(57)【要約】【課題】上型２１及び下型２２間に成形品と非接触状態に炭素部材を配置することで上型２１及び下型２２と成形品との離型性の向上を図る。【解決手段】光学素子の製造方法は、プリフォーム３８を加熱軟化して一対の上型２１及び下型２２で押圧成形するものであり、一対の上型２１及び下型２２の間でかつ成形された光学素子３９と非接触となる位置に炭素部材60を配置して、プリフォーム３８を押圧成形する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素材を加熱軟化して一対の成形型で押圧成形する光学素子の製造方法において、
前記一対の成形型の間でかつ成形された光学素子と非接触となる位置に炭素系材料を含む固体部材を配置して、前記光学素材を押圧成形する
ことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記一対の成形型の間の酸素濃度が０．５ｐｐｍ以上となる雰囲気下で前記光学素材を押圧成形する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記固体部材がリング形状である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記固体部材を位置決め部材を介して前記一対の成形型間に配置する
ことを特徴とする請求項１又は３に記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記炭素系材料が黒鉛、ガラス状カーボン、ダイヤモンド状カーボンのいずれかである
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】
光学素材を加熱軟化して一対の成形型で押圧成形する光学素子の製造装置において、
前記一対の成形型の間でかつ成形された光学素子と非接触となる位置に炭素系材料を含む固体部材を配置した
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、加熱軟化した光学素材を押圧成形して光学素子を得る光学素子の製造方法とその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱軟化したガラス等の光学素材を、金型を用いて押圧成形する際、光学素材が金型に付着して離型し難いという課題があった。このため、金型とガラスの離型性向上の手段として、従来から、種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、ガラス素材表面と金型のプレス面の少なくとも一方に炭素系膜をコーティングにより形成し、この炭素系膜を介してガラス素材を加圧成形する方法が提案されている。
【０００４】
さらに、特許文献２では、金型のプレス面を第１の型部材と第２の型部材の２つの部材で構成し、第２の型部材として炭素系材料を用いた技術が提案されている。そして、この炭素系材料をガラス光学素子の有効径外の部分に用いている。
【特許文献１】特開昭６２−２０７７２６号公報
【特許文献２】特開平９−１８８５３５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、成形工程前に予めガラス素材と金型表面の少なくとも一方に炭素系膜をコーティングしなければならない。このため、新たに１工程が加わり、作業工数が増大してしまう。
【０００６】
また、特許文献２では、金型のプレス面に炭素系材料を用いているが、成形時にガラス素材と炭素系材料間の摩擦により炭素粉末が飛散して、成形された光学素子の外観を損ねるおそれがある。また、炭素系部材でレンズ形状を形成する機能もあるため、炭素系部材の精密加工が必要となり、製作費用も増大する。
【０００７】
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、成形型間に成形品と非接触状態に炭素系部材を配置することで成形型と成形品との離型性の向上を図り得る光学素子の製造方法とその製造装置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】
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
光学素材を加熱軟化して一対の成形型で押圧成形する光学素子の製造方法において、
前記一対の成形型の間でかつ成形された光学素子と非接触となる位置に炭素系材料を含む固体部材を配置して、前記光学素材を押圧成形することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学素子の製造方法において、
前記一対の成形型の間の酸素濃度が０．５ｐｐｍ以上となる雰囲気下で前記光学素材を押圧成形することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の光学素子の製造方法において、
