(57)【要約】【課題】本発明は、成形装置の温度分布を有効に抑制し、この温度分布を抑制することによって、高精度の光学素子を歩留まり良く成形できる光学素子の成形装置を提供する。【解決手段】上型と下型の間に光学素材が置かれた成形型５０を、加熱、プレス成形及び冷却の各ステージ３，４，５へ順次搬送して光学素子を成形する光学素子の成形装置であって、成形型５０に対して、それぞれ加熱、プレス成形及び冷却の各プロセスを行う上下一対の加熱プレート３ｂ、プレスプレート４ｂ及び冷却プレート５ｂの複数組のプレートを有し、該冷却プレート５ｂは、そのプレート内部に、等間隔に設けられた複数本のカートリッジヒータ５ａと、各該カートリッジヒータの近傍にそれぞれ設置された熱電対と、を有し、さらに、熱電対の測定温度をフィードバックして、カートリッジヒータの出力を１本毎に独立して制御する出力制御手段を有する光学素子の成形装置１。【選択図】図１
2012116705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型と下型の間に光学素材が置かれた成形型を、チャンバー内に設けた加熱、プレス成形及び冷却の各ステージへ順次搬送して光学素子を成形する光学素子の成形装置であって、
前記加熱、プレス成形及び冷却の各ステージにおいて前記成形型を搭載し、搭載された前記成形型に対して、それぞれ加熱、プレス成形及び冷却の各プロセスを行う上下一対の加熱プレート、プレスプレート及び冷却プレートの複数組のプレートと、前記各プレートの前記成形型の搭載面表面に設置された均熱板と、前記各組における一対のプレートを接近又は離間させて前記加熱、プレス成形及び冷却のプロセスを行わせる駆動手段と、前記各プロセス及び前記成形型の搬送を制御する制御手段と、を備えるとともに、
前記冷却プレートは、プレート本体と、該プレート本体内部に所定間隔で埋設された複数本のカートリッジヒータと、各カートリッジヒータの近傍にそれぞれ設置された複数の熱電対と、から構成され、
さらに、前記各熱電対の出力に基づいて各カートリッジヒータの出力を独立的にフィードバック制御する出力制御手段を有することを特徴とする光学素子の成形装置。
【請求項２】
光学素子の成形に先立って、前記冷却プレート表面に載置して、プレート上の温度分布を測定する温度分布測定手段を有し、
前記出力制御手段は、前記温度分布測定手段の測定により決定した設定値に基づいて各カートリッジヒータの出力を制御する請求項１記載の光学素子の成形装置。
【請求項３】
前記温度分布測定手段が、成形型の載置される位置に対応して熱電対が配置され、該熱電対は、前記成形型の中央部と、該中央部を中心にした円上の複数箇所に設けられている平板状のプレートである請求項２記載の光学素子の成形装置。
【請求項４】
前記カートリッジヒータが３本以上である請求項１乃至３のいずれか１項記載の光学素子の成形装置。
【請求項５】
前記複数本のカートリッジヒータのうち、プレートの内側に設けられたカートリッジヒータが、その両端のワット密度に対して中央部のワット密度が低くなっている請求項１乃至４のいずれか１項記載の光学素子の成形装置。
【請求項６】
前記カートリッジヒータのうち、プレートの内側に設けられたカートリッジヒータ中央部のワット密度が０である請求項５記載の光学素子の成形装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の光学素子の成形装置を用い、前記成形型に光学素材を収容し、前記成形型を加熱して該成形型内の光学素材を軟化させる加熱工程と、軟化した光学素材を、プレス手段を用いて前記成形型により加圧して光学素子形状を付与するプレス工程と、プレス工程後、前記成形型を冷却し、光学素子形状を付与した光学素材を固化させる冷却工程と、を有する光学素子の成形方法であって、
前記冷却工程において、前記出力制御手段により、前記各熱電対の出力に基づいて各カートリッジヒータの出力を独立的にフィードバック制御することを特徴とする光学素子の成形方法。
【請求項８】
前記加熱工程に先立って、前記冷却プレート表面に温度分布測定手段を載置して冷却プレートの温度分布を測定する温度分布測定工程と、
前記温度分布の測定結果に基づいて、冷却プレートの温度分布を小さくするようにカートリッジヒータの出力を１本毎に独立して決定する設定値決定工程を有し、
前記冷却工程におけるカートリッジヒータの出力を、前記設定値決定工程で決定した設定値になるように出力制御する請求項７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、光学素子を連続的に製造可能な成形装置及び成形方法に係り、特に、光学素材を冷却する冷却プレート温度の温度分布を抑制し、所定の温度に安定して保持できる光学素子の成形装置及び成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学素子用の成形型内に光学素材を収容し、加熱軟化させてプレス成形するという、光学素子を高精度に成形する方法が一般化してきた。そのような状況の中、製造コストを低減するために、成形型を各処理ステージに搬送し、複数の光学素子を連続的に成形する光学素子の成形装置が提案されている。
【０００３】
これら光学素子の成形装置において、光学素材の加熱軟化時には、光学素材を加工するのに十分な高温条件まで加熱し、プレス時にはその加熱状態を維持しながらプレスし、プレス後は、光学素材を冷却して固化させ光学素子を得る。そのため、成形装置における各処理ステージでは、個々のステージが所定の温度に管理されている。
【０００４】
各処理ステージは、一般に、内部にカートリッジヒータを設けた上下一対のプレートで構成されている。この上下一対のプレートは、通常、四角い平板状のプレート内部に複数本の棒状のカートリッジヒータを水平方向に所定の間隔に配置して構成されている。ところが、このように配置したときのプレート温度は、プレート周辺部では温度が低下しやすく、プレート中央部はヒータに囲まれて温度が上昇しやすい。したがって、プレートにおける加熱状態が場所により異なる温度分布が生じてしまう。このようにプレート内で温度分布が生じると、そのプレート上にある成形型、ひいては光学素材を成形する成形面の温度にまで影響を与えてしまう。
【０００５】
