JP5312968B2 - Optical component and method of manufacturing optical component - Google Patents
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Description
本発明は、光学素子と枠体とが一体的に形成された光学部品、及び光学部品の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical component and the optical element and the frame member are integrally formed, a method of manufacturing a 及 beauty optics.
近年、光学部品の製造に関する分野では、レンズの外周を加工するいわゆる心取り工程及びその前後工程に関わるリードタイムの削減、心取り工程で捨てられる光学素子素材（例えばガラス）の無駄を省くため、金属枠の中でレンズを成形する技術が提案されている。 In recent years, in the field of manufacturing optical components, the so-called centering process for processing the outer periphery of the lens and the reduction of lead time related to the preceding and subsequent processes, the waste of optical element materials (for example, glass) discarded in the centering process, A technique for forming a lens in a metal frame has been proposed.
このような枠一体レンズとして、例えば特許文献１には、両凸状のレンズ本体の２つの光学機能面の間に、絞り板をその内周面がレンズ本体の内部に位置するように一体成形する技術が開示されている。 As such a frame-integrated lens, for example, in Patent Document 1, an aperture plate is integrally formed between two optical function surfaces of a biconvex lens body so that an inner peripheral surface thereof is located inside the lens body. Techniques to do this are disclosed.
この絞り板は、光軸に対して直交する面を有する環状の絞り部と、この絞り部の外周縁からレンズの光軸方向に延びる円筒状の鏡筒とを一体に形成した形状を有している。また、絞り板の内周面は光軸と平行な面となるように形成されている。 The diaphragm plate has a shape in which an annular diaphragm portion having a surface orthogonal to the optical axis and a cylindrical barrel extending in the optical axis direction of the lens from the outer peripheral edge of the diaphragm portion are integrally formed. ing. The inner peripheral surface of the diaphragm plate is formed to be a surface parallel to the optical axis.
しかしながら、特許文献１のように、金属枠と一体成形して得られる枠一体レンズにおいては、軟化したガラスが金属枠の内径中心に対して心ズレせずに均等に広がるというのが前提となる。そうでないと、成形された枠一体レンズに、傾き（チルト）や心ズレ（シフト）が発生してしまうからである。 However, as in Patent Document 1, in a frame-integrated lens obtained by integrally molding with a metal frame, it is premised that the softened glass spreads evenly without being misaligned with respect to the inner diameter center of the metal frame. . Otherwise, tilt (tilt) and misalignment (shift) occur in the molded frame-integrated lens.
この傾き（チルト）や心ズレ（シフト）は、軟化したガラスの広がりによる押圧力で成形中に金属枠が傾いたり、軟化したガラスの変形による不均一な応力が発生することに起因する。 This tilt (tilt) and misalignment (shift) result from the fact that the metal frame is tilted during forming by the pressing force due to the spread of the softened glass, or uneven stress is generated due to the deformation of the softened glass.
また、軟化したガラスを均一に真円に保って成形することができればよいが、様々な成形条件のばらつきで完全にこれを抑えることは困難である。このため、従来はガラスレンズと金属枠との所望の位置関係（位置決め精度）が得られないという課題があった。 Moreover, it is only necessary that the softened glass can be formed while being kept in a perfect circle, but it is difficult to completely suppress this due to variations in various forming conditions. For this reason, there existed a subject that the desired positional relationship (positioning accuracy) of a glass lens and a metal frame was not obtained conventionally.
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、軟化した光学素子素材の広がりの不均一さから生じる光軸に対する偏心を防止し得る光学部品、及び光学部品の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the such problem, softened optical component capable of preventing eccentric with respect to the optical axis resulting from unevenness of the optical element material spread, to provide a method of manufacturing 及 beauty optics For the purpose.
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、
光学素子と枠体とが一体的に密着接合された光学部品において、
前記光学素子の材質は、ガラスであり、
前記枠体の材質は、金属であり、
前記枠体は前記光学素子の光軸方向に突出する少なくとも２つの凸状部を有し、
前記少なくとも２つの凸状部の各突出面が、前記光学素子の光軸に対して直交する一平面上に位置し、
前記少なくとも２つの凸状部の夫々の周辺にスリットが形成され、
前記少なくとも２つの凸状部及び前記スリットは、前記枠体のうち前記光学素子よりも外周側に位置することを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1
In the optical component in which the optical element and the frame are integrally tightly bonded,
The material of the optical element is glass,
The material of the frame is metal,
The frame body have at least two convex portions protruding in the optical axis direction of the optical element,
Each projecting surface of the at least two convex portions is located on one plane orthogonal to the optical axis of the optical element,
A slit is formed around each of the at least two convex portions,
The at least two convex portions and the slit are located on the outer peripheral side of the optical element in the frame .
請求項２に係る光学部品の製造方法の発明は、
光学素子と枠体とが一体的に密着接合された光学部品を成形する光学部品の製造方法において、
加熱された光学素子素材を、第１成形型の成形面と第２成形型の成形面によって成形すると共に、前記光学素子素材の周囲に配置されたリング状の枠体を、前記第１成形型の成形面の外周部に設けられた型中心軸と平行方向に突出する少なくとも２つの凸部によって成形する工程を有し、
前記工程では、
前記少なくとも２つの凸部の各先端面が、前記型中心軸に対して直交する一平面上に位置し、
前記枠体は、前記少なくとも２つの凸部によって成形される前に、該少なくとも２つの凸部によって成形される部分の夫々の周辺にスリットが形成され、
前記少なくとも２つの凸部及び前記スリットは、前記光学素子よりも外周側に位置することを特徴とする。
Invention of the manufacturing method of the optical component which concerns on Claim 2 is
In the method of manufacturing an optical component for molding an optical component in which the optical element and the frame are integrally tightly bonded,
The heated optical element material is molded by the molding surface of the first molding die and the molding surface of the second molding die, and a ring-shaped frame disposed around the optical element material is formed as the first molding die. and Yu the step of forming the at least two protrusions projecting in a direction parallel to the mold center axis provided on the outer peripheral portion of the molding surface,
In the process,
Each tip surface of the at least two convex portions is located on one plane orthogonal to the mold center axis,
Before the frame body is formed by the at least two convex portions, a slit is formed around each of the portions formed by the at least two convex portions,
The at least two convex portions and the slit are located on the outer peripheral side with respect to the optical element .
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の光学部品の製造方法において、
前記第２成形型の成形面の外周部には、前記少なくとも２つの凸部に対応した位置に、型中心軸と平行方向に凹んでいる少なくとも２つの凹部が設けられ、
前記少なくとも２つの凹部の各底面が、前記型中心軸に対して直交する一平面上に位置していることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the method of manufacturing an optical component according to claim 2 ,
On the outer peripheral portion of the molding surface of the second mold, at least two concave portions that are recessed in a direction parallel to the mold center axis are provided at positions corresponding to the at least two convex portions,
The bottom surfaces of the at least two recesses are located on a plane perpendicular to the mold center axis.
本発明は、軟化した光学素子素材の広がりの不均一さから生じる光軸に対する偏心を防止し得る光学部品、及び光学部品の製造方法を提供することができる。
The present invention relates to an optical component capable of preventing eccentric with respect to the optical axis resulting from non-uniformity of the softened optical element material spread, you are possible to provide a manufacturing method of 及 beauty optics.
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
（実施の形態１）
図１は、光学部品を成形する成形装置の加圧成形前の断面図であり、図２は、その斜視図、図３は、上型の斜視図、図４は、その要部拡大断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
1 is a cross-sectional view of a molding apparatus that molds an optical component before pressure molding, FIG. 2 is a perspective view thereof, FIG. 3 is a perspective view of an upper mold, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of an essential part thereof. It is.
この成形装置１０は、上下（鉛直方向）に対向する一対の上ステージユニット１２と下ステージユニット１７とを有している。本実施例では、位置固定された下ステージユニット１７に対し、上ステージユニット１２が昇降駆動される構成を有している。 The molding apparatus 10 has a pair of an upper stage unit 12 and a lower stage unit 17 that face each other in the vertical direction (vertical direction). In this embodiment, the upper stage unit 12 is driven up and down with respect to the lower stage unit 17 whose position is fixed.
