JP4473692B2 - Manufacturing method of molded products - Google Patents

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    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/46Lenses, e.g. bi-convex
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Description

本発明は、難度の高い面形状を有するメニスカスレンズなどの光学素子を高精度にプレス成形することを含むレンズ等の成形品の製造方法に関する。特に、プレス成形用の成形型をより効率的、高精度に作製する工程を含むレンズ等の成形品の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a molded article such as a lens, which includes press-molding an optical element such as a meniscus lens having a highly difficult surface shape with high accuracy. In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a molded article such as a lens including a step of more efficiently and highly accurately producing a press mold.

光学素子を成形する方法として、得ようとする光学素子の形状に対応し、所定の表面精度を有する面形状に仕上げられた成形面を有する一対の型部材の間に、ガラス素材を挟み込み、このガラス素材の粘度が10 8 dPaS以下となるような温度範囲においてプレス成形を行い、その後、ガラス素材と型部材の冷却を行い、ガラス素材がガラス転移点近辺になる温度域において、成形された光学素子を型部材から取り出す成形方法が知られている。(特許文献1) As a method of molding an optical element, a glass material is sandwiched between a pair of mold members having a molding surface that has a surface shape having a predetermined surface accuracy corresponding to the shape of the optical element to be obtained. Press molding in a temperature range in which the viscosity of the glass material is 10 8 dPaS or less, then cool the glass material and mold member, and mold the optical in the temperature range where the glass material is near the glass transition point A molding method for taking out an element from a mold member is known. (Patent Document 1)

また、成形の際の冷却速度や温度分布のバラツキで発生するアスクセを予め配慮し、これをキャンセルするように型部材の成形面を加工する方法が知られている(特許文献2)。この光学素子の成形方法は、成形用ガラス素材を一対の成形型内に収容して加熱下でプレス成形することにより光学素子を製造する方法において、複数個の前記光学素子を成形するにあたり、各光学素子の光学機能面に一定のアスクセが安定して形成されるように、プレス成形後の冷却時の冷却速度、温度分布を配慮した条件を含む成形条件を設定する第1の工程と、前記成形面の表面形状が前記一定のアスクセをキャンセルするような形状に加工された成形用型部材を用いて光学素子の成形を行う第2の工程とを具備することを特徴としている。
特公昭61−32263号公報 特開平8−337426号公報
In addition, there is known a method in which the molding surface of the mold member is processed so as to cancel the risk that occurs due to variations in the cooling rate and temperature distribution during molding in advance (Patent Document 2). This optical element molding method is a method of manufacturing an optical element by storing a molding glass material in a pair of molds and press molding under heating. A first step of setting a molding condition including a condition considering the cooling rate and temperature distribution at the time of cooling after press molding so that a constant assist is stably formed on the optical functional surface of the optical element; And a second step of molding an optical element using a molding die member having a molding surface processed into a shape that cancels the fixed assist.
Japanese Patent Publication No. 61-32263 JP-A-8-337426

しかしながら、特許文献1の例においては、例えば、凹メニスカスレンズのように、面精度を出し難い形状の光学素子を加工しようとした場合には、(1)成形時の加熱温度、プレス圧、プレス時間など、(2)成形後の冷却速度、(3)成形後の冷却時におけるプレス圧、の範囲の選択が極めて困難であるほか、(4)成形後の冷却時における上下型の温度差など、精度に影響を与える他の要因も精査する必要が生じる。更に、これらの種々の成形条件を最適なものに設定したとしても、要求される面精度を満足することが困難な場合が多く、歩留りが低下し、製造コストが高くなるという問題があった。   However, in the example of Patent Document 1, for example, when trying to process an optical element whose shape is difficult to obtain, such as a concave meniscus lens, (1) heating temperature, pressing pressure, press In addition to time, it is extremely difficult to select the range of (2) cooling speed after molding, (3) press pressure during cooling after molding, and (4) temperature difference between upper and lower molds during cooling after molding, etc. Other factors that affect accuracy will need to be scrutinized. Furthermore, even if these various molding conditions are set to optimum ones, there are many cases where it is difficult to satisfy the required surface accuracy, and there is a problem that the yield decreases and the manufacturing cost increases.

また、特許文献2による成形方法では、
(1)一定の形状が安定して形成されるように成形条件を設定することが必要となること
(2)型成形面の表面形状を修正加工することを光学素子の各光学機能面について行うことが必要であった。
In the molding method according to Patent Document 2,
(1) It is necessary to set the molding conditions so that a certain shape can be formed stably.
(2) It was necessary to correct the surface shape of the molding surface for each optical functional surface of the optical element.

特に、凹メニスカスレンズの場合には、凹面および凸面ともに成形後の形状が不安定であり、一定の形状が安定して得られるような成形条件を設定することが困難である。例えば、あらかじめ一定の形状が安定して形成されるように設定した成形条件であっても、凹面側の型形状を修正すると、成形によって得られる形状が不安定になる。そのため、「(2)型修正」を行うと、「(1)成形条件」の修正も併せて行う必要があった。さらに、凹面側の型形状を修正すると、凸面側にも影響がある。そのため、凹面側の型形状および成形条件の修正のみならず、凸面側の「(1)成形条件」および「(2)型修正」の修正も必要となる。そして、凸面側の修正により、再度、凹面側に影響が生じる。この様に、凹メニスカスレンズの「(1)成形条件」および「(2)型修正」修正においては、凹面側と凸面側との修正を交互に行うことが必要であり、修正回数が多くなり、量産を行う上で、重大な支障となっていた。   In particular, in the case of a concave meniscus lens, the shape after molding is unstable on both the concave and convex surfaces, and it is difficult to set molding conditions so that a certain shape can be stably obtained. For example, even if the molding conditions are set so that a certain shape is stably formed in advance, if the mold shape on the concave surface side is corrected, the shape obtained by molding becomes unstable. Therefore, when “(2) Mold correction” is performed, it is necessary to also perform correction of “(1) Molding conditions”. Furthermore, if the mold shape on the concave side is corrected, the convex side is also affected. Therefore, not only correction of the mold shape and molding conditions on the concave surface side, but also correction of “(1) molding conditions” and “(2) mold correction” on the convex surface side is necessary. Then, the correction on the convex surface side affects the concave surface side again. In this way, in the correction of (1) molding conditions and (2) mold correction of concave meniscus lenses, it is necessary to alternately correct the concave side and the convex side, and the number of corrections increases. This was a serious obstacle to mass production.

そこで、本発明は、プレス成形用の成形型を作製する際の、型修正の確度を高め、その結果、少ない修正回数で、所望形状のレンズを成形できる成形型を作製できる方法を提供し、この方法により作製した成形型を用いて、生産性が極めて良好で、形状精度、面精度、表面粗さの良好なメニスカスレンズ、特に凹メニスカスレンズ等の成形品を製造する方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a method that can improve the accuracy of mold correction when producing a mold for press molding, and as a result, can produce a mold that can mold a lens having a desired shape with a small number of corrections. To provide a method for producing a molded product such as a meniscus lens, particularly a concave meniscus lens having extremely good productivity and good shape accuracy, surface accuracy, and surface roughness, using a mold produced by this method. Objective.

