JPH09249424A - Molding of optical element - Google Patents

Molding of optical element

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JPH09249424A
JPH09249424A JP5889796A JP5889796A JPH09249424A JP H09249424 A JPH09249424 A JP H09249424A JP 5889796 A JP5889796 A JP 5889796A JP 5889796 A JP5889796 A JP 5889796A JP H09249424 A JPH09249424 A JP H09249424A
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JP
Japan
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molding
glass material
optical element
lens
diameter
Prior art date
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JP5889796A
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Japanese (ja)
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Sunao Miyazaki
直 宮崎
Takeshi Nomura
剛 野村
Masashi Mashige
雅志 真重
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Canon Inc
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/14—Pressing laminated glass articles or glass with metal inserts or enclosures, e.g. wires, bubbles, coloured parts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06—Construction of plunger or mould
    • C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To readily obtain an optical element having the thinner midsection than the peripheral section by using a glass material of specific shape and structure in the production of an optical element by press-molding a glass material. SOLUTION: In the production of an optical element by press-molding a glass material with heat using a couple of forming molds comprising a top force 1 and a female force 2 which oppose to each other, 2 or more of cylindrical glass elements different in the diameter (for example 5 and 6) are stacked and press-molded between both forces 1, 2. The glass material has a diameter larger than the optically effective diameter of the mold to which contacts with the glass and is preferably smaller than the outer diameter of the molded lenses.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子の成形
法、特に、縁肉が厚く、中肉が薄い形状のレンズをプレ
ス成形によって得るための、光学素子の成形法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for molding an optical element, and more particularly to a method for molding an optical element for obtaining a lens having a thick edge and a thin inner wall by press molding.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来から、円柱形状に加工された成形用
ガラス素材を用いて、レンズをプレス成形する方法が知
られている。ここでは、レンズ、プリズムなどの光学素
子を、ガラス素材から、研磨作業によって製造する代わ
りりに、金型内に光学素子用ガラス素材を投入し、加熱
加圧する。この場合、ガラス素材の重量を正確に制御す
るためには、予備加工で、ガラス素材を円柱形状にする
ことが、最も簡単で、安価な仕方である。2. Description of the Related Art Conventionally, a method of press-molding a lens using a glass material for molding which has been processed into a cylindrical shape has been known. Here, instead of manufacturing an optical element such as a lens or a prism from a glass material by a polishing operation, the glass material for an optical element is put into a mold and heated and pressed. In this case, in order to accurately control the weight of the glass material, it is the simplest and cheapest method to make the glass material into a cylindrical shape in the preliminary processing.

【０００３】このような円柱形状のガラス素材を成形す
る方法については、例えば、特開昭６０−２４６２３１
号公報に所載の方法がある。以下、図面を参照しなが
ら、その成形法について説明する。A method of forming such a cylindrical glass material is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-246231.
There is a method described in the publication. Hereinafter, the molding method will be described with reference to the drawings.

【０００４】一般にプレス成形によって光学素子を製造
する場合、光学素子用ガラス素材を所定の大きさに切断
し、ガラス軟化点付近まで予備加熱する。次に、光学素
子用ガラス素材を型閉めしたとき、光学素子の完成品と
ほぼ同一形状となるように、その成形面を加工された上
型と下型との間に、予備加熱された光学素子用ガラス素
材を供給し、所定の温度で、加圧成形を行なっている。Generally, when an optical element is manufactured by press molding, a glass material for an optical element is cut into a predetermined size and preheated to near the glass softening point. Next, when the glass material for an optical element is closed, the pre-heated optical element is placed between the upper and lower dies whose molding surfaces are processed so that they have almost the same shape as the finished optical element. A glass material for elements is supplied and pressure molding is performed at a predetermined temperature.

【０００５】光学素子成形用ガラス素材は、前述のよう
に、できる限り簡単な形状であることが、その製造工程
あるいは材料の加工コストの面でも望ましく、例えば、
センタレス加工で、所定の外径に加工したガラス棒材
を、所定の幅で切断して、円柱体にしたものが最適であ
る。しかし、このようなガラス素材を用いてプレス成形
すると、図１８に示すように、素材の角部４３が先に変
形し、対向する上型４１および下型４２の成形面に接触
する部分がなじんでしまい、前記成形面との間に密閉空
間４４ができる。一旦、密閉空間ができると、プレス成
形完了時まで、密閉空間が存在し、型の加工面がガラス
素材に十分転写されず、その結果、不良光学素子を生じ
る原因となる。As described above, the glass material for forming an optical element is preferably as simple as possible in view of its manufacturing process or material processing cost.
It is optimal to use a glass rod that has been processed to have a predetermined outer diameter by centerless processing and cut it into a cylindrical body by cutting it into a predetermined width. However, when press molding is performed using such a glass material, as shown in FIG. 18, the corner portions 43 of the material are deformed first, and the portions that come into contact with the molding surfaces of the upper mold 41 and the lower mold 42 that face each other are smoothed. Thus, a closed space 44 is formed between the molding surface and the molding surface. Once the closed space is formed, the closed space exists until the completion of press molding, and the processed surface of the mold is not sufficiently transferred to the glass material, resulting in a defective optical element.

