JP2001010831A - Molding mold for glass optical element and production of glass optical element using the same - Google Patents

Molding mold for glass optical element and production of glass optical element using the same

Info

Publication number
JP2001010831A
JP2001010831A JP11177814A JP17781499A JP2001010831A JP 2001010831 A JP2001010831 A JP 2001010831A JP 11177814 A JP11177814 A JP 11177814A JP 17781499 A JP17781499 A JP 17781499A JP 2001010831 A JP2001010831 A JP 2001010831A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
molding
mold
optical element
die
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11177814A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3922834B2 (en
Inventor
Shinichiro Hirota
慎一郎 広田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP17781499A priority Critical patent/JP3922834B2/en
Publication of JP2001010831A publication Critical patent/JP2001010831A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3922834B2 publication Critical patent/JP3922834B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/03Press-mould materials defined by material properties or parameters, e.g. relative CTE of mould parts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/46Lenses, e.g. bi-convex
    • C03B2215/48Convex-concave
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/50Structural details of the press-mould assembly

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for press molding an optical glass, capable of excellently carrying out the release of glass from a molding mold. SOLUTION: This glass press molding method comprises a process for preparing a molding mold including an upper mold 11 and a lower mold 12 having molding surfaces and provided with rough faces 20 at parts except an optical function forming zones in the molding surfaces, a process for feeding a softened glass material to the molding surface of the lower mold 12, a process which is a process for press molding the fed glass material, molds a material to transfer unevenness on the rough faces to the faces of the pressed glass and, after the passage of a time to cause a position displacement of the unevenness on the rough faces from the unevenness transferred to the glass by difference in coefficient of linear expansion between the molding mold and the glass, relatively separates the upper mold from the lower mold and a process for taking out the pressed glass from the molding mold. When the glass shrinks after the pressing, the unevenness transferred to the glass is stranded on the unevenness of the rough faces and open air is introduced from a gap formed thereby to between the molding surfaces of the molds and the glass to excellently release the glass from the molds.

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、ガラス素材をプレ
ス成形後に研削研磨が不要なレンズやプリズム等のガラ
ス光学素子の精密プレス成形方法に関し、特に、プレス
後の成形型に対するガラスの離型性を改善したガラス光
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 a method for precision press-molding glass optical elements such as lenses and prisms which does not require grinding and polishing after press-molding a glass material. And a method of manufacturing a glass optical element with improved characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から光学用ガラス、特に光学レンズ
の成形方法として、軟化させたガラスをプレスして成形
を行うプレス成形法が知られている。プレス成形法にお
いては、ガラス素材を所定の温度(ガラスの粘度が10
7.5〜1011ポアズになる温度)まで加熱して軟化さ
せ、又は溶融ガラスを該所定の温度になるように粘度調
整して、上型及び下型を備えた成形型に供給する。次い
で両型の成形面により該軟化させたガラス素材をプレス
し、該成形面に沿った形状のガラスを成形する。そし
て、ガラスの温度がその転移点(約1013.4ポアズ)あ
るいはそれ以下になるまでその状態を維持して冷却を行
い、その後、上型及び下型を相互に引き離して、プレス
後のガラスを取り出せるようにする。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of molding optical glass, particularly an optical lens, a press molding method in which softened glass is pressed and molded is known. In the press molding method, a glass material is heated to a predetermined temperature (the viscosity of glass is 10
Then , the molten glass is heated to a temperature of 7.5 to 10 11 poise to soften it, or the viscosity of the molten glass is adjusted to the predetermined temperature, and then supplied to a mold having an upper mold and a lower mold. Next, the softened glass material is pressed by the forming surfaces of both molds, and a glass having a shape along the forming surfaces is formed. Then, the glass is cooled while maintaining its state until the temperature of the glass reaches its transition point (about 10 13.4 poise) or lower, and then the upper mold and the lower mold are separated from each other, and the pressed glass can be taken out. To do.

【0003】前記ガラスのプレス成形法、特に凹面を有
するガラスのプレス成形法においては、従来から前記プ
レス後の成形型の引き離し時におけるガラスの離型の問
題が指摘されている。図11に示すように、プレス後の
ガラスの冷却の過程で、負圧の密閉空間Sが上型1とガ
ラスGの間に生じることがある。これは、ガラスの線膨
張係数が型のそれよりも大きく、従ってガラスが型の成
形面に沿って相対的に収縮していくために引き起こされ
る。このような負圧の密閉空間Sが上型とガラスとの間
に生じると、上型とガラスとの間の密着性が高まり、プ
レス後の型の引き離しの際に、ガラスが上型に一時的に
又は永続的に貼り付くことがある。このため、後にガラ
スが上型から落下してその光学面が破損したり、又はガ
ラスの搬送に支障を来すという問題がある。同様の問題
は、周囲につば状の平面部を有する凸面ガラスの成形に
おいても生じることがある。
[0003] In the above-mentioned glass press-forming method, particularly in the press-forming method of a glass having a concave surface, there has conventionally been pointed out a problem of mold release of the glass when the mold is released after the press. As shown in FIG. 11, in the process of cooling the glass after pressing, a closed space S under negative pressure may be generated between the upper mold 1 and the glass G. This is caused by the fact that the coefficient of linear expansion of the glass is greater than that of the mold and therefore the glass shrinks relatively along the molding surface of the mold. When the closed space S of such a negative pressure is generated between the upper mold and the glass, the adhesion between the upper mold and the glass increases, and the glass temporarily moves to the upper mold when the mold is separated after pressing. May be permanently or permanently attached. For this reason, there is a problem that the glass later falls from the upper mold and the optical surface thereof is damaged, or the conveyance of the glass is hindered. A similar problem may occur in forming a convex glass having a brim-shaped flat portion around the periphery.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような問題に対処
するために、従来幾つかの方法が提案されている。代表
的な方法に、上型に貼り付いたガラスに物理的な力を作
用させ、また成形型に振動を与えて離型を行う方法があ
る。しかしながら、この方法は、転移点程度の温度にあ
るガラスに物理的な力や振動が与えられるため、ガラス
の面精度が損なわれたり、クラックを生じさせるなどの
問題がある。
In order to address such a problem, several methods have been proposed in the prior art. As a typical method, there is a method in which a physical force is applied to glass adhered to an upper mold and vibration is applied to a mold to release the mold. However, in this method, since a physical force or vibration is applied to the glass at a temperature around the transition point, there are problems such as impairing the surface accuracy of the glass and causing cracks.

【0005】また、型の引き離し時に、ガラスの周囲を
減圧状態にする方法、ガラスの両面で曲率半径のきつい
側を上型側にする方法などが知られている。しかしなが
ら、前者の方法においては、周囲雰囲気を減圧させるた
めの大掛かりな構造が必要となり、また後者の方法にお
いては、該方法によって生成できるガラスの形状が限定
されるなどの問題がある。
[0005] Also, there are known a method of reducing the pressure around the glass when the mold is separated, and a method of setting the side having a tighter radius of curvature on both sides of the glass to the upper mold. However, the former method requires a large-scale structure for reducing the pressure of the surrounding atmosphere, and the latter method has a problem that the shape of glass that can be produced by the method is limited.

【0006】更に、本発明者らにより、型の成形面に複
数の窪みを形成し、プレス後のガラスの収縮時に、該窪
みに対応する突起部分が該窪みを乗り越えることによっ
て、型に対するガラスの離型を良好にするための技術が
開示されている(特開平3−218932号公報)。し
かしながら、前記方法においては、型の成形面に窪みを
形成することが容易でなく、またその加工の出来具合に
よって、型の窪みがガラスの収縮の際の抵抗となり、該
ガラスの部分に応力が集中してその面精度を歪めたり、
クラックを生じさせたりすることがある。
Further, the present inventors have formed a plurality of depressions on the molding surface of the mold, and when the glass shrinks after pressing, the protruding portions corresponding to the depressions get over the depressions, whereby the glass with respect to the mold is formed. A technique for improving mold release has been disclosed (JP-A-3-218932). However, in the above method, it is not easy to form a dent on the molding surface of the mold, and the degree of processing causes the dent of the mold to become a resistance during shrinkage of the glass. Concentrating and distorting the surface accuracy,
It may cause cracks.

