JP2000281361A - 光学部品成形装置、及び光学部品成形方法 - Google Patents
光学部品成形装置、及び光学部品成形方法Info
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Abstract
形作業の能率を改善し得る光学部品成形装置、及び光学
部品成形方法を提供する。 【解決手段】 押し下げ高さ位置に関する加圧コード4
1を型素材複合体52に格納し、加圧コード41を読取
センサ18によって読み取り、読み取った加圧コード4
1に基づき空圧駆動装置15cをコントローラ17が制
御する。
Description
学材料からなる光学素材を型内で押圧してレンズ等の光
学部品を成形するための光学部品成形装置、及び光学部
品成形方法に関するものである。
は、クラウン系ガラス、フリント系ガラス等の光学ガラ
スを含む光学材料からなる光学素材に、設計レンズ面形
状を付与するため研削や研磨を行って作製されていた。
どの製造においては、光学材料からなる光学素材を型内
に入れ押圧成形する「プレス成形法」が行われるように
なった。
ス等からなる光学素材30を用意する。この光学素材を
成形するための成形用型20は、レンズの上面形状と逆
の形状の上型面21aを有する上型21と、レンズの下
面形状と逆の形状の下型面22aを有する下型22と、
胴型23を備えて構成されている。
のプレス機(図示せず)等によって駆動され下降可能と
なっている。また、胴型23は、上型21が下型22と
当接した場合に、上型21の上型面21aの中心位置を
下型22の下型面22aの中心位置に正確に合致させる
ための誘導手段あるいは位置規制手段である。
材30を下型22の型面22aの上に載置し、加熱装置
(図示せず)により加熱し温度を上昇させる(以下、
「昇温」という。)。この加熱は、ガラスの温度がガラ
スの転移点以上となる程度まで行う。この加熱により、
光学素材30は軟化し可塑性を持つようになる。
により上型21を下降させて光学素材30を加圧する。
これにより、光学素材30は、下型面22aと上型面2
1aの間に形成されるレンズ形状の空間(以下、「型空
間」という。)と同一の形状に成形される。その後、徐
々に冷却し、空圧機構(図示せず)により上型21を上
昇させ、成形されたレンズを下型22から取り出す。
0は、昇温と降温、及び加圧が繰り返されるため、使用
しているうちに型面が荒れ、所定精度のレンズ面の成形
ができなくなる。このような状態になると、型面に研削
等の加工を行い、所定の面形状に修正を行う。このよう
な修正加工が行われると、成形用型20の上端までの高
さhが低くなる。各成形用型の修正加工の時期は種々多
様であるため、各成形用型の高さhも種々異なるように
なる。
た従来の成形方法では、上型21の上部を空圧機構等に
より所定高さ位置まで押し下げる方法で加圧を行ってい
る。このため、成形用型20が当初の高さの場合には押
し込み位置が最適であっても、上記の修正加工により成
形用型の高さが減少すると、上型21の上部を空圧機構
等により所定高さ位置まで押し下げても、設計通りの押
し込み位置にはならず、できあがったレンズの形状や寸
法等に製作誤差が生じる場合がある。
成形装置の操作者がそのたびに空圧機構の押し下げ量を
調整することにより対処していた。しかし、この方法で
は、作業の能率が悪く、レンズの製造コストの低下を阻
む要因となっていた。
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、高
さの異なる成形用型に自在に対処し押圧成形作業の能率
を改善し得る光学部品成形装置、及び光学部品成形方法
を提供することにある。
め、本発明に係る第1の光学部品成形装置は、光学材料
からなる光学素材が、少なくとも第1型と第2型の間に
配置されて構成される型素材複合体を、所定経路に沿っ
て搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されて
きた前記型素材複合体を所定温度まで加熱する加熱手段
と、前記搬送手段により搬送されてきた前記型素材複合
体のうち、前記第1型又は第2型若しくはこれらの両者
を駆動することにより、前記所定温度状態にある光学素
材を加圧する加圧手段を有し、加圧成形により光学部品
を成形する光学部品成形装置において、前記加圧に関す
る情報である加圧情報が前記型素材複合体に格納され、
