JPH06171958A

JPH06171958A - 光学素子成形装置

Info

Publication number: JPH06171958A
Application number: JP35295492A
Authority: JP
Inventors: Takahito Shirogane; 孝人白銀; Takashi Kobayashi; 高志小林; Katsuhiko Iwano; 克彦岩野
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-12-11
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 1994-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】外径の大きいレンズまたは、偏肉の差の大き
なレンズにおいて、高精度の転写が得られる光学素子成
形装置。【構成】光学ガラス素材７を載置した胴型１８を先端
部に載置した搬送アーム５を成形室３とを連設した加熱
炉４の一方の開口部より挿入して所定の温度に加熱し、
また成形室３の他方の開口部１３より挿入して成形室３
を通過して、加熱炉４の他方の開口部より挿入して、上
記胴型と共に光学ガラス素材７を収納する補助部材８を
先端部に装着したアーム９を、上記搬送アーム５と同期
作動にて成形室３の成形型１，２間に搬送した後、アー
ム９と共に、補助部材８を後方にエスケープして下型２
の上昇にて上型１とプレス成形するようにした光学素子
成形装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス素材を加熱軟化
し、一対の成形用型により押圧成形する光学素子成形装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記に関する従来の文献としては、特公
平３−６４４５３号公報および特開昭６２−２８１１９
号公報などがある。上記前者の文献、即ち特公平３−６
４４５３号公報に記載されている技術内容は、光学ガラ
ス素材をゴブ皿を介して搬送アームに載置し、本加熱炉
および成形室内の成形ポイントに搬送する技術が記載さ
れている。また、上記後者の特開昭６２−２８８１１９
号公報に記載されている技術内容は、光学ガラス素材を
載置し、搬送する胴型に加熱手段および冷却手段を設け
た技術が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の公報（特開平３−６４４５３号公報）においては、
本加熱炉により加熱軟化した光学ガラス素材は、搬送ア
ームにより成形室内の成形ポイントに搬送されるまでの
間に、光学ガラス素材の外周表面部分が成形室内の雰囲
気中で急冷されることになり、これによる光学ガラス素
材の表面部分と内部に温度分布が生じて成形の転写性に
悪影響を与えていた。特に、外径の大きいレンズ、偏肉
（中肉厚と外周肉厚との差）の大きなレンズの加工にお
いては、成形の転写性に悪影響が顕著であるという問題
点があった。また、上記後者の公報（特開昭６２−２８
８１１９号公報）における成形装置においては胴型が加
熱手段、例えばヒータ部の材料費および加工費などが高
価となり、従って成形されたレンズが高価となるという
問題があった。特に成形品を大量に生産する場合、胴型
を多量に必要とするなど原価的に問題があった。

【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、成形の転写性に優れ、特に外径の大きなレンズま
たは、偏肉の大きなレンズにおいて高精度に転写し得る
と共に、安価に成形することができる。光学素子成形装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【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、本発明の光学素子成形装置の
概念を示す要部の正面図である。図に示す箱状に構成さ
れた成形室３内の上壁に円柱形状の上型１の基端面が装
着されている。この上型１の先端成形面と対向した底面
の対応位置には、成形面を対向配設した円柱形状の下型
２が上下動自在に装着されている。

【０００６】上記成形室３の一方の側壁の中程には、搬
送アーム５および補助部材８とが通過する開口部を設け
てヒータを埋設した加熱炉４の開口部と連設されてい
る。また、成形室３の他方の側壁の上記一方の側壁の搬
送アーム５が通過する開口部と対応した位置にも補助部
材８を搬送する開口部が形成されている。上記した搬送
アーム５は、細長で帯板状に形成され、その先端部に切
り欠きを形成し、光学ガラス素材７を載置可能に形成し
たリング状の胴型が着脱自在に装着構成されて、加熱炉
４と成形室３内の成形ポイント間を搬送移動するよう構
成されている。また、成形室３の他方の開口部より成形
室３内および加熱炉４内に光学ガラス素材７を載置した
胴型を搬送する搬送アームの先端部をその内周部にて包
囲できる程度の筒状に形成した補助部材８を先端部に装
着した棒状よりなるアーム９が、上記搬送アーム５の先
端部に載置した光学ガラス素材７を補助部材８内に収納
して搬送アーム５の移動と同期移動するように構成され
ている。

