JPH01183612A - 光学素子およびその製造方法 - Google Patents

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］ 本発明は光学素子とその製造方法とに係り、特に鏡筒に
組み込む際の正確な位置決めを可能とする形状の光学素
子およびそれを容易に製造する方法に関する。

［従来技術］ 第１１図は、従来の光学素子を組み込んだ鏡筒の部分的
断面図である。

同図に示すように、鏡筒２０＋にレンズ２０２が光軸方
向から順次組み込まれ、押付はリング２０３やスペーサ
によってレンズ間を所定間隔に設定して固定される。

このようなレンズ２０２を製造する方法として、ガラス
材料やプラスチック材料をプレス成形する技術が注目さ
れている。

第１２図は、従来の製造方法におけるプレス成形装置の
概略的構成図である。

この装置は、上型２０４と下型２０５が閉じると一定の
キャビティ（空間）２０が形成されるように構成されて
いる。キャビティ２０は成形されるレンズの径方向の光
学有効面より外側にも形成され、レンズ素材２０６の量
のバラツキを吸収する。素材２０６の１ｉｌのバラツキ
が吸収されないと、成形されたレンズの中心厚が異なっ
たり、型の光学機能面の面積度を完全に展写しない等の
問題点を生じるからである。

まず、予め任意の形状に形成されたレンズ素材２０６を
型２０４および２０５の間に入れ、加熱軟化した素材２
０６をプレスする。その際、素材２０６は外側のキャピ
テイ２０内にも充填され、素材２０６の量のバラツキを
吸収するとともに、レンズの光学機能面の外側につばが
形成される。

このつばを加二［シて一定幅とし、第１１図に例示する
ように鏡筒２０１に組み込む。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、−１ユ記従来例では、レンズの外径、す
なわちレンズのつばの幅は素材２０６の量などによって
一定とはならない。したがって、プレス成形時のままの
状態では第１１図に示すような鏡筒２０１にも、またレ
ンズの光軸方向と直交する方向から組み込む方式の鏡筒
にも組み込むことができない。

このために、従来では、プレス成形されたレンズのつば
を削ってニ一定幅にする必要があり、工程数が増加し、
コスト的にも不利になるという問題点を有していた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明による光学素子は、 光学機能面の外側につば部を有する光学素子において、
前記つば部が、１１１１記光学機能面の光軸から等しい
距離に、鏡筒に組み込む際の位置決め用の基準面を少な
くとも３箇所有し、その他の外周部分は自由形状である
ことを特徴とする。

本発明による光学素子の製造方法は。

光学機能面の外側につば部を有する光？素子をプレス成
形により製造する方法において、ｌｌｑ記つば部に対応
するプレス型の空間の一部に、光学素子を鏡筒に組み込
む際の位置決め用の基準面を１１；ｉ記光学機能面の光
軸から等しい距離に少なくとも３箇所形成するだめの型
部な設け、加熱軟化した光学素子素材がプレスされ前記
空間内に充填されることによって、前記位置決め用の基
準面を有するつば部が同時成形されることを特徴とする
。

［作用］ このように、光学素子のつば部に位置決め用の面が光学
機能面の光軸から一定距離に少なくとも：３箇所設けら
れるために、精度良く且つ容易に鏡筒へ組み込むことが
でき、また位置決め用の曲以外は自由形状であるために
、製造工程を複雑化しない。

また、つば部に対応するキャビティに位置決め用の面を
形成するための型部を設けてプレス成形することで、光
学素子素材の量のバラツキを吸収すると同時に、つば部
に位置決め用の面を形成することができ、従来のような
後工程が不要なりコスト的にも有利となる。

［実施例］ 以下１本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。

第１図は１本発明による光学素子の第１実施例の゛１ε
面図である。

同図において、光学機能面１と、その外側のつば部２と
、つば部２の一部に設けられた位置決め用の切欠き部：
３〜５とは、後述するプレス成形によって同時に形成さ
れる。

切欠き部３〜５の内側の面３ａ〜５ａは、レンズを鏡筒
に組み込む際の位置決め用の面であり。

レンズの光軸から各々等距離に形成されている。

位置決め用の切欠き部３〜５以外のつば部２の部分は、
プレス成形時のままの形状である。

次に１本実施例のｔＪ　造方法を説明する。

第２図（Ａ）は、本発明による製造方法の一実施例を直
接実施するプレス成形装置ｌｔのプレス前の模式的゛１
４面図、第２図（Ｂ）は、そのＸ−Ｘ線断面図、第３図
（＾）は、プレス成形装置のプレス時の模式的平面断面
図、第３図（Ｂ）は、そのｘ−Ｘ線断面図である。

