JP5269477B2 - Optical element manufacturing method, optical element manufacturing apparatus, and optical element - Google Patents

Optical element manufacturing method, optical element manufacturing apparatus, and optical element Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical device having a thinner edge part around an optical functional face by hot-pressing a molding material by dividing it into the optical functional face and the other part. <P>SOLUTION: The manufacturing apparatus 10 of an optical device is provided with a molding material 41 having a first optical material 41<SB>1</SB>arranged at the die center between a pair of opposing upper die 42 and lower die 43 and a second optical material 41<SB>2</SB>arranged in a direction crossing the axis of the die center, an outer diameter-restricting ring 45 arranged on an outer circumference side of the second optical material 41<SB>2</SB>, and an air cylinder 36 for press-molding the heated and softened molding material 41, and thereby the optical functional face is molded from the first optical material 41<SB>1</SB>and the circumference of the optical functional face is integrally molded from the second optical material 41<SB>2</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、対向する一対の上型及び下型間に配置した成形素材を加熱軟化させてプレス成形し光学素子を得る光学素子の製造方法、光学素子の製造装置、及び光学素子に関する。 The present invention relates to an optical element manufacturing method , an optical element manufacturing apparatus , and an optical element that obtain an optical element by heat-softening a molding material disposed between a pair of opposed upper and lower molds.

レンズ等の光学素子は、例えばその外周部(コバ部)を用いて光学機器に取り付けられるが、光学機器の小型・軽量化に伴い、外周部(コバ部)の薄型化が要請されている。従来、光学素子の外周部を薄くする方法として、例えば外周部を金属製の枠とし、その金属性の枠をガラス等の成形素材にインサート成形する技術が提案されている。   An optical element such as a lens is attached to an optical device by using, for example, an outer peripheral portion (edge portion) thereof. However, as the optical device is reduced in size and weight, a thinner outer peripheral portion (edge portion) is required. Conventionally, as a method for thinning the outer peripheral portion of the optical element, for example, a technique has been proposed in which the outer peripheral portion is made of a metal frame and the metallic frame is insert-molded into a molding material such as glass.

すなわち、例えば特許文献1には、光学素子の有効径外に薄い金属板を一体的に取り付けた光学部品の技術が開示されている。この光学部品は、成形素材とその周囲に配置された金属板とを備え、成形素材を加熱プレスして光学素子を成形する際に、光学素子と金属板とを一体的に密着接合するようにしている。
特開2007−133197号公報
That is, for example, Patent Document 1 discloses a technique of an optical component in which a thin metal plate is integrally attached outside the effective diameter of the optical element. The optical component includes a molding material and a metal plate disposed around the molding material. When the molding material is heated and pressed to mold the optical element, the optical element and the metal plate are integrally and closely bonded. ing.
JP 2007-133197 A

しかしながら、特許文献1では、成形素材と金属板との線膨張係数の違いにより、光学素子の光学有効径面に残留応力が発生するおそれがある。このため、光学素子の有効径面の形状精度が悪くなる。これを解決するには、例えば金属板の加工精度を高める必要があるが、これでは製造コストが増大してしまう。   However, in Patent Document 1, residual stress may occur on the optically effective diameter surface of the optical element due to a difference in linear expansion coefficient between the molding material and the metal plate. For this reason, the shape accuracy of the effective diameter surface of the optical element is deteriorated. In order to solve this, it is necessary to increase the processing accuracy of the metal plate, for example, but this increases the manufacturing cost.

本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、成形素材を光学機能面とその他の部分とに分割して加熱プレスすることで光学機能面の外周部(コバ部)の薄い光学素子を得ることのできる光学素子の製造方法、光学素子の製造装置、及び光学素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such a problem. An optical element having a thin outer peripheral portion (edge portion) of the optical functional surface is obtained by dividing the molding material into an optical functional surface and other portions and performing heat pressing. An object of the present invention is to provide an optical element manufacturing method , an optical element manufacturing apparatus , and an optical element .

求項1に係る発明は、
対向する一対の上型及び下型間に成形素材を配置し、当該成形素材を加熱軟化させてプレス成形し光学素子を得る光学素子の製造方法において、
前記成形素材は第1部材及び少なくとも3個の第2部材を有し、
前記第1部材と前記少なくとも3個の第2部材とは、ガラス同士であり、ガラス同士の組成が異なり、
前記第1部材を型中心に配置し、
前記少なくとも3個の第2部材を型中心軸に対して交差する方向に分割して配置し、
前記第1部材及び前記少なくとも3個の第2部材をプレス成形することにより、前記第1部材で光学機能面を成形し前記少なくとも3個の第2部材で前記光学機能面の周りを一体的に成形前記少なくとも3個の第2部材を分割したまま前記第1部材に対し独立した状態で接合することを特徴とする。
The invention according to Motomeko 1,
In the method of manufacturing an optical element, a molding material is disposed between a pair of upper and lower molds facing each other, the molding material is heated and softened, and press molding is performed to obtain an optical element.
The molding material has a first member and at least three second members,
The first member and the at least three second members are glasses, and the compositions of the glasses are different.
Placing the first member in the center of the mold;
The at least three second members are divided and arranged in a direction intersecting the mold center axis,
By pressing the first member and the at least three second members, an optical function surface is formed by the first member, and the optical function surface is integrally formed by the at least three second members. It shape | molds and it joins in an independent state with respect to the said 1st member, dividing the said at least 3 2nd member .

請求項に係る発明は、請求項1に記載の光学素子の製造方法において、
前記少なくとも3個の第2部材が前記第1部材よりも線膨張係数が小さいことを特徴とする。
請求項に係る発明は、請求項1又は2に記載の光学素子の製造方法において、
前記少なくとも3個の第2部材を前記第1部材の成形後に型内に供給し、前記第1部材を成形した後にその上型を押圧して保持したまま前記少なくとも3個の第2部材を成形することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the method of manufacturing an optical element according to claim 1 ,
The at least three second members have a coefficient of linear expansion smaller than that of the first member.
The invention according to claim 3 is the method of manufacturing an optical element according to claim 1 or 2 ,
The at least three second members are supplied into the mold after molding the first member, and after molding the first member, the at least three second members are molded while pressing and holding the upper mold. It is characterized by doing.

