JP2012087050A - Method for manufacturing lens array, and molding die assembly - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for manufacturing a lens array of stable quality with high productivity at a low cost by surely preventing the generation of an air pocket upon molding.SOLUTION: In a molding method, a flat convex-shaped molding material 40 is inserted into a space between a lower die 12 and an upper die 13 each inserted into a sleeve 11 of a molding die assembly 10 to face each other, and a plurality of small lens molding recessed faces 13b formed at the molding face 13a of the upper die 13 are transferred. The method includes positioning and molding the lens array in such a manner that the surface center part 43 of the convex-shaped surface 42 in the flat convex-shaped molding material 40 is made coincident with the recessed face tip 13c at the center of the arrangement of the plurality of small lens molding recessed faces 13b in the upper die 13, so that the air in the small lens molding recessed faces 13b is promptly exhausted to the outer circumferential direction with the deformation of the flat convex-shaped molding material 40, and the generation of an air pocket at the small lens molding recessed faces 13b is prevented.

Description

本発明は、レンズアレイの製造技術および成形型組立体に関し、例えば、複数の小レンズの集合体であるレンズアレイを型成形によって製造する技術に関する。   The present invention relates to a lens array manufacturing technique and a mold assembly, for example, a technique for manufacturing a lens array, which is an assembly of a plurality of small lenses, by mold molding.

複数のレンズの集合体であるレンズアレイは、照明用、光ファイバ通信用、センサー集光用などのレンズとして利用される。
このレンズアレイの製造方法としては、ガラスやプラスチックなどの材料からできた単一の平行平板状の成形素材を軟化させながら成形型で押圧し、レンズアレイを製造する方法が従来から知られている。
A lens array that is an assembly of a plurality of lenses is used as a lens for illumination, optical fiber communication, sensor condensing, and the like.
As a method of manufacturing this lens array, a method of manufacturing a lens array by pressing a single parallel flat plate-shaped molding material made of a material such as glass or plastic with a mold while softening is conventionally known. .

このような型成形による一般的なレンズアレイの製造方法では、小レンズ部分に空気溜りが発生しやすいため、レンズアレイの品質が安定しにくく、歩留まりが良くないという技術的課題があった。   In such a general method for manufacturing a lens array by molding, there is a technical problem that the quality of the lens array is difficult to stabilize and the yield is not good because air pockets are easily generated in the small lens portion.

このため、特許文献1には、成形型を真空のチャンバ内に収容し、ガラスの成形素材を真空中で加熱軟化させ、金型で押圧してレンズアレイを製造する方法が開示されている。
また、特許文献2には、金型における複数のマイクロレンズキャビティの配列領域の中心にガラスプリフォームが載置される中心ネストを設け、この中心ネストに単一のガラスプリフォームを配置し、加熱状態で金型を押圧し、溶融したガラスプリフォームが中心ネスト部分から周囲のマイクロレンズキャビティに広がるように変形させてレンズアレイを成形した後、中心ネスト部分がレンズアレイから取り除かれるように小レンズ部を切り出してマイクロレンズアレイを得る製造方法が提示されている。
For this reason, Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a lens array by housing a molding die in a vacuum chamber, heat-softening a glass molding material in a vacuum, and pressing it with a mold.
Further, in Patent Document 2, a center nest on which a glass preform is placed is provided at the center of an array region of a plurality of microlens cavities in a mold, and a single glass preform is disposed on the center nest, and heating is performed. After pressing the mold in a state and deforming the molten glass preform so that it spreads from the central nest part to the surrounding microlens cavity, and molding the lens array, the small lens so that the central nest part is removed from the lens array The manufacturing method which cuts out a part and obtains a microlens array is proposed.

ところが、上述の特許文献1の技術では、成形型の全体をチャンバに収容して真空中で加熱するために、チャンバや真空ポンプ等の大掛かりな真空設備が必要となり、成形装置全体のコスト上昇、引いては成形製品のコスト上昇を招くという技術的課題がある。   However, in the technique of the above-mentioned Patent Document 1, in order to accommodate the entire mold in the chamber and heat it in vacuum, a large vacuum facility such as a chamber and a vacuum pump is required, which increases the cost of the entire molding apparatus. In turn, there is a technical problem that the cost of the molded product increases.

また、成形前の真空排気処理や成形後の大気圧への復帰処理等の冗長な所要時間が発生し、成形工程におけるサイクルタイムの増大による生産性の低下を招く、という技術的課題もある。   In addition, there is a technical problem that a redundant required time such as a vacuum evacuation process before molding and a return process to atmospheric pressure after molding occurs, resulting in a decrease in productivity due to an increase in cycle time in the molding process.

一方、特許文献2の場合には、ガラスプリフォームが配置される中心ネスト部分は光学面としては利用できないため、成形可能なマイクロレンズアレイの設計や成形可能な形状仕様に制約が生じるとともに、マイクロレンズアレイの中央に位置する中心ネスト部分を切除する場合には、ガラスプリフォームの歩留りが低下するとともに、切断工程の分だけサイクルタイムの増大や製造コストの上昇を招き、生産性が低下する、という技術的課題がある。   On the other hand, in the case of Patent Document 2, since the central nest portion where the glass preform is disposed cannot be used as an optical surface, the design of the moldable microlens array and the shape specification that can be molded are limited, and the When cutting the central nest located at the center of the lens array, the yield of the glass preform is reduced, and the cycle time is increased and the manufacturing cost is increased by the amount of the cutting process, resulting in a decrease in productivity. There is a technical problem.

特開平6−144842号公報JP-A-6-144842 特開2001−48554号公報JP 2001-48554 A

本発明の目的は、必要以上に大掛かりな製造設備を必要とすることなく、成形工程におけるサイクルタイムの増大や製造コストの上昇を招くことなく、レンズアレイの形状に制約を生じることなく、成形時の空気溜まりの発生を確実に防止して、安定な品質のレンズアレイを高い生産性で低コストにて製造することが可能な技術を提供することにある。   The object of the present invention is to eliminate the need for manufacturing equipment larger than necessary, without causing an increase in cycle time and an increase in manufacturing cost in the molding process, without restricting the shape of the lens array, and at the time of molding. It is an object of the present invention to provide a technique capable of reliably preventing the occurrence of air accumulation and manufacturing a lens array of stable quality with high productivity and low cost.

本発明は、上型および下型の少なくとも一方の成形面に配列された複数の光学機能凹面の配列中心部に、凸形状の成形素材の頂部が一致するように位置決めする工程と、
前記上型および下型の前記成形面の間で前記成形素材を挟圧し、前記配列中心部から周辺方向に前記成形素材が広がるように変形させる工程と、
を含み、
前記成形面には、隣り合う前記光学機能凹面の境界部が前記配列中心に一致するように複数の前記光学機能凹面が配列され、
個々の前記光学機能凹面の最小曲率半径をRaとし、前記成形素材の前記頂部の曲率半径をRpとしたとき、Rp≦2Raを満足するように前記成形素材の形状が設定されているレンズアレイの製造方法を提供する。
The present invention includes a step of positioning so that the top of the convex molding material is aligned with the center of the array of the plurality of optical functional concave surfaces arranged on at least one molding surface of the upper mold and the lower mold,
Clamping the molding material between the molding surfaces of the upper mold and the lower mold, and deforming the molding material so that the molding material spreads in the peripheral direction from the center of the arrangement; and
Including
A plurality of the optical function concave surfaces are arranged on the molding surface such that a boundary portion between the adjacent optical function concave surfaces coincides with the arrangement center,
A lens array in which the shape of the molding material is set so as to satisfy Rp ≦ 2Ra, where Ra is the minimum curvature radius of each concave surface of the optical function and Rp is the curvature radius of the top of the molding material. A manufacturing method is provided.

本発明によれば、必要以上に大掛かりな製造設備を必要とすることなく、成形工程におけるサイクルタイムの増大や製造コストの上昇を招くことなく、レンズアレイの形状に制約を生じることなく、成形時の空気溜まりの発生を確実に防止して、安定な品質のレンズアレイを高い生産性で低コストにて製造することが可能な技術を提供することができる。   According to the present invention, an excessively large manufacturing facility is not required, the cycle time in the molding process is increased and the manufacturing cost is not increased, the shape of the lens array is not restricted, and molding is performed. Thus, it is possible to provide a technique capable of reliably preventing the occurrence of air accumulation and manufacturing a lens array of stable quality with high productivity and low cost.

本発明の一実施の形態であるレンズアレイの製造方法が実施される成形装置の構成の一例を示す略側面図である。1 is a schematic side view showing an example of a configuration of a molding apparatus in which a lens array manufacturing method according to an embodiment of the present invention is implemented. 本発明の一実施の形態であるレンズアレイの製造方法を実施する成形型組立体の常温下での組み立て状態の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the assembly state in the normal temperature of the shaping | molding die assembly which implements the manufacturing method of the lens array which is one embodiment of this invention. その一部を拡大して例示する断面図である。It is sectional drawing which expands and illustrates a part of it. その加熱下での成形状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the shaping | molding state under the heating. 本発明の一実施の形態である成形型組立体にて成形されたレンズアレイの一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the lens array shape | molded with the shaping | molding die assembly which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である成形型組立体における上型の成形面の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the molding surface of the upper mold | type in the shaping | molding die assembly which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である成形に使用される平凸状成形素材を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the plano-convex shaped raw material used for shaping | molding which is one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態のレンズアレイの製造方法における常温下での成形型組立体の組み立て状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the assembly state of the shaping | molding die assembly in the normal temperature in the manufacturing method of the lens array of other embodiment of this invention. その加熱下での成形状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the shaping | molding state under the heating. その製造方法にて得られたレンズアレイの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the lens array obtained by the manufacturing method. そのレンズアレイの製造方法に用いられる成形型組立体を構成する上型の成形面に配置された複数の小レンズ成形面の配列状態を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | sequence state of the several small lens molding surface arrange | positioned at the molding surface of the upper mold | type which comprises the shaping | molding die assembly used for the manufacturing method of the lens array. そのレンズアレイの製造方法における成形素材の変形過程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the deformation | transformation process of the shaping | molding raw material in the manufacturing method of the lens array. 本発明の他の実施の形態のレンズアレイの製造方法の変形例において、常温下での成形型組立体の組み立て状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the assembly state of the shaping | molding die assembly in normal temperature in the modification of the manufacturing method of the lens array of other embodiment of this invention. その変形例における上型の成形面の形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the shape of the molding surface of the upper mold | type in the modification. その変形例における上型の成形面の形状を示す平面図である。It is a top view which shows the shape of the molding surface of the upper mold | type in the modification. その変形例にて得られた矩形のレンズアレイを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rectangular lens array obtained in the modification. 本発明の他の実施の形態のレンズアレイの製造方法の他の変形例に用いられる凸レンズ断面成形素材の外観を例示した斜視図である。It is the perspective view which illustrated the external appearance of the convex lens cross-section shaping | molding raw material used for the other modification of the manufacturing method of the lens array of other embodiment of this invention. その凸レンズ断面成形素材から得られるレンズアレイの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the lens array obtained from the convex lens cross-section molding raw material. その変形例における上型の凹状の半円筒面からなる複数の小レンズ成形面の配列状態を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | sequence state of the some small lens molding surface which consists of a concave semi-cylindrical surface of the upper mold | type in the modification. その変形例における上型の凹状の半円筒面からなる複数の小レンズ成形面の配列状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the arrangement | sequence state of the some small lens molding surface which consists of the concave semi-cylindrical surface of the upper mold | type in the modification. その小レンズ成形面によって成形されたレンズアレイを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lens array shape | molded by the small lens molding surface. 凸形状の小レンズ部が基板部の両面に配置されたレンズアレイを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the lens array by which the convex small lens part is arrange | positioned on both surfaces of the board | substrate part. そのレンズアレイの成形に用いられる成形素材の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the shaping | molding raw material used for shaping | molding of the lens array.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(第1実施の形態)
図1は、本発明の一実施の形態であるレンズアレイの製造方法が実施される成形装置の構成の一例を示す略側面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a configuration of a molding apparatus in which a lens array manufacturing method according to an embodiment of the present invention is implemented.

図2Aは、本発明の一実施の形態であるレンズアレイの製造方法を実施する成形型組立体の常温下での組み立て状態の一例を示す断面図、図2Bは、その一部を拡大して例示する断面図、図2Cは、その加熱下での成形状態を示す断面図、図2Dは、本実施の形態の成形型組立体にて成形されたレンズアレイの一例を示す側面図である。   FIG. 2A is a cross-sectional view showing an example of an assembly state at room temperature of a mold assembly for carrying out a method for manufacturing a lens array according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is an enlarged view of a part thereof. FIG. 2C is a cross-sectional view illustrating a molded state under heating, and FIG. 2D is a side view illustrating an example of a lens array molded by the mold assembly of the present embodiment.

図3は、本実施の形態の成形型組立体における上型の成形面の一例を示す平面図、図4は、本実施の形態の成形に使用される平凸状成形素材を示す断面図である。
まず、図2Dを参照して、本実施の形態のレンズアレイの製造方法にて製造されるレンズアレイ40Aについて説明する。
FIG. 3 is a plan view showing an example of the molding surface of the upper mold in the molding die assembly of the present embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a plano-convex molding material used for molding of the present embodiment. is there.
First, with reference to FIG. 2D, a lens array 40A manufactured by the lens array manufacturing method of the present embodiment will be described.

本実施の形態にて製造されるレンズアレイ40Aは基板部41aと、この基板部41aの片面に突設された複数の小レンズ部42aの配列からなる。
基板部41aは円形の平行平板形状である。個々の小レンズ部42aの形状は凸形状で、主に一定の曲率半径を持つ球面になっている。
The lens array 40A manufactured in the present embodiment includes a substrate portion 41a and an array of a plurality of small lens portions 42a provided on one surface of the substrate portion 41a.
The substrate portion 41a has a circular parallel plate shape. Each of the small lens portions 42a has a convex shape, and is mainly a spherical surface having a certain radius of curvature.

この場合、小レンズ部42aの数は、一例として、3×3の9個で、基板部41aの片面上に等間隔で正方の配列として配置される。
レンズアレイ40Aの材料、すなわち、このレンズアレイ40Aの成形に用いられる後述の平凸状成形素材40(成形素材)としては、可視域において透明な光学ガラスが用いられる。本実施の形態では光学ガラスとして市販のL−BSL7(ガラス転移点498℃、屈伏点549℃)を用いた例を説明する。
In this case, the number of small lens portions 42a is, for example, 9 × 3 × 3, and is arranged as a square array at equal intervals on one surface of the substrate portion 41a.
As a material of the lens array 40A, that is, a plano-convex molding material 40 (molding material) described later used for molding the lens array 40A, optical glass transparent in the visible range is used. In this embodiment, an example in which commercially available L-BSL7 (glass transition point 498 ° C., yield point 549 ° C.) is used as the optical glass will be described.

図1に例示されるように、本実施の形態の成形装置100は、成形ステージ110、下側プレート120、上側プレート130、加圧装置140を備えている。
成形ステージ110の上に下側プレート120が配置され、この下側プレート120と上下方向に対向する位置に、加圧装置140によって上下方向に駆動される上側プレート130が設けられている。
As illustrated in FIG. 1, the molding apparatus 100 according to the present embodiment includes a molding stage 110, a lower plate 120, an upper plate 130, and a pressure device 140.
A lower plate 120 is disposed on the molding stage 110, and an upper plate 130 that is driven in the vertical direction by the pressurizing device 140 is provided at a position facing the lower plate 120 in the vertical direction.

本実施の形態の成形装置100は、大気下または窒素ガス等の置換雰囲気下で稼動可能な任意の構成のものを使用できる。すなわち、成形装置100に真空容器および真空ポンプ等を付属させる必要はない。   The molding apparatus 100 according to the present embodiment can be of any configuration that can operate in the atmosphere or in a replacement atmosphere such as nitrogen gas. That is, there is no need to attach a vacuum vessel, a vacuum pump, or the like to the molding apparatus 100.

この成形装置100を用いたレンズアレイの製造工程では、平凸状成形素材40等の成形素材が内部に組み込まれた成形型組立体10が、成形装置100内の下側プレート120載置される。   In the manufacturing process of the lens array using the molding apparatus 100, the molding die assembly 10 in which a molding material such as the plano-convex molding material 40 is incorporated is placed on the lower plate 120 in the molding apparatus 100. .