【0007】従って本発明の目的は、成形型の複雑な形
状や複雑な装置構成を用いることなく、成形型に対する
離型を良好に行い得る光学用ガラスのプレス成形方法を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for press-molding an optical glass that can satisfactorily release a mold from a mold without using a complicated shape of the mold and a complicated apparatus configuration.

【0008】また本発明の別の目的は、成形型に対する
ガラスの離型の際に、ガラスの面精度を低下させたり、
クラックを生じさせたりすることのない光学用ガラスの
プレス成形方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to reduce the surface accuracy of the glass when releasing the glass from the molding die,
An object of the present invention is to provide a method for press-molding optical glass that does not cause cracks.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、相対向する上
型及び下型を含み、該成形面で軟化したガラス素材をプ
レスしてガラス光学素子を成形するための成形型に関す
る。本発明において、該上型及び下型は、その成形面に
それぞれ該ガラス光学素子の光学的機能面を形成するた
めの光学的機能形成領域を有し、かつ、該上型の成形面
における該光学的機能形成領域以外の領域には、粗面が
形成されており、該粗面におけるRmaxで表わされる
凹凸の最大高さが、該下型の成形型における該光学的機
能形成領域以外の領域においてRmaxにより表わされ
る凹凸の最大高さよりも大きいことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a molding die for forming a glass optical element by pressing a glass material softened on a molding surface, comprising an upper die and a lower die facing each other. In the present invention, the upper mold and the lower mold each have an optical function forming region for forming an optical function surface of the glass optical element on a molding surface thereof, and A rough surface is formed in a region other than the optical function forming region, and the maximum height of the unevenness represented by Rmax on the rough surface is a region other than the optical function forming region in the lower mold. Is larger than the maximum height of the unevenness represented by Rmax.

【0010】前記成形型を用いてガラス素材をプレスし
た場合、前記粗面が成形されるガラス光学素子の面に転
写される。前記プレス後のガラス光学素子の収縮時に、
前記転写された凹凸が成形型の粗面の凹凸を乗り上げ、
その結果、型とガラス光学素子の間に外部と連通する僅
かな隙間が形成される。この僅かな隙間から外気が成形
型の成形面とガラスの間へ入ることが可能となり、成形
型に対するガラスの離型が良好となる。この場合におい
て、前記粗面は所定の範囲をもって成形面上に形成され
ているので、前記ガラスの収縮時においてガラス光学素
子の一点に応力が生じることが回避され、該応力に起因
するクラックやガラス面の歪みを防ぐことができる。
When the glass material is pressed by using the molding die, the rough surface is transferred to the surface of the glass optical element to be molded. Upon shrinkage of the glass optical element after the press,
The transferred irregularities ride over the irregularities on the rough surface of the mold,
As a result, a small gap communicating with the outside is formed between the mold and the glass optical element. The outside air can enter between the molding surface of the molding die and the glass from this small gap, and the release of the glass from the molding die becomes good. In this case, since the rough surface is formed on the molding surface with a predetermined range, it is possible to avoid the occurrence of stress at one point of the glass optical element when the glass contracts, and to prevent cracks and glass caused by the stress. Surface distortion can be prevented.

【0011】この場合に、好ましくは該粗面が、最大高
さRmax0.1μm以上の粗面である。
In this case, preferably, the rough surface is a rough surface having a maximum height Rmax of 0.1 μm or more.

【0012】また、該上型が、成形しようとするガラス
光学素子の光軸に対して垂直な平面を含む成形面を有す
ることが好ましい。
Preferably, the upper mold has a molding surface including a plane perpendicular to the optical axis of the glass optical element to be molded.

【0013】また、該上型が、光学的機能形成領域が凸
面である成形面を有することことが好ましい。
It is preferable that the upper mold has a molding surface in which the optical function forming region is convex.

【0014】また、該下型に、最大高さRmax0.1
μm以下の粗面が形成されていることことが好ましい。
The lower mold has a maximum height Rmax of 0.1.
It is preferable that a rough surface of μm or less is formed.

【0015】また、該下型を、最大高さRmax0.0
3μm以下の鏡面で構成しても良い。
Further, the lower mold is provided with a maximum height Rmax0.0.
The mirror surface may be 3 μm or less.

【0016】更に、前記上型および/または下型の成形
面の粗面が、前記除去されるガラスの外周部分に対応す
る前記成形面の位置に形成されていることが好ましい。
Further, it is preferable that a rough surface of a molding surface of the upper mold and / or the lower mold is formed at a position of the molding surface corresponding to an outer peripheral portion of the glass to be removed.

【0017】本発明はまた、相対向する成形面を有する
上型及び下型を含む成形型で、ガラス素材をプレス成形
することによりガラス光学素子を製造する方法に関す
る。本発明の方法は、以下の各工程を含む。すなわち、
該上型の成形面における光学的機能形成領域以外の領域
に、該下型の成形面における光学的機能形成領域以外の
領域の最大高さRmaxよりも大きい最大高さRmax
を有する粗面が形成されている成形型で、該プレス成形
を行い、該ガラス素材に該粗面を転写する工程、該プレ
ス成形後、該成形型及びガラスを冷却する工程、該冷却
したのち、該上型と該下型とを相対的に引き離す工程、
該成形されたガラスを下型の成形面上から取り出す工程
を含む。
The present invention also relates to a method for producing a glass optical element by press-molding a glass material in a mold including an upper mold and a lower mold having opposing molding surfaces. The method of the present invention includes the following steps. That is,
In a region other than the optical function forming region on the molding surface of the upper mold, a maximum height Rmax larger than a maximum height Rmax of a region other than the optical function forming region on the molding surface of the lower mold.
Performing the press forming with a forming die having a rough surface having the following, transferring the rough surface to the glass material, cooling the forming die and the glass after the press forming, and after cooling, A step of relatively separating the upper mold and the lower mold,
Removing the molded glass from the molding surface of the lower mold.

【0018】この場合に、前記上型の最大高さが0.2
μm以上の粗面であることが好ましい。
In this case, the maximum height of the upper mold is 0.2
It is preferable that the surface has a roughness of at least μm.

【0019】また、該下型成形面の光学的機能形成領域
以外の領域に、最大高さRmax0.1μm以下の粗面
が形成されていることが好ましい。
It is preferable that a rough surface having a maximum height Rmax of 0.1 μm or less is formed in a region other than the optical function forming region of the lower mold forming surface.

【0020】また、該下型の成形面の光学的機能形成領
域以外の領域を、最大高さRmax0.03以下の鏡面
で構成しても良い。
Further, the area other than the optical function forming area of the molding surface of the lower die may be constituted by a mirror surface having a maximum height Rmax of 0.03 or less.

【0021】また、該上型が、成形しようとするガラス
光学素子の光軸に対して垂直な平面を含む成形面を有す
ることが好ましい。
It is preferable that the upper mold has a molding surface including a plane perpendicular to the optical axis of the glass optical element to be molded.

【0022】また、該上型が、光学的機能形成領域が凸
面である成形面を有することが好ましい。
Preferably, the upper mold has a molding surface in which the optical function forming region is convex.

【0023】また、前記粗面が、前記除去されるガラス
の外周部分に対応する前記成形面の位置に形成されてい
ることが好ましい。
Further, it is preferable that the rough surface is formed at a position of the forming surface corresponding to an outer peripheral portion of the glass to be removed.

【0024】また、前記上型及び下型の成形面を相対的
に引き離す工程は、前記プレス後のガラスの温度が、粘
度1012ポアズに相当する温度よりも低く、該ガラスの
ガラス転移点の温度−50℃よりも高い温度にあるとき
に行われることが好ましい。
In the step of relatively separating the molding surfaces of the upper mold and the lower mold, the temperature of the glass after the pressing is lower than a temperature corresponding to a viscosity of 10 12 poise, and It is preferably performed when the temperature is higher than -50C.

