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JP2012180252A - Method for producing optical element, mold set for molding the optical element, and apparatus for producing the optical element - Google Patents

Method for producing optical element, mold set for molding the optical element, and apparatus for producing the optical element Download PDF

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JP2012180252A
JP2012180252A JP2011045559A JP2011045559A JP2012180252A JP 2012180252 A JP2012180252 A JP 2012180252A JP 2011045559 A JP2011045559 A JP 2011045559A JP 2011045559 A JP2011045559 A JP 2011045559A JP 2012180252 A JP2012180252 A JP 2012180252A
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JP
Japan
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optical element
upper mold
molding surface
optical material
mold
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JP2011045559A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriaki Yamazaki
紀明 山崎
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an optical element capable of suppressing generation of clouding and decentering on the optical element, and to provide a mold set for molding the optical element, and an apparatus for producing the optical element.SOLUTION: This method for producing an optical element has: a centering process for arranging an upper die 2g, a lower die 11 and an optical material 100 so that the center axis A1 of a molding surface 2g-1 of the upper die 2g, the center axis A2 of a molding surface of the lower die 11, and the center A3 of the optical material 100 agree with each other; a heating process for heating the optical material 100 in the noncontact state with the molding surface 2g-1 of the upper die 2g and the molding surface of the lower die 11; a contact process for moving the upper die 2g close to the heated optical material 100 to bring the molding surface 2g-1 of the upper die 2g into contact therewith; a pressurizing process for pressurizing the optical material 100 in the contact state with the molding surface 2g-1 of the upper die 2g by moving the lower die 11 close to the upper die 2g; and a cooling process for cooling the pressurized optical element 100.

Description

本発明は、光学素材を加熱、加圧及び冷却することにより光学素子を製造する光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置、並びに、光学素子を製造するのに用いられる光学素子成形用型セットに関する。   The present invention relates to an optical element manufacturing method and an optical element manufacturing apparatus for manufacturing an optical element by heating, pressing and cooling an optical material, and an optical element molding die set used for manufacturing the optical element. About.

従来、熱可塑性素材である光学素材を成形型の中心に位置決めして、光学素子としてのメニスカスレンズや平凹レンズの凹面部とそれに続く平面部とを成形する技術として、特許文献1の技術が知られている。   Conventionally, the technique of Patent Document 1 is known as a technique for positioning an optical material, which is a thermoplastic material, at the center of a mold and molding a concave surface portion of a meniscus lens or plano-concave lens as an optical element and a subsequent flat surface portion. It has been.

以下、第1の参考技術(例えば特許文献1の図2参照)及び第2の参考技術(例えば特許文献1の図6A参照)に係る光学素子成形用型セットについて簡易的に説明する。
図11は、第1の参考技術に係る光学素子成形用型セット50を示す断面図である。
Hereinafter, the optical element molding die set according to the first reference technique (for example, see FIG. 2 of Patent Document 1) and the second reference technique (for example, see FIG. 6A of Patent Document 1) will be briefly described.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an optical element molding die set 50 according to the first reference technique.

図11に示す型セット50は、対向して配置された上型51及び下型52と、これら上型51及び下型52の光軸を合わせる円筒形状のスリーブ53と、このスリーブ53内で球形状の光学素材100を保持する円筒形状の保持部材54と、を有する。   A mold set 50 shown in FIG. 11 includes an upper mold 51 and a lower mold 52 that are arranged to face each other, a cylindrical sleeve 53 that aligns the optical axes of the upper mold 51 and the lower mold 52, and a ball within the sleeve 53. And a cylindrical holding member 54 that holds the optical material 100 having a shape.

光学素材100は、保持部材54により中心に位置決めされ、上型51の成形面51a及び下型52の成形面52aに非接触の状態で加熱され軟化する。その後、光学素材100は、下型52が上昇して保持部材54を貫通することで加圧される。そして、加圧された光学素材100が冷却されることで、光学素子が得られる。   The optical material 100 is positioned at the center by the holding member 54, and is heated and softened in a non-contact state with the molding surface 51 a of the upper mold 51 and the molding surface 52 a of the lower mold 52. Thereafter, the optical material 100 is pressurized as the lower mold 52 rises and penetrates the holding member 54. And the optical element is obtained because the pressurized optical material 100 is cooled.

図12は、第2の参考技術に係る光学素子成形用型セット60を示す断面図である。
図12に示す型セット60は、対向して配置された上型61及び下型62と、これら上型61及び下型62の光軸を合わせる円筒形状のスリーブ63と、このスリーブ63内で球形状の光学素材100を保持する円筒形状の保持部材64と、を有する。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an optical element molding die set 60 according to the second reference technique.
A mold set 60 shown in FIG. 12 includes an upper mold 61 and a lower mold 62 that are arranged to face each other, a cylindrical sleeve 63 that aligns the optical axes of the upper mold 61 and the lower mold 62, and a ball within the sleeve 63. And a cylindrical holding member 64 that holds the optical material 100 having a shape.

図12に示す型セット60では、光学素材100は、上型61と保持部材64とにより挟まれた状態で中心に位置決めされる。その後、光学素材100は、加熱され軟化し、下型62が上昇して保持部材64を貫通することで加圧される。そして、加圧された光学素材100が冷却されることで、光学素子が得られる。   In the mold set 60 shown in FIG. 12, the optical material 100 is positioned at the center while being sandwiched between the upper mold 61 and the holding member 64. Thereafter, the optical material 100 is heated and softened, and the lower mold 62 is raised and pressed through the holding member 64. And the optical element is obtained because the pressurized optical material 100 is cooled.

特開2009−227532号公報JP 2009-227532 A

ところで、図11に示す型セット50では、上型51及び下型52の成形面51a,52aに非接触の状態で球形状の光学素材100が加熱軟化するため、その後、下型52が上昇して光学素材100を加圧すると、球形状の光学素材100が中心からずれることがある。そして、そのまま光学素材100が下型52により加圧されると、光学素子に偏心が生じることがある。   By the way, in the mold set 50 shown in FIG. 11, the spherical optical material 100 is heated and softened without contact with the molding surfaces 51a and 52a of the upper mold 51 and the lower mold 52. When the optical material 100 is pressed, the spherical optical material 100 may be displaced from the center. If the optical material 100 is pressed by the lower mold 52 as it is, the optical element may be decentered.

また、図12に示す型セット60では、上型61の成形面61aと光学素材100とが加熱前から接触するため、光学素材100が上型61の成形面61aと部分接触した状態で加熱されることで、この部分接触した部分において光学素子にクモリが生じることがある。   In the mold set 60 shown in FIG. 12, the molding surface 61 a of the upper mold 61 and the optical material 100 are in contact with each other before heating, so that the optical material 100 is heated in a state of being in partial contact with the molding surface 61 a of the upper mold 61. As a result, a spider may be generated in the optical element at the part in contact with the part.

本発明は、光学素子にクモリ及び偏心が生じるのを抑えることができる光学素子の製造方法、光学素子成形用型セット及び光学素子の製造装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical element manufacturing method, an optical element molding die set, and an optical element manufacturing apparatus that can suppress the occurrence of clouding and eccentricity in an optical element.

