JP2003104740A - Press forming apparatus and method therefor - Google Patents

Press forming apparatus and method therefor

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JP2003104740A
JP2003104740A JP2001300637A JP2001300637A JP2003104740A JP 2003104740 A JP2003104740 A JP 2003104740A JP 2001300637 A JP2001300637 A JP 2001300637A JP 2001300637 A JP2001300637 A JP 2001300637A JP 2003104740 A JP2003104740 A JP 2003104740A
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JP
Japan
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mother
molding
press
die
mold
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Application number
JP2001300637A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Hirota
慎一郎 広田
Tadayuki Fujimoto
忠幸 藤本
Hidemi Tajima
英身 田島
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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Publication date
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Priority to CN2005101160992A priority patent/CN1765786B/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for press forming capable of improving dimensional precision of an optical element by suppressing warpage of a master block, and to provide a method for press forming. SOLUTION: The press forming apparatus 100 is provided with a pair of upper and lower master blocks 102 and 104, where each master block 102 and 104 has four forming faces arranged in a row, and each master block 102 and 104 is constituted so as to satisfy a relationship: L×α×ΔT/t<0.0008 (wherein L is the length, t is the thickness, α is a coefficient of thermal expansion, and ΔT is a temperature difference generated between both ends in the thickness direction at the induction heating), thereby warpage of each master block 102 and 104 is suppressed and dimensional accuracy of the optical element is improved.

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、予備成形したガラ
ス素材を加熱軟化した状態でプレス成形することにより
研磨を行わずに光学素子を得ることができる高精度プレ
スにおいて用いられるプレス成形装置及びプレス成形方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a press forming apparatus and a press used in a high precision press capable of obtaining an optical element without polishing by press forming a preformed glass material in a heat-softened state. It relates to a molding method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、光学レンズ等の製造分野で
は、表面研磨を行わずに高精度のレンズ形状を得るた
め、予め成形したガラス素材(プリフォーム)を用意
し、このプリフォームを加熱軟化させ、高精度な成形面
でプレス加工する方法が知られている(特開2001−
10829等)。特に、近年では、一度に複数のプリフ
ォームを成形するため、複数の成形面を一列に備えた長
尺形状の成形母型が用いられるようになっている(特開
平11−29333)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of manufacturing optical lenses and the like, a preformed glass material (preform) is prepared in order to obtain a highly accurate lens shape without surface polishing, and this preform is heated and softened. Then, a method of performing press working with a highly accurate molding surface is known (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2001).
10829). In particular, in recent years, in order to mold a plurality of preforms at one time, a long-shaped molding mother die having a plurality of molding surfaces in a line has been used (Japanese Patent Laid-Open No. 11-29333).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに長尺形状の成形母型を用いると、成形母型がその厚
さ方向の温度差によって反ってしまうため、両端部に近
い成形品ほど上下の成形面が傾き、成形されたレンズに
チルト(傾き)が発生する上、成形品の肉厚が厚くなる
という問題があった。特に、近年、サイクルタイム短縮
の要求の高まりに応じて急速加熱及び急速冷却が行われ
るようになっているため、又、更なる多数個取りの要求
に応じて母型が更に長尺化されているため、母型の反り
の問題が深刻になっている。
However, when such a long molding die is used, the molding die is warped due to the temperature difference in the thickness direction, so that a molded product closer to both ends will move up and down. However, there is a problem that the molding surface of the molded article tilts, the molded lens is tilted, and the thickness of the molded product becomes large. In particular, in recent years, rapid heating and rapid cooling have been performed in response to increasing demands for shortening cycle time, and in response to the demand for more multi-cavity production, the mother die has been made longer. As a result, the problem of warping of the mother mold is becoming more serious.

【0004】従って本発明の目的は、母型の反りを抑制
して、光学素子の寸法精度を向上することができるプレ
ス成形装置及びプレス成形方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a press molding apparatus and a press molding method capable of suppressing the warp of a mother die and improving the dimensional accuracy of an optical element.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係るプレス成形
装置は、複数の成形面で複数の被成形体を同時にプレス
成形することにより複数の光学素子を得る光学素子のプ
レス成形装置であって、該複数の成形面が一列になるよ
うに保持する長尺形状の母型と、該母型を加熱するヒー
ターと、前記母型を該上型と下型とが相対するように支
持する支持体と、該上型側および/または下型側の支持
体に連結し、該上型側の母型と該下型側の母型とを接離
する方向に移動する駆動軸と、を備え、前記母型とし
て、前記ヒーターにより加熱された上型側の母型と下型
側の母型とを前記駆動軸によって接近させることにより
該複数の被成形体をプレス成形する工程中、長手方向の
長さL(mm)、厚さt(mm)、熱膨張係数α(/
℃)、及び厚さ方向の両端に生じる温度差ΔT(℃)
が、L・α・ΔT/t<0.0008で表される関係を
有するものを用いるものである。
A press molding apparatus according to the present invention is an optical element press molding apparatus that obtains a plurality of optical elements by simultaneously press-molding a plurality of objects to be molded on a plurality of molding surfaces. , A long-sized mother die for holding the plurality of molding surfaces in a line, a heater for heating the mother die, and a support for supporting the mother die so that the upper die and the lower die face each other. A body and a drive shaft that is connected to the support on the upper mold side and / or the lower mold side and that moves in a direction in which the upper mold half and the lower mold half are moved toward and away from each other. As the mother die, the upper die and the lower die heated by the heater are brought close to each other by the drive shaft to press-form the plurality of objects to be formed, in the longitudinal direction. L (mm), thickness t (mm), coefficient of thermal expansion α (/
℃) and the temperature difference ΔT (℃) that occurs at both ends in the thickness direction
, Which has a relationship represented by L · α · ΔT / t <0.0008.

