JP4666677B2 - Mold press mold and optical element manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、ガラスレンズなどの光学素子、特に、光ピックアップや小型撮像機器などに用いられる、偏心精度、肉厚精度、面精度などの光学的要求精度のきわめて高い光学素子を、高精度に成形するためのモールドプレス成形型、及び光学素子の製造方法に関する。   The present invention molds an optical element such as a glass lens, particularly an optical element used for an optical pickup, a small imaging device, or the like, which has extremely high optical accuracy such as decentration accuracy, thickness accuracy, and surface accuracy, with high accuracy. The present invention relates to a mold press mold for performing the same and a method for manufacturing an optical element.

ガラスなどの成形素材を、加熱により軟化し、所定形状に精密加工した上下一対の成形型でプレス成形することにより、レンズなどの光学素子を製造する方法が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。   There is known a method of manufacturing an optical element such as a lens by press-molding a molding material such as glass by heating with a pair of upper and lower molding dies softened by heating and precisely processed into a predetermined shape (for example, Patent Document 1). To 3).

ここで、特許文献１には、一対の成形型の一方を有するピストン体と、このピストン体を進退可能に挿入する円形断面の案内孔をもつ案内部材と、上記ピストン体又は案内部材の一方に、同一の軸方向断面内において、ピストン体と案内孔の摺動面から径方向にむけて穿設した少なくとも二つの有底収納孔と、そこに挿入された球体と、球体を案内孔又は上記ピストン体又は案内部材の他方に当接させる付勢手段をそなえた成形装置が開示されている。
そして、このような製造装置によれば、上型と下型の軸線どうしのずれや傾斜がなく、コンパクトな装置を提供すると記載されている。 Here, in Patent Document 1, a piston body having one of a pair of molding dies, a guide member having a circular cross-section guide hole into which the piston body is inserted so as to be able to advance and retreat, and one of the piston body or the guide member are provided. In the same axial cross section, at least two bottomed storage holes drilled radially from the sliding surfaces of the piston body and the guide hole, the sphere inserted therein, and the sphere into the guide hole or the above There is disclosed a molding apparatus provided with a biasing means for abutting against the other of the piston body or the guide member.
And, according to such a manufacturing apparatus, it is described that there is no deviation or inclination between the axes of the upper mold and the lower mold, and a compact apparatus is provided.

また、特許文献２には、上金型及び／又は下金型と胴型の間隙に偏心防止部材を挟んだ成形装置が開示されている。
そして、このような成形装置によれば、非加熱時に、偏心防止部材が金型の外周面又は胴型内周面と点接触、線接触、部分面接触しているため、加熱時における偏心防止部材の熱膨張により偏心が抑制され、摺動抵抗も低減されると記載されている。 Patent Document 2 discloses a molding apparatus in which an eccentricity preventing member is sandwiched between an upper mold and / or a lower mold and a body mold.
According to such a molding apparatus, the eccentricity preventing member is in point contact, line contact, or partial surface contact with the outer peripheral surface of the mold or the inner peripheral surface of the mold when not heated. It is described that the eccentricity is suppressed by the thermal expansion of the member and the sliding resistance is also reduced.

また、特許文献３には、光学素子の光学機能面を成形するための成形面を有する型部材の押圧動作中に、光学機能面の光軸方向と交差する方向から、型部材の外周を挟み込むように加圧して、光学機能面の公軸調整を行う調整手段を具備する成形装置が開示されている。
そして、このような成形装置によれば、光軸を調整する際に上下型の相対位置を規制することができ、光軸の平行偏心と倒れとを同時に修正できると記載されている。 In Patent Document 3, the outer periphery of the mold member is sandwiched from the direction intersecting the optical axis direction of the optical function surface during the pressing operation of the mold member having the molding surface for molding the optical function surface of the optical element. Thus, there is disclosed a molding apparatus provided with an adjusting means that pressurizes the optical function surface to adjust the axis of the optical function.
And it is described that according to such a shaping | molding apparatus, the relative position of an up-and-down type | mold can be controlled when adjusting an optical axis, and the parallel eccentricity and inclination of an optical axis can be corrected simultaneously.

特開２００４−３４５３０５号公報JP 2004-345305 A 特開２００２−１１４５２８号公報JP 2002-114528 A 特開平１１−１５７８５４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-157854

光ピックアップや、携帯端末用の小型撮像機器などに用いられる光学素子は、光学的要求性能が極めて高く、その多くは両非球面形状を有する。特に、記録密度の高い大容量光記録用ピックアップにおいては、光源波長を短波長側（４５０ｎｍ以下など）にすることが求められ、また、対物レンズとしては、開口数の大きな（ＮＡ０．７以上など）非球面レンズを用いることが求められている。   Optical elements used for optical pickups and small imaging devices for portable terminals have extremely high optical performance requirements, and many of them have both aspherical shapes. In particular, in a high-capacity optical recording pickup with a high recording density, the light source wavelength is required to be on the short wavelength side (450 nm or less), and the objective lens has a large numerical aperture (NA 0.7 or more, etc.). ) It is required to use an aspheric lens.

このようなレンズは、従来のものに比べて、曲率半径が小さく、光軸に直交する面に対するレンズ面の傾き角が４０度以上、場合によっては５０度以上となる。このため、偏心感度が極めて高くなり、レンズの第１面の軸と、第２面の軸との一致性（同軸性）を厳しく管理しなければならず、製造公差に余裕がない。例えば、第１面の軸と第２面の軸との水平方向への軸ずれは１０μｍ以内、特に、高開口数のものでは０〜５μｍ程度の範囲としなければならず、このような狭い公差範囲で高度の同軸性を確保しなければならない。   Such a lens has a smaller radius of curvature than conventional lenses, and the tilt angle of the lens surface with respect to a surface orthogonal to the optical axis is 40 degrees or more, and in some cases 50 degrees or more. For this reason, the eccentricity sensitivity becomes extremely high, the coincidence (coaxiality) between the axis of the first surface of the lens and the axis of the second surface must be strictly managed, and there is no margin for manufacturing tolerance. For example, the horizontal misalignment between the axis of the first surface and the axis of the second surface must be within 10 μm, especially in the case of a high numerical aperture, it should be in the range of 0 to 5 μm, and such a narrow tolerance A high degree of coaxiality must be ensured in the range.

これらの精密レンズを安定に生産するためには、モールドプレス成形型において、胴型内での上下型の水平方向のずれ（以下、「シフト」ともいう）を抑えるために、胴型と上下型のクリアランスを小さくすることが必要であり、さらに、そのようなタイトなクリアランスでも生じ得る上下型の相対的な倒れ（以下、「ティルト」ともいう）を抑制することも必要となってくる。   In order to stably produce these precision lenses, in the mold press mold, in order to suppress horizontal displacement (hereinafter also referred to as “shift”) of the upper and lower molds within the barrel mold, the barrel mold and the upper and lower molds It is also necessary to reduce the clearance of the upper and lower molds (hereinafter also referred to as “tilt”), which may occur even with such tight clearance.

ところで、特許文献１に開示された成形装置では、上型を支持するピストン体を、圧縮コイルバネによって案内部材の案内孔側面に圧接しているものの、下型の位置決めは、上型とは全く独立に行われているため、正確に上型と下型の軸線が一致するとは限らず、下型側の位置決めを上型との相対関係でどのように行うかについては何ら考慮されていない。
さらに、この装置では、同一軸方向断面内の少なくとも二つの有底収納孔は、軸線方向の異なる位置に備えられているため、二つの有底収納孔に納められた球体のそれぞれによる付勢力が同一で無い限り、ピストン体の当接位置が一定せず、このため上下型の軸線がわずかにずれることを防ぎきれない。 By the way, in the molding apparatus disclosed in Patent Document 1, although the piston body supporting the upper mold is pressed against the guide hole side surface of the guide member by the compression coil spring, the positioning of the lower mold is completely independent of the upper mold. Therefore, the axis lines of the upper mold and the lower mold do not always coincide with each other, and no consideration is given to how the lower mold side is positioned relative to the upper mold.
Further, in this device, since at least two bottomed storage holes in the same axial cross section are provided at different positions in the axial direction, the urging force by each of the spheres stored in the two bottomed storage holes is reduced. Unless they are the same, the abutting position of the piston body is not constant, and therefore, it is impossible to prevent the vertical axis from being slightly displaced.

また、特許文献２に開示された成形装置にあっては、上下金型の加工精度に加え、金型と胴型との間におかれた偏心防止部材の加工精度が、きわめて高いことが前提である。換言すれば、上下金型近傍の温度管理も含めて、金型と偏心防止部材との複数の接点（接面）における熱膨張量を厳密に管理しなければならない。このため、偏心防止部材や、上下金型、胴型の加工精度上のわずかな狂いがあれば、複数部材によりそれが集積されて、平行偏心、傾き偏心が起きやすい装置となる。
さらに、偏心防止部材が必要以上の熱膨張量をもてば、金型が締め付けられ、摺動抵抗はより増加する。 Further, in the molding apparatus disclosed in Patent Document 2, in addition to the processing accuracy of the upper and lower molds, it is assumed that the processing accuracy of the eccentricity prevention member placed between the mold and the barrel mold is extremely high. It is. In other words, it is necessary to strictly manage the amount of thermal expansion at a plurality of contacts (contact surfaces) between the mold and the eccentricity prevention member, including temperature management in the vicinity of the upper and lower molds. For this reason, if there is a slight deviation in the processing accuracy of the eccentricity prevention member, the upper and lower molds, and the body mold, they are integrated by a plurality of members, and a device in which parallel eccentricity and inclination eccentricity are likely to occur.
Further, if the eccentricity preventing member has an amount of thermal expansion more than necessary, the mold is tightened and the sliding resistance is further increased.

また、特許文献３に開示された成形装置では、成形装置の胴型側面に設けられた貫通孔から、上型と下型の外径部側面を中心に向けて同時に加圧する押圧部材を押し出し、プレス動作中に加圧することによって光学素子の光軸ずれを修正するとされている。   Further, in the molding apparatus disclosed in Patent Document 3, a pressing member that simultaneously presses the outer diameter side surface of the upper mold and the lower mold from the through hole provided on the side surface of the body mold of the molding apparatus, It is supposed that the optical axis deviation of the optical element is corrected by applying pressure during the pressing operation.

しかしながら、この装置では、胴型に貫通孔を設ける必要があり、成形時の上下型の温度管理が不均一になるだけでなく、プレス動作と連動して押圧部材を進行、退避させる駆動装置と制御装置が必要になるため、装置が大掛かりになってしまう。プレス装置に上下型からなる成形型を固定し、加熱、プレス、冷却を同じ位置で行う場合には、上記のような装置の複雑化を伴う可動部材によって、光学素子の光軸ずれの修正を行うことは、ある程度は可能であるが、プレス装置から分離された成形型に成形素材を収容し、装置内の各処理室を移送させつつ、順次適切な処理を施す成形方法（詳細については後述する）においては、個々の成形型に上記のような大掛かりな可動部材を設けることは著しく非効率であり、実質的に不可能である。   However, in this apparatus, it is necessary to provide a through hole in the body mold, and not only the temperature control of the upper and lower molds during molding is not uniform, but also a drive device that advances and retracts the pressing member in conjunction with the pressing operation Since a control device is required, the device becomes large. When the upper and lower molds are fixed to the press machine and heating, pressing, and cooling are performed at the same position, the optical axis deviation of the optical element can be corrected by a movable member that complicates the apparatus as described above. Although it is possible to carry out to some extent, a molding method in which a molding material is accommodated in a molding die separated from a press apparatus, and appropriately processed while being transferred to each processing chamber in the apparatus (details will be described later) In this case, it is extremely inefficient and practically impossible to provide such a large movable member as described above in each mold.

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、主として、胴型内での上下型の水平方向のずれを抑えることにより、偏心精度、肉厚精度、面精度などの光学的要求性能のきわめて高い光学素子を高精度に成形することができるモールドプレス成形型及び光学素子の製造方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and mainly suppresses the horizontal displacement of the upper and lower molds within the body mold, thereby achieving optical performance requirements such as eccentricity accuracy, wall thickness accuracy, and surface accuracy. An object of the present invention is to provide a mold press mold that can form an extremely high optical element with high accuracy and a method for manufacturing the optical element.

上記目的を達成するため本発明のモールドプレス成形型は、互いに対向する成形面が形成された一対の上型及び下型と、前記上型及び前記下型を、それぞれ両端側から挿入可能とした胴型とを備え、前記上型と前記下型との間で成形素材をプレス成形するモールドプレス成形型であって、前記上型及び前記下型を、それぞれ前記胴型の内周面における前記胴型の軸方向と平行な同一直線上に圧接する圧接手段を有し、前記圧接手段が、前記胴型に設けられており、前記上型及び／又は前記下型を押圧して前記胴型の内周面に圧接するとともに、前記上型の上面の少なくとも外縁部分と、前記胴型の上面とがほぼ同一面となったときに、前記圧接手段が前記上型を押圧する位置及び／又は前記下型を押圧する位置に、前記圧接手段が前記上型及び／又は前記下型に及ぼす押圧力を緩和又は解除するための逃げ部が形成されている構成としてある。 In order to achieve the above object, the mold press mold of the present invention enables a pair of upper and lower molds, each having a molding surface facing each other, and the upper mold and the lower mold to be inserted from both ends. A mold press molding die that press-molds a molding material between the upper die and the lower die, wherein the upper die and the lower die are respectively on the inner peripheral surface of the barrel die. have a pressing means for pressing in the axial direction parallel to the colinear body mold, the pressing means, wherein provided on the body mold, the body mold to press the upper mold and / or the lower die And at least the outer edge portion of the upper surface of the upper mold and the upper surface of the body mold are substantially flush with each other, the position where the pressure contact means presses the upper mold and / or At the position where the lower mold is pressed, the pressure contact means moves the upper mold and the lower mold. / Or as a relief portion that is formed to alleviate or release the pressing force on the lower mold.

このような構成とすることにより、上下型のそれぞれが、胴型の内周面における胴型の軸方向と平行な同一直線上に圧接された状態で、上下型の相対位置が規制されるため、上下型と胴型間のクリアランスによって生じる、上下型相互の偏心（主として、上下型の水平方向のずれ）を抑制することができる。   With such a configuration, the relative positions of the upper and lower molds are regulated while the upper and lower molds are in pressure contact with each other on the same straight line parallel to the axial direction of the trunk mold on the inner peripheral surface of the trunk mold. Further, the eccentricity between the upper and lower molds (mainly the horizontal displacement of the upper and lower molds) caused by the clearance between the upper and lower molds can be suppressed.

