(57)【要約】      （修正有）【課題】光学素子成型用金型から光学素子を取り出しする時に、光学素子が上型に付着することなく離型する光学素子成型用金型を提供する。【解決手段】光学素子のプレス成型に使用する一対の上下型１，２と、上下型を摺動可能に保持する胴型３とからなる光学素子成型用金型であって、上型１の外周部全周に段差部１ｃを設ける。プレス成型時に上型１の段差部１ｃによって成型時に発生する光学素子外周部凸形状１ｆにより、光学素子４は上型１より離型し、下型２上に確保されることによって離型方向を制御する。従って、光学素子４は常に下型２面の上に存在し、光学素子の取り出しが安定して容易に行える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子の光学機能面を光学素子材料に転写する転写面を備える上型及び下型と、前記上型及び前記下型それぞれの外周面を保持する胴型とで構成される光学素子成型用金型であって、
前記上型の転写面または前記下型の転写面の何れか一方に、前記光学素子を離型する離型部を備える光学素子成型用金型。
【請求項２】
前記上型及び前記下型は前記転写面より外側に外周部を備え、
当該上型及び当該下型の内前記離型部を備える型の前記外周部には、前記光学機能面の光軸方向で当該型の他方の型に向けて所定の段差を有する段差部と、当該型の最外周と前記段差部とを繋ぐ最外周部と、前記段差部と前記転写面とを繋ぐ中周部とを有する請求項１記載の光学素子成型用金型。
【請求項３】
前記段差部は、当該段差部、前記最外周部及び前記胴型で形成される空間に前記光学素子材料がされない段差を有する請求項２記載の光学素子成型用金型。
【請求項４】
前記中周部は、前記光学素子を取り付ける取付基準面を転写する請求項２記載の光学素子成型用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラや光ディスク装置等に用いられる、比較的小さい光学素子に適した光学素子成型用金型及び光学素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学素子の高精度且つ安価な製造方法として、プレス成型工法が実用化されて久しい。プレス成型工法は、光学素子を成型する硝材に転写する光学機能面を有する一対の上型及び下型（以下、両者を上下型と称す）と、上下型を摺動することを可能に保持する胴型とからなる光学素子成型用金型を用い、上下型と間に硝材（光学素子ガラス材料等）を配置したのち、光学素子ガラス材料が変形可能な温度まで加熱加圧し、上下型の光学機能面を光学素子ガラスに転写する。
【０００３】
このようにプレス成型による光学素子製造工程は、光学素子ガラス材料供給工程・加熱加圧工程・光学素子取り出し工程を一連工程としている。光学素子取り出し工程の一例を図６に示す。同図において、２１は上型、２２は下型、２３は胴型、２４は上型２１及び下型２２それぞれの光学機能面が硝材に転写された光学素子である。上下型の少なくともどちらか一方を胴型２３から取り出し（一般的に、同図のように上型２１を同型２３から取り出すため、上型２１は可動型、下型２２は固定型とも称される）、光学素子２４を婦レズ成型型から取り出す工程である。
【０００４】
しかしながら、光学素子取り出し工程において、硝材が上型２１及び下型２２により過熱化加圧される際に、いわゆるリンキング現象により光学機能面が転写された硝材が上型２１、下型２２または胴型２３の何れかに密着し、例えば図７に示す上型２１の光学機能面に付着した光学素子２４、図８に示す下型２２部に付着した光学素子２４、図９に示す胴型２３に残った光学素子２４、図５に示す上型２１に付着後、落下した光学素子２４のいずれかの状態にある。おのおのの状態にある光学素子２４を、図６に示すように指定された正規の姿勢に整列（例えばトレーに整列）させられないことは、生産性を著しく悪化させる要因であり、光学素子取り出し工程の自動化を複雑にすると共に、自動機の稼働率を大幅に低下させる。また、図７に示す上型２１に付着した光学素子２４、及び、図８に示す下型２２に付着した光学素子２４を外力で離型する場合、図９に示す胴型２３に残った光学素子２４を取り出す場合、図１０に示す上型２１部に付着後落下した光学素子２４を取り出す場合に、ワレ、カケ、キズ等の品質面の課題が発生する場合がある。
【０００５】
以上のような光学素子２４の取り出し工程における課題を解決する技術が、例えば特許文献１で提案されている。特許文献１では図１１に示すように、上型３１のパンチ径（φＤｄ）と胴型３の内径（φＤｂ）との差（φＤｂ−φＤｄ）によって発生するクリアランス部分を用い硝材を加熱加圧し、このクリアランス部分に必然的に発生する成型バリ３５を利用して、光学素子３４の取り出し時に取り出し位置を制御するものである。
