JP2009155147A

JP2009155147A - Manufacturing process of optical device and mold therefor

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Publication number: JP2009155147A
Application number: JP2007333791A
Authority: JP
Inventors: Akira Morimoto; 章森本; Akihiko Hashimoto; 明彦橋本; Seiichi Hatanaka; 誠一畠中
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2009-07-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing process of optical devices by which no breakage of the outer circumferential part of the molding surface of the upper and lower molds by the contact with the opening edge of the body mold, when the upper and the lower mold are inserted into the body mold, is caused and hence optical devices are manufactured in a stable manner. <P>SOLUTION: The manufacturing process of optical devices includes heating and pressurizing an optical material 15 between the molding surface 11a of the upper mold 11 and the molding surface 12a of the lower mold 12 which are both inserted into the body mold 13. A side mold 14 molding the outer side of the optical device is arranged at the position between the upper mold 11 and the lower mold 12. The upper mold 11 and the lower mold 12 are both abutted against the side mold 14 at the circular cone surfaces. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、各種光学機器などに用いられるガラスからなる光学素子の製造方法およびその成形型に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical element made of glass used in various optical devices and the like, and a molding die thereof.

以下、従来の光学素子の製造方法および成形型について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a conventional method for manufacturing an optical element and a mold will be described with reference to the drawings.

図６（ａ）（ｂ）は、従来の光学素子の製造方法および成形型を示す製造工程図である。 6 (a) and 6 (b) are manufacturing process diagrams showing a conventional method of manufacturing an optical element and a mold.

図６（ａ）（ｂ）において、１、２はそれぞれ超硬合金からなる上型および下型で、この上型１および下型２はそれぞれ光学素子の上下の面形状を転写するための成形面１ａおよび成形面２ａを備えている。３は中空円筒状の超硬合金からなる胴型で、この胴型３は、上型１と下型２の動作を同軸上に規制するとともに、光学素子の外周面をその内壁面３ａで成形するものである。 6 (a) and 6 (b), reference numerals 1 and 2 denote an upper die and a lower die made of cemented carbide, respectively, and the upper die 1 and the lower die 2 are formed for transferring the upper and lower surface shapes of the optical element, respectively. A surface 1a and a molding surface 2a are provided. 3 is a barrel mold made of a hollow cylindrical cemented carbide. The barrel mold 3 regulates the operations of the upper mold 1 and the lower mold 2 coaxially, and the outer peripheral surface of the optical element is formed by the inner wall surface 3a. To do.

次に、従来の光学素子の製造方法について説明する。 Next, a conventional method for manufacturing an optical element will be described.

まず、図６（ａ）に示すように、胴型３の下側開口から下型２を挿入し、そして、この下型２の成形面２ａの上にあらかじめ球形状に加工した光学素材４を載置する。そして、胴型３の上側開口から上型１を挿入し、かつ上型１および下型２を加熱するとともに加圧することにより光学素材４を成形し、図６（ｂ）に示すような光学素子５を製造していた。 First, as shown in FIG. 6A, the lower mold 2 is inserted from the lower opening of the body mold 3, and the optical material 4 processed into a spherical shape on the molding surface 2a of the lower mold 2 in advance. Place. Then, the optical material 4 is formed by inserting the upper die 1 from the upper opening of the body die 3 and heating and pressurizing the upper die 1 and the lower die 2 to obtain an optical element as shown in FIG. 5 was manufactured.

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００７−２３８３８９号公報 As prior art document information relating to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP 2007-238389 A