本発明の光学素子の製造方法は、上型の成形面の中心軸と下型の成形面の中心軸と光学素材の中心とを一致させるように上型、下型、及び光学素材を配置する中心合わせ工程と、上記上型の上記成形面及び上記下型の上記成形面に非接触の状態の上記光学素材を加熱する加熱工程と、加熱された上記光学素材に上記上型を接近移動させることで上記上型の上記成形面を接触させる接触工程と、上記上型の上記成形面に接触した状態の上記光学素材を、上記下型を上記上型に接近移動させることで加圧する加圧工程と、加圧された上記光学素材を冷却する冷却工程と、を有する。   In the optical element manufacturing method of the present invention, the upper mold, the lower mold, and the optical material are arranged so that the center axis of the molding surface of the upper mold, the center axis of the molding surface of the lower mold, and the center of the optical material are aligned. A centering step, a heating step of heating the optical material in a non-contact state with the molding surface of the upper die and the molding surface of the lower die, and moving the upper die closer to the heated optical material. The contact step of bringing the molding surface of the upper mold into contact with each other, and pressurizing the optical material in contact with the molding surface of the upper mold by moving the lower mold closer to the upper mold And a cooling step for cooling the pressurized optical material.

また、上記光学素子の製造方法において、上記接触工程では、上記上型の成形面が上記光学素材に非接触状態となるように上記上型の位置を規制する位置規制部材を引き抜いて、上記上型の位置の規制を解除するようにするとよい。
また、上記光学素子の製造方法において、上記接触工程の前では、上記上型の上記成形面が上記光学素材に非接触状態となるように上型持ち上げ部により上記上型を持ち上げておくようにするとよい。
In the method for manufacturing the optical element, in the contact step, the position regulating member that regulates the position of the upper mold is pulled out so that the molding surface of the upper mold is not in contact with the optical material, and the upper It is advisable to release the restriction on the position of the mold.
Further, in the optical element manufacturing method, before the contacting step, the upper mold is lifted by the upper mold lifting portion so that the molding surface of the upper mold is not in contact with the optical material. Good.

本発明の光学素子成形用型セットは、上型及び下型の外周部分を位置規制することにより、上記上型の成形面の中心軸と上記下型の成形面の中心軸とを一致させるスリーブと、上記上型の上記成形面及び上記下型の上記成形面に非接触の状態の光学素材の中心が、上記上型の上記成形面の上記中心軸と上記下型の上記成形面の上記中心軸とに一致するように、上記光学素材を保持する保持部材と、上記上型の成形面が上記光学素材に非接触状態となるように上記上型の位置を規制する位置規制部材と、を有する、光学素子成形用型セット。   The optical element molding die set according to the present invention includes a sleeve that aligns the central axis of the molding surface of the upper mold and the central axis of the molding surface of the lower mold by regulating the positions of the outer peripheral portions of the upper mold and the lower mold. And the center of the optical material in a non-contact state with the molding surface of the upper mold and the molding surface of the lower mold is the center axis of the molding surface of the upper mold and the molding surface of the lower mold. A holding member that holds the optical material so as to coincide with the central axis, and a position restriction member that restricts the position of the upper die so that the molding surface of the upper die is not in contact with the optical material; A mold set for molding an optical element.

また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記位置規制部材は、上記上型と上記スリーブの上端との間に配置されるようにするとよい。
また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記上型と上記スリーブの上端との高さ方向の隙間は、このスリーブの内周側から外周側にいくほど大きくなり、上記位置規制部材の高さ方向の厚さは、上記スリーブの内周側から外周側にいくほど大きくなるようにするとよい
また、上記光学素子成形用型セットにおいて、上記位置規制部材は、上記スリーブを外周側から内周側に貫通し、上記上型の下端を支持するようにするとよい。
In the optical element molding die set, the position restricting member may be disposed between the upper die and the upper end of the sleeve.
In the optical element molding die set, a gap in the height direction between the upper die and the upper end of the sleeve increases from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the sleeve, and the height of the position restricting member increases. The thickness in the direction may be increased from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the sleeve. Also, in the optical element molding die set, the position regulating member may be configured such that the position restricting member moves the sleeve from the outer peripheral side to the inner peripheral side. It is preferable to support the lower end of the upper mold.

本発明の第1の光学素子の製造装置は、上記光学素子成形用型セットが順次移送される複数のステージと、上記複数のステージのうち少なくとも1つに配置され、上記光学素子成形用型セットに収容された光学素材を加熱する加熱部と、上記複数のステージのうち少なくとも1つに配置され、上記光学素子成形用型セットに収容された上記光学素材を加圧する加圧部と、上記光学素子成形用型セットの上記位置規制部材を、上記上型の位置を規制する位置から引き抜く引き抜き部と、を備える。   The first optical element manufacturing apparatus according to the present invention includes a plurality of stages to which the optical element molding mold set is sequentially transferred, and at least one of the plurality of stages, and the optical element molding mold set. A heating unit that heats the optical material accommodated in the optical element, a pressurizing unit that is disposed on at least one of the plurality of stages and pressurizes the optical material accommodated in the optical element molding die set, and the optical A drawing portion for drawing out the position regulating member of the element molding die set from a position for regulating the position of the upper mold;

本発明の第2の光学素子の製造装置は、下型に対向して配置された上型を有する光学素子成形用型セットが順次移送される複数のステージと、上記複数のステージのうち少なくとも1つに配置され、上記光学素子成形用型セットに収容された光学素材を加熱する加熱部と、上記複数のステージのうち少なくとも1つに配置され、上記光学素子成形用型セットに収容された上記光学素材を加圧する加圧部と、上記上型の成形面が上記光学素材に非接触状態となるように上記上型を持ち上げておく上型持ち上げ部と、を備える。   The second optical element manufacturing apparatus of the present invention includes a plurality of stages to which an optical element molding die set having an upper mold arranged to face a lower mold is sequentially transferred, and at least one of the plurality of stages. The heating unit that heats the optical material housed in the optical element molding die set and the at least one of the plurality of stages, and the housing housed in the optical element molding die set A pressurizing unit configured to pressurize the optical material; and an upper mold lifting unit configured to lift the upper mold so that a molding surface of the upper mold is not in contact with the optical material.

本発明によれば、光学素子にクモリ及び偏心が生じるのを抑えることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that a spider and eccentricity arise in an optical element.

本発明の第1実施形態に係る光学素子の製造装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the manufacturing apparatus of the optical element which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る光学素子成形用型セットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical element shaping | molding die set which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る光学素子の製造方法を説明するための加熱・加圧ステージの断面図(その1)である。It is sectional drawing (the 1) of the heating and pressurization stage for demonstrating the manufacturing method of the optical element which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る光学素子の製造方法を説明するための加熱・加圧ステージの断面図(その2)である。It is sectional drawing (the 2) of the heating and pressurization stage for demonstrating the manufacturing method of the optical element which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る光学素子の製造方法を説明するための加熱・加圧ステージの断面図(その3)である。It is sectional drawing (the 3) of the heating and pressurization stage for demonstrating the manufacturing method of the optical element which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る光学素子成形用型セットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical element shaping type | mold set concerning 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る光学素子成形用型セットを示す平面図である。It is a top view which shows the optical element shaping type | mold set concerning 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る光学素子の製造方法を説明するための加熱・加圧ステージの断面図(その1)である。It is sectional drawing (the 1) of the heating and pressurization stage for demonstrating the manufacturing method of the optical element which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る光学素子の製造方法を説明するための加熱・加圧ステージの断面図(その2)である。It is sectional drawing (the 2) of the heating and pressurization stage for demonstrating the manufacturing method of the optical element which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の第1変形例に係る光学素子成形用型セットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical element shaping type | mold set which concerns on the 1st modification of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の第2変形例に係る光学素子成形用型セットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical element shaping type | mold set which concerns on the 2nd modification of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る光学素子成形用型セットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical element shaping type | mold set concerning 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る光学素子の製造方法を説明するための加熱・加圧ステージの断面図である。It is sectional drawing of the heating and pressurization stage for demonstrating the manufacturing method of the optical element which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 第1の参考技術に係る光学素子成形用型セットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical element shaping type | mold set concerning a 1st reference technique. 第2の参考技術に係る光学素子成形用型セットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical element shaping type | mold set concerning a 2nd reference technique.