上記課題を解決する本発明は以下のとおりである。
[請求項]
凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面とを有する成形型を用いて加熱により軟化した成形素材をプレス成形することを含む、凹面形状を含む第一面と、凸面形状を含む第二面を備えた成形品を得る製造方法において、
前記成形型は以下の(1)および(2)の工程により作製されたものであることを特徴とする方法。
(1)所望の成形品の第一面(室温T0における曲率半径R1LT0)及び第二面(室温T0における曲率半径R2LT0)の形状を基にして、該第一面及び第二面の形状を補正することにより第一成形面(室温T0における曲率半径R1MT0)と第二成形面(室温T0における曲率半径R2MT0)の形状を決定する補正工程、
ただし、前記第一面の形状を補正することによって前記成形型の第一成形面形状を決定する補正係数をr1とし、前記第二面の形状を補正することによって前記成形型の第二成形面を決定する補正係数をr2とし、
としたとき、
し、かつ
補正係数r1及びr2を、それぞれ次の範囲内とする、
(2)決定した第一成形面と第二成形面の形状により、前記成形型を作製する成形型作製工程。
[請求項2]
凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面とを有する成形型を用いて加熱により軟化した成形素材をプレス成形することを含む、凹面形状を含む第一面と、凸面形状を含む第二面を備えた成形品を得る製造方法において、
前記成形型は以下の(1)および(2)の工程により作製されたものであることを特徴とする方法。
(1)所望の成形品の第一面(室温T0における曲率半径R1 LT0 )及び第二面(室温T0における曲率半径R2 LT0 )の形状を基にして、該第一面及び第二面の形状を補正することにより第一成形面(室温T0における曲率半径R1 MT0 )と第二成形面(室温T0における曲率半径R2 MT0 )の形状を決定する補正工程、
ただし、前記第一面の形状を補正することによって前記成形型の第一成形面形状を決定する補正係数をr1とし、前記第二面の形状を補正することによって前記成形型の第二成形面を決定する補正係数をr2とし、
としたとき、
とし、かつ前記補正係数r1を前記補正係数r2の0.980〜0.999倍とする、
(2)決定した第一成形面と第二成形面の形状により、前記成形型を作製する成形型作製工程。
[請求項3]
補正係数r1及びr2を、それぞれ次の範囲内とする請求項2に記載の製造方法。
[請求項]
凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面とを有する成形型を用いて加熱により軟化した成形素材をプレス成形することを含む、凹面形状を含む第一面と、凸面形状を含む第二面を備えた成形品を得る製造方法において、
前記成形型は以下の(1)および(2)の工程により作製されたものであることを特徴とする方法。
(1)所望の成形品の第一面及び第二面の形状を基にして、該第一面及び第二面の形状を補正することにより第一成形面と第二成形面の形状を決定する補正工程、
ただし、前記第一面の形状を補正することによって前記成形型の第一成形面形状を決定する補正係数をr1とし、前記第二面の形状を補正することによって前記成形型の第二成形面を決定する補正係数をr2とし、
前記所望の成形品の第一面が次式で示す非球面を有するとき、
前記第一成形面の形状は、前記所望の成形品の第一面の非球面上の任意の点(x1,y1)を(r1・X1,r1・Y1)に変換する非球面式
を決定し(但しK1 = K2)、
更に、
前記所望の成形品の第二面が次式で示す非球面を有するとき、
前記第成形面の形状は、前記所望の成形品の第面の非球面上の任意の点(x2,y2)を(r2・X2,r2・Y2)に変換する非球面式
を決定する(但しK3= K4)、ただし、
であり、R LT0 は室温T0における所望の成形品の曲率半径であり、R MT0 は室温T0における成形面曲率半径である
(2)決定した第一成形面と第二成形面の非球面式の形状により、前記成形型を作製する成形型作製工程。
[請求項]
補正係数r1及びr2を、それぞれ次の範囲内とすることを特徴とする請求項に記載の製造方法。
[請求項]
前記補正係数r1を前記補正係数r2の0.980〜0.999倍とすることを特徴とする請求項4または5に記載の製造方法。
[請求項]
プレス成形において、軟化した状態の成形素材に対して所定荷重による第1加圧を行った後、第1加圧開始時より低い温度に冷却された成形素材に対して、第1加圧より小さい荷重による第2加圧を施すことを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造方法。
[請求項]
前記成形品が、凹メニスカスレンズである、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造方法。
[請求項]
前記成形品が外周部に自由表面を有する成形品であり、該成形品を芯取り工程に付して凹メニスカスレンズを得る、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造方法。
The present invention for solving the above problems is as follows.
[Claim 1 ]
A first surface including a concave shape, comprising pressing a molding material softened by heating using a mold having a first molding surface including a convex shape and a second molding surface including a concave shape; and a convex shape In a manufacturing method for obtaining a molded article having a second surface including:
The mold is produced by the following steps (1) and (2).
(1) Based on the shape of the first surface (curvature radius R1 LT0 at room temperature T0) and the second surface (curvature radius R2 LT0 at room temperature T0) of the desired molded product, the shape of the first surface and the second surface Correction step of determining the shape of the first molding surface (curvature radius R1 MT0 at room temperature T0) and the second molding surface (curvature radius R2 MT0 at room temperature T0) by correcting
However, the correction coefficient for determining the first molding surface shape of the molding die by correcting the shape of the first surface is r1, and the second molding surface of the molding die is corrected by correcting the shape of the second surface. Let r2 be a correction coefficient for determining
When
And, and
Correction coefficients r1 and r2 are set within the following ranges,
(2) A molding die producing step for producing the molding die according to the determined shapes of the first molding surface and the second molding surface.
[Claim 2]
A first surface including a concave shape, comprising pressing a molding material softened by heating using a mold having a first molding surface including a convex shape and a second molding surface including a concave shape; and a convex shape In a manufacturing method for obtaining a molded article having a second surface including:
The mold is produced by the following steps (1) and (2).
(1) Based on the shape of the first surface (curvature radius R1 LT0 at room temperature T0 ) and the second surface (curvature radius R2 LT0 at room temperature T0 ) of the desired molded product, the shape of the first surface and the second surface Correction step of determining the shape of the first molding surface (curvature radius R1 MT0 at room temperature T0 ) and the second molding surface (curvature radius R2 MT0 at room temperature T0 ) by correcting
However, the correction coefficient for determining the first molding surface shape of the molding die by correcting the shape of the first surface is r1, and the second molding surface of the molding die is corrected by correcting the shape of the second surface. Let r2 be a correction coefficient for determining
When
And the correction coefficient r1 is 0.980 to 0.999 times the correction coefficient r2.
(2) A molding die producing step for producing the molding die according to the determined shapes of the first molding surface and the second molding surface.
[Claim 3]
The manufacturing method according to claim 2, wherein the correction coefficients r1 and r2 are set within the following ranges, respectively.
[Claim 4 ]
A first surface including a concave shape, comprising pressing a molding material softened by heating using a mold having a first molding surface including a convex shape and a second molding surface including a concave shape; and a convex shape In a manufacturing method for obtaining a molded article having a second surface including:
The mold is produced by the following steps (1) and (2).
(1) Based on the shapes of the first and second surfaces of the desired molded product, the shapes of the first and second molding surfaces are determined by correcting the shapes of the first and second surfaces. Correction process,
However, the correction coefficient for determining the first molding surface shape of the molding die by correcting the shape of the first surface is r1, and the second molding surface of the molding die is corrected by correcting the shape of the second surface. Let r2 be a correction coefficient for determining
When the first surface of the desired molded article has an aspheric surface represented by the following formula:
The shape of the first molding surface is an aspherical expression that converts an arbitrary point (x1, y1) on the aspherical surface of the first surface of the desired molded product into (r1, X1, r1, Y1).
(Where K 1 = K 2 )
Furthermore,
When the second surface of the desired molded article has an aspheric surface represented by the following formula:
The shape of the second molding surface is an aspherical expression that converts an arbitrary point (x2, y2) on the aspherical surface of the second surface of the desired molded product into (r2, X2, r2, Y2).
(Where K 3 = K 4 ), but
R LT0 is the radius of curvature of the desired molded product at room temperature T0 , R MT0 is the radius of curvature of the molding surface at room temperature T0 ,
(2) A molding die producing step for producing the molding die by the determined aspherical shape of the first molding surface and the second molding surface.
[Claim 5 ]
The manufacturing method according to claim 4 , wherein the correction coefficients r1 and r2 are set within the following ranges, respectively.
[Claim 6 ]
6. The manufacturing method according to claim 4, wherein the correction coefficient r1 is 0.980 to 0.999 times the correction coefficient r2.
[Claim 7 ]
In press molding, after the first pressurization with a predetermined load is applied to the softened molding material, the molding material is cooled to a temperature lower than that at the start of the first pressurization and is smaller than the first pressurization. The manufacturing method according to any one of claims 1 to 6 , wherein a second pressure is applied by a load.
[Claim 8 ]
The molded article is a concave meniscus lens, a manufacturing method according to any one of claims 1-7.
[Claim 9 ]
The manufacturing method according to any one of claims 1 to 8 , wherein the molded product is a molded product having a free surface on an outer peripheral portion, and the molded product is subjected to a centering step to obtain a concave meniscus lens.

本発明(参考態様)に係わる凹メニスカスレンズの成形方法では、成形型を用いてプレス成形された暫定レンズの、凹面側と凸面側の収縮率の相違をそれぞれ把握することによって、「(1)成形条件」と「(2)型修正」の修正回数を減らし、高精度な面精度を有する光学素子を加工することが可能となる。参考態様にかかる方法では、修正回数は最小限の1回にすることもできる。但し、修正回数2回以上であってもよい。 In the method for molding a concave meniscus lens according to the present invention (reference embodiment) , the difference in shrinkage between the concave surface and the convex surface of the provisional lens press-molded by using a mold is grasped. The number of corrections of “molding conditions” and “(2) mold correction” can be reduced, and an optical element having high surface accuracy can be processed. In the method according to the reference aspect, the number of corrections can be minimized. However, the number of corrections may be two or more.

また、本発明の方法では、実際に暫定レンズを成形しなくても、所望のレンズの形状を基に、成形型における凸面側の補正係数r1と凹面側の補正係数r2を適切な範囲に設定して、成形型の形状を決定することにより、上記と同様の効果が得られる。即ち、本発明の方法は、暫定レンズの成形すら必要ない、と画期的な方法である。 Further , according to the method of the present invention, the convex-side correction coefficient r1 and the concave-side correction coefficient r2 in the molding die are set within appropriate ranges based on the desired lens shape without actually forming the provisional lens. By determining the shape of the mold, the same effect as described above can be obtained. That is , the method of the present invention is an epoch-making method that does not require even provisional lens molding.

これらの本発明により、成形型の凸面側と凹面側の修正を交互に行うなどの煩雑な成形条件の選択が不要となり、容易に高精度な成形型を製造することができる。   According to the present invention, it is not necessary to select complicated molding conditions such as alternately correcting the convex surface side and the concave surface side of the molding die, and a high-precision molding die can be easily manufactured.

以下、本発明にかかる実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(プレス成形装置)
図1は、本発明にかかる凹メニスカスレンズを第二成形工程においてプレス成形するために採用した成形装置の構成を示す断面図である。なお、図1は、上型11と下型12とによるガラス素材20へのプレス成形動作がほぼ終了した状態を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Press molding equipment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a molding apparatus employed for press-molding a concave meniscus lens according to the present invention in a second molding step. FIG. 1 shows a state in which the press molding operation to the glass material 20 by the upper mold 11 and the lower mold 12 is almost completed.

