JP6590515B2 - 光学素子の製造方法、成形型、及び光学素子の製造装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る光学素子の製造装置の構成例を示す模式図である。図1に示す光学素子製造装置1は、ガラス等の熱可塑性の光学素子材料を、成形型を用いて加熱しながら押圧する、所謂プレス成形により光学素子を製造する装置であり、成形室10と、光学素子材料100をプレスする対をなす成形型11、12(第1及び第2の成形型)と、上側の成形型11を保持する保持具13と、下側の成形型12を成形室10内に固定する台座14と、成形型11、12の内部にそれぞれ設けられたカートリッジヒータ15、16と、成形型11、12の周囲にそれぞれ設けられたランプヒータ17、18と、保持具13を介して成形型11を成形型12に向けて押圧する押圧手段としてのシリンダ19と、成形室10内を減圧する減圧手段としての真空ポンプ20とを備える。成形型11、12にはそれぞれ、熱電対等の温度センサ(図示せず)が設けられている。
次に、本発明の実施の形態1の変形例1について説明する。図9は、本変形例1に係る成形型を示す模式図である。図9に示すように、本変形例1に係る成形型26は、凸状をなす光学機能面反転領域26b及び外周側領域26cを含む転写面26aを有する。外周側領域26cには、光学機能面反転領域26bの外周に沿って複数(図9においては4つ)の溝部26dが形成されている。これらの溝部26dの数や、各溝部26dの長さは、任意に設定することができる。
次に、本発明の実施の形態1の変形例2について説明する。図10は、本変形例2に係る成形型を示す模式図である。図10に示すように、本変形例2に係る成形型27は、凸状をなす光学機能面反転領域27b及び外周側領域27cを含む転写面27aを有する。外周側領域27cには、光学機能面反転領域27bに沿って溝部27dが形成されている。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。図11は、本実施の形態2に係る成形型を示す模式図である。図11に示すように、本実施の形態2に係る成形型40は、凹状の光学機能面に対して反転した形状(凸状)をなす光学機能面反転領域40b及び外周側領域40cを含む転写面40aを有する。このうち、外周側領域40cは平面状をなしている。光学機能面反転領域40bの端部は外周側領域40cに対し、境界40dにおいて略直交するように接続している。この境界40dが、プレス成形の際に光学素子材料100と当接しない逃げ部となる。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。図13は、本実施の形態3に係る成形型を示す模式図である。図13に示すように、本実施の形態3に係る成形型50は、凸状をなす光学機能面反転領域51aが設けられた第一部材51と、該光学機能面反転領域51aを囲むように第一部材51に嵌め込まれた第二部材52とを備える。この第二部材52のうち、光学機能面反転領域51aの外周側に位置する端面52aと、光学機能面反転領域51aとが、プレス成形する際に光学素子材料100と当接する転写面50aとなる。
上述した実施の形態3の変形例3として、第二部材52の内径を光学機能面反転領域51aの外径よりも大きくすることで、実施の形態1と同様に溝部を形成することも可能である。
次に、本発明の実施の形態4について説明する。図14は、本実施の形態4に係る成形型を示す模式図である。図14に示すように、本実施の形態4に係る成形型60は、凸状をなす光学機能面反転領域60b及び外周側領域60cを含む転写面60aを有する。転写面60aには、光学機能面反転領域60bの外周を、深さ方向が中心軸Rと直交するように穿設することにより形成された溝部60dが形成されている。この溝部60dが、プレス成形時に光学素子材料と当接しない逃げ部である。溝部60dは、少なくとも開口端面が光学機能面反転領域60bの外周に位置していれば、完成した光学素子の光学機能面に影響を与えることはない。
10 成形室
11、12 成形型
11a、12a、26a、27a、40a、50a、60a 転写面
11b、26b、27b、40b、51a、60b 光学機能面反転領域
11c、26c、27c、40c、60c 外周側領域
11d、26d、27d、60d 溝部
13 保持具
14 台座
15、16 カートリッジヒータ
17、18 ランプヒータ
19 シリンダ
20 真空ポンプ
21 搬入出口
22 ガス導入管
22a、23a、24a バルブ
23 ガス導出管
24 ガス排出管
26、27、31、32、40、50、60 成形型
40d 境界
40e 密閉空間
51 第一部材
52 第二部材
52a 端面
100 光学素子材料
110 光学素子
111、112 光学機能面
Claims (5)
- 成形室内で、光学素子の光学機能面に対して反転する凸状をなす領域が設けられた成形型を加熱し、該成形型の中心軸を有する転写面を加熱された光学素子の材料に当接させて押圧することにより、前記転写面の形状を前記材料に転写する押圧工程と、
前記成形型及び前記光学素子を冷却させる冷却工程と、
前記成形型の周囲を減圧状態にして、前記成形型から前記材料を離型する離型工程と、
を含み、
前記押圧工程は、前記材料に対して前記転写面を、前記凸状をなす領域の中央部から外周部に向かって、前記光学機能面よりも外周側の少なくとも1箇所において非連続となるように順次当接させることにより、前記少なくとも1箇所に気体を閉じ込めた密閉空間を形成する工程であり、
前記離型工程は、前記減圧状態にすることにより前記成形室内において相対的に陽圧になった密閉空間から前記中心軸に対して非対称の押し出し力を生じさせる工程である、
ことを特徴とする光学素子の製造方法。 - 成形室内で、プレス成形による光学素子の製造方法において用いられる成形型であって、
光学素子の光学機能面に対して反転する凸状をなす光学機能面反転領域が設けられた中心軸を有する転写面を有し、
前記転写面のうち、前記光学機能面反転領域よりも外周側であって、プレス成形時に前記光学素子の材料が到達する範囲の内側に、前記光学素子の材料と当接しない逃げ部として前記光学機能面反転領域の外周に沿って形成された溝部が設けられており、
前記溝部は、前記プレス成形後に成形室内を減圧して当該成形室内において相対的に陽圧になった前記溝部の密閉空間から前記中心軸に対して非対称の押し出し力を生じさせるよう、その内周が前記中心軸を中心とし、その外周が前記中心軸に対して偏心するように設けられており、
前記溝部の幅は、非対称或いは不均一である、
ことを特徴とする成形型。 - 前記溝部の開口端面は、当該成形型に対するプレス方向と直交する向きに設けられていることを特徴とする請求項2に記載の成形型。
- 前記転写面のうちの前記光学機能面反転領域が設けられた第一部材と、
前記転写面のうちの前記光学機能面反転領域の外周側の領域が設けられた第二部材と、
を備えることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の成形型。 - 請求項2〜4のいずれか1項に記載の成形型と、
前記成形型と対をなす第2の成形型と、
前記成形型及び前記第2の成形型が配置される成形室と、
前記成形型を保持する保持具と、
前記第2の成形型を固定する台座と、
前記成形型及び前記第2の成形型を加熱する加熱手段と、
前記保持具を前記台座に向けて押圧する押圧手段と、
前記成形室内を減圧する減圧手段と、
を備えることを特徴とする光学素子の製造装置。
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