求項に係る発明は、
光学素子の製造装置において、
対向する一対の上型及び下型間の型中心に配置された第1部材、及び、前記第1部材とガラス同士でありガラス同士の組成が異なり、型中心軸に対して交差する方向に分割して配置された少なくとも3個の第2部材を有する成形素材と、
前記少なくとも3個の第2部材の外周側に配置された外径規制部材と、
加熱軟化した前記成形素材をプレス成形するプレス手段と、を備え、
前記第1部材で光学機能面を成形し前記少なくとも3個の第2部材で前記光学機能面の周りを一体的に成形し、前記少なくとも3個の第2部材を分割したまま独立した状態で前記第1部に対し接合することを特徴とする。
請求項5に係る発明は、
光学素子において、
光学機能面を有する中央の光学機能部と、
前記光学機能部の周囲に形成された少なくとも3箇所のコバ部と、を備え、
前記光学機能部と前記少なくとも3箇所のコバ部とは、ガラス同士であり、ガラス同士の組成が異なり、
前記少なくとも3箇所のコバ部は、分割され独立した状態で前記光学機能面部に対し接合されていることを特徴とする。
The invention according to Motomeko 4,
In the optical element manufacturing apparatus,
The first member arranged at the mold center between a pair of the upper mold and the lower mold facing each other, and the first member and the glass are different from each other in the composition of the glass, and divided in the direction intersecting the mold center axis a molding material having at least three second members arranged,
An outer diameter regulating member disposed on an outer peripheral side of the at least three second members;
Press means for press-molding the heat-softened molding material,
Wherein in a state where the first member by molding the optical function surface in the integrally molded around the optical functional surface on at least three of the second member, independent while the divided at least three of the second member It joins with respect to 1st part, It is characterized by the above-mentioned.
The invention according to claim 5
In the optical element,
A central optical functional unit having an optical functional surface;
And at least three edge portions formed around the optical function portion,
The optical function portion and the at least three edge portions are glasses, and the compositions of the glasses are different.
The at least three edge portions are divided and joined to the optical function surface portion in an independent state.

本発明によれば、成形素材を光学機能面とその他の部分とに分割して加熱プレスすることにより、光学機能面の外周部(コバ部)の薄い光学素子を得ることができる。   According to the present invention, an optical element having a thin outer peripheral portion (edge portion) of the optical functional surface can be obtained by dividing the molding material into an optical functional surface and other portions and heating and pressing.

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、本実施の形態における光学素子の製造装置の概要を示す断面図であり、図2は、そのII−II線に沿う平面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of an optical element manufacturing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view taken along the line II-II.

この光学素子の製造装置10は、装置架台11上に所定の広さで区画された成形室13を備えている。この成形室13内に金型ブロック40が搬入されて、当該金型ブロック40内に収容された成形素材41がプレス成形され、光学素子48(図4C参照)が成形される。   The optical element manufacturing apparatus 10 includes a molding chamber 13 that is partitioned on a device base 11 by a predetermined size. The mold block 40 is carried into the molding chamber 13, the molding material 41 accommodated in the mold block 40 is press-molded, and the optical element 48 (see FIG. 4C) is molded.

成形室13内には、加熱・プレスステージ21が設けられている。この加熱・プレスステージ21で金型ブロック40が加熱され、また成形素材41がプレス成形される。
なお、本実施形態では、成形室13内に加熱・プレスステージ21を設け、ここで成形素材41を加熱・プレスする場合について説明するが、これに限らない。
A heating / press stage 21 is provided in the molding chamber 13. The mold block 40 is heated by the heating / press stage 21 and the molding material 41 is press-molded.
In the present embodiment, the case where the heating / press stage 21 is provided in the molding chamber 13 and the molding material 41 is heated / pressed here will be described. However, the present invention is not limited to this.

例えば、成形室13内に加熱ステージ、プレスステージ、冷却ステージ等の複数のステージを設け、金型ブロック40をこれらの各ステージに順次搬送して成形素材41を成形してもよい。   For example, a plurality of stages such as a heating stage, a press stage, and a cooling stage may be provided in the molding chamber 13, and the molding material 41 may be molded by sequentially conveying the mold block 40 to each of these stages.

成形室13の入口側には、金型ブロック40を搬入する入口シャッタ16が設けられている。また、成形室13の出口側には、成形後の金型ブロック40を搬出する出口シャッタ18が設けられている。   On the entrance side of the molding chamber 13, an entrance shutter 16 for carrying the mold block 40 is provided. Further, an exit shutter 18 for carrying out the molded die block 40 is provided on the exit side of the molding chamber 13.

なお、入口シャッタ16の外側には、不図示のプッシャが設けられていて、金型ブロック40は、このプッシャにより所定圧で押圧されて入口シャッタ16から成形室13内に搬入される。   A pusher (not shown) is provided outside the entrance shutter 16, and the mold block 40 is pressed with a predetermined pressure by the pusher and is carried into the molding chamber 13 from the entrance shutter 16.

成形室13内は、不図示の不活性ガス供給装置により不活性ガス(例えば窒素ガス)で置換されるようになっている。この不活性ガス置換により、本実施形態では、成形室13内の酸素濃度は30ppm以下に設定される。これにより、主として金型ブロック40を構成する部材の酸化が防止されるようになっている。   The inside of the molding chamber 13 is replaced with an inert gas (for example, nitrogen gas) by an inert gas supply device (not shown). By this inert gas replacement, in this embodiment, the oxygen concentration in the molding chamber 13 is set to 30 ppm or less. Thereby, the oxidation of the members constituting the mold block 40 is mainly prevented.

次に、加熱・プレスステージ21は、上下に対向する上加熱プレート33及び下加熱プレート33を備えている。上加熱プレート33及び下加熱プレート33の先端側には、上成形プレート34及び下成形プレート34が固定されている。 Then, heating and pressing stage 21 is provided with a heating plate 33 1 and the lower heating plate 33 2 on opposite vertically. The distal end side of the upper heating plate 33 1 and the lower heating plate 332, the upper molding plate 34 1 and the lower molding plate 34 2 is fixed.

上加熱プレート33及び下加熱プレート33には、夫々上カートリッジヒータ35と下カートリッジヒータ35が内蔵されている。また、上加熱プレート33を上下対向方向に駆動するプレス手段としてのエアシリンダ36が設けられている。 The upper heating plate 33 1 and the lower heating plate 332, respectively upper cartridge heaters 35 1 and the lower cartridge heaters 35 2 is incorporated. The air cylinder 36 serving as pressing means for driving the upper heating plate 331 in the vertical face direction is provided.

このエアシリンダ36による上加熱プレート33(及び上成形プレート34)の昇降動作により、金型ブロック40の挟持、プレス等の動作が行われる。この金型ブロック40がプレスされることで、内部に収容された成形素材41が所望形状の光学素子48に成形される。 As the upper heating plate 33 1 (and the upper molding plate 34 1 ) is moved up and down by the air cylinder 36, operations such as clamping and pressing of the die block 40 are performed. By pressing the mold block 40, the molding material 41 accommodated therein is molded into an optical element 48 having a desired shape.

図2に示すように、成形素材41は、第1部材としての球状の第1の光学素材41と、第2部材としての円環状(リング状)の第2の光学素材41とを有している。そして、後述するように、第1の光学素材41が型中心、すなわち下型43の成形面43aの中心に載置される。また、第2の光学素材41が型中心に対して交差する方向、すなわち下型43の成形面43aの外周側の平坦な成形面43bに載置される。この第2の光学素材412の外周側を規制するように、外径規制リング45が配置されている。 As shown in FIG. 2, the molding material 41 is closed and the first optical material 41 1 spherical as a first member, an annular second optical material 41 (ring-shaped) 2 as the second member doing. As described later, the first optical material 41 1 is the mold center, that is, placed in the center of the molding surface 43a of the lower die 43. Furthermore, the placing direction, i.e. a flat molding surface 43b of the outer peripheral side of the molding surface 43a of the lower mold 43 in which the second optical material 41 2 intersecting with the mold center. An outer diameter regulating ring 45 is disposed so as to regulate the outer peripheral side of the second optical material 412.

