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JP4276919B2 - Optical element molding apparatus and molding method - Google Patents

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JP4276919B2
JP4276919B2 JP2003344024A JP2003344024A JP4276919B2 JP 4276919 B2 JP4276919 B2 JP 4276919B2 JP 2003344024 A JP2003344024 A JP 2003344024A JP 2003344024 A JP2003344024 A JP 2003344024A JP 4276919 B2 JP4276919 B2 JP 4276919B2
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    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/16Gearing or controlling mechanisms specially adapted for glass presses
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Description

本発明は、光学ガラス素材を加熱加圧してレンズ、プリズム等の光学素子を成形する成形装置及び成形方法に関する。   The present invention relates to a molding apparatus and a molding method for molding optical elements such as lenses and prisms by heating and pressing an optical glass material.

光学素子の成形では、対向する上下の型を胴型内に挿入し、胴型内で上下の型を摺動させてプレス成形することが行われている。このような構造の従来の成形装置としては、特開平7−2535号公報に開示されている。   In the molding of optical elements, the upper and lower molds facing each other are inserted into a body mold, and the upper and lower molds are slid in the body mold to perform press molding. A conventional molding apparatus having such a structure is disclosed in JP-A-7-2535.

この従来の成形装置は、光学ガラス素材を挟んだ上型及び下型を胴型に摺動可能に挿入することにより上下型の光軸を芯合わせ状態とし、この状態で上下一対のプレスヘッドの間に設置する構造となっている。これに加えて、胴型を挟持して固定する胴型固定ヘッドが配置されている。このような構造の成形装置では、加熱によって光学ガラス素材が変形可能な温度に達したとき、胴型固定ヘッドが胴型を挟持して胴型の位置規制を行い、その後、上型を移動させて光学ガラス素材を加圧変形させて光学素子を成形する。
特開平7−2535号公報
In this conventional molding apparatus, an upper die and a lower die sandwiching an optical glass material are slidably inserted into a barrel die so that the upper and lower die optical axes are aligned with each other. It is structured to be installed in between. In addition to this, a cylinder-type fixing head is provided which clamps and fixes the cylinder mold. In a molding apparatus having such a structure, when the temperature reaches a temperature at which the optical glass material can be deformed by heating, the barrel mold fixing head sandwiches the barrel mold to regulate the position of the barrel mold, and then moves the upper mold. The optical glass material is pressed and deformed to mold the optical element.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-2535

上述した従来の成形装置では、胴型の内面と上下型の外面とが接触した状態となっており、この接触状態で上下型(上型)が胴型内を摺動する。すなわち、胴型はクリアランスがゼロとなるように上下型を挟むものであり、胴型及び上下型がいずれも剛体によって成形されていることから、これらにおける接触部分が必然的に摩耗する。この摩耗が発生すると真円度が崩れるため、上下型の光軸を合わせることが難しくなり、型を交換する必要がある。   In the above-described conventional molding apparatus, the inner surface of the barrel mold and the outer surfaces of the upper and lower molds are in contact with each other, and the upper and lower molds (upper mold) slide in the barrel mold in this contact state. That is, the upper and lower molds are sandwiched between the upper and lower molds so that the clearance is zero, and since both the upper and lower molds are formed of a rigid body, the contact portions of these are inevitably worn. When this wear occurs, the roundness is lost, so it becomes difficult to align the optical axes of the upper and lower molds, and the molds must be replaced.

このような摩耗を防止するため、上下型と胴型と間に1〜3μm程度のクリアランスを設けることがなされているが、この場合には、成形のプレス方向と直交状に交差する方向へずれるシフトずれ及びプレス方向と傾斜した方向でずれるチルトずれが上下型の間で発生し易くなる。そして、これらのずれが発生すると、成形される光学素子の精度が低下する原因となる。 To prevent such wear, it has been made to provide a clearance of about 1~3μm between the upper and lower molds and the body mold, in this case, the direction intersecting orthogonally-shaped and the pressing direction of the forming A shift shift that shifts and a tilt shift that shifts in a direction inclined with respect to the press direction easily occur between the upper and lower molds. When these deviations occur, the accuracy of the optical element to be molded decreases.

また、このような1〜3μm程度のクリアランスに対するシフトずれやチルトずれを防止することは構造的にも難しいものであるが、これらのずれを防止する機構を成形装置に組み込む場合には、成形装置の全体が複雑となり、制御も難しくなる新たな問題が発生する。   Further, it is structurally difficult to prevent such shift and tilt shifts with respect to a clearance of about 1 to 3 μm. However, when a mechanism for preventing these shifts is incorporated in a molding apparatus, the molding apparatus A new problem arises that makes the entire system complicated and difficult to control.

本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、胴型による上下型の光軸合わせを摩耗が発生することなく、且つ簡単に行うことができ、光学素子の成形を高精度に行うことが可能な光学素子の成形装置及び成形方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such conventional problems, and the upper and lower optical axis alignment by the barrel mold can be easily performed without causing wear, and the optical element can be molded. An object of the present invention is to provide a molding apparatus and a molding method for an optical element capable of performing the above with high accuracy.

