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光学元件的成型方法以及光学元件成型用模具

阅读:797发布:2021-02-28

IPRDB可以提供光学元件的成型方法以及光学元件成型用模具专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且光学元件的成型方法包含如下工序:配置工序,在将下模(12)插入于侧面模(13)的贯通孔之后,在下表面成型面(12a)配置成型坯料(M);加热工序,对配置在侧面模(13)的贯通孔内的成型坯料(M)进行加热;冲压成型工序,在将侧面模(13)的贯通孔内的下表面成型面(12a)的位置保持在规定位置的状态下,使侧面模(13)和下模(12)相对于上模(11)一体地移动,利用上模(11)和下模(12)对成型坯料(M)进行冲压成型;以及上推工序,使下表面成型面(12a)在侧面模(13)的贯通孔内移动到比规定位置高、且使成型后的光学元件的一部分从侧面模(13)的上表面突出的位置,将光学元件上推。,下面是光学元件的成型方法以及光学元件成型用模具专利的具体信息内容。

1.一种光学元件的成型方法,通过模具组对光学元件进行成型,该模具组具有:上模,其具有上表面成型面;下模,其具有下表面成型面;以及侧面模,其形成有成为侧面成型面的贯通孔,其特征在于,该光学元件的成型方法包含如下工序:

配置工序,在以使所述下表面成型面位于所述侧面模的贯通孔内的方式将所述下模插入于所述侧面模的贯通孔之后,在所述下表面成型面配置成型坯料;

加热工序,对配置在所述侧面模的贯通孔内的所述成型坯料进行加热;

冲压成型工序,在将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型;以及上推工序,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推。

2.根据权利要求1所述的光学元件的成型方法,其特征在于,

在所述下模和所述侧面模的相互对置的面形成有能够相互嵌合的台阶形状,在所述上推工序中,通过将所述侧面模的台阶形状相对于所述下模的台阶形状的朝向切换为台阶形状彼此嵌合的朝向,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动,将所述光学元件上推。

3.根据权利要求2所述的光学元件的成型方法,其特征在于,

在所述下模和所述侧面模的相互对置的面中的一方形成有凸部,在另一方形成有与所述凸部对应的形状的凹部,所述冲压成型工序在如下状态下实施:所述下模或所述侧面模中的未形成所述凹部的面与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接,在所述上推工序中,使所述下模或所述侧面模旋转,将所述下模或所述侧面模中的所述凹部与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接,由此使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动,将所述光学元件上推。

4.根据权利要求1所述的光学元件的成型方法,其特征在于,

所述模具组在所述侧面模与所述下模之间具有能够装卸的间隔件,在所述冲压成型工序中,在通过在所述侧面模与所述下模之间安装所述间隔件而将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在所述规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型,在所述上推工序中,通过去除安装在所述侧面模与所述下模之间的所述间隔件,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推。

5.根据权利要求1所述的光学元件的成型方法,其特征在于,

所述模具组在所述侧面模与所述下模之间具有弹性部件,

在所述冲压成型工序中,在由所述下模经由所述弹性部件将所述侧面模上推从而将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在所述规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型,在所述上推工序中,通过使所述弹性部件收缩,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的光学元件的成型方法,其特征在于,该光学元件的成型方法还包含如下的气体置换工序:在所述加热工序之前,在所述上表面成型面位于所述侧面模的贯通孔外的状态下,用惰性气体置换所述侧面模的贯通孔内的空气。

7.根据权利要求6所述的光学元件的成型方法,其特征在于,

在所述气体置换工序中,所述侧面模的上表面与所述上表面成型面的距离比所述成型坯料的厚度小。

8.一种光学元件成型用模具,其用于成型光学元件,其特征在于,该光学元件成型用模具具有:

上模,其具有上表面成型面;

侧面模,其形成有成为侧面成型面的贯通孔;以及

下模,其具有配置在所述侧面模的贯通孔内的下表面成型面,

所述下模能够采取如下状态:

在所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在规定位置的状态下,与所述侧面模一体地相对于所述上模移动;以及相对于所述上模移动,以使得所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。

9.根据权利要求8所述的光学元件成型用模具,其特征在于,

在所述下模和所述侧面模的相互对置的面中的一方形成有凸部,在另一方形成有与所述凸部对应的形状的凹部,在所述下模或所述侧面模中的未形成所述凹部的面与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接的情况下,所述下模采取所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在所述规定位置的状态,在所述下模或所述侧面模中的所述凹部与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接的情况下,所述下模采取如下状态:相对于所述上模移动,以使得所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。

10.根据权利要求8所述的光学元件成型用模具,其特征在于,在所述侧面模与所述下模之间具有能够装卸的间隔件,

在所述侧面模与所述下模之间安装有所述间隔件的情况下,所述下模采取所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在所述规定位置的状态,在所述侧面模与所述下模之间未安装所述间隔件的情况下,所述下模采取如下状态:所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。

11.根据权利要求8所述的光学元件成型用模具,其特征在于,在所述侧面模与所述下模之间具有弹性部件,

在已借助所述弹性部件将所述侧面模上推的情况下,所述下模采取所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在所述规定位置的状态,在所述弹性部件收缩的情况下,所述下模采取如下状态:所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。

1.(修改后)一种光学元件的成型方法,通过模具组对光学元件进行成型,该模具组具有:上模,其具有上表面成型面;下模,其具有下表面成型面;侧面模,其形成有成为侧面成型面的贯通孔;以及套筒,其收纳所述上模、所述下侧以及所述侧面模,其特征在于,该光学元件的成型方法包含如下工序:配置工序,在以使所述下表面成型面位于所述侧面模的贯通孔内的方式将所述下模插入于所述侧面模的贯通孔之后,在所述下表面成型面配置成型坯料;

加热工序,对配置在所述侧面模的贯通孔内的所述成型坯料进行加热;

冲压成型工序,在利用所述下模上推所述侧面模从而将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模和所述套筒一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型;以及上推工序,使所述下模相对于所述侧面模和所述套筒上升,由此使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推。

2.根据权利要求1所述的光学元件的成型方法,其特征在于,

在所述下模和所述侧面模的相互对置的面形成有能够相互嵌合的台阶形状,在所述上推工序中,通过将所述侧面模的台阶形状相对于所述下模的台阶形状的朝向切换为台阶形状彼此嵌合的朝向,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动,将所述光学元件上推。

3.根据权利要求2所述的光学元件的成型方法,其特征在于,

在所述下模和所述侧面模的相互对置的面中的一方形成有凸部,在另一方形成有与所述凸部对应的形状的凹部,所述冲压成型工序在如下状态下实施:所述下模或所述侧面模中的未形成所述凹部的面与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接,在所述上推工序中,使所述下模或所述侧面模旋转,将所述下模或所述侧面模中的所述凹部与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接,由此使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动,将所述光学元件上推。

4.根据权利要求1所述的光学元件的成型方法,其特征在于,

所述模具组在所述侧面模与所述下模之间具有能够装卸的间隔件,在所述冲压成型工序中,在通过在所述侧面模与所述下模之间安装所述间隔件而将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在所述规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型,在所述上推工序中,通过去除安装在所述侧面模与所述下模之间的所述间隔件,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推。

