JPS6374928A - 光学素子の成形装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学素子の成形装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、レンズ、プリズム、フィルター等の光学素子を製
造するにあたり、光学素子を研磨等の後加工することな
く、成形素材を加熱軟化させ、これを所望の光学素子形
状に対応した形状の成形用金型により押圧成形すること
が行われている。かかる成形方法に用いる装置としては
、例えば特開昭５９−１５２２２９号公報、特開昭６０
−１１８６４１号公報等に開示されるものが知られてい
る。

特開昭５９−１５２２２９号公報に開示される装置は、
上下一対の金型間に成形素材を設けたものを多数用意し
、これを順次加熱してシリンダ下方に搬送して行き、シ
リンダにより上型を押圧して成形するものである。また
、特開昭６０−１１８６４１号公報に開示される装置は
、リング状の用型に成形素材の外周を係止させ、これを
加熱軟化させた後、その用型を上下一対の金型間に挿入
し、押圧成形するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、特開昭５９−１５２２２９号公報の装置
においては、上下型のセントを多数必要とし、特に非球
面型のような製造コストの高い型を使う場合には、光学
素子の製造原価が高価になってしまった。また、非球面
型は、製作、評価ともに球面型に比べて技術的難度が高
く、工数的にも３倍以上を要し、型を複数製造した場合
に全く同一のものとすることはほとんど不可能である。

したがって、多数の上下型セントを用いると得られた光
学素子の性能にばらつきを生じるという問題があった。

一方、特開昭６０−１１８６４１号公軸の装置において
は、用型に大口径（例えばレンズの場合、径１５０以上
）の成形素材を係止せしめた場合に、不均一加熱や自重
による粘性流動変形を生じ、安定した成形を行うことが
できなかった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので
、安価にして安定した成形を行うことができ、特に非球
面光学素子や大口径の光学素子を成形するのに最適な光
学素子の成形装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段〕 かかる従来の問題点を解決するために、本発明は、所定
温度に加熱した成形素材を成形用金型により押圧成形し
て光学素子を成形する光学素子の成形装置において、前
記成形用金型を、位置を固定して設けた位置固定型とこ
の位置固定型に対向停止すべく順次搬送される複数の搬
送型とから構成し、搬送型に押圧成形前にあっては成形
素材を［Ｎするとともに押圧成形後にあっては光学素子
を載置し、位置固定型と搬送型とを金型軸方向にて相対
的に接近離反自在に設けたものである。

〔作用〕

上記構成の光学素子の成形装置によれば、複数の搬送型
に成形素材を載置し、これを加熱して成形素材を軟化さ
せる。そして、その搬送型を順次位置固定型に対向する
位置まで搬送し、その位置で停止させ、位置固定型又は
搬送型の少なくとも一方を型の軸方向に移動させて押圧
成形を行う。

押圧成形完了後は、得られた光学素子を搬送型に載置さ
せて位置固定型に対向する位置から別の位置へ搬送する
。その後、光学素子を徐冷し、搬送型から取出す。

このような成形工程を複数の搬送型につき行えば、安価
にして安定な成形を行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例に基づき詳細に説明する
。

（第１実施例） 第１図は、本発明の成形装置の第１実施例を示すもので
、搬送台１上には、複数の搬送型２１〜２４が一直線上
に所定間隔をおいて載置されている。これら各搬送型２
１〜２４には、上方に向けてその中央部に球面型の光学
機能面の成形面２１ａ〜２４ａが形成されている。また
、各搬送型２１〜２４には、成形面２１８〜２４ａを形
成した中央部を外周から囲繞するが如くして搬送型２１
〜２４と同軸的に略円筒状のガイド部材３１〜３４が嵌
合により一体的に固設されている。ガイド部材３１〜３
４には、その上端外周部にテーパ部３１ａ〜３４ａが形
成されている。

一方、搬送型２２が位置する上方には、下端に非球面型
の光学機能面の成形面４ａを形成した円柱状の位置固定
型４が、図示を省略した駆動装置により軸方向に移動自
在にして設けられている。