【0006】このように構成すれば、長尺形状の母型の
反りを抑制することができ、各成形面で成形される光学
素子の寸法精度を向上し、チルトを抑え、レンズ厚さ精
度を改善することができる。
According to this structure, it is possible to suppress the warp of the long-sized mother die, improve the dimensional accuracy of the optical element molded on each molding surface, suppress the tilt, and improve the lens thickness accuracy. Can be improved.

【0007】又、本発明においては、前記複数の成形面
が、前記複数の母型に分かれて一列になるように配置さ
れていることが好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable that the plurality of molding surfaces are arranged so as to be divided into the plurality of mother dies and arranged in a line.

【0008】更に、本発明においては、前記ヒータが、
該一つまたは複数の母型を巻回する一つの誘導加熱コイ
ルであることが好ましい。
Further, in the present invention, the heater is
It is preferably one induction heating coil that winds the one or more masters.

【0009】本発明に係るプレス成形方法は、複数の成
形面で複数の被成形体を同時にプレス成形することによ
り複数の光学素子を得る光学素子のプレス成形方法であ
って、該複数の成形面が一列になるように保持する長尺
形状の母型であって、該上型と下型とが相対するように
支持されている母型を用意する工程と、該母型を加熱す
る工程と、該上型側および/または下型側の支持体に連
結する駆動軸によって、上型と下型とを接近させること
により該被成形体をプレス成形する工程と、を含み、該
母型として、該プレス成形する工程中、長手方向の長さ
L(mm)、厚さt(mm)、熱膨張係数α(/℃)、
及び厚さ方向の両端に生じる温度差ΔT(℃)が、L・
α・ΔT/t<0.0008で表される関係を満たすも
のを用いるものである。
The press-molding method according to the present invention is a press-molding method for an optical element, in which a plurality of optical elements are obtained by simultaneously press-molding a plurality of objects to be molded on a plurality of molding surfaces. And a step of preparing a mother die having a long shape which holds the mother die in a line, the upper die and the lower die being supported so as to face each other, and a step of heating the mother die. A step of press-molding the object to be molded by bringing the upper mold and the lower mold close to each other by a drive shaft connected to the support on the upper mold side and / or the lower mold side, as the mother mold. During the press molding step, the length L (mm) in the longitudinal direction, the thickness t (mm), the coefficient of thermal expansion α (/ ° C),
And the temperature difference ΔT (° C) that occurs at both ends in the thickness direction is
The one that satisfies the relationship represented by α · ΔT / t <0.0008 is used.

【0010】又、本発明においては、前記複数の成形面
が、前記複数の母型に分かれて一列になるように配置さ
れていることが好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable that the plurality of molding surfaces are arranged so as to be in a line by being divided into the plurality of mother dies.

【0011】更に、本発明では、前記加熱は、一つの誘
導加熱コイルが前記一つまたは複数の母型を巻回するこ
とにより行われることが好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable that the heating is performed by winding one induction heating coil around the one or more master molds.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図示した実施形態に基いて
本発明を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形
態に係るプレス成形装置の要部構造を示す断面図であ
る。このプレス成形装置100は、ガラス素材を予め扁
平な球形状に成形したプリフォームをプレス成形して、
所定の形状の光学レンズを得るものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main structure of a press molding apparatus according to an embodiment of the present invention. This press molding apparatus 100 press-molds a preform formed by molding a glass material into a flat spherical shape in advance,
An optical lens having a predetermined shape is obtained.

