CN109790057B - 光学元件的制造装置和光学元件的制造方法 - Google Patents

光学元件的制造装置和光学元件的制造方法 Download PDF

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Abstract

光学元件(O)的制造装置通过利用上模(2)和下模(3)对加热软化后的成型原料(M)进行冲压成型来制造由圆柱部和2个球缺构成的光学元件(O)，其具备：测定部，其对成型原料(M)的直径或质量进行测定；运算部(41)，其基于由测定部测定出的成型原料(M)的直径或质量计算光学元件(O)的目标壁厚；以及控制部(42)，其在冲压成型时对上模(2)和下模(3)的模间距离进行控制，以使得成为由运算部(41)计算出的光学元件(O)的目标壁厚。

Description

光学元件的制造装置和光学元件的制造方法
技术领域
本发明涉及光学元件的制造装置和光学元件的制造方法。
背景技术
以往，例如如专利文献1所示，提出了如下的光学元件的制造装置：在对加热软化后的成型原料(预成型坯)进行冲压成型时，利用检测单元检测成型中的模具的位置，从而提高光学元件的壁厚控制精度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3220512号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，专利文献1中提出的光学元件的制造装置的重点在于使光学元件的壁厚稳定，因而存在如下问题：例如在成型原料间存在体积的偏差时，冲压成型后的光学元件的外径也会产生偏差。并且，在如上述这样在光学元件的外径产生偏差时，由于镜框内的透镜定位精度降低，因而可能会招致光学性能的降低。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种光学元件的制造装置和光学元件的制造方法，在成型具有相同壁厚的光学元件时，即使在成型原料间存在体积偏差的情况下，也能够抑制成型后的光学元件外径的偏差。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题、实现目的，本发明的光学元件的制造装置通过利用模具对加热软化后的成型原料进行冲压成型，来制造由圆柱部和2个球缺构成的光学元件，其特征在于，该制造装置具备：测定部，其对所述成型原料的直径或质量进行测定；运算部，其基于由所述测定部测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述光学元件的目标壁厚；以及控制部，其在冲压成型时对所述模具的模间距离进行控制，以使得成为由所述运算部计算出的所述光学元件的目标壁厚。
另外，本发明的光学元件的制造装置的特征在于，在所述发明中，所述运算部基于由所述测定部测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述成型原料的体积，基于所述成型原料的体积、以及预先设定的所述光学元件的目标外径和所述光学元件的球缺的曲率半径，计算所述光学元件的球缺的高度和圆柱部的高度，从而计算所述光学元件的目标壁厚。
另外，本发明的光学元件的制造装置的特征在于，在所述发明中，所述运算部进行以下处理：基于所述光学元件的目标外径和所述光学元件的球缺的曲率半径计算所述光学元件的球缺的高度，基于所述光学元件的球缺的高度和所述光学元件的球缺的曲率半径计算所述光学元件的球缺的体积，通过从所述成型原料的体积减去所述光学元件的球缺的体积而计算所述光学元件的圆柱部的体积，基于所述圆柱部的体积和所述光学元件的目标外径计算出所述光学元件的圆柱部的高度，通过将所述光学元件的球缺的高度与所述光学元件的圆柱部的高度相加而计算所述光学元件的目标壁厚。
另外，本发明的光学元件的制造装置的特征在于，在所述发明中，所述测定部对所述成型原料的质量进行测定；所述运算部基于由所述测定部测定出的所述成型原料的质量和预先设定的所述成型原料的密度计算所述成型原料的体积。
