JP3465937B2 - 光学素子成形型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、ガラス素材を加熱軟化
して押圧成形する光学素子成形型に係り、特にプリズム
等の隣接する有効面間の稜部を鋭利な形状に成形し得る
光学素子成形型に関する。 【０００２】 【従来の技術】加熱軟化したガラス素材を成形型で押圧
し、プリズム等の隣接する有効面間に稜部を有する光学
素子を成形する際、ガラス素材が有効面間の稜部成形部
分の奥（先端）まで進入することができず、成形された
光学素子は稜部の先端が丸く曲率状になっていた。 【０００３】そこで、従来、稜部の先端を鋭利に成形す
る成形金型が実開昭５８−１５３０１３号公報において
提案されており、以下に図８を用いて説明する。図８は
前記成形金型を示す縦断面図で、光学素子の隣接する有
効面を成形する成形面２５ａ，２６ａを有する成形型２
５，２６と、成形型２５，２６の間の稜部に設けた可動
駒２７と、成形型２５，２６の上方に設けたベース型２
８とからなり、押圧成形中に可動駒２７を可動アクチュ
エータ２９により成形品である光学素子３０側に押し込
むことによって内部圧力を高め、成形中のガラス素材の
ひけ及び前記稜部の丸い曲率状を小さく改善し得るよう
に構成されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、確かに前記従
来の技術によると、成形された光学素子３０の有効面間
の稜部の丸みの曲率を小さくできるが、押し込む可動駒
２７とその両脇に存在する２つの成形型２５，２６とに
より形成される成形面２５ａ，２６ａに接合線ができて
しまうため、その接合線が成形品である光学素子３０に
転写してしまい光学性能上思わしくないという問題点が
あった。 【０００５】本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みな
されたもので、従来からの問題であった光学素子の有効
面間の稜部の曲率を小さくし、かつ従来技術のように可
動駒等の別部品による押し込み部材を使用せずに内部圧
力を高めて光学有効面の稜部近傍に接合線のない成形品
を製造できる光学素子成形型を提供することを目的とす
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明の光学素子成形型
は、加熱軟化したガラス素材を所定形状に挟持成形する
光学素子の成形型であって、左右に分割された型部材
と、この型部材の成形面上に載置したガラス素材を型部
材及び該型部材に対向配置した上型とにより圧縮せしめ
る型の上下動機構と、前記圧縮の後あるいは前記圧縮と
同時に左右から前記型部材を左右方向に開閉動せしめる
開閉機構を備えたことを特徴とする。図１に基づき本発
明の例示の構成を説明する。光学素子の隣り合う有効面
をそれぞれ成形する成形面１ａ，２ａを有する、分割さ
れた型部材として機能する一対の成形型１，２が横方向
に対向配置され、この一対の成形型１，２には成形型
１，２を同時に上方に押圧すべく動作して、型の上下動
機構を構成する上下動アクチュエータ３が接続されてい
る。さらに、前記一対の成形型１，２には、成形型１，
２を横方向に移動して挟持しまた成形型同士を接触させ
るように動作せしめる開閉機構を構成する挟持アクチュ
エータ４ａ，４ｂが各々接続されている。また、一対の
成形型１、２の上方には一対の成形型１，２と対向して
ベース型５が固定されている。 【０００７】 【作用】つぎに、上記例示の構成の作用を図１から図３
を用いて説明する。図１に示すように、成形する光学素
子の成形素材即ち、ガラス素材であるガラスゴブ６を前
記一対の成形型１，２の成形面１ａ，２ａ上に置き、ベ
ース型５の成形面５ａとともに挟持する。このとき成形
型１と成形型２とベース型５とは離した状態に置かれ、
各型１、２、５の間には各々隙間が設定されている。 【０００８】第１の成形は前記一対の成形型１，２を上
下動アクチュエータ３によって同時に上方向へ移動して
ガラスゴブ６を成形する。このときベース型５に成形型
１、２の上面が接触し、この時点でガラスゴブ６は成形