上ステージユニット１２は、温度制御ブロック部材としてのヒータブロック１３と、加熱プレート１４とを有している。ヒータブロック１３には、上カートリッジヒータ１５が内蔵されている。また、上ステージユニット１２の上方には、上ステージユニット１２を上下方向（鉛直方向（矢印方向））に駆動する不図示のエアシリンダが設けられている。 The upper stage unit 12 has a heater block 13 as a temperature control block member and a heating plate 14. An upper cartridge heater 15 is built in the heater block 13. Further, above the upper stage unit 12, an air cylinder (not shown) that drives the upper stage unit 12 in the vertical direction (vertical direction (arrow direction)) is provided.
下ステージユニット１７は、温度制御ブロック部材としてのヒータブロック１８と、加熱プレート１９とを有している。ヒータブロック１８には、下カートリッジヒータ２０が内蔵されている。 The lower stage unit 17 has a heater block 18 as a temperature control block member and a heating plate 19. A lower cartridge heater 20 is built in the heater block 18.
また、上ステージユニット１２と下ステージユニット１７との間には、後述する成形型２２が挟持されるようになっている。
そして、前述した上カートリッジヒータ１５と下カートリッジヒータ２０とにより、成形型２２に収容された成形素材（光学素子素材）としてのガラス素材３０が加熱される。
Further, a molding die 22 described later is sandwiched between the upper stage unit 12 and the lower stage unit 17.
Then, the glass material 30 as the molding material (optical element material) accommodated in the molding die 22 is heated by the above-described upper cartridge heater 15 and lower cartridge heater 20.
エアシリンダによる上ステージユニット１２の昇降動作により、成形型２２の挟持、加圧等の動作が行われる。
この成形型２２により、後述する光学素子３１と枠体３２とが一体的に密着接合された光学部品３４が成形される（図１１及び図１２参照）。
As the upper stage unit 12 is moved up and down by the air cylinder, operations such as clamping and pressurizing the mold 22 are performed.
The molding die 22 molds an optical component 34 in which an optical element 31 and a frame 32, which will be described later, are integrally tightly joined (see FIGS. 11 and 12).
成形型２２は、第１成形型としての上型２４、第２成形型としての下型２５及び円筒形状のスリーブ（胴型）２６を備えている。上型２４と下型２５は、スリーブ２６の内部で、それぞれの成形面２４ａ，２５ａが対向するようにスリーブ２６の両端側から摺動自在に嵌挿されている。なお、本実施の形態では、下型２５は必ずしもスリーブ２６に対して摺動自在でなくともよい。 The mold 22 includes an upper mold 24 as a first mold, a lower mold 25 as a second mold, and a cylindrical sleeve (body mold) 26. The upper mold 24 and the lower mold 25 are slidably inserted from both ends of the sleeve 26 so that the molding surfaces 24 a and 25 a face each other inside the sleeve 26. In the present embodiment, the lower mold 25 is not necessarily slidable with respect to the sleeve 26.
上型２４は円柱形状をなしている。この上型２４は、下型２５との対向面側の端面中央に、光学素子の光学機能面を成形する球面又は非球面（本実施の形態では凹球面）の成形面２４ａが形成されている。また、この成形面２４ａの外周部には、型中心軸（Ｏ−Ｏ）に対し直交方向に延びる平坦面２４ｂが形成されている。なお、上型２４は円柱形状に限らず、例えば角柱形状であってもよい。 The upper mold 24 has a cylindrical shape. In the upper mold 24, a spherical or aspherical (concave spherical surface in this embodiment) molding surface 24a that molds the optical functional surface of the optical element is formed at the center of the end surface facing the lower mold 25. . Further, a flat surface 24b extending in a direction orthogonal to the mold center axis (OO) is formed on the outer peripheral portion of the molding surface 24a. The upper mold 24 is not limited to a cylindrical shape, and may be, for example, a prismatic shape.
さらに、図３に示すように、この上型２４の平坦面２４ｂには、型中心軸（Ｏ−Ｏ）と平行方向に延びる（突出する）少なくとも２つ（本実施の形態では３つ）の凸部２８が形成されている。この凸部２８は、型中心軸（Ｏ−Ｏ）に対し同心円状で、かつ型中心軸（Ｏ−Ｏ）の周りに等間隔θ（θ＝１２０°）に形成されている。 Further, as shown in FIG. 3, the flat surface 24b of the upper mold 24 has at least two (three in the present embodiment) extending (projecting) in a direction parallel to the mold center axis (OO). A convex portion 28 is formed. The convex portions 28 are concentric with the mold center axis (OO) and are formed at equal intervals θ (θ = 120 °) around the mold center axis (OO).
この凸部２８は、図４に示すように、下型２５の凹部２９とともに、枠体３２に後述する凸状部３３（図１１参照）を形成するために用いられる。この凸部２８は円柱形状をなし、各凸部２８の平面状の先端面２８ａは、型中心軸（Ｏ−Ｏ）に対して直交する一平面Ｐ上に位置するように形成されている。これは、枠体３２に形成される凸状部３３の突出面３３ａを、光軸Ｏ’−Ｏ’に対して直交する一平面Ｑ上に位置させるためである（図１１参照）。 As shown in FIG. 4, the convex portion 28 is used to form a convex portion 33 (see FIG. 11) to be described later on the frame 32 together with the concave portion 29 of the lower mold 25. The convex portion 28 has a cylindrical shape, and the planar tip surface 28a of each convex portion 28 is formed so as to be located on a single plane P orthogonal to the mold center axis (OO). This is because the projecting surface 33a of the convex portion 33 formed on the frame body 32 is positioned on one plane Q orthogonal to the optical axis O'-O '(see FIG. 11).
なお、本実施の形態では、この凸部２８の形状として円柱形状の場合を例として説明したが、これに限らず、例えば、角柱形状であってもよい。また、本実施の形態では、凸部２８の先端面２８ａを平面状としたが、これに限らず、例えば凸球面状としてもよい。この場合、凸部２８の先端面２８ａである各凸球面の頂点（最も突出している箇所）を、型中心軸（Ｏ−Ｏ）に対して直交する一平面Ｐ上に位置するように形成する。また、凸部２８の個数は３個に限らず２個以上であればよい。凸部２８の個数が２個の場合は、上型２４の型中心軸（Ｏ−Ｏ）に対し対称な位置（例えば１８０°間隔）に配置するのが好ましい。さらに、凸部２８の個数が３個以上の場合、その配置間隔も型中心軸（Ｏ−Ｏ）を中心として周方向に等間隔である必要はなく、周方向に異なる間隔に配置してもよい。また、これらの凸部２８は、必ずしも同心円上に形成されていなくてもよい。ただし、枠体３２に加わる機械的応力の均一化を図るためには、同心円上に形成するのが好ましい。 In the present embodiment, the case where the convex portion 28 has a cylindrical shape has been described as an example. However, the shape is not limited to this, and may be, for example, a prismatic shape. Moreover, in this Embodiment, although the front end surface 28a of the convex part 28 was made into planar shape, it is not restricted to this, For example, it is good also as convex spherical shape. In this case, the apex (the most protruding portion) of each convex spherical surface, which is the tip surface 28a of the convex portion 28, is formed so as to be located on one plane P orthogonal to the mold center axis (OO). . Further, the number of convex portions 28 is not limited to three, and may be two or more. When the number of the convex portions 28 is two, it is preferable to arrange them at positions symmetrical with respect to the mold center axis (OO) of the upper mold 24 (for example, at an interval of 180 °). Further, when the number of the convex portions 28 is three or more, the arrangement interval does not need to be equal in the circumferential direction around the mold center axis (OO), and may be arranged at different intervals in the circumferential direction. Good. Further, these convex portions 28 are not necessarily formed on concentric circles. However, in order to make the mechanical stress applied to the frame 32 uniform, it is preferable to form it on concentric circles.