請求項1の発明の光学素子の成形装置は、光学ガラス素材を加熱軟化して成形することにより光学素子とする成形装置において、加熱軟化された光学ガラス素材をプレスする略円柱形状の一対の成形型と、この成形型の外周面に近似した内周面を有して前記成形型が挿入される変形可能な胴型と、前記一対の成形型を胴型の内面に当接させて位置決めするため、一対の成形型が胴型内で光軸に対して交差する方向に移動可能な状態で胴型を光軸に対して前記交差方向に変形させる変形手段と、を備え、前記変形手段は、前記胴型を外から押圧する押圧部材から少なくとも構成されていることを特徴とする。 The apparatus for molding an optical element of the invention of claim 1 is a molding apparatus for forming an optical element by heating and softening an optical glass material, and a pair of substantially cylindrical shapes for pressing the heat-softened optical glass material. A mold, a deformable body mold having an inner peripheral surface approximate to the outer peripheral surface of the mold, into which the mold is inserted, and the pair of molds are brought into contact with the inner surface of the body mold and positioned. Therefore, and a deformation means for deforming in the intersecting direction with respect to the optical axis body mold in a state movable in a direction intersecting the optical axis is within the barrel die pair of molds, the deforming means Further, it is characterized by comprising at least a pressing member that presses the body mold from the outside .

請求項1の発明では、一対の成形型を胴型内に挿入した状態とし、この状態で変形手段により胴型を光軸に対して交差する方向に変形させる。この変形によって一対の成形型が胴型の内面に当接する。胴型の内周面が一対の成形型の外周面と近似しているため、一対の成形型は胴型の内周面に倣った状態となって光軸が合った位置決め状態となる。   According to the first aspect of the present invention, the pair of molding dies are inserted into the barrel mold, and in this state, the barrel mold is deformed in a direction intersecting the optical axis by the deformation means. Due to this deformation, the pair of molds abut against the inner surface of the barrel mold. Since the inner peripheral surface of the barrel mold approximates the outer peripheral surface of the pair of molds, the pair of molds follow the inner peripheral surface of the barrel mold and is in a positioning state in which the optical axes are aligned.

このような請求項1の発明では、胴型を光軸と交差する方向に変形させることにより、その内面に一対の成形型を接触させて位置決めするため、シフトずれやチルトずれが発生することがなくなり、簡単な構造で、一対の成形型を高精度に位置決めすることができる。このため、光学素子を高精度に成形することができる。   In such an invention of claim 1, since the barrel mold is deformed in the direction intersecting the optical axis, the pair of molding dies are brought into contact with the inner surface of the mold so that a shift deviation and a tilt deviation may occur. The pair of molds can be positioned with high accuracy with a simple structure. For this reason, an optical element can be shape | molded with high precision.

請求項2の発明は、請求項1に記載の光学素子の成形装置であって、前記胴型は、一対の成形型が挿入可能な空間を複数有していることを特徴とする。   A second aspect of the present invention is the optical element molding apparatus according to the first aspect, wherein the body mold has a plurality of spaces into which a pair of molding dies can be inserted.

請求項2の発明では、胴型の複数の空間内に成形型を挿入することにより、多数の光学素子を同時に成形することができる。   In the invention of claim 2, a large number of optical elements can be simultaneously molded by inserting a molding die into a plurality of spaces of the barrel die.

請求項3の発明の光学素子の成形方法は、光学ガラス素材を加熱軟化して成形することにより光学素子とする成形方法において、略円柱形状の一対の成形型の外周面に近似した内周面を有する変形可能な胴型内に一対の成形型と光学ガラス素材を挿入する工程と、一対の成形型が胴型内で光軸に対して交差する方向に移動可能な状態で胴型を光軸に対して交差する方向に変形させ、一対の成形型を胴型の内面に当接させて位置決めする位置決め工程と、光学ガラス素材を前記一対の成形型によりプレスして成形する工程と、を有し、前記位置決め工程は、前記胴型を外から押圧して該胴型を変形させることを特徴とする。 An optical element molding method according to a third aspect of the present invention is a molding method in which an optical glass material is heated and softened to form an optical element. The inner circumferential surface approximates to the outer circumferential surface of a pair of substantially cylindrical molds. A step of inserting a pair of molds and an optical glass material into a deformable cylinder mold having a shape, and the pair of molds is movable in a direction intersecting the optical axis in the cylinder mold. A step of deforming in a direction intersecting the axis and positioning the pair of molds in contact with the inner surface of the body mold; and a step of molding the optical glass material by pressing the pair of molds. Yes, and the positioning step is characterized by deforming the the barrel type by pressing the barrel die from the outside.

