專利名稱：模壓成形裝置及光學(xué)元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用施行精密加工的成形模將玻璃等成形素材沖壓成形、制造光學(xué)元件的模壓成形裝置及光學(xué)元件的制造方法，特別是涉及對(duì)成形面具有凸面的下模進(jìn)行成形素材供給的模壓成形裝置及光學(xué)元件的制造方法。
背景技術(shù)：
已知利用施行精密加工的成形模將玻璃等成形素材沖壓成形、制造光學(xué)元件的模壓成形裝置及光學(xué)元件的制造方法(例如，參照日本國(guó)專利第3501580號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)、日本國(guó)特開(kāi)平9-286622號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2))，它們對(duì)具有非球面的光學(xué)元件的成形特別有效。
專利文獻(xiàn)1中所述的成形方法是通過(guò)在成形模內(nèi)移動(dòng)一對(duì)定位構(gòu)件、使其以?shī)A著光學(xué)素材的形態(tài)抵接，從而，使光學(xué)素材相對(duì)于成形模定位。
特別是成形兩面凹透鏡時(shí)，必須是在凸形狀的下模上放置玻璃素材，若其位置偏移則玻璃素材有可能從下模上落下，因此，在成形模內(nèi)，與光學(xué)素材抵接而定位在規(guī)定位置的方法是有效的。
專利文獻(xiàn)2中所述的方法是用保持裝置保持玻璃預(yù)塑形坯(galsspreform)的端面，保持在離開(kāi)金屬模的位置進(jìn)行加熱，其后解除保持對(duì)預(yù)塑形坯進(jìn)行加壓。從而，加熱時(shí)，可以避免玻璃預(yù)塑形坯和金屬模的化學(xué)反應(yīng)，另外，加壓時(shí)，可以用保持裝置阻礙玻璃預(yù)塑形坯的徑向流動(dòng)。
通過(guò)精密模壓使成形素材(玻璃素材等)成形、來(lái)成形透鏡等光學(xué)元件時(shí)，一般是在具有對(duì)置成形面的上下一對(duì)成形模間按壓成形素材、使其成形。此時(shí)，必須預(yù)先將成形素材供給、配置到下模成形面上。
不過(guò)，由于所要獲得的光學(xué)元件的形狀不同，而在下模成形面的中心位置配置成形元件并不容易。例如，成形兩面凹透鏡時(shí)，下模的成形面為凸面，因而不容易配置成形素材。
此外，不具有與下模成形面的中心相適宜的曲率的凹面時(shí)(下模成形面中心部分為凸面或平面時(shí))，很難定位成形素材。例如，如圖9所示，若配置在下模上的成形素材在沖壓成形時(shí)發(fā)生位置偏移，則成形的光學(xué)元件偏肉、形狀不良，同時(shí)由于偏肉引起的負(fù)載施加不均勻而產(chǎn)生光學(xué)功能面的面精度劣化。
若根據(jù)專利文獻(xiàn)1所述，則在成形模內(nèi)配置光學(xué)元件的定位構(gòu)件，利用齒條和小齒輪(rack and pinion)等驅(qū)動(dòng)裝置使其以基準(zhǔn)位置為中心向相反方向移動(dòng)，在夾著光學(xué)素材的形態(tài)下抵接、停止，因而可以將光學(xué)素材相對(duì)于成形模定位，在沖壓時(shí)成形面與素材抵接之前利用驅(qū)動(dòng)裝置使定位構(gòu)件退開(kāi)。
根據(jù)該方法，則是在成形模內(nèi)配置定位構(gòu)件，因而不僅對(duì)成形模結(jié)構(gòu)產(chǎn)生制約，而且，成形模的熱容量增大，從而，升溫、降溫的溫度控制不是很有效。再有，將齒條和小齒輪這種結(jié)構(gòu)體配置在成形模附近，不僅使裝置大型化，而且，必須考慮由于這些結(jié)構(gòu)體的熱變形而造成的影響，裝置設(shè)計(jì)明顯復(fù)雜化。
專利文獻(xiàn)2中，公布了利用具有凸面的上下模將平板狀的預(yù)塑形坯加壓成形的附圖。即在保持環(huán)上端放置預(yù)塑形坯的狀態(tài)下進(jìn)行加熱，接著用驅(qū)動(dòng)裝置下降保持環(huán)，將預(yù)塑形坯放置在下模上，利用上下金屬模加熱預(yù)塑形坯。
該方法中，預(yù)塑形坯始終與下側(cè)模的內(nèi)周接觸，因而即使下模成形面為凸形狀，也很難發(fā)生預(yù)塑形坯的位置偏移。
不過(guò)，要將預(yù)塑形坯放置在保持環(huán)上端，而必須進(jìn)行精密地定位。
從而，在不能充分確保成形素材的旋轉(zhuǎn)位置精度的情況、例如將成形素材落下供給的情況和成形素材的外形不是正圓形而存在長(zhǎng)短徑差等情況下，將成形素材放置在保持環(huán)上端本身就是很困難的。
為此，已知一種方法是將成形素材預(yù)先進(jìn)行預(yù)熱，在粘度下降了的狀態(tài)下向成形模供給(例如，參照特開(kāi)平9-132417號(hào)公報(bào))。
這種情況下，若利用機(jī)械裝置保持并運(yùn)送成形素材，則不能避免由于與成形素材接觸而在成形素材上發(fā)生表面缺陷的可能性，因此，最有利的是利用噴出的氣體使成形素材在夾具上浮起，以實(shí)質(zhì)性非接觸的狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)送、供給。
不過(guò)，將非接觸狀態(tài)的成形素材向成形模供給時(shí)，使成形素材落下最為有利，而嚴(yán)密地控制成形素材的落下供給位置很困難。即，適用將成形素材預(yù)先進(jìn)行預(yù)熱、并在粘度下降的狀態(tài)下向成形模供給的方法時(shí)，希望不管成形素材的落下位置有多少偏移，都能夠暢通無(wú)阻地進(jìn)行之后的沖壓成形工序。
另外，在專利文獻(xiàn)2中，采用加工成圓盤(pán)狀形狀的成形素材，不過(guò)關(guān)于其成形方法沒(méi)有特別記載。這種成形素材能夠通過(guò)將玻璃塊(glaaablock)切斷、研磨等加工(冷加工)而獲得，不過(guò)工時(shí)多而且繁雜。
另方面，作為精密模壓用成形素材，已知是通過(guò)將熔融玻璃滴下或流下而預(yù)成形成球、或兩面凸曲面形狀(由熱成形產(chǎn)生的成形素材)。這種素材，由沒(méi)有表面缺陷的曲面所覆蓋，在形成沖壓成形的光學(xué)元件的光學(xué)面上非常有利，而且生產(chǎn)效率極高。另外，如果控制熔融玻璃的滴下或流下的流量，則能夠?qū)Ⅲw積精度、形狀精度維持在一定以上。
不過(guò)，這樣一來(lái)，將由凸曲面覆蓋的成形素材供給、配置到凸形狀的成形面上并不容易。原因是無(wú)法使其靜止在成形面上中央而發(fā)生滑落、位置偏移。即使采用像專利文獻(xiàn)2的保持環(huán)那樣的裝置也未必能將具有凸曲面的成形素材水平放置。特別是成形素材的外形不是正圓，在一定范圍發(fā)生長(zhǎng)短徑差時(shí)，專利文獻(xiàn)2的成形裝置中，成形素材有可能咬入側(cè)模內(nèi)。