少なくとも前記加圧が行われる以前に、前記加圧情報が
情報読取手段により読み取られ、前記読み取られた加圧
情報に基づいて、前記加圧手段を制御手段が制御するこ
とを特徴とする。
置は、光学材料からなる光学素材が、少なくとも第1型
と第2型の間に配置されて構成される型素材複合体を搬
送部材により保持し、所定経路に沿って搬送する搬送手
段と、前記搬送手段により搬送されてきた前記型素材複
合体を所定温度まで加熱する加熱手段と、前記搬送手段
により搬送されてきた前記型素材複合体のうち、前記第
1型又は第2型若しくはこれらの両者を駆動することに
より、前記所定温度状態にある光学素材を加圧する加圧
手段を有し、加圧成形により光学部品を成形する光学部
品成形装置において、前記加圧に関する情報である加圧
情報が前記搬送部材に格納され、少なくとも前記加圧が
行われる以前に、前記加圧情報が情報読取手段により読
み取られ、前記読み取られた加圧情報に基づいて、前記
加圧手段を制御手段が制御することを特徴とする。
て、好ましくは、前記加圧情報は、前記加圧手段を下降
させて到達させる所定高さ位置に関する情報である。
いて、好ましくは、前記加圧情報は、前記加圧手段が前
記光学素材に作用させる圧力、及び前記圧力を作用させ
る時間に関する情報である。
いて、好ましくは、前記加圧情報は、前記搬送部材に設
けられた所定形状により表現される。
いて、好ましくは、前記所定形状は前記搬送部材に設け
られた貫通孔であり、前記貫通孔の相違により異なる加
圧情報が表現される。
いて、好ましくは、前記加圧情報は、前記加熱に関する
情報も含む。
法は、光学材料からなる光学素材が、少なくとも第1型
と第2型の間に配置されて構成される型素材複合体を、
所定経路に沿って搬送し、前記搬送されてきた前記型素
材複合体を所定温度まで加熱し、次いで、前記搬送され
てきた前記型素材複合体のうち、前記第1型又は第2型
若しくはこれらの両者を駆動することにより、前記所定
温度状態にある光学素材を加圧して光学部品を成形する
光学部品成形方法において、前記加圧に関する情報であ
る加圧情報を前記型素材複合体に格納し、少なくとも前
記加圧が行われる以前に前記加圧情報を読み取り、前記
読み取られた加圧情報に基づいて前記加圧を制御するこ
とを特徴とする。
法は、光学材料からなる光学素材が、少なくとも第1型
と第2型の間に配置されて構成される型素材複合体を、
搬送部材により保持し所定経路に沿って搬送し、前記搬
送されてきた前記型素材複合体を所定温度まで加熱し、
次いで、前記搬送されてきた前記型素材複合体のうち、
前記第1型又は第2型若しくはこれらの両者を駆動する
ことにより、前記所定温度状態にある光学素材を加圧し
て光学部品を成形する光学部品成形方法において、前記
加圧に関する情報である加圧情報を前記搬送部材に格納
し、少なくとも前記加圧が行われる以前に前記加圧情報
を読み取り、前記読み取られた加圧情報に基づいて前記
加圧を制御することを特徴とする。
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
成形装置の構成を示す図である。
るレンズ成形装置100は、搬送部1と、成形部2と、
検出・制御部3を備えて構成されている。
送機12を有している。また、搬送機12は、駆動源
(図示せず)と動力伝達機構(図示せず)を有してい
る。駆動源としては、空圧シリンダ・ピストン機構、電
動モータ等が用いられる。また、動力伝達機構として
は、歯車やチェーン、カム等の公知の機械要素の適宜の
組み合わせ等が用いられる。
ロット(図示せず)を有している。プッシュロット(図
示せず)は、エアシリンダ等によって構成されており、
図1の右側から左側へ向けて載置台12a上の物体をコ
マ送り方式で押圧し、これにより、載置台12a上の物
体が図1の矢印方向である水平方向に搬送可能な構成と
なっている。
5と、降温部16を有している。昇温部14は、電熱ヒ
ーター等の加熱装置14aと、温度センサ14bを有し
ており、コントローラ17の制御により、所定の温度ま
で加熱を行うことができる。
装置15aと、温度センサ15bと、空圧駆動装置15
c、高さセンサ15dを有しており、コントローラ17
の制御により、所定の温度を高温を維持しつつ、空圧駆
動装置15cを設定した位置まで押し下げることができ
る。
16aと、温度センサ16bを有しており、コントロー
ラ17の制御により、所定の温度から温度を下降させる
