JP2004287320A - ホルダ付光学素子の製造方法 - Google Patents
ホルダ付光学素子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004287320A JP2004287320A JP2003081971A JP2003081971A JP2004287320A JP 2004287320 A JP2004287320 A JP 2004287320A JP 2003081971 A JP2003081971 A JP 2003081971A JP 2003081971 A JP2003081971 A JP 2003081971A JP 2004287320 A JP2004287320 A JP 2004287320A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holder
- optical element
- lens
- manufacturing
- molding
- 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
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/46—Lenses, e.g. bi-convex
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/72—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type
- C03B2215/73—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type with means to allow glass overflow in a direction perpendicular to the press axis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/79—Uniting product and product holder during pressing, e.g. lens and lens holder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
【課題】光学素子素材の体積誤差が補正可能となると共に、ホルダの形状の誤差も少ない高精度のホルダ付光学素子の製造方法を提供する。
【解決手段】筒状で内周面に空隙部を形成したホルダ素材１０ａをプレス成形型８０内に配置し、このホルダ素材１０ａの内側に光学素子素材２０ａを設け、各々の軟化温度に加熱し、 軟化温度に加熱したホルダ素材１０ａ及び光学素子素材２０ａのそれぞれをプレス成形することにより、ホルダ素材１０ａから筒状のホルダ１０を成形すると共に光学素子素材２０ａから光学素子２０を成形し、これによりホルダ１０の内側に光学素子２０を一体化すると共に、プレス成形の圧力により光学素子２０の一部を周縁部２１から外方に突出させ、この突出部分２１ａをホルダの空隙部１４に保持させることを特徴とするホルダ付光学素子１の製造方法。
【選択図】 図３
【解決手段】筒状で内周面に空隙部を形成したホルダ素材１０ａをプレス成形型８０内に配置し、このホルダ素材１０ａの内側に光学素子素材２０ａを設け、各々の軟化温度に加熱し、 軟化温度に加熱したホルダ素材１０ａ及び光学素子素材２０ａのそれぞれをプレス成形することにより、ホルダ素材１０ａから筒状のホルダ１０を成形すると共に光学素子素材２０ａから光学素子２０を成形し、これによりホルダ１０の内側に光学素子２０を一体化すると共に、プレス成形の圧力により光学素子２０の一部を周縁部２１から外方に突出させ、この突出部分２１ａをホルダの空隙部１４に保持させることを特徴とするホルダ付光学素子１の製造方法。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はホルダと光学素子とが一体化されたホルダ付光学素子の製造方法に関し、より詳細にはホルダ内に光学素子素材をプレス成形することによって成形されるホルダ付光学素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤプレイヤーのピックアップヘッドに搭載されるレンズや、デジタルカメラに使用されるレンズなどの光学素子は、その取付けに際して高い取付け精度が要求される。このような要求を満たすため、一般的には光学素子をホルダによって保持したホルダ付光学素子を製作し、このホルダによって要求される取付け精度を満たすようにしている。このようなホルダ付光学素子の製造方法としては、例えば特許文献１に示すように、筒状のホルダ素材の内側に光学素子素材を配置して加熱し、ホルダ素材及び光学素子素材を金型によりプレス成形することにより、光学素子を成形すると共にホルダの取付面を形成し、また光学素子をホルダに圧着させて一体化する方法がある。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２７９３４３３号公報（図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光学素子素材をプレス成形する際に、光学素子素材に体積誤差があると、光学素子の厚さが変化してしまい、光学性能が悪化するばかりか、理想の光学位置を求めて調整と固定が必要となり、性能・位置決めの点で問題が発生する。これを解決する方法として、光学素子の素材体積の精度を良くして体積誤差を減らす方法がある。しかし、この効果を確実にするためには、光学素子の素材体積のみならず、ホルダの形状も精度良く仕上げる必要がある。
【０００５】
本発明は以上の問題点を鑑みてなされたものであり、光学素子素材の体積誤差が補正可能となると共に、ホルダの形状の誤差も少ない高精度のホルダ付光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、筒状で内周面に空隙部を形成したホルダ素材をプレス成形型内に配置し、このホルダ素材の内側に光学素子素材を設け、各々の軟化温度に加熱し、軟化温度に加熱したホルダ素材及び光学素子素材のそれぞれをプレス成形することにより、ホルダ素材から筒状のホルダを成形すると共に光学素子素材から光学素子を成形し、これによりホルダの内側に光学素子を一体化すると共に、プレス成形の圧力により光学素子の一部を周縁部から外方に突出させ、この突出部分をホルダの空隙部に保持させることを特徴として構成されている。
【０００７】
また本発明は、上記光学素子の突出部分はプレス成形の圧力により光学素子部材の一部をホルダの空隙部に流入させて形成することを特徴として構成されている。
【０００８】
また本発明は、上記ホルダ素材のプレス成形によって、上記ホルダ付光学素子の光軸方向及び径方向の取付基準面をホルダ外形に形成することを特徴として構成されている。
【０００９】
また本発明は、上記光学素子素材には光学素子の形成に必要な体積分に予め余剰分を加え、この余剰分をプレス成形の圧力でホルダの空隙部に流入させて光学素子の突出部分を形成することを特徴として構成されている。
【００１０】
また本発明は、上記ホルダ素材は内周面に充填用凹部を有するように形成し、該充填用凹部を空隙部として光学素子の突出部分を保持させることを特徴として構成されている。
【００１１】
また本発明は、上記ホルダ素材は内周面全体に多数の微少な気孔を有するように形成し、該気孔を空隙部として光学素子の突出部分を保持させることを特徴として構成されている。
【００１２】
また本発明は、上記ホルダ素材は内周面の一部に多数の微小な気孔を有するように形成し、該気孔を空隙部として光学素子の突出部分を保持させることを特徴として構成されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、第一の実施形態について説明する。図１は本発明の第一の実施形態におけるホルダ付光学素子の断面図、図２は本発明の第一の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造装置を示す断面図、図３は本発明の第一の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造状態を示す断面図である。
本実施形態におけるホルダ付光学素子１は、例えばＣＤプレイヤーのピックアップヘッドや、デジタルカメラ等に使用されるもので、図１に示すように、筒状のレンズホルダ１０と、このレンズホルダ１０の内側に収められる球面状のレンズ２０からなる。
【００１４】
レンズホルダ１０は、レンズ２０を保持し、またこのレンズ２０を光学機器において位置決めするためのもので、例えばアルミニウムやステンレス鋼などから形成されている。レンズホルダ１０は光学機器に取付ける際の光軸方向の基準面としての取付面１１、１１、レンズ２０が当接する内周面１２、及び光学機器に取付ける際の径方向の基準面としての外周面１３を有する。内周面１２には、周方向全体に充填用凹部１４ａ、１４ａからなる空隙部１４が設けられている。ここでレンズホルダ１０は、切削加工法や鋳造法等によりある程度の寸法精度で、図３（ａ）に示すような充填用凹部１４ａ、１４ａからなる空隙部１４を有するレンズホルダ素材１０ａを形成し、これをプレス成形することにより形成される。このように、レンズホルダ１０を最終的にプレス成形によって形成することによって、切削加工などにより形成した場合に比べ、より精度の高いレンズホルダ１０とすることができる。
