JPH07300323A - 光学素子の製造装置および製造方法 - Google Patents
光学素子の製造装置および製造方法Info
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- JPH07300323A JPH07300323A JP12053694A JP12053694A JPH07300323A JP H07300323 A JPH07300323 A JP H07300323A JP 12053694 A JP12053694 A JP 12053694A JP 12053694 A JP12053694 A JP 12053694A JP H07300323 A JPH07300323 A JP H07300323A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
ンズの偏肉成形に対応する製造装置および製造方法を得
る。 【構成】 ユニットベース10の底部上面には接触部材
12,13,14を上下動可能に支持する3つの昇降装
置32,33,34が固定されている。ユニットベース
10内周面には冷却ブロー吐出用の3つのノズル22,
23,24が配置されている。
Description
形して光学素子を得る製造装置および製造方法に関す
る。
て、加熱軟化させた素材レンズ(以下、プリフォームと
いう)を成形型でブレスする際、成形型に高温となって
いるプリフォームが融着するのを防止する目的、あるい
は成形レンズの加熱軟化状態から冷却固化までの時間を
短縮させる目的として、強制的に冷却を行わせるように
レンズ外周部に向けてエアー(または窒素ガス)を吹き
つける方法が知られている。
にコバ肉が薄いものの場合、外周からの強制冷却を行う
と外周部が先に固化してしまい、成形が完了していない
うちに変形流動を止めてしまう欠点があった。また、外
周部が先に固化して内部が軟化したままだと、冷却固化
時の収縮による歪みが生じてリング状の割れが起こると
いう欠点があった。
開平5−193962号公報には以下の様な発明が提案
されている。上記発明は、成形型下部に空隙を設け、そ
こに冷却用流体吐出用ノズルを設けたものである。これ
らの装置による製造方法は、成形工程において、上記ノ
ズルから冷却用流体を吐出し、成形型を内部から冷却す
るものである。
5−193962号公報記載の発明においては、冷却用
流体による一様な冷却であるため、上記空隙による冷却
範囲内で更に冷却に内外差を付けることができず、冷却
能力の微調整が出来ない問題があった。
冷却分布制御ができ、凸あるいは凹レンズの偏肉成形に
対応できる光学素子製造装置を提供することにある。請
求項2に係わる本発明の目的は、微妙な冷却分布制御を
行い、凸あるいは凹レンズの偏肉成形に対応する光学素
子製造方法を提供することにある。
熱軟化したガラスを上下一対の成形型で押圧成形する光
学素子製造装置において、少なくとも一方の内部に円柱
形の空隙を形成した前記成形型と、前記空隙へ抜き差し
可能に同軸上に配設された円柱形および一つ以上の中空
な円筒形からなる接触部材と、該複数の接触部材を成形
型外でそれぞれ温度調節する温度調節手段と、前記複数
の接触部材をそれぞれ独立して上下動させる駆動手段
と、前記温度調節手段および駆動手段の制御装置とを具
備したことを特徴とする光学素子の製造装置である。ま
た、加熱軟化したガラスを上下一対の成形型で押圧成形
するにあたり、成形型内部に形成された円柱形の空隙天
井部へ成形工程中に冷却された複数の接触部材を接触さ
せるとともに、時間差を設けて前記複数の接触部材をそ
れぞれ接触させることを特徴とする光学素子の製造方法
である。
レンズ成形において、型により押圧保持してレンズの冷
却を行う際、肉厚の厚いところほど接触部材の接触時間
を長くし、冷却能力を強くするように任意に設定がで
き、偏肉が大きいレンズでも均一に冷却が行えることで
ある。
し、図1は装置全体の概略構成図、図2は図1のA部詳
細断面図、図3〜図9は成形工程を示す断面図、図10
はレンズの側面図、図11および図12は成形レンズの
断面図である。
成形室93内には先端に上側成形型1を有する上型成形
型ユニットベース91と、先端に下側成形型11を有す
る下型成形型ユニットベース10(以下、ユニットベー
スという)とが配設されている。ユニットベース10は
成形機シャーシ部94上に固設されたユニットベース昇