図1に示すとおり、成形された成形品の外周には、自由表面が形成されるように、成形型の設計を行うことが好ましい。すなわち、成形品の外周には成形過程を通じて成形型に接触しないで形成された表面、即ち、自由表面がある。これは、成形の過程で成形品外周部が型部材に接触し、規制されると、その際に成形品が受ける内部応力に起因して、成形品の成形面[成形品がレンズである場合にはレンズ面](凸面、凹面)の収縮が不均一になることがあるためである。更に、成形素材(後述の予備体積に予備成形されたガラスプリフォームなど)に体積ばらつきが多少生じた場合、成形素材の成形型への供給精度が低下することによってプレス成形時に偏肉が生じた場合にも、自由表面が形成されるように成形すると、上記収縮不均一に起因する面精度不良の発生が避けられ、有利である。この場合、見かけ上、成形された成形品に偏肉が生じていても、面精度は必要性能を充足しているため、芯取り工程を経ることによって、良好な成形品を得ることができる。   As shown in FIG. 1, it is preferable to design the mold so that a free surface is formed on the outer periphery of the molded article. That is, the outer periphery of the molded product has a surface formed without contacting the mold through the molding process, that is, a free surface. This is because when the outer periphery of the molded product comes into contact with the mold member during the molding process and is regulated, the molded product's molding surface [when the molded product is a lens] This is because the contraction of the lens surface (convex surface, concave surface) may become uneven. Furthermore, when some variation in volume occurs in the molding material (such as a glass preform preformed in a preliminary volume described later), unevenness in thickness occurs during press molding due to a decrease in the supply accuracy of the molding material to the mold. Even in this case, if the molding is performed so that a free surface is formed, the occurrence of surface accuracy defects due to the non-uniform shrinkage is avoided, which is advantageous. In this case, even if the molded product is apparently uneven in thickness, the surface accuracy satisfies the required performance, and therefore, a satisfactory molded product can be obtained through the centering step.

図1において、成形型10の外殻部を構成する胴型13は、内側に小径部13aを有して円筒状に形成されており、胴型13の上側の貫通穴には、円柱状に形成された上型11が嵌合した状態で、上下方向に摺動可能に挿入されている。上型11は、その上端部に円板状のフランジ部11aが形成されている。また、上型11の下面には、ガラス素材20を押圧して、その表面に所望の形状を転写して、光学機能面を形成するための、凸面形状を含む第一成形面14が形成されている。   In FIG. 1, the body mold 13 constituting the outer shell portion of the mold 10 is formed in a cylindrical shape having a small-diameter portion 13 a on the inner side, and a cylindrical shape is formed in the upper through hole of the body mold 13. In a state where the formed upper mold 11 is fitted, it is inserted so as to be slidable in the vertical direction. The upper mold 11 is formed with a disk-like flange portion 11a at the upper end thereof. In addition, a first molding surface 14 including a convex shape is formed on the lower surface of the upper mold 11 to press the glass material 20 and transfer a desired shape to the surface thereof to form an optical functional surface. ing.

また、上型11の上方には、ガラス素材20に印加するプレス圧を発生させるためのシリンダ33、およびシリンダ33の移動に伴って上型11の上底面を押圧する支持台31が配置されている。したがって、シリンダ33が動作されて、支持台31が下方に向けて押し出し動作されることにより、ガラス素材20にプレス圧が印加される。上型11が下方に押し出され、上型上面と胴型上面が同一面を形成したとき、上型11の下方へのプレスストロークがいったん規定される。この後、冷却による成形体の収縮に追従して更に下降できるよう、上型上面と胴型上面が同一面を形成した時点において、フランジ部11aと胴型小径部13aの間に隙間が空くように、フランジ部11aおよび胴型小径部13aの形状および寸法を決定することが好ましい。   Further, above the upper mold 11, a cylinder 33 for generating a press pressure to be applied to the glass material 20 and a support base 31 that presses the upper bottom surface of the upper mold 11 as the cylinder 33 moves are arranged. Yes. Therefore, when the cylinder 33 is operated and the support base 31 is pushed downward, a pressing pressure is applied to the glass material 20. When the upper mold 11 is pushed downward and the upper surface of the upper mold and the upper surface of the body mold form the same surface, the press stroke downward of the upper mold 11 is once defined. Thereafter, when the upper surface of the upper mold and the upper surface of the body mold are formed on the same surface so that it can be further lowered following the contraction of the molded body due to cooling, a gap is formed between the flange portion 11a and the body mold small diameter portion 13a. In addition, it is preferable to determine the shapes and dimensions of the flange portion 11a and the trunk-shaped small diameter portion 13a.

一方、胴型13の下側の貫通穴には、上型11と同様に、円柱状に形成された下型12が、嵌合した状態で、挿入されている。下型12の下部には、円板上のフランジ部12aが形成されており、このフランジ部12aの下面は、支持基板32の上面に当接している。そして、支持基板32により、上型11からガラス素材20を介して下型12に加えられる、下方へのプレス圧が受けられる。下型12の上端面には、ガラス素材20の下面に所望の形状を転写して、光学機能面を形成するための凹面形状を含む第二成形面15が形成されている。   On the other hand, similarly to the upper mold 11, the lower mold 12 formed in a columnar shape is inserted into the lower through hole on the lower side of the trunk mold 13 in a fitted state. A flange 12 a on a circular plate is formed at the lower part of the lower mold 12, and the lower surface of the flange 12 a is in contact with the upper surface of the support substrate 32. The support substrate 32 receives a downward pressing pressure applied from the upper mold 11 to the lower mold 12 through the glass material 20. On the upper end surface of the lower mold 12, a second molding surface 15 including a concave shape for transferring a desired shape to the lower surface of the glass material 20 to form an optical functional surface is formed.

上記プレス操作によって、ガラス素材20には、その上面に、上型11の第一成形面14の表面形状が転写され、光学機能面(凹面)が形成され、また、ガラス素材20の下面に、下型12の第二成形面15の表面形状が転写され、光学機能面(凸面)が形成される。   By the press operation, the surface shape of the first molding surface 14 of the upper mold 11 is transferred to the upper surface of the glass material 20 to form an optical functional surface (concave surface), and on the lower surface of the glass material 20, The surface shape of the second molding surface 15 of the lower mold 12 is transferred to form an optical function surface (convex surface).

なお、成形装置10の周囲には、胴型13、上型11、下型12を加熱すると共に、これら胴型13、上型11、下型12を介して、ガラス素材20を加熱するための加熱手段(図示省略)が配置されている。   In addition, around the molding apparatus 10, the body mold 13, the upper mold 11, and the lower mold 12 are heated, and the glass material 20 is heated through the body mold 13, the upper mold 11, and the lower mold 12. A heating means (not shown) is arranged.

(成形素材)
本発明の製造方法に適用する成形素材は特に制約が無いが、ガラス素材が好適に用いられる。例えば、光学恒数として、屈折率(nd)が1.55以上、アッベ数(υd)が20〜65であるものが、本発明に係る凹メニスカスレンズとして、一般に、有用に用いられる。これら光学恒数を有するガラスを、溶融状態から受け型に滴下、または流下し、所定体積、所定形状に予備成形したもの、または、冷間で研削、研磨等の加工によって予備成形したものをガラス成形素材として用いることができる。
また、所望のレンズよりも体積が大きい成形素材を用いることができる。このとき、成形素材の外縁部が自由表面となるようにプレス成形し、前記第二成形工程の後に成形体の外縁部を除去する芯取り工程を施すことができる。
(Molding material)
Although there is no restriction | limiting in particular in the shaping | molding raw material applied to the manufacturing method of this invention, A glass raw material is used suitably. For example, an optical constant having a refractive index (nd) of 1.55 or more and an Abbe number (υd) of 20 to 65 is generally usefully used as the concave meniscus lens according to the present invention. The glass having these optical constants is dropped or flown down from a molten state to a receiving mold and preformed into a predetermined volume and a predetermined shape, or glass preformed by a process such as cold grinding or polishing. It can be used as a molding material.
Further, a molding material having a volume larger than that of a desired lens can be used. At this time, it can press-mold so that the outer edge part of a shaping | molding material may become a free surface, and can perform the centering process of removing the outer edge part of a molded object after said 2nd shaping | molding process.

(プレス成形工程)
次に、上記のように構成された成形型10により、凹メニスカスレンズを成形する手順について説明する。
(Press molding process)
Next, a procedure for molding a concave meniscus lens using the molding die 10 configured as described above will be described.

(a)成形型予熱工程
上下の成形型11、12を高周波誘導コイルなどの加熱手段によって所定温度に予熱する。成形型の予熱温度は、例えば、ガラスの粘度に換算して108〜1012dPaS相当が適当である。型の温度について、過度に高温ではガラスの成形面への融着の問題があり、低温過ぎるとガラス素材の変形が不十分になる問題があるため、上記温度範囲であることが適当である。このとき、上下の成形型の温度設定値は同一としてもよく、また成形されるレンズの形状や大きさによっては温度差を設けてもよい。
(A) Mold Preheating Step The upper and lower molds 11 and 12 are preheated to a predetermined temperature by heating means such as a high frequency induction coil. The preheating temperature of the mold is, for example, 10 8 to 10 12 dPaS equivalent in terms of glass viscosity. Regarding the mold temperature, if the temperature is excessively high, there is a problem of fusing to the molding surface of the glass. If the temperature is too low, there is a problem that the deformation of the glass material becomes insufficient. At this time, the temperature setting values of the upper and lower molds may be the same, and a temperature difference may be provided depending on the shape and size of the molded lens.

(b)ガラス素材供給工程
予熱された上下成形型間に、ガラス素材が搬送され、下型の成形面上に供給、配置される。ガラス素材としては、通常、予め適切な体積(一般には、最終製品であるレンズの体積よりも大きいもの)の所定形状に予備成形されたガラス素材(プリフォーム)を用いる。このようなガラス素材は、成形に適した粘度まで軟化したものを成形型に供給することができる。あるいは、成形に適した粘度に相当する温度より低温のガラス素材を上下型間に供給し、上下型間で更に、成形に適した粘度まで加熱することもできる。なお、成形型に供給されるときのガラス素材の温度は、ガラス粘度で105.5〜1012dPaS相当が好ましく、105.5〜108.5dPaS相当がより好ましい。
(B) Glass material supply process A glass material is conveyed between the preheated upper and lower molds, and is supplied and arranged on the molding surface of the lower mold. As the glass material, a glass material (preform) preformed in a predetermined shape with an appropriate volume (generally larger than the volume of the lens as the final product) is usually used. Such a glass material can be supplied to the mold after being softened to a viscosity suitable for molding. Alternatively, a glass material having a temperature lower than the temperature corresponding to the viscosity suitable for molding can be supplied between the upper and lower molds and further heated to a viscosity suitable for molding between the upper and lower molds. In addition, the temperature of the glass material when it is supplied to the mold is preferably 10 5.5 to 10 12 dPaS in terms of glass viscosity, and more preferably 10 5.5 to 10 8.5 dPaS.

