(57)【要約】本発明は、レンズの生産性の向上を目的とし、型、板、吸着治具、成形用金型、分解組み立て装置および方法を提供する。（１）側面に溝が形成されている金型、および、前記溝により型を保持する板。（２）レンズ面の中央には当接せず、レンズ面の周辺に当接する吸着治具。（３）胴型に対して摺動可能な上下型、受型、および胴型を備え、上下型のいずれか一方には鍔がなく、受型には持ち上げ用ピンを挿入するための貫通孔が設けられている分解組み立て装置。
2003010099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ成型用の上型または下型であって、その側面には溝が形成されている型。
【請求項２】
円柱であり、円周上に前記溝が形成されている請求項１記載の型。
【請求項３】
請求項１または２に記載の型の溝を引っかけることによって保持する、複数個の孔を備え、
前記型をスパッタリングする際に前記型を保持する板。
【請求項４】
同型に入りかつ相手のレンズ面の中央には当接せず、前記レンズ面の周辺に当接する吸着治具。
【請求項５】
前記相手のレンズ面が凹面である場合、相手のレンズ面の冷えた後の前記曲率半径より曲率半径が大きいまたは平板である請求項４記載の吸着治具。
【請求項６】
前記相手のレンズ面が凸面である場合、相手のレンズ面の冷えた後の前記曲率半径より曲率半径が小さい請求項４記載の吸着治具。
【請求項７】
レンズ成形用の上型と、
レンズ成形用の下型と、
受け型と、
胴型とを備え、
前記上型及び下型の少なくとも一方の型にはつばがなく、
つばのない方の型の下には前記受け型が設けられ、
その受け型には、持ち上げようピンを挿入するための１個または複数個の貫通孔が設けられおり、
前記上型及び下型は前記胴型に対して摺動可能になっている成型用金型。
【請求項８】
前記胴型は複数個の上下型挿入用孔を設けた部材であり、
それぞれの孔に前記上型及び下型が摺動可能に収納され、
前記胴型には位置決め用凹部または凸部が形成され、
前記位置決め用凹部または凸部に対応する凸部または凹部が形成され、
前記受け型には、前記上下型挿入用孔の位置に対応する箇所に複数個の前記貫通孔が形成されている請求項７記載の成型用金型。
【請求項９】
請求項７記載の、プレスされたレンズを有する成型用金型を載置する基台と、
押し上げピンと、
吸着治具と、
前記吸着治具を移動させる移動手段とを備え、
少なくとも前記押し上げピンによって前記上下金型及び前記レンズを前記レンズが前記胴型から露出するところまで持ち上げ、
少なくともその後、前記吸着治具でいずれかの型を吸着し、前記移動手段によってその型を前記レンズから引き離し、
前記レンズを取り出す分解組み立て装置。
【請求項１０】
前記押し上げピンで押し上げる際、前記押し上げピンの押し上げ動作と前記移動手段による前記吸着治具の移動動作とが同期がとれている請求項９記載の分解組み立て装置。
【請求項１１】
請求項７記載の、プレスされたレンズを有する成型用金型を載置する基台と、押し上げピンと、吸着治具と、前記吸着治具を移動させる移動手段とを備えた分解組み立て装置を用いた分解組み立て方法であって、
少なくとも前記押し上げピンによって前記上下金型及び前記レンズを前記レンズが前記胴型から露出するところまで持ち上げ、
少なくともその後、前記吸着治具でいずれかの型を吸着し、前記移動手段によってその型を前記レンズから引き離し、
前記レンズを取り出す分解組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光学機器に使用されるレンズを成形する型、その型に離型膜を塗るためにスパッタリングする際に用いる板、プレスされたレンズを吸着する吸着治具、レンズを成形する成型用金型、レンズをプレスする際に用いる分解組み立て装置、及び分解組み立て方法に関するものである。
背景技術
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本出願にかかる発明者が提案してきた光学素子の成形金型および光学素子の製造方法を説明するための要部断面図を示している。すなわち、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、ガラスレンズを精密ガラス成型法により形成する成形金型および光学素子の製造方法を説明するための図である。
図１０（ａ）に、成形ブロック８８の構成を示す。図１０（ａ）において、下方に光学機能面８１が形成された上型８２と、上方に別の光学機能面８３が形成された下型８４とは、それぞれ鍔部８５が一体的に形成されている。上型８２と、下型８４と、上下型８２，８４が摺動案内される胴型８６とで成形型が構成されている。これら上下型８２、８４と胴型８６とで構成される内部に成形素材８７を入れ成形ブロック８８を構成する。
図１０（ｂ）に、成形ブロック８８を加熱・押圧変形する際の図を示す。図１０（ｂ）において前記した成形ブロック８８の全体を上下の加熱板９１，９２を用いて加熱し、成形素材が軟化した時点で、上加熱板９１を介して加圧力Ｐで押圧変形して、成形素材８７に光学機能面８１，８３が精密に転写されて光学素子であるレンズ８９が成形される。
図１０（ｃ）に成形ブロック８８の全体が冷却された際の図を示す。図１０（ｃ）において、成形ブロック８８の全体が冷却された後、上型８２を胴型８６内から抜き、さらに成形されたレンズ８９を胴型８６より吸着治具などを用いて取り出して光学素子を製造するものである。
しかしながら、光学素子であるレンズ成形がいくら生産性よく、また精密に成形が出来たとしても上述したレンズ取り出し時に於いて、図１０（ｃ）に示すように胴型８６内でレンズが傾き、取り出すことが出来なくなれば生産性が著しく低下する。レンズが胴型内に残る傾向はレンズ８９のコバ部９０の厚みが小さいほど顕著である。その理由を図１０（ｄ）を用いて説明する。図１０（ｄ）は成形後の状態を示しており、胴型からレンズが取り出せる条件としては、型とレンズとの離型性や密着性の他に、成形型の熱膨張係数よりも成形素材のそれの方が大きいことがある。よって成形されたレンズは、成形型より大きな収縮を示す。
例えば、レンズ８９がメニスカス形状の場合、上型の光学機能面８１に接するレンズ面は、光学機能面より曲率が大きく、また下型のレンズ面に於いても光学機能面８３より曲率が大きく成形される。従って、成形型の光学機能面とレンズ面との接触は、下側は点Ｐ１のみの点接触による不安定な姿勢に対して、上側は点Ｐ２、Ｐ３となり均等で安定な面当たりの状態を示す。図１０（ｃ）の様に上型を胴型から抜き取った場合に、レンズは真空密着によって上型に若干吸い上げられ、その後、真空が破れてレンズが落下して胴型内で傾くことが考えられる。傾いた状態で、さらに吸着治具の当たりが悪いとさらにレンズを胴型に食い込ませることになり、レンズが破損や傷がつくなど、レンズの生産性を著しく低下させる。
上記内容の課題解決は特開平２−１８４５３２号公報の光学素子の離型方法に開示されている。
しかし、成形型とレンズとの密着性を決定する因子として、成形素材と金型材料との熱膨張係数の大小関係や、成形型表面と成形素材との濡れ性およびレンズの大きさや形状などが考えられ、一概に満足出来るものではない。また同公報では成形レンズの側部を挟持して、レンズと金型との相対位置を垂直方向に離間させて離型させる旨が記載されているが、レンズの大きさに応じて非常に大きな力が必要となる。密着状態を破るのが目的とするならば、レンズを若干揺動させる方が効果が大きいと考えられるが、金型面に傷が付くなどの課題も生じる。
すなわち、成形されたレンズを成形型から取り出す際にレンズが破損したり傷が付くなどして、レンズの生産性が著しく低下するという課題がある。