降装置41により上下動可能に支持されている。成形室
93には内部に加熱炉ヒーター97を有する加熱炉96
が連設されている。95はホルダー搬送アームで、素材
ガラス6を載置したレンズホルダー5を保持して搬送す
る。
周辺について説明する。下側成形型11の内部には、そ
の下端を開口部として成形面に向かい円柱形の空隙11
hが形成されている。ユニットベース10は有底円筒形
で、その上部には蓋状の型載置台10pが取付けられて
いる。型載置台10pの上面には下側成形型11が固定
されている。型載置台10pには下側成形型11の空隙
11hと略同径な孔10hが設けられている。
接触部材12,13,14をそれぞれ独立して上下動可
能に支持する3つの昇降装置32,33,34が固定さ
れている。接触部材12は円柱形に形成されており、下
側端面から軸方向に温度測定用の熱電対12Tが挿入さ
れている。接触部材13は円筒形に形成され、接触部材
12の外周に遊嵌されている。接触部材14も円筒形に
形成され、接触部材13の外周に遊嵌されている。接触
部材13および14にも、それぞれ下側端面から軸方向
に温度測定用の熱電対13T,14Tが挿入されてい
る。各接触部材12〜14が下降端の状態にあるとき、
接触部材12が一番高い位置に、接触部材13が中間位
置に、接触部材14が一番低い位置となる様に段差をつ
けて保持されている。
熱性に富んで、熱伝導率の高いものが好ましく、表面に
耐熱性の表面処理を施した、耐熱性鉄系合金やタングス
テン系の焼結材料などが例として挙げられる。本実施例
ではSUS420J2を材料とし、その表面に窒化クロ
ムコーティングを施したものを用いた。なお、耐熱性に
重点をおいてセラミックスの適用も考えられる。
12〜14を冷却するブロー吐出用の3つのノズル22
〜24が配置されており、その先端近傍にはそれぞれブ
ローの吐出・停止制御を行う電磁バルブ22V〜24V
が設けられている。各ノズル22〜24の配置位置は、
各接触部材12〜14が下降端の状態にあるとき、各接
触部材12〜14に冷却ブローが直接当たる様に、上下
に段差をつけて配置されている。
給源60(例えば、窒素ガス製造装置、または窒素ガス
ボンベや不活性ガスボンベ等)が設置され、エアーホー
ス22H〜24Hにより各ノズル22〜24へ冷却ブロ
ー用のガスを供給する。なお、本実施例ではユニットベ
ース10内周面に各ノズル22〜24を1組配置した
が、ユニットベース10内周面に複数組の各ノズル22
〜24を均等間隔で設ければ、各接触部材12〜14に
おける冷却温度の均等化および冷却速度の向上が図れ
る。
PU50(中央処理ユニット。使用機材の例としてパー
ソナルコンピューターなどを用いる)が設置されてい
る。熱電対12T〜14T,バルブ22V〜24V,昇
降装置32〜34および41はそれぞれケーブル12C
〜14C,22C〜24C,32C〜34Cおよび41
Cにより電気的にCPU50と接続され、CPU50に
よって冷却ブローによる各接触部材12〜14の温度調
節および昇降動作の制御を行わせるものである。ちなみ
に、ケーブル12C〜14C,22C〜24C,32C
〜34C,41Cおよびエアーホース22H〜24Hは
昇降装置41および32〜34の動作による各要素の動
作に支障しない配置および長さで製作され、取付けられ
ている。
たが、上側成形型1周辺装置に関しては、図2における
昇降装置41およびケーブル42Cを略し(上側成形型
1は押圧のための昇降動作を行わない)、その他を上下
逆転させたものと考えればよく(冷却ブロー供給源およ
びCPUは下側成形型11用のものと共用する)、説明
および図示を省略する。
図3〜図9に示す2,3および4は、接触部材12〜1
4と同様な構成から成る接触部材である。図3におい
て、5はレンズホルダー、6は素材ガラスを示し、素材
ガラス6の加熱軟化が完了し、上下側成形型1,11間
に搬送されてきた状態を示す。図3の状態で各接触部材
2〜4,12〜14の冷却が完了し、加熱軟化された素
材ガラス6がレンズホルダー5に収められて上下側成形
型1,11間に搬送されてくると、下側成形型11が上
昇し、上側成形型1とで素材ガラス6の押圧成形を行
う。その状態を図4に示し、6aは成形後のレンズを示
している。
あるいはわずかなタイムラグをはさんでレンズ外側から
エアーによる冷却を開始する(外側ブロー装置は図示を
省略する)。同様に、各接触部材2〜4,12〜14に
よる成形型内側からの冷却も開始する。本実施例では凸
