专利名称：带镜筒的光学元件的成形模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于形成在安装于成形模具内的镜筒内配置光学材料(或者玻璃材料)，通过用上模具和下模具进行加热并加压，光学元件(或者玻璃成形品)被整体成形在镜筒内的带镜筒的光学元件的成形模具。
现有技术近年，如下的带镜筒的光学元件的制造方法被使用(特开平4-21528号公报)，即、在加热炉内对光学材料(或者玻璃材料)加热软化后，用上模具和下模具进行加热并加压来成形光学元件(或者玻璃成形品)时，在具备筒模具、上模具和下模具的成形模具内安装镜筒的同时，在该镜筒内配置光学材料(或者玻璃材料)，并用上述上模具和下模具夹住光学材料(或者玻璃材料)进行加热并加压，由此，使光学材料(或者玻璃材料)向外周向流动，并使其外周边与镜筒内周面紧密结合，使光学元件在镜筒内整体成形。
图1表示现有技术下的带镜筒的光学元件的成形模具。
图1所示的成形模具具备筒模具1、上模具2和下模具3，通过在设置于筒模具1的镜筒配置部1C中配置镜筒10的同时，用上述上模具2和下模具3夹住配置在该镜筒10内的光学材料20进行加热并加压，把上模具2和下模具3的复制面2A、3A复制于光学材料20来形成光学性能部，同时，使光学材料20向外周向流动，并使其外周边与镜筒10的内周面紧密结合来成形带镜筒的光学元件。
还有，图1所示的现有成形模具中，作为筒模具1，把被分割为上下的筒模具1A和1B结合起来使用，当取出被成形了的带镜筒的光学元件时，把上述筒模具1A和1B分离，取出被配置在镜筒配置部1C中的带镜筒的光学元件。
如现有技术的成形模具那样，当在配置在筒模具1的镜筒配置部1C中的镜筒10内成形光学元件时，为了不发生被安装在成形模具中的镜筒10的位置偏移及被整体成形在镜筒内的光学元件的光轴偏移，①根据镜筒10的外直径来设计筒模具1的镜筒配置部1C的内径，同时，②根据筒模具1的内径来设计下模具3(上模具2)的外直径，或者根据下模具3(上模具2)的外直径来设计筒模具1的内径。
然而，为了不给镜筒10带来冲击并嵌合于下模具3的外周，镜筒10的外直径和筒模具1的镜筒配置部1C的内径中存有设计上的微小差异(例如，把镜筒配置部内径做成大于镜筒外直径10μm左右)，同时，为了使下模具3(上模具2)在筒模具内滑动，下模具3(上模具2)的外直径和筒模具1的内径中存有设计上的微小差异(例如，把筒模具的内径做成大于上模具和下模具外直径10μm左右)。因此，这些①镜筒10的外直径和筒模具1的镜筒配置部1C内径间的微小差异、②筒模具1的内径和下模具3(上模具2)外直径间的微小差异，特别是制造小型带镜筒的光学元件时，下模具3的复制面3A(上模具2的复制面2A)相对于镜筒10发生位置偏移，从而被形成在镜筒10内的光学元件中就发生了光轴偏移。
进而，现有技术下的成形模具中，因为被承载在下模具3的复制面2A上的光学元件被整体成形在由筒模具1的镜筒配置部1C而被固定了的镜筒10的内周面上，所以，镜筒10的筒长和镜筒配置部1C间的微小差异，也会引起被形成在镜筒10内周面上的光学元件的轴向的位置偏移的担心。
