JP5464975B2 - Optical element manufacturing method and optical element manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置に関する。 The present invention relates to an optical element manufacturing method and an optical element manufacturing apparatus for manufacturing an optical element while sequentially transferring a mold set containing an optical material.
従来、成形型を用いてガラスレンズ等の光学素子を成形する場合、成形型の線膨張率よりも光学素材の線膨張率が大きいため、光学素材をプレスした後の冷却過程で、成形型によって光学素材の収縮が阻害されることで、光学素材に応力が発生して光学素材に割れやクラックなどの欠陥が生ずることがある。 Conventionally, when molding an optical element such as a glass lens using a molding die, the linear expansion coefficient of the optical material is larger than the linear expansion coefficient of the molding die, so in the cooling process after pressing the optical material, By inhibiting the shrinkage of the optical material, stress may be generated in the optical material, which may cause a defect such as a crack or a crack in the optical material.
そこで、特許文献1記載の光学素子成形方法では、冷却工程でガラスの温度が転移点まで降温した付近より、成形型をガラスから離れる方向に引張り始めることで成形型に引張り力を作用させるとともに、上下一対の成形型の型温度を異ならせて、ガラスを成形型から離型する手法をとっている。 Therefore, in the optical element molding method described in Patent Document 1, a tensile force is applied to the mold by starting to pull the mold in a direction away from the glass from the vicinity where the glass temperature is lowered to the transition point in the cooling step. A technique is employed in which the glass is released from the mold by differentiating the mold temperatures of the pair of upper and lower molds.
上記特許文献1記載の光学素子成形方法では、可動軸に固定された型固定具で成形型に設けたフランジを上下方向に引張ることによって、成形型に引張り力を作用させている。 In the optical element molding method described in Patent Document 1, a tensile force is applied to the mold by pulling a flange provided on the mold in the vertical direction with a mold fixture fixed to the movable shaft.
ところで、型セット内に光学素材を収容し、型セットを順次移送しながら光学素子を製造する場合には、上記特許文献1記載の光学素子成形方法のように可動軸を用いて成形型を引張る手法は、型セットを移送することができなくなるために採用することができない。 By the way, when manufacturing an optical element while accommodating an optical material in a mold set and sequentially transferring the mold set, the mold is pulled using a movable shaft as in the optical element molding method described in Patent Document 1. The technique cannot be adopted because the mold set cannot be transported.
本発明の目的は、光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する場合にも、収縮時の光学素材に欠陥が生じるのを防ぐことができる光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical element manufacturing method and an optical element capable of preventing a defect from occurring in an optical material at the time of contraction even when an optical element is manufactured while sequentially transferring a mold set containing the optical material. It is to provide a manufacturing apparatus.
本発明の光学素子の製造方法は、光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する光学素子の製造方法において、上記光学素材を加熱により軟化させる加熱軟化工程と、上記型セットが有する成形型を押圧することで軟化した上記光学素材をプレスするプレス工程と、押圧された上記成形型を吸引することでこの成形型から上記光学素材を離型させる吸引工程と、を含む。 The optical element manufacturing method of the present invention includes a heating and softening step of softening the optical material by heating in the optical element manufacturing method of manufacturing an optical element while sequentially transferring a mold set containing an optical material, and the mold set. A pressing step of pressing the optical material softened by pressing the molding die included in, and a suction step of releasing the optical material from the molding die by sucking the pressed molding die.
また、上記光学素子の製造方法において、上記型セットは、この型セット内で移動可能に配置され上記プレス工程で押圧される成形型である移動型と、この移動型の外周に配置されるスリーブと、を有し、上記吸引工程で、上記移動型と、上記スリーブと、上記型セットが載置される載置プレートとで区画される空間を介して上記移動型を吸引することでこの移動型から上記光学素材を離型させるようにするとよい。 In the method of manufacturing an optical element, the mold set is a movable mold that is a mold that is movably disposed in the mold set and pressed in the pressing step, and a sleeve that is disposed on the outer periphery of the movable mold. In the suction step, the movement is performed by sucking the movable mold through a space defined by the movable mold, the sleeve, and a mounting plate on which the mold set is mounted. The optical material may be released from the mold.
また、上記光学素子の製造方法において、上記吸引工程は、上記光学素材の冷却過程で行われるようにするとよい。
また、上記光学素子の製造方法において、上記プレス工程後で且つ上記吸引工程前に行われ、押圧された上記成形型に対し気体をブローすることでこの成形型を冷却するブロー工程を更に含むようにするとよい。
In the method for manufacturing an optical element, the suction step may be performed in the process of cooling the optical material.
The optical element manufacturing method may further include a blowing step that is performed after the pressing step and before the suction step and that cools the molding die by blowing gas to the pressed molding die. It is good to.