【０００７】

【作用】上記構成による解決手段の作用を説明する。光
学ガラス素材７は、搬送アーム５に載置保持されてお
り、加熱炉４内に搬送されて所定の温度、即ち成形可能
な転移点温度に加熱軟化される。また、補助部材８はア
ーム９に保持されて成形室３の他方の側壁に設けた開口
部より成形室３内に移動通過して一方の開口部より加熱
炉４内に移動して停止し、上記光学ガラス素材７と同一
程度の温度に加熱される。加熱された補助部材８は、光
学ガラス素材７をその筒内に収納する。補助部材８内に
光学ガラス素材７を収納したアーム９と搬送アーム５と
は、同期作動して成形室３内の上型１と下型２間に搬送
される。上型１と下型２間に搬送された補助部材８は、
成形室３の開口部より外部に退避（エスケープ）すると
共に光学ガラス素材７は、成形室３内の雰囲気に晒され
ることもなく、下型２の上昇により上型１とによりプレ
ス成形される。

【０００８】

【実施例１】本発明のガラス成形装置の具体例を図面に
基づいて説明する。図２は、本発明の光学素子成形装置
の実施例１に係わる要部を示す正面よりの断面図であ
る。図３と図４は、図２に示す成形装置の作用順を示し
た正面よりの各断面図である。なお、図中において、上
記本発明の概念の説明に用いた図１と、同一部材、同一
形状、同一構成については、同一符号を付し、その説明
は省略する。

【０００９】成形室３の上壁面１４に基端部を固定装着
した上型１と、この上型１の先端成形面と対向した低壁
面１５に穿設した孔内を上下動自在に装着した下型２の
成形面と上型１の成形面との間の成形ポイントの一方の
側壁１０の中程には、光学ガラス素材７を載置した胴型
を帆走する搬送アーム５が入出する開口部１１が形成さ
れている。この開口部１１の外壁には、搬送アーム５に
載置された光学ガラス素材７を載置した胴型と、成形室
３の他方の側壁１２に形成された開口部１３より伸延し
てくるアーム９の先端部に連設した補助部材８とを加熱
する加熱炉４が連設されている。また、上記上型１と下
型２とは互いの軸芯が一致するように設定構成されてお
り、また、所定の温度に設定可能な加熱手段（図示され
ず）が設けられている。更に、上型１と下型２は、上記
加熱手段により高温となり酸化を防止するため、成形室
３の周面を壁で囲い構成されている。また、図には示さ
れていないが、成形室３内を窒素ガス、または不活性ガ
スなどで充満させるためのガス供給手段が設けられてい
る。

【００１０】次に、上記構成よりなる本実施例の作用を
説明する。胴型に光学ガラス素材７を載置し、搬送アー
ム５により加熱炉４内に搬送し、光学ガラス素材７が成
形可能な温度になるまで加熱軟化される。また、補助部
材８はアーム９に支持されて成形室３の他方の開口部１
３より成形室３内を通過して、一方の開口部１１より、
上記加熱炉４内に搬送されて、図２に示すように光学ガ
ラス素材７および胴型と共に筒内に挿入収納される。

【００１１】上記搬送アーム５を開口部１１（成形室３
方向）方向に移動させ、胴型に光学ガラス素材７を載置
したまま成形室３内に搬送する。この場合、図３にて示
すように補助部材８を支持構成したアーム９は、上記光
学ガラス素材７を載置した胴型を筒内に収納した状態の
まま搬送アーム５と同期して移動する。上記成形室３内
に搬送された補助部材８も加熱炉４により加熱されてい
るため、その筒内の雰囲気は、高温となっているので、
光学ガラス素材７は加熱炉４から成形室３内の雰囲気に
晒されることはない。従って、光学ガラス素材７の温度
が急激に低下するようなことがない。