【0013】このプレス成形装置100は、上下に対向
配置された上母型102及び下母型104を備えてい
る。これら上母型102及び下母型104は、いずれも
タングステン合金製であり、図中左右方向に長い長尺形
状を有している。上母型102は、プリフォームをプレ
スする成形面を有する4つの上型部材112を一列に備
えている。下母型104は、上母型102の各上型部材
112にそれぞれ相対する位置に、4つの下型部材11
4を一列に備えている。上型部材112の下面及び下型
部材114の上面は、プリフォームをプレスする成形面
となる。下母型104は、鉛直方向に駆動される下支持
体108に取り付けられ、上母型102は、固定された
部材である上支持体106に取り付けられている。上母
型102及び下母型104をそれぞれ囲むように、高周
波誘導加熱のための誘導加熱コイル110が、上母型1
02及び下母型104の外形にほぼ沿った略楕円形状に
巻回されている。
The press molding apparatus 100 comprises an upper mother die 102 and a lower mother die 104 which are vertically opposed to each other. Each of the upper mother die 102 and the lower mother die 104 is made of a tungsten alloy and has a long shape that is long in the left-right direction in the drawing. The upper mother die 102 is provided with four upper die members 112 having a molding surface for pressing the preform in a row. The lower mother die 104 has four lower die members 11 at positions facing the respective upper die members 112 of the upper mother die 102.
4 in a row. The lower surface of the upper mold member 112 and the upper surface of the lower mold member 114 are molding surfaces for pressing the preform. The lower mother die 104 is attached to a lower support 108 that is driven in the vertical direction, and the upper mother die 102 is attached to an upper support 106 that is a fixed member. An induction heating coil 110 for high frequency induction heating surrounds the upper master mold 102 and the lower master mold 104, respectively.
02 and the lower mother die 104 are wound in a substantially elliptical shape substantially along the outer shape thereof.

【0014】上型部材112の外周には、スリーブ11
6が取り付けられている。このスリーブ116は、下型
部材114と僅かなクリアランスで嵌合して滑動するこ
とにより、光学レンズの上下面の軸ずれを防止するため
のものである。上母型102には、ガイドピン118が
突設され、下母型104には、ガイドピン118に係合
するガイド孔120が形成されている。上型部材11
2、下型部材114及びスリーブ116は、焼結炭化ケ
イ素の成形面にCVDにより炭化ケイ素を形成したもの
である。
A sleeve 11 is provided on the outer periphery of the upper mold member 112.
6 is attached. The sleeve 116 fits with the lower mold member 114 with a slight clearance and slides to prevent axial displacement of the upper and lower surfaces of the optical lens. A guide pin 118 is provided so as to project from the upper mother die 102, and a guide hole 120 that engages with the guide pin 118 is formed in the lower mother die 104. Upper mold member 11
2. The lower mold member 114 and the sleeve 116 are formed by forming silicon carbide by CVD on the molding surface of sintered silicon carbide.

【0015】図2は、下母型104の平面形状を示す図
である。下母型104は、その長手方向両端が丸くなっ
た略楕円形状を有している。4つの成形面A,B,C,
D(下型部材114の上面)は、下母型104の長手方
向に沿って一列に等間隔で配列されている。図示は省略
するが、上母型102の平面形状も、下母型104と同
様である。
FIG. 2 is a view showing the planar shape of the lower mother die 104. The lower mother die 104 has a substantially elliptical shape with rounded ends in the longitudinal direction. 4 molding surfaces A, B, C,
Ds (upper surface of the lower die member 114) are arranged in a row along the longitudinal direction of the lower mother die 104 at equal intervals. Although illustration is omitted, the planar shape of the upper mother die 102 is the same as that of the lower mother die 104.

【0016】本実施の形態では、上母型102につい
て、長さL(mm)と、厚さt(mm)と、熱膨張係数
α(/℃)と、プレス成形中に上母型102の厚さ方向
両端に生じる温度差ΔT(℃)との間には、下記の式
(1)で表される関係が成立するよう構成されている。 L・α・ΔT/t<0.0008 ・・・ (1)
In this embodiment, for the upper mother die 102, the length L (mm), the thickness t (mm), the coefficient of thermal expansion α (/ ° C.), and the upper mother die 102 during press molding. The relationship expressed by the following equation (1) is established between the temperature difference ΔT (° C.) generated at both ends in the thickness direction. L ・ α ・ ΔT / t <0.0008 (1)

【0017】同様に、下母型104についても、長さL
と、厚さtと、熱膨張係数αと、プレス成形中に下母型
104の厚さ方向両端に生じる温度差ΔTとの間にも、
上記の式(1)で表される関係が成立するよう構成され
ている。
Similarly, for the lower mother die 104, the length L
Also, between the thickness t, the thermal expansion coefficient α, and the temperature difference ΔT that occurs at both ends in the thickness direction of the lower mother die 104 during press molding,
It is configured so that the relationship represented by the above formula (1) is established.

【0018】上母型102及び下母型104のそれぞれ
について、式(1)で表される関係が成立するようにし
たのは、プレス成形時における上母型102及び下母型
104の反りを抑制するためである。
The relationship expressed by the equation (1) is established for each of the upper mother die 102 and the lower mother die 104 because the warpage of the upper mother die 102 and the lower mother die 104 during press molding is performed. This is to suppress it.