【0025】更に、該粗面形成部分を除く工程を行うこ
とが好ましい。
Further, it is preferable to perform a step of removing the rough surface forming portion.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に沿って説明する。以下に示す実施形態では、メニスカ
スレンズ成形用の型を用いた光学レンズの成形方法に沿
って本発明を説明する。図1は、本発明が適用される成
形型の側断面図を示している。図に示すように、成形型
10は、図示しないプレス機に設置されることによって
対向配置された、上型11及び下型12を備える。前記
上型11及び下型12間に、ガラスプリフォーム、すな
わちプレス成形のために予備成形したガラス素材を配置
し、両型の成形面11a及び12aでこれをプレスする
ことによって、所望の形状の光学レンズを得る。プレス
成形後、レンズは成形型10から取り出され、芯取りを
行うためにその外周端が切削される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiment described below, the present invention will be described along an optical lens forming method using a mold for forming a meniscus lens. FIG. 1 is a side sectional view of a molding die to which the present invention is applied. As shown in the figure, the molding die 10 includes an upper die 11 and a lower die 12 which are arranged to face each other by being installed on a press (not shown). A glass preform, that is, a glass material preformed for press molding is arranged between the upper die 11 and the lower die 12, and is pressed on the molding surfaces 11a and 12a of both dies to obtain a desired shape. Obtain an optical lens. After press molding, the lens is taken out of the mold 10 and its outer peripheral end is cut for centering.

【0027】前記上型11及び下型12は、相互に対向
する成形面11a、12aをそれぞれ有している。上型
の成形面11aは凸面に成形され、下型の成形面12a
は凹面に形成され、これら成形面を用いてプレスを行う
ことにより、該形状に沿ったメニスカスレンズが形成さ
れる。面精度の高いメニスカスレンズを成形するため、
前記成形面11a及び12aは、高度に精密加工されて
いる。ダイヤモンド砥石による粗研削及び精研削の後、
仕上げ研磨を施すことにより、これらの成形面を平滑な
光学鏡面に仕上げることができる。本発明では、仕上げ
加工ののち所定部分を粗らしたり、又は、粗研削若しく
は粗研削ののち、光学的機能形成領域のみその後の工程
(精研削、仕上げ研磨)を行うことができる。なお、本
発明の実施に関し、成形型10の材料は特に限定されな
い。超硬合金を基盤とし成形面に貴金属合金や窒化チタ
ンなどの薄膜を設けたもの、炭化ケイ素や超硬合金を基
盤とし硬質炭素やダイヤモンドライクカーボンなどの炭
素系薄膜を設けたものなどを採用することができる。
The upper mold 11 and the lower mold 12 have molding surfaces 11a and 12a facing each other. The molding surface 11a of the upper mold is formed into a convex surface, and the molding surface 12a of the lower mold is formed.
Is formed in a concave surface, and pressing is performed using these molding surfaces to form a meniscus lens along the shape. In order to form a meniscus lens with high surface accuracy,
The molding surfaces 11a and 12a are highly precision machined. After rough grinding and fine grinding with diamond wheel,
By performing finish polishing, these molding surfaces can be finished to a smooth optical mirror surface. In the present invention, a predetermined portion may be roughened after finishing, or after rough grinding or rough grinding, subsequent steps (fine grinding and finish polishing) can be performed only on the optical function forming region. In the practice of the present invention, the material of the mold 10 is not particularly limited. Use a cemented carbide base with a thin film such as a noble metal alloy or titanium nitride on the molding surface, or use a silicon carbide or cemented carbide base with a carbon-based thin film such as hard carbon or diamond-like carbon. be able to.

【0028】本発明において、前記成形型のうち上型1
1の成形面11aには、粗面20が形成される。ここ
で、成形面とは、ガラスに形状を転写することを予定さ
れている面をいう。図2には、上型の成形面を平面的に
見た様子を示しており、ここに成形面11aに対する粗
面20の領域が明瞭に示されている。また、図3及び図
4は、ガラスプレス後の状態における成形型10の側断
面図及びその要部拡大図であり、ここに、プレスされた
ガラスGに対する前記粗面20の対応位置関係が示され
ている。以下、これらの図に沿って、上型の成形面の詳
細について説明する。
In the present invention, the upper mold 1
A rough surface 20 is formed on one molding surface 11a. Here, the molding surface refers to a surface on which the shape is to be transferred to glass. FIG. 2 shows a state in which the molding surface of the upper mold is viewed in a plan view, where the region of the rough surface 20 with respect to the molding surface 11a is clearly shown. 3 and 4 are a side cross-sectional view and an enlarged view of a main part of the molding die 10 in a state after the glass press. Here, a corresponding positional relationship of the rough surface 20 with respect to the pressed glass G is shown. Have been. Hereinafter, details of the molding surface of the upper die will be described with reference to these drawings.

【0029】これら図に示すように、上型11の成形面
11aには、その周囲に沿って環状に粗面20が形成さ
れている。粗面20は、成形面11aの周端部から内側
の所定の領域まで形成されるが、成形面における前記粗
面20の配置は、プレス後のレンズGの諸寸法との関係
で決定することができる。すなわち、図3に示すよう
に、光学レンズGでは、その中心から所定の範囲が、有
効径rで示された光学的に機能する領域とされ、粗面2
0は、これに対応する成形面11a上の領域(以下、光
学的機能形成領域という)の外側に形成されている。従
って、プレスによってレンズ側に転写される粗面20の
凹凸は、光学的機能面に影響を与えることはない。ま
た、光学的機能形成領域以外の領域全体に粗面を形成す
る必要はなく、その配置形状も前記環状のほか、ブロッ
ク状や、成形面中心から放射状に位置する島状に点在さ
せるなど適宜選択することができる。なお、図中の芯取
り後レンズ外径Kは、芯取りのための切削を行った後の
レンズの外径寸法を示している。
As shown in these figures, an annular rough surface 20 is formed on the molding surface 11a of the upper mold 11 along the periphery thereof. The rough surface 20 is formed from the peripheral end of the molding surface 11a to a predetermined region inside, and the arrangement of the rough surface 20 on the molding surface is determined by the relationship with various dimensions of the lens G after pressing. Can be. That is, as shown in FIG. 3, in the optical lens G, a predetermined range from the center thereof is an optically functional area indicated by the effective diameter r, and the rough surface 2
0 is formed outside the corresponding region on the molding surface 11a (hereinafter, referred to as an optical function forming region). Therefore, the unevenness of the rough surface 20 transferred to the lens side by the press does not affect the optically functional surface. Further, it is not necessary to form a rough surface over the entire region other than the optical function forming region, and the arrangement shape is not limited to the above-mentioned annular shape, but may be appropriately block-shaped or dotted in an island shape radially located from the center of the molding surface. You can choose. In addition, the lens outer diameter K after centering in the figure indicates the outer diameter of the lens after cutting for centering.

【0030】前記粗面20は、仕上げ研磨後の成形面1
1aの周囲部分を、粒度の大きいダイヤモンド砥石など
で加工することによって形成することができる。また、
成形面の製造工程において、その周囲部分について精研
削又は最終の仕上げ研磨を行わないことによって、前記
粗面を形成しても良い。このとき、粗面の凹凸形状は特
に限定されず、島状であってもすじ状であっても良い。
好ましい実施態様において、前記成形面の光学的機能形
成領域の表面粗さRmaxは0.03μm以下である
が、必要とされる光学特性に応じて、0.015μm、
さらには0.007μm以下とすることができる。
The rough surface 20 is formed on the molded surface 1 after the finish polishing.
The peripheral portion of 1a can be formed by processing with a diamond grindstone having a large grain size. Also,
In the manufacturing process of the molding surface, the rough surface may be formed by not performing fine grinding or final finishing polishing on a peripheral portion thereof. At this time, the uneven shape of the rough surface is not particularly limited, and may be an island shape or a stripe shape.
In a preferred embodiment, the surface roughness Rmax of the optical function forming region of the molding surface is 0.03 μm or less, but 0.015 μm or less depending on the required optical characteristics.
Furthermore, it can be 0.007 μm or less.

【0031】また、粗面とは、同一成形面における光学
的機能形成領域の表面粗さRmaxよりも大きい表面粗
さRmaxを有する面をいうが、Rmax0.1μmを
超えることが好ましく、特に、Rmax0.2μm以上
がより好ましい。前記粗面の具体的な作用については、
次の成形手順の項において説明する。
The rough surface refers to a surface having a surface roughness Rmax larger than the surface roughness Rmax of the optical function forming region on the same molding surface, and preferably has a surface roughness Rmax of more than 0.1 μm, and more preferably Rmax0. .2 μm or more is more preferable. Regarding the specific action of the rough surface,
This will be described in the following molding procedure.

