(57)【要約】      （修正有）【課題】ガラス素材をプレス成形して「クモリ」のない光学性能に優れる光学素子を安定して製造するためのガラス原料を溶解する方法及び装置を提供する。【解決手段】光学素子の製造方法は、ガラス原料１２を溶解してガラス素材を得る工程と、ガラス素材を加熱軟化し、成形型を用いてプレス成形する工程とを含み、ガラス原料１２の溶解を、露点１５℃以下の雰囲気で行う。また、製造装置は、ガラス原料を溶解する容器１３（坩堝）と、前記容器１３の周囲に露点を制御した雰囲気を形成する手段（ガス導入パイプ）１５と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料を溶解してガラス素材を得る工程と、
前記ガラス素材を加熱軟化し、成形型を用いてプレス成形する工程とを含み、
前記ガラス原料の溶解を、露点１５℃以下の雰囲気で行うことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記ガラス原料の溶解を、露点０℃以上の雰囲気で行う請求項１記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記ガラス原料の溶解を、露点４℃以上１３℃以下の雰囲気で行う請求項１記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
ガラス素材のβ−ＯＨが０．０８ｍｍ−１以下となるように前記露点を制御する請求項１乃至３のいずれか１項記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
ガラス素材のβ−ＯＨが０．０６ｍｍ−１以上となるように前記露点を制御する請求項１乃至４のいずれか１項記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】
前記ガラスが、ビスマス系ガラスである請求項１乃至５のいずれか１項記載の光学素子の製造方法。
【請求項７】
ガラス原料を溶解する容器と、
前記容器の周囲に露点を制御した雰囲気を形成する手段と、
を備えることを特徴とする光学素子の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガラス原料を溶解して得られたガラス素材を加熱軟化させた後、精密に加工した成形型を用いてプレス成形してレンズ等の光学素子を製造する方法が、成形後の研磨加工を必要とせず、容易かつ安価に光学素子を製造できる方法として広く用いられつつある。ところが、この方法では、ガラス素材の種類等によっては、表面に「クモリ（曇り）」を生じ、歩留まりが低下することがあった。
【０００３】
そこで、このような「クモリ」の発生を抑制するために、例えば、成形に際し、光学素材を高温で熱処理する等の方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、この方法では、熱処理工程という新たな工程を追加する必要があり、製造コストの上昇や生産効率の低下を招く。また、高温での熱処理であるため、光学素材が熱変形し、成形工程に支障をきたすおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−７２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の事情に対処したもので、ガラス原料を溶解して得られたガラス素材をプレス成形して光学素子を製造する方法及び装置において、「クモリ」のない光学性能に優れる光学素子を安定して製造でき、製品の歩留まりを向上できる方法及び装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光学素子の製造方法は、ガラス原料を溶解してガラス素材を得る工程と、前記ガラス素材を加熱軟化し、成形型を用いてプレス成形する工程とを含み、前記ガラス原料の溶解を、露点１５℃以下の雰囲気で行うことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の光学素子の製造装置は、ガラス原料を溶解する容器と、前記容器の周囲に露点を制御した雰囲気を形成する手段と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、「クモリ」のない光学性能に優れる光学素子を容易に、かつ安定して製造でき、製品の歩留まりを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ガラス素材のβ−ＯＨとガラス原料の溶解雰囲気の露点との関係を示すグラフである。
