レンズ成形用金型
【課題】多数個取りレンズ金型に備えられた１対の入れ子型の全てについて、第一面と第二面の光軸中心を高精度で合わせる。
【解決手段】固定型２０は、光学機能転写面２３ａを形成する鏡面駒２３と、鏡面駒２３を備えた入れ子型２２と、入れ子型２２を複数個設けた型枠２１とによって構成される。可動型３０も同様な構成をとる。入れ子型２２および３２は、位置決め穴２４および３４と、位置決めピン２５および３５とを備える。固定型２０と可動型３０が閉じたときに、位置決め穴２４に位置決めピン３５が勘合し、位置決めピン２５に位置決め穴３４が勘合する。入れ子型２２および３２は、位置決め穴２４および３４と前記位置決めピン２５および３５を、それぞれ２つづつ備える。２つの位置決め穴はレンズ光軸に対して点対称位置に配置され、２つの位置決めピンは位置決め穴に対して９０°ずらした位置に配置する。
【解決手段】固定型２０は、光学機能転写面２３ａを形成する鏡面駒２３と、鏡面駒２３を備えた入れ子型２２と、入れ子型２２を複数個設けた型枠２１とによって構成される。可動型３０も同様な構成をとる。入れ子型２２および３２は、位置決め穴２４および３４と、位置決めピン２５および３５とを備える。固定型２０と可動型３０が閉じたときに、位置決め穴２４に位置決めピン３５が勘合し、位置決めピン２５に位置決め穴３４が勘合する。入れ子型２２および３２は、位置決め穴２４および３４と前記位置決めピン２５および３５を、それぞれ２つづつ備える。２つの位置決め穴はレンズ光軸に対して点対称位置に配置され、２つの位置決めピンは位置決め穴に対して９０°ずらした位置に配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学レンズを成形するための金型に関し、特に、光学レンズを成形する際に、レンズの第１面の中心と第２面の中心とが位置ズレしないようにしたレンズ成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学レンズを成形する金型は、下記特許文献１に開示されているような上型と下型によって構成されるものが一般的である。上型と下型は、同一軸上で対向する一対の型板にそれぞれ取り付けられ、型板の一方に設けられたガイド軸が、他方に設けられたガイド穴に嵌合して位置決めされ、一方が摺動可能となっている。例えば、上型を摺動可能とした場合、下型には胴型が取り付けられ、レンズ成形面が設けられた下型本体部分が胴型に設けられた円筒穴に嵌合する。上型は、上型本体部分が胴型の円筒穴に嵌合し、円筒穴の内部で、上型に設けられたレンズ成形面が下型に設けられたレンズ成形面と同一軸上で対向してレンズ成形空間を形成する。下型に設けられたレンズ成形面上に、予め加熱されたガラス素材が置かれ、上型と下型が閉じることによって前記レンズ成形空間が形成され、前記ガラス素材にレンズ形状が転写される。
【特許文献１】特開２００５−２０６４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に示された金型では、上型と下型は胴型によってそれぞれのレンズ成形面の光軸中心が一致するようになっている。しかし、上型および下型の位置精度は、一義的には前述のガイド軸とガイド穴によって決まる型板相互間の位置精度を受け、更に、上型および下型と胴型との間にはクリアランスが設けられているので、上型および下型がクリアランスの分だけ胴型に対して逆方向にズレる可能性がある。
【０００４】
また、前記金型が複数個取りの場合は、上型および下型のそれぞれに複数個のレンズ成形面が設けられるので、レンズ成形面の金型上における位置精度も影響し、個々のレンズ成形面の光軸中心の最終的な位置精度は更に悪くなる。従って、全てのレンズ成形面の光軸中心を高精度で合わせることは、金型の各寸法を相当の精度で作らなければならず、多くの困難な問題がある。
【０００５】
掛かる課題に対して、本発明は、上型および下型のそれぞれに複数個の入れ子型を取り付け、上下の入れ子型同士で位置決めを行うようにすることで、入れ子型の位置のバラツキをなくし、入れ子型に設けたレンズ成形面の光軸中心を高精度で合わせることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるレンズ成形用金型は、固定型と可動型のそれぞれに、レンズの光学機能面を転写する光学機能転写面を備えた入れ子型と、該入れ子型が位置調節可能に取り付けられる型枠とを備える。前記入れ子型は、前記固定型と可動型が閉じたときに、それぞれの入れ子型同士が互いに位置決めし合う位置決め手段として位置決め穴と位置決めピンとを設ける。前記固定型の位置決め穴に前記可動型の位置決めピンが勘合し、前記固定型の位置決めピンに前記可動型の位置決め穴が勘合する。
