JP2008297156A - Apparatus and method for manufacturing optical device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for manufacturing an optical device, with which the quantity of an inert gas supplied to a molding chamber is reduced and the concentration of oxygen in the molding chamber is lowered. <P>SOLUTION: The apparatus 1 for molding the optical device by charging a molding set 40 housing an optical device base material to the molding chamber 10 to mold the optical device is provided with: inert gas supply means (21, 22) for supplying the inert gas (arrow head A1) to the molding chamber 10; a catalyst chamber 31 in which a catalyst capable of absorbing oxygen contained in the inert gas; and an inert gas circulation path 32 having a circulating inlet 32c and a circulation outlet 32d provided to the molding chamber 10 to circulate the inert gas (arrow head A2) in the molding chamber 10 to the catalyst chamber 31. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、レンズ、プリズム、ミラー等の光学素子を製造する光学素子の製造装置及び製造方法に関し、更に詳しくは、成形室への不活性ガスの供給量を低減することができると共に成形室内の酸素濃度を低下させることができる光学素子の製造装置及び製造方法に関する。   The present invention relates to an optical element manufacturing apparatus and manufacturing method for manufacturing optical elements such as lenses, prisms, and mirrors, and more specifically, the amount of inert gas supplied to the molding chamber can be reduced and the interior of the molding chamber can be reduced. The present invention relates to an optical element manufacturing apparatus and manufacturing method capable of reducing the oxygen concentration.

従来、ガラスレンズ等の光学素子を高精度かつ安価に製造する光学素子の製造方法として、型セット内で加熱軟化させた光学素子素材をプレスして冷却・固化させることで、型セットが有する光学面形状や表面粗さを光学素子素材に成形転写して光学素子を得る方法が用いられている。   Conventionally, as an optical element manufacturing method for manufacturing an optical element such as a glass lens with high accuracy and at low cost, the optical element material that has been heated and softened in the mold set is cooled and solidified by pressing the optical element material. A method of obtaining an optical element by molding and transferring a surface shape or surface roughness onto an optical element material is used.

上述のように光学素子を製造する場合、光学素子素材に加え型セットも光学素子素材の成形可能な温度にまで加熱される。そのため、型セットが酸化により劣化しないように、成形室には窒素等の不活性ガスを供給し続ける必要がある(例えば、特許文献1参照)。このように成形室に不活性ガスを供給し続けることで、成形室内雰囲気は、不活性ガス雰囲気に維持されると共に正圧に維持されて、成形室への外部からの酸素の流入を低減することができる。   When the optical element is manufactured as described above, the mold set is heated to a temperature at which the optical element material can be molded in addition to the optical element material. Therefore, it is necessary to continue supplying an inert gas such as nitrogen to the molding chamber so that the mold set does not deteriorate due to oxidation (see, for example, Patent Document 1). By continuously supplying the inert gas to the molding chamber in this way, the atmosphere in the molding chamber is maintained at an inert gas atmosphere and at a positive pressure, thereby reducing the inflow of oxygen from the outside to the molding chamber. be able to.

成形室内の酸素濃度を低下させる光学素子の製造方法として、成形室とは別個のチャンバに、酸化されやすい物質を配置し、成形室内に流入する前の不活性ガスの酸素濃度を低下させる製造方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開平4−164826号公報 実開平2−10438号公報
As a method of manufacturing an optical element for reducing the oxygen concentration in a molding chamber, a method for reducing the oxygen concentration of an inert gas before flowing into the molding chamber by disposing a substance that is easily oxidized in a chamber separate from the molding chamber Has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).
JP-A-4-164826 Japanese Utility Model Publication No. 2-10438

ところで、上記特許文献1記載の製造方法では、型セットは、一定のタクトタイム毎に順次連続的に製造装置に投入され、光学素子の成形後に順次排出される。そのため、型セットが高温に晒されて成形途中であるにもかかわらず、別の型セットを成形室に搬入するための投入口シャッタが開放されるとき、及び、型セットを成形室から排出するための排出口シャッタが開放されるときに、成形室が大気に開放されて成形室内に酸素が流入してしまうおそれがある。   By the way, in the manufacturing method described in Patent Document 1, the mold set is sequentially and continuously inserted into the manufacturing apparatus at every fixed tact time, and sequentially discharged after the optical element is molded. Therefore, even though the mold set is exposed to a high temperature and is in the middle of molding, when the inlet shutter for carrying another mold set into the molding chamber is opened, and the mold set is discharged from the molding chamber. When the discharge shutter for opening is opened, the molding chamber may be opened to the atmosphere and oxygen may flow into the molding chamber.

そのため、上記特許文献1記載の製造方法では、成形室内を常に正圧に維持することで不活性ガス雰囲気に維持させるべく、多量の不活性ガスを供給する必要があり、光学素子の製造コストが非常に高くなってしまっていた。   Therefore, in the manufacturing method described in Patent Document 1, it is necessary to supply a large amount of inert gas in order to maintain an inert gas atmosphere by always maintaining a positive pressure in the molding chamber, and the manufacturing cost of the optical element is reduced. It was very expensive.