【図２】ガラス素材のβ−ＯＨの測定方法を説明する図である。
【図３】ガラス素材のβ−ＯＨと屈服点（Ａｔ）の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態で使用されるガラス溶解装置の一例を概略的に示す図である。
【図５】本発明の一実施形態の成形工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明者は、光学素子表面に生じる「クモリ」の原因が、プレス成形温度付近において、表面近傍のガラス構造内に取り込まれた水が水蒸気として大量に発生し、この発生した水蒸気が脱離する際に、光学素子表面に無数のクレーター状の欠陥を残すことにあると考え（上記表面欠陥が目視では透明度が失われ「クモリ」として観察される）、一定の露点以下の環境でガラス溶解したものについて、プレス成形を行ったところ、前記クレーター状欠陥が著しく改善されることを見出した。
【００１２】
そして、このような知見を基にさらに鋭意研究を重ねた結果、ガラス素材からプレス成形法により製造される光学素子の表面に発生する「クモリ」とガラス素材のβ−ＯＨに相関があり、ガラス素材のβ−ＯＨが一定の値より大きくなると「クモリ」が発生すること、また、そのガラス素材のβ−ＯＨとガラス素材を製造する際のガラス原料の溶解雰囲気の露点との間に明瞭な比例関係があり、溶解雰囲気の露点が高くなるほどβ−ＯＨが大きくなることを実験により確認した。
【００１３】
すなわち、図１は、リン酸ビスマス系硝材を用いて調べた、ガラス素材のβ−ＯＨとガラス素材を製造する際のガラス原料の溶解雰囲気の露点との関係を示したグラフである。図１から明らかなように、溶解雰囲気の露点が高くなるほどβ−ＯＨが大きくなっている。なお、このリン酸ビスマス系硝材は後述する実施例で用いたものと同じものである。
【００１４】
これらの結果から、ガラス原料の溶解雰囲気の露点が一定の値以下となるように制御することにより、光学素子表面の「クモリ」の発生を抑制できることがわかる。
【００１５】
そして、本発明者は、ガラス原料の溶解雰囲気の露点が１５℃以下となるように制御することにより、光学素子表面の「クモリ」の発生を抑制できることを見出した。
【００１６】
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり、ガラス原料を溶解して光学素材を得る工程と、前記光学素材を加熱軟化し、成形型を用いてプレス成形する工程とを含み、前記ガラス原料の溶解は、露点温度１５℃以下の雰囲気で行うことを特徴としている。
【００１７】
ここで、上記「β−ＯＨ」は、鏡面研磨された平行平面を持つ板厚ｄ（ｍｍ）のガラス試料について、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を用いて赤外線吸光スペクトルを測定し、その吸光スペクトルの波数２９００〜３６００ｍ−１の範囲における吸光度のピーク値をＡ、そのピークのベースラインの前記ピーク位置における吸光度をＢとしたとき、次式で定義されるものである。単位はｍｍ−１である。
β−ＯＨ＝（Ａ−Ｂ）／ｄ
【００１８】
例えば、図２は、図１で用いたものと同じ板厚１ｍｍのリン酸ビスマス系硝材を用いて製造されたガラスについて測定した赤外線吸光スペクトルの一例を示したもので、波数２９００〜３６００ｍ−１の範囲における吸光度のピーク値Ａが０．２４、そのベースラインの前記ピーク位置における吸光度Ｂが０．１３である。したがって、この例におけるβ−ＯＨは、０．２４−０．１３＝０．１１（ｍｍ−１）となる。
【００１９】
本発明者は、上記知見に加え、さらに、ガラス素材のβ−ＯＨが小さくなると、プレス成形時の光学素子表面の「クモリ」の発生を抑制できるが、ガラス素材が成形型に貼り付いて、いわゆる押し切り不良の発生する可能性があることを見出した。ここで、押し切り不良とは、一定のタクトでプレス成形する場合に、タクト内で押し切りが完了しないことをいう。そして、本発明者は、ガラス原料の溶解雰囲気の露点が０℃以上となるように制御することにより、かかるガラス素材の成形型への貼り付き、押し切り不良、並びに「クモリ」の発生を抑制し、良品率を向上できる点で好ましいことを見出した。
【００２０】
したがって、本発明においては、ガラス原料の溶解を、露点が０℃以上１５℃以下の雰囲気で行うことが好ましい。
【００２１】
なお、このようにガラス素材のβ−ＯＨが小さくなると、ガラス素材の成形型への貼り付き、押し切り不良が発生するのは、β−ＯＨが小さくなると、ガラスの熱特性、特に屈服点（Ａｔ）が上昇するからと考えられる。すなわち、図３は、図１で用いたものと同じリン酸ビスマス系硝材を対象として、ガラス素材のβ−ＯＨと屈服点（Ａｔ）の関係を調べた結果を示したものであり、β−ＯＨの低下とともに、屈服点（Ａｔ）が上昇しているのがわかる。ちなみに、図３に示したものでは、β−ＯＨが０．１ｍｍ−１低下すると、屈服点（Ａｔ）が約１．２℃上昇している。