另外，也考慮要增大側(cè)模，不過(guò)這種情況，不僅成為成形素材偏置而形成偏肉的原因，而且偏置的成形素材的位置修正也困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是鑒于上述事情而產(chǎn)生的，其目的在于提供一種模壓成形裝置及光學(xué)元件的制造方法，在向具有凸面的下模上供給成形素材之際，在成形素材的形狀、預(yù)成形方法、供給方法、位置修正方法等方面具有自由度且能夠?qū)⒊尚嗡夭闹С性谙履Ｉ?，其結(jié)果是能夠高效率地制造面精度高的光學(xué)元件。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的模壓成形裝置，其構(gòu)成是具備在成形面具有凸面的下模和在其上方對(duì)置配置的上模，將供給到上述下模上的成形素材在加熱軟化了的狀態(tài)進(jìn)行沖壓成形，這種模壓成形裝置在上述下模成形面周圍設(shè)置支承上述成形素材的下面?zhèn)戎苓叢康闹С袠?gòu)件，同時(shí)將由該支承構(gòu)件支承的上述成形素材的周邊部外側(cè)的至少部分作為開(kāi)放空間，從而，使上述成形素材的周緣部的至少部分成為自由端。
根據(jù)這種構(gòu)成，在向具有凸面的下模上供給成形素材之際，在成形素材的形狀、預(yù)成形方法、供給方法、位置修正方法等方面具有自由度且能夠?qū)⒊尚嗡夭闹С性谙履Ｉ?。從而，能夠使成形素材的形狀、預(yù)成形方法、供給方法、位置修正方法等最適宜化，且高效率地制造面精度高的光學(xué)元件。
另外，本發(fā)明的模壓成形裝置，其構(gòu)成是在沖壓成形上述成形素材之際，隨著上述上模和上述下模的相對(duì)接近動(dòng)作而使上述支承構(gòu)件退開(kāi)到上述下模的成形面下。
根據(jù)這種構(gòu)成，能夠防止在成形體下面?zhèn)龋D(zhuǎn)印下模成形面和支承構(gòu)件的邊界階梯差。從而，能夠避免像在成形體上轉(zhuǎn)印角面時(shí)在成形體上產(chǎn)生內(nèi)部歪斜或成形體容易開(kāi)裂等不良現(xiàn)象，而提高所獲得的光學(xué)元件的品質(zhì)。
另外，本發(fā)明的模壓成形裝置，其構(gòu)成是隨著將上述上模和上述下模的相對(duì)接近動(dòng)作介由上述成形素材傳遞給上述支承構(gòu)件，而使上述支承構(gòu)件退開(kāi)到上述下模的成形面下。
根據(jù)這種構(gòu)成，利用成形素材能夠使支承構(gòu)件退開(kāi)，因此，能夠使成形裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略化。
另外，本發(fā)明的模壓成形裝置，其構(gòu)成是具有將上述上模和上述下模的相對(duì)接近動(dòng)作傳遞給上述支承構(gòu)件的聯(lián)動(dòng)構(gòu)件，通過(guò)該聯(lián)動(dòng)構(gòu)件使上述支承構(gòu)件退開(kāi)到上述下模的成形面下。
根據(jù)這種構(gòu)成，不僅能夠使支承構(gòu)件確實(shí)地退開(kāi)，而且與介由成形素材使支承構(gòu)件退開(kāi)的情況相比較，還能夠抑制對(duì)成形素材的影響。
另外，本發(fā)明的模壓成形裝置，其構(gòu)成是具備與供給到上述下模上的上述成形素材周緣部接觸、修正上述成形素材位置的位置修正裝置。
根據(jù)這種構(gòu)成，能夠抑制由于成形素材的位置偏移引起的面不良的發(fā)生。
另外，本發(fā)明的模壓成形裝置，其構(gòu)成是具備將上述成形素材落下供給到上述下模上的落下供給裝置。
根據(jù)這種構(gòu)成，能夠高效率地將預(yù)先預(yù)熱了的成形素材供給到下模上。
另外，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法，是一種利用成形面具有凸面的下模和在其上方對(duì)置配置的上模將預(yù)成形為規(guī)定體積的成形素材沖壓成形而獲得的光學(xué)元件的制造方法，采用的方法是在向上述下模上供給上述成形素材之際，由支承構(gòu)件支承上述成形素材的下面?zhèn)戎苓叢恐辽俨糠郑瑫r(shí)，在由該支承構(gòu)件支承的上述成形素材的周緣部外側(cè)的至少部分確保開(kāi)放空間，從而，使上述成形素材的周緣部的至少部分成為自由端，其后進(jìn)行沖壓成形。
根據(jù)這種方法，在向具有凸面的下模上供給成形素材之際，在成形素材的形狀、預(yù)成形方法、供給方法、位置修正方法等方面具有自由度且能夠?qū)⒊尚嗡夭闹С性谙履Ｉ?。從而，能夠使成形素材的形狀、預(yù)成形方法、供給方法、位置修正方法等最適宜化，且高效率地制造面精度高的光學(xué)元件。
另外，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法，采用的方法是隨著上述上模和上述下模的相對(duì)接近動(dòng)作而使上述支承構(gòu)件退開(kāi)到上述下模的成形面下，進(jìn)行沖壓成形。
根據(jù)這種方法，能夠防止在成形體下面?zhèn)?，轉(zhuǎn)印下模成形面和支承構(gòu)件的邊界階梯差。從而，能夠避免像在成形體上轉(zhuǎn)印角面時(shí)在成形體上產(chǎn)生內(nèi)部歪斜或成形體容易開(kāi)裂等不良現(xiàn)象，而提高所獲得的光學(xué)元件的品質(zhì)。
另外，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法，采用的方法是隨著將上述上模和上述下模的相對(duì)接近動(dòng)作經(jīng)由上述成形素材傳遞給上述支承構(gòu)件，而使上述支承構(gòu)件退開(kāi)到上述下模的成形面下。
根據(jù)這種方法，利用成形素材能夠使支承構(gòu)件退開(kāi)，因此，能夠使成形裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略化。
另外，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法，采用的方法是使上述支承構(gòu)件與上述上模和上述下模的相對(duì)接近動(dòng)作聯(lián)動(dòng)，從而，使上述支承構(gòu)件退開(kāi)到上述下模的成形面下。
根據(jù)這種方法，不僅能夠使支承構(gòu)件確實(shí)地退開(kāi)，而且與介由成形素材使支承構(gòu)件退開(kāi)的情況相比較，還能夠抑制對(duì)成形素材的影響。
