JP6485449B2 - Mold for optical element and method for manufacturing optical element - Google Patents
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Description
本発明は、撮像光学系、光ピックアップ装置等に組み込まれる光学素子用の成形金型及び当該成形金型を用いた光学素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a molding die for an optical element incorporated in an imaging optical system, an optical pickup device, and the like, and a method for manufacturing an optical element using the molding die.
光学素子の高精度化に伴い、成形金型も高い精度が要求されている。例えば、光学素子であるレンズにおいてコマ収差の原因となる光学面の傾き(チルト)を解消するため、成形金型の入れ子のチルト(軸倒れ)を調整する必要がある。 With the increase in accuracy of optical elements, molding molds are also required to have high accuracy. For example, in order to eliminate the tilt (tilt) of the optical surface that causes coma aberration in the lens that is an optical element, it is necessary to adjust the tilt (axis tilt) of the nesting of the molding die.
射出成形用の成形金型の入れ子のチルトを調整するため、光学面を有するコア部の底面に対向してコア部を支持しつつ傾斜させるチルト調整機構を設けたものがある。このチルト調整機構において、光学面用の金型部品を支持する3つの鋼球のサイズを変更することによって、コア部のチルト量及び方向の調整を可能にしている(特許文献1参照)。ここで、特許文献1の成形金型の入れ子は、根元側が太く、成形面の反対側から組み込まれている。そのため、チルト調整は、成形面の反対側で行う必要がある。
別の成形金型として、入れ子とスリーブ(周辺型部)との間に3つの圧電素子を設けたものがある(特許文献2参照)。特許文献2の成形金型においては、成形品のチルトを検出し、この検出チルト量に応じて圧電素子を膨張又は圧縮させることで、入れ子のチルト調整をする。
さらに別の成形金型として、型板の溝部に金型部品をテーパー面同士を合致させるように組み込むことで、楔作用の締め付けを利用して隙間なく金型部品を固定したものがある(特許文献3参照)。特許文献3の成形金型では、型合わせ面から金型部品を出し入れできるため、作業性が良くなり、型合わせ面(パーティング面)方向の再現性も得られる。In order to adjust the tilt of the nesting of the molding die for injection molding, there is one provided with a tilt adjustment mechanism that tilts while supporting the core portion facing the bottom surface of the core portion having an optical surface. In this tilt adjustment mechanism, the tilt amount and direction of the core portion can be adjusted by changing the sizes of the three steel balls that support the mold parts for the optical surface (see Patent Document 1). Here, the nesting of the molding die of Patent Document 1 is thick on the base side and is incorporated from the opposite side of the molding surface. Therefore, it is necessary to perform tilt adjustment on the opposite side of the molding surface.
As another molding die, there is one in which three piezoelectric elements are provided between a nest and a sleeve (peripheral mold part) (see Patent Document 2). In the molding die of Patent Document 2, the tilt of the molded product is detected, and the piezoelectric element is expanded or compressed in accordance with the detected tilt amount to adjust the tilt of the nesting.
As another molding die, there is one in which a mold part is fixed in a groove portion of the mold plate so that the tapered surfaces are matched with each other by using wedge action tightening (patent) Reference 3). In the molding die of Patent Document 3, since the mold parts can be taken in and out from the die mating surface, the workability is improved and the reproducibility in the die mating surface (parting surface) direction is also obtained.
しかしながら、特許文献1の成形金型では、3つの鋼球でチルト量を調整するため、3点間の高さ調整が複雑になるおそれがある。また、射出成形時の射出圧によって鋼球の変形等が発生する可能性もあるため、成形の再現性や安定性についても懸念がある。さらに、チルト調整を成形面の反対側で行っており、作業性があまり良くない。
また、特許文献2の成形金型では、入れ子を固定するにはいずれも根元側からスリーブ内に収める必要があり、チルト調整やメンテナンスの際に入れ子を容易に取り出せず、作業性があまり良くない。また、入れ子をチルトさせる分、スリーブとの間にクリアランスができてしまい、型合わせ面に沿った方向の位置を再現することが難しい。
また、特許文献3の成形金型では、型板の溝部内に配置される金型部品の側面に当接する突き当て面の垂直度が悪い場合、型合わせ面に対して入れ子がチルトしてしまうおそれがある。However, in the molding die of Patent Document 1, since the tilt amount is adjusted by three steel balls, there is a possibility that the height adjustment between the three points may be complicated. Further, since there is a possibility that the steel ball is deformed by the injection pressure at the time of injection molding, there is a concern about reproducibility and stability of molding. Furthermore, the tilt adjustment is performed on the opposite side of the molding surface, and the workability is not so good.
Further, in the molding die of Patent Document 2, in order to fix the nesting, it is necessary to store the nesting in the sleeve from the base side, and the nesting cannot be easily taken out at the time of tilt adjustment or maintenance, and workability is not so good. . Further, since the nest is tilted, a clearance is formed between the sleeve and the sleeve, and it is difficult to reproduce the position in the direction along the mold matching surface.
Further, in the molding die of Patent Document 3, when the perpendicularity of the abutting surface that is in contact with the side surface of the mold part disposed in the groove portion of the mold plate is poor, the nesting is tilted with respect to the die matching surface. There is a fear.
本発明は、入れ子の調整及び交換作業を簡単にし、かつピックアップレンズや複眼レンズのような光学性能規格の厳しいレンズにおいて、成形品のチルトを高精度に調整できる成形金型を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a molding die that can easily adjust and change the nesting and can adjust the tilt of a molded product with high precision in a lens having a strict optical performance standard such as a pickup lens or a compound eye lens. And
また、本発明は、上記成形金型を用いた光学素子の製造方法を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a method for producing an optical element using the above molding die.
上記目的を達成するため、本発明に係る光学素子用の成形金型は、光学素子の一方側の光学面及び周辺面に対応する形成面を先端に設けた入れ子と、入れ子を保持する型板と、入れ子を型板の凹部に対して型合わせ面側から固定する固定具とを備え、固定具は、入れ子の上部に設けた当接部に接する側にテーパー部を有し、入れ子は、当接部として固定具のテーパー部に対向する面取り形状を有し、固定具のテーパー部のテーパー角度は、入れ子の当接部のテーパー角度よりも大きく、固定具は、型合わせ面側から入れ子を1か所で固定することによって、型板に対する入れ子の型合わせ面に沿った方向の位置決めと、型合わせ面に対する傾き調整とを行う。 In order to achieve the above object, a molding die for an optical element according to the present invention includes a nesting provided with a forming surface corresponding to an optical surface and a peripheral surface on one side of the optical element, and a template for holding the nesting. And a fixing tool for fixing the nest to the concave portion of the template from the mold matching surface side, the fixing tool has a tapered portion on the side in contact with the contact portion provided on the top of the nest, It has a chamfered shape that faces the taper part of the fixture as a contact part, and the taper angle of the taper part of the fixture is larger than the taper angle of the contact part of the nest. Is fixed in one place to perform positioning in the direction along the mold matching surface of the insert with respect to the mold plate and to adjust the inclination with respect to the mold matching surface.
