JP3228634B2 - Optical element molding method - Google Patents

Optical element molding method

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JP3228634B2
JP3228634B2 JP04096594A JP4096594A JP3228634B2 JP 3228634 B2 JP3228634 B2 JP 3228634B2 JP 04096594 A JP04096594 A JP 04096594A JP 4096594 A JP4096594 A JP 4096594A JP 3228634 B2 JP3228634 B2 JP 3228634B2
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剛 野村
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、加熱軟化されたガラス
素材を上下一対の成形型で加圧成形し、ガラス光学素子
を成形する光学素子成形方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element molding method for molding a glass optical element by pressing a heat-softened glass material with a pair of upper and lower molding dies.

【0002】[0002]

【従来の技術】加熱軟化されたガラス素材を一対の成形
型で加圧成形し、ガラス光学素子を成形する光学素子成
形方法は、光学系の小型化・高精度化に有効な非球面レ
ンズを安価に大量生産することを可能にするため、近
年、盛んに研究開発されており、この方法で量産成形さ
れた非球面レンズは、カメラやビデオカメラに使われ
て、光学系の小型化を可能にしている。
2. Description of the Related Art An optical element molding method for molding a glass optical element by press-molding a heat-softened glass material with a pair of molding dies is to provide an aspherical lens that is effective for miniaturization and high precision of an optical system. In recent years, research and development have been actively conducted to enable mass production at low cost.Aspherical lenses mass-produced by this method can be used in cameras and video cameras to reduce the size of optical systems. I have to.

【0003】この光学素子の成形方法を簡単に説明する
と、成形可能な粘度に加熱軟化されたガラス素材を、所
要の成形温度に保持された成形型内に挿入し、この成形
型でガラス素材を加圧成形し、その状態のまま冷却し、
上型を上昇し、下型の上に載っている成形光学素子を取
り出す工程からなっている。
[0003] Briefly, a molding method of this optical element is as follows. A glass material which has been heated and softened to a moldable viscosity is inserted into a molding die maintained at a required molding temperature, and the glass material is removed by the molding die. Press molding, cool as it is,
The process comprises a step of lifting the upper mold and taking out the molded optical element placed on the lower mold.

【0004】この成形光学素子の成形コストを削減する
ために、成形サイクルの短縮が検討され、それに伴い、
冷却過程の最終段階で、かなり高い温度のまま、上型を
上昇して、成形光学素子を取り出すプロセスが採用さ
れ、これによる成形が最近行われている。
In order to reduce the molding cost of this molded optical element, shortening of the molding cycle has been studied.
In the final stage of the cooling process, a process is employed in which the upper mold is raised at a relatively high temperature to remove the molded optical element, and molding by this is recently performed.

【0005】しかし、高温で上型を上昇する場合、成形
光学素子が上型に付着した状態で、上型が上昇してしま
う、所謂、上型付着現象が発生することがある。この上
型付着現象が発生すると、成形光学素子を成形型の中か
ら自動的に取り出すことが困難になり、成形装置の自動
化を阻害する。
However, when the upper mold is raised at a high temperature, the upper mold rises while the molding optical element adheres to the upper mold, that is, a so-called upper mold adhesion phenomenon may occur. When this upper mold adhesion phenomenon occurs, it becomes difficult to automatically remove the molding optical element from the molding die, which hinders automation of the molding apparatus.

【0006】従来、この上型付着現象を阻止するため
に、上型に付着してしまった成形光学素子に、何らかの
装置を用いて、外力を加えることにより、上型に付着し
た成形光学素子を成形型から剥離させることが行われて
きた。
Heretofore, in order to prevent the upper die from sticking, an external force is applied to the molded optical element that has adhered to the upper die by using an apparatus to apply the molded optical element to the upper die. Peeling from a mold has been performed.

【0007】具体的には、例えば、特開平2−1845
31号では、上型を上昇する際に、上型成形面と成形光
学素子光学面との界面端部に、界面に沿った方向から、
くさび状部材を押し込み、その際のくさび作用により、
上型に付着した成形光学素子を剥離する方法が示されて
いる。
Specifically, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
In No. 31, when ascending the upper mold, at the interface end between the upper mold forming surface and the molding optical element optical surface, from the direction along the interface,
By pushing the wedge-shaped member, the wedge action at that time,
A method for peeling off a molded optical element attached to an upper mold is shown.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、以下に述べるような欠点があった。 1)このくさび状部材は、N2 ガスを作動流体とするシ
リンダを用いて駆動されているが、その駆動力の調整が
困難である。すなわち、駆動力が弱い場合、このくさび
状部材に作用する力が弱いため、上型に付着した成形光
学素子を剥離することができない。逆に、駆動力が強過
ぎる場合、くさび状部材が衝撃的に移動し、成形光学素
子(ガラス製)に衝撃力が加わり、クラックが入ってし
まう。したがって、これらのトラブルが発生しない最適
な駆動力を得るように、N2 ガス圧を設定しなければな
らない。 2)このくさび状部材の先端部の位置を、上型成形面と
成形光学素子光学面との界面端部の位置に正確に位置合
わせをしなければならない。すなわち、くさび状部材の
先端部の位置が下過ぎる場合、先端部がガラスに当っ
て、ガラスにクラックが入ってしまう。逆に、先端部の
位置が上過ぎる場合、先端部が型の成形面に当って、正
常な作動が行われない。また、このくさび状部材の先端
部の位置合わせは、成形品形状が変わる度に、行わなけ
ればならず、その位置調整に時間がかかってしまう。 3)くさび状部材、その駆動装置となるシリンダ、およ
び、その作動流体のN2ガス配管を、型の近傍に配置し
なければならないので、型の熱容量が大きくなってしま
う。したがって、型の昇温および冷却に時間がかかり、
成形サイクルの短縮が困難になる。 4)くさび状部材、駆動装置、および、その作動制御装
置が必要になるので、成形装置のコストが上昇してしま
う。
However, the above-mentioned prior art has the following drawbacks. 1) The wedge-shaped member is driven by using a cylinder using N2 gas as a working fluid, but it is difficult to adjust the driving force. That is, when the driving force is weak, the force acting on the wedge-shaped member is weak, so that the molded optical element attached to the upper mold cannot be peeled off. Conversely, if the driving force is too strong, the wedge-shaped member will move in an impact manner, and an impact force will be applied to the molded optical element (made of glass) to cause cracks. Therefore, the N2 gas pressure must be set so as to obtain an optimum driving force that does not cause these troubles. 2) The position of the tip of this wedge-shaped member must be accurately aligned with the position of the interface end between the upper mold forming surface and the forming optical element optical surface. That is, if the position of the tip of the wedge-shaped member is too low, the tip will hit the glass and crack the glass. Conversely, if the position of the tip is too high, the tip will hit the molding surface of the mold and normal operation will not be performed. Further, the positioning of the leading end of the wedge-shaped member must be performed every time the shape of the molded product changes, and it takes time to adjust the position. 3) Since the wedge-shaped member, the cylinder serving as the driving device thereof, and the N2 gas pipe for the working fluid must be disposed near the mold, the heat capacity of the mold increases. Therefore, it takes time to raise and cool the mold,
It becomes difficult to shorten the molding cycle. 4) Since a wedge-shaped member, a driving device, and an operation control device for the wedge-shaped member are required, the cost of the molding device is increased.