【０００７】
前記入れ子型は、前記位置決め穴と前記位置決めピンを、それぞれ２つづつ備える。前記２つの位置決め穴はレンズ光軸に対して点対称位置に配置される。前記位置決めピンはレンズ光軸を中心にして前記位置決め穴から９０°ずらした位置に配置、埋設する。前記位置決めピンは、前記型枠に設けられた固定穴とも勘合する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構造で、多数個取り金型に設けられた全てのレンズ成形面の光軸中心を高精度で合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態である光学レンズを成形する金型の構造について説明する。図１および図２に示すレンズ成形用金型１０は、固定型２０および可動型３０より構成されている。固定型２０は、型枠２１と、型枠２１に位置調節可能に取り付けられた入れ子型２２、および入れ子型２２に嵌め込まれた鏡面駒２３とによって構成され、可動型３０も同様の構成となっている。
【００１０】
可動型３０の型枠３１にはガイド軸３６が備えられている。固定型２０の型枠２１には、前記ガイド軸３６と嵌合するガイド穴２６が設けられ、前記ガイド軸３６がガイド穴２６を摺動して、固定型２０と可動型３０の開閉が行われる。
【００１１】
型枠２１には８個の扇形をした入れ子型２２が円形に嵌めこまれている（図２および図３参照）。図示しないが、可動型３０の型枠３１にも同様に８個の入れ子型３２が円形に嵌めこまれている。型枠２１に嵌め込まれた８個の入れ子型と型枠３１に嵌め込まれた８個の入れ子型は、それぞれが対になるように配置されている。
【００１２】
図４に示すように、入れ子型２２は、中央にレンズ成形スペース４０を設けている。レンズ成形スペース４０の中心部は鏡面駒２３を嵌め込むための穴４１が明けられ、その周囲にフランジ形成面４２が設けられている。フランジ形成面４２は可動型３０の入れ子型３２に設けられたフランジ形成面５２（図３参照）とによってレンズのフランジ部を形成する。
【００１３】
前記穴４１には鏡面駒２３が嵌めこまれ、鏡面駒２３の先端は光学機能転写面２３ａが形成されている。光学機能転写面２３ａは、光学レンズとして、入射光、出射光を所定の角度に屈折させる機能を実現するための設計形状に従う形状に形成される範囲であり、成形時にレンズに転写するため鏡面になっている。鏡面駒２３は、可動型３０の入れ子型３２の穴５１に嵌めこまれた鏡面駒３３との間の空間でレンズ形状を形成する。
【００１４】
型枠２１に設けられた固定穴２７を貫通した位置決めピン２５は、入れ子型２２を貫通してその先端が入れ子型２２から飛び出している。位置決めピン２５と入れ子型２２の穴は締り嵌めになっているので、位置決めピン２５は入れ子型２２にしっかり固定されている。位置決めピン２５は２本設けられ、前記鏡面駒２３の光軸を中心に１８０°対称な位置に配置されている。
【００１５】
位置決めピン２５から９０°回転した位置に位置決め穴２４が２つ設けられている。そして入れ子型３２には、位置決めピン２５の同軸上で対向する位置に位置決め穴３４が設けられ、位置決め穴２４の同軸上で対向する位置に位置決めピン３５が設けられている。
【００１６】
次に本発明による金型の作用について説明する。前述のように可動型３０の型枠３１に設けられたガイド軸３６が、固定型２０の型枠２１に設けられたガイド穴２６に嵌合しガイドされて摺動し、固定型２０と可動型３０の開閉が行われる。
【００１７】
ここで、入れ子型２２に配置された位置決めピン２５と位置決め穴２４は鏡面駒２３の光軸を中心に９０°間隔で交互に配置されており、位置決めピン２５と位置決め穴２４を通る円の中心に光軸が位置する。一方、入れ子型３２に配置された位置決めピン３５と位置決め穴３４も鏡面駒３３の光軸を中心に９０°間隔で交互に配置されており、位置決めピン３５と位置決め穴３４を通る円の中心に光軸が位置する。
【００１８】
型枠２１と型枠３１が合わさる直前で位置決めピン２５が位置決め穴３４に、位置決めピン３５が位置決め穴２４に嵌合する。位置決めピン２５および３５は入れ子型２２および３２に締り嵌めにて固定されているので、入れ子型２２と３２に設けられたそれぞれの位置決めピンおよび位置決め穴は一致することになり、その中心位置にある鏡面駒２３の光学機能転写面２３ａの光軸中心と鏡面駒３３の光学機能転写面３３ａの光軸中心とが完全に一致する。
【００１９】
このように一対の入れ子型２２と３２の間で光軸合わせが行われる。この光軸合わせは、前記８組の入れ子型について、それぞれが独立して行われるので、個々の入れ子型の僅かなバラツキさえも問題にならない。
