(57)【要約】      （修正有）【課題】光学素子を成形する際の成形工程をシミュレーションし、光学素子材料にバリが発生するのを効率良く予測する。【解決手段】上下に対向配置された１対の金型組立体間に介装されたガラス素材７を有する解析モデルを設定し、隣接する成形型２１とモールドダイ２２間の接合部３３の略中心を着目座標（ｃ点）とし、この着目座標から接合部３３の端面（ａ点、ｂ点）までの距離を判定領域として設定する。そして、この判定領域内で、接合部３３にて夫々の成形型２１とモールドダイ２２の外形形状とその端部から前記着目座標まで延長した形状を含む仮想形状と、最終押圧位置でのガラス素材７の輪郭部との接触圧をシミュレーションし、このシミュレーションされた接触圧と、予め設定された所定の接触圧とを比較し、接触圧が所定の接触圧よりも大きい場合に、ガラス素材７にバリが発生すると予測する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱軟化した光学素子材料を押圧し、光学素子を成形する際の成形工程をシミュレーションする光学素子の成形シミュレーション方法において、
対向配置された１対の成形型を含む１対の金型組立体と、前記１対の成形型間に介装された光学素子材料とを有するシミュレーションモデルを設定し、
前記１対の金型組立体を構成する型部材のうち成形型と隣接する型部材との接合部の略中心を着目座標とし、その着目座標から前記接合部の端部までの距離、又は前記着目座標から任意の位置までの距離、を判定領域として設定し、
前記判定領域内で、前記接合部にて夫々の型部材の外形形状とその端部から前記着目座標まで延長した形状を含む仮想形状と、最終押圧位置での光学素子材料の輪郭部と、の接触圧をシミュレーションし、
前記シミュレーションされた前記接触圧と、予め設定された所定の接触圧とを比較し、
前記接触圧が前記所定の接触圧よりも大きい場合に、光学素子材料にバリが発生すると予測する、
ことを特徴とする光学素子の成形シミュレーション方法。
【請求項２】
前記所定の接触圧をゼロとした、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の成形シミュレーション方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光学素子の成形シミュレーション方法を用い、
バリが発生すると予測された場合に、前記接合部の接合距離を変更する、
ことを特徴とする光学素子の成形型設計方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の光学素子の成形シミュレーション方法を用い、
バリが発生すると予測された場合に、前記接合部の接合位置を変更する、
ことを特徴とする光学素子の成形型設計方法。
【請求項５】
加熱軟化した光学素子材料を押圧し、光学素子を成形する際の成形工程をシミュレーションする光学素子の成形シミュレーション方法において、
対向配置された１対の成形型を含む１対の金型組立体と、前記１対の成形型間に介装された光学素子材料とを有するシミュレーションモデルを設定し、
前記１対の金型組立体を構成する型部材のうち成形型と隣接する型部材との接合部の略中心を着目座標とし、その着目座標から前記接合部の端部までの距離、又は前記着目座標から任意の位置までの距離、を判定領域として設定し、
前記判定領域内で、前記接合部にて夫々の型部材の外形形状とその端部から前記着目座標まで延長した形状を含む仮想形状の位置座標と、最終押圧位置での光学素子材料の輪郭部の位置座標と、をシミュレーションし、
前記シミュレーションされた前記接合部における前記仮想形状の位置座標と、最終押圧位置での光学素子材料の輪郭部の位置座標と、を比較し、夫々の位置座標が一致する部分を含む場合に、光学素子材料にバリが発生すると予測する、
ことを特徴とする光学素子の成形シミュレーション方法。
【請求項６】
請求項５に記載の光学素子の成形シミュレーション方法を用い、
バリが発生すると予測された場合に、前記接合部の接合距離を変更する、
ことを特徴とする光学素子の成形型設計方法。
【請求項７】
請求項５に記載の光学素子の成形シミュレーション方法を用い、
バリが発生すると予測された場合に、前記接合部の接合位置を変更する、