軟化したガラス素材を搬送して下型上に配置するときに、ガラス素材が搬送部材に接触して表面に欠陥が起きると、成形される光学レンズの面形状に影響を与える。そのために、軟化したガラス素材は、例えば、気体により浮上させた状態で搬送し、下型成形面上にガラス素材を落下供給させる治具を用いることが好ましい。   When the softened glass material is transported and placed on the lower mold, if the glass material comes into contact with the transport member and a defect occurs on the surface, the surface shape of the optical lens to be molded is affected. Therefore, it is preferable to use a jig that transports the softened glass material in a state of being floated by gas and drops and supplies the glass material onto the lower mold surface.

(c)プレス成形工程
上下成形型とガラス素材がそれぞれ所定の温度にあり、ガラス素材が加熱軟化した状態で、下型を上昇(または上型を下降)させてガラス素材を加圧し、上下成形型の成形面形状を転写することによって、所定面形状をもった光学素子(例えば凹メニスカスレンズ)を成形する。下型の上昇は、シリンダに連結させた駆動手段(例えば、サーボモータ)を動作させることにより行い、下型を所定ストローク上昇させることでガラス素材を加圧する。加圧のスケジュールは、成形する光学素子の形状や大きさに応じて任意に設定することができる。
(C) Press molding process When the upper and lower molds and the glass material are each at a predetermined temperature, and the glass material is heated and softened, the lower mold is raised (or the upper mold is lowered) to press the glass material, and the upper and lower molds are formed. By transferring the molding surface shape of the mold, an optical element (for example, a concave meniscus lens) having a predetermined surface shape is molded. The lower mold is raised by operating a driving means (for example, a servo motor) connected to the cylinder, and the glass material is pressurized by raising the lower mold by a predetermined stroke. The pressurization schedule can be arbitrarily set according to the shape and size of the optical element to be molded.

本発明において、凹メニスカスレンズを成形する場合、ガラス素材の加圧を二回以上に分けて行う多段プレスとし、かつ加圧開始時、又は加圧途中から冷却を開始することが、良好な面精度を有する凹メニスカスレンズを、有利な成形サイクルタイムで得る上でより好ましい。例えば、上下成形型間にガラス素材を供給後直ちに所定荷重によって第一加圧をした後、または第一加圧と同時に冷却を開始することができる。その後、第一次加圧より小さい荷重による第二次加圧を行なってもよく、また、第一加圧の後、一旦荷重を減少または開放し、所定の温度まで降温した後に再度加圧(二次加圧)を行なってもよい。   In the present invention, when forming a concave meniscus lens, it is a multi-stage press in which the pressure of the glass material is divided into two or more times, and cooling is started at the start of pressurization or in the middle of pressurization. A concave meniscus lens having accuracy is more preferable for obtaining an advantageous molding cycle time. For example, the cooling can be started after the first pressurization is performed with a predetermined load immediately after the glass material is supplied between the upper and lower molds or simultaneously with the first pressurization. Thereafter, secondary pressurization with a load smaller than the primary pressurization may be performed, and after the first pressurization, the load is once reduced or released, and the temperature is lowered to a predetermined temperature and then pressurized again ( (Secondary pressurization) may be performed.

第一次加圧の荷重は、30〜300kg/cm2であることがガラスの粘性および変形時の破壊防止の点から適当である。第二加圧の荷重は、第一次加圧の荷重より小さいことが好ましく、例えば、第一次加圧の10〜80%とし、20〜150kg/cm2であることが好ましい。この範囲とすることで、二次加圧の降下が良好に得られ、かつレンズが破壊する可能性もなく、好ましい。 The primary pressurizing load is suitably 30 to 300 kg / cm 2 from the viewpoint of glass viscosity and prevention of breakage during deformation. The load of the second pressurization is preferably smaller than the load of the primary pressurization, for example, 10 to 80% of the primary pressurization, and preferably 20 to 150 kg / cm 2 . By setting this range, it is preferable that a secondary pressure drop can be satisfactorily obtained and there is no possibility that the lens is broken.

(d)冷却・離型工程
上記のような加圧スケジュールを行なうと共に、成形された光学素子と成形型の密着を保ちつつ、ガラスの粘度で1012dPaS相当の温度になるまで冷却した後、プレス成形品を離型する。離型温度は、1012.5〜1013.5dPaS相当で行うことが好ましい。
(D) Cooling / mold release step While performing the above-described pressurization schedule and maintaining the adhesion between the molded optical element and the mold while cooling to a temperature equivalent to 10 12 dPaS by the viscosity of the glass, Release the press-molded product. The mold release temperature is preferably 10 12.5 to 10 13.5 dPaS.

なお、成形型の冷却速度は、例えば10〜400℃/minとすることができる。冷却速度が遅すぎると冷却時間が長くなり生産効率を低下させ、冷却速度が速すぎると面精度の悪化およびカン・ワレを生ずる傾向がある。また、場合により、上下の成形型を異なる冷却速度で冷却してもよい。   In addition, the cooling rate of a shaping | molding die can be 10-400 degreeC / min, for example. If the cooling rate is too slow, the cooling time becomes long and the production efficiency is lowered, and if the cooling rate is too fast, surface accuracy tends to deteriorate and cracks occur. In some cases, the upper and lower molds may be cooled at different cooling rates.

(e)取り出し工程
離型した後、下型成形面上のプレス成形品(光学素子)を、例えば、吸着部材を有する取り出しアーム等により、自動取り出しをする。
(E) Extraction step After the mold release, the press-molded product (optical element) on the lower mold surface is automatically extracted by, for example, an extraction arm having an adsorbing member.

(f)芯取り工程
離型したプレス成形品は、必要に応じて、芯取り工程に付すことができる。特に、プレス成形品の外周に自由表面が形成されるように成形される場合には、芯取り工程を経ることによって、所望形状の凹メニスカスレンズを得ることができる。
(F) Centering step The released press-molded product can be subjected to a centering step as necessary. In particular, when molding is performed such that a free surface is formed on the outer periphery of the press-molded product, a concave meniscus lens having a desired shape can be obtained through a centering step.

(成形型の作製)
本発明の参考態様の製造方法においては、
凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面とを有する一次成形型を用いて加熱により軟化した成形素材をプレス成形して暫定成形品を得る第一成形工程と、
上記暫定成形品の形状と上記一次成形型の成形面形状との相違から上記暫定成形品における第一成形面側の収縮率及び第二成形面側の収縮率をそれぞれ把握する工程と、
これらの収縮率に基づいて所望成形品を得るための二次成形型の、凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面の形状をそれぞれ決定し、決定した形状に基づいて二次成形型を作製する二次成形型作製工程と、
を経て、二次成形型、即ち、製品成形用の成形型を作製し、
この二次成形型を用いて前記成形素材をプレス成形して最終製品を得る(第二成形工程)。
(Making mold)
In the production method of the reference embodiment of the present invention,
A first molding step of obtaining a temporary molded product by press molding a molding material softened by heating using a primary mold having a first molding surface including a convex shape and a second molding surface including a concave shape;
A step of grasping the shrinkage rate on the first molding surface side and the shrinkage rate on the second molding surface side in the temporary molding product from the difference between the shape of the temporary molding product and the molding surface shape of the primary molding die, and
Based on the determined shape, the shapes of the first molding surface including the convex surface shape and the second molding surface including the concave surface shape of the secondary mold for obtaining the desired molded product based on these shrinkage rates are determined. A secondary mold production process for producing a secondary mold;
After that, a secondary mold, that is, a mold for product molding is produced,
Using the secondary mold, the molding material is press-molded to obtain a final product (second molding step).

(第一成形工程)
第一成形工程においては、凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面とを有する一次成形型を用いて加熱により軟化した成形素材をプレス成形して暫定成形品を得る。一次成形型は、第一成形面及び第二成形面の形状を、得ようとする成形品の第一面と第二面の形状に基づいて作製することが好ましい。また、一次成形型は、二次成形型と同一の素材で作製することが適当である。プレス成形の方法や条件は前述のとおりである。
(First molding process)
In the first molding step, a provisional molded product is obtained by press molding a molding material softened by heating using a primary molding die having a first molding surface including a convex shape and a second molding surface including a concave shape. The primary molding die is preferably produced based on the shapes of the first surface and the second surface of the molded product to be obtained. The primary mold is suitably made of the same material as the secondary mold. The press molding method and conditions are as described above.

(収縮率把握工程)
収縮率把握工程では、暫定成形品の形状と一次成形型の成形面形状との相違から上記暫定成形品における第一成形面側の収縮率及び第二成形面側の収縮率をそれぞれ把握する。収縮率は、成形面形状が球面である場合は、一次成形型の成形面の曲率半径に対する、該成形面により成形された暫定レンズの面の曲率半径の変化率に基づいて把握することができる。この点については、後述する実施例においてさらに説明する。また、成形面形状が非球面である場合は、収縮率は、曲率半径に代えて、近軸曲率半径を用いて、収縮率を把握することができる。
(Shrinkage rate grasping process)
In the shrinkage rate grasping step, the shrinkage rate on the first molding surface side and the shrinkage rate on the second molding surface side in the temporary molded product are grasped from the difference between the shape of the temporary molding product and the molding surface shape of the primary mold. The shrinkage rate can be grasped based on the rate of change of the radius of curvature of the surface of the provisional lens molded by the molding surface with respect to the radius of curvature of the molding surface of the primary mold when the shape of the molding surface is spherical. . This point will be further described in the embodiments described later. When the molding surface shape is an aspherical surface, the contraction rate can be grasped by using the paraxial curvature radius instead of the curvature radius.

