JP2000086255A - Method for molding optical element - Google Patents

Method for molding optical element

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JP2000086255A
JP2000086255A JP10260508A JP26050898A JP2000086255A JP 2000086255 A JP2000086255 A JP 2000086255A JP 10260508 A JP10260508 A JP 10260508A JP 26050898 A JP26050898 A JP 26050898A JP 2000086255 A JP2000086255 A JP 2000086255A
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Japan
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optical element
molding
cavity
glass
optical material
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JP10260508A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Nakagawa
伸行 中川
Kiyoshi Yamamoto
潔 山本
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical element which does not give rise to chipping and cracking at a ridge line part by feeding a glass gob subjected to weight regulation into a female mold having a cavity approximate to a finished good shape, heating the glass gob to a temp. corresponding to a specific viscosity, packing the glass gob into the cavity by softening fluidization, forming the optical element having the shape approximate to the finished good shape and subjecting the optical element to press forming by forming dies. SOLUTION: The glass gob is heated to the temp. corresponding to 105 to 108.5 dpa.s in viscosity. The glass gob 3 is fed into the cavity of the female mold 1 and the male mold 2 is slidably fitted thereto and is pushed by pressure to form the glass gob to the shape approximate to the finished good shape. Pressing force below 30 KPa is loaded on the glass gob to transfer the cavity inside surface to the glass gob surface. Carbon stock is used for the female mold. The optical element is formed to a non-axisymmetrical shape and comes into contact with the inside surface of the cavity so as to form R=0.5 to 1.5 mm (radius of curvature) at the ridge line part. The optical element is press formed under vacuum by using the forming dies in such a manner that the surface roughness attains Ra=10 nm or below.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子の光学機
能面に対応した成形面を有する上下型部材によって、加
熱軟化した光学素材を押圧成形する光学素子の成形方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming an optical element by pressing an optical material which has been heated and softened by an upper and lower mold member having a molding surface corresponding to the optical function surface of the optical element.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、レンズなどの光学素子は、押圧成
形によって製造されるのが主流になっている。特に、最
近では、f−θレンズやプリズムなどの、軸対称形状で
ないレンズにも、この押圧成形法が採用されている。例
えば、特開平6−256025号公報に所載の成形装置
では、両面もしくは片面にトーリック面やアナモフィッ
ク面などを有する、非軸対称面の光学素子を、精度良く
成形するために、種々の工夫がなされた成形型が提案さ
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, optical elements such as lenses are mainly manufactured by press molding. In particular, recently, this pressing method has been adopted for lenses that are not axially symmetric, such as f-θ lenses and prisms. For example, in the molding apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-256015, various devices have been devised in order to accurately mold a non-axially symmetric optical element having a toric surface or an anamorphic surface on both surfaces or one surface. Molded molds have been proposed.

