JPH069232A - 光学素子の製造方法および成形用金型 - Google Patents
光学素子の製造方法および成形用金型Info
- Publication number
- JPH069232A JPH069232A JP4168790A JP16879092A JPH069232A JP H069232 A JPH069232 A JP H069232A JP 4168790 A JP4168790 A JP 4168790A JP 16879092 A JP16879092 A JP 16879092A JP H069232 A JPH069232 A JP H069232A
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- JP
- Japan
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- mold
- barrel
- molding
- optical surface
- discontinuous
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/03—Press-mould materials defined by material properties or parameters, e.g. relative CTE of mould parts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、プリズムや球面と平面との複合面
など不連続な光学面を有する複合光学素子の成形金型お
よび製造方法に関するもので、金型寿命の延命を目的と
する。 【構成】 本発明の金型は、不連続な光学面をその境界
で複数の面に分割、加工し、加工された金型部片からな
る下型１、２と、他の光学面を有する上型３と、前記金
型より熱膨張率の小さい胴型４からなる。 【効果】 本発明により、不連続な光学面を有する金型
面に異物付着や白濁などの損傷が生じても容易にクリ−
ニングでき、大幅な金型寿命の延命を図ることができ
る。
など不連続な光学面を有する複合光学素子の成形金型お
よび製造方法に関するもので、金型寿命の延命を目的と
する。 【構成】 本発明の金型は、不連続な光学面をその境界
で複数の面に分割、加工し、加工された金型部片からな
る下型１、２と、他の光学面を有する上型３と、前記金
型より熱膨張率の小さい胴型４からなる。 【効果】 本発明により、不連続な光学面を有する金型
面に異物付着や白濁などの損傷が生じても容易にクリ−
ニングでき、大幅な金型寿命の延命を図ることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は不連続な光学面を有する
光学素子の製造方法およびその成形用金型に関するもの
で、特に、プリズムや球面と平面との複合面を有する複
合光学素子などの製造法並びに成形用金型に係わる。
光学素子の製造方法およびその成形用金型に関するもの
で、特に、プリズムや球面と平面との複合面を有する複
合光学素子などの製造法並びに成形用金型に係わる。
【０００２】
【従来の技術】近年、光学素材を金型内に供給し加熱後
押圧成形して非球面光学素子を得る成形工法の開発が盛
んに行われている。これらは主に、同心円状の光学面を
有する光学素子を対象としたものであり、その成形金型
の加工は金型素材を回転しながら光学面を加工する方法
が用いられていた。
押圧成形して非球面光学素子を得る成形工法の開発が盛
んに行われている。これらは主に、同心円状の光学面を
有する光学素子を対象としたものであり、その成形金型
の加工は金型素材を回転しながら光学面を加工する方法
が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】成形工法は、同心円状
の光学面だけでなくプリズムや球面と平面を組み合わせ
た複合素子など不連続な光学面を有するより複雑な光学
素子をも容易に製造できる特徴を有する。そのため最近
では、成形工法による前述の如き複合光学素子の開発も
行われつつある。
の光学面だけでなくプリズムや球面と平面を組み合わせ
た複合素子など不連続な光学面を有するより複雑な光学
素子をも容易に製造できる特徴を有する。そのため最近
では、成形工法による前述の如き複合光学素子の開発も
行われつつある。
【０００４】これらの不連続な光学面を有する複合光学
素子の成形金型は、従来のように金型素材を回転しなが
ら加工することができないことから、不連続な光学面を
その境界で複数の面に分割、加工し、前記加工された金
型部片を組み合わせて成形していた。その金型部片の組
合せ方法として、耐熱性無機接着剤などによって互いに
固定連結して成形金型とする組合せ方法が特開昭平３−
８８７３３号報に開示されている。しかしながら、一旦
接着してしまうと容易には分解できない。そのため金型
の不連続な成形面になんらかの損傷が生じると修正でき
