JPH08259245A

JPH08259245A - 光学素子成形装置の偏芯調整機構

Info

Publication number: JPH08259245A
Application number: JP6613895A
Authority: JP
Inventors: Takenori Katagiri; 岳典片桐
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 1996-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】光学素子成形装置における成形型のシフト方
向（水平方向）とチルト方向（角度）の調整を容易かつ
高精度に行うことができ、安価で高剛性な光学素子成形
装置の偏心調整機構を提供することを目的とする。【構成】金型のシフト調整手段とチルト調整手段と固
定手段とを、対をなす金型のいずれか一方の金型に備え
る。固定手段は、背面に球面状の受けを設けたマウント
をシフトベースとクランプ部材とによって締付固定する
機構である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学素子成形装置の成
形型における偏芯調整機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の偏芯調整機構としては、
特開平２−１０７５３３号公報に記載されたものが知ら
れている。これは、図６に示すように一対の型４３，４
４を有し、その片方の型４３にシフト調整機構４１を設
け、もう片方の型４４にチルト調整機構４２を設けるこ
とにより型相互の芯合わせを行う。下型ベース４０は支
柱３８に案内され押圧機４５により上下方向に移動可能
になっており、上型ベース３９にシフト調整機構４１
が、その上に上型４３が設けられ、支柱３８を介して本
体ベース３７に連結されている。

【０００３】ここで、シフト調整とは水平面方向の調整
を意味し、チルト調整とは角度方向の調整を意味する。

【０００４】次に図７を参照して従来のシフト・チルト
機構について説明すると、まずシフト機構については、
上型５５を支持する上型マウント４７の裏面に、平面ス
ライド板４８の穴４８ａに挿通され、上型ベース板４６
を間隙４６ａをもって貫通する軸４７ａが設けられてお
り、この軸４７ａの上端にねじ込んだナット５０と前記
平面スライド板４８との間に弾性体４９を介在させるこ
とで、上型マウント４７が水平面内を移動できるように
支持している。そして固定ブロック５１に取付けられた
調整スクリュ５３と固定ブロック５２に取付けられた位
置検出手段５４とによりシフト量を調整する。

【０００５】次にチルト機構については、下型６５を支
持する下型マウント５７の裏面に、球面スライド板５８
の穴５８ａに挿通され、下型ベース板５６を間隙５６ａ
をもって貫通する軸５７ａが設けられており、この軸５
７ａの下端にねじ込んだナット６０と前記球面スライド
板５８との間に弾性体５９を介在させることで、下型マ
ウント５７が転傾できるように支持している。そして固
定ブロック６１に取付けられた調整スクリュ６３と固定
ブロック６２に取付けられた位置検出手段６４とにより
チルト量を調整する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが上述の従来技
術によるシフト・チルト機構にあっては、上型にシフト
機構を、下型にチルト機構をそれぞれ設けていたため、
押圧機構を備えた側の型にも調整機構の少なくとも一方
を設置する必要があり、そしてこの重量増加によって成
形品の精度が低下するという問題点があった。そして精
度低下を防ごうとすれば装置の剛性を向上させることと
なり装置が大型化せざるを得なかった。

【０００７】しかも、シフトを調整するには上型を、チ
ルトを調整するには下型を、それぞれ移動させていたの
で、調整箇所が分散され作業性も悪かった。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、光学素子成形装置における成形型のシフト方向（水
平方向）とチルト方向（角度）の調整を容易かつ高精度
に行うことができ、安価で高剛性な光学素子成形装置の
偏心調整機構を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に係る本発明の光学素子成形装置の偏心調整
機構は、金型のシフト調整手段とチルト調整手段と固定
手段とを、対をなす金型のいずれか一方の金型に備えた
ことを特徴としている。

【００１０】この場合、請求項２に記載したように、前
記固定手段は、背面に球面状の受けを設けたマウントを
シフトベースとクランプ部材とによって締付固定する機
構とするのがよい。

