JP2000203852A - Optical element-forming apparatus and production of optical element - Google Patents

Optical element-forming apparatus and production of optical element

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JP2000203852A
JP2000203852A JP11010602A JP1060299A JP2000203852A JP 2000203852 A JP2000203852 A JP 2000203852A JP 11010602 A JP11010602 A JP 11010602A JP 1060299 A JP1060299 A JP 1060299A JP 2000203852 A JP2000203852 A JP 2000203852A
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optical element
molding
outer diameter
mold
optical
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Takanobu Shiokawa
孝紳 塩川
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical element-forming apparatus capable of obtaining an optical element free from reflection of inner surface in a simplified process and provide a method for producing an optical element by using the apparatus. SOLUTION: This optical element-forming apparatus 1 is obtained by forming an optical element material 5 softened by heating under pressure and simultaneously forming optical functional face and outside diameter of optical element. The apparatus 1 has rough surface part 41 for roughening at least a part of the optical element. The optical element forming apparatus 1 is equipped with a pair of upper mold 2 and lower mold 3 having forming surfaces 21 and 31 for forming the optical element material 5 under pressure and an outside mold 4 for forming the outer peripheral surface of the optical element and the outside mold 4 has preferably rough surface part 41.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、カメラ、望遠鏡等
の光学機器に用いられるレンズ等の光学素子成形装置お
よび光学素子の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for forming an optical element such as a lens used in an optical apparatus such as a camera and a telescope, and a method for manufacturing the optical element.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般的に、レンズ鏡筒の内面や光学素子
の外周面に対し、斜めに入射した光や、各レンズの表面
で反射した光等が入射する場合がある。これらの光は、
レンズ系での結像に対して好ましくない内面反射を引き
起こす。この内面反射によって、フレアやゴースト・イ
メージが生じ、画像のコントラストや解像力が低下する
場合がある。したがって、従来ではレンズ等の光学素子
の外径（外周部）にＶ溝を入れたり、墨塗りを行うこと
によって内面反射の抑制が図られてきた。2. Description of the Related Art In general, there are cases where light obliquely incident on the inner surface of a lens barrel or the outer peripheral surface of an optical element or light reflected on the surface of each lens is incident. These lights are
This causes undesirable internal reflections for imaging in the lens system. Due to this internal reflection, a flare or a ghost image is generated, and the contrast or the resolving power of the image may be reduced. Therefore, in the related art, the inner surface reflection has been suppressed by forming a V-groove in the outer diameter (outer peripheral portion) of an optical element such as a lens or performing black coating.

【０００３】一方、レンズをプレス成形する場合、通
常、レンズの光学機能面を成形した後、レンズ外径を一
定にするための芯取りが行われる。例えばレンズの芯取
りは、レンズの周縁部を研削すること等により行われて
いる。この場合、研削されたレンズ周縁部は粗面化され
ており、かかる周縁部に内面反射防止剤と付与するいわ
ゆる「墨塗り」が行われた場合、墨（塗料）が粗面の凹
部に入り込むため良好に保持され、レンズ枠への取付な
どの際に墨（塗料）が剥げ落ちることはない。On the other hand, when a lens is press-molded, usually, after the optical function surface of the lens is formed, centering for keeping the outer diameter of the lens constant is performed. For example, centering of a lens is performed by grinding a peripheral portion of the lens. In this case, the polished lens peripheral portion is roughened, and when so-called “blacking” is performed on the peripheral portion with an internal antireflection agent, black (paint) enters the concave portion of the rough surface. Therefore, the ink is held well, and the black ink (paint) does not peel off when it is attached to the lens frame.

【０００４】また、近年では製造コストの低減を図るた
めに、後工程での芯取り作業を不要とする成形方法が多
くなってきている。例えば、レンズの外径を胴型や外径
型で規制しながら、上下一対の成形型でガラスプリフォ
ームを加熱押圧する光学素子の成形方法や成形装置が種
々提案されている。[0004] In recent years, in order to reduce the manufacturing cost, there have been many molding methods which do not require a centering operation in a later step. For example, various methods and apparatuses for molding an optical element in which a glass preform is heated and pressed by a pair of upper and lower molds while regulating the outer diameter of the lens with a body mold and an outer diameter mold have been proposed.

【０００５】しかし、このような成形方法によれば、ガ
ラスプリフォームの外径部が砂目状であっても、加熱押
圧によりガラスプリフォームは軟化、圧延されるため、
外径部表面は平滑化されてしまい、墨塗りを行っても墨
（塗料）が簡単に剥げ落ちてしまうという問題があっ
た。また、墨塗りのために外径部を粗面化する加工工程
を付加することはコストの増大を招くため好ましくな
く、内面反射の少ない光学素子を簡易な工程で得ること
は困難であった。However, according to such a molding method, the glass preform is softened and rolled by heating and pressing even if the outer diameter portion of the glass preform is grainy.
There is a problem that the surface of the outer diameter portion is smoothed, and black ink (paint) easily peels off even when black ink is applied. Further, it is not preferable to add a processing step for roughening the outer diameter portion for black coating, because it increases the cost, and it has been difficult to obtain an optical element with less internal reflection in a simple step.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、簡略
化された工程で内面反射のない光学素子を得ることがで
きる光学素子成形装置およびこれを用いた光学素子の製
造方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical element molding apparatus capable of obtaining an optical element having no internal reflection in a simplified process, and a method for manufacturing an optical element using the same. It is in.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（９）の本発明により達成される。This and other objects are achieved by the present invention which is defined below as (1) to (9).

