JP2010116292A - Method for producing optical element and forming die therefor - Google Patents

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Yusuke Nakagawa
裕介 中川
Goji Natsume
剛司 夏目
Norimitsu Nagayama
典光 永山
Satoshi Imai
聡 今井
Hiroyuki Seki
博之 関
Seiten Hirose
生典 廣瀬
Onori Honshi
大典 本司
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a forming die for stably obtaining an optical element high in performance by controlling the temperature rising of die bodies. <P>SOLUTION: In the dies 33, 36 for forming the optical element where a heated and softened optical stock 20 is pressed so as to form an optical element, the dies comprise die bodies 33, 36 having forming faces 33a, 36a forming the optical stock 20, and a heat storage member absorbing the heat of the die bodies 33, 36 and setting the temperature thereof to the objective one at the inside of the die bodies 33, 36. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、加熱軟化した光学素材をプレスして光学素子を成形する光学素子の製造方法及びその成形用型に関する。   The present invention relates to an optical element manufacturing method for molding an optical element by pressing a heat-softened optical material and a molding die for the same.

例えば、予備加熱をした光学素材を用いて、成形用型により成形を行う場合、通常、光学素材は金型温度よりも高く加熱される。光学素材の変形を短時間で行えるようにするためと、成形用型への移送途中で、光学素材が多少なりとも冷却されることを考慮するためである。   For example, when molding is performed with a molding die using an optical material that has been preheated, the optical material is usually heated higher than the mold temperature. This is to allow the optical material to be deformed in a short time and to consider that the optical material is cooled to some extent during the transfer to the molding die.

この光学素材を成形用型の成形面上に載置すると、光学素材から成形用型に熱エネルギーが移動して一時的に成形用型の温度が上昇する。この場合、成形用型の温度上昇を制御することができないと、１個ごとの製品に再現性がなく安定して高性能な光学素子を得ることができない。   When this optical material is placed on the molding surface of the molding die, thermal energy moves from the optical material to the molding die, and the temperature of the molding die temporarily rises. In this case, if the temperature rise of the molding die cannot be controlled, it is impossible to obtain a stable and high-performance optical element for each product without reproducibility.

これに対し、特許文献１には、予備加熱した光学素材を成形用型に供給し、これを成形用型で成形する旨の技術が開示されている。また、その実施例１には、プレス開始の瞬間に光学素材の温度は急激に低下し、成形用型の温度はわずかに上昇する事実が記載されている。
特許第３２０１８８７号公報 On the other hand, Patent Document 1 discloses a technique in which a preheated optical material is supplied to a molding die and molded with the molding die. In Example 1, it is described that the temperature of the optical material rapidly decreases and the temperature of the molding die slightly increases at the moment of starting the press.
Japanese Patent No. 3201887

しかしながら、特許文献１では、成形用型の温度上昇は制御していないため、光学素材と成形用型の温度が一致する温度と時間、及びその後の冷却勾配が光学素材ごとにばらつくことが考えられる。このため、１個ごとの製品に再現性がなく、安定して高性能な光学素子を得ることができない。   However, in Patent Document 1, since the temperature rise of the molding die is not controlled, it is conceivable that the temperature and time at which the temperatures of the optical material and the molding die coincide, and the subsequent cooling gradient vary for each optical material. . For this reason, each product does not have reproducibility, and a stable and high-performance optical element cannot be obtained.

本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、型本体の温度上昇を制御して安定して高性能な光学素子を得ることのできる光学素子の成形用型及び光学素子の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an optical element molding die capable of stably obtaining a high-performance optical element by controlling the temperature rise of the mold body, and a method of manufacturing the optical element The purpose is to provide.

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材をプレスして光学素子を成形する光学素子の成形用型において、
前記光学素材を成形する成形面を有する型本体と、
当該型本体の熱を吸収してその温度を目標温度に設定可能な蓄熱部材と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the object, the invention according to claim 1
In a mold for molding an optical element that molds an optical element by pressing a heat-softened optical material,
A mold body having a molding surface for molding the optical material;
And a heat storage member capable of absorbing the heat of the mold body and setting the temperature to a target temperature.

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用型において、
前記蓄熱部材が、前記光学素材の徐冷点以上でかつ軟化点以下の融点をもつ材料であることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the mold for molding an optical element according to claim 1,
The heat storage member is a material having a melting point not lower than the annealing point and not higher than the softening point of the optical material.

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の光学素子の成形用型において、
前記蓄熱部材が、前記光学素材の徐冷点以上でかつ軟化点以下の変態点をもつ材料であることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the optical element molding die according to claim 1,
The heat storage member is a material having a transformation point not lower than the annealing point and not higher than the softening point of the optical material.

請求項４に係る発明は、
加熱軟化した光学素材を一対の成形用型でプレスし光学素子を成形する光学素子の製造方法において、
前記一対の成形用型の少なくとも一方に型本体の熱を吸収してその温度を目標温度に設定可能な蓄熱部材を有し、
前記一対の成形用型の少なくとも一方を前記目標温度に加熱する工程と、
加熱した前記光学素材を成形する工程と、
成形した前記光学素材を冷却する工程と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 4
In the method of manufacturing an optical element in which an optical element is molded by pressing a heat-softened optical material with a pair of molds,
At least one of the pair of molding dies has a heat storage member capable of absorbing heat of the mold body and setting the temperature to a target temperature,
Heating at least one of the pair of molds to the target temperature;
Molding the heated optical material;
And cooling the molded optical material.

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の光学素子の製造方法において、
前記蓄熱部材が、前記光学素材の徐冷点以上でかつ軟化点以下の融点をもつ材料であることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the method of manufacturing an optical element according to claim 4,
The heat storage member is a material having a melting point not lower than the annealing point and not higher than the softening point of the optical material.

請求項６に係る発明は、請求項４に記載の光学素子の製造方法において、
前記蓄熱部材が、前記光学素材の徐冷点以上でかつ軟化点以下の変態点をもつ材料であることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the method of manufacturing an optical element according to claim 4,
The heat storage member is a material having a transformation point not lower than the annealing point and not higher than the softening point of the optical material.

本発明によれば、型本体の温度上昇を制御して安定して高性能な光学素子を得ることができる。   According to the present invention, a stable and high-performance optical element can be obtained by controlling the temperature rise of the mold body.

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の光学素子の製造装置の全体構成を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an optical element manufacturing apparatus according to a first embodiment.

この製造装置１０は、光学素材２０の搬送方向（矢印方向）に沿って隣接配置された加熱室１１と成形室１２とを有している。加熱室１１は、その周囲を筐体１３に覆われ、成形室１２は、その周囲を筐体１４に覆われている。筐体１３と筐体１４との境界は、隔壁１９で仕切られている。   The manufacturing apparatus 10 includes a heating chamber 11 and a molding chamber 12 that are adjacently disposed along the conveyance direction (arrow direction) of the optical material 20. The surroundings of the heating chamber 11 are covered with a casing 13, and the molding chamber 12 is covered with a casing 14. The boundary between the housing 13 and the housing 14 is partitioned by a partition wall 19.