【0009】以上、説明したように、上型付着した成形
光学素子に、何らかの装置を用いて、外力を加え、成形
型から剥離させる方法には、多くの問題点がある。
As described above, there are many problems in the method of applying an external force to the molded optical element to which the upper mold is attached by using an external device and peeling the molded optical element from the molded mold.

【0010】[0010]

【発明の目的】本発明は、上記事情に基づいてなされた
もので、何らの装置も用いず、上型および下型の組み合
わせを適当に選ぶことで、上型付着が発生しない状態で
の型開きが実現できる、光学素子成形方法を提供するも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and by appropriately selecting a combination of an upper mold and a lower mold without using any apparatus, the mold in a state where the upper mold does not adhere is generated. An object of the present invention is to provide an optical element molding method capable of realizing the opening.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明では、
上下に配置されている一対の成形型で、ガラス光学素子
を成形する光学素子成形方法において、加熱軟化された
ガラス素材を、一対の成形型でプレス成形し、冷却する
工程において、成形型の成形面に密着した状態で冷却さ
れたガラス光学素子および成形型の内部に発生する熱応
力の分布を、ガラス光学素子のそれぞれの光学面とそれ
に対応する成形型の成形面との界面の端部近傍におけ
る、界面上の剪断応力成分(ただし、界面に沿った座標
系における剪断応力成分)の分布を示す応力分布式 σxy=K・rp-1 (ただし、σxy:剪断応力、r:界面端からの距離、
K:応力分布のパラメータ、p:応力分布のパラメー
タ)の形で表わした場合、上記パラメータKの値が大き
くなる方のガラス光学素子の光学面を形成する成形型を
上型とし、他方の光学面を形成する成形型を下型とし
た、一対の成形型を光学素子成形用型として、ガラス光
学素子を成形することにより、上型付着の発生を防止し
たものである。
That is, in the present invention,
In an optical element molding method for molding a glass optical element with a pair of molding dies arranged above and below, in a step of press-molding a heat-softened glass material with a pair of molding dies and cooling, the molding of the molding dies is performed. The distribution of the thermal stress generated inside the glass optical element and the mold that is cooled in a state in which the glass optical element is in close contact with the surface is near the edge of the interface between each optical surface of the glass optical element and the corresponding molding surface of the mold. Σxy = K · rp -1 (where σxy: shear stress, r: from the interface end), which indicates the distribution of the shear stress component on the interface (however, the shear stress component in the coordinate system along the interface) The distance of the
K: a parameter of stress distribution, p: a parameter of stress distribution), a mold for forming an optical surface of a glass optical element having a larger value of the parameter K is defined as an upper mold, and the other optical element. By forming a glass optical element using a pair of molds as optical element molding dies and a pair of molding dies as lower molds for forming surfaces, the occurrence of adhesion of the upper mold is prevented.

【0012】[0012]

【作用】成形型の成形面は、鏡面研磨されており、表面
粗さが滑らかなため、成形型で加圧成形された状態にお
いて、型の成形面と成形されたガラスの光学面とは、微
視的に見て、非常に近接した位置にあり、それらの間に
分子間引力が作用し、そのために、型とガラスとが密着
した状態になっている。
[Function] Since the molding surface of the molding die is mirror-polished and the surface roughness is smooth, the molding surface of the molding die and the optical surface of the molded glass in the state where the molding die is press-molded, Microscopically, they are very close to each other, and an intermolecular attractive force acts between them, so that the mold and the glass are in close contact with each other.

【0013】また、加圧成形したガラスを冷却する温度
領域において、ガラスの熱膨張率は型の熱膨張率に比べ
大きいため、密着した状態で冷却され、この工程で、型
とガラスの内部とに熱応力が発生する。そして、冷却に
伴い熱応力が大きくなり、型とガラスの密着力(分子間
引力)に打ち勝った時、成形光学素子が成形型の成形面
から剥離する(離型する)と考えられる。
Further, in a temperature range where the glass formed under pressure is cooled, the coefficient of thermal expansion of the glass is larger than the coefficient of thermal expansion of the mold, so that the glass is cooled in a close contact state. Thermal stress occurs. Then, it is considered that when the thermal stress increases with cooling and the adhesive force (intermolecular attractive force) between the mold and the glass is overcome, the molded optical element is separated from the molding surface of the mold (releases).

【0014】発明者は、成形光学素子の断面形状と、型
とガラスの内部とに発生する熱応力の分布と、成形光学
素子が離型する温度関係について、実験による検討およ
び数値計算により求めた応力分布に関する検討を行い、
以下の知見を得た。 1)熱応力の分布は、成形光学素子のそれぞれの光学面
とそれに対応する型の成形面との界面の端部で応力集中
していること。 2)界面端部の、応力集中部における界面上の応力の分
布について検討すると、界面に沿った座標系における剪
断応力の分布は、応力分布式 σxy=K・rp-1 (ただし、σxy:剪断応力、r:界面端からの距離、
K:応力分布のパラメータ、p:応力分布のパラメー
タ)において近似できること。 3)冷却にしたがって、熱応力が増加し、これにつれ
て、応力分布のパラメータKの数値が大きくなること。 4)成形光学素子の形状により、成形光学素子が型から
剥離する際の、離型温度が大きく変化すること。 5)成形光学素子と成形型の内部とに発生する熱応力
の、界面端部の応力集中部の剪断応力成分の応力分布か
ら求めたパラメータKの、成形光学素子が型から剥離す
る直前における値は、成形光学素子の形状によらず、ほ
ぼ一定の値になる。
The inventor obtained experimentally and numerically calculated the cross-sectional shape of the molded optical element, the distribution of thermal stress generated in the mold and the inside of the glass, and the temperature relationship at which the molded optical element was released from the mold. After examining the stress distribution,
The following findings were obtained. 1) The distribution of the thermal stress is that the stress is concentrated at the end of the interface between each optical surface of the molding optical element and the molding surface of the corresponding mold. 2) When examining the distribution of stress on the interface at the stress concentration portion at the interface end, the distribution of shear stress in the coordinate system along the interface is expressed by a stress distribution equation σxy = K · rp -1 (where σxy: Shear stress, r: distance from interface edge,
K: parameter of stress distribution, p: parameter of stress distribution). 3) The thermal stress increases with cooling, and the numerical value of the parameter K of the stress distribution increases accordingly. 4) The release temperature at the time when the molded optical element is peeled from the mold greatly changes depending on the shape of the molded optical element. 5) The value of the parameter K obtained from the stress distribution of the shear stress component at the stress concentrated portion at the interface end of the thermal stress generated in the molding optical element and the inside of the molding die immediately before the molding optical element is separated from the mold. Is almost constant regardless of the shape of the molded optical element.