ことができる。
取センサ18を有している。コントローラ17は、コン
ピュータ等から構成され、図示しないCPU(Central
Processing Unit :中央制御装置)と、ROM(Rea
d Only Memory:読出し専用メモリ)と、RAM(Ran
dom Access Memory:随時書込み読出しメモリ)を有
している。
ンズ成形装置100の各部に接続され、レンズ成形装置
100の各部を統括制御する。また、CPUは、レンズ
の成形装置、あるいは製造ライン全体を統括するホスト
コンピュータ(図示せず)にも接続されている。ROM
(図示せず)は、CPUの制御プログラムや既知のデー
タ等を格納する記憶装置であり、CPUに接続される。
RAM(図示せず)は、CPUの演算したデータ等を一
時記憶する記憶装置であり、CPUに接続される。
反対側でこの光を受光することにより情報を読み取るセ
ンサである。読取センサ18は、情報読取手段に相当し
ている。
成形装置に用いる成形用型と搬送部材の構成を示す図で
ある。
においては、図3に示したものと同様な成形用型20の
上型21と下型22の間に光学素材30が配置されたも
の(以下、「型素材複合体」という。)52が組み立て
られ、搬送部材40の保持開口42に嵌合された状態
(以下、「搬送体」という。)51で用いられる。
ード41が形成されている。加圧コード41は、長孔4
1aと円孔41bの4個の管通孔の組み合わせで表現さ
れる。
作について、図1及び図2を参照しつつ説明する。
置された型素材複合体52が、搬送部材40で保持され
た搬送体51が、レンズ成形装置100の供給部4のシ
ャッタ4aからレンズ成形装置100の内部へ取り込ま
れる。次に、搬送体51は、載置台12aに載せ換えら
れ、図示せぬエアシリンダ等によるプッシュロットによ
って搬送体51が図1の左方向へ押し出され、コマ送り
方式で搬送される。
まれたとき、あるいは搬送機12によって搬送が開始さ
れた後のいずれかの時点で、読取センサ18は、搬送部
材40に設けられた加圧コード41を読み取る。
短い円孔41bが「0」を表現するものとすれば、1個
の貫通孔が長孔41aであるか円孔41bであるかによ
り、2通り(1ビット)の情報を表現することができ
る。4個の貫通孔の組み合わせでは、4ビット(16通
り)の情報を表現することができる。したがって、この
加圧コードにより、この成形用型20についての高温加
圧部15における空圧駆動装置15cの押し下げ量(下
降させて到達させる高さ位置)の値を表現することがで
きる。
コントローラ17に送る。コントローラ17は、読取セ
ンサ18から送られてくる信号により、4ビットの加圧
コード41を認識し、高温加圧部15における空圧駆動
装置15cの押し下げ量を認識する。
ロットでコマ送り方式によって押し出され、昇温部14
へ搬送される。昇温部14は、コントローラ17の制御
により、搬送されてきた搬送体51を、加熱装置14a
が所定温度(例えば、ガラスの転移点以上の温度)まで
加熱する。これにより、型素材複合体52内の光学素材
30は、可塑性を有するようになる。温度センサ14b
は温度を検出してコントローラ17に出力しており、コ
ントローラ11は所定温度に達したことを検出すると、
加熱装置14aを停止させる。
ットでコマ送り方式によって押し出され、高温加圧部1
5へ搬送される。高温加圧部15は、温度センサ15b
とコントローラ17の制御により、加熱装置15aが作
動しており、所定の高温(例えば、ガラスの転移点以上
の温度)に維持されている。ここに、加熱装置14aと
15aは、加熱手段に相当している。
うち、上型21の上部を、空圧駆動装置15cが駆動
し、所定の高さ位置まで押し下げて加圧する。高さセン
サ15dは空圧駆動装置15cの高さを検出してコント
ローラ17に出力しており、コントローラ11は、読取
センサ18が読み取った加圧コード41が示す所定の押
し下げ量に達したことを検出すると、空圧駆動装置15
cを停止させ、所定時間後に上昇させる。これにより、
型素材複合体52内の光学素材30は、所定のレンズ形
状に押圧成形される。ここに、コントローラ17は、制
御手段に相当している。
ットでコマ送り方式によって押し出され、降温部16へ
搬送される。降温部16は、コントローラ17の制御に
より、搬送されてきた搬送体51を、加熱装置16aが
所定温度(例えば常温)まで降温する。これにより、型