另一方面，特开昭60-129220中把镜筒承载在下模具上的成形模具已被公开。图2表示的是特开昭60-129220中被公开了的成形模具，即、使下模具3的嵌合部32和上模具2的嵌合部21在承载在下模具3的上底面31上的镜筒内滑动，通过在上述上底面31上设置的调节衬套4，边调整上模具2和下模具3的轴向的位置，边用上模具2的复制面2A和下模具3的复制面3A夹住被配置在镜筒内的光学材料(或者玻璃材料)20进行加热并加压，来制造被整体成形在镜筒内的光学元件的成形模具。然而，该成形模具中，上模具2和下模具3的中心轴的定位，即、被成形在镜筒内的光学元件的光轴，是通过镜筒10的内周面与上模具2和下模具3的嵌合部21、32的相接触来进行的，因此，镜筒10承受着大的负荷。特别是制造小型带镜筒的光学元件时，因为镜筒10的壁厚薄，所以镜筒10在强度方面就产生了不适宜的情况。也就是说，因为镜筒10将承受大的负荷，这样就会引起镜筒10发生变形、以及由于镜筒10的变形所引起的被整体成形在镜筒内的光学元件的定位不能得以准确地进行等等精度上的不适宜。
发明内容
于是，本发明的目的是提供带镜筒的光学元件的制造当中，光学元件的光轴偏移少，而且可以使被形成在镜筒内周面上的光学元件的轴向位置稳定的带镜筒的光学元件的成形模具。
为了达成上述目的，本发明是一种带镜筒的光学元件的成形模具，其在具有筒形筒模具、在该筒模具内滑动的上模具和下模具的成形模具内安装镜筒，同时在该镜筒内配置光学材料，通过用具有复制面的上模具和下模具夹住光学材料进行加热并加压，来在镜筒内整体成形光学元件，其中，通过在上述上模具和下模具设置与筒模具内径等同设计了的外径部，并使该外径部在上述筒模具内嵌合成只能沿轴向滑动，来进行上模具和下模具的轴垂直方向的定位，使上模具和下模具的中心轴一致，还在上述下模具形成承载镜筒的基准面，同时在上模具或 及下模具形成被嵌合于上述镜筒内固定镜筒的嵌合部，并在该嵌合部的前端设置有复制面。
图1为现有技术下的成形模具的剖面图。
图2为其它的现有技术下的成形模具的剖面图。
图3为本发明第1实施例的成形模具的剖面图。
图4为图3所示的成形模具的下模具的剖面图。
图5为下模具的嵌合部的剖面图。
图6为本发明第2实施例的成形模具的剖面图。
实施方式实施例的说明下面，参照附图对本发明恰当的实施例进行说明。
图3是表示本发明第1实施例中的带镜筒的光学元件的成形模具的剖面图，表示用于成形使光学元件紧密结合于被安装在具备筒模具1、上模具2和下模具3的成形模具内的镜筒10的上方前端侧内周面的带镜筒的光学元件的成形模具。
该成形模具具备筒形筒模具1及圆柱形上模具2和下模具3，通过用在筒形筒模具1内滑动的上模具2和下模具3夹住被配置在镜筒10内的光学材料(或者玻璃材料)20进行加热并加压，来把复制面2A、3A复制于光学材料20并形成光学性能面，同时使光学材料20向外周向流动，并使其外周边与镜筒10的内周面紧密结合，来制造光学元件被整体成形在镜筒内的带镜筒的光学元件。
还有，作为成形模具，使用由碳化钨这样的硬质金属部件构成的筒模具1、上模具2和下模具3是理想的。
该实施例的成形模具，如图4所示，在具有复制面3A的下模具3上，设置有镜筒10被承载的基准面31和嵌合于上述镜筒10内周的嵌合部32。
还有，图中的沿垂直方向延伸的中心轴A是筒模具1内周的中心轴，为了使被形成在镜筒内的光学元件的光轴与该中心轴A一致，根据筒模具1的内径来设计在园筒形筒模具1内周滑动的圆柱形上模具2和下模具3的外直径，进而，在位于上模具2和下模具3的中央部分分别形成复制面2A、3A。也就是说，把镜筒10嵌合于被形成在下模具3上的嵌合部32的同时，同样承载在被形成在下模具3上的基准面31上，由此，被固定在下模具3上的镜筒10的位置偏移被防止，被整体成形在镜筒10内的光学元件的光轴偏移或者位置偏移将被防止。