しかしながら、上記した従来の光学素子の製造方法においては、上型１や下型２を胴型３に挿入する際に、上型１の成形面１ａの外周端部１ｂや下型２の成形面２ａの外周端部２ｂが胴型３の開口端部３ｂに接触して破損してしまい、その結果、正常な形状の光学素子を製造することができなくなってしまうという課題を有していた。このように成形面１ａまたは成形面１ｂが破損した場合には、新しく上型１または下型２を製作し直す必要があり、光学素子５の製造に支障を来たしてしまうものである。特に上面の中心軸と下面の中心軸の合致精度が高い光学素子を成形する場合や、光学素子の外周にコバが無く上型１や下型２の成形面１ａ、２ａの外周部が尖った形状の場合には、このような問題が生じやすいものである。 However, in the above-described conventional optical element manufacturing method, when the upper mold 1 and the lower mold 2 are inserted into the body mold 3, the outer peripheral end 1b of the molding surface 1a of the upper mold 1 and the molding surface of the lower mold 2 are used. The outer peripheral end 2b of 2a comes into contact with the opening end 3b of the body mold 3 and breaks, and as a result, there is a problem that an optical element having a normal shape cannot be manufactured. When the molding surface 1a or the molding surface 1b is damaged in this manner, it is necessary to newly manufacture the upper mold 1 or the lower mold 2 and hinder the manufacture of the optical element 5. In particular, when molding an optical element having a high matching accuracy between the center axis of the upper surface and the center axis of the lower surface, the outer periphery of the optical element has no edge and the outer peripheral portions of the molding surfaces 1a and 2a of the upper mold 1 and the lower mold 2 are sharp In the case of a shape, such a problem is likely to occur.

上記した問題の解決のために、製造しようとする光学素子に対して外周方向に余剰の大きさを有する成形体を成形した後、外周方向の余剰の部分を芯取り加工により除去して光学素子を製造する方法もあるが、この製造方法においては、製造工程が煩雑になって製造コストがかさんでしまうという課題を有していた。 In order to solve the above-described problems, after molding a molded body having an excess size in the outer circumferential direction with respect to the optical element to be manufactured, the excess portion in the outer circumferential direction is removed by centering to obtain the optical element. However, this manufacturing method has a problem that the manufacturing process becomes complicated and the manufacturing cost increases.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、上型および下型を胴型に挿入する際に、上型および下型の成形面の外周端部が胴型の開口端部に接触して破損するということはなく、安定した状態で光学素子を製造することができる光学素子の製造方法およびその成形型を提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-described conventional problems. When the upper mold and the lower mold are inserted into the barrel mold, the outer peripheral end portions of the molding surfaces of the upper mold and the lower mold are brought into contact with the opening end portions of the barrel mold. An object of the present invention is to provide an optical element manufacturing method and a mold for manufacturing the optical element that can be manufactured in a stable state without being damaged.

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

本発明の請求項１に記載の発明は、胴型に挿入される上型の成形面と下型の成形面との間で光学素材を加熱加圧して成形する光学素子の製造方法において、前記光学素子の外周側面を成形する側型を前記上型と下型との間に位置して設け、かつ前記上型と下型のいずれか一方もしくは両方と前記側型とを円錐面で当接させるようにしたもので、この製造方法によれば、光学素子の外周側面を成形する側型を上型と下型との間に位置して設け、かつ前記上型と下型のいずれか一方もしくは両方と前記側型とを円錐面で当接させるようにしているため、上型および下型を胴型に挿入する際に、上型または下型の中心軸と胴型の中心軸との間に若干のずれが生じたとしても、上型または下型の円錐面は胴型の開口端部に接触した後、胴型に挿入されるにつれて円錐面の斜面に沿って互いの中心軸を合わせる方向に移動することになり、これにより、上型または下型の成形面の外周端部が胴型の開口端部に接触して破損するということはなくなるため、安定した状態で光学素子を製造することができるという作用効果を有するものである。 Invention of Claim 1 of this invention is the manufacturing method of the optical element which heat-presses and shape | molds an optical raw material between the molding surface of the upper mold | type inserted in a trunk | drum, and the molding surface of a lower mold | die, A side mold for molding the outer peripheral side surface of the optical element is provided between the upper mold and the lower mold, and one or both of the upper mold and the lower mold are in contact with the side mold with a conical surface. According to this manufacturing method, the side mold for molding the outer peripheral side surface of the optical element is provided between the upper mold and the lower mold, and either the upper mold or the lower mold is provided. Alternatively, since both the side mold and the side mold are brought into contact with each other at the conical surface, when the upper mold and the lower mold are inserted into the trunk mold, the center axis of the upper mold or the lower mold and the central axis of the trunk mold are Even if there is a slight shift between them, the conical surface of the upper or lower die is inserted into the barrel after contacting the opening end of the barrel. As a result, the outer peripheral end of the molding surface of the upper die or the lower die comes into contact with the opening end of the barrel die and breaks along the inclined surface of the conical surface. Therefore, the optical element can be produced in a stable state.