【００１５】
このレンズホルダ１０の内側には、ガラス製のレンズ２０が収められている。レンズ２０は両面が球面凸レンズで、図３（ａ）に示すレンズ素材２０ａをプレス成形することにより形成されるものである。またプレス成形の際の圧力によってレンズホルダ１０に圧着し、レンズホルダ１０と一体化している。このレンズ２０の周縁部２１は、その一部から外方に突出した余剰部２１ａを有し、この余剰部２１ａが上述した空隙部１４によって保持されている。
【００１６】
上述のレンズ素材２０ａは光学ガラス材料からなる。光学ガラス材料としては、例えば酸化鉛系ガラス材料のＳＦＳ０１などがある。ここで、レンズ素材２０ａはレンズ２０を形成するために必要な体積に加えて、意図的に余剰分を有するようにしている。こうすることにより、従来レンズ素材２０ａが有している体積誤差はこの余剰分に含まれることになり、少なくとも、レンズ２０を成形するために必要なレンズ素材２０ａの体積は確保される。
そして、レンズ２０をプレス成形する際の成形圧力によって、このレンズ素材２０ａの余剰分が充填用凹部１４ａ、１４ａからなる空隙部１４に流入し、余剰部２１ａが形成される。つまり、レンズ素材２０ａにおけるレンズ２０の形成に不必要な体積分である余剰分は、空隙部１４によって吸収される。これにより、レンズ素材２０ａの余剰分に含まれている体積誤差も空隙部１４によって吸収され、成形精度の高い所望の形状のレンズ２０を成形することが可能となる。
【００１７】
ここで、レンズ素材２０ａが空隙部１４に流入するときに、空隙部１４はレンズ素材２０ａの流れに対して流動抵抗を有する。空隙部１４を構成する充填用凹部１４ａの幅が大きければ、空隙部１４全体としては流動抵抗は小さい。逆に、充填用凹部１４ａの幅が小さければ、空隙部１４全体としては流動抵抗は大きい。なお、図１では充填用凹部１４ａの数は２つとなっているが、この充填用凹部１４ａの幅や数は、レンズ素材２０ａの粘度などに依存して変更される。即ち、この充填用凹部１４ａの幅、数を調整することによって、レンズ素材２０ａに対する空隙部１４の流動抵抗を調節する。ただし、この空隙部１４の空間体積は、レンズ素材２０ａの余剰分の体積よりも大きい必要がある。
【００１８】
ところで、流動抵抗が大きいと、空隙部１４にレンズ素材２０ａが流入せず、余剰分がそのままレンズ２０の成形誤差となってしまう。逆に流動抵抗が小さいと、成形圧力がかかった際にレンズ素材２０ａが容易に空隙部１４に流入し、空隙部１４はレンズ素材２０ａで満たされてしまう。上述したように、この空隙部１４の空間体積は、レンズ素材２０ａの余剰分の体積よりも大きくしてあるので、空隙部１４がレンズ素材２０ａで満たされれば、本来レンズ２０を構成するはずのレンズ素材２０ａも空隙部１４に流入しており、結果的にレンズ２０に成形誤差が生じる。即ち、空隙部１４の流動抵抗は、成形圧力によってレンズ素材２０ａの余剰分全てが空隙部１４に流入するが、それ以上のレンズ素材２０ａは流入しない程度の大きさである必要がある。
【００１９】
また、この空隙部１４の流動抵抗は上述したように、レンズ素材２０ａの粘度や、また、成形圧力の違いによっても変更する必要がある。即ち、レンズ素材２０ａがガラス転移点付近の状態でプレス成形する場合は、レンズ素材２０ａの流動性が低いので、この空隙部１４の流動抵抗を小さくする必要がある。逆にレンズ素材２０ａがガラス軟化点付近の状態でプレス成形する場合は、レンズ素材２０ａの流動性が高いので、この空隙部１４の流動抵抗を大きくする必要がある。
同様に、成形圧力が低い場合には、空隙部１４の流動抵抗を小さくしたり、逆に成形圧力が高い場合には、空隙部１４の流動抵抗を大きくしたりして調整を行う。これらの条件を基に、所望の性能を出しやすい流動抵抗を有する空隙部１４の形状を選択することで、レンズ素材２０ａの材質の変更などにも柔軟に対応することが可能となる。ただし、可能であればレンズ素材２０ａの粘度、または成形圧力を調節しても良い。
【００２０】
次に、このようなホルダ付光学素子１を製造する製造装置について説明する。製造装置８０は、図２に示すように、上型Ａ、下型Ｂ、外径型Ｃから構成される。上型Ａは内上型８１及び外上型８２を備えており、またこの上型Ａの下側に位置する下型Ｂは内上型８１と対をなす内下型８３、及び外上型８２と対をなす外下型８４を備えている。更に、これら上型Ａ及び下型Ｂを取り巻くようにして、外径型Ｃが設けられている。
【００２１】
内上型８１及び内下型８３は略円柱状に形成されており、内上型８１の下端部及び内下型８３の上端部には球面レンズ面を成形するレンズ転写面８１ａ、８３ａが形成されている。一方、外上型８２及び外下型８４は、それぞれ内上型８１、内下型８３の外周側に位置している。外上型８２及び外下型８４は円管状に形成されており、外上型８２の下端部及び外下型８４の上端部には、レンズホルダ１０の取付面１１、１１を成形するホルダ成形面８２ａ、８４ａが形成されている。これら外上型８２及び外下型８４の肉厚は上述したレンズホルダ１０の肉厚と略等しく、外径型Ｃの内周はレンズホルダ１０の外径と略等しい。
また内上型８１と外上型８２は、図示しない駆動機構によってそれぞれ独立して上下に摺動可能となっている。他方、内下型８３及び外下型８４は固着された状態となっている。ただし、この内下型８３及び外下型８４も上下に摺動可能となるようにしても良い。
【００２２】
以下、上記製造装置８０を用いてホルダ付光学素子１を製造する工程を説明する。まず、外下型８４のホルダ成形面８４ａ上にレンズホルダ素材１０ａを載置する。このレンズホルダ素材１０ａは予めある程度の寸法精度で筒状に加工されており、内周面１２に充填用凹部１４ａ、１４ａからなる空隙部１４を有している。このレンズホルダ素材１０ａの内側にレンズ素材２０ａを載置する（図３（ａ））。
【００２３】
ここで、図３では省略しているが、レンズホルダ素材１０ａの外周には加熱部材が対向しており、この加熱部材によってレンズホルダ素材１０ａは加熱されて軟化温度まで加熱される。またこれによって内下型８３と外下型８４も加熱される。
一方、レンズ素材２０ａは外下型８４の輻射熱、レンズホルダ素材２０ａと内下型８３の伝達熱及び輻射熱によって加熱される。この加熱時のガラス素材２０ａの温度はレンズホルダ素材１０ａの軟化温度よりも約３０度低い温度に加熱される。そして、この温度はガラス素材２０ａの軟化温度であり、例えばガラス転移点とガラス軟化点の間の、ガラス転移点に近い温度である。
【００２４】
つまり、使用目的に最適なレンズ素材２０ａを選択し、このレンズ素材２０ａのガラス転移点とガラス軟化点の間の温度範囲内でプレス成形に最適な温度を設定することにより、レンズ素材２０ａに最適な軟化温度をもつレンズホルダ素材１０ａの素材を決定する。即ち、レンズ素材２０ａをガラス転移点とガラス軟化点との間の所定温度に加熱するためには、レンズホルダ素材１０ａの材質の選択条件を上記所定温度より約３０度高い温度が軟化温度である材料を選択する必要がある。
【００２５】
このようにしてレンズホルダ素材１０ａ、及びレンズ素材２０ａが軟化温度に達したら、このレンズホルダ素材１０ａ、及びレンズ素材２０ａに対してプレス成形を行う（図３（ｂ））。具体的には、内上型８１と外上型８２を駆動機構により下方に移動させる。この移動により、外下型８４上のレンズホルダ素材１０ａには、外上型８２のホルダ成形面８２ａと外下型８４のホルダ成形面８４ａ、及び外径型Ｃとによって形状が転写される。即ち、ホルダ成形面８２ａ、８４ａによって、光学機器への取付時の光軸方向の基準面としての取付面１１、１１を形成する。また、外径型Ｃによって、光学機器への取付時の径方向の基準面としての外周面１３を形成する。これによりレンズホルダ１０の形状の精度を高めることができる。
【００２６】
またレンズ素材２０ａは、内上型８１のレンズ転写面８１ａと内下型８３のレンズ転写面８３ａによってレンズ２０の輪郭形状が転写される。ここで、レンズ２０はレンズホルダ１０と同時にプレス成形されるので、レンズホルダ１０に形成された基準面形状としての取付面１１、１１と軸心は、それぞれがレンズ２０の光軸方向の設定位置と光軸とに高精度で一致した状態に成形される。
【００２７】
さらに、レンズ素材２０ａがプレス成形されて加圧されると、レンズ素材２０ａの余剰分はこの成形圧力によって、レンズホルダ１０の空隙部１４に流入し、これが上述した余剰部２１ａとなる。つまり、レンズ素材２０ａにおけるレンズ２０の形成に不必要な体積分である余剰分は、空隙部１４によって吸収される。これにより、レンズ素材２０ａの余剰分に含まれている体積誤差も空隙部１４によって吸収され、成形精度の高い所望の形状のレンズ２０を成形することが可能となる。
【００２８】
以上、本発明の第一の実施形態について説明した。次に本発明の第二の実施形態について説明する。図４は本発明の第二の実施形態におけるホルダ付光学素子の断面図、図５は本発明の第二の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造状態を示す断面図である。
