[发明专利]坯料的制造方法和光学元件的制造方法及成形方法

说明书

本发明涉及光学元件成形用坯料的制造方法及光学元件的成形方法。详细地说，涉及预制件的表面精度高及切断面的镜面性好的光学元件成形用坯料的制造方法及光学元件的成形方法。

迄今，作为光学元件的冲压成形方法，已知有例如特开平8-127077号公报中公开的利用注射模塑成形法将预加工的光学元件成形用坯料射入用上、下铸模(型)和侧铸模围成的空间、经过加热加压成形而获得光学元件的方法。在这种情况下，如图10(a)所示，光学元件成形用坯料64可通过注入口61、流道62、芯道(スプ-ル)63获得。这样，由于能通过各注入口61获得光学元件成形用坯料64，所以，在对该光学元件成形用坯料64加热加压成形以获得光学元件时，可切断注入口61，将光学元件成形用坯料64作为单体使用。

另外，作为光学元件的冲压成形方法，已知还有例如特开平1-67309号公报中公开的利用振动使平板形的被加工构件变热软化、通过压入使具有成形面的成形用构件加压成形获得光学元件的方法。以下，说明实现该成形方法用的成形装置。如图11所示，在利用图中未示出的构件支持着的状态下相对地配置上模52和下模53，能用上模52和下模53夹持被加工构件54。在上模52的中心轴上形成一通孔52a，上冲孔(ポンチ)55能滑动自如地穿过通孔52a。另外，在下模53的中心轴上形成一通孔53a，下冲孔56能滑动自如地穿过通孔53a。这里，在上冲孔55及下冲孔56的前端部分分别形成了用来形成光学元件的成形面。下冲孔56被固定在呈日文“コ”字形的振动架57的下架57a上，同时连接于设置在下架57a下面的振动执行机构60上。在振动架57的上架57b上形成一通孔59，上冲孔55在插入通孔59的状态下，被连接于设置在上架57b上面的成形执行机构58上。

其次，说明利用备有上述结构的成形装置来冲压成形光学元件的方法。首先，利用上膜52和下膜53夹持被加工构件54，再使上冲孔55和下冲孔56沿轴向移动，牢固地夹持被加工构件54。然后，使振动执行机构60工作，通过振动架57，使上冲孔55和下冲孔56沿上下方向振动。于是，被加工构件54由于自己发热而软化。其次，使振动执行机构60继续工作，并使成形执行机构58工作，将上冲孔55压入被加工构件54中。于是，在上冲孔55和下冲孔56的前端部分上形成的成形面的形状(光学元件的形状)便被复制在被加工构件54上了。最后，使上冲孔55和下冲孔56沿同一方向(向上或向下)移动，只冲切(打ち抜く)被加工构件54中复制了光学元件的形状的部分。通过以上过程，获得了光学元件。

可是，通过注射模塑成形得到的光学元件成形用坯料在注入口附近的树脂密度与其它部分的树脂密度相比不够均匀，留在注入口附近的坯料变形非常大。因此，如图10(b)所示，在成形过程中，伴随温度的上升，在注入口61附近产生凹坑64a，如图12所示，注入口附近进入光学元件65的有效半径内，引起性能不良。

另外，在利用振动使平板形的被加工构件变热软化、将具有成形面的成形用构件压入、通过加压成形获得光学元件的方法中，如图13(a)所示，在上冲孔55和下冲孔56的前端部分上形成的成形面(凹部)55a、56a和平板状的被加工构件54之间产生密闭空间，如图13(b)所示，最后在光学元件65的球面部65a留下空间部(未复制部分)71，往往产生次品。另外，由于上冲孔55和下冲孔56的成形面(凹部)55a、56a的形状不同，所以，切断时的形状复制精度不同，有时也引起光学元件的性能不良。另外，由于上冲孔55和下冲孔56的轴偏移而使得光轴在光学元件的球面部的上下偏移，有时也引起光学元件的性能不良。

本发明就是为了解决现有技术中的上述课题而完成的，目的在于提供一种预制件的表面精度高及切断面的镜面性好的光学元件成形用坯料的制造方法及光学元件的成形方法。

为了达到上述目的，本发明的光学元件成形用坯料的第1种制造方法的特征在于：利用由多个光学元件成形用坯料部连接的光学元件用材料构成的阵列状的坯料，在上述光学元件成形用坯料部的外周部沿上述阵列状坯料的厚度方向施加振动后，冲切上述光学元件成形用坯料部，获得光学元件成形用坯料。如果采用该光学元件成形用坯料的第1种制造方法，则由于通过在上述光学元件成形用坯料部的外周部沿阵列状坯料的厚度方向施加振动，光学元件成形用坯料部的外周部自己发热而软化，所以，能容易地冲切光学元件成形用坯料部，同时能消除在现有的注射模塑成形品中所能见到的留在注入口附近塑性的变形的问题。