(二次成形型作製工程)
二次成形型作製工程では、上記工程で把握された収縮率に基づいて所望成形品を得るための二次成形型の、凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面の形状をそれぞれ決定し、決定した形状に基づいて二次成形型を作製する。前述の一次成形型及び二次成形型ともに、成形型の作製自体は、従来の方法をそのまま利用できる。凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面の形状の決定方法のみ、本発明の方法により行えばよい。
(Secondary mold making process)
In the secondary mold making process, the second mold surface including the convex shape and the second mold surface including the concave shape of the secondary mold for obtaining the desired molded product based on the shrinkage rate obtained in the above step. Each shape is determined, and a secondary mold is produced based on the determined shape. For both the primary mold and the secondary mold described above, the conventional method can be used as it is for producing the mold itself. Only the method of determining the shape of the first molding surface including the convex shape and the shape of the second molding surface including the concave shape may be performed by the method of the present invention.

(第二成形工程)
第二成形工程では、二次成形型を用いて前記成形素材をプレス成形して最終製品を得る。プレス成形の方法や条件は、基本的には、前述のとおりである。また、本発明では、二次成形型が作製できれば、それを用いて、成形素材のプレス成形を繰り返し行い、最終製品を連続的に得ることができる。
(Second molding process)
In the second molding step, the molding material is press-molded using a secondary molding die to obtain a final product. The press molding method and conditions are basically as described above. Moreover, in this invention, if a secondary shaping | molding die can be produced, press molding of a shaping | molding raw material can be repeatedly performed using it, and a final product can be obtained continuously.

上記参考態様では、暫定レンズを成形することにより成形型の第一成形面と第二成形面の形状を決定する。しかし、暫定レンズを成形することなく、所望のレンズ形状をもとに、その形状を補正して、成形型の第一成形面と第二成形面の形状を決定することも可能である。以下、この方法(第2の態様(本発明))について説明する。 In the above reference embodiment, the shapes of the first molding surface and the second molding surface of the molding die are determined by molding the provisional lens. However, it is also possible to determine the shapes of the first molding surface and the second molding surface of the mold by correcting the shape based on the desired lens shape without molding the provisional lens. Hereinafter, this method (second embodiment (present invention) ) will be described.

この方法は、凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面とを有する成形型を用いて加熱により軟化した成形素材をプレス成形して、凹面形状を含む第一面と、凸面形状を含む第二面を備えたメニスカスレンズを得ることを含む製造方法であって、前記成形型は以下の(1)および(2)の工程により作製されたものであることを特徴とする。   This method press-molds a molding material softened by heating using a mold having a first molding surface including a convex shape and a second molding surface including a concave shape, and a first surface including a concave shape; A manufacturing method including obtaining a meniscus lens having a second surface including a convex shape, wherein the molding die is manufactured by the following steps (1) and (2): .

(1)所望のレンズの第一面(室温T0における曲率半径R1LT0)及び第二面(室温T0における曲率半径R2LT0)の形状を基にして、成形型の第一成形面と第二成形面の形状を決定する補正工程と、
(2)決定した第一成形面(室温T0における曲率半径R1MT0)と第二成形面(室温T0における曲率半径R2MTO)の形状の成形型を作製する、成形型作製工程。
これにより得られた成形型を用いて、ガラス素材をプレス成形することによって、所定の光学性能のレンズを得ることができる。ガラス素材のプレス成形は、前述の方法と同様に行うことができる。
(1) Based on the shape of the first surface (curvature radius R1 LT0 at room temperature T0) and the second surface (curvature radius R2 LT0 at room temperature T0) of the desired lens, the first molding surface and the second molding of the mold A correction step for determining the shape of the surface;
(2) A mold making step for producing a mold having the shape of the determined first molding surface (curvature radius R1 MT0 at room temperature T0) and second molding surface (curvature radius R2 MTO at room temperature T0).
A lens having a predetermined optical performance can be obtained by press-molding a glass material using the mold thus obtained. Press molding of the glass material can be performed in the same manner as described above.

上記方法は、本発明者らの検討の結果、下記の関係が近似的に成り立つとの知見が得られたことに基づく。
( RLT :プレス成形後に型からレンズが離型する温度Tにおけるレンズ曲率半径
RLT0 :室温T0における、レンズ曲率半径
αL :温度T0〜Tにおける、成形素材の熱膨張係数)
( RMT :プレス成形後に型からレンズが離型する温度Tにおける成形面曲率半径
RMT0 :室温T0における、成形面曲率半径
αM :温度T0〜Tにおける、成形型素材の熱膨張係数 )
The above method is based on the knowledge that the following relationship is approximately established as a result of the study by the present inventors.
(R LT : Lens curvature radius at temperature T at which the lens is released from the mold after press molding
R LT0 : radius of curvature of lens at room temperature T0 α L : coefficient of thermal expansion of molding material at temperatures T0 to T)
(R MT : Mold surface curvature radius at temperature T at which the lens is released from the mold after press molding
R MT0 : radius of curvature of molding surface at room temperature T0 α M : coefficient of thermal expansion of mold material at temperatures T0 to T)

このとき、
とすると、
1 < r1 < r2
が成り立つ。
At this time,
Then,
1 <r1 <r2
Holds.

更に、r1、r2の値は、
とすると、面精度が優れた(例えば、アス、クセがニュートンリング1本以内の面精度)のレンズが得られることも、本発明者らにより見出された。
Furthermore, the values of r1 and r2 are
Then, the present inventors have also found that a lens having excellent surface accuracy (for example, surface accuracy with asperity and habit within one Newton ring) can be obtained.

また、r1とr2の関係は、r1がr2の0.980〜0.999倍であるときに、上記の効果が得られることが、本発明者らにより見出された。   Further, the present inventors have found that the above effect can be obtained when r1 is 0.980 to 0.999 times r2.

尚、第一面又は第二面に非球面を有するレンズを得る場合には、その非球面を成形する成形面形状を決定する際、上記において、「曲率半径」を、当該非球面を規定する非球面式の「近軸曲率半径」に置き換えることによって、同様の方法を行うことができ、このような方法も本発明に含まれる。更に、得ようとするレンズの第一面、又は第二面の非球面を規定する非球面式を補正することによって、当該非球面を成形する成形面の形状を規定する非球面式を得ることも可能である。以下、この方法(第3の態様)について説明する。   When obtaining a lens having an aspheric surface on the first surface or the second surface, when determining the molding surface shape for molding the aspheric surface, in the above, the “curvature radius” is defined as the aspheric surface. A similar method can be performed by substituting an aspherical "paraxial radius of curvature", and such a method is also included in the present invention. Furthermore, by correcting the aspherical surface that defines the aspherical surface of the first surface or the second surface of the lens to be obtained, an aspherical surface that defines the shape of the molding surface that molds the aspherical surface is obtained. Is also possible. Hereinafter, this method (third aspect) will be described.

この方法は、凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面とを有する成形型を用いて加熱により軟化した成形素材をプレス成形することを含む、凹面形状を含む第一面と、凸面形状を含む第二面を備えた成形品を得る製造方法であって、前記成形型は以下の(1)および(2)の工程により作製されたものであることを特徴とする。   The method includes pressing a molding material softened by heating using a mold having a first molding surface including a convex shape and a second molding surface including a concave shape, and the first surface including a concave shape. And a manufacturing method for obtaining a molded product having a second surface including a convex shape, wherein the molding die is produced by the following steps (1) and (2).

(1)所望の成形品の第一面及び第二面の形状を基にして、該第一面及び第二面の形状を補正することにより第一成形面と第二成形面の形状を決定する補正工程、
ただし、前記第一面の形状を補正することによって前記成形型の第一成形面形状を決定する補正係数をr1とし、前記第二面の形状を補正することによって前記成形型の第二成形面を決定する補正係数をr2とし、
前記所望レンズの第一面が次式で示す非球面を有するとき、
前記第一成形面の形状は、前記所望レンズの第一面の非球面上の任意の点(x1,y1)を(r1・X1,r1・Y1)に変換する非球面式
を決定し(但しK1 = K2)、
更に、
前記所望レンズの第二面が次式で示す非球面を有するとき、
前記第成形面の形状は、前記所望レンズの第面の非球面上の任意の点(x2,y2)を(r2・X2,r2・Y2)に変換する非球面式
を決定する(但しK3 = K4)、ただし、
である、
(2)決定した第一成形面と第二成形面の非球面式の形状により、前記成形型を作製する成形型作製工程。
(1) Based on the shapes of the first and second surfaces of the desired molded product, the shapes of the first and second molding surfaces are determined by correcting the shapes of the first and second surfaces. Correction process,
However, the correction coefficient for determining the first molding surface shape of the molding die by correcting the shape of the first surface is r1, and the second molding surface of the molding die is corrected by correcting the shape of the second surface. Let r2 be a correction coefficient for determining
When the first surface of the desired lens has an aspheric surface represented by the following formula:
The shape of the first molding surface is an aspherical surface that converts an arbitrary point (x1, y1) on the aspherical surface of the first surface of the desired lens into (r1 · X1, r1 · Y1).
(Where K 1 = K 2 )
Furthermore,
When the second surface of the desired lens has an aspheric surface represented by the following formula:
The shape of the second molding surface, aspheric expression to convert an arbitrary point of (x2, y2) on the second surface of the aspheric the desired lens (r2 · X2, r2 · Y2 )
(Where K 3 = K 4 ), but
Is,
(2) A molding die producing step for producing the molding die by the determined aspherical shape of the first molding surface and the second molding surface.