本発明のモールドプレス成形型は、前記圧接手段が、前記胴型の軸方向と平行な同一直線上に位置するように設けられている構成とすることができる。
このような構成とすることにより、より確実に、上下型と胴型との接触部位を、胴型の軸方向と平行な同一直線上に位置させることができる。 The mold press molding die of the present invention can be configured such that the press contact means is located on the same straight line parallel to the axial direction of the body mold.
With such a configuration, the contact portion between the upper and lower molds and the trunk mold can be more reliably positioned on the same straight line parallel to the axial direction of the trunk mold.

また、本発明のモールドプレス成形型は、前記圧接手段が、前記上型及び前記下型のそれぞれに一つずつ対応させて設けられている構成とすることができる。
このような構成とすることにより、上下型のそれぞれに対応させて設ける圧接手段を、より精度よく、胴型の軸方向と平行な同一直線上に位置させることができる。 Moreover, the mold press mold of this invention can be set as the structure by which the said press-contact means is each provided corresponding to each of the said upper mold | type and the said lower mold | type.
With such a configuration, the press contact means provided corresponding to each of the upper and lower molds can be positioned on the same straight line parallel to the axial direction of the barrel mold with higher accuracy.

また、本発明のモールドプレス成形型は、前記圧接手段が、前記胴型に設けられており、前記上型及び／又は前記下型を押圧して前記胴型の内周面に圧接する構成とすることができるが、成形型の大型化を伴わないように、前記圧接手段が、前記上型及び／又は前記下型に設けられており、前記胴型を押圧して、前記上型及び／又は前記下型を前記胴型の内周面に圧接する構成とすることもできる。 Further, in the mold press mold of the present invention, the press contact means is provided in the barrel mold, and presses the upper mold and / or the lower mold to press-contact the inner peripheral surface of the barrel mold. can be, as not adversely accompanied an increase in the size of the mold, said pressure means, wherein provided on the upper mold and / or said lower mold, and pressing the body mold, the upper mold and Alternatively, the lower mold may be configured to be pressed against the inner peripheral surface of the body mold.

上型及び／又は下型に圧接手段を設ける場合には、前記圧接手段を前記胴型の軸方向と平行な同一直線上にガイドするガイド溝を、前記胴型の内周面に設け、このガイド溝に沿って圧接手段の先端部が圧接するようにしておくのが好ましい。
これにより、上下型のそれぞれと、胴型の内周面とが接している部位が、胴型の軸方向と平行な同一直線上からずれてしまうのを、より確実に防止することができる。 When the press contact means is provided on the upper mold and / or the lower mold, a guide groove for guiding the press contact means on the same straight line parallel to the axial direction of the body mold is provided on the inner peripheral surface of the body mold. It is preferable that the tip of the pressure contact means is in pressure contact along the guide groove.
Thereby, it can prevent more reliably that the site | part which each of upper and lower mold | types and the inner peripheral surface of a trunk | drum contact | abuts from the same straight line parallel to the axial direction of a trunk | drum.

また、圧接手段を、胴型に設ける場合、上型及び／又は下型に設ける場合のいずれにおいても、上型と下型との間でプレス成形された成形素材に冷却処理を施すに際して、成形素材の熱収縮に追従する上型や、下型の動きを妨げないようにするのが好ましい。
このためには、胴型に圧接手段を設ける場合には、前記上型の上面の少なくとも外縁部分と、前記胴型の上面とがほぼ同一面となったときに、前記圧接手段が前記上型を押圧する位置及び／又は前記下型を押圧する位置に、前記圧接手段が前記上型及び／又は前記下型に及ぼす押圧力を緩和又は解除するための逃げ部を形成している。また、上型及び／又は下型に圧接手段を設ける場合には、前記上型の上面の少なくとも外縁部分と、前記胴型の上面とがほぼ同一面となったときに、前記圧接手段が前記胴型を押圧する位置に、前記圧接手段が前記胴型に及ぼす押圧力を緩和又は解除するための逃げ部を形成している。 In addition, when the pressure contact means is provided in the body mold and in the upper mold and / or the lower mold, the molding is performed when the molding material press-molded between the upper mold and the lower mold is subjected to the cooling treatment. It is preferable not to disturb the movement of the upper mold and the lower mold that follow the heat shrinkage of the material.
For this purpose, when the pressure contact means is provided in the body mold, the pressure contact means is disposed in the upper mold when at least the outer edge portion of the upper surface of the upper mold is substantially flush with the upper surface of the body mold. to position for pressing the position and / or the lower mold to press the pressing means forms a relief portion for reducing or canceling the pressing force on the upper die and / or the lower die. In the case where the press contact means is provided on the upper mold and / or the lower mold, when the at least the outer edge portion of the upper surface of the upper mold is substantially flush with the upper surface of the body mold, the press contact means is An escape portion for relaxing or releasing the pressing force exerted on the body mold by the pressure contact means is formed at a position where the body mold is pressed.

また、本発明のモールドプレス成形型は、前記胴型の内周面が、連続的に除去加工を行うことにより一定の内周径で形成された面とすることができる。
これにより、胴型の内周面の同軸性をいっそう高め、より確実に、上下型と胴型との接触部位を、胴型の軸方向と平行な同一直線上に位置させることができる。
このとき、前記胴型は、外胴型と、前記外胴型の内周に同心に配置された内胴型とを備えて構成されているのが好ましい。 In the mold press mold of the present invention, the inner peripheral surface of the barrel mold can be formed as a surface formed with a constant inner peripheral diameter by continuously performing removal processing.
Thereby, the coaxiality of the inner peripheral surface of the trunk mold can be further enhanced, and the contact portion between the upper and lower molds and the trunk mold can be positioned on the same straight line parallel to the axial direction of the trunk mold.
At this time, it is preferable that the trunk mold includes an outer trunk mold and an inner trunk mold arranged concentrically on the inner periphery of the outer trunk mold.

また、本発明の光学素子の製造方法は、互いに対向する成形面が形成された一対の上型及び下型と、前記上型及び前記下型を、それぞれ両端側から挿入可能とした胴型とを備えた成形型を用いて、前記上型と前記下型との間で成形素材をプレス成形する光学素子の製造方法であって、上記したようなモールドプレス成形型を用いてプレス成形を行う方法としてある。 The optical element manufacturing method of the present invention includes a pair of upper mold and lower mold in which molding surfaces facing each other are formed, and a barrel mold in which the upper mold and the lower mold can be inserted from both ends. An optical element manufacturing method in which a molding material is press-molded between the upper mold and the lower mold using a mold provided with the above-described method, and press molding is performed using the mold press mold as described above There is as a method.

このような方法とすることにより、偏心精度、肉厚精度、面精度などの光学的要求性能のきわめて高い光学素子を高精度に製造することができる。   By adopting such a method, an optical element having extremely high optical performance requirements such as eccentricity accuracy, thickness accuracy, and surface accuracy can be manufactured with high accuracy.

また、本発明の光学素子の製造方法は、前記上型と前記下型との間でプレス成形された成形素材に冷却処理を施すに際して、前記成形素材の熱収縮に追従する前記上型及び／又は前記下型の動きを妨げないように、前記圧接手段が及ぼす押圧力を緩和又は解除する方法とすることができる。
これにより、成形素材の熱収縮に追従する上型や、下型の動きをスムーズにし、上下型の成形面と、成形素材との間の密着を保つことができるため、得られる光学素子の面精度を高く維持することができる。 The optical element manufacturing method of the present invention includes the upper mold and / or the upper mold that follows the thermal shrinkage of the molding material when the molding material press-molded between the upper mold and the lower mold is cooled. Or it can be set as the method of relieving or canceling | pressing the pressing force which the said press contact means exerts so that the movement of the said lower mold | type may not be prevented.
As a result, the upper mold and the lower mold that follow the heat shrinkage of the molding material can move smoothly, and the adhesion between the molding surface of the upper and lower molds and the molding material can be maintained. High accuracy can be maintained.

以上のように、本発明によれば、上下型と胴型とのクリアランスによって生じる、上下型相互の偏心を抑制し、上下型の同軸性を確保することによって、偏心精度、肉厚精度、面精度などの光学的要求性能のきわめて高い光学素子を高精度に成形することができる。   As described above, according to the present invention, the eccentricity between the upper and lower molds caused by the clearance between the upper and lower molds and the body mold is suppressed, and the coaxiality of the upper and lower molds is ensured, so that the eccentricity accuracy, thickness accuracy, surface Optical elements with extremely high optical performance requirements such as precision can be molded with high precision.

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［モールドプレス成形型］
まず、本発明に係るモールドプレス成形型（以下、単に「成形型」という）の実施形態について説明する。
ここで、図１は、成形型の概略断面図であり、プレス荷重印加時の状態を示している（後述する図１０（５）参照）。 [Mold press mold]
First, an embodiment of a mold press mold (hereinafter simply referred to as “mold”) according to the present invention will be described.
Here, FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the mold, showing a state when a press load is applied (see FIG. 10 (5) described later).

図１に示す成形型は、上型１０、下型２０、及び胴型３０を備えて構成され、下型２０と、下型２０に対して相対的に近接、離間するように胴型３０により摺動ガイドされる上型１０との間で、成形素材５０をプレス成形する。
上型１０、下型２０、及び胴型３０は、例えば、炭化ケイ素、ケイ素、窒化ケイ素、炭化タングステン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化チタンなどのサーメット、又はこれらの表面にダイヤモンド、耐熱金属、貴金属合金、炭化物、窒化物、硼化物、酸化物などを被覆したものなどの硬質素材を用いて、所定の形状に形成することができる。 The molding die shown in FIG. 1 includes an upper die 10, a lower die 20, and a barrel die 30, and the barrel die 30 is relatively close to and separated from the lower die 20 and the lower die 20. The molding material 50 is press-molded between the upper mold 10 and the sliding guide.
The upper mold 10, the lower mold 20, and the body mold 30 are, for example, cermets such as silicon carbide, silicon, silicon nitride, tungsten carbide, aluminum oxide, zirconium oxide, and titanium carbide, or diamond, refractory metal, or noble metal on the surface thereof. It can be formed into a predetermined shape using a hard material such as an alloy, carbide, nitride, boride, oxide, or the like.

上型１０は、フランジ部１１、大径部１２、及び小径部１３を備えている。フランジ部１１は、大径部１２の上側に、水平方向に張り出すように形成されている。また、小径部１３は、大径部１２と軸心が一致するように、大径部１２の下面中央から下方に突出して形成されており、大径部１２の外周面と、小径部１３の外周面とは、軸心に対して平行としてある。そして、小径部１３の下型２０と対向する下面には、成形面１４が形成されており、成形面１４の中心（非球面の場合は、非球面中心をいう）は、大径部１２及び小径部１３の軸心と一致するように形成される。   The upper mold 10 includes a flange portion 11, a large diameter portion 12, and a small diameter portion 13. The flange part 11 is formed on the upper side of the large diameter part 12 so as to project in the horizontal direction. The small-diameter portion 13 is formed to protrude downward from the center of the lower surface of the large-diameter portion 12 so that the shaft center coincides with the large-diameter portion 12, and the outer-diameter surface of the large-diameter portion 12 and the small-diameter portion 13 The outer peripheral surface is parallel to the axis. A molding surface 14 is formed on the lower surface facing the lower mold 20 of the small diameter portion 13, and the center of the molding surface 14 (in the case of an aspheric surface, the aspheric surface center) is the large diameter portion 12 and It is formed so as to coincide with the axis of the small diameter portion 13.

このとき、大径部１２の軸方向の長さは、小径部１３の軸方向の長さよりも大きくするのが好ましい。このようにすると、胴型３０の上端開口側から上型１０を挿入したときに、まず、大径部１２が胴型３０に接触して、胴型３０に摺動ガイドされてから、次いで、径の小さい小径部１３が、胴型３０の内周小径部３３に接触するようになる。これにより、小径部１３が胴型３０内に不意に接触して傷ついてしまうのを有効に回避することができる。
さらに、小径部１３や、その先端の成形面１４の破損をより確実に防ぐためには、小径部１３の直径を、大径部１２の直径の１／４以下とするのが好ましい。 At this time, the length of the large diameter portion 12 in the axial direction is preferably larger than the length of the small diameter portion 13 in the axial direction. In this way, when the upper mold 10 is inserted from the upper end opening side of the trunk mold 30, first, the large diameter portion 12 comes into contact with the trunk mold 30 and is slidably guided by the trunk mold 30. The small diameter portion 13 having a small diameter comes into contact with the inner peripheral small diameter portion 33 of the trunk mold 30. Thereby, it can avoid effectively that the small diameter part 13 contacts in the trunk | drum 30 accidentally, and is damaged.
Furthermore, in order to prevent damage to the small-diameter portion 13 and the molding surface 14 at the tip thereof more reliably, the diameter of the small-diameter portion 13 is preferably set to ¼ or less of the diameter of the large-diameter portion 12.

また、上型１０の上面は、図１に示す状態において、少なくとも胴型３０の上面と隣接する外縁部分を、上型１０の軸心と垂直で、かつ、平滑に平面加工するとともに、胴型３０上面も同様に、胴型３０の軸心と垂直で、かつ、平滑に平面加工して、これらが同一平面を形成するようにしておくのが好ましい。これにより、プレス成形に際して、上型１０の上面（又は、その外縁部分）と、胴型３０の上面とに、精度の高い水平面を下面に備えたプレスヘッド、又はプレス荷重を伝達する介在部材を密着させることによって、上型１０の上面と、胴型３０の上面とを同一平面とし、胴型３０と上型１０との間に生じるティルトを抑止することができる。   Further, in the state shown in FIG. 1, the upper surface of the upper mold 10 is smooth and planarized at least on the outer edge portion adjacent to the upper surface of the trunk mold 30, perpendicular to the axis of the upper mold 10. Similarly, it is preferable that the upper surface of the 30 is plane-processed smoothly and perpendicularly to the axis of the body mold 30 so that they form the same plane. Thus, during press molding, a press head having a highly accurate horizontal surface on the lower surface on the upper surface (or the outer edge portion) of the upper mold 10 and the upper surface of the body mold 30 or an interposition member for transmitting a press load is provided. By sticking, the upper surface of the upper mold 10 and the upper surface of the trunk mold 30 are flush with each other, and the tilt generated between the trunk mold 30 and the upper mold 10 can be suppressed.