請求項3の発明では、光学ガラス素材を保持した一対の成形型を胴型内に挿入した後、位置決め工程では、胴型を光軸に対して交差する方向に変形させてその内面を一対の成形型に当接させる。このとき、胴型の内周面が一対の成形型の外周面と近似しているため、胴型を当接させることにより、一対の成形型が胴型の内周面に倣った状態となって光軸が合った位置決め状態となり、シフトずれやチルトずれが発生することがなくなり、簡単な操作で、一対の成形型を高精度に位置決めすることができる。   In the invention of claim 3, after inserting the pair of molds holding the optical glass material into the barrel mold, in the positioning step, the barrel mold is deformed in a direction intersecting the optical axis, and the inner surfaces thereof are paired. Contact the mold. At this time, since the inner peripheral surface of the barrel mold approximates the outer peripheral surface of the pair of molds, the pair of molds follow the inner peripheral surface of the barrel mold by contacting the barrel mold. As a result, the optical axes are aligned and no shift deviation or tilt deviation occurs, and the pair of molds can be positioned with high accuracy by a simple operation.

請求項4の発明は、請求項3に記載の光学素子の成形方法であって、前記胴型は、一対の成形型が挿入可能な空間を複数有しており、前記位置決め工程は、複数対の成形型の位置決めを同時に行うことを特徴とする。   The invention of claim 4 is the optical element molding method according to claim 3, wherein the body mold has a plurality of spaces into which a pair of molds can be inserted, and the positioning step includes a plurality of pairs. The molds are positioned at the same time.

請求項4の発明では複数対の成形型を同時に位置決めするため、多数の光学素子の成形を行うことができる。   In the invention of claim 4, since a plurality of pairs of molds are simultaneously positioned, a large number of optical elements can be molded.

請求項5の発明は、請求項3または4に記載の光学素子の成形方法であって、前記位置決め工程は、一対の成形型によるプレスの終了直前に行うことを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is the optical element molding method according to the third or fourth aspect, wherein the positioning step is performed immediately before the end of pressing with a pair of molding dies.

光学素子の成形は、光学ガラス素材を一対の成形型によってプレスすることにより行われる。請求項5の発明では、胴型の変形による位置決め工程をプレスの終了直前に行うものであり、プレス終了直前に一対の成形型の光軸が合った状態となって光学素子が成形される。このような発明では、一対の成形型への胴型の当接が短時間となるため、成形型と胴型との摺動距離が短くなる。このため、摺動による摩耗を抑制することができる。   The optical element is molded by pressing an optical glass material with a pair of molds. In the invention of claim 5, the positioning step by the deformation of the body mold is performed immediately before the end of the press, and the optical element is molded with the optical axes of the pair of molds aligned immediately before the end of the press. In such an invention, since the contact of the barrel mold with the pair of molds is short, the sliding distance between the mold and the barrel mold is shortened. For this reason, the abrasion by sliding can be suppressed.

本発明の光学素子の成形装置によれば、胴型を光軸と交差する方向に変形させることにより、その内面に一対の成形型を接触させて位置決めするため、簡単な構造でシフトずれやチルトずれが発生することを防止することができ、一対の成形型を高精度に位置決めすることができる。   According to the optical element molding apparatus of the present invention, since the barrel mold is deformed in a direction intersecting the optical axis, the pair of molding dies are brought into contact with the inner surface of the mold so that the shift deviation and tilt can be achieved with a simple structure. Generation | occurrence | production of deviation | shift can be prevented and a pair of shaping | molding die can be positioned with high precision.

本発明の光学素子の成形方法によれば、胴型を変形させてその内面を一対の成形型に当接させることにより、一対の成形型を位置決め状態として、シフトずれやチルトずれの発生を防止するため、簡単な操作で、一対の成形型を高精度に位置決めすることができる。   According to the method for molding an optical element of the present invention, the barrel mold is deformed and the inner surfaces thereof are brought into contact with the pair of molds, so that the pair of molds are positioned and the occurrence of shift shift and tilt shift is prevented. Therefore, the pair of molds can be positioned with high accuracy by a simple operation.

以下、本発明を図示する実施の形態により具体的に説明する。なお、各実施の形態において、同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to embodiments shown in the drawings. In each embodiment, the same members are assigned the same reference numerals.

(実施の形態1)
図1〜図3は、本発明の実施の形態1であり、図1は全体の正面図を示す。この実施の形態の光学素子の成形装置1は、一対の成形型としての上型2及び下型3と、これらの型2,3が対向状態で挿入される胴型4と、胴型4を変形させるための変形手段としての押圧部材5及び受部材6とを備えている。光学ガラス素材10は、下型3と上型2との間に挟まれた状態でプレス成形に供される。
(Embodiment 1)
1 to 3 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an overall front view. An optical element molding apparatus 1 according to this embodiment includes an upper mold 2 and a lower mold 3 as a pair of molding molds, a trunk mold 4 into which these molds 2 and 3 are inserted facing each other, and a trunk mold 4. A pressing member 5 and a receiving member 6 are provided as deformation means for deforming. The optical glass material 10 is subjected to press molding while being sandwiched between the lower mold 3 and the upper mold 2.