また、加熱室１１と成形室１２には、光学素材２０の搬送方向の上流側から下流側に沿って、順に搬入口１６、連通口１７、及び搬出口１８が形成されている。光学素材２０は、後述する搬送アーム２５によって、これら搬入口１６、連通口１７、及び搬出口１８を通って搬送される。   Further, in the heating chamber 11 and the molding chamber 12, a carry-in port 16, a communication port 17, and a carry-out port 18 are formed in order from the upstream side to the downstream side in the conveyance direction of the optical material 20. The optical material 20 is conveyed through the carry-in port 16, the communication port 17, and the carry-out port 18 by a later-described carrying arm 25.

加熱室１１には、素材加熱手段としてのランプヒータ２１が上下に並んで配置されている。搬入された光学素材２０は、このランプヒータ２１によって成形可能な粘度になるまで加熱される。本実施の形態では、光学素材２０として、例えば軟化点６９８℃のガラス素材を用いた。そして、この加熱室１１で、光学素材２０は７１８℃に加熱される。   In the heating chamber 11, lamp heaters 21 as material heating means are arranged vertically. The loaded optical material 20 is heated by the lamp heater 21 until it has a moldable viscosity. In the present embodiment, for example, a glass material having a softening point of 698 ° C. is used as the optical material 20. In the heating chamber 11, the optical material 20 is heated to 718 ° C.

成形室１２には、型加熱手段としてのランプヒータ２２が上下に並んで配置されている。また、この成形室１２を覆う筐体１４の天井面には、上シリンダ３１に連結された上加熱プレート３２を介して上型（成形用型）３３が固定されている。この上型３３には、その型中心線Ｏ方向の一端（上加熱プレート３２と反対側）に成形面３３ａが形成されている。   In the molding chamber 12, lamp heaters 22 as mold heating means are arranged vertically. Further, an upper mold (molding mold) 33 is fixed to the ceiling surface of the housing 14 covering the molding chamber 12 via an upper heating plate 32 connected to the upper cylinder 31. The upper mold 33 is formed with a molding surface 33a at one end in the mold center line O direction (the side opposite to the upper heating plate 32).

また、筐体１４の底面には、下シリンダ３４に連結された下加熱プレート３５を介して下型（成形用型）３６が固定されている。この下型３６には、その型中心線Ｏ方向の一端（下加熱プレート３５と反対側）に成形面３６ａが形成されている。   A lower die (molding die) 36 is fixed to the bottom surface of the housing 14 via a lower heating plate 35 connected to the lower cylinder 34. The lower die 36 has a molding surface 36a at one end (the opposite side to the lower heating plate 35) in the die center line O direction.

こうして、上型３３の成形面３３ａと下型３６の成形面３６ａとが、型中心線Ｏに沿って対向配置されている。すなわち、上型３３及び下型３６の夫々の型中心は、型中心線Ｏと一致するように位置決めされている。   Thus, the molding surface 33a of the upper mold 33 and the molding surface 36a of the lower mold 36 are disposed to face each other along the mold center line O. That is, the respective mold centers of the upper mold 33 and the lower mold 36 are positioned so as to coincide with the mold center line O.

上シリンダ３１は、上型３３を型中心線Ｏに沿って昇降移動させて成形素材２０をプレス成形するために用いられる。また、下シリンダ３４は、搬送アーム２５によって成形室１２に搬入された光学素材２０に対し、下方から下型３６を型中心線Ｏに沿って上昇させて所定高さで位置決め保持するために用いられる。   The upper cylinder 31 is used to press-mold the molding material 20 by moving the upper mold 33 up and down along the mold center line O. The lower cylinder 34 is used to raise and lower the lower mold 36 along the mold center line O from below with respect to the optical material 20 carried into the molding chamber 12 by the transfer arm 25. It is done.

上加熱プレート３２内には、上型３３を加熱する型加熱手段としてのカートリッジヒータ３７が埋設されている。同様に、下加熱プレート３５内には、下型３６を加熱する型加熱手段としてのカートリッジヒータ３８が埋設されている。   A cartridge heater 37 is embedded in the upper heating plate 32 as mold heating means for heating the upper mold 33. Similarly, a cartridge heater 38 is embedded in the lower heating plate 35 as mold heating means for heating the lower mold 36.

なお、上加熱プレート３２と下加熱プレート３５内には、上型３３と下型３６を冷却するための不図示の冷却管が夫々配管されている。
また、前述したランプヒータ２２は、上型３３及び下型３６の外周を囲むように配置されている。これにより、上型３３及び下型３６は、均一に加熱されるようにランプヒータ２２によっても加熱される。 Note that cooling pipes (not shown) for cooling the upper mold 33 and the lower mold 36 are respectively provided in the upper heating plate 32 and the lower heating plate 35.
Further, the lamp heater 22 described above is disposed so as to surround the outer periphery of the upper mold 33 and the lower mold 36. Thereby, the upper mold 33 and the lower mold 36 are also heated by the lamp heater 22 so as to be heated uniformly.

さらに、上シリンダ３１の上部には検出板４１が固定されている。また、筐体１４の上表面には、この検出板４１の上下移動量を検出するための変位計４２が設置されている。この変位計４２は制御部４０に接続されている。これにより、上シリンダ３１の変位量が変位計４２で検出されるようになっている。上シリンダ３１の変位量を検出することで、上型３３の下降量（プレス量）を検出することができる。   Further, a detection plate 41 is fixed to the upper part of the upper cylinder 31. A displacement meter 42 for detecting the amount of vertical movement of the detection plate 41 is installed on the upper surface of the housing 14. The displacement meter 42 is connected to the control unit 40. Thereby, the displacement amount of the upper cylinder 31 is detected by the displacement meter 42. By detecting the displacement amount of the upper cylinder 31, the lowering amount (press amount) of the upper die 33 can be detected.

上型３３の下降量（プレス量）を検出することで、成形される光学素材２０の中心肉厚を制御することができる。
こうして、成形室１２において光学素材２０が所望の形状にプレスされる。さらに、プレス成形により成形された光学素材２０（成形品）は、搬送アーム２５によって成形室１２から搬出口１８を通って外部に搬出される。 By detecting the lowering amount (pressing amount) of the upper mold 33, the center thickness of the optical material 20 to be molded can be controlled.
Thus, the optical material 20 is pressed into a desired shape in the molding chamber 12. Furthermore, the optical material 20 (molded product) molded by press molding is carried out from the molding chamber 12 through the carry-out port 18 by the transfer arm 25 to the outside.

また、図１に示すように、光学素材２０は、保持部材２４に保持された状態で搬送アーム２５によって搬送される。この保持部材２４は、光学素材２０を保持する円筒状の枠体２４ａと、この枠体２４ａから内側に突出する支持片２４ｂとを有している。   As shown in FIG. 1, the optical material 20 is transported by the transport arm 25 while being held by the holding member 24. The holding member 24 includes a cylindrical frame 24a that holds the optical material 20, and a support piece 24b that protrudes inward from the frame 24a.

