JP2006231435A - Manufacturing device and manufacturing method for forming die - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製造装置及び成形型の製造方法に関する。 The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a mold.
従来から、プロジェクタや、レーザプリンタ等の光学機器には、小レンズがマトリクス状に配置されたレンズアレイが用いられている。
このレンズアレイを製造する際には、レンズアレイの形状に応じた成形型を用いてレンズアレイの原料となる溶融光学材料をプレス加工している。
レンズアレイを製造するために使用する成形型の製造装置としては、回転軸を有する主軸と、この主軸に取り付けられ、回転軸に対し直交する2方向に移動し、成形型の母型を保持するスライドテーブルと、前記主軸に対して、接近・離間方向に移動可能な工具とを備えたものを使用する(例えば、特許文献1参照)。
成形型の母型にレンズアレイの小レンズに対応した凹部又は凸部を形成する際には、スライドテーブルに取り付けられたモータを駆動し、スライドテーブルをスライドさせて、母型を主軸上の所定の位置に移動させる。その後、主軸を回転駆動させながら、工具を駆動して母型表面に凹部又は凸部を形成する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a lens array in which small lenses are arranged in a matrix is used in an optical apparatus such as a projector or a laser printer.
When this lens array is manufactured, a molten optical material that is a raw material of the lens array is pressed using a mold according to the shape of the lens array.
As a molding die manufacturing apparatus used for manufacturing a lens array, a main shaft having a rotation shaft, and attached to the main shaft, moved in two directions orthogonal to the rotation shaft, and holds a mother die of the molding die. A slide table and a tool provided with a tool movable in an approaching / separating direction with respect to the spindle are used (for example, see Patent Document 1).
When forming a concave or convex portion corresponding to the small lens of the lens array on the mold base of the mold, the motor attached to the slide table is driven and the slide table is slid to place the master mold on the main axis. Move to the position. Thereafter, while rotating the spindle, the tool is driven to form a concave portion or a convex portion on the surface of the mother die.
しかしながら、このような製造装置では、主軸にモータ付きのスライドテーブルを取り付けており、このスライドテーブルは比較的重いものであるため、主軸を回転させる際に、バランスが悪くなるという問題がある。そのため主軸に大きな負荷がかかることとなり、製造装置の耐久性能を向上させることが難しいという問題がある。 However, in such a manufacturing apparatus, a slide table with a motor is attached to the main shaft, and since this slide table is relatively heavy, there is a problem that the balance is deteriorated when the main shaft is rotated. Therefore, a large load is applied to the main shaft, and there is a problem that it is difficult to improve the durability performance of the manufacturing apparatus.
本発明の目的は、主軸にかかる負荷を低減することができる製造装置及びこの製造装置を用いた成形型の製造方法を提供することである。 The objective of this invention is providing the manufacturing method which can reduce the load concerning a main axis | shaft, and the manufacturing method of the shaping | molding die using this manufacturing apparatus.
本発明の製造装置は、レンズアレイを成形するための成形型であり、成形面にレンズアレイのマトリクス状に配置された小レンズに対応した凹部又は凸部が形成された成形型を製造するための製造装置であって、前記成形型の母型が取り付けられ、回転軸を中心に回転駆動する主軸と、前記主軸に取り付けられた前記母型の表面に前記凹部又は凸部を加工する工具及び前記工具を移動させ、前記工具の位置を決定する位置決め手段を有する加工部と、前記加工部の位置決め手段を駆動制御する制御部と、前記主軸の回転軸と、前記主軸上の原点位置にある前記母型の表面のレンズアレイの小レンズの光学的中心に対応する設計上の位置との位置関係を記憶する記憶手段とを備え、前記位置決め手段には、前記主軸に対する母型の取り付け位置を調整する際に、前記母型を保持する保持部が取り付けられており、母型表面に凹部又は凸部を形成する際には、前記主軸上の原点位置にある母型を前記保持部により保持し、前記記憶部に記憶された前記位置関係に基づいて、前記制御部により、前記位置決め手段を駆動して、主軸の回転軸と母型の表面のレンズアレイの小レンズの光学的中心に対応する設計上の位置とが一致するように、母型を保持した保持部の位置を調整し、主軸に対する母型の取り付け位置を決定することを特徴とする。 The manufacturing apparatus of the present invention is a molding die for molding a lens array, and for manufacturing a molding die in which concave portions or convex portions corresponding to small lenses arranged in a lens array matrix are formed on the molding surface. And a tool for processing the concave portion or the convex portion on the surface of the mother die attached to the main shaft, and a main shaft that is rotationally driven around a rotating shaft. A machining unit having a positioning unit that moves the tool and determines the position of the tool, a control unit that drives and controls the positioning unit of the machining unit, a rotation axis of the spindle, and an origin position on the spindle Storage means for storing a positional relationship with a design position corresponding to the optical center of the small lens of the lens array on the surface of the master mold, and the positioning means includes an attachment position of the master mold with respect to the main shaft When adjusting, a holding part for holding the mother die is attached, and when forming a concave or convex portion on the mother die surface, the mother die at the origin position on the spindle is held by the holding part. Then, based on the positional relationship stored in the storage unit, the positioning unit is driven by the control unit to correspond to the optical axis of the rotation axis of the main shaft and the small lens of the lens array on the surface of the matrix. The position of the holding part holding the mother die is adjusted so that the design position matches the design position, and the attachment position of the mother die with respect to the main shaft is determined.
このような本発明の製造装置では、母型表面に凹部又は凸部を形成する際に、工具の位置決めを行なう位置決め手段を用いて、母型を移動させ、位置決めを行なっている。従って、本発明の製造装置では、従来のように、主軸上にスライドテーブルを固定した構造となっていないので、主軸を回転駆動させた際に、バランスが崩れ、主軸に大きな負荷がかかることがない。これにより、製造装置の耐久性能を向上させることが可能となる。
さらに、本発明の製造装置では、主軸に対する母型の取り付け位置を調整する際に、工具の位置決めを行なう位置決め手段を利用して保持部を駆動し、母型を移動させ、位置決めを行なっている。従って、工具を位置決めする位置決め手段と、母型の位置決めを行なう位置決め手段とを共通のものとしているので、工具の位置決め手段と母型の位置決め手段とを別々に設ける場合に比べ、部材点数の削減を図ることができる。
In such a manufacturing apparatus of the present invention, when forming the concave portion or the convex portion on the surface of the mother die, the mother die is moved and positioned using the positioning means for positioning the tool. Therefore, the manufacturing apparatus according to the present invention does not have a structure in which a slide table is fixed on the main shaft as in the prior art. Therefore, when the main shaft is driven to rotate, the balance is lost and a large load is applied to the main shaft. Absent. Thereby, it becomes possible to improve the durability performance of a manufacturing apparatus.
Further, in the manufacturing apparatus of the present invention, when adjusting the mounting position of the master mold with respect to the main shaft, the holding section is driven using the positioning means for positioning the tool, and the master mold is moved to perform positioning. . Accordingly, since the positioning means for positioning the tool and the positioning means for positioning the mother die are made common, the number of members can be reduced as compared with the case where the tool positioning means and the mother die positioning means are provided separately. Can be achieved.
