JP2010179586A - Material for forming mold, mold material, molding mold, and method for manufacturing optical lens element - Google Patents

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龍彦 相澤
Masayoshi Kitagawa
眞好 喜多川
Toshihiko Adachi
年彦 足立
Toshiya Takahashi
俊哉 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve productivity of an optical lens element while suppressing a deterioration of dimensional accuracy. <P>SOLUTION: There are provided a material for forming a mold, a mold material, a molding mold, and a method for manufacturing an optical lens element. In the material for forming the mold, a lens material including either glass or resin is used for the mold material for making the molding mold processed by molding so as to form the optical lens element, and the material for forming the mold used for forming the surface part of the mold material having a machined surface of the molding mold to be formed, and the resin having a glass transition temperature higher than the glass transition temperature of the glass or resin used for the lens material is used. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学レンズ素子を形成するための成形型の作製に用いられる型材を形成するための型形成用材料と、該型形成用材料が用いられて形成される型材と、該型材によって作製される成形型と、該成形型を用いて光学レンズ素子を製造する光学レンズ素子製造方法とに関する。   The present invention relates to a mold forming material for forming a mold material used for manufacturing a mold for forming an optical lens element, a mold material formed using the mold forming material, and a mold material. The present invention relates to a mold to be manufactured and an optical lens element manufacturing method for manufacturing an optical lens element using the mold.

従来、マイクロアレイレンズ、フレネル回折格子レンズなどの非球面レンズや球面レンズなどの光学レンズ素子が、デジタルカメラ、携帯電話など種々の用途に用いられている。
このような光学レンズ素子には、該光学レンズ素子を形成するレンズ材料として、アクリル系樹脂などの透明性の高い樹脂、200℃程度で軟化可能なガラス、あるいは、これらを主たる成分とした組成物が用いられている。
また、この光学レンズ素子には、高い寸法精度が要求されることから、ダイヤモンド、ルビーなど単結晶がレンズ材料に用いられ、これらがFocused Ion Beam(FIB)によって微細加工されたりもしている(下記特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, optical lens elements such as aspherical lenses such as microarray lenses and Fresnel diffraction grating lenses and spherical lenses have been used in various applications such as digital cameras and mobile phones.
In such an optical lens element, as a lens material for forming the optical lens element, a highly transparent resin such as an acrylic resin, glass that can be softened at about 200 ° C., or a composition containing these as main components Is used.
In addition, since this optical lens element is required to have high dimensional accuracy, single crystals such as diamond and ruby are used for the lens material, and these are finely processed by Focused Ion Beam (FIB) (described below). Patent Document 1).

ところで、従来、一般的な成形品の製造方法として、成形品の材料をモールド金型に充填したり、プレス金型でプレスしたりする方法が知られており、このようなモールド金型やプレス金型などの成形型を用いた成形方法は、生産性に優れることから従来広く採用されている。
前記光学レンズ素子の製造においてもこのような成形型が用いられており、下記特許文献2には、レンズ材料を上型と下型とでプレスして光学レンズ素子を製造することが記載されている。
By the way, conventionally, as a general method for producing a molded product, a method of filling a material of a molded product into a mold die or pressing with a press die is known. A molding method using a mold such as a mold has been widely used because of its excellent productivity.
Such a mold is also used in the production of the optical lens element. Patent Document 2 below describes that an optical lens element is produced by pressing a lens material with an upper mold and a lower mold. Yes.

このような成形型を用いた光学レンズ素子の製造方法においては、まず、光学レンズ素子の寸法精度(特に表面形状)を大きく左右する成形型の加工面を精度良く作製する必要がある。
この成形型の作製においては、通常、表面が平坦な状態に形成されている型材の表面部(以下「型材表面部」ともいう)に光学レンズ素子の表面形状とは凹凸方向が逆向きになる凹凸方向形状を形成させることが行われている。
例えば、フレネル回折格子レンズなどのように表面に線状の突起部が複数条形成されている光学レンズ素子を作製する場合には、型材表面部に前記突起部に対応する溝を刻設することが行われている。
In the method of manufacturing an optical lens element using such a mold, first, it is necessary to accurately manufacture a processing surface of the mold that greatly affects the dimensional accuracy (particularly the surface shape) of the optical lens element.
In the production of the mold, the surface shape of the optical lens element is normally opposite to the surface shape of the optical lens element on the surface portion of the mold material (hereinafter also referred to as “mold material surface portion”) having a flat surface. Forming a concavo-convex direction shape is performed.
For example, when producing an optical lens element having a plurality of linear protrusions formed on the surface thereof, such as a Fresnel diffraction grating lens, a groove corresponding to the protrusion is formed on the surface of the mold material. Has been done.

しかし、光学レンズ素子の成形加工に用いられる従来の成形型は、特許文献2(0017段落)にも示されているように型形成材料としてスターバックス鋼などの高硬度な金属材料が用いられて形成されている。
したがって、型材表面部を微細加工して成形型の加工面を形成するためには、このような高硬度の金属を寸法精度良く微細加工する必要があり、成形型の形成に多大な手間を必要としている。さらには、高硬度の金属を加工するため工具等の消耗も激しく生産コストの増大を招くおそれがある。
また、成形型を用いた光学レンズ素子の製造方法においては、前記加工面が形成された成形型の表面部(以下「型表面部」ともいう)における温度バラツキによって、成形後の光学レンズ素子に寸法バラツキや歪みを生じさせるおそれがあり、精度良く光学レンズ素子を製造するためには慎重な作業を必要としている。
さらに、従来の方法においては、型表面部に光学レンズ素子を形成させるためのレンズ材料が付着したり、このレンズ材料と型表面部を構成する型形成用材料との熱膨張の相違によって精度が低下したりするといった問題も有している。
However, a conventional mold used for molding an optical lens element is formed by using a hard metal material such as Starbucks steel as a mold forming material as shown in Patent Document 2 (paragraph 0017). Has been.
Therefore, in order to form the processed surface of the mold by finely processing the surface of the mold material, it is necessary to finely process such a high-hardness metal with high dimensional accuracy, and a great deal of labor is required to form the mold. It is said. Furthermore, since a high-hardness metal is processed, there is a risk that the consumption of tools and the like will be severe, leading to an increase in production cost.
Further, in the method of manufacturing an optical lens element using a molding die, the optical lens element after molding is formed by temperature variation in the surface portion (hereinafter also referred to as “mold surface portion”) of the molding die on which the processed surface is formed. There is a risk of dimensional variation and distortion, and careful work is required to manufacture an optical lens element with high accuracy.
Further, in the conventional method, the lens material for forming the optical lens element adheres to the mold surface portion, or the accuracy is increased due to the difference in thermal expansion between the lens material and the mold forming material constituting the mold surface portion. It also has the problem of being lowered.