下側プレート120および上側プレート130の各々の内部には、それぞれ複数のヒータ121、ヒータ131が実装されており、下側プレート120と上側プレート130との間に挟持される成形型組立体10を、所望の成形温度に加熱することが可能になっている。   A plurality of heaters 121 and 131 are mounted inside each of the lower plate 120 and the upper plate 130, and the mold assembly 10 sandwiched between the lower plate 120 and the upper plate 130 is provided. It is possible to heat to a desired molding temperature.

なお、ヒータ121、ヒータ131の代わりに赤外線ランプを成形型組立体10の側面周辺に配置して加熱する構成としても構わない。
上述のように、下側プレート120は成形ステージ110に固定された状態にあり、上側プレート130には、加圧装置140が連結されている。
Note that an infrared lamp may be arranged around the side surface of the mold assembly 10 in place of the heater 121 and the heater 131 and heated.
As described above, the lower plate 120 is fixed to the molding stage 110, and the pressing device 140 is connected to the upper plate 130.

加圧装置140によって上側プレート130を下降させることで、成形型組立体10は下側プレート120と上側プレート130で挟まれた状態になり、さらに上側プレート130によって加圧されると押圧状態になる。   By lowering the upper plate 130 by the pressurizing device 140, the mold assembly 10 is sandwiched between the lower plate 120 and the upper plate 130, and further pressed when being pressed by the upper plate 130. .

図2Aに例示されるように、本実施の形態の成形型組立体10は、円筒状のスリーブ11と、外形が円柱状の下型12、上型13、で構成されている。
上型13および下型12は、各々の成形面13a、成形面12aが対向するようにスリーブ11の両端から挿入されることによってスリーブ11に嵌合可能になっている。
As illustrated in FIG. 2A, the mold assembly 10 of the present embodiment includes a cylindrical sleeve 11, a lower mold 12, and an upper mold 13 having a columnar outer shape.
The upper mold 13 and the lower mold 12 can be fitted into the sleeve 11 by being inserted from both ends of the sleeve 11 so that the respective molding surfaces 13a and 12a face each other.

成形型組立体10を構成するスリーブ11、下型12、上型13が嵌合された状態では、上型13、下型12、スリーブ11の各中心軸が一致するように構成されている。
なお、以下では、上型13と下型12の対向方向の前記中心軸を中心軸CZとし、この中心軸CZに直交する平面内で直交する二つの軸を中心軸CXおよび中心軸CYとする。
When the sleeve 11, the lower mold 12, and the upper mold 13 constituting the mold assembly 10 are fitted, the central axes of the upper mold 13, the lower mold 12, and the sleeve 11 are configured to coincide with each other.
In the following, the central axis in the opposing direction of the upper mold 13 and the lower mold 12 is referred to as a central axis CZ, and two axes orthogonal to each other in a plane orthogonal to the central axis CZ are referred to as a central axis CX and a central axis CY. .

上型13の成形面13aの中央には、上述のレンズアレイ40Aの複数の小レンズ部42aに対応した複数の小レンズ成形凹面13b(光学機能凹面)が配置されている。
個々の小レンズ成形凹面13bは対応する個々の小レンズ部42aに合わせるように形成され、形状は凹形状で一定の曲率半径R0を有している。この場合、小レンズ成形凹面13bの配置数は9個(L11〜L33)で、正方格子の格子点に小レンズ成形凹面13bの各々の中心が一致する配列状態に配置されている。
In the center of the molding surface 13a of the upper mold 13, a plurality of small lens molding concave surfaces 13b (optical functional concave surfaces) corresponding to the plurality of small lens portions 42a of the lens array 40A are arranged.
Each small lens molding concave surface 13b is formed to match the corresponding small lens portion 42a, and has a concave shape and a constant radius of curvature R0. In this case, the number of the small lens molding concave surfaces 13b is nine (L11 to L33), and the small lens molding concave surfaces 13b are arranged in an array state in which the centers of the small lens molding concave surfaces 13b coincide with the lattice points of the square lattice.

ここで、本実施の形態の成形型組立体10の上型13における小レンズ成形凹面13bに関してさらに詳細に説明する。
上述のような円柱形の上型13の成形面13aは外形が円形を呈しており、外形の円の中心部(中心軸CZ)を成形面13aの中心部に設定する。下型12の成形面12aの中心部も同様に設定する。
Here, the small lens molding concave surface 13b in the upper mold 13 of the mold assembly 10 of the present embodiment will be described in more detail.
The molding surface 13a of the cylindrical upper mold 13 as described above has a circular outer shape, and the center of the outer circle (center axis CZ) is set as the center of the molding surface 13a. The central portion of the molding surface 12a of the lower mold 12 is set in the same manner.

上型13における複数の小レンズ成形凹面13bの配列(L11〜L33)において、中央に位置する一つの小レンズ成形凹面13b(L22)に着目する。
本実施の形態の上型13の場合、成形面13aの中心部(中心軸CZ)に対して、小レンズ成形凹面13b(L22)の頂点(凹面頂点13c(配列中心部))が一致するように、複数の小レンズ成形凹面13bを整列して配置する。
In the arrangement (L11 to L33) of the plurality of small lens molding concave surfaces 13b in the upper mold 13, attention is paid to one small lens molding concave surface 13b (L22) located at the center.
In the case of the upper mold 13 of the present embodiment, the apex of the small lens molding concave surface 13b (L22) (concave surface apex 13c (array central portion)) coincides with the central portion (central axis CZ) of the molding surface 13a. A plurality of small lens molding concave surfaces 13b are arranged in alignment.

この場合、下型12の成形面12aは、中心軸CZに直交する平坦面に形成されている。
本実施の形態の場合、成形型組立体10の上型13、下型12、スリーブ11を構成する材料としては、例えば、超硬合金、炭化珪素、ステンレス鋼などが利用できる。
In this case, the molding surface 12a of the lower mold 12 is formed on a flat surface orthogonal to the central axis CZ.
In the case of the present embodiment, for example, cemented carbide, silicon carbide, stainless steel, or the like can be used as the material constituting the upper mold 13, the lower mold 12, and the sleeve 11 of the mold assembly 10.

小レンズ成形凹面13bの形状は、切削加工、研削加工、研磨加工等の中から適当な処理を選択あるいは組み合わせて製作される。
次に、本実施の形態において用いられる成形素材について説明する。
The shape of the small lens molding concave surface 13b is manufactured by selecting or combining appropriate processes among cutting, grinding, polishing and the like.
Next, the molding material used in the present embodiment will be described.

本実施の形態では、断面形状が平凸のレンズ形状を呈する平凸状成形素材40を使用する。すなわち、平凸状成形素材40は、円柱の一端に底面41が形成され、他端部に、例えば球面からなる凸状表面42が形成された外観を呈している。この平凸状成形素材40は、単一の部材で構成されている。   In the present embodiment, a plano-convex molding material 40 having a lens shape with a plano-convex cross section is used. That is, the plano-convex molding material 40 has an appearance in which a bottom surface 41 is formed at one end of a cylinder and a convex surface 42 made of, for example, a spherical surface is formed at the other end. The plano-convex molding material 40 is composed of a single member.

また、平凸状成形素材40の体積は、当該平凸状成形素材40を用いて製造される上述のレンズアレイ40Aの体積と一致させる。これにより、成形後に切り落とし等の付加的加工を必要とすることなく、目的の形状のレンズアレイ40Aが得られる。   Further, the volume of the plano-convex molding material 40 is matched with the volume of the lens array 40A described above manufactured using the plano-convex molding material 40. Thereby, the lens array 40A having a target shape can be obtained without requiring additional processing such as cutting off after molding.

平凸状成形素材40における凸状表面42は一定の曲率半径を有しており、表面中心部43(頂部)が、底面41から最も高い頂点になっている。
ここで、本実施の形態の平凸状成形素材40では、凸状表面42の曲率半径Rpを以下のように設定する。
The convex surface 42 of the plano-convex molding material 40 has a certain radius of curvature, and the surface center portion 43 (top portion) is the highest vertex from the bottom surface 41.
Here, in the plano-convex molding material 40 of the present embodiment, the curvature radius Rp of the convex surface 42 is set as follows.

上型13に形成された小レンズ成形凹面13bの最小曲率半径Raに着目すると、小レンズ成形凹面13bは一定の曲率半径R0を有しているため、最小曲率半径Raは個々の小レンズ成形凹面13bの曲率半径R0と一致している。   Focusing on the minimum curvature radius Ra of the small lens molding concave surface 13b formed on the upper mold 13, the small lens molding concave surface 13b has a constant curvature radius R0. Therefore, the minimum curvature radius Ra is an individual small lens molding concave surface. This coincides with the curvature radius R0 of 13b.

そして、本実施の形態では、平凸状成形素材40の凸状表面42における曲率半径Rpは、小レンズ成形凹面13bの最小曲率半径Raに対して、以下の式(1)の関係を満足するように設定する。
Rp≦Ra ………(1)
In the present embodiment, the curvature radius Rp of the convex surface 42 of the plano-convex molding material 40 satisfies the relationship of the following formula (1) with respect to the minimum curvature radius Ra of the small lens molding concave surface 13b. Set as follows.
Rp ≦ Ra (1)

レンズアレイ40Aとなる平凸状成形素材40の素材は光学ガラスからなり、上述のL−BSL7を使用する。
この平凸状成形素材40は、予め、研削加工、研磨加工、あるいは、溶融ガラスのプレス加工によって、上述の形状に製作される。
以下、本実施の形態におけるガラス成形によるレンズアレイの製造方法の作用を説明する。
The material of the plano-convex molding material 40 to be the lens array 40A is made of optical glass and uses the above-described L-BSL7.
This plano-convex molding material 40 is manufactured in advance in the above-described shape by grinding, polishing, or molten glass pressing.
The operation of the lens array manufacturing method by glass molding in the present embodiment will be described below.

本実施の形態のレンズアレイの製造工程は、成形型組立体10の組み立て工程、加熱工程、成形工程、冷却工程からなる。
まず、成形型組立体10の組み立て工程について説明する。
The manufacturing process of the lens array of the present embodiment includes an assembly process of the mold assembly 10, a heating process, a molding process, and a cooling process.
First, the assembly process of the mold assembly 10 will be described.

平凸状成形素材40の底面41を下側にして下型12の成形面12aの上に載せる。
このとき、平凸状成形素材40の位置は、下型12の成形面12aの中心部に対して、平凸状成形素材40の中心が一致するように位置決めする。
The plano-convex molding material 40 is placed on the molding surface 12a of the lower mold 12 with the bottom surface 41 facing downward.
At this time, the position of the plano-convex molding material 40 is positioned so that the center of the plano-convex molding material 40 coincides with the center of the molding surface 12a of the lower mold 12.

この状態で、スリーブ11と下型12を嵌合させ、さらに、上型13をその成形面13aが、下型12上の平凸状成形素材40に対向するように嵌合させる。
上型13と下型12は、スリーブ11に挿入されると、上型13の中心部と下型12の中心部とがスリーブ11の孔の中心軸(中心軸CZ)上に整列された状態になる。
In this state, the sleeve 11 and the lower mold 12 are fitted together, and the upper mold 13 is fitted so that the molding surface 13 a faces the plano-convex molding material 40 on the lower mold 12.
When the upper mold 13 and the lower mold 12 are inserted into the sleeve 11, the central portion of the upper mold 13 and the central portion of the lower mold 12 are aligned on the central axis (center axis CZ) of the hole of the sleeve 11. become.

すなわち、平凸状成形素材40の凸状表面42の中心にある表面中心部43(頂点)は、上型13の成形面13aの中心部、つまり、複数の小レンズ成形凹面13bの配列中央に位置する小レンズ成形凹面13b(L22)の凹面頂点13cと、中心軸CZ上に整列する。   That is, the surface center portion 43 (vertex) at the center of the convex surface 42 of the plano-convex molding material 40 is at the center of the molding surface 13a of the upper mold 13, that is, the array center of the plurality of small lens molding concave surfaces 13b. The small lens molding concave surface 13b (L22) is positioned so as to be aligned with the concave vertex 13c of the central axis CZ.

このように、スリーブ11に対向して挿入される上型13と下型12とで平凸状成形素材40を挟み込むことで、図2Aのような成形型組立体10を得る。
図2Bに示されるように、平凸状成形素材40が下型12と上型13の間に挟み込まれた状態では、上型13における複数の小レンズ成形凹面13bの配列の中央に位置する小レンズ成形凹面13b(L22)の凹面頂点13cと平凸状成形素材40の凸状表面42の表面中心部43とが接触している。
In this way, the plano-convex molding material 40 is sandwiched between the upper mold 13 and the lower mold 12 that are inserted so as to face the sleeve 11, thereby obtaining the mold assembly 10 as shown in FIG. 2A.
As shown in FIG. 2B, in a state where the plano-convex molding material 40 is sandwiched between the lower mold 12 and the upper mold 13, the small mold positioned at the center of the array of the plurality of small lens molding concave surfaces 13b in the upper mold 13 is used. The concave surface vertex 13c of the lens molding concave surface 13b (L22) and the surface center portion 43 of the convex surface 42 of the plano-convex molding material 40 are in contact with each other.

ただし、凹面頂点13c以外の部分では小レンズ成形凹面13b(L22)と平凸状成形素材40とは接触していない。
次に、上述のように構成された成形型組立体10の加熱工程について説明する。
However, the small lens molding concave surface 13b (L22) and the plano-convex molding material 40 are not in contact with portions other than the concave vertex 13c.
Next, the heating process of the mold assembly 10 configured as described above will be described.

成形装置100内の下側プレート120と上側プレート130の間に、平凸状成形素材40を組み付けた成形型組立体10を入れる。
この下側プレート120と上側プレート130を介して、成形型組立体10および内部の平凸状成形素材40が、当該平凸状成形素材40の素材に応じた成形温度に達するように所定時間だけ加熱する。
The molding die assembly 10 in which the plano-convex molding material 40 is assembled is placed between the lower plate 120 and the upper plate 130 in the molding apparatus 100.
Through the lower plate 120 and the upper plate 130, the mold assembly 10 and the plano-convex molding material 40 inside only a predetermined time so as to reach a molding temperature corresponding to the material of the plano-convex molding material 40. Heat.

この成形温度は平凸状成形素材40に使用されるガラスの屈伏点温度よりも高い温度に設定する。これにより、成形温度下では平凸状成形素材40は軟化状態になる。
次に、成形工程について説明する。
This molding temperature is set to a temperature higher than the yield point temperature of the glass used for the plano-convex molding material 40. As a result, the plano-convex molding material 40 is softened at the molding temperature.
Next, the molding process will be described.

上述の成形温度に保持された状態で、成形装置100の下側プレート120と上側プレート130とで成形型組立体10を加圧する。
成形型組立体10において下型12と上型13で挟圧される平凸状成形素材40は変形しながら、下型12の成形面12aと上型13の成形面13aとの間の空間部に充満していく。
The mold assembly 10 is pressurized by the lower plate 120 and the upper plate 130 of the molding apparatus 100 while being held at the molding temperature described above.
In the molding die assembly 10, the plano-convex molding material 40 sandwiched between the lower die 12 and the upper die 13 is deformed, and the space between the molding surface 12a of the lower die 12 and the molding surface 13a of the upper die 13 is deformed. Will be filled.

変形が進行すると、成形面12aおよび成形面13a(小レンズ成形凹面13b)の形状が平凸状成形素材40に転写されることにより、レンズアレイ40Aの基板部41aと複数の小レンズ部42aとが形成される。   As the deformation progresses, the shape of the molding surface 12a and the molding surface 13a (small lens molding concave surface 13b) is transferred to the plano-convex molding material 40, whereby the substrate portion 41a and the plurality of small lens portions 42a of the lens array 40A are transferred. Is formed.

ここで、本実施の形態の場合には、変形の初期段階では、軟化した平凸状成形素材40が配列中央にある小レンズ成形凹面13b(L22)の中心部(凹面頂点13c)から周囲の隣接線13dに向かって押し広げられる。   Here, in the case of the present embodiment, in the initial stage of deformation, the softened plano-convex molding material 40 is surrounded from the center (concave surface vertex 13c) of the small lens molding concave surface 13b (L22) at the center of the array. It is pushed toward the adjacent line 13d.

このため、小レンズ成形凹面13b(L22)の内部に存在した空気は凹面頂点13cから外方に広がるように変形する平凸状成形素材40によって順次押し出されることになり、小レンズ成形凹面13b内には滞留しない。   For this reason, the air existing inside the small lens molding concave surface 13b (L22) is sequentially pushed out by the plano-convex molding material 40 which deforms so as to spread outward from the concave vertex 13c, and the inside of the small lens molding concave surface 13b. Does not stay.