ことを特徴とする光学素子の成形型設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非球面レンズやプリズム、ミラー等の高精度な光学素子を製造するにあたり、型形状を光学素子材料に転写して成形する際の成形シミュレーション方法、及び光学素子の成形型設計方法に関する。
【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レンズや、レンズ機能を有するプリズム等、複雑な表面形状を有するガラス光学素子が多く採用されている。それらの複雑な表面形状を有する光学素子は、研削や研磨加工で製造することが容易でなく、加熱軟化したガラス素材を金型組立体によって押圧成形する製造方法が採用されている。
【０００３】
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が、押圧成形により高精度な光学素子を製造するためには、成形条件や金型組立体の形状を数多く試行し、最適な状態に設定する必要がある。しかし、実際に金型組立体を用い成形条件を調整して成形を実施し、成形品を試作、評価するためには、多大な時間と費用を要する。
【０００４】
また、ガラスレンズや合成樹脂レンズの成形において、複数の型部材を組み合わせた金型組立体を用いて成形する場合、ガラスや合成樹脂が、組み合わせた型部材の接合箇所に入り込み、バリが発生しないように考慮して型部材形状を設計する必要がある。
【０００５】
そこで、近年、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を行って最適な成形条件や最適な型部材形状を設定する方法が開示されている。
【０００６】
成形条件設定方法に関して、例えば特許文献１には、同軸上に配置された１対の上下型等によって成形されるキャビティ内で光学素子材料を加熱し、押圧成形する場合に、光学素子材料として、有効光学面の外周部に、肉厚が０．１ｍｍ変化した場合の光学素子材料の体積の変化量に相当する体積以上の面取り部を設けた点が開示されている。
【０００７】
これにより、押圧成形した光学素子がキャビティの中で一杯となって、成形型のコーナーに食い込んだり、光学素子が割れたり、又は素材が金型に付着したりするのを防止することができるというものである。
【特許文献１】特開平５−３０１７２３号公報（第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、前述した特許文献１では、成形前に予め光学素子材料のばらつきを考慮し、光学素子材料に面取り部を設けることで、バリ発生の課題を解決しようとしているが、最終的には、実際に成形作業を行い、その光学素子材料のキャビティへの充填度合いから判断する必要がある。このため、場合によっては型の再設計が必要となり、トライ＆エラーによる多大の時間を要することになる。
【０００９】
また、特許文献１では、光学素子材料の形状を変更することでバリの発生を回避しようとしているが、素材加工のコスト増大の観点から光学素子材料の形状変更に自由度が与えられない場合もある。
【００１０】
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、光学素子材料にバリが発生するのを効率良く予測することができる光学素子の成形シミュレーション方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
加熱軟化した光学素子材料を押圧し、光学素子を成形する際の成形工程をシミュレーションする光学素子の成形シミュレーション方法において、
対向配置された１対の成形型を含む１対の金型組立体と、前記１対の成形型間に介装された光学素子材料とを有するシミュレーションモデルを設定し、
前記１対の金型組立体を構成する型部材のうち成形型と隣接する型部材との接合部の略中心を着目座標とし、その着目座標から前記接合部の端部までの距離、又は前記着目座標から任意の位置までの距離、を判定領域として設定し、
前記判定領域内で、前記接合部にて夫々の型部材の外形形状とその端部から前記着目座標まで延長した形状を含む仮想形状と、最終押圧位置での光学素子材料の輪郭部と、の接触圧をシミュレーションし、