【0019】図3は、上母型102及び下母型104の
反りの抑制による効果を説明するための模式図である。
図3(A)に示した例のように、上母型202及び下母
型204の反りが大きいほど、各母型の長手方向両端部
に位置する成形面(ここでは、下型部材114の上面)
の傾きθが大きくなる。又、上下の成形面の間隔が反り
により若干広がる。これに対して、本実施の形態では、
図3(B)に示したように、上母型102及び下母型1
04の反りを抑制することにより、成形面の傾きθ’を
最小限に抑えている。これにより、プレス成形される光
学レンズの寸法精度を向上することができる。従って、
複数の成形面を一列になるように母型に配置すると図3
の(A)のように傾きθが大き過ぎる場合は、図3の
(B)のように傾きθ’が小さくなるような母型を複数
個用い、かつ図4のように該複数の成形面が一列になる
ように該複数の母型を配置することにより、多数個の同
時プレス成形が可能となる。
FIG. 3 is a schematic view for explaining the effect of suppressing the warp of the upper mother die 102 and the lower mother die 104.
As in the example shown in FIG. 3A, the larger the warp of the upper mother die 202 and the lower mother die 204 is, the molding surfaces located at both longitudinal ends of each mother die (here, the lower die member 114 (Upper surface)
The inclination θ of becomes large. Further, the gap between the upper and lower molding surfaces is slightly widened due to the warp. On the other hand, in the present embodiment,
As shown in FIG. 3B, the upper mother die 102 and the lower mother die 1
By suppressing the warp of No. 04, the inclination θ ′ of the molding surface is minimized. As a result, the dimensional accuracy of the press-molded optical lens can be improved. Therefore,
When a plurality of molding surfaces are arranged in a matrix so as to form a single line, FIG.
If the inclination θ is too large as shown in (A) of FIG. 3, a plurality of mother molds are used so that the inclination θ ′ becomes small as shown in (B) of FIG. By arranging the plurality of mother dies in a line, a large number of simultaneous press moldings can be performed.

【0020】このような例として、第1の実施の形態に
係るプレス成形装置の変形例について説明する。本変形
例に係るプレス成形装置は、図1に示した上母型102
及び下母型104からなる組を、2組有するものであ
る。図4は、本変形例のプレス成形装置における下母型
の配置を示す平面図である。本変形例のプレス成形装置
では、2つの下母型104が、それぞれの下型部材11
4が一列に並ぶように配置されている。又、図示は省略
するが、2つの上母型102も、下母型104と同様に
(すなわち、上型部材112が一列に並ぶように)配置
されている。加熱用コイル400は、2つの上母型10
2(図4では省略)及び2つの下母型104を周回する
ように設けられており、これらを同時に高周波誘導加熱
するよう構成されている。本変形例によれば、多数のプ
リフォームを同時にプレス成形し、かつ、個々の上母型
102及び下母型104については上記の(1)式を満
足させて反りを抑制することができる。尚、上母型10
2及び下母型104からなる組を、3組以上設けてもよ
い。このように母型を複数個用いることにより、成形面
を多く増やしても母型の反りが大きくならないので、面
精度や肉厚精度のよい光学素子を多数個同時にプレス成
形することができる。
As such an example, a modification of the press molding apparatus according to the first embodiment will be described. The press molding apparatus according to the present modification is the upper mother die 102 shown in FIG.
And two sets of the lower mother die 104. FIG. 4 is a plan view showing the arrangement of the lower mother die in the press molding apparatus of this modification. In the press molding apparatus of the present modification, the two lower mother molds 104 have the respective lower mold members 11
4 are arranged in a line. Although not shown, the two upper mother dies 102 are also arranged in the same manner as the lower mother dies 104 (that is, the upper die members 112 are arranged in a line). The heating coil 400 includes two upper mother molds 10.
2 (omitted in FIG. 4) and two lower mother molds 104 are provided so as to orbit, and these are simultaneously heated by high frequency induction heating. According to this modification, a large number of preforms can be press-molded at the same time, and the warp can be suppressed by satisfying the above formula (1) for each of the upper mother die 102 and the lower mother die 104. The upper mother mold 10
Two or more sets including the lower mother die 104 may be provided. By using a plurality of master molds in this way, the warp of the master mold does not increase even if the number of molding surfaces is increased, so that it is possible to simultaneously press-mold a large number of optical elements having good surface accuracy and wall thickness accuracy.