次に、図3に基づき金型ブロック40の構成について説明する。
金型ブロック40は、上型42、下型43、外径規制リング45、及びスリーブ44を有している。上型42及び下型43は、スリーブ44の内部で、それぞれの成形面42a,43a(及び43b)が対向するようにスリーブ44の両端側から嵌挿されている。上型42の成形面42aは浅い凹球面状に形成されている。
Next, the configuration of the mold block 40 will be described with reference to FIG.
The mold block 40 includes an upper mold 42, a lower mold 43, an outer diameter regulating ring 45, and a sleeve 44. The upper mold 42 and the lower mold 43 are inserted from both ends of the sleeve 44 so that the molding surfaces 42 a and 43 a (and 43 b) face each other inside the sleeve 44. The molding surface 42a of the upper mold 42 is formed in a shallow concave spherical shape.

また、下型43の成形面43aは深い凹球面状に形成されている。成形面43aの外周側には、平坦な成形面43bが形成されている。外径規制リング45は円環状(リング状)に形成されている。この外径規制リング45は、スリーブ44の内周に嵌合された状態で、下型43の外周側の平坦な成形面43b上に載置されている。   The molding surface 43a of the lower mold 43 is formed in a deep concave spherical shape. A flat molding surface 43b is formed on the outer peripheral side of the molding surface 43a. The outer diameter regulating ring 45 is formed in an annular shape (ring shape). The outer diameter regulating ring 45 is placed on the flat molding surface 43 b on the outer circumferential side of the lower mold 43 in a state of being fitted to the inner circumference of the sleeve 44.

なお、成形面42a,43aの形状は球面に限らず、例えば非球面等であってもよい。また、その曲率半径は同じでもよいし異なってもよい。
上型42は、スリーブ44の軸方向に摺動可能となっている。そして、上型42の成形面42aと下型43の成形面43a(及び43b)との間に、第1の光学素材41及び第2の光学素材41が配置される。
The shapes of the molding surfaces 42a and 43a are not limited to spherical surfaces, and may be aspherical surfaces, for example. Further, the radius of curvature may be the same or different.
The upper mold 42 is slidable in the axial direction of the sleeve 44. Between the molding surface 43a of the molding surface 42a and the lower die 43 of the upper die 42 (and 43 b), the first optical material 41 1 and the second optical material 41 2 is disposed.

本実施形態において、第1の光学素材41としてφ6mmの球状のガラスを用いている。また、第2の光学素材41として内径φ11mm、外径φ14.97mm、厚み0.32mmの円環状(リング状)のガラスを用いている。この第1の光学素材41と第2の光学素材41は、転移点540℃のLa系(ランタン系)の同材質のガラスを用いている。 In the present embodiment uses a spherical glass of φ6mm as the first optical material 41 1. The second optical material 41 2 as an inner diameter Fai11mm, outer diameter Fai14.97Mm, and a glass of annular thickness 0.32 mm (ring). The first optical material 41 1 and the second optical material 41 2 using the same material for the glass transition point 540 ° C. of La system (lanthanide).

また、第2の光学素材41の外周側の上下稜線部には、後述する図4Aに示すように、C0.5mmの面取り加工41a,41bが施されている。この面取り加工41a,41bにより、第2の光学素材41の外周側と外径規制リング45の内周側との間に空間が形成される。そして、この空間が、第1の光学素材41と第2の光学素材41を加えた体積のバラツキを吸収するように機能する。 Further, on the upper and lower ridge portions of the second optical material 41 and second outer peripheral side, as shown in FIG. 4A described below, chamfered 41 2 a of C0.5Mm, 41 2 b is applied. A space is formed between the outer peripheral side of the second optical material 412 and the inner peripheral side of the outer diameter regulating ring 45 by the chamfering 41 2 a and 41 2 b. Then, this space serves to absorb the first optical material 41 1 and the variation of the second volume plus optical material 41 2.

これにより、軟化したガラス部分が型の隙間に入り込んでバリが発生する等の弊害を防止することができる。
なお、上型42、下型43、外径規制リング45、及びスリーブ44は、タングステンカーバイド(WC)等の超硬合金を研磨して仕上げられている。
As a result, it is possible to prevent adverse effects such as the occurrence of burrs by the softened glass portion entering the mold gap.
The upper mold 42, the lower mold 43, the outer diameter regulating ring 45, and the sleeve 44 are finished by polishing a cemented carbide such as tungsten carbide (WC).

次に、図4A〜図4Cに基づき光学素子48が成形される工程について説明する。
図4Aは、第1の光学素材41を上型42及び下型43間に挟持した状態を示す図、図4Bは、途中までプレス成形した状態を示す図、図4Cは、最終的に光学素子48が成形された状態を示す図である。
Next, a process of forming the optical element 48 will be described based on FIGS. 4A to 4C.
Figure 4A is a view showing a state in which sandwiched between the upper mold 42 and the lower mold 43 the first optical material 41 1, Figure 4B shows a state where the press-formed part way, FIG. 4C finally optically It is a figure which shows the state by which the element 48 was shape | molded.

金型ブロック40の組み付けに際しては、下型43にスリーブ44を挿入するとともに、スリーブ44の内側に外径規制リング45を挿入する。
次いで、第2の光学素材41を型中心軸に対して交差する方向、すなわち、下型43の成形面43aの中心よりも外側の成形面43b上に配置する。このとき、第2の光学素材41は成形面43b上でかつ外径規制リング45の内側に配置される。さらに、第1の光学素材41を下型43の中心の成形面43a上に配置する。
When the mold block 40 is assembled, the sleeve 44 is inserted into the lower mold 43 and the outer diameter regulating ring 45 is inserted inside the sleeve 44.
Then, a direction intersecting the second optical material 41 2 relative to the mold center axis, i.e., arranged on the outside of the forming surface 43b than the center of the molding surface 43a of the lower die 43. At this time, the second optical material 41 2 is arranged inside the forming surface 43b on a and the outer size specification system ring 45. Furthermore, arranging the first optical element 41 1 on the forming surface 43a of the center of the lower mold 43.

次に、上型42をスリーブ44の内面に嵌挿する。
これにより、図4Aに示すように、第1の光学素材41は上型42の成形面42aと下型43の成形面43aとの間で挟持された状態になる。
Next, the upper mold 42 is inserted into the inner surface of the sleeve 44.
Thus, as shown in FIG. 4A, the first optical material 41 1 is in a state of being sandwiched between the molding surface 43a of the molding surface 42a and the lower die 43 of the upper die 42.

