JPH01167242A - レンズ成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学式ピックアップに装着されるコリメート
レンズなどのレンズを、ガラスプレスによって成形する
レンズ成形用金型に関する。

〔従来の技術〕

コンパクトディスクプレーヤやビデオディスクプレーヤ
用の光学式ピンクアップにおいて、レ−ザーダイオード
より発生する発散光を平行光に変えるためにコリメート
レンズが用いられている力＼最近は高精度、低価格など
ｌこ利点があるガラスによって成形される非球面レンズ
が注目されている。

第４図は、この種のガラスレンズの成形方法を示してい
る。レンズをガラスによって成形する場合には、符号１
と２とで示す一対の中子が使用される。この一対の中子
１と２の間に加熱軟化されたガラス材料が供給され、一
対の中子、１と２の一方または両方が前進して互いに加
圧されることにより、中子１の転写曲面１ａと中子２の
転写曲面２ａとによって、レンズ３に非球面あるいは球
面の光学面が転写される。

上記のレンズの成形工程において、加熱軟化されている
ガラス材料に対して、転写曲面１ａとシとによってレン
ズ曲面を転写しやすくし、また成形後の転写曲面１ａと
２ａとガラス材料との融着を防止するためには、レンズ
３の外周部３ａを型によって拘束せず、自由状態とする
ことが好ましい。したがって、成形後のレンズの外周部
３ａには不定形の余肉が残ることになる。そこで、この
ようにして成形されたレンズには、組立ての基準面を後
加工することが望まれる。

第４図の状態によって成形されたレンズ３に対して組立
て基準面を後加工する方法として、従来は第５図に示す
ように、成形されたレンズ３の光軸０を中心として外周
部の基準曲面３ｂを加工している。

〔発明が解決しようとする問題〕

しかしながら、第５図に示すように外周部の基準曲面３
ｂを後加工して基準面とする方法では、光軸Ｏを測定し
、この光軸Ｏを中心として外周部を高精度に加工する装
置を使用することが必要となる。特に非球面レンズを製
作する場合には、光軸０を正確に測定することは困難で
あり、高精度で高価な設備を用いなければならなくなる
。

また、レンズに基準面を加工する方法きして後加工でな
く、プレスによって基準面を成形する方法も考えられる
。この方法では、レンズのプレス成形工程において、レ
ンズ曲面の転写の精度を劣化させず転写曲面とガラス材
料の融着を防止するために、前述のようにレンズ３の外
周部を拘束せず、第５図に示すように、レンズ３の外周
部にテーパーの基準曲面３ｂを成形する。したがって、
プレスによって基準曲面３ｂを成形する方法では、プレ
ス成形に使用する中子のプレス転写面に、基準曲面３ｂ
を転写するための転写曲面を設けることが必要となる。

前述のように、ガラスプレスに使用される中子は、耐熱
性と耐熱強度が要求されるため、高硬度材料を使用しな
くてはならない。しかも離型性をよくするためにはガラ
スに対して密着しにくい平滑面であることが要求される
。そのため、中子の転写面の加工はダイヤモンド砥粒を
用いたＣＮＣ研削加工などの高精度な加工方法が採用さ
れる。

このＣＮＣ研削加工などによって中子に転写面を加工す
る場合、第５図に示す基準曲面３ｂを転写するための転
写曲面を中子１の凸状転写面側（第４図の１ａ側）に加
工することはきわめて困難になる。

すなわち、第６図に示すように、凸状のレンズ転写曲面
１ａを有する中子１をＣＮＣ研削によって加工し、しか
もレンズ転写曲面１ａの周囲に転写曲面１ｂを加工しよ
うとすると、研削部材５を軌跡んによって移動させ且つ
研削部材６を軌跡比に沿って移動させなければならなく
なる。よって第６図にてＸ（！：Ｙとで示す部分にてツ
ールが干渉することになり、加工が不能である。また凸
状のレンズ転写曲面を有する中子に転写曲面を加工する
方法としては、第７図に示すように、レンズ転写曲面１
ａとその周囲の転写曲面１ｂを研削部材５の半径Ｒと同
じ径によって連続させることも考えられる。

この方法によれば、第６図にてＸとＹに示すツール干渉
が生じなくなる。きころが、この場合にはレンズ全体の
直径が大きくなり、光学式ピックアップなどの小型の機
器には採用できないものとなる。

本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、高精
度な加工を行わなくても、中子の凸状のレンズ転写曲面
の周囲に転写曲面を設けることができ、成形されたレン
ズの光学面の周囲に、光軸の倒れと光軸のずれを同時に
合わせることのできる組立て基準面を転写できるように
したレンズ成形用プレス金型を提供するものである。

〔問題点を解決するための具体的な手段〕本発明は、先
端にレンズ転写曲面を有して一方あるいは両方が圧接す
る方向へ動作する一対の中子が設けられているレンズ成
形用プレス金型において、凸状のレンズ転写曲面を有し
ている中子でのレンズ転写曲面の周囲に、中子の軸中心
にレンズ転写曲面の外周から外方向へ広がるテーパー面
を有する成形リングが嵌着されていることを特徴とする
ものである。

