JPH0579007B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学素子の加圧成形に用いる成形型
に関する。より詳しくは製品として使用可能な光
学素子を後加工することなく成形することのでき
る加圧成形方法において使用され、温度を精密且
つ迅速に制御することのできる成形用型に関す
る。

〔従来の技術〕

レンズ、プリズム、フイルター等の光学素子の
多くは、従来ガラス等の光学素子用素材の研摩処
理を主とした方法によつて形成されてきた。しか
しながら、この研摩処理には、相当な時間及び熟
練技術が必要とされ、特に非球面レンズを研摩処
理によつて形成するには、一層高度な研摩技術が
要求されまた処理時間も更に長くなり、短時間に
大量に製造することは困難であつた。

そこで、一対の成形用型内に光学素子用素材を
挿入配置し、これを加圧するだけでレンズ等の光
学素子を成形する方法が注目されている。

従来、この種の方法では、光学素子用素材を、
成形に適した温度にするのに、あるいは成形後冷
却固化するのに型の周辺に設けられたヒーターや
冷却器の出力の変化によつてのみ制御していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従つて、型の温度が必要以上に上昇してしま
う、急冷が不可能、冷却器の出力変化に対して、
型の温度変化が遅れるというような欠点があり、
製造上、時間的、エネルギー的なロスを避けるこ
とができなかつた。更には、特に複雑形状や大型
の光学素子の成形若しくは冷却中、その素材自身
に温度分布が生じ、完成品に歪が発生したり、こ
の歪に起因して精度が低下する場合が少なくなか
つた。

本発明の目的は、上述の従来例の欠点を除去
し、所定温度への迅速な設定及び温度の精密な制
御が可能な光学素子の加圧成形用の型を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、成形または冷却中、光学
素材自身に、温度分布差が生じないようにするこ
との可能な加圧成形用型を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的達成可能な本発明の光学素子成形用型
は、加熱したガラス材料を加圧して光学素子に形
状変化させ、その後冷却して、取り出す非球面形
状の光学素子の成形用型において、 ａ 前記型は少なくとも上型および、下型を有
し、 ｂ 前記上型、下型、のいずれかは型部材が少な
くとも２部材から構成されており、 ｃ 該２部材の型部材は接合され、 ｄ その接合面は前記各型部材のキヤビテイ部分
の表面近くの近傍に設けられ、かつ、その接合
面には前記型の前記キヤビテイ表面温度を調節
するための温度調節媒体を流通させるための流
通路を形成し、 ｅ 前記流通路は前記型の２部材の接合面の両方
に非直線状の溝形状を加工して該２部材を接合
することにより１つの非直線の流通路を形成す
るようにしたことを特徴とする非球面の光学素
子成形用型の構造である。

〔実施例〕

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図は、本発明に係る光学素子の加圧成形用
型の一例を使用して、光学素子を製造する過程を
示す模式断面図である。この成形用型は、成形し
ようとする光学素子に応じたキヤビテイーを設定
可能で且つそれぞれ内部に空洞４が設けられてい
る上型１、胴型２及び下型３を、基本構造として
有する。これらの３つの型より成る成形用型とす
るのは、光学素子成形時における操作のしやす
さ、それぞれの加工性、材質の違い等を理由とす
る。上型１、胴型２及び下型３は、各々２部材か
ら成つている。上型１の２部材はネジ５により一
体化され、また胴型２の２部材及び下側３の２部
材は、台６に嵌合載置することにより、一体とな
つてそれぞれ、内部に空洞４を具備する型とな
る。空洞４は、型の温度を調節するための温度調
節媒体を流通させる流通路となつており、型の２
部材の接合面に非直線状の溝を加工しておいて、
該２部材を接合して一体化したとき、溝が前記流
通路を形成するように構成されている。部材の接
合面に設ける溝は、どちらか１方の部材の接合面
だけに加工しておいても、部材の接合により流通
路を形成することができる。

上記の成形用型を用いて、光学素子を成形する
には、次のようにして行う。台６上に、胴型２と
下型３とをセツトする。然る後、光学素子用素材
８を下型３上に載置する。該素材８としては通常
用いられるガラス、プラスチツクでよい。