上記成形金型では、固定具を型合わせ面側から取り付けることにより、入れ子の位置決めとチルト調整とを行うことができる。そのため、上記成形金型は、型板に入れ子を組み込む作業性及びメンテナンス性に優れる。これにより、ピックアップレンズや複眼レンズのような光学性能規格の厳しいレンズにおいて、成形品の成形面のチルト等を高精度に調整することができ、高精度な光学素子を得ることができる。特に、固定具のテーパー部のテーパー角度を入れ子の当接部のテーパー角度よりも大きくして、型合わせ面側で入れ子の当接部と1か所で当接させることにより、型板の凹部の内側の側面が垂直でなくても、入れ子の裏側端が凹部の底面に倣うようにでき、入れ子のチルトを抑えることができる。つまり、型板の凹部の垂直度が悪い場合でも、固定具のテーパー部又は入れ子の当接部のテーパー角度を適切に選択することで、固定具と入れ子との当たり方を変化させ、入れ子の姿勢を調整することができる。 In the above-mentioned molding die, positioning of the nest and tilt adjustment can be performed by attaching the fixture from the die matching surface side. For this reason, the molding die is excellent in workability and maintenance properties for incorporating a nest into a template. Thereby, in a lens with a strict optical performance standard such as a pickup lens or a compound eye lens, the tilt of the molding surface of the molded product can be adjusted with high accuracy, and a highly accurate optical element can be obtained. In particular, the taper angle of the taper portion of the fixing tool is made larger than the taper angle of the contact portion of the nest and is brought into contact with the contact portion of the nest on the die mating surface side in one place, so that the recess of the template Even if the inner side surface is not vertical, the back side end of the nest can follow the bottom surface of the recess, and the tilt of the nest can be suppressed. That is, even when the verticality of the concave portion of the template is poor, by appropriately selecting the taper angle of the taper portion of the fixture or the contact portion of the nest, the manner in which the fixture and the nest are brought into contact with each other can be changed. The posture can be adjusted.
本発明に係る光学素子の製造方法は、光学素子の一方側の光学面及び周辺面に対応する形成面を先端に設けた入れ子を有する転写部分と、入れ子を保持する型板を有する枠部分とを用いた光学素子の製造方法であって、入れ子を型板の凹部に対して型合わせ面側から固定する固定具を用い、固定具は、入れ子の上部に設けた当接部に接する側にテーパー部を有し、入れ子は、当接部として固定具のテーパー部に対向する面取り形状を有し、固定具のテーパー部のテーパー角度は、入れ子の当接部のテーパー角度よりも大きく、固定具が、型板に対する入れ子の型合わせ面に沿った方向の位置決めと、型合わせ面に対する傾き調整とを行う。 The optical element manufacturing method according to the present invention includes a transfer portion having a nest provided with a forming surface corresponding to an optical surface and a peripheral surface on one side of the optical element, and a frame portion having a template for holding the nest. A method of manufacturing an optical element using a fixing tool that fixes a nest to a concave portion of a template from the mold matching surface side, and the fixing tool is disposed on a side in contact with a contact portion provided on an upper portion of the nest. Has a taper part, and the nest has a chamfered shape that faces the taper part of the fixture as a contact part, and the taper angle of the taper part of the fixture is larger than the taper angle of the contact part of the nest. The tool performs positioning in a direction along the mold matching surface of the nesting with respect to the template and inclination adjustment with respect to the mold matching surface.
上記製造方法では、固定具を型合わせ面側から挿入するように取り付けることにより、入れ子の位置決めとチルト調整とを行うことができる。これにより、ピックアップレンズや複眼レンズのような光学性能規格の厳しいレンズ等の光学素子において、成形品の成形面のチルト等を高精度に調整することができ、高精度な光学素子を得ることができる。特に、固定具のテーパー部のテーパー角度を入れ子の当接部のテーパー角度よりも大きくすることで、型合わせ面側で入れ子の当接部と1か所で当接させることができ、型板の凹部の内側の側面が垂直でなくても、入れ子の裏側端が凹部の底面に倣うようにでき、入れ子のチルトを抑えることができる。 In the above manufacturing method, positioning of the nest and tilt adjustment can be performed by attaching the fixture so as to be inserted from the mold matching surface side. Thereby, in an optical element such as a lens having a strict optical performance standard such as a pickup lens or a compound eye lens, the tilt of the molding surface of the molded product can be adjusted with high accuracy, and a high-precision optical element can be obtained. it can. In particular, by making the taper angle of the taper portion of the fixture larger than the taper angle of the contact portion of the nest, it can be brought into contact with the contact portion of the nest at one place on the die matching surface side, Even if the inner side surface of the recess is not vertical, the back side end of the insert can follow the bottom surface of the recess, and the tilt of the insert can be suppressed.
