成型模具以及光学元件的制造方法

专利名称：成型模具以及光学元件的制造方法
技术领域：
本发明涉及用来加压成型玻璃素材制造光学元件的成型模具，以及采用该成型模
具制造光学元件的制造方法。
背景技术：
现在，玻璃光学元件作为数码相机的透镜、DVD等光拾取透镜、手机照相透镜、光通 信耦合透镜等，被广泛应用。 现在，这种玻璃光学元件大多数是通过压榨成型法制造的，即采用成型模具加压 成型玻璃原料。作为玻璃光学元件的压榨成型法，以往已经知道的方法有预先制作具有所 定质量及形状的玻璃素材，与成型模具一起加热该玻璃素材，然后由成型模具加压成型，得 到光学元件。 近年来，随着各种光学器械的小型化和高精度化，对玻璃光学元件的性能要求也 越来越高，对于对着的二个光学面的光轴偏离量(以下又称"偏心量")的性能要求也越来 越严。 为了降低光学元件的偏心量，有一种方法被提案，其中是在加压成型光学元件后， 在垂直于光学元件光轴的方向上，对成型模具部件的外周部加压(例如参照专利文献1)。
另外，作为为了降低偏心量的成型模具，还有一种方法也被提案，其中是关注成型 模具素材的热膨胀系数(例如参照专利文献2)。 参照图9，对专利文献2中记载的成型模具作说明。图9是专利文献2记载的成 型模具和成型的光学元件剖面示意图。该成型模具由滑动成型模1、非滑动成型模2、胴模 3组成，当以滑动成型模1的热膨胀系数为a 1、非滑动成型模2的热膨胀系数为a 2、胴模 3的热膨胀系数为a 3时，选择各部件的材质使满足a 2 > a 1 > a 3。
进行尺寸设定，使非滑动成型模2和胴模3之间的缝隙，由于加热到成型温度而产 生的膨胀，实质上变为0。还进行尺寸设定，使滑动成型模1和胴模3的缝隙保留在能够滑 动的程度。通过如上所地述设定各部件的热膨胀系数和尺寸，认为可以实现降低成型光学 元件的偏心量。 专利文献1 :特开平10-182173号公报
专利文献2 :特开2005-231933号公报
发明欲解决的课题 但是，专利文献1中记载的方法必须复杂地控制多个压榨机构，导致制造装置的 复杂化大型化，存在问题。 另外，成型模具的材质有种种制约条件。尤其是成型模具中直接与玻璃素材接触 的部件，其材质必须满足许多条件，如高温下不易与玻璃反应、不易氧化、能够得到镜面、加 工性良好、坚硬、不脆等等。而实际上满足这些条件的材料被限定在含碳化钨、碳化硅等一 部分陶瓷材料、特殊耐热合金等，选择满足如专利文献2中记载的那种热膨胀系数关系的 材料是困难的。

发明内容
本发明鉴于上述技术性课题，目的在于提供一种成型模具以及采用该成型模具制 造光学元件的制造方法，其中，不使成型模具的材质选择范围变得狭窄，能够用简单的结构 制造偏心量小的光学元件。
用来解决课题的手段 为了解决上述课题，本发明具有以下特征。 1. —种成型模具，用来加压成型玻璃素材，制造具有对着的2个光学面的光学元 件，成型模具的特征在于，备有上模，其具有用来形成所述光学元件第1光学面的第1加 压面；下模，其具有用来形成对着所述第1光学面的第2光学面的第2加压面；导向部件， 其具有导向面，该导向面在加压成型所述玻璃素材时，碰到所述上模及所述下模的侧面，用 来规制所述上模与所述下模在垂直于所述玻璃素材加压方向的垂直面内的相对位置；膨胀 部件，其通过由于加热而产生的膨胀，将所述上模及所述下模推压到所述导向面上；支撑部 件，支撑所述导向部件及所述膨胀部件；在所述上模、所述下模、所述导向部件、所述膨胀部 件及所述支撑部件的热膨胀系数之中，所述膨胀部件的热膨胀系数最大。
2.上述1中记载的成型模具，其特征在于，所述支撑部件是具有内周面的筒状部 件，所述导向部件及所述膨胀部件被所述支撑部件的所述内周面支撑。 3.上述1或2中记载的成型模具，其特征在于，所述上模及所述下模之中，一个是
