JPS62291609A - キャリア付光学素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、成形可能温度に加熱されたガラス素材に、　
ＭＭＩｉ＊能以外の機能を装備したキャリアを一体的に
接合した多機能キャリア付き光学素子に関する。

［従来の技術］ 最近では、レンズ、プリズム、フィルター等の光学素子
を研磨加工等を施すことなくプレス成形により成形する
成形手段が採用されている。かかる成形手段は、成形可
能状態に加熱軟化処理されたガラス素材を運搬装置と連
動したキャリアを介して成形用上下型間に搬送、停止し
た後に、成形用上下型を介して押圧成形して所望形状の
光学素子を得るものである。

ところが、この種の成形手段においては、成形時にキャ
リアが高温のガラス素材と一体的に融着してしまうとい
う問題点があるために、キャリアに運搬機能以外の諸機
能１例えば、成形品組付は時の組付は保持機能又は成形
時の外径規制機能等を兼持させてキャリアと光学素子と
を一体的に成形させてしまうという技術が案出されてい
る。このようにキャリアと一体的に成形される光学素子
は、多機ｆｉキャリア付き光学素子と称され、かかる多
機能キャリア付き光学素子の構成は、特開昭６０−６３
７４３号公報に開示されている。

即ち、特開昭６０−８３７４３号公報に開示されている
技術は、成形可能温度に加熱された光学素子と、この光
学素子の組付は保持部又は成形時の外径規制部を備えた
光学素子運搬用キャリアとを、プレス成形加工時に一体
的に接合構成することにより、光学素子を組付ける際の
作業や光学素子組付は時の心出し作業を容易化させるこ
とができるように構成したものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来技術においては次のような問題
点があった。即ち、加熱軟化処理されたガラス素材をプ
レス成形した直後においては、成形された光学素子と多
機源を兼持するキャリアとは十分な結合力で一体的に結
合されているが、成形終了後の冷却工程、取出し工程２
組付は工程及び使用過程において光学素子とキャリアと
の間に経時変化が生じ、そのために、光学素子とキャリ
アとの間に経時的にガタが生じたり光学素子がキャリア
から抜けてしまうという大きな問題点があった。又、上
記従来技術においては、光学素子のガラス素材とキャリ
ア構成部材との間の熱膨張率には何ら配慮されていない
ため１画素材１部材間の熱膨張率が大きく異なる場合に
は、成形後の冷却過程において光学素子の割れや光学機
能面の歪が発生するという重大な問題点があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、光学素子と多機能キャリアとの間の結合力を確
実なものとするとともに、割れや歪等を生じさせること
なく光学素子として高性能の機能を発揮させうるように
した多機能キャリア付き光学素子を提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、成形可能温度に加熱されたガラス素材と、成
形後の光学素子の組付は保持部又は成形時の外径・規制
部を備えるとともに前記成形後の光学素子との結合強化
部を設けた運搬用キャリアとを、プレス成形加工時に一
体的に接合構成したものである。

［作用］ 上記構成においては、加熱されたガラス素子の成形時に
、成形後の光学素子とキャリアとが結合強化部を介して
互いに強く結合され、光学素子のガタや抜けが確実に防
止される。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例について説明するが
、具体的な諸実施例の説明に先立って、本発明に係る光
学素子をプレス成形するプレス成形装置について第１図
を用いて説明する。

図において１で示すのは上型で、装置本体部の上板２に
固設しである。３で示すのは、上型ｌと同一軸線上に対
向配置された下型で、装置本体部に固設された下板４を
介して上型１に対してｔａ離する方向に摺動自在に保持
されている。上板２と下板４とは、相互間の距離１位置
が変化しないように図示を省略している連結部材で互い
に連結しである。

