JP2000327345A

JP2000327345A - モールド成形型及びその作製方法

Info

Publication number: JP2000327345A
Application number: JP11135116A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Takahashi; 一幸高橋
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】強度に優れるとともに偏心の少ないモールド
成形型，その作製方法，及び作製装置を、提供する。【解決手段】ガラス製の基盤部材１８を保持部材１６
の保持面１６ｄに載置し、保持部材１６に保持部材１７
を螺合させて基盤部材１８を固定する。該基盤部材１８
を高温下で転写成形面１５ｂにより保持部材１６向きに
押し付け、当該基盤部材１８にレンズ成形面１８ａを形
成させる。保持面１６ｄには、予め回転防止穴Ｆが形成
されているので、基盤部材１８にはこの回転防止穴Ｆに
対応した位置決め突起Ｊが形成される。こうして作成さ
れたモールド成形型５０において、両保持部材１６，１
７は互いに着脱可能であるため、基盤部材１８も着脱可
能である。この基盤部材１８を保持部材１６に取り付け
る場合には、その位置決め突起Ｊを回転防止穴Ｆに嵌合
させることにより、容易に位置決め可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズを製造する
ためのモールド成形型及びその作製方法に、関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学機器の対物レンズ（撮像レン
ズ）には、レンズ構成枚数を少なくしつつ光学性能を向
上させるために（特に、歪曲収差を補正するために）、
非球面レンズが用いられる傾向がある。

【０００３】このような非球面レンズは、作製工程を容
易にしつつ精度を向上させて低コスト化を実現するため
に、ガラスモールド成形によって作製される場合が多
い。このガラスモールド成形は、ガラスのプリフォーム
を超硬金属製の成形型によって押し潰してレンズ形状に
成形する方法であるので、所定形状のレンズ成形面を有
する成形型を、予め作製しておかなければならない。

【０００４】通常、この成形型は、超硬金属をダイヤモ
ンド砥石によって研削加工することによって作製され
る。しかし、所望のレンズ面が凸面である場合、成形型
のレンズ成形面は、比較的加工の難しい凹面に加工され
る必要があり、さらに、所望のレンズが微小レンズであ
る場合には、その凹面加工はより困難となる。

【０００５】このように、通常の研削加工が難しい場合
に、超硬金属の代わりにガラスを用いて成形型を作製す
る技術が、提案されている。即ち、予め成形型における
レンズ成形面を得る為の所定形状の転写成形面を有する
転写基盤型を作製しておき、レンズに加工される被成形
ガラスのプレス温度よりもプレス温度の高いガラスを成
形型の母材として用い、前記転写基盤型の転写成形面に
前記成形型の母材をセットし、該母材を熱軟化させた状
態でプレス成形することにより、成形型の基盤を得ると
いうものである。

【０００６】こうして得られた成形型の基盤は、転写基
盤型の転写成形面が略反転転写された形状の面を有す
る。この基盤をさらに冷間加工することにより、所定形
状のレンズ面を得るためのレンズ成形面，ガラスモール
ド作業時に当該成形型を固定するつば部，及びガラスモ
ールド作業時の摺動動作を案内する摺動部を作製し、所
望の成形型を完成させていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
製の成形型には、以下のような問題点がある。即ち、ガ
ラス製であるため、衝撃に弱く壊れやすい。さらに、レ
ンズ製造工程におけるガラスモールド作業時に、成形型
のつば部や摺動部は、硬質な金属材料と接するので、特
に大きな力を受けることになる。従って、これらつば部
や摺動部がガラス製であると、当該部分が特に壊れやす
くなってしまう。

【０００８】また、得られた成形型用の基盤を他の部材
と組み合わせて成形型を構成する場合、その組み合わせ
を高精度に行わないと、当該成形型を用いて製造したレ
ンズに、偏心が生じてしまう。

【０００９】本発明は、レンズのモールド成形における
かかる問題点に鑑みてなされたものであり、強度に優れ
るとともに偏心の少ないモールド成形型，その作製方
法，及び作製装置の提供を、課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、以下の構成を採用した。

【００１１】即ち、請求項１記載のモールド成形型は、
レンズをモールド成形する際に用いられるモールド成形
型であって、前記レンズ上に所望のレンズ面を形成させ
るための所定形状を有するレンズ成形面が端面に形成さ
れた基盤部材と、柱状に形成され、一端に前記基盤部材
を収容する収容穴を有する第１の保持部材と、この第１
の保持部材に対して着脱可能に係合し、前記基盤部材を
前記第１の保持部材の前記収容穴へ押し付けて固定させ
る把持部を有する第２の保持部材とを、備え、前記両保
持部材の少なくとも一方に、前記基盤部材を回転させな
いように配置するための回転防止手段が形成されるとと
もに、前記基盤部材に前記回転防止手段と係合する位置
決め手段が形成されたことを特徴とする。

