JP2001047510A - Method and apparatus for producing flesnel lens - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、フレネルレンズの
製造方法及び製造装置に関し、特にフレネルレンズの製
造に要する時間を短縮する技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a Fresnel lens, and more particularly to a technique for reducing the time required for manufacturing a Fresnel lens.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、例えば厚いレンズの光学的性質を
持つように階段状につくられた薄いレンズであるフレネ
ルレンズが種々の分野で用いられている。このようなフ
レネルレンズの製造方法の１つとして、プレス成型法が
従来から広く知られている。このプレス成型法では、加
熱プレス機と冷却プレス機とが用いられる。即ち、金型
と金属製鏡面板との間に配置されたレンズ用熱可塑性樹
脂シートが加熱プレス機で加熱・予備プレス成形され、
その後、樹脂シートを狭持している金型及び鏡面板が冷
却プレス機に移送されて最終成形されると共に該成形さ
れた樹脂シートが冷却される。2. Description of the Related Art In recent years, Fresnel lenses, which are thin lenses formed in a stepwise manner so as to have the optical properties of a thick lens, have been used in various fields. As one of the methods for manufacturing such a Fresnel lens, a press molding method has been widely known. In this press molding method, a heating press machine and a cooling press machine are used. That is, the thermoplastic resin sheet for the lens arranged between the mold and the metal mirror plate is heated and pre-press molded by a heating press machine,
Thereafter, the mold and the mirror plate holding the resin sheet are transferred to a cooling press machine, where they are finally molded, and the molded resin sheet is cooled.
【０００３】しかし、このプレス成形法では、加熱プレ
ス機と冷却プレス機とが必要であり、加熱工程と冷却工
程に要する時間が長く、また、樹脂成形シートを狭持し
ている金型及び鏡面板を加熱プレス機から冷却プレス機
に移送しなければならず、更に、成形後の離型が困難で
あり成形加工に熟練を要する等の問題がある。このよう
な問題を解決する１つの技術が、特開平９−５７７７８
号公報（特許第２６９１１４８号）に、「シート状レン
ズの製法」として開示されている。However, in this press molding method, a heating press machine and a cooling press machine are required, the time required for the heating step and the cooling step is long, and a mold and a mirror holding a resin molded sheet are held. The face plate must be transferred from the heating press machine to the cooling press machine, and further, there is a problem that it is difficult to release the mold after molding, and it requires skill for molding. One technique for solving such a problem is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-57778.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2691148 (Patent No. 2691148) discloses a method for manufacturing a sheet-like lens.
【０００４】このシート状レンズの製法では、プレス機
の固定プレス板側及び可動プレス板側に冷却機能を有す
る定板をそれぞれ配置し、これらの定板間に、可動定板
側から順次電極板、金属製鏡面板、レンズ用金型、絶縁
機能を有するクッション板、電極板及び絶縁板を配置
し、上記の鏡面板と金型との間にレンズ用熱可塑性合成
樹脂シートを間挿し、上記の電極板間に電圧を印加して
金型を誘導加熱すると共に上記の熱可塑性合成樹脂シー
トをプレス成形し、次いで電圧を解き且つプレス状態を
維持したまま上記の定板により冷却した後に離型し、以
てシート状レンズを製造する。In this method of manufacturing a sheet-like lens, a fixed plate having a cooling function is arranged on each of a fixed press plate side and a movable press plate side of a press machine, and an electrode plate is sequentially arranged between these fixed plates from the movable fixed plate side. A metal mirror plate, a lens mold, a cushion plate having an insulating function, an electrode plate and an insulating plate are arranged, and a thermoplastic synthetic resin sheet for a lens is inserted between the mirror plate and the mold, and A voltage is applied between the electrode plates to induce induction heating of the mold, press-mold the thermoplastic synthetic resin sheet, then release the voltage and cool the plate with the plate while maintaining the pressed state, and then release the mold. Then, a sheet-like lens is manufactured.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このシ
ート状レンズの製法では、固定プレス板に配置された定
板が冷却機能を有する構成となっているため、一方の冷
気は絶縁板、電極板、クッション材及びレンズ用金型を
介してレンズ用熱可塑性合成樹脂シートに到達し、他方
の冷気は電極板及び金属製鏡面板を介してレンズ用熱可
塑性合成樹脂シートに到達する。その結果、冷却工程の
時間が長くなり、フレネルレンズの製造に時間がかかる
という問題がある。However, in this method of manufacturing a sheet-like lens, since the platen disposed on the fixed press plate has a cooling function, one of the cold air is supplied to the insulating plate, the electrode plate, The air reaches the thermoplastic synthetic resin sheet for the lens via the cushion material and the mold for the lens, and the other cool air reaches the thermoplastic synthetic resin sheet for the lens via the electrode plate and the metal mirror plate. As a result, there is a problem that the time of the cooling step is lengthened, and that it takes time to manufacture the Fresnel lens.