【０００６】このような転写不良を防止する従来の方法
は、種々工夫されており、例えば、図１７に示すような
手段が講じられる。ここでは、下型３７が、連結棒３７
Ａを介して、ベース３７Ｂに固定されており、上型３６
が、連結棒３６Ａを介して、ピストン棒３６Ｂに取り付
けられている。そして、光学素子用ガラス素材５１は、
先ず、加熱ヒーター４０により、成形温度まで加熱さ
れ、所望の成形温度に達した時点で、油圧シリンダの作
動によって下降した上型３６と接触する。Various methods have been devised for the conventional method for preventing such a transfer failure, and, for example, the means shown in FIG. 17 is taken. Here, the lower mold 37 is the connecting rod 37.
It is fixed to the base 37B via A, and the upper mold 36
Is attached to the piston rod 36B via the connecting rod 36A. And the glass material 51 for optical elements is
First, the heating heater 40 heats the molding die to a molding temperature, and when it reaches a desired molding temperature, the heater contacts the upper mold 36 lowered by the operation of the hydraulic cylinder.

【０００７】その後、上型が上下に振動加圧するが、こ
れには、例えば、サーボパルサを使う。この振動加圧
は、例えば、ガラス素材の総変形量の９割まで行い、残
りの１割については、ガラス素材を成形温度に加熱した
状態で、定常加圧で成形する。総変形量の全ての成形が
終了した時点で、通電をやめ、所望の温度に降下したと
ころで、型を開き、冷却後、成形された光学素子を取り
出す。After that, the upper die vibrates and presses up and down by using, for example, a servo pulser. This oscillating pressurization is performed, for example, up to 90% of the total deformation amount of the glass material, and the remaining 10% is molded by steady pressure while the glass material is heated to the molding temperature. At the time when all the moldings of the total deformation amount are completed, the energization is stopped, and when the temperature falls to a desired temperature, the mold is opened, and after cooling, the molded optical element is taken out.

【０００８】特に、光学素子が、曲率の小さい両凹レン
ズやメニスカスレンズのように、縁肉が厚く、中肉が薄
いレンズである場合、平行平板やガラスコブのような、
一般に安価なガラス素材から成形すると、成形中の変形
量によるガラス素材の流動体積が大きくなるため、成形
による応力蓄積により、成形後に歪みや割れ、カンが発
生し易いという欠点があった。In particular, when the optical element is a lens having a large edge thickness and a thin inside thickness, such as a biconcave lens having a small curvature or a meniscus lens, a parallel plate or a glass cob is used.
In general, when molding from an inexpensive glass material, the flow volume of the glass material increases due to the amount of deformation during molding, so there is a drawback that distortion, cracks, and cans easily occur after molding due to stress accumulation due to molding.

【０００９】そこで、この欠点を解決するために、以下
のような発明が既に提案されている。例えば、特開昭６
０−９７１６号公報に記載の発明においては、成形レン
ズの目標形状に近い形状に仕上げた予備成形材を使用し
て、最終的なプレス成形をすることにより、成形中にお
ける素材の変形量が少なく、応力の発生を防止でき、成
形工程後に、歪み除去や形状修正などの２次工程を省く
のである。Therefore, in order to solve this drawback, the following inventions have already been proposed. For example, JP
In the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 0-9716, the amount of deformation of the raw material during molding is reduced by performing final press molding using a preformed material finished to a shape close to the target shape of the molded lens. The generation of stress can be prevented, and secondary steps such as strain removal and shape correction can be omitted after the molding step.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既に述
べた特開昭６０−２４６２３１号公報に記載の発明にお
いては、以下のような欠点がある。即ち、一方の面と他
方の面との、曲率半径の差が大きく、縁肉に対して中肉
の薄いメニスカスレンズを成形する場合に、特に顕著と
なるが、光学素子用のガラス素材は、その円柱の側面部
が、プレス成形に際しての変形により、成形されるべき
レンズの光学有効径に入ってしまうため、成形後におい
て、その一部が曇ったレンズになってしまうという欠点
がある。However, the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-246231 has the following drawbacks. That is, one surface and the other surface, the difference in the radius of curvature is large, particularly when forming a thin meniscus lens with a medium thickness with respect to the edge thickness, the glass material for the optical element, The side surface of the cylinder enters into the optically effective diameter of the lens to be molded due to deformation during press molding, so that there is a drawback that a part of the lens becomes cloudy after molding.

【００１１】換言すれば、ガラス素材は、その円柱の平
板部が、仮に、研磨などにより、光学面に用い得る表面
粗さにまで仕上げられたものを使用したとしても、平面
研磨であるから、多量に処理できるので、さしてコスト
高にならないが、円柱の側面部を光学面に用い得る表面
粗さまで研磨するのは、非常にコスト高となり、円柱形
状にしたメリットを失うので、その側面は、通常、粗い
表面状態のままにしているが、これがレンズの光学有効
径内に入って、曇の原因となる。In other words, the glass material is flat-polished even if the flat plate portion of the cylinder is finished by polishing to a surface roughness that can be used for the optical surface. Since it can be processed in a large amount, it does not cost much, but polishing the side surface of the cylinder to a surface roughness that can be used for the optical surface is very expensive and loses the merit of making it into a cylindrical shape. Normally, the rough surface state is left, but this enters the optically effective diameter of the lens and causes fog.

