JPH0780851A - 複合型光学素子成形用金型及び複合型光学素子成形方法 - Google Patents

複合型光学素子成形用金型及び複合型光学素子成形方法

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JPH0780851A
JPH0780851A JP25472493A JP25472493A JPH0780851A JP H0780851 A JPH0780851 A JP H0780851A JP 25472493 A JP25472493 A JP 25472493A JP 25472493 A JP25472493 A JP 25472493A JP H0780851 A JPH0780851 A JP H0780851A
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JP
Japan
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mold
optical element
molding
layer
composite optical
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JP25472493A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Endo
弘之 遠藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光硬化性透明樹脂層を設けた複合型光学素子
を成形をする金型の離型性をよくし、複合化可能なレン
ズブランクの種類を増やし、量産性を増す。 【構成】 金型母材2は、光学ガラスを研削して所望の
非球面形状の成形面を持つ形状に加工したものである。
加工後の金型母材2の円筒外周面にAlの層をスパッタ
法によって形成し金属層4とする。金属層4を設けた
後、金型母材2はの成形面にSi34をCVD法によっ
て形成して透光性セラミックス層3とする。この金型を
上下一対にして用い、金型の間にレンズブランク6をセ
ットし、上下成形面とレンズブランク6との間にエポキ
シ系の紫外線硬化型樹脂5を挿入し、紫外線ランプ1に
より金型の上下から紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂
5を硬化させて複合型光学素子を成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光硬化性透明樹脂層を設
けた複合型光学素子を成形をするための金型及びこの金
型を用いて複合型光学素子を成形する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の複合型光学素子成形用金
型としてはステンレスにNi−Pのメッキを施したも
の、その他の金属、ガラス、プラスチック、ゴム等が使
用されていたが、金型と樹脂との離型の問題が大きく、
例えば貴金属の膜を設けたもの(特開平4−89211
号公報)、炭素膜を設けたもの(特開平4−89212
号公報)、炭化物や窒化物結晶粒の焼結体を用いたもの
(特開平4−135807号公報)、炭素・炭化物・窒
化物を用いたもの(特開平4−135808号公報)、
銀の膜を設けたもの(特開昭52−25651号公報)
等の金型材料や表面改質に関する提案が数多くなされて
いる。またシリコーン系の離型剤を使用している例もあ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、金型が紫外
線を透過しないものであると、レンズブランクと金型の
間に挿入した樹脂にレンズブランク側から紫外線を照射
することになり、レンズブランクの両面に一度に樹脂を
複合化することができないという問題がある。また、レ
ンズブランクの紫外線透過率が小さいと硬化時間が長く
なり、量産性が悪くなるため、レンズブランクに使用可
能な材料が限定されてしまうという問題もある。このた
め紫外線を透過する透明な金型、例えばガラス、ブラス
チックを金型母材に用いることが考えられるが、ガラス
は親水性のため水和しやすく、表面にはシラノール(S
i−OH)基が形成され、樹脂の−OH基、−COOH
基、−CO基、−COOR基などの極性基と結合しやす
いという問題があり、プラスチックでは樹脂同士が接触
するため結合しやすいという問題があある。
【0004】本発明においては、離型性がよく、かつ紫
外線を透過する金型を使用することによって複合化可能
なレンズブランクの種類を増やし、さらには量産性を増
