JPS59152229A - 光学素子成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学素子の成形用装置に関するものである。

レンズ、プリズム、フィルターなどの光学素子は従来多
くはガラスの研磨処理によって製造されている。しかし
研磨処理には相当な時間と技能を要するものである。ま
た非球面レンズを研磨処理で製造するには一層高度の研
磨技術が必要でまた処理時間も長くならざるを得ないも
のである。

このような研磨処理による光学素子の製造方法に対して
加熱、加圧による成形によって光学素子を製造する方法
がある。この成形、方法によれば短時間に光学素子を製
造することができまた非球面レンズも球面レンズと同じ
ように容易かつ短時間に製造することが出来るものであ
る。

加熱、加圧による成形方法においては型の酸化が重要な
問題点である。型が酸化すれば光学的オーダ（面精度ニ
ートン５本、アス１本以内、而粗さ００３μｍ以下）の
レンズを成形することが出来ない０ この対策として不活性ガスまたは還元性ガスの雰囲気で
成形することが米国特許第２４１０６１６号、３８３３
３４７号、３８４４７５５号、４１３９６７７号等の明
細書中に述べられている。

ＬかＬｌいづれも成形室全体を１サイクルの成形作業終
了後に排気し不活性ガスに置換えるかまたは還元性ガス
の雰囲気にワークを押しこみ不完全な状態で成形する方
法である。

本発明は前述従来装置の様に成形加工する処理室全体の
吸・排気作業を必要とせず、作業効率を向上し得る光学
素子成形装置を提案する。

更に本発明は処理室内に被加工物を順次導入し１処理室
内に設けた加熱部・加圧成形部に順次搬送Ｌ　ｌｒ！続
的に成形処理可能な光学素子成形装置を提案する。

前述した公知の装置及び本発明の分野の装置において、
被加工物を加熱後成形し所定の精度に加工する技術にお
いては、成形後の冷却期間に被加工物の成形面形状が歪
を起したシ変形しプこすすることが多く、この成形後の
歪発生を抑える装置の開発が待たれていた。

イ示 本件出願にで＃≠坤る発明は、この問題を解決すること
ができた装置を提案する。

以下に図を参照して本発明の一実施例を詳述する。

第１図・第２図は本発明の一実施例の装置を示す説明図
である。

図において、１は処理室を示Ｌ１該処理室ｌは基板ＩＡ
上に第２図に示すブロック室コ。Ｂ、〜ＩＢ、を載置Ｌ
１該ブロック室ｌＢ、〜ＩＢ６を直列に継いで形成する
。前記ブロック室ｌＢ、〜ＩＢ、は断面コ字ノ１逝状で
両端は開口りかつ、ブロック室どうしを密封しつつ接続
する接続部１ｂを有Ｌ１接続部１に＋どうしをシール材
ｌＯを挾んでネジ等で締付は結合する。

第２図は前記ブロック室ＩＢを接続した状態の外観斜視
図を示Ｌ１ブロック室ＩＢ、は第１図における加熱部を
示し前記ブロック室ＩＢ、内にはヒーターｌｂ、を配り
搬送されてくる後述する被加工物及び型の上型及びｔ型
を加熱する。

ブロック室ＩＢ２は前記ブロック室ＩＢ、に接続したブ
ロック室であ）、第１図における成形部を示す。

この成形部ＩＢ２のブロック室の上部は一部が開口し、
この開口部を通って、シリンダー２が上下動ｔｚＪ能に
支持されている。ブロック室ＩＢ、・ＩＢ４ｉ’ｊ：第
１図に示す冷却部を構成する。

ブロックｌＢ、は前記加熱ブロック室ＩＢ、の前に接続
した搬入ブロック室であ）、該ブロック室ＩＢ。

は前記加熱ブロック室ｌＢ、との連通部のみ開口してい
る。該ブロックＩＥ、には第１図に示すペルジャー４が
シリンダー６によって矢印方向に上下動可能に支持され
ておシ、該シリンダー６はブロック室ＩＥ、の天井の開
口部を通って不図示のポンプに連結している。８は昇降
板で不図示のシリンダー装置ａによって矢印方向に上・
下動可能に構成し１前記基板ＩＡの開口部１ａ、を通っ
て被加工物を処理室１内に搬送する。

