JPH02235729A - Manufacture of plastic optical component and device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、プラスチック光学部品の製造方法およびその
装置に係り、特に製造時間を短縮しコストを低減するの
に好適なプラスチック光学部品の製造方法およびその装
置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing plastic optical components, and particularly to a method for manufacturing plastic optical components suitable for shortening manufacturing time and reducing costs. and its equipment.
[従来の技術]
ビデオカメラの普及など光学系の利用分野が拡大するに
従い,光学部品、特にガラスレンズ玉に替る安価でかつ
軽量なレンズの要望があり、プラスチック製のレンズが
前記ニーズに対応してきた。[Prior Art] As the field of use of optical systems expands, including the spread of video cameras, there is a demand for optical components, especially inexpensive and lightweight lenses that can replace glass lens beads.Plastic lenses have been meeting these needs. Ta.
近年いたってこのニーズは増々高まり、光学素子である
レンズの需要は急激な拡大傾向にある。In recent years, this need has increased more and more, and the demand for lenses, which are optical elements, is rapidly expanding.
従来一般に提案されているプラスチックレンズの製造法
は、例えば特開昭55−27300号公報に記載されて
い゛るように、高温度の溶融したプラスチックを,同じ
く高温度(詳しくは、成形す・る材料のガラス転移温度
領域)に保持された金型に充填し、充填されたプラスチ
ックが前記ガラス転移温度(T9)で均一になるように
し、その後冷却してレンズを得るようになっている。こ
の方法では、前記T9温度でレンズ内温度を均一にする
ことにより局部的な収縮(ひけ)発生を防止し高精度な
レンズを得ることができる。しかし、レンズ内温度を均
一にするための時間は長くする必要がある。Conventionally proposed methods for manufacturing plastic lenses include, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-open No. 55-27300, in which high-temperature molten plastic is molded at a similarly high temperature (more specifically, it is molded). The plastic is filled into a mold held in the glass transition temperature region of the material, so that the filled plastic is uniform at the glass transition temperature (T9), and then cooled to obtain a lens. In this method, by making the temperature inside the lens uniform at the T9 temperature, local shrinkage (sink marks) can be prevented and a highly accurate lens can be obtained. However, it is necessary to take a long time to make the temperature inside the lens uniform.
また、特開昭58−12738号公報には、金型内に充
填したプラスチックの中心部(厚肉部)が固化温度に達
したのち直ちに金型を加熱し、レンズの表層だけを溶融
または軟化し,金型に圧力を加えて再成形する方法が提
案されている。この方法は,レンズの表暦のみ再賦形さ
れるので,体積収縮は小さく,また溶融層はレンズの偏
肉比にかかわりなく表層のみ均一に収縮するため、高精
度のレンズが得られる。しかし、金型を再加熱し、さら
に冷却する時間を長くとる必要がある。In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-12738 discloses that the mold is heated immediately after the center (thick walled part) of the plastic filled in the mold reaches the solidification temperature, and only the surface layer of the lens is melted or softened. However, a method has been proposed in which the mold is remolded by applying pressure. In this method, only the face of the lens is reshaped, so the volumetric shrinkage is small, and the molten layer uniformly shrinks only on the surface layer, regardless of the thickness deviation ratio of the lens, so a highly accurate lens can be obtained. However, it is necessary to reheat the mold and take a long time to cool it down.
なお、本明細書では前記のように「賦形』という用語を
用いているが,賦形とは,特殊の形状を賦与するように
加圧成形することをいい、プレスなどの塑性加工業界で
用いられている用語である。In this specification, the term "shaping" is used as described above, but "shaping" refers to pressure forming to give a special shape, and is used in the plastic processing industry such as presses. This is the term used.
従来技術の説明に戻って、特開昭59−124819号
公報には、最終所望形状にほぼ近似した母材(ブランク
)を作製し、そのブランクの表層を加熱して溶融し、光
学形状を有する金型を前記溶融面に圧接してプラスチッ
ク光学部品を得る方法が提案されている。Returning to the explanation of the prior art, JP-A-59-124819 discloses that a base material (blank) that approximates the final desired shape is prepared, and the surface layer of the blank is heated and melted to have an optical shape. A method has been proposed in which a mold is pressed against the molten surface to obtain a plastic optical component.