5.根据权利要求1所述的光学元件的成型方法,其特征在于,

所述模具组在所述侧面模与所述下模之间具有弹性部件,

在所述冲压成型工序中,在由所述下模经由所述弹性部件将所述侧面模上推从而将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在所述规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型,在所述上推工序中,通过使所述弹性部件收缩,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的光学元件的成型方法,其特征在于,该光学元件的成型方法还包含如下的气体置换工序:在所述加热工序之前,在所述上表面成型面位于所述侧面模的贯通孔外的状态下,用惰性气体置换所述侧面模的贯通孔内的空气。

7.根据权利要求6所述的光学元件的成型方法,其特征在于,

在所述气体置换工序中,所述侧面模的上表面与所述上表面成型面的距离比所述成型坯料的厚度小。

8.(修改后)一种光学元件成型用模具,其用于成型光学元件,其特征在于,该光学元件成型用模具具有:上模,其具有上表面成型面;

侧面模,其形成有成为侧面成型面的贯通孔;

下模,其具有配置在所述侧面模的贯通孔内的下表面成型面;以及套筒,其收纳所述上模、所述下模以及所述侧面模,

所述下模能够采取如下状态:

在利用所述下模上推所述侧面模而所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在规定位置的状态下,与所述侧面模一体地相对于所述上模和所述套筒移动;以及使所述下模相对于所述侧面模和所述套筒上升,由此相对于所述上模移动,以使得所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。

9.根据权利要求8所述的光学元件成型用模具,其特征在于,

在所述下模和所述侧面模的相互对置的面中的一方形成有凸部,在另一方形成有与所述凸部对应的形状的凹部,在所述下模或所述侧面模中的未形成所述凹部的面与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接的情况下,所述下模采取所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在所述规定位置的状态,在所述下模或所述侧面模中的所述凹部与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接的情况下,所述下模采取如下状态:相对于所述上模移动,以使得所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。

10.根据权利要求8所述的光学元件成型用模具,其特征在于,在所述侧面模与所述下模之间具有能够装卸的间隔件,

在所述侧面模与所述下模之间安装有所述间隔件的情况下,所述下模采取所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在所述规定位置的状态,在所述侧面模与所述下模之间未安装所述间隔件的情况下,所述下模采取如下状态:所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。

11.根据权利要求8所述的光学元件成型用模具,其特征在于,在所述侧面模与所述下模之间具有弹性部件,

在已借助所述弹性部件将所述侧面模上推的情况下,所述下模采取所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在所述规定位置的状态,在所述弹性部件收缩的情况下,所述下模采取如下状态:所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。

12.(追加)一种光学元件的成型方法,通过模具组对光学元件进行成型,该模具组具有:上模,其具有上表面成型面;下模,其具有下表面成型面;以及侧面模,其形成有成为侧面成型面的贯通孔,其特征在于,该光学元件的成型方法包含如下工序:

配置工序,在以使所述下表面成型面位于所述侧面模的贯通孔内的方式将所述下模插入于所述侧面模的贯通孔之后,在所述下表面成型面配置成型坯料;

加热工序,对配置在所述侧面模的贯通孔内的所述成型坯料进行加热;

冲压成型工序,在将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型;以及上推工序,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推,在所述下模和所述侧面模的相互对置的面形成有能够相互嵌合的台阶形状,在所述上推工序中,通过将所述侧面模的台阶形状相对于所述下模的台阶形状的朝向切换为台阶形状彼此嵌合的朝向,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动,将所述光学元件上推。

13.(追加)根据权利要求12所述的光学元件的成型方法,其特征在于,在所述下模和所述侧面模的相互对置的面中的一方形成有凸部,在另一方形成有与所述凸部对应的形状的凹部,所述冲压成型工序在如下状态下实施:所述下模或所述侧面模中的未形成所述凹部的面与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接,在所述上推工序中,使所述下模或所述侧面模旋转,将所述下模或所述侧面模中的所述凹部与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接,由此使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动,将所述光学元件上推。

14.(追加)一种光学元件的成型方法,通过模具组对光学元件进行成型,该模具组具有:上模,其具有上表面成型面;下模,其具有下表面成型面;以及侧面模,其形成有成为侧面成型面的贯通孔,其特征在于,该光学元件的成型方法包含如下工序:

配置工序,在以使所述下表面成型面位于所述侧面模的贯通孔内的方式将所述下模插入于所述侧面模的贯通孔之后,在所述下表面成型面配置成型坯料;

加热工序,对配置在所述侧面模的贯通孔内的所述成型坯料进行加热;

冲压成型工序,在将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型;以及上推工序,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推,所述模具组在所述侧面模与所述下模之间具有能够装卸的间隔件,在所述冲压成型工序中,在通过在所述侧面模与所述下模之间安装所述间隔件而将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在所述规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型,在所述上推工序中,通过去除安装在所述侧面模与所述下模之间的所述间隔件,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推。

15.(追加)一种光学元件的成型方法,通过模具组对光学元件进行成型,该模具组具有:上模,其具有上表面成型面;下模,其具有下表面成型面;以及侧面模,其形成有成为侧面成型面的贯通孔,其特征在于,该光学元件的成型方法包含如下工序:

配置工序,在以使所述下表面成型面位于所述侧面模的贯通孔内的方式将所述下模插入于所述侧面模的贯通孔之后,在所述下表面成型面配置成型坯料;

加热工序,对配置在所述侧面模的贯通孔内的所述成型坯料进行加热;

冲压成型工序,在将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型;以及上推工序,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推,所述模具组在所述侧面模与所述下模之间具有弹性部件,

在所述冲压成型工序中,在由所述下模经由所述弹性部件将所述侧面模上推从而将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在所述规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型,在所述上推工序中,通过使所述弹性部件收缩,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推。

16.(追加)一种光学元件成型用模具,其用于成型光学元件,其特征在于,该光学元件成型用模具具有:上模,其具有上表面成型面;

侧面模,其形成有成为侧面成型面的贯通孔;以及

下模,其具有配置在所述侧面模的贯通孔内的下表面成型面,

所述下模能够采取如下状态:

在所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在规定位置的状态下,与所述侧面模一体地相对于所述上模移动;以及相对于所述上模移动,以使得所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置,在所述下模和所述侧面模的相互对置的面中的一方形成有凸部,在另一方形成有与所述凸部对应的形状的凹部,在所述下模或所述侧面模中的未形成所述凹部的面与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接的情况下,所述下模采取所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在所述规定位置的状态,在所述下模或所述侧面模中的所述凹部与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接的情况下,所述下模采取如下状态:相对于所述上模移动,以使得所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。

17.(追加)一种光学元件成型用模具,其用于成型光学元件,其特征在于,该光学元件成型用模具具有:上模,其具有上表面成型面;

侧面模,其形成有成为侧面成型面的贯通孔;以及

下模,其具有配置在所述侧面模的贯通孔内的下表面成型面,

所述下模能够采取如下状态:

在所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在规定位置的状态下,与所述侧面模一体地相对于所述上模移动;以及相对于所述上模移动,以使得所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置,在所述侧面模与所述下模之间具有能够装卸的间隔件,

在所述侧面模与所述下模之间安装有所述间隔件的情况下,所述下模采取所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在所述规定位置的状态,在所述侧面模与所述下模之间未安装所述间隔件的情况下,所述下模采取如下状态:所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。

18.(追加)一种光学元件成型用模具,其用于成型光学元件,其特征在于,该光学元件成型用模具具有:上模,其具有上表面成型面;

侧面模,其形成有成为侧面成型面的贯通孔;以及

下模,其具有配置在所述侧面模的贯通孔内的下表面成型面,

所述下模能够采取如下状态:

在所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在规定位置的状态下,与所述侧面模一体地相对于所述上模移动;以及相对于所述上模移动,以使得所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置,在所述侧面模与所述下模之间具有弹性部件,

在已借助所述弹性部件将所述侧面模上推的情况下,所述下模采取所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在所述规定位置的状态,在所述弹性部件收缩的情况下,所述下模采取如下状态:所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。

说明书全文

光学元件的成型方法以及光学元件成型用模具

技术领域

[0001] 本发明涉及光学元件的成型方法以及光学元件成型用模具。

背景技术

[0002] 作为玻璃透镜等光学元件的成型方法之一,例如如专利文献1所示,已知有通过模具对玻璃坯料(成型坯料)进行加热、冲压,将模具的形状转印到玻璃坯料上的成型方法。在这样的光学元件的成型方法中,除了成型设置在光学元件的上下表面的光学功能面之外,还一并成型侧面,由此能够降低包含后续工序在内的成本。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开2004-339039号公报

发明内容

[0006] 发明要解决的课题
[0007] 在现有的成型方法中,如图20所示,通过模具成型光学元件,该模具具有:上模61,其具有上表面成型面61a;下模62,其具有下表面成型面62a;以及侧面模63,其具有侧面成型面63a。具体而言,如该图所示,在插入于筒状的侧面模63的下模62中配置成型坯料M并进行加热后,如图21所示,通过使上模61相对于下模62移动,对成型坯料M进行冲压成型。然后,如图22所示,在去除上模61后,如图23所示,通过利用吸附夹具70吸附光学元件O的上表面,将光学元件O取出到模具外。
[0008] 这里,例如在成型直径小于1mm的微小的光学元件O的情况下,如图24所示,光学元件O的直径D1比吸附夹具70的宽度W小,而有时无法取出成型后的光学元件O。在这种情况下,如图25所示,使下模62相对于侧面模63移动,将成型后的光学元件O从侧面模63上推,然后通过吸附夹具70将光学元件O取出到模具外。
[0009] 但是,如图25所示,要想利用下模62推出冲压成型后的光学元件O,如图21所示,在侧面模63与下模62间,需要在设置有与光学元件O的推出量相当的剩余高度H的状态下进行冲压成型。因此,在现有的成型方法中,在进行冲压成型时,在保持剩余高度H并且保持侧面模63内的下表面成型面62a的高度的状态下,无法进行使侧面模63和下模62相对于上模61一体地移动(上升)那样的动作,如图21所示,只能使上模61相对于侧面模63和下模62移动(下降)。因此,在现有的成型方法中,需要在成型装置中另外设置仅使上模61独立驱动的机构,因而存在成型装置的结构复杂化的问题。
[0010] 本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够使用由简单的结构构成的成型装置将成型后的光学元件容易从模具中取出的光学元件的成型方法以及光学元件成型用模具。
[0011] 用于解决课题的手段
[0012] 为了解决上述课题并达成目的,在本发明的光学元件的成型方法中,通过模具组对光学元件进行成型,该模具组具有:上模,其具有上表面成型面;下模,其具有下表面成型面;以及侧面模,其形成有成为侧面成型面的贯通孔,其特征在于,该光学元件的成型方法包含如下工序:配置工序,在以使所述下表面成型面位于所述侧面模的贯通孔内的方式将所述下模插入于所述侧面模的贯通孔之后,在所述下表面成型面配置成型坯料;加热工序,对配置在所述侧面模的贯通孔内的所述成型坯料进行加热;冲压成型工序,在将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型;以及上推工序,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推。
[0013] 另外,本发明的光学元件的成型方法的特征在于,在上述发明中,在所述下模和所述侧面模的相互对置的面形成有能够相互嵌合的台阶形状,在所述上推工序中,通过将所述侧面模的台阶形状相对于所述下模的台阶形状的朝向切换为台阶形状彼此嵌合的朝向,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动,将所述光学元件上推。
[0014] 另外,本发明的光学元件的成型方法的特征在于,在上述发明中,在所述下模和所述侧面模的相互对置的面中的一方形成有凸部,在另一方形成有与所述凸部对应的形状的凹部,所述冲压成型工序在如下状态下实施:所述下模或所述侧面模中的未形成所述凹部的面与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接,在所述上推工序中,使所述下模或所述侧面模旋转,将所述下模或所述侧面模中的所述凹部与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接,由此使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动,将所述光学元件上推。
[0015] 另外,本发明的光学元件的成型方法的特征在于,在上述发明中,所述模具组在所述侧面模与所述下模之间具有能够装卸的间隔件,在所述冲压成型工序中,在通过在所述侧面模与所述下模之间安装所述间隔件而将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在所述规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型,在所述上推工序中,通过去除安装在所述侧面模与所述下模之间的所述间隔件,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推。
[0016] 另外,本发明的光学元件的成型方法的特征在于,在上述发明中,所述模具组在所述侧面模与所述下模之间具有弹性部件,在所述冲压成型工序中,在由所述下模经由所述弹性部件将所述侧面模上推从而将所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置保持在所述规定位置的状态下,使所述侧面模和所述下模相对于所述上模一体地移动,利用所述上模和所述下模对所述成型坯料进行冲压成型,在所述上推工序中,通过使所述弹性部件收缩,使所述下表面成型面在所述侧面模的贯通孔内移动到比所述规定位置高、且使成型后的所述光学元件的一部分从所述侧面模的上表面突出的位置,将所述光学元件上推。
[0017] 另外,本发明的光学元件的成型方法的特征在于,在上述发明中,该光学元件的成型方法还包如下的含气体置换工序:在所述加热工序之前,在所述上表面成型面位于所述侧面模的贯通孔外的状态下,用惰性气体置换所述侧面模的贯通孔内的空气。
[0018] 另外,本发明的光学元件的成型方法的特征在于,在上述发明中,在所述气体置换工序中,所述侧面模的上表面与所述上表面成型面的距离比所述成型坯料的厚度小。
[0019] 为了解决上述课题并达成目的,本发明的光学元件成型用模具用于成型光学元件,其特征在于,该光学元件成型用模具具有:上模,其具有上表面成型面;侧面模,其形成有成为侧面成型面的贯通孔;以及下模,其具有配置在所述侧面模的贯通孔内的下表面成型面,所述下模能够采取如下状态:在所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在规定位置的状态下,与所述侧面模一体地相对于所述上模移动;以及相对于所述上模移动,以使得所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。
[0020] 另外,本发明的光学元件成型用模具的特征在于,在上述发明中,在所述下模和所述侧面模的相互对置的面中的一方形成有凸部,在另一方形成有与所述凸部对应的形状的凹部,在所述下模或所述侧面模中的未形成所述凹部的面与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接的情况下,所述下模采取所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在所述规定位置的状态,在所述下模或所述侧面模中的所述凹部与所述下模或所述侧面模中的所述凸部抵接的情况下,所述下模采取如下状态:相对于所述上模移动,以使得所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。
[0021] 另外,本发明的光学元件成型用模具的特征在于,在上述发明中,在所述侧面模与所述下模之间具有能够装卸的间隔件,在所述侧面模与所述下模之间安装有所述间隔件的情况下,所述下模采取所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在所述规定位置的状态,在所述侧面模与所述下模之间未安装所述间隔件的情况下,所述下模采取如下状态:所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。
[0022] 另外,本发明的光学元件成型用模具的特征在于,在上述发明中,在所述侧面模与所述下模之间具有弹性部件,在已借助所述弹性部件将所述侧面模上推的情况下,所述下模采取所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置被保持在所述规定位置的状态,在所述弹性部件收缩的情况下,所述下模采取如下状态:所述侧面模的贯通孔内的所述下表面成型面的位置成为比所述规定位置高、且为所述侧面模的上表面附近的位置。
[0023] 发明效果
[0024] 根据本发明的光学元件的成型方法,在对成型坯料进行成型时,能够在不使上模移动的情况下使侧面模和下模一体地移动来进行冲压成型,因此,不需要独立地驱动上模,能够使成型装置为简单的结构。另外,根据光学元件的成型方法,在将成型后的光学元件从模具组取出时,能够从侧面模的贯通孔中推出光学元件,因此即使在成型微小的直径的光学元件的情况下,也能够容易地取出光学元件。