前記シミュレーションされた前記接触圧と、予め設定された所定の接触圧とを比較し、
前記接触圧が前記所定の接触圧よりも大きい場合に、光学素子材料にバリが発生すると予測することを特徴とする。
【００１２】
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シミュレーション方法において、
前記所定の接触圧をゼロとしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３の光学素子の成形型設計方法に係る発明は、
請求項１又は２に記載の光学素子の成形シミュレーション方法を用い、
バリが発生すると予測された場合に、前記接合部の接合距離を変更することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の光学素子の成形型設計方法に係る発明は、
請求項１又は２に記載の光学素子の成形シミュレーション方法を用い、
バリが発生すると予測された場合に、前記接合部の接合位置を変更することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に係る発明は、
加熱軟化した光学素子材料を押圧し、光学素子を成形する際の成形工程をシミュレーションする光学素子の成形シミュレーション方法において、
対向配置された１対の成形型を含む１対の金型組立体と、前記１対の成形型間に介装された光学素子材料とを有するシミュレーションモデルを設定し、
前記１対の金型組立体を構成する型部材のうち成形型と隣接する型部材との接合部の略中心を着目座標とし、その着目座標から前記接合部の端部までの距離、又は前記着目座標から任意の位置までの距離、を判定領域として設定し、
前記判定領域内で、前記接合部にて夫々の型部材の外形形状とその端部から前記着目座標まで延長した形状を含む仮想形状の位置座標と、最終押圧位置での光学素子材料の輪郭部の位置座標と、をシミュレーションし、
前記シミュレーションされた前記接合部における前記仮想形状の位置座標と、最終押圧位置での光学素子材料の輪郭部の位置座標と、を比較し、夫々の位置座標が一致する部分を含む場合に、光学素子材料にバリが発生すると予測することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の光学素子の成形型設計方法に係る発明は、
請求項５に記載の光学素子の成形シミュレーション方法を用い、
バリが発生すると予測された場合に、前記接合部の接合距離を変更することを特徴とする。
【００１７】
請求項７の光学素子の成形型設計方法に係る発明は、
請求項５に記載の光学素子の成形シミュレーション方法を用い、
バリが発生すると予測された場合に、前記接合部の接合位置を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、シミュレーションすることで、光学素子材料にバリが発生するのを効率良く予測することができる。また、この予測に基づいて、最適な成形型を設計することができ、試作実験を省略等することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（成形機の構成）
図１は、成形機１００の全体構成を示し、図２（ａ）（ｂ）は、その要部拡大図である。図１において、成形機１００は、対向配置された上下一対の金型組立体１０，２０を有し、この金型組立体１０，２０は、夫々成形面１１ａ、２１ａ（図２（ａ）参照）を有する成形型１１、２１、並びに、該成形型１１，２１を周囲から支持するモールドダイ１２、２２、成形型１１，２１及びモールドダイ１２、２２の端面を支持するダイプレート１３、２３を夫々型部材として有している。光学素子材料としてのガラス素材７は、成形型２１の成形面２１ａ上に載置されている。
【００２０】
なお、金型組立体１０，２０は、成形面１１ａ、２１ａを有する成形型と他の型部材とを組み合わせたものでも良い。また、光学素子材料としてガラス素材７を例として説明するが、これに限らず例えば合成樹脂素材であっても良い。
【００２１】