一方、下型２０は、フランジ部２１、大径部２２、及び小径部２３を備えている。フランジ部２１は、大径部２２の下側に、水平方向に張り出すように形成されており、大径部２２は、上型１０の大径部１２と同径に形成されている。また、小径部２３は、大径部２２と軸心が一致するように、大径部２２の上面中央から上方に突出して形成され、大径部２２の外周面と、小径部２３の外周面は、軸心に対して平行としてある。そして、小径部２３の上型１０と対向する上面には、成形面２４が形成されており、成形面２４の中心は、少なくとも大径部２２及び小径部２３の軸心と一致するように形成される。   On the other hand, the lower mold 20 includes a flange portion 21, a large diameter portion 22, and a small diameter portion 23. The flange portion 21 is formed to protrude in the horizontal direction below the large diameter portion 22, and the large diameter portion 22 is formed to have the same diameter as the large diameter portion 12 of the upper mold 10. The small-diameter portion 23 is formed to protrude upward from the center of the upper surface of the large-diameter portion 22 so that the shaft center coincides with the large-diameter portion 22, and the outer peripheral surface of the large-diameter portion 22 and the outer peripheral surface of the small-diameter portion 23. Is parallel to the axis. A molding surface 24 is formed on the upper surface facing the upper mold 10 of the small diameter portion 23, and the center of the molding surface 24 is formed so as to coincide with at least the axis of the large diameter portion 22 and the small diameter portion 23. Is done.

さらに、フランジ部２１の上面は、下型２０の軸心と垂直で、かつ、平滑に平面加工するとともに、フランジ部２１の上面が当接する胴型３０の下面についても、胴型３０の軸心と垂直で、かつ、平滑に平面加工しておくのが好ましい。
このようにすると、下型２０のフランジ部２１の上面を、胴型３０の下面に密着させるだけで、胴型３０と下型２０との相互位置を精度高く規定することができるため、プレス成形時に、胴型３０と下型２０との間に生じるティルトを実質的にゼロとすることができる。 Further, the upper surface of the flange portion 21 is smooth and planar with the axis of the lower die 20 and the lower surface of the barrel die 30 with which the upper surface of the flange portion 21 abuts is also the axis of the barrel die 30. It is preferable that the surface is processed smoothly and vertically.
In this way, the mutual position of the body mold 30 and the lower mold 20 can be defined with high accuracy simply by bringing the upper surface of the flange portion 21 of the lower mold 20 into close contact with the lower surface of the body mold 30. Sometimes, the tilt generated between the body mold 30 and the lower mold 20 can be substantially zero.

なお、上型１０の場合と同様に、小径部２２や、成形面２４の破損防止のためには、大径部２２の軸方向の長さは、小径部２３の軸方向の長さよりも大きくするのが好ましく、小径部２３の直径は、大径部２２の直径の１／４以下とするのが好ましい。   As in the case of the upper die 10, the axial length of the large diameter portion 22 is larger than the axial length of the small diameter portion 23 in order to prevent damage to the small diameter portion 22 and the molding surface 24. It is preferable that the diameter of the small diameter portion 23 be 1/4 or less of the diameter of the large diameter portion 22.

このような上下型１０，２０のそれぞれに形成される成形面１４，２４は、成形しようとする光学素子の形状をもとに、精密な形状加工を施すことによって形成することができる。したがって、成形面１４，２４は、図示する例には限られず、凹面、凸面、平面のいずれであってもよい。また、成形面１４，２４には、成形素材５０との離型性にすぐれた膜を形成するのが好ましく、例えば、貴金属膜、炭素膜、水素化炭素膜などの公知の離型膜を形成することができる。   The molding surfaces 14 and 24 formed on each of the upper and lower molds 10 and 20 can be formed by performing precise shape processing based on the shape of the optical element to be molded. Therefore, the molding surfaces 14 and 24 are not limited to the illustrated example, and may be any one of a concave surface, a convex surface, and a flat surface. Further, it is preferable to form a film excellent in releasability with the molding material 50 on the molding surfaces 14 and 24. For example, a known release film such as a noble metal film, a carbon film, or a hydrogenated carbon film is formed. can do.

また、胴型３０には、上型１０のフランジ部１１と係合する段部３１、上型１０の大径部１２を収容して、プレス成形時に上型１０を摺動ガイドするとともに、下型２０の大径部２２を収容可能となるようにされた内周大径部３２、及び上型１０の小径部１３と、下型２０の小径部２３とを収容する内周小径部３３が形成されている。そして、胴型３０は、成形型を組み立てる際や、プレス成形の際に、上下型１０，２０の水平方向の相対位置を規制して、上下型１０，２０の同軸性を確保する。
このため、胴型３０と上下型１０，２０とのクリアランスは、要求される光学素子の偏心精度を考慮すると１０μｍ以下、特に、５μｍ以下とすることが好ましいが、成形しようとするレンズなどの光学素子に要求される光学性能に応じて、さらに小さくすることもできる。 Further, the body mold 30 accommodates a step portion 31 that engages with the flange portion 11 of the upper mold 10 and the large diameter portion 12 of the upper mold 10 to slide and guide the upper mold 10 during press molding. An inner peripheral large diameter portion 32 adapted to receive the large diameter portion 22 of the mold 20, and an inner peripheral small diameter portion 33 for accommodating the small diameter portion 13 of the upper mold 10 and the small diameter portion 23 of the lower mold 20. Is formed. The body mold 30 regulates the relative position of the upper and lower molds 10 and 20 in the horizontal direction when assembling the molding mold or press molding, thereby ensuring the coaxiality of the upper and lower molds 10 and 20.
Therefore, the clearance between the body mold 30 and the upper and lower molds 10 and 20 is preferably 10 μm or less, particularly 5 μm or less in consideration of the required eccentric accuracy of the optical element. It can be further reduced in accordance with the optical performance required for the element.

しかしながら、上下型１０，２０との間にクリアランスを設ける限り、胴型３０内での上下型１０，２０の水平方向のずれを抑えて、上下型１０，２０の同軸性を確保するには限界がある。
このため、本実施形態にあっては、図１に示すように、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように、上下型１０，２０のそれぞれに対応させて、二つの圧接手段４０を胴型３０に設けている。そして、この圧接手段４０により、上下型１０，２０のそれぞれを、圧接手段４０が設けられた側とは反対側に向けて押圧し、上下型１０，２０のそれぞれと、胴型３０の内周面との接触部位Ｃが、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように、上下型１０，２０のそれぞれが、胴型３０の内周面に圧接されるようにすることで、上下型１０，２０の同軸性がより確実に確保できるようにしてある。 However, as long as a clearance is provided between the upper and lower molds 10 and 20, it is a limit to ensure the coaxiality of the upper and lower molds 10 and 20 by suppressing the horizontal displacement of the upper and lower molds 10 and 20 in the body mold 30. There is.
For this reason, in this embodiment, as shown in FIG. 1, two upper and lower molds 10 and 20 are provided so as to be positioned on the same straight line parallel to the axial direction of the trunk mold 30. The pressure contact means 40 is provided on the body mold 30. The pressing means 40 presses each of the upper and lower molds 10 and 20 toward the side opposite to the side where the pressing means 40 is provided, so that each of the upper and lower molds 10 and 20 and the inner periphery of the trunk mold 30 are pressed. Each of the upper and lower molds 10 and 20 is pressed against the inner peripheral surface of the trunk mold 30 so that the contact portion C with the surface is located on the same straight line parallel to the axial direction of the trunk mold 30. Thus, the coaxiality of the upper and lower molds 10 and 20 can be ensured more reliably.

すなわち、図２に示すように、圧接手段４０によって、上型１０の大径部１２は、これが収容される胴型３０の内周大径部３２に圧接され、これとともに、下型２０の大径部２２も、同様にこれが収容される胴型３０の内周大径部３２に圧接されることとなるが、それぞれの大径部１２，２２が同径であり、かつ、上下型１０，２０のそれぞれを押圧する方向が同じであれば、大径部１２，２２のそれぞれが内周大径部３２と接している部位Ｃが、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置している限り、上型１０の軸心と、下型２０の軸心とは一致する。   That is, as shown in FIG. 2, the large-diameter portion 12 of the upper mold 10 is pressed by the inner diameter large-diameter portion 32 of the barrel mold 30 in which the large-diameter portion 12 of the upper mold 10 is accommodated. Similarly, the diameter portion 22 is pressed against the inner peripheral large diameter portion 32 of the body mold 30 in which the diameter portion 22 is accommodated, but the large diameter portions 12 and 22 have the same diameter, and the upper and lower molds 10, If the direction in which each of 20 is pressed is the same, the portion C where each of the large diameter portions 12 and 22 is in contact with the inner peripheral large diameter portion 32 is positioned on the same straight line parallel to the axial direction of the body mold 30. As long as this is done, the axis of the upper mold 10 and the axis of the lower mold 20 coincide.

ここで、図２は、圧接手段４０によって、上下型１０，２０を胴型３０の内周面に圧接されている状態を示す概念図であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する。また、図３は、圧接手段４０によって上型１０の軸心１０Ｃと、下型２０の軸心２０Ｃとが一致する様子を示す概念図であり、図３（ａ）は、胴型３０と上下型１０，２０とのクリアランスの範囲で、上下型１０，２０の軸心１０Ｃ，２０Ｃがずれている状態を示し、図３（ｂ）は、図中矢印方向に上下型１０，２０が押圧されて、上下型１０，２０の軸心１０Ｃ，２０Ｃが一致した状態を示している。また、図４には、図１中破線で囲む部分を拡大して示してある。   Here, FIG. 2 is a conceptual diagram showing a state in which the upper and lower molds 10 and 20 are pressed against the inner peripheral surface of the barrel mold 30 by the press contact means 40, and corresponds to the AA cross section of FIG. FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state in which the axial center 10C of the upper mold 10 and the axial center 20C of the lower mold 20 coincide with each other by the press contact means 40. FIG. FIG. 3B shows a state where the axial centers 10C and 20C of the upper and lower molds 10 and 20 are displaced within the clearance range between the molds 10 and 20, and FIG. 3B shows that the upper and lower molds 10 and 20 are pressed in the direction of the arrows in the figure. Thus, the axial centers 10C and 20C of the upper and lower molds 10 and 20 are shown to coincide with each other. FIG. 4 is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in FIG.

図１に示す例において、圧接手段４０は、胴型３０の側面から軸心に向かって貫通するとともに、胴型３０の内周側に段部が形成された収容孔４１を穿設し、この収容孔４１に、胴型３０の内周側から順に、ボール受け４２、ボール４３、バネ受け４４、バネ４５、バネ押さえ４６を挿入するとともに、これらを胴型３０の外周に装着されたスリーブ３６で保持することによって構成されている。   In the example shown in FIG. 1, the press contact means 40 penetrates from the side surface of the body mold 30 toward the shaft center, and is provided with an accommodation hole 41 in which a step portion is formed on the inner peripheral side of the body mold 30. A ball receiver 42, a ball 43, a spring receiver 44, a spring 45, and a spring retainer 46 are inserted into the accommodation hole 41 in order from the inner peripheral side of the trunk mold 30, and the sleeve 36 is attached to the outer periphery of the trunk mold 30. It is constituted by holding in.

このとき、ボール受け４２は、胴型３０の内周側に形成した段部に支持される。ボール受け４２の中央にはボール４３の直径よりも小さな孔が設けられており、この孔の直径を適宜調整することで、胴型３０の内周面に突出するボール４３の突出量を任意に設定することができるが、このときの突出量は、胴型３０と上下型１０，２０とのクリアランスの二倍以上となるように設定する。また、ボール４３を付勢するバネ４５は、上下型１０，２０の摺動を妨げない程度のバネ定数のものを適宜選定する。   At this time, the ball receiver 42 is supported by a step portion formed on the inner peripheral side of the trunk mold 30. A hole smaller than the diameter of the ball 43 is provided in the center of the ball receiver 42. By appropriately adjusting the diameter of this hole, the protruding amount of the ball 43 protruding on the inner peripheral surface of the body mold 30 can be arbitrarily set. The amount of protrusion at this time is set to be twice or more the clearance between the body mold 30 and the upper and lower molds 10 and 20. The spring 45 that biases the ball 43 is appropriately selected to have a spring constant that does not hinder sliding of the upper and lower molds 10 and 20.

上下型１０，２０を直接押圧するボール４３の材質は、上下型１０，２０に傷をつけたりしないように、ステンレスなど、上下型１０，２０を形成する素材よりも軟質なものを用いるのが好ましいが、圧接手段４０が備えるバネなどの他の部材は、上下型１０，２０や、胴型３０と同様の素材、もしくはこれらの素材とは異なる耐熱性の素材を用いて形成することができるが、特に限定はされない。   The material of the ball 43 that directly presses the upper and lower molds 10 and 20 is preferably a softer material than the material forming the upper and lower molds 10 and 20 such as stainless steel so as not to damage the upper and lower molds 10 and 20. However, other members such as a spring provided in the pressure contact means 40 can be formed using a material similar to the upper and lower molds 10 and 20 and the body mold 30 or a heat resistant material different from these materials. There is no particular limitation.

このような圧接手段４０を設けることにより、胴型３０の軸心方向にバネ４５によって付勢されたボール４３が上下型１０，２０を押圧し、上下型１０，２０のそれぞれが、胴型３０の内周面に圧接されるが、圧接手段４０の具体的な構成は、図示する例には限られない。
図１に示す例では、上下型１０，２０を直接押圧する押圧部材としてボール４３を採用しているが、上下型１０，２０の摺動を妨げることなく、上下型１０，２０を押圧できるものであれば、押圧部材の具体的な形状は制限されない。例えば、後述する図４に示す例のように、押圧部材は、先端が球面に形成されたピン４８などとしてもよい。また、バネ４５としてつるまきバネを採用しているが、上下型１０，２０を直接押圧する押圧部材（ボール４３など）を、所定の付勢力で胴型３０の軸心に向けて付勢することができれば、例えば、板バネなどの他の付勢手段とすることもできる。 By providing such a pressure contact means 40, the ball 43 urged by the spring 45 in the axial direction of the trunk mold 30 presses the upper and lower molds 10, 20, and each of the upper and lower molds 10, 20 However, the specific configuration of the pressure contact means 40 is not limited to the illustrated example.
In the example shown in FIG. 1, the ball 43 is used as a pressing member that directly presses the upper and lower molds 10 and 20, but the upper and lower molds 10 and 20 can be pressed without obstructing the sliding of the upper and lower molds 10 and 20. If so, the specific shape of the pressing member is not limited. For example, as in the example shown in FIG. 4 to be described later, the pressing member may be a pin 48 having a spherical tip. Further, although a helical spring is employed as the spring 45, a pressing member (such as the ball 43) that directly presses the upper and lower molds 10 and 20 is biased toward the axis of the trunk mold 30 with a predetermined biasing force. If possible, other biasing means such as a leaf spring can be used.