前記固体部材がリング形状であることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１又は３に記載の光学素子の製造方法において、
前記固体部材を位置決め部材を介して前記一対の成形型間に配置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に記載の光学素子の製造方法において、
前記炭素系材料が黒鉛、ガラス状カーボン、ダイヤモンド状カーボンのいずれかであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る光学素子の製造装置の発明は、
光学素材を加熱軟化して一対の成形型で押圧成形する光学素子の製造装置において、
前記一対の成形型の間でかつ成形された光学素子と非接触となる位置に炭素系材料を含む固体部材を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、一対の成形型の間でかつ成形された光学素子と非接触となる位置に炭素系材料を含む固体部材を配置したことで、成形型と成形品との離型性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
［製造装置の構成］
図１は、本実施形態に係る光学素子の製造装置の全体構成を示す図である。
【００１５】
この製造装置１０は、成形室１２内に収容された予熱ステージ１４、成形ステージ１６、冷却ステージ１８を備えている。成形室１２内は、酸化性雰囲気を非酸化性雰囲気に置換可能になっている。
【００１６】
予熱ステージ１４は、上下に対向配置された一対の上加熱板３０１及び下加熱板３０２と、これらを固定して支持する上プレート支持軸31及び下プレート支持軸34と、上加熱板３０１及び下加熱板３０２の夫々に内蔵されている上カートリッジヒータ３３１及び下カートリッジヒータ３３２と、上プレート支持軸31及び上加熱板３０１を上下(対向)方向に駆動するシリンダ32とを有している。
【００１７】
成形ステージ１６は、上下に対向配置された一対の上加熱板４０１及び下加熱板４０２と、これらを固定して支持する上プレート支持軸41及び下プレート支持軸44と、上加熱板4０１及び下加熱板4０２の夫々に内蔵されている上カートリッジヒータ4３１及び下カートリッジヒータ4３２と、上プレート支持軸41及び上加熱板4０１を上下(対向)方向に駆動するシリンダ42とを有している。
【００１８】
冷却ステージ１8は、上下に対向配置された一対の上加熱板5０１及び下加熱板5０２と、これらを固定して支持する上プレート支持軸51及び下プレート支持軸54と、上加熱板5０１及び下加熱板5０２の夫々に内蔵されている上カートリッジヒータ5３１及び下カートリッジヒータ5３２と、上プレート支持軸51及び上加熱板5０１を上下(対向)方向に駆動するシリンダ52とを有している。
【００１９】
なお、成形室１２を覆う筐体12aと上プレート支持軸31,41、51との嵌合部は、内部気密を保持できるだけのシールが施されている。また、筐体12aには、雰囲気を置換するための気体流入孔２６と気体排出孔２７が設けられている。成形室１２内は、この気体流入孔２６と気体排出孔２７を介して、室内の空気を窒素（Ｎ２）等の不活性ガスと置換することが可能となっている。
【００２０】
このとき、成形室１２内の酸素濃度は０．５ｐｐｍ以上となる雰囲気となるように制御される。そのために、成形室１２には、室内の酸素濃度を計測する計器２８が取付けられている。
【００２１】
成形開始時には、成形室１２の入口シャッタ１１が開いて、予熱ステージ１４の下加熱板３０２に後述する型セット２０が搬入載置される。さらに、この型セット２０は、成形ステージ１６の下加熱板４０２と冷却ステージ１8の下加熱板5０２へと、順次、移送されて載置される。
【００２２】
なお、成形終了時には、成形室１２の出口シャッタ１３が開いて型セット２０が搬出されるようになっている。
次に、各ステージでの動作を説明する。
【００２３】
予熱ステージ１４では、シリンダ３２を駆動して、上加熱板３０１を下加熱板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２０の挟持、解放の動作が行われる。そして、上カートリッジヒータ３３１及び下カートリッジヒータ３３２により所定温度に加熱された、上加熱板３０１及び下加熱板３０２間に型セット２０が載置されて挟持される。
【００２４】
こうして、挟持された型セット２０には、上加熱板３０１及び下加熱板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２０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）が所定温度にまで加熱される。
【００２５】
