(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部分的な欠陥を有する成形素材を上型及び下型を有する成形型間に配置し加熱加圧して光学素子を成形する光学素子の成形方法において、
前記欠陥が前記下型の成形面の外周側に位置するように、前記成形型間に前記成形素材を配置する工程と、
前記成形素材を軟化点よりも低く転移点以上の温度において加圧して変形させ、前記欠陥を光学有効径外へ押し出すよう前記光学素子を成形する工程と、を有する
ことを特徴とする光学素子の成形方法。
【請求項２】
前記成形素材は、少なくとも前記光学素子の光学有効径を含む部分の体積及び前記欠陥を含む部分の体積を加えた体積を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の成形方法。
【請求項３】
前記成形素材を前記成形型間に配置した際に前記光学素子の光学有効径よりも内側に位置していた前記欠陥が、成形後に前記光学有効径外に押し出される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子の成形方法。
【請求項４】
前記成形素材は、少なくとも一方の光学機能面側に形成された球面部と、該球面部の外周に連続して形成された平面部とを備え、前記平面部に前記欠陥を有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子の成形方法。
【請求項５】
前記欠陥が、表面欠陥、又は、内部欠陥である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子の成形方法。
【請求項６】
前記成形素材は、樹脂材料からなる射出成形品であり、
前記欠陥が、ゲートカット部及びその近傍に存在する内部欠陥である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子の成形方法。
【請求項７】
前記成形素材を配置する工程は、
前記成形素材を前記成形型とは別体の載置皿にランダムに載置する工程と、
該載置された前記成形素材を特定方向に位置合わせする工程と、
該位置合わせされた前記成形素材をその位置関係を保持したまま前記載置皿から取り出して前記成形型間に配置する工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス製又は樹脂製からなるレンズやプリズム等の光学素子の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光学素子の成形において、成形素材をそのガラス転移点以上に加熱加圧してから冷却して成形品を得る場合、複屈折や残留応力の全くない成形品を得ることは難しい。この複屈折や残留応力が、成形された光学素子の有効径内に含まれると、屈折率が変化するなど光学性能に影響を与える。
【０００３】
例えば、樹脂の射出成形品の場合、そのゲート部近傍は射出圧力の掛かり方が他の部分とは異なり、圧力差が残留応力として残り易い。そして、この部分には内部歪が現れ、屈折率が他とは異なってくる。
【０００４】
これを解消すべく、例えば特許文献１には、樹脂の射出成形品をプリフォームとして再加熱し光学素子を成形する際に、加熱温度をその荷重たわみ温度以上でかつそのガラス転移点未満にして成形することで、内部応力を発生させないようにした技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１７７７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、射出成形品に元々存在する部分的な内部歪等の欠陥を除去することは困難である。なぜなら、樹脂製の射出成形品をプリフォームとして圧縮成形により再成形する場合、ガラス転移点未満の温度では、成形により再加熱し、変形させた後も、樹脂の分子配向や密度を完全に均一にすることは難しく、すなわち、内部歪等を完全に除去することは難しいためである。
【０００６】
このため、プリフォームに元々存在する内部歪等の欠陥が、成形後の光学素子の光学有効径内に含まれると、光学性能に影響を与えてしまう。
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、成形素材に存する部分的な欠陥を光学有効径外に位置させるようにした光学素子の成形方法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】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
