JPH11151730A - 光学素子の成形方法および光学素子 - Google Patents
光学素子の成形方法および光学素子Info
- Publication number
- JPH11151730A JPH11151730A JP32170797A JP32170797A JPH11151730A JP H11151730 A JPH11151730 A JP H11151730A JP 32170797 A JP32170797 A JP 32170797A JP 32170797 A JP32170797 A JP 32170797A JP H11151730 A JPH11151730 A JP H11151730A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学素子の成形方法において、安価でかつ光
学性能に優れた光学素子を提供する。 【解決手段】 上型と下型と胴型とからなる成形型で、
前記上型成形面と下型成形面と胴型で囲まれる成形空間
の体積Ｃと前記成形空間に投入して加熱加圧成形して光
学素子を得るための光学素子用材料の体積Ｖとの関係
が、０．９８≦Ｖ／Ｃ≦１．０３となる光学素子用材料
を使用することにより、光学性能が良好となり、また成
形加工性が安定する。
学性能に優れた光学素子を提供する。 【解決手段】 上型と下型と胴型とからなる成形型で、
前記上型成形面と下型成形面と胴型で囲まれる成形空間
の体積Ｃと前記成形空間に投入して加熱加圧成形して光
学素子を得るための光学素子用材料の体積Ｖとの関係
が、０．９８≦Ｖ／Ｃ≦１．０３となる光学素子用材料
を使用することにより、光学性能が良好となり、また成
形加工性が安定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光学素子のプレス成
形法に係わり、特に形状精度及び面精度に優れた光学素
子の成形方法に関するものである。
形法に係わり、特に形状精度及び面精度に優れた光学素
子の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のレンズのプレス成形方法は、例え
ば特開平５−１７７７２５号公報には、射出成形用金型
に溶融樹脂を射出することにより、熱可塑性プラスチッ
ク母材をほぼ最終形状に前加工した後、成形金型内で加
熱加圧後冷却してレンズを成形する方法が開示されてい
る。図６に従来の成形用型の断面図を示す。図６におい
て、４３は可動側入駒、４２は固定側入駒であり、プラ
スチック母材（樹脂材料）はたとえば図７の４０に示す
ようなほぼ最終形状のものを使用する。以上の構成にお
いて、最終加工するためにあらかじめ温度を荷重たわみ
温度以上でかつそのガラス転移点未満に設定された可動
側入駒４３を型開きして母材４０を投入し、加圧したの
ち型開きをして成形品４４を取り出す。
ば特開平５−１７７７２５号公報には、射出成形用金型
に溶融樹脂を射出することにより、熱可塑性プラスチッ
ク母材をほぼ最終形状に前加工した後、成形金型内で加
熱加圧後冷却してレンズを成形する方法が開示されてい
る。図６に従来の成形用型の断面図を示す。図６におい
て、４３は可動側入駒、４２は固定側入駒であり、プラ
スチック母材（樹脂材料）はたとえば図７の４０に示す
ようなほぼ最終形状のものを使用する。以上の構成にお
いて、最終加工するためにあらかじめ温度を荷重たわみ
温度以上でかつそのガラス転移点未満に設定された可動
側入駒４３を型開きして母材４０を投入し、加圧したの
ち型開きをして成形品４４を取り出す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の成形方法にあっ
ては、射出成形用金型に溶融樹脂を射出することにより
熱可塑性プラスチック母材をほぼ最終形状に前加工した
際に重量バラツキが発生し、このプラスチック母材を成
形することにより、成形後のレンズのヒケ量が重量バラ
ツキに対応して変化し、レンズ性能が不均一となり易や
すかったり、また成形レンズの歪みがばらつく問題があ
った。
ては、射出成形用金型に溶融樹脂を射出することにより
熱可塑性プラスチック母材をほぼ最終形状に前加工した
際に重量バラツキが発生し、このプラスチック母材を成
形することにより、成形後のレンズのヒケ量が重量バラ
ツキに対応して変化し、レンズ性能が不均一となり易や
