JPH0483725A - レンズ成型装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば光通信用や光デイスクプレーヤに用い
られるレンズ成型装置に関する。

［従来の技術〕 従来のこの種の装置として特開昭６４−４２３３４号に
開示されたガラスレンズのプレス成形装置がある。第４
図は同明細書に添付された主要図面である。

同明細書に開示されたガラスレンズのプレス成形装置は
、誘導加熱手段によるガラスレンズの成形装置において
、セラミックスで焼結成形され且つガラスレンズのレン
ズ面に対応するキャビテイ面を備えた少なくとも一組の
キャビティダイ１２と、このキャビティグイ１．２の外
周を嵌入保持する金型３，４と、この金型３．４及び前
記キャビティダイ１．２の背面を支持するグイプレート
５．６とを具備し、前記キャビティダイ１．２の背面側
に止まり穴７．８を形成したものである。

この様な構成であれば、レンズ径の増大化に関係なく、
キャビティ部を有効に、且つ均一に加熱することができ
、表面精度のよいガラスレンズを成形することができる
と考えられる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、従来より一度に多数のガラスレンズをプレス
成型して、製造コストの低減を図りたいという要望があ
る。

この要望に対して、前記キャビティグイを多数用意し、
共通の誘導加熱手段により同時に加熱すれば対応できる
とも考えられる。

しかしながら、同時に誘導加熱する場合では、個々の各
キャビティグイが均一に加熱されるとは限らず、そのた
めに各キャビティ部にそれぞれ温度測定センサを配置す
る必要があり、さらに各温度センサで各キャビティ部の
温度が異なる温度となっていることを検出したとしても
、共通の誘導加熱手段では対応することが不可能である
。また、個別に誘導加熱手段を設けた場合には、逆に製
造コストの上昇を招く結果となるという問題があった。

そこで本発明は、簡易な成型装置で多数のレンズを同時
に成型でき、これにより製造コストの低減を図ったレン
ズ成型装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明の構成は、圧接離反自
在に対向配置された上金型と下金型とによりレンズ用素
材を加圧してレンズを成型するレンズ成型部と、このレ
ンズ成型部を同一円周上であって等角度間隔に複数配置
されたリング状からなる加熱体と、この加熱体を囲むよ
うにレンズ成型部と同軸のリング状からなる高周波加熱
コイルと、前記加熱体の一部に取り付けられて、この温
度を測定する単一の加熱体用温度センサと、この加熱体
用温度センサの測定結果により高周波加熱コイルの高周
波出力を制御する加熱体温度制御手段と、任意の一組の
上金型及び下金型の双方にそれぞれ取り付けられて、そ
の温度を測定する一対の上、下金型用温度センサと、こ
の上、下金型用温度センサの測定結果により上、下金型
をそれぞれ温度制御する金型温度制御手段とを具備した
ものとしている。

［作　用］ 上記構成を備えた本発明の作用は、複数のレンズ成型部
を形成された加熱体の一部に単一の温度センサを取り付
けて当該温度を測定し、この測定結果により高周波加熱
コイルによる加熱体の加熱温度を制御している。他方、
それぞれ複数からなる上、下金型双方の一組のみに一対
の温度センサを取り付けて当該温度を測定し、この測定
結果により上、下金型の温度を制御するようにしている
。これにより、簡易な成型装置で多数のレンズを同時に
成型でき、これにより製造コストの低減を図るようにし
ている。

［実施例１ 以下、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は一実施例としてのレンズ成型装置の主要部たる
加圧成型部を示すもので、同図（Ａ）はその上面図、同
図（Ｂ）はその正面図、第２図は第１図（Ａ）に示すレ
ンズ成型部のＡ−Ａで示す部分の拡大詳細図、第３図は
電気回路を含めた本装置全体の構成を示すブロック図で
ある。

第１図に示す加圧成型部１０は、レンズ用素材Ｐを加圧
して各種レンズを成型する第２図に詳細を示すレンズ成
型部１３と、このレンズ成型部１３を同一円周上であっ
て等角度間隔にそれぞれ複数配置されたリング状からな
る加熱体１４゜１５と、この加熱体１４．１５の対向部
を囲むように詳細を後述するレンズ成型部１３と同軸の
リング状からなる高周波加熱コイル１６と、前記−方の
加熱体１５の一部に取り付けられて、この温度を測定す
る単一の加熱体用温度センサ１７とを備えている。