【0021】図5は、第2の実施の形態に係るプレス成
形装置の要部構造を示す断面図である。本実施の形態に
係るプレス成形装置300では、上母型102と上支持
体106との間に隙間を設け、その隙間にスペーサ30
2を挿入している。同様に、下母型104と下支持体1
08との間にも隙間を設け、その隙間にスペーサ304
を挿入している。このような隙間を設けたのは、上母型
102及び下母型104の熱が、上支持体106及び下
支持体108を通じて散逸するのを抑制するためであ
る。プレス成形装置300のその他の構成は、第1の実
施の形態に係るプレス成形装置100と同様である。す
なわち、本実施の形態においても、上母型102及び下
母型104のそれぞれについて、上記の条件式(1)が
成立する。
FIG. 5 is a sectional view showing the structure of the main part of the press molding apparatus according to the second embodiment. In the press molding apparatus 300 according to this embodiment, a gap is provided between the upper mother die 102 and the upper support 106, and the spacer 30 is provided in the gap.
2 is inserted. Similarly, the lower mother mold 104 and the lower support 1
08 also has a gap, and the spacer 304 is provided in the gap.
Have been inserted. The reason for providing such a gap is to prevent heat of the upper mother die 102 and the lower mother die 104 from being dissipated through the upper support 106 and the lower support 108. The other configurations of the press molding apparatus 300 are the same as those of the press molding apparatus 100 according to the first embodiment. That is, also in the present embodiment, the above conditional expression (1) is established for each of the upper mother die 102 and the lower mother die 104.

【0022】尚、この第2の実施の形態に係るプレス成
形装置300について、上記の変形例(図4)を適用し
てもよい。
The above modification (FIG. 4) may be applied to the press molding apparatus 300 according to the second embodiment.

【0023】[0023]

【実施例】次に、上述した各実施の形態に関する実施例
について説明する。まず、実施例1〜4として、第1の
実施の形態に係るプレス成形装置100(図1)を用い
て、バリウムホウケイ酸ガラスをプレスして、径が6.
6mmの両凸レンズを成形した。実施例1〜4では、プ
レス成形装置100における母型102,104の長さ
L、厚さt、幅W、熱膨張係数α、厚さ方向両端におけ
る温度差ΔTを表1(後述)に示したように変化させ
た。実施例1〜3と実施例4とでは、熱膨張係数の異な
るタングステン合金を用いて母型102,104を構成
した。
EXAMPLES Next, examples relating to the above-described respective embodiments will be described. First, as Examples 1 to 4, barium borosilicate glass was pressed using the press molding apparatus 100 (FIG. 1) according to the first embodiment to have a diameter of 6.
A 6 mm biconvex lens was molded. In Examples 1 to 4, Table 1 (described later) shows the length L, the thickness t, the width W, the thermal expansion coefficient α, and the temperature difference ΔT at both ends in the thickness direction of the mother dies 102 and 104 in the press molding apparatus 100. I changed it. In Examples 1 to 3 and Example 4, the mother molds 102 and 104 were made of tungsten alloys having different thermal expansion coefficients.

【0024】バリウムホウケイ酸ガラス(転移点514
℃、屈伏点545℃)の扁平球形のガラスプリフォーム
(重量54mg)を用い、これを支持アーム(図示せ
ず)上の4つの浮上皿に供給し、気体浮上させながら支
持した状態で、支持部材ごと加熱室(図示せず)内に置
いた。加熱室は、パイルマックス(PX−DS)により
700℃雰囲気に保たれている。加熱室で4つのガラス
プリフォームは、光学ガラス素子の成形サイクルスピー
ドに合わせた一定時間の急速加熱が一括して行われ、約
596℃(108ポアズに相当する温度)になるように
加熱される。一方、4つの成形面を、各成形型をほぼ5
50℃(上記ガラスプリフォームが10.2ポアズ)±
3℃以内に加熱することで予熱した。その後、該支持ア
ームを複数の下母型104の直上に配置して、支持アー
ムを素早く開くことにより、複数の浮上皿を左右に分割
し、4つのプリフォームを、浮上皿からそれぞれに対応
する下型の成形面上に同時に落下させることにより同時
に移送した。その後、直ちに支持アームを下母型104
上から後退させ、高周波パワーを切り、下母型を上昇さ
せて60kg/cm2の圧力でプレスした。次いで、ガ
ラスにかかる圧力は上型自重のみとし、470℃まで冷
却し、その後下型104を下降して離型し、吸着パッド
(図示せず)で同時に取り出した。このプレス成形処理
のサイクルタイムは、高周波電源の能力、母型のサイズ
(熱容量)によって異なるが、190mm長さの母型を
用いた場合は180秒、112mm長さの母型を用いた
場合は110秒であった。
Barium borosilicate glass (transition point 514
Flat glass-shaped glass preform (weight: 54 mg) at ℃, yield point 545 ° C.) was supplied to four levitation dishes on a support arm (not shown) and supported while supporting the gas while levitation. All the members were placed in a heating chamber (not shown). The heating chamber is kept at 700 ° C. by Pilemax (PX-DS). In the heating chamber, the four glass preforms are batch-heated for a certain period of time according to the molding cycle speed of the optical glass element, and heated to about 596 ° C. (a temperature equivalent to 10 8 poise). It On the other hand, 4 molding surfaces, each molding die
50 ℃ (The above glass preform is 10.2 poise) ±
It was preheated by heating within 3 ° C. After that, the support arms are arranged immediately above the plurality of lower mother molds 104, and the support arms are quickly opened to divide the plurality of floating trays into right and left, and four preforms are respectively associated with the floating trays. Simultaneous transfer was made by dropping them on the molding surface of the lower mold at the same time. Immediately thereafter, the support arm is moved to the lower mother die 104
After retreating from the top, the high frequency power was cut off, the lower master mold was raised and pressed at a pressure of 60 kg / cm 2 . Next, the pressure applied to the glass was limited to the upper mold weight, the glass was cooled to 470 ° C., and then the lower mold 104 was lowered to release the mold, which was simultaneously taken out by an adsorption pad (not shown). The cycle time of this press molding process varies depending on the capacity of the high frequency power source and the size (heat capacity) of the mother die, but it is 180 seconds when the mother die having a length of 190 mm is used and when the mother die having a length of 112 mm is used. It was 110 seconds.