すなわち、小レンズ成形凹面13bの凹面頂点13cと平凸状成形素材40の表面中心部43の接触部の周囲には、外周方向に開いた断面が略楔形の空間として常に形成されるため、凹面頂点13cを中心として外周方向に広がる平凸状成形素材40の凸状表面42の変形とともに、小レンズ成形凹面13b内の空気は、確実に外周方向に追い出されて排除される。   That is, since the cross section opened in the outer peripheral direction is always formed as a substantially wedge-shaped space around the contact portion of the concave surface vertex 13c of the small lens molding concave surface 13b and the surface center portion 43 of the plano-convex molding material 40, the concave surface Along with the deformation of the convex surface 42 of the plano-convex molding material 40 that spreads in the outer circumferential direction around the vertex 13c, the air in the small lens molding concave surface 13b is reliably driven out and eliminated.

中央に位置する小レンズ成形凹面13b(L22)に対して隣接する周辺の個々の小レンズ成形凹面13bにおいては、軟化した平凸状成形素材40が成形面13aの中心部から外周に向かう方向に当該小レンズ成形凹面13bの表面形状に沿って入り込んでいく。   In each peripheral small lens molding concave surface 13b adjacent to the small lens molding concave surface 13b (L22) located in the center, the soft plano-convex molding material 40 is directed from the center of the molding surface 13a toward the outer periphery. It enters along the surface shape of the small lens molding concave surface 13b.

それに伴い、周辺部の各小レンズ成形凹面13bの内部に存在した空気も平凸状成形素材40の変形の流れに沿って成形面13aの外周方向に押し出されていくこととなり、滞留することはない。   Along with this, the air existing inside each small lens molding concave surface 13b in the peripheral part is also pushed out in the outer peripheral direction of the molding surface 13a along the deformation flow of the plano-convex molding material 40, Absent.

仮に小レンズ成形凹面13b内に空気が残存したとしても、個々の小レンズ成形凹面13bの隣接線13dの稜線部分にわずかな空気溜りが形成されるレベルに留まる。
このようにして、平凸状成形素材40から得られるレンズアレイ40Aの個々の小レンズ部42aの表面、すなわち光学面には、ほとんど空気が残らない状態に成形することができる。
Even if air remains in the small lens molding concave surface 13b, it remains at a level at which a slight air pocket is formed at the ridge line portion of the adjacent line 13d of each small lens molding concave surface 13b.
In this manner, the surface of each small lens portion 42a of the lens array 40A obtained from the plano-convex molding material 40, that is, the optical surface, can be molded with almost no air remaining.

平凸状成形素材40からレンズアレイ40Aの所望形状が得られた段階で上側プレート130の加圧を止めれば、レンズアレイ40Aの成形が完了し、上述の図2Dに例示した外観のレンズアレイ40Aが得られる。   If the pressing of the upper plate 130 is stopped when the desired shape of the lens array 40A is obtained from the plano-convex molding material 40, the molding of the lens array 40A is completed, and the lens array 40A having the appearance illustrated in FIG. Is obtained.

なお、レンズアレイ40Aの所望形状を得るためには、上述のように上側プレート130と下側プレート120の間で成形型組立体10を加圧する際に、上側プレート130の移動量を制御してもよいし、加圧力と加圧時間を設定して制御してもよい。   In order to obtain the desired shape of the lens array 40A, the amount of movement of the upper plate 130 is controlled when the mold assembly 10 is pressed between the upper plate 130 and the lower plate 120 as described above. Alternatively, the pressing force and the pressurizing time may be set and controlled.

次に、上述のような成形後の冷却工程について説明する。
レンズアレイ40Aの冷却工程では、加熱された光学ガラスを軟化状態から固化状態に移行させ、レンズアレイ40Aの形状を安定させる。
Next, the cooling process after molding as described above will be described.
In the cooling process of the lens array 40A, the heated optical glass is shifted from the softened state to the solidified state to stabilize the shape of the lens array 40A.

図示していない冷却装置により、成形型組立体10を冷却する。
冷却時は、成形されたレンズアレイ40Aの転写精度の確保と歪の低減のため、加圧状態が必要になる場合もある。
The mold assembly 10 is cooled by a cooling device (not shown).
During cooling, a pressurized state may be necessary to ensure transfer accuracy and reduce distortion of the molded lens array 40A.

なお、この冷却時の加圧力はレンズアレイ40A等の成形品に割れが発生しない程度の範囲で設定する。
成形型組立体10および成形されたレンズアレイ40Aが常温付近まで冷却された時点で冷却が完了する。
The pressure applied during cooling is set within a range that does not cause cracks in the molded product such as the lens array 40A.
Cooling is completed when the mold assembly 10 and the molded lens array 40A are cooled to near room temperature.

この冷却が完了した後、成形型組立体10から上型13を外して成形品を取り出せば、レンズアレイ40Aを得ることができる。
本実施の形態において成形された上述のレンズアレイ40Aの形状は一例であり、上述の図2Dに例示したレンズアレイ40Aにおける基板部41aの形状、小レンズ部42aの形状と数、さらには、平凸状成形素材40(レンズアレイ40A)を構成するガラスの種類、上型13における小レンズ成形凹面13bの配置、平凸状成形素材40の形状、製造工程の順序等については、上述の例示内容に限定されない。
After this cooling is completed, the lens array 40A can be obtained by removing the upper mold 13 from the mold assembly 10 and taking out the molded product.
The shape of the lens array 40A formed in the present embodiment is an example, and the shape of the substrate portion 41a, the shape and number of the small lens portions 42a in the lens array 40A illustrated in FIG. About the kind of glass constituting the convex molding material 40 (lens array 40A), the arrangement of the small lens molding concave surface 13b in the upper mold 13, the shape of the plano-convex molding material 40, the order of the manufacturing process, etc. It is not limited to.

例えば、レンズアレイ40Aにおける基板部41aの形状は、用途および枠への取り付け状態に応じて、本実施の形態で例示した円形以外に、矩形、多角形等でも構わない。
また、レンズアレイ40Aにおける小レンズ部42aの形状および数は、要求される光学的性能や仕様に応じて変更可能である。
For example, the shape of the substrate portion 41a in the lens array 40A may be a rectangle, a polygon, or the like other than the circle exemplified in the present embodiment, depending on the application and the state of attachment to the frame.
Further, the shape and number of the small lens portions 42a in the lens array 40A can be changed according to the required optical performance and specifications.

レンズアレイ40Aの基板部41aと小レンズ部42aは同一のガラスで構成され、ガラスの種類が限定されることはない。
また、成形型組立体10において、小レンズ成形凹面13bは上型13でなく、下型12の成形面12aに形成してもよい。
The substrate portion 41a and the small lens portion 42a of the lens array 40A are made of the same glass, and the type of glass is not limited.
In the mold assembly 10, the small lens molding concave surface 13 b may be formed not on the upper mold 13 but on the molding surface 12 a of the lower mold 12.

本実施の形態では、上型13および下型12はそれぞれ単一部品で構成される例を示したが、複数の別体部品を組み合わせて構成してもよい。
例えば、上型13の場合、成形面13aを有する基本部品に小レンズ成形凹面13bを有する入れ子型部品を嵌合させるように構成したものを使用してもよい。
In the present embodiment, the upper mold 13 and the lower mold 12 are each configured by a single component, but may be configured by combining a plurality of separate components.
For example, in the case of the upper mold 13, a structure in which a nested part having a small lens molding concave surface 13b is fitted to a basic part having a molding surface 13a may be used.

成形素材としては、平凸状成形素材40に限らず、表面に凸状の曲面を有していれば、平凸のレンズ形状以外でも構わない。
例えば、両凸レンズ形状、ボール形状、卵形、ラグビーボール形状、ゴブ形状等のものが利用できる。
The molding material is not limited to the plano-convex molding material 40, and may be other than the plano-convex lens shape as long as it has a convex curved surface.
For example, a biconvex lens shape, a ball shape, an egg shape, a rugby ball shape, a gob shape, or the like can be used.

あるいは、特に図示しないが、円柱の端面に凸の円錐面を設け、この円錐面の頂点が表面中心部43となるようにして、この頂点の曲率半径Rpを随意に設定する構成としてもよい。   Alternatively, although not particularly illustrated, a convex conical surface may be provided on the end surface of the cylinder, and the apex of the conical surface may be the surface center portion 43 so that the curvature radius Rp of the apex is arbitrarily set.

本実施の形態で例示したレンズアレイの製造工程では、組立工程、加熱工程、成形工程、冷却工程を組み合わせる例を示したが、自動組立装置と組み合わせれば、組立工程と加熱工程の順序を入れ替えることも可能で、加熱工程後に組立工程を入れた順序で製造しても構わない。   In the manufacturing process of the lens array exemplified in the present embodiment, an example in which an assembly process, a heating process, a molding process, and a cooling process are combined has been described. However, when combined with an automatic assembly apparatus, the order of the assembly process and the heating process is switched. It is also possible to manufacture in the order in which the assembly process is inserted after the heating process.

後工程として、レンズアレイ40Aは外形寸法を確保するため、必要であれば基板部41aの芯取り工程を追加して、余分な外径部分を削り落としてもよい。
あるいは、芯取り作業をなくすためにスリーブ11の内径および下型12と上型13の外径を調整しておき、スリーブ11の内壁面を、基板部41aの外形を規定する変形規制部として利用することも可能である。
As a post-process, in order to secure the outer dimensions of the lens array 40A, if necessary, a step of centering the substrate portion 41a may be added to scrape off the excess outer diameter portion.
Alternatively, the inner diameter of the sleeve 11 and the outer diameters of the lower mold 12 and the upper mold 13 are adjusted in order to eliminate the centering operation, and the inner wall surface of the sleeve 11 is used as a deformation restricting portion that defines the outer shape of the substrate portion 41a. It is also possible to do.

また、変形規制部はスリーブ11以外の別部材で構成しても構わない。
軟化した成形素材は外径方向の変形が変形規制部で規制される。成形完了時に、スリーブ11の内壁面、上型13、下型12で囲まれた空間が、変形した成形素材で充填され、所望の外形寸法を有するレンズアレイ40Aが得られる。
Further, the deformation restricting portion may be constituted by another member other than the sleeve 11.
Deformation in the outer diameter direction of the softened molding material is restricted by the deformation restricting portion. When molding is completed, the space surrounded by the inner wall surface of the sleeve 11, the upper mold 13 and the lower mold 12 is filled with the deformed molding material, and the lens array 40A having a desired outer dimension is obtained.

反射防止などの機能を付加する場合は、後工程でレンズアレイ40Aの表面にコーティング処理を行う。
本実施の形態のレンズアレイの製造方法によれば、平凸状成形素材40の表面中心部43を、上型13の成形面13aにおける複数の小レンズ成形凹面13bの配列中心に位置する小レンズ成形凹面13bの凹面頂点13cに一致させるとともに、表面中心部43の曲率半径Rpを、小レンズ成形凹面13bの最小曲率半径Raよりも小さい形状とすることで、平凸状成形素材40の変形による成形中に、小レンズ成形凹面13bの内部の空気を、平凸状成形素材40の表面中心部43から外周方向へと確実に排除でき、単一の平凸状成形素材40を使用しても空気溜りのない良好な品質のレンズアレイ40Aを製造することができる。
When a function such as antireflection is added, the surface of the lens array 40A is coated in a later process.
According to the manufacturing method of the lens array of the present embodiment, the small lens located at the center of the array of the plurality of small lens molding concave surfaces 13b on the molding surface 13a of the upper mold 13 is the surface center portion 43 of the plano-convex molding material 40. Due to the deformation of the plano-convex molding material 40, it is made to coincide with the concave vertex 13c of the molding concave surface 13b and the curvature radius Rp of the surface center portion 43 is smaller than the minimum curvature radius Ra of the small lens molding concave surface 13b. During molding, air inside the small lens molding concave surface 13b can be surely excluded from the center portion 43 of the surface of the plano-convex molding material 40 toward the outer periphery, and even if a single plano-convex molding material 40 is used. It is possible to manufacture a lens array 40A having a good quality free from air accumulation.

さらに、成形中における小レンズ成形凹面13bでの空気溜まりに起因する成形不良を回避する等の目的で、成形型組立体10の全体を大掛かりな真空チャンバ等に収容する必要もなくなり、真空設備の付加等に起因する成形設備のコスト上昇、ひいてはレンズアレイ40Aのコスト上昇を抑制できるとともに、成形プロセスに真空引きや大気圧復帰等の余分な所要時間が発生せず、成形工程全体の所要時間(サイクルタイム)の短縮による生産性の向上も達成できる。   Furthermore, it is not necessary to house the entire mold assembly 10 in a large vacuum chamber or the like for the purpose of avoiding molding defects caused by air trapping on the small lens molding concave surface 13b during molding. It is possible to suppress the cost increase of the molding equipment due to the addition and the like, and hence the cost increase of the lens array 40A, and the time required for the entire molding process (excessive time such as evacuation and return to atmospheric pressure) does not occur in the molding process. Productivity can be improved by shortening the cycle time.

また、複数の小レンズ成形凹面13bが配列される上型13の成形面13aに、平凸状成形素材40を配置するための、小レンズ成形凹面13bとは異なる特別な形状部位を設ける必要がないため、成形面13aの全体を、レンズアレイ40Aの成形に有効に利用でき、任意の形状の小レンズ成形凹面13bを自由に配置した所望の形状仕様や設計仕様のレンズアレイ40Aを成形できる。   Further, it is necessary to provide a special shape portion different from the small lens molding concave surface 13b for arranging the plano-convex molding material 40 on the molding surface 13a of the upper mold 13 on which the plurality of small lens molding concave surfaces 13b are arranged. Therefore, the entire molding surface 13a can be effectively used for molding the lens array 40A, and the lens array 40A having a desired shape specification or design specification in which the small lens molding concave surface 13b having an arbitrary shape is freely arranged can be molded.

さらに、平凸状成形素材40を配置するための、小レンズ成形凹面13bとは異なる特別な形状部位を成形後に切除する等の余分な工程も不要になり、切除工程の所要時間の解消や、切除によって捨てられる成形素材の量の削減による歩留り向上も実現でき、生産性は一層向上する。   Furthermore, an extra process such as excision after molding a special shape portion different from the small lens molding concave surface 13b for arranging the plano-convex molding material 40 is eliminated, eliminating the time required for the excision process, The yield can be improved by reducing the amount of molding material thrown away by excision, and the productivity is further improved.

すなわち、本実施の形態によれば、必要以上に大掛かりな製造設備を必要とすることなく、成形工程におけるサイクルタイムの増大や製造コストの上昇を招くことなく、レンズアレイの形状に制約を生じることなく、成形時の空気溜まりの発生を確実に防止して、安定な品質のレンズアレイを高い生産性で低コストにて製造することが可能となる。
(第2実施の形態)
上述の実施の形態1では、成形面13aにおける複数の小レンズ成形凹面13bの配列中心の小レンズ成形凹面13bの凹面頂点13cに、平凸状成形素材40の表面中心部43を当接させるように成形型組立体10を組み立てる例を示したが、この実施の形態2では、隣接する複数の小レンズ成形凹面のエッジ状の境界部に平凸状成形素材40の表面中心部43を一致させるように成形型組立体10を組み立てる場合を例示する。
In other words, according to the present embodiment, the shape of the lens array is restricted without requiring an unnecessarily large manufacturing facility, without causing an increase in cycle time or an increase in manufacturing cost in the molding process. Therefore, it is possible to reliably prevent the occurrence of air accumulation during molding, and to manufacture a lens array with stable quality with high productivity and low cost.
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, the surface center portion 43 of the plano-convex molding material 40 is brought into contact with the concave surface vertex 13c of the small lens molding concave surface 13b at the center of the arrangement of the plurality of small lens molding concave surfaces 13b on the molding surface 13a. In the second embodiment, the center portion 43 of the surface of the plano-convex molding material 40 is made to coincide with the edge-shaped boundary portions of a plurality of adjacent small lens molding concave surfaces. An example of assembling the mold assembly 10 will be described.

成形装置100および成形型組立体等の基本的な構成は上述の実施の形態1と共通するため、同一の構成要素には同一の符号を付して重複した説明は割愛し、相違点を説明する。   Since the basic configurations of the molding apparatus 100 and the mold assembly are the same as those in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted, and the differences are described. To do.