另外，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法，是使上述成形素材預(yù)成形為兩面凸曲面形狀。
根據(jù)這種方法，能夠利用支承構(gòu)件支承成形素材使其穩(wěn)定良好。
另外，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法，上述成形素材是通過(guò)從熔融狀態(tài)流下或滴下從而預(yù)成形的玻璃素材。
根據(jù)這種方法，獲得由沒(méi)有表面缺陷的曲面覆蓋的玻璃素材，因此，能夠提高沖壓成形的光學(xué)元件的面精度。
另外，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法，采用的方法是上述成形素材為玻璃素材，預(yù)熱到相當(dāng)于105.5～109泊(poise)的粘度的溫度，落下供給到上述下模上。
根據(jù)這種方法，通過(guò)相對(duì)降低模溫從而延長(zhǎng)模壽命，同時(shí)能夠縮短成形周期時(shí)間(cycle time)，還能夠提高成形的透鏡的面精度。
另外，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法，采用的方法是將上述成形素材落下供給到上述下模上后進(jìn)行位置修正。
根據(jù)這種方法，還能夠抑制由于成形素材的位置偏移引起的面不良的發(fā)生。
此時(shí)，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法，可以采用的方法是通過(guò)使在上述成形素材的周緣部外側(cè)的解放空間移動(dòng)的位置修正裝置與上述成形素材的周緣部接觸，從而，能夠修正上述成形素材的位置。
另外，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法，采用的方法是使上述成形素材具有大于光學(xué)元件有效徑的直徑。
根據(jù)這種方法，能夠?qū)⒊尚嗡夭闹С性诠鈱W(xué)有效徑外，因此，能夠防止由于與支承構(gòu)件接觸而產(chǎn)生的外觀不良和面不良等的發(fā)生。
另外，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法，采用的方法是在上述支承構(gòu)件支撐上述成形素材的下面?zhèn)戎苓叢康臓顟B(tài)下，使上述上模的成形面與上述成形素材抵接后，使上述成形素材與上述下模的成形面抵接，使上述上模和上述下模接近到規(guī)定間隔。
根據(jù)這種方法，能夠到上模的成形面與成形素材抵接之前，支承成形素材，防止成形素材的位置偏移。
另外，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，采用的方法是作為供給成形素材的成形模，所采用的成形模具有上模、下模、設(shè)置在下模周圍的支撐上述成形素材下面周邊部的筒狀支承構(gòu)件及嵌入上述上模及下模的側(cè)模。另外，采用的成形模具有在支承構(gòu)件支承上述成形素材時(shí)連通形成于上述成形素材和上述下模之間的空間和上述成形模外部的通氣孔。
這樣一來(lái)，則能夠介由通氣口將成形素材和下模之間形成的空間(成形空間)內(nèi)的空氣順暢(smoothly)地排出到成形模的外部，因此，能夠抑制由于殘存氣體而產(chǎn)生的成形體的形狀不良。
發(fā)明的效果如以上，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在具有凸面的下模上支承成形素材的周邊部，并且使支承的成形素材的周緣部至少部分成為自由端，從而，能夠在成形素材的形狀、預(yù)成形方法、供給方法、位置修正方法等方面具有自由度、且高效率地制造面精度高的光學(xué)元件。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的模壓成形裝置的主要部分剖視圖。
圖2是表示根據(jù)第一實(shí)施方式的成形裝置產(chǎn)生的光學(xué)元件的制造工序的說(shuō)明圖。
圖3(a)是落下供給裝置的部分平面圖，圖3(b)是落下供給裝置的A-A剖視圖。
圖4(a)是位置修正裝置的下面圖，圖4(b)是位置修正裝置的作用說(shuō)明圖。
圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的模壓成形裝置的主要部分剖視圖。
圖6是表示根據(jù)第二實(shí)施方式的成形裝置產(chǎn)生的光學(xué)元件的制造工序的說(shuō)明圖。
圖7是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的模壓成形裝置的主要部分剖視圖。
圖8是表示根據(jù)第三實(shí)施方式的成形裝置產(chǎn)生的光學(xué)元件的制造工序的說(shuō)明圖。
圖9是比較例的模壓成形裝置的主要部分剖視圖。
圖10是偏心(off-center)率的說(shuō)明圖。
圖11是表示實(shí)施例及比較例的偏心率的分布的圖。
圖中，10-上模；11-成形面；20-上側(cè)模；30-強(qiáng)制脫模裝置；40-下模；41-成形面；50-下環(huán)(支承構(gòu)件)；51-上環(huán)(支承構(gòu)件)；52-彈簧；60-落下供給裝置；70-位置修正裝置；80-下側(cè)模；90-銷；PF-成形素材(玻璃素材)。
具體實(shí)施例方式
以下，關(guān)于本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。
首先，關(guān)于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的模壓成形裝置(以下，叫作成形裝置)，參照?qǐng)D1進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的模壓成形裝置的主要部分剖視圖。
還有，圖示省略，不過(guò)，本實(shí)施方式的成形裝置，具備成形裝置及/或成形素材加熱所必需的加熱裝置及溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)、具有沖壓成形所必需的負(fù)載調(diào)整機(jī)構(gòu)的負(fù)載施加軸機(jī)構(gòu)、還有成形裝置及/或成形體冷卻所必需的冷卻裝置及溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)。
另外，沖壓時(shí)，上模的上端面及下模的下端面與負(fù)載施加軸機(jī)構(gòu)的沖壓成形軸接觸，形成施加負(fù)載的構(gòu)成。
對(duì)于用于沖壓成形的成形素材PF并沒(méi)有特別限定，不過(guò)，可以采用玻璃預(yù)塑形坯等玻璃素材。