【００２２】
本発明において、ガラス原料の溶解雰囲気の露点を制御する方法としては、溶解雰囲気、例えば、バッチ式の溶解設備では、ガラス原料を溶解するための坩堝等の容器を収容した溶解炉内等に、露点を制御した空気、酸素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス、ヘリウムガス等のガスを導入する方法の他、溶解雰囲気における露点を測定し、その露点に応じて、乾燥または加湿した空気、酸素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス等のガスを導入する方法等を使用できる。加湿したガスの導入に変えて、水を直接、溶解炉内等に導入するようにしてもよい。また、連続式溶解設備では、溶解槽、清澄槽等の槽を収容した装置内部に、バッチ式の溶解設備の場合と同様、露点を制御した空気、酸素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス、ヘリウムガス等のガスを導入する方法、装置内部の露点を測定し、その露点に応じて、乾燥または加湿した空気、酸素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス等のガスを導入する方法等を使用できる。さらに、バッチ式及び連続式のいずれの場合も、溶解雰囲気の露点を下げる手段として、溶解設備が置かれた部屋または施設内の空調設備を利用することも可能である。ガラス原料の溶解雰囲気の露点は、上記のような手段を単独、または適宜組み合わせることにより、所定の範囲に制御される。
【００２３】
本発明においては、成形時の「クモリ」の発生を抑制する観点からは、ガラス原料の溶解雰囲気の露点を１３℃以下に制御することが好ましく、ガラス原料を溶解して得られるガラス素材のβ−ＯＨが０．０８ｍｍ−１以下となるように制御することがより好ましい。
【００２４】
また、成形時の押し切り不良の発生を抑制する観点からは、ガラス原料の溶解雰囲気の露点を４℃以上に制御することがより好ましく、ガラス原料を溶解して得られるガラス素材のβ−ＯＨが０．０６ｍｍ−１以上となるように制御することがより一層好ましい。
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００２６】
図４は、本発明の一実施形態の光学素子の製造方法に使用するガラス溶解装置の一例を概略的に示す図である。
【００２７】
図４に示すように、このガラス溶解装置は、溶解炉１１と、溶解炉１１内に収容されたガラス原料１２を溶解するための容器である坩堝１３と、坩堝１３の底部に接続され、溶解したガラスを流出するための流出パイプ１４と、溶解炉１１内に乾燥ガスまたは加湿ガスを導入するためのガス導入パイプ１５とを備える。
【００２８】
溶解炉１１は、内部に収容した坩堝１３を加熱するヒータ等の加熱手段１６を備え、また、坩堝１３は、ガラス原料１２の溶解とともに清澄、均質化をも行うもので、ガラス原料１２を撹拌するための撹拌機１７を備える。さらに、この溶解装置には、溶解炉１１内の雰囲気の露点に応じて、ガス導入パイプ１５から溶解炉１１内に乾燥ガスまたは加湿ガスを導入されるようになっている。すなわち、溶解炉１１内の雰囲気の露点が所定の値より低下した場合には、ガス導入パイプ１５から加湿したガスが導入され、逆に、同露点が所定の値より高くなった場合には、ガス導入パイプ１５から乾燥したガスが導入され、これにより、溶解炉１１内の雰囲気（つまり、ガラスの溶解雰囲気）の露点は、常に所定の範囲に保持される構成となっている。
【００２９】
本実施形態においては、まず、所望の組成となるように各種原料を調合してガラス原料を得る。本実施形態において使用されるガラスは特に限定されるものではないが、特に、高屈折率の光学素子に使用されているビスマス系ガラスが好適である。すなわち、このビスマス系ガラスは、光学素材を高屈折率化でき、それに加えてガラスを軟化させる効果がある酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を必須成分として含有するものである。