(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の胴型（１）と、この胴型内を摺動する上型（２）と下型（３）とを備えた成形型内に鏡筒（１０）をセットするとともに、この鏡筒内に光学素材（２０）を配置し、転写面（２Ａ）を有する上型（２）と転写面（３Ａ）を有する下型（３）とで光学素材（２０）を挟み込んで、加熱し、加圧することにより鏡筒内に光学素子を一体成形する鏡筒付き光学素子の成形型において、
下型（３）の上面に鏡筒（１０）を載置する基準面（３１）を設けるとともに、
前記下型（３）の上面の中央部分を軸方向に突出させ、前記基準面（３１）に対して垂直な外周面と、上面中央部分に転写面（３Ａ）とを備えた円柱状の嵌合部（３２）を形成し、
この嵌合部（３２）の外径を鏡筒（１０）の内径に合わせて設計するとともに、基準面（３１）が交差する嵌合部（３２）の下端外周面に、嵌合部（３２）の外周面に沿って一周する溝（３３）を形成したことを特徴とする鏡筒付き光学素子の成形型。
【請求項２】
転写面（３Ａ）及び、基準面（３１）、嵌合部（３２）を備えた下型（３）を加工形成した後、基準面（３１）に対して垂直方向に突出した嵌合部（３２）の下端外周面に、前記嵌合部（３２）の外周面に沿って一周する溝（３３）を、下型（３）の中心軸に向かって研削することによって形成したことを特徴とする請求項１に記載の鏡筒付き光学素子の成形型。
【請求項３】
小型の鏡筒付き光学素子を製造することを特徴とする請求項１又は２に記載の鏡筒付き光学素子の成形型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、成形型内にセットした鏡筒内に光学素材（ないしはガラス素材）を配置し、加熱しながら上型と下型で加圧し、鏡筒内に光学素子（ないしはガラス成形品）が一体成形された鏡筒付き光学素子を成形するための成形型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光学素材（ないしはガラス素材）を加熱炉内で加熱軟化した後、上型と下型で加圧して光学素子（ないしはガラス成形品）を成形するにあたって、胴型と上型と下型とを備えた成形型内に鏡筒をセットするとともに、この鏡筒内に光学素材（ないしはガラス素材）を配置し、前記上型と下型で光学素材（ないしはガラス素材）を挟み込んで加熱し加圧することにより、光学素材（ないしはガラス素材）を外周方向に流動させて、その外周縁を鏡筒の内周面に密着結合させ、鏡筒内に光学素子を一体成形させるといった鏡筒付き光学素子の製造方法が用いられるようになった。（特開昭６０−１２９２２０号公報）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した鏡筒付き光学素子の製造方法では、成形型内にセットされた鏡筒に対して光学素子を一体成形するものであり、鏡筒内に一体成形される光学素子の光軸ズレや位置ズレを防止するため、成形型内にセットされる鏡筒の安定した保持が重要である。下型の転写面上に配置された光学素材（ないしはガラス素材）を、下型と上型とで挟み込んで加熱し加圧して鏡筒内で一体成形する成形型では、鏡筒内に成形される光学素子の光軸が、下型の中心軸と鏡筒との配置関係によって決定される。そこで成形型内にセットする鏡筒を、下型の中心軸と平行に形成された下型の外周面と鏡筒の内周面とを密着させ、なおかつ鏡筒の下部端面を下型の中心軸と垂直な面に密着させることが望まれる。
しかしながら、下型の前記外周面と前記垂直な面とが交差する部分は、加工上の問題から垂直に形成するこができない。従って、鏡筒の内周面及び下部端面を前記外周面及び前記垂直な面に密着させることができず、安定した保持ができないという不具合が生じていた。
【０００４】
そこで、この発明は、鏡筒付き光学素子の製造にあたって、鏡筒を安定に保持し、鏡筒内に形成される光学素子の光軸ズレや位置ズレを防止した鏡筒付き光学素子の成形型を提供とすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、この発明は、筒状の胴型と、この胴型内を摺動する上型と下型とを備えた成形型内に鏡筒をセットするとともに、この鏡筒内に光学素材を配置し、転写面を有する上型と下型とで光学素材を挟み込んで、加熱し、加圧することにより鏡筒内に光学素子を一体成形する鏡筒付き光学素子の成形型において、下型の上面に鏡筒を載置する基準面を設けるとともに、前記下型の上面の中央部分を軸方向に突出させ、前記基準面に対して垂直な外周面と、上面中央部分に転写面とを備えた円柱状の嵌合部を形成し、この嵌合部の外径を鏡筒の内径に合わせて設計するとともに、基準面が交差する嵌合部の下端外周面に、嵌合部の外周面に沿って一周する溝を形成したものである。