【００１２】そこで、円柱の側面部が、光学有効径に入
らないように、円柱の直径を、レンズの２つの面のどち
らの有効径よりも大きくすることも考えられるが、メニ
スカスレンズのように、縁肉に対して中肉の薄いレンズ
では、円柱の高さを縁肉よりも薄くすることができない
ので、上述の要求を満たすためにガラス素材の体積が大
きくなり過ぎ、変形量が大きくなり、その結果、プレス
成形に際して、応力蓄積により、レンズが割れたり、所
要の面精度も得られないという事態になる。しかも、ガ
ラス素材の体積が、成形されるレンズの何倍も必要とな
るので、材料無駄となる。Therefore, it is conceivable to make the diameter of the cylinder larger than the effective diameter of either of the two surfaces of the lens so that the side surface of the cylinder does not enter the optical effective diameter. In the case of a lens with a medium thickness compared to the edging, the height of the cylinder cannot be made thinner than the edging, so the volume of the glass material becomes too large and the deformation amount becomes large in order to satisfy the above requirements. As a result, during press molding, due to stress accumulation, the lens breaks or the required surface accuracy cannot be obtained. Moreover, the volume of the glass material is required to be many times larger than that of the lens to be molded, so that the material is wasted.

【００１３】また、上述の特開昭６０−９７１６号公報
に記載の発明には、以下のような欠点がある。すなわ
ち、目標形状に近い形状の予備成形のガラス素材を準備
するには、平行平板やガラスコブに、研削研磨加工ある
いはプレス成形などの前加工を行わなければならず、コ
ストが高くついてしまう。Further, the invention described in the above-mentioned JP-A-60-9716 has the following drawbacks. That is, in order to prepare a preformed glass material having a shape close to the target shape, it is necessary to perform preprocessing such as grinding / polishing or press molding on the parallel flat plate or the glass cob, which results in high cost.

【００１４】そこで、本発明は、このような従来の欠点
を改善するためになされたもので、その目的とするとこ
ろは、一般にプレス成形による製造が困難な、主として
メニスカスレンズなどの、縁肉に対して中肉が薄い光学
素子を、プレス成形によっても、容易に得られるように
した光学素子の成形法を提供するにある。Therefore, the present invention has been made in order to improve such conventional drawbacks, and the purpose thereof is to improve the edge thickness of a meniscus lens or the like, which is generally difficult to manufacture by press molding. On the other hand, an object of the present invention is to provide a method for molding an optical element, which enables an optical element having a thin inner wall to be easily obtained by press molding.

【００１５】換言すれば、ここでは、プレス成形中にお
けるガラス素材の変形量を小さくして、プレス成形によ
る応力蓄積を小さくし、成形後の歪みやカンの発生を防
止することができ、また、目標形状に近似した形状の予
備成形ガラス素材を準備することなく、安価な円柱形状
のガラス素材を、そのまま使用して、最終の成形品を低
コストで得られるようにするのである。In other words, here, the amount of deformation of the glass material during press forming can be reduced to reduce the stress accumulation due to press forming, and prevent distortion and can after forming, and Instead of preparing a preformed glass material having a shape close to the target shape, an inexpensive cylindrical glass material is used as it is, so that the final molded product can be obtained at low cost.

【００１６】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、互いに対向する第１の型と第２の型とか
らなる一対の成形用型を用いて、予備成形されたガラス
素材を加熱下でプレス成形する光学素子の成形法におい
て、前記ガラス素材は、直径の異なる円柱状のガラス素
材を２ヶ以上、前記両型の間で、重ねられて、プレス成
形されることを特徴とする。To achieve the above object, the present invention provides a glass material preformed by using a pair of molding dies each of which has a first mold and a second mold facing each other. In the method for molding an optical element, which comprises press molding under heating, the glass material is press-molded by stacking two or more cylindrical glass materials having different diameters between the molds. And

【００１７】これにより、メニスカスレンズなどの、縁
肉が厚く、中肉が薄いレンズの成形を行う場合に、ガラ
ス素材の体積を必要以上に大きくする必要がなく、成形
時の変形量を少なくでき、成形による応力の蓄積による
カンの発生や面精度の悪化を防止できる。また、無駄に
なるガラスの量を減らすことができる。This makes it possible to reduce the amount of deformation at the time of molding when molding a lens such as a meniscus lens having a thick edge and a thin inner wall without increasing the volume of the glass material more than necessary. It is possible to prevent occurrence of a can and deterioration of surface accuracy due to accumulation of stress due to molding. In addition, the amount of wasted glass can be reduced.

【００１８】この場合、前記ガラス素材は、その直径
が、それぞれが接する型の光学有効径以上であり、か
つ、成形されるレンズの外径以下であることが好まし
い。これにより、表面が粗い円柱の側面部が、プレス成
形に際して、成形品の光学有効面に入るのを防止する。In this case, it is preferable that the glass material has a diameter not less than the optically effective diameter of the molds in contact with each other and not more than the outer diameter of the lens to be molded. This prevents the side surface of the columnar surface from entering the optically effective surface of the molded product during press molding.