【0015】これらの結果から、成形光学素子が型から
剥離する時の応力状態を、次のように表現できること
を、発明者は見出した。即ち、冷却にしたがって増加す
るパラメータKの値が、ある一定の値に達した時に、成
形光学素子は型から剥離するが、一方、成形光学素子の
2つの光学面のうち、先に離型する方の光学面を形成す
る成形型を上型とし、他方の光学面を形成する成形型を
下型とし、少なくとも成形光学素子の上面が成形型から
離型した後に上型を上昇すれば、上型付着は発生しない
のである。ここで、先に離型する面は、冷却に伴い発生
する熱応力の応力集中から求めたパラメータKの値が大
きくなる方の面であると考えることがでる。
From these results, the inventor has found that the stress state when the molded optical element is separated from the mold can be expressed as follows. That is, when the value of the parameter K, which increases with cooling, reaches a certain value, the molded optical element is separated from the mold, while the mold optical element is first released from the two optical surfaces. If the upper mold is formed after forming the other optical surface as the upper mold, and the lower mold as the other optical surface, the upper mold is lifted after at least the upper surface of the molding optical element is released from the mold. No mold sticking occurs. Here, the surface to be released first can be considered to be the surface on which the value of the parameter K obtained from the stress concentration of the thermal stress generated by cooling becomes larger.

【0016】したがって、本発明では、前述のように、
パラメータKの値が大きくなる方の光学面を形成する成
形型を上型とし、他方の光学面を形成する成形型を下型
とした。そして、このような、一対の成形型でガラス光
学素子を成形し、少なくとも上型から成形光学素子が剥
離した後に、上型を上昇することにより、成形光学素子
の上型付着の発生を防止できる。
Therefore, in the present invention, as described above,
The mold that forms the optical surface with the larger value of the parameter K is the upper mold, and the mold that forms the other optical surface is the lower mold. Then, the glass optical element is molded with such a pair of molding dies, and at least after the molded optical element is peeled off from the upper mold, by raising the upper mold, it is possible to prevent the upper mold from being attached to the molded optical element. .

【0017】なお、上述のパラメータKの値は、一般
に、次のようにして求める。上記応力分布式における応
力は、座標系で表記した応力σx'、σy'、σx'y'であ
る。そして、型とガラスとの界面の端近傍の界面上の応
力を下記の応力変換式で、界面に沿った座標系の応力に
変換する。
The value of the parameter K is generally obtained as follows. The stress in the above-mentioned stress distribution formula is stress σ x ′ , σ y ′ , σ x′y ′ expressed in a coordinate system. Then, the stress on the interface near the end of the interface between the mold and the glass is converted into stress in a coordinate system along the interface by the following stress conversion formula.

【0018】σx=σx'cos2θ+σy'sin2θ+σ
x'y'sin2θ σy=σx'sin2θ+σy'cos2θ−σx'y'sin2
θ σxy={(σy'−σx')sin2θ}/2+σx'y'co
s2θ 次に、界面上の応力計算点の、界面端から距離rとせん
断応力σxyの分布を求め、更に、両者の関係をlogσxy
とlogrのグラフにプロットして、その一次式の係数log
Kと(p−1)を最少自乗法により求め、パラメータK
とpとが求まるのである。
Σ x = σ x ' cos 2 θ + σ y' sin 2 θ + σ
x'y ' sin2θ σ y = σ x' sin 2 θ + σ y ' cos 2 θ-σ x'y' sin2
θ σ xy = {(σ y ′ −σ x ′ ) sin2θ} / 2 + σ x′y ′ co
s2θ Next, the distribution of the distance r from the end of the interface and the shear stress σ xy at the stress calculation point on the interface is determined, and the relationship between the two is calculated by log σ xy
Is plotted on a graph of
K and (p-1) are obtained by the least squares method, and the parameter K
And p are obtained.

【0019】[0019]

【実施例】図1ないし図2は、本発明の第一の実施例を
示し、図1には、本発明による成形光学素子の成形方法
において用いる、上下配置された一対の成形型(下型2
および上型3)、および、型の成形面に密着した状態で
冷却されている成形光学素子1(ガラス製)が示されて
いる。なお、図2は、成形型の構成を説明する図であ
る。
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a pair of upper and lower molds (lower mold) used in a molding optical element molding method according to the present invention. 2
The upper mold 3) and the molded optical element 1 (made of glass) cooled in a state in which it is in close contact with the molding surface of the mold are shown. FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the molding die.

【0020】成形光学素子1を成形する下型2および上
型3は、胴型4に対して、その同軸上を摺動するよう
に、昇降可能に配置されている。上型3はプレスロッド
5に締結されており、プレスロッド5の内部には超音波
探傷器6が配置されている。成形型の温度は、熱電対7
により測定され、その結果に基づいて、胴型4の内部に
配置されたヒータ8の出力を調整することにより、成形
型の温度制御が可能である。
The lower mold 2 and the upper mold 3 for molding the molding optical element 1 are arranged so as to be able to move up and down with respect to the barrel mold 4 so as to slide on the same axis. The upper die 3 is fastened to a press rod 5, and an ultrasonic flaw detector 6 is arranged inside the press rod 5. The temperature of the mold is a thermocouple 7
By adjusting the output of the heater 8 disposed inside the body mold 4 based on the result, the temperature of the mold can be controlled.