この方法によれば、上記した特開昭58−12738号
公報と同様に高精度のプラスチックレンズを得ることが
できる。しかし、ブランクを製作するための時間ならび
にブランクの表層を加熱流動化する時間を考慮しなけれ
ばならない。According to this method, a highly accurate plastic lens can be obtained as in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 58-12738. However, the time for producing the blank as well as the time for heating and fluidizing the surface layer of the blank must be considered.
[発明が解決しようとする課題]
上記従来技術は、光学部品、特にレンズの形状精度に関
しては、その精度を確保する手段について十分検討がな
されている。しかし,製造に関する成形サイクルや成形
タクト等、製造時間が長いという点について配慮されて
いなかった。[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned prior art, with regard to the shape precision of optical components, particularly lenses, sufficient studies have been made on means for ensuring the precision. However, no consideration was given to the long manufacturing time, such as the molding cycle and molding tact.
本発明は,上記従来技術における課題を解決するために
なされたもので、レンズの形状精度を所望精度に形成し
つつ光学部品の成形時間を短縮し、光学部品の単価を引
き下げつるプラスチック光学部品の製造方法およびその
装置を提供することを,その目的とするものである。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems in the prior art, and it shortens the molding time of optical components while forming lenses with desired precision, thereby reducing the unit cost of optical components. Its purpose is to provide a manufacturing method and apparatus.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために、本発明に係るプラスチック
光学部品の製造方法の構成は、相対向する上型および下
型ダイスを少なくとも2組以上間隔をおいて設けた各ダ
イスごとの複数のプレス工程であって、これら複数のプ
レス工程に用いる前記ダイスのキャビティ形状を、プレ
ス成形すべき光学部品が最終プレス工程で所定の形状を
得るように各ダイスごとに順次変化させるとともに、プ
レス成形すべきシート状のプラスチック材料を、熱変形
温度領域に加熱したのち、第1のプレス工程の上型,下
型ダイス間に移送し、以下複数のプレス工程ごとに順次
プレス成形して所定の光学形状を得るものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the structure of the method for manufacturing a plastic optical component according to the present invention is such that at least two sets of upper and lower dies facing each other are provided with an interval between them. A plurality of pressing processes for each die are performed, and the cavity shape of the die used in these plurality of press processes is sequentially changed for each die so that the optical component to be press-molded obtains a predetermined shape in the final pressing process. At the same time, the sheet-like plastic material to be press-formed is heated to the heat deformation temperature range, and then transferred between the upper and lower dies in the first press step, and then sequentially pressed in each of the following press steps. It is molded to obtain a predetermined optical shape.
また、上記目的を達成するために、本発明に係るプラス
チック光学部品の製造装置の構成は,プレス成形すべき
シート状プラスチック材料の移送手段と、前記シート状
プラスチック材料を熱変形温度領域に加熱する加熱手段
と,相対向する上型および下型ダイスよりなるプレスを
少なくとも2組以上間隔をおいて設けたプレス成形装置
とを備え、このプレス成形装置の複数組のプレスは、各
ダイスのキャビティ形状を,プレス成形すべき光学部品
が最終プレスで所定の形状を得るように,順次変化させ
て構成されたものである。Furthermore, in order to achieve the above object, the apparatus for manufacturing a plastic optical component according to the present invention includes a means for transporting a sheet-like plastic material to be press-molded, and a means for heating the sheet-like plastic material to a heat distortion temperature range. It is equipped with a heating means, and a press molding device in which at least two or more sets of presses each consisting of an upper die and a lower die facing each other are provided at intervals, and the plurality of presses in this press forming device are arranged so that the cavity shape of each die is adjusted. are sequentially changed so that the optical component to be press-molded has a predetermined shape in the final press.