作為玻璃素材，可以采用將塊狀光學(xué)玻璃切斷、研磨而加工(冷加工)成圓盤(pán)狀、球形狀等的物體和從熔融狀態(tài)滴下或流下到承模上而預(yù)成形(熱成形)為球形狀、兩面凸曲面形狀等的物體。本發(fā)明中，優(yōu)選冷加工為圓盤(pán)狀的玻璃素材或熱成形為兩面凸曲面形狀的玻璃素材。特別是由熱成形產(chǎn)生的兩面凸曲面形狀的物體從生產(chǎn)效率方面而言有利。
成形裝置，由形成任意形狀成形面11的上模10、包圍上模10的上側(cè)模20、設(shè)置在上側(cè)模20內(nèi)周側(cè)的強(qiáng)制脫模裝置30、成形面具有凸面的下模40和包圍下模40的下環(huán)(支承構(gòu)成)50構(gòu)成。
還有，本實(shí)施方式中，設(shè)定上模10的成形面直徑(上模轂(boss)直徑)大于下模40的成形面直徑(下模轂直徑)，不過(guò)，本發(fā)明并不限定于此。
強(qiáng)制脫模裝置30由沿上側(cè)模20內(nèi)周能夠上下活動(dòng)的脫模構(gòu)件31和使脫模構(gòu)件31向下方施力的彈簧32構(gòu)成。在上側(cè)模20內(nèi)周形成階梯差20a，通過(guò)與該階梯差20a卡合而規(guī)定脫模構(gòu)件31的下限位置。強(qiáng)制脫模裝置30用以在沖壓后使上下模間隔開(kāi)時(shí)使成形體強(qiáng)制性地從上模10的成形面11脫模，不過(guò)，關(guān)于其作用后述。
作為支承構(gòu)件的下環(huán)50，具有包圍下模40的筒形狀，上端部比下模成形面41向上方突出。下環(huán)50的上端部具有用以在成形素材PF供給到下模40上時(shí)支承成形素材PF下面?zhèn)戎苓叢康男螤?，成形裝置在由下環(huán)50支承的成形素材PF的外側(cè)確?？臻g。從而，能夠支承供給到下模40上的成形素材PF，且使該成形素材PF的周緣部成為自由端。
下環(huán)50為了支承成形素材PF的下面?zhèn)戎苓叢浚股隙瞬康膬?nèi)徑比成形素材PF的直徑小規(guī)定量。另外，本實(shí)施方式中，在下環(huán)50的上端部?jī)?nèi)周形成越向上方越小徑的傾斜面(錐形部(tapered portion)。為了不過(guò)度增加成形素材PF的使用量，這種傾斜面有效，另外，能夠支承兩面凸曲面形狀的形成素材PF使其穩(wěn)定良好。
還有，在本實(shí)施方式的下環(huán)50上，形成通過(guò)其內(nèi)外周的通氣孔50a。
接下來(lái)，關(guān)于采用第一實(shí)施方式的成形裝置的光學(xué)元件的制造方法，參照?qǐng)D2～圖4進(jìn)行說(shuō)明。
圖2是表示根據(jù)第一實(shí)施方式的成形裝置產(chǎn)生的光學(xué)元件的制造工序的說(shuō)明圖，圖3(a)是落下供給裝置的部分平面圖，圖3(b)是落下供給裝置的A-A剖視圖，圖4(a)是是位置修正裝置的下面圖，圖4(b)是位置修正裝置的作用說(shuō)明圖。
圖2(a)表示上下模10、40間隔開(kāi)的狀態(tài)，在該狀態(tài)將預(yù)成形兩面凸曲面形狀的玻璃素材PF供給到下模40上。在玻璃素材PF供給時(shí)，能夠采用任意運(yùn)送工具，將玻璃素材PF運(yùn)送、配置到下模40上。
此時(shí)，優(yōu)選是玻璃素材PF，預(yù)先預(yù)熱到適于沖壓成形的粘度。例如，優(yōu)選是預(yù)熱到與105.5～109泊(poise)相當(dāng)?shù)臏囟?。另外，?yōu)選是上下模10、40也預(yù)熱到例如作為沖壓成形對(duì)象的玻璃素材PF的粘度且與108～1012泊相當(dāng)?shù)囊?guī)定溫度。再有，優(yōu)選是玻璃素材PF的預(yù)熱溫度高于上下模10、40的預(yù)熱溫度。
若滿足這樣的溫度條件，則成形周期時(shí)間短，另外，成形的透鏡的面精度也良好，在批量生產(chǎn)上極為有利。
在玻璃素材PF的運(yùn)送、供給方法上沒(méi)有特別限定。不過(guò)，在如上所述預(yù)熱玻璃素材PF的情況下，玻璃素材PF運(yùn)送時(shí)有時(shí)由于與運(yùn)送夾具接觸而產(chǎn)生表面缺陷，因此，優(yōu)選是利用氣體使玻璃素材PF在運(yùn)送夾具上浮起，實(shí)質(zhì)上維持與夾具的非接觸狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)送、供給。此時(shí)，例如，可以采用如圖3所示的落下供給裝置60。
落下供給裝置60，由支撐臂61和配置在其前端側(cè)的浮起盤(pán)62構(gòu)成，支撐臂61由耐熱性高的金屬(例如不銹鋼合金)成形。浮起盤(pán)62具有研缽狀承載部，在此保持玻璃素材PF。在支撐臂61內(nèi)部形成從下方對(duì)浮起盤(pán)62的承載部送出惰性氣體的氣孔61a，利用該氣體的壓力使玻璃素材PF在浮起盤(pán)62內(nèi)稍微浮起并運(yùn)送。
支撐臂61及浮起盤(pán)62，在其寬度方向的中心線上分割成二半，利用沒(méi)有圖示的開(kāi)閉驅(qū)動(dòng)裝置而在水平方向(圖3中為上下方向)上開(kāi)閉。也就是說(shuō)，在下模40的上方位置打開(kāi)支撐臂61及浮起盤(pán)62，從而，浮起保持在浮起盤(pán)62承載部的玻璃素材PF落下供給到下模40上。
圖2(b)表示將玻璃素材PF供給到下模40上的狀態(tài)，下環(huán)50的上端支承著玻璃素材PF的下面?zhèn)戎苓叢?。在此，所謂支承是使玻璃素材PF能夠維持一定姿勢(shì)，玻璃素材PF可以是與下模40的成形面41接觸的狀態(tài)，且也可以是不與下模40的成形面41接觸而只由下環(huán)50支承的狀態(tài)。也就是說(shuō)，本發(fā)明中，所謂將玻璃素材PF供給到下模40的成形面41上，也包括玻璃素材PF與下模40的成形面41非接觸的情況。
玻璃素材PF的支承位置(正面?zhèn)戎苓叢?，考慮到能夠穩(wěn)定支承玻璃素材PF和處于所要獲得的光學(xué)元件(透鏡)的光學(xué)有效徑外(再優(yōu)選是定中心外)而決定，優(yōu)選是滿足以下的關(guān)系式(1)。例如，以玻璃素材PF的直徑為2r時(shí)，支承位置可以為距玻璃素材PF的中心0.5～0.95r的范圍。優(yōu)選是為0.7～0.95r，從而，減小由定中心產(chǎn)生的玻璃素材的去除率，能夠進(jìn)行有效的生產(chǎn)。
光學(xué)有效徑≤光學(xué)元件有效徑(＝定中心徑)＜下環(huán)內(nèi)徑(支承位置)＜玻璃素材直徑(1)下環(huán)50的支承位置形狀可以取作倒角，另外，也可以取作沿玻璃素材PF曲面的曲面形狀。另外，支承位置的玻璃素材PF和下環(huán)50的接觸不一定必須橫跨玻璃素材PF的整個(gè)圓周，可以在圓周方向隔開(kāi)規(guī)定間隔地接觸。
