(57)【要約】【課題】工数やコストを抑えつつ、高精度なレンズの成形を可能とすることができる成形装置及び成形方法を提供する。【解決手段】可動側金型１０及び固定側金型２０の位置合わせを、球面１５ａ、２５ａを互いに係合させて行う為、位置合わせの繰り返し精度が良く、両金型のレンズ転写面１２，２２同士の偏心を有効に抑制することができる。特に、球面１５ａ、２５ａを係合させる際に、係合の初期段階では型締め方向に対する係合面同士の角度が浅いのでスムーズに係合が行われ、それから係合位置に近づくにつれて、型締め方向に対して係合面同士の角度が徐々に深くなるから、係合面におけるカジリの発生を抑制し、動きが非常に滑らかで嵌合部や金型への負荷が非常に少なく、耐久性が良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック製のレンズを転写成形する成形装置において、
それぞれレンズの転写面を備え、相対的に可動な第１の金型及び第２の金型と、
前記第１の金型に固定され、係合面を備えた凸部及び凹部のうちの一方と、
前記第２の金型に固定され、係合面を備えた凸部及び凹部のうちの他方と、を有し、
前記凸部と前記凹部の少なくとも片方の係合面が球面を有し、
前記第１の金型と前記第２の金型とを型締めしたときに、前記凸部と前記凹部の係合面同士が係合することで、位置決めが行われることを特徴とする成形装置。
【請求項２】
前記レンズのＮＡは、０．８〜０．９５であることを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
前記レンズは、光軸方向に複数枚並べて配置されるレンズであることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形装置。
【請求項４】
前記凸部及び前記凹部の係合面双方が球面を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれに記載の成形装置。
【請求項５】
前記凹部の曲率半径は、前記凸部の曲率半径より大きいことを特徴とする請求項４に記載の成形装置。
【請求項６】
前記凹部の曲率半径は、前記凸部の曲率半径より小さいことを特徴とする請求項４に記載の成形装置。
【請求項７】
前記凹部の曲率半径と、前記凸部の曲率半径とは等しいことを特徴とする請求項４に記載の成形装置。
【請求項８】
前記凸部又は前記凹部の係合面をテーパ形状としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の成形装置。
【請求項９】
前記凸部と前記凹部とを１組として、複数組の前記凸部と前記凹部とが設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の成形装置。
【請求項１０】
３組以上の前記凸部と前記凹部とが設けられていることを特徴とする請求項９に記載の成形装置。
【請求項１１】
前記凹部と前記凸部は、前記第１の金型又は前記第２の金型とは別体であって、前記第１の金型又は前記第２の金型に形成された孔内に圧入されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の成形装置。
【請求項１２】
前記第１の金型と前記第２の金型とを型開きしたときに、前記第１の金型と前記第２の金型とを、型締め方向に対して交差する方向に相対的に移動可能となるように支持する浮動構造を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の成形装置。
【請求項１３】
前記第１の金型又は前記第２の金型が、型板に対して前記浮動手段により浮動支持されており、浮動支持された前記金型と前記型板とは、型締め方向において所定距離範囲内で離間可能な連結手段で連結されていることを特徴とする請求項１２に記載の成形装置。
【請求項１４】