本実施形態におけるホルダ付光学素子２は第一の実施形態同様、例えばＣＤプレイヤーのピックアップヘッドや、デジタルカメラ等に使用されるもので、図４に示すように、筒状のレンズホルダ３０と、このレンズホルダ３０の内側に収められる球面状のレンズ４０からなる。
【００２９】
レンズホルダ３０はアルミニウムやステンレス鋼などからなり、取付面３１、３１、内周面３２、外周面３３を有する。またレンズホルダ３０は、全体に多数の気孔３４ａ、３４ａからなる空隙部３４を有するように形成されている。具体的には、粉末焼結加工法や発泡金属製造法などにより、図５（ａ）に示すような気孔３４ａ、３４ａからなる空隙部３４を有するレンズホルダ素材３０ａを形成し、これをプレス成形することにより形成される。
【００３０】
このレンズホルダ３０の内側には、ガラス製のレンズ４０が収められている。レンズ４０は両面が球面凸レンズで、図５（ａ）に示すレンズ素材４０ａをプレス成形することにより形成されるものである。またプレス成形の際の圧力によってレンズホルダ３０に圧着し、レンズホルダ３０と一体化している。このレンズ４０の周縁部４１は、その略全面から外方に突出した余剰部４１ａを有し、この余剰部４１ａが上述した空隙部３４によって保持されている。
【００３１】
レンズ素材４０ａは第一の実施形態同様、レンズ４０を形成するために必要な体積に加えて、意図的に余剰分を有するようにしている。そして、レンズ４０をプレス成形する際の成形圧力によって、このレンズ素材４０ａの余剰分が気孔３４ａ、３４ａからなる空隙部３４に流入し、余剰部４１ａが形成される。
【００３２】
ここで第一の実施形態同様、レンズ素材４０ａが空隙部３４に流入するときに、空隙部３４はレンズ素材４０ａの流れに対して流動抵抗を有する。空隙部３４を構成する気孔３４ａ、３４ａの孔径が大きければ流動抵抗は小さく、逆に、気孔３４ａ、３４ａの孔径が小さければ流動抵抗は大きい。この空隙部３４の流動抵抗は、成形圧力によってレンズ素材４０ａの余剰分全てが空隙部３４に流入するが、それ以上のレンズ素材４０ａは流入しない程度の大きさである必要がある。また、この空隙部３４の流動抵抗は第一の実施形態同様、レンズ素材４０ａの粘度や、成形圧力の違いによっても変更する必要がある。ただし、この空隙部３４の空間体積は、レンズ素材４０ａの余剰分の体積よりも大きい必要がある。
【００３３】
なお、レンズ素材４０ａに対する空隙部３４の流動抵抗は、レンズホルダ３０の全容積に対する気孔３４ａの割合（気孔率）を変更することによっても調整することができる。粉末焼結加工法の場合は気孔率は３０〜６０％、発泡金属製造法の場合は５０〜９５％の範囲であることが望ましい。また気孔３４ａ、３４ａの大きさは数μｍ〜１００μｍ程度までであり、気孔３４ａ、３４ａは連続的につながっている必要がある。
【００３４】
以下、ホルダ付光学素子２を製造する工程を説明する。製造装置８０については、上記第一の実施形態と同様であるので省略する。まず、外下型８４のホルダ成形面８４ａ上にレンズホルダ素材３０ａを載置する。このレンズホルダ素材３０ａは予めある程度の寸法精度で筒状に加工されており、全体に気孔３４ａ、３４ａからなる空隙部３４を有している。このレンズホルダ素材３０ａの内側にレンズ素材４０ａを載置する（図５（ａ））。
その後レンズホルダ素材３０ａ及びレンズ素材４０ａを加熱し、それぞれが軟化温度に達したら、このレンズホルダ素材３０ａ、及びレンズ素材４０ａに対してプレス成形を行い（図５（ｂ））、レンズホルダ素材３０ａに取付面３１、３１及び外周面３３を形成する。またレンズ４０を形成する。
さらに、レンズ素材４０ａがプレス成形されて加圧されると、レンズ素材４０ａの余剰分はこの成形圧力によって、レンズホルダ３０の内周面３２側の空隙部３４に流入し、これが上述した余剰部４１ａとなる。
【００３５】
以上、本発明の第二の実施形態について説明した。次に本発明の第三の実施形態について説明する。図６は本発明の第三の実施形態におけるホルダ付光学素子の断面図、図７は本発明の第三の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造状態を示す断面図である。
本実施形態におけるホルダ付光学素子３は第一、第二の実施形態同様、例えばＣＤプレイヤーのピックアップヘッドや、デジタルカメラ等に使用されるもので、図６に示すように、筒状のレンズホルダ５０と、このレンズホルダ５０の内側に収められる球面状のレンズ６０からなる。
【００３６】
レンズホルダ５０はアルミニウムやステンレス鋼などからなり、取付面５１、５１、内周面５２、外周面５３を有する。またレンズホルダ５０は内ホルダ部５４と外ホルダ部５５から構成される。内ホルダ部５４は一方の取付面５１の一部及び内周面５２の一部を構成する。この内ホルダ部５４は全体に多数の気孔５６ａ、５６ａからなる空隙部５６を有するように形成されている。具体的には、粉末焼結加工法や発泡金属製造法などにより、このような気孔５６ａ、５６ａからなる空隙部５６を有する内ホルダ部５４を形成する。ここで、空隙部５６に対する要求は上記第二の実施形態と同様である。
【００３７】
また、外ホルダ部５５は切削加工法や鋳造法などにより形成される。この外ホルダ部５５は外周面５３、及び一方の取付面５１を構成しており、この外ホルダ部５５によって、ホルダ付光学素子３を光学機器に取付けた際の気密性を確保している。このようにホルダ付光学素子３の気密性を確保することにより、湿気による光学機器内部の腐食などを防止することができる。なお、内ホルダ部５４は外ホルダ部５５に対して、圧入や溶接加工などによって固定、一体化される。このようなレンズホルダ５０は、図７（ａ）に示すような、気孔５６ａ、５６ａからなる空隙部５６を有する内ホルダ素材５４ａと外ホルダ素材５５ａを一体化してレンズホルダ素材５０ａを形成し、これをプレス成形することにより形成される。
【００３８】
このレンズホルダ５０の内側には、ガラス製のレンズ６０が収められている。レンズ６０は両面が球面凸レンズで、図７（ａ）に示すレンズ素材６０ａをプレス成形することにより形成されるものである。またプレス成形の際の圧力によってレンズホルダ５０に圧着し、レンズホルダ５０と一体化している。このレンズ６０の周縁部６１は、その一部から外方に突出した余剰部６１ａを有し、この余剰部６１ａが上述した空隙部５６によって保持されている。
【００３９】
このレンズ素材６０ａは、第一、第二の実施形態同様、レンズ６０を形成するために必要な体積に加えて、意図的に余剰分を有するようにしている。そして、レンズ６０をプレス成形する際の成形圧力によって、このレンズ素材６０ａの余剰分が気孔５６ａ、５６ａからなる空隙部５６に流入し、余剰部６１ａが形成される。
【００４０】
以下、ホルダ付光学素子３を製造する工程を説明する。製造装置８０については、上記第一、第二の実施形態と同様であるので省略する。まず、外下型８４のホルダ成形面８４ａ上にレンズホルダ素材５０ａを載置する。またこのレンズホルダ素材５０ａの内側にレンズ素材６０ａを載置する（図７（ａ））。
その後レンズホルダ素材５０ａ及びレンズ素材６０ａを加熱し、レンズホルダ素材５０ａ、及びレンズ素材６０ａが軟化温度に達したら、このレンズホルダ素材５０ａ、及びレンズ素材６０ａに対してプレス成形を行い（図７（ｂ））、レンズホルダ素材６０ａに取付面５１、５１及び外周面５３を形成する。またレンズ６０を形成する。
さらに、レンズ素材６０ａがプレス成形されて加圧されると、レンズ素材６０ａの余剰分はこの成形圧力によって、レンズホルダ５０の空隙部５６に流入し、これが上述した余剰部６１ａとなる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明した。上記実施形態においては、球面状の凸レンズの製造方法を例に挙げて説明したが、本発明はこのような形状のレンズに限られることなく、例えば凹レンズなど他の形状のレンズでも良い。また、本発明はレンズに限られることなく、ホルダに一体的に収められる回折格子など、他の光学素子であっても本発明に係るホルダ付光学素子の製造方法は適用可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上本発明によれば、筒状で内周面に空隙部を形成したホルダ素材をプレス成形型内に配置し、このホルダ素材の内側に光学素子素材を設け、各々の軟化温度に加熱し、軟化温度に加熱したホルダ素材及び光学素子素材のそれぞれをプレス成形することにより、ホルダ素材から筒状のホルダを成形すると共に光学素子素材から光学素子を成形するので、切削加工などにより形成した場合に比べ、より精度の高いホルダを製造することができる。
また、ホルダと光学素子を同時にプレス成形することによりホルダの内側に光学素子を一体化するので、ホルダの取付け基準と光学素子の光学基準とを高精度で一致させることができる。
さらに、プレス成形の圧力により光学素子の一部を周縁部から外方に突出させ、この突出部分をホルダの空隙部に保持させることにより、光学素子素材の体積誤が空隙部によって吸収されるので、成形精度の高い所望の形状の光学素子を有するホルダ付光学素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態におけるホルダ付光学素子の断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造装置の断面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態におけるホルダ付光学素子の断面図である。
