JP2002053328A - 光学素子成形装置 - Google Patents

光学素子成形装置

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JP2002053328A JP2000237031A JP2000237031A JP2002053328A JP 2002053328 A JP2002053328 A JP 2002053328A JP 2000237031 A JP2000237031 A JP 2000237031A JP 2000237031 A JP2000237031 A JP 2000237031A JP 2002053328 A JP2002053328 A JP 2002053328A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/60Aligning press die axes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部材の積み重ね誤差やバラツキ、そして熱ひ
ずみの影響を受けずに平行度を高精度かつ好作業性で調
整できる光学素子成形装置を提供することを目的とする
ものである。 【解決手段】 金型押え12により成形材料2を載置し
た下型13bを設置した上下移動自在な加圧板1と、上
部プレート4に三点のボルトにより締結された受圧板3
と、真球7を受ける断面円錐形状の座6と、三点支持構
造における二点の真球7を座6を介して当接した勾配を
設けたプレート8を移動させるネジ9と、ジョイント1
1によりネジ9に連結し、その駆動あるいは移動量を測
定するマイクロメーターヘッド10から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光学レンズなどをプ
レス成形する際に使用される光学素子成形装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来におけるこの種の光学素子成形装置
について図面を用いて説明する。図4は従来における光
学素子成形装置の要部断面図であり、2は光学素子を形
成する成形材料、19は基準面をもち下シャフト23の
上端に固定された上下移動自在な加圧ブロック、20は
プレート21の下面に上シャフト22を介して取付けら
れた受圧ブロック、26a、26bは各々の金型押え2
5a、25bにより取付けられた成形金型としての上型
および下型であり、そして24はサイドプレートであ
る。
【0003】前記の成形装置におけるプレス成形により
形成される光学素子の精度を決定する平行度の調整方法
としては、目的に応じた厚さのスペーサをプレート21
とサイドプレート24間に挟持させて基準面をもつ加圧
ブロック19に対して受圧ブロック20全体を傾斜させ
ることにより、成形金型としての上型26aと下型26
bとの平行度を調整するものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の構成による成形装置における平行度の調整方法
では、平行度調整を行う毎にスペーサなどの部材を挟持
させるため、部材の積み重ね誤差や熱ひずみ、さらに成
形金型自身の熱ひずみにより、高精度の平行度調整を作
業性良く行うことが困難であるという課題を有してい
た。
【0005】本発明は前記した従来の課題を解決しよう
とするものであり、部材の積み重ね誤差やバラツキ、そ
して熱ひずみの影響を受けずに平行度を高精度かつ作業
性良く調整できる光学素子成形装置を提供することを目
的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の光学素子成形装置は以下の構成を有する
ものである。
【0007】本発明の請求項1に記載の発明は、平面上
の三角形の頂点に真球を配してプレートに対して支持さ
れた受圧板を含み、前記三角形の頂点に配した真球の内
の一箇所を固定支点となし、他の二箇所に配した真球と
の間に勾配を設けた水平移動自在なプレートを介在させ
た平行度調整手段と、この平行度調整手段を構成する受
圧板に設けられ、基準面をもつ移動自在な上型あるいは
下型との間でキャビティを有するべく結合される下型あ
るいは上型を含み、制御された加熱や加圧により成形材
料を成形加工する成形手段とを備えたものであり、これ
により勾配を設けた水平移動自在なプレートの水平方向
への移動量に比例した量だけ垂直方向に受圧板が動作し
て基準面に対する平行度を調整することができるという
作用を有する。
