JP2520429Y2 - 光学素子の成形型 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、軟化した光学素材を押
圧し、光学素子を加圧成形する光学素子の成形型に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学素子の製造方法として、高精
度の一対の成形用型間に加熱軟化した光学素子のガラス
素材を挿入配置し、これに加圧するだけで光学素子を得
る押圧成形が行われている。

【０００３】従来、この押圧成形で用いる光学素子成形
型は、例えば特開昭６０−２５１１３４号公報や特開昭
６１−２６６３２１号公報等に開示されるように、ＣＢ
Ｎ，ＳｉＣ，Ｓｉ₃ Ｎ₄ 等のセラミックスからなる耐熱
硬脆材料を素材とし、加熱軟化したガラス素材に接触し
た際の成形用型が高温に耐え得るようにしている。

【０００４】また、特開平１−１０８１２７号公報に開
示されている光学素子成形型は、セラミックスからなる
成形用型本体の成形面以外の表面に一層以上の金属被膜
を成形し、型外周部の欠け等の損傷を防止するよう構成
されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上記従来の光
学素子成形用型は、その成形面が一体かつ同一素材で形
成された一体型の成形用型となっている。

【０００６】一方、近年、光学素子成形技術の普及とそ
の利用拡大に伴い、従来の一体型では加工不能な異形光
学素子のニーズが高まっている。

【０００７】かかる異形光学素子としては、例えば広角
領域を均一に照明する照明用レンズが知られている。こ
の照明用レンズは、例えば図５に縦断面図で、図６に斜
視図で示すように形状が要求される。すなわち、このレ
ンズ１は、平凸レンズの凸部中心に逆円錐状空間（凹
部）を有するとともに、その外周に平面部を有する形状
で、その断面は図５に示すように、凹部の点Ｂを中心と
して点Ａ１および点Ａ２を頂点として２つの山が形成さ
れている。その点Ａ１、点Ａ２および点Ｂは、それぞれ
エッジまたは微小なＲ形状に形成される。

【０００８】このような形状の異形レンズを形成するた
めの光学成形用型２は、図７に縦断面図で示すようなも
ので、その成形面の断面形状は、図５および図６に示す
前記レンズ面を反転させた形状であることが必要であ
る。すなわち、レンズの点Ａ１、点Ａ２および点Ｂに対
応する成形用型２の点は、それぞれＣＡ１、ＣＡ２およ
びＣＢである。かかる成形用型を加工する時、点ＣＡ
１、点ＣＡ２およびその近傍には研削工具が入っていか
ないために、現実には異形光学素子を成形可能な成形用
型を一体加工により得ることはではなかった。

【０００９】一方、異形光学素子に対応した成形面を有
する成形用型の加工を可能にするためには、図８に示す
ように、型３，４とを組み合わせて１つの連続した成形
面を形成した２体型５とする必要がある。

【００１０】しかし、上記２体型５は、型３と型４との
パーティングライン６を中心軸７に対して平行に設けて
あるため、この２体型５と図示を省略した型とにより、
ガラス素材を加圧成形すると、ガラス素材が流動してパ
ーティングライン６に入り込んでいた。このため、成形
レンズの離型ができなくなったり、バリ等が発生し、高
品質の成形レンズを得ることができない問題点があっ
た。

【００１１】本考案は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、２個以上の型を組み合わせて１つの連続し
た成形面を形成した成形用型によって、必要な異形レン
ズを高品質に成形できる光学素子の成形型を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案の光学素子の成形型は、光学素子を押圧成形
する成形面を少なくとも２個の型部材で形成した光学素
子の成形型において、上記型部材の少なくとも成形面付
近のパーティングラインを、上記成形型の中心軸に対し
て傾斜または直角に形成している。