再有，優(yōu)選下環(huán)50的素材很難發(fā)生與玻璃熱粘接，可以為耐熱性高且熱傳遞性高的超硬合金和碳化硅等。另外，可以適宜地施行用以防止熱粘接的涂層(coating)。
由于存在供給的玻璃素材PF的中心與下模成形面41的中心不一致的情況(圖2(b)所示的狀態(tài))、即產(chǎn)生位置偏移的情況，因此優(yōu)選是進(jìn)行玻璃素材PF的位置修正。例如，能夠采用圖4所示的位置修正裝置70，使玻璃素材PF和下模成形面41的中心合為一個(gè)。
圖4所示的位置修正裝置70由導(dǎo)向臂(guide arm)71和配置在其前端側(cè)的導(dǎo)向構(gòu)件72構(gòu)成。導(dǎo)向臂71及導(dǎo)向構(gòu)件72與落下供給裝置60同樣，在其寬度方向的中心線分割成二半，利用開(kāi)閉驅(qū)動(dòng)裝置73在水平方向(圖4中是上下方向)開(kāi)閉。導(dǎo)向構(gòu)件72能夠分割地形成，其內(nèi)徑尺寸設(shè)定成與玻璃素材PF外徑幾乎相等。
在玻璃素材PF落下供給到下型40上之后不久，如圖2(c)所示，導(dǎo)向構(gòu)件72為開(kāi)狀態(tài)，其后進(jìn)行閉動(dòng)作。導(dǎo)向構(gòu)件72關(guān)閉時(shí)，如圖2(d)所示，其內(nèi)周面與玻璃素材PF的外周接觸，使玻璃素材PF向下模40的成形面中心位置移動(dòng)。另外，位置修正動(dòng)作后，打開(kāi)導(dǎo)向構(gòu)件72，從下模上40退開(kāi)(圖2(e))。
還有，在退開(kāi)位置，若事先預(yù)熱位置修正裝置70，則與成形素材PF接觸時(shí)不會(huì)散掉成形素材PF的熱，因而為優(yōu)選。
供給到下模40上的玻璃素材PF的周緣部，不與裝置構(gòu)件接觸，而作為自由端被開(kāi)放。即，在成形裝置中，以玻璃素材PF周緣部的至少部分作為自由端而確保開(kāi)放的空間，從而，在落下供給等不能確保供給位置的精度的情況或玻璃素材的形狀存在不均勻的情況下，也能將玻璃素材PF收容在一定范圍內(nèi)，再有，用以進(jìn)行其位置修正的位置修正裝置70與玻璃素材PF的周緣能夠接近、接觸，還能夠退開(kāi)。
玻璃素材PF的位置修正后，如圖2(f)所示，使上模10和下模40接近，通過(guò)施加負(fù)載而沖壓成形玻璃素材PF。此時(shí)，玻璃素材PF變形為上下模10、40的成形面形狀，轉(zhuǎn)印其形狀。另外，被關(guān)入玻璃素材PF和下模40的成形面41間的空氣，能夠從下環(huán)50形成的通氣孔50a排散。
并且，如圖2(g)所示，維持著上下模10、40和玻璃成形體接觸而進(jìn)行冷卻，在冷卻到玻璃粘度、1013泊附近的階段，使上下模10、40間隔開(kāi)。還有，如圖2(g)所示，上下模10、40接近，在達(dá)到成形體的規(guī)定肉厚的時(shí)刻，在成形體的周緣留下自由表面。這樣一來(lái)，能夠吸收玻璃素材PF的體積偏差。
在負(fù)載施加之際，優(yōu)選是適用2階段以上的負(fù)載。例如，首先，利用第一負(fù)載，使玻璃素材PF變形到規(guī)定的中心肉厚(比最終的透鏡中心肉厚稍大)。優(yōu)選是在該變形過(guò)程中，并行進(jìn)行冷卻。即，在第一負(fù)載施加開(kāi)始時(shí)或施加中，開(kāi)始冷卻。
并且，優(yōu)選是在玻璃粘度為與1010泊相當(dāng)或其以上的時(shí)刻，施加小于第一負(fù)載的第二負(fù)載(第一負(fù)載的30～70％左右)。相對(duì)于成形體的熱收縮，使上模10或下模40隨動(dòng)，以維持成形體與上下成形面11、41的密合，不過(guò)，此時(shí)，優(yōu)選使上模10根據(jù)自重隨動(dòng)。
這樣，通過(guò)采用與冷卻聯(lián)動(dòng)的多階段的負(fù)載施加(schedule)，從而，能夠穩(wěn)定地獲得優(yōu)異的面精度(例如，灰渣、皺痕(irrdgularities(rotationallysymmetric curvature deviateon occurring in the lens)indicated by interferencetringes)為2條(two tringes)以內(nèi))及肉厚精度的光學(xué)元件。
還有，間隔開(kāi)上下模10、40之際，有時(shí)成形體附著在上模10的成形面11上，而此時(shí)由于在取出工序中發(fā)生障礙，因而優(yōu)選是進(jìn)行上模10的成形面11與成形體的強(qiáng)制脫模。例如，在如圖2(g)所示的狀態(tài)，若間隔開(kāi)上下模10、40，則設(shè)置在上模10周圍的脫模構(gòu)件31在彈簧32的施力下向下方移動(dòng)，從而，能夠與從上模10的成形面11擠出的成形體的上面?zhèn)戎苓叢拷佑|，強(qiáng)制性地使成形體從上模10的成形面11中離模。之后，再間隔開(kāi)上下模10、40，采用具有吸附襯墊(pad)的自動(dòng)裝置(robot)(沒(méi)有圖示)等，取出下模40上的成形體。
取出的成形體，施行定中心加工，使光學(xué)中心與外徑中心一致且去除外緣部，從而，能夠形成規(guī)定的透鏡形狀。
接下來(lái)，關(guān)于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的成形裝置和采用該成形裝置的光學(xué)元件的制造方法，參照?qǐng)D5及圖6進(jìn)行說(shuō)明。其中，關(guān)于與第一實(shí)施方式共通的構(gòu)成，附以與第一實(shí)施方式相同的符號(hào)，延用第一實(shí)施方式的說(shuō)明。
圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的模壓成形裝置的主要部分剖視圖，圖6是表示根據(jù)第二實(shí)施方式的成形裝置產(chǎn)生的光學(xué)元件的制造工序的說(shuō)明圖。
第二實(shí)施方式的成形裝置，也由上模10、上側(cè)模20、強(qiáng)制脫模裝置30、下模40及作為支承構(gòu)件的下環(huán)51構(gòu)成，不過(guò)，還設(shè)有包圍下環(huán)51的下側(cè)模80。第二實(shí)施方式的下環(huán)51，沿下側(cè)模80內(nèi)周上下能夠滑動(dòng)地被支撐著，同時(shí)，基于設(shè)置在下環(huán)51和下模40的法蘭(flange)部之間的彈簧52向上方施力。在下側(cè)模80的內(nèi)周及下環(huán)51的外周，形成階梯差80a、51a，利用階梯差80a、51a彼此的卡合而規(guī)定下環(huán)51的上限位置。