本発明の請求項２に記載の発明は、光学素子の上面を成形する成形面を有する上型と、前記光学素子の下面を成形する成形面を有する下型と、前記上型および下型とを同軸上に位置規制する胴型とを備え、前記胴型の内部において前記上型と下型との間に位置して前記光学素子の外周側面を成形する成形面を有する側型を設けるとともに、この側型に、前記上型と下型のいずれか一方もしくは両方に設けた円錐面と当接する円錐面を設けたもので、この構成によれば、胴型の内部において上型と下型との間に位置して光学素子の外周側面を成形する成形面を有する側型を設けるとともに、この側型に、前記上型と下型のいずれか一方もしくは両方に設けた円錐面と当接する円錐面を設けているため、上型および下型を胴型に挿入する際に、上型または下型の中心軸と胴型の中心軸との間に若干のずれが生じたとしても、上型または下型の円錐面は胴型の開口端部に接触した後、胴型に挿入されるにつれて円錐面の斜面に沿って互いの中心軸を合わせる方向に移動することになり、これにより、上型または下型の成形面の外周端部が胴型の開口端部に接触して破損するということはなくなるため、安定した状態で光学素子を製造することができるという作用効果を有するものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an upper mold having a molding surface for molding the upper surface of the optical element, a lower mold having a molding surface for molding the lower surface of the optical element, the upper mold and the lower mold. And a side mold having a molding surface that is positioned between the upper mold and the lower mold and molds the outer peripheral side surface of the optical element. The side die is provided with a conical surface that comes into contact with the conical surface provided on one or both of the upper die and the lower die. According to this configuration, the upper die and the lower die are provided inside the trunk die. And a side mold having a molding surface that molds the outer peripheral side surface of the optical element, and the side mold abuts on a conical surface provided on one or both of the upper mold and the lower mold. Since the conical surface is provided, when inserting the upper and lower molds into the body mold, Even if there is a slight deviation between the center axis of the lower mold and the center axis of the trunk mold, the upper or lower conical surface is inserted into the trunk mold after contacting the opening end of the trunk mold. As a result, the center axis moves along the inclined surface of the conical surface, and the outer peripheral edge of the molding surface of the upper die or the lower die comes into contact with the opening end of the barrel die and breaks. Therefore, the optical element can be manufactured in a stable state.

以上のように本発明の光学素子の製造方法は、胴型に挿入される上型の成形面と下型の成形面との間で光学素材を加熱加圧して成形する光学素子の製造方法において、前記光学素子の外周側面を成形する側型を前記上型と下型との間に位置して設け、かつ前記上型と下型のいずれか一方もしくは両方と前記側型とを円錐面で当接させるようにしているため、上型および下型を胴型に挿入する際に、上型または下型の中心軸と胴型の中心軸との間に若干のずれが生じたとしても、上型または下型の円錐面は胴型の開口端部に接触した後、胴型に挿入されるにつれて円錐面の斜面に沿って互いの中心軸を合わせる方向に移動することになり、これにより、上型または下型の成形面の外周端部が胴型の開口端部に接触して破損するということはなくなるため、安定した状態で光学素子を製造することができるという優れた効果を奏するものである。 As described above, the optical element manufacturing method of the present invention is an optical element manufacturing method in which an optical material is heated and pressed between a molding surface of an upper mold and a molding surface of a lower mold that are inserted into a body mold. A side mold for molding the outer peripheral side surface of the optical element is provided between the upper mold and the lower mold, and one or both of the upper mold and the lower mold and the side mold are conical surfaces. Even if there is a slight deviation between the center axis of the upper mold or the lower mold and the center axis of the trunk mold when the upper mold and the lower mold are inserted into the trunk mold, After the upper or lower conical surface comes into contact with the open end of the body mold, it moves in the direction of aligning each other's central axis along the slope of the conical surface as it is inserted into the body mold. , The outer peripheral edge of the molding surface of the upper mold or lower mold does not touch the opening end of the trunk mold and break Because, in which an excellent effect that it is possible to manufacture the optical element in a stable state.

以下、本発明の一実施の形態における光学素子の製造方法およびその成形型について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing an optical element and a molding die thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１（ａ）（ｂ）〜図３（ａ）（ｂ）は本発明の一実施の形態における光学素子の製造方法を示す製造工程図である。 FIGS. 1A, 1B to 3A, 3B are manufacturing process diagrams showing a method for manufacturing an optical element according to an embodiment of the present invention.