それぞれレンズの転写面を備え、相対的に可動な第１の金型及び第２の金型と、前記第１の金型に設けられ、係合面を備えた凸部及び凹部のうちの一方と、前記第２の金型に設けられ、係合面を備えた凸部及び凹部のうちの他方と、を有し、前記凸部と前記凹部の少なくとも片方の係合面が球面を有し、前記第１の金型と前記第２の金型とを型締めしたときに、前記凸部と前記凹部の係合面同士が係合することで、位置決めが行われる成形装置を用いて、プラスチック製のレンズを転写成形することを特徴とする成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを高精度に成形するのに好適な成形装置及び成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、高密度光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生（以下、「記録及び／又は再生」を「記録／再生」と記載する）を行える光ピックアップ装置が開発され、既に市販されている。高密度光ディスクの一例として、ＮＡ０．８〜０．９５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤという）では、ＤＶＤ（ＮＡ０．６、光源波長６５０ｎｍ、記憶容量４．７ＧＢ）と同じ大きさである直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１層あたり２５ＧＢの情報の記録が可能である。
【０００３】
ところで、このような光ピックアップ装置に用いる対物レンズを樹脂で成形すると、安価に大量生産が可能になるため好ましいが、かかる対物レンズは本来的に高ＮＡであることから、所望の光学特性を得る為には例えば光学面の位置ズレを精度良く抑える必要がある。なぜならば、ＮＡの大きなＢＤ用の対物レンズの場合、光学面の位置ズレが生じた際に発生するコマ収差の量が、ＤＶＤやＣＤ用の対物レンズの光学面が同じ量だけ位置ズレした際に生じるコマ収差の量よりもはるかに大きくなってしまうからである。そのため、ＮＡの大きなＢＤ用の対物レンズでは特に、光学面の位置ズレを精度良く抑える必要がある。一方、特に高画素の撮像素子を用いた撮像装置用のレンズにおいて、光軸方向に枚数を重ねて使用する場合、偏心に対する許容度が低いので、対向する２つの光学面同士を精度良く位置決めする必要がある。
【０００４】
これに対し特許文献１の技術によれば、固定側金型と可動側金型の位置合わせをテーパブッシュとテーパガイドを２対以上使用することで、入れ子の転写面の位置ずれを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平9-267362号公報
【特許文献２】特開2004-230766号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、テーパブッシュとテーパガイド１対だけで型締め方向に対する傾きを抑制する働きがあるので、２対以上しようするとテーパ嵌合代とブッシュとガイドの取り付け精度によっては競り合いが生じ、いずれかの対、もしくは２対とも嵌合不要となる恐れがある。又、たとえ嵌合できたとしても、精度が悪いと片当たりが生じ、嵌合面が擦れ合うことで削れ等が起こるから、繰り返し成形を行うことで削れが進行し、位置合わせの精度が低下してしまうという問題がある。また、テーパの嵌合による負荷が金型を歪ませてしまい、その結果、歪んだ製品を成形する恐れもある。特に、テーパ形状による嵌合の場合、ブッシュとガイドのテーパ角度が少しでも異なると、テーパ嵌合部が線当たりとなり、位置決めの為の剛性が面当たりする構成より劣り、位置決め精度の低下を招くこととなる。更に、テーパの直線的な動きによる型合わせによって嵌合面や金型への負荷（面圧）が瞬間的に高くなる場合があり、これが嵌合部や金型の耐久性を低下させる原因となる。テーパブッシュとテーパガイドの嵌合代については単品でブッシュとガイドのテーパを合わせた状態で全長を測定し、嵌合させたい高さだけブッシュやガイドの底面にスペーサを追加するなどして調整を行うが、合わせる時の力が異なると合わせた状態の全長が異なる事があり、嵌合代の調整は非常に難しく、成形に手間取ることとなる。
【０００７】
一方、特許文献２には、ボールの後ろにバネを配置したボールプランジャと円錐状に凹んだテーパを用いた位置決めを行う技術が開示されている。ボールプランジャは型締め方向にボールが沈み込む構造の為、テーパに対して位置がずれていたとしても、型締め力以上のバネ力でテーパと嵌合しなくてはならず、正確な位置決めは非常にむずかしい。つまり、ボールは型締め時にガイド機能は有するものの、金型の高精度な位置決め機能を有しないといえる。