本発明では、前記主軸及び前記保持部を互いに接近させて、前記保持部及び主軸間での前記母型の引渡しを行い、前記保持部又は主軸には、前記保持部及び主軸間での母型の引渡しの際に、前記主軸又は保持部から加わる衝撃を吸収する衝撃吸収体が設けられていることが好ましい。
このような本発明によれば、保持部又は主軸に、衝撃吸収体が設けられているので、母型を保持部及び主軸間で引き渡す際に、主軸から保持部に加わる衝撃、或いは保持部から主軸に加わる衝撃を衝撃吸収体で吸収することができる。
母型を保持部及び主軸間で引き渡す際に、保持部又は主軸に対し、主軸からの衝撃或いは保持部からの衝撃が加わらないようにするためには、主軸及び保持部の位置を高度に制御しなければならないが、本発明では、保持部又は主軸に、衝撃吸収体が設けられており、母型の引渡しの際に加わる衝撃を吸収できるので、保持部及び主軸間での母型の引渡しの際に、主軸及び保持部の位置を高度に制御する必要がない。
In the present invention, the main shaft and the holding portion are brought close to each other, and the master die is transferred between the holding portion and the main shaft, and the master die between the holding portion and the main shaft is provided to the holding portion or the main shaft. It is preferable to provide an impact absorber that absorbs an impact applied from the main shaft or the holding portion during the delivery.
According to the present invention, since the shock absorber is provided on the holding portion or the main shaft, when the master is transferred between the holding portion and the main shaft, the shock applied to the holding portion from the main shaft or from the holding portion. The shock applied to the main shaft can be absorbed by the shock absorber.
When passing the master mold between the holding unit and the main shaft, the position of the main shaft and the holding unit is highly controlled to prevent the holding unit or main shaft from being subjected to impact from the main shaft or from the holding unit. However, in the present invention, since the shock absorber is provided in the holding part or the main shaft and the shock applied during the delivery of the mother die can be absorbed, the mother die is delivered between the holding part and the main shaft. In this case, it is not necessary to highly control the positions of the main shaft and the holding portion.
本発明の成形型の製造方法は、レンズアレイを成形するための成形型であり、成形面にレンズアレイのマトリクス状に配置された小レンズに対応した凹部又は凸部が形成された成形型の製造方法であって、成形型の母型の表面に前記凹部又は凸部を形成するための製造装置を使用して行われ、前記製造装置は、母型が取り付けられ、回転軸を中心に回転駆動する主軸と、この主軸に取り付けられた母型の表面に前記凹部又は凸部を加工する工具及び前記工具を移動させ、前記工具の位置を決定する位置決め手段を有する加工部と、前記加工部の位置決め手段を駆動制御する制御部と、前記主軸の回転軸と前記主軸上の原点位置にある前記母型の表面のレンズアレイの小レンズの光学的中心に対応する設計上の位置との位置関係を記憶する記憶手段とを備え、前記位置決め手段には、前記主軸に対する母型の取り付け位置を調整する際に、前記母型を保持する保持部が取り付けられており、前記母型を主軸上の原点位置に取り付ける原点出し工程と、前記位置決め手段に取り付けられた保持部で前記母型を保持するとともに、主軸から母型を取り外し、前記記憶部に記憶された主軸の回転軸と、原点位置にある前記母型の表面のレンズアレイの小レンズの光学的中心に対応する設計上の位置との位置関係に基づいて、前記制御部が、前記位置決め手段を駆動し、前記母型を移動させて、主軸の回転軸と、母型の表面のレンズアレイの小レンズの光学的中心に対応する位置とを合わせる母型位置合わせ工程と、前記主軸に母型を取り付け、前記保持部による母型の保持を解除した後、母型の表面に凹部又は凸部を形成する加工工程とを有することを特徴とする。 The method for manufacturing a mold according to the present invention is a mold for molding a lens array, in which a concave or convex portion corresponding to small lenses arranged in a matrix shape of a lens array is formed on a molding surface. A manufacturing method is performed using a manufacturing apparatus for forming the concave portion or the convex portion on a surface of a mold of a mold, and the manufacturing apparatus is rotated around a rotation axis with a mother mold attached thereto. A main shaft to be driven, a tool for processing the concave portion or the convex portion on the surface of a master die attached to the main shaft, a processing portion having a positioning means for determining the position of the tool by moving the tool, and the processing portion A position of a control unit that drives and controls the positioning means, and a design position corresponding to the optical center of the small lens of the lens array on the surface of the matrix at the origin position on the spindle and the rotation axis of the spindle Memorize relationship The positioning means is provided with a holding portion for holding the mother die when adjusting the attachment position of the mother die with respect to the main shaft, and the mother die is attached to the origin position on the main shaft. The home mold is held by the holding section attached to the positioning means, the master block is detached from the main spindle, the rotation axis of the main spindle stored in the storage section, and the master mold at the home position Based on the positional relationship with the design position corresponding to the optical center of the small lens of the lens array on the surface of the lens, the control unit drives the positioning means, moves the matrix, and rotates the spindle A mother die alignment step for aligning the shaft and a position corresponding to the optical center of the small lens of the lens array on the surface of the mother die, and a mother die is attached to the main shaft, and the holding of the mother die by the holding portion is released. After, mother And having a processing step of forming a concave or convex portion of the surface.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(1.レンズアレイの構成)
