JPH06115955A - 光学素子成形用金型およびその製造方法 - Google Patents

光学素子成形用金型およびその製造方法

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JPH06115955A
JPH06115955A JP26694092A JP26694092A JPH06115955A JP H06115955 A JPH06115955 A JP H06115955A JP 26694092 A JP26694092 A JP 26694092A JP 26694092 A JP26694092 A JP 26694092A JP H06115955 A JPH06115955 A JP H06115955A
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正二 中村
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正明 春原
Yoshinori Shirafuji
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    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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Abstract

(57)【要約】 【目的】従来行なっていたアスマークの作業を不要に
し、光学素子を安価に提供できるようにすることを目的
とする。 【構成】光学素子成形型11となる一対の上型、下型の成
形面に位置する非光学機能面13に小さな凹部16,17を設
け、前記凹部16,17の点群で文字または数字または記号
を表現してなり、非光学機能面13に設けた凹部16,17の
点群によって光学素子との相関を明確にし、また凹部1
6,17の点群に充填された部分を核にして冷却時に収縮
の差が生じ、光学素子全体の性能を維持しつつ適度な非
点収差を発生させることで、従来行なっていたアスマー
キングの作業を不要にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光学機器(例えば、コン
パクトディスクなど)に使用されるレンズなどを成形す
る際に用いられる光学素子成形用金型およびその製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光学レンズなどを研磨工程なしの
一発成形により形成する試みがなされており、現在各社
ではすでに量産段階にある。ガラス素材を溶融状態から
型に流しこみ加圧成形する方法が最も能率的であるが、
冷却時のガラスの収縮を制御することが難しく、精密な
レンズ成形には適さない。従ってガラス素材を一定の形
状に予備加工して、これを型の間に供給し、加熱、押圧
成形するのが一般的な方法である(例えば、特開昭58
−8413号公報、特開昭60−200833号公報参
照)。
【0003】図4は円柱状のガラス素材を成形してレン
ズを形成した状態を示す従来例の断面図であり、1は成
形されたレンズ、2および3は一対の成形型となる上型
および下型、4は前記上型2および下型3による成形部
を取り巻く胴型、5および6はヒータ7および8が内蔵
された加熱板で、加熱板5の下面に前記上型2が取り付
けられ、加熱板6の上面に前記下型3が取り付けられて
いる。9は前記上型2を取り付ける加熱板5を支持して
レンズ1のガラス素材を加圧する昇降自在な加圧機構、
10は下側の加熱板6を受けて支持する基台である。
【0004】上記構成における動作を説明すると、ガラ
ス素材を前記上型2および下型3との間の成形部に供給
し、前記加熱板5および6で加熱された上型2および下
型3間でガラス素材をガラスの軟化点近傍の温度まで加
熱しながら加圧変形させる。変形が終了後は成形された
レンズを徐々に冷却してレンズが取り出せる温度になる
と上型2を上方に開き、レンズを取り出し成形を完了す
る。
【0005】このような成形で得られたレンズは通常、
レンズが有する各収差(非点収差、コマ収差、球面収
差)などが非常に少なく、レベルの高いものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、成形レンズの
量産数が増し使用する金型面数が多くなると、レンズ単
品の性能は満足されても後工程(レンズをピックアップ
に組み立てる工程)で若干の不良品が発生する課題があ
る。この課題に対し、どの金型で成形されたレンズが後
工程で不良品になっているかをいち早く発見し対応策を
講じなければならない。また、成形レンズを機器に組み
込む際には、特に非点収差の方向性をレンズの各々につ
いてマーキング(通常アスマークと呼ぶ)を成形された
全てのレンズについて行なわなければならない。
【0007】その理由は、レンズのアスマークとディス
ク表面に形成された信号(ピット)との位置関係を正確
に配置することによってピット間のクロストーク(法線
方向のピット間)や符号間干渉(周方向のピット間)を
軽減し、機器の性能を高めようとするからである。
【0008】上述した2つの課題に対しては多大の労力
を必要とし、レンズのコストダウンと量産性を妨げ、産
業上好ましくない。本発明はこのような課題を解決する
もので、従来行なっていたアスマークの作業を不要に
し、光学素子を安価に提供できるようにすることを目的
とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の光学素子成形用金型は、光学素子成形型とな
る一対の上型、下型の成形面に位置する非光学機能面に
小さな凸部または凹部を設け、前記凸部または凹部の点
群で文字または数字または記号を表現してなることを要
旨とするものである。また本発明の光学素子成形用金型
の製造方法は、光学素子成形型となる一対の上型、下型
の成形面に光学機能面および非光学機能面を所定の形状
と鏡面に研磨する工程と、前記研磨された非光学機能面
に凸部または凹部を点群状に加工する工程と、前記光学
機能面と非光学機能面とに離型膜を同時に形成する工程
とを具備することを要旨とするものである。
【0010】
【作用】上記のように、非光学機能面に設けた凸部また
は凹部の点群によって光学素子との相関を明確にし、ま
た凸部または凹部の点群に充填された部分を核にして冷
却時に収縮の差が生じ、光学素子全体の性能を維持しつ
つ適度な非点収差を発生させることで、従来行なってい
たアスマーキングの作業を不要にし、光学素子を安価に
提供できる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面に基