【0021】本実施例において、成形した成形光学素子
の形状は、例えば、両凸形状のレンズであり、直径φ=
14mm、中心厚t=5.1mm、上面R=10.9m
m、下面R=20.5mmである。また、この成形光学
素子の材質は、光学ガラスSK12であり、この光学素
子を成形するためのガラス素材は、成形光学素子に近似
した形状をしている。また、成形型の材質は超硬合金で
あり、その成形面は研磨されており、成形面には離型作
用を有するダイヤモンド状カーボンの膜が形成されてい
る。
In this embodiment, the shape of the molded optical element is, for example, a biconvex lens, and the diameter φ =
14 mm, center thickness t = 5.1 mm, upper surface R = 10.9 m
m, lower surface R = 20.5 mm. The material of the molded optical element is an optical glass SK12, and the glass material for molding the optical element has a shape similar to the molded optical element. The material of the molding die is a cemented carbide, the molding surface of which is polished, and a diamond-like carbon film having a releasing effect is formed on the molding surface.

【0022】続いて、この成形型およびガラス素材を用
いた成形光学素子の成形工程を説明する。まず、530
℃の成形型内にガラス素材を挿入し、成形型を620℃
まで加熱し、ガラスが軟化した後、プレスロッド5を下
降させ、ガラス素材を押圧する。1分間押圧し、ガラス
素材の形状が成形光学素子1の形状になった後、成形型
を毎分10℃の冷却速度で冷却する。この成形条件で、
この形状の成形光学素子1を成形した場合、成形光学素
子1は、540℃の時に上型3の成形面から剥離する
(離型する)ことが超音波探傷器6により観察された。
その後、成形光学素子を535℃まで冷却した後に、上
型1を上昇したところ、上型付着は発生せず、成形光学
素子1は下型2の上に載っており、成形光学素子1を真
空吸着装置を用いて、自動的に取り出すことができた。
すなわち、この形状の両凸形状レンズを成形する場合、
上型でR=10.9の光学面を、下型でR=20.5の
光学面を形成するように、成形型を配置することによ
り、上型付着が発生しないことがわかる。
Next, a molding process of a molding optical element using the molding die and the glass material will be described. First, 530
Insert the glass material into the mold at 620 ℃
After the glass is softened, the press rod 5 is lowered to press the glass material. After pressing for 1 minute to change the shape of the glass material to the shape of the molded optical element 1, the mold is cooled at a cooling rate of 10 ° C. per minute. Under these molding conditions,
When the molded optical element 1 having this shape was molded, it was observed by the ultrasonic flaw detector 6 that the molded optical element 1 peeled (released) from the molding surface of the upper mold 3 at 540 ° C.
Thereafter, after the molding optical element was cooled to 535 ° C., the upper mold 1 was raised. As a result, no adhesion of the upper mold occurred, and the molding optical element 1 was placed on the lower mold 2. Using the adsorption device, it was possible to take out automatically.
That is, when forming a biconvex lens of this shape,
It can be seen that the upper mold does not adhere by arranging the molding dies so that the optical surface of R = 10.9 in the upper mold and the optical surface of R = 20.5 in the lower mold.

【0023】ここで、この成形光学素子1を下型2およ
び上型3に密着した状態で、一定温度冷却した時のパラ
メータKの値を、成形光学素子1と下型2との界面の端
部および成形光学素子1と上型3との界面の端部のそれ
ぞれについて、求め、その大小を比較した。具体的には
以下に示す手法で、パラメータKの値の値を求めた。 1)光学素子を実際に成形し、その成形光学素子を断面
に切断し、その断面形状を測定する。(この成形光学素
子のコバ部は、ガラス素材を加圧成形した時のガラスの
流動の影響で、外に凸形に膨らんだ断面形状をしてい
る。) 2)冷却中に、型とガラスの内部とに発生する熱応力
を、有限要素法により計算するために必要な、型と光学
素子の形状のメッシュを、前項1)の測定結果に基づい
て作成する。続いて、光学素子の温度が570℃になっ
た時から熱応力が発生するとして、520℃まで冷却し
た時の熱応力を、有限要素法による数値計算により求め
る(570℃より高い温度では、ガラスの粘弾性特性に
よる応力緩和現象により、熱応力が発生しないと考え
る)。この数値計算では、型およびガラスの物性値(ヤ
ング率、ボアソン比、熱膨張率、熱伝導率)として、測
定値を使用し、ガラスの物性が弾性であるとし、弾性熱
応力解析を行った。 3)前項2)で数値計算した熱応力分布から、光学素子
のそれぞれの光学面とそれに対応する成形型の成形面と
の界面の端部近傍における、界面上の剪断応力成分(た
だし、界面に沿った座標系における剪断応力成分)の分
布を下記の応力分布式で示すと σxy=K・rp-1 (ただし、σxy:剪断応力、r:界面端からの距離、
K:応力分布のパラメータ、p:応力分布のパラメー
タ)の形で表わされ、このパラメータKおよびパラメー
タpの値を最小自乗法により求める。なお、この応力分
布の評価は、界面端から0.025mmの範囲で行っ
た。
Here, the value of the parameter K when the molding optical element 1 is cooled down at a constant temperature in a state in which the molding optical element 1 is in close contact with the lower mold 2 and the upper mold 3 is set at the end of the interface between the molding optical element 1 and the lower mold 2. Each part and the end of the interface between the molding optical element 1 and the upper mold 3 were determined, and the magnitudes were compared. Specifically, the value of the parameter K was determined by the following method. 1) An optical element is actually molded, the molded optical element is cut into a cross section, and the cross-sectional shape is measured. (The edge portion of this molded optical element has a cross-sectional shape that bulges outward due to the flow of the glass when the glass material is pressed and molded.) 2) The mold and the glass during cooling A mesh of the shape of the mold and the shape of the optical element required for calculating the thermal stress generated inside and by the finite element method is created based on the measurement result of the above item 1). Subsequently, assuming that thermal stress occurs when the temperature of the optical element reaches 570 ° C., the thermal stress when cooling to 520 ° C. is obtained by numerical calculation by the finite element method (for a temperature higher than 570 ° C., glass It is considered that thermal stress does not occur due to the stress relaxation phenomenon caused by the viscoelastic properties of the varnish). In this numerical calculation, the measured values were used as the physical properties of the mold and the glass (Young's modulus, Poisson's ratio, thermal expansion coefficient, thermal conductivity), and the elastic thermal stress analysis was performed on the assumption that the physical properties of the glass were elastic. . 3) From the thermal stress distribution numerically calculated in 2), the shear stress component on the interface near the edge of the interface between each optical surface of the optical element and the corresponding molding surface of the mold (however, The distribution of the shear stress component in a coordinate system along the axis is expressed by the following stress distribution equation: σxy = K · rp −1 (where σxy: shear stress, r: distance from the interface end,
K: stress distribution parameter, p: stress distribution parameter), and the values of the parameter K and the parameter p are obtained by the least square method. The evaluation of the stress distribution was performed within a range of 0.025 mm from the edge of the interface.