素材複合体52内の成形されたレンズは硬化する。温度
センサ16bは温度を検出してコントローラ17に出力
しており、コントローラ11は、温度センサ16bの検
出する温度を監視し、所定温度に到達するまで降温制御
を行う。
ットでコマ送り方式によって押し出され、レンズ成形装
置100の取出し部5のシャッタ5aから外部へ取り出
される。その後、型素材複合体52は分解され、内部の
レンズが取り出される。
された加圧コード41を読取センサ18が読み取り、こ
の加圧コード41の内容(その成形用型20についての
押し下げ量)をコントローラ17が認識し、加圧コード
41が示す押し下げ量に基づき、高温加圧部15の空圧
駆動装置15cを制御し、所定位置まで加圧を行ってレ
ンズを押圧成形する。したがって、成形用型が異なり、
空圧駆動装置15cの押し下げ量が異なっても、レンズ
成形装置100が自動的に読み取って判別し、押圧作業
を自動的に行うので、作業能率が向上し、レンズの製造
コストを低減させることができる。
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
材を形成する光学材料として光学ガラスを例に挙げて説
明したが、本発明はこれには限定されず、押圧成形可能
な光学材料であればどのようなものであってもよい。
素材としてレンズを例に挙げて説明したが、本発明はこ
れには限定されず、他の成形光学素材、例えばミラーや
プリズム等にも応用可能である。
成形用型として第1型(例えば21)、第2型(例えば
22)のいずれもが凸面状の型面を備えたものを例に挙
げて説明したが、本発明はこれには限定されず、他の形
態の型面であってもよい。
成形用型として下型と上型と胴型からなり上下方向に押
圧して成形するための型を例に挙げて説明したが、本発
明はこれには限定されず、他の形態の型、例えば、上型
と下型を位置規制する他の手段があれば胴型は設けなく
てもよく、あるいは右側の型と左側の型からなり水平方
向に押圧して成形するための型などであってもよく、一
般に、少なくとも第1の型と第2の型からなる押圧成形
用型であればどのようなものであってもよい。
は、貫通孔の2通りの形状により1ビットの情報を表現
した4ビットのコードを例に挙げて説明したが、本発明
はこれには限定されず、加圧情報は他の構成のものであ
ってもよい。例えば、貫通孔と閉塞部の相違で1ビット
の情報を表現するもの、反射率の相違で情報を表現する
もの等であってもよい。また、3ビット以下あるいは5
ビット以上の情報量であってもよい。また、情報は2進
法でなくてもよい。また、加圧情報の形態に応じて情報
読取手段の構成も変化する。例えば、出射された光が物
体等により反射された光を受光することにより情報を読
み取る方式でもよい。情報検出の方式についても、光を
利用する方式のほか、電気、磁気等を利用する非接触
式、あるいは、穴の中に探触子が機械的に出入りし、穴
の深さ等によって加圧情報を読み取る方式のような接触
式のセンサであってもよい。
搬送手段の側に型素材複合体を保持する手段が設けられ
ていれば、搬送部材は設けなくてもよい。この場合に
は、加圧情報は、成形用型のいずれかの位置、例えば型
の外面等に凹部等の形態で表現すればよい。
とも型素材複合体の押圧が開始される時点の以前であれ
ばどの時期であってもよく、上記実施形態以外の時期、
例えば、昇温部14から高温加圧部15に移行するとき
であってもよい。
情報、加熱する時間の情報、作用させる圧力の値の情
報、圧力を作用させる時間の情報等を含ませ、これらを
コントローラ17で管理するように構成してもよい。こ
のようにすれば、所定高さ位置までの押し下げのみで加
圧を管理する方式だけでなく、所定の加圧力で所定の時
間加圧する方式にも対応することができる。このような
管理の場合には、例えば、高温加圧部に圧力センサ(図
示せず)を設け、コントローラ17にハードウェア又は
ソフトウェアのタイマーを設ければよい。
部品成形装置、及び光学部品成形方法によれば、加圧に
関する加圧情報を型素材複合体に格納し、少なくとも加
圧が行われる以前に、加圧情報を情報読取手段によって
読み取り、読み取った加圧情報に基づき加圧手段を制御
手段が制御するように構成したので、高さの異なる成形
用型であっても支障なく対処することができ、押圧成形
作業を自動的に行って作業能率を改善できる、という利
点を有している。
成を示す図である。
いる成形用型と搬送部材の構成を示す図である。