该实施例中，使下模具3的上面中央部分沿轴向突出，形成圆柱形的嵌合部32，把该嵌合部32插入园筒形镜筒内，并嵌合于镜筒10的内周，由此，通过把被形成在嵌合部32前端(上面)中央部分的复制面3A插入镜筒内的同时，根据上述镜筒10的内径来设计嵌合部32的外直径，来防止被固定在嵌合部32外周的镜筒10的位置偏移。另外，通过在该下模具3上面的嵌合部外周形成圆周形基准面31，并把镜筒10承载在该基准面31上，为了使被形成在被嵌合于镜筒10内的嵌合部32的前端(上面)中央部分的复制面3A被配置在镜筒10的光学元件的形成位置上，来调节镜筒10的轴向的配置位置。
还有，基准面31和嵌合部32的外周面被垂直相交地形成，镜筒10被承载在该基准面31上，并且按照被嵌合于嵌合部32的镜筒10的中心轴相对于中心轴A不发生倾斜的原则而被固定。
进而，上模具2和下模具3具有与筒模具1的内径等同设计了的外径部2B、3B，因为该外径部2B、3B是在上述筒模具内只能沿轴向滑动而被嵌合的，所以上模具2的中心轴通过筒模具1内周面和外径部2B的接触(靠紧)被定位，下模具3的中心轴通过筒模具1内周面和外径部3B的接触(靠紧)被定位。也就是说，通过外径部2B和3B，被配置在筒模具内的上模具2和下模具3的轴垂直方向被定位。
还有，本实施例中，为了使下模具3(上模具2)在筒模具内滑动，下模具3(上模具2)的外直径和筒模具1的内径中也存有设计上的微小差异(例如，把内径做成大于外直径10μm左右)，为了不给镜筒10带来冲击且把镜筒10嵌合于嵌合部32的外周，在镜筒10的内径和嵌合部32的外直径存有设计上的微小差异(例如，把内径做成大于外直径10μm左右)。
图5是说明该实施例中被使用的下模具3中，被嵌合于镜筒10的嵌合部32的图。图中所示的L1表示镜筒的内径，L2表示嵌合部的外直径。如图5所示，通过把嵌合部32嵌合于镜筒10内的同时，在基准面32上承载镜筒10，而镜筒10被固定。
因此，为了不发生由被固定在嵌合部32外周的镜筒10的位置偏移所引起的被设置在嵌合部32上面的复制面3A相对于镜筒10的位置偏移，及被整体成形在镜筒内的光学元件不发生光轴偏移，根据镜筒的内径L1来设计嵌合部32的外直径L2。
这里，特别是制造小型带镜筒的光学元件时，对成为被整体成形在镜筒10内的光学元件光轴偏移的原因的设计上的微小差异进行考察。
如图1所示的现有技术那样，使用复制面3A被设置在滑动于筒模具1内周面的下模具上的同时，镜筒10被配置在筒模具1的镜筒配置部1C中的成形模具来制造小型带镜筒的光学元件时，因为镜筒10相对于筒模具1被定位并被固定，所以由于以下2个原因①镜筒10的外直径和筒模具1的镜筒配置部1C内径间的微小差异、②筒模具1的内径和下模具3(上模具2)外直径间的微小差异，复制面3A(复制面2A)相对于镜筒10发生位置偏移，并引起被成形在镜筒内的光学元件中发生光轴偏移。
对此，本实施例中，被承载在基准面31上的镜筒10通过被嵌合于具有复制面3A的下模具3上面的中央部分沿轴向突出而被形成的嵌合部32，镜筒10被固定(定位)。也就是说，不是相对于筒模具1而是相对于下模具3，镜筒10被定位并被固定。还有，镜筒10只是被固定在下模具3上，与筒模具1在非接触的状态下被配置。
因此，使用本发明的成形模具来制造小型带镜筒的光学元件时，只有镜筒内径L1和嵌合部32外直径L2间的微小差异将成为引起复制面3A的相对于镜筒10的位置偏移的原因。因此，由筒模具1的内径和下模具3(上模具2)外直径间的微小差异引起的镜筒10的位置偏移的要素将被去掉。为此，被整体成形在镜筒内的光学元件光轴偏移的程度就会减少。
另外，上模具2和下模具3都被设置有靠紧于筒模具1的内周面且滑动可能的外径部2B和3B，通过该外径部2B和3B，筒模具内的上模具2和下模具3的轴向移动被导向，上模具2和下模具3的中心轴被定位。也就是说，镜筒10不用承受负荷就能够决定上模具2和下模具3的中心轴，即、被整体成形在镜筒内的光学元件的光轴。因此，镜筒10中，将不存在承受来自上模具2及下模具3的轴向以外方向负荷的担心。