第２図において、上型１８は下型１９に対して」−士方
向に相対的に移動可能である。

上型１９および下型１９によって限定されるキャビティ
２０のうち、つば部２に対応する部分には１位置決め用
の切欠き部３〜５を形成するための突起部７〜９が光軸
６から等距離に各々設けられている。

このようなプレス型内にガラス素材１７を入れ、不図示
の加熱手段で加熱してガラス素材１７をＩ−分に軟化す
る。そして、不図示のプレスロットで押圧し、第３図に
示すようにガラス素材１７をプレス成形する。

抑圧によってガラス素材１７は外側のキャビデイ２０内
にも充填し、素材１７の１殺のバラツキが吸収されると
共に、つば部２が形成され、史に突起部７〜９によって
つば部２の所定部分に切欠き部３〜５が形成される。し
たがって、切欠き部７３〜５の内側の基準面３ａ〜５ａ
は光軸６から等距離に形成され、その他の部分は素材１
７の量に従った自由形状となる。

プレスロッドによる押圧は、ｉ３図（Ｂ）に示すように
、キャビデイ２０以外のＬ型１８の下面とトＪＦＩＩ　
ｌ　９の１−面とが接触する状態で終−ｒする。したが
って、成形されたレンズ２１の中心厚は常に一定となる
。

こうして第１図に示す本実施例であるレンズ２１が成形
される。

第４図は、本実施例であるレンズ２１を組み込んだ鏡筒
の概略的断面図である。

同図において、円筒形状の鏡筒１３には径の等しいロッ
ド１４〜１６が設けられ、これらのロッド１４〜１６が
レンズ２１の基準面３８〜５ａに各々対応している。レ
ンズ２１はロッド１４〜１６に沿って光軸ノｊ自から組
み込まれ１位置決めされて接着固定される。レンズ間隔
は押付はリングやスペーサによって決定される。

こうして、本実施例であるレンズ２Ｉを鏡筒１３に精度
良く■つ容易に組み込むことができ、しかも基準面を形
成するための後を程が不要である。

なお、切欠き部３〜５の形状は本実施例のような円弧形
状に限るものではなく、位置決めのできるものである限
り、次に示すような形状でもよい。

第５図〜第７図は、各々本発明による光学素子の第２〜
第４実施例の概略的平面図である。

第５図には位置決め用の切欠き部３〜５が角形状のもの
、第６図には直線状のもの、第７図には円形状のものが
各々示されている。

このように種々の形状の基準面３８〜５ａは第１実施例
と同様にプレス成形によって同時形成することができ、
また鏡筒内では３箇所以上で支持されるために正確な位
置決めを行うことができる。

第８図は、第７図に示す第４実施例の位置決め機能を利
用したズーム光学系の断面構成図である。

第８図において、鏡筒１３ａおよび１３ｂ内にはレンズ
Ｌｌ−Ｌ４が組み込まれている。このうちレンズＬ２お
よびＬ３は第４実施例に示すつば部２を有し、位置決め
用の基準面３ａ〜５ａには鏡ｒ：３＋　３ｂに固定され
たガイドロッド＋０１がＩ′１通して各レンズは摺動可
能に支持されている。

さらに、摺動可能なレンズ１２および［，３にはカム機
構が設けられ、回転筒１０３の溝１０２と噛み合って光
軸方向に移動１ｆ能となってズーム機能を実現している
。

すなわち、第４実施例は基へ’−＋ｒ＋ｉ　３ａ〜５ａ
によって鏡筒に組み込む際の位置決めを行うと共に、摺
動用のガイドロッド＋０１をｔ′１通させてズーム機構
の実現に寄与している。

次に、本発明による製造方法を連続して実施できる装置
の一例を示す。

第９図は、！２造装置全体の概略的ｉｌｉ面図、第１０
図は素材移替部周辺の斜視図である。

第９図に示すように、この製造装置は、素材取入室７０
１．加熱部７０２、素材移替部７０３、プレス部７０５
．徐冷部７０６及び成形品取出室７０７から構成されて
いる。このうち素材取入室７０１、加熱部７０２、素材
移替部７０３及びプレス部７０５は１．同一ライン上に
あり、これらのラインと並列して徐冷部７０６が配設さ
れている。

加熱部７０２の入口近傍には第１の移送室７２１が構成
され、この第１の移送室７２１に上記素材取入室７０１
が設けられている。

また、プレス部７０５の出口近傍には第２の移送室７２
２が構成され、徐冷部７０６の入日には第３の移送室７
２３が構成され、これら第２と第３の移送室は移送路７
２５で連結されている。

さらに、徐冷部７０６の出［１付近には第４の移送室７
２４が構成されている。この第４の移送室７２４には成
形品取出室７０７が設けられ、第４の移送室７２４と一
ト記第１の移送室７２１とは回送路７２６で連結されて
いる。

これらの各室各部は連続的な循環経路を成して炉体７５
９を構成し、加熱部７０２、素材移替部７０３及びプレ
ス部７０５を加熱するヒータ７５７と徐冷部７０６を加
熱するヒータ７５８とが設けられている。

７１１は、この経路を移送せしめられるパレットである
。第１Ｏ図に示すように、パレット７１１上には素材載
置台７１２とプレス成形用の−Ｌ型７１３及び下型７１
４とが一定の間隔をイ■して配設されている。上型７１
３及び下型７１４のプレス成形面には、夫々光学素子機
能面を成形するための鏡面が施されている。

なお、下型７１４の外周には、を型７１３の載置動作を
案内するとともにＬ型７１３の位置決め川として４型が
下型７璽４の上端部よりやや突出するように固設されて
いる。

上型７１３、下型７１４および４型が、ここでは第２図
および第３図に示す装置を構成している。

パレット７１１を上記径路中にて移送せしめる手段とし
て、第１の移送室７２１には押出しシリンダ７５１が設
けられ、第２の移送室７２２には押出しシリンダ７５３
と引出しシリンダ７５２とが設けられ、第３の移送室７
２３には押出しシリンダ７５４が設けられ、第４の移送
室７２４には押出しシリンダ７５５と引出しシリンダー
５６とが設けられており、パレット７１１はこれらシリ
ンダーの押出し或いは引出し動作により各工程に移送さ
れる。

第１０図に示すように、炉体７５９内の底部両側にはレ
ール２８が設けられ、この上にパレット７１１が載置さ
れ、上述した各種シリンダーの押出し及び引出し動作に
より該レール上を移動する。

このパレット７１１の移動動作について、第９図を参照
しながらより詳細に説明する。

パレット７１１は加熱部７０２の入口付近からプレス部
７０５の出口付近まで複数配列され、第１の移送室７２
１の押出しシリンダ７５１の押出動作により、これらの
パレット７１１は互いに接触した状態で素材移替部７０
３及びプレス部７０５の方向に移動する。

押出しシリンダ７５１がパレット７１１を１個分だけ押
出すと、プレス部７０５から先頭に位置するパレットＡ
が１個だけ玉突き式に押出され、さらにこのパレット７
１１が第２の移送室７２２に引出しシリンダ７５２によ
り引出されると、該第２の移送室７２２にて押出しシリ
ンダ７５３により押出されて移送路７２５を移動した後
、第３の移送室７２３に移送せしめられる。

次いで、この第３の移送室７２３に移送された１５＋４
のパレット７１１が、押出しシリンダ７５４により徐冷
部７０６の方向に押出されると、徐冷部７０６に配列さ
れた複数のパレット７１１が上記同様玉突き式に移動し
、これらパレット７１１のうち先頭のパレットＢが第４
の移送室７２４に押出される。そして、このパレットＢ
は該移送室７２４にて押出しシリンダ７５５により押出
され、回送路７２６を経て第１の移送室７２１に到る。

かくして、パレット７１１は上述の動作により上記循環
経路を移動し、加熱、素材移替、プレスおよび徐冷が順
次実行される。

次に、上記循環経路の素材移替部７０３及びプレス部７
０５について説明する。

素材移替部７０３には、二股ハンド７１Ｂが」ニ下方向
に摺動可能に設けられている。この二股ハンド７１６の
各先端には吸着フィンガ７１６ａおよび７１６ｂが設け
られ、夫々独立した吸着動作を行う。

すなわち、一方の吸着フィンガ７１６ａにより上型７１
３を吸着するとともに、他方の吸着フィンガ７１６ｂに
より素材７！５を吸着して二股ハンド７１６全体を回転
し、素材７１５を下型７１４」二に移し替えた後、再び
二股ハンド７１６全体を元の状態に回転して吸着フィン
ガ７１６ａに吸着されている［型７１３を素材７菖５が
収容された下型７１４ｊ二に載置する。

また、プレス部７０５には、プレス用のロッド７１７が
、二股ハンド７１６と同様に］１下方向に摺動可能に設
けられている。これら二股ハンド７１６及びロット７１
７は不図示のシリンダーにより駆動される。

なお、本装置において炉体７５９の内部は、上型７１３
及び下型７１４を形成する型材が高温下で酸化されるの
を防止するよう、真空排気の後。

Ｎ２ガス等の非酸化性ガスを充填する必要があるため、
」−記二股ハンド７１６及びプレスロット７１７等と炉
体７５９外壁との摺動部分には充分のシールドを施して
おく必要がある。

このような製造装置を用いることで、素材７１５はプレ
ス成形の際に成形型７１３および７１４に移替えられて
プレス成形されるために、反応が最も著しい高温加熱時
には素材と型とは分離された状態に置かれ、反応によっ
て侵される時間が著しく短縮される。

また、素材載置台７１２と成形７１１！！　７１３およ
び７１４とは同一パレット７１１トに配設されているた
めに、パレットの移動時における両者間の相対的な位置
変化は発生しない。したがって、例えばオートハンド装
置を用いて成形用素材を移替える際のハンドリングの位
置決め精度が低ドしない。

このようにして、本実施例であるつば部２を有するレン
ズ２１を容易に且つ精度良くは産することができる。

なお、上記各実施例では、レンズを一例として説明した
が、勿論これに限定されるものではなく、本発明はっは
部を有する光学素子一般およびその製造方法に適用する
ことができる。

［発明の効果］ 以１−詳細に説明したように０、本発明による光学素子
およびその製造方法は、光学素子のつば部に位置決め用
の面が光学機能面の光軸から等しい距離に少なくとも３
箇所設けられるために、精度良くＨつ容易に鏡筒へ組み
込むことができ、また位置決め用の曲以外は自由形状で
あるために、製造上程を複雑化しない。

また、つば部に対応するキャビティに位置決め用の面を
形成するための型部を設けてプレス成形することで、光
学歯γ−素材の晴のバラツキを吸収すると同時に、つば
部に位置決め用の面を形成することができ、従来のよう
な後ニ［程が不要なりコスト的にも有利となる。

【図面の簡単な説明】 第１図≠は、本発明による光学素子の第１失施例の平面
図、 第２図（Ａ）は、本発明による製造方法の一実施例を直
接実施するプレス成形装置のプレス１）１１の模式的５
Ｌ面図、第２図（Ｂ）は、そのｘ−Ｘ線断面図、 第３図（Ａ）は、プレス成形装置ｌ！ｌＩ′のプレス時
の模式的平面断面図、第３図（Ｂ）は、そのＸ−Ｘ断面
図、 第４図は、本実施例であるレンズ２１を組み込んだ鏡筒
の概略的断面図、 第５図〜第７図は、各々本発明による光学素ｒの第２〜
第４実施例の概略的キＩＬ面図、第８図は、第７図に示
す第４実施例の位置決め機能を利用したズーム光学系の
断面構成図、第９図は、製造装置全体の概略的下面図、
第１０図は素材移替部周辺の斜視図。 第１１図は、従来の光学素子を組み込んだ鏡筒の部分的
断面図。 第１２図は、従来の製造方法におけるプレス成形装置の
概略的構成図である。 １・・・光学機能面 ２・・・つば部 ３〜５・・・位置決め用切欠き部 ３ａ〜５ａ・・・位置決め用基準而 ６・・・光軸 ７〜９・・・突起部 １３・・・鏡筒 １４〜１６・・・ロッド １７・・・レンズ素材 凰　８　・　　・　　・　」−型 ＋９・・・下型 ２０・・・キャビデイ ２１・・・レンズ 代理人　　弁理士　山　下　穣　平 第１０図 第　１１　　図 第１２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学機能面の外側につば部を有する光学素子にお
   いて、 前記つば部は、鏡筒に組み込む際の位置決め用の基準面
   を前記光学機能面の光軸から等しい距離に少なくとも３
   箇所有し、その他の外周部分は自由形状であることを特
   徴とする光学素子。
2. （２）光学機能面の外側につば部を有する光学素子をプ
   レス成形により製造する方法において、前記つば部に対
   応するプレス型の空間の一部に、光学素子を鏡筒に組み
   込む際の位置決め用の基準面を前記光学機能面の光軸か
   ら等しい距離に少なくとも３箇所形成するための型部を
   設け、加熱軟化した光学素子素材がプレスされ前記空間
   内に充填されることによって、前記位置決め用の基準面
   を有するつば部が同時成形されることを特徴とする光学
   素子の製造方法。