另外，本发明的光学元件的制造装置的特征在于，在所述发明中，所述运算部使用预先构建的、成型前的所述成型原料的直径或质量与成型后的所述光学元件的壁厚之间的关系式，根据由所述测定部测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述光学元件的目标壁厚。
为了解决上述课题、实现目的，本发明的光学元件的制造方法通过利用模具对加热软化后的成型原料进行冲压成型来制造由圆柱部和2个球缺构成的光学元件，其特征在于，该制造方法包括：测定步骤，对所述成型原料的直径或质量进行测定；运算步骤，基于在所述测定步骤中测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述光学元件的目标壁厚；以及控制步骤，在冲压成型时对所述模具的模间距离进行控制，以使得成为在所述运算步骤中计算出的所述光学元件的目标壁厚。
另外，本发明的光学元件的制造方法的特征在于，在所述发明中，在所述运算步骤中，基于由所述测定步骤测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述成型原料的体积，基于所述成型原料的体积、以及预先设定的所述光学元件的目标外径和所述光学元件的球缺的曲率半径，计算所述光学元件的球缺的高度和圆柱部的高度，从而计算所述光学元件的目标壁厚。
另外，本发明的光学元件的制造方法的特征在于，在所述发明中，在所述运算步骤中进行以下处理：基于所述光学元件的目标外径和所述光学元件的球缺的曲率半径计算所述光学元件的球缺的高度，基于所述光学元件的球缺的高度和所述光学元件的球缺的曲率半径计算所述光学元件的球缺的体积，通过从所述成型原料的体积减去所述光学元件的球缺的体积而计算所述光学元件的圆柱部的体积，基于所述圆柱部的体积和所述光学元件的目标外径计算出所述光学元件的圆柱部的高度，通过将所述光学元件的球缺的高度与所述光学元件的圆柱部的高度相加而计算所述光学元件的目标壁厚。
另外，本发明的光学元件的制造方法的特征在于，在所述发明中，在所述测定步骤中，对所述成型原料的质量进行测定；在所述运算步骤中，基于在所述测定步骤中测定出的所述成型原料的质量和预先设定的所述成型原料的密度计算所述成型原料的体积。
另外，本发明的光学元件的制造方法的特征在于，在所述发明中，在所述运算步骤中，使用预先构建的、成型前的所述成型原料的直径或质量与成型后的所述光学元件的壁厚之间的关系式，根据在所述测定步骤中测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述光学元件的目标壁厚。
发明的效果
根据本发明，由于根据成型原料的体积控制进行冲压成型的光学元件的壁厚，因而即使在成型原料间存在体积偏差的情况下，也能够抑制光学元件的外径的偏差，制造出具有固定外径的光学元件。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的光学元件的制造装置的构成的图。
图2是用于说明在本发明的实施方式1的光学元件的制造装置中在计算光学元件的壁厚时的计算式中所使用的符号的图。
图3是示出本发明的实施方式1的光学元件的制造方法的流程图。
图4是用于说明本发明的实施方式1的光学元件的制造装置中的模具的压入量的图。
图5是用于说明本发明的实施方式1的光学元件的制造装置中的成型原料的体积与光学元件的壁厚及外径之间的关系的图。
图6是示出本发明的实施方式3的光学元件的制造装置的要部的结构的图。
图7是示出本发明的实施方式4的光学元件的制造装置的要部的结构的图。
图8是示出本发明的实施方式5的光学元件的制造装置的要部的结构的图。
图9是示出本发明的实施方式6的光学元件的制造装置的要部的结构的图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的光学元件的制造装置的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明并不限于以下的实施方式，在以下的实施方式中的构成要素中，也包括本领域技术人员能够且容易地置换的要素或者实质上相同的要素。
[实施方式1]