下型２５は円柱形状をなしている。この下型２５は、上型２４との対向側の端面中央に、光学素子の光学機能面を成形する球面又は非球面（本実施の形態では凹球面）の成形面２５ａが形成されている。さらに、成形面２５ａの外周部には、型中心軸（Ｏ−Ｏ）に対し直交方向に延びる平坦面２５ｂが形成されている。なお、下型２５は円柱形状に限らず、例えば角柱形状であってもよい。 The lower mold 25 has a cylindrical shape. The lower die 25 has a spherical or aspherical (concave spherical surface in this embodiment) molding surface 25a that molds the optical functional surface of the optical element at the center of the end surface facing the upper die 24. Furthermore, a flat surface 25b extending in a direction orthogonal to the mold center axis (OO) is formed on the outer peripheral portion of the molding surface 25a. The lower mold 25 is not limited to a cylindrical shape, and may be a prismatic shape, for example.
さらに、平坦面２５ｂには、上型２４の凸部２８が嵌挿可能な直径の有底の凹部２９が形成されている。この凹部２９は、平坦面２５ｂに対して、型中心軸（Ｏ−Ｏ）と平行方向に凹んで形成されており、上型２４の凸部２８に対応して３個設けられている。すなわち、凹部２９の個数は、上型２４の凸部２８の個数に対応して設けられる。この凹部２９の中心軸は、型中心軸（Ｏ−Ｏ）と平行に延びている。 Furthermore, a bottomed concave portion 29 having a diameter into which the convex portion 28 of the upper mold 24 can be inserted is formed on the flat surface 25b. The concave portions 29 are formed so as to be recessed in a direction parallel to the mold center axis (OO) with respect to the flat surface 25b, and three concave portions 29 are provided corresponding to the convex portions 28 of the upper mold 24. That is, the number of the recesses 29 is provided corresponding to the number of the protrusions 28 of the upper mold 24. The central axis of the recess 29 extends in parallel with the mold central axis (OO).
本実施の形態では、この３個の凹部２９の平面状の底面２９ａは、下型２５の型中心軸Ｏ−Ｏに対して直交する一平面Ｐ’上に位置している。これは、枠体３２に形成される凸状部３３の突出面３３ａを、光軸（Ｏ’−Ｏ’）に対して直交する一平面Ｑ上に位置させるためである（図１１参照）。なお、本実施の形態では、凹部２９の底面２９ａを平面状としたが、これに限らず、例えば凹球面状としてもよい。この場合、凹部２９の底面２９ａである各凹球面の頂点（最も凹んでいる箇所）を、型中心軸（Ｏ−Ｏ）に対して直交する一平面Ｐ’上に位置するように形成する。 In the present embodiment, the planar bottom surfaces 29 a of the three recesses 29 are located on one plane P ′ orthogonal to the mold center axis OO of the lower mold 25. This is because the projecting surface 33a of the convex portion 33 formed on the frame body 32 is positioned on one plane Q orthogonal to the optical axis (O′-O ′) (see FIG. 11). In the present embodiment, the bottom surface 29a of the concave portion 29 is planar, but the present invention is not limited to this, and may be concave spherical, for example. In this case, the vertex (the most concave portion) of each concave spherical surface, which is the bottom surface 29a of the concave portion 29, is formed so as to be positioned on a single plane P 'orthogonal to the mold center axis (OO).
また、上型２４の成形面２４ａと下型２５の成形面２５ａとの間には、光学素子素材としてのガラス素材３０が配置される。
本実施の形態では、ガラス素材３０として市販の球形の光学ガラスが用いられている。なお、光学ガラスの代わりに熱可塑性樹脂等の合成樹脂（例えば、透明な合成樹脂）を用いてもよい。
A glass material 30 as an optical element material is disposed between the molding surface 24 a of the upper mold 24 and the molding surface 25 a of the lower mold 25.
In the present embodiment, a commercially available spherical optical glass is used as the glass material 30. A synthetic resin such as a thermoplastic resin (for example, a transparent synthetic resin) may be used instead of the optical glass.
なお、上型２４及び下型２５は、タングステンカーバイド（ＷＣ）等の超硬合金を研削・研磨して仕上げられている。スリーブ２６も同一の材料で構成されている。
また、スリーブ２６は円筒形状をなしている。このスリーブ２６の側面で、かつ下型２５の成形面２５ａのやや上方位置には、複数（本実施の形態では３個）の空気孔２６ａが形成されている。このスリーブ２６の下端面は、型中心軸（Ｏ−Ｏ）と直交方向に平坦な平面に形成されている。
The upper mold 24 and the lower mold 25 are finished by grinding and polishing a cemented carbide such as tungsten carbide (WC). The sleeve 26 is also made of the same material.
The sleeve 26 has a cylindrical shape. A plurality (three in the present embodiment) of air holes 26 a are formed on the side surface of the sleeve 26 and slightly above the molding surface 25 a of the lower mold 25. The lower end surface of the sleeve 26 is formed on a flat surface in a direction orthogonal to the mold center axis (OO).
そして、このスリーブ２６は、下型２５とともに加熱プレート１９の上面に載置されるようになっている。
次に、図５は、成形前の枠体３２の平面図を示している。
The sleeve 26 is placed on the upper surface of the heating plate 19 together with the lower mold 25.
Next, FIG. 5 shows a plan view of the frame 32 before molding.
なお、本明細書においては、説明の便宜上、リング状の基板に凸状部３３（図１１参照）が形成される前の基板も、また、凸状部３３が形成された後の基板も、一律に枠体３２と呼んで説明する。 In the present specification, for convenience of explanation, a substrate before the convex portion 33 (see FIG. 11) is formed on the ring-shaped substrate, and a substrate after the convex portion 33 is formed, The description will be made by uniformly calling the frame 32.
図５に示すように、円形リング状又は方形リング状の枠体３２が、下型２５の平坦面２５ｂの上面に載置される。本実施の形態では、この枠体３２は、例えば厚さ０．１〜１．０ｍｍ、外径φ２０ｍｍの円形リング状のステンレス鋼（ＳＵＳ）を用いた。 As shown in FIG. 5, a circular ring-shaped or square ring-shaped frame body 32 is placed on the upper surface of the flat surface 25 b of the lower mold 25. In the present embodiment, the frame 32 is made of, for example, a circular ring-shaped stainless steel (SUS) having a thickness of 0.1 to 1.0 mm and an outer diameter of 20 mm.
なお、必要に応じて、枠体３２の周方向の３箇所に等間隔θ（θ＝１２０°）で、予め突起３２ａを設けておくとよい。この突起３２ａは、下型２５に向けて突出するように形成するのがよい。こうすることで、枠体３２を下型２５の凹部２９に位置決めする際に円周方向の位置決めがしやすくなる。さらに、枠体３２は、突起３２ａが形成されていると、突起３２ａのある面とは反対側の面の窪んでいる箇所を加圧することにより、突起３２ａが形成されていない場合に比べて変形しやすくなり、凸状部３３を形成しやすくなる。また、枠体３２の直径方向の位置決めは、枠体３２をスリーブ２６に嵌入することで行われる。枠体３２の外径とスリーブ２６の内径は、高精度に加工されているためである。 If necessary, the protrusions 32a may be provided in advance at equal intervals θ (θ = 120 °) at three locations in the circumferential direction of the frame 32. The protrusion 32a is preferably formed so as to protrude toward the lower mold 25. This facilitates the circumferential positioning when positioning the frame body 32 in the recess 29 of the lower mold 25. Further, when the projection 32a is formed, the frame body 32 is deformed as compared with the case where the projection 32a is not formed by pressurizing a depressed portion on the surface opposite to the surface having the projection 32a. It becomes easy to form the convex part 33. Further, the positioning of the frame body 32 in the diameter direction is performed by fitting the frame body 32 into the sleeve 26. This is because the outer diameter of the frame 32 and the inner diameter of the sleeve 26 are processed with high accuracy.