【０００８】（１） 加熱軟化した光学素子材料を加圧
成形し光学素子の光学機能面および外径を同時に成形す
る光学素子成形装置において、前記光学素子の少なくと
も一部を粗面化させる粗面部を有することを特徴とする
光学素子成形装置。(1) In an optical element molding apparatus for simultaneously molding an optical function surface and an outer diameter of an optical element by pressure-molding a heat-softened optical element material, a rough surface portion for roughening at least a part of the optical element. An optical element molding apparatus comprising:

【０００９】（２） 前記光学素子成形装置は前記光学
素子材料を加圧成形する成形面を有する一対の成形型と
前記光学素子の外周面を成形する外径型とを備え、前記
外径型は前記粗面部を有する上記（１）に記載の光学素
子成形装置。(2) The optical element molding apparatus includes a pair of molding dies having a molding surface for molding the optical element material under pressure, and an outer diameter mold for molding the outer peripheral surface of the optical element. Is the optical element molding apparatus according to the above (1), having the rough surface portion.

【００１０】（３） 前記粗面部の平均表面粗さ（Ｒ
ａ）が０．１〜１．５μｍである上記（１）または
（２）に記載の光学素子成形装置。(3) The average surface roughness (R) of the rough surface portion
The optical element molding apparatus according to the above (1) or (2), wherein a) is 0.1 to 1.5 μm.

【００１１】（４） 前記粗面部はブラスト法により設
けられる上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光
学素子成形装置。(4) The optical element molding apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the rough surface portion is provided by a blast method.

【００１２】（５） 前記光学素子はガラスレンズであ
る上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光学素子
成形装置。(5) The optical element molding apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the optical element is a glass lens.

【００１３】（６） 加熱軟化した光学素子材料を加圧
成形し光学素子の光学機能面および外径を同時に成形す
る成形工程を有する光学素子の製造方法において、前記
成形工程において前記光学素子の少なくとも一部を粗面
化させることを特徴とする光学素子の製造方法。(6) A method of manufacturing an optical element, comprising a molding step of simultaneously molding an optically functional surface and an outer diameter of an optical element by press-molding a heat-softened optical element material. A method for producing an optical element, characterized by partially roughening the surface.

【００１４】（７） 前記成形工程で前記光学素子の外
径を粗面化させる上記（６）に記載の光学素子の製造方
法。(7) The method for manufacturing an optical element according to (6), wherein the outer diameter of the optical element is roughened in the molding step.

【００１５】（８） 前記光学素子の粗面化された部分
に内面反射防止剤を付与する工程を有する上記（６）ま
たは（７）に記載の光学素子の製造方法。(8) The method for producing an optical element according to the above (6) or (7), further comprising a step of applying an internal antireflection agent to the roughened portion of the optical element.

【００１６】（９） 前記光学素子はガラスレンズであ
る上記（６）ないし（８）のいずれかに記載の光学素子
の製造方法。(9) The method for manufacturing an optical element according to any one of the above (6) to (8), wherein the optical element is a glass lens.

【００１７】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の光学素子成形装置
を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明す
る。図１は、本発明の光学素子成形装置の主要部の一実
施形態を示す縦断面図である。図１に示すように、本発
明の光学素子成形装置１は、上下１対の成形型（上型
２、下型３）と、外径型４とを有し、加熱軟化した光学
素子材料５を加圧成形し光学素子の光学機能面および外
径を同時に成形可能に構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an optical element molding apparatus according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a main part of the optical element molding apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, an optical element molding apparatus 1 according to the present invention has a pair of upper and lower molding dies (upper die 2 and lower die 3) and an outer diameter die 4, and heat-softened optical element material 5. To form the optical functional surface and the outer diameter of the optical element at the same time.

【００１８】上型２および下型３は、それぞれ光学素子
材料５をプレスし、光学機能面を成形する成形面２１、
３１を備えている。上型２と下型３とは成形面２１、３
１が対向するよう配設され、上型２および下型３の中心
軸が一致するよう各々後述する上部胴型６２、下部胴型
６３によって調整されている。The upper mold 2 and the lower mold 3 are formed by pressing the optical element material 5 to form an optical function surface.
31 are provided. The upper mold 2 and the lower mold 3 are formed with molding surfaces 21 and 3
The upper die 2 and the lower die 63 are adjusted so that the central axes of the upper die 2 and the lower die 3 coincide with each other.

【００１９】以下、下型３について図に基づいて説明す
るが、上型２についても同様である。下型３は、図４に
示すように断面形状が略凸状であって、成形面３１の中
心軸を中心に同心円状に段差部３２およびフランジ３４
とが形成されている。成形面３１は光学素子の光学機能
面を形成する面を構成し、所望の光学素子の反転形状に
形成されている。Hereinafter, the lower mold 3 will be described with reference to the drawings, but the same applies to the upper mold 2. As shown in FIG. 4, the lower die 3 has a substantially convex cross-sectional shape, and the step portion 32 and the flange 34 are formed concentrically around the center axis of the molding surface 31.
Are formed. The molding surface 31 constitutes a surface forming the optical function surface of the optical element, and is formed in a shape inverted from a desired optical element.