【０００６】
以下にこの発明の好適な実施例を図面を参照して説明する。
【０００７】
図１は、この発明の実施例における鏡筒付き光学素子の成形型の断面図を示すものであり、胴型１と上型２と下型３とを備えた成形型内にセットされた鏡筒１０の、上方先端側の内周面に光学素子を密着結合させた鏡筒付き光学素子を成形するための成形型を示す。
この成形型は、筒状の胴型１と、円柱状の上型２と下型３とを備え、筒状の胴型１内を摺動する上型２と下型３とによって、鏡筒１０内に配置される光学素材（ないしはガラス素材）２０を挟み込んで加熱し、加圧することにより、光学素材２０に転写面２Ａ、３Ａを転写して光学機能面を形成するとともに、光学素材２０を外周方向に流動させてその外周縁を鏡筒１０の内周面に密着結合させ、鏡筒内に光学素子が一体成形された鏡筒付き光学素子を製造する。
なお成形型として、タングステンカーバイドのような超硬部材からなる胴型１、上型２、下型３を用いる。
【０００８】
この発明の成形型は、転写面３Ａと、鏡筒１０を載置する基準面３１と、鏡筒１０の内周に嵌合される嵌合部３２とを備えた下型３を使用し、この下型３の嵌合部３２の外周に鏡筒１０を嵌合して鏡筒１０を保持するとともに、基準面３１に鏡筒１０を載置することによって、転写面３Ａに対して鏡筒１０を位置ズレすることなく保持するものである。
【０００９】
タングステンカーバイドのような超硬部材からなる下型３は、加工工具を用いて研削加工される。
図２は研削加工した下型３の断面図を示すものであって、下型３の上面に鏡筒１０が載置される基準面３１を形成するとともに、下型３の上面の中央部分が軸方向に突出し、前記基準面３１に対して垂直な外周面と、上面中央部分に転写面３Ａとを備えた円柱状の嵌合部３２を形成してある。
【００１０】
この発明による成形型の下型３は、下型３の上面中央部分を軸方向に突出させて形成した嵌合部３２の外周に鏡筒１０を嵌合することによって鏡筒１０を保持し、下型３の上面の嵌合部外周に形成した基準面３１に鏡筒１０を載置するものであって、基準面３１に鏡筒１０を載置することよって、嵌合部３２の上面中央部に形成してある転写面３Ａが鏡筒内の光学素子形成位置に配置されるように形成してある。つまり、基準面３１に鏡筒１０を載置することよって鏡筒内に形成される光学素子の位置ズレを防止する。
【００１１】
また嵌合部３２の外周に嵌合された鏡筒１０が安定して基準面３１に載置されるように、前記鏡筒１０が載置される基準面３１に対して垂直な外周面を有する円柱状の嵌合部３２を形成するとともに、嵌合部３２の外周に保持される鏡筒１０の位置ズレを防止するため、鏡筒１０の内径に合わせて嵌合部３２の外径を設計し、鏡筒内に形成される光学素子の光軸ズレを防止する。
【００１２】
しかしながら、図２に示すように、基準面３１に対して垂直方向に突出する嵌合部３２を有する下型３を加工工具を用いて研削加工した場合、基準面３１に対して垂直に突出させて形成した嵌合部３２の外周面と、基準面３１とが交差する個所に、なだらかに勾配する肩部Ｒが形成され、直角部が形成されない。これは加工工具の先端はある程度の強度を持たせるために先端を尖らせることが不可能であり、そのため加工工具先端が丸みを帯びた形状に形成されていることが原因である。
【００１３】
例えば、図２に示す実施例は、外径φ３．３ｍｍの嵌合部３２に、外径φ３．７５ｍｍの鏡筒１０を嵌合した、鏡筒の薄肉部における壁厚が約０．２２５ｍｍ以下である小型の鏡筒付き光学素子を製造するものであって、嵌合部３２の外周面と基準面３１とが交差する個所に形成された肩部Ｒによって、鏡筒下端（衝面）が基準面３１に接地せず、基準面３１から約０．２ｍｍ上方にずれて鏡筒１０がセットされる。つまり鏡筒内に形成される光学素子の軸方向の位置ズレ（約０．２ｍｍ）が発生する。このような小さな位置ズレでも、小型の鏡筒付き光学素子では光学機能が低下して障害が発生する。
またこの実施例では、肩部Ｒによって鏡筒１０の基準面３１に対する設置状態が不安定となり、鏡筒内に形成される光学素子の光軸が傾く虞がある。
【００１４】
すなわち、嵌合部３２の外径を鏡筒１０の内径に合わせて設計し（嵌合部３２の外径を鏡筒１０の内径と同等に設計し）、この嵌合部３２の外周に鏡筒１０を嵌合することによって、嵌合部３２に保持された鏡筒の水平方向の位置ズレが防止され、鏡筒内に一体成形される光学素子の光軸ズレが防止される下型３において、この嵌合部３２外周面と基準面３１とが交差する個所に、なだらかに勾配する肩部Ｒが形成されていると、この肩部Ｒによって基準面３１に鏡筒１０下端が接地せず、鏡筒内に一体成形される光学素子の軸方向の位置ズレが発生する。
【００１５】