【００１１】また請求項３に記載したように、前記固定
手段は、外部より圧力を作用させてクランプ面の弾性変
形を生じさせる機構によって締付操作するのがよい。

【００１２】

【作用】上記構成からなる本発明の光学素子成形装置の
偏心調整機構の作用を図１を参照して具体的に説明すれ
ば以下の通りである。

【００１３】まず請求項１によれば、シフト方向及びチ
ルト方向の両方を調整できるシフト・チルト機構を上型
７８のみに設け、下型７９は上下のみに移動するように
構成する。この機構により上型７８と下型７９が適正な
状態にないときには上型７８のシフト調整またはチルト
調整のどちらか、もしくは両方を調整し、固定保持する
ことができる。

【００１４】また請求項２によれば、ナット８２，８３
を緩め、ブロック８９に取付けられたスクリュ８５でマ
ウント端部７５ａを加圧し、ブロック９１に取付けられ
た位置検出手段８７により位置検出を行い、必要量だけ
球面に沿って摺動させ、マウント７５を必要方向へチル
ト調整した後、ナット８２，８３を締め込み、マウント
７５をクランプ部材７７とシフト・チルトベース７６に
より挟み込み固定保持する。同様に、同じ型側に載置さ
れたシフト調整機構のナット８０，８１を緩め、ブロッ
ク８８，９０にそれぞれ取付けられたスクリュ８４と位
置検出手段８６を用いてシフト・チルトベース７６を必
要方向へ必要量だけ上型ベース７４上の平面上を摺動さ
せ調整した後、ナット８０，８１を締め込み、シフトベ
ースを固定保持する。

【００１５】また請求項３によれば、シフト・チルトベ
ース７６やクランプ材７７やマウント７５などのシフト
・チルト調整用の構造体内部（クランプ材または被クラ
ンプ材）の接触面付近（７６ａ，７７ａ）に流体流路を
設け、流体の圧力を高めることにより構造体同士の接触
面を弾性変形させ、この接触面の変形によりシフト・チ
ルト機構をそれぞれ固定保持するようにしたものであ
り、ネジを用いずに調整可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明に係る光学
素子成形装置の偏心調整機構の実施例を説明する。な
お、図面の説明において同一の要素には同一符号を付
し、重複する説明を省略する。

【００１７】まず図２を参照して本発明の適用される光
学素子成形装置の全体構成について説明する。

【００１８】本体ベース１には支柱２が取付けられ、支
柱２のもう片端にシフト・チルト調整機構５と上型６が
載置された上型ベース３が取付けられている。下型７は
支柱２に案内され押圧機構８の作用により、図において
上下方向へ可動な下型ベース４に組込まれている。

【００１９】上型６は、シフト・チルト調整機構部５の
マウント（図２には詳細な図示はせず）に固着され、上
型６には上型６の温度を検出するための上型熱電対６８
と図示しない温度コントローラにより上型６で成形され
るガラス素材７２の転移点温度に加熱する上型ヒータ６
６が設けられている。すなわち、熱電対６８により検出
された上型６の温度に応じて、温度コントローラで上型
ヒータ６６の電流を制御して、上型６が所定の温度に保
たれる。

【００２０】下型７は、調整機構を具備せず、支柱２に
沿って高精度に摺動可能な下型ベース４に取付られ、下
型ヒータ６７、下型熱電対６９、温度コントローラ（図
示せず）により、上型と同様に温度制御される。

【００２１】また、図中７０，７１で示すのは、その接
触部を互いに嵌合してＮ₂ガス雰囲気の成形室７３を構
成する石英製の外カバー、内カバーで、石英製外カバー
７０に形成したＮ₂ガス供給口７０ａを介して図示を省
略したＮ₂ガス供給装置により成形室７３内にＮ₂ガス
を供給し、上型６、下型７などの高温部の酸化を防止す
るように構成されている。