その他の成分としては、例えば、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＴｅＯ２、Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｇｄ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３ 、Ｔａ２Ｏ５、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ等が挙げられる。このようなビスマス系ガラスは、プレス成形時に前述したような「クモリ」や押し切り不良が発生しやすく、本発明を適用した場合に大きな効果が得られることから、本発明に用いる材料として好適である。酸化ビスマスを１０モル％以上含有するものは、プレス成形時の「クモリ」や押し切り不良がより発生しやすいことからより好適であり、酸化ビスマスを２０モル％以上含有するものは、プレス成形時の「クモリ」や押し切り不良がさらに発生しやすいことからより一層好適である。
【００３０】
本発明による効果が極めて顕著なビスマス系ガラスの具体的な組成例としては、次のものが挙げられる。
酸化物基準の質量％で、Ｐ２Ｏ５:１０〜１８％、Ｂｉ２Ｏ３:３７〜６４％、Ｎｂ２Ｏ５:５〜２５％、Ｎａ２Ｏ:４．１超〜１０％、Ｋ２Ｏ:０〜２％、ＷＯ３:０〜２０％未満、ＴｉＯ２:０〜３％、及びＢ２Ｏ３:０〜２％を含み、屈折率（ｎｄ）が１．９８以上で、アッベ数（νｄ）が２０以下のビスマス系ガラス。
【００３１】
次に、上記ガラス原料を坩堝１３に入れ、溶解炉１１内で加熱溶解する。この溶解工程中、溶解炉１１内の雰囲気の露点を測定し、その値に基づいて、ガス導入パイプ１５から溶解炉１１内に乾燥ガスまたは加湿ガスを導入して、溶解炉１１内の雰囲気の露点が所定の温度範囲になるように制御する。
【００３２】
その後、溶解したガラスを、流出パイプ１４より流出させ、プレス成形用のプリフォームを作製する。プリフォームの作製方法は特に限定されるものではなく、従来より知られる種々の方法を使用できる。
【００３３】
続いて、得られたプリフォームをガラス素材として、所望の形状にプレス成形して目的の光学素子を得る。この成形工程は特に限定されるものではなく、従来から知られる方法を使用できる。以下、その一例を記載する。
【００３４】
まず、工程の説明に先立って、この成形工程に用いる成形型及び成形装置について説明する。
【００３５】
成形型２０は、図５に示すように、光学素子の上面を成形する上型２１と、光学素子の下面を成形する下型２２と、上型２１及び下型２２を内挿し摺動させて、光学素子の中心軸の位置合わせを行う円筒状の内胴２３と、内胴２３の外周に嵌合され、上型２１及び下型２２の上下方向の距離を規制するための円筒状の外胴２４とから構成されている。
【００３６】
上型２１及び下型２２は、それぞれ円柱状の胴部を基本形状とする部材であり、これらの上型２１及び下型２２は光学素子を成形するため、上型２１には光学素子の上面を形成する上成形面２１ａが、下型２２には光学素子の下面を形成する下成形面２２ａが形成されている。そして、上型２１及び下型２２は、これら上成形面２１ａと下成形面２２ａとを対向させてなる一対の成形型として使用される。
【００３７】
内胴２３は、中空円筒形状に形成されており、その中空部分は上記した上型２１及び下型２２の円柱状の胴部が嵌合可能になっている。この内胴２３は、上型２１及び下型２２を嵌合してプレスする際に、これら上型２１及び下型２２をそれぞれ上下の開口から摺動可能に挿入され、それらの光学中心軸を同軸上に規制するように位置合わせして、形成される光学素子の光学機能面を同軸のものとする。
【００３８】
外胴２４は、内胴２３と同様に中空円筒形状であるが、その中空部分に内胴２３が嵌合され、上型２１及び下型２２間の距離を規制する。具体的には、この外胴２４は、プレス成形時において、上型２１及び下型２２を互いに接近させて下型２２上に置かれたガラス素材１を加圧するときに、その加圧のためのプレス手段３０ａ，３０ｂの加圧面間の距離を規制することで、上型２１及び下型２２の距離を規制する。ここで、外胴２４は、内胴２３と同一の中心軸を有する。
【００３９】
また、成形装置は、光学素子を成形するための成形室となるチャンバーと、このチャンバー内部に設けた成形型を加熱して光学素材を軟化させる加熱手段と、加熱軟化した光学素材をプレス成形させるプレス手段と、プレス成形による光学素子形状が付与された光学素材を冷却する冷却手段とを備える。加熱手段とプレス手段と冷却手段は、この順に並べられている。
【００４０】
成形室であるチャンバーは、その内部において、光学素材を軟化し、変形を容易にするために高温に加熱されるものであり、成形型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する。この不活性ガス雰囲気とするには、チャンバーを密閉構造として内部雰囲気を置換すればよいが、半密閉構造として、不活性ガスを常時チャンバー内に供給して、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。