【０００６】また、従来のプレス成型法では、冷却スピ
ード、レンズ形状といった要因に基づいてフレネルレン
ズに反りや捻れといった変形が発生する。この変形は、
特に大口径のフレネルレンズに多く発生するという問題
がある。[0006] In the conventional press molding method, deformation such as warping or twisting occurs in the Fresnel lens based on factors such as cooling speed and lens shape. This variant is
In particular, there is a problem that a large diameter Fresnel lens frequently occurs.
【０００７】本発明は、このような問題を解消するため
になされたものであり、その目的は、製造工程を短縮化
でき、しかも変形し難いフレネルレンズを製造できるフ
レネルレンズの製造方法及び製造装置を提供することに
ある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing a Fresnel lens capable of shortening the manufacturing process and manufacturing a Fresnel lens which is hardly deformed. Is to provide.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に係
るフレネルレンズの製造装置は、上記目的を達成するた
めに、可動プレス機構と固定プレス機構との間に形成さ
れた空間に載置された、金型と鏡面板とに挟持された樹
脂板を、前記可動プレス機構を動かすことによって押圧
し、加熱及び冷却するフレネルレンズの製造装置であっ
て、前記可動プレス機構は、前記空間側から順に積層さ
れた一方の加熱ユニット、一方の冷却ユニット、一方の
クッション材、一方の断熱板、一他方のダイベース及び
一方の取付板を備え、前記固定プレス機構は、前記空間
側から順に積層された他方の加熱ユニット、他方の冷却
ユニット、他方のクッション材、他方の断熱板、他方の
ダイベース及び他方の取付板、とを備えている。In order to achieve the above object, a Fresnel lens manufacturing apparatus according to a first aspect of the present invention is mounted on a space formed between a movable press mechanism and a fixed press mechanism. An apparatus for manufacturing a Fresnel lens that presses, by moving the movable press mechanism, a resin plate sandwiched between a mold and a mirror surface plate, and heats and cools the resin plate, wherein the movable press mechanism includes the space One heating unit, one cooling unit, one cushion material, one heat insulating plate, one other die base and one mounting plate stacked in order from the side, and the fixed press mechanism is stacked in order from the space side. The other heating unit, the other cooling unit, the other cushion material, the other heat insulating plate, the other die base, and the other mounting plate.
【０００９】このフレネルレンズ製造装置によれば、一
方の冷却ユニット及び他方の冷却ユニットが冷却対象で
ある樹脂板に近い位置に配置されており、しかも、これ
らの冷却ユニットとダイベースとの間には断熱材が設け
られているので樹脂板の冷却を効果的に行うことがで
き、その結果、冷却工程の時間を短くすることができ
る。According to this Fresnel lens manufacturing apparatus, one cooling unit and the other cooling unit are arranged at positions close to the resin plate to be cooled, and between these cooling units and the die base. Since the heat insulating material is provided, the cooling of the resin plate can be performed effectively, and as a result, the time of the cooling step can be shortened.
【００１０】また、本発明の第２の態様に係るフレネル
レンズの製造方法は、上記と同様の目的で、固定プレス
機構の取付板及び可動プレス機構の取付板にダイベース
をそれぞれ配置し、これらの間に、可動プレス機構側か
ら順次、一方の断熱材、一方のクッション材、一方の冷
却ユニット、一方の加熱ユニット、金型、鏡面板、他方
の加熱ユニット、他方の冷却ユニット、他方のクッショ
ン材及び他方の断熱材をそれぞれ配置し、前記金型と前
記鏡面板との間に樹脂板を間挿し、前記加熱ユニットで
加熱すると共に前記可動プレス機構を動かすことにより
前記樹脂板をプレスし、該プレス状態を維持したまま前
記冷却ユニットで冷却した後に前記樹脂板を離型させる
ように構成されている。In a method for manufacturing a Fresnel lens according to a second aspect of the present invention, a die base is arranged on a mounting plate of a fixed press mechanism and a mounting plate of a movable press mechanism for the same purpose as described above. In the meantime, one heat insulating material, one cushion material, one cooling unit, one heating unit, a mold, a mirror plate, the other heating unit, the other cooling unit, and the other cushion material are sequentially arranged from the movable press mechanism side. The other heat insulating material is arranged, a resin plate is interposed between the mold and the mirror plate, and the resin plate is pressed by heating the heating unit and moving the movable press mechanism. The resin plate is configured to be released after being cooled by the cooling unit while maintaining the pressed state.
