JP4060541B2 - レンズ成形装置及びレンズ成形方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学素材を押圧してレンズを成形するためのレンズ成形装置及びレンズ成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、レンズ成形装置として、上型と下型の間に光学素材を配置し、胴型により上型及び下型の外周を規制した状態で上型及び下型により光学素材を押圧してレンズを成形し、上型を取り外して、吸着パッドによりレンズの取り出しを行うレンズ成形装置が知られている。
【０００３】
図５に示すように、吸着パッド１３１は、シリコンゴム等からなるものであり、エアーを吸引するための吸引ポンプ３３に繋がっている。また、吸着パッド１３１は、レンズ４０を取り出すために水平方向及び鉛直方向に移動可能となっている。吸引ポンプ３３によりエアーを吸引した状態で吸着パッド１３１をレンズ４０に当接させると、吸着パッド１３１内が負圧となるため、レンズ４０を吸着パッド１３１に吸着して取り出すことができる。
【０００４】
しかしながら、このようなレンズ成形装置にあっては、成形されたレンズ４０は胴型１１２内に埋もれた状態で下型１１１上に位置している。そのため、レンズ４０を取り出す際に、レンズ４０を吸着パッド１３１により吸着しても、レンズ４０が胴型１１２の内周面に接触し、その摩擦により吸着パッド１３１から離れ、取り出しエラーが発生するという不具合がある。
【０００５】
このような不具合を解消するため、レンズ４０を取り出す際に、成形されたレンズ４０が胴型１１２の上面から突出するように下型１１１をシリンダー等により突き出すことが考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような手法によっても、吸着パッド１３１によりレンズ４０を取り出せないおそれがある。例えば、吸着パッド１３１の鉛直移動距離が吸着パッド１３１とレンズ４０との距離より短いと、吸着パッド１３１がレンズ４０に当接せず、レンズ４０を吸着できない。また、吸着パッド１３１の鉛直移動距離が吸着パッド１３１とレンズ４０との距離より長いと、吸着パッド１３１によりレンズ４０に過度の圧力が加わりレンズ４０の性能に悪影響を及ぼすおそれがある。特に複数個のレンズ４０を複数個の吸着パッド１３１で一度に取り出す場合には、下型１１１または吸着パッド１３１位置のばらつきが存在して、あるレンズ４０に対してはレンズ４０と吸着パッド１３１が当接しない、他のレンズ４０に対してはレンズ４０に過度の圧力が加わる等という不具合が生じてしまい、レンズ性能に悪影響を及ぼすことが顕著に現れる。
【０００７】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、レンズの性能に悪影響を及ぼすことを防止し、レンズの取り出しを確実に行うことができるレンズ成形装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係るレンズ成形装置は、上型と、上型の下方に配設される下型と、下型の外周を規制し、下型を上下動可能に支持する胴型と、上型と下型との間で成形されたレンズが胴型の上面から突出するように下型を流体圧により浮上させる浮上手段とを備え、胴型には、下型が配置される支持空間に連通すると共に外部に連通する流路が設けられており、浮上手段は、流路に流体を流して流体圧を生じさせることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、レンズを取り出す際に、レンズを胴型の上面から突出させることによりレンズが胴型の内周面に接触することがないため、レンズの取り出しエラーを防止することができる。また、下型は流体圧により弾力的に支持されている。したがって、吸着パッドによりレンズを取り出す際に、吸着パッドをレンズに十分押圧して、レンズを確実に吸着することができる。そして、その際、吸着パッドによりレンズに過度の圧力が加わることを防止できる。
また、下型が配置される支持空間に連通すると共に外部に連通する流路を設け、その流路に流体を流すことにより、下型を浮上させると共にレンズ、下型及び胴型を冷却することができる。
【００１０】
また、本発明に係るレンズ成形装置は、上型及び下型は、それぞれ複数設けられ、浮上手段は、各下型を同時に浮上させることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、複数の吸着パッドを備えた吸着ユニットにより各下型に載置されたレンズを取り出す際に、吸着パッドとレンズとの各距離にばらつきがあっても、各下型を流体圧によって弾力的に支持することにより、各吸着パッドを各レンズに十分押圧して、各レンズを確実かつ同時に吸着することができる。そして、その際、吸着パッドによりレンズに過度の圧力が加わることを防止できる。
【００１２】
また、本発明に係るレンズ成形装置において、流体は、窒素ガスであることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、新たな流体圧供給手段を必要とせず、レンズ成形装置の複雑化及び製造コストを抑制することができる。
【００１４】
また、本発明に係るレンズ成形装置において、流路は、流路に対し断面積が小さい排出口を介して外部と連通していることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、簡易な構造で冷却用ガスの圧力を確実に上昇させることができる。
【００１６】
また、本発明に係るレンズ成形装置において、流路は、閉塞手段によって閉塞される排出口を介して外部と連通していることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、閉塞手段を設けるだけで冷却用ガスの圧力をより確実に上昇させることができる。また、冷却の際には、閉塞手段を開けることにより、冷却効率を向上することができる。
【００１８】