〔第1実施形態〕
以下、本発明に係る光学素子用の成形金型及び光学素子の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。[First Embodiment]
Hereinafter, a molding die for an optical element and a method for manufacturing the optical element according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、成形装置100は、射出成形を行って成形品MPを作製する本体部分である射出成形機10と、成形装置100を構成する各部の動作を統括的に制御する制御装置30とを備える。
As shown in FIG. 1, a
射出成形機10は、横型の成形機であり、成形金型40と、固定盤11と、可動盤12と、開閉駆動装置15と、射出装置16とを備える。射出成形機10には、これに付随して金型温度調節機47等も設けられている。射出成形機10は、固定盤11と可動盤12との間に成形金型40を構成する第1金型41と第2金型42とを挟持して両金型41,42を型締めすることにより成形を可能にする。
The
支持フレーム14上に固定された固定盤11の内側11aは、可動盤12の内側12aに対向しており、第1金型41を着脱可能に支持している。固定盤11には、後述するノズル16dを通す開口11bが形成されている。なお、固定盤11の上部には、取出装置20が支持され、成形品MPの取り出しを可能にしている。
The
可動盤12は、リニアガイド15aによって固定盤11に対して進退移動可能に支持されている。可動盤12の内側12aは、固定盤11の内側11aに対向しており、第2金型42を着脱可能に支持している。なお、可動盤12には、エジェクター駆動部45が組み込まれている。
The
開閉駆動装置15は、型締め盤13に支持されており、リニアガイド15aと、動力伝達部15dと、アクチュエーター15eとを備える。動力伝達部15dは、制御装置30の制御下で動作するアクチュエーター15eからの駆動力を受けて伸縮する。これにより、固定盤11と可動盤12とを互いに近接又は離間させることができ、第1金型41と第2金型42との型締め又は型開きを行うことができる。
The opening /
射出装置16は、シリンダー16a、原料貯留部16b、スクリュー駆動部16c等を備える。射出装置16は、制御装置30の制御下で適当なタイミングで動作するものであり、樹脂射出用のノズル16dから温度制御された状態で溶融樹脂(被射出溶融物)を射出することができる。
The
射出成形機10に付随して設けられた金型温度調節機47は、両金型41,42中に温度制御された熱媒体を循環させる。これにより、成形時に両金型41,42の温度を適切な温度に保つことができる。
A
制御装置30は、開閉制御部31と、射出装置制御部32と、エジェクター制御部33と、取出装置制御部34とを備える。開閉制御部31は、アクチュエーター15eを動作させることによって両金型41,42の型閉じ、型締め、型開き等を可能にする。射出装置制御部32は、スクリュー駆動部16c等を動作させることによって両金型41,42間に形成されたキャビティCV(図B参照)中に所望の圧力で溶融樹脂を注入させる。エジェクター制御部33は、エジェクター駆動部45を動作させることによって型開き時に第2金型42に残る成形品MPを第2金型42内から押し出させて離型を行わせる。取出装置制御部34は、取出装置20を動作させることによって型開き及び離型後に第2金型42に残る成形品MPをハンド21によって把持させて射出成形機10外に搬出させる。
The
以下、成形金型40について詳しく説明する。図2A等に示すように、成形金型40のうち可動側の第2金型42は、図1に示す機構によってAB方向に往復移動可能になっている。この第2金型42を固定側の第1金型41に向けて移動させ、両金型41,42を型合わせ面PS1,PS2で型合わせして型締めすることにより、図2Bに示すように、光学素子を成形するためのキャビティCVと、これに溶融樹脂を供給するための流路である流路空間FCとが形成される。
Hereinafter, the molding die 40 will be described in detail. As shown in FIG. 2A and the like, the
図2B等に示すように、第1金型41と第2金型42とに挟まれた空間であるキャビティCVは、簡略化されて図示されているが、成形品である光学素子としてのレンズLP(図3参照)の形状に対応するものとなっている。
As shown in FIG. 2B and the like, a cavity CV that is a space between the
図3に示すように、両金型41,42間で成形されるレンズLPは、プラスチック製で、光学的機能を有する光学的機能部としての中心部LPaと、中心部LPaから外径方向に延在する環状で平坦なフランジ部LPbとを備える。このレンズLPは、例えば携帯電話、スマートフォン等に組み込まれる撮像レンズを構成する1枚のレンズである。つまり、図示のレンズLPと別のレンズ(不図示)とを複数枚組み合わせて積層しレンズ同士を接合すること等によって撮像レンズが得られる。この際、フランジ部LPbを利用してレンズ同士の接合を行うことが考えられるが、本レンズLPの場合、後述するようにフランジ部LPbが中心部LPaと共通する金型部分によって精密に形成されるので、レンズLPの光軸OAが別のレンズ(不図示)の光軸に対して精密に平行となるようにチルト調整しつつ組み上げることができる。なお、両金型41,42間で成形されるレンズLPは、撮像レンズに限らず、光ピックアップ装置に組み込まれるNA0.7以上の高NAの対物レンズとできる。対物レンズは、例えばBD(blu-ray disc)用の波長の光線に対してNA0.85等の規格を満たすレンズとすることができ、或いはBD、DVD(digital versatile disc)、及びCD(compact disc)用の3波長の光線に対して規格を満たす3波長互換型の対物レンズとすることができる。
As shown in FIG. 3, the lens LP molded between the
図2Aに戻って、第1金型41は、固定金型であり、内側すなわち型合わせ面PS1側に配置される金型部分60と、外側すなわち図1の固定盤11側に配置される取付板64とを備える。このうち、金型部分60は、複数の部分に分割された分割構造を有するものとなっている。金型部分60は、複数の入れ子60aと型板60bと受板60cと複数の固定具FX(図4A及び4B等参照)とを有する。金型部分60において、型板60b及び受板60cは不図示のボルト等で互いに固定されている。
Referring back to FIG. 2A, the
金型部分60のうち入れ子60aは、光学面等を転写するための転写部分TS1である。図4Aに示すように、入れ子60aは、型合わせ面PS1から見て四角柱形状を有する。入れ子60aの先端には、キャビティCVを画成すべき形成面51aとして、光学転写面52aとフランジ転写面52bとが設けられている。光学転写面52aは、入れ子60aの先端部に形成された曲面状の凹面であり、レンズLPを構成する中心部LPaの一方の光学面SO1を成形するための転写面となっている。フランジ転写面52bは、入れ子60aの先端部に形成された軸AXに垂直な環状の平面であり、レンズLPを構成するフランジ部LPbの一方のフランジ面(周辺面)SF1を成形する転写面である。フランジ面SF1は、光学面SO1の成形にも用いられる入れ子60aの形成面51aによって連続面として成形されるので、光学面SO1に対する傾斜等を精密に設定可能である。これにより、フランジ面SF1は、レンズLPを別のレンズ(不図示)と接合する際に接合面として利用でき高精度の接合が可能となる。つまり、フランジ面SF1は、光軸OAに対して精密に垂直に形成可能であるため、レンズLP単品でのチルト調整が可能になるだけでなく、複数のレンズを積み重ねたレンズ群を構成する各レンズ間の相対的チルトを低減することもできる。また、入れ子60aの先端面であってフランジ転写面52bの外側の適所には、ゲートやランナーを転写するための凹部が形成されている。各入れ子60aは、後述する固定具FXによって型板60bに固定されるが、この固定具FXに対向して当接部ZUを有する。この当接部ZUは、型合わせ面PS1側の外周の1か所(平面視でXY方向)に形成され、固定具FXのテーパー部TLに接する。当接部ZUは、固定具FXに斜面状に形成されたテーパー部TLに対向して入れ子60aに形成された面取り形状又は面取り部であり、より具体的には、平面視でXY方向に面するような面を有する切り欠きである。当接部ZUは、入れ子60aの先端側に向かって中心寄りとなるようにテーパー角度αで傾斜している。