部分的な欠陥を有する成形素材を上型及び下型を有する成形型間に配置し加熱加圧して光学素子を成形する光学素子の成形方法において、
前記欠陥が前記下型の成形面の外周側に位置するように、前記成形型間に前記成形素材を配置する工程と、
前記成形素材を軟化点よりも低く転移点以上の温度において加圧して変形させ、前記欠陥を光学有効径外へ押し出すよう前記光学素子を成形する工程と、とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学素子の成形方法において、
前記成形素材は、少なくとも前記光学素子の光学有効径を含む部分の体積及び前記欠陥を含む部分の体積を加えた体積を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の光学素子の成形方法において、
前記成形素材を前記成形型間に配置した際に前記光学素子の光学有効径よりも内側に位置していた前記欠陥が、成形後に前記光学有効径外に押し出されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子の成形方法において、
前記成形素材は、少なくとも一方の光学機能面側に形成された球面部と、該球面部の外周に連続して形成された平面部とを備え、前記平面部に前記欠陥を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子の成形方法において、
前記欠陥が、表面欠陥、又は、内部欠陥であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子の成形方法において、
前記成形素材は、樹脂材料からなる射出成形品であり、前記欠陥が、ゲートカット部及びその近傍に存在する内部欠陥であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項１に記載の光学素子の成形方法において、
前記成形素材を配置する工程は、
前記成形素材を前記成形型とは別体の載置皿にランダムに載置する工程と、
該載置された前記成形素材を特定方向に位置合わせする工程と、
該位置合わせされた前記成形素材をその位置関係を保持したまま前記載置皿から取り出して前記成形型間に配置する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、部分的な欠陥を有する成形素材を成形型間に位置決め配置することで、成形後には前記欠陥を光学有効径外に位置するようにし、光学有効径内には欠陥のない所望の光学性能を有する光学素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
［成形装置の構成］
図１は、本実施形態に係る光学素子の成形装置の全体構成を示す図である。
【００１６】
この成形装置１０は、成形室１２内に収容された加熱工程部１４、成形工程部１６、徐冷却工程部１８、及び急冷却工程部２０を備えている。
加熱工程部１４は、上下に対向配置された一対の上ヒータブロック３０１及び下ヒータブロック３０２と、上ヒータブロック３０１を上下方向に加圧する加圧手段としての加圧部材（シリンダロッド）３２と、を備えている。上ヒータブロック３０１及び下ヒータブロック３０２には、それぞれ通電により加熱される加熱手段としてのヒータ３３１、３３２が内蔵されている。
【００１７】
上ヒータブロック３０１には、断熱板３４１、冷却板３６１、及び加圧部材３２が一体的に連結されている。同様に、下ヒータブロック３０２にも、断熱板３４２、冷却板３６２が一体的に連結されている。冷却板３６１、３６２には、上ヒータブロック３０１及び下ヒータブロック３０２を冷却可能に、冷却水を流す水管が配設されている。成形開始時には、入口シャッタ１１が開いて下ヒータブロック３０２には、後述する型セット２２が搬入載置されるようになっている。また、成形終了時には、出口シャッタ１３が開いて型セット２２が搬出されるようになっている。
【００１８】
加熱工程部１４では、加圧部材３２を加圧して、上ヒータブロック３０１を下ヒータブロック３０２との対向方向（以下、「上下方向」という）に移動させることにより、型セット２２の挟持、解放の動作が行われる。そして、ヒータ３３１、３３２に通電された後に、上ヒータブロック３０１及び下ヒータブロック３０２間に型セット２２が載置されて挟持される。
【００１９】
こうして、挟持された型セット２２には、上ヒータブロック３０１及び下ヒータブロック３０２からの熱が伝達されて加熱される。これにより、型セット２２に収容された成形素材としてのプリフォーム３８（図２参照）が所定温度に加熱される。