１Ｂ、は前記冷却用ブロック室ｌＢ４の後に接続する取
出用ブロック室を示Ｌ１該ブロック室ｌＥ６はＤ１記冷
却用ブロック室ｌＢ４との連通部のみ開口しておシ、更
に該取出用ブロック室ｌＢ６には被加工物を取出す際、
この取出用ブロック％ｌＢ、のみを密封状態に保つｉ！
１！８蔽板（不図示）の上・下動移動用開口部１ｂ６を
設ける。

１ｂ８は被加工物取出用開口部を閉じる蓋である。

１０は前記基板ＩＡに固定した搬送用レールである。

次に前記第１図・第２図の装置の操作及び動作を第３図
・第４図を補足して説明する。

０マ゛ 基板ＩＡ上に継にた各ブロック室ＩＥ、・ＩＢ、・１Ｂ
２１Ｂ、・ＩＢ、・ＩＢ６は処理室ｌを形成し１該処理
室１内は不活性ガス例えば窒素ガス（Ｎ２）にて所定の
気圧に保たれている。

この不活性ガスは成形用型及び被加工物の酸化を防ぐた
めのものである。

ます、第１図において、シリンダー６によりペルジャー
４を基板ＩＡに押圧する。ペルジャー４の内側はパツキ
ン１２によって気密が保たれる。

次いでシリンダー１４によって昇降板８が図示点線に示
す位置−まで下降し、昇降板８の上に第３図に示す成形
用型の上型１４と下型１６及び上型と下型の間に載置し
た光学材料から成る被加工物１Ｂのセットに構成された
ワークＷ１を載せ、昇降板８をシリンダー１４にて上昇
させて昇降板８の平面と基板］、Ａの平面を一致させて
停止する。（第４図参照） この昇降板８とＭ板ＩＡの平面が揃った位置にて昇降板
８と基板ＩＡはパツキン２ｏにて密封状態に保たれる。

ペルジャー４と基板ＩＡの開口部の側壁ｌ　ａ、及び昇
降板８にて気密室２２が形成される。この気密室２２の
中は昇降板Ｂ上に前記ワークＷ１を載せた状態では大気
に満たされているため、基板ＩＡの側壁１　ａ２の孔よ
りロータリーポンプ２４にて大気を扱き一度真室状態に
してからボンベ２６内の窒素ガズを送如込む。

従って前記気密室２２は大気と不活性ガスを入れ換える
入換室を構成する。入換室２２の不活性ガス濃度が所定
値に達したらペルジャー４を一ヒ昇させ、昇降板８上の
前記ワークＷ、を前記加熱用ブロック室ｌＢ、内のレー
ル１０上に送り込む。第４図に示す２４は送り出し装置
の押出棒を示す。

＋ 尚、第４図における昇降板８平面上の略Ｕ字形装置 部材８ａは前記ワークＷ、を昇降板８の平面に域〈際の
位置決め用の部材である。

前述のようにワークＷ１が加熱用ブロック室ＩＢ、内の
レールｌＯ上に送り出した後に再びペルジャー４が下降
し、昇降板８が下降する。

次に昇降板８の上には第３図に示した断面円筒形状のス
ペーサー２６を載置し、前述と同様にペルジャー４・基
板ＩＡの側Ｗ　１　ａ２及び昇降板８にて入換室２２を
ｉｌｖ成し大気と不活性ガスの入れ換え作業を行なう。

そして、次に押出棒２４にてスペーサー２６を加熱用ブ
ロック室ＩＢ、のレール１０上に移動させる。このスペ
ーサー２６１Ｌのレール１０上への押出しにより前記ワ
ークＷ１は加熱ブロック室ｌＢ、内にて加熱されつつ送
られる。