【０００８】
本発明は、工数やコストを抑えつつ、高精度なレンズの成形を可能とすることができる成形装置及び成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の成形装置は、プラスチック製のレンズを転写成形する成形装置において、
それぞれレンズの転写面を備え、相対的に可動な第１の金型及び第２の金型と、
前記第１の金型に固定され、係合面を備えた凸部及び凹部のうちの一方と、
前記第２の金型に固定され、係合面を備えた凸部及び凹部のうちの他方と、を有し、
前記凸部と前記凹部の少なくとも片方の係合面が球面を有し、
前記第１の金型と前記第２の金型とを型締めしたときに、前記凸部と前記凹部の係合面同士が係合することで、位置決めが行われることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、前記第１の金型及び前記第２の金型の位置合わせを、前期第１の金型と前期第２の金型に固定された前記凸部と前記凹部の係合面同士を係合させて行う為、位置合わせの繰り返し精度が良く、両金型のレンズ成形面同士の偏心を有効に抑制することができる。特に、前記凸部と前記凹部の少なくとも片方の係合面が球面であると、前記凸部と前記凹部の係合面が嵌合する際に、係合の初期段階では型締め方向に対する係合面同士の角度が浅いのでスムーズに係合が行われ、それから係合位置に近づくにつれて、型締め方向に対して係合面同士の角度が徐々に深くなるから、係合面におけるカジリの発生を抑制し、動きが非常に滑らかで嵌合部や金型への負荷が非常に少なく、耐久性が良い。
【００１１】
又、嵌合部が従来技術のように円筒状または円錐形状の場合は線当たりを招くが、球面の係合面を当接させることで面当たりを確保しやすく、これにより嵌合部の剛性が高くなり、位置決め精度が向上する。また、嵌合部への負荷が低減できるため、嵌合部材の長寿命化にも効果がある。
【００１２】
更に、嵌合部が従来技術のように円筒状または円錐形状の場合は、嵌合時の押しこみ力によってテーパ部の嵌合量が異なる為、ブッシュとガイドを合わせた型締め方向長も異なってしまう。これに対し、本発明のように球面による嵌合の場合、嵌り込む形状では無いので、多少の押しこみ力の違いによって、凸部と凹部を合わせた型締め方向長が異なることはない。その為、精度良く型締め方向長を調整する事ができ、位置合わせ精度も向上する。加えて、球面嵌合ではスペーサによる長さ調整も不要とできる。この点について詳述する。例えばテーパ嵌合の場合、凹部と凸部を組み合わせる時の押しこみ力の違いによって、組み合わせた時の全長が異なる。なぜなら、互いに強く押しこむことで、相手側にテーパが食い込む為に、組立体全長が短くなってしまうからである。また、テーパ嵌合の場合、部品の底面と天面の高さが個々にわかっていても、それから組立体全長を導き出すことは困難であり、実際に組み合わせてみないと精密な組立体全長がわからないのである。従って、精密な組立体全長が必要な場合、別個のスペーサを介在させて長さを調整する必要がある。これに対し、本発明の球面嵌合の場合、凹部と凸部を組み合わせる時の押しこみ力が異なっても、面の剛性が高いから組立体全長に大きな差が生じない。本来的に、テーパ嵌合の様に相手方に食い込む構成ではないからである。また、球面嵌合の場合、部品の底面と球面の頂点の高さがわかれば、組み合わせた時の全長を予測する事ができる。よって、球面嵌合の場合は組立体全長を予め精密に求める事ができる為、スペーサ不要で使用できることとなる。したがって、加工精度と組み立て時間の削減が可能となる。このため、安定した篏合を実現することができる。尚、「球面」とは、球面の一部も含む。
【００１３】
請求項２に記載の成形装置は、請求項１に記載の発明において、前記レンズのＮＡは、０．８〜０．９５であることを特徴とする。
【００１４】
Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ用光ピックアップ装置に用いる対物レンズなどは一般的にＮＡ０．８〜０．９５程度であり、特に３互換ディスク対応レンズなどの比較的口径の大きいレンズにおいては、光学面の偏心が光学性能を劣化させる影響が非常に大きい。このため、レンズ形成のため安定した金型の位置合わせが要求されるので、本発明が有効である。