【００１１】この場合、前記金型と前記鏡面板との間
に、前記樹脂板及び該樹脂板の変形を矯正するような剛
性を有する透明基材を間挿するように構成するのが好ま
しい。また、前記樹脂板の厚さは、前記透明板の厚さ以
下にすることが好ましい。In this case, it is preferable that the resin plate and a transparent base material having rigidity for correcting deformation of the resin plate are inserted between the mold and the mirror surface plate. Preferably, the thickness of the resin plate is equal to or less than the thickness of the transparent plate.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１３】図１は、本発明の実施の形態に係るフレネ
ルレンズの製造装置の構成を示す。このフレネルレンズ
の製造装置は、固定プレス機構（図１中の上側）と可動
プレス機構（図１中の下側）とから構成されている。そ
して、この固定プレス機構と可動プレス機構とで形成さ
れる空間に、後述する可動金型部１０が載置されるよう
になっている。FIG. 1 shows a configuration of an apparatus for manufacturing a Fresnel lens according to an embodiment of the present invention. The Fresnel lens manufacturing apparatus includes a fixed press mechanism (upper side in FIG. 1) and a movable press mechanism (lower side in FIG. 1). Then, a movable mold part 10 described later is placed in a space formed by the fixed press mechanism and the movable press mechanism.
【００１４】固定プレス機構は、このフレネルレンズの
製造装置の筐体（図示しない）に固定されている。この
固定プレス機構は、取付板２０ａに、ダイベース２１
ａ、断熱板２２ａ、クッション材２３ａ、冷却ユニット
２４ａ及び加熱ユニット２５ａが順次取り付けられるこ
とにより構成されている。この固定プレス機構の側面に
は、ガイドピン３０が設けられており、可動プレス機構
が移動する際に案内をするようになっている。The fixed press mechanism is fixed to a housing (not shown) of the Fresnel lens manufacturing apparatus. This fixed press mechanism includes a die base 21 on a mounting plate 20a.
a, a heat insulating plate 22a, a cushion material 23a, a cooling unit 24a, and a heating unit 25a are sequentially attached. A guide pin 30 is provided on the side surface of the fixed press mechanism, and guides the movable press mechanism when it moves.
【００１５】可動プレス機構は、図示しない油圧シリン
ダにより、上記固定プレス機構に対して接近及び離反
（図１中の矢印ＡＢ方向へ移動）できるように構成され
ている。この可動プレス機構は、取付板２０ｂに、ダイ
ベース２１ｂ、断熱板２２ｂ、クッション材２３ｂ、冷
却ユニット２４ｂ及び加熱ユニット２５ｂが順次取り付
られることにより構成されている。The movable press mechanism is configured so as to be able to approach and separate from the fixed press mechanism (moving in the direction of arrow AB in FIG. 1) by a hydraulic cylinder (not shown). This movable press mechanism is configured by sequentially attaching a die base 21b, a heat insulating plate 22b, a cushion material 23b, a cooling unit 24b, and a heating unit 25b to a mounting plate 20b.
【００１６】この可動プレス機構の側面には突き当て板
３１が設けられている。この突き当て板３１は、固定プ
レス機構と可動プレス機構とで形成される空間に、可動
金型部１０が図中左側から挿入される際に、その先端が
当接され、これにより位置決めができるようになってい
る。An abutment plate 31 is provided on a side surface of the movable press mechanism. When the movable mold part 10 is inserted from the left side in the drawing into the space formed by the fixed press mechanism and the movable press mechanism, the abutment plate 31 is brought into contact with the tip thereof, whereby positioning can be performed. It has become.
【００１７】可動プレス機構を構成する取付板２０ｂ、
ダイベース２１ｂ、断熱板２２ｂ、クッション材２３
ｂ、冷却ユニット２４ｂ及び加熱ユニット２５ｂの各構
成及び作用は、固定プレス機構を構成する取付板２０
ａ、ダイベース２１ａ、断熱板２２ａ、クッション材２
３ａ、冷却ユニット２４ａ及び加熱ユニット２５ａの構
成及び作用と同じであるので、以下では、固定プレス機
構を構成する取付板２０ａ、ダイベース２１ａ、断熱板
２２ａ、クッション材２３ａ、冷却ユニット２４ａ及び
加熱ユニット２５ａについてのみ説明する。A mounting plate 20b constituting a movable press mechanism,
Die base 21b, heat insulating plate 22b, cushion material 23
b, the configuration and operation of the cooling unit 24b and the heating unit 25b are similar to those of the mounting plate 20 constituting the fixed press mechanism.
a, die base 21a, heat insulating plate 22a, cushion material 2
3a, the configuration and operation of the cooling unit 24a and the heating unit 25a are the same, and hence, the mounting plate 20a, the die base 21a, the heat insulating plate 22a, the cushion material 23a, the cooling unit 24a and the heating unit 25a which constitute the fixed press mechanism will be described below. Will be described only.