これにより得られた成形型を用いて、ガラス素材をプレス成形することによって、所定の光学性能のレンズ(成形品)を得ることができる。ガラス素材のプレス成形は、前述の方法と同様に行うことができる。   A lens (molded product) having a predetermined optical performance can be obtained by press-molding a glass material using the mold thus obtained. Press molding of the glass material can be performed in the same manner as described above.

尚、上記非球面式において、xは光軸からyの高さにある非球面上の点に対する非球面頂点の接平面からの光軸方向の距離であり、Rは近軸曲率半径、Kは円錐定数、B、C、D、Eは非球面係数である。   In the above aspheric expression, x is the distance in the optical axis direction from the tangent plane of the aspherical vertex to a point on the aspheric surface at a height y from the optical axis, R is the paraxial radius of curvature, and K is The conic constants B, C, D, and E are aspheric coefficients.

第3の態様においても、r1、r2の値は、
とすると、面精度が優れた(例えば、アス、クセがニュートンリング1本以内相当の面精度)のレンズ(成形品)が得られることも、本発明者らにより見出された。また、r1とr2の関係は、r1がr2の0.980〜0.999倍であるときに、上記の効果が得られることが、本発明者らにより見出された。
Also in the third aspect, the values of r1 and r2 are
Then, the present inventors have also found that a lens (molded product) having excellent surface accuracy (for example, surface accuracy equivalent to that of aston and habit within one Newton ring) can be obtained. Further, the present inventors have found that the above effect can be obtained when r1 is 0.980 to 0.999 times r2.

尚、得ようとするレンズの第一面、又は第二面のいずれかが球面である場合にも、この方法を適用することが可能であり、その場合も本発明に含まれる。すなわち、球面側の成形面形状を決定するに際しては、上記非球面式において係数がゼロの場合として適用することができる。   Note that this method can also be applied to the case where either the first surface or the second surface of the lens to be obtained is a spherical surface, and such a case is also included in the present invention. That is, when determining the shape of the molding surface on the spherical surface side, it can be applied as a case where the coefficient is zero in the aspherical formula.

以下、本発明、特に、本発明の製造方法における成形型の作製について、実施例によりさらに詳細に説明する。尚、以下の実施例は、本発明を説明するための例であって、本発明はこの例に限定されるものではない。   Hereinafter, the production of a mold according to the present invention, particularly the production method of the present invention, will be described in more detail with reference to examples. The following examples are examples for explaining the present invention, and the present invention is not limited to these examples.

参考例1
ここで、所望の凹メニスカスレンズをプレス成形する際に使用する成形型の作製手順について、図2に示すようなレンズ径がφ16.2mm、レンズ凹面側の曲率半径が8.970±0.005mm、レンズ凸面側の曲率半径が48.980±0.010 mmである凹メニスカスレンズを、ガラス素材として、ホウケイ酸塩ガラス系(Tg=500℃、Ts=540℃、nd=1.583、vd=59.5)を用いてプレス成形した参考例に基づいて説明する。
Reference example 1
Here, regarding the manufacturing procedure of the mold used for press-molding a desired concave meniscus lens, the lens diameter as shown in FIG. 2 is φ16.2 mm, the radius of curvature of the lens concave surface is 8.970 ± 0.005 mm, and the lens convex surface A concave meniscus lens with a side curvature radius of 48.980 ± 0.010 mm was press-molded using a borosilicate glass system (Tg = 500 ° C, Ts = 540 ° C, nd = 1.583, vd = 59.5) as a glass material. This will be described based on a reference example.

まず、一次成形型として、凸面形状を含む第一成形面を有する仮上型と、凹面形状を含む第二成形面とを有する仮下型を用意した(第一成形型の用意)。仮上型の凸面の曲率半径は、得ようとするレンズ凹面側の曲率半径(8.970mm)と同一とし、仮下型の凹面の曲率半径は、得ようとするレンズ凸面の曲率半径(48.980mm)と同一とした。   First, a temporary lower mold having a temporary upper mold having a first molding surface including a convex shape and a second molding surface including a concave shape was prepared as a primary molding die (preparation of a first molding die). The radius of curvature of the convex surface of the temporary upper mold is the same as that of the concave surface of the lens to be obtained (8.970 mm), and the radius of curvature of the concave surface of the temporary lower mold is the radius of curvature of the convex surface of the lens to be obtained (48.980 mm). ).

これらの仮上型および仮下型(第一成形型)を用いて、上記ガラス素材を以下のプレス条件下で第一次成形を行なった(第一次成形工程)。
・第一プレス条件
温度:600℃、プレス力:100kgf、プレス時間:30秒
・冷却速度:−60℃/分、上下型の温度差なし
・冷却過程におけるプレス条件(第二プレス条件)
温度:530℃〜500℃、プレス力:50kgf
第一次成形工程によって得られた暫定レンズの形状(曲率半径)を測定したところ、表1に示すように、暫定レンズの凹面の曲率半径は8.940mm、凸面の曲率半径は48.681mmであった。
Using these temporary mold and temporary mold (first mold), the glass material was subjected to primary molding under the following press conditions (primary molding step).
・ First press condition
Temperature: 600 ° C, Pressing force: 100kgf, Pressing time: 30 seconds ・ Cooling rate: -60 ° C / min, no temperature difference between upper and lower molds ・ Pressing condition in cooling process (second pressing condition)
Temperature: 530 ° C ~ 500 ° C, Pressing force: 50kgf
When the shape (curvature radius) of the provisional lens obtained by the primary molding process was measured, the curvature radius of the concave surface of the provisional lens was 8.940 mm and the curvature radius of the convex surface was 48.681 mm, as shown in Table 1. .

ここで、一次成形型成形面に対する暫定レンズの収縮係数εは、以下に示す式1で算出することができる。
Here, the contraction coefficient ε of the provisional lens with respect to the primary mold surface can be calculated by Expression 1 shown below.

この式1から、暫定レンズにおける第一成形面側(暫定レンズの凹面)の収縮係数ε1、及び第二成形面側(暫定レンズの凸面)の収縮係数ε2を算出すると、それぞれ収縮係数ε1が0.00334(0.334%)、収縮係数ε2が0.00610(0.610%)であった。   When the contraction coefficient ε1 on the first molding surface side (the concave surface of the provisional lens) and the contraction coefficient ε2 on the second molding surface side (the convex surface of the provisional lens) are calculated from Equation 1, the contraction coefficient ε1 is 0.00334 respectively. (0.334%) and the shrinkage coefficient ε2 was 0.00610 (0.610%).

尚、ここで収縮とは、冷却による成形体の体積収縮に起因する面形状の変化であり、収縮係数は、この変化の度合いを意味する。すなわち、一次成形型の成形面の曲率半径に対する、この成形面により形成された暫定レンズの面の曲率半径の変化(減少)の度合によって、収縮係数を把握している。尚、非球面レンズの場合には、近軸曲率半径を、ここでいう曲率半径として用いることができる。   Here, the term “shrinkage” refers to a change in the surface shape caused by the volume shrinkage of the molded body due to cooling, and the shrinkage coefficient means the degree of this change. That is, the contraction coefficient is grasped by the degree of change (decrease) in the radius of curvature of the surface of the provisional lens formed by the molding surface with respect to the radius of curvature of the molding surface of the primary mold. In the case of an aspheric lens, the paraxial radius of curvature can be used as the radius of curvature here.

発明者らは、この収縮挙動の把握の結果から、凹メニスカスレンズをプレス成形した場合、レンズの凹面側の収縮係数ε1が凸面側の収縮係数ε2に比べて常に小さくなることを見出した。すなわち、所望のレンズ形状(曲率半径)を得るための二次成形型を作製するにあたり、第一成形型の第一成形面(凸面側)および第二成形面(凹面側)のそれぞれの曲率半径をどの程度に設定するか検討した結果、上記収縮係数ε、又は補正係数r1、r2(第一成形面の補正係数、及び第二成形面の補正係数)を用いて、二次成形型の形状を決定することができる。ここで補正係数は以下のように定義する。
As a result of grasping the contraction behavior, the inventors have found that when the concave meniscus lens is press-molded, the contraction coefficient ε1 on the concave surface side of the lens is always smaller than the contraction coefficient ε2 on the convex surface side. That is, in producing a secondary mold for obtaining a desired lens shape (curvature radius), the respective curvature radii of the first mold surface (convex surface side) and the second mold surface (concave surface side) of the first mold. As a result of examining how much is set, the shape of the secondary molding die is determined using the shrinkage coefficient ε or the correction coefficients r1 and r2 (the correction coefficient for the first molding surface and the correction coefficient for the second molding surface). Can be determined. Here, the correction coefficient is defined as follows.

また、本発明では上記補正係数が成形素材の収縮挙動を示すものであることから、収縮率とも言う。   In the present invention, since the correction coefficient indicates the shrinkage behavior of the molding material, it is also referred to as a shrinkage rate.

尚、一次成形型の第一成形面を補正して所望のレンズ形状を得るための補正係数r1、および、一次成形型の第二成形面を補正して所望のレンズ形状を得るための補正係数r2は、レンズの凹面側の収縮係数ε1が凸面側の収縮係数ε2に対して、以下の関係を有する。
A correction coefficient r1 for correcting the first molding surface of the primary mold and obtaining a desired lens shape, and a correction coefficient for correcting the second molding surface of the primary mold and obtaining a desired lens shape r2 has the following relationship between the contraction coefficient ε1 on the concave surface side of the lens and the contraction coefficient ε2 on the convex surface side.