また、成形ステージ１６では、下加熱板４０２上に、予熱ステージ１４で加熱された後の型セット２０が載置される。そして、この成形ステージ１６において、シリンダ４２を介して上加熱板４０１を駆動して、型セット２０の挟持、押圧、解放等の動作が行われる。そして、上カートリッジヒータ４３１及び下カートリッジヒータ４３２により所定温度に加熱された、上加熱板４０１及び下加熱板４０２間に型セット２０が載置されて挟持、押圧される。これにより、型セット２０内のプリフォーム３８が所定形状に成形される。
【００２６】
さらに、冷却ステージ１８では、下加熱板５０２上に、成形ステージ１６で成型された後の型セット２０が載置される。
この冷却ステージ１８において、シリンダ５２を介して上加熱板５０１が上下駆動されることにより、型セット２０の挟持、解放の動作が行われる。そして、上カートリッジヒータ５３１及び下カートリッジヒータ５３２により所定温度に加熱された、上加熱板５０１及び下加熱板５０２間に型セット２０が挟持されると、型セット２０は該上加熱板５０１及び下加熱板５０２から熱を奪われる。
【００２７】
これに伴い、型セット２０内で成形された光学素子３９（図４参照）は、成形室１２から取り出し可能な所定温度に冷却される。
なお、本実施形態では、加熱ステージ１４、成形ステージ１６、冷却ステージ１８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、例えば金型を移送せずに加熱、押圧、冷却を同じ位置で行う方式であってもよい。
［型セットの構成］
図２は、型セット２０の構成を示す図である。
【００２８】
次に、図２に基づき、型セット２０の構成を説明する。
型セット２０は、鍔付き円柱状の上型２１及び下型２２と、円筒状のスリーブ２３とを有している。上型２１は、大径の円柱部２１１と小径の円柱部２１２とを有し、境界は平面部２１３に形成されている。小径の円柱部２１２の先端に、凸球面状の成形面２１ａが形成されている。
【００２９】
また、下型２２は、大径の円柱部２２１を有し、その先端は平面部２２３に形成されている。この平面部２２３の中央に、凹球面状の成形面２２ａが形成されている。なお、本実施形態では、上型２１の成形面２１ａの曲率半径と下型２２の成形面２２ａの曲率半径とは異なっている。
【００３０】
これら上型２１及び下型２２は、スリーブ２３の内部で、成形面２１ａ及び成形面２２ａが対向するようにスリーブ２３の両端側から嵌挿されている。スリーブ２３の側面には、キャビティ２４と外気とを連通する孔２５が形成されている。
【００３１】
上型２１は、スリーブ２３の軸方向に摺動可能となっている。上型２１の成形面２１ａと下型２２の成形面２２ａ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。
【００３２】
なお、上型２１、下型２２、及びスリーブ２３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。さらに、下型２２に対し上型２１を型中心軸に沿って上下に摺動できる構成を有すれば、スリーブ２３を省略することもできる。
【００３３】
製造装置１０によるプリフォーム３８の成形に際しては、予熱ステージ１４、成形ステージ１６、及び冷却ステージ１８における全ての上・下加熱板３０、４０、５０のカートリッジヒータ３３、４３、５３に通電される。これにより、夫々の上・下加熱板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、シリンダ３２、４２、５２が、夫々の工程で設定された距離（寸法）に応じて加圧方向に駆動される。
【００３４】
次に、この製造装置１０による実施の形態について説明する。
［第１の実施の形態］
図３及び図４は、第１の実施の形態の光学素子の製造方法を示す図である。
【００３５】
図３は、予熱ステージ１４において、上加熱板３０１及び下加熱板３０２間に型セット２０を挟持した状態を示す。また、図４は、成形ステージ１６において、上加熱板４０１及び下加熱板４０２間に挟持した型セット２０を加圧して成形完了した後の状態を示している。
【００３６】
プリフォーム３８は、球状のガラス素材を用いている。このプリフォーム３８の曲率半径は、下型２２の成形面２２ａの曲率半径よりも小さいことが好ましい。こうすることで、プリフォーム３８と成形面２２ａとは点接触となる。これにより、軟化したガラス素材が変形する際、ガラス素材と成形面２２ａとの間の隙間に気体を閉じ込めこめることがない為、成形品にガス溜りが生じるのを防止することができる。このプリフォーム３８を成形すると、図４に示すような凹メニスカス形状の光学素子３９が得られる。
【００３７】
本実施の形態では、一対の上型２１及び下型２２の成形面２１ａ及び成形面２２ａの間でかつ成形された光学素子３９と非接触となる位置に、炭素系材料を含む固体部材としてのリング状の炭素部材６０を配置する。この炭素部材６０は、黒鉛、ガラス状カーボン、ダイヤモンド状カーボンのいずれかを用いている。
