JP5228352B2 - 光学素子成形用金型、光学素子成形用金型作成方法及び光学素子の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明における第二の形態は、コア型と、該コア型との間に光学素子成形空間を隔てて配置したキャビティ型とを備えた光学素子成形金型であって、前記コア型と前記キャビティ型のいずれか少なくとも一方は、母材と、母材の表面に形成された断熱層と、前記断熱層の前記母材側とは反対側の表面に溶射によって形成された中間金属層と、前記中間金属層の前記断熱層側とは反対側の表面に、光学素子の表面形状を転写する面が形成された表面加工層とを有し、前記中間金属層は、前記中間金属層の表面の全面積の10%以上において0.1mm 2 当たり断熱層の露出が0.0001〜0.01mm 2 であり、前記全面積の残りの部分において0.1mm 2 当たり前記断熱層の露出が0.0001mm 2 以下となるように形成されることを特徴とするものである。
本発明における第三の形態は、第二の形態に記載の光学素子成形用金型の前記光学素子成形空間に樹脂を充たすことにより、樹脂製の光学素子を成形することを特徴とする光学素子の製造方法である。
以下、この発明の第1の実施形態に係る光学素子成形用金型作成法について説明する。図1は光学素子成形用金型の全体の概略を表わす断面図である。図2は光学素子成形用金型の各層の詳細を説明するための断面図である。以下で説明する溶射とは、パウダー状にした材料を高温で溶融し、溶融された材料を積層したい対象に吹き付け、その材料が冷えて固まることで対象上に積層されるという積層方法である。
以下では、本発明に係る光学素子成形用金型10作成方法における中間金属層14の積層の実施例について図5及び図6を参照して説明する。以下の検証では、光学顕微鏡(KEYENCE社製 VH−Z450)を用いて中間金属層14に対する断熱層13の露出の評価を行なった。図5は実施例1、比較例1及び比較例2における溶射の条件、その露出の評価、及びその条件で作成した光学素子成形用金型10における各層の評価を表わした図である。図6(A)は比較例1における成形圧力下での表面加工後の表面加工層15の金型断面形状を表わす図であり、図6(B)は実施例1における成形圧力下での表面加工後の表面加工層15の金型断面形状を表わす図である。図6のグラフは横軸が金型断面における各層の表面方向の位置を表わし、縦軸が金型断面における表面加工層15の表面方向と直交する方向の位置を表わしている。
溶射条件としては図5に示すようにパウダー量を6g/minとし、溶射時間を0.1secとして、断熱層13の表面への中間金属層14の溶射を行った。ここで、パウダー量6g/minは前述の好ましいパウダー量の範囲3〜10g/minに含まれる値であり、溶射時間0.1secは前述の好ましい溶射時間の範囲0.01〜1secに含まれる値である。
溶射条件としては図5に示すようにパウダー量を12g/minとし、溶射時間を1secとして、断熱層13の表面への中間金属層14の溶射を行った。ここで、パウダー量12g/minは前述の好ましいパウダー量の範囲3〜10g/minの範囲外の値である。また、溶射時間1secは前述の好ましい溶射時間の範囲0.01〜1secに含まれる値である。
溶射条件としては図5に示すようにパウダー量を2.5g/minとし、溶射時間を0.8secとして、断熱層13の表面への中間金属層14の溶射を行った。ここで、パウダー量2.5g/minは前述の好ましいパウダー量の範囲3〜10g/minの範囲外の値である。また、溶射時間0.8secは前述の好ましい溶射時間の範囲0.01〜1secに含まれる値である。
11、21 母材
13 断熱層
14 中間金属層
15 表面加工層
2、4 金型(キャビティ型)
3 光学素子成形空間
Claims (7)
- 光学素子を成形するための金型を作成する光学素子成形用金型作成方法であって、
母材の表面であって前記光学素子を成形する側の面に断熱層を積層する段階と、
前記断熱層の表面に中間金属層を溶射によって積層する段階と、
前記中間金属層の表面に、光学素子の表面形状を転写する面が形成された表面加工層を積層する段階とを有し、
前記中間金属層は、前記中間金属層の表面の全面積の10%以上において0.1mm 2 当たり断熱層の露出が0.0001〜0.01mm 2 であり、前記全面積の残りの部分において0.1mm 2 当たり前記断熱層の露出が0.0001mm 2 以下となるように積層されることを特徴とする光学素子成形用金型作成方法。 - 前記中間金属層は、前記断熱層の一部が、前記断熱層の表面の全面積に対して、前記中間金属層から露出している前記断熱層の面積の面積比が0.5〜40%の範囲となるよう積層されることを特徴とする請求項1に記載の光学素子成形用金型作成方法。
- 前記中間金属層の表面加工層が積層される側の面の表面積が50cm2以下であることを特徴とする請求項1乃至2のいずれか一つに記載の光学素子成形用金型作成方法。
- コア型と、該コア型との間に光学素子成形空間を隔てて配置したキャビティ型とを備えた光学素子成形用金型であって、
前記コア型と前記キャビティ型のいずれか少なくとも一方は、
母材と、
母材の表面に形成された断熱層と、
前記断熱層の前記母材側とは反対側の表面に溶射によって形成された中間金属層と、
前記中間金属層の前記断熱層側とは反対側の表面に、光学素子の表面形状を転写する面が形成された表面加工層とを有し、
前記中間金属層は、前記中間金属層の表面の全面積の10%以上において0.1mm 2 当たり断熱層の露出が0.0001〜0.01mm 2 であり、前記全面積の残りの部分において0.1mm 2 当たり前記断熱層の露出が0.0001mm 2 以下となるように形成されることを特徴とする光学素子成形用金型。 - 前記中間金属層は、前記断熱層の一部が、前記断熱層の表面の全面積に対して、前記中間金属層から露出している前記断熱層の面積の面積比が0.5〜40%の範囲であることを特徴とする請求項4に記載の光学素子成形用金型。
- 前記中間金属層の表面加工層が積層される側の面の表面積が50cm2以下であることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の光学素子成形用金型。
- 請求項4〜6のいずれか一項に記載の光学素子成形用金型の前記光学素子成形空間に樹脂を充たすことにより、樹脂製の光学素子を成形することを特徴とする光学素子の製造方法。
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