(光学元件的制造装置)
参照图1对实施方式1的光学元件的制造装置的结构进行说明。
光学元件的制造装置通过利用模具对加热软化后的成型原料进行冲压成型来制造玻璃透镜等光学元件。如图1所示，光学元件O的制造装置1(下文简称为“制造装置1”)具备：由上模2和下模3构成的模具、待机台10、入口测定部11、成型室20、以及排出台30。需要说明的是，制造装置1中，除了上述构成以外，还可以进一步具备出口测定部31。
上模2和下模3形成为凸状，按照各自的成型面对置的方式进行配置。需要说明的是，图1中，仅图示了本实施方式的说明中所需要的结构，对于例如用于保持上模2和下模3的套筒等省略了图示。
在待机台10，将球状的成型原料M配置在上模2与下模3之间。入口测定部(测定部)11由例如磁尺构成，在待机台10上测定由上模2和下模3把持的状态的成型原料M的直径。具体地说，入口测定部11测定配置有成型原料M的状态的上模2和下模3的整体厚度，由该整体厚度减去预先测定完毕的上模2和下模3的厚度，由此算出成型原料M的直径，将该直径输出到运算部41。
成型室20具备加热台21、冲压台22、以及冷却台23。各台分别由上下一对构成，在上部安装有轴24。该轴24构成为能够通过加压定位部25进行升降。另外，各台具备未图示的加热器，构成为能够将上模2和下模3控制为所期望的温度。
加热台21通过对上模2和下模3进行加热而使成型原料M软化。另外，冲压台22通过利用上模2和下模3对成型原料M进行按压而成型出光学元件O。然后，冷却台23对上模2和下模3进行冷却，由此使成型后的光学元件O固化。
在排出台30回收上模2和下模3。需要说明的是，制造装置1具备未图示的传送臂，利用该传送臂，在待机台10、加热台21、冲压台22、冷却台23与排出台30之间进行上模2和下模3的传送，并且进行排出台30上的上模2和下模3的回收。
出口测定部31与入口测定部11同样地由例如磁尺构成，在排出台30上测定由上模2和下模3把持的状态的光学元件O的壁厚。具体地说，出口测定部31测定配置有成型原料M的状态的上模2和下模3的整体厚度，由该整体厚度减去预先测定完毕的上模2和下模3的厚度，由此算出光学元件O的壁厚，将该壁厚输出到运算部41。
运算部41基于成型原料M的直径等计算成型后的光学元件O的目标壁厚。首先，运算部41基于由入口测定部11测定的成型原料M的直径来计算成型原料M的体积。接着，运算部41基于计算出的成型原料M的体积以及预先设定的光学元件O的目标外径和光学元件O的球缺的曲率半径，计算光学元件O的球缺和圆柱部的高度。然后，运算部41基于计算出的光学元件O的球缺和圆柱部的高度计算光学元件O的目标壁厚。关于利用运算部41计算成型原料M的体积和光学元件O的目标壁厚的详细计算方法在后文叙述。
控制部42基于光学元件O的目标壁厚对上模2和下模3的模间距离进行控制。即，控制部42通过控制加压定位部25的位置对冲压成型时的上模2和下模3的模间距离进行控制，以使得成为由运算部41计算出的光学元件O的目标壁厚。关于利用控制部42对模间距离进行控制的详细控制方法在后文叙述。
(光学元件的制造方法)
下面参照图2～图4对利用制造装置1的光学元件O的制造方法进行说明。
如图2所示，制造装置1中，制造由圆柱部和2个球缺构成的光学元件O。在以下的说明中，如该图所示，将光学元件O的目标外径设为De、半径设为Re、目标壁厚设为T、上表面球缺高度设为Hu、下表面球缺高度设为Hk、圆柱部高度设为He、上表面曲率半径设为Ru、上表面曲率中心设为Cu、从圆柱部上端(上表面球缺下端)到上表面曲率中心Cu的距离设为Bu、下表面曲率半径设为Rk、下表面曲率中心设为Ck、从圆柱部下端(下表面球缺上端)到下表面曲率中心Ck的距离设为Bk。另外，在以下的说明中，将光学元件O的上表面球缺体积设为Vu、下表面球缺体积设为Vk、圆柱部体积设为Ve、成型原料M的直径设为Ds、半径设为Rs、体积设为Vs。
首先，制造装置1的入口测定部11对成型原料M的直径Ds进行测定(步骤S1)。接着，制造装置1的运算部41计算出成型原料M的体积Vs(步骤S2)。
在步骤S2中，运算部41通过下式(1)计算出成型原料M的半径Rs，然后通过下式(2)计算出成型原料M的体积Vs。