なお、この保持部材２４は、枠体２４ａの寸法及び円筒度と支持片２４ｂの平面度等が高精度に加工されている。光学素材２０は、その外周を保持部材２４の枠体２４ａに収容されるとともに、その下面を保持部材２４の支持片２４ｂに支持された状態で搬送される。   The holding member 24 is processed with high accuracy in the dimensions and cylindricity of the frame body 24a and the flatness of the support piece 24b. The optical material 20 is conveyed while the outer periphery thereof is accommodated in the frame body 24 a of the holding member 24 and the lower surface thereof is supported by the support piece 24 b of the holding member 24.

図２は、搬送アーム２５の構成を示す平面図である。
同図２に示すように、搬送アーム２５は、アーム部材２６、把持部材２８、及び操作部材２７を有している。アーム部材２６は直線状の棒状をなし、把持部材２８は平面視コ字状の把持片２８ａ，２８ｂを有している。また、操作部材２７は、把持片２８ａ，２８ｂを矢印方向に開閉操作する操作片２７ａ，２７ｂを有している。 FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the transfer arm 25.
As shown in FIG. 2, the transfer arm 25 includes an arm member 26, a gripping member 28, and an operation member 27. The arm member 26 has a linear bar shape, and the gripping member 28 has U-shaped gripping pieces 28a and 28b. The operation member 27 has operation pieces 27a and 27b for opening and closing the grip pieces 28a and 28b in the arrow direction.

こうして、把持片２８ａ，２８ｂを矢印方向に開閉操作することで、光学素材２０が保持された保持部材２４を把持したり解放したりすることができる。
加熱室１１には、保持部材２４に保持された光学素材２０が搬入口１６から搬送アーム
２５によって搬入される。また、加熱室１１にて加熱された光学素材２０は、この搬送アーム２５によって連通口１７から成形室１２内に移送される。 Thus, the holding member 24 holding the optical material 20 can be held or released by opening and closing the holding pieces 28a and 28b in the direction of the arrow.
The optical material 20 held by the holding member 24 is carried into the heating chamber 11 from the carry-in port 16 by the carrying arm 25. Further, the optical material 20 heated in the heating chamber 11 is transferred from the communication port 17 into the molding chamber 12 by the transfer arm 25.

なお、本実施形態では、搬送アーム２５を搬送しやすいようにするため、加熱室１１と成形室１２に夫々搬入口１６、連通口１７、及び搬出口１８を開放状態で形成した場合について説明したが、これに限らない。例えば、これら搬入口１６、連通口１７、及び搬出口１８に夫々シャッタを設け、搬送アーム２５を加熱室１１から成形室１２等に搬送するたびに、このシャッタを開閉するようにしてもよい。   In addition, in this embodiment, in order to make the conveyance arm 25 easy to convey, the case where the carrying-in port 16, the communication port 17, and the carrying-out port 18 were each formed in the heating chamber 11 and the molding chamber 12 in the open state was described. However, it is not limited to this. For example, a shutter may be provided at each of the carry-in port 16, the communication port 17, and the carry-out port 18, and this shutter may be opened and closed each time the transfer arm 25 is transferred from the heating chamber 11 to the molding chamber 12 or the like.

これにより、加熱室１１や成形室１２内の熱を逃がさないようにして、効率的に加熱することができる。
次に、成形用型としての上型３３及び下型３６の詳細構造について説明する。 Thereby, it can heat efficiently so that the heat in the heating chamber 11 and the molding chamber 12 may not escape.
Next, the detailed structure of the upper mold 33 and the lower mold 36 as molding molds will be described.

図３は、下型３６の内部構造の断面図である。
下型３６は、外観が段付き円柱状の型本体３６１と、この型本体３６１の熱を吸収してその温度を目標温度に設定可能な蓄熱部材４５と、この蓄熱部材４５を常時一側に付勢する付勢手段としてのセラミックバネ等の弾性部材４７と、を有している。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the internal structure of the lower mold 36.
Lower mold 36, appearance and mold body 36 1 of the stepped cylindrical absorbs heat the mold body 36 1 and settable heat storage member 45 and the temperature to the target temperature, one the heat storage member 45 at all times And an elastic member 47 such as a ceramic spring as a biasing means for biasing to the side.

なお、上型３３も同様の構成の型本体３３１等を有するが、ここでは重複説明を避けるため下型３６の構成についてのみ説明する。
型本体３６１は内部が空洞になっており、その空洞部分に蓄熱部材４５が収容されている。この蓄熱部材４５は、弾性部材４７によって、成形面３６ａの裏面側に常時付勢されている。本実施の形態では、蓄積部材４５は、一端（上側）を平面形状（例えば円柱形状）とし、その平面を成形面３６ａの裏面側の平面に隙間なく当接させている。この蓄熱部材４５の詳細については後述する。 Although having a mold body 33 1 and the like of the upper mold 33 a similar configuration, only describes the configuration of the lower mold 36 in order to avoid redundant description here.
Mold body 36 1 has internally is hollow, the heat storage member 45 is accommodated in the hollow portion. The heat storage member 45 is always urged toward the back surface side of the molding surface 36 a by the elastic member 47. In the present embodiment, one end (upper side) of the storage member 45 has a flat shape (for example, a cylindrical shape), and the flat surface is brought into contact with the flat surface on the back surface side of the molding surface 36a without any gap. Details of the heat storage member 45 will be described later.

型本体３６１は、その型中心線Ｏ方向の一端（上型３３との対向面側）に前述した成形面３６ａ、他端に平板状の蓋体４６、中間に円筒部３６ｂを有している。成形面３６ａは凸球面状又は凸非球面状をなし、鏡面に仕上げられている。また、蓋体４６は弾性部材４７の一端を支持するとともに、内部の空洞部分を閉塞する役目をなしている。 Mold body 36 1, the type center line O direction of the end molding surface 36a as described above in (upper die 33 and the side facing), the other end to a plate-shaped lid member 46, an intermediate in a cylindrical portion 36b Yes. The molding surface 36a has a convex spherical shape or a convex aspherical shape, and is finished as a mirror surface. The lid 46 supports one end of the elastic member 47 and closes the internal cavity.

成形面３６ａの外径は円筒部３６ｂの外径よりも小さく形成されている。これにより、成形面３６ａとその外側の円筒部３６ｂとの間には、段差部５０が形成されている。
この段差部５０は、型中心線Ｏに対して平行な円筒面５０ａと垂直な水平面５０ｂとを有している。この段差部５０に、前述した保持部材２４が同軸状に嵌合される。 The outer diameter of the molding surface 36a is smaller than the outer diameter of the cylindrical portion 36b. Thereby, the level | step-difference part 50 is formed between the molding surface 36a and the cylindrical part 36b of the outer side.
The step portion 50 has a cylindrical surface 50 a parallel to the mold center line O and a horizontal surface 50 b perpendicular to the mold center line O. The above-described holding member 24 is coaxially fitted to the step portion 50.

