JPH06102555B2

JPH06102555B2 - 光学素子の成形装置

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Publication number: JPH06102555B2
Application number: JP61136863A
Authority: JP
Inventors: 正樹渡辺
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1986-06-12
Filing date: 1986-06-12
Publication date: 1994-12-14
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPS62292640A

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押圧成形する成
形装置に関する。

［従来の技術］被光学素子、例えばガラスレンズの場合にはガラス素材
を所定の温度に加熱した後、これを一対の成形型で押圧
成形する方法が光学素子の量産性を図るため開発実施さ
れている。

かかる成形方法によれば、従来のガラス素材を研削，研
磨加工を施して成形する成形方法に比較して、高い面精
度と面粗度を有し、均質性に富む光学素子を量産し得る
利点を有する反面、押圧成形によって得られる２つの光
学表面の光軸に対して外周部の芯および真円度を高精度
に保持することが要求される。

従って、かかる要求を満たすには、被成形光学素子の光
学表面を押圧成形する成形型に加えて、これらの外周部
を規制する枠部が必要となり、かかる要求を満足し得る
成形装置として特開昭60−171234号公報所載のガラスレ
ンズ成形装置が提案された。

すなわち、当該成形装置は、第10図に示す如く、所定温
度に加熱したガラスレンズ素材８を押圧成形する型面3,
4を有する上下成形型1,2と、この成形型1,2の周囲側面
を２方向より保持すべく駆動源としてのエアーシリンダ
ー５にて前進，後退するスライドコア部6,7とを具備し
てなるものである。

尚、図中９は前記上型２を昇降するエアーシリンダーを
示すものである。

［発明が解決しようとする問題点］しかるに、前述の成形装置によれば、光学素子の上下成
形面の成形に加えて、これの外周部を成形するスライド
コア部が具備されるが、下型１に対して上型２並びに一
対のスライドコア部6,7の位置合わせ精度の調整が要求
されることに伴って、これらを常時規制する手段を具備
せず、前記下型１に対する各者の位置ズレが生じ易くま
た離型時にアスや外周のカケ等を生ずる欠陥を有する問
題点が存在する。

因って、本発明はかかる成形装置における欠陥に鑑みて
発明されたもので、被成形光学素子の光軸に対する外周
部の芯精度並びに真円度、傾きの各成形精度を向上する
とともに離型による光軸表面の歪みや外周部のカケ等を
生ずることのない光学素子の成形装置の提供を目的とす
るものである。

［問題点を解決するための手段］本発明の成形装置では、被成形光学素子の外周部を成形
する成形面11,13および２つの光学表面を成形する成形
型の嵌合部14,15を有し相互に開閉自在な一対の胴型10,
11と、被成形光学素子の２つの光学表面を成形する成形
面18,19および前記胴型10,11の嵌合部14,15との嵌合部2
0,21を有し、対向方向に移動自在な一対の成形型16,17
とから成り、前記胴型10,11と成形型16,17とはいずれか
一方が他方に対して、直交方向に移動自在に配設されて
いる。

［作用］本発明の成形装置では、図示しない開閉装置により胴型
10,11を開いた状態下に、両面を円滑面に成形した被成
形ガラス素材22を一方の胴型11の成形面13内に同成形面
13の段部23を介して載置した後、これに他方の胴型10を
重合して両胴型10,11を閉じた状態（第１図ｂ参照）に
て、これを図示しない加熱装置によって、成形に必要な
軟化温度に前記被成形ガラス素材22を軟化せしめる。

しかる後、この加熱装置内より胴型10,11を図示しない
移動装置によって搬出せしめるとともにこれを移動装置
によって、所定温度に加熱設定された成形型16,17間
（この時成形型16,17は互い非成形位置に離反する状
態、すなわち、第１図ｄの状態下にセットされている）
に搬入した後、成形型16,17を胴型10,11の嵌合部14,15
にその嵌合部20,21を嵌合せしめつつ装入して、その成
形面18,19により被成形ガラス素材22を押圧成形する
（第１図ｃ）。