すことができる複合型光学素子成形用金型及び複合型光
学素子成形方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る複合型光学
素子成形用金型は上記目的を達成するために、光硬化性
透明樹脂層を設けた複合型光学素子を成形をする金型に
おいて、金型母材に紫外線を透過する材料を用いて、少
なくともその成形面に紫外線を透過する透光性セラミッ
クスの層を形成してなる構成としたものである。
【0006】本発明に係る複合型光学素子成形用金型
は、上記透光性セラミックス層をAl23、MgAl2
4、Si34、ThO2、Y23のいずれかとし、該セ
ラミックス層を少なくとも1層以上形成した構成とする
ことができる。
【0007】本発明に係る複合型光学素子成形用金型
は、上記金型母材をガラスとした構成とすることができ
る。
【0008】本発明に係る複合型光学素子成形用金型
は、上記金型母材の円筒状の外周面に金属の層を設けた
構成とすることができる。
【0009】本発明に係る複合型光学素子成形用金型
は、上記金属層を少なくとも1層以上設け、各層はA
l、Rh、Ti、Au、Cuのいずれかから選択された
ものであることを特徴とする請求項4の複合型光学素子
成形用金型。構成とすることができる。
【0010】本発明に係る複合型光学素子成形方法は上
記目的を達成するために、レンズブランクを挟む一対の
金型の少なくとも一方に上記いずれかの金型を用い、こ
れら金型の成形面と上記レンズブランクとの間に光硬化
性樹脂を挿入し、該樹脂を硬化させる紫外線を上記いず
れかの金型を通して照射するものである。
【0011】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図1は本発明に係る複合型光学素子成形用の金型を
用いて複合型光学素子を成形している状態を示す断面図
である。図において、1は紫外線ランプ、2は金型母
材、3は透光性セラミックス層、4は金属層、5は紫外
線硬化性樹脂、6はレンズブランクである。
【0012】
【実施例1】金型母材2は、光学ガラス(BK7)を研
削して所望の非球面形状の成形面を持つ形状に加工した
もので、成形面の形状精度は0.lμm、表面粗さは2
0nmRmaxである。また金属層4は、加工後の金型
母材2の円筒外周面にAlの層をスパッタ法によって形
成したものである。また金型母材2は金属層4を設けた
後、その成形面にSi34をCVD法によって50μm
の厚さに形成して透光性セラミックス層3としてある。
【0013】この様にして製造した所望の形状を持つ上
下の金型の間にレンズブランク6(SF11)をセット
し、上下の金型の成形面とレンズブランク6との間にエ
ポキシ系の紫外線硬化型樹脂5を挿入し、紫外線ランプ
1により金型の上下から紫外線を照射して紫外線硬化型
樹脂5を硬化させたところ、紫外線硬化型樹脂5の硬化
後に複合型光学素子と金型はスムーズに離れ、付着する
ことはなかった。
【0014】
【実施例2】また透光性セラミックス層3をY23の粉
末をHIPによってり焼結して形成し、成形面になる面
を研削加工によって所望の非球面とし、成形面の形状精
度を0.lμm、表面粗さを30nmRmax、紫外線
透過方向の厚みを2.5mm以下とし、金型母材2には
光学ガラスLLF6を用いて透光性セラミックス層3と
光学ガラス用接着剤で接着した。その円筒外周面にスパ
ッ夕法によってCu層を形成し金属層4とした。透光性
セラミックス層3を構成するY23は、添施物を含まな
いもの、あるいはThO2を10mol%添加したも
の、あるいはBeOを0.9mol%添加したものを用
いることができる。
【0015】このようにして製造した金型を使用して、
レンスブランク6にはSK5、紫外線硬化型樹脂にはエ
ポキシ系のものを使用して実施例1と同様に複合型光学
素子を製造したところ、紫外線硬化型樹脂5の硬化後に
複合型光学素子と金型はスムーズに離れ、付着すること
はなかった。
【0016】なお透光性セラミックス層3としては、A
23、MgAl24、Si34、ThO2を用いるこ
とができ、上記の材料及びこれらの材料からなる層を2
以上形成するようにしてもよい。透光性セラミックス層
3にAl23を用いるにはAlNを30mol%添加し
たものとするとよい。またMgAl24には添加物を含
まないもの、あるいはCaOを0.63mol%添加し
たものを用いるとよい。さらにThO2にはY23を5
mol%添加したものを用いるとよい。そして金属層4
には、Rh、Ti、Auをも用いることができ、上記し
たAl、Cuを含むこれらの材料からなる層を2以上形
成するようにしてもよい。また本発明の実施例に係る金