こうして組み立てた金型ブロック40を成形室13に投入する(図1参照)。
成形室13においては、金型ブロック40を成形温度600℃にまで加熱する。このときの金型ブロック40の加熱は、上下のカートリッジヒータ35、35への通電によって行われる。
The mold block 40 assembled in this way is put into the molding chamber 13 (see FIG. 1).
In the molding chamber 13, the mold block 40 is heated to a molding temperature of 600 ° C. At this time, the mold block 40 is heated by energizing the upper and lower cartridge heaters 35 1 and 35 2 .

加熱終了後、エアシリンダ36を作動させてプレス圧力50kgfで第1の光学素材41のプレス成形を行う。
このとき、図4Bに示すように、第1の光学素材41のプレス量(つぶし量)は型中心軸方向に約3.5mmである。
After heating, a first press-forming of the optical material 41 1 in the pressing pressure 50kgf by operating the air cylinder 36.
At this time, as shown in FIG. 4B, the first press of the optical material 41 1 (collapse amount) is about 3.5mm in the mold center axis direction.

第1の光学素材41のプレス終了後、さらにエアシリンダ36を作動させ、プレス圧力を100kgfとして第1の光学素材41及び第2の光学素材41をプレス成形する。この工程で、第1の光学素材41及び第2の光学素材41が界面で融着により接合される。 After the first optical material 41 1 of the press ends, further actuates the air cylinder 36, the first optical material 41 1 and the second optical material 41 2 to press molding press pressure as 100 kgf. In step, the first optical material 41 1 and the second optical material 41 2 are joined by fusion at the interface.

このとき、第2の光学素材41のプレス量(つぶし量)は、型中心軸方向に0.02mmである。また、第2の光学素材41は、その外周側を外径規制リング45で規制されているため、軟化した第2の光学素材41は型中心側に変位して、第1の光学素材41と融着して接合される。しかも、本実施形態では、第1の光学素材41と第2の光学素材41は同材質のガラスを用いている。このため、第1と第2の光学素材41、41の線膨張係数は同じであるので、レンズ有効径面に発生する応力は小さい。このため残留応力もきわめて小さい。 At this time, the press amount of the second optical material 41 2 (collapse amount) is 0.02mm to mold the central axis direction. The second optical material 41 2, because it is restricted to the outer peripheral side outside size specification system ring 45, the second optical material 41 2 softened is displaced to the mold center side, a first optical material 4 1 1 is fused and joined. Moreover, in the present embodiment, the first optical material 41 1 and the second optical material 41 2 uses a glass of the same material. For this reason, since the linear expansion coefficients of the first and second optical materials 41 1 and 41 2 are the same, the stress generated on the lens effective diameter surface is small. For this reason, the residual stress is very small.

本実施形態では、成形素材41を第1の光学素材41と第2の光学素材41に分割し、第1の光学素材41で光学機能面を成形し、第2の光学素材41で光学機能面の周りを一体的に成形するようにした。これにより、第2の光学素材41の断面を所望の値に選択することで、光学素子48の光学機能面の外周部(コバ部)の厚みを薄く形成することができる。 In the present embodiment, the molding material 41 and the split first optical material 41 1 and the second optical material 41 2, and molding an optical function surface in the first optical material 41 1, the second optical material 41 2 In this way, the area around the optical function surface is integrally formed. Thus, by selecting the second optical material 41 and second section to a desired value, it is possible to form a thin thickness of the outer peripheral portion of the optical function surface of the optical element 48 (edge portion).

また、第2の光学素材41の体積を小さく設定することで型との融着力を小さくすることができる。これにより、成形される光学素子48に欠けやワレが発生するのを防止することができる。 Further, it is possible to reduce the fusion strength between the mold by setting a small second volume of the optical material 41 2. Thereby, it is possible to prevent the molded optical element 48 from being chipped or cracked.

なお、前述したように、第1の光学素材41と第2の光学素材41を加算した体積と、成形される光学素子48の体積との差分(体積バラツキ)は、第2の光学素材41の面取り部41a,41bで吸収される。 As described above, the volume obtained by adding the first optical material 41 1 and the second optical material 41 2, the difference between the volume of the optical element 48 to be molded (volume variation), the second optical material 41 2 of the chamfered portion 41 is absorbed by 2 a, 41 2 b.

また、この面取り部41a,41bを設けないとすると、第1の光学素材41及び第2の光学素材41の体積バラツキにより、外径規制リング45と上型42及び下型43との隙間にガラスが流入しバリとなるおそれがある。 Also, if not provided the chamfered portion 41 2 a, 41 2 b, the first optical material 41 1 and the second optical material 41 2 volume variation, the outer size specification system ring 45 and upper die 42 and lower die There is a possibility that the glass flows into the gap with 43 and becomes a burr.

図4Cに示すように、プレス終了後は、金型ブロック40を常温まで冷却する。こうして、成形品の歪取りと形状安定化を図る。十分に冷却した後、成形された光学素子48(レンズ)を取り出す。なお、外径規制リング45は光学素子48から分離される。   As shown in FIG. 4C, after the press is completed, the mold block 40 is cooled to room temperature. In this way, the distortion and shape stabilization of the molded product are achieved. After sufficiently cooling, the molded optical element 48 (lens) is taken out. The outer diameter regulating ring 45 is separated from the optical element 48.

成形された光学素子48の形状は、図4Cに示すように、両凸形状で中心厚T=2.5mm、コバ厚(外周部の厚さ)t=0.3mm、外径D=φ15mmであった。この光学素子48には融着痕(界面痕)50が見られた。この融着痕50は、第1の光学素材41と第2の光学素材41との接合部にうすく影のように見える部分である。この融着痕50の径は約φ11mmであった。 As shown in FIG. 4C, the shape of the molded optical element 48 is a biconvex shape with a center thickness T = 2.5 mm, an edge thickness (outer peripheral thickness) t = 0.3 mm, and an outer diameter D = φ15 mm. there were. In this optical element 48, a fusing mark (interface mark) 50 was observed. The fusion remain 50 is a thin portion that looks like a shadow at the junction of the first optical material 41 1 and the second optical material 41 2. The diameter of this fusion mark 50 was about φ11 mm.

しかしながら、この融着痕50は光学素子48の有効径S(光学機能面径S)の外に存在しているため、光学的機能上の問題は生じない。すなわち、本実施形態では、第1の光学素材41で光学機能面が成形され、さらに光学機能面を越えてその外側にも第1の光学素材41が及んでいる。 However, since the fusion mark 50 exists outside the effective diameter S (optical function surface diameter S) of the optical element 48, there is no problem in optical function. That is, in this embodiment, is an optical function surface is formed in the first optical material 41 1, further extends the first optical material 41 1 to the outside beyond the optical-function surface.

こうして成形された光学素子48は、その光学機能面の形状精度において設計仕様を満足するものであった。また、本実施形態でプレスに要した時間は約90secであった。
これに対し、成形された光学素子48を1個の球状の成形素材41で成形した場合は、必要な成形素材41の径はφ6.4mmとなる。このφ6.4mmの成形素材41を用いた場合、プレスに要する時間は約180secとなる。よって、今回のプレスで要した時間は約90secであり、約1/2の時間でプレスすることができたことになる。
The optical element 48 thus molded satisfied the design specifications in terms of the shape accuracy of the optical function surface. The time required for pressing in this embodiment was about 90 seconds.
On the other hand, when the molded optical element 48 is molded with one spherical molding material 41, the required molding material 41 has a diameter of φ6.4 mm. When this molding material 41 of φ6.4 mm is used, the time required for pressing is about 180 seconds. Therefore, the time required for this press is about 90 seconds, and the press can be performed in about ½ time.