【００１８】取付板２０ａには、金属の塊で構成された
ダイベース２１ａが取り付けられている。このダイベー
ス２１ａには、断熱板２２ａが取り付けられている。こ
の断熱板２２ａは、加熱ユニット２５ａ及び冷却ユニッ
ト２４ａで発生された熱がダイベース２１ａに逃げるの
を防止するために設けられている。この断熱板２２ａに
はクッション材２３ａが取り付けられている。A die base 21a made of a metal lump is mounted on the mounting plate 20a. A heat insulating plate 22a is attached to the die base 21a. The heat insulating plate 22a is provided to prevent heat generated in the heating unit 25a and the cooling unit 24a from escaping to the die base 21a. A cushion member 23a is attached to the heat insulating plate 22a.
【００１９】このクッション材２３ａは、可動金型部１
０が押圧される際に、該可動金型部１０に加わる力が一
様になるように作用する。このクッション材２３ａには
冷却ユニット２４ａが取り付けられている。冷却ユニッ
ト２４ａとしては、内部に水を循環させるための導水管
が形成された金属板を用いることができる。この冷却ユ
ニット２４ａは更に加熱ユニット２５ａが取り付けられ
ている。この加熱ユニット２５ａとしては、電熱器、高
周波誘導加熱器、誘電加熱器等を用いることができる。The cushioning member 23a is made of the movable mold part 1
When 0 is pressed, it acts so that the force applied to the movable mold portion 10 becomes uniform. A cooling unit 24a is attached to the cushion member 23a. As the cooling unit 24a, a metal plate provided with a water pipe for circulating water therein can be used. The cooling unit 24a is further provided with a heating unit 25a. As the heating unit 25a, an electric heater, a high-frequency induction heater, a dielectric heater, or the like can be used.
【００２０】次に、上記のように構成されるフレネルレ
ンズの製造装置を用いてフレネルレンズを製造する工程
を説明する。Next, a process of manufacturing a Fresnel lens using the apparatus for manufacturing a Fresnel lens configured as described above will be described.
【００２１】（実施の形態１）先ず、実施の形態１に係
るフレネルレンズの製造方法について説明する。この実
施の形態１で用意される可動金型部１０は、図２に示す
ように、固定板１４ｂに固着された金型１１と固定板１
４ａに固着された鏡面板１３とに挟持された樹脂板１２
から構成されている。金型１１は、フレネルレンズの表
面（凹凸が存在する面をいう。以下同じ）の形状の逆形
状に切削加工されている。また、鏡面板１３は、フレネ
ルレンズの裏面（凹凸が存在しない面をいう。以下同
じ）を平滑にするために使用される。(Embodiment 1) First, a method for manufacturing a Fresnel lens according to Embodiment 1 will be described. As shown in FIG. 2, the movable mold portion 10 prepared in the first embodiment includes a mold 11 fixed to a fixed plate 14b and a fixed plate 1
Resin plate 12 sandwiched between mirror plate 13 fixed to 4a
It is composed of The mold 11 is cut into a shape opposite to the shape of the surface of the Fresnel lens (the surface having irregularities; the same applies hereinafter). The mirror plate 13 is used to smooth the back surface of the Fresnel lens (a surface having no irregularities; the same applies hereinafter).
【００２２】ここで、樹脂板１２は、成形されることに
よりフレネルレンズとなるレンズ部材である。この樹脂
板１２としては熱可塑性合成樹脂シート、例えばアクリ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、塩
化ビニル樹脂等から成るシートを用いることができる。Here, the resin plate 12 is a lens member that becomes a Fresnel lens when molded. As the resin plate 12, a thermoplastic synthetic resin sheet, for example, a sheet made of an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polystyrene resin, a vinyl chloride resin, or the like can be used.
【００２３】この実施の形態１に係るフレネルレンズの
製造工程は、図４に示すように、加熱工程、加圧工程、
冷却工程、脱型・昇温工程及びカット工程から構成され
ている。以下、工程毎に順を追って説明する。As shown in FIG. 4, the manufacturing process of the Fresnel lens according to the first embodiment includes a heating process, a pressing process,
It consists of a cooling step, a demolding / heating step, and a cutting step. Hereinafter, description will be made step by step for each process.