【0008】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、勾配を設けた水平移動自在なプレート
の移動量を測定し確認する手段を備えたものであり、平
行度調整量を把握し確認しながら平行度を調整すること
ができるという作用を有する。
【0009】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、基準面との平行度のズレを検出し、勾
配を設けた水平移動自在なプレートの移動量を自動的に
設定できる制御手段を備えたものであり、自動的に平行
度を調整することができるという作用を有する。
【0010】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、勾配を設けた水平移動自在なプレート
の駆動体をマイクロメーターヘッドとしたものであり、
水平移動自在なプレートの移動および移動量の測定が容
易かつ高精度にできるという作用を有する。
【0011】本発明の請求項5に記載の発明は、円周面
の同一平面位置における三角形の頂点に真球を配してサ
イドプレートに対して支持された受圧ブロックを含み、
前記三角形の頂点に配した真球の内の一箇所を固定支点
となし、他の二箇所に配した真球との間に勾配を設けた
垂直移動自在なプレートを介在させた平行度調整手段
と、この平行度調整手段を構成する受圧ブロックに設け
られ、基準面をもつ移動自在な上型あるいは下型との間
でキャビティを有するべく結合される下型あるいは上型
を含み、制御される加熱や加圧により成形材料を成形加
工する成形手段とを備えたものであり、これにより、勾
配を設けた垂直移動自在なプレートの垂直方向への移動
量に比例した量だけ水平方向に受圧ブロックを動作して
基準面に対する平行度を調整することができるという作
用を有する。
【0012】請求項6に記載の発明は、請求項5に記載
の発明において、勾配を設けた垂直移動自在なプレート
の移動量を測定し確認する手段を備えたものであり、平
行度調整量を把握し確認しながら平行度を調整すること
ができるという作用を有する。
【0013】請求項7に記載の発明は、請求項5に記載
の発明において、基準面との平行度のズレを検出し、勾
配を設けた垂直移動自在なプレートの移動量を自動的に
設定できる制御手段を備えたものであり、自動的に平行
度を調整することができるという作用を有する。
【0014】請求項8に記載の発明は、請求項5に記載
の発明において、勾配を設けた垂直移動自在なプレート
の駆動体をマイクロメーターヘッドとしたものであり、
垂直移動自在なプレートの移動および移動量の測定が容
易にかつ高精度にできるという作用を有する。
【0015】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)以下、本発明の
特に請求項1〜4に記載の発明について図面を用いて説
明する。
【0016】図1は本発明の実施の形態1における光学
素子成形装置の要部構成斜視図、図2(a)、図2
(b)は同装置の要部平面図および要部断面図である。
【0017】図1、図2において、1は光学素子成形装
置としての基準面となる上下移動自在な加圧板であり、
その上面には金型押え12bにより樹脂材やガラス材な
どの成形材料2を載置した下型12aを取付けており、
支持体14の上先端に設置されている。
【0018】3は上部プレート4に120度の間隔、す
なわち三角形の頂点に配置された3点のボルト5a、5
b、5cが締結されることにより上部プレート4に対し
て支持された受圧板であり、その受圧板3の下面の凸部
には下型13bに対向する上型13aが金型押え12a
により固着されている。
【0019】6と16、6aと16a、6b(図示せ
ず)と16bは、超鋼材やセラミック材などでなる真球
7、7a、そして図示していない7bを受けるための一
端が円錐形状をした受面をもつ同材でなる各々対の座で
ある。そして、図2(b)に示すように上部プレート4
と受圧板3間に座6、真球7、座16を配設し固定支点
としている。
【0020】また、8、8aは水平移動自在で勾配を下
面に有するプレートであり、水平面を上部プレート4の
下面と密着させ、他面である勾配面の先端と座6a、6
b(図示せず)、真球7a、7b(図示せず)、座16
a、16bを介して受圧板3と密接している。そして、
真球7、7a、7bは三点のボルト5a、5b、5cと
同じく120度の間隔、すなわち三角形の頂点に配置さ
れている。すなわち、ボルト5a、5b、5cと真球