図４は、下型３６に保持部材２４を嵌合した状態の断面図である。
同図４に示すように、下型３６の上部に形成された段差部５０に、前述した保持部材２４の枠体２４ａが上方から嵌合されて位置決めされる。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the state in which the holding member 24 is fitted to the lower mold 36.
As shown in FIG. 4, the frame body 24 a of the holding member 24 described above is fitted and positioned on the step portion 50 formed on the upper portion of the lower mold 36.

すなわち、光学素材２０を保持した保持部材２４は、搬送アーム２５によって下型３６の上方位置に移動される。次いで、保持部材２４の円筒状の枠体２４ａが下型３６の外周の円筒部３６ｂに嵌入される。さらに、保持部材２４の支持片２４ｂが段差部５０の水平面５０ｂに当接するまで、保持部材２４が下降移動される。   That is, the holding member 24 holding the optical material 20 is moved to the upper position of the lower mold 36 by the transport arm 25. Next, the cylindrical frame 24 a of the holding member 24 is fitted into the cylindrical portion 36 b on the outer periphery of the lower mold 36. Further, the holding member 24 is moved downward until the support piece 24b of the holding member 24 contacts the horizontal surface 50b of the stepped portion 50.

これにより、保持部材２４に保持された光学素材２０は、成形面３６ａに押されて保持部材２４の枠体２４ａ内を所定位置まで上昇移動する。こうして、光学素材２０は、その光軸中心が型中心線Ｏと一致した状態で成形面３６ａ上に精度よく載置される。   As a result, the optical material 20 held by the holding member 24 is pushed by the molding surface 36a and moves up to a predetermined position in the frame 24a of the holding member 24. Thus, the optical material 20 is accurately placed on the molding surface 36a in a state where the center of the optical axis coincides with the mold center line O.

なお、型本体３６１の材質は、例えばタングステンカーバイド（ＷＣ）等の超硬合金で
構成されている。また、保持部材２４の材質も型本体３６１と同じ超硬合金で構成されている。ただし、型本体３６１と保持部材２４の材質は異なってもよい。また、その材質の種類も超硬合金に限るものではない。例えば、超硬合金以外の他の金属やセラミックス等であってもよい。 The material of the mold body 36 1 is composed of, for example, tungsten carbide (WC) cemented carbide and the like. The material of the holding member 24 is also made of the same cemented carbide as the mold body 36 1. However, the mold body 36 1 and the material of the retaining member 24 may be different. Also, the type of material is not limited to cemented carbide. For example, other metals or ceramics other than cemented carbide may be used.

次に、蓄熱部材４５の詳細について説明する。
この蓄熱部材４５は、目標とする制御温度付近で例えば固体から液体に相転移する材料で構成される。通常の場合、金型温度よりも高く加熱された光学素材２０を成形型の成形面上に載置すると、光学素材から成形型に熱エネルギーが移動して一時的に成形型の温度が上昇する。 Next, details of the heat storage member 45 will be described.
The heat storage member 45 is made of, for example, a material that undergoes a phase transition from a solid to a liquid near a target control temperature. In a normal case, when the optical material 20 heated to a temperature higher than the mold temperature is placed on the molding surface of the molding die, thermal energy is transferred from the optical material to the molding die, and the temperature of the molding die temporarily rises. .

本実施形態では、蓄熱部材４５として、光学素材２０の徐冷点（６１７℃）以上で、かつ軟化点（６９８℃）以下の融点（６６０℃）を持つアルミニウムを用いている。なお、ここでの徐冷点とは、例えばその温度以下ではガラスの歪が解消されない温度であり、また、軟化点とは、例えばガラスが自重で顕著に軟化変形しはじめる温度という意味で用いている。また、このアルミニウム（蓄熱部材４５）は、弾性部材４７によって型本体３６１の成形面３６ａ側に常時付勢されている。 In the present embodiment, the heat storage member 45 is made of aluminum having a melting point (660 ° C.) that is not lower than the annealing point (617 ° C.) of the optical material 20 and not higher than the softening point (698 ° C.). The annealing point here is, for example, a temperature at which the distortion of the glass is not eliminated below that temperature, and the softening point is used to mean, for example, the temperature at which the glass begins to significantly soften and deform under its own weight. Yes. Further, the aluminum (heat storage member 45) is constantly urged in the molding surface 36a side of the mold body 36 1 by the elastic member 47.

このため、アルミニウム（蓄熱部材４５）が所定温度に加熱されて、その融点（６６０℃）に達すると、それ以後、光学素材２０から型本体３６１を介してアルミニウム（蓄熱部材４５）に伝わる熱エネルギーは、アルミニウム（蓄熱部材４５）の融解熱として使われる。これにより、型本体３６１の温度は、オーバーシュートすることなくスムーズにアルミニウム（蓄熱部材４５）の融点（６６０℃）と同じ温度に制御される。こうして、型本体３６１の過度の温度上昇が抑えられる。 Therefore, aluminum (heat storage member 45) is heated to a predetermined temperature, when the reaching the melting point (660 ° C.), thereafter, heat conducted to the aluminum through the die body 36 1 from the optical material 20 (heat storage member 45) The energy is used as heat of fusion of aluminum (heat storage member 45). Accordingly, the temperature of the mold body 36 1 is controlled to the same temperature as the melting point (660 ° C.) of aluminum (heat storage member 45) smoothly without overshooting. Thus, excessive temperature increase of the mold body 36 1 can be suppressed.

なお、本実施形態では、蓄熱部材４５として、目標とする制御温度付近の融点（６６０℃）を持つアルミニウムを用いた場合について説明したが、これに限らない。例えば、目標とする制御温度付近で相変態する材料（結晶構造が変化する材料）を用いてもよい。   In the present embodiment, the case where aluminum having a melting point (660 ° C.) near the target control temperature is used as the heat storage member 45 is described, but the present invention is not limited to this. For example, a material that undergoes a phase transformation near the target control temperature (a material that changes the crystal structure) may be used.

ここで、相変態とは、温度を上昇又下降させたときに、結晶構造が変化する現象をいい、その現象が起こる温度を変態点と呼ぶ。この場合、蓄熱部材４５の温度がその変態点になると、蓄熱部材４５に与えられる熱エネルギーは結晶構造の変化のために使われ、蓄熱部材４５自身の温度はそれ以上は上昇しないという性質を有する。   Here, the phase transformation refers to a phenomenon in which the crystal structure changes when the temperature is raised or lowered, and the temperature at which the phenomenon occurs is called a transformation point. In this case, when the temperature of the heat storage member 45 becomes the transformation point, the heat energy given to the heat storage member 45 is used for changing the crystal structure, and the temperature of the heat storage member 45 itself does not increase any more. .

本実施形態では、蓄熱部材４５として融点６６０℃のアルミニウムを用いたことで、型本体３６１を過度に加熱したとしても、型本体３６１に与えられた熱は専らアルミニウムの融解熱として使われる。このため、アルミニウムが型本体３６１の熱を吸収してくれる結果、型本体３６１の温度は６６０℃に維持される。 In the present embodiment, by using the melting point 660 ° C. Aluminum as a heat storage member 45, even if heating the mold body 36 1 excessively, heat applied to the mold body 36 1 is exclusively used as the aluminum heat of fusion . Therefore, as a result of aluminum us to absorb mold body 36 1 of the heat, the temperature of the mold body 36 1 is maintained at 660 ° C..

