JPH01167241A

JPH01167241A - 光学素子の製造装置

Info

Publication number: JPH01167241A
Application number: JP32654387A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Goto; 光夫後藤; Toshimasa Honda; 本多　利正
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-12-23
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1989-06-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、光学素子の製造装置に関する。

〔従来の技術〕

−ｉに、レンズ、プリズム、ミラー等の光学素子を得る
にあたり、光学素子素材を加熱軟化するとともに、これ
を真空または不活性ガス雰囲気中で押圧成形する装置が
用いられている。従来、このような装置としては、例え
ば特開昭６１−４４７２１号公報に開示される光学レン
ズの製造装置が知られている。

かかる装置は、第５図に示すごとく成形室１内に加熱用
コイル２が備えられ、また成形シリンダ３と型セツト載
置用の載置台４とがそれぞれ所要ストロークだけ上下動
自在に装備されている。この成形室１の前後には予備加
熱用の昇温室５と放冷室６とがそれぞれ連通して配設さ
れており、昇温室５の前段には光学素子素材であるガラ
スゴブ７を一対の成形型間に配置した型セット８を外部
から取入れるだめの取入室９が配設されている。

一方、放冷室６の次段には前記型セット８を取り出すた
めの取出室１０が配設されている。前記成形室１．取入
室９及び取出室１０には真空ポンプに連通された排気管
１ａ、９ａ及び１０ａがそれぞれ設けられている。また
、昇温室５と取入室８との間および放冷室６と取出室１
０のと間には、気密仕切用の仕切板１１ａおよびＩｌｂ
がそれぞれ開閉自在に配設されている。

上記構成の製造装置においては、押圧成形に際して成形
室１．昇温室５および放冷室６が、排気管１ａを介して
排気減圧されるとともに、型セ・ノド８の取入れ、取出
しに際して取入室９および取出室１０が、排気管９ａ、
１０ａを介して排気減圧される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

すなわち、押圧成形に際しては、成形室１等を真空状態
にしかつ完全な密封構造にする必要がある。しかし、上
記従来の製造装置にあっては、加熱炉に相当する加熱用
コイル２を大形の成形室１で囲繞しているうえに、成形
室１と昇温室５および放冷室６とが常に連通されている
ので、成形室１等を真空状態とするために長時間を要す
る。また、型セット８の取入れ、取出しに際して、取入
室９および取出室１０内をそれぞれ毎回排気減圧しなけ
ればならず、成形サイクルタイムが極めて長くなってし
まう。

さらに、排気管１ａ、９ａおよび１０ａが連結された各
真空ポンプや仕切板１１ａ、ｌｌｂを作動させるには、
その動作を時間制御して順次行う必要があり、その制御
装置を設けるために全体として極めて高価な製造装置と
なってしまい、結局、光学素子も高コストなものになる
という問題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑ノてなされたもので、押圧
成形工程のサイクルタイムの短縮化を図ることができ、
光学素子を低コストにして得ることができる光学素子の
製造装置を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記従来の問題点を解決するために、本発明は、一対の
成形型間に光学素子素材を配置した型セットを加熱炉内
に移送し、光学素子素材を加熱軟化するとともに、光学
素子素材を真空または不活性ガス雰囲気中で押圧成形す
る光学素子の製造装置において、前記型セットを載置す
る載置台により加熱炉を密閉自在に設け、加熱炉内を真
空または不活性ガス雰囲気をすべく加熱炉にガス給排気
管を接続したものである。

〔作用］上記構成の光学素子の製造装置において、型セットが移
送される加熱炉は、型セットの載置台により密閉される
。そして、押圧成形の際には、密閉された加熱炉のみが
、給排気管を介して真空または不活性ガス雰囲気とされ
る。すなわち、型セットを囲繞する小容量の加熱炉内の
みを個別的に真空または不活性ガス雰囲気とするので、
成形サイクルタイムが短縮化され、複雑な制御を必要と
しないので、低コストにして光学素子を得ることができ
るようになる。

［実施例］以下、本発明を図に示す一実施例に基づき詳細に説明す
る。

（第１実施例）第１図は本発明の第１実施例に係る光学素子の製造装置
を示すもので、成形室１２の側壁には、型セット１３を
成形室１２内に出入れ可能とするドア１４が取付けられ
ている。また、成形室１２内の上面には、加熱炉１５が
固設されている。この加熱炉１５は、成形室１２の上部
内面に接着された円板状の断熱端板１６と、この断熱端
板１６の外周にて成形室１２の上部内面に一端部が接着
された円筒部材１７とから形成されている。円筒部材１
７は、円筒状のヒータ１８と、ヒータ１８より大径の保
持筒１９と、ヒータ１８と保持筒１９との間に介在され
た断熱材２０とから形成されている。