また、この押圧成形後、転位点付近の温度に達した時点
にて成形型16,17を胴型10,11の嵌合部14,15より、その
嵌合部20,21を離脱せしめつつ被成形位置（第１図ｄ参
照）まで退避せしめて離型するとともにこの成形型16,1
7の離型後、胴型10,11を成形型16,17間より、前記移動
装置を介して搬出せしめるとともに前記開閉装置によっ
て再度胴型10,11を開き（第１図ｅ参照）、胴型11の成
形面13内より成形後の光学素子24を取り出す。

［実施例］以下本発明光学素子の成形装置の実施例を図面とともに
説明する。

（第１実施例）第２図は本発明の光学素子の成形装置の第１実施例を示
す断面図である。

図において、10,11は被成形光学素子24の外周部を成形
する成形面12,13と、被成形光学素子24の２つの光学表
面を成形する成形型の嵌合部14,15を有する胴型で、こ
の胴型10,11は被成形光学素子24の光軸方向に２分割さ
れた構成からなるとともに両者は図示しない開閉装置に
よって開閉自在に保持されている。

また、胴型11の成形面13には被成形ガラス素材22を保持
する段部23が設けられている。

さらに、16,17は被成形光学素子24の２つの光学表面を
成形する成形面18,19と、前記胴型10,11の嵌合部14,15
に嵌合する嵌合部20,21を有する成形型で、この成形型1
6,17は同軸上において図示しない昇降装置により昇降自
在に対向配置されている。

尚、前記胴型10,11の嵌合部14,15と成形型16,17の嵌合
部20,21は、胴型10,11が開閉装置によって閉鎖状態にあ
る時に、成形型16,17が昇降装置によって対向方向に作
動されることにより、それぞれの嵌合部20,21が胴型10,
11の嵌合部14,15に嵌合されることにより、成形型16,17
の芯出しを行うことができるように予め対応した構成を
具備するものである。但し、嵌合手段による芯出し構成
に限定されず、第１図の概念的な構成に示す如きテーパ
ー部あるいはその他の同効の構成手段により実施し得る
ものである。

また、当該実施例の成形装置では、成形型16,17に対し
て、胴型10,11は図示しない移動装置によって、前記成
形型16,17の軸線に直交する方向に移動自在に配設され
ている。

しかして、以上の構成から成る成形装置により、被成形
光学素子24を成形する場合について、以下に説明する。

図示しない開閉装置により胴型10,11を開いた状態下
に、両面を円滑面に成形した被成形ガラス素材22を一方
の胴型11の成形面13内に同成形面13の段部23を介して載
置した後、これに他方の胴型10を重合して両胴型10,11
を閉じた状態にて、これを図示しない加熱装置によって
加熱し成形に必要な粘度に前記被成形ガラス素材22を軟
化せしめる。

しかる後、この加熱装置内より胴型10,11を図示しない
移動装置によって搬出せしめるとともにこれを移動装置
によって、所定温度に加熱設定された成形型16,17間
（この時成形型16,17は互いに非成形位置に離反する状
態にセットされている）に搬入した後、成形型16,17を
胴型10,11の嵌合部14,15にその嵌合部20,21を嵌合せし
めつつ装入して、その成形面18,19により被成形ガラス
素材22を押圧成形する。この際、前記成形型16,17の押
圧成形に伴って押圧変形する被成形ガラス素材22は胴型
10,11の成形面12,13にその外周部が圧接し、両胴型10,1
1の成形面12,13によって所望の形状の外周面が成形され
る。

また、この押圧成形後、転位点付近の温度に達した時点
にて、成形型16,17を胴型10,11の嵌合部14,15より、そ
の嵌合部20,21を離脱せしめつつ非成形位置まで退避せ
しめて離型するとともにこの成形型16,17の離型後、胴
型10,11を成形型16,17間より、前記移動装置を介して搬
出せしめるとともに前記開閉装置によって再度胴型10,1
1を開き、胴型11の成形面13内より成形後の光学素子24
を取り出す。

尚、前記において当該成形装置による成形工程を示した
が、被成形ガラス素材22の加熱に当っては、胴型10,11
内に載置した後、同胴型10,11とともに加熱装置内にて
加熱する場合について説明したが、被成形ガラス素材22
を胴型10,11とは別に加熱した後、予め所定温度に管理
される胴型10,11内に前記方法と同様の方法により装入
載置することによって実施することも可能である。