図5Aは、本実施の形態2のレンズアレイの製造方法における常温下での成形型組立体の組み立て状態を示す断面図であり、図5Bは、加熱下での成形状態を示す断面図であり、図5Cは、成形後に得られたレンズアレイの一例を示す断面図である。   FIG. 5A is a cross-sectional view showing an assembled state of the mold assembly at room temperature in the manufacturing method of the lens array of the second embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view showing a molded state under heating. FIG. 5C is a cross-sectional view showing an example of a lens array obtained after molding.

図6は、本実施の形態における成形型組立体を構成する上型の成形面に配置された複数の小レンズ成形面の配列状態を示す平面図である。
図7は、本実施の形態2における成形素材の変形過程を説明するための説明図である。
FIG. 6 is a plan view showing an arrangement state of a plurality of small lens molding surfaces arranged on the molding surface of the upper mold constituting the molding die assembly in the present embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a deformation process of the molding material according to the second embodiment.

まず、本実施の形態2で成形されるレンズアレイ40Bについて説明する。
図5Cに例示されるように、本実施の形態のレンズアレイ40Bでは、小レンズ部42aの数は2×2の4個で、基板部41aの片面上に等間隔Xpで正方の配列として配置される。
First, the lens array 40B molded in the second embodiment will be described.
As illustrated in FIG. 5C, in the lens array 40B of the present embodiment, the number of small lens portions 42a is 2 × 2, and is arranged as a square array at equal intervals Xp on one surface of the substrate portion 41a. Is done.

レンズアレイ40Bの材料は可視域において透明な光学ガラスが用いられる。本実施の形態では、この光学ガラスとして市販のL−BSL7(ガラス転移点498℃、屈伏点549℃)を用いた例を説明する。   As the material of the lens array 40B, optical glass transparent in the visible range is used. In this embodiment, an example in which a commercially available L-BSL7 (glass transition point 498 ° C., yield point 549 ° C.) is used as the optical glass will be described.

このような、形状のレンズアレイ40Bを成形するため、本実施の形態の成形型組立体10Aでは、上述の上型13の代わりに、図6に例示される成形面の形状を備えた上型14を用いる。   In order to mold the lens array 40B having such a shape, in the mold assembly 10A of the present embodiment, an upper mold having the shape of the molding surface illustrated in FIG. 6 is used instead of the upper mold 13 described above. 14 is used.

この上型14の成形面14aには、レンズアレイ40Bの個々の小レンズ部42aに対応した小レンズ成形凹面14b(光学機能凹面)が配置されている。
個々の小レンズ成形凹面14bは対応するレンズアレイ40Bの個々の小レンズ部42aの形状が転写されるように形成される。
On the molding surface 14a of the upper mold 14, small lens molding concave surfaces 14b (optical functional concave surfaces) corresponding to the individual small lens portions 42a of the lens array 40B are arranged.
Each small lens molding concave surface 14b is formed such that the shape of each small lens portion 42a of the corresponding lens array 40B is transferred.

小レンズ成形凹面14bの形状は凹形状で一定の曲率半径を有しており、成形面14aに形成される総数は4個で、正方の配列(L11〜L22)として配置され、隣接する小レンズ成形凹面14bの間には、エッジ状の隣接境界14cが存在する。   The small lens forming concave surface 14b has a concave shape and a constant radius of curvature, and the total number formed on the molding surface 14a is four, arranged as a square array (L11 to L22), and adjacent small lenses. An edge-shaped adjacent boundary 14c exists between the molding concave surfaces 14b.

本実施の形態の上型14における複数の小レンズ成形凹面14bの配置状態に関して説明する。
上型14の成形面14aは外形が円形をしており、円の中心を成形面14aの中心部に設定する。
The arrangement state of the plurality of small lens molding concave surfaces 14b in the upper mold 14 of the present embodiment will be described.
The molding surface 14a of the upper mold 14 has a circular outer shape, and the center of the circle is set at the center of the molding surface 14a.

この場合、成形面14aにおける複数の小レンズ成形凹面14bの配列(L11〜L22)において、中心軸CY方向および中心軸CX方向の各々の隣接境界14cは、成形面14aの中心部で交差し、隣接交点14d(配列中心部)(P1)になっている。   In this case, in the arrangement (L11 to L22) of the plurality of small lens molding concave surfaces 14b on the molding surface 14a, the adjacent boundaries 14c in the central axis CY direction and the central axis CX direction intersect at the center of the molding surface 14a, It is an adjacent intersection 14d (arrangement center) (P1).

すなわち、この成形型組立体10Aの場合、上型14の成形面14aの中心部(中心軸CZ)に対して、隣接交点14d(P1)が一致するように、複数の小レンズ成形凹面14bが整列して配列されている。   That is, in the case of this mold assembly 10A, the plurality of small lens molding concave surfaces 14b are arranged so that the adjacent intersection 14d (P1) coincides with the center portion (center axis CZ) of the molding surface 14a of the upper mold 14. Arranged in line.

下型12の成形面12aは、上述の実施の形態1と同様に、平坦な形状に形成されている。
次に、本実施の形態2にて用いられる平凸状成形素材40について説明する。
The molding surface 12a of the lower mold 12 is formed in a flat shape as in the first embodiment.
Next, the plano-convex molding material 40 used in the second embodiment will be described.

本実施の形態2で用いられる平凸状成形素材40は、上述の実施の形態1とほぼ同様であるが、表面中心部43が形成された凸状表面42の曲率半径Rpの設定条件が異なる。
すなわち、上述の上型14に形成された複数の小レンズ成形凹面14bの最小曲率半径Raに着目すると、個々の小レンズ成形凹面14bは一定の曲率半径R0を有しているため、最小曲率半径Raは個々の曲率半径R0と一致している。
The plano-convex molding material 40 used in the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, but the setting condition of the curvature radius Rp of the convex surface 42 on which the surface center portion 43 is formed is different. .
That is, when attention is paid to the minimum curvature radius Ra of the plurality of small lens molding concave surfaces 14b formed on the upper mold 14, the individual small lens molding concave surfaces 14b have a constant curvature radius R0. Ra coincides with each radius of curvature R0.

本実施の形態2の場合には、後述のような原理で小レンズ成形凹面14bの空気溜まりを防止するため、平凸状成形素材40の凸状表面42の曲率半径Rpは、小レンズ成形凹面14bの最小曲率半径Raに対して、以下の式(2)の関係を満足するように設定する。
Rp≦2Ra ………(2)
In the case of the second embodiment, the radius of curvature Rp of the convex surface 42 of the plano-convex molding material 40 is set to be a small lens molding concave surface in order to prevent air accumulation of the small lens molding concave surface 14b according to the principle described later. It sets so that the relationship of the following formula | equation (2) may be satisfied with respect to the minimum curvature radius Ra of 14b.
Rp ≦ 2Ra (2)

次に、本実施の形態2において、成形型組立体10Aを用いたガラス成形によるレンズアレイの製造法の作用の一例を説明する。
まず、成形型組立体10Aの組み付け工程について説明する。
Next, in the second embodiment, an example of the operation of the lens array manufacturing method by glass molding using the mold assembly 10A will be described.
First, the assembly process of the mold assembly 10A will be described.

平凸状成形素材40の平坦な底面41の側を下側にして下型12の成形面12aの上に載せる。
このとき、平凸状成形素材40の位置は、下型12の成形面12aの中心部(中心軸CZ)に対して、平凸状成形素材40の中心(この場合、表面中心部43)が一致するように位置決めする。
The flat bottom molding material 40 is placed on the molding surface 12a of the lower mold 12 with the flat bottom 41 side facing down.
At this time, the position of the plano-convex molding material 40 is such that the center of the plano-convex molding material 40 (in this case, the surface center portion 43) with respect to the center of the molding surface 12a of the lower mold 12 (center axis CZ). Position to match.

上型14と下型12は、スリーブ11に挿入されると、上型14の中心部と下型12の中心部とがスリーブ11の中心軸上に整列された状態になる。
平凸状成形素材40の凸状表面42の中心部の頂点に位置する表面中心部43は、上型14の成形面14aの中心部、つまり、成形面14aの中央に位置する隣接交点14d(P1)に当接し、中心軸CZ上に整列する。
When the upper mold 14 and the lower mold 12 are inserted into the sleeve 11, the central portion of the upper mold 14 and the central portion of the lower mold 12 are aligned on the central axis of the sleeve 11.
The surface center portion 43 located at the apex of the center portion of the convex surface 42 of the plano-convex molding material 40 is the adjacent intersection 14d ( P1) and align on the central axis CZ.

このように、スリーブ11を介し、上型14と下型12とで平凸状成形素材40を挟み込むことで、成形型組立体10Aを得る。
成形型組立体10Aの内部において、平凸状成形素材40が上型14と下型12の間に挟み込まれた状態では、成形面14aの中央に位置する隣接交点14d(P1)と平凸状成形素材40の凸状表面42の表面中心部43とはほぼ点接触している。
In this manner, the mold assembly 10A is obtained by sandwiching the plano-convex molding material 40 between the upper mold 14 and the lower mold 12 through the sleeve 11.
In the state where the plano-convex molding material 40 is sandwiched between the upper mold 14 and the lower mold 12 inside the mold assembly 10A, the adjacent intersection 14d (P1) located at the center of the molding surface 14a and the plano-convex shape. The surface center portion 43 of the convex surface 42 of the molding material 40 is substantially in point contact.

ただし、隣接交点14d(P1)以外の部分では上型14の成形面14aと平凸状成形素材40とは接触していない。
次に、上述のように組み立てられた成形型組立体10Aを用いる成形工程について説明する。
However, the molding surface 14a of the upper mold 14 and the plano-convex molding material 40 are not in contact at portions other than the adjacent intersection 14d (P1).
Next, a molding process using the mold assembly 10A assembled as described above will be described.

成形装置100における下側プレート120と上側プレート130の間で成形型組立体10Aが所定の成形温度に加熱されて加圧されると、下型12と上型14で挟まれた平凸状成形素材40は変形しながら、下型12と上型14の間の空間に充満していく。   When the mold assembly 10A is heated to a predetermined molding temperature and pressed between the lower plate 120 and the upper plate 130 in the molding apparatus 100, the plano-convex molding sandwiched between the lower mold 12 and the upper mold 14 is performed. The material 40 fills the space between the lower mold 12 and the upper mold 14 while deforming.

この変形の初期段階では、軟化した平凸状成形素材40が隣接交点14d(P1)から外周に向かって押し広げられる。
変形が進行し、平凸状成形素材40の下端の外周部がスリーブ11の内周面に到達すると、レンズアレイ40Bの基板部41aと複数の小レンズ部42aとが形成される。
In the initial stage of this deformation, the soft plano-convex molding material 40 is spread from the adjacent intersection 14d (P1) toward the outer periphery.
When the deformation progresses and the outer peripheral portion at the lower end of the plano-convex molding material 40 reaches the inner peripheral surface of the sleeve 11, the substrate portion 41a and the plurality of small lens portions 42a of the lens array 40B are formed.

ここで、上型14の成形面14aが平凸状成形素材40の変形に追随して変位するときに、個々の小レンズ成形凹面14bと、平凸状成形素材40の凸状表面42との間に閉空間が作られないように制御すると、空気溜りの発生を防ぐことができる。   Here, when the molding surface 14 a of the upper mold 14 is displaced following the deformation of the plano-convex molding material 40, the individual small lens molding concave surface 14 b and the convex surface 42 of the plano-convex molding material 40. If control is performed so that a closed space is not created between them, the occurrence of air pockets can be prevented.

図7を参照して、上述の閉空間が作られない条件を検討すると以下のようになる。
この条件としては、着目する隣接交点14dに対して隣の隣接交点(隣接境界14c)の位置で、小レンズ成形凹面14bの球面が作る接線T1と、平凸状成形素材40の凸状表面42の球面が作る接線T2を交差させないことが必要である。
Referring to FIG. 7, the above-described conditions for not creating the closed space are as follows.
This condition includes a tangent line T1 formed by the spherical surface of the small lens molding concave surface 14b at the position of the adjacent intersection (adjacent boundary 14c) adjacent to the adjacent intersection 14d of interest, and the convex surface 42 of the plano-convex molding material 40. It is necessary not to intersect the tangent line T2 formed by the spherical surface.

すなわち、凸状表面42の接線T2が成形面14aとなす角度θ2と、小レンズ成形凹面14bの接線T1が成形面14aとなす角度θ1との差Δθ=θ2−θ1が、Δθ≧0の場合に接線T1と接線T2は交差しない。   That is, the difference Δθ = θ2−θ1 between the angle θ2 formed by the tangent T2 of the convex surface 42 and the molding surface 14a and the angle θ1 formed by the tangent T1 of the small lens molding concave surface 14b and the molding surface 14a is Δθ ≧ 0. The tangent line T1 and the tangent line T2 do not intersect.

したがって、幾何学的な関係から、凸状表面42の曲率半径Rpと、小レンズ成形凹面14bの最小曲率半径Raについて、Rp≦2Raの関係を満足すれば、上述の接線T1と接線T2各が交差しない条件を実現することができる。   Therefore, from the geometrical relationship, if the relationship of Rp ≦ 2Ra is satisfied with respect to the curvature radius Rp of the convex surface 42 and the minimum curvature radius Ra of the small lens molding concave surface 14b, each of the tangent line T1 and the tangent line T2 described above is satisfied. Conditions that do not intersect can be realized.

上述の式(2)で示したように、本実施の形態2の平凸状成形素材40における凸状表面42の曲率半径Rpは、小レンズ成形凹面14bの最小曲率半径Raに対して、Rp≦2Raの関係を満足させている。   As shown in the above formula (2), the curvature radius Rp of the convex surface 42 in the plano-convex molding material 40 of the second embodiment is equal to the minimum curvature radius Ra of the small lens molding concave surface 14b. The relationship of ≦ 2Ra is satisfied.

これにより、本実施の形態2の場合には、平凸状成形素材40の変形は、小レンズ成形凹面14bの表面形状に順次沿うように、中央部から周辺部に向かってを接触範囲が広がるように進行する。   As a result, in the case of the second embodiment, the deformation range of the plano-convex molding material 40 increases the contact range from the central portion toward the peripheral portion so as to sequentially follow the surface shape of the small lens molding concave surface 14b. Proceed as follows.

このため、個々の小レンズ成形凹面14bでは、内部に存在した空気が、変形する平凸状成形素材40の流れに沿って成形面14aの中央から外周方向に押し出されるように確実に排除される。   Therefore, in each small lens molding concave surface 14b, the air existing inside is surely excluded so as to be pushed out from the center of the molding surface 14a in the outer peripheral direction along the flow of the deformed plano-convex molding material 40. .

仮に残存したとしても、個々の小レンズ成形凹面14bの隣接境界14cの稜線部分にわずかな空気溜りが形成されるレベルに留まる。
これにより、本実施の形態2の場合には、レンズアレイ40Bの個々の小レンズ部42aの表面(光学面)にはほとんど空気が残らない状態にすることができる。
Even if it remains, it remains at a level where a slight air pocket is formed at the ridge line portion of the adjacent boundary 14c of each small lens molding concave surface 14b.
Thereby, in the case of this Embodiment 2, it can be set as the state which hardly leaves air on the surface (optical surface) of each small lens part 42a of the lens array 40B.

所望形状が成形面14aから平凸状成形素材40に転写された段階で加圧装置140(上側プレート130)による加圧を止めれば、レンズアレイ40Bの成形が完了する。
本実施の形態2においても、上述の説明で例示したレンズアレイ40Bの基板部41aの形状、小レンズ部42aの形状および総数、素材ガラスの種類、上型14における複数の小レンズ成形凹面14bの配置、平凸状成形素材40の形状、製造工程の順序等については上述の例示内容に限定されることはない。
If the pressing by the pressure device 140 (upper plate 130) is stopped when the desired shape is transferred from the molding surface 14a to the plano-convex molding material 40, the molding of the lens array 40B is completed.
Also in the second embodiment, the shape of the substrate portion 41a of the lens array 40B exemplified in the above description, the shape and total number of the small lens portions 42a, the type of material glass, the plurality of small lens molding concave surfaces 14b in the upper mold 14 are formed. The arrangement, the shape of the plano-convex molding material 40, the order of the manufacturing process, and the like are not limited to the above-described examples.

