(57)【要約】【課題】高い製造効率でプリズムを製造することができる成形型組を提供する。【解決手段】成形型組１０は、柱状の上型１１と、柱状の第１の下型１２とを備えている。上型１１の一方の端面は平面状に形成されている。第１の下型１２は上型１１に対向配置されている。成形型組１０は、複数のガラス材８を上型１１と第１の下型１２とでもってプレスして三角柱状の複数のプリズム９を同時に形成するためのものである。第１の下型１２は、柱状の型本体１４と、複数の仕切り部材１５とを備えている。型本体１４の上型１１と対向する端面には、深さ方向に先細状の線条の溝１４ａが形成されている。複数の仕切り部材１５は、型本体１４に形成された溝１４ａを、その溝１４ａの延びる方向に配列された、ガラス材８を配置するための複数の空間１６に区画している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端面が平面状に形成された柱状の第１の成形型と、該平面状に形成された一方の端面に対向配置された柱状の第２の成形型とを備え、該第１の成形型と該第２の成形型との間に配置された複数のガラス材を該第１の成形型と該第２の成形型とでもってプレスして三角柱状の複数のプリズムを同時に成形するための成形型組であって、
上記第２の成形型は、その上記第１の成形型と対向する端面に深さ方向に先細状の線条の溝が形成された柱状の型本体と、該溝を、該溝の延びる方向に配列された、上記ガラス材を配置するための複数の空間に区画する複数の仕切り部材とを有する成形型組。
【請求項２】
請求項１に記載された成形型組において、
一方の開口が閉じられた筒状の第３の成形型であって、その内部に上記第２の成形型が変位不能に装嵌されている一方、上記第１の成形型が摺動可能に挿入される第３の成形型をさらに備えた成形型組。
【請求項３】
請求項１に記載された成形型組において、
上記型本体には上記溝が延びる方向と直交する方向に延びる複数のスリット溝が形成されており、上記各仕切り部材は該スリット溝に嵌合装入される平板状に形成されている成形型組。
【請求項４】
請求項１に記載された成形型組において、
上記各仕切り部材は、その上記空間に面する表面に形成された凹部又は凸部を有する成形型組。
【請求項５】
請求項１に記載された成形型組において、
上記型本体はガラス製である成形型組。
【請求項６】
一方の端面が平面状に形成された柱状の対向型の該一方の端面に対向配置されて使用される成形型であって、
上記対向型と上記成形型との間に配置された複数のガラス材を該対向型とでもってプレスして三角柱状の複数のプリズムを同時に形成するためのものであり、
上記対向型と対向する端面に深さ方向に先細状の線条の溝が形成された柱状の型本体と、該溝を、該溝の延びる方向に配列された、上記ガラス材を配置するための複数の空間に区画する複数の仕切り部材とを有する成形型。
【請求項７】
請求項６に記載された成形型において、
上記型本体はガラス製である成形型。
【請求項８】
請求項６に記載された成形型において、
上記型本体には上記溝の延びる方向と直交する方向に延びる複数のスリット溝が形成されており、上記各仕切り部材は該スリット溝に嵌合装入される平板状に形成されている成形型。
【請求項９】
請求項８に記載された成形型の製造方法であって、
柱状のガラス材をプレス成形することにより該ガラス材の端面に上記溝を形成して上記型本体を得る工程と、
上記型本体に上記複数のスリット溝を形成する工程と、
上記各スリット溝に上記仕切り部材としての平板を嵌合装入することにより上記複数の空間を形成する工程と、
を備えた成形型の製造方法。
【請求項１０】
一方の端面が平面状に形成された柱状の第１の成形型と、該平面状に形成された一方の端面に対向配置され、上記第１の成形型と対向する端面に深さ方向に先細状の線条の溝が形成された柱状の型本体と、該溝を、該溝の延びる方向に配列され、上記ガラス材を配置するための複数の空間に区画する複数の仕切り部材とを有する柱状の第２の成形型とを備えた成形型組を用いてプリズムを製造する方法であって、
上記複数の空間のそれぞれにガラス材を装入する工程と、
上記装入された複数のガラス材を所定の温度まで加熱すると共に上記第１の成形型と上記第２の成形型とでもって該各ガラス材をプレスしてプリズムに成形する工程と、
を備えたプリズムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成形型組、その成形型組に用いる成形型、その成形型の製造方法、及び成形型組を用いたプリズムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズの製造方法として精密プレス成形法が提案されている。精密プレス成形法とは、所定の温度に加熱した光学材料（例えば、ガラス材）を成形型でもってプレスすることにより光学素子を得る方法である。この精密プレス成形法は、レンズのみならず、プリズム等の他の光学素子にも応用されており、例えば、プリズムをプレス成形するための成形型が種々提案されている（例えば、特許文献１、２等）。