また、上記特許文献2記載の製造方法では、成形室に流入する前の不活性ガスの酸素濃度を低下させているため、成形室内の不活性ガスの酸素濃度をそれほど低下させることができなかった。そのため、成形室内を常に正圧に維持して不活性ガス雰囲気に維持するために、多量の不活性ガスを供給する必要がある点では上記特許文献1記載の製造方法と大差はなかった。したがって、上記特許文献2記載の製造方法によっても、光学素子の製造コストが高くなってしまっていた。   Further, in the manufacturing method described in Patent Document 2, since the oxygen concentration of the inert gas before flowing into the molding chamber is reduced, the oxygen concentration of the inert gas in the molding chamber cannot be reduced so much. . Therefore, in order to always maintain a positive pressure in the molding chamber and maintain an inert gas atmosphere, there is no significant difference from the manufacturing method described in Patent Document 1 in that a large amount of inert gas needs to be supplied. Therefore, even with the manufacturing method described in Patent Document 2, the manufacturing cost of the optical element has been increased.

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、成形室への不活性ガスの供給量を低減することができると共に成形室内の酸素濃度を低下させることができる光学素子の製造装置及び製造方法を提供することである。   In view of the above-described conventional situation, an object of the present invention is to provide an optical element manufacturing apparatus and method capable of reducing the amount of inert gas supplied to a molding chamber and reducing the oxygen concentration in the molding chamber. Is to provide.

上記課題を解決するために、本発明の光学素子の製造装置は、光学素子素材を収容した型セットを成形室に投入して光学素子を成形する光学素子の製造装置において、上記成形室に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、不活性ガスに含まれる酸素を吸収する触媒が配置された触媒チャンバと、循環入口及び循環出口が上記成形室に位置し、この成形室内の不活性ガスを上記触媒チャンバに循環させる不活性ガス循環路と、を備える構成とする。   In order to solve the above-described problems, an optical element manufacturing apparatus according to the present invention is an optical element manufacturing apparatus in which a mold set containing an optical element material is placed in a molding chamber and the optical element is molded. An inert gas supply means for supplying an active gas, a catalyst chamber in which a catalyst for absorbing oxygen contained in the inert gas is disposed, a circulation inlet and a circulation outlet are located in the molding chamber, and the inert gas in the molding chamber An inert gas circulation path for circulating gas through the catalyst chamber.

また、上記成形室内の不活性ガスを上記触媒チャンバに強制的に循環させる送風手段を更に備える構成とするとよい。
また、上記触媒を加熱する加熱手段を更に備える構成とするとよい。
Moreover, it is good to set it as the structure further equipped with the ventilation means which forcibly circulates the inert gas in the said molding chamber to the said catalyst chamber.
Moreover, it is good to set it as the structure further provided with the heating means which heats the said catalyst.

また、上記不活性ガス循環路内を流れる上記不活性ガスの流量を制御する流量制御手段を更に備える構成とするとよい。
また、上記不活性ガス循環路の上記循環出口又はその近傍に設けられ、上記不活性ガス循環路から上記成形室に流入する不活性ガスを偏向させるガス偏向手段を更に備える構成とするとよい。
Moreover, it is good to set it as the structure further equipped with the flow volume control means which controls the flow volume of the said inert gas which flows through the inside of the said inert gas circulation path.
Further, it may be configured to further include a gas deflecting unit that is provided at or near the circulation outlet of the inert gas circulation path and deflects the inert gas flowing into the molding chamber from the inert gas circulation path.

上記課題を解決するために、本発明の光学素子の製造方法は、光学素子素材を収容した型セットを成形室に投入して光学素子を成形する光学素子の製造方法において、上記成形室に不活性ガスを供給し、且つ、不活性ガスに含まれる酸素を吸収する触媒が配置された触媒チャンバに上記成形室内の不活性ガスを循環させた状態で、上記光学素子を成形するようにする。   In order to solve the above problems, an optical element manufacturing method of the present invention is an optical element manufacturing method in which a mold set containing an optical element material is put into a molding chamber to mold the optical element. The optical element is molded in a state where the inert gas in the molding chamber is circulated through a catalyst chamber in which an active gas is supplied and a catalyst that absorbs oxygen contained in the inert gas is disposed.

本発明では、成形室内の不活性ガスを触媒チャンバに循環させた状態で光学素子を成形することで、成形室内に酸素が流入した場合にも触媒により酸素を吸収することができる。そのため、成形室内の酸素濃度を低下させるために成形室に多量の不活性ガスを供給する必要がなくなる。よって、本発明によれば、成形室への不活性ガスの供給量を低減することができると共に成形室内の酸素濃度を低下させることができる。   In the present invention, by molding the optical element in a state where the inert gas in the molding chamber is circulated into the catalyst chamber, oxygen can be absorbed by the catalyst even when oxygen flows into the molding chamber. Therefore, it is not necessary to supply a large amount of inert gas to the molding chamber in order to reduce the oxygen concentration in the molding chamber. Therefore, according to the present invention, the amount of inert gas supplied to the molding chamber can be reduced, and the oxygen concentration in the molding chamber can be reduced.