【0025】このようにしてプレス成形された光学レン
ズについて、チルトを測定した。尚、測定は、4つの成
形面のうち一番端の成形面(図2における成形面A又は
D)で成形された光学レンズについて行った。又、チル
トは、光学レンズのコパ厚をマイクロメータで測定し、
その最大値及び最小値とレンズ径とから算出した。チル
トの測定結果を表1に示す。
The tilt of the optical lens thus press-molded was measured. The measurement was carried out on the optical lens molded on the extreme molding surface (molding surface A or D in FIG. 2) of the four molding surfaces. In addition, tilt is measured by measuring the thickness of the optical lens with a micrometer.
It was calculated from the maximum and minimum values and the lens diameter. Table 1 shows the tilt measurement results.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】一方、実施例5〜7として、第2の実施の
形態に係るプレス成形装置300(図5)により、バリ
ウムホウケイ酸ガラスをプレスして、径が6.6mmの
両凸レンズを成形した。実施例5〜7では、母型10
2,104の長さL、厚さt、幅W、熱膨張係数α、厚
さ方向両端における温度差ΔTを表1に示したように変
化させた。実施例5〜6と実施例7とでは、熱膨張係数
の異なるタングステン合金を用いて母型102,104
を構成した。具体的なプレス成形方法は、実施例1〜4
と同様である。このようにしてプレス成形して得られた
光学レンズのチルトを測定した。測定結果を、上記の表
1に併せて示す。更に、この測定結果をもとに、実施例
1〜7のそれぞれについてL・α・ΔT/tを算出し
た。図6に、L・α・ΔT/tの値とチルトとの関係を
示す。
On the other hand, in Examples 5 to 7, barium borosilicate glass was pressed by the press molding apparatus 300 (FIG. 5) according to the second embodiment to mold a biconvex lens having a diameter of 6.6 mm. . In Examples 5 to 7, the mother die 10
The length L, the thickness t, the width W, the coefficient of thermal expansion α, and the temperature difference ΔT at both ends in the thickness direction of Nos. 2, 104 were changed as shown in Table 1. In Examples 5 to 6 and Example 7, the mother dies 102 and 104 were made of tungsten alloys having different thermal expansion coefficients.
Configured. Specific press molding methods are described in Examples 1 to 4.
Is the same as. The tilt of the optical lens thus obtained by press molding was measured. The measurement results are also shown in Table 1 above. Further, based on the measurement results, L · α · ΔT / t was calculated for each of Examples 1 to 7. FIG. 6 shows the relationship between the value of L · α · ΔT / t and the tilt.

【0028】図6から、L・α・ΔT/tとチルトと
は、ほぼ比例関係にあり、L・α・ΔT/tが小さいほ
ど、チルトを小さくできることが分かる。一般に、光学
レンズにおけるチルトの許容範囲は2分以内である。図
6から、チルトを2分以内に抑えるには、L・α・ΔT
/tを0.0008以下にすればよいことが分かる。
From FIG. 6, it is understood that L · α · ΔT / t and tilt are in a substantially proportional relationship, and the smaller L · α · ΔT / t is, the smaller the tilt can be made. Generally, the allowable range of tilt in the optical lens is within 2 minutes. From Fig. 6, in order to suppress the tilt within 2 minutes, L ・ α ・ ΔT
It is understood that / t should be 0.0008 or less.

【0029】又、表1から、実施例5〜7では、実施例
1〜4よりもチルトが小さいことが分かる。これは、母
型102,104と支持体106,108との間にそれ
ぞれ隙間を設けることにより、母型102,104から
の熱の散逸を抑制して温度差ΔTを小さく抑える(その
結果L・α・ΔT/tを小さく抑える)ことができるた
めと考えられる。
Further, it can be seen from Table 1 that the tilts of Examples 5 to 7 are smaller than those of Examples 1 to 4. This is because gaps are provided between the master molds 102 and 104 and the supports 106 and 108, respectively, so that heat dissipation from the master molds 102 and 104 is suppressed and the temperature difference ΔT is suppressed to be small (as a result, L · It is considered that this is because α · ΔT / t can be suppressed to a small value.