本実施形態によれば、成形素材41を、光学素子48の光学機能面に相当する部分(第1の光学素材41)とその他の部分(第2の光学素材41)とに分割し、これらを加熱軟化させてプレス成形を行うようにしたので、光学的機能面の精度を確保しつつその外周部(コバ部)の薄い光学素子48を得ることができる。これに伴い、成形素材41を分割して成形するようにしたので、タクトタイムの短縮化を図ることができる。 According to the present embodiment, the molding material 41 is divided into a portion corresponding to the optical function surface of the optical element 48 (first optical material 41 1 ) and another portion (second optical material 41 2 ), Since these are softened by heating and press molding is performed, an optical element 48 having a thin outer peripheral portion (edge portion) can be obtained while ensuring the accuracy of the optical functional surface. Accordingly, since the molding material 41 is divided and molded, the tact time can be shortened.

また、第1の光学素材41と第2の光学素材41は同材質のガラスを用いているので、成形される光学素子48のレンズ有効径S面に発生する残留応力は小さい。このため、光学素子48の形状精度を高く維持することができる。 The first optical material 41 1 and the second optical material 41 2 because of the use of glass of the same material, the residual stress generated in the lens effective diameter S surface of the optical element 48 to be molded is small. For this reason, the shape accuracy of the optical element 48 can be maintained high.

さらに、本実施形態によれば、第1の光学素材41と第2の光学素材41は独立して成形されるので、短時間で高精度な成形を行うことができるとともに、これら第1と第2の光学素材41、41と型との融着力を小さくすることができる。よって、型離れがよく、残留応力やワレのない高品質の光学素子48を得ることができる。
[第2の実施の形態]
図5及び図6は、第2の実施の形態の光学素子の製造方法に用いられる金型ブロック40の断面図である。
Further, according to this embodiment, since the first optical material 41 1 and the second optical material 41 2 is molded independently, it is possible to perform high-precision molded in a short time, these first And the second optical material 41 1 , 41 2 and the mold can be reduced in fusion force. Therefore, it is possible to obtain a high-quality optical element 48 with good mold separation and no residual stress or cracking.
[Second Embodiment]
5 and 6 are cross-sectional views of a mold block 40 used in the optical element manufacturing method according to the second embodiment.

なお、第1の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
金型ブロック40の構成は第1の実施の形態と略同様である。しかし、本実施形態では、第2の光学素材41としてφ1.2mmの球状ガラスを用い、これを型中心に配置し、さらに、第2の光学素材41を型中心軸に対して交差する方向、本実施形態では第1の光学素材41の外周部に均等に3箇所配置した点が相違している。
In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the member the same as that of 1st Embodiment, or equivalent.
The configuration of the mold block 40 is substantially the same as that of the first embodiment. However, in the present embodiment, a spherical glass φ1.2mm as the second optical material 41 2, which was placed in a mold center, further intersects the second optical material 41 2 with respect to the mold center axis direction, in the present embodiment that was arranged evenly three on the outer peripheral portion of the first optical material 41 1 are different.

この第2の光学素材41として、ホウ・ケイ酸系ガラスを用い、その転移点は550℃、線膨張係数は76×10−7/℃である。
また、第1の光学素材41として、φ6mmの球状ガラスを用いる。この第1の光学素材41は、転移点が541℃で線膨張係数は92×10−7/℃のLa系ガラス(ランタン系ガラス)である。
As the second optical material 41 2, using boric-silicate based glass, the transition point 550 ° C., the linear expansion coefficient is 76 × 10 -7 / ℃.
Further, as the first optical material 41 1, using spherical glass 6mm. The optical material 41 1 in the first, the coefficient of linear expansion at the transition point of 541 ° C. is 92 × 10 -7 / ℃ of La based glass (lanthanum-based glass).

すなわち、本実施形態では、第1の光学素材41と第2の光学素材41とはガラス同士であるが、これらガラス同士の組成が異なっている。また、第2の光学素材41が第1の光学素材41よりも線膨張係数が小さい。 That is, in this embodiment, the first optical material 41 1 and the second optical material 41 2 is a glass together, have different compositions of these glasses to each other. The second optical material 41 2 first linear expansion coefficient than the optical material 41 1 is small.

また、下型43には深さ0.2mmの3箇所の凹面43cが形成されている。この凹面43cの中心に第2の光学素材41が配置される。また、本実施形態では下型43に分割コマ52を組み付けている。 The lower mold 43 has three concave surfaces 43c having a depth of 0.2 mm. The second optical material 41 2 is disposed at the center of the concave surface 43c. In the present embodiment, the divided frame 52 is assembled to the lower mold 43.

以上の構成において、エアシリンダ36による加圧成形(図1参照)により、3個の第2の光学素材41は略円形に拡がる。こうして、3個の第2の光学素材41は、3箇所で独立した状態で第1の光学素材41と接合され融着される。 In the above configuration, by pressing by the air cylinder 36 (see FIG. 1), three second optical material 41 2 spreads in a substantially circular shape. Thus, three of the second optical material 41 2 is fused bonded first optical material 41 1 with an independent state three.

この場合も、第1の光学素材41で光学機能面が成形され、3個の第2の光学素材41で光学機能面の周りが一体的に成形される。
なお、本実施形態では、第2の光学素材41を3個用いた場合について説明したが、その個数はこれに限らない。例えば4個でもよいしそれ以上であってもよい。
Again, the optical functional surface formed in the first optical material 41 1, around the optical functional surface is formed integrally with three second optical material 41 2.
In the present embodiment, the case where three second optical materials 412 are used has been described, but the number is not limited to this. For example, the number may be four or more.

本実施形態によれば、第2の光学素材41として、球状のボールプリフォームを用いることができるので安価に製造することができる。また、図示しないが、成形された光学素子として、中央の光学機能部の周囲に3箇所の外周部(コバ部)が形成された異形の光学素子を得ることができる。 According to this embodiment, as the second optical material 41 2, it can be manufactured at low cost since it is possible to use a spherical ball preform. Although not shown, an irregularly shaped optical element in which three outer peripheral portions (edge portions) are formed around the central optical function portion can be obtained as a molded optical element.

また、第2の光学素材41によって成形される面積が第1の実施形態で用いた円環状(リング状)の素材成形より小さいので、レンズに加わる応力が小さくなる。よって、残留応力の小さい光学素子を得ることができる。 Further, since the area is formed by the second optical material 41 2 is smaller than the material forming the annular used in the first embodiment (a ring), the stress applied to the lens is reduced. Therefore, an optical element having a small residual stress can be obtained.