【００２０】段差部３２は、下型３の外周面に設けられ
た切り欠きからなり、ここに光学素子の外径を規制する
外径型４が装着される。フランジ３４は、下部胴型６３
の凹部６３１と嵌合可能な形状をなしており、これによ
り下型３は下部胴型６３に固定される。The step portion 32 is formed by a notch provided on the outer peripheral surface of the lower die 3, and the outer diameter die 4 for regulating the outer diameter of the optical element is mounted here. The flange 34 is a lower body mold 63
And the lower die 3 is fixed to the lower trunk die 63.

【００２１】上型２は、下型３と同様にフランジ２４を
上部胴型６２の凹部６２１に嵌合させることにより上部
胴型６２に固定されている。そして、両者の中心軸は一
致するよう調整されている。さらに、上部胴型６２およ
び下部胴型６３は、各々の中心軸が一致するよう配置さ
れている。これにより成形面２１と成形面３１の中心軸
とを一致させることができ、成形される光学素子の光学
機能面相互の軸ずれや傾きが抑制される。The upper mold 2 is fixed to the upper mold 62 by fitting the flange 24 into the recess 621 of the upper mold 62 in the same manner as the lower mold 3. The central axes of the two are adjusted to coincide. Further, the upper body mold 62 and the lower body mold 63 are arranged such that their respective central axes coincide. Thereby, the center axes of the molding surface 21 and the molding surface 31 can be made coincident, and the axial deviation and inclination between the optical function surfaces of the optical element to be molded are suppressed.

【００２２】上部胴型６２および下部胴型６３は、図示
しないボルト等の固定手段により、各々可動上型支持部
材８、固定下型支持部材７に脱着可能に固定されてい
る。可動上型支持部材８は、駆動機構（図示せず）によ
り中心軸に沿って上下方向に駆動される。なお、１つの
成形装置で複数の光学素子を成形する場合には、例えば
下型３と固定下型支持部材７との間に光学素子の肉厚を
調整するためのスペーサ９を介在させることがより好ま
しい。The upper body die 62 and the lower body die 63 are detachably fixed to the movable upper die supporting member 8 and the fixed lower die supporting member 7 by fixing means such as bolts (not shown). The movable upper die supporting member 8 is driven up and down along a central axis by a driving mechanism (not shown). When a plurality of optical elements are molded by one molding apparatus, for example, a spacer 9 for adjusting the thickness of the optical element may be interposed between the lower mold 3 and the fixed lower mold support member 7. More preferred.

【００２３】下型３および上型２は、例えば図４ないし
図６に示すような工程により作製される。以下、下型３
の作製について説明するが、上型２についても同様であ
る。まず、下型３を構成する超硬合金（ＷＣ）製等の母
材に、上述した成形面３１、段差部３２、フランジ３４
を形成する。The lower mold 3 and the upper mold 2 are manufactured, for example, by steps shown in FIGS. Below, lower mold 3
Will be described, but the same applies to the upper mold 2. First, a base material made of cemented carbide (WC) or the like constituting the lower mold 3 is applied to the above-described molding surface 31, stepped portion 32, and flange 34.
To form

【００２４】次に、成形面３１の周縁部および段差部３
２の欠損、変形、ダレ等を防止するために、図５に示す
ような超硬合金（ＷＣ）製の加工ヤトイ１４を装着す
る。この状態で、成形面３１を研削加工により所望の形
状（非球面または球面）に形成する。その後、ダイヤモ
ンド研磨材を用いて表面を研磨し、例えば最大表面粗さ
（Ｒmax）を０．０２μｍ以下とする。Next, the peripheral portion of the molding surface 31 and the step 3
In order to prevent the loss, deformation, sagging, etc. of No. 2, a machined toy 14 made of cemented carbide (WC) as shown in FIG. 5 is attached. In this state, the molding surface 31 is formed into a desired shape (aspheric surface or spherical surface) by grinding. Thereafter, the surface is polished with a diamond abrasive to, for example, reduce the maximum surface roughness (Rmax) to 0.02 μm or less.

【００２５】次に、加工ヤトイ１４を除去し、成形面３
１にスパッタリング等により、図６に示すように例えば
Ｐｔからなる薄膜３１ａ（膜厚：１μｍ程度）を形成
し、下型３を作製する。このように薄膜３１ａを形成す
ることによって、成形面３１の耐熱性、耐酸化性、耐濡
れ性等をより向上させることができる。薄膜３１ａとし
ては、Ｐｔの他にＡｕ等の貴金属類およびこれらの金属
を主とする合金、セラミックス材料等からなるものが好
ましい。薄膜３１ａの成膜方法は、特に限定されず、ス
パッタリングの他に例えばイオンプレーティング等の方
法が挙げられる。また、薄膜３１ａの膜厚は０．１〜５
μｍ程度とすることが好ましい。Next, the processing toy 14 is removed and the molding surface 3 is removed.
6, a thin film 31a (thickness: about 1 μm) made of, for example, Pt is formed as shown in FIG. By forming the thin film 31a in this manner, the heat resistance, oxidation resistance, wet resistance, and the like of the molding surface 31 can be further improved. The thin film 31a is preferably made of a precious metal such as Au, an alloy mainly containing these metals, a ceramic material, or the like, in addition to Pt. The method for forming the thin film 31a is not particularly limited, and includes, for example, a method such as ion plating in addition to sputtering. The thickness of the thin film 31a is 0.1 to 5
It is preferable that the thickness be about μm.

