(57)【要約】【課題】  成形しながら、芯取り作業を行うことができる光学素子のプレス芯取り成形装置を提供する。【解決手段】  芯取りスリーブは、定位スリーブ内において上型と下型に同軸に滑り可能に嵌められ、上型と下型側の内周面の下型側の端縁が切削刃先として、光学素子材料の外周部と接触されると共に、第１の外周面の成形面側直前の第１の位置から少なくとも第２の外周面の成形面側の周縁部の第２の位置までを滑動可能にされる定位手段を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セットされる予め形を整えた光学素子材料を加熱、加圧して光学素子に成形すると共に、光学素子の外周はみ出し部分を除去するプレス芯取り成形装置として、
そのほぼ柱状の胴の先端に、前記光学素子材料を加圧するための第１の成形面を有し、前記光学素子の光軸に対応する胴の軸線を中心として第１の外周面が該第１の成形面の外周縁から直交方向に伸びて形成されている第１の型と、
そのほぼ柱状の胴の先端に、前記光学素子材料を加圧するための第２の成形面を有し、該第２の成形面の外周縁から前記軸線に沿って直交方向に第２の外周面が伸びて形成され、前記第１の型と向い合って同軸に相対移動する第２の型と、
筒状をしてその空胴内に、前記両型を軸沿いに相対的移動させて２成形面間に所定肉厚をした前記光学素子を形成することができる所定隙間をなすような長さをした胴にされてなる定位スリーブと、
前記第１の型と前記第２の型及び前記定位スリーブの間に同軸に滑り可能に設けられ、その第２の型側の内周面端縁が前記光学素子材料の外周部と接触し、前記第１の外周面の成形面側の直前の第１の位置から前記第２の外周面の成形面側の周縁部の第２の位置までを滑動可能にされる定位手段を設けた芯取りスリーブと、からなり、
前記定位スリーブ内において前記第１の型の成形面と前記第２の型の成形面と前記芯取りスリープとにより囲まれた空間が光学素子を成形するためのキャビディになるように構成されることを特徴とする光学素子のプレス芯取り成形装置。
【請求項２】
前記芯取りスリーブにおける定位手段としては、前記第２の型側端部の内周面が拡径しながら傾斜して円錐状斜面が設けられ、当該斜面において前記光学素子材料の外周部に接触するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の光学素子のプレス芯取り成形装置。
【請求項３】
前記第１の型が上型をし、前記第２の型が下型として、前記第１の型が押されて前記第２の型に向かって移動されることを特徴とする請求項１に記載の光学素子のプレス芯取り成形装置。
【請求項４】
前記第１の型の成形面と反対の端部には、第１のつばが張出て前記定位スリーブの上端面と接触することができるように形成され、前記第２の型の成形面と反対の端部には、第２のつばが張り出て前記定位スリーブの下端面と接触することができるように形成され、前記第２のつばの上端周縁は面取りして環状斜面が設けられ、前記定位スリーブの下端面には、前記第２の型の環状斜面と対応して嵌合される浅い皿穴が皿もみ形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光学素子のプレス芯取り成形装置。
【請求項５】
前記第１の型の第１のつばから前記成形面外周縁までの第１の距離は、前記芯取りスリーブの前記第１のつば側のプレス端部から前記円錐形斜面のプレス端部側の周縁までの第２の距離よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の光学素子のプレス芯取り成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ等の光学素子のプレス成形作業と同時に芯取りを行う光学素子のプレス芯取り成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスレンズ等の光学素子（以下レンズと呼ぶ）は、光学素子材料を加熱・軟化し、それを一対の成形型で精密加圧することによりつくられている。そして、例えば図５に示す芯取り装置によって、レンズの光学中心軸に合わせてこのプレス成形で得られた初成形体の外周面を研削加工する芯取り加工作業が行われ、実際に使われるレンズが得られる。
【０００３】
芯取り加工装置５は、図５に示されているように、プレス成形後の初成形体６の光軸を中心軸線Ｘとして水平方向に延びる一対のレンズ治具５１が対向しており、中心軸線Ｘと直交して設けられた研削機構５２によって初成形体６の外周部６１に砥石を当接して所望の光学素子形状に研削する。
【０００４】