また、図１０（ａ）〜（ｄ）の説明に用いた光学素子の上下型８２，８４は、円柱状の一方の端面に光学機能面８１，８３と、他方には鍔部８５とで形成されている。鍔部８５は金型加工時に於ける保持や、光学機能面に離型膜を成膜する際の保持部として有効に活用される。
しかし、精密さを要求される加工面は、外径面、鍔部の両面と外径、光学機能面の５面を必要とし、加工時間や加工費用が嵩み、より安価なレンズを提供するのには障害となる。また、多面数の成形型で同時に成形してレンズ成形の生産性を高めるには、とりわけ光学機能面はサブミクロンの精度が必要であると同時に、光学機能面から鍔部８５の両面までの寸法精度もミクロンの精度で寸法の揃った成形型が必要となる。従って、加工コストが著しく高価となる。
すなわち顎部を精度よく作るのは困難であり、また加工コストが著しく高価になるという課題がある。
また、光学機能面にガラスとの離型膜を成膜するに際しては、鍔部８５の外径寸法が、スパッタ装置への１バッチ当たりの投入数を決定する。すなわち顎部８５の面積が大きいので、１バッチあたりに多くの型をスパッタ装置に投入出来ない。従って、成膜時に於ける生産性の低下でコストが著しく高価である。
すなわち、光学機能面にガラスとの離型膜を成膜する際、顎部があるので多くの型をスパッタ装置に投入できず生産性が低下しコストが高価になるという課題がある。
発明の開示
本発明は、上記課題を考慮し、成形されたレンズを成形型から取り出す際にレンズの生産性が向上する吸着治具、成型用金型、分解組み立て装置、及び分解組み立て方法を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、上記課題を考慮し、加工コストが高価にならない型、及び板を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、上記課題を考慮し、スパッタリングにより離型膜を成膜する際、生産性が向上しコストが安くなる型、及び板を提供することを目的とするものである。
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、レンズ成型用の上型または下型であって、その側面には溝が形成されている型である。
また、第２の本発明は、円柱であり、円周上に前記溝が形成されている第１の本発明の型である。
また、第３の本発明は、第１または２の本発明の型の溝を引っかけることによって保持する、複数個の孔を備え、
前記型をスパッタリングする際に前記型を保持する板である。
また、第４の本発明は、同型に入りかつ相手のレンズ面の中央には当接せず、前記レンズ面の周辺に当接する吸着治具である。
また、第５の本発明は、前記相手のレンズ面が凹面である場合、相手のレンズ面の冷えた後の前記曲率半径より曲率半径が大きいまたは平板である第４の本発明の吸着治具である。
また、第６の本発明は、前記相手のレンズ面が凸面である場合、相手のレンズ面の冷えた後の前記曲率半径より曲率半径が小さい第４の本発明の吸着治具である。
また、第７の本発明は、レンズ成形用の上型と、
レンズ成形用の下型と、
受け型と、
胴型とを備え、
前記上型及び下型の少なくとも一方の型にはつばがなく、
つばのない方の型の下には前記受け型が設けられ、
その受け型には、持ち上げようピンを挿入するための１個または複数個の貫通孔が設けられおり、
前記上型及び下型は前記胴型に対して摺動可能になっている成型用金型である。
また、第８の本発明は、前記胴型は複数個の上下型挿入用孔を設けた部材であり、
それぞれの孔に前記上型及び下型が摺動可能に収納され、
前記胴型には位置決め用凹部または凸部が形成され、
前記位置決め用凹部または凸部に対応する凸部または凹部が形成され
前記受け型には、前記上下型挿入用孔の位置に対応する箇所に複数個の前記貫通孔が形成されている第７の本発明の成型用金型である。
また、第９の本発明は、第７の本発明の、プレスされたレンズを有する成型用金型を載置する基台と、
押し上げピンと、
吸着治具と、
前記吸着治具を移動させる移動手段とを備え、
少なくとも前記押し上げピンによって前記上下金型及び前記レンズを前記レンズが前記胴型から露出するところまで持ち上げ、
少なくともその後、前記吸着治具でいずれかの型を吸着し、前記移動手段によってその型を前記レンズから引き離し、
前記レンズを取り出す分解組み立て装置である。
また、第１０の本発明は、前記押し上げピンで押し上げる際、前記押し上げピンの押し上げ動作と前記移動手段による前記吸着治具の移動動作とが同期がとれている第９の本発明の分解組み立て装置である。
また、第１１の本発明は、第７の本発明の、プレスされたレンズを有する成型用金型を載置する基台と、押し上げピンと、吸着治具と、前記吸着治具を移動させる移動手段とを備えた分解組み立て装置を用いた分解組み立て方法であって、
少なくとも前記押し上げピンによって前記上下金型及び前記レンズを前記レンズが前記胴型から露出するところまで持ち上げ、
少なくともその後、前記吸着治具でいずれかの型を吸着し、前記移動手段によってその型を前記レンズから引き離し、
前記レンズを取り出す分解組み立て方法である。
なお、本発明は以下の解決手段を有する発明であってもよい。
第１の発明は、上下型と胴型とで構成された光学素子成形用金型で成形された光学素子を生産性良く取り出す手段として、前記胴型と精密に嵌合する外径と、該外径と直交する片側端面に吸引装置に連結される吸引口と、該吸引口が連通する他方端面に吸着面を備え、該吸着面の形状が、成形された光学素子の光学面形状に近似させることで解決の手段とする発明である。
また、第２の発明は、成形された光学素子の光学面が凹形状では、前記光学面より曲率を小さく、凸形状の光学面では曲率を大きくした吸着面とすることで解決の手段とする発明である。
また、第３の発明は、光学素子成形用金型のコスト低減と、光学素子を生産性良く製造するための手段として、中心に貫通孔を備えた受け型と、該受け型に嵌合する胴型と、該胴型で摺動案内させ光学機能面を備えた上下型とで構成し、上下型の加工費用低減と前記受け型に設けた貫通孔を利用して光学素子の取り出しが生産性良く行える光学素子成形用金型で解決の手段とする発明である。
また、第４の発明は、前記上下型は単に円柱形状からなり、その外周部に、前記光学機能面に酸化防止のための離型膜を成膜する際に用いる溝部を備えることで、成膜時の生産性を向上させ、金型コスト低減などの解決の手段とする発明である。
また、第５の発明は、スパッタなど成膜治具においては、前記上下型に設けた溝部と係合して保持が可能なように、所定厚みの円板外周の一部もしくは前記円板の中心より、複数個の上下型が収容できる溝部で構成した治具で、金型コスト低減などの解決の手段とする発明である。
また、第６の発明は、光学素子成形用金型で成形された光学素子を取り出すための、金型分解組立装置は、昇下降するシリンダーに連結され、スライドベアリングで軸案内される上型吸着部材と、該吸着部材の下方に、前記受け型の中心に設けた貫通孔を通過して上下型を突き出すピン部材と、前記光学素子および成形素材の取り出しおよび投入用の吸着部材とが具備した金型分解組立装置で、光学素子取り出しの生産性向上の解決の手段とする発明である。
また、第７の発明は、光学素子のコスト低減を図る成形用金型は、光学機能面を備えた複数の上下型と、該上下型を摺動案内しかつキャビティーを構成する複数個で任意のピッチ円径上に等配置された第１の貫通孔を備えた円筒状の胴型と、前記第１の貫通孔の孔径よりも小さく、かつ同一ピッチ円径上に等配置した第２の貫通孔を備えた受け型とが、前記第１および第２の貫通孔の中心軸が合致する位置で軽圧入された光学素子成形用金型で解決の手段とする発明である。