また、本発明に係るレンズ成形方法は、上型と下型の間に光学素材を配置し、上型及び下型により光学素材を押圧してレンズを成形し、レンズを取り出すレンズ成形方法において、レンズを取り出す際に、成形されたレンズが胴型の上面から突出するように下型を流体圧により浮上させる工程を備え、下型が配置される支持空間に連通すると共に外部に連通するように胴型に設けられた流路に流体を流すことにより流体圧を生じさせることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、レンズを取り出す際に、レンズを胴型の上面から突出させることによりレンズが胴型の内周面に接触することがないため、レンズの取り出しエラーを防止することができる。また、下型は流体圧により弾力的に支持されている。したがって、吸着パッドによりレンズを取り出す際に、吸着パッドをレンズに十分押圧して、レンズを確実に吸着することができる。そして、その際、吸着パッドによりレンズに過度の圧力が加わることを防止できる。また、流体を流すことにより、下型を浮上させると共にレンズを冷却することができる。
【００２０】
また、本発明に係るレンズ成形方法は、レンズの成形は、上型が複数設けられた上型ユニット及び下型が複数設けられた下型ユニットを用いて行われ、レンズの取り出しは、各下型を同時に浮上させて行われることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、複数の吸着パッドを備えた吸着ユニットにより各下型に載置されたレンズを取り出す際に、吸着パッドとレンズとの各距離にばらつきがあっても、各下型を流体圧によって弾力的に支持することにより、各吸着パッドを各レンズに十分押圧して、各レンズを確実かつ同時に吸着することができる。そして、その際、吸着パッドによりレンズに過度の圧力が加わることを防止できる。
【００２２】
また、本発明に係るレンズ成形方法は、流体として窒素ガスを用いることにより下型を浮上させることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、新たな流体圧供給手段を必要とせず、レンズ成形装置の複雑化及び製造コストを抑制することができる。
【００２４】
また、本発明に係るレンズ成形方法は、流路に対し断面積の小さい排出口を設けて流体圧を上昇させることにより下型を浮上させることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、簡易な構造で冷却用ガスの圧力を確実に上昇させることができる。
【００２６】
さらに、本発明に係るレンズ成形方法は、閉塞板を用いて流体の排出口を閉塞して流体圧を上昇させることにより下型を浮上させることを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、閉塞手段を設けるだけで冷却用ガスの圧力をより確実に上昇させることができる。また、冷却の際には、閉塞手段を開けることにより、冷却効率を向上することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図面において同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面の寸法比率は、必ずしも実際の寸法比率とは一致していない。
【００２９】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るレンズ成形装置について説明する。
【００３０】
図１に示すように、第１の実施の形態に係るレンズ成形装置は、上下動可能な下型ユニット１０と、下型ユニット１０の上方に配設された上型ユニット２０と、下型ユニット１０と上型ユニット２０との間に進退可能な吸着ユニット３０とを備えて構成されている。
【００３１】
下型ユニット１０は、複数の下型１１と、複数の下型１１の外周を規制し下型１１を上下動可能に支持する胴型１２と、胴型１２を下方から支持固定する支持台１３とを備えて構成されている。
【００３２】
下型１１は、円柱状の胴部１１ａの下端に円柱状のフランジ部１１ｂを形成して構成されている。フランジ部１１ｂは、胴部１１ａに対し、大きい外径となっている。胴部１１ａの上端には光学素材の下面を成形するための転写面１１ｃが設けられている。
【００３３】
胴型１２には、下型１１の外周を規制し、下型１１を上下動可能に支持するための支持空間１２ａが複数設けられている。
【００３４】
図２に示すように、支持空間１２ａは、胴型１２の上面１２ｂに開口する小径部１２ｃの下側に大径部１２ｄを形成して、胴型１２の内部に設けられている。小径部１２ｃは、下型１１の胴部１１ａの外周を規制し、下型１１の胴部１１ａを上下動可能となるように支持する。また、大径部１２ｄは、下型１１のフランジ部１１ｂの外周を規制し、下型１１のフランジ部１１ｂを上下動可能となるように支持する。
【００３５】
大径部１２ｄの高さは、下型１１のフランジ部１１ｂの高さに対し、長寸となっている。したがって、下型１１は、フランジ部１１ｂの底面１１ｄが大径部１２ｄの底面１２ｅに当接した状態から、フランジ部１１ｂの上面１１ｅが大径部１２ｄの上面１２ｆに当接する状態まで、上下動可能となる。
【００３６】
そして、支持空間１２ａは、下型１１が上下動可能域の上端に位置する際には、下型１１の転写面１１ｃに載置されたレンズ４０が胴型１２の上面１２ｂから突出するように形成されている。
【００３７】
また、支持空間１２ａは、下型１１が上下動可能域の下端に位置する際には、下型１１の転写面１１ｃが小径部１２ｃ内に位置するように形成されている。その際、後述する上型２１が嵌合して、下型１１と胴型１２と上型２１とによりレンズ成形空間が形成される。
【００３８】
図１に示すように、胴型１２の内部には、流体を流すための流路１２ｇが設けられている。流体としては、例えば、窒素ガスが用いられる。流路１２ｇは、胴型１２の下面に開口した吸入口１２ｈと胴型１２の外周面に開口した排出口１２ｉの間を連通している。そして、その途中で支持空間１２ａの底面１２ｅと連通している。
【００３９】
図３に示すように、排出口１２ｉは、流路１２ｇに対し、小さい断面積となっている。そして、排出口１２ｉの断面積は、窒素ガスの圧力を上昇させ、この圧力が各下型１１の底面１１ｄに加わって、下型１１が上下動可能域の上端まで浮上するように、適宜設定される。このように、簡易な構造で窒素ガスの圧力を確実に上昇させることができる。
【００４０】
支持台１３は、胴型１２を下方から支持固定するためのものである。支持台１３には、前述の窒素ガスが流れる流路１３ａが鉛直方向に設けられている。流路１３ａは、支持台１３の上端で、胴型１２の吸入口１２ｈと連通している。また、支持台１３の下端側で、窒素ガスを送り込むためのコンプレッサー１４に繋がっている。
【００４１】
上型ユニット２０は、複数の上型２１と、複数の上型２１が設置される上型取付部２２と、上型取付部２２を上方から支持固定する支持台２３とを備えて構成されている。
【００４２】