さらに、図示する例では、上下型１０，２０のそれぞれに圧接手段４０を一つずつ対応させ、上型１０に対応させた圧接手段４０と、下型２０に対応させた圧接手段４０とが、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように、すなわち、水平投射面において重なるように設けているが、胴型３０の内周面における胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に、上下型１０，２０を圧接させることができれば、上下型１０，２０のそれぞれには、複数の圧接手段４０を対応させて設けてもよい。この場合、上下型１０，２０のそれぞれに対応する圧接手段４０は、胴型３０の軸方向に並べて設けてもよく、同一水平面上に設けるようにしてもよい。また、上型１０と、下型２０とで、それぞれに対応させて設ける圧接手段４０の数を、必要に応じて異ならせることもできる。   Furthermore, in the example shown in the figure, one pressing means 40 is associated with each of the upper and lower molds 10 and 20, and the pressing means 40 corresponding to the upper mold 10 and the pressing means 40 corresponding to the lower mold 20 are: Although it is provided so as to be located on the same straight line parallel to the axial direction of the trunk mold 30, that is, to overlap the horizontal projection surface, it is the same parallel to the axial direction of the trunk mold 30 on the inner peripheral surface of the trunk mold 30. If the upper and lower molds 10 and 20 can be press-contacted on a straight line, a plurality of press-contacting means 40 may be provided corresponding to each of the upper and lower molds 10 and 20. In this case, the pressing means 40 corresponding to each of the upper and lower molds 10 and 20 may be provided side by side in the axial direction of the trunk mold 30 or may be provided on the same horizontal plane. Moreover, the number of the press contact means 40 provided corresponding to each by the upper mold | type 10 and the lower mold | type 20 can also be varied as needed.

しかしながら、上下型１０，２０のそれぞれに対応させて設ける圧接手段４０を複数とすると、上下型１０，２０が、胴型３０の内周面における胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に圧接されるように、それぞれの圧接手段４０による押圧力をバランスさせなければならず、その設計に煩雑な手間を要することとなる。
例えば、上下型１０，２０のそれぞれに複数の圧接手段４０を対応させて設けるには、上下型１０，２０のそれぞれに作用する押圧力の合力の方向が一致するように設計する必要がある。また、初期設計では、押圧力の合力の方向が一致するようにできたとしても、バネ４５の付勢力の経時変化によって押圧力のバランスがくずれてしまい、合力の方向が一致しなくなるなどの不具合も考えられる。すべての圧接手段４０を胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように設ければ、このような合力の方向を考慮する必要性は原理上ないといえるが、それでも、複数の圧接手段４０を胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように精度よく設けるには、圧接手段４０の数が増えるほど困難になってくる。
このため、上下型１０，２０のそれぞれには、圧接手段４０を一つずつ対応させて設けるのが好ましい。 However, if a plurality of press contact means 40 are provided corresponding to each of the upper and lower molds 10 and 20, the upper and lower molds 10 and 20 are on the same straight line parallel to the axial direction of the trunk mold 30 on the inner peripheral surface of the trunk mold 30. The pressing forces by the respective pressing means 40 must be balanced so as to be in pressure contact with each other, and complicated design is required.
For example, in order to provide a plurality of press contact means 40 corresponding to each of the upper and lower molds 10 and 20, it is necessary to design the resultant direction of the pressing force acting on each of the upper and lower molds 10 and 20. In the initial design, even if the direction of the resultant force of the pressing force can be matched, the balance of the pressing force is lost due to the change in the urging force of the spring 45, and the direction of the resultant force is not matched. Is also possible. If all the press contact means 40 are provided so as to be positioned on the same straight line parallel to the axial direction of the body mold 30, it can be said that there is no necessity in consideration of the direction of the resultant force in principle. Providing the press contact means 40 with high precision so as to be positioned on the same straight line parallel to the axial direction of the body mold 30 becomes more difficult as the number of press contact means 40 increases.
For this reason, it is preferable to provide one press contact means 40 for each of the upper and lower molds 10 and 20.

また、図１に示す例では、胴型３０に圧接手段４０を設けているが、本実施形態にあっては、圧接手段４０を上下型１０，２０側に設けて変形実施することも可能である。
ここで、図６は、上下型１０，２０側に圧接手段４０を設けた本実施形態の変形例を示す概略断面図であり、図中破線で囲む部分を拡大して図７に示してある。 In the example shown in FIG. 1, the pressure contact means 40 is provided on the body mold 30. However, in the present embodiment, the pressure contact means 40 may be provided on the upper and lower molds 10, 20 side for modification. is there.
Here, FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the present embodiment in which the press contact means 40 is provided on the upper and lower molds 10 and 20 side, and an enlarged portion surrounded by a broken line is shown in FIG. .

図６に示す例において、圧接手段４０は、上型１０の大径部１２の下面側、下型２０の大径部２２の上面側のそれぞれに、収容孔４１を穿設するとともに、この収容孔４１から大径部１２，２２の側面に貫通する穿孔を設け、この収容孔に、図示するようにして、スペーサ４７、ピン４８、バネ４５を上下型１０，２０の径方向に並べて収容することによって構成されている。
このとき、図示するように、ピン４８の先端を球面に形成するとともに、用いるバネ４５のバネ定数を適宜選定して、上下型１０，２０の摺動に支障をきたさないようにするのが好ましい。また、特に図示しないが、収容孔４１には適宜蓋を設けることにより、上記各部材の脱落を防止することができる。 In the example shown in FIG. 6, the press contact means 40 has an accommodation hole 41 formed in each of the lower surface side of the large diameter portion 12 of the upper mold 10 and the upper surface side of the large diameter portion 22 of the lower mold 20. A perforation penetrating from the hole 41 to the side surfaces of the large-diameter portions 12 and 22 is provided, and the spacer 47, the pin 48, and the spring 45 are accommodated in the accommodation hole side by side in the radial direction of the upper and lower molds 10 and 20 as illustrated. Is made up of.
At this time, as shown in the figure, it is preferable that the tip of the pin 48 is formed into a spherical surface and the spring constant of the spring 45 to be used is appropriately selected so as not to hinder the sliding of the upper and lower molds 10 and 20. . Although not particularly shown, the housing hole 41 can be prevented from falling off by appropriately providing a lid.

このようにして圧接手段４０を上下型１０，２０側に設けた場合、上下型１０，２０の径方向外側に向けてバネ４５によって付勢されたピン４８が、胴型３０の内周面を押圧し、上下型１０，２０のそれぞれが、胴型３０の反対側の内周面に圧接され、前述した例と同様に、上型１０の軸心と、下型２０の軸心とを一致させることができる。   When the pressure contact means 40 is provided on the upper and lower molds 10 and 20 side in this way, the pin 48 biased by the spring 45 toward the radially outer side of the upper and lower molds 10 and 20 causes the inner peripheral surface of the trunk mold 30 to be urged. Each of the upper and lower molds 10 and 20 is pressed against the inner peripheral surface on the opposite side of the body mold 30, and the axis of the upper mold 10 and the axis of the lower mold 20 coincide with each other as in the above-described example. Can be made.

この場合、上下型１０，２０の大径部１２，２２のそれぞれと、内周大径部３２とが接している部位が、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように、胴型３０の内周面には、上下型１０，２０のそれぞれに設けた圧接手段４０のピン４８を同一直線上にガイドするガイド溝３８を、胴型３０の軸方向と平行に設けておくのが好ましい。
なお、このときのガイド溝３８の深さは、圧接手段４０により上下型１０，２０が胴型３０の内周面に圧接されるのを妨げない程度のものとする。 In this case, the portions where the large diameter portions 12 and 22 of the upper and lower molds 10 and 20 are in contact with the inner peripheral large diameter portion 32 are positioned on the same straight line parallel to the axial direction of the body mold 30. A guide groove 38 for guiding the pin 48 of the press contact means 40 provided on each of the upper and lower molds 10 and 20 on the same straight line is provided on the inner peripheral surface of the trunk mold 30 in parallel with the axial direction of the trunk mold 30. It is preferable to leave.
The depth of the guide groove 38 at this time is set so as not to prevent the pressing means 40 from pressing the upper and lower molds 10 and 20 against the inner peripheral surface of the trunk mold 30.

このように、圧接手段４０を上下型１０，２０側に設けるのは、胴型３０内に圧接手段４０を設けた場合と比較して、成形型の大型化を伴うことがないため好ましい。
すなわち、胴型３０に圧接手段４０を設けるには、圧接手段４０を設けるためのスペースを確保するために、胴型３０が径方向に大きくなってしまうことがあるが、上下型１０，２０側に圧接手段４０を設けた場合には、そのようなおそれがなく、成形型の大型化を伴わずに、圧接手段４０を設けることが可能となる。 As described above, it is preferable to provide the pressure contact means 40 on the upper and lower molds 10 and 20 side because the size of the mold does not increase as compared with the case where the pressure contact means 40 is provided in the body mold 30.
That is, in order to provide the pressure contact means 40 in the body mold 30, the body mold 30 may become larger in the radial direction in order to secure a space for providing the pressure contact means 40. In the case where the pressure contact means 40 is provided, there is no such fear, and the pressure contact means 40 can be provided without increasing the size of the mold.

ここで、前述した例と同様に、胴型３０の内周面を押圧するピン４８は、胴型３０の内周面に傷をつけたりしないように、ステンレスなど、胴型３０を形成する素材よりも軟質なものを用いるのが好ましく、バネ４５などの他の部材は、胴型３０などと同様の素材、もしくはこれらの素材とは異なる耐熱性の素材を用いて形成することができる。また、圧接手段４０の具体的な構成も図示する例には限られず、さらに、上下型１０，２０のそれぞれには、圧接手段４０を一つずつ設けるのが好ましいが、上下型１０，２０のそれぞれに複数の圧接手段４０を設けることができるのも、前述した例と同様である。このように、圧接手段４０を上下型１０，２０側に設けた以外は、図１に示す例と同様であるため、図６に示す例の他の構成についての詳細な説明は省略する。   Here, as in the above-described example, the pin 48 that presses the inner peripheral surface of the body mold 30 is made of a material that forms the body mold 30 such as stainless steel so that the inner peripheral surface of the body mold 30 is not damaged. It is preferable to use a soft material, and other members such as the spring 45 can be formed using a material similar to the body mold 30 or the like, or a heat-resistant material different from these materials. Further, the specific configuration of the press contact means 40 is not limited to the illustrated example, and it is preferable to provide one press contact means 40 for each of the upper and lower molds 10, 20. Similarly to the above-described example, a plurality of pressure contact means 40 can be provided for each. Thus, except that the pressure contact means 40 is provided on the upper and lower molds 10 and 20 side, it is the same as the example shown in FIG.

なお、特に図示しないが、図１に示す例における圧接手段４０と、図６に示す例における圧接手段４０とを組み合わせることもできる。すなわち、上型１０に対応する圧接手段４０を胴型３０に設け、下型２０に対応する圧接手段４０を下型２０に設けるようにしてもよく、また、その逆も可能である。   Although not particularly illustrated, the pressing means 40 in the example shown in FIG. 1 and the pressing means 40 in the example shown in FIG. 6 can be combined. That is, the press contact means 40 corresponding to the upper mold 10 may be provided in the body mold 30 and the press contact means 40 corresponding to the lower mold 20 may be provided in the lower mold 20, or vice versa.

このような本実施形態の成形型において、胴型３０は、その内周に、内周大径部３２と、内周小径部３３とを一体に形成したものであってもよいが、図示するように、胴型３０は、内周大径部３２を形成する外胴型３４と、外胴型３４の内周に、外胴型３４と同軸に配置されて、内周小径部３３を形成する内胴型３５とを備えて構成されているのが好ましい。   In the molding die of this embodiment, the body die 30 may be formed by integrally forming the inner peripheral large diameter portion 32 and the inner peripheral small diameter portion 33 on the inner periphery thereof, but is illustrated. As described above, the trunk mold 30 is arranged on the inner circumference of the outer trunk mold 34 and the outer trunk mold 34 to form the inner circumferential small diameter section 33 on the inner circumference of the outer trunk mold 34. It is preferable that the inner body mold 35 is provided.

一般に、胴型３０の内周面を形成するには、型素材をチャックした状態で回転させながら、刃物、砥石、研磨体などの加工具を型素材の一端側に接触させつつ、他端側に移動させて除去加工（型素材の表面を所望の精度に形成するための機械加工であって、切削、研削、研磨などの加工手段を含む）を行うが、内周大径部３２と、内周小径部３３とを一体に形成しようとすると、内周小径部３３が、このような除去加工の妨げとなる。したがって、この場合には、除去加工中に型素材の保持姿勢を変えて、内周大径部３２の両端からそれぞれ内周小径部３３に向かって除去加工を行うようにしなければならない。
このとき、型素材の保持精度が高度に維持されなければ、上型１０の大径部１２が収容される側の内周大径部３２と、下型２０の大径部２２が収容される側の内周大径部３２の一端側との同軸性が損なわれてしまい、このような同軸性が損なわれた内周大径部３２に上下型１０，２０を圧接させても、上型１０の軸心と、下型２０の軸心とを一致させることはできなくなってしまう。 In general, in order to form the inner peripheral surface of the body mold 30, while rotating the mold material in a chucked state, a tool such as a cutter, a grindstone, or a polishing body is brought into contact with one end side of the mold material while the other end side And removing processing (mechanical processing for forming the surface of the mold material with a desired accuracy, including processing means such as cutting, grinding, polishing, etc.), If the inner peripheral small diameter portion 33 is to be formed integrally, the inner peripheral small diameter portion 33 hinders such removal processing. Therefore, in this case, it is necessary to change the holding posture of the mold material during the removing process and perform the removing process from both ends of the inner peripheral large diameter part 32 toward the inner peripheral small diameter part 33.
At this time, if the holding accuracy of the mold material is not maintained at a high level, the inner peripheral large diameter portion 32 on the side where the large diameter portion 12 of the upper mold 10 is accommodated and the large diameter portion 22 of the lower mold 20 are accommodated. Even if the upper and lower molds 10 and 20 are pressed against the inner peripheral large diameter portion 32 in which the coaxiality is impaired, the upper die is lost. 10 axis and the axis of the lower mold 20 cannot be matched.