【特許文献１】特開２０００−２６４６５３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１に開示の技術では、成型バリ３５を発生させた上型３１または下型３２に光学素子３４を付着させる必要があるが、上型３１または下型３２に付着した光学素子３４を外力で離型する場合に、成型バリ３５により光学素子３４にワレ、カケ、キズ等（以下、欠陥と創傷する）が発生し、この欠陥が単に形状だけに収まらず光学特性にも例えば光学歪等の悪影響を及ぼし、光学素子３４の品質面で重大な課題を発生する。
【０００７】
そこで本発明は、従来の課題を克服し、光学素子を取り出す際のリンキング現象を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はの光学素子成型用金型は、光学素子の光学機能面を光学素子材料に転写する転写面を備える上型及び下型と、前記上型及び前記下型それぞれの外周面を保持する胴型とで構成され、前記上型の転写面または前記下型の転写面の何れか一方に、前記光学素子を離型する離型部を備える構成とする。上記光学素子成型用金型における上型及び下型は前記転写面より外側に外周部を備え、当該上型または当該下型の内前記離型部を備える型の前記外周部には、前記光学機能面の光軸方向で当該型の他方の型に向けて所定の段差を有する段差部と、当該型の最外周と前記段差部とを繋ぐ最外周部と、前記段差部と前記転写面とを繋ぐ中周部とを有する。かかる構成によれば、加熱押圧により光学素子材料に光学機能面を転写した後冷却する際に、離型部を備える上型または下型の何れか一方の型が他方の型の方に光学素子を押圧する押圧力が生じ、この押圧力により光学素子が当該一方の型から離型するため、成型した光学素子を簡単に取り出すことができる。
【０００９】
上記段差部は、当該段差部、前記最外周部及び前記胴型で形成される空間に前記光学素子材料がされない段差を有する。この空間を備えることにより、当該空間部には凸状体が成型され、冷却される際に光学素子に作用する収縮力が、当該凸状体と離型部を備える型との接触部から離型させる方向に働き、光学素子が離型しやすくなる。上記中周部は、前記光学素子を取り付ける取付基準面を転写する構成を有する。離型部を備える型に備える中周部が、成型した光学素子を保持部材等に保持する際の基準面とすることができ、成型した光学素子の取付に際し光軸調整等を容易化することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の離型制御部を備えた光学素子成型用金型により、光学素子取り出し時の、光学素子の取り出し位置を上下型のいずれか所望する一方に光学素子を確定的に離型させることができる。これにより光学素子取り出し時の自動機の稼働率が大幅に向上すると共に光学素子取り出し時の落下等により、光学素子に発生するワレ、カケ、キズ等の品質面の課題を対策する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の最良の実施形態について、図を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の光学素子成型用金型の構成の一例を示した概略断面図である。同図において、１は上型、２は下型、３は胴型、７は光学素子形成用金型、８は硝材（光学素子材料）である。光学素子成型用金型７は、下型２に胴型３を組み合わせた後、下型２のレンズ面に光学素子ガラス材料８を載置し、上型１を挿入し組み立てられる。
【００１３】
図２は、図１の光学素子成型用金型に用いられる上型１の概略断面図である。上型１の外周部には、外径が異なる大径部（型の最外周）１ａ及び小径部１ｂと、前記大径部及び前記小径部とをつなぐ段差部１ｃを有する。光学機能面を硝材８に転写する光学機能転写面（以下レンズ面と称す）１ｄと、レンズ面１ｄと小径部１ｂとをつなぐレンズ取付調整面（中周部）１ｅはレンズ取付基準面の役割を果たす。同図に示す通り、上型１の段差部１ｃは、外径が異なる大径部１ａ及び小径部１ｂの径差Ｌ1（（１ａ−１ｂ）×１／２）とし、光学機能面を有するレンズ面１ｄとレンズ取付調整面１ｅとの境界線及び小径部１ｂをつなぐレンズ取付調整面（取付基準面）１ｅの長さをＬ２とするとＬ2（（１ｂ−１ｄ）×１／２）となり、Ｌ2≧Ｌ1の関係を有している。また、外径が異なる大径部１ａの下端面と小径部１ｂの下端面までの高さをＨ1とすると、光学機能面を有するレンズ面の最大高さをＨ2とした場合、Ｈ1≧Ｈ2の関係を有している。また、硝材８の体積をＣ1とすると、上型１及び下型２と胴型３から構成される空間体積（キャビティと通称される）をＣ2とした場合、Ｃ2＞Ｃ1の関係を有している。なお、上型１の大径部１ａの外径と胴型３の内径とは、なめらかに摺動できるように適度なクリアランスをもって加工されている。