【００２０】
前述の実施形態では多数個取り金型について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、１個取り金型に採用しても良い。
【００２１】
なお、前述の実施形態では射出成形用金型について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、モールドプレス金型に採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による射出成形用レンズ金型の固定型と可動型の断面図である。
【図２】８個の入れ子型を嵌め込んだ型枠を示す斜視図である。
【図３】可動型用入れ子型を示す斜視図である。
【図４】固定型用入れ子型を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０ 金型
２０ 固定型
２１，３１ 型枠
２２，３２ 入れ子型
２３，３３ 鏡面駒
２３ａ，３３ａ 光学機能転写面
２４，３４ 位置決め穴
２５，３５ 位置決めピン
２６ ガイド穴
３０ 可動型
３６ ガイド軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学レンズを成形するための金型に関し、特に、光学レンズを成形する際に、レンズの第１面の中心と第２面の中心とが位置ズレしないようにしたレンズ成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学レンズを成形する金型は、下記特許文献１に開示されているような上型と下型によって構成されるものが一般的である。上型と下型は、同一軸上で対向する一対の型板にそれぞれ取り付けられ、型板の一方に設けられたガイド軸が、他方に設けられたガイド穴に嵌合して位置決めされ、一方が摺動可能となっている。例えば、上型を摺動可能とした場合、下型には胴型が取り付けられ、レンズ成形面が設けられた下型本体部分が胴型に設けられた円筒穴に嵌合する。上型は、上型本体部分が胴型の円筒穴に嵌合し、円筒穴の内部で、上型に設けられたレンズ成形面が下型に設けられたレンズ成形面と同一軸上で対向してレンズ成形空間を形成する。下型に設けられたレンズ成形面上に、予め加熱されたガラス素材が置かれ、上型と下型が閉じることによって前記レンズ成形空間が形成され、前記ガラス素材にレンズ形状が転写される。
【特許文献１】特開２００５−２０６４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に示された金型では、上型と下型は胴型によってそれぞれのレンズ成形面の光軸中心が一致するようになっている。しかし、上型および下型の位置精度は、一義的には前述のガイド軸とガイド穴によって決まる型板相互間の位置精度を受け、更に、上型および下型と胴型との間にはクリアランスが設けられているので、上型および下型がクリアランスの分だけ胴型に対して逆方向にズレる可能性がある。
【０００４】
また、前記金型が複数個取りの場合は、上型および下型のそれぞれに複数個のレンズ成形面が設けられるので、レンズ成形面の金型上における位置精度も影響し、個々のレンズ成形面の光軸中心の最終的な位置精度は更に悪くなる。従って、全てのレンズ成形面の光軸中心を高精度で合わせることは、金型の各寸法を相当の精度で作らなければならず、多くの困難な問題がある。
【０００５】
掛かる課題に対して、本発明は、上型および下型のそれぞれに複数個の入れ子型を取り付け、上下の入れ子型同士で位置決めを行うようにすることで、入れ子型の位置のバラツキをなくし、入れ子型に設けたレンズ成形面の光軸中心を高精度で合わせることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるレンズ成形用金型は、固定型と可動型のそれぞれに、レンズの光学機能面を転写する光学機能転写面を備えた入れ子型と、該入れ子型が位置調節可能に取り付けられる型枠とを備える。前記入れ子型は、前記固定型と可動型が閉じたときに、それぞれの入れ子型同士が互いに位置決めし合う位置決め手段として位置決め穴と位置決めピンとを設ける。前記固定型の位置決め穴に前記可動型の位置決めピンが勘合し、前記固定型の位置決めピンに前記可動型の位置決め穴が勘合する。
【０００７】
