(57)【要約】【課題】対峙する下型（第１成形型）及び上型（第２成形型）により加熱軟化したレンズ素材をプレスして光学レンズを成形する技術において、高精度の成形加工を実現させる光学レンズの成形型を提供する。【解決手段】光学レンズ(52)を成形する第１成形型(10)と、第２成形型(20)と、を備える光学レンズの成形型(1)において、第１成形型(10)を保持するともに光学レンズ(52)を搬出する搬送窓(31)が外周面(33)に設けられている胴型(30)と、第２成形型(20)を回転対称軸(P)に沿って胴型(30)に対し相対移動させるとともにこの第２成形型(20)を前記第１成形型(10)に対し同軸に支持する支持手段(50)と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部品を成形する第１成形型と、第２成形型と、を備える光学部品の成形型において、
回転対称軸が共有されるように前記第１成形型を保持するともに前記光学部品を前記回転対称軸の略垂直方向に搬出する搬送窓を設けている胴型と、
回転対称軸が前記胴型と共有されるように前記第２成形型を支持するとともにこの第２成形型を前記回転対称軸に沿って移動させる支持手段と、を有することを特徴とする光学部品の成形型。
【請求項２】
前記支持手段は、前記第２成形型の側周面と前記胴型の内周面とを転動する転動体を有することを特徴とする請求項１に記載の光学部品の成形型。
【請求項３】
前記胴型及び前記第１成形型が前記回転対称軸を共有するように調節する調芯手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学部品の成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対峙する第１成形型（下型）及び第２成形型（下型）に分割される成形型により、加熱軟化した素材をプレスして光学部品を成形する技術分野に属し、特に、高精度の成形加工を実現させる光学部品の成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高機能の光学レンズ（光学部品）が開発されるにつれ、高精度な成形加工が要求されることとなり、この要求を達成させるための成形技術の研究が進められている。なかでも、光学レンズを成形するときに、型閉／型開を繰り返す成形型（第１成形型、第２成形型）の芯出が高精度になされるようにする技術は重要な成形技術の一つである。
ここで芯出とは、光学レンズの一方のレンズ面を成形する第１成形型（下型）と反対側のレンズ面を成形する第２成形型（上型）とが型閉状態で両者の回転対称軸が一致していることをいう。
【０００３】
このような芯出を高精度で実現するため、従来より、複数の転動体を円筒状に配列し、下型及び上型の側面がその転動体の円筒状配列に内接するように構成された光学レンズの成形型が知られている。このように構成されることで、下型と上型が転動体で調芯されて両者の回転対称軸が一致した状態で、この回転対称軸に沿って相対移動することができ、芯出が達成された状態で光学レンズの成形型の型閉／型開を繰り返すことができるようになる。
【特許文献１】特開２００４−２６２７３４号公報（段落００４０、図２，図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記した従来の光学レンズの成形型によれば、成形型の型閉後、型開して成形した光学レンズを取り出す際に、転動体に支持されている上型及び下型のいずれか一方を、転動体の円筒状の配列から抜き出す工程が必要になる。このため、光学レンズの成形型が型閉／型開を繰り返すと、上型又は下型が転動体の配列に戻される度に激しくぶつかりあい、発生する磨耗又は破損により成形型の劣化が促進され寿命が短くなるといった課題が存在した。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために創案されたものであり、上型又は下型を転動体の配列から抜き出すことなく光学部品（光学レンズ）の取り出しを可能とし、光学部品の芯出精度を向上させるとともに、型閉／型開を繰り返しても劣化が抑制され寿命が長い光学部品の成形型を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
光学部品を成形する第１成形型と、第２成形型と、を備える光学部品の成形型において、回転対称軸が共有されるように前記第１成形型を保持するともに前記光学部品を前記回転対称軸の略垂直方向に搬出する搬送窓を設けている胴型と、回転対称軸が前記胴型と共有されるように前記第２成形型を支持するとともにこの第２成形型を前記回転対称軸に沿って移動させる支持手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