【００１２】このように構成されると、作業者は、基盤
部材と両保持部材を組み合わせる際に、位置決め手段と
回転防止手段とを互いに係合させるので、これら基盤部
材と保持部材とは相対的に予め定められた正しい位置関
係を保つことになる。また、基盤部材の母材として、レ
ンズ成形面を形成するのに適した材料を使用可能である
とともに、保持部材の材料として、レンズのモールド成
形時の固定及び摺動動作，並びに高温に耐えられる材料
を使用可能である。なお、基盤部材の母材は、レンズ用
の光学材料の軟化点よりも高い軟化点を有する材料が好
ましい。

【００１３】なお、このモールド成形型によって製造さ
れるレンズのレンズ面は、凸面であっても凹面であって
もよく、非球面であっても球面であってもよい。また、
製造されるべきレンズは、ガラスレンズであっても、プ
ラスチックレンズであってもよい。

【００１４】なお、レンズのモールド成形時に、モール
ド成形型における第１の保持部材の側面は、このモール
ド成形の摺動動作を案内する機能を果たすものであり、
円柱面として形成されることとしてもよく、角柱の側面
や楕円柱の側面として形成されることとしてもよい。

【００１５】また、モールド成形型の第１の保持部材
は、その収容穴が形成されていない側の端部に、その側
面から環状に突出させたつば部が形成されることとして
もよい。レンズ製造時に、モールド成形型は、そのつば
部において固定されるのである。なお、第１の保持部材
の端部につば部が形成される代わりに、この第１の保持
部材の側面から環状に陥入した形状の固定溝が形成され
ることとしてもよい。

【００１６】なお、第１の保持部材における収容穴の内
面は、該第１の保持部材の中心軸に関して回転対称な保
持面として形成されてもよい。さらに、この保持面は、
円錐又は円錐台の斜面を反転させた形状に形成されても
よい。そのうえで、この保持面に回転防止手段としての
回転防止穴が穿たれることとしてもよい。この場合、基
盤部材の位置決め手段は、回転防止穴と嵌合可能な位置
決め突起となる。なお、回転防止手段が回転防止突起で
あって、位置決め手段が位置決め穴であってもよい。

【００１７】また、第２の保持部材の把持部は、第１の
保持部材における収容穴の縁辺近傍から、内方へフラン
ジ状に突出した形状に形成されることとしてもよい。ま
た、両保持部材は、互いに螺合することにより、着脱可
能に係合することとしてもよい。このように構成された
場合、両保持部材間に基盤部材を介在させた状態で、こ
れら両保持部材が螺合されると、基盤部材は、第１の保
持部材の保持面と第２の保持部材の把持部とにより締付
固定されることになる。

【００１８】請求項９記載のモールド成形型の作成方法
は、前記の基盤部材及び両保持部材を、モールド法によ
り複合一体化成形して、請求項１〜８のいずれかに記載
のモールド成形型を作成することとし、前記基盤部材に
おける前記レンズ成形面及び前記位置決め手段を、前記
のモールド法による当該基盤部材及び前記両保持部材の
複合一体化成形と同時に、形成することを特徴とする。

【００１９】なお、レンズ成形面は、予め作製された転
写基盤型の転写成形面を反転転写することにより、形成
されてもよい。この転写基盤型の転写成形面には、離型
膜が形成されることとしてもよい。さらに、モールド成
形型のレンズ成形面にも離型膜が形成されることとして
もよい。

【００２０】また、作業者は、基盤部材及び両保持部材
を複合一体化成形した後、得られた基盤部材を取り出し
たうえで両保持部材に未成形の基盤部材を組み込み、再
度これら基盤部材及び両保持部材を複合一体化成形する
ことにより、基盤部材を複数成形することとしてもよ
い。

【００２１】レンズ製造の際、レンズ製造担当者は、複
数の基盤部材のうちの１つを両保持部材内に組み込むこ
とによりモールド成形型を得ることができる。レンズ製
造が繰り返されると、モールド成形型の基盤部材は劣化
する。この場合、作業者は、基盤部材のみを交換して両
保持部材を再利用することにより、モールド成形型を再
生させる。