上型2及び下型3が挿入された状態の胴型4は、下型ヒータプレート7上に載置された状態で光学ガラス素材10の成形が行われる。下型ヒータプレート7は、下軸9に支持された下型ヒータ8の上面に取り付けられている。一方、上型2に対しては、上型ヒータプレート11が当接するように配置されている。上型ヒータプレート11は、上軸13に取り付けられた上型ヒータ12の下面に取り付けられている。上軸13は、光軸と平行な矢印B方向に沿ってプレス力を作用させ、これにより上型2が下型3方向に移動して光学ガラス素材10のプレス成形が行われる。   The body 4 having the upper mold 2 and the lower mold 3 inserted therein is molded on the optical glass material 10 while being placed on the lower mold heater plate 7. The lower die heater plate 7 is attached to the upper surface of the lower die heater 8 supported by the lower shaft 9. On the other hand, the upper mold heater plate 11 is disposed so as to contact the upper mold 2. The upper heater plate 11 is attached to the lower surface of the upper heater 12 attached to the upper shaft 13. The upper shaft 13 applies a pressing force along the arrow B direction parallel to the optical axis, whereby the upper mold 2 moves in the lower mold 3 direction, and the optical glass material 10 is press-molded.

変形手段の一の構成部材である押圧部材5は、光軸に対して直交状に交差する矢印A方向に沿って伸長作動するシリンダが使用されている。押圧部材5は、その伸長作動により、ロッド5aが胴型4方向に進出し、この進出により光軸に対して直交状に交差した矢印A方向に胴型4を変形させる。一方、変形手段の他の構成部材である受部材6は、押圧部材5との間で胴型4を挟む位置に配置されており、押圧部材5の伸長に基づく胴型の変形を受けるように作用する。   As the pressing member 5 which is one constituent member of the deformation means, a cylinder is used which extends and operates along the direction of the arrow A that intersects the optical axis perpendicularly. The pushing member 5 extends the rod 5a in the direction of the barrel die 4 by its extension operation, and deforms the barrel die 4 in the direction of the arrow A intersecting at right angles to the optical axis. On the other hand, the receiving member 6, which is another constituent member of the deforming means, is disposed at a position sandwiching the body mold 4 with the pressing member 5, so that the body mold is deformed based on the extension of the pressing member 5. Works.

図2は、胴型4、押圧部材5及び受部材6の配置関係を示す。胴型4は、光学ガラス素材10を保持した上型2及び下型3が挿入可能な長さを有している。また、胴型4は平面から見て円を2等分した半円状の一対の分割体4a、4bによって構成されている。各分割体4a、4bは略Ω形状に成形されており、上型2及び下型3が挿入される挿入部4c及び4dと、これらの挿入部4c、4dの両端部から径方向に延びるアーム部4e及び4fによって構成されている。   FIG. 2 shows the positional relationship between the body mold 4, the pressing member 5, and the receiving member 6. The body mold 4 has such a length that the upper mold 2 and the lower mold 3 holding the optical glass material 10 can be inserted. The body mold 4 is composed of a pair of semicircular divided bodies 4a and 4b obtained by dividing a circle into two equal parts when viewed from the plane. Each of the divided bodies 4a and 4b is formed in a substantially Ω shape, and insertion portions 4c and 4d into which the upper die 2 and the lower die 3 are inserted, and arms extending in the radial direction from both ends of the insertion portions 4c and 4d It is comprised by the parts 4e and 4f.

上型2及び下型3は、外形が略円柱形状に成形されており、胴型4の挿入部4c、4dに挿入された状態で光軸が一致するように位置決めが行われる。胴型4の挿入部4c、4dにおける内周面14、15は、上型2及び下型3の外周面と略近似した形状に成形されており、上型2及び下型3の外周面と当接することにより上型2及び下型3を位置決めする。挿入部4c、4dの両端部に設けられたアーム部4e、4fは、押圧部材5による押圧力を受けるものである。   The upper mold 2 and the lower mold 3 are formed in a substantially cylindrical shape, and are positioned so that the optical axes thereof coincide with each other when inserted into the insertion portions 4 c and 4 d of the trunk mold 4. The inner peripheral surfaces 14 and 15 of the insertion portions 4c and 4d of the body mold 4 are formed in a shape approximately similar to the outer peripheral surfaces of the upper mold 2 and the lower mold 3, and the outer peripheral surfaces of the upper mold 2 and the lower mold 3 are The upper die 2 and the lower die 3 are positioned by abutting. The arm portions 4e and 4f provided at both ends of the insertion portions 4c and 4d receive a pressing force by the pressing member 5.

押圧部材5のロッド5aは、先端部が二叉状に分岐されており、それぞれの先端部が一方の分割体4aのアーム部4eに臨んでいる。受部材6も二叉状に分岐されており、その先端部が他方の分割体4bのアーム部4fに当接した状態でアーム部4fを受けている。   The tip of the rod 5a of the pressing member 5 is bifurcated, and each tip faces the arm 4e of one divided body 4a. The receiving member 6 is also branched in a bifurcated manner, and receives the arm portion 4f in a state where the tip end portion is in contact with the arm portion 4f of the other divided body 4b.