【００２０】
成形工程部１６は、上下に対向配置された一対の上ヒータブロック４０１及び下ヒータブロック４０２と、上ヒータブロック４０１を上下方向に加圧する加圧部材４２と、を備えている。上ヒータブロック４０１及び下ヒータブロック４０２には、前述と同様にヒータ４３１、４３２が内蔵されている。
【００２１】
この成形工程部１６では、上ヒータブロック４０１と下ヒータブロック４０２との間に、加熱工程部１４で加熱された後の型セット２２が搬入される。そして、この成形工程部１６において、加圧部材４２を介して上ヒータブロック４０１を加圧して、型セット２２の挟持、押圧、解放等の動作が行われる。これにより、型セット２２内のプリフォーム３８が所定形状に成形される。
【００２２】
上ヒータブロック４０１には、断熱板４４１、冷却板４６１、及び加圧部材４２が一体的に連結されている。同様に、下ヒータブロック４０２には、断熱板４４２、冷却板４６２が一体的に連結されている。冷却板４６１、４６２には、上ヒータブロック４０１及び下ヒータブロック４０２を冷却可能に、冷却水を流す水管が配設されている。
【００２３】
徐冷却工程部１８は、上下に対向配置された一対の上ヒータブロック５０１及び下ヒータブロック５０２と、上ヒータブロック５０１を上下方向に加圧する加圧部材５２と、を備えている。上ヒータブロック５０１及び下ヒータブロック５０２には、前記と同様に、ヒータ５３１、５３２が内蔵されている。上ヒータブロック５０１と下ヒータブロック５０２の間には、成形工程部１６で成型された後の型セット２２が搬入される。
【００２４】
また、上ヒータブロック５０１には、断熱板５４１、冷却板５６１、及び加圧部材５２が一体的に連結されている。同様に、下ヒータブロック５０２には、断熱板５４２、冷却板５６２が一体的に連結されている。冷却板５６１、５６２には、上ヒータブロック５０１及び下ヒータブロック５０２を冷却可能に、冷却水を流す水管が配設されている。
【００２５】
この徐冷却工程部１８において、加圧部材５２を介して上ヒータブロック５０１が上下移動することにより、型セット２２の挟持、解放の動作が行われる。そして、上ヒータブロック５０１及び下ヒータブロック５０２間に型セット２２が挟持されると、型セット２２は冷却板５６１、５６２から熱を奪われる。これに伴い、内部の光学素子３９（図４参照）は所定温度に冷却される。
【００２６】
急冷却工程部20は、上下に対向配置された一対の上ブロック６０１及び下ブロック６０２と、上ブロック６０１を上下方向に加圧する加圧部材６２と、を備えている。上ブロック６０１と下ブロック６０２の間には、冷却工程部１８で冷却された後の型セット２２が搬入される。
【００２７】
また、上ブロック６０１、および下ブロック６０２には、上ブロック６０１及び下ブロック５０２を冷却可能に、冷却水を流す水管が配設されている。
この急冷却工程部２０において、加圧部材６２を介して上ブロック６０１が上下移動することにより、型セット２２の挟持、解放の動作が行われる。そして、上ブロック６０１及び下ブロック６０２間に型セット２２が挟持されると、型セット２２は上ブロック６０１、および下ブロック６０２から熱を奪われる。これにより、型セット２２は、成形室１２から取り出し可能な所定温度に冷却される。
【００２８】
なお、本実施形態では、加熱工程部１４、成形工程部１６、徐冷却工程部１８、及び急冷却工程部２０を備えた連続工程による成形を例として説明したが、これに限らず、一工程で光学素子を成形する一発成形であってもよい。
［型セットの構成］
次に、図２は、型セット２２の全体構成を示している。
【００２９】
同図に示すように、型セット２２は、鍔付き円筒状の上型２３及び下型２４と、円筒状のスリーブ２５とを有している。上型２３及び下型２４は、スリーブ２５の内部で、夫々の凹状の成形面２３ａ，２４ａが対向するようにスリーブ２５の両端側から嵌挿されている。上型２３は、スリーブ２５の軸方向に摺動可能となっている。上型２３の成形面２３ａと下型２４の成形面２４ａとの間には、成形素材としてのプリフォーム３８が配置されている。
【００３０】
なお、上型２３、下型２４、及びスリーブ２５は、例えばタングステンカーバイド（ＷＣ）等の超硬合金を研削、研磨して製作されている。また、プリフォーム３８は、例えば球形状のガラス素材又は樹脂素材が用いられている。なお、説明の便宜上、ガラス素材のプリフォームも樹脂素材のプリフォームも「プリフォーム３８」として説明する。