【0003】即ち、ここでは、角穴の胴型とそれに対応
して嵌合する角型の上下型部材で、方形のキャビティを
形成し、そこにガラス塊(光学素材)を充填し、プレス
することで、所要の角型光学素子(非軸対称面の光学素
子)を形成するのである。
[0003] That is, here, a square cavity is formed by a square-hole body mold and a corresponding square-shaped upper and lower mold member, and a glass block (optical material) is filled therein and pressed. Thus, a required square optical element (optical element having a non-axially symmetric surface) is formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
成形方法では、次のような欠点がある。 (1)球形状のガラス塊を、角型のキャビティ内に対し
て、十分に行き渡らせるように、加圧・充填すると、上
下型と胴型の隙間にガラスが入り込み、型出しの際に、
成形品(光学素子)の、その部分に欠けや割れが発生す
る。仮に、何らかの方法で、その隙間を発生させないよ
うに工夫したとしても、光学素子の稜線部に鋭利なエッ
ヂが形成されるので、矢張り、その個所で、微少なカケ
が生じる。そのため、成形する都度、成形型内に残され
たガラス破片を取り除く清掃作業が必要となり、自動的
な、連続的な成形作業に支障を来たしてしまう。 (2)上記のような、型部材の隙間へのガラスの入り込
み、及び、成形品のエッヂの形成を防止する目的で、成
形型への充填度を低下させると、球形状のガラス塊を角
型の光学素子に変形するために、部分的に充填度がバラ
付き、成形品の光学有効部分(光学機能面)の領域内に
転写不良が発生する。 (3)上述の充填度のバラ付きを防止するには、完成品
に近似した形状のガラス塊(光学素材=プレフォーム)
を用いればよいが、それを研削・研磨の方法で製作する
のでは、時間、コストが多大となり、量産には適さな
い。特に、非軸対称形状の光学素子の作成では、その問
題が、より顕著に現れる。また、コストを低減するため
に、研磨工程を省くと、ガラス素材の表面は、後の成形
において有効となる程の表面粗さ(鏡面)にはならず、
光学素子の成形に際しても、その粗さは取りきれず、レ
ンズの品質を低下し、必要とする精度のレンズ機能を損
なう。
However, the above-mentioned molding method has the following disadvantages. (1) When the spherical glass block is pressed and filled so as to be sufficiently distributed in the rectangular cavity, the glass enters the gap between the upper and lower molds and the body mold.
Chipping or cracking occurs in the molded product (optical element). Even if the gap is devised by some method, a sharp edge is formed at the ridge of the optical element, so that the edge of the optical element is broken and a minute chip is generated at that location. Therefore, every time molding is performed, a cleaning operation for removing glass fragments remaining in the molding die is required, which hinders automatic and continuous molding operation. (2) When the degree of filling in the mold is reduced for the purpose of preventing the glass from entering the gaps of the mold member and the formation of the edge of the molded product as described above, the spherical glass block becomes square. Due to deformation into an optical element of a mold, the degree of filling partially varies, and transfer failure occurs in the area of the optically effective portion (optically functional surface) of the molded product. (3) In order to prevent the above-mentioned variation in the degree of filling, a glass block having a shape similar to a finished product (optical material = preform)
However, if it is manufactured by a grinding / polishing method, time and cost are increased, and it is not suitable for mass production. In particular, in the case of producing an optical element having a non-axisymmetric shape, the problem appears more remarkably. In addition, if the polishing step is omitted to reduce the cost, the surface of the glass material does not have a surface roughness (mirror surface) that is effective in the subsequent molding,
Even when the optical element is molded, the roughness cannot be completely removed, the quality of the lens is reduced, and the function of the lens with the required precision is impaired.

【0005】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、稜線部が存在するよう
な光学素子、特に、非軸対称形の光学素子を成形する場
合に、この成形に先立って、プレフォームされる光学素
材に、その稜線部に小さな曲率あるいは面取りを形成す
るような成形を行い、光学素子を成形し、あるいは、成
形した際に、稜線部に欠け、割れが発生しないように工
夫した、光学素子の成形方法を提供することにある。
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to form an optical element having a ridge portion, particularly, a non-axially symmetric optical element. Prior to molding, the optical material to be preformed is subjected to molding such that a small curvature or chamfer is formed at the ridge, and the optical element is formed. An object of the present invention is to provide a method for forming an optical element, which is devised so as not to cause the generation.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
加熱軟化された光学素材を一対の成形型で押圧成形する
光学素子の成形方法において、予め、重量調整されたガ
ラス塊を光学素子の完成品形状に近似したキャビティを
有する雌型内に投入し、上記ガラス塊を、その粘度が1
5 〜108.5 dpa・sに相当する温度に加熱させ、
その状態を保持することで、上記ガラス塊の軟化流動に
より、上記キャビティ内に上記ガラス塊を充填させ、光
学素子の完成品形状に近似した光学素材を形成し、これ
を用いて、前記成形型による押圧成形を行うことを特徴
とする。
Therefore, in the present invention,
In a molding method of an optical element in which a heat-softened optical material is pressed and molded with a pair of molding dies, in advance, a weight-adjusted glass lump is put into a female mold having a cavity similar to the shape of a completed optical element, The above glass lump has a viscosity of 1
0 5 -10 is heated to the corresponding temperature 8.5 dpa · s,
By holding the state, the glass lump is filled with the glass lump by the softening flow of the glass lump, and an optical material similar to the finished product shape of the optical element is formed. Press molding is performed.