【特許文献１】特開平９−１８７８２１号公報
【特許文献２】特開２００３−２６４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の成形型を用いた場合、１回のプレス工程で一つのプリズムしか成型することができないという問題がある。すなわち、製造効率が低いという問題がある。
【０００４】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高い製造効率でプリズムを製造することができる成形型組を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る成形型組は、柱状の第１の成形型と、柱状の第２の成形型とを備えている。第１の成形型の一方の端面は平面状に形成されている。第２の成形型はその平面状に形成された第１の成形型の端面に対向配置されている。本発明に係る成形型組は、第１の成形型と第２の成形型との間に配置された複数のガラス材を第１の成形型と第２の成形型とでもってプレスして三角柱状の複数のプリズムを同時に形成するためのものである。
【０００６】
本発明に係る成形型組では、第２の成形型は、柱状の型本体と、複数の仕切り部材とを備えている。型本体の第１の成形型と対向する端面には、深さ方向に先細状の線条の溝が形成されている。複数の仕切り部材は、型本体に形成された溝を、その溝の延びる方向に配列された複数の空間に区画している。溝に形成された各空間はガラス材を配置するためのものである。
【０００７】
本発明に係る成形型は、一方の端面が平面状に形成された柱状の対向型のその一方の端面に対向配置されて使用されるものである。本発明に係る成形型は、対向型との間に配置された複数のガラス材を対向型とでもってプレスして三角柱状の複数のプリズムを同時に形成するためのものである。
【０００８】
本発明に係る成形型は、型本体と、複数の仕切り部材とを備えている。型本体の対向型と対向する端面には、深さ方向に先細状の線条の溝が形成されている。複数の仕切り部材は、型本体に形成された溝を、その溝の延びる方向に配列された複数の空間に区画している。溝に形成された各空間はガラス材を配置するためのものである。
【０００９】
本発明に係る製造方法は、成形型組を用いてプリズムを製造するための方法である。成形型組は、柱状の第１の成形型と、第２の成形型とを備えている。第１の成形型は、その一方の端面が平面状に形成されている。第２の成形型は、第１の成形型の平面状に形成された一方の端面に対向配置されている。第２の成形型は、柱状の型本体と、複数の仕切り部材とを備えている。型本体の第１の成形型と対向する端面には、深さ方向に先細状の線条の溝が形成されている。複数の仕切り部材は、型本体に形成された溝を、その溝の延びる方向に配列された複数の空間に区画している。溝に形成された各空間はガラス材を配置するためのものである。
【００１０】
本発明に係る製造方法は、溝内に形成された複数の空間のそれぞれにガラス材を装入する工程と、装入された複数のガラス材を所定の温度まで加熱すると共に第１の成形型と第２の成形型とでもって各ガラス材をプレスしてプリズムに成形する工程とを備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数のプリズムを同一工程で成型することができるので、高い製造効率でプリズムを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は本実施形態に係る製造装置１の構成を表す部分断面図である。
【００１４】
図２は第１の下型１２の斜視図である。
【００１５】
まず、本実施形態に係る製造装置１の構成について説明する。
【００１６】
製造装置１は、基台７と、下プレス盤６と、成形型組１０と、上プレス盤５と、フランジ３と、プレス軸２と、プレス軸２が接続されたプレス器（図示せず）とを備えている。
【００１７】
下プレス盤６は基台７の上に設置されている。下プレス盤６には１又は複数のヒータ４が埋設されており、温度調節可能に構成されている。
【００１８】
下プレス盤６の上には、成形型組１０が設置されている。成形型組１０は、第１の下型１２と、第２の下型１３と、上型１１とを備えている。第２の下型１３は、一方が閉じられた筒状（詳細には、一方が閉じられた四角筒状）に形成されており、底面が下プレス盤６に変位不能に固定されている。第１の下型１２は、第２の下型１３の内部の形状寸法とほぼ同様の柱状体（詳細には、四角柱状体）に形成されており、第２の下型１３内に変位不能に装嵌されている。
【００１９】
図２に示すように、第１の下型１２は、柱状の型本体１４と、平板状の複数の仕切り部材１５とを備えている。型本体１４の上型１１側の端面には、図１において奥行き方向に延びる、深さ方向（図１において下方向）に先細状の線条の溝１４ａが形成されている。溝１４ａは、例えば、両斜面のなす角度が９０度の断面Ｖ字状に形成されていてもよい。また、溝１４ａは、例えば、深さ方向に先細状の断面逆台形状に形成されていてもよい。この溝１４ａの形状は、成形しようとするプリズムの形状に応じて適宜選択変更することができる。