また、第８の発明は、光学素子成形用金型の製造方法は、円柱形状の外周に所定ピッチのスリット加工をして溝部を形成する工程と、前記円柱形状の外周を研削加工する工程と、前記溝部を残して前記所定ピッチと同一ピッチで円柱形状を分断する切断工程と、前記外周に直交した片側端面に光学機能面を形成する工程と、前記光学機能面を基準に他方の端面を研削する工程と、前記光学機能面の表面に離型膜をスパッタで形成する工程とが具備された光学素子成形用金型で解決の手段とする発明である。
また、第９の発明は、光学素子の生産性を向上した光学素子の製造方法は、光学機能面を備えた複数個の上下型と、該上下型を支持し、かつ前記複数個の上下型を上方に突き出すためのピンが通過できるような複数の貫通孔を備えた受け型と、前記上下型を摺動案内する第１の貫通孔とで構成されるキャビティーに複数個の成形素材を投入して成形ブロックを形成する工程と、該成形ブロック全体を加熱して前記成形素材を軟化させる加熱工程と、前記軟化された成形素材を押圧変形させて前記光学機能面を前記成形素材に転写させる加熱加圧工程と、前記成形ブロック全体を冷却する冷却工程と、前記成形型を分解して複数個の光学素子を取り出す工程と、前記成形型に複数個の成形素材を投入して金型の組立を行う工程とが具備された光学素子の製造方法で解決の手段とする発明である。
発明を実施するための最良の形態
以下に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
まず、実施の形態１について説明する。
本発明の実施の形態１での光学素子吸着治具を図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。
図１（ｃ）は従来の技術でも説明したように、上型８２を胴型８６から抜き取った際に、上型とレンズとの密着性から、レンズ８９が瞬間的に上方に持ち上げられ、密着性が解放されてレンズ８９が胴型８６内に落下し、コバ部９０が胴型８６の内部に噛み込み傾いて置かれた状態を示している。図１（ａ）は本実施の形態の吸着治具１１を示し、その外径は胴型８６と精密に嵌合する精度を成している。
即ち前述した上型８２の外径に等しい。外径と直交する片側の端面には球面形状の吸着面１２が形成され、他方の端面には図示しない吸引装置（例えば、ベビーポンプやコンバムといった）に連結されるパイプ１４がネジ１５で締結されている。吸着面１２とパイプ１４とは貫通孔１３で連通されている。
図１（ｃ）の状態から（ａ）の状態にするためには、吸着治具１１を軽く下方に押しつけることで図中Ｐ２側（図８、ｄ参照）が接触してレンズ８９の姿勢が矯正される。吸着面１２の形状はレンズ８９の凹形状の曲率よりも小さな曲率を有しているため姿勢が矯正された後は図中Ｐ２、Ｐ３（図８、ｄ参照）で示す様に均等に面当たりして吸着される。その後に吸着治具１１を抜き取って、レンズ８９を胴型外に取り出すことが容易になる。
図１（ｂ）は、成形が完了した成形ブロックを反転し、下型８４を抜き取って後に吸着治具１６を胴型内に挿入した状態を示している。下型８４を抜き取った際にはレンズ８９は金型と密着状態ではないためにレンズが持ち上げられる事は極めて少ない。吸着されるレンズ面が凸形状の場合は、吸着面１７の曲率を大きくすれば、ほぼ１００％の吸着率で安定な吸着作業が行える事を確認した。
本実施の形態による吸着治具１１および１６は、胴型と精密に嵌合する外径および吸着面が球面形状であり、レンズと吸着面との形状が互いに面当たりする関係の曲率で構成することによって成り立つものである。
すなわち、本実施の形態の吸着治具は、胴型に入りかつ相手のレンズ面の冷えた後の曲率半径よりも大きいまたは小さい当接面を有するものである。そして、相手のレンズ面が凹面である場合、相手のレンズ面の冷えた後の曲率半径より曲率半径が大きく、また、相手のレンズ面が凸面である場合、相手のレンズ面の冷えた後の曲率半径より曲率半径が小さいものである。
このように本実施の形態によれば、成形されたレンズを成形型から取り出す際にレンズが破損したり傷が付くことがなく、レンズの生産性を向上さることが可能になる。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態２である光学素子成形用金型を説明する要部断面図である。従来例と同様に成形素材を加熱軟化し、押圧変形された後の光学素子を胴型内からより確実に取り出すためと、光学素子をより安価に製造するのに必要な金型費用低減を狙いとするものである。
図２（ａ）において胴型２９に嵌合する円柱状の上型２１は片側に光学機能面２２と、前記円柱の外径にスリット溝２３が形成されている。スリット溝は後述する別の目的に加えて、光学素子の成形時におけるキャビティー内のガス抜きを行うのに作用させる。すなわち上型２１の外周に図示しない微少なＤカット面が型の軸方向の全域に設けられており、胴型２９の内壁面と、Ｄカット面との間隙およびスリット溝２３とが連通し、キャビティ内部のガス抜きを行っている。従って胴型２９にはキャビティ内のガス抜きの為の加工は必要としない。下型２４にも光学機能面２５とスリット溝２６が形成されている。下型２４の下方には中心に貫通孔２８が設けられた受け型２７が胴型２９に嵌合されて配置されており、上下型と胴型とで構成される内部に成形素材３０が内包されて成形ブロック３１が構成されている。
まず、従来の上下型は片側端面に鍔部を有しているために、その加工は鍔部の外径面および鍔部平面部、胴型内面に嵌合する摺動面、光学機能面など多くの加工面を必要としている。鍔部は加工時や、光学機能面への２次加工（例えばスパッタなどによる離型膜の成膜）時における保持箇所として有効であるが、加工面が多いが故に、極めて難しく、また高価な金型となる。
それに対して、本実施の形態の上下型は胴型に摺動する外径面と光学機能面と該光学機能面とは反対側の平面および比較的ラフな精度のスリット溝の加工でよい。いわゆる軸を基準とした加工が成されるものである。
すなわち、従来の鍔部を有した上下型から鍔部を除いた上下型とする事で狙いとする光学素子の取り出しにおける信頼性を高め、また、材料費用の削減や加工費用の低減に作用するものである。尚、受け型２７は単に上下型が胴型から抜け落ちるのを防止するだけでなく、後述する金型分解組立装置において詳細に説明する別の作用効果を得られるようにするものである。
図２（ｂ）は、前述した成形ブロック３１を加熱して押圧変形して行う光学素子の製造方法を示す要部断面図を示すもので、変形途中の状態を示している。上下の加熱板３２，３３で成形ブロック３１の全体を加熱し、成形素材３４を軟化した後、上加熱板３２を介して押圧力Ｐで変形を行い、光学機能面を成形素材に転写するものである。より具体的には、上下型と胴型および受け型にはタングステン・カーバイト（ＷＣ）を主成分とする金属部材で構成し、特に光学機能面２２，２５には成形素材との離型性を狙いとして白金合金がスパッタリング法で成膜されている。
成形素材３０には硼珪酸バリュムガラス（屈伏点：５４９℃、ガラス転移点：５０１℃、比重：３．０９）を球形状に加工して準備した。成形は成形ブロック３１の上下から熱効率よく全体を上下加熱板３２，３３を用いて６００℃に加熱した後、８００Ｎの加圧力Ｐで変形を行った。その後加熱板の電源を切り、５００℃まで加圧を継続した後、加圧を解除して成形ブロック３１の全体を室温まで冷却して光学素子３４を得る。成形ブロックを充分に冷却した後、受け型２７に設けた貫通孔２８から手作業にてピンを挿入し、下型２４、上型２１と光学素子３４が胴型２９の上方に持ち上げるようにして光学素子を取り出した。
その作業を２００回確認したところ、その全てにおいて光学素子が胴型から取り出せることが確認できた。受け型２７に設けた貫通孔２８はピンによる突き出しが行えることに作用し、また光学素子の凹面側（上側）には面当たりする上型の自重が負荷され、凸面側（下型）の中心点とのバランス効果が光学素子の取り出しに良い作用したものと考えられる。尚、成形は不活性ガス中で行い金型の酸化防止が行われている。
なお、本実施の形態の顎部は本発明のつばの例であり、本実施の形態のスリット溝２３は本発明の溝の例である。