また、上記光学素子の製造方法において、上記型セットは、この型セット内で移動可能に配置され上記プレス工程で押圧される成形型である移動型と、この移動型に対向して配置された固定型と、を有し、上記移動型は、凸成形面を含み、上記固定型は、凹成形面又は平面の成形面を含むようにするとよい。 In the optical element manufacturing method, the mold set is disposed so as to be movable in the mold set, and is disposed opposite to the movable mold, which is a molding mold that is pressed in the pressing step. It is preferable that the movable mold includes a convex molding surface, and the fixed mold includes a concave molding surface or a flat molding surface.
また、上記光学素子の製造方法において、上記型セットは、この型セット内で移動可能に配置され上記プレス工程で押圧される成形型である移動型と、この移動型と対向して配置された固定型と、を有し、上記移動型及び上記固定型は、凸成形面を含み、上記移動型の凸成形面の曲率半径は、上記固定型の凸成形面の曲率半径よりも小さいようにするとよい。 In the method for manufacturing an optical element, the mold set is disposed so as to be movable in the mold set and is disposed opposite to the movable mold, which is a molding mold that is pressed in the pressing step. The movable mold and the fixed mold include a convex molding surface, and the curvature radius of the convex molding surface of the movable mold is smaller than the curvature radius of the convex molding surface of the fixed mold. Good.
本発明の光学素子の製造装置は、光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する光学素子の製造装置において、上記光学素材を加熱により軟化させる加熱部と、上記型セットが有する成形型を押圧することで軟化した上記光学素材をプレスするプレス部と、押圧された上記成形型を吸引することでこの成形型から上記光学素材を離型させる吸引機構と、を備える。 An optical element manufacturing apparatus according to the present invention includes an optical element manufacturing apparatus that manufactures an optical element while sequentially transferring a mold set containing an optical material, and a heating unit that softens the optical material by heating, and the mold set includes: A press unit that presses the optical material that has been softened by pressing the forming die, and a suction mechanism that releases the optical material from the forming die by sucking the pressed mold.
また、上記光学素子の製造装置において、上記プレス部によって押圧された上記成形型に対し気体をブローするためのブロー機構を更に備える構成とするとよい。
また、上記光学素子の製造装置において、上記プレス部には、ブローされる上記気体の流路が形成され、上記ブロー機構は、上記流路である構成とするとよい。
また、上記光学素子の製造装置において、上記プレス部により上記光学素材をプレスするプレスステージと、上記光学素材を冷却する冷却ステージと、を更に備え、上記吸引機構は、上記冷却ステージに設けられる構成とするとよい。
The optical element manufacturing apparatus may further include a blow mechanism for blowing gas to the molding die pressed by the press portion.
In the optical element manufacturing apparatus, the gas flow path to be blown may be formed in the press section, and the blow mechanism may be the flow path.
The optical element manufacturing apparatus may further include a press stage that presses the optical material by the pressing unit, and a cooling stage that cools the optical material, and the suction mechanism is provided on the cooling stage. It is good to do.
本発明によれば、光学素材を収容する型セットを順次移送しながら光学素子を製造する場合にも、収縮時の光学素材に欠陥が生じるのを防ぐことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when manufacturing an optical element, transferring the mold set which accommodates an optical material sequentially, it can prevent that a defect arises in the optical material at the time of shrinkage | contraction.