これに対して、胴型３０を、外胴型３４と、内胴型３５とから構成すれば、外胴型３４、及び内胴型３５は、例えば、円柱状の型素材の中央部をくり抜き加工するか、鋳造、焼結、鍛造、押出成形などにより、予め円筒状に形成された型素材を用いて、この型素材をチャックした状態で回転させながら、加工具を円筒状の型素材の内周面の一端側に接触させつつ、他端側に移動させて連続的に除去加工を行うことにより、内周大径部３２や、内周小径部３２を一定の内周径で高精度に加工することができる。   On the other hand, if the trunk mold 30 is composed of an outer trunk mold 34 and an inner trunk mold 35, the outer trunk mold 34 and the inner trunk mold 35, for example, cut out a central portion of a cylindrical mold material. Using a mold material that has been previously formed into a cylindrical shape by processing, casting, sintering, forging, extrusion molding, etc., while rotating this mold material in a chucked state, By moving to the other end side while making contact with one end side of the inner peripheral surface and continuously performing the removal process, the inner peripheral large diameter portion 32 and the inner peripheral small diameter portion 32 are highly accurate with a constant inner peripheral diameter. Can be processed.

なお、外胴型３４に内周大径部３２を形成するには、上下型１０、２０との摺動部を含めて長い距離にわたって除去加工をしなければならないが、除去加工を行う部分の内径を、成形しようとするレンズなどの光学素子の径よりも相当に大きくできるため、高精度の加工が可能である。また、レンズなどと同等の小さな内径で除去加工を行う必要のある内胴型３５にあっても、その加工距離は短くてすむため、高精度の加工が可能である。   In order to form the inner peripheral large-diameter portion 32 in the outer body die 34, removal processing must be performed over a long distance including sliding portions with the upper and lower dies 10, 20. Since the inner diameter can be made considerably larger than the diameter of an optical element such as a lens to be molded, high-precision processing is possible. Further, even in the case of the inner cylinder mold 35 that needs to be removed with a small inner diameter equivalent to that of a lens or the like, the machining distance can be short, so that high-precision machining is possible.

このように、胴型３０を外胴型３４と、内胴型３５とにより構成し、外胴型３４の内周面を連続的に除去加工することにより、外胴型３４が形成する内周大径部３２の同軸性をいっそう高めて、内周大径部３２に上下型１０，２０を圧接させたときに、上型１０，２０の同軸性をより確実に確保することができる。   As described above, the body mold 30 includes the outer body mold 34 and the inner body mold 35, and the inner periphery formed by the outer body mold 34 is formed by continuously removing the inner peripheral surface of the outer body mold 34. When the coaxiality of the large-diameter portion 32 is further enhanced and the upper and lower molds 10 and 20 are pressed against the inner circumferential large-diameter portion 32, the coaxiality of the upper dies 10 and 20 can be more reliably ensured.

ここで、図示する例では、外胴型３４に段部３１が形成されており、外胴型３４の内周面は、この部分において一定径ではなくなるが、段部３１は上型１０の摺動ガイドには直接関係しないため、特に精度を必要とせず、本実施形態にあっては、内周大径部３２のうち、少なくとも上下型１０，２０と接する部分において、同軸性が確保されていればよい。
なお、段部３１にも同軸性が求められたとしても、内周面が一端から他端に向かって径が小さくなった後に、再び径が大きくなるような部分がなければ、成形素材の保持姿勢を変えることなく、連続的に除去加工を行うことができるので、段部３１においても同軸性を確保することは可能である。 Here, in the example shown in the figure, a step portion 31 is formed on the outer body die 34, and the inner peripheral surface of the outer body die 34 does not have a constant diameter in this portion, but the step portion 31 is not slid on the upper die 10. Since it is not directly related to the moving guide, no particular precision is required. In the present embodiment, coaxiality is ensured at least in a portion in contact with the upper and lower molds 10 and 20 in the inner peripheral large diameter portion 32. Just do it.
Even if the step 31 is required to be coaxial, if there is no portion whose diameter increases again after the inner peripheral surface decreases from one end to the other end, the molding material can be retained. Since removal processing can be performed continuously without changing the posture, it is possible to ensure coaxiality in the stepped portion 31 as well.

外胴型３４と、内胴型３５とにより胴型３０を構成する場合、外胴型３４の内周で、内胴型３５の位置を固定する手段としては、図示するように、頭部付きのピン３６ａを、外胴型３４の内側から挿通孔３６ｂに挿入し、ピン３６ａの頭部で内胴型３５を外胴型３４の内周に固定するようにしてもよいが、内胴型３５の固定手段は、このようなものには限定されない。例えば、外胴型３４の外周から、内胴型３５まで貫通するピンにより、内胴型３５を固定するようにしてもよい。
なお、外胴型３４と、内胴型３５とのクリアランスは、１〜５μｍとし、外胴型３４内において内胴型３５が水平方向に位置ずれしてしまうのを防止するのが好ましい。 When the body mold 30 is constituted by the outer body mold 34 and the inner body mold 35, as a means for fixing the position of the inner body mold 35 on the inner periphery of the outer body mold 34, as shown in the figure, a head is attached. The pin 36a may be inserted into the insertion hole 36b from the inside of the outer body mold 34, and the inner body mold 35 may be fixed to the inner periphery of the outer body mold 34 by the head of the pin 36a. The fixing means 35 is not limited to this. For example, the inner body mold 35 may be fixed by a pin that penetrates from the outer periphery of the outer body mold 34 to the inner body mold 35.
The clearance between the outer body mold 34 and the inner body mold 35 is preferably 1 to 5 μm, and it is preferable to prevent the inner body mold 35 from being displaced in the horizontal direction in the outer body mold 34.

また、内周小径部３３（内胴型３５）の内周径は、成形しようとする光学素子の寸法に基づいて決定することができ、内周小径部３３（内胴型３５）の内周面を、プレス成形される成形素材５０の外縁に位置させるとともに、内胴型３５の内周径を、成形しようとする光学素子の径と同一とするのが好ましい。
このようにすれば、内周小径部３３（内胴型３５）の内周面が、成形体５１（光学素子）の側面を成形することとなり、プレス成形後に行う芯取り加工などの後加工を省略して、プレス成形のみで光学素子の最終形状とすることができる。これは、芯取り加工の困難な小径レンズを成形するのに特に好適であり、その生産性を飛躍的に向上させることができる。 Further, the inner peripheral diameter of the inner peripheral small diameter portion 33 (inner cylinder mold 35) can be determined based on the dimensions of the optical element to be molded, and the inner periphery of the inner peripheral small diameter section 33 (inner cylinder mold 35). The surface is preferably positioned at the outer edge of the molding material 50 to be press-molded, and the inner peripheral diameter of the inner body mold 35 is preferably the same as the diameter of the optical element to be molded.
In this way, the inner peripheral surface of the inner peripheral small-diameter portion 33 (inner cylinder die 35) forms the side surface of the molded body 51 (optical element), and post-processing such as centering performed after press molding is performed. It can be omitted and the final shape of the optical element can be obtained only by press molding. This is particularly suitable for molding a small-diameter lens that is difficult to center, and the productivity can be dramatically improved.

また、プレス成形に際し、上型１０の上面と、胴型３０（外胴型３４）の上面とがほぼ同一面となったときに、上型１０のフランジ部１１の下面と、胴型３０（外胴型３４）の上端側に設けた段部３１との間、及び上型１０の大径部１２の下面と、内周小径部３２（内胴型３５）の上面との間には、それぞれ所定寸法以上の隙間Ｇ１，Ｇ２が形成されるようにするのが好ましい。このような隙間Ｇ１，Ｇ２が形成されることにより、プレス成形の際に、上型１０を、その上面が胴型３０（外胴型３４）の上面と一致するまで押し込んで、いったん成形体５１の肉厚を決めた後であっても、成形体５１に必要な荷重（上型１０の自重のみでもよい）を付与し続けることができ、成形体５１の熱収縮に追従した上型１０の下降を許容することができる（後述する図１０（６）参照）。   In press molding, when the upper surface of the upper mold 10 and the upper surface of the trunk mold 30 (outer trunk mold 34) are substantially flush with each other, the lower surface of the flange portion 11 of the upper mold 10 and the trunk mold 30 ( Between the step 31 provided on the upper end side of the outer body mold 34) and between the lower surface of the large diameter part 12 of the upper mold 10 and the upper surface of the inner peripheral small diameter part 32 (inner body mold 35), It is preferable that gaps G1 and G2 each having a predetermined dimension or more are formed. By forming such gaps G1 and G2, during press molding, the upper mold 10 is pushed in until the upper surface thereof coincides with the upper surface of the trunk mold 30 (outer trunk mold 34), and once the molded body 51 is formed. Even after the thickness of the upper mold 10 is determined, it is possible to continue to apply a necessary load (only the weight of the upper mold 10 may be applied) to the molded body 51, and to follow the thermal contraction of the molded body 51. Lowering can be allowed (see FIG. 10 (6) described later).

このとき、図１に示す例にあっては、圧接手段４０が上型１０の下降を妨げないように、上型１０には、圧接手段４０が上型１０に及ぼす押圧力を緩和（又は解除）させるための逃げ溝１５を形成してある（図４及び図５参照）。すなわち、上型１０の上面と、外胴型３４の上面とがほぼ同一面となったときに圧接手段４０が上型１０を押圧する位置に、好ましくはボール４３が外胴型３４の内周面に突出する長さよりも深い溝を設けることによって、圧接手段４０が上型１０に及ぼす押圧力が緩和されるようにしてある。   At this time, in the example shown in FIG. 1, the pressing force exerted on the upper mold 10 by the pressing means 40 is relaxed (or released) on the upper mold 10 so that the pressing means 40 does not hinder the lowering of the upper mold 10. ) Is formed (see FIGS. 4 and 5). That is, when the upper surface of the upper die 10 and the upper surface of the outer trunk die 34 are substantially flush with each other, the ball 43 is preferably positioned at a position where the pressing means 40 presses the upper die 10. By providing a groove deeper than the length protruding from the surface, the pressing force exerted on the upper mold 10 by the pressure contact means 40 is relaxed.

このような逃げ溝１５を形成するにあたっては、上型１０を押圧するボール４３が逃げ溝１５に入り込んだときに衝撃が生じないようにするために、少なくとも逃げ溝１５の下縁側は、図示するように、テーパー状とするのが好ましい。また、図示する例では、上型１０の全周にわたって逃げ溝１５を形成してあるが、圧接手段４０が上型１０に及ぼす押圧力を緩和（又は解除）できる限り、圧接手段４０が上型１０を押圧する位置に、部分的な凹部を形成して逃げ部とするようにしてもよい。   In forming the escape groove 15, at least the lower edge side of the escape groove 15 is illustrated in order to prevent an impact when the ball 43 pressing the upper mold 10 enters the escape groove 15. Thus, a taper shape is preferable. In the illustrated example, the relief groove 15 is formed over the entire circumference of the upper mold 10. However, as long as the pressing force exerted on the upper mold 10 by the pressure welding means 40 can be reduced (or released), the pressure welding means 40 is You may make it make a recessed part in the position which presses 10 by forming a partial recessed part.

ここで、図５は、図１に示す例における上型１０の概略正面図である。また、圧接手段４０を上下型１０，２０側に設ける場合も、同様の逃げ溝（逃げ部）１５を設けるのが好ましく、図６に示す例では、圧接手段４０が外胴型３４の内周面を押圧する位置に、同様の逃げ溝（逃げ部）１５を形成してある（図７参照）。   Here, FIG. 5 is a schematic front view of the upper mold 10 in the example shown in FIG. Further, when the pressure contact means 40 is provided on the upper and lower molds 10 and 20 side, it is preferable to provide a similar relief groove (relief portion) 15. In the example shown in FIG. A similar relief groove (escape portion) 15 is formed at a position where the surface is pressed (see FIG. 7).

さらに、胴型３０には、上下型１０，２０が接近、離間するときに、型内外の気圧差によって、上下型１０，２０の動きが妨げられないようにするための通気孔３７を設けておくのが好ましい。   Further, the body mold 30 is provided with a vent hole 37 for preventing the movement of the upper and lower molds 10 and 20 from being hindered by the pressure difference between the inside and outside of the mold when the upper and lower molds 10 and 20 approach and separate. It is preferable to leave.

例えば、図示する例にあっては、下型２０の大径部２２の上面とほぼ同じ高さとなる位置、及び内胴型３５の上面とほぼ同じ高さとなる位置に、それぞれ通気孔３７を設けてあるが、これにより、上型１０の大径部１２の下面と内胴型３５の上面との間に形成される隙間Ｇ２や、成形素材５０と上下型１０，２０との隙間における体積の増減に対して、成形型内部が常に外圧と等しくなるように、通気孔３７を介して雰囲気ガスの導通が行われるようにしてあり、これにより、プレス成形や成形型の組立・分解をスムーズに行えるようになる。   For example, in the example shown in the figure, vent holes 37 are provided at a position that is substantially the same height as the upper surface of the large-diameter portion 22 of the lower mold 20 and a position that is approximately the same height as the upper surface of the inner body mold 35. However, as a result, the gap G2 formed between the lower surface of the large-diameter portion 12 of the upper mold 10 and the upper surface of the inner cylinder mold 35 and the volume in the gap between the molding material 50 and the upper and lower molds 10 and 20 are reduced. With respect to the increase / decrease, the atmosphere gas is conducted through the air holes 37 so that the inside of the mold always becomes equal to the external pressure, thereby smoothly performing press molding and assembly / disassembly of the mold. You can do it.

ここで、上下型１０，２０の小径部１３，２３と、内胴型３５とのクリアランスは、上下型１０，２０の大径部１２，２２の外胴型３４の内周面への圧接を妨げないように、大径部１２，２２と内周大径部３２のクリアランス以上とするのが好ましく、また、下型２０の大径部２２の上面と、内胴型３５の下面とのクリアランスは、下型２０のフランジ部２１の上面と、外胴型３４の下面との密着を妨げないように、５〜５０μｍ程度とすることができる。
したがって、成形素材５０と上下型１０，２０との間の空間に存在する雰囲気ガスが上下型１０，２０の近接（プレス成形）によって圧縮されるときに、成形型内の雰囲気ガスを、上下型１０，２０の小径部１３，２３と、内胴型３５とのクリアランス、下型２０の大径部２２の上面と、内胴型３５の下面とのクリアランス、上記隙間Ｇ２、胴型３０の通気孔３７を経由して成形型の外部へ放出することができる。 Here, the clearance between the small-diameter portions 13 and 23 of the upper and lower molds 10 and 20 and the inner cylinder mold 35 causes the pressure contact of the large-diameter portions 12 and 22 of the upper and lower molds 10 and 20 to the inner peripheral surface of the outer cylinder mold 34. The clearance between the large-diameter portions 12 and 22 and the inner peripheral large-diameter portion 32 is preferably larger than the clearance between the large-diameter portions 12 and 22 and the clearance between the upper surface of the large-diameter portion 22 of the lower mold 20 and the lower surface of the inner body mold 35. Can be set to about 5 to 50 μm so as not to prevent the close contact between the upper surface of the flange portion 21 of the lower mold 20 and the lower surface of the outer body mold 34.
Therefore, when the atmospheric gas existing in the space between the molding material 50 and the upper and lower molds 10 and 20 is compressed by the proximity of the upper and lower molds 10 and 20 (press molding), the atmospheric gas in the molding mold is changed to the upper and lower molds. Clearance between the small-diameter portions 13 and 23 and the inner barrel die 35, the clearance between the upper surface of the large-diameter portion 22 of the lower die 20 and the lower surface of the inner barrel die 35, the clearance G2 and the passage of the trunk die 30. It can be discharged to the outside of the mold through the pores 37.

