JPH0448735B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガラスレンズ等の光学素子を成形す
るための光学素子の成形装置に関する。

［従来の技術］ カメラ、顕微鏡、望遠鏡等の光学機器に用いら
れるガラスレンズ等の光学素子は、機能面が偏心
せず、かつレンズの中心厚が一定になるように成
形する必要がある。

上記要請を満足させる手段として、特開昭59−
141435号公報に開示された技術、又は特開昭60−
171230号公報に開示された技術がある。

特開昭59−141435号公報に開示された技術は光
学素子の機能面を成形する上型を、光学素子の他
の機能面を成形する下型の上部縁部に圧接するよ
うに構成することにより、成形品である光学素子
の偏心をなくすようにしたものである。又、特開
昭60−171230号公報に開示された技術は、所定温
度に加熱したガラスレンズ素材を押圧成形する成
形型と、成形型の側面に所定に当接するごとく前
進、後退するスライドコア部とを具備してなるガ
ラスレンズ成形装置において、成形型とスライド
コア部が形成するガラスレンズ形状空間部へ出入
自在な部材を、スライドコア部に配設し、成形空
間部内に若干量多く供給されるガラスレンズ素材
の計量バラツキを吸収して一定の厚さの光学素子
を成形し得るようにしたものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来の技術においては、光学素子の偏心を
なくしたり、肉厚のバラツキをなくして一定の厚
さの光学素子を成形できるものである。しかしな
がら、上記従来技術においては、成形時のプレス
圧力を制御できない構成であるために成形時に光
学素子の機能面にヒケと称される面形状の歪が生
じ、面精度を高精度に成形できないという問題点
があつた。

即ち、成形品における面精度とプレス圧力との
間には密接な相関関係があり、面精度の高い光学
素子を成形するためにはプレス圧力を微妙に制御
する必要がある。この点、特開昭59−141435号公
報の技術においては、上型を下型の上部縁部に圧
接させた際には上型をそれ以上押し込むことがで
きないので、光学ガラス材料を加圧制御すること
ができない。そのためにヒケと称される面形状の
歪が発生し、面精度が極めて低下するという問題
点があつた。又、特開昭60−171230号公報の技術
においては、上型のストロークが決まつているた
めに特開昭59−141435号公報の技術と同様に成形
面ではガラスレンズ素材に圧力を加えられなくな
るが、この場合には、スライドコア部に配設した
出入自在な部材が弾性部材により付勢されている
ので、この部材を介してガラスレンズ素材に圧力
を加えることができる。しかし、この場合には、
ガラスレンズ素材の容積のバラツキに応じて出入
自在な部材が出入動作し、その出入位置によつて
ガラスレンズ素材に加えられる圧力が変化するの
で、プレス圧力の制御を行なうことができない。
このために、成形されるガラスレンズの機能面に
ヒケが生じ、面精度の良好な成形品を得ることが
できなかつた。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされ
たものであつて、成形型間に供給される光学ガラ
ス素材の容積にバラツキがあつても成形品として
の光学素子の肉厚を一定にできると共に機能面に
ヒケの生じない良好な面精度を有する光学素子を
成形し得るようにした光学素子の成形装置を提供
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は光学素子の機能面を成形する上型及び
下型からなる一対の成形型と、前記成形型と同軸
に設けられて、光学素子の外周面を規定すると共
に、前記成形型とともに上下型間の距離が一定に
なる空間を形成して成形される光学素子の肉厚を
一定にする胴型と、成形される光学素子の機能面
以外の面を押圧する押型と、この押型の押圧力を
成形型内の光学ガラス素材の容積に応じて制御す
る押型駆動ユニツトとを備えていることを特徴と
するものである。

［作用］ 上記構成では、上下型間の距離を一定とした空
間内で光学素子の非機能面を押圧するため、光学
素子の機能面の肉厚を一定にすることができる。
また、光学機能面に所定の圧力を作用させながら
成形できるためヒケのない良好な光学素子を成形
できる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例について詳
細に説明する。