【００１９】[0019]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

（第１の実施の形態）図１は本発明の成形方法を模式的
に示した図で、図において、符号１は上型であり、ガラ
ス素材を成形する部分の直径は、例えば、１８ｍｍ、曲
率半径は９ｍｍである。また、符号２は下型であり、ガ
ラス素材を成形する部分の直径は、例えば、３０ｍｍ、
曲率半径は４０ｍｍである。更に、符号３は胴型であ
り、上型１と下型２の軸ずれをなくし、かつ、所定の光
学素子の厚みになるように、任意の高さに調整してあ
る。なお、図中、符号４は加圧リングであり、この実施
の形態におけるように、レンズの周辺部に圧が掛かり難
い形状のレンズの場合に用いる。(First Embodiment) FIG. 1 is a diagram schematically showing a molding method of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is an upper mold, and a diameter of a portion for molding a glass material is, for example, 18 mm, The radius of curvature is 9 mm. Further, reference numeral 2 is a lower mold, and the diameter of the portion for molding the glass material is, for example, 30 mm,
The radius of curvature is 40 mm. Further, reference numeral 3 is a barrel mold, which is adjusted to an arbitrary height so as to eliminate axial misalignment between the upper mold 1 and the lower mold 2 and to obtain a predetermined optical element thickness. In the figure, reference numeral 4 is a pressure ring, which is used in the case of a lens having a shape in which it is difficult to apply pressure to the peripheral portion of the lens as in this embodiment.

【００２０】なお、上型１の上部には、エアーシリンダ
ー（図示せず）が連結されており、所望の圧力が掛かる
ようになっている。さらに、上述の型は、ヒーター（図
示せず）によって、所望の温度まで加熱できるようにな
っている。そして、プレス成形に際しては、以下のよう
な精密成形が行われる。An air cylinder (not shown) is connected to the upper part of the upper mold 1 so that a desired pressure is applied. Further, the mold described above can be heated to a desired temperature by a heater (not shown). Then, in press molding, the following precision molding is performed.

【００２１】この精密成形では、図１のようにセットさ
れた型一式をチャンバーに入れ、Ｎ 2 ガスの置換後、ヒ
ーターにより、型一式全体を、ガラス素材、例えば、後
述のＳＫ１２ガラスの屈伏温度と軟化温度の間に設定し
た温度（例えば、この実施の形態では６２０℃）に加熱
し、円柱状のガラス素材の温度が６２０℃になった時点
で、エアシリンダーにより、上型１を加圧して、上型１
の上部の縁が胴型３に当たるまで、プレス成形するので
ある。 （実施例１）このような成形方法で、光学素子を成形す
る事例を、以下に具体的に説明する。ここで、符号５、
６は円柱状の光学素子成形用ガラス素材であり、それぞ
れ、直径１６ｍｍ×高さ６ｍｍ、直径２４ｍｍ×高さ１
ｍｍの光学ガラスＳＫ１２（ガラス転移点：５５０℃、
屈伏温度：５８８℃）である。ガラス素材５、６の側面
部は、研削加工により仕上げられており、粗さは＃１０
００程度であり、また、その平面部は、研磨により鏡面
に仕上げてあり、表面粗さは０．１μｍである。In this precision molding, the set as shown in FIG.
Put the complete set into the chamber, N TwoAfter replacing the gas,
The entire set of molds with a glass material, for example
Set between the deformation temperature and softening temperature of the SK12 glass described above.
Heated to a different temperature (for example, 620 ° C. in this embodiment)
When the temperature of the cylindrical glass material reaches 620 ° C
Then, press the upper mold 1 with the air cylinder to
Since press molding is performed until the upper edge of the hits the body mold 3.
is there. (Example 1) An optical element is molded by such a molding method.
Specific examples will be described below. Here, reference numeral 5,
6 is a columnar glass material for optical element molding.
16 mm in diameter x 6 mm in height, 24 mm in diameter x 1 in height
mm optical glass SK12 (glass transition point: 550 ° C.,
Deformation temperature: 588 ° C). Sides of glass materials 5 and 6
The part is finished by grinding and the roughness is # 10.
00, and the flat surface is mirror-finished by polishing.
The surface roughness is 0.1 μm.

【００２２】これらの構成により、図２に示すような、
縁肉が厚く、中肉が薄い両凹レンズ７の成形を行う。こ
のレンズ７は、レンズの直径が２４ｍｍ、第１の面の曲
率半径が９ｍｍ、光学有効径が１６ｍｍ、第２の面の曲
率半径が４０ｍｍ、光学有効径が２４ｍｍ、中心の厚み
が１ｍｍ、周辺部の厚みが最大で約７ｍｍである。ま
た、このレンズの体積は、１６１６ｍｍ3 、重量は５．
２ｇである。With these configurations, as shown in FIG.
The biconcave lens 7 having a thick edge and a thin inside is molded. This lens 7 has a lens diameter of 24 mm, a first surface having a radius of curvature of 9 mm, an optical effective diameter of 16 mm, a second surface having a radius of curvature of 40 mm, an optical effective diameter of 24 mm, and a center thickness of 1 mm. The maximum thickness of the part is about 7 mm. The volume of this lens is 1616 mm 3 , and the weight is 5.
2 g.