【００２４】（１−１）加熱工程：この加熱工程では、
固定プレス機構と可動プレス機構との間に形成された空
間に可動金型部１０が載置された状態で、加熱ユニット
２５ａ及び２５ｂに電力が供給される。これにより加熱
ユニット２５ａ及び２５ｂが発熱し、上記空間の温度が
上昇する。この加熱により樹脂板１２が軟化される。(1-1) Heating step: In this heating step,
Electric power is supplied to the heating units 25a and 25b in a state where the movable mold unit 10 is placed in a space formed between the fixed press mechanism and the movable press mechanism. As a result, the heating units 25a and 25b generate heat, and the temperature of the space increases. This heating softens the resin plate 12.
【００２５】（１−２）加圧工程：この加熱が終了する
と、加熱ユニット２５ａ及び２５ｂへの電力の供給を停
止する。次いで、可動プレス機構を作動させることによ
り、上記可動金型部１０を加圧する。これにより、軟化
された樹脂板１２が金型１１の細部まで入り込み、金型
１１の形状が良好に再現される。(1-2) Pressurizing step: When this heating is completed, the supply of electric power to the heating units 25a and 25b is stopped. Next, the movable press mechanism is operated to pressurize the movable mold part 10. Thereby, the softened resin plate 12 penetrates into the details of the mold 11, and the shape of the mold 11 is reproduced well.
【００２６】（１−３）冷却工程：次いで、上記可動金
型部１０を加圧したまま、冷却ユニット２４ａ及び２４
ｂを駆動する。より具体的には、冷却ユニット２４ａ及
び２４ｂに設けられた導水管に冷水を供給する。これに
より、樹脂板１２が固化し、表面が金型１１の逆型に成
形され、裏面が鏡面に成形されたフレネルレンズが製造
される。(1-3) Cooling step: Next, the cooling units 24a and 24
Drive b. More specifically, cold water is supplied to the water guide pipes provided in the cooling units 24a and 24b. As a result, the resin plate 12 is solidified, the front surface is formed into a mold opposite to the mold 11, and the rear surface is formed into a mirror surface, thereby producing a Fresnel lens.
【００２７】（１−４）脱型・昇温工程：この脱型・昇
温工程では、上記冷却工程で成形されたフレネルレンズ
が、金型１１から剥離される。この脱型・昇温は、冷却
された状態から温度を上昇させながら行われる。なお、
昇温は、加熱ユニット２５ａ及び２５ｂに電力を供給す
ることにより行うことができる。(1-4) Demolding / heating step: In this demolding / heating step, the Fresnel lens formed in the cooling step is separated from the mold 11. This demolding / heating is performed while increasing the temperature from the cooled state. In addition,
The temperature can be raised by supplying electric power to the heating units 25a and 25b.
【００２８】（１−５）カット工程：上記フレネルレン
ズの製造装置から取り外されたフレネルレンズが所望の
大きさにカットされ、最終製品としてのフレネルレンズ
が製造される。(1-5) Cutting Step: The Fresnel lens removed from the Fresnel lens manufacturing apparatus is cut into a desired size, and a Fresnel lens as a final product is manufactured.
【００２９】以上説明した実施の形態１によれば、加熱
ユニット２５ａ及び２５ｂ並びに冷却ユニット２４ａ及
び２４ｂが上記空間の近傍に設けられており、しかもこ
れらとダイベース２１ａ及び２１ｂとの間には断熱材２
２ａ及び２２ｂが設けられているので、加熱工程での温
度上昇の特性及び冷却工程での温度下降の特性がそれぞ
れシャープになり、細かい温度制御が可能になる。その
結果、加熱工程に必要な時間及び冷却工程に必要な時間
が最小になるように制御できるので、これらの各工程を
短時間にすることができる。また、冷却工程における冷
却スピードを細かく制御することにより、冷却スピード
に起因するフレネルレンズの変形の発生を防止できる。According to the first embodiment described above, the heating units 25a and 25b and the cooling units 24a and 24b are provided in the vicinity of the space, and the heat insulating material is provided between these units and the die bases 21a and 21b. 2
Since the 2a and 22b are provided, the characteristics of the temperature rise in the heating process and the characteristics of the temperature decrease in the cooling process become sharp, respectively, and fine temperature control becomes possible. As a result, the time required for the heating step and the time required for the cooling step can be controlled to be minimized, so that each of these steps can be shortened. Further, by finely controlling the cooling speed in the cooling step, it is possible to prevent the deformation of the Fresnel lens due to the cooling speed.