図１（ａ）（ｂ）〜図３（ａ）（ｂ）において、１１は熱膨張係数７×１０^-6／℃のタングステンカーバイドを加工して作製した円柱状の上型で、この上型１１は、円柱形状の先端に光学素子の上面を成形するための成形面１１ａと、この成形面１１ａの外周に連なるとともに成形時の押圧方向に向かって凸形状の円錐面１１ｂとを備え、そして前記成形面１１ａおよび円錐面１１ｂの表面にはそれぞれ貴金属の離型膜（図示せず）を設けているものである。 In FIGS. 1 (a), (b) to 3 (a), (b), 11 is a cylindrical upper die made by processing tungsten carbide having a thermal expansion coefficient of 7 × 10 ⁻⁶ / ° C. 11 includes a molding surface 11a for molding the upper surface of the optical element at the tip of the columnar shape, a conical surface 11b that is continuous with the outer periphery of the molding surface 11a and is convex in the pressing direction during molding, and A precious metal release film (not shown) is provided on each of the molding surface 11a and the conical surface 11b.

１２は熱膨張係数７×１０^-6／℃のタングステンカーバイドを加工して作製した円柱状の下型で、この下型１２は、円柱形状の先端に光学素子の下面を成形するための成形面１２ａと、この成形面１２ａの外周に連なるとともに成形時の押圧方向に向かって凸形状の円錐面１２ｂとを備え、そして前記成形面１２ａおよび円錐面１２ｂの表面にはそれぞれ貴金属の離型膜（図示せず）を設けているものである。 Reference numeral 12 denotes a cylindrical lower mold produced by processing tungsten carbide having a thermal expansion coefficient of 7 × 10 ⁻⁶ / ° C. The lower mold 12 is a molding surface for molding the lower surface of the optical element at the cylindrical tip. 12a, and a conical surface 12b that is continuous with the outer periphery of the molding surface 12a and has a convex shape toward the pressing direction during molding, and a release film (noble metal) (on the surfaces of the molding surface 12a and the conical surface 12b, respectively). (Not shown).

１３は熱膨張係数５×１０^-6／℃のタングステンカーバイドを加工して作製した中空円筒状の胴型で、この胴型１３の上部開口と下部開口には前記上型１１と下型１２が挿入され、そしてこの胴型１３は上型１１と下型１２の動作を同軸上に規制するものである。また、この胴型１３は、成形温度に加熱したときに上型１１および下型１２との間のクリアランスが小さくなって中心軸の合致精度が高まるように、熱膨張係数を上型１１および下型１２の熱膨張係数よりも小さくしているものである。 ^{Reference numeral} 13 denotes a hollow cylindrical body mold manufactured by processing tungsten carbide having a thermal expansion coefficient of 5 × 10 ⁻⁶ / ° C. The upper mold 11 and the lower mold 12 are formed in the upper opening and the lower opening of the cylinder mold 13. The body mold 13 is inserted and restricts the operations of the upper mold 11 and the lower mold 12 on the same axis. In addition, the body mold 13 has a coefficient of thermal expansion that is such that the clearance between the upper mold 11 and the lower mold 12 is reduced when heated to a molding temperature, and the center axis matching accuracy is increased. This is smaller than the thermal expansion coefficient of the mold 12.

１４は熱膨張係数７×１０^-6／℃のタングステンカーバイドを加工して作製したリング状の側型で、この側型１４は、前記胴型１３の内部において上型１１と下型１２との間に位置して光学素子の外周側面を成形するもので、光学素子の外周側面を成形するための成形面１４ａと、上型１１の円錐面１１ｂと合わさる凹形状の円錐面１４ｂと、下型１２の円錐面１２ｂと合わさる凹形状の円錐面１４ｃとを備え、そして前記成形面１４ａと円錐面１４ｂ、１４ｃの表面にはそれぞれ貴金属の離型膜（図示せず）を設けているものである。また、前記上型１１と下型１２、胴型１３および側型１４とで一組の成形型を構成し、かつ上型１１と下型１２および側型１４は、それぞれ対面する円錐面１１ｂ、１２ｂ、１４ｂ、１４ｃで合わさったときにそれぞれの中心軸が一致するように加工しているものである。 ^{Reference numeral} 14 denotes a ring-shaped side mold made by processing tungsten carbide having a thermal expansion coefficient of 7 × 10 ⁻⁶ / ° C. The side mold 14 is formed between the upper mold 11 and the lower mold 12 inside the body mold 13. The outer peripheral side surface of the optical element is formed between the molding surface 14a for molding the outer peripheral side surface of the optical element, the concave conical surface 14b mated with the conical surface 11b of the upper mold 11, and the lower mold And 12 conical surfaces 12b and a concave conical surface 14c. The molding surface 14a and the conical surfaces 14b and 14c are provided with a noble metal release film (not shown), respectively. . The upper mold 11 and the lower mold 12, the body mold 13 and the side mold 14 constitute a set of molds, and the upper mold 11, the lower mold 12 and the side mold 14 are conical surfaces 11b, It is processed so that the respective center axes coincide when combined at 12b, 14b, and 14c.