【0024】この結果から得られたKの値は、成形光学
素子の上面(R=10.9mm)側でK=25であり、
下面(R=20.5mm)側でK=14であり、上面の
方がKの値が大きいことがわかる。即ち、パラメータK
値が大きくなるR=10.9mmの光学面を形成する成
形型を上型とし、R=20.5mmの光学面を形成する
成形型を下型とした、一対の成形型を上下に配置した構
造の光学素子成形用型を用いることで、直径φ=14m
m、中心厚t=5.1mm、R=10.9mmおよびR
=20.5mmの両凸形状レンズを成形することによ
り、上型付着の発生を防止できることがわかった。 (比較例)以上説明した上下型の組み合わせによる成形
が、上型付着の発生の防止に有効であることを確認する
ため、上下型を逆にした組み合わせの成形型を用いて成
形した場合の上型付着の発生率を、本実施例の場合と比
較する。
The value of K obtained from this result is K = 25 on the upper surface (R = 10.9 mm) side of the molded optical element,
It can be seen that K = 14 on the lower surface (R = 20.5 mm) side, and that the value of K is higher on the upper surface. That is, the parameter K
A pair of molding dies, in which the molding die forming the optical surface of R = 10.9 mm where the value becomes large is an upper die, and the molding die forming the optical surface of R = 20.5 mm is a lower die, are arranged vertically. By using the optical element molding die having the structure, the diameter φ is 14m.
m, center thickness t = 5.1 mm, R = 10.9 mm and R
It was found that by forming a biconvex lens of 20.5 mm, it is possible to prevent the upper mold from adhering. (Comparative Example) In order to confirm that the molding using the combination of the upper and lower dies described above is effective in preventing the occurrence of the adhesion of the upper mold, the upper mold when the molding was performed using the combination of the upper and lower dies was reversed. The incidence of mold adhesion is compared with the case of this example.

【0025】成形条件は、実施例の場合と同様であり、
成形光学素子を535℃まで冷却した後に上型を上昇し
た。その結果を表1に示す。
The molding conditions are the same as in the embodiment,
After the molded optical element was cooled to 535 ° C., the upper mold was raised. Table 1 shows the results.

【0026】[0026]

【表1】 なお、本発明の実施例における型の組み合わせで、10
0回成形した場合、上型付着は発生しなかった。これに
対して、型の組み合わせを上下逆にした比較例の型の組
み合わせで、100回成形した場合、上型付着が発生し
なかったのは、9回だけであり、残り91回は上型付着
が発生した。その内、48回は、成形光学素子が上型付
着した状態で、真空吸着装置が成形型内に入ってきたた
め、成形光学素子を取り出すことができず、成形装置の
自動運転が止まってしまった。残りの43回は、真空吸
着装置が成形型内に入る前に、上型付着していた成形光
学素子が上型から落下し、その内、12回は落下した成
形光学素子を真空吸着装置で取り出すことができた。残
り31回は、落下した成形光学素子の位置ずれおよび成
形光学素子の破損が原因で、成形光学素子を真空吸着装
置で取り出すことができず、成形装置の自動運転が緊急
停止してしまった。
[Table 1] It should be noted that, in the combination of the dies in the embodiment of the present invention, 10
When molding was performed 0 times, no upper mold adhesion occurred. On the other hand, when molding was performed 100 times with the combination of the dies of the comparative example in which the combination of the dies was turned upside down, only 9 times did not cause the upper die to adhere, and the remaining 91 times were the upper die. Adhesion occurred. Forty-eight times, the molding optical element could not be taken out and the automatic operation of the molding apparatus stopped because the vacuum suction device entered the molding die with the molding optical element adhered to the upper mold. . For the remaining 43 times, before the vacuum suction device enters the molding die, the molding optical element that had adhered to the upper mold dropped from the upper mold, and the molding optical element that had fallen 12 times was used by the vacuum suction device for 12 times. I was able to take it out. In the remaining 31 times, the molding optical element could not be taken out by the vacuum suction device due to the position error of the molding optical element that fell and the molding optical element was damaged, and the automatic operation of the molding apparatus was stopped urgently.

【0027】このように、本発明による上下型の組み合
わせで、光学素子を成形することにより、上型付着の防
止に大きな効果があることがわかる。
As described above, it can be seen that molding the optical element with the combination of the upper and lower molds according to the present invention has a great effect in preventing the upper mold from adhering.

【0028】図3は、本発明の第2の実施例を示し、そ
こには、本発明による成形光学素子の成形方法において
用いる上下一対に配置された成形型(下型2および上型
3)および型の成形面に密着した状態で冷却されている
成形光学素子1が示されている。なお、成形装置の構成
は、先の実施例の図2と同様の構成になっている。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, in which a pair of upper and lower molding dies (lower mold 2 and upper mold 3) used in the molding optical element molding method according to the present invention. In addition, the molded optical element 1 is cooled while being in close contact with the molding surface of the mold. The configuration of the molding apparatus is the same as that of the previous embodiment shown in FIG.

【0029】本実施例において成形した成形光学素子1
の形状は、凸メニスカス形状のレンズであり、直径φ=
24mm、中心厚t=3.3mm、凸面R=23mm、
凹面R=41mmである。本実施例においては、成形光
学素子1の凸面光学面を上型3で形成し、凹面光学面を
下型2で形成した。また、この成形光学素子1の材質は
光学ガラスSF8であり、この光学素子を成形するため
のガラス素材は、成形光学素子1に近似した形状をして
おり、このガラス素材の表面には、加熱時のガラスから
の鉛成分の揮発を防止するためのガラス薄膜がコーティ
ングされている。更に、成形型(下型2および上型3)
の材質は超硬合金であり、その成形面は研磨されてい
る。
The molded optical element 1 molded in this embodiment
Is a convex meniscus lens with a diameter φ =
24 mm, center thickness t = 3.3 mm, convex surface R = 23 mm,
The concave surface R is 41 mm. In this example, the convex optical surface of the molded optical element 1 was formed by the upper mold 3 and the concave optical surface was formed by the lower mold 2. The material of the molding optical element 1 is optical glass SF8, and the glass material for molding the optical element has a shape similar to the molding optical element 1, and the surface of the glass material A glass thin film is coated to prevent the volatilization of the lead component from the glass at the time. Furthermore, a molding die (lower die 2 and upper die 3)
Is a cemented carbide, and its molding surface is polished.