【００３０】（実施の形態２）この実施の形態２に係る
フレネルレンズの製造方法では、用意される可動金型部
１０が実施の形態１の場合と異なる。即ち、この実施の
形態２で用意される可動金型部１０は、図３に示すよう
に、固定板１４ｂに固着された金型１１と固定板１４ａ
に固着された鏡面板１３とに樹脂板１２及び透明基材１
５を挟持させることにより構成されている。この場合、
樹脂板１２が金型１１に、透明基材１５が鏡面板１３に
それぞれ接するように配置される。(Second Embodiment) In the method of manufacturing a Fresnel lens according to the second embodiment, the movable mold part 10 prepared is different from that of the first embodiment. That is, as shown in FIG. 3, the movable mold portion 10 prepared in the second embodiment includes a mold 11 fixed to a fixed plate 14b and a fixed plate 14a.
The mirror plate 13 fixed to the resin plate 12 and the transparent substrate 1
5 is sandwiched. in this case,
The resin plate 12 is arranged so as to be in contact with the mold 11, and the transparent substrate 15 is arranged so as to be in contact with the mirror plate 13.
【００３１】樹脂板１２としては、上述した実施の形態
１と同様の材料を用いることができる。また、透明基材
１５としては、樹脂板１２より軟化温度の高い熱可塑性
合成樹脂シート、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、ポリスチレン樹脂等で成るシートを用いること
ができる。As the resin plate 12, the same material as in the first embodiment can be used. As the transparent substrate 15, a thermoplastic synthetic resin sheet having a higher softening temperature than the resin plate 12, for example, a sheet made of an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polystyrene resin, or the like can be used.
【００３２】ここで、透明基材１５の厚さは、樹脂板１
２の厚さの半分以下、換言すれば、製品として完成され
たフレネルレンズの半分以下の厚さとすることが好まし
い。また、透明基材１５は、フレネルレンズの変形を矯
正しうる程度の剛性を有する透明な材料で構成するのが
好ましい。Here, the thickness of the transparent substrate 15 is
It is preferable that the thickness of the Fresnel lens is half or less, in other words, half or less of the Fresnel lens completed as a product. Further, it is preferable that the transparent base material 15 is made of a transparent material having rigidity enough to correct the deformation of the Fresnel lens.
【００３３】この実施の形態１に係るフレネルレンズの
製造工程は、上記実施の形態１の場合と同様に、加熱工
程、加圧工程、冷却工程、脱型・昇温工程及びカット工
程から構成されている。以下、工程毎に順を追って説明
する。The manufacturing process of the Fresnel lens according to the first embodiment includes a heating process, a pressing process, a cooling process, a demolding / heating process, and a cutting process, as in the case of the first embodiment. ing. Hereinafter, description will be made step by step for each process.
【００３４】（２−１）加熱工程：この加熱工程では、
固定プレス機構と可動プレス機構との間に形成された空
間に可動金型部１０が間挿された状態で、加熱ユニット
２５ａ及び２５ｂに電力が供給される。これにより加熱
ユニット２５ａ及び２５ｂが発熱し、上記空間の温度が
上昇する。この加熱により樹脂板１２の全体が軟化する
と共に透明基材１５の表面が軟化する。(2-1) Heating step: In this heating step,
Electric power is supplied to the heating units 25a and 25b in a state where the movable mold part 10 is inserted in a space formed between the fixed press mechanism and the movable press mechanism. As a result, the heating units 25a and 25b generate heat, and the temperature of the space increases. This heating softens the entire resin plate 12 and softens the surface of the transparent base material 15.
【００３５】（２−２）加圧工程：この加熱が終了する
と、加熱ユニット２５ａ及び２５ｂへの電力の供給を停
止する。次いで、可動プレス機構を作動させることによ
り、上記可動金型部１０を加圧する。これにより、軟化
された樹脂板１２が金型１１の細部まで入り込み、金型
１１の形状が良好に再現される。また、樹脂板１２と透
明基材１５とが融合することにより堅固に接着される。(2-2) Pressurizing step: When this heating is completed, the supply of electric power to the heating units 25a and 25b is stopped. Next, the movable press mechanism is operated to pressurize the movable mold part 10. Thereby, the softened resin plate 12 penetrates into the details of the mold 11, and the shape of the mold 11 is reproduced well. In addition, the resin plate 12 and the transparent base material 15 are firmly bonded by fusing.