５で示すのは、被成形体であるガラス素材６を上下成形
型１．３間の成形ポイントに対して搬出入するための搬
送アームで、ガラス素材６をキャリア７に載置した状態
で成形ポイントに搬出入操作しうるように設定構成しで
ある。８で示すのは、ガラス素材６を成形ポイントに搬
入するに先立ってガラス素材６を成形可能温度（成形可
能状態）に加熱処理するためのヒーターで、このヒータ
ー８により加熱炉９を構成している。加熱炉９内の温度
は、図示を省略している温度測定装置、温度制御装置に
より所定温度に設定しうるように構成しである。成形室
１０の周囲は石英ガラス製の内壁１１にて構成してあり
、成形室１０内が高温状態になった場合でも酸化しない
ように配慮しである。又、成形室ｌＯ内は、雰囲気ガス
供給装置１２と連通接続してあり、雰囲気ガス供給装置
１２から供給される酸化防止用の窒素ガス。

不活性ガス又は還元性ガスが充満されるようになってい
る。

ガラス素材６を蔵置支持するキャリア７は、運搬機能以
外の諸機能、即ち、成形品組付は時の組付は保持機能、
成形時の外径規制機能を兼持しうるように設定構成され
ており、加熱炉９内で加熱処理されたガラス素材６が上
下成形型１．３を介してプレス成形される際に、キャリ
ア７と成形後の光学素子とが一体的に接合（結合）され
るように構成しである。この多ａ濠キャリア７の具体的
構成及び多機能キャリア７と光学素子の結合構成につい
ては、以下の各実施例にて具体的に説明する。

（第１実施例） 第２図ａ、ｂ、第３図及び第４図は、本発明に係る多４
Ｍｂｆ＝キャリア付き光学素子２０の第１の実施例を示
すもので、第２図ａ、ｂは多機能キャリア７の構成を示
す平面図及び正断面図、第３図は多機能キャリア付き光
学素子２０のプレス成形状態を示す正断面図、第４図は
プレス成形された多機能キャリア付き光学素子２０の組
付は状態を示す正断面図である。

多機能キャリアは、第２図ａ、ｂにて示すごとく、円筒
状のキャリア本体部７ａとフランジ状のキャリア保持用
耳部７ｂとより構成しである。

キャリア本体部７ａ及びキャリア保持用耳部７ｂの軸心
部には、被加工体であるガラス素材６（第１図参照）を
載置支持するための孔２１と支持段部２２とが形設して
あり、ガラス素材６は、支持段部２２に当接した状態で
孔２１内にａ置支持されるようになっている。支持段部
２２の孔２３は１組付は時の光透過用の孔として機能す
るものである。又、孔２１の内周面は、ガラス素材６成
形時の外径規制部として機能するもである。フランジ状
のキャリア保持用耳！ｌ！Ｂ７ｂには、ｍ付は用の孔２
４が４個（４個に限定されない）等配して穿設しである
０組付は用の孔２４は、第４図にて示すごとく、成形後
に多機能キャリア７と一体的に接合された光学素子６ａ
を保持するための保持枠２５に固設されたキャリア係止
ピン２６と嵌合的に係合しうるように設定加工されてお
り、孔２４とキャリア係止ビン２６と互に係合させて組
付けした際には、光学素子６ａと保持枠２５の軸心とが
自動的に一致するようになっている。多機能キャリア７
は、ガラス素材６の膨張係数とほぼ同じか少し小さい係
数を有する材料にて構成してあり、この熱膨張係数差の
許容範囲は光学素子６ａの径、形状に依存するものであ
る。

多機能キャリアの孔２１の内周面下部（下部に限定され
ない）には、断面半円形状（半円形状に限定されない）
の凹部２７が周回り方向に形設してあり、第３図にて示
すように、上下成形型１゜３を介してガラス素材６をプ
レス成形して光学素子６ａを成形する際に、ガラス素材
６の外周面の一部が四部２７内方向に突出（膨出）して
アンカ一部（結合部）２８が形成されるように構成しで
ある。即ち、キャリア７側の凹部２７とこの凹部２７内
に膨出するアンカ一部２８との協働により、キャリア７
と光学素子６ａとの結合を強力化しうるように設定構成
しである。又、四部２７は、ガラス素材６成形時のガラ
ス素材６の重量バラツキを吸収し肉厚調整を行なう機能
も兼持するものである。