【００２３】この実施例の成果を確認するための比較例
として、図３、図４、図５に示す円柱状のガラス素材を
用いた場合を以下に示す。図３の成形用ガラス素材は、
円柱の側面部が、上面、下面ともに、型の成形面にまわ
り込まないように、その直径が２４ｍｍに設定されてい
る。そして、その高さは、成形されるレンズの最も厚い
部分にあわせて７ｍｍとなっている。As a comparative example for confirming the result of this example, the case where the cylindrical glass material shown in FIGS. 3, 4 and 5 is used is shown below. The glass material for molding shown in FIG.
The diameter of the side surface of the cylinder is set to 24 mm so that the upper surface and the lower surface do not go around the molding surface of the mold. The height of the lens is 7 mm including the thickest part of the lens to be molded.

【００２４】図４の成形用ガラス素材は、直径が１６ｍ
ｍで、高さが、成形されるレンズの体積とほぼ一致する
ように、８．１ｍｍに設定されている。また、図５の成
形用ガラス素材は、直径が２４ｍｍで、高さが、成形さ
れるレンズの体積とほぼ一致するように、３．６ｍｍに
設定されている。The glass material for molding shown in FIG. 4 has a diameter of 16 m.
At m, the height is set to 8.1 mm so that it approximately matches the volume of the lens being molded. The glass material for molding shown in FIG. 5 has a diameter of 24 mm, and its height is set to 3.6 mm so as to approximately match the volume of the lens to be molded.

【００２５】本実施例１を含めて、その成形結果を表１
に示す。表１より明らかなように、円柱の直径を、成形
されるべきレンズの有効径としたものは、有効径への側
面の回り込みが無い。このことから、当然、円柱の直径
をレンズの有効径よりも大きくすれば、有効径内への、
側面部の回り込みは発生しないが、あまり大きくする
と、成形用ガラス素材とレンズの実体積との差が大きく
なり、面精度の悪化、ワレの発生をまねくので好ましく
ない。The molding results, including this Example 1, are shown in Table 1.
Shown in As is clear from Table 1, in the case where the diameter of the cylinder is the effective diameter of the lens to be molded, the side surface does not wrap around the effective diameter. From this, of course, if the diameter of the cylinder is made larger than the effective diameter of the lens,
Although the wraparound of the side surface does not occur, if it is too large, the difference between the glass material for molding and the actual volume of the lens becomes large, resulting in deterioration of surface accuracy and occurrence of cracks, which is not preferable.

【００２６】比較例１のように、１ヶの円柱状ガラス素
材で、側面部のまわり込みを防止し、有効径までの転写
域を、平板部で確保するためには、その円柱の直径およ
び高さを大きくするしかなく、この例では、レンズの体
積の２倍もの体積の成形用ガラス素材となってしまう。
この結果、変形量が大きくなり、余剰ガラスの存在もあ
ることから残留応力が大きくなり、面精度の悪化とワレ
を引き起こす。As in Comparative Example 1, in order to prevent the side surface from wrapping and to secure the transfer area up to the effective diameter in the flat plate portion with one cylindrical glass material, the diameter of the cylinder and There is no choice but to increase the height, and in this example, the glass material for molding has a volume twice the volume of the lens.
As a result, the amount of deformation increases and the residual glass also increases due to the presence of excess glass, causing deterioration of surface accuracy and cracking.

【００２７】また、比較例２のように、円柱状ガラス素
材の直径（下面）がレンズの有効径よりも小さい場合に
は、プレス成形時において、平板面部が大きく延びるは
ないので、円柱の側面部が有効径までの転写領域（下
面）に入り込むこととなる。その結果、レンズの一部
が、曇って不良品となる。なお、比較例２の場合には、
高さは７ｍｍあるので、上面の転写領域が不足すること
はない。When the diameter (bottom surface) of the cylindrical glass material is smaller than the effective diameter of the lens as in Comparative Example 2, the flat plate surface portion does not extend greatly during press molding, so the side surface of the cylinder The part enters the transfer area (lower surface) up to the effective diameter. As a result, a part of the lens becomes cloudy and becomes a defective product. In the case of Comparative Example 2,
Since the height is 7 mm, there is no shortage of the transfer area on the upper surface.

【００２８】比較例３の場合には、円柱状素材の直径
は、レンズの有効径以上であるから、側面部の、有効径
までの転写領域へのまわり込みが無い。また、素材の体
積もレンズの体積より少し多いだけなので、変形量が少
なく、余剰ガラスも少ないのでワレの発生や面精度の悪
化もない。しかし、高さが足りず、プレス成形によって
ガラス素材の厚みが増すことは有り得ないので、上面の
転写領域が足りなくなり、有効径に満たないため、不良
品となる。In the case of Comparative Example 3, since the diameter of the cylindrical material is equal to or larger than the effective diameter of the lens, there is no wraparound of the side surface portion to the transfer area up to the effective diameter. Moreover, since the volume of the material is only slightly larger than the volume of the lens, the amount of deformation is small and the surplus glass is also small, so that there is no occurrence of cracks and deterioration of surface accuracy. However, since the height is insufficient and the thickness of the glass material cannot be increased by press molding, the transfer area on the upper surface becomes insufficient, and the effective diameter is not satisfied, resulting in a defective product.