なお、本発明は、上下型１０，２０を、それぞれ胴型３０の内周面における胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に圧接することにより、上下型１０，２０の偏心を抑制するものであるが、上下型１０，２０のそれぞれと、胴型３０の内周面との接触部位が、誤差なしで完全に一致して胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置することまでは要求されない。
上下型１０，２０を高精度に加工するとともに、上下型１０，２０のそれぞれに対応する圧接手段４０を、精度よく胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置するように設け、さらに、胴型３０の内周面の同軸性を高精度に確保すれば、より確実に、上下型１０，２０のそれぞれと、胴型３０の内周面との接触部位を、胴型３０の軸方向と平行な同一直線上に位置させることができるが、多少のずれ（例えば、数μｍ以下のずれ）があっても、圧接手段４０を設けない場合と比べて、本発明の効果が認められる限り、本発明の技術的範囲内に属する。 The present invention suppresses eccentricity of the upper and lower molds 10 and 20 by pressing the upper and lower molds 10 and 20 on the same straight line parallel to the axial direction of the barrel mold 30 on the inner peripheral surface of the barrel mold 30. However, the contact portions between the upper and lower molds 10 and 20 and the inner peripheral surface of the trunk mold 30 are located on the same straight line parallel to the axial direction of the trunk mold 30 without any error. Not required.
The upper and lower molds 10 and 20 are processed with high accuracy, and the press contact means 40 corresponding to each of the upper and lower molds 10 and 20 are provided so as to be accurately positioned on the same straight line parallel to the axial direction of the body mold 30. If the coaxiality of the inner peripheral surface of the trunk mold 30 is ensured with high accuracy, the contact portion between each of the upper and lower molds 10 and 20 and the inner peripheral surface of the trunk mold 30 can be more reliably connected to the axis of the trunk mold 30. Although it can be positioned on the same straight line parallel to the direction, the effect of the present invention is recognized even when there is a slight deviation (for example, a deviation of several μm or less) compared to the case where the pressure contact means 40 is not provided. As long as it falls within the technical scope of the present invention.

［モールドプレス成形装置］
次に、本発明に係る光学素子の製造方法を実施するのに好適なモールドプレス成形装置（以下、単に「成形装置」という）について説明する。
ここで、図８は、このような成形装置の一例として示す回転移送式の成形装置の概略平面図である。 [Mold press molding equipment]
Next, a mold press molding apparatus (hereinafter simply referred to as “molding apparatus”) suitable for carrying out the method of manufacturing an optical element according to the present invention will be described.
Here, FIG. 8 is a schematic plan view of a rotary transfer molding apparatus shown as an example of such a molding apparatus.

図８に示す成形装置は、取出・挿入室Ｐ１と、周方向に並べて配置された多数の処理室Ｐ２〜Ｐ８を備えている。
取出・挿入室Ｐ１では、成形を終えた成形型の取り出し作業と、新たに成形に供される成形素材を収容した成形型の挿入作業が行われる。取出・挿入室Ｐ１から挿入された成形型は、図中矢印方向に回転する回転テーブルに取り付けられた支持台に支持されるなどして、成形素材５０（又は成形体５１）を収容した様態で、常時非酸化性ガスの雰囲気（不活性ガス雰囲気）下にある処理室Ｐ２〜Ｐ８の中を順次通過するようになっている。回転テーブルは、一定時間ごとに間歇的に回転し、この間歇的な回転により、隣設された処理室間を成形型が移動する。そして、この一定時間が、成形サイクルタイムとなる。 The molding apparatus shown in FIG. 8 includes an extraction / insertion chamber P1 and a large number of processing chambers P2 to P8 arranged side by side in the circumferential direction.
In the take-out / insertion chamber P1, an operation of taking out the molding die that has been molded and an operation of inserting a molding die that contains a molding material to be newly used for molding are performed. The molding die inserted from the take-out / insertion chamber P1 is supported by a support base attached to a rotary table that rotates in the direction of the arrow in the drawing, and accommodates the molding material 50 (or molding 51). These are sequentially passed through the processing chambers P2 to P8, which are always in a non-oxidizing gas atmosphere (inert gas atmosphere). The rotary table rotates intermittently at regular intervals, and the mold moves between adjacent processing chambers by this intermittent rotation. And this fixed time becomes a molding cycle time.

ここで、Ｐ２は第一加熱室、Ｐ３は第二加熱室、Ｐ４は第三加熱室（又は均熱室）であり、これらは総称して加熱部ともいう。Ｐ５はプレス室であり、加熱部でプレス成形に適した温度とされた成形型へのプレス荷重の印加が行われる。Ｐ６は第一徐冷室、Ｐ７は第二徐冷室、Ｐ８は急冷室であり、これらは総称して冷却部ともいい、プレス荷重が印加された後の成形型の冷却処理が行われる。これらの処理室Ｐ２〜Ｐ８は、略等間隔に配置されており、それぞれの処理に適した温度に温度制御されるとともに、各処理室内の温度を所定温度に保つために、シャッターＳ１〜Ｓ６によって区画されている。   Here, P2 is a first heating chamber, P3 is a second heating chamber, and P4 is a third heating chamber (or soaking chamber), which are also collectively referred to as a heating unit. P5 is a press chamber, and a press load is applied to a mold set at a temperature suitable for press molding in the heating section. P6 is a first slow cooling chamber, P7 is a second slow cooling chamber, and P8 is a rapid cooling chamber. These are also collectively referred to as a cooling section, and the mold is cooled after a press load is applied. These processing chambers P2 to P8 are arranged at substantially equal intervals, and are controlled to a temperature suitable for each processing, and in order to keep the temperature in each processing chamber at a predetermined temperature, shutters S1 to S6 are used. It is partitioned.

図８に示すような成形装置を用いれば、成形素材５０（又は成形体５１）が収容された成形型を、各処理室を順次移送しながら適切な処理を施すことによって、所望の光学素子を効率よく製造することができる。
すなわち、プレス成形に適した温度への成形型の加熱、プレス荷重の印加、その後の冷却処理が、二次元的に配置された各処理室を成形型が通過することによって行われるため、多数の成形型を同時に使用でき、個々の成形に必要な実質時間(成形サイクルタイム)が短縮される。 If a molding apparatus as shown in FIG. 8 is used, a desired optical element can be obtained by subjecting a molding die containing the molding material 50 (or molded body 51) to appropriate processing while sequentially transporting each processing chamber. It can be manufactured efficiently.
In other words, the heating of the mold to a temperature suitable for press molding, the application of a press load, and the subsequent cooling process are performed by the mold passing through each processing chamber arranged two-dimensionally. Molds can be used simultaneously, and the actual time (molding cycle time) required for each molding is shortened.

本発明に係る光学素子の製造方法は、加熱室、プレス室、冷却室などの各処理室に、成形素材５０（又は成形体５１）が収容された成形型を移送して、加熱、プレス、冷却を含む適切な処理を順次施す成形装置において好適に実施されるが、このような成形装置の具体的な構成は、上記した例には制限されない。例えば、上記した例では、回転テーブルにより成形型を移送するようにしているが、二次元的（場合によっては三次元的）に配置された各処理室内を所定の時間間隔で通過できるように構成されているものであれば、成形型を移送する手段は特に制限されない。   In the method for manufacturing an optical element according to the present invention, a molding die containing a molding material 50 (or a molded body 51) is transferred to each processing chamber such as a heating chamber, a press chamber, and a cooling chamber, and heating, pressing, Although it is suitably implemented in a molding apparatus that sequentially performs appropriate processing including cooling, the specific configuration of such a molding apparatus is not limited to the above-described example. For example, in the above-described example, the mold is transferred by the rotary table, but it is configured so that it can pass through each processing chamber arranged two-dimensionally (in some cases three-dimensionally) at a predetermined time interval. If it is what is carried out, the means in particular to transfer a shaping | molding die will not be restrict | limited.

また、各処理室の配置構成は、成形素材の組成や、得ようとする光学素子の形状にあわせて、加熱工程や冷却工程を最適化するために適宜変更することができる。例えば、加熱室を四つにしたり、徐冷室を三つにしたりするなどの変更を行うことができる。また、生産効率をさらに向上させるためには、加熱室、プレス室、冷却室などをそれぞれ同数連設し、異なる温度条件、異なる加圧条件を要する複数種類のプレス成形を同時並行的に行うようにしてもよい。   Further, the arrangement configuration of each processing chamber can be changed as appropriate in order to optimize the heating process and the cooling process in accordance with the composition of the molding material and the shape of the optical element to be obtained. For example, changes such as four heating chambers or three annealing chambers can be performed. In order to further improve production efficiency, the same number of heating chambers, press chambers, cooling chambers, etc. are provided in series, and multiple types of press molding that require different temperature conditions and different pressurization conditions are performed simultaneously. It may be.

また、生産効率を向上させるために、各処理室において、加熱、プレス荷重の印加、冷却処理などの処理が行われるときに、一つの処理室に二以上の成形型が配列されるように、これに対応させて複数の支持台を、ひとまとまりで各処理室を移動するように設け、複数の成形型に対して同時に同じ処理を施すようにしてもよい。この場合、プレス室には、成形型の数に対応した二以上のプレス手段を設けることが好ましい。   Further, in order to improve production efficiency, in each processing chamber, when processing such as heating, application of a press load, and cooling processing is performed, so that two or more molds are arranged in one processing chamber, Corresponding to this, a plurality of support bases may be provided so as to move together in each processing chamber, and the same processing may be simultaneously performed on a plurality of molding dies. In this case, the press chamber is preferably provided with two or more pressing means corresponding to the number of molds.

［光学素子の製造方法］
次に、本発明に係る光学素子の製造方法の実施形態について、図１に示す成形型を、図８に示す成型装置に適用して実施する例に基づき、図９〜図１０を参照して説明する。
ここで、図９は、本実施形態に係る光学素子の製造方法における工程（１）〜（４）を示す説明図、図１０は、同工程（５）〜（８）を示す説明図である。 [Method for Manufacturing Optical Element]
Next, referring to FIG. 9 to FIG. 10, the embodiment of the optical element manufacturing method according to the present invention is based on an example in which the molding die shown in FIG. 1 is applied to the molding apparatus shown in FIG. explain.
Here, FIG. 9 is explanatory drawing which shows process (1)-(4) in the manufacturing method of the optical element which concerns on this embodiment, FIG. 10 is explanatory drawing which shows the said process (5)-(8). .

工程（１）：成形素材供給工程
載置台７０上で、下型２０と上型１０とが離間した状態で待機している成形型に対し、図示しない吸着パッド付の搬送アームによって、予備成形（図示する例では球形状に成形）したガラスプリフォームなどの成形素材５０を供給する。そして、搬送アームの吸着パッドが、所定範囲内の精度で下型２０の成形面２１上に到達したときに、その吸着を解除し、搬送アームを直ちに退避させる。
これにより、成形素材５０は、下型２０の成形面２４上に載置される（図９（１）参照）。 Step (1): Molding material supply step Preliminary molding (on the mounting table 70) by a transfer arm with a suction pad (not shown) with respect to the molding die waiting in a state where the lower die 20 and the upper die 10 are separated from each other. A molding material 50 such as a glass preform formed in a spherical shape in the illustrated example is supplied. When the suction pad of the transfer arm reaches the molding surface 21 of the lower mold 20 with an accuracy within a predetermined range, the suction is released and the transfer arm is immediately retracted.
As a result, the molding material 50 is placed on the molding surface 24 of the lower mold 20 (see FIG. 9 (1)).

このとき、上型１０が組み込まれた胴型３０は、支持手段８０により、その位置を固定しておく。また、載置台７０に設けられた開口部７１から雰囲気ガスを吸引することにより、載置台７０上に下型２０を密着、固定し、後述する成形型の組立工程を終えるまで、下型２０が位置ずれを起こさないようにしておく。
さらに、成形素材５０を供給するに際しては、予め吸着パッドの中心と成形素材５０の中心の位置合わせが行われた状態で、かつ、吸着パッドの中心と下型２０の成形面２４の中心が実質的に一致した状態で、成形素材５０が下型２０の成形面２４上に載置されるように、搬送アームの動作を制御するのが好ましい。 At this time, the position of the body mold 30 in which the upper mold 10 is incorporated is fixed by the support means 80. In addition, by sucking the atmospheric gas from the opening 71 provided in the mounting table 70, the lower mold 20 is brought into close contact with and fixed on the mounting table 70, and the lower mold 20 is moved until the molding die assembly process described later is completed. Avoid misalignment.
Further, when the molding material 50 is supplied, the center of the suction pad and the center of the molding material 50 are aligned in advance, and the center of the suction pad and the center of the molding surface 24 of the lower mold 20 are substantially the same. It is preferable to control the operation of the transfer arm so that the molding material 50 is placed on the molding surface 24 of the lower mold 20 in a state that is consistent with each other.

なお、本実施形態に用いる成形素材５０の材料には特に制限はなく、ガラスプリフォームなどのガラス素材とすることができるが、光学ガラスを、溶融状態から受け型上に滴下、又は流下することによって、球形状、又は両凸曲面形状などに予備成形（熱間成形）したガラスプリフォームを用いるのが、生産効率の点から有利であり、特に、両凸曲面形状のものが好適である。   In addition, there is no restriction | limiting in particular in the material of the shaping | molding raw material 50 used for this embodiment, Although it can be set as glass raw materials, such as a glass preform, optical glass is dripped or flowed down on a receiving mold from a molten state. From the viewpoint of production efficiency, it is advantageous to use a glass preform that has been preformed (hot-molded) into a spherical shape or a biconvex curved surface shape, and a biconvex curved surface shape is particularly preferred.