以上説明から明らかな通り、前記成形装置によれば、胴
型10,11の嵌合部12,13に嵌合部20,21を嵌合せしめつつ
成形型16,17の成形面18,19によって被成形光学素子24の
２つの光学表面を成形するものであるから、両成形型1
6,17の芯出しが適確に行われた状態下に被成形光学素子
24の２つの光学表面の成形を行うことができると同時
に、成形型16,17の芯出し状態下に胴型10,11の成形面1
2,13によって被成形光学素子24の外周部が形成され、同
素子24の光学軸と外周部との傾きをなくすことができ、
さらに、前記成形型16,17の押圧成形が胴型10,11の閉鎖
状態下に行われることにより、前記成形上の作用効果は
より向上されるとともに成形型16,17の離型は前記胴型1
0,11の閉鎖状態下に遂行され、かつ被成形光学素子24の
胴型10,11内よりの取り出しは、一方の胴型10を他方の
胴型11より離反した状態下に遂行することができるの
で、離型時における被成形光学素子24に生ずるアスある
いは外周部のカケ，バリ等の発生を防止することができ
る。

ちなみに、前記成形装置によって成形した被成形光学素
子24の芯精度５μｍ以下、光学軸と外周部の傾き２′以
下、外周部の真円度３μmTIR以下、アスλ/4以下の成形
精度を得られるとともに離型性も良好で、カケ，バリ等
の発生をも見られなかった。

（第２実施例）第３図は本発明の成形装置の第２実施例を示す断面図で
ある。

当該実施例における成形装置は、前記第１実施例におけ
る胴型，成形型を収容する筒型30を設けるとともにこの
筒型30を固定する上下側ベース板31,32を設け、かつ上
下側ベース板31,32は、これを締結する締結ボルト33を
備えるとともに一方の上側ベース板31にはプレス装置34
の装出入孔35を開口し他方の下側ベース板32には成形型
の突き上げ装置36の装出入孔37を開口してある。

また、前記筒型30の外周部38にはヒーター39が内蔵され
るとともに右側中央部には温度センサー40が装備されて
いる。

しかして、胴型10,11および成形型16,17は第１実施例と
同様の構成から成り、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。

因って、当該成形装置の組み立て方法としては、下側ベ
ース板32上側に筒型30をセットした後、この筒型30内に
成形型17を装入するとともにこの成形型17の嵌合部21に
嵌合部15を嵌合せしめつつ胴型11を装着し、しかる後、
この胴型11の成形面13の段部23に被成形ガラス素材22を
載置し、さらにこの胴型11上側に胴型10を重合した後、
成形型16をその嵌合部20を胴型10の嵌合部14に嵌合せし
めることにより筒型30内に装入する。

この筒型30内に対する胴型10,11、成形型16,17および被
成形ガラス素材22のセットが完了した後、筒型30上側に
上側ベース板31を乗載するとともにこれを締結ボルト33
を下側ベース板32の螺子孔41に螺着して固定することに
より、成形装置の組み込みを完了することができる。

かかるセット状態下において、温度センサー40による筒
型30の温度を測定しつつヒーター39を介して筒型30を加
熱することにより、胴型10,11内の被成形ガラス素材22
を所定の温度に加熱軟化せしめた後、プレス装置34を作
動して、上側ベース板31の装出入孔35を介して成形型16
を押圧せしめ、被成形ガラス素材22を押圧成形せしめる
ものである。

これにより被成形ガラス素材22の成形を完了することが
でき、その後、プレス装置34を上動せしめて筒型30内よ
り退避せしめるのに関連して下側ベース板32の装出入孔
37を介して突き上げ装置36を筒型30内に進入せしめて、
成形型17を上動せしめるとともに成形型16を筒型30内よ
り取り出し、かつ胴型10を取り出した後、胴型11内の被
成形光学素子24を取り出すことにより、成形を完了し得
る。

以下同様にして順次光学素子の成形を実施することがで
き、その他の成形方法並びにその作用効果は、第１実施
例と同様であり、特に当該実施例によれば、ヒーター39
により、成形に必要な構成部を同一温度に加熱すること
ができ、成形温度の安定化を図ることができるので、成
形精度をより向上し得る利点に加えて、成形素材のワ
レ，歪みを防止することができる。