【0007】この場合、上記雌型に雄型を摺動嵌合する
ことによって、上記キャビティ内のガラス塊に対して3
0KPa以下の押圧力を負荷し、ガラス塊表面にキャビ
ティ内面を転写することができる。また、上記雌型に炭
素素材を使用することで、非軸対称形状などの複雑な形
状の光学素子のための光学素材の成形でも、これに倣う
形状のキャビティを簡単に加工することが可能である。
しかも、炭素素材であるから、ガラス素材を軟化点以上
にしても両者に融着はなく、加熱炉などで、簡単に処理
できるため、低コストで、最終成形品としての光学素子
に近似する形状の光学素材が容易に得られる。
In this case, the male mold is slidably fitted to the female mold, so that the glass block in the cavity is reduced by 3 mm.
By applying a pressing force of 0 KPa or less, the inner surface of the cavity can be transferred to the surface of the glass lump. In addition, by using a carbon material for the female mold, even when molding an optical material for an optical element having a complicated shape such as a non-axisymmetric shape, it is possible to easily process a cavity having a shape following the shape. is there.
Moreover, since it is a carbon material, there is no fusion between the two even if the glass material is above its softening point, and it can be easily processed in a heating furnace, etc., so it is low cost and has a shape similar to an optical element as a final molded product Is easily obtained.

【0008】但し、炭素素材の雌型のキャビティ内表面
は、光学機能面ほどの鏡面にはできないので、それを転
写した光学素材の表面も、ガラスの表面粗さがRa=
0.1〜1μmになるが、これを一対の成形型によっ
て、真空下で押圧成形することにより、成形後の光学素
子の表面粗さをRa=10nm以下(成形型の表面粗
さ)にすることができ、従って、レンズなどの光学素子
としての品質には、何ら問題を生じない。
[0008] However, since the inner surface of the female cavity of the carbon material cannot be made as mirror as the optically functional surface, the surface of the optical material to which the carbon material is transferred also has a glass surface roughness Ra =
The surface roughness of the optical element after molding is reduced to 0.1 nm to 1 μm, and the surface roughness of the optical element after molding is reduced to Ra = 10 nm or less (surface roughness of the molding die) by being pressed under vacuum with a pair of molding dies. Therefore, there is no problem in quality as an optical element such as a lens.