以下、本発明の実施の形態に係る光学素子の製造装置及び製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る光学素子製造装置1を示す断面図である。図2は、上記光学素子製造装置1の触媒チャンバ31を示す断面図である。
Hereinafter, an optical element manufacturing apparatus and a manufacturing method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing an optical element manufacturing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the catalyst chamber 31 of the optical element manufacturing apparatus 1.

図1に示す光学素子製造装置1は、成形室10、不活性ガス供給手段としての不活性ガス供給源21及び不活性ガス供給路22、触媒チャンバ31、不活性ガス循環路32等を備えている。   An optical element manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a molding chamber 10, an inert gas supply source 21 and an inert gas supply path 22 as an inert gas supply means, a catalyst chamber 31, an inert gas circulation path 32, and the like. Yes.

詳しくは後述するが、光学素子製造装置1は、成形室10において、型セット40に収容された図示しない光学素子素材から光学素子を成形している。なお、本実施の形態の型セット40は、上型41、下型42及び胴型43から構成されているが、型セット40としては、他の組み合わせからなるものであってもよい。   Although described later in detail, the optical element manufacturing apparatus 1 molds an optical element from an optical element material (not shown) accommodated in the mold set 40 in the molding chamber 10. The mold set 40 of the present embodiment is composed of the upper mold 41, the lower mold 42, and the trunk mold 43, but the mold set 40 may be composed of other combinations.

成形室10内には、第1加熱ステージ11、第2加熱ステージ12、プレスステージ13、第1冷却ステージ14、及び、第2冷却ステージ15が配設されている。
第1加熱ステージ11は、型セット40の上面に当接する上ヒータブロック11aと、この上ヒータブロック11aの上部に配置された上断熱ブロック11bと、この上断熱ブロック11bに接続されたプレス軸11cと、このプレス軸11cを昇降させるシリンダ11dと、型セット40が載置される下ヒータブロック11eと、この下ヒータブロック11eの下部に配置された下断熱ブロック11fとから構成されている(他のステージ12〜15も同一の構成であるため、図1に同様の符号を付して説明を省略する)。
In the molding chamber 10, a first heating stage 11, a second heating stage 12, a press stage 13, a first cooling stage 14, and a second cooling stage 15 are disposed.
The first heating stage 11 includes an upper heater block 11a that is in contact with the upper surface of the mold set 40, an upper heat insulating block 11b disposed above the upper heater block 11a, and a press shaft 11c connected to the upper heat insulating block 11b. And a cylinder 11d for raising and lowering the press shaft 11c, a lower heater block 11e on which the die set 40 is placed, and a lower heat insulating block 11f disposed below the lower heater block 11e (others) Since the stages 12 to 15 have the same configuration, the same reference numerals are assigned to FIG.

第1加熱ステージ11が配設された側の成形室10の外側には、成形室10へ投入される型セット40が載置される投入台16が設けられ、第2冷却ステージ15が配設された側の成形室10の外側には、成形室10から排出される型セット40が載置される排出台17が設けられている。また、投入台16側の成形室10の外側には、型セット40が投入台16から成形室10へ投入される際に開放する投入シャッタ10aが設けられ、排出台17側の成形室10の外側には、型セット40が成形室10から排出台17へ排出される際に開放する排出シャッタ10bが設けられている。   On the outside of the molding chamber 10 on the side where the first heating stage 11 is disposed, a loading table 16 on which a mold set 40 to be loaded into the molding chamber 10 is placed is provided, and a second cooling stage 15 is disposed. A discharge table 17 on which the mold set 40 discharged from the molding chamber 10 is placed is provided on the outside of the molding chamber 10 on the formed side. Further, a closing shutter 10a that is opened when the mold set 40 is loaded from the loading table 16 into the molding chamber 10 is provided outside the molding chamber 10 on the loading table 16 side. A discharge shutter 10 b that opens when the mold set 40 is discharged from the molding chamber 10 to the discharge table 17 is provided outside.

成形室10の型セット40投入側の上部には、図示しない供給機構によって、窒素等の不活性ガス(矢印A1)が不活性ガス供給源21から不活性ガス供給路22を介して供給されている。なお、成形室10には、成形室10内の酸素を不活性ガスと共に外部に追い出すための微細な隙間を形成するとよい。このようにしても、不活性ガス供給源21から不活性ガス(矢印A1)が供給されることで成形室10の正圧が維持されるため、上記微細な隙間からの酸素の流入を抑えることができる。   An inert gas (arrow A1) such as nitrogen is supplied from an inert gas supply source 21 via an inert gas supply path 22 to the upper part of the molding chamber 10 on the mold set 40 input side by a supply mechanism (not shown). Yes. The molding chamber 10 may be formed with a fine gap for driving out oxygen in the molding chamber 10 together with the inert gas. Even in this case, since the positive pressure in the molding chamber 10 is maintained by supplying the inert gas (arrow A1) from the inert gas supply source 21, the inflow of oxygen from the minute gap is suppressed. Can do.