上型２１は、円柱状の胴部２１ａの上端に円柱状のフランジ部２１ｂを形成して構成されている。フランジ部２１ｂは、胴部２１ａに対して、大きい外径となっている。胴部２１の下端には光学素材の上面を成形するための転写面２１ｃが設けられている。
【００４３】
上型取付部２２には、胴型１２に支持された各下型１１と対応する位置に、上型２１を設置するための設置空間２２ａが複数設けられている。設置空間２２ａは上型取付部２２の下面２２ｂに開口している。そして、上型２１の転写面２１ｃが上型取付部２２の下面２２ｂから突出した状態で、この突出部が胴型１２に嵌合し、下型１１と胴型１２と上型２１とによりレンズ成形空間が形成されるように、設置空間２２ａは形成されている。
【００４４】
また、上型取付部２２には、流体を流すための流路２２ｃが設けられている。流体としては、例えば、窒素ガスが用いられる。流路２２ｃは、上型取付部２２の上面に開口した吸入口２２ｄと上型取付部２２の外周面に開口した排出口２２ｅの間を連通している。そして、その途中で設置空間２２ａの上端と連通している。
【００４５】
支持台２３は、上型取付部２２を上方から支持固定するためのものである。支持台２３には、前述の窒素ガスが流れる流路２３ａが鉛直方向に設けらている。流路２３ａは、支持台２３の下端で、上型取付部２２の吸入口２２ｄと連通している。また、支持台２３の上端側で、窒素ガスを送り込むためのコンプレッサー１４に繋がっている。
【００４６】
吸着ユニット３０は、複数の吸着パッド３１と、複数の吸着パッド３１が設置される吸着パッド取付部３２とを備えて構成されている。
【００４７】
吸着パッド３１は、シリコンゴム等からなるものであり、吸着孔３１ａを有している。
【００４８】
吸着パッド取付部３２には、胴型１２に支持された各下型１１と対応する位置に、吸着パッド３１を設置するための設置空間３２ａが複数設けられている。設置空間３２ａは、吸着パッド取付部３２の下面３２ｂに開口しており、吸着パッド３１の下端が吸着パッド取付部３２の下面３２ｂから突出するように形成されている。
【００４９】
また、吸着パッド取付部３２には、エアーが流れる流路３２ｃが設けらている。流路３２ｃは、吸着パッド取付部３２の上面に開口した吸引口３２ｄと、各設置空間３２ａに設置された吸着パッド３１の吸着孔３１ａの間を連通している。そして、流路３２ｃは、吸引口３２ｄでエアーを吸引するための吸引ポンプ３３に繋がっている。
【００５０】
次に、本実施の形態に係るレンズ成形装置によるレンズ成形方法について説明する。
【００５１】
まず、下型ユニット１０が上型ユニット２０から離間し、吸着ユニット３０が下型ユニット１０と上型ユニット２０との間から退いている状態で、光学素材を各下型１１の転写面１１ｃに載置する。このとき、下型１１は、上下動可能域の下端で支持されている。すなわち、下型１１の転写面１１ｃに載置された光学素材は、胴型１２内に位置している。
【００５２】
次に、下型体１２の上面１２ｂが上型取付部２２の下面２２ｂに当接するように、下型ユニット１０を図示しない油圧機構等により上昇させる。これにより、各上型２１が下型体１２に設けられた支持空間１２ａにそれぞれ嵌合する。そして、下型１１と胴型１２と上型２１とにより形成されるレンズ成形空間内で、光学素材が押圧され、転写面１１ｃ、２１ｃにより形状が転写されてレンズ４０が成形される。このとき、光学素材は、上型ユニット２０の近傍に設置された図示しない加熱装置により、ガラスの転移点以上となる程度まで加熱されている。
【００５３】
次に、加熱を止め、上型ユニット１０及び下型ユニット２０にコンプレッサー１４から窒素ガスを送り込む。これにより、レンズ４０は冷却される。このとき、各下型１１の下端には、窒素ガスによる圧力が加わるが、下型１１は、レンズ４０を介して上型２１により抑えられているため、上方へ動くことはない。
【００５４】
次に、窒素ガスの送り込みを停止し、下型ユニット１０を図示しない油圧機構等により下降させて型開きを行う。
【００５５】
次に、吸着ユニット３０を図示しない油圧機構等により、下型ユニット１０の上方に移動させる。そして、再び、下型ユニット１０に窒素ガスをコンプレッサー１４から送り込む。これにより、各下型１１の下端に窒素ガスによる圧力が加わって、下型１１は、上下動可能域の上端まで浮上する。したがって、下型１１の転写面１１ｃに載置されたレンズ４０が胴型１２の上面１２ｂから突出した状態で、各下型１１は、窒素ガスにより弾力的に支持される。このように、下型１１の浮上手段として窒素ガスにより生じる流体圧を用いれば、新たな流体圧供給手段を必要とせず、レンズ成形装置の複雑化及び製造コストを抑制することができる。
【００５６】
次に、吸引ポンプ３３によりエアーを吸引した状態で、吸着ユニット３０に設置された各吸着パッド３１が各下型１１に載置されたレンズ４０の上面に当接するように、吸着ユニット３０を図示しない油圧機構等により下降させる。なお、吸着ユニット３０を固定した状態で下型ユニット１０を上昇させても良い。
【００５７】
ここで、この際の吸着ユニット３０又は下型ユニット１０の移動距離の設定について説明する。各吸着パッド３１の下端の高さ及び各レンズ４０の上面の高さのばらつきにより、吸着パッド３１の下端とレンズ４０の上面との距離には、それぞればらつきが生じている。このばらつきを考慮し、吸着パッド３１の下端とレンズ４０の上面との距離が最も大きくなる場合であっても、吸着パッド３１がレンズ４０に確実に当接するように吸着ユニット３０又は下型ユニット１０の移動距離を設定する。これにより、各吸着パッド３１を各レンズ４０に十分押圧して当接することができる。また、その際、各下型１１を窒素ガスによって弾力的に支持することにより、吸着パッド３１によりレンズ４０に過度の圧力が加わることを防止できる。
【００５８】
次に、吸着パッド３１がレンズ４０の上面に当接すると、吸着パッド３１内が負圧となるため、吸着パッド３１はレンズ４０を吸着する。このように、複数の吸着パッド３１が設置された吸着ユニット３０により、各レンズ４０を確実かつ同時に吸着することができる。
【００５９】