そこで、プレート上の温度分布を改善するために、超硬合金の表面を所定の合金薄膜で被覆した特定の大きさからなる均熱板をプレート上に設けたり（特許文献１参照）、プレート表面の成形に対応する周辺部分と内側部分との温度差を所定範囲に保持するために内側と外側のカートリッジヒータの出力を制御する温度制御手段を設けたり（特許文献２参照）、する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２５９２４０号公報
【特許文献２】特開２００８−６９０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の成形型を搬送移動させながら順次処理を行っていく成形装置においては、まず、成形型が装置内に取入れられ、初めの加熱ステージでは徐々に光学素材を昇温させていき、加熱の最終部分で最高温度に到達させる。次に、この最高温度を維持しながらプレス成形を行って光学素材に光学素子形状を付与する。そして、最後に、冷却ステージで光学素材の温度を徐々に下げて光学素材を冷却、固化させる。
【０００８】
しかしながら、このような成形操作を行うにあたっては、装置全体の温度勾配は、成形型の取入れ口側から徐々に高くなり、プレス成形処理を行うプレスステージを頂点として、成形型の取出し口側に向かって徐々に低くなる。
【０００９】
したがって、各ステージは隣接するステージの温度に影響されて、所定の温度よりも高温あるいは低温になってしまい、同一プレート内で温度差が生じてしまう。このように同一プレート内で温度差ができてしまうと、そのプレート上にある成形型にも温度分布が生じ、これが光学素材の成形にまで影響を及ぼしてしまう。
【００１０】
例えば、冷却ステージにおいて、隣接するステージがプレス処理ステージであった場合、その冷却ステージのプレス処理ステージ側の温度が高く、その逆側の温度が低くなってしまうため、冷却プレート上にある成形型内部に温度分布が発生し光学素材の冷却を一様に行えず、場所によって冷却速度が変わってしまう。そのため、所望の形状を得ることができなくなり歩留まりを低下させるという問題があった。このような問題は特に、製造する光学素子の直径が大きくなり、隣接するプレートとの距離が短くなると顕在化してくる。
【００１１】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、光学素子の製造にあたって、各ステージのプレート温度が、隣接するステージのプレート温度に影響を受けないようにプレート温度を均一にして、光学素子を歩留まり良く製造する光学素子の成形装置及び成形方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、鋭意検討した結果、プレート内での均熱化を図った本発明の光学素子の成形装置及び成形方法が上記問題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
【００１３】
すなわち、本発明の光学素子の成形装置は、上型と下型の間に光学素材が置かれた成形型を、チャンバー内に設けた加熱、プレス及び冷却の各ステージへ順次搬送して光学素子を成形する光学素子の成形装置であって、前記加熱、プレス及び冷却の各ステージにおいて前記成形型を搭載し、搭載された前記成形型に対して、それぞれ加熱、プレス及び冷却の各プロセスを行う上下一対の加熱プレート、プレスプレート及び冷却プレートの複数組のプレートと、前記各プレートの前記成形型の搭載面表面に設置された均熱板と、前記各組における一対のプレートを接近又は離間させて前記加熱、プレス及び冷却のプロセスを行わせる駆動手段と、前記各プロセス及び前記成形型の搬送を制御する制御手段と、を備えるとともに、前記冷却プレートは、プレート本体と、該プレート本体内部に所定間隔で埋設された複数本のカートリッジヒータと、各カートリッジヒータの近傍にそれぞれ設置された複数の熱電対と、から構成され、さらに、前記各熱電対の出力に基づいて各カートリッジヒータの出力を独立的にフィードバック制御する出力制御手段を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の光学素子の成形方法は、本発明の光学素子の成形装置を用い、前記成形型に光学素材を収容し、前記成形型を加熱して該成形型内の光学素材を軟化させる加熱工程と、軟化した光学素材を、プレスプレートを用いて前記成形型により加圧して光学素子形状を付与するプレス工程と、プレス工程後、前記成形型を冷却し、光学素子形状を付与した光学素材を固化させる冷却工程と、を有する光学素子の成形方法であって、前記冷却工程において、前記出力制御手段により、前記各熱電対の出力に基づいて各カートリッジヒータの出力を独立的にフィードバック制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光学素子の成形装置及び成形方法によれば、光学素子の製造にあたって、冷却プレート内で生じる温度分布を小さくでき、光学素子の形状精度を高め、光学素子を安定して歩留まり良く製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態である光学素子の成形装置の概略構成図である。
【図２】図１の成形装置に用いた冷却プレートの（ａ）平面透視図及び（ｂ）側面透視図である。
【図３】冷却プレートの温度分布測定手段の（ａ）平面透視図及び（ｂ）側面透視図である。
【図４】本発明の加熱ステージ及び冷却ステージを複数個設けた実施形態である光学素子の成形装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における冷却プレートの平面透視図（ヒータの発熱線も合わせて示した）である。
【図６】実施例１−１と比較例１の第２の冷却プレート（上）の温度分布を示した図である。
【図７】実施例１−１と比較例１の第２の冷却プレート（下）の温度分布を示した図である。
【図８】実施例１−２と比較例１の第２の冷却プレート（上）の温度分布を示した図である。
【図９】実施例１−２と比較例１の第２の冷却プレート（下）の温度分布を示した図である。
【図１０】実施例１−１の光学素子形状のデータを示した図である。
【図１１】実施例１−２の光学素子形状のデータを示した図である。
【図１２】比較例１の光学素子形状のデータを示した図である。
【図１３】実施例２−１の光学素子形状のデータを示した図である。
【図１４】実施例２−２の光学素子形状のデータを示した図である。