尚、上記式1で算出した収縮係数ε1=0.00334、収縮係数ε2=0.00610の場合には、補正係数は、それぞれ、r1=1.00335、r2=1.00614である。   When the contraction coefficient ε1 = 0.00334 and the contraction coefficient ε2 = 0.00610 calculated by the above equation 1, the correction coefficients are r1 = 1.00335 and r2 = 1.00614, respectively.

ここで、凹メニスカスレンズの場合には、r1とr2の関係は、1 < r1 < r2 となる。   Here, in the case of a concave meniscus lens, the relationship between r1 and r2 is 1 <r1 <r2.

本発明の参考態様においては、最終的に求めようとする凹メニスカスレンズをプレス成形するための二次成形型の曲率半径を、これらの補正係数を、一次成形型の第一成形面(凸面)の曲率半径および一次成形型の第二成形面(凹面)の曲率半径に乗じた数値とする。すなわち、本参考例では、二次成形型の第一成形面(凸面)の曲率半径は9.000mm、二次成形型の第二成形面(凹面)の曲率半径は49.281として、二次成形型を作製した(二次成形型作製工程)。 In the reference embodiment of the present invention, the radius of curvature of the secondary mold for press molding the concave meniscus lens to be finally obtained, the correction coefficient thereof, and the first molding surface (convex surface) of the primary mold. And a value obtained by multiplying the curvature radius of the second molding surface (concave surface) of the primary mold. That is, in this reference example, the radius of curvature of the first molding surface (convex surface) of the secondary molding die is 9.000 mm, and the radius of curvature of the second molding surface (concave surface) of the secondary molding die is 49.281. Produced (secondary mold making process).

こうして作製された前記二次成形型を用いて第一成形工程と同じ成形条件でガラス素材をプレス成形(第二成形工程)し、その結果得られた凹メニスカスレンズの形状を、フィゾー干渉計によって調べた結果を、表2にまとめる。レンズの凹面および凸面ともに、曲率関係は所望のスペックに入り、また、アス(光軸を中心とする軸対称でない形状誤差)、クセが共に、ニュートンリング1本以内(これをOK品とする)に納まっており、極めて良好な面精度が得られていることがわかる。   The glass material is press-molded under the same molding conditions as in the first molding step using the secondary molding die thus produced (the second molding step), and the resulting concave meniscus lens shape is obtained using a Fizeau interferometer. The results of the investigation are summarized in Table 2. For both concave and convex surfaces of the lens, the curvature relationship falls within the desired specification, and both the ass (non-axisymmetric shape error around the optical axis) and habit are within one Newton ring (this is an OK product). It can be seen that extremely good surface accuracy is obtained.

参考例においてプレス成形された凹メニスカスレンズは、図2に示すような外径がφ16.2mmで、外周部に自由表面を有する成形品である。この成形品の図中、点線より外側の領域を芯取り加工に付して、外周部が加工表面である凹メニスカスレンズを得ることもできる。 The concave meniscus lens press-molded in this reference example is a molded article having an outer diameter of φ16.2 mm as shown in FIG. In the figure of this molded product, a region outside the dotted line can be subjected to centering to obtain a concave meniscus lens whose outer peripheral portion is the processed surface.

参考例2〜4
硝材、プレス条件およびレンズ形状を表3に示す様に変更したほかは実施例1と同様に、凹面側の型面の補正係数を凸面側の型面の補正係数を所定範囲に選択することにより、良好な凹メニスカスレンズを得た。
Reference Examples 2-4
As in Example 1, except that the glass material, press conditions and lens shape were changed as shown in Table 3, the correction coefficient of the concave mold surface was selected within a predetermined range as the correction coefficient of the convex mold surface. A good concave meniscus lens was obtained.

参考例では、球面の凹メニスカスレンズにおける事例を紹介したが、非球面凹メニスカスレンズにおいても、同様に本発明の参考態様を適用可能である。 In this reference example, an example of a spherical concave meniscus lens was introduced, but the reference aspect of the present invention can be similarly applied to an aspheric concave meniscus lens.

実施例5
所望のレンズを、両非球面凹メニスカスレンズとして、以下の方法により、良好なレンズを得た。
Example 5
The desired lens was a double aspherical concave meniscus lens, and a good lens was obtained by the following method.

所望レンズ形状は、表4に示すものとした。ここで、第一面、第二面の補正係数を、1<r1<r2とし、具体的にはそれぞれ、r1=1.003、r2=1.008とし、第一面の非球面上の任意の点の座標(x1,y1)を(r1・X1,r1・Y1)に変換し、第二面の非球面上の任意の点の座標(x2,y2)を(r2・X2,r2・Y2)に変換するような、非球面式を、第一面、第二面のそれぞれについて演算によって決定した。この非球面式は、表5に示すものであった。そして、この表5に示す、第一面、第二面のそれぞれの非球面式に示す形状をもつ、成形型を作製し、これを用いて、凹メニスカスレンズをプレス成形した。   The desired lens shape was as shown in Table 4. Here, the correction coefficients of the first surface and the second surface are 1 <r1 <r2, specifically r1 = 1.003 and r2 = 1.008, respectively, and the coordinates of an arbitrary point on the aspherical surface of the first surface. Convert (x1, y1) to (r1, X1, r1, Y1), and convert the coordinates (x2, y2) of any point on the aspherical surface of the second surface to (r2, X2, r2, Y2) Such an aspherical expression was determined by calculation for each of the first surface and the second surface. This aspherical formula is shown in Table 5. And the shaping | molding die which has the shape shown to this Table 5 in each aspherical type of the 1st surface and the 2nd surface was produced, and the concave meniscus lens was press-molded using this.

尚、用いた成形素材は、参考例1と同様のホウケイ酸塩ガラス系(Tg=500℃、Ts=540℃、nd=1.583、vd=59.5)であり、レンズ径はφ15.2mmである。得られたレンズにつき、触診式の形状測定器で測定したレンズ面の形状誤差(所望のレンズ形状と、得られたレンズ形状の差異のP-V値)は0.3μm以内であった。 The molding material used is the same borosilicate glass system (Tg = 500 ° C., Ts = 540 ° C., nd = 1.583, vd = 59.5) as in Reference Example 1, and the lens diameter is φ15.2 mm. With respect to the obtained lens, the shape error of the lens surface (PV value of the difference between the desired lens shape and the obtained lens shape) measured with a palpation type shape measuring instrument was within 0.3 μm.

*尚、ここで各係数は、以下の非球面式の係数を表す。
X=(Y2/R)/[1+[1-(1+K)(Y/R)2]1/2] +BY4+CY6+DY8+EY10
* Here, each coefficient represents a coefficient of the following aspherical expression.
X = (Y 2 / R) / [1+ [1- (1 + K) (Y / R) 2 ] 1/2 ] + BY 4 + CY 6 + DY 8 + EY 10

さらに、ガラス素材として、フッ素含有ガラス、鉛を含まない高屈折低分散ガラスなどでも同様の結果が得られた。また、他の成形素材を用いた成形にも同様に適用できることはいうまでもない。また、本実施例5は、両非球面凹メニスカスレンズについて説明したが、本発明は、片側非球面、片側球面の凹メニスカスレンズにも適用できる。   Furthermore, the same results were obtained even when the glass material was fluorine-containing glass, high refractive low dispersion glass not containing lead, or the like. Needless to say, the present invention can be similarly applied to molding using other molding materials. Further, although the fifth embodiment has been described for both aspherical concave meniscus lenses, the present invention can also be applied to a concave meniscus lens having one aspherical surface and one spherical surface.

以上説明したように、実施例に示したような光学素子の成形方法によれば、従来と同様な、極めて基本的な装置によって、高精度な成形条件の制御も必要とせずに、しかも、従来では成形が困難であった形状の光学素子を高精度に成形することが可能となる。
なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で、上記実施例を修正または変形したものに適用できることは勿論である。
As described above, according to the molding method of the optical element as shown in the embodiments, it is not necessary to control the molding conditions with high accuracy by using a very basic apparatus similar to the conventional one. Thus, it becomes possible to mold an optical element having a shape difficult to mold with high accuracy.
Of course, the present invention can be applied to a modified or modified embodiment without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、以上説明したようになり、凹メニスカスレンズをプレス成形する場合、プレス成形温度から室温に至るまでのレンズの収縮に予め対応するための型形状の補正に際し、凹面側と凸面側の収縮率の相違をそれぞれ把握することによって、成形条件や型修正の修正回数を減らし、確度高く、所定の面形状を比較的容易に得ることができる。その結果、冷却速度など、プレス成形に関連する種々の条件の最適化にいたる煩雑な工程が短縮化され、かつ、タクトを短くできるから、低コストで、難度の高い形状の光学素子を、効率よく量産することができる。また、プレス成形後の冷却工程におけるレンズ素材の挙動が予め把握されていれば、実際に暫定レンズを成形した上で上記算定工程を行わなくても、補正係数を設定することが可能である場合がある。このような場合にも、凹面側の補正係数と凸面側の補正係数を所定の関係に設定することで、所定の面精度を、煩雑な工程を繰り返さずに得ることができる。   The present invention is as described above. When a concave meniscus lens is press-molded, the concave side and the convex side are corrected when the mold shape is corrected in advance to cope with the contraction of the lens from the press molding temperature to room temperature. By grasping the difference in shrinkage rate, it is possible to reduce the molding conditions and the number of times of mold correction, to obtain a predetermined surface shape relatively easily with high accuracy. As a result, troublesome processes leading to optimization of various conditions related to press molding such as cooling rate are shortened and tact time can be shortened. Can be mass-produced well. Also, if the behavior of the lens material in the cooling process after press molding is known in advance, it is possible to set the correction coefficient without actually performing the calculation process after molding the provisional lens. There is. Even in such a case, the predetermined surface accuracy can be obtained without repeating complicated steps by setting the concave-side correction coefficient and the convex-side correction coefficient in a predetermined relationship.