なお付記すると、上記目的は,光学部品、例えばレンズ
の形状精度を確保するための金型内での高速時間を低減
することにより達成される。すなわち、従来技術のよう
に、高温に保持された金型に,溶融プラスチックを充填
して一定時間維持することや、金型を再加熱する工程を
省くもので、その基本的方法は、予め熱変形温度領域に
保持されたシート状プラスチック材を、キャビティ形状
(光学的形状)を僅かづつ変えた複数個のダイスにより
、順次加圧して賦形するものである。It should be noted that the above object is achieved by reducing the high-speed time in a mold for ensuring the shape accuracy of an optical component, such as a lens. In other words, it eliminates the process of filling a mold held at high temperature with molten plastic for a certain period of time and reheating the mold as in the conventional technology.The basic method is to heat the mold in advance. A sheet-like plastic material held in a deformation temperature range is sequentially pressurized and shaped using a plurality of dies with slightly different cavity shapes (optical shapes).
これにより,プラスチックレンズはシート材から数工程
経る間に、所定の光学的形状に成形されるが、金型(ダ
イス)内での保持時間が短いため製造タクトは極めて小
さく,上記目的を達成するものである。As a result, plastic lenses are molded into a predetermined optical shape from sheet material through several steps, but because the holding time in the mold (die) is short, the manufacturing tact is extremely small, achieving the above objective. It is something.
[作用] 上記の技術的手段による働きは下記のとおりである。[Effect] The working of the above technical means is as follows.
シート状プラスチックは,成形容易な熱変形温度領域に
保持され、複数個のダイスを経て冷却しながら所定の光
学的形状を有する光学部品、例えばレンズに加工される
。該複数個のダイスは僅かづつキャビティ形状が変化し
ており、最終ダイスの形状は所望レンズ形状に最も近い
形状となっている。このため、各工程で時間をかけて賦
形する必要がない.
また、金形温度は熱変形温度領域もしくは.該温度領.
域より若干低めに一定に設定される.このため,成形中
における金型を加熱するための時間および冷却するため
の時間も不要である。The sheet-shaped plastic is held in a heat deformation temperature range where it can be easily molded, and is processed into an optical component having a predetermined optical shape, such as a lens, while being cooled through a plurality of dies. The cavity shapes of the plurality of dies are slightly changed, and the shape of the final die is the closest to the desired lens shape. Therefore, there is no need to spend time shaping each step. Also, the mold temperature should be in the heat distortion temperature range or within the heat distortion temperature range. The temperature range.
It is set to a constant value slightly lower than the range. Therefore, there is no need for time for heating or cooling the mold during molding.
[実施例]
以下、本発明の各実施例を第1図ないし第13図を参照
して説明する。[Example] Hereinafter, each example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13.
第1図は、本発明の一実施例に係るプラスチックレンズ
製造装置の略示側面図,第2図は、第1図のダイスを説
明するモデル断面図、第3図は、その加圧方法を説明す
るモデル断面図である。Fig. 1 is a schematic side view of a plastic lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view of a model explaining the die shown in Fig. 1, and Fig. 3 shows its pressurizing method. It is a model sectional view for explanation.
第1図において、7は、プレス成形すべきシート状プラ
スチック材料(以下単にシート材という)8,8′は,
シート材7を移送する手段に係る移送クランプであり、
この移送クランプ8,8′は移送コントローラ(図示せ
ず)の指令により一定間隔ごとに同期して作動する。In FIG. 1, 7 is a sheet-shaped plastic material (hereinafter simply referred to as sheet material) 8, 8' to be press-molded.
It is a transfer clamp related to a means for transferring the sheet material 7,
The transfer clamps 8, 8' operate synchronously at regular intervals according to commands from a transfer controller (not shown).
9は,シート材7を熱変形温度領域に加熱する加熱手段
で、例えば赤外線加熱器(以下単に加熱器という)であ
る。Reference numeral 9 denotes a heating means for heating the sheet material 7 to a heat deformation temperature range, such as an infrared heater (hereinafter simply referred to as a heater).
1,2.3は,光学的形状を有するキャビティ面1a,
2a,3aを形成した上型ダイスで,これらダイスのキ
ャビティ形状(キャビティ面の形状)は、上型ダイス1
,2.3の順番に所望形状に近づくように僅かづつ変化
させてある。1, 2.3 is a cavity surface 1a having an optical shape,
The shape of the cavity (the shape of the cavity surface) of these dies is the same as that of the upper die 1.
, 2.3 are changed little by little in order to approach the desired shape.