成形室10に対して並設された触媒チャンバ31は、触媒チャンバ31の一端と他端が不活性ガス循環路32を介して、第2冷却ステージ15が配設された側で、成形室10と接続されている。   The catalyst chamber 31 arranged in parallel with the molding chamber 10 has one end and the other end of the catalyst chamber 31 through the inert gas circulation path 32 on the side where the second cooling stage 15 is disposed. Connected with.

触媒チャンバ31には、成形室10内の不活性ガス(矢印A2)に含まれる酸素を吸収する粒状の触媒31aが配置されている。この触媒31aには、例えば、鉄、銅、ニッケル、これらを含む合成物等、酸素を吸収し得るものであれば用いることができる。そのため、触媒31aが粒状である必要もない。なお、触媒31aは、後述する触媒加熱ヒータ35により加熱されて酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル等へと変化していくと、酸素を吸収しづらくなるため、定期的に交換するとよい。   In the catalyst chamber 31, a granular catalyst 31a that absorbs oxygen contained in the inert gas (arrow A2) in the molding chamber 10 is disposed. Any catalyst that can absorb oxygen, such as iron, copper, nickel, or a compound containing these, can be used as the catalyst 31a. Therefore, the catalyst 31a does not need to be granular. It should be noted that the catalyst 31a may be periodically replaced because it becomes difficult to absorb oxygen when it is heated by a catalyst heater 35 described later and changed to iron oxide, copper oxide, nickel oxide, or the like.

不活性ガス循環路32には、その両端である循環入口32c及び循環出口32dが成形室10に位置し、成形室10内の不活性ガス(矢印A2)を触媒チャンバ31に循環させている。   A circulation inlet 32 c and a circulation outlet 32 d that are both ends of the inert gas circulation path 32 are located in the molding chamber 10, and the inert gas (arrow A <b> 2) in the molding chamber 10 is circulated to the catalyst chamber 31.

不活性ガス循環路32は、成形室10(循環入口32c)と触媒チャンバ31とに接続された第1循環路32a、及び、触媒チャンバ31と成形室10(循環出口32d)とに接続された第2循環路32bから構成されている。   The inert gas circulation path 32 is connected to the first circulation path 32a connected to the molding chamber 10 (circulation inlet 32c) and the catalyst chamber 31, and to the catalyst chamber 31 and molding chamber 10 (circulation outlet 32d). The second circulation path 32b is configured.

図2に示すように、触媒チャンバ31内の底面には、触媒31aが第2循環路32bに落下しないように、触媒31aの粒径よりも小さい網目を有するネット31bが配置されている。このネット31bは、触媒チャンバ31の底部を貫通する両端段付孔31cの上側段部に配置されている。また、両端段付孔31cの下側段部には、第2循環路32bの端部が嵌合している。   As shown in FIG. 2, a net 31b having a mesh smaller than the particle size of the catalyst 31a is arranged on the bottom surface in the catalyst chamber 31 so that the catalyst 31a does not fall into the second circulation path 32b. The net 31 b is disposed on the upper step of the both-end stepped hole 31 c that penetrates the bottom of the catalyst chamber 31. The end of the second circulation path 32b is fitted to the lower step of the both-end stepped hole 31c.

なお、触媒チャンバ31は、例えば、不活性ガス循環路32の内部(流路)において触媒31aを保持する部分等のように、触媒31aが配置される部分であればよい。
図1に示すように、不活性ガス循環路32(第2循環路32b)の循環出口32dには、不活性ガス循環路32から成形室10に流入する不活性ガス(矢印A3)を偏向させるガス偏向手段としての風偏向板18が設けられている。
The catalyst chamber 31 may be a portion where the catalyst 31a is disposed, such as a portion that holds the catalyst 31a inside the inert gas circulation path 32 (flow path).
As shown in FIG. 1, the inert gas (arrow A3) flowing into the molding chamber 10 from the inert gas circulation path 32 is deflected to the circulation outlet 32d of the inert gas circulation path 32 (second circulation path 32b). A wind deflection plate 18 is provided as a gas deflection means.

風偏向板18は、成形室10に流入する不活性ガス(矢印A3)が成形中の型セット40に当たりにくくなるように、不活性ガス(矢印A3)を型セット40から遠ざける方向に偏向させる位置に配置するとよい。   The wind deflector 18 deflects the inert gas (arrow A3) in a direction away from the mold set 40 so that the inert gas (arrow A3) flowing into the molding chamber 10 does not easily hit the mold set 40 being molded. It is good to arrange in.

なお、風偏向板18は、循環出口32dの近傍、例えば、第2循環路32bの内部、成形室10の側壁等に配置してもよい。また、ガス偏向手段としては、例えば、不活性ガス(矢印A3)の流れを多方向に分散させるべく複数の貫通孔が形成された部材を用いることもできる。   The wind deflector 18 may be disposed in the vicinity of the circulation outlet 32d, for example, in the second circulation path 32b, on the side wall of the molding chamber 10, or the like. Further, as the gas deflection means, for example, a member in which a plurality of through holes are formed so as to disperse the flow of the inert gas (arrow A3) in multiple directions can be used.