【００３１】
また、以下の図面では、便宜上、スリーブ２５の図示を省略するとともに、上型２３及び下型２４は鍔のないものについて説明する。
成形装置１０によるプリフォーム３８の成形時には、加熱工程部１４、成形工程部１６、及び徐冷却工程部１８における全ての上下ヒータブロック３０、４０、５０のヒータ３３、４３、５３に通電される。これにより、夫々の上下ヒータブロック３０、４０、５０は、夫々の工程に応じて予め設定された温度に加熱される。この加熱後、加圧部材３２、４２、５２が、夫々の工程で設定された距離（寸法）だけ加圧方向に移動される。
【００３２】
［第１の実施の形態］
図３及び図４に基づき、第１の実施の形態の光学素子の成形方法を説明する。図３は、プリフォーム３８を上型２３及び下型２４間にセットした状態を示し、図４は、プリフォーム３８を成形完了した後の状態を示している。
【００３３】
本実施の形態では、ガラスのプリフォーム３８を用いて光学素子としての両凸レンズ３９を成形するものである。このガラスのプリフォーム３８は、表面に部分的な欠陥１３８を有する。そして、この欠陥１３８が、成形後の欠陥１３９として両凸レンズ３９の光学有効径Ｄ１，Ｄ２外に位置するように、プリフォーム３８を上型２３及び下型２４間に配置する。
【００３４】
具体的には、欠陥１３８が下型２４の成形面２４ａの外周側に位置するように位置決めして配置する。なお、両凸レンズ３９の光学有効径Ｄ１，Ｄ２は略等しい場合を例示している。
【００３５】
図３では、プリフォーム３８を上型２３及び下型２４間に配置した際は、プリフォーム３８の部分的な欠陥１３８が光学有効径Ｄ１，Ｄ２内に存在している。これを成形すると、図４に示すように、成形後の欠陥１３９が光学有効径Ｄ１，Ｄ２外に押し出されたコバ付の両凸レンズ３９が得られる。
【００３６】
このように、プリフォーム３８の成形型へのセット時には欠陥１３８が光学有効径Ｄ１，Ｄ２内にあったとしても、成形された結果、光学素子３９の欠陥１３９が光学有効径Ｄ１，Ｄ２外にあるのであれば問題ないとの考え方である。
【００３７】
本実施形態では、プリフォーム３８の部分的な欠陥１３８が、成形に伴いプリフォーム３８が加熱加圧されることで変形（流動）して光学有効径Ｄ１，Ｄ２外に押し出されるような位置にプリフォーム３８を位置決めして下型２４の成形面２４ａ上に載置する。例えば、部分的な欠陥１３８がプリフォーム３８の表面に存在する場合は、その欠陥１３８が下型２４の軸中心Ｏからできるだけ離れた位置にセットする。
【００３８】
なお、欠陥１３８とは、プリフォーム３８のキズ、欠け、付着物等の表面欠陥、又は泡、応力、内部歪等の内部欠陥をいう。内部歪の場合は、光学性能的に問題のある欠陥であり、例えば平行ニコル法で検査することが可能である。
【００３９】
図５（ａ）〜（ｄ）には、部分的な欠陥１３８を有するガラスのプリフォーム３８の種類を示している。
図５（ａ）は、球状のプリフォーム３８であり外周面に部分的な欠陥１３８が存在している場合を示している。また、図５（ｂ）は、プリフォーム３８がコバなしで光学機能面側に両凸部（球面状）６４，６４を有し、外周面に部分的な欠陥１３８が存在している場合を示している。さらに、図５（ｃ）は、プリフォーム３８がコバ部６５と光学機能面側に両凸部（球面状）６６，６６を有し、コバ部６５の外周面に部分的な欠陥１３８が存在している場合を示している。また、図５（ｄ）は、円柱状のプリフォーム３８の一方の面に球面状の凹部６５を有し、かつ円柱面に部分的な欠陥１３８がある場合を示している。
【００４０】
ガラスのプリフォーム３８の表面に部分的な欠陥１３８があるか否かは、目視で外観検査する。そして、特に一番大きな欠陥１３８を見つける。この場合、部分的な欠陥１３８が複数あってもそれらが球状のプリフォーム３８の略同一円周上にあればよい。複数の部分的な欠陥１３８の夫々を、下型２４の軸中心Ｏからできるだけ離れた位置にセットすればよい。なお、プリフォーム３８が球形状の場合は安定して下型２４の成形面２４ａ上に載置するのが困難な場合もあるが、このような場合は、一時的に補助具を用いる等の工夫も必要となる。
【００４１】
図６（ａ）は、ガラスのプリフォーム３８の形状を示す図、（ｂ）は、成形された光学素子の形状を示す図、（ｃ）は、光学素子３９の分解図を示す図である。
なお、当然のことながら、成形前のガラスのプリフォーム３８の体積は、成形後の光学素子３９の体積に等しい。
【００４２】
すなわち、成形された光学素子３９は、光学有効径Ｄ１，Ｄ２を包含する部分３９１の体積と、余裕部分３９２，３９２’の体積と、欠陥部分３９３、３９３’の体積と、を含んでいる。