The
図2Aに示す型板60bは、金属製の板状の部材であり、転写部分TS1の入れ子60aを周囲から保持する枠部分FR1となっている。型板60bは、複数の入れ子60aを挿入する複数の入れ子収納孔61aと、外部からの溶融樹脂を内部に供給するためのスプルー孔又は口61bとを備える。また、型板60bは、型合わせ面PS1を形成する端面61cを有する。図4A及び4B等に示すように、入れ子収納孔61aは、入れ子60aよりもやや大きい四角柱状の穴となっている。型板60bには、入れ子収納孔61aの上部を一部切り欠くようにして固定具FXを嵌め込む段部61eが形成されている。段部61eの底部には、固定具FXを型板60bに固定するための固定用ボルトMT1と螺合可能なネジ穴92がその軸心に沿ってZ方向に延びている。
A
受板60cは、金属製の板状の部材であり、型板60bと取付板64との間に配置され、型板60bを背後から支持している。受板60cは、型板60bと同様に、外部からの溶融樹脂を内部に供給するためのスプルー口61dを備える。
The receiving
なお、金型部分60の内部には、図示を省略するが、成形時及び取り出し時に金型の温度を適切な温度に保つため、図1の金型温度調節機47からの熱媒体を流通させる温調流路、温度監視用の温度計、加熱用のヒーター等が組み込まれている。温度流路等は、金型温度調節機47に接続される。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted in the inside of the metal mold | die
取付板64は、金属製の板状の部材であり、金型部分60を背後から支持している。取付板64は、金型部分60の型板60b及び受板60cに設けたスプルー口61b,61dを延長するように接続されたスプルー口64bを有する。スプルー口64bの根元側には、射出装置16のノズル16dの先端部を接触させるスプルー口部65が形成されている。
The mounting
図4A及び4Bに戻って、固定具FXは、転写部分TS1すなわち入れ子60aを型板60bに固定するための型部材である。固定具FXは、入れ子60aを型板60bと受板60cとで画成される凹部63aを拡張するように設けられた段部61eに対して型合わせ面PS1側から固定される。固定具FXは、その上端が型合わせ面PS1よりも後退しており、型合わせ面PS1より奥に埋め込むように配置されている。これにより、成形金型40の型締め時において、固定具FXが型合わせ面PS2と干渉することを防ぐことができる。ここで、凹部63aは、型板60bの入れ子収納孔61aと、受板60cとで画成される穴部である。固定具FXは、入れ子60aの上部に設けた面取り状の当接部ZUと接することによって、入れ子60aを単に固定するだけでなく、型板60bに対する入れ子60aの型合わせ面PS1に沿った方向の位置決めと、型合わせ面PS1に対する傾き調整とを行う。固定具FXは、入れ子60aの四角柱形状の上部(型合わせ面PS1側)の角部の切り欠きに対応するものとして設けられている。そのため、入れ子60aは、凹部63a内で比較的広い部分と言える底面63bに支持されている。また、上述のとおり、入れ子60aは、角柱状形状(具体的には四角柱形状)を有するため、その収納のために設けた角型の凹部63aの少なくとも2側面63cよってそれらの少なくとも一部で保持されている。そのため、入れ子60aは、型板60bの凹部63aに対して安定して固定されている。固定具FXは、全体としては円柱に近い形状を有するが、入れ子60aの当接部ZUに接する側に切り欠きとしてテーパー部TLを有する。テーパー部TLは、固定具FXの根元側又は型の奥側に向かって中心寄りとなるようにテーパー角度θで傾斜している。固定具FXの略中央には、固定具FXを型板60bから抜き取る抜取用ボルトMT2(図5参照)と螺合するためのネジ穴91がその軸心に沿ってZ方向に延びている。固定具FXのネジ穴91は、型板60bのネジ穴92や固定用ボルトMT1の外径よりも大きくなっている。
4A and 4B, the fixture FX is a mold member for fixing the transfer portion TS1, that is, the
固定具FXは、入れ子60aの裏側端62aが凹部63aの底面63bに倣うように付勢力を与え、型合わせ面PS1側から入れ子60aを1か所で固定する。この際、固定具FXにテーパー部TLを設け、入れ子60aの当接部ZUと1か所で当接させることにより、凹部63aの側面63cが底面63bに対して垂直でなくても、入れ子60aの裏側端62aが凹部63aの底面63bに倣うことで、入れ子60aのチルトを抑えることができる。つまり、凹部63aの垂直度が悪い場合でも、固定具FX又は入れ子60aのテーパー角度θ,αを適切に選択することで、固定具FXと入れ子60aとの当たり方を適切に設定し、入れ子60aの姿勢を調整できる。これにより、入れ子60aの傾きを1分以下に調整することができる。ここで、テーパー部TLのテーパー角度θは、軸AXに平行な線とを基準としている。具体的には、図4Cに示すように、テーパー角度θは、軸AXに平行な線MX1(固定具FXの型合わせ面PS1側の端面に垂直な法線又はネジ穴91の軸HXに平行な線)と、テーパー部TLの面との間の角度である。なお、入れ子60aのテーパー角度αは、軸AXに平行な線MX2と、当接部ZUの面との間の角度である。結果的に、テーパー部TLは、表側で当接部ZUと当接するが、奥側で当接部ZUから離間する。
以上では、入れ子60aの対角方向の断面形状に着目して当接部ZUやテーパー部TLの断面形状を説明したが、これらの断面形状の角度関係は、入れ子60aのZ方向に延びる軸HXを通る別の断面でも略同様となっている。つまり、固定具FXのテーパー部TLに沿って、受板60c側で楔状に広がる隙間SPが略一様に形成されている。結果的に、当接部ZUの表面とテーパー部TLの表面とは、具体的には互いに近似する円筒状の曲面となっており、当接部ZUとテーパー部TLとは、表側の位置CX1において1か所で当接している。
なお、当接部ZUの表面は、テーパー部TLの表面に合わせて曲面(具体的には円筒状の曲面)となっているが、平面とすることもできる。当接部ZUの表面を平面とする場合、テーパー部TLの表面も平面とするが、テーパー部TLの表面を平面に近い緩やかな凸面とすることもできる。The fixture FX applies a biasing force so that the
In the above, the cross-sectional shape of the contact portion ZU and the tapered portion TL has been described focusing on the cross-sectional shape in the diagonal direction of the
In addition, although the surface of the contact part ZU is a curved surface (specifically cylindrical curved surface) according to the surface of the taper part TL, it can also be made into a plane. When the surface of the contact portion ZU is a flat surface, the surface of the taper portion TL is also a flat surface, but the surface of the taper portion TL can be a gentle convex surface close to a flat surface.
特定のテーパー角度αに設定された当接部ZUを有する入れ子60aを固定するための固定具FXは、テーパー部TLの角度が異なる点を除いて略同一形状を有する複数の部材から選択される。このようにテーパー角度θが異なる点を除いて略同一形状を有する複数の固定具FXを準備し、これらから適合するものを選択して段部61eに取り付けることにより、入れ子60aの当接部ZUの形状に応じた固定具FXを適宜選択することができ、精密なチルト調整を行うことができる。
The fixture FX for fixing the
以下、固定具FXの取り付け方法、取り外し方法、及び選択方法について説明する。
まず、固定具FXを型板60bに取り付ける。図4Bに示すように、型合わせ面PS1側から凹部63a内に入れ子60aを挿入する。次に、固定具FXを型板60bの段部61eに嵌め込む。この際、入れ子60aの裏側端62aは、自重によって凹部63aの底面63bに倣った状態となる。次に、固定用ボルトMT1によって、固定具FXを型板60bに固定する。つまり、固定用ボルトMT1を型板60bのネジ穴92にねじ込むことにより、型板60bに対して入れ子60aの位置が固定される。Hereinafter, a method for attaching, removing, and selecting the fixture FX will be described.
