JP2005298233A - 光学ガラス素子の成形装置及び成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】上下一対の型とスリーブとが噛み込んでも簡単に解除して成形を可能とする。
【解決手段】成形装置は、光学ガラス素材４を上下一対の型１，３の押圧によって成形する。上下一対の型１，３が嵌合されるスリーブ２と、上下一対の型１，３の嵌合の際にスリーブ２に振動を与える振動印加手段５Ａとを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、上下一対の型によって光学ガラス素子を高精度に押圧成形する成形装置及び成形方法に関する。

近年、光学ガラス素子としてのレンズ自体の高性能化やコストダウン化のため、レンズ系の枚数削減要求を満たすべく、非球面レンズの必要性が高まっている。

ガラスレンズの製造には、光学ガラス素材を球面研磨により仕上げる成形手段が用いられてきたが、非球面レンズを研磨により成形することが非常に難しいことから、加熱炉で加熱した光学ガラス素材を上下で対向する一対の型の間に搬送して押圧成形することがなされている。

図３は、このような押圧成形を行うため、特許文献１に開示された従来の成形装置を示す。この成形装置では、下型１０４の成形面上に光学ガラス素材１１９を載置し、下型１０４及び上型１０３をスリーブ１０５に挿入して組み合わせた成形ブロックをマウント１０６に載置する。そして、エアシリンダ１１７を作動させることにより昇降ロッド１１６を上昇させ、上型１０３の底面を上型押圧部材１０２に当て付ける。

上型押圧部材１０２の下面には、半球状の突起が形成されているため、上型１０３の底面が点接触する。その後、所定の荷重を負荷させながらヒータ１０８によって、上下型１０３、１０４とスリーブ１０５とを加熱して、光学ガラス素材１１９を軟化させ、上下型１０３、１０４の成形面を転写させる。そして、徐冷して所望の光学ガラス素子を成形する。この場合、光学ガラス素子を押圧する成形圧はロードセル１１５によって制御されている。また、ガイド１１４により、下型押圧部材１０７は垂直に上昇するようになっている。なお、カバー１０９と、底板１１１と、上固定板１１０とによって成形室が形成されるが、この成形室は、温度が逃げないように密封性が高められている。
特開平８−１３３７６５号公報

図３に示す従来装置において、上下の型１０３，１０４の偏心がスリーブ１０５と型の嵌め合いによる規制によって確保されるが、より厳しい偏心を要求された場合には、嵌合部分が噛み合って正常に動作できなくなる問題を有している。この場合、外力等によって無理に動かそうとすると、さらに噛み合い力が大きくなり、最悪の場合は、型１０３，１０４若しくはスリーブ１０５が破損する問題も有している。

本発明は、このような問題点を考慮してなされたものであり、上下一対の型とスリーブとの噛み合いを簡単な手段により解除して押圧可能とし、これにより、偏心条件の厳しい光学ガラス素子の成形を行うことが可能な成形装置及び成形方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明の光学ガラス素子の成形装置は、光学ガラス素材を上下一対の型の押圧によって成形する成形装置において、上下一対の型が嵌合されるスリーブと、上下一対の型の嵌合の際にスリーブに振動を与える振動印加手段とを有することを特徴とする。

請求項１記載の発明では、スリーブ内に上下一対の型を勘合させる際に、振動印加手段がスリーブに振動を与えるため、上下一対の型とスリーブが噛み合っていても、噛み合いが解除される。このため、上下一つの型による押圧成形を行うことができる。

請求項２記載の発明の光学ガラス素子の成形方法は、上下一対の型の間に光学ガラス素材を挿入し、上下一対の型をスリーブに嵌合させた状態での押圧によって光学ガラス素子を成形する成形方法において、上下一対の型をスリーブに嵌合する際に、スリーブに振動を印加することを特徴とする。

請求項２記載の発明では、上下一対の型をスリーブに嵌合する際に、スリーブに振動を印加するため、上下一対の型とスリーブとの噛み合いを簡単に解除することができ、上下一つの型による押圧成形を行うことができる。

本発明によれば、スリーブと型の嵌合の際に、スリーブを振動させることにより噛み合うことがなくなるため、スリーブと型の嵌め合いが小さくてもスムーズに嵌合させることが可能となる。このため、精度の高い光学ガラス素子を成形することができる。

以下、本発明を図示する実施の形態により具体的に説明する。なお、各実施の形態において、同一の部材には、同一の符号を付して対応させてある。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における成形装置の断面図を示す。

上下一対となる上型１と下型３とが対向して配置されており、型１，３の対向面には光学ガラス素材４に転写される成形面が形成されている。成形に先立って、上型１はスリーブ２内に挿入されて嵌合されることにより、スリーブ２が嵌合状態で固定されている。