すなわち、成形型を用いた光学レンズ素子の製造方法は、比較的生産性に優れる方法ではあるものの、上記のような理由から、光学レンズ素子の寸法精度の低下を抑制しつつ生産性を向上させることが困難であるという問題を有している。   That is, although the manufacturing method of the optical lens element using the mold is a method that is relatively excellent in productivity, the productivity is improved while suppressing a decrease in the dimensional accuracy of the optical lens element for the reasons described above. Has the problem of being difficult.

特開2007−3921号公報JP 2007-3921 A 特開平11−130449号公報JP-A-11-130449

本発明は、寸法精度の低下を抑制しつつ光学レンズ素子の生産性を向上させることを課題としている。   An object of the present invention is to improve the productivity of an optical lens element while suppressing a decrease in dimensional accuracy.

本発明は、前記課題を解決すべく、型形成用材料、型材、成形型及び光学レンズ素子製造方法としてなされたもので、型形成用材料にかかる発明は、光学レンズ素子を形成すべくガラス又は樹脂のいずれかを含むレンズ材料が成形加工される成形型を作製するための型材に用いられ、しかも、前記成形型の加工面が形成される型材表面部の形成に用いられる型形成用材料であって、前記レンズ材料に用いられるガラス又は樹脂のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する樹脂が用いられていることを特徴としている。   The present invention was made as a mold forming material, a mold material, a molding die, and an optical lens element manufacturing method in order to solve the above-mentioned problems. The invention relating to the mold forming material is made of glass or glass to form an optical lens element. A mold forming material used for forming a mold material for producing a molding die in which a lens material containing any of the resins is molded, and used for forming a mold material surface portion on which a processed surface of the molding die is formed. In this case, a resin having a glass transition temperature higher than that of the glass or resin used for the lens material is used.

また、型材にかかる発明は、光学レンズ素子を形成すべくガラス又は樹脂のいずれかを含むレンズ材料が成形加工される成形型を作製するための型材であって、前記成形型の加工面が形成される型材表面部は、前記レンズ材料に用いられるガラス又は樹脂のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する樹脂が用いられた型形成用材料で形成されていることを特徴としている。   Further, the invention relating to the mold material is a mold material for producing a mold in which a lens material containing either glass or resin is molded to form an optical lens element, and a processing surface of the mold is formed The mold material surface portion is formed of a mold forming material using a resin having a glass transition temperature higher than that of the glass or resin used for the lens material.

また、成形型にかかる発明は、光学レンズ素子を形成すべくガラス又は樹脂のいずれかを含むレンズ材料が成形加工される成形型であって、前記成形加工に用いる加工面が形成されている型表面部は、前記レンズ材料に用いられるガラス又は樹脂のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する樹脂が用いられた型形成用材料で形成されていることを特徴としている。   Further, the invention relating to the mold is a mold in which a lens material containing either glass or resin is molded to form an optical lens element, and a mold having a processed surface used for the molding process. The surface portion is characterized by being formed of a mold forming material using a resin having a glass transition temperature higher than that of the glass or resin used for the lens material.

さらに、光学レンズ素子製造方法にかかる発明は、ガラス又は樹脂のいずれかを含むレンズ材料を成形型で成形加工して光学レンズ素子を製造する光学レンズ素子製造方法であって、前記レンズ材料に用いられているガラス又は樹脂のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する樹脂が用いられた型形成用材料で型表面部が形成されている成形型を用いて前記成形加工を実施し、しかも、前記レンズ材料を、該レンズ材料に用いられているガラス又は樹脂のガラス転移温度以上且つ前記型形成用材料に用いられている前記樹脂のガラス転移温度以下に加熱して前記成形加工を実施することを特徴としている。   Furthermore, the invention according to the optical lens element manufacturing method is an optical lens element manufacturing method for manufacturing an optical lens element by molding a lens material containing either glass or resin with a molding die, and is used for the lens material. The molding process is performed using a mold in which a mold surface portion is formed of a mold forming material using a resin having a glass transition temperature higher than that of the glass or resin being used, and The molding process is performed by heating the lens material above the glass transition temperature of the glass or resin used for the lens material and below the glass transition temperature of the resin used for the mold forming material. It is characterized by.

本発明によれば、光学レンズ素子を形成する成形型を作製するための型材に用いられる型形成用材料として、光学レンズ素子に用いるガラス又は樹脂のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する樹脂が用いられる。
しかも、成形型の加工面が形成される型材の表面部(型材表面部)がこの型形成用材料によって形成される。
したがって、成形型の製造時には、この樹脂が用いられた型形成用材料によって形成された型材表面部に加工面を形成することになり、高硬度の金属を加工していた従来の方法に比べて要する手間とコストとの大幅な削減を図ることができる。
According to the present invention, a resin having a glass transition temperature higher than the glass transition temperature of glass or resin used for an optical lens element as a mold forming material used for a mold material for producing a mold for forming an optical lens element Is used.
And the surface part (mold material surface part) of the mold material in which the processing surface of a shaping | molding die is formed is formed with this mold forming material.
Therefore, at the time of manufacturing the mold, a processed surface is formed on the surface of the mold material formed by the mold forming material using this resin, compared with the conventional method of processing a metal with high hardness. Significant reduction in labor and cost required can be achieved.

また、前記型形成用材料には、レンズ材料に用いられているガラスや樹脂よりもガラス転移温度の高い樹脂が用いられることから、用いられている樹脂やガラスのガラス転移温度以上の温度でレンズ材料を加工することができる。
したがって、レンズ材料を十分軟化させることができ成形型の加工面の形状を精度良く光学レンズ素子に反映させうる。
しかも、成形加工の際に生じるレンズ材料の温度バラツキを抑制させ得る。
すなわち、スターバックス鋼のような金属材料は、通常、樹脂に比べて熱伝導性が高いことから、成形型の表面部(型表面部)と加熱されたレンズ材料との間に温度差が生じている場合に、この温度差による冷却作用又は加熱作用をレンズ材料に対して与えやすいという問題を有しているが、本発明によれば、型表面部の形成に樹脂材料が用いられていることから成形加工時におけるレンズ材料との熱の授受を抑制させることができレンズ材料に温度バラツキが生じることを抑制させ得る。
したがって、成形型の温度調整に要する手間の削減を図りつつも光学レンズ素子の寸法精度の向上を図ることができる。
すなわち、本発明によれば、寸法精度を低下させることを抑制しつつ光学レンズ素子の生産性を向上させ得る。
In addition, since the mold forming material uses a resin having a glass transition temperature higher than that of the glass or resin used for the lens material, the lens is used at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the resin or glass used. The material can be processed.
Therefore, the lens material can be sufficiently softened, and the shape of the processing surface of the mold can be accurately reflected in the optical lens element.
In addition, the temperature variation of the lens material that occurs during the molding process can be suppressed.
That is, since a metal material such as Starbucks steel usually has higher thermal conductivity than a resin, there is a temperature difference between the surface portion of the mold (mold surface portion) and the heated lens material. However, according to the present invention, the resin material is used for forming the mold surface portion. Therefore, it is possible to suppress the transfer of heat with the lens material during the molding process, and to suppress the temperature variation in the lens material.
Therefore, it is possible to improve the dimensional accuracy of the optical lens element while reducing the labor required for adjusting the temperature of the mold.
That is, according to the present invention, it is possible to improve the productivity of the optical lens element while suppressing the reduction in dimensional accuracy.