附图说明

[0025] 图1是示出具有本发明的实施方式1的光学元件成型用模具的成型装置的主要部分的结构的剖视图。
[0026] 图2是示出本发明的实施方式1的光学元件成型用模具中的下模和侧面模的立体图,是以下模和侧面模的相互对置的面可见的方式示出的图。
[0027] 图3是示出在本发明的实施方式1的光学元件成型用模具中的下模和侧面模中,侧面模的凹部未嵌合于下模的凸部的状态的剖视图。
[0028] 图4是示出在本发明的实施方式1的光学元件成型用模具中的下模和侧面模中,侧面模的凹部嵌合于下模的凸部的状态的剖视图。
[0029] 图5是示出使用了本发明的实施方式1的光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的配置工序的情形的剖视图。
[0030] 图6是示出使用了本发明的实施方式1的光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的冲压成型工序的情形的剖视图。
[0031] 图7是示出使用了本发明的实施方式1的光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的上推工序和取出工序的情形的剖视图。
[0032] 图8是示出本发明的实施方式1的变形例的光学元件成型用模具中的下模和侧面模的立体图,是以下模和侧面模的相互对置的面可见的方式示出的图。
[0033] 图9是示出在本发明的实施方式1的变形例的光学元件成型用模具中的下模和侧面模中,侧面模的凸部未嵌合于下模的凹部的状态的剖视图。
[0034] 图10是示出在本发明的实施方式1的变形例的光学元件成型用模具中的下模和侧面模中,侧面模的凸部嵌合于下模的凹部的状态的剖视图。
[0035] 图11是示出本发明的实施方式2的光学元件成型用模具中的下模和侧面模的结构的立体图。
[0036] 图12是示出使用了本发明的实施方式2的光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的配置工序的情形的剖视图。
[0037] 图13是示出使用了本发明的实施方式2的光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的冲压成型工序的情形的剖视图。
[0038] 图14是示出使用了本发明的实施方式2的光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的上推工序和取出工序的情形的剖视图。
[0039] 图15是示出本发明的实施方式2的变形例的光学元件成型用模具中的下模和侧面模的结构的立体图。
[0040] 图16是示出本发明的实施方式3的光学元件成型用模具中的下模、侧面模以及弹性部件的立体图,是以下模和侧面模的相互对置的面可见的方式示出的图。
[0041] 图17是示出使用了本发明的实施方式3的光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的配置工序的情形的剖视图。
[0042] 图18是示出使用了本发明的实施方式3的光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的冲压成型工序的情形的剖视图。
[0043] 图19是示出使用了本发明的实施方式3的光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的上推工序和取出工序的情形的剖视图。
[0044] 图20是示出现有技术的使用了光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的配置工序的情形的剖视图。
[0045] 图21是示出现有技术的使用了光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的冲压成型工序的情形的剖视图。
[0046] 图22是示出在现有技术的使用了光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中,在冲压成型工序后使上模上升的情形的剖视图。
[0047] 图23是示出现有技术的使用了光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的取出工序的情形的剖视图。
[0048] 图24是示出在现有技术的使用了光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中,成型后的光学元件的直径和吸附夹具的宽度的一例的剖视图。
[0049] 图25是示出现有技术的使用了光学元件成型用模具的光学元件的成型方法中的上推工序和取出工序的情形的剖视图。