【0032】次に、前記成形型を用いた本発明に係る光
学レンズの成形の手順について説明する。図5〜図7
は、本発明の一実施形態に係るプレス成形の手順を示す
工程図である。プレスの工程に先立って、成形型10及
び供給されるガラスプリフォームは、非酸化性雰囲気中
で、所定の温度、例えばガラスプリフォームの軟化点近
傍に予熱される。一つの実施例で、成形型10を、供給
されるガラスプリフォームの温度よりも低い温度、すな
わち非等温に予熱することができる(例えば、ガラスを
その粘度が107ポアズとなる温度に予熱する場合に、
ガラスの粘度が109ポアズとなるに必要な温度に成形
型を予熱する)。もっとも、成形型をガラスプリフォー
ムと等温に予熱する場合でも、本発明は好適に利用され
る。
Next, the procedure of molding the optical lens according to the present invention using the mold will be described. 5 to 7
FIG. 2 is a process chart showing a procedure of press molding according to one embodiment of the present invention. Prior to the pressing step, the mold 10 and the supplied glass preform are preheated in a non-oxidizing atmosphere to a predetermined temperature, for example, near the softening point of the glass preform. In one embodiment, the mold 10 can be preheated to a temperature lower than the temperature of the glass preform to be supplied, ie, non-isothermal (eg, preheating the glass to a temperature at which its viscosity is 10 7 poise). In case,
Preheat the mold to the temperature required to bring the viscosity of the glass to 10 9 poise). However, the present invention is preferably used even when the mold is preheated isothermally with the glass preform.

【0033】成形の最初の工程で、上型11に対し離間
させた下型12の成形面12a上に、前記予熱したガラ
スプリフォームGを供給する(図5)。好適には、ガラ
スプリフォームGを気流で浮かせて搬送する図示しない
浮上皿を用いることができる。ここで、供給されるガラ
スプリフォームGのガラス組成は、成形するガラスの種
類や用途、化学的耐久性、熱膨張係数、成形型の材料と
の関係等を考慮して決定される。また、ガラスプリフォ
ームとして、球、円板又は球面又は非球面を有する扁平
な球形状その他の形状が採用され、冷間研磨又は熱間成
形したものが採用される。このようなガラスプリフォー
ムの種類や製法に拘わらず、本発明のプレス成形方法が
適用可能なことは当業者であれば明らかであろう。
In the first step of molding, the preheated glass preform G is supplied onto the molding surface 12a of the lower mold 12 separated from the upper mold 11 (FIG. 5). Preferably, a floating plate (not shown) that floats and transports the glass preform G by an air current can be used. Here, the glass composition of the supplied glass preform G is determined in consideration of the type and use of the glass to be molded, chemical durability, thermal expansion coefficient, the relationship with the material of the molding die, and the like. Further, as the glass preform, a sphere, a disk, a flat spherical shape having a spherical surface or an aspherical surface, or another shape is employed, and a cold-polished or hot-formed glass is employed. It will be apparent to those skilled in the art that the press forming method of the present invention is applicable regardless of the type and manufacturing method of such a glass preform.

【0034】次に、上型11に対し下型12を相対的に
上昇させて(もちろん上型11を下降させる構成のもの
であっても良い)、下型の成形面12a上に供給された
ガラスプリフォームGを所定圧力(例えば、100Kg
/cm2)でプレスする(図6)。成形面間の距離やプ
レスの圧力は、必要とされる光学ガラスの形状に従って
決定される。該プレスにより、ガラスプリフォームG
は、図示のように、両成形面に沿って圧延され、所望の
形状となる(以下、プレス後のものを成形されたガラス
という)。ここで、上型の成形面11aの周囲には、上
述したように粗面20が形成されていることに留意すべ
きである。前記プレスによるガラスプリフォームGの変
形により、レンズの周囲は該粗面20を形成した成形面
の領域に至り、従って成形されたガラスの周囲表面に、
粗面の凹凸に対応した凹凸が転写されることとなる。
Next, the lower die 12 is raised relatively to the upper die 11 (of course, the upper die 11 may be lowered) and supplied to the molding surface 12a of the lower die. The glass preform G is pressed at a predetermined pressure (for example, 100 kg).
/ Cm 2 ) (FIG. 6). The distance between the molding surfaces and the pressure of the press are determined according to the required shape of the optical glass. By the press, the glass preform G
As shown in the drawing, is rolled along both forming surfaces to have a desired shape (hereinafter, a pressed glass is referred to as a formed glass). Here, it should be noted that the rough surface 20 is formed around the molding surface 11a of the upper die as described above. Due to the deformation of the glass preform G by the press, the periphery of the lens reaches the region of the molding surface on which the rough surface 20 is formed, and therefore, the periphery of the molded glass is
Unevenness corresponding to the unevenness of the rough surface is transferred.

【0035】前記成形型によるプレスは所定時間維持さ
れ、この間、成形型10及び成形されたガラスGは冷却
される。このとき、成形型及びガラスの冷却は、プレス
成形開始前から、またはプレス成形開始と同時に、また
はプレス開始後に開始することができる。本発明の作用
に関連して、この冷却工程は、成形型10と成形された
ガラスGとの線膨張係数差によって、前記粗面20の凹
凸と前記成形されたガラスGに転写された凹凸とが位置
ずれを起こすように行われる。かかる位置ずれは、プレ
ス中、特にプレス圧が減圧されたときに生じる場合、プ
レス圧を解除したときに生じる場合、またはプレス圧解
除後の前記引き離し工程の開始のとき、さらに下型にあ
っては引き離し工程中に生じる場合、または成形された
ガラスの取り出しと同じに生じる場合を含む。
The press by the mold is maintained for a predetermined time, during which the mold 10 and the formed glass G are cooled. At this time, the cooling of the mold and the glass can be started before the start of the press forming, or simultaneously with the start of the press forming, or after the start of the press forming. In relation to the operation of the present invention, this cooling step is performed by the difference in linear expansion coefficient between the molding die 10 and the molded glass G, and the irregularities of the rough surface 20 and the irregularities transferred to the molded glass G are reduced. Is performed so as to cause displacement. Such misalignment occurs during pressing, particularly when the press pressure is reduced, when the press pressure is released, or when the separation step is started after the release of the press pressure, when the lower die is May occur during the release step, or may occur the same as during the removal of the formed glass.

【0036】上型及び下型を相対的に引き離す工程は、
成形されたガラスの粘度が1012ポアズ以上の粘度にま
で冷却された後に行うことが好ましい。一方、成形され
たガラスが(Tg−50)℃よりも低くなるまで冷却し
た後に離型を行うと、成形のサイクルタイムが長くなり
生産性が低下するため、(Tg−50)℃よりも高い温
度で引き離しを行うことが好ましい。従って、引き離し
は、(Tg−50)℃〜1012ポアズに相当する温度が
好ましく、(Tg−30)℃〜1012ポアズに相当する
温度がより好ましい。発明者らの実験により、これ以下
の粘度又はその粘度を得るに相応する温度以上の温度で
離型を行った場合は、成形されたガラスの面精度が十分
でないことがある。
The step of relatively separating the upper mold and the lower mold comprises:
It is preferable that the heat treatment is performed after the molded glass has been cooled to a viscosity of 10 12 poise or more. On the other hand, if mold release is performed after the molded glass is cooled to a temperature lower than (Tg-50) ° C., the cycle time of the molding is increased and the productivity is reduced, so that the temperature is higher than (Tg-50) ° C. Preferably, the separation is performed at a temperature. Accordingly, the separation is preferably performed at a temperature corresponding to (Tg-50) ° C. to 10 12 poise, and more preferably at a temperature corresponding to (Tg−30) ° C. to 10 12 poise. According to experiments by the inventors, when mold release is performed at a viscosity lower than this or at a temperature higher than a temperature corresponding to obtaining the viscosity, the surface accuracy of the formed glass may not be sufficient.