本実施形態の型材を示す断面図。Sectional drawing which shows the mold material of this embodiment. 型形成用材料のガラス転移温度測定結果を示す図。The figure which shows the glass transition temperature measurement result of the mold forming material. 型材表面部(実施例1)の付着性評価試験結果を示す図。The figure which shows the adhesive evaluation test result of a mold material surface part (Example 1). 成形型(実施例2)に用いた型材を示す図。The figure which shows the mold material used for the shaping | molding die (Example 2). 成形型(実施例2)の加工面の溝形状を示す図。The figure which shows the groove shape of the processing surface of a shaping | molding die (Example 2). 成形型を用いた成形方法を示す側面図。The side view which shows the shaping | molding method using a shaping | molding die. 成形加工前後のポリメタクリレート樹脂シート材料の外観を示す図。The figure which shows the external appearance of the polymethacrylate resin sheet material before and behind a shaping | molding process. 成形品表面ならびに成形型加工面の形状測定結果を示す図。The figure which shows the shape measurement result of a molded article surface and a shaping | molding die process surface.

本発明の好ましい実施の形態について説明する。
まず、型形成用材料について説明する。
この型形成用材料には、光学レンズ素子形成のためのレンズ材料に用いられている樹脂又はガラスよりも高いガラス転移温度(Tg)を有する樹脂が用いられる。
この型形成用材料に用いる樹脂は、光学レンズ素子製造時における成形型の温度設定幅を大きく取りうる点において、前記レンズ材料に用いられている樹脂又はガラスよりも30K以上高いガラス転移温度を有していることが好ましく、50K以上高いガラス転移温度を有していることが更に好ましい。
なお、前記ガラス転移温度は、実施例に記載の方法によって測定され得る。
A preferred embodiment of the present invention will be described.
First, the mold forming material will be described.
As the mold forming material, a resin used for a lens material for forming an optical lens element or a resin having a glass transition temperature (Tg) higher than that of glass is used.
The resin used for the mold forming material has a glass transition temperature higher by 30 K or more than the resin or glass used for the lens material in that the temperature setting range of the mold during the production of the optical lens element can be increased. It is preferable to have a glass transition temperature higher by 50K or more.
In addition, the said glass transition temperature can be measured by the method as described in an Example.

上記のようなことから、光学レンズ素子の形成に使用するレンズ材料を選択する際にその選択幅を広げうる点において、型形成用材料に用いる樹脂は、高いガラス転移温度を有していることが好ましく、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂及び有機ケイ素樹脂のいずれか一種以上が型形成用材料に用いられることが好ましい。   From the above, the resin used for the mold forming material has a high glass transition temperature in that the selection range can be widened when selecting the lens material used for forming the optical lens element. It is preferable that at least one of polyether ether ketone resin, polyphenylene sulfide resin, polyamideimide resin, aromatic polyester resin, polyimide resin, epoxy resin, and organosilicon resin is used as the mold forming material.

前記型形成用材料に用いられる樹脂は、表面が平滑となるように成形し、常温でJIS K5600−5−4に記載の鉛筆法による引っかき硬度試験を前記表面に実施した際にその引っかき硬度が3H以上となるものが好ましく、5H以上となる樹脂がより好ましい。
前記型形成用材料に用いられる樹脂は、前記引っかき硬度が7H以上であることが特に好ましい。
The resin used for the mold forming material is molded so that the surface is smooth, and when the scratch hardness test by the pencil method described in JIS K5600-5-4 is performed on the surface at room temperature, the scratch hardness is What becomes 3H or more is preferable, and resin which becomes 5H or more is more preferable.
The resin used for the mold forming material preferably has a scratch hardness of 7H or more.

また、型形成用材料は、上記例示の樹脂のみで構成することも可能であり、上記例示の樹脂以外に無機物粒子を用いて構成することも可能である。
この無機物粒子を型形成用材料に含有させることにより、前記樹脂の結晶状態を調整したり、該無機物粒子による擬似架橋点を形成させたりすることができ、前記樹脂本来のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を型形成用材料に付与させ得る。
また、型形成用材料に無機物粒子を含有させることにより、ガラス転移温度以外の体積膨張係数、熱伝導率といった熱特性を調整することができる。
また、型形成用材料に無機物粒子を含有させることにより、硬度や弾性率といった機械的強度特性も調整することができ研削性などの加工性を調整し得る。
In addition, the mold forming material can be composed of only the resin exemplified above, and can be composed using inorganic particles in addition to the resin exemplified above.
By including the inorganic particles in the mold forming material, it is possible to adjust the crystal state of the resin or form pseudo-crosslinking points by the inorganic particles, which is higher than the original glass transition temperature of the resin. A glass transition temperature can be imparted to the mold forming material.
Further, by incorporating inorganic particles in the mold forming material, it is possible to adjust thermal characteristics such as volume expansion coefficient and thermal conductivity other than the glass transition temperature.
In addition, by including inorganic particles in the mold forming material, mechanical strength characteristics such as hardness and elastic modulus can be adjusted, and workability such as grindability can be adjusted.

上記のような物性の調整を容易に実施し得る点において、前記無機物粒子としては、平均粒径の細かな粒子が好ましく、より具体的には、平均粒径10μm以下であることが好ましく、平均粒径5μm以下であることがより好ましく、平均粒径1μm以下であることがさらに好ましい。
また、無機物粒子は、型形成用材料に、平均粒子間距離が100μm以下となるように分散されていることが好ましく、平均粒子間距離が50μm以下となるように分散されていることがより好ましく、平均粒子間距離が20μm以下となるように分散されていることがさらに好ましい。
In terms of easily adjusting the physical properties as described above, the inorganic particles are preferably fine particles having an average particle diameter, and more specifically, the average particle diameter is preferably 10 μm or less. The particle size is more preferably 5 μm or less, and further preferably the average particle size is 1 μm or less.
The inorganic particles are preferably dispersed in the mold forming material so that the average interparticle distance is 100 μm or less, and more preferably dispersed so that the average interparticle distance is 50 μm or less. Further, it is more preferable that the particles are dispersed so that the average interparticle distance is 20 μm or less.