更に、球状の光学素材41、41は加工精度が高く、体積バラツキが少ない為、第1の実施の形態のように面取り部41a,41bを設ける必要はない。また、円環状(リング状)の場合よりも形状精度もよい等の利点を有する。 Furthermore, since the spherical optical materials 41 1 and 41 2 have high processing accuracy and little volume variation, it is not necessary to provide the chamfered portions 41 2 a and 41 2 b as in the first embodiment. Further, it has advantages such as better shape accuracy than the case of an annular shape (ring shape).

本実施形態においては、第1の光学素材41と第2の光学素材41はガラス同士であるが、これらのガラスの組成は異なっている。また、第2の光学素材41は第1の光学素材41よりも線膨張係数が小さいものを使用している。 In the present embodiment, the first optical material 41 1 and the second optical material 41 2 is a glass together is different from the composition of these glasses. Further, the second optical material 41 2 using those linear expansion coefficient than the first optical material 41 1 is small.

このため、例えば光学素材によっては型との密着力が高い素材があるが、部分的に型との密着力の低い素材と組み合わせることで、型との融着、カン等の不具合を防止することができる。   For this reason, for example, there are materials that have high adhesion to the mold depending on the optical material, but in combination with materials with low adhesion to the mold, problems such as fusion with the mold and cans can be prevented. Can do.

また、通常の成形では成形素材の形状によって拡がり方が決まってしまう。例えば、球状の成形素材を型中心に載置して成形した場合、成形素材は型中心から同心状に拡がっていく。この成形素材を異形となるように成形する場合、バリを規制する必要があり、型の作製が困難となる。   Further, in normal molding, the spreading method is determined by the shape of the molding material. For example, when a spherical molding material is placed on the mold center and molded, the molding material expands concentrically from the mold center. When this molding material is molded so as to have an irregular shape, it is necessary to regulate burrs, which makes it difficult to produce a mold.

しかし、本実施形態によれば、成形素材41を第1の光学素材41と第2の光学素材41とに分割し、第1の光学素材41の周囲に3個の球状の第2の光学素材41を配置したので、バリの規制が容易な金型形状の作製が可能となり、異形の光学素子を容易に得ることができる。
[第3の実施の形態]
図7〜図10は、第3の実施の形態の光学素子の製造装置の構成を示す図である。
However, according to the present embodiment, the molding material 41 is divided into the first optical material 41 1 and the second optical material 41 2, and three spherical second materials are formed around the first optical material 41 1 . Having arranged the optical materials 41 2, regulation of burrs becomes possible to produce easily die shape, the optical element of the profile can be easily obtained.
[Third Embodiment]
7 to 10 are diagrams showing the configuration of the optical element manufacturing apparatus according to the third embodiment.

なお、第1の実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付して説明する。
本実施形態では、第1の光学素材41を成形後又は成形途中において、第2の光学素材41(樹脂)を型に投入し、連続して成形を行うものである。
In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the member the same as that of 1st Embodiment, or equivalent.
In the present embodiment, after forming the first optical material 41 1 or in the middle molding, the second optical material 41 2 (resin) was charged into a mold, and performs molded continuously.

図7は、成形室13内に配置された製造装置10の断面図を示している。
成形室13内は不活性ガスにより酸素濃度が30ppm以下に設定されている。
この光学素子の製造装置10は、加熱プレート33上に金型ブロック40が載置されている。金型ブロック40の上部には、昇降自在に第1のプレス軸36と第2のプレス軸36が配置されている。第1のプレス軸36は、後述する第1の上型42の上面に当接され、第2のプレス軸36は第2の上型42に固定されている。
FIG. 7 shows a cross-sectional view of the manufacturing apparatus 10 arranged in the molding chamber 13.
In the molding chamber 13, the oxygen concentration is set to 30 ppm or less by an inert gas.
In the optical element manufacturing apparatus 10, a mold block 40 is placed on a heating plate 33. At the top of the mold block 40, vertically movable first press shaft 36 1 and the second press shaft 36 2 is disposed. The first press shaft 36 1 is in contact with the first upper surface of the upper die 42 1 to be described later, the second press axis 36 2 is fixed to the upper die 42 of the second.

なお、加熱プレート33と、第1及び第2のプレス軸36、36には、それぞれ不図示のカートリッジヒータが組み込まれている。
また、金型ブロック40の周囲には、左右略対称に搬入台61と固定台62が断熱部材63を介して配置されている。固定台62はベース板64上に載置されている。
Note that a cartridge heater (not shown) is incorporated in each of the heating plate 33 and the first and second press shafts 36 1 and 36 2 .
Further, around the mold block 40, a carry-in table 61 and a fixed table 62 are disposed via a heat insulating member 63 in a substantially symmetrical manner. The fixed base 62 is placed on the base plate 64.

金型ブロック40は、第1の上型42及び第2の上型42、第1の下型43及び第2の下型43、スリーブ44を有している。第1と第2の上型42,42及び第1と第2の下型43,43は、スリーブ44の内部で、それぞれの成形面42a,42b,43a,43bが対向するようにスリーブ44の両端側から嵌挿されている。 Mold block 40 has a first upper die 42 1 and the second upper die 42 2, a first lower die 43 1 and the second lower mold 43 2, the sleeve 44. First and second upper die 42 1, 42 2 and the first and second lower mold 43 1, 43 2, inside the sleeve 44, so that the respective molding surfaces 42a, 42b, 43a, 43 b are opposed The sleeve 44 is inserted from both ends.

第1の上型42の成形面42aは浅い凹球面状に形成されている。また、第1の下型43の成形面43aは深い凹球面状に形成されている。第2の上型42の成形面42bと第2の下型43の成形面43bは、いずれも平面に形成されている。さらに、第2の下型43の成形面43bには、第2の光学素材41を案内するガイド46が形成されている。 First shaping surface 42a of the upper die 42 1 is formed in a shallow concave spherical. The molding surface 43a of the first lower mold 431 is formed in a deep concave spherical shape. The second upper die 42 second shaping surface 42b and the second shaping surface 43b of the lower mold 43 2 are both formed on the flat surface. Further, a guide 46 for guiding the second optical material 412 is formed on the molding surface 43 b of the second lower mold 432.

第1の上型42と第2の上型42とは、スリーブ44の軸方向に独立して摺動可能となっている。スリーブ44の対向する側面壁には、型中心軸と直交方向に孔44aが形成されている。 The first upper die 42 1 and the second and upper mold 42 2, and can slide independently in the axial direction of the sleeve 44. A hole 44 a is formed in a side wall facing the sleeve 44 in a direction orthogonal to the mold center axis.

また、この孔44aに対向するように、搬入台61上には板状の第2の光学素材41が載置されている。さらに、この第2の光学素材41を押圧可能に固定台62上には供給用シリンダ65が配置されている。 Moreover, this so as to face the hole 44a, the upper loading platform 61 a second optical material 41 2 plate-shaped is placed. Furthermore, the supply cylinder 65 is arranged a second optical material 41 2 on pressing secured base 62.

