JPH04108620A - 光学素子の成形方法 - Google Patents

光学素子の成形方法

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JPH04108620A
JPH04108620A JP22581390A JP22581390A JPH04108620A JP H04108620 A JPH04108620 A JP H04108620A JP 22581390 A JP22581390 A JP 22581390A JP 22581390 A JP22581390 A JP 22581390A JP H04108620 A JPH04108620 A JP H04108620A
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Atsushi Murata
淳 村田
Masaaki Haruhara
正明 春原
Takayuki Kimoto
高幸 木本
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses

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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成形方法と光学素子の成形に用いて
有用な光学素子の成形用材料に関すム従来の技術 従来の光学素子のプレス成形方法を、第5@第6図を用
いて説明すも ガラス材料のプレス成形によって光学素子を製造する場
黴 先ずガラス棒材を所定の幅(長さ)に切断して円柱
状の成形用材料を得る。欠番ミ  これをガラス転移点
付近の温度まで予備加熱すムその後この加熱昇温された
成形用材料を、型閉めしたとき光学素子の完成品とほぼ
同一形状となるように加工された上型と下型の上下型の
間に供給し 所定の温度と圧力で加圧成形するという方
法が−船釣であム 成形用材料の形状(よ できる限り簡単な形状が製造工
程あるいは素材の加工の面でも望ましt=%例えば特開
昭60−246231号公報で(よ ガラス棒材を所定
の幅(長さ)で切断し その両端面を鏡面に加工した第
5図に示す円柱体の成形用材料が示されていも 又 自動化に対応するための光学素子の製造装置が特開
昭63−64929号公報に示されていも 第6図にその光学素子の製造装置82を示す。
成形用材料ζよ 搬送装置ライン89の中において金型
に挿入されも そして金型取入れ装置84を通って加熱
装置85に搬送され予備加熱されもこの予備加熱で軟化
した成形用材料の入った金型をプレス装置86でプレス
し 金型面を成形用材料に転写させも その後、保圧ス
テージ87で冷却し 金型取り出し装置88に搬送し搬
送装置89に戻す。成形された光学素子ζ′!、搬送装
置ラインうで取り出されるとともに金型の洗浄が行なわ
れも その後、再び成形用材料を金型内に挿入し光学素
子の製造装置内に搬送して上記の工程を繰り返す。
発明が解決しようとする課題 上記従来例の成形方法のよう1ミ ガラス棒材を所定の
幅で切断した成形用材料で(よ 切断時にエツジ部分が
欠けたりあるいはクラックが入ったりする場合があム 
この様な成形用材料を成形用金型にセットする際には 
エツジ部分のクラックの入った部分において欠けが発生
する恐れがある。
又 たとえクラックが発生していなくとL 従来例の搬
送ライン上を成形用材料の挿入された金型を搬送させる
場合、搬送中の揺れ 衝撃等で角のたったエツジ部分が
欠ける恐れがあも 欠けた材料は型転写面の中心部に集
まる力\ あるいは成形用材料の輪郭に沿って金型に付
着した状態となも この様な状態で成形を行なえ(′L 得られる光学素子
の光学有効面に欠けた材料が凸部となって残も あるい
は型転写面に欠けた材料が強固に付着し 成形した光学
素子の光学有効面に凹部ができたりすも この様に従来
の成形方法でjL  製造歩留まりが低下すると共へ 
金型に損傷を与えると言う重大な問題を有していた 課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の光学素子の成形方法
Cヨ  上型と下型とからなる成形型と、前記の上下型
の間に型転写面と向き合うように縦向きに挿入された成
形用材料を加熱軟化させて成形する方法において、成形
用材料が円柱形状でありかつその両端面の少なくともど
ちらか一方のエツジ部分が面取りされるかあるいcヨ 
 球面状に加工されていることを特徴とするものであも
また 成形用材料の端面は鏡面に加工されている力\ 
あるいは円柱形状の端面が割断面であることが望ましく
〜 作用 上記の構成によれば 棒材から成形用材料を切断すると
