JPH0585748A

JPH0585748A - 光学素子の成形装置

Info

Publication number: JPH0585748A
Application number: JP3276988A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kawamura; 英司川村
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-09-27
Filing date: 1991-09-27
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】［目的］成形後の外径軸とレンズ光軸とを高精度の同
心とすると共に、離型時に傷やバリの生じない成形装置
を提供する。［構成］上型１と下型２を対向配設し、上型１の外周
にスリーブ３を締りばめにて装着構成している。このス
リーブ３は、成形されるレンズの外周面に衝面を形成す
るために成形されるレンズの光軸とレンズの外径軸とを
同軸とするため、予め同軸に形成されており、上型１の
先端より所望寸法突出するよう装着されている。また、
ガラス素材４を載置して上記一対の型間に搬送する搬送
治具５は、その上端面を上記スリーブ３の下端面と対応
形成され、上記スリーブ３と当接した際上型１とスリー
ブ３と搬送治具５およびガラス素材４間で密閉空間を構
成するように構成されている。また、搬送治具５の線膨
張係数は、ガラス素材４より小さく、スリーブ３より大
きいことが条件となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラスレンズを押圧に
より成形する装置に関し、特にガラスレンズの光軸と外
径軸との心ずれの少ないレンズを成形する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記した成形レンズの成形装置に関する
先行技術としては、特公平１−４３６９１号公報があ
る。この公報の記載によれば、ガラスを搬送するリング
状の胴型と位置決め部材とを設け、そのどちらか一方に
テーパ面を設けて、互いに圧接することで、リング状の
胴型の中心軸と型の中心軸を一致させるように、つまり
成形したレンズの光軸とその外径軸とを合致成形したこ
とにより、後工程である芯取り加工を不要としたレンズ
の成形型が開示されている。

【０００３】また、近時において、特開平２−１８４５
３１号公報と特開平２−１８４５３２号公報などの技術
が開示されている。これらの公報には、スリーブ内で形
成されたレンズの離型方法の技術が開示されている。こ
れらの公報に記載された技術は、成形後のレンズの離型
に楔部材を用いてそれを引っかけて離型したり、または
挟持部材にてレンズを直接に挟んで離型することなどが
記載されている。

【０００４】しかし、上記した前者の公報（特公平１−
４３６９１号公報）による成形方法においては、スリー
ブと筒状位置決め部材とに、それぞれ摺動部を有してい
るがため、高精度成形しようとしても摺動部にクリアラ
ンスを必要とする構成となっているがために、そのクリ
アランス分が軸ズレとなることが避けられないという問
題が生じていた。

【０００５】また、リング状の胴型テーパ面を設けてい
るため、その加工に時間と労力を必要とするなどの問題
も生じていた。また、装置を取り扱う上においても必要
以上の注意力を必要とするなどの問題も生じていた。

【０００６】また、多量生産の際には、多数のリング状
の胴型を用意しなければならないなど原価面においても
問題であった。更に、耐久性の面においても圧接部を有
することは、耐久性を阻害し不利になるという問題も生
じていた。

【０００７】また、上記した後者の公報（特開平２−１
８４５３１号公報と特開平２−１８４５３２号公報）に
よる成形方法においては、レンズに直接離型部材を接触
させるという方法であるがため、レンズに傷やバリが生
じるという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記諸問題
に鑑みてなされたもので、成形後のレンズの外径軸と光
軸との同芯を高精度に成形することができると共に、レ
ンズに傷やバリなどを生じさせることのない品質性、原
価性、生産性に優れた光学素子の成形装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の概念を図に基づ
いて説明する。図１は、本発明の概念の要部を示す正面
断面図である。図の中央位置に示す一対の円柱形状は、
上型１と下型２で、その成形面を対向して配設されてい
る。上型１の外周面には、円筒形状のスリーブ３が締り
ばめにて装着されている。また、スリーブ３は成形する
レンズ外周面に衝面部を形成するために、レンズの光軸
とその外径軸が合致するようスリーブ３の下端内周面に
等間隔の突起を形成し同軸加工にて形成されており、上
型１の先端部（下端部）より所望の寸法突出して締りば
めにて装着されている。図において、スリーブ３の下端
面には、スリーブ３の上記先端突出部の先端面に対応し
た内径を形成したリング形状の搬送治具５が搬送連設さ
れており、この搬送治具５の内周面には、図に示すよう
に段部９を形成して成形するガラス素材４の下端面を載
置するように形成されている。また、搬送治具５の上記
段部９の内径には、上昇移動してくる下型２の外周が挿
入可能に被成形ガラス素材４を上型１間にて押圧成形す
る孔を形成している。