加压成型时在玻璃素材的加压方向上移动的动模，另一个是加压成型时不移动的定模，所
述膨胀部件备有用来推压所述上模的上膨胀部件和用来推压所述下模的下膨胀部件，由于
所述膨胀部件的热膨胀而产生的推压所述动模的推力小于推压所述定模的推力。 4.上述1至3的任何一项中记载的成型模具，其特征在于，所述导向部件备有被配
置成V字形的2个所述导向面。 5.上述1至4的任何一项中记载的成型模具，其特征在于，碰到所述导向面的所述 上模及所述下模的侧面，是略同径的圆筒面。 6.上述5中记载的成型模具，其特征在于，所述上模是在切断1个圆筒部件而得到 的2个模具母材之中的一个上形成了所述第1加压面的模具，所述下模是在所述2个模具 母材之中的另一个上形成了所述第2加压面的模具。 7. —种光学元件的制造方法，是采用成型模具加压成型玻璃素材，制造具有对着 的2个光学面的光学元件，光学元件的制造方法的特征在于，所述成型模具是上述1至6的 任何一项中记载的成型模具，通过所述膨胀部件的热膨胀将所述上模及所述下摸推压到所 述导向部件的所述导向面上，在该状态下加压成型所述玻璃素材。 8.上述7中记载的光学元件的制造方法，其特征在于，在与加压成型所述玻璃素 材时的加压方向垂直的内，从所述上模的所述侧面的中心向所述第l加压面的中心的方 向，与从所述下模的所述侧面的中心向所述第2加压面的中心的方向，之间所成的角度不 到60° 。 发明的效果 根据本发明，由于膨胀部件的热膨胀而将上模及下模推压在导向部件上，在此状 态下加压成型玻璃素材，能够有效地抑制上模和下模的位置偏离。因此，不使成型模具的材
4质选择范围变得狭窄，能够用简易的结构制造偏心量小的光学元件。


图1 :本发明第1实施方式成型模具例的示意图。图2 :本发明第2实施方式成型模具例的示意图。图3 :本发明成型模具变形例成型模具20a的示意图。图4 :本发明成型模具变形例成型模具20b的示意图。图5 :本发明成型模具变形例成型模具20c的示意图。图6 :上模11和下模12的优选制造方法例示意图。图7 :发明光学元件的制造方法例流程示意。图8 :上模11和下模12的位置关系模式示意图。图9 :以往成型模具的截面示意图。符号说明10 成型模具11 上模11c 第l加压面lis 上模ll侧面12 下模12c第2加压面12s 下模12侧面13 导向部件13s 导向部件13导向面14 膨胀部件15 支撑部件16 圆筒部件20、20a、20b、20c 成型模具23 导向部件23a、23b 导向部件20导向面24U 上膨胀部件24L 下膨胀部件31 、32玻璃素材110 上模母材(模具母材)120下模母材(模具母材)Cll 第l加压面llc的中心C12第2加压面12c的中心
具体实施方式
下面参照图1 图8，对本发明实施方式作详细说明。实施方式1
图1是本发明第1实施方式的成型模具例示意图，表示加压玻璃素材工序中的状 态。图l(a)是与玻璃素材加压方向(压榨轴方向)垂直的截面上的截面图，表示图1(b) 中所示的B-B截面。图1 (b)是与压榨轴方向平行的截面上的截面图，表示图1(a)中所示的A-A截面。
图1所示的成型模具10备有上模11、下模12、导向部件13、膨胀部件14、支撑部 件15。 上模11具有第1加压面llc，其形状被精密加工成与光学元件的第1光学面相应， 下模12具有第2加压面12c，其形状被精密加工成与第1光学面对着的第2光学面相应。 上模11为动模，通过没有图示的驱动手段能够在加压方向(图l(b)的箭头方向)上移动， 下模12为定模，加压成型时不移动。使上模11向下方移动，通过用第1加压面llc和第2 的12c加压软化状态的玻璃素材31，能够得到具有对着的2个光学面的光学元件。