面１ａ，２ａ，５ａで押圧され成形品形状７となる。し
かして、成形品形状７の有効面間にある稜部にガラスゴ
ブ６が入り込めずに丸くなり曲率状になっている（図２
参照）。 【０００９】第２の成形は前記成形型１を挟持アクチュ
エータ４ａ及び成形型２を挟持アクチュエータ４ｂによ
り横方向に移動し、一対の成形型１，２を挟持し当接さ
せることで前記成形品形状７を成形品８に成形する。こ
の第２の成形により成形品形状７に更に圧縮を加えるこ
とで、成形型１と成形型２、成形型１，２とベース型
５、ベース型５の各稜部成形部分へのガラスの侵入を容
易にし、かつ各型１，２，５で挟み込むように成形する
ので容易に各型１，２，５の各稜部成形部分にガラスを
押し込むことができるようになる。つまり成形品８の稜
部を鋭く曲率の小さい成形を実現する（図３参照）。 【００１０】 【実施例１】図４は本発明の実施例１を示し、図４
（Ａ）はガラスゴブを供給した状態を示す断面図、図４
（Ｂ）は第１の成形状態を示す断面図、図４（Ｃ）は第
２の成形状態を示す断面図である。一対の成形型１，２
は当接かつ離反可能に型マウント９上で対向して共に載
置されている。成形型１と成形型２には、成形品の隣り
合う有効面を成形する成形面１ａ，２ａが所定角度をも
って対向するように設けられている。 【００１１】型マウント９の両端には、上方に立ち上げ
たアーム部１０ａ，１０ｂが一体的に形成され、アーム
部１０ａ及びアーム部１０ｂには挟持アクチュエータ４
ａ及び挟持アクチュエータ４ｂが各々取り付けられてい
る。挟持アクチュエータ４ａ及び挟持アクチュエータ４
ｂの先端には前記成形型１及び成形型２が各々接続さ
れ、成形型１，２を対向する方向に各々移動して一対の
成形型１，２を挟持押圧しかつ離反し得るようになって
いる。また、型マウント９の下端には上下動アクチュエ
ータ３が接続されており、型マウント９を一対の成形型
１，２と共に上下動できるようになっている。前記一対
の成形型１，２の上方にはベース型５が固設されてい
る。ベース型５は断面がコ字状に形成され、その内面に
成形面５ａが設けられている。 【００１２】前記成形型１と成形型２及び一対の成形型
１，２とベース型５の間には隙間が設定できるように構
成され、この隙間を設けた状態で一対の成形型１，２お
よびベース型５とにより形成される空間にガラスゴブ６
が供給されるようになっている。 【００１３】つぎに、上記構成からなる光学素子成形型
の作用を説明する。まず、図４（Ｂ）に示すように、第
１の成形をして上下動アクチュエータ３により型マウン
ト９を上昇して型マウント９上に載置した一対の成形型
１，２を上昇させ、一対の成形型１，２の上面とベース
型５のコ字状部の下面とを当接する第１の成形を行い、
ガラスゴブ６を成形品形状７に成形する。このとき各型
１，２，５の有効面の稜部成形部分に入り込めないゴブ
は曲率状となっている。この稜部を尖らせるため、以下
に説明する第２の成形を行なう。 【００１４】第２の成形として、図４（Ｃ）に示すよう
に、型マウント９のアーム部１０ａ，１０ｂに各々取り
付けた挟持アクチュエータ４ａ，４ｂを作動して成形型
１，２を移動して一対の成形型１，２を当接する。この
第２の成形により、成形品形状７のガラスは圧縮されて
内圧が高まり各型１，２，５の有効面の稜部成形部分に
入り込んでいく。そして、このとき稜部のガラスを挟み
込むように成形するためにゴブの曲率状が押しつぶされ
て鋭利な曲率の小さい稜部をもつ成形品８が成形され
る。 【００１５】本実施例によれば、型マウント９上に隣り
合う一対の成形型１，２を同時に移動し得るように載置
することで、成形時の位置決めと上下圧縮、挟持圧縮を
簡易に行なうことができる。 【００１６】 【実施例２】図５は本発明の実施例２を示し、図５
（Ａ）はガラスゴブを供給した状態を示す断面図、図５
（Ｂ）は第１の成形状態を示す断面図、図５（Ｃ）は第
２の成形状態を示す断面図である。一対の成形型１，２
は当接かつ離反可能に型支持台１３上で対向して共に載
置されている。成形型１と成形型２には、成形品の隣り
合う有効面を成形する成形面１ａ，２ａが所定角度をも
