JPH06166526A - 光学素子の成形装置 - Google Patents

光学素子の成形装置

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JPH06166526A
JPH06166526A JP34146792A JP34146792A JPH06166526A JP H06166526 A JPH06166526 A JP H06166526A JP 34146792 A JP34146792 A JP 34146792A JP 34146792 A JP34146792 A JP 34146792A JP H06166526 A JPH06166526 A JP H06166526A
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JP
Japan
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sleeve
optical element
mold
gas
clearance
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JP34146792A
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English (en)
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Masato Nakahama
正人 中濱
Hiroshi Ito
弘 伊藤
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/50Structural details of the press-mould assembly

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形型とスリーブとの摺動が成形中に咬み合
うことが無く、また成形された光学素子を成形型より温
度に関係なく離型できるように構成した光学素子の成形
装置。 【構成】 上下一対の成形型1,6を要し、そのうちの
上型1の軸芯にガス流導孔10と上型1の外周面に上記
ガス流導孔10より分岐したガス噴出孔7a,7b,7
c,7dをそれぞれ穿設し、上型1の外周面にクリアラ
ンス9を設けて嵌合した円筒形状のスリーブ2と、スリ
ーブ2の外周に溝11を形成して支持ボール3a,3b
を介してスリーブ2を上下移動させるよう構成した支持
部材4と、スリーブ2と上型1間のクリアランス9の上
面に開閉するガス遮蔽手段8を設けて、成形する光学素
材5の芯出しを高精度に行うと共に、短時間にて成形し
た光学素子を上型1より離型するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス素材をプレス成
形する成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、加熱軟化された光学ガラス素材を
加圧成形して光学素子を成形する方法において、成形後
の芯取り工程を省くため成形型にスリーブを設けて成形
するという試みがある。例えば、特開平3−88734
号公報、特公平3−554020号公報などがある。上
記前者の公報(特開平3−88734号)に記載されて
いる技術内容は、上型とスリーブとの間にばねを介在さ
せて型と成形した光学素子とを離間する方向に変化をも
たせて離間するという方法である。また、上記後者の公
報(特公平3−554020号)に記載されている技術
内容は、ガラス素材の熱膨張率>成形型素材の熱膨張率
>胴型素材の熱膨張率という関係を有する素材からなる
胴型を用い、ガラス素材をスリーブ内に挿入する際と、
光学素子をスリーブより取り出す際に、胴型とスリーブ
との嵌合部とのクリアランスを大きくし、加熱成形中は
胴型とスリーブとのクリアランスを小さくする方法であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の公報、即ち特開平3−88734号公報に記載され
た方法においては、光学素材を加熱後の押圧成形時に成
形型とスリーブとが、咬み合いが生じ、そのため上型が
摺動しないために成形型とスリーブとの中心軸を高精度
に一致させる必要がある。この成形型とスリーブとの咬
み合いを防ぐために成形型とスリーブとの嵌合部のクリ
アランスを大きく構成すると光学素材の光軸と光学素材
の外径の中心軸がずれたまま成形されるという問題が生
じていた。
【0004】また、上記後者の公報である特公平3−5
54020号に記載された成形方法においては、成形さ
れた光学素子を外部に取り出す際、成形型とスリーブと
の嵌合部のクリアランスが大きくなるまで温度を下げな
ければならないため、成形のサイクルタイムが長くな
り、生産性が悪いという問題が生じていた。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑みて創作された
もので、成形型とスリーブとのクリアランスを数ミクロ
ン以内に保持し、成形する光学素材の芯出しを高精度に
行うと共に、短い時間にて、光学素子をスリーブ内より
外部に取り出すことを可能とした光学素子の成形装置を
提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の概念を図面に基
づいて説明する。図1は、本発明の概念を示した正面よ
りの断面図である。図の上方位置に示す円形状のTの字
形状のブロックは、下端面に成形面を形成した上型1で
ある。この上型1の軸芯には、外部のガス供給手段と接
続構成されたガス流導孔10が穿設されている。このガ
ス流導孔10の下端部円周には、数箇所に分岐構成さ
れ、その外周面との間に多数の噴出孔7a,7b,7
c,7dが均等に穿設されている。即ち、上型1のガス
流導孔10より供給されるガスをその外周面より噴出す
るようにガス噴出孔7a,7b,7c,7dが穿設構成
されている。また、上型1の径小に形成された外周面、
即ち上記ガス噴出孔7a,7b,7c,7dの外周側面
には、上記上型1の径小部より若干長い寸法に形成され
た筒形状のスリーブ2が所望の寸法(間隔)のクリアラ
ンス9を設けて上下動自在に嵌合装着されている。
【0007】上記スリーブ2の上端面と、上型1の上端
部に形成された鍔状の径大部の下端面との間には、上記
クリアランス9の上面を遮蔽(閉じる)するように形成
されたリング形状のガス遮蔽部材8が上下方向に移動可
能に介在配設されている。即ち、成形した光学素子を外
部に取り出すときにおいて、ガス遮蔽部材8とスリーブ
2と金型1と光学素子とでキャビティが構成されてい
る。また、スリーブ2の外周には、図に示すように溝1
1を形成し、その溝11内の中間に板形状で先端部をコ
の字状に形成された芯出し用の支持部材4の上記コの字
部がスリーブ2を挟むように挿入配設されている。この
芯出し用支持部材4の溝11内の上下には支持ボール3
aと3bが先端部を挟持するよう配設し、スリーブ2を
上下動して光学素材5と上型1との芯出しを行うように
構成されている。また、上記上型1の下端面、即ち光学
素子の成形面と対向した下方位置には、成形される光学
素材5を挟持成形するように、形成面を先端に形成した
下型6が上下動可能に配設されている。
【0008】
【作用】上記構成よりなる本発明は、まず成形時に上型
1の外周面のガス噴出孔7a,7b,7c,7dより高
圧ガスをクリアランス9内に均等に噴出することにより
スリーブ2の内周面と上型1の外周面とは接触せず均一
なクリアランス9を保持することができ、スリーブ2を
下方向に摺動させると共に、光学素材5の光軸(外径に
対しての軸芯)を出すことができる。また、成形後スリ
ーブ2を下方向に摺動させて光学素子5を上型1より離
型し、ガス遮蔽部材8とスリーブ2と上型1とによりキ
ャビティを構成したのち、ガス圧を高めることで光学素
子5をスリーブ2より離反することができる。
【0009】
【実施例1】本発明の光学素子の成形装置の具体例を図
面に基づいて説明する。図2は、本発明の光学素子の成
形装置に係わる要部を示した正面よりの断面図である。
図3は、図2に示すガス遮蔽手段の要部を示し、その一
部を断面にて示す拡大正面図である。図4は、図3の一
部を略した上面図である。図5は、図2に示す上型とス
リーブの作用を示す正面図である。図6は、図2および
図5に示すガス遮蔽手段の形状を示す上面図である。な
お、図中において、上記本発明の概念にて説明した図1
と同一部材、同一形状および同一構成については、同一
符号を用い、その説明は省略する。
【0010】ガス噴出孔7a,7b,7c,7dを外周
に均等に穿設した上型1の基端部は、図示されていない
が、成形装置の型固定部材21の下端面に固定装着され
ている。また、下型6の基端部は図示されていないが成
形装置の型シリンダー18の上端面に装着され上下動可
能に構成されている。上記上型1と下型6とは、上型1
の中心軸と下型6の中心軸との傾き角が0.1′内で、
かつ被加工光学素材5を押圧成形するときにおいて、下
型6の中芯軸な上型1の成形機能面の中心との距離が5
μm以内となるように対向配設されている。
【0011】上型1の外周に嵌合装着した円筒形状のス
リーブ2は、図3および図4に示すように、その外周面
の所望位置に溝11を形成し、その溝11内に先端部4
をコの字形状の切欠形成した支持片のコの字部がスリー
ブ2を挟むように挿入して支持片の上下に支持ボール3
a,3bをそれぞれ介在構成した帯状でかつ板形状の支
持部材4が挟持配設している。この支持部材4は、上記
スリーブ2を図4に示すように、支持ボール3a,3b
を介して支持されている。即ち、スリーブ2は支持ボー
ル3a,3bのそれぞれの接点A,Bの2ヶ所にて支持
されており、点A,Bを結んだ線が、上型1の中心軸と
垂直となり、点AとBとの中点が上型1の中心軸と一致
するように上型1の外周に嵌合装着されている。
【0012】本実施例においては、上型1と下型6は超
硬材にて形成されており、スリーブ2はサイアロン材に
より形成されているため、成形時において上型1の外径