【００２０】
型本体１４の溝１４ａが形成された端面には、溝１４ａの延びる方向と直交する方向に延び、第１の下型１２の上型１１と対向する面の法線方向に切られた複数のスリット溝１４ｂが、溝１４ａの延びる方向に所定ピッチで形成されている。そのスリット溝１４ｂに仕切り部材１５が変位不能に装嵌されている。この仕切り部材１５によって、溝１４ａが溝１４ａの延びる方向に配列された複数の空間１６に区画されている。尚、本実施形態では、溝１４ａの両端に位置する空間１６は、型本体１４と、１枚の仕切り部材１５と、第２の下型１３とによって区画形成されている。すなわち、第２の下型１３は仕切り部材１５としての機能を兼ね備えている。
【００２１】
上型１１は、第１の下型１２に対向して配置されている。上型１１は柱状（詳細には、四角柱状）に形成されており、その第１の下型１２と対向する端面は平面状に形成されている。上型１１は、その水平方向の断面形状が第１の下型１２の同断面形状とほぼ同様となるように形成されており、上型１１は第２の下型１３内に摺動挿入可能である。
【００２２】
上型１１は、１又は複数のヒータ４が埋設され、温度調節可能に構成された上プレス盤５に取り付けられている。上プレス盤５はフランジ３に取り付けられており、フランジ３はプレス軸２を介してプレス器（図示せず）に連結されている。このプレス器を駆動することにより、フランジ３及び上プレス盤５と共に上型１１を第１の下型１２方向（図１において鉛直方向）に変位させることができる。尚、プレス器は上型１１と下型１２、１３との間の距離が変化するように、上型１１と下型１２、１３との相対位置を変化させることができるものであればよく、例えば、プレス器は上型１１と下型１２、１３（と共に下プレス盤６）との双方を変位させるものであってもよい。また、プレス器は下型１２、１３のみを変位させるものであってもよい。
【００２３】
次に、製造装置１を用いたプリズム９の製造工程について説明する。
【００２４】
図３はプリズム９の製造工程を説明するための製造装置１の部分断面図である。
【００２５】
図４は製造装置１で製造されたプリズム９の斜視図である。
【００２６】
まず、溝１４ａ内に区画形成された複数の空間１６のそれぞれに、ガラス材８を装入する。ガラス材８は、図１に示すように球状であってもよい。また、ガラス材８は、成型物であるプリズム９の形状に近似した形状を有するガラスプリフォームであってもよい。
【００２７】
ガラス材８の挿入後、プレス器（図示せず）を駆動させ、上型１１をその端面がガラス材８に接触しない範囲で降下させる。そして、ヒータ４により成形型組１０及び成形型組１０内部に装入された複数のガラス材８を所定の温度（例えば、ガラス材８の軟化温度近傍）まで加熱する。加熱後、所定の温度で数秒〜数十分間保持し、ガラス材８の温度偏差を低減する。
【００２８】
その後、図３に示すように、プレス器を駆動して、上型１１と第１の下型１２とでもってガラス材８をプレスして、略三角柱状のプリズム９を成形する。このプレス工程において、上型１１は第２の下型１３によって摺動案内されながら変位する。このため、上型１１の水平方向の位置が規制される。また、上型１１の傾きも規制される。従って、偏心偏心の少ないプリズム９を得ることができる。
【００２９】
プレス工程完了後、プレス器により所定の圧力をプリズム９に付与しながら所定の温度（例えば、プリズム９のガラス転移温度〜ガラス転移温度−１５０度、さらには室温）程度まで徐冷し、成形された複数のプリズム９を成形型組１０から取り出し、プリズム９を完成させる。必要に応じて、取り出したプリズム９に再度アニール処理を施してもよい。
【００３０】
このように、本実施形態における第１の下型１２、成形型組１０を用いることによって、同一のプレス工程で複数のプリズム９を同時に成形することができる。従って、高い生産効率を実現することができる。その結果、高いスループットで、安価にプリズム９を製造することが可能となる。
【００３１】
尚、図２に示すように、仕切り部材１５の空間１６に面する表面に凸部（凹部でもよい）１５ａを形成してもよい。この凸部１５ａを設けることにより、プレス工程においてプリズム９の端面にマーク９ａが転写されることとなる（図４参照）。例えば、この凸部１５ａを製造ロット、第１の下型１２のどの空間１６で成形されたものであるか等の各種製造情報を表すものとしておくことにより、プリズム９の成形と同時に、製造情報等を表すマーク９ａをプリズム９の端面に転写することが可能となる。従って、製造されるプリズム９の管理が容易となる。凸部１５ａは、例えば平面視矩形状（例えば菱形状）や平面視円形といった形状のものであってもよく、また文字状（又は文字列状）に形成されたものであってもよい。
【００３２】