【００１２】上記状態の成形室３内において、補助部材
８は、光学ガラス素材７を成形するため、上型１と下型
２との間より、図４に示すように成形室３の他の開口部
１３より外部に退避（エスケープ）移動する。補助部材
８がエスケープしたあと、下型２が上昇し、胴型および
光学ガラス素材７を持ち上げて、光学ガラス素材７を上
型１とによりプレス成形される。

【００１３】上記した本実施例による補助部材８の熱容
量は、胴型および光学ガラス素材７に比較して大きく設
定しているため、特に加熱手段を設けられていない成形
装置３内に移動して、その雰囲気に晒されても、内周部
の温度が急激に低下することがない。そのため、補助部
材８の内周部に位置する胴型および光学ガラス素材７が
成形室３内の雰囲気に晒されることなく、成形型１，２
間に搬送される。

【００１４】上記構成と作用によると、加熱された補助
部材８は、光学ガラス素材７と同期して成形室３内に搬
送されるため、光学ガラス素材７の温度が急激に低下す
ることがなくなり、光学ガラス素材７の表面部と中心部
に温度分布が減少した。従って、外径の大きいレンズお
よび偏肉の大きなレンズの成形においても、優れた転写
性を有して成形することができると共に、成形可能な形
状のレンズの幅を増加させることなど生産面、原価面に
優れた利点を奏し得る。

【００１５】また、上記本実施例においては、胴型に光
学ガラス素材７を載置した例で説明したが、本実施例
は、上記に限定されるものではなく、胴型に代わりルツ
ボを用いたり、光学ガラス素材７の代わりに溶融ガラス
を用いたりしても同様の結果が得られる。但し、搬送ア
ーム５には、溶融ガラス上型，下型に供給する必要があ
るので、回転できる手段を付加することになる。

【００１６】

【実施例２】本発明の光学素子成形装置の実施例２を図
５〜図７に基づいて説明する。図５は、本発明の光学素
子成形装置の実施例２に係わる要部を示す正面よりの断
面図である。図６と図７は、図５に示す成形装置の作用
順を示した正面よりの各断面図である。なお、図中にお
いて、上記本発明の概念の説明に用いた図１と上記実施
例１に用いた図２〜図４と同一部材、同一形状、同一構
成については、同一符号を付し、その説明は省略する。

【００１７】本実施例と上記実施例１との構成上の相違
点は、図に示すように成形室３の他方の側壁１２に設け
た開口部１３の外壁にも加熱炉を設けた点である。即
ち、上型１と下型２を配設した成形室３の一方の側壁１
０の開口部１１側の外壁に、本加熱炉１７を、他方の側
壁１２の開口部１３側の外壁に補助加熱炉１６をそれぞ
れ連設構成した点である。上記補助加熱炉１６は加熱ヒ
ータを埋設した円筒形状に形成されており、アーム９の
先端部に装着した補助部材８は、予め所望の温度に加熱
された後、図５に示すように、本加熱炉１７内に搬送し
て光学ガラス素材７を載置した胴型１８を筒内に収納し
て更に、所定の温度に加熱される。所定の成形可能な温
度に加熱軟化された光学ガラス素材７および胴型とを収
納した補助部材８のアーム９は、搬送アーム５と同期作
動にて、上型１と下型２との間に搬送される。搬送を終
わった補助部材８のアーム９は、単独作動して収納した
光学ガラス素材７および胴型１８より離れ、開口部１３
より補助加熱炉１６内に退避し、次の成形を行うための
予備加熱して待機するように構成されている。上記補助
部材８が退避したのち、下型２は上昇作動をして光学ガ
ラス素材７を上型１に当接してプレス成形される。

