WO2010103968A1 - 光学素子、光学素子の製造方法、発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法 - Google Patents

光学素子、光学素子の製造方法、発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法 Download PDF

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修志 池永
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コニカミノルタオプト株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1089—Methods of surface bonding and/or assembly therefor of discrete laminae to single face of additional lamina

Definitions

  • the present invention relates to an optical element, a method for manufacturing an optical element, a light emitting unit, and a method for assembling a light emitting unit, and in particular, a molten glass droplet dropped on a lower mold is pressed by an upper mold and a lower mold.
  • the present invention relates to an optical element, a method for manufacturing the optical element, a light emitting unit, and a method for assembling the light emitting unit.
  • a droplet method in which molten glass droplets dropped on a lower mold are pressed by an upper mold and a lower mold, rather than the conventional lens production by polishing. It is getting popular.
  • Optical elements such as small-diameter lenses and lenses with short focal lengths that have been difficult to manufacture in the past can now be manufactured by using the droplet method.
  • Patent Document 1 discloses a manufacturing method and a manufacturing apparatus of an unpolished lens by a droplet method.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a method for manufacturing an optical element by a conventional droplet method.
  • a molten glass droplet 101 is formed at the tip of the nozzle 40 by glass melted in a melting furnace (not shown).
  • the molten glass droplet 101 falls by its own weight (arrow P), and is dropped onto the molding surface 31 (concave surface here) of the lower mold 30 for molding.
  • the dropping timing is detected by the dropping sensor 50 by, for example, an optical method or an electrical method.
  • FIG. 6 (c) the lower mold 30 having the molten glass droplet 101 mounted on the molding surface 31 is moved to directly below the upper mold 20 having the molding surface 21 (here, convex surface) (arrow Q), and FIG.
  • FIG. 6 (d) the upper mold 20 is lowered to the molding position (arrow R), and after a predetermined time has elapsed from the dropping of the molten glass droplet 101, press molding is performed by the upper mold 20 and the lower mold 30.
  • FIG. 6E the upper mold 20 is raised from the molding position (arrow S), and the upper mold 20 and the lower mold 30 are separated, and the meniscus lens 10 Molding is completed.
  • the temperature of the dropped molten glass droplet 101 is considerably higher than the temperature of the upper mold 20 and the lower mold 30. Since the shrinkage of the meniscus lens 10 during molding is larger than the shrinkage of the upper mold 20 and the lower mold 30, a force F in the direction in which the meniscus lens 10 is wound around the molding surface 21 of the upper mold 20 is generated. As a result, the concave surface 11 of the meniscus lens 10 sticks to the molding surface 21 (convex surface) of the upper mold 20 and the meniscus lens 10 cannot be released from the upper mold 20 as indicated by a broken line in FIG. .
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and in the case of molding an optical element having a deep concave surface, the optical element capable of ensuring good releasability without the concave surface of the optical element sticking to the convex surface of the mold. And it aims at providing the manufacturing method of an optical element.
  • the object of the present invention can be achieved by the following configuration.
  • the optical element has at least one concave optical surface, and an end portion connected to an outer edge portion of the concave optical surface,
  • the optical element according to claim 1 wherein a tapered portion having an inclination with respect to a plane formed by an outer edge portion of the concave optical surface is provided at the end portion.
  • the tapered portion has an inclination of a taper angle ⁇ on the outer side of the concave optical surface with respect to a plane formed by an outer edge portion of the concave optical surface,
  • the taper angle ⁇ is 15 ° ⁇ ⁇ ⁇ 45 ° 2.
  • the concave angle ⁇ is 70 ° ⁇ ⁇ ⁇ 90 ° 3.
  • the optical element as described in 1 or 2 above.
  • an optical element in which a molten glass droplet dropped on a lower mold is pressed by the upper mold and the lower mold, and molded.
  • the optical element has at least one concave optical surface;
  • the upper mold or the lower mold having a convex surface for forming the concave optical surface of the optical element has a tapered portion inclined with respect to a surface formed by an outer edge portion of the convex surface.
  • the tapered portion has an inclination of a taper angle ⁇ on the outer side of the convex surface with respect to a surface formed by an outer edge portion of the convex surface,
  • the taper angle ⁇ is 15 ° ⁇ ⁇ ⁇ 45 ° 8.
  • a light emitting unit comprising a light emitting member mounted on the substrate, The light emitting unit, wherein the optical element and the substrate are positioned by bringing the positioning part and the tapered part of the optical element into contact with each other.
  • An optical element that is positioned on the substrate of the light emitting unit and covers the light emitting element mounted on the substrate, At least one concave optical surface; And an end portion connected to an outer edge portion of the concave optical surface, An optical element having a tapered portion at an end with respect to a plane formed by an outer edge portion of the concave optical surface.
  • an end part connected to the outer edge part of the concave optical surface of the optical element is provided on the end face of the optical element, and the outer edge of the concave optical surface is provided at the end part.
  • the light emitting unit and the light emitting device that can shorten the process time and prevent the appearance defects due to centering scratches and the occurrence of defects such as cracks and chips.
  • a method for assembling the unit can be provided.
  • the optical element positioned on the substrate of the light emitting unit and covering the light emitting element mounted on the substrate is provided with at least one concave optical surface and an end connected to the outer edge of the concave optical surface.
  • the mold can be released well without sticking the concave optical surface to the convex surface of the mold when molding the optical element. It is possible to provide an optical element that can ensure the property.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an optical element that is an object of the present invention.
  • the optical element that is the subject of the present invention is an optical element having at least one deep concave surface.
  • the meniscus lens 10 composed of the concave surface 11 and the convex surface 12 illustrated in FIG. 1A the concave lens 10 composed of the concave surface 11 and the concave surface 14 illustrated in FIG. 1B, or FIG.
  • An optical element 10 such as a concave mirror 10 in which, for example, Al, Ag or the like is vapor-deposited on the concave surface 11 illustrated in FIG.
  • the flat surface portion connected to the concave surface 11 is referred to as an end surface 13.
  • the concave surface 11 functions as a concave optical surface in the present invention.
  • concave surface 11, convex surface 12, concave surface 14 and reflecting surface 11M are not limited to spherical surfaces, but may be aspherical surfaces or a plurality of spherical surfaces or aspherical composite surfaces.
  • the concave surface 14 in FIG. 1B may be a plano-concave concave lens formed of a plane having no curvature.
  • the optical element 10 according to the present invention only needs to have the deep concave surface 11.
  • the concave surface angle ⁇ is defined as the concave surface angle ⁇ .
  • FIG. 2 shows the shape of the optical element and the mold according to the first embodiment of the present invention.
  • 2A is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2B showing the shape of the first embodiment of the optical element
  • FIG. 2B is a first embodiment of the optical element.
  • 2A is a top view seen from the direction of the arrow R in FIG. 2A
  • FIG. 2C is a cross-sectional view showing the shape of the first embodiment of the upper mold corresponding to FIG. It is.
  • the optical element 10 is an example of the meniscus lens 10 shown in FIG. 1 (a), which is composed of a concave surface 11 and a convex surface 12, and is defined in FIG. 1 (a).
