JP4573485B2 - Mold for optical element with lens barrel - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、成形型内にセットした鏡筒内に光学素材(ないしはガラス素材)を配置し、加熱しながら上型と下型で加圧し、鏡筒内に光学素子(ないしはガラス成形品)が一体成形された鏡筒付き光学素子を成形するための成形型に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、光学素材(ないしはガラス素材)を加熱炉内で加熱軟化した後、上型と下型で加圧して光学素子(ないしはガラス成形品)を成形するにあたって、胴型と上型と下型とを備えた成形型内に鏡筒をセットするとともに、この鏡筒内に光学素材(ないしはガラス素材)を配置し、前記上型と下型で光学素材(ないしはガラス素材)を挟み込んで加熱し加圧することにより、光学素材(ないしはガラス素材)を外周方向に流動させて、その外周縁を鏡筒の内周面に密着結合させ、鏡筒内に光学素子を一体成形させるといった鏡筒付き光学素子の製造方法が用いられるようになった。(特開昭60−129220号公報)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述した鏡筒付き光学素子の製造方法では、成形型内にセットされた鏡筒に対して光学素子を一体成形するものであり、鏡筒内に一体成形される光学素子の光軸ズレや位置ズレを防止するため、成形型内にセットされる鏡筒の安定した保持が重要である。下型の転写面上に配置された光学素材(ないしはガラス素材)を、下型と上型とで挟み込んで加熱し加圧して鏡筒内で一体成形する成形型では、鏡筒内に成形される光学素子の光軸が、下型の中心軸と鏡筒との配置関係によって決定される。そこで成形型内にセットする鏡筒を、下型の中心軸と平行に形成された下型の外周面と鏡筒の内周面とを密着させ、なおかつ鏡筒の下部端面を下型の中心軸と垂直な面に密着させることが望まれる。
しかしながら、下型の前記外周面と前記垂直な面とが交差する部分は、加工上の問題から垂直に形成するこができない。従って、鏡筒の内周面及び下部端面を前記外周面及び前記垂直な面に密着させることができず、安定した保持ができないという不具合が生じていた。
【0004】
そこで、この発明は、鏡筒付き光学素子の製造にあたって、鏡筒を安定に保持し、鏡筒内に形成される光学素子の光軸ズレや位置ズレを防止した鏡筒付き光学素子の成形型を提供とすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、この発明は、筒状の胴型と、この胴型内を摺動する上型と下型とを備えた成形型内に鏡筒をセットするとともに、この鏡筒内に光学素材を配置し、転写面を有する上型と下型とで光学素材を挟み込んで、加熱し、加圧することにより鏡筒内に光学素子を一体成形する鏡筒付き光学素子の成形型において、下型の上面に鏡筒を載置する基準面を設けるとともに、前記下型の上面の中央部分を軸方向に突出させ、前記基準面に対して垂直な外周面と、上面中央部分に転写面とを備えた円柱状の嵌合部を形成し、この嵌合部の外径を鏡筒の内径に合わせて設計するとともに、基準面が交差する嵌合部の下端外周面に、嵌合部の外周面に沿って一周する溝を形成したものである。
【0006】
以下にこの発明の好適な実施例を図面を参照して説明する。
【0007】
図1は、この発明の実施例における鏡筒付き光学素子の成形型の断面図を示すものであり、胴型1と上型2と下型3とを備えた成形型内にセットされた鏡筒10の、上方先端側の内周面に光学素子を密着結合させた鏡筒付き光学素子を成形するための成形型を示す。
この成形型は、筒状の胴型1と、円柱状の上型2と下型3とを備え、筒状の胴型1内を摺動する上型2と下型3とによって、鏡筒10内に配置される光学素材(ないしはガラス素材)20を挟み込んで加熱し、加圧することにより、光学素材20に転写面2A、3Aを転写して光学機能面を形成するとともに、光学素材20を外周方向に流動させてその外周縁を鏡筒10の内周面に密着結合させ、鏡筒内に光学素子が一体成形された鏡筒付き光学素子を製造する。
なお成形型として、タングステンカーバイドのような超硬部材からなる胴型1、上型2、下型3を用いる。
【0008】
この発明の成形型は、転写面3Aと、鏡筒10を載置する基準面31と、鏡筒10の内周に嵌合される嵌合部32とを備えた下型3を使用し、この下型3の嵌合部32の外周に鏡筒10を嵌合して鏡筒10を保持するとともに、基準面31に鏡筒10を載置することによって、転写面3Aに対して鏡筒10を位置ズレすることなく保持するものである。
【0009】
タングステンカーバイドのような超硬部材からなる下型3は、加工工具を用いて研削加工される。
図2は研削加工した下型3の断面図を示すものであって、下型3の上面に鏡筒10が載置される基準面31を形成するとともに、下型3の上面の中央部分が軸方向に突出し、前記基準面31に対して垂直な外周面と、上面中央部分に転写面3Aとを備えた円柱状の嵌合部32を形成してある。
【0010】
この発明による成形型の下型3は、下型3の上面中央部分を軸方向に突出させて形成した嵌合部32の外周に鏡筒10を嵌合することによって鏡筒10を保持し、下型3の上面の嵌合部外周に形成した基準面31に鏡筒10を載置するものであって、基準面31に鏡筒10を載置することよって、嵌合部32の上面中央部に形成してある転写面3Aが鏡筒内の光学素子形成位置に配置されるように形成してある。つまり、基準面31に鏡筒10を載置することよって鏡筒内に形成される光学素子の位置ズレを防止する。