【００１３】図１は、本考案の光学素子の成形型を２体
型で構成した場合を概念的に示す断面図で、２体型１０
は、型部材１１を型部材１２に内嵌装挿入して１つの成
形面１３が形成されるとともに、型部材１１と型部材１
２を固着して形成されている。型部材１１と型部材１２
のパーティングライン１４は、成形面１３の付近におい
て２体型１０の中心軸１５に対して傾斜または直角に形
成されている。すなわち、パーティングライン１４は、
中心軸１５と直角な平面に対して、０度以上４５度以下
（鋭角）の角度θを設けて形成されている。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、２体型１０と図示を省略し
た成形型とにより、軟化状態のガラス素材（図示省略）
を加圧成形した場合、成形面付近のパーティングライン
１４ａは、前記角度θを設けて形成されているので、加
圧されることにより型部材１２が型部材１１方向へ変位
し、パーティングライン１４ａ部分の型部材１１，１２
が密着する。これにより、パーティングライン１４ａの
隙間がなくなり、加圧されたガラス素材が流動してパー
ティングライン１４ａに入り込むことが防止され、良好
な成形が行われる。

【００１５】

【実施例１】図２は、本考案の光学素子の成形型の実施
例１を示す断面図である。

【００１６】本実施例の成形型は２体型２０で構成さ
れ、２体型２０は、入子型２１が外型２２に下方から内
嵌挿入され、１つの成形面２３が形成されている。

【００１７】入子型２１は、基端部２１ａが金型支持体
２４に固定され、基端部２１ａは、入子型２１の周辺部
に配置したカバー部材２５により保護されている。金型
支持体２４の下部には、フランジ２４ａが形成され、フ
ランジ２４ａの上面とカバー支持体２５の端面が当接さ
れ、金型支持体２４とカバー支持体２５との相対的な移
動が規制されている。

【００１８】外型２２は、その下部にフランジ２２ａが
形成され、フランジ２２ａの上面は型押さえ２６の下面
と当接されている。型押さえ２６は、カバー支持体２５
の上部内側に螺着され、型押さえ２６を締め付けること
により、外型２２が入子型２１方向に移動し、入子型２
１と外型２２を固定するようになっている。

【００１９】２体型２０の成形面付近における入子型２
１と外型２２のパーティングライン２７は、入子型２１
の中心軸に直角な平面に対して角度θを設けて形成され
ている。すなわち、入子型２１における成形面付近の端
面は、外側下方に傾斜するテーパ状に形成され、外型２
２における成形面付近の内面は、入子型２２のテーパに
対応してテーパ状に形成されいる。

【００２０】上記角度θは、０度から４５度の範囲内に
設定するのが好ましく、パーティングライン２７の角度
を変化させてレンズを成形した結果を表１に示す。な
お、成形条件として、ガラス素材（転移点４７０℃，軟
化点５７０℃）を約７００℃に加熱し、２体型２０は約
４７０℃に加熱し、ガラス素材に荷重５０ｋｇｆを与え
てレンズを成形した。

【００２１】

【表１】

【００２２】本実施例にあっては、軟化状態にあるガラ
ス素材が２体型２０と図示していないもう一方の型によ
り加圧成形されると、パーティングライン２７の角度θ
が鋭角（０度から４５度）に形成されているため、外型
２２が変位して、入子型２１と外型２２とが密着する。
このため、入子型２１と外型２２のパーティングライン
２７の隙間がなくなり、加圧されたガラス素材が流動し
てパーティングライン２７の隙間に入り込むことがなく
なる。

【００２３】本実施例よれば、パーティングライン２７
にガラス素材が流動して入り込むことがなくなる。この
ため成形されたレンズにバリ等が発生するのを防止で
き、高品質のレンズを得ることができる。

【００２４】

【実施例２】図３は、本考案の光学素子の成形型の実施
例２を示す断面図である。

【００２５】本実施例の外型３１には、その外周上部に
テーパ部３２が形成されるとともにテーパ３２部の下部
から中心軸２８と平行に嵌合部３５が形成されている。
この嵌合部３５は、ガラス素材３３を保持して２体型３
０に搬送するための搬送部材３４の内周面３４ａと嵌合
するようになっている。なお、３６は、搬送部材３４を
保持・搬送するアームである。その他の構成は、前記実
施例１と同様であるので図示を省略するとともにその説
明を省略する。

【００２６】次に、本実施例の作用を説明すると、搬送
部材３４に載置されたガラス素材３３は、加熱炉（図示
省略）により軟化状態され、アーム３６により２体型３
０上に搬送される。そして、駆動装置（図示省略）によ
り２体型３０が上昇され、図示していないもう一方の型
によりガラス素材３３が加圧成形される。