【００３６】（２−３）冷却工程：次いで、上記可動金
型部１０を加圧したまま、冷却ユニット２４ａ及び２４
ｂを駆動する。より具体的には、冷却ユニット２４ａ及
び２４ｂに設けられた導水管に冷水を供給する。これに
より、樹脂板１２及び透明基材１５が固化し、樹脂板１
２の表面（フレネルレンズの表面）が金型１１の逆型に
成形され、透明基材１５の表面（フレネルレンズの裏
面）が鏡面に成形されたフレネルレンズが製造される。(2-3) Cooling step: Next, the cooling units 24a and 24
Drive b. More specifically, cold water is supplied to the water guide pipes provided in the cooling units 24a and 24b. Thereby, the resin plate 12 and the transparent base material 15 are solidified, and the resin plate 1
The surface of No. 2 (the surface of the Fresnel lens) is formed into an inverse mold of the mold 11, and the Fresnel lens in which the surface of the transparent substrate 15 (the back surface of the Fresnel lens) is formed into a mirror surface is manufactured.
【００３７】（２−４）脱型・昇温工程：この脱型・昇
温工程では、上記冷却工程で成形されたフレネルレンズ
が、金型１１から剥離される。この脱型・昇温は、冷却
された状態から温度を上昇させながら行われる。なお、
上記温度の上昇は、加熱ユニット２５ａ及び２５ｂに電
力を供給することにより行うことができる。(2-4) Demolding / heating step: In the demolding / heating step, the Fresnel lens formed in the cooling step is separated from the mold 11. This demolding / heating is performed while increasing the temperature from the cooled state. In addition,
The increase in the temperature can be performed by supplying electric power to the heating units 25a and 25b.
【００３８】（２−５）カット工程：上記フレネルレン
ズの製造装置から取り外されたフレネルレンズが所望の
大きさにカットされ、最終製品としてのフレネルレンズ
が製造される。(2-5) Cutting Step: The Fresnel lens removed from the Fresnel lens manufacturing apparatus is cut into a desired size, and a Fresnel lens as a final product is manufactured.
【００３９】以上説明した実施の形態２によれば、上述
した実施の形態１と同様に、加熱工程での温度上昇の特
性及び冷却工程での温度下降の特性がそれぞれシャープ
になり、細かい温度制御が可能になる。その結果、加熱
工程に必要な時間及び冷却工程に必要な時間が最小にな
るように制御できるので、これらの各工程を短時間にす
ることができる。また、フレネルレンズの裏面側に透明
基材が接着されているので、フレネルレンズの変形が発
生し難い。According to the second embodiment described above, similarly to the above-described first embodiment, the characteristics of the temperature rise in the heating process and the characteristics of the temperature decrease in the cooling process are sharp, and the fine temperature control is performed. Becomes possible. As a result, the time required for the heating step and the time required for the cooling step can be controlled to be minimized, so that each of these steps can be shortened. Further, since the transparent substrate is adhered to the back surface of the Fresnel lens, deformation of the Fresnel lens hardly occurs.
【００４０】なお、上述した実施の形態１及び２では、
フレネルレンズの製造装置及びその製造方法について説
明したが、本発明の製造装置及び製造方法は、フレネル
レンズ以外の種々のレンズの製造に使用できることは勿
論、加熱、押圧、冷却の各工程を必要とするレンズ以外
の物を製造するために使用することもできる。In Embodiments 1 and 2 described above,
Although the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the Fresnel lens have been described, the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the present invention can be used for manufacturing various lenses other than the Fresnel lens, and need heating, pressing, and cooling steps. It can also be used to produce things other than lenses.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
製造工程を短縮化でき、しかも変形し難いフレネルレン
ズを製造できるフレネルレンズの製造方法及び製造装置
を提供できる。As described in detail above, according to the present invention,
It is possible to provide a method and an apparatus for manufacturing a Fresnel lens capable of shortening the manufacturing process and manufacturing a Fresnel lens that is not easily deformed.
【図１】本発明の実施の形態に係るフレネルレンズの製
造装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a Fresnel lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態１で使用される可動金型部
の構成を説明するための図である。FIG. 2 is a view for explaining a configuration of a movable mold part used in the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態２で使用される可動金型部
の構成を説明するための図である。FIG. 3 is a view for explaining a configuration of a movable mold part used in Embodiment 2 of the present invention.
【図４】本発明のフレネルレンズの製造工程を示す図で
ある。FIG. 4 is a view showing a manufacturing process of the Fresnel lens of the present invention.