近年、光学機器の小型化、軽量化に伴い光学系に使用される光学レンズとして、比較的小径の非球面形状のレンズが望まれていることから、レンズの偏芯をなくし、所定の形状、サイズなどに仕上げるには高精度加工をしなければならず製造工程が煩雑となり、製造時間が長くかかる上、砥石などの消耗によりコストも高くなる。また、治具５１によってレンズを挟持し芯取り作業を行うので、治具５１の当接部によってレンズに損傷を与えかねず、歩留りが低下する。このような治具によるレンズの損傷を避けるために、初成形体に油脂を塗布し、生産効率を高める方法が提案されているが、加工後に油脂除去洗浄作業をしなければならず、製造時間も長くなる上、確実に洗いきれずに曇ったままだと、さらにバフ研磨工程などに回さなければならず、時間がかかり、レンズも傷付きやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、成形しながら、芯取り作業を行うことができる光学素子のプレス芯取り成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく、本発明の成形装置は、セットされる予め形を整えた光学素子材料を加熱、加圧して光学素子に成形すると共に、光学素子の外周はみ出し部分を除去するプレス芯取り成形装置として、そのほぼ柱状の胴の先端に、前記光学素子材料を加圧するための第１の成形面を有し、前記光学素子の光軸に対応する胴の軸線を中心として第１の外周面が該第１の成形面の外周縁から直交方向に伸びて形成されている第１の型と、そのほぼ柱状の胴の先端に、前記光学素子材料を加圧するための第２の成形面を有し、該第２の成形面の外周縁から前記軸線に沿って直交方向に第２の外周面が伸びて形成され、前記第１の型と向い合って同軸に相対移動する第２の型と、筒状をしてその空胴内に、前記両型を軸沿いに相対的移動させて２成形面間に所定肉厚をした前記光学素子を形成することができる所定隙間をなすような長さをした胴にされてなる定位スリーブと、前記第１の型と前記第２の型及び前記定位スリーブの間に同軸に滑り可能に設けられ、その第２の型側の内周面端縁が前記光学素子材料の外周部と接触し、前記第１の外周面の成形面側の直前の第１の位置から前記第２の外周面の成形面側の周縁部の第２の位置までを滑動可能にされる定位手段を設けた芯取りスリーブと、からなり、前記定位スリーブ内において前記第１の型の成形面と前記第２の型の成形面と前記芯取りスリープとにより囲まれた空間が光学素子を成形するためのキャビディになるように構成されることを特徴とする。
【０００７】
前記構成においては、前記芯取りスリーブにおける定位手段としては、前記第２の型側端部の内周面が拡径しながら傾斜して円錐状斜面が設けられ、当該斜面において前記光学素子材料の外周部に接触するように構成されることが好ましい。
【０００８】
また、前記構成においては、前記第１の型が上型をし、前記第２の型が下型として、前記第１の型が押されて前記第２の型に向かって移動されることが好ましい。
【０００９】
また、前記構成においては、前記第１の型の成形面と反対の端部には、第１のつばが張出て前記定位スリーブの上端面と接触することができるように形成され、前記第２の型の成形面と反対の端部には、第２のつばが張り出て前記定位スリーブの下端面と接触できるように形成され、前記第２のつばの上端周縁は面取りして環状斜面が設けられ、前記定位スリーブの下端面には、前記第２の型の環状斜面と対応して嵌合される浅い皿穴が皿もみ形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記構成においては、前記第１の型の第１のつばから前記成形面外周縁までの第１の距離は、前記芯取りスリーブの前記第１のつば側のプレス端部から前記円錐形斜面のプレス端部側の周縁までの第２の距離よりも大きいことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、定位スリーブ内において前記光学素子材料が加熱加圧されながら両型が相対的に移動され所定肉厚をする光学素子に成形されるとき、第１の型と第２の型及び定位スリーブの間に同軸に滑り可能に設けられた芯取りスリーブによって、芯取りスリーブの第２の型側の内周面端縁が前記光学素子材料の外周部と接触しながら第１の外周面の成形面側の周縁直前の第１の位置から第２の外周面の成形面側の周縁部の第２の位置まで滑動されるとき、光学素子の外周はみ出し部分がせん断除去されることができるので、従来成形後の研磨や、芯取り作業、洗浄作業をなくし、製造コストを大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明のプレス芯取り成形装置の一実施形態の成形部を分解して示す断面図、図２は、同プレス芯取り成形装置の組立断面図である。
【００１４】