【図１５】比較例２の光学素子形状のデータを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態である光学素子の成形装置の概略構成図である（チャンバー２のみ断面で示している）。
【００１９】
本発明の光学素子の成形装置１は、光学素子を成形するための成形室となるチャンバー２と、該チャンバー２の内部に設けた光学素材を収容した成形型を加熱して光学素材を軟化させる加熱ステージ３と、加熱軟化した光学素材をプレス成形するプレスステージ４と、プレス成形により光学素子形状が付与された光学素材を冷却する冷却ステージ５と、を有する。
【００２０】
ここで、成形室であるチャンバー２は、その内部において、光学素子の成形操作を行う場を提供する。このチャンバー２には、光学素子の成形型５０を内部に取り入れる取入れ口と、光学素子の成形が終了した後、成形型５０を取り出す取出し口が設けられ、この取入れ口及び取出し口には、それぞれ取入れシャッター６及び取出しシャッター７が設けられる。必要に応じて、これらシャッターを開閉することで、成形型５０をチャンバー２から出し入れできるようになっており、チャンバー２内の雰囲気が維持される。また、この取入れ口及び取出し口には、そのチャンバー２外部にそれぞれ成形型５０を載置できる成形型載置台８及び９が設けられている。
【００２１】
このチャンバー２の内部には、光学素子を成形するための加熱ステージ３、プレスステージ４及び冷却ステージ５が設けられており、これらの各ステージにより成形操作を行う。実際には、光学素材を収容した成形型５０が、取入れ口からチャンバー２内に取り入れられ、上記の各ステージにおいて所定の処理を施されながら順番に移動し、所定の処理が終了したら成形型５０は、取出し口からチャンバー２の外部に取出される。
【００２２】
このチャンバー２の内部において、成形型５０は光学素材を軟化し、変形を容易にするもので高温に加熱されるため、成形型５０が酸化されないように、チャンバー内雰囲気を窒素等の不活性ガス雰囲気とできる。この不活性ガス雰囲気とするには、チャンバー２を密閉構造として内部雰囲気を置換して達成できるが、半密閉構造とし、不活性ガスを常時チャンバー２内に供給して、チャンバー内を陽圧にしながら外部の空気が流入しないようにして不活性ガス雰囲気を維持してもよい。上記した取入れシャッター６及び取出しシャッター７は、チャンバー２内部を簡便な構成で半密閉状態とするのに効果的である。なお、これらチャンバー２及びシャッター６，７は、ステンレス、合金鋼等の高温下におけるガス、不純物が析出しない素材とするのが好ましい。
【００２３】
次に、本発明の成形操作を行う各ステージについて説明する。なお、各ステージの説明にあたって用いる成形型５０は、一般に、光学素子の上側の光学面を形成する上型と、下側の光学面を形成する下型とで構成される一組の成形型であり、さらに上型及び下型の位置合わせを行う胴型を有する。胴型は、プレス時に、上型及び下型の光軸を同軸上に規制する中空円筒形状の内胴と、内胴の外周に設けられ上型及び下型間の距離を規制する中空円筒形状の外胴と、で構成することが好ましい。
【００２４】
また、この成形型５０は、超硬合金やセラミックス等の素材からなり、上型及び下型は、成形する光学素子の面形状を転写するための成形面をそれぞれ有しているが、ここで形成される光学素子形状は、両凸、両凹、平凸、平凹、凸メニスカス、凹メニスカス形状のいずれのレンズ形状を成形する成形型であってもよい。なお、外胴を用いる場合には、高温での耐久性、耐食性、高い機械的強度を持つ材質が好ましく、更には高い熱膨張係数を持つ材質が好ましく、具体的にはＳＵＳ等のステンレス製とすることが好ましい。
【００２５】
本発明の加熱ステージ３は、成形型５０に収容された光学素材を軟化させ、その内部にカートリッジヒータ３ａが埋め込まれた上下一対の加熱プレート３ｂから構成される。この加熱プレート３ｂは、上下一対の加熱プレート３ｂを成形型の上型、下型にそれぞれ接触させることにより、上型及び下型を加熱することができ、さらに成形型内部に収容されている光学素材をも加熱できる。
【００２６】
より具体的には、加熱ステージ３において、下側の加熱プレート３ｂはチャンバー２の底板に、断熱板３ｃ、表面に均熱板を有する加熱プレート３ｂがこの順番に積層して固定されており、下側の加熱プレート３ｂの熱をチャンバー２に伝達しない。
【００２７】
上側の加熱プレート３ｂは上下移動が可能となっており、こちらも表面に均熱板を有し、また、上側の加熱プレート３ｂ自体の熱をそのまま伝えないように断熱板３ｃを介してシャフト３ｄと接続され、このシャフト３ｄは図示しないシリンダーによって加熱プレート３ｂを上下移動可能としている。このように、加熱プレート３ｂを上下移動可能とすれば、上側の加熱プレート３ｂの成形型５０の上型への接触・非接触を制御でき、所望のタイミングで成形型５０と光学素材を加熱できる。
【００２８】
本発明のプレスステージ４は、上下のプレスプレート４ｂ間の距離を狭めて成形型５０の上型と下型との距離も狭め、成形型５０内に収容された光学素材を軟化状態のまま押圧して変形させ、上型及び下型の成形面形状を光学素材に付与して光学素子を成形する。その内部にカートリッジヒータ４ａが埋め込まれた上下一対のプレスプレート４ｂから構成される。このプレスプレート４ｂを用いたプレスは前段階の加熱温度を維持しながら行われる。
【００２９】
より具体的には、このプレスステージ４において、下側のプレスプレート４ｂはチャンバー２の底板に、断熱板４ｃ、表面に均熱板を有するプレスプレート４ｂがこの順番に積層して固定されており、下側のプレスプレート４ｂの熱をチャンバー２に伝達しない。
【００３０】
上側のプレスプレート４ｂは上下移動が可能となっており、こちらも表面に均熱板を有し、また、上側のプレスプレート４ｂ自体の熱をそのまま伝えないように断熱板４ｃを介してシャフト４ｄと接続され、このシャフト４ｄは図示しないシリンダーによってプレスプレート４ｂを上下移動可能としている。このように、プレスプレート４ｂを上下移動可能とすれば、この上側のプレスプレート４ｂを下降させ、下側のプレスプレート４ｂに載置された成形型５０を用いたプレス成形ができる。このときプレス成形を所定の圧力で行えるようになっており、光学素材に高精度に光学素子形状を付与できる。
【００３１】