【００２２】また、保持部材の組が複数組使用される場
合、作業者は、予め保持部材の各組毎に、ユニークな形
状の回転防止手段を夫々形成しておくとよい。そのうえ
で、作業者は、保持部材の各組毎に、対応する基盤部材
を夫々必要な数量作製するのである。この際、基盤部材
には、対応する保持部材の回転防止手段と係合可能な形
状の位置決め手段が形成される。従って、基盤部材が両
保持部材内に組み込まれる際に、位置決め手段と回転防
止手段が正しく係合すれば、当該基盤部材と保持部材と
が正しく対応していることになるのである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施形態を説明する。本実施形態は、高転移ガラスを用
いてモールド成形型（モールド成形面を含む）を形成す
る方法を示すものである。

【００２４】図１は、モールド成形型を作製するための
作製装置Ｐの要部を示す（一部断面）概略図である。こ
の図１に示すように、この作製装置Ｐは、真空チャンバ
ー５と、この真空チャンバー５内に構築された機構と、
この真空チャンバー５内部の機構を外部から作動させる
装置とに、区分される。

【００２５】上記真空チャンバー５は、中心軸を鉛直方
向に向けて据えられた密閉円筒状のガラス容器からな
り、図示せぬ開閉口によって開閉されるとともに、吸引
管を介して連通された真空排気装置６によって排気され
る。

【００２６】この真空チャンバー５の内部における底面
中央には、円柱状の金属ブロックからなる下プレスステ
ージ４が固定されている。また、真空チャンバー５の外
部における上面中央には、加重制御系（制御回路）１３
によって制御される油圧装置８が固定されている。この
油圧装置８は、真空チャンバー５の中心軸に沿ってこの
真空チャンバー５の天頂部５ａを貫通しているピストン
７を進退駆動するとともに、このピストン７に対して、
下プレスステージ４へ向けた押圧力を加える。

【００２７】真空チャンバー５内においてピストン７の
先端には、下プレスステージ４と同心かつ同径の円柱状
の金属ブロックからなる上プレスステージ９が取り付け
られている。これら下プレスステージ４と上プレスステ
ージ９との間には、後述するセット型Ｓが挟み込まれ
る。即ち、これら下プレスステージ４，加重制御系１
３，油圧装置８，及び上プレスステージ９が、押圧機構
を構成している。また、両プレスステージ４，９におけ
る互いに対向する端面が、セット型Ｓをその両端から挟
み込んで互いに接近する一対の対向押圧面である。

【００２８】また、真空チャンバー５内において、下プ
レスステージ４及び上プレスステージ９の移動領域は、
円筒状に巻かれたヒータ３によって取り囲まれている。
このヒータ３は、電源装置１によって供給される電力に
応じて熱を発生し、セット型Ｓを加熱する。なお、セッ
ト型Ｓの表面には、このセット型Ｓの温度を検知する熱
電対１０が接触されており、この熱電対１０の出力は温
度制御系（回路）２に供給されている。この温度制御系
（回路）２は、この熱電対１０の出力をフィードバック
情報として用い、セット型Ｓの温度が所定温度を維持す
るように、電源装置１からヒータ３に供給される電力の
大きさを自動制御する。即ち、これらヒータ３，電源装
置１，熱電対１０，及び温度制御系２が、加熱装置に相
当する。

【００２９】次に、真空チャンバー５内において上下各
プレスステージ９，４の間に挟み込まれるセット型Ｓの
構造を、図２を用いて、以下詳細に説明する。図２は、
このセット型Ｓの拡大断面図である。この図２に示すよ
うに、セット型Ｓは、円筒状の胴型１４，胴型１４の摺
動孔１４ａ内にその上端側開口から挿入された転写基盤
型１５，同じく摺動孔１４ａ内にその下端側開口から挿
入された保持部材１６，１７，摺動孔１４ａ内において
転写基盤型１５と保持部材１６，１７との間に挟まれた
基盤部材１８，及び、胴型１４の外周を覆う円筒型のス
ペーサ１９から、構成されている。

【００３０】これらのうち、胴型１４，及び転写基盤型
１５は、夫々、超硬系金属材料（平均膨張係数５０×１
０^-7：35〜680℃）のブロックを、研削することによっ
て、形成されている。胴型１４は、転写基盤型１５を上
プレスステージ９のスライド方向にガイドする機能を果
たす。ここに示す例では、胴型１４は、その内径が20.0
03±0.001ｍｍとなるように加工され、さらに、その摺
動孔１４ａは、滑動に必要な面粗さに加工されている。