本実施の形態のプレス芯取り成形装置１では、成形部として、図示のごとく、成形される光学素子の光軸に対応する軸線Ｌを中心として同軸に向かい合わせた第１の型としての上型１０及び第２の型としての下型２０と、成形される光学素子の肉厚を定める定位スリーブ３０と、前記両型に外嵌され光学素子の外周はみ出し部分を削除する芯取りスリーブ４０とから構成されていて、各構成によって画成されるキャビティ内にセットされる光学素子材料１００へ図示しない設備によって加熱、加圧されて光学素子２００に成形すると共に、光学素子の初成型体２００の外周はみ出し部分が削除される。なお、光学素子としては、例えば光学系に用いられるガラスレンズなどである。なお、本実施例のプレス芯取り成形装置１は、加圧加熱設備を簡略してその成形部だけが図示される。
【００１５】
上型１０は、光学素子材料１００を加圧するほぼ柱形胴１２をし、胴１２の下型２０側の表面が成形面１２１として形成され、光学素子の光軸に対応する軸線Ｌを中心として第１の外周面１２２が該成形面１２１の外周縁１２３から直交方向に伸びて形成されている。
【００１６】
下型２０は、光学素子材料１００を加圧する柱形胴２２をし、胴２２の上型１０側の表面が成形面２２１として形成され、該成形面２２１の外周縁２２３から軸線Ｌに沿って直交方向に第２の外周面２２２が伸びて形成され、上型１０と向い合って同軸に相対移動する。なお、この例においては、上型１０は可動型で、下型２０は固定型として用いられる。また、光学素子材料１００は、予め所定形状に整えるよう形成されており、外径の長さが上型１０と下型２０の径長よりも長いものを使うのが好ましい。成形される光学素子の径長が上型１０、下型２０と同じである。
【００１７】
この例においては、上型１０及び下型２０は、それぞれの成形面１２１、２２１と反対の端部には、第１と第２のつば１１、２１が張出て、それぞれの下環面、上環面が定位スリーブ３０の上、下端面４１、４２と接触することができるように形成されている。なお、上型１０及び下型２０は、図示しない加熱加圧設備（断面線のみ図示；図２〜図４参照）により加熱加圧される。
【００１８】
定位スリーブ３０は、筒状をしてその空胴内に、両型１０、２０を軸沿いに相対的移動させて２成形面１２１、２２１間に所定肉厚をした光学素子（初成型体）２００を形成することができる所定隙間をなすような長さをした胴にされてなる。
【００１９】
芯取りスリーブ４０は、一般ＷＣによりつくられるものが用いられ、定位スリーブ３０内において上型１０と下型２０に同軸に滑り可能に嵌められ、上型１０と下型２０側の内周面４３の下型２０側の端縁４５が切削刃先として、光学素子材料１００の外周部と接触されると共に、第１の外周面１２２の成形面１２１側直前の第１の位置から少なくとも第２の外周面２２２の成形面２２１側の周縁部の第２の位置までを滑動可能にされる定位手段を設けている。
【００２０】
芯取りスリーブ４０における定位手段としては、下型２０側の内周面４３が下型２０に向かって拡径しながら傾斜して円錐状斜面４６が設けられ、当該斜面４６において光学素子材料の外周部に接触する構成をする。
【００２１】
この例では、上型１０の成形面１２１と反対の端部には、第１のつば１１が張出て定位スリーブ３０の上端面と接触することができるように形成され、下型２０の成形面２２１と反対の端部にも、第２のつば２１が張り出て定位スリーブ３０の下端面と接触することができるように形成されている。第２のつば２１の上端周縁は、面取りして環状テーパー２１１が設けられ、定位スリーブ３０の下端面には、下型２０の環状テーパー２１１と対応して嵌合される浅い皿穴３２１が皿もみ形成されている。したがって、定位スリーブ３０が下型２０に対して皿穴３２１に第１のつば２１のテーパーが嵌入され、定位されることができる。
【００２２】
また、この例では、上型１０の第１のつば１１から第１の成形面１２１の外周縁１２３までの第１の距離Ｈ１は、芯取りスリーブ４０の第１のつば１１側のプレス端部から円錐形斜面４６のプレス端部側の内周縁４５までの第２の距離Ｈ２よりも大きくすることが好ましい。この作用は後で説明する。
【００２３】
上記構成により、図２〜図４を参照しながら本発明の成形装置の動作を説明する。
【００２４】
図２に示すように、定位スリーブ３０内において上型１０の成形面１２１と下型２２の成形面２２１と芯取りスリープ４０とにより囲まれてなるキャビディに、予め形を整えた光学素子材料１００がセットされ、芯取りスリーブ４０の内周面４３の端縁が光学素子材料１００の上型１０側の外周部に接触する第１の位置まで下降する。加熱加圧設備によって光学素子材料１００が加熱されながら、上型１０が加圧され下型２０に向かって移動される。この例では、芯取りスリーブ４０の内周面４３に設けられた円錐形斜面４６にて光学素子材料１００の外周部と接触される。このとき、第１のつば１１の下環面から芯取りスリーブ４０の上端面４１までの距離はｈ１、第１のつば１１の下環面から定位スリーブ３０の上端面３１までの距離はｈ２とする。
