JPS61197428A

JPS61197428A - 光学素子の肉厚制御方法

Info

Publication number: JPS61197428A
Application number: JP3826385A
Authority: JP
Inventors: Shigeya Sugata; 茂也菅田; Mitsuo Goto; 光夫後藤
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-02-27
Filing date: 1985-02-27
Publication date: 1986-09-01

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】（技術分野）本発明は、光学素子の肉厚制御方法、詳しくは、軟化ガ
ラス塊な押圧成形して、光学レンズ等の成形品を得る際
に、その肉厚を精密に仕上げる為の肉厚制御方法に関す
る。

（従来技術）従来、成形型内に供給された軟化ガラス塊（以後、ゴブ
と称す）を加圧成形してガラス成形品を作る際、その成
形品の肉厚を決める方法としては次のような方法がとら
れていた。

第１のタイプは、クローズドタイプと呼ばれるもので密
閉式の型を用い、精密に重量を調整したゴブを供給し、
瞬間的に強大な加圧を与え、組型が上型あるいは下型に
突き当る位置まで押圧成形するもので、突き当れば成形
は終了するものである。即ち、予じめ、ゴブの重量を精
密に調整しておくことによって肉厚を制御するようにし
たもので、成形中に制御する手段はなく、ガラス成形品
の厚さも計れないものである。

第２のタイプは、オープンタイプと呼ばれるもので、粗
く重量測定したゴブな用い、上下の型間が所定の距離に
達した時に電気的又は機械的にこれを検知して、型の移
動を停止して、肉厚を制御するようにしたものである。

しかし、これらの従来の肉厚制御手段においては、何れ
も成形品が充分に冷却固化しないうちに加圧が終了する
ので、成形品の変形（ヒケ）が生じ易く、更に上記第１
のクローズドタイプの場合は、瞬間的に加圧成形されて
しまうので成形品に割れ（力／）が生じ易い上に、ゴブ
の重量を厳密に保つ必要がある等の欠点を何していた。

（目的）本発明は、上記の点に鑑み、光学素子の成形加工におい
て、同光学素子の精密な肉厚制御がなされると共に、成
形品の変形や割れも生じさせない簡単な機構の肉厚制御
方法を提供することを目的とする。

（概要）成形型を比較的小さい０．１〜１０Ｋｇ／２程度のｍ圧力で移動させてゴブを押圧成形し、その時圧力センサ
ーにより、押圧開始後の時間の経過に対する押圧力の変
化を検出して、その圧力変化がほぼ零に近づいた時に、
圧力調節装置により増圧して、を行なうようにしたもの
である。

（実施例）以下、本発明を図示の実施例に基いて説明する。

第１図は、本発明方法が適用されるオーブンタイプの精
密プレス成形機を含む成形装置の一例を示す概略図であ
る。この成形装置１０における成形機の油圧シリンダー
１と基台２とは、その相互間の距離が変化しないように
一定となるようにして配設されていて、同油圧シリンダ
ー１のプランジャー１ａの下端部には上型３が基台２の
上端部には下型４が互いに相対し軸心が合うようにして
それぞれ固着されている。これら上下型６，４０周辺は
Ｎ２ガス雰囲気に保つように図示されない装置にかこま
れている。また、上記上下の型６，４は夫々図示しない
温度コントローたにより所定の温度に設定できるように
加熱装置を具備している。上記油圧シリンダー１のプラ
ンジャー１ａの上端部にはストッパー５が取付けられて
いて、プランジャーＩａの下降によって上型５と下型４
が当接する前にストッパー５と油圧シリンダー１の本体
が当接し、上下の型６，４が直接ぶつかることを防止し
ている。そして、上記下型４と基台２０間には、型４か
らの熱の影響が少ない様に断熱状態で圧力センサー６が
取付けられている。この圧力センサーとしては、圧電素
子あるいは歪ゲージなどの圧力を電気信号に変化するも
のを利用すれば良い。