このような手段から発明が構成されることで、第１成形型と第２成形型は、前記胴型により同軸（第１成形型の回転対称軸と第２成形型の回転対称軸とが一致した状態）に支持されることになる。そして、前記支持手段により第２成形型は第１成形型に対して回転対称軸に沿って相対移動し、型閉／型開が実行され、光学部品が成形される。そして、成形された光学部品の取り出し及びレンズ素材の挿入は、前記胴型の外周面に設けられている搬送窓から行えるので、第２成形型を前記胴型に支持させた状態で型閉／型開を繰り返すことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、支持手段により互いに相対移動するように支持されている第２成形型を胴型から分離させることなく、加熱軟化した素材や成形した光学部品の搬入／搬出を行うことができる。これにより、光学部品の芯出精度を向上させるとともに、型閉／型開を繰り返しても劣化が抑制され寿命が長い光学部品の成形型が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１を参照して、本発明の実施形態に係る光学部品（光学レンズ）の成形型について説明する。
本実施形態に係る光学レンズの成形型１（１Ａ）は、図１（ａ）にその斜視図が示されるように、第１成形型（下型）１０と、第２成形型（上型）２０と、胴型３０と、支持手段４０とから構成されるものである。
このように構成されて光学レンズの成形型１は、図１（ａ）に示される型開状態から図１（ｂ）に示される型閉状態に移行して、下型１０と上型２０で加熱軟化したレンズ素材５１をプレスして、光学レンズ（光学部品）５２を成形するものである。
そして、この光学レンズの成形型１は、下型１０と上型２０の回転対称軸Ｐを一致させてプレスを実行することができるので、芯出が高精度でなされた光学レンズ５２が得られるものである。さらに、レンズ素材５１及び光学レンズ５２の搬入／搬出が上型２０を胴型３０から抜かずに実行することができるものである。
【００１０】
第１成形型（下型）１０は、第１基準面１１と、第１成形曲面１２と、第１側周面１３とを有するものである。このように構成されて下型１０は、水平面上に載置されるとともに（図２（ｂ）参照）、第１成形曲面１２の上に載置されたレンズ素材５１にレンズ面を形成するものである。そして、下型１０には、共通の回転対称軸を有する第１基準面１１、第１成形曲面１２及び第１側周面１３が形成されている。このような構造体は、一般に被加工物を、旋盤工作機械の主軸（回転対称軸Ｐに一致させる）に固定して回転させ、往復台上にある刃物を前後左右に動かし、切削して得られるものである。
【００１１】
第１基準面１１は、回転対称軸Ｐに直交する平面形状に構成されており、後記する固定プレート６１（図２（ｂ）参照）の水平面に接する部位である。
第１成形曲面１２は、光学レンズ５２の一方のレンズ面を成形する曲面で、この一方のレンズ面の形状に一致するように構成されている。そして、第１成形曲面１２が回転対称軸Ｐと交わる点における接触面は、回転対称軸Ｐに直交するように構成されているので、この接触面は第１基準面１１と平行な関係を有している。
第１側周面１３は、後記する胴型３０の内周面３２に接するように構成され、第１成形型１０と胴型３０とを同軸に固定するものである。第１側周面１３と内周面３２とは、例えば焼き嵌めのような方法で、ずれが生じないように固く固着されることが望ましい。
【００１２】
第２成形型（上型）２０は、第２基準面２１と、第２成形曲面２２と、第２側周面２３と、ストッパ２４とを有するものである。このように構成されて上型２０は、下型１０に載置されている加熱軟化したレンズ素材５１をプレスしてレンズ面を形成するものである。そして、上型２０は、共通の回転対称軸Ｐを有するように第２基準面２１、第２成形曲面２２及び第２側周面２３が形成されている。
【００１３】
第２基準面２１は、回転対称軸Ｐに直交する平面形状に構成されており、後記する変位プレート６２（図２（ｂ）参照）の水平面に接する部位である。
第２成形曲面２２は、光学レンズ５２の他方のレンズ面を成形する曲面で、この他方のレンズ面の形状に一致するように構成されている。そして、第２成形曲面２２が回転対称軸Ｐと交わる点における接触面は、回転対称軸Ｐに直交するように構成されているので、この接触面は第２基準面２１と平行な関係を有している。
このような関係を有するので、下型１０の第１基準面１１と、上型２０の第２基準面２１とを平行に配置するだけで、光学レンズの両側のレンズ面の回転対称軸が互いに平行な関係を有するようになる。
【００１４】
第２側周面２３は、後記する支持手段４０を介して胴型３０の内周面３２に接し、胴型３０の回転対称軸Ｐに沿って相対移動するように構成されている。そして、上型２０が胴型３０に挿入されて同軸状態に配置されると、第２側周面２３と内周面３２との間には一定な間隔の隙間ができるように構成されている。
【００１５】
ストッパ２４は、上型２０の下部に嵌入し、挿入された胴型３０の内周面３２にその先端が接触しない程度に第２側周面２３から突出するものである。このように構成されてストッパ２４は、上型２０の第２側周面２３と胴型３０の内周面３２の隙間を移動する支持手段４０がその隙間から飛び出さないようにブロックするものである。
【００１６】