【００２５】
図３に示すように、光学素子材料１００が加熱され軟化されながら、上型１０がさらに距離ｈ１だけ下降し第１のつば１１が芯取りスリーブ４０の上端面４１と接触する。光学素子材料１００が軟化されていながら、芯取りスリーブ４０はさらに少し下降し、上型１０の第１のつば１１が距離ｈ２より縮んだ距離ｈ３になるよう芯取りスリーブ４０の上端面４１と接触する。光学素子材料１００が上型１０によって加圧成形されながら、上型１０及び芯取りスリーブ４０内の円錐形斜面４６によって外周はみ出し部分１１０が押し出される。
【００２６】
図４に示されるように、光学素子材料１００がさらに加熱されながら上型１０がさらに距離ｈ３だけ下降するとき、上型１０の第１のつば１１が定位スリーブ３０に接触されることにより、所定の芯厚が得られるプレ成形体２００に成形されると同時に、光学素子材料１００の外周はみ出し部分１１０に接触されながら、芯取りスリーブ４０が第１の外周面１２２の成形面１２１側の端縁１２３直前の第１の位置から第２の外周面２２２の成形面２２１側の端縁部２２３の第２の位置まで滑動されながら、光学素子材料１００の外周はみ出し部分１１０が削除される。なお、第１の位置とは、少なくとも芯取りスリーブ４０の内周面４３の斜面４６側の端縁４５が上型１０の成形面１２１直前のところで、第２の位置とは、少なくとも芯取りスリーブ４０の内周面４３の斜面４６側の端縁４５が下型２０の成形面２２１の周縁に至るところをいう。
【００２７】
芯取りスリーブ４０がさらに下降され、削除されたはみ出し部分１１０が落下され、下型２０と定位スリーブ３０の間に収容される。上記軟化温度以下に下がるとき、上型１０、芯取りスリーブ４０、所定の肉厚を有するプレ成形体２００が取出され、次の成形作業に備わる。下型２０及び定位スリーブ３０の間に溜まった光学素子材料１１０が芯取りスリーブ４０の滑動に妨げない限り、すぐに取出さなくてもよく、所定の成形回数をおいて掃除作業をすることができる。
【００２８】
以上により、芯取りスリーブ４０は、上型１０と下型２０及び定位スリーブ３０の間に同軸に滑るとき、芯取りスリーブ４０の下型２０側の内周面端縁４５が光学素子材料１００の外周部に接触されながら、上型１０の外周面１２２の成形面１２１側の周縁１２３直前の第１の位置から下型２０の外周面２２２の成形面２２１側の周縁部２２３の第２の位置まで滑動され、光学素子材料１００の外周はみ出し部分１１０が削除されることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように本発明の成形装置によれば、従来成形後の研磨や、芯取り作業、洗浄作業をなくし、製造コストを大幅に削減することができ、成形後研磨作業のクランプによるダメージもなく、光学素子の品質を向上させることができる。また、光学素子の成形、芯取りを一つの連続操作によって実現することができるので、製造の歩留りを大幅に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のプレス芯取り成形装置の一実施形態の成形部を分解して示す断面図である。
【図２】同成形装置の組立断面図である。
【図３】同成形装置の成形過程を概略して示す断面図である。
【図４】同成形装置の成形過程を概略して示す断面図である。
【図５】従来の芯取り装置の構成を概略して示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１              成形装置
１０            上型（第１の型）
１００          光学素子材料
１１、２１      つば
１２、２２      胴
１２１、２２１  成形面
１２２、２２２  外周面
１２３、２２３  周縁部
２０            下型（第２の型）
２００          光学素子（プレ成形体）
２１１          テーパー
３０            定位スリーブ
３２１          皿穴
４０            芯取りスリーブ
４１            上端面
４２            下端面
４３            内周面
４５            端縁
４６            円錐状斜面
【図１】
2006315944.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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