図1には、レンズアレイ1が示されている。具体的に、図1(A)はレンズアレイ1を正面から見た図であり、図1(B)はレンズアレイ1を側方から見た図であり、図1(C)はレンズアレイ1を図1(B)とは異なる側方から見た図である。
このレンズアレイ1は、プロジェクタや、レーザプリンタ等の光学機器に搭載されるものであり、ベース部11と、レンズ部12とを備える。
ベース部11は、矩形形状の板状体として形成され、一方の面にレンズ部12が形成されている。また、ベース部11の他方の面は、略平坦となっている。
レンズ部12は、ベース部11の一方の面の略中央部分に膨出するように形成され、光束を複数の部分光束に分割する複数の小レンズ121で構成されている。
これら複数の小レンズ121は、マトリクス状(行を横一並びの要素、列を縦一並びの要素とすると例えば、6行×4列)に配列形成されている。
なお、小レンズ121は、球面形状のものであってもよく、また、非球面形状のものであってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1. Lens array configuration)
FIG. 1 shows a
The
The
The
The plurality of
The
(2.型の構成)
このようなレンズアレイ1は、図2に示すように、レンズアレイ1の溶融光学材料である溶融ガラスの塊10を型2でプレス成形することにより製造される。
型2は、一対の成形型、具体的には、固定型21と、固定型21に対して進退自在に構成される可動型22とを備える。
固定型21は、略矩形形状の板体であり、レンズアレイ1の略平坦な面を成形する成形面211を備える。
可動型22は、略矩形状であるが、成形面221にレンズアレイ1の小レンズ121に対応した複数の凹部222がマトリクス状に配置されている。
(2. Mold configuration)
Such a
The
The fixed
The
(3.製造装置の構成)
以上のような型2の可動型22は、図3〜図7に示すような、研削用の製造装置3を使用して製造される。図3は、製造装置3を示す側面図であり、図4は、製造装置3の主軸31を示す斜視図である。さらに、図5は、製造装置3の加工部32及び保持部33を示す斜視図であり、図6は、製造装置3の保持部33の断面図である。また、図7は、製造装置3の制御装置34を示すブロック図である。
この製造装置3は、定盤30と、この定盤30上に設置される主軸31と、可動型22の母型23の表面に凹部222を加工する加工部32と、保持部33と、制御装置34(図7参照)とを備える。
ここで母型23とは、可動型22の成形面221に完全な形状の凹部222が形成されていない状態のものをいう。
(3. Configuration of manufacturing equipment)
The
The manufacturing apparatus 3 includes a
Here, the mother die 23 means a state in which the
(3-1.主軸)
製造装置3の主軸31は、図3及び図4に示すように、加工部32と対向配置されており、加工部32側に向かって延びる円柱形状となっている。この主軸31の基端側(加工部32と反対側)には、支持部35が設けられており、主軸31は、支持部35により支持されている。
主軸31は、図示しないモータにより駆動され、Z軸方向に沿って進退する構成となっている。さらに、この主軸31は、図示しないモータにより、主軸31の円形状の面の中心を通る中心軸を回転軸312として、回転する。なお、主軸31の回転軸312は、Z軸と平行である。
さらに、主軸31の加工部32側の面には、真空チャック36が取り付けられている。この真空チャック36及び治具4を介して母型23が主軸31に取り付けられる。
ここで、治具4は、円柱形状であり、一対の円形面のうち、一方の円形面が真空チャック36の吸着面に吸着固定される。真空チャック36は、治具4を真空吸着するものであり、図示しない真空ポンプに接続されている。
また、治具4の一対の円形面のうち、他方の円形面には、固定部材41が取り付けられており、この固定部材41により母型23が取り付けられる。母型23を治具4に固定すると、母型23の外形中心と、治具4の中心軸とは一致する。
さらに、治具4の円柱面には、平坦な基準面42が形成されている。基準面42は複数、例えば、4つ形成されており、基準面42のうち一対の基準面42は、X軸に平行となり、他の一対の基準面42はY軸と平行となる。
(3-1. Spindle)
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The
Further, a
Here, the
A fixing
Further, a
(3-2.加工部)
加工部32は、図5に示すように、定盤30上に設置されたものであり、工具321と、この工具321の位置を決定する位置決め手段322とを備える。
工具321は、ディスク型砥石321Aと、このディスク型砥石321Aが先端に取り付けられる砥石軸321Bと、軸受け部321Cと、前記砥石軸321Bを回転させる図示しないモータとを備える。
ディスク型砥石321Aは、砥石軸321Bの回転に伴って回転可能となっている。
(3-2. Machining part)
As shown in FIG. 5, the
The
The disk-
位置決め手段322は、定盤30上に設置されたXテーブル322Xと、Xテーブル322X上に設置されたYテーブル322Yとを備える。
Xテーブル322Xは、定盤30上に固定された基部322X1と、図示しないモータにより駆動されて、前記基部322X1上を摺動するテーブル本体322X2とを備える。
基部322X1は、直方体形状であり、X軸方向に沿って延びている。
テーブル本体322X2は、基部322X1側に向かって開口した断面略コ字形であり、前記基部322X1を覆うように設けられている。より詳細に説明すると、テーブル本体322X2は、基部322X1の上面に配置された上面部322X21と、この上面部322X21の両端部から下方に延びる一対の側面部322X22とを備える。上面部322X21と、一対の側面部322X22とで構成される空間に基部322X1が嵌めこまれる。
The positioning means 322 includes an X table 322X installed on the
The X table 322X includes a base 322X1 fixed on the
The base 322X1 has a rectangular parallelepiped shape and extends along the X-axis direction.
The table main body 322X2 has a substantially U-shaped cross section that opens toward the base 322X1 and is provided so as to cover the base 322X1. More specifically, the table main body 322X2 includes an upper surface portion 322X21 disposed on the upper surface of the base portion 322X1, and a pair of side surface portions 322X22 extending downward from both ends of the upper surface portion 322X21. The base 322X1 is fitted into a space formed by the upper surface 322X21 and the pair of side surfaces 322X22.
Yテーブル322Yは、Xテーブル322Xのテーブル本体322X2の上面部322X21上に固定された基部322Y1と、図示しないモータにより駆動されて、前記基部322Y1上を摺動するテーブル本体322Y2とを備える。
基部322Y1は、平面略コ字形であり、Y軸方向に沿って延びる正面長方形形状の第一の壁部322Y11と、第一の壁部322Y11に直交して、第一の壁部322Y11の長辺に設けられた一対の第二の壁部322Y12とを備える。
テーブル本体322Y2は、Y軸方向に沿って延びた直方体形状であり、基部322Y1の壁部322Y11と、一対の壁部322Y12との間の空間に嵌めこまれる。
テーブル本体322Y2には、工具321及び後述する保持部33が固定されている。すなわち、Xテーブルのテーブル本体322X2を駆動することで、Yテーブル322Y及びYテーブル322Yのテーブル本体322Y2に固定された工具321及び保持部33がX軸方向に移動することとなる。
また、Yテーブル322Yのテーブル本体322Y2を駆動することで、テーブル本体322Y2に固定された工具321及び保持部33が、Y軸方向に移動することとなる。
The Y table 322Y includes a base 322Y1 fixed on the upper surface 322X21 of the table main body 322X2 of the X table 322X, and a table main body 322Y2 that is driven by a motor (not shown) and slides on the base 322Y1.
The base portion 322Y1 is substantially U-shaped in a plane, and is a front rectangular first wall portion 322Y11 extending along the Y-axis direction, and a long side of the first wall portion 322Y11 orthogonal to the first wall portion 322Y11. And a pair of second wall portions 322Y12.
The table main body 322Y2 has a rectangular parallelepiped shape extending along the Y-axis direction, and is fitted in a space between the wall portion 322Y11 of the base portion 322Y1 and the pair of wall portions 322Y12.