レンズアレイ40Bに対する光学的な要求性能に応じて小レンズ部42aの形状および総数は変更可能である。
レンズアレイ40Bにおいて、基板部41aと個々の小レンズ部42aは同一のガラス素材で構成され、ガラス素材の種類が限定されることはない。
The shape and total number of the small lens portions 42a can be changed according to the optical required performance for the lens array 40B.
In the lens array 40B, the substrate portion 41a and each small lens portion 42a are made of the same glass material, and the type of the glass material is not limited.

また、成形型組立体10Aにおいて、小レンズ成形凹面14bは上型14でなく、下型12の側に形成してもよい。
成形素材は表面に凸状の曲面を有していれば、平凸状成形素材40のような断面が平凸のレンズ形状以外でも構わない。
Further, in the mold assembly 10A, the small lens molding concave surface 14b may be formed not on the upper mold 14 but on the lower mold 12 side.
As long as the molding material has a convex curved surface, it may have a lens shape other than the plano-convex lens shape like the plano-convex molding material 40.

例えば、両凸レンズ形状、ボール形状、ゴブ形状、凸レンズ断面を持つ棒形状、ロッド形状のものが利用できる。
本実施の形態2のレンズアレイの製造方法によれば、上型14の成形面14aに配列された複数の小レンズ成形凹面14bの配列中心に位置する隣接境界14cの隣接交点14dに対して、平凸状成形素材40の表面中心部43が当接するように配置する場合、表面中心部43の曲率半径Rpと、小レンズ成形凹面14bの最小曲率半径Raの関係が、Rp≦2Raの関係を満足するように曲率半径Rpを設定することで、単一の平凸状成形素材40を使用して成形しても空気溜りのない良好な品質のレンズアレイ40Bを製造することができる。
For example, a biconvex lens shape, a ball shape, a gob shape, a rod shape having a convex lens cross section, or a rod shape can be used.
According to the lens array manufacturing method of the second embodiment, with respect to the adjacent intersection 14d of the adjacent boundary 14c located at the array center of the plurality of small lens molding concave surfaces 14b arranged on the molding surface 14a of the upper mold 14, In the case where the surface center portion 43 of the plano-convex molding material 40 is disposed so as to abut, the relationship between the curvature radius Rp of the surface center portion 43 and the minimum curvature radius Ra of the small lens molding concave surface 14b is a relationship of Rp ≦ 2Ra. By setting the radius of curvature Rp so as to satisfy the requirements, it is possible to manufacture a lens array 40B of good quality that does not retain air even if it is molded using a single plano-convex molding material 40.

さらに、小レンズ成形凹面14bにおける成形時の空気溜まりの防止対策として大がかりな真空チャンバ等の設備や、真空排気処理を不要にして、成形装置100に対する余分な設備の付加によるコストアップおよび製造工程で必要な処理時間の増加を抑制して、生産性を向上させることができる。   Further, as a measure for preventing air accumulation during molding on the small lens molding concave surface 14b, a large-scale equipment such as a vacuum chamber or a vacuum evacuation process is unnecessary, and the cost is increased by adding extra equipment to the molding apparatus 100 and the manufacturing process. Productivity can be improved by suppressing an increase in necessary processing time.

また、上述の実施の形態1と比較して、本実施の形態2の場合には、平凸状成形素材40における凸状表面42の曲率半径Rpの制約が緩和されているので、成形素材の形状の自由度が大きいという利点もある。   Further, in the case of the second embodiment, compared with the first embodiment described above, the restriction on the radius of curvature Rp of the convex surface 42 in the plano-convex molding material 40 is relaxed. There is also an advantage that the degree of freedom of shape is large.

次に、図8A、図8B、図8C、図9を参照して、本実施の形態2の変形例を説明する。
この変形例では、スリーブの内周面を任意の形状に設定した変形規制部を設け、さらに、成形素材としてボール状成形素材を使用して矩形のレンズアレイを製造する方法を説明する。
Next, a modification of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 8A, 8B, 8C, and 9. FIG.
In this modified example, a method of manufacturing a rectangular lens array by providing a deformation restricting portion in which the inner peripheral surface of the sleeve is set to an arbitrary shape and using a ball-shaped molding material as a molding material will be described.

図8Aは、常温下での成形型組立体の組み立て状態を示す断面図、図8Bは、上型の成形面の形状を示す斜視図、図8Cは、上型の成形面の形状を示す平面図、図9は、本変形例にて得られた矩形のレンズアレイを示す斜視図である。   8A is a cross-sectional view showing the assembled state of the mold assembly at room temperature, FIG. 8B is a perspective view showing the shape of the molding surface of the upper mold, and FIG. 8C is a plane showing the shape of the molding surface of the upper mold. FIG. 9 and FIG. 9 are perspective views showing a rectangular lens array obtained in this modification.

まず、図9を参照して、本変形例で得られるレンズアレイ50Aの形状について説明する。このレンズアレイ50Aの基板部52は輪郭が矩形の平行平板形状である。
そして、この基板部52の片面に複数の小レンズ部53が格子状に等間隔で配列されている。小レンズ部53の総数は4×4の16個である。
First, the shape of the lens array 50A obtained in this modification will be described with reference to FIG. The substrate portion 52 of the lens array 50A has a parallel plate shape with a rectangular outline.
A plurality of small lens portions 53 are arranged in a lattice pattern at equal intervals on one surface of the substrate portion 52. The total number of small lens units 53 is 16 (4 × 4).

次に、本変形例で用いる成形型組立体20について説明する。
図8Aおよび図8Bに例示されるように、成形型組立体20は、スリーブ21と、下型22および上型23で構成されている。
Next, the mold assembly 20 used in this modification will be described.
As illustrated in FIGS. 8A and 8B, the mold assembly 20 includes a sleeve 21, a lower mold 22, and an upper mold 23.

下型22および上型23が嵌合されるスリーブ21の貫通孔の横断面は、上述のレンズアレイ50Aの輪郭に対応した矩形を呈しており、内周面が、矩形の変形規制面21aとして機能する。   The cross section of the through hole of the sleeve 21 to which the lower mold 22 and the upper mold 23 are fitted has a rectangular shape corresponding to the outline of the lens array 50A described above, and the inner peripheral surface is a rectangular deformation regulating surface 21a. Function.

上型23および下型22の成形面23aおよび成形面22aが形成されたスリーブ21に対する挿入端の外周形状は、スリーブ21の内周面(変形規制面21a)に嵌合するように形成され、この例では矩形形状になる。   The outer peripheral shape of the insertion end with respect to the sleeve 21 on which the molding surface 23a and the molding surface 22a of the upper mold 23 and the lower mold 22 are formed is formed so as to be fitted to the inner circumferential surface (deformation regulating surface 21a) of the sleeve 21. In this example, it becomes a rectangular shape.

この場合、図8Bに例示されるように、上型23の矩形の成形面23aの全面には、例えば、4×4(L11〜L44)の複数の小レンズ成形凹面23bが隣接して格子状に配列され、隣り合う小レンズ成形凹面23bの間には、エッジ状の隣接境界23cが形成されている。   In this case, as illustrated in FIG. 8B, for example, a plurality of 4 × 4 (L11 to L44) small lens molding concave surfaces 23b are adjacent to the entire surface of the rectangular molding surface 23a of the upper mold 23 in a lattice shape. An edge-shaped adjacent boundary 23c is formed between adjacent small lens molding concave surfaces 23b.

また、縦横方向の各々の中央の隣接境界23cの交点、すなわち、隣接交点23d(配列中心部)は、成形面23aの中心軸CZに一致している。
一方、下型22の成形面22aは、矩形の平坦面である。
Further, the intersection of the adjacent boundary 23c at the center in the vertical and horizontal directions, that is, the adjacent intersection 23d (arrangement center) coincides with the central axis CZ of the molding surface 23a.
On the other hand, the molding surface 22a of the lower mold 22 is a rectangular flat surface.

本変形例の成形型組立体20では、下型22の成形面22aの上に成形素材を配置する際、配置状態が不安定になるのを防止するため、スリーブ21の側壁面を貫通する複数の治具孔21bを設けている。   In the molding die assembly 20 of this modification, when a molding material is arranged on the molding surface 22 a of the lower die 22, a plurality of penetrating through the side wall surfaces of the sleeve 21 is prevented in order to prevent the arrangement state from becoming unstable. Jig hole 21b is provided.

個々の治具孔21bには、ピン形状の位置決め部材25(位置決め手段)が、例えば螺着等の方法で着脱可能に装着される。
個々の位置決め部材25の長さは、治具孔21bへ挿入した際、位置決め部材25の先端部が、中心部に配置された成形素材と接するように設定される。
A pin-shaped positioning member 25 (positioning means) is detachably mounted in each jig hole 21b by a method such as screwing.
The length of each positioning member 25 is set so that the distal end portion of the positioning member 25 is in contact with the molding material arranged at the center when inserted into the jig hole 21b.

本変形例では、成形素材として、例えば球形のボール状成形素材50(成形素材)を用いる。ボール状成形素材50の体積は製造されるレンズアレイ50Aの体積と一致させる。   In this modification, for example, a spherical ball-shaped molding material 50 (molding material) is used as the molding material. The volume of the ball-shaped molding material 50 is matched with the volume of the lens array 50A to be manufactured.

上述の実施の形態2と同様に、ボール状成形素材50の曲率半径Rpは、小レンズ成形凹面23bの最小曲率半径Raに対して、Rp≦2Ra、の関係を満足させるように設定される。   Similar to the second embodiment, the curvature radius Rp of the ball-shaped molding material 50 is set so as to satisfy the relationship of Rp ≦ 2Ra with respect to the minimum curvature radius Ra of the small lens molding concave surface 23b.

なお、ボール状成形素材50が球形の場合には、外周の任意の部位が表面中心部51(頂部)として機能する。
本変形例の成形型組立体20における組み立て工程を説明する。
In addition, when the ball-shaped molding material 50 is spherical, an arbitrary portion on the outer periphery functions as the surface center portion 51 (top portion).
An assembly process in the mold assembly 20 of this modification will be described.

スリーブ21に下型22を嵌合させた状態で、スリーブ21の側面に設けた治具孔21bの各々に位置決め部材25を挿入する。
下型22の成形面22aの中心部にボール状成形素材50を載置する。
In a state where the lower mold 22 is fitted to the sleeve 21, the positioning member 25 is inserted into each of the jig holes 21 b provided on the side surface of the sleeve 21.
A ball-shaped molding material 50 is placed at the center of the molding surface 22a of the lower mold 22.

変形規制面21aの中心部に載置されたボール状成形素材50は、個々の位置決め部材25の先端部と接して、位置が固定されて安定する。
この状態で、上型23をスリーブ21に嵌合させれば、上型23と下型22とでボール状成形素材50を挟み込んだ成形型組立体20が得られる。
The ball-shaped molding material 50 placed at the center of the deformation regulating surface 21a is in contact with the tip of each positioning member 25, and the position is fixed and stabilized.
If the upper mold 23 is fitted to the sleeve 21 in this state, the mold assembly 20 in which the ball-shaped molding material 50 is sandwiched between the upper mold 23 and the lower mold 22 is obtained.

このように上型23と下型22の間にボール状成形素材50が挟み込まれた状態では、中央に位置する隣接交点23d(P2)とボール状成形素材50の頂点(表面中心部51)とが接触している。   Thus, in a state where the ball-shaped molding material 50 is sandwiched between the upper mold 23 and the lower mold 22, the adjacent intersection 23d (P2) located at the center and the apex (surface center portion 51) of the ball-shaped molding material 50 and Are in contact.

また、個々の治具孔21bに挿入した位置決め部材25は、後の成形工程で邪魔にならないよう、取り外しておく。
次に、上述のように組み立てられた成形型組立体20の成形工程について説明する。
Further, the positioning member 25 inserted into each jig hole 21b is removed so as not to interfere with the subsequent molding process.
Next, the molding process of the mold assembly 20 assembled as described above will be described.

所定の成形温度への加熱状態で、成形型組立体20を加圧すると、下型22と上型23で挟まれたボール状成形素材50は変形しながら、成形面22aと成形面23aの間の空間部に充満していく。   When the mold assembly 20 is pressurized in a heated state to a predetermined molding temperature, the ball-shaped molding material 50 sandwiched between the lower mold 22 and the upper mold 23 is deformed, and between the molding surface 22a and the molding surface 23a. Fill the space part of.

このとき、上述の実施の形態2の場合と同様に、ボール状成形素材50は、中央の隣接交点23dに接する表面中心部51から外周方向に小レンズ成形凹面23bに密着して広がるので、空気溜まりの発生が確実に防止される。そして、上下の成形面23a(小レンズ成形凹面23b)および成形面22aの形状が転写されることによって、レンズアレイ50Aの基板部52と複数の小レンズ部53とが形成される。   At this time, as in the case of the second embodiment, the ball-shaped molding material 50 spreads in close contact with the small lens molding concave surface 23b in the outer circumferential direction from the surface center portion 51 in contact with the central adjacent intersection 23d. The occurrence of accumulation is reliably prevented. Then, by transferring the shapes of the upper and lower molding surfaces 23a (small lens molding concave surface 23b) and the molding surface 22a, the substrate portion 52 and the plurality of small lens portions 53 of the lens array 50A are formed.

さらに、スリーブ21の内周面を変形規制面21aとして用いるため、ボール状成形素材50の変形は変形規制面21aに沿って進む。
上述のように、スリーブ21の変形規制面21aの断面は矩形形状をしており、変形するボール状成形素材50が上型23、下型22、スリーブ21で構成される空間に充満すると、成形されるレンズアレイ50Aの外形は矩形形状になる。
Further, since the inner peripheral surface of the sleeve 21 is used as the deformation restricting surface 21a, the deformation of the ball-shaped molding material 50 proceeds along the deformation restricting surface 21a.
As described above, the deformation regulating surface 21a of the sleeve 21 has a rectangular cross section, and when the deformed ball-shaped molding material 50 fills the space formed by the upper mold 23, the lower mold 22, and the sleeve 21, the molding is performed. The outer shape of the lens array 50A is rectangular.

所望の形状のレンズアレイ50Aが得られた段階で成形型組立体20の加圧を止めれば、レンズアレイ50Aの成形が完了する。
そして、成形温度から室温までの冷却工程を経ると、基板部52の一つの面の全体に小レンズ部53が配列された矩形形状のレンズアレイ50Aが得られる。
If the pressing of the mold assembly 20 is stopped when the lens array 50A having a desired shape is obtained, the molding of the lens array 50A is completed.
Then, after a cooling process from the molding temperature to room temperature, a rectangular lens array 50A in which small lens portions 53 are arranged on one entire surface of the substrate portion 52 is obtained.

本変形例の成形型組立体20では、スリーブ21の内周面を変形規制面21aとして利用することで、任意の輪郭形状の基板部52を有するレンズアレイ50Aを成形することができる。   In the mold assembly 20 of this modification, the lens array 50A having the substrate portion 52 having an arbitrary contour shape can be molded by using the inner peripheral surface of the sleeve 21 as the deformation regulating surface 21a.

また、スリーブ21に位置決め部材25を装着可能な構成としたことにより、例えば、球形のボール状成形素材50はもとより、卵形、ラグビーボール形状、ゴブ形状等の不安定な任意形状の成形素材を、下型22と上型23の間の中心軸CZの位置に正確かつ安定に位置決めして成形型組立体20の組立を行うことができる。   In addition, since the positioning member 25 can be mounted on the sleeve 21, for example, not only a spherical ball-shaped molding material 50 but also a molding material having an unstable arbitrary shape such as an egg shape, a rugby ball shape, or a gob shape can be used. The mold assembly 20 can be assembled by accurately and stably positioning the central axis CZ between the lower mold 22 and the upper mold 23.

なお、本変形例においては、レンズアレイ50Aに関して上述の説明で例示した基板部52の形状、小レンズ部53の形状および数、素材ガラスの種類、さらには、成形型組立体20の上型23における小レンズ成形凹面23bの配置、成形素材の形状、製造工程の順序等については上述の説明内容に限定されることはない。   In this modification, the shape of the substrate portion 52, the shape and number of the small lens portions 53 exemplified in the above description regarding the lens array 50A, the type of material glass, and the upper mold 23 of the mold assembly 20 The arrangement of the small lens molding concave surface 23b, the shape of the molding material, the order of the manufacturing process, etc. are not limited to the above description.