Rs＝Ds/2···(1)
Vs＝4/3×π×Rs3···(2)
接着，制造装置1通过运算部41计算出光学元件O的目标壁厚T(步骤S3)。下面对本步骤中的光学元件O的目标壁厚T的计算方法的详细内容进行说明。
首先，运算部41基于光学元件O的目标外径De和光学元件O的球缺的曲率半径计算出光学元件O的球缺的高度。此处，上述的“球缺”表示光学元件O的上表面球缺和下表面球缺，上述的“球缺的曲率半径”表示光学元件O的上表面曲率半径Ru和下表面曲率半径Rk，上述的“球缺的高度”表示光学元件O的上表面球缺高度Hu和下表面球缺高度Hk。需要说明的是，光学元件O的目标外径De、上表面曲率半径Ru和下表面曲率半径Rk为预先设定的已知的值。
具体地说，运算部41通过下式(3)计算出光学元件O的半径Re，然后通过下式(4)和下式(5)计算出光学元件O的上表面球缺高度Hu和下表面球缺高度Hk。
Re＝De/2···(3)
Figure BDA0002019637000000061
Figure BDA0002019637000000062
接着，运算部41基于光学元件O的球缺的高度和光学元件O的球缺的曲率半径计算出光学元件O的球缺的体积。此处，上述的“球缺的体积”表示光学元件O的上表面球缺体积Vu和下表面球缺体积Vk。
具体地说，运算部41通过下式(6)和下式(7)计算出光学元件O的上表面球缺体积Vu和下表面球缺体积Vk。
Vu＝π/6×Hu×(3×Ru2+Hu2)···(6)
Vk＝π/6×Hk×(3×Rk2+Hk2)···(7)
接着，运算部41通过由成型原料M的体积Vs减去光学元件O的球缺的体积(上表面球缺体积Vu和下表面球缺体积Vk)而计算出光学元件O的圆柱部体积Ve。
此处，成型原料M的体积Vs与光学元件O的上表面球缺体积Vu、下表面球缺体积Vk和圆柱部体积Ve的关系由下式(8)所表示。由此，运算部41通过下式(9)计算出光学元件O的圆柱部体积Ve。
Vs＝Vu+Vk+Ve···(8)
Ve＝Vs-Vu-Vk···(9)
接着，运算部41基于光学元件O的圆柱部体积Ve和光学元件O的目标外径De计算出光学元件O的圆柱部高度He。
此处，光学元件O的圆柱部体积Ve与光学元件O的半径Re和圆柱部高度He的关系由下式(10)所表示。由此，运算部41在通过上述式(3)计算出光学元件O的半径Re之后，通过下式(11)计算出光学元件O的圆柱部高度He。
Ve＝π×Re2×He···(10)
He＝Ve/(π×Re2)···(11)
最后，如下式(12)所示，运算部41通过将光学元件O的球缺的高度(上表面球缺高度Hu和下表面球缺高度Hk)与光学元件O的圆柱部高度He相加而计算出光学元件O的目标壁厚T。
T＝Hu+Hk+He···(12)
接着，制造装置1利用控制部42控制上模2和下模3的模间距离(步骤S4)。具体地说，控制部42针对加压定位部25输出上模2的高度位置的坐标，该上模2的高度位置的坐标使得成型后的光学元件O成为目标壁厚T。加压定位部25基于该坐标使上模2相对于下模3移动，调整上模2和下模3的模间距离。
需要说明的是，加压定位部25具备测定上模2的高度位置的未图示的内置尺，在成型中，将基于该内置尺的上模2的高度位置的坐标连续发送到控制部42。由此，在上模2接近目标高度位置的坐标时，控制部42控制加压定位部25使压力降低或减速以使得上模2最终停止在目标高度位置。
此处，如图4的(a)所示，在将上模2的壁厚设为U、下模3的壁厚设为S、成型后的光学元件O的目标壁厚设为T的情况下，上模2压入后的模具的高度G如下式(13)所表示。另外，如图4的(b)所示，在将成型前的成型原料M的壁厚(直径)设为T0的情况下，上模2压入前的模具的高度G0如下式(14)所表示。由此，上模2的压入量A由下式(15)所表示。
G＝U+S+T···(13)
G0＝U+S+T0···(14)
A＝G0-G···(15)