最後に、吸着ユニット３０を図示しない油圧機構等により上昇させ、レンズ４０の取り出しを行う。なお、下型ユニット１０を上昇させ吸着を行った場合には、下型ユニット１０を下降させ、レンズ４０の取り出しを行う。このとき、レンズ４０は胴型１２の上面１２ｂから突出しているため、レンズ４０が胴型１２の内周面に接触することがない。したがって、レンズ４０の取り出しエラーを防止することができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態に係るレンズ成形装置及びレンズ成形方法によれば、レンズ４０を取り出す際の下型１１の浮上は、流路１２ｇに対し、断面積の小さい排出口１２ｉを備えることにより、窒素ガスの圧力を上昇させて行う。したがって、新たな流体圧供給手段を必要とせず、レンズ成形装置の複雑化及び製造コストを抑制することができる。また、簡易な構造で窒素ガスの圧力を確実に上昇させることができる。
【００６１】
また、各下型１１は窒素ガスにより生じる流体圧により弾力的に支持されているため、各吸着パッド３１の高さ及び各レンズ４０の高さにばらつきがあっても、複数の吸着パッド３１が設置された吸着ユニット３０により、各吸着パッド３１を各レンズ４０に十分押圧して、各レンズ４０を確実かつ同時に吸着することができる。そして、その際、吸着パッド３１によりレンズ４０に過度の圧力が加わることを防止できる。
【００６２】
さらに、レンズ４０は胴型１２の上面１２ｂから突出しているため、レンズ４０が胴型１２の内周面に接触することがない。したがって、レンズ４０の取り出しエラーを防止することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、レンズ成形方法として、本実施の形態に係るレンズ成形装置を用いた場合の成形方法を説明したが、本発明に係るレンズ成形方法は、そのようなものに限られるものではなく、その他の装置等を用いるものなどであってもよい。
【００６４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係るレンズ成形装置について説明する。
【００６５】
第１の実施の形態に係るレンズ成形装置と異なる点は、図４に示すように、胴型１２の外周面に開口した窒素ガスの排出口１２ｊの断面積と、この排出口１２ｊを閉塞する閉塞蓋５０を備えたことである。
【００６６】
排出口１２ｊは、流路１２ｇと同一の断面積となっている。
【００６７】
閉塞蓋５０は、例えば、板状のもの等により胴型１２の外周面に沿うように円弧状に形成されている。閉塞手段５０は、各排出口１２ｊを閉塞するために複数設けられており、図示しない油圧機構等により排出口１２ｊに対して進退可能となっている。
【００６８】
次に、本実施の形態に係るレンズ成形装置によるレンズ成形方法について説明する。
【００６９】
第１の実施の形態に係るレンズ成形方法と異なる点は、型開き後に下型１１を浮上させるための窒素ガスの圧力を上昇させる工程である。
【００７０】
下型ユニット１０を図示しない油圧機構等により下降させて型開きを行った後、図示しない油圧機構等により各閉塞手段５０を排出口１２ｊに当接して閉塞する。次に、この状態で、下型ユニット１０に窒素ガスをコンプレッサー１４から送り込む。これにより、窒素ガスの圧力が上昇し、この圧力が各下型１１の底面１１ｄに加わって、下型１１は、上下動可能域の上端まで浮上する。
【００７１】
以上説明したように、本実施の形態に係るレンズ成形装置及びレンズ成形方法によれば、レンズ４０を取り出す際の下型１１の浮上は、窒素ガスの排出口１２ｊを閉塞手段５０により閉塞し、窒素ガスの圧力を上昇させて行う。したがって、新たな流体圧供給手段を必要とせず、レンズ成形装置の複雑化及び製造コストを抑制することができる。また、閉塞手段５０を設けるだけで窒素ガスの圧力をより確実に上昇させることができる。さらに、冷却の際には、閉塞手段５０を開けることにより、冷却効率を向上することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、レンズ成形方法として、本実施の形態に係るレンズ成形装置を用いた場合の成形方法を説明したが、本発明に係るレンズ成形方法は、そのようなものに限られるものではなく、その他の装置等を用いるものなどであってもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るレンズ成形装置及びレンズ成形方法によれば、レンズを取り出す際に、レンズを胴型の上面から突出させることによりレンズが胴型の内周面に接触することがないため、レンズの取り出しエラーを防止することができる。また、下型は流体圧により弾力的に支持されている。したがって、吸着パッドによりレンズを取り出す際に、吸着パッドをレンズに十分押圧して、レンズを確実に吸着することができる。そして、その際、吸着パッドによりレンズに過度の圧力が加わることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレンズ成形装置の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るレンズ成形装置の支持空間の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るレンズ成形装置の排出口の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るレンズ成形装置の排出口及び閉塞手段の説明図である。
【図５】従来のレンズ成形装置の説明図である。
【符号の説明】
１１…下型、１２…胴型、１２ｇ…流路、１２ｉ…排出口、１２ｂ…上面、２１…上型、４０…レンズ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学素材を押圧してレンズを成形するためのレンズ成形装置及びレンズ成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、レンズ成形装置として、上型と下型の間に光学素材を配置し、胴型により上型及び下型の外周を規制した状態で上型及び下型により光学素材を押圧してレンズを成形し、上型を取り外して、吸着パッドによりレンズの取り出しを行うレンズ成形装置が知られている。
【０００３】
図５に示すように、吸着パッド１３１は、シリコンゴム等からなるものであり、エアーを吸引するための吸引ポンプ３３に繋がっている。また、吸着パッド１３１は、レンズ４０を取り出すために水平方向及び鉛直方向に移動可能となっている。吸引ポンプ３３によりエアーを吸引した状態で吸着パッド１３１をレンズ４０に当接させると、吸着パッド１３１内が負圧となるため、レンズ４０を吸着パッド１３１に吸着して取り出すことができる。
【０００４】