この枠体３２は、光学素子３１の成形と同時に成形されるが、成形された枠体３２には、円周方向に３つの凸状部３３が形成される（図１２参照）。この３つの凸状部３３の各底面３３ａは、光学素子３１の光軸（Ｏ’−Ｏ’）に対して直交する一平面Ｑ上に位置している（図１１参照）。 The frame body 32 is molded simultaneously with the molding of the optical element 31. In the molded frame body 32, three convex portions 33 are formed in the circumferential direction (see FIG. 12). The bottom surfaces 33a of the three convex portions 33 are located on one plane Q orthogonal to the optical axis (O′-O ′) of the optical element 31 (see FIG. 11).
次に、本実施の形態による光学部品の製造工程について説明する。
＜成形型２２の組み立て工程＞
前述した図１及び図２に基づき、成形型２２の組み立て工程について説明する。
Next, the manufacturing process of the optical component according to this embodiment will be described.
<Assembly Process of Mold 22>
Based on FIG.1 and FIG.2 mentioned above, the assembly process of the shaping | molding die 22 is demonstrated.
まず、下型２５の上面（平坦面２５ｂ）にリング状の枠体３２を載置する。この場合、枠体３２に予め突起３２ａが形成されていれば、この突起３２ａを下型２５の凹部２９に合致させることで、円周方向の位置決めを簡単に行うことができる。 First, the ring-shaped frame 32 is placed on the upper surface (flat surface 25b) of the lower mold 25. In this case, if the protrusion 32a is previously formed on the frame body 32, the circumferential direction can be easily positioned by matching the protrusion 32a with the recess 29 of the lower mold 25.
そして、図５に示すように、ボール形状のガラス素材３０を、枠体３２の中央の開口部から下型２５の成形面２５ａの中央に載置する。このとき、成形面２５ａが凹球面状であれば、ガラス素材３０は自重で型中心に移動して位置決めされる。 Then, as shown in FIG. 5, the ball-shaped glass material 30 is placed from the central opening of the frame body 32 to the center of the molding surface 25 a of the lower mold 25. At this time, if the molding surface 25a has a concave spherical shape, the glass material 30 moves to the mold center by its own weight and is positioned.
次いで、下型２５及び枠体３２の外周にスリーブ２６を嵌合させる。さらに、上型２４を、その成形面２４ａが、下型２５の成形面２５ａに対向するように嵌合させる。
このように、スリーブ２６内で対向配置された上型２４の成形面２４ａと下型２５の成形面２５ａとで、枠体３２及びガラス素材３０を挟み込むことで、成形型２２の組立てを完了する。
Next, the sleeve 26 is fitted to the outer periphery of the lower mold 25 and the frame body 32. Further, the upper mold 24 is fitted so that the molding surface 24 a faces the molding surface 25 a of the lower mold 25.
In this manner, the assembly of the molding die 22 is completed by sandwiching the frame body 32 and the glass material 30 between the molding surface 24a of the upper mold 24 and the molding surface 25a of the lower mold 25 opposed to each other in the sleeve 26. .
なお、以上説明した組み立ての手順は１つの例示であり、必ずしもこの手順に従う必要はない。例えば、下型２５にスリーブ２６を嵌合した後、このスリーブ２６の内面に枠体３２を嵌合し、次にガラス素材３０を投入してもよい。また、先にガラス素材３０を投入した後に、枠体３２をガラス素材の周囲に配置して下型２５の上面（平坦面２５ｂ）に載置してもよい。
＜成形型２２の加熱工程＞
図１において、不図示のエアシリンダを矢印方向に駆動して、下ステージユニット１７に対し上ステージユニット１２を下降移動させる。これにより、成形型２２は下ステージユニット１７と上ステージユニット１２との間に挟み込まれた状態で保持される。
The assembly procedure described above is merely an example, and it is not always necessary to follow this procedure. For example, after fitting the sleeve 26 to the lower mold 25, the frame body 32 may be fitted to the inner surface of the sleeve 26, and then the glass material 30 may be charged. Alternatively, after the glass material 30 has been put in first, the frame body 32 may be placed around the glass material and placed on the upper surface (flat surface 25b) of the lower mold 25.
<The heating process of the shaping | molding die 22>
In FIG. 1, an air cylinder (not shown) is driven in the direction of the arrow, and the upper stage unit 12 is moved downward with respect to the lower stage unit 17. Thereby, the mold 22 is held in a state of being sandwiched between the lower stage unit 17 and the upper stage unit 12.
このとき、下ステージユニット１７と上ステージユニット１２は、下カートリッジヒータ２０と上カートリッジヒータ１５によって、夫々ガラス素材３０の成形温度付近の温度に加熱されている。 At this time, the lower stage unit 17 and the upper stage unit 12 are heated to temperatures near the molding temperature of the glass material 30 by the lower cartridge heater 20 and the upper cartridge heater 15, respectively.
このため、下ステージユニット１７と上ステージユニット１２とに挟持された成形型２２も加熱される。こうして、成形型２２の内部のガラス素材３０と枠体３２とが、所定の成形温度に加熱される。 For this reason, the molding die 22 held between the lower stage unit 17 and the upper stage unit 12 is also heated. Thus, the glass material 30 and the frame body 32 inside the mold 22 are heated to a predetermined molding temperature.
このときの加熱温度は、ガラス素材３０に使用されるガラスの屈伏点（Ａｔ点）温度よりも高い温度に設定される。本実施の形態では、例えばガラス素材３０の屈伏点（Ａｔ点）＋４０℃に加熱される。ただし、この加熱温度は一例であり、必要に応じて設計者が任意に変更することができる。 The heating temperature at this time is set to a temperature higher than the yield point (At point) temperature of the glass used for the glass material 30. In the present embodiment, for example, the glass material 30 is heated to the yield point (At point) + 40 ° C. However, this heating temperature is an example, and the designer can arbitrarily change it as necessary.
ガラス素材３０等の加熱が終了すると、不図示のエアシリンダにより上ステージユニット１２が上昇して成形型２２を挟持状態から開放する。
次に、加圧成形工程に移行する。
When the heating of the glass material 30 or the like is completed, the upper stage unit 12 is raised by an air cylinder (not shown) to release the mold 22 from the sandwiched state.
Next, the process proceeds to a pressure molding process.
なお、本実施の形態では、加熱工程の終了後、上ステージユニット１２を上昇させて成形型２２を挟持状態から開放し、次に、成形型２２を搬送して加圧成形工程のステージユニットに移行し、そこで加圧成形を行う成形スタイルについて説明する。なお、加熱工程、加圧成形工程、冷却工程等を同一位置で行うような成形スタイルを採用することもできる。 In the present embodiment, after the heating process is completed, the upper stage unit 12 is raised to release the mold 22 from the sandwiched state, and then the mold 22 is transported to the stage unit in the pressure molding process. A molding style that shifts and performs pressure molding there will be described. A molding style in which the heating process, the pressure molding process, the cooling process, and the like are performed at the same position can also be employed.
さらに、説明の便宜上、各工程における上ステージユニット１２及び下ステージユニット１７の構成は同一とし、成形型２２の搬送についての説明は省略する。
＜成形型２２の加圧成形工程＞
図６〜図１０に基づき、加圧成形工程について説明する。
Furthermore, for convenience of explanation, the configurations of the upper stage unit 12 and the lower stage unit 17 in each process are the same, and the explanation about the conveyance of the mold 22 is omitted.
<Pressure forming process of mold 22>
The pressure molding process will be described with reference to FIGS.