  • the concave surface angle ⁇ is 70 °.
  • the end surface 13 of the meniscus lens 10 is provided with an end portion 15 connected to the outer edge portion 111 of the concave surface 11 over the entire circumference, and the end portion 15 is a plane formed by the outer edge portion 111 over the entire circumference.
  • the fact that the end portion 15 is connected to the outer edge portion 111 does not only mean that the outer edge portion 111 and the end portion 15 are directly connected, but, for example, the tapered portion 16 of the outer edge portion 111 and the end portion 15. Are also connected by a spherical surface 111R.
  • the outermost peripheral portion of the taper portion 16 of the end portion 15 is provided with a flat portion 17 that is parallel to the flat surface 113 formed by the outer edge portion 111 and is a butt surface with the upper mold 20 over the entire periphery. Yes.
  • the flat part 17 is not essential.
  • the width t of the end portion 15 is equal to the width of the end surface 13 of the meniscus lens 10.
  • the width d of the tapered portion 16 is preferably not less than 1 ⁇ 2 of the width t of the end portion 15.
  • FIG. 2 (c) shows only the periphery of the molding surface (convex surface) 21 of the upper mold 20.
  • type 20 is comprised by the molding surface 21, the taper part 26, the flat part 27 grade
  • the molding surface 21 and the taper portion 26 are connected by a spherical surface 211R having the smallest moldable radius.
  • ⁇ 30 °
  • the maximum value of the angle formed between the normal line H of the molding surface 21 and the pressing direction R of the press molding of the upper mold 20 and the lower mold 30, that is, the concave surface angle ⁇ is 70 ° here.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a method of manufacturing the optical element according to the first embodiment.
  • FIG. 3A is a view showing the upper mold 20 and the lower mold 30 after the press molding is finished in FIG.
  • FIG. 3B shows a state when the separation is started, and
  • FIG. 3B shows a state where the upper mold 20 and the lower mold 30 are separated as in FIG. 6E.
  • the taper angle ⁇ described above is preferably 15 ° ⁇ ⁇ ⁇ 45 °. Further, from the results of Examples described later, the concave surface angle ⁇ is effective when 70 ° ⁇ ⁇ ⁇ 90 °.
  • the molding surface 21 of the upper mold 20 is a convex surface and the molding surface 31 of the lower mold 30 is a concave surface, but this may be reversed.
  • the meniscus lens which consists of a concave surface and a convex surface was illustrated as an optical element, the other example shown in FIG. 1 may be sufficient and what is necessary is just an optical element which has a deep concave surface.
  • the entire periphery of the end face of the optical element is connected to the outer edge of the concave optical surface of the optical element.
  • the concave optical surface of the optical element becomes a convex surface of the mold. It is possible to provide an optical element and a method for manufacturing the optical element that can ensure good releasability without sticking.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the shape of the second embodiment of the optical element in the present invention.
  • 4 (a) is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 4 (b) showing the shape of the second embodiment
  • FIG. 4 (b) is the shape of the second embodiment shown in FIG. 4 (a). It is the top view seen from the arrow R direction.
  • the end portion 15 is provided at a position obtained by dividing the end surface 13 into three equal parts and having a size obtained by dividing the end surface 13 into six equal parts, and protrudes along the end surface 13 toward the convex surface 12.
  • tapered portion 16 and the flat portion 17 are provided in the end portion 15 as in the first embodiment, and the effect of improving the mold release provided by the tapered portion 16 is also the same.
  • the concave optical surface of the optical element when molding the optical element by the droplet method, a part of the end face of the optical element is connected to the outer edge of the concave optical surface of the optical element.
  • the concave optical surface of the optical element does not stick to the convex surface of the mold.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a problem in the optical element used in the light emitting unit
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of the light emitting unit and a method for assembling the light emitting unit
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an embodiment of a light emitting unit using the optical element of the present invention and a method for assembling the light emitting unit.
  • the problem of the optical element used in the light emitting unit will be described.
  • the molten glass droplet 101 is a cavity of the molding surface 31 (concave surface) of the lower mold 30 in FIG. 6C. It is illustrated that the droplets are dropped with a droplet smaller than the size of.
  • the molten glass droplet 101 is a droplet larger than the position 31a where at least the surface shape of the molding surface 31 of the lower mold 30 is indicated by the broken line in FIG. Needs to be dripped.
  • a part of the molten glass droplet 101 protrudes into the gap between the upper mold 20 and the lower mold 30 by press molding, and a meniscus lens as shown in FIG. 7C.
  • a brim portion 19 is formed at 10.
  • the size and shape of the brim portion 19 vary, normally, as shown in FIG. 8A, so-called centering is performed in which a part of the brim portion 19 of the meniscus lens 10 is removed by a method such as polishing. And trimming the outer shape. By this centering process, the end surface 19a with high dimensional accuracy is formed.
  • the light emitting unit 3 includes a substrate 301, a light emitting element 303 such as a light emitting diode (LED) mounted on the substrate 301, and a light emitting element 303 provided on the substrate 301. It is composed of a meniscus lens 10 or the like to cover. In the light emitting unit 3, it is necessary to position the light emitting element 303 and the optical axis of the meniscus lens 10.
  • the end surface 19a is brought into contact with the end surface 305b of the frame body 305 by using the end surface 19a having high dimensional accuracy formed by centering the collar portion 19 of the meniscus lens 10. To drop into the frame body 305 for positioning.
  • the light emitting unit 3 is assembled by first mounting the light emitting element 303 on the substrate 301 by a method such as die bonding or wire bonding. Next, the frame body 305 is positioned by inserting the projections 305a of the frame body 305 into the positioning holes provided in the substrate 301, and in this state, the substrate 301 and the frame body 305 are bonded and fixed.
  • the end surface 19a of the meniscus lens 10 is dropped into the inside of the frame body 305 so as to be in contact with the end surface 305b of the frame body 305, and in this state, the end surface 19a and the frame body 305 are bonded with an adhesive 307. And fix.
  • the centering of the collar portion 19 of the meniscus lens 10 shown in FIG. 8A takes a long process time, and the centering scratches on the optical surface of the meniscus lens 10 due to chucking during centering. As a result, the appearance is poor, and defects such as cracks and chips on the end surface 19a and the optical surface due to polishing occur, which is a major factor in increasing costs.
  • the flange 19 is left as it is without performing centering, and positioning is performed using the tapered portion 16 provided in the meniscus lens 10, thereby overcoming the above-described problems.
  • FIG. 9A shows a shape in which the flange portion 19 is formed on the meniscus lens 10 of the first embodiment of the optical element shown in FIG.
  • the collar portion 19 is formed on the outer periphery of the end portion 15 having the tapered portion 16.
  • the structure of the light emission unit 3 is shown in FIG.9 (b).
  • the light emitting unit 3 includes a substrate 301, a light emitting element 303 such as a light emitting diode (LED), a positioning member 315, a meniscus lens 10, and the like, as shown in FIG. 8B.
  • the positioning member 315 is provided with a positioning portion 315 b at a position facing the tapered portion 16 of the meniscus lens 10. Note that the substrate 301 and the positioning member 315 may be integrally formed.
  • the light emitting unit 3 is assembled by first mounting the light emitting element 303 on the substrate 301 by a method such as die bonding or wire bonding (light emitting element mounting step). Next, the protrusion 315a of the positioning member 315 is inserted into the hole provided in the substrate 301 to position the positioning member 315, and in that state, the positioning member 315 is attached to the substrate 301 by bonding or the like (positioning member attaching step). .
  • a UV (ultraviolet) curable adhesive 317 is applied in advance to the positioning portion 315b of the positioning member 315, and the positioning portion 315b and the tapered portion 16 of the meniscus lens 10 are brought into contact with each other for positioning ( Positioning process).
  • the positioning member 315 and the meniscus lens 10 are bonded and fixed by irradiating UV light from the outside of the meniscus lens 10 and curing the UV curable adhesive 317 (adhesion process).
  • the light emitting element 303 can be sealed in the space surrounded by the substrate 301 and the meniscus lens 10 by applying and bonding the adhesive 317 to the entire circumference where the positioning portion 315b and the tapered portion 16 are in contact with each other. And reliability can be improved.
  • a method of bonding the flange portion 19 and the substrate 301 is also conceivable. Also in this case, the flange portion 19 and the substrate 301 are bonded over the entire periphery, so that the light emitting element 303 can be sealed and the reliability can be improved.
  • the meniscus is formed without performing centering of the flange portion 19 formed on the meniscus lens 10.
  • the light emitting unit can shorten the process time and prevent the appearance defects due to centering scratches and the occurrence of defects such as cracks and chips.
  • a method for assembling the light emitting unit can be provided.
  • an end part connected to the outer edge part of the concave optical surface of the optical element is provided on the end face of the optical element.
  • the light emitting unit and the light emitting device that can shorten the process time and prevent the appearance defects due to centering scratches and the occurrence of defects such as cracks and chips.
  • a method for assembling the unit can be provided.
  • the optical element positioned on the substrate of the light emitting unit and covering the light emitting element mounted on the substrate is provided with at least one concave optical surface and an end connected to the outer edge of the concave optical surface.
  • the mold can be released well without sticking the concave optical surface to the convex surface of the mold when molding the optical element. It is possible to provide an optical element that can ensure the property.
  • FIG. 5 is a graph showing the release state of the example of the first embodiment of the optical element and the comparative example.
  • Comparative Examples D, E, and F have a shape in which the end portion 15 does not have the tapered portion 16 connected to the concave surface 11, similarly to the meniscus lens 10 shown in FIG. The other points are the same as the meniscus lens 10 of the embodiment of FIG.
  • press timing 3
  • press time 4
  • press time 3
  • the time for press molding (hereinafter referred to as press time) T2 was changed from 0.1 second to 5 seconds, and the release state of the press-molded meniscus lens 10 was measured.
  • the meniscus lens 10 used in the experiment has 14 types in total, including seven types from A to C and G to J in the example and seven types from D to F and K to N in the comparative example. This is shown in Table 1 together with the determination results described later.
  • the other shapes and materials are common to the examples and the comparative examples.
  • press time T2 1 second is used as the judgment condition, and when the press time T2 is 1 second or longer and a subscript state exists, it is judged as ⁇ , and when the press time T2 is 1 second or longer and no subscript state exists, it is judged as x did.
  • Example (A) since the very favorable result was obtained compared with others, it was set as (double-circle).
  • (D), (E), (L), (N) became (circle), (F), (K), (M) became x.
  • the range of the taper angle ⁇ exhibiting good releasability even with a deep concave surface having a concave surface angle ⁇ of 70 ° to 90 ° is 15 ° ⁇ ⁇ ⁇ 45 °.

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Abstract

　液滴法による光学素子の成形の際に、光学素子の端面に、光学素子の凹の光学面の外縁部に連なる端部を設け、端部に凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部を設けることで、光学素子の凹の光学面が金型の凸面に張り付くことなく、良好な離型性を確保できる光学素子および光学素子の製造方法を提供することができる。テーパ部は、発光ユニットの組立時に位置決めとして用いることができ、工程時間の短縮や、不良の発生の防止に寄与する。

Description

光学素子、光学素子の製造方法、発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法
　本発明は、光学素子、光学素子の製造方法、発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法に関し、特に下型の上に滴下された溶融ガラス滴を、上型と下型とで加圧して成形される光学素子、光学素子の製造方法、発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法に関する。
　近年、従来の研磨によるレンズ製造ではなく、下型の上に滴下された溶融ガラス滴を、上型と下型とで加圧して成形する方法（以下、液滴法と言う）によるレンズ製造が盛んになってきている。従来は製造が難しかった小口径のレンズや焦点距離の短いレンズ等の光学素子も、液滴法を用いることで製造が可能になった。
　例えば特許文献１には、液滴法による無研磨レンズの製造方法と製造装置とが開示されている。
　ここで、従来の液滴法による光学素子の製造方法を、凹面と凸面とからなるメニスカスレンズを例にとって図６を用いて説明する。図６は、従来の液滴法による光学素子の製造方法を示す模式図である。
　図６（ａ）で、図示しない溶融炉で溶融されたガラスによって、ノズル４０の先端に溶融ガラス滴１０１が形成される。図６（ｂ）で、溶融ガラス滴１０１が自重により落下し（矢印Ｐ）、成形用の下型３０の成形面３１（ここでは凹面）上に滴下される。滴下のタイミングは、滴下センサ５０によって、例えば光学的方法や電気的方法によって検出される。
　図６（ｃ）で、成形面３１上に溶融ガラス滴１０１を搭載した下型３０が、成形面２１（ここでは凸面）を有する上型２０の直下まで移動され（矢印Ｑ）、図６（ｄ）で上型２０が成形位置まで降下されて（矢印Ｒ）、溶融ガラス滴１０１の滴下から所定の時間が経過した後に、上型２０と下型３０とによりプレス成形が行われる。所定の時間の間プレス成形が行われた後、図６（ｅ）で、上型２０が成形位置から上昇されて（矢印Ｓ）上型２０と下型３０とが分離され、メニスカスレンズ１０の成形が完了される。
特開平１－２２６７４２号公報
　しかし、上述したメニスカスレンズのような凹面を有する光学素子を液滴法で成形する時に、光学素子が深い凹面を有している場合、プレス成形後に光学素子の凹面が金型の凸面に張り付き、スムーズに離型できないという問題が発生する。
　例えば図６の例で言えば、液滴法では、ガラスプリフォームを用いた成形法とは異なり、滴下された溶融ガラス滴１０１の温度が、上型２０および下型３０の温度よりもかなり高温であり、成形中のメニスカスレンズ１０の収縮が、上型２０および下型３０の収縮よりも大きいので、メニスカスレンズ１０が上型２０の成形面２１に巻き付く方向の力Ｆが発生する。これによって、図６（ｅ）に破線で示したように、メニスカスレンズ１０の凹面１１が上型２０の成形面２１（凸面）に張り付き、メニスカスレンズ１０が上型２０から離型できなくなってしまう。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、深い凹面を有する光学素子を成形する場合に、光学素子の凹面が金型の凸面に張り付くことなく、良好な離型性を確保できる光学素子および光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
　１．下型の上に滴下された溶融ガラス滴を、上型と前記下型とで加圧して成形される光学素子において、
　前記光学素子は、少なくとも１つの凹の光学面と、前記凹の光学面の外縁部に連なる端部とを有し、
　前記端部には、前記凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部が設けられていることを特徴とする光学素子。
　２．前記テーパ部は、前記凹の光学面の外縁部がなす平面に対して前記凹の光学面の外側にテーパ角度αの傾斜を持っており、
　前記テーパ角度αは、
　　１５°≦α≦４５°
であることを特徴とする前記１に記載の光学素子。
　３．前記凹の光学面の法線と前記上型と前記下型との加圧方向とがなす角度の最大値を凹面角度θとすると、
　前記凹面角度θは、
　　７０°≦θ≦９０°
であることを特徴とする前記１または２に記載の光学素子。
　４．前記テーパ部は、前記端部の全周に設けられていることを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の光学素子。
　５．前記テーパ部は、前記端部の一部に設けられていることを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の光学素子。
　６．前記テーパ部は、前記光学素子の端部の厚さの１／２以上の幅を有することを特徴とする前記１から５の何れか１項に記載の光学素子。
　７．下型の上に滴下された溶融ガラス滴を、上型と前記下型とで加圧して成形する光学素子の製造方法において、
　前記光学素子は、少なくとも１つの凹の光学面を有し、
　前記光学素子の前記凹の光学面を形成するための凸面を有する前記上型または前記下型は、前記凸面の外縁部がなす面に対して傾斜を持ったテーパ部を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
　８．前記テーパ部は、前記凸面の外縁部がなす面に対して前記凸面の外側にテーパ角度αの傾斜を持っており、
　前記テーパ角度αは、
　　１５°≦α≦４５°
であることを特徴とする前記７に記載の光学素子の製造方法。
　９．下型の上に滴下された溶融ガラス滴を、上型と前記下型とで加圧して成形される光学素子であって、少なくとも１つの凹の光学面と、前記凹の光学面の外縁部に連なる端部とを有し、前記端部に、前記凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部を有する光学素子と、
　位置決め部を有する基板と、
　前記基板の上に実装された発光部材とを備えた発光ユニットにおいて、
　前記位置決め部と前記光学素子の前記テーパ部とを当接させることで前記光学素子と前記基板とを位置決めすることを特徴とする発光ユニット。
　１０．前記位置決め部は、前記基板とは別体の位置決め部材に設けられていることを特徴とする前記９に記載の発光ユニット。
　１１．前記位置決め部と前記光学素子の前記テーパ部とを当接させた後に、接着により前記光学素子を固定することを特徴とする前記９または１０に記載の発光ユニット。
　１２．下型の上に滴下された溶融ガラス滴を、上型と前記下型とで加圧して成形される光学素子であって、少なくとも１つの凹の光学面と、前記凹の光学面の外縁部に連なる端部とを有し、前記端部に、前記凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部を有する光学素子と、
　位置決め部を有する基板と、
　前記基板の上に実装された発光部材とを備えた発光ユニットの組立方法において、
　前記位置決め部と前記光学素子の前記テーパ部とを当接させることで前記光学素子と前記基板とを位置決めする位置決め工程を備えたことを特徴とする発光ユニットの組立方法。
　１３．前記位置決め部は、前記基板とは別体の位置決め部材に設けられていることを特徴とする前記１２に記載の発光ユニットの組立方法。
　１４．前記位置決め工程で、前記位置決め部と前記光学素子の前記テーパ部とを当接させた後に、接着により前記光学素子を固定する接着工程を備えたことを特徴とする前記１２または１３に記載の発光ユニットの組立方法。
　１５．発光ユニットの基板に位置決めされ、前記基板に実装された発光素子をカバーする光学素子であって、
　少なくとも１つの凹の光学面と、
　前記凹の光学面の外縁部に連なる端部とを有し、
　前記端部に、前記凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部を有することを特徴とする光学素子。
　本発明によれば、液滴法による光学素子の成形の際に、光学素子の端面に、光学素子の凹の光学面の外縁部に連なる端部を設け、端部に凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部を設けることで、光学素子の凹の光学面が金型の凸面に張り付くことなく、良好な離型性を確保できる光学素子および光学素子の製造方法を提供することができる。
　また、光学素子に設けられたテーパ部を用いて位置決めを行うことで、工程時間を短縮し、心取キズによる外観不良やヒビ、欠け等の不良の発生を防止することのできる発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法を提供することができる。
　さらに、発光ユニットの基板に位置決めされ、基板に実装された発光素子をカバーする光学素子に、少なくとも１つの凹の光学面と、凹の光学面の外縁部に連なる端部とを設け、端部に、凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部を設けることで、光学素子の成型時に、凹の光学面が金型の凸面に張り付くことなく、良好な離型性を確保できる光学素子を提供することができる。
本発明の対象となる光学素子を説明するための模式図である。 本発明における光学素子の第１の実施の形態の形状を示す模式図である。 第１の実施の形態の光学素子の製造方法を示す模式図である。 本発明における光学素子の第２の実施の形態の形状を示す模式図である。 第１の実施の形態の実施例および比較例の離型状態を示すグラフである。 従来の液滴法による光学素子の製造方法を示す模式図である。 発光ユニットに用いる光学素子における課題を示す断面模式図である。 発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法の一例を示す断面模式図である。 本発明の光学素子を用いた発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法の実施の形態を示す断面模式図である。
　以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。なお、図中、同一あるいは同等の部分には同一の番号を付与し、重複する説明は省略する。
　最初に、本発明の対象となる光学素子について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の対象となる光学素子を説明するための模式図である。
　本発明の対象となる光学素子とは、深い凹面を少なくとも１面有する光学素子である。例えば、図１（ａ）に例示する凹面１１と凸面１２とで構成されるメニスカスレンズ１０や、図１（ｂ）に例示する凹面１１と凹面１４とで構成される凹レンズ１０、あるいは、図１（ｃ）に例示する凹面１１に例えばＡｌやＡｇ等を蒸着して反射面１１Ｍとした凹面鏡１０等の光学素子１０が考えられる。なお、ここで、凹面１１に連なる平面部を端面１３とする。また、凹面１１は、本発明における凹の光学面として機能する。
　上述した凹面１１、凸面１２、凹面１４および反射面１１Ｍは、球面に限るものではなく、非球面であってもよいし、複数の球面あるいは非球面の複合面であってもよい。
　また、例えば図１（ｂ）の凹面１４が曲率を持たない平面で構成される平凹の凹レンズであってもよい。要は、本発明における光学素子１０としては、深い凹面１１を有しておりさえすればよい。
　ここで、凹面１１の深さの尺度として、図１（ａ）に示すように、凹面１１の法線Ｈと、図６で示した上型２０と下型３０とによるプレス成形の加圧方向Ｒとのなす角度の最大値を、凹面角度θと定義する。例えば図１（ａ）の例のように、凹面１１が球面の場合には、凹面角度θは凹面１１と端面１３との境界部で最大となり、θ＝９０°となる。詳細は後述するが、本発明の発明者の検討によれば、本発明は、７０°≦θ≦９０°の範囲において特に有効である。
　次に、本発明における光学素子の第１の実施の形態について、図２および図３を用いて説明する、図２は、本発明における光学素子および金型の第１の実施の形態の形状を示す模式図で、図２（ａ）は光学素子の第１の実施の形態の形状を示す図２（ｂ）のＡ－Ａ’断面図、図２（ｂ）は光学素子の第１の実施の形態の形状を示す図２（ａ）の矢印Ｒ方向から見た上面図、図２（ｃ）は図２（ａ）に対応する上型の第１の実施の形態の形状を示す断面図である。
　図２（ａ）および（ｂ）において、光学素子１０は、図１（ａ）に示したメニスカスレンズ１０の１例で、凹面１１と凸面１２とで構成され、図１（ａ）で定義した凹面角度θは、ここでは７０°である。
　メニスカスレンズ１０の端面１３には、その全周に渡って、凹面１１の外縁部１１１に連なる端部１５が設けられ、端部１５には、その全周に渡って、外縁部１１１がなす平面１１３に対して所定のテーパ角度α（例えばα＝３０°）を持ったテーパ部１６が設けられている。ここで、端部１５が外縁部１１１に連なるとは、外縁部１１１と端部１５とが直接接続されている場合だけを言うのではなく、例えば、外縁部１１１と端部１５のテーパ部１６とが、球面１１１Ｒで接続されている場合等も言う。
　また、端部１５のテーパ部１６の最外周部には、その全周に渡って、外縁部１１１がなす平面１１３に平行な、上型２０との突き合わせ面である平坦部１７が設けられている。平坦部１７は必須ではない。端部１５の幅ｔは、メニスカスレンズ１０の端面１３の幅に等しい。
　メニスカスレンズ１０の金型からの離型性を良好に保つためには、テーパ部１６の幅ｄは、端部１５の幅ｔの１／２以上であることが好ましい。
　図２（ｃ）では、上型２０の成形面（凸面）２１の周辺のみを示す。図２（ｃ）において、上型２０は、成形面２１、テーパ部２６および平坦部２７等で構成されている。成形面２１とテーパ部２６とは成形可能な最小の半径を持つ球面２１１Ｒで接続されている。
　テーパ部２６は、成形面２１の外縁部２１１がなす平面２１３に対して所定のテーパ角度α（例えばα＝３０°）を持っており、その幅ｄは、メニスカスレンズ１０の端部１５の幅ｔの１／２以上であることが好ましい。テーパ部２６の幅ｄが端部１５の幅ｔの１／２以上であれば、メニスカスレンズ１０の上型２０からの離型性を良好に保つことができる。
　成形面２１の法線Ｈと、上型２０と下型３０とのプレス成形の加圧方向Ｒとのなす角度の最大値、即ち凹面角度θは、ここでは７０°である。
　図３は、第１の実施の形態の光学素子の製造方法を示す模式図で、図３（ａ）は、図６（ｄ）でプレス成形が終了して上型２０と下型３０との分離が開始された時点の状態を、図３（ｂ）は、図６（ｅ）と同じく上型２０と下型３０とが分離された状態を示す。
　図３（ａ）では、図６とは異なり、メニスカスレンズ１０の端部１５にテーパ部１６を設けることで、プレス成形後のメニスカスレンズ１０の収縮時に、上型２０の成形面（凸面）２１からレンズが押し出される方向の力Ｆ’が発生する。その結果、図３（ｂ）に示すように、メニスカスレンズ１０が上型２０に張り付くことなく下型３０上に残り、スムーズな離型が可能となる。
　なお、スムーズな離型のためには、上述したテーパ角度αは、１５°≦α≦４５°、であることが好ましい。また、後述する実施例の結果から、凹面角度θは、７０°≦θ≦９０°、で有効である。
　なお、ここでは上型２０の成形面２１を凸面とし、下型３０の成形面３１を凹面としたが、これは逆であってもよい。また、光学素子として、凹面と凸面とからなるメニスカスレンズを例示したが、図１に示した他の例であってもよく、深い凹面を有する光学素子であればよい。
　上述したように、光学素子の第１の実施の形態によれば、液滴法による光学素子の成形の際に、光学素子の端面の全周に光学素子の凹の光学面の外縁部に連なる端部を設け、端部の全周に凹の光学面の外縁部がなす平面に対してテーパ角度αを持ったテーパ部を設けることで、光学素子の凹の光学面が金型の凸面に張り付くことなく、良好な離型性を確保できる光学素子および光学素子の製造方法を提供することができる。
　次に、本発明における光学素子の第２の実施の形態について、図４を用いて説明する、図４は、本発明における光学素子の第２の実施の形態の形状を示す模式図で、図４（ａ）は第２の実施の形態の形状を示す図４（ｂ）のＢ－Ｂ’断面図、図４（ｂ）は第２の実施の形態の形状を示す図４（ａ）の矢印Ｒ方向から見た上面図である。
　第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、端部１５がメニスカスレンズ１０の端面１３の幅よりも大きく、凸面１２側にせり出している点と、端部１５が端面１３の一部分にのみ設けられている点、および凹面角度θ＝９０°となっている点である。
　図４の例では、端部１５は、端面１３を３等分した位置に、端面１３を６等分した大きさで設けられ、端面１３に沿って凸面１２側にせり出している。
　一方、端部１５にテーパ部１６および平坦部１７が設けられているのは、第１の実施の形態と同じであり、テーパ部１６がもたらす離型性の向上という効果も同じである。
　上述したように、光学素子の第２の実施の形態によれば、液滴法による光学素子の成形の際に、光学素子の端面の一部に光学素子の凹の光学面の外縁部に連なる端部を設け、端部に凹の光学面の外縁部がなす平面に対してテーパ角度αを持ったテーパ部を設けることで、光学素子の凹の光学面が金型の凸面に張り付くことなく、良好な離型性を確保できる光学素子および光学素子の製造方法を提供することができる。
　次に、上述した光学素子を用いた発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法の実施の形態について、図７、図８および図９を用いて説明する。図７は発光ユニットに用いる光学素子における課題を示す模式図で、図８は、発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法の一例を示す模式図である。また図９は、本発明の光学素子を用いた発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法の実施の形態を示す模式図である。
　最初に、発光ユニットに用いる光学素子の課題を説明する。図６では、液滴法で図６（ｅ）に示すメニスカスレンズ１０が得られることを示すために、図６（ｃ）で溶融ガラス滴１０１が下型３０の成形面３１（凹面）のキャビティの大きさよりも小さい液滴で滴下されるように図示した。
　しかし、実際には、溶融ガラス滴１０１を下型３０の成形面３１のキャビティの大きさよりも小さい液滴で滴下すると、プレス成形後のメニスカスレンズ１０の、溶融ガラス滴１０１と下型３０の成形面３１とが接する位置に、筋が入ることが知られている。
　そのため、実際の液滴法によるプレス成形では、溶融ガラス滴１０１は、図７（ａ）に破線で示した、下型３０の成形面３１の少なくとも面形状が必要な位置３１ａよりも大きな液滴で滴下する必要がある。この場合、図７（ｂ）に示すように、プレス成形によって、溶融ガラス滴１０１の一部が上型２０と下型３０との隙間にはみ出し、図７（ｃ）に示すように、メニスカスレンズ１０にツバ部１９が形成される。
　ツバ部１９の大きさや形状にはバラツキがあるため、通常は、図８（ａ）に示すように、メニスカスレンズ１０のツバ部１９の一部を研磨等の方法により取り除く、所謂心取加工を行い、外形形状を整えることが行われる。この心取加工によって、寸法精度の高い端面１９ａが形成される。
　発光ユニット３は、図８（ｂ）に示すように、基板３０１と、基板３０１の上に実装された発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子３０３、基板３０１の上に設けられて発光素子３０３をカバーするメニスカスレンズ１０等で構成される。発光ユニット３においては、発光素子３０３とメニスカスレンズ１０の光軸との位置決めが必要である。ここでは、位置決め方法の一例として、メニスカスレンズ１０のツバ部１９を心取加工して形成された寸法精度の高い端面１９ａを用いて、端面１９ａを枠体３０５の端面３０５ｂに当接させるようにして枠体３０５の内部に落とし込んで位置決めする。
　発光ユニット３の組立方法は、まず、基板３０１上に発光素子３０３をダイボンドおよびワイヤボンド等の方法で実装する。次に、基板３０１に設けられた位置決め穴に枠体３０５の突起部３０５ａを挿入することで枠体３０５を位置決めし、その状態で基板３０１と枠体３０５とを接着して固定する。
　続いて、メニスカスレンズ１０の端面１９ａを枠体３０５の端面３０５ｂに当接させるようにして枠体３０５の内部に落とし込んで位置決めし、その状態で端面１９ａと枠体３０５とを接着剤３０７で接着して固定する。
　しかしながら、図８（ａ）に示したメニスカスレンズ１０のツバ部１９の心取加工は、工程時間が長くかかるうえに、心取加工時のチャッキングによって、メニスカスレンズ１０の光学面に心取キズが発生して外観不良となったり、研磨による端面１９ａや光学面へのヒビ、欠け等の不良が発生するため、コストアップの主要因となる。
　そこで、本実施の形態では、心取加工を行わずにツバ部１９をそのまま残し、メニスカスレンズ１０に設けられたテーパ部１６を用いて位置決めを行うことで、上述した課題を克服する。
　まず、図９（ａ）に、図２（ａ）に示した光学素子の第１の実施の形態のメニスカスレンズ１０に、ツバ部１９が形成された形状を示す。ツバ部１９は、テーパ部１６を有する端部１５の外周に形成されている。また、発光ユニット３の構成を図９（ｂ）に示す。
　発光ユニット３は、図８（ｂ）に示したと同様に、基板３０１、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子３０３、位置決め部材３１５およびメニスカスレンズ１０等で構成される。位置決め部材３１５には、メニスカスレンズ１０のテーパ部１６に対向する位置に、位置決め部３１５ｂが設けられている。なお、基板３０１と位置決め部材３１５とは一体に形成されてもよい。
　発光ユニット３の組立方法は、まず、基板３０１上に、発光素子３０３をダイボンドおよびワイヤボンド等の方法で実装する（発光素子実装工程）。次に、基板３０１に設けられた穴に位置決め部材３１５の突起部３１５ａを挿入して位置決め部材３１５を位置決めし、その状態で、接着等により位置決め部材３１５を基板３０１に取り付ける（位置決め部材取付工程）。
　続いて、予め位置決め部材３１５の位置決め部３１５ｂに、例えばＵＶ（紫外線）硬化型の接着剤３１７を塗布しておき、位置決め部３１５ｂとメニスカスレンズ１０のテーパ部１６とを当接させて位置決めする（位置決め工程）。この状態で、メニスカスレンズ１０の外側からＵＶ光を照射して、ＵＶ硬化型の接着剤３１７を硬化させることで、位置決め部材３１５とメニスカスレンズ１０とを接着して固定する（接着工程）。
　接着剤３１７を、位置決め部３１５ｂとテーパ部１６とが当接する全周に塗布して接着することで、発光素子３０３を、基板３０１とメニスカスレンズ１０とで囲まれた空間に封止することができ、信頼性の向上を図ることができる。
　また、テーパ部１６と位置決め部３１５ｂとを接着する以外に、ツバ部１９と基板３０１とを接着する方法も考えられる。この場合にも、ツバ部１９と基板３０１とを全周に渡って接着することで、発光素子３０３を封止して信頼性の向上を図ることができる。
　上述したように、本発明の光学素子を用いた発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法の実施の形態によれば、メニスカスレンズ１０に形成されたツバ部１９の心取加工を行うことなしに、メニスカスレンズ１０に設けられたテーパ部１６を用いて位置決めと固定とを行うことで、工程時間を短縮し、心取キズによる外観不良やヒビ、欠け等の不良の発生を防止することのできる発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法を提供することができる。
　以上に述べたように、本発明によれば、液滴法による光学素子の成形の際に、光学素子の端面に、光学素子の凹の光学面の外縁部に連なる端部を設け、端部に凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部を設けることで、光学素子の凹の光学面が金型の凸面に張り付くことなく、良好な離型性を確保できる光学素子および光学素子の製造方法を提供することができる。
　また、光学素子に設けられたテーパ部を用いて位置決めを行うことで、工程時間を短縮し、心取キズによる外観不良やヒビ、欠け等の不良の発生を防止することのできる発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法を提供することができる。
　さらに、発光ユニットの基板に位置決めされ、基板に実装された発光素子をカバーする光学素子に、少なくとも１つの凹の光学面と、凹の光学面の外縁部に連なる端部とを設け、端部に、凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部を設けることで、光学素子の成型時に、凹の光学面が金型の凸面に張り付くことなく、良好な離型性を確保できる光学素子を提供することができる。
　なお、本発明に係る光学素子、光学素子の製造方法、発光ユニットおよび発光ユニットの組立方法を構成する各構成の細部構成および細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
　以下に、本発明の光学素子の第１の実施の形態の詳細な実施例について、図５を用いて説明するが、本発明はこれらの実施例に限るものではない。図５は、光学素子の第１の実施の形態の実施例および比較例の離型状態を示すグラフである。
　ここで、比較例Ｄ、ＥおよびＦは、図１（ａ）に示したメニスカスレンズ１０と同様に、端部１５には凹面１１に連なるテーパ部１６がない形状である。その他の点は、図２の実施例のメニスカスレンズ１０と同じである。
　続いて、実施例と比較例との効果の違いについて、図５を用いて説明する。
　ここでは、図６（ｂ）に示した滴下センサ５０による溶融ガラス滴１０１の滴下の検出から、図６（ｄ）に示したプレス成形開始までの時間（以下、プレスタイミングと言う）Ｔ１＝３秒に固定し、プレス成形を行う時間（以下、プレスタイムと言う）Ｔ２を０．１秒から５秒まで変化させて、プレス成形されたメニスカスレンズ１０の離型の状態を測定した。実験に用いたメニスカスレンズ１０の形状は、実施例がＡからＣおよびＧからＪの７種類、比較例がＤからＦおよびＫからＮの７種類、合計１４種類である。これを、後述する判定結果とともに、表１に示す。なお、その他の形状および材質は、実施例と比較例とで共通である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　図５（ａ）に示すように、実施例Ａから比較例Ｆの６種類の内、（Ａ）では、プレスタイムＴ２≦５秒の全域でメニスカスレンズ１０が下型３０上に残り（下付状態）、良好な離型性を示した。実験では、プレスタイムＴ２を１０秒まで延長しても下付状態が維持され、問題はなかった。
　（Ｂ）では、プレスタイムＴ２＜３．５秒では（Ａ）と同様に下付状態となって良好な離型性を示した。３．５秒≦プレスタイムＴ２≦５秒では、メニスカスレンズ１０は、金型を分離する時点では上型に張り付くが、温度が下がるにつれて上型から離れて落下した（上付→離型状態）。この状態でも、例えば受け皿等の回収器で落下するメニスカスレンズ１０を下型上に落下する前に回収すればよく、離型性には問題ない。
　（Ｃ）および（Ｅ）では、プレスタイムＴ２＜１．８秒では（Ｂ）と同様に下付状態となって良好な離型性を示したが、１．８秒≦プレスタイムＴ２≦５秒では上型に張り付いたままとなり（上付状態）、離型不良となった。
　（Ｄ）では、１秒≦プレスタイムＴ２＜３秒では（Ａ）と同様に下付状態となって良好な離型性を示したが、３秒≦プレスタイムＴ２≦５秒では上型に張り付いたままとなり（上付状態）、離型不良となった。
　（Ｆ）では、１秒≦プレスタイムＴ２≦５秒の全範囲で上付状態となり、離型不良となった。
　図５（ｂ）に示すように、実施例Ｇ、Ｈおよび比較例Ｋ、Ｌの４種類の内、（Ｇ）および（Ｌ）では、プレスタイムＴ２＜１．５秒では（Ｂ）と同様に下付状態となって良好な離型性を示したが、１．５秒≦プレスタイムＴ２≦５秒では上型に張り付いたままとなり（上付状態）、離型不良となった。
　（Ｈ）では、プレスタイムＴ２＜３．２秒では（Ｂ）と同様に下付状態となって良好な離型性を示した。３．２秒≦プレスタイムＴ２≦５秒では、メニスカスレンズ１０は、金型を分離する時点では上型に張り付くが、温度が下がるにつれて上型から離れて落下した（上付→離型状態）。この状態でも、例えば受け皿等の回収器で落下するメニスカスレンズ１０を下型上に落下する前に回収すればよく、離型性には問題ない。
　（Ｋ）では、プレスタイムＴ２＜０．６秒では下付状態となって良好な離型性を示したが、０．６秒≦プレスタイムＴ２≦５秒では上型に張り付いたままとなり（上付状態）、離型不良となった。
　図５（ｃ）に示すように、実施例Ｉ、Ｊおよび比較例Ｍ、Ｎの４種類の内、（Ｉ）および（Ｎ）では、プレスタイムＴ２＜１．５秒では（Ｂ）と同様に下付状態となって良好な離型性を示したが、１．５秒≦プレスタイムＴ２≦５秒では上型に張り付いたままとなり（上付状態）、離型不良となった。
　（Ｊ）では、プレスタイムＴ２＜３．２秒では（Ｂ）と同様に下付状態となって良好な離型性を示した。３．２秒≦プレスタイムＴ２≦５秒では、メニスカスレンズ１０は、金型を分離する時点では上型に張り付くが、温度が下がるにつれて上型から離れて落下した（上付→離型状態）。この状態でも、例えば受け皿等の回収器で落下するメニスカスレンズ１０を下型上に落下する前に回収すればよく、離型性には問題ない。
　（Ｍ）では、プレスタイムＴ２＜０．６秒では下付状態となって良好な離型性を示したが、０．６秒≦プレスタイムＴ２≦５秒では上型に張り付いたままとなり（上付状態）、離型不良となった。
　成形条件から考えると、１秒以上のプレスタイムＴ２があれば、安定した成形条件として実現が可能であるが、プレスタイムＴ２が１秒を切ると、繰り返し成形した場合の成形安定性に不安がある。そこで、プレスタイムＴ２＝１秒を判定条件とし、プレスタイムＴ２が１秒以上で下付状態が存在する場合を○、プレスタイムＴ２が１秒以上で下付状態が存在しない場合を×として判定した。
　結果として、実施例については、全て○であった。なお、実施例（Ａ）については、他に比べて非常に良好な結果が得られているので◎とした。比較例については、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｌ）、（Ｎ）が○、（Ｆ）、（Ｋ）、（Ｍ）が×となった。
　一方、図５（ａ）に示した、テーパ角度α＝３０°の（Ａ）から（Ｆ）について、凹面角度θが同じ（Ａ）と（Ｄ）、（Ｂ）と（Ｅ）および（Ｃ）と（Ｆ）とを比較すると、同じ凹面角度θであるにも拘わらず、テーパ部１６を有する実施例の方が、テーパ部１６のない比較例よりも、プレスタイムＴ２の広い範囲で良好な離型性を示すことが分かった。
　また、例えば（Ｃ）と（Ｅ）とを比較すると、（Ｃ）の方が凹面角度θが大きいにも拘わらず、テーパ部１６を有することで、（Ｅ）と同じプレスタイムＴ２の範囲で良好な離型性を示すことが分かった。
　つまり、実施例のようにテーパ部１６を有することで、同じ凹面角度θを有する場合には、良好な離型性を示すプレスタイムＴ２の範囲が広がり、同じプレスタイムＴ２の範囲であれば、良好な離型性を示す凹面角度θの範囲が広がることが分かった。
　また、図５（ｂ）に示した実施例（Ｇ）、（Ｈ）と比較例（Ｋ）、（Ｌ）とを比較すると、テーパ角度α＝１５°の（Ｇ）、（Ｈ）では、凹面角度θが７０°から９０°の深い凹面でも判定結果が○であるのに対して、テーパ角度α＝１０°の（Ｋ）、（Ｌ）では、凹面角度θ＝９０°の（Ｋ）で×となった。
　同様に、図５（ｃ）に示した実施例（Ｉ）、（Ｊ）と比較例（Ｍ）、（Ｎ）とを比較すると、テーパ角度α＝４５°の（Ｉ）、（Ｊ）では、凹面角度θが７０°から９０°の深い凹面でも判定結果が○であるのに対して、テーパ角度α＝５０°の（Ｍ）、（Ｎ）では、凹面角度θ＝９０°の（Ｍ）で×となった。
　この結果から、凹面角度θが７０°から９０°の深い凹面でも良好な離型性を示すテーパ角度αの範囲は、１５°≦α≦４５°であることが分かった。
　１０　光学素子（メニスカスレンズ、凹レンズ、凹面鏡）
　１１　凹面
　１１Ｍ　反射面
　１１１　（凹面１１の）外縁部
　１１１Ｒ　球面
　１１３　平面
　１２　凸面
　１３　端面
　１４　凹面
　１５　端部
　１６　テーパ部
　１７　平坦部
　１８　球面部
　２０　上型
　２１　成形面
　２１１　（成形面２１の）外縁部
　２１１Ｒ　球面
　２１３　平面
　２６　テーパ部
　２７　平坦部
　３０　下型
　３１　成形面
　４０　ノズル
　５０　滴下センサ
　１０１　溶融ガラス滴
　ｔ　（端面１３の）幅
　ｄ　（テーパ部１６の）幅
　Ｔ１　プレスタイミング
　Ｔ２　プレスタイム
　α　テーパ角度
　θ　凹面角度
　３　発光ユニット
　１９　ツバ部
　１９ａ　端面
　３０１　基板
　３０３　発光素子
　３０５　枠体
　３０５ａ　突起部
　３０５ｂ　端面
　３０７　接着剤
　３１５　位置決め部材
　３１５ａ　突起部
　３１５ｂ　位置決め部
　３１７　接着剤

Claims (15)

  1. 　下型の上に滴下された溶融ガラス滴を、上型と前記下型とで加圧して成形される光学素子において、
    　前記光学素子は、少なくとも１つの凹の光学面と、前記凹の光学面の外縁部に連なる端部とを有し、
    　前記端部には、前記凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部が設けられていることを特徴とする光学素子。
  2. 　前記テーパ部は、前記凹の光学面の外縁部がなす平面に対して前記凹の光学面の外側にテーパ角度αの傾斜を持っており、
    　前記テーパ角度αは、
    　　１５°≦α≦４５°
    であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
  3. 　前記凹の光学面の法線と前記上型と前記下型との加圧方向とがなす角度の最大値を凹面角度θとすると、
    　前記凹面角度θは、
    　　７０°≦θ≦９０°
    であることを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子。
  4. 　前記テーパ部は、前記端部の全周に設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光学素子。
  5. 　前記テーパ部は、前記端部の一部に設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光学素子。
  6. 　前記テーパ部は、前記光学素子の端部の厚さの１／２以上の幅を有することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の光学素子。
  7. 　下型の上に滴下された溶融ガラス滴を、上型と前記下型とで加圧して成形する光学素子の製造方法において、
    　前記光学素子は、少なくとも１つの凹の光学面を有し、
    　前記光学素子の前記凹の光学面を形成するための凸面を有する前記上型または前記下型は、前記凸面の外縁部がなす面に対して傾斜を持ったテーパ部を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
  8. 　前記テーパ部は、前記凸面の外縁部がなす面に対して前記凸面の外側にテーパ角度αの傾斜を持っており、
    　前記テーパ角度αは、
    　　１５°≦α≦４５°
    であることを特徴とする請求項７に記載の光学素子の製造方法。
  9. 　下型の上に滴下された溶融ガラス滴を、上型と前記下型とで加圧して成形される光学素子であって、少なくとも１つの凹の光学面と、前記凹の光学面の外縁部に連なる端部とを有し、前記端部に、前記凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部を有する光学素子と、
    　位置決め部を有する基板と、
    　前記基板の上に実装された発光部材とを備えた発光ユニットにおいて、
    　前記位置決め部と前記光学素子の前記テーパ部とを当接させることで前記光学素子と前記基板とを位置決めすることを特徴とする発光ユニット。
  10. 　前記位置決め部は、前記基板とは別体の位置決め部材に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の発光ユニット。
  11. 　前記位置決め部と前記光学素子の前記テーパ部とを当接させた後に、接着により前記光学素子を固定することを特徴とする請求項９または１０に記載の発光ユニット。
  12. 　下型の上に滴下された溶融ガラス滴を、上型と前記下型とで加圧して成形される光学素子であって、少なくとも１つの凹の光学面と、前記凹の光学面の外縁部に連なる端部とを有し、前記端部に、前記凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部を有する光学素子と、
    　位置決め部を有する基板と、
    　前記基板の上に実装された発光部材とを備えた発光ユニットの組立方法において、
    　前記位置決め部と前記光学素子の前記テーパ部とを当接させることで前記光学素子と前記基板とを位置決めする位置決め工程を備えたことを特徴とする発光ユニットの組立方法。
  13. 　前記位置決め部は、前記基板とは別体の位置決め部材に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の発光ユニットの組立方法。
  14. 　前記位置決め工程で、前記位置決め部と前記光学素子の前記テーパ部とを当接させた後に、接着により前記光学素子を固定する接着工程を備えたことを特徴とする請求項１２または１３に記載の発光ユニットの組立方法。
  15. 　発光ユニットの基板に位置決めされ、前記基板に実装された発光素子をカバーする光学素子であって、
    　少なくとも１つの凹の光学面と、
    　前記凹の光学面の外縁部に連なる端部とを有し、
    　前記端部に、前記凹の光学面の外縁部がなす平面に対して傾斜を持ったテーパ部を有することを特徴とする光学素子。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI540762B (zh) * 2012-12-24 2016-07-01 鴻海精密工業股份有限公司 發光二極體模組之製造方法
CN106457622B (zh) * 2014-05-09 2019-03-08 柯尼卡美能达株式会社 光学元件的成形方法、成形模具及光学元件
CN106463591A (zh) * 2014-06-02 2017-02-22 3M创新有限公司 带有远程荧光粉和外壳反射器的led
PE20170219A1 (es) * 2014-07-25 2017-04-05 Vision Ease Lp Lente delgado estabilizado
CN106698904B (zh) * 2017-01-20 2019-07-26 深圳清华大学研究院 一种led荧光玻璃透镜的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03146427A (ja) * 1989-10-31 1991-06-21 Olympus Optical Co Ltd ガラス光学素子の成形方法および成形型と成形用プリフォーム
WO2008016908A2 (en) * 2006-07-31 2008-02-07 3M Innovative Properties Company Led source with hollow collection lens

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2536580B2 (ja) 1988-03-08 1996-09-18 ミノルタ株式会社 ガラス糸切り方法
JP3146427B2 (ja) * 1993-01-19 2001-03-19 アイシン精機株式会社 車両前方の物体検出方法
JP4717542B2 (ja) * 2005-07-27 2011-07-06 オリンパスイメージング株式会社 ガラス光学素子成形装置
JP5109488B2 (ja) * 2007-06-08 2012-12-26 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 光学ガラス及びこれから作製される光学素子
CN101827794B (zh) * 2007-08-01 2014-06-11 柯尼卡美能达精密光学株式会社 下模的制造方法、玻璃凝块的制造方法及玻璃成型体的制造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03146427A (ja) * 1989-10-31 1991-06-21 Olympus Optical Co Ltd ガラス光学素子の成形方法および成形型と成形用プリフォーム
WO2008016908A2 (en) * 2006-07-31 2008-02-07 3M Innovative Properties Company Led source with hollow collection lens

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