【００１５】
請求項３に記載の成形装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記レンズは、光軸方向に複数枚並べて配置されるレンズであることを特徴とする。
【００１６】
複数枚使用する撮像レンズ等において、一つ一つのレンズの偏芯性能の劣化が全体の性能を劣化させることに繋がる為、安定した高精度な位置合わせをする必要がある。特に携帯電話やスマートフォンに搭載される様な小型で高性能な撮像装置で複数枚使用されるレンズにおいては、高精度な位置決めが要求されるので、本発明が有効である。
【００１７】
請求項４に記載の成形装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記凸部及び前記凹部の係合面双方が球面を有することを特徴とする。
【００１８】
前記凸部及び前記凹部の係合面双方が球面を有すれば、球面同士の嵌合となるので、係合時のカジリ等を抑制するとともに、係合後の剛性が非常に高く、位置決め精度と耐久性を確保できる。
【００１９】
請求項５に記載の成形装置は、請求項４に記載の発明において、前記凹部の曲率半径は、前記凸部の曲率半径より大きいことを特徴とする。
【００２０】
前記凹部の曲率半径を、前記凸部の曲率半径より大きくすれば、型締め時、ガイドピン等の案内が無くても嵌合面や金型を傷つけることなく型合わせする事ができる。尚、前記凹部の曲率半径は、前記凸部の曲率半径の＋２０％以内の範囲であると好ましい。
【００２１】
請求項６に記載の成形装置は、請求項４に記載の発明において、前記凹部の曲率半径は、前記凸部の曲率半径より小さいことを特徴とする。
【００２２】
前記凹部の曲率半径を、前記凸部の曲率半径より小さくすれば、型締め時に係合面間に予圧がかかるようになるので、凹部の弾性変形によって凸部を抱え込む力によって、位置が安定して固定される。尚、前記凹部と前記凸部とを嵌合させたとき、前記凹部の変形が弾性領域内に収まる範囲で、曲率半径が異なっていると好ましい。
【００２３】
請求項７に記載の成形装置は、請求項４に記載の発明において、前記凹部の曲率半径と、前記凸部の曲率半径とは等しいことを特徴とする。
【００２４】
前記凹部の曲率半径と、前記凸部の曲率半径とを等しくすることで、面当たりで精度良く嵌合する為、嵌合部への負荷が低減され耐久性がよい。
【００２５】
請求項８に記載の成形装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記凸部又は前記凹部の係合面をテーパ形状としたことを特徴とする。
【００２６】
前記凸部又は前記凹部の係合面をテーパ形状にしても良い。一方の係合面を球面とすることで、他方の係合面をテーパ形状としても、型締め時、嵌合部のかじりを低減できる。又、球面形状同士を合わせる場合より、比較的ラフな位置決めで足りる。更に、型締め時にテーパ形状の係合面に予圧がかかるようにしても良い。テーパ形状の係合面の剛性を上げて、位置ズレを抑制することができる。通常、第１の金型と第２の金型が合わさる位置で、前記凹部と前記凸部とが合うように調整するが、前記凹部をテーパ形状とする場合、型締め時に前記凹部が数μｍ縮むように、前記凸部との相対位置を調整しておくのが良い。
【００２７】
請求項９に記載の成形装置は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記凸部と前記凹部とを１組として、複数組の前記凸部と前記凹部とが設けられていることを特徴とする。
【００２８】
前記凸部と前記凹部とを複数組配置することで、位置合わせ方向を強制できると共に、嵌合部の剛性を高める効果があり、前記第１の金型と前記第２の金型の位置合わせ精度を高めることができる。尚、前記凸部及び前記凹部は、混在して同じ金型に設けられて良い。
【００２９】
請求項１０に記載の成形装置は、請求項９に記載の発明において、３組以上の前記凸部と前記凹部とが設けられていることを特徴とする。
【００３０】
型締め直交方向の位置決めに加え、型締め方向に対する傾きを抑制できるので、前記第１の金型と前記第２の金型の位置合わせ精度を更に高めることができる。このように、３組以上の前記凸部と前記凹部とを使用する事で、型締め方向に対する傾きを抑制でき、１対でも傾き抑制の能力があるテーパ面合わせに比して片当たりや嵌合部の擦れ合い等を低減できる。