【００１４】
次に、上記の様に構成された光学素子成型用金型の動作について説明する。図３は、光学素子成型用金型７をガラスレンズのプレス成型装置に載置した状態を示した概略断面図である。同図において１０は上熱板、１１は下熱板、１２は上断熱部、１３は下断熱部、１４はエアーシリンダー、１５は外囲体である。上熱板１０と下熱板１１には不図示のヒータが組み込まれている。光学素子ガラス材料８を載置した光学素子成型用金型７を、ガラスレンズのプレス成型装置に載置し、光学素子成型用金型７を上熱板１０と下熱板１１により加熱され、熱伝達にて、光学素子成型用金型７内の硝材８が昇温軟化したのち、エアーシリンダー１４にて上熱板１０を下降させ、光学素子成型用金型７内の軟化した光学素子ガラス材料８が徐々に押し延ばされて、金型内に充填されて行く。
【００１５】
図４は、光学素子成型用金型７キャビティ内の軟化した硝材８が徐々に押し延ばされ、光学成型用金型７内に充填された状態を示している。同図に示した、上型１のＬ1とＨ2から構成される余剰空間によって、光学素子４の上型のレンズ面最外周部に凸形状１ｆが形成される。このようにレンズ面の最外周部に形成される凸形状１ｆは、図５に示すように硝材８光学素子成型用金型７の内に充填され、光学素子４の上型のレンズ面最外周部に凸形状１ｆが形成された後、冷却時のこの凸形状１ｆの収縮作用によって、段差部との間に発生するクサビ作用によって、上型１より離型する原理を示している。硝材８キャビティ内に充填され後、光学素子４を取り出すため光学素子成型用金型７の冷却を行うが、冷却により、光学素子成型用金型７内に形成された光学素子４は、光学素子４の中心に向かってＦ１方向に収縮する。この時、上型１に施された段差部６と光学素子４の上型１のレンズ面最外周部の凸形状１ｆとの間に、当該凸形状１ｆの形状の基づくクサビ作用により、光学素子４と上型１の間に離型作用力Ｆ２が発生し、光学素子４の上型１から離型に対する促進力を発生する。また、冷却後の上型１の小径部の外径をφ１ｂとし、成型によって形成された光学素子のレンズ面最外周部に凸形状１ｆの内径をφ１ｆとすると、φ１ｂ＞φ１ｆの関係が成り立ち、一度、離型した光学素子がふたたび上型１に付着することはない。
【００１６】
十分に冷却された光学素子成型用金型７は、プレス成型装置より取り出され、光学素子取り出し工程に移された後、上型１を胴型３から取り出して、光学素子４を取り出すが、光学素子４は、上記離型作用を施した上型１側より常に離型するため、光学素子４は常に下型２の面の上に存在し、光学素子４の取り出しが安定して容易に行える。以上により、光学素子成型の１サイクルが終了する。そして再び硝材８を下型２の上に載置し、上型１を挿入したのち、プレス成型装置に載置し、光学素子成型を繰り返す。
【００１７】
上記、実施形態の説明では、上型部より光学素子を離型する構成を示したが、下型部より光学素子を離型する構成とすることもできる。このときは、下型部に外径が異なる大径部及び小径部と、前記大径部及び前記小径部とをつなぐ段差部を施せばよい。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の、光学素子成型用金型および離型制御方法は、カメラや光ディスク装置等に用いられる、比較的小さい光学素子に適した光学素子成型用金型及び光学素子の製造方法に
有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の光学素子成型用金型における一実施形態を示す概略断面構成図
【図２】同実施形態における上型の概略断面構成図
【図３】プレス成型装置の概略断面構成図
【図４】光学素子が成型され状態を示す概略断面構成図
【図５】光学素子成型用金型での成型状態を示す概略断面図
【図６】光学素子取り出し時の概略断面構成図
【図７】従来の光学素子取り出しにおける上型に付着した光学素子の概略断面構成図
【図８】従来の光学素子取り出しにおける下型に付着した光学素子の概略断面構成図
【図９】従来の光学素子取り出しにおける胴型に付着した光学素子の概略断面構成図
【図１０】従来の光学素子取り出しにおける胴型内で落下した光学素子の概略断面構成図
【図１１】従来の他の例における光学素子取り出し原理を説明する概略断面構成図
【符号の説明】
【００２０】
１  上型
１ａ  大径境界部
１ｂ  小径境界部
１ｃ  段差境界部
１ｄ  レンズ面
１ｅ  レンズ取付調整面
１ｆ  凸形状
２  下型
３  胴型
４  光学素子
７  光学素子成型用金型
８  光学素子ガラス材料
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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