胴型３０は、内周面３２と外周面３３とを有する円筒形状に搬送窓３１が開口しているものである。このように構成されて胴型３０は、第１成形型１０と回転対称軸Ｐを共有するように、この第１成形型１０を保持するものである。また胴型３０は、成形した光学レンズ５２を搬送窓３１から外部に搬出するものである。そして、胴型３０は、共有する回転対称軸Ｐに沿って相対移動する第２成形型２０が、第１成形型１０の反対側から挿入されるように構成されている。
【００１７】
搬送窓３１は、内周面３２と外周面３３を貫通するように、第１成形曲面１２の上部に開口するように設けられている。そして、搬送窓３１の開口は、レンズ素材５１及び光学レンズ５２の、搬入／搬出が可能な程度の大きさである。このように構成されて搬送窓３１は、成形された光学レンズ５２を回転対称軸Ｐの略垂直方向に搬出したり、成形前のレンズ素材５１を下型１０の上に搬入したりする部位である。
【００１８】
内周面３２は、挿入される上型２０の第２側周面２３よりも径が大きくなるように、かつ下型１０の第１側周面１３が固着するように構成されている。そして、上型２０が胴型３０に挿入されてできた、第２側周面２３と内周面３２との隙間に支持手段４０が配置されることになる。そして、この支持手段４０の作用により、第２側周面２３と内周面３２とが互いにすれ違ように、上型２０と胴型３０が回転対称軸Ｐに沿って相対移動する。
【００１９】
ストッパ３４は、胴型３０の上部に外周面３３側から嵌入し、挿入された上型２０の第２側周面２３に、その先端が接触しない程度に内周面３２から突出するものである。このように構成されてストッパ３４は、第２側周面２３と内周面３２の隙間を移動する支持手段４０がその隙間から飛び出さないようにブロックするものである。
【００２０】
支持手段４０は、転動体４１とリテーナ４２とを構成に含むものであって、胴型３０の内周面３２と第２成形型２０の第２側周面２３との間に配置されている。このように構成されて支持手段４０は、図１（ｃ）にその断面が示されるように、第２成形型２０と胴型３０とが回転対称軸Ｐを共有するように調芯するとともにこの回転対称軸Ｐに沿って第２成形型２０と胴型３０とが相対移動するように支持するものである。
【００２１】
転動体４１は、第２側周面２３と内周面３２とがなす隙間にはさまれるように配置され、この第２側周面２３及び内周面３２の両面を滑らないように転動するものである。このように構成されて転動体４１は、転動することにより第２側周面２３及び内周面３２をそれぞれ反対方向に送り出し、上型２０を胴型３０に対し回転対称軸Ｐに沿って移動させるものである。なお、図面において転動体４１は、球形状を示しているが、本発明に適用される転動体はこれに限定されるものではなく円柱形状である場合もある。
【００２２】
リテーナ４２は、第２側周面２３と内周面３２との隙間より薄肉に形成された円筒形状で、転動体４１が通り抜けることができる程度の貫通孔が設けられ、この貫通孔に転動体４１が配置されている。このように構成されてリテーナ４２は、第２側周面２３と内周面３２とに接してその隙間を転動する複数の転動体４１が散らばらないようにするものである。
【００２３】
また、支持手段４０の取り付けは、まず支持手段４０を上型２０の第２側周面２３に挿入させ、ストッパ２４を嵌入する。次に、支持手段４０が挿入された状態で上型２０を胴型３０の内周面３２に沿うように挿入してストッパ３４を嵌入する。
このように、上型２０、胴型３０及び支持手段４０が組みつけられることにより、図１（ａ）に示されるように、支持手段４０の上端部はストッパ３４でブロックされることにより、また支持手段４０の下端部はストッパ２４でブロックされることにより、胴型３０から上型２０が抜けて分離することが防止される。
【００２４】
ここで、支持手段４０は、転動体４１とリテーナ４２とから構成されるものを例示しているが、本発明に適用される支持手段４０はこのような形態に限定されるものではない。支持手段４０は、第１成形型１０と胴型３０との調芯と、回転対称軸Ｐに沿った相対移動を実現させるものであれば適宜用いることができる。
例えば、支持手段を、第２側周面２３及び内周面３２のいずれか一方から面均一に圧縮エアが噴き出すように構成し、第２側周面２３と内周面３２との間隔が均一になるようにして、第１成形型１０と胴型３０とを調芯するとともに回転対称軸Ｐに沿った相対移動が実現するようにしてもよい。
また、第２側周面２３と内周面３２との間隔に磁性流体のような液媒を満たし、第１成形型１０と胴型３０との調芯と、回転対称軸Ｐに沿った相対移動を実現させてもよい。
【００２５】
次に、図２を参照して実施形態に係る光学レンズの成形型の動作説明を行う。
光学レンズの成形型を動作させるプレス装置６０は、水平面を有する固定プレート６１と、この固定プレート６１の水平面との平行度を維持しながら間隔が変位する変位プレート６２とを備える公知のものである。このように構成されてプレス装置６０は、加熱軟化したレンズ素材５１を変形させるのに必要なプレス力を付与するとともに、１回のプレスストロークで下型１０と上型２０を型閉させて光学レンズ５２に成形するものである。
【００２６】