以下、本発明の第1〜第3実施形態に係る光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置について、図面を参照しながら説明する。
<第1実施形態>
Hereinafter, an optical element manufacturing method and an optical element manufacturing apparatus according to first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
図1は、本発明の第1実施形態に係る光学素子の製造装置11を示す断面図である。
図2A〜図2Fは、上記光学素子の製造装置11のプレスステージ12を示す要部断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an optical
2A to 2F are cross-sectional views of the main part showing the
光学素子の製造装置(以下、単に「製造装置」と記す。)11は、プレスステージ12と、冷却ステージ13と、成形室14と、投入側シャッタ15と、排出側シャッタ16と、を備え、型セット20を順次移送しながら例えばガラスレンズである光学素子を製造する循環型の製造装置である。
An optical element manufacturing apparatus (hereinafter simply referred to as “manufacturing apparatus”) 11 includes a
型セット20は、図2A〜図2Fに示すように、複数の成形型としての、固定型である上型21(第1の成形型)及び移動型である下型22(第2の成形型)と、保持部材23と、外径枠24と、スリーブ25とを有する。型セット20は、例えばタングステンカーバイド(WC)からなる。
As shown in FIGS. 2A to 2F, the mold set 20 includes an upper mold 21 (first mold) that is a fixed mold and a lower mold 22 (second mold) that is a movable mold, as a plurality of molds. ), A
上型21には、基部21aの上部に、外周方向へ拡がるフランジ部21bが形成されている。基部21aの下端には、光学素材31に凸形状を転写する凹成形面21cが形成されている。
The
下型22は、上型21に対向して配置されている。下型22には、基部22aの上部中央に、基部22aよりも小径で基部22aから上方に突出する凸部22bが設けられている。この凸部22bの上端には、光学素材31に凹形状を転写する凸成形面22cが形成されている。
The
保持部材23は、下部に下型22の基部22aよりも大径のフランジ部23aが形成された円筒形状を呈する。保持部材23の中空部23bには、下型22の凸部22bが下方から摺動可能に挿入されている。保持部材23の上端面23cは、光学素材31の凹面の外周に平面形状を転写するべく平面形状に形成されている。
The
外径枠24は、円筒形状を呈し、上型21と保持部材23のフランジ部23aとの間に配置されている。外径枠24は、その内周面のうち保持部材23よりも上方に突出する部分において、光学素材31の外周側面に曲面形状を転写する。
The
スリーブ25は、円筒形状を呈する。スリーブ25は、下部が肉厚部25aで上部が薄肉部25bとなっているため、肉厚部25aと薄肉部25bとの間の内周面に段差部25cが形成されている。この段差部25cには、保持部材23のフランジ部23aが載置されている。
The
また、スリーブ25は、下型22、保持部材23及び外径枠24の外周に位置しており、下型22が肉厚部25aの内周面を、保持部材23及び外径枠24が薄肉部25bの内周面を、それぞれ摺動可能となっている。なお、上型21は、基部21aがスリーブ25に上方から挿入され、フランジ部21b底面がスリーブ25の上端に当接している。そのため、下型22が型セット20内で上下に移動可能に配置されている一方、上型21は、フランジ部21bがスリーブ25の上端に当接しているため、この当接した位置以上は光学素材31側には移動不能な固定型となっている。
The
図1に示すように、プレスステージ12及び冷却ステージ13は、それぞれ、下プレート(載置プレート)12a,下プレート13aと、ベース部12b,13bと、上プレート12c,13cと、シリンダ12d,13dと、を有する。
As shown in FIG. 1, the
プレスステージ12及び冷却ステージ13は、シリンダ12d,13dを除き、成形室14内に配置されている。
プレスステージ12は、プレス軸12e(プレス部)及びプレス軸駆動部12k(プレス部駆動部)を有する。また、詳しくは後述するが、プレスステージ12には、吸引管17が接続されている。
The
The
下プレート12a,13aは、ベース部12b,13b上に設置され、内部にはヒータ12f,13f(加熱部)が2本ずつ配置されている。
上プレート12c,13cは、シリンダ12d,13dの昇降軸に連結され、型セット20の上型21に当接する位置と、そこから上方に退避し型セット20を移送可能とする位置とに上下動する。上プレート12c,13cの内部にはヒータ12g,13g(加熱部)が2本ずつ配置されている。
The
The
プレスステージ12の下プレート12aには、プレス軸12eを上下方向に貫通させプレス軸12eの周囲に吸引ポンプ18の吸引経路を構成する貫通孔(吸引機構)12hが、中央に形成されている。なお、プレス軸12eは、例えばシリンダであるプレス軸駆動部12kによって上下動する。プレス軸12eの下プレート12aからの突き出し量は、図示しないスケールにより測定され、測定された突き出し量に基づき、図示しない制御部がプレス軸駆動部12kを駆動制御する。
In the
プレスステージ12のベース部12bには、下プレート12aの貫通孔12hに連通しプレス軸12eを上下方向に貫通させる貫通孔(吸引機構)12iが中央に形成されている。この貫通孔12iは、上部がプレス軸12eの周囲に吸引経路を構成するべく大径となっており、下部がプレス軸12eを摺動させるべく小径となっている。貫通孔12iの上部には、この貫通孔12iに連通する吸引路(吸引機構)12jが形成されており、この吸引路12jの外側に吸引管17が接続されている。