7、7a、7bは上型13aの中心を通る軸線に対し放
射線方向に配置されている。
【0021】9、9aは片端を三点支持構造における二
点部分のプレート8、8aの側面に当接させたネジであ
り、回転することによりプレート8、8aを水平移動に
動作させることができる。10、10aはジョイント1
1、11aによりネジ9、9aの他端に連結されてお
り、その移動の駆動と移動量の設定あるいは測定確認す
るためのマイクロメーターヘッドである。
【0022】次に平行度の調整手順について説明する。
まず平行度を確認するために上方向へ駆動する加圧板1
に取付けられた成形金型としての下型13bの上部所定
個所に樹脂材やガラス材などの成形材料2を載置し、前
記構成により平行度調整部を装備してなる受圧板3との
間で挟持し加熱軟化後加圧して成形を行う。
【0023】成形した成形材料2を取出し、円周方向に
複数点測定するか、もしくは光学測定機器を使用し干渉
縞により、前記の成形した成形材料の平行度を検出する
ことなどにより、成形部全体の平行度を確認するととも
に、必要な平行度の補正調整量を設定する。
【0024】このようにして得られた平行度を、所定平
行度の精度に補正するために、まず平面から見て三角形
の頂点に配置され上面を固定した三点のボルト5a、5
b、5cを緩める。そして二個の真球7a、7bに座6
a、6bを介して当接する勾配を持つプレート8、8a
をマイクロメーターヘッド10、10aの回動により移
動すなわち動作させることにより受圧板3を介し、成形
金型としての上型13aを傾斜させて所定の平行度に調
整し設定される。
【0025】この際、勾配を有するプレート8、8aの
勾配を小さくすることで分解能を小さくでき、さらに勾
配を有するプレート8、8aに取付けたネジ9、9aの
ピッチを小さくし、またマイクロメーターヘッド10を
用いて移動駆動および移動量を設定あるいは確認するこ
とにより、例えば1μm以下の微調整を行うことが出来
る。目的の移動量だけ調整し設定させた後、三点の固定
用ボルト5a、5b、5cを再び締結し、成形材料2を
載置し成形を行うのである。
【0026】例えば、三点の真球7、7a、7bが直径
90mmの同心円上に正三角形になるように配置され、
プレート8、8aの勾配が1mm水平方向に移動するの
に対し、垂直方向への変化が20分の1mmに設定され
ている時、外径3.9mmの光学素子の平行度を調整す
る場合、光学素子を作業者側から見て右側に1μm倒す
ためには、右側のプレート8aを奥側に2mm移動さ
せ、さらに左側のプレート8を手前側に2mm移動させ
ることにより所定の傾斜が達成される。
【0027】前記した成形加工、プレートの駆動手段、
移動量測定手段、およびそれらを自動制御手段により動
作させるように構成すれば、本装置の工程の自動化が可
能となる。
【0028】(実施の形態2)次に本発明の特に請求項
5〜8に記載の発明について、図面を用いて説明する。
【0029】図3(a)は本発明の実施の形態2におけ
る光学素子成形装置の要部切欠平面図、図3(b)は同
装置の要部断面図である。28は円柱形状の受圧ブロッ
ク15を平行度調整する際に支点としての真球7a、7
bに当接させるための押しボルトであり、その受圧ブロ
ック15の下面には実施の形態1と同様に下型13bに
対向するように金型押え12aにて固定された上型13
aが設けられており、下型13b側の加圧板1を基準面
として平行度が調整可能に構成されている。27は受圧
ブロック15をサイドプレート29との間に保持する軸
受であり、図示していないが最終的に三点の固定用のボ
ルトにより平行度調整後の状態が維持されるようにボル
ト締めが行われる。この実施の形態2の場合には押しボ
ルト28、真球7a、7bが受圧ブロック15の円周上
の120度の位置間隔にあり、三点固定用のボルトもそ
れと同じように120度の位置間隔でサイドプレート2
9に配設されるものである。そして、受圧ブロック15
の120度の位置間隔にある座16a、16bに真球7
a、7bを介して対向される座6a、6bがプレート8
a、8bに設けた勾配面を滑動し、当接プレート8a、
8bが上下に移動することにより、受圧ブロック15の
傾きが調整され、結果として基準面に対する水平度が調
整される。ここで、プレート8a、8bの上下方向への
移動調整、設定は実施の形態1と同様にマイクロメータ
ーヘッド10、ジョイント11、ネジ9を用いて行われ
る。
【0030】次に平行度調整の手順について説明する。
前記の実施の形態1と同じく平行度を確認後、受圧ブロ
ック15を固定したボルト(図示せず)を緩め、押しボ