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は円柱形状の端面に光学機能面を有する成形型の前記光学機能面に離型膜を成膜する際に用いるスパッタ時の成膜治具を示すものである。図３（ａ）は、円柱形状の片側端面に光学機能面２５と、円柱形状の外径面にスリット溝２６が形成された下型（図２（ａ）で示したもの）２４を示し、円柱形状の外径を３．５ｍｍとした。
図３（ｂ）は本発明のスパッタ時に用いる成膜治具３５の一部を示し、円板状からなる金属部材に略十文字形状に加工された切り欠き部３６が設けられている。下型２４のスリット溝２６と切り欠け部３６とは係合して保持される寸法関係を成している。具体的にスリット溝２６の幅を１ｍｍ、外径をΦ２．５ｍｍとし、一方切り欠け部３６の板厚み０．８ｍｍ、幅２．７ｍｍとした。
図３（ｃ）は成膜治具３６を保持するための保持具３７を示し、成膜治具３６が収容されて保持出来る段部３８が設けられ、さらに保持具３７は図示しないスパッタ装置に取り付けられる。
以上のように従来の上下型は鍔部が形成されているためその大きさがスパッタ時における１バッチ当たりの量を決定する。本実施の形態の上下型は単なる円柱形状であるため１バッチ当たりの処理数を飛躍的に向上させることが可能になる。尚、本治具を用いたスパッタでも従来と何ら変わることなく成膜の出来ることを確認した。
なお、本実施の形態の成膜治具３５は本発明の板の例であり、本実施の形態の切り欠け部３６の下型２４を引っかける部分のそれぞれは本発明の複数個の孔のそれぞれ例である。
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図５（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は光学素子成形金型の分解組立装置に関するもので、その構成と工程とを説明する要部断面図を示すものである。なお、本実施の形態の分解組立装置は、光学素子を成形する工程の前工程で成形ブロック３１を組み立て、光学素子を成形する工程の後工程で成形ブロック３１を分解する装置である。
図４（ａ）は図２（ｂ）に於ける成形後の成形ブロック３１を示し、上型２１、下型２４、胴型２９および貫通孔２８を有する受け型２７と光学素子３４からなり、光学素子の成形が完了した状態を示している。
図４（ｂ）は金型分解組立装置４１の構成を示すもので、基台４２に固定されたＬ字状のコラム４３に上下動可能なシリンダー４４が備えられている。シリンダー４４のロッド４５の先端には上型２１を吸着させる吸着治具４６がシリンダー４４と連動させるバー４７によって、ネジ４８および４９で固定されている。吸着治具４６はコラム４３に内装されたスライドベアリング５０でスムーズな上下動を可能にしている。
コラム４３の上端とバー４７との間には圧縮バネ５１が巻装され、吸着治具４６と上型２１とが軽く当接できる。また圧縮バネ５１は下方に作用するシリンダー圧力に逆らって上型２１にかかる荷重を軽減するものである。
吸着治具４６は円筒状からなり、その下方端面は平面の吸着面５２と、他方の上方端面は図示しない吸引装置に連結される吸引パイプ５３を備え、貫通孔５４で連通している。吸着治具４６が上下動する中心軸の下方には、基台４２にピン孔５５が設けられており、図示しない上下動可能なシリンダーに連結された型突き出しピン５６が設けられている。
さらに、図中左方向には、光学素子３４の取り出しと、成形素材３０（図２Ａ参照）を投入するための搬送具５７が上下動および回動が可能な図示しない機構に連結されている。
次に金型の分解組立の工程を説明する。
図４（ｂ）で示す状態は、成形ブロック３１の受け型２７に設けた貫通孔２８と、型突き出しピン５６の軸芯とが一致するように載置した後、シリンダー４４を下方に下げて、吸着面５２が上型２１の上端面に当接した状態を示している。このときの下降速度や光学素子に加わる荷重は金型の成形面や光学素子にダメージを与えない条件が選ばれるが、望ましくは３０ｍｍ／秒で２Ｋｇｆが適当である。２１に吸引力を働かせ、同時に型突き出しピン５６を上方に作動させるのと同期してシリンダー４４も上方に作動させる。
図４（ｃ）の状態は突き出しピン５６が上昇した所定位置で停止させた状態を示し、さらにシリンダー４４のみが上型２１を吸着したままで、上端まで持ち上げられた状態を示している。所定位置とは、光学素子３４が容易に取り出せる位置であり、即ち光学素子３４が胴型２９には噛み込まない状態を云う。上型２１と光学素子３４とは、ほぼ密閉状態の胴型内から出されたことで、完全に離型されている。
図５（ｄ）は搬送具５７を回動させ、さらに下方に作動させた状態で吸引などの手段を用いて光学素子３４を吸着して持ち上げた状態を示している。その後、再び搬送具５７を回動させた後、吸引を中止して光学素子を搬送具５７から外す。
図５（ｅ）は搬送具５７を用いて成形素材３０を吸着し、成形ブロックを構成する準備を行う。型突き出しピン５６を下方に作動することで下型２４は受け型２７上に置かれた後、搬送具５７の吸引を中止することで成形素材３０は下型２４の光学機能面２５の中心に置かれる。さらに搬送具５７を回動させた後に、シリンダー４４を下方に下げ、上型２１と胴型２９とが嵌合した位置で吸引治具４６の吸引を中止する。
図５（ｆ）は組立が完了した成形ブロック３１の状態を示しており、押圧成形の準備が完了する。上記（ａ）〜（ｆ）の工程を行うことで光学素子成形金型の分解組立が容易に行えるものである。
本実施の形態による金型分解組立装置は、成形ブロックの構成が、従来とは異なる構成にして、即ち上下型２１，２４を単なる円柱状に構成したこと、また受け型２７に貫通孔２８を設けた構成とすることで成しうるものである。成形された光学素子を上下型で挟み込んだ状態で胴型外に取り出すため、光学素子の取り出しは、より確実で容易にかつ自動化が図れるもので、光学素子の生産性向上とコスト低減に作用するものである。
尚、図４の（ｂ）、（ｃ）、図５（ｄ）、（ｅ）において示した金型分解組立装置は基本構成を述べたものであり、説明に用いた上下動するシリンダー、型突き出しピン５６の上下動および搬送具５７の上下および回動などの動作および制御は、圧縮空気を駆動源としたエアーシリンダーやシーケンス回路を用いた通常技術の組み合わせで行えるものであって特に図示する事を省略した。
なお、本実施の形態のシリンダー４４、バー４７は本発明の移動手段の例である。
（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。
本実施の形態による光学素子成形金型およびその製造方法について、図６および図７を用いて説明する。
図６（ａ）は上下金型の斜視図を示し、円柱形状の片側端面に凸形状の光学機能面が形成された上型２１と、凹形状の光学機能面２５が形成された下型２４で何れも外径面にスリット溝２３および２６が形成されている。
図６（ｂ）は円筒形状からなる胴型６１を示し、所定のピッチ円径上に第１の貫通孔６２が１０カ所に等配されている。第１の貫通孔６２は上型２１と下型２４（波線で記載）とが収容され、摺動可能なように所定の間隙が設けられている。胴型６１の内径部６３は所定寸法となるよう精密に研磨されている。
図６（ｃ）は受け型６４を示し、内側に段部６５が設けられてその外径寸法は、胴型６１の内径部６３の寸法と、ほとんど同様の寸法に加工されている。段部の外方には、第１の貫通孔６２と、ピッチ円径および同様に等配された第２の貫通孔６６が１０カ所設けられており、その孔寸法は第１の貫通孔６２よりも小さく設けられており、下型２４を載置させる作用のみでなく、金型分解のためのピンを通過させる貫通孔を備え、また成形ブロック全体を安定よく、例えば加熱板上をスライドをさせる作用を成せるものである。第１および第２の貫通孔の軸を合致させた状態で受け型６４の段部６５と胴型６１の内径部６３とは軽圧入で嵌合されて一体とする。