【図５】本発明の第二の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造装置の断面図である。
【図６】本発明の第三の実施形態におけるホルダ付光学素子の断面図である。
【図７】本発明の第三の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造装置の断面図である。
【符号の説明】
１、２、３ ホルダ付光学素子
１０ レンズホルダ
１０ａ レンズホルダ素材
１４ 空隙部
１４ａ 充填用凹部
２０ レンズ
２０ａ レンズ素材
２１ 周縁部
２１ａ 余剰部
３０ レンズホルダ
３０ａ レンズホルダ素材
３４ 空隙部
３４ａ 気孔
４０ レンズ
４０ａ レンズ素材
４１ 周縁部
４１ａ 余剰部
５０ レンズホルダ
５０ａ レンズホルダ素材
５６ 空隙部
５６ａ 気孔
６０ レンズ
６０ａ レンズ素材
６１ 周縁部
６１ａ 余剰部
８０ 製造装置
【発明の属する技術分野】
本発明はホルダと光学素子とが一体化されたホルダ付光学素子の製造方法に関し、より詳細にはホルダ内に光学素子素材をプレス成形することによって成形されるホルダ付光学素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤプレイヤーのピックアップヘッドに搭載されるレンズや、デジタルカメラに使用されるレンズなどの光学素子は、その取付けに際して高い取付け精度が要求される。このような要求を満たすため、一般的には光学素子をホルダによって保持したホルダ付光学素子を製作し、このホルダによって要求される取付け精度を満たすようにしている。このようなホルダ付光学素子の製造方法としては、例えば特許文献１に示すように、筒状のホルダ素材の内側に光学素子素材を配置して加熱し、ホルダ素材及び光学素子素材を金型によりプレス成形することにより、光学素子を成形すると共にホルダの取付面を形成し、また光学素子をホルダに圧着させて一体化する方法がある。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２７９３４３３号公報（図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光学素子素材をプレス成形する際に、光学素子素材に体積誤差があると、光学素子の厚さが変化してしまい、光学性能が悪化するばかりか、理想の光学位置を求めて調整と固定が必要となり、性能・位置決めの点で問題が発生する。これを解決する方法として、光学素子の素材体積の精度を良くして体積誤差を減らす方法がある。しかし、この効果を確実にするためには、光学素子の素材体積のみならず、ホルダの形状も精度良く仕上げる必要がある。
【０００５】
本発明は以上の問題点を鑑みてなされたものであり、光学素子素材の体積誤差が補正可能となると共に、ホルダの形状の誤差も少ない高精度のホルダ付光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、筒状で内周面に空隙部を形成したホルダ素材をプレス成形型内に配置し、このホルダ素材の内側に光学素子素材を設け、各々の軟化温度に加熱し、軟化温度に加熱したホルダ素材及び光学素子素材のそれぞれをプレス成形することにより、ホルダ素材から筒状のホルダを成形すると共に光学素子素材から光学素子を成形し、これによりホルダの内側に光学素子を一体化すると共に、プレス成形の圧力により光学素子の一部を周縁部から外方に突出させ、この突出部分をホルダの空隙部に保持させることを特徴として構成されている。
【０００７】
また本発明は、上記光学素子の突出部分はプレス成形の圧力により光学素子部材の一部をホルダの空隙部に流入させて形成することを特徴として構成されている。
【０００８】
また本発明は、上記ホルダ素材のプレス成形によって、上記ホルダ付光学素子の光軸方向及び径方向の取付基準面をホルダ外形に形成することを特徴として構成されている。
【０００９】
また本発明は、上記光学素子素材には光学素子の形成に必要な体積分に予め余剰分を加え、この余剰分をプレス成形の圧力でホルダの空隙部に流入させて光学素子の突出部分を形成することを特徴として構成されている。
【００１０】
また本発明は、上記ホルダ素材は内周面に充填用凹部を有するように形成し、該充填用凹部を空隙部として光学素子の突出部分を保持させることを特徴として構成されている。
【００１１】
また本発明は、上記ホルダ素材は内周面全体に多数の微少な気孔を有するように形成し、該気孔を空隙部として光学素子の突出部分を保持させることを特徴として構成されている。
【００１２】
また本発明は、上記ホルダ素材は内周面の一部に多数の微小な気孔を有するように形成し、該気孔を空隙部として光学素子の突出部分を保持させることを特徴として構成されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、第一の実施形態について説明する。図１は本発明の第一の実施形態におけるホルダ付光学素子の断面図、図２は本発明の第一の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造装置を示す断面図、図３は本発明の第一の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造状態を示す断面図である。
本実施形態におけるホルダ付光学素子１は、例えばＣＤプレイヤーのピックアップヘッドや、デジタルカメラ等に使用されるもので、図１に示すように、筒状のレンズホルダ１０と、このレンズホルダ１０の内側に収められる球面状のレンズ２０からなる。
【００１４】
レンズホルダ１０は、レンズ２０を保持し、またこのレンズ２０を光学機器において位置決めするためのもので、例えばアルミニウムやステンレス鋼などから形成されている。レンズホルダ１０は光学機器に取付ける際の光軸方向の基準面としての取付面１１、１１、レンズ２０が当接する内周面１２、及び光学機器に取付ける際の径方向の基準面としての外周面１３を有する。内周面１２には、周方向全体に充填用凹部１４ａ、１４ａからなる空隙部１４が設けられている。ここでレンズホルダ１０は、切削加工法や鋳造法等によりある程度の寸法精度で、図３（ａ）に示すような充填用凹部１４ａ、１４ａからなる空隙部１４を有するレンズホルダ素材１０ａを形成し、これをプレス成形することにより形成される。このように、レンズホルダ１０を最終的にプレス成形によって形成することによって、切削加工などにより形成した場合に比べ、より精度の高いレンズホルダ１０とすることができる。
【００１５】
このレンズホルダ１０の内側には、ガラス製のレンズ２０が収められている。レンズ２０は両面が球面凸レンズで、図３（ａ）に示すレンズ素材２０ａをプレス成形することにより形成されるものである。またプレス成形の際の圧力によってレンズホルダ１０に圧着し、レンズホルダ１０と一体化している。このレンズ２０の周縁部２１は、その一部から外方に突出した余剰部２１ａを有し、この余剰部２１ａが上述した空隙部１４によって保持されている。
【００１６】
上述のレンズ素材２０ａは光学ガラス材料からなる。光学ガラス材料としては、例えば酸化鉛系ガラス材料のＳＦＳ０１などがある。ここで、レンズ素材２０ａはレンズ２０を形成するために必要な体積に加えて、意図的に余剰分を有するようにしている。こうすることにより、従来レンズ素材２０ａが有している体積誤差はこの余剰分に含まれることになり、少なくとも、レンズ２０を成形するために必要なレンズ素材２０ａの体積は確保される。
そして、レンズ２０をプレス成形する際の成形圧力によって、このレンズ素材２０ａの余剰分が充填用凹部１４ａ、１４ａからなる空隙部１４に流入し、余剰部２１ａが形成される。つまり、レンズ素材２０ａにおけるレンズ２０の形成に不必要な体積分である余剰分は、空隙部１４によって吸収される。これにより、レンズ素材２０ａの余剰分に含まれている体積誤差も空隙部１４によって吸収され、成形精度の高い所望の形状のレンズ２０を成形することが可能となる。
【００１７】
ここで、レンズ素材２０ａが空隙部１４に流入するときに、空隙部１４はレンズ素材２０ａの流れに対して流動抵抗を有する。空隙部１４を構成する充填用凹部１４ａの幅が大きければ、空隙部１４全体としては流動抵抗は小さい。逆に、充填用凹部１４ａの幅が小さければ、空隙部１４全体としては流動抵抗は大きい。なお、図１では充填用凹部１４ａの数は２つとなっているが、この充填用凹部１４ａの幅や数は、レンズ素材２０ａの粘度などに依存して変更される。即ち、この充填用凹部１４ａの幅、数を調整することによって、レンズ素材２０ａに対する空隙部１４の流動抵抗を調節する。ただし、この空隙部１４の空間体積は、レンズ素材２０ａの余剰分の体積よりも大きい必要がある。
【００１８】