上模11、下模12分别具有圆筒状的侧面11s、侧面12s，优选将侧面11s、侧面12s 加工成略同径。这里的同径是指直径相等。但是，侧面lls的直径与侧面12s的直径之差 并不需要严密为0，只要是在与光学元件被要求的偏心量的容许范围相应的值以下即可。例 如，偏心量(对着的2个光学面的光轴偏离量)的容许范围为5iim时，侧面lls与侧面12s 的直径之差只要在10iim以下即可，偏心量的容许范围为2iim时，侧面lls与侧面12s的 直径之差只要在4 ii m以下即可。 导向部件13具有导向面13s，该导向面13s在加压成型玻璃素材31时碰到上模 11的侧面lls和下模12的侧面12s，用来规制上模11与下模12在垂直于压榨轴方向的面 内的相对位置，导向部件13由筒状支撑部件15的内周面支撑。如上所述，因为侧面lls和 侧面12s的直径相等，所以通过使侧面lis和侧面12s都碰到导向面13s，这样能够有效地 抑制上模11与下模12的位置偏离。 成型模具10是采用2个导向部件13来规制上模11与下模12的相对位置的，但 是导向部件13的结构并不局限于此。例如，也可以采用使上模11及下模12碰到的多个导 向面是被形成为一体的导向部件，也可以构成使上模11及下模12碰到3个以上导向面之 结构。 膨胀部件14是用来通过加热引起的热膨胀把上模11及下模12推压到导向面13s 上的部件，由支撑部件15的内周面支撑。 成型模具10中，选定各部件的材质，使上模11、下模12、导向部件13、膨胀部件14 及支撑部件15的热膨胀系数中，膨胀部件14的热膨胀系数为最大。这样，在为了软化玻璃 素材31而加热成型模具10的过程中，通过膨胀部件14的热膨胀将上模11及下模12推压 到导向部件13上。然后在上模11及下模12碰到导向部件13的状态下，使上模11向下方 移动，加压玻璃素材31，由此能够制造偏心量小的光学元件。 严密地说，热膨胀系数随温度不同而有所不同，本发明中是指在下述温度期间的 平均热膨胀系数从在上模11和下模12之间放置玻璃素材31、开始加热时的温度，到加热 后、加压玻璃素材31时的温度。 作为上模11及下模12的材质，要求在高温下不易与玻璃反应、不易氧化、能够得 到良好的镜面等种种性质。作为具有这些性质的材质，可以举出例如，以碳化钨为主要成分 的超硬合金、碳化物、氮化物等各种陶瓷(碳化硅、氮化硅、氮化铝等)、碳或它们的复合材
6料等。还优选采用在上述材质的表面上形成了各种金属、陶瓷、碳等薄膜的材料。上模ll 和下模12可以采用相同材质，也可以采用不同材质。 另外，导向部件13、支撑部件15虽然不直接接触高温玻璃，但是因为要求在高温
下的耐氧化性和耐久性，所以优选采用与上模11、下模12所用材质相同的材质。 膨胀部件14采用热膨胀系数大于上模11、下模12、导向部件13及支撑部件15所
用材质的材质。例如，可以采用不锈钢、钛合金、镍基或钴基的耐热合金等。不锈钢中，沃
斯田铁类不锈钢SUS303、 SUS304、 SUS310S、 SUS316等与其他种类的不锈钢相比热膨胀系数
大，故尤其优选。 以上示例的用作上模11及下模12的材质的热膨胀系数，通常不到10X 10—6/K。例 如，以碳化钨为主要成分的超硬合金为6X 10—6/K左右，碳化硅为4X 10—6/K左右。而不锈 钢的热膨胀系数大于10X10—7K，沃斯田铁类不锈钢的热膨胀系数为18X10—7K左右，非常 大。 通过用不锈钢那种热膨胀系数大的材质构成膨胀部件14，这样上模11、下模12的
材料可以从上述示例的材质中相应各种条件适当选择采用。因此，不使上模11、下模12的
材质的选择范围变得狭窄，能够用简易的结构制造偏心量小的光学元件。 另外，还必须相应各部件的热膨胀系数以及加热温度等条件，恰切地设定膨胀部
件14和上模11 (或下模12)之间的缝隙，以便使得通过膨胀部件14的热膨胀，将上模11