各成形型１１、１２、１３の材質は特に限定されるものではない。例えば、各成形型１１、１２、１３は、超硬合金やステンレス等の金属や合金で形成してもよい。また、各成形型１１、１２、１３を実質的にガラスにより形成してもよい。特に形状が複雑な型本体１４はガラス材をプレス成形することにより形成することが好ましい。そうすることにより、容易且つ安価に作成することができる。尚、金属、合金、ガラス等により形成された各成形型１１、１２、１３の表面（成形面）にガラスの離型を促進する離型膜（プラチナ膜等）を形成してもよい。
【００３３】
以下、ガラス製の第１の下型１２の製造方法の一例を図５を参照しながら説明する。
【００３４】
図５は第１の下型１２を製造するための製造装置２０の構成を表す部分断面図である。
【００３５】
尚、図５において、図１に示す製造装置１の構成要素と実質的に同じ機能を有する構成要素を共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
【００３６】
製造装置２０は、基台７と、基台７の上に配置され、１又は複数のヒータ４が埋設された下プレス盤６と、下プレス盤６の上に配設された成形型組２１と、１又は複数のヒータ４が埋設された上プレス盤５と、上プレス盤５が取り付けられたフランジ３と、フランジ３が接続されたプレス器（図示せず）とを備えている。すなわち、本製造装置２０は、成形型組の構成を除いて上記製造装置１と同様の構成を有するものである。
【００３７】
製造装置２０では、成形型組２１は、下型２３と、上型２２とにより構成されている。下型２３は、一方が閉じられた筒状（詳細には、一方が閉じられた四角筒状）に形成されており、底面が下プレス盤６に変位不能に固定されている。一方、上プレス盤５に取り付けられた上型２２は、図５において奥行き方向の断面が５角形状である角柱状に形成されており、一側面が上プレス盤５に取り付けられている。尚、上型２２及び下型２３はそれぞれ超硬合金、ステンレス、ガラス等により形成することができる。
【００３８】
まず、下型２３の内部に下型２３の内部空間とほぼ同様の形状寸法のガラス材２４を装入する。その後、上型２２を上型２２がガラス材２４に接触しない範囲において降下させる。そして、ヒータ４により成形型組２１及びガラス材２４を所定の温度（例えば、ガラス材２４の軟化温度）まで加熱する。加熱後、所定の温度で数秒〜数十分間保持し、その後、プレス器を駆動させて、上型２２を下型２３に対して変位させることにより上型２２でもってガラス材２４をプレスして溝１４ａを成形する。成形後、所定の温度（例えば、ガラス転移温度〜室温）まで徐冷することにより型本体１４を完成させる。
【００３９】
次に、型本体に、例えばガラスカッター等を用いて複数のスリット溝１４ｂを成形する。成形された複数のスリット溝１４ｂのそれぞれに仕切り部材１５を嵌合装入することにより第１の下型１２を完成させることができる。尚、仕切り部材１５はガラス製であってもよく、また金属製、合金製であってもよい。
【００４０】
以上、製造装置２０を用いたガラス製の第１の下型１２の製造方法について説明したが、第１の下型１２は一体形成されたものであってもよい。すなわち、型本体１４と複数の仕切り部材１５とが一体に形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る成形型組は、プロジェクタ、光ピックアップ装置、光ヘッド装置等の光学装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】製造装置１の構成を表す部分断面図である。
【図２】第１の下型１２の斜視図である。
【図３】プリズム９の製造工程を説明するための製造装置１の部分断面図である。
【図４】製造装置１で製造されたプリズム９の斜視図である。
【図５】第１の下型１２を製造するための製造装置２０の構成を表す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１、２０      製造装置
２      プレス軸
３      フランジ
４      ヒータ
５      上プレス盤
６      下プレス盤
７      基台
８、２４      ガラス材
９      プリズム
９ａ    マーク
１０、２１      成形型組
１１、１２、１３、２２、２３      成形型
１４      型本体
１４ａ    溝
１４ｂ    スリット溝
１５      仕切り部材
１５ａ      凸部
１６      空間
【図１】
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【図２】
2007223848.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007223848.tif 000006
【図５】
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