次に、この実施の形態による光学素子の成形を説明する。図1に示すように、光学ガラス素材10を挟み込んだ上型2及び下型3を胴型4内に挿入して組立状態とし、この組立状態で下型ヒータプレート7上に載置する。   Next, molding of the optical element according to this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the upper mold 2 and the lower mold 3 sandwiching the optical glass material 10 are inserted into the body mold 4 to be in an assembled state, and placed on the lower mold heater plate 7 in this assembled state.

図2はこの状態を示し、胴型4の分割体4a、4bが上型2及び下型3を包み込んだ状態となっているが、この状態では、上型2及び下型3に密着していない。従って、上型2及び下型3は光軸に沿った矢印B方向に自由に移動することができ、プレスが可能となっている。   FIG. 2 shows this state, in which the divided bodies 4a and 4b of the body mold 4 wrap around the upper mold 2 and the lower mold 3. In this state, the upper mold 2 and the lower mold 3 are in close contact with each other. Absent. Therefore, the upper mold 2 and the lower mold 3 can freely move in the direction of the arrow B along the optical axis, and can be pressed.

上型ヒータプレート11を上型2に接触させた状態とした後、それぞのヒータ8、12によって下型3、上型2、胴型4を加熱する。この加熱により、上型2及び下型3に挟み込まれた光学ガラス素材10が加熱される。 After the upper heater plate 11 and being in contact with the upper mold 2, the lower mold 3 by a heater 8,12 of, respectively it, the upper mold 2 to heat the barrel die 4. By this heating, the optical glass material 10 sandwiched between the upper mold 2 and the lower mold 3 is heated.

光学ガラス素材10が成形可能な所定の温度に加熱されたとき、上軸13及び下軸9を駆動することにより、上型ヒータプレート11及び下型ヒータプレート7を相対的に接近させる。これにより、上型2及び下型3による光学ガラス素材10のプレスが開始される。   When the optical glass material 10 is heated to a predetermined temperature at which it can be molded, the upper and lower heater plates 11 and 7 are relatively brought closer by driving the upper shaft 13 and the lower shaft 9. Thereby, pressing of the optical glass material 10 by the upper mold 2 and the lower mold 3 is started.

プレスにより光学ガラス素材10が徐々に変形してプレスの終了直前になった時点で、押圧部材5を駆動してそのロッド5aを分割体4aのアーム部4eに押圧して変形力を作用させる。この押圧力により、分割体4aは光軸と直交状に交差した矢印A方向に、すなわち分割体4b方向に移動する。分割体4bは、受部材6によって支持されているため、移動することがなく、このため分割体4aが分割体4bに受け止められる。   When the optical glass material 10 is gradually deformed by the press and immediately before the end of the press, the pressing member 5 is driven to press the rod 5a against the arm portion 4e of the divided body 4a to apply the deformation force. Due to this pressing force, the divided body 4a moves in the direction of the arrow A intersecting perpendicularly to the optical axis, that is, in the direction of the divided body 4b. Since the divided body 4b is supported by the receiving member 6, it does not move, so that the divided body 4a is received by the divided body 4b.

図3は、さらに押圧部材5を駆動した状態を示し、アーム部4e、4fが受部材6及び押圧部材5のロッド5aに挟まれた状態となり、この状態からアーム部4e、4fの間隔がさらに小さくなる方向に移動する。これにより、胴型4は径が小さくなるように変形し、その内周面14、15が上型2及び下型3に当接する。このとき、胴型4の内周面14,15は上型2及び下型3の外周面と近似しているため、上型2及び下型3は胴型4の内周面14,15に倣った状態となって光軸が合った位置決めが行われる。この位置決めの後、さらにプレスを続行することにより、光軸が合った上型2及び下型3によるプレスが行われる。   FIG. 3 shows a state in which the pressing member 5 is further driven, and the arm portions 4e and 4f are sandwiched between the receiving member 6 and the rod 5a of the pressing member 5. From this state, the distance between the arm portions 4e and 4f is further increased. Move in the direction of decreasing. As a result, the body mold 4 is deformed so as to have a smaller diameter, and the inner peripheral surfaces 14 and 15 abut against the upper mold 2 and the lower mold 3. At this time, since the inner peripheral surfaces 14 and 15 of the trunk mold 4 are approximate to the outer peripheral surfaces of the upper mold 2 and the lower mold 3, the upper mold 2 and the lower mold 3 are connected to the inner peripheral surfaces 14 and 15 of the trunk mold 4. In a copied state, positioning with the optical axis aligned is performed. After this positioning, pressing is continued further, so that pressing is performed by the upper mold 2 and the lower mold 3 in which the optical axes are aligned.

