JP2007238391A - Forming mold of optical component - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention belongs to a technical field in which an optical component is molded by pressing a heat-softened material by a mold divided into a first mold (lower mold) and a second mold (lower mold) that face each other. The present invention relates to a mold for optical components that realizes high-precision molding.
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。
In recent years, as high-performance optical lenses (optical components) are developed, high-precision molding processing is required, and research on molding technology for achieving this requirement is underway. In particular, when molding an optical lens, a technique for centering a mold (first mold, second mold) that repeats mold closing / opening with high precision is an important molding technique. One.
Here, the centering means that the first molding die (lower die) for molding one lens surface of the optical lens and the second molding die (upper die) for molding the opposite lens surface are in a closed state. This means that the rotational symmetry axes coincide.
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。
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。 However, according to the above-described conventional optical lens mold, when the mold is opened and the optical lens formed by opening the mold is taken out, either the upper mold or the lower mold supported by the rolling element A process of extracting one from the cylindrical array of rolling elements is required. For this reason, when the mold of the optical lens repeats mold closing / opening, the upper mold or the lower mold collides with each other when the mold is returned to the arrangement of the rolling elements, and the deterioration of the mold is promoted by the generated wear or breakage. There was a problem that the service life was shortened.
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。 The present invention has been made to solve such a problem, and enables an optical component (optical lens) to be taken out without removing the upper die or the lower die from the arrangement of the rolling elements. The present invention provides a mold for an optical component that improves the accuracy of ejection and suppresses deterioration even when mold closing / opening is repeated and has a long life.
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。 In a mold for an optical component comprising a first mold for molding an optical component and a second mold, the first mold is held so that the axis of rotational symmetry is shared, and the optical component is rotated. A barrel mold provided with a conveyance window for carrying out in a direction substantially perpendicular to the axis of symmetry, and the second mold for supporting the second mold so that the axis of rotational symmetry is shared with the barrel mold, and the rotational symmetry of the second mold And supporting means for moving along the axis.
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。 By constructing the invention from such means, the first mold and the second mold are coaxial with the barrel mold (the rotational symmetry axis of the first mold coincides with the rotational symmetry axis of the second mold). Will be supported). Then, the second molding die is moved relative to the first molding die along the rotational symmetry axis by the supporting means, and the mold closing / opening is executed to mold the optical component. Then, the molded optical component can be taken out and the lens material can be inserted from the conveyance window provided on the outer peripheral surface of the barrel mold, so that the mold is closed / closed while the second mold is supported by the barrel mold. Mold opening can be repeated.
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。 According to the present invention, it is possible to carry in / out the heat-softened material and the molded optical component without separating the second molding die supported so as to move relative to each other by the supporting means from the barrel die. This improves the centering accuracy of the optical component, and provides a mold for the optical component that has long life and is prevented from being deteriorated even when the mold closing / opening is repeated.
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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
With reference to FIG. 1, the shaping | molding die of the optical component (optical lens) which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
The optical lens mold 1 (1A) according to this embodiment includes a first mold (lower mold) 10 and a second mold (upper mold) as shown in a perspective view of FIG. 20, a
The
Since the
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。
The first molding die (lower mold) 10 has a
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。
The
The first molded
The 1st side
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。
The second molding die (upper die) 20 has a
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。
The
The second molded
With this relationship, the rotational symmetry axes of the lens surfaces on both sides of the optical lens are mutually aligned by simply arranging the
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。
The second side
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The inner
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。
The
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。
The support means 40 includes a rolling
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。
The rolling
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。
The
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。
The support means 40 is attached by first inserting the support means 40 into the second
As shown in FIG. 1 (a), the
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。
Here, although the support means 40 has illustrated what is comprised from the rolling
For example, the support means is configured such that the compressed air is uniformly ejected from one of the second side
In addition, a liquid medium such as a magnetic fluid is filled in the interval between the second side
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。
Next, the operation of the optical lens mold according to the embodiment will be described with reference to FIG.
The
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)。
First, as shown in FIG. 2A, the
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。
Next, as shown in FIG. 2 (b), the
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。
Next, as shown in FIG. 2C, when the
After the
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。
Next, another embodiment of the optical lens mold according to the present invention will be described with reference to FIG. An
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。
The state shown by the solid line in FIG. 3 shows the mold open state of the
Here, the
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。
By forming the
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。 In the above description, the optical component is an optical lens. However, the present invention is not limited to this. Other optical components to which the present invention can be applied include a lens frame, a prism, and the like that support an optical lens.
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。
As described above, the following effects are derived by configuring the mold for optical components according to the present invention.
That is, according to the mold for optical parts according to the present invention, the
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
1 (1A, 1B) Optical lens mold (optical component mold)
10,10 'Lower mold (first mold)
13 1st side peripheral surface (side peripheral surface of 1st shaping | molding die)
20 Upper mold (second mold)
23 2nd side peripheral surface (side peripheral surface of 2nd shaping | molding die)
24, 34
70 Alignment means P Rotation symmetry axis
Claims (3)
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。 In a mold for an optical component comprising a first mold for molding an optical component and a second mold,
A barrel mold that holds the first mold so that the axis of rotational symmetry is shared, and is provided with a conveyance window for carrying out the optical component in a direction substantially perpendicular to the axis of rotational symmetry;
An optical component comprising: support means for supporting the second mold so that a rotationally symmetric axis is shared with the body mold and moving the second mold along the rotationally symmetric axis. Mold.
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2006
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