工程（２）：成形型の組立工程
次いで、載置台７０を上昇させ、胴型３０内に下型２０を組み込む。
このとき、胴型３０と下型２０のクリアランスは、５μｍ以下とするのが好ましく、予め組み立てられた上型１０と胴型３０も同様のクリアランスとするのが好ましい。また、外胴型３４に設けた圧接手段４０により、上記クリアランス内で生じ得る上下型１０，２０のシフトを抑制することによって、上下型１０，２０の同軸性を確保しつつ、成形型の組み立てを行うことができるが、胴型３０内に下型２０を組み込む際に、圧接手段４０によって、下型２０が外胴型３４の内周面を摺動する際の動きが妨げられることがないように、圧接手段４０が備える押圧部材の形状（図１に示す成形型では、球状としてある）や、その押圧力（図１に示す成形型にあっては、付勢手段として用いるバネのバネ定数）を選択する。 Step (2): Mold Assembly Process Next, the mounting table 70 is raised and the lower mold 20 is assembled into the body mold 30.
At this time, the clearance between the trunk mold 30 and the lower mold 20 is preferably 5 μm or less, and the upper mold 10 and the trunk mold 30 assembled in advance are preferably set to the same clearance. Further, the pressing means 40 provided on the outer body mold 34 suppresses the shift of the upper and lower molds 10 and 20 that may occur within the clearance, thereby assuring the coaxiality of the upper and lower molds 10 and 20 and assembling the mold. However, when the lower mold 20 is assembled into the body mold 30, the press contact means 40 does not hinder the movement when the lower mold 20 slides on the inner peripheral surface of the outer body mold 34. As described above, the shape of the pressing member included in the pressure contact means 40 (which is spherical in the mold shown in FIG. 1) and the pressing force (the spring of the spring used as the biasing means in the mold shown in FIG. 1) Select (Constant).

胴型３０内に下型２０が組み込まれ、胴型３０の下面に、下型２０のフランジ部２２の上面が当接すると、成形素材５０の厚みによって、上型１０の上面が、胴型３０の上面より高い位置に押し上げられる（図９（２）参照）。
このようにして、成形型を組み立てる際には、載置台７０を上昇させる代わりに、保持手段８０により上型１０及び胴型３０を下降させるようにしてもよい。 When the lower mold 20 is incorporated in the body mold 30 and the upper surface of the flange portion 22 of the lower mold 20 abuts on the lower surface of the body mold 30, the upper surface of the upper mold 10 is made to be the body mold 30 depending on the thickness of the molding material 50. (See FIG. 9 (2)).
Thus, when assembling the mold, the upper mold 10 and the trunk mold 30 may be lowered by the holding means 80 instead of raising the mounting table 70.

なお、図８に示す成形装置において、上記の工程（１）〜（２）は、その一部又は全部の工程を、取出・挿入室Ｐ１の近傍で行うようにしてもよく、取出・挿入室Ｐ１内で行うようにしてもよい。   In the molding apparatus shown in FIG. 8, the steps (1) to (2) may be performed in the vicinity of the extraction / insertion chamber P1 in part or all of the steps (1) to (2). You may make it carry out within P1.

工程（３）：加熱工程
次に、成形素材５０が収容された成形型を、図示しない把持具などにより、回転テーブルに取り付けられた支持台７５に支持させるなどして、加熱室Ｐ２〜Ｐ４に順次移送しつつ、加熱する（図９（３）参照）。
これによって、成形型ごと成形素材５０をプレス成形に適した温度に昇温させる。 Step (3): Heating Step Next, the molding die containing the molding material 50 is supported by the support base 75 attached to the rotary table with a gripping tool (not shown) and the like in the heating chambers P2 to P4. Heating while sequentially transferring (see FIG. 9 (3)).
Thus, the temperature of the molding material 50 together with the molding die is raised to a temperature suitable for press molding.

このとき、例えば、第一加熱室Ｐ２は、成形素材５０のプレス温度以上の高温に保ち、成形型ごと、収容された成形素材５０を急速に加熱する。そして、成形素材５０が収容された成形型は、第一加熱室Ｐ２で所定時間静止した後、回転テーブルの回転に応じて第二加熱室Ｐ３に移送される。この第二加熱室Ｐ３での加熱により、成形型と成形素材５０は、さらに加熱されながら、均熱化されてプレス温度に近づく。次いで、第三加熱室Ｐ４で成形型と成形素材５０を均熱化して、成形素材５０の粘度をプレス成形に適切な１０６〜１０９ｄＰａ・ｓにするが、好ましくは、成形素材５０の温度は、１０６〜１０８ｄＰａ・ｓの粘度となる温度となるように設定する。
なお、加熱室Ｐ２〜Ｐ４が備える加熱手段には特に制限はない。例えば、抵抗加熱によるヒータ、高周波誘導コイル等を用いることができる。 At this time, for example, the first heating chamber P2 maintains a high temperature equal to or higher than the pressing temperature of the molding material 50, and rapidly heats the contained molding material 50 together with the molding die. And the shaping | molding die in which the shaping | molding raw material 50 was accommodated is stopped for a predetermined time in the 1st heating chamber P2, and is transferred to the 2nd heating chamber P3 according to rotation of a turntable. Due to the heating in the second heating chamber P3, the mold and the molding material 50 are further heated and soaked to approach the press temperature. Next, the molding die and the molding material 50 are soaked in the third heating chamber P4 so that the viscosity of the molding material 50 is 10 6 to 10 9 dPa · s suitable for press molding. The temperature is set so that the viscosity is 10 6 to 10 8 dPa · s.
In addition, there is no restriction | limiting in particular in the heating means with which the heating chambers P2-P4 are equipped. For example, a heater by resistance heating, a high frequency induction coil, or the like can be used.

工程（４）〜（５）：プレス工程
適温になった成形型は、プレス室Ｐ５に移送される（図９（４）参照）。
プレス室Ｐ５では、成形型の上方からプレスヘッド９０により、所定圧力（例えば、３０〜２００Ｋｇ／ｃｍ２）、所定時間（例えば、数十秒）で、成形型にプレス荷重を印加する（図１０（５）参照）。
プレスヘッド９０の下面が胴型３０の上面に当接し、胴型３０の上面と、上型１０の上面とが同一平面となった時点で、成形体５１の肉厚が規定されるが、このとき、圧接手段４０により上下型１０，２０の同軸性が確保されているので、上下型１０，２０の成形面１４，２４の形状を、高い偏心精度で成形体５１に転写することができる。また、前述したような逃げ溝１５を上型１０に形成しておけば、この逃げ溝１５に、圧接手段４０を構成する押圧部材（ボール４３）を入り込ませることによって、圧接手段４０が上型１０に及ぼす押圧力を緩和することができる。
その後、プレスヘッド９０を上昇させて、プレス荷重を解除することにより、プレス工程を終了する。 Steps (4) to (5): Pressing Step The mold that has reached an appropriate temperature is transferred to the press chamber P5 (see FIG. 9 (4)).
In the press chamber P5, a press load is applied to the mold at a predetermined pressure (for example, 30 to 200 Kg / cm 2 ) and for a predetermined time (for example, several tens of seconds) by the press head 90 from above the mold (FIG. 10). (See (5)).
When the lower surface of the press head 90 comes into contact with the upper surface of the body mold 30 and the upper surface of the body mold 30 and the upper surface of the upper mold 10 are flush with each other, the thickness of the molded body 51 is defined. Since the coaxiality of the upper and lower molds 10 and 20 is ensured by the pressure contact means 40, the shape of the molding surfaces 14 and 24 of the upper and lower molds 10 and 20 can be transferred to the molded body 51 with high eccentricity accuracy. Further, if the relief groove 15 as described above is formed in the upper die 10, the pressure contact means 40 is moved into the upper die by inserting the pressing member (ball 43) constituting the pressure contact means 40 into the relief groove 15. 10 can be reduced.
Then, the press process is completed by raising the press head 90 and releasing the press load.

工程（９）：冷却工程
次に、プレス工程を終えた成形型には冷却処理を施すが、まず、成形型を第一徐冷室Ｐ６、第二徐冷室Ｐ７に順次移送して、少なくとも成形素材５０（成形体５１）のガラス転移点よりも低い温度まで冷却する。
このとき、成形型には、成形体５１の熱収縮に追従した上型１０の下降を許容する隙間Ｇ１，Ｇ２が形成されており、また、圧接手段４０を構成する押圧部材（ボール４３）が逃げ溝１５に入り込むことによって、圧接手段４０が上型１０に及ぼす押圧力が緩和されている。このため、上型１０は、圧接手段４０によって妨げられることなく、成形体５１の熱収縮に追従してスムーズに下降することができ、これによって、上下型１０，２０の成形面１４，２４と、成形体５１との間の密着が保たれ、成形体５１の面精度を高く維持（例えば、クセ±１本以内）することができる。
なお、ガラスの収縮に追随して上型１０が降下したとき、上記隙間Ｇ１，Ｇ２の間隔は狭くなる（図１０（６）参照）。 Step (9): Cooling Step Next, the molding die that has finished the pressing step is subjected to a cooling treatment. First, the molding die is sequentially transferred to the first annealing chamber P6 and the second annealing chamber P7, and at least Cooling to a temperature lower than the glass transition point of the molding material 50 (molded body 51).
At this time, gaps G1 and G2 that allow the upper mold 10 to move down following the thermal contraction of the molded body 51 are formed in the mold, and the pressing members (balls 43) constituting the press contact means 40 are provided. By entering the escape groove 15, the pressing force exerted on the upper mold 10 by the pressure contact means 40 is alleviated. For this reason, the upper mold 10 can be smoothly lowered following the thermal contraction of the molded body 51 without being obstructed by the press contact means 40, thereby forming the molding surfaces 14 and 24 of the upper and lower molds 10 and 20. Adhesion with the molded body 51 is maintained, and the surface accuracy of the molded body 51 can be maintained high (for example, within ± 1).
In addition, when the upper mold | type 10 descends following glass contraction, the space | interval of the said clearance gap G1, G2 becomes narrow (refer FIG. 10 (6)).

次に、成形型を急冷室Ｐ８に移送して冷却工程を続行するが、急冷室Ｐ８では、冷却用ガスによる急冷を行うことができ、成形体５１が大気開放に支障のない温度となるまで冷却する。   Next, the mold is transferred to the quenching chamber P8 and the cooling process is continued. In the quenching chamber P8, quenching can be performed with a cooling gas until the molded body 51 reaches a temperature that does not hinder the opening to the atmosphere. Cooling.

工程（７）〜（８）：成形型の分解工程／成形体の取出工程
冷却工程を終えて、成形型が取出・挿入室Ｐ１に戻ってくると、成形型は、図示しない把持具などにより支持台７５から取り外され、載置台７０に移送される（図１０（７）参照）。そして、保持手段８０により、胴型３０の位置を固定するとともに、載置台７０を垂直に下降させ、胴型３０から下型２０を抜き出す。次いで、図示しない搬送アームなどにより、下型２０の成形面２１上から成形体５１を取り出す（図１０（８）参照）。
このようにして成形型から取り出された成形体５１は、そのまま、又は光学素子の外径中心と、その光学中心とを一致させるために、必要に応じて芯取り加工を施して、所望の光学素子とすることができる。 Steps (7) to (8): Mold Decomposition Step / Mold Body Extraction Step After the cooling step is completed and the molding die returns to the take-out / insertion chamber P1, the molding die is held by a gripping tool (not shown). It is removed from the support table 75 and transferred to the mounting table 70 (see FIG. 10 (7)). Then, the position of the trunk mold 30 is fixed by the holding means 80, the mounting table 70 is vertically lowered, and the lower mold 20 is extracted from the trunk mold 30. Next, the molded body 51 is taken out from the molding surface 21 of the lower mold 20 by a conveyance arm or the like (not shown) (see FIG. 10 (8)).
In this way, the molded body 51 taken out from the mold is subjected to centering as necessary, in order to make the outer diameter center of the optical element coincide with the optical center, and the desired optical It can be set as an element.

このとき、載置台７０の開口部７１から雰囲気ガスを吸引して、載置台７０上に下型２０を一体的に保持し、胴型３０から下型２０を抜き出したときの位置を維持するのが好ましく、これによって、下型２０と胴型３０の水平方向の相対位置がずれてしまうのを避けることができる。
なお、不活性ガス雰囲気となっていない取出・挿入室Ｐ１にあっては、成形型の酸化防止を考慮して、成形型の温度が２５０℃以下となるように温度制御するのが好ましい。 At this time, atmospheric gas is sucked from the opening 71 of the mounting table 70, the lower mold 20 is integrally held on the mounting table 70, and the position when the lower mold 20 is extracted from the body mold 30 is maintained. Therefore, it is possible to prevent the horizontal relative position of the lower mold 20 and the trunk mold 30 from shifting.
In the take-out / insertion chamber P1 that is not in an inert gas atmosphere, it is preferable to control the temperature of the mold so that the temperature of the mold becomes 250 ° C. or less in consideration of prevention of oxidation of the mold.

これらの工程（１）〜（８）が終了した後は、工程（１）に戻り、上記のサイクルを繰り返すことによって、プレス成形を連続的に行うことができる。   After these steps (1) to (8) are completed, the process can be continuously performed by returning to the step (1) and repeating the above cycle.

このように、本実施形態にあっては、きわめてコンパクトな構造により、上下型１０，２０の同軸性を高度に確保して、偏心精度、肉厚精度、面精度などの光学的要求性能のきわめて高い光学素子を高精度に成形することができるため、上記したような成形型移送式の成形装置において、特に好適に実施することができるが、上下型のそれぞれがプレス軸に固定された、成形型の移送を伴わない成形装置で実施しても、同様の効果が得られることは言うまでもない。   As described above, in this embodiment, the extremely compact structure ensures a high degree of coaxiality between the upper and lower molds 10 and 20, and optical performance requirements such as eccentricity accuracy, wall thickness accuracy, and surface accuracy are extremely high. Since a high optical element can be molded with high accuracy, it can be particularly preferably carried out in the molding die transfer type molding apparatus as described above, but each of the upper and lower molds is fixed to a press shaft. It goes without saying that the same effect can be obtained even if it is carried out in a molding apparatus that does not involve mold transfer.

次に、具体的な実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。   Next, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.