すかったり、また成形レンズの歪みがばらつく問題があ
った。
【０００４】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、レンズ性能と歪み量が安定し量産化が容易である光
学素子の成形方法を提供することを目的とする。
め、レンズ性能と歪み量が安定し量産化が容易である光
学素子の成形方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の光学素子の成形方法は、上型と下型と胴型
とからなる成形型で、前記上型成形面と下型成形面と胴
型で囲まれる成形空間の体積Ｃと前記成形空間に投入し
て加熱加圧成形して光学素子を得るための光学素子用材
料の体積Ｖとの関係が、０．９８≦Ｖ／Ｃ≦１．０３
となる光学素子用材料を使用することを特徴とするもの
である。
め、本発明の光学素子の成形方法は、上型と下型と胴型
とからなる成形型で、前記上型成形面と下型成形面と胴
型で囲まれる成形空間の体積Ｃと前記成形空間に投入し
て加熱加圧成形して光学素子を得るための光学素子用材
料の体積Ｖとの関係が、０．９８≦Ｖ／Ｃ≦１．０３
となる光学素子用材料を使用することを特徴とするもの
である。
【０００６】上記のような構成であれば、レンズ性能と
歪み量が安定し量産化が容易となる。また本発明におい
ては、成形材料として樹脂を使用することが好ましい。
また本発明の方法においては、Ｖ／Ｃが１．００＜Ｖ／
Ｃ≦１．０２の範囲内であることが好ましい。
歪み量が安定し量産化が容易となる。また本発明におい
ては、成形材料として樹脂を使用することが好ましい。
また本発明の方法においては、Ｖ／Ｃが１．００＜Ｖ／
Ｃ≦１．０２の範囲内であることが好ましい。
【０００７】次に本発明の光学素子は、成形空間の体積
Ｃと、前記成形空間に配置して加熱加圧成形して光学素
子を得るための光学素子用材料の体積Ｖとの関係が、
０．９８≦Ｖ／Ｃ≦１．０３である光学素子用材料で成
形されているものである。成形材料としては、アクリ
ル，ポリカーボネート，非晶質ポリオレフィン，ポリエ
チレンテレフタレート，ポリエステル及びポリスチレン
から選ばれる少なくとも一つの樹脂であることが好まし
い。またＶ／Ｃが１．００＜Ｖ／Ｃ≦１．０２の範囲内
であることが好ましい。
Ｃと、前記成形空間に配置して加熱加圧成形して光学素
子を得るための光学素子用材料の体積Ｖとの関係が、
０．９８≦Ｖ／Ｃ≦１．０３である光学素子用材料で成
形されているものである。成形材料としては、アクリ
ル，ポリカーボネート，非晶質ポリオレフィン，ポリエ
チレンテレフタレート，ポリエステル及びポリスチレン
から選ばれる少なくとも一つの樹脂であることが好まし
い。またＶ／Ｃが１．００＜Ｖ／Ｃ≦１．０２の範囲内
であることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。図２の光学素子成形用素材
２はポリオレフィン系樹脂（例えば商品名：Ｚｅｏｎｅ
ｘ（ゼオネックス）、日本ゼオン社製）であり、射出成
形（インジェクション）で図３の光学素子成形用素材
２，２´に示すようなボール状の光学素子用材料を成形
加工した。その後、ニッパー等で光学素子成形用素材
２，２´を切断して分離した。この光学素子用材料を使
用して、光学素子を加熱加圧成形して光学素子を得るた
めに、あらかじめ図２に示す光学素子を成形するための
成形用金型を用意した。図２において上型４と下型５
と、胴型６で囲まれる空間の体積は上型４のツバ部と胴
型６の端面が密着した時点で最小となる。この時の常温
における最小体積Ｃに対して光学素子成形用素材の体積
Ｖと最小体積Ｃの関係について事前に検討した結果を表
１に示す。
て、図面を用いて説明する。図２の光学素子成形用素材
２はポリオレフィン系樹脂（例えば商品名：Ｚｅｏｎｅ
ｘ（ゼオネックス）、日本ゼオン社製）であり、射出成
形（インジェクション）で図３の光学素子成形用素材
２，２´に示すようなボール状の光学素子用材料を成形
加工した。その後、ニッパー等で光学素子成形用素材
２，２´を切断して分離した。この光学素子用材料を使
用して、光学素子を加熱加圧成形して光学素子を得るた
めに、あらかじめ図２に示す光学素子を成形するための
成形用金型を用意した。図２において上型４と下型５