圖6(a)表示上下模10、40間隔開(kāi)的狀態(tài)，圖6(b)表示玻璃素材PF供給到下模40上的狀態(tài)。在此，是以平板狀玻璃素材為例，不過(guò)當(dāng)然也可以采用兩面凸曲面形狀的物體。
玻璃素材PF的運(yùn)送、供給方法可以與第一實(shí)施方式同樣進(jìn)行。另外，在相對(duì)于下模40的成形面中心、玻璃素材PF的中心發(fā)生偏移的情況下，沒(méi)有特別圖示，不過(guò)，優(yōu)選設(shè)置與第一實(shí)施方式同樣的位置修正裝置70，并在玻璃素材PF供給后立即進(jìn)行位置修正。
如圖6(c)所示，供給到下模40上的玻璃素材PF，下面?zhèn)戎苓叢坑上颅h(huán)51上端面支承。還有，下環(huán)51的支承位置可以不一定為水平面。
其后，如圖6(d)所示，通過(guò)下模40上升(或通過(guò)上模10的下降)，使上下模10、40接近，進(jìn)行沖壓成形。此時(shí)，下環(huán)51與玻璃素材PF下面抵接，因此通過(guò)彈簧52收縮而阻礙上升。換言之，則下環(huán)51隨著上下模10、40的接近動(dòng)作而介由玻璃素材PF由上模10向下方按壓，退開(kāi)到成形面下。
接著，下模40上升到最終位置，成形體達(dá)到規(guī)定的肉厚(圖6(e))。此時(shí)，下模40的成形面41與下環(huán)51的上端面的高度幾乎相等。
以后，與第一實(shí)施方式同樣，維持著上下成形面11、41與成形體的密合而進(jìn)行冷卻，同時(shí)進(jìn)行脫模取出。強(qiáng)制脫模裝置30也與第一實(shí)施方式同樣發(fā)揮功能。
如以上所述，若使下環(huán)51退開(kāi)到下模成形面下，則能夠防止在成形體下面?zhèn)?，轉(zhuǎn)印下模成形面41和下環(huán)51的邊界階梯差(角面)。從而，能夠避免像在成形體上轉(zhuǎn)印角面時(shí)在成形體上產(chǎn)生內(nèi)部歪斜或成形體容易開(kāi)裂等不良現(xiàn)象，而提高所獲得的光學(xué)元件的品質(zhì)。
另外，本實(shí)施方式中，利用成形素材PF使下環(huán)51退開(kāi)，因此，能夠避免部件數(shù)增加，使成形裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略化。
接下來(lái)，關(guān)于本發(fā)明的第三實(shí)施方式的成形裝置和采用該成形裝置的光學(xué)元件的制造方法，參照?qǐng)D7及圖8進(jìn)行說(shuō)明。
圖7是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的模壓成形裝置的主要部分剖視圖，圖8是表示根據(jù)第三實(shí)施方式的成形裝置產(chǎn)生的光學(xué)元件的制造工序的說(shuō)明圖。
圖8所示的各工序，與表示根據(jù)上述第二實(shí)施方式的制造裝置產(chǎn)生的制造工序的圖6的各工序相對(duì)應(yīng)。第三實(shí)施方式的成形裝置，其構(gòu)成與第二實(shí)施方式同樣，隨著上下模10、40的接近動(dòng)作，下環(huán)51退開(kāi)到下模成形面下，不過(guò)，其與第二實(shí)施的成形裝置的不同點(diǎn)在于不是介由玻璃素材PF使上模10壓下下環(huán)51，而是使安裝在上模10的法蘭部的銷(聯(lián)動(dòng)構(gòu)件)90與下環(huán)51上端抵接，使下環(huán)51相對(duì)地退開(kāi)到下模成形面下。
根據(jù)這種構(gòu)成，隨著上下模10、40的接近，而始終使下環(huán)51向下方向退開(kāi)一定量，因此，能夠更確實(shí)地決定下環(huán)51的退開(kāi)位置。從而，不僅能夠防止在成形體的下面?zhèn)绒D(zhuǎn)印下模成形面41與下環(huán)51的邊界階梯差，而且還能夠避免彈簧52的施力作用在成形體上，防止由于玻璃溫度(粘度)變動(dòng)而造成的成形體的形狀偏差。
成形體的周緣形狀，可通過(guò)選擇下環(huán)51的退開(kāi)距離從而使其適宜而達(dá)到要求。例如，圖8(e)中，成形體的周緣形成平滑的自由表面，能夠防止由于局部的應(yīng)力集中而引起的缺陷和面精度劣化等。
另外，下環(huán)51的退開(kāi)，除了下環(huán)51的上端面完全在下模成形面下的情況外，還包括下環(huán)51的上端面與下模成形面平滑相連的情況和下環(huán)51的部分位于下模成形面上的情況等。
采用圖1的成形裝置，成形兩凹形狀的透鏡。
上模成形面的直徑(上模轂直徑)為Ф18.3mm，下模成形面的直徑(下模轂直徑)為Ф12.6mm。下環(huán)上端部的內(nèi)徑為Ф16，到下模轂直徑部帶有傾斜。玻璃素材使用外徑Ф17的兩面凸曲面形狀的物體。
在向下模上供給玻璃素材之際，下降下模及下環(huán)，在上下模間確保玻璃素材供給所必需的空間。將玻璃素材，利用沒(méi)有圖示的加熱裝置，預(yù)先預(yù)熱到玻璃粘度且與106泊相當(dāng)?shù)臏囟?，采用圖3的落下供給裝置落下供給到下模上。玻璃素材由作為支承構(gòu)件的下環(huán)支承。接下來(lái)，利用圖4的位置修正裝置將玻璃素材位置修正到下模形成面的中心位置。此時(shí)，由上模、上側(cè)模、下模及下環(huán)構(gòu)成的成形部，成為被預(yù)加熱到與109泊相當(dāng)溫度的狀態(tài)。
之后不久，向上方向移動(dòng)下模及下環(huán)，上升到玻璃素材的上端部與上模的下端部接觸的位置，再在玻璃素材為108泊左右的狀態(tài)，通過(guò)上模與下模的接近而施加負(fù)載(第1負(fù)載)，開(kāi)始玻璃素材的變形。其后，玻璃素材的下端部繼續(xù)變形到與下模上端部接觸的位置，再繼續(xù)上模與下模的接近。
在該過(guò)程中，玻璃素材發(fā)生大變形，成為與要求的光學(xué)元件近似、具有規(guī)定肉厚(稍大于最終肉厚)的成形體。還有，與第一負(fù)載施加的同時(shí)，開(kāi)始冷卻，在玻璃粘度達(dá)到1010泊的時(shí)刻，施加第一負(fù)載的40％左右的第二負(fù)載。
就這樣維持著上下模與玻璃成形體的密合再進(jìn)行冷卻，玻璃粘度達(dá)到1013泊以上時(shí)，間隔開(kāi)上下模，進(jìn)行成形體的取出。此時(shí)，成形體的中心肉厚成為要求的最終肉厚。
間隔開(kāi)上下模之際，配置在上模周圍的脫模構(gòu)件由彈簧向下方施力，而與擠出上模成形面外的成形體的周緣部分接觸，使成形體確實(shí)地從上模成形面脫模。取出成形體利用具備吸附襯墊的自動(dòng)裝置進(jìn)行。