【0030】以上説明したように、上述した各実施の形
態に係るプレス成形装置によれば、各母型102,10
4を、L・α・ΔT/tが0.0008以下になるよう
構成したので、誘導加熱時の母型102,104の反り
を抑制し、これにより光学レンズの寸法精度を向上する
ことができる。
As described above, according to the press-forming apparatus according to each of the above-mentioned embodiments, each mother die 102, 10 is formed.
4 is configured such that L · α · ΔT / t is 0.0008 or less, the warp of the mother molds 102 and 104 during induction heating can be suppressed, and thereby the dimensional accuracy of the optical lens can be improved. .

【0031】又、特に第2の実施の形態に係るプレス成
形装置では、各母型102,104と支持体106,1
08との間にそれぞれ隙間を設けたので、母型102,
104の厚さ方向両端における温度差ΔTを小さくして
反りを更に抑制し、光学レンズの寸法精度を更に向上す
ることができる。
Further, particularly in the press molding apparatus according to the second embodiment, the mother molds 102 and 104 and the supports 106 and 1 are provided.
Since a gap is provided between the mother mold 102 and
The temperature difference ΔT at both ends in the thickness direction of 104 can be reduced to further suppress the warp and further improve the dimensional accuracy of the optical lens.

【0032】以上、本発明の実施形態を図面に沿って説
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。例えば、
前記実施形態では、上母型102及び下母型104にそ
れぞれ4つの成形面を配列したが、各母型における成形
面の数は幾つであってもよい。又、前記実施形態では上
母型102と上型部材112とを別部材としたが、これ
らを一体に形成してもよい。同様に、下母型104と下
型部材114とを一体に形成してもよい。
The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, it is obvious that the present invention is not limited to the matters shown in the above-mentioned embodiment, and changes and improvements thereof can be made based on the description of the claims. For example,
In the above embodiment, four molding surfaces are arranged in each of the upper mother die 102 and the lower mother die 104, but the number of molding surfaces in each mother die may be any number. Although the upper mother die 102 and the upper die member 112 are separate members in the above embodiment, they may be integrally formed. Similarly, the lower mother die 104 and the lower die member 114 may be integrally formed.

【0033】又、上記の実施形態では非等温プレス成形
方式を用いたが、プリフォームを成形型の中にいれて成
形型とプリフォームを加熱する等温プレス成形方式にお
いて本発明を採用することもできる。更に、上記実施の
形態では、成形面を有する型部材を複数個保持する母型
を用いたが、母型自体が複数の成形面を有するものを用
いてもよい。
Although the non-isothermal press molding method is used in the above-mentioned embodiment, the present invention may be adopted in an isothermal press molding method in which a preform is put in a molding die and the molding die and the preform are heated. it can. Further, in the above-mentioned embodiment, the mother die which holds a plurality of mold members each having a molding surface is used, but the mother die itself having a plurality of molding surfaces may be used.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、母型とし
て、長さLと、厚さtと、熱膨張係数αと、プレス成形
の際に厚さ方向両端に生じる温度差ΔTとの間に、L・
α・ΔT/t<0.0008で表される関係が成立する
ものを用いるようにしたので、母型の反りを抑制するこ
とができ、これにより、各成形面で成形される光学素子
の寸法精度を向上することができる。
As described above, according to the present invention, as the mother die, the length L, the thickness t, the coefficient of thermal expansion α, and the temperature difference ΔT occurring at both ends in the thickness direction during press molding are provided. In the meantime, L
Since the one satisfying the relationship represented by α · ΔT / t <0.0008 is used, it is possible to suppress the warp of the mother die, and thereby the dimension of the optical element molded on each molding surface. The accuracy can be improved.

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

【図1】本発明の一実施の形態に係るプレス成形装置の
要部構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part structure of a press molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したプレス成形装置の下母型の平面形
状を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a planar shape of a lower mother die of the press molding apparatus shown in FIG.

【図3】反り抑制による効果を説明するための模式図で
ある。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the effect of suppressing warpage.

【図4】第1の実施の形態の変形例を示す平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view showing a modified example of the first embodiment.

【図5】第2の実施の形態に係るプレス成形装置の要部
構造を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main part structure of a press molding apparatus according to a second embodiment.

【図6】実施例1〜7についてのチルト測定結果を示す
グラフである。
FIG. 6 is a graph showing tilt measurement results for Examples 1 to 7.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,300 プレス成形装置 102 上母型 104 下母型 106 上支持体 108 下支持体 110 誘導加熱コイル 112 上型部材 114 下型部材 116 スリーブ 118 ガイドピン 120 ガイド孔 122,124 熱電対 302,304 スペーサ 100,300 Press molding equipment 102 upper matrix 104 Lower mother 106 upper support 108 Lower support 110 induction heating coil 112 Upper mold member 114 Lower mold member 116 sleeve 118 guide pin 120 guide holes 122,124 thermocouple 302, 304 spacer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 6/10 331 H05B 6/10 331 (72)発明者 田島 英身 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホー ヤ株式会社内 Fターム(参考) 3K059 CD72 CD77 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05B 6/10 331 H05B 6/10 331 (72) Inventor Eiji Tajima 2-7 Nakachuai, Shinjuku-ku, Tokyo No. 5 F-term in Hoya Co., Ltd. (reference) 3K059 CD72 CD77