と、胴型６で囲まれる空間の体積は上型４のツバ部と胴
型６の端面が密着した時点で最小となる。この時の常温
における最小体積Ｃに対して光学素子成形用素材の体積
Ｖと最小体積Ｃの関係について事前に検討した結果を表
１に示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】表１の結果よりＶ／Ｃの値と性能の間には
相関関係があり、Ｖ／Ｃが０．９８未満であれば性能は
悪く、またＶ／Ｃが１．０３を越えて性能が劣化してい
き、性能不良となることが明らかとなった。そこで０．
９８≦Ｖ／Ｃ≦１．０３となるように、光学素子成形用
素材の重量と金型のキャビティ最小体積を調整してお
く。すなわち、できあがった光学素子成形用素材の体積
から最適なキャビティ最小体積を設定した。キャビティ
最小体積の調整は胴型６の高さを調整することによって
容易にできた。本実施例では、１４．１ｍｇの光学素子
成形用素材を使用し、Ｖ／Ｃの値が１．０２となるよう
に胴型の高さを調整してキャビティ最小体積を設定し
た。
相関関係があり、Ｖ／Ｃが０．９８未満であれば性能は
悪く、またＶ／Ｃが１．０３を越えて性能が劣化してい
き、性能不良となることが明らかとなった。そこで０．
９８≦Ｖ／Ｃ≦１．０３となるように、光学素子成形用
素材の重量と金型のキャビティ最小体積を調整してお
く。すなわち、できあがった光学素子成形用素材の体積
から最適なキャビティ最小体積を設定した。キャビティ
最小体積の調整は胴型６の高さを調整することによって
容易にできた。本実施例では、１４．１ｍｇの光学素子
成形用素材を使用し、Ｖ／Ｃの値が１．０２となるよう
に胴型の高さを調整してキャビティ最小体積を設定し
た。
【００１１】次に光学素子成形用素材を、図４に示す成
形機２０で成形して光学素子を得る方法について説明す
る。各ステージはヒータブロックからなり、内部にはあ
らかじめ加熱手段としてカートリッジヒータが内蔵して
あり、あらかじめ所定の温度に昇温してある。同様に上
ヘッド２７〜２９もヒータブロックからなり、所定の温
度に設定してある。各ステージへは設定タクト終了時毎
に移送され、順次連続的に成形が可能である。本実施例
の成形機の設定温度を表２に示す。
形機２０で成形して光学素子を得る方法について説明す
る。各ステージはヒータブロックからなり、内部にはあ
らかじめ加熱手段としてカートリッジヒータが内蔵して
あり、あらかじめ所定の温度に昇温してある。同様に上
ヘッド２７〜２９もヒータブロックからなり、所定の温
度に設定してある。各ステージへは設定タクト終了時毎
に移送され、順次連続的に成形が可能である。本実施例
の成形機の設定温度を表２に示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】設定タクトは４０ｓｅｃとした。図２に示
すように下型５、上型４、胴型６からなる成形型に光学
素子成形用素材２を挿入した。型内に光学素子成形用素
材を投入した後、図示していないロボットアームなどで
予備ステージ２１上に型を移動させた。さらにこの成形
型を搬送アームなどで加熱ステージ２２に搬送した。加
熱ステージでは上ヒータブロック２７が下降してくる
が、上型４とは接触せず、近接させた状態で加熱した。
次に成形ステージに搬送後、上ヒータブロック２８を下
降させて上型に接触させた。加圧力は図示していないが
エアーシリンダを使用して調節した。本実施例では５０
kg/cm2で加圧を行った。成形ステージで設定タクト終了
時には上型のつば部と胴型６の上端部は接触した状態で
ある。光学素子成形用素材は上下型の成形面の形状が転
写されて光学素子形状となっている。
すように下型５、上型４、胴型６からなる成形型に光学
素子成形用素材２を挿入した。型内に光学素子成形用素
材を投入した後、図示していないロボットアームなどで
予備ステージ２１上に型を移動させた。さらにこの成形
型を搬送アームなどで加熱ステージ２２に搬送した。加
熱ステージでは上ヒータブロック２７が下降してくる
が、上型４とは接触せず、近接させた状態で加熱した。
次に成形ステージに搬送後、上ヒータブロック２８を下
降させて上型に接触させた。加圧力は図示していないが
エアーシリンダを使用して調節した。本実施例では５０
kg/cm2で加圧を行った。成形ステージで設定タクト終了
時には上型のつば部と胴型６の上端部は接触した状態で