１０ 可動金型部 １１ 金型 １２ 樹脂板 １３ 鏡面板 １４ａ、１４ｂ 固定板 １５ 透明基材 ２０ａ、２０ｂ 取付板 ２１ａ、２１ｂ ダイベース ２２ａ、２２ｂ 断熱材 ２３ａ、２３ｂ クッション材 ２４ａ、２４ｂ 冷却ユニット ２５ａ、２５ｂ 加熱ユニット ３０ ガイドピン ３１ 突き当て板 Reference Signs List 10 movable mold portion 11 mold 12 resin plate 13 mirror surface plate 14a, 14b fixing plate 15 transparent base material 20a, 20b mounting plate 21a, 21b die base 22a, 22b heat insulating material 23a, 23b cushion material 24a, 24b cooling unit 25a, 25b Heating unit 30 Guide pin 31 Butt plate
Claims (4)
形成された空間に載置された、金型と鏡面板とに挟持さ
れた樹脂板を、前記可動プレス機構を動かすことによっ
て押圧し、加熱及び冷却するフレネルレンズの製造装置
であって、 前記可動プレス機構は、前記空間側から順に積層された
一方の加熱ユニット、一方の冷却ユニット、一方のクッ
ション材、一方の断熱板、一他方のダイベース及び一方
の取付板を備え、 前記固定プレス機構は、前記空間側から順に積層された
他方の加熱ユニット、他方の冷却ユニット、他方のクッ
ション材、他方の断熱板、他方のダイベース及び他方の
取付板、とを備えたフレネルレンズの製造装置。1. A resin plate sandwiched between a mold and a mirror plate, which is placed in a space formed between a movable press mechanism and a fixed press mechanism, is pressed by moving the movable press mechanism. An apparatus for manufacturing a Fresnel lens for heating and cooling, wherein the movable press mechanism includes one heating unit, one cooling unit, one cushion material, one heat insulating plate, and one other, which are sequentially stacked from the space side. The fixed press mechanism includes the other heating unit, the other cooling unit, the other cushioning material, the other heat insulating plate, the other die base and the other, which are sequentially stacked from the space side. An apparatus for manufacturing a Fresnel lens, comprising: a mounting plate.
構の取付板にダイベースをそれぞれ配置し、 これらの間に、可動プレス機構側から順次、一方の断熱
材、一方のクッション材、一方の冷却ユニット、一方の
加熱ユニット、金型、鏡面板、他方の加熱ユニット、他
方の冷却ユニット、他方のクッション材及び他方の断熱
材をそれぞれ配置し、 前記金型と前記鏡面板との間に樹脂板を間挿し、 前記加熱ユニットで加熱すると共に前記可動プレス機構
を動かすことにより前記樹脂板をプレスし、 該プレス状態を維持したまま前記冷却ユニットで冷却し
た後に前記樹脂板を離型させる、フレネルレンズの製造
方法。2. A die base is arranged on a mounting plate of a fixed press mechanism and a mounting plate of a movable press mechanism, respectively, and between them, one heat insulating material, one cushion material, and one cooling member are sequentially arranged from the movable press mechanism side. A unit, one heating unit, a mold, a mirror plate, the other heating unit, the other cooling unit, the other cushioning material, and the other heat insulating material, respectively, and a resin plate is provided between the mold and the mirror plate. The resin plate is pressed by heating with the heating unit and moving the movable press mechanism, and the resin plate is released after being cooled by the cooling unit while maintaining the pressed state, a Fresnel lens Manufacturing method.
脂板及び該樹脂板の変形を矯正するような剛性を有する
透明基材が間挿される請求項２に記載のフレネルレンズ
の製造方法。3. The Fresnel lens according to claim 2, wherein a transparent substrate having rigidity for correcting deformation of the resin plate is interposed between the mold and the mirror plate. Manufacturing method.
下である請求項３に記載のフレネルレンズの製造方法。4. The method according to claim 3, wherein the thickness of the resin plate is equal to or less than the thickness of the transparent plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11226733A JP2001047510A (en) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | Method and apparatus for producing flesnel lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11226733A JP2001047510A (en) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | Method and apparatus for producing flesnel lens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001047510A true JP2001047510A (en) | 2001-02-20 |
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ID=16849764
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11226733A Withdrawn JP2001047510A (en) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | Method and apparatus for producing flesnel lens |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001047510A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007090851A (en) * | 2005-09-05 | 2007-04-12 | Komatsu Sanki Kk | Press-forming apparatus |
| JPWO2005075184A1 (en) * | 2004-02-04 | 2007-10-11 | 住友重機械工業株式会社 | Pressure molding apparatus, mold and pressure molding method |
-
1999
- 1999-08-10 JP JP11226733A patent/JP2001047510A/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| JPWO2005075184A1 (en) * | 2004-02-04 | 2007-10-11 | 住友重機械工業株式会社 | Pressure molding apparatus, mold and pressure molding method |
| JP2007090851A (en) * | 2005-09-05 | 2007-04-12 | Komatsu Sanki Kk | Press-forming apparatus |
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