しかしながら、このようなレンズ成形装置にあっては、成形されたレンズ４０は胴型１１２内に埋もれた状態で下型１１１上に位置している。そのため、レンズ４０を取り出す際に、レンズ４０を吸着パッド１３１により吸着しても、レンズ４０が胴型１１２の内周面に接触し、その摩擦により吸着パッド１３１から離れ、取り出しエラーが発生するという不具合がある。
【０００５】
このような不具合を解消するため、レンズ４０を取り出す際に、成形されたレンズ４０が胴型１１２の上面から突出するように下型１１１をシリンダー等により突き出すことが考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような手法によっても、吸着パッド１３１によりレンズ４０を取り出せないおそれがある。例えば、吸着パッド１３１の鉛直移動距離が吸着パッド１３１とレンズ４０との距離より短いと、吸着パッド１３１がレンズ４０に当接せず、レンズ４０を吸着できない。また、吸着パッド１３１の鉛直移動距離が吸着パッド１３１とレンズ４０との距離より長いと、吸着パッド１３１によりレンズ４０に過度の圧力が加わりレンズ４０の性能に悪影響を及ぼすおそれがある。特に複数個のレンズ４０を複数個の吸着パッド１３１で一度に取り出す場合には、下型１１１または吸着パッド１３１位置のばらつきが存在して、あるレンズ４０に対してはレンズ４０と吸着パッド１３１が当接しない、他のレンズ４０に対してはレンズ４０に過度の圧力が加わる等という不具合が生じてしまい、レンズ性能に悪影響を及ぼすことが顕著に現れる。
【０００７】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、レンズの性能に悪影響を及ぼすことを防止し、レンズの取り出しを確実に行うことができるレンズ成形装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係るレンズ成形装置は、上型と、上型の下方に配設される下型と、下型の外周を規制し、下型を上下動可能に支持する胴型と、上型と下型との間で成形されたレンズが胴型の上面から突出するように下型を流体圧により浮上させる浮上手段とを備え、胴型には、下型が配置される支持空間に連通すると共に外部に連通する流路が設けられており、浮上手段は、流路に流体を流して流体圧を生じさせることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、レンズを取り出す際に、レンズを胴型の上面から突出させることによりレンズが胴型の内周面に接触することがないため、レンズの取り出しエラーを防止することができる。また、下型は流体圧により弾力的に支持されている。したがって、吸着パッドによりレンズを取り出す際に、吸着パッドをレンズに十分押圧して、レンズを確実に吸着することができる。そして、その際、吸着パッドによりレンズに過度の圧力が加わることを防止できる。
また、下型が配置される支持空間に連通すると共に外部に連通する流路を設け、その流路に流体を流すことにより、下型を浮上させると共にレンズ、下型及び胴型を冷却することができる。
【００１０】
また、本発明に係るレンズ成形装置は、上型及び下型は、それぞれ複数設けられ、浮上手段は、各下型を同時に浮上させることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、複数の吸着パッドを備えた吸着ユニットにより各下型に載置されたレンズを取り出す際に、吸着パッドとレンズとの各距離にばらつきがあっても、各下型を流体圧によって弾力的に支持することにより、各吸着パッドを各レンズに十分押圧して、各レンズを確実かつ同時に吸着することができる。そして、その際、吸着パッドによりレンズに過度の圧力が加わることを防止できる。
【００１２】
また、本発明に係るレンズ成形装置において、流体は、窒素ガスであることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、新たな流体圧供給手段を必要とせず、レンズ成形装置の複雑化及び製造コストを抑制することができる。
【００１４】
また、本発明に係るレンズ成形装置において、流路は、流路に対し断面積が小さい排出口を介して外部と連通していることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、簡易な構造で冷却用ガスの圧力を確実に上昇させることができる。
【００１６】
また、本発明に係るレンズ成形装置において、流路は、閉塞手段によって閉塞される排出口を介して外部と連通していることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、閉塞手段を設けるだけで冷却用ガスの圧力をより確実に上昇させることができる。また、冷却の際には、閉塞手段を開けることにより、冷却効率を向上することができる。
【００１８】
また、本発明に係るレンズ成形方法は、上型と下型の間に光学素材を配置し、上型及び下型により光学素材を押圧してレンズを成形し、レンズを取り出すレンズ成形方法において、レンズを取り出す際に、成形されたレンズが胴型の上面から突出するように下型を流体圧により浮上させる工程を備え、下型が配置される支持空間に連通すると共に外部に連通するように胴型に設けられた流路に流体を流すことにより流体圧を生じさせることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、レンズを取り出す際に、レンズを胴型の上面から突出させることによりレンズが胴型の内周面に接触することがないため、レンズの取り出しエラーを防止することができる。また、下型は流体圧により弾力的に支持されている。したがって、吸着パッドによりレンズを取り出す際に、吸着パッドをレンズに十分押圧して、レンズを確実に吸着することができる。そして、その際、吸着パッドによりレンズに過度の圧力が加わることを防止できる。また、流体を流すことにより、下型を浮上させると共にレンズを冷却することができる。
【００２０】
また、本発明に係るレンズ成形方法は、レンズの成形は、上型が複数設けられた上型ユニット及び下型が複数設けられた下型ユニットを用いて行われ、レンズの取り出しは、各下型を同時に浮上させて行われることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、複数の吸着パッドを備えた吸着ユニットにより各下型に載置されたレンズを取り出す際に、吸着パッドとレンズとの各距離にばらつきがあっても、各下型を流体圧によって弾力的に支持することにより、各吸着パッドを各レンズに十分押圧して、各レンズを確実かつ同時に吸着することができる。そして、その際、吸着パッドによりレンズに過度の圧力が加わることを防止できる。
