で設計された成形面形状に基づいた金型部分１９と、プリフォーム１７の搬送ホルダ１８、ガラスプリフォーム１７部分からなる軸対称の有限要素法の弾性解析モデルを作成した。本成形機では搬送アームが、成形直前に成形可能な粘度となったガラスプリフォームと接触する部分から冷却されながら変形するという設定（図１３）で、図６に示した数値解析を行なった。ガラスプレスレンズの製造過程における金型の形状変化を数値解析した結果を凹凸反転させ、ガラスの熱膨張係数による相似冷却収縮のみを考慮して、成形レンズ形状を算出した。算出した面形状データと光学設計値のズレ量から、成形に用いる金型面補正量を求め、金型を作成して成形を行なったところ、成形したレンズは光学設計値を満足した。
【００８３】
本実施例のいずれの態様においても、数値解析用に物性値を変換する際に温度依存する物性値の温度域全般にわたって変換係数を一定値としているが、成形型の構成上、温度依存性の著しく異なる複数部材を組み合わせた構成となる場合では変換係数を温度の関数として与えることで数値解析の精度が向上する。
【００８４】
変換係数は理論的に求まるものではないが、数値解析の結果と実際に成形した成形品との形状測定結果の対比から容易に求めることが可能である。一度求めた変換係数を常に用いても良いが、求める数値解析の精度によって、成形型の構成、成形型の材料、成形物の形状、及び成形する光学素子素材などの組み合わせ毎に最適値を求めても良い。
【００８５】
変換係数は複数ある成形型毎に必ずしも同一の値を用いる必要はなく、数値解析によって得る光学素子の形状が許容できる範囲で、成形機や成形型の構成、光学素子の形状等によって、型それぞれに最適値を設定してもよく、一部の成形型にのみ１以外の変換係数を乗じるこによっても効果が得られる。
【００８６】
成形型毎に異なった変換係数を設定する場合は、成形型毎に異なった温度に制御して成形する場合、成形型の構造やクリアランスが成形型各々によって異なる場合など、成形挙動が不均等になる要因がある場合には特に有効である。
また、光学素子は弾性挙動を示す歪み点近傍まで充分な荷重によって成形型が接触状態を保った場合は、歪み点近傍の温度に達した状態で成形体に転写した型形状により最終的に光学素子の形状が決定される。したがって、室温までの冷却過程すべてを数値解析することなく、この時点での型形状を求めることで、成形レンズ形状の推定を行なうことも可能である。
【００８７】
実施例ではガラスのプレス成形加工における実施例を示したが、本発明の適用範囲はガラスプレス成形に限定されない。樹脂の射出成形、射出圧縮成形、樹脂のプレス成形や、熱可塑性樹脂やガラスと樹脂との特性を合わせ持った有機−無機ハイブリッド材料の成形、ダイカスト鋳造成形、金型鍛造成形や曲げ・絞り成形、熱や紫外線などの特定波長の光によって硬化する性質を持った樹脂の加工、さらには、または予め易加工形状に加工されたガラス表面に樹脂を積層プレスし一体化加工する事で形状付加価値を高める加工法等においても、型形状を材料に転写して成形する際に型に加圧力が付加される加工法であれば、本発明の方法が適用可能である。
【００８８】
さらに、成形型に関しては、粉末冶金を含む超硬合金やステンレスなどの金属材料による金型、ガラスやＳｉＣに代表されるセラミック材料による型等にも適用可能である。
また、複数種の成形型部材を接合した構成の成形型においても、その各々の物性値を適切な変換係数を用いて変換することによって本発明が利用可能である。この場合、接合材料個々に物性値と変換係数を与える方法でも、成形型の接合構成によっては全体を１つの材質とみなして物性値と変換係数を与えるという方法でもよい。
【００８９】
成形型の設置方法に関しては、成形機によって縦型・横型があるが、いずれの場合でも本発明は適用可能である。重力の影響を考慮する必要がある場合は、重力の影響を含めて数値解析することによって、成形挙動の予測精度が向上する。また、金型・金型入れ子の数に制約はなく、多数個取りの場合は入れ子が取り数によって増すが、全体をモデル化しても良いし、対称性等々を考慮してモデル規模を小さくしても良い。
【００９０】
本発明の技術は、成形型部材の特性に関わるものであるため、成形型表面に成形部材との離型等々の目的で成膜する薄膜または厚膜の有無に関わらず本発明が適用可能であることは当然である。