【0009】また、本発明の実施の形態として、上記光
学素材は、非軸対称形状であって、上記キャビティ内に
て、その稜線部にR=0.5〜1.5mm(曲率半径)
あるいはC=0.5〜1.5mm(面取り)が形成され
るように、上記キャビティの内面に接すること、上記光
学素材を、その表面粗さがRa=0.1〜1μmになる
ように、上記雌型にて成形し、この光学素材を、加熱軟
化した状態で、上記成形型を用いて真空下において、そ
の表面粗さがRa=10nm以下になるように押圧成形
することが好ましい。更に、上記光学素材は、近似形状
のガラス素材であり、そのガラス粘度が109 〜1011
dpa・s、プレス圧力が0.5MPa〜2MPaにお
いて、上記成形型で押圧成形することが好ましい。これ
は、つまり、高粘度・低圧で成形することになるから、
変形量が僅かでも、上記成形型のキャビティ内での全面
の転写が可能であり、不必要な充填圧(バリなどの発生
原因となる)が避けられる。しかも、上記光学素材の稜
線部には、Ra=0.5〜1.5(曲率半径)あるいは
C=0.5〜1.5(面取り)が形成されているので、
成形後の光学素子の全稜線部には、小さな曲率が残され
た形となる。
According to an embodiment of the present invention, the optical material has a non-axially symmetric shape, and R = 0.5 to 1.5 mm (radius of curvature) at a ridge portion in the cavity.
Alternatively, the optical material is brought into contact with the inner surface of the cavity so that C = 0.5 to 1.5 mm (chamfer) is formed, and the surface roughness is Ra = 0.1 to 1 μm. It is preferable that the optical material is molded by the above-mentioned female mold, and the optical material is heat-softened and pressed by using the above-mentioned mold under vacuum so that the surface roughness is Ra = 10 nm or less. Further, the optical material is a glass material having an approximate shape, and has a glass viscosity of 10 9 to 10 11.
At dpa · s and a pressing pressure of 0.5 MPa to 2 MPa, it is preferable to press-mold with the above mold. This means that it will be molded with high viscosity and low pressure,
Even if the amount of deformation is small, it is possible to transfer the entire surface within the cavity of the molding die, and unnecessary filling pressure (causing generation of burrs, etc.) can be avoided. Moreover, since Ra = 0.5 to 1.5 (radius of curvature) or C = 0.5 to 1.5 (chamfer) is formed at the ridge line portion of the optical material,
A small curvature is left on all ridges of the optical element after molding.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態とし
て、非軸対称光学素子の成形の事例として、トーリック
レンズの成形例を、図面を参照しながら説明する。ま
ず、近似形の光学素材の成形方法(プレフォーム)を図
1、図2を用いて、具体的に説明する。図中、符号1は
等方性カーボンからなる雌型であり、トーリックレンズ
の完成品形状の彫り込み(キャビティ)がなされてい
る。また、符号2は、同じく、等方性カーボンからなる
雄型(押し型)である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, as an embodiment of the present invention, an example of forming a toric lens will be described as an example of forming a non-axisymmetric optical element with reference to the drawings. First, a molding method (preform) of an approximate optical material will be specifically described with reference to FIGS. In the figure, reference numeral 1 denotes a female mold made of isotropic carbon, in which a completed product of a toric lens is engraved (cavity). Reference numeral 2 is also a male type (push type) made of isotropic carbon.

【0011】そして、雌型1のキャビティ内に、溶融ガ
ラスから分離され、重量調整されたガラス塊3を投入
し、雌型1の上端開口部に雄型2を摺動可能に嵌合す
る。そして、雄型2を適当な圧力で、所要量、押し込む
ことで、トーリックレンズの完成品形状に近似する形状
にガラス塊3を成形し、図3に示すような、近似形状の
光学素材4を得るのである。
Then, a glass lump 3 separated from the molten glass and adjusted in weight is put into the cavity of the female mold 1, and the male mold 2 is slidably fitted into the opening at the upper end of the female mold 1. Then, the required amount of the male mold 2 is pressed with a suitable pressure to form the glass lump 3 into a shape approximating the shape of the completed toric lens, and an optical material 4 having an approximate shape as shown in FIG. You get.

【0012】なお、上述のガラス塊3は、この実施の形
態では、細長い楕円体の形状をしている。また、このガ
ラス塊3には、転移点が約490℃、屈伏点が約530
℃、軟化点が約620℃のクラウン系のガラスが用いら
れる。ここでは、図1に示すように、前記キャビティ内
にガラス塊3を収納した状態で、全体を真空加熱炉内に
投入し、630℃に保持する。これによって、ガラス塊
3は、軟化点以上となるので、軟化流動を起こし、雄型
2の押圧力に従って、図2に示すように、漸次に、前記
キャビティの内面形状に倣って変形する。
In the present embodiment, the glass lump 3 has an elongated ellipsoidal shape. The glass block 3 has a transition point of about 490 ° C. and a sag point of about 530.
C. and a crown-based glass having a softening point of about 620.degree. C. are used. Here, as shown in FIG. 1, with the glass lump 3 housed in the cavity, the whole is put into a vacuum heating furnace and kept at 630 ° C. As a result, the glass lump 3 has a softening point or higher, so that a softening flow occurs, and the glass lump 3 is gradually deformed according to the pressing force of the male mold 2 as shown in FIG.