第1循環路32aには、成形室10内の不活性ガス(矢印A2)を触媒チャンバ31に強制的に循環させる送風手段としての送風機33が配設されている。なお、送風機33(送風手段)に代えて、コンプレッサ等の他の強制循環手段を配設することでも、成形室10内の不活性ガス(矢印A2)を触媒チャンバ31に強制的に循環させることは可能である。   The first circulation path 32a is provided with a blower 33 as a blowing means for forcibly circulating the inert gas (arrow A2) in the molding chamber 10 to the catalyst chamber 31. It should be noted that the inert gas (arrow A2) in the molding chamber 10 can be forcedly circulated through the catalyst chamber 31 by providing other forced circulation means such as a compressor instead of the blower 33 (blower means). Is possible.

また、第1循環路32aには、第1循環路32aを流れる不活性ガス(矢印A2)の流量を制御する流量制御手段としての流量調整器34が、送風機33よりも触媒チャンバ31側に配設されている。   The first circulation path 32a is provided with a flow rate regulator 34 as a flow rate control means for controlling the flow rate of the inert gas (arrow A2) flowing through the first circulation path 32a closer to the catalyst chamber 31 than the blower 33. It is installed.

流量調整器34は、絞り弁のみからなるものでもよいが、例えば、絞り弁に加えて流量表示部や調整操作部等を含んだ装置とするとよい。
図2にも示すように、触媒チャンバ31の外周には、触媒31aを加熱する加熱手段としての触媒加熱ヒータ35が配設されている。また、触媒チャンバ31内の触媒31aには温度測定器36(図2においては図示せず)が挿入されている。そして、これら触媒加熱ヒータ35及び温度測定器36には、温度制御装置37が接続されている。
The flow regulator 34 may be composed only of a throttle valve, but may be a device including a flow rate display unit, an adjustment operation unit, and the like in addition to the throttle valve.
As shown in FIG. 2, a catalyst heater 35 as a heating unit for heating the catalyst 31 a is disposed on the outer periphery of the catalyst chamber 31. A temperature measuring device 36 (not shown in FIG. 2) is inserted into the catalyst 31a in the catalyst chamber 31. A temperature control device 37 is connected to the catalyst heater 35 and the temperature measuring device 36.

温度制御装置37は、触媒加熱ヒータ35へ制御信号を送信すると共に温度測定器36からの温度測定値信号を受信することで、任意の温度に触媒を加熱することが可能となっている。   The temperature control device 37 can heat the catalyst to an arbitrary temperature by transmitting a control signal to the catalyst heater 35 and receiving a temperature measurement value signal from the temperature measuring device 36.

以下、光学素子の製造方法について説明する。
まず、図1に示す上ヒータブロック11a,12a,13a,14a,15a及び下ヒータブロック11e,12e,13e,14e,15eを、図示しない制御手段により、各ステージ(加熱・プレス・冷却)に適した温度に設定し、その温度を保持しておく。
Hereinafter, the manufacturing method of an optical element is demonstrated.
First, the upper heater blocks 11a, 12a, 13a, 14a, and 15a and the lower heater blocks 11e, 12e, 13e, 14e, and 15e shown in FIG. 1 are suitable for each stage (heating, pressing, and cooling) by control means (not shown). Set the temperature to the desired temperature and keep that temperature.

また、不活性ガス供給源21から、図示しない供給機構によって、窒素等の不活性ガス(矢印A1)を、不活性ガス供給路22を介して成形室10に供給し続けておく。これにより、成形室10内の酸素が上記微細な隙間又は開放した投入シャッタ10a若しくは排出シャッタ10bから排出され、成形室10内の雰囲気が不活性雰囲気に置換されると共に正圧に維持される。   Further, an inert gas (arrow A1) such as nitrogen is continuously supplied from the inert gas supply source 21 to the molding chamber 10 via the inert gas supply path 22 by a supply mechanism (not shown). Thereby, oxygen in the molding chamber 10 is exhausted from the fine gap or the open shutter 10a or the exhaust shutter 10b, and the atmosphere in the molding chamber 10 is replaced with an inert atmosphere and maintained at a positive pressure.

そして、光学素子素材を収容した型セット40を投入台16に搬送し、投入シャッタ10aを開放させて型セット40を成形室10内に投入する。
成形室10内に投入された型セット40は、第1加熱ステージ11の下ヒータブロック11e上に載置される。そして、シリンダ11dの駆動によりプレス軸11cを降下させて、上ヒータブロック11a及び下ヒータブロック11bからの熱伝導により型セット40及びこの型セット40に収容された光学素子素材を加熱する。
Then, the mold set 40 containing the optical element material is conveyed to the loading table 16, the closing shutter 10 a is opened, and the mold set 40 is loaded into the molding chamber 10.
The mold set 40 put into the molding chamber 10 is placed on the lower heater block 11e of the first heating stage 11. Then, the press shaft 11c is lowered by driving the cylinder 11d, and the mold set 40 and the optical element material accommodated in the mold set 40 are heated by heat conduction from the upper heater block 11a and the lower heater block 11b.