所獲得的成形體經(jīng)由后述的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。
采用圖5的成形裝置，成形兩凹形狀的透鏡。成形裝置由上模、上側(cè)模、強(qiáng)制脫模裝置、下模、下側(cè)模及下環(huán)構(gòu)成，上模成形面的直徑(轂直徑)為Ф18.3mm，下模成形面的直徑(轂直徑)及下環(huán)內(nèi)徑為Ф12.6mm。玻璃素材使用外徑Ф16的兩平面圓盤(pán)狀的物體。
供給玻璃素材之際，下降下模、下側(cè)模及下環(huán)位置，在上下模間確保玻璃素材供給所必需的空間。此時(shí)下環(huán)的上端面基于彈簧與下側(cè)模的上端面上升到同位置。
與實(shí)施例1同樣，將另外預(yù)熱了的玻璃素材，落下供給到下環(huán)上，利用位置修正裝置位置修正到中心位置。此時(shí)，由上模、上側(cè)模、下模、下環(huán)及下側(cè)模構(gòu)成的成形部，與實(shí)施例1同樣被預(yù)加熱。
之后不久，若上升下模、下側(cè)模及下環(huán)，玻璃素材的上端部與上模的下端部接觸，則基于彈簧、位于上升位置的下環(huán)及玻璃素材被上模壓下。其后，下環(huán)及玻璃素材被壓下到玻璃素材下端部與下模上端部接觸的位置。在玻璃素材為1010泊左右的狀態(tài)下，玻璃素材的下端部與下模的上端部接觸。
其后，再通過(guò)上模與下模的接近而施加負(fù)載(第一負(fù)載)，在該過(guò)程中，玻璃素材發(fā)生大變形，成為與要求的光學(xué)元件近似、具有規(guī)定肉厚(稍大于最終肉厚)的成形體。在第一負(fù)載施加中，開(kāi)始冷卻，在玻璃粘度達(dá)到1010泊的時(shí)刻，施加第一負(fù)載的40％左右的第二負(fù)載。
就這樣維持著上下模與玻璃成形體的密合再進(jìn)行冷卻，其后在玻璃粘度達(dá)到1013泊以上時(shí)，間隔開(kāi)上下模，進(jìn)行成形體的取出。此時(shí)，成形體的中心肉厚成為要求的最終肉厚。
在間隔開(kāi)上下模之際，與實(shí)施例1同樣，強(qiáng)制脫模裝置發(fā)揮功能，使成形體確實(shí)地從上模成形面脫模。
關(guān)于所獲得的成形體經(jīng)由后述的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。
采用沒(méi)有設(shè)置支承構(gòu)件的圖9的成形裝置，成形透鏡。該成形裝置由上模、上側(cè)模、強(qiáng)制脫模裝置及下模構(gòu)成，上模成形面的直徑(轂直徑)為Ф18.3mm，下模成形面的直徑(轂直徑)為Ф30mm。玻璃素材使用外徑Ф16的兩平面圓盤(pán)狀的物體。
與實(shí)施例2同樣，在供給玻璃素材之際，下降下模位置，確保玻璃素材供給所必需的空間。將玻璃素材落下供給到下環(huán)上，利用位置修正裝置進(jìn)行位置修正。成形部與玻璃素材的溫度條件也與實(shí)施例2同樣。
之后不久，移動(dòng)下模位置，上升到玻璃素材的上端部與上模的下端部接觸的位置。在玻璃素材為108泊左右的狀態(tài)下，通過(guò)上模與下模的接近而施加負(fù)載(第一負(fù)載)。玻璃素材發(fā)生大變形，同時(shí)成為與要求的光學(xué)元件近似、具有規(guī)定肉厚(稍大于最終肉厚)的成形體。
在第一負(fù)載施加中，開(kāi)始冷卻，在玻璃粘度達(dá)到1010泊的時(shí)刻，施加第二負(fù)載。其后，玻璃粘度達(dá)到1013泊以上時(shí)，間隔開(kāi)上下模，進(jìn)行成形透鏡的取出。
本實(shí)施例及比較例中，為了確認(rèn)本發(fā)明的模結(jié)構(gòu)的有效性，而試驗(yàn)性使用第1面、第2面兩面具有球面的兩凹透鏡。成形透鏡的尺寸如表1。
表1

還有，本實(shí)施例及比較例中，對(duì)所獲得的成形體施行定中心加工，去除成形體的外周部分。獲得的最終直徑在表1中作為定中心直徑表示。它與光學(xué)元件有效徑或透鏡有效徑同義。
利用各個(gè)模結(jié)構(gòu)實(shí)施各100次的透鏡成形。評(píng)價(jià)各透鏡的面形狀，按照下面的等級(jí)表區(qū)分等級(jí)。
表2

另外，在評(píng)價(jià)成形體偏肉時(shí)，如圖10將成形體的外徑中心與轉(zhuǎn)印的球面部中心的偏移定義為偏心率，用各模結(jié)構(gòu)調(diào)查偏心率的分布。
圖11表示用實(shí)施例1、2及比較例沖壓成形的各100個(gè)的偏心率分布。
在比較例的情況中，下模位置上升之際，玻璃素材從下模位置偏移，其結(jié)果，偏心率分布劣化。與之相對(duì)，在實(shí)施例1、2中，直到成形開(kāi)始時(shí)刻也沒(méi)有發(fā)生位置偏移，其結(jié)果顯示出偏心率分布大幅提高的形態(tài)。
下表是用各個(gè)模結(jié)構(gòu)沖壓成形的各100個(gè)的透鏡的面形狀等級(jí)分布調(diào)查結(jié)果。
表3

如該表，在比較例中，隨著偏心的劣化，灰渣·皺痕水平顯著劣化，與之相對(duì)，在實(shí)施例1、2中，灰渣·皺痕水平大幅提高。即，可以確認(rèn)通過(guò)防止偏心，能夠防止成形體偏肉，同時(shí)還能夠抑制面精度(灰渣、皺痕)。如此，通過(guò)采用本發(fā)明的成形裝置，從而，能夠抑制以偏心為原因的灰渣、皺痕、面不良的發(fā)生。
本發(fā)明適用于將玻璃等成形素材經(jīng)由施行精密加工的成形模進(jìn)行沖壓成形、制造光學(xué)元件的模壓成形裝置及光學(xué)元件的制造方法。特別是，在對(duì)成形面具有凸面的下模上進(jìn)行成形素材供給的模壓成形裝置和光學(xué)元件的制造方法等有用。
權(quán)利要求