図６は、ガラス素材３０が変形する状態の成形型２２の断面図、図７は、成形装置による加圧成形が完了した後の断面図、図８は、枠体３２を挟んで対向配置された上型２４と下型２５の拡大断面図、図９は、枠体３２を挟んで対向配置された上型２４と下型２５が接近移動したときの拡大断面図、図１０は、枠体３２の加圧成形が完了したときの上型２４と下型２５の拡大断面図である。 6 is a cross-sectional view of the mold 22 in a state where the glass material 30 is deformed, FIG. 7 is a cross-sectional view after the pressure forming by the forming apparatus is completed, and FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the upper mold 24 and the lower mold 25, FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view when the upper mold 24 and the lower mold 25 that are arranged to face each other with the frame 32 interposed therebetween, and FIG. It is an expanded sectional view of the upper mold | type 24 and the lower mold | type 25 when the press molding of 32 is completed.
成形型２２は、不図示の搬送装置によって、加熱工程のステージユニットから加圧成形工程のステージユニットに移送される。
本実施の形態では、加熱工程と加圧成形工程では、そのステージユニット温度が等しい温度（Ａｔ点＋４０℃）に設定されている。
The molding die 22 is transferred from the stage unit in the heating process to the stage unit in the pressure molding process by a conveyance device (not shown).
In the present embodiment, the stage unit temperature is set to an equal temperature (At point + 40 ° C.) in the heating process and the pressure molding process.
ここで、不図示のエアシリンダが駆動されて上ステージユニット１２を下降移動し、成形型２２に当接する。
次いで、成形型２２が成形温度（Ａｔ点＋４０℃）に加熱保持された状態で、下ステージユニット１７に対し上ステージユニット１２がさらに下降移動する。こうして、上ステージユニット１２が成形型２２を加圧する。
Here, an air cylinder (not shown) is driven to move the upper stage unit 12 downward and come into contact with the mold 22.
Next, the upper stage unit 12 further moves downward with respect to the lower stage unit 17 in a state where the mold 22 is heated and held at the molding temperature (At point + 40 ° C.). Thus, the upper stage unit 12 presses the mold 22.
これにより、図６に示すように、成形型２２において、上型２４と下型２５とで加圧される軟化したボール形状のガラス素材３０は変形しながら、上型２４と下型２５で囲まれた成形空間に充満していく。このとき、ガラス素材３０は、屈伏点（Ａｔ点）以上の温度に均等に加熱されているので、適度にムラなく軟化している。このため、ガラス素材３０は成形空間内に均等に充填されていく。 Accordingly, as shown in FIG. 6, in the mold 22, the softened ball-shaped glass material 30 pressed by the upper mold 24 and the lower mold 25 is deformed and surrounded by the upper mold 24 and the lower mold 25. The filled molding space will be filled. At this time, the glass material 30 is evenly heated to a temperature equal to or higher than the yield point (At point), and thus is softened moderately without unevenness. For this reason, the glass material 30 is uniformly filled in the molding space.
こうして、図７に示すように、上型２４と下型２５とが、枠体３２を挟んで外周部の平坦面２４ｂ，２５ｂで密接されて加圧成形が完了する。
こうして、光学素子３１と枠体３２とが一体的に密着接合された光学部品３４（冷却前）が得られる。
In this way, as shown in FIG. 7, the upper mold 24 and the lower mold 25 are brought into close contact with the flat surfaces 24b and 25b of the outer peripheral portion with the frame body 32 interposed therebetween, thereby completing the pressure molding.
In this way, an optical component 34 (before cooling) in which the optical element 31 and the frame 32 are integrally tightly joined is obtained.
ところで、この加圧成形工程では、図８〜図１０に示すように、ガラス素材３０の加圧成形と同時に、絞り加工によって枠体３２に凸状部３３が形成される。このとき、枠体３２も成形温度に加熱されているため、金属組織が変形しやすい状態にあると想定される。 By the way, in this pressure forming process, as shown in FIGS. 8 to 10, simultaneously with the pressure forming of the glass material 30, the convex portion 33 is formed on the frame body 32 by drawing. At this time, since the frame 32 is also heated to the molding temperature, it is assumed that the metal structure is easily deformed.
図８は、枠体３２を挟んで上下に、上型２４の凸部２８と下型２５の凹部２９とが対向配置された状態を示している。
なお、本実施の形態では、上型２４の凸部２８の外径をｄ１、枠体３２の板厚をｔ、クリアランスをａ（図１０参照）、下型２５の凹部２９の内径をｄ２とすると、ｄ１＋２ｔ＋２ａ＝ｄ２に設定されている。なお、凸部２８の外径ｄ１、凹部２９の内径ｄ２、枠体３２の板厚ｔおよびクリアランスａの値は、枠体３２の材質や厚さ等によって種々設計変更することができる。
FIG. 8 shows a state in which the convex portion 28 of the upper mold 24 and the concave portion 29 of the lower mold 25 are disposed so as to face each other with the frame 32 interposed therebetween.
In the present embodiment, the outer diameter of the convex portion 28 of the upper mold 24 is d 1 , the thickness of the frame 32 is t, the clearance is a (see FIG. 10), and the inner diameter of the concave portion 29 of the lower mold 25 is d. When 2 is set to d 1 + 2t + 2a = d 2. The values of the outer diameter d 1 of the convex portion 28, the inner diameter d 2 of the concave portion 29, the plate thickness t of the frame body 32, and the clearance a can be variously changed depending on the material and thickness of the frame body 32.
図９は、下型２５に対し上型２４がより接近移動した状態を示している。
この状態では、上型２４の凸部２８の先端面２８ａが枠体３２の一部を加圧しつつ下型２５の凹部２９内に挿入し、上型２４の凸部２８に対応する枠体３２の周囲部分が、せん断力を受けて絞り加工が開始される。また、枠体３２の絞り加工部周辺は、弾発力により上型２４の平坦面２４ｂに当接する。
FIG. 9 shows a state in which the upper mold 24 is moved closer to the lower mold 25.
In this state, the tip surface 28 a of the convex portion 28 of the upper mold 24 is inserted into the concave portion 29 of the lower mold 25 while pressing a part of the frame body 32, and the frame body 32 corresponding to the convex portion 28 of the upper mold 24. The drawing process is started when the surrounding part receives shearing force. Further, the periphery of the drawing portion of the frame 32 abuts on the flat surface 24b of the upper mold 24 by the elastic force.
図１０は、下型２５に対し上型２４がさらに接近移動して絞り加工が終了した状態、すなわち加圧成形が完了した状態を示している。
この状態では、枠体３２の絞り加工部は、上型２４の凸部２８の先端面２８ａと下型２５の凹部２９の底面２９ａとで加圧され、凸部２８の表面に沿って折り曲げ加工される。同時に、枠体３２の本体平面部は、上型２４の平坦面２４ｂと下型２５の平坦面２５ｂとの間に挟持される。こうして、上型２４と下型２５は枠体３２を挟んで停止し、枠体３２には光軸（Ｏ’−Ｏ’）方向に突出する凸状部３３（本実施の形態では３個）が形成される。
FIG. 10 shows a state in which the upper die 24 has moved closer to the lower die 25 and drawing has been completed, that is, a state where pressure molding has been completed.
In this state, the drawing portion of the frame 32 is pressed by the tip surface 28 a of the convex portion 28 of the upper mold 24 and the bottom surface 29 a of the concave portion 29 of the lower mold 25, and is bent along the surface of the convex portion 28. Is done. At the same time, the main body plane portion of the frame 32 is sandwiched between the flat surface 24 b of the upper mold 24 and the flat surface 25 b of the lower mold 25. Thus, the upper mold 24 and the lower mold 25 are stopped with the frame body 32 interposed therebetween, and convex portions 33 (three in the present embodiment) project in the optical axis (O′-O ′) direction on the frame body 32. Is formed.
以上により、ガラス素材３０が加圧されつつ所望の形状に成形された段階で、枠体３２には凸状部３３が形成される。その後、上ステージユニット１２の加圧が停止され、ガラス素材３０の成形が完了して、光学素子３１と枠体３２とが一体的に密着接合された光学部品３４（冷却前）が得られる。 As described above, the convex portion 33 is formed on the frame 32 when the glass material 30 is pressed into a desired shape. Thereafter, the pressurization of the upper stage unit 12 is stopped, the molding of the glass material 30 is completed, and the optical component 34 (before cooling) in which the optical element 31 and the frame body 32 are integrally tightly bonded is obtained.