【００２２】尚、実施例１〜実施例３は、基本装置構造
は図２に準ずるものであり、偏芯調整機構（シフト・チ
ルト調整機構）部についてのみ説明し、必要な場合には
図２に付した番号と名称を用いる。

【００２３】（実施例１）

【００２４】図３は、実施例１のシフト・チルト調整機
構を示す断面正面図である。

【００２５】（構成）

【００２６】図示の通り、上型２１は球面座付マウント
１２に取付けられており、この球面座付マウント１２の
裏面には軸１２ａが一体的に設けられている。そして前
記球面座は円形または四角形状のシフトベース１０の凹
型球面座面に摺動自在に案内され、軸１２ａは円形また
は四角形状のチルトベース１１の穴１１ａを隙間なく貫
通している。

【００２７】軸１２ａの上端にはネジ部が形成され、ナ
ット２４が螺入している。ナット２４とチルトベース１
１間には例えばコイルバネからなる弾性体２５が装着さ
れ、ナット２４の回動調整により弾性体２５の反力によ
る球面座付マウント１２とシフトベース１０との圧着力
が調整され、この圧着力により球面座付マウント１２は
シフトベース１０と固定あるいは密着摺動可能となって
いる。ここで、球面座の球心は型の先端中心部Ｏに合致
することが望ましい。また、シフトベース１０とチルト
ベース１１の球状のＲは合致しているものとする。ま
た、シフトベース１０は、ボルト９４，９６とナット９
３，９５により調整時以外は上型ベース９に密着固定さ
れている。

【００２８】シフトベース１０に貫設された穴１０ａ
は、球面座付マウント１２の軸１２ａの径より大径に形
成され、チルト調整を行った場合に軸１２ａが必要なチ
ルト量だけ傾斜できる。

【００２９】一方上型ベース９においては、球面座付マ
ウント１２が必要量シフトし得るように十分大きな穴９
ａが設けられている。

【００３０】１３〜２０はシフト・チルト調整を正確に
行うための機構である。スクリュ１７，１９を螺動する
ことによりスクリュの先端で加圧してシフトベース１０
を微動させ、対面に設けられた位置検出手段１８，２０
により所望量を検出する。そしてこれらは、少なくとも
一平面上で直交する座標軸上の２箇所に設けられてお
り、図３では、固定するブロック１３〜１６に取付けら
れている。

【００３１】また、下型２２は下型マウント２３などを
介して押圧機構（図示せず）により上昇し、上下型２
１，２２の型間に配置された光学素子素材（図示せず）
を所定圧力で加圧成形し得るように構成されている。

【００３２】なお、スクリュ１７，１９にマイクロメー
タやカム機構を用いたり、位置検出手段１８，２０は、
接触・非接触を問わず、所望範囲を検出可能なセンサな
どであれば限定されるものではなく、弾性体２５もコイ
ルバネや皿バネやゴムなどの変形体の他にナット２４と
チルトベース１１の間にシリンダを組込むことも可能
で、球面座付マウント１２をシフトベース１０に押付け
る方向に力の作用するものであり、所望の力が得られれ
ば特に限定されるものではない。

【００３３】さらに、下型にシフト・チルト機構を設
け、押圧機構８を上型に作用させることも可能である。

【００３４】（作用）

【００３５】次に、上記構成からなる光学素子成形装置
の偏芯調整機構の調整方法について説明する。

【００３６】まず、シフト調整を行う。シフト調整は上
型ベース９とシフトベース１０のどちらか、または両方
に設けられた調整幅の大きい貫通穴（図示せず）に挿通
されている止めネジ９４，９６またはナット９３，９５
を緩め、上型ベース９上において、シフトベース１０が
調整スクリュ１７による加圧により加圧方向へ摺動可能
な状態にする。その後、調整スクリュ１７により加圧
し、位置検出手段１８により予め計測してある光学素子
におけるシフトの偏芯量を検出し、所望の位置に移動
後、先述のネジまたはナットにより締め付け固定する。
この際、調整スクリュ１７と位置検出手段１８は、予め
複数個配置しておくか、任意の位置に移動可能にしてお
く。