此处，在制造装置1还具备出口测定部31的情况下，在上述的步骤S4之后可以进行光学元件O的目标壁厚T的校正处理。即，根据模具(上模2和下模3)的尺寸公差和入口测定部11的精度，在由上述式(12)计算出的目标壁厚T与实际壁厚之间有时也存在偏差。在这样的情况下，通过将成型后的光学元件O的壁厚反馈到运算部41来进行目标壁厚T的校正处理。
具体地说，出口测定部31在排出台30上测定由上模2和下模3把持的状态的光学元件O的壁厚，将该壁厚输出到运算部41。接着，运算部41计算出由出口测定部31测定的壁厚与由当前步骤S3(参照图3)计算出的目标壁厚T之间的偏差量。然后，在下次以后的成型时的步骤S3中，运算部41将上述偏差量作为校正量而与由上述式(12)计算出的目标壁厚T相加，由此对目标壁厚T进行校正。
此处，上述的目标壁厚T的校正处理针对每个模具和成型条件进行。即，对于相同模具和相同成型条件仅计算一次壁厚的偏差量，在通过相同模具和相同成型条件进行成型的情况下，在步骤S4(参照图3)中，每次将相同的偏差量作为校正量而与计算出的目标壁厚T相加。通过进行这样的目标壁厚T的校正处理，制造装置1能够制造出具有准确的壁厚的光学元件O，能够使光学元件O的外径稳定。
需要说明的是，与由成型原料M间的体积的偏差所引起的光学元件O的外径的偏差量相比，上述这样的由目标壁厚T与实际壁厚之间的偏差所引起的光学元件O的外径的偏差量非常小，是不会对光学性能等带来很大影响的程度。
根据以上说明的制造装置1，由于根据成型原料M的体积来控制进行冲压成型的光学元件O的壁厚，因而即使在存在成型原料M间的体积的偏差的情况下，也能够抑制光学元件O的外径的偏差，能够制造出具有固定外径的光学元件O。
例如如图5的(a)、(b)、(c)所示，考虑利用制造装置1分别进行体积关系为M1<M2<M3的3种成型原料M1、M2、M3的成型的情况。这种情况下，上模2的压入量按照成型原料M1、M2、M3的顺序减小(压入量A1>A2>A3)，成型后的光学元件O1、O2、O3的壁厚按照成型原料M1、M2、M3的顺序增大(壁厚T1<T2<T3)。另一方面，如该图中所示，与成型原料M1、M2、M3的体积的偏差无关，成型后的光学元件O1、O2、O3的外径被控制为恒定(外径De1＝De2＝De3)。
另外，在制造装置1中，不必另外通过定心加工进行光学芯和外径的加工，因而与需要定心加工的制造方法相比，能够削减制造工时和制造成本。
[实施方式2]
在上述的实施方式1中，在对成型原料M进行成型时，利用入口测定部11测定了成型原料M的直径，取而代之，也可以利用入口测定部11测定成型原料M的质量(重量)。
具体地说，在实施方式2的制造装置中，在待机台10上，利用入口测定部11测定出由上模2和下模3把持的状态的成型原料M的质量Ws，每次测定后将其输出到运算部41。接着，运算部41基于由入口测定部11测定出的成型原料M的质量Ws和成型原料M的密度(比重)ρs，通过下式(16)计算出成型原料M的体积Vs。
Vs＝Ws×ρs···(16)
接着，运算部41通过与上述的实施方式1同样的方法计算出光学元件O的目标壁厚T(参照图3的步骤S3)。之后，控制部42通过与上述的实施方式1同样的方法对上模2和下模3的模间距离进行控制(参照图3的步骤S4)。
根据以上说明的实施方式2的制造装置，与上述的实施方式1的制造装置1同样地，即使在存在成型原料M间的体积的偏差的情况下，也能够制造具有固定外径的光学元件O。另外，在实施方式2的制造装置中，即使在成型原料M不是球状的情况下，也能够精度良好地计算出成型原料M的体积，因而能够准确地计算出光学元件O的目标壁厚T。
[实施方式3]
在上述的实施方式1中，在对成型原料M进行成型时，在待机台10上，利用入口测定部11测定由上模2和下模3把持的状态的成型原料M的直径Ds，每次测定后将其输出到运算部41，但也可以不设置入口测定部11，而是预先在外部测定成型原料M的直径Ds并输出到运算部41。
在实施方式3的制造装置1A中，具体地说，如图6所示，将收纳在原料堆料机51中的成型原料M利用未图示的传送臂逐个地移动到直径测定部(测定部)52。接着，直径测定部52对成型原料M的直径Ds进行测定，将该直径Ds输出到运算部41。接着，运算部41基于由直径测定部52测定的成型原料M的直径Ds，通过与上述实施方式1同样的方法计算出成型原料M的体积Vs，然后计算出光学元件O的目标壁厚T(参照图3的步骤S2,S3)。之后，控制部42通过与上述的实施方式1同样的方法对上模2和下模3的模间距离进行控制(参照图3的步骤S4)。