【００４１】
加熱手段は、その内部にヒータが埋め込まれた上下一対の加熱プレートから構成され、成形型に収容された光学素材を軟化させる。この加熱プレートは、上下一対の加熱プレートを成形型の上型、下型にそれぞれ接触させることで、上型及び下型を加熱でき、さらに成形型内部に収容されている光学素材も加熱できる。
【００４２】
プレス手段は、その内部にヒータが埋め込まれた上下一対のプレスプレートから構成され、上下のプレスプレート間の距離を狭めることにより、そのプレートの加圧面を成形型と接触させ上型と下型との距離を狭めて、成形型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、上型及び下型の光学成形面形状を光学素材に付与することで光学素子を成形する。このプレスプレート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。
【００４３】
冷却手段は、その内部にヒータが埋め込まれた上下一対の冷却プレートから構成され、成形型を冷却することにより光学素子形状が付与された光学素材を冷却、固化する。この冷却プレートは、上下一対の冷却プレートを成形型の上型、下型にそれぞれ接触させることで、上型及び下型を冷却し、さらに成形型内部に収容されている光学素材も冷却できる。
【００４４】
そして、成形型は、これらの加熱手段、プレス手段、及び冷却手段の各手段間を順次移動しながら所定の処理が施される。この手段間の移動は、ロボットアーム等により行われる。
【００４５】
成形工程では、上記成形装置を用い、成形型２０内部に、溶解したガラスから作製したプリフォーム１を収容し、加熱プレートにそれぞれ上型２１及び下型２２を接触させて成形型２０を加熱して、光学素材１を軟化させる。
【００４６】
次いで、成形型２０に収容したプリフォーム１をプレス成形するために、加熱された成形型２０をプレス手段であるプレスプレート３０ｂ上に移動させ、載置する（図５（ａ））。
【００４７】
その後、プレスプレート３０ａを押し下げて、プレスプレート３０ａ，３０ｂによりプレス成形するが、プレスプレート３０ａを下降させると、プレスプレート３０ａは上型２１と接触して上型２１を押し下げていく。上型２１が押し下げられると、プリフォーム１はその圧力により変形し、プレス成形される。このプレス成形では、プレスプレート３０ａが外胴２４により規制されるまで下降させて押し切られ、プレスプレート３０ａ，３０ｂ間の距離は、外胴２４の高さにより決定され、このとき、プリフォーム１が所定の厚みになる（図５（ｂ））。
【００４８】
この加熱及びプレス工程において、プリフォーム１は、変形が可能な屈伏点（Ａｔ）−２０℃以上に加熱されるが、一般的には、軟化点（ＳＰ）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）−２０℃から軟化点（ＳＰ）の間の温度に設定する。
【００４９】
この加熱温度は、光学素材が加圧変形できる温度であればよく、屈伏点（Ａｔ）−２０℃と軟化点（ＳＰ）との中間付近の温度が好ましい。加熱手段及びプレス手段を所定の温度に設定して加熱することで、これらの加熱手段及びプレス手段に接触した上型２１及び下型２２は、温度が昇温していき設定温度と同じ温度にまで加熱される。
【００５０】
プレス工程では、上記したように成形型２０の上から圧力をかけることでプリフォーム１をプレス成形し、これによりプリフォーム１には上型２１及び下型２２の光学成形面２１ａ、２２ａが転写され、光学素子形状が付与される。
【００５１】
この後、成形型２０を冷却プレート上に移動させ、冷却プレートと成形型２０を接触させて成形型２０を冷却することによって、プリフォーム１を冷却、固化する。
【００５２】
このようにして冷却、固化して得られた光学素子は、必要に応じてアニール等の歪みを除去する後処理等が施された後、その外周部を切削する等して所望の外径を有する光学素子形状に加工され、さらに、反射防止コート等が設けられ、最終的な製品とされる。
【００５３】
本実施形態の光学素子の製造方法においては、ガラス原料を溶解させる雰囲気の露点を所定の範囲に制御しているので、成形ガラス表面の「クモリ」の発生や、成形時の押し切り不良を容易に防止できる。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の実施例等を記載する。
【００５５】
（例１）