って対向するように設けられている。また、一対の成形
型１，２の上端には、成形面１ａ，２ａと反対側に突出
させた突出部１１，１２が各々形成され、各突出部１
１，１２の下面の根元部分に支持凹部１１ａ，１２ａが
各々設けられている。この支持凹部１１ａ，１２ａには
上記型支持台１３の２つに分岐した各々の支持先端１４
が挿入され、この支持先端１４を支点にして成形型１、
２が回転可能に支持されている。 【００１７】型支持台１３の下端には上下動アクチュエ
ータ３が接続されており、型支持台１３を一対の成形型
１，２と共に上下動できるようになっている。前記一対
の成形型１，２の上方にはベース型５が固設されてい
る。ベース型５の下端外側には成形型１，２の突出部１
１，１２に対向して鍔部１５が設けられている。 【００１８】前記成形型１と成形型２及び一対の成形型
１，２とベース型５の間には隙間が設定できるように構
成され、この隙間を設けた状態で一対の成形型１，２及
びベース型５とにより形成される空間にガラスゴブ６が
供給されるようになっている。このとき、ガラスゴブ６
は前記隣り合う一対の成形型１，２の成形面１ａ，２ａ
上に載置され、成形型１，２は成形面１ａ，２ａ側に傾
いた状態で型支持台１３により支持されている。 【００１９】つぎに、上記構成からなる光学素子成形型
の作用を説明する。まず、図５（Ａ）に示すように、ガ
ラスゴブ６を成形面１ａ，２ａ上に載置する。そして、
図５（Ｂ）に示すように、成形面１ａ，２ａ側に傾いた
状態で型支持台１３に支持されている一対の成形型を、
その傾いた状態で型支持台１３によって支持したまま上
下動アクチュエータ３により型支持台１３を介して上昇
し、成形型１，２の突出部１１，１２の上面先端をベー
ス型５の鍔部１５下面に当接させて第１の成形を行な
い、成形品形状７に成形する。 【００２０】この第１の成形により成形品の大まかな形
状は成形されるが、有効面の稜部成形部分へのゴブの侵
入が不完全となり先端が曲率状となる。つぎに、第２の
成形によってこの先端形状を改善する。 【００２１】第２の成形は、図５（Ｃ）に示すように、
上下動アクチュエータ３によって、更に一対の成形型
１，２を上方に押し込むことにより成形型の突出部１
１，１２をベース型５の鍔部１５に押し当て、支持凹部
１１ａ，１２ａを中心に回転させて突出部１１，１２の
上面と鍔部１５の下面を密着し、成形型１と成形型２と
型ベース５を各々密着して行なう。 【００２２】この第２の成形により、成形品形状７のガ
ラスは圧縮されて内圧が高まり成形型１，２の有効面の
稜部成形部分に入り込んでいき、前記稜部の曲率状がつ
ぶされ鋭利な曲率の小さい稜線が成形される。また、ベ
ース型５と成形型１、ベース型５と成形型２、ベース型
５の有効面の稜部成形部分においてもガラスを挟み込む
成形となるため、この部分の稜部も鋭利な曲率に成形さ
れる。このように、第２の成形により再圧縮となるた
め、ゴブの曲率状が押しつぶされて稜部曲率が改善され
た鋭利な曲率の小さい稜部をもつ成形品８が成形され
る。その他の稜部においても稜部曲率が改善された。 【００２３】本実施例によれば、上下動アクチュエータ
３の作動のみによって、一対の成形型１，２の上下動及
び挟持動の２つの動作を行なうことができるので装置と
制御を簡単にすることができる。 【００２４】 【実施例３】図６は本発明の実施例３を示し、図６
（Ａ）はガラスゴブを供給した状態を示す断面図、図６
（Ｂ）は第１の成形状態を示す断面図、図６（Ｃ）は第
２の成形状態を示す断面図である。一対の成形型１，２
は当接かつ離反可能に型支持台１３内で対向して配置さ
れている。成形型１と成形型２には、成形品の隣り合う
有効面を成形する成形面１ａ，２ａが所定角度をもって
対向するように設けられている。また、一対の成形型
１，２の上端には、成形面１ａ，２ａと反対側に突出さ
せた突出部１１，１２が各々形成され、各突出部１１，
１２の先端は曲面状に形成されている。 【００２５】型支持台１３は断面コ字状に形成されてお
り、一対の成形型１，２は、前記突出部１１，１２の先
端を型支持台１３の内側面と当接させた状態で、かつ前