ところで、流動抵抗が大きいと、空隙部１４にレンズ素材２０ａが流入せず、余剰分がそのままレンズ２０の成形誤差となってしまう。逆に流動抵抗が小さいと、成形圧力がかかった際にレンズ素材２０ａが容易に空隙部１４に流入し、空隙部１４はレンズ素材２０ａで満たされてしまう。上述したように、この空隙部１４の空間体積は、レンズ素材２０ａの余剰分の体積よりも大きくしてあるので、空隙部１４がレンズ素材２０ａで満たされれば、本来レンズ２０を構成するはずのレンズ素材２０ａも空隙部１４に流入しており、結果的にレンズ２０に成形誤差が生じる。即ち、空隙部１４の流動抵抗は、成形圧力によってレンズ素材２０ａの余剰分全てが空隙部１４に流入するが、それ以上のレンズ素材２０ａは流入しない程度の大きさである必要がある。
【００１９】
また、この空隙部１４の流動抵抗は上述したように、レンズ素材２０ａの粘度や、また、成形圧力の違いによっても変更する必要がある。即ち、レンズ素材２０ａがガラス転移点付近の状態でプレス成形する場合は、レンズ素材２０ａの流動性が低いので、この空隙部１４の流動抵抗を小さくする必要がある。逆にレンズ素材２０ａがガラス軟化点付近の状態でプレス成形する場合は、レンズ素材２０ａの流動性が高いので、この空隙部１４の流動抵抗を大きくする必要がある。
同様に、成形圧力が低い場合には、空隙部１４の流動抵抗を小さくしたり、逆に成形圧力が高い場合には、空隙部１４の流動抵抗を大きくしたりして調整を行う。これらの条件を基に、所望の性能を出しやすい流動抵抗を有する空隙部１４の形状を選択することで、レンズ素材２０ａの材質の変更などにも柔軟に対応することが可能となる。ただし、可能であればレンズ素材２０ａの粘度、または成形圧力を調節しても良い。
【００２０】
次に、このようなホルダ付光学素子１を製造する製造装置について説明する。製造装置８０は、図２に示すように、上型Ａ、下型Ｂ、外径型Ｃから構成される。上型Ａは内上型８１及び外上型８２を備えており、またこの上型Ａの下側に位置する下型Ｂは内上型８１と対をなす内下型８３、及び外上型８２と対をなす外下型８４を備えている。更に、これら上型Ａ及び下型Ｂを取り巻くようにして、外径型Ｃが設けられている。
【００２１】
内上型８１及び内下型８３は略円柱状に形成されており、内上型８１の下端部及び内下型８３の上端部には球面レンズ面を成形するレンズ転写面８１ａ、８３ａが形成されている。一方、外上型８２及び外下型８４は、それぞれ内上型８１、内下型８３の外周側に位置している。外上型８２及び外下型８４は円管状に形成されており、外上型８２の下端部及び外下型８４の上端部には、レンズホルダ１０の取付面１１、１１を成形するホルダ成形面８２ａ、８４ａが形成されている。これら外上型８２及び外下型８４の肉厚は上述したレンズホルダ１０の肉厚と略等しく、外径型Ｃの内周はレンズホルダ１０の外径と略等しい。
また内上型８１と外上型８２は、図示しない駆動機構によってそれぞれ独立して上下に摺動可能となっている。他方、内下型８３及び外下型８４は固着された状態となっている。ただし、この内下型８３及び外下型８４も上下に摺動可能となるようにしても良い。
【００２２】
以下、上記製造装置８０を用いてホルダ付光学素子１を製造する工程を説明する。まず、外下型８４のホルダ成形面８４ａ上にレンズホルダ素材１０ａを載置する。このレンズホルダ素材１０ａは予めある程度の寸法精度で筒状に加工されており、内周面１２に充填用凹部１４ａ、１４ａからなる空隙部１４を有している。このレンズホルダ素材１０ａの内側にレンズ素材２０ａを載置する（図３（ａ））。
【００２３】
ここで、図３では省略しているが、レンズホルダ素材１０ａの外周には加熱部材が対向しており、この加熱部材によってレンズホルダ素材１０ａは加熱されて軟化温度まで加熱される。またこれによって内下型８３と外下型８４も加熱される。
一方、レンズ素材２０ａは外下型８４の輻射熱、レンズホルダ素材２０ａと内下型８３の伝達熱及び輻射熱によって加熱される。この加熱時のガラス素材２０ａの温度はレンズホルダ素材１０ａの軟化温度よりも約３０度低い温度に加熱される。そして、この温度はガラス素材２０ａの軟化温度であり、例えばガラス転移点とガラス軟化点の間の、ガラス転移点に近い温度である。
【００２４】
つまり、使用目的に最適なレンズ素材２０ａを選択し、このレンズ素材２０ａのガラス転移点とガラス軟化点の間の温度範囲内でプレス成形に最適な温度を設定することにより、レンズ素材２０ａに最適な軟化温度をもつレンズホルダ素材１０ａの素材を決定する。即ち、レンズ素材２０ａをガラス転移点とガラス軟化点との間の所定温度に加熱するためには、レンズホルダ素材１０ａの材質の選択条件を上記所定温度より約３０度高い温度が軟化温度である材料を選択する必要がある。
【００２５】
このようにしてレンズホルダ素材１０ａ、及びレンズ素材２０ａが軟化温度に達したら、このレンズホルダ素材１０ａ、及びレンズ素材２０ａに対してプレス成形を行う（図３（ｂ））。具体的には、内上型８１と外上型８２を駆動機構により下方に移動させる。この移動により、外下型８４上のレンズホルダ素材１０ａには、外上型８２のホルダ成形面８２ａと外下型８４のホルダ成形面８４ａ、及び外径型Ｃとによって形状が転写される。即ち、ホルダ成形面８２ａ、８４ａによって、光学機器への取付時の光軸方向の基準面としての取付面１１、１１を形成する。また、外径型Ｃによって、光学機器への取付時の径方向の基準面としての外周面１３を形成する。これによりレンズホルダ１０の形状の精度を高めることができる。
【００２６】
またレンズ素材２０ａは、内上型８１のレンズ転写面８１ａと内下型８３のレンズ転写面８３ａによってレンズ２０の輪郭形状が転写される。ここで、レンズ２０はレンズホルダ１０と同時にプレス成形されるので、レンズホルダ１０に形成された基準面形状としての取付面１１、１１と軸心は、それぞれがレンズ２０の光軸方向の設定位置と光軸とに高精度で一致した状態に成形される。
【００２７】
さらに、レンズ素材２０ａがプレス成形されて加圧されると、レンズ素材２０ａの余剰分はこの成形圧力によって、レンズホルダ１０の空隙部１４に流入し、これが上述した余剰部２１ａとなる。つまり、レンズ素材２０ａにおけるレンズ２０の形成に不必要な体積分である余剰分は、空隙部１４によって吸収される。これにより、レンズ素材２０ａの余剰分に含まれている体積誤差も空隙部１４によって吸収され、成形精度の高い所望の形状のレンズ２０を成形することが可能となる。
【００２８】
以上、本発明の第一の実施形態について説明した。次に本発明の第二の実施形態について説明する。図４は本発明の第二の実施形態におけるホルダ付光学素子の断面図、図５は本発明の第二の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造状態を示す断面図である。
本実施形態におけるホルダ付光学素子２は第一の実施形態同様、例えばＣＤプレイヤーのピックアップヘッドや、デジタルカメラ等に使用されるもので、図４に示すように、筒状のレンズホルダ３０と、このレンズホルダ３０の内側に収められる球面状のレンズ４０からなる。
【００２９】
レンズホルダ３０はアルミニウムやステンレス鋼などからなり、取付面３１、３１、内周面３２、外周面３３を有する。またレンズホルダ３０は、全体に多数の気孔３４ａ、３４ａからなる空隙部３４を有するように形成されている。具体的には、粉末焼結加工法や発泡金属製造法などにより、図５（ａ）に示すような気孔３４ａ、３４ａからなる空隙部３４を有するレンズホルダ素材３０ａを形成し、これをプレス成形することにより形成される。
【００３０】
このレンズホルダ３０の内側には、ガラス製のレンズ４０が収められている。レンズ４０は両面が球面凸レンズで、図５（ａ）に示すレンズ素材４０ａをプレス成形することにより形成されるものである。またプレス成形の際の圧力によってレンズホルダ３０に圧着し、レンズホルダ３０と一体化している。このレンズ４０の周縁部４１は、その略全面から外方に突出した余剰部４１ａを有し、この余剰部４１ａが上述した空隙部３４によって保持されている。
【００３１】
レンズ素材４０ａは第一の実施形態同様、レンズ４０を形成するために必要な体積に加えて、意図的に余剰分を有するようにしている。そして、レンズ４０をプレス成形する際の成形圧力によって、このレンズ素材４０ａの余剰分が気孔３４ａ、３４ａからなる空隙部３４に流入し、余剰部４１ａが形成される。
【００３２】
ここで第一の実施形態同様、レンズ素材４０ａが空隙部３４に流入するときに、空隙部３４はレンズ素材４０ａの流れに対して流動抵抗を有する。空隙部３４を構成する気孔３４ａ、３４ａの孔径が大きければ流動抵抗は小さく、逆に、気孔３４ａ、３４ａの孔径が小さければ流動抵抗は大きい。この空隙部３４の流動抵抗は、成形圧力によってレンズ素材４０ａの余剰分全てが空隙部３４に流入するが、それ以上のレンズ素材４０ａは流入しない程度の大きさである必要がある。また、この空隙部３４の流動抵抗は第一の実施形態同様、レンズ素材４０ａの粘度や、成形圧力の違いによっても変更する必要がある。ただし、この空隙部３４の空間体積は、レンズ素材４０ａの余剰分の体積よりも大きい必要がある。
【００３３】
なお、レンズ素材４０ａに対する空隙部３４の流動抵抗は、レンズホルダ３０の全容積に対する気孔３４ａの割合（気孔率）を変更することによっても調整することができる。粉末焼結加工法の場合は気孔率は３０〜６０％、発泡金属製造法の場合は５０〜９５％の範囲であることが望ましい。また気孔３４ａ、３４ａの大きさは数μｍ〜１００μｍ程度までであり、気孔３４ａ、３４ａは連続的につながっている必要がある。