このレンズ成形用プレス金型では、凸状のレンズ転写曲
面の周囲に別部材によるリングを嵌着しこのリングによ
って基準面の転写曲面を形成しているので、凸状のレン
ズ転写曲面をＣＮＣ研削などによって容易に加工するこ
とができる。また実際のプレス成形では、中子のレンズ
転写曲面によって非球面などの光学面を転写でき、しか
も成形リングの転写曲面によって、光学面の周囲に、光
軸の倒れと光軸のずれを同時に合わせることのできる組
立て基準用の曲面を転写することが可能になる。　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　４〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を第１図〜第３図によって説明す
る。

第１図は本発明によるレンズ成形用プレス金型の断面図
である。

図中の符号１１は上型であり、１２は下型である。

上型１１の内部には中子１３が設けられている。この中
子１３の図示下端面には凸状のレンズ転写曲面１３ａか
形成されている。このレンズ転写曲面１３ａは球面また
は非球面である。中子１３の下端の周囲には成形リング
１４が嵌着されており、この成形リングの下部内側に基
準面転写曲面１４ａが形成されている。この成形リング
１４の基準面転写曲面１４ａは、中子１３の凸状レンズ
転写曲面１３ａに隙間なく連続している。また基準面転
写曲面１４ａは中子１３の軸中心の外周から同じ角度で
外方向へ広がるテーパー面となるように、高精度に仕上
げられている。

中子１３の外周には押え部材１５が装着されており、こ
の押え部材によって成形リング１４が固定されている。

中子１３ならびに成形リング１４は耐熱性と高温強度の
高い高硬質材料によって成形されている。

またレンズ転写曲面１３ａと基準面転写曲面１４ａはＣ
ＮＣ研削などによって平滑に仕上げられており、ガラス
材料が融着しにくいように加工されている。

また下型１２内には中子１６が設けられている。この中
子１６の図示上面には凹状のレンズ転写曲面１６ａは球
面才たは非球面形状であり、前記中子１３と同様にＣＮ
Ｃ研削などによって仕上げられている。

レンズの成形工程では、加熱軟化されたガラス材料を中
子１３と１６の間に供給し、中子１３と１６の一方また
は両方を圧接動作させ、ガラス材料をレンズ転写面１３
ａと１６ａおよび基準面転写曲面１４ａによってレンズ
３０をプレス成形する。このとき、レンズ３０の外周部
３０ａは自由状態に近い状態となっており、基準曲面３
０ｂ以外の外周部分は成形後に不定形の余肉となる。

第７図に示すように、成形後のレンズ３０では、中子１
３のレンズ転写面１３ａによって凹状の光学面３０ｄが
転写され、成形リング１４の転写曲面１４ａによって基
準曲面３０ｂが転写される。また反対側の面では、中子
１６のレンズ転写曲面１６ａによって光学面３０Ｃが転
写される。この成形後のレンズ３０では、基準面転写曲
面１４ａがレンズ３０の光軸を中心とするテーパー面と
なるよう高精度に成形されている。

第３図は、上記のようにしてプレス成形されたレンズ３
０を光学式ピックアンプのコリメートレンズとして、レ
ンズホルダ４に取り付けた状態を示している。

ここでレンズ３０の基準曲面３０ｂが当接するレンズホ
ルダ４のレンズ固定部４ａは、レンズ３０の基準曲面３
０ｂと同じ形状とし、レンズ３０を取り付けた状態でレ
ンズ光軸０′とレーザーダイオードの光軸が一致するよ
うに、高精度に成形されている。

このように、基準曲面３０ｂを成形したレンズ３０をレ
ンズホルダ４に第３図に示すように取り付けることで、
位置決めも行われるようになる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、中子の凸状のレンズ転
写曲面の周囲に基準面の転写曲面を設けることが可能に
なる。よってプレス成形されたレンズは非球形や球面の
周囲に、位置決め用の基準曲面を成形できるようになる
。また中子に形成される基準面の転写曲面は、レンズ転
写曲面と一緒に加工する必要がないため、中子を低価格
にて製作できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレンズ成形用プレス金型の実施例を示
す断面図、第２図は成形されたレンズを示す断面図、第
３図は成形されたレンズをレンズホルダに取り付けた状
態を示す断面図、第４図は従来のレンズ成形用プレス金
型の中子を示す断面図、第５図は従来のレンズに基準面
を加工した断面図、第６図、第７図は従来の方法によっ
て中子にレンズ転写曲面と基準面の転写曲面を加工する
場合の問題点を示すものであり、中子の加工工程を示す
側面図である。 １１・・・上型 １２・・・下型 １３．１６・・・中子 １３ａ、　　１６ａ・・・レンズ転写曲面１４・・・成
形リング １４ａ・・・基準面転写曲面 ３０・・・レンズ ３０ｂ・・・基準曲面 ０′・・・レンズ光軸 特許出願人　アルプス電気株式会社 代表者　　片　岡　　勝　太　部 秦　１　目 第２図 半３図 第４図　　　　　　　庫５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先端にレンズ転写曲面を有して一方あるいは両方が圧接
   する方向へ動作する一対の中子が設けられているレンズ
   成形用プレス金型において、レンズ転写曲面を有してい
   る中子でのレンズ転写曲面の周囲に、中子の軸中心にレ
   ンズ転写曲面の外周から外方向へ広がるテーパー面を有
   する成形リングが嵌着されていることを特徴とするレン
   ズ成形用金型。