きにエツジ部に発生したクラック&友 エツジ部の面と
り加工において確実に除去されムその結果 成形用材料
を成形用金型にセットする際や、自動化のために成形用
材料の挿入された金型を搬送ライン上で搬送させる場合
においてLエツジ部分から欠ける恐れがなく性能の良い
光学素子を得ることができ、また金型を損傷することも
防止されも 実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
すも 第1図法 本発明の光学素子の成形方法の一実施例を示
す工程図であa まず組立ステージ10にて金型に成形用材料5を供給す
ム この成形用材料5は第4図に示すような直径8mm
の円柱体であり、これは光学ガラス5F−8(ガラス転
移点は420’t−線膨張率は100℃〜300℃の範
囲内では90X1.O−’/℃である)の棒材を所定の
幅に切断した抵 エツジを含めて両端面を研磨し 直径
8mmx長さ10mmに仕上げものであ4 図示の通り
エツジ部は両端面とも球面状に面とり加工を施してあり
鏡面であも この成形用材料5(友 その側面を図示しないロボット
アームの先端に取り付けた成形用材料保持部で保持され
下型2の型転写面に金型中心に対して偏芯のないように
供給されも このとき金型中心からずれた状態で供給さ
れると、ずれたままで成形が行なわれ光学素子の特性が
低下する場合があるので、正確に金型中心にセットする
必要があも 次く 上型1を用型3に挿入すも 挿入方法は成形用素
材の供給方法と同様圏 ロボットアームの先端に取り付
けた上型保持部でつかんで用型3に挿入す4 成形用材
料5を金型内にセットした時の断面を第2図に示す。型
転写面1a、 2aと成形用材料5(よ 図示の通り丸
みを有するエツジ部5aで面接触している。
続いて搬送ライン17を通って供給ステージ11に搬送
される。更に550℃に昇温された加熱ステージ12に
搬送し 550℃に加熱されたヒートブロック6とで上
下から成形用材料5を予備加熱すも この時ヒートブロ
ック6と上型1とはわずかに離れていも また成形用材
料5の粘度は変形可能な約10′1ポアズとなっていも
次に成形ステージ13に搬送されも 成形ステージに金
型が搬送された時の状態を第3図に断面図で示机 上型
1と下型2の軸ずれをなくし かつ所定の光学素子の厚
みになるように任意の高さに調整した用型3と前記上型
 下型及び用型3で囲まれる空間に成形用材料5が供給
されていも加圧ブロック41よ 成形途中の圧力を任意
に減圧でき零にもできるようになっていも 圧力供給源
は図示していないが油圧ポンプ等で圧力を伝えていも 
成形ステージに金型が搬送された徽 加圧ブロック4が
下降し上型ツバ部1cと密著すも次に加圧ステージに圧
力が供給され上型1が成形用材料5を押圧し始める。こ
の時の圧力は2Kg/ m m ”以上が良しも 上型と下型と用型で囲まれる空間に成形用材料5が供給
されてできた上型1と用型3の間の隙間力士 成形ステ
ージでの加圧で完全になくなり密着するまでのストロー
ク長を全加熱加圧ストロークと言う。成形ステージでの
加圧工程において、所定の時間経過後に加圧ブロック4
を上昇させて上型ツバ部ICから離し 成形圧力を一旦
零にすム圧力を零にする血脈 正圧になっていた型転写
面la、2aと成形用材料端面で囲まれる空間1 b。
2bは常圧に戻も 次に再び加圧ブロック4を下降し 上型1のツバ部IC
と加圧ブロック4を密着させる。成形圧力を零にした時
にL 金型1の転写面1a及び金型2の転写面2alよ
 成形用材料5と密着したままであム この時、転写面
1 a、 2 aと成形用材料端面で囲まれる空間1h
、2bi:i  成形ステージで成形工程を開始した直
後の空間1 b、 2 bより耘 かなり小さい容積と
なっていも 次に油圧ポンプにより再び加圧ブロックに圧力が供給さ
れ 上型lが成形用材料5を押圧し始めも 全加熱加圧
ストロークを押圧したところで成形工程を終了すも 次に400℃に設定された保圧ステージに搬送り、、 
 400℃に設定された保圧ブロック7とで挟み込んで
保持す440秒経過後保圧ブロックを解放して取り出し
ステージ15に搬送すム 更に搬送ライン17上を通っ
て分解ステージ16で、上型1を組立ステージで使用し
たものと同じ機構を持ったロボットアームの先端に取り
付けた上型保持部でつかんではずした檄 同様に光学素
子の側面を、ロボットアームの先端に取り付けた光学素
子保持部でつかんで取り出す。
次に再び組立ステージ10で成形用材料5、上型の順に
セットした後供給ステージに搬送す4以上が光学素子の
製造装置で成形する場合の製造工程であも 図示してい
ないカミ 加熱ステージから保圧ステージまでの工程は
 還元性の雰囲気たとえばN2雰囲気に調整されていも 本実施例で(よ 成形用材料を棒材から切断加工して得
た時に発生するエツジ部のクラックや欠けは エツジ部
の球面加工によって確実に除去されていも 従って、組立ステージで成形用材料5と金型を組立後、
搬送ライン上を搬送する場合へ 横揺れや上下の振詠衝
撃があった際にも成形用材料5は欠けることがなく、又
 型転写面と面接触しているた敢 セット位置から位置
ずれしな(tまな 成形用材料5(友 型転写面1a、
 2aとは面接触するのでプレス時においてもエツジ部
が欠けることがな(l 従って、光学有効面に欠けた材
料が凸部となって残ったり、あるいは型転写面に欠けた
材料が強固に付着し 成形した光学素子の光学有効面に
凹部ができたりあるいは金型に傷を付けるという従来の
問題も解決され 良好な光学素子を歩留まりよく製造で
きも さらく 本実施例で法 光学素子の形状に近似した形状
に研磨した成形用材料を用いるのに比べて工程数が少な
いためコストメリットが太き(℃又 成形用材料のエツ
ジ部が未加工である場合に比べて、本成形用材料は型転
写面と面接触するため昇温 降温時間の短縮につながa さらに成形時の成形用材料内部の温度分布の均一性にお
いても有利となり、形状精度に優れた光学素子を提供で
きる。従って、安価で高性能な光学素子を大量に提供で
きも な壮 本実施例でζよ 成形用材料の両端面のエツジ部
分に球面加工を施したものを使用しため(面取り面でも
良く、同様の効果が得られる。
又 成形用材料の両端面は研磨により仕上げたものを使
用した力丈 例えば棒材を側圧切断することによって得
られる割断面をそのまま利用すれば端面研磨の工程を省
略できる。
本実施例でCt  両端面のエツジ部分に球面加工を施
したカミ 光学素子の形状によってはどちらか一方の端
面のみの加工でも同様の効果が得られも発明の効果 辺土 詳細に説明した様へ 本発明は 従来の課題を解
決でき、特性の良好な光学素子を歩留まりよく安価に製
造できるもので、その工業的価値は犬であ4
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光学素子の成形方法の一実施例の工程
m  第2図は同実施例で成形用材料を全発明の成形用
材料の一実施例を示す正面図と側面医 第5図は従来の
成形用材料の側面医 第6図は従来の光学素子の製造装
置の平面図であムト・・上ula・・・型転写献 ib
・・空11J(IC・・・上型ツバ訊2C・・・下型ツ
バ@2・・・下u2a・・・型転写ffi  2b・・
・空阻 3・・・胴乱 4・・・加圧ブロッ久5・・・
成形用材K 6・ ・ヒートブロッ久7・・・保圧ブロ
ッ久 10・・・組立ステージ、11・・・供給ステー
ジ、 12・・・加熱ステージ、 13・・・成形ステ
ージ、14・・・保圧ステージ、 15・・・取り出し
ステージ、 16・・分解ステージ、 17・・・搬送
ライン。 代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 ほか2名第 4 
図 (久) 第5図 第6図 謔吐 一゛・へ 、1i−1 べ d NJ/) へ 城 4川田 へ− Cつ 鑑

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)円柱形状で両端面の少なくともどちらか一方のエ
    ッジ部分が面取りされるかあるいは、球面状に加工され
    ている成形用材料を用い、成形型の上型と下型との間に
    前記成形材料を挿入し、その後、成形用材料を加熱軟化
    させてプレス成形する光学素子の成形方法。
  2. (2)成形用材料の両端面とエッジ部分が鏡面に加工さ
    れていること特徴とする請求項(1)記載の光学素子の
    成形方法。
  3. (3)成形用材料の端面が割断面であること特徴とする
    請求項(1)記載の光学素子の成形方法。
  4. (4)成形用材料が円柱形状でありかつ両端面の少なく
    ともどちらか一方のエッジ部分が面取りされるかあるい
    は、球面に加工されていることを特徴とする光学素子の
    成形用材料。
  5. (5)成形用材料の両端面とエッジ部分が鏡面に加工さ
    れていること特徴とする請求項(4)記載の光学素子の
    成形用材料。
  6. (6)成形用材料の端面が割断面であること特徴とする
    請求項(4)記載の光学素子の成形用材料。
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US6334973B1 (en) 1999-10-01 2002-01-01 Hoya Corporation Method of producing molded article
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