【００３１】転写基盤型１５は、基盤部材１８に対して
型押しを施す母型としての機能を果たす。そのため、こ
の転写基盤型１５は、胴型１４の内径よりも僅かに小径
（φ20.000±0.001ｍｍ）であるとともに、その外周面
が滑動に必要な面粗さに仕上げられた円柱部（柱状部）
１５ａを有し、この円柱部１５ａの先端面中央部分は、
先端方向へ非球面状（球面状でもよい）に突出させた転
写成形面１５ｂとして加工されている。なお、該転写成
形面１５ｂの形状は、後述するレンズ製造用のモールド
成形型５０のレンズ成形面１８ａを得る為の所定形状と
なるように、鏡面加工されている。

【００３２】さらに、この転写基盤型１５の円柱部１５
ａの上端には、つば状の縁辺部１５ｃが形成されてお
り、該縁辺部１５ｃの外径は、胴型１４の内径より大き
く該胴型１４の外径よりも小さく形成されている。

【００３３】次に、保持部材１６，１７は、夫々、超硬
系金属材料（平均膨張係数６０×１０^-7：50〜690℃）
のブロックを研削することによって、形成されている。
第１の保持部材１６は、胴型１４の摺動孔１４ａに嵌合
可能な円柱状の摺動部１６ａと、この摺動部１６ａの下
端から径方向へ張り出したつば部１６ｂと、摺動部１６
ａの上端から上方へ該摺動部１６ａの外径よりも小径か
つその摺動部１６の中心軸と同軸な円柱状部分を有す
る。

【００３４】この保持部材１６における摺動部１６ａの
外径は、胴型１４の摺動孔１４ａの内径よりも僅かに小
径（φ19.988±0.001ｍｍ）に形成され、つば部１６ｂ
の外径は、胴型１４の摺動孔１４ａの内径よりも大径
に、かつ、胴型１４の外径よりも小径に形成されてい
る。なお、この摺動部１６ａ外周面は、滑動のために必
要な面粗さに加工されている。そして、摺動部１６ａの
上端から上方へ突出した円柱状部分の外周には、オネジ
１６ｃが切られている。さらに、当該保持部材１６のオ
ネジ１６ｃ部分の内側には、上端が開口するようにテー
パー状にくりぬかれた収容穴としての保持面１６ｄが形
成され、この保持面１６ｄ下端からは、当該保持部材１
６下端面に開口する細孔１６ｅが穿たれている。

【００３５】なお、保持面１６ｄは、回転対称なテーパ
ー面であり、その中心軸を摺動部１６ａの中心軸に一致
させるように精密に加工されている。しかしながら、不
可避的な加工誤差のために、保持面１６ｄの中心軸は、
摺動部１６ａの中心軸に対してごく僅かながらシフトし
たり倒れたりしてしまう。このように加工された保持面
１６ｄには、さらに、その中心軸方向半ばほどの高さに
あたる位置に、円柱を反転させた形状にくりぬかれた回
転防止穴Ｆが形成されている。

【００３６】第２の保持部材１７は、第１の保持部材１
６の摺動部１６ａの外径よりもやや小径の円筒状部分
と、該円筒状部分の上端から内方へフランジ状に突出し
た把持部１７ａと、その円筒状部分の内面下部に切られ
て第１の保持部材１６のオネジ１６ｃと螺合するメネジ
１７ｂとを、有する。なお、把持部１７ａの内側の縁
は、上端が狭窄したテーパー状に面取りされている。

【００３７】これら両保持部材１６，１７が互いに螺合
された状態で、第１の保持部材１６の摺動部１６ａ，つ
ば部１６ｂ，オネジ１６ｃ，保持面１６ｄ，及び細孔１
６ｅの夫々の中心軸，並びに，第２の保持部材１７の把
持部１７ａ，メネジ部１７ｂの夫々の中心軸は、ほぼ一
致しており（加工誤差のため厳密には一致しない）、当
該保持部材１６，１７は、（回転防止穴Ｆを考慮しなけ
れば）その中心軸に関して回転対称となっている。

【００３８】また、両保持部材１６，１７が互いに螺合
された状態における第２の保持部材１７上端面から第１
の保持部材１６のつば部１６ｂ上端を含む平面までの長
さと、転写基盤型１５の縁辺部１５ｃ下端を含む平面か
らその転写基盤型１５の下端における平坦面までの長さ
との和は、胴型１４の軸方向長さ以下である。

【００３９】基盤部材１８は、高転移点ガラス、即ち、
ＯＨＡＲＡ製光学ガラスＳＫ１０（転移点６６５℃，屈
状点６８６℃）により、構成されている。この基盤部材
１８は、扁平な円柱の両端に、同形状の２つの円錐台状
の面取りを施したのと同等の形状を有する。そして、こ
の基盤部材１８は、その一方の円錐台状の斜面部分（下
側テーパー状部分）が保持部材１６の保持面１６ｄに接
するように、かつ、他方の円錐台状の斜面部分（上側テ
ーパー状部分）が保持部材１７の把持部１７ａに接する
ように、両保持部材１６，１７内に組み込まれている。