上型ダイスl,2.3は、ロツド4a,5a,6aに固
定され、シリンダ4,5.6に連結している。シリンダ
4,5.6の駆動により上型ダイス1,2.3が、いわ
ゆるプレス動作するようになっている。The upper mold die l, 2.3 is fixed to the rod 4a, 5a, 6a and connected to the cylinder 4, 5.6. By driving the cylinders 4, 5.6, the upper die 1, 2.3 performs a so-called press operation.
同様に、1’ ,2’ 3’は、光学的形状を有す
るキャビティ面1’ a,2’ a,3’ aを
形成した下型ダイスで、これらダイスのキャビティ形状
も、下型ダイス1’ ,2’ ,3’の順番に所望形状
に近づくように僅かづつ変化させてある。Similarly, 1', 2', and 3' are lower mold dies in which cavity surfaces 1'a, 2'a, and 3'a having optical shapes are formed, and the cavity shapes of these dies are also the same as those of the lower mold die 1'. , 2', and 3' are slightly changed in order to approach the desired shape.
下型ダイスl’ ,2’ 3’は、ロッド4′ a,
5ra,5z aを介してシリンダ4’ ,5’ .
6′に連結している.そして,シリンダ4’ ,5’6
′の駆動により下型ダイス1’ ,2’ ,3’は上型
ダイス同様にプレス動作するようになっている.
上,下のシリンダは同期しており、主制御装置(図示せ
ず)の指令により一定時間間隔ごとに,図中上下方向に
同時にプレス動作する、そして,シリンダの動作タイミ
ングは、移送クランプ8,8′の駆動終了後に動作する
ようにシーケンス制御される。The lower die l', 2'3' is the rod 4' a,
Cylinders 4', 5' .
It is connected to 6'. And cylinders 4', 5'6
By driving ', the lower dies 1', 2', and 3' perform pressing operations in the same way as the upper dies. The upper and lower cylinders are synchronized and press simultaneously in the vertical direction in the figure at fixed time intervals according to commands from the main controller (not shown), and the cylinder operation timing is controlled by the transfer clamp 8, Sequence control is performed to operate after the drive of 8' is completed.
上,下型ダイス1,1′を有するプレスにおけるプレス
動作が第1工程、上,下型ダイス2,2を有するプレス
におけるプレス動作が第2工程,上,下型ダイス3.3
′を有するプレスにおけるプレス動作が第3工程となる
ものであり、第1図の実施例では、相対向する上型およ
び下型ダイスよりなるプレスを3組、間隔をおいて配列
してプレス成形装置を構成している。The pressing operation in the press having the upper and lower dies 1 and 1' is the first step, and the pressing operation in the press having the upper and lower dies 2 and 2 is the second step, and the upper and lower dies 3.3
The press operation in the press having 1' is the third step, and in the embodiment shown in FIG. configuring the device.
なお,10.10’は、本プレス成形装置のフレームを
示す。In addition, 10.10' shows the frame of this press molding apparatus.
このように構成された本実施例の装置における.その動
作手順を説明する。In the apparatus of this embodiment configured as described above. The operating procedure will be explained.
所望レンズの外径および最大肉厚より若干大きめの幅お
よび厚みを持つシート材7を、移送クランプ8に装着し
、この移送クランプ8を作動すれば、シート材7は加熱
器9,9′間を通り、上型,下型ダイ入間を通過して他
方の移送クランプ8′に到達する。そこで、シート材7
を移送クランプ8′に装着したのち,主制御装置の電源
を投入する。When the sheet material 7 having a width and thickness slightly larger than the outer diameter and maximum wall thickness of the desired lens is attached to the transfer clamp 8 and the transfer clamp 8 is operated, the sheet material 7 is transferred between the heaters 9 and 9'. It then passes through the upper and lower die entrances and reaches the other transfer clamp 8'. Therefore, sheet material 7
After attaching the transfer clamp 8' to the transfer clamp 8', the power to the main controller is turned on.