よりスリーブ2の内径が8μm大きくなるように構成さ
れている。また、スリーブ2の内周壁面は、粗さ0.2
μm以下に鏡面加工されている。
【0013】上記成形型1と6間に成形される光学素材
5は、環状体形状に形成された胴型14に載置され、搬
送シリンダー17の先端部に連設されたツメ16上に、
胴型14と共に載置されて図示されていない加熱炉にて
所定の成形可能な温度に加熱軟化されてのち下型6の成
形面上に搬送載置されるよう構成されている。また、下
型6の外周面には、円筒形状に形成された突き上げ部材
15が嵌着されており、成形時に下型6が型シリンダー
18により上昇して搬送シリンダー17のツメ16に
て、光学素材5を載置した胴型14を持ち上げるように
構成されている。
【0014】上型1の上端部の鍔形状の下端面とスリー
ブ2の上端面との間には、少なくとも2つの線膨張率の
異なる素材にて形成され、雰囲気温度にて焼ばまるよう
に構成された環状形のガス遮蔽部材8が上下動するよう
介在し、図5に示すように上型1の外周面とスリーブ2
の内周面間に構成されたクリアランス9の上端面を圧着
遮蔽して、クリアランス9内のガス圧を高めるように、
遮蔽部材8の環状形の周縁と接続構成した遮蔽部材用シ
リンダー19の上下作動により開閉するよう構成されて
いる。上記ガス遮蔽部材8の構成は、図6に示すように
半球形状に形成されたガス遮蔽部材8aと8bの2部材
により構成されている。即ち、ガス遮蔽部材8aとガス
遮蔽部材8bの半球形状の端面には、溝と突起が形成さ
れて嵌合するように構成されている。なお、詳しくはガ
ス遮蔽部材8aの両端面には突起が形成されている。ま
た、ガス遮蔽部材8bには、溝が形成されている。ま
た、ガス遮蔽部材8aはガス遮蔽部材8bよりも熱膨張
係数の大きな素材にて形成されており、ガス遮蔽部材8
aとガス遮蔽部材8bとは、常温時には分離し、成形時
のような高温状態においては、熱膨張の差により締まり
嵌めとなるよう構成されている。
【0015】上記構成によりなる本実施例の作用を説明
する。本実施例においては、凸レンズを成形する場合を
例にとり説明する。まず、光学素材5を胴型14上に載
置し、搬送シリンダー17のツメ16上に胴型14と共
に載置して、図示されていない加熱炉に搬送して成形可
能な温度に加熱軟化されたのち、搬送シリンダヘ17に
より下型16上に搬送される。この場合、スリーブ2は
外部に配設したガス供給手段の作動により上型1の外周
に穿設したガス噴出孔7a,7b,7c,7dなどによ
り、その内周壁に向けて均等な圧でガスが噴出される。
このガスの噴出により上型1とスリーブ2との間にクリ
アランス9が構成し、互いが接触しないように位置決め
される。また、上型1および下型6は予め外周に配設し
た加熱ヒータ12および20により成形可能な温度に加
熱されている。
【0016】次に、下型6が上昇し、下型6の外周に嵌
着した突き上げ部材15により搬送シンリダー17の先
端部に配設されたツメ16より胴型14が持ち上げられ
る。更に、下型6は上昇して光学素材5が胴型14の孔
より下型6の成形面に載置されて、スリーブ2の下端面
よりスリーブ2内に挿入し、更に上記光学素材5の上面
が上型1の成形面に当接するまで上昇し、上型1と下型
6とスリーブ2とでキャビティが構成され光学素材5は
押圧成形される。
【0017】上記光学素材5の押圧成形終了後におい
て、型シリンダー18を作動させ、下型6を下降させて
胴型14をツメ16上に載置する。更に、下型6を下降
させて下型6の上端と胴型14の下端が接触しない位置
になるまで下型6を下降する。その後、支持用シリンダ
ー22を作動し、支持部材4および支持ボール3a,3
bを介して、スリーブ2を下降させて成形された光学素
子上型1より離型する。
【0018】次に、遮蔽部材用シリンダー19を作動さ
せて、ガス遮蔽部材8を下降させて、その下面をスリー
ブ2の上面と上型1に設けた段部とに圧着させる。この
状態(図5に示す状態)になった後、ガス噴出孔3a,
3b,3c,3dよりガスの流入量を増し、ガス圧を高
める。即ち、上型1の外周とスリーブ2の内周面と、成
形された光学素子の上面と、離型した上型1の成形面と
の間に、ガス圧を高めて成形された光学素子の外径周面
をスリーブ2の内周面より離反する。離反した光学素子
は、胴型14上に載置され、搬送シリンダー17の作動
により外部に搬出され、所定の冷却手段を経て外部に取
り出される。
【0019】ガス遮蔽部材8とスリーブ2は、胴型14
が搬送シリンダー17の作動にて上型1と下型6の間よ
り、成形した光学素子の搬送を開始すると同時に、成形
前の位置まで上昇移動される。上記本実施例によるとス
リーブ2と上型1とが接触することがないためにスリー
ブ2を確実に摺動させることができる。
【0020】
【実施例2】図7は、本発明の光学素子の成形装置に係
わる実施例2の要部を示す正面よりの断面図である。図
8は、図7に示すスリーブの上面図である。なお、本実
施例の図中において上記した概念図である図1と、実施
例1に用いた図2〜図6と同一部材、同一形状および同