また、本実施形態では、このアルミニウム（蓄熱部材４５）が弾性部材４７によって成形面３６ａの裏面側に常時付勢されている。これは、アルミニウム（蓄熱部材４５）が融点（又は変態点）に至った以降にも、アルミニウム（蓄熱部材４５）が成形面３６ａの裏面側に押し付けられて密接するようにするためである。   Moreover, in this embodiment, this aluminum (heat storage member 45) is always urged | biased by the elastic member 47 at the back surface side of the molding surface 36a. This is because the aluminum (heat storage member 45) is pressed against the rear surface side of the molding surface 36a even after the aluminum (heat storage member 45) reaches the melting point (or transformation point).

また、成形面３６ａの裏面側には温度測定手段としての熱電対４８が配置されている。この熱電対４８により、成形面３６ａの実際の温度を測定している。こうして、熱電対４８により型本体３６１が過度に温度上昇しないように監視することができる。 Further, a thermocouple 48 as a temperature measuring means is disposed on the rear surface side of the molding surface 36a. With this thermocouple 48, the actual temperature of the molding surface 36a is measured. Thus, the mold body 36 1 by the thermocouple 48 can be monitored so as not to excessively increase in temperature.

次に、本実施形態の作用について説明する。
図１において、搬送アーム２５により、保持部材２４に保持された光学素材２０を加熱
室１１内に搬入する。本実施の形態では、光学素材２０として、徐冷点６１７℃、転移点６４３℃、屈伏点６６８℃、軟化点６９８℃のガラス素材を用いた。 Next, the operation of this embodiment will be described.
In FIG. 1, the optical material 20 held by the holding member 24 is carried into the heating chamber 11 by the transfer arm 25. In the present embodiment, a glass material having a slow cooling point of 617 ° C., a transition point of 643 ° C., a yield point of 668 ° C., and a softening point of 698 ° C. is used as the optical material 20.

次に、加熱室１１のランプヒータ２１に通電することにより、光学素材２０を成形可能な粘度に加熱、軟化させる。具体的には、ランプヒータ２１による光学素材２０の加熱温度を７１８℃に設定する。この温度は、光学素材２０の軟化点６９８℃よりも高い温度である。   Next, by energizing the lamp heater 21 in the heating chamber 11, the optical material 20 is heated and softened to a moldable viscosity. Specifically, the heating temperature of the optical material 20 by the lamp heater 21 is set to 718 ° C. This temperature is higher than the softening point 698 ° C. of the optical material 20.

加熱室１１において、光学素材２０の加熱を終了した後、搬送アーム２５により、保持部材２４に保持されたままの光学素材２０を成形室１２内へ移送する。さらに、搬送アーム２５に支持したまま、光学素材２０を上型３３と下型３６との間に配置する。この場合、上型３３と下型３６とは、上下方向に所定距離だけ離間した状態で停止している。   In the heating chamber 11, after the heating of the optical material 20 is completed, the optical material 20 held by the holding member 24 is transferred into the molding chamber 12 by the transfer arm 25. Further, the optical material 20 is disposed between the upper mold 33 and the lower mold 36 while being supported by the transfer arm 25. In this case, the upper mold 33 and the lower mold 36 are stopped in a state where they are separated by a predetermined distance in the vertical direction.

また、成形室１２において、上型３３及び下型３６の温度は６５５℃に加熱する。この温度は、上型３３及び下型３６の目標加熱温度（６６０℃）に近い温度である。このときの加熱は、成形室１２内のランプヒータ２２と、型内蔵のカートリッジヒータ３７，３８に通電することによって行う。   In the molding chamber 12, the upper mold 33 and the lower mold 36 are heated to 655 ° C. This temperature is close to the target heating temperature (660 ° C.) of the upper mold 33 and the lower mold 36. The heating at this time is performed by energizing the lamp heater 22 in the molding chamber 12 and the cartridge heaters 37 and 38 in the mold.

次いで、下シリンダ３４を駆動して下型３６を光学素材２０の高さ位置まで上昇させる。このとき、光学素材２０は保持部材２４を介して搬送アーム２５に支持されている。さらに、図４に示すように、下型３６の外周の円筒部３６ｂに保持部材２４の枠体２４ａの内周面を嵌合させるとともに、段差部５０の水平面５０ｂに保持部材２４の支持片２４ｂを当接させる。   Next, the lower cylinder 34 is driven to raise the lower die 36 to the height position of the optical material 20. At this time, the optical material 20 is supported by the transport arm 25 via the holding member 24. Further, as shown in FIG. 4, the inner peripheral surface of the frame body 24 a of the holding member 24 is fitted to the cylindrical portion 36 b of the outer periphery of the lower mold 36, and the support piece 24 b of the holding member 24 is fitted to the horizontal surface 50 b of the step portion 50. Abut.

これに伴い、光学素材２０は成形面３６ａに押されて枠体２４ａ内を少し上方に移動する。この時点で、光学素材２０の光軸中心は型中心線Ｏに一致するような加工精度に設定されている。   Along with this, the optical material 20 is pushed by the molding surface 36a and moves slightly upward in the frame 24a. At this time, the optical axis center of the optical material 20 is set to a processing accuracy so as to coincide with the mold center line O.

こうして、下型３６の段差部５０に保持部材２４を嵌入する作業を終了する。次いで、上シリンダ３１を駆動して上型３３を下降させる。そして、上型３３の成形面３３ａが光学素材２０に接触したら上型３３の下降を停止する。ここで、搬送アーム２５の操作部材２７を操作して保持部材２４から搬送アーム２５を外す。   In this way, the operation of inserting the holding member 24 into the step portion 50 of the lower mold 36 is completed. Next, the upper cylinder 31 is driven to lower the upper mold 33. When the molding surface 33a of the upper mold 33 comes into contact with the optical material 20, the lowering of the upper mold 33 is stopped. Here, the operation member 27 of the transfer arm 25 is operated to remove the transfer arm 25 from the holding member 24.

この時点からプレス成形を開始する。すなわち、上型３３と下型３６を型中心線Ｏに沿って相対的に接近移動させ、所望の中心肉厚になるまで光学素材２０をプレス成形する。この場合、光学素材２０が所望の中心肉厚になったかどうかは、変位計４２による測定によって行う。   Press molding starts from this point. That is, the upper mold 33 and the lower mold 36 are relatively moved along the mold center line O, and the optical material 20 is press-molded until a desired center thickness is obtained. In this case, whether or not the optical material 20 has a desired center thickness is determined by measurement with the displacement meter 42.