即、本实施例中，通过在具有复制面3A的下模具3上形成基准面31和嵌合部32，并把在前端(上面)中央部分具备复制面3A的嵌合部32插入并嵌合于镜筒10的同时，把上述镜筒10承载在基准面31上，对镜筒10相对于下模具3进行定位。也就是说，按照使复制面3A被配置到镜筒10的光学元件的形成位置上的原则，镜筒10被固定在下模具3上。
然后，对于被固定在下模具3上的镜筒10，通过在镜筒内(下模具3的复制面3A的上面)配置光学材料20，并用下模具3的复制面3A和上模具2的复制面2A夹住该光学材料20进行加热并加压，在镜筒10内整体成形光学元件，来防止光学元件的相对于镜筒10的光轴偏移及轴向的位置偏移，特别是制造小型带镜筒的光学元件时，将明显减轻成为问题的设计上的微小差异所引起的光轴偏移。
图6是表示本发明第2实施例中的带镜筒的光学元件的成形模具的剖面图，表示用于形成使光学元件与被安装在具备筒模具1、上模具2和下模具3的成形模具内的镜筒10的下方前端内周面紧密结合的带镜筒的光学元件的成形模具。
与第1实施例一样，本实施例也具备筒形筒模具1及圆柱形上模具2和下模具3，通过用在筒形筒模具1内滑动的上模具2和下模具3夹住被配置在镜筒10内的光学材料(或者玻璃材料)20进行加热并加压，把复制面2A、3A复制在光学材料20上，以形成光学性能面，同时，使光学材料20向外周向流动，并使其外周边与镜筒10的内周面紧密结合来制造光学元件被整体成形在镜筒内的带镜筒的光学元件。
本实施例中，用于把镜筒10承载在被设置于下模具3前端(上面)中央部分的复制面3A外周上的基准面31被设置。
还有，本实施例中，为了使复制面3A被配置到镜筒10内光学元件的形成位置上，进行基准面31对镜筒10的轴向的位置调节。另外，按照使被整体成形在镜筒10内的光学元件的光轴偏移或者倾斜不发生的原则，在下模具3上面的中央部分被形成了的复制面3A的外周，基准面31被形成为以复制面3A为中心的圆周形的同时，相对于下模具3的中心轴被水平形成，并且按照使被承载在上述基准面31上的镜筒10相对于模具3的中心轴不发生倾斜的原则而被形成。也就是说，镜筒10按照被整体成形在镜筒内的光学元件的光轴不发生倾斜的原则而被安装在成形模具内。
另外，本实施例中，由于把光学材料20紧密结合于镜筒10下方前端的内周面，在上模具2上形成被插入并被嵌合于镜筒10内周的嵌合部21，在该嵌合部21前端(下面)的中央部分形成有复制面2A。
在上模具上形成了的嵌合部21是使上模具2下面的中央部分沿轴向突出而形成的，把被形成于嵌合部21前端的复制面2A导向到镜筒内光学元件的形成位置上。
被形成在上模具2上的嵌合部21的外直径根据镜筒10的内径而被设计，通过把镜筒10嵌合于该嵌合部21，来决定被安装在成形模具内的镜筒10的安装位置，以防止被整体成形在镜筒内的光学元件的光轴偏移。
也就是说，第2实施例中，在具有复制面3A的下模具3上形成基准面31，并把镜筒10承载在该基准面31上，由此用上述基准面31来固定镜筒10的同时，把复制面3A配置在镜筒10的光学元件的成形位置上，并在该镜筒内(复制面3A的上面)配置光学材料20之后，把在前端(下面)中央部分具备复制面2A的上模具2的嵌合部21嵌合于并插入镜筒10内，用下模具3的复制面3A和上模具2的复制面2A夹住被配置在镜筒内的光学材料20进行加热并加压，在镜筒10内整体成形光学元件，由此来防止光学元件的相对于镜筒10的轴向的位置偏移或者光轴偏移。
即、根据上述第1个和第2实施例的成形模具，可以制造出没有光轴偏移、没有位置偏移地形成被整体成形在镜筒10前端内周面上的光学元件的带镜筒的光学元件。
