JPH0531736A

JPH0531736A - 光学素子の成形装置

Info

Publication number: JPH0531736A
Application number: JP19392891A
Authority: JP
Inventors: Yukio Umetsu; 幸夫梅津; Takashi Arai; 隆新井; Yukihisa Baba; 幸久馬場
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-08-02
Filing date: 1991-08-02
Publication date: 1993-02-09

Abstract

(57)【要約】【目的】生産性を確実に向上させることができる様な光
学素子の成形装置を提供する。【構成】架台２２と、架台２２上の、１つの円周上に所
定角度間隔で配置され、樹脂層の表面に所定の表面形状
を転写するための複数の型手段１０Ａ〜１０Ｆと、樹脂
に活性エネルギー線を照射する複数の照射手段３６Ａ〜
３６Ｆと、複数の型手段１０Ａ〜１０Ｆの夫々に活性エ
ネルギー線硬化型の樹脂と硝子部材１００とを供給する
と共に、夫々の型手段１０Ａ〜１０Ｆから成形の完了し
た光学素子の取り出しを行う１台のロボット３８と、型
手段１０Ａ〜１０Ｆと、照射手段３６Ａ〜３６Ｆと、ロ
ボット３８とを関連させて制御するための制御手段４４
とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硝子部材の表面に樹脂
層を一体的に形成するための光学素子の成形装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、所定の表面形状を有する型部材を
用いて、硝子部材の表面にこの型部材の表面形状を転写
した樹脂層を形成することにより、硝子材料と樹脂材料
を一体化した光学素子を成形するレプリカ成形と呼ばれ
る光学素子の製造方法が開発されている。この様なレプ
リカ成形により光学素子を製造する場合、硝子部材の表
面の一部もしくは全面に活性エネルギー線硬化型の樹脂
層を形成して、光学機能面とすることがなされている。
そのため、通常、樹脂層の成形加工に際しては、成形用
の型部材の表面に液体状の活性エネルギー線硬化型の樹
脂材料を供給した後、型部材を型締めし、活性エネルギ
ー線を照射して、樹脂材料を硬化させるという方法が取
られている。そして、この様なレプリカ成形を行うため
の従来の成形装置としては、例えば、特開昭６２−２２
７７１１号公報、あるいは特開昭６２−２８８０３０号
公報に開示されている成形装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た２種類の従来の成形装置は、共に１個のみの成形用型
部材と、これに対応した１個のみの活性エネルギー線源
とを備える構成であるため、生産性の面で以下の様な２
つの問題点があった。（１）成形用型部材の開閉、樹脂材料の型部材への供
給、成形品母材である硝子部材の型部材への供給、活性
エネルギー線の照射、成形完了後の光学素子の型部材か
らの取り出し等の成形工程が順番にシリーズで行われる
ため、１個の光学素子を成形するのに長い時間が必要で
あり、また、同時に複数個の光学素子の成形加工を行う
ことができず、生産性が上がらない。

【０００４】（２）一般に、活性エネルギー線硬化型の
樹脂材料を硬化させる場合、弱い出力のエネルギー線源
を用いて、長い時間をかけて硬化させないと、樹脂材料
の硬化に伴う内部応力歪みが増大し、所望の成形精度が
得られなくなる。そのため、樹脂材料を硬化させるため
の時間の全体の成形時間に占める割合が多く、生産性が
上がらない。従って、本発明は上述の課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、生産性を確
実に向上させることができる様な光学素子の成形装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の光学素子の成形装置は、
硝子部材の表面に、所定の表面形状を有する活性エネル
ギー線硬化型の樹脂から成る樹脂層を、成形加工によっ
て形成することにより、硝子材料と樹脂材料とを一体化
した光学素子を形成するための光学素子の成形装置にお
いて、架台と、該架台上の、１つの円周上に所定角度間
隔で配置され、前記樹脂層の表面に前記所定の表面形状
を転写するための複数の型手段と、該複数の型手段の夫
々に対応して前記架台上に配置され、前記樹脂に活性エ
ネルギー線を照射する複数の照射手段と、前記円周の略
中心位置に配置され、前記複数の型手段の夫々に前記活
性エネルギー線硬化型の樹脂と前記硝子部材とを供給す
ると共に、前記夫々の型手段から成形の完了した前記光
学素子の取り出しを行う１台のロボットと、前記型手段
と、前記照射手段と、前記ロボットとを関連させて制御
するための制御手段とを具備することを特徴としてい
る。