ある。光学素子成形用素材は上下型の成形面の形状が転
写されて光学素子形状となっている。
【００１４】その後、冷却ステージ２４に搬送して成形
ステージで成形された光学素子の形状が変化しない温度
まで冷却し、更に水冷ステージ２５、出口ステージ２６
を経て型を分解して光学素子を取り出した。本実施例で
得た光学素子の性能評価結果を表３に示す。
ステージで成形された光学素子の形状が変化しない温度
まで冷却し、更に水冷ステージ２５、出口ステージ２６
を経て型を分解して光学素子を取り出した。本実施例で
得た光学素子の性能評価結果を表３に示す。
【００１５】
【表３】
【００１６】表３の結果より、レンズ性能はいずれも良
好であった。図１は前記本発明の一実施の形態の成形法
で得られた光学素子１の側面図である。尚、本実施例で
はインジェクションによりボール状の光学素子用素材を
使用したが、ボール形状に限定されるものでなく、光学
素子用素材を図５に示すようなプレート部７と膨出部８
からなるアレイ状の形状に成形したのち、振動加圧切断
等で切断分離したものを使用しても良い。図５（ａ）は
アレイ状の光学素子用素材の平面図、図５（ｂ）は同側
面図である。また、望ましくはＶ／Ｃが１．００＜Ｖ／
Ｃ≦１．０２の範囲内であればより安定した性能が得ら
れる。
好であった。図１は前記本発明の一実施の形態の成形法
で得られた光学素子１の側面図である。尚、本実施例で
はインジェクションによりボール状の光学素子用素材を
使用したが、ボール形状に限定されるものでなく、光学
素子用素材を図５に示すようなプレート部７と膨出部８
からなるアレイ状の形状に成形したのち、振動加圧切断
等で切断分離したものを使用しても良い。図５（ａ）は
アレイ状の光学素子用素材の平面図、図５（ｂ）は同側
面図である。また、望ましくはＶ／Ｃが１．００＜Ｖ／
Ｃ≦１．０２の範囲内であればより安定した性能が得ら
れる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は以上に説明した成形方法である
ために、以下に記載されるような効果を奏する。上型と
下型と胴型とからなる成形型で、前記上型成形面と下型
成形面と胴型で囲まれる成形空間の体積Ｃと前記成形空
間に投入して加熱加圧成形して光学素子を得るための光
学素子用材料の体積Ｖとの関係が、０．９８≦Ｖ／Ｃ≦
１．０３となる光学素子用材料を使用することにより、
成形後のレンズのヒケ量が一定となりレンズ性能が良好
となり、しかもばらつきも少なくなり、量産性の高い成
形を提供することが可能となる。従って成形歩留まりが
向上することによって光学素子の製造コストが低減で
き、安価な光学素子を提供することが可能となる。
ために、以下に記載されるような効果を奏する。上型と
下型と胴型とからなる成形型で、前記上型成形面と下型
成形面と胴型で囲まれる成形空間の体積Ｃと前記成形空
間に投入して加熱加圧成形して光学素子を得るための光
学素子用材料の体積Ｖとの関係が、０．９８≦Ｖ／Ｃ≦
１．０３となる光学素子用材料を使用することにより、
成形後のレンズのヒケ量が一定となりレンズ性能が良好
となり、しかもばらつきも少なくなり、量産性の高い成
形を提供することが可能となる。従って成形歩留まりが
向上することによって光学素子の製造コストが低減で
き、安価な光学素子を提供することが可能となる。
【図１】本発明の一実施の形態の成形法で得られた光学
素子の側面図である。
素子の側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態の成形型を用いて成形し
ている際の断面図である。
ている際の断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態の成光学素子成形用素材
の断面図である。
の断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態の成形方法を実現するた
めの成形装置の断面図である。
めの成形装置の断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態の光学素子成形用素材の
外観図であり、（ａ）はアレイ状の光学素子用素材の平
面図、（ｂ）は同側面図である。
外観図であり、（ａ）はアレイ状の光学素子用素材の平
面図、（ｂ）は同側面図である。