First, the fixture FX is attached to the
その後、メンテナンス等で固定具FXを型板60bから取り外す場合、まず、固定具FXから固定用ボルトMT1を抜き取る。次に、図5に示すように、抜取用ボルトMT2を固定具FXにねじ込む。具体的には、抜取治具Kを固定具FXの上方に置き、抜取用ボルトMT2を抜取治具K側から挿入して固定具FXのネジ穴91に螺合させることにより楔を抜くように固定具FXが上昇して固定が解除される。次に、抜取用ボルトMT2及び固定具FXとともに抜取治具Kを取り外す。
Thereafter, when the fixture FX is removed from the
固定具FXのテーパー部TLのテーパー角度θが入れ子60aの当接部ZUのテーパー角度αよりも適度に大きい場合、固定具FXのテーパー部TLと入れ子60aの当接部ZUとは、型合わせ面PS1側(上側)の位置CX1で少なくとも線接触し、受板60c側に隙間SPが生じた状態となる(図4C参照)。また、入れ子60aは、凹部63aの2つの側面63cとも型合わせ面PS1側の位置CX2で少なくとも線接触する。この場合、図6Aに示すように、入れ子60aが受ける下方向の分力は、バランスがとれた状態となる。そのため、図6Bに示すように、入れ子60aの裏側端62aの2つの支点を基準とする回転モーメントがつり合い、入れ子60aは、入れ子60aの裏側端62aが凹部63aの底面63bに倣った姿勢を変えずに型板60b内にしっかりと固定される。一方、固定具FXのテーパー角度θが入れ子60aの当接部ZUのテーパー角度αと同じ場合、固定具FXのテーパー部TLと入れ子60aの当接部ZUとは、面接触し、隙間が生じない状態となる。この場合、図6Cに示すように、入れ子60aが受ける下方向の分力は、固定具FX側で大きくなり、バランスが崩れた状態となる。そのため、入れ子60aの裏側端62aの2つの支点を基準とする回転モーメントのうち固定具FXから離れた側の支点に関する時計回りの回転モーメントが強くなる。結果的に、入れ子60aと凹部63aの側面63cとの上側の接触部分を支点B1とする時計回りの回転モーメントが働き、図6Dに示すように、凹部63aの側面63c側に沿うように入れ子60aが傾く。凹部63aの側面63cは、継続使用により、根元側が広がる方向に摩耗する傾向がある。そのため、使用によって根元側が広がった状態の側面63cを有する型板60bでは、入れ子60aが側面63cに倣う場合、入れ子60aの傾き方がより大きくなる。以上のことから、入れ子60aの固定に際して入れ子60aの姿勢を側面63cではなく底面63bに倣わせるため、固定具FXとしては、入れ子60aの当接部ZUのテーパー角度αよりも適度に大きいテーパー角度θのテーパー部TLを有するものを選定することが望ましい。ただし、固定具FXのテーパー角度θが大きすぎると、入れ子60aが反時計回りに傾いてしまうため、入れ子60aのチルトがゼロになるようなテーパー角度θを有する固定具FXを適宜選択する。なお、固定具FXの側面a1と、段部61eの内側面63dとは、軸AXに平行に延びている。
When the taper angle θ of the taper portion TL of the fixture FX is appropriately larger than the taper angle α of the contact portion ZU of the
図2Aに戻って、第2金型42は、可動金型であり、内側すなわち型合わせ面PS2側に配置される金型部分70と、外側すなわち図1の可動盤12側に配置される取付板74と、取付板74に埋め込むように形成されたエジェクター部材75とを備える。このうち、金型部分70は、複数の部分に分割された分割構造を有するものとなっている。金型部分70は、入れ子70aと型板70bと受板70cとを有する。金型部分70において、型板70b及び受板70cは不図示のボルト等で互いに固定されている。以下、金型部分70は、第1金型41の金型部分60と同様の構成であるため、適宜説明を省略する。
Returning to FIG. 2A, the
金型部分70のうち入れ子70aは、光学面等を転写するための転写部分TS2である。入れ子70aは、第1金型41の入れ子60aと同様に、型合わせ面PS2から見て四角柱形状を有する。入れ子70aの先端には、キャビティCVを画成すべき形成面55aとして、光学転写面56aとフランジ転写面56bとが設けられている。光学転写面56aは、入れ子70aの先端部に形成された曲面状の凸面であり、レンズLPを構成する中心部LPaの一方の光学面SO2を成形するための転写面となっている。フランジ転写面56bは、入れ子70aの先端部に形成された軸AXに垂直な環状の平面であり、レンズLPを構成するフランジ部LPbの一方のフランジ面(周辺面)SF2を成形する転写面である。フランジ面SF2は、光学面SO2の成形にも用いられる入れ子70aの形成面55aによって連続面として成形されるため、光学面SO2に対する傾斜等を精密に設定可能である。これにより、フランジ面SF2は、レンズLPを別のレンズ(不図示)と接合する際に接合面として利用でき高精度の接合が可能となる。入れ子70aの先端面であってフランジ転写面56bの外側の適所には、ゲートやランナーのための凹部が形成されている。入れ子70aは、第1金型41の入れ子60aと同様に、固定具FXによって固定されるが、この固定具FXに対向して当接部を有する。当接部は、型合わせ面PS2側の外周の1か所に形成され、固定具FXのテーパー部に接する。詳細な説明を省略するが、入れ子70aやこれに付随する固定具FXの構造は、入れ子60aやこれに付随する固定具FXの構造と同様のものとなっている。
Of the
型板70bは、金属製の板状の部材であり、転写部分TS2の入れ子70aを周囲から保持する枠部分FR2となっている。型板70bは、複数の入れ子70aを挿入する複数の入れ子収納孔71aと、スプルー口61bに対向するコールドスラグ71bとを備える。また、型板70bは、型合わせ面PS2を形成する端面71cを有する。入れ子収納孔71aは、第1金型41の入れ子60aと同様に、四角柱状となっている。型板70bには、エジェクター部材75を構成するエジェクターピン75a,75bを通すピン挿通口71g,71kも形成されている。
The
受板70cは、金属製の板状の部材であり、型板70bと取付板74との間に配置され、型板70bを背後から支持している。受板70cは、エジェクター部材75を構成するエジェクターピン75a,75bを通すピン挿通口71h,71iを備える。
The receiving
金型部分70の内部には、図示を省略するが、第1金型41と同様に、成形時及び取り出し時に金型の温度を適切な温度に保つため、図1の金型温度調節機47からの熱媒体を流通させる温調流路、温度監視用の温度計、加熱用のヒーター等が組み込まれている。
Although not shown in the inside of the
取付板74は、金属製の板状の部材であり、金型部分70を背後から支持している。取付板74は、エジェクター部材75を構成するエジェクターピン75a,75bを通すピン挿通口74g,74hを備える。
The mounting
エジェクター部材75は、エジェクターピン75a,75bと、エジェクター板75dとを有する機械的な機構であり、図1のエジェクター駆動部45に駆動されて動作する。エジェクターピン75a,75bは、エジェクター板75dに連結されており、金型部分70のピン挿通口71g,71h,71i,71k及び取付板74のピン挿通口74g,74h内で一括して進退移動させることができる。エジェクター部材75を前進状態とした場合、エジェクターピン75a,75bが前進し、このうち中央のエジェクターピン75aが金型部分70の型板70bに設けたコールドスラグ71bの底部に突起し、他のエジェクターピン75bがランナーPRを押して型合わせ面PS2から突出させる。逆に、エジェクター部材75を後退状態とした場合、エジェクターピン75a,75bが後退し、エジェクターピン75a,75bが金型部分70の型板70bに設けたコールドスラグ71b及びランナー空間RUを形成する型面部分71rの底部にそれぞれ引っ込む。
The
なお、第1金型41と第2金型42とを型締めしたとき、第1金型41に組み込んだ入れ子60aの形成面51aと、第2金型42に組み込んだ入れ子70aの形成面55aとの間に光学素子を成形するためのキャビティCVが形成されている。第1金型41の金型部分60の型面に設けた型面部分61rと、第2金型42の金型部分70の型面に設けた型面部分71rとの間にランナー空間RUが形成される。ランナー空間RUは、図2Bに示す流路空間FCの一部となっており、スプルー口61b(図2A参照)に連通している。
In addition, when the 1st metal mold | die 41 and the 2nd metal mold | die 42 are clamped, the