【００２９】比較例１〜３より明らかなように、ワレを
防止し、面精度を確保するためには、変形量を少なく
し、余剰ガラスを最小限にすることが必要であることが
解る。すなわち、成形用ガラス素材の体積は、レンズの
体積よりも僅かに大きくすることが必要である。また、
有効径への、側面部のまわり込みを防止するには、円柱
の直径が、有効径以上あることが必要と解る。さらに、
必要な転写領域を確保するには、円柱の高さがある程度
ないと駄目であることが解る。As is clear from Comparative Examples 1 to 3, in order to prevent cracks and ensure surface accuracy, it is necessary to reduce the amount of deformation and minimize the excess glass. That is, the volume of the glass material for molding needs to be slightly larger than the volume of the lens. Also,
It can be understood that the diameter of the column must be equal to or larger than the effective diameter in order to prevent the side surface from wrapping around the effective diameter. further,
It can be seen that it is not possible to secure the necessary transfer area if the height of the cylinder is not high enough.

【００３０】以上の条件を、１ヶの円柱状ガラス素材で
満たすことは不可能である。一方、本実施例の２段重ね
した円柱状素材では、上記の条件をすべて満たしてお
り、有効径への、側面部のまわり込みが無く、面精度も
十分で、ワレの無い良品のレンズが得られた。It is impossible to satisfy the above conditions with one cylindrical glass material. On the other hand, in the two-tiered columnar material of this example, all of the above conditions are satisfied, and there is no side surface wrap around the effective diameter, sufficient surface accuracy, and a good lens with no cracks. Was obtained.

【００３１】[0031]

【表１】 （第２の実施の形態）図９は、本発明の第２の実施の形
態を示す成形法を模式的に示した図であり、図におい
て、符号１７、１８は、それぞれ上型、下型であり、と
もにガラスを成形する部分の直径が３０ｍｍ、曲率半径
が３５ｍｍである。また、符号１９は胴型であり、上型
１７と下型１８の軸ずれをなくし、かつ、所定の光学素
子の厚みになるように、任意の高さに調整してある。ま
た、２０、２１は加圧リングであり、この実施の形態で
は、レンズの周辺部に圧力が掛かりにくい形状のレンズ
の場合に用いる。[Table 1] (Second Embodiment) FIG. 9 is a diagram schematically showing a molding method according to a second embodiment of the present invention. In the drawing, reference numerals 17 and 18 denote an upper mold and a lower mold, respectively. And the diameter of the glass molding portion is 30 mm and the radius of curvature is 35 mm. Further, reference numeral 19 is a barrel mold, which is adjusted to an arbitrary height so as to eliminate the axis shift between the upper mold 17 and the lower mold 18 and to have a predetermined optical element thickness. Further, reference numerals 20 and 21 are pressure rings, and in this embodiment, they are used in the case of a lens having a shape in which it is difficult for pressure to be applied to the peripheral portion of the lens.

【００３２】また、符号２２、２３、２４は、円柱状光
学素子成形用ガラス素材であり、そのガラス素材２２と
２４とは、以下に述べる実施例２のような構成である。 （実施例２）この実施例におけるガラス素材２２、２４
は、直径：２４ｍｍ×高さ：１ｍｍ、また、ガラス素材
２３は、直径：１０ｍｍ×高さ：６．４ｍｍの、光学用
ガラス：ＳＫ１２（物性は実施例１と同じ）である。そ
して、これらのガラス素材２２、２３、２４の側面部、
平板部は、実施例１の場合と同様である。Further, reference numerals 22, 23 and 24 are glass materials for forming a cylindrical optical element, and the glass materials 22 and 24 have a structure as in Example 2 described below. (Example 2) Glass materials 22 and 24 in this example
Is a glass for optical: SK12 (physical properties are the same as in Example 1) having a diameter of 24 mm × height: 1 mm, and the glass material 23 has a diameter of 10 mm × height: 6.4 mm. Then, the side surface portions of these glass materials 22, 23, 24,
The flat plate portion is similar to that in the first embodiment.

【００３３】これらの構成により、図１０に示すよう
な、縁肉が厚く、中肉が薄い両凹レンズ２５の成形を行
うことができる。このレンズ２５は、レンズの直径が２
４ｍｍ、第１、第２の面はともに、曲率半径が３５ｍ
ｍ、光学有効径が２４ｍｍ、中心の厚みが１ｍｍ、周辺
部の厚みが最大で約５ｍｍである。そして、このレンズ
の体積は１４０２ｍｍ3 、重量は４．４７ｇである。With these configurations, it is possible to mold the biconcave lens 25 having a thick edge and a thin inner wall as shown in FIG. This lens 25 has a lens diameter of 2
4mm, both first and second surfaces have a radius of curvature of 35m
m, the effective optical diameter is 24 mm, the central thickness is 1 mm, and the peripheral thickness is about 5 mm at the maximum. The volume of this lens is 1402 mm 3 and the weight is 4.47 g.

【００３４】また、本実施例２の成果を明らかにするた
めに、比較例として、図１１、１２、１３に示す円柱状
ガラス素材を単独で用いた場合を説明する。図１１の成
形用ガラス素材は、円柱の側面部が上面、下面ともに、
プレス成形時、転写領域内に回り込まないように、直径
が２４ｍｍに設定されている。そして、その高さは成形
されるレンズの最も厚い部分にあわせて５ｍｍとなって
いる。In order to clarify the result of the second embodiment, a case where the cylindrical glass material shown in FIGS. 11, 12, and 13 is used alone will be described as a comparative example. In the glass material for molding of FIG. 11, the side surface of the cylinder has an upper surface and a lower surface,
The diameter is set to 24 mm so as not to go around the transfer area during press molding. The height is 5 mm, which corresponds to the thickest part of the lens to be molded.