【００３１】
請求項１１に記載の成形装置は、請求項１〜１０のいずれかに記載の発明において、前記凹部と前記凸部は、前記第１の金型又は前記第２の金型とは別体であって、前記第１の金型又は前記第２の金型に形成された孔内に圧入されていることを特徴とする。
【００３２】
前記凹部と前記凸部を、前記第１の金型又は前記第２の金型に形成された孔内に圧入することで、前記金型に対する前記一方の位置決めを高精度に行うことができる。又、前記凹部と前記凸部の加工が容易になるので、コストを抑制できる。
【００３３】
請求項１２に記載の成形装置は、請求項１〜１１のいずれかに記載の発明において、前記第１の金型と前記第２の金型とを型開きしたときに、前記第１の金型と前記第２の金型とを、型締め方向に対して交差する方向に相対的に移動可能となるように支持する浮動構造を有することを特徴とする。
【００３４】
型開き時、前記浮動構造を有することで、浮動支持された金型に付随する前記凸部又は前記凹部が、相手方の前記凹部又は前記凸部と嵌合する際に、型締め方向に対して交差する方向に相対的に移動することで、係合面への負荷が軽減される為、安定性、耐久性の良い型合わせを行う事ができる。
【００３５】
請求項１３に記載の成形装置は、請求項１２に記載の発明において、前記第１の金型又は前記第２の金型が、型板に対して前記浮動手段により浮動支持されており、浮動支持された前記金型と前記型板とは、型締め方向において所定距離範囲内で離間可能な連結手段で連結されていることを特徴とする。
【００３６】
前記第１の金型又は前記第２の金型が、型板に対して前記浮動手段により浮動支持されている場合、浮動支持された前記金型と前記型板とを型締め方向に連結する連結手段として、プラーボルトやショルダーボルト等の特殊ボルトを使用する場合がある。しかるに、従来技術のようにテーパ面同士を係合させた場合、テーパ面の食い込みが生じると、型開き時にテーパ面同士を引き離す際に過大な負荷が特殊ボルトに付与される場合があり、それにより特殊ボルトが破損する恐れがある。本発明のように、前記凸部と前記凹部のうち少なくとも片方が球面形状の係合面を持つと、テーパ面同士の様に食い込む恐れが殆ど無いので、型開き時の特殊ボルトへの負荷が殆ど無くなり、特殊ボルトの耐久性が向上する。
【００３７】
請求項１４に記載の成形方法は、それぞれレンズの転写面を備え、相対的に可動な第１の金型及び第２の金型と、前記第１の金型に設けられ、係合面を備えた凸部及び凹部のうちの一方と、前記第２の金型に設けられ、係合面を備えた凸部及び凹部のうちの他方と、を有し、前記凸部と前記凹部の少なくとも片方の係合面が球面を有し、前記第１の金型と前記第２の金型とを型締めしたときに、前記凸部と前記凹部の係合面同士が係合することで、位置決めが行われる成形装置を用いて、プラスチック製のレンズを転写成形することを特徴とする。本発明の作用効果は、請求項１に記載の発明と同様である。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、工数やコストを抑えつつ、高精度なレンズの成形を可能とすることができる成形装置及び成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施の形態に係る成形装置の一部の軸線方向断面図である。
【図２】図１の構成を矢印II方向に見た図である。
【図３】型締め時の成形装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図４】付勢手段の断面図である。
【図５】凸部ピンと凹部ピンの変形例を示す図である。
【図６】連結手段の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る成形装置の一部の軸線方向断面図である。図２は、図１の構成を矢印II方向に見た図であり、図３は、型締め時の成形装置の一部を拡大して示す断面図であり、図４は付勢手段を示す断面図である。図１において型締め方向はＺ方向であり、型締め直交方向をＸ方向、Ｙ方向とする。
【００４１】