上下一対の金型組立体１０，２０のうち、上金型組立体１０は、成形機１００の上方の固定軸１４の下端に断熱筒１５を介して取付けられている。また、下金型組立体２０は、成形機１００の下方の可動軸２４の上端に断熱筒２５を介して取付けられている。可動軸２４の下部には、不図示の駆動装置と荷重検出装置２６が設置されており、成形中の下金型組立体２０を駆動装置によって上下移動させることによって、荷重検出しつつ型締め、加圧、型開きができるようになっている。
【００２２】
また、金型組立体１０，２０の周囲には、透明石英管３０が取付けられており、該透明石英管３０の上下両端部はシールプレート１７、２７に当接されている。このシールプレート１７、２７により、金型組立体１０，２０の周囲に気密性を備えた成形室３１が形成されている。更に、透明石英管３０の周囲には、赤外線ランプユニット３２が取付けられ、その周囲後方に配置された反射ミラーと共に金型組立体１０，２０を加熱するようになっている。
【００２３】
また、固定軸１４及び可動軸２４の内部には、成形室３１内のダイプレート１３，２３面に乾燥した窒素ガス（Ｎ2）を導入して、金型組立体１０，２０を酸化防止するとともに冷却するためのガス供給流路１８，２８が形成されている。
（成形工程）
上記成形機１００を用いた場合の成形プロセスについて説明する。
【００２４】
光学素子材料となる成形材料としては、略球形状のガラス素材７（（株）オハラのＬ−ＢＡＬ４２）を使用する。このガラス素材７は、予め下金型組立体２０の成形型２１の成形面２１ａ上に載置しておく（図２（ａ）参照）。この状態で加熱工程に移行する。この加熱工程では、ガス供給流路１８，２８から成形室３１内に窒素ガスを供給し、該成形室３１内を窒素ガスで置換してから、赤外線ランプユニット３２により、上下１対の金型組立体１０，２０（成形型、モールドダイ、ダイプレート）、及びガラス素材７を加熱する。ここで、上下の成形型１１、２１には、図示しない温度センサが設置されていて、この上下の成形型１１、２１は略６００℃に加熱される。ガラス素材７は、上下の成形型１１、２１の間に挟まれた状態で加熱されるため、ガラス素材７の温度も成形型１１，２１と同じく略６００℃に加熱される。
【００２５】
続いて、押圧工程では、最初に金型組立体１０，２０に所定の押圧荷重を付与し、冷却時には一定圧で保圧するような荷重条件として、可動軸２４を上方に駆動する。こうして、図３に示すように、上下の成形型１１、２１の間でガラス素材７を押圧成形する。また、押圧成形後の冷却工程では、ガス供給流路１８，２８に窒素ガスを導入し続けることにより、ダイプレート１３，２３面から冷却を行い、室温付近（略２０℃）まで冷却した後に、上下の成形型１１、２１の間から成形後のガラス素材７（光学素子）を取り出す。
（成形シミュレーション方法）
次に、図４のフローチャートに基づき、上述した成形工程の中の押圧工程をシミュレーションするための方法について説明する。
【００２６】
なお、本実施形態では、軸対称形状物を対象としているため、二次元軸対称モデルで説明するが、非軸対称形状物を対象とする場合は三次元モデルを用いて行う。
まず、Ｓ１について説明する。
【００２７】
このＳ１では、金型組立体１０，２０を構成する型部材のうち、成形型１１、２１とモールドダイ１２、２２の形状に関する座標データ、ガラス素材７の素材形状に関する座標データの読み込みを行う。このとき、成形型１１、２１とモールドダイ１２、２２は剛表面として扱うため、ガラス素材７に接触すると予想される部分の座標のみで良い。
【００２８】
また、本実施形態では、図２（ｂ）に示したように、シミュレーションモデルを簡略化するため、成形型１１、２１とモールドダイ１２、２２は一体として仮定し、その輪郭を仮想線として仮定する。その一体化した仮想線の仮定方法としては、例えば成形型２１とモールドダイ２２の接合部分３３は、接合部分３３の略中心まで成形面２１ａを外周方向に延長し、モールドダイ表面２２ａを中心方向に延長し、それぞれ成形面２１ａ、成形面２１ａを前記略中心まで延長した線、モールドダイ表面２２ａ、モールドダイ表面２２ａを前記略中心まで延長した線をつなげる。その仮想線形状を読み込む。なお、前記略中心はＳ１０における着目座標ｃ点と一致する。
【００２９】
Ｓ２では、特性値と材料物性値をシミュレーション用のコンピュータに読込みを行う。ここで、特性値とは、例えばガラス素材７と上下の成形型１１、２１間の摩擦係数であり、また、材料物性値とは、例えばガラス素材７の縦弾性係数、ポアソン比、線膨張係数である。
【００３０】
なお、本実施形態では、シミュレーションモデルを簡略化するため、成形型１１、２１やモールドダイ１２、２２を剛表面として扱うため、これら成形型１１、２１やモールドダイ１２、２２の材料物性値は必要としない。しかし、金型組立体１０，２０を構成する各型部材の押圧荷重による弾性変形を考慮すべきシミュレーションモデルにおいては、それらの縦弾性係数、ポアソン比、線膨張係数等を用いる必要がある。
【００３１】
また、本実施形態では、押圧工程のみをシミュレーションするため、加熱温度をガラス素材７に一様に与えるため、熱伝導率、比熱、密度の熱物性値を必要としないが、ガラス素材７内の温度を厳密に予測するためには、上述した熱物性値を用いる必要がある。更に、本実施形態では、ガラス素材７を弾性体として定義しているが、例えば、ガラス素材７を粘弾性体、又は塑性体として定義し、その材料物性を用いても良い。
【００３２】
次に、Ｓ３では、成形条件の読み込みを行う。成形条件とは、加熱温度、押圧荷重等であり、本実施形態では、加熱温度を略６００℃、押圧荷重を略１０００Ｎとしている。
次に、Ｓ４では、シミュレーションモデルの作成を行う。ここでは、図１に示した金型組立体１０，２０とガラス素材７をシミュレーション対象とするシミュレーションモデルとする。また、成形型１１、２１やモールドダイ１２、２２、及びガラス素材７の形状は、Ｓ１で読み込んだデータに基づくものである。なお、本実施形態では、軸対称形状物を対象としているため、計算時間の短縮を目的として、二次元軸対称の解析モデルとしている。具体的には、ＡＢＡＱＵＳ／ＣＡＥ（ＡＢＡＱＵＳ，Ｉｎｃ製）を用いて作成している。
【００３３】
なお、シミュレーションモデルの作成にＡＢＡＱＵＳ／ＣＡＥを使用しているが、これに限らず、有限要素法のモデルを作成できるソフトであれば、他のソフトであっても良い。
【００３４】
続いて、Ｓ５において、シミュレーション用のコンピュータに入力したデータに基づき、シミュレーションの実行を行う。この実行に先立ち、Ｓ１１から送られるガラス素材７の目標とする中心肉厚、バリ着目座標、判定領域、基準値としてのしきい値の評価情報が読み込まれる。なお、本実施の形態では、汎用の有限要素法のシミュレーションソフトＡＢＡＱＵＳ／Ｓｔａｎｄａｒｄ（ＡＢＡＱＵＳ，Ｉｎｃ製）を用いているが、これに限らず、他の有限要素法のシミュレーションソフトを使用しても良い。
【００３５】
次いで、Ｓ６に示すように、シミュレーションソフトの中で、ｔ＝０秒から計算が開始され、Δｔ秒後のガラス素材７の挙動を、与えられた成形条件で逐次数値計算されて進められる。例えば、押圧工程において、略６００℃の均一温度下で球状のガラス素材７が、略１０００Ｎの押圧荷重を受けて変形する際の変形量を、時刻が時間ステップΔtだけ進む毎に求める。これを、押圧成形時間が終了するまで繰り返して、押圧工程終了時のガラス素材７の変形形状を求める。
【００３６】
次に、Ｓ７では、数値計算されたｔ秒後のガラス素材７の中心肉厚を計算して出力する。本実施形態では、中心肉厚の寸法をチェックすることで成形が完了したか否かの判断を行っている。
【００３７】
すなわち、Ｓ８において、ガラス素材７の中心肉厚が、目標とする光学素子の中心肉厚になったか否かを判断し、「Ｎｏ」ならＳ６に戻って押圧工程を続行し、「Ｙｅｓ」ならＳ９に進む。なお、シミュレーションソフトの特性上、目標とする中心肉厚に完全に一致した結果を得ることは困難であるため、目標とする中心肉厚の設定は、例えば公差（例えば、設定値±０．１）の範囲を設けて判定しても良い。また、目標とする中心肉厚は製品（光学素子）の中心肉厚ではなく、設計者が意図するタイミングの値で設定しても良い。
【００３８】
Ｓ９では、バリの発生を判定するために必要なシミュレーション結果を出力する。具体的には、例えば、ガラス素材７が目標とする中心肉厚まで変形した時の、ガラス素材７と成形型２１、モールドダイ２２の間に生じる接触圧力と、その圧力が生じているガラス素材７の節点座標データを出力する。もう１つは、ガラス素材７の輪郭部にあたる節点の座標、前記仮想線の座標を出力する。
【００３９】
例えば、図５（ａ）（ｂ）において、二次元座標とした場合、ガラス素材７の中心肉厚が目標の中心肉厚になった時点での、上下の成形型１１、２１の中心線Ｃ−Ｃ上の成形面２１ａのｘｙ座標（０、０）を基準とし、この点からのガラス素材７の輪郭部にあたる各節点の全てのｘｙ座標、例えば、図５（ｂ）における（ｘ1、ｙ1）、（ｘ2、ｙ2）、・・・、及び成形型２１とモールドダイ２２の輪郭で仮定した仮想線上での各点の全てのｘｙ座標、例えば、図５（ｂ）における（Ｘ1、Ｙ1）、（Ｘ2、Ｙ2）、・・・、を出力する。
【００４０】
Ｓ１０では、Ｓ１１から送られた目標中心肉厚、バリ着目座標、判定領域、しきい値に基づき、成形中のガラス素材７にバリが発生するか否かを以下の判定方法（１）〜（６）によって判定する。これを、図６（ａ）（ｂ）を参照しながら説明する。なお、同図６（ｂ）において、下型の成形型２１とモールドダイ２２の接合部３３の略中心（ｃ点）を着目座標とする。
【００４１】
また、本実施の形態では、便宜上、下金型組立体２０の隣接する成形型２１とモールドダイ２２間の接合部３３の略中心を着目座標として説明するが、これに限らず、接合部毎に行う必要があり、例えば、上金型組立体２０の隣接する成形型１１とモールドダイ１２間の接合部の略中心を着目座標として判定をする。
［判定方法（１）］
この判定方法では、判定領域はバリ発生判定の着目座標としてのｃ点から、仮想線に沿って夫々接合部３３の接合距離ｓだけ移動した点を、ａ点、ｂ点とすると、このａ点、ｂ点からｃ点までを判定領域とする。しきい値は仮想線からガラス素材７の輪郭部にあたる各節点の座標までの距離が０ｍｍとする。具体的な判定方法としては、ａ点とｂ点のｘ座標の範囲内にある、変形したガラス素材７の輪郭部にあたる節点の座標から判定領域となるａ点〜ｃ点〜ｂ点を結ぶ線までの距離を計算し、これをしきい値である０ｍｍと比較し、一致した場合はバリが発生すると判定する。例えば、図６（ｂ）では、ａ点〜ｃ点間の仮想線とガラス素材７の輪郭部の節点との距離が０ｍｍであるためバリが発生すると判定する。
［判定方法（２）］
この判定方法では、判定領域はバリ発生判定の着目座標としてのｃ点から、仮想線に沿って夫々設計者が任意に設定した距離ｓ'だけ移動した点を、ａ'点、ｂ'点とすると、このａ'点、ｂ'点からｃ点までを判定領域とする。しきい値は仮想線からガラス素材７の輪郭部にあたる各節点の座標までの距離が０ｍｍとする。具体的な判定方法としては、ａ'点とｂ'点のｘ座標の範囲内にある、変形したガラス素材７の輪郭部にあたる節点の座標から判定領域となるａ'点〜ｃ点〜ｂ'点を結ぶ線までの距離を計算し、これをしきい値である０ｍｍと比較し、一致した場合はバリが発生すると判定する。
【００４２】
ここで、判定領域を設定する距離を任意としたのは、設計者が設計指針にあわせた値を設定する必要があるからである。
［判定方法（３）］
この判定方法では、判定領域はバリ発生判定の着目座標としてのｃ点から、仮想線に沿って夫々接合部３３の接合距離ｓだけ移動した点を、ａ点、ｂ点とすると、このａ点、ｂ点からｃ点までを判定領域とする。しきい値はガラス素材７と仮想線との接触圧が０ＭＰａとする。具体的な判定方法としては、ａ点とｂ点のｘ座標の範囲内にある、変形したガラス素材７の輪郭部にあたる節点の座標における仮想線との接触圧の値と、しきい値である０ＭＰａと比較し、判定領域内で前者の接触圧が後者のしきい値より大きかったときにはバリが発生すると判定する。
［判定方法（４）］
この判定方法では、判定領域はバリ発生判定の着目座標としてのｃ点から、仮想線に沿って夫々接合部３３の接合距離ｓだけ移動した点を、ａ点、ｂ点とすると、このａ点、ｂ点からｃ点までを判定領域とする。しきい値は設計者が設定するガラス素材７と仮想線との接触圧の値、例えば３０ＭＰａとする。具体的な判定方法としては、ａ点とｂ点のｘ座標の範囲内にある、変形したガラス素材７の輪郭部にあたる節点の座標における仮想線との接触圧の値と、しきい値である３０ＭＰａと比較し、判定領域内で前者の接触圧が後者のしきい値より大きかったときにはバリが発生すると判定する
なお、本実施形態では、しきい値を３０ＭＰａとしたが、接合部３３の接合距離が大きくなるほど、また、加熱温度が高くなるほど、そのしきい値は小さくなるため、その関係によってしきい値は変更される。
［判定方法（５）］