【０００６】また、本発明の光学素子の成形装置は、硝
子部材の表面に、所定の表面形状を有する活性エネルギ
ー線硬化型の樹脂から成る樹脂層を、成形加工によって
形成することにより、硝子材料と樹脂材料とを一体化し
た光学素子を形成するための光学素子の成形装置におい
て、架台と、該架台上の、１つの円周上に所定角度間隔
で配置され、前記樹脂層の表面に前記所定の表面形状を
転写するための複数の型手段と、該複数の型手段の夫々
に対応して前記架台上に配置され、前記樹脂に活性エネ
ルギー線を照射する複数の照射手段と、前記架台上に配
置され、前記複数の型手段に前記活性エネルギー線硬化
型の樹脂と前記硝子部材とを供給すると共に、前記型手
段から成形の完了した前記光学素子の取り出しを行う複
数のロボットと、前記型手段と、前記照射手段と、前記
複数のロボットとを関連させて制御するための制御手段
とを具備することを特徴としている。

【０００７】

【作用】以上の様に、この発明に係わる光学素子の成形
装置は構成されているので、複数の型手段に対して、そ
れぞれの作業工程を並列に行うことが可能となり、作業
能率を向上させて、生産性を確実に向上させることがで
きる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について、添
付図面を参照して詳細に説明する。まず、一実施例の成
形装置について説明する前に、レプリカ成形により光学
素子を成形する方法の概略内容について説明する。この
レプリカ成形による光学素子の成形方法は、ガラス材料
の表面に、ガラス材料では、加工しにくいような形状を
形成するためのものであり、比較的加工し易い形状に加
工したガラス部材の表面に、樹脂材料から成る所望の複
雑な表面形状の樹脂層を形成するものである。例として
は、球面形状に加工した硝子部材の表面に、非球面形状
の樹脂の膜を成形し、ガラス材料と樹脂材料とを組み合
わせた非球面レンズを作成することがあげられる。すな
わち、単レンズで収差を補正したレンズを提供するため
には、レンズの表面形状を非球面形状にする必要がある
が、ガラス材料を非球面形状に加工することは容易では
なく、また、非球面形状に成形し易い樹脂を用いたレン
ズでは、レンズのパワーを稼ぎにくいため、この両者を
組み合わせることにより、この両者の長所のみを生かそ
うとするものである。このようにして製造されたレンズ
をレプリカレンズと呼ぶ。

【０００９】具体的には、この成形装置は図１に示す様
に、表面を球面状に加工された硝子部材１００の片面で
ある接合面１００ａに、活性エネルギー線硬化型樹脂の
薄い膜から成る樹脂層１０２を形成するものである。硝
子部材１００は、その外周部に胴付き部１００ｂを有し
ており、この胴付き部１００ｂが、支持部材１４の上端
部１４ａに当接した状態で、支持部材１４上に支持され
る。この上端部１４ａは、樹脂材料の表面形状を形成す
るための、型部材１２の成形面１２ａのエッジ部から、
高さｈだけ突出している。この突出量ｈにより、樹脂層
の厚みが最も薄くなる部位においても所定の厚み（例え
ば３０μｍ程度）を有する様に規定される（成形面１２
ｂが非球面形状であるため、樹脂層の厚みは場所により
異なる）。そして、型部材１２の成形面１２ａと、接合
面１００ａとにより規定される空間内に充填された液体
状の樹脂材料に、活性エネルギー線を照射することによ
り、この樹脂材料を硬化させ、レプリカレンズ１０５を
完成させる。

【００１０】次に、図２及び図３を参照して、夫々のレ
プリカレンズを成形加工するための型１０を複数個並べ
て、レプリカレンズを複数個能率的に成形するための成
形装置２０の構成を説明する。なお、この一実施例で
は、型を６個並べた構成を採用して説明しているが、そ
の数にはなんら限定されるものではない。図示した様
に、装置全体のベースとなる架台２２は、工場内の床面
上に固定され、この状態で、レプリカレンズ１０５の成
形加工が行われる。架台２２の長方形状の天板２３の上
面には、１つの円周上にその中心軸線を位置させた状態
で、６個の型１０Ａ〜１０Ｆが略一定角度毎に配置され
ている。ただし、これらの型１０Ａ〜１０Ｆが配置され
ている円周の中心は、図示した様に架台２２の中心から
やや図中左側に寄った位置にあり、この円周は架台２２
の左側の端面でその一部を切り取られた状態となってい
る。従って、架台２２の左側の端面に近接した位置に配
置されている型１０Ａと１０Ｆとの間隔は、図示した様
に広くなっている。

【００１１】架台２２上の、型１０Ａ〜１０Ｆの夫々に
対応した位置には、これらの型１０Ａ〜１０Ｆに紫外線
を照射するための照射装置３６Ａ〜３６Ｆが配設されて
いる。また、架台２２上の、型１０Ａ〜１０Ｆが配置さ
れている円周の中心位置にはこれらの型１０Ａ〜１０Ｆ
に紫外線硬化型の樹脂材料と、硝子部材１００とを供給
すると共に、型１０Ａ〜１０Ｆから完成したレプリカレ
ンズ１０５を取り出すためのロボット３８が配設されて
いる。

【００１２】また、架台２２は、内部を中空にされた直
方体の箱上に形成されており、その側壁の間に張り渡さ
れた支持基板２４には、型１０Ａ〜１０Ｆの夫々に対応
して、６個のエアシリンダ２６Ａ〜２６Ｆ（２６Ｄ〜２
６Ｆは不図示）が配設されている。これらのエアシリン
ダ２６Ａ〜２６Ｆにより、後述する型１０Ａ〜１０Ｆの
蓋体１６及び押上ピン１８が、夫々独立に駆動される。

【００１３】架台２２の図中左側の側面に近接した床面
上には、架台２２上の型１０Ａと１０Ｆとの間に位置し
た状態で、パレット供給装置４０が配置されている。パ
レット供給装置４０には、硝子部材１００を所定数収容
したパレット４２が、複数庫収納されている。そして、
ロボット３８は、後述するハンド５２により、パレット
４２上から硝子部材１００を１個づつ取り出し、型１０
Ａ〜１０Ｆに供給するものである。また、架台２２の図
中右側の側面に隣接した床面上には、上述したエアシリ
ンダ２６Ａ〜２６Ｆ、照射装置３６Ａ〜３６Ｆ、及びロ
ボット３８を関連させて制御するための制御装置４４が
配置されている。

【００１４】次に、図２及び図３を参照して、ロボット
３８の構造について説明する。ロボット３８は、架台２
２上に固定された円板状のロボット基台３８ａと、この
ロボット基台３８ａに対して、架台２２の上面に垂直な
軸線回りに回転可能に設けられた円板状の回転体３８ｂ
と、この回転体３８ｂ上に起立した状態で固定された支
柱３８ｃと、この支柱３８ｃに対して上下動可能に設け
られ、水平方向に延出する水平アーム３８ｄと、この水
平アーム３８ｄに対して、水平方向に沿って移動可能に
設けられたスライドブロック３８ｅとから構成されてい
る。

【００１５】従って、不図示の駆動機構により、回転体
３８ｂのロボット基台３８ａに対する回転動作、及び水
平アーム３８ｄの支柱３８ｃに対する上下動作、及びス
ライドブロック３８ｅの水平アーム３８ｄに対する水平
方向の移動動作を各々独立に行わせることにより、スラ
イドブロック３８ｅを架台２２に対して、上下方向及び
水平方向に沿って、３次元的に移動させ、位置決めする
ことが可能である。

【００１６】また、スライドブロック３８ｅには、型１
０Ａ〜１０Ｆに樹脂材料を供給するための液体定量供給
装置４６と、硝子部材１００を吸着するための第１の吸
着ヘッド４８と完成したレプリカレンズ１０５を吸着す
るための第２の吸着ヘッド５０とを有するハンド５２と
が取り付けられている。なお、スライドブロック３８ｅ
と液体定量供給装置４６とは、図２に破線で示した様
に、水平アーム３８ｄの下側において、連結部材３８ｆ
により互いに連結されている。

【００１７】次に、図１に基づいて、レプリカレンズを
成形加工するための型１０Ａ〜１０Ｆの構成について説
明する。なお、型１０Ａ〜１０Ｆは、全く同一の構成で
あるので、これらの代表として、型１０Ａの構成につい
て説明する。図１において、前述した様に、架台２２は
内部を中空にされた直方体の箱状に形成されており、工
場の床面上に固定されている（図３参照）。この架台２
２の天板２３の上面には、型１０を構成する略円筒状の
支持部材１４が、その中心軸を垂直線に沿わせた状態
で、載置されている。支持部材１４は、その下端部の外
周にフランジ部１４ｂを有すると共に、下端面には、こ
のフランジ部１４ｂよりも小径の凸部１４ｃを有してお
り、この凸部１４ｃの外周面を架台２２の天板２３に穿
設された透穴２３ａの内周面に嵌合させた状態で架台２
２に対して固定されている。

【００１８】支持部材１４の内側には、この支持部材１
４の内周面に嵌合する外周面を有する円柱状の型部材１
２が固定されている。型部材１２の上端面には、前述し
た様に樹脂層の表面に所定の形状を転写するための成形
面１２ａが形成されている。そして、型部材１２は、支
持部材１４の上端部１４ａが、この型部材１２の成形面
１２ａのエッジ部から前述した様に高さｈだけ突出した
状態になる様に、支持部材１４に固定されている。

【００１９】この支持部材１４の上端部１４ａ上に硝子
部材１００を載置し、硝子部材１００の接合面１００ａ
と型部材１２の成形面１２ａとの間に規定される空間に
充填された樹脂材料を、硬化させることによりレプリカ
レンズ１０５を成形することができる。また、型部材１
２と支持部材１４の間の円周上の一か所には、成形が完
了したレプリカレンズ１０５を型部材１２から離型させ
るための押上ピン１８が上下方向にスライド可能に挿入
されている。そして、架台２２に設けられた支持基板２
４に固定されたエアシリンダ２６Ａにより、この押上ピ
ン１８を鉛直上方にスライドさせることにより、レプリ
カレンズ１０５を型部材１２から離型させることができ
る。

【００２０】また、支持部材１４の外周面には、支持部
材１４の外径よりも僅かに大きい内径を有し、上端を封
止された円筒状の蓋体１６が装着されており、この蓋体
１６は、支持部材１４の外周面にその内周面を嵌合させ
た状態で、支持部材１４の中心軸線に沿う方向にスライ
ド可能にされている。蓋体１６の上面には穴部１６ａが
形成されており、この穴部１６ａを介して、樹脂材料に
活性エネルギー線が照射されるものである。

【００２１】また、この穴部１６ａの内周下部のエッジ
部分１６ｂで、硝子部材１００の上面を押さえることに
より、硝子部材１００の接合面１００ａを、支持部材１
４の上端部１４ａに密着させた状態に保持することがで
きると共に、求芯作用により成形面１２ａの中心に対し
て硝子部材１００の中心を一致させることができる。さ
らに、蓋体１６の上部側面の両側には、穴部１６ｃ，１
６ｄが形成されており、蓋体１６を支持部材１４に対し
て上方にスライドさせた状態で、この穴部１６ｃを介し
て後述するハンド６０により、レプリカレンズ１０５の
母材である硝子部材１００を型１０の内部に挿入するこ
とができる様にされている。また、同様に、この穴部１
６ｃを介して型部材１２の成形面１２ａ上に樹脂材料を
供給することができる様にされている。これにより、蓋
体１６を支持部材１４から完全に取りはずさなくとも型
１０の内部に硝子部材１００及び樹脂材料を供給するこ
とができる。なお、穴部１６ｄは、この樹脂材料及び硝
子部材１００の供給動作時に、後述するハンド５２が蓋
体１６と干渉しない様にするための逃げ穴である。

【００２２】一方、前述した様に、架台２２の内部の側
壁の間には、支持基板２４が水平方向に延出した状態で
張り渡されている（図３参照）。この支持基板２４の下
面には、蓋体１６を支持部材１４に対して、上下方向に
移動させて、この蓋体１６の開閉動作を行わせるための
エアシリンダ２６Ａが、その中心軸線を垂直方向に沿わ
せた状態で固定されている。エアシリンダ２６Ａは、そ
の上部にエアシリンダ本体２６ａに対して相対的に移動
するシリンダロッド２６ｂを有しており、このシリンダ
ロッド２６ｂは、支持基板２４に穿設された透穴２４ａ
を介して、この支持基板２４の上方に突出する様にされ
ている。シリンダロッド２６ｂの上端面には、このシリ
ンダロッド２６ｂを蓋体１６に連結するための円板状の
連結部材２８が取り付けられている。そして、この連結
部材２８は、架台２２の天板２３に形成された透穴２３
ａを介して、この天板２３の上側に配設された機構部材
と連結されている。

【００２３】詳しくは、連結部材２８の上面の外縁付近
の円周上３か所には、３本の接続ロッド３０Ａ，３０
Ｂ，３０Ｃ（３０Ｃのみ不図示）が直立した状態で固定
されている。この接続ロッド３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの
上端部は、架台２２の天板２３に穿設された透穴２３ａ
と、支持部材１４のフランジ部１４ｂに穿設された透穴
１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ（１４ｆのみ不図示）とを夫々
介して蓋体１６の下端面に接続されている。

【００２４】従って、エアシリンダ２６Ａが作動して、
連結部材２８が上側に移動すると、接続ロッド３０Ａ，
３０Ｂ，３０Ｃを介して蓋体１６が上方に押し上げられ
ることとなり、図１に示した様に蓋体１６が支持部材１
４に対して開状態となる。また、エアシリンダ２６Ａの
作動を解除すれば、連結部材２８が下降して、蓋体１６
は閉状態となる。

【００２５】ここで、エアシリンダ２６Ａは、２段階の
動作を行う様に構成されており、図１に示した状態は、
このエアシリンダ２６Ａを１段階動作させた状態を示し
ている。図１に示した状態からエアシリンダ２６Ａを、
もう１段階動作させると、連結部材２８の上面が押上ピ
ン１８の下端面に当接し、この押上ピン１８を上方にス
ライドさせるので、レプリカレンズ１０５が型部材１２
から離型されることとなる。すなわち、エアシリンダ２
６Ａは、蓋体１６の開閉を行わせる機能と、完成したレ
プリカレンズ１０５を離型させる機能の２つの機能を合
わせ持つものである。

【００２６】次に、図４は、蓋体１６の形状を示す斜視
図であり、図示した様に、蓋体１６の上面には、穴部１
６ａが形成されており、外周面上方には、略長方形状の
穴部１６ｃが形成されている。また、この穴部１６ｃが
形成されている側と反対側の外周面上方には、穴部１６
ｃと略同形状の穴部１６ｄが形成されている。次に、図
５乃至図９は、ロボット３８により型１０Ａ〜１０Ｆに
紫外線硬化型の樹脂材料及び、硝子部材１００を供給す
る動作を説明するための図である。

【００２７】図５において、ロボット３８のスライドブ
ロック３８ｅには、紫外線硬化型の樹脂材料を内部に一
定量収容した液体定量供給装置４６と、水平方向に延出
するハンド５２が固定されている。そして、液体定量供
給装置４６からは、樹脂材料を型１０Ａ〜１０Ｆ内に供
給するためのノズル４７が伸びており、このノズル４７
の先端を型１０Ａ〜１０Ｆの蓋体１６に形成された穴部
１６ｃから型１０の内部に進入させることにより、型部
材１２に樹脂材料を供給することができる。

【００２８】また、ハンド５２のスライドブロック３８
ｅに近接した位置には、下面に吸着部４８ａを有し、硝
子部材１００を吸着して型１０Ａ〜１０Ｆに供給するた
めの第１の吸着ヘッド４８が取り付けられている。ま
た、ハンド５２の先端部に近い位置には下面に吸着部５
０ａを有し、成形の完了したレプリカレンズ１０５を型
１０Ａ〜１０Ｆの外部に取り出すための第２の吸着ヘッ
ド５０が取り付けられている。

【００２９】これら第１及び第２の吸着ヘッド４８，５
０はロボット３８の外部に設けられた不図示のポンプと
パイプにより連結されており、このポンプで空気を吸い
出すことにより、硝子部材１００及びレプリカレンズ１
０５の吸着動作が行われる。図１及び図５乃至図９に基
づいて、型１０Ａ〜１０Ｆへの樹脂材料及び硝子部材１
００の供給動作について説明する。ただし、型１０Ａ〜
１０Ｆへの供給動作は全く同様であるので、代表とし
て、型１０Ａに樹脂材料及び硝子部材１００を供給する
場合について説明する。

【００３０】図１は、樹脂層に紫外線が照射されて、レ
プリカレンズ１０５の成形が完了し、エアシリンダ２６
Ａを１段階動作させて蓋体１６を開状態にした様子を示
している。この状態において、エアシリンダ２６Ａをも
う１段階動作させて押上ピン１８を押しあげて、レプリ
カレンズ１０５を型部材１２から離型させる。そしてエ
アシリンダの２段目の動作を解除し、蓋体１６が開状態
であり、かつ押上ピン１８が下に下がっている状態に戻
す。この間に、ロボット３８は、スライドブロック３８
ｅを移動させてハンド５２をパレット４２上に持ってい
き、第１の吸着ヘッド４８により硝子部材１００を１個
パレット４２から取り出しておく。ここまでの動作が終
了した状態を示したものが図５である。

【００３１】次に、図６に示した様に、成形の完了した
レプリカレンズ１０５を第２の吸着ヘッド５０の吸着部
５０ａに吸着させ、型部材１２から持ち上げる。そし
て、図７に示した様にハンド５２の先端部を蓋体１６の
穴部１６ｄから突出させ、液体定量供給装置４６のノズ
ル４７の先端部を、成形面１２ａの中央部に位置させ
る。この状態で、ノズル４７の先端部から樹脂を所定量
吐出させ、成形面１２ａ上に樹脂材料を供給する。

【００３２】次に、図８に示した様に、ハンド５２の先
端部を蓋体１６の穴部１６ｄからさらに突出させ、第１
の吸着ヘッド４８の中心位置を、成形面１２ａの中心に
位置させた状態で、硝子部材１００を支持部材１４上に
載置する。そして、ハンド５２を型１０Ａ内から退避さ
せた後、最後にエアシリンダ２６Ａの動作状態を解除し
て蓋体１６を支持部材１４に対して下降させ、図９に示
した様に硝子部材１００を型１０Ａに対して固定する。
この状態で、蓋体１６の上面に形成された穴部１６ａか
ら紫外線を照射することにより、レプリカレンズ１０５
を成形加工することができる。

【００３３】次に、上述した様に構成された成形装置２
０によるレプリカレンズの成形動作の流れについて、図
１０に示したフローチャートを参照して詳細に説明す
る。なお、成形装置２０の成形動作は、まず、型１０Ａ
から始められ、その後順次、型１０Ｂ〜１０Ｆへと移っ
ていくものとする。まず、ステツプＳ１２において、制
御装置４４は、最初の型である型１０Ａ内に成形の完了
したレプリカレンズ１０５が残されていることを想定し
て、エアシリンダ２６Ａを２段階動作させて型１０Ａ内
のレプリカレンズ１０５を離型させ、ステツプＳ１４に
進む。ステップ１４では、エアシリンダ２６Ａの動作を
１段階解除して、押上ピン１８を下側に移動させて離型
動作を終了させる。これにより蓋体１６は図１に示した
様な通常の開状態となる。ステツプＳ１６では、エアシ
リンダ２６Ａから蓋体１６が１段階下降したことを知ら
せる信号Ｐ１が出力される。そしてステツプＳ１８に進
み、ロボット３８のハンド５２が型１０Ａから退避した
ことを知らせる信号Ｐ２を待つ。

【００３４】一方、ロボット３８に関しては、制御装置
４４は、エアシリンダ２６Ａからの下降終了信号Ｐ１を
受ける前に、ステツプＳ２８において、ハンド５２に設
けられた第１の吸着ヘッド４８により、パレット４２か
ら硝子部材１００を１個吸着させ、図５に示した様な状
態にした後ステツプＳ３０に進む。ステツプＳ３０で
は、制御装置４４は、エアシリンダ２６Ａから出力され
る下降終了信号Ｐ１を受けて、蓋体１６が通常の開状態
になったことを検出し、ステツプＳ３２に進む。ステツ
プＳ３２では、制御装置４４は、ロボット３８のハンド
５２の先端部を蓋体１６の穴部１６ｃから型１０Ａ内に
進入させる。そして、ステツプＳ３４では、図６に示し
た様に、既に離型されている完成したレプリカレンズ１
０５を、第２の吸着ヘッド５０で吸着させ、型部材１２
から持ち上げる。

【００３５】ステツプＳ３６では、制御装置４４は、図
７に示した様に、液体定量供給装置４６のノズル４７の
先端を、ロボット３８により成形面１２ａの中央部に位
置決めさせ、樹脂材料を成形面１２ａ上に所定量供給さ
せる。ステツプＳ３８では、図８に示した様に、この樹
脂材料の上に第１の吸着ヘッド４８に吸着されている硝
子部材１００を支持部材１４上に載置させ、ステツプＳ
４０に進む。ステツプＳ４０では、ハンド５２を型１０
Ａ内から退避させ、蓋体１６を閉状態にできる様にす
る。そして、ステツプＳ４２では、ハンド５２が型１０
Ａ内から退避したことを知らせる信号Ｐ２が、ロボット
３８から出力される。

【００３６】その後、制御装置４４は、ステツプＳ４４
において、第２の吸着ヘッド５０に吸着されている完成
したレプリカレンズ１０５を、パレット４２上に載置さ
せ、ステツプＳ４６で次に成形動作を行う型を選択し、
スタートに戻る。この時、選択される型は通常、今、樹
脂材料と硝子部材１００とを供給した型の１つ隣の型で
あり、この場合は、型１０Ｂが選択される。

【００３７】一方、制御装置４４は、ステツプＳ１８
で、ロボット３８から出力される退避終了信号Ｐ２を受
けると、ハンド５２が型１０Ａから退避したことを検知
し、ステツプＳ２０に進む。ステツプＳ２０では、エア
シリンダ２６Ａの動作を完全に解除して、蓋体１６を下
降させ、図９に示した様に、蓋体１６を閉状態にさせ
る。これにより、硝子部材１００は、型部材１２に対し
て固定される。そして、ステツプＳ２２では、蓋体１６
の下降が完了したしたことを知らせる信号Ｐ３がエアシ
リンダ２６Ａから出力される。そして、ステツプＳ２４
では、ステツプＳ４６で選択された型と同一の型（今の
場合型１０Ｂ）が選択されスタートに戻る。そして、後
述する型１０Ａへの紫外線の照射時間中に、既に次の型
（１０Ｂ）の離型動作を始める。

【００３８】一方、照射装置３６Ａに関しては、制御装
置４４は、ステツプＳ２２において、エアシリンダ２６
Ａから出力される下降終了信号Ｐ３を受けると、蓋体１
６が閉状態になったことを検知し、ステツプＳ５０に進
む。ステツプＳ５０では、照射装置３６Ａに、所定時間
に設定された紫外線の照射を開始させる。そして、ステ
ツプＳ５２では、次の型（ここでは型１０Ｂ）を選択
し、スタートに戻る。なお、ステツプＳ５０で開始され
た照射装置３６Ａの照射は、照射装置３６Ａ内に内蔵さ
れたタイマーの設定時間により自動的に終了するもので
ある。

【００３９】そして、上記した様に、照射装置３６Ａの
照射が始まった時には、既に隣の型である型１０Ｂの離
型動作及び、型１０Ｂへの樹脂材料と硝子部材１００の
供給動作が始まっている。そしてこの後、型１０Ｂへの
照射装置３６Ｂによる紫外線の照射が開始される。この
ように、順次型１０Ａ〜１０Ｆに樹脂材料及び硝子部材
を供給し、紫外線を照射することにより、型１０Ａ〜１
０Ｆへの樹脂材料及び硝子部材１００の供給がすべて終
了した時には、型１０Ａへの紫外線照射が終了してお
り、再び型１０Ａでの離型動作、及び型１０Ａへの樹脂
材料と硝子部材１００の供給が始まる。この様な動作を
順次繰り返すことにより、レプリカレンズ１０５を効率
よく大量に加工することができる。

【００４０】なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範
囲で、上記実施例を修正また変形したものに適用可能で
ある。例えば、上記実施例では、活性エネルギー線硬化
型の樹脂として、紫外線硬化型の樹脂を用いる場合につ
いて説明したが、これに限定されることなく、Ｘ線硬化
型の樹脂や、赤外線硬化型の樹脂あるいは熱線硬化型や
可視光線硬化型の樹脂等を使用しても良い。

【００４１】また、レプリカレンズを形成する場合につ
いて説明したが、本発明は、例えば硝子平面板に多数の
溝を形成した回折格子などの様に、硝子材料の表面に樹
脂層を形成するものであれば、他の種類の光学素子にも
同様に適用可能である。また、硝子部材の片面に樹脂層
を形成する様に説明したが、樹脂層を硝子部材の両面に
形成する場合にも適用可能である。

【００４２】また、凸面を有する硝子部材を用いる場合
について説明したが、凹面を有するものにも適用可能で
ある。また、上記の実施例では、１台のロボットで全て
の動作を行う様に説明したが、各作業工程の動作を並列
的に行うために、型に樹脂材料を供給するロボット、型
に硝子部材を供給するロボット、型から成形の完了した
光学素子を取り出すロボットをそれぞれ別々に設ける様
にすれば、さらに無駄時間を短縮し、生産性を向上させ
ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の光学素子の
成形装置によれば、複数の型手段に対して、それぞれの
作業工程を並列に行うことが可能となり、作業能率を向
上させて、生産性を確実に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の成形装置に使用される型の構造を示
した図である。

【図２】一実施例の成形装置の構成を示す平面図であ
る。

【図３】一実施例の成形装置の構成を示す側面図であ
る。

【図４】型における蓋体の形状を示した斜視図である。

【図５】液体定量供給装置とハンドの構成を示した図で
ある。

【図６】成形の完了したレプリカレンズを吸着する状態
を示した図である。

【図７】型部材に樹脂材料を供給する様子を示した図で
ある。

【図８】型内に硝子部材を供給する様子を示した図であ
る。

【図９】型内に硝子部材が固定された状態を示した図で
ある。

【図１０】成形装置の動作を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１０Ａ〜１０Ｆ型１２型部材１４支持部材１６蓋体１８押上ピン２０成形装置２２架台２３天板２４支持基板２６Ａ〜２６Ｆエアシリンダ２８連結部材３０Ａ〜３０Ｃ接続ロッド３６Ａ〜３５Ｆ照射装置３８ロボット４０パレット供給装置４２パレット４４制御装置４６液体定量供給装置４８第１の吸着ヘッド５０第２の吸着ヘッド５２ハンド１００硝子部材１０２樹脂層１０５レプリカレンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:32 Ｂ２９Ｌ 11:00 4Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硝子部材の表面に、所定の表面形状を有
する活性エネルギー線硬化型の樹脂から成る樹脂層を、
成形加工によって形成することにより、硝子材料と樹脂
材料とを一体化した光学素子を形成するための光学素子
の成形装置において、架台と、該架台上の、１つの円周上に所定角度間隔で配置され、
前記樹脂層の表面に前記所定の表面形状を転写するため
の複数の型手段と、該複数の型手段の夫々に対応して前記架台上に配置さ
れ、前記樹脂に活性エネルギー線を照射する複数の照射
手段と、前記円周の略中心位置に配置され、前記複数の型手段の
夫々に前記活性エネルギー線硬化型の樹脂と前記硝子部
材とを供給すると共に、前記夫々の型手段から成形の完
了した前記光学素子の取り出しを行う１台のロボット
と、前記型手段と、前記照射手段と、前記ロボットとを関連
させて制御するための制御手段とを具備することを特徴
とする光学素子の成形装置。
【請求項２】硝子部材の表面に、所定の表面形状を有
する活性エネルギー線硬化型の樹脂から成る樹脂層を、
成形加工によって形成することにより、硝子材料と樹脂
材料とを一体化した光学素子を形成するための光学素子
の成形装置において、架台と、該架台上の、１つの円周上に所定角度間隔で配置され、
前記樹脂層の表面に前記所定の表面形状を転写するため
の複数の型手段と、該複数の型手段の夫々に対応して前記架台上に配置さ
れ、前記樹脂に活性エネルギー線を照射する複数の照射
手段と、前記架台上に配置され、前記複数の型手段に前記活性エ
ネルギー線硬化型の樹脂と前記硝子部材とを供給すると
共に、前記型手段から成形の完了した前記光学素子の取
り出しを行う複数のロボットと、前記型手段と、前記照射手段と、前記複数のロボットと
を関連させて制御するための制御手段とを具備すること
を特徴とする光学素子の成形装置。