上述のように成形用型の上型１４と下型１６及び該上型
と下型の間に置かれた被加工物１８をセットにしたワー
クｗ、−ｗ、と前記スペーサー２６を第３図のように交
互に搬入ブロック室ｌＢ５から順次加熱室プロツクｌＢ
１％成形ブロック室ｌＢ、に搬送する。加熱用ブロック
室ＩＢ、に送られたワークＷ１は成形用型の上型１４・
下型１６及び被加工物１８が加熱用ブロック室内に設置
したヒーターｌｂ１によって所定の温度まで加熱される
。加熱されたワークＷ１は成形用ブロック室ＩＢ、に送
られる。ワークＷ１が成形用ブロック室ｌＢ、に送られ
てくると、前記レールｌＯ上に設置した公知のワーク検
知センサーが作動し、シリンダー２が下降し、シリンダ
ー２の下端が成形用型の上型１４を所定の圧力で加圧す
る。シリンダー２によって加圧された被加工物１８は前
記入換室２２に搬入された時には上型１４と下型１６の
間に未加工の状態又は予備加工された状態で挿入される
。

そして加熱ブロック室ＩＢ１を通って成形加圧ブロック
室ＩＢ２に送られてぐると、該被加工物１８は前記上型
１４と下型１６の互いに対向した光学素子の形状形成面
を型作る空隙内に加圧成形されて所定の形状及び仕上面
精度に仕上られる。加圧成形処理作業の終了したワーク
Ｗ、は入換室２２よシスペーサ−２６又は他のワークＷ
が搬入されると順次、次の冷却用ブロック室ＩＢ３・Ｉ
Ｂ４　に送られる。この冷却用ブロック室ＩＢ、・ＩＢ
、に送られてきたワークＷ、は被加工物の成形形状・材
料の性質及び不活性ガスの種類等を考慮して適宜の冷却
手段によって所定温度まで冷却される。

冷却されたワークＷ、は次に取出用ブロック室ＩＢ６に
送られる。取出用ブロック室ＩＢ６にワークＷ、が搬入
すると取出用ブロック室ＩＢ、の前述開口部１ｂ６に不
図示の遮蔽板が下降し冷却用ブロック室ＩＢ、と取出用
ブロック室ＩＢ、の開口部の連通を断ち取出用ブロック
室ＩＢ、のみを密封状態に保つ。

密封状態に保たれた取出用ブロック室ＩＢ６の取出用窓
１ｂ８を開け、ワークＷ、を取出し上型・下型よシ被加
工物１８を抜き出すことにより本装置の成彩工程を終え
る。

第５図は前記入換室の他の例を示すものである。

図において、３０は搬入室を示し、該櫨入室３゜は不図
示の手段（例えば第２図１ｂ）にて加熱ブロック室ｌＢ
、と接続している。３ＯＡ・３０Ｂは搬入ブロック室３
０の周囲の壁面と継が沃左方にワークＷの搬入のための
開口３００を設けた構成部材である。３２は前記構成部
材３ＯＡ・３０Ｂに回転可能に支持された円筒部材であ
夛、該円筒部材３２は円筒両端が塞がれ、円筒面の一部
に前記搬入ブロック室３０の開口３００と揃う開口３２
［Ｌを有する。３４は前記円筒部材３２の中に置かれた
ワーク載置台。

上記構成において、円筒部材３２を回転し１外壁３０Ａ
・３０Ｂの開口３００と円筒部材３２の開口３２ｍを合
わせワークＷを載置台３４上に載置する。次に円筒部材
３２を第５図Ｂに示す如く開口部３２ｍが上方にくるよ
うに回転する。これによシ円筒部材３２内の室内３２ｂ
は気密状態になる。