【００１０】上記搬送治具５の内周面の段部９上に示す
ブロックは、凸形状の被成形用ガラス素材４で、その上
面を上型１の先端面（成形面）に当接し、下端面を段部
９の中央の下型２が成形時上昇および下降の際通過する
挿通孔上に配するように載置されている。この場合（成
形時）における搬送治具５の線膨張係数は、ガラス素材
４より小さく、スリーブ３より大きくなるようになって
いる。また、押圧時は、上型１とスリーブ３の下端面と
搬送治具５の上端面とが相対的に密着するような構成と
なっており、また搬送治具５に載置されたガラス素材４
とに囲まれた空間は、密閉の空間を構成している。ま
た、図に示すようにスリーブ３の外周面には、その先端
をスリーブ３の外周と対応形成し、また下端面を上記搬
送治具５の外周に設けた鍔部上面と平行的に当接するよ
うに構成された馬蹄形状の離型アーム７が上下動可能に
設けられている。

【００１１】

【作用】上記構成における本発明の作用を以下に説明す
る。まず、上型１と下型２間に図示されていないが搬送
手段の先端部にガラス素材４を載置した搬送治具５を載
置して移送され、図１に示すような構成状態とし、続い
て下型２を上昇させて、搬送治具５に載置されたガラス
素材４を載置して上型１との間にて押圧成形する。この
場合（押圧時）は、スリーブ３と搬送治具５と上型１と
ガラス素材４との間は、密閉空間を構成し、その中にお
いてガラス素材４が押圧成形される。

【００１２】押圧されるとガラス素材４の円周は広げら
れて、搬送治具５とスリーブ３のそれぞれの側面（内周
面）に押し当てられる。ここでスリーブ３を構成する部
分の内周面によりガラス素材４の外周面は衝面が成形さ
れる。押圧後に冷却される過程において、ガラス素材４
は収縮し、スリーブ３、搬送治具５は追従して収縮す
る。この収縮量は、線膨張係数の違いにより、ガラス素
材４が大きく、次に搬送治具５、スリーブ３の順とな
り、そのために押圧後からの冷却の途中で、ガラス素材
４とスリーブ３とは隙間を有して離型される。しかし、
搬送治具５と成形レンズとは密着に近い状態である場合
があり、このときに搬送治具５を離型アーム７の下降に
より押圧落下される。上記作用により上型１およびスリ
ーブ３を固定（動かさず）したままの状態で成形し、か
つガラス素材４を容易に離型することができる。

【００１３】

【実施例１】本発明の光学素子成形装置の具体例を図面
に基づいて説明する。図２は、本発明の光学素子成形装
置の実施例１の要部を示す斜視図である。なお、図中に
おいて上記した図１と同一構成および同一部材には、同
一符号を付しその説明は省略する。