【００３７】次に、チルト調整は球面座付マウント軸１
２ａに螺着したナット２４を上方に回動移動させて弾性
体２５の反力を弱め、球面座付マウント１２とシフトベ
ース１０とチルトベース１１の圧着力を減少させ調整ス
クリュ１９と位置検出手段２０などを用いて、シフト調
整と同様にチルトベース１１を加圧し、シフトベース１
０の背面の摺動曲面に沿って摺動させることにより、球
面座付マウントの軸１２ａの傾きを調整し、予め計測し
てある光学素子における所望のシフト量を得ることがで
きる。そこで、再び球面座付マウント軸１２ａに螺着し
たナット２４を下方に回動移動させて弾性体２５の反力
を強め、球面座付マウント１２とシフトベース１０とチ
ルトベース１１の圧着力を増加させ固定する。

【００３８】（効果）

【００３９】本発明によれば、シフト・チルト調整機構
を片側の軸に集約することが可能であり、押圧機構を付
加する型側の重量を軽量化することができ、繰返し押圧
制御が極めて高精度で、且つ、容易に実現することがで
きる。

【００４０】また、片側に調整機構を集約したことによ
り、調整の作業性を飛躍的に向上させ得ることができ
る。

【００４１】（実施例２）

【００４２】図４は、実施例２のシフト・チルト調整機
構を示す断面正面図である。

【００４３】（構成）

【００４４】実施例２では、型取付部と突起した端部以
外は球状である球状マウント２６と、同じ球面を持ち球
状マウント端部軸２６ａが十分な大きさの隙間を持って
貫通する穴２８ａを持つ円形または四角形状のシフト・
チルトベース２８と、同様に球状マウント２６と同じ球
面を持つ円形または多角形フランジ形状をしたクランプ
部材２７により、球状の座を持ち端部に軸を持つ球状マ
ウント２６を挟み込み、隙間を持ってボルト２９とナッ
ト３０により固定している。ここで、ボルト２９は、シ
フト・チルトベース２８へ位置決め挿入されており両端
にネジ部を持つ。

【００４５】９７〜１０４はシフト・チルト調整を正確
に行うための機構であり、スクリュ１００，１０１を螺
動することにより、スクリュの先端で加圧してシフト・
チルトベース２８を微動させ、対面に設けられた位置検
出手段９７，１０３により所望量を検出する。また、こ
れらは、少なくとも一平面上で直交する座標軸上、２箇
所に設けられており、図４では、固定するブロック９
８，９９，１０２，１０４に取付けられている。

【００４６】下型２２は下型マウント２３などを介して
押圧機構（図示せず）により上昇し、上下型２１，２２
の型間に配置された光学素子素材（図示せず）を所定圧
力で加圧成形し得るように構成されている。

【００４７】（作用）

【００４８】次に、本実施例の偏芯調整機構の調整方法
について説明する。

【００４９】まずナット３０を緩め、シフト・チルトベ
ース２８と球状マウント２６とクランプ部材２７の圧着
力を減少させた後、ブロック１０４に取付けられた位置
検出手段１０３により予め計算された所望量を検出しつ
つ、ブロック１０４に取付けられた調整スクリュ１０１
で球状マウント端部軸２６ａを加圧移動させ、チルト調
整する。そして、チルト調整後に、ナット３０を締め込
むことにより球状マウント２６を固定する。

【００５０】シフト調整は、ナット１０５を緩め、シフ
ト・チルトベース２８を上型ベース９上を密着摺動可能
にし、ブロック９８に取付けられた位置検出手段９７に
より予め計算された所望量を検出しつつ、ブロック９９
に取付けられた調整スクリュ１００で加圧移動させ、シ
フト調整をする。そして、シフト調整後にナット１０５
を締め付けて固定する。