【0013】また、上記キャビティの内壁に形成された
全ての稜線部には、その曲率半径:R=0.5〜1.5
mm、好ましくは1mmの加工が施されている(勿論、
その長さ:C=0.5〜1.5mm、好ましくは1mm
の面取り加工を施しても構わない)。それにより、近似
形状ガラス素材(光学素材)4の稜線部4’には、カー
ボン型(雌型)のキャビティの加工に対応した形状、例
えば、曲率半径に対応した形状が得られる。
Further, all the ridges formed on the inner wall of the cavity have a radius of curvature R = 0.5 to 1.5.
mm, preferably 1 mm (of course,
Its length: C = 0.5-1.5 mm, preferably 1 mm
May be chamfered). As a result, a shape corresponding to the machining of the cavity of the carbon mold (female mold), for example, a shape corresponding to the radius of curvature is obtained at the ridge 4 ′ of the glass material (optical material) 4 of the approximate shape.

【0014】なお、この実施の形態において、雄型2を
雌型1に嵌合させて、所要の荷重を負荷するが、このこ
とで、上述の軟化流動速度を促進することができる。こ
こでは、約8KPaの圧力に相当する荷重(重り)を加
えたが、約30KPa以上にすると、両型1、2間に生
じる隙間に、ガラスが入り込み、バリが発生して、不良
成形品となる。よって、雄型2の荷重は、30KPa未
満に設定する必要があることが、実施の上で解明され
た。
In this embodiment, the male mold 2 is fitted to the female mold 1 and a required load is applied. This makes it possible to accelerate the above-mentioned softening flow rate. Here, a load (weight) corresponding to a pressure of about 8 KPa was applied. However, when the pressure was increased to about 30 KPa or more, glass entered the gap formed between the two dies 1 and 2 and burrs were generated. Become. Therefore, it was clarified in practice that the load of the male mold 2 needs to be set to less than 30 KPa.

【0015】また、ガラス塊3の表面粗さは、Ra=約
0.002μmであったが、上記工程で得られた近似ガ
ラス素材4の表面粗さは、Ra=約0.75μmとなっ
た。つまり、雌型1のキャビティ内表面の粗さが、その
まま、転写された訳である。
The surface roughness of the glass lump 3 was Ra = about 0.002 μm, but the surface roughness of the approximate glass material 4 obtained in the above process was Ra = about 0.75 μm. . That is, the roughness of the inner surface of the cavity of the female mold 1 is transferred as it is.

【0016】次に、近似形状の光学素材4を用いて、光
学素子を成形した方法について、図4〜図6を参照しな
がら、具体的に説明する。
Next, a method for forming an optical element using the optical material 4 having an approximate shape will be specifically described with reference to FIGS.

【0017】図4において、符号5は上型、6は下型、
7は側面型(あるいは胴型と称す)である。これらは、
不活性ガスが充填されている成形室(図示せず)内にセ
ッティングされている。そして、先ず、上型5をプレス
ロッド(図示せず)で持ち上げ、下型6及び側面型7で
形成されるキャビティの中に、前記光学素材4を載置
し、次いで上型5を降下して、光学素子4の上面にプレ
ス圧を加える。その最終状態が図5に示されている。
In FIG. 4, reference numeral 5 denotes an upper die, 6 denotes a lower die,
Reference numeral 7 denotes a side surface type (or a trunk type). They are,
It is set in a molding chamber (not shown) filled with an inert gas. First, the upper die 5 is lifted by a press rod (not shown), and the optical material 4 is placed in a cavity formed by the lower die 6 and the side die 7, and then the upper die 5 is lowered. Then, press pressure is applied to the upper surface of the optical element 4. The final state is shown in FIG.