【0037】そして、位置ずれが生じるように冷却した
後に、すなわち、ガラスと型が位置ずれを生じた後に、
又は生じる状態になった後に、下型12を下降させて型
同士を引き離す(図7)。ここで、ガラスと成形型とが
位置ずれを生じる状態とは、プレス圧を減圧または解除
されたとき、または成形されたガラスが離型されたとき
に、位置ずれを生じるような状態であることをいう。こ
の際、引き離し開始時点では前記粗面の作用により位置
ずれが生じて、少なくともこの部分においてはオプティ
カルコンタクト状態が解除されているので、上型11の
成形面11aに対する成形されたガラスGの離型が良好
に行われる。このことを図8に沿って概念的に説明す
る。同図(A)は、成形面11a上の粗面20付近にお
ける、プレス直後の成形面11aと成形されたガラスG
との関係を示し、同図(B)は、冷却の工程により、成
形されたガラスGが上型の11に対し相対的に収縮した
後の状態を示している。同図(A)に示すように、粗面
20の凹凸は、プレスの際に成形されたガラスGの表面
に転写される。冷却により成形されたガラスGの粘度が
増すので、転写された凹凸の形状は維持されるが、型と
成形されたガラスの線膨張係数差による相対的な成形さ
れたガラスGの収縮又は膨張により、成形されたガラス
Gの周囲は中心部に向かって移動するとともに、成形さ
れたガラスGの凹凸が成形面11aの凹凸を乗り上げ、
成形されがガラスと成形面の間に隙間が生じる。かかる
隙間の生じる現象を位置ずれという。該隙間は、成形さ
れたガラスGの中央付近と成形面11aとの間への気体
の流れ込みを可能とし、該凹凸部分におけるガラスと型
のオプティカルコンタクト状態が解除され、成形された
ガラスGの型に対する離型が良好となる。このとき、上
型の光学的機能形成領域以外の部分のRmaxが下型の
光学的機能形成領域以外の部分のRmaxよりも大きい
ことにより、位置ずれを生じる際のガラスと成形面の隙
間が上型の方が大きくなり、ガラスと型の密着性は、上
型の方が小さくできる。従って、位置ずれを生じるよう
にガラスと成形型とを冷却することが好ましい。
Then, after cooling so as to cause displacement, that is, after displacement between the glass and the mold,
Alternatively, after a state occurs, the lower mold 12 is lowered to separate the molds from each other (FIG. 7). Here, the state in which the misalignment between the glass and the molding die is a state in which misalignment occurs when the press pressure is reduced or released, or when the formed glass is released from the mold. Say. At this time, at the time of starting the separation, a position shift occurs due to the action of the rough surface, and the optical contact state is released at least in this portion. Is performed well. This will be conceptually described with reference to FIG. FIG. 5A shows the molding surface 11a immediately after pressing and the molded glass G near the rough surface 20 on the molding surface 11a.
FIG. 6B shows a state after the formed glass G has relatively shrunk with respect to the upper mold 11 in the cooling step. As shown in FIG. 3A, the irregularities on the rough surface 20 are transferred to the surface of the glass G formed at the time of pressing. Since the viscosity of the formed glass G is increased by cooling, the shape of the transferred unevenness is maintained, but due to the relative shrinkage or expansion of the formed glass G due to the difference in linear expansion coefficient between the mold and the formed glass. The periphery of the molded glass G moves toward the center, and the irregularities of the molded glass G ride on the irregularities of the molding surface 11a.
A gap is formed between the formed glass and the forming surface. The phenomenon that such a gap occurs is called displacement. The gap allows gas to flow between the vicinity of the center of the molded glass G and the molding surface 11a, and the optical contact state between the glass and the mold in the uneven portion is released, and the mold of the molded glass G is released. Is good. At this time, since the Rmax of the portion other than the optical function forming region of the upper die is larger than the Rmax of the portion other than the optical function forming region of the lower die, the gap between the glass and the molding surface when the positional shift occurs is increased. The mold becomes larger, and the adhesion between the glass and the mold can be made smaller in the upper mold. Therefore, it is preferable to cool the glass and the mold so as to cause displacement.

【0038】このように、上型と下型との引き離し工程
において、成形されたガラスが上型に貼り付くのを防止
するために、少なくとも上型に前記粗面を形成すること
が好ましい。このとき、対向する下型には粗面を形成し
なくともよいが、粗面を形成すれば下型から成形された
ガラスを取り出すときの離型性が向上する。
As described above, in the step of separating the upper mold and the lower mold, it is preferable to form the rough surface at least on the upper mold in order to prevent the formed glass from sticking to the upper mold. At this time, it is not necessary to form a rough surface on the opposing lower mold, but if the rough surface is formed, the mold releasability at the time of removing the molded glass from the lower mold is improved.

【0039】ただし、上型と下型との引き離し工程にお
いて上型に成形されたガラスが貼り付くのを防止するた
めには、上型とガラスとの離型性を下型とガラスとのそ
れよりも高めるほうが有利であるため、上型に形成する
粗面を下型に形成する粗面よりも表面粗さRmaxを大
きくすることが重要である。また、例えば、好ましい実
施形態としては、下型に表面粗さRmax0.1μm以
下の前記粗面を形成したときに、上型に表面粗さRma
x0.2μm以上の前記粗面を形成する場合、下型は前
記粗面を形成せずに表面粗さRmax0.03μm以下
の鏡面とし、上型にのみ粗面を形成する場合が挙げられ
る。
However, in order to prevent the glass formed on the upper mold from sticking in the separating step of the upper mold and the lower mold, the releasability of the upper mold and the glass is set to be equal to that of the lower mold and the glass. Therefore, it is important to make the surface roughness Rmax larger on the rough surface formed on the upper mold than on the rough surface formed on the lower mold. Further, for example, as a preferred embodiment, when the rough surface having a surface roughness Rmax of 0.1 μm or less is formed on the lower mold, the surface roughness Rma is formed on the upper mold.
When forming the rough surface of x0.2 μm or more, the lower mold may be a mirror surface having a surface roughness Rmax of 0.03 μm or less without forming the rough surface, and a rough surface may be formed only on the upper mold.

【0040】また、前記粗面の表面粗さRmaxに拘わ
らず、上型及び下型の引き離し工程の開始時においては
上型とガラスの間にのみ位置ずれが生じており、かつ、
下型から成形されたガラスを取り出す工程の開始時にお
いては下型とガラスの間に位置ずれが生じているように
前記冷却工程を行っても良い。
Further, regardless of the surface roughness Rmax of the rough surface, at the start of the separation step of the upper mold and the lower mold, a positional shift occurs only between the upper mold and the glass, and
At the start of the step of taking out the glass formed from the lower mold, the cooling step may be performed so that a displacement occurs between the lower mold and the glass.

【0041】下型12上の成形されたガラスGは、図示
しない吸着パッドによって吸着され、成形型10より搬
出される。ここで、本発明は、成形されたガラスを取り
出す型が下型である場合に限られず、例えば、ガラス素
材を光軸が水平となるように配置した左右の成形型でプ
レス成形し、成形されたガラスの取り出しを左右何れか
の決められたほうの成形型から行う光学素子のプレス成
形方法にも適用される。搬出された成形されたガラスG
は、後の工程で、芯取りを行うためにその外周端が切削
される。本実施形態においては、成形されたガラスに転
写された粗面の凹凸は、前記芯取り後もその一部が周囲
に残るが、これは、成形されたガラスの有効径よりも外
側にあるので、その光学的機能に支障を来すことがな
い。
The glass G formed on the lower mold 12 is sucked by a suction pad (not shown) and is carried out of the mold 10. Here, the present invention is not limited to the case where the mold for taking out the molded glass is a lower mold.For example, the glass material is press-molded with left and right molding dies arranged so that the optical axis is horizontal, and the glass material is molded. The present invention can also be applied to a press molding method for an optical element in which glass is taken out from a predetermined molding die on the left or right. Unloaded molded glass G
In a later step, the outer peripheral end is cut to perform centering. In the present embodiment, the unevenness of the rough surface transferred to the formed glass has a part thereof remaining around even after the centering, but this is outside the effective diameter of the formed glass. , Without impairing its optical function.