そして、プレスの終了の後、上下型のヒータ12,8をOFFとし、冷却の後、上型ヒータプレート11を上昇させ、上型2、下型3及び胴型4を下型ヒータプレート7から取り出す。 Then, after the end of the press, the upper and lower molds of heater motor 1 2,8 and OFF, after cooling, to raise the upper heater plate 11, the upper mold 2, the lower heater plate the lower mold 3 and the barrel die 4 Remove from 7.

このような実施の形態では、胴型4を光軸と交差するA方向に変形させて、その内周面14,15に上型2及び下型3を接触させて位置決めするため、シフトずれやチルトずれが発生することがない。このため、上型2及び下型3を高精度に位置決めすることができ、光学素子を高精度に成形することができる。また、シフトずれやチルトずれを防止するような複雑な構造が不要であり、制御も容易となる。   In such an embodiment, the barrel mold 4 is deformed in the direction A intersecting the optical axis, and the upper mold 2 and the lower mold 3 are brought into contact with the inner peripheral surfaces 14 and 15 for positioning. Tilt displacement does not occur. For this reason, the upper mold | type 2 and the lower mold | type 3 can be positioned with high precision, and an optical element can be shape | molded with high precision. Further, a complicated structure for preventing shift shift and tilt shift is unnecessary, and control is also easy.

また、この実施の形態では、胴型4を変形させて行う位置決めを光学ガラス素材10のプレスの終了直前に行うため、上型2及び下型3と胴型4との当接が短時間となるため、上型2及び下型3と胴型4との摺動距離が短くなる。このため、摺動による上型2、下型3及び胴型4の摩耗を抑制することができる。   Further, in this embodiment, since the positioning performed by deforming the body mold 4 is performed immediately before the end of pressing the optical glass material 10, the contact between the upper mold 2 and the lower mold 3 and the body mold 4 is short. Therefore, the sliding distance between the upper mold 2 and the lower mold 3 and the trunk mold 4 is shortened. For this reason, wear of the upper mold 2, the lower mold 3, and the trunk mold 4 due to sliding can be suppressed.

なお、この実施の形態では、上型2及び下型3による光学ガラス素材10のプレスに先立って、押圧部材5を駆動して胴型4による上述した上型2及び下型3の位置決めを行っても良い。また、上型2及び下型3によるプレスと、胴型4の当接による上型2及び下型3の位置決めと、押圧部材5の駆動停止による胴型4の当接解除とを繰り返して成形を行っても良い。さらに、上型2及び下型3によるプレス中に、胴型4の上型2及び下型3に対する当接力を段階的に大きくするように制御して成形を行っても良い。   In this embodiment, prior to pressing the optical glass material 10 by the upper mold 2 and the lower mold 3, the pressing member 5 is driven to position the upper mold 2 and the lower mold 3 by the barrel mold 4. May be. Further, the pressing by the upper mold 2 and the lower mold 3, the positioning of the upper mold 2 and the lower mold 3 by the contact of the body mold 4, and the release of the contact of the body mold 4 by stopping the driving of the pressing member 5 are repeated. May be performed. Further, during pressing by the upper mold 2 and the lower mold 3, molding may be performed by controlling the contact force with respect to the upper mold 2 and the lower mold 3 of the body mold 4 in a stepwise manner.

以上のように、胴型4が光軸と交差する方向変形することから、胴型4としては変形容易な材料が使用される。この材料としては、大きなヤング率を有する炭化珪素(SiC)、窒化珪素(SiN)、窒化アルミニウム(AlN)、ジルコニア(ZrO)、サーメット等のセラミックスを用いることができ、商品名「アンビロイ」等の鋼材を用いることも可能である。また、超硬(タングステンカーバイト)の使用も可能である。 As described above, since the deformed in a direction barrel die 4 intersects the optical axis, the barrel die 4 easily deformable material is used. As this material, ceramics such as silicon carbide (SiC), silicon nitride (SiN 4 ), aluminum nitride (AlN), zirconia (ZrO 2 ), and cermet having a large Young's modulus can be used. It is also possible to use steel materials such as. Also, it is possible to use super hard (tungsten carbide).

(実施の形態2)
図4及び図5は、本発明の実施の形態2における胴型20を示す。図4の形態における胴型20は、平面から見て略円形に成形され、上型2及び下型3が挿入される本体21と、本体21の端部から径方向に延びる一対のアーム部22、23とを備えた構造となっており、アーム部23に受部材6が当接し、アーム部22に押圧部材5のロッド5aが当接可能なように臨んでいる。この形態では、ロッド5aがアーム部22を矢印A方向に押圧して、アーム部22方向に接近させることにより本体21の径を小さくする。これにより、本体21内に挿入されている上型2及び下型3の外周面に本体21の内面が当接して上型2及び下型3の位置決めを行うことができる。
(Embodiment 2)
4 and 5 show the body mold 20 according to the second embodiment of the present invention. 4 is formed in a substantially circular shape when viewed from above, and a main body 21 into which the upper mold 2 and the lower mold 3 are inserted, and a pair of arm sections 22 extending in the radial direction from the end of the main body 21. , 23. The receiving member 6 contacts the arm portion 23, and the rod 5a of the pressing member 5 faces the arm portion 22. In this embodiment, the rod 5a presses the arm portion 22 in the direction of the arrow A and approaches the arm portion 22 direction, thereby reducing the diameter of the main body 21. Thereby, the inner surface of the main body 21 abuts on the outer peripheral surfaces of the upper mold 2 and the lower mold 3 inserted into the main body 21, and the upper mold 2 and the lower mold 3 can be positioned.