【００３８】
なお、ここでは、成形面２２ａ（又は成形面２１ａ）とは、プリフォーム３８（及び光学素子３９）を構成するガラス素材と、下型２２（又は上型２１）とが接触する面をいうものとする。
【００３９】
本実施形態では、下型２２の成形面２２ａの外周側の平面部２２３に、載置部としての環状の段差部２２４を形成し、この段差部２２４にリング状の炭素部材６０を嵌合した。この段差部２２４は、スリーブ２３の内壁に対面して形成されている。この炭素部材６０は、型中心軸(上下中心軸)に対して対称に配置されている。このとき、環状の段差部２２４に嵌合された炭素部材６０は、成形された光学素子３９と非接触となるように位置決めされている。よって、この炭素部材６０が、成形前のプリフォーム３８や成形された光学素子３９に接触して付着することはない。
【００４０】
なお、この炭素部材６０は連続的なリング状でなくてもよい。例えば、リング状の炭素部材６０を複数に分割して配置してもよい。また、下型２２に段差部２２４を形成することなく、下型２２の成形面２２ａの外周側の平面部２２３に直接的に炭素部材６０を載置するようにしてもよい。
【００４１】
成形に際しては、成形室１２内に気体流入孔２６から窒素(N2)が導入され、成形室１２内の酸素濃度が予め調整される。次に、組み立てられた型セット２０を、成形室１２の予熱ステージ１４に搬入する。搬入された型セット２０は、予熱ステージ１４において５００℃まで加熱される。
【００４２】
このときの加熱温度により、型セット２０内の炭素部材６０は成形室内の酸素と反応してＣＯ２（又はＣＯ）が発生する。このとき、プリフォーム３８と成形面２２ａとは点接触であるので、ＣＯ２がプリフォーム３８の周囲、上型２１及び下型２２の成形面２１ａ、２２ａにくまなく充満する。
【００４３】
こうして、ＣＯ２の炭素原子（Ｃ）が、プリフォーム３８の表面、上型２１及び下型２２の成形面２１ａ、２２ａに付着する。これにより、プリフォーム３８の表面、上型２１及び下型２２の成形面２１ａ、２２ａには、炭素膜がコーティングのように形成される。この炭素膜により、プリフォーム３８と成形面２１ａ、２２ａとの間の融着が防止される。
【００４４】
次に、型セット２０を成形ステージ１６に移動させて５８０℃まで加熱する。この時点で、型セット２０に対し３０Ｎの加圧力で成形を開始する。そして、プリフォーム３８が所定の中心肉厚まで押圧されたところで、押圧を終了する。こうして、光学素子３９としての凹メニスカスレンズの形状が成形される。
【００４５】
なお、炭素部材６０は、プリフォーム３８が成形されて光学素子３９となった後にも、この光学素子３９と非接触となる位置に置かれている。
本実施形態によれば、炭素部材６０が加熱されることにより、プリフォーム３８の表面、上型２１及び下型２２の成形面２１ａ、２２ａに炭素膜が形成される。このため、プリフォーム３８を構成するガラス素材と成形面２１ａ、２２ａの素地とが直接接触することはなくなる。こうして、成形面２１ａ、２２ａと光学素子３９との離型性の向上が図られる。しかも、炭素膜をコーティングする工程を追加する必要はないので、作業工数が増大することもない。
【００４６】
また、本実施形態では、成形される光学素子３９と非接触となる位置に炭素部材６０を配置したので、プリフォーム３８を構成するガラス素材と炭素部材６０とが接触して摩擦を生じ、この摩擦により炭素粉末が飛散して、成形された光学素子３９の外観を損ねることがない。さらに、炭素部材６０が光学素子３９の成形面を構成するわけではないので、この炭素部材６０を精密に加工する必要はない。
［第２の実施の形態］
図５及び図６は、第２の実施の形態の光学素子の製造方法を示す図である。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。
【００４７】
図５は、予熱ステージ１４において不図示の上・下加熱板30間に型セット２０を挟持した状態を示している。また、図６は、成形ステージ１６において不図示の上・下加熱板30間に挟持した型セット２０を加圧して成形完了した後の状態を示している。
【００４８】
図５において、成形前ではプリフォーム３８と上型２１及び下型２２の成形面２１ａ、２２ａとは点接触しているのが好ましい。前述したように、成形品（光学素子３９）にガス溜りが生じるのを防止するためである。
【００４９】
本実施形態では、炭素部材６０を位置決め部材６２を介して上型２１及び下型２２間に、成形された光学素子３９と非接触となるように配置した。すなわち、下型２２の成形面２２ａの平面部２２３上に円管状の位置決め部材６２を載置した。そして、この位置決め部材６２に形成した環状の段差部６４にリング状の炭素部材６０を嵌合した。この段差部６４は、プリフォーム３８と対面する側に形成されている。
【００５０】