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の成形面で複数の被成形体を同時に
プレス成形することにより複数の光学素子を得る光学素
子のプレス成形装置であって、 該複数の成形面が一列になるように保持する長尺形状の
母型と、 該母型を加熱するヒーターと、 前記母型を上型と下型とが相対するように支持する支持
体と、 該上型側および/または下型側の支持体に連結し、該上
型側の母型と該下型側の母型とを接離する方向に移動す
る駆動軸と、を備え、 前記母型として、前記ヒーターにより加熱された上型側
の母型と下型側の母型とを前記駆動軸によって接近させ
ることにより該複数の被成形体をプレス成形する工程
中、長手方向の長さL(mm)、厚さt(mm)、熱膨
張係数α(/℃)、及び厚さ方向の両端に生じる温度差
ΔT(℃)が、 L・α・ΔT/t<0.0008 で表される関係を満たすものを用いることを特徴とする
プレス成形装置。
1. A press molding apparatus for an optical element, which obtains a plurality of optical elements by simultaneously press-molding a plurality of objects to be molded with a plurality of molding surfaces, wherein the plurality of molding surfaces are held in a line. A long-sized mother die, a heater that heats the mother die, a support that supports the mother die so that the upper die and the lower die face each other, and the upper die side and / or the lower die side An upper mold heated by the heater as a mother mold, which is connected to a support and includes a drive shaft that moves in a direction in which the mother mold on the upper mold side and the mother mold on the lower mold side move toward and away from each other. During the step of press-molding the plurality of objects to be molded by bringing the side mold and the lower mold side close to each other by the drive shaft, the length L (mm) in the longitudinal direction and the thickness t (mm) , Thermal expansion coefficient α (/ ° C), and temperature difference ΔT (° C) that occurs at both ends in the thickness direction are L · α · ΔT / <Press forming apparatus which is characterized by using a satisfy the relationship represented by 0.0008.
【請求項2】 前記複数の成形面が、前記複数の母型に
分かれて一列になるように配置されていることを特徴と
する請求項1に記載のプレス成形装置。
2. The press molding apparatus according to claim 1, wherein the plurality of molding surfaces are arranged so as to be in a line by being divided into the plurality of mother molds.
【請求項3】 前記ヒータが、該一つまたは複数の母型
を巻回する一つの誘導加熱コイルであることを特徴とす
る請求項1又は2に記載のプレス成形装置。
3. The press molding apparatus according to claim 1, wherein the heater is one induction heating coil that winds the one or more mother dies.
【請求項4】 複数の成形面で複数の被成形体を同時に
プレス成形することにより複数の光学素子を得る光学素
子のプレス成形方法であって、 該複数の成形面が一列になるように保持する長尺形状の
母型であって、上型と下型とが相対するように支持され
ている母型を用意する工程と、 該母型を加熱する工程と、 該上型側および/または下型側の支持体に連結する駆動
軸によって、上型と下型とを接近させることにより該被
成形体をプレス成形する工程と、 を含み、 該母型として、該プレス成形する工程中、長手方向の長
さL(mm)、厚さt(mm)、熱膨張係数α(/
℃)、及び厚さ方向の両端に生じる温度差ΔT(℃)
が、 L・α・ΔT/t<0.0008 で表される関係を満たすものを用いることを特徴とする
プレス成形方法。
4. A method of press-molding an optical element, wherein a plurality of optical elements are obtained by simultaneously press-molding a plurality of objects to be molded with a plurality of molding surfaces, wherein the plurality of molding surfaces are held in a line. And a step of heating the mother die, which is a long-sized mother die in which the upper die and the lower die are supported so as to face each other, and the upper die side and / or Press-molding the molded body by bringing the upper mold and the lower mold close to each other by a drive shaft connected to the support on the lower mold side; and, in the step of press-molding as the mother mold, Length L (mm) in the longitudinal direction, thickness t (mm), coefficient of thermal expansion α (/
℃) and the temperature difference ΔT (℃) that occurs at both ends in the thickness direction
Is used to satisfy the relationship represented by L · α · ΔT / t <0.0008.
【請求項5】 前記複数の成形面が、前記複数の母型に
分かれて一列になるように配置されていることを特徴と
する請求項4に記載のプレス成形方法。
5. The press molding method according to claim 4, wherein the plurality of molding surfaces are divided into the plurality of mother molds and arranged in a line.
【請求項6】 前記加熱は、一つの誘導加熱コイルが前
記一つまたは複数の母型を巻回することにより行われる
ことを特徴とする請求項4又は5に記載のプレス成形方
法。
6. The press molding method according to claim 4, wherein the heating is performed by winding one induction heating coil around the one or a plurality of mother dies.
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