第1加熱ステージ11において加熱された型セット40は、図示しない移送手段により、第2加熱ステージ12に移送され、第1加熱ステージ11と同様に加熱される。このように加熱されることで、型セット40内の光学素子素材は軟化する。   The mold set 40 heated in the first heating stage 11 is transferred to the second heating stage 12 by a transfer means (not shown) and heated in the same manner as the first heating stage 11. By heating in this way, the optical element material in the mold set 40 is softened.

次に、型セット40はプレスステージ13に移送され、プレスステージ13において、光学素子素材が目的の厚さになるまでプレスされる。光学素子素材がプレスされた後、型セット40は、第1冷却ステージ14及び第2冷却ステージ15に順に移送されて冷却される。これにより、光学素子素材は固化し、光学素子が成形される。   Next, the mold set 40 is transferred to the press stage 13 and pressed on the press stage 13 until the optical element material has a target thickness. After the optical element material is pressed, the mold set 40 is sequentially transferred to the first cooling stage 14 and the second cooling stage 15 to be cooled. Thereby, the optical element material is solidified and the optical element is molded.

以上のような成形室10における光学素子の成形が完了した後、第2冷却ステージ15の型セット40を、排出シャッタ10bを開放させて、成形室10から排出台17へと排出する。   After the molding of the optical element in the molding chamber 10 as described above is completed, the mold set 40 of the second cooling stage 15 is discharged from the molding chamber 10 to the discharge table 17 by opening the discharge shutter 10b.

光学素子製造装置1においては、以上のような型セット40の成形室10への投入・成形室10からの排出が順次行われ、光学素子は連続的に製造される。
光学素子の成形中には、成形室10内の不活性ガス(矢印A2)は、不活性ガス循環路32を流れて、触媒チャンバ31を循環することになる。そして、送風機33を稼働させた場合には、成形室10内の不活性ガス(矢印A2)を触媒チャンバ31に強制的に循環させることができる。
In the optical element manufacturing apparatus 1, the mold set 40 as described above is sequentially charged into the molding chamber 10 and discharged from the molding chamber 10, and the optical elements are continuously manufactured.
During the molding of the optical element, the inert gas (arrow A <b> 2) in the molding chamber 10 flows through the inert gas circulation path 32 and circulates through the catalyst chamber 31. When the blower 33 is operated, the inert gas (arrow A2) in the molding chamber 10 can be forcibly circulated through the catalyst chamber 31.

なお、送風機33によって不活性ガス循環路32における不活性ガスの流量(循環量)を多くし過ぎると、成形室10内において不必要な対流が起こり、型セット40の成形温度ひいては光学素子の精度に影響を与え得るため、酸素吸収量と対流の発生とを比較衡量した上で送風機33により流量調整を行うとよい。   If the flow rate (circulation amount) of the inert gas in the inert gas circulation path 32 is excessively increased by the blower 33, unnecessary convection occurs in the molding chamber 10, and the molding temperature of the mold set 40 and the accuracy of the optical element are increased. Therefore, it is preferable to adjust the flow rate by the blower 33 after comparing the oxygen absorption amount and the occurrence of convection.

また、光学素子の成形中には、流量調整器34により不活性ガスの流量を抑えることでも、上述のような成形室10内における不必要な対流を起こさないようにすることができる。なお、同時に送風機33を稼働させている場合には、送風機33の運転状態(回転数等)を変化させるのに代えて流量調整器34を用いることで、流量調整を容易にすることもできる。   Further, during the molding of the optical element, unnecessary convection in the molding chamber 10 as described above can be prevented by suppressing the flow rate of the inert gas by the flow rate regulator 34. In addition, when operating the blower 33 at the same time, the flow rate adjustment can be facilitated by using the flow rate regulator 34 instead of changing the operating state (the number of rotations, etc.) of the blower 33.

また、光学素子の成形中には、上述の触媒加熱ヒータ35により、触媒31aを任意の温度に加熱することもできる。この触媒31aの加熱温度は、例えば、触媒31aが有効に酸素を吸収することができる温度に設定するとよい。なお、触媒31aによる酸素の吸収を促進させたい場合には、触媒31aが酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル等へと化学変化しやすい温度に合わせて設定するとよい。   Further, during the molding of the optical element, the catalyst 31a can be heated to an arbitrary temperature by the catalyst heater 35 described above. The heating temperature of the catalyst 31a may be set to a temperature at which the catalyst 31a can effectively absorb oxygen, for example. When it is desired to promote the absorption of oxygen by the catalyst 31a, the catalyst 31a may be set according to a temperature at which the catalyst 31a is likely to chemically change to iron oxide, copper oxide, nickel oxide, or the like.

以上説明した本実施の形態では、成形室10内の不活性ガス(矢印A2)を触媒チャンバ31に循環させた状態で光学素子を成形することで、成形室10内に酸素が流入した場合にも触媒31aにより酸素を吸収することができる。そのため、成形室10内の酸素濃度を低下させるために成形室10に多量の不活性ガスを供給する必要がなくなる。よって、本実施の形態によれば、成形室10への不活性ガス(矢印A1)の供給量を低減することができると共に成形室10内の酸素濃度を低下させることができる。   In the present embodiment described above, when the optical element is molded in a state where the inert gas (arrow A2) in the molding chamber 10 is circulated through the catalyst chamber 31, oxygen flows into the molding chamber 10. Also, oxygen can be absorbed by the catalyst 31a. Therefore, it is not necessary to supply a large amount of inert gas to the molding chamber 10 in order to reduce the oxygen concentration in the molding chamber 10. Therefore, according to the present embodiment, the supply amount of the inert gas (arrow A1) to the molding chamber 10 can be reduced and the oxygen concentration in the molding chamber 10 can be reduced.