【００４０】スペーサ１９は、ＳＵＳ材から構成されて
おり、その内径は、胴型１４の外径と略同径である。そ
して、このスペーサ１９内には胴型１４が嵌合されてい
る。また、胴型１４に対して、その下端側開口からは、
両保持部材１６，１７及び基盤部材１８が上記の如く組
み合わされた状態で嵌合されている。なお、保持部材１
６は、その下端面がスペーサ１９の下端面と同一平面上
に乗るように配置され、胴型１４は、その下端面が、保
持部材１６のつば部１６ｂの上端面に接するように、配
置されている。さらに、胴型１４に対して、その上端側
開口からは、転写基盤型１５の円柱部１５ａが、転写成
形面１５ｂを基盤部材１８上端に当接させるように、嵌
合されている。

【００４１】この状態において、転写基盤型１５の縁辺
部１５ｃ下端，及び胴型１４上端間の間隙の長さ（基盤
部材１８上端から保持部材１６のつば部１６ｂ上端面を
含む平面までの長さ，及び，転写基盤型１５の縁辺部１
５ｃ下端面を含む平面から転写成形面１５ｂ中心部まで
の長さの和と、胴型１４の軸方向長さとの差）は、転写
基盤型１５の上端，及びスペーサ１９上端間の間隙の長
さ（基盤部材１８上端面から保持部材１６下端面までの
長さ，及び，転写基盤型１５の上端面から転写成形面１
５ｂ中心部までの長さの和と、スペーサ１９の軸方向長
さとの差）よりも大きい。

【００４２】即ち、転写基盤型１５の縁辺部１５ｃ下端
は、胴型１４の上端に接することなく、該胴型１４の上
端やや上方に位置している。また、転写基盤型１５の上
端は、スペーサ１９上端のやや上方に突出しており、こ
の突出した高さは、転写基盤型１５の縁辺部１５ｃ下端
と胴型１４の上端との間隙よりも小さく設定されてい
る。そして、転写基盤型１５は、その上端がスペーサ１
９上端の位置まで下方へ押し込まれ、基盤部材１８を、
保持部材１６側へ押圧することになる。

【００４３】以上のように構成されるセット型Ｓを組み
込んで成る作製装置Ｐを用いて、モールド成形型５０を
作製する手順を、以下に説明する。まず、作業者は、旋
盤及びカーブジェネレータ等の各種加工機により、セッ
ト型Ｓの各部、即ち、スペーサ１９，胴型１４，転写基
盤型１５，両保持部材１６，１７，及び基盤部材１８
を、作製する。この際、転写基盤型１５の転写成形面１
５ｂは、目標となるレンズ成形面を得るための所定の形
状となるよう、高精度に鏡面加工される。

【００４４】次に、作業者は、両保持部材１６，１７内
に基盤部材１８を組み込む。即ち、保持部材１６の保持
面１６ｄ上に基盤部材１８を載置したうえで、保持部材
１６のオネジ１６ｃに対して保持部材１７のメネジ１７
ｂを螺合させる。そして、作業者は、基盤部材１８が組
み込まれた両保持部材１６，１７を、胴型１４の下端側
開口から、その保持部材１６の摺動部１６ａが胴型１４
の摺動孔１４ａに内接するように挿入し、保持部材１６
のつば部１６ｂの上端を、胴型１４の下端に突き当て
る。さらに、作業者は、胴型１４の上端側開口から、転
写基盤型１５を、その円柱部１５ａが胴型１４の摺動孔
１４ａに内接するとともに、その転写成形面１５ｂが基
盤部材１８の上端面に接するように、挿入する。

【００４５】そのうえで、作業者は、転写基盤型１５，
並びに，基盤部材１８及び両保持部材１６，１７が組み
込まれた胴型１４を、スペーサ１９内に挿入し、このス
ペーサ１９の下端面と保持部材１６の下端面とが同一平
面に乗るように配置して、セット型Ｓを完成させる。な
お、この完成状態において、転写基盤型１５の上端は、
スペーサ１９上端から所定の変位分だけ突出している。
次に、作業者は、上記のように得られたセット型Ｓを、
作製装置Ｐに組み込む。即ち、作製装置Ｐの真空チャン
バー５を開けるとともに、加重制御系１３を操作して油
圧装置８によってピストン７を縮退させて、下プレスス
テージ４と上プレスステージ９との間にそのセット型Ｓ
を差し入れる。また、作業者は、熱電対１０の先端を、
セット型Ｓ（スペーサ１９）の外周面上に接触させる。