次に、本発明の一実施の形態における光学素子の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the optical element in one embodiment of the present invention will be described.

まず、図１（ａ）に示すように、上型１１と下型１２、胴型１３および側型１４とを位置合わせして組み立てた状態で成形装置（図示せず）の内部にセッティングする。ここで、胴型１３に下型１２を挿入する際に、下型１２の中心軸と胴型１３の中心軸との間に若干のずれが生じた場合、胴型１３の開口端部１３ａに下型１２の成形面１２ａが接触するおそれは少ないが、下型１２の円錐面１２ｂが胴型１３の開口端部１３ａに接触することになるもので、この場合は、下型１２が胴型１３に挿入されるにつれて下型１２の円錐面１２ｂの斜面に沿って互いの中心軸を合わせる方向に移動して下型１２が胴型１３に挿入されることになるため、下型１２の成形面１２ａの外周端部を破損させることなく下型１２を胴型１３に確実に挿入することができるものである。このことは、上型１１を胴型１３に挿入する際にも同様の事が言えるもので、この場合も、上型１１の成形面１１ａの外周端部を破損させることなく上型１１を胴型１３に確実に挿入することができるものである。このようにして上型１１と下型１２とを胴型１３に挿入すると、上型１１の中心軸と下型１２の中心軸とは、上型１１と胴型１３との間のクリアランスおよび下型１２と胴型１３との間のクリアランスの範囲内で合致するものである。さらに、上型１１の円錐面１１ｂを側型１４の円錐面１４ｂに押し当てるとともに、側型１４の円錐面１４ｃを下型１２の円錐面１２ｂに押し当てることにより、上型１１と側型１４および下型１２との間のクリアランスがゼロになるため、上型１１の中心軸と下型１２の中心軸との合致精度が最も高くなるもので、この状態で上型１１および下型１２の位置を固定することによって上型１１の中心軸と下型１２との中心軸との合致精度が高いセッティングが可能になるものである。 First, as shown in FIG. 1A, the upper die 11, the lower die 12, the barrel die 13 and the side die 14 are aligned and set in a molding apparatus (not shown). Here, when the lower mold 12 is inserted into the trunk mold 13, if a slight shift occurs between the central axis of the lower mold 12 and the central axis of the trunk mold 13, the opening end 13 a of the trunk mold 13 is formed. Although there is little possibility that the molding surface 12a of the lower mold 12 will come into contact, the conical surface 12b of the lower mold 12 will come into contact with the open end 13a of the trunk mold 13, and in this case, the lower mold 12 is the trunk mold. Since the lower mold 12 is inserted into the body mold 13 by being moved in a direction in which the center axes of the lower mold 12 are aligned with each other along the inclined surface of the conical surface 12b of the lower mold 12 as being inserted into the lower mold 12, the molding of the lower mold 12 is performed. The lower mold 12 can be reliably inserted into the body mold 13 without damaging the outer peripheral end of the surface 12a. The same can be said when the upper die 11 is inserted into the barrel die 13. In this case as well, the upper die 11 is removed without damaging the outer peripheral end of the molding surface 11 a of the upper die 11. It can be reliably inserted into the mold 13. When the upper mold 11 and the lower mold 12 are inserted into the trunk mold 13 in this way, the center axis of the upper mold 11 and the central axis of the lower mold 12 are the clearance between the upper mold 11 and the trunk mold 13 and the lower mold. It matches within the range of the clearance between the mold 12 and the body mold 13. Further, the upper die 11 and the side die 14 are pressed by pressing the conical surface 11b of the upper die 11 against the conical surface 14b of the side die 14 and pressing the conical surface 14c of the side die 14 against the conical surface 12b of the lower die 12. Since the clearance between the upper die 11 and the lower die 12 becomes zero, the matching accuracy between the central axis of the upper die 11 and the central axis of the lower die 12 is the highest. In this state, the upper die 11 and the lower die 12 By fixing the position, a setting with high matching accuracy between the central axis of the upper mold 11 and the central axis of the lower mold 12 becomes possible.