下記組成（質量％）となるように原料を秤量した。なお、原料には、Ｐ２Ｏ５の場合はＨ３ＰＯ４、ＢＰＯ４、Ｂａ（ＰＯ３）２、ＮａＰＯ３、ＫＰＯ３を、Ｂ２Ｏ３の場合はＨ３ＢＯ３、ＢＰＯ４またはそれらの組み合わせを、Ｎａ２Ｏの場合はＮａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＰＯ３またはそれらの組み合わせを、Ｋ２Ｏの場合はＫ２ＣＯ３、ＫＰＯ３またはそれらの組み合わせを、Ｂｉ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＴｉＯ２の場合は酸化物を、それぞれ使用した。
Ｐ２Ｏ５:１４．９８％
Ｂｉ２Ｏ３:４１．６４％
Ｎｂ２Ｏ５:２３．３０％
Ｎａ２Ｏ:４．６４％
Ｋ２Ｏ:０．６４％
ＷＯ３:１１．０５％
ＴｉＯ２:１．９７％
Ｂ２Ｏ３:１．７８％
【００５６】
秤量した原料を混合し、図４に示すガラス溶解装置の坩堝（白金製、容量１０Ｌ）に入れ、約１０５０℃で、約８時間、加熱溶解させた。この間、溶解炉内に露点が０〜１５℃を保持するように、溶解炉内に露点−８０℃の乾燥空気を流量１〜５Ｌ／ｍｉｎで導入した。
【００５７】
次いで、この溶解したガラスから常法によりプリフォームを作製し、さらに、図５に示した成形型２０を用いて、光学素子を製造した。
【００５８】
ここで用いた成形型２０は、外胴以外はタングステンカーバイドからなる超硬合金製で、プレス成形により、直径１５ｍｍ、中心厚さ４ｍｍ、周辺厚さ２ｍｍの両凸形状の光学素子が得られるものである。上型は胴部直径１７ｍｍ、フランジ直径２３ｍｍ、フランジ厚み３ｍｍであり、下型は胴部直径１７ｍｍ、フランジ直径２３ｍｍ、フランジ厚み３ｍｍである。内胴はその円筒状内径が１７ｍｍで、上型及び下型とはクリアランスを５μｍ設け、外径２３ｍｍ、長さ１８ｍｍである。外胴はステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）製で、その円筒状内径２３．２ｍｍ、外径２９ｍｍ、長さ２４．９ｍｍである。
【００５９】
まず、成形型２０の内部にプリフォーム１を収容し、５１０℃程度に予備加熱した後、搬送手段により５２０℃に加熱されたプレスプレート３０ｂ上に搬送して載置すると同時に、プレスプレート３０ｂと同じ温度に加熱したプレスプレート３０ａを下降させて上型３１に接触させ、上型２１、下型２２及びプリフォーム１を１２０秒間加熱して、プリフォーム１を軟化させた。
【００６０】
次に、プレスプレート３０ａをさらに下降させ、上型２１及び下型２２によりプリフォーム１をプレス成形した。成形時の圧力を約１．５ＭＰａとし、１００秒程度押圧して押切った。
【００６１】
次に、成形型２０を搬送手段により冷却手段上に搬送して載置させ、成形型２０全体を冷却した。プリフォーム１が歪点（ＳｔＰ）以下の温度となったところで、成形型２０を冷却手段から水冷手段上に搬送させて載置し、光学素材を室温になるまで冷却した。冷却後、成形型２０から取り出し、光学素子を得た。
【００６２】
（例２）
溶解炉内へ乾燥空気を導入しなかった以外は、例１と同様にして光学素子を得た。なお、溶解炉内の露点は、溶解工程中、ほぼ１６℃であった。
【００６３】
（例３）
溶解炉内へ乾燥空気を大量に導入し、例１と同様にして光学素子を得た。なお、溶解炉内の露点は、溶解工程中、ほぼ−１℃であった。
【００６４】
上記の例で得られた光学素子表面の外観を目視にて観察したところ、例１では「クモリ」の発生がなく、また、成形時の押し切りも良好であった。これに対し、例２では、成形後の光学素子の表面に「クモリ」の発生が認められた。また、例３では、成形時の押し切り不良が発生し、タクト内で押し切りできず、成形型に成形品が貼り付いた。これにより、ガラス原料の溶解雰囲気の露点を所定の範囲に制御することで、光学素子の「クモリ」の発生及び成形時の押し切り不良の発生を抑制でき、製品の歩留まり向上に有効であることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の光学素子の製造方法及び製造装置は、ガラス原料を溶解して得られたガラス素材をプレス成形して光学素子を製造する方法及び装置として有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１…プリフォーム、１１…溶解炉、１２…ガラス原料、１３…坩堝、１４…流出パイプ、１５…ガス導入パイプ、１６…加熱手段、２０…成形型。
【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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