JP3890929B2 - 光学素子の成形方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップ等に用いられる光学素子の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ガラスなどの光学硝材を加熱・加圧成形する成形装置は、図２に示すように静止型３の成形面上に光学硝材１を載置し、この光学硝材１の側方を囲むように胴型４を挿入固定し、この胴型４の上端側から摺動型５を摺動可能に挿入し、そしてこの摺動型５の上方に設けられた駆動部６によって摺動型５を胴型４に対して摺動させ、光学硝材１を所定の形状に成形するというものが知られている。
【０００３】
そして、このような成形装置２においては、従来は、摺動型５を駆動部６に接続固定するにあたりネジ７を用いて機械的に固定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、摺動型５を駆動部６にネジ７により固定する際、その回転に伴う応力が駆動部６に取り付けられる摺動型５の位置を微妙に変動させてしまうため、高い組立精度が要求される成形装置２の組立作業が非常に緻密さを要する作業となっていた。
【０００５】
そこで本発明はこのような問題を解決し、高精度なプレス成形が容易となる光学素子の成形方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そして、この問題を解決するため本発明の請求項１に記載の発明は、貫通孔を有する胴型と、この胴型の下端側に挿入固定される静止型と、前記胴型の上端側から前記貫通孔に対して上下方向に摺動可能に挿入される摺動型と、この摺動型の上端面に接続されて前記摺動型を上下方向に摺動させるとともに前記摺動型を吸引する吸引部を有する駆動部とを備えた成形装置を用いた光学素子の成形方法において、前記摺動型と前記駆動部の間に前記駆動部に設けられた吸引部と連続した吸引路を有するヒータブロックを配置し、先ず前記静止型に前記胴型を挿入し、この胴型の上端に前記摺動型を挿入し、前記ヒータブロックを摺動型の上端面に当接させるとともに、前記ヒータブロックを十分に昇温させた後で前記吸引路を用いて前記摺動型を吸引固定するようにしたもので、この光学素子の成形方法においては、ヒータブロックを十分に昇温させた状態で吸引路を用いて摺動型を吸引固定するようにしているため、成形時のディセンタを防止でき、容易に精度よく光学素子を成形することができるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図を用いて説明する。なお、前述した従来の技術と同様の構造については同じ符号を付して説明する。
【０００８】
図１はＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭの光ピックアップ等に用いられる光学素子を形成する成形装置８の断面図である。この成形装置８の基本的な構造は光学素子を形成する光学硝材１の外周側面を規定する円筒状の胴型４と、この胴型４の下端側に挿入して固定される静止型３と、胴型４の上端側から貫通孔４ａの軸方向に沿って摺動可能に挿入される摺動型５と、この摺動型５を上下方向に摺動させる駆動部６と、光学素子を形成する光学硝材１を加熱し軟化させるためのヒータブロック９とから形成されている。
【０００９】
また、光学素子を成形するにあたっては、静止型３上に光学硝材１を載置し、この光学硝材１の側方を囲むように胴型４を静止型３に挿入配置し固定する。次に摺動型５を駆動部６により光学硝材１の近傍位置まで挿入し、この状態でヒータブロック９により光学硝材１を軟化させ、十分に光学硝材１が昇温した時点で摺動型５をさらに所定の位置となるまで下降させ光学硝材１をプレス加工し、この状態で光学硝材１を冷却し、その後摺動型５を上昇させ成形された光学素子を取り出すのである。
【００１０】
そして、このような成形装置８において特に重要となるのは成形装置８の組立精度である。すなわち、この成形装置８で成形される光学素子は非常に高精度な成形精度が求められるものであり、特に成形装置８の組立における静止型３と摺動型５の同軸度の設定は光学素子のディセンタ特性に直接影響を及ぼし、光学素子の設計において回避困難なもので非常に重要なものとなる。よって、前述した従来のものであればこの同軸度の設定を行うにあたり非常に緻密な作業を要するものとなっていたのである。
【００１１】
そこで、図１に示す成形装置８においては駆動部６に対する摺動型５の取り付けを、駆動部６に設けられた吸引部１０を介して吸引吸着する構造としたのである。つまり、この吸引部１０は、駆動部６内に設けられた貫通孔１０ａ部分を介して摺動型５の上面を駆動部６の底面に吸引固定する構造とするもので、従来行っていたネジ止め固定を吸着による固定に変更したのである。従って、従来の課題であったネジ止めによる摺動型５の変動をなくすことができ、成形装置８の組立作業が容易にできるものとなるのである。
【００１２】
また、摺動型５を吸引固定する構造としたことで、静止型３に固定された胴型４内に摺動型５を挿入した状態のものを成形温度まで加熱しこの状態で駆動部６を接続することが可能となり高精度なプレス成形を行うことができるのである。