ずその時点で不良となることから、損傷部の修正により
型寿命の延命ができないという課題を有していた。
素子の成形金型は、従来のように金型素材を回転しなが
ら加工することができないことから、不連続な光学面を
その境界で複数の面に分割、加工し、前記加工された金
型部片を組み合わせて成形していた。その金型部片の組
合せ方法として、耐熱性無機接着剤などによって互いに
固定連結して成形金型とする組合せ方法が特開昭平３−
８８７３３号報に開示されている。しかしながら、一旦
接着してしまうと容易には分解できない。そのため金型
の不連続な成形面になんらかの損傷が生じると修正でき
ずその時点で不良となることから、損傷部の修正により
型寿命の延命ができないという課題を有していた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような課
題を対策したもので、不連続な光学面をその境界で分割
した、部分光学面に対応した形状に加工された複数の金
型部片を下型とし、他の光学面を有する金型を上型と
し、前記金型比べ熱膨張率の小さな胴型により上下金型
を同軸状に組み合わせた金型構造とすることにより、昇
温時における胴型と金型との熱膨張率の差を利用して複
数の金型部片を接着することなく組み合わせる手段を用
いたものである。即ち、前記手段により常温では若干の
クリアランスをもたせ昇温時には複数の金型部片を胴型
によりしっかりと密着、固定する構成としたものであ
る。
題を対策したもので、不連続な光学面をその境界で分割
した、部分光学面に対応した形状に加工された複数の金
型部片を下型とし、他の光学面を有する金型を上型と
し、前記金型比べ熱膨張率の小さな胴型により上下金型
を同軸状に組み合わせた金型構造とすることにより、昇
温時における胴型と金型との熱膨張率の差を利用して複
数の金型部片を接着することなく組み合わせる手段を用
いたものである。即ち、前記手段により常温では若干の
クリアランスをもたせ昇温時には複数の金型部片を胴型
によりしっかりと密着、固定する構成としたものであ
る。
【０００６】
【作用】本発明を用いることにより複数の金型部片から
なる下型は、常温では容易に分解や組み立てができ昇温
時にはしっかりと胴型内壁で密着固定される。従って、
不連続な光学面からなる金型の成形面になんらかの損傷
が生じた場合においても、その損傷が生じた金型部片の
み取り出し修正できることから金型寿命の大幅な延命が
可能となる。
なる下型は、常温では容易に分解や組み立てができ昇温
時にはしっかりと胴型内壁で密着固定される。従って、
不連続な光学面からなる金型の成形面になんらかの損傷
が生じた場合においても、その損傷が生じた金型部片の
み取り出し修正できることから金型寿命の大幅な延命が
可能となる。
【０００７】
【実施例】以下に本発明による実施例について図面を用
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【０００８】図１は本発明によるプリズム成形用の金型
構成を示す。図（ａ）は本発明金型の平面図、図（ｂ）
は図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。１、２は下型部片、
３は上型、４は上下型を同軸上に位置規制しかつ下型部
片１、２をしっかりと密着固定させるための胴型であ
る。金型部材１〜４はいずれも耐熱性材料が用いられて
おり、特に光学面を有する金型１〜３の表面には成形素
材との反応の少ない高耐熱性膜５が形成されている。そ
して上型３は下型部片１、２を組み合わせた外寸より若
干小さく設計されている。また、胴型４は上下金型１〜
３より熱膨張率の小さい耐熱性材料が用いられている。
構成を示す。図（ａ）は本発明金型の平面図、図（ｂ）
は図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。１、２は下型部片、
３は上型、４は上下型を同軸上に位置規制しかつ下型部
片１、２をしっかりと密着固定させるための胴型であ
る。金型部材１〜４はいずれも耐熱性材料が用いられて
おり、特に光学面を有する金型１〜３の表面には成形素
材との反応の少ない高耐熱性膜５が形成されている。そ
して上型３は下型部片１、２を組み合わせた外寸より若
干小さく設計されている。また、胴型４は上下金型１〜
３より熱膨張率の小さい耐熱性材料が用いられている。
【０００９】このような金型構成で金型素材１〜４の熱
膨張率を最適に選定することにより、常温下において
は、図２（ａ）に示すように金型の組み立て分解が容易
なクリアランス６、７を確保し、昇温時においては、
（ｂ）に示すように下型１、２は胴型４によりしっかり
と密着され、上型は適当なクリアランス８を残し胴型４
の内壁を上下にスム−ズな摺動ができる金型構造とする
ことができる。金型の耐熱性材料としては、ＷＣ、Ｓｉ
Ｃ、ＴｉＣ、ＴｉＮ、セラミックなどが用いられてい
る。
膨張率を最適に選定することにより、常温下において
