JPH02107533A - 芯出し機構付き光学素子成形装置 - 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、ガラス等素材を加熱軟化し、成形型により光
学素子を加圧成形する芯出し機構付き光学素子成形装置
に関する。

〔従来の技術］ 従来、ガラス素材を加熱軟化した後、ガラス素材を所望
の光学素子に加圧成形する一対の成形型の芯出し機構を
有する光学素子成形装置が、例えば特開昭６１−２１９
２６号公報及び昭和６２年度精密工学会春季大会学術講
演会論文集の７０７頁に記載されている。

特開昭６１−２１９２６号公報のガラス成形装置は、上
型を保持し、先端部にテーパー形状の案内面を有する上
型支持体と、下型を保持し、先端部に上記案内面と嵌合
するテーパー形状の案内面を有する案内筒の内側に摺動
自在に嵌装された下型支持体とが設けられ、上型支持体
の案内面と案内筒の案内面とを嵌合することにより、上
型と下型の芯合わせを行うことができるように構成され
ている。

一方、講演会論文集に記載された光学素子成形装置は、
金型を３本の支柱で支持し、２本の支柱に伸縮用の電歪
素子を組み込み、この電歪素子の伸縮により金型のチル
ト調整を行うことができるように構成されている。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、特開昭６１−２１９２６号の光学素子成
形装置にあっては、テーパー形状の案内面を嵌合して芯
出しを行っているため型温度が約５００°Ｃの高温とな
るガラス光学素子を成形する場合、嵌合部位の劣化（酸
化）が急速に進み、芯出し精度を維持することが困難と
なるとともにゴミ等が飛散し、高精度、高品質な光学素
子を成形できなくなるという問題点があった。更に、嵌
合部のテーパ角度が深いと焼ばめ状態となる場合があり
、逆にテーパ角度が浅いと芯出し精度が悪化するという
不具合があった。

方、講演会論文集に記載された光学素子成形装置にあっ
ては、金型を支持する支柱の２本を上下方向に移動させ
て金型を傾けることによりチルト調整を行っているため
、チルト調整時に金型が水平方向にも移動し、高精度な
芯出しができないという問題点があった。更に、アクリ
ル樹脂の加圧成形を対象としかつ非軸対称に構成されて
いるため、高温、高圧を要するガラス成形等にあっては
、剛性、熱変形の点で所望の精度を維持することが困難
であった。

本発明は、上記従来の光学素子成形装置の問題点に鑑み
なされたものであって、成形型のシフト方向（水平方向
）及びチルトｇ整を高精度に行うことができる熱的に安
定かつ高剛性な芯出し機構付き光学素子成形装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記問題点壱解
決するために、本発明の芯出し機構付き光学素子成形装
置は、金型の基端部に固着しかつ背面を平面状に形成す
るとともにその背面中心部にマウント軸を設けたマウン
トと、このマウントの平面状背面を摺動自在に接触せし
めかつマウント軸を間隙をもって挿通した固定板または
スライド板と、マウント軸を貫通せしめそのマウント軸
を径方向に移動可能な移動ユニットとからなるシフト機
構を備えた金型と、金型の基端部に固着しかつ背面を球
面状に形成するとともにその背面中心部にマウント軸を
設けたマウントと、このマウントの球面状背面を摺動自
在に接触せしめかつマウント軸を間隙をもって挿通した
固定板またはスライド板と、マウント軸を貫通せしめそ
のマウント軸を金型成形面中心を揺動中心としてチルト
機構を備えた金型とから構成し、一方の金型のシフト調
整と他の金型のチルト調整を同時に行い得るものである
。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

（第１実施例） 第１図から第３図は、本発明に係る芯出し機構付き光学
素子成形装置の第１実施例を示し、第１図は光学素子成
形装置を概略的に示す縦断面図、第２図及び第３図は光
学素子成形装置の要部を示す縦断面図、平面図である。

本実施例の芯出し機構付き光学素子成形装置１は、対向
配置された一対の上型２．下型３のシフト方向（水平方
向）の調整を行うシフト調整機構部４と、下型３のチル
ト調整を行うチルト調整機構部５と、下型３を上型２に
対して接近１Ｍ反する方向（図において上下方向）に移
動するための下型駆動部６とより概略構成されている。

上型２は、シフ［１４整機構部４の上型マウント７に固
着され、上型２には上型２の温度を測定するための熱電
対８と、図示を省略した温度コントローラにより上型２
を成形されるガラス素材９の転移点温度に加熱保持する
ための上型ヒーターｌＯが設けられている。即ち、熱電
対８により測定された上型２の温度に応じて温度コント
ローラで上型ヒーター１０の電流を制御し、上型２が所
定の温度に保持されるようになっている。