【0011】
また嵌合部32の外周に嵌合された鏡筒10が安定して基準面31に載置されるように、前記鏡筒10が載置される基準面31に対して垂直な外周面を有する円柱状の嵌合部32を形成するとともに、嵌合部32の外周に保持される鏡筒10の位置ズレを防止するため、鏡筒10の内径に合わせて嵌合部32の外径を設計し、鏡筒内に形成される光学素子の光軸ズレを防止する。
【0012】
しかしながら、図2に示すように、基準面31に対して垂直方向に突出する嵌合部32を有する下型3を加工工具を用いて研削加工した場合、基準面31に対して垂直に突出させて形成した嵌合部32の外周面と、基準面31とが交差する個所に、なだらかに勾配する肩部Rが形成され、直角部が形成されない。これは加工工具の先端はある程度の強度を持たせるために先端を尖らせることが不可能であり、そのため加工工具先端が丸みを帯びた形状に形成されていることが原因である。
【0013】
例えば、図2に示す実施例は、外径φ3.3mmの嵌合部32に、外径φ3.75mmの鏡筒10を嵌合した、鏡筒の薄肉部における壁厚が約0.225mm以下である小型の鏡筒付き光学素子を製造するものであって、嵌合部32の外周面と基準面31とが交差する個所に形成された肩部Rによって、鏡筒下端(衝面)が基準面31に接地せず、基準面31から約0.2mm上方にずれて鏡筒10がセットされる。つまり鏡筒内に形成される光学素子の軸方向の位置ズレ(約0.2mm)が発生する。このような小さな位置ズレでも、小型の鏡筒付き光学素子では光学機能が低下して障害が発生する。
またこの実施例では、肩部Rによって鏡筒10の基準面31に対する設置状態が不安定となり、鏡筒内に形成される光学素子の光軸が傾く虞がある。
【0014】
すなわち、嵌合部32の外径を鏡筒10の内径に合わせて設計し(嵌合部32の外径を鏡筒10の内径と同等に設計し)、この嵌合部32の外周に鏡筒10を嵌合することによって、嵌合部32に保持された鏡筒の水平方向の位置ズレが防止され、鏡筒内に一体成形される光学素子の光軸ズレが防止される下型3において、この嵌合部32外周面と基準面31とが交差する個所に、なだらかに勾配する肩部Rが形成されていると、この肩部Rによって基準面31に鏡筒10下端が接地せず、鏡筒内に一体成形される光学素子の軸方向の位置ズレが発生する。
【0015】
一方、前記肩部Rを避けて、基準面31に鏡筒10を設置しようとすると、鏡筒10の内径を嵌合部32の外径よりも大きく設計しなくてはならず、嵌合部32と鏡筒10の内周面とが密着せず、水平方向の位置ズレが発生してしまう。さらに小型の鏡筒付き光学素子を形成する場合、基準面31における嵌合部32と交差する側からその反対側の基準面端部までの長さ、つまり鏡筒10が載置される基準面31の幅を大きくできないため、肩部Rを避けようとすると、基準面31に鏡筒10が載らず、脱落してしまう可能性もある。
【0016】
また小型の鏡筒付き光学素子の製造においては、鏡筒10の壁厚も薄いため、成形型内に鏡筒10をセットして加熱しながら鏡筒内に配置された光学素材20を上型2と下型3とで挟み込んで加熱し加圧するとき、嵌合部32の下端外周面に形成された肩部Rの形状に沿って、鏡筒10が変形してしまう虞もある。
【0017】
さらに、壁厚が薄い鏡筒10を有する小型の鏡筒付き光学素子を製造する場合、壁厚が薄い鏡筒10下端(衝面)を肩部Rの形状に合わせて面取りすると、鏡筒10下端に平坦部がなくなって尖角し、製造した鏡筒付き光学素子の鏡筒下端が尖って形成されてしまい、安定した状態で保持できず、正確な位置決めも不可能となってしまう。
【0018】
そこで、この発明による成形型の下型3は、基準面31が交差する嵌合部32の下端外周面に、嵌合部32の外周面に沿って一周する溝33を形成し、基準面31と嵌合部32の外周面の交差する個所に形成された肩部Rを取除き、嵌合部32の外周に嵌合され保持された鏡筒10の下端を、嵌合部32の外周面に対して垂直に形成された基準面31に接地させたものである。
【0019】
図3は、この発明による成形型の下型3の断面図を示すものであって、図2に示す下型3の肩部Rを除去するため、嵌合部32の下端外周面に、前記嵌合部32の外周面に沿って一周する溝33を研削したものである。
すなわち、転写面3A及び、基準面31、嵌合部32を備えた下型3を金型で成形した後、基準面31に対して垂直方向に突出させた嵌合部32の下端外周面に、前記嵌合部32の外周面に沿って一周する溝33を、下型3の中心軸に向かって研削したものである。
【0020】
なお、嵌合部32の下端外周面を下型3の中心軸に向かって前記嵌合部32の外周面に沿って一周する溝33は、基準面31に沿った入射角度(下型3の中心軸に対して直角に交わる入射角度)で研削刃を嵌合部32の下端外周面に当接させ研削してもよいが、基準面31に対して若干傾斜するような入射角度(下型3の中心軸に対して傾斜して交わる入射角度)で研削刃を嵌合部32の下端外周面に当接させ、下型3の中心軸に向かって研削することが好ましい。
【0021】
図3に示すように、基準面31が交差する嵌合部32の下端外周面に、嵌合部32の外周面に沿って一周する溝33を形成して、肩部Rを取除くことによって、下型3の上面を軸方向に突出させた嵌合部32の外周に鏡筒10を嵌合するとともに、基準面31に鏡筒10の下端を確実に接地でき、鏡筒内に一体成形される光学素子の光軸ズレや位置ズレを防止した鏡筒付き光学素子を製造することができる。
【0022】