以下、本発明の実施の形態に係る光学素子の製造方法、光学素子成形用型セット及び光学素子の製造装置について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an optical element manufacturing method, an optical element molding die set, and an optical element manufacturing apparatus according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る光学素子の製造装置1の概略構成を示す断面図である。
図2は、本発明の第1実施形態に係る光学素子成形用型セット10を示す断面図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an optical element manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing the optical element molding die set 10 according to the first embodiment of the present invention.

図1に示す光学素子の製造装置1は、加熱・加圧ステージ2と、冷却ステージ3と、成形室4と、を備える。また、光学素子の製造装置1は、光学素子成形用型セット10を加熱・加圧ステージ2及び冷却ステージ3に順次移送することで例えばガラスレンズである光学素子を製造する循環型製造装置である。   The optical element manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a heating / pressurizing stage 2, a cooling stage 3, and a molding chamber 4. The optical element manufacturing apparatus 1 is a circulation type manufacturing apparatus that manufactures an optical element, for example, a glass lens, by sequentially transferring an optical element molding die set 10 to a heating / pressurizing stage 2 and a cooling stage 3. .

加熱・加圧ステージ2は、上加熱板(上伝熱部材)2aと、下加熱板(下伝熱部材)2bと、上カートリッジヒータ(加熱部)2cと、下カートリッジヒータ(加熱部)2dと、エアシリンダ2eと、基台2fと、上型2gと、突き出し部材(加圧部)2hと、を含む。   The heating / pressure stage 2 includes an upper heating plate (upper heat transfer member) 2a, a lower heating plate (lower heat transfer member) 2b, an upper cartridge heater (heating unit) 2c, and a lower cartridge heater (heating unit) 2d. And an air cylinder 2e, a base 2f, an upper mold 2g, and a protruding member (pressurizing part) 2h.

冷却ステージ3は、上加熱板(上伝熱部材)3aと、下加熱板(下伝熱部材)3bと、上カートリッジヒータ(冷却部)3cと、下カートリッジヒータ(冷却部)3dと、エアシリンダ3eと、基台3fと、を含む。   The cooling stage 3 includes an upper heating plate (upper heat transfer member) 3a, a lower heating plate (lower heat transfer member) 3b, an upper cartridge heater (cooling unit) 3c, a lower cartridge heater (cooling unit) 3d, an air A cylinder 3e and a base 3f are included.

上加熱板2a,3aには、それぞれ2本の上カートリッジヒータ2c,3cが内蔵されている。加熱・加圧ステージ2の上加熱板2aには、上型2gが固定されている。加熱・加圧ステージ2の上加熱板2a及び上型2gは、光学素材100に直接接触はしないが、上カートリッジヒータ2cは、光学素材100を加熱するのに用いられる。   Two upper cartridge heaters 2c and 3c are built in the upper heating plates 2a and 3a, respectively. An upper mold 2 g is fixed to the upper heating plate 2 a of the heating / pressurizing stage 2. The upper heating plate 2 a and the upper mold 2 g of the heating / pressurizing stage 2 are not in direct contact with the optical material 100, but the upper cartridge heater 2 c is used to heat the optical material 100.

冷却ステージ3の上加熱板3aは、光学素子成形用型セット10のスリーブ12の上端に当接する。上カートリッジヒータ3cは、冷却用の温度で上加熱板3aを加熱する。これにより、上加熱板3aは、光学素材100を冷却することができる。
下加熱板2b,3bは、基台2f,3f上に配置されている。下加熱板2b,3bには、光学素子成形用型セット10が載置される。
The upper heating plate 3 a of the cooling stage 3 abuts on the upper end of the sleeve 12 of the optical element molding die set 10. The upper cartridge heater 3c heats the upper heating plate 3a at a cooling temperature. Thereby, the upper heating plate 3 a can cool the optical material 100.
The lower heating plates 2b and 3b are disposed on the bases 2f and 3f. An optical element molding die set 10 is placed on the lower heating plates 2b and 3b.

下加熱板2b,3bには、それぞれ2本の下カートリッジヒータ2d,3dが内蔵されている。加熱・加圧ステージ2の下カートリッジヒータ2dは、光学素材100を加熱するのに用いられる。冷却ステージ3の下カートリッジヒータ3dは、冷却用の温度で下加熱板3bを加熱する。   Two lower cartridge heaters 2d and 3d are built in the lower heating plates 2b and 3b, respectively. The lower cartridge heater 2 d of the heating / pressurizing stage 2 is used to heat the optical material 100. The lower cartridge heater 3d of the cooling stage 3 heats the lower heating plate 3b at a cooling temperature.

エアシリンダ2e,3eは、上加熱板2a,3aを上下方向に駆動する。加熱・加圧ステージ2のエアシリンダ2eは、上加熱板2aに固定された上型2gを下降させることで、光学素材100に接触させる。   The air cylinders 2e and 3e drive the upper heating plates 2a and 3a in the vertical direction. The air cylinder 2e of the heating / pressurizing stage 2 is brought into contact with the optical material 100 by lowering the upper mold 2g fixed to the upper heating plate 2a.

加熱・加圧ステージ2の上型2gには、下端に成形面2g−1が形成され、上端にフランジ部2g−2が形成されている。
加熱・加圧ステージ2の突き出し部材2hは、基台2f及び下加熱板2bの貫通孔2f−1,2b−1を貫通し、下型11の下端中央を上方に押圧することで、光学素材100を加圧する。
The upper mold 2g of the heating / pressurizing stage 2 has a molding surface 2g-1 formed at the lower end and a flange portion 2g-2 formed at the upper end.
The projecting member 2h of the heating / pressurizing stage 2 passes through the base 2f and the through holes 2f-1 and 2b-1 of the lower heating plate 2b, and presses the lower end center of the lower mold 11 upward, thereby producing an optical material. 100 is pressurized.

加熱・加圧ステージ2及び冷却ステージ3は、エアシリンダ2e,3eを除いて、成形室4内に配置されている。この成形室4には、例えば窒素等の不活性ガスが充填されている。   The heating / pressurizing stage 2 and the cooling stage 3 are disposed in the molding chamber 4 except for the air cylinders 2e and 3e. The molding chamber 4 is filled with an inert gas such as nitrogen.

図2に示すように、光学素子成形用型セット10は、下型11と、スリーブ12と、保持部材13と、を有する。
下型11には、基部である円柱形状の大径部11aの上部中央に、大径部11aよりも小径で大径部11aから上方に突出する円柱形状の小径部11bが設けられている。この小径部11bの上端には、光学素材100に凹形状を転写する凸形状の成形面11cが形成されている。
As shown in FIG. 2, the optical element molding die set 10 includes a lower die 11, a sleeve 12, and a holding member 13.
The lower mold 11 is provided with a cylindrical small-diameter portion 11b having a smaller diameter than the large-diameter portion 11a and projecting upward from the large-diameter portion 11a at the upper center of the cylindrical large-diameter portion 11a as a base. A convex molding surface 11c for transferring the concave shape to the optical material 100 is formed at the upper end of the small diameter portion 11b.