図５は、このときの光学素材２０と上型３３（及び下型３６）との温度特性を示す図である。
同図５において、光学素材２０の温度は、光学素材２０と上型３３（及び下型３６）とが接触を開始したＡ点（成形開始点）から下がり、一方、上型３３（及び下型３６）の温度はわずかに上昇する。これは、光学素材２０の加熱温度は７１８℃に対し、上型３３（及び下型３６）の加熱温度は６５５℃になっているためである。 FIG. 5 is a diagram illustrating temperature characteristics of the optical material 20 and the upper mold 33 (and the lower mold 36) at this time.
In FIG. 5, the temperature of the optical material 20 is lowered from the point A (molding start point) at which the optical material 20 and the upper mold 33 (and the lower mold 36) start to contact, while the upper mold 33 (and the lower mold). The temperature of 36) rises slightly. This is because the heating temperature of the optical material 20 is 718 ° C., and the heating temperature of the upper mold 33 (and the lower mold 36) is 655 ° C.

しかし、上型３３（及び下型３６）の温度は目標温度としての６６０℃は超えることはない。これは、蓄熱部材４５としてのアルミニウムの融点は６６０℃であり、上型３３（及び下型３６）が光学素材２０から受ける熱量はアルミニウムの融解熱として相転移に使われるためである。   However, the temperature of the upper mold 33 (and the lower mold 36) does not exceed 660 ° C. as the target temperature. This is because the melting point of aluminum as the heat storage member 45 is 660 ° C., and the amount of heat received by the upper mold 33 (and the lower mold 36) from the optical material 20 is used for phase transition as the melting heat of aluminum.

なお、蓄熱部材４５の材料は、光学素材２０の熱特性、成形条件によって適宜選択するのが好ましい。
この状態で、数秒間保持した後に、Ｂ点（冷却開始点）から上型３３（及び下型３６）の冷却を開始する。ここで、数秒間保持するのは、光学素材２０と上型３３（及び下型３６）の温度が揃った時点から冷却を開始したいためである。冷却は、ランプヒータ２２及びカートリッジヒータ３７，３８への通電を停止し、不図示の冷却管に冷却水を流して行う。 Note that the material of the heat storage member 45 is preferably selected as appropriate depending on the thermal characteristics of the optical material 20 and the molding conditions.
In this state, after holding for several seconds, cooling of the upper mold 33 (and the lower mold 36) is started from the point B (cooling start point). Here, the reason for holding for a few seconds is to start cooling when the temperature of the optical material 20 and the upper mold 33 (and the lower mold 36) are equal. Cooling is performed by stopping energization of the lamp heater 22 and the cartridge heaters 37 and 38 and flowing cooling water through a cooling pipe (not shown).

冷却は、上型３３（及び下型３６）が所定の温度（６２０℃）になるまで冷却する。冷却が完了したら、再び搬送アーム２５により保持部材２４を掴み、さらに、上型３３及び下型３６を夫々上下に所定距離だけ離反するように移動させる。   The cooling is performed until the upper mold 33 (and the lower mold 36) reaches a predetermined temperature (620 ° C.). When the cooling is completed, the holding member 24 is again gripped by the transport arm 25, and the upper mold 33 and the lower mold 36 are moved up and down by a predetermined distance.

最後に、搬送アーム２５により保持部材２４を成形室１２から搬出する。
本実施形態によれば、光学素材２０と上型３３（及び下型３６）が接触した後の上型３３（及び下型３６）の温度を短時間で目標温度に安定させることができる。これに伴い、光学素材２０と上型３３（及び下型３６）の温度が一致するまでの時間も安定する。つまり、個々の光学素材２０の熱履歴が安定化するので、成形された光学素子の形状も安定化する。また、温度が安定するまでの時間が短いので、作業のサイクルタイムを短縮することができる。 Finally, the holding member 24 is carried out of the molding chamber 12 by the transfer arm 25.
According to this embodiment, the temperature of the upper mold 33 (and the lower mold 36) after the optical material 20 and the upper mold 33 (and the lower mold 36) contact each other can be stabilized at the target temperature in a short time. Accordingly, the time until the temperatures of the optical material 20 and the upper mold 33 (and the lower mold 36) coincide is also stabilized. That is, since the thermal history of each optical material 20 is stabilized, the shape of the molded optical element is also stabilized. In addition, since the time until the temperature stabilizes is short, the cycle time of the work can be shortened.

さらに、一般に上型３３（及び下型３６）の温度変化（上昇、ばらつき）を小さくしようとすると、光学素材２０の体積よりも大きな体積（熱容量）の成形用型が必要となる。しかし、本実施形態では、型本体３３１（及び３６１）の内部に蓄熱部材４５を設けたので、小さな体積（小熱容量）の上型３３（及び下型３６）であっても、その上型３３（及び下型３６）の温度変化を小さく制御することができる。 Furthermore, in general, in order to reduce the temperature change (rise, variation) of the upper die 33 (and the lower die 36), a molding die having a volume (heat capacity) larger than the volume of the optical material 20 is required. However, in this embodiment, since the heat storage member 45 is provided inside the mold body 33 1 (and 36 1 ), even if the upper mold 33 (and the lower mold 36) has a small volume (small heat capacity), The temperature change of the mold 33 (and the lower mold 36) can be controlled small.

なお、本実施の形態では、成形面３６ａの裏面を平面としたが、この成形面３６ａの裏面と成形面３６ａとの型中心線Ｏ方向の距離がいずれの位置でも一定になるように成形面３６ａの裏面を加工しても良い。このとき、蓄積部材４５の一端は、成形面３６ａの裏面に隙間なく当接できるように、成形面３６ａの裏面に合わせた形状に加工する。このような構成にすることにより、成形面３６ａの温度分布が発生しにくくなり、高精度な光学素子を得ることができる。
［第２の実施の形態］
図６は、第２の実施の形態の光学素子の製造装置の全体構成を示す図である。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その説明を省略する。 In the present embodiment, the back surface of the molding surface 36a is a flat surface, but the molding surface is such that the distance between the back surface of the molding surface 36a and the molding surface 36a in the mold center line O direction is constant at any position. You may process the back surface of 36a. At this time, one end of the accumulating member 45 is processed into a shape that matches the back surface of the molding surface 36a so that it can contact the back surface of the molding surface 36a without a gap. With such a configuration, the temperature distribution on the molding surface 36a hardly occurs, and a highly accurate optical element can be obtained.
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a diagram illustrating an overall configuration of an optical element manufacturing apparatus according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent member as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

本実施形態では、上型３３及び下型３６等の構造は第１の実施の形態と同じである。
また、蓄熱部材４５も同じアルミニウム（融点６６０℃）を用いている。ただし、第１の実施の形態で用いた加熱室１１は設けられていない。なお、本実施形態では、上型３３及び下型３６の双方に蓄熱部材４５を設けた場合を想定しているが、これに限らない。例えば、下型３６のみに蓄熱部材４５を設けてもよい。この場合でも、略同様の効果が得られると考えられるためである。 In the present embodiment, the structures of the upper mold 33 and the lower mold 36 are the same as those in the first embodiment.
The heat storage member 45 also uses the same aluminum (melting point 660 ° C.). However, the heating chamber 11 used in the first embodiment is not provided. In the present embodiment, it is assumed that the heat storage member 45 is provided in both the upper mold 33 and the lower mold 36, but the present invention is not limited thereto. For example, the heat storage member 45 may be provided only in the lower mold 36. This is because substantially the same effect can be obtained even in this case.