成を示す断面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 光学材料からなる光学素材が、少なくと
も第1型と第2型の間に配置されて構成される型素材複
合体を、所定経路に沿って搬送する搬送手段と、 前記搬送手段により搬送されてきた前記型素材複合体を
所定温度まで加熱する加熱手段と、 前記搬送手段により搬送されてきた前記型素材複合体の
うち、前記第1型又は第2型若しくはこれらの両者を駆
動することにより、前記所定温度状態にある光学素材を
加圧する加圧手段を有し、 加圧成形により光学部品を成形する光学部品成形装置に
おいて、 前記加圧に関する情報である加圧情報が前記型素材複合
体に格納され、 少なくとも前記加圧が行われる以前に、前記加圧情報が
情報読取手段により読み取られ、 前記読み取られた加圧情報に基づいて、前記加圧手段を
制御手段が制御することを特徴とする光学部品成形装
置。 - 【請求項2】 光学材料からなる光学素材が、少なくと
も第1型と第2型の間に配置されて構成される型素材複
合体を搬送部材により保持し、所定経路に沿って搬送す
る搬送手段と、 前記搬送手段により搬送されてきた前記型素材複合体を
所定温度まで加熱する加熱手段と、 前記搬送手段により搬送されてきた前記型素材複合体の
うち、前記第1型又は第2型若しくはこれらの両者を駆
動することにより、前記所定温度状態にある光学素材を
加圧する加圧手段を有し、 加圧成形により光学部品を成形する光学部品成形装置に
おいて、 前記加圧に関する情報である加圧情報が前記搬送部材に
格納され、 少なくとも前記加圧が行われる以前に、前記加圧情報が
情報読取手段により読み取られ、 前記読み取られた加圧情報に基づいて、前記加圧手段を
制御手段が制御することを特徴とする光学部品成形装
置。 - 【請求項3】 請求項2記載の光学部品成形装置におい
て、 前記加圧情報は、前記加圧手段を下降させて到達させる
所定高さ位置に関する情報であることを特徴とする光学
部品成形装置。 - 【請求項4】 請求項2記載の光学部品成形装置におい
て、 前記加圧情報は、前記加圧手段が前記光学素材に作用さ
せる圧力、及び前記圧力を作用させる時間に関する情報
であることを特徴とする光学部品成形装置。 - 【請求項5】 請求項2記載の光学部品成形装置におい
て、 前記加圧情報は、前記搬送部材に設けられた所定形状に
より表現されることを特徴とする光学部品成形装置。 - 【請求項6】 請求項5記載の光学部品成形装置におい
て、 前記所定形状は前記搬送部材に設けられた貫通孔であ
り、前記貫通孔の相違により異なる加圧情報が表現され
ることを特徴とする光学部品成形装置。 - 【請求項7】 請求項2記載の光学部品成形装置におい
て、 前記加圧情報は、前記加熱に関する情報も含むことを特
徴とする光学部品成形装置。 - 【請求項8】 光学材料からなる光学素材が、少なくと
も第1型と第2型の間に配置されて構成される型素材複
合体を、所定経路に沿って搬送し、 前記搬送されてきた前記型素材複合体を所定温度まで加
熱し、 次いで、前記搬送されてきた前記型素材複合体のうち、
前記第1型又は第2型若しくはこれらの両者を駆動する
ことにより、前記所定温度状態にある光学素材を加圧し
て光学部品を成形する光学部品成形方法において、 前記加圧に関する情報である加圧情報を前記型素材複合
体に格納し、 少なくとも前記加圧が行われる以前に前記加圧情報を読
み取り、 前記読み取られた加圧情報に基づいて前記加圧を制御す
ることを特徴とする光学部品成形方法。 - 【請求項9】 光学材料からなる光学素材が、少なくと
も第1型と第2型の間に配置されて構成される型素材複
合体を、搬送部材により保持し所定経路に沿って搬送
し、 前記搬送されてきた前記型素材複合体を所定温度まで加
熱し、 次いで、前記搬送されてきた前記型素材複合体のうち、
前記第1型又は第2型若しくはこれらの両者を駆動する
ことにより、前記所定温度状態にある光学素材を加圧し
て光学部品を成形する光学部品成形方法において、 前記加圧に関する情報である加圧情報を前記搬送部材に
格納し、 少なくとも前記加圧が行われる以前に前記加圧情報を読
み取り、 前記読み取られた加圧情報に基づいて前記加圧を制御す
ることを特徴とする光学部品成形方法。
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