【0042】[0042]

【実施例】本実施例(実施例1〜5)では、ガラス素材
として、冷却工程の温度域における線膨張係数が7〜1
5×10-6/℃であるガラスからなるものを用いた。 [実施例1]前記実施形態に示した装置構成において、実
際にメニスカスレンズの成形を行った。成形したレンズ
は、上面のレンズ有効径(光学的機能面)が18mm、
レンズ外径が23mmで、プレス後の後工程で芯取りを
行うことにより、その外径(芯取り後レンズ外径)が2
0mmに仕上げられる。実施例において、成形用型の材
料としてCVD法で作った炭化ケイ素(線膨張係数:
4.2×10-6/℃)を用い、上型及び下型の外径は2
5mmとした。上型の成形面は、表面粗さを70オング
ストロームRmax以下に仕上げ加工した後、有効径よ
りも外側を粒度の大きいダイヤモンド砥石により、表面
粗さを0.2〜0.4μmRmaxに荒らした。その
際、仕上げ面(光学的機能面)との境界に段差が生じな
いように加工した。これは、境界における段差がレンズ
収縮の際の引っ掛かりとなって面精度が損なわれるよう
なことがないようにするためである。一方、下型はその
成形面全体を表面粗さ70オングストロームRmax以
下に仕上げた。成形に先立って、前記成形面を、炭素系
薄膜で被覆した。
EXAMPLE In this example (Examples 1 to 5), the glass material had a linear expansion coefficient of 7 to 1 in the temperature range of the cooling step.
A glass material of 5 × 10 −6 / ° C. was used. [Example 1] In the apparatus configuration shown in the above embodiment, a meniscus lens was actually formed. The molded lens has a lens effective diameter (optical functional surface) of 18 mm on the top surface,
The outer diameter of the lens is 23 mm, and the outer diameter (lens outer diameter after the centering) is 2
Finished to 0mm. In Examples, silicon carbide (coefficient of linear expansion:
4.2 × 10 -6 / ° C), and the outer diameter of the upper and lower molds is 2
5 mm. The upper mold surface was finished to have a surface roughness of 70 Å Rmax or less, and then roughened to a surface roughness of 0.2 to 0.4 μm Rmax with a diamond grindstone having a larger particle size outside the effective diameter. At that time, processing was performed so that a step did not occur at the boundary with the finished surface (optically functional surface). This is to prevent the step at the boundary from being caught when the lens contracts and the surface accuracy is not impaired. On the other hand, the lower mold had its entire molding surface finished to a surface roughness of 70 Å Rmax or less. Prior to molding, the molding surface was covered with a carbon-based thin film.

【0043】ガラスプリフォームのガラス素材を用意
し、前記成形型で100kg/cm2の圧力でプレス成
形を行い(このときガラスは、上型の成形面の径約22
mmのところまで延び、プレス外径としては23mmと
なる)、所定時間これを維持しつつ冷却を行い、温度が
ガラスの転移点以下になったところで、下型を下降して
離型を行った。
A glass material of a glass preform was prepared and press-molded at a pressure of 100 kg / cm 2 with the above-mentioned mold (at this time, the glass had a diameter of about 22 mm on the molding surface of the upper mold).
mm, the outer diameter of the press becomes 23 mm), cooling was performed while maintaining this for a predetermined time, and when the temperature became equal to or lower than the glass transition point, the lower mold was lowered to release the mold. .

【0044】前記条件で、多数のレンズを成形したとこ
ろ、プレス後の下型の下降の際に、レンズが上型に貼り
付くことはなく、確実に離型が行われた。成形されたレ
ンズの面精度は良好で、外観上の欠陥もなかった。この
レンズは、成形後の後工程で芯取りを行い、所定の最終
外径20mmに仕上げた。
When a large number of lenses were molded under the above conditions, when the lower mold was lowered after pressing, the lenses did not stick to the upper mold and the mold was reliably released. The surface accuracy of the molded lens was good, and there was no defect in appearance. This lens was centered in a post-process after molding, and finished to a predetermined final outer diameter of 20 mm.

【0045】一方、比較のため、粗面を形成しないで成
形面全体の表面粗さRmaxを70オングストローム以
下に仕上げた上型を用いて、前記ガラスプリフォームに
対し同様にプレス成形を行った。殆どのレンズのプレス
において、下型の下降の際に、レンズが上型に貼り付
き、数秒から数10秒後に落下した。落下したレンズの
うち幾つかには、割れが生じた。
On the other hand, for comparison, the above glass preform was subjected to press molding in the same manner using an upper die having a surface roughness Rmax of not more than 70 Å without forming a rough surface. In most lens presses, when the lower mold descends, the lens sticks to the upper mold and falls after a few seconds to a few tens of seconds. Some of the dropped lenses cracked.

【0046】[実施例2]成形型の材料がタングステンカ
ーバイド(線膨張係数:4.7×10-6/℃)であるこ
と以外は、実施例1と同様にレンズを製造したところ、
実施例1と同様な結果が得られた。また、比較のため、
実施例1における比較実験と同様にレンズの製造を行っ
たところ、同様な結果が得られた。
Example 2 A lens was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the material of the molding die was tungsten carbide (linear expansion coefficient: 4.7 × 10 −6 / ° C.).
The same results as in Example 1 were obtained. Also, for comparison,
When a lens was manufactured in the same manner as in the comparative experiment in Example 1, similar results were obtained.

【0047】[実施例3]実施例1では、上型の成形面に
おいて、レンズの有効径(18mm)より外側に対応す
る領域に粗面を形成したが、図9に示すように、本実施
例では、レンズの芯取り後のレンズ外径(20mm)よ
り外側に対応する位置に粗面20を形成した。他の条件
を実施例1のものと同じとし、多数のレンズをプレス成
形した。この場合においても、上型に対するレンズの離
型は良好であり、離型不良は発生しなかった。本実施例
の場合、レンズに転写された粗面の凹凸は、芯取り後レ
ンズ外径の外にあるので、芯取り後に完全に除去され
る。
[Embodiment 3] In the embodiment 1, a rough surface was formed on the molding surface of the upper die in a region corresponding to the outside of the effective diameter (18 mm) of the lens. However, as shown in FIG. In the example, the rough surface 20 was formed at a position corresponding to the outside of the lens outer diameter (20 mm) after the centering of the lens. Other conditions were the same as those in Example 1, and many lenses were press-molded. Also in this case, the release of the lens from the upper mold was good, and no release failure occurred. In the case of this embodiment, the irregularities of the rough surface transferred to the lens are outside the outer diameter of the lens after centering, and thus are completely removed after centering.

【0048】[実施例4]本発明のプレス成形方法に従っ
て、図10に示すような、周辺に平面部30を有する両
凸レンズを成形した。平面部30は、光学系への組み込
みの際の保持部分として機能される。従来、このような
形状のレンズをプレス成形する場合においても、レンズ
の収縮時にこの平面部が成形面側に密着しているので、
その離型性が悪かった。実施例では、この平面部30に
対する上型11の平面部を表面粗さ0.5μmRmax
に荒らして粗面20を形成し、先の実施例と同様の条件
でプレスを行った。その結果、プレス後の型の引き離し
時に、レンズが上型に貼り付くことなく良好に離型し
た。
Example 4 A biconvex lens having a flat surface portion 30 as shown in FIG. 10 was molded according to the press molding method of the present invention. The flat part 30 functions as a holding part when being incorporated into the optical system. Conventionally, even when a lens having such a shape is press-molded, since the flat portion is in close contact with the molding surface when the lens is contracted,
The releasability was poor. In the embodiment, the flat portion of the upper die 11 with respect to the flat portion 30 is formed to have a surface roughness of 0.5 μm Rmax.
To form a rough surface 20, and pressed under the same conditions as in the previous example. As a result, when the mold was separated after pressing, the lens was successfully released without sticking to the upper mold.

【0049】[実施例5]成形型の材料がタングステンカ
ーバイド(線膨張係数:4.7×10-6/℃)であるこ
と以外は、実施例4と同様にレンズを製造したところ、
実施例1と同様な結果が得られた。
Example 5 A lens was manufactured in the same manner as in Example 4, except that the material of the mold was tungsten carbide (linear expansion coefficient: 4.7 × 10 −6 / ° C.).
The same results as in Example 1 were obtained.