【００４３】
具体的には、成形された光学素子３９の体積は２２１ｍｍ３であり、成形素子３９の光学有効径を包含する部分３９１の体積は１２０ｍｍ３である。このため、欠陥部分３９３、３９３’の体積と余裕部分３９２，３９２’の体積の合計は、１０１ｍｍ３となる。
【００４４】
よって、前述したように、プリフォーム３８に部分的な欠陥１３８があったとしても、成形後の光学素子３９の欠陥１３９が光学有効径Ｄ１，Ｄ２外にあれば問題ない。また、余裕部分３９２，３９２’の体積が大きいほど、大きい欠陥１３８であっても、あるいは、位置決め配置に誤差が生じた場合であっても、救うことができる。
【００４５】
次に、成形条件について説明する。
成形の際には、下型２４の成形面２４ａにプリフォーム３８を載置する。この際、プリフォーム３８にある部分的な欠陥１３８が下型２４の軸中心Ｏからできるだけ離れた位置（金型の外周位置）にくるように位置決めする。
【００４６】
この状態で、成形装置１０内にプリフォーム３８を収容した型セット２２を搬入する。以後、不図示の制御盤の制御により、型セット２２が搬出されるまで、全て自動で前述した各工程部１４，１６、１８、２０における成形作業が行われる。
【００４７】
具体的には、使用したガラスの球状のプリフォーム３８は、直径φが７．５ｍｍで、ガラス転移点Ｔｇは５０６℃である。また、成形される光学素子３９は、中心肉厚が２．５ｍｍ、光学有効径φが８．５ｍｍ、外径φが１２ｍｍの両凸レンズである。
【００４８】
加熱工程部１４では、上ヒータブロック３０１及び下ヒータブロック３０２をＴｇ＋２０℃に加熱する。この加熱により、プリフォーム３８は所定粘度に軟化する。
成形工程部１６では、Ｔｇ＋２０℃に加熱されたプリフォーム３８を、所望の中心肉厚まで押圧変形させる。
【００４９】
徐冷却工程部１８では、プリフォーム３８を転移点以下のＴｇ−２０℃まで冷却する。ここでは、必要に応じて所定の荷重も付加する。ここでの冷却により、所定形状に成形されたプリフォーム３８が固化する。
【００５０】
急冷却工程部２０では、プリフォーム３８を取り出し可能な２００℃にまで冷却する。
最後に、光学素子３９を含む型セット２２を成形室１２から搬出する。
こうして得られた光学素子３９は、元々の欠陥１３８に相当する欠陥１３９が光学素子３９の光学有効径外に押し出されたもので、光学性能上の問題は存在しない。さらに、成形後の欠陥１３９を含む部分は、成形後は例えば鏡枠への取付け基準面として使うことができる。
【００５１】
本実施形態によれば、研磨が難しく部分的な欠陥１３８を有するガラス素材（難加工硝材）に関して、歩留まりが悪いこともあるが、プリフォーム３８を下型２４にセットするときに、部分的な欠陥１３８を下型２４の外周部に配置することで、良品として救うことができる。
【００５２】
すなわち、成形後の欠陥１３９を含む部分が光学素子３９の光学有効径内には存在しないので、所望の光学性能を有する良品の光学素子として使用することができる。
［第２の実施の形態］
次に、図７及び図８に基づき、第２の実施の形態の光学素子の成形方法を説明する。図７は、プリフォーム３８を上型２３及び下型２４間にセットした状態を示し、図８は、プリフォーム３８を成形完了した後の状態を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００５３】
本実施形態では、樹脂製でコバ付のプリフォーム３８を射出成形によって得られたものの成形方法について説明する。射出成形で得られたプリフォーム３８には、そのゲートカット部分に部分的な欠陥１３８がある場合が多い。
【００５４】
例えば、図７に示すように、プリフォーム３８は、両方の光学機能面側に球面部６８，６８を有し、その外周に連続して平面部（コバ部）６９を有している。そして、この平面部６９に欠陥１３８を有している。そこで、この平面部６９が下型２４の軸中心Ｏに水平になるように成形面２４ａに位置決め配置する。このとき、欠陥１３８は、そもそも光学有効径Ｄ１，Ｄ２外に位置している。
【００５５】
なお、一般的に射出成形で得られたプリフォーム３８の場合は、欠陥１３８の有無とその存在箇所はプリフォーム３８の形状、ゲートの配置などによって、決まっている場合が多い。このため、部分的な欠陥１３８が、成形前の時点で、そもそも光学有効径内には入らないようにプリフォームの形状やゲートの配置などを設計しておけば、下型２４への位置決めは簡単である。さらに、全数検査をする必要はなく、ロット毎に数個を抜き取って欠陥１３８の有無と箇所を検査すればよい。
【００５６】