【００３５】図１２の成形用ガラス素材は、直径が１６
ｍｍで、その高さは成形されるレンズの体積とほぼ一致
するように７ｍｍに設定されている。また、図１３の成
形用ガラス素材は、直径が２４ｍｍで、その高さは成形
されるレンズの体積とほぼ一致するように３．１ｍｍに
設定されている。The glass material for molding of FIG. 12 has a diameter of 16
In mm, its height is set to 7 mm so as to approximately match the volume of the lens to be molded. The glass material for molding shown in FIG. 13 has a diameter of 24 mm, and its height is set to 3.1 mm so as to approximately match the volume of the lens to be molded.

【００３６】実施例２を含む成形結果を表２に示す。こ
こでは、実施例２について、実施例１と同様の結果が得
られた。The molding results including Example 2 are shown in Table 2. Here, the same results as in Example 1 were obtained for Example 2.

【００３７】[0037]

【表２】 [Table 2]

【００３８】[0038]

【発明の効果】本発明は、以上説明したようになり、プ
リフォームとして、２ヶ以上の円柱状光学素子成形ガラ
ス素材を重ねたものを、プレス成形に用いることによ
り、プリフォームの体積を増やさずに、最適の体積、高
さで、レンズの有効径内の転写領域に、プリフォームの
側面部がまわり込まないようにすることができるので、
応力の蓄積によるワレの発生、面精度の悪化、高さ不足
からくる転写域の不足などの、不良発生の原因を除く効
果が得られる。As described above, the present invention increases the volume of a preform by using, as a preform, two or more cylindrical optical element molding glass materials stacked together for press molding. Instead, it is possible to prevent the side part of the preform from getting around the transfer area within the effective diameter of the lens with the optimum volume and height.
The effect of eliminating defects such as generation of cracks due to accumulation of stress, deterioration of surface accuracy, and lack of transfer area due to insufficient height can be obtained.

【００３９】従って、従来のようにレンズ状態にまで仕
上げた研磨プリフォームを使用する必要がなく、縁肉が
厚く、中肉が薄いレンズでも、安価な円柱状プリフォー
ムから製造でき、大幅なコストダウンが達成される。Therefore, it is not necessary to use a polished preform that has been finished to a lens state as in the conventional case, and even a lens having a thick edge and a thin inner wall can be manufactured from an inexpensive cylindrical preform, resulting in a large cost. Down is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すための型構造
の図である。FIG. 1 is a diagram of a mold structure for showing a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第１の実施の形態によって得られる成
形レンズの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a molded lens obtained according to the first embodiment of the present invention.

【図３】上記実施の形態の具体例に対する比較例のガラ
ス素材の図である。FIG. 3 is a diagram of a glass material of a comparative example with respect to the specific example of the above embodiment.

【図４】同じく、比較例のガラス素材の図である。FIG. 4 is likewise a diagram of a glass material of a comparative example.

【図５】同じく、比較例のガラス素材の図である。FIG. 5 is likewise a diagram of a glass material of a comparative example.

【図６】図３の円柱状ガラス素材を成形したものを示す
図である。FIG. 6 is a view showing a molded product of the cylindrical glass material of FIG.

【図７】図４の円柱状ガラス素材を成形したものを示す
図である。FIG. 7 is a view showing a molded product of the cylindrical glass material of FIG.

【図８】図５の円柱状ガラス素材を成形したものを示す
図である。FIG. 8 is a view showing a product obtained by molding the cylindrical glass material of FIG.

【図９】本発明の第２の実施の形態における型構造を示
す図である。FIG. 9 is a diagram showing a mold structure according to a second embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の第２の実施の形態で得られる成形レ
ンズの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a molded lens obtained in the second embodiment of the present invention.

【図１１】上記実施の形態の具体例に対する比較例のガ
ラス素材の図である。FIG. 11 is a diagram of a glass material of a comparative example with respect to the specific example of the above embodiment.

【図１２】同じく、比較例におけるガラス素材の図であ
る。FIG. 12 is also a diagram of a glass material in a comparative example.

【図１３】同じく、比較例におけるガラス素材の図であ
る。FIG. 13 is likewise a diagram of a glass material in a comparative example.

【図１４】図１１の円柱状ガラス素材を成形したものを
示す図である。FIG. 14 is a view showing the cylindrical glass material of FIG. 11 molded.

【図１５】図１２の円柱状ガラス素材を成形したものを
示す図である。FIG. 15 is a view showing the cylindrical glass material of FIG. 12 molded.

【図１６】図１３の円柱状ガラス素材を成形したものを
示す図である。FIG. 16 is a view showing the molded cylindrical glass material of FIG.

【図１７】従来における成形装置の断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of a conventional molding device.