加熱器9,9′およびシリンダが動作し、シート材7は
加熱器9,9′により加熱され、シート材7の必要面積
範囲をその材料の熱変形温度領域まで高める。上型ダイ
ス1〜3および下型ダイス1′〜3′は、型開き状態と
なって待機している。The heaters 9, 9' and the cylinder are activated, and the sheet material 7 is heated by the heaters 9, 9' to increase the required area range of the sheet material 7 to the heat distortion temperature range of that material. The upper mold dies 1 to 3 and the lower mold dies 1' to 3' are in an open state and on standby.
加熱器9に設定された温度センサー(図示せず)により
、シート材7が熱変形温度領域に達したことが、例えば
赤外線検出器などで指示されると、主制御装置が作動し
、すべての装置が同期して動作を開始する。When a temperature sensor (not shown) set in the heater 9 indicates that the sheet material 7 has reached the heat deformation temperature range, for example by an infrared detector, the main control device is activated and all The devices start operating synchronously.
まず、移送クランプ8.8′によりシート材7は一定距
離前進し、加熱器9,9′により熱変形温度領域に加熱
され軟化した部分が、第1工程の上,下型ダイス1,1
′の真中に移動し、シート材の移動はここで停止する。First, the sheet material 7 is advanced a certain distance by the transfer clamp 8, 8', and the softened portion is heated to the heat deformation temperature range by the heaters 9, 9' and is transferred to the upper and lower dies 1, 1 in the first step.
′, and the movement of the sheet material stops here.
シリンダ4.,4’ が駆動して上,下型ダイス1,1
′がシート材7を?持するようにして賦形を開始し、リ
ミッター(図示せず)が作動するまで加圧する。このと
き、ダイスの温度は、第7図で後述する温度調節手段1
6により熱変形温度領域もしくは該温度より若干低めの
温度に一定に調節されている。リミッター作動後は,そ
の位置で停止し、プレス成形されたレンズの弾性回復力
で型が開かないように保持される.一定時間経過後,上
,下型ダイス1,1′が開き、移送クランプ8,8′が
作動し,第1工程で加圧賦形されたレンズL1は,第2
工程の上,下型ダイス2,2′間に移送される。レンズ
Lエとシート材7はまだ分離されておらず一体に移動す
る。と同時に、加熱器9,9′により軟化した部分は,
第1工程のダイス位置まで移動している。Cylinder 4. , 4' drive the upper and lower dies 1, 1.
' is sheet material 7? Shaping is started while holding the sample, and pressure is applied until a limiter (not shown) is activated. At this time, the temperature of the dice is controlled by temperature control means 1, which will be described later in FIG.
6, the temperature is constantly adjusted to a temperature in the heat deformation temperature range or slightly lower than the temperature. After the limiter is activated, it stops at that position and is held in place by the elastic recovery force of the press-molded lens to prevent the mold from opening. After a certain period of time has passed, the upper and lower dies 1 and 1' are opened, the transfer clamps 8 and 8' are activated, and the lens L1 that has been pressurized and shaped in the first step is transferred to the second
At the top of the process, it is transferred between the lower die 2 and 2'. The lens L and the sheet material 7 are not separated yet and move together. At the same time, the parts softened by heaters 9 and 9' are
It has moved to the die position for the first step.
第2工程における動作は、第1工程とまったく同様であ
り、レンズL■は再賦形される。同様に第2工程で賦形
されたレンズL2は、第3工程で再び賦形され所望の最
終レンズL3を得る。The operation in the second step is exactly the same as in the first step, and the lens L is reshaped. Similarly, the lens L2 shaped in the second step is shaped again in the third step to obtain the desired final lens L3.
以上が本発明によるプラスチックレンズの製造方法の一
実施例である。The above is an embodiment of the method for manufacturing a plastic lens according to the present invention.
本実施例のプラスチックレンズの製造方法における第1
の特徴は、シート材7が予め熱変形温度領域まで加熱さ
れるため.FX形が容易であるばかりでなく、その温度
領域より低下すると直ちに固化するという温度領域を選
定していることである。The first step in the method of manufacturing a plastic lens according to this embodiment
The feature of this is that the sheet material 7 is heated in advance to the heat distortion temperature range. Not only is the FX type easy to use, but the temperature range is selected so that it solidifies immediately when the temperature drops below that range.