根据以上说明的实施方式3的制造装置1A，与上述的实施方式1的制造装置1同样地，即使存在成型原料M间的体积的偏差的情况下，也能够制造具有固定外径的光学元件O。另外，在制造装置1A中，由于在将成型原料M配置于待机台10之前能够稳定地以良好的精度对成型原料M的直径Ds进行测定，因而能够更准确地计算出光学元件O的目标壁厚T。
[实施方式4]
在上述的实施方式2中，在对成型原料M进行成型时，在待机台10上，利用入口测定部11测定由上模2和下模3把持的状态的成型原料M的质量Ws，每次测定后将其输送到运算部41，但也可以不设置入口测定部11，而是预先在外部测定成型原料M的质量Ws并输出到运算部41。
在实施方式4的制造装置1B中，具体地说，如图7所示，将收纳在原料堆料机51中的成型原料M利用未图示的传送臂逐个地移动到质量测定部(测定部)53。接着，质量测定部53对成型原料M的质量Ws进行测定，将该质量Ws输出到运算部41。接着，运算部41基于由质量测定部53测定的成型原料M的质量Ws，通过与上述的实施方式2同样的方法计算出成型原料M的体积Vs，然后通过与上述的实施方式1同样的方法计算出光学元件O的目标壁厚T(参照图3的步骤S3)。之后，控制部42通过与上述的实施方式1同样的方法对上模2和下模3的模间距离进行控制(参照图3的步骤S4)。
根据以上说明的实施方式4的制造装置1B，与上述的实施方式1的制造装置1同样地，即使在存在成型原料M间的体积的偏差的情况下，也能够制造出具有固定外径的光学元件O。另外，在制造装置1B中，由于在将成型原料M配置于待机台10之前能够稳定地以良好的精度对成型原料M的质量Ws进行测定，因而能够更准确地计算出光学元件O的目标壁厚T。
[实施方式5]
在上述的实施方式1中，在对光学元件O进行了成型时，在排出台30上对由上模2和下模3把持的状态的光学元件O的壁厚进行测定，输出到运算部41，但也可以不设置出口测定部31，而是在外部测定光学元件O的壁厚并输出到运算部41。
在实施方式5的制造装置1C中，具体地说，如图8所示，将成型后的光学元件O利用未图示的传送臂移动到壁厚测定部54。接着，壁厚测定部54对成型原料M的壁厚进行测定，将该壁厚输出到运算部41。接着，运算部41计算由壁厚测定部54测定的壁厚和在上述的步骤S3(参照图3)中计算出的目标壁厚T之间的偏差量。然后，在下次以后的成型时的步骤S3中，运算部41将上述偏差量作为校正量与由上述式(12)计算出的目标壁厚T相加，由此对目标壁厚T进行校正。需要说明的是，这样的目标壁厚T的校正处理针对每一模具和成型条件来进行。
根据以上说明的实施方式5的制造装置1C，与上述的实施方式1的制造装置1同样地，能够制造出具有准确的壁厚的光学元件O、能够使光学元件O的外径稳定。另外，在制造装置1C中，能够在将光学元件O从模具取下的状态下精度良好地对光学元件O的壁厚稳定地进行测定，因而能够更准确地校正光学元件O的目标壁厚T。
[实施方式6]
如图9所示，实施方式6的制造装置1D还具备测定光学元件O的外径的外径测定部55。
具体地说，如图9所示，在实施方式6的制造装置1D中，将成型后的光学元件O利用未图示的传送臂移动到外径测定部55。接着，外径测定部55对光学元件O的外径进行测定，将该外径输出到运算部41。接着，运算部41对于由外径测定部55测定的外径与预先设定的光学元件O的目标外径De进行比较。
在由外径测定部55测定的外径大于目标外径De的情况下，运算部41判定成型出的光学元件O的壁厚薄，如下式(17)所示，通过对目标壁厚T加上校正量Tα来计算出校正后的目标壁厚Th。另外，在由外径测定部55测定的外径小于目标外径De的情况下，运算部41判定为成型出的光学元件O的壁厚厚，如下式(18)所示，通过从目标壁厚T中减去校正量Tα来计算出校正后的目标壁厚Th。
Th＝T+Tα···(17)
Th＝T-Tα···(18)