本発明は、ガラス等の成形素材を用いたレンズの製造分野に利用可能である。   The present invention can be used in the field of manufacturing lenses using a molding material such as glass.

本発明にかかる凹メニスカスレンズを第二成形工程においてプレス成形するために採用した成形装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the shaping | molding apparatus employ | adopted in order to press-mold the concave meniscus lens concerning this invention in a 2nd shaping | molding process. 凹メニスカスレンズの断面図。Sectional drawing of a concave meniscus lens.

Claims (9)

凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面とを有する成形型を用いて加熱により軟化した成形素材をプレス成形することを含む、凹面形状を含む第一面と、凸面形状を含む第二面を備えた成形品を得る製造方法において、
前記成形型は以下の(1)および(2)の工程により作製されたものであることを特徴とする方法。
(1)所望の成形品の第一面(室温T0における曲率半径R1LT0)及び第二面(室温T0における曲率半径R2LT0)の形状を基にして、該第一面及び第二面の形状を補正することにより第一成形面(室温T0における曲率半径R1MT0)と第二成形面(室温T0における曲率半径R2MT0)の形状を決定する補正工程、
ただし、前記第一面の形状を補正することによって前記成形型の第一成形面形状を決定する補正係数をr1とし、前記第二面の形状を補正することによって前記成形型の第二成形面を決定する補正係数をr2とし、
としたとき、
し、かつ
補正係数r1及びr2を、それぞれ次の範囲内とする、
(2)決定した第一成形面と第二成形面の形状により、前記成形型を作製する成形型作製工程。
A first surface including a concave shape, comprising pressing a molding material softened by heating using a mold having a first molding surface including a convex shape and a second molding surface including a concave shape; and a convex shape In a manufacturing method for obtaining a molded article having a second surface including:
The mold is produced by the following steps (1) and (2).
(1) Based on the shape of the first surface (curvature radius R1 LT0 at room temperature T0) and the second surface (curvature radius R2 LT0 at room temperature T0) of the desired molded product, the shape of the first surface and the second surface Correction step of determining the shape of the first molding surface (curvature radius R1 MT0 at room temperature T0) and the second molding surface (curvature radius R2 MT0 at room temperature T0) by correcting
However, the correction coefficient for determining the first molding surface shape of the molding die by correcting the shape of the first surface is r1, and the second molding surface of the molding die is corrected by correcting the shape of the second surface. Let r2 be a correction coefficient for determining
When
And, and
Correction coefficients r1 and r2 are set within the following ranges,
(2) A molding die producing step for producing the molding die according to the determined shapes of the first molding surface and the second molding surface.
凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面とを有する成形型を用いて加熱により軟化した成形素材をプレス成形することを含む、凹面形状を含む第一面と、凸面形状を含む第二面を備えた成形品を得る製造方法において、  A first surface including a concave shape, comprising pressing a molding material softened by heating using a mold having a first molding surface including a convex shape and a second molding surface including a concave shape; and a convex shape In a manufacturing method for obtaining a molded article having a second surface including:
前記成形型は以下の(1)および(2)の工程により作製されたものであることを特徴とする方法。  The mold is produced by the following steps (1) and (2).
(1)所望の成形品の第一面(室温T0における曲率半径R1(1) First surface of desired molded product (curvature radius R1 at room temperature T0) LT0LT0 )及び第二面(室温T0における曲率半径R2) And the second surface (radius of curvature R2 at room temperature T0) LT0LT0 )の形状を基にして、該第一面及び第二面の形状を補正することにより第一成形面(室温T0における曲率半径R1) Based on the shape of the first and second surfaces by correcting the shape of the first and second surfaces (the radius of curvature R1 at room temperature T0) MT0MT0 )と第二成形面(室温T0における曲率半径R2) And the second molding surface (curvature radius R2 at room temperature T0) MT0MT0 )の形状を決定する補正工程、Correction process for determining the shape of
ただし、前記第一面の形状を補正することによって前記成形型の第一成形面形状を決定する補正係数をr1とし、前記第二面の形状を補正することによって前記成形型の第二成形面を決定する補正係数をr2とし、However, the correction coefficient for determining the first molding surface shape of the molding die by correcting the shape of the first surface is r1, and the second molding surface of the molding die is corrected by correcting the shape of the second surface. Let r2 be a correction coefficient for determining
としたとき、When
とし、かつ前記補正係数r1を前記補正係数r2の0.980〜0.999倍とする、And the correction coefficient r1 is 0.980 to 0.999 times the correction coefficient r2.
(2)決定した第一成形面と第二成形面の形状により、前記成形型を作製する成形型作製工程。(2) A molding die producing step for producing the molding die according to the determined shapes of the first molding surface and the second molding surface.
補正係数r1及びr2を、それぞれ次の範囲内とする請求項2に記載の製造方法。  The manufacturing method according to claim 2, wherein the correction coefficients r1 and r2 are set within the following ranges, respectively.
凸面形状を含む第一成形面と凹面形状を含む第二成形面とを有する成形型を用いて加熱により軟化した成形素材をプレス成形することを含む、凹面形状を含む第一面と、凸面形状を含む第二面を備えた成形品を得る製造方法において、
前記成形型は以下の(1)および(2)の工程により作製されたものであることを特徴とする方法。
(1)所望の成形品の第一面及び第二面の形状を基にして、該第一面及び第二面の形状を補正することにより第一成形面と第二成形面の形状を決定する補正工程、
ただし、前記第一面の形状を補正することによって前記成形型の第一成形面形状を決定する補正係数をr1とし、前記第二面の形状を補正することによって前記成形型の第二成形面を決定する補正係数をr2とし、
前記所望の成形品の第一面が次式で示す非球面を有するとき、
前記第一成形面の形状は、前記所望の成形品の第一面の非球面上の任意の点(x1,y1)を(r1・X1,r1・Y1)に変換する非球面式
を決定し(但しK1 = K2)、
更に、
前記所望の成形品の第二面が次式で示す非球面を有するとき、
前記第成形面の形状は、前記所望の成形品の第面の非球面上の任意の点(x2,y2)を(r2・X2,r2・Y2)に変換する非球面式
を決定する(但しK3 = K4)、ただし、
であり、R LT0 は室温T0における所望の成形品の曲率半径であり、R MT0 は室温T0における成形面曲率半径である
(2)決定した第一成形面と第二成形面の非球面式の形状により、前記成形型を作製する成形型作製工程。
A first surface including a concave shape, comprising pressing a molding material softened by heating using a mold having a first molding surface including a convex shape and a second molding surface including a concave shape; and a convex shape In a manufacturing method for obtaining a molded article having a second surface including:
The mold is produced by the following steps (1) and (2).
(1) Based on the shapes of the first and second surfaces of the desired molded product, the shapes of the first and second molding surfaces are determined by correcting the shapes of the first and second surfaces. Correction process,
However, the correction coefficient for determining the first molding surface shape of the molding die by correcting the shape of the first surface is r1, and the second molding surface of the molding die is corrected by correcting the shape of the second surface. Let r2 be a correction coefficient for determining
When the first surface of the desired molded article has an aspheric surface represented by the following formula:
The shape of the first molding surface is an aspherical expression that converts an arbitrary point (x1, y1) on the aspherical surface of the first surface of the desired molded product into (r1, X1, r1, Y1).
(Where K 1 = K 2 )
Furthermore,
When the second surface of the desired molded article has an aspheric surface represented by the following formula:
The shape of the second molding surface is an aspherical expression that converts an arbitrary point (x2, y2) on the aspherical surface of the second surface of the desired molded product into (r2, X2, r2, Y2).
(Where K 3 = K 4 ), but
R LT0 is the radius of curvature of the desired molded product at room temperature T0 , R MT0 is the radius of curvature of the molding surface at room temperature T0 ,
(2) A molding die producing step for producing the molding die by the determined aspherical shape of the first molding surface and the second molding surface.
補正係数r1及びr2を、それぞれ次の範囲内とすることを特徴とする請求項に記載の製造方法。
The manufacturing method according to claim 4 , wherein the correction coefficients r1 and r2 are set within the following ranges, respectively.
前記補正係数r1を前記補正係数r2の0.980〜0.999倍とすることを特徴とする請求項4または5に記載の製造方法。 6. The manufacturing method according to claim 4, wherein the correction coefficient r1 is 0.980 to 0.999 times the correction coefficient r2. プレス成形において、軟化した状態の成形素材に対して所定荷重による第1加圧を行った後、第1加圧開始時より低い温度に冷却された成形素材に対して、第1加圧より小さい荷重による第2加圧を施すことを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造方法。 In press molding, after the first pressurization with a predetermined load is applied to the softened molding material, the molding material is cooled to a temperature lower than that at the start of the first pressurization and is smaller than the first pressurization. The manufacturing method according to any one of claims 1 to 6 , wherein a second pressure is applied by a load. 前記成形品が、凹メニスカスレンズである、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造方法。 The molded article is a concave meniscus lens, a manufacturing method according to any one of claims 1-7. 前記成形品が外周部に自由表面を有する成形品であり、該成形品を芯取り工程に付して凹メニスカスレンズを得る、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 8 , wherein the molded product is a molded product having a free surface on an outer peripheral portion, and the molded product is subjected to a centering step to obtain a concave meniscus lens.
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