成形室１２には、光学素材２０の搬送方向の上流側に入口シャッタ５２が設けられている。この入口シャッタ５２を介して、保持部材２４に保持された光学素材２０が成形室１２に搬入、又は成形室１２から搬出される。光学素材２０の搬入、搬出は搬送アーム２５によって行われる。また、筐体１４の天井面にはガス導入口５３が設けられている。このガス導入口５３から、窒素ガス（Ｎ２ガス）等の非酸化性ガスが導入可能となっている。 In the molding chamber 12, an entrance shutter 52 is provided on the upstream side in the transport direction of the optical material 20. The optical material 20 held by the holding member 24 is carried into or out of the molding chamber 12 through the entrance shutter 52. Loading and unloading of the optical material 20 is performed by the transfer arm 25. A gas inlet 53 is provided on the ceiling surface of the housing 14. A non-oxidizing gas such as nitrogen gas (N 2 gas) can be introduced from the gas inlet 53.

さらに、筐体１４の入口近傍の側面下部には、バルブ５４を介して真空ポンプ５５が配
設されている。このバルブ５４を開き、真空ポンプ５５で成形室１２内の空気を吸引することにより、成形室１２内を真空引きすることができる。 Further, a vacuum pump 55 is disposed via a valve 54 at the lower part of the side surface near the inlet of the housing 14. By opening the valve 54 and sucking the air in the molding chamber 12 with the vacuum pump 55, the molding chamber 12 can be evacuated.

その他、上シリンダ３１、変位計４２、及び制御部４０等については第１の実施の形態と同様であるが、下シリンダは設けられていない。本実施形態では、下型３６に対し上型３３を型中心線Ｏに沿って昇降移動させる構成のためである。   In addition, the upper cylinder 31, the displacement meter 42, the control unit 40, and the like are the same as those in the first embodiment, but the lower cylinder is not provided. This is because the upper mold 33 is moved up and down along the mold center line O with respect to the lower mold 36 in the present embodiment.

次に、本実施形態の作用について説明する。
入口シャッタ５２を開き、保持部材２４に保持された光学素材２０を搬送アーム２５により成形室１２内に搬入する。本実施形態では、光学素材２０として、徐冷点５９５℃、転移点６０８℃、屈伏点６５８℃、軟化点７１３℃のガラス素材を用いた。 Next, the operation of this embodiment will be described.
The entrance shutter 52 is opened, and the optical material 20 held by the holding member 24 is carried into the molding chamber 12 by the transfer arm 25. In the present embodiment, a glass material having a slow cooling point of 595 ° C., a transition point of 608 ° C., a yield point of 658 ° C., and a softening point of 713 ° C. is used as the optical material 20.

そして、下型３６に対し上型３３を上下に離間した状態で、保持部材２４に保持された光学素材２０を下型３６の上方に移動させる。さらに、下型３６の段差部５０に保持部材２４を嵌合させる。   Then, the optical material 20 held by the holding member 24 is moved above the lower die 36 in a state where the upper die 33 is vertically separated from the lower die 36. Further, the holding member 24 is fitted into the step portion 50 of the lower mold 36.

次に、保持部材２４を掴んでいた搬送アーム２５を解放し、この搬送アーム２５を成形室１２から退避させる。続いて、入口シャッタ５２を閉じる。次いで、バルブ５４を開き真空ポンプ５５を駆動して成形室１２内の空気を吸引して真空引きする。この真空引き後、真空ポンプ５５の駆動を停止し、ガス導入口５３から成形室１２内に窒素ガス（Ｎ２ガス）等の非酸化性ガスを導入する。 Next, the transfer arm 25 holding the holding member 24 is released, and the transfer arm 25 is retracted from the molding chamber 12. Subsequently, the entrance shutter 52 is closed. Next, the valve 54 is opened and the vacuum pump 55 is driven to suck the air in the molding chamber 12 and evacuate it. After the evacuation, the driving of the vacuum pump 55 is stopped, and a non-oxidizing gas such as nitrogen gas (N 2 gas) is introduced into the molding chamber 12 from the gas inlet 53.

次いで、成形室１２内のランプヒータ２２とカートリッジヒータ３７，３８に通電することで、光学素材２０と上型３３及び下型３６を同時に加熱する。こうして、光学素材２０と上型３３及び下型３６を６６０℃に加熱する。   Next, the optical material 20 and the upper mold 33 and the lower mold 36 are heated simultaneously by energizing the lamp heater 22 and the cartridge heaters 37 and 38 in the molding chamber 12. Thus, the optical material 20, the upper mold 33, and the lower mold 36 are heated to 660 ° C.

この場合、急速加熱を行っても上型３３（及び下型３６）の温度は目標温度としての６６０℃は超えない。これは、前述したように、蓄熱部材４５としてのアルミニウムの融点は６６０℃であり、上型３３（及び下型３６）が光学素材２０から受ける熱量はアルミニウムの相転移に使われるためである。   In this case, even if rapid heating is performed, the temperature of the upper mold 33 (and the lower mold 36) does not exceed 660 ° C. as the target temperature. This is because, as described above, the melting point of aluminum as the heat storage member 45 is 660 ° C., and the amount of heat received from the optical material 20 by the upper mold 33 (and the lower mold 36) is used for the phase transition of aluminum.

なお、蓄熱部材４５の材料は、光学素材２０の熱特性、成形条件によって適宜選択するのがよい。
光学素材２０と上型３３及び下型３６の温度が成形温度（６６０℃）に達したら、下型３６に対し上型３３を接近移動させ、プレス成形を行う。こうして、変位計４２の測定によって光学素材２０が所定の中心肉厚まで成形したら、次に冷却を開始する。 The material of the heat storage member 45 is preferably selected as appropriate according to the thermal characteristics of the optical material 20 and the molding conditions.
When the temperatures of the optical material 20, the upper mold 33 and the lower mold 36 reach the molding temperature (660 ° C.), the upper mold 33 is moved closer to the lower mold 36 to perform press molding. Thus, when the optical material 20 is molded to a predetermined center thickness by the measurement of the displacement meter 42, cooling is started next.

冷却は、不図示の冷却管に冷却水を流して行う。所定の温度まで冷却が完了した後、上型３３を上昇させる。このときの、光学素材２０と上型３３及び下型３６の冷却温度は１００℃以下とする。   Cooling is performed by flowing cooling water through a cooling pipe (not shown). After the cooling to a predetermined temperature is completed, the upper mold 33 is raised. At this time, the cooling temperature of the optical material 20, the upper mold 33, and the lower mold 36 is set to 100 ° C. or less.