The
吸引ポンプ18は、吸引管17と、ベース部12bの吸引路12j及び貫通孔12iと、下プレート12aの貫通孔12hと、型セット20の下型22及びスリーブ25並びに下プレート12aで区画される空間Sと、を介して、下型22を下方に吸引する。
The
成形室14には、型セット20用の投入口14a及び排出口14bが形成されている。投入側シャッタ15は、投入口14aを塞ぎ成形室14の気密性を確保する位置と、そこから上方に退避し型セット20を通過させる位置とに上下動する。同様に、排出側シャッタ16は、排出口14bを塞ぎ成形室14の気密性を確保する位置と、そこから上方に退避し型セット20を通過させる位置とに上下動する。
In the
以下、製造装置11を用いた光学素子の製造方法について説明する。なお、製造装置11の後述する動作は、図示しない制御部によって制御されている。
まず、図2Aに示すように、例えばボール状の光学素材31が型セット20内に収容される。収容された光学素材31は、下端が保持部材23の中空部分23bに嵌まった状態で且つ上型21の凹成形面21cとの間に僅かな隙間があいた状態で、型セット20内に位置している。
Hereinafter, a method for manufacturing an optical element using the
First, as shown in FIG. 2A, for example, a ball-shaped
図1に示すように、型セット20は、投入側シャッタ15が上方に退避した状態で、投入口14aから成形室14内に投入され、プレスステージ12の下プレート12a上に載置される。なお、型セット20は、図示しない搬送ロボットによって、成形室14内への投入、成形室14内での移送、及び、成形室14からの排出が行われる。
As shown in FIG. 1, the mold set 20 is inserted into the
プレスステージ12の下プレート12a及び上プレート12cは、ヒータ12f,12gによって予め所定温度に加熱されている。下プレート12a上に型セット20が載置されると、シリンダ12dは、上プレート12cを下降させ、図2Aに示すように、型セット20の上型21に当接させる。そして、下プレート12a及び上プレート12cからの熱伝導によって、光学素材31は、例えば屈伏点以上のプレス可能な温度に加熱され軟化する(加熱軟化工程)。
The
次に、プレス軸12eによって下型21を押圧することで、軟化した光学素材31がプレスされる(プレス工程)。具体的には、プレス軸駆動部12kは、プレス軸12eを、図2Aに示すように上端が下プレート12aの貫通孔12hに位置する初期状態から、図2Bに示すように上端が下プレート12aの貫通孔12hから上方に突き出るように上昇させる。
Next, the softened
プレス軸12eにより押圧されて上昇する下型22は、基部22aが保持部材23に当接した位置からは、図2Cに示すように、スリーブ25の段差部25cに載置された保持部材23と保持部材23のフランジ部23a上に位置する外径枠24と一体に上昇する。下型22により光学素材31が所定肉厚となるまでプレスされた後、プレスステージ12のヒータ12f,12gの温度を降下させることによって、光学素材31が例えばガラス転移点付近まで冷却される。
As shown in FIG. 2C, the
光学素材31の冷却は、冷却ステージ13においても行われるが、プレスステージ12における冷却を行った段階の冷却過程の光学素材31を、下型22を吸引することで下型22から離型させる(吸引工程)。
Although cooling of the
具体的には、まず図2Dに示すように、プレス軸駆動部12kが、プレス軸12eをその上端が下プレート12aの貫通孔12hに位置する初期状態でまで下降させる。そして、図1に示す真空ポンプ18は、吸引管17と、ベース部12bの吸引路12j及び貫通孔12iと、下プレート12aの貫通孔12hと、型セット20の下型22及びスリーブ25並びに下プレート12aで区画される空間Sと、を介して、下型22を下方に吸引する。
Specifically, as shown in FIG. 2D, first, the press
下型22、保持部材23、外径枠24及び光学素材31は、これらの自重と下型22の吸引とによって下降し、まずは上型21から光学素材31が離型する。そして、図2Eに示すように、保持部材23のフランジ部23aがスリーブ25の段差部25cに当接すると、そこからは図2Fに示すように下型22のみが下降し、下型22の凸成形面22cに引張り力が発生して光学素材31が離型する。
The
なお、下型22、保持部材23、外径枠24及び光学素材31が吸引前に自重によって下降し、上型21及び下型22から光学素子31が離型した場合、それを検知する手段を配置しておくことで、吸引工程を省略することもできる。
A means for detecting when the
光学素材31を下型22から離型させた後、型セット20は、冷却ステージ13の下プレート13a上に移送される。そして、光学素材31は、上プレート13cと下プレート13aとの間で、所定温度まで更に冷却される。プレスステージ12の型セット20が冷却ステージ13に移送されると、新たな型セット20が投入口14aからプレスステージ12に投入され、順次光学素子が製造される。
After releasing the
冷却ステージ13において光学素材31が冷却された型セット20は、排出側シャッタ16が上方に退避した状態で、排出口14bから成形室14外に排出される。その後、型セット20から製造された光学素子が取出される。
The mold set 20 in which the
以上説明した本実施の形態では、下型22を吸引することで下型22から光学素材31を離型させるため、型セット20から光学素材31を取出す前に、下型22に引張り力を作用させて下型22から光学素材31を離型させることが可能となる。そのため、光学素材31の収縮が下型22に阻害されて光学素材31に応力が発生するのを防ぐことが可能となる。
In the present embodiment described above, since the
また、吸引により下型22から光学素材31を離型させるため、下型22に引張り力を作用させるための構成が型セット20の移送を妨げるのを防ぐことが可能となる。