【００５１】（効果）

【００５２】本実施例によれば、実施例１と同様の効果
を奏するほか、球状の座を挟み込むように保持するので
位置決め力が大きくでき、大荷重向きの構造である。

【００５３】（実施例３）

【００５４】図５は、実施例３のシフト・チルト調整機
構を示す断面正面図である。

【００５５】（構成）

【００５６】実施例３では、フランジ状の仮保持部材３
１，３３により球面座付マウント３２が仮保持されてい
る。ここで、仮保持部材３１，３３はネジ（図示せず）
により結合されており、上型ベース９２には若干の余裕
を持って組付けられている。また、球面座付マウント３
２は軸端部３２ａにホース３４が取付けられてコンプレ
ッサ（図示せず）が接続されており、球面座内に放電加
工又は中ぐり加工により設けられた流路３２ｂからホー
ル３２ｃへと連通している。

【００５７】尚、流路を仮保持部材３１，３３内の球面
座に近い場所に設けてもよい。

【００５８】また、これら流路穴を貫通させゴムのよう
な弾性体を挿入することや、エアシリンダやハイドロシ
リンダを仮保持部材上に設置し、仮保持部材３３を貫通
するシリンダ軸を通す穴を設けて、これにより上型ベー
ス９２を加圧することでも同等の構成が可能である。

【００５９】また、調整スクリュ１０７，１１１はブロ
ック１０８，１１２に取付けられており、同一平面上に
１個または複数個設けられている。同様に、位置検出手
段１０９，１１３は、ブロック１１０，１１４に取付け
られており、同一平面上に１個または複数個設けられて
いる（図示は１個ずつ）。

【００６０】（作用）

【００６１】チルト調整は、ホース３４より流入する流
体を調整して内部圧力を減じることで保持力を弱める。
ここで、調整スクリュ１１１を調整し、位置検出手段１
１３で所望量を検出する。そして、チルト調整後、ホー
ス３４より流体（油、水、空気など）を流し込み、さら
に、コンプレッサ（図示せず）により圧力を高めること
により、仮保持部材３１に接触する部分が肉薄となって
おり、変形容易となっているホール３２ｃが弾性変形で
外部に突出し、球面座付マウント３２を容易に固定する
ことができる。

【００６２】シフト調整に関してもホース３５，３６を
用いて同様に流体を流入し、ホール３３ａ，３３ｂの弾
性変形により保持させ、減圧により不保持させる。そし
て、調整スクリュ１０７を調整し、位置検出手段１０９
で所望量を検出する。そして、シフト調整後、ホース３
５より流体を流入し、コンプレッサ（図示せず）により
内部圧力を高めることにより、上型ベース９２に接触す
る部分が肉薄になっており、変形容易になっているホー
ル３３ａ，３３ｂが弾性変形で外部に突出し、仮保持部
材３３を容易に固定することができる。

【００６３】（効果）

【００６４】本実施例によれば、実施例１および実施例
２と同様の効果を奏するほか、本実施例によれば、マウ
ントの保持、不保持の制御が極めて容易であり、自動機
への応用が容易になる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、偏芯調整
機構を片側に集約することにより、光学素子の成形精度
を向上させるとともに、調整の作業性の向上が得られ、
小型化によるコスト削減により安価な装置・機構の供給
が実現可能となる。

【００６６】また、本発明の請求項１および請求項２に
よれば、より高荷重に対応した機構を得ることができ
る。

【００６７】また、本発明の請求項１および請求項３に
よれば、圧力の強弱により保持、不保持が選択できるた
め、作業能率が著しく改善される。また、シフト・チル
ト調整を自動化するのにも適している。