【００３４】
以下、ホルダ付光学素子２を製造する工程を説明する。製造装置８０については、上記第一の実施形態と同様であるので省略する。まず、外下型８４のホルダ成形面８４ａ上にレンズホルダ素材３０ａを載置する。このレンズホルダ素材３０ａは予めある程度の寸法精度で筒状に加工されており、全体に気孔３４ａ、３４ａからなる空隙部３４を有している。このレンズホルダ素材３０ａの内側にレンズ素材４０ａを載置する（図５（ａ））。
その後レンズホルダ素材３０ａ及びレンズ素材４０ａを加熱し、それぞれが軟化温度に達したら、このレンズホルダ素材３０ａ、及びレンズ素材４０ａに対してプレス成形を行い（図５（ｂ））、レンズホルダ素材３０ａに取付面３１、３１及び外周面３３を形成する。またレンズ４０を形成する。
さらに、レンズ素材４０ａがプレス成形されて加圧されると、レンズ素材４０ａの余剰分はこの成形圧力によって、レンズホルダ３０の内周面３２側の空隙部３４に流入し、これが上述した余剰部４１ａとなる。
【００３５】
以上、本発明の第二の実施形態について説明した。次に本発明の第三の実施形態について説明する。図６は本発明の第三の実施形態におけるホルダ付光学素子の断面図、図７は本発明の第三の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造状態を示す断面図である。
本実施形態におけるホルダ付光学素子３は第一、第二の実施形態同様、例えばＣＤプレイヤーのピックアップヘッドや、デジタルカメラ等に使用されるもので、図６に示すように、筒状のレンズホルダ５０と、このレンズホルダ５０の内側に収められる球面状のレンズ６０からなる。
【００３６】
レンズホルダ５０はアルミニウムやステンレス鋼などからなり、取付面５１、５１、内周面５２、外周面５３を有する。またレンズホルダ５０は内ホルダ部５４と外ホルダ部５５から構成される。内ホルダ部５４は一方の取付面５１の一部及び内周面５２の一部を構成する。この内ホルダ部５４は全体に多数の気孔５６ａ、５６ａからなる空隙部５６を有するように形成されている。具体的には、粉末焼結加工法や発泡金属製造法などにより、このような気孔５６ａ、５６ａからなる空隙部５６を有する内ホルダ部５４を形成する。ここで、空隙部５６に対する要求は上記第二の実施形態と同様である。
【００３７】
また、外ホルダ部５５は切削加工法や鋳造法などにより形成される。この外ホルダ部５５は外周面５３、及び一方の取付面５１を構成しており、この外ホルダ部５５によって、ホルダ付光学素子３を光学機器に取付けた際の気密性を確保している。このようにホルダ付光学素子３の気密性を確保することにより、湿気による光学機器内部の腐食などを防止することができる。なお、内ホルダ部５４は外ホルダ部５５に対して、圧入や溶接加工などによって固定、一体化される。このようなレンズホルダ５０は、図７（ａ）に示すような、気孔５６ａ、５６ａからなる空隙部５６を有する内ホルダ素材５４ａと外ホルダ素材５５ａを一体化してレンズホルダ素材５０ａを形成し、これをプレス成形することにより形成される。
【００３８】
このレンズホルダ５０の内側には、ガラス製のレンズ６０が収められている。レンズ６０は両面が球面凸レンズで、図７（ａ）に示すレンズ素材６０ａをプレス成形することにより形成されるものである。またプレス成形の際の圧力によってレンズホルダ５０に圧着し、レンズホルダ５０と一体化している。このレンズ６０の周縁部６１は、その一部から外方に突出した余剰部６１ａを有し、この余剰部６１ａが上述した空隙部５６によって保持されている。
【００３９】
このレンズ素材６０ａは、第一、第二の実施形態同様、レンズ６０を形成するために必要な体積に加えて、意図的に余剰分を有するようにしている。そして、レンズ６０をプレス成形する際の成形圧力によって、このレンズ素材６０ａの余剰分が気孔５６ａ、５６ａからなる空隙部５６に流入し、余剰部６１ａが形成される。
【００４０】
以下、ホルダ付光学素子３を製造する工程を説明する。製造装置８０については、上記第一、第二の実施形態と同様であるので省略する。まず、外下型８４のホルダ成形面８４ａ上にレンズホルダ素材５０ａを載置する。またこのレンズホルダ素材５０ａの内側にレンズ素材６０ａを載置する（図７（ａ））。
その後レンズホルダ素材５０ａ及びレンズ素材６０ａを加熱し、レンズホルダ素材５０ａ、及びレンズ素材６０ａが軟化温度に達したら、このレンズホルダ素材５０ａ、及びレンズ素材６０ａに対してプレス成形を行い（図７（ｂ））、レンズホルダ素材６０ａに取付面５１、５１及び外周面５３を形成する。またレンズ６０を形成する。
さらに、レンズ素材６０ａがプレス成形されて加圧されると、レンズ素材６０ａの余剰分はこの成形圧力によって、レンズホルダ５０の空隙部５６に流入し、これが上述した余剰部６１ａとなる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明した。上記実施形態においては、球面状の凸レンズの製造方法を例に挙げて説明したが、本発明はこのような形状のレンズに限られることなく、例えば凹レンズなど他の形状のレンズでも良い。また、本発明はレンズに限られることなく、ホルダに一体的に収められる回折格子など、他の光学素子であっても本発明に係るホルダ付光学素子の製造方法は適用可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上本発明によれば、筒状で内周面に空隙部を形成したホルダ素材をプレス成形型内に配置し、このホルダ素材の内側に光学素子素材を設け、各々の軟化温度に加熱し、軟化温度に加熱したホルダ素材及び光学素子素材のそれぞれをプレス成形することにより、ホルダ素材から筒状のホルダを成形すると共に光学素子素材から光学素子を成形するので、切削加工などにより形成した場合に比べ、より精度の高いホルダを製造することができる。
また、ホルダと光学素子を同時にプレス成形することによりホルダの内側に光学素子を一体化するので、ホルダの取付け基準と光学素子の光学基準とを高精度で一致させることができる。
さらに、プレス成形の圧力により光学素子の一部を周縁部から外方に突出させ、この突出部分をホルダの空隙部に保持させることにより、光学素子素材の体積誤が空隙部によって吸収されるので、成形精度の高い所望の形状の光学素子を有するホルダ付光学素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態におけるホルダ付光学素子の断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造装置の断面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態におけるホルダ付光学素子の断面図である。
【図５】本発明の第二の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造装置の断面図である。
【図６】本発明の第三の実施形態におけるホルダ付光学素子の断面図である。
【図７】本発明の第三の実施形態におけるホルダ付光学素子の製造装置の断面図である。
【符号の説明】
１、２、３ ホルダ付光学素子
１０ レンズホルダ
１０ａ レンズホルダ素材
１４ 空隙部
１４ａ 充填用凹部
２０ レンズ
２０ａ レンズ素材
２１ 周縁部
２１ａ 余剰部
３０ レンズホルダ
３０ａ レンズホルダ素材
３４ 空隙部
３４ａ 気孔
４０ レンズ
４０ａ レンズ素材
４１ 周縁部
４１ａ 余剰部
５０ レンズホルダ
５０ａ レンズホルダ素材
５６ 空隙部
５６ａ 気孔
６０ レンズ
６０ａ レンズ素材
６１ 周縁部
６１ａ 余剰部
８０ 製造装置
Claims (7)
- 筒状で内周面に空隙部を形成したホルダ素材をプレス成形型内に配置し、このホルダ素材の内側に光学素子素材を設け、各々の軟化温度に加熱し、
軟化温度に加熱したホルダ素材及び光学素子素材のそれぞれをプレス成形することにより、ホルダ素材から筒状のホルダを成形すると共に光学素子素材から光学素子を成形し、
これによりホルダの内側に光学素子を一体化すると共に、プレス成形の圧力により光学素子の一部を周縁部から外方に突出させ、この突出部分をホルダの空隙部に保持させることを特徴とするホルダ付光学素子の製造方法。 - 上記光学素子の突出部分はプレス成形の圧力により光学素子部材の一部をホルダの空隙部に流入させて形成することを特徴とする請求項１記載のホルダ付光学素子の製造方法。
- 上記ホルダ素材のプレス成形によって、上記ホルダ付光学素子の光軸方向及び径方向の取付基準面をホルダ外形に形成することを特徴とする請求項１又は２記載のホルダ付光学素子の製造方法。
- 上記光学素子素材には光学素子の形成に必要な体積分に予め余剰分を加え、この余剰分をプレス成形の圧力でホルダの空隙部に流入させて光学素子の突出部分を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のホルダ付光学素子の製造方法。
- 上記ホルダ素材は内周面に充填用凹部を有するように形成し、該充填用凹部を空隙部として光学素子の突出部分を保持させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のホルダ付光学素子の製造方法。