レンズの場合であり、レンズ中心部の加熱度合いが大き
く、中心から外周の順で冷却を行う必要がある。先ず、
再中心部にある接触部材2が下降するとともに接触部材
12が上昇し、それぞれ上下側成形型1,11と接触し
て中心部の冷却を行う。この状態を図5に示す。
ともに接触部材13が上昇し、それぞれ上下側成形型
1,11と接触してやや外側まで冷却範囲を拡大する。
この状態を図6に示す。最後に、最外部の接触部材4が
下降するとともに接触部材14が上昇し、それぞれ上下
側成形型1および11と接触してレンズ全体に冷却を及
ぼす。この状態(図7に示す)で冷却を継続する。
が上昇するとともに、下側成形型11が下降し、成形レ
ンズ6aと上下側成形型1,11とが分離する。この状
態を図8に示すが、図8では接触部材2〜4および12
〜14は、それぞれ上側成形型1および下側成形型11
と接触した状態を保っている。しかしながら、接触部材
の昇降機構によってはこの限りではない。
形型11が下降端まで到達して停止すると、各接触部材
2〜4および12〜14が図3と同様の初期位置に戻
る。この状態を図9に示すが、上記の通り接触部材の初
期位置への移動タイミングはこの限りではなく、下側成
形型11の下降中に行っても差し支えない。
14が上下側成形型1,11に接触している時間をt2
〜t4 、t12〜t14とすると、t2 >t3 >t4 および
t12>t13>t14となり、中心部の冷却時間を長く、外
周部のそれを短くし、冷却能力に内外差を設けることが
できる。ただし、t2 =t12、t3 =t13、あるいはt
4 =t14、言い換えれば上下で相対する各接触部材2〜
4および12〜14が同時に上下側成形型1,11への
接触を行うという必要はない。例えば、図10に示した
ような上下面でRが極端に異なる形状のレンズ6bを成
形する場合、Rによる偏肉が大きい上面の冷却能力の内
外差を大きく取る必要があるので、冷却時間比は、t2
/t4 >t12/t14となる。すなわち、t2 の接触開始
がt12より早くなり、t2 ≠t12となるわけである。
終了し、離型を行う直前の成形レンズ6aの断面で、高
温部6d、中温部6e、低温部6fをそれぞれ示す。図
11は本発明を適用しない場合で、図12は適用した場
合のものである。図11の場合、肉の厚い中心部の内部
に高温部6dの塊が残り、これにより温度差の歪みを生
じて割れなどが発生する。しかし、図12の場合は、レ
ンズの熱状態が中心から外周にかけて均等になってお
り、温度差からくる歪みなどが発生しにくい状態になっ
ているのがわかる。
は、偏肉の大きい凸レンズの場合、強力に冷却が進行す
る外周部と、高温のまま冷却が及びにくい中心とで大き
な温度差が生じていた。本実施例によれば、上下側成形
型内部からの接触部材の順次冷却によって、レンズ中心
部から外周に至るまで均一に冷却することができる。
す断面図である。本実施例は、前期実施例1における凸
レンズ成形用の上下側成形型1,11に代わり、凹レン
ズ成形用の上下側成形型1b,11bを用いた点が異な
り、他の構成は同一な構成部分から成るもので、同一構
成部分には同一番号を付し、構成の説明を省略する。
各接触部材2〜4,12〜14を冷却ブローにより冷却
する。この状態は前期実施例1における図3と同様であ
る(ただし、上下側成形型は、凹レンズ成形用の1b,
11bに置き換えたものである)。冷却が完了し、成形
押圧から保圧冷却状態に入ると、最初に最外周にある接
触部材4と14とがそれぞれ上下側成形型1b,11b
に接触する。次いで、接触部材3と13とが、最後に中
心部の接触部材2と12とが上下側成形型1b,11b
に接触する。
が上下側成形型1b,11bに接触している時間をt2
〜t4 、t12〜t14とすると、t2 <t3 <t4 および
t12<t13<t14となり、冷却能力の内外差は外周部で
強く、中心部で弱くなり、前記実施例1とは逆になる。
ただし、t2 =t12、t3 =t13、あるいはt4 =t14
である必要が無いという点では前記実施例1と同様な理
由からである。
部の厚肉による成形後の冷却の不均一を矯正することが
でき、その制御精度も通常のブロー冷却に比べて格段に
向上する。さらに、凹レンズの場合、中心部の肉厚の極
めて薄い成形を実現することが求められているが、レン
ズ全域で均等に冷却されることから中心部の加熱軟化が
成形完了まで維持され、中心薄肉の成形限界を大幅に拡
大することができる。
ある。本実施例は、前記実施例1における下側成形型1