また、無機物粒子は、アスペクト比(長さと幅の寸法比率)の高い粒子形状であることが好ましく。アスペクト比が3.0以上であることが好ましく、アスペクト比が5.0以上であることがより好ましい。   The inorganic particles preferably have a particle shape with a high aspect ratio (size ratio of length to width). The aspect ratio is preferably 3.0 or more, and more preferably 5.0 or more.

以上のようなことから、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、タルク粒子、炭化ケイ素ウィスカ、窒化ケイ素ウィスカ及びガラスファイバーのいずれか一種以上を前記無機物粒子として用いることが好ましい。   In view of the above, it is preferable to use any one or more of carbon nanotubes, carbon nanofibers, talc particles, silicon carbide whiskers, silicon nitride whiskers, and glass fibers as the inorganic particles.

次いで、このような型形成用材料を用いた型材について図1を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態の型材の断面図であり、該型材1は、該型材1の基体をなす型材基部11と、該型材基部11の一面側(図1の上面側)の表面を前記型形成用材料で被覆させてなる型材表面部12とを有している。
本実施形態の型材1においては、前記型材基部11は、一般的な構造材(例えば、S45C材)により円盤状に形成されている。
なお、前記型材基部11の表面には、例えば、ブラスト処理などの物理的な処理又は酸洗などの化学的な処理を実施して型材表面部に用いる型形成用材料との接着性の向上を図ることも可能である。
Next, a mold material using such a mold forming material will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a mold material according to the present embodiment. The mold material 1 includes a mold material base 11 that forms a base of the mold material 1 and a surface on one surface side (the upper surface side in FIG. 1) of the mold material base 11. And a mold material surface portion 12 which is coated with a mold forming material.
In the mold material 1 of the present embodiment, the mold material base 11 is formed in a disk shape from a general structural material (for example, S45C material).
Note that the surface of the mold base 11 is subjected to, for example, physical treatment such as blasting or chemical treatment such as pickling to improve adhesion with the mold forming material used for the mold surface. It is also possible to plan.

前記型材表面部12は、前記型形成用材料を用いて、例えば、型形成用材料を溶剤中に分散させて、コーティング液を作製し、該コーティング液を前記型材基部11の表面にスプレーコートした後に、乾燥させて溶剤を除去する方法や、型形成用材料を粉末化して前記型材基部11の表面に粉体塗装する方法によって形成されうる。
また、型形成用材料によって、一旦、シートを形成し、該シートを前記型材基部11の表面にラミネートする方法や、前記型材基部11の表面に表面部形成用の型を装着し、該型内に型形成用材料を射出成形する方法によっても形成されうる。
さらには、型形成用材料を用いて低粘度な液体を作製し、この液体を型材基部11の表面に印刷して型材表面部12を形成させることも可能である。
また、要すれば、一旦形成した表面部に対してさらに表面の均質化を図る後処理を実施することも可能である。
この後処理としては、型形成用材料に用いられている樹脂のガラス転移温度以上の加熱を実施する方法などが挙げられる。
The mold material surface portion 12 is prepared by, for example, dispersing the mold formation material in a solvent using the mold forming material to prepare a coating liquid, and spray-coating the coating liquid on the surface of the mold base 11. Later, it may be formed by a method of removing the solvent by drying, or a method of powdering the mold forming material and powder coating the surface of the mold base 11.
Further, a sheet is once formed by a mold forming material, and the sheet is laminated on the surface of the mold base 11, or a surface forming mold is attached to the surface of the mold base 11, It can also be formed by a method of injection molding a mold forming material.
Furthermore, it is also possible to produce a low-viscosity liquid using a mold forming material and print the liquid on the surface of the mold base 11 to form the mold surface 12.
Further, if necessary, it is possible to carry out a post-treatment for further homogenizing the surface portion once formed.
Examples of the post-treatment include a method of heating at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the resin used for the mold forming material.

この型材1によって、成形型を形成する方法としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。
型材に対して、その型材表面部の形状、寸法を予め調整する予備寸法調整を実施し、該予備寸法調整が実施された型材表面部を加工して光学レンズ素子の表面形状の逆形状を成形型の表面部(型表面部)に形成させるパターン形成を実施した後に、必要に応じて、パターン形成された型表面部の表面性状を調整する表面処理と、パターン形成された型表面部に対して無機物または有機物の被膜を形成させる表面被覆処理を実施して成形型を形成させることができる。
Examples of a method for forming a mold using the mold material 1 include the following methods.
Preliminary dimensional adjustment is performed on the mold material in advance to adjust the shape and dimensions of the mold material surface portion, and the mold material surface portion on which the preliminary dimension adjustment has been performed is processed to form a reverse shape of the surface shape of the optical lens element. After performing pattern formation to be formed on the mold surface part (mold surface part), if necessary, surface treatment for adjusting the surface properties of the patterned mold surface part and pattern-formed mold surface part Then, a mold can be formed by performing a surface coating treatment for forming an inorganic or organic film.

前記予備寸法調整としては、例えば、研削などによって型材表面部の平滑性ならびに寸法公差の調整を実施する方法が挙げられる。   Examples of the preliminary dimensional adjustment include a method of adjusting the smoothness and dimensional tolerance of the mold surface by grinding or the like.

前記パターン形成する方法としては、ダイヤモンド工具などの高硬度工具を用いた切削加工、放電加工、レーザー加工および光学レンズ素子と同形状のマザー型を用いて光学レンズ素子の逆形状を予備寸法調整された型表面部に転写する方法が挙げられる。
また、要すれば、予備寸法調整された型材表面部の上面に、さらに、型形成用材料を堆積させてパターンをビルドアップ形成させることも可能である。
As the method of forming the pattern, cutting using a high-hardness tool such as a diamond tool, electric discharge machining, laser processing, and a mother shape having the same shape as the optical lens element are used, and the reverse shape of the optical lens element is preliminarily adjusted. And a method of transferring to the surface of the mold.
In addition, if necessary, it is possible to further build up a pattern by depositing a mold forming material on the upper surface of the surface of the mold material whose preliminary dimensions have been adjusted.

前記表面処理としては、例えば、パターン形成後の表面に対してブラスト処理などの物理的な処理又は酸洗などの化学的な処理を実施する方法が挙げられる。   Examples of the surface treatment include a method of performing physical treatment such as blast treatment or chemical treatment such as pickling on the surface after pattern formation.