図１において、第２の金型である固定側金型２０は、不図示のボルトで互いに固定された基部２０Ａと成形部２０Ｂとからなり、正方形板状又はブロック状である。基部２０Ａは、不図示の固定フレームに固定され、成形部２０Ｂは、可動側金型１０に対向する対向面２１に４つの転写面２２（図２参照）を形成している。各転写面２２は放射状のランナー路２６を介して中央凹部２７に連結されている。対向面２１には、固定側金型２０の中心から等距離に、９０°位相で４つの孔２４が形成されている（図２参照）。
【００４２】
図３において、各孔２４内の底面には、それぞれ環状のスペーサＳＰが配置され、その上に凹部ピン２５が嵌合配置されている。円筒状である凹部ピン２５は、正面側に凹状の球面（半球状の係合面）２５ａを形成しており、底面側にねじ孔２５ｂを形成している。成形部２０Ｂの背面側より差し入れたボルトＢＴを、スペーサＳＰを通してねじ孔２５ｂに螺合させることで、凹部ピン２５は固定側金型２０に固定されている。凹部ピン２５が凹部を構成する。
【００４３】
一方、図１に示すように、可動側金型１０は、不図示のボルトで互いに固定された基部１０Ａと成形部１０Ｂとからなり、固定側金型２０と同様に正方形板状又はブロック状である。基部１０Ａは、不図示の可動フレームに固定された型板５０に対して、バネ（弾性体）５１により移動可能に支持されている。より具体的には、図２に示すように、基部１０Ａの裏面に複数個形成された孔１８と、これに対応して型板５０の金型１０側に形成された孔５２内に、バネ５１が配置されている。可動側金型１０と型板５０とで、第１の金型を構成し、バネ５１が浮動構造を構成する。
【００４４】
基部１０Ａと型板５０とは、連結手段としてのショルダーボルト４０により相互に連結されている。ショルダーボルト４０は、軸部４１と、それより小径である先端側のねじ部４２を有している。基部１０Ａに形成された４つ（図１で２つのみ図示）の段付き孔１９内に、ショルダーボルト４０を差し入れることで、軸部４１が段付き孔１９内に配置される。ショルダーボルト４０のねじ部４２は、型板５０のねじ孔５５に螺合されており、軸部４１の端部は型板５０の表面に突き当たる。軸部４１の長さは、段付き孔１９の対応部より長いので、基部１０Ａと型板５０とが密着した状態で、ショルダーボルト４０の頭部と段付き孔１９の段部との間に隙間が生じ、これにより所定距離Δの範囲内で、基部１０Ａと型板５０とはＺ方向に相対移動可能となる。
【００４５】
型板５０は、図１で下端側から可動側金型１０に沿って延在する延長部５３を有しており、延長部５３上には、付勢手段５４が設けられている。付勢手段５４は、図４に示すように、延長部５３に固定された円筒部５４ａと、円筒部５４ａ内に配置されたボール５４ｂと、円筒部５４ａ内に配置され延長部５３からボール５４ｂに向かって付勢するバネ５４ｃとを有する。尚、円筒部５４ｂの上端はボール５４ｂの径より縮径しており、ボール５４ｂが飛び出さないようになっている。ボール５４ｂは、可動金型１０の側面１３に当接している。
【００４６】
可動側金型１０の成形部１０Ｂは、固定側金型２０に対向する対向面１１に、４つの転写面１２を形成している。各転写面１２は放射状のランナー路１６を介して中央凹部１７を介して、不図示のスプルーに連結されている。対向面１１には、固定側金型２０の孔２４に対向して、４つの孔１４が形成されている。
【００４７】
図３において、各孔１４内の底面には、それぞれ環状のスペーサＳＰが配置され、その上に凸部ピン１５が嵌合配置されている。円筒状である凸部ピン１５は、正面側に凸状の球面（半球状の係合面）１５ａを形成しており、底面側にねじ孔１５ｂを形成している。成形部１０Ｂの背面側より差し入れたボルトＢＴを、スペーサＳＰを通してねじ孔１５ｂに螺合させることで、凸部ピン１５は可動側金型１０に固定されている。球面１５ａの曲率半径は、球面２５ａの曲率半径と等しくても良いし、異なっていても良い。凸部ピン１５が凸部を構成する。
【００４８】
次に、本実施の形態の動作について説明する。まず、図１に示すごとく、固定側金型２０に対して可動側金型１０を型開きした状態では、型板５０に対して、バネ５１により、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能に可動側金型１０が保持されている。但し、重力加速度方向下方側にある延長部５３に設けられた付勢手段５４のボール５４ｂが、可動側金型１０の側面１３に当接し、ボール５４ｂを介してバネ５４ｃにより重力加速度方向上方に向かって付勢しているので、可動側金型１０と固定側金型２０の軸線がほぼ一致している。