【００２６】上型２および下型３の構成材料としては、
高硬度材料からなるものが好ましく、例えば炭化珪素、
窒化珪素、炭化チタン、窒化チタン、炭化タングステン
等の炭化物、タングステンカーバイド系の超硬合金、モ
リブデン、タングステン、タンタル等の金属等やアルミ
ナ、ジルコニア等の酸化物系セラミックス、窒化物セラ
ミックス等を用いることができる。これにより、光学素
子成形装置１の耐久性、耐熱性、耐食性等を大幅に向上
させることができる。また、光学素子の成形時に成形型
の摺動部において生じる、かじり、片当り、噛みつき等
を防止することができる。The constituent materials of the upper mold 2 and the lower mold 3 include:
Those made of a high-hardness material are preferable, for example, silicon carbide,
Use of carbides such as silicon nitride, titanium carbide, titanium nitride, and tungsten carbide, tungsten carbide cemented carbide, metals such as molybdenum, tungsten, and tantalum; oxide ceramics such as alumina and zirconia; and nitride ceramics. Can be. Thereby, durability, heat resistance, corrosion resistance, and the like of the optical element molding apparatus 1 can be significantly improved. In addition, galling, one-sided contact, biting, and the like that occur in the sliding portion of the molding die during molding of the optical element can be prevented.

【００２７】下型３の段差部３２には、光学素子の外径
を規制する環状の外径型４が装着される。これにより、
光学素子の芯取り工程を省略することができ、製造コス
トの低減を図ることができる。An annular outer diameter mold 4 for regulating the outer diameter of the optical element is mounted on the step 32 of the lower mold 3. This allows
The step of centering the optical element can be omitted, and the manufacturing cost can be reduced.

【００２８】外径型４の内周面のうち光学素子の外径を
規制する部分に、光学素子の外径を粗面化させるための
粗面部４１が形成される。粗面部４１により、光学素子
に粗面化された外径が成形されるため、内面反射防止剤
等の付着性、保持性が向上し、レンズを鏡筒へ組み込む
際等にも内面反射防止剤が剥がれ落ちることがない。し
たがって、低コストでフレアやゴースト・イメージ等を
生じない光学素子を成形することができる。A rough surface portion 41 for roughening the outer diameter of the optical element is formed in a portion of the inner peripheral surface of the outer diameter mold 4 which regulates the outer diameter of the optical element. Since the roughened surface portion 41 forms a roughened outer diameter on the optical element, the adhesion and retention of the inner surface antireflection agent and the like are improved, and the inner surface antireflection agent is also used when the lens is incorporated into a lens barrel. Does not come off. Therefore, an optical element free from flare, ghost image and the like can be formed at low cost.

【００２９】粗面部４１の平均表面粗さ（Ｒａ）は、
０．１〜１．５μｍであることが好ましく、０．２〜
０．５μｍがより好ましい。粗面部４１のＲａが０．１
未満である場合、光学素子の外径が十分に粗面化され
ず、内面反射防止剤の付着性、保持性の向上が図れない
場合がある。一方、Ｒａが１．５μｍを超えると、光学
素子の離型性が悪くなるおそれがある。The average surface roughness (Ra) of the rough surface portion 41 is:
0.1 to 1.5 μm, preferably 0.2 to 1.5 μm.
0.5 μm is more preferred. Ra of the rough surface portion 41 is 0.1
If it is less than 3, the outer diameter of the optical element may not be sufficiently roughened, and the adhesion and retention of the inner surface antireflection agent may not be improved. On the other hand, when Ra exceeds 1.5 μm, the releasability of the optical element may be deteriorated.

【００３０】外径型４の構成材料としては特に限定され
ず、上述の下型３（上型２）と同様の高硬度材料を挙げ
ることができるが、熱膨張係数が下型３と近似するもの
がより好ましい。これにより、光学素子の成形工程にお
いて成形型の加熱、冷却を繰り返し行っても、外径型４
と下型３との嵌合状態を維持することができ、軸ずれ等
が生じるおそれがない。The constituent material of the outer diameter mold 4 is not particularly limited, and may be the same high hardness material as the lower mold 3 (upper mold 2) described above, but the thermal expansion coefficient is close to that of the lower mold 3. Are more preferred. Thereby, even if heating and cooling of the mold are repeatedly performed in the molding process of the optical element, the outer diameter mold 4
And the lower mold 3 can be maintained in a fitted state, and there is no possibility that axial displacement or the like occurs.

【００３１】本実施形態の外径型４は、母材を研削加工
により所望の寸法の外径および内径を有する環形状に加
工した後、粗面部４１を設ける。本実施形態の外径型４
のように、嵌合部４３と粗面部４１とで相異なる内径を
有する２段構造としてもよい。粗面部４１を設ける方法
としては、例えばブラスト法、酸・アルカリによる腐
食、高温酸化、粒度＃３００以上の粗さの研磨剤による
研磨処理等が挙げられるが、ブラスト法が好ましい。ブ
ラスト法は、被処理面の表面粗さの制御が容易であり、
また、高温加熱や危険な薬剤等が不要で、処理時間が数
秒〜数分間程度と短く、製造効率の向上を図ることがで
きる。The outer diameter die 4 of this embodiment is provided with a rough surface portion 41 after the base material is processed into a ring shape having desired outer and inner diameters by grinding. Outer diameter mold 4 of this embodiment
As described above, the fitting portion 43 and the rough surface portion 41 may have a two-stage structure having different inner diameters. Examples of the method of providing the rough surface portion 41 include a blast method, corrosion with an acid or alkali, high-temperature oxidation, and a polishing treatment with an abrasive having a grain size of # 300 or more, but the blast method is preferable. In the blast method, it is easy to control the surface roughness of the surface to be treated,
Further, high-temperature heating, dangerous chemicals, and the like are not required, and the processing time is as short as several seconds to several minutes, so that manufacturing efficiency can be improved.