A
Further, by driving the table body 322Y2 of the Y table 322Y, the
(3-3.保持部)
保持部33は、図6に示すように、Yテーブル322Yのテーブル本体322Y2に形成された凹部322Y21に固定されている。この保持部33は、工具321に対し、X軸方向に隣接して配置されている。
保持部33は、いわゆるエアチャックであり、筐体331と、筐体331内に収容されたエアチャック本体332とを備える。
筐体331は、貫通孔331Aが形成されており、この貫通孔331Aは、ピストン332Aを摺動させるシリンダ孔331A1と、このシリンダ孔331A1に連通し、シリンダ孔よりも径の小さいロッド孔331A2と、このロッド孔331A2に連通した収容孔331A3とを備える。
また、筐体331の後述するピストン332Aのヘッド332A1の図面左側には、前記シリンダ孔331A1に連通する圧縮空気供給・排出用の孔(図示略)が形成されている。この孔には、チャック開閉用電磁弁を介して圧縮空気が供給・排出される。チャック開閉用電磁弁には、圧縮空気供給用の配管と、圧縮空気排出用の配管が接続されている。
エアチャック本体332は、シリンダ孔331A1内を摺動するピストン332Aと、このピストン332Aを付勢するばね332Bと、前記ピストン332Aのロッド332A2の先端に設けられた一対のアーム332Cと、一対のアーム332Cにより駆動する挟持部材332Dとを備える。
(3-3. Holding part)
As shown in FIG. 6, the holding
The holding
The
Also, a compressed air supply / discharge hole (not shown) communicating with the cylinder hole 331A1 is formed on the left side of the head 332A1 of the
The air chuck
ピストン332Aは、シリンダ孔331A1内の空気により駆動されるものである。このピストン332Aは、ヘッド332A1と、このヘッド332A1に接続されたロッド332A2とを有する。ヘッド332A1は、シリンダ孔331A1内を摺動する。
ヘッド332A1には、ばね332Bが固定されており、このばね332Bによりピストン332Aは、図6左方向に付勢されている。
ロッド332A2は、ロッド孔331A2内を摺動するものであり、ロッド332A2の一方の端部は、ヘッド332A1に固定されている。また、ロッド332A2の他方の端部には、図示しないが後述する一対のアーム332Cがピンを介して回動可能に固定されている。
The
A
The rod 332A2 slides in the rod hole 331A2, and one end of the rod 332A2 is fixed to the head 332A1. In addition, a pair of
一対のアーム332Cは、筐体331にも軸支されており、軸332C2を中心に回動可能となっている。
さらに、一対のアーム332Cには、切欠き部332C1が形成されており、この切欠き部332C1に一対の挟持部材332Dに形成された突起が係合している。
なお、保持部33には、一対の挟持部材332D間に対象物(本実施形態では、母型23)が配置されたことを検出するセンサが設けられている。
The pair of
Further, a notch 332C1 is formed on the pair of
Note that the holding
以上のような構成の保持部33では、筐体331の圧縮空気供給・排出用の孔から圧縮空気を供給すると、ピストン332Aを駆動して、ばね332Bが圧縮し、一対のアーム332Cが回動する。この一対のアーム332Cに係合した一対の挟持部材332Dが互いに接近する。これにより、挟持部材332Dにより母型23が挟持されることとなる。
また、筐体331の圧縮空気供給・排出用の孔から圧縮空気を排出すると、ピストン332Aがばね332Bの付勢力により駆動し、これに伴って一対のアーム332Cが回動する。そして、この一対のアーム332Cに係合した一対の挟持部材332Dが互いに離間する。これにより、挟持部材332Dによる母型23の挟持を解除することができる。
In the holding
Further, when the compressed air is discharged from the compressed air supply / discharge hole of the
以上のような保持部33の筐体331の基端側(主軸31と反対側)には、衝撃吸収体38が取り付けられている。保持部33は、衝撃吸収体38を介して、凹部322Y21に固定されているのである。この衝撃吸収体38は、本実施形態では、ばねである。従って、本実施形態の保持部33は、凹部322Y21内をZ軸方向に移動可能となっている。
なお、本実施形態では、衝撃吸収体38をばねとしたが、これに限らず、たとえば、エアシリンダ、油圧シリンダ等としてもよい。さらには、衝撃吸収体38をゴム等の弾性体で構成してもよい。すなわち、衝撃吸収体は、主軸31が保持部33に当接した際に、保持部33を主軸31の接近方向と反対方向に後退させ、主軸31からの衝撃を吸収できるようなものであれば任意である。
The
In the present embodiment, the
(3-4.制御装置)
制御装置34は、位置決め手段322、主軸31、砥石軸321Bの駆動を制御するためのものである。
この制御装置34は、図7に示すように、制御部341と、記憶部342と、入出力部343と、操作スイッチを備えた入力装置344を有する。
制御部341は、位置決め手段322を駆動するためのモータのドライバD1に対し制御信号を送る位置決め手段制御部341Aと、主軸31を駆動するためのモータのドライバD2に対して制御信号を送る主軸制御部341Bと、砥石軸321Bを駆動するためのモータのドライバD3に対し制御信号を送る砥石軸制御部341Dと、保持部33への圧縮空気の供給・排出を制御する電磁弁制御部341Eと、真空チャック36を駆動する真空ポンプの制御する真空ポンプ制御部341Fと、NC加工プログラム生成部341Gとを備える。
(3-4. Control device)
The
As shown in FIG. 7, the
The
位置決め手段制御部341Aは、記憶部342に記憶されたデータに基づいて、位置決め手段322を駆動するためのモータのドライバD1に対し制御信号を送り、前記モータを制御するものである。
そして、位置決め手段制御部341Aでは、前記モータに設けられたエンコーダからのパルス信号を受け取り、パルス信号のパルス数を逐次加減算する。パルス数に基づいてXテーブル322X、Yテーブル322Yの移動量を算出するととともに、この移動量と予め記憶部342に記憶された各Xテーブル322X、Yテーブル322Yの設計上の移動量とを比較する。そして、この移動量の偏差を求め、この偏差が所定値以上であるかどうか判定する。前記偏差が所定値以上である場合に、モータを駆動させるための信号を生成する。また、偏差が所定値未満である場合には、モータを停止させるための信号を生成する。
主軸制御部341Bは、主軸31の回転制御及び主軸31のZ軸方向の進退の制御を行なうものであり、主軸31のモータのドライバD2に対して制御信号を送信する。
さらに、砥石軸制御部341Dは、砥石軸321Bの回転制御を行うものであり、砥石軸321BのモータのドライバD3に対し制御信号を送る。
電磁弁制御部341Eは、保持部33の筐体331内への圧縮空気の供給・排出を制御するためのものであり、電磁弁制御回路D4に対し、所定の信号を送信し、チャック開閉用電磁弁の切替制御を行なう。
真空ポンプ制御部341Fは、真空チャック36に接続された真空ポンプのON/OFFの制御を行なうものであり、駆動回路D5に所定の制御信号を送信する。
NC加工プログラム生成部341Gは、後述する記憶部342に記憶された凹部222の形状データに基づいてNC加工データを生成するものである。
The positioning means
The positioning means
The
Furthermore, the grindstone
The electromagnetic
The vacuum
The NC machining
記憶部342は、主軸31上の原点位置に母型23を設置した際(主軸31の回転軸312と、母型23の外形中心位置P1とを一致させて設置させた際)の、主軸31の回転軸312と、原点位置にある前記母型23の表面のレンズアレイの小レンズの光学的中心に対応する設計上の位置との位置関係を記憶している。
換言すると、記憶部342は、主軸31上の原点位置に母型23を設置した際の回転軸312と、母型23の各凹部222を形成するための加工中心となる位置との位置関係を記憶している。
また、記憶部342には、位置決め手段322のモータに設けられたエンコーダからのパルス信号のパルス数が逐次記憶される。
さらに、記憶部342には、後述する原点出し工程におけるXテーブル322X及びYテーブル322Yの基準位置(Xテーブル322X及びYテーブル322Yが摺動していない位置)からの移動量、すなわち、保持部33で保持した治具4の中心軸と、主軸31の回転軸312とを略一致させるための移動量が記憶されている。