スリーブ12は、円筒形状を呈する。スリーブ12は、外径は一定であるが、下部が肉厚部12aで上部が薄肉部12bとなっている。そのため、肉厚部12aと薄肉部12bとの間の内周面には、段差部12cが形成されている。この段差部12cには、保持部材13がフランジ部13aにおいて載置されている。スリーブ12の肉厚部12aには、下型11が大径部11aにおいて摺動可能に挿入されている。スリーブ12は、上型2g及び下型11の外周部分を位置規制することにより、上型2gの成形面2g−1の中心軸A1と下型11の成形面11cの中心軸A2とを一致させる。   The sleeve 12 has a cylindrical shape. The sleeve 12 has a constant outer diameter, but the lower part is a thick part 12a and the upper part is a thin part 12b. Therefore, a step portion 12c is formed on the inner peripheral surface between the thick portion 12a and the thin portion 12b. The holding member 13 is placed on the stepped portion 12c at the flange portion 13a. In the thick part 12a of the sleeve 12, a lower mold 11 is slidably inserted in the large diameter part 11a. The sleeve 12 aligns the central axis A1 of the molding surface 2g-1 of the upper mold 2g and the central axis A2 of the molding surface 11c of the lower mold 11 by regulating the positions of the outer peripheral portions of the upper mold 2g and the lower mold 11. .

保持部材13は、下端にフランジ部13aが形成された円筒形状を呈する。保持部材13には、下型11の小径部11bが下方から摺動可能に挿入されている。保持部材13の上端中央には、光学素材100が載置される。このように球形状の光学素材100が保持部材13の上端中央に載置されることで、光学素材100の中心A3は、下型11の成形面11cの中心軸A2に一致する。   The holding member 13 has a cylindrical shape with a flange portion 13a formed at the lower end. A small diameter portion 11b of the lower mold 11 is slidably inserted into the holding member 13 from below. The optical material 100 is placed at the center of the upper end of the holding member 13. Thus, the spherical optical material 100 is placed at the center of the upper end of the holding member 13 so that the center A3 of the optical material 100 coincides with the central axis A2 of the molding surface 11c of the lower mold 11.

なお、加熱・加圧ステージ2の上型2gは、下降することでスリーブ12に挿入され、フランジ部2g−2においてスリーブ12の上端に当接する。
上述の光学素子成形用型セット10は、下型11と、スリーブ12と、保持部材13と、を有するが、少なくともスリーブ12及び保持部材13を有すればよく、例えば、上型2gのみならず下型11も加熱・加圧ステージ2に固定されているものであってもよい。
The upper mold 2g of the heating / pressurizing stage 2 descends and is inserted into the sleeve 12, and comes into contact with the upper end of the sleeve 12 at the flange portion 2g-2.
The optical element molding die set 10 includes the lower die 11, the sleeve 12, and the holding member 13. However, it is sufficient that the optical element molding die set 10 includes at least the sleeve 12 and the holding member 13, for example, not only the upper die 2g. The lower mold 11 may also be fixed to the heating / pressure stage 2.

以下、本実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。
図3A〜図3Cは、本発明の第1実施形態に係る光学素子の製造方法を説明するための加熱・加圧ステージ2の断面図である。
Hereinafter, the manufacturing method of the optical element according to the present embodiment will be described.
3A to 3C are cross-sectional views of the heating / pressurizing stage 2 for explaining the method of manufacturing the optical element according to the first embodiment of the present invention.

まず、光学素材100が光学素子成形用型セット10の保持部材13の上端中央に載置されることで、光学素材100の中心A3と下型11の成形面11cの中心軸A2とが一致する。そして、光学素子成形用型セット10は、図1に示す成形室4に搬入され、図3Aに示すように加熱・加圧ステージ2の下加熱板2bの中央に載置される。このとき、上型2gの成形面2g−1の中心軸A1に対し、下型11の成形面11cの中心軸A2及び光学素材100の中心A3が一致するように、上型2g、下型11、及び光学素材100を配置する(中心合わせ工程)。   First, the optical material 100 is placed at the center of the upper end of the holding member 13 of the optical element molding die set 10 so that the center A3 of the optical material 100 coincides with the central axis A2 of the molding surface 11c of the lower mold 11. . Then, the optical element molding die set 10 is carried into the molding chamber 4 shown in FIG. 1, and is placed at the center of the lower heating plate 2b of the heating / pressurizing stage 2 as shown in FIG. 3A. At this time, the upper mold 2g and the lower mold 11 are arranged such that the central axis A2 of the molding surface 11c of the lower mold 11 and the center A3 of the optical material 100 coincide with the central axis A1 of the molding surface 2g-1 of the upper mold 2g. And the optical material 100 are arranged (centering step).

そして、上型2gの成形面2g−1及び下型11の成形面11cと非接触の状態の光学素材100が上カートリッジヒータ2c及び下カートリッジヒータ2dにより例えばガラス屈伏点以上の温度まで加熱される(加熱工程)。なお、光学素材100を加熱する際には、上型2gの成形面2g−1が光学素材100に接触しない範囲で上型2gをスリーブ12内に挿入するようにしてもよい。   Then, the optical material 100 in a non-contact state with the molding surface 2g-1 of the upper mold 2g and the molding surface 11c of the lower mold 11 is heated to a temperature equal to or higher than the glass yield point by the upper cartridge heater 2c and the lower cartridge heater 2d. (Heating step). When the optical material 100 is heated, the upper die 2g may be inserted into the sleeve 12 in a range where the molding surface 2g-1 of the upper die 2g does not contact the optical material 100.

次に、図3Bに示すように、エアシリンダ2eが上加熱板2aを下降させ、この上加熱板2aに固定された上型2gを加熱された光学素材100に接近移動させることで、上型2gの成形面2g−1が光学素材100に接触する(接触工程)。この接触工程では、上型2gが光学素材100を多少加圧しても構わないが、後述するように、光学素材100の加圧は、下型11の押圧により或いは下型11及び上型2gの両方の押圧により主に加圧工程において行われる。   Next, as shown in FIG. 3B, the air cylinder 2e lowers the upper heating plate 2a, and the upper die 2g fixed to the upper heating plate 2a is moved closer to the heated optical material 100, whereby the upper die The molding surface 2g-1 of 2g contacts the optical material 100 (contact process). In this contact step, the upper mold 2g may slightly pressurize the optical material 100. However, as will be described later, the optical material 100 is pressed by pressing the lower mold 11 or the lower mold 11 and the upper mold 2g. It is mainly performed in the pressurization process by both pressing.

図3Cに示すように、上型2gの成形面2g−1が光学素材100に接触した状態で、突き出し部材2hが下型11を上方に押圧して上型2gに接近移動させることにより、上型2gの成形面2g−1に接触した状態の光学素材100が加圧される(加圧工程)。このとき、上型2gもエアシリンダ2eにより下型11に接近移動させるようにしてもよい。   As shown in FIG. 3C, in a state where the molding surface 2g-1 of the upper mold 2g is in contact with the optical material 100, the protruding member 2h presses the lower mold 11 upward to move closer to the upper mold 2g. The optical material 100 in contact with the molding surface 2g-1 of the mold 2g is pressurized (pressure process). At this time, the upper die 2g may be moved closer to the lower die 11 by the air cylinder 2e.

光学素材100が所望の肉厚になるまで加圧された後、上カートリッジヒータ2c及び下カートリッジヒータ2dにより例えば光学素材100がガラス転移点付近の温度まで冷却される。   After the optical material 100 is pressurized to a desired thickness, the optical material 100 is cooled to a temperature near the glass transition point by the upper cartridge heater 2c and the lower cartridge heater 2d, for example.

その後、突き出し部材2hは、下加熱板2bの上面より下方まで下降する。その後、光学素子成形用型セット10は、図1に示す冷却ステージ3に移送される。そして、光学素材100が冷却ステージ3の上加熱板3a及び下加熱板3bにより冷却用の温度で冷却されることで或いは自然冷却されることで冷却される(冷却工程)。   Thereafter, the protruding member 2h is lowered from the upper surface of the lower heating plate 2b to the lower side. Thereafter, the optical element molding die set 10 is transferred to the cooling stage 3 shown in FIG. Then, the optical material 100 is cooled by being cooled at the cooling temperature by the upper heating plate 3a and the lower heating plate 3b of the cooling stage 3 or by being naturally cooled (cooling step).