また、本実施の形態では、成形室10内の不活性ガス(矢印A2)を触媒チャンバ31に強制的に循環させる送風機33を配置している。そのため、成形室10内の酸素濃度を低下させる速度を早めることができ、したがって、成形室10への不活性ガス(矢印A1)の供給量をより低減することができると共に成形室10内の酸素濃度をより低下させることができる。   In the present embodiment, a blower 33 for forcibly circulating the inert gas (arrow A2) in the molding chamber 10 to the catalyst chamber 31 is disposed. Therefore, the speed at which the oxygen concentration in the molding chamber 10 is reduced can be increased, and therefore the amount of inert gas (arrow A1) supplied to the molding chamber 10 can be further reduced and the oxygen in the molding chamber 10 can be reduced. The concentration can be further reduced.

また、本実施の形態では、触媒31aを加熱する触媒加熱ヒータ35を配置しているため、触媒31aが有効に酸素を吸収することができると共に、触媒31aが酸素を吸収する量を調整することができる。したがって、成形室10への不活性ガス(矢印A1)の供給量をより低減することができると共に成形室10内の酸素濃度を低下させることもできる。   In the present embodiment, since the catalyst heater 35 for heating the catalyst 31a is disposed, the catalyst 31a can absorb oxygen effectively, and the amount of oxygen absorbed by the catalyst 31a can be adjusted. Can do. Therefore, the supply amount of the inert gas (arrow A1) to the molding chamber 10 can be further reduced, and the oxygen concentration in the molding chamber 10 can be reduced.

また、本実施の形態では、不活性ガス循環路32内を流れる不活性ガスの流量を制御する流量調整器34を配置しているため、触媒31aが酸素を吸収する量を調整することができる。更には、不活性ガスの流量を適宜少なくすることで、成形室10内における不必要な対流を抑えることもでき、型セット40の温度変化に起因する光学素子の精度悪化を防ぐことができる。更には、流量調整器34を送風機33と共に用いる場合、送風機33の運転状態(回転数等)を変化させることなく、触媒31aが酸素を吸収する量を調整することもできる。   In the present embodiment, since the flow rate regulator 34 for controlling the flow rate of the inert gas flowing in the inert gas circulation path 32 is disposed, the amount of oxygen absorbed by the catalyst 31a can be adjusted. . Furthermore, by appropriately reducing the flow rate of the inert gas, unnecessary convection in the molding chamber 10 can be suppressed, and deterioration of the accuracy of the optical element due to the temperature change of the mold set 40 can be prevented. Furthermore, when the flow rate regulator 34 is used together with the blower 33, the amount of oxygen absorbed by the catalyst 31a can be adjusted without changing the operating state (rotation speed, etc.) of the blower 33.

また、本実施の形態では、不活性ガス循環路32(第2循環路32b)の循環出口32dに設けられ、不活性ガス循環路32から成形室10に流入する不活性ガス(矢印A3)を偏向させる風偏向板18を配置している。そのため、不活性ガス循環路32から成形室10に流入する不活性ガス(矢印A3)が成形中の型セット40に当たりにくくすることができ、したがって、型セット40の温度変化に起因する光学素子の精度悪化を防ぐことができる。   Further, in the present embodiment, the inert gas (arrow A3) provided at the circulation outlet 32d of the inert gas circulation path 32 (second circulation path 32b) and flowing into the molding chamber 10 from the inert gas circulation path 32 is supplied. A wind deflector 18 for deflecting is disposed. Therefore, it is possible to make it difficult for the inert gas (arrow A3) flowing into the molding chamber 10 from the inert gas circulation path 32 to hit the mold set 40 during molding. Therefore, the optical element caused by the temperature change of the mold set 40 can be prevented. Accuracy deterioration can be prevented.

なお、本実施の形態では、光学素子製造装置1を、複数のステージ11〜15に型セット40を移送しながら光学素子を成形する循環型の製造装置として説明したが、光学素子素材への加熱・プレス・冷却を同一の場所で行う製造装置等の他の製造装置であっても、本実施の形態のように成形室10内の不活性ガス(矢印A2)を触媒チャンバ31に循環させることで、上述の効果を得ることは可能である。   In the present embodiment, the optical element manufacturing apparatus 1 has been described as a circulation type manufacturing apparatus that forms an optical element while transferring the mold set 40 to a plurality of stages 11 to 15. Even in another manufacturing apparatus such as a manufacturing apparatus that performs pressing and cooling in the same place, the inert gas (arrow A2) in the molding chamber 10 is circulated in the catalyst chamber 31 as in the present embodiment. Thus, the above-described effect can be obtained.