また、記憶部342には、母型23を加工する際の工具321の加工開始位置(Xテーブル322X及びYテーブル322Yの基準位置(Xテーブル322X及びYテーブル322Yが摺動していない位置)からの移動量)も記憶されている。
さらに、記憶部342には、凹部222の形状データが記憶されている。
The
In other words, the
Further, the
Further, in the
Further, in the
Further, the
(4.製造方法)
以上のような製造装置3を使用した型2の可動型22の製造方法について図8〜図13を参照して説明する。図8,9は、前記製造方法を示すフローチャートである。また、図10〜図12は、前記製造方法を示す模式図である。さらに、図13は、後述する原点出し工程において、母型23の外形中心位置P1と、主軸31の回転軸312とを一致させた状態を示す図であり、図14は、主軸31の回転軸312と、一つ目の凹部222の加工中心となる位置P2とを一致させた状態を示す図である。
(4. Manufacturing method)
A method of manufacturing the
(4-1.原点出し工程)
まず、製造装置3の真空チャック36に母型23が固定された治具4を取り付け、原点出しを行なう(処理S1)。
ここでの原点出しとは、母型23を主軸31上の原点位置に設置することをいう。
主軸31上の原点位置とは、本実施形態では、母型23の外形中心位置P1が、主軸31の回転軸312と一致する位置のことである。
まず、母型23が取り付けられた治具4を製造装置3の保持部33に保持させる。
作業者が製造装置3の入力装置344の操作スイッチを押し、治具4を保持部33の一対の挟持部材332D間に配置すると、保持部33のセンサがこれを検出し、このセンサでの検出信号が電磁弁制御部341Eに送られる。電磁弁制御部341Eでは、前記検出信号をうけて、制御信号を生成し、電磁弁制御回路D4に送信する。これにより、保持部33の一対の挟持部材332Dが駆動して、母型23が固定された治具4が一対の挟持部材332Dで挟持されることとなる。
なお、一対の挟持部材332Dは、治具4に形成された一対の基準面42に当接し、治具4を挟持する。
次に、位置決め手段制御部341Aが、記憶部342に予め記憶されているXテーブル322X及びYテーブル322Yの基準位置からの移動量(保持部33で保持した治具4の中心軸と、主軸31の回転軸312とを略一致させるための移動量)を読み出し、所定の制御信号を生成する。そして、この制御信号に基づいて、位置決め手段322を駆動する。
位置決め手段制御部341Aでは、位置決め手段322を駆動するためのモータに設けられたエンコーダからのパルス信号を受け取り、パルス信号のパルス数を逐次加減算する。パルス数に基づいてテーブル322X,322Yの移動量を算出するととともに、この移動量と、予め記憶部342に記憶された各テーブル322X,322Yの移動量とを比較する。そして、この移動量の偏差を求め、この偏差が所定値以上であるかどうか判定する。
偏差が所定値未満となった場合には、位置決め手段制御部341Aでモータを停止させるための信号を生成し、モータの駆動を停止する。
これにより、母型23が固定された治具4が所定の位置に設置される。
位置決め手段制御部341Aによりモータを停止させるための制御信号が生成されると、位置決め手段322の駆動が停止される。モータを停止させるための制御信号が生成されたことを主軸制御部341Bが検出すると、主軸制御部341Bにより、主軸駆動用のモータを駆動するための制御信号が生成される。この制御信号により、主軸31が位置決め手段322に向かって所定距離前進することとなる。
(4-1. Origin search process)
First, the
Here, the origin search means that the
In the present embodiment, the origin position on the
First, the
When the operator presses the operation switch of the
Note that the pair of clamping
Next, the positioning means
The positioning means
When the deviation is less than a predetermined value, the positioning means
Thereby, the jig |
When the positioning means
主軸31が所定距離前進すると、主軸制御部341Bにより主軸駆動用のモータを停止するための制御信号が生成され、主軸31の駆動が停止する。このとき、図10(A)に示すように、主軸31に取り付けられた真空チャック36の吸着面は、治具4に当接する。
保持部33には、ばねである衝撃吸収体38が取り付けられているので、真空チャック36の吸着面が、保持部33の治具4に当接した際に、ばねが圧縮方向に縮まり、主軸31から治具4及び保持部33に加わる衝撃を吸収することとなる。
When the
Since the
真空ポンプ制御部341Fにより主軸駆動用のモータを停止するための制御信号が生成されことが検出されると、真空ポンプ制御部341Fでは、真空ポンプを駆動するための信号を生成する。これにより、真空チャック36により、治具4が吸着されることとなる。
真空ポンプ制御部341Fで真空ポンプ駆動用の制御信号が生成されたことを、電磁弁制御部341Eが検出すると、電磁弁制御部341Eにより、所定の制御信号が生成され、チャック開閉用電磁弁が駆動する。これにより、一対の挟持部材332Dの挟持が解除される。
その後、主軸制御部341Bでは、主軸31を所定距離後退させる信号を生成し、図10(B)に示すように、矢印方向に主軸31を駆動する(処理S1-1)。
When it is detected by the vacuum
When the electromagnetic
Thereafter, the
次に、主軸31の回転軸312と、母型23の外形中心位置P1とが一致しているかどうかの確認を行なう(処理S1-2)。
作業者が、治具4の円形面にダイアルゲージ等の測定機器を当接させる。その後、製造装置3の操作スイッチを押し、主軸31を回転駆動させる。円柱形状の治具4の中心軸と、母型23の外形中心位置P1とは一致しているので、主軸31の回転軸312と、母型23の表面の外形中心位置P1とがずれている場合、すなわち、円柱形状の治具4の中心軸と、母型23の外形中心位置P1とがずれている場合には、治具4の円形面に当接したダイアルゲージ等の測定機器が示す値が大きく変動することとなる。
測定機器の示す値が所定値以上である場合には、作業者が操作スイッチを操作して、保持部33に治具4を保持させ、位置決め手段322を駆動し、治具4のX軸、Y軸上における位置を微調整し(処理S1-3)、その後、再度、治具4を真空チャック36に取り付ける。そして、再度、主軸31の回転軸312と母型23の外形中心位置P1とのずれを検出する。測定機器が示す値が所定値以下となるまで、治具4のX軸、Y軸上における位置の微調整、主軸31の回転軸と母型23の外形中心位置P1とのずれの確認を繰り返す。
なお、このような微調整を行なって、母型23の外形中心位置P1と、主軸31の回転軸とが一致した場合、原点出し工程における位置決め手段322の基準位置(Xテーブル322X、Yテーブル322Yが駆動していない状態)からの移動量を記憶部342に記憶させることが好ましい。
以上の操作により、図13に示すように、主軸31の回転軸312と、母型23の外形中心位置P1とが一致することとなる。
Next, it is confirmed whether or not the
An operator brings a measuring device such as a dial gauge into contact with the circular surface of the
When the value indicated by the measuring device is equal to or greater than a predetermined value, the operator operates the operation switch to hold the
In addition, when such fine adjustment is performed and the outer shape center position P1 of the master die 23 and the rotation axis of the
With the above operation, as shown in FIG. 13, the
次に、治具4の傾きを調べる(処理S1-4)。
具体的には、治具4の複数の基準面42のうち、図4上方に位置する基準面42にダイアルゲージ等を接触させ、この状態でダイアルゲージ等をX軸方向に動かす。そして、ダイアルゲージ等を動かした距離と、目盛りの変動とをみて治具4の傾きを算出する。算出した傾きが所定値以上である場合には、作業者が操作スイッチを押して、主軸31を回転させて治具4の傾きを修正する(処理S1-5)。
Next, the inclination of the
Specifically, a dial gauge or the like is brought into contact with the