また、本発明は、数値解析の材料モデルによらず広く用いることが可能であって、弾性、粘弾性、塑性、超塑性、弾塑性、剛塑性などの多くの材料モデルが存在するが、これらのどの材料モデルを用いても、成形型部材が弾性領域で成形型として実用的な挙動を示す場合には、本発明の方法が適用可能である。さらに、有限要素法の求解法である陰解法、陽解法を問わず利用できる。
【００９１】
成形の一工程として、冷却工程の後に徐歪（アニール）工程を有する場合は、その工程によってガラス内部の応力緩和が進み、面形状の変化を伴う場合があるため、アニール工程までの熱履歴による成形挙動を数値解析することが必要となる。一般にアニール工程では成形荷重を徐荷して行なうが、荷重をかけてアニール工程を行なう場合においては本発明を適用することにより、アニール工程での面精度変化までも精度良く予測することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明全体の概要を示すフローチャートである。
【図２】本発明で使用する成形条件の１つである光学素子素材及び成形型素材の物性値の例を示す図である。
【図３】第一の実施例で用いた成形機の構成を示す図である。
【図４】第一の実施例において光学設計によって作成された光学素子の形状を示す図である。
【図５】第一の実施例で使用する成形条件の１つである温度スケジュール、成形圧力、成形時間について示す図である。
【図６】第一の実施例における数値解析の処理を示すフローチャートである。
【図７】第二の実施例で光学素子を成形するために用いる成形機の構成の例を示す図である。
【図８】第二の実施例で使用する下面用金型入れ子１３ｂを拡大した斜視図である。
【図９】第二の実施例の設計工程で設計した三角プリズムの斜視図である。
【図１０】第二の実施例で使用する成形条件の１つである温度スケジュール、成形圧力、成形時間について示す図である。
【図１１】第三の実施例で光学素子を成形するために用いる成形機の構成の例を示す図である。
【図１２】第三の実施例において光学設計によって作成された光学素子の形状を示す図である。
【図１３】第三の実施例で使用する成形条件の１つである温度スケジュール、成形圧力、成形時間について示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１      ・・・  金型部
２      ・・・  金型入れ子
３      ・・・  モールドダイ
４      ・・・  ダイプレート
５      ・・・  固定軸
６      ・・・  断熱筒
７      ・・・  可動軸
８      ・・・  駆動装置
９      ・・・  透明石英管
１０      ・・・  シールプレート
１１      ・・・  赤外線ランプユニット
１２      ・・・  ガス供給流路
１３ａ    ・・・  上面側金型入れ子
１３ｂ    ・・・  下面側金型入れ子
１４      ・・・  当接部
１５      ・・・  支持部
１５ａ    ・・・  支持部ａ
１５ｂ    ・・・  支持部ｂ
１６      ・・・  撓み部
１７      ・・・  ガラスプリフォーム
１８      ・・・  搬送ホルダ
１９      ・・・  金型入れ子
２０      ・・・  金型温度調整用ヒータ
２１      ・・・  金型成形面
２２      ・・・  搬送アーム
【図１】
2005289757.tif 000003
【図２】
2005289757.tif 000004
【図３】
2005289757.tif 000005
【図４】
2005289757.tif 000006
【図５】
2005289757.tif 000007
【図６】
2005289757.tif 000008
【図７】
2005289757.tif 000009
【図８】
2005289757.tif 000010
【図９】
2005289757.tif 000011
【図１０】
2005289757.tif 000012
【図１１】
2005289757.tif 000013
【図１２】
2005289757.tif 000014
【図１３】
2005289757.tif 000015