そして、光学素子成形用型セット10が成形室4から搬出され、製造された光学素子が光学素子成形用型セット10から取り出される。   Then, the optical element molding die set 10 is carried out of the molding chamber 4, and the manufactured optical element is taken out from the optical element molding die set 10.

以上説明した本実施形態では、中心合わせ工程において、上型2gの成形面2g−1の中心軸A1と下型11の成形面11cの中心軸A2と光学素材100の中心A3とが一致するようにする。そして、光学素材100は、上型2gの成形面2g−1及び下型11の成形面11cと非接触の状態で加熱され(加熱工程)、上型2gの成形面2g−1に接触した後(接触工程)、下型11により加圧される(加圧工程)。   In the present embodiment described above, the center axis A1 of the molding surface 2g-1 of the upper mold 2g, the center axis A2 of the molding surface 11c of the lower mold 11 and the center A3 of the optical material 100 coincide with each other in the centering step. To. After the optical material 100 is heated in a non-contact state with the molding surface 2g-1 of the upper mold 2g and the molding surface 11c of the lower mold 11 (heating process), the optical material 100 comes into contact with the molding surface 2g-1 of the upper mold 2g. (Contact process), pressurized by the lower mold 11 (pressurization process).

そのため、光学素材100が上型2g及び下型11の成形面2g−1,11cと非接触で加熱されることで、光学素材100と成形面2g−1,11cとの加熱時の部分接触に起因して光学素子にクモリが生じるのを抑えることができる。また、光学素材100が上型2gの成形面2g−1に接触した状態で加圧されることで、球形状の光学素材100の中心A3がずれるのを抑え、光学素子に偏心が生じるのを防ぐことができる。   Therefore, the optical material 100 is heated in a non-contact manner with the molding surfaces 2g-1 and 11c of the upper die 2g and the lower die 11, so that the optical material 100 and the molding surfaces 2g-1 and 11c are in partial contact during heating. As a result, it is possible to suppress generation of spiders in the optical element. Further, by pressing the optical material 100 in contact with the molding surface 2g-1 of the upper mold 2g, it is possible to prevent the center A3 of the spherical optical material 100 from shifting and to cause eccentricity of the optical element. Can be prevented.

よって、本実施形態によれば、光学素子にクモリ及び偏心が生じるのを抑えることができる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of spider and eccentricity in the optical element.

なお、本実施形態では、加熱部(上カートリッジヒータ2c及び下カートリッジヒータ2d)及び加圧部(突き出し部材2h)が同一のステージ(加熱・加圧ステージ2)に配置される例について説明したが、加圧部及び冷却部が同一のステージに配置されるようにしてもよい。また、加熱部、加圧部及び冷却部が同一のステージに配置されるようにしてもよい。また、加熱部、加圧部及び冷却部のそれぞれが1つ以上のステージに独立して配置されるようにしてもよい。   In this embodiment, the example in which the heating unit (upper cartridge heater 2c and lower cartridge heater 2d) and the pressurizing unit (protruding member 2h) are arranged on the same stage (heating / pressurizing stage 2) has been described. The pressurizing unit and the cooling unit may be arranged on the same stage. Further, the heating unit, the pressure unit, and the cooling unit may be arranged on the same stage. In addition, each of the heating unit, the pressurizing unit, and the cooling unit may be independently arranged on one or more stages.

<第2実施形態>
図4及び図5は、本発明の第2実施形態に係る光学素子成形用型セット20を示す断面図及び平面図である。図6A及び図6Bは、本発明の第2実施形態に係る光学素子の製造方法を説明するための加熱・加圧ステージ2−1の断面図である。
Second Embodiment
4 and 5 are a sectional view and a plan view showing an optical element molding die set 20 according to the second embodiment of the present invention. 6A and 6B are cross-sectional views of the heating / pressurizing stage 2-1 for explaining the method of manufacturing an optical element according to the second embodiment of the present invention.

本実施形態に係る光学素子成形用型セット20では、下型11、スリーブ12及び保持部材13は第1実施形態に係る光学素子成形用型セット10のものと同一であり、上型21及び位置規制部材22が相違する。   In the optical element molding die set 20 according to the present embodiment, the lower die 11, the sleeve 12, and the holding member 13 are the same as those of the optical element molding die set 10 according to the first embodiment, and the upper die 21 and the position. The restriction member 22 is different.

上型21は、本実施形態では、図6A及び図6Bに示す加熱・加圧ステージ2−1の上加熱板2aに固定されているのではなく、光学素子成形用型セット20の一部として配置されている。上型21は、下端に成形面21aが形成され、上端にフランジ部21bが形成されている。   In this embodiment, the upper die 21 is not fixed to the upper heating plate 2a of the heating / pressurizing stage 2-1 shown in FIGS. 6A and 6B, but as a part of the optical element molding die set 20. Has been placed. The upper die 21 has a molding surface 21a at the lower end and a flange portion 21b at the upper end.

位置規制部材22は、例えば水平面に拡がる板状を呈し、上型21とスリーブ12の上端との間に例えば左右に2つ配置されることで、上型21の成形面21aが光学素材100に非接触状態となるように上型21の位置を規制する。   The position restricting member 22 has, for example, a plate shape extending in a horizontal plane, and is disposed between the upper die 21 and the upper end of the sleeve 12, for example, two on the left and right, so that the molding surface 21 a of the upper die 21 is formed on the optical material 100. The position of the upper mold 21 is regulated so as to be in a non-contact state.

図5に示すように、2つの位置規制部材22は、対向するように配置され、例えば、平面視においてスリーブ12の内周側に近づくほど幅が狭くなる台形状を呈する。   As shown in FIG. 5, the two position regulating members 22 are arranged so as to face each other, and, for example, have a trapezoidal shape whose width becomes narrower toward the inner peripheral side of the sleeve 12 in plan view.

以下、本実施形態に係る光学素子の製造方法について、第1実施形態と共通する点については適宜省略しながら説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the optical element according to the present embodiment will be described while omitting points common to the first embodiment as appropriate.

本実施形態における加熱・加圧ステージ2−1は、位置規制部材22を、上型21の位置を規制する位置から引き抜く引き抜き部2iが配置されている点を除いて、第1実施形態と同様である。なお、引き抜き部2iは、例えば、上加熱板2aにより保持され、光学素子成形用型セット20の径方向に移動する。   The heating / pressurizing stage 2-1 in the present embodiment is the same as that in the first embodiment, except that a pulling portion 2i that pulls the position restricting member 22 from a position that restricts the position of the upper mold 21 is disposed. It is. The extraction portion 2i is held by, for example, the upper heating plate 2a and moves in the radial direction of the optical element molding die set 20.

まず、光学素材100が光学素子成形用型セット20の保持部材13の上端中央に載置されることで、光学素材100の中心A3が上型21の成形面21aの中心軸A1及び下型11の成形面11cの中心軸A2に一致するように、上型2g、下型11、及び光学素材100を配置する(中心合わせ工程)。そして、光学素子成形用型セット20は、図1に示す成形室4に搬入され、図6Aに示すように加熱・加圧ステージ2−1の下加熱板2bの中央に載置される。   First, the optical material 100 is placed at the center of the upper end of the holding member 13 of the optical element molding die set 20 so that the center A3 of the optical material 100 becomes the central axis A1 of the molding surface 21a of the upper mold 21 and the lower mold 11. The upper mold 2g, the lower mold 11 and the optical material 100 are arranged so as to coincide with the center axis A2 of the molding surface 11c (centering step). Then, the optical element molding die set 20 is carried into the molding chamber 4 shown in FIG. 1, and is placed at the center of the lower heating plate 2b of the heating / pressurizing stage 2-1, as shown in FIG. 6A.