例えば、スリーブ21の変形規制面21aで構成される変形規制部の形状は、目的のレンズアレイの基板部の外形形状に合わせて変更することが可能である。
また、位置決め部材25が装着される治具孔21bおよび位置決め部材25の数を4つにしているが、2つ以上あればよい。
For example, the shape of the deformation restricting portion constituted by the deformation restricting surface 21a of the sleeve 21 can be changed according to the outer shape of the substrate portion of the target lens array.
Moreover, although the number of the jig holes 21b and the positioning members 25 in which the positioning members 25 are mounted is set to four, two or more are sufficient.

次に、実施の形態2のさらなる変形例として上述の変形例の成形型組立体20において、ボール状成形素材50の代わりに棒状の凸レンズ断面成形素材60(成形素材)を用いる場合について説明する。   Next, as a further modification of the second embodiment, a case where a rod-shaped convex lens cross-section molding material 60 (molding material) is used instead of the ball-shaped molding material 50 in the molding die assembly 20 of the above-described modification will be described.

図10Aは、凸レンズ断面成形素材の外観を例示した斜視図であり、図10Bは、この凸レンズ断面成形素材から得られるレンズアレイの外観を示す斜視図である。
図10Aに例示されるように、凸レンズ断面成形素材60の形状は棒形状であり、棒の長さ方向の断面が一定で凸レンズ断面の形状を有している。すなわち、平坦な底面61と反対側に円筒面62が設けられた、いわゆる蒲鉾形を呈している。
FIG. 10A is a perspective view illustrating an appearance of a convex lens cross-section molding material, and FIG. 10B is a perspective view illustrating an appearance of a lens array obtained from the convex lens cross-section molding material.
As illustrated in FIG. 10A, the shape of the convex lens cross-section molding material 60 is a rod shape, and the cross-section in the length direction of the rod is constant and has the shape of a convex lens cross section. That is, it has a so-called bowl shape in which a cylindrical surface 62 is provided on the opposite side of the flat bottom surface 61.

したがって、凸レンズ断面成形素材60の円筒面62の頂点は、中心軸CY方向に平行な直線となり、その中央部を表面中心部63(頂部)とする。
凸レンズ断面をなす円筒面62の曲率半径Rpは、上型23の小レンズ成形凹面23bの最小曲率半径Raに対して、Rp≦2Raの関係を満足するように設定される。
Therefore, the apex of the cylindrical surface 62 of the convex lens cross-section molding material 60 is a straight line parallel to the central axis CY direction, and the central portion is the surface central portion 63 (top).
The curvature radius Rp of the cylindrical surface 62 forming the convex lens cross section is set so as to satisfy the relationship of Rp ≦ 2Ra with respect to the minimum curvature radius Ra of the small lens molding concave surface 23b of the upper mold 23.

また、凸レンズ断面成形素材60の体積は、製造されるレンズアレイ60Aの体積と一致させる。
次に、上述の凸レンズ断面成形素材60を用いる場合の成形型組立体20の組み立て工程について説明する。
Further, the volume of the convex lens cross-section molding material 60 is matched with the volume of the lens array 60A to be manufactured.
Next, the assembly process of the mold assembly 20 when using the convex lens cross-section molding material 60 described above will be described.

スリーブ21に下型22を嵌合させた状態で、スリーブ21の側面に設けた治具孔21bの各々に位置決め部材25を挿入する。
下型22の成形面22aの中心部に凸レンズ断面成形素材60を載せる。
In a state where the lower mold 22 is fitted to the sleeve 21, the positioning member 25 is inserted into each of the jig holes 21 b provided on the side surface of the sleeve 21.
A convex lens cross-section molding material 60 is placed on the center of the molding surface 22a of the lower mold 22.

スリーブ21の矩形の変形規制面21aの辺方向に合わせて凸レンズ断面成形素材60の方向を決める。
成形面22aの中心部に載置された凸レンズ断面成形素材60は、各位置決め部材の先端部と接して位置調整が行われることにより、位置が固定されて安定する。
The direction of the convex lens section molding material 60 is determined in accordance with the side direction of the rectangular deformation regulating surface 21a of the sleeve 21.
The convex lens cross-section molding material 60 placed at the center of the molding surface 22a is adjusted in position in contact with the tip of each positioning member, so that the position is fixed and stabilized.

この状態で、上型23をスリーブ21に嵌合させれば、上型23と下型22とで凸レンズ断面成形素材60を挟み込んだ成形型組立体20が得られる。
このとき、成形型組立体20の内部では、凸レンズ断面成形素材60の表面中心部63が、上型23の複数の小レンズ成形凹面23bの隣接交点23d(P2)に一致し、かつ中心軸CYの方向が、隣接交点23dを通る中央の隣接境界23cに一致するように位置決めされた状態となる。
If the upper mold 23 is fitted to the sleeve 21 in this state, the mold assembly 20 in which the convex lens cross-section molding material 60 is sandwiched between the upper mold 23 and the lower mold 22 is obtained.
At this time, inside the mold assembly 20, the surface center portion 63 of the convex lens section molding material 60 coincides with the adjacent intersection 23d (P2) of the plurality of small lens molding concave surfaces 23b of the upper mold 23, and the central axis CY. Are positioned so as to coincide with the central adjacent boundary 23c passing through the adjacent intersection 23d.

治具孔21bに挿入されていた位置決め部材25は、後の成形工程で邪魔にならないよう、取り外しておく。
次に、上述のように組み立てられた成形型組立体20の成形工程について説明する。
The positioning member 25 inserted into the jig hole 21b is removed so as not to interfere with the subsequent molding process.
Next, the molding process of the mold assembly 20 assembled as described above will be described.

所望の成形温度にて成形型組立体20を押圧することで、下型22と上型23とで挟まれた凸レンズ断面成形素材60は変形しながら、成形面23aと成形面22aの間の空間に充満していく。   By pressing the mold assembly 20 at a desired molding temperature, the convex lens cross-section molding material 60 sandwiched between the lower mold 22 and the upper mold 23 is deformed, and the space between the molding surface 23a and the molding surface 22a is deformed. Will be filled.

変形の初期段階では、軟化した凸レンズ断面成形素材60が隣接交点23d(P2)を含む中心等分線(すなわち中心軸CY)の位置から外周方向に向かって押し広げられる。
凸レンズ断面成形素材60の変形が進行すると、レンズアレイ60Aの基板部61aと複数の小レンズ部62aとが凸レンズ断面成形素材60に転写されて形成される。
In the initial stage of deformation, the softened convex lens cross-section molding material 60 is pushed outward from the position of the center bisector (that is, the center axis CY) including the adjacent intersection 23d (P2).
When the deformation of the convex lens cross-section molding material 60 proceeds, the substrate portion 61a and the plurality of small lens portions 62a of the lens array 60A are transferred to the convex lens cross-section molding material 60 to be formed.

さらに、スリーブ21の内周面を変形規制面21aにしているため、凸レンズ断面成形素材60の変形は変形規制面21aに沿って進む。
上述のように、変形規制面21aの断面は矩形形状をしており、凸レンズ断面成形素材60が上型23、下型22、スリーブ21で構成される成形空間に充填されると、成形されたレンズアレイ60Aの外形は矩形形状になる。
Furthermore, since the inner peripheral surface of the sleeve 21 is the deformation restricting surface 21a, the deformation of the convex lens cross-section molding material 60 proceeds along the deformation restricting surface 21a.
As described above, the cross section of the deformation restricting surface 21a has a rectangular shape, and is formed when the convex lens cross-section molding material 60 is filled in the molding space formed by the upper mold 23, the lower mold 22, and the sleeve 21. The outer shape of the lens array 60A is rectangular.

所望の形状が得られた段階で成形型組立体20の加圧を止めれば、レンズアレイ60Aの成形が完了する。
ここで、凸レンズ断面成形素材60を用いる場合における空気溜りの抑制効果について説明する。
If the pressing of the mold assembly 20 is stopped when a desired shape is obtained, the molding of the lens array 60A is completed.
Here, the effect of suppressing air retention when the convex lens cross-section molding material 60 is used will be described.

上型23の小レンズ成形凹面23bが、下型22に接近する方向に変位したときに、この小レンズ成形凹面23bと凸レンズ断面成形素材60の円筒面62との間に閉空間を作らないようにすることが空気溜りの発生を防ぐことになる。   When the small lens molding concave surface 23 b of the upper mold 23 is displaced in a direction approaching the lower mold 22, a closed space is not formed between the small lens molding concave surface 23 b and the cylindrical surface 62 of the convex lens section molding material 60. This will prevent the accumulation of air.

凸レンズ断面成形素材60の凸部(円筒面62)を含む断面方向では、上述のように、曲率半径Rpは小レンズ成形凹面23bの最小曲率半径Raに対して、Rp≦2Raの関係を満足している。   In the cross-sectional direction including the convex portion (cylindrical surface 62) of the convex lens cross-section molding material 60, as described above, the curvature radius Rp satisfies the relationship of Rp ≦ 2Ra with respect to the minimum curvature radius Ra of the small lens molding concave surface 23b. ing.

この条件を満足することにより、凸レンズ断面成形素材60の変形では、中心等分線(中心軸CY)の位置から外周方向に向かって、個々の小レンズ成形凹面23bの表面形状に沿って順次接触範囲が広がるように制御される。   By satisfying this condition, in the deformation of the convex lens cross-section molding material 60, contact is made sequentially along the surface shape of each small lens molding concave surface 23b from the position of the center bisector (center axis CY) toward the outer circumferential direction. It is controlled to expand the range.

なお、凸レンズ断面と直交する方向(中心軸CYの方向)では小レンズ成形凹面23bと凸レンズ断面成形素材60の円筒面62との間に閉領域が形成されるように見えるが、円筒面62の直線状の頂部が、中央の隣接交点23dを通る隣接境界23cに一致しているため、3次元空間で考えると閉空間は形成されていない。   In the direction orthogonal to the convex lens section (the direction of the central axis CY), it appears that a closed region is formed between the small lens molding concave surface 23 b and the cylindrical surface 62 of the convex lens section molding material 60. Since the top of the straight line coincides with the adjacent boundary 23c passing through the central adjacent intersection 23d, a closed space is not formed in a three-dimensional space.

個々の小レンズ成形凹面23bでは、内部に存在した空気が、変形する凸レンズ断面成形素材60の流れに沿って成形面23aの外周方向に押し出されるように移動して排除される。   In each small lens molding concave surface 23b, the air existing inside is moved and excluded so as to be pushed out in the outer peripheral direction of the molding surface 23a along the flow of the deformed convex lens cross-section molding material 60.

仮に残存したとしても、個々の小レンズ成形凹面23bの隣接境界23cの稜線部分にわずかな空気溜りが形成されるレベルに留まる。
これによって、凸レンズ断面成形素材60から成形されるレンズアレイ60Aの小レンズ部62aの光学面にはほとんど空気が残らない状態にすることができる。
Even if it remains, it remains at a level where a slight air pocket is formed at the ridge line portion of the adjacent boundary 23c of each small lens molding concave surface 23b.
As a result, almost no air remains on the optical surface of the small lens portion 62a of the lens array 60A molded from the convex lens section molding material 60.

その後、室温までの冷却工程を経ると、図10Bに例示されるような、矩形形状のレンズアレイ60Aが得られる。
本変形例において、上述のレンズアレイ60Aにおける基板部61aの形状、小レンズ部62aの形状および数、素材ガラスの種類、さらには、上型23における小レンズ成形凹面23bの配置、成形素材の形状、製造工程の順序等については上述の例示内容に限定されない。
Thereafter, when a cooling process to room temperature is performed, a rectangular lens array 60A as illustrated in FIG. 10B is obtained.
In this modification, the shape of the substrate portion 61a in the lens array 60A, the shape and number of the small lens portions 62a, the type of material glass, the arrangement of the small lens molding concave surface 23b in the upper mold 23, and the shape of the molding material The order of the manufacturing process and the like are not limited to the above-described examples.

例えば、棒形状の成形素材としては、断面に凸状の曲面を有していれば、上述の凸レンズ断面成形素材60に限らず、円柱形のロッド状成形素材でも構わない。
次に、さらに別の変形例として、棒形状の成形素材を使用し、半円筒面の小レンズ部を有したレンズアレイを得る製造方法を説明する。
For example, the rod-shaped molding material is not limited to the convex lens section molding material 60 described above as long as it has a convex curved surface in its cross section, and may be a cylindrical rod-shaped molding material.
Next, as still another modification, a manufacturing method for obtaining a lens array having a small lens portion of a semi-cylindrical surface using a rod-shaped molding material will be described.

図11Aは、本変形例における上型の凹状の半円筒面からなる複数の小レンズ成形面の配列状態を示す平面図、図11Bは、その斜視図、図11Cは、それによって成形されたレンズアレイを示す斜視図である。   FIG. 11A is a plan view showing an arrangement state of a plurality of small lens molding surfaces composed of concave semi-cylindrical surfaces of the upper mold in this modification, FIG. 11B is a perspective view thereof, and FIG. 11C is a lens molded thereby. It is a perspective view which shows an array.

図11Cに例示されるように、本変形例で得られるレンズアレイ60Bの基板部61aは矩形の平行平板形状である。この基板部61aの一つの平面に複数のシリンドリカル小レンズ部62bが平行に配列されている。   As illustrated in FIG. 11C, the substrate portion 61a of the lens array 60B obtained in the present modification has a rectangular parallel plate shape. A plurality of cylindrical small lens portions 62b are arranged in parallel on one plane of the substrate portion 61a.

シリンドリカル小レンズ部62bの数は6個で、凸形の半円筒面を呈している。
このレンズアレイ60Bを成形するための成形型組立体としては、上述の成形型組立体20を使用する。
The number of cylindrical small lens portions 62b is six, and has a convex semi-cylindrical surface.
As the mold assembly for molding this lens array 60B, the above-described mold assembly 20 is used.

この場合、成形型組立体20では、上述の上型23の代わりに、図11Aおよび図11Bに例示される上型24を使用する。
この上型24の成形面24aには、複数の小レンズ成形凹面24b(光学機能凹面)(L1〜L6)が、軸方向を平行にして所定のピッチで隣接して配列されている。隣り合う小レンズ成形凹面24bの間には、直線状のエッジからなる隣接境界24cが形成されている。
In this case, in the mold assembly 20, the upper mold 24 illustrated in FIGS. 11A and 11B is used in place of the upper mold 23 described above.
On the molding surface 24a of the upper mold 24, a plurality of small lens molding concave surfaces 24b (optical function concave surfaces) (L1 to L6) are arranged adjacent to each other at a predetermined pitch with the axial direction being parallel. An adjacent boundary 24c composed of a linear edge is formed between the adjacent small lens molding concave surfaces 24b.

複数の隣接境界24cのうち、複数の小レンズ成形凹面24bの配列方向の対称中心に対応するものが中央隣接境界24d(配列中心部)である。
上型24および下型22の外周形状は、スリーブ21の矩形の内周面(変形規制面21a)に嵌合するよう矩形形状に形成されている。
Among the plurality of adjacent boundaries 24c, the center adjacent boundary 24d (array center) corresponds to the symmetry center of the plurality of small lens molding concave surfaces 24b in the arrangement direction.
The outer peripheral shapes of the upper mold 24 and the lower mold 22 are formed in a rectangular shape so as to fit into the rectangular inner peripheral surface (deformation regulating surface 21 a) of the sleeve 21.

配置後の成形素材の安定性を確保するため、スリーブ21に設けられた治具孔21bおよび位置決め部材25を用いる。
成形素材としては、上述の図10Aに例示した棒形状の凸レンズ断面成形素材60を用いる。
In order to ensure the stability of the molding material after placement, a jig hole 21b and a positioning member 25 provided in the sleeve 21 are used.
As the molding material, the rod-shaped convex lens section molding material 60 illustrated in FIG. 10A is used.

ここで、凸レンズ断面成形素材60における、凸部の円筒面62の曲率半径Rpは、上型24における小レンズ成形凹面24bの最小曲率半径Raに対して、Rp≦2Ra、の関係を満足するように設定される。   Here, the curvature radius Rp of the convex cylindrical surface 62 in the convex lens cross-section molding material 60 satisfies the relationship of Rp ≦ 2Ra with respect to the minimum curvature radius Ra of the small lens molding concave surface 24b in the upper mold 24. Set to

次に、上述の成形型組立体20および凸レンズ断面成形素材60の工程を説明する。
成形型組立体20の組み立て工程では、凸レンズ断面成形素材60は、成形面24aの中心部に、凸レンズ断面の方向(中心軸CY)が、小レンズ成形凹面24bの長手方向に平行となるように配置する。
Next, the process of the above-mentioned mold assembly 20 and the convex lens section molding material 60 will be described.
In the assembly process of the mold assembly 20, the convex lens cross-section molding material 60 is arranged so that the direction of the convex lens cross-section (center axis CY) is parallel to the longitudinal direction of the small lens molding concave surface 24b at the center of the molding surface 24a. Deploy.