なお、この炭素部材６０は、型中心軸に対し対称に配置されている。また、この場合も、炭素部材６０は連続したリング状に限ることはなく、例えば複数に分割して配置してもよい。また、炭素部材６０は、黒鉛、ガラス状カーボン、ダイヤモンド状カーボンのいずれかを用いている。
【００５１】
また、上型２１は、大径の円柱部２１１と小径の円柱部２１２とに形成されているので(図2参照)、この上型２１を用いてプリフォーム３８を押圧した時にも位置決め部材６２及び炭素部材６０が上型２１に干渉しないようになっている。
【００５２】
本実施形態では、成形前に、上型２１の成形面２１ａの付近に炭素部材６０が位置するように該炭素部材６０を配置する。これは、上型２１の成形面２１ａの形状によっては、上型２１のみにプリフォーム３８のガラスが付着する場合もありうるため、位置決め部材６２を用いて、上型２１の成形面２１ａの付近に炭素部材６０を配置した。なお、上型２１の成形面２１ａの曲率半径が小さいほど、プリフォーム３８を構成するガラスと成形面２１ａとの密着度が高くなる。
【００５３】
このため、本実施の形態では、曲率半径が小さい上型２１の成形面２１ａに、炭素部材６０を近づけて配置するため、位置決め部材６２を用いた。
本実施の形態によれば、上型２１の成形面２１ａの近傍に、集中的かつ均等にＣＯ２が発生する。こうして、上型２１の成形面２１ａとプリフォーム３８の表面に炭素膜が一様に形成される。このため、成形を完了した後の成形面２１ａと光学素子（凹メニスカスレンズ）３９との離型性の向上が図られる。
【００５４】
また、炭素部材６０は、プリフォーム３８と対面する側に配置されているので、スリーブ２３と炭素部材６０とが接触するおそれは生じない。このため、炭素部材６０とスリーブ２３とが接触し、こすれて炭素部材６０の粉末が発生することはない。その他、第１の実施の形態と同様の効果を有する。
［第３の実施の形態］
図７及び図８は、第３の実施の形態の光学素子の製造方法を示す図である。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。
【００５５】
図７は、予熱ステージ１４において、不図示の上・下加熱板30間に型セット２０を挟持した状態を示している。また、図８は、成形ステージ１６において、不図示の上・下加熱板30間に挟持した型セット２０を加圧して成形完了した後の状態を示している。
【００５６】
図７において、成形前ではプリフォーム３８と上型２１及び下型２２の成形面２１ａ、２２ａとは点接触しているのが好ましい。成形品（光学素子３９）にガス溜りが生じるのを防止するためである。
【００５７】
ところで、外観規格が厳しい光学素子39にあっては、炭素部材６０から生じる発塵が下型２２の成形面２２ａに落下するのを防止する必要がある。落下した炭素部材６０の発塵が光学素子39に付着するのを回避するためである。
【００５８】
このために、本実施形態では、下型２２の成形面２２ａの外周側の平面部２２３に環状の位置決め部材６２を載置した。そして、この位置決め部材６２に断面コ字状の凹部６６を形成し、その凹部６６にリング状の炭素部材６０を嵌合した。これにより、炭素部材６０は周囲を断面コ字状の凹部６６に覆われるので、炭素部材６０から生じた発塵が下型２２の成形面２２ａに落下することはない。
【００５９】
すなわち、この炭素部材６０は、成形された光学素子３９と非接触となるように配置されている。なお、この炭素部材６０は、黒鉛、ガラス状カーボン、ダイヤモンド状カーボンのいずれかを用いている。また、この炭素部材６０は連続的なリング状でなくてもよい。例えば、炭素部材６０を複数に分割して配置してもよい。
【００６０】
本実施形態によれば、炭素部材６０は周囲を位置決め部材６２の凹部６６に覆われているので、炭素部材６０の粉塵が下型２２の成形面２２ａに落下するのを防止することができる。このため、成形された光学素子３９の光学機能面に炭素部材６０の粉塵が付着することはなくなる。よって、異物等が付着していない外観美麗な光学素子（凹メニスカスレンズ）３９を得ることができる。
【００６１】
その他、成形を完了した後の成形面２１ａと光学素子（凹メニスカスレンズ）３９との離型性の向上が図られる等、第１の実施の形態と同様の効果を有する。
次に、具体的な実施例について説明する。
［具体的な実施例］
（１）使用した上型２１及び下型２２
以下の（ａ）（ｂ）の２種類を用いた。
【００６２】
（ａ）超硬合金（ＷＣ）の母材を精密加工して成形面を製作して、その成形面にＰｔ−Ｉｒ合金からなる保護膜を成膜したもの（以下、「ＷＣ−Ｐｔ−Ｉｒ合金製の型」という）。
【００６３】
（ｂ）ＳｉＣ基材の表面にＣＶＤによりＳｉＣ膜を形成したもの（ＣＶＤ−ＳｉＣ）を精密加工して成形面を形成したもの（以下、「ＣＶＤ−ＳｉＣ製の型」という）。
なお、ＣＶＤとはＣｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  の略称で化学蒸着法により薄膜を作る工業的手法の１つである。
（２）使用した成形素材