【００４９】
まず、図１に示すごとく、固定側金型２０に対して可動側金型１０を離間した状態から、不図示の駆動装置により可動側金型１０を接近させる。可動側金型１０と固定側金型２０の軸線がほぼ一致しており、且つ型板５０に対して、バネ５１により、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能に可動側金型１０が保持されているから、凸部ピン１５の凸状の球面１５ａが、それぞれ対向する凹部ピン２５の凹状の球面２５ａに嵌合しやすくなる。球面１５ａ、２５ａの係合により、固定側金型２０に対して可動側金型１０を所定位置に案内するとともに、転写面１２，２１の中心が精度良く一致するように型締めを行える。通常、固定側金型２０と可動側金型１０を型締めした位置で、係合面が当接するように調整するが、型締め力で凹状の球面２５ａが数μｍ弾性変形するように（すなわち予圧を付与して）、予め嵌合位置を調整しておくと好ましい。
【００５０】
球面１５ａ、２５ａが係合した位置で、可動側金型１０の対向面１１が固定側金型２０の対向面２１と密着するようになるので、ここで型締めを行った後、不図示の供給源から、スプルー，中央凹部２７，ランナー路１６，２６を介して、転写面１２，２２とで形成されるキャビティ内に樹脂を充填し、固化させた後、図１に示すように、可動側金型１０を固定側金型２０から離間することで、ＮＡ＝０．８５〜０．９５である光ピックアップ装置用の対物レンズ、又は光軸方向に複数枚重ねて用いられる撮像レンズを成形することができる。尚、球面１５ａ、２５ａ同士の係合であれば、型開き時に、成形部１０Ｂが固定側金型２０に密着して離れないという不具合が少ないため、ショルダーボルト４０に付与される負荷が小さくその破損を抑制できる。
【００５１】
本実施の形態によれば、可動側金型１０及び固定側金型２０の位置合わせを、球面１５ａ、２５ａを互いに係合させて行う為、位置合わせの繰り返し精度が良く、両金型のレンズ転写面１２，２２同士の偏心を有効に抑制することができる。特に、球面１５ａ、２５ａを係合させる際に、係合の初期段階では型締め方向に対する係合面同士の角度が浅いのでスムーズに係合が行われ、それから係合位置に近づくにつれて、型締め方向に対して係合面同士の角度が徐々に深くなるから、係合面におけるカジリの発生を抑制し、動きが非常に滑らかで嵌合部や金型への負荷が非常に少なく、耐久性が良い。
【００５２】
図５は、凸部ピンと凹部ピンの変形例を示す図であって、係合状態で示している。図５（ａ）に示す例は、凹部ピン２５の球面２５ａの中央に、ねじ孔２５ｂと連通する開口２５ｃが形成されているものである。凸部ピン１５の球面１５ａは、凹部ピン２５の開口２５ｃ周囲の球面２５ａに係合する。
【００５３】
図５（ｂ）に示す例は、凸部ピン１５の先端に球体１５ｃを設け、その表面を球面１５ａとしたものである。凹部ピン２５は、図５（ａ）の例と同様である。
【００５４】
図５（ｃ）に示す例は、図５（ｂ）に示す例と同様、凸部ピン１５の先端に球体１５ｃを設け、その表面を球面１５ａとしたものと、図３に示す実施の形態の凹部ピン２５と組み合わせたものである。
【００５５】
図５（ｄ）に示す例は、図５（ａ）に示す例と同様であるが、スペーサＳＰをより薄い仕様としたものである。このように、厚さを変えたスペーサＳＰを使用することで、球面１５ａ，２５ａの嵌合位置を調整でき、型締め位置に精度良く合わせることができる。
【００５６】
図５（ｅ）に示す例は、凹部ピン２５にテーパ面（円錐面）２５ｄを設けている。型締め時に、凸部ピン１５の球面１５ａは、凹部ピン２５のテーパ面２５ｄに係合するようになっている。テーパ面同士の係合の場合よりも、カジリを少なくできる。テーパ面２５ｄの先端に面取りを設けると、更にカジリを抑制できるので好ましい。
【００５７】