一構成については、同一符号を用い、その説明は省略す
る。
【0021】本実施例と上記実施例1との構成上の相違
点は、図に示すように、スリーブ23と24の形状が異
なっている点である。即ち、実施例1においては、円筒
状のスリーブ2の上端面に図6にて示す半球形状のガス
遮蔽部材8aと8bの2部材の互いの縁辺の端面を接合
してリング状に嵌合構成された遮蔽部材8を下降移動し
てクリアランス9より外部に漏出するガスを遮蔽して、
クリアランス9内の圧を高めて上型1と離型した光学素
子を下方向に押圧してスリーブ2の内周面より離反する
よう構成したのに対し、本実施例では、セラミック素材
により、上型1の外周面と対応した樋形状の溝を内側に
形成し、その上面に上型1の上端部に突出して設けた鍔
形状の下面に形成した溝内に挿入するようにその外径寸
法と対応した半球面を内周面に形成して上型1の外周と
の間に構成されるクリアランス9の上面を遮蔽するよう
に内径方向に半月形状に突出し、上下動可能に構成した
遮蔽部材23と24の互いの縁辺を嵌合装着したスリー
ブ25は上下移動可能に構成されている。
【0022】上記嵌合したスリーブ25の2個の遮蔽部
材23と24とは、図8に示すように互いが嵌合装着す
るように、一方の遮蔽部材23の両端縁部に突起を形成
し、他方の遮蔽部材24の両端縁部に上記突起と対応し
た寸法の溝を形成されており、溝内に挿入する遮蔽部材
23の線膨張係数の方が遮蔽部材24よりは大きな素材
にて形成されており、常温時には分離し、成形時のよう
な高温状態においては、熱膨張の差により締まり嵌めと
なるように構成されている本実施例の成形方法の作用手
順は、上記した実施例1と同様の作用にて成形される
が、本実施例においては、スリーブ25の下降作動と、
クリアランス9の上面開口部の遮蔽作動も、支持用シリ
ンダー22の作動にて行われる点が実施例1とは異なる
点である。
【0023】上記した実施例1および実施例2と共に、
凸形状の光学素子の成形方法を用いたが、本発明は、こ
れに限定するものではなく、凹形状、またはメニス形状
の光学素子の成形においても同様に行うことができる。
【0024】
【発明の効果】上記構成による本発明によれば、上型と
スリーブとの間に、所望寸法のクリアランスを設けたの
で光学素材の光軸と外径との芯出しが容易となった。ま
た、クリアランスにガス遮蔽手段を設けたので、ガス圧
による光学素子の離型が容易となるなど生産性、品質
性、原価性に優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学素子の成形装置の概念を示した正
面よりの断面図である。
【図2】本発明の光学素子の成形装置に係わる要部を示
した正面よりの断面図である。
【図3】図2に示すガス遮蔽手段の要部を示し、その一
部を断面にて示す拡大正面図である。
【図4】図3の一部を省略した上面図である。
【図5】図2に示す上型とスリーブの作用を示した正面
図である。
【図6】図2および図5に示すガス遮蔽部材の形状を示
す上面図である。
【図7】本発明の光学素子の成形装置の実施例2に係わ
る要部を示す正面よりの断面図である。
【図8】図7に示すスリーブの上面図である。
【符号の説明】
1 上型 2,25 スリーブ 3a,3b 支持ボール 4 支持部材 5 光学素材 6 下型 7a,7b,7c,7d 噴出孔 8,23,24 遮蔽部材 9 クリアランス 10 ガス流導孔 11 溝 12、20 ヒータ 14 胴型 15 突き上げ部材 16 ツメ 17 搬送シリンダー 18 型シリンダー 19 遮蔽部材用シリンダー 21 固定部材 22 支持用シリンダー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周にガス噴出孔を有する上型と、この
    上型の外周に嵌合配設したスリーブと、このスリーブと
    上型間に設けたクリアランスと、このクリアランスの開
    口を開閉するガス遮蔽手段と、上記スリーブの内周面と
    外周とに配設した被光学素材と上型との芯出し手段とを
    具備したことを特徴とする光学素子の成形装置。
JP34146792A 1992-11-27 1992-11-27 光学素子の成形装置 Withdrawn JPH06166526A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5805361A (en) * 1995-07-18 1998-09-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical element, optical element molding die, and method of molding the optical element
WO2009035083A1 (ja) * 2007-09-13 2009-03-19 Konica Minolta Opto, Inc. ガラス成形体の製造方法
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