【0050】なお、この際に、下型12の平面部にも粗
面を形成することが可能であるが、レンズの下型に対す
る密着性を、上側に対するそれよりも高くするために、
その表面粗さは、0.1μmRmax以下にすることが
好ましい。
At this time, it is possible to form a rough surface on the flat portion of the lower mold 12, but in order to make the adhesion of the lens to the lower mold higher than that of the upper mold,
The surface roughness is preferably set to 0.1 μmRmax or less.

【0051】以上、本発明の一実施形態及び実施例を図
面に沿って説明した。しかしながら本発明は前記実施形
態及び実施例に示した事項に限定されず、特許請求の範
囲の記載に基いてその変更、改良等が可能であることは
明らかである。また、本発明の方法は、プレス成形後に
芯取りの必要がない、マイクロレンズの成形においても
用いることができる。また、上型に対するガラスの離型
を改善するための他の周知の方法を本発明と併用するこ
ともできる。
The embodiments and examples of the present invention have been described with reference to the drawings. However, it is apparent that the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and that changes, improvements, and the like can be made based on the claims. In addition, the method of the present invention can be used for forming a microlens, which does not require centering after press molding. Other well-known methods for improving the release of glass from the upper mold can be used in combination with the present invention.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、プレス成形
によってガラスには、成形型に形成した粗面の凹凸を概
ね転写され、この凹凸がプレス後のガラスの収縮時に型
側の凹凸を乗り上げるために、型の成形面とガラスの間
に僅かな隙間が形成され、ここから気体が型とガラスの
間に流入する。この結果、ガラスは成形型に密着するこ
となく、容易に離型される。
As described above, according to the present invention, the irregularities on the rough surface formed on the molding die are generally transferred to the glass by press molding, and the irregularities reduce the irregularities on the mold side when the glass shrinks after pressing. For the ride, a slight gap is formed between the molding surface of the mold and the glass, from which gas flows between the mold and the glass. As a result, the glass is easily released without adhering to the mold.

【0053】前記粗面は、型の成形面の所定範囲に亘っ
て形成されているために、これがガラスの一点に応力を
生じさせたりすることがなく、クラックや面精度の低下
を引き起こすことがない。
Since the rough surface is formed over a predetermined range of the molding surface of the mold, the rough surface does not cause stress at one point of the glass, and may cause cracks and decrease in surface accuracy. Absent.

【0054】また、本発明によれば、レンズがTg−5
0℃以上であっても型の引き離し時に良好に離型がなさ
れるので、短いサイクルで支障なく光学ガラスの成形を
行うことが可能となる。
According to the present invention, the lens is made of Tg-5.
Even when the temperature is 0 ° C. or more, the mold is satisfactorily released when the mold is separated, so that the optical glass can be molded in a short cycle without any trouble.

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

【図1】本発明が適用される成形型の側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of a molding die to which the present invention is applied.

【図2】本発明に係る上型の成形面を平面的に見た図で
ある。
FIG. 2 is a plan view of a molding surface of an upper mold according to the present invention.

【図3】ガラスプレス後の状態における成形型の側断面
図である。
FIG. 3 is a side sectional view of a molding die in a state after a glass press.

【図4】図3の要部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. 3;

【図5】本発明の一実施形態に係るプレス成形の手順を
示す工程図である。
FIG. 5 is a process chart showing a procedure of press molding according to one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施形態に係るプレス成形の手順を
示す工程図である。
FIG. 6 is a process chart showing a procedure of press molding according to one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施形態に係るプレス成形の手順を
示す工程図である。
FIG. 7 is a process chart showing a procedure of press molding according to an embodiment of the present invention.

【図8】粗面による作用を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining an operation by a rough surface.

【図9】芯取り後のレンズ外径より外側に対応する位置
に粗面を形成した成形型による成形の過程を説明するた
めの本発明の一実施形態に係る側断面図である。
FIG. 9 is a side cross-sectional view according to one embodiment of the present invention for explaining a forming process by a forming die having a rough surface formed at a position corresponding to an outer side of the lens outer diameter after centering.

【図10】周辺に平面部を有する両凸レンズを成形する
ための本発明の一実施形態に係る側断面図である。
FIG. 10 is a side cross-sectional view according to an embodiment of the present invention for forming a biconvex lens having a flat portion in the periphery.

【図11】従来の問題点を説明するための型とガラスの
関係を示した断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a relationship between a mold and glass for explaining a conventional problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

G ガラスプリフォーム 10 成形型 11 上型 11a、12a 成形面 12 下型 20 粗面 30 平面部 G Glass preform 10 Mold 11 Upper mold 11a, 12a Mold surface 12 Lower mold 20 Rough surface 30 Flat part