本発明の冷却ステージ５は、成形型５０を冷却して光学素子形状が付与された光学素材も冷却し、固化させるため、その内部に、カートリッジヒータ５ａが埋め込まれた上下一対の冷却プレート５ｂから構成される。この冷却プレート５ｂは、上下一対の冷却プレート５ｂに設置した均熱板を成形型の上型、下型にそれぞれ接触させて、上型及び下型を冷却することができ、さらに成形型内部に収容されている光学素材をも冷却できる。
【００３２】
より具体的には、この冷却ステージ５において、下側の冷却プレート５ｂはチャンバー２の底板に、断熱板５ｃ、表面に均熱板を有する冷却プレート５ｂがこの順番に積層されて固定されており、下側の冷却プレート５ｂの熱をチャンバー２に伝達しないように構成されている。
【００３３】
上側の冷却プレート５ｂは上下移動が可能となっており、こちらも表面に均熱板を有し、また、上側の冷却プレート５ｂ自体の熱をそのまま伝えないように断熱板５ｃを介してシャフト５ｄと接続され、このシャフト５ｄは図示しないシリンダーによって冷却プレート５ｂを上下移動可能としている。このように、冷却プレート５ｂを上下移動可能とすれば、この上側の冷却プレート５ｂの成形型５０の上型への接触・非接触を制御でき、所望のタイミングで成形型５０と光学素材を冷却できる。
【００３４】
なお、ここでの光学素材の固化は、その素材のガラス転移点以下、より好ましくは歪点以下に冷却すればよく、十分に冷却されると光学素材の光学素子形状は安定し、変形が抑制される。ここでの冷却とは、光学素子形状を安定して付与するように光学素材を固化する温度まで下げることをいい、その温度は、プレスプレートよりも５０〜１５０℃程度低いだけで、依然として高温であるため、この冷却プレート５ｂにもその内部にヒータ５ａが埋め込まれている。
【００３５】
また、これら各ステージの上側の加熱プレート３ｂ、プレスプレート４ｂ及び冷却プレート５ｂは、上記したように断熱板を介してシャフトに固定されており、このシャフトがシリンダーに接続されているが、ここでシリンダーは、各プレートを上下動させることができればよく、例えば、エアシリンダー、電動サーボシリンダー、油圧シリンダー、電動油圧シリンダー等のシリンダーを用いる。
【００３６】
上記した、加熱プレート３ｂ、プレスプレート４ｂ、冷却プレート５ｂは、その成形型との接触面が水平面となっており、特に、プレスプレート４ｂにおいては、プレスプレート４ｂの成形型との接触面が傾いていた場合、成形型５０の上型及び下型の中心軸が一致しなくなり、このとき製造される光学素子が、その光軸が一致せず不良品となってしまうことがある。したがって、これら各ステージにおけるプレートの平行度や平面度の管理は厳密に行われる。
【００３７】
これらの各ステージにおける、プレートはステンレス、超硬合金、合金鋼等の素材の内部にカートリッジヒータを挿入し、固定し、カートリッジヒータを加熱することによりプレートの温度を上昇させ、所望の温度に維持する。
【００３８】
そして、本発明に用いる冷却プレート５ｂは、他のプレートと同様に、プレート本体５ｂ（１）とプレートの成形型搭載面表面に設置された均熱板５ｂ（２）とで構成され、そのプレート内部に、水平方向に所定の間隔で埋設された複数本のカートリッジヒータ５ａを有するが、他のプレートがプレート温度を管理する熱電対が１つ設けられているだけであるのに対し、この冷却プレート５ｂは、カートリッジヒータ１本に対し、その各カートリッジヒータの近傍にそれぞれ設置された熱電対５ｅが設けられている（図２）。ここでは、カートリッジヒータ１本に対し熱電対が１個設けられているが、各カートリッジヒータを個別に制御できれば熱電対の個数は１個に限られない。なお、カートリッジヒータ５ａは、通常、その長軸が入口出口方向（搬送方向）に対して直交する方向に並べられて設けられる。
【００３９】
また、カートリッジヒータ５ａの温度を１本毎に独立して所定の温度にするために、熱電対５ｅの測定した出力をフィードバックして、ヒータ１本毎に個別に出力を調整する出力制御手段（図示せず）が設けられている。この出力制御手段は、熱電対５ｅがカートリッジヒータ５ａから熱を受けることによる出力値に基づいて、それが設定値に対して所定の範囲に有るか否かを判断し、なかった場合にはその範囲内に入るようにカートリッジヒータの出力を調整する。設定値の決定については後述する。
【００４０】
なお、フィードバック制御としては、公知の制御方法によればよく、例えば、ＰＩＤ制御等の制御方法によればよい。さらに具体的には、本発明においては、ヒータの出力の制御を安定して行えればよく、ＳＳＲ制御、ＳＣＲ制御等が好ましい。
【００４１】
なお、このカートリッジヒータ毎の出力の設定は、まず、成形開始前に冷却プレート５ｂの均熱板５ｂ（２）の替わりにプレートの温度分布を測定する温度分布測定手段を取り付けて加熱状況を知るところから始まる。温度分布測定手段の具体的な構成の一例を図３に示した。この温度分布測定プレート１０は、成形型の載置される位置に対応して熱電対１０ａ及び１０ｂが配置されている平板状のプレートから構成される。
【００４２】
熱電対１０ａは載置される成形型の中央部に、熱電対１０ｂは成形型の外周部に、それぞれ対応した位置に設けられる。外周部に設けられる熱電対１０ｂは、中央部を中心とした円に沿って複数箇所設けることが好ましい。例えば、外周部の熱電対１０ｂは、少なくとも成形型の搬送方向の入口側、出口側と、さらに、搬送方向の左側、右側の４箇所に設け、それぞれが等間隔となるようにすればよい。このとき、この温度分布測定手段は、ステンレス、超硬合金、合金鋼等の素材を用いる。この温度分布測定手段の素材は均熱板と同じでも異なっていてもよい。厚さは均熱板と同程度でよく、３〜１５ｍｍとし、熱電対は成形型と接触する面から深さ０．５〜１．５ｍｍの位置に設ける。
【００４３】
さらに、その円周上に４個よりも多く熱電対を配置してもよいし、その円と同心円上に熱電対を追加配置してもよい。図３では、中央部と搬送方向の入口側との間、中央部と搬送方向の出口側との間に、それぞれ熱電対を追加しており、搬送方向に沿って細かく温度分布を調べられる。
【００４４】
また、各ステージの断熱板３ｃ，４ｃ，５ｃは、セラミックス、ステンレス、ダイス鋼、ハイス鋼等の公知の断熱板を用いればよく、硬度が高くプレス成形時の圧力等によっても変形しにくく、ずれを生じることが少ないセラミックスが好ましい。各ステージの均熱板は超硬合金、ステンレス等の公知の耐熱性があり、硬度が高く熱伝導が良い材料を用いることができる。均熱板表面に酸化防止膜のコーティングを施すことが好ましく、具体的にはＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮなどのコーティング処理が挙げられる。