【００２２】
また、本発明に係るレンズ成形方法は、流体として窒素ガスを用いることにより下型を浮上させることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、新たな流体圧供給手段を必要とせず、レンズ成形装置の複雑化及び製造コストを抑制することができる。
【００２４】
また、本発明に係るレンズ成形方法は、流路に対し断面積の小さい排出口を設けて流体圧を上昇させることにより下型を浮上させることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、簡易な構造で冷却用ガスの圧力を確実に上昇させることができる。
【００２６】
さらに、本発明に係るレンズ成形方法は、閉塞板を用いて流体の排出口を閉塞して流体圧を上昇させることにより下型を浮上させることを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、閉塞手段を設けるだけで冷却用ガスの圧力をより確実に上昇させることができる。また、冷却の際には、閉塞手段を開けることにより、冷却効率を向上することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図面において同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面の寸法比率は、必ずしも実際の寸法比率とは一致していない。
【００２９】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るレンズ成形装置について説明する。
【００３０】
図１に示すように、第１の実施の形態に係るレンズ成形装置は、上下動可能な下型ユニット１０と、下型ユニット１０の上方に配設された上型ユニット２０と、下型ユニット１０と上型ユニット２０との間に進退可能な吸着ユニット３０とを備えて構成されている。
【００３１】
下型ユニット１０は、複数の下型１１と、複数の下型１１の外周を規制し下型１１を上下動可能に支持する胴型１２と、胴型１２を下方から支持固定する支持台１３とを備えて構成されている。
【００３２】
下型１１は、円柱状の胴部１１ａの下端に円柱状のフランジ部１１ｂを形成して構成されている。フランジ部１１ｂは、胴部１１ａに対し、大きい外径となっている。胴部１１ａの上端には光学素材の下面を成形するための転写面１１ｃが設けられている。
【００３３】
胴型１２には、下型１１の外周を規制し、下型１１を上下動可能に支持するための支持空間１２ａが複数設けられている。
【００３４】
図２に示すように、支持空間１２ａは、胴型１２の上面１２ｂに開口する小径部１２ｃの下側に大径部１２ｄを形成して、胴型１２の内部に設けられている。小径部１２ｃは、下型１１の胴部１１ａの外周を規制し、下型１１の胴部１１ａを上下動可能となるように支持する。また、大径部１２ｄは、下型１１のフランジ部１１ｂの外周を規制し、下型１１のフランジ部１１ｂを上下動可能となるように支持する。
【００３５】
大径部１２ｄの高さは、下型１１のフランジ部１１ｂの高さに対し、長寸となっている。したがって、下型１１は、フランジ部１１ｂの底面１１ｄが大径部１２ｄの底面１２ｅに当接した状態から、フランジ部１１ｂの上面１１ｅが大径部１２ｄの上面１２ｆに当接する状態まで、上下動可能となる。
【００３６】
そして、支持空間１２ａは、下型１１が上下動可能域の上端に位置する際には、下型１１の転写面１１ｃに載置されたレンズ４０が胴型１２の上面１２ｂから突出するように形成されている。
【００３７】
また、支持空間１２ａは、下型１１が上下動可能域の下端に位置する際には、下型１１の転写面１１ｃが小径部１２ｃ内に位置するように形成されている。その際、後述する上型２１が嵌合して、下型１１と胴型１２と上型２１とによりレンズ成形空間が形成される。
【００３８】
図１に示すように、胴型１２の内部には、流体を流すための流路１２ｇが設けられている。流体としては、例えば、窒素ガスが用いられる。流路１２ｇは、胴型１２の下面に開口した吸入口１２ｈと胴型１２の外周面に開口した排出口１２ｉの間を連通している。そして、その途中で支持空間１２ａの底面１２ｅと連通している。
【００３９】
図３に示すように、排出口１２ｉは、流路１２ｇに対し、小さい断面積となっている。そして、排出口１２ｉの断面積は、窒素ガスの圧力を上昇させ、この圧力が各下型１１の底面１１ｄに加わって、下型１１が上下動可能域の上端まで浮上するように、適宜設定される。このように、簡易な構造で窒素ガスの圧力を確実に上昇させることができる。
【００４０】
支持台１３は、胴型１２を下方から支持固定するためのものである。支持台１３には、前述の窒素ガスが流れる流路１３ａが鉛直方向に設けられている。流路１３ａは、支持台１３の上端で、胴型１２の吸入口１２ｈと連通している。また、支持台１３の下端側で、窒素ガスを送り込むためのコンプレッサー１４に繋がっている。
【００４１】
上型ユニット２０は、複数の上型２１と、複数の上型２１が設置される上型取付部２２と、上型取付部２２を上方から支持固定する支持台２３とを備えて構成されている。
【００４２】
上型２１は、円柱状の胴部２１ａの上端に円柱状のフランジ部２１ｂを形成して構成されている。フランジ部２１ｂは、胴部２１ａに対して、大きい外径となっている。胴部２１の下端には光学素材の上面を成形するための転写面２１ｃが設けられている。
【００４３】
上型取付部２２には、胴型１２に支持された各下型１１と対応する位置に、上型２１を設置するための設置空間２２ａが複数設けられている。設置空間２２ａは上型取付部２２の下面２２ｂに開口している。そして、上型２１の転写面２１ｃが上型取付部２２の下面２２ｂから突出した状態で、この突出部が胴型１２に嵌合し、下型１１と胴型１２と上型２１とによりレンズ成形空間が形成されるように、設置空間２２ａは形成されている。
【００４４】
また、上型取付部２２には、流体を流すための流路２２ｃが設けられている。流体としては、例えば、窒素ガスが用いられる。流路２２ｃは、上型取付部２２の上面に開口した吸入口２２ｄと上型取付部２２の外周面に開口した排出口２２ｅの間を連通している。そして、その途中で設置空間２２ａの上端と連通している。
【００４５】
支持台２３は、上型取付部２２を上方から支持固定するためのものである。支持台２３には、前述の窒素ガスが流れる流路２３ａが鉛直方向に設けらている。流路２３ａは、支持台２３の下端で、上型取付部２２の吸入口２２ｄと連通している。また、支持台２３の上端側で、窒素ガスを送り込むためのコンプレッサー１４に繋がっている。