Ｌ−ＢＡＬ４２（オハラ、ガラス転移点Ｔｇ＝５０６℃、屈伏点Ａｔ＝５３８℃）
φ３．０のボール研磨品をプリフォーム３８とした。
（３）成形された光学素子39の形状
外径３．７ｍｍ、肉厚０．５ｍｍの凹メニスカスレンズである。
（４）使用した炭素部材６０
内径φ５．０、外径φ７．５、高さ１．２ｍｍのリング状の黒鉛を用いた。
（５）成形に際しては、気体流入口２６から導入する窒素流量により、成形室１２内の酸素濃度を予め調整した。次に、組み立てられた型セット２０を、成形室１２の入口から投入した。そして、投入された型セット２０を予熱ステージ１４上で５００℃まで加熱した。
【００６４】
次に、型セット２０を成形ステージ１６に移動させて５８０℃まで加熱した。この時点で、３０Ｎの加圧力で成形を開始した。そして、所定の中心肉厚まで押圧したところで、押圧を終了した。
【００６５】
次いで、型セット２０を冷却ステージ１８に移動させて３００℃まで冷却した。その後、型セット２０を成形室１２から搬出して光学素子３９を取り出した。
【表−１】
2009107867.tif 000003
【００６６】
【表−２】
2009107867.tif 000004
【００６７】
表−１と表−２によると、成形室１２の酸素濃度が０．５ｐｐｍ以上の範囲では、プリフォーム３８を構成するガラス素材の型への付着（ガラス付着）はない（○）ことがわかる。ただし、ＷＣ−Ｐｔ−Ｉｒ合金製の型を用いた場合、２５０ｐｐｍで成形品（光学素子３９）の「クモリ」が発生した。また、ＣＶＤ−ＳｉＣ製の型を用いた場合、５０００ｐｐｍで成形品（光学素子３９）の「クモリ」が発生した。これらの成形品の「クモリ」は、ガラス付着はないが、成形室１２の酸素濃度が高くなることによって、上型２１及び下型２２の成形面が荒れたことから成形品に曇りが生じたものである。
【００６８】
また、成形室１２の酸素濃度が０．５ｐｐｍ以下の場合は、酸素欠乏により炭素部材６０からＣＯ２の発生が少なくなって、ガラス付着が発生した（×）ものと考えられる。
以上から、実用的な成形室１２の酸素濃度の下限値は０．５ｐｐｍであり、上限値は使用する型膜（もしくは型基材）の成形面に荒れが発生しない範囲（ＷＣ−Ｐｔ−Ｉｒ合金製の型を用いた場合は２００ｐｐｍ、ＣＶＤ−ＳｉＣ製の型を用いた場合は１０００ｐｐｍ)といえる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】光学素子の製造装置の全体構成を示す図である。
【図２】型セットの構成を示す図である。
【図３】予熱ステージにおいて加熱板間に型セットを挟持した状態を示す図である。
【図４】成形ステージにおいて加熱板間に挟持した型セットを加圧して成形完了した後の状態を示す図である。
【図５】予熱ステージにおいて加熱板間に型セットを挟持した状態を示す図である。
【図６】成形ステージにおいて加熱板間に挟持した型セットを加圧して成形完了した後の状態を示す図である。
【図７】予熱ステージにおいて加熱板間に型セットを挟持した状態を示す図である。
【図８】成形ステージにおいて加熱板間に挟持した型セットを加圧して成形完了した後の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０      光学素子の製造装置
１１      入口シャッタ
１２      成形室
１３      出口シャッタ
１４      予熱ステージ
１６      成形ステージ
１８      冷却ステージ
２０      型セット
２１      上型
２１ａ    成形面
２１１    大径の円柱部
２１２    小径の円柱部
２１３    平面部
２２      下型
２２ａ    成形面
２２１    大径の円柱部
２２３    平面部
２２４    段差部
２３      スリーブ
２４      キャビティ
２５      孔
２６      気体流入口
２７      気体流出口
２８      計器
３０１    上加熱板
３０２    下加熱板
３２      シリンダ
３２ａ    シリンダロッド
３３１    上ヒータ
３３２    下ヒータ
３４      載置台
３８      プリフォーム
３９      光学素子
４０１    上加熱板
４０２    下加熱板
４２      シリンダ
４２ａ    シリンダロッド
４３１    上ヒータ
４３２    下ヒータ
４４      載置台
５０１    上加熱板
５０２    下加熱板
５２      シリンダ
５２ａ    シリンダロッド
５３１    上ヒータ
５３２    下ヒータ
５４      載置台
６０      炭素部材
６２      位置決め部材
６４      段差部
６６      凹部
【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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