【００４５】
以上説明した加熱ステージ３、プレスステージ４、冷却ステージ５は、それぞれ所定の処理が行われる場（ステージ）を形成し、各ステージによる処理を順次円滑に行えるように、成形型５０は、搬送手段（図示せず）により所定のタイミングで各ステージに移送し搭載されるように制御手段によって制御されている。
【００４６】
より具体的には、加熱プレート３ｂ、プレスプレート４ｂ、冷却プレート５ｂによる処理は、成形型５０を順次上記の順序で各プレート上へと搬送移動させながら所定の処理を行う。そして、成形型５０が次のステージに移動することで、処理の終わったステージは空くため、さらに、そこに別の光学素材を収容した成形型５０を搬送し、連続的に複数個の光学素子の成形操作を行うのが効率的である。
【００４７】
この処理を行うための上記搬送手段は、図示していないが、例えば、ロボットアーム等が挙げられ、これにより、成形型載置台８から加熱プレート３ｂへ、加熱プレート３ｂからプレスプレート４ｂへ、プレスプレート４ｂから冷却プレート５ｂへ、冷却プレート５ｂから成形型載置台９へ、と移動させる。
【００４８】
なお、この制御手段は、成形型の移動、加熱・プレス・冷却の各ステージにおける上下一対のプレートの温度や、上下移動のタイミング等も制御し、一連の成形操作を円滑に、かつ、連続的に行うように制御している。このとき、取入れシャッター及び取出しシャッターの開閉も制御する。さらに、チャンバー２内の雰囲気が不活性ガスで満たされるように窒素の供給量やタイミング等を制御するのが好ましい。
【００４９】
すなわち、この光学素子の成形装置１は、１以上のポジションで温度の上げ下げを行いながら所定の処理を行う、成形型の搬送による光学素子の成形装置である。
【００５０】
次に、この光学素子の成形装置１を用いた光学素子の成形方法について説明する。
【００５１】
まず、成形操作に先だって、加熱プレート、プレスプレート、冷却プレートを成形操作における温度条件とする。そして、冷却プレート５ｂの温度分布を図３に示した温度分布測定プレート１０を用いて測定する。冷却プレート５ｂの均熱板５ｂ（２）の替わりに温度分布測定プレート１０を用い、各熱電対からの出力差を見ることでプレート内での温度差がどの程度あるかがわかり、温度分布の状況が把握できる。なお、温度分布測定プレート１０を均熱板５ｂ（２）と入れ替えず、均熱板５ｂ（２）の上から重ねて温度分布を測定してもよい。
【００５２】
図１の光学素子の成形装置１において、冷却プレート５ｂの成形型入口側にはプレスプレート４ｂが隣接しており、このプレスプレート４ｂは冷却プレート５ｂよりも高温であるため、入口側は加熱され易い。一方、冷却プレート５ｂの成形型出口側には加熱源はなく、成形型出口があるだけなので、加熱されにくい。したがって、一般に、冷却プレートにおいては、プレスプレート側から出口側に向かって温度が低くなっていきやすい。これは後述するような冷却プレートを複数個設け、段階的に光学素子を冷却する場合にも程度の差はあれ同様である。
【００５３】
次に、この温度分布測定プレート１０の温度分布が対称となるようにカートリッジヒータの設定値を１本毎に独立して決定する。温度分布を対称にするには、上記したように冷却プレートにおける成形型入口側で温度が高く、成形型出口側で温度が低くなっているため、基本的には、入口側のカートリッジヒータの出力を落とし、出口側のカートリッジヒータの出力を上げることになる。この方法で調整できるのは、入口出口方向（搬送方向）の温度分布だけであるので、あらかじめ入口出口方向に直角方向（左右方向）の温度分布を測定しておき、その温度分布と同じ温度分布に入口出口方向の温度分布がなるように調整する（後述する実施例１−１の実測値、図６及び図７参照）。
【００５４】
このヒータ設定値の調整は、１回調整するだけでもよいが、調整後に再度温度分布を測定し、さらに温度分布が小さくなるような調整を複数回繰り返してもよく、このように複数回繰り返すと、冷却プレートの温度状態をより対称な状態にできる点で好ましい。上記の調整により、カートリッジヒータの１本毎の設定値を決定したら、温度分布測定プレート１０を外し、均熱板を取り付け、以下に記載する光学素子の成形操作を開始する。
【００５５】
まず、取入れ口側の成形型載置台８に成形型５０を載置し、この成形型５０の内部に光学素材を収容する。取入れシャッター６を開けて取入れ口を開口させ、この成形型５０を搬送手段により加熱プレート３ｂ上に搬送する。搬送されると、成形型５０の下型は下側の加熱プレート３ｂに接触するため加熱プレート３ｂと同じ温度まで昇温される。これと同時に、上型には上方向から上側の加熱プレート３ｂを接触させて同様に加熱する。
【００５６】
このように上型及び下型が加熱されると、その内部に収容されている光学素材も加熱され、この光学素材は屈伏点以上に加熱されると変形が容易となる。一般に、加熱温度は、軟化点まで温度を上げるとレンズ表面が白濁するので屈伏点（Ａｔ）から軟化点の間の温度に設定する。このとき、昇温速度は０．５〜２．５℃／ｓｅｃ程度が好ましい。
【００５７】
このようにして加熱ステージ３で十分に加熱された成形型５０及び光学素材は、搬送手段により、下側のプレスプレート４ｂ上に搬送され載置される。
【００５８】
プレスプレート４ｂも加熱プレート３ｂと同程度の温度に加熱されており、光学素材が軟化状態を維持するようにしている。さらに、上側のプレスプレート４ｂを下降させてプレスプレート４ｂ間の距離を狭めることにより、上型と下型との距離を狭めて、成形型５０の内部に収容された光学素材に圧力をかけ、光学素材を変形させる。
【００５９】
このプレス工程では、上記したように成形型５０の上下から圧力をかけることで光学素材のプレス成形を行い、これにより光学素材には上型及び下型の光学形成面が転写され、光学素子形状が付与される。
【００６０】
また、このプレス工程におけるプレスは、加熱温度が前段の加熱ステージで加熱した温度と同程度の温度であり、プレス時の圧力はレンズ成形体の単位面積当たり２．５〜３７．５Ｎ／ｍｍ２とすることが好ましく、例えば１０〜２０Ｎ／ｍｍ２とすることが特に好ましい。