尚、前記装置のセット方法については、上下ベース板3
1,32間に筒型30をセットし締結ボルト33を介して固定し
た後、成形型16,17,胴型10,11および被成形ガラス素材2
2を装入セットすることにより実施することも可能であ
る。

（第３実施例）第４図は本発明成形装置の第３実施例を示す断面図であ
る。

かかる実施例の成形装置は、下側ベース板32に筒型30の
載置用台部46を設けるとともに成形型16,17による成形
ポイントを第２実施例の場合に比較して下位に位置せし
めたもので、その他の構成は第２実施例と同様で、同一
番号を付し、その説明を省略するとともに成形方法につ
いても同様であるので省略する。

（第４実施例）第５図は本発明成形装置の第４実施例を示す断面図であ
る。

かかる実施例の成形装置は、第２実施例における筒型30
を上下筒型42,43により形成するとともに両筒型42,43に
は、それぞれ胴型10,11の嵌合部44,45を設けることによ
り構成した点を異にし、その他の構成は第２実施例と同
様の構成から成り、各部の構成は、同一番号を付し、そ
の具体的な構成の説明は省略する。

かかる成形装置によれば、胴型10,11自体の筒型30内に
おける芯出しセットを筒型30の上下筒型42,43の嵌合部4
4,45を介して行うことができる。

以上の構成から成る成形装置による被成形ガラス素材の
成形は、下側ベース板32上に下筒型43を乗載後、この下
筒型43内に成形型17を装入するとともに胴型11を下筒型
43の嵌合部45に嵌合し、かつ嵌合部15を成形型17の嵌合
部21に嵌合して装着する。

しかる後、胴型11の成形面13の段部23に被成形ガラス素
材を載置した後、胴型10を胴型11上に位置合せしつつ重
合するとともに嵌合部44を胴型10の外側に嵌合しつつ上
筒型42を下筒型43に装着する。

さらに、この上筒型42内に成形型16を、その嵌合部20を
胴型10の嵌合部14に嵌合せしめつつ装着した後、前記上
筒型42の上に上側ベース板31をセットし、これを締結ボ
ルトを介して下側ベース板32に締結することにより成形
装置のセットを完了することができる。

以下前記第２実施例と同様の方法により同様の作用効果
を以って被成形光学素子の成形を実施できる。

特に当該実施例にかかる成形装置は筒型30に対する胴型
10,11の芯出しを的確に行うことができる利点を有す
る。

（第５実施例）第６図は本発明成形装置を自動化して使用する場合の実
施例を示し、第６図ａは成形カセットの断面図、第６図
ｂは成形カセットの搬送ベルトの斜視図、第６図ｃは成
形カセットの保持アームの斜視図、第６図ｄは成形部の
斜視図である。

第６図ａにおいて、50は有底円筒体から成るカセット
で、このカセット50の上側外周には第７図ｃにて示す保
持アーム60の係合溝51を穿設するとともに底部52には成
形後の光学素材を取り出すための突き出し装置（図示し
ない）の装出入孔53を開口してある。

また、このカセット50内には成形型16,17および胴型10,
11を脱着自在に装着してあり、成形型16,17および胴型1
0,11の構成は第２実施例と同一構成から成り、同一構成
部分には同一番号を付してある。

しかして、かかる構成から成る成形カセット70を多数個
用意し、各成形カセット70には、カセット50内に成形型
17および胴型11を前記第２実施例における筒型30に対す
る装着方法と同様の方法にて装着した後、胴型11の成形
面13の段部23に被成形ガラス素材22を係止せしめて載置
し、さらに胴型10および成形型16をカセット50内に装入
セットする。

かかるセット状態の複数の成形カセット70を第６図ｂに
示す搬送ベルト71の保持枠72に保持せしめて順次供給せ
しめる。

そして、この搬送ベルト71による供給工程においては、
例えば、第６図ｃに示す保持アーム60のチャック部61を
成形カセット70の係合溝51に係合して保持した後、この
保持アーム60を介して図示しない加熱室内に成形カセッ
ト70を搬入し、これを所定温度に加熱して、前記カセッ
ト50内の被成形ガラス素材22を軟化せしめた後これを加
熱室内より搬出するとともに第６図ｄにて示す成形室73
の成形台74に成形カセット70を搬入セットした後、成形
室73に装備されるプレス装置75の押圧ロッド76を成形台
74に固定される成形カセット50の成形型16に押圧するこ
とにより成形カセット50内の被成形ガラス素材22を成形
型16,17、胴型1,11の成形面18,19,12,13によって第２実
施例と同様の成形を実施することができる。