而且，通过反复进行这样的校正，使成型后的光学元件O的外径接近于目标外径De。需要说明的是，上述的校正量Tα可以预先通过实验求出。
根据以上说明的实施方式6的制造装置1D，与上述的实施方式1的制造装置1同样地，能够制造出具有准确的壁厚的光学元件O、能够使光学元件O的外径稳定。另外，在制造装置1D中，即使目标外径De与光学元件O的实际外径之间产生偏差的情况下，也能够对该偏差进行适当的校正。
[实施方式7]
在上述的实施方式1～4中，在运算部41中，基于成型原料M的直径Ds或质量Ws，通过上述式(1)～(12)求出光学元件O的目标壁厚T，但也可以预先构建表示成型前的成型原料M的直径Ds或质量Ws与成型后的光学元件的壁厚之间的关系的关系式，使用该关系式，根据成型原料M的直径Ds或质量Ws计算出光学元件O的目标壁厚T。
具体地说，在通过入口测定部11或直径测定部52测定了成型原料M的直径Ds的情况下，实施方式7的制造装置的运算部41通过下式(19)计算出目标壁厚T。另外，在通过入口测定部11或质量测定部53测定了成型原料M的质量Ws的情况下，运算部41通过下式(20)计算出目标壁厚T。
T＝Ks×Ds···(19)
T＝Ps×Ws···(20)
此处，上述式(19)中的Ks和上述式(20)中的Ps为系数。该系数Ks、Ps可以如下求出：例如使用实际的模具进行实验性的成型，在设光学元件O的外径固定时，测定光学元件O的壁厚相对于成型原料M的直径Ds或质量Ws怎样发生变化，通过在曲线图等中进行绘图，由此求出上述系数。
根据以上说明的实施方式7的制造装置，与上述的实施方式1的制造装置1同样地，能够制造出具有准确的壁厚的光学元件O，能够使光学元件O的外径稳定。另外，实施方式7的制造装置能够比其他实施方式更迅速且简便地计算出光学元件O的目标壁厚T。
以上通过具体实施方式对本发明的光学元件的制造装置和光学元件的制造方法进行了具体说明，但本发明的宗旨并不限于这些记载，而应该基于权利要求的记载进行宽泛的解释。另外，基于这些记载进行的各种变更、改变等也当然包含在本发明的宗旨内。
例如，在上述的实施方式1～7中，对光学元件O为凸透镜的情况进行了说明，但在光学元件O为凹透镜的情况下，也能够利用同样的方法计算出光学元件O的目标壁厚T。
标号说明
1、1A、1B、1C、1D：制造装置；2：上模；3：下模；10：待机台；11：入口测定部(测定部)；20：成型室；21：加热台；22：冲压台；23：冷却台；24：轴；25：加压定位部；30：排出台；31：出口测定部；41：运算部；42：控制部；51：原料堆料机；52：直径测定部(测定部)；53：质量测定部(测定部)；54：壁厚测定部；55：外径测定部；M：成型原料；O：光学元件。

Claims (8)

1.一种光学元件的制造装置，其通过利用模具对加热软化后的成型原料进行冲压成型，来制造由圆柱部和2个球缺构成的光学元件，其特征在于，该制造装置具备：
测定部，其对所述成型原料的直径或质量进行测定；
运算部，其基于由所述测定部测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述光学元件的目标壁厚；以及
控制部，其在冲压成型时对所述模具的模间距离进行控制，以使得成为由所述运算部计算出的所述光学元件的目标壁厚；
其中，所述运算部基于由所述测定部测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述成型原料的体积，基于所述成型原料的体积、以及预先设定的所述光学元件的目标外径和所述光学元件的球缺的曲率半径，计算所述光学元件的球缺的高度和圆柱部的高度，从而计算所述光学元件的目标壁厚。
2.根据权利要求1所述的光学元件的制造装置，其特征在于，
所述运算部进行以下处理：
基于所述光学元件的目标外径和所述光学元件的球缺的曲率半径计算所述光学元件的球缺的高度，
基于所述光学元件的球缺的高度和所述光学元件的球缺的曲率半径计算所述光学元件的球缺的体积，
通过从所述成型原料的体积减去所述光学元件的球缺的体积而计算所述光学元件的圆柱部的体积，
基于所述圆柱部的体积和所述光学元件的目标外径计算所述光学元件的圆柱部的高度，