よって、本実施の形態によれば、収縮時の光学素材31に欠陥が生じるのを防ぐことができる。
In addition, since the
Therefore, according to this Embodiment, it can prevent that the
また、本実施の形態では、下型22と、スリーブ25と、下プレート12aとで区画される空間Sを介して下型22を吸引することで下型22から光学素材31を離型させるため、光学素材31を簡素な構成で確実に下型22から離型させることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、光学素材31の冷却過程で下型22の吸引を行う。そのため、光学素材31を収縮量が小さい状態(例えばガラス転移点付近の温度)で下型22から離型させることで、光学素材31に応力が発生し収縮時の光学素材31に欠陥が生じるのを有効に防ぐことができる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、下型22は凸成形面22cを含み、上型21は凹成形面21cを含む。そのため、光学素材31は、上型21よりも下型22に収縮が阻害されやすいところ、下型22を吸引することにより、光学素材31の収縮時の割れを有効に防ぐことができる。なお、下型22が凸成形面22cを含み、上型21が平面の成形面を含む場合にも、同様のことがいえる。
In the present embodiment, the
また、下型22及び上型21の両方が凸成形面を含む構成を採用し、下型22の凸成形面の曲率半径が上型の凸成形面の曲率半径よりも小さくする場合、光学素材31の収縮が上型21よりも下型22に収縮が阻害されやすいため、下型22を吸引することで光学素材31の収縮時の割れを有効に防ぐことができる。
Further, when both the
但し、例えば、下型22が凹成形面又は平面の成形面を含み、上型21が凸成形面を含む構成を採用する場合など、成形型の形状がいかようであっても、光学素材31には少なからず応力が生じることから、成形型(下型22又は上型21)を吸引することによって光学素子の割れを防ぐことができるという効果を得ることは可能である。
However, the
<第2実施形態>
図3は、本発明の第2実施形態に係る光学素子の製造装置41を示す断面図である。
図4A及び図4Bは、上記光学素子の製造装置41のプレスステージ12を示す要部断面図である。
Second Embodiment
FIG. 3 is a sectional view showing an optical
4A and 4B are cross-sectional views showing the main part of the
本実施の形態の製造装置41は、主に、プレス軸12e´(プレス部)にブロー機構としての流路12pが形成されている点、並びに、流路12pが冷却気体供給部51及び冷却気体供給管52に接続されている点において上記第1実施形態と相違し、その他の構成は同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態ではブロー機構として流路12pを用いているが、ブロー機構として、電磁弁などを更に用いてもよい。
The
プレス軸12e´は、例えば円筒形状などの筒形状を呈し、円筒の中空部分が流路12pとなっている。この流路12pは、例えばプレス軸駆動部12k´内で、冷却気体供給管52に接続されている。この冷却気体供給管52は、冷却気体供給部51に接続されている。
The
冷却気体供給部51は、冷却気体供給管52及び流路12pを介して、下型22と、スリーブ25と、下プレート12aとで区画される空間Sに、窒素ガス等の冷却気体を供給する。
The cooling
以下、製造装置41を用いた光学素子の製造方法について、上述の第1実施形態と相違する点について説明する。
プレス軸12e´により下型21を押圧して、軟化した光学素材31をプレスする点までは第1実施形態と同様である。
Hereinafter, the difference between the optical element manufacturing method using the
The process is the same as in the first embodiment until the
光学素材31が所定肉厚となるまでプレスされた後、プレスステージ12のヒータ12f,12gの温度を降下させることによって、光学素材31は例えばガラス転移点付近まで冷却される。その後、プレス軸12e´は、上端が下プレート12aの貫通孔12hに位置する初期状態まで下降する。
After the
そして、冷却気体供給部51は、冷却気体供給管52及び流路12pを介して、図4Aに示すように、下型22と、スリーブ25と、下プレート12aとで区画される空間Sに気体を供給する。これにより、下型22に対し気体がブローされ(ブロー工程)、下型22は更に冷却される。下型22に対し気体をブローする場合には、吸引工程と同様に、真空ポンプ18によって、空間Sに流入した気体を吸い込むようにするとよい。
Then, as shown in FIG. 4A, the cooling
なお、下型22、保持部材23、外径枠24及び光学素材31が自重によって下降し、空間Sがなくなった場合、プレス軸12eの流路12pから空間Sを介さずに下型22に気体をブローすることになるが、自重による下型22などの下降を検知する手段を配置しておくことでブロー工程を省略することもできる。
In addition, when the lower mold |
次に、図1に示す真空ポンプ18は、吸引管17と、ベース部12bの吸引路12j及び貫通孔12iと、下プレート12aの貫通孔12hと、型セット20の下型22及びスリーブ25並びに下プレート12aで区画される空間Sと、を介して、図4Bに示すように下型22を下方に吸引する。この後、光学素材31の離型、冷却ステージ13における光学素材31の冷却等が行われるが、上述の第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
Next, the