さらに、前記表面被覆処理は、成形型の加工面の改質を行って、形成される光学レンズ素子の寸法精度や生産効率の向上を目的としてなされるものであり、例えば、前記パターン形成によって形成されたパターンの表面にアモルファスカーボン被膜、アモルファス金属(純金属及び合金を含む)被膜、セラミック被膜、高強度ポリマー被膜、高強度ポリマー基複合材料被膜などを形成する方法が挙げられる。
この被膜形成方法としては、従来公知の物理気相成長法、化学気相成長法、イオン注入法、メッキなどの種々の方法を採用し得る。
なお、この被膜は、その厚みが10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましく、2μm以下であることが特に好ましい。
Further, the surface coating treatment is performed for the purpose of improving the dimensional accuracy and production efficiency of the optical lens element to be formed by modifying the processing surface of the molding die. Examples thereof include a method of forming an amorphous carbon film, an amorphous metal (including pure metal and alloy) film, a ceramic film, a high-strength polymer film, a high-strength polymer matrix composite film, and the like on the surface of the formed pattern.
As this film forming method, various methods such as a conventionally known physical vapor deposition method, chemical vapor deposition method, ion implantation method and plating can be adopted.
The thickness of the coating is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, and particularly preferably 2 μm or less.

以上のように、本発明の型形成用材料ならびに、該型形成用材料が用いられて形成される型材によれば、樹脂材料に対してパターン形成を実施することになることから、高硬度な金属材料に対してパターン形成がなされていた従来の型材などに比べて成形型の製造効率を向上させうる。
また、微細加工が容易となることから光学レンズ素子の寸法精度の向上を図り得る。
As described above, according to the mold forming material of the present invention and the mold material formed by using the mold forming material, pattern formation is performed on the resin material. The manufacturing efficiency of the mold can be improved as compared with a conventional mold material or the like in which a pattern is formed on a metal material.
Further, since the fine processing becomes easy, the dimensional accuracy of the optical lens element can be improved.

次に、このような成形型を用いて光学レンズ素子を製造する製造方法について説明する。
なお、光学レンズ素子を形成するレンズ材料には、通常、樹脂やガラスを採用することができ、前記樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリエチレン樹脂、フルオレン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、TAC(トリアセチルセルロース)樹脂、ポリスチレン系樹脂、フッソ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン共重合)樹脂、ポリビニルアルコール樹脂などが挙げられる。
Next, a manufacturing method for manufacturing an optical lens element using such a mold will be described.
In addition, resin and glass can be normally employ | adopted for the lens material which forms an optical lens element, As said resin, acrylic resin, such as polymethylmethacrylate, polyethylene resin, fluorene-type resin, cycloolefin, for example Resin, epoxy resin, silicone resin, polycarbonate resin, TAC (triacetyl cellulose) resin, polystyrene resin, fluorine resin, polyethylene terephthalate resin, MS (methyl methacrylate / styrene copolymer) resin, polyvinyl alcohol resin, etc. .

また、前記ガラスとしては、型材の形成に用いられている樹脂のガラス転移温度よりも低いガラス転移温度を有する酸化物ガラス、非酸化物ガラスを用いることができ、より具体的には、ガラス転移温度が200℃程度の低融点酸化物系ガラス、ガラス転移温度が200℃程度の金属ガラス(例えば、カルコゲナイド系金属ガラス)、ならびに、ガラス転移温度が300〜500℃のいずれかの酸化物系ガラスなどが挙げられる。   Further, as the glass, oxide glass and non-oxide glass having a glass transition temperature lower than the glass transition temperature of the resin used for forming the mold material can be used, and more specifically, the glass transition. Low melting point oxide glass having a temperature of about 200 ° C., metal glass having a glass transition temperature of about 200 ° C. (for example, chalcogenide metal glass), and any oxide glass having a glass transition temperature of 300 to 500 ° C. Etc.

前記成形型の表面部(型表面部)の形成に用いる型形成用材料と、前記レンズ材料との組み合わせは、後述するようにガラス転移温度、成形温度における適合性が重要な要素となる。
例えば、ポリアミドイミド樹脂を型形成用材料に採用するとともに、該ポリアミドイミド樹脂よりも低いガラス転移温度を有するポリメチルメタクリレート樹脂や酸化物ガラスなどをレンズ材料として採用する場合を好適な組み合わせとして挙げることができる。
The combination of the mold forming material used for forming the surface portion (mold surface portion) of the mold and the lens material has an important factor in compatibility with the glass transition temperature and the molding temperature, as will be described later.
For example, a case where a polyamideimide resin is employed as a mold forming material and a polymethyl methacrylate resin or oxide glass having a glass transition temperature lower than that of the polyamideimide resin is employed as a lens material is a suitable combination. Can do.

これらの材料を用いて光学レンズ素子を成形する方法としては、例えば、成形型の加工面がモールド金型の内面となるように配置し、該モールド金型内に加熱したレンズ材料を充填する前記低粘度モールドプレス成形、高粘度モールドプレス成形、弾粘塑性モールドプレス成形や、前記表面部をプレス金型の表面に形成させ、該プレス金型でレンズ材料をプレスする低粘度高温プリント成形、高粘度高温プリント成形などが挙げられる。   As a method of molding an optical lens element using these materials, for example, the molding die is disposed so that the processing surface of the molding die becomes the inner surface of the mold die, and the heated lens material is filled in the mold die. Low-viscosity mold press molding, high-viscosity mold press molding, elasto-viscoplastic mold press molding, and low-viscosity high-temperature print molding in which the surface portion is formed on the surface of a press mold and the lens material is pressed with the press mold. Viscosity high temperature print molding etc. are mentioned.