型を1個のみとし、紫外線の照射はこの本発明に係る金
型側から行なうようにすることも可能である。
【0017】
【発明の効果】請求項1の複合型光学素子成形用金型は
以上説明してきたように、金型母材に紫外線を透過する
材料を用い、少なくともその成形面に紫外線を透過する
透光性セラミックスの層を形成してなるものとしたの
で、光硬化性透明樹脂層を設けた複合型光学素子を成形
をするのに紫外線を金型を通して照射することができる
ようになり、透光性セラミックスを成形面に使用するこ
とによって樹脂との離型性が良くなるという効果があ
る。また、このような離型性がよく紫外線を透過する金
型を使用することによって、複合化可能なレンズブブラ
ンク材料の種類を増やし、両面に一度に複合化すること
ができ、さらには量産性を増すことができるという効果
がある。
【0018】請求項2の複合型光学素子成形用金型は、
透光性セラミックス層をAl23、MgAl24、Si
34、ThO2、Y23のいずれかとし、このセラミッ
クス層を少なくとも1層以上形成するようにしたので、
上記共通の効果に加え、紫外線を効率よく透過し、樹脂
が素早く硬化するので生産性が向上するという効果があ
る。
【0019】請求項3の複合型光学素子成形用金型は、
金型母材をガラスとしたので、上記共通の効果に加え、
物理的化学的耐久性をもたせることができ型寿命が長く
なるという効果がある。
【0020】請求項4の複合型光学素子成形用金型は、
金型の円筒外周面に金属層を設けたので、上記共通の効
果に加え、金型側から紫外線を照射したときにに金型の
円筒外周面からの紫外線の逃げを防ぎ樹脂の硬化を効率
よく行なえるようになるという効果がある。
【0021】請求項5の複合型光学素子成形用金型は、
金属層を少なくとも1層以上設け、各層はAl、Rh、
Ti、Au、Cuのいずれかから選択されたものとした
ので、上記共通の効果に加え、紫外線の反射を効率よく
行うことが可能となるという効果がある。
【0022】請求項6の複合型光学素子成形方法は以上
説明してきたように、上述の金型のいずれかを用い、樹
脂を硬化させるときにレンズブランク側から紫外線を照
射するのではなく金型側から照射するようにしたので、
紫外線を透過しないかあるいは透過しにくい材料をレン
ズブランクに使用することができ、さらにはレンズブラ
ンクの両面に樹脂を一度に複合化することもできるよう
になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る複合型光学素子成形用金型及び複
合型光学素子成形方法の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 紫外線ランプ 2 金型母材 3 透光性セラミックス層 4 金属層 5 紫外線硬化性樹脂 6 レンズブランク

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光硬化性透明樹脂層を設けた複合型光学
    素子を成形をする金型において、金型母材に紫外線を透
    過する材料を用いて、少なくともその成形面に紫外線を
    透過する透光性セラミックスの層を形成してなることを
    特徴とする複合型光学素子成形用金型。
  2. 【請求項2】 上記透光性セラミックス層をAl23
    MgAl24、Si34、ThO2、Y23のいずれか
    とし、該セラミックス層を少なくとも1層以上形成した
    ことを特徴とする請求項1の複合型光学素子成形用金
    型。
  3. 【請求項3】 上記金型母材をガラスとしたことを特徴
    とする請求項1または2の複合型光学素子成形用金型。
  4. 【請求項4】 上記金型母材の円筒状の外周面に金属の
    層を設けたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれ
    かの複合型光学素子成形用金型。
  5. 【請求項5】 上記金属層を少なくとも1層以上設け、
    各層はAl、Rh、Ti、Au、Cuのいずれかから選
    択されたものであることを特徴とする請求項4の複合型
    光学素子成形用金型。
  6. 【請求項6】 レンズブランクを挟む一対の金型の少な
    くとも一方に上記請求項1ないし5のいずれかの金型を
    用い、これら金型の成形面と上記レンズブランクとの間
    に光硬化性樹脂を挿入し、該樹脂を硬化させる紫外線を
    上記請求項1ないし5のいずれかの金型を通して照射す
    ることを特徴とする複合型光学素子成形方法。
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