この状態で、上型24をスリーブ21に嵌合させれば、上型24と下型22とで凸レンズ断面成形素材60を挟み込んだ成形型組立体20が得られる。
このように凸レンズ断面成形素材60が挟み込まれた状態の成形型組立体20では、中央に位置する隣接境界24c(E4)、すなわち中央隣接境界24dと、凸レンズ断面成形素材60の円筒面62の表面中心部63を通る中心線(中心軸CY)とが全長にわたって線接触している。
If the upper die 24 is fitted to the sleeve 21 in this state, the molding die assembly 20 in which the convex lens cross-section molding material 60 is sandwiched between the upper die 24 and the lower die 22 is obtained.
In the mold assembly 20 with the convex lens cross-section molding material 60 sandwiched in this way, the adjacent boundary 24c (E4) located at the center, that is, the central adjacent boundary 24d, and the surface of the cylindrical surface 62 of the convex lens cross-section molding material 60 A center line (center axis CY) passing through the center portion 63 is in line contact over the entire length.

所望の成形温度に成形型組立体20を加熱して加圧する成形工程では、下型22と上型24で挟まれた凸レンズ断面成形素材60は変形しながら、成形面24aと成形面22aの間の空間を充満していく。   In the molding step of heating and pressurizing the mold assembly 20 to a desired molding temperature, the convex lens cross-section molding material 60 sandwiched between the lower mold 22 and the upper mold 24 is deformed, and between the molding surface 24a and the molding surface 22a. To fill the space.

このとき、凸レンズ断面成形素材60の中央隣接境界24dに線接触する表面中心部63では、上述の図7で説明した原理により、個々の小レンズ成形凹面24bとの間に、小レンズ成形凹面24bの配列方向に開いた空間が形成されつつ変形が進行するため、小レンズ成形凹面24bの内部の空気は、滞留することなく、小レンズ成形凹面24bの配列方向に外側に向かって排除されるので、小レンズ成形凹面24bに空気溜まりが発生することが防止される。   At this time, at the surface center portion 63 in line contact with the central adjacent boundary 24d of the convex lens cross-section molding material 60, the small lens molding concave surface 24b is formed between each small lens molding concave surface 24b according to the principle described in FIG. Since the deformation progresses while an open space is formed in the arrangement direction, the air inside the small lens molding concave surface 24b is not retained and is excluded outward in the arrangement direction of the small lens molding concave surface 24b. The occurrence of air pockets on the small lens molding concave surface 24b is prevented.

このようにして、凸レンズ断面成形素材60の変形が進行すると、成形面24aおよび小レンズ成形凹面24b、成形面22aの転写により、レンズアレイ60Bの基板部61aと複数のシリンドリカル小レンズ部62bとが形成される。   When the deformation of the convex lens section molding material 60 proceeds in this way, the substrate surface 61a of the lens array 60B and the plurality of cylindrical small lens portions 62b are transferred by the transfer of the molding surface 24a, the small lens molding concave surface 24b, and the molding surface 22a. It is formed.

上述のように、スリーブ21の変形規制面21aからなる変形規制部の断面は矩形形状をしており、成形されたレンズアレイ60Bの外形は矩形形状になる。
所望の形状が得られた段階で成形型組立体20の加圧を止めれば、レンズアレイ60Bの成形が完了する。
As described above, the cross section of the deformation restricting portion including the deformation restricting surface 21a of the sleeve 21 is rectangular, and the outer shape of the molded lens array 60B is rectangular.
If the pressing of the mold assembly 20 is stopped when the desired shape is obtained, the molding of the lens array 60B is completed.

その後、室温までの冷却工程を経ると、図11Cに例示されるような矩形形状のレンズアレイ60Bが得られる。
本変形例において、上述のレンズアレイ60Bの基板部61aの形状、シリンドリカル小レンズ部62bの形状および数、素材ガラスの種類、さらには、上型24における小レンズ成形凹面24bの配置、成形素材の形状、製造工程の順序等については、上述の例示内容に限定されることはない。
Thereafter, when a cooling process to room temperature is performed, a rectangular lens array 60B as illustrated in FIG. 11C is obtained.
In this modification, the shape of the substrate portion 61a of the lens array 60B, the shape and number of the cylindrical small lens portions 62b, the type of material glass, the arrangement of the small lens molding concave surface 24b in the upper mold 24, the molding material The shape, the order of the manufacturing process, and the like are not limited to the above-described examples.

例えば、棒形状の成形素材は、断面に凸状の曲面を有していれば凸レンズ断面成形素材60に限らず、例えば、円柱状のロッド状成形素材でも構わない。
上述の各実施の形態では、レンズアレイの片面に小レンズ部やシリンドリカル小レンズ部を形成した場合を例示したが、両面に形成してもよい。
For example, the rod-shaped molding material is not limited to the convex lens section molding material 60 as long as it has a convex curved surface in its cross section, and may be, for example, a cylindrical rod-shaped molding material.
In each of the above-described embodiments, the case where the small lens portion or the cylindrical small lens portion is formed on one surface of the lens array is exemplified, but the lens array may be formed on both surfaces.

以下、両凸レンズ状成形素材を使用して、小レンズ部を基板部の両面に配置したレンズアレイを得る製造方法を説明する。
図12Aは、凸形状の小レンズ部が基板部の両面に配置されたレンズアレイを示す断面図であり、図12Bは、このレンズアレイの成形に用いられる成形素材の一例を示す側面図である。
Hereinafter, a manufacturing method for obtaining a lens array in which small lens portions are arranged on both surfaces of a substrate portion using a biconvex lens-shaped molding material will be described.
FIG. 12A is a cross-sectional view showing a lens array in which convex small lens portions are arranged on both surfaces of a substrate portion, and FIG. 12B is a side view showing an example of a molding material used for molding this lens array. .

図12Aに例示されるレンズアレイ70Aの基板部71aは矩形の平行平板形状である。この基板部71aの両面の各々に、複数の小レンズ部72bおよび小レンズ部73bが、基板部71aの中心面に対して面対称に形成されている。   The substrate portion 71a of the lens array 70A illustrated in FIG. 12A has a rectangular parallel plate shape. A plurality of small lens portions 72b and small lens portions 73b are formed on each of both surfaces of the substrate portion 71a in plane symmetry with respect to the central surface of the substrate portion 71a.

個々の小レンズ部72b、小レンズ部73bの形状は凸形状で、基板部71aの片面ごとに、たとえば、一定の曲率半径を持つ球面で形成されている。
小レンズ部72bおよび小レンズ部73bの数は、基板部71aの片面に4×4の16個づつ、両面に合計で32個が配置されている。
Each of the small lens portions 72b and the small lens portions 73b has a convex shape, and is formed of, for example, a spherical surface having a constant radius of curvature for each surface of the substrate portion 71a.
The number of small lens portions 72b and small lens portions 73b is 16 × 4 × 4 on one side of the substrate portion 71a and 32 in total on both sides.

複数の小レンズ部72bおよび小レンズ部73bは、基板部71aの両面の各々に等間隔で正方の配列として配置され、両面で配列の方向と中心位置を合わせている。これにより、たとえば、対応する小レンズ部72bおよび小レンズ部73bの光軸は一致している。   The plurality of small lens portions 72b and the small lens portions 73b are arranged in a square array at equal intervals on both surfaces of the substrate portion 71a, and the alignment direction and the center position are aligned on both surfaces. Thereby, for example, the optical axes of the corresponding small lens portion 72b and the small lens portion 73b coincide with each other.

なお、意図的に、対応する小レンズ部72bと小レンズ部73bの位置をずらして配置することにより、必要な光学的機能を実現してもよいことは言うまでもない。
成形型組立体としては、上述の成形型組立体20を用いることができる。ただし、この場合には、下型22の代わりに、下型26を用いる。図8Bのように、この下型26には、上型23と同様な小レンズ成形凹面26b(光学機能凹面)(成形面26a)が形成されている。
Needless to say, the necessary optical functions may be realized by intentionally disposing the corresponding small lens portions 72b and 73b.
As the mold assembly, the above-described mold assembly 20 can be used. However, in this case, the lower mold 26 is used instead of the lower mold 22. As shown in FIG. 8B, the lower mold 26 is formed with a small lens molding concave surface 26b (optical functional concave surface) (molding surface 26a) similar to the upper mold 23.

すなわち、上型23と下型26の各々の成形面23aおよび成形面26aには、レンズアレイ70Aの両面の小レンズ部73bおよび小レンズ部72bに対応して、それぞれ16個の小レンズ成形凹面23bおよび小レンズ成形凹面26bが形成されている。   That is, on the molding surface 23a and molding surface 26a of each of the upper mold 23 and the lower mold 26, there are 16 small lens molding concave surfaces corresponding to the small lens portions 73b and the small lens portions 72b on both surfaces of the lens array 70A. 23b and a small lens molding concave surface 26b are formed.

上型23と下型26の各々の小レンズ成形凹面23b、小レンズ成形凹面26bの配列については、配列方向を合わせておく必要がある。
成形型組立体20のように、矩形の変形規制面21aに嵌合する上型23および下型26の場合には、自動的に、上下の小レンズ成形凹面23bおよび小レンズ成形凹面26bの位置合わせが行われる。
Regarding the arrangement of the small lens molding concave surface 23b and the small lens molding concave surface 26b of each of the upper mold 23 and the lower mold 26, it is necessary to match the arrangement direction.
In the case of the upper mold 23 and the lower mold 26 that are fitted to the rectangular deformation regulating surface 21a as in the mold assembly 20, the positions of the upper and lower small lens molding concave surfaces 23b and the small lens molding concave surface 26b are automatically set. Matching is done.

なお、変形規制面21aが円形の場合には、上型23および下型26の各々における小レンズ成形凹面23bの配列方向を合わせる手段として、スリーブ21の側に図示しないガイド形状を設け、上型23と下型26には、このガイド形状に嵌合する図示しないキー形状を設ける方法が考えられる。   When the deformation regulating surface 21a is circular, a guide shape (not shown) is provided on the sleeve 21 side as means for aligning the arrangement direction of the small lens molding concave surfaces 23b in each of the upper mold 23 and the lower mold 26. It is conceivable to provide a key shape (not shown) that fits in the guide shape on the 23 and the lower die 26.

なお、上述の成形型組立体20の場合には、上型23および下型26の矩形の外形と、スリーブ21の矩形の変形規制面21aがキー形状およびガイド形状として機能する。
この場合には、図12Bに例示されるような両凸状成形素材70(成形素材)が用いられる。この両凸状成形素材70は、円柱形の胴部71の両端に、たとえば球面からなる凸状表面72および凸状表面73が設けられた形状を呈している。両凸状成形素材70の体積は製造されるレンズアレイ70Aの体積と一致させる。
In the case of the mold assembly 20 described above, the rectangular outer shape of the upper die 23 and the lower die 26 and the rectangular deformation regulating surface 21a of the sleeve 21 function as a key shape and a guide shape.
In this case, a biconvex molding material 70 (molding material) as illustrated in FIG. 12B is used. The biconvex molding material 70 has a shape in which a convex surface 72 and a convex surface 73 made of, for example, a spherical surface are provided at both ends of a cylindrical body 71. The volume of the biconvex molding material 70 is matched with the volume of the lens array 70A to be manufactured.

両凸状成形素材70における凸状表面73および凸状表面72の球面の曲率半径Rp、Rpは、対応する上型23および下型26の成形面23a、成形面26aに配置された小レンズ成形凹面23b、小レンズ成形凹面26bの最小曲率半径Ra、Raに対して以下の式(3)を満足するように設定される。
Rp≦2Ra かつ Rp≦2Ra、 ………(3)
Radius of curvature Rp 1, Rp 2 spherical convex surface 73 and a convex surface 72 at both convex forming material 70, the molding surface 23a of the upper die 23 and lower die 26 corresponding, small arranged on the molding surface 26a The minimum curvature radii Ra 1 and Ra 2 of the lens molding concave surface 23b and the small lens molding concave surface 26b are set so as to satisfy the following expression (3).
Rp 1 ≦ 2Ra 1 and Rp 2 ≦ 2Ra 2 , (3)

次に、上述のような上型23および下型26を備えた成形型組立体20の組み立て工程について説明する。
成形型組立体20の組み立て工程では、両凸状成形素材70は、下型26の成形面26aの中心部(図8CのP3)に表面中心部72a(頂部)が一致するように配置する。
Next, the assembly process of the mold assembly 20 including the upper mold 23 and the lower mold 26 as described above will be described.
In the assembly process of the molding die assembly 20, the biconvex molding material 70 is arranged so that the surface central portion 72a (top portion) coincides with the central portion (P3 in FIG. 8C) of the molding surface 26a of the lower die 26.

この状態で、上型23をスリーブ21に嵌合させれば、上型23と下型26とで両凸状成形素材70を挟み込んだ成形型組立体20が得られる。
この組立状態では、上型23(下型26)の成形面23a(成形面26a)の中央に位置する隣接交点P2(P3)と、両凸状成形素材70の表面中心部73a(表面中心部72a)(頂部)とが接触している。
If the upper mold 23 is fitted to the sleeve 21 in this state, the molding die assembly 20 in which the bi-convex molding material 70 is sandwiched between the upper mold 23 and the lower mold 26 is obtained.
In this assembled state, the adjacent intersection P2 (P3) located at the center of the molding surface 23a (molding surface 26a) of the upper die 23 (lower die 26) and the surface center portion 73a (surface center portion) of the biconvex molding material 70 72a) (top) is in contact.

次に、上述の上型23および下型26を備えた成形型組立体20の成形工程について説明する。
所望の成形温度に加熱された成形型組立体20を加圧すると、下型26と上型23で挟まれた両凸状成形素材70は変形しながら、成形面23aと成形面26aの間の空間に充満していく。
Next, the molding process of the mold assembly 20 including the upper mold 23 and the lower mold 26 described above will be described.
When the mold assembly 20 heated to a desired molding temperature is pressurized, the biconvex molding material 70 sandwiched between the lower mold 26 and the upper mold 23 is deformed, and between the molding surface 23a and the molding surface 26a. Fill the space.

このとき、両凸状成形素材70の凸状表面72および凸状表面73が、対応する下型26の小レンズ成形凹面26bおよび上型23の小レンズ成形凹面23bに対して上述の式(3)の条件を満たす形状に設定されているので、下型26および上型23の各々に設けられた小レンズ成形凹面26bおよび小レンズ成形凹面23bでは、上述の図7で説明した原理により、空気が、成形面26aおよび成形面23aの中央に位置する隣接交点P3(P2)から外側に向かって排除されるので、小レンズ成形凹面26bおよび小レンズ成形凹面23bに空気溜まりが生じることが防止される。   At this time, the convex surface 72 and the convex surface 73 of the biconvex molding material 70 correspond to the above-described formula (3) with respect to the corresponding small lens molding concave surface 26b of the lower mold 26 and small lens molding concave surface 23b of the upper mold 23. ) Is set in a shape that satisfies the condition (2), the small lens molding concave surface 26b and the small lens molding concave surface 23b provided in each of the lower mold 26 and the upper mold 23 are in accordance with the principle described in FIG. Is eliminated outwardly from the adjacent intersection P3 (P2) located at the center of the molding surface 26a and the molding surface 23a, so that air pockets are prevented from occurring on the small lens molding concave surface 26b and the small lens molding concave surface 23b. The

そして、両凸状成形素材70の変形が進行すると、レンズアレイ70Aの基板部71aと複数の小レンズ部72b、小レンズ部73bが、下型26および上型23から転写されて形成される。   When the deformation of the biconvex molding material 70 proceeds, the substrate portion 71a, the plurality of small lens portions 72b, and the small lens portions 73b of the lens array 70A are transferred from the lower mold 26 and the upper mold 23 to be formed.

所望の形状が得られた段階で成形型組立体20の加圧を止めれば、レンズアレイ70Aの成形が完了する。
そして、室温までの冷却工程を経ると、図12Aに例示される矩形形状のレンズアレイ70Aが得られる。
If the pressing of the mold assembly 20 is stopped when the desired shape is obtained, the molding of the lens array 70A is completed.
Then, after passing through the cooling step to room temperature, a rectangular lens array 70A illustrated in FIG. 12A is obtained.