次に、上記構成に基づく作用について説明する。多機能
キャリア付に載置されたガラス素材６は、第１ｆｆｌに
示すように搬送アーム５を介して加熱炉９内にて成形可
能状態に加熱軟化処理された後、上下成形型１．３間の
成形ポイントに搬送法に、下型３を上動せしめ、第３図
にて示すように多機能キャリア７上に載置されたガラス
素材６を上下型１．３を介して所定形状の光学素子６ａ
にプレス成形する。このプレス成形の際には、ガラス素
材６の上下面は上下型１．３の成形面に規制され、又、
外周面は多機能キャリア７の孔２１の内周面に規制され
て成形される。又、成形時には、ガラス素材６の外周部
の一部は凹部２７内にも膨出変形（流動変形）してアン
カ一部２８を形成するので、このアンカ一部２８と凹部
２７との結合を介して、多機能キャリア７と光学素子６
ａとが強固に一体的に結合された多機能キャリア付き光
学素子２０を成形しうる。又、凹部２７を十分大きく形
成しておき、ガラス素材６の重量のバラツキをアンカ一
部２８の形状の大小により吸収しうるように設定すれば
、肉厚バラツキの少ない光学素子６ａを成形しうる。又
、多機能キャリア７の材質をガラスの熱膨張係数とほぼ
同じかやや小さい材料にて構成しであるので、成形後に
経時変化が生じた場合であっても光学未子６ａ面の歪や
割れの発生を確実に防止できる。

さらに、第４図にて示すように多機能キャリア付き光学
素子２０を保持枠２５に保持させる際には、接着材を用
いることなく機械的に組付は用の孔２４と係止ピン２６
とが係合することにより自動的に調心されて組付は保持
されるので、正確かつ確実な保持が可能となる。

（第２実施例） 第５図ａ、ｂで示すのは、本発明に係る多機能キャリア
付き光学素子２０の第２の実施例を示すものであり、第
５図ａは成形前の状態を、第５図すは成形後の状態を示
すものである０本実施例の特徴は、多機能キャリア７の
孔２１を下方に向うに従って徐々に拡大するようにテー
パー状に形設し、下部の大径部を第２図すにおける凹部
２７として構成した点である。その他の構成は、第１実
施例と同様である。

上記構成においては、ガラス素材６のプレス成形時に、
ガラス素材６の一部が凹部２７方向に膨張してアンカ一
部を２８を形成し、このアンカ一部２８を介して光学素
子６ａと多機能キャリア７とが強固に結合されるもので
あり、第１実施例と同様の作用、効果を奏しうるもので
ある。

（第３実施例） 第６図ａ、ｂは、本発明に係る多機能キャリア付き光学
素子２０の第３の実施例を示すものであり、第６図ａは
成形前の状態を、第６図すは成形後の状態を示すもので
ある０本実施例の特徴は。

孔２１の内周面に９ｊＡｔＩｉｉ状の多数の凹部（粗面
）２７を形成することにより、成形時のアンカ一部２８
を形設しうるように構成した点である。なお、本実施例
においては、キャリア保持用耳部７ｂを本体部７ａに設
けであるが、これに限定されないのは勿論である。

上記構成においても、第１実施例と同様の作用、効果を
奏しうるちのである。

（第４実施例） 第７図ａ、ｂは１本発明に係る多機能キャリア付き光学
素子２０の第４の実施例を示すものである。即ち、第７
図ａで示すものは、組付は用の孔２４をキャリア本体部
７ａ側に設け、保持枠２５側に貫設した孔３０とからピ
ン３１を挿入して孔２４に係合させることにより、多機
能キャリア付き光学素子２０を保持枠２５に固定保持し
うるように構成したものである。なお、孔２４は適宜深
さに設ければよい、又、第７図すにて示すものは、多機
能キャリア付き光学素子２０におけるキャリア７の外周
面に、保持枠２５内周面のねじ部３２と螺合するねじ部
３３を刻設し、ねじ部３２．３３を介してキャリア付き
光学素子２ｏを保持枠２５に固定保持しうるように構成
したものである。３４で示すのは１回動操作用のカニ目
孔である。その他の構成は、第１実施例のものと同様で
ある。