【００４６】以上の準備が完了すると、作業者は、真空
チャンバー５を密閉して、真空排気装置６を動作させ
て、この真空チャンバー５内の空気を吸引する。この真
空排気装置６による吸引量は、真空チャンバー５内の気
圧が０．０１［Torr］を維持するように自動調整され
る。

【００４７】次に、作業者は、電源装置１を起動してヒ
ータ３に電流を供給し、セット型Ｓを加熱する。そし
て、基盤部材１８が軟化する温度を超える成形温度（７
００℃）まで、セット型Ｓの温度を上昇させる。このセ
ット型Ｓが成形温度に保たれた状態で、作業者は、加重
制御系１３を操作して、油圧装置８によってピストン７
を突出させ、２００Ｋｇｆ／ｃｍ²の押圧力で、上プレ
スステージ９を介してセット型Ｓを下プレスステージ４
に押し付ける。

【００４８】すると、セット型Ｓの転写基盤型１５は、
上プレスステージ９によって保持部材１６方向へ押圧さ
れるので、その転写成形面１５ｂは、成形温度にて軟化
した状態の基盤部材１８に圧接する。そして、この転写
基盤型１５は、胴型１４の摺動孔１４ａに案内されて、
当該転写基盤型１５の上端がスペーサ１９の上端と同じ
高さになるまで、下方へ変位する。この際、基盤部材１
８は、その下部が、保持部材１６の保持面１６ｄに接し
た状態で、その上端面に、転写基盤型１５の転写成形面
１５ｂ（凸面）に対応した凹面が反転転写される。

【００４９】また、基盤部材１８は、転写基盤型１５に
よる押圧力を受けて、径方向に拡がるので、その基盤部
材１８の外周面が、保持部材１６の保持面１６ｄ，及び
保持部材１７の把持部１７ａに圧接する。このとき、基
盤部材１８における保持面１６ｄの回転防止穴Ｆに対向
する部分は、該回転防止穴Ｆ内に陥入して密着する。従
って、この基盤部材１８には、保持部材１６の回転防止
穴Ｆを反転させた形状の突起（位置決め突起Ｊ）が形成
されることになる。

【００５０】スペーサ１９の上端面に上プレスステージ
９が当接すると、作業者は、加重制御系１３を操作して
油圧装置８による圧力を、冷却時保圧の５０Ｋｇｆ／ｃ
ｍ²まで低下させた状態で維持し、電源装置１を停止さ
せてセット型Ｓの温度を下降させる。その結果、セット
型Ｓが充分に冷えると、作業者は、真空排気装置６の図
示せぬバルブを開いて真空チャンバー５内の気圧を大気
圧に戻すとともに、加重制御系１３を操作して油圧装置
８によってピストン７を縮退させ、真空チャンバー５か
らセット型Ｓを取り出す。そして、このセット型Ｓを分
解して、その胴型１４の中から、複合一体化成形された
基盤部材１８及び両保持部材１６，１７を取り出す。

【００５１】作業者は、基盤部材１８に転写された凹面
上に、スパッタリング，イオンプレーティング等の方法
によって、種々のセラミックス，金，白金，白金系金属
を始めとする貴金属等からなる薄膜を成膜させることに
よって、レンズ成形面１８ａを仕上げ、モールド成形型
５０を完成させる。

【００５２】こうして得られたモールド成形型５０は、
図３に示すように、基盤部材１８´及び両保持部材１
６，１７から構成されている。なお、レンズ成形面１８
ａが形成された完成状態の基盤部材を、符号１８´で示
している。このモールド成形型５０は、その基盤部材１
８´において、所望のレンズ面を得る為の所定形状のレ
ンズ成形面１８ａを有し、その保持部材１６において、
レンズ製造の際に、当該モールド成形型５０を固定する
ために必要なつば部１６ｂ，及び，摺動動作を案内する
摺動部１６ａを有することになる。

【００５３】以上によりモールド成形型５０は完成する
が、このモールド成形型５０は、後述のレンズ製造のた
めに繰り返し使用されることにより、その基盤部材１８
´におけるレンズ成形面１８ａの表面状態が次第に劣化
して行く。そこで、作業者は、必要に応じて基盤部材１
８´を交換することができるように、予め当該基盤部材
１８´を多数製造しておく。