そして、上型21の成形面21a及び下型11の成形面11cと非接触の状態の光学素材100が上カートリッジヒータ2c及び下カートリッジヒータ2dにより例えばガラス屈伏点以上の温度まで加熱される(加熱工程)。   Then, the optical material 100 that is not in contact with the molding surface 21a of the upper mold 21 and the molding surface 11c of the lower mold 11 is heated to a temperature equal to or higher than the glass yield point by the upper cartridge heater 2c and the lower cartridge heater 2d (heating). Process).

図6Bに示すように、引き抜き部2iは、上カートリッジヒータ2c及び下カートリッジヒータ2dによる加熱後で且つ後述する突き出し部材2hによる加圧前に、光学素子成形用型セット20の位置規制部材22を、上型21の位置を規制する位置から引き抜く(引き抜き工程)。   As shown in FIG. 6B, the pulling-out portion 2i moves the position restricting member 22 of the optical element molding die set 20 after heating by the upper cartridge heater 2c and the lower cartridge heater 2d and before pressurization by a protruding member 2h described later. Then, the upper die 21 is pulled out from a position where the position of the upper die 21 is regulated (pulling step).

これにより、上型21の成形面21aが、加熱された光学素材100に接触する(接触工程)。このように、本実施形態の接触工程では、位置規制部材22を引き抜いて、上型21の位置の規制を解除する。   Thereby, the molding surface 21a of the upper mold | type 21 contacts the heated optical raw material 100 (contact process). Thus, in the contact process of this embodiment, the position restriction member 22 is pulled out, and the restriction of the position of the upper mold 21 is released.

以上説明した本実施形態においても、中心合わせ工程において、上型21の成形面21aの中心軸A1と下型11の成形面11cの中心軸A2と光学素材100の中心A3とが一致するようにする。そして、光学素材100は、上型21の成形面21a及び下型11の成形面11cと非接触の状態で加熱され(加熱工程)、上型21の成形面21aに接触した後(接触工程)、下型11により加圧される(加圧工程)。そのため、本実施形態によっても、光学素子にクモリ及び偏心が生じるのを抑えることができる。   Also in the present embodiment described above, the center axis A1 of the molding surface 21a of the upper mold 21, the center axis A2 of the molding surface 11c of the lower mold 11 and the center A3 of the optical material 100 coincide with each other in the centering step. To do. The optical material 100 is heated in a non-contact state with the molding surface 21a of the upper mold 21 and the molding surface 11c of the lower mold 11 (heating process), and after contacting the molding surface 21a of the upper mold 21 (contact process). Then, pressure is applied by the lower mold 11 (pressure process). Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of spider and eccentricity in the optical element.

また、本実施形態では、位置規制部材22は、上型21の成形面21aが光学素材100に非接触状態となるように上型21の位置を規制する。そのため、簡素な構成で、加熱工程において上型21の成形面21aを光学素材100に対して非接触状態とすることができる。   In the present embodiment, the position restricting member 22 restricts the position of the upper die 21 so that the molding surface 21 a of the upper die 21 is not in contact with the optical material 100. Therefore, the molding surface 21a of the upper mold 21 can be brought into a non-contact state with the optical material 100 in a heating process with a simple configuration.

また、本実施形態では、位置規制部材22は、上型21とスリーブ12の上端との間に配置される。そのため、簡素な構成で、加熱工程において上型21の成形面21aを光学素材100に対して非接触状態とすることができる。   In the present embodiment, the position regulating member 22 is disposed between the upper mold 21 and the upper end of the sleeve 12. Therefore, the molding surface 21a of the upper mold 21 can be brought into a non-contact state with the optical material 100 in a heating process with a simple configuration.

また、本実施形態では、引き抜き部2iは、加熱部(上カートリッジヒータ2c及び下カートリッジヒータ2d)による加熱後で且つ加圧部(突き出し部材2h)による加圧前に、位置規制部材22を、上型21の位置を規制する位置から引き抜く。そのため、簡素な構成で、接触工程において上型21の成形面21aを光学素材100に対して接触させることができる。   Further, in the present embodiment, the pull-out portion 2i is configured such that the position regulating member 22 is heated after being heated by the heating portion (upper cartridge heater 2c and lower cartridge heater 2d) and before being pressurized by the pressure portion (protruding member 2h). Pull out from the position where the position of the upper die 21 is regulated. Therefore, the molding surface 21a of the upper mold 21 can be brought into contact with the optical material 100 in the contact process with a simple configuration.

なお、図7に示すように、第1変形例の光学素子成形用型セット20−1の位置規制部材22−1は、スリーブ12を外周側から内周側に貫通し、上型21の下端を支持する。この場合、位置規制部材22−1が光学素子成形用型セット20−1から抜け落ちにくくすることができる。   As shown in FIG. 7, the position restricting member 22-1 of the optical element molding die set 20-1 of the first modified example penetrates the sleeve 12 from the outer peripheral side to the inner peripheral side, and the lower end of the upper die 21 Support. In this case, it is possible to make it difficult for the position restricting member 22-1 to fall off the optical element molding die set 20-1.

また、図8に示すように、第2変形例では、光学素子成形用型セット20−2の上型21のフランジ部21bとスリーブ12の上端との高さ方向の隙間が、スリーブ12の内周側(隙間G1)から外周側(隙間G2)にいくほど大きくなる。また、位置規制部材22−2の高さ方向の厚さは、スリーブ12の内周側(高さH1)から外周側(高さH2)にいくほど大きくなるようにしてもよい。この場合、位置規制部材22−2を例えば図6A及び図6Bに示す引き抜き部2iにより引き抜きやすくすることができる。   Further, as shown in FIG. 8, in the second modification, the gap in the height direction between the flange portion 21 b of the upper mold 21 of the optical element molding mold set 20-2 and the upper end of the sleeve 12 is within the sleeve 12. The distance increases from the circumferential side (gap G1) to the outer circumferential side (gap G2). Further, the thickness in the height direction of the position regulating member 22-2 may be increased from the inner peripheral side (height H1) to the outer peripheral side (height H2) of the sleeve 12. In this case, the position restricting member 22-2 can be easily pulled out by the pulling portion 2i shown in FIGS. 6A and 6B, for example.

<第3実施形態>
図9は、本発明の第3実施形態に係る光学素子成形用型セット30を示す断面図である。
図10は、本発明の第3実施形態に係る光学素子の製造方法を説明するための加熱・加圧ステージ2−2の断面図である。
本実施形態に係る光学素子成形用型セット30では、下型11、スリーブ12及び保持部材13は第1実施形態に係る光学素子成形用型セット10のものと同一であり、上型31が相違する。
<Third Embodiment>
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an optical element molding die set 30 according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of the heating / pressurizing stage 2-2 for explaining the method of manufacturing an optical element according to the third embodiment of the present invention.
In the optical element molding die set 30 according to the present embodiment, the lower die 11, the sleeve 12, and the holding member 13 are the same as those of the optical element molding die set 10 according to the first embodiment, and the upper die 31 is different. To do.

上型31は、本実施形態では、図10に示す加熱・加圧ステージ2−2の上加熱板2aに固定されているのではなく、第2実施形態と同様に光学素子成形用型セット30の一部として配置されている。   In the present embodiment, the upper die 31 is not fixed to the upper heating plate 2a of the heating / pressurizing stage 2-2 shown in FIG. 10, but the optical element molding die set 30 as in the second embodiment. It is arranged as a part of.