図５（ｆ）に示す例は、凸部ピン１５にテーパ面（円錐面）１５ｄを設けている。型締め時に、凸部ピン１５のテーパ面１５ｄは、凹部ピン２５の球面２５ａに係合するようになっている。テーパ面同士の係合の場合よりも、カジリを少なくできる。尚、以上の実施の形態及び変形例において、凸部ピン１５と凹部ピン２５の材質を変えることができる。例えば、一方のピンをＨＲＣ４０〜５５の素材で形成し、他方をＨＲＣ５５〜７０の素材で形成するというように、硬度を異ならせることができる。
【００５８】
図６は、連結手段の変形例を示す図である。図６（ａ）の例では、第１のボルト４４と第２のボルト４５からなるプラーボルトを用いている。より具体的には、基部１０Ａの段付き孔１９に、先端にねじ孔４４ａを形成した第１のボルト４４を差し入れ、これに対向する型板５０の段付き孔５６に、ねじ部４５ａを有する第２のボルト４５を差し入れる。ねじ孔４４ａにねじ部４５ａを螺合させることで、第１のボルト４４と第２のボルト４５が連結されるようになっている。ボルトの螺合長さを調整することで、所定距離Δの範囲内で、基部１０Ａと型板５０とはＺ方向に相対移動可能である。
【００５９】
図６（ｂ）の例では、上述した実施の形態と同様に、ショルダーボルト４０を用いているが、型板５０の段付き孔５６から挿通して、基部１０Ａのねじ孔１０ｂにねじ部４２を螺合させている。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００６０】
尚、図示していないが、可動側金型又は固定側金型を、転写面を有する円筒状の入れ子と、凹部ピン又は凸部ピンを配置し中央に開口を有するブロックとから別体で形成し、入れ子を開口内に挿通することで形成しても良い。
【００６１】
かかる場合、例えば、特開２００４−１６８００９号公報に記載されているような、球を嵌めこんだ転がり軸受を介して、入れ子を開口内に挿入させても良い。ころがり軸受の球数を多くすることで、安定性、耐久性が向上するので、できるだけ多く配置するのが良い。
【００６２】
可動側金型又は固定側金型のいずれに、凹部ピン又は凸部ピンを配置しても良いし、少なくとも一方を金型と一体に構成しても良い。１組の凹部ピンと凸部ピンを配置する場合、それ以外に係合用のテーパ面を設けることが好ましい。
【符号の説明】
【００６３】
１０            可動側金型
１０Ａ            基部
１０Ｂ            成形部
１０ｂ            ねじ孔
１１            対向面
１２            転写面
１３            側面
１４            孔
１５            凹部ピン
１５ａ            球面
１５ｂ            ねじ孔
１５ｃ            球体
１５ｄ            テーパ面
１６            ランナー路
１７            中央凹部
１８            孔
１９            段付き孔
２０            固定側金型
２１            対向面
２２            転写面
２４            孔
２５            凹部ピン
２５ａ            球面
２５ｂ            ねじ孔
２５ｃ            開口
２５ｄ            テーパ面
２６            ランナー路
２７            中央凹部
４０            ショルダーボルト
４１            軸部
４２            ねじ部
４４            ボルト
４４ａ            ねじ孔
４５            ボルト
４５ａ            ねじ部
５０            型板
５１            バネ
５２            孔
５３            延長部
５４            付勢手段
５４ａ            円筒部
５４ｂ            ボール
５４ｃ            バネ
５５            ねじ孔
５６            段付き孔
ＢＴ            ボルト
ＳＰ            スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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