次に、図１（ｂ）に示すように、胴型１３から上型１１を引き上げ、そして下型１２の成形面１２ａの上にあらかじめ所定体積の球形状に加工したガラス製の光学素材１５を載置する。 Next, as shown in FIG. 1 (b), the upper mold 11 is pulled up from the body mold 13, and a glass optical material 15 previously processed into a spherical shape with a predetermined volume is formed on the molding surface 12a of the lower mold 12. Place.

次に、図２（ａ）に示すように、胴型１３の上部開口から上型１１を挿入して、上型１１の成形面１１ａを光学素材１５に所定の距離まで近づけ、次いで、上型１１、下型１２、胴型１３、側型１４、光学素材１５を光学素材１５が成形可能な所定の温度に加熱する。ここで、上型１１を胴型１３に挿入する際に、成形装置（図示せず）の駆動のバラツキにより、上型１１の中心軸と胴型１３の中心軸との間に若干のずれが生じた場合、胴型１３の開口端部１３ａに上型１１の円錐面１１ｂが接触することになるが、この場合は、上型１１の挿入速度を適切に設定することにより、上型１１の円錐面１１ｂは胴型１３の開口端部１３ａに接触した後、胴型１３に挿入されるにつれて円錐面１１ｂの斜面に沿って滑り込むため、胴型１３や上型１１を破損させることなく、上型１１の中心軸が胴型１３の中心軸に合うように移動して上型１１が胴型１３に挿入されるものである。 Next, as shown in FIG. 2 (a), the upper mold 11 is inserted from the upper opening of the body mold 13, the molding surface 11a of the upper mold 11 is brought close to the optical material 15 to a predetermined distance, and then the upper mold 11, the lower mold 12, the body mold 13, the side mold 14, and the optical material 15 are heated to a predetermined temperature at which the optical material 15 can be molded. Here, when the upper mold 11 is inserted into the trunk mold 13, there is a slight deviation between the central axis of the upper mold 11 and the central axis of the trunk mold 13 due to variations in driving of a molding apparatus (not shown). When this occurs, the conical surface 11b of the upper mold 11 comes into contact with the opening end portion 13a of the body mold 13. In this case, by appropriately setting the insertion speed of the upper mold 11, The conical surface 11b slides along the slope of the conical surface 11b as it is inserted into the body mold 13 after contacting the opening end 13a of the body mold 13, so that the upper surface of the conical surface 11b is not damaged. The upper mold 11 is inserted into the trunk mold 13 by moving so that the central axis of the mold 11 matches the central axis of the trunk mold 13.

次に、図２（ｂ）に示すように、上型１１と下型１２との間に所定の加圧力を加えて光学素材１５を成形し、光学素子１６を形作る。ここで、上型１１と下型１２は胴型１３とのクリアランスの範囲内で中心軸が一致した状態で光学素材１５を加圧するが、加圧が進むにつれて上型１１の円錐面１１ｂと下型１２の円錐面１２ｂとがそれぞれ対向する側型１４の円錐面１４ｂ、１４ｃと押し当てられることによりさらに中心軸が一致する方向に移動して、円錐面同士のクリアランスがゼロになるときに中心軸同士の合致精度が最も高くなるものである。そのため、成形前の光学素材１５の体積は、上型１１と下型１２および側型１３とが押し当てられた状態で内部に形成する成形空間の体積よりも小さくしておくとよい。そうすることによって、図３（ａ）の要部拡大図に示すように、上型１１の成形面１１ａと側型１４の成形面１４ａとが組み合わされたときに接する位置１７において光学素材１５の体積のばらつきを吸収することができるものである。 Next, as shown in FIG. 2 (b), a predetermined pressure is applied between the upper mold 11 and the lower mold 12 to mold the optical material 15 to form the optical element 16. Here, the upper mold 11 and the lower mold 12 pressurize the optical material 15 in a state where the central axes coincide with each other within the clearance of the body mold 13, but as the pressurization proceeds, the conical surface 11b and the lower mold 11 of the upper mold 11 are pressed. When the conical surface 12b of the mold 12 is pressed against the conical surfaces 14b and 14c of the side mold 14 facing each other, the center axis moves further in the direction in which the central axes coincide with each other, and the clearance between the conical surfaces becomes zero. The matching accuracy between the axes is the highest. Therefore, the volume of the optical material 15 before molding is preferably made smaller than the volume of the molding space formed inside in the state where the upper mold 11, the lower mold 12 and the side mold 13 are pressed. By doing so, as shown in the enlarged view of the main part of FIG. 3A, the optical material 15 is positioned at a position 17 that contacts when the molding surface 11a of the upper mold 11 and the molding surface 14a of the side mold 14 are combined. It can absorb the variation in volume.