以下、成形金型40の具体的な調整方法及び製造方法について説明する。まず、図1に示す成形金型40を準備する。ここで、成形金型40を構成する第1及び第2金型41,42は、あるテーパー角度θのテーパー部TLを有する固定具FXを用いて、転写部分TS1,TS2を構成する入れ子60a,70aを型板60b,70bにそれぞれ固定する。こうして準備した成形金型40を用いて試験的に作製したレンズLPを計測してフランジ部LPbのフランジ面SF1,SF2の相対的な傾きや中心部LPaのコマ収差を計測するものとする。例えば干渉計、オートコリメーター、偏芯顕微鏡等を用いてのフランジ面SF1,SF2の相対的な傾き又はチルトを計測することで、一対の転写部分TS1,TS2相互間に生じている傾斜又はチルトの方向及び量を算出することができる。このようにして得た転写部分TS1,TS2相互の傾斜方向及び傾斜量を相殺するように、入れ子60a,70aをそのままとし、テーパー角度θが若干異なる別のテーパー部TLを有する固定具FXを選択する。つまり、固定具FXの交換によってテーパー角度θを変化させることで入れ子60a,70aの傾きを調整しながらこれら入れ子60a,70aを第1及び第2金型41,42にそれぞれ組み付ける。これにより、フランジ部LPbのフランジ面SF1,SF2の相対的な傾きを防止し、レンズLPのコマ収差を低減できる。上記のようなレンズLPの試験的な作製は、フィードバックのために1回だけでなく複数回行われ、計測されたフランジ面SF1,SF2の相対的な傾きを徐々に修正し、得られる相対的な傾きが最小限となるようにして、転写部分TS1,TS2のアライメントを完了する。その後は、フランジ部LPbが楔状に形成されずフランジ面SF1,SF2のチルトがなくコマ収差の少ないレンズLPを量産することになる。
Hereinafter, a specific adjustment method and manufacturing method of the molding die 40 will be described. First, a
なお、一対の転写部分TS1,TS2相互間に生じている傾斜の方向及び量は、フランジ面SF1,SF2を直接的に計測する手法に限らず、干渉計を用いてレンズLPの光学面SO1,SO2の収差を計測することによっても検出できる。この場合、コマ収差を他の収差から分離することによって、コマ収差の方向及び程度を数値として得ることができ、このコマ収差を転写部分TS1,TS2の軸AX相互の傾き方向及び傾き量に換算できる。 Note that the direction and amount of inclination generated between the pair of transfer portions TS1 and TS2 are not limited to the method of directly measuring the flange surfaces SF1 and SF2, and the optical surface SO1 of the lens LP using an interferometer. It can also be detected by measuring the aberration of SO2. In this case, by separating the coma aberration from other aberrations, the direction and degree of the coma aberration can be obtained as numerical values, and this coma aberration is converted into the tilt direction and the tilt amount between the axes AX of the transfer portions TS1 and TS2. it can.
以下、図1等に示す成形装置100を用いた成形品MPすなわち光学素子の製造方法について説明する。まず、金型温度調節機47により、調整後の両金型41,42を成形に適する温度まで加熱する。次に、開閉駆動装置15を動作させ、可動盤12を前進させて型閉じを開始させる(型閉じ工程)。開閉駆動装置15の閉動作を継続することにより、図2Bに示すように、第1金型41と第2金型42とを必要な圧力で締め付ける型締めが行われる。この状態で、射出成形機10において、射出装置16を動作させて、型締めされた第1金型41と第2金型42との間のキャビティCV中に、必要な圧力で溶融樹脂を注入する射出を行わせる(射出工程)。そして、射出成形機10は、キャビティCV中の樹脂圧を保つ。なお、溶融樹脂をキャビティCVに導入した後は、キャビティCV中の溶融樹脂が放熱によって徐々に冷却されるので、かかる冷却にともなって溶融樹脂が固化し成形が完了するのを待つ。次に、射出成形機10において、開閉駆動装置15を動作させて、可動盤12を後退させる型開きが行われる(型開き工程)。これに伴って、第2金型42が後退し、第1金型41と第2金型42とが離間する。次に、射出成形機10において、エジェクター駆動部45を動作させ、エジェクターピン75a,75b等の前進によって、光学素子を含む成形品MPの突き出しを行わせる。この結果、成形品MPのうち光学素子は、第1金型41側に押し出されて第2金型42から離型される(離型工程)。最後に、取出装置20を動作させて、突き出された成形品MPの適所をハンド21で把持して外部に搬出する(取出し工程)。
Hereinafter, a method for manufacturing a molded product MP, that is, an optical element using the
以上説明した光学素子用の成形金型及び光学素子の製造方法では、楔形状の固定具FXを型合わせ面PS1側から挿入するように取り付けるだけで、入れ子60aの位置決めとチルト調整とを行うことができる。そのため、型板60bに入れ子60aを組み込む作業性及びメンテナンス性に優れる。型板60bに対する入れ子60aの傾きは、型板60bの凹部63aの側面63cの垂直度に依存するため、固定具FXのテーパー角度θと入れ子60aのテーパー角度αとに差をつけることで入れ子60aの姿勢を調整する。型板60bにおいて、凹部63aの側面63cの垂直度が悪い場合でも固定具FX又は入れ子60aのテーパー角度θ,αを適切に選択することで、固定具FXと入れ子60aとの当たり方を変化させ、入れ子60aの姿勢を調整する。これにより、入れ子60aの傾きを調整することができる。入れ子60a自体をチルトさせる機構でなく、入れ子60aを型板60bの凹部63aに突き当てるため、型合わせ面PS1に沿った方向の位置再現性が良く、固定具FXによって入れ子60aを1か所で固定するだけで入れ子60aのチルトも抑えることができる。これにより、ピックアップレンズや複眼レンズのような光学性能規格の厳しいレンズにおいて、成形品の成形面のチルトを高精度に調整することができ、高精度な光学素子を得ることができる。以上のことは、第2金型42の入れ子70a及び固定具FXについても同様である。
In the optical element molding die and the optical element manufacturing method described above, positioning and tilt adjustment of the
〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態の光学素子用の成形金型等について説明する。第2実施形態の光学素子用の成形金型等は、第1実施形態の光学素子用の成形金型等を変形したものであり、特に説明しない事項は、第1実施形態の光学素子用の成形金型等と同様である。なお、第1金型41と第2金型42の構造は、略同じであるため、主に第1金型41について説明する。[Second Embodiment]
Hereinafter, the molding die for the optical element of the second embodiment will be described. The molding die or the like for the optical element of the second embodiment is a modification of the molding die or the like for the optical element of the first embodiment, and items not specifically described are for the optical element of the first embodiment. It is the same as a molding die. In addition, since the structure of the 1st metal mold | die 41 and the 2nd metal mold | die 42 is substantially the same, the 1st metal mold | die 41 is mainly demonstrated.