前記低粘度モールドプレス成形は、レンズ材料に用いられている樹脂又はガラスのガラス転移温度よりも高い温度にレンズ材料を加熱して低粘度化し、該低粘度化されたレンズ材料を成形型(モールド金型)に圧力をかけて充填した後に保圧しつつ急冷することで必要な表面形状が形成された光学レンズ素子を形成する方法である。
この低粘度モールドプレス成形においては、レンズ材料に用いられている樹脂又はガラスのガラス転移温度をTg0(℃)とし、レンズ材料の加熱温度をTh(℃)としたときに、この加熱温度Th(℃)を、例えば、(Tg0+50K)<Thの関係を満足する範囲の中から選定し、レンズ材料の粘度を、例えば、1×108P(poise)未満の低粘度となるようにして光学レンズ素子の成形加工を実施することができる。
ただし、型形成用材料に用いられている樹脂のガラス転移温度をTg1(℃)とした時に、レンズ材料の加熱温度Th(℃)を、この型形成用材料に用いられている樹脂のガラス転移温度Tg1(℃)以上にすると型表面部のパターンにモールド圧力による変形を発生させるおそれを有する。
したがって、レンズ材料の加熱温度Th(℃)は、Tg0<Th<Tg1の関係を満足する範囲から選定されることが好ましく、(Tg0+50K)<Th<(Tg1−30K)の関係を満足する範囲から選定されることがより好ましい。
In the low-viscosity mold press molding, the lens material is heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the resin or glass used for the lens material to lower the viscosity, and the reduced-viscosity lens material is molded into a mold (mold). This is a method of forming an optical lens element in which a necessary surface shape is formed by rapidly cooling while holding pressure after filling a mold) with pressure.
In this low viscosity mold press molding, when the glass transition temperature of the resin or glass used for the lens material is Tg 0 (° C.) and the heating temperature of the lens material is Th (° C.), this heating temperature Th (° C.) is selected from a range satisfying the relationship of (Tg 0 + 50K) <Th, for example, and the viscosity of the lens material is set to a low viscosity of, for example, less than 1 × 10 8 P (poise). Thus, the optical lens element can be molded.
However, when the glass transition temperature of the resin used for the mold forming material is Tg 1 (° C.), the heating temperature Th (° C.) of the lens material is the glass of the resin used for the mold forming material. If the transition temperature is Tg 1 (° C.) or higher, the pattern on the mold surface may be deformed by mold pressure.
Therefore, the heating temperature Th (° C.) of the lens material is preferably selected from a range satisfying the relationship of Tg 0 <Th <Tg 1 , and the relationship of (Tg 0 + 50K) <Th <(Tg 1 −30K). More preferably, it is selected from a range that satisfies the above.

前記高粘度モールドプレス成形は、レンズ材料に用いられている樹脂又はガラスのガラス転移温度よりもわずかに高い温度にレンズ材料を加熱して、形成材料を低粘度化して成形型(モールド金型)に圧力をかけて充填し、保圧しつつ急冷することで必要な表面形状が形成された光学レンズ素子を形成する方法である。
この高粘度モールドプレス成形においてはレンズ材料の加熱温度をTh(℃)としたときに、例えば、(Tg0+20K)<Thの関係を満足する範囲の中から加熱温度(Th)を選定し、レンズ材料の粘度を、例えば、1×108〜1×1010Pの高粘度となるようにして光学レンズ素子の成形加工を実施することができる。
この場合、光学レンズ素子の形成材料の加熱温度Th(℃)を型形成用材料に用いられている樹脂のガラス転移温度Tg1(℃)よりも低い温度にすることが好適である点などについては低粘度モールドプレス成形の場合と同様である。
The high-viscosity mold press molding is performed by heating the lens material to a temperature slightly higher than the glass transition temperature of the resin or glass used for the lens material, thereby reducing the viscosity of the forming material (molding die). This is a method of forming an optical lens element in which a necessary surface shape is formed by filling with pressure and rapidly cooling while holding pressure.
In this high viscosity mold press molding, when the heating temperature of the lens material is Th (° C.), for example, the heating temperature (Th) is selected from the range satisfying the relationship of (Tg 0 + 20K) <Th, The molding process of the optical lens element can be performed such that the viscosity of the lens material is, for example, a high viscosity of 1 × 10 8 to 1 × 10 10 P.
In this case, it is preferable that the heating temperature Th (° C.) of the optical lens element forming material is lower than the glass transition temperature Tg 1 (° C.) of the resin used for the mold forming material. Is the same as in the case of low viscosity mold press molding.

前記弾粘塑性モールドプレス成形は、レンズ材料に用いられている樹脂又はガラスのガラス転移温度よりもわずかに低い温度にレンズ材料を加熱して形成材料に弾粘塑性流動を生じさせて成形型(モールド金型)に充填し、保圧しつつ急冷することで必要な表面形状が形成された光学レンズ素子を形成する方法である。
この弾粘塑性モールドプレス成形においては、レンズ材料の加熱温度をTh(℃)とした時に、例えば、(Tg0+5K)<Th<(Tg1−20K)の関係を満足する範囲の中から加熱温度(Th)を選定して光学レンズ素子の成形加工を実施することができる。
The elasto-viscoplastic mold press molding is performed by heating the lens material to a temperature slightly lower than the glass transition temperature of the resin or glass used for the lens material to cause an elasto-viscoplastic flow in the forming material ( This is a method of forming an optical lens element in which a necessary surface shape is formed by filling in a mold) and rapidly cooling while holding pressure.
In this elastic-viscoplastic mold press molding, when the heating temperature of the lens material is Th (° C.), for example, heating is performed from a range that satisfies the relationship of (Tg 0 + 5K) <Th <(Tg 1 −20K). The molding process of the optical lens element can be performed by selecting the temperature (Th).

前記低粘度高温プリント成形は、レンズ材料に用いられている樹脂又はガラスのガラス転移温度よりも高い温度にレンズ材料を加熱して、低粘度化し、該低粘度化されたレンズ材料を成形型(プレス金型)でプレスした後に、保圧しつつ急冷することで必要な表面形状が形成された光学レンズ素子を形成する方法である。
この低粘度高温プリント成形においては、光学レンズ素子の形成材料の加熱温度Th(℃)を、例えば、(Tg0+50K)<Thの関係を満足する範囲の中から選定し、レンズ材料の粘度を、例えば、1×108P未満の低粘度となるようにして光学レンズ素子の成形加工を実施することができる。
この場合、レンズ材料の加熱温度Th(℃)を型形成用材料に用いられている樹脂のガラス転移温度Tg1(℃)よりも低い温度にすることが好適である点などについては低粘度モールドプレス成形等の場合と同様である。
In the low-viscosity high-temperature print molding, the lens material is heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the resin or glass used for the lens material to lower the viscosity, and the reduced-viscosity lens material is molded into a mold ( This is a method of forming an optical lens element in which a necessary surface shape is formed by rapidly cooling while pressing with a press mold.
In this low-viscosity high-temperature print molding, the heating temperature Th (° C.) of the optical lens element forming material is selected from a range satisfying the relationship of (Tg 0 +50 K) <Th, for example, and the viscosity of the lens material is set. For example, the optical lens element can be molded so as to have a low viscosity of less than 1 × 10 8 P.
In this case, a low-viscosity mold is preferable in that the heating temperature Th (° C.) of the lens material is preferably lower than the glass transition temperature Tg 1 (° C.) of the resin used for the mold forming material. The same as in the case of press molding or the like.