【0030】続いて、この成形型およびガラス素材を用
いた成形光学素子の成形工程を説明する。まず、410
℃の成形型内にガラス素材を挿入し、成形型を520℃
まで加熱し、ガラスが軟化した後、プレスロッド5を下
降させ、ガラス素材を押圧する。2分間押圧し、ガラス
素材の形状が成形光学素子1の形状になった後、成形型
を毎分10℃の冷却速度で冷却する。この成形条件で、
この形状の成形光学素子1を成形した場合、成形光学素
子1は420℃の時に上型3の成形面から剥離する(離
型する)ことが超音波探傷器6により観察された。その
後、成形光学素子を415℃まで冷却した後に、上型1
を上昇したところ、上型付着は発生せず、成形光学素子
1は下型2の上に載っており、成形光学素子1を、真空
吸着装置を用いて、自動的に取り出すことができる。
Next, a description will be given of a molding process of a molding optical element using the molding die and the glass material. First, 410
Insert the glass material into the mold at 520 ℃
After the glass is softened, the press rod 5 is lowered to press the glass material. After pressing for 2 minutes to change the shape of the glass material into the shape of the molding optical element 1, the mold is cooled at a cooling rate of 10 ° C. per minute. Under these molding conditions,
When the molded optical element 1 having this shape was molded, it was observed by the ultrasonic flaw detector 6 that the molded optical element 1 peeled (released) from the molding surface of the upper mold 3 at 420 ° C. Then, after cooling the molded optical element to 415 ° C., the upper mold 1
Is raised, the upper mold does not adhere, the molding optical element 1 is placed on the lower mold 2, and the molding optical element 1 can be automatically taken out using a vacuum suction device.

【0031】すなわち、この形状の凸メニスカス形状レ
ンズ1を成形する場合、上型3でR=23mmの凸形状
光学面を、下型2でR=41mmの凹形状光学面を形成
するように、成形型を配置することにより、上型付着が
発生しないことがわかった。
That is, when molding the convex meniscus lens 1 having this shape, the upper mold 3 forms a convex optical surface of R = 23 mm and the lower mold 2 forms a concave optical surface of R = 41 mm. It was found that the placement of the molding die did not cause the upper die to adhere.

【0032】ここで、この成形光学素子1を下型2およ
び上型3に密着した状態で、一定温度冷却した時のパラ
メータKの値を、成形光学素子1と下型2との界面の端
部および成形光学素子1と上型3との界面の端部のそれ
ぞれについて、求め、それぞれの大小を比較した。その
具体的な手法は、先の実施例の場合と同様であり、成形
品形状を測定し、その成形品と型の内部とに発生する熱
応力を、有限要素法により求め、界面端部の熱応力の分
布からパラメータKを求めた。なお、ここでは、460
℃から熱応力が発生するとし、410℃まで冷却した時
の熱応力を計算した。この結果から得られたパラメータ
Kの値は、成形光学素子の上面(凸面R=23mm)側
でK=19であり、下面(凹面R=41mm)側でK=
7であり、上面の方がKの値が大きいことがわかる。す
なわち、パラメータKの値が大きくなるR=23mmの
凸光学面を形成する成形型を上型とし、R=41mmの
凹光学面を形成する成形型を下型とした。そして、この
対の成形型が上下に配置されている構造の光学素子成形
用型にて、直径φ=24mm、中心厚t=3.3mm、
凸面R=23mm、凹面R=41mmの凸メニスカスレ
ンズを成形することにより、上型付着を防止できること
がわかる。 (比較例)以上説明した上下型の組み合わせによる成形
が、上型付着の発生の防止に有効であることを確認する
ため、上下型を逆にした組み合わせの成形型を用いて、
成形した場合の上型付着の発生率を、本実施例の場合と
比較する。成形条件は、第2の実施例の場合と同様であ
り、成形光学素子を415℃まで冷却した後に、上型を
上昇した。その結果を表2に示す。
Here, the value of the parameter K when the molding optical element 1 is cooled down at a constant temperature in a state in which the molding optical element 1 is in close contact with the lower mold 2 and the upper mold 3 is set at the end of the interface between the molding optical element 1 and the lower mold 2. And the end of the interface between the molded optical element 1 and the upper mold 3 were determined, and the magnitudes of the respective parts were compared. The specific method is the same as in the previous embodiment, the shape of the molded product is measured, the thermal stress generated between the molded product and the inside of the mold is determined by the finite element method, The parameter K was determined from the distribution of the thermal stress. Note that here, 460
Assuming that thermal stress is generated from the temperature, the thermal stress at the time of cooling to 410 ° C. was calculated. The value of the parameter K obtained from this result is K = 19 on the upper surface (convex surface R = 23 mm) side of the molded optical element, and K = 19 on the lower surface (concave surface R = 41 mm) side.
7, which indicates that the value of K is larger on the upper surface. That is, the upper mold was a mold that formed a convex optical surface of R = 23 mm where the value of the parameter K was larger, and the lower mold was a mold that formed a concave optical surface of R = 41 mm. Then, in an optical element molding die having a structure in which the pair of molding dies are arranged vertically, a diameter φ = 24 mm, a center thickness t = 3.3 mm,
It can be seen that by forming a convex meniscus lens having a convex surface R = 23 mm and a concave surface R = 41 mm, the upper mold can be prevented from adhering. (Comparative Example) In order to confirm that the molding by the combination of the upper and lower molds described above is effective in preventing the occurrence of the adhesion of the upper mold, a molding mold having a combination of the upper and lower molds was used.
The rate of occurrence of upper die adhesion in the case of molding is compared with the case of the present example. The molding conditions were the same as in the case of the second example. After the molded optical element was cooled to 415 ° C., the upper mold was raised. Table 2 shows the results.