【００５４】即ち、作業者は、上記の如く完成したモー
ルド成形型５０から、その保持部材１６に螺合された保
持部材１７を取り外すことにより、その基盤部材１８´
を取り出す。そのうえで、作業者は、上記のように予め
プリフォームされた（未完成の）基盤部材１８を保持部
材１６に載置して、該保持部材１６に保持部材１７を螺
合させる。そして、上述の手順により再びモールド成形
型５０を作成する。この処理を繰り返すことにより、１
組の保持部材１６，１７に対して複数の基盤部材１８´
が得られるのである。

【００５５】次に、モールド成形型５０を用いたレンズ
製造について説明する。まず、レンズ製造担当者は、複
数得られた基盤部材１８´のうちの１つを、保持部材１
６，１７内に組み込むことにより、モールド成形型５０
を再度組み立てる。即ち、レンズ製造担当者は、保持部
材１６の保持面１６ｄ上に形成された回転防止穴Ｆに、
基盤部材１８´に形成された位置決め突起Ｊを嵌合させ
ることにより、当該基盤部材１８´を保持部材１６に対
して位置決めする。そのうえで、レンズ製造担当者は、
保持部材１６に対して保持部材１７を螺合させる。する
と、基盤部材１８は、これら両保持部材１６，１７によ
り締め付けられることになる。

【００５６】この状態において、基盤部材１８は、両保
持部材１６，１７に対して位置決め固定されている。従
って、このモールド成形型５０がどの様に配置されたと
しても、基盤部材１８は両保持部材１６，１７から外れ
ることがない。このため、当該モールド成形型５０は、
レンズ製造の際に、下型として使用可能なだけでなく、
上型としても使用可能である。なお、ここでは、モール
ド成形型５０を、上型及び下型の双方に利用することに
する。従って、製造すべきレンズの１対の面に夫々対応
させて、上型用のモールド成形型５０及び下型用のモー
ルド成形型５０が、予め用意されていなければならな
い。

【００５７】次に、レンズ製造担当者は、各モールド成
形型５０，５０を、上型及び下型として夫々レンズ製造
用の図示せぬモールド製造装置にセットし、これら上型
及び下型間にレンズ用の光学材料を介在させる。そし
て、作業者は、各モールド成形型５０，５０間の光学材
料を所定温度にてプレスさせることにより、各モールド
成形型５０，５０の各レンズ成形面１８ａ，１８ａの形
状を、夫々、その光学材料に反転転写させ、所望のレン
ズ面を備えたレンズを製造する。

【００５８】このレンズ製造が繰り返し行われた結果、
モールド成形型５０における基盤部材１８´のレンズ成
形面１８ａが使用に耐えなくなった場合には、レンズ製
造担当者は、モールド成形型５０の基盤部材１８´を交
換することにより、以下の如く簡単にモールド成形型５
０を再生させることができる。

【００５９】即ち、レンズ製造担当者は、モールド成形
型５０の保持部材１７を、保持部材１６から取り外した
うえで、劣化した基盤部材１８´を取り出す。そして、
新しい基盤部材１８´を両保持部材１６，１７内に組み
込む。即ち、保持部材１６の保持面１６ｄ上に形成され
た回転防止穴Ｆに、基盤部材１８´に形成された位置決
め突起Ｊを嵌合させることにより、当該基盤部材１８´
を保持部材１６に対して位置決めする。そのうえで、レ
ンズ製造担当者は、保持部材１６に対して保持部材１７
を螺合させることにより、これら両保持部材１６，１７
により基盤部材１８を締め付けるのである。

【００６０】このように、レンズ製造担当者は、基盤部
材１８´を適宜交換しながら、劣化しにくい両保持部材
１６，１７を繰り返し利用することができる。

【００６１】保持部材１６の保持面１６ｄにおけるテー
パー形状は、不可避的な加工誤差により厳密には回転対
称となっていない。従って、基盤部材１８´の交換の
際、新しい基盤部材１８´は、保持部材１６の保持面１
６ｄに対して、作成装置Ｐによって作成されたときと同
一の位置に位置決め固定されなければならない。本実施
形態による基盤部材１８´は、保持部材１６における保
持面１６ｄの回転防止穴Ｆに対応した位置決め突起Ｊを
有するので、レンズ作成担当者は、この位置決め突起Ｊ
を回転防止穴Ｆに嵌合させることにより、容易かつ正確
に基盤部材１８を両保持部材１６，１７内に位置決め固
定することができるのである。

【００６２】このように、基盤部材１８が正しく位置決
めされていれば、保持部材１６の保持面１６ｄに面ぶれ
があったとしても、基盤部材１８のレンズ成形面１８ａ
は、保持部材１６の摺動部１６ａに対して所定の設計位
置に正確に配置されることになる。