次いで、加圧成形工程が終了すると、不図示のエアシリンダにより上ステージユニット１２は上昇して、成形型２２は解放される。
＜成形型２２の冷却工程＞
次に、図１１及び図１２に基づき、冷却工程について説明する。
Next, when the pressure molding process is completed, the upper stage unit 12 is raised by an air cylinder (not shown), and the molding die 22 is released.
<Cooling process of mold 22>
Next, a cooling process is demonstrated based on FIG.11 and FIG.12.
図１１は、光学素子３１と枠体３２とが一体化された光学部品３４の断面正面図、図１２は、その平面図である。
成形型２２は、不図示の搬送装置によって、加圧成形工程のステージユニットから冷却工程のステージユニットに移送される。
11 is a sectional front view of an optical component 34 in which the optical element 31 and the frame 32 are integrated, and FIG. 12 is a plan view thereof.
The molding die 22 is transferred from the stage unit in the pressure molding process to the stage unit in the cooling process by a conveyance device (not shown).
この冷却工程では、そのステージ温度が前述した加圧成形工程の温度よりも低い温度に設定されている。この温度は、例えばガラス転移点（Ｔｇ）よりも低い温度（Ｔｇ−２０℃）である。ただし、この温度に限定されるものではない。 In this cooling process, the stage temperature is set to a temperature lower than the temperature of the pressure molding process described above. This temperature is, for example, a temperature (Tg−20 ° C.) lower than the glass transition point (Tg). However, it is not limited to this temperature.
この冷却工程では、不図示のエアシリンダにより上ステージユニット１２が下降移動し、成形型２２に当接する。
このとき、下ステージユニット１７及び上ステージユニット１２の温度は、光学部品３４（冷却前）を冷却する温度（Ｔｇ−２０℃）に保たれている。
In this cooling step, the upper stage unit 12 is moved downward by an air cylinder (not shown) and comes into contact with the mold 22.
At this time, the temperature of the lower stage unit 17 and the upper stage unit 12 is maintained at a temperature (Tg−20 ° C.) for cooling the optical component 34 (before cooling).
この冷却工程では、加圧成形された光学素子３１を軟化状態から固化状態に移行させ、光学素子３１の形状を安定させる重要な役目をなしている。
これにより、図１１及び図１２に示すように、光学素子３１と枠体３２とが一体化された光学部品３４（冷却後）が得られる。
In this cooling step, the optical element 31 that has been press-molded has an important role in shifting the softened state to the solidified state and stabilizing the shape of the optical element 31.
Thereby, as shown in FIG.11 and FIG.12, the optical component 34 (after cooling) with which the optical element 31 and the frame 32 were integrated is obtained.
こうして、光学部品３４は、光学素子３１と枠体３２とが一体的に密着接合され、しかも、図１１に示すように、３つの凸状部３３の各突出面３３ａが、光学素子３１の光軸（Ｏ’−Ｏ’）に対して直交する一平面Ｑ上に位置している。このため、この光学部品３４を例えば鏡筒に取付ける際には、この３つの凸状部３３の各突出面３３ａを鏡筒の取付部に当接させることにより、高精度に位置決めすることができる。 Thus, in the optical component 34, the optical element 31 and the frame 32 are integrally tightly joined, and as shown in FIG. 11, the projecting surfaces 33a of the three convex portions 33 are formed by the light of the optical element 31. It is located on one plane Q orthogonal to the axis (O′−O ′). For this reason, when this optical component 34 is attached to, for example, a lens barrel, each projection surface 33a of these three convex portions 33 can be positioned with high accuracy by bringing the projection surface 33a into contact with the lens barrel attachment portion. .
本実施の形態によれば、加圧成形時に、軟化したガラスの広がりによる押圧力で成形中に枠体３２を傾けたり、軟化したガラス素材３０の変形による不均一な応力が発生しても、３つの凸状部３３の各突出面３３ａが、光学素子３１の光軸（Ｏ’−Ｏ’）に対して直交する一平面Ｑ上に位置しているため、この３つの凸状部３３の各突出面３３ａを鏡筒の取付部に当接させることにより、光学部品３４を高精度に位置決めすることができる。 According to the present embodiment, during pressure molding, even if the frame body 32 is tilted during molding with a pressing force due to the spread of the softened glass, or uneven stress due to deformation of the softened glass material 30 occurs, Since the projecting surfaces 33a of the three convex portions 33 are located on one plane Q orthogonal to the optical axis (O′-O ′) of the optical element 31, the three convex portions 33 The optical component 34 can be positioned with high accuracy by bringing each projecting surface 33a into contact with the mounting portion of the lens barrel.
すなわち、この光学部品３４を、製品に組み込む際には、凸状部３３の突出面３３ａで受けるようにすれば、他の部分のうねりの影響を受けずに搭載することができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、リング状の枠体３２にスリット３６を形成したものを用いた。
That is, when this optical component 34 is incorporated into a product, it can be mounted without being affected by the undulations of other portions if it is received by the protruding surface 33a of the convex portion 33.
(Embodiment 2)
In the present embodiment, a ring-shaped frame 32 in which slits 36 are formed is used.
図１３は、成形前の枠体３２の平面図であり、図１４は、成形後の枠体３２の平面図であり、図１５は、そのＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図１６は、枠体３２を挟んで対向配置された上型２４と下型２５の断面図、図１７は、枠体３２を挟んで対向配置された上型２４と下型２５が接近移動したときの拡大断面図、図１８は、枠体３２の加圧成形が完了したときの上型２４と下型２５の拡大断面図である。また、図１９は、光学素子３１と枠体３２とが一体化された光学部品３４の断面図である。 13 is a plan view of the frame 32 before molding, FIG. 14 is a plan view of the frame 32 after molding, FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line AA, and FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view of the upper mold 24 and the lower mold 25 arranged opposite to each other with the frame 32 interposed therebetween, and FIG. 18 is an enlarged sectional view of the upper mold 24 and the lower mold 25 when the pressure molding of the frame body 32 is completed. FIG. 19 is a cross-sectional view of an optical component 34 in which the optical element 31 and the frame 32 are integrated.
なお、実施の形態１と同一又は相当する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態では、リング状の枠体３２に形成された少なくとも２つの凸状部３３（本実施の形態では３個）の各周辺にスリット３６を形成したものである。
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which is the same as that of Embodiment 1, or is equivalent, and the description is abbreviate | omitted.
In the present embodiment, slits 36 are formed around each of at least two convex portions 33 (three in the present embodiment) formed on the ring-shaped frame 32.
図１３において、枠体３２として、例えば厚さ０．１〜１．０ｍｍ、外径φ２０ｍｍの円形リング状のステンレス鋼（ＳＵＳ）を用いた。
この枠体３２には、予め円周方向にθ（θ＝１２０°）の等分割した位置に円弧状のスリット３６が形成されている。このスリット３６は貫通した溝形状をなし、このスリット３６に近接して、絞り加工により凸状部３３が形成される。このように、スリット３６は、形成される凸状部３３に隣接して、かつ円周方向に等分割した位置に形成するのが好ましい。
In FIG. 13, as the frame body 32, for example, a circular ring-shaped stainless steel (SUS) having a thickness of 0.1 to 1.0 mm and an outer diameter of 20 mm was used.
In this frame body 32, arc-shaped slits 36 are formed in advance at equal positions of θ (θ = 120 °) in the circumferential direction. The slit 36 has a through-groove shape, and a convex portion 33 is formed near the slit 36 by drawing. Thus, the slit 36 is preferably formed at a position adjacent to the convex portion 33 to be formed and equally divided in the circumferential direction.