通过将所述光学元件的球缺的高度与所述光学元件的圆柱部的高度相加而计算所述光学元件的目标壁厚。
3.根据权利要求1或2所述的光学元件的制造装置，其特征在于，
所述测定部对所述成型原料的质量进行测定；
所述运算部基于由所述测定部测定出的所述成型原料的质量和预先设定的所述成型原料的密度计算所述成型原料的体积。
4.一种光学元件的制造装置，其通过利用模具对加热软化后的成型原料进行冲压成型，来制造由圆柱部和2个球缺构成的光学元件，其特征在于，该制造装置具备：
测定部，其对所述成型原料的直径或质量进行测定；
运算部，其基于由所述测定部测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述光学元件的目标壁厚；以及
控制部，其在冲压成型时对所述模具的模间距离进行控制，以使得成为由所述运算部计算出的所述光学元件的目标壁厚；
其中，所述运算部使用预先构建的、成型前的所述成型原料的直径或质量与成型后的所述光学元件的壁厚之间的关系式，根据由所述测定部测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述光学元件的目标壁厚。
5.一种光学元件的制造方法，通过利用模具对加热软化后的成型原料进行冲压成型来制造由圆柱部和2个球缺构成的光学元件，其特征在于，该制造方法包括：
测定步骤，对所述成型原料的直径或质量进行测定；
运算步骤，基于在所述测定步骤中测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述光学元件的目标壁厚；以及
控制步骤，在冲压成型时对所述模具的模间距离进行控制，以使得成为在所述运算步骤中计算出的所述光学元件的目标壁厚；
其中，在所述运算步骤中，基于由所述测定步骤测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述成型原料的体积，基于所述成型原料的体积、以及预先设定的所述光学元件的目标外径和所述光学元件的球缺的曲率半径，计算所述光学元件的球缺的高度和圆柱部的高度，从而计算所述光学元件的目标壁厚。
6.根据权利要求5所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
在所述运算步骤中进行以下处理：
基于所述光学元件的目标外径和所述光学元件的球缺的曲率半径计算所述光学元件的球缺的高度，
基于所述光学元件的球缺的高度和所述光学元件的球缺的曲率半径计算所述光学元件的球缺的体积，
通过从所述成型原料的体积减去所述光学元件的球缺的体积而计算所述光学元件的圆柱部的体积，
基于所述圆柱部的体积和所述光学元件的目标外径计算所述光学元件的圆柱部的高度，
通过将所述光学元件的球缺的高度与所述光学元件的圆柱部的高度相加而计算所述光学元件的目标壁厚。
7.根据权利要求5或6所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
在所述测定步骤中，对所述成型原料的质量进行测定；
在所述运算步骤中，基于在所述测定步骤中测定出的所述成型原料的质量和预先设定的所述成型原料的密度计算所述成型原料的体积。
8.一种光学元件的制造方法，通过利用模具对加热软化后的成型原料进行冲压成型来制造由圆柱部和2个球缺构成的光学元件，其特征在于，该制造方法包括：
测定步骤，对所述成型原料的直径或质量进行测定；
运算步骤，基于在所述测定步骤中测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述光学元件的目标壁厚；以及
控制步骤，在冲压成型时对所述模具的模间距离进行控制，以使得成为在所述运算步骤中计算出的所述光学元件的目标壁厚；
其中，在所述运算步骤中，使用预先构建的、成型前的所述成型原料的直径或质量与成型后的所述光学元件的壁厚之间的关系式，根据在所述测定步骤中测定出的所述成型原料的直径或质量计算所述光学元件的目标壁厚。
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