シフト調整機構部４は、基台１３に立設した支柱１４（
互いに平行に４本立設しである）の上端部に固着された
固定板１５と固定板１５の下面に当接かつ摺動自在に設
けられた上記上型マウント７と固定板１５の上面に摺動
自在に設けられた上押え板１６と上押え板１６及び上型
マウント７を介して上型２のシフト方向の移動を行う上
型移動ユニット１７とより構成されている。

上型マウント７には、固定板１５との当接面側中央部に
上型軸（マウント軸）？ａが突設され、上型軸７ａは、
固定板１５及び円形の上押え板１６に貫設した孔１５ａ
、１６ａを貫通して上押え仮１６上に突出されている。

更に、上型軸７ａの突出部分にはネジ溝１８が螺設され
、ナンド１９が螺合されている。そして、ナラ）１９と
上押え板１６間にコイルバネの如き弾性体２０が装着さ
れ、ナツト１９の回動調整により弾性体２０の反力によ
る上型マウント７と固定板１５との圧着力が調整され、
この圧着力により上型マウント７は固定板１５と固定さ
れ、あるいは摺動可能に設けられている。更に、上型マ
ウント７と上押え板１６とは相対的に回軸しないように
一体化されかつ軸方向に回軸しないように一体化されか
つ軸方向に相対的に移動し得るように、上押え仮１６の
孔１６ａ内で上押え板１６と上型軸７ａとがキー２１を
介して連設されている。なお、上型マウント７は、固着
した上型２の温度が固定板１５にほとんど伝達されない
ようにセラミックス等の断熱性の良い材料にて形成され
ている。

固定板１５に貫設された孔１５ａは、上型軸７ａの径よ
り大径に形成され、上型軸７ａが孔１５ａ内で上型２の
必要とするシフ）Ｉを移動し得るようになっている。

固定板１５の上面には、上型移動ユニット１７が設けら
れ、この上型移動ユニット１７には、固定板１５上面に
突設された輪帯状の溝１５ｂに回動自在に嵌合されかつ
所望の位置で固定板１５に固定自在な微調リング２２が
設けられている。微調リング２２上には、１８０度の位
置に微調ネジ用ホルダー２３と測定用ホルダー２４が配
置固定されている。微調ネジ用ホルダー２３には、上押
え板１６の外周部をその端部で押圧して上押え板１６と
ともに上型２をシフト調整したい方向に移動させる＠調
ネジ２５が螺合され、測定用ホルダー２４には、上記シ
フト量を測定するスタイラス２６が設けられている。な
お、図中２７で示すのは、上型２をシフトしたい方向に
微調リング２２を回動して＠調ネジ２５（微調ネジ用ホ
ルダー２３）とスタイラス２６（測定用ホルダー２４）
の位置設定した時の微調リング２２を固定板１５に固定
するための固定用ネジで、１６ｂは固定用ネジ２７の螺
着用のネジ穴、２２ａは固定用ふジ２７挿通用の長孔で
ある。

下型３は、チルト調整機構部５の下型マウント２９に固
着され、上記上型２と同様に、熱電対３０と下型ヒータ
ー３１が設けられて下型３を所定の温度に加熱制御し得
るように構成されている。

チルト調整機構部５は、支柱１４に上下動自在に保持さ
れたスライド板３２と、スライド仮３２上面に当接かつ
摺動自在に設けられた上記上型マウント２９と、スライ
ド板３２の下面に摺動自在にもうけられた下押え板３３
と、下押え板３３及び下型マウント２９を介して下型３
のチルト調整を行う下型移動ユニット３４とより構成さ
れている。

下型マウント２９とスライド板３２との摺動面２９ａ、
３２ａはそれぞれ下型３の成形面３ａの中心０を曲率中
心とした球面に形成され、下型３のチルト調整時に成形
面３ａの中心が下型３の軸線とずれないように構成され
ている。

下型マウント２９の摺動面２９ａ中央部には下型軸（マ
ウント軸）２９ｂが突設され、下型軸２９ｂは、スライ
ド板３２及び円形の下押え板３３に貫設した孔３２ｂ、
３３ｂを貫通して下押え板３３下方に突出されている。

更に、下型軸２９ｂの突出部分にはネジ溝３５が螺設さ
れ、ナツト３６が螺合されている。そして、ナツト３６
と下押え板３３間にコイルバネの如き弾性体３７が装着
され、ナラ１−３６の回動調整により弾性体３７の反力
による下型マウント２９とスライド板３２との圧着力が
調整され、この圧着力により下型マウント２９はスライ
ド板３２と固定されあるいは摺動可能に設けられている
。なお、下型マウント２９は、固着した下型３の温度が
スライド板３２にほとんど伝達されないようにセラミッ
クス等の断熱性の良い材料にて形成されている。

また、スライド板３２と上押え板３３との摺動面３２ｃ
、３３ｃは、それぞれ下型３の成形面３ａの中心Ｏを曲
率中心とした球面に形成されている。

スライド板３２に貫設された孔３２ｂは、下型軸２９ｂ
の径より大径に形成され、下型軸２９ｂが孔３２ｂ内で
下型３の必要とするチルト黴を傾斜し得るようになって
いる。

更に、スライド板３２の下面には、下型移動ユニット３
４が設けられている。この下型移動ユニット３４は、上
記上型移動ユニット１７と同一に構成されているので、
同一部材には同一番号を付してその説明を省略する。

下型駆動部６には、スライド板３２下方で図示を省略し
た本体に固定されたエアシリンダ４０が設けられ、エア
シリンダ４０の作動によりスライド板３２とともに下型
３を上昇せしめ、上型２の協働によって上下型２．３間
に配置されたガラス素材９を所定圧力で加圧成形し得る
ように構成されている。エアシリンダ４０の昇降ロッド
４１の先端には成形加圧力を測定する圧縮引張り型のロ
ードセル４２が設けられ、ロードセル４２を介在させて
昇降ロッド４１に受は板４３が設けられている。そして
、受は板４３とスライド板３２は４本の支柱４４を介し
て連結されている。

なお、図中、４５．４６で示すのは、固定板１５、スラ
イド板３２にそれぞれ取付けられ、その端部を互いに嵌
合してＮ２ガス雰囲気の成形室４７を構成する石英製の
外カバー、内カバーで、外カバー４５に形成したＮ２ガ
ス供給口４８を介して図示を省略したＮ２ガス供給装置
により成形室４７内にＮ２ガスを供給し、上型２．下型
３等の高温部分の酸化を防止し得るように構成されてい
る。

次に、上記構成からなる芯出し機構付き光学素子成形装
置の作用について説明する。

まず、上型２のシフト調整と下型３のチルト調整を行う
。

上型のシフト調整は、上型軸７ａに螺着したナツト１９
を上方に回動移動させて弾性体２０の反力を弱め、固定
板１５と上型マウント７、上押え仮１７の圧着力を減少
させる０次に、微調リング２２を回動させ、シフｌ−調
整を行う方向、例えば成形型の有効径外に予め設けた罫
書線と一致するように回動して微調ネジ２５を配置し、
固定用皐ジ２７を締め付けてｖＩＩＳリング２２を固定
板１５に固定する。そして、微調ネジ２５を回動して上
押え仮１６を押すことにより上型マウント７とともに上
型２を固定板１５に沿って移動させる。かかる移動量は
、微調ネジ２５と１８０度の対面に設置されスタイラス
２６により測定し、このタイラス２６により量を検出す
ることができる。なお、固定板１５と上型マウント７、
上押え仮１６の接触面は、すり合わせ加工が施され、ど
の方向にもスムーズに摺動可能になっており、上型マウ
ント７と固定板１５の移動方向は、案内面等を設けなく
とも、微調ネジ２５の押し出し方向と一致することが実
験的に確認されている。そして、微調ネジ２５により所
定の方向に所定量上型２を移動してシフト調整が完了し
た後、ナツト１９を締め付け、固定板１５と上型マウン
ト７、上押え＋ｆｆ１１６との密着力を増加させ固定す
る。なお、下型３のチル）３Ｊｉｌ整はチルト調整機構
部５によりシフ日周整機構部４と同様な手順により行う
ことができるので、その説明を省略する。

次に、図示を省略した手段により加熱軟化したガラス素
材９を下型３に載置させ、直ちにエアシリンダ４０を作
動させるとともに、昇降１１ソト４１を所定量だけ上昇
、停止させる。そして、昇降ロッド４１の上界にともな
い下型３が上昇し、上型２とによりガラス素材９を押圧
し、光学素子を成形する。

なお、上記実施例の他の実施例として、上型２にチルト
調整機構部５．下型３にシフト調整機構部４を設けて構
成することができる。

更に、第４図に示すように、上型２（下型３）の芯出し
調整中に弾性体２０　（３７）の反力により上型マウン
ト７（下型マウント２９）を摺動可能に保持し、調整後
に、ナツト１９に設けた固定ネジ５０により上型マウン
ト７（下型マウント２９）と固定板１５（スライド板３
２）とを強固に固定し得るように、下型マウント２９（
上型−７ウント７）の軸２９ｂ（７ａ）を油圧シリンダ
又は空圧シリンダ５１と連結されていることにより、下
型マウント２９（上型マウント７）の固定及び芯出し調
整時のマウント固定解除を自動化することができる。

本発明によれば、金型のシフト調整が、シフト調整した
い方向に微調リングを回動させスタイラスにより迅速か
つ的確に実施でき高精度の光学素子を成形し得る。また
、ヒーターに対して軸対称の構造に構成されているため
加熱時にも偏った変形をせず、又、弾性体を介してマウ
ントが圧着されているため、加熱時の伸び量が違っても
、部分的な歪みが発生することが無い。

更に、金型上面の中心がチルト調整時の回転中心となっ
ているため、チルト調整時に金型がシフト方向に位置ズ
レを起こすことがない。更に、ヒーターとチルト、シフ
ト調整機構部が離れているため、熱間（成形中）にチル
ト、シフト調整することができる。

（第２実施例） 第６図は、本発明に係る芯出し機構付き光学素子成形装
置の第２実施例を示している。なお、本実施例の光学素
子成形装置は、上記第１実施例における調整機構部の構
成のみが異なり他の構成は同一であるので図示とともに
その説明を省略する。

本実施例のシフト、チルト調整機構部は、上記第１実施
例の微調ネジ２５に換えて、ピエゾ素子６０により行う
ように構成されている。

即ち、ピエゾ素子６０を複数個、上固定板６１（スライ
ド板）に当接して設けるとともに、ピエゾ素子６０に対
向して移動量の測定子６２を設けて構成されている。

本実施例にあっては、ピエゾ素子６０に電流を流すこと
により上固定板６１　（スライド板）を介して上型、下
型マウントのシフト、チルト調整を行うもので、他の動
作については上記第１実施例と同様であるので、その説
明を省略する。

本実施例によれば、上記第１実施例と同様な効果を奏す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、金型のシフト調整及び
チルＨ［整が摺動面当たりで調整できるので成形圧力の
影響を受けることなく成形できるとともに、チル）ｌ整
時の回転中心が金型の成形面の中心としであるので、シ
フト方向に位置ずれを起こすことがなく、高精度な光学
素子を成形することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は、本発明に係る芯出しＩａ横付き光
学素子成形装置の第１実施例を示し、第１図は光学素子
成形装置を概略的に示す縦断面図、第２図及び第３図は
光学素子成形装置の要部を示す縦断面図、平面図、第４
図及び第５図は他の実施例を示す縦断面図、第６図は、
本発明に係る芯出し機構付き光学素子成形装置の要部を
示す平面図である。 １・・・芯出し機構付き光学素子成形装置２・・・上型 ３・・・下型 ４・・・シフト調整機構部 ５・・・チルト調整機構部 ７・・・上型マウント ７ａ・・・マウント軸 １５・・・固定板 １６・・・上押え板 １７・・・上型移動ユニント ２９・・・下型マウント ２９ｂ・・・マウント軸 ３２・・・スライド板 ３３・・・上押え板 ３４・・・下型移動ユニソト 第 図 手続補正書（自発） 特許庁長官　　吉　１）文　毅　殿 ■、事件の表示 昭和６３年　特　許　願　第２５７６７６号２、発明の
名称 芯出し機構付き光学素子成形装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番２号名　′称
　（０３７）オリンパス光学工業株式会社代表者　　下
　　山　　敏　　部 ４、代理人〒１０５ 住　所　東京都港区浜松町２丁目２番１５号フ ７、補正の内容 （１）　　明細書第６頁第５行目に記載される°「一対
の上型２．下型３」を「一対の上型２．下型３と、上型
２」と補正する。 （２）明細書第８頁第２行目に記載されるｒ軸方向に回
動しないように一体化かつ」との記載を削除する。 以上 ６、補正の対象

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型の基端部に固着しかつ背面を平面状に形成す
   るとともにその背面中心部にマウント軸を設けたマウン
   トと、このマウントの平面状背面を摺動自在に接触せし
   めかつマウント軸を間隙をもって挿通した固定板または
   スライド板と、マウント軸を貫通せしめそのマウント軸
   を径方向に移動可能な移動ユニットとからなるシフト機
   構を備えた金型と、 金型の基端部に固着しかつ背面を球面状に形成するとと
   もにその背面中心部にマウント軸を設けたマウントと、
   このマウントの球面状背面を摺動自在に接触せしめかつ
   マウント軸を間隙をもって挿通した固定板またはスライ
   ド板と、マウント軸を貫通せしめそのマウント軸を金型
   成形面中心を揺動中心としてチルト機構を備えた金型と
   からなる芯出し機構付き光学素子成形置。