この圧力センサー６に接続された圧力計測器７は、同圧
力センサー６からの′眠気信号を入力処理して表示する
機能と、Ａ／Ｄ変換する機能とを有している。−万、上
記油圧シリンダー１の圧力を調節する圧力調節装置９は
、バルブの切換によって高圧から低圧迄多段階の圧力が
選択できる機能を有している。そして、上記圧力計側器
７と圧力調節装置９とは、圧力計測器７からの情報に基
いて演算処理を行ない、その演算結果に応じて成形品が
適切な肉厚になるように上記圧力調節装置９を制御する
測定値演算処理装置８にそれぞれ接続されている。

第２図は、上記第１図の成形装置１０における成形時間
と成形圧力との関係を示す特性線図である。

ここで圧力とは上記圧力センサー６からの測定値であっ
て、成形時間とはシリンダーの稼動時間を言う。図にお
いて、Ｐｏは初期成形圧＋Ｐｌは増圧後の成形圧＋　ｔ
ｌは圧力の変化がほぼ０（５μｍ／ｓｅｃ以下）になる
成形時間、【２は増圧する成形時間。

ｔ３は成形圧力を解除する成形時間、即ち全成形時間を
夫々示している。又、第６図は上記第１図の成形装置１
０に成形品の肉厚を測定する電気マイクロメーターを適
宜に取り付けて、成形時間と成形肉厚との関係を求めた
特性線図である。図において、Ｘ、はストッパー５によ
って決定される最終成形肉厚、ｔ、〜ｔ３は、上記第２
図における１１〜ｔ３に夫々対応するものである。

次に、上記第２図、第３図を用いて、本発明による光学
素子の肉厚制御方法の作用を説明する。

先ず、上記圧力調節装置９の初期設定圧力Ｐｏを０．１
〜１０Ｋｇ／ｒｒ１ｍ２の範囲に設定する。この初期設
定圧力Ｐ。は、全成形時間１．（例えば１０秒）までに
圧力センサー６からの圧力の変化量（加圧中の成形品の
肉厚の変化量）が徐々に減少して、その俵の変化量が殆
んどなく、はぼ一定になる時間（例えば数秒間）がある
ように、成形されるゴブの温度、上下型の加熱温度、投
入されるゴブの形状と上下型の形状との形状差等に基い
て、上記圧力範囲内で設定される。また、上記上下型３
，４は適宜の温度コントローラーにより、成形されるゴ
ブのガラス転移点の温度に設定される。次いで、粘度か
１０　　ポアズ程度で、成形レンズ外周に７ランジ形成
される程度の多めの量のゴブな上下型３゜４間に投入し
、油圧シリンダー１を稼動させる。

これと同時に、測定値演算処理装置８のタイマーが時間
をカウントし始める。そして、圧力調節装置９の圧力に
より上記油圧シリンダー１のプランジャー１ａに結合し
た上型６が下降し、ゴブの押圧成形を行なう。そして、
上記成形時間ｔ１から数秒たった上記成形時間ｔ２で初
期設定圧力よりも高い圧力（第２図におけるＰ、　）で
ストッパー６に当接するようにする。この間、上型６は
上記成形時間ｔ３迄熱交換の為めそのまま下降させた状
態にしておく。そして時間１３後、上型３を上昇させて
、所望の肉厚になった光学素子を離型させて取り出す。

このような方法によれば、ゴブ重量のばらつきが相当あ
っても、型の押圧力を検出するという簡単な機構を加え
るだけで、成形された光学素子の肉厚を±０．０１　ｍ
ｍ程度の高精度に管理することができる。

第４図は、本発明方法の他の実施例における成形時間と
成形圧力との関係を示した特性線図である。この実施例
が適用される成形装置は上記第１図の成形装置１０と全
く同様であるのでその説明は省略する。又、その作用に
ついてもほぼ同様であるが、唯上記第２図における成形
時間１２．１３間に減圧する時間が存在すると言う点が
異なっている。

即ち、第４図において、成形時間１２，１６間の時間１
２′で初期設定圧力Ｐ。より更に低い圧力Ｐ２迄減圧し
て全成形時間ｔ３に達するようにした点が異なっている
。即ち、図中の時間ｔ２′はストッパー５に当接した時
間を意味し、そして、ｔ２′後に圧力Ｐ２まで減圧する
ことを示している。これは、成形時間１２′以後全成形
時間ｔ３迄の間型内で熱交換を充分に行なえるようにし
たものである。全成形時間ｔ３後は前実施例の場合と同
様に上型６を上昇させて所望の肉厚になった光学素子を
離型させて取り出す。本実施例の方法によれば、前実施
例における場合と同様な効果が得られるのに加え、成形
後半において、減圧により低圧の状態で熱交換が行なわ
れるので、成形品の厚肉のものや肉厚変化の大きいもの
も内部応力を少くすることができ、とけ等の変形もなく
成形出来ると共に、微小範囲（０，０１ｍｍ以下）の肉
厚調整も行なうことが出来る。