具体实施方式

[0050] 以下,一边参照附图,一边对本发明的光学元件的成型方法和光学元件成型用模具的实施方式进行说明。另外,本发明并不限于以下的实施方式,在以下的实施方式中的构成要素中,包含本领域技术人员能够且容易置换的构成要素,或者也包含实质上相同的构成要素。
[0051] 【成型装置的结构】
[0052] 成型装置1通过对加热软化后的成型坯料(例如玻璃坯料)M进行冲压成型来成型光学元件(例如玻璃透镜)。如图1所示,成型装置1主要具有模具组(光学元件成型用模具)10、气体置换室20以及成型室30。
[0053] 在气体置换室20中,用氮气等惰性气体置换由未图示的传送臂等传送的模具组10的内部的空气。气体置换后的模具组10由未图示的传送臂传送到成型室30。
[0054] 成型室30表示用于隔着被传送的模具组10进行加热、冲压成型、冷却的上板31和下板32。另外,下板32具有按压销33。按压销33与在冲压成型时将下模12向上模11的方向按压的未图示的按压机构连接。
[0055] 【模具组的结构(实施方式1)】
[0056] 参照图1~图4对本发明的实施方式1的模具组10的结构进行说明。如图1所示,模具组10具有上模11、下模12、侧面模13以及套筒14。
[0057] 上模11具有用于使光学元件的上侧的光学功能面成型的上表面成型面11a。上模11具有圆柱状的凸部111,该凸部111的前端面构成上表面成型面11a。上模11载置于套筒14的上端部。下模12具有用于使光学元件的下侧的光学功能面成型的下表面成型面12a。该下表面成型面12a配置在侧面模13的贯通孔133内。侧面模13具有用于形成光学元件的侧面的侧面成型面13a。上模11和下模12隔着侧面模13以彼此的成型面对置的方式配置。
[0058] 具体而言,如图2所示,下模12具有圆柱状的主体部121、从主体部121的上表面121a突出的凸部122以及从凸部122的上表面122a突出的圆柱状的凸部123。凸部123的前端面构成下模12的下表面成型面12a。
[0059] 如后所述,下模12构成为能够采取如下状态:在侧面模13的贯通孔133内的下表面成型面12a的位置被保持在规定位置的状态下,与侧面模13一体地相对于上模11移动;以及相对于上模11移动,以使得侧面模13的贯通孔133内的下表面成型面12a的位置成为比上述规定位置高、且为侧面模13的上表面131a附近的位置。
[0060] 具体而言,侧面模13具有圆柱状的主体部131和形成于主体部131的下表面131b的规定深度的凹部132。凹部132形成为与下模12的凸部122对应的形状。另外,在凹部132的底面132a形成有贯穿主体部131的贯通孔133。该贯通孔133的内周面构成侧面模13的侧面成型面13a。另外,贯通孔133构成为能够供上述上模11的凸部111和下模12的凸部123插入。
[0061] 如图2所示,在下模12和侧面模13的相互对置的面、即下模12的主体部121的上表面121a和侧面模13的主体部131的下表面131b形成有能够相互嵌合的台阶形状。具体而言,在下模12的上表面121a形成有凸部122,在侧面模13的下表面131b形成有与凸部122对应的形状的凹部132。
[0062] 由此,如图3所示,在侧面模13的未形成凹部132的面与下模12的凸部122抵接的情况下,即侧面模13的主体部131的下表面131b与下模12的凸部122的上表面122a抵接的情况下,采取侧面模13的贯通孔133内的下表面成型面12a的位置被保持在规定位置A的状态。在后述的使用了模具组10的光学元件的成型方法中,在如该图所示那样配置下模12和侧面模13的状态下,实施配置工序、气体置换工序、加热工序、冲压成型工序以及冷却工序。
[0063] 另一方面,如图4所示,在侧面模13的凹部132与下模12的凸部122抵接的情况下、即侧面模13的凹部132的底面132a与下模12的凸部122的上表面122a抵接的情况下,采取侧面模13的贯通孔133内的下表面成型面12a的位置成为比规定位置A高、且为侧面模13的上表面131a附近的位置B的状态。在后述的使用了模具组10的光学元件的成型方法中,在如该图所示那样配置下模12和侧面模13的状态下,实施上推工序和取出工序。
[0064] 另外,在“侧面模13的凹部132与下模12的凸部122抵接的状态”中,也包含图4所示的状态以外的状态。即,在该图中,由于下模12的凸部122的高度与侧面模13的凹部132的深度是相同的,因此处于侧面模13的凹部132的底面132a与下模12的凸部122的上表面122a抵接并且侧面模13的主体部131的下表面131b与下模12的主体部121的上表面121a抵接的状态。
[0065] 另一方面,例如在下模12的凸部122的高度大于侧面模13的凹部132的深度的情况下,处于侧面模13的凹部132的底面132a仅与下模12的凸部122的上表面122a抵接,侧面模13的主体部131的下表面131b不会与下模12的主体部121的上表面121a抵接的状态。
[0066] 另外,例如在下模12的凸部122的高度比侧面模13的凹部132的深度小的情况下,处于侧面模13的主体部131的下表面131b仅与下模12的主体部121的上表面121a抵接,侧面模13的凹部132的底面132a不会与下模12的凸部122的上表面122a抵接的状态。这样,在“侧面模13的凹部132与下模12的凸部122抵接的状态”中,也包含仅上表面122a和底面132a抵接及上表面121a和下表面131b抵接中的任一方的状态。
[0067] 如图1所示,套筒14形成为圆筒状,在后述的光学元件的成型方法中的气体置换工序中,形成有用于向模具组10内导入惰性气体的贯通孔14a。
[0068] 【光学元件的成型方法(实施方式1)】
[0069] 以下,参照图1、图5~图7对使用了模具组10的光学元件的成型方法进行说明。在本实施方式的光学元件的成型方法中,依次进行配置工序、气体置换工序、加热工序、冲压成型工序、冷却工序、上推工序以及取出工序。
[0070] (配置工序)
[0071] 在配置工序中,如图5所示,在套筒14内,与上述图3同样地,以侧面模13的主体部131的下表面131b与下模12的凸部122的上表面122a抵接的方式配置下模12和侧面模13。另外,将下模12插入于侧面模13的贯通孔133中,以使得下表面成型面12a位于侧面模13的贯通孔133内。
[0072] 接着,在下模12的下表面成型面12a配置调整了体积的成型坯料M。成型坯料M不限于球形状,也可以为圆板形状、预先加工成近似的球面形状的透镜形状。接着,在套筒14的上端面载置上模11。另外,在将上模11载置于套筒14的上端面时,调整模具组10的各部件的高度,以使得在上模11的上表面成型面11a与侧面模13的主体部131的上表面131a之间形成规定距离D2。
[0073] (气体置换工序)
[0074] 在气体置换工序中,将在套筒14内配置有上模11、下模12、侧面模13以及成型坯料M的模具组10传送到图1所示的成型装置1的气体置换室20。然后,如图5所示,在上模11的上表面成型面11a位于侧面模13的贯通孔133外的状态下,用惰性气体(例如氮气)置换整个气体置换室20的空气。由此,从套筒14的贯通孔14a向模具组10内导入氮气,用氮气置换配置有成型坯料M的侧面模13的贯通孔133内的空气。
[0075] 另外,在气体置换工序中,为了可靠地进行氮气置换,也可以在氮气置换前通过未图示的真空泵对气体置换室20的大气进行减压,然后填充氮气进行氮气置换。