【００３２】次に、本発明の光学素子成形装置を用いた
光学素子の製造方法の一例を説明する。図２は、本発明
の光学素子の成形方法の一実施形態を示す断面図であ
る。光学素子成形装置１に図示しない光学素子材料搬送
手段により光学素子材料５が搬送され、下型３の成形面
３１上に供給される。光学素子材料５は、ガラス材料、
樹脂材料のいずれであってもよいが、ガラスを主成分と
するものがより好ましい。これにより、より高精度かつ
耐熱性の良好な光学素子を成形することができる。Next, an example of a method for manufacturing an optical element using the optical element molding apparatus of the present invention will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing one embodiment of the method for molding an optical element of the present invention. The optical element material 5 is transported by the optical element material transporting means (not shown) to the optical element molding apparatus 1 and supplied onto the molding surface 31 of the lower mold 3. The optical element material 5 is a glass material,
Any of resin materials may be used, but those containing glass as a main component are more preferable. This makes it possible to mold an optical element having higher accuracy and good heat resistance.

【００３３】光学素子材料５が供給されたら、可動上型
支持部材８が下方へ移動し、上型２が光学素子材料５に
接触しない程度に接近する。可動上型支持部材８の付近
には、昇降可能な石英管１０が配設されており、この石
英管１０は、押圧成形時には図２に示すように下降して
成形面２１、３１の周囲を取り囲み閉空間を形成する。
この状態で、石英管１０の周囲に配設されたヒータ１１
に通電し、上型２および下型３全体を加熱する。このと
き、石英管１０の閉空間内に不活性ガスを導入すること
が好ましい。これにより、光学素子材料５および型材料
の酸化反応等を抑制することができる。導入される不活
性ガスとは、例えば希ガスや窒素ガスおよびこれらの混
合ガス等が挙げられる。When the optical element material 5 is supplied, the movable upper die supporting member 8 moves downward and approaches the upper die 2 to such an extent that the upper die 2 does not contact the optical element material 5. In the vicinity of the movable upper die support member 8, a vertically movable quartz tube 10 is provided. The quartz tube 10 descends during press molding as shown in FIG. A surrounding closed space is formed.
In this state, the heater 11 disposed around the quartz tube 10
To heat the entire upper mold 2 and lower mold 3. At this time, it is preferable to introduce an inert gas into the closed space of the quartz tube 10. Thereby, an oxidation reaction or the like of the optical element material 5 and the mold material can be suppressed. Examples of the inert gas to be introduced include a rare gas, a nitrogen gas, and a mixed gas thereof.

【００３４】熱電対１２が所定の温度に達した段階で、
可動上型支持部材８がさらに下降し、成形量に応じて予
め設定された型間間隔を保つよう調整しながら、成形面
２１と３１との間で光学素子材料５を加圧成形する。When the thermocouple 12 reaches a predetermined temperature,
The movable upper mold supporting member 8 further descends, and press-molds the optical element material 5 between the molding surfaces 21 and 31 while adjusting so as to maintain a predetermined interval between the dies according to the molding amount.

【００３５】光学素子材料５の加熱温度は、４００〜８
００℃程度とすることが好ましい。また、プレス圧は成
形する光学素子の大きさや個数等により適宜設定される
が、５０〜２０００kgf/cm2程度とすることが好まし
い。このように光学素子材料５が加圧されると、成形面
２１および３１の径方向に圧延され、外径型４の内周面
に当接し光学素子の外径が規制される。かかる光学素子
の外径は粗面部４１の表面形状が転写され粗面化され
る。The heating temperature of the optical element material 5 is 400 to 8
The temperature is preferably set to about 00 ° C. The pressing pressure is appropriately set according to the size and number of the optical elements to be molded, but is preferably about 50 to 2000 kgf / cm 2 . When the optical element material 5 is pressurized in this way, it is rolled in the radial direction of the molding surfaces 21 and 31 and abuts against the inner peripheral surface of the outer diameter mold 4 to regulate the outer diameter of the optical element. The outer diameter of such an optical element is roughened by transferring the surface shape of the rough surface portion 41.

【００３６】成形終了後から冷却過程において、光学素
子材料の熱収縮により生じるヒケを防止し、光学素子の
光学機能面の面精度を保持するために、加圧状態を維持
しておくことが好ましい。成形終了後、石英管１０を上
昇させ閉空間を開放し、成形された光学素子を取出す。In the cooling process after the completion of molding, it is preferable to maintain a pressurized state in order to prevent sink marks caused by heat shrinkage of the optical element material and to maintain the surface accuracy of the optical functional surface of the optical element. . After the molding, the quartz tube 10 is raised to open the closed space, and the molded optical element is taken out.

【００３７】次に、成形された光学素子の外径に内面反
射防止剤を付与するいわゆる「墨塗り」を行う。「墨塗
り」を行う方法としては、例えば刷毛塗り、スプレー
法、公知の各種塗装装置を用いた塗装方法等が挙げられ
る。また、内面反射防止剤としては公知のものを使用す
ることができ、例えばエナメル系塗料（黒色）等が挙げ
られる。Next, a so-called "black coating" for applying an inner surface antireflection agent to the outer diameter of the molded optical element is performed. Examples of the method of performing “inking” include brush coating, spraying, and a coating method using various known coating apparatuses. In addition, as the inner surface antireflection agent, known agents can be used, and examples thereof include an enamel-based paint (black).