記突出部１１，１２の下方において型支持台１３内に配
置したバネ１６により突出部１１，１２を持ち上げて成
形面１ａ，２ａ側に傾けた状態で型支持台１３内に収納
されている。すなわち、一対の成形型１，２は型支持台
１３より外方向への移動が拘束されるとともに、突出部
１１，１２の先端と型支持台１３との当接部を支点に回
転可能で、かつ成形型１，２との間に隙間を有するよう
に支持されている。 【００２６】型支持台１３の下部には上下動アクチュエ
ータ３が接続されており、型支持台１３を一対の成形型
１，２と共に上下動できるようになっている。前記一対
の成形型１，２の上方にはベース型５が固設されてい
る。ベース型５の下端外側には成形型１，２の突出部１
１，１２に対向して鍔部１５が設けられている ガラス
ゴブ６は一対の成形型１，２の成形面１ａ，２ａ上に載
置され、その上方にはベース型５の成形面５ａが設けら
れている。 【００２７】つぎに、上記構成からなる光学素子成形型
の作用を説明する。まず、図６（Ａ）のようにガラスゴ
ブ６を供給した後、図６（Ｂ）に示すように第１の成形
を行なう。第１の成形は、一対の成形型１，２をバネ１
６により有効面側に傾けた状態のまま型支持台１３とと
もに、型支持台１３の下部に接続した上下動アクチュエ
ータ３の作動により上昇させ、上部に固定したベース型
５の鍔部１５下面に成形型１，２の突出部１１，１２上
面の先端を当接させて行なう。 【００２８】このときバネ１６は縮むことなく成形型
１，２は傾いたままであり、ガラスゴブ６は概ね成形品
と近似する成形品形状７に成形されている。しかし、各
型１，２、５の有効面成形部分の稜部には入り込めず内
圧も上がらず曲率状の稜部となっている。つぎに、第２
の成形によりこの稜部成形性を改善する。 【００２９】第２の成形では、更に上下動アクチュエー
タ３を作動して一対の成形型１，２を上方に押し込むこ
とにより、ベース型５の鍔部１５に当接している成形型
１，２の突出部１１，１２を更に型支持台１３内に押し
込みバネ１６を縮ませる。このとき、成形型１，２の突
出部１１，１２と型支持台１３の内側面が当接している
ため、成形型１，２は型支持台によって外向への移動が
拘束され、突出部１１，１２と型支持台１３との当接部
を中心に成形型１，２が回転し、成形型１と成形型２が
密着するとともに成形型１，２の突出部１１，１２上面
全体がベース型５の鍔部１５下面に密着する。 【００３０】この第２の成形の際に、バネ１６を縮ませ
て成形型１，２の傾きが修正されるに伴い各成形面１
ａ，２ａ，５ａの稜部成形部分にあった各型１，２，５
の隙間がガラスを挟み込むように接近し内圧が高められ
ながら成形が進行するために、前記稜部の曲率状が挟ま
れつつ押しつぶされ鋭利な曲率に成形される。 【００３１】本実施例によれば、前記実施例２と同様に
上下動アクチュエータ３単独での第１、第２の成形を実
現することができる。また、型支持台１３の内部に成形
型１，２の突出部１１，１２を拘束して成形を進行でき
るので各型の位置精度を良好にできる。 【００３２】 【実施例４】図７は本発明の実施例４を示し、図４
（Ａ）はガラスゴブを供給した状態を示す断面図、図７
（Ｂ）は第１の成形状態を示す断面図、図７（Ｃ）は第
２の成形状態を示す断面図である。型支持台１３の上面
は中心方向に傾斜した面１７，１８を左右に有し、その
斜面１７，１８上に前記一対の成形型１，２が各々摺動
可能に載置されている。また、型支持台１３の下面には
上下動アクチュエータ３が接続されている。 【００３３】一対の成形型１，２は当接かつ離反可能に
型支持台１３上で対向して共に載置されている。成形型
１と成形型２には、成形品の隣り合う有効面を成形する
成形面１ａ，２ａが所定角度をもって対向するように設
けられている。一対の成形型１，２は当接かつ離反可能
に型支持台１３上で対向して共に載置されている。成形
型１，２の下面は型支持台の傾斜に合わせた傾きを持っ
て形成されている。また、成形型１，２の対向する側面
には各々ザグリ１９ａ，１９ｂが設けてあり、このザグ
リ１９ａ，１９ｂ内には、ガラスゴブ６の供給時及び第
１の成形時に成形型１，２の隙間を確保するためのバネ