【００４６】
吸着ユニット３０は、複数の吸着パッド３１と、複数の吸着パッド３１が設置される吸着パッド取付部３２とを備えて構成されている。
【００４７】
吸着パッド３１は、シリコンゴム等からなるものであり、吸着孔３１ａを有している。
【００４８】
吸着パッド取付部３２には、胴型１２に支持された各下型１１と対応する位置に、吸着パッド３１を設置するための設置空間３２ａが複数設けられている。設置空間３２ａは、吸着パッド取付部３２の下面３２ｂに開口しており、吸着パッド３１の下端が吸着パッド取付部３２の下面３２ｂから突出するように形成されている。
【００４９】
また、吸着パッド取付部３２には、エアーが流れる流路３２ｃが設けらている。流路３２ｃは、吸着パッド取付部３２の上面に開口した吸引口３２ｄと、各設置空間３２ａに設置された吸着パッド３１の吸着孔３１ａの間を連通している。そして、流路３２ｃは、吸引口３２ｄでエアーを吸引するための吸引ポンプ３３に繋がっている。
【００５０】
次に、本実施の形態に係るレンズ成形装置によるレンズ成形方法について説明する。
【００５１】
まず、下型ユニット１０が上型ユニット２０から離間し、吸着ユニット３０が下型ユニット１０と上型ユニット２０との間から退いている状態で、光学素材を各下型１１の転写面１１ｃに載置する。このとき、下型１１は、上下動可能域の下端で支持されている。すなわち、下型１１の転写面１１ｃに載置された光学素材は、胴型１２内に位置している。
【００５２】
次に、下型体１２の上面１２ｂが上型取付部２２の下面２２ｂに当接するように、下型ユニット１０を図示しない油圧機構等により上昇させる。これにより、各上型２１が下型体１２に設けられた支持空間１２ａにそれぞれ嵌合する。そして、下型１１と胴型１２と上型２１とにより形成されるレンズ成形空間内で、光学素材が押圧され、転写面１１ｃ、２１ｃにより形状が転写されてレンズ４０が成形される。このとき、光学素材は、上型ユニット２０の近傍に設置された図示しない加熱装置により、ガラスの転移点以上となる程度まで加熱されている。
【００５３】
次に、加熱を止め、上型ユニット１０及び下型ユニット２０にコンプレッサー１４から窒素ガスを送り込む。これにより、レンズ４０は冷却される。このとき、各下型１１の下端には、窒素ガスによる圧力が加わるが、下型１１は、レンズ４０を介して上型２１により抑えられているため、上方へ動くことはない。
【００５４】
次に、窒素ガスの送り込みを停止し、下型ユニット１０を図示しない油圧機構等により下降させて型開きを行う。
【００５５】
次に、吸着ユニット３０を図示しない油圧機構等により、下型ユニット１０の上方に移動させる。そして、再び、下型ユニット１０に窒素ガスをコンプレッサー１４から送り込む。これにより、各下型１１の下端に窒素ガスによる圧力が加わって、下型１１は、上下動可能域の上端まで浮上する。したがって、下型１１の転写面１１ｃに載置されたレンズ４０が胴型１２の上面１２ｂから突出した状態で、各下型１１は、窒素ガスにより弾力的に支持される。このように、下型１１の浮上手段として窒素ガスにより生じる流体圧を用いれば、新たな流体圧供給手段を必要とせず、レンズ成形装置の複雑化及び製造コストを抑制することができる。
【００５６】
次に、吸引ポンプ３３によりエアーを吸引した状態で、吸着ユニット３０に設置された各吸着パッド３１が各下型１１に載置されたレンズ４０の上面に当接するように、吸着ユニット３０を図示しない油圧機構等により下降させる。なお、吸着ユニット３０を固定した状態で下型ユニット１０を上昇させても良い。
【００５７】
ここで、この際の吸着ユニット３０又は下型ユニット１０の移動距離の設定について説明する。各吸着パッド３１の下端の高さ及び各レンズ４０の上面の高さのばらつきにより、吸着パッド３１の下端とレンズ４０の上面との距離には、それぞればらつきが生じている。このばらつきを考慮し、吸着パッド３１の下端とレンズ４０の上面との距離が最も大きくなる場合であっても、吸着パッド３１がレンズ４０に確実に当接するように吸着ユニット３０又は下型ユニット１０の移動距離を設定する。これにより、各吸着パッド３１を各レンズ４０に十分押圧して当接することができる。また、その際、各下型１１を窒素ガスによって弾力的に支持することにより、吸着パッド３１によりレンズ４０に過度の圧力が加わることを防止できる。
【００５８】
次に、吸着パッド３１がレンズ４０の上面に当接すると、吸着パッド３１内が負圧となるため、吸着パッド３１はレンズ４０を吸着する。このように、複数の吸着パッド３１が設置された吸着ユニット３０により、各レンズ４０を確実かつ同時に吸着することができる。
【００５９】
最後に、吸着ユニット３０を図示しない油圧機構等により上昇させ、レンズ４０の取り出しを行う。なお、下型ユニット１０を上昇させ吸着を行った場合には、下型ユニット１０を下降させ、レンズ４０の取り出しを行う。このとき、レンズ４０は胴型１２の上面１２ｂから突出しているため、レンズ４０が胴型１２の内周面に接触することがない。したがって、レンズ４０の取り出しエラーを防止することができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態に係るレンズ成形装置及びレンズ成形方法によれば、レンズ４０を取り出す際の下型１１の浮上は、流路１２ｇに対し、断面積の小さい排出口１２ｉを備えることにより、窒素ガスの圧力を上昇させて行う。したがって、新たな流体圧供給手段を必要とせず、レンズ成形装置の複雑化及び製造コストを抑制することができる。また、簡易な構造で窒素ガスの圧力を確実に上昇させることができる。
【００６１】
また、各下型１１は窒素ガスにより生じる流体圧により弾力的に支持されているため、各吸着パッド３１の高さ及び各レンズ４０の高さにばらつきがあっても、複数の吸着パッド３１が設置された吸着ユニット３０により、各吸着パッド３１を各レンズ４０に十分押圧して、各レンズ４０を確実かつ同時に吸着することができる。そして、その際、吸着パッド３１によりレンズ４０に過度の圧力が加わることを防止できる。
【００６２】
さらに、レンズ４０は胴型１２の上面１２ｂから突出しているため、レンズ４０が胴型１２の内周面に接触することがない。したがって、レンズ４０の取り出しエラーを防止することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、レンズ成形方法として、本実施の形態に係るレンズ成形装置を用いた場合の成形方法を説明したが、本発明に係るレンズ成形方法は、そのようなものに限られるものではなく、その他の装置等を用いるものなどであってもよい。