【００６８】即ち、本発明の請求項１〜請求項３の光学
素子成形装置の偏芯調整機構によれば、シフト・チルト
調整機構を集約することにより、押圧機構を有しない側
の金型取付治具部にシフト・チルト調整機構を載置する
ことができ、それに伴い、押圧機構側の型回りの小型・
軽量化が可能となり、押圧機構を小型のものに変更して
も摺動が高精度で行われる。また、作業箇所を至近にし
たことにより作業性が向上する。

【００６９】さらに上述のように、シフト・チルト調整
機構を集約することにより、装置全体の小型化が可能と
なり、より安価な光学素子成形装置とすることが可能で
ある。

【００７０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学素子成形装置の偏心調整機構を原
理的に示す断面正面図である。

【図２】本発明の適用される光学素子成形装置の全体を
示す正面図である。

【図３】実施例１による光学素子成形装置の偏心調整機
構を示す断面正面図である。

【図４】実施例２による光学素子成形装置の偏心調整機
構を示す断面正面図である。

【図５】実施例３による光学素子成形装置の偏心調整機
構を示す断面正面図である。

【図６】従来技術による光学素子成形装置の偏心調整機
構を示す正面図である。

【図７】従来技術によるシフト・チルト機構を示す正面
図である。

【符号の説明】

１本体ベース２支柱３上型ベース４下型ベース５シフト・チルト調整機構６上型７下型８押圧機構９上型ベース９ａ穴１０シフトベース１０ａ間隙１１チルトベース１１ａ穴１２球面座付マウント１２ａ軸１３，１４，１５，１６ブロック１７，１９調整スクリュ１８，２０位置検出手段２１上型２２下型２３下型マウント２４ナット２５弾性体２６球状マウント２６ａ球状マウント端部軸２７クランプ部材２８シフト・チルトベース２８ａ穴２９ボルト３０ナット３１仮保持部材３２球面座付マウント３２ａ軸端部３２ｂ流路３２ｃホール３３仮保持部材３３ａ，３３ｂホール３４，３５，３６ホース３７本体ベース３８支柱３９上型ベース４０下型ベース４１シフト調整機構４２チルト調整機構４３上型４４下型４５押圧機４６上型ベース板４６ａ間隙４７上型マウント４７ａ軸４８平面スライド板４８ａ穴４９弾性体５０ナット５１，５２固定ブロック５３調整スクリュ５４位置検出手段５５上型５６下型ベース板５６ａ間隙５７下型マウント５７ａ軸５８球面スライド板５８ａ穴５９弾性体６０ナット６１，６２固定ブロック６３調整スクリュ６４位置検出手段６５下型６６上型ヒータ６７下型ヒータ６８上型熱電対６９下型熱電対７０石英製外カバー７０ａＮ₂ガス供給口７１石英製内カバー７２ガラス素材７３成形室７４上型ベース７５マウント７５ａマウント端部７６シフト・チルトベース７６ａ接触面付近７７クランプ部材７７ａ接触面付近７８上型７９下型８０ナット８１，８２，８３ナット８４，８５スクリュ８６，８７位置検出手段８８，８９，９０，９１ブロック９２上型ベース９３，９５ナット９４，９６ボルト９７位置検出手段９８，９９ブロック１００，１０１調整スクリュ１０２，１０４ブロック１０３位置検出手段１０５ナット１０６ボルト１０７，１１１調整スクリュ１０８，１１０，１１２，１１４ブロック１０９，１１３位置検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学素子成形装置の偏芯調整機構におい
て、金型のシフト調整手段とチルト調整手段と固定手段
とを、対をなす金型のいずれか一方の金型に備えたこと
を特徴とする光学素子成形装置の偏芯調整機構。
【請求項２】前記固定手段は、背面に球面状の受けを
設けたマウントをシフトベースとクランプ部材とによっ
て締付固定する機構である請求項１記載の光学素子成形
装置の偏芯調整機構。
【請求項３】前記固定手段は、外部より圧力を作用さ
せてクランプ面の弾性変形を生じさせる機構を含む請求
項１記載の光学素子成形装置の偏芯調整機構。