【0033】[0033]

【表2】 なお、第2の実施例の型の組み合わせで、100回成形
した場合、上型付着は発生しなかった。これに対して、
型の組み合わせを上下逆にした比較例の型の組み合わせ
で、100回成形した場合、上型付着が発生しなかった
のは、5回だけであり、残り95回は上型付着が発生し
た。その内81回は、成形光学素子が上型付着した状態
で、真空吸着装置が成形型内に入ってきたため、成形光
学素子を取り出すことができず、成形装置の自動運転が
緊急停止してしまった。残りの14回は、真空吸着装置
が成形型内に入る前に、上型付着していた成形光学素子
が上型から落下し、その内7回は、落下した成形光学素
子を真空吸着装置で取り出すことができた。残り7回
は、落下した成形光学素子の位置ずれおよび成形光学素
子の破損が原因で、成形光学素子を真空吸着装置で取り
出すことができず、成形装置の自動運転が止まってしま
った。このように、本発明による上下型の組み合わせに
より光学素子を成形することで、上型付着の防止に大き
な効果があることがわかった。
[Table 2] In addition, when molding was performed 100 times with the combination of the dies of the second example, no upper mold adhesion occurred. On the contrary,
When molding was performed 100 times with the combination of the molds of the comparative example in which the combination of the molds was turned upside down, the upper mold did not adhere only 5 times, and the upper mold adhered 95 times. In 81 of these cases, the vacuum suction device came into the molding die with the molding optical element adhered to the upper mold, so that the molding optical element could not be taken out and the automatic operation of the molding device was stopped immediately. Was. For the remaining 14 times, before the vacuum suction device enters the molding die, the molding optical element that had adhered to the upper mold dropped from the upper mold, and seven times of that, the dropped molding optical element was removed by the vacuum suction device. I was able to take it out. For the remaining seven times, the molding optical element could not be taken out by the vacuum suction device due to the position error of the molding optical element that fell and the molding optical element was damaged, and the automatic operation of the molding apparatus stopped. As described above, it was found that molding the optical element by combining the upper and lower molds according to the present invention has a great effect in preventing the upper mold from adhering.

【0034】図4は本発明の第3の実施例を示し、ここ
には、本発明による成形光学素子の成形方法において用
いる上下一対に配置された成形型(下型2および上型
3)および型の成形面に密着した状態で冷却されている
成形光学素子1が示されている。なお、成形装置の構成
は最初の実施例の図2と同様の構成になっている。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, in which a pair of upper and lower molding dies (lower mold 2 and upper mold 3) used in the molding optical element molding method according to the present invention, and Shown is a molded optical element 1 that is cooled in close contact with the molding surface of the mold. The configuration of the molding apparatus is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

【0035】本実施例において成形した成形光学素子1
の形状は、両凸形状のレンズであり、直径φ=10m
m、中心厚t=3.7mm、凸面R=7.8mm、およ
び、R=16.5mmである。また、この成形光学素子
の材質は光学ガラスSK12であり、この光学素子を成
形するためのガラス素材は、成形光学素子に近似した形
状をしている。更に、成形型の材質は超硬合金であり、
その成形面は研磨されており、成形面には離型性を良く
するためにダイヤモンド状カーボンの膜が形成されてい
る。
Molded optical element 1 molded in this embodiment
Is a biconvex lens with a diameter φ = 10 m
m, center thickness t = 3.7 mm, convex surface R = 7.8 mm, and R = 16.5 mm. The material of the molded optical element is an optical glass SK12, and the glass material for molding the optical element has a shape similar to the molded optical element. Furthermore, the material of the mold is a cemented carbide,
The molding surface is polished, and a diamond-like carbon film is formed on the molding surface to improve releasability.

【0036】本実施例においては、成形光学素子を実際
に型を使って成形する前に、パラメータKの値を予測
し、上型で形成すべき光学面を決め、その成形型で実際
に成形を行った実施形態を説明する。すなわち、成形光
学素子を実際に成形する前の段階では、当然のことなが
ら、成形光学素子のコバ部の膨らんだ形状を知ることは
できない。そこで、成形前にパラメータKの値を予測す
るために、図5に示すように、コバ部がストレートな形
状をしている光学素子に発生する熱応力を、有限要素法
により求め、界面端部の熱応力の分布から、それぞれの
光学面について、パラメータKの値を求めた。ここで
は、570℃から熱応力が発生するものとし、520℃
まで冷却した時の熱応力を計算した。この結果得られた
パラメータKの値は、R=7.8mmの面でK=24で
あり、R=16.5mmの面でK=3であり、R=7.
8mmの面の方がKの値が大きいことがわかる。すなわ
ち、R=7.8mmの光学面を上型で形成することによ
り、上型付着を防止できると予測できる。
In this embodiment, before actually molding the molding optical element using the mold, the value of the parameter K is predicted, the optical surface to be formed by the upper mold is determined, and the molding die is actually molded. An embodiment in which the above is performed will be described. That is, at the stage before the molded optical element is actually molded, it is naturally impossible to know the bulged shape of the edge portion of the molded optical element. Therefore, in order to predict the value of the parameter K before molding, as shown in FIG. 5, the thermal stress generated in the optical element having a straight edge portion is obtained by the finite element method, The value of the parameter K was determined for each optical surface from the thermal stress distribution of Here, it is assumed that thermal stress occurs from 570 ° C.
The thermal stress when cooled down was calculated. The value of the parameter K obtained as a result is K = 24 on the plane with R = 7.8 mm, K = 3 on the plane with R = 16.5 mm, and R = 7.
It can be seen that the value of K is larger for the 8 mm surface. That is, it can be predicted that by forming the optical surface of R = 7.8 mm with the upper mold, the upper mold can be prevented from adhering.

【0037】したがって、R=7.8mmの光学面を形
成する型を上型とし、R=16.5mmの光学面を形成
する型を下型とした上下一対の成形型で、この形状の両
凸レンズを成形する。なお、成形条件は、最初の実施例
の場合と同一である。この形状の成形光学素子1は、5
35℃の時に上型3の成形面から剥離する(離型する)
ことが、超音波探傷器6により観察された。その後、5
30℃まで冷却された後に、上型1を上昇したところ、
上型付着は発生せず、成形光学素子1は下型2の上に載
っており、成形光学素子1を真空吸着装置を用いて自動
的に取り出すことができる。
Accordingly, a pair of upper and lower molding dies, each having an upper surface for forming the optical surface of R = 7.8 mm and a lower surface for forming the optical surface of R = 16.5 mm. Form a convex lens. The molding conditions are the same as in the first embodiment. Molded optical element 1 of this shape
Peel from mold surface of upper mold 3 at 35 ° C (release)
This was observed by the ultrasonic flaw detector 6. Then 5
After being cooled to 30 ° C., the upper mold 1 was raised,
The upper mold does not adhere, the molding optical element 1 is placed on the lower mold 2, and the molding optical element 1 can be automatically removed using a vacuum suction device.

【0038】すなわち、この形状の両凸形状レンズ1を
成形する場合、上型3でR=7.8mmの光学面を、下
型2でR=16.5mmの光学面を形成するように、成
形型を配置することにより、上型付着が発生しないこと
がわかった。ここで、実際の成形光学素子の形状を用い
て、パラメータKの値を求め、その値と予測した値とを
比較する。具体的には、最初の実施例の場合と同様に、
成形光学素子の断面形状を測定し、有限要素法で、熱応
力を計算し、パラメータKの値を求める。
That is, when the biconvex lens 1 having this shape is molded, the upper mold 3 forms an optical surface of R = 7.8 mm and the lower mold 2 forms an optical surface of R = 16.5 mm. It was found that the placement of the molding die did not cause the upper die to adhere. Here, the value of the parameter K is determined using the actual shape of the molded optical element, and the value is compared with the predicted value. Specifically, as in the first embodiment,
The sectional shape of the molded optical element is measured, the thermal stress is calculated by the finite element method, and the value of the parameter K is obtained.