すなわちこの発明では、転写面を有する下型に基準面と嵌合部を形成し、嵌合部の外周に鏡筒を嵌合するとともに、基準面に鏡筒を載置することによって、下型で鏡筒を保持し、鏡筒内に形成される光学素子の位置ズレ及び光軸ズレを防止する成形型において、前記基準面に対して垂直な外周面と、上面中央部分に転写面とを備えた、円柱状の嵌合部の外径を鏡筒の内径に合わせて設計ことによって、嵌合部の外周に嵌合される鏡筒が確実に保持され、鏡筒内に形成される光学素子の光軸ズレを防止するとともに、基準面が交差する嵌合部の下端外周面を中心軸に向かって研削し、嵌合部の外周面に沿って一周する溝を形成ことによって、基準面と嵌合部の外周面が交差する個所に形成される肩部Rを取除き、前記基準面に鏡筒下端を確実に接地させ、鏡筒内に形成される光学素子の位置ズレを防止する。
従って発明による成形型を使用することによって、前記肩部Rによって発生した鏡筒内に形成される光学素子の位置ズレを防止し、精度の高い小型の鏡筒付き光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による成形型の断面図。
【図2】金型で成形した下型の断面図。
【図3】本発明による成形型の下型の断面図。
【符号の説明】
1 胴型
2 上型
2A 転写面
3 下型
3A 転写面
31 基準面
32 嵌合部
10 鏡筒
20 光学素材(ないしはガラス素材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In this invention, an optical material (or glass material) is placed in a lens barrel set in a mold, and the upper die and the lower die are pressurized while heating, and an optical element (or glass molded product) is placed in the lens barrel. The present invention relates to a molding die for molding an optical element with a lens barrel that is integrally molded.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an optical material (or glass material) is heated and softened in a heating furnace, and then pressed with an upper mold and a lower mold to form an optical element (or glass molded product). The lens barrel is set in a mold equipped with an optical material (or glass material), and the optical material (or glass material) is sandwiched between the upper mold and the lower mold and heated. By pressing, the optical material (or glass material) flows in the outer peripheral direction, the outer peripheral edge is closely bonded to the inner peripheral surface of the lens barrel, and the optical element is integrally formed in the lens barrel. The manufacturing method has been used. (Japanese Patent Laid-Open No. 60-129220)
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of manufacturing an optical element with a lens barrel described above, an optical element is integrally molded with respect to a lens barrel set in a molding die, and an optical axis shift and position of the optical element integrally molded in the lens barrel. In order to prevent displacement, it is important to stably hold the lens barrel set in the mold. An optical material (or glass material) placed on the transfer surface of the lower mold is sandwiched between the lower mold and the upper mold, heated, pressurized, and integrally molded in the lens barrel. The