前記レンズ成型部１３は、第２図に示すように加熱体１
４．１５と一体となって圧接離反自在に対向配置された
非球面レンズ等の上面を成型する上金型１１と同様に下
面を成型する下金型１２と、上金型１１に外挿された例
えばＷＣ−Ｎｉ超硬材料から成る超硬合金によって形成
された円筒状の胴型１８とを備えている。

このうち下金型１２は、図の上下方向に移動自在となっ
ており、レンズ用素材（ガラス材料）Ｐの加熱時には、
当該ガラス材料Ｐが加熱体１４の突部１４ａと対向する
位置に保持され、ガラス材料Ｐの加圧時には後述するサ
ーボモータ２８によって、下金型１２が上金型１１に接
近する方向（図の上方向）に移動されるようになってい
る。

また、当該図示した上金型１１だけに上金型用温度セン
サ１９が、そして図示下金型１２だけに下金型用温度セ
ンサ２０がそれぞれ設けられている。すなわち、本実施
例では加熱体１４側及び加熱体１５側に複数の上、下金
型が設けられているが、このうちの−組の上下金型のみ
にそれぞれの温度を測定する単一の金型用温度センサが
取り付けられている。

また、上金型１１及び下金型１２にはそれぞれエアーノ
ズル２１．２２が設けられている。この各エアーノズル
２１．２２には、冷却エアーが第３図に示す各流量比例
弁２３．２４を介して送られ、これによって上下金型１
１．１２の温度をそれぞれ調整できるようになっている
。

次に第３図を参照して主に電気系統を中心として説明す
る。

前記各温度センサ１７．１９．２０の後段には出力され
る電流を増幅する温度アンプ３３と、この温度アンプ３
３から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換す
るアナログ／デジタルコンバータ２５と、本装置全体の
制御中枢としての機能を備えたＣＰＵ、プログラムを記
録されたＲＯＭ等を含んでなる制御部２６とが接続され
ている。

また、制御部２６の出力側の一系統にはサーボコントロ
ーラ２７を介してサーボモータ２８が接続され、さらに
別の一系統にはデジタル／アナログコンバータ２９を介
して、前記高周波加熱コイル１６に高周波電流を供給す
る高周波電源３０と、流量比例弁２３．２４を作動させ
るように出力信号を増幅する比例弁アンプ３１．３２が
接続されている。

ところで、本実施例に示す制御部２６は前述した機能の
ほか、前記加熱体用温度センサ１７の測定結果により高
周波加熱コイル１６に電力を供給する高周波電源３０に
対して加熱体１４．１５の温度制御のための制御信号を
送出する機能、及び前記上、下金型用温度センサ１９，
２０の測定結果により比例弁アンプ３１．３２に対して
制御信号を送出して至上、下金型１１．１２をそれぞれ
温度制御する機能を備えている。

本実施例では、制御部２６．デジタルアナログコンバー
タ２９及び高周波電源３０により加熱体温度制御手段３
４を構成し、制御部２６．デジタルアナログコンバータ
２９、比例弁アンプ３１゜３２、流量比例弁２３．２４
及び、エアーノズル２１．２２により金型温度制御手段
３５を構成している。

以上の構成を備えた一実施例装置の動作について第１図
乃至第３図を参照して説明する。

まず、下金型１２の上面にガラス材料Ｐを置き、さらに
下金型１２自体の位置をガラス材料Ｐが加熱体１４の突
部１４ａに対向する位置まで移動させる。

この状態で高周波電源３０から高周波加熱コイル１６に
対して給電して加熱体１４．１５を加熱する。この加熱
された加熱体１４．１５は、これに対向するガラス材料
Ｐ及び上、下金型１１゜１２をそれぞれ直接的に加熱す
る。

前記上、下金型１１．１２及び加熱体１４゜１５の温度
は前記各温度センサ１７．１９及び２０によってそれぞ
れ検出され、この各検出信号は温度アンプ３３により増
幅された後、制御部２６に入力される。

制御部２６は、加熱体１４．１５については当該加熱体
１４．１５の温度が所定の値まで上昇した時点からはそ
の温度をその値のまま保持するように、高周波加熱コイ
ル１６に通電される電流量を制御する制御信号を高周波
電源３０に送出する。

また上、下金型１１．１２については、その温度がガラ
ス転移点以下の所定の値まで上昇した時点から加圧開始
前数秒の時点までの間は、各流量比例弁２３．２４を開
放制御して冷却エアーを供給し、これにより上下金型１
１．１２の温度がその値以上に上昇しないように制御す
る。尚、前記加圧開始時点は、ガラス材料Ｐがガラス軟
化点以上の所定の温度まで昇温した時点である。