第1の光学素材41として、φ6mmの球状のガラスを用いる。この第1の光学素材41は、転移点が540℃のLa系ガラスである。
第2の光学素材41として、任意の形状(本実施形態では厚さ2mmの板状)に加工された樹脂を用いる。この第2の光学素材41のガラス転移点は139℃である。
As a first optical material 41 1, a glass spherical 6mm. The first optical material 41 1, transition point of La based glass of 540 ° C..
As a second optical material 41 2, using the processed resin (plate thickness of 2mm in the present embodiment) of any shape. The second glass transition point of the optical material 41 2 is 139 ° C..

次に、本実施形態による光学素子の成形工程について説明する。
図7において、成形に際しては、第1及び第2のプレス軸36,36を上昇させ、第1の光学素材41を下型43の成形面43a上に載置する。
Next, the molding process of the optical element according to the present embodiment will be described.
7, at the time of molding, raises the first and second press shaft 36 1, 36 2, placing the first optical material 41 1 on the forming surface 43a of the lower die 43.

次いで、第1の光学素材41と第1の上型42が接触し、第2の上型42を第2の光学素材41の搬入に支障のない高さまで下降させる。
この状態で、第2の光学素材41を搬入台61に載置する。
Then, the first optical material 41 1 and the first upper die 42 1 is in contact, and lowering the second upper die 42 2 until no height hinder the second loading of the optical material 41 2.
In this state, placing the second optical material 41 2 to the carrying table 61.

次いで、プレス軸36を第1の上型42に接触するまで下降させる。この時の押圧力は10kgf以下である。
次いで、加熱プレート33及び第1のプレス軸36を、不図示のカートリッジヒータに通電して600℃に加熱し、伝熱により第1の光学素材41を加熱する。
Then, lowering until it contacts the press shaft 36 1 to the first upper die 42 1. The pressing force at this time is 10 kgf or less.
Then, the heating plate 33 and the first press shaft 36 1, by energizing the cartridge heater (not shown) was heated to 600 ° C., heating the first optical material 41 1 with heat transfer.

さらに、第1のプレス軸36により、第1の光学素材41をプレス圧力50kgfで所定の中心肉厚になるまでプレスする。このプレス完了後、加熱プレート33及び第1のプレス軸36を、第2の光学素材41の成形温度である180℃まで冷却する。この冷却時の圧力は30kgfとする。 Furthermore, the first press shaft 36 1 is pressed until the first optical material 41 1 to a predetermined center thickness by a pressing pressure 50 kgf. After this press completed, the heating plate 33 and the first press shaft 36 1, cooled to 180 ° C. a second molding temperature of the optical material 41 2. The pressure during cooling is 30 kgf.

次に、第2のプレス軸36を、不図示のカートリッジヒータに通電して、第2の光学素材41の成形温度である成形温度180℃まで加熱する。
さらに、供給用シリンダ65で第2の光学素材41を第2の下型43のガイド46に沿って成形面43bに搬入する。
Next, the second press shaft 36 2, by energizing the cartridge heater (not shown), heated to a molding temperature 180 ° C. a second molding temperature of the optical material 41 2.
Furthermore, loading the second optical material 41 2 in the second mold surface 43b along the lower mold 43 and second guide 46 in the supply cylinder 65.

図8は、第1の光学素材41に左右側から第2の光学素材41を搬入した後の状態を示している。
この状態で、第1のプレス軸36で第1の上型42を押圧したまま、第2のプレス軸36を下降させる。こうして、第2の上型42と第2の光学素材41を接触させ、伝熱で第2の光学素材41を所定の成形温度まで加熱する。
Figure 8 shows the state after the loading from the left side of the second optical material 41 2 in the first optical material 41 1.
In this state, while pressing the first upper mold 42 1 in the first press shaft 36 1, to lower the second press axis 36 2. Thus, the second upper die 42 2 is contacted second optical material 41 2, to heat the second optical material 41 2 in the heat transfer to a predetermined molding temperature.

第2の光学素材41の温度が安定したら、第2のプレス軸36によりプレス圧力40kgfで厚さ2mmの第2の光学素材41を厚み1.2mmになるまでプレスする。
次いで、第2のプレス軸36の温度を30℃に設定し、この温度で保持圧15kgfとしたまま冷却する。
After the second temperature of the optical material 41 2 is stabilized, the second press shaft 36 2 to press the second optical material 41 2 having a thickness of 2mm by press pressure 40kgf until a thickness 1.2 mm.
Then, the second temperature of the press shaft 36 2 is set to 30 ° C., cooled while the holding pressure 15kgf at this temperature.

次いで、第2のプレス軸36を上昇させ、成形された光学素子48を取り出す。
図9は、成形品としての光学素子48の形状を示している。また、図10は、図9のA部拡大図であり、第1の光学素材41と第2の光学素材41のプレス後の固定状態を示している。
Then raised the second press shaft 36 2, takes out the optical element 48 which is molded.
FIG. 9 shows the shape of the optical element 48 as a molded product. Further, FIG. 10 is an enlarged view of a portion A of FIG. 9 shows the first optical material 41 1 and the stationary state after the second optical material 41 second press.

図9及び図10に示すように、第2の光学素材41はアンカー効果(碇のように食いつく形状)で第1の光学素材41に一体的に接合されている。
このときの接合強度を上げるためには、例えば第1の光学素材41のB面の粗さを粗くすることで可能となる。
As shown in FIGS. 9 and 10, the second optical material 41 2 it is integrally joined to the first optical material 41 1 in the anchor effect (biting shape as anchor).
To increase the bonding strength at this time is made possible by roughening example the roughness of the first optical material 41 1 B surface.

また、B面の粗さを粗くする方法としては、第1の光学素材41を凸形状のプリフォームとし、B面に該当する部分の粗さを粗くしたものを使用する方法が挙げられる。本実施形態によれば、成形された光学素子48の光学機能面の形状精度は、設計仕様を満足する形状が得られた。 As a method of roughening the roughness of the surface B, the first optical material 41 1 and preform convex, methods of using those rough roughness of the portion corresponding to the B side thereof. According to the present embodiment, the shape accuracy of the optical functional surface of the molded optical element 48 is a shape that satisfies the design specifications.

本実施形態によれば、成形素材41を第1の光学素材41と第2の光学素材41とに分割し、同一金型構成でプレス成形されるので、高精度な成形を行うことができる。また、第1の光学素材41として球状のガラスを用い、第2の光学素材41として板状の樹脂を用いたので、光学素子48の光学機能面の形状精度を維持したまま、その外周部(コバ部)を薄く成形することができる。 According to this embodiment, the molding material 41 is divided first optical material 41 1 and the second optical material 41 2, since it is press-molded in the same mold arrangement, it is possible to perform highly accurate molding it can. Furthermore, using a glass spherical as the first optical material 41 1, since a plate-shaped resin as the second optical material 41 2, while maintaining the shape accuracy of the optical function surface of the optical element 48, the outer periphery thereof The portion (edge portion) can be formed thin.