なお、胴型６１と受け型６４との一体化に際しての位置決めは両者のどちらが凹凸関係であってもよい。
以上のように、本実施の形態の光学素子成型金型は同時に複数個の光学素子が成形出来るものであり、第１の貫通孔には下型と成形素材および上型とが収容され、下型の下方に受け型を配するように構成されるものである。また、実施の形態４で述べた成形金型分解組立は単軸の構成を説明したが、基本構成を同じにすれば複数個の金型分解組立が同時に行えることが考えられ、光学素子の成形と型分解組立の生産性向上に極めて大きな効果を成すものである。
図７は上述した光学素子成形金型の加工工程を（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。
図７（ａ）はタングステン・カーバイト（ＷＣ）を主成分とする超硬合金からなり、円柱形状の外径を円筒研磨機とレジノイドボンドのダイヤモンド砥石（番定＃２４０）を用いて、外径寸法を３．５ｍｍに加工した。図示しないが材料の片側をコレットチャックで保持し、他方の端面からセンター押しを行って加工しても、センタレス研磨機で行ってもよい。次に砥石を交換し、砥石厚が０．９５ｍｍのダイヤモンド砥石によって、切り込み深さが０．５ｍｍとなるように図中の所定ピッチで複数箇所にスリット溝２６を加工した。加工されたスリット溝２６の溝幅は約１ｍｍ、切り込み深さはほぼ０．５ｍｍに加工されていた。尚、外径を研削する条件は、砥石周速度２８００ｍ／分、ワーク回転数１５０ｒｐｍ、切り込み量は３ミクロン／回で行い、スリット溝の加工には砥石周速度３０００ｍ／分で、切り込みは適当に行った。さらに平面研削盤を用いて円柱形状の外周面に図示しないＤカット面を０．０５ｍｍの切り込みで研磨した。尚、Ｄカット面は光学機能面に何ら悪影響を受けるものではない。
図７（ｂ）はスリット溝２６を加工した所定ピッチと同様のピッチでダイヤモンド切断機を用いて個別に分断された下型２４の加工品である。下型２４のスリット２６より光学機能面を形成する側の外径寸法に対して、その反対側の外径寸法は小さく加工されている。その理由は上下型を胴型に組み込んだ状態においてキャビティ内のガス抜きを行うのに作用させる事にある。加工機は切断機や円筒研磨機など金属やセラミックスなどの加工が行える一般的な加工機で行った。
図７（ｃ）は加工品の下型２４の端面に光学機能面２５を形成する工程で、加工品は回転円板６７の中心孔に精密に嵌合し、かつワックスを用いて相互を接着して固定している。ワーク回転軸６８の回転数は２００ｒｐｍで行った。加工はワーク回転軸６８とは独立した砥石回転軸６９を持った超精密加工機で行った。砥石回転軸６９の先端には断面が算盤玉の形状をしたダイヤモンド軸砥石７０が設けられている。軸砥石７０の外径がΦ５ｍｍのものを８００００回転／分の条件で加工した。ワーク回転軸６８を搭載している同時２．５軸のＮＣ制御が可能な形状創成機を用いて、その運動軌跡７１が円弧を描くようにプログラミングし、図中矢印−Ｚ方向に数ミクロンづつ切り込みを行って曲率半径が４．４５８ｍｍの球面形状の光学機能面２５を加工した。その後、図中矢印＋Ｚ方向に形状創成機を逃がし、更に回転円板に取り付けられている下型２４を取り外した。以降、同様の条件で下型１０個、上型２１を１０個作成した。上型２１は凸形状でその曲率半径が３．４４４ｍｍのものを加工した。
図７（ｄ）は下型２４を研削定盤７２に精密接着し、光学機能面２５の反対面を研削して金型の高さ寸法を揃えるために一括研削を平面研削盤を用いて行った。図中矢印方向に回転する研削砥石７３の周速度が３０００ｍ／分、研削定盤７２が固定されているベッドの運動はトラバースさせ（図中＋Ｘ〜−Ｘの左右運動と、＋Ｙ〜−Ｙの前後運動）、切り込み１〜２ミクロン／トラバースで、レジノイドボンドのダイヤモンド砥石を用いた。研削した下型２４の高さは所望寸法に対して２ミクロン以内の精度が確認された。上型２１は所望寸法に対し４ミクロン以内の精度が確認された。全ての上型および下型のスリット溝を洗浄ジグに止めて後、溶剤を用いて超音波洗浄を行った。
図７（ｅ）は光学機能面の加工と洗浄を行った後、下型２４に設けたスリット溝２６と、成膜治具３５との切り欠け部３６とをｎ＝４個係合させた成膜治具３５を保持具３７に組み込んで状態でスパッタ装置に取り付けた。装置はマグネトロン高周波スパッタ法により行うもので、白金（Ｐｔ）−タングステン（Ｗ）をターゲットとし、真空度５×１０−４Ｔｏｒｒ、電力６００Ｗの条件で、Ｐｔ５０ａｔｏｍ％−Ｗ５０ａｔｏｍ％組成で１ミクロンの離型膜を成膜して下型２４を作成した。上型２１についても同様の加工工程と同様の成膜を行って金型作成を完了した。以上のように従来の鍔部が形成された金型の製造に対し、工程の簡略化と合理化および精度の安定性を図ることが可能となり金型コスト低減に作用するものである。
（実施の形態６）
次に、実施の形態６について説明する。
図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、図９（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は光学素子の製造工程を説明するための要部断面図である。
図８（ａ）は成形ブロック１０１を示し複数の上型１０２と下型１０３および成形素材１０７を収容する第１の貫通孔１０８が複数箇所に設けられた円筒形状からなる胴型１０４ならびに受け型１０５とで構成されている。受け型１０５には第２の貫通孔１０６が、前記第１の貫通孔１０８と、中心軸が合致するように、胴型内周面と受け型の段部１０９とで軽圧入され固定されている。軽圧入にした理由は、成形中に両者の位置関係を崩さずに均等に熱を伝えることと、上下型を含む成形型全体をメンテする場合や、成形されたレンズに万一異常があった場合には受け型がはずせる工夫からである。
第１および第２の貫通孔１０８および１０６の寸法は、それぞれ３．５ｍｍと２．０ｍｍに加工されたものを用いた。成形素材１０７には主成分が硼珪酸バリュムからなるガラス材料（屈伏点：５４９℃、ガラス転移点：５０１℃）をΦ２．７５ｍｍの球形状に鏡面研磨して準備した。上型１０２、下型１０３の光学機能面に設けた曲率半径は、３．４４４ｍｍおよび４．４５８ｍｍであり、成形して得ようとするべき光学素子は凸状のメニスカスレンズである。
図８（ｂ）は成形ブロック１０１の全体を加熱するために上下にヒータ１１０を内装した上加熱板１０８’と下加熱板１０９’とで挟み込むように、成形素材１０７が押圧変形可能な温度まで軟化させる。本実施の形態では成形ブロックを、６００℃に加熱設定された上下加熱板に投入して、１２０秒間の保持を行った。
図８（ｃ）はその後、上加熱板１０８’を介して図中Ｐが８０００Ｎの加圧力を用いて押圧変形を行った。成形素材１０７は大きく変形されメニスカス形状となり上下型の光学機能面が成形素材に転写される。
図８（ｄ）は、変形完了後に、加圧力を継続したまま上下加熱板１０８’、１０９’の電源を切り、４８０℃になるまで成形ブロック１０１の全体を冷却した時点で加圧力Ｐを無負荷にした状態を示し、室温までさらに冷却されてレンズ１１１が成形が完了する。
尚、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の成形工程は成形ブロックを含む加熱源は図示しないチャンバーに内包され、不活性ガス中で行ったものである。また、温度制御、圧力制御は、熱電対や電磁弁を介して行ったものである。