これはプラスチックの冷えにくいという欠点をカバーす
ることができ、金型(ダイス)内での冷却時間を軽減で
きる効果がある。This can overcome the drawback of plastics being difficult to cool down, and has the effect of reducing the cooling time within the mold (die).
ここでいう熱変形温度とは,次のように規定されている
。The heat distortion temperature referred to here is defined as follows.
アメリカン ソサイテイ フォア テステイング マテ
アリアルズ(American Society to
r Testing Materials略称ASTM
で規定されている測定法による温度、すなわち、幅1/
2インチ、厚さ178〜172インチの試験片を4イン
チ間隔で支え、中央にインチ平方当り264(または6
6)ポンドのファイバストレスを加え、中央のたわみが
0.01インチに達するときの温度。American Society for Testing Materials
r Testing Materials Abbreviation ASTM
Temperature according to the measurement method specified in
2 inch, 178-172 inch thick test specimens are supported at 4 inch intervals with 264 (or 6
6) Temperature at which pounds of fiber stress is applied and the center deflection reaches 0.01 inch.
または、上記ASTMで規定されるビカット軟化点、す
なわち断面積1mrrrの針にlkgの荷重を加えたと
き,侵入深さが1mmに達したときの温度.このように
規定される特定温度を熱変形温度と称し、該温度から±
10℃を熱変形温度領域として適用した.
本実施例のプラスチックレンズの製造方法における第2
の特徴は,プレス成形の賦形工程を複数(本例では3工
程)設けていることであり,これら各工程に用いられる
ダイス群のキャビティ面のほぼ光学的形状を順次僅かに
変えていることである。次に,第2図を参照してより詳
細に説明する。Or, the Vicat softening point specified by the above ASTM, that is, the temperature when the penetration depth reaches 1 mm when a load of 1 kg is applied to a needle with a cross-sectional area of 1 mrrr. The specific temperature defined in this way is called the heat distortion temperature, and ±
10°C was applied as the heat distortion temperature range. The second method of manufacturing a plastic lens according to this embodiment
The feature is that there are multiple press molding forming processes (three in this example), and the almost optical shape of the cavity surface of the die group used in each of these processes is sequentially and slightly changed. It is. Next, a more detailed explanation will be given with reference to FIG.
第2図は、第1図のダイスをモデル的に示したものであ
るが,L1は第1工程で賦形されたレンズ、3,3′は
第3工程に用いられる上,下型ダイスである。la,2
a,3aは、それぞれ第1,第2,第3工程で用いるダ
イスのキャビティ面形状を示しており、l/ a,
21 a,3/ dも同様である。Figure 2 shows a model of the die in Figure 1, where L1 is the lens shaped in the first step, and 3 and 3' are the upper and lower dies used in the third step. be. la,2
a and 3a indicate the cavity surface shapes of the dies used in the first, second, and third steps, respectively, and l/a,
The same applies to 21a, 3/d.
第・1工程では,シート材7を、おおまかにレンズ形状
に賦形する役目を持っており,キャビティ面1a,1’
aにより概略形状を有するレンズLエ?プレス成形さ
れる。この工程ではレンズL■の外形の面粗さや形状は
それほど厳密ではなく、レンズ成形の前処理工程を考え
ることができる。The first step has the role of shaping the sheet material 7 into a rough lens shape, and forms the cavity surfaces 1a, 1'.
A lens L having an approximate shape according to a? Press molded. In this step, the surface roughness and shape of the outer shape of the lens L2 are not so strict, and it can be considered as a pretreatment step for lens molding.
第2工程は、キャビティ面2a,2’ aが適用され
、第1工程で賦形されたレンズLエをさらに加圧賦形す
る。In the second step, the cavity surfaces 2a, 2'a are applied, and the lens L which has been shaped in the first step is further pressurized and shaped.
第2工程は、ほぼ所望形状に近いレンズL2を得ること
を目的としており,表面の粗さにおいてもほぼ鎖面に仕
上げていることが望ましい。The purpose of the second step is to obtain a lens L2 having a substantially desired shape, and it is desirable that the surface roughness be finished to be substantially a chain surface.
第3工程は精密仕上げ工程である。The third step is a precision finishing step.