【図１８】従来の成形方法における課題を説明するため
の図である。FIG. 18 is a diagram for explaining a problem in the conventional molding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 上型 ２ 下型 ３ 胴型 ４ 加圧リーグ ５ 円柱状光学素子成形用ガラス素材 ６ 円柱状光学素子成形用ガラス素材 ７ レンズ ８ 円柱状光学素子成形用ガラス素材 ９ 円柱状光学素子成形用ガラス素材 １０ 円柱状光学素子成形用ガラス素材 １１ ガラス素材８からの成形品 １２ ガラス素材９からの成形品 １３ ガラス素材１０からの成形品 １４ ワレ １５ くもり面 １６ 転写領域不足部分 １７ 上型 １８ 下型 １９ 胴型 ２０ 加圧リング ２１ 加圧リング ２２ 円柱状光学素子成形用ガラス素材 ２３ 円柱状光学素子成形用ガラス素材 ２４ 円柱状光学素子成形用ガラス素材 ２５ レンズ ２６ 円柱状光学素子成形用ガラス素材 ２７ 円柱状光学素子成形用ガラス素材 ２８ 円柱状光学素子成形用ガラス素材 ２９ ガラス素材２６からの成形品 ３０ ガラス素材２７からの成形品 ３１ ガラス素材２８からの成形品 ３２ ワレ ３３ くもり面 ３４ 転写領域不足部分 1 Upper mold 2 Lower mold 3 Body mold 4 Pressure league 5 Glass material for forming cylindrical optical element 6 Glass material for forming cylindrical optical element 7 Lens 8 Glass material for forming cylindrical optical element 9 Glass for forming cylindrical optical element Material 10 Cylindrical optical element molding glass material 11 Molded product from glass material 8 12 Molded product from glass material 13 Molded product from glass material 10 14 Crack 15 Cloudy surface 16 Transfer area lacking part 17 Upper mold 18 Lower mold 19 Body type 20 Pressure ring 21 Pressure ring 22 Glass material for cylindrical optical element molding 23 Glass material for cylindrical optical element molding 24 Glass material for cylindrical optical element molding 25 Lens 26 Glass material for cylindrical optical element molding 27 Glass material for forming cylindrical optical element 28 Glass material for forming cylindrical optical element 29 Molded product from glass material 26 30 Moldings 32 crack 33 cloudy surface 34 transfer region lack portion from the molded article 31 glass material 28 from Las material 27

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 互いに対向する第１の型と第２の型とか
らなる一対の成形用型を用いて、ガラス素材を加熱下で
プレス成形する光学素子の成形法において、前記ガラス
素材は、直径の異なる円柱状のガラス素材を２ヶ以上、
前記両型の間で、重ねられて、プレス成形されることを
特徴とする光学素子の成形方法。1. In a method of molding an optical element, wherein a glass material is press-molded under heating using a pair of molding dies each of which is composed of a first mold and a second mold facing each other, and the glass material is Two or more cylindrical glass materials with different diameters,
A method for molding an optical element, characterized by stacking and press-molding between the two molds. 【請求項２】 前記ガラス素材は、その直径が、それぞ
れが接する型の光学有効径以上であり、かつ、成形され
るレンズの外径以下であることを特徴とする請求項１に
記載の光学素子の成形法。2. The optical element according to claim 1, wherein the glass material has a diameter that is equal to or larger than an optically effective diameter of a mold in contact with each other and equal to or smaller than an outer diameter of a lens to be molded. Element molding method.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1301223C (en) * 2004-08-02 2007-02-21 亚洲光学股份有限公司 Glass mold forming device
CN100334020C (en) * 2004-08-02 2007-08-29 亚洲光学股份有限公司 Glass mold forming device
CN100417613C (en) * 2004-12-21 2008-09-10 亚洲光学股份有限公司 Equipment for molding and shaping glass capable of guilding nitre material to center
CN100424025C (en) * 2004-12-20 2008-10-08 亚洲光学股份有限公司 Equipment for molding and shaping glass capable of guilding nitre material to correctness
JP2009046364A (en) * 2007-08-22 2009-03-05 Fujinon Corp Method for forming optical element and optical element
WO2014045824A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 富士フイルム株式会社 Optical element, method for forming same, and device for forming same
JP2015098423A (en) * 2013-11-20 2015-05-28 アルプス電気株式会社 Lens production method, lens and optical module using the lens

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1301223C (en) * 2004-08-02 2007-02-21 亚洲光学股份有限公司 Glass mold forming device
CN100334020C (en) * 2004-08-02 2007-08-29 亚洲光学股份有限公司 Glass mold forming device
CN100424025C (en) * 2004-12-20 2008-10-08 亚洲光学股份有限公司 Equipment for molding and shaping glass capable of guilding nitre material to correctness
CN100417613C (en) * 2004-12-21 2008-09-10 亚洲光学股份有限公司 Equipment for molding and shaping glass capable of guilding nitre material to center
JP2009046364A (en) * 2007-08-22 2009-03-05 Fujinon Corp Method for forming optical element and optical element
WO2014045824A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 富士フイルム株式会社 Optical element, method for forming same, and device for forming same
JP5759078B2 (en) * 2012-09-21 2015-08-05 富士フイルム株式会社 Optical element molding method and molding apparatus
JP2015098423A (en) * 2013-11-20 2015-05-28 アルプス電気株式会社 Lens production method, lens and optical module using the lens

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