ルト28で真球7a、7bの支点側へ移動させる。そし
て、二個の真球7a、7bを介する座6a、6bを配設
した勾配を有するプレート8、8aをマイクロメーター
ヘッド10の回動により、垂直方向へ移動すなわち動作
させることにより受圧ブロック15を傾斜させて必要と
する平行度が調整される。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明による光学素子成形
装置は、光学素子を成形し、平行度を確認した状態から
平行度調整を行うため、部材の精度や熱ひずみに依存す
ることなく精度よく平行度の調整ができ、かつ工程の自
動化が可能で、さらにプレートの勾配の大きさや、球面
形状の曲率半径を変化させることにより、調整分解能を
自由に設定させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による光学素子成形装置
の要部斜視図
【図2】(a)同装置の平行度調整部の要部平面図 (b)同装置の平行度調整部の要部断面図
【図3】(a)本発明の実施の形態2における光学素子
成形装置による平行度調整部の要部平面図 (b)同装置の要部断面図
【図4】従来における光学素子成形装置の要部断面図
【符号の説明】
1 加圧板 2 成形材料 3 受圧板 4 上部プレート 5 ボルト 6、6a、6b、16、16a、16b 座 7、7a、7b 真球 8、8a プレート 9、9a ネジ 10、10a マイクロメーターヘッド 11、11a ジョイント 12、12a 金型押え 13a 上型 13b 下型 14 支持体 15 受圧ブロック 19 加圧ブロック 20 受圧ブロック 21 プレート 22 上シャフト 23 下シャフト 24 サイドプレート 25a、25b 金型押え 26a、26b 成形金型 27 軸受 28 押しボルト

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面上の三角形の頂点に真球を配してプ
    レートに対して支持された受圧板を含み、前記三角形の
    頂点に配した真球の内の一箇所を固定支点となし、他の
    二箇所に配した真球との間に勾配を設けた水平移動自在
    なプレートを介在させた平行度調整手段と、この平行度
    調整手段を構成する受圧板に設けられ、基準面をもつ移
    動自在な上型あるいは下型との間でキャビティを有する
    べく結合される下型あるいは上型を含み、制御された加
    熱や加圧により成形材料を成形加工する成形手段とを備
    えた光学素子成形装置。
  2. 【請求項2】 勾配を設けた水平移動自在なプレートの
    移動量を測定し確認する手段を備えた請求項1に記載の
    光学素子成形装置。
  3. 【請求項3】 基準面との平行度のズレを検出し、勾配
    を設けた水平移動自在なプレートの移動量を自動的に設
    定できる制御手段を備えた請求項1に記載の光学素子成
    形装置。
  4. 【請求項4】 勾配を設けた水平移動自在なプレートの
    駆動体をマイクロメーターヘッドとしてなる請求項1に
    記載の光学素子成形装置。
  5. 【請求項5】 円周面の同一平面位置における三角形の
    頂点に真球を配してサイドプレートに対して支持された
    受圧ブロックを含み、前記三角形の頂点に配した真球の
    内の一箇所を固定支点となし、他の二箇所に配した真球
    との間に勾配を設けた垂直移動自在なプレートを介在さ
    せた平行度調整手段と、この平行度調整手段を構成する
    受圧ブロックに設けられ、基準面をもつ移動自在な上型
    あるいは下型との間でキャビティを有するべく結合され
    る下型あるいは上型を含み、制御される加熱や加圧によ
    り成形材料を成形加工する成形手段とを備えた光学素子
    成形装置。
  6. 【請求項6】 勾配を設けた垂直移動自在なプレートの
    移動量を測定し確認する手段を備えた請求項5に記載の
    光学素子成形装置。
  7. 【請求項7】 基準面との平行度のズレを検出し、勾配
    を設けた垂直移動自在なプレートの移動量を自動的に設
    定できる制御手段を備えた請求項5に記載の光学素子成
    形装置。
  8. 【請求項8】 勾配を設けた垂直移動自在なプレートの
    駆動体をマイクロメーターヘッドとしてなる請求項5に
    記載の光学素子成形装置。
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