尚、上記各実施例においては圧力センサー６は下型４の
下部に取り付けるようにしたが、これはこれに限ること
な（、上型あるいは両型の適宜の位置に取付けても良い
ことは勿論である。

（効果）以上説明したように、本発明によれば圧力センサー、圧
力計画器、圧力調節装置及び測定値演算処理装置等を巧
みに用いることによって、ゴブが固化するまで好適に圧
力を加え続けられるので、成形品の変形や割れを無くす
ことが出来ると共に、高精度の面形状を維持しつつ、ガ
ラスに欠陥を生じさせることなく、光学素子として要求
される肉厚精度を確保出来るという効果を得ることが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法が適用される成形装置の一例を示
す概略構成図、第２図、第６図は、本発明方法の一実施例における成形
時間と成形圧力との関係及び成形時間と成形肉厚との関
係を夫々示す特性線図、゛第４図は、本発明方法の他の
実施例における成形時間と成形圧力との関係を示す特性
線図である。６・・・・・圧力センサー７・・・・・圧力計測器８・・・・・測定値演算処理装置９・・・・・圧力調節装置１０・・・・成形装置鳥　１　図Ｓ２図・馬３図ｔｌｔ２　　　　　　ｔ３底形時間Ｓ４図手　　続　　補　　正　　Ｗ　（自発）昭和６０年　９
月１２日１、事件の表示　　　　　昭和６０年特許願第３８２６
３号２、発明の名称　　　　　光学素子の肉厚制御力法
名　称　　　　　（０３７）　　オリンパス光学工業株
式会社および「発明の詳細な説明」の各欄（１）願書および明細書第１頁に記載された「発明の名
称」を「光学素子の成形方法」に改めます。１６−明細書第１頁に記載の「特許請求の範囲」を−−
−のとおり訂正します。（３）同　第１頁最下行に記載された丁光学素子の肉厚
制御方法」を「光学素子の成形方法」に訂正する。同　第２頁第２行〜第３行に記載された「そ厚を精密に
仕上げる為の肉厚制御方法に関する。」を一変型２割れの生じない光学素子の成形方法に−る。」二訂正する。同　第３頁第１２行〜第１４行に記載された同光学素子
の精密な肉厚制御が・・・・・・簡単な機構の肉厚制御
方法」を「同光学素子の精密な制御がなされると共に、４品の変
型や割れも生じさせない簡単な機構の影方法。」こ訂正する。（６）同　第９頁第１１行に記載された「少なくするこ
とができ、とけ」を「少なくすることができ、ひけ」と訂正する。（７）同　第１０頁第５行〜第６行に記載された「光学
素子として要求される肉厚精度を」を「光学素子として
要求される精度を」に訂正する。別　　　　　　紙「２、特許請求の範囲（１）プレス成形機を用いて、光学素子を成形する方法
において、成形型の押圧力の変化量が充分小さくなった時点から、
停止装置が作動して押圧作動が停止するまで、圧力調節
装置により押圧力を増圧して、光学素子の肉厚を制御す
るようにしたことを特徴とする光学素子の成形方法。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プレス成形機を用いて、光学素子を成形する方法
において、成形型の押圧力の変化量が充分小さくなった時点から、
停止装置が作動して押圧作動が停止するまで、圧力調節
装置により押圧力を増圧して、光学素子の肉厚を制御す
るようにしたことを特徴とする光学素子の肉厚制御方法
。
（２）上記圧力調節装置により押圧力を増圧して、光学
素子の肉厚を制御し、上記停止装置が作動した後、再度
圧力調節装置により減圧して押圧し、成形型と光学素子
との熱交換を充分行なうようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の光学素子の肉厚制御方法。