【００６４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係るレンズ成形装置について説明する。
【００６５】
第１の実施の形態に係るレンズ成形装置と異なる点は、図４に示すように、胴型１２の外周面に開口した窒素ガスの排出口１２ｊの断面積と、この排出口１２ｊを閉塞する閉塞蓋５０を備えたことである。
【００６６】
排出口１２ｊは、流路１２ｇと同一の断面積となっている。
【００６７】
閉塞蓋５０は、例えば、板状のもの等により胴型１２の外周面に沿うように円弧状に形成されている。閉塞手段５０は、各排出口１２ｊを閉塞するために複数設けられており、図示しない油圧機構等により排出口１２ｊに対して進退可能となっている。
【００６８】
次に、本実施の形態に係るレンズ成形装置によるレンズ成形方法について説明する。
【００６９】
第１の実施の形態に係るレンズ成形方法と異なる点は、型開き後に下型１１を浮上させるための窒素ガスの圧力を上昇させる工程である。
【００７０】
下型ユニット１０を図示しない油圧機構等により下降させて型開きを行った後、図示しない油圧機構等により各閉塞手段５０を排出口１２ｊに当接して閉塞する。次に、この状態で、下型ユニット１０に窒素ガスをコンプレッサー１４から送り込む。これにより、窒素ガスの圧力が上昇し、この圧力が各下型１１の底面１１ｄに加わって、下型１１は、上下動可能域の上端まで浮上する。
【００７１】
以上説明したように、本実施の形態に係るレンズ成形装置及びレンズ成形方法によれば、レンズ４０を取り出す際の下型１１の浮上は、窒素ガスの排出口１２ｊを閉塞手段５０により閉塞し、窒素ガスの圧力を上昇させて行う。したがって、新たな流体圧供給手段を必要とせず、レンズ成形装置の複雑化及び製造コストを抑制することができる。また、閉塞手段５０を設けるだけで窒素ガスの圧力をより確実に上昇させることができる。さらに、冷却の際には、閉塞手段５０を開けることにより、冷却効率を向上することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、レンズ成形方法として、本実施の形態に係るレンズ成形装置を用いた場合の成形方法を説明したが、本発明に係るレンズ成形方法は、そのようなものに限られるものではなく、その他の装置等を用いるものなどであってもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るレンズ成形装置及びレンズ成形方法によれば、レンズを取り出す際に、レンズを胴型の上面から突出させることによりレンズが胴型の内周面に接触することがないため、レンズの取り出しエラーを防止することができる。また、下型は流体圧により弾力的に支持されている。したがって、吸着パッドによりレンズを取り出す際に、吸着パッドをレンズに十分押圧して、レンズを確実に吸着することができる。そして、その際、吸着パッドによりレンズに過度の圧力が加わることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレンズ成形装置の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るレンズ成形装置の支持空間の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るレンズ成形装置の排出口の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るレンズ成形装置の排出口及び閉塞手段の説明図である。
【図５】従来のレンズ成形装置の説明図である。
【符号の説明】
１１…下型、１２…胴型、１２ｇ…流路、１２ｉ…排出口、１２ｂ…上面、２１…上型、４０…レンズ。
Claims (10)
- 上型と、
前記上型の下方に配設される下型と、
前記下型の外周を規制し、前記下型を上下動可能に支持する胴型と、
前記上型と前記下型との間で成形されたレンズが前記胴型の上面から突出するように前記下型を流体圧により浮上させる浮上手段と、
を備え、
前記胴型には、前記下型が配置される支持空間に連通すると共に外部に連通する流路が設けられており、
前記浮上手段は、前記流路に流体を流して前記流体圧を生じさせること、
を特徴とするレンズ成形装置。 - 前記上型及び前記下型は、それぞれ複数設けられ、
前記浮上手段は、前記各下型を同時に浮上させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ成形装置。 - 前記流体は、窒素ガスであることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ成形装置。
- 前記流路は、前記流路に対し断面積が小さい排出口を介して外部と連通していることを特徴とする請求項１〜３に記載のレンズ成形装置。
- 前記流路は、閉塞手段によって閉塞される排出口を介して外部と連通していることを特徴とする請求項１〜３に記載のレンズ成形装置。
- 上型と下型の間に光学素材を配置し、前記上型及び前記下型により前記光学素材を押圧してレンズを成形し、前記レンズを取り出すレンズ成形方法において、
前記レンズを取り出す際に、成形された前記レンズが胴型の上面から突出するように前記下型を流体圧により浮上させる工程を備え、
前記下型が配置される支持空間に連通すると共に外部に連通するように前記胴型に設けられた流路に流体を流すことにより前記流体圧を生じさせること、
を特徴とするレンズ成形方法。 - 前記レンズの成形は、前記上型が複数設けられた上型ユニット及び前記下型が複数設けられた下型ユニットを用いて行われ、
前記レンズの取り出しは、前記各下型を同時に浮上させて行われることを特徴とする請求項６に記載のレンズ成形方法。 - 前記流体として窒素ガスを用いることにより前記下型を浮上させることを特徴とする請求項６又は７に記載のレンズ成形方法。
- 前記流路に対し断面積の小さい排出口を設けて前記流体圧を上昇させることにより前記下型を浮上させることを特徴とする請求項６〜８に記載のレンズ成形方法。
- 閉塞板を用いて前記流体の排出口を閉塞して前記流体圧を上昇させることにより前記下型を浮上させることを特徴とする請求項６〜８に記載のレンズ成形方法。
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