【００６１】
そして、このようなプレス工程を行うことで、押切りが完了した成形型５０は、搬送手段によりプレスプレート４ｂから冷却プレート５ｂへと搬送される。この搬送手段は、上記した搬送手段と同様のものである。
【００６２】
次に、冷却プレート５ｂにより成形型５０を冷却するが、これは、上記加熱工程と同様に、下型は下側の冷却プレート５ｂで、上型は上側の冷却プレート５ｂを下降させて接触させることで冷却する。これにより光学素材を冷却して、固化させる。この冷却は、光学素材のガラス転移点（Ｔｇ）以下に冷却させることが好ましく、光学素材の歪点以下の温度にまで冷却させることがより好ましい。このとき、降温速度は０．１〜２．５℃／ｓｅｃが好ましく、更に好ましくは０．５〜１．０℃／ｓｅｃである。
【００６３】
加熱プレート３ｂ、プレスプレート４ｂ及び冷却プレート５ｂは、全てプレート内部に熱電対が埋め込まれており、熱電対からの出力をフィードバックしてカートリッジヒータの出力を制御して、所定のプレート温度を維持する。そして、冷却プレート５ｂは、他のプレートとは異なり、カートリッジヒータ１本毎に対応する熱電対が設けられており、上記した温度分布測定の工程に基づいてカートリッジヒータ毎に決定した設定値になるように熱電対からの出力をフィードバックしてカートリッジヒータ出力を制御する。
【００６４】
なお、上記した加熱工程及び冷却工程は、それぞれ段階的に温度を変化させ緩やかに昇温又は降温させるのが好ましく、加熱工程を１以上の加熱ステージを設けることにより、段階的に光学素材の温度を上昇させて、プレスステージの直前の加熱ステージにおいて、成形温度にまでもっていくようにする。また、冷却工程においても１以上の冷却ステージを設けることにより、段階的に光学素材の温度を下降させて、２００℃以下の温度になるようにする。このように、段階的に加熱及び冷却をすると、光学素材の急激な温度変化を抑制し、歪が生じたり、面割れ等が生じたりする等の光学素子の特性を悪化させずに成形できる。
【００６５】
このような、加熱工程及び冷却工程を実施するために、それぞれ複数の加熱ステージ及び冷却ステージを有する光学素子の成形装置の一例を図４に示した。この図４に示した光学素子の成形装置１１は、チャンバー１２、第１の加熱ステージ１３、第２の加熱ステージ１４、第３の加熱ステージ１５、プレスステージ１６、第１の冷却ステージ１７、第２の冷却ステージ１８、第３の冷却ステージ１９を有する装置構成となっており、チャンバー１２には光学素子の成形装置１と同様に、成形型５０の取入れ口とそれを開閉可能とする取入れシャッター２０、取出し口とそれを開閉可能とする取出しシャッター２１、それら取入れ口及び取出し口の外側には成形型載置台２２及び２３が設けられている。第３の冷却ステージ１９は水冷されており、ヒータは設けられていない。
【００６６】
この光学素子の成形装置１１は、加熱ステージを３つ、冷却ステージを３つ設けて、段階的に加熱及び冷却を行うようにしたこと以外は、図１の光学素子の成形装置１の構成と同様である。なお、冷却プレート１８ｂには、図２の冷却プレート５ｂと同様に、熱電対がカートリッジヒータの本数と同じだけ設けられている。
【００６７】
第１の加熱ステージ１３では、光学素材をガラス転移点以下、２００〜４００℃程度低い温度に一旦加熱する予備加熱を行い、第２の加熱ステージ１４ではガラス転移点付近の温度にまで、第３の加熱ステージ１５では屈伏点＋１０〜３０℃の温度にまで加熱する。また、プレスステージ１６では成形温度を維持しながら、成形型による成形操作により光学素子形状を付与し、第１の冷却ステージ１７では光学素材のガラス転移点＋２０℃程度まで冷却し、第２の冷却ステージ１８では、さらに歪点以下にまで冷却し、第３の冷却ステージ１９では、成形型が酸化されない２００℃以下の温度にまで冷却するようにする。
【００６８】
ここで、第３の冷却ステージは、用いるプレートを、他のステージにおけるヒータの代わりに冷却水が循環するように配管を設けた水冷プレートとして、効率的に冷却できる。
【００６９】
この光学素子の成形装置１１において、隣接するプレート間における影響は、光学素子を冷却する冷却ステージにおいて、隣接するプレート温度が高い場合に大きく、光学素子の一部の冷却が遅くなるときである。このように冷却が不均一になってしまうと、その冷却速度の差から光学素子内部に歪が生じたり、離型がうまくできなかったりして、得られる光学素子の特性に悪影響を及ぼす。特に、第２の冷却プレート１８ｂでは、隣接する第３の冷却プレート１９ｂが水冷のため影響が大きいので独立制御が好ましい。また、プレスプレート１６ｂと第１の冷却プレート１７ｂ間での影響も光学素子の形状精度に悪影響を及ぼす可能性があるため、第１の冷却プレート１７ｂのカートリッジヒータ１７ａも一本毎独立して制御するのが好ましい。
【００７０】
また、加熱ステージ間及び加熱ステージとプレスステージ間でも、冷却ステージよりも不具合が生じる影響は小さいが、所定の処理を均一な温度で処理できるように、同様に同一プレート内のカートリッジヒータをそれぞれ独立的に制御するのが好ましい。
【００７１】
冷却して得られた光学素子は、その後、光学素子形状とするために、余肉部を芯取り加工して光学素子形状としたり、アニール工程に付して歪みを除去したりする等の後処理を施して最終的な製品とされる。
【００７２】
このように、各カートリッジヒータを独立して制御することで、隣接するプレート温度に影響されて搬送方向に生じる温度差を小さくでき、プレート内での温度分布を改善できる。
【００７３】
（第２の実施形態）
本実施形態は、冷却プレート内に配置するカートリッジヒータの構成が異なる以外は、第１の実施形態と同一の構成を有する。したがって、以下、この相違点のみ説明する。
【００７４】
本実施形態で用いる冷却プレートを図５に示した。この冷却プレート２５ｂは、その内部にカートリッジヒータを３本水平方向に一定の間隔を設けて配置している点は冷却プレート５ｂと同じである。また、図示を省略したが、カートリッジヒータ１本に対して１個の熱電対を設けている点も冷却プレート５ｂと同じである。
【００７５】
しかしながら、この冷却プレート５ｂ内に埋め込まれたカートリッジヒータのうち、外側に配置されている２本のヒータカートリッジ２５ａは、通常のカートリッジヒータで第１の実施形態と変わらない。本実施形態における発明の特徴は、真ん中のカートリッジヒータ２５ｃにある。