前記入れ子型は、前記位置決め穴と前記位置決めピンを、それぞれ２つづつ備える。前記２つの位置決め穴はレンズ光軸に対して点対称位置に配置される。前記位置決めピンはレンズ光軸を中心にして前記位置決め穴から９０°ずらした位置に配置、埋設する。前記位置決めピンは、前記型枠に設けられた固定穴とも勘合する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構造で、多数個取り金型に設けられた全てのレンズ成形面の光軸中心を高精度で合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態である光学レンズを成形する金型の構造について説明する。図１および図２に示すレンズ成形用金型１０は、固定型２０および可動型３０より構成されている。固定型２０は、型枠２１と、型枠２１に位置調節可能に取り付けられた入れ子型２２、および入れ子型２２に嵌め込まれた鏡面駒２３とによって構成され、可動型３０も同様の構成となっている。
【００１０】
可動型３０の型枠３１にはガイド軸３６が備えられている。固定型２０の型枠２１には、前記ガイド軸３６と嵌合するガイド穴２６が設けられ、前記ガイド軸３６がガイド穴２６を摺動して、固定型２０と可動型３０の開閉が行われる。
【００１１】
型枠２１には８個の扇形をした入れ子型２２が円形に嵌めこまれている（図２および図３参照）。図示しないが、可動型３０の型枠３１にも同様に８個の入れ子型３２が円形に嵌めこまれている。型枠２１に嵌め込まれた８個の入れ子型と型枠３１に嵌め込まれた８個の入れ子型は、それぞれが対になるように配置されている。
【００１２】
図４に示すように、入れ子型２２は、中央にレンズ成形スペース４０を設けている。レンズ成形スペース４０の中心部は鏡面駒２３を嵌め込むための穴４１が明けられ、その周囲にフランジ形成面４２が設けられている。フランジ形成面４２は可動型３０の入れ子型３２に設けられたフランジ形成面５２（図３参照）とによってレンズのフランジ部を形成する。
【００１３】
前記穴４１には鏡面駒２３が嵌めこまれ、鏡面駒２３の先端は光学機能転写面２３ａが形成されている。光学機能転写面２３ａは、光学レンズとして、入射光、出射光を所定の角度に屈折させる機能を実現するための設計形状に従う形状に形成される範囲であり、成形時にレンズに転写するため鏡面になっている。鏡面駒２３は、可動型３０の入れ子型３２の穴５１に嵌めこまれた鏡面駒３３との間の空間でレンズ形状を形成する。
【００１４】
型枠２１に設けられた固定穴２７を貫通した位置決めピン２５は、入れ子型２２を貫通してその先端が入れ子型２２から飛び出している。位置決めピン２５と入れ子型２２の穴は締り嵌めになっているので、位置決めピン２５は入れ子型２２にしっかり固定されている。位置決めピン２５は２本設けられ、前記鏡面駒２３の光軸を中心に１８０°対称な位置に配置されている。
【００１５】
位置決めピン２５から９０°回転した位置に位置決め穴２４が２つ設けられている。そして入れ子型３２には、位置決めピン２５の同軸上で対向する位置に位置決め穴３４が設けられ、位置決め穴２４の同軸上で対向する位置に位置決めピン３５が設けられている。
【００１６】
次に本発明による金型の作用について説明する。前述のように可動型３０の型枠３１に設けられたガイド軸３６が、固定型２０の型枠２１に設けられたガイド穴２６に嵌合しガイドされて摺動し、固定型２０と可動型３０の開閉が行われる。
【００１７】
ここで、入れ子型２２に配置された位置決めピン２５と位置決め穴２４は鏡面駒２３の光軸を中心に９０°間隔で交互に配置されており、位置決めピン２５と位置決め穴２４を通る円の中心に光軸が位置する。一方、入れ子型３２に配置された位置決めピン３５と位置決め穴３４も鏡面駒３３の光軸を中心に９０°間隔で交互に配置されており、位置決めピン３５と位置決め穴３４を通る円の中心に光軸が位置する。
【００１８】
型枠２１と型枠３１が合わさる直前で位置決めピン２５が位置決め穴３４に、位置決めピン３５が位置決め穴２４に嵌合する。位置決めピン２５および３５は入れ子型２２および３２に締り嵌めにて固定されているので、入れ子型２２と３２に設けられたそれぞれの位置決めピンおよび位置決め穴は一致することになり、その中心位置にある鏡面駒２３の光学機能転写面２３ａの光軸中心と鏡面駒３３の光学機能転写面３３ａの光軸中心とが完全に一致する。
【００１９】
このように一対の入れ子型２２と３２の間で光軸合わせが行われる。この光軸合わせは、前記８組の入れ子型について、それぞれが独立して行われるので、個々の入れ子型の僅かなバラツキさえも問題にならない。
【００２０】
前述の実施形態では多数個取り金型について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、１個取り金型に採用しても良い。
【００２１】