図９（ｅ）は成形ブロック１０１を分解して成形されたレンズ１１１を取り出す工程の基本概念を説明するものであり、型吸着次具１１２を−Ｚ方向に移動させ、まず上型１０２と型吸着治具１１２は精密に嵌合された状態とする。その後、型突き出しピン１１３を図中＋Ｚ方向に押し上げて、すなわち上型、レンズ、下型が挟み込まれた状態のままレンズ１１１を第１の貫通孔１０８の上方まで移動させる。このとき、複数のピンは同時に複数の上下型を突き上げるため、ピン先端の水平位置は精密な精度で構成されており、また上型を吸着する型吸着治具の位置とも正確に構成されている。尚、本願の実施例で行ったレンズについて、型吸着次具の下降速度や、型突き出しピンの上昇速度、および光学素子に加わる荷重は、金型の成形面や光学素子にダメージを与えない条件が選ばれるが、複数個の成形型およびレンズに偏荷重がかからない条件が望ましく、３０ｍｍ／秒以下、荷重５Ｋｇｆが好適であった。
図９（ｆ）その後、型吸着治具１１２で上型１０２を吸着した状態のままで、さらに型吸着次具を＋Ｚ方向に移動させて待機させる。その後、型突き出しピン１１３に持ち上げられた下型１０３上のレンズ１１１はレンズ吸着治具１１５で吸着し、吸着治具１１５を回動させた後に、吸着を破ってレンズ１１１が捕集される。
図９（ｇ）はレンズ吸着治具１１５で成形素材１０７を吸着し、第１の貫通孔１０８の上方で吸着を破って成形素材１０７を第１の貫通孔１０８に落とし込む。
図９（ｈ）さらにその後、型吸着治具１１２を−Ｚ方向に移動させ上型１０２を第１の貫通孔１０８に収容して後、型吸着治具は＋Ｚ方向へ移動して成形金型の分解組立を完了する。
本実施の形態での成形金型の分解組立装置は、治具を作成し手動で行ったがレンズ１１１が第１の貫通孔に噛み込むことなく、２０回のトライに於いて全て分解組立が出来ることを確認した。また、１０個のレンズを一括して成形を行うことが可能となり生産性が極めて向上した。従って光学素子の製造工程である成形工程および型分解組立工程での生産性向上はレンズのコスト低減効果や整形設備の投資抑制効果も極めて大きい。  上記の光学素子製造方法で得られたｎ＝２００個のレンズ性能をフィゾー型の光干渉計で測定した結果、透過波面収差の平均値＝０．０６７、非点収差＝０．０２３ＡＭＴ、コマ収差＝０．１５９ＡＭＴ、球面収差＝０．８６５ＡＭＴであった。光ピックアップの光学系で使用したところ、実用上全く問題なく使用可能であることが確認された。
本発明による実施の形態で明らかなように光学素子の吸着治具、成形用金型、金型のスパッタ成膜治具、成形金型の分解組立装置、成形金型の加工方法、および上記の用いてなる光学素子の製造方法であり、何れも光学素子のコスト低減、生産性の向上が極めて高くなり、産業上利用価値の高いものである。
産業上の利用可能性
以上説明したところから明らかなように本発明は、成形されたレンズを成形型から取り出す際にレンズの生産性が向上する吸着治具、成型用金型、分解組み立て装置、及び分解組み立て方法を提供することが出来る。
また、本発明は、加工コストが高価にならない型、及び板を提供することが出来る。
また、本発明は、スパッタリングにより離型膜を成膜する際、生産性が向上しコストが安くなる型、及び板を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
図１は、
（ａ）本発明の第１の実施の形態の光学素子吸着装置の要部断面図である。
（ｂ）本発明の第１の実施の形態の光学素子吸着装置の要部断面図である。
（ｃ）本発明の第１の実施の形態の光学素子吸着装置の要部断面図である。
図２は、
（ａ）本発明の第２の実施の形態の光学素子成形用金型の要部断面図である。
（ｂ）本発明の第２の実施の形態の光学素子成形用金型の要部断面図である。
図３は、
（ａ）本発明の第３の実施の形態で得られるスパッタ成膜治具の立体斜視図である。
（ｂ）本発明の第３の実施の形態で得られるスパッタ成膜治具の立体斜視図である。
（ｃ）本発明の第３の実施の形態で得られるスパッタ成膜治具の立体斜視図である。
図４は、
（ａ）本発明の第４の実施の形態の光学素子成形用金型の分解組立装置を説明する要部断面図である。
（ｂ）本発明の第４の実施の形態の光学素子成形用金型の分解組立装置を説明する要部断面図である。
（ｃ）本発明の第４の実施の形態の光学素子成形用金型の分解組立装置を説明する要部断面図である。
図５は、
（ｄ）本発明の第４の実施の形態の光学素子成形用金型の分解組立装置を説明する要部断面図である。
（ｅ）本発明の第４の実施の形態の光学素子成形用金型の分解組立装置を説明する要部断面図である。
（ｆ）本発明の第４の実施の形態の光学素子成形用金型の分解組立装置を説明する要部断面図である。
図６は、
（ａ）本発明の第５の実施の形態の光学素子成形用金型の立体斜視図である。
（ｂ）本発明の第５の実施の形態の光学素子成形用金型の立体斜視図である。
（ｃ）本発明の第５の実施の形態の光学素子成形用金型の立体斜視図である。
図７は、
（ａ）本発明の第６の実施形態の光学素子用成形金型の加工方法を説明する立体斜視図である。
（ｂ）本発明の第６の実施形態の光学素子用成形金型の加工方法を説明する立体斜視図である。
（ｃ）本発明の第６の実施形態の光学素子用成形金型の加工方法を説明する立体斜視図である。
（ｄ）本発明の第６の実施形態の光学素子用成形金型の加工方法を説明する立体斜視図である。
（ｅ）本発明の第６の実施形態の光学素子用成形金型の加工方法を説明する立体斜視図である。
図８は、
（ａ）本発明の第５および第６の実施の形態の光学素子成形金型を用いて、光学素子の製造方法を説明する要部断面図である。
（ｂ）本発明の第５および第６の実施の形態の光学素子成形金型を用いて、光学素子の製造方法を説明する要部断面図である。
（ｃ）本発明の第５および第６の実施の形態の光学素子成形金型を用いて、光学素子の製造方法を説明する要部断面図である。
（ｄ）本発明の第５および第６の実施の形態の光学素子成形金型を用いて、光学素子の製造方法を説明する要部断面図である。
図９は、
（ｅ）本発明の第５および第６の実施の形態の光学素子成形用金型を用いて、光学素子の製造方法を説明する要部断面図である。
（ｆ）本発明の第５および第６の実施の形態の光学素子成形用金型を用いて、光学素子の製造方法を説明する要部断面図である。
（ｇ）本発明の第５および第６の実施の形態の光学素子成形用金型を用いて、光学素子の製造方法を説明する要部断面図である。
（ｈ）本発明の第５および第６の実施の形態の光学素子成形用金型を用いて、光学素子の製造方法を説明する要部断面図である。
図１０は、
（ａ）本出願にかかる発明者が提案してきた光学素子の成形金型および光学素子の製造方法を説明するための要部断面図である。
（ｂ）本出願にかかる発明者が提案してきた光学素子の成形金型および光学素子の製造方法を説明するための要部断面図である。
（ｃ）本出願にかかる発明者が提案してきた光学素子の成形金型および光学素子の製造方法を説明するための要部断面図である。
（ｄ）本出願にかかる発明者が提案してきた光学素子の成形金型および光学素子の製造方法を説明するための要部断面図である。
（符号の説明）
１１  吸着治具
２１  上型
２２、２５  光学機能面
２３、２６  スリット溝
２４  下型
２７  受け型
２８  貫通孔
２９，１０４  胴型
３１、１０１  成形ブロック
３２  上加熱板
３３  下加熱板
３０  成形素材
３４  光学素子
３５  成膜治具
３６  切り欠き部
４１  金型分解組立装置
６８  ワーク回転軸
６９  砥石回転軸
７３  研削砥石
１１０  ヒータ
１１１  レンズ
１１２  型吸着治具
１１５  レンズ吸着治具
【図１（ａ）】
2003010099.tif 000003
【図１（ｂ）】
2003010099.tif 000004
【図１（ｃ）】
2003010099.tif 000005
【図２（ａ）】
2003010099.tif 000006
【図２（ｂ）】
2003010099.tif 000007
【図３（ａ）】
2003010099.tif 000008
【図３（ｂ）】