しかる後、再度、保持アーム60を介して成形カセット70
を成形室73内より搬出し、前記搬送ベルト71の保持枠72
に戻し、次順の成形カセット70を前記と同様の操作によ
り成形を行うとともに以下順次同様の操作の繰り返して
搬送ベルト71を介して搬送される成形カセット70にセッ
トされる被成形ガラス素材22の成形を自動的に遂行し得
る。

尚、成形後の光学素子の取り出し作業は成形後の成形カ
セット70が再度搬送ベルト71に戻され、所要の冷却工程
を経た後、装出入孔53に図示しない突き出し装置を装入
して成形型16,17を上昇した後、成形型16を離型すると
ともに胴型10を胴型11より離脱せしめてカセット50内よ
り取り出すことにより、成形後の光学素子を胴型11内よ
り取り出すことにより遂行できる。

また、成形カセット70を使用した成形方法については、
前記方法に限定されるものではなく、例えば、成形カセ
ット70の搬送ベルト71を使用した供給方法でなく、保持
枠72を列設した回転テーブル等を使用してもよく、加熱
方法については、成形カセット70の搬送ベルト71等によ
る搬送工程中において加熱室を通過させることにより実
施する等の方法の採用が挙げられる。

（第６実施例）第７図は本発明成形装置の第６実施例を示す部分断面図
である。

かかる実施例の場合には、筒型30に対して胴型10,11と
成形型16,17をセットした後にでも被成形ガラス素材22
を同型116の成形面13の段部23に装入載置し得るように
胴型10の成形面12を成形型16の嵌合部14の内径と同一に
形成した場合を示すもので、他の構成は第２実施例と同
様である。

尚、この実施例は上述してきた各実施例に適用し得るこ
とは勿論である。

（第７実施例）第８図は本発明成形装置の第７実施例を示す部分断面図
である。

かかる実施例は第７実施例と同趣旨の構成を備えるとと
もに特に胴型10,11の相互の芯出しを行うことができる
ように胴型10,11に係合段部55,56を成形したものであ
る。

かかる実施例の他の構成は第２実施例と同一であり、ま
た、その他の各実施例に適用し得るものである。

［発明の効果］本発明によれば、被成形光学素子の芯精度，光学軸と外
周部の傾き，真円度，成形面の反転精度を著しく向上し
得るとともに離型性能を向上し、アス，バリ，カケ等の
発生を防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の概念を示す説明図、第１図ｂ乃至第
１図ｅは成形工程の概念を示す説明図、第２図は本発明
成形装置の第１実施例を示す断面図、第３図は本発明成
形装置の第２実施例を示す断面図、第４図は本発明成形
装置の第３実施例を示す断面図、第５図は本発明成形装
置，第４実施例を示す断面図、第６図は本発明成形装置
を自動化して使用する場合の実施例を示し、第６図ａは
成形カセットの断面図、第６図ｂは成形カセットの搬送
ベルトの斜視図、第６図ｃは成形カセットの保持アーム
の斜視図、第６図ｄは成形部の斜視図、第７図は本発明
成形装置の第６実施例を示す部分断面図、第８図は本発
明成形装置の第７実施例を示す部分断面図、第９図は従
来の成形装置を示す断面図である。 10,11……胴型 12,13……成形面 14,15……嵌合部 16,17……成形型 18,19……成形面 20,21……嵌合部 22……被成形ガラス素材 23……段部 24……被成形光学素子 30……筒型 31,32……上下側ベース板 33……締結ボルト 34……プレス装置 35,37……装出入孔 36……突き出し装置 38……外周部 39……ヒーター 40……温度センサー 41……螺子孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被成形光学素子の光軸方向に開閉自在な一
対の胴型と押圧成形する成形型とを嵌合，離脱自在に構
成したことを特徴とする光学素子の成形装置。