[0076] 另外,在气体置换工序中,在气体置换室20减压时或氮气填充时,根据成型坯料M的形状或质量,成型坯料M有可能从侧面模13的贯通孔133向外飞出。因此,为了防止这样的成型坯料M飞出,优选使上模11的上表面成型面11a与侧面模13的主体部131的上表面131a之间的距离D2小于成型坯料M的厚度。
[0077] (加热工序)
[0078] 在加热工序中,将氮气置换后的模具组10传送到图1所示的成型装置1的成型室30。然后,由上板31和下板32夹持被传送到成型室30的模具组10,将该模具组10和配置在侧面模13的贯通孔133内的成型坯料M,加热至成型坯料M的屈伏点以上的温度。
[0079] (冲压成型工序)
[0080] 在冲压成型工序中,通过未图示的按压机构使按压销33(参照图1)上升,使侧面模13和下模12上升。具体而言,如图6所示,冲压成型工序在侧面模13的主体部131的下表面
131b与下模12的凸部122的上表面122a抵接的状态下实施。由此,在将侧面模13的贯通孔
133内的下表面成型面12a的位置保持在规定位置的状态下,使侧面模13和下模12相对于上模11一体地移动,从而利用上模11和下模12对成型坯料M进行冲压成型。
[0081] 即,在冲压成型工序中,在保持侧面模13的贯通孔133内的下表面成型面12a的高度的状态下,在套筒14内,使侧面模13和下模12一体地上升。当侧面模13和下模12这样一体地上升时,上模11的上表面成型面11a相对地插入于侧面模13的贯通孔133。然后,成型坯料M在贯通孔133内由上表面成型面11a和下表面成型面12a进行冲压,成型为透镜形状。
[0082] (冷却工序)
[0083] 在冷却工序中,在将模具组10冷却至100℃左右后,将模具组10传送到成型装置1外。然后,在成型装置1外将模具组10进一步冷却至室温附近。
[0084] (上推工序)
[0085] 在上推工序中,如图7所示,首先从模具组10去除上模11。接着,使下模12的下表面成型面12a在侧面模13的贯通孔133内移动到比冲压成型工序中的位置相对高、且使成型后的光学元件O的至少一部分从侧面模13的主体部131的上表面131a突出的位置。
[0086] 在上推工序中,具体而言,通过将冲压成型工序中的侧面模13的台阶形状相对于下模12的台阶形状的朝向切换为台阶形状彼此嵌合的朝向,使下表面成型面12a在侧面模13的贯通孔133内移动。另外,上述的“台阶形状的朝向”例如在下模12的情况下,表示主体部121的上表面121a与凸部122之间的边界线的朝向,在侧面模13的情况下,表示主体部131的下表面131b与凹部132之间的边界线的朝向。
[0087] 在上推工序中,更具体地说,通过使侧面模13从例如上述冲压成型工序时的状态(参照图6)绕贯通孔133的轴线旋转90°,使侧面模13的台阶形状与下模12的台阶形状的朝向一致。然后,使侧面模13的凹部132与下模12的凸部122的上表面122a抵接,使凸部122与凹部132嵌合。由此,使侧面模13相对于下模12下降,在侧面模13的贯通孔133内,使下表面成型面12a相对地上升。然后,将光学元件O向贯通孔133外上推。
[0088] 另外,在图7中,在固定了下模12的状态下,通过使侧面模13绕贯通孔133的轴线旋转90°,使侧面模13下降而使凸部122和凹部132嵌合,但与此相反,在固定了侧面模13的状态下,也可以通过使下模12绕贯通孔133的轴线旋转90°,使下模12上升而使凸部122和凹部132嵌合。
[0089] (取出工序)
[0090] 在取出工序中,如图7所示,使用吸附夹具70将推出到侧面模13的贯通孔133外的光学元件O从模具组10取出。
[0091] 根据以上那样的使用了模具组10的光学元件O的成型方法,在对成型坯料M进行成型时,能够在不使上模11移动的情况下使侧面模13和下模12一体地移动来进行冲压成型,因此不需要独立地驱动上模11,能够使成型装置1为简单的结构。另外,根据光学元件O的成型方法,在将成型后的光学元件O从模具组10取出时,能够从侧面模13的贯通孔133推出光学元件O,因此即使在成型微小直径的光学元件O的情况下,也能够容易取出光学元件O。
[0092] 另外,在光学元件O的成型方法中,通过将侧面模13的台阶形状相对于下模12的台阶形状的朝向切换为台阶形状彼此嵌合的朝向的简单的动作,在对成型坯料M进行冲压成型时和将成型后的光学元件O从模具组10取出时,能够容易切换下模12在侧面模13的贯通孔133内的下表面成型面12a的高度。由此,即使在成型无法将吸附夹具70插入到侧面模13的贯通孔133内这样的微小直径的光学元件O的情况下,也能够在将光学元件O从侧面模13的贯通孔133推出之后,利用吸附夹具70容易地将光学元件O从模具组10取出。
[0093] 另外,在光学元件O的成型方法中,由于在氮气置换时上模11的上表面成型面11a位于比侧面模13的主体部131的上表面131a靠上侧的位置(参照图5),因此能够在侧面模13的贯通孔133开放的状态下进行氮气置换。因此,即使在氮气置换时,也不需要独立地驱动上模11,能够使成型装置1为简单的结构。
[0094] 【模具组的结构(实施方式1的变形例)】
[0095] 参照图8~图10对本发明的实施方式1的变形例的模具组的结构进行说明。另外,在本变形例的模具组中,下模12A和侧面模13A以外的结构与上述模具组10(参照图5)相同。因此,以下,关于下模12A和侧面模13A以外的结构省略图示和说明。另外,在使用本变形例的模具组成型光学元件O的情况下,与模具组10同样地使用上述成型装置1(参照图1)。
[0096] 如图8所示,下模12A具有圆柱状的主体部121A、形成于主体部121A的上表面121a的规定深度的凹部124以及从凹部124的底面124a突出的圆柱状的凸部123。该凸部123的前端面构成下模12A的下表面成型面12a。
[0097] 侧面模13A具有圆柱状的主体部131A和从主体部131A的下表面131b突出的凸部134。凸部134形成为与下模12A的凹部124对应的形状。另外,在凸部134的下表面134a形成有贯穿该凸部134和主体部131A的贯通孔133。该贯通孔133的内周面构成侧面模13A的侧面成型面13a。
[0098] 这样,下模12A和侧面模13A与上述的模具组10的下模12和侧面模13相比,台阶形状相反。具体而言,在下模12A的上表面121a形成有凹部124,在侧面模13A的下表面131b形成有形状与凹部124对应的凸部134。
[0099] 由此,如图9所示,在侧面模13A的凸部134的下表面134a与下模12A的主体部121A的上表面121a抵接的情况下,处于侧面模13A的贯通孔133内的下表面成型面12a的位置被保持在规定位置A的状态。在使用了本变形例的模具组的光学元件O的成型方法中,在如该图所示那样配置下模12A和侧面模13A的状态下,实施配置工序、气体置换工序、加热工序、冲压成型工序以及冷却工序。
[0100] 另一方面,如图10所示,在侧面模13A的凸部134的下表面134a与下模12A的凹部124的底面124a抵接的情况下,采取侧面模13A的贯通孔133内的下表面成型面12a的位置成为比规定位置A高、且为侧面模13A的上表面131a附近的位置B的状态。在使用了本变形例的模具组的光学元件O的成型方法中,在如该图所示那样配置下模12A和侧面模13A的状态下,实施上推工序和取出工序。
