(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面上の三角形の頂点に真球を配して上部プレートに対して支持された受圧板を含み、前記三角形の頂点に配した真球の内の一箇所を固定支点となし、他の二箇所に配した真球と上部プレートとの間に水平移動自在で、下面に勾配を有するプレートを介在させた平行度調整手段と、前記真球を保持するために勾配を有したプレートまたは受圧板の少なくとも一方に設けた座と、上部プレートを介して受圧板を固定する三角形に配置されたボルトと、この平行度調整手段を構成する受圧板に設けられ、移動自在な上型あるいは下型との間でキャビティを有するべく結合される下型あるいは上型を含み、制御された加熱や加圧により成形材料を成形加工する成形手段とを備えた光学素子成形装置。
【請求項２】
勾配を設けた水平移動自在なプレートの駆動体をマイクロメーターヘッドとしてなる請求項１に記載の光学素子成形装置。
【請求項３】
円周面の同一平面位置における三角形の頂点に、真球と球状の先端を有する押しボルトを配してサイドプレートに対して支持された受圧ブロックを含み、前記三角形の頂点に配した真球の内の一箇所を固定支点となし、他の二箇所に配した真球との間に勾配を設けた垂直移動自在で、サイドプレートと当接する面もしくは反対の面に勾配を設けたプレートを介在させた平行度調整手段と、前記真球を保持するために勾配を有したプレートまたは受圧ブロックの少なくとも一方に設けた座と、サイドプレートを介して受圧ブロックを固定する平面位置における三角形に配置されたボルトと、この平行度調整手段を構成する受圧ブロックに設けられ、移動自在な上型あるいは下型との間でキャビティを有するべく結合される下型あるいは上型を含み、制御される加熱や加圧により成形材料を成形加工する成形手段とを備えた光学素子成形装置。
【請求項４】
勾配を設けた垂直移動自在なプレートの駆動体をマイクロメーターヘッドとしてなる請求項３に記載の光学素子成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学レンズなどをプレス成形する際に使用される光学素子成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来におけるこの種の光学素子成形装置について図面を用いて説明する。図４は従来における光学素子成形装置の要部断面図であり、２は光学素子を形成する成形材料、１９は基準面をもち下シャフト２３の上端に固定された上下移動自在な加圧ブロック、２０はプレート２１の下面に上シャフト２２を介して取付けられた受圧ブロック、２６ａ、２６ｂは各々の金型押え２５ａ、２５ｂにより取付けられた成形金型としての上型および下型であり、そして２４はサイドプレートである。
【０００３】
前記の成形装置におけるプレス成形により形成される光学素子の精度を決定する平行度の調整方法としては、目的に応じた厚さのスペーサをプレート２１とサイドプレート２４間に挟持させて基準面をもつ加圧ブロック１９に対して受圧ブロック２０全体を傾斜させることにより、成形金型としての上型２６ａと下型２６ｂとの平行度を調整するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の構成による成形装置における平行度の調整方法では、平行度調整を行う毎にスペーサなどの部材を挟持させるため、部材の積み重ね誤差や熱ひずみ、さらに成形金型自身の熱ひずみにより、高精度の平行度調整を作業性良く行うことが困難であるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は前記した従来の課題を解決しようとするものであり、部材の積み重ね誤差やバラツキ、そして熱ひずみの影響を受けずに平行度を高精度かつ作業性良く調整できる光学素子成形装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の光学素子成形装置は以下の構成を有するものである。
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明は、平面上の三角形の頂点に真球を配して上部プレートに対して支持された受圧板を含み、前記三角形の頂点に配した真球の内の一箇所を固定支点となし、他の二箇所に配した真球と上部プレートとの間に水平移動自在で、下面に勾配を有するプレートを介在させた平行度調整手段と、前記真球を保持するために勾配を有したプレートまたは受圧板の少なくとも一方に設けた座と、上部プレートを介して受圧板を固定する三角形に配置されたボルトと、この平行度調整手段を構成する受圧板に設けられ、移動自在な上型あるいは下型との間でキャビティを有するべく結合される下型あるいは上型を含み、制御された加熱や加圧により成形材料を成形加工する成形手段とを備えたものであり、これにより、勾配を設けた水平移動自在なプレートの水平方向への移動量に比例した量だけ垂直方向に受圧板が動作して基準面に対する平行度を調整することができるという作用を有する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、勾配を設けた水平移動自在なプレートの駆動体をマイクロメーターヘッドとしたものであり、これにより、水平移動自在なプレートの移動および移動量の測定が容易かつ高精度にできるという作用を有する。