【００７６】
すなわち、通常のカートリッジヒータは、棒状の全てで均等に発熱可能に構成されているが、本実施形態においては、ヒータカートリッジ内においても、ワット密度の高い部分と小さい部分を設けることによって、不均一に発熱できるものを使用する。
【００７７】
より具体的には、図５に示したように、真ん中のカートリッジヒータのプレート外周に対応する部分は通常のカートリッジヒータと同様に高いワット密度を有し、プレート中央部ではワット密度を低いものとする。図５では、ヒータ内部の電熱線（実線で示した）も含め模式的に示したが、中央部でのワット密度が０のカートリッジヒータを示している。なお、中央部のワット密度は０でなくても、外周部に対して０〜４０％低いものであればよい。以後、上記のカートリッジヒータを対策ヒータと呼ぶ。
【００７８】
このような特定の構造を有する冷却プレートとすることで、加熱され易いプレート中央部の温度を必要以上に高温にしない。また、このような構成とすることで、中央部の温度に合わせて、第１の実施形態と同様にカートリッジヒータをそれぞれ独立に制御して搬送方向のプレート温度を調整できると共に、カートリッジヒータ２５ｃにより搬送方向に対して左右方向のプレート温度も、カートリッジヒータの出力を調整することでプレート中央部に合わせられる。すなわち、上記実施形態はプレート上の温度分布を改善するのに極めて有効である。
【００７９】
この点、第１の実施形態では、搬送方向の温度分布は改善できるものの、搬送方向に対して左右方向の温度分布を改善するのが難しく、プレート中央部の温度が高くなりやすい傾向があったが、本実施形態ではさらに温度分布改善効果が搬送方向に対して左右方向にまで及び、プレート全体の均熱化が図れる。すなわち対策ヒータによって左右方向の温度分布を少なくでき、ヒータの個別制御で搬送方向の温度分布を左右方向の温度分布に合わせることができるので全体的な温度分布を少なくすることができる（後述する実施例１−１及び２−１の実測値、図６乃至図９参照）。
【実施例】
【００８０】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
【００８１】
（実施例１−１）
図４の光学素子の成形装置１１を用いて、光学素子の成形を以下の通り行った。
【００８２】
ここで用いた光学素子の成形装置１１は、加熱プレート、プレスプレート及び冷却プレートとして、ステンレス製の１００×７８×１８ｍｍの直方体で内部に５００Ｗのカートリッジヒータを３本有するプレートを用い、断熱板として、ＳＵＳ３０４製の１００×７８×９ｍｍの板状体とジルコニア製の１００×７８×９ｍｍの板状体を重ね合わせたものを用い、均熱板としてタングステンカーバイドからなる超硬合金製の１００×７８×５ｍｍの板を用いた。なお、第２の冷却プレート１８ｂにのみカートリッジヒータ１本に対して１個の熱電対を埋設し、それ以外の冷却プレートは従前の通り１個の熱電対をプレート中央部に埋設し、プレートの温度制御をするようにした。熱電対の埋設位置はカートリッジヒータから成形型との接触面側に１．５ｍｍの位置である。
【００８３】
また、上側のプレートを上下移動させるシリンダーは、エアシリンダーを用い、シャフト径４０ｍｍのシャフトが上側のプレートと接続、固定されている。チャンバーはＳＳ４００製の４４０×５９２×２４０ｍｍの箱状で、このチャンバーの下板としては４４０×５９２×２０ｍｍのものを用いた。
【００８４】
また、成形型５０は、上型、下型並びに内胴及び外胴を有する胴型で構成され、上型、下型及び内胴はタングステンカーバイドからなる超硬合金製で、外胴はＳＵＳからなり、プレス成形により、直径φ４０ｍｍ、中心厚さ７．５ｍｍ、周辺厚さ３ｍｍ非球面の近似曲率半径がそれぞれ１００ｍｍと８５ｍｍの両凸形状の成形品が得られ、後加工の芯取り加工をすることで直径３５ｍｍの光学素子が得られるものを用いた。
【００８５】
まず、成形操作に先だって、第２の冷却プレート１８ｂの均熱板を図３に示した温度分布測定プレート１０と交換し、加熱プレート、プレスプレート、冷却プレートを成形操作における温度条件とする。温度が安定してきたところで、温度分布測定プレートの各熱電対により検出される温度を測定した。このとき、温度分布測定プレートの熱電対は、中央部の熱電対を中心に半径２０ｍｍの円周上に４個、半径１０ｍｍの円周上に２個設けている。温度分布測定プレートの材質、大きさは均熱板と同じである。
【００８６】
まずは、従来例として第２の冷却プレート１８ｂの全てのカートリッジヒータの出力を同一とし、真ん中のカートリッジヒータに対応する熱電対の温度をプレートの設定温度とした。このとき、上下の冷却プレートそれぞれについて全ての熱電対の温度を測定した結果、上側のプレートは、中心部が一番高く、搬送方向における入口側及び出口側は共に中心部よりも低い温度であったが、入口側と出口側の温度差が中心から２０ｍｍの位置で８℃程あり不均一であった（図６（ａ）−破線）。また、下側のプレートは、入口側の温度が一番高く、次に中央部、出口側が一番低くなっており、入口側と出口側の温度差は中心から２０ｍｍの位置で２２℃にもなっていた（図７（ａ）−破線）。この結果から、上下の冷却プレートが共に搬送方向で不均一な加熱状態となっていることが確認できた。一方、左右方向の温度は、中心よりも上が１２℃、下が５℃低くなっていたが、左と右の温度差は無く、対称な温度分布であった（図６（ｂ）−破線、図７（ｂ）−破線；中心から２０ｍｍの位置での結果)。
【００８７】
この温度分布測定結果に基づいて、左右方向の温度分布に搬送方向の温度分布を合わせるように各ヒータの設定値を設定したところ、中央部の温度が高いのは改善前と変わらなかったが、搬送方向の入口側、出口側の温度差が上側のプレートでは１．７℃（図６（ａ）−実線）、下側のプレートでは２．４℃（図７（ａ）−実線）と共に改善できた。また、搬送方向及び左右方向の全てにおいて中央部との温度差が小さくなっており、温度分布が改善されていた（図６（ｂ）−実線、図７ｂ−実線）。
【００８８】
次に、上記した成形型５０の下型の成形面にホウケイ酸ガラスからなる研削研磨により作製した直径φ  ３６ｍｍ、中心厚み  ８．８３ｍｍ、周辺厚さ４．３ｍｍ、曲率半径がそれぞれ９０ｍｍと６０ｍｍの両凸球面レンズの光学素材を載置した。なお、この光学素材の歪点は４９５℃、ガラス転移点（Ｔｇ）は５３２℃、屈伏点（Ａｔ）は５７３℃である。