まず、図２（ａ）に示すように、加熱軟化したレンズ素材５１を下型１０の上に載せた成形型１を固定プレート６１上に裁置する。この際、成形型１は、上型２０の部分を吊り上げて持ち上げられるが、ストッパ２４、３４（図１（ａ）参照）の作用により上型２０が分離することがない。そして、成形型１が固定プレート６１上に裁置された後、上型２０の支持を解除すると、重力方向に上型２０が移動してレンズ素材５１に接する状態になる（図示せず）。
【００２７】
次に、図２（ｂ）に示すように、上型２０を変位プレート６２で押して固定プレート６１の方向に変位させレンズ素材５１をプレスする。そして、レンズ素材５１が所定の厚み間隔でプレスされたところで、変位プレート６２を停止させる。そして、レンズ素材５１が冷却するまで、この状態をしばらく維持する。そして、レンズ素材５１が冷却して固化したところで、変位プレート６２を固定プレート６１とは反対方向に変位させる。
【００２８】
次に、図２（ｃ）に示すように、下型１０を引き上げて型開状態にすると成形された光学レンズ５２が搬送窓３１から取り出せるようになる。
光学レンズ５２が取り出された後の下型１０及び上型２０は、再び図２（ａ）の工程に戻って、新たなレンズ素材５１が投入されることになる。このようにして、上型２０は、胴型３０から抜き出されることなく、光学レンズ５２は量産されていくことになる。
【００２９】
次に、図３を参照して本発明に係る光学レンズの成形型の他の実施形態について説明する。図３に示される他の実施形態に係る光学レンズの成形型１Ｂは、下型１０´の構成において、図１に記載される光学レンズの成形型１Ａと相違する。その他の構成については同一であるので、すでに説明されている構成要件と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３０】
また図３の実線で示される状態は光学レンズの成形型１Ｂの型開状態を示し、点線で示される状態は型閉状態を示している。
ここで、下型１０´と胴型３０とは同軸に配置された場合に隙間間隔を有するように構成され、この隙間間隔に調芯手段７０が配置される構成を有している。この調芯手段７０により、第１成形型１０´と胴型３０は、回転対称軸Ｐを共有するように調芯されることになる。
【００３１】
図３に示されるように光学レンズの成形型１Ｂが構成されることにより、もし、光学レンズのレンズ面の両面が同一形状であれば、下型１０´と上型２０とは共通部品とすることができる。そうすれば、調芯手段７０も支持手段４０と共通部品にすることができることになる。このため、光学レンズの成形型１Ｂは、その作製コストの低減に寄与する構成であるといえる。
【００３２】
以上の説明において、光学部品は光学レンズであることを一例に説明を行ったが、これに限定されるものではない。本発明を適用することができる光学部品として他に、光学レンズを支持する鏡枠、プリズム等が挙げられる。
【００３３】
以上説明したように本発明に係る光学部品の成形型が構成されることにより、次のような効果が導かれる。
すなわち、本発明に係る光学部品の成形型によれば、胴型３０の両端にそれぞれ挿入される下型１０と上型２０とが互いに同軸状態で成形を行うことができるので高精度に芯出された光学部品の形成が可能になる。また、光学部品の成形型の型閉後、型開して成形した光学部品を取り出す際は、胴型３０に設けられた搬送窓３１から行えるので、上型２０を胴型３０から分離して抜き出す必要がない。このため、光学部品の成形型が型閉／型開を繰り返しても、上型２０と胴型３０とが近接する部分に磨耗又は破損が発生しにくく成形型を長寿命で用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係光学部品（光学レンズ）の成形型の型開状態を示す斜視図を示し、（ｂ）はその型閉状態を示す斜視図を示し、（ｃ）は支持手段を含む回転対称軸に垂直な断面図であり、（ｄ）は搬送窓を含む回転対称軸に垂直な断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はプレス装置により、実施形態に係る光学レンズの成形型を動作させて光学レンズを成形する一連の工程を示す図である。
【図３】他の実施形態に係る光学レンズの成形型の「型開状態」及び「型閉状態」を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１（１Ａ，１Ｂ）  光学レンズの成形型（光学部品の成形型）
１０，１０´  下型（第１成形型）
１３    第１側周面（第１成形型の側周面）
２０    上型（第２成形型）
２３    第２側周面（第２成形型の側周面）
２４，３４    ストッパ
３０    胴型
３１    搬送窓
３２    内周面（胴型の内周面）
４０    支持手段
４１    転動体
４２    リテーナ
５１    レンズ素材
５２    光学レンズ（光学部品）
７０    調芯手段
Ｐ      回転対称軸
【図１】
2007238391.tif 000003
【図２】
2007238391.tif 000004
【図３】
2007238391.tif 000005