optical axis of the optical element is determined by the positional relationship between the center axis of the lower mold and the lens barrel. Therefore, the lens barrel set in the mold is brought into close contact with the outer peripheral surface of the lower mold formed in parallel with the central axis of the lower mold and the inner peripheral surface of the lens barrel, and the lower end face of the lens barrel is the center of the lower mold. It is desirable to make it adhere to a surface perpendicular to the axis.
However, a portion where the outer peripheral surface and the vertical surface of the lower mold intersect cannot be formed vertically due to processing problems. Therefore, the inner peripheral surface and the lower end surface of the lens barrel cannot be brought into close contact with the outer peripheral surface and the vertical surface, resulting in a problem that stable holding cannot be performed.
[0004]
Accordingly, the present invention provides a mold for optical element with a lens barrel that stably holds the lens barrel and prevents optical axis shift and position shift of the optical element formed in the lens barrel in the manufacture of the optical element with lens barrel. The purpose is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention sets a lens barrel in a mold having a cylindrical body mold, and an upper mold and a lower mold that slide in the cylinder mold. A mold for an optical element with a lens barrel, in which an optical material is placed inside, and the optical material is sandwiched between an upper mold and a lower mold having a transfer surface, heated and pressurized to integrally mold the optical element in the lens barrel. In addition, a reference surface for mounting the lens barrel is provided on the upper surface of the lower die, and a central portion of the upper surface of the lower die is protruded in the axial direction, and an outer peripheral surface perpendicular to the reference surface and a central portion of the upper surface A cylindrical fitting portion having a transfer surface is formed, the outer diameter of the fitting portion is designed to match the inner diameter of the lens barrel, and the fitting is fitted to the outer peripheral surface at the lower end of the fitting portion where the reference plane intersects. A groove that makes a round along the outer peripheral surface of the joint is formed.