- 上記ホルダ素材は内周面全体に多数の微少な気孔を有するように形成し、該気孔を空隙部として光学素子の突出部分を保持させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のホルダ付光学素子の製造方法。
- 上記ホルダ素材は内周面の一部に多数の微小な気孔を有するように形成し、該気孔を空隙部として光学素子の突出部分を保持させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のホルダ付光学素子の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003081971A JP4274830B2 (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | ホルダ付光学素子の製造方法 |
| EP04250905A EP1462419A3 (en) | 2003-03-25 | 2004-02-20 | Method for making holder/optical-element assembly |
| US10/803,015 US20040187522A1 (en) | 2003-03-25 | 2004-03-17 | Method for making holder/optical-element assembly |
| CNB200410031338XA CN100427417C (zh) | 2003-03-25 | 2004-03-25 | 带有保持架的光学元件的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003081971A JP4274830B2 (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | ホルダ付光学素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004287320A true JP2004287320A (ja) | 2004-10-14 |
| JP4274830B2 JP4274830B2 (ja) | 2009-06-10 |
Family
ID=32821442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003081971A Expired - Fee Related JP4274830B2 (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | ホルダ付光学素子の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20040187522A1 (ja) |
| EP (1) | EP1462419A3 (ja) |
| JP (1) | JP4274830B2 (ja) |
| CN (1) | CN100427417C (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008256938A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Olympus Corp | 光学部品及び光学部品の製造方法 |
| JP2009086075A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Alps Electric Co Ltd | 鏡筒付きレンズ |
| WO2012117755A1 (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-07 | アルプス電気株式会社 | 鏡筒付きレンズ及び鏡筒付きレンズの製造方法 |
| JP2013160889A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Panasonic Corp | 鏡筒一体型レンズアレイ |
| JP2014238433A (ja) * | 2013-06-06 | 2014-12-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 鏡筒一体型レンズ |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1772668B (zh) * | 2004-09-30 | 2010-08-18 | Hoya株式会社 | 模压成形装置及光学元件的制造方法 |
| DE102004048500B9 (de) * | 2004-10-06 | 2010-03-25 | Schott Ag | Verfahren zur Herstellung einer Projektionsscheinwerferlinse und Werkzeug zum Blankpressen |
| KR100839731B1 (ko) * | 2005-01-19 | 2008-06-19 | 호야 가부시키가이샤 | 몰드 프레스 성형 몰드 및 광학소자의 제조방법 |
| JP2006301352A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Moritex Corp | レンズキャップ |
| JP4779861B2 (ja) * | 2006-08-07 | 2011-09-28 | コニカミノルタオプト株式会社 | ガラス光学素子の製造方法 |
| WO2010058740A1 (ja) * | 2008-11-19 | 2010-05-27 | コニカミノルタオプト株式会社 | 非球面レンズの製造方法 |
| KR101161942B1 (ko) * | 2010-02-23 | 2012-07-04 | 삼성전기주식회사 | 플라스틱 렌즈, 렌즈 모듈, 및 렌즈 사출 금형 |
| CN102914846B (zh) * | 2011-08-05 | 2014-12-10 | 富泰华工业（深圳）有限公司 | 电子装置及其采用的镜头模组 |
| AT511591B1 (de) * | 2012-02-07 | 2013-01-15 | Trumpf Maschinen Austria Gmbh | Biegewerkzeug mit sicherheitseinrichtung |
| US9505647B2 (en) * | 2012-02-22 | 2016-11-29 | Konica Minolta, Inc. | Method of manufacturing barrel-integrated lens |
| JP2014056632A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Hoya Corp | ピックアップ装置用レンズ、レンズユニット及びレンズ成型用金型 |
| US10914910B2 (en) * | 2016-02-22 | 2021-02-09 | L.J. Star Incorporated | Sight glass |
| JP2017210381A (ja) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | オリンパス株式会社 | 光学素子成形型 |
| JP2022162423A (ja) * | 2021-04-12 | 2022-10-24 | アルプスアルパイン株式会社 | 鏡筒付レンズ |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3719200A1 (de) * | 1987-06-09 | 1988-12-29 | Ibm Deutschland | Optische speicherplatte und verfahren zu ihrer herstellung |
| NL8702201A (nl) * | 1987-09-16 | 1989-04-17 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van lenselementen. |
| NL8702679A (nl) * | 1987-11-10 | 1989-06-01 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van biconvexe lenselementen. |
| US5200241A (en) * | 1989-05-18 | 1993-04-06 | General Electric Company | Metal-ceramic structure with intermediate high temperature reaction barrier layer |
| JP2792616B2 (ja) * | 1991-07-10 | 1998-09-03 | キヤノン株式会社 | 光学素子のプレス成形装置 |