及下模12推压到导向面13s上。 例如考虑如下的情况在图1的成型模具10中，上模11、下模12、导向部件13以 及支撑部件15都用碳化硅(热膨胀系数4X 10—6/K)、热膨胀部件14用SUS304(热膨胀系 数18X10—6/K)构成。使得在上模11和下模12之间配置玻璃素材31、开始加热时的温度 为25t:，加热后加压玻璃素材31时的温度为500°C。另外，使膨胀部件14的径向长度(W) 为10mm。此时，只要在25。C、使上模11碰到2个导向面13s时，上模11和膨胀部件14之 间的缝隙在66ym以下，那么加热到50(TC时，便能够将上模11推压到导向部件13上。
实施方式2 图2是本发明第2实施方式的成型模具例示意图，表示加压玻璃素材工序中的状 态。图2(a)是与玻璃素材加压方向(压榨轴方向)垂直的截面上的截面图，表示图2(b) 中所示的B-B截面。图2(b)是与压榨轴方向平行的截面上的截面图，表示图2(a)中所示 的A-A截面。 图2中所示的成型模具20与上述成型模具10的不同点在于导向部件23由V块 构成；膨胀部件由上膨胀部件24U和下膨胀部件24L组成，且分别中介衬垫物26U、26L推压 上模11、下模12。除此之外其他结构与成型模具IO相同，对相同结构要素标相同符号，省 略说明。 成型模具20的导向部件23是所谓的V块，其具有被配置成V字形的2个导向面 23a、23b。该结构能够防止2个导向面23a、23b的位置关系发生变化，这样每次装配成型模 具时不需要精密调整导向面的位置和角度，能够更有效地制造偏心量小的光学元件。
对于导向面23a与导向面23b的角度e没有特别限制，但为了安定地规制上模11 和下模12的相对位置，优选10° 170° ，更优选30。 150° 。 成型模具20中，上模11是加压成型时在加压方向(图2(b)的箭头方向)上移动的动模，下模12是加压成型时不移动的定模。优选在加压成型时、用足够大的推力将定模 的下模12推压到导向面23a、23b上。但是，将动模的上模11推向导向面23a、23b的推压 力太大的话，与导向面23a、23b之间的摩擦力增大，这样会引起为了加压玻璃素材而所作 的移动不顺畅。因此，优选使推压上模ll(动模)的推力小于推压下模12(定模)的推力。 但是，为了抑制上模11和下模12的位置偏离，至少必须用能够在上模11碰到导向面23a、 23b的状态下进行加压成型的推力来推压上模11。 为了使推压上模11的推力小于推压下模12的推力，成型模具20的膨胀部件具有 用来推压上模ll的上膨胀部件24U和用来推压下模12的下膨胀部件24L。上膨胀部件24U 的厚度WU比下膨胀部件24L的厚度WL薄，这样，上膨胀部件24U的加热引起的膨胀量小， 推力也小。 另外，成型模具20中，膨胀部件不直接接触上模11和下模12，而是中介衬垫物 26U、26L推压上模11和下模12。通过该结构能够任意调整上膨胀部件24U的厚度WU和下 膨胀部件24L的厚度WL，能够容易地进行推力的微调整。 用来使推压上模11的推力小于推压下模12的推力的结构并不局限于此。图3 图5是成型模具变形例成型模具20a、20b、20c的示意图。 图3是在成型模具20a中配置玻璃素材32时的状态，表示开始加热之前的状态。 与成型模具20不同，上膨胀部件24U和下膨胀部件24L直接接触、推压上模11 、下模12 。上 膨胀部件24U的厚度WU小于下膨胀部件24L的厚度WL，在开始加热之前，与上模11之间的 缝隙大于与下模12之间的缝隙。因此，加热后加压成型玻璃素材32时，推压上模11的推 力小于推压下模12的推力。 图4表示由成型模具20b加压成型玻璃素材31的状态。与成型模具20a不同，上 膨胀部件24U和下膨胀部件24L厚度相同。但是，上膨胀部件24U和下膨胀部件24L是用 具有不同热膨胀系数的材质形成的，上膨胀部件24U的热膨胀系数a U小于下膨胀部件24L 的热膨胀系数aL。