また、この位置固定型４の外周には、前記ガイド部材３
１〜３４のテーパ部３１ａ〜３４ａと同一の傾斜角度を
有しかつテーパ部３１８〜３４ａと嵌合自在のテーパ部
５ａを下端外周部に形成した略円筒状のガイド部材５が
、位置固定型４を摺動可能として位置固定型４と同軸的
に嵌合されている。このガイド部材５は、位置固定型４
と同様にして軸方向に移動自在にして設けられている。

なお、６はガラス素材からなる成形素材、６ａは成形素
材６を押圧成形してなる光学素子である。

次に、かかる構成の成形装置により光学素子を成形する
過程を説明する。

まず、室温、大気中において、搬送型２１〜２４とガイ
ド部材３１〜３４とで囲まれた空間に成形素材６を入れ
て成形素材６を搬送型２１〜２４上に！、！！する。次
に、その搬送型２１〜２４を加熱炉（図示省略）内に搬
入し、所定温度に加熱して成形素材６を軟化させる。こ
こに、加熱炉は、加熱手段として電熱線が内部に配置さ
れているとともに、搬送手段が備えられており、搬送型
２１〜２４を搬送可能にしている。また、加熱炉内は、
搬送型２１〜２４等が酸化されるのを防止するために、
窒素ガス等の不活性ガス、還元性ガスまたは真空等の非
酸化性雰囲気とされていることが好ましい。

次に、前記加熱された搬送型２１〜２４を搬送台１によ
り位置固定型４の下方へ搬送させる。そして、まず搬送
型２４が位置固定型４に対向する位置まで搬送された時
に搬送を停止させる。その後、上方のガイド部材５を下
降させ、ガイド部材５を下方のガイド部材３４に嵌合さ
せる。この際、ガイド部材５のテーバ部５ａとガイド部
材３４のテーパ部３４ａとが嵌合し、両ガイド部材５゜
３４は合芯状態となる。

かかる状態で、位置固定型４をガイド部材５内で摺動下
降させ、成形素材６を押圧して位置固定型４と搬送型２
４とガイド部材３４とで囲まれた形状の光学素子６ａを
得る。

上記の押圧成形完了後、位置固定型４とガイド部材５と
を上昇させて搬送型２４およびガイド部材３４から離反
させる。その後、光学素子６ａを載置した搬送型２４を
再び搬送し始め（第１図において右側）、徐冷を行う、
この徐冷後、光学素子６ａを搬送型２４から取出すもの
である。

上記工程を搬送型２４から搬送型２１まで順次繰返すも
ので、第１図は搬送型２２による押圧成形時の図である
。

なお、搬送型を多数用意して成形を行えば、短いタクト
で成形することができるとともに、安価にして安定した
成形ができ、大量生産が可能となる。上記第１実施例に
よれば、口径１８ｍｍの片面非球面・両凹レンズ（Ｒ下
−５０，３１７ｆｌ、非球面軸上近似曲率Ｒ上−３２，
８２２鰭、肉厚１．８ｆｉ、硝種５Ｆ７）をタクトタイ
ム３分で連続成形することができた。

（第２実施例） 第２図は、本発明の第２実施例を示すもので、位置固定
型４１内にヒータ７および熱電対８を内蔵した例を示す
、なお、両ガイド部材３５．５１は、第１図に示すもの
と同様であり、位置固定型４１の成形面４１ａは非球面
型で、搬送型２５の成形面２５ａは球面型である。６ｂ
は光学素子である。

本実施例によれば、押圧成形中に、位置固定型４１の金
型温度を上昇させることができ、成形時間を短縮するこ
とができる。また、第１実施例に示す全体加熱方式より
も成形面での温度が安定し、品質向上および歩留り向上
を図ることができる。