２０が挿入配置されている。さらに、一対の成形型１，
２の上方にはベース型５が固定されており、ベース型５
と一対の成形型１，２とのなす空間にガラスゴブが供給
されるようになっている。 【００３４】つぎに、上記構成からなる光学素子成形型
の作用を説明する。まず、図７（Ａ）のようにガラスゴ
ブ６を供給し、図７（Ｂ）に示すように、上下動アクチ
ュエータ３を作動させて型支持台１３を上昇させるとと
もに一対の成形型１、２を上昇させて第１の成形を行な
う。この第１の成形によりおおまか成形品の形状７が成
形されるが、この時点ではベース型５、成形型１、成形
型２の各々はまだ相互に当接しておらず、成形品形状７
の有効面の稜部は丸く曲率状を成している。つぎに、第
２の成形によって上記稜部の曲率状を改善する。 【００３５】第２の成形は、図７（Ｃ）に示すように、
上下動アクチュエータ３を作動して一対の成形型１、２
を更に上昇させることによって成形型１，２をベース型
５の下面に当接させることにより行なう。この第２の成
形の時、ベース型５と成形型１，２との稜部の成形が挟
むように行なわれ鋭利な稜部が形成される。引き続き上
下動アクチュエータ３により成形型１，２を上昇して押
し込むことにより、成形型１，２間に設けられたバネ２
０によって型支持台１３の斜面１７，１８の上方に押し
上げられていた成形型１，２は斜面１７，１８に沿って
下がりはじめバネ２０が縮んで成形型１，２が当接す
る。 【００３６】これにより成形型１と成形型２の稜部にお
ける成形品８の曲率状が挟み込み成形され、成形品８の
稜部が鋭く成形される。また第２の成形によって内部の
体積が減少し内部圧力が高まるのでその他の稜部の曲率
も改善される。 【００３７】本実施例によれば、成形型１，２、ベース
型５に突出部１１，１２、鍔部１５を形成しないためコ
ンパクトにでき、また１本の上下動アクチュエータ３で
上下・左右の成形を実現できるというメリットがある。 【００３８】 【発明の効果】以上のように、本発明の光学素子成形型
によれば、ガラス素材を左右に分割された型部材と上型
とにより圧縮せしめた後あるいは前記圧縮（第１の成
形）と同時に左右から前記型部材を左右方向に移動して
圧縮したガラス素材を再加圧（第２の成形）できる。す
なわち、ガラス素材をただ押し込んだり内圧を高めるだ
けの従来の成形とは異なり、第１の成形により一旦成形
して丸く成形された成形品の有効面の稜部を、その後更
に型で挟み込んで成形（第２の成形）するため、従来同
様内圧が高められる良好な条件を維持しつつ成形型によ
る挟み込みで稜部の丸い曲率状をつぶして鋭利な曲率の
小さな稜部成形を実現できる。また、従来の成形のよう
に、再加圧時に成形面に接合線を発生させる成形型以外
の部材を必要としないので、成形品に接合線が生ぜず良
好な光学性能を有する光学素子を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の光学素子成形型を概念的に例示して
示す断面図である。 【図２】本発明の光学素子成形型による第１の成形状態
を示す断面図である。 【図３】本発明の光学素子成形型による第の成形状態を
示す断面図である。 【図４】本発明の実施例１を示す断面図である。 【図５】本発明の実施例２を示す断面図である。 【図６】本発明の実施例３を示す断面図である。 【図７】本発明の実施例４を示す断面図である。 【図８】従来技術の成形型を示す断面図である。 【符号の説明】 １，２ 成形型 ３ 上下動アクチュエータ ４ａ，４ｂ 挟持アクチュエータ ５ ベース型 ６ ガラスゴブ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 加熱軟化したガラス素材を所定形状に挟
   持成形する光学素子の成形型であって、左右に分割され
   た型部材と、この型部材の成形面上に載置したガラス素
   材を型部材及び該型部材に対向配置した上型とにより圧
   縮せしめる型の上下動機構と、前記圧縮の後あるいは前
   記圧縮と同時に左右から前記型部材を左右方向に開閉動
   せしめる開閉機構を備えたことを特徴とする光学素子成
   形型。