またある時点からは上、下金型１１．１２への前記冷却
エアーの供給を停止又は供給量を減少させ、上、下金型
１１．１２をガラス転移点以上でガラス屈伏点以下の必
要温度まで昇温させる。そして加圧開始後数秒が経過す
る時点まではそのままの温度に保持するようにしている
。また、前記時点からは高周波加熱コイル１６への電流
の供給を停止または供給量を減少させ、加熱体１４１５
が減温されるようにしている。

次に加圧動作について説明する。

前述のようにガラス転移点以上でガラス屈伏点以下の必
要温度に加熱された上下金型１１゜１２を用いてガラス
材料Ｐをガラス軟化点以上の所定温度に加熱した後は、
ガラス材料Ｐがこのガラス軟化点以上の所定温度まで昇
温された時点から、サーボコントローラ２７からの信号
を受けてサーボモータ２８が駆動され、これにより下金
型１２が第１図乃至第２図に示す位置から胴型１８がガ
ラス材料Ｐの側部に対向する所定位置まで上昇される。

この下金型１２の上昇動作は、短時間内にサーボモータ
２８によって一気に行われる。

これにより、ガラス材料Ｐが上、下金型１１゜１２の間
に充填され、レンズ厚さが決定されるようになる。また
ガラス材料Ｐの側部は胴型１８に接触し、この内周面に
よって非球面レンズ等の円筒側面が形成されるようにな
っている。

次に、サーボモータ２８によって下金型１２を図示上方
に徐々に加圧するようにし、ガラス材料Ｐの上下面にそ
れぞれ上下金型１１．１２の各成形面を転写するように
している。そしてガラス材料Ｐがガラス転移点以下の所
定温度まで冷却する時点までそのままサーボモータ２８
により保圧する。そして、サーボモータ２８による保圧
を解除して、下金型１２を第１図乃至第２図に示す位置
まで戻すようにしている。

以上詳述した一実施例によれば、共通の誘導加熱手段に
より同時に加熱することができるとともに、共通の加熱
体に同一円周上で等角度間隔に複数の上、下金型を設け
ているので均一な加熱が可能となる。従って、複数の上
金型の温度は何れか一つの上金型だけを単一の温度セン
サで測定すればよく、同様に下金型も単一の温度センサ
により測定するだけでよい。これにより最小限の温度セ
ンサを用意すればよく、さらに共通の誘導加熱手段を用
いることができるので制御系統も簡易なものとすること
が可能となり、製造コストの低減を図ることができる。

尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨の範囲内において様々に変形実施が可能であるこ
とを付記する。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、簡易な成型装置で多数の
レンズを同時に成型でき、これにより製造コストの低減
を図ったレンズ成型装置の提供ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例としてのレンズ成型装置の主要部たる
加圧成型部を示すもので、同図（Ａ）はその上面図、同
図（Ｂ）はその正面図、第２図は第１図（Ａ）に示すレ
ンズ成型部のＡ−Ａで示す部分の拡大詳細図、第３図は
電気回路を含めた本装置全体の構成を示すブロック図、
第４図は従来のガラスレンズのプレス成形装置の構成を
示す断面図である。 １１・・・上金型、１２・・・下金型、１３・・・レン
ズ成型部、１４．１５・・・加熱体、１６・・・高周波
加熱コイル、１７・・・加熱体用温度センサ、１９．２
０・・・上、下金型用温度センサ、２６・・・制御部、
３４゜３５・・・加熱体温度制御手段、金型温度制御手
段、Ｐ・・・レンズ用素材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧接離反自在に対向配置された上金型と下金型とに
   よりレンズ用素材を加圧してレンズを成型するレンズ成
   型部と、このレンズ成型部を同一円周上であって等角度
   間隔に複数配置されたリング状からなる加熱体と、この
   加熱体を囲むようにレンズ成型部と同軸のリング状から
   なる高周波加熱コイルと、前記加熱体の一部に取り付け
   られて、この温度を測定する単一の加熱体用温度センサ
   と、この加熱体用温度センサの測定結果により高周波加
   熱コイルの高周波出力を制御する加熱体温度制御手段と
   、任意の一組の上金型及び下金型の双方にそれぞれ取り
   付けられて、その温度を測定する一対の上、下金型用温
   度センサと、この上、下金型用温度センサの測定結果に
   より上、下金型をそれぞれ温度制御する金型温度制御手
   段とを具備したことを特徴とするレンズ成型装置