なお、成形条件については、第１の実施の形態で説明した場合と同様である。
本実施形態で使用した樹脂のプリフォーム３８（図７参照）は、中心肉厚が３．５５ｍｍ、外径φが１０ｍｍでコバ付の両凸の樹脂であって、ガラス転移点Ｔｇは１３９℃である。また、図８に示すように、成形される光学素子３９は、中心肉厚が２．５ｍｍ、光学有効径φが８．５ｍｍ、外径φが１２ｍｍのコバ付の両凸レンズである。
【００５７】
本実施形態によれば、樹脂製のプリフォーム３８を下型２４にセットしたときに、欠陥１３８が光学有効径内には存在しないので、簡単に所望の光学性能を有する良品の光学素子を得ることができる。
［第３の実施の形態］
次に、図９〜図１６に基づき、第３の実施の形態の光学素子の成形方法を説明する。本実施形態では、射出成形により得られた樹脂製の球状のプリフォームを用いる。
【００５８】
図９（ａ）（ｂ）は、射出成形によって得られた球状のプリフォーム３８の形状を示す図である。また、図１０は、プリフォーム３８を上型２３及び下型２４間にセットした状態を示し、図１１は、プリフォーム３８を成形完了した後の状態を示す図である。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
【００５９】
プリフォーム３８には、図９（ａ）に示すように、ゲートカット部を切除して平面としたものと、図９（ｂ）に示すように、ゲートカット部を残して凸部を有するものとが代表例である。このプリフォーム３８は、球形状ではあるが、ゲートカット部が目印となる。このため、上型２３及び下型２４間に配置する場合に、どこを下型２４の外周方向に向けるかは明らかである。なお、欠陥１３８は、ゲートカット部とその近傍の内部歪とする。
【００６０】
本実施形態では、図１０に示すように、プリフォーム３８の部分的な欠陥１３８は光学有効径内に存在し、成形後は光学有効径外へ欠陥１３９として押し出されるものとする。
次に、図１２〜図１６に基づき成形方法について説明する。
【００６１】
図１２及び図１３は、プリフォーム３８をパレット（載置皿）７０にランダムに配置する工程を示す図、図１４は、プリフォーム３８を位置合わせする工程を示す図、図１５は、プリフォーム３８をパレット７０から取り出す工程を示す図、図１６は、プリフォーム３８を下型２４に配置した状態を示す図である。
【００６２】
まず、射出成形により成形された球状のプリフォーム３８を取り出し、図９（ｂ）に示すように、ゲートカット部を一部残した欠陥１３８を有する状態でゲートカットする。
次に、図１２に示すように、ゲートカットされたプリフォーム３８を、パレット７０上にランダムに配置する。すなわち、この時点ではプリフォーム３８の位置決めは行われていない。
【００６３】
パレット７０には、プリフォーム３８よりも若干小さい径に形成された受け穴７１と、プリフォーム３８のゲートカット部に対応した凹み７２が形成されている。次いで、図１３に示すように、パレット７０を超音波で振動させて、プリフォーム３８を受け穴７１内で自由に回転させる。すると、図１４に示すように、プリフォーム３８のゲートカット残りの凸部（欠陥）１３８がパレットのくぼみ７２にはまり、姿勢が決まる。
【００６４】
次いで、図１５に示すように、オートハンド（真空吸着部）７３によりプリフォーム３８を保持し、下型２４の成形面２４ａ上に配置する。
パレット７０上でプリフォーム３８の姿勢は一定であるため、金型に配置したときに、必ずゲートカット部を外周に向けて位置決め配置することができる。
【００６５】
なお、ゲートカット部が図９（ａ）に示すように、平面部（欠陥）１３８である場合は、パレット７０に凸部を形成し、同様に姿勢を決めることができる。
また、射出成形機から取り出される成形品の姿勢は一緒である。
【００６６】
よって、自動で取り出しからゲートカット、パレット７０への配置を行えば、向きをそろえることもできる。下型２４への配置は、上記同様、オートハンドにより行う。
本実施形態によれば、射出成形により得られた球状のプリフォーム３８の場合、欠陥１３８がゲート部分にあるので、オートハンド（真空吸着部）７３等を用いて人手を介さずに自動によりパレット７０への配置、下型２４への位置決めを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本実施形態に係る光学素子の成形装置の全体構成を示す図である。
【図２】型セットの全体構成を示す図である。
【図３】プリフォームを上型及び下型間にセットした状態を示す図である。
【図４】プリフォームを成形完了した後の状態を示す図である。