【0018】ここでは、予め、光学素材4が、ガラス塊
3から、最終製品の光学素子の形状に近似しているの
で、上記キャビティの内壁に近接していて、上型5から
のプレス圧で、僅かに変形するだけで、光学有効面が光
学素材4に転写され、光学素子8が成形される。また、
成形型の稜線部6’(鋭角)には、光学素材4の稜線部
4′が対応するが、上述のプレス圧で、Rが小さくなっ
た稜線部8’が光学素子8に残ることが示されている。
In this case, since the optical material 4 previously approximates the shape of the optical element of the final product from the glass block 3, the optical material 4 is close to the inner wall of the cavity, and is pressed by the upper die 5. With only a slight deformation, the optically effective surface is transferred to the optical material 4 and the optical element 8 is formed. Also,
The ridge line portion 4 'of the optical material 4 corresponds to the ridge line portion 6' (a sharp angle) of the molding die. Have been.

【0019】この状態で、適当な加熱源(図示せず)を
用いて、570℃(ガラス粘度で、約109.5 dpa・
sに相当する温度)まで加熱する。これは、従来の成形
温度より、15℃程度、低い温度である。所定の温度に
到達すると、上記成形室を真空にする。真空度は約2×
10-2Torrである。そして、上型5を下降し、プレ
スを開始する。プレス圧力は1MPaである。これは、
従来の圧力の1/10以下に相当する。
In this state, using a suitable heating source (not shown), 570 ° C. (glass viscosity: about 10 9.5 dpa ·
s). This is about 15 ° C. lower than the conventional molding temperature. When the predetermined temperature is reached, the molding chamber is evacuated. The degree of vacuum is about 2 ×
10 -2 Torr. Then, the upper mold 5 is lowered to start pressing. The pressing pressure is 1 MPa. this is,
This corresponds to 1/10 or less of the conventional pressure.

【0020】この温度設定と圧力設定は、高粘度・低圧
成形を意味し、少しの変形量で、全光学有効面が転写さ
れることを示している。しかも、上述の図6に示すよう
に、稜線部8’には小さなRが残ったままで、押圧・成
形が終了される。その後、成形室には、再び、不活性ガ
スが充填され、冷却が開始される。途中、ガラス粘度
が、1012〜1014dpa・sに相当する温度域で、下
型6の下部に設けられたプレスロッド(図示せず)を上
昇させ、再び、プレスする。これは、冷却中のガラスの
収縮による面精度不良を防止するためである。この際の
プレス圧力は10MPa〜15MPaである。そして、
型の温度が460℃になると、成形は完了し、成形品8
(光学素子)が取り出される。
The temperature setting and the pressure setting mean high-viscosity and low-pressure molding, and show that the all-optically effective surface is transferred with a small amount of deformation. In addition, as shown in FIG. 6 described above, the pressing / forming is completed with a small R remaining on the ridge line portion 8 '. Thereafter, the molding chamber is again filled with an inert gas, and cooling is started. On the way, a press rod (not shown) provided at the lower part of the lower die 6 is raised in a temperature range where the glass viscosity is equal to 10 12 to 10 14 dpa · s, and pressed again. This is to prevent surface precision failure due to shrinkage of the glass during cooling. The pressing pressure at this time is 10 MPa to 15 MPa. And
When the temperature of the mold reaches 460 ° C., the molding is completed and the molded article 8
(Optical element) is taken out.