1.一種模壓成形裝置，具備在成形面具有凸面的下模、和在該下模上方對(duì)置配置的上模，將供給到上述下模上的成形素材在加熱軟化了的狀態(tài)下進(jìn)行沖壓成形，其特征在于在上述下模成形面周圍設(shè)置用于支承上述成形素材的下面?zhèn)戎苓叢康闹С袠?gòu)件，同時(shí)將由該支承構(gòu)件支承的上述成形素材的周邊部外側(cè)的至少一部分作為開(kāi)放空間，從而，將上述成形素材的周緣部的至少一部分設(shè)成為自由端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模壓成形裝置，其特征在于在沖壓成形上述成形素材時(shí)，隨著上述上模和上述下模的相對(duì)接近動(dòng)作而使上述支承構(gòu)件退開(kāi)到上述下模的成形面下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模壓成形裝置，其特征在于通過(guò)將上述上模和上述下模的相對(duì)接近動(dòng)作經(jīng)由上述成形素材傳遞給上述支承構(gòu)件，而使上述支承構(gòu)件退開(kāi)到上述下模的成形面下。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模壓成形裝置，其特征在于具有將上述上模和上述下模的相對(duì)接近動(dòng)作傳遞給上述支承構(gòu)件的聯(lián)動(dòng)構(gòu)件，通過(guò)該聯(lián)動(dòng)構(gòu)件使上述支承構(gòu)件退開(kāi)到上述下模的成形面下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任意一項(xiàng)所述的模壓成形裝置，其特征在于具備位置修正裝置，該位置修正裝置與供給到上述下模上的上述成形素材周緣部接觸，而修正上述成形素材的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4任意一項(xiàng)所述的模壓成形裝置，其特征在于具備將上述成形素材落下供給到上述下模上的落下供給裝置。
7.一種光學(xué)元件的制造方法，是利用在成形面具有凸面的下模、和在該下模上方對(duì)置配置的上模將預(yù)成形的規(guī)定體積的成形素材沖壓成形而獲得的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于在向上述下模上供給上述成形素材時(shí)，由支承構(gòu)件支承上述成形素材的下面?zhèn)戎苓叢恐辽僖徊糠郑瑫r(shí)，在由該支承構(gòu)件支承的上述成形素材的周緣部外側(cè)的至少一部分確保開(kāi)放空間，從而，將上述成形素材的周緣部的至少一部分設(shè)成為自由端，然后進(jìn)行沖壓成形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于隨著上述上模和上述下模的相對(duì)接近動(dòng)作而使上述支承構(gòu)件退開(kāi)到上述下模的成形面下，進(jìn)行沖壓成形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于通過(guò)將上述上模和上述下模的相對(duì)接近動(dòng)作經(jīng)由上述成形素材傳遞給上述支承構(gòu)件，而使上述支承構(gòu)件退開(kāi)到上述下模的成形面下。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于通過(guò)使上述支承構(gòu)件與上述上模和上述下模的相對(duì)接近動(dòng)作聯(lián)動(dòng)，從而，使上述支承構(gòu)件退開(kāi)到上述下模的成形面下。
11.根據(jù)權(quán)利要求7～10任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于上述成形素材被預(yù)成形為兩面呈凸曲面的形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求7～10任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于上述成形素材是通過(guò)從熔融狀態(tài)流下或滴下，從而預(yù)成形的玻璃素材。
13.根據(jù)權(quán)利要求7～10任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于上述成形素材為玻璃素材，預(yù)熱到相當(dāng)于105.5～109泊的粘度的溫度，落下供給到上述下模上。
14.根據(jù)權(quán)利要求7～10任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于將上述成形素材供給到上述下模上后進(jìn)行位置修正。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于通過(guò)使移動(dòng)上述成形素材的周緣部外側(cè)的解放空間的位置修正裝置與上述成形素材的周緣部接觸，從而，修正上述成形素材的位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求7～10任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于上述成形素材直徑大于光學(xué)元件有效直徑。
17.根據(jù)權(quán)利要求7～10任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于在上述支承構(gòu)件支撐上述成形素材的下面?zhèn)戎苓叢康臓顟B(tài)下，將上述上模的成形面與上述成形素材抵接后，再將上述成形素材與上述下模的成形面抵接，使上述上模和上述下模接近到規(guī)定間隔。
18.根據(jù)權(quán)利要求7～10任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于作為供給上述成形素材的成形模，采用的成形模具有上模、下模、設(shè)置在下模周圍的用于支撐上述成形素材的下面?zhèn)戎苓叢康耐矤钪С袠?gòu)件、及嵌入上述上模及下模的側(cè)模。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于采用的成型模具有通氣孔，在上述支承構(gòu)件支承上述成形素材時(shí)，該通氣孔連通形成于上述成形素材和上述下模之間的空間、和上述成形模的外部。
全文摘要
一種模壓成形裝置及光學(xué)元件的制造方法，該模壓成形裝置具備在成形面(41)具有凸面的下模(40)、和對(duì)置配置在其上方的上模(10)，將配置到下模(40)上的成形素材(PF)在加熱軟化了的狀態(tài)下進(jìn)行沖壓成形，在下模成形面(41)周圍設(shè)置支承成形素材(PF)的下面?zhèn)戎苓叢康南颅h(huán)(50)，同時(shí)將由該下環(huán)(50)支承的成形素材(PF)的周邊部外側(cè)作為開(kāi)放空間，從而，使成形素材(PF)的周緣部成為自由端。因此，在向具有凸面的下模上供給成形素材之際，在成形素材的形狀、預(yù)成形方法、供給方法、位置修正方法等方面具有自由度且能夠?qū)⒊尚嗡夭闹С性谙履Ｉ稀?br> 文檔編號(hào)C03B11/08GK1772668SQ20051010753
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者山中賢治, 佐藤浩一, 荒井和則, 鄒學(xué)祿 申請(qǐng)人:Hoya株式會(huì)社