次いで、再度搬送アーム２５により、保持部材２４に保持された光学素材２０（成形品）を把持して成形室１２の外部に取り出す。
本実施形態のように、１サイクルごとに下型３６に対して上型３３の昇降動作を行う成形方法では、光学素材２０と上型３３及び下型３６の加熱時間を短縮するために急加熱を行いたいとの要請が強い。一方、目標加熱温度に近づくにつれ、成形型の温度特性がオーバーシュートしないようにするためには、加熱を緩める必要がある。 Next, the optical material 20 (molded product) held by the holding member 24 is again gripped by the transfer arm 25 and taken out of the molding chamber 12.
In the molding method in which the upper mold 33 is moved up and down with respect to the lower mold 36 every cycle as in this embodiment, rapid heating is performed to shorten the heating time of the optical material 20, the upper mold 33, and the lower mold 36. There is a strong demand to do. On the other hand, as the temperature approaches the target heating temperature, it is necessary to loosen the heating so that the temperature characteristics of the mold do not overshoot.

しかし、本実施形態によれば、上型３３（及び下型３６）にアルミニウム（蓄熱部材４５）を備えたことで、このアルミニウム（蓄熱部材４５）の溶融が始まれば上型３３（及
び下型３６）の温度上昇を抑制することができる。このため、目標加熱温度に近づいてもオーバーシュートを生じることなく上型３３（及び下型３６）を急加熱を行うことができる。 However, according to the present embodiment, the upper mold 33 (and the lower mold 36) is provided with aluminum (the heat storage member 45), so that when the aluminum (the heat storage member 45) starts to melt, the upper mold 33 (and the lower mold). The temperature rise of 36) can be suppressed. For this reason, even if it approaches the target heating temperature, the upper mold 33 (and the lower mold 36) can be rapidly heated without causing overshoot.

これにより、サイクルタイムを短縮することができ、しかも温度安定性のよい安定した光学素子の製造を行うことができる。   As a result, the cycle time can be shortened, and a stable optical element with good temperature stability can be manufactured.

第１の実施の形態の光学素子の製造装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the manufacturing apparatus of the optical element of 1st Embodiment. 搬送アームの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a conveyance arm. 下型の内部構造の断面図である。It is sectional drawing of the internal structure of a lower mold | type. 下型に保持部材を嵌合した状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which fitted the holding member to the lower mold | type. 光学素材と上型（及び下型）との温度特性を示す図である。It is a figure which shows the temperature characteristic of an optical raw material and an upper mold | type (and lower mold | type). 第２の実施の形態の光学素子の製造装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the manufacturing apparatus of the optical element of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 光学素子の製造装置
１１ 加熱室
１２ 成形室
１３ 筐体
１４ 筐体
１５ 熱電対
１６ 搬入口
１７ 連通口
１８ 搬出口
１９ 隔壁
２０ 光学素材
２１ ランプヒータ
２２ ランプヒータ
２４ 保持部材
２４ａ 枠体
２４ｂ 支持片
２５ 搬送アーム
２６ アーム部材
２７ 操作部材
２７ａ 操作片
２７ｂ 操作片
２８ 把持部材
２８ａ 把持片
２８ｂ 把持片
３１ 上シリンダ
３２ 上加熱プレート
３３ 上型
３３ａ 成形面
３４ 下シリンダ
３５ 下加熱プレート
３６ 下型
３６１ 型本体
３６ａ 成形面
３６ｂ 円筒部
３７ カートリッジヒータ
３８ カートリッジヒータ
４０ 制御部
４１ 検出板
４２ 変位計
４５ 蓄熱部材
４６ 蓋体
４７ 弾性部材
４８ 熱電対
５０ 段差部
５０ａ 円筒面
５０ｂ 水平面
５２ 入口シャッタ
５３ ガス導入口
５４ バルブ
５５ 真空ポンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical element manufacturing apparatus 11 Heating chamber 12 Molding chamber 13 Case 14 Case 15 Thermocouple 16 Carry-in port 17 Communication port 18 Carry-out port 19 Bulkhead 20 Optical material 21 Lamp heater 22 Lamp heater 24 Holding member 24a Frame body 24b Support piece 25 transport arm 26 arm member 27 operation member 27a operation piece 27b operation piece 28 gripping member 28a gripping piece 28b gripping piece 31 upper cylinder 32 upper heating plate 33 upper mold 33a molding surface 34 lower cylinder 35 lower heating plate 36 lower mold 36 one type Main body 36a Molding surface 36b Cylindrical part 37 Cartridge heater 38 Cartridge heater 40 Control part 41 Detection plate 42 Displacement meter 45 Thermal storage member 46 Cover body 47 Elastic member 48 Thermocouple 50 Stepped part 50a Cylindrical surface 50b Horizontal plane 52 Inlet shutter 53 Gas inlet 54 Valve 55 Vacuum pump

Claims (6)

加熱軟化した光学素材をプレスして光学素子を成形する光学素子の成形用型において、
前記光学素材を成形する成形面を有する型本体と、
当該型本体の熱を吸収してその温度を目標温度に設定可能な蓄熱部材と、を有する
ことを特徴とする光学素子の成形用型。 In a mold for molding an optical element that molds an optical element by pressing a heat-softened optical material,
A mold body having a molding surface for molding the optical material;
And a heat storage member capable of absorbing heat of the mold body and setting the temperature to a target temperature. 前記蓄熱部材が、前記光学素材の徐冷点以上でかつ軟化点以下の融点をもつ材料である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の成形用型。 2. The mold for molding an optical element according to claim 1, wherein the heat storage member is a material having a melting point not lower than the annealing point and not higher than the softening point of the optical material. 前記蓄熱部材が、前記光学素材の徐冷点以上でかつ軟化点以下の変態点をもつ材料である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の成形用型。 The mold for molding an optical element according to claim 1, wherein the heat storage member is a material having a transformation point not lower than the annealing point and not higher than the softening point of the optical material. 加熱軟化した光学素材を一対の成形用型でプレスし光学素子を成形する光学素子の製造方法において、
前記一対の成形用型の少なくとも一方に型本体の熱を吸収してその温度を目標温度に設定可能な蓄熱部材を有し、
前記一対の成形用型の少なくとも一方を前記目標温度に加熱する工程と、
加熱した前記光学素材を成形する工程と、
成形した前記光学素材を冷却する工程と、を備える
ことを特徴とする光学素子の製造方法。 In the method of manufacturing an optical element in which an optical element is molded by pressing a heat-softened optical material with a pair of molds,
At least one of the pair of molding dies has a heat storage member capable of absorbing heat of the mold body and setting the temperature to a target temperature,
Heating at least one of the pair of molds to the target temperature;
Molding the heated optical material;
Cooling the molded optical material. A method of manufacturing an optical element, comprising: 前記蓄熱部材が、前記光学素材の徐冷点以上でかつ軟化点以下の融点をもつ材料である
ことを特徴とする請求項４に記載の光学素子の製造方法。 The method for manufacturing an optical element according to claim 4, wherein the heat storage member is a material having a melting point not lower than the annealing point and not higher than the softening point of the optical material. 前記蓄熱部材が、前記光学素材の徐冷点以上でかつ軟化点以下の変態点をもつ材料である
ことを特徴とする請求項４に記載の光学素子の製造方法。 The method for manufacturing an optical element according to claim 4, wherein the heat storage member is a material having a transformation point not lower than the annealing point and not higher than the softening point of the optical material.
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