【００３８】このようにして製造された光学素子１００
は、例えば図３に示すように、光学素子であるガラスレ
ンズの外径に粗面化された部分１０２を有し、そこに内
面反射防止剤１０４が付与されている。The optical element 100 manufactured as described above
For example, as shown in FIG. 3, a glass lens as an optical element has a roughened portion 102 on the outer diameter, and an inner surface antireflection agent 104 is applied thereto.

【００３９】本発明の成形方法で成形される光学素子と
しては、特にガラスレンズが好ましい。ガラスレンズと
しては、例えば、凸レンズ、凹面レンズ、非球面レン
ズ、シリンドリカルレンズ等、種々の光学素子が挙げら
れる。As an optical element molded by the molding method of the present invention, a glass lens is particularly preferred. Examples of the glass lens include various optical elements such as a convex lens, a concave lens, an aspheric lens, and a cylindrical lens.

【００４０】以上のように、本発明の光学素子の製造方
法では、外径型４により光学素子の外径を規制すること
により成形された光学素子は芯取り工程を必要とせず、
製造コストの低減を図ることができる。As described above, in the method of manufacturing an optical element according to the present invention, the optical element formed by regulating the outer diameter of the optical element by the outer diameter mold 4 does not require a centering step.
Manufacturing costs can be reduced.

【００４１】さらに、外径型４の粗面部４１により光学
素子の外径（外周部）が粗面化されるため、内面反射防
止剤を付与するいわゆる「墨塗り」を容易に行うことが
でき、また、付与された内面反射防止剤は粗面化された
部分に良好に保持され、簡単に剥がれ落ちることがな
い。したがって、低コストでフレアやゴースト・イメー
ジを生じることがなく画像のコントラストや解像力に優
れた光学素子を成形することができる。Further, since the outer diameter (outer peripheral portion) of the optical element is roughened by the rough surface portion 41 of the outer diameter mold 4, so-called "black coating" for applying an inner surface antireflection agent can be easily performed. Further, the applied inner surface antireflection agent is favorably held in the roughened portion and does not easily peel off. Therefore, an optical element having excellent image contrast and resolution can be formed at low cost without generating flare or ghost image.

【００４２】以上、本発明の光学素子の成形装置および
光学素子の製造方法を図示の実施形態に基づいて説明し
たが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各構
成は同様の機能を有する任意の構成に置換することがで
きる。例えば、粗面部４１は、図示のような外径型４の
内周面に設けられているものに限定されず、胴型６２お
よび６３の内周面であって光学素子の外径を成形する部
分に設けられていてもよい。Although the optical device molding apparatus and the optical element manufacturing method of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and each component has the same function. Any configuration can be substituted. For example, the rough surface portion 41 is not limited to the one provided on the inner peripheral surface of the outer diameter mold 4 as shown in the figure, but is the inner peripheral surface of the body dies 62 and 63 and forms the outer diameter of the optical element. It may be provided in a part.

【００４３】また、外径型４は外径を形成する部分と余
肉を収容し外径の形成に寄与しない部分とを備えるもの
であってもよい。そのような外径型の場合には、少なく
とも外径を形成する部分に粗面部が設けられていればよ
い。Further, the outer diameter mold 4 may be provided with a portion for forming the outer diameter and a portion for accommodating excess thickness and not contributing to the formation of the outer diameter. In the case of such an outer diameter type, it is sufficient that at least a portion forming the outer diameter is provided with a rough surface portion.

【００４４】[0044]

【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。Next, specific examples of the present invention will be described.

【００４５】（実施例１）図１に示す光学素子成形装置
１を用いて光学素子（両凸レンズ）を製造した。Example 1 An optical element (a biconvex lens) was manufactured using the optical element molding apparatus 1 shown in FIG.

【００４６】まず、外径型４に粗面部４１を設けた。粗
面部４１は、外径型４の内周面の嵌合部４３を除く部分
であって、光学素子の外径を規制する部分に、粒度＃１
０００のガラスビーズを１０秒間ブラストすることによ
り設けた。この粗面部４１の平均表面粗さ（Ｒａ）は
０．３５μｍであった。First, a rough surface portion 41 was provided on the outer diameter mold 4. The rough surface portion 41 is a portion excluding the fitting portion 43 on the inner peripheral surface of the outer diameter mold 4 and a portion that regulates the outer diameter of the optical element has a grain size of # 1.
000 glass beads were provided by blasting for 10 seconds. The average surface roughness (Ra) of the rough surface portion 41 was 0.35 μm.

【００４７】このようにして粗面部４１が設けられた外
径型４を下型３に嵌合させて装着し、成形面３１上に光
学ガラスＬ−ＢＡＬ３５（株式会社オハラ製）からなる
光学素子材料５（プリフォーム）を載置した。次に、上
型２の成形面２１と光学素子材料５との距離が０．５mm
になるよう可動上型支持部材８を降下させた後、石英管
１０を降下させて成形面２１、３１を覆い、石英管１０
内をＮ2ガス雰囲気とした。The outer diameter mold 4 provided with the rough surface portion 41 as described above is fitted and mounted on the lower mold 3, and the optical element made of optical glass L-BAL35 (manufactured by OHARA CORPORATION) is formed on the molding surface 31. Material 5 (preform) was placed. Next, the distance between the molding surface 21 of the upper mold 2 and the optical element material 5 is 0.5 mm.
After lowering the movable upper die supporting member 8 so as to obtain the quartz tube 10, the quartz tube 10 is lowered to cover the molding surfaces 21 and 31.
The inside was set to a N 2 gas atmosphere.