| JPH0566320A (ja) * | 1991-09-06 | 1993-03-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | フエルールの製造方法 |
| JPH0566302A (ja) * | 1991-09-09 | 1993-03-19 | Nec Corp | プレスレンズの構造 |
| US5274502A (en) * | 1991-10-31 | 1993-12-28 | Corning Incorporated | Molded lens with integral mount and method |
| JP2793433B2 (ja) * | 1992-04-15 | 1998-09-03 | アルプス電気株式会社 | ホルダ付き光学素子の製造方法および製造装置 |
| JP3161622B2 (ja) * | 1992-04-15 | 2001-04-25 | 日本電産コパル株式会社 | ガラスレンズの成形装置 |
| US7698907B1 (en) * | 1996-07-15 | 2010-04-20 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Mold assembly for glass articles |
| EP0850886A1 (en) * | 1996-12-26 | 1998-07-01 | Hoya Corporation | Manufacturing method for glass molded products |
| JP4467671B2 (ja) * | 1998-08-24 | 2010-05-26 | キヤノン株式会社 | 光学素子の成形装置及び成形方法 |
| JP2002148501A (ja) * | 2000-11-13 | 2002-05-22 | Nagano Kogaku Kenkyusho:Kk | ホルダ付きモールドレンズ |
| JP2002329915A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ホルダ付きレンズ実装方法、ホルダ付きレンズ用中間素材、ホルダ付きレンズ、レーザモジュール |
-
2003
- 2003-03-25 JP JP2003081971A patent/JP4274830B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-02-20 EP EP04250905A patent/EP1462419A3/en not_active Withdrawn
- 2004-03-17 US US10/803,015 patent/US20040187522A1/en not_active Abandoned
- 2004-03-25 CN CNB200410031338XA patent/CN100427417C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008256938A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Olympus Corp | 光学部品及び光学部品の製造方法 |
| JP2009086075A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Alps Electric Co Ltd | 鏡筒付きレンズ |
| WO2012117755A1 (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-07 | アルプス電気株式会社 | 鏡筒付きレンズ及び鏡筒付きレンズの製造方法 |
| JP5678168B2 (ja) * | 2011-03-03 | 2015-02-25 | アルプス電気株式会社 | 鏡筒付きレンズ及び鏡筒付きレンズの製造方法 |
| JP2013160889A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Panasonic Corp | 鏡筒一体型レンズアレイ |
| JP2014238433A (ja) * | 2013-06-06 | 2014-12-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 鏡筒一体型レンズ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1462419A2 (en) | 2004-09-29 |
| JP4274830B2 (ja) | 2009-06-10 |
| US20040187522A1 (en) | 2004-09-30 |
| CN1532157A (zh) | 2004-09-29 |
| EP1462419A3 (en) | 2005-03-30 |
| CN100427417C (zh) | 2008-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004287320A (ja) | ホルダ付光学素子の製造方法 | |
| JP2004271782A (ja) | ホルダ付光学素子 | |
| TWI279605B (en) | Optical component with holder and manufacturing method thereof | |
| JP4532382B2 (ja) | レンズ製造方法及びレンズ両面精密加圧成形装置 | |
| JP2006232619A (ja) | 保持筒を一体化した成形ガラスレンズ及びその製造装置 | |
| JP2004287319A (ja) | ホルダ付光学素子の製造方法 | |
| US6829109B2 (en) | Holder-mounted optical element | |
| JP4792139B2 (ja) | ガラスレンズ、ガラスレンズの製造方法、及びモールドプレス成形型 | |
| CN1939850A (zh) | 玻璃块的制造方法、其制造装置以及光学元件的制造方法 | |
| JP4848165B2 (ja) | 光学素子の製造方法、及びガラスレンズ | |
| JP2006298692A (ja) | ビーム整形素子の成形方法および該方法により製造されたビーム整形素子 | |
| JP5121610B2 (ja) | 光学素子の成形方法及び光学素子成形用素材 | |
| JP5059540B2 (ja) | 光学素子の成形装置 | |
| US6514444B1 (en) | Method of manufacturing a molded plastic article and a glass molding plastics | |
| CN202449983U (zh) | 模压成形模 | |
| JP7407528B2 (ja) | ガラスレンズ成形型 | |
| JP2009215140A (ja) | 光学素子の製造方法とその製造用金型組立体 | |
| JP2009280454A (ja) | 光学素子の製造方法とその製造装置 | |
| JPH0269327A (ja) | 光学部品の成形型 | |
| JP2009073735A (ja) | ホルダ付光学素子の製造方法 | |
| JPH1164775A (ja) | 回転多面鏡、回転多面鏡用の金型および回転多面鏡のガラスプレス成形方法 | |
| JP2790261B2 (ja) | 光学素子のプレス成形用型構造 | |
| JP5220491B2 (ja) | 光学素子の製造方法 | |
| JP2020001946A (ja) | レンズキャップ製造方法、レンズキャップ製造装置及びレンズキャップ | |
| JP2009023868A (ja) | 光学素子の成形方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051125 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081002 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081006 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081117 |
|
| 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: 20090209 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090303 |
|
| 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: 20120313 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120313 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140313 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |