JP2008164853A - Method for manufacturing optical element, molding die for optical element and optical element - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an optical element by which the cost of the optical element can be reduced. <P>SOLUTION: A molding die 100 is equipped with: a sleeve 110 having a housing part 111 for housing a holder member 2 of an optical element when performing pressure-molding; an upper die 120 having an edge part 121; a lower die 130 having an edge part 131; and a heating mechanism and a cooling mechanism neither illustrated. Recessed curved surface parts 122 and 132 where the lens surfaces 33 and 34 of a lens member 3 are transferred, end face parts 123 and 133 where an intermediate part is transferred, and relief parts 124 and 134 are formed at the edge parts 121 and 131. A part of a preform gets into the relief parts 124 and 134 when pressure-molding, so that periphery parts 35 and 36 are formed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば光通信等に用いられる光学素子を製造する光学素子の製造方法、光学素子用成形型及び光学素子に関するものである。   The present invention relates to an optical element manufacturing method, an optical element mold, and an optical element for manufacturing an optical element used for optical communication, for example.

例えば光通信等に用いられるレンズとして従来から種々のものが提案されており、また、その製造方法も種々のものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１には、レンズと、レンズを保持すると共に両端に開を有する金属製の中空筒体からなる鏡筒と、この鏡筒の内部に設けられ、レンズを鏡筒の全長における中間位置より一端側に片寄った位置に保持するレンズ位置決め段部と、から形成されている鏡筒付きレンズの製造方法が開示されている。具体的には、レンズ素材の片面に第１の光学機能膜を形成し、次にレンズ素材を第１の光学機能膜が形成された面が鏡筒の長尺側と対向するように鏡筒内に挿入し、その後、レンズ素材を軟化点以上に加熱してレンズ面をプレス成形し、次に鏡筒の短尺側と対向したレンズ面に第２の光学機能膜を形成することで製造される。例えば光通信等に用いられる光学素子を製造する。 For example, various lenses have been proposed as lenses used for optical communication and the like, and various manufacturing methods have been proposed (for example, see Patent Document 1).
In Patent Document 1, a lens, a lens barrel made of a metal hollow cylinder that holds the lens and has openings at both ends, and the lens barrel are provided inside the lens barrel. There is disclosed a method of manufacturing a lens with a lens barrel formed from a lens positioning step portion held at a position offset toward one end side. Specifically, the first optical functional film is formed on one surface of the lens material, and then the lens barrel is arranged such that the surface on which the first optical functional film is formed faces the long side of the lens barrel. The lens material is then heated to the softening point or higher to press-mold the lens surface, and then the second optical functional film is formed on the lens surface facing the short side of the lens barrel. The For example, an optical element used for optical communication or the like is manufactured.

特開平９−２５８０８４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-258084

このような鏡筒付きレンズでは、レンズ位置決め段部により位置決めされたレンズと鏡筒との接合を行っているが、鏡筒とレンズとの相対的な位置関係が一つに決められてしまう。したがって、様々な仕様に応じるために、レンズ位置決め段部の位置が異なる複数の鏡筒が必要になり、その管理コストも含めてコストダウンの実現が困難であった。
ここで、レンズ位置決め段部が設けられていない内周面がフラットな鏡筒にレンズを固定する構成も提案されているが、そのような構成では、鏡筒とレンズとの固定を十分に行うことが困難であることから、別の部材等を用いてレンズを鏡筒に固定する必要があり、コストダウンの実現が困難であった。 In such a lens with a lens barrel, the lens positioned by the lens positioning step is joined to the lens barrel, but the relative positional relationship between the lens barrel and the lens is determined as one. Therefore, in order to comply with various specifications, a plurality of lens barrels having different positions of the lens positioning step portions are required, and it is difficult to realize cost reduction including the management cost.
Here, a configuration is also proposed in which the lens is fixed to a lens barrel having a flat inner peripheral surface that is not provided with a lens positioning step portion. In such a configuration, the lens barrel and the lens are sufficiently fixed. Therefore, it is necessary to fix the lens to the lens barrel using another member or the like, and it is difficult to realize cost reduction.

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、コストダウンの実現が可能な光学素子の製造方法等を提供することにある。   The present invention has been made to solve the technical problems as described above, and an object of the present invention is to provide an optical element manufacturing method capable of realizing cost reduction.

かかる目的のもと、本発明が適用される光学素子の製造方法は、両端に開口部を有する筒状部材の内周面にレンズを固着してなる光学素子を製造する光学素子の製造方法であって、位置決めがなされる前記筒状部材における一方の開口部から、当該筒状部材の内周面の円周方向における断面形状より小さい形状の面でレンズ素材を加圧成形して前記レンズの一面を転写する第１の金型が進入し、加圧成形の際に前記第１の金型を、前記筒状部材の他方の開口部から当該筒状部材の内部空間に延びて前記レンズの他面を転写する第２の金型により受け、加圧成形により前記レンズの外周面が前記筒状部材の内周面に接する状態で当該レンズ及び当該筒状部材を冷却することを特徴とするものである。なお、本発明における冷却には、人工的冷却と自然冷却の双方が含まれる。   For this purpose, an optical element manufacturing method to which the present invention is applied is an optical element manufacturing method for manufacturing an optical element in which a lens is fixed to the inner peripheral surface of a cylindrical member having openings at both ends. Then, from one opening of the cylindrical member to be positioned, a lens material is pressure-molded with a surface having a shape smaller than the cross-sectional shape in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical member. A first mold for transferring one surface enters, and at the time of pressure molding, the first mold extends from the other opening of the cylindrical member to the internal space of the cylindrical member, and the lens The lens and the cylindrical member are cooled in a state in which the outer peripheral surface of the lens is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical member by pressure molding and received by a second mold that transfers the other surface. Is. The cooling in the present invention includes both artificial cooling and natural cooling.

ここで、前記第２の金型は、前記筒状部材の内周面の円周方向における断面形状より小さい形状の面でレンズ素材を加圧成形して前記レンズの他面を転写することを特徴とすることができる。また、前記第１の金型は、前記筒状部材の内周面の円周方向における断面形状より小さい形状の面でレンズ素材を加圧成形することにより、レンズの厚さ方向に突出する突出部を形成し、前記突出部が前記第１の金型と非接触又は一部接触にて形成されることを特徴とすることができる。   Here, the second mold is configured to press-mold a lens material with a surface having a shape smaller than a cross-sectional shape in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical member and transfer the other surface of the lens. Can be a feature. In addition, the first mold is formed by pressure-molding a lens material with a surface having a shape smaller than the cross-sectional shape in the circumferential direction of the inner circumferential surface of the cylindrical member, thereby projecting in the lens thickness direction. A protrusion is formed in a non-contact or partial contact with the first mold.

他の観点から捉えると、本発明が適用される光学素子の製造方法は、両端に開口部を有する筒状部材の内周面にレンズを固着してなる光学素子を製造する光学素子の製造方法であって、位置決めがなされる前記筒状部材における一方の開口部から、レンズ素材を加圧成形して前記レンズの一面を転写する第１の金型が進入し、加圧成形の際に前記第１の金型を、前記筒状部材の内周面の円周方向における断面形状より小さい形状の面が当該筒状部材の他方の開口部から当該筒状部材の内部空間に延びて前記レンズの他面を転写する第２の金型により受け、加圧成形により前記レンズの外周面が前記筒状部材の内周面に接する状態で当該レンズ及び当該筒状部材を冷却することを特徴とするものである。   From another point of view, an optical element manufacturing method to which the present invention is applied is an optical element manufacturing method for manufacturing an optical element in which a lens is fixed to the inner peripheral surface of a cylindrical member having openings at both ends. Then, a first mold that press-molds a lens material and transfers one surface of the lens enters from one opening in the cylindrical member to be positioned, and the above-mentioned at the time of pressure molding In the first mold, a surface having a shape smaller than the cross-sectional shape in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical member extends from the other opening of the cylindrical member to the internal space of the cylindrical member, and the lens The lens and the cylindrical member are cooled in a state where the outer peripheral surface of the lens is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical member by pressure molding and received by a second mold that transfers the other surface of the cylindrical member. To do.

ここで、前記第２の金型は、前記筒状部材の内周面の円周方向における断面形状より小さい形状の面でレンズ素材を加圧成形することにより、レンズの厚さ方向に突出する突出部を形成し、前記突出部が前記第２の金型と非接触又は一部接触にて形成されることを特徴とすることができる。   Here, the second mold protrudes in the lens thickness direction by press-molding a lens material with a surface having a shape smaller than the cross-sectional shape in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical member. A protrusion may be formed, and the protrusion may be formed in non-contact or partial contact with the second mold.

また他の観点から捉えると、本発明が適用される光学素子用成形型は、両端開放の筒状部材を保持する保持部を備え、当該筒状部材の一端から挿入される先端部を備える第１の金型と、前記筒状部材の他端から挿入されて当該筒状部材の内部空間に位置する素材を前記第１の金型の前記先端部と協働して加圧成形する先端部を備える第２の金型と、を含み、前記第１の金型又は／及び前記第２の金型に、前記先端部が加圧成形を行う端面の面積を減少させる減少部が形成され、前記減少部は、前記先端部の縁部に形成されていることを特徴とするものである。   From another viewpoint, the optical element molding die to which the present invention is applied includes a holding portion that holds a cylindrical member that is open at both ends, and includes a tip portion that is inserted from one end of the cylindrical member. 1 die and a tip portion for pressure-molding a material that is inserted from the other end of the tubular member and located in the internal space of the tubular member in cooperation with the tip portion of the first die A reduced portion that reduces the area of the end surface on which the tip portion is pressure-molded is formed in the first die or / and the second die. The reduced portion is formed at an edge portion of the tip portion.

また、前記減少部は、斜面形状に形成されていることを特徴とすることができる。また、前記減少部は、凹状の窪み形状に形成されていることを特徴とすることができる。   Moreover, the said reduction | decrease part can be formed in the slope shape. Moreover, the said reduction | decrease part can be formed in the concave hollow shape, It can be characterized by the above-mentioned.

更に本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用される光学素子は、両端に開口部を有する筒状部材と、前記筒状部材の内周面に固着され、当該筒状部材の一端の開口部に入射して他端の開口部から出射する光が通過するレンズ部材と、を含み、少なくともいずれか一方の開口部の側において当該筒状部材と固着する前記レンズ部材の周縁部は、ほぼ全周にわたって当該レンズ部材の厚さ方向に突出していることを特徴とするものである。   Further, from another viewpoint, the optical element to which the present invention is applied is fixed to a cylindrical member having openings at both ends and an inner peripheral surface of the cylindrical member, and one end of the cylindrical member. And a lens member through which light emitted from the opening at the other end and passes through the opening of the other end of the lens member is fixed to the cylindrical member on at least one of the openings. The lens member protrudes in the thickness direction over substantially the entire circumference.

ここで、前記筒状部材の両方の開口部の側において当該筒状部材と固着する前記レンズ部材の周縁部は、ほぼ全周にわたって当該レンズ部材の厚さ方向に突出していることを特徴とすることができる。また、前記筒状部材の線膨張係数が前記レンズ部材の線膨張係数よりも大きいことを特徴とすることができる。   Here, the peripheral edge of the lens member fixed to the cylindrical member on both opening sides of the cylindrical member protrudes in the thickness direction of the lens member over substantially the entire circumference. be able to. In addition, the linear expansion coefficient of the cylindrical member may be larger than the linear expansion coefficient of the lens member.

更にまた本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用される光学素子は、加圧成形されたレンズ部材が筒状部材の内周面に固着されてなる光学素子であって、前記筒状部材の内周面の円周方向における断面形状より小さい形状の成形金型の面でレンズ素材を加圧成形することにより、前記レンズ部材の厚さ方向に突出する突出部が当該成形金型と非接触又は一部接触にて形成されることを特徴とするものである。   Further, from another point of view of the present invention, an optical element to which the present invention is applied is an optical element in which a pressure-molded lens member is fixed to an inner peripheral surface of a cylindrical member, and the cylinder When the lens material is pressure-molded on the surface of the molding die having a shape smaller than the cross-sectional shape in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical member, the protruding portion that projects in the thickness direction of the lens member becomes the molding die. And non-contact or partly contact.

本発明によれば、コストダウンの実現が可能な光学素子の製造方法等を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing an optical element capable of realizing cost reduction.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る光学素子１の外形を示す概略斜視図である。図２は、図１の線II−IIによる光学素子１の断面図である。
図１に示す光学素子１は、両端が開放されているリング状で金属製のホルダ部材（円筒部材、金属缶、缶）２と、ホルダ部材２の内部に配置されているレンズ部材（レンズ）３と、を備えている。具体的には、ホルダ部材２の材料としては、ステンレスやコバール等を用いる。また、このホルダ部材２の材料は、後述するレンズ部材３の材料より線膨張係数が大きいものが選択される。
ホルダ部材２は、円筒形状であり、内周面２１により内部空間ＮＫが形成され、かつ、両端に開口部２３，２４が形成されている。内周面２１には、段付けされている部分が形成されておらず、ホルダ部材２の軸方向に関して平たんに形成されている。また、ホルダ部材２の端面２５，２６における角部がテーパー形状あるいはＲ（アール）形状に形成されている。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the outer shape of the optical element 1 according to the first embodiment. 2 is a cross-sectional view of the optical element 1 taken along line II-II in FIG.
An optical element 1 shown in FIG. 1 includes a ring-shaped metal holder member (cylindrical member, metal can, can) 2 having both ends open, and a lens member (lens) disposed inside the holder member 2. 3 is provided. Specifically, as the material of the holder member 2, stainless steel, Kovar, or the like is used. The material of the holder member 2 is selected to have a larger linear expansion coefficient than the material of the lens member 3 described later.
The holder member 2 has a cylindrical shape, and an internal space NK is formed by the inner peripheral surface 21, and openings 23 and 24 are formed at both ends. The inner peripheral surface 21 is not formed with a stepped portion, and is formed flat with respect to the axial direction of the holder member 2. Moreover, the corner | angular part in the end surfaces 25 and 26 of the holder member 2 is formed in the taper shape or R (R) shape.

レンズ部材３は、略円盤形状であり、レンズ部材３の外周面３１がホルダ部材２の内周面２１に固着されている。更に説明すると、レンズ部材３は、ホルダ部材２の内周面２１により形成されている内部空間ＮＫを第１の空間２２Ａと第２の空間２２Ｂとに仕切るように設けられている。このレンズ部材３は、ホルダ部材２の内周面２１の全周にわたって固着されている。これにより、第１の空間２２Ａと第２の空間２２Ｂとの気密性が確保されている。この機密性は、光学素子１と共にレーザ等が用いられる場合において、劣化を防ぐために図示しないレーザ等が配置される側をガス封止する態様にも対応することができる。また、全周にわたって固着することで、レンズ部材３がホルダ部材２に対してずれたり外れたりしないように強度を確保している。   The lens member 3 has a substantially disk shape, and the outer peripheral surface 31 of the lens member 3 is fixed to the inner peripheral surface 21 of the holder member 2. More specifically, the lens member 3 is provided so as to partition an internal space NK formed by the inner peripheral surface 21 of the holder member 2 into a first space 22A and a second space 22B. The lens member 3 is fixed over the entire circumference of the inner peripheral surface 21 of the holder member 2. Thereby, the airtightness of the first space 22A and the second space 22B is ensured. This confidentiality can also correspond to a mode in which a side on which a laser (not shown) is arranged is gas-sealed in order to prevent deterioration when a laser or the like is used together with the optical element 1. Moreover, the strength is ensured so that the lens member 3 is not displaced or detached from the holder member 2 by being fixed over the entire circumference.

レンズ部材３は、中央部分を盛り上げて形成した凸レンズである。言い換えると、ホルダ部材２の開口部２３に臨む面の中央にレンズ面（レンズの一面）３３が形成され、また、ホルダ部材２の開口部２４に臨む面の中央にレンズ面（レンズの他面）３４が形成されている。
レンズ部材３は、レンズ面３３が形成されている面の縁及びレンズ面３４が形成されている面の縁が盛り上がって形成されている。すなわち、レンズ部材３は、外方に突出する周縁部３５，３６を有する。言い換えると、この周縁部３５，３６は、レンズ面３３，３４により形成されるレンズ部分の厚さ方向（光学軸方向）と同じ方向に盛り上がるように形成されている。また、周縁部３５，３６は、レンズ部材３の外周面３１の面積を増加するような形状に形成されている。また、周縁部３５，３６は、ホルダ部材２の内周面２１の全周にわたって形成されている。しかしながら、全周にわたって形成する代わりに、周縁部３５，３６を部分的に形成することも考えられる。
レンズ部材３のレンズ面３３と周縁部３５との間には、所定の幅で環状に平たんに延びる中間部３７が形成されている。また、レンズ部材３のレンズ面３４と周縁部３６との間には、所定の幅で環状に平たんに延びる中間部３８が形成されている。
このように、レンズ部材３は、レンズ面３３，３４の部分及びホルダ部材２に隣接する周縁部３５，３６が厚く形成され、また、中間部３７，３８が平たんに形成されている。レンズ部材３の材料としては、転移点の低い成形用のガラスを用いる。 The lens member 3 is a convex lens formed by raising a central portion. In other words, a lens surface (one surface of the lens) 33 is formed at the center of the surface facing the opening 23 of the holder member 2, and the lens surface (the other surface of the lens) at the center of the surface facing the opening 24 of the holder member 2. ) 34 is formed.
The lens member 3 is formed by raising the edge of the surface on which the lens surface 33 is formed and the edge of the surface on which the lens surface 34 is formed. That is, the lens member 3 has peripheral portions 35 and 36 that protrude outward. In other words, the peripheral portions 35 and 36 are formed to rise in the same direction as the thickness direction (optical axis direction) of the lens portion formed by the lens surfaces 33 and 34. The peripheral portions 35 and 36 are formed in a shape that increases the area of the outer peripheral surface 31 of the lens member 3. Further, the peripheral portions 35 and 36 are formed over the entire circumference of the inner peripheral surface 21 of the holder member 2. However, instead of forming the entire periphery, it is also conceivable to form the peripheral portions 35 and 36 partially.
An intermediate portion 37 is formed between the lens surface 33 and the peripheral portion 35 of the lens member 3 so as to have a predetermined width and extend in a flat ring shape. Further, an intermediate portion 38 is formed between the lens surface 34 and the peripheral portion 36 of the lens member 3 so as to have a predetermined width and extend flat in an annular shape.
Thus, the lens member 3 is formed such that the peripheral portions 35 and 36 adjacent to the lens surfaces 33 and 34 and the holder member 2 are thick, and the intermediate portions 37 and 38 are flat. As a material of the lens member 3, glass for molding having a low transition point is used.

このように形成された光学素子１において、ホルダ部材２の一方の開口部（例えば開口部２３）から入射した例えばレーザ光は、レンズ部材３のレンズ面３３，３４を通って他方の開口部（この場合には開口部２４）から出射する。なお、ホルダ部材２は、光学素子１を取り扱う際にレンズ部材３にキズが付かないように保護するものである。また、ホルダ部材２は、光学素子１を例えば図示しないＶ字ブロックに設置する際に用いられるものである。   In the optical element 1 formed in this way, for example, laser light incident from one opening (for example, the opening 23) of the holder member 2 passes through the lens surfaces 33 and 34 of the lens member 3, and the other opening ( In this case, the light is emitted from the opening 24). The holder member 2 protects the lens member 3 from scratches when the optical element 1 is handled. The holder member 2 is used when the optical element 1 is installed in, for example, a V-shaped block (not shown).

次に、光学素子１の製造に用いる成形型（光学素子成形型）１００について説明する。
図３は、成形型１００の縦断面図であり、図４は、成形型１００の一部を構成する上型１２０及び下型１３０の外形を示す斜視図である。
図３に示す成形型１００は、図１に示す光学素子１を製造するのに用いられるものである。この成形型１００は、側面周囲を構成する金型であるスリーブ１１０と、上側に配置された上型（第１の金型）１２０と、下側に配置された下型（第２の金型）１３０と、を備えている。更に説明すると、スリーブ１１０及び下型１３０により成形空間ＦＳが形成され、型締め時には、上型１２０が型締め方向に移動して成形空間ＦＳに進入する。そして、スリーブ１１０、上型１２０及び下型１３０が協働してプリフォーム（加熱軟化された光学素子素材、ガラス素材、素材。図５−ｂ参照）を加圧成形することにより光学素子１を製造する。 Next, a molding die (optical element molding die) 100 used for manufacturing the optical element 1 will be described.
3 is a longitudinal sectional view of the mold 100, and FIG. 4 is a perspective view showing the outer shape of the upper mold 120 and the lower mold 130 that constitute a part of the mold 100. As shown in FIG.
A mold 100 shown in FIG. 3 is used for manufacturing the optical element 1 shown in FIG. The mold 100 includes a sleeve 110 that is a mold that forms the periphery of the side surface, an upper mold (first mold) 120 disposed on the upper side, and a lower mold (second mold) disposed on the lower side. 130). More specifically, a molding space FS is formed by the sleeve 110 and the lower mold 130, and at the time of mold clamping, the upper mold 120 moves in the mold clamping direction and enters the molding space FS. Then, the sleeve 110, the upper mold 120, and the lower mold 130 cooperate to press-mold a preform (heat-softened optical element material, glass material, material, see FIG. 5-b) to form the optical element 1. To manufacture.

スリーブ１１０は、側面周囲に配置された複数の金型からなり、これらの金型によりスリーブ１１０の内壁面１１０ａが構成され、また、型締め方向に関する横断面が丸形状の空間（成形空間ＦＳの一部を構成。以下「スリーブ１１０内の空間」ということがある。）が形成される。そして、上型１２０は、外形がスリーブ１１０内の空間に収容可能な大きさの丸形形状に形成された先端部１２１を有する。   The sleeve 110 includes a plurality of molds arranged around the side surface, and the inner wall surface 110a of the sleeve 110 is configured by these molds, and a space having a round cross section with respect to the mold clamping direction (the molding space FS). A part of the structure is formed (hereinafter, sometimes referred to as a “space in the sleeve 110”). The upper mold 120 has a tip 121 having a round shape whose outer shape can be accommodated in the space in the sleeve 110.

また、下型１３０は、外形がスリーブ１１０内の空間に収容可能な大きさの丸形形状に形成された先端部１３１を有する。上型１２０の先端部１２１は、下型１３０の先端部１３１に対向するように配置されている。
また、スリーブ１１０は、加圧成形の際にホルダ部材２を収容するための収容部（保持部）１１１を有する。 In addition, the lower mold 130 has a tip portion 131 formed in a round shape whose outer shape can be accommodated in the space inside the sleeve 110. The tip 121 of the upper mold 120 is disposed so as to face the tip 131 of the lower mold 130.
Further, the sleeve 110 has an accommodating portion (holding portion) 111 for accommodating the holder member 2 during pressure molding.

図３及び図４に示すように、上型１２０の先端部１２１には、レンズ部材３のレンズ面３３（図２参照）を転写（成形）する凹曲面部１２２と、中間部３７を転写する端面部１２３と、周縁部３５を形成するための逃げ部（減少部）１２４と、が形成されている。また、下型１３０の先端部１３１には、レンズ部材３のレンズ面３４（図２参照）を転写する凹曲面部１３２と、中間部３８を転写する端面部１３３と、周縁部３６を形成するための逃げ部（減少部）１３４と、が形成されている。
ここで、逃げ部１２４，１３４は、先端部１２１，１３１の端面部１２３，１３３の面積を減少させるように縁部の全周にわたって形成されている。具体的には、逃げ部１２４，１３４は、先端部１２１，１３１の端面がテーパー状に面取りされて構成されている。なお、本実施の形態では、逃げ部１２４，１３４が縁部の全周にわたって形成されているが、逃げ部１２４，１３４を部分的に形成することも考えられる。
付言すると、この逃げ部１２４，１３４により、先端部１２１，１３１の加圧面は、スリーブ１１０の収容部１１１に収容された、図３には図示しないホルダ３１（図５−ａ参照）により画成される内周面２１（図２参照）の円周方向における断面形状よりも小さい形状である。 As shown in FIGS. 3 and 4, a concave curved surface portion 122 for transferring (molding) the lens surface 33 (see FIG. 2) of the lens member 3 and an intermediate portion 37 are transferred to the tip portion 121 of the upper mold 120. An end surface portion 123 and a relief portion (decreasing portion) 124 for forming the peripheral edge portion 35 are formed. Further, a concave curved surface portion 132 for transferring the lens surface 34 (see FIG. 2) of the lens member 3, an end surface portion 133 for transferring the intermediate portion 38, and a peripheral edge portion 36 are formed at the tip portion 131 of the lower mold 130. And a relief portion (reduction portion) 134 for the purpose.
Here, the escape portions 124 and 134 are formed over the entire circumference of the edge portion so as to reduce the area of the end surface portions 123 and 133 of the tip end portions 121 and 131. Specifically, the escape portions 124 and 134 are configured by chamfering the end surfaces of the tip portions 121 and 131 in a tapered shape. In the present embodiment, the escape portions 124 and 134 are formed over the entire periphery of the edge portion, but it is also conceivable that the escape portions 124 and 134 are partially formed.
In other words, the pressure surfaces of the tip portions 121 and 131 are defined by the holders 31 (see FIG. 5A) not shown in FIG. 3 accommodated in the accommodating portion 111 of the sleeve 110 by the escape portions 124 and 134. The shape is smaller than the cross-sectional shape in the circumferential direction of the inner peripheral surface 21 (see FIG. 2).

更に説明すると、光学素子１のレンズ部材３は、スリーブ１１０の収容部１１１に収容された、図３には図示しないホルダ部材２（図５−ａ参照）等により形成されるキャビティで加圧（プレス）成形される。すなわち、上型１２０の凹曲面部１２２及び端面部１２３と下型１３０の凹曲面部１３２及び端面部１３３とスリーブ１１０の収容部１１１に収容されたホルダ部材２の内周面２１（図２参照）とにより加圧成形面が構成される。後述するように、この加圧成形面により加圧成形される際に、逃げ部１２４，１３４は直接的な加圧成形を行わない。   More specifically, the lens member 3 of the optical element 1 is pressurized in a cavity formed by the holder member 2 (see FIG. 5A) not shown in FIG. Press). That is, the inner peripheral surface 21 of the holder member 2 accommodated in the concave curved surface portion 122 and end surface portion 123 of the upper die 120, the concave curved surface portion 132 and end surface portion 133 of the lower die 130, and the accommodating portion 111 of the sleeve 110 (see FIG. 2). ) To form a pressure molding surface. As will be described later, when the pressure molding is performed by the pressure molding surface, the relief portions 124 and 134 do not perform direct pressure molding.

ここで、成形型１００は、図示しない加熱機構及び図示しない冷却機構を備えている。すなわち、成形型１００により加圧成形する際に、図示しない加熱機構により、スリーブ１１０の収容部１１１に収容されているホルダ部材２を所定の温度まで加熱することができるように構成され、また、加圧成形するプリフォーム（図５−ｂ参照）の温度が低下しないように構成されている。また、成形型１００により加圧成形された後には、図示しない冷却機構により、ホルダ部材２及びレンズ部材３を所定の温度まで冷却できるように構成されている。   Here, the mold 100 includes a heating mechanism (not shown) and a cooling mechanism (not shown). That is, it is configured so that the holder member 2 housed in the housing portion 111 of the sleeve 110 can be heated to a predetermined temperature by a heating mechanism (not shown) when performing pressure molding with the molding die 100. It is configured so that the temperature of the preform to be pressure-molded (see FIG. 5-b) does not decrease. Further, after being pressure-molded by the mold 100, the holder member 2 and the lens member 3 can be cooled to a predetermined temperature by a cooling mechanism (not shown).

また、スリーブ１１０及び下型１３０は固定側であり、上型１２０が移動側である。すなわち、上型１２０は、図示しない昇降手段により昇降可能となるように構成されている。したがって、上型１２０がスリーブ１１０及び下型１３０に対して上下方向に移動可能である。なお、本実施の形態では、上型１２０が移動側で下型１３０が固定側であるが、上型１２０が固定側で下型１３０が移動側とするように構成することも考えられる。   Further, the sleeve 110 and the lower mold 130 are the fixed side, and the upper mold 120 is the moving side. That is, the upper mold 120 is configured to be lifted and lowered by a lifting means (not shown). Therefore, the upper mold 120 can move in the vertical direction with respect to the sleeve 110 and the lower mold 130. In the present embodiment, the upper mold 120 is the moving side and the lower mold 130 is the fixed side, but it is also conceivable that the upper mold 120 is the fixed side and the lower mold 130 is the moving side.

後述するように、加圧成形する際には、上型１２０の先端部１２１と下型１３０の先端部１３１との間に入れられたプリフォームが先端部１２１，１３１によって加圧される。そして、プリフォームの一部が、スリーブ１１０の収容部１１１に収容されているホルダ部材２の内周面２１（図１又は図２参照）に接触する。このようにして光学素子１の加圧成形が行われる。なお、スリーブ１１０を、スリーブ１１０の収容部１１１にホルダ部材２を収容することで成形品（光学素子１）の側面周囲を形成するための金型ということができる。また、上型１２０を、成形品の上面（一面）を成形するための金型ということができ、下型１３０を、成形品の下面（他面）を成形するための金型ということができる。   As will be described later, when the pressure molding is performed, a preform placed between the tip portion 121 of the upper mold 120 and the tip portion 131 of the lower mold 130 is pressed by the tip portions 121 and 131. Then, a part of the preform comes into contact with the inner peripheral surface 21 (see FIG. 1 or 2) of the holder member 2 housed in the housing portion 111 of the sleeve 110. In this way, pressure molding of the optical element 1 is performed. The sleeve 110 can be referred to as a mold for forming the periphery of the side surface of the molded product (optical element 1) by accommodating the holder member 2 in the accommodating portion 111 of the sleeve 110. The upper mold 120 can be referred to as a mold for molding the upper surface (one surface) of the molded product, and the lower mold 130 can be referred to as a mold for molding the lower surface (other surface) of the molded product. .

次に、成形型１００を用いた光学素子１の製造方法について説明する。
図５−ａ、図５−ｂ及び図６は、成形型１００による光学素子１の製造方法を説明するための縦断面図である。図５−ａ及び図５−ｂは、加圧成形前の状態を示す図であり、図６は、加圧成形された状態を示す図である。
図５−ａに示すように、上型１２０が上方に移動する型開きの際に、スリーブ１１０の収容部１１１に金属製リング状のホルダ部材２をセットする。その後、図５−ｂに示すように、成形型１００の内部に所定容量のプリフォームが投入される。すなわち、下型１３０の先端部１３１にプリフォームが載せられる。なお、成形型１００は、図示しない加熱機構により予め所定の温度まで加熱されており、また、前述したホルダ部材２がセットされた後や後述する成形型１００の型締めが行われる際にもプリフォームの温度が低下しないように保温される。 Next, a method for manufacturing the optical element 1 using the mold 100 will be described.
5A, 5B, and 6 are longitudinal sectional views for explaining a method of manufacturing the optical element 1 using the mold 100. FIG. 5A and 5B are diagrams showing a state before pressure molding, and FIG. 6 is a diagram showing a state after pressure molding.
As shown in FIG. 5A, the metal ring-shaped holder member 2 is set in the accommodating portion 111 of the sleeve 110 when the upper mold 120 moves upward. Thereafter, as shown in FIG. 5B, a predetermined volume of preform is put into the mold 100. That is, the preform is placed on the tip 131 of the lower mold 130. The mold 100 is heated to a predetermined temperature in advance by a heating mechanism (not shown), and also after the holder member 2 described above is set or when the mold 100 to be described later is clamped. It is kept warm so that the temperature of the reform does not decrease.

その後、図６に示すように、上型１２０が下方に移動する型締めを行う。これにより、下型１３０の先端部１３１に載せられたプリフォームが加圧されていく。やがて、上型１２０が所定の位置（型締め位置）まで移動すると、プリフォームが、スリーブ１１０の収容部１１１にセットされているホルダ部材２の内周面２１、上型１２０の先端部１２１及び下型１３０の先端部１３１により加圧成形される。すなわち、上型１２０の先端部１２１と下型１３０の先端部１３１との協働によって、レンズ部材３のレンズ面３３，３４及び中間部３７，３８（図２参照）が加圧成形される。   Thereafter, as shown in FIG. 6, mold clamping is performed such that the upper mold 120 moves downward. As a result, the preform placed on the tip 131 of the lower mold 130 is pressurized. Eventually, when the upper mold 120 moves to a predetermined position (clamping position), the preform becomes the inner peripheral surface 21 of the holder member 2 set in the accommodating portion 111 of the sleeve 110, the tip 121 of the upper mold 120, and Pressure molding is performed by the tip 131 of the lower mold 130. That is, the lens surfaces 33 and 34 and the intermediate portions 37 and 38 (see FIG. 2) of the lens member 3 are pressure-molded by the cooperation of the tip 121 of the upper mold 120 and the tip 131 of the lower mold 130.

更に説明すると、プリフォームが上型１２０及び下型１３０により加圧されていくと、収容部１１１にセットされているホルダ部材２の内周面２１の方向に流動していく。そして、プリフォームの一部は、ホルダ部材２の内周面２１に接触し、更に加圧されることで、内周面２１に沿って外方に流動する。これにより、プリフォームの一部は、上型１２０の逃げ部１２４及び下型１３０の逃げ部１３４の中に進入していく。この結果、逃げ部１２４，１３４においては、プリフォームの一部が飛び出すことによりレンズ部材３に周縁部３５，３６が形成されることになる。
このように、上型１２０の逃げ部１２４及び下型１３０の逃げ部１３４では、加圧成形時におけるプリフォームの逃げ代としての役割がある。このため、プリフォームの容量にばらつきがあっても問題なく成形することが可能になる。したがって、成形に用いるプリフォームの管理が簡易になり、作業性を向上させることができる。 More specifically, when the preform is pressurized by the upper mold 120 and the lower mold 130, the preform flows in the direction of the inner peripheral surface 21 of the holder member 2 set in the housing portion 111. A part of the preform contacts the inner peripheral surface 21 of the holder member 2 and further pressurizes, so that the preform flows outward along the inner peripheral surface 21. As a result, a part of the preform enters the escape portion 124 of the upper mold 120 and the escape portion 134 of the lower mold 130. As a result, in the escape portions 124 and 134, the peripheral portions 35 and 36 are formed on the lens member 3 by part of the preform popping out.
Thus, the relief portion 124 of the upper mold 120 and the relief portion 134 of the lower mold 130 serve as a relief allowance for the preform during pressure molding. For this reason, even if there is variation in the capacity of the preform, it becomes possible to mold without problems. Therefore, the management of the preform used for molding is simplified, and workability can be improved.

このように加圧成形が行われた後には、図示しない冷却機構により、ホルダ部材２及びレンズ部材３が所定の温度まで冷却される。冷却する手段としては、強制的に冷却する場合でも自然に冷却する場合でもよい。そして、ホルダ部材２及びレンズ部材３が成形型１００から取り出される。これにより、製品としての光学素子１が完成する。   After pressure molding is performed in this manner, the holder member 2 and the lens member 3 are cooled to a predetermined temperature by a cooling mechanism (not shown). The cooling means may be forcibly cooled or naturally cooled. Then, the holder member 2 and the lens member 3 are taken out from the mold 100. Thereby, the optical element 1 as a product is completed.

ここで、ホルダ部材２の熱膨張率は、レンズ部材３の熱膨張率（ガラス素材の線膨張率）に比べて大きい。したがって、ホルダ部材２及びレンズ部材３を冷却すると、ホルダ部材２は、レンズ部材３よりも大きく熱収縮する。ホルダ部材２が冷えるときにレンズ部材３を締め付ける。このため、ホルダ部材２とレンズ部材３との接合力が高まり、レンズ部材３がホルダ部材２に強固に固着される。ただし、ホルダ部材２の材料は、線膨張係数が１ｐｐｍ以上１５ｐｐｍ以下である必要がある。１ｐｐｍ未満では前記接合効果が得られず、１５ｐｐｍを超える場合は、レンズ応力が大きくなってクラックが生じるからである。   Here, the thermal expansion coefficient of the holder member 2 is larger than the thermal expansion coefficient of the lens member 3 (linear expansion coefficient of the glass material). Therefore, when the holder member 2 and the lens member 3 are cooled, the holder member 2 is more thermally contracted than the lens member 3. When the holder member 2 cools, the lens member 3 is tightened. For this reason, the bonding force between the holder member 2 and the lens member 3 is increased, and the lens member 3 is firmly fixed to the holder member 2. However, the material of the holder member 2 needs to have a linear expansion coefficient of 1 ppm or more and 15 ppm or less. If the content is less than 1 ppm, the bonding effect cannot be obtained. If the content exceeds 15 ppm, the lens stress increases and cracks occur.

また、上型１２０及び下型１３０により加圧される際に、上型１２０の逃げ部１２４及び下型１３０の逃げ部１３４の各空間が充填されるほどのプリフォームの量が逃げ部１２４，１３４の中に進入しない。仮に、逃げ部１２４，１３４をプリフォーム（ガラス素材）で充填するようにすると、冷却時におけるホルダ部材２の収縮率がレンズ部材３の収縮率に比べて高いので、逃げ部１２４，１３４に充填されたガラス素材の先端部が冷却に伴い欠けやすい。したがって、本実施の形態のように、逃げ部１２４，１３４を先端まで充填せず、逃げ部１２４，１３４に加圧成形時におけるプリフォームの逃げ代としての役割を持たせる方が、上述した不都合を回避できる点で好ましい。
更に説明すると、上型１２０及び下型１３０の線膨張率は、レンズ部材３の熱膨張率（ガラス素材の線膨張率）に比べて小さい。このため、もし、逃げ部１２４，１３４にプリフォーム（ガラス素材）を充填すると、加圧成形時にホルダ部材２と上型１２０及び下型１３０との間に隙間ができる。すなわち、上型１２０及び下型１３０に比べてホルダ部材２が膨張するので、その結果として、ホルダ部材２の内周面２１（図２参照）と上型１２０の先端部１２１との間に隙間が形成され、また、ホルダ部材２の内周面２１（図２参照）と下型１３０の先端部１３１との間に隙間が形成される。そして、逃げ部１２４，１３４に充填されたガラス素材がこれらの隙間に入り込む。すると、冷却時に、隙間に入り込んだガラス素材が原因で成形品に割れや欠けが生じやすい。それのみならず、欠けた隙間部分のガラス素材は、次回の成形に悪影響を与えるためにその都度取り除く必要があることから、その除去作業に手間がかかってしまう。このような点からも、本実施の形態のように、逃げ部１２４，１３４に充填しない方が好ましい。
かかる逃げ部１２４，１３４にプリフォームを充填しないという本実施の形態の作用・効果は、後述する他の実施の形態にも同様である。このような作用効果を奏するためには、逃げ部１２４，１３４を構成する上型１２０及び下型１３０の面によってプリフォームが成形されないように加圧成形する、あるいは部分的に成形されるように加圧成形すると言うことができる。また、別の見方をすると、プリフォームが全く接触しないか部分的に接触するように上型１２０に逃げ部１２４を形成すると共に下型１３０に逃げ部１３４を形成すると言うことができる。また、更に別の見方をすると、成形品は、逃げ部１２４，１３４に飛び出した部分が上型１２０及び下型１３０によって規制されずに自由形状に形成されると言うことができる。 Further, when pressurized by the upper mold 120 and the lower mold 130, the amount of the preform is such that each space of the escape portion 124 of the upper mold 120 and the escape portion 134 of the lower mold 130 is filled. Do not enter 134. If the escape portions 124 and 134 are filled with a preform (glass material), the shrinkage rate of the holder member 2 at the time of cooling is higher than the shrinkage rate of the lens member 3, so the escape portions 124 and 134 are filled. The tip portion of the glass material is easily chipped with cooling. Therefore, as described in the present embodiment, it is inconvenient that the escape portions 124 and 134 are not filled to the tip, and the escape portions 124 and 134 have a role as a relief allowance for the preform at the time of pressure molding. Is preferable in that it can be avoided.
More specifically, the linear expansion coefficients of the upper mold 120 and the lower mold 130 are smaller than the thermal expansion coefficient of the lens member 3 (linear expansion coefficient of the glass material). For this reason, if the escape portions 124 and 134 are filled with a preform (glass material), a gap is formed between the holder member 2 and the upper mold 120 and the lower mold 130 during pressure molding. That is, the holder member 2 expands compared to the upper mold 120 and the lower mold 130, and as a result, a gap is formed between the inner peripheral surface 21 (see FIG. 2) of the holder member 2 and the tip 121 of the upper mold 120. In addition, a gap is formed between the inner peripheral surface 21 (see FIG. 2) of the holder member 2 and the tip 131 of the lower mold 130. Then, the glass material filled in the escape portions 124 and 134 enters these gaps. Then, at the time of cooling, the glass material that has entered the gap tends to cause cracks or chips in the molded product. Not only that, the glass material in the chipped gap portion needs to be removed each time in order to adversely affect the next molding, so that the removal work is troublesome. From this point, it is preferable not to fill the escape portions 124 and 134 as in the present embodiment.
The operation and effect of the present embodiment in which the escape portions 124 and 134 are not filled with the preform are the same as in other embodiments described later. In order to achieve such an operational effect, the preform is not molded by the surfaces of the upper mold 120 and the lower mold 130 constituting the escape portions 124 and 134, or is partially molded. It can be said that it is pressure-molded. From another viewpoint, it can be said that the escape portion 124 is formed in the upper mold 120 and the escape portion 134 is formed in the lower mold 130 so that the preform does not contact at all or partially contacts. Further, from another viewpoint, it can be said that the molded product is formed in a free shape without being restricted by the upper mold 120 and the lower mold 130 at the portions protruding to the escape portions 124 and 134.

また、レンズ部材３の周縁部３５，３６は、上型１２０及び下型１３０に逃げ部１２４，１３４が設けられていることによって、ホルダ部材２の内周面２１との接触面積が増大する方向に突出している。レンズ部材３の周縁部３５，３６により、ホルダ部材２の内周面２１とレンズ部材３の外周面３１（図２参照）との接触面積が増大するので、レンズ部材３をホルダ部材２に一層強固に固着することができる。したがって、光学素子１の剛性を高めることができる。付言すると、本実施の形態では、光学素子１のホルダ部材２の内周面２１が平たんに形成されているが、内周面２１に図示しない段付け形状が設けられていれば、レンズ部材３をホルダ部材２に更に強固に固着することが可能になる。   Further, the peripheral portions 35 and 36 of the lens member 3 are provided in the direction in which the contact area with the inner peripheral surface 21 of the holder member 2 increases due to the relief portions 124 and 134 being provided in the upper mold 120 and the lower mold 130. Protruding. Since the contact area between the inner peripheral surface 21 of the holder member 2 and the outer peripheral surface 31 (see FIG. 2) of the lens member 3 is increased by the peripheral portions 35 and 36 of the lens member 3, the lens member 3 is further attached to the holder member 2. It can be firmly fixed. Therefore, the rigidity of the optical element 1 can be increased. In addition, in the present embodiment, the inner peripheral surface 21 of the holder member 2 of the optical element 1 is formed flat, but if the inner peripheral surface 21 is provided with a stepped shape (not shown), the lens member 3 can be more firmly fixed to the holder member 2.

〔第２の実施の形態〕
図７は、第２の実施の形態に係る光学素子１の製造に用いる成形型２００の縦断面図であり、加圧成形された光学素子１も図示している。なお、成形型２００により加圧成形される光学素子１の構成は、第１の実施の形態と同じであるため、その説明を省略する。
図７に示す成形型２００は、基本的な構成が第１の実施の形態における成形型１００と共通している。すなわち、成形型２００は、側面周囲を構成する金型であるスリーブ２１０と、上側に配置され、先端部２２１を有する上型２２０と、下側に配置され、先端部２３１を有する下型２３０と、を備えている。また、成形型２００は、図示しない加熱機構及び図示しない冷却機構を備えている。 [Second Embodiment]
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a molding die 200 used for manufacturing the optical element 1 according to the second embodiment, and also illustrates the optical element 1 that has been pressure-molded. In addition, since the structure of the optical element 1 pressure-molded by the shaping | molding die 200 is the same as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted.
The molding die 200 shown in FIG. 7 has a basic configuration in common with the molding die 100 in the first embodiment. That is, the mold 200 includes a sleeve 210 that is a mold that forms the periphery of the side surface, an upper mold 220 that is disposed on the upper side and that has a tip 221, and a lower mold 230 that is disposed on the lower side and that has a tip 231. It is equipped with. Further, the mold 200 includes a heating mechanism (not shown) and a cooling mechanism (not shown).

スリーブ２１０は、ホルダ部材２を収容するための収容部２１１を有する。
また、上型２２０の先端部２２１には、レンズ部材３のレンズ面３３を転写する凹曲面部２２２と、中間部３７（図２参照）を転写する端面部２２３と、周縁部３６を形成するための逃げ部２２４と、が形成されている。
また、下型２３０の先端部２３１には、レンズ部材３のレンズ面３４を転写する凹曲面部２３２と、中間部３８（図２参照）を転写する端面部２３３と、周縁部３５を形成するための逃げ部２３４と、が形成されている。 The sleeve 210 has an accommodating portion 211 for accommodating the holder member 2.
Further, a concave curved surface portion 222 that transfers the lens surface 33 of the lens member 3, an end surface portion 223 that transfers the intermediate portion 37 (see FIG. 2), and a peripheral edge portion 36 are formed at the tip portion 221 of the upper mold 220. And an escape portion 224 for the purpose.
Further, a concave curved surface portion 232 that transfers the lens surface 34 of the lens member 3, an end surface portion 233 that transfers the intermediate portion 38 (see FIG. 2), and a peripheral edge portion 35 are formed at the tip portion 231 of the lower mold 230. And a relief portion 234 for the purpose.

ここで、先端部２２１の逃げ部２２４及び先端部２３１の逃げ部２３４は、先端部２２１，２３１の縁部が全周にわたって凹形状（凹状の窪み形状）に形成されている。言い換えると、逃げ部２２４，２３４は、先端部２２１，２３１の縁部が段付け形状になるように形成されている。第１の実施の形態における先端部１２１，１３１の逃げ部１２４，１３４は、テーパー形状であり、強度的に有利である。その一方で、本実施の形態における先端部２２１，２３１の逃げ部２２４，２３４は、加圧成形時にプリフォームの一部を受け入れる空間を大きくすることが可能である。そのため、プリフォームの容量のばらつきが大きくても対応可能であり、また、ホルダ部材２とレンズ部材３との接合強度を向上させることに寄与する。なお、ここにいう凹形状とは、段付けした形状をいい、一段形状のみならず多段形状の場合も含まれる。また、凹形状は、先端部２２１，２３１の縁部の全周に形成される場合のほか、部分的に形成される場合も考えられる。   Here, as for the escape part 224 of the front-end | tip part 221, and the escape part 234 of the front-end | tip part 231, the edge part of the front-end | tip parts 221 and 231 is formed in concave shape (concave hollow shape) over the perimeter. In other words, the escape portions 224 and 234 are formed so that the edges of the tip portions 221 and 231 are stepped. The relief portions 124 and 134 of the tip portions 121 and 131 in the first embodiment are tapered, which is advantageous in terms of strength. On the other hand, the escape portions 224 and 234 of the tip portions 221 and 231 in the present embodiment can increase the space for receiving a part of the preform during pressure molding. Therefore, it is possible to cope with large variations in the capacity of the preform, and contributes to improving the bonding strength between the holder member 2 and the lens member 3. In addition, the concave shape here means a stepped shape, and includes not only a single-step shape but also a multi-step shape. In addition to the case where the concave shape is formed on the entire periphery of the edge of the tip portions 221, 231, a case where the concave shape is formed partially is also conceivable.

〔第３の実施の形態〕
図８は、第３の実施の形態に係る光学素子１の製造に用いる成形型３００の縦断面図であり、加圧成形された光学素子１も図示している。なお、成形型３００により加圧成形される光学素子１の構成は、第１の実施の形態と同じであるため、その説明を省略する。
図８に示す成形型３００は、基本的な構成が第１の実施の形態における成形型１００と共通している。すなわち、成形型３００は、側面周囲を構成する金型であるスリーブ３１０と、上側に配置され、先端部３２１を有する上型３２０と、下側に配置され、先端部３３１を有する下型３３０と、を備えている。また、成形型３００は、図示しない加熱機構及び図示しない冷却機構を備えている。 [Third Embodiment]
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a mold 300 used for manufacturing the optical element 1 according to the third embodiment, and also shows the optical element 1 that has been pressure-molded. In addition, since the structure of the optical element 1 pressure-molded by the shaping | molding die 300 is the same as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted.
A mold 300 shown in FIG. 8 has a basic configuration in common with the mold 100 in the first embodiment. That is, the mold 300 includes a sleeve 310 that is a mold that forms the periphery of the side surface, an upper mold 320 that is disposed on the upper side and that has a tip portion 321, and a lower mold 330 that is disposed on the lower side and has a tip portion 331. It is equipped with. The mold 300 is provided with a heating mechanism (not shown) and a cooling mechanism (not shown).

スリーブ３１０は、ホルダ部材２を収容するための収容部３１１を有する。
また、上型３２０の先端部３２１には、レンズ部材３のレンズ面３３を転写する凹曲面部３２２と、中間部３７（図２参照）を転写する端面部３２３と、周縁部３６を形成するための逃げ部３２４と、が形成されている。同様に、下型３３０の先端部３３１には、レンズ部材３のレンズ面３４を転写する凹曲面部３３２と、中間部３８（図２参照）を転写する端面部３３３と、周縁部３５を形成するための逃げ部３３４と、が形成されている。 The sleeve 310 has an accommodating portion 311 for accommodating the holder member 2.
Further, a concave curved surface portion 322 that transfers the lens surface 33 of the lens member 3, an end surface portion 323 that transfers the intermediate portion 37 (see FIG. 2), and a peripheral edge portion 36 are formed at the tip portion 321 of the upper mold 320. And a relief portion 324 for the purpose. Similarly, a concave curved surface portion 332 that transfers the lens surface 34 of the lens member 3, an end surface portion 333 that transfers the intermediate portion 38 (see FIG. 2), and a peripheral edge portion 35 are formed at the tip portion 331 of the lower mold 330. An escape portion 334 is formed.

ここで、先端部３２１、３３１の逃げ部３２４，３３４は、先端部３２１，３３１の縁部が全周にわたってテーパー形状に面取りされ、更に、凹形状に形成されている。すなわち、逃げ部３２４，３３４は、第１の実施の形態における逃げ部１２４，１３４と第２の実施の形態における逃げ部２２４，２３４とを組み合わせた構成である。このため、先端部３２１，３３１の強度を確保しつつ、逃げ部３２４，３３４を大きくすることによりプリフォームの容量のばらつきが大きくても対応可能になり、かつ、ホルダ部材２とレンズ部材３との接合強度を向上させることに寄与できる。   Here, the escape portions 324 and 334 of the tip portions 321 and 331 are chamfered in a tapered shape over the entire periphery of the tip portions 321 and 331, and are further formed in a concave shape. That is, the escape portions 324 and 334 are configured by combining the escape portions 124 and 134 in the first embodiment and the escape portions 224 and 234 in the second embodiment. For this reason, it is possible to cope with a large variation in the capacity of the preform by enlarging the escape portions 324 and 334 while ensuring the strength of the tip portions 321 and 331, and the holder member 2 and the lens member 3 This can contribute to improving the bonding strength.

〔第４の実施の形態〕
図９は、第４の実施の形態に係る光学素子１の製造に用いる成形型４００の縦断面図であり、加圧成形された光学素子１も図示している。なお、成形型４００により加圧成形される光学素子１の構成は、第１の実施の形態と同じであるため、その説明を省略する。
図９に示す成形型４００は、基本的な構成が第１の実施の形態における成形型１００と共通している。すなわち、成形型４００は、側面周囲を構成する金型であるスリーブ４１０と、上側に配置され、先端部４２１を有する上型４２０と、下側に配置され、先端部４３１を有する下型４３０と、を備えている。また、成形型４００は、図示しない加熱機構及び図示しない冷却機構を備えている。 [Fourth Embodiment]
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a mold 400 used for manufacturing the optical element 1 according to the fourth embodiment, and also shows the optical element 1 that has been pressure-molded. In addition, since the structure of the optical element 1 pressure-molded by the shaping | molding die 400 is the same as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted.
The mold 400 shown in FIG. 9 has a basic configuration in common with the mold 100 in the first embodiment. That is, the mold 400 includes a sleeve 410 that is a mold that forms the periphery of the side surface, an upper mold 420 that is disposed on the upper side and that has a tip portion 421, and a lower mold 430 that is disposed on the lower side and that has a tip portion 431. It is equipped with. The mold 400 includes a heating mechanism (not shown) and a cooling mechanism (not shown).

スリーブ４１０は、ホルダ部材２を収容するための収容部４１１を有する。
また、上型４２０の先端部４２１には、レンズ部材３のレンズ面３３を転写する凹曲面部４２２と、中間部３７（図２参照）を転写する端面部４２３と、周縁部３６を形成するための逃げ部４２４と、が形成されている。
また、下型４３０の先端部４３１には、レンズ部材３のレンズ面３４を転写する凹曲面部４３２と、中間部３８（図２参照）を転写する端面部４３３と、が形成されている。 The sleeve 410 has an accommodating portion 411 for accommodating the holder member 2.
Further, a concave curved surface portion 422 that transfers the lens surface 33 of the lens member 3, an end surface portion 423 that transfers the intermediate portion 37 (see FIG. 2), and a peripheral edge portion 36 are formed at the tip portion 421 of the upper mold 420. And a relief portion 424 for the purpose.
In addition, a concave curved surface portion 432 that transfers the lens surface 34 of the lens member 3 and an end surface portion 433 that transfers the intermediate portion 38 (see FIG. 2) are formed at the tip portion 431 of the lower mold 430.

ここで、上型４２０の先端部４２１及び下型４３０の先端部４３１における外周面３１（図２参照）は、ホルダ部材２の内周面２１と大きく離間している。すなわち、先端部４２１，４３１の外周面３１とホルダ部材２の内周面２１との間には、逃げ空間４２４、４３４が形成されている。この逃げ空間４２４，４３４は、レンズ部材３の周縁部３６を形成するためのものである。
更に説明すると、この逃げ空間４２４，４３４により、金型の汎用性を高めることができる。すなわち、上述した第１ないし第３の実施の形態では、型締めや型開きの際には、成形型１００，２００，３００の先端部１２１，１３１，２２１，２３１，３２１，３３１がホルダ部材２の内周面２１で案内されている。このため、ホルダ部材２の内周面２１が異なる場合には、寸法の異なる成形型を用いる必要がある。したがって、製造コストを抑制することが困難である。これに対し、本実施の形態では、上型４２０及び下型４３０がホルダ部材２の内周面２１では案内されていないので、ホルダ部材２の内周面２１の寸法が異なる場合にも、用いることが可能になる。したがって、成形型４００の汎用性を高めることができ、製造コストを抑制することが可能になる。 Here, the outer peripheral surface 31 (see FIG. 2) at the front end portion 421 of the upper mold 420 and the front end portion 431 of the lower mold 430 is greatly separated from the inner peripheral surface 21 of the holder member 2. That is, clearance spaces 424 and 434 are formed between the outer peripheral surface 31 of the tip portions 421 and 431 and the inner peripheral surface 21 of the holder member 2. The escape spaces 424 and 434 are for forming the peripheral edge 36 of the lens member 3.
More specifically, the relief spaces 424 and 434 can enhance the versatility of the mold. That is, in the first to third embodiments described above, the tip portions 121, 131, 221, 231, 321 and 331 of the molds 100, 200, and 300 are held by the holder member 2 during mold clamping and mold opening. It is guided with the inner peripheral surface 21 of. For this reason, when the inner peripheral surface 21 of the holder member 2 is different, it is necessary to use molds having different dimensions. Therefore, it is difficult to suppress the manufacturing cost. On the other hand, in this embodiment, since the upper mold 420 and the lower mold 430 are not guided on the inner peripheral surface 21 of the holder member 2, the upper mold 420 and the lower mold 430 are used even when the dimensions of the inner peripheral surface 21 of the holder member 2 are different. It becomes possible. Therefore, the versatility of the mold 400 can be improved, and the manufacturing cost can be suppressed.

〔第５の実施の形態〕
図１０は、第５の実施の形態に係る光学素子１Ｍの製造に用いる成形型５００の縦断面図であり、加圧成形された光学素子１Ｍも図示している。
図１０に示す光学素子１Ｍは、基本的な構成が第１の実施の形態における光学素子１と共通している。すなわち、光学素子１Ｍは、両端が開放されているリング状で金属製のホルダ部材２と、ホルダ部材２の内部に配置されている凸レンズのレンズ部材３Ｍと、を備えている。なお、ホルダ部材２の構成は、第１の実施の形態と同じであるため、その説明を省略する。
レンズ部材３Ｍの一方の面にレンズ面３３が形成され、他方の面にレンズ面３４が形成されている。また、レンズ部材３Ｍは、レンズ面３４が形成されている面の縁が盛り上がって形成されている。すなわち、レンズ部材３は、外方に突出する周縁部３６Ｍを有する。更に説明すると、レンズ部材３Ｍは、レンズ面３３が形成されている面の縁は盛り上がって形成されておらず、平たんである。 [Fifth Embodiment]
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a molding die 500 used for manufacturing the optical element 1M according to the fifth embodiment, and also illustrates the optical element 1M that has been pressure-molded.
The optical element 1M shown in FIG. 10 has a basic configuration in common with the optical element 1 in the first embodiment. That is, the optical element 1M includes a ring-shaped metal holder member 2 having both ends open, and a convex lens member 3M disposed inside the holder member 2. In addition, since the structure of the holder member 2 is the same as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted.
A lens surface 33 is formed on one surface of the lens member 3M, and a lens surface 34 is formed on the other surface. Further, the lens member 3M is formed by raising the edge of the surface on which the lens surface 34 is formed. That is, the lens member 3 has a peripheral edge portion 36M that protrudes outward. To explain further, the lens member 3M is flat, not formed so that the edge of the surface on which the lens surface 33 is formed is raised.

図１０に示す成形型５００は、基本的な構成が第１の実施の形態における成形型１００と共通している。すなわち、成形型５００は、側面周囲を構成する金型であるスリーブ５１０と、上側に配置され、先端部５２１を有する上型５２０と、下側に配置され、先端部５３１を有する下型５３０と、を備えている。また、成形型５００は、図示しない加熱機構及び図示しない冷却機構を備えている。   A mold 500 shown in FIG. 10 has a basic configuration in common with the mold 100 according to the first embodiment. That is, the mold 500 includes a sleeve 510 that is a mold that forms the periphery of the side surface, an upper mold 520 that is disposed on the upper side and that has a distal end portion 521, and a lower mold 530 that is disposed on the lower side and that has a distal end portion 531. It is equipped with. The mold 500 is provided with a heating mechanism (not shown) and a cooling mechanism (not shown).

スリーブ５１０は、ホルダ部材２を収容するための収容部５１１を有する。
また、上型５２０の先端部５２１には、レンズ部材３Ｍのレンズ面３３を転写する凹曲面部５２２と、中間部３７を転写する端面部５２３と、周縁部３６Ｍを形成するための逃げ部５２４と、が形成されている。
また、下型５３０の先端部５３１には、レンズ部材３Ｍのレンズ面３４を転写する凹曲面部５３２と、中間部３８を転写する端面部５３３と、が形成されている。すなわち、先端部５３１には、先端部５２１に形成されている逃げ部５２４に相当する部分が形成されていない。言い換えると、成形型５００には、プリフォームの一部を受け入れる逃げ部５２４が１つしか形成されていない。１つの逃げ部５２４でも、加圧成形時にはプリフォームの容量のばらつきに対応できる。また、ホルダ部材２の内周面２１（図２参照）が段付け形状でなくても、ホルダ部材２とレンズ部材３Ｍとの接合強度を高めることができ、光学素子１Ｍの剛性を上げることができる。 The sleeve 510 has an accommodating portion 511 for accommodating the holder member 2.
Further, a concave curved surface portion 522 that transfers the lens surface 33 of the lens member 3M, an end surface portion 523 that transfers the intermediate portion 37, and a clearance portion 524 for forming the peripheral edge portion 36M are formed at the tip portion 521 of the upper mold 520. And are formed.
Further, a concave curved surface portion 532 that transfers the lens surface 34 of the lens member 3M and an end surface portion 533 that transfers the intermediate portion 38 are formed at the distal end portion 531 of the lower mold 530. That is, the tip portion 531 is not formed with a portion corresponding to the escape portion 524 formed in the tip portion 521. In other words, the mold 500 has only one relief portion 524 that receives a part of the preform. Even one escape portion 524 can cope with variations in the capacity of the preform during pressure molding. Further, even if the inner peripheral surface 21 (see FIG. 2) of the holder member 2 is not stepped, the bonding strength between the holder member 2 and the lens member 3M can be increased, and the rigidity of the optical element 1M can be increased. it can.