前記高粘度高温プリント成形は、レンズ材料に用いられている樹脂又はガラスのガラス転移温度よりもわずかに高い温度にレンズ材料を加熱し、該加熱されたレンズ材料を成形型(プレス金型)でプレスした後に、保圧しつつ急冷することで必要な表面形状が形成された光学レンズ素子を形成する方法である。
この高粘度高温プリント成形においては、レンズ材料の加熱温度Th(℃)を、例えば、(Tg0+20K)<Thの関係を満足する範囲の中から選定し、レンズ材料の粘度を、例えば、1×108〜1×109Pの粘度となるようにして光学レンズ素子の成形加工を実施することができる。
この場合、レンズ材料の加熱温度Th(℃)を型形成用材料に用いられている樹脂のガラス転移温度Tg1(℃)よりも低い温度にすることが好適である点などについては低粘度モールドプレス成形等の場合と同様である。
In the high-viscosity high-temperature print molding, the lens material is heated to a temperature slightly higher than the glass transition temperature of the resin or glass used for the lens material, and the heated lens material is molded with a molding die (press mold). This is a method of forming an optical lens element in which a necessary surface shape is formed by pressing and then rapidly cooling while holding pressure.
In this high-viscosity high-temperature print molding, the heating temperature Th (° C.) of the lens material is selected from a range satisfying the relationship of (Tg 0 + 20K) <Th, for example, and the viscosity of the lens material is set to, for example, 1 The optical lens element can be molded so as to have a viscosity of × 10 8 to 1 × 10 9 P.
In this case, a low-viscosity mold is preferable in that the heating temperature Th (° C.) of the lens material is preferably lower than the glass transition temperature Tg 1 (° C.) of the resin used for the mold forming material. The same as in the case of press molding or the like.

以上のように本発明の光学レンズ素子製造方法においては、光学レンズ素子に形成する表面形状(パターン)の逆形状が形成されている表面部が樹脂材料で形成されているため、上記のような製造時において光学レンズ素子の形成材料(レンズ材料)に温度バラツキが生じることを抑制させ得る。
しかも、この表面部を形成している材料とレンズ材料との熱膨張率の差が小さいことから不測の離型現象が抑制されうる。
したがって、温度調整のために要していた手間の削減を図りつつ寸法精度の向上された光学レンズ素子を生産し得る。
As described above, in the method of manufacturing an optical lens element according to the present invention, the surface portion on which the reverse shape of the surface shape (pattern) formed on the optical lens element is formed with a resin material. It is possible to suppress the occurrence of temperature variation in the optical lens element forming material (lens material) during manufacturing.
In addition, since the difference in coefficient of thermal expansion between the material forming the surface portion and the lens material is small, an unexpected release phenomenon can be suppressed.
Accordingly, it is possible to produce an optical lens element with improved dimensional accuracy while reducing the labor required for temperature adjustment.

次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to these.

(実施例1:型材の作製)
炭素鋼(S45C)が用いられた型材基部の表面に、ブラスト処理ならびに酸洗処理して表面の清浄化ならびに粗化を実施し、型形成用材料の接着性の向上を図った。
この型材基部の表面にポリイミド樹脂ワニスをスプレーコートし加熱乾燥し型材表面部を形成させた。
この型材表面部を再加熱して追加乾燥を実施し実施例1の型材を作製した。
得られた型材の表面部(型材表面部)を形成しているポリイミド樹脂に対して、以下のような方法でガラス転移温度の測定を、熱機械分析装置(TMA)を用いて実施したところ図2に示すように約270℃であることがわかった。
(Example 1: Production of mold material)
The surface of the mold base using carbon steel (S45C) was cleaned and roughened by blasting and pickling to improve the adhesion of the mold forming material.
A polyimide resin varnish was spray-coated on the surface of the mold material base and dried by heating to form a mold material surface part.
The mold material surface portion was reheated and subjected to additional drying to produce the mold material of Example 1.
The measurement of the glass transition temperature was carried out on the polyimide resin forming the surface portion (mold material surface portion) of the obtained mold material by the following method using a thermomechanical analyzer (TMA). As shown in Fig. 2, it was found to be about 270 ° C.

(ガラス転移温度(Tg)の測定)
(測定試料の作製)
基材(0.1mm厚さのアルミニウム板)にポリイミド樹脂ワニスを塗布し、200℃×60分の乾燥の後、300℃での焼成を行って試料を作製した。
(測定条件)
得られた試料は下記のような測定条件で測定し、接線法によりガラス転移温度を求めた。
なお、接線は、装置に付随のプログラムによって自動解析させて作製した。
<測定条件>
使用機器:エスアイアイ・ナノテクノロジー社製「SS120」
プローブ:針入プローブ(石英型)
荷重:980mN
昇温速度:10℃/分
雰囲気ガス:空気
(Measurement of glass transition temperature (Tg))
(Preparation of measurement sample)
A polyimide resin varnish was applied to a substrate (0.1 mm thick aluminum plate), dried at 200 ° C. for 60 minutes, and then fired at 300 ° C. to prepare a sample.
(Measurement condition)
The obtained sample was measured under the following measurement conditions, and the glass transition temperature was determined by the tangent method.
The tangent line was created by automatic analysis using a program attached to the apparatus.
<Measurement conditions>
Equipment used: "SS120" manufactured by SII Nano Technology
Probe: Needle-in probe (quartz type)
Load: 980mN
Temperature rising rate: 10 ° C / min Atmospheric gas: Air

この実施例1の型材に対して、沸騰水中における煮沸2時間、常温乾燥2時間の条件で付着力評価を実施した。
この常温乾燥後の型材表面部を目視にて観察したところ特にフクレなどは観察されなかった。
また、JIS K5600−5−6クロスカット法によって、型材基部に対する型材表面部の付着性を評価した。
結果、図3に示すように、実施例1の型材は、型材表面部が型材基部に優れた付着性を有しており信頼性の高いものであることが分かった。
The adhesive strength of the mold material of Example 1 was evaluated under conditions of boiling in boiling water for 2 hours and room temperature drying for 2 hours.
When the surface portion of the mold material after drying at room temperature was visually observed, no swelling or the like was observed.
Moreover, the adhesiveness of the mold material surface part with respect to a mold material base was evaluated by JIS K5600-5-6 crosscut method.
As a result, as shown in FIG. 3, the mold material of Example 1 was found to have high reliability because the mold material surface portion had excellent adhesion to the mold material base.

(実施例2:型材を用いた成形型の作製)
ポリアミドイミド樹脂ワニス(固形分29重量%)に、無機体質顔料(タルク)を20重量%となるように含有させた塗工液を用いて実施例1と同様にして図4に示す型材を作製した。
(Example 2: Production of mold using mold material)
A mold material shown in FIG. 4 is produced in the same manner as in Example 1 using a coating liquid in which an inorganic extender pigment (talc) is contained in a polyamideimide resin varnish (solid content 29 wt%) so as to be 20 wt%. did.