以上説明した本実施の形態においても、下型22を吸引することで下型22から光学素材31を離型させることなどによって、収縮時の光学素材31に欠陥が生じるのを防ぐことができるなどの上述の第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Also in the present embodiment described above, it is possible to prevent the
また、本実施の形態では、下型22に対し気体をブローすることで下型22を冷却している。そのため、光学素材31の冷却を促進し、ひいては光学素子の製造時間を短縮することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、ブロー工程で、下型22と、スリーブ25と、下プレート12aとで区画される空間Sに気体を供給することで下型22に対し気体をブローする。そのため、光学素材31の冷却を簡素な構成で確実に促進することができる。
Moreover, in this Embodiment, gas is blown with respect to the lower mold |
また、本実施の形態では、プレス軸12e´には、下型22に対し気体をブローするための流路12pが形成されている。そのため、簡素な構成で光学素材31の冷却を促進することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、下型22は凸成形面22cを含み、上型21は凹成形面21cを含む。そのため、光学素材31は、上型21よりも下型22に収縮が阻害されやすいところ、下型22を冷却することにより、光学素材31の収縮時の割れを有効に防ぐことができる。なお、下型22が凸成形面22cを含み、上型21が平面の成形面を含む場合にも、同様のことがいえる。
In the present embodiment, the
また、下型22及び上型21の両方が凸成形面を含む構成を採用し、下型22の凸成形面の曲率半径が上型21の凸成形面の曲率半径よりも小さくする場合、光学素材31の収縮が上型21よりも下型22に収縮が阻害されやすいため、下型22を冷却することで光学素材31の収縮時の割れを有効に防ぐことができる。
Further, when both the
なお、本実施の形態では、プレス軸12e´にブロー機構としての流路12pを形成したが、下プレート12aその他の部材にブロー機構としての流路を設けることも可能である。その場合、プレス軸により下型22を保持した状態で下型22を冷却することも可能となるため、ブロー工程前に下型22が自重で下降してしまうのを防ぐこともできる。
In the present embodiment, the
<第3実施形態>
図5は、本発明の第3実施形態に係る光学素子の製造装置61を示す断面図である。
図6A〜図6Cは、上記光学素子の製造装置61の冷却ステージ63を示す要部断面図である。
<Third Embodiment>
FIG. 5 is a sectional view showing an optical
FIGS. 6A to 6C are cross-sectional views showing a main part of the cooling
本実施の形態の製造装置61は、主に、吸引機構を冷却ステージ63に配置した点において上記第1実施形態と相違し、その他の構成は同様であるため、詳細な説明は省略する。
図5に示すプレスステージ62及び冷却ステージ63の上プレート62c,63c、シリンダ62d,63d、ヒータ62f,62g,63f,63g(加熱部)については上記第1実施形態と同様である。
The
The
プレスステージ62の下プレート62a及びベース部62bには、プレス軸62eを上下方向に摺動自在に貫通させる貫通孔62h,62iが、中央に形成されている。なお、プレス軸62eは、例えばシリンダであるプレス軸駆動部62kによって上下動する。プレス軸62eの下プレート62aからの突き出し量は、図示しないスケールにより測定され、測定された突き出し量に基づき、図示しない制御部がプレス軸駆動部62kを駆動制御する。
The
冷却ステージ63の下プレート63aには、吸引ポンプ68の吸引経路を構成する吸引路(吸引機構)63hが、中央を上下に貫通して形成されている。冷却ステージ63のベース部63bには、吸引路63hに連通する吸引路(吸引機構)63jが形成されており、この吸引路63jの外側に吸引管67が接続されている。
In the
吸引ポンプ68は、吸引管67と、ベース部63bの吸引路63jと、下プレート63aの吸引路63hと、型セット20の下型22及びスリーブ25並びに下プレート12aで区画される空間Sと、を介して、下型22を下方に吸引する。
The
以下、製造装置61を用いた光学素子の製造方法について、上述の第1実施形態と相違する点について説明する。
プレス軸62eにより下型21を押圧して、軟化した光学素材31をプレスする点までは第1実施形態と同様である。
Hereinafter, the difference between the optical element manufacturing method using the
The process is the same as in the first embodiment until the
光学素材31が所定肉厚となるまでプレスされた後、プレスステージ62のヒータ62f,62gの温度を降下させることによって、光学素材31は例えばガラス転移点付近まで冷却される。そして、プレス軸駆動部62kが、プレス軸62eをその上端が下プレート62aの貫通孔62hに位置する初期状態でまで下降させる。
After the
この後、図示しない搬送ロボットが、型セット20を冷却ステージ63の下プレート63a上に移送する。下プレート63a上に型セット20が載置されると、シリンダ63dは、図6Aに示すように、上プレート63cを下降させ、型セット20の上型21に当接させる。
Thereafter, a transfer robot (not shown) transfers the mold set 20 onto the
そして、プレスステージ62における冷却を行った段階の冷却過程の光学素材31が、下型22が下方に吸引されることで下型22から離型する(吸引工程)。
具体的には、図5に示す真空ポンプ68が、吸引管67と、ベース部63bの吸引路63jと、下プレート63aの貫通孔63hと、型セット20の下型22及びスリーブ25並びに下プレート12aで区画される空間Sと、を介して、下型22を下方に吸引する。