【0039】この結果から得られたパラメータKの値
は、成形光学素子の上面(R=7.8mm)側でK=2
3で、下面(R=16.5mm)側でK=5であり、上
面の方がKの値が大きいこと、および、このパラメータ
Kの値は、予測したパラメータKの値とほぼ等しいこと
がわかる。すなわち、パラメータKの値が大きくなるR
=7.8mmの光学面を形成する成形型を上型とし、R
=16.5mmの光学面を形成する成形面を下型とし
た、一対の成形型が上下に配置されている構造の光学素
子成形用型で、直径φ=10mm、中心厚=3.7m
m、R=7.8mmおよびR=16.5mmの両凸形状
レンズを成形することにより、上型付着の発生を防止で
きることがわかる。
The value of the parameter K obtained from this result is K = 2 on the upper surface (R = 7.8 mm) side of the molding optical element.
3, K = 5 on the lower surface (R = 16.5 mm) side, the value of K is larger on the upper surface, and the value of this parameter K is almost equal to the predicted value of the parameter K. Understand. That is, R where the value of the parameter K increases
= 7.8 mm optical surface
An optical element molding die having a structure in which a pair of molding dies are arranged vertically above and below a molding surface forming an optical surface of 16.5 mm. The diameter φ is 10 mm and the center thickness is 3.7 m.
It can be seen that by forming a biconvex lens having m, R = 7.8 mm and R = 16.5 mm, the occurrence of the upper mold adhesion can be prevented.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による組み
合わせの上下一対の成形型で成形光学素子を成形するこ
とにより、成形光学素子を取り出すために上型を上昇す
る際の成形光学素子の上型付着を防止することができ、
装置稼働率および良品率が向上し、生産コストを下げる
ことができる。
As described above, by forming a molding optical element with a pair of upper and lower molding dies of the combination according to the present invention, the upper surface of the molding optical element when the upper mold is lifted to take out the molding optical element is removed. Mold adhesion can be prevented,
The equipment operation rate and the non-defective rate are improved, and the production cost can be reduced.

【0041】特に、従来行われてきた、何らかの上型付
着防止装置を用いて、上型付着した成形光学素子に外力
を加えることにより、上型付着した成形光学素子を上型
から剥離させる方法に比べると、本発明は、何らの装置
も用いずに、上型付着を防止できるため、上型付着防止
装置のコストを削減でき、上型付着防止装置が無いため
型の熱容量が小さくなり、成形サイクルを短くでき、成
形コストが下がり、上型付着防止装置の位置・作動力の
調整も不要となり、段取り時間が短くなるので装置稼働
率が向上する。また、本発明は、成形光学素子に外力を
加えないので、成形光学素子が破損することが無く、良
品率が向上する。このように、本発明による光学素子の
成形方法により、上型付着を防止し、装置を自動運転
し、生産コストを下げることができる。
In particular, a conventional method of applying an external force to a molded optical element with an upper mold attached thereto by using some type of upper mold adhesion preventing device to separate the molded optical element with the upper mold adhered from the upper mold. In comparison, the present invention can prevent the upper mold adhesion without using any apparatus, so that the cost of the upper mold adhesion prevention device can be reduced, and since there is no upper mold adhesion prevention device, the heat capacity of the mold can be reduced, and the molding can be performed. The cycle can be shortened, the molding cost is reduced, the adjustment of the position and operating force of the upper die adhesion preventing device is not required, and the setup time is shortened, so that the operation efficiency of the device is improved. Further, according to the present invention, since no external force is applied to the molded optical element, the molded optical element is not damaged, and the yield rate is improved. As described above, the method of molding an optical element according to the present invention can prevent the upper mold from adhering, automatically operate the apparatus, and reduce the production cost.

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

【図1】第1の実施例を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment.

【図2】第1の実施例を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a first embodiment.

【図3】第2の実施例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a second embodiment.

【図4】第2の実施例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a second embodiment.

【図5】第2の実施例を説明する図である。。FIG. 5 is a diagram illustrating a second embodiment. .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 成形光学素子 2 下型 3 上型 1 Molded optical element 2 Lower mold 3 Upper mold

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 潔 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−16436(JP,A) 特開 平2−184531(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 11/00 - 11/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Kiyoshi Yamamoto 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) References JP-A-6-16436 (JP, A) JP-A-2 -184531 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C03B 11/00-11/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 上下に配置されている一対の成形型で、
ガラス光学素子を成形する光学素子成形方法において、 加熱軟化されたガラス素材を、一対の成形型でプレス成
形し、冷却する工程において、成形型の成形面に密着し
た状態で冷却されたガラス光学素子および成形型の内部
に発生する熱応力の分布を、 ガラス光学素子のそれぞれの光学面とそれに対応する成
形型の成形面との界面の端部近傍における、界面上の剪
断応力成分(ただし、界面に沿った座標系における剪断
応力成分)の分布を示す応力分布式 σxy=K・rp-1 (ただし、σxy:剪断応力、r:界面端からの距離、
K:応力分布のパラメータ、p:応力分布のパラメー
タ)の形で表わした場合、 上記パラメータKの値が大きくなる方のガラス光学素子
の光学面を形成する成形型を上型とし、他方の光学面を
形成する成形型を下型とした、一対の成形型を光学素子
成形用型として、ガラス光学素子を成形することを特徴
とする光学素子成形方法。
1. A pair of molding dies arranged vertically,
In an optical element molding method for molding a glass optical element, in a step of press-molding a heat-softened glass material with a pair of molds and cooling, the glass optical element is cooled in a state in which it is in close contact with a molding surface of the mold. And the distribution of the thermal stress generated inside the mold, the shear stress component on the interface near the edge of the interface between each optical surface of the glass optical element and the corresponding mold surface of the mold (however, Σxy = K · rp −1 (where σxy: shear stress, r: distance from the interface end,
K: stress distribution parameter, p: stress distribution parameter), the upper mold is the mold that forms the optical surface of the glass optical element in which the value of the parameter K is larger, and the other is the optical mold. An optical element molding method, comprising: molding a glass optical element by using a pair of molding dies as optical element molding dies, wherein a molding die for forming a surface is a lower mold.
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