【００１８】上記構成と作用を有する本実施例によれ
ば、光学ガラス素材７は加熱炉４で、補助部材８は、補
助加熱炉１６で別々の加熱手段で加熱されるので、光学
ガラス素材７および補助部材８の温度設定が容易となっ
た。また、補助部材８は、光学ガラス素材７の成形中に
おいて、補助加熱炉１６により予備加熱されているの
で、補助部材８を使用しない場合の加熱時間を比較して
もほとんど差が生じない。

【００１９】

【実施例３】本発明の光学素子成形装置の実施例３を図
８〜図１２に基づいて説明する。図８は、本発明の光学
素子成形装置の実施例３に係わる要部を示す正面よりの
断面図である。図９〜図１２は、図８に示す成形装置の
作用順を示した上面よりの各断面図である。なお、図中
において上記各実施例に用いた各図面および図１にて用
いた同一部材、同一形状、同一構成については、同一符
号を付し、その説明は省略する。

【００２０】本実施例と上記実施例１と２との構成上の
相違点は、実施例１においては、補助部材８の形状が筒
状形状であったのに対し、本実施例は、図８に示すよう
に正面側（側方）に開口部２０を形成したコの字形状に
形成した点と、実施例１においては、補助部材８を装着
したアーム９を搬送アーム５と対向した位置方向に配設
して駆動するようにしたのに対し、本実施例では搬送ア
ーム５と並列にアーム１９を設けて配設して側方向と軸
方向に移動駆動するように構成した点である。即ち、予
め加熱炉４内にて所定の温度に加熱された搬送アーム５
の側方に並列にて配設したアーム１９の先端部に筒状形
状の一方向の側面を切り欠き形成したコの字形状の補助
部材２１を搬送アーム５の先端部に連設構成した光学ガ
ラス素材７を載置した胴型１８の側方より、アーム１９
の作動にてその側方の開口部２０より図９に示すよう
に、補助部材２１内に挿入収納されて図１０に示すよう
搬送アーム５と同期作動にて開口部１１より成形室３内
の上型１と下型２間に移動する。続いて、図１１にて示
す矢印方向にアーム１９を移動すると共に、図１２に示
すような加熱炉４内にて次の成形のために加熱される。
一方、搬送アーム５上の光学ガラス素材７は、下型２の
上昇により上型１とによりプレス成形される。

【００２１】上記構成と作用による本実施例によれば、
光学ガラス素材７と補助部材２１は１個の加熱炉４のみ
で加熱することができるので、１個の光学ガラス素材７
を成形するまでの時間が短縮される。また、成形される
までに必要な加熱炉４は、１個でもすむため搬送アーム
５の多軸化が容易となり、光学ガラス素材７の加熱から
プレス成形するまでのサイクルタイムが短縮された。従
って、成形レンズの成形が安価にできるなどの利点が得
られた。

【００２２】

【実施例４】本発明のガラス成形装置の実施例４を図１
３〜図１６に基づいて説明する。図１３は、本発明のガ
ラス成形装置の実施例４に係わる要部を示す上面よりの
断面図である。図１４は、図１３にて示す搬送アームと
アームの構成を一部断面にて示す正面図である。図１
５、図１６は、図１３および図１４に続く作用を示す上
面よりの断面図である。なお、図中において、上記各実
施例に用いた各図面および図１にて用いた同一部材、同
一形状、同一構成については、同一符号を付し、その説
明は省略する。

【００２３】本実施例と上記実施例１との構成上の相違
点は、実施例１においては光学ガラス素材７および胴型
を載置した搬送アーム５と補助部材８を先端部に配設し
たアーム９とを設け、補助部材８内に光学ガラス素材７
および胴型を挿入収納して、搬送アーム５とアーム９と
を同期作動して加熱炉４と成形室３内を搬送して光学ガ
ラス素材７の成形室３内の雰囲気による熱の低下を防ぐ
よう構成している。