図4の形態における胴型20は、本体21に肉厚部25を形成するものである。肉厚部25は、一対のアーム部22、23の反対側に位置するように形成されている。このように肉厚部25を設けることにより、本体21の径を小さくしたとき、本体21を真円にすることができるメリットがある。   The body mold 20 in the form shown in FIG. The thick portion 25 is formed so as to be located on the opposite side of the pair of arm portions 22 and 23. By providing the thick portion 25 in this way, there is an advantage that the main body 21 can be made into a perfect circle when the diameter of the main body 21 is reduced.

(実施の形態3)
図6は、本発明の実施の形態3における胴型30を示す。この胴型30は、上型2及び下型3が挿入される空間31を4箇所に有している。空間31は胴型30の中心から等間隔で放射状に配置されている。それぞれの空間31は、上型2及び下型3の外周面に近似した内周面を有している。また、空間の一部が開放され、この開放部分からアーム部32が径方向に延びている。アーム部32は、押圧部材5による矢印A方向の力が作用することにより、矢印Dで示す閉じ方向に移動する。矢印D方向は、光軸に対して交差する方向となるものである。このような移動により、空間31が閉じられるように変形して、内面が内部の上型2及び下型3の外周面に当接する。これにより、上型2及び下型3の位置決めを行うことができる。
(Embodiment 3)
FIG. 6 shows a trunk mold 30 according to the third embodiment of the present invention. The body mold 30 has four spaces 31 into which the upper mold 2 and the lower mold 3 are inserted. The spaces 31 are arranged radially from the center of the trunk mold 30 at equal intervals. Each space 31 has an inner peripheral surface that approximates the outer peripheral surfaces of the upper mold 2 and the lower mold 3. Further, a part of the space is opened, and the arm portion 32 extends in the radial direction from the opened portion. The arm portion 32 moves in the closing direction indicated by the arrow D when the force in the arrow A direction by the pressing member 5 acts. The direction of arrow D is a direction that intersects the optical axis. By such movement, the space 31 is deformed so as to be closed, and the inner surface comes into contact with the outer peripheral surfaces of the upper mold 2 and the lower mold 3 inside. Thereby, the upper mold | type 2 and the lower mold | type 3 can be positioned.

この実施の形態では、上型2及び下型3がそれぞれ挿入される空間31を4箇所に有しているため、それぞれの空間31での上型2及び下型3の位置決めを同時に行うことができる。これにより、多数の光学素子を同時に成形することができる。   In this embodiment, since there are four spaces 31 into which the upper mold 2 and the lower mold 3 are respectively inserted, the upper mold 2 and the lower mold 3 can be positioned simultaneously in the respective spaces 31. it can. Thereby, many optical elements can be shape | molded simultaneously.

(実施の形態4)
図7は、本発明の実施の形態4を示す。この形態では、受部材40がブロック状に成形されており、その外面部分に円弧状の受け面41が4箇所に形成されている。それぞれの受け面41には、上型2及び下型3が挿入される胴型35がセットされる。従って、この実施の形態においても多数の光学素子を同時に成形することが可能となっている。
(Embodiment 4)
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the receiving member 40 is formed in a block shape, and arc-shaped receiving surfaces 41 are formed at four locations on the outer surface portion thereof. A barrel die 35 into which the upper die 2 and the lower die 3 are inserted is set on each receiving surface 41. Therefore, also in this embodiment, it is possible to mold a large number of optical elements at the same time.

胴型35は、円の一部が切り欠かれた形状となっており、任意の方向を向いて受け面41内にセットされる。このセット状態に対して、押圧部材5は受部材40に接近して受け面41内の胴型35に当接する。この当接によって、胴型35は径が小さくなる方向に変形して内部の上型2及び下型3に当接し、これらの位置決めを行う。   The trunk mold 35 has a shape in which a part of a circle is cut out, and is set in the receiving surface 41 in an arbitrary direction. With respect to this set state, the pressing member 5 approaches the receiving member 40 and abuts on the body mold 35 in the receiving surface 41. By this abutment, the body die 35 is deformed in a direction in which the diameter decreases, and abuts against the inner upper die 2 and the lower die 3 to position them.

なお、押圧部材5は矢印Gで示すように首振り可能な構造とすることにより、対応している複数の胴型35に同時に当接することができ、複数の胴型35への縮径を同時に行うことができる。   The pressing member 5 has a structure that can be swung as shown by an arrow G, so that the pressing member 5 can simultaneously abut against a plurality of corresponding barrel molds 35 and simultaneously reduce the diameter of the plurality of barrel molds 35. It can be carried out.