なお、前述の実施形態では射出成形用金型について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、モールドプレス金型に採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による射出成形用レンズ金型の固定型と可動型の断面図である。
【図２】８個の入れ子型を嵌め込んだ型枠を示す斜視図である。
【図３】可動型用入れ子型を示す斜視図である。
【図４】固定型用入れ子型を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０ 金型
２０ 固定型
２１，３１ 型枠
２２，３２ 入れ子型
２３，３３ 鏡面駒
２３ａ，３３ａ 光学機能転写面
２４，３４ 位置決め穴
２５，３５ 位置決めピン
２６ ガイド穴
３０ 可動型
３６ ガイド軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの光学機能面を転写する光学機能転写面を備えた入れ子型と、該入れ子型が位置調節可能に取り付けられる型枠とを、固定型と可動型のそれぞれに備えたレンズ成形用金型において、
前記入れ子型は、前記固定型と可動型が閉じたときに、それぞれの入れ子型同士が互いに位置決めし合う位置決め手段を設けたことを特徴とするレンズ成形用金型。
【請求項２】
前記位置決め手段は、互いに嵌合する位置決めピンと位置決め穴であることを特徴とする請求項１記載のレンズ成形用金型。
【請求項３】
前記位置決め穴は、レンズ光軸に対して１８０°対称な位置に配置された２つの位置決め穴であることを特徴とする請求項２記載のレンズ成形用金型。
【請求項４】
前記位置決めピンは、前記位置決め穴に対しレンズ光軸を中心にして９０°回転した位置に埋設したことを特徴とする請求項３記載のレンズ成形用金型。
【請求項５】
前記位置決めピンは、前記型枠に設けられた固定穴と勘合することを特徴とする請求項２ないし４いずれか記載のレンズ成形用金型。
【請求項６】
前記型枠は前記入れ子型を複数個備え、一度に複数個のレンズを成形することを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載のレンズ成形用金型。
【請求項７】
前記光学機能転写面は、前記入れ子型に取り付けられた鏡面駒に形成されたことを特徴とする請求項１ないし６いずれか記載のレンズ成形用金型。
【請求項１】
レンズの光学機能面を転写する光学機能転写面を備えた入れ子型と、該入れ子型が位置調節可能に取り付けられる型枠とを、固定型と可動型のそれぞれに備えたレンズ成形用金型において、
前記入れ子型は、前記固定型と可動型が閉じたときに、それぞれの入れ子型同士が互いに位置決めし合う位置決め手段を設けたことを特徴とするレンズ成形用金型。
【請求項２】
前記位置決め手段は、互いに嵌合する位置決めピンと位置決め穴であることを特徴とする請求項１記載のレンズ成形用金型。
【請求項３】
前記位置決め穴は、レンズ光軸に対して１８０°対称な位置に配置された２つの位置決め穴であることを特徴とする請求項２記載のレンズ成形用金型。
【請求項４】
前記位置決めピンは、前記位置決め穴に対しレンズ光軸を中心にして９０°回転した位置に埋設したことを特徴とする請求項３記載のレンズ成形用金型。
【請求項５】
前記位置決めピンは、前記型枠に設けられた固定穴と勘合することを特徴とする請求項２ないし４いずれか記載のレンズ成形用金型。
【請求項６】
前記型枠は前記入れ子型を複数個備え、一度に複数個のレンズを成形することを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載のレンズ成形用金型。
【請求項７】
前記光学機能転写面は、前記入れ子型に取り付けられた鏡面駒に形成されたことを特徴とする請求項１ないし６いずれか記載のレンズ成形用金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１８８８１５（Ｐ２００８−１８８８１５Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３９２６（Ｐ２００７−２３９２６）
【出願日】平成１９年２月２日（２００７．２．２）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２日（２００７．２．２）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
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