(4-2. 母型位置合わせ工程)
以上のような原点出し工程が終了したら、主軸31の回転軸312と、一つ目の凹部222の加工中心となる位置P2、すなわち、母型23の表面のレンズアレイ1の小レンズ121の光学中心に対応する設計上の位置P2とを一致させる(処理S2、母型位置合わせ工程)。
まず、作業者は再度操作スイッチを操作する。このスイッチの操作を主軸制御部341Bが検出し、所定の制御信号を生成して主軸31駆動用のモータに送信する。これにより、図11(C)に示すように、主軸31が所定距離、矢印方向に駆動する。主軸31が所定距離駆動すると、主軸制御部341Bにより主軸駆動用のモータを停止するための制御信号が生成され、主軸31の駆動が停止する。
このとき、主軸31の先端に取り付けられた真空チャック36で吸着された治具4及びこの治具4に固定された母型23は、保持部33の一対の挟持部材332D間に挿入される。
保持部33の一対の挟持部材332D間に治具4が挿入されたことを保持部33のセンサが検出し、この検出信号が電磁弁制御部341Eに送られる。すると、電磁弁制御部341Eにより、所定の制御信号が生成され、チャック開閉用電磁弁が駆動する。これにより、保持部33の一対の挟持部材332Dが駆動し、図11(D)に示すように、治具4が一対の挟持部材332Dに挟持されることとなる。
真空ポンプ制御部341Fでは、電磁弁制御部341Eにより生成されたチャック開閉用電磁弁の駆動を制御する信号を検出し、真空ポンプの駆動を停止する。これにより、治具4の真空チャック36の吸着を解除することができる。
その後、主軸制御部341Bでは、主軸31を所定距離駆動させる信号を生成し、図11(E)に示すように、矢印方向に主軸31を駆動する。
(4-2. Master mold alignment process)
When the origin-finding process as described above is completed, the optical axis of the
First, the operator operates the operation switch again. The operation of this switch is detected by the
At this time, the
The sensor of the holding
The vacuum
Thereafter, the
次に、位置決め手段制御部341Aは、主軸制御部341Bにより主軸31を駆動させる駆動信号が生成されたことを検出し、記憶部342から、主軸31の回転軸312と原点位置にある前記母型23の表面のレンズアレイの小レンズの光学的中心に対応する設計上の位置(一つ目の凹部222の加工中心となる位置P2)との位置関係を読み出す。
そして、位置決め手段制御部341Aでは、この位置関係に基づいて所定の制御信号を生成し、この制御信号を位置決め手段駆動用のモータに送信し、位置決め手段322を駆動する(図12(F)参照)。例えば、図12(F)に示すように、矢印方向に保持部33が移動するように位置決め手段322を駆動する。位置決め手段制御部341Aでは、モータに設けられたエンコーダからのパルス信号を受け取り、パルス信号のパルス数を逐次加減算する。パルス数に基づいてテーブル322X,322Yの移動量を算出するととともに、この移動量と、予め記憶部342に記憶された位置関係に基づく各テーブル322X,322Yの移動量とを比較する。そして、この移動量の偏差を求め、この偏差が所定値以上であるかどうか判定する。
偏差が所定値未満となった場合には、位置決め手段制御部341Aでモータを停止させるための信号を生成し、モータの駆動を停止する。
主軸制御部341Bは、前記位置決め手段制御部341Aにてモータの駆動を停止する制御信号が生成されたことを検出し、主軸31を所定距離前進させる信号を生成する。
これにより、主軸31が所定距離前進し、図12(G)に示すように、主軸31に取り付けられた真空チャック36が保持部33及び治具4に当接することとなる。
Next, the positioning means
The positioning means
When the deviation is less than a predetermined value, the positioning means
The
As a result, the
その後、主軸制御部341Bにより、主軸31のモータの駆動を停止する信号が生成される。真空ポンプ制御部341Fでは、主軸制御部341Bによる主軸31のモータの駆動を停止する信号を検出し、真空ポンプの駆動を開始する。これにより、治具4を真空チャックで吸着することができる。
次に、電磁弁制御部341Eでは、真空ポンプ制御部341Fによる真空ポンプの駆動信号を検出し、チャック開閉用電磁弁の切替制御を行なう。これにより、保持部33の一対の挟持部材332Dが駆動し、治具4の挟持が解除される。
その後、図12(H)に示すように、主軸制御部341Bにて、凹部222の加工開始位置まで、主軸31を後退させる。
以上の操作により、図14に示すように、主軸31の回転軸312と、一つ目の凹部222の加工中心となる位置P2とが一致することとなる。
Thereafter, a signal for stopping driving of the motor of the
Next, the electromagnetic
Thereafter, as shown in FIG. 12H, the
As a result of the above operation, as shown in FIG. 14, the
(4-3.粗加工工程)
このような調整工程が終了したら、凹部222の加工を行う。ここでは、粗研削を行う(処理S3、粗研削工程(加工工程))。
位置決め手段制御部341Aでは、主軸制御部341Bで主軸31を後退させるための信号を生成したことを検出し、記憶部342から、母型23を加工する際の工具321の加工開始位置、すなわち、Xテーブル322X及びYテーブル322Yの基準位置(Xテーブル322X及びYテーブル322Yが摺動していない位置)からの移動量を読み出す。これにより、主軸31の回転軸312に対して工具321が所定位置に設置されることとなる。
次に、記憶部342に記憶された凹部222の形状データをNC加工プログラム生成部341Gにて読み出し、NC加工データを生成する。そして、NC加工プログラム生成部341Gから前記NC加工データを主軸制御部341B、砥石軸制御部341D、位置決め手段制御部341Aに送信する。主軸制御部341Bにて主軸31を回転駆動するとともに、主軸31をZ軸方向に沿って進退させる。さらには、砥石軸制御部341Dでディスク型砥石321Aを回転させながら、母型23の表面に当接させ、位置決め手段制御部341Aでディスク型砥石321AをY軸方向、X軸方向に移動させる。このようにして、母型23に凹部222が形成される。
なお、研削を行う際には、ディスク型砥石321Aと母型23の表面との間には図示しない研削液が供給される。
(4-3. Roughing process)
When such an adjustment process is completed, the
The positioning means
Next, the shape data of the
When grinding is performed, a grinding liquid (not shown) is supplied between the disk-
次に、同様の方法で、二つ目の凹部222の加工を行う。
このような作業を24番目の凹部222が形成されるまで、繰り返す(処理S4)。
Next, the
Such an operation is repeated until the
(4-4.母型位置合わせ工程及び仕上げ加工工程)
次に、凹部222の仕上げ研削を行う。ここでも、粗研削を行った際の母型位置合わせ工程(処理S2)と同様の母型位置合わせ工程(処理S5)を行い、仕上げ研削する(加工工程、処理S6)。このような作業を24番目の凹部222が仕上げ研削されるまで行う(処理S7)。
(4-4. Mold positioning process and finishing process)
Next, finish grinding of the
(4-5.検査工程)
その後、このようにして仕上げ研削された凹部222の形状及び表面粗さを測定する(処理S8)。形状精度は、3次元測定機器により測定し、表面精度は表面粗さ測定機器により測定する。
ここで、測定結果と、可動型22の設計寸法とを比較して、その差が所定値以下であるかどうかを判断する(処理S9)。
測定結果と、設計寸法との差が、所定値を超える場合には、再度、仕上げ研削を行う。具体的には、母型位置合わせ工程(処理S5)と仕上げ研削工程(処理S6)とを行う。これを測定値と設計寸法との差が所定値以下となるまで繰り返す。
測定結果と、設計寸法との差が所定値以下である場合には、凹部222により形成されるレンズアレイ1の小レンズ121の光学中心(光軸)のずれが所定値以下であるか否か、すなわち、凹部222の加工中心のずれが所定値以下であるか否かを、凹部222を3次元測定機器で測定することにより、確認する(処理S10)。
そして凹部222の加工中心のずれが所定値以下であることが確認されたら(光軸位置の精度が良好であることが確認されたら)、可動型22の凹部222が形成された面(成形面)の表面処理を行う(処理S11)。