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく種々変形が可能である。例えば、胴型の内面は、上型2及び下型3に当接してこれらを位置決めする円弧長を有していれば良く、このためには、胴型として半円以上の円弧長であれば適宜選択することが可能である。   The present invention can be variously modified without being limited to the above embodiments. For example, the inner surface of the body mold only needs to have an arc length that contacts the upper mold 2 and the lower mold 3 to position them, and for this purpose, if the arc mold has a semicircular or longer arc length, It is possible to select appropriately.

本発明の実施の形態1における成形装置の全体正面図である。It is a whole front view of the shaping | molding apparatus in Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1を用いる胴型の位置決め前の平面図である。FIG. 3 is a plan view before positioning of the trunk mold using the first embodiment. 胴型の位置決め後の平面図である。It is a top view after positioning of a trunk mold. 本発明の実施の形態2における胴型の平面図である。It is a top view of the trunk | drum type | mold in Embodiment 2 of this invention. 実施の形態2における別の胴型の平面図である。FIG. 10 is a plan view of another trunk mold according to the second embodiment. 実施の形態3における胴型の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a trunk mold in the third embodiment. 実施の形態4における胴型の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a trunk mold in the fourth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 成形装置
2 上型
3 下型
4、20、30、35 胴型
5 押圧部材
6 受部材
10 ガラス光学素材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molding apparatus 2 Upper mold | type 3 Lower mold | type 4, 20, 30, 35 Body type | mold 5 Pressing member 6 Receiving member 10 Glass optical material

Claims (5)

光学ガラス素材を加熱軟化して成形することにより光学素子とする成形装置において、
加熱軟化された光学ガラス素材をプレスする略円柱形状の一対の成形型と、
この成形型の外周面に近似した内周面を有して前記成形型が挿入される変形可能な胴型と、
前記一対の成形型を胴型の内面に当接させて位置決めするため、一対の成形型が胴型内で光軸に対して交差する方向に移動可能な状態で胴型を光軸に対して前記交差方向に変形させる変形手段と、を備え
前記変形手段は、前記胴型を外から押圧する押圧部材から少なくとも構成されていることを特徴とする光学素子の成形装置。
In a molding apparatus that forms an optical element by heating and softening an optical glass material,
A pair of substantially cylindrical molds for pressing the heat-softened optical glass material;
A deformable body mold having an inner peripheral surface that approximates the outer peripheral surface of the mold and into which the mold is inserted;
In order to position the pair of molds in contact with the inner surface of the barrel mold, the barrel mold is moved with respect to the optical axis in a state in which the pair of molds can move in the direction intersecting the optical axis within the barrel mold. Deforming means for deforming in the intersecting direction ,
The apparatus for molding an optical element, wherein the deformation means comprises at least a pressing member that presses the body mold from the outside .
前記胴型は、一対の成形型が挿入可能な空間を複数有していることを特徴とする請求項1に記載の光学素子の成形装置。   The optical element molding apparatus according to claim 1, wherein the barrel mold includes a plurality of spaces into which a pair of molding dies can be inserted. 光学ガラス素材を加熱軟化して成形することにより光学素子とする成形方法において、
略円柱形状の一対の成形型の外周面に近似した内周面を有する変形可能な胴型内に一対の成形型と光学ガラス素材を挿入する工程と、
一対の成形型が胴型内で光軸に対して交差する方向に移動可能な状態で胴型を光軸に対して交差する方向に変形させ、一対の成形型を胴型の内面に当接させて位置決めする位置決め工程と、
光学ガラス素材を前記一対の成形型によりプレスして成形する工程と、を有し、
前記位置決め工程は、前記胴型を外から押圧して該胴型を変形させることを特徴とする光学素子の成形方法。
In the molding method to make the optical element by heating and softening the optical glass material,
Inserting the pair of molds and the optical glass material into a deformable body mold having an inner peripheral surface that approximates the outer peripheral surface of the pair of substantially cylindrical molds;
While the pair of molds are movable in the direction intersecting the optical axis in the barrel mold, the barrel mold is deformed in the direction intersecting the optical axis, and the pair of molds are brought into contact with the inner surface of the barrel mold Positioning step for positioning,
Have a, a step of forming by pressing by the optical glass material of the pair of molds,
In the positioning step, the body mold is deformed by pressing the body mold from the outside .
前記胴型は、一対の成形型が挿入可能な空間を複数有しており、前記位置決め工程は、複数対の成形型の位置決めを同時に行うことを特徴とする請求項3に記載の光学素子の成形方法。   The optical element according to claim 3, wherein the barrel mold has a plurality of spaces into which a pair of molding dies can be inserted, and the positioning step simultaneously positions the plurality of pairs of molding dies. Molding method. 前記位置決め工程は、一対の成形型によるプレスの終了直前に行うことを特徴とする請求項3または4に記載の光学素子の成形方法。   5. The method of molding an optical element according to claim 3, wherein the positioning step is performed immediately before the end of pressing with a pair of molds.
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