上型31は、下端に成形面31aが形成され、上端にフランジ部31bが形成されている。フランジ部31bの高さ(厚み)は、スリーブ12の外周側にいくほど小さくなる。そのため、フランジ部31bの下端には、傾斜面31cが形成されている。   The upper die 31 has a molding surface 31a at the lower end and a flange portion 31b at the upper end. The height (thickness) of the flange portion 31b becomes smaller toward the outer peripheral side of the sleeve 12. Therefore, the inclined surface 31c is formed in the lower end of the flange part 31b.

傾斜面31cは、スリーブ12の内周側ではスリーブ12の上端に当接するが、スリーブ12の外周側ではスリーブ12の上端との間に隙間Gがある。   The inclined surface 31 c contacts the upper end of the sleeve 12 on the inner peripheral side of the sleeve 12, but there is a gap G between the upper end of the sleeve 12 and the outer peripheral side of the sleeve 12.

以下、本実施形態に係る光学素子の製造方法について、第1実施形態と共通する点については適宜省略しながら説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the optical element according to the present embodiment will be described while omitting points common to the first embodiment as appropriate.

本実施形態における加熱・加圧ステージ2−2は、上型持ち上げ部2jが配置されている点を除いて、第1実施形態と同様である。なお、上型持ち上げ部2jは、例えば、上加熱板2aにより保持され、光学素子成形用型セット20の径方向及び高さ方向に移動する。上型持ち上げ部2jの先端に設けられた当接部2j−1は、先端にいくほど高さ(厚み)が小さくなっており、傾斜面31cとスリーブ12の上端との上述の隙間Gに挿入される。   The heating / pressurizing stage 2-2 in the present embodiment is the same as that in the first embodiment except that the upper mold lifting part 2j is disposed. The upper mold lifting portion 2j is held by, for example, the upper heating plate 2a and moves in the radial direction and the height direction of the optical element molding mold set 20. The contact portion 2j-1 provided at the tip of the upper mold lifting portion 2j has a height (thickness) that decreases toward the tip, and is inserted into the gap G described above between the inclined surface 31c and the upper end of the sleeve 12. Is done.

まず、光学素材100が光学素子成形用型セット30の保持部材13の上端中央に載置されることで、光学素材100の中心A3が上型31の成形面31aの中心軸A1及び下型11の成形面11cの中心軸A2に一致する(中心合わせ工程)。そして、光学素子成形用型セット30は、図1に示す成形室4に搬入され、図10に示すように加熱・加圧ステージ2−2の下加熱板2bの中央に載置される。   First, the optical material 100 is placed at the center of the upper end of the holding member 13 of the optical element molding die set 30 so that the center A3 of the optical material 100 is the central axis A1 of the molding surface 31a of the upper mold 31 and the lower mold 11. Coincides with the central axis A2 of the molding surface 11c (centering step). Then, the optical element molding die set 30 is carried into the molding chamber 4 shown in FIG. 1, and is placed at the center of the lower heating plate 2b of the heating / pressurizing stage 2-2 as shown in FIG.

このとき、光学素材100は、上型31の成形面31aに接触している。上型持ち上げ部2jは、後述する上カートリッジヒータ2c及び下カートリッジヒータ2dによる加熱前に、上型31を持ち上げる(上型持ち上げ工程)。   At this time, the optical material 100 is in contact with the molding surface 31 a of the upper mold 31. The upper mold lifting portion 2j lifts the upper mold 31 before heating by an upper cartridge heater 2c and a lower cartridge heater 2d described later (upper mold lifting process).

そして、上型31の成形面31a及び下型11の成形面11cと非接触の状態の光学素材100が上カートリッジヒータ2c及び下カートリッジヒータ2dにより例えばガラス屈伏点以上の温度まで加熱される(加熱工程)。   Then, the optical material 100 in a non-contact state with the molding surface 31a of the upper mold 31 and the molding surface 11c of the lower mold 11 is heated to a temperature equal to or higher than the glass yield point by the upper cartridge heater 2c and the lower cartridge heater 2d (heating). Process).

光学素材100の加熱が終了した後、上型持ち上げ部2jは、光学素子成形用型セット20に対して離れる方向(図の例では左右に拡がる方向)に移動して、上型31の持ち上げを解除する(持ち上げ解除工程)。これにより、上型31の成形面31aが、加熱された光学素材100に再び接触する(接触工程)。このように、本実施形態では、接触工程の前では、上型31の成形面31aが光学素材100に非接触状態となるように上型持ち上げ部2jにより上型31を持ち上げておく。
そして、第1実施形態と同様に、加圧工程及び冷却工程が行われ、光学素子が製造される。
After the heating of the optical material 100 is finished, the upper mold lifting part 2j moves in a direction away from the optical element molding mold set 20 (in the example shown in the figure, the direction that expands to the left and right) to lift the upper mold 31. Release (lift release process). Thereby, the molding surface 31a of the upper mold 31 comes into contact with the heated optical material 100 again (contact process). Thus, in this embodiment, before the contact step, the upper mold 31 is lifted by the upper mold lifting portion 2j so that the molding surface 31a of the upper mold 31 is not in contact with the optical material 100.
And a pressurization process and a cooling process are performed similarly to 1st Embodiment, and an optical element is manufactured.

以上説明した本実施形態においても、中心合わせ工程において、上型31の成形面31aの中心軸A1と下型11の成形面11cの中心軸A2と光学素材100の中心A3とが一致するようにする。そして、光学素材100は、上型31の成形面31a及び下型11の成形面11cと非接触の状態で加熱され(加熱工程)、上型31の成形面31aに接触した後(接触工程)、下型11により加圧される(加圧工程)。そのため、本実施形態によっても、光学素子にクモリ及び偏心が生じるのを抑えることができる。   Also in the present embodiment described above, the center axis A1 of the molding surface 31a of the upper mold 31, the center axis A2 of the molding surface 11c of the lower mold 11 and the center A3 of the optical material 100 coincide with each other in the centering step. To do. Then, the optical material 100 is heated in a non-contact state with the molding surface 31a of the upper mold 31 and the molding surface 11c of the lower mold 11 (heating process) and contacts the molding surface 31a of the upper mold 31 (contact process). Then, pressure is applied by the lower mold 11 (pressure process). Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of spider and eccentricity in the optical element.

また、本実施形態では、上型持ち上げ部2jは、加熱部(上カートリッジヒータ2c及び下カートリッジヒータ2d)による加熱が行われる間、上型31の成形面31aが光学素材100に非接触状態となるように上型31を持ち上げておく。そのため、簡素な構成で、加熱工程において上型31の成形面31aを光学素材100に対して非接触状態とすることができる。   In the present embodiment, the upper mold lifting portion 2j is in a state in which the molding surface 31a of the upper mold 31 is not in contact with the optical material 100 while heating by the heating units (upper cartridge heater 2c and lower cartridge heater 2d) is performed. The upper mold 31 is lifted so that Therefore, the molding surface 31a of the upper mold 31 can be brought into a non-contact state with respect to the optical material 100 in the heating process with a simple configuration.