凹部222の加工中心のずれが所定値を超える場合には、再度、仕上げ研削を行い、処理S5〜処理S10を繰り返す。これを光学中心のずれが所定値以下となるまで繰り返す。
(4-5. Inspection process)
Thereafter, the shape and surface roughness of the
Here, the measurement result and the design dimension of the
If the difference between the measurement result and the design dimension exceeds a predetermined value, finish grinding is performed again. Specifically, a mother die alignment process (process S5) and a finish grinding process (process S6) are performed. This is repeated until the difference between the measured value and the design dimension becomes a predetermined value or less.
If the difference between the measurement result and the design dimension is a predetermined value or less, whether or not the deviation of the optical center (optical axis) of the
Then, when it is confirmed that the displacement of the processing center of the
When the deviation of the processing center of the
最後に、このようにして製造された可動型22の最終検査を行う。
可動型22と、固定型21とにより、型2を組み立てる(処理S12)(図2参照)。そして、可動型22と、固定型21との間にレンズアレイ1の原料となる溶融ガラス10を注入して、プレス成形する(処理S13)。
次に、このようにして製造されたレンズアレイ1の小レンズ121の光学中心の位置精度を確認する。小レンズ121の光学中心のずれが所定の値以下であること、例えば、0.01mm以下、好ましくは5μm以下であることが確認されたら(処理S14)、可動型22の製造が完了する。
Finally, the final inspection of the
The
Next, the positional accuracy of the optical center of the
(5.実施形態の効果)
従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(5-1)製造装置3では、母型23表面に凹部222を形成する際に、工具321の位置決めを行なう位置決め手段322を用いて、母型23を移動させ、位置決めを行なっている。従って、本実施形態の製造装置3では、従来のように、主軸31上にスライドテーブルを固定した構造となっていないので、主軸31を回転駆動させた際に、バランスが崩れ、主軸に大きな負荷がかかることがない。これにより、製造装置3の耐久性能を向上させることが可能となる。
(5. Effects of the embodiment)
Therefore, according to this embodiment, the following effects can be produced.
(5-1) In the manufacturing apparatus 3, when the
(5-2)本実施形態の製造装置3では、主軸31に対する母型23の取り付け位置を調整する際に、工具321の位置決めを行なう位置決め手段322を利用して保持部33を駆動し、母型23を移動させている。従って、工具321を位置決めする位置決め手段と、母型を保持する保持部33の位置決めを行なう位置決め手段とを共通のものとしているので、工具321及び保持部33の位置決め手段を別々に設ける場合に比べ、部材点数の削減を図ることができる。
また、一般に、工具321の位置決めを行なう位置決め手段322は、高精度に位置決めできる性能となっているため、工具321の位置決めを行なう位置決め手段322により、母型23の位置決めを行なうことで母型23の主軸31に対する取り付け位置を精度良く決定することができる。
(5-2) In the manufacturing apparatus 3 of this embodiment, when adjusting the mounting position of the master die 23 with respect to the
In general, the positioning means 322 for positioning the
(5-3)さらに、本実施形態では、保持部33に、衝撃吸収体38が設けられているので、母型23を保持部33及び主軸31間で引き渡す際に、主軸31から保持部33に加わる衝撃、すなわち、主軸31に固定された真空チャック36と保持部33とが当接する際の衝撃吸収体38で吸収することができる。このように、衝撃吸収体38を設けることで、主軸31に固定された真空チャック36を保持部33に押し当てるように当接させて、母型23の引渡しを確実に行なうことができる。
(5-4)また、母型23を保持部33及び主軸31間で引き渡す際に、保持部33に対し、主軸31からの衝撃が加わらないようにするためには、主軸31の位置を高度に制御しなければならないが、本実施形態では、保持部33に、衝撃吸収体38が設けられており、保持部33に主軸31からの衝撃が加わっても、この衝撃を吸収できるので、保持部33及び主軸31間での母型23の引渡しの際に、主軸31の位置を高度に制御する必要がない。
(5-3) Furthermore, in the present embodiment, since the
(5-4) Further, when the master die 23 is handed over between the holding
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、製造装置3の保持部33を、圧縮空気を利用して一対の挟持部材332Dを駆動するエアチャックとしたが、これに限らず、他の流体、例えば、油等を利用して、一対の挟持部材332Dを駆動してもよい。さらに、前記実施形態では、保持部33のピストン332Aは、ばね332Bにより付勢されていたが、これに限らず、図6のピストン332Aのヘッド332A1よりも右側の空間にも圧縮流体を供給して、一対の挟持部材332Dを駆動する構造としてもよい。
さらには、保持部33は、エアチャックに限らず、例えば、真空チャック等であってもよい。
また、前記実施形態では、保持部33に、衝撃吸収体38を取り付け、主軸31及び保持部33間で母型23を引き渡す際に、主軸31から保持部33に加わる衝撃(主軸31に固定された真空チャック36と、保持部33とが当接する際の衝撃)を吸収していたが、衝撃吸収体38はなくてもよい。
さらに、前記実施形態では、保持部33及び主軸31間で母型23を引き渡す際には、主軸31を保持部33に接近させていたが、これに限らず、例えば、保持部33を主軸31に接近させてもよい。この場合には、保持部33から加わる衝撃を吸収するための衝撃吸収体を主軸31に設けてもよい。衝撃吸収体は、保持部33が主軸31に当接した際に、保持部33の接近方向と反対方向に主軸31を後退させ、保持部33からの衝撃を吸収できるようなものであれば任意である。
さらに、前記実施形態では、表面に複数の凹部222が形成された可動型22を製造したが、これに限らず、表面に複数の凸部が形成された可動型を製造してもよい。さらには、固定型の表面に凹部又は凸部を形成してもよい。
また、前記実施形態では、レンズアレイ1は、小レンズ121が6行×4列に配置されていたが、これに限られず、配列は任意である。例えば、6行×1列、4行×6列等であってもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the holding
Furthermore, the holding
Further, in the above-described embodiment, when the
Furthermore, in the above embodiment, when the master die 23 is handed over between the holding
Furthermore, in the said embodiment, although the movable mold |
In the above-described embodiment, the
本発明は、レンズアレイを製造するための製造装置に利用することができる。 The present invention can be used in a manufacturing apparatus for manufacturing a lens array.