[0006]
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0007]
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a mold for an optical element with a lens barrel according to an embodiment of the present invention, in which a mirror set in a mold having a
The mold includes a
As the mold, a
[0008]
The molding die of the present invention uses the
[0009]
The
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
[0010]
The
[0011]
Further, an outer peripheral surface perpendicular to the reference surface 31 on which the
[0012]
However, as shown in FIG. 2, when the
[0013]
For example, in the embodiment shown in FIG. 2, the wall thickness at the thin wall portion of the lens barrel in which the lens barrel 10 with the outer diameter φ3.75 mm is fitted to the fitting portion 32 with the outer diameter φ3.3 mm is about 0.225 mm or less. And a lower end (impact surface) of the lens barrel is formed by a shoulder R formed at a location where the outer peripheral surface of the fitting portion 32 and the reference surface 31 intersect. The
Further, in this embodiment, the installation state of the
[0014]
In other words, the outer diameter of the fitting portion 32 is designed to match the inner diameter of the lens barrel 10 (the outer diameter of the fitting portion 32 is designed to be equal to the inner diameter of the lens barrel 10), and the outer periphery of the fitting portion 32 is mirrored. By fitting the
[0015]
On the other hand, if the
[0016]
Further, in the manufacture of a small optical element with a lens barrel, since the wall thickness of the
[0017]
Further, when manufacturing a small optical element with a lens barrel having a
[0018]
Therefore, the
[0019]
3 is a sectional view of the
That is, after the
[0020]
In addition, the groove 33 that makes a round along the outer peripheral surface of the fitting portion 32 toward the central axis of the
[0021]
As shown in FIG. 3, by forming a groove 33 that goes around the outer peripheral surface of the fitting portion 32 on the outer peripheral surface of the lower end of the fitting portion 32 where the reference surface 31 intersects, and removing the shoulder R The
[0022]
That is, in this invention, the lower mold is formed by forming the reference surface and the fitting portion on the lower die having the transfer surface, fitting the lens barrel on the outer periphery of the fitting portion, and placing the lens barrel on the reference surface. In the molding die for holding the lens barrel and preventing the positional deviation and the optical axis deviation of the optical element formed in the lens barrel, an outer peripheral surface perpendicular to the reference surface and a transfer surface at the central portion of the upper surface. The optical cylinder formed in the lens barrel is securely held by designing the cylindrical fitting portion with the outer diameter matched to the inner diameter of the lens barrel. The optical axis shift of the element is prevented, and the outer peripheral surface of the lower end of the fitting portion where the reference surface intersects is ground toward the central axis, thereby forming a groove that goes around the outer peripheral surface of the fitting portion. Remove the shoulder R formed at the location where the outer peripheral surface of the fitting part intersects, and ensure that the lower end of the lens barrel is securely on the reference surface Is the earth, to prevent positional deviation of the optical element to be formed in the lens barrel.
Therefore, by using the mold according to the invention, it is possible to prevent the positional deviation of the optical element formed in the lens barrel generated by the shoulder R, and to provide a highly accurate small optical element with a lens barrel. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a mold according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a lower mold molded with a mold.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a lower mold of a mold according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
下型(3)の上面に鏡筒(10)を載置する基準面(31)を設けるとともに、
前記下型(3)の上面の中央部分を軸方向に突出させ、前記基準面(31)に対して垂直な外周面と、上面中央部分に転写面(3A)とを備えた円柱状の嵌合部(32)を形成し、
この嵌合部(32)の外径を鏡筒(10)の内径に合わせて設計するとともに、基準面(31)が交差する嵌合部(32)の下端外周面に、嵌合部(32)の外周面に沿って一周する溝(33)を形成したことを特徴とする鏡筒付き光学素子の成形型。The barrel (10) is set in a molding die having a cylindrical barrel die (1) and an upper die (2) and a lower die (3) that slide in the barrel die. An optical material (20) is disposed therein, the optical material (20) is sandwiched between an upper mold (2) having a transfer surface (2A) and a lower mold (3) having a transfer surface (3A), and heated. In the mold of the optical element with the lens barrel that integrally molds the optical element in the lens barrel by applying pressure,
A reference surface (31) for placing the lens barrel (10) is provided on the upper surface of the lower mold (3), and
A cylindrical fitting having a central portion on the upper surface of the lower mold (3) protruding in the axial direction, an outer peripheral surface perpendicular to the reference surface (31), and a transfer surface (3A) at the upper central portion. Forming a joint (32),
The outer diameter of the fitting portion (32) is designed to match the inner diameter of the lens barrel (10), and the fitting portion (32) is formed on the outer peripheral surface of the lower end of the fitting portion (32) where the reference surface (31) intersects. ) Forming a groove (33) that makes a round along the outer peripheral surface of the lens barrel).
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