【００１３】
すなわち、このような成形装置８を加熱し光学硝材１を高精度にプレス成形するようなものであれば、胴型４、静止型３及び摺動型５の形状はそれぞれの熱膨張を十分に考慮したものとなっている。
【００１４】
具体的には、常温時において胴型４は静止型３及び摺動型５を胴型４内に挿入しやすいように、胴型４の内周径に対して静止型３及び摺動型５の直径が若干のクリアランスを有した状態とし、かつプレス成形時においては、加熱に伴うそれぞれの熱膨張により先に述べたクリアランスを減少させ成形精度を高める構造としている。
【００１５】
よって従来のようなネジ止め構造である場合は、先に述べたようにネジ止めによる位置合わせに加えて、手作業による常温下での作業を強いられるため、熱膨張による変位をも考慮しなければならないが、上述したように吸引固定による作業では、胴型４、静止型３及び摺動型５を組み合わせた状態で加熱し、それらを熱膨張により一体化させた状態において駆動部６を下降させ摺動型５に吸引固定させることができるため、高精度な組立ができるものである。
【００１６】
なお、このようなガラス成形においてはプレス加工時に光学硝材１が金型間に回り込むいわゆるバリによって摺動型５が胴型４に咬み込んでしまい、駆動部６からの力が摺動型５に集中的に加わることになり、従来のもののように摺動型５を駆動部６に対して機械的に固定したものであれば、急激な付加に対して摺動型５を破損してしまうことがあるが、摺動型５を駆動部６に対して吸引固定したものであればその吸引力によって接続固定されているものであり、したがって、この吸引力を越える急激な付加に対しては吸引固定が解かれて摺動型５と駆動部６が分離されるため、成形装置８内での咬み込みによる摺動型５の破損も免れることができるものである。
【００１７】
また、摺動型５を吸引により駆動部６に固定する構造としたことにより、従来用いられていたネジ止めにまつわるネジ７やその周辺部品を排除でき、これに伴い成形装置８自体の熱容量を低減できるため、結果として加熱における成形装置８内の温度制御の精度を向上させることができるものである。
【００１８】
さらに、この成形装置８においては駆動部６と摺動型５の間にヒータブロック９が設けられた構造となっており、上述した駆動部６と摺動型５の吸引固定はヒータブロック９に設けられた貫通孔９ａを駆動部６の吸引部１０から続く吸引路１１とし、この吸引路１１を介して摺動型５と駆動部６とを一体化する構造としている。
【００１９】
これは、成形段階における光学硝材１の周辺、つまり胴型４、静止型３及び摺動型５の温度分布を安定化させるためのものである。すなわち駆動部６と摺動型５の接続固定を吸引で行った場合、ヒータブロック９が駆動部６の上部に配置されていれば摺動型５に対する熱伝導は駆動部６を介して行われるため、吸引部１０が存在することで直接駆動部６と接していない摺動型５の吸引部分が局部的に周辺部分より低くなってしまい摺動型５内での温度分布が不安定なものとなってしまうのであるが、駆動部６と摺動型５の間にヒータブロック９を介在させることにより、摺動型５にはヒータブロック９から直接熱伝導されることになり、そして吸引部１０においてもヒータブロック９と直接接していないものの近接する吸引路１１の内周面からの輻射熱を受けることになるとともに、吸引路１１内は摺動型５の吸引に伴いその分気圧が小さくなっているため、吸引路１１を介しての熱伝導が小さくなり、その結果として摺動型５内の熱分布を安定化できるものである。
【００２０】
なお、上述した実施の形態においては、胴型４に対して上側に配置された金型を摺動型５として説明しているが、下側に配置された金型を摺動させる構造としても同様の効果が得られる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ヒータブロックを十分に昇温させた状態で吸引路を用いて摺動型を吸引固定するようにしているため、成形時のディセンタを防止でき、容易に精度よく光学素子を成形することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態における成形装置の断面図
【図２】 従来の成形装置の断面図
【符号の説明】
３ 静止型
４ 胴型
４ａ 貫通孔
５ 摺動型
６ 駆動部
８ 成形装置
９ ヒータブロック
１０ 吸引部
１１ 吸引路
Claims (1)
- 貫通孔を有する胴型と、この胴型の下端側に挿入固定される静止型と、前記胴型の上端側から前記貫通孔に対して上下方向に摺動可能に挿入される摺動型と、この摺動型の上端面に接続されて前記摺動型を上下方向に摺動させるとともに前記摺動型を吸引する吸引部を有する駆動部とを備えた成形装置を用いた光学素子の成形方法において、前記摺動型と前記駆動部の間に前記駆動部に設けられた吸引部と連続した吸引路を有するヒータブロックを配置し、先ず前記静止型に前記胴型を挿入し、この胴型の上端に前記摺動型を挿入し、前記ヒータブロックを摺動型の上端面に当接させるとともに、前記ヒータブロックを十分に昇温させた後で前記吸引路を用いて前記摺動型を吸引固定するようにした光学素子の成形方法。
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