1…レンズアレイ、3…製造装置、22…可動型(成形型)、23…母型、31…主軸、32…加工部、33…保持部、34…制御装置、38…衝撃吸収体、121…小レンズ、222…凹部、312…回転軸、321…工具、322…位置決め手段、341…制御部、342…記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記成形型の母型が取り付けられ、回転軸を中心に回転駆動する主軸と、
前記主軸に取り付けられた前記母型の表面に前記凹部又は凸部を加工する工具及び前記工具を移動させ、前記工具の位置を決定する位置決め手段を有する加工部と、
前記加工部の位置決め手段を駆動制御する制御部と、
前記主軸の回転軸と、前記主軸上の原点位置にある前記母型の表面のレンズアレイの小レンズの光学的中心に対応する設計上の位置との位置関係を記憶する記憶手段とを備え、
前記位置決め手段には、前記主軸に対する母型の取り付け位置を調整する際に、前記母型を保持する保持部が取り付けられており、
母型表面に凹部又は凸部を形成する際には、前記主軸上の原点位置にある母型を前記保持部により保持し、前記記憶部に記憶された前記位置関係に基づいて、前記制御部により、前記位置決め手段を駆動して、主軸の回転軸と母型の表面のレンズアレイの小レンズの光学的中心に対応する設計上の位置とが一致するように、母型を保持した保持部の位置を調整し、主軸に対する母型の取り付け位置を決定することを特徴とする製造装置。 A molding tool for molding a lens array, a manufacturing apparatus for manufacturing a molding die in which concave portions or convex portions corresponding to small lenses arranged in a matrix shape of a lens array are formed on a molding surface,
A main shaft to which a master die of the molding die is attached and which is driven to rotate around a rotation axis;
A tool for machining the recess or projection on the surface of the master block attached to the spindle and a machining part having a positioning means for determining the position of the tool by moving the tool;
A control unit for driving and controlling the positioning means of the processing unit;
Storage means for storing a positional relationship between the rotation axis of the main shaft and a design position corresponding to the optical center of the small lens of the lens array on the surface of the master block at the origin position on the main shaft;
The positioning means is attached with a holding portion for holding the mother die when adjusting the attachment position of the mother die with respect to the spindle.
When forming a concave portion or a convex portion on the surface of the mother die, the mother portion at the origin position on the main shaft is held by the holding portion, and the control unit is based on the positional relationship stored in the storage portion. The holding unit that holds the matrix so that the positioning means is driven to match the design position corresponding to the optical center of the small lens of the lens array on the surface of the matrix on the surface of the matrix The manufacturing apparatus is characterized in that the position of the mother die is adjusted to determine the mounting position of the master mold relative to the main shaft.
前記主軸及び前記保持部を互いに接近させて、前記保持部及び主軸間での前記母型の引渡しを行い、
前記保持部又は主軸には、前記保持部及び主軸間での母型の引渡しの際に、前記主軸又は保持部から加わる衝撃を吸収する衝撃吸収体が設けられていることを特徴とする製造装置。 The manufacturing apparatus according to claim 1,
The main shaft and the holding portion are brought close to each other, and the master die is delivered between the holding portion and the main shaft,
The holding device or the main shaft is provided with an impact absorber that absorbs an impact applied from the main shaft or the holding portion when the master die is delivered between the holding portion and the main shaft. .
成形型の母型の表面に前記凹部又は凸部を形成するための製造装置を使用して行われ、
前記製造装置は、母型が取り付けられ、回転軸を中心に回転駆動する主軸と、この主軸に取り付けられた母型の表面に前記凹部又は凸部を加工する工具及び前記工具を移動させ、前記工具の位置を決定する位置決め手段を有する加工部と、前記加工部の位置決め手段を駆動制御する制御部と、前記主軸の回転軸と前記主軸上の原点位置にある前記母型の表面のレンズアレイの小レンズの光学的中心に対応する設計上の位置との位置関係を記憶する記憶手段とを備え、前記位置決め手段には、前記主軸に対する母型の取り付け位置を調整する際に、前記母型を保持する保持部が取り付けられており、
前記母型を主軸上の原点位置に取り付ける原点出し工程と、
前記位置決め手段に取り付けられた保持部で前記母型を保持するとともに、主軸から母型を取り外し、前記記憶部に記憶された主軸の回転軸と、原点位置にある前記母型の表面のレンズアレイの小レンズの光学的中心に対応する設計上の位置との位置関係に基づいて、前記制御部が、前記位置決め手段を駆動し、前記母型を移動させて、主軸の回転軸と、母型の表面のレンズアレイの小レンズの光学的中心に対応する位置とを合わせる母型位置合わせ工程と、
前記主軸に母型を取り付け、前記保持部による母型の保持を解除した後、母型の表面に凹部又は凸部を形成する加工工程とを有することを特徴とする成形型の製造方法。 A molding die for molding a lens array, wherein the molding surface has a concave portion or a convex portion corresponding to small lenses arranged in a matrix shape of the lens array on the molding surface.
It is performed using a manufacturing apparatus for forming the concave portion or convex portion on the surface of the molding die.
The manufacturing apparatus has a master die attached thereto, a spindle driven to rotate around a rotation axis, a tool for machining the concave portion or the convex portion on the surface of the master die attached to the spindle, and the tool moved, A processing unit having positioning means for determining the position of the tool, a control unit for driving and controlling the positioning means of the processing unit, a rotation axis of the main shaft, and a lens array on the surface of the matrix at the origin position on the main shaft Storage means for storing a positional relationship with a design position corresponding to the optical center of the small lens, and the positioning means adjusts the mounting position of the mother mold with respect to the main shaft. A holding part is attached to hold
An origin finding process for attaching the matrix to the origin position on the spindle,
The mother die is held by a holding portion attached to the positioning means, the mother die is removed from the main shaft, and the rotation axis of the main shaft stored in the storage portion and the lens array on the surface of the mother die at the origin position Based on the positional relationship with the design position corresponding to the optical center of the small lens, the control unit drives the positioning means to move the master block, and the rotation axis of the main shaft and the master block A matrix alignment step of aligning the position corresponding to the optical center of the small lens of the lens array on the surface of
A mold manufacturing method, comprising: a step of forming a concave portion or a convex portion on a surface of a mother die after attaching the mother die to the main shaft and releasing the holding of the mother die by the holding portion.
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