次に、光学素子１６が取り出し可能な温度になるまで一組の成形型を冷却し、次いで、図３（ｂ）に示すように、上型１１を引き上げた後に光学素子１６を取り出す。 Next, the set of molds is cooled until the temperature at which the optical element 16 can be taken out, and then, as shown in FIG. 3B, the upper mold 11 is pulled up and the optical element 16 is taken out.

上記したように本発明の一実施の形態における光学素子の製造方法においては、光学素子１６の外周側面を成形する側型１４を上型１１と下型１２との間に位置して設け、かつ前記上型１１および下型１２と側型１４とを円錐面で当接させるようにしているため、上型１１の成形面１１ａまたは下型１２の成形面１２ａが胴型の開口端部１３ａに接触して破損するということはなく、安定した状態で光学素子１６を製造することができるものである。 As described above, in the method of manufacturing an optical element according to an embodiment of the present invention, the side mold 14 for molding the outer peripheral side surface of the optical element 16 is provided between the upper mold 11 and the lower mold 12, and Since the upper mold 11 and the lower mold 12 and the side mold 14 are brought into contact with each other at the conical surface, the molding surface 11a of the upper mold 11 or the molding surface 12a of the lower mold 12 is formed on the opening end 13a of the trunk mold. The optical element 16 can be manufactured in a stable state without being damaged by contact.

なお、上記した本発明の一実施の形態における光学素子の製造方法においては、図３（ａ）の要部拡大図に示すように、上型１１の成形面１１ａと円錐面１１ｂとの境界と、側型１４の成形面１４ａと円錐面１４ｂとの境界とを一致させているが、図４の要部拡大図に示すように、上型１１の円錐面１１ｂを側型１４の成形面１４ａよりも内部に延長させるようにしてもよいもので、このような構成にした場合は、上型１１の円錐面１１ｂと側型１４の成形面１４ａとの間に空間１８を設けることができ、そして、この空間１８は光学素材１５の体積のばらつきを吸収するために活用することが可能となるものである。 In the optical element manufacturing method according to the embodiment of the present invention described above, the boundary between the molding surface 11a and the conical surface 11b of the upper die 11 is shown in FIG. Although the boundary between the molding surface 14a and the conical surface 14b of the side mold 14 is made coincident, the conical surface 11b of the upper mold 11 is replaced with the molding surface 14a of the side mold 14 as shown in the enlarged view of the main part of FIG. In such a configuration, a space 18 can be provided between the conical surface 11b of the upper mold 11 and the molding surface 14a of the side mold 14, The space 18 can be utilized to absorb the variation in volume of the optical material 15.

また、図５の要部拡大図に示すように、上型１１における成形面１１ａの最外周に中心軸と垂直な平坦面１１ｃを設けてもよいもので、このような構成にした場合は、上型１１の平坦面１１ｃと側型１４の成形面１４ａとの間に空間１９を設けることができ、そして、この空間１９も光学素材１５の体積のばらつきを吸収するために活用することが可能となるものである。 Further, as shown in the enlarged view of the main part of FIG. 5, a flat surface 11c perpendicular to the central axis may be provided on the outermost periphery of the molding surface 11a in the upper mold 11, and in such a configuration, A space 19 can be provided between the flat surface 11c of the upper mold 11 and the molding surface 14a of the side mold 14, and this space 19 can also be used to absorb the volume variation of the optical material 15. It will be.