1 光学素子の製造装置
2 加熱・加圧ステージ
2a 上加熱板
2b 下加熱板
2b−1 貫通孔
2c 上カートリッジヒータ
2d 下カートリッジヒータ
2e エアシリンダ
2f 基台
2f−1 貫通孔
2g 上型
2g−1 成形面
2g−2 フランジ部
2h 突き出し部材
2i 引き抜き部
2j 上型持ち上げ部
2j−1 当接部
3 冷却ステージ
3a 上加熱板
3b 下加熱板
3c 上カートリッジヒータ
3d 下カートリッジヒータ
3e エアシリンダ
3f 基台
4 成形室
10 光学素子成形用型セット
11 下型
11a 大径部
11b 小径部
11c 成形面
12 スリーブ
12a 肉厚部
12b 薄肉部
12c 段差部
13 保持部材
13a フランジ部
20 光学素子成形用型セット
21 上型
21a 成形面
21b フランジ部
22 位置規制部材
30 光学素子成形用型セット
31 上型
31a 成形面
31b フランジ部
31c 傾斜面
100 光学素材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical element manufacturing apparatus 2 Heating / pressurizing stage 2a Upper heating plate 2b Lower heating plate
2b-1 Through-hole 2c Upper cartridge heater 2d Lower cartridge heater 2e Air cylinder 2f Base
2f-1 Through hole 2g Upper mold
2g-1 molding surface
2g-2 Flange part 2h Extruding member 2i Pull-out part 2j Upper mold lifting part
2j-1 abutting portion 3 cooling stage 3a upper heating plate 3b lower heating plate 3c upper cartridge heater 3d lower cartridge heater 3e air cylinder 3f base 4 molding chamber 10 optical element molding die set 11 lower die 11a large diameter portion 11b small diameter Part 11c Molding surface 12 Sleeve 12a Thick part 12b Thin part 12c Step part 13 Holding member 13a Flange part 20 Optical element molding mold set 21 Upper mold 21a Molding surface 21b Flange part 22 Position regulating member 30 Optical element molding mold set 31 Upper mold 31a Molding surface 31b Flange 31c Inclined surface 100 Optical material

Claims (9)

上型の成形面の中心軸と下型の成形面の中心軸と光学素材の中心とを一致させるように上型、下型、及び光学素材を配置する中心合わせ工程と、
前記上型の前記成形面及び前記下型の前記成形面に非接触の状態の前記光学素材を加熱する加熱工程と、
加熱された前記光学素材に前記上型を接近移動させることで前記上型の前記成形面を接触させる接触工程と、
前記上型の前記成形面に接触した状態の前記光学素材を、前記下型を前記上型に接近移動させることで加圧する加圧工程と、
加圧された前記光学素材を冷却する冷却工程と、を有する、光学素子の製造方法。
A centering step of arranging the upper mold, the lower mold, and the optical material so that the center axis of the molding surface of the upper mold and the center axis of the molding surface of the lower mold coincide with the center of the optical material;
A heating step of heating the optical material in a non-contact state with the molding surface of the upper mold and the molding surface of the lower mold;
A contact step of bringing the upper mold into contact with the heated optical material to bring the molding surface of the upper mold into contact with each other;
A pressing step of pressing the optical material in contact with the molding surface of the upper mold by moving the lower mold closer to the upper mold;
A cooling step of cooling the pressurized optical material.
前記接触工程では、前記上型の成形面が前記光学素材に非接触状態となるように前記上型の位置を規制する位置規制部材を引き抜いて、前記上型の位置の規制を解除する、請求項1記載の光学素子の製造方法。   In the contacting step, the position regulating member that regulates the position of the upper mold is pulled out so that the molding surface of the upper mold is in a non-contact state with the optical material, and the regulation of the position of the upper mold is released. Item 2. A method for producing an optical element according to Item 1. 前記接触工程の前では、前記上型の前記成形面が前記光学素材に非接触状態となるように上型持ち上げ部により前記上型を持ち上げておく、請求項1記載の光学素子の製造方法。   The method of manufacturing an optical element according to claim 1, wherein the upper mold is lifted by an upper mold lifting portion so that the molding surface of the upper mold is in a non-contact state with the optical material before the contacting step. 上型及び下型の外周部分を位置規制することにより、前記上型の成形面の中心軸と前記下型の成形面の中心軸とを一致させるスリーブと、
前記上型の前記成形面及び前記下型の前記成形面に非接触の状態の光学素材の中心が、前記上型の前記成形面の前記中心軸と前記下型の前記成形面の前記中心軸とに一致するように、前記光学素材を保持する保持部材と、
前記上型の成形面が前記光学素材に非接触状態となるように前記上型の位置を規制する位置規制部材と、を有する、光学素子成形用型セット。
A sleeve that aligns the central axis of the molding surface of the upper mold and the central axis of the molding surface of the lower mold by restricting the positions of the outer peripheral portions of the upper mold and the lower mold;
The center of the optical material in a non-contact state with the molding surface of the upper mold and the molding surface of the lower mold is the central axis of the molding surface of the upper mold and the central axis of the molding surface of the lower mold And a holding member for holding the optical material so as to match
And a position restricting member for restricting the position of the upper mold so that the molding surface of the upper mold is not in contact with the optical material.
前記位置規制部材は、前記上型と前記スリーブの上端との間に配置される、請求項4記載の光学素子成形用型セット。   The optical element molding die set according to claim 4, wherein the position restricting member is disposed between the upper die and an upper end of the sleeve. 前記上型と前記スリーブの上端との高さ方向の隙間は、該スリーブの内周側から外周側にいくほど大きくなり、
前記位置規制部材の高さ方向の厚さは、前記スリーブの内周側から外周側にいくほど大きくなる、請求項5記載の成形用型セット。
The gap in the height direction between the upper mold and the upper end of the sleeve becomes larger from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the sleeve,
The molding die set according to claim 5, wherein a thickness of the position restricting member in a height direction increases from an inner peripheral side to an outer peripheral side of the sleeve.
前記位置規制部材は、前記スリーブを外周側から内周側に貫通し、前記上型の下端を支持する、請求項4記載の光学素子成形用型セット。   The optical element molding die set according to claim 4, wherein the position restricting member penetrates the sleeve from the outer peripheral side to the inner peripheral side and supports the lower end of the upper die. 請求項4から請求項7のいずれか1項記載の光学素子成形用型セットが順次移送される複数のステージと、
前記複数のステージのうち少なくとも1つに配置され、前記光学素子成形用型セットに収容された光学素材を加熱する加熱部と、
前記複数のステージのうち少なくとも1つに配置され、前記光学素子成形用型セットに収容された前記光学素材を加圧する加圧部と、
前記光学素子成形用型セットの前記位置規制部材を、前記上型の位置を規制する位置から引き抜く引き抜き部と、を備える、光学素子の製造装置。
A plurality of stages to which the optical element molding die set according to any one of claims 4 to 7 is sequentially transferred,
A heating unit that is disposed on at least one of the plurality of stages and heats an optical material housed in the optical element molding die set;
A pressurizing unit that is disposed on at least one of the plurality of stages and pressurizes the optical material housed in the optical element molding die set;
An apparatus for manufacturing an optical element, comprising: a drawing portion that pulls out the position regulating member of the optical element molding die set from a position that regulates the position of the upper mold.
下型に対向して配置された上型を有する光学素子成形用型セットが順次移送される複数のステージと、
前記複数のステージのうち少なくとも1つに配置され、前記光学素子成形用型セットに収容された光学素材を加熱する加熱部と、
前記複数のステージのうち少なくとも1つに配置され、前記光学素子成形用型セットに収容された前記光学素材を加圧する加圧部と、
前記上型の成形面が前記光学素材に非接触状態となるように前記上型を持ち上げておく上型持ち上げ部と、を備える、光学素子の製造装置。
A plurality of stages to which an optical element molding die set having an upper die arranged to face the lower die is sequentially transferred;
A heating unit that is disposed on at least one of the plurality of stages and heats an optical material housed in the optical element molding die set;
A pressurizing unit that is disposed on at least one of the plurality of stages and pressurizes the optical material housed in the optical element molding die set;
An optical element manufacturing apparatus, comprising: an upper mold lifting portion that lifts the upper mold so that a molding surface of the upper mold is in a non-contact state with the optical material.
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