（第３実施例） 第３図は、本発明の第３実施例を示すもので、位置固定
型４２内にヒータ７および熱電対８に加えてさらに冷却
棒９を内蔵した例を示す、冷却棒９は、水、油、水銀等
の液体からなる冷却媒体を流入できるパイプで構成され
ている。なお、両ガイド部材３６．５２は、第１図に示
すものと同様であり、位置固定型４２の成形面４２ａは
非球面型で、搬送型２６の成形面２６ａは平面となって
いる４６Ｃは光学素子である。

本実施例によれば、押圧成形中に、位置固定型４２の金
型温度を任意にコントロールでき、第２実施例より一層
の品質向上および歩留り向上を図ることができる。

（第４実施例） 第４図は、本発明の第４実施例を示すもので、位置固定
型４３およびガイド部材５３は、第１〜３実施例と異な
り軸方向の移動もできず、完全に固定されている。これ
に対し、搬送型２７および２７およびガイド部材３７は
、図示省略の駆動装置に連結された可動軸１０により、
両方向に移動自在となっている０位置固定型４３の成形
面４３ａは非球面型で、搬送型２７の成形面２７ａは球
面型である。

（第５実施例） 第５図は、本発明の第５実施例を示すもので、搬送型２
８が上方に配置され、位置固定型４４が下方に配置され
た例を示す、搬送型２８は、搬送台１に固設されたガイ
ド部材３８に螺合されており、成形素材６はガイド部材
３８を介して搬送型２８に支持されている。なお、位置
固定型４４およびガイド部材５４は、それぞれ軸方向に
移動自在となっている。また、搬送型２８の成形面２８
ａは球面型で、位置固定型４４の成形面４４ａは非球面
型である。

なお、第１〜５実施例においては、金型の軸方向を上下
方向としたが、本発明はかかる実施例に限定されるもの
ではなく、金型の軸方向を水平方向としてもよい。

また、搬送型の搬送方法は第１図に示すようなライン式
に限らず、例えば第６図に示すようなサーキュラ式にし
てもよい、第６図において、１１は回転駆動、停止自在
に設けられたターンテーブルで、このターンテーブル１
１上には、周方向に複数の搬送型２０が載置されている
。そして、搬送型２０が停止する位置の上方には、位置
固定型４０が軸方向に移動自在に設けられている０位置
固定型４０は、搬送型２０の移動、停止に関連して作動
し、押圧成形を行うものである。

また一方、ライン式、サーキュラ式に限らず、搬送型を
上下方向等へ搬送するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の成形装置によれば、成形用金型
を、位置固定型と複数の搬送型とから構成し、成形素材
および光学素子を搬送型に載置することとしたので、位
置固定型の数が少なくて済み、安価にして安定した成形
を行うことができる。

特に、非球面型を位置固定型とすれば、コストおよび品
質の点で大きな効果を奏し、非球面光学素子や大口径の
光学素子を成形するのに最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の成形装置の第１実施例を示す縦断面図
、第２図は第２実施例の要部を示す縦断面図、第３図は
第３実°施例の要部を示す縦断面図、第４図は第４実施
例の要部を示す縦断面図、第５図は第５実施例の要部を
示す縦断面図、第６図は搬送型の搬送方法の他側を示す
斜視図である。 ４．４０，４１．４２，４３．４４・・・位置固定型６
・・・成形素材 ６ａ、６ｂ、６ｃ・＝光学素子 ２０．２１，２２，２３，２４，２５，２６．２７．２
８・・・搬送型。 特許出馴人　　オリンパス光学工業株式会社代理人　弁
理士　　奈　　　良　　　　　　　武第２図 第３図 元）１ ６ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定温度に加熱した成形素材を成形用金型により
   押圧成形して光学素子を成形する光学素子の成形装置に
   おいて、前記成形用金型を、位置を固定して設けた位置
   固定型とこの位置固定型に対向停止すべく順次搬送され
   る複数の搬送型とから構成し、搬送型に押圧成形前にあ
   っては成形素材を載置するとともに押圧成形後にあって
   は光学素子を載置し、位置固定型と搬送型とを金型軸方
   向にて相対的に接近離反自在に設けたことを特徴とする
   光学素子の成形装置。