（第１実施例） 第１図は、本発明に係る光学素子の成形装置１
の第１実施例を示すものである。

図に示すように成形装置１は、上下一対の成形
型２，３と、成形時に上下成形型２，３を同軸状
態に調心するとともに成形品の肉厚を一定にする
ための胴型４と、上下成形型２，３及び胴型４と
により形成される成形空間部内に供給された光学
ガラス素材５を側方から押圧するための押型６
と、押型６を駆動制御するための押型駆動ユニツ
ト７とより構成してある。

上下成形型２，３は同一軸線上に対向配置して
あり、上型２は、図示を省略している駆動装置を
介して昇降操作されるようになつている。各成形
型２，３には、光学機能面成形用の成形面２ａ，
３ａが形設してあり、この成形面２ａ，３ａは鏡
面状態に仕上げ加工してある。

下型３の外周部（成形面３ａの光学機能上必要
が有効径外）には、胴型４を嵌着又は結合するた
めの加工部８が施してあり、この加工部８に胴型
４が嵌合状態で嵌着又は結合されている。従つ
て、胴型４の軸心と下型３の軸心とが一致するよ
うに設定してある。筒状の胴型４の上端面部はテ
ーパー面に形設してあり、このテーパー面よりな
る係接部９は、上型２の外周部（成形面２ａの光
学機能上必要な有効径外）に形設されたテーパー
状の係接部１０と係接自在の構成となつている。
又、上型２と胴型４の互の係接部１０，９が係接
した状態、即ち成形時においては、上型２の成形
面２ａ外周面の平面部（平面に限定されない）２
ｂと胴型４との間にバラツキ量吸収用の空〓部１
１が形成されるように設定してあり、この空〓部
１１にて光学ガラス素材５の量的バラツキを吸収
し得るように構成してある。

胴型４には、上下成形型２，３の軸線と直交す
る方向に孔１２，１２が貫設してあり、各孔１
２，１２には押型６，６が摺接自在に貫挿してあ
る。押型１２，１２は、成形時に光学ガラス素材
５の外周面部を押圧するためのもので、例えば断
面円形状に形設してあり、孔１２，１２も押型
６，６の形状に対応させて円形に形設してある。

押型６，６は、押型駆動ユニツト７と連結され
ており、押型６，６による光学ガラス素材５を押
圧する力（プレス圧力）は押型駆動ユニツト７を
介して調節自在に構成してある。押圧駆動ユニツ
トは、例えば油圧シリンダー１３と、図示を省略
している制御部とより構成してあり、油圧シリン
ダー１３のピストンロツド１４と連結された押型
６を所定の駆動力（プレス圧力）にて駆動操作し
得るように設定してある。

次に、上記構成に基づく作用について説明す
る。

まず、下型３と胴型４とにより形成される成形
空間部内に成形可能状態に加熱軟化された光学ガ
ラス素材５を搬入する。光学ガラス素材５を加熱
軟化させる手段は、成形型２，３外で加熱軟化さ
せた後に成形空間部内に搬入する手段であつても
よく、又は、成形空間部内に搬入してから加熱軟
化させる手段であつてもよい。

次に、上型２を図示を省略している駆動装置を
介して下動操作させる。この下動時に、上型２の
係接部１０が胴型４の係接部９と係接し、上型２
はテーパー面よりなる各係接部１０，９の調心作
用（機能）により調心され、上型２の軸線が胴型
４の軸線と一致する。胴型４の軸線は下型３の軸
線と一致させてあるので、互の係接部１０，９が
係接した状態、即ち、成形時には、上型２の軸心
と下型３の軸心とが同心状態に調心され、偏心が
なくなる。又、互の係接部１０，９が係接するの
で、各成形面２ａ，３ａ間の間隔が一定になる。
従つて、各成形面２ａ，３ａ及び押型６，６の協
働作用にて押型成形される成形品の肉厚が一定と
なる。

さらに、押型６，６を介して光学ガラス素材５
を所定の押圧力（押圧駆動ユニツト７を介して制
御されるプレス圧力であり、上型２の押圧力より
も小さい範囲内で設定される）で押圧する。光学
ガラス素材５は、上型２の下動及び押型６，６の
押圧によりプレス成形され、鏡面の成形面２ａ，
３ａが光学ガラス素材５に転写されて光学機能面
が成形される。又、光学ガラス素材５の量的バラ
ツキ（重量バラツキ）は、空〓部１１にて吸収さ
れる。

成形が完了したら、成形品を所定温度に冷却し
た後、上型２を上動させるとともに押型６を元の
状態に復元駆動させ、成形品を図示を省略してい
る装置により取り出す。

以上の操作で成形が完了するが、本実施例にお
いては、成形時に光学ガラス素材５を押圧駆動ユ
ニツト７を介して駆動制御される押型６，６にて
加圧制御しているので、光学機能面にヒケが生じ
ることがない。従つて、ヒケのない良好な面精度
を有する光学素子を成形できるものである。又、
上下成形型２，３を心出しした状態で、かつ成形
面２ａ，３ａ間の間隔を一定にした状態で成形す
るので、肉厚一定で偏心のない高精度の光学素子
を成形することができるものである。

（第２実施例） 第２図は、本発明に係る成形装置１の第２実施
例を示すものである。

本実施例の成形装置１は、上下成形型２，３
と、キヤリアと鏡枠との機能を有する多機能胴型
（キヤリア鏡枠一体胴型）２０と、押型６，６と、
押型駆動ユニツト７等より構成してある。

上下の成形型２，３は互に対向する鏡面の成形
面２ａ，３ａを有するとともに、多機能胴型２０
の上下面に形設したテーパー面状の係接部２１，
２２に係接するテーパー面状の係接部２３，２４
が形設してあり、成形時に、上下の成形型２，３
及び多機能胴型２０の軸心が一致（同一軸心）す
るように設定構成してある。上下成形型２，３に
は、軸線方向の孔１２，１２が貫設してあり、各
孔１２，１２には押型駆動ユニツト７，７と連結
された押型６，６が摺接自在に貫挿してある。押
型６，６、押型駆動ユニツト７，７は、第１実施
例と同様であるのでその説明を省略する。

多機能胴型２０は、光学ガラス素材５（図は成
形された状態を示す）を載置支持し、図示を省略
している搬送手段と協働して光学ガラス素材５を
成形空間部内に搬入、搬出する機能と、成形後に
成形品と一体となつて鏡枠としての機能を有する
ように設定されている。即ち、多機能胴型２０の
内周面下部には段部２５が形設してあり、この段
部２５上に光学ガラス素材５を載置し得るように
設定してある。又、多機能胴型２０の内周面には
凹部２６が周回りに形設してあり、成形時に光学
ガラス素材５の一部がこの凹部２６内に入り込む
ことにより、成形品が多機能胴型２０から抜け出
るのを規制し得るように設定してある。又、凹部
２６は、光学ガラス素材５の量的バラツキ（重量
バラツキ）を吸収する空〓部としての機能をも兼
持させてある。

各孔１２は、成形面２ａよりも外側に位置させ
て貫設させてあり、各孔１２，１２内に貫挿され
た押型６，６は、成形空間部内に搬入された光学
ガラス素材５の機能面外の外周部を所定の押圧力
にて加圧し得るように設定構成されている。

次に、上記構成にて基づく作用について説明す
る。

加熱軟化された光学ガラス素材５を多機能胴型
２０で保持し、図示を省略している搬送手段を介
して上下成形型２，３間に搬入する。多機能胴型
２０が所定位置にセツトされたら、搬送手段を解
除する。この場合、搬送手段が退避してもよい
し、又は胴型２０の挾持部を開いて待機させても
よい。

次に、図示を省略している駆動装置を介して下
型３を上動させる。この操作により、上下成形型
２，３の各係接部２３，２４が多機能胴型２０の
係接部２１，２２に係接し、上下成形型２，３の
軸心と胴型２０の軸心とが同心調節されるととも
に各成形面２ａ，３ａ間の間隔が一定となる。

そして、さらに押型６を介して光学ガラス素材
５の機能面外の外周面部を所定の押圧力に制御さ
れた力にて加圧する。押型６，６の加圧力を下型
３の押圧力よりも小さく設定するのは、第１実施
例と同様である。

光学ガラス素材５は、下型３の上動操作及び押
型６，６の押圧力により変形し、鏡面の成形面２
ａ，３ａの形状を転写されて機能面が成形され
る。又、光学ガラス素材５の一部は凹部２６内に
流動し、この凹部２６内への流入量により光学ガ
ラス素材の量的バラツキが吸収される。又、凹部
２６内に流入した部分は、冷却後に成形品が胴型
２０から抜け出るのを規制するためのアンカー部
５ａを構成する。

成形の完了した胴型２０と一体の成形品は、所
定温度に冷却した後、下型３と押型６，６を復元
操作し、図示を省略している搬送手段を介して取
り出す。

多機能胴型２０と一体化された成形品５ｂは、
第３図にて示すように押え環３０を介して鏡枠３
１に組付けることができる。又、図に示すよう
に、鏡枠３１側の支持部３２と押え環３０に胴型
２０の係接部２１，２２と係合するテーパー面の
係接部３３，３４を設けておけば、組付け時に自
動調心することができ、偏心のない光学系を組付
けることができる。

特に、本実施例においては、押型駆動部７を介
して加圧力を制御される押型６，６にて光学ガラ
ス素材５を加圧しつつ成形するので、機能面にヒ
ケを生ずることがない。その結果、成形品の面精
度を極めて高精度に成形し得るものである。

（第３実施例） 第４図ａ，ｂは、本発明に係る成形装置１の第
３実施例を示すものである。本実施例の特徴は、
第１，第２実施例のように押型６を摺動させて加
圧するのではなく、スリ割り状切欠部４０とテー
パー状の係接部４１，４１を有する弾性変形可能
なＣリング状の押圧リング４２と、押圧リング４
２の係接部４１と係接する係接部４３を有する押
型６と、押型駆動ユニツト７とにより光学ガラス
素材５を加圧制御するように構成した点である。
押圧リング４２は、押型６を前進、後退制御させ
ることにより互の係接部４１，４３の作用により
切欠部４０の間〓を大小調節し得るように設定し
てあり、これにより光学ガラス素材５を所定の加
圧力で加圧制御し得るように設定してある。その
他、第１実施例と同様の部材には、同一符号を付
してその説明を省略する。

上記構成においても、光学ガラス素材５を所定
の押圧力で加圧制御しつつ成形できるので、ヒケ
の生じない面精度の良好な光学素子を成形するこ
とができる。その他の効果は、第１実施例と同様
であるので、その説明を省略する。

なお、上記各実施例において成形される光学素
子の形状は特定の形状に限定されるものではな
く、凹レンズ、凸レンズ、薄肉レンズ、厚肉レン
ズ、ロツド状レンズ等の各種形状の光学素子を成
形し得るものである。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、ヒケの生じない
面精度の高い光学素子を成形することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る装置の第１実施例を示
す断面説明図、第２図は、本発明に係る装置の第
２実施例を示す断面説明図、第３図は、第２図の
装置にて成形した成形品の組付け状態を示す説明
図、第４図ａ，ｂは、本発明に係る装置の第３実
施例を示す説明図である。 ２……上型、３……下型、４，２０……胴型、
５……光学ガラス素材、６……押型、７……押型
駆動ユニツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光学素子の機能面を成形する上型及び下型か
   らなる一対の成形型と、前記成形型と同軸に設け
   られて、光学素子の外周面を規定すると共に、前
   記成形型とともに上下型間の距離が一定になる空
   間を形成して成形される光学素子の肉厚を一定に
   する胴型と、成形される光学素子の機能面以外の
   面を押圧する押型と、この押型の押圧力を成形型
   内の光学ガラス素材の容積に応じて制御する押型
   駆動ユニツトとを備えていることを特徴とする光
   学素子の成形装置。