2003010099.tif 000009
【図３（ｃ）】
2003010099.tif 000010
【図４（ａ）】
2003010099.tif 000011
【図４（ｂ）】
2003010099.tif 000012
【図４（ｃ）】
2003010099.tif 000013
【図５（ｄ）】
2003010099.tif 000014
【図５（ｅ）】
2003010099.tif 000015
【図５（ｆ）】
2003010099.tif 000016
【図６（ａ）】
2003010099.tif 000017
【図６（ｂ）】
2003010099.tif 000018
【図６（ｃ）】
2003010099.tif 000019
【図７（ａ）】
2003010099.tif 000020
【図７（ｂ）】
2003010099.tif 000021
【図７（ｃ）】
2003010099.tif 000022
【図７（ｄ）】
2003010099.tif 000023
【図７（ｅ）】
2003010099.tif 000024
【図８（ａ）】
2003010099.tif 000025
【図８（ｂ）】
2003010099.tif 000026
【図８（ｃ）】
2003010099.tif 000027
【図８（ｄ）】
2003010099.tif 000028
【図９（ｅ）】
2003010099.tif 000029
【図９（ｆ）】
2003010099.tif 000030
【図９（ｇ）】
2003010099.tif 000031
【図９（ｈ）】
2003010099.tif 000032
【図１０（ａ）】
2003010099.tif 000033
【図１０（ｂ）】
2003010099.tif 000034
【図１０（ｃ）】
2003010099.tif 000035
【図１０（ｄ）】
2003010099.tif 000036
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月27日(2003.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ成型用の上型または下型であって、その側面には溝が形成されており、その側面にはその軸方向に前記溝に連通するＤカット面が形成されている型。
【請求項２】
円柱であり、円周上に前記溝が形成されている請求項１記載の型。
【請求項３】
請求項１または２に記載の型の溝を引っかけることによって保持する、複数個の孔を備え、
前記型をスパッタリングする際に前記型を保持する板。
【請求項４】
胴型に入りかつ相手のレンズ面の中央には当接せず、前記レンズ面の周辺に当接し、前記レンズが成型される際に用いられた上型または下型と実質上同じ外形を有する吸着治具。
【請求項５】
前記相手のレンズ面が凹面である場合、相手のレンズ面の冷えた後の前記曲率半径より曲率半径が大きいまたは平板である請求項４記載の吸着治具。
【請求項６】
前記相手のレンズ面が凸面である場合、相手のレンズ面の冷えた後の前記曲率半径より曲率半径が小さい請求項４記載の吸着治具。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載の吸着治具を用いて前記レンズを前記胴型から取り出すレンズ取り出し方法であって、
前記上型及び前記下型及び前記胴型を用いて前記レンズが成形された後、前記上型または前記下型を前記胴型から抜き取る抜き取り工程と、
前記上型または前記下型が抜き取られた側から前記吸着治具を前記レンズの姿勢が矯正されるまで前記相手のレンズ面に押しつける胴型挿入工程と、
前記レンズの姿勢が矯正された後、前記吸着治具で前記レンズを吸着して取り出す取り出し工程とを備えたレンズ取り出し方法。
【請求項８】
レンズ成形用の上型と、
レンズ成形用の下型と、
受け型と、
胴型とを備え、
前記下型にはつばがなく、
前記下型の下には前記受け型が設けられ、
その受け型には、型突き出しピンを挿入するための１個または複数個の貫通孔が設けられおり、
前記上型及び下型は前記胴型に対して摺動可能になっており、
前記受け型と前記胴型とが軽圧入されており、
前記受け型と前記胴型との位置関係を崩さずに均等に熱を伝える成型用金型。
【請求項９】
レンズ成形用の上型と、
レンズ成形用の下型と、
受け型と、
胴型とを備え、
前記下型にはつばがなく、
前記下型の下には前記受け型が設けられ、
その受け型には、型突き出しピンを挿入するための１個または複数個の貫通孔が設けられおり、
前記上型及び下型は前記胴型に対して摺動可能になっており、
前記胴型は複数個の上下型挿入用孔を設けた部材であり、
それぞれの孔に前記上型及び下型が摺動可能に収納され、
前記胴型には位置決め用凹部または凸部が形成され、
前記位置決め用凹部または凸部に対応する凸部または凹部が形成された前記受け型には、前記上下型挿入用孔の位置に対応する箇所に複数個の前記貫通孔が形成されている成型用金型。
【請求項１０】
請求項８記載の、プレスされたレンズを有する成型用金型を載置する基台と、
型突き出しピンと、
吸着治具と、
前記吸着治具を移動させる移動手段とを備え、
少なくとも前記型突き出しピンによって前記上下金型及び前記レンズを前記レンズが前記胴型から露出するところまで持ち上げ、
少なくともその後、前記吸着治具でいずれかの型を吸着し、前記移動手段によってその型を前記レンズから引き離し、
前記レンズを取り出す分解組み立て装置。
【請求項１１】
前記型突き出しピンで押し上げる際、前記型突き出しピンの押し上げ動作と前記移動手段による前記吸着治具の移動動作とが同期がとれている請求項１０記載の分解組み立て装置。
【請求項１２】
請求項８記載の、プレスされたレンズを有する成型用金型を載置する基台と、型突き出しピンと、吸着治具と、前記吸着治具を移動させる移動手段とを備えた分解組み立て装置を用いた分解組み立て方法であって、
少なくとも前記型突き出しピンによって前記上下金型及び前記レンズを前記レンズが前記胴型から露出するところまで持ち上げ、
少なくともその後、前記吸着治具でいずれかの型を吸着し、前記移動手段によってその型を前記レンズから引き離し、
前記レンズを取り出す分解組み立て方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
明    細    書
型、板、吸着治具、成型用金型、分解組み立て装置、分解組み立て方法、及びレンズ取り出し方法
技術分野
本発明は、光学機器に使用されるレンズを成形する型、その型に離型膜を塗るためにスパッタリングする際に用いる板、プレスされたレンズを吸着する吸着治具、レンズを成形する成型用金型、レンズをプレスする際に用いる分解組み立て装置、分解組み立て方法、及び成形されたレンズを取り出すレンズ取り出し方法に関するものである。
背景技術
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本出願にかかる発明者が提案してきた光学素子の成形金型および光学素子の製造方法を説明するための要部断面図を示している。すなわち、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、ガラスレンズを精密ガラス成型法により形成する成形金型および光学素子の製造方法を説明するための図である。
図１０（ａ）に、成形ブロック８８の構成を示す。図１０（ａ）において、下方に光学機能面８１が形成された上型８２と、上方に別の光学機能面８３が形成された下型８４とは、それぞれ鍔部８５が一体的に形成されている。上型８２と、下型８４と、上下型８２，８４が摺動案内される胴型８６とで成形型が構成されている。これら上下型８２、８４と胴型８６とで構成される内部に成形素材８７を入れ成形ブロック８８を構成する。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