図7Aに示すように、第1金型41の入れ子60aは、分割された部分として、型本体としてのコア部66と、コア部66を囲む筒状の周辺部67と、コア部66の根元側に配置される板状のコアスペーサー68と、周辺部67及びコアスペーサー68を支持する回転台座69とを有する。ここで、入れ子60aのうち、コア部66と、周辺部67とコアスペーサー68とは、入れ子本体BHを構成する。コア部66の先端面は、光学素子の光学機能部を形成するための形成面51aとなっている。回転台座69は、入れ子本体BHの下部に接続された板状の姿勢調整部品であり、周辺部67内におけるコア部66の軸AX方向の相対位置すなわち軸AXの傾斜角や傾斜の方位を調整するためのスペーサーとして機能している。
As shown in FIG. 7A, the
図7B及び7Cに示すように、回転台座69は、円板状の部材であるが、一対の対向部分69a,69b間に厚み差を有する。具体的には、図7Bに示すように、回転台座69は、平坦な表側面69dと、平坦な裏側面69eと、円筒状の側面69fとを有する。表側面69dは、例えば紙面右側に向かって低くなる傾斜面であり、表側面(傾斜面)69dと裏側面69eとは傾斜角βをなしている。結果的に、左側の第1対向部分69aの方が右側の第2対向部分69bよりも厚くなっている。なお、図面では、傾斜角βが誇張して記載されている。
As shown in FIGS. 7B and 7C, the
図7Cに示すように、回転台座69には、周辺において、円周を8等分した箇所に8つの取付け孔69nが形成されている。取付け孔69nは、4つの締結具MT3を利用して、回転台座69を周辺部67に固定するためのものとなっている。ここで、8つの取付け孔69nは、均等な角度間隔で同一円周上に形成されていることから、回転台座69の固定に際しては、第1金型41の軸AX1のまわりに45°〜90°のピッチで回転位置を調整可能となっている。これにより、型合わせ面沿って発生したチルト方向に合わせた補正を容易にすることができる。
As shown in FIG. 7C, the
図7B及び7Cに示す回転台座69を図1の第1金型41に組み付けた場合、回転台座69は、受板60cに支持・固定される。この結果、回転台座69の傾斜角βによって転写部分TS1自体の軸AXは、第1金型41の軸AX1に対して傾斜角βだけ傾斜する。ここで、回転台座69は、45°〜90°のピッチでコア部66等に対する回転位置を調整可能となっているので、転写部分TS1に限った軸AXの傾き方向は、第1金型41としての基本的な軸AX1のまわりに8等分された8方向のうち所望の1方向に設定することができる。つまり、転写部分TS1の軸AXの傾きを回転台座69の回転位置に応じて8方位のうちから選んだ任意の方位に切り替えることができる。
When the rotating
回転台座69は、厚み又は傾斜角βが異なる点を除いて略同一形状を有する複数の部材から選択される。これにより、入れ子本体BHに形成された意図しない傾き度合や寸法誤差に応じて回転台座69を適宜選択することができ、精密なチルト調整等を行うことができる。また、回転台座69の取付け孔69nの個数は、8個に限らず、任意の2又は3以上の整数であるn個とすることができ、この場合、周辺部67にも対応するネジ穴を設けることになる。
The rotating
図7A及び7Dは、第1金型41における回転台座69の使用方法の一例を説明する図である。図7Dにおいて、第1金型41の台座は、傾斜がない平行台座69sである。まず、入れ子本体BHの下部に平行台座69sを固定し、固定具FXによって入れ子60aのチルトを粗調整した後、成形によってチルト量を確認する。図7Dの状態では、第1金型41の転写部分TS1が型板60b内で若干傾いている。つまり、転写部分TS1の軸AXが第1金型41又は型板60b側の軸AX1に対して僅かに傾斜している。次に、図7Aに示すように、複数タイプ準備した回転台座69のうち適切なものを選択して入れ子本体BHの下部に挿入し、入れ子60a全体の姿勢の微調整をする。これにより、第1金型41における転写部分TS1の軸AXを、軸AX1と略平行にすることができる。
7A and 7D are diagrams for explaining an example of a method of using the rotating
なお、本実施形態において、転写部分TS1である入れ子本体BHを別体としてコア部66、周辺部67、及びコアスペーサー68で構成してしたが、図4B等に示すように、1つの部材で構成した転写部分TS1としてもよい。
In the present embodiment, the nesting body BH, which is the transfer portion TS1, is configured separately from the
本実施形態の成形金型では、入れ子60aの裏側に入れ子60aの一部として固定され、入れ子本体BHを型合わせ面PS1に対して傾斜させる姿勢調整部品としての回転台座69を有するため、固定具FXでのチルト調整と併せて、さらに高精度なチルト調整が可能となる。これにより、入れ子60aの傾きを1分以下に微調整することができる。特に、入れ子60aがコア部66と周辺部67等の別体で構成されている場合のチルト調整に有効である。入れ子60aがコア部66と周辺部67とで別体で構成される場合、構成部品毎に平行度及び平面度が異なるため、組み立てチルトをゼロにすることは困難である。回転台座69の使用により、固定具FXと入れ子60aとの当たりが変化するが、回転台座69の調整幅は小さいため、回転台座69の調整効果に与える影響は非常に小さい。適切な固定具FXの選定により型板60bに対する入れ子60aの傾きを最小限に抑えられるため、入れ子本体BH下部の回転台座69による傾きの調整幅を小さくでき、入れ子60aが型板60bから飛び出して対向する入れ子60a,70a同士が干渉することを防ぐことができる。
In the molding die according to the present embodiment, since there is a rotating
〔第3実施形態〕
以下、第3実施形態の光学素子用の成形金型等について説明する。第3実施形態の光学素子用の成形金型等は、第1実施形態の光学素子用の成形金型等を変形したものであり、特に説明しない事項は、第1実施形態の光学素子用の成形金型等と同様である。なお、第1金型41と第2金型42の構造は、略同じであるため、主に第1金型41について説明する。[Third Embodiment]
Hereinafter, a molding die for an optical element according to the third embodiment will be described. The molding die or the like for the optical element of the third embodiment is a modification of the molding die or the like for the optical element of the first embodiment, and items not specifically described are for the optical element of the first embodiment. It is the same as a molding die. In addition, since the structure of the 1st metal mold | die 41 and the 2nd metal mold | die 42 is substantially the same, the 1st metal mold | die 41 is mainly demonstrated.