1を廃止し、代わりに空隙部が形成されていない下側平
面成形型11fに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、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。上側平面成形型11f
のユニットベース(図示省略)には接触部材,接触部材
昇降手段,接触部材昇降動作制御手段および接触部材冷
却手段を設ける必要が無い。
形型1の冷却部材2〜4のタイミングは、凸面なので前
記実施例1と同様にt2 >t3 >t4 となるように設定
する。また、凹面の場合には前記実施例2と同様にt2
<t3 <t4 とする。すなわち、凸レンズに適用する場
合は前記実施例1と同様であり、凹レンズに適用する場
合は前記実施例2と同様である。
が比較的小さな場合に適用することで、設備費用の削減
ができる。
て構成したが、本発明はこれに限定するものではなく、
前記実施例1における下側成形型11を使用し、代わり
に上側成形型1を廃止して空隙部が形成されていない上
側平面成形型としてもよい。また、片側平面を例として
示したが、他に片側の面のRの比較的浅い両凸レンズや
両凹レンズまたは凸メニスカスレンズや凹メニスカスレ
ンズへの適用も有効である。
のレンズ内部を均等な温度になるように冷却でき、温度
差からくる割れやヒケ等が無くなり、歩留まりの高い成
形を行うことができることである。請求項2に係わる発
明の効果は、請求項1記載の光学素子製造装置を用いる
成形であり、冷却分布を微調整でき、限界まで不良発生
を抑制した歩留まりの高い成形条件設定を行うことがで
きることである。
Claims (2)
- 【請求項1】 加熱軟化したガラスを上下一対の成形型
で押圧成形する光学素子製造装置において、少なくとも
一方の内部に円柱形の空隙を形成した前記成形型と、前
記空隙へ抜き差し可能に同軸上に配設された円柱形およ
び一つ以上の中空な円筒形からなる接触部材と、該複数
の接触部材を成形型外でそれぞれ温度調節する温度調節
手段と、前記複数の接触部材をそれぞれ独立して上下動
させる駆動手段と、前記温度調節手段および駆動手段の
制御装置とを具備したことを特徴とする光学素子の製造
装置。 - 【請求項2】 加熱軟化したガラスを上下一対の成形型
で押圧成形するにあたり、成形型内部に形成された円柱
形の空隙天井部へ成形工程中に冷却された複数の接触部
材を接触させるとともに、時間差を設けて前記複数の接
触部材をそれぞれ接触させることを特徴とする光学素子
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12053694A JP3585260B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 光学素子の製造装置および製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12053694A JP3585260B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 光学素子の製造装置および製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07300323A true JPH07300323A (ja) | 1995-11-14 |
JP3585260B2 JP3585260B2 (ja) | 2004-11-04 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102914846A (zh) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | 富泰华工业(深圳)有限公司 | 电子装置及其采用的镜头模组 |
-
1994
- 1994-05-10 JP JP12053694A patent/JP3585260B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN102914846A (zh) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | 富泰华工业(深圳)有限公司 | 电子装置及其采用的镜头模组 |
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