【0021】その結果、成形品8の光学有効面は、その
表面粗さRa=10nm以下であった。これは、成形型
5、6、7の表面粗さに一致する。なお、この実施の形
態では、真空下でプレス成形を行っているが、因みに、
真空にしなかった場合には、その成形品の表面粗さが、
場所により、Ra=10nm〜Ra=100nmにバラ
付いたのである。つまり、成形品表面に小さな気泡が残
った状態(ガス残り)になっていた。
As a result, the optically effective surface of the molded article 8 had a surface roughness Ra of 10 nm or less. This corresponds to the surface roughness of the molds 5, 6, 7. In this embodiment, press molding is performed under vacuum.
If the vacuum is not applied, the surface roughness of the molded product
Ra varied from 10 nm to 100 nm depending on the location. That is, small air bubbles remained on the surface of the molded product (gas remaining).

【0022】以上のことから、本発明に係わる表面粗さ
の悪い光学素材でも、真空下で成形することにより、ガ
ス残りをなくし、所望の表面精度の光学素子が、バリや
カケをもたらすことなく実現できるのである。
As described above, even if the optical material according to the present invention has a poor surface roughness, it can be formed under vacuum to eliminate gas residue and provide an optical element having a desired surface accuracy without causing burrs and chips. It can be achieved.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
稜線部が存在するような光学素子を成形する場合でも、
近似形状のガラス素材を予め、安価に製造でき、それを
小変形させるだけで、稜線部に欠け、割れの発生しない
光学素子が得られるようになる。また、真空下で成形す
ることで、表面粗さの悪い光学素材でも、レンズの品質
を損なうことなく、成形が可能となる。
As described above, according to the present invention,
Even when molding an optical element that has ridges,
A glass material having an approximate shape can be manufactured in advance at low cost, and an optical element free from chipping at the ridge and no cracking can be obtained by only slightly deforming the glass material. In addition, by molding under vacuum, it is possible to mold even an optical material having poor surface roughness without deteriorating the quality of the lens.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示す光学素材の成形型と
ガラス塊との断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a molding die of an optical material and a glass lump showing an embodiment of the present invention.

【図2】同じく、成形型と光学素材(近似形のガラス素
材)を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a mold and an optical material (an approximate glass material).

【図3】本発明で成形された光学素材(近似形のガラス
素材:プレフォーム)を示す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing an optical material (approximate glass material: preform) formed by the present invention.

【図4】本発明の実施の形態を示す最終成形型と成形さ
れた光学素子の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a final mold and a molded optical element showing an embodiment of the present invention.

【図5】同じく、要部を示す成形前の拡大断面図であ
る。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a main part before molding, similarly.