なお、両凸状成形素材70の凸状表面72および凸状表面73の曲率半径を、互いに等しい曲率半径Rpに設定し、次の式(4)を満足させるようにしても同様の効果が得られる。
Rp≦2Ra、かつ、Rp≦2Ra、 ………(4)
The same effect can be obtained by setting the curvature radii of the convex surface 72 and the convex surface 73 of the both convex molding materials 70 to the same curvature radius Rp and satisfying the following equation (4). It is done.
Rp ≦ 2Ra 1 and Rp ≦ 2Ra 2 , (4)

また、本変形例において、上述のレンズアレイ70Aの基板部71aの形状、小レンズ部72b、小レンズ部73bの形状および数、素材ガラスの種類、さらには、上型23および下型26における小レンズ成形凹面23b、小レンズ成形凹面26bの配置、両凸状成形素材70の形状、製造工程の順序等については上述の開示内容に限定されない。   In this modification, the shape of the substrate portion 71a of the lens array 70A described above, the shape and number of the small lens portions 72b and the small lens portions 73b, the type of material glass, and the small size in the upper mold 23 and the lower mold 26 are used. The arrangement of the lens molding concave surface 23b and the small lens molding concave surface 26b, the shape of the biconvex molding material 70, the order of the manufacturing process, and the like are not limited to the above disclosure.

例えば、要求性能に応じて小レンズ部の形状および数は変更可能であり、前述した内容に限定されることはない。
上型23および下型26の各々の小レンズ成形凹面23b、小レンズ成形凹面26bの配列方向を合わせる手段として用いられるガイド形状とキー形状に制約はなく、様々な形状のものが利用できる。
For example, the shape and number of the small lens portions can be changed according to the required performance, and are not limited to the above-described contents.
There are no restrictions on the guide shape and the key shape used as means for aligning the arrangement directions of the small lens molding concave surface 23b and the small lens molding concave surface 26b of the upper mold 23 and the lower mold 26, and various shapes can be used.

成形素材の形状としては、上述の両凸状成形素材70に限らず、ボール形状、ゴブ形状、両凸レンズ断面の棒形状、ロッド形状のものを使用してもよい。
以上説明したように、本発明の各実施の形態によれば、成形素材の形状を工夫することで、単一の成形素材を使用して成形しても空気溜りのない良好な品質のレンズアレイを製造することができる。
The shape of the molding material is not limited to the biconvex molding material 70 described above, but may be a ball shape, a gob shape, a rod shape with a biconvex lens cross section, or a rod shape.
As described above, according to each embodiment of the present invention, by devising the shape of the molding material, a lens array of good quality that does not retain air even when molded using a single molding material. Can be manufactured.

さらに、従来必要とされた真空装置と成形時の真空状態を不要にして、製造装置の付加によるコストアップおよび製造工程で必要な処理時間の増加を抑制することが可能となる。   Furthermore, it is possible to eliminate the need for a vacuum apparatus and a vacuum state during molding, which are conventionally required, and to suppress an increase in cost due to the addition of a manufacturing apparatus and an increase in processing time required in the manufacturing process.

すなわち、必要以上に大掛かりな製造設備を必要とすることなく、成形工程におけるサイクルタイムの増大や製造コストの上昇を招くことなく、レンズアレイの形状に制約を生じることなく、成形時の空気溜まりの発生を確実に防止して、安定な品質のレンズアレイを高い生産性で低コストにて製造することができる。   That is, there is no need for large-scale manufacturing equipment, and there is no increase in cycle time or manufacturing cost in the molding process, and there is no restriction on the shape of the lens array. It is possible to reliably prevent the occurrence and to manufacture a lens array with stable quality with high productivity and low cost.

なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。   Needless to say, the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

(付記1)
上型と下型とで単一の成形素材を成形して、凸形状を有する複数の小レンズ部の配列が基板部の少なくとも一方の面に配置されたレンズアレイを製造する方法において、
上型および下型はそれぞれ成形面を有し、上型および下型の少なくとも一方には、複数の小レンズ部にそれぞれ対応した小レンズ成形面が設けられ、
成形素材の表面は凸形状の曲面を有しており、
成形素材の表面中心部を小レンズ成形面が設けられた成形面の中心部に整列配置して上型と下型の間に組み込む工程と、
加熱軟化した成形素材を上型と下型とで押圧して中心方向から外周方向へ変形するようにレンズアレイを成形する工程と、
を有することを特徴とするレンズアレイの製造方法。
(Appendix 1)
In a method of manufacturing a lens array in which a single molding material is molded with an upper mold and a lower mold, and an array of a plurality of small lens sections having a convex shape is arranged on at least one surface of a substrate section,
Each of the upper mold and the lower mold has a molding surface, and at least one of the upper mold and the lower mold is provided with a small lens molding surface corresponding to each of the plurality of small lens portions,
The surface of the molding material has a convex curved surface,
A step of aligning the center of the surface of the molding material with the center of the molding surface provided with the small lens molding surface and incorporating it between the upper mold and the lower mold;
Pressing the heat-softened molding material with the upper mold and the lower mold to mold the lens array so as to be deformed from the center direction to the outer circumferential direction;
A method of manufacturing a lens array, comprising:

(付記2)
複数の小レンズ成形面を有する成形面は、成形面の中心部に対し、各小レンズ成形面の配列の中央に位置する小レンズ成形面の面頂を整列して配置しており、
複数の小レンズ成形面は凹形状の曲面を有し、各曲面の最小曲率半径をRaとしたとき、
成形素材には曲率半径Rpの曲面が形成され、
曲率半径Rpは最小曲率半径Raとの関係がRp≦Raを満足するように設定されている、
ことを特徴とする付記1に記載のレンズアレイの製造方法。
(Appendix 2)
The molding surface having a plurality of small lens molding surfaces is arranged such that the top of the small lens molding surface located at the center of the array of the small lens molding surfaces is aligned with the center of the molding surface,
The plurality of small lens molding surfaces have concave curved surfaces, and when the minimum curvature radius of each curved surface is Ra,
The molding material has a curved surface with a radius of curvature Rp,
The curvature radius Rp is set so that the relationship with the minimum curvature radius Ra satisfies Rp ≦ Ra.
The method for manufacturing a lens array according to appendix 1, wherein:

(付記3)
複数の小レンズ成形面を有する成形面は、成形面の中心部に対し、各小レンズ成形面の配列の中央に位置して隣接する小レンズ成形面で作られる隣接部を整列して配置しており、
各小レンズ成形面は凹形状の曲面を有し、各曲面の最小曲率半径をRaとしたとき、
成形素材には曲率半径Rpの曲面が形成され、
曲率半径Rpは最小曲率半径Raとの関係がRp≦2Raを満足するように設定されている、
ことを特徴とする付記1に記載のレンズアレイの製造方法。
(Appendix 3)
The molding surface having a plurality of small lens molding surfaces is arranged in such a manner that the adjacent portion formed by the adjacent small lens molding surfaces is positioned in the center of the array of the small lens molding surfaces with respect to the central portion of the molding surface. And
Each small lens molding surface has a concave curved surface, and when the minimum curvature radius of each curved surface is Ra,
The molding material has a curved surface with a radius of curvature Rp,
The curvature radius Rp is set so that the relationship with the minimum curvature radius Ra satisfies Rp ≦ 2Ra.
The method for manufacturing a lens array according to appendix 1, wherein:

(付記4)
レンズアレイは基板部の両面に凸形状を有する複数の小レンズ部の配列が配置されており、
組み込み工程において、上型の成形面の中心部と下型の成形面の中心部とが同一軸上にあって、上型の各小レンズ成形面の配列と下型の各小レンズ成形面の配列とは配列方向を合わせて配置される、
ことを特徴とする付記1から3に記載のレンズアレイの製造方法。
(Appendix 4)
The lens array is arranged with an array of a plurality of small lens parts having convex shapes on both sides of the substrate part,
In the assembling process, the center part of the molding surface of the upper mold and the center part of the molding surface of the lower mold are on the same axis, and the arrangement of the small lens molding surfaces of the upper mold and the small lens molding surfaces of the lower mold are Arrangement is aligned with the arrangement direction,
The method for manufacturing a lens array according to any one of supplementary notes 1 to 3, wherein:

(付記5)
上型と下型との間に、加熱軟化した成形素材の変形状態を規制して所望の外形形状を得るための変形規制部を設けた、
ことを特徴とする付記1から4に記載のレンズアレイの製造方法。
(Appendix 5)
Between the upper mold and the lower mold, provided with a deformation regulating portion for regulating the deformation state of the heat-softened molding material to obtain a desired outer shape,
The method for manufacturing a lens array according to any one of appendices 1 to 4, wherein:

(付記6)
成形素材の材料は光学ガラスである、
ことを特徴とする付記1から5に記載のレンズアレイの製造方法。
(Appendix 6)
The material of the molding material is optical glass,
The method for manufacturing a lens array according to any one of appendices 1 to 5, wherein:

(付記7)
成形素材の形状は、ボール形状、凸レンズ形状、ロッド形状、凸レンズ断面を有する棒形状のいずれかである、
ことを特徴とする付記1から6に記載のレンズアレイの製造方法。
(Appendix 7)
The shape of the molding material is either a ball shape, a convex lens shape, a rod shape, or a rod shape having a convex lens cross section,
The method for manufacturing a lens array according to any one of appendices 1 to 6, wherein:

(付記8)
成形素材の体積は、レンズアレイの体積と一致する、
ことを特徴とする付記1から7に記載のレンズアレイの製造方法。
(Appendix 8)
The volume of the molding material matches the volume of the lens array.
The method for manufacturing a lens array according to any one of appendices 1 to 7, wherein:

10 成形型組立体
10A 成形型組立体
11 スリーブ
12 下型
12a 成形面
13 上型
13a 成形面
13b 小レンズ成形凹面
13c 凹面頂点
13d 隣接線
14 上型
14a 成形面
14b 小レンズ成形凹面
14c 隣接境界
14d 隣接交点
20 成形型組立体
21 スリーブ
21a 変形規制面
21b 治具孔
22 下型
22a 成形面
23 上型
23a 成形面
23b 小レンズ成形凹面
23c 隣接境界
23d 隣接交点
24 上型
24a 成形面
24b 小レンズ成形凹面
24c 隣接境界
24d 中央隣接境界
25 位置決め部材
26 下型
26a 成形面
26b 小レンズ成形凹面
40 平凸状成形素材
40A レンズアレイ
40B レンズアレイ
41 底面
41a 基板部
42 凸状表面
42a 小レンズ部
43 表面中心部
50 ボール状成形素材
50A レンズアレイ
50B レンズアレイ
51 表面中心部
52 基板部
53 小レンズ部
60 凸レンズ断面成形素材
60A レンズアレイ
60B レンズアレイ
61 底面
61a 基板部
62 円筒面
62a 小レンズ部
62b シリンドリカル小レンズ部
63 表面中心部
70 両凸状成形素材
70A レンズアレイ
71 胴部
71a 基板部
72 凸状表面
72a 表面中心部
72b 小レンズ部
73 凸状表面
73a 表面中心部
73b 小レンズ部
100 成形装置
110 成形ステージ
120 下側プレート
121 ヒータ
130 上側プレート
131 ヒータ
140 加圧装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mold assembly 10A Mold assembly 11 Sleeve 12 Lower mold 12a Molding surface 13 Upper mold 13a Molding surface 13b Small lens molding concave surface 13c Concave surface vertex 13d Adjacent line 14 Upper mold 14a Molding surface 14b Small lens molding concave surface 14c Adjacent boundary 14d Adjacent intersection 20 Mold assembly 21 Sleeve 21a Deformation restriction surface 21b Jig hole 22 Lower mold 22a Molding surface 23 Upper mold 23a Molding surface 23b Small lens molding concave surface 23c Adjacent boundary 23d Adjacent intersection 24 Upper mold 24a Molding surface 24b Small lens molding Concave surface 24c Adjacent boundary 24d Center adjacent boundary 25 Positioning member 26 Lower mold 26a Molding surface 26b Small lens molding concave surface 40 Plano-convex molding material 40A Lens array 40B Lens array 41 Bottom surface 41a Substrate portion 42 Convex surface 42a Small lens portion 43 Center of surface 50 Ball-shaped molding material 50A Lens array 0B Lens array 51 Surface central part 52 Substrate part 53 Small lens part 60 Convex lens cross-section molding material 60A Lens array 60B Lens array 61 Bottom surface 61a Substrate part 62 Cylindrical surface 62a Small lens part 62b Cylindrical small lens part 63 Surface central part 70 Biconvex Molding material 70A Lens array 71 Body 71a Substrate part 72 Convex surface 72a Surface center part 72b Small lens part 73 Convex surface 73a Surface center part 73b Small lens part 100 Molding device 110 Molding stage 120 Lower plate 121 Heater 130 Upper plate 131 Heater 140 Pressurizing device

Claims (3)

上型および下型の少なくとも一方の成形面に配列された複数の光学機能凹面の配列中心部に、凸形状の成形素材の頂部が一致するように位置決めする工程と、
前記上型および下型の前記成形面の間で前記成形素材を挟圧し、前記配列中心部から周辺方向に前記成形素材が広がるように変形させる工程と、
を含み、
前記成形面には、隣り合う前記光学機能凹面の境界部が前記配列中心に一致するように複数の前記光学機能凹面が配列され、
個々の前記光学機能凹面の最小曲率半径をRaとし、前記成形素材の前記頂部の曲率半径をRpとしたとき、Rp≦2Raを満足するように前記成形素材の形状が設定されていることを特徴とするレンズアレイの製造方法。
Positioning so that the tops of the convex shaped molding materials coincide with the arrangement center of the plurality of optical functional concave surfaces arranged on at least one molding surface of the upper mold and the lower mold; and
Clamping the molding material between the molding surfaces of the upper mold and the lower mold, and deforming the molding material so that the molding material spreads in the peripheral direction from the center of the arrangement; and
Including
A plurality of the optical function concave surfaces are arranged on the molding surface such that a boundary portion between the adjacent optical function concave surfaces coincides with the arrangement center,
The shape of the molding material is set to satisfy Rp ≦ 2Ra, where Ra is the minimum curvature radius of each concave surface of the optical function and Rp is the curvature radius of the top of the molding material. A method of manufacturing a lens array.
請求項1記載のレンズアレイの製造方法において、
前記上型の前記成形面に配列された前記光学機能凹面の最小曲率半径Raと、前記下型の前記成形面に配列された前記光学機能凹面の最小曲率半径Raとが互いに異なり、
前記上型および下型の各々の前記成形面には、隣り合う前記光学機能凹面の境界部が前記配列中心に一致するように複数の前記光学機能凹面が配列されている場合、
前記成形素材の、前記上型および下型の各々の前記成形面の前記配列中心に一致する二つの前記頂部の各々の曲率半径RpおよびRpが、Rp≦2RaかつRp≦2Raを満たすことを特徴とするレンズアレイの製造方法。
In the manufacturing method of the lens array of Claim 1,
The minimum curvature radius Ra 1 of the optical function concave surface arranged on the molding surface of the upper mold is different from the minimum curvature radius Ra 2 of the optical functional concave surface arranged on the molding surface of the lower mold,
When the plurality of optical function concave surfaces are arranged on the molding surfaces of the upper mold and the lower mold so that the boundary portion of the adjacent optical function concave surfaces coincides with the arrangement center,
The curvature radii Rp 1 and Rp 2 of each of the two top portions corresponding to the arrangement center of the molding surface of each of the upper mold and the lower mold of the molding material are Rp 1 ≦ 2Ra 1 and Rp 2 ≦ 2Ra. 2. A method of manufacturing a lens array satisfying 2 .
請求項1または請求項2に記載のレンズアレイの製造方法において、
各々が半円筒面からなる複数の前記光学機能凹面が、前記半円筒面の軸方向を平行にして前記成形面に配列されているとき、
ロッド形状、または凸レンズ断面を有する棒形状の前記成形素材の軸を前記半円筒面の軸方向と平行に配置することを特徴とするレンズアレイの製造方法。
In the manufacturing method of the lens array of Claim 1 or Claim 2,
When the plurality of optical functional concave surfaces each consisting of a semi-cylindrical surface are arranged on the molding surface with the axial direction of the semi-cylindrical surface being parallel,
A method of manufacturing a lens array, comprising arranging a rod-shaped or rod-shaped molding material having a convex lens cross section in parallel with an axial direction of the semi-cylindrical surface.
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