【００２４】これに対し、本実施例は、搬送アーム５の
先端部に配設した光学ガラス素材７を載置した胴型１８
の基端側寄りの近傍位置の搬送アーム５の面に孔を穿設
し、その孔に軸２５を嵌着構成し、搬送アーム５の上面
と下面に載置された胴型１８の上面と下面を覆うように
遮蔽作動する板形状の熱吸収体２３と２４の一端に穿設
した孔を軸２５に挿入装着し、更に熱吸収体２３の上面
には、図１３に示すように搬送アーム５の軸線に沿って
作動（矢印）するよう軸２５にレバー２６の一端に穿設
した孔と嵌着し、その上面ナット２７にて締付け装着さ
れている。また、軸２５の下方の端部にもナット２８に
て、熱吸収体２４を締め付け装着して互いに胴型１８を
上下から遮蔽するよう挿入出自在に構成されている。ま
た、レバー２６の他端は、搬送アーム５の長手方向、即
ち、搬送アーム５と並列に配設した熱吸収体２３と２４
を開閉用ロット２９の先端部と接続構成して矢印にて示
す方向に作動して熱吸収体２３と２４を胴型１８上面と
下面を覆うように遮断構成されている。

【００２５】上記構成による本実施例の作用を説明す
る。まず、加熱炉４内において搬送アーム５の先端部に
光学ガラス素材７を載置した胴型１８を載置して所定の
温度に加熱した後、ロット２９を右方向（先端方向）に
移動することにより、レバー２６は時計方向に回動する
と共に熱吸収体２３と２４も時計方向に回動して胴型１
８の上面と下面を覆う（図１４）。この覆った状態にて
搬送アーム５を開口部１１より成形室３内に挿入し上型
１と下型２間に搬送（図１５）される。

【００２６】上型１と下型２との間に搬送された胴型１
８の上面と下面とを覆った熱吸収体２３と２４は、図１
６に示すように、ロット２９の基端方向への移動によ
り、レバー２６は反時計方向に回動すると共に熱吸収体
２３と２４も反時計方向に回動し、下型２は上昇して上
型１とによりプレス成形される。成形された光学ガラス
素子は、胴型１８上に再度載置されて搬送アーム５によ
り上型１と下型２間より開口部１１を経て加熱炉４を通
過して外部に搬送される。なお、本実施例においては、
熱吸収体２３と２４を加熱する手段として、光学ガラス
素材７を加熱する加熱炉にて熱吸収体２３と２４を光学
ガラス素材７と同じ温度にて加熱するよう兼用して用い
たが、本実施例はこれに限定するものではなく、熱吸収
体２３と２４のみを専用に加熱する手段を設けて加熱し
て光学ガラス素材７とは異なる温度に加熱する場合も本
実施例に含有する。この場合は、光学ガラス素材７を加
熱する加熱炉を兼用する場合と比較して、例えば、熱吸
収体２３と２４の成形室３内での温度低下を考慮して熱
吸収体２３と２４をより若干高めの温度にて加熱され
る。

【００２７】上記構成と作用による本実施例によれば、
光学ガラス素材７は、加熱された熱吸収体２３と２４に
より上面と下面とを覆い構成されて成形室３内に搬送さ
れているので、成形室３内の雰囲気による温度低下は、
熱吸収体２３と２４から吸収されるがため光学ガラス素
材７の温度が急激に低下することが内ので、高精度のレ
ンズ高品質に生産性よく成形できる。

【００２８】

【実施例５】本実施例は、上記実施例１，実施例２およ
び実施例３における補助部材８または補助部材２１内に
加熱ヒータを埋設して、光学ガラス素材７を載置した胴
型１８の外周囲を覆い構成して、光学ガラス素材７を加
熱炉４内から成形室３内に搬送する際、補助部材８又は
補助部材２１に設けたヒータにて胴型１８に載置された
光学ガラス素材７を加熱した加熱炉４と同程度の温度に
加熱されるよう構成されている。その他の構成は、上記
実施例１および実施例２と同一である。また、作用にお
いても同一作用にてプレス成形される。また、上記した
構成および作用による効果としては確実に光学ガラス素
材の温度低下を防ぐことができること以外は、上記各実
施例と同一である。