次に、光学素子用素材８を成形に適した温度に
加熱する。この加熱は、成形用型周囲に配設させ
たヒーター（不図示）等の慣用手段により行う。

光学素子成形用素材８が所望の温度に達したら
上型１を下型３に向けて降下し、該素材８を加圧
成形する。この際には、各型の空洞４内に液体ま
たは気体を流すこと（以下、単に型内への流通と
いう）により成形用型の温度が必要以上上昇しな
いようにするとよい。

その後上型１に加えた加圧力を解除する。

その後、型内への流通及び／又は冷却器（不図
示）により成形用型を冷却・固化させる。以上の
ような方法で光学素子が製造される。なお、各過
程での型内への流通における温度制御は、液体や
気体の温度・量の調整により行う。

上記方法では、成形用型の温度を所望温度に迅
速に設定でき、且つ型温度の精密な制御が可能と
なる。従つて、成形された光学素子を、許される
限り、即ち冷却が余りに速すぎることにより生ず
る歪の発生防止などを考慮した範囲内で、急冷す
ることが可能となり、製造上の時間的、エネルギ
ー的損失を減じることができる。また、各々の型
全てに空洞が設けられており、型温度さらには型
の各部の温度が実質的に独立に制御可能となつて
いるので、冷却しにくい部分（例えば肉厚部分）
への冷却作用を促進させ、光学素子素材全体の温
度を均一に保ちつつ冷却すること等ができる。従
つて、成形・冷却中の光学素子用素材に生じる温
度分布に起因する歪の防止もできる。

上記実施例では成形用型が上型、胴型および下
型よりなるものを示したが、上型および下型より
なる成形用型であつてもよい。また、上型、胴型
および下型のうちいずれかの型が２部材から成つ
ているものであつてもよく、各型部材が３部材以
上から成つている構造のものであつてもよい。

本発明の加圧成形用型の他の態様として、例え
ば次のようなものが挙げられる。

(a) 多数個の光学素子を一度に成形できる上、
下、胴型より成る加圧成形用型のそれぞれに、
空洞や溝を設けたもの。

(b) 例えば上型が更に第１の上型、第２の上型、
…とに分離した構造となつている加圧成形用
型。

(c) 各型にそれぞれ、または各型の複数箇所に測
定センサーが設置できるようにされた上、下、
胴型より成る成形用型。

この態様の成形用型を使用する際には、測温セ
ンサーに制御機器を接続し、制御機器により液
体・気体の流量・温度を制御するとよい。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、上型、下型の各々
に空洞や溝を設けた本発明の光学素子の加圧成形
用型によつて、冷却速度を速くすることや、冷却
手段の温度の対する型の温度応答速度を大きくす
ることが可能となつた。従つて、成形サイクルを
大幅に短かくすることができるようになつた。更
には、成形用型の各部を実質的に独立に温度制御
ができるようになり、光学素子の歪防止・精度向
上に大変有効である。特に、複雑な形状や大型の
光学素子を成形する場合に測温センサーを複数設
置した本発明に係る成形用型を用いると、この効
果が顕著に現われる。また、温度が上りすぎて型
と光学素子用素材が融着するということも防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光学素子の成形型の一例を
用いて、光学素子を成形しているところを示す概
略断面図である。 １……上型、２……胴型、３……下型、４……
空洞、５……ネジ、６……台、７……測温センサ
ー、８……光学素子用素材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱したガラス材料を加圧して光学素子に形
   状変化させ、その後冷却して、取り出す非球面形
   状の光学素子の成形用型において、 ａ 前記型は少なくとも上型および、下型を有
   し、 ｂ 前記上型、下型、のいずれかは型部材が少な
   くとも２部材から構成されており、 ｃ 該２部材の型部材は接合され、 ｄ その接合面は前記各型部材のキヤビテイ部分
   の表面近くの近傍に設けられ、かつ、その接合
   面には前記型の前記キヤビテイ表面温度を調節
   するための温度調節媒体流通させるための流通
   路を形成し、 ｅ 前記流通路は前記型の２部材の接合面の両方
   に非直線状の溝形状を加工して該２部材を接合
   することにより１つの非直線の流通路を形成す
   るようにしたことを特徴とする非球面の光学素
   子成形用型の構造。