この判定方法では、判定領域はバリ発生判定の着目座標としてのｃ点から、仮想線に沿って夫々設計者が任意に設定した距離ｓ'だけ移動した点を、ａ'点、ｂ'点とすると、このａ'点、ｂ'点からｃ点までを判定領域とする。しきい値はガラス素材７と仮想線との接触圧が０ＭＰａとする。具体的な判定方法としては、ａ'点とｂ'点のｘ座標の範囲内にある、変形したガラス素材７の輪郭部にあたる節点の座標における仮想線との接触圧の値と、しきい値である０ＭＰａと比較し、判定領域内で前者の接触圧が後者のしきい値より大きかったときにはバリが発生すると判定する。
［判定方法（６）］
この判定方法では、判定領域はバリ発生判定の着目座標としてのｃ点から、仮想線に沿って夫々設計者が任意に設定した距離ｓ'だけ移動した点を、ａ'点、ｂ'点とすると、このａ'点、ｂ'点からｃ点までを判定領域とする。しきい値は設計者が設定するガラス素材７と仮想線との接触圧の値、例えば３０ＭＰａとする。具体的な判定方法としては、ａ'点とｂ'点のｘ座標の範囲内にある、変形したガラス素材７の輪郭部にあたる節点の座標における仮想線との接触圧の値と、しきい値である３０ＭＰａと比較し、判定領域内で前者の接触圧が後者のしきい値より大きかったときにはバリが発生すると判定する。
【００４３】
そして、Ｓ１０において、バリが発生すると判定された場合（Ｙｅｓ）は、Ｓ１２に進み、型部材の接合部３３の位置を成形型中心から外周方向へ移動させる。これにより、判定領域が外周方向の接合部３４（図７参照）へ移動するため、変形したガラス素材７が接触しない位置に設定でき、バリの発生を防止する方向に改善することができる。
【００４４】
もしくは、型部材の接合部３３の接合精度（接合距離）を変更する。これにより、ガラス素材７の変形形状は変わらないが判定領域が小さくなり、判定しきい値である接触圧の値は大きくなるためバリの発生を防止する方向に改善することができる。このような変更を設計者が行い、Ｓ１に戻る。
【００４５】
すなわち、本実施形態では、バリが発生すると判定された場合は、ガラス素材７の形状を変更するのではなく、隣接する型部材、具体的には成形型、モールドダイの接合位置を成形型中心から外周方向へ移動するように設計変更する。また、バリが発生しないと判定された場合（Ｎｏ）は、シミュレーションを終了する。
【００４６】
上記により、バリが発生すると判断された場合は、設計者は、図７に示すように、金型組立体１０，２０における成形型２１とモールドダイ２２との接合部３３の位置を、例えば寸法ｔだけ図の右方の接合部３４に移動することで、バリの発生を回避することができる。あるいは、設計者は接合部３３の接合精度（接合距離）を向上、すなわち隙間量を小さく、或いは接合圧力を変更することで、バリの発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明方法に用いられる成形機の全体構成を示す図である。
【図２】（ａ）は同上の変形前の要部拡大図であり、（ｂ）は解析モデルの仮想線を示す図である。
【図３】光学素子材料を変形させた時の成形機の要部拡大図である。
【図４】本実施の形態におけるフローチャートを示す図である。
【図５】（ａ）は１対の金型組立体の断面正面図であり、（ｂ）はそのＡ部拡大図である。
【図６】（ａ）は１対の金型組立体の断面正面図であり、（ｂ）はそのＢ部拡大図である。
【図７】１対の金型組立体の断面正面図である。
【符号の説明】
【００４８】
７      ガラス素材
１０    金型組立体
１１    成形型
１１ａ  成形面
１２    モールドダイ
１３    ダイプレート
１４    固定軸
１５    断熱筒
１７    シールプレート
１８    ガス供給流路
２０    金型組立体
２１    成形型
２１ａ  成形面
２２    モールドダイ
２２ａ  モールドダイ表面
２３    ダイプレート
２４    固定軸
２５    断熱筒
２７    シールプレート
２８    ガス供給流路
３０    透明石英管
３１    成形室
３２    赤外線ランプユニット
３３    接合部
３４    設計変更後の接合部
１００  成形機
【図４】
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【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
2007119307.tif 000009