【００２９】

【発明の効果】上記構成による本発明によれば、光学ガ
ラス素材を覆い構成して成形室に同機作動する補助部材
を設けたので、成形する光学ガラス素材の温度が急激に
低下することがなく、従って光学ガラス素材の表面部と
中心部に温度分布が減少したため、大きな径のレンズお
よび偏肉差の大きなレンズの成形に対しても良好な転写
性を得ることができるので、高精度の光学素子が高品質
に、かつ安価に生産性よく成形できるという効果は大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学素子成形装置の概念を示す要部の
正面図である。

【図２】本発明の光学素子成形装置の実施例１に係わる
要部を示す正面よりの断面図である。

【図３】図２に示す成形装置の作用を示す正面よりの断
面図である。

【図４】図３に示す成形装置の作用に続く作用を示す正
面よりの断面図である。

【図５】本発明の光学素子成形装置の実施例２に係わる
要部を示す正面よりの断面図である。

【図６】図５に示す成形装置の作用を示す正面よりの断
面図である。

【図７】図６に示す成形装置の作用に続く作用を示す正
面よりの断面図である。

【図８】本発明の光学素子成形装置の実施例３に係わる
要部を示す正面よりの断面図である。

【図９】図８に示す成形装置の作用を示す正面よりの断
面図である。

【図１０】図９に示す成形装置の作用に続く作用を示す
正面よりの断面図である。

【図１１】図１０に示す成形装置の作用に続く作用を示
す正面よりの断面図である。

【図１２】図１１に示す成形装置の作用に続く作用順を
示す正面よりの断面図である。

【図１３】本発明の光学素子成形装置の実施例４に係わ
る要部を示す正面よりの断面図である。

【図１４】図１３に示す成形装置の作用を示す正面より
の断面図である。

【図１５】図１４に示す成形装置の作用に続く作用順を
示す正面よりの断面図である。

【図１６】図１５に示す成形装置の作用に続く作用順を
示す正面よりの断面図である。

【符号の説明】

１上型２下型３成形室４加熱炉５搬送アーム７光学ガラス素材８，２１補助部材９アーム１０，１２側壁１１，１３，２０開口部１４上板１５下板１６補助加熱炉１８胴型１９アーム２３，２４熱吸収体２５軸２６レバー２７，２８ナット２９ロット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学ガラス素材を加熱する加熱炉と、こ
の加熱炉と連設した光学ガラス素材を光学素子に成形す
る一対の成形室と、この成形室と上記加熱炉間に光学ガ
ラス素材を搬送する搬送手段と、この搬送手段と同期作
動し、上記加熱炉と成形室間を通過するよう構成したア
ームと、このアームの先端部に上記光学ガラス素材の加
熱した温度の低下防止手段とを具備したことを特徴とす
る光学素子成形装置。
【請求項２】光学ガラス素材を加熱する加熱炉と、光
学ガラス素材を光学素子に成形する一対の成形型と、加
熱炉にて加熱軟化した光学ガラス素材を上記成形型間に
搬送する搬送手段と、光学ガラス素材に対して離反およ
び近接自在となるよう配設された熱吸収体と、この熱吸
収体を加熱する加熱手段と、上記加熱炉にて加熱された
光学ガラス素材を加熱炉より成形型間に搬送する際、上
記熱吸収体は、光学ガラス素材が成形型間に搬送される
まで上記光学ガラス素材の近傍に位置し、上記光学ガラ
ス素材が成形型間に搬送された後に、光学ガラス素材よ
り離反することを特徴とする光学素子成形装置。