【図6】同じく、要部を示す成形後の拡大断面図であ
る。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a main part after molding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 雌型(カーボン型) 2 雄型 3 ガラス塊 4 近似形状の光学素材(ガラス素材) 4′ 光学素材の稜線部(R付き) 5 上型 6 下型 6’ 稜線部(鋭角) 7 側面型(胴型) 8 光学素子(成形品) 8′ 光学素子(成形品)の稜線部(R付き) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Female type (carbon type) 2 Male type 3 Glass block 4 Optical material (glass material) of approximate shape 4 'Ridge part of optical material (with R) 5 Upper die 6 Lower die 6' Ridge part (acute angle) 7 Side type (Body type) 8 Optical element (molded product) 8 'Ridge of optical element (molded product) (with R)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加熱軟化された光学素材を一対の成形型
で押圧成形する光学素子の成形方法において、予め、重
量調整されたガラス塊を光学素子の完成品形状に近似し
たキャビティを有する雌型内に投入し、上記ガラス塊
を、その粘度が105 〜108.5 dpa・sに相当する
温度に加熱させ、その状態を保持することで、上記ガラ
ス塊の軟化流動により、上記キャビティ内に上記ガラス
塊を充填させ、光学素子の完成品形状に近似した光学素
材を形成し、これを用いて、前記成形型による押圧成形
を行うことを特徴とする光学素子の成形方法。
1. A method for molding an optical element, wherein a heat-softened optical material is press-molded with a pair of molding dies. was charged within, the above glass gobs, the viscosity thereof is heated to a temperature corresponding to 10 5 ~10 8.5 dpa · s, by holding that state, by softening and fluidization of the glass mass in the cavity A method for forming an optical element, comprising: filling an ingot of glass, forming an optical material having a shape approximating a finished product of the optical element, and using the optical material to perform press molding with the molding die.
【請求項2】 上記雌型に雄型を摺動嵌合することによ
って、上記キャビティ内のガラス塊に対して30KPa
以下の押圧力を負荷し、ガラス塊表面にキャビティ内面
を転写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。
2. The method according to claim 1, wherein the male mold is slidably fitted to the female mold so that the glass block in the cavity has a pressure of 30 KPa.
The method for manufacturing an optical element according to claim 1, wherein the following pressing force is applied to transfer the inner surface of the cavity to the surface of the glass lump.
【請求項3】 上記雌型は炭素素材から構成されている
ことを特徴とする請求項1あるいは2に記載の光学素子
の成形方法。
3. The method according to claim 1, wherein the female mold is made of a carbon material.
【請求項4】 上記光学素材は、非軸対称形状であっ
て、上記キャビティ内にて、その稜線部にR=0.5〜
1.5mm(曲率半径)あるいはC=0.5〜1.5m
m(面取り)が形成されるように、上記キャビティの内
面に接することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記
載の光学素子の成形方法。
4. The optical material has a non-axially symmetric shape, and R = 0.5 to
1.5mm (radius of curvature) or C = 0.5-1.5m
The method for molding an optical element according to claim 1, wherein the optical element is in contact with an inner surface of the cavity so that m (chamfer) is formed.
【請求項5】 上記光学素材を、その表面粗さがRa=
0.1〜1μmになるように、上記雌型にて成形し、こ
の光学素材を、加熱軟化した状態で、上記成形型を用い
て真空下において、その表面粗さがRa=10nm以下
になるように押圧成形することを特徴とする請求項1〜
4の何れかに記載の光学素子の成形方法。
5. The optical material having a surface roughness Ra = 5.
The optical material is molded with the above-mentioned mold so as to have a thickness of 0.1 to 1 μm, and the optical material is heated and softened, and the surface roughness of the optical material is Ra = 10 nm or less under vacuum using the above-mentioned mold. The pressure molding is performed as follows.
5. The method for molding an optical element according to any one of 4.
【請求項6】 上記光学素材を、そのガラス粘度が10
9 〜1011dpa・s、プレス圧力が0.5MPa〜2
MPaにおいて、上記成形型で押圧成形することを特徴
とする請求項1〜5の何れかに記載の光学素子の成形方
法。
6. The optical material having a glass viscosity of 10
9 to 10 11 dpa · s, press pressure 0.5MPa to 2
The molding method of an optical element according to claim 1, wherein the molding is performed by pressing with the molding die in MPa.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002234739A (en) * 2001-02-07 2002-08-23 Canon Inc Glass blank, manufacturing method of glass blank, optical element and manufacturing method of optical element
JP2006298668A (en) * 2005-04-15 2006-11-02 Olympus Corp Method and apparatus for forming optical element and optical element
JP2011068506A (en) * 2009-09-24 2011-04-07 Ohara Inc Method for manufacturing glass molding
WO2018155342A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-30 オリンパス株式会社 Optical element molding method and optical element
WO2019150844A1 (en) * 2018-02-01 2019-08-08 オリンパス株式会社 Optical element forming method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002234739A (en) * 2001-02-07 2002-08-23 Canon Inc Glass blank, manufacturing method of glass blank, optical element and manufacturing method of optical element
JP2006298668A (en) * 2005-04-15 2006-11-02 Olympus Corp Method and apparatus for forming optical element and optical element
JP2011068506A (en) * 2009-09-24 2011-04-07 Ohara Inc Method for manufacturing glass molding
WO2018155342A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-30 オリンパス株式会社 Optical element molding method and optical element
WO2019150844A1 (en) * 2018-02-01 2019-08-08 オリンパス株式会社 Optical element forming method

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