は、図２（ａ）に示すように金型の組み立て分解が容易
なクリアランス６、７を確保し、昇温時においては、
（ｂ）に示すように下型１、２は胴型４によりしっかり
と密着され、上型は適当なクリアランス８を残し胴型４
の内壁を上下にスム−ズな摺動ができる金型構造とする
ことができる。金型の耐熱性材料としては、ＷＣ、Ｓｉ
Ｃ、ＴｉＣ、ＴｉＮ、セラミックなどが用いられてい
る。
【００１０】以下、本発明を用いた一実施例を詳細に説
明する。図３は本発明による成形型を用いた単一ヘッド
成形機による成形過程を示し、（ａ）は常温での金型セ
ット時、（ｂ）は昇温完了時、（ｃ）は成形時を示す。
明する。図３は本発明による成形型を用いた単一ヘッド
成形機による成形過程を示し、（ａ）は常温での金型セ
ット時、（ｂ）は昇温完了時、（ｃ）は成形時を示す。
【００１１】１０は上加熱ヘッド、１１は下加熱ヘッ
ド、１２は加圧シリンダ（図示せず）と上加熱ヘッド１
０とを接続する加圧軸である。Ｋは本発明による成形型
内に成形素材１３を供給した成形ブロックで、素材とし
てはいずれもＷＣ材を用い、上下金型１〜３には熱膨張
率６０×１０-7、胴型４には熱膨張率５０×１０ー7のＷ
Ｃ素材を選択した。
ド、１２は加圧シリンダ（図示せず）と上加熱ヘッド１
０とを接続する加圧軸である。Ｋは本発明による成形型
内に成形素材１３を供給した成形ブロックで、素材とし
てはいずれもＷＣ材を用い、上下金型１〜３には熱膨張
率６０×１０-7、胴型４には熱膨張率５０×１０ー7のＷ
Ｃ素材を選択した。
【００１２】図４に本実施例における成形プリズム２０
の寸法を示す。成形プリズム２０の材料はガラス転移温
度が５１０℃のガラス材料を用いた。胴型４と上下金型
１〜３とのクリアランス７、８は成形温度が約５８０℃
であることから、室温を２０℃とした時の昇降温に伴う
胴型４と上下金型１〜３との熱膨張の差は （５８０−２０）×（６０−５０）×１０-7×１０×１
０3 ＝５．６μｍ となる。
の寸法を示す。成形プリズム２０の材料はガラス転移温
度が５１０℃のガラス材料を用いた。胴型４と上下金型
１〜３とのクリアランス７、８は成形温度が約５８０℃
であることから、室温を２０℃とした時の昇降温に伴う
胴型４と上下金型１〜３との熱膨張の差は （５８０−２０）×（６０−５０）×１０-7×１０×１
０3 ＝５．６μｍ となる。
【００１３】従って、下型部片１、２の胴型４とのクリ
アランス７は５μｍ、上型４の胴型４とのクリアランス
８は摺動性を考慮し１２μｍとした。本金型を用い成形
したところ、目視では良好な光学面を有するプリズム成
形ができた。また、複数回成形する中で金型の光学機能
面に異物付着や白濁が生じることもあるが、常温下で金
型を各部片に容易に分解できるため光学面のクリ−ニン
グも簡単にできた。
アランス７は５μｍ、上型４の胴型４とのクリアランス
８は摺動性を考慮し１２μｍとした。本金型を用い成形
したところ、目視では良好な光学面を有するプリズム成
形ができた。また、複数回成形する中で金型の光学機能
面に異物付着や白濁が生じることもあるが、常温下で金
型を各部片に容易に分解できるため光学面のクリ−ニン
グも簡単にできた。
【００１４】
【発明の効果】本発明を用いることにより複数の金型部
片からなる下型は、金型と胴型との熱膨張差により常温
では容易に分解や組み立てができ昇温時にはしっかりと
胴型内壁で密着固定される。従って、不連続な光学面か
らなる金型の成形面になんらかの損傷が生じた場合にお
いても、その損傷が生じた金型部片のみ取り出し修正で
きることから金型寿命の大幅な延命が可能となる。
片からなる下型は、金型と胴型との熱膨張差により常温
では容易に分解や組み立てができ昇温時にはしっかりと
胴型内壁で密着固定される。従って、不連続な光学面か
らなる金型の成形面になんらかの損傷が生じた場合にお
いても、その損傷が生じた金型部片のみ取り出し修正で
きることから金型寿命の大幅な延命が可能となる。
【図１】（ａ）は、本発明の成形用金型の一実施例の構
成を示す平面図 （ｂ）は、同実施例金型の断面図
成を示す平面図 （ｂ）は、同実施例金型の断面図
【図２】（ａ）は、同実施例金型の常温時における組み
立て状態を示す横断面図 （ｂ）は、同実施例金型の昇温時における状態を示す横
断面図
立て状態を示す横断面図 （ｂ）は、同実施例金型の昇温時における状態を示す横
断面図
【図３】（ａ）は、同実施例金型を用いた成形過程にお
ける常温での金型セット状態を示す断面図 （ｂ）は、昇温完了時の状態を示す断面図 （ｃ）は、成形時の状態を示す断面図
ける常温での金型セット状態を示す断面図 （ｂ）は、昇温完了時の状態を示す断面図 （ｃ）は、成形時の状態を示す断面図
【図４】本発明に基づき成形された成形プリズムの形状
を示す外観図
を示す外観図
１、２ 下型部片 ３ 上型 ４ 胴型 ５ 高耐熱性膜 ６、７、８ クリアランス １０ 上加熱ヘッド １１ 下加熱ヘッド １２ 加圧軸 １３ 成形素材 ２０ 成形プリズム
Claims (3)