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明は、円周面の同一平面位置における三角形の頂点に、真球と球状の先端を有する押しボルトを配してサイドプレートに対して支持された受圧ブロックを含み、前記三角形の頂点に配した真球の内の一箇所を固定支点となし、他の二箇所に配した真球との間に勾配を設けた垂直移動自在で、サイドプレートと当接する面もしくは反対の面に勾配を設けたプレートを介在させた平行度調整手段と、前記真球を保持するために勾配を有したプレートまたは受圧ブロックの少なくとも一方に設けた座と、サイドプレートを介して受圧ブロックを固定する平面位置における三角形に配置されたボルトと、この平行度調整手段を構成する受圧ブロックに設けられ、移動自在な上型あるいは下型との間でキャビティを有するべく結合される下型あるいは上型を含み、制御される加熱や加圧により成形材料を成形加工する成形手段とを備えたものであり、これにより、勾配を設けた垂直移動自在なプレートの垂直方向への移動量に比例した量だけ水平方向に受圧ブロックを動作させて基準面に対して平行度を調整することができるという作用を有する。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、勾配を設けた垂直移動自在なプレートの駆動体をマイクロメーターヘッドとしたものであり、これにより、垂直移動自在なプレートの移動および移動量の測定が容易かつ高精度にできるという作用を有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の特に請求項１〜４に記載の発明について図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態１における光学素子成形装置の要部構成斜視図、図２（ａ）、図２（ｂ）は同装置の要部平面図および要部断面図である。
【００１７】
図１、図２において、１は光学素子成形装置としての基準面となる上下移動自在な加圧板であり、その上面には金型押え１２ｂにより樹脂材やガラス材などの成形材料２を載置した下型１２ａを取付けており、支持体１４の上先端に設置されている。
【００１８】
３は上部プレート４に１２０度の間隔、すなわち三角形の頂点に配置された３点のボルト５ａ、５ｂ、５ｃが締結されることにより上部プレート４に対して支持された受圧板であり、その受圧板３の下面の凸部には下型１３ｂに対向する上型１３ａが金型押え１２ａにより固着されている。
【００１９】
６と１６、６ａと１６ａ、６ｂ（図示せず）と１６ｂは、超鋼材やセラミック材などでなる真球７、７ａ、そして図示していない７ｂを受けるための一端が円錐形状をした受面をもつ同材でなる各々対の座である。そして、図２（ｂ）に示すように上部プレート４と受圧板３間に座６、真球７、座１６を配設し固定支点としている。
【００２０】
また、８、８ａは水平移動自在で勾配を下面に有するプレートであり、水平面を上部プレート４の下面と密着させ、他面である勾配面の先端と座６ａ、６ｂ（図示せず）、真球７ａ、７ｂ（図示せず）、座１６ａ、１６ｂを介して受圧板３と密接している。そして、真球７、７ａ、７ｂは三点のボルト５ａ、５ｂ、５ｃと同じく１２０度の間隔、すなわち三角形の頂点に配置されている。すなわち、ボルト５ａ、５ｂ、５ｃと真球７、７ａ、７ｂは上型１３ａの中心を通る軸線に対し放射線方向に配置されている。
【００２１】
そして、受圧板３の１２０度の間隔にある座１６ａ、１６ｂに真球７ａ、７ｂを介して対向される座６ａ、６ｂがプレート８ａ、８ｂに設けた勾配面を滑動し、当接したプレート８ａ、８ｂが水平に移動することにより、受圧板３の傾きが調整され、結果として基準面に対する水平度が調整される。
９、９ａは片端を三点支持構造における二点部分のプレート８、８ａの側面に当接させたネジであり、回転することによりプレート８、８ａを水平移動に動作させることができる。１０、１０ａはジョイント１１、１１ａによりネジ９、９ａの他端に連結されており、その移動の駆動と移動量の設定あるいは測定確認するためのマイクロメーターヘッドである。
【００２２】
次に平行度の調整手順について説明する。まず平行度を確認するために上方向へ駆動する加圧板１に取付けられた成形金型としての下型１３ｂの上部所定個所に樹脂材やガラス材などの成形材料２を載置し、受圧板３に搭載された上型１３ａとの間で挟持し加熱軟化後加圧して成形を行う。
【００２３】
成形した成形材料２を取出し、円周方向に複数点測定するか、もしくは光学測定機器を使用し干渉縞により、前記の成形した成形材料の平行度を検出することなどにより、成形部全体の平行度を確認するとともに、必要な平行度の補正調整量を設定する。
【００２４】
このようにして得られた平行度を、所定平行度の精度に補正するために、まず平面から見て三角形の頂点に配置され上面を固定した三点のボルト５ａ、５ｂ、５ｃを緩める。そして二個の真球７ａ、７ｂに座６ａ、６ｂを介して当接する勾配を持つプレート８、８ａをマイクロメーターヘッド１０、１０ａの回動により移動すなわち動作させることにより受圧板３を介し、成形金型としての上型１３ａを傾斜させて所定の平行度に調整し設定される。