【００１４】本実施例においては、成形する硝材をＳＫ
１１を用いて、両凸レンズの成形を行った。上型１は、
超硬材により形成されており、その外周に装着したスリ
ーブ３は、セラミックスにより成形されて、そのリング
状の先端面には等間隔の突起１０，（１１，１２は図示
されず）を設けている。また、スリーブ３の内径は、被
加工レンズであるガラス素材４の光軸と合致するように
上記突起１０の内周面に突起（図示されず）を形成し、
その内径と同軸加工にて形成されている。上記上型１と
下型２間にガラス素材４を載置して搬送入する搬送治具
５は、合金にて形成されて、そのリング形状の内径と外
径間の上端面には、内周面に設けた段部９に達する深さ
の切り欠き１３，１４，１５を上記スリーブ３の突起１
０，１１，１２，と対応して等間隔に３ヵ所に形成し、
上記スリーブ３の先端面に設けた突起１０，１１，１２
とそれぞれに咬み合うよう構成されている。即ち、ガラ
ス素材４が、搬送治具５上に載置されて図に示す先端部
に搬送治具５の外周と嵌合着するように構成された帯状
形の搬送アーム６に載置されて、加熱炉（図示せず）に
て加熱軟化された後に上型１，下型２の間に搬送された
際、切り欠き１３，１４，１５が突起１０，１１，１２
に嵌合し咬み合うようその接合位置が一致するようにな
っている。

【００１５】上記構成による作用を以下に説明する。上
記搬送アーム６によって、上型１と下型２の間に搬送さ
れてきた加熱軟化したガラス素材４を載置した搬送治具
５は、切り欠き１３，１４，１５をスリーブ３の突起１
０，１１，１２に嵌合位置に持ちきたして咬み合わせし
たのち、下型２が上昇して、搬送治具５とガラス素材４
とを持ち上げて、上型１とによって押圧成形される。

【００１６】上記レンズ素材４の押圧は、スリーブ３と
搬送治具５と上型１とガラス素材４とによって構成され
る密閉される密閉空間にて行われ、流動するガラス素材
４は、径方向へは食み出さないようになっている。径方
向への食み出しは、レンズ枠に組み込む際の障害とな
り、これを防止することが枠組み工程に対する大きな利
点を生むものである。また、この押圧により、径方向に
流動するガラス素材４は、搬送治具５とスリーブ３のそ
れぞれの内周面に押圧されてその幾何学的形状を構成す
る。この押圧は、スリーブ３の内周面の突起と接触する
部分がガラス素材４の外周部衝面１６，１７，１８とな
る。

【００１７】上記したガラス素材４を押圧成形した後
は、スリーブ３、上型１、下型２、搬送治具５、ガラス
素材４と共に冷却される。この冷却は，窒素が約１０秒
間吐出されることによって行われる。線膨張係数は、ガ
ラス素材４（９．１×１０^-6）、搬送治具５（６．６×
１０^-6）、スリーブ３（３．０×１０^-6）である。これ
により冷却の際は、まず、ガラス素材４とスリーブ３の
間にクリアランスを生じる。この状態では、ガラス素材
（成形レンズ）４はスリーブ３とこじれるような作用
や、摩擦力などの抵抗、または上型１との固着により自
然落下などはせず、密閉空間を構成している状態であ
る。この状態において離型アーム７の下降により搬送治
具５の鍔部が当接し搬送治具５は落下する。

【００１８】搬送治具５とガラス素材４とは、冷却によ
るクリアランスよりも小さく締りばめに近い状態であ
り、そのために搬送治具５を落下させると同時にガラス
素材４を上型１およびスリーブ３より落下させる。つま
り、離型アーム７にて、搬送治具５を落下させること
で、成形レンズ８（図３）を取り出すことができる。こ
のように成形レンズ８その物を離型部材で引っ掛けた
り、衝撃を与えたりすることなく密閉空間より容易に離
型することができる。

【００１９】図３に示すは、本実施例の成形装置により
成形したレンズ８を示す斜視図である。成形レンズ８
は、図に示すようにその外径周面に成形時の凹形状の衝
面１６，１７，１８を等間隔に３ヵ所成形されている。
この衝面１６，１７，１８は、枠組の際この部分を利用
することで従来の芯取り加工が不要となり、工程削減が
行える。また、従来の芯取り方法では精度の得られにく
い非球面形状のレンズなどの場合は、成形にて衝面を形
成することは極めて有用である。このようにして外観上
の不良が無い芯取り不要のレンズを連続して成形するこ
とができる利点は大きい。