【００８９】
光学素材を収容した成形型５０を、搬送手段により第１の加熱プレート１３ｂ上に搬送し載置すると同時に上側の第１の加熱プレート１３ｂを下降させて上型に接触させ、成形型５０及び光学素材を３００秒間加熱し、次いで、第２の加熱プレート１４ｂ上に搬送し載置すると同時に上側の第２の加熱プレート１４ｂを下降させて上型に接触させ、成形型５０及び光学素材を３００秒間加熱し、さらに、第３の加熱プレート上に搬送し載置すると同時に上型の第３の加熱プレート１５ｂを下降させて上型に接触させ、成形型５０及び光学素材を３００秒間加熱して光学素材を軟化状態とした。なお、第１の加熱プレート１３ｂは２８０℃、第２の加熱プレート１４ｂは５００℃、第３の加熱プレート１５ｂは６００℃に設定した。
【００９０】
次に、成形型５０をプレスプレート１６ｂ上に搬送し載置して、上側のプレスプレート１６ｂを下降させ、この成形時のプレス圧力は５Ｎ／ｍｍ２、プレス時間は２５０秒とした。このとき、プレスプレート１６ｂの温度は６００℃であった。
【００９１】
プレス後、成形型を第１の冷却プレート１７ｂ上に搬送し載置すると同時に上側の冷却プレート１７ｂを下降させて上型に接触させ、３００秒間冷却し、次いで、成形型を第２の冷却プレート１８ｂ上に搬送し裁置すると同時に上側の第２の冷却プレート１８ｂを下降させて上型に接触させ、３００秒間冷却し、さらに、成形型を第３の冷却プレート１９ｂ上に搬送し載置すると同時に上側の第３の冷却プレート１９ｂを下降させて上型に接触させ、３００秒間冷却した。このとき、第１の冷却プレート１７ｂは５５０℃、第２の冷却プレート１８ｂは  ４５０℃、第３の冷却プレート１９ｂは２０℃（冷却水温度）に設定した。
【００９２】
光学素材を室温になるまで冷却し、十分に冷却したところで、成形型から取り出し、光学素子を得た。
【００９３】
（実施例１−２）
冷却プレート１７ｂに埋め込まれた３本のカートリッジヒータの真ん中の１本を、図５（ｂ）に示したように、中央部分２０ｍｍをワット密度が０となるようにし、その両側それぞれ３０ｍｍを２５０Ｗの発熱が可能なようにした以外は、実施例１−１と同様の操作により光学素子を得た。
【００９４】
このとき、第２の冷却プレートの温度は、改善前に比べ、特に、左右方向の温度と中央部の温度との差が小さくなり、温度分布が改善されていた（図８，９）。ここで、図８は上側の第２の冷却プレートの温度分布を、図９は下側の第２の冷却プレートの温度分布を示す。
【００９５】
（比較例１）
冷却プレートとして、従来用いられている、カートリッジヒータの出力を全て同じにし、熱電対１個により温度制御しているプレートを用いた以外は実施例１と同様の操作により光学素子を得た（第２の冷却プレートの温度分布は、実施例１−１に従来例として説明した通りであり、具体的には図６〜７の破線で示した温度分布となる）。
【００９６】
（実施例２−１）
加熱プレート、プレスプレート、冷却プレートとして１００×７８×１８ｍｍの寸法のものを用い、その内部に埋め込まれたカートリッジヒータの本数を４本とした以外は実施例１と同様の操作により光学素子を得た。
【００９７】
（実施例２−２）
冷却プレート１７ｂに埋め込まれた４本のカートリッジヒータの真ん中の２本を、図５（ｂ）に示したように、中央部分２０ｍｍをワット密度が０となるようにし、その両側それぞれ３０ｍｍを２５０Ｗの発熱が可能なようにした以外は、実施例２−１と同様の操作により光学素子を得た。
【００９８】
（比較例２）
冷却プレートとして、従来用いられている、カートリッジヒータの出力を全て同じにし、熱電対１個により温度制御しているプレートを用いた以外は実施例２−１と同様の操作により光学素子を得た。
【００９９】
（試験例）
実施例及び比較例で得られた光学素子の形状について、設計値との誤差をＵＡ３Ｐ（パナソニック株式会社製、商品名）にて調べた。設計値との誤差について得られた結果を、図１０（実施例１−１）、図１１（実施例１−２）、図１２（比較例１）、図１３（実施例２−１）、図１４（実施例２−２）、図１５（比較例２）にそれぞれ示した。ここで言う設計値との誤差とは、設計値から球面（曲率）成分を除いた誤差を示し、レンズ中心を基準に十字方向に測定したデータである。なお、このとき測定した十字方向は、光学素子の成形操作において、成形型の搬送方向と左右方向（水平面において搬送方向に直交する方向）に合うように測定を行った。ちなみに、ここでいう搬送方向及び左右方向は、上記した温度分布測定プレートにおける搬送方向、左右方向に対応している。
【０１００】
この結果から、従来例である比較例１，２に対して、カートリッジヒータを独立制御した実施例１−１，２−１では、光学素子の搬送方向において形状の非対称性が改善されており、さらに、プレート中央寄りのカートリッジヒータのワット密度を変更した実施例１−２，２−２においては、実施例１−１，２−１に対して、さらに搬送方向と左右方向との形状誤差も小さくなり、得られる光学素子の形状精度が大幅に改善されていることが確認できた。なお上記実施例では独立制御するカートリッジヒータの本数を３本と４本としたが、これに限定されるものではなく、３本以上であれば本件の発明の効果は得られる。
【０１０１】
以上に示したように、本発明の光学素子の成形装置及び成形方法により、光学素子の製造における成形型の温度を不安定にする要因を排除し、成形型内の温度分布を減らすことで、光学素子形状が安定化し、歩留まりを向上できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の光学素子の成形装置は、成形型を順次移動させながらプレス成形により連続的に光学素子を製造する際に用いられる。
【符号の説明】
【０１０３】
１…光学素子の成形装置、２…チャンバー、３…加熱ステージ、４…プレスステージ、５…冷却ステージ、６…取入れシャッター、７…取出しシャッター、８，９…成形型載置台、１０…温度分布測定プレート、５０…成形型、３ａ，４ａ，５ａ…ヒータ、３ｂ…加熱プレート、４ｂ…プレスプレート、５ｂ…冷却プレート、３ｃ，４ｃ，５ｃ…断熱板、３ｄ，４ｄ，５ｄ…シャフト、５ｅ…熱電対
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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