［実施例］
光学ガラス（屈折率ｎｄ：１．６９３５０、アッベ数νｄ：５３．２、ガラス転移温度Ｔｇ：５２０℃）を溶融状態から滴下して予備成形し、球形状のガラスプリフォームを用意した。
一方、図１に示す成形型を用いて、この成形型に上記ガラスプリフォームを収容して、図８に示す回転移送式の成形装置を駆動させることにより、レンズを連続成形した。 [Example]
Optical glass (refractive index nd: 1.69350, Abbe number νd: 53.2, glass transition temperature Tg: 520 ° C.) was dropped from the molten state and preformed to prepare a spherical glass preform.
On the other hand, by using the mold shown in FIG. 1, the glass preform was accommodated in the mold and the rotary transfer molding apparatus shown in FIG. 8 was driven to continuously mold the lens.

成形工程において、成形型が加熱部を経て、プレス室に到達したときに、成形型近傍の温度がガラス粘度１０７．５ｄＰａ・ｓ（６００℃相当）になるように加熱した。また、成形型に印加するプレス荷重は６０ｋｇｆとした。
次いで、成形型を冷却部に移送し、ガラス転移温度以下まで降温させた。このとき、ガラスの熱収縮に追従して上型が自重で下降し、成形面とガラスとの密着が保たれていた。その後、成形型を分解して、成形体を取り出した。
このような連続成形により、二十個のレンズを得た。これらのレンズについて波面透過収差の測定を行い、得られた測定データから、それぞれのレンズについて、第１面と第２面の水平方向のずれ量（上下型のシフト量に相当）、及びコマ収差を求めたところ、図１１に示す結果となった。
すなわち、本実施例により得られたレンズは、いずれもシフト量が１．０μm以下、コマ収差が０．０２５λms以下であり、所定の規定値を満たすものであった。 In the molding process, when the mold reached the press chamber via the heating section, the temperature in the vicinity of the mold was heated so that the glass viscosity was 10 7.5 dPa · s (equivalent to 600 ° C.). The press load applied to the mold was 60 kgf.
Next, the mold was transferred to a cooling unit and the temperature was lowered to a glass transition temperature or lower. At this time, the upper mold descended by its own weight following the thermal contraction of the glass, and the adhesion between the molding surface and the glass was maintained. Thereafter, the mold was disassembled and the molded body was taken out.
Twenty lenses were obtained by such continuous molding. Wavefront transmission aberration is measured for these lenses, and from the obtained measurement data, the horizontal displacement amount (corresponding to the vertical shift amount) of the first surface and the second surface and coma aberration for each lens. As a result, the result shown in FIG. 11 was obtained.
That is, in all the lenses obtained in this example, the shift amount was 1.0 μm or less, the coma aberration was 0.025 λ ms or less, and the predetermined prescribed value was satisfied.

［比較例］
本発明にかかる圧接手段４０を備えてない以外は、図１に示す成形型と同様の成形型を用いて、実施例と同様の連続成形を行って二十個のレンズを得て、それぞれのレンズについてシフト量、及びコマ収差を求めたところ、図１２に示す結果となった。
図１２から明らかなように、上記実施例では現れなかったシフト量１．５μm以上のレンズが半数以上を占め、また、コマ収差０．０３λms以上のレンズが約３割含まれ、シフト量及びコマ収差が共に悪化したことが判る。 [Comparative example]
Except for not including the pressure contact means 40 according to the present invention, using a mold similar to the mold shown in FIG. 1, continuous molding similar to the example is performed to obtain twenty lenses, When the shift amount and coma aberration were determined for the lens, the results shown in FIG. 12 were obtained.
As apparent from FIG. 12, more than half of the lenses having a shift amount of 1.5 μm or more, which did not appear in the above-described embodiment, are included, and approximately 30% of the lenses have a coma aberration of 0.03λms or more. It can be seen that both aberrations deteriorated.

以上の結果により、本発明の成形型が、シフトの抑制、及びコマ収差の改善に顕著な効果があることがわかる。   From the above results, it can be seen that the mold of the present invention has a remarkable effect in suppressing the shift and improving the coma aberration.

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。   While the present invention has been described with reference to the preferred embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. .

例えば、上記した実施形態では、プレス成形の際に、胴型３０内に嵌合された下型２０に対して、上型１０が胴型３０内を摺動ガイドされ、上下型１０，２０が相対的に接近、離間するように構成した例について説明するが、これとは逆に構成することもできる。すなわち、胴型３０内に嵌合された上型１０に対して、下型２０が胴型３０内を摺動ガイドされるようにしてもよい。上下型１０，２０が、その同軸性を確保しつつ、相対的に近接、離間するようになっていれば、その具体的な構成は制限されない。   For example, in the above-described embodiment, the upper die 10 is slidably guided in the barrel die 30 with respect to the lower die 20 fitted in the barrel die 30 during press molding, and the upper and lower dies 10, 20 are moved. Although an example in which the two are relatively close to each other will be described, the configuration can be reversed. That is, the lower mold 20 may be slidably guided in the trunk mold 30 with respect to the upper mold 10 fitted in the trunk mold 30. As long as the upper and lower molds 10 and 20 are relatively close to and away from each other while ensuring the coaxiality, the specific configuration is not limited.

本発明は、ガラスレンズなどの光学素子を成形するためのモールドプレス成形型や光学素子の製造方法に適用される。特に、偏心精度などが極めて高く、光ピックアップや小型撮像機器に用いることができる高精度な光学素子を製造するのに好適である。   The present invention is applied to a mold press mold for molding an optical element such as a glass lens and a method for manufacturing the optical element. In particular, the eccentricity accuracy is extremely high, and it is suitable for manufacturing a high-precision optical element that can be used for an optical pickup or a small imaging device.

本発明に係るモールドプレス成形型の実施形態を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a mold press mold according to the present invention. 圧接手段により上下型を胴型の内周面に圧接した状態を示す図１のＡ−Ａ断面に相当する概念図である。It is a conceptual diagram equivalent to the AA cross section of FIG. 1 which shows the state which press-contacted the upper and lower mold | die to the inner peripheral surface of the trunk | drum type | mold by the press-contact means. 圧接手段４０によって上下型の軸心が一致する様子を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows a mode that the axial center of an up-and-down type | mold matches by the press-contact means 40. FIG. 圧接手段の一例を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows an example of a press-contact means. 上型の一例を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows an example of an upper mold | type. 本発明に係るモールドプレス成形型の実施形態の変形例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the modification of embodiment of the mold press molding die which concerns on this invention. 圧接手段の他の一例を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows another example of a press-contact means. 本発明に係る光学素子の製造方法を実施するのに好適なモールドプレス成形装置の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of the mold press molding apparatus suitable for enforcing the manufacturing method of the optical element which concerns on this invention. 本発明に係る光学素子の製造方法の実施形態における工程（１）〜（４）を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows process (1)-(4) in embodiment of the manufacturing method of the optical element which concerns on this invention. 本発明に係る光学素子の製造方法の一実施形態における工程（５）〜（８）を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows process (5)-(8) in one Embodiment of the manufacturing method of the optical element which concerns on this invention. 実施例における測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result in an Example. 比較例における測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result in a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 上型
１２ 大径部
１３ 小径部
１４ 成形面
１５ 逃げ溝
１０Ｃ 軸心
２０ 下型
２２ 大径部
２３ 小径部
２４ 成形面
２０Ｃ 軸心
３０ 胴型
３１ 内周大径部
３２ 内周小径部
３３ 外胴型
３４ 内胴型
３８ ガイド溝
４０ 圧接手段
５０ 成形素材
５１ 成形体
Ｃ 接触部位 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Upper mold | type 12 Large diameter part 13 Small diameter part 14 Molding surface 15 Escape groove 10C Axis 20 Lower die 22 Large diameter part 23 Small diameter part 24 Molding surface 20C Shaft 30 Body mold 31 Inner circumference large diameter part 32 Inner circumference small diameter part 33 Outer barrel die 34 Inner barrel die 38 Guide groove 40 Pressure welding means 50 Molding material 51 Molded body C Contact site

Claims (11)

互いに対向する成形面が形成された一対の上型及び下型と、前記上型及び前記下型を、それぞれ両端側から挿入可能とした胴型とを備え、前記上型と前記下型との間で成形素材をプレス成形するモールドプレス成形型であって、
前記上型及び前記下型を、それぞれ前記胴型の内周面における前記胴型の軸方向と平行な同一直線上に圧接する圧接手段を有し、
前記圧接手段が、前記胴型に設けられており、前記上型及び／又は前記下型を押圧して前記胴型の内周面に圧接するとともに、
前記上型の上面の少なくとも外縁部分と、前記胴型の上面とがほぼ同一面となったときに、前記圧接手段が前記上型を押圧する位置及び／又は前記下型を押圧する位置に、前記圧接手段が前記上型及び／又は前記下型に及ぼす押圧力を緩和又は解除するための逃げ部が形成されていることを特徴とするモールドプレス成形型。 A pair of upper and lower molds on which molding surfaces facing each other are formed; and a barrel mold in which the upper mold and the lower mold can be inserted from both ends, respectively, and the upper mold and the lower mold A mold press mold for press molding a molding material between
Said upper mold and said lower mold, have a pressing means for pressing said barrel die axially parallel collinear in each inner peripheral surface of the barrel die,
The pressure contact means is provided on the body mold, presses the upper mold and / or the lower mold and presses against the inner peripheral surface of the body mold,
When at least the outer edge portion of the upper surface of the upper mold and the upper surface of the body mold are substantially flush with each other, the position where the pressing means presses the upper mold and / or the position where the lower mold is pressed, A mold press forming die, wherein a relief portion for relaxing or releasing the pressing force exerted on the upper die and / or the lower die by the press contact means is formed . 前記圧接手段が、前記胴型の軸方向と平行な同一直線上に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモールドプレス成形型。   2. The mold press mold according to claim 1, wherein the press contact means is provided so as to be positioned on the same straight line parallel to the axial direction of the barrel mold. 前記圧接手段が、前記上型及び前記下型のそれぞれに一つずつ対応させて設けられていることを特徴とする請求項２に記載のモールドプレス成形型。   3. The mold press mold according to claim 2, wherein the press contact means is provided so as to correspond to each of the upper mold and the lower mold. 互いに対向する成形面が形成された一対の上型及び下型と、前記上型及び前記下型を、それぞれ両端側から挿入可能とした胴型とを備え、前記上型と前記下型との間で成形素材をプレス成形するモールドプレス成形型であって、A pair of upper and lower molds on which molding surfaces facing each other are formed; and a barrel mold in which the upper mold and the lower mold can be inserted from both ends, respectively, and the upper mold and the lower mold A mold press mold for press molding a molding material between
前記上型及び前記下型を、それぞれ前記胴型の内周面における前記胴型の軸方向と平行な同一直線上に圧接する圧接手段を有し、Pressing means for pressing the upper mold and the lower mold on the same straight line parallel to the axial direction of the cylinder mold on the inner peripheral surface of the cylinder mold;
前記圧接手段が、前記上型及び／又は前記下型に設けられており、前記胴型を押圧して、前記上型及び／又は前記下型を前記胴型の内周面に圧接するとともに、The pressure contact means is provided on the upper mold and / or the lower mold, presses the body mold, presses the upper mold and / or the lower mold against the inner peripheral surface of the body mold,
前記上型の上面の少なくとも外縁部分と、前記胴型の上面とがほぼ同一面となったときに、前記圧接手段が前記胴型を押圧する位置に、前記圧接手段が前記胴型に及ぼす押圧力を緩和又は解除するための逃げ部が形成されていることを特徴とするモールドプレス成形型。When at least the outer edge portion of the upper surface of the upper mold and the upper surface of the barrel mold are substantially flush with each other, the pressing means exerts on the barrel mold at a position where the pressure welding means presses the barrel mold. A mold press mold having a relief portion for relaxing or releasing pressure. 前記圧接手段が、前記胴型の軸方向と平行な同一直線上に位置するように設けられていることを特徴とする請求項４に記載のモールドプレス成形型。5. The mold press mold according to claim 4, wherein the press contact means is provided so as to be positioned on the same straight line parallel to the axial direction of the body mold. 前記圧接手段が、前記上型及び前記下型のそれぞれに一つずつ対応させて設けられていることを特徴とする請求項５に記載のモールドプレス成形型。6. The mold press mold according to claim 5, wherein the press contact means is provided so as to correspond to each of the upper mold and the lower mold. 前記圧接手段を前記胴型の軸方向と平行な同一直線上にガイドするガイド溝が、前記胴型の内周面に設けられていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に項に記載のモールドプレス成形型。 Guide grooves for guiding said urging means to said barrel die axially parallel colinear of any one of claims 4-6, characterized in that provided on the inner peripheral surface of the barrel die The mold press mold according to the item. 前記胴型の内周面が、連続的に除去加工を行うことにより一定の内周径で形成された面であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のモールドプレス成形型。 The mold press according to any one of claims 1 to 7 , wherein the inner peripheral surface of the body mold is a surface formed with a constant inner peripheral diameter by continuously performing removal processing. Mold. 前記胴型が、外胴型と、前記外胴型の内周に同心に配置された内胴型とを備えていることを特徴とする請求項８に記載のモールドプレス成形型。 The mold press mold according to claim 8 , wherein the body mold includes an outer body mold and an inner body mold disposed concentrically on the inner periphery of the outer body mold. 互いに対向する成形面が形成された一対の上型及び下型と、前記上型及び前記下型を、それぞれ両端側から挿入可能とした胴型とを備えた成形型を用いて、前記上型と前記下型との間で成形素材をプレス成形する光学素子の製造方法であって、
請求項１〜９のいずれか１項に記載のモールドプレス成形型を用いてプレス成形を行うことを特徴とする光学素子の製造方法。 The upper mold is formed by using a mold having a pair of upper mold and lower mold on which molding surfaces facing each other are formed, and a barrel mold in which the upper mold and the lower mold can be inserted from both ends. And a manufacturing method of an optical element that press-molds a molding material between the lower mold and the lower mold,
A method for manufacturing an optical element, wherein press molding is performed using the mold press molding die according to claim 1 . 前記上型と前記下型との間でプレス成形された成形素材に冷却処理を施すに際して、前記成形素材の熱収縮に追従する前記上型及び／又は前記下型の動きを妨げないように、前記圧接手段が及ぼす押圧力を緩和又は解除することを特徴とする請求項１０に記載の光学素子の製造方法。 When performing a cooling process on the molding material press-molded between the upper mold and the lower mold, so as not to hinder the movement of the upper mold and / or the lower mold following the thermal shrinkage of the molding material, The method of manufacturing an optical element according to claim 10 , wherein the pressing force exerted by the pressure contact means is reduced or released.
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