【００２０】

【実施例２】図２に基づいて本発明の光学素子成形装置
の実施例２を説明する。図４は、本発明の光学素子成形
装置の実施例２の要部を示す斜視図である。なお、図中
において上記実施例１および図１と同一構成および同一
部材については、同一符号を付し、その説明は省略す
る。

【００２１】本実施例において用いられる硝材は、上記
実施例１と同様のＳＫ１１を用いて両凹レンズの成形を
行った。また、このレンズの周縁の肉厚が２ｍ／ｍと厚
いレンズであるがため、図４に示すように搬送治具５の
形状をリング形状にして、ガラス素材載置部の凹部の深
さを１ｍ／ｍに形成して、ガラス素材４の載置時にその
周縁の肉厚が１ｍ／ｍ突出するように構成してある。

【００２２】本実施例の成形装置は、上記構成以外は、
上記実施例１と同一構成となっている。即ち、上型１の
外周にスリーブ３の先端が上型１の先端より突出した状
態にて締りばめ装着されており、ガラス素材４は搬送治
具５により上型、下型２間に搬送されて押圧成形され
る。この場合、スリーブ３は、上型１の先端部より１ｍ
／ｍ突出していることにより、その部分は被加工レンズ
であるレンズ素材１９の光軸と等しい軸径になってい
る。

【００２３】上記のような載置状態にて、下型２の上昇
により下型２は搬送治具５の孔を通過してガラス素材１
９を持ち上げて押圧にて上型１と下型２とスリーブ３と
により所望の形状を転写する。特にスリーブ３の内径周
面の転写は、その周縁部分（全周面）が枠組みのときの
衝面となり、枠組みのとき簡単に作業ができる。

【００２４】上記により、押圧成形されたガラス素材１
９（成形レンズ８）は、上記実施例１と同様に、線膨張
係数の関係でスリーブ３と成形レンズ８間にクリアラン
スを生じる。この状態では、まだ成形されたレンズ８は
上型１と固着しており、離型アーム７が上型１の外周面
に沿って下降作動することによってその下端面にて搬送
治具５の縁面を押圧して搬送治具５を落下されることに
なるが、この場合、搬送治具５と成形レンズ８とは冷却
による作用でクリアランスを生じるが線膨張係数の関係
でスリーブ３との間に生じるクリアランスより小さい締
りばめに近い状態であるがため搬送治具５の落下させる
とき同時に成形レンズ８も上型１およびスリーブ３より
落下される。

【００２５】

【発明の効果】上記構成による本発明によれば、被加工
レンズであるガラス素材の光軸とスリーブ３の内径とを
同軸に形成し、そのスリーブの内径面を上型に締りばめ
装着したので、成形されたレンズの光軸と外径軸とが合
致したレンズが成形できる。また、スリーブと搬送治具
とガラス素材の線膨張係数を異ならせ構成したので、離
型が容易に行えるなど品質が良く生産性のよい光学素子
が製造できる効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学素子成形装置の概念を示す正面よ
りの断面図である。

【図２】本発明の光学素子成形装置の実施例１の要部を
示す斜視図である。

【図３】図１の光学素子成形装置により成形された光学
素子を示す斜視図である。

【図４】本発明の光学素子成形装置の実施例２の要部を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１上型２下型３スリーブ４，１９ガラス素材５搬送治具６搬送アーム７離型アーム８成形レンズ９段部１０，１１，１２突起１３，１４，１５切り欠き１６，１７，１８衝部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス素材を加熱軟化し、一対の型間に
搬送して押圧成形する光学素子成形装置において、光学
素子の位置決め用外周面を形成する内周面を設けたスリ
ーブを上記型と締りばめになるように型面よりその先端
部を突出して装着し、このスリーブの突出部と対応形状
の搬送治具にてガラス素材を搬送して接合し、搬送治具
の線膨張係数が成形するガラス素材より小さく、スリー
ブより大きい関係になるように上記一対の型とスリーブ
および搬送治具にて密閉空間を構成して押圧成形するよ
うにしたことを特徴とする光学素子の成形装置。