不図示のロータリーポンプにて大気を扶き窒素ガスを注
入し１第５図０に示すように円筒部材３２を回転し搬入
室３０と加熱ブロック室ｌＢ、との接続開口部３０ｄと
前記開口部３２ａを揃える。この後不図示の押出部材に
よって載置台３４上のワークＷを加熱ブロック室ｌＥ、
内のレール１０上に搬送する。

以後前述筒５図Ａ〜第５図Ｂの動作を繰シ返して順次ワ
ークを加熱ブロック室ｌＢ１内に搬入し、前述第１図乃
至第４図の処理工程を経て被加工物を成形加工する。

本発明の上記実施例の説明において、ワークＷとスペー
サー２６ａ−２６ｂ−−一を交互に順次搬入する例を述
べたがスペーサーを間に介さずワークＷのみを連続的に
搬入・搬送してもよい。この選択は被加工物の形態に依
って決める。

又、本発明において第３図の例においてスペーサ−２６
の搬送方向の寸法１１・１２によって各ワークＷ、・Ｗ
２の各処理工程における処理時間の調整を行なうことが
できる。

即ち、スペーサー２６の寸法）、が短かければワークＷ
の搬送距離も短かく、ワークＷは長い時間加熱又は加圧
成形、冷却の各工程に留まシそれぞれの工程の作用を長
い時間受けることになる。

以上のように本発明は被加工物を加熱、加圧成形、冷却
の各作用を行なう処理室に大気と不活性ガスを入れ換え
る入換室２２（４・ＩＩＬ２・８）を設けたので処理室
１内全体の雰囲気を入れ換えることを要せず作業能率の
向上を図ることができた。

更に本発明は成形用型の上型・下型及び被加工物から成
るワークをセットで処理室内に搬入・搬送し、ワークと
ワークの間にスペーサーを介したことによシ被加工物の
各処理工程における処理時間を調整可能とすることがで
き、被加工物の種類に応じた加工を行なうことができ汎
用性に富む装置を得ることができた。更に本発明によれ
ば、処理室内の加圧成形工程にて加圧成形された被加工
物は加圧成形工程の後の冷却工程中も上型と下型に挾さ
まれ、上型に抑えられつつ冷却作用を受けながら搬送さ
れる。この冷却作用中も被加工物が上型と下型に挾さま
れることにより被加工物の成形面は冷却期間中に上型・
下型の機能面（型形成面）外 から簡れることがなく、歪の発生を抑えることができた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の装置の構成概要を示す説明図
。 第２図は第１図の装置の斜視図。 第３図は本発明に係る装置内に搬入し搬送されるワーク
とスペーサーの要部断面図。 第４図は入換室２２と加熱ブロック室ｌＢ、との連通部
の説明図。 第５図Ａ−Ｂ・０は入換室の他の実施例の要部断面図。 １Ｂ、・ｌ　Ｂ、　−−−−Ｉ　Ｂ６−＝ブロック室、
Ｌ　Ａ　−−−−−−−・−基板、４−−−−ペルジャ
ー、ｗ　−ワーク。 出　願　人　キャノン株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　不活性ガス雰囲気中に被加工物及び成形用型
   を配置し加圧成形する処理室を有Ｌ１前記処理室内に少
   なくとも前記被加工物を導入する際に空気と不活性ガス
   を入れ換える入換室を設けたことを特徴とする光学素子
   成形装置。
2. （２）光学材料から成る被加工物を加熱し不活性ガス中
   にて加圧成形する光学素子成形装置−おいて、前記被加
   工物を加圧成形する処理室内に、成形用型の上型・下型
   及び被加工物を加熱部と加圧成形部に搬送する搬送路と
   、少なくとも前記被加工物を前記処理室に導入する除に
   空気と不活性ガスを入れ換える入換室を設けたことを特
   徴とする光学素子成形装置。
3. （３）　　前記入換室から前記処理室への被加工物の搬
   入において、成形用型の上型と下型及び前記上型と下型
   の間に置いた被加工物をセットとして搬入するとともに
   、前記セットとセットの間にスペーサーを介在させたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の光学素
   子成形装置。