[0101] 通过在光学元件O成型时使用具有以上那样的结构的变形例的模具组,与上述的模具组10同样地,能够使侧面模13A和下模12A一体地移动来进行冲压成型,因此能够使成型装置1为简单的结构。另外,与上述模具组10同样地,能够从侧面模13A的贯通孔133推出成型后的光学元件O,因此,即使在成型微小直径的光学元件O的情况下,也能够容易地取出光学元件O。
[0102] 【模具组的结构(实施方式2)】
[0103] 参照图11~图14对本发明的实施方式2的模具组10A的结构进行说明。另外,图12示出在图11所示的X-X方向上切断模具组10A的情况下的剖面形状。如图11和图12所示,模具组10A具有上模11、下模12B、侧面模13B、套筒14A以及间隔件15。
[0104] 如图11所示,下模12B具有圆柱状的主体部121B和从主体部121B的上表面121a突出的圆柱状的凸部123。凸部123的前端面构成下模12B的下表面成型面12a。
[0105] 如图12所示,侧面模13B形成为圆筒状,在中心形成有贯通孔133。该贯通孔133的内周面构成侧面模13B的侧面成型面13a。另外,贯通孔133构成为能够供上模11的凸部111和下模12B的凸部123插入。
[0106] 套筒14A形成为圆筒状,形成有用于在后述的光学元件O的成型方法中的气体置换工序中向模具组10A内导入惰性气体的贯通孔14a以及用于供间隔件15插入到套筒14A内的贯通孔14b。
[0107] 间隔件15整体形成为U字状,形成有能够与下模12B的凸部123嵌合的宽度的缺口151。该间隔件15经由套筒14A的贯通孔14b插入到套筒14A内,可装卸地配置在侧面模13B与下模12B之间。
[0108] 这里,在侧面模13B与下模12B之间安装有间隔件15的情况下,如图12和图13所示,采取下模12B在侧面模13B的贯通孔133内的下表面成型面12a的位置被保持在规定位置的状态。在后述的使用了模具组10A的光学元件O的成型方法中,如该图所示,在安装了间隔件15的状态下,实施配置工序、气体置换工序、加热工序、冲压成型工序以及冷却工序。
[0109] 另一方面,在侧面模13B与下模12B之间未安装间隔件15的情况下,如图14所示,采取如下状态:下模12B在侧面模13B的贯通孔133内的下表面成型面12a的位置成为比上述规定位置高、且为侧面模13B的上表面131a附近的位置。在后述的使用了模具组10A的光学元件O的成型方法中,如该图所示,在未安装间隔件15的状态下,实施上推工序和取出工序。
[0110] 【光学元件的成型方法(实施方式2)】
[0111] 以下,参照图12~图14对使用了模具组10A的光学元件O的成型方法进行说明。在本实施方式的光学元件O的成型方法中,依次进行配置工序、气体置换工序、加热工序、冲压成型工序、冷却工序、上推工序、取出工序。另外,上述工序中的气体置换工序、加热工序、冷却工序以及取出工序与实施方式1的光学元件O的成型方法相同,因此省略说明。另外,本实施方式的光学元件O的成型方法与实施方式1同样地使用成型装置1(参照图1)来进行。
[0112] (配置工序)
[0113] 在配置工序中,如图12所示,在侧面模13B和下模12B之间安装间隔件15。然后,将下模12B插入于侧面模13B的贯通孔133中,以使得下表面成型面12a位于侧面模13B的贯通孔133内。
[0114] 接着,在下模12B的下表面成型面12a配置调整了体积的成型坯料M。成型坯料M不限于球形状,也可以为圆板形状、预先加工成近似的球面形状的透镜形状。接着,在套筒14A的上端面载置上模11。另外,在将上模11载置于套筒14A的上端面时,调整模具组10A的各部件的高度,以使得在上模11的上表面成型面11a与侧面模13B的上表面131a之间形成规定距离D2。
[0115] (冲压成型工序)
[0116] 在冲压成型工序中,通过未图示的按压机构使按压销33(参照图1)上升,使侧面模13B、间隔件15以及下模12B上升。具体而言,如图13所示,冲压成型工序在侧面模13B与下模
12B之间安装有间隔件15的状态下实施。由此,在将侧面模13B的贯通孔133内的下表面成型面12a的位置保持在规定位置的状态下,使侧面模13B、间隔件15以及下模12B相对于上模11一体地移动,从而利用上模11和下模12B对成型坯料M进行冲压成型。
[0117] 即,在冲压成型工序中,在保持侧面模13B的贯通孔133内的下表面成型面12a的高度的状态下,在套筒14A内,使侧面模13B、间隔件15以及下模12B一体地上升。当这样侧面模13B、间隔件15以及下模12B一体地上升时,上模11的上表面成型面11a相对地插入于侧面模
13B的贯通孔133。然后,成型坯料M在贯通孔133内被上表面成型面11a和下表面成型面12a冲压,成型为透镜形状。
[0118] (上推工序)
[0119] 在上推工序中,如图14所示,首先从模具组10A去除上模11。接着,通过去除安装在侧面模13B与下模12B之间的间隔件15,使下模12B的下表面成型面12a在侧面模13B的贯通孔133内移动到比冲压成型工序中的位置相对高、且使成型后的光学元件O的至少一部分从侧面模13B的上表面131a突出的位置。
[0120] 即,在上推工序中,通过去除冲压成型工序时安装的间隔件15,使侧面模13B相对于下模12B下降间隔件15的高度的量,在侧面模13B的贯通孔133内,使下表面成型面12a相对地上升。然后,将光学元件O向贯通孔133外上推。另外,在去除间隔件15时,优选一边按压侧面模13B一边去除间隔件15。
[0121] 根据以上那样的使用了模具组10A的光学元件O的成型方法,与实施方式1同样地,能够使侧面模13B和下模12B一体地移动来进行冲压成型,因此能够使成型装置1为简单的结构。另外,与实施方式1同样地,能够从侧面模13B的贯通孔133推出成型后的光学元件O,因此,即使在成型微小直径的光学元件O的情况下,也能够容易地取出光学元件O。
[0122] 另外,在光学元件O的成型方法中,通过装卸配置在侧面模13B与下模12B之间的间隔件15的简单动作,在对成型坯料M进行冲压成型时以及将成型后的光学元件O从模具组10A取出时,能够容易地切换下模12B在侧面模13B的贯通孔133内的下表面成型面12a的高度。由此,即使在成型微小直径的光学元件O的情况下,也可以在将光学元件O从侧面模13B的贯通孔133推出之后,利用吸附夹具70容易地取出光学元件O。
[0123] 【模具组的结构(实施方式2的变形例)】
[0124] 参照图15对本发明的实施方式2的变形例的模具组的结构进行说明。另外,在本变形例的模具组中,间隔件15A以外的结构与上述模具组10A(参照图12)相同。因此,以下对于间隔件15A以外的结构省略图示和说明。另外,在使用本变形例的模具组成型光学元件O的情况下,与模具组10A同样地使用上述成型装置1(参照图1)。
[0125] 如图15所示,间隔件15A由半圆弧状的两个间隔片152、153构成,通过组合该间隔片152、153,形成贯通孔154。该间隔件15A与上述间隔件15同样地可装卸地配置在侧面模13B与下模12B之间。
[0126] 在使用本变形例的模具组来成型光学元件O的情况下,到冲压成型工序为止与实施方式2同样地实施。然后,在接下来的上推工序中,使下模12B上升至间隔件15A向套筒14A的上方突出而去除间隔件15A,由此使侧面模13B相对于下模12B下降间隔件15A的高度的量。由此,在侧面模13B的贯通孔133内,使下表面成型面12a相对地上升,将光学元件O向贯通孔133外上推。