【００４８】ヒータ１１に通電することにより加熱し、
型温度は熱電対１２により監視した。型温度が５８０℃
に達した時点で、可動上型支持部材８をさらに下降させ
て光学素子材料５の加圧成形を開始した。成形時の加圧
力は２００kgf/cm2とした。光学素子材料５は加熱によ
り軟化し、上下の型による押圧にしたがって成形面２１
および３１に沿って径方向に圧延され、外径型４の粗面
部４１の表面形状が転写され粗面化された外径を有する
光学素子が成形された。Heating is performed by energizing the heater 11,
Mold temperature was monitored by thermocouple 12. Mold temperature is 580 ° C
At this point, the movable upper die supporting member 8 was further lowered, and pressure molding of the optical element material 5 was started. The pressure during molding was 200 kgf / cm 2 . The optical element material 5 is softened by heating, and is pressed by the upper and lower molds to form the molding surface 21.
And 31 were rolled in the radial direction, the surface shape of the rough surface portion 41 of the outer diameter mold 4 was transferred, and an optical element having an outer diameter roughened was formed.

【００４９】成形終了後、石英管１０を上昇させ閉空間
を開放し、可動上型支持部材８を上昇させた後、成形さ
れた光学素子を吸着部材により吸引して取出した。この
とき、光学素子の外径型４からの離型性は良好であり、
粗面部４１への融着等はみられなかった。After the molding was completed, the quartz tube 10 was raised to open the closed space, and the movable upper die supporting member 8 was raised. Then, the molded optical element was sucked out by the suction member and taken out. At this time, the releasability of the optical element from the outer diameter mold 4 is good,
No fusion to the rough surface portion 41 was observed.

【００５０】次に、成形された光学素子の外径（コバ
部）に内面反射防止剤を付与するいわゆる「墨塗り」を
行った。内面反射防止剤としてシンナーで希釈したラッ
カーエナメル（黒色）（早川塗料社製）を用い、これを
刷毛塗りにより塗布し乾燥させることにより、図３に示
すような光学素子１００を作製した。Next, a so-called "black coating" of applying an inner surface antireflection agent to the outer diameter (edge portion) of the molded optical element was performed. A lacquer enamel (black) diluted with a thinner (manufactured by Hayakawa Paint Co., Ltd.) was used as an internal antireflection agent, and this was applied by brushing and dried to produce an optical element 100 as shown in FIG.

【００５１】このようにして得られた光学素子１００
は、いずれも所望形状に成形され、光学機能面および外
径の寸法精度に優れ、後工程での芯取りが不要であっ
た。また、内面反射防止剤は光学素子１００の粗面化さ
れた部分１０２（コバ部）に良好に付着し、レンズ枠へ
の組込み、その他の工程を経た後にも内面反射防止剤の
脱落等はみられなかった。したがって、内面反射は有効
に防止され、フレアやゴースト・イメージ等のない鮮鋭
度に優れたガラスレンズが得られた。The optical element 100 thus obtained
Were molded into desired shapes, had excellent optical function surfaces and dimensional accuracy in outer diameter, and did not require centering in a later step. Further, the inner surface anti-reflection agent adheres well to the roughened portion 102 (edge portion) of the optical element 100, and after the assembly into the lens frame and other processes, the inner surface anti-reflection agent may fall off. I couldn't. Therefore, internal reflection was effectively prevented, and a glass lens excellent in sharpness without flare or ghost image was obtained.

【００５２】[0052]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の光学素子の
成形装置および光学素子の製造方法によれば、芯取りを
省略することができ、簡略化された工程で高精度の光学
素子を成形することができる。さらに、粗面部を有する
ことにより光学素子の外径等、少なくとも一部が粗面化
され、新たな工程を付加することなく内面反射防止剤の
付着性、保持性を向上させることができる。As described above, according to the optical element molding apparatus and the optical element manufacturing method of the present invention, centering can be omitted, and a highly accurate optical element can be manufactured in a simplified process. Can be molded. Further, the presence of the roughened surface portion roughens at least a part of the optical element, such as the outer diameter, and can improve the adhesion and retention of the internal antireflection agent without adding a new process.

【００５３】したがって、光学素子の鏡筒への取付け等
の作業時にも内面反射防止剤が脱落することがなく、フ
レアやゴースト・イメージ等が生じることがなく画像の
コントラストや解像力に優れた光学素子を得ることがで
きる。Therefore, even when the optical element is attached to the lens barrel, the internal anti-reflection agent does not fall off, and the optical element has excellent image contrast and resolution without causing flare and ghost images. Can be obtained.

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

【図１】本発明の光学素子成形装置の主要部の実施形態
を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a main part of an optical element molding apparatus of the present invention.

【図２】本発明の光学素子の製造方法の一例を説明する
ための概略縦断面図である。FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view for explaining an example of a method for manufacturing an optical element of the present invention.