加熱炉１５の断熱端板１６下面中央には、円柱状の突起
２１が固設されている。また、成形室１２外からは、成
形室１２の上板、加熱炉１５の断熱端板１６および突起
２１を貫通して熱電対２２が導入され、熱電対２２の先
端は加熱炉１５内に臨んでおり、型温度を測定可能に設
けられている。

一方、成形室１２の下部には、シリンダ２３が固設され
ており、シリンダ２３のピストン２４は成形室１２内に
おいて上下動自在に設けられ、成形室１２の底部内面に
固設された円柱状のストッパ２５の中央を貫通して設け
られている。また、ピストン２４の先端には、略円板状
の断熱材からなる載置台２６が固着されている。載置台
２６は、成形室１２のドア１４から搬入される型セット
１３を中心位置に載置するもので、外周近傍にはリング
状の凹部２６ａが形成されている。そして、この凹部２
６ａを設けたことにより、載置台２６の下面には、円柱
状の空間部２６ｂが形成され、この空間部２６ｂは成形
室１２底面のストッパ２５が嵌合可能に設けられている
。

さらに、載置台２６の凹部２６ａには、密閉リング２７
が上下動自在に設けられ、密閉リング２７は凹部２６ａ
内に設けたばね等の弾性体２８により常時上方に付勢さ
れている。そして、密閉リング２７の上端は、加熱炉１
５の保持筒１９底面に形成したリング溝１９ａに嵌合自
在であり、密閉リング２７がリング溝１９ａに嵌合され
ると、加熱炉１５は密閉状態にされる。

載置台２６上に載置される型セット１３は、第２図に示
すように、円筒状のスリーブ２９内には、所望の光学素
子に対応した面形状を有する上型３０および下型３１が
嵌合されており、上型３０と下型３１との間には光学素
子素材３２が配置され、光学素子素材３２は上型３０と
下型３１とにより圧縮される。ここで、上型３０および
下型３１は、それぞれその嵌合精度が、上型３０．下型
３１のレンズ成形面がレンズ偏芯公差内となるように、
嵌合長、真円度、同軸度および嵌合隙間等を設定されて
おり、スリーブ２９に摺動自在に設けられている。また
、スリーブ２９の内径は、載置台２６の上面中央に固設
した円柱状の突起３３より大径に設けられている。さら
に、上型３０の上部には、軸方向に熱電対用穴３０ａが
形成されており、型セット１３を上昇させた時に熱電対
２２が熱電対用穴３０ａに挿入され、型温度を測定でき
るようになっている。

一方、加熱炉１５内には、成形室１２外から成形室１２
の上板および加熱炉１５の断熱端板１６を貫通して排気
管３４および給気管３５が導入されている。排気管３４
は真空ポンプ（図示省略）に接続され、給気管３５は不
活性ガスボンベに接続されており、これら排気管３４お
よび給気管３５を介して、密閉状態となった加熱炉１５
内をヘリウム、窒素等の不活性ガス雰囲気とすることが
できるようになっている。３６および３７は、それぞれ
排気管３４および給気管３５に介装された管路開閉自在
のバルブである。

なお、ピストン２４のストロークは、下限は載置台２６
の凹部２６ａがストツパ２５に嵌合して停止するまでで
あり、上限は上型３０が突起２１に当接して成形時に光
学素子素材３２が変形しても十分に光学素子素材３２に
対して圧力を加えることができるまでの範囲となってい
る。また、熱電対２２とヒータ１８とは、それぞれ図示
を省略した温度コントローラに接続されており、加熱炉
１５の温度制御が可能となっている。

上記構成の光学素子の製造装置により、光学ガラスＳＦ
８を用いて外径６ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、第１面がＲ＝
１１．５である平凸レンズを押圧成形し、所望の光学性
能を得る場合を例として、作用を説明する。

まず、載置台２６の凹部２６ａがストッパ２５に嵌合当
接するまでピストン２４を下動させ、ドア１４を仮想線
で示すように開状態にする。次に、第２図で示すように
、スリーブ２９内に下型３１、予め表面欠陥を削除した
光学素子素材３２および上型３０を順次挿入した型セッ
ト１３を、載置台２６上の突起３３がスリーブ２９の内
面に収まるようにして載置台２６上に載置する。

その後、ドア１４を閉状態とし、ピストン２４を上動さ
せて加熱炉１５に型セット１３を挿入する。この際、上
型３０は、加熱炉１５上部の突起２１には接触しておら
ず、上型３０に圧力は加わっていない。また、載置台２
６に設けた密閉リング２７は、加熱炉１５のリング溝１
９ａに嵌合し、加熱炉１５を密閉状態とし、さらに、ピ
ストン２４が上動した場合には弾性体２８の収縮により
密閉リング２′７はより一層強くリング溝１９ａに当接
され、密閉効果が保持される。

このようにして、加熱炉１５が密閉状態となった後、バ
ルブ３６を開状態とし、真空ポンプを作動させて加熱炉
１５内を排気管３４を介して排気するとともに、加熱炉
１５内に給気管３５を介して不活性ガスを導入する。ガ
スの置換作業後、加熱炉１５のヒータ１８に通電し、加
熱炉１５を型温度が所定温度（光学素子素材３２の軟化
点付近である５７０°Ｃ）となるまで加熱する。

かかる温度に保持した状態で、さらにピストン２４を上
動させ、型セット１３の上型３０上面を突起２１に当接
させて上型３０に圧力を加える。

これにより、光学素子素材３２は」二型３０と下型３１
よによって圧縮され、上下型３０．３１の型面に沿って
変形される。光学素子素材３２が上下型３０．３１の型
面に沿った時点で加熱炉１５の温度を徐々に下降させ、
徐冷を行う。そして、所定温度（歪点付近である４００
°Ｃ）まで徐冷を行った後、ビス１−ン２４を下動させ
、型センｌ−１３を加熱炉１５外に位置させて炉外放冷
を行う。その後、型温度が２００°Ｃ以下になるまで冷
却を行い、ドア１４を開状態として型セット１３を成形
室１２から取出し、型セット１３を分解してレンズ形状
に反転した光学素子を得る。

第３図は、」二記製造工程中の時間と温度との関係を示
すグラフで、図中、範囲４０は加熱炉１５の排気減圧中
を示し、範囲４】は加熱炉１５の不活性ガス雰囲気中を
示すものである。

上記製造工程においては、従来２０分以上であったガス
の置換作業時間を５分程度に短縮でき、成形サイクルタ
イｌ、を著しく短縮できた。一方、成形室１２で加熱炉
１５を囲繞しているので、加熱炉１５周辺の雰囲気（外
気）の対流がなく、加熱炉１５の温度を一定に安定して
保温加熱し易くなっている。また、次に作業する型セッ
トを待期させることにより、加熱操作（予備加熱）でき
る。

（第２実施例）第４図は、本発明の第２実施例に係る光学素子の製造装
置を示すもので、左右開放されたオープンタイプの成形
室５０には、第１実施例と同様にして加熱炉１５が設り
られている。ただ、本実施例においては、複数の型セッ
ト１３が搬送装置５１により、順次加熱が１５の下方位
置に搬送されるように構成されており、型セット１３の
載置台５２は、型セット１３に対応した数が用意され、
ピストン２４の先端には固着されていない。その他、載
置台５２の構造２排気管３４．給気管　３５等の構成は
、第１実施例と同様である。

この製造装置においては、加熱炉１５の下方位置まで搬
送された載置台５２および型セット１３は、ビスＩ・ン
２４の上動により上昇され、型セット１３は加熱炉１５
内に収納されるとともに、載置台５２は加熱炉１５の底
部を閉塞して加熱炉１５を密閉状態とする。そして、第
１実施例と同様の押圧成形工程を経た後、ピストン２４
の下動により、型セット１３は加熱炉１５外に下降され
、搬送装置５１によって矢印方向へ搬送される。

本実施例においても、加熱炉１５内のりをガス置換すれ
ばよく、その置換作業時間は従来に比して著しく短縮さ
れる。また、光学素子を用意に連続成形でき、ひいては
低コストな光学素子を得ることができる。

〔発明の効果］以上のように、本発明の光学素子の製造装置によれば、
型セソ１−を載置する載置台により加熱炉を密閉自在に
設け、加熱炉内を真空または不活性ガス雰囲気とずべく
加熱炉にガス給排気を接続したので、加熱炉内のみをガ
ス置換するだけでよく、ガス置換作業時間を著しく短縮
でき、成形サイクルタイムの短縮化を図ることができる
とともに、ひいては光学素子を低コストにして得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る光学素子の製造装置
を示す縦断面図、第２図は第１図における型セットの縦
断面図、第３図は第１図に示す製造装置で光学素子を製
造した場合の時間と温度との関係を示すグラフ、第４図
は本発明の第２実施例に係る製造装置を示す概略縦断面
図、第５図は従来の光学素子の製造装置を示す縦断面図
である。１３・・・型セット１５・・・加熱炉１８−・・　に　−り２３・・・シリンダ２４・・・ピストン２６・・・載置台３０・・・上型３１・・・下型３２・・・光学素子素材３４・・・排気管３５・・・給気管特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社代理人　弁
理士　　奈　　　良　　　　　　　武第２図第３図（うｊす第４図１’：ＦＩＥ＋１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一対の成形型間に光学素子素材を配置した型セッ
トを加熱炉内に移送し、光学素子素材を加熱軟化すると
ともに、光学素子素材を真空または不活性ガス雰囲気中
で押圧成形する光学素子の製造装置において、前記型セ
ットを載置する載置台により加熱炉を密閉自在に設け、
加熱炉内を真空または不活性ガス雰囲気をすべく加熱炉
にガス給排気管を接続したことを特徴とする光学素子の
製造装置。