[0127] 通过在光学元件O的成型时使用具有以上那样的结构的变形例的模具组,与上述的模具组10A同样地,能够使侧面模13B和下模12B一体地移动来进行冲压成型,因此能够使成型装置1为简单的结构。另外,与上述模具组10A同样地,能够从侧面模13B的贯通孔133推出成型后的光学元件O,因此即使在成型微小直径的光学元件O的情况下,也能够容易地取出光学元件O。
[0128] 【模具组的结构(实施方式3)】
[0129] 参照图16~图19对本发明的实施方式3的模具组10B的结构进行说明。如图16和图17所示,模具组10B具有上模11、下模12C、侧面模13B、套筒14、弹性部件16。另外,在模具组
10B中,下模12C和弹性部件16以外的结构与上述的模具组10、10A(参照图5和图12)相同。因此,以下对于下模12C和弹性部件16以外的结构省略说明。
[0130] 如图16所示,下模12C具有圆柱状的主体部121C、从主体部121C的上表面121a突出的圆柱状的凸部122C以及从凸部122C的上表面122a突出的圆柱状的凸部123。凸部123的前端面构成下模12C的下表面成型面12a。
[0131] 弹性部件16是线圈状的弹簧。如图17所示,弹性部件16配置在侧面模13B与下模12C之间。
[0132] 这里,在经由弹性部件16将侧面模13B上推的情况下,如图17和图18所示,采取下模12C在侧面模13B的贯通孔133内的下表面成型面12a的位置被保持在上述规定位置的状态。在后述的使用了模具组10B的光学元件O的成型方法中,如该图所示,在经由弹性部件16将侧面模13B上推的状态下,实施配置工序、气体置换工序、加热工序、冲压成型工序以及冷却工序。
[0133] 另一方面,在弹性部件16收缩的情况下,如图19所示,采取如下状态:下模12C在侧面模13B的贯通孔133内的下表面成型面12a的位置成为比上述规定位置高、且为侧面模13B的上表面131a附近的位置。在后述的使用了模具组10B的光学元件O的成型方法中,如该图所示,在弹性部件16收缩的状态下,实施上推工序和取出工序。
[0134] 【光学元件的成型方法(实施方式3)】
[0135] 以下,参照图17~图19对使用了模具组10B的光学元件O的成型方法进行说明。在本实施方式的光学元件O的成型方法中,依次进行配置工序、气体置换工序、加热工序、冲压成型工序、冷却工序、上推工序、取出工序。另外,上述工序中的气体置换工序、加热工序、冷却工序以及取出工序与实施方式1的光学元件O的成型方法相同,因此省略说明。另外,本实施方式的光学元件O的成型方法与实施方式1同样地使用成型装置1(参照图1)来进行。
[0136] (配置工序)
[0137] 在配置工序中,如图17所示,在侧面模13B与下模12C之间配置弹性部件16。然后,将下模12C插入于侧面模13B的贯通孔133中,以使得下表面成型面12a位于侧面模13B的贯通孔133内。即,配置在下模12C上的弹性部件16成为因侧面模13B的重量而收缩的状态,但此时预先设计成下模12C的下表面成型面12a位于贯通孔133内。
[0138] 接着,在下模12C的下表面成型面12a配置调整了体积的成型坯料M。成型坯料M不限于球形状,也可以为圆板形状、预先加工成近似的球面形状的透镜形状。接着,在套筒14的上端面载置上模11。另外,在将上模11载置于套筒14的上端面时,调整模具组10B的各部件的高度,以使得在上模11的上表面成型面11a与侧面模13B的上表面131a之间形成规定距离D2。
[0139] (冲压成型工序)
[0140] 在冲压成型工序中,通过未图示的按压机构使按压销33(参照图1)上升,使侧面模13B、弹性部件16以及下模12C上升。具体而言,如图18所示,冲压成型工序在将弹性部件16配置在侧面模13B与下模12C之间的状态下实施。由此,在将侧面模13B的贯通孔133内的下表面成型面12a的位置保持在规定位置的状态下,使侧面模13B、弹性部件16以及下模12C相对于上模11一体地移动,从而利用上模11和下模12C对成型坯料M进行冲压成型。
[0141] 即,在冲压成型工序中,通过利用下模12C经由弹性部件16将侧面模13B上推,借助该弹性部件16的弹性力在侧面模13B和下模12C之间形成规定间隙,在保持侧面模13B的贯通孔133内的下表面成型面12a的高度的状态下,在套筒14内,使侧面模13B、弹性部件16以及下模12C一体地上升。当这样侧面模13B、弹性部件16以及下模12C一体地上升时,上模11的上表面成型面11a相对地插入于侧面模13B的贯通孔133中。然后,成型坯料M在贯通孔133内被上表面成型面11a和下表面成型面12a冲压,成型为透镜形状。
[0142] (上推工序)
[0143] 在上推工序中,如图19所示,首先从模具组10B去除上模11。接着,通过压下侧面模13B而使弹性部件16收缩,从而使下模12C的下表面成型面12a在侧面模13B的贯通孔133内移动到比冲压成型工序中的位置相对高、且使成型后的光学元件O的一部分从侧面模13B的上表面131a突出的位置。
[0144] 即,在上推工序中,通过使侧面模13B下的弹性部件16收缩,使侧面模13B相对于下模12C下降弹性部件16收缩的量,在侧面模13B的贯通孔133内,使下表面成型面12a相对地上升。然后,将光学元件O向贯通孔133外上推。
[0145] 根据以上那样的使用了模具组10B的光学元件O的成型方法,与实施方式1、2同样地,能够使侧面模13B和下模12C一体地移动来进行冲压成型,因此能够使成型装置1为简单的结构。另外,与实施方式1、2同地,能够从侧面模13B的贯通孔133推出成型后的光学元件O,因此即使在成型微小直径的光学元件O的情况下,也能够容易地取出光学元件O。
[0146] 另外,在光学元件O的成型方法中,通过使配置在侧面模13B与下模12C之间的弹性部件16伸缩的简单动作,在对成型坯料M进行冲压成型时以及将成型后的光学元件O从模具组10B取出时,能够容易地切换下模12C在侧面模13B的贯通孔133内的下表面成型面12a的高度。
[0147] 以上,通过用于实施发明的方式对本发明的光学元件的成型方法以及光学元件成型用模具进行了具体说明,但本发明的主旨并不限于这些记载,必须根据权利要求书的记载而宽泛地解释。另外,根据这些记载进行了各种变更、改变等的内容当然也包含在本发明的主旨中。
[0148] 标号说明
[0149] 1:成型装置;10、10A、10B:模具组(光学元件成型用模具);11、61:上模;11a、61a:上表面成型面;111:凸部;12、12A、12B、12C、62:下模;12a、62a:下表面成型面;121、121A、
121B、121C:主体部;121a:上表面;122、122C:凸部;122a:上表面;123:凸部;124:凹部;
124a:底面;13、13A、13B、63:侧面模;13a、63a:侧面成型面;131、131A:主体部;131a:上表面;131b:下表面;132:凹部;132a:底面;133:贯通孔;134:凸部;134a:下表面;14、14A:套筒;14a、14b:贯通孔;15、15A:间隔件;151:缺口;152、153:间隔片;154:贯通孔;16:弹性部件;20:气体置换室;30:成型室;31:上板;32:下板;33:按压销;70:吸附夹具;D1:直径;D2:
距离;M:成型坯料;O:光学元件。
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