づいて説明する。図1において、成形型11は前記従来例
で用いた下型3と同寸法で、成形面に設けられた形状も
同様のものが得られるようにした。この成形型11は、円
柱状で超硬合金からなる基材の端面に成形面を構成する
図中Aの領域で示される光学機能面12と、Bの領域で示
される非光学機能面13とを備え、さらに、非光学機能面
13は光学機能面12から延長された傾斜部14と平面部15と
を備えるように、ダイヤモンド砥石を用いて所定の形状
と鏡面に研磨加工が施された。また、この成形型11は外
径5.0mm、厚み6.0mmで、円柱状の端面にAの
領域の寸法が3.0mm、Bの領域の寸法が1.0mm
で、Bの領域のうち傾斜部14を0.5mm、平面部15を
0.5mmとし、かつ所望する光学性能が得られるよう
に成形面が加工されている。次に、非光学機能面13の傾
斜部14と平面部15とに凹部が点群状に存在するように加
工を行なった。加工箇所が非常に小さいため作業は顕微
鏡を用いたものとなるので、本実施例では市販されてい
るビッカース硬度計を用い先端が四角錐のダイヤモンド
圧子に1グラムの荷重をかけて凹部の加工を行なった。
加工された凹部は凹状の四角錐でその表面は鏡面状態で
あり、その大きさは4〜5ミクロンであった。圧子の形
状および圧子にかける荷重を制御すればどのような型材
料を用いてもある範囲内で任意の大きさと形状の凹部を
加工することが可能である。しかし、現実的には凹部の
量が大きいと凹部周辺に素材の盛り上がりが発生するた
め、望ましくは軽荷重で凹部の量を少なくするのがよ
い。なお、本実施例では成形面に凹部を点群状に加工し
たが、別段、文字、数字、記号を表現できれば本実施例
に限らず本発明の主旨に合致するものであれば他の方法
で加工してもよい。
【0012】例えば、半導体プロセスに見られるような
ワイヤーボンディング技術や、精密なスポット溶接技
術、メッキなどの技術などにより、耐熱性の高い金属材
料を用いて成形面に凸部を点群状に付着加工することも
可能である。
【0013】図2は成形型11に前述した条件で前記平面
部15に四角錐の凹部16を9個の点群にして「I」の文字
を描いた状態を示し、描かれた文字は実態顕微鏡で充分
確認できる大きさであった。また、傾斜部14にも同様の
文字を同様の条件で描いた結果、同様に文字の配列に凹
部17が形成されている。
【0014】その後、上記凹部を設けた成形面全体に成
形時におけるガラスの融着を防止する離型膜をスパッタ
法で成膜した。成膜の厚みは2ミクロンとし、前記凹部
の表面にも均一に成膜されていることを顕微鏡で確認し
た。
【0015】当然のことながら文字、数字、記号を示す
凹部の加工を行なう場合には、成形レンズに転写された
文字、数字あるいは記号が読み取り易いようにするのが
よい。さらに、本実施例では離型膜を成膜する前に凹部
加工を行なったが、成膜後に行なっても同様の効果が期
待できるものである。
【0016】図3は前述した実施例の成形金型と、SF
−8(鉛系ガラス)からなる成形用ガラス素材を用いて
従来例と同様にして520℃で成形を行なって得られた
成形レンズを示す。成形レンズ18には前記凹部16,17に
より凸部19,20が形成されている。成形レンズ18におけ
る凹部部分の転写性の確認と、光学性能の確認とを行な
った結果、前記傾斜部14に設けた凹部17での転写性は成
形レンズの全てについて満足するものが得られたが、平
面部15に設けた凹部16での転写性は一部分に未転写部が
発生した。その理由は若干量のガラス材料の重量変動
や、転写領域の変動から発生するものである。従って、
非光学機能面の傾斜部14に凹部17を設けるのが望まし
い。その理由は上記の他に、成形されたレンズの平面部
15は機器への取付基準面として使用することが多く、突
起の出た平面を基準面として使いづらいからである。
【0017】さらに、フィーゾ型の干渉計を用いて成形
レンズの透過波面収差を測定した。その結果、平面部15
に設けた凹部16の転写はレンズ全体の性能には何ら影響
の無いことが確認された。しかし、傾斜部14に設けた凹
部17の転写はレンズの非点収差に関係し、凹部の極近傍
とそれ以外の部分とにおいて収縮時におけるひけの差が
確認された。しかも、レンズ全体の性能は0.03λ程
度で充分実用に供せるものであった。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、非光学機
能面に設けた凸部または凹部の点群によって光学素子と
の相関を明確にし、また凸部または凹部の点群に充填さ
れた部分を核にして冷却時に収縮の差が生じ、光学素子
全体の性能を維持しつつ適度な非点収差を発生させるこ
とで、従来行なっていたアスマーキングの作業を不要に
し、光学素子を安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における光学素子成形型の断
面図である。
【図2】同光学素子成形型の斜視図である。
【図3】同光学素子成形型を用いて成形された成形レン
ズの斜視図である。
【図4】従来例における成形状態を示す縦断面図であ
る。
【符号の説明】
11 成形型 12 光学機能面 13 非光学機能面 14 傾斜部 15 平面部 16 凹部 17 凹部 18 成形レンズ 19 凸部 20 凸部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学素子成形型となる一対の上型、下型
    の成形面に位置する非光学機能面に小さな凸部または凹
    部を設け、前記凸部または凹部の点群で文字または数字
    または記号を表現してなることを特徴とする光学素子成
    形用金型。
  2. 【請求項2】 小さな凸部または凹部が非光学機能面の
    傾斜部に設けたことを特徴とする請求項1記載の光学素
    子成形用金型。
  3. 【請求項3】 小さな凸部または凹部の形状が錐状であ
    ることを特徴とする請求項1または2記載の光学素子成
    形用金型。
  4. 【請求項4】 光学素子成形型となる一対の上型、下型
    の成形面に光学機能面および非光学機能面を所定の形状
    と鏡面に研磨する工程と、前記研磨された非光学機能面
    に凸部または凹部を点群状に加工する工程と、前記光学
    機能面と非光学機能面とに離型膜を同時に形成する工程
    とを具備することを特徴とする光学素子成形用金型の製
    造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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