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相対向する上型及び下型を含み、該成形
面で軟化したガラス素材をプレスしてガラス光学素子を
成形するための成形型であって、 該上型及び下型は、その成形面にそれぞれ該ガラス光学
素子の光学的機能面を形成するための光学的機能形成領
域を有し、 かつ、該上型の成形面における該光学的機能形成領域以
外の領域には、粗面が形成されており、 該粗面におけるRmaxで表わされる凹凸の最大高さ
が、該下型の成形型における該光学的機能形成領域以外
の領域においてRmaxにより表わされる凹凸の最大高
さよりも大きいことを特徴とするガラス光学素子用成形
型。
1. A molding die for molding a glass optical element by pressing a glass material softened on the molding surface, comprising an upper die and a lower die facing each other, wherein the upper die and the lower die are: Each of the molding surfaces has an optical function forming region for forming an optical function surface of the glass optical element, and a region other than the optical function forming region on the molding surface of the upper mold has a rough surface. And the maximum height of the irregularities represented by Rmax on the rough surface is larger than the maximum height of the irregularities represented by Rmax in a region other than the optical function forming region in the lower mold. A molding die for a glass optical element, comprising:
【請求項2】 該粗面が、最大高さRmax0.1μm
以上の粗面であることを特徴とする請求項1記載のガラ
ス光学素子用成形型。
2. The rough surface has a maximum height Rmax of 0.1 μm.
The molding die for a glass optical element according to claim 1, which has the above rough surface.
【請求項3】 該上型が、成形しようとするガラス光学
素子の光軸に対して垂直な平面を含む成形面を有するこ
とを特徴とする請求項1又は2記載のガラス光学素子用
成形型。
3. The molding die for a glass optical element according to claim 1, wherein the upper mold has a molding surface including a plane perpendicular to the optical axis of the glass optical element to be molded. .
【請求項4】 該上型が、光学的機能形成領域が凸面で
ある成形面を有することを特徴とする請求項1、2又は
3記載のガラス光学素子用成形型。
4. The molding die for a glass optical element according to claim 1, wherein the upper mold has a molding surface in which an optical function forming region is a convex surface.
【請求項5】 該下型に、最大高さRmax0.1μm
以下の粗面が形成されていることを特徴とする請求項
1、2、3又は4記載のガラス光学素子用成形型。
5. The lower mold has a maximum height Rmax of 0.1 μm.
The molding die for a glass optical element according to claim 1, wherein the following rough surface is formed.
【請求項6】 該下型が、最大高さRmax0.03μ
m以下の鏡面であることを特徴とする請求項1、2、3
又は4記載のガラス光学素子用成形型。
6. The lower mold has a maximum height Rmax of 0.03 μm.
4. A mirror surface having a diameter of not more than m.
Or a molding die for a glass optical element according to 4.
【請求項7】 前記上型および/または下型の成形面の
粗面が、前記除去されるガラスの外周部分に対応する前
記成形面の位置に形成されていることを特徴とする請求
項1、2、3、4、5又は6記載のガラス光学素子用成
形型。
7. The method according to claim 1, wherein a rough surface of the molding surface of the upper mold and / or the lower mold is formed at a position of the molding surface corresponding to an outer peripheral portion of the glass to be removed. 7. The molding die for a glass optical element according to 2, 3, 4, 5, or 6.
【請求項8】 相対向する成形面を有する上型及び下型
を含む成形型で、ガラス素材をプレス成形することによ
りガラス光学素子を製造する方法であって、 該上型の成形面における光学的機能形成領域以外の領域
に、該下型の成形面における光学的機能形成領域以外の
領域の最大高さRmaxよりも大きい最大高さRmax
を有する粗面が形成されている成形型で、該プレス成形
を行い、該ガラス素材に該粗面を転写する工程、 該プレス成形後、該成形型及びガラスを冷却する工程、 該冷却したのち、該上型と該下型とを相対的に引き離す
工程、 該成形されたガラスを下型の成形面上から取り出す工
程、を含むことを特徴とするガラス光学素子の製造方
法。
8. A method for producing a glass optical element by press-molding a glass material with a molding die including an upper die and a lower die having opposing molding surfaces, wherein the optical element is formed on the molding surface of the upper die. Height Rmax larger than the maximum height Rmax of the area other than the optical function forming area on the molding surface of the lower mold in the area other than the functional function forming area
Performing the press molding with a molding die having a rough surface having the following, and transferring the rough surface to the glass material; cooling the molding die and the glass after the press molding; A step of relatively separating the upper mold and the lower mold, and a step of taking out the formed glass from a molding surface of the lower mold.
【請求項9】 前記上型の最大高さが0.2μm以上の
粗面であることを特徴とする請求項8記載のガラス光学
素子の製造方法。
9. The method according to claim 8, wherein the upper mold has a rough surface having a maximum height of 0.2 μm or more.
【請求項10】 該下型成形面の光学的機能形成領域以
外の領域に、最大高さRmax0.1μm以下の粗面が
形成されていることを特徴とする請求項8又は9記載の
ガラス光学素子の製造方法。
10. The glass optical device according to claim 8, wherein a rough surface having a maximum height Rmax of 0.1 μm or less is formed in a region other than the optical function forming region of the lower mold forming surface. Device manufacturing method.
【請求項11】 該下型の成形面の光学的機能形成領域
以外の領域が、最大高さRmax0.03以下の鏡面で
あることを特徴とする請求項8又は9記載のガラス光学
素子の製造方法。
11. The glass optical element according to claim 8, wherein a region other than the optical function forming region of the molding surface of the lower mold is a mirror surface having a maximum height Rmax of 0.03 or less. Method.
【請求項12】 該上型が、成形しようとするガラス光
学素子の光軸に対して垂直な平面を含む成形面を有する
ことを特徴とする請求項8、9、10又は11記載のガ
ラス光学素子の製造方法。
12. The glass optical device according to claim 8, wherein the upper mold has a molding surface including a plane perpendicular to the optical axis of the glass optical element to be molded. Device manufacturing method.
【請求項13】 該上型が、光学的機能形成領域が凸面
である成形面を有することを特徴とする請求項8、9、
10、11又は12記載のガラス光学素子の製造方法。
13. The method according to claim 8, wherein the upper mold has a molding surface whose optical function forming region is convex.
13. The method for producing a glass optical element according to 10, 11, or 12.
【請求項14】 前記粗面が、前記除去されるガラスの
外周部分に対応する前記成形面の位置に形成されている
ことを特徴とする請求項8、9、10、11、12又は
13記載のガラス光学素子の製造方法。
14. The glass substrate according to claim 8, wherein said rough surface is formed at a position of said forming surface corresponding to an outer peripheral portion of said glass to be removed. A method for producing a glass optical element.
【請求項15】 前記上型及び下型の成形面を相対的に
引き離す工程は、前記プレス後のガラスの温度が、粘度
1012ポアズに相当する温度よりも低く、該ガラスのガ
ラス転移点の温度−50℃よりも高い温度にあるときに
行われることを特徴とする請求項8、9、10、11、
12、13又は14記載のガラス光学素子の製造方法。
15. The step of relatively separating the molding surfaces of the upper mold and the lower mold, wherein the temperature of the glass after the pressing is lower than a temperature corresponding to a viscosity of 10 12 poise, and The method according to claim 8, wherein the heating is performed when the temperature is higher than −50 ° C.
15. The method for producing a glass optical element according to 12, 13, or 14.
【請求項16】 さらに、該粗面形成部分を除く工程を
行うことを特徴とする請求項8、9、10、11、1
2、13、14又は15記載のガラス光学素子の製造方
法。
16. The method according to claim 8, further comprising the step of removing the rough surface forming portion.
16. The method for producing a glass optical element according to 2, 13, 14 or 15.
JP17781499A 1999-06-24 1999-06-24 Mold for glass optical element and method for producing glass optical element using the mold Expired - Fee Related JP3922834B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17781499A JP3922834B2 (en) 1999-06-24 1999-06-24 Mold for glass optical element and method for producing glass optical element using the mold

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17781499A JP3922834B2 (en) 1999-06-24 1999-06-24 Mold for glass optical element and method for producing glass optical element using the mold

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003152632A Division JP2004002191A (en) 2003-05-29 2003-05-29 Method of manufacturing glass optical device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001010831A true JP2001010831A (en) 2001-01-16
JP3922834B2 JP3922834B2 (en) 2007-05-30

Family

ID=16037569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17781499A Expired - Fee Related JP3922834B2 (en) 1999-06-24 1999-06-24 Mold for glass optical element and method for producing glass optical element using the mold

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3922834B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009880B1 (en) * 2004-04-08 2011-01-19 쇼오트 아게 Lighting device with lens, and manufacturing process for making the same
JP2014105118A (en) * 2012-11-26 2014-06-09 Olympus Corp Mold for optical element
JP2017069587A (en) * 2009-09-11 2017-04-06 ローム株式会社 Light-emitting device
US10084117B2 (en) 2009-09-11 2018-09-25 Rohm Co., Ltd. Light emitting device
CN114751632A (en) * 2021-01-08 2022-07-15 Hoya株式会社 Method for manufacturing glass forming mold and method for manufacturing optical element

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009880B1 (en) * 2004-04-08 2011-01-19 쇼오트 아게 Lighting device with lens, and manufacturing process for making the same
JP2017069587A (en) * 2009-09-11 2017-04-06 ローム株式会社 Light-emitting device
US10084117B2 (en) 2009-09-11 2018-09-25 Rohm Co., Ltd. Light emitting device
JP2014105118A (en) * 2012-11-26 2014-06-09 Olympus Corp Mold for optical element
CN114751632A (en) * 2021-01-08 2022-07-15 Hoya株式会社 Method for manufacturing glass forming mold and method for manufacturing optical element
CN114751632B (en) * 2021-01-08 2024-04-02 Hoya株式会社 Method for manufacturing glass molding die and method for manufacturing optical element

Also Published As

Publication number Publication date
JP3922834B2 (en) 2007-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3224472B2 (en) Optical lens and mold for molding the same
JP4090672B2 (en) Manufacturing method and apparatus for press-molded body and mold disassembling apparatus
JP2001010831A (en) Molding mold for glass optical element and production of glass optical element using the same
JP3886022B2 (en) Method and apparatus for producing glass molded body
JP4303404B2 (en) Manufacturing method and apparatus for press-molded body
JP4094210B2 (en) Manufacturing method of glass optical element and molding die for glass optical element used therefor
JP2004002191A (en) Method of manufacturing glass optical device
JP2002187727A (en) Method of manufacturing glass substrate and die for molding glass substrate
JP2000095532A (en) Press-formed optical element, its production, die for press-forming optical element and device for press- forming optical element
JP2621956B2 (en) Optical element molding method
JP4156887B2 (en) Method for producing glass molded body
JP4072355B2 (en) Lens molding die and lens manufacturing method
JP2005281106A (en) Mold press forming apparatus and method for manufacturing optical element
JPH09249424A (en) Molding of optical element
JP2718452B2 (en) Glass optical element molding method
JP2746454B2 (en) Optical element molding method
JPH07330347A (en) Method for forming optical element
JP2003063832A (en) Mold for forming optical element
JP2501588B2 (en) Mold for press molding optical glass element and molding method thereof
JPS6296328A (en) Method of molding optical glass element
JP3299785B2 (en) Manufacturing method of optical glass lens
JP5445087B2 (en) Optical element molding die and optical element molding method
JPH02102136A (en) Mold for molding optical element and production thereof
JP2000302463A (en) Forming die for optical element and optical element formed using the same
JP2000007355A (en) Method for molding glass optical element, and molding frame body for the method

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060221

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061121

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070213

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100302

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110302

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110302

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120302

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120302

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130302

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140302

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees