JPH0543260A - 光学素子の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 搬送部材の温度低下をゆるやかにし、高精度
な位置決めができるとともに、十分なガラス素材の温度
を保持しつつ高精度な光学素子を成形する。 ［構成］ 上型２には心出し用リング２４が取り付けら
れている。心出し用リング２４には高温高圧な気体を噴
射する噴射口３４が設けられている。下型３には突き上
げ用リング２５が取り付けられている。突き上げ用リン
グ２５には高温高圧な気体を噴射する噴射口３５が設け
られている。搬送アーム１８により上下型２，３間にガ
ラス素材５を載置した搬送部材９を搬入する。搬送部材
９は突き上げ用リング２５の噴射口３５からの気体によ
り上昇する。心出し用リング２４の噴射口３４からの気
体により搬送部材９と上下型２，３との軸心を一致させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は研削や研磨加工等を施す
ことなくプレス成形加工だけで高い形状精度および面粗
度を保有するガラスレンズの製造方法に関し、特に、ガ
ラスレンズの光軸と上下型の軸心との軸ずれを少なく成
形する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】既知のように、最近ではレンズ，プリズ
ムおよびフィルター等の光学素子を研磨加工等の後加工
を施すことなくプレス成形加工だけで製造する技術が案
出されている。かかる技術は、成形可能温度に加熱され
たガラス素材を、成形用上下型間に搬入し、所望形状の
成形面を有する上下型を介してプレス成形することによ
り、所望の光学素子を製造するものである。

【０００３】このような技術によれば、短時間に光学素
子を製造することができ、また非球面レンズも球面レン
ズと同様に容易かつ短時間にて製造できる利点がある。
従って、この技術は特に非球面レンズの製造に用いると
大きなメリットがある。

【０００４】ところで、このような技術によってプレス
成形されるガラスレンズで一番問題となるのは、成形時
にガラス素材の光軸と上下型の軸心とが一致しているか
である。成形時にガラス素材の光軸と上下型の軸心とが
一致してしないとき、すなわちガラス素材と上下型とが
心ずれを生じているときには、高性能のガラスレンズを
成形することはできない。

【０００５】従来、偏心度の低いガラスレンズを成形す
る方法として、例えば特開昭６１−１７４１２７号公報
に記載された発明がある。この発明は、筒状のスリーブ
内において、上型または下型の何れか一方の周囲に配置
した筒状位置決め部材をガラス保持用のリング状胴型に
圧接させてリング状胴型を移動させることにより、当該
リング状胴型の中心軸と前記上型および下型の中心軸と
を一致させるものである。

【０００６】上記発明によれば、スリーブ内に収納され
ている上型および下型の中心軸はすでに良く合っている
ため、胴型の中心軸が上下型の中心軸と合致することに
よって光軸ずれの少ないガラスレンズを成形することが
できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記特開昭
６１−１７４１２７号公報記載の発明においては以下の
様な欠点がある。

【０００８】すなわち、光学素子を成形する際には、ガ
ラス素材を載置した搬送部材を６００℃以上に、金型を
４００〜５５０℃に加熱してプレスを行なう。その際、
金型の温度は金型周囲に取り付けられたヒーターにより
ほぼ一定に保たれている。しかしながら、位置決め部材
と搬送部材とが金型に当接した場合、高温の搬送部材か
ら位置決め部材を介して金型へ熱が移動し、結果として
金型の温度は上昇し、搬送部材の温度は低下する。

【０００９】高精度の光学素子を成形するためには、金
型や搬送部材の温度設定および搬送部材の温度低下をで
きるだけ防止することが重要であるが、上記発明では搬
送部材から金型への熱移動が発生するため、金型や搬送
部材の温度設定が難しく、搬送部材の温度低下も避けら
れないという欠点があった。

【００１０】因って、本発明は前記従来技術の欠点に鑑
みてなされたものであり、搬送部材から金型への熱移動
が小さく、かつ搬送部材と金型との中心軸を一致させる
ことのできる光学素子の成形方法の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、搬送部材に載
置された光学素材を加熱軟化し、上下型間に搬送して押
圧成形する光学素子の成形方法において、前記搬送部材
と等温度の高圧気体を搬送部材に噴射することにより、
前記上下型と搬送部材との軸心を一致させつつ成形を行
なう方法である。

【００１２】

【作用】高圧気体を搬送部材に均一に噴射することによ
り、搬送部材は金型および位置決め部材と接触すること
なく位置決めされる。さらに、気体を搬送部材と等温に
加熱することにより、搬送部材の温度低下をゆるやかに
する。

【００１３】

【実施例１】図１〜図５は本実施例の光学素子の成形方
法に用いる光学素子成形装置を示し、図１は光学素子成
形装置の縦断面図、図２は搬送部材の部分拡大斜視図、
図３は要部拡大断面図、図４は要部の拡大平面図、図５
は高圧気体の配管を示す概略図である。

【００１４】１は光学素子成形装置で、この光学素子成
形装置１は上型２および下型３を配置した成形本体部４
と、ガラス素材５を加熱するための予備加熱炉６および
本加熱炉７と、内部にガラス素材５が投入された状態で
マガジン８上に載置される搬送部材９を成形本体部４の
成形室内１０の成形ポイント１１に搬送するための搬送
アーム駆動部１２とから構成されている。

【００１５】下型３は固定用リング１３により主軸１４
に連結されている。下型押さえカバー１５は略円筒形状
をしており、その内径部分に軸受１６を介して主軸１４
を備えている。下型押さえカバー１５と主軸１４とは装
置基台１７内に備えられたそれぞれ別々の駆動部（図示
省略）に連結されている。

【００１６】搬送アーム駆動部１２は搬送アーム１８を
進退駆動するためのもので、搬送アーム１８を予備加熱
炉６，本加熱炉７および成形ポイント１１の各位置にて
停止制御しうる様に構成されている。ガラス素材５は搬
送部材９を介してマガジン８上に載置支持されており、
マガジン８下方位置に配設した搬送部材９の突き上げ用
シリンダー１９にて搬送アーム１８の搬送部材支持部２
０上に移し替えられる様に設定構成されている（図２参
照）。

【００１７】上型２は固定用部材２１により上板２２に
固定されている。上型２の外周部分には断熱材２３を介
して心出し用リング２４が取り付けられている。突き上
げ用リング２５は断熱材２６を介して下型押さえカバー
１５に取り付けられている（図３参照）。

【００１８】気体ボンベ２７は管２８を介して気体加熱
炉２９に接続されている。気体加熱炉２９の気体出口と
心出し用リング２４および突き上げ用リング２５内の高
温高圧気体流路３０，３１とは管３２により接続されて
いる。この管３２にはコック３３が備えられている。コ
ック３３は突き上げ用リング２５の上昇を感知するセン
サ（図示省略）に接続されており、センサからの情報に
よりその開閉が自動的に行なわれる様に構成されている
（図５参照）。

【００１９】高温高圧気体流路３０，３１は高温高圧気
体の噴射口３４，３５へと達している。心出し用リング
２４には水平方向外向きに高温高圧気体の噴射口３４が
設けられている。また、突き上げ用リング２５には垂直
方向上向きに高温高圧気体の噴射口３５が設けられてい
る。心出し用リング２４および突き上げ用リング２５の
各噴射口３４，３５はそれぞれ４ヶ所に等分に配置され
ている（図４参照）。

【００２０】以上の構成から成る光学素子成形装置１を
用いての光学素子の成形方法は、まず、ガラス素材５を
載置した搬送部材９をマガジン８上に載置して予備加熱
炉６内に搬入し、ガラス素材５をその素材の転移点温度
より約５０℃低い温度に加熱する。予備加熱されたガラ
ス素材５は、搬送部材９とともに突き上げ用シリンダー
１９を介してマガジン８上から搬送アーム１８上に移し
替える。

【００２１】次に、搬送アーム１８上に保持された搬送
部材９を、搬送アーム１８を介して本加熱炉７内に搬送
し、搬送部材９上のガラス素材５をガラスの転移点温度
以上に加熱させて成形可能な粘度に軟化処理する。次
に、加熱処理されたガラス素材５を搬送部材９と搬送ア
ーム１８を介して成形室１０内の成形ポイント１１に搬
送する。そして、突き上げ用リング２５が上昇を開始す
る。このとき、突き上げ用リング２５の上昇をセンサで
感知することにより、高圧気体のコック３３が自動的に
開いて、噴射口３４，３５から高温高圧気体が噴射され
る。

【００２２】突き上げ用リング２５の噴射口３５から噴
射された高温高圧気体により、搬送部材９は突き上げ用
リング２５と非接触の状態で上昇し、水平を保つ。搬送
部材９が一定量上昇すると、搬送部材９の内径部に心出
し用リング２４の噴射口３４から噴射された高温高圧気
体が噴きつけられることにより、搬送部材９と上型２の
間隔を均一にして上型２と搬送部材９との軸心を一致さ
せる。

【００２３】その後、下型３がさらに上昇してガラス素
材５を搬送部材９内で突き上げ、上型２と共にプレス成
形を行なう。この時、ガラス素材５と搬送部材９とは加
熱により締まりばめとなっており、ガラス素材５を突き
上げると搬送部材９も共に突き上げられる。

【００２４】高温高圧気体の噴射は、プレス成形前に終
了するように、時間をプログラム制御（図示省略）して
おく。成形後の光学素子は搬送部材９に載置され、搬送
アーム１８を介してマガジン８に戻される。

【００２５】本実施例によれば、上下型２，３と搬送部
材９との高精度な位置決めができるとともに、十分なガ
ラス素材５の温度を保持しつつ成形を行なうことができ
る。

【００２６】尚、本実施例では、高温高圧気体の各噴射
口３４，３５をそれぞれ４ヶ所等分して配置したが、本
発明はこれに限定するものではなく、噴射口を配置する
位置，噴射口の数および噴射口の大きさは搬送部材９お
よびガラス素材５に応じて任意に変更することができ
る。

【００２７】

【実施例２】図６は本実施例で用いる装置の要部斜視図
である。

【００２８】本実施例では、前記実施例１における心出
し用リング２４および突き上げ用リング２５へそれぞれ
４ヶ所等分に配置した噴射口３４，３５を廃止し、代わ
りに円環状の噴射口４１，４２を設けて構成した点が異
なり、他の構成は同一な構成部分から成るものであり、
同一構成部分には同一番号を付して、構成の説明を省略
する。

【００２９】上記構成の装置を用いての成形方法は、円
環状の噴射口４１，４２からの高温高圧気体の噴射によ
り上下型２，３と搬送部材（図示省略）との軸心を一致
させて成形を行なう。以下、本実施例の作用は前記実施
例１の作用と同様であり、作用の説明を省略する。

【００３０】本実施例によれば、各噴射口４１，４２を
円環状としたことにより、搬送部材の温度が全周にわた
って均一化され、光学素子の冷却も均等に行なわれる。

【００３１】

【実施例３】図７は本実施例で用いる装置の要部断面図
である。

【００３２】本実施例では、前記実施例１における心出
し用リング２４の噴射口３４を廃止し、代わりに搬送部
材９よりも噴射口を外周に設置して構成した点が異な
り、他の構成は同一構成部分から成るもので、同一構成
部分には同一番号を付してその説明を省略する。

【００３３】本実施例の心出し用リング２４は、搬送部
材９を遊嵌できる様にその内径が大きく形成されてい
る。そして、心出し用リング２４の内周面下部には搬送
部材９の外周に高温高圧な気体を噴きつける噴射口５１
が前記実施例１と同様に４ヶ所等分に配置されている。

【００３４】上記構成の装置を用いての成形方法は、高
温高圧気体の噴射により周辺の雰囲気がかき乱されない
様に搬送部材９の外周に気体を噴きつける。以下、前記
実施例１と同様な作用であり、作用の説明を省略する。

【００３５】本実施例によれば、雰囲気が乱れることに
よる光学素子への影響を抑えることができる。

【００３６】尚、本実施例では高温高圧気体の各噴射口
５１，３５をそれぞれ４ヶ所等分して配置したが、本発
明はこれに限定するものではなく、噴射口を配置する位
置，噴射口の数および噴射口の大きさは搬送部材９およ
びガラス素材５に応じて任意に変更することができる。
また、前記実施例２における円環状の噴射口４１，４２
の様に、各噴射口５１，３５の形状を円環状にしてもよ
い。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光学
素子の成形方法によれば、搬送部材の温度の低下も少な
く、搬送部材と成形型との高精度な位置決めができ、か
つ高精度な光学素子を成形するに十分なガラス素材の温
度を保って光学素子の成形を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す縦断面図である。

【図２】実施例１を示す部分拡大斜視図である。

【図３】実施例１を示す要部拡大断面図である。

【図４】実施例１の要部を示す拡大平面図である。

【図５】実施例１を示す概略図である。

【図６】実施例２を示す要部斜視図である。

【図７】実施例３を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１ 光学素子成形装置 ２ 上型 ３ 下型 ４ 成形本体部 ５ ガラス素材 ６ 予備加熱炉 ７ 本加熱炉 ９ 搬送部材 １２ 搬送アーム駆動部 １８ 搬送アーム ２４ 心出し用リング ２５ 突き上げ用リング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送部材に載置された光学素材を加熱軟
   化し、上下型間に搬送して押圧成形する光学素子の成形
   方法において、前記搬送部材と等温度の高圧気体を搬送
   部材に噴射することにより、前記上下型と搬送部材との
   軸心を一致させつつ成形を行なうことを特徴とする光学
   素子の成形方法。