【図３】本発明の光学素子成形装置を用いて製造された
光学素子の側面図である。FIG. 3 is a side view of an optical element manufactured using the optical element molding apparatus of the present invention.

【図４】本発明の光学素子成形装置の要部の製造工程を
示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a manufacturing process of a main part of the optical element molding apparatus of the present invention.

【図５】本発明の光学素子成形装置の要部の製造工程を
示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing a manufacturing process of a main part of the optical element molding apparatus of the present invention.

【図６】本発明の光学素子成形装置の要部の製造工程を
示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a manufacturing process of a main part of the optical element molding apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 光学素子成形装置 ２ 上型 ２１ 成形面 ２４ フランジ ３ 下型 ３１ 成形面 ３２ 段差部 ４ 外径型 ４１ 粗面部 ４３ 嵌合部 ５ 光学素子材料 ６２ 上部胴型 ６３ 下部胴型 ７ 固定下型支持部材 ８ 可動上型支持部材 ９ スペーサ １０ 石英管 １１ ヒータ １２ 熱電対 １００ 光学素子 １０２ 粗面化された部分 １０４ 内面反射防止剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical element molding apparatus 2 Upper die 21 Molding surface 24 Flange 3 Lower die 31 Molding surface 32 Stepped portion 4 Outer diameter die 41 Rough surface portion 43 Fitting part 5 Optical element material 62 Upper trunk die 63 Lower trunk die 7 Fixed lower die support Member 8 Movable upper die supporting member 9 Spacer 10 Quartz tube 11 Heater 12 Thermocouple 100 Optical element 102 Roughened portion 104 Internal antireflection agent

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 加熱軟化した光学素子材料を加圧成形し
光学素子の光学機能面および外径を同時に成形する光学
素子成形装置において、 前記光学素子の少なくとも一部を粗面化させる粗面部を
有することを特徴とする光学素子成形装置。1. An optical element molding apparatus for pressure-molding a heat-softened optical element material to simultaneously mold an optical functional surface and an outer diameter of the optical element, wherein a rough surface portion for roughening at least a part of the optical element is provided. An optical element molding apparatus comprising: 【請求項２】 前記光学素子成形装置は前記光学素子材
料を加圧成形する成形面を有する一対の成形型と前記光
学素子の外周面を成形する外径型とを備え、 前記外径型は前記粗面部を有する請求項１に記載の光学
素子成形装置。2. The optical element molding apparatus includes a pair of molding dies having a molding surface on which the optical element material is molded under pressure, and an outer diameter mold for molding an outer peripheral surface of the optical element. The optical element molding device according to claim 1 having the rough surface portion. 【請求項３】 前記粗面部の平均表面粗さ（Ｒａ）が
０．１〜１．５μｍである請求項１または２に記載の光
学素子成形装置。3. The optical element molding apparatus according to claim 1, wherein an average surface roughness (Ra) of the rough surface portion is 0.1 to 1.5 μm. 【請求項４】 前記粗面部はブラスト法により設けられ
る請求項１ないし３のいずれかに記載の光学素子成形装
置。4. The optical element molding apparatus according to claim 1, wherein the rough surface portion is provided by a blast method. 【請求項５】 前記光学素子はガラスレンズである請求
項１ないし４のいずれかに記載の光学素子成形装置。5. The optical element molding apparatus according to claim 1, wherein the optical element is a glass lens. 【請求項６】 加熱軟化した光学素子材料を加圧成形し
光学素子の光学機能面および外径を同時に成形する成形
工程を有する光学素子の製造方法において、前記成形工
程において前記光学素子の少なくとも一部を粗面化させ
ることを特徴とする光学素子の製造方法。6. A method for manufacturing an optical element, comprising a molding step of molding an optical element material heated and softened under pressure to simultaneously mold an optical functional surface and an outer diameter of the optical element. A method for producing an optical element, comprising: roughening a portion. 【請求項７】 前記成形工程で前記光学素子の外径を粗
面化させる請求項６に記載の光学素子の製造方法。7. The method according to claim 6, wherein the outer diameter of the optical element is roughened in the molding step. 【請求項８】 前記光学素子の粗面化された部分に内面
反射防止剤を付与する工程を有する請求項６または７に
記載の光学素子の製造方法。8. The method for manufacturing an optical element according to claim 6, further comprising a step of applying an internal antireflection agent to the roughened portion of the optical element. 【請求項９】 前記光学素子はガラスレンズである請求
項６ないし８のいずれかに記載の光学素子の製造方法。9. The method according to claim 6, wherein the optical element is a glass lens.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006026770A (en) * 2004-07-14 2006-02-02 Alps Electric Co Ltd Method of manufacturing optical element
CN104761125A (en) * 2015-04-07 2015-07-08 成都恒达光学有限公司 Special pressing die for forming glass lens and manufacturing method of special pressing die
JP2016088765A (en) * 2014-10-30 2016-05-23 東ソ−・エスジ−エム株式会社 Molding method of quartz glass

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006026770A (en) * 2004-07-14 2006-02-02 Alps Electric Co Ltd Method of manufacturing optical element
JP4689982B2 (en) * 2004-07-14 2011-06-01 アルプス電気株式会社 Optical element manufacturing method
JP2016088765A (en) * 2014-10-30 2016-05-23 東ソ−・エスジ−エム株式会社 Molding method of quartz glass
CN104761125A (en) * 2015-04-07 2015-07-08 成都恒达光学有限公司 Special pressing die for forming glass lens and manufacturing method of special pressing die

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