Then, the
Specifically, the
下型22、保持部材23、外径枠24及び光学素材31は、これらの自重と下型22の吸引とによって下降し、まずは上型21から光学素材31が離型する。そして、図6Bに示すように、保持部材23のフランジ部23aがスリーブ25の段差部25cに当接すると、そこからは下型22のみが下降し、下型22の凸成形面22cに引張り力が発生して光学素材31が離型する。
The
なお、下型22、保持部材23、外径枠24及び光学素材31が自重によって下降し、上型21及び下型22から光学素子31が離型した場合、それを検知する手段を配置しておくことで、吸引工程を省略することもできる。
When the
光学素材31を下型22から離型させた後、図示しない搬送ロボットによって、排出側シャッタ16が上方に退避した状態で、排出口14bから成形室14外に排出される。その後、型セット20から製造された光学素子が取出される。
After releasing the
以上説明した本実施の形態においても、下型22を吸引することで下型22から光学素材31を離型させることなどによって、収縮時の光学素材31に欠陥が生じるのを防ぐことができるなどの上述の第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Also in the present embodiment described above, it is possible to prevent the
また、本実施の形態では、吸引機構である吸引路63h,63jが冷却ステージ63に設けられているため、プレス軸62eにより光学素材31をプレスするプレスステージ62とは独立した冷却ステージ63で下型22を吸引することができ、製造タクトの短縮が可能となる。
In the present embodiment, since the
なお、プレスステージ62又は冷却ステージ63において、プレス工程後で且つ吸引工程前に、下型22に対し気体をブローすることで下型22を冷却するブロー工程を行うようにしてもよい。
In the
11 光学素子の製造装置
12 プレスステージ
13 冷却ステージ
12a,13a 下プレート
12b,13b ベース部
12c,13c 上プレート
12d,13d シリンダ
12e プレス軸
12f,13f ヒータ
12g,13g ヒータ
12h 貫通孔
12i 貫通孔
12j 吸引路
12k プレス軸駆動部
12p 流路
14 成形室
14a 投入口
14b 排出口
15 投入側シャッタ
16 排出側シャッタ
17 吸引管
18 吸引ポンプ
20 型セット
21 上型
21a 基部
21b フランジ部
21c 凹成形面
22 下型
22a 基部
22b 凸部
22c 凸成形面
23 保持部材
23a フランジ部
23b 中空部
23c 上端面
24 外径枠
25 スリーブ
25a 肉厚部
25b 薄肉部
25c 段差部
31 光学素材
41 光学素子の製造装置
51 冷却気体供給部
52 冷却気体供給管
61 光学素子の製造装置
62 プレスステージ
63 冷却ステージ
62a,63a 下プレート
62b,63b ベース部
62c,63c 上プレート
62d,63d シリンダ
62e プレス軸
62f,63f ヒータ
62g,63g ヒータ
62h 貫通孔
63h 吸引路
62i 貫通孔
63j 吸引路
62k プレス軸駆動部
67 吸引管
68 吸引ポンプ
S 空間
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記光学素材を加熱により軟化させる加熱軟化工程と、
前記型セットが有する成形型を押圧することで軟化した前記光学素材をプレスするプレス工程と、
押圧された前記成形型を吸引することで該成形型から前記光学素材を離型させる吸引工程と、を含み、
前記型セットは、該型セット内で移動可能に配置され前記プレス工程で押圧される成形型である移動型と、該移動型の外周に配置されるスリーブと、を有し、
前記吸引工程で、前記移動型と、前記スリーブと、前記型セットが載置される載置プレートとで区画される空間を介して前記移動型を吸引することで該移動型から前記光学素材を離型させる、光学素子の製造方法。 In the optical element manufacturing method of manufacturing the optical element while sequentially transferring the mold set containing the optical material,
A heat softening step of softening the optical material by heating;
A pressing step of pressing the optical material softened by pressing a mold included in the mold set;
A suction step of releasing the optical material from the molding mold by sucking the pressed said mold, only including,
The mold set includes a movable mold that is a mold that is movably disposed in the mold set and pressed in the pressing step, and a sleeve that is disposed on an outer periphery of the movable mold,
In the suction step, the optical material is sucked from the movable mold by sucking the movable mold through a space defined by the movable mold, the sleeve, and a mounting plate on which the mold set is mounted. A method for producing an optical element, which is released from the mold .