因此，加热引起的膨胀量是上膨胀部件24U的小于下膨胀部件24L的， 这样，能够使推压上模11的推力小于推压下模12的推力。 图5表示由成型模具20c加压成型玻璃素材31的状态。成型模具20c的上膨胀 部件24U和下膨胀部件24L内部备有加热器26U、26L，能够分别加热到各自独立的温度。上 膨胀部件24U和下膨胀部件24L加热之前厚度相等，热膨胀系数也相同。通过调节加热器 26U、26L的设定温度，使上膨胀部件24U的加热温度低于下膨胀部件24L的加热温度，这样， 上膨胀部件24U的膨胀量小，由此能够使推压上模11的推力小于推压下模12的推力。
上模11及下模12的制造方法 图6是上模11和下模12的优选制造方法例的示意图。 如上所述，优选把上模11的侧面lis和下模12的侧面12s加工成略相同径。该 结构时，侧面lis和侧面12s的直径之差影响制成的光学元件的偏心量。根据图6所述的 方法，能够有效地制造侧面lls和侧面12s的直径差小的上模11和下模12。
首先加工1个圆筒部件16的侧面16s，将其加工成所定的直径((p D )(图6(a))。 接下去，垂直于轴地切断圆筒部件16，制作2个模具母材(上模母材110和下模母材120) (图6(b))。然后通过精密加工，形成为了形成光学元件第1光学面的第1加压面11c以及 为了形成与第1光学面对着的第2光学面的第2加压面12c，由此得到上模11和下模12 (图
86(c))。 上模11的侧面lis和下模12的侧面12s就是圆筒部件16被切断之前加工好的 侧面16s，侧面lis和侧面12s的直径都是(p D 。根据该方法，能够有效地制造直径差非常 小的上模11和下模12。 并且，可以在不影响直径的范围内，对切断后的上模11的侧面lis和下模12的侧 面12s进行后加工。例如，可以在不影响直径的范围作研磨加工降低面粗糙度，还有作成膜 加工形成保护薄膜，等等。
光学元件的制造方法 图7是本发明光学元件制造方法例的流程示意。下面参照图1、图7，对采用成型 模具10制造光学元件的制造方法作说明。 首先，在使上模11退避到上方的状态下，在下模12的第2加压面12c上配置玻璃 素材31(S1)。玻璃素材31的形状可以相应所制造的光学元件的形状等适宜选择。例如可 以采用球形、半球形、平面等。对于所使用的玻璃素材31的材质没有特殊限制，可以根据用 途选择采用周知的玻璃。例如可以举出硼硅酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、磷酸玻璃、镧系玻璃等 光学玻璃。 此时，成型模具10的温度(T)被保持在比加压成型时的温度(T2)低的所定温度
(Tl)。成型模具10的温度太高的话，膨胀部件14膨胀，有可能导致后面的上模11插入发
生困难，而太低的话加热和冷却花费长时间，有降低生产效率的情况。通常，可以适宜设定
在室温(25°C )程度 玻璃素材31的玻璃转移点温度(Tg)程度以下的温度。 接下去使上模11下降，插入导向部件13和膨胀部件14之间(S2)。此时成型模具
10的温度为Tl，因为膨胀部件14还没有膨胀，所以上模11及下模12没有被推压到导向部