另外，在镜筒10的中间内周面上形成光学元件时，在下模具3的上面设置镜筒10被承载的基准面31的同时，在上模具2和下模具3上设置嵌合于被承载在该基准面31上的镜筒内的嵌合部(嵌合部21、嵌合部32)，并在该嵌合部21、32的前端设置复制面2A、3A即可。还有，被形成在下模具3上的基准面31与第1实施例的下模具3同样地被设置在嵌合部32的外周，为了使被形成于嵌合部32前端(上面)的复制面3A被配置在镜筒10的光学元件的形成位置上，而调节轴向的位置。
如上述说明的那样，根据本发明，在如下成形模具通过在具备筒形筒模具及在该筒模具内滑动的上模具和下模具的成形模具内安装镜筒的同时，在该镜筒内配置光学材料，用上述上模具和下模具夹住光学材料进行加热并加压，来在镜筒内整体成形光学元件的带镜筒的光学元件的成形模具中，在下模具上形成承载镜筒的基准面的同时，在上模具或/和下模具上形成根据镜筒的内径而设计了外直径的嵌合部，把镜筒的内周嵌合于该嵌合部的同时，将镜筒承载在基准面上，并固定镜筒，这样，就可以防止被整体成形在上述镜筒内的光学元件的位置偏移或光轴偏移。另外，本发明的成形模具中，因为把镜筒嵌合于设置有复制面的嵌合部，并固定(定位)镜筒，特别是制造小型带镜筒的光学元件时，可以明显地减轻成为问题的设计上的微小差异所造成的光轴偏移。
权利要求
1.一种带镜筒的光学元件的成形模具，其在具有筒形筒模具、在该筒模具内滑动的上模具和下模具的成形模具内安装镜筒，同时在该镜筒内配置光学材料，通过用具有复制面的上模具和具有复制面的下模具夹住光学材料进行加热并加压，来在镜筒内整体成形光学元件，其特征在于通过在上述上模具和下模具设置与上述筒模具内径等同设计了的外径部，并使该外径部在上述筒模具内嵌合成只能沿轴向滑动，来进行上模具和下模具的针对轴方向的垂直方向的定位，使上模具和下模具的中心轴一致，还在上述下模具形成承载镜筒的基准面，同时在上模具或 及下模具形成被嵌合于上述镜筒内固定镜筒的嵌合部，并在该嵌合部的前端设置有复制面。
2.权利要求1中所记载的带镜筒的光学元件的成形模具，其特征在于使下模具的上面中央部分沿轴向突出来形成嵌合部，同时在下模具上面的嵌合部外周形成与嵌合部外周面垂直相交的基准面，通过把上述嵌合部嵌合于镜筒内周，同时在上述基准面承载镜筒，来固定镜筒。
3.权利要求1中所记载的带镜筒的光学元件的成形模具，其特征在于在下模具的上面形成针对下模具中心轴垂直相交的基准面，同时使上模具的下面中央部分沿轴向突出形成嵌合部，通过在上述基准面承载镜筒，同时把上述上模具的嵌合部嵌合于镜筒的内周，来固定镜筒。
全文摘要
本发明提供防止了被整体成型在镜筒内的光学元件的位置偏移和光轴偏移的带镜筒的光学元件的成型模具。根据本发明，一种带镜筒的光学元件的成型模具，其在具有筒形筒模具、在该筒模具内滑动的上模具和下模具的成型模具内安装镜筒，同时在该镜筒内配置光学材料，通过用具有复制面的上模具和具有复制面的下模具夹住光学材料进行加热并加压，来在镜筒内整体成型光学元件，其中，通过在上述上模具和下模具设置与筒模具内径等同设计了的外径部，并使该外径部在上述筒模具内嵌合成只能沿轴向滑动，来进行上模具和下模具的针对轴方向的垂直方向的定位，使上模具和下模具的中心轴一致，还在上述下模具形成承载镜筒的基准面，同时在上模具或及下模具形成被嵌合于上述镜筒内固定镜筒的嵌合部，并在该嵌合部的前端设置有复制面。
文档编号C03B11/08GK1408532SQ0214239
公开日2003年4月9日 申请日期2002年9月27日 优先权日2001年9月27日
发明者山中元 申请人:富士写真光机株式会社