図8A及び8Bに示すように、本実施形態において、入れ子60aの凹部63aの内壁又は側面63cに対向する2つの隣接する側面60mには、型板60bに対する入れ子60aの型合わせ面PS1に沿った方向の位置を微調整する位置調整スペーサー200が取り付けられている。位置調整スペーサー200の中央部分には、2つのネジ穴94が形成されている。また、図8Cに示すように入れ子60aの側面60mにも位置調整スペーサー200のネジ穴94に対応する位置に、2つのネジ穴95が形成されている。位置調整スペーサー200は、ネジ穴94,95を介して固定用ボルトMT4によって入れ子60aに固定されている。位置調整スペーサー200は、厚みが異なる点を除いて略同一形状を有する複数の部材から選択される。これにより、入れ子60aの位置に応じて位置調整スペーサー200を適宜選択することができ、精密な位置決めをすることができる。位置調整スペーサー200は、厚み数μmのピッチで準備されていることが望ましい。なお、位置調整スペーサー200が薄い場合、固定用ボルトMT4のヘッド部の形状を工夫しても、ヘッド部が位置調整スペーサー200から突起する可能性がある。この場合、例えば型板60b側に固定用ボルトMT4のヘッド部等との干渉を避ける窪みを形成する。
As shown in FIGS. 8A and 8B, in the present embodiment, two adjacent side surfaces 60m facing the inner wall or the
本実施形態における成形金型では、位置調整スペーサー200を入れ子60aの側面60mに取り付けることで、型合わせ面PS1に沿った方向のシフト(XY方向のシフト)調整を再現良く高精度に調整できる。なお、1つの側面60mのみでは、XY方向の位置調整は難しいため、固定具FXの反対側の2つの隣接する2つの側面60mに位置調整スペーサー200を設けることが望ましい。
In the molding die in the present embodiment, the
〔第4実施形態〕
以下、第4実施形態の光学素子用の成形金型等について説明する。第4実施形態の光学素子用の成形金型等は、第1実施形態の光学素子用の成形金型等を変形したものであり、特に説明しない事項は、第1実施形態の光学素子用の成形金型等と同様である。[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a molding die for optical elements according to the fourth embodiment will be described. The molding die for the optical element according to the fourth embodiment is a modification of the molding die for the optical element according to the first embodiment. The matters not specifically described are for the optical element according to the first embodiment. It is the same as a molding die.
図9A及び9Bに示すように、本実施形態の成形金型によって成形される光学素子は、複眼レンズ300である。複眼レンズ300は、平面視において四角形の輪郭を有する。複眼レンズ300は、複数のレンズ部300aを有する。各レンズ部300aは、レンズ要素Lmと、レンズ要素Lmを周囲から支持するフランジ部Lnとを有する。つまり、複眼レンズ300は、フランジ部Lnを介して複数のレンズ要素Lmが一体的に成形された光学素子である。複眼レンズ300は、複数のレンズ部300aがXY面に平行に配列された正方の格子点(例えば、4×4の16点)上に2次元的に配列されている。各レンズ要素Lmは、一方の主面BT1側に凸の第1光学面SO1を有し、他方の主面BT2側に凸の第2光学面SO2を有する。両光学面SO1,SO2は、例えば非球面となっている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the optical element molded by the molding die of this embodiment is a
図10は、複眼レンズ300を成形する成形金型40を説明する図である。第1金型41には、入れ子60aによって複眼レンズ300の主面BT1側の形状を転写するための形成面51aが形成され、第2金型42には、入れ子70aによって複眼レンズ300の主面BT2側の形状を転写するための形成面55aが形成されている。成形金型40には、形成面51a,55aの間に形成されたキャビティCVに連通するゲートGAが形成されている。ゲートGAは、フランジ部Lnに対応するフランジ形成部FPに隣接して設けられている。成形された成形品MPは、ゲートカット処理が施され、複眼レンズ300が得られる。
FIG. 10 is a view for explaining a
本実施形態の成形金型では、1つの成形品に複数のレンズ部300aが形成された複眼レンズ300であっても、複眼レンズ300全体のチルトを高精度に調整することができる。
In the molding die of the present embodiment, the tilt of the entire
なお、成形金型40において、入れ子60a,70aにわずかなチルトが生じると、成形される複眼レンズ300のレンズ部300aの心厚差に与える影響が大きくなり、心厚調整が難しくなる。
If a slight tilt occurs in the
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、回転台座69が円板状であるとしたが、本発明における回転台座69は、円板状以外の他の輪郭形状を有するものとすることができる。
Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the rotating
また、図7A等に示す回転台座69は、傾斜角βを形成できるものであれば足り、表側面69dや裏側面69eが部分的に欠落していても、同様に機能させることができる。
Further, the
また、上記実施形態において、入れ子60a,70aの形成面51a,55aの形状、大きさ、及び数は、用途に応じて適宜変更することができる。
Moreover, in the said embodiment, the shape, the magnitude | size, and the number of the formation surfaces 51a and 55a of the
また、上記実施形態において、入れ子60a,70aや入れ子収納孔61a,71aの形状を角柱形状としたが、円形であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the shape of the
上記実施形態において、射出成形機10は、横型に限らず、第1金型41と第2金型42とを上下に配置する竪型の成形機とすることができる。
In the above embodiment, the
Claims (12)
前記入れ子を保持する型板と、
前記入れ子を前記型板の凹部に対して型合わせ面側から固定する固定具とを備え、
前記固定具は、前記入れ子の上部に設けた当接部に接する側にテーパー部を有し、
前記入れ子は、前記当接部として前記固定具の前記テーパー部に対向する面取り形状を有し、
前記固定具の前記テーパー部のテーパー角度は、前記入れ子の前記当接部のテーパー角度よりも大きく、
前記固定具は、前記型合わせ面側から前記入れ子を1か所で固定することによって、前記型板に対する前記入れ子の前記型合わせ面に沿った方向の位置決めと、前記型合わせ面に対する傾き調整とを行う、光学素子用の成形金型。A nesting provided at the tip with a forming surface corresponding to the optical surface and peripheral surface on one side of the optical element;
A template holding the nesting;
A fixing tool for fixing the insert from the mold matching surface side to the recess of the template,
The fixture has a tapered portion on the side in contact with the contact portion provided on the upper portion of the insert,
The nest has a chamfered shape facing the tapered portion of the fixture as the contact portion,
The taper angle of the taper portion of the fixture is greater than the taper angle of the abutment portion of the nest,
The fixing device fixes the nesting with respect to the mold plate in one direction from the mold matching surface side, thereby positioning the nesting with respect to the mold plate along the mold matching surface and adjusting the inclination with respect to the mold matching surface. A mold for optical elements.
前記入れ子を前記型板の凹部に対して型合わせ面側から固定する固定具を用い、
前記固定具は、前記入れ子の上部に設けた当接部に接する側にテーパー部を有し、
前記入れ子は、前記当接部として前記固定具の前記テーパー部に対向する面取り形状を有し、
前記固定具の前記テーパー部のテーパー角度は、前記入れ子の前記当接部のテーパー角度よりも大きく、
前記固定具が、前記型板に対する前記入れ子の前記型合わせ面に沿った方向の位置決めと、前記型合わせ面に対する傾き調整とを行う、光学素子の製造方法。An optical element manufacturing method using a transfer portion having a nesting provided with a forming surface corresponding to an optical surface and a peripheral surface on one side of the optical element and a frame portion having a template for holding the nesting. And
Using a fixture that fixes the insert from the mold matching surface side to the recess of the template,
The fixture has a tapered portion on the side in contact with the contact portion provided on the upper portion of the insert,
The nest has a chamfered shape facing the tapered portion of the fixture as the contact portion,
The taper angle of the taper portion of the fixture is greater than the taper angle of the abutment portion of the nest,
The method of manufacturing an optical element, wherein the fixture performs positioning in a direction along the mold matching surface of the insert with respect to the template and inclination adjustment with respect to the mold matching surface.
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