ただし、スリット３６の位置は凸状部３３に対応して隣接形成されるもので、必ずしも円周方向に等分割した位置に形成されなくてもよい。また、凸状部３３が断面円形であれば円弧状のスリット３６を形成し、さらに、凸状部３３が断面角形であればコ字状のスリット３６を形成する。 However, the position of the slit 36 is formed adjacent to the convex portion 33 and does not necessarily have to be formed at a position equally divided in the circumferential direction. If the convex portion 33 is circular in cross section, an arc-shaped slit 36 is formed, and if the convex portion 33 is square in cross section, a U-shaped slit 36 is formed.
この円弧状のスリット３６の角度αは、例えば１８０°≦α≦２７０°が好ましい。ただし、この角度範囲に限定されるものではない。
本実施の形態では、図１４及び図１５に示すように、枠体３２に絞り加工される凸状部３３の周囲の略半分を囲むようにスリット３６が形成されている。
The angle α of the arc-shaped slit 36 is preferably 180 ° ≦ α ≦ 270 °, for example. However, it is not limited to this angle range.
In the present embodiment, as shown in FIGS. 14 and 15, the slit 36 is formed so as to surround approximately half of the periphery of the convex portion 33 that is drawn into the frame 32.
この枠体３２には、周方向の３箇所に等間隔θ（θ＝１２０°）で、予め突起３２ａを設けておくとよい。前述したように、枠体３２を、下型２５の凹部２９に対応させて位置決めしやすいためである。 The frame body 32 may be provided with protrusions 32a in advance at equal intervals θ (θ = 120 °) at three locations in the circumferential direction. This is because the frame body 32 can be easily positioned in correspondence with the concave portion 29 of the lower mold 25 as described above.
本実施の形態では、このスリット３６は、型中心軸（Ｏ−Ｏ）に対し対称に形成されている。すなわち、このスリット３６は、成形される凸状部３３の周囲略半分を囲むように形成されている。このスリット３６により、加圧成形時に、軟化したガラス素材３０の広がりによる押圧力で成形中に枠体３２が傾斜したり、軟化したガラス素材３０の変形による不均一な応力により枠体３２にたわみが発生しても成形された３つの凸状部３３の突出面３３ａが形成する平面が崩れることを緩和することができる。 In the present embodiment, the slit 36 is formed symmetrically with respect to the mold center axis (OO). That is, the slit 36 is formed so as to surround approximately half of the periphery of the convex portion 33 to be molded. The slit 36 causes the frame 32 to be inclined during molding by the pressing force due to the spread of the softened glass material 30 during the press molding, or bends to the frame 32 due to uneven stress due to deformation of the softened glass material 30. Even if this occurs, it is possible to mitigate the collapse of the plane formed by the projecting surfaces 33a of the three convex portions 33 formed.
すなわち、図１５に示すように、枠体３２に形成された凸状部３３の周囲のスリット３６によって、軟化したガラス素材の広がりによる押圧力が凸状部３３に及ぶのを防止する役目をなす。 That is, as shown in FIG. 15, the slit 36 around the convex portion 33 formed in the frame 32 serves to prevent the pressing force due to the spread of the softened glass material from reaching the convex portion 33. .
次に、図１６〜図１８に基づき、本実施の形態の光学部品３４の成形工程を説明する。
図１６は、枠体３２を挟んで上下に上型２４の凸部２８と下型２５が対向配置された状態を示し、図１７は、下型２５に対し上型２４がより接近移動した状態を示し、図１８は、下型２５に対し上型２４がさらに接近移動して絞り加工が終了した状態を示している。
Next, a molding process of the optical component 34 of the present embodiment will be described based on FIGS.
16 shows a state in which the convex portion 28 of the upper mold 24 and the lower mold 25 are arranged so as to face each other with the frame 32 interposed therebetween, and FIG. 17 shows a state in which the upper mold 24 moves closer to the lower mold 25. FIG. 18 shows a state where the upper die 24 has moved further closer to the lower die 25 and drawing has been completed.
本実施の形態においても、ガラス素材３０の加圧成形と同時に、絞り加工によって枠体３２に凸状部３３が形成される。
図１６に示すように、枠体３２を挟んで上下に上型２４の凸部２８と下型２５の凹部２９が対向配置されている。
Also in the present embodiment, the convex portion 33 is formed on the frame body 32 by drawing processing simultaneously with the pressure forming of the glass material 30.
As shown in FIG. 16, the convex part 28 of the upper mold | type 24 and the recessed part 29 of the lower mold | type 25 are opposingly arranged up and down on both sides of the frame 32. As shown in FIG.
図１７に示すように、下型２５に対し上型２４がより接近移動した状態では、上型２４の凸部２８の先端面２８ａが枠体３２の一部を加圧しつつ下型２５の凹部２９内に挿入し、上型２４の凸部２８に対応する枠体３２の周囲部分がせん断力を受けて絞り加工が開始される。 As shown in FIG. 17, in a state where the upper mold 24 is moved closer to the lower mold 25, the tip surface 28 a of the convex portion 28 of the upper mold 24 presses a part of the frame body 32 and presses a part of the frame 32. The peripheral portion of the frame body 32 corresponding to the convex portion 28 of the upper mold 24 receives the shearing force and starts drawing.
また、枠体３２の絞り加工部の外周側は、弾発力により傾斜して上型２４の平坦面２４ｂに当接する。このとき、枠体３２の絞り加工部の内周側は、スリット３６が形成されているので、小さい力で簡単に成形することができる。 Further, the outer peripheral side of the drawing portion of the frame body 32 is inclined by the elastic force and comes into contact with the flat surface 24 b of the upper mold 24. At this time, since the slit 36 is formed on the inner peripheral side of the drawing portion of the frame 32, it can be easily formed with a small force.
すなわち、本実施の形態では、枠体３２の周囲にスリット３６が形成されているので、実施の形態１と比較して簡単に絞り加工を行うことができる。
図１８に示すように、下型２５に対し上型２４がさらに接近移動して絞り加工が終了した状態では、枠体３２の絞り加工部は、上型２４の凸部２８の先端面２８ａと下型２５の凹部２９の底面２９ａとで加圧され、凸部２８の表面に沿って折り曲げ加工される。
That is, in the present embodiment, since the slits 36 are formed around the frame body 32, the drawing process can be easily performed as compared with the first embodiment.
As shown in FIG. 18, in a state where the upper mold 24 has further moved closer to the lower mold 25 and the drawing process has been completed, the drawing process portion of the frame 32 has the tip surface 28 a of the convex portion 28 of the upper mold 24. Pressure is applied to the bottom surface 29 a of the concave portion 29 of the lower mold 25, and bending is performed along the surface of the convex portion 28.
また、枠体３２の本体平面部は、上型２４の平坦面２４ｂと下型２５の平坦面２５ｂとの間に挟持される。こうして、上型２４と下型２５は枠体３２を挟んで停止し、枠体３２には凸状部３３が形成される。 Further, the main body plane portion of the frame 32 is sandwiched between the flat surface 24 b of the upper mold 24 and the flat surface 25 b of the lower mold 25. Thus, the upper mold 24 and the lower mold 25 are stopped with the frame 32 interposed therebetween, and a convex portion 33 is formed on the frame 32.
すなわち、ガラス素材３０が加圧されつつ所望の形状に成形された段階で、同時に、枠体３２には凸状部３３が形成される。
こうして、図１９に示すように、上ステージユニット１２の加圧が停止され、ガラス素材３０の成形が完了して、光学素子３１と枠体３２とが一体的に密着接合された光学部品３４（冷却前）が得られる。
That is, at the stage where the glass material 30 is molded into a desired shape while being pressed, the convex portion 33 is formed on the frame 32 at the same time.
Thus, as shown in FIG. 19, the pressurization of the upper stage unit 12 is stopped, the molding of the glass material 30 is completed, and the optical component 34 (the optical element 31 and the frame 32 are integrally tightly joined together) Before cooling).