【００６３】

【発明の効果】本発明によるモールド成形型，その作製
方法，及びその作製装置によれば、高強度であるととも
に偏心の小さいモールド成形型を容易に作製することが
できるので、当該モールド成形型によって製造されるレ
ンズの偏心も小さくなる。また、このモールド成形型
は、その基盤部材を交換可能であるため、再生が容易で
あるとともに両保持部材を繰り返し利用することができ
る。さらに、このモールド成形型の基盤部材と両保持部
材とを組み合わせる際に、位置決め手段と回転防止手段
とを係合させることとしたので、基盤部材を交換した場
合にも、モールド成形型の偏心は小さく抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるモールド成形型作製装置の一実
施形態を示す概略図

【図２】セット型を示す縦断面図

【図３】モールド成形型を示す縦断面図

【符号の説明】１電源３ヒータ４下プレスステージ７ピストン８油圧装置９上プレスステージ１４胴型１５転写基盤型１５ｂ転写成形面１６第１の保持部材１６ａ摺動部１６ｂつば部１６ｃオネジ１６ｄ保持面１７第２の保持部材１７ａ把持部１７ｂメネジ１８基盤部材１８ａレンズ成形面Ｆ回転防止穴Ｊ位置決め突起Ｐモールド成形型の作製装置Ｓセット型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズをモールド成形する際に用いられる
モールド成形型であって、前記レンズ上に所望のレンズ面を形成させるための所定
形状を有するレンズ成形面が端面に形成された基盤部材
と、柱状に形成され、一端に前記基盤部材を収容する収容穴
を有する第１の保持部材と、この第１の保持部材に対して着脱可能に係合し、前記基
盤部材を前記第１の保持部材の前記収容穴へ押し付けて
固定させる把持部を有する第２の保持部材とを、備え、前記両保持部材の少なくとも一方に、前記基盤部材を回
転させないように配置するための回転防止手段が形成さ
れるとともに、前記基盤部材に前記回転防止手段と係合
する位置決め手段が形成されたことを特徴とするモール
ド成形型。
【請求項２】前記基盤部材は、前記レンズ用の光学材料
の軟化点よりも高い軟化点を有する材料からなり、前記保持部材は、前記基盤部材よりも耐高温かつ硬質の
材料からなることを特徴とする請求項１記載のモールド
成形型。
【請求項３】前記第１の保持部材は、その側面が円柱面
として形成され、その収容穴が形成されていない側の端部が、その側面か
ら環状に突出したつば部として形成されることを特徴と
する請求項１又は請求項２に記載のモールド成形型。
【請求項４】前記第１の保持部材は、その収容穴の内面
に、その側面の中心軸に関して回転対称な面である保持
面を有し、この保持面にて、前記基盤部材を保持することを特徴と
する請求項３記載のモールド成形型。
【請求項５】前記保持面は、円錐又は円錐台の斜面を反
転させた形状を有することを特徴とする請求項４記載の
モールド成形型。
【請求項６】前記回転防止手段は、前記第１の保持部材
における前記保持面に穿たれた回転防止穴であり、前記基盤部材における前記位置決め手段は、前記回転防
止穴と嵌合する位置決め突起であることを特徴とする請
求項４又は請求項５に記載のモールド成形型。
【請求項７】前記第２の保持部材の把持部は、前記第２
の保持部材を前記第１の保持部材に係合させた状態にお
いて、前記第１の保持部材の収容穴の縁辺近傍から、該
収容穴を狭窄させるように内方に突出しており、前記基
盤部材を前記第１の保持部材の収容穴に押し付けること
を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のモールド
成形型。
【請求項８】前記両保持部材は、互いに螺合することに
より、着脱可能に係合することを特徴とする請求項１〜
７のいずれかに記載のモールド成形型。
【請求項９】前記の基盤部材及び両保持部材を、モール
ド法により複合一体化成形して、請求項１〜８のいずれ
かに記載のモールド成形型を作成することとし、前記基盤部材における前記レンズ成形面及び前記位置決
め手段を、前記のモールド法による当該基盤部材及び前
記両保持部材の複合一体化成形と同時に、形成すること
を特徴とするモールド成形型の作製方法。
【請求項１０】前記の基盤部材及び両保持部材をモール
ド法により複合一体化成形した後、前記両保持部材から成形された基盤部材を取り出し、前記両保持部材内に未成形の基盤部材を組み込み、これら基盤部材及び両保持部材をモールド法により複合
一体化成形することにより、複数の基盤部材を成形する
ことを特徴とする請求項９記載のモールド成形型の作製
方法。