一方、前記肩部Ｒを避けて、基準面３１に鏡筒１０を設置しようとすると、鏡筒１０の内径を嵌合部３２の外径よりも大きく設計しなくてはならず、嵌合部３２と鏡筒１０の内周面とが密着せず、水平方向の位置ズレが発生してしまう。さらに小型の鏡筒付き光学素子を形成する場合、基準面３１における嵌合部３２と交差する側からその反対側の基準面端部までの長さ、つまり鏡筒１０が載置される基準面３１の幅を大きくできないため、肩部Ｒを避けようとすると、基準面３１に鏡筒１０が載らず、脱落してしまう可能性もある。
【００１６】
また小型の鏡筒付き光学素子の製造においては、鏡筒１０の壁厚も薄いため、成形型内に鏡筒１０をセットして加熱しながら鏡筒内に配置された光学素材２０を上型２と下型３とで挟み込んで加熱し加圧するとき、嵌合部３２の下端外周面に形成された肩部Ｒの形状に沿って、鏡筒１０が変形してしまう虞もある。
【００１７】
さらに、壁厚が薄い鏡筒１０を有する小型の鏡筒付き光学素子を製造する場合、壁厚が薄い鏡筒１０下端（衝面）を肩部Ｒの形状に合わせて面取りすると、鏡筒１０下端に平坦部がなくなって尖角し、製造した鏡筒付き光学素子の鏡筒下端が尖って形成されてしまい、安定した状態で保持できず、正確な位置決めも不可能となってしまう。
【００１８】
そこで、この発明による成形型の下型３は、基準面３１が交差する嵌合部３２の下端外周面に、嵌合部３２の外周面に沿って一周する溝３３を形成し、基準面３１と嵌合部３２の外周面の交差する個所に形成された肩部Ｒを取除き、嵌合部３２の外周に嵌合され保持された鏡筒１０の下端を、嵌合部３２の外周面に対して垂直に形成された基準面３１に接地させたものである。
【００１９】
図３は、この発明による成形型の下型３の断面図を示すものであって、図２に示す下型３の肩部Ｒを除去するため、嵌合部３２の下端外周面に、前記嵌合部３２の外周面に沿って一周する溝３３を研削したものである。
すなわち、転写面３Ａ及び、基準面３１、嵌合部３２を備えた下型３を金型で成形した後、基準面３１に対して垂直方向に突出させた嵌合部３２の下端外周面に、前記嵌合部３２の外周面に沿って一周する溝３３を、下型３の中心軸に向かって研削したものである。
【００２０】
なお、嵌合部３２の下端外周面を下型３の中心軸に向かって前記嵌合部３２の外周面に沿って一周する溝３３は、基準面３１に沿った入射角度（下型３の中心軸に対して直角に交わる入射角度）で研削刃を嵌合部３２の下端外周面に当接させ研削してもよいが、基準面３１に対して若干傾斜するような入射角度（下型３の中心軸に対して傾斜して交わる入射角度）で研削刃を嵌合部３２の下端外周面に当接させ、下型３の中心軸に向かって研削することが好ましい。
【００２１】
図３に示すように、基準面３１が交差する嵌合部３２の下端外周面に、嵌合部３２の外周面に沿って一周する溝３３を形成して、肩部Ｒを取除くことによって、下型３の上面を軸方向に突出させた嵌合部３２の外周に鏡筒１０を嵌合するとともに、基準面３１に鏡筒１０の下端を確実に接地でき、鏡筒内に一体成形される光学素子の光軸ズレや位置ズレを防止した鏡筒付き光学素子を製造することができる。
【００２２】
すなわちこの発明では、転写面を有する下型に基準面と嵌合部を形成し、嵌合部の外周に鏡筒を嵌合するとともに、基準面に鏡筒を載置することによって、下型で鏡筒を保持し、鏡筒内に形成される光学素子の位置ズレ及び光軸ズレを防止する成形型において、前記基準面に対して垂直な外周面と、上面中央部分に転写面とを備えた、円柱状の嵌合部の外径を鏡筒の内径に合わせて設計ことによって、嵌合部の外周に嵌合される鏡筒が確実に保持され、鏡筒内に形成される光学素子の光軸ズレを防止するとともに、基準面が交差する嵌合部の下端外周面を中心軸に向かって研削し、嵌合部の外周面に沿って一周する溝を形成ことによって、基準面と嵌合部の外周面が交差する個所に形成される肩部Ｒを取除き、前記基準面に鏡筒下端を確実に接地させ、鏡筒内に形成される光学素子の位置ズレを防止する。
従って発明による成形型を使用することによって、前記肩部Ｒによって発生した鏡筒内に形成される光学素子の位置ズレを防止し、精度の高い小型の鏡筒付き光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による成形型の断面図。
【図２】金型で成形した下型の断面図。
【図３】本発明による成形型の下型の断面図。
【符号の説明】
１    胴型
２    上型
２Ａ  転写面
３    下型
３Ａ  転写面
３１  基準面
３２  嵌合部
１０  鏡筒
２０  光学素材（ないしはガラス素材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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