上型１は昇降ロッド７によりエアシリンダ８に接続されることにより上下可能となっている。エアシリンダ８は、成形室６の上面に固定されており、成形室６内部にはヒーター９が配置されることにより、その内部の構造物の加熱が可能となっている。

下型３には、光学ガラス素材４が載置されており、降下する上型１と下型３とにより光学ガラス素材４を上下から押圧して成形する。さらに、スリーブ２の上部には、スリーブ２に微振動を印加する振動印加手段としての超音波振動子５Ａが取り付けられている。

次に、この成形装置を用いた光学ガラス素子の成形を説明する。

成形前においては、上型１がスリーブ２内に嵌合されることにより、スリーブ２が上型１に取り付けられている。まず、下型３の成形面に光学ガラス素材４が供給されて載置される。その後、エアシリンダ８が作動して昇降ロッド７が下降する。これにより、上型１及びスリーブ２が下降する。

この下降の際には、超音波振動子５Ａを作動させてスリーブ２を微弱に振動させておく。下降が進行してスリーブ２の先端が下型３の外周に嵌合する。このときに、結合部の傾きなどで噛み合ったとしても、超音波振動子５Ａによってスリーブ２が振動しているため、噛み合いが簡単に解除され、下型３とスリーブ２とを嵌合させることが可能となる。

上型１及びスリーブ２が所定位置まで下降した時点で超音波振動子５Ａの動作を停止し、ヒーター９により加熱し、上下型１、３により押圧しながら型１，３の成形面を光学ガラス素材４に転写し、その後、徐冷を行って所望の光学ガラス素子を成形する。

このような実施の形態では、下型３への嵌合の際に、スリーブ２を超音波振動させるため、下型３とスリーブ２とが噛み合っていても、簡単にその解除を行うことができ、これらの嵌合を円滑に行うことができる。このため、スリーブ２と下型３の嵌め合いが小さくてもスムーズに嵌合させることができ、精度の高い光学ガラス素子を成形することができる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２の成形装置を示す。

この実施の形態においては、スリーブ２の上部に振動印加手段としてのエアシリンダ５Ｂが配置されている。エアシリンダ５Ｂを動作させると、その先端部がスリーブ２の上端部を叩くため、微弱な振動をスリーブ２に印可することが可能となっている。その他の構成は実施の形態１と同様である。

この実施の形態による光学ガラス素子の成形においては、上型１をスリーブ２に嵌合させることにより、スリーブ２を上型１に取り付けておく。まず、下型３の成形面に光学ガラス素材４が供給される。

その後、エアシリンダ８を動作させて昇降ロッド７を下降させ、上型１とスリーブ２とを下降させる。このとき振動印加手段としてのエアシリンダ５Ｂも、そのロッドを上下動させる。これにより、スリーブ２を叩いて振動させておく。

下降が進行してスリーブ２の先端が下型３の外周に嵌合する。このときに結合部の傾きなどで噛み合っていても、エアシリンダ５Ｂによってスリーブ２を振動させているため、噛み合いが簡単に解除され、下型３とスリーブ２とを嵌合させることが可能となる。

上型１及びスリーブ２が所定位置まで下降した時点でエアシリンダ５Ｂのロッドの上下動を停止し、ヒーター９により加熱し、上下型１、３により押圧しながら型の成形面を光学ガラス素材４に転写し、その後、徐冷を行って所望の光学ガラス素子を成形する。

なお、以上の実施の形態では、予め上型１にスリーブ２を嵌合させているが、予め下型３をスリーブ２に嵌合させて取り付けておき、この状態で上型１をスリーブ２に嵌合させても良い。

本発明の実施の形態１における成形装置の断面図である。 実施の形態２の成形装置の断面図である。 従来の成形装置の断面図である。

符号の説明

１ 上型
２ スリーブ
３ 下型
４ 光学ガラス素材
５Ａ 超音波振動子
５Ｂ エアシリンダ

Claims (2)

1. 光学ガラス素材を上下一対の型の押圧によって成形する成形装置において、
   上下一対の型が嵌合されるスリーブと、上下一対の型の嵌合の際にスリーブに振動を与える振動印加手段とを有することを特徴とする光学ガラス素子の成形装置。
2. 上下一対の型の間に光学ガラス素材を挿入し、上下一対の型をスリーブに嵌合させた状態での押圧によって光学ガラス素子を成形する成形方法において、
   上下一対の型をスリーブに嵌合する際に、スリーブに振動を印加することを特徴とする光学ガラス素子の成形方法。

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