なお、加圧成形工程が終了すると、不図示のエアシリンダにより上ステージユニット１２は上昇して、成形型２２は解放される。次いで、光学部品３４（冷却前）が所定温度に冷却されて、光学部品３４（冷却後）が得られる。この冷却工程は、実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。 When the pressure molding process is completed, the upper stage unit 12 is raised by an air cylinder (not shown), and the molding die 22 is released. Next, the optical component 34 (before cooling) is cooled to a predetermined temperature, and the optical component 34 (after cooling) is obtained. Since this cooling process is the same as that of Embodiment 1, the description thereof is omitted.
本実施の形態において、例えば、成形のバラツキにより、軟化したガラスの広がりの不均一さから枠体３２に面のうねりが生じ、このうねりが凸状部３３にも影響するおそれがある。軟化したガラスの広がりによる押圧力で、成形中に枠体３２を傾けたり、軟化したガラス素材３０の変形による不均一な応力が発生するためである。 In the present embodiment, for example, due to variation in molding, surface waviness occurs in the frame 32 due to non-uniformity of the spread of the softened glass, and this waviness may affect the convex portion 33. This is because the pressing force due to the spread of the softened glass causes the frame body 32 to be tilted during molding, or uneven stress due to the deformation of the softened glass material 30 occurs.
しかし、本実施の形態によれば、凸状部３３の周囲の一部を囲むように形成されたスリット３６が、凸状部３３へのうねりの影響をなくしてくれるという効果を有する。こうして、本実施の形態によれば、光学部品３４の偏心の悪化を防止することができる。 However, according to the present embodiment, the slit 36 formed so as to surround a part of the periphery of the convex portion 33 has an effect of eliminating the influence of the undulation on the convex portion 33. Thus, according to the present embodiment, the deterioration of the eccentricity of the optical component 34 can be prevented.
また、実施の形態１と同様に、光学部品３４を、製品に組み込む際には、凸状部３３の突出面３３ａで受けるようにすれば、他の部分のうねりの影響を受けずに搭載することができる。
（変形例）
図２０及び図２１に基づき、実施の形態２の変形例を説明する。
Similarly to the first embodiment, when the optical component 34 is incorporated into a product, the optical component 34 can be mounted without being affected by the undulation of other portions if it is received by the protruding surface 33a of the convex portion 33. be able to.
(Modification)
Based on FIG.20 and FIG.21, the modification of Embodiment 2 is demonstrated.
図２０は、枠体３２に形成した長円形のスリット３６の周囲に長円状の凸状部３３を形成した状態の斜視図、図２１は、その拡大平面図である。
本変形例では、枠体３２に予め長円形のスリット３６を形成し、このスリット３６の周囲に長円状の凸状部３３を形成したものを用いた。
20 is a perspective view showing a state in which an oval convex portion 33 is formed around an oval slit 36 formed in the frame 32, and FIG. 21 is an enlarged plan view thereof.
In this modification, an oval slit 36 is formed in the frame 32 in advance, and an oval convex portion 33 is formed around the slit 36.
このように、凸状部３３の形状は、絞り加工により、円形状や角形状の他にも長円形状に形成することができる。
本変形例によれば、前述した実施の形態２と同様に、スリット３６が、軟化したガラス素材３０の広がりによる凸状部３３へのうねりの影響を緩和してくれる。このため、光学部品３４を、製品に組み込む際には、凸状部３３の突出面３３ａで受けるようにすることで、他の部分のうねりの影響を受けずに搭載することができる。
Thus, the shape of the convex portion 33 can be formed into an oval shape in addition to a circular shape or a square shape by drawing.
According to this modification, as in the second embodiment described above, the slits 36 alleviate the influence of the undulation on the convex portion 33 due to the spread of the softened glass material 30. For this reason, when the optical component 34 is incorporated into a product, the optical component 34 can be mounted without being affected by the undulation of other portions by being received by the protruding surface 33a of the convex portion 33.
１０ 成形装置
１２ 上ステージユニット
１３ ヒータブロック
１４ 加熱プレート
１５ 上カートリッジヒータ
１７ 下ステージユニット
１８ ヒータブロック
１９ 加熱プレート
２０ 下カートリッジヒータ
２２ 成形型
２４ 上型
２４ａ 成形面
２４ｂ 平坦面
２５ 下型
２５ａ 成形面
２５ｂ 平坦面
２６ スリーブ
２６ａ 空気孔
２８ 凸部
２８ａ 先端面
２９ 凹部
３０ ガラス素材
３１ 光学素子
３２ 枠体
３２ａ 突起
３３ 凸状部
３３ａ 突出面
３４ 光学部品
３６ スリット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Molding apparatus 12 Upper stage unit 13 Heater block 14 Heating plate 15 Upper cartridge heater 17 Lower stage unit 18 Heater block 19 Heating plate 20 Lower cartridge heater 22 Molding die 24 Upper die 24a Molding surface 24b Flat surface 25 Lower die 25a Molding surface 25b Flat surface 26 Sleeve 26a Air hole 28 Convex portion 28a Tip surface 29 Concavity 30 Glass material 31 Optical element 32 Frame 32a Protrusion 33 Convex portion 33a Protruding surface 34 Optical component 36 Slit
Claims (3)
前記光学素子の材質は、ガラスであり、
前記枠体の材質は、金属であり、
前記枠体は前記光学素子の光軸方向に突出する少なくとも２つの凸状部を有し、
前記少なくとも２つの凸状部の各突出面が、前記光学素子の光軸に対して直交する一平面上に位置し、
前記少なくとも２つの凸状部の夫々の周辺にスリットが形成され、
前記少なくとも２つの凸状部及び前記スリットは、前記枠体のうち前記光学素子よりも外周側に位置する、
ことを特徴とする光学部品。 In the optical component in which the optical element and the frame are integrally tightly bonded,
The material of the optical element is glass,
The material of the frame is metal,
The frame body have at least two convex portions protruding in the optical axis direction of the optical element,
Each projecting surface of the at least two convex portions is located on one plane orthogonal to the optical axis of the optical element,
A slit is formed around each of the at least two convex portions,
The at least two convex portions and the slit are located on the outer peripheral side of the optical element in the frame,
An optical component characterized by that.
加熱された光学素子素材を、第１成形型の成形面と第２成形型の成形面によって成形すると共に、前記光学素子素材の周囲に配置されたリング状の枠体を、前記第１成形型の成形面の外周部に設けられた型中心軸と平行方向に突出する少なくとも２つの凸部によって成形する工程を有し、
前記工程では、
前記少なくとも２つの凸部の各先端面が、前記型中心軸に対して直交する一平面上に位置し、
前記枠体は、前記少なくとも２つの凸部によって成形される前に、該少なくとも２つの凸部によって成形される部分の夫々の周辺にスリットが形成され、
前記少なくとも２つの凸部及び前記スリットは、前記光学素子よりも外周側に位置する、
ことを特徴とする光学部品の製造方法。 In the method of manufacturing an optical component for molding an optical component in which the optical element and the frame are integrally tightly bonded,
The heated optical element material is molded by the molding surface of the first molding die and the molding surface of the second molding die, and a ring-shaped frame disposed around the optical element material is formed as the first molding die. and Yu the step of forming the at least two protrusions projecting in a direction parallel to the mold center axis provided on the outer peripheral portion of the molding surface,
In the process,
Each tip surface of the at least two convex portions is located on one plane orthogonal to the mold center axis,
Before the frame body is formed by the at least two convex portions, a slit is formed around each of the portions formed by the at least two convex portions,
The at least two convex portions and the slit are located on the outer peripheral side of the optical element;
An optical component manufacturing method characterized by the above.
前記少なくとも２つの凹部の各底面が、前記型中心軸に対して直交する一平面上に位置している
ことを特徴とする請求項２に記載の光学部品の製造方法。 On the outer peripheral portion of the molding surface of the second mold, at least two concave portions that are recessed in a direction parallel to the mold center axis are provided at positions corresponding to the at least two convex portions,
The method for manufacturing an optical component according to claim 2 , wherein the bottom surfaces of the at least two recesses are located on a plane perpendicular to the mold center axis.
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