そしてまた、上記した本発明の一実施の形態における光学素子の製造方法においては、上型と側型とが当接する面と下型と側型とが当接する面の両方を円錐面としているが、上型と側型とが当接する面と下型と側型とが当接する面のどちらか一方のみを円錐面としてもよいもので、この場合には、側型と円錐面で接する側の型の中心軸と外周側面の中心軸とをクリアランスゼロで合致させることができ、かつ円錐面で当接しない側の型は胴型とのクリアランスの範囲内で合致させることができるものである。 Moreover, in the optical element manufacturing method according to the embodiment of the present invention described above, both the surface on which the upper mold and the side mold are in contact and the surface on which the lower mold and the side mold are in contact are conical surfaces. In this case, only one of the surface on which the upper die and the side die abut and the surface on which the lower die and the side die abut may be a conical surface. The center axis of the mold and the center axis of the outer peripheral side surface can be matched with zero clearance, and the mold on the side that is not in contact with the conical surface can be matched within the clearance range with the body mold.

本発明に係る光学素子の製造方法は、光学素子の外周側面を成形する側型を設け、かつ上型と下型のいずれか一方もしくは両方と側型とを円錐面で当接させることにより、上型または下型の成形面の外周端部が胴型の開口端部に接触して破損するということはなく、安定した状態で光学素子を製造することができるという効果を有するものであり、特に光学素子の製造に用いることにより有用となるものである。 The method for manufacturing an optical element according to the present invention includes a side mold for molding the outer peripheral side surface of the optical element, and abuts one or both of the upper mold and the lower mold and the side mold with a conical surface, The outer peripheral end of the molding surface of the upper mold or the lower mold is not damaged by contacting the opening end of the trunk mold, and has the effect that the optical element can be manufactured in a stable state, In particular, it is useful when used in the production of optical elements.

（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における光学素子の製造方法を示す製造工程図(A) (b) Manufacturing process figure which shows the manufacturing method of the optical element in one embodiment of this invention （ａ）（ｂ）同光学素子の製造方法を示す製造工程図(A) (b) Manufacturing process figure which shows the manufacturing method of the optical element （ａ）（ｂ）同光学素子の製造方法を示す製造工程図(A) (b) Manufacturing process figure which shows the manufacturing method of the optical element 本発明の他の実施の形態における光学素子の製造方法を示す要部拡大図The principal part enlarged view which shows the manufacturing method of the optical element in other embodiment of this invention 本発明のさらに他の実施の形態における光学素子の製造方法を示す要部拡大図The principal part enlarged view which shows the manufacturing method of the optical element in other embodiment of this invention. （ａ）（ｂ）従来の光学素子の製造方法を示す製造工程図(A) (b) Manufacturing process figure which shows the manufacturing method of the conventional optical element

Explanation of symbols

１１上型
１１ａ成形面
１１ｂ円錐面
１２下型
１２ａ成形面
１２ｂ円錐面
１３胴型
１４側型
１４ａ成形面
１４ｂ円錐面
１４ｃ円錐面
１５光学素材
１６光学素子 11 Upper mold 11a Molding surface 11b Conical surface 12 Lower mold 12a Molding surface 12b Conical surface 13 Body mold 14 Side mold 14a Molding surface 14b Conical surface 14c Conical surface 15 Optical material 16 Optical element

Claims

In the method of manufacturing an optical element in which an optical material is molded by heating and pressing between a molding surface of an upper mold and a molding surface of a lower mold, the side mold for molding the outer peripheral side surface of the optical element is A method of manufacturing an optical element that is provided between an upper mold and a lower mold, and that one or both of the upper mold and the lower mold and the side mold are brought into contact with each other at a conical surface.

An upper mold having a molding surface for molding the upper surface of the optical element, a lower mold having a molding surface for molding the lower surface of the optical element, and a body mold for coaxially regulating the upper mold and the lower mold A side mold having a molding surface for molding the outer peripheral side surface of the optical element is provided between the upper mold and the lower mold in the body mold, and the upper mold and the lower mold are provided on the side mold. A mold for an optical element provided with a conical surface that comes into contact with a conical surface provided on one or both of the above.