件13上。 该状态下，通过图1中没有图示的加热装置加热成型模具10及玻璃素材21，直至 加压成型时的温度(T2)为止(S3)。由于加热引起的热膨胀，上模11及下模12被推压到导 向部件13的导向面13s上。 加压成型时的温度(T2)可以适宜选择，只要是通过加压成型能够在玻璃素材31 上形成良好转印面的温度即可。一般来说，下模12和上模11的温度太低的话难以在玻璃素 材31上形成良好转印面。相反，温度太高超出需要的话玻璃与成型模具融着，有成型模具 寿命縮短的忧虑。实际上，适宜温度是因玻璃种类、形状、大小、成型模具材质、保护膜种类、 玻璃素材形状、大小、加热器和温度传感位置等各种条件不同而有所不同，所以优选试验性 求得适宜温度。 对于加热装置没有特殊限制，可以采用周知的加热装置。可以举出例如红外线加 热装置、高频感应加热装置、筒形加热器等。为了防止加热引起的氧化等导致成型模具10 各部件的劣化，优选在密封整个成型模具10之后导入氮气、氩气，在非氧化气中进行加热。 也可以在真空中加热。 接下去通过没有图示的驱动手段使上模11下降，加压玻璃素材31 (S4)。由此上模 11的第1加压面llc和下模12的第2加压面12c被转印到玻璃素材31上，形成具有对着 的2个光学面的光学元件。加压力可以相应玻璃素材31的尺寸等适宜设定。也可以使加 压力随时间变化。
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对驱动手段也没有限制，可以适宜选用采用了汽缸、液压缸、伺服马达的电动气缸 等周知的加压手段。 之后冷却成型模具10及玻璃素材31至初期温度(Tl) (S5)。冷却过程中，当达到 即使解除对玻璃素材31的加压转印面的形状也不变形的温度时，使上模离开玻璃素材，解 除加压。解除加压的温度根据玻璃种类、玻璃素材的大小和形状、所需精度等不同，但通常 只要冷却到玻璃Tg附近的温度即可。 —旦成型模具IO冷却到初期温度，便使上模11退避到上方，回收制成的光学元件 (S6)。光学元件的回收可以采用利用了真空吸引的周知的脱模装置等来进行。接下去继续 制造光学元件时，只要反复Sl S6工序即可。 本发明光学元件的制造方法除了这里说明的之外也可以包括其他工序。例如，也 可以设检查工序，在回收光学元件之前检查光学元件的形状，也可以设清洁工序，在回收光 学元件之后清洁成型模具IO，等等。 要使上模11的侧面lis的中心与第1加压面的中心严密一致是困难的，实际上由 于加工上的制约，多大数情况下产生略微偏离。这在下模12上也同样。在这种情况下，即 使在加压成型时使上模11的侧面lis的中心与下模12的侧面12s的中心一致，第1加压 面lie的中心与第2加压面12c之间仍然存在略微偏离，这样，制成的光学元件有光轴仍然 存在微量偏离的情况。 图8是与加压成型玻璃素材时的加压方向垂直的面上、上模11和下模12的位置 关系模式示意图，是上模11、下模12、导向部件13、膨胀部件14的俯视图。由于膨胀部件 14的热膨胀，上模11和下模12被推压到导向部件13的导向面13s上，上模11的侧面lis 的中心与下模12的侧面12s的中心一致。 如图8所示，侧面lis的中心与第1加压面lie的中心C11、以及侧面12s的中心 与第2加压面12c的中心C12存在偏离时，由于上模11和下模12的相对位置关系不同，第 1加压面lie的中心Cll与第2加压面12c的中心C12之间的偏离量(加压面中心偏离量 v)有所不同。 为了简单起见，以侧面lis的中心与第1加压面lie的中心Cll的偏离量、以及侧 面12s的中心与第2加压面12c的中心C12的偏离量都为q。如图8(a)所示，从侧面lis 的中心朝着第1加压面11c的中心Cll的方向，与从侧面12s的中心朝着第2加压面12c 的中心C12的方向，这2个方向所成的角度(上下偏离角ev)为180。时，加压面中心偏离 量v是q的2倍。 而如图8(b)所示，如果上下偏离角9v不到6(T的话，起因于上模ll的偏离量
与起因于下模12的偏离量有效地相抵消，加压面中心偏离量的值小于q。进一步如图8(c)
所示，当上下偏离角9v为0。时，加压面中心偏离量v完全相抵消，为O。 这样，本发明光学元件的制造方法中，优选上下偏离角9 v小，尤其优选上下偏离
角ev不到60。，这样能够有效地减小制成的光学元件中残留的光轴偏离量。 为了使上下偏离角ev不到60。，可以事先用显微镜等测定从上模ll的侧面lls