って、加工コストが著しく高価となる。
すなわち顎部を精度よく作るのは困難であり、また加工コストが著しく高価になるという課題がある。
また、光学機能面にガラスとの離型膜を成膜するに際しては、鍔部８５の外径寸法が、スパッタ装置への１バッチ当たりの投入数を決定する。すなわち顎部８５の面積が大きいので、１バッチあたりに多くの型をスパッタ装置に投入出来ない。従って、成膜時に於ける生産性の低下でコストが著しく高価である。
すなわち、光学機能面にガラスとの離型膜を成膜する際、顎部があるので多くの型をスパッタ装置に投入できず生産性が低下しコストが高価になるという課題がある。
発明の開示
本発明は、上記課題を考慮し、成形されたレンズを成形型から取り出す際にレンズの生産性が向上する吸着治具、成型用金型、分解組み立て装置、及び分解組み立て方法、及びレンズ取り出し方法を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、上記課題を考慮し、加工コストが高価にならない型、及び板を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、上記課題を考慮し、スパッタリングにより離型膜を成膜する際、生産性が向上しコストが安くなる型、及び板を提供することを目的とするものである。
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、レンズ成型用の上型または下型であって、その側面には溝が形成されており、その側面にはその軸方向に前記溝に連通するＤカット面が形成されている型である。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
また、第２の本発明は、円柱であり、円周上に前記溝が形成されている第１の本発明の型である。
また、第３の本発明は、第１または２の本発明の型の溝を引っかけることによって保持する、複数個の孔を備え、
前記型をスパッタリングする際に前記型を保持する板である。
また、第４の本発明は、胴型に入りかつ相手のレンズ面の中央には当接せず、前記レンズ面の周辺に当接し、前記レンズが成型される際に用いられた上型または下型と実質上同じ外形を有する吸着治具である。
また、第５の本発明は、前記相手のレンズ面が凹面である場合、相手のレンズ面の冷えた後の前記曲率半径より曲率半径が大きいまたは平板である第４の本発明の吸着治具である。
また、第６の本発明は、前記相手のレンズ面が凸面である場合、相手のレンズ面の冷えた後の前記曲率半径より曲率半径が小さい第４の本発明の吸着治具である。
また、第７の本発明は、第４〜６の本発明のいずれかの吸着治具を用いて前記レンズを前記胴型から取り出すレンズ取り出し方法であって、
前記上型及び前記下型及び前記胴型を用いて前記レンズが成形された後、前記上型または前記下型を前記胴型から抜き取る抜き取り工程と、
前記上型または前記下型が抜き取られた側から前記吸着治具を前記レンズの姿勢が矯正されるまで前記相手のレンズ面に押しつける胴型挿入工程と、
前記レンズの姿勢が矯正された後、前記吸着治具で前記レンズを吸着して取り出す取り出し工程とを備えたレンズ取り出し方法である。
また、第８の本発明は、レンズ成形用の上型と、
レンズ成形用の下型と、
受け型と、


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
胴型とを備え、
前記下型にはつばがなく、
前記下型の下には前記受け型が設けられ、
その受け型には、型突き出しピンを挿入するための１個または複数個の貫通孔が設けられおり、
前記上型及び下型は前記胴型に対して摺動可能になっており、
前記受け型と前記胴型とが軽圧入されており、
前記受け型と前記胴型との位置関係を崩さずに均等に熱を伝える成型用金型である。
また、第９の本発明は、レンズ成形用の上型と、
レンズ成形用の下型と、
受け型と、
胴型とを備え、
前記下型にはつばがなく、
前記下型の下には前記受け型が設けられ、
その受け型には、型突き出しピンを挿入するための１個または複数個の貫通孔が設けられおり、
前記上型及び下型は前記胴型に対して摺動可能になっており、
前記胴型は複数個の上下型挿入用孔を設けた部材であり、
それぞれの孔に前記上型及び下型が摺動可能に収納され、
前記胴型には位置決め用凹部または凸部が形成され、
前記位置決め用凹部または凸部に対応する凸部または凹部が形成された前記受け型には、前記上下型挿入用孔の位置に対応する箇所に複数個の前記貫通孔が形成されている成型用金型である。
また、第１０の本発明は、第８の本発明の、プレスされたレンズを有する成型用金型を載置する基台と、
型突き出しピンと、
吸着治具と、
前記吸着治具を移動させる移動手段とを備え、
少なくとも前記型突き出しピンによって前記上下金型及び前記レンズを前記レンズが前記胴型から露出するところまで持ち上げ、
少なくともその後、前記吸着治具でいずれかの型を吸着し、前記移動手段によってその型を前記レンズから引き離し、
前記レンズを取り出す分解組み立て装置である。
また、第１１の本発明は、前記型突き出しピンで押し上げる際、前記型突き出しピンの押し上げ動作と前記移動手段による前記吸着治具の移動動作とが同期がとれている第１０の本発明の分解組み立て装置である。
また、第１２の本発明は、第８の本発明の、プレスされたレンズを有する成型用金型を載置する基台と、型突き出しピンと、吸着治具と、前記吸着治具を移動させる移動手段とを備えた分解組み立て装置を用いた分解組み立て方法であって、
少なくとも前記型突き出しピンによって前記上下金型及び前記レンズを前記レンズが前記胴型から露出するところまで持ち上げ、
少なくともその後、前記吸着治具でいずれかの型を吸着し、前記移動手段によってその型を前記レンズから引き離し、
前記レンズを取り出す分解組み立て方法である。
なお、本発明は以下の解決手段を有する発明であってもよい。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
って光学素子の製造工程である成形工程および型分解組立工程での生産性向上はレンズのコスト低減効果や整形設備の投資抑制効果も極めて大きい。  上記の光学素子製造方法で得られたｎ＝２００個のレンズ性能をフィゾー型の光干渉計で測定した結果、透過波面収差の平均値＝０．０６７、非点収差＝０．０２３ＡＭＴ、コマ収差＝０．１５９ＡＭＴ、球面収差＝０．８６５ＡＭＴであった。光ピックアップの光学系で使用したところ、実用上全く問題なく使用可能であることが確認された。
本発明による実施の形態で明らかなように光学素子の吸着治具、成形用金型、金型のスパッタ成膜治具、成形金型の分解組立装置、成形金型の加工方法、および上記の用いてなる光学素子の製造方法であり、何れも光学素子のコスト低減、生産性の向上が極めて高くなり、産業上利用価値の高いものである。
産業上の利用可能性
以上説明したところから明らかなように本発明は、成形されたレンズを成形型から取り出す際にレンズの生産性が向上する吸着治具、成型用金型、分解組み立て装置、分解組み立て方法、及びレンズ取り出し方法を提供することが出来る。
また、本発明は、加工コストが高価にならない型、及び板を提供することが出来る。
また、本発明は、スパッタリングにより離型膜を成膜する際、生産性が向上しコストが安くなる型、及び板を提供することが出来る。




【国際調査報告】
2003010099.tif 000037
2003010099.tif 000038
2003010099.tif 000039
2003010099.tif 000040
2003010099.tif 000041
2003010099.tif 000042
2003010099.tif 000043