第1の実施の形態の光学素子の製造装置の概要を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline | summary of the manufacturing apparatus of the optical element of 1st Embodiment. 同上のII−II線に沿う平面図である。It is a top view which follows the II-II line same as the above. 金型ブロックの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a metal mold block. 第1の光学素材を上型及び下型間に挟持した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which clamped the 1st optical material between the upper mold | type and the lower mold | type. 途中までプレス成形した状態を示す図である。It is a figure which shows the state press-molded to the middle. 最終的に光学素子が成形された状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which the optical element was finally shape | molded. 第2の実施の形態の光学素子の製造方法に用いられる金型ブロックの断面図である。It is sectional drawing of the metal mold | die block used for the manufacturing method of the optical element of 2nd Embodiment. 同上のVI−VI線に沿う平面図である。It is a top view which follows a VI-VI line same as the above. 第3の実施の形態の光学素子の製造装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the manufacturing apparatus of the optical element of 3rd Embodiment. 第1の光学素材に左右側から第2の光学素材を搬入した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which carried in the 2nd optical material from the left-right side to the 1st optical material. 光学素子の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of an optical element. 同上のA部拡大図である。It is an A section enlarged view same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

10 光学素子の製造装置
11 装置架台
13 成形室
16 入口シャッタ
18 出口シャッタ
21 プレスステージ
33 上加熱プレート
33 下加熱プレート
34 上成形プレート
34 下成形プレート
35 上カートリッジヒータ
35 下カートリッジヒータ
36 エアシリンダ
36 第1のプレス軸
36 第2のプレス軸
40 金型ブロック
41 第1の光学素材(第1部材)
41 第2の光学素材(第2部材)
41a 面取り部
41b 面取り部
42 上型
42a 成形面
42b 成形面
42 第1の上型
42 第2の上型
43 下型
43a 成形面
43b 成形面
43c 凹面
43 第1の下型
43 第2の下型
44 スリーブ
44a 孔
45 外径規制リング
46 ガイド
48 光学素子
50 融着痕
52 分割コマ
61 搬入台
62 固定台
63 断熱部材
64 ベース板
65 供給用シリンダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical element manufacturing apparatus 11 Apparatus mount 13 Molding chamber 16 Entrance shutter 18 Exit shutter 21 Press stage 33 1 Upper heating plate 33 2 Lower heating plate 34 1 Upper molding plate 34 2 Lower molding plate 35 1 Upper cartridge heater 35 2 Lower cartridge Heater 36 Air cylinder 36 1 First press shaft 36 2 Second press shaft 40 Mold block 41 1 First optical material (first member)
41 2 2nd optical material (2nd member)
41 2 a chamfered portion 41 2 b chamfered portion 42 upper mold 42 a molded surface 42 b molded surface 42 1 first upper mold 42 2 second upper mold 43 lower mold 43 a molded surface 43 b molded surface 43 c concave surface 43 1 first lower Mold 43 2nd lower mold 44 Sleeve 44a Hole 45 Outer diameter regulating ring 46 Guide 48 Optical element 50 Fusion mark 52 Dividing piece 61 Loading table 62 Fixing table 63 Heat insulating member 64 Base plate 65 Supply cylinder

Claims (5)

対向する一対の上型及び下型間に成形素材を配置し、当該成形素材を加熱軟化させてプレス成形し光学素子を得る光学素子の製造方法において、
前記成形素材は第1部材及び少なくとも3個の第2部材を有し、
前記第1部材と前記少なくとも3個の第2部材とは、ガラス同士であり、ガラス同士の組成が異なり、
前記第1部材を型中心に配置し、
前記少なくとも3個の第2部材を型中心軸に対して交差する方向に分割して配置し、
前記第1部材及び前記少なくとも3個の第2部材をプレス成形することにより、前記第1部材で光学機能面を成形し前記少なくとも3個の第2部材で前記光学機能面の周りを一体的に成形前記少なくとも3個の第2部材を分割したまま前記第1部材に対し独立した状態で接合する、
ことを特徴とする光学素子の製造方法。
In the method of manufacturing an optical element, a molding material is disposed between a pair of upper and lower molds facing each other, the molding material is heated and softened, and press molding is performed to obtain an optical element.
The molding material has a first member and at least three second members,
The first member and the at least three second members are glasses, and the compositions of the glasses are different.
Placing the first member in the center of the mold;
The at least three second members are divided and arranged in a direction intersecting the mold center axis,
By pressing the first member and the at least three second members, an optical function surface is formed by the first member, and the optical function surface is integrally formed by the at least three second members. Forming and joining in an independent state to the first member while dividing the at least three second members;
A method for manufacturing an optical element.
前記少なくとも3個の第2部材が前記第1部材よりも線膨張係数が小さい
ことを特徴とする請求項1に記載の光学素子の製造方法。
The method of manufacturing an optical element according to claim 1, wherein the at least three second members have a linear expansion coefficient smaller than that of the first member.
前記少なくとも3個の第2部材を前記第1部材の成形後に型内に供給し、前記第1部材を成形した後にその上型を押圧して保持したまま前記少なくとも3個の第2部材を成形する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子の製造方法。
The at least three second members are supplied into the mold after molding the first member, and after molding the first member, the at least three second members are molded while pressing and holding the upper mold. the method of manufacturing an optical element according to claim 1 or 2, characterized in that.
対向する一対の上型及び下型間の型中心に配置された第1部材、及び、前記第1部材とガラス同士でありガラス同士の組成が異なり、型中心軸に対して交差する方向に分割して配置された少なくとも3個の第2部材を有する成形素材と、
前記少なくとも3個の第2部材の外周側に配置された外径規制部材と、
加熱軟化した前記成形素材をプレス成形するプレス手段と、を備え、
前記第1部材で光学機能面を成形し前記少なくとも3個の第2部材で前記光学機能面の周りを一体的に成形し、前記少なくとも3個の第2部材を分割したまま独立した状態で前記第1部材に対し接合する、
ことを特徴とする光学素子の製造装置。
The first member arranged at the mold center between a pair of the upper mold and the lower mold facing each other, and the first member and the glass are different from each other in the composition of the glass, and divided in the direction intersecting the mold center axis a molding material having at least three second members arranged,
An outer diameter regulating member disposed on an outer peripheral side of the at least three second members;
Press means for press-molding the heat-softened molding material,
Wherein in a state where the first member by molding the optical function surface in the integrally molded around the optical functional surface on at least three of the second member, independent while the divided at least three of the second member Joining to the first member,
An optical element manufacturing apparatus.
光学機能面を有する中央の光学機能部と、  A central optical functional unit having an optical functional surface;
前記光学機能部の周囲に形成された少なくとも3箇所のコバ部と、を備え、  And at least three edge portions formed around the optical function portion,
前記光学機能部と前記少なくとも3箇所のコバ部とは、ガラス同士であり、ガラス同士の組成が異なり、  The optical function portion and the at least three edge portions are glasses, and the compositions of the glasses are different.
前記少なくとも3箇所のコバ部は、分割され独立した状態で前記光学機能面部に対し接合されている、  The at least three edge portions are joined to the optical function surface portion in a divided and independent state,
ことを特徴とする光学素子。  An optical element.
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