的中心朝着第1加压面llc的中心Cll的方向和从下模12的侧面12s的中心朝着第2加
压面12c的中心C12的方向。也可以不直接测定上述方向，取而代之对制成的光学元件的
性能进行评价，决定上模11与下模12的相对位置。例如，可以使上模11和下模12相对旋转一定角度(小于60。的角度，例如30。 、45° )，用各个角度制作光学元件的样品，然后评 价样品的性能(例如彗形像差等)，定出性能最佳的角度。
权利要求
一种成型模具，用来加压成型玻璃素材，制造具有对着的2个光学面的光学元件，成型模具的特征在于，备有上模，其具有用来形成所述光学元件第1光学面的第1加压面；下模，其具有用来形成对着所述第1光学面的第2光学面的第2加压面；导向部件，其具有导向面，该导向面在加压成型所述玻璃素材时，碰到所述上模及所述下模的侧面，用来规制所述上模与所述下模在垂直于所述玻璃素材加压方向的垂直面内的相对位置；膨胀部件，其通过由于加热而产生的膨胀，将所述上模及所述下模推压到所述导向面上；支撑部件，支撑所述导向部件及所述膨胀部件；在所述上模、所述下模、所述导向部件、所述膨胀部件及所述支撑部件的热膨胀系数之中，所述膨胀部件的热膨胀系数最大。
2. 如权利要求1中记载的成型模具，其特征在于，所述支撑部件是具有内周面的筒状 部件，所述导向部件及所述膨胀部件被所述支撑部件的所述内周面支撑。
3. 如权利要求1或2中记载的成型模具，其特征在于，所述上模及所述下模之中，一个是加压成型时在玻璃素材的加压方向上移动的动模， 另一个是加压成型时不移动的定模，所述膨胀部件备有用来推压所述上模的上膨胀部 件和用来推压所述下模的下膨胀部件，由于所述膨胀部件的热膨胀而产生的推压所述动模的推力小于推压所述定模的推力。
4. 如权利要求1至3的任何一项中记载的成型模具，其特征在于，所述导向部件备有被 配置成V字形的2个所述导向面。
5. 如权利要求1至4的任何一项中记载的成型模具，其特征在于，碰到所述导向面的所述上模及所述下模的侧面，是略同径的圆筒面。
6. 如权利要求5中记载的成型模具，其特征在于，所述上模是在切断1个圆筒部件而得 到的2个模具母材之中的一个上形成了所述第1加压面的模具，所述下模是在所述2个模 具母材之中的另一个上形成了所述第2加压面的模具。
7. —种光学元件的制造方法，是采用成型模具加压成型玻璃素材，制造具有对着的2 个光学面的光学元件，光学元件的制造方法的特征在于，所述成型模具是权利要求1至6的 任何一项中记载的成型模具，通过所述膨胀部件的热膨胀将所述上模及所述下摸推压到所 述导向部件的所述导向面上，在该状态下加压成型所述玻璃素材。
8. 如权利要求7中记载的光学元件的制造方法，其特征在于，在与加压成型所述玻璃 素材时的加压方向垂直的内，从所述上模的所述侧面的中心向所述第1加压面的中心的方 向，与从所述下模的所述侧面的中心向所述第2加压面的中心的方向，之间所成的角度不 到60° 。
全文摘要
目的在于提供一种成型模具，并提供一种采用该成型模具制造光学元件的制造方法，其中，不使成型模具的材质选择范围变得狭窄，能够用简单的结构制造偏心量小的光学元件。包括上模、下模、具有在加压成型玻璃素材时碰到上模及下模侧面之导向面的导向部件、通过因加热而产生的热膨胀将上模及下模推压到导向面上的膨胀部件、支撑导向部件及膨胀部件的支撑部件。上述各部件中，膨胀部件的热膨胀系数最大。在由于膨胀部件的热膨胀而将上模及下模推压到导向部件上的状态下，加压成型玻璃素材。
文档编号G02B3/00GK101772469SQ20088010121
公开日2010年7月7日 申请日期2008年7月22日 优先权日2007年8月1日
发明者坂田忠文 申请人:柯尼卡美能达精密光学株式会社