【図５】（ａ）は、部分的な欠陥を有する球状のプリフォームを示す図、（ｂ）は、コバなしで光学機能面側に両凸部を有し外周面に部分的な欠陥を有するプリフォームを示す図、（ｃ）は、光学機能面側に両凸部を有しコバ部の外周面に部分的な欠陥を有するプリフォームを示す図、（ｄ）は、円柱状の一方の面に凹部を有しかつ円柱面に部分的な欠陥があるプリフォームを示す図である。
【図６】（ａ）は、夫々ガラスのプリフォーム３８の形状を示す図、（ｂ）は、成形された光学素子の形状を示す図、（ｃ）は、光学素子３９の分解図を示す図である。
【図７】プリフォームを上型及び下型間にセットした状態を示す図である。
【図８】プリフォームを成形完了した後の状態を示す図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は、それぞれ射出成形によって得られた球状のプリフォームの形状を示す図である。
【図１０】プリフォームを上型及び下型間にセットした状態を示す図である。
【図１１】プリフォームを成形完了した後の状態を示す図である。
【図１２】プリフォームをパレットにランダムに配置する工程を示す図である。
【図１３】プリフォームをパレットにランダムに配置する工程を示す図である。
【図１４】プリフォームを位置合わせする工程を示す図である。
【図１５】プリフォームをパレットから取り出す工程を示す図である。
【図１６】プリフォームを下型に配置した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０      成形装置
１１      入口シャッタ
１２      成形室
１３      出口シャッタ
１４      加熱工程部
１６      成形工程部
１８      冷却工程部
２０      急冷却工程部
２２      型セット
２３      上型
２３ａ      成形面
２４      下型
２４ａ      成形面
２５      スリーブ
３０１      上ヒータブロック
３０２      下ヒータブロック
３２      加圧部材
３３１      ヒータ
３３２      ヒータ
３４１      断熱板
３４２      断熱板
３６１      冷却板
３６２      冷却板
３８      プリフォーム
３９      光学素子
３９１      有効径部分
３９２      余裕部分
３９２’      余裕部分
３９３      欠陥部分
３９３’    欠陥部分
４０１      上ヒータブロック
４０２      下ヒータブロック
４２      加圧部材
４３１      ヒータ
４３２      ヒータ
４４１      断熱板
４４２      断熱板
４６１      冷却板
４６２      冷却板
５０１      上ヒータブロック
５０２      下ヒータブロック
５２      加圧部材
５３１      ヒータ
５３２      ヒータ
５４１      断熱板
５４２      断熱板
５６１      冷却板
５６２      冷却板
６０１      上ヒータブロック
６０２      下ヒータブロック
６２      加圧部材
６４      凸部
６５      コバ部
６６      凸部
６７      凹部
６８      球面部
６９      平面部
７０      パレット
７１      受け穴
７２      くぼみ
７３      オートハンド
１３８      欠陥
１３９      欠陥
Ｄ１      光学有効径
Ｄ２      光学有効径
【図１】
0005161525.tif 000002
【図２】
0005161525.tif 000003
【図３】
0005161525.tif 000004
【図４】
0005161525.tif 000005
【図５】
0005161525.tif 000006
【図６】
0005161525.tif 000007
【図７】
0005161525.tif 000008
【図８】
0005161525.tif 000009
【図９】
0005161525.tif 000010
【図１０】
0005161525.tif 000011
【図１１】
0005161525.tif 000012
【図１２】
0005161525.tif 000013
【図１３】
0005161525.tif 000014
【図１４】
0005161525.tif 000015
【図１５】
0005161525.tif 000016
【図１６】
0005161525.tif 000017