第１の実施の形態に係る光学素子の外形を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the external shape of the optical element which concerns on 1st Embodiment. 図１の線II−IIによる光学素子の断面図である。It is sectional drawing of the optical element by line II-II of FIG. 成形型の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a shaping | molding die. 成形型の一部を構成する上型及び下型の外形を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external shape of the upper mold | type and lower mold | type which comprise a part of shaping | molding die. 成形型による光学素子の製造方法を説明するための縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view for demonstrating the manufacturing method of the optical element by a shaping | molding die. 成形型による光学素子の製造方法を説明するための縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view for demonstrating the manufacturing method of the optical element by a shaping | molding die. 成形型による光学素子の製造方法を説明するための縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view for demonstrating the manufacturing method of the optical element by a shaping | molding die. 第２の実施の形態に係る光学素子の製造に用いる成形型の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the shaping | molding die used for manufacture of the optical element which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施の形態に係る光学素子の製造に用いる成形型の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the shaping | molding die used for manufacture of the optical element which concerns on 3rd Embodiment. 第４の実施の形態に係る光学素子の製造に用いる成形型の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the shaping | molding die used for manufacture of the optical element which concerns on 4th Embodiment. 第５の実施の形態に係る光学素子の製造に用いる成形型の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the shaping | molding die used for manufacture of the optical element which concerns on 5th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１，１Ｍ…光学素子、２…ホルダ部材、２１…内周面、３，３Ｍ…レンズ部材、３１…外周面、３３，３４…レンズ面、３５，３６，３５Ｍ…周縁部、１００，２００，３００，４００，５００…成形型、１１０，２１０，３１０，４１０，５１０…スリーブ、１１１，２１１，３１１，４１１，５１１…収容部、１２０，２２０，３２０，４２０，５２０…上型、１２１，１３１，２２１，２３１，３２１，３３１，４２１，４３１，５２１，５３１…先端部、１２４，１３４，２２４，２３５，３２４，３３５，５２４…逃げ部、１３０，２３０，３３０，４３０，５３０…下型、４２４，４３４…逃げ空間、ＮＫ…内部空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1M ... Optical element, 2 ... Holder member, 21 ... Inner peripheral surface, 3, 3M ... Lens member, 31 ... Outer peripheral surface, 33, 34 ... Lens surface, 35, 36, 35M ... Peripheral part, 100, 200, 300, 400, 500 ... Mold, 110, 210, 310, 410, 510 ... Sleeve, 111, 211, 311, 411, 511 ... Housing, 120, 220, 320, 420, 520 ... Upper mold, 121, 131 , 221, 231, 321, 331, 421, 431, 521, 531... Tip portion, 124, 134, 224, 235, 324, 335, 524... Escape portion, 130, 230, 330, 430, 530. 424, 434 ... Escape space, NK ... Internal space

Claims (12)

両端に開口部を有する筒状部材の内周面にレンズを固着してなる光学素子を製造する光学素子の製造方法であって、
位置決めがなされる前記筒状部材における一方の開口部から、当該筒状部材の内周面の円周方向における断面形状より小さい形状の面でレンズ素材を加圧成形して前記レンズの一面を転写する第１の金型が進入し、
加圧成形の際に前記第１の金型を、前記筒状部材の他方の開口部から当該筒状部材の内部空間に延びて前記レンズの他面を転写する第２の金型により受け、
加圧成形により前記レンズの外周面が前記筒状部材の内周面に接する状態で当該レンズ及び当該筒状部材を冷却することを特徴とする光学素子の製造方法。 An optical element manufacturing method for manufacturing an optical element formed by fixing a lens to an inner peripheral surface of a cylindrical member having openings at both ends,
From one opening of the cylindrical member to be positioned, the lens material is pressure-molded with a surface having a shape smaller than the cross-sectional shape in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical member, and one surface of the lens is transferred The first mold to enter,
Receiving the first mold during pressure molding by a second mold that extends from the other opening of the cylindrical member to the internal space of the cylindrical member and transfers the other surface of the lens;
A method of manufacturing an optical element, comprising cooling the lens and the cylindrical member in a state where the outer peripheral surface of the lens is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical member by pressure molding. 前記第２の金型は、前記筒状部材の内周面の円周方向における断面形状より小さい形状の面でレンズ素材を加圧成形して前記レンズの他面を転写することを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。   The second mold is characterized in that a lens material is pressure-molded with a surface having a shape smaller than a cross-sectional shape in a circumferential direction of an inner peripheral surface of the cylindrical member, and the other surface of the lens is transferred. The manufacturing method of the optical element of Claim 1. 前記第１の金型は、前記筒状部材の内周面の円周方向における断面形状より小さい形状の面でレンズ素材を加圧成形することにより、レンズの厚さ方向に突出する突出部を形成し、
前記突出部が前記第１の金型と非接触又は一部接触にて形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。 The first mold has a protruding portion protruding in the thickness direction of the lens by press-molding a lens material with a surface having a shape smaller than a cross-sectional shape in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical member Forming,
The method of manufacturing an optical element according to claim 1, wherein the protrusion is formed in a non-contact or partial contact with the first mold. 両端に開口部を有する筒状部材の内周面にレンズを固着してなる光学素子を製造する光学素子の製造方法であって、
位置決めがなされる前記筒状部材における一方の開口部から、レンズ素材を加圧成形して前記レンズの一面を転写する第１の金型が進入し、
加圧成形の際に前記第１の金型を、前記筒状部材の内周面の円周方向における断面形状より小さい形状の面が当該筒状部材の他方の開口部から当該筒状部材の内部空間に延びて前記レンズの他面を転写する第２の金型により受け、
加圧成形により前記レンズの外周面が前記筒状部材の内周面に接する状態で当該レンズ及び当該筒状部材を冷却することを特徴とする光学素子の製造方法。 An optical element manufacturing method for manufacturing an optical element formed by fixing a lens to an inner peripheral surface of a cylindrical member having openings at both ends,
From one opening in the cylindrical member to be positioned, a first mold for pressing a lens material and transferring one surface of the lens enters,
During the pressure molding, the surface of the first mold is smaller than the cross-sectional shape in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical member from the other opening of the cylindrical member. Received by a second mold that extends into the internal space and transfers the other surface of the lens;
A method of manufacturing an optical element, comprising cooling the lens and the cylindrical member in a state where the outer peripheral surface of the lens is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical member by pressure molding. 前記第２の金型は、前記筒状部材の内周面の円周方向における断面形状より小さい形状の面でレンズ素材を加圧成形することにより、レンズの厚さ方向に突出する突出部を形成し、
前記突出部が前記第２の金型と非接触又は一部接触にて形成されることを特徴とする請求項４に記載の光学素子の製造方法。 The second mold has a protruding portion that protrudes in the thickness direction of the lens by press-molding a lens material with a surface having a shape smaller than a cross-sectional shape in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical member. Forming,
The method of manufacturing an optical element according to claim 4, wherein the protrusion is formed in a non-contact or partial contact with the second mold. 両端開放の筒状部材を保持する保持部を備え、当該筒状部材の一端から挿入される先端部を備える第１の金型と、
前記筒状部材の他端から挿入されて当該筒状部材の内部空間に位置する素材を前記第１の金型の前記先端部と協働して加圧成形する先端部を備える第２の金型と、
を含み、
前記第１の金型又は／及び前記第２の金型に、前記先端部が加圧成形を行う端面の面積を減少させる減少部が形成され、
前記減少部は、前記先端部の縁部に形成されていることを特徴とする光学素子用成形型。 A first mold having a holding portion for holding a cylindrical member open at both ends, and having a tip portion inserted from one end of the cylindrical member;
A second mold having a tip portion that is inserted from the other end of the tubular member and press-molds a material located in the internal space of the tubular member in cooperation with the tip portion of the first mold. Type,
Including
The first mold or / and the second mold is formed with a reduced portion that reduces the area of the end surface where the tip portion performs pressure molding,
The reducing part is formed at an edge part of the tip part. 前記減少部は、斜面形状に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光学素子用成形型。   The optical element molding die according to claim 6, wherein the decreasing portion is formed in a slope shape. 前記減少部は、凹状の窪み形状に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光学素子用成形型。   The optical element molding die according to claim 6, wherein the reduced portion is formed in a concave shape. 両端に開口部を有する筒状部材と、
前記筒状部材の内周面に固着され、当該筒状部材の一端の開口部に入射して他端の開口部から出射する光が通過するレンズ部材と、
を含み、
少なくともいずれか一方の開口部の側において当該筒状部材と固着する前記レンズ部材の周縁部は、ほぼ全周にわたって当該レンズ部材の厚さ方向に突出していることを特徴とする光学素子。 A cylindrical member having openings at both ends;
A lens member fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical member, through which light that enters the opening at one end of the cylindrical member and exits from the opening at the other end passes;
Including
An optical element characterized in that a peripheral portion of the lens member fixed to the cylindrical member on at least one of the opening portions protrudes in the thickness direction of the lens member over substantially the entire periphery. 前記筒状部材の両方の開口部の側において当該筒状部材と固着する前記レンズ部材の周縁部は、ほぼ全周にわたって当該レンズ部材の厚さ方向に突出していることを特徴とする請求項９に記載の光学素子。   The peripheral portion of the lens member fixed to the cylindrical member on both opening sides of the cylindrical member protrudes in the thickness direction of the lens member over substantially the entire circumference. An optical element according to 1. 前記筒状部材の線膨張係数が前記レンズ部材の線膨張係数よりも大きいことを特徴とする請求項９に記載の光学素子。   The optical element according to claim 9, wherein a linear expansion coefficient of the cylindrical member is larger than a linear expansion coefficient of the lens member. 加圧成形されたレンズ部材が筒状部材の内周面に固着されてなる光学素子であって、
前記筒状部材の内周面の円周方向における断面形状より小さい形状の成形金型の面でレンズ素材を加圧成形することにより、前記レンズ部材の厚さ方向に突出する突出部が当該成形金型と非接触又は一部接触にて形成されることを特徴とする光学素子。 An optical element in which a pressure-molded lens member is fixed to the inner peripheral surface of a cylindrical member,
By projecting a lens material on the surface of a molding die having a shape smaller than the cross-sectional shape in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the cylindrical member, the protruding portion that protrudes in the thickness direction of the lens member is molded. An optical element formed by non-contact or partial contact with a mold.

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