【００２７】この２体型３０が上昇し、ガラス素材３３
が加圧される間に、まず搬送部材３４の内側下部が、外
型３１のテーパ部３２と当接し，さらに２体型３０が上
昇されると、搬送部材３４がテーパ部３２に案内されて
移動する。そして、２体型３０がさらに上昇されると、
外型３１の嵌合部３４が位置決めされる。その他の作用
は、上記実施例１と同様である。

【００２８】本実施例によれば、上記実施例１と同様な
効果を得ることができる。さらに、外型３１にテーパ部
３２と嵌合部３５を設けたので、ガラス素材３３を載置
する搬送部材３４の位置決めが可能となる。このため、
面形状の良好な成形レンズを得ることができる。また、
成形時に外型３１に対して過剰な力が加わり、外型３１
が外径方向に変形されようとしても、搬送部材３４の内
周面３４ａに嵌合部３５が嵌合しているので、外型３１
の変形を未然に防止できる。

【００２９】

【実施例３】図４は、本考案の光学素子の成形型の実施
例３を示す断面図である。

【００３０】本実施例で示す２体型４０は、角柱状の型
４１と逆Ｌ字状の型４２とからなり、この型４１，４２
はその外側に設けたガイド４３により一体的に組み合わ
されている。

【００３１】角柱状の型４１は、成形面が先端部に半凹
面４１ａに形成され、２体型４０の中心軸４４を境に一
方（図においては左側）が平面状４１ｂに形成され、逆
Ｌ字状の型４２とのパーティングライン４５が形成され
ている。

【００３２】逆Ｌ字状の型４２は、成形面４２ａとして
先端部が平面状に形成され，この成形面４２ａの下面４
２ｂが、上記型４１の平面部４１ｂに当て付けられパー
ティングライン４４を形成している。

【００３３】パーティングライン４５は、上記中心軸に
直角に形成されている。なお、このパーティングライン
４５は、上記実施例１，２と同様に中心軸４４と直角な
平面に対して０度から４５度の範囲内で設定して構成す
ることができる。

【００３４】次に、本実施例の作用を説明すると、軟化
状態のガラス素材（図示省略）は、２体型４０と図示を
省略した一方の型とにより加圧成形される。この加圧に
より、型４２の成形面４２ａの部位が型４１方向に変位
し、型４１と型４２が密着する。これにより、パーティ
ングライン４５の隙間がなくなり、ガラス素材が流動し
て、上記隙間に入り込むのが防止される。

【００３５】本実施例によれば、成形レンズにバリ等を
発生するのが防止でき、長方形でかつレンズ面に段部を
有する高品質な成形レンズを得ることができる。

【００３６】

【考案の効果】本考案によれば、ガラス素材の加圧時
に、組み合わされた２個の型の一方が、そのパーティン
グライン部において他方の型方向へ変位するため、２個
の型が密着し、パーティングラインにおける隙間がなく
なる。

【００３７】このため、パーティングラインにガラス素
材が入り込んで成形レンズに生ずるバリの発生が防止さ
れる。よって、２体型等の分割型を用いて光学素子を成
形した際に発生していたバリ防止でき、高品質の光学素
子を成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る光学素子の成形型を概略的に示す
断面図である。

【図２】本考案の係る光学素子の成形型の実施例１を示
す断面図である。

【図３】本考案に係る光学素子の成形型の実施例２を示
す断面図である。

【図４】本考案に係る光学素子の成形型の実施例３を示
す断面図である。

【図５】照明用レンズの縦断面図である。

【図６】照明用レンズの斜視図である。

【図７】図６，図７に示す照明用レンズを成形可能な成
形型を示す縦断面図である。

【図８】従来の２体型の成形型を示す断面図である。

【符号の説明】

１１，２１ 入子型 １２，２２ 外型 １３，２３，４１ａ，４２ａ 成形面 １４ａ，２７，４５ パーティングライン １５，２８，４４ 中心軸 θ 中心軸

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学素子を押圧成形する成形面を少なく
   とも２個の型部材で形成した光学素子の成形型におい
   て、上記型部材の少なくとも成形面付近のパーティング
   ラインを、上記成形型の中心軸に対して傾斜または直角
   に形成したことを特徴とする光学素子の成形型。