【００２５】
この際、勾配を有するプレート８、８ａの勾配を小さくすることで分解能を小さくでき、さらに勾配を有するプレート８、８ａに取付けたネジ９、９ａのピッチを小さくし、またマイクロメーターヘッド１０を用いて移動駆動および移動量を設定あるいは確認することにより、例えば１μｍ以下の微調整を行うことが出来る。目的の移動量だけ調整し設定させた後、三点の固定用ボルト５ａ、５ｂ、５ｃを再び締結し、成形材料２を載置し成形を行うのである。
【００２６】
例えば、三点の真球７、７ａ、７ｂが直径９０ｍｍの同心円上に正三角形になるように配置され、プレート８、８ａの勾配が１ｍｍ水平方向に移動するのに対し、垂直方向への変化が２０分の１ｍｍに設定されている時、外径３．９ｍｍの光学素子の平行度を調整する場合、光学素子を作業者側から見て右側に１μｍ倒すためには、右側のプレート８ａを奥側に２ｍｍ移動させ、さらに左側のプレート８を手前側に２ｍｍ移動させることにより所定の傾斜が達成される。
【００２８】
（実施の形態２）
次に本発明の特に請求項５〜８に記載の発明について、図面を用いて説明する。
【００２９】
図３（ａ）は本発明の実施の形態２における光学素子成形装置の要部切欠平面図、図３（ｂ）は同装置の要部断面図である。２８は円柱形状の受圧ブロック１５を平行度調整する際に支点としての真球７ａ、７ｂに当接させるための球状の先端を有した押しボルトであり、その受圧ブロック１５の下面には実施の形態１と同様に下型１３ｂに対向するように金型押え１２ａにて固定された上型１３ａが設けられており、下型１３ｂ側の加圧板１を基準面として平行度が調整可能に構成されている。２７は受圧ブロック１５をサイドプレート２９との間に保持する自動調芯軸受であり、図示していないが最終的に三点の固定用のボルトにより平行度調整後の状態が維持されるようにボルト締めが行われる。この実施の形態２の場合には押しボルト２８、真球７ａ、７ｂが受圧ブロック１５の円周上の１２０度の位置間隔にあり、三点固定用のボルトもそれと同じように１２０度の位置関係でサイドプレート２９に配設されるものである。そして、受圧ブロック１５の１２０度の位置間隔にある座１６ａ、１６ｂに真球７ａ、７ｂを介して対向される座６ａ、６ｂがプレート８ａ、８ｂに設けた勾配面を滑動し、当接するプレート８ａ、８ｂが上下に移動することにより、受圧ブロック１５の傾きが調整され、結果として基準面に対する水平度が調整される。ここで、プレート８ａ、８ｂの上下方向への移動調整、設定は実施の形態１と同様にマイクロメーターヘッド１０、ジョイント１１、ネジ９を用いて行われる。
【００３０】
次に平行度調整の手順について説明する。前記の実施の形態１と同じく平行度を確認後、受圧ブロック１５を固定したボルト（図示せず）を緩め、押しボルト２８で真球７ａ、７ｂの支点側へ移動させる。そして、二個の真球７ａ、７ｂを介する座６ａ、６ｂを配設した勾配を有するプレート８ａ、８ｂをマイクロメーターヘッド１０の回動により、垂直方向へ移動すなわち動作させることにより受圧ブロック１５を傾斜させて必要とする平行度が調整される。
この際、受圧ブロック１５と共に動作する自動調芯軸受２７の内輪と固定されている外輪とのズレは数ｍｍであるため、自動調芯軸受２７の内部で吸収されるものである。
なお、座６ａ、６ｂは、プレート８ａ、８ｂの移動時にも真球７ａ、７ｂを支持する、円錐形状を有している。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明による光学素子成形装置は、光学素子を成形し、平行度を確認した状態から平行度調整を行うため、部材の精度や熱ひずみに依存することなく精度よく平行度の調整ができ、さらにプレートの勾配の大きさや、球面形状の曲率半径を変化させることにより、調整分解能を自由に設定させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による光学素子成形装置の要部斜視図
【図２】（ａ）同装置の平行度調整部の要部平面図
（ｂ）同装置の平行度調整部の要部断面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態２における光学素子成形装置による平行度調整部の要部平面図
（ｂ）同装置の要部断面図
【図４】従来における光学素子成形装置の要部断面図
【符号の説明】
１  加圧板
２  成形材料
３  受圧板
４  上部プレート
５  ボルト
６、６ａ、６ｂ、１６、１６ａ、１６ｂ  座
７、７ａ、７ｂ  真球
８、８ａ  プレート
９、９ａ  ネジ
１０、１０ａ  マイクロメーターヘッド
１１、１１ａ  ジョイント
１２、１２ａ  金型押え
１３ａ  上型
１３ｂ  下型
１４  支持体
１５  受圧ブロック
１９  加圧ブロック
２０  受圧ブロック
２１  プレート
２２  上シャフト
２３  下シャフト
２４  サイドプレート
２５ａ、２５ｂ  金型押え
２６ａ、２６ｂ  成形金型
２７  軸受
２８  押しボルト
２９  サイドプレート
【図１】
0003632575.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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