【図６】従来の成形型の断面図である。
【図７】従来のプラスチック母材の断面図である。 １ 光学素子素材 ２ 光学素子成形用素材 ４ 上型 ５ 下型 ６ 胴型 ７ プレート部 ８ 膨出部 ２０ 成形装置 ２１ 入り口ステージ ２２ 予熱ステージ ２３ 成形ステージ ２４ 冷却ステージ ２５ 水冷ステージ ２６ 取り出しステージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 67:00 69:00 Ｂ２９Ｌ 11:00
Claims (6)
- 【請求項１】 上型と下型と胴型とからなる成形型を用
いて光学素子を成形する方法において、前記上型成形面
と下型成形面と胴型で囲まれる成形空間の体積Ｃと、前
記成形空間に配置して加熱加圧成形して光学素子を得る
ための光学素子用材料の体積Ｖとの関係が、 ０．９８≦Ｖ／Ｃ≦１．０３ となる光学素子用材料を使用することを特徴とする光学
素子の成形方法。 - 【請求項２】 成形材料として樹脂を使用する請求項１
に記載の光学素子の成形方法。 - 【請求項３】 Ｖ／Ｃが１．００＜Ｖ／Ｃ≦１．０２の
範囲内である請求項１に記載の光学素子の成形方法。 - 【請求項４】 成形空間の体積Ｃと、前記成形空間に配
置して加熱加圧成形して光学素子を得るための光学素子
用材料の体積Ｖとの関係が、 ０．９８≦Ｖ／Ｃ≦１．０３ である光学素子用材料で成形された光学素子。 - 【請求項５】 成形材料が、アクリル，ポリカーボネー
ト，非晶質ポリオレフィン，ポリエチレンテレフタレー
ト，ポリエステル及びポリスチレンから選ばれる少なく
とも一つの樹脂である請求項４に記載の光学素子。 - 【請求項６】 Ｖ／Ｃが１．００＜Ｖ／Ｃ≦１．０２の
範囲内である請求項４に記載の光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32170797A JPH11151730A (ja) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | 光学素子の成形方法および光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32170797A JPH11151730A (ja) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | 光学素子の成形方法および光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11151730A true JPH11151730A (ja) | 1999-06-08 |
Family
ID=18135540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32170797A Pending JPH11151730A (ja) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | 光学素子の成形方法および光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11151730A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014045824A1 (ja) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | 富士フイルム株式会社 | 光学素子及びその成形方法、成形装置 |
-
1997
- 1997-11-21 JP JP32170797A patent/JPH11151730A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014045824A1 (ja) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | 富士フイルム株式会社 | 光学素子及びその成形方法、成形装置 |
| JP5759078B2 (ja) * | 2012-09-21 | 2015-08-05 | 富士フイルム株式会社 | 光学素子の成形方法、及び成形装置 |
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