上記構成によれば、キャリア保持用耳部に孔２４を設け
ることなく多機能キャリア付き光学素子２０を保持枠２
５に保持しうるものでる。その他の作用、効果は、第１
実施例と同様であるので、その説明を省略する。

（第５実施例） 第８図は、本発明に係る多機能キャリア付き光学素子２
０の第５の実施例を示すものである０本実施例の特徴は
、多機能キャリア７の孔２１の内周面に酸化物よりなる
被膜３５を被着構成し、この被膜３５とガラス素材６と
の結合を介して強固に結合しうるように構成した点であ
る。即ち、ガラス素材６は大部分が酸化物で構成されて
いるので、酸化物被膜３５と高温化で接触した際に相互
拡散を起して互に強固に結合されることを利用して結合
固定させるものである。被膜３５は、キャリア７自身を
酸化処理して形成してもよいし、セラミック溶射、蒸着
、その他の方法により形成してもよい。なお、本実施例
で使用した酸化膜は。

Ｆｌ！２０３．　ＳｉＯ＋、　Ａｎ　２０３の３種にて
形成した。

上記構成によれば、酸化物被膜３５とガラス素材６との
互の給部が第１実施例におけるアンカ一部２８を構成す
るので、光学素子６ａと多機能キャリア７と強固に結合
することができ、第１実施例と同様の作用、効果を奏す
ることができるものである。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、光学素子と多機部キャ
リアとを一体的に接合構成する際に、光学素子と多機能
キャリアとを強固に結合することができ、成形後の後工
程や組付は時、使用時における光学素子のガタや抜けを
確実に防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多機能キャリア付き光学素子を成
形する成形装置の概略構成を示す説明図、第２図ａ、ｂ
、第３図、第４図は本発明に係る多機能キャリア付き光
学素子の第１の実施例を示す説明図、第５図ａ、ｂは本
発明に係る多機能キャリア付き光学素子の第２の実施例
を示す説明図、第６図ａ、ｂは本発明に係る多機能キャ
リア付き光学素子の第３の実施例を示す説明図、第７図
ａ、ｂは本発明に係る多機能キャリア付き光学素子の第
４の実施例を示す説明図、第８図は本発明に係る多機能
キャリア付き光学素子の第５の実施例を示す説明図であ
る。 １．３・・・上、下成形型 ６・・・ガラス素材 ６ａ・・・光学素子 ７・・・多ｍ涜キャリア ２７・・・凹部 第１図 １、上成形型 ３、下成形型 ６、ガラス素材 ７、多機能キャリア ｎ、凹　部 第３図 第４図 第７　図（ａ）　　　　　第７図（ｂ）第８図 ｎ 手続補正書（自発） １、事件の表示 昭和６１年特許願第１３４３８１号 ２、発明の名称 多機能キャリア付き光学素子 ３、補正をする者 事件との関係　　特　許　出　願　人 任　　所　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番２号名　称
　（０３７）オリンパス光学工業株式会社代表者　下山
敏部 ４、代　理　人 住　　所　東京都港区浜松町２丁目２番１５号浜松町ダ
イヤハイツ７０６号 氏　名（８９４２）弁理士　奈良　武燻伜５、補正の対
象 ６、補正の内容 （１）明細書第８頁第４行目に記載する「機能するもで
」を「機能するもので」と補正する。 （り　明細書第１４頁第８行目に記載する「高温化」を
「高温下」と補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 成形可能温度に加熱されたガラス素材と、成形後の光学
   素子の組付け保持部又は成形時の外径規制部を備えると
   ともに前記成形後の光学素子との結合強化部を設けた運
   搬用キャリアとを、プレス成形加工時に一体的に接合構
   成したことを特徴とする多機能キャリア付き光学素子。