本発明の一実施の形態に係る光学素子製造装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical element manufacturing apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る光学素子製造装置の触媒チャンバを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the catalyst chamber of the optical element manufacturing apparatus which concerns on one embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 光学素子製造装置
10 成形室
10a 投入シャッタ
10b 排出シャッタ
11 第1加熱ステージ
12 第2加熱ステージ
13 プレスステージ
14 第1冷却ステージ
15 第2冷却ステージ
11a,12a,13a,14a,15a 上ヒータブロック
11b,12b,13b,14b,15b 上断熱ブロック
11c,12c,13c,14c,15c プレス軸
11d,12d,13d,14d,15d シリンダ
11e,12e,13e,14e,15e 下ヒータブロック
11f,12f,13f,14f,15f 下断熱ブロック
16 投入台
17 排出台
18 風偏向板
21 不活性ガス供給源
22 不活性ガス供給路
31 触媒チャンバ
31a 触媒
31b ネット
31c 両端段付孔
32 不活性ガス循環路
32a 第1循環路
32b 第2循環路
32c 循環入口
32d 循環出口
33 送風機
34 流量調整器
35 触媒加熱ヒータ
36 温度測定器
37 温度制御装置
40 型セット
41 上型
42 下型
43 胴型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical element manufacturing apparatus 10 Molding chamber 10a Input shutter 10b Discharge shutter 11 1st heating stage 12 2nd heating stage 13 Press stage 14 1st cooling stage 15 2nd cooling stage 11a, 12a, 13a, 14a, 15a Upper heater block 11b , 12b, 13b, 14b, 15b Upper heat insulating block 11c, 12c, 13c, 14c, 15c Press shaft 11d, 12d, 13d, 14d, 15d Cylinder 11e, 12e, 13e, 14e, 15e Lower heater block 11f, 12f, 13f, 14f, 15f Lower heat insulating block 16 Input base 17 Discharge base 18 Wind deflection plate 21 Inert gas supply source 22 Inert gas supply path 31 Catalyst chamber 31a Catalyst 31b Net 31c Both-ends stepped hole 32 Inert gas circulation path 32a First circulation Road 32 b Second circulation path 32c Circulation inlet 32d Circulation outlet 33 Blower 34 Flow rate regulator 35 Catalyst heater 36 Temperature measuring device 37 Temperature control device 40 Mold set 41 Upper mold 42 Lower mold 43 Body mold

Claims (6)

光学素子素材を収容した型セットを成形室に投入して光学素子を成形する光学素子の製造装置において、
前記成形室に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
不活性ガスに含まれる酸素を吸収する触媒が配置された触媒チャンバと、
循環入口及び循環出口が前記成形室に位置し、該成形室内の不活性ガスを前記触媒チャンバに循環させる不活性ガス循環路と、
を備えることを特徴とする光学素子の製造装置。
In an optical element manufacturing apparatus for molding an optical element by putting a mold set containing an optical element material into a molding chamber,
An inert gas supply means for supplying an inert gas to the molding chamber;
A catalyst chamber in which a catalyst that absorbs oxygen contained in the inert gas is disposed;
A circulation inlet and a circulation outlet are located in the molding chamber, and an inert gas circulation path for circulating an inert gas in the molding chamber to the catalyst chamber;
An optical element manufacturing apparatus comprising:
前記成形室内の不活性ガスを前記触媒チャンバに強制的に循環させる送風手段を更に備えることを特徴とする請求項1記載の光学素子の製造装置。   The optical element manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a blowing unit that forcibly circulates the inert gas in the molding chamber to the catalyst chamber. 前記触媒を加熱する加熱手段を更に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学素子の製造装置。   The apparatus for manufacturing an optical element according to claim 1, further comprising heating means for heating the catalyst. 前記不活性ガス循環路内を流れる前記不活性ガスの流量を制御する流量制御手段を更に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学素子の製造装置。   The optical element manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a flow rate control unit configured to control a flow rate of the inert gas flowing through the inert gas circulation path. 前記不活性ガス循環路の前記循環出口又はその近傍に設けられ、前記不活性ガス循環路から前記成形室に流入する不活性ガスを偏向させるガス偏向手段を更に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学素子の製造装置。   2. A gas deflecting unit that is provided at or near the circulation outlet of the inert gas circulation path and deflects the inert gas flowing into the molding chamber from the inert gas circulation path. Or the manufacturing apparatus of the optical element of Claim 2. 光学素子素材を収容した型セットを成形室に投入して光学素子を成形する光学素子の製造方法において、
前記成形室に不活性ガスを供給し、且つ、不活性ガスに含まれる酸素を吸収する触媒が配置された触媒チャンバに前記成形室内の不活性ガスを循環させた状態で、前記光学素子を成形することを特徴とする光学素子の製造方法。
In the method of manufacturing an optical element in which an optical element is molded by putting a mold set containing an optical element material into a molding chamber,
The optical element is molded in a state where the inert gas in the molding chamber is circulated through a catalyst chamber in which an inert gas is supplied to the molding chamber and a catalyst that absorbs oxygen contained in the inert gas is disposed. A method for manufacturing an optical element.
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