この無機有機複合材によって形成された型材表面部(型材表面部)の全体に100μmピッチで、深さ50μmの溝を形成させた。
なお、溝は、形状をCADCAMで設定し型材表面部に切削によって形成させた。
得られた成形型の型表面部(加工面)の様子を正面ならびに斜め方向から観察した写真を図5に示す。
この図からもCADCAMで設定した形状が成形型の加工面に精度良く反映されており、成形型としての寸法精度にすぐれていることがわかる。
Grooves having a depth of 50 μm were formed at a pitch of 100 μm on the entire mold material surface portion (mold material surface portion) formed of the inorganic-organic composite material.
In addition, the groove | channel was set by CADCAM, and the groove was formed in the mold material surface part by cutting.
The photograph which observed the mode of the mold | die surface part (processed surface) of the obtained shaping | molding die from the front and the diagonal direction is shown in FIG.
From this figure, it can be seen that the shape set by CADCAM is accurately reflected on the processed surface of the mold, and the dimensional accuracy as the mold is excellent.

(実施例3:成形型を用いた模擬光学レンズ素子製造事例)
図6に成形加工装置の側面図を示す。
この図6に示すように、実施例2で形成した成形型を下型に用い、平板状に形成された上型との間に500μm厚みのポリメタクリレート樹脂シートを介装し、このシートに用いられているポリメタクリレート樹脂のガラス転移温度(105℃)以上の成形温度(125℃)でプレスを実施し、保圧した状態で急冷を実施して光学レンズ素子を模擬した成形品を作製した。
この成形前後のポリメタクリレート樹脂シートの様子を図7に示す。
また、この模擬光学レンズ素子の表面形状と、成形型の表面部の形状とを松下電器製の超高精度三次元測定機、「UA3P」にて測定したところ図8に示す通りであった。
このことからも、成形型の微細なパターンが精度良く成形品に反映されていることがわかる。
すなわち、本発明によれば、寸法精度の向上された光学レンズ素子を形成し得ることがわかる。
(Example 3: Example of manufacturing a simulated optical lens element using a mold)
FIG. 6 shows a side view of the molding apparatus.
As shown in FIG. 6, the molding die formed in Example 2 was used as a lower die, and a polymethacrylate resin sheet having a thickness of 500 μm was interposed between the upper die formed in a flat plate shape and used for this sheet. Pressing was performed at a molding temperature (125 ° C.) equal to or higher than the glass transition temperature (105 ° C.) of the polymethacrylate resin thus obtained, and quenching was performed in a pressure-holding state to produce a molded product simulating an optical lens element.
The state of the polymethacrylate resin sheet before and after the molding is shown in FIG.
Further, the surface shape of the simulated optical lens element and the shape of the surface portion of the mold were measured with an ultra-high precision three-dimensional measuring machine “UA3P” manufactured by Matsushita Electric, and as shown in FIG.
This also shows that the fine pattern of the mold is accurately reflected in the molded product.
That is, according to the present invention, it can be seen that an optical lens element with improved dimensional accuracy can be formed.

1:型材、11:型材基部、12:型材表面部 1: Mold material, 11: Mold material base, 12: Mold material surface

Claims (6)

光学レンズ素子を形成すべくガラス又は樹脂のいずれかを含むレンズ材料が成形加工される成形型を作製するための型材に用いられ、しかも、前記成形型の加工面が形成される型材表面部の形成に用いられる型形成用材料であって、
前記レンズ材料に用いられるガラス又は樹脂のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する樹脂が用いられていることを特徴とする型形成用材料。
Used as a mold material for producing a mold in which a lens material containing either glass or resin is molded to form an optical lens element, and the mold material surface portion on which the processed surface of the mold is formed A mold forming material used for forming,
A mold forming material comprising a glass having a glass transition temperature higher than that of the glass or resin used for the lens material.
ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂及び有機ケイ素樹脂のいずれか一種以上の樹脂が用いられている請求項1記載の型形成用材料。   The mold forming material according to claim 1, wherein at least one of a polyether ether ketone resin, a polyphenylene sulfide resin, a polyamideimide resin, an aromatic polyester resin, a polyimide resin, an epoxy resin, and an organosilicon resin is used. カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、タルク粒子、炭化ケイ素ウィスカ、窒化ケイ素ウィスカ及びガラスファイバーのいずれか一種以上がさらに用いられている請求項1又は2記載の型形成用材料。   The mold forming material according to claim 1 or 2, wherein at least one of carbon nanotubes, carbon nanofibers, talc particles, silicon carbide whiskers, silicon nitride whiskers, and glass fibers is further used. 光学レンズ素子を形成すべくガラス又は樹脂のいずれかを含むレンズ材料が成形加工される成形型を作製するための型材であって、
前記成形型の加工面が形成される型材表面部は、前記レンズ材料に用いられるガラス又は樹脂のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する樹脂が用いられた型形成用材料で形成されていることを特徴とする型材。
A mold material for producing a mold in which a lens material containing either glass or resin is molded to form an optical lens element,
The mold material surface portion on which the processed surface of the mold is formed is formed of a mold forming material using a resin having a glass transition temperature higher than the glass transition temperature of glass or resin used for the lens material. Mold material characterized by that.
光学レンズ素子を形成すべくガラス又は樹脂のいずれかを含むレンズ材料が成形加工される成形型であって、
前記成形加工に用いる加工面が形成されている型表面部は、前記レンズ材料に用いられるガラス又は樹脂のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する樹脂が用いられた型形成用材料で形成されていることを特徴とする成形型。
A mold for molding a lens material containing either glass or resin to form an optical lens element,
The mold surface portion on which the processing surface used for the molding process is formed is formed of a mold forming material using a resin having a glass transition temperature higher than that of the glass or resin used for the lens material. A mold characterized by
ガラス又は樹脂のいずれかを含むレンズ材料を成形型で成形加工して光学レンズ素子を製造する光学レンズ素子製造方法であって、
前記レンズ材料に用いられているガラス又は樹脂のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する樹脂が用いられた型形成用材料で型表面部が形成されている成形型を用いて前記成形加工を実施し、しかも、前記レンズ材料を、該レンズ材料に用いられているガラス又は樹脂のガラス転移温度以上且つ前記型形成用材料に用いられている前記樹脂のガラス転移温度以下に加熱して前記成形加工を実施することを特徴とする光学レンズ素子製造方法。
An optical lens element manufacturing method for manufacturing an optical lens element by molding a lens material containing either glass or resin with a molding die,
The molding process is performed using a mold having a mold surface portion made of a mold forming material using a resin having a glass transition temperature higher than that of the glass or resin used in the lens material. In addition, the molding is performed by heating the lens material to a temperature not lower than the glass transition temperature of the glass or resin used in the lens material and not higher than the glass transition temperature of the resin used in the mold forming material. An optical lens element manufacturing method characterized by performing processing.
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