前記吸引工程は、前記光学素材の冷却過程で行われる、光学素子の製造方法。 In the method for manufacturing an optical element according to claim 1 Symbol placement,
The suction step is a method for manufacturing an optical element, which is performed in the course of cooling the optical material.
前記プレス工程後で且つ前記吸引工程前に行われ、押圧された前記成形型に対し気体をブローすることで該成形型を冷却するブロー工程を更に含む、光学素子の製造方法。 In the manufacturing method of the optical element of Claim 1 or Claim 2 ,
A method for manufacturing an optical element, further comprising a blowing step that is performed after the pressing step and before the suction step and that cools the molding die by blowing gas to the pressed molding die.
前記型セットは、前記移動型に対向して配置された固定型を更に有し、
前記移動型は、凸成形面を含み、
前記固定型は、凹成形面又は平面の成形面を含む、光学素子の製造方法。 In the manufacturing method of the optical element of any one of Claims 1-3 ,
The mold set further includes a arranged fixed to face the mobile,
The movable mold includes a convex molding surface,
The method of manufacturing an optical element, wherein the fixed mold includes a concave molding surface or a flat molding surface.
前記型セットは、前記移動型と対向して配置された固定型を更に有し、
前記移動型及び前記固定型は、凸成形面を含み、
前記移動型の凸成形面の曲率半径は、前記固定型の凸成形面の曲率半径よりも小さい、光学素子の製造方法。 In the manufacturing method of the optical element of any one of Claims 1-3 ,
The mold set further includes a arranged fixed the mobile and opposite to,
The movable mold and the fixed mold include a convex molding surface,
The method of manufacturing an optical element, wherein a radius of curvature of the movable convex surface is smaller than a radius of curvature of the fixed convex surface.
前記光学素材を加熱により軟化させる加熱部と、
前記型セットが有する成形型を押圧することで軟化した前記光学素材をプレスするプレス部と、
押圧された前記成形型を吸引することで該成形型から前記光学素材を離型させる吸引機構と、を備え、
前記型セットは、該型セット内で移動可能に配置され前記プレス部により押圧される成形型である移動型と、該移動型の外周に配置されるスリーブと、を有し、
前記吸引機構は、前記移動型と、前記スリーブと、前記型セットが載置される載置プレートとで区画される空間を介して前記移動型を吸引することで該移動型から前記光学素材を離型させる、光学素子の製造装置。 In an optical element manufacturing apparatus for manufacturing an optical element while sequentially transferring a mold set containing an optical material,
A heating section for softening the optical material by heating;
A pressing unit that presses the optical material softened by pressing a mold included in the mold set; and
A suction mechanism for releasing the optical material from the mold by sucking the pressed mold ; and
The mold set includes a movable mold that is a mold that is movably disposed in the mold set and pressed by the press unit, and a sleeve that is disposed on an outer periphery of the movable mold,
The suction mechanism sucks the movable die from the movable die by sucking the movable die through a space defined by the movable die, the sleeve, and a mounting plate on which the die set is placed. An optical element manufacturing apparatus for releasing the mold .
前記プレス部によって押圧された前記成形型に対し気体をブローするためのブロー機構を更に備える、光学素子の製造装置。 In the optical element manufacturing apparatus according to claim 6 ,
The optical element manufacturing apparatus, further comprising a blow mechanism for blowing gas to the mold pressed by the press unit.
前記プレス部には、ブローされる前記気体の流路が形成され、
前記ブロー機構は、前記流路である、光学素子の製造装置。 In the optical element manufacturing apparatus according to claim 7 ,
In the press part, the flow path of the gas to be blown is formed,
The apparatus for manufacturing an optical element, wherein the blow mechanism is the flow path.
前記プレス部により前記光学素材をプレスするプレスステージと、
前記光学素材を冷却する冷却ステージと、を更に備え、
前記吸引機構は、前記冷却ステージに設けられる、光学素子の製造装置。
In the optical element manufacturing apparatus according to any one of claims 6 to 8 ,
A press stage for pressing the optical material by the press unit;
A cooling stage for cooling the optical material,
The suction mechanism is an optical element manufacturing apparatus provided on the cooling stage.
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