- 【請求項１】不連続な光学面を有する光学素子の製造に
おいて、不連続な光学面をその境界で分割し部分光学面
とし、該光学面に対応した形状に加工された複数の金型
部片を下型とし、該下型部片を組合せて胴型内に挿入
し、これに成形素材を供給した後上型を前記胴型に嵌合
させ、上下金型を胴型により同軸上に配し成形すること
を特徴とする不連続な光学面を有する光学素子の製造方
法。 - 【請求項２】不連続な光学面を有する光学素子成形用金
型において、不連続な光学面をその境界で分割した、部
分光学面に対応した形状に加工された複数の金型部片と
胴型からなることを特徴とする不連続な光学面を有する
光学素子成形用金型。 - 【請求項３】部分光学面に対応した形状に加工された金
型部片の熱膨張率が胴型より大きいことを特徴とする請
求項２記載の光学素子成形用金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4168790A JPH069232A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 光学素子の製造方法および成形用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4168790A JPH069232A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 光学素子の製造方法および成形用金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH069232A true JPH069232A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=15874525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4168790A Pending JPH069232A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 光学素子の製造方法および成形用金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069232A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009022099A1 (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Qinetiq Limited | Mould comprising two internal corner-cubes and component comprising cuboid elements forming two internal corner-cubes |
| JP2009078973A (ja) * | 2009-01-19 | 2009-04-16 | Covalent Materials Corp | 加熱プレス用成形型、これを用いたシリカガラスの製造方法 |
-
1992
- 1992-06-26 JP JP4168790A patent/JPH069232A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009022099A1 (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Qinetiq Limited | Mould comprising two internal corner-cubes and component comprising cuboid elements forming two internal corner-cubes |
| GB2464242A (en) * | 2007-08-10 | 2010-04-14 | Qinetiq Ltd | Mould comprising two internal corner-cubes and component comprising cuboid elements forming two internal corner-cubes |
| GB2464242B (en) * | 2007-08-10 | 2012-07-25 | Qinetiq Ltd | Mould comprising two internal corner-cubes and component comprising cuboid elements forming two internal corner-cubes |
| JP2009078973A (ja) * | 2009-01-19 | 2009-04-16 | Covalent Materials Corp | 加熱プレス用成形型、これを用いたシリカガラスの製造方法 |
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