この工程では、所望形状を得ると共に、光学的特性を満
足するように賦形される。In this step, the material is shaped to obtain a desired shape and to satisfy optical characteristics.
第2および第3工程の賦形過程について第3図を参照し
て説明する。The shaping process of the second and third steps will be explained with reference to FIG.
第3図は、第1図のダイスをモデル的に示したもので,
L■pLzは第1,第2工程で賦形されたレンズ、2,
3.2’ ,3’ は第2,第3工程に用いるダイスで
ある。第1,2図と同一符号は同一部分を示す.
第2および第3工程での賦形過程は、第3因に示すよう
に前工程で賦形されたレンズの軸中心12の領域から加
圧されることが望ましい。ダイスとレンズ間に楔状の空
間11が形成され、徐々にレンズ外周に軸対称に加圧成
形するもので、本製法は、レンズとキャビティ面との境
界に、空気等のガス類を巻込む心配がない。Figure 3 shows a model of the die in Figure 1.
L■pLz is the lens shaped in the first and second steps, 2,
3.2' and 3' are dies used in the second and third steps. The same symbols as in Figures 1 and 2 indicate the same parts. In the shaping process in the second and third steps, as shown in the third factor, it is desirable that pressure is applied from the region of the axial center 12 of the lens shaped in the previous step. A wedge-shaped space 11 is formed between the die and the lens, and the lens is gradually pressure-molded axially symmetrically around the outer periphery of the lens.This manufacturing method eliminates the risk of gases such as air being drawn into the boundary between the lens and the cavity surface. There is no.
本実施例のプラスチックレンズの製造方法における第3
の特徴は、シート材7からレンズを分離するためのカッ
ター刃をダイスに具備したことにある。第4図および第
5図を参照して詳細に説明する。Third step in the method of manufacturing a plastic lens of this embodiment
The feature is that the die is equipped with a cutter blade for separating the lens from the sheet material 7. This will be explained in detail with reference to FIGS. 4 and 5.
第4図は、カッター刃を具備した第2工程のダイスの′
拡大断面図、第5図は、その第3工程のダイスの拡大断
面図である。Figure 4 shows the second process die equipped with a cutter blade.
The enlarged sectional view, FIG. 5, is an enlarged sectional view of the die in the third step.
第4,5図において,13は、上型ダイスに突出したカ
ッター刃、13′は、下型ダイスに設けた刃受け部で、
この刃受け部13′はカッター刃13を案内する。In Figures 4 and 5, 13 is a cutter blade protruding from the upper die, 13' is a blade receiving part provided on the lower die,
This blade receiving portion 13' guides the cutter blade 13.
第2工程では,レンズL2が成形されると同時にシート
材7は、カッター刃13によりリング状に切断され始め
る。しかし、この切断の動作ではレンズL2をシート材
7から分離するまでには至らない。引き続き第3工程に
移り,この工程ではレンズL3はレンズ玉としてシート
材7から切断される。In the second step, the sheet material 7 begins to be cut into a ring shape by the cutter blade 13 at the same time as the lens L2 is formed. However, this cutting operation does not separate the lens L2 from the sheet material 7. Subsequently, the process moves to the third step, and in this step, the lens L3 is cut from the sheet material 7 as a lens ball.
なお,第4図の第2工程と第5図の第3工程とで、キャ
ビティ形状の変化は僅かであり,レンズL2からし3へ
の体積変化量は小さいので,カッター刃13を乗り越え
てプラスチックが漏れることはない。Note that the change in the cavity shape between the second step in FIG. 4 and the third step in FIG. will not leak.
第6図は、第1図の装置で製造されたレンズの一例を示
す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an example of a lens manufactured by the apparatus shown in FIG. 1.
第4,5図では、プレス工程の中でカッター刃によりレ
ンズ玉を取り出すことを説明したが、第6図に示すよう
にシート材7とレンズL,とを一体に成形し、別工程で
切断することも可能である.本実施例のプラスチックレ
ンズの製造方法における第4の特徴は、転写精度向上お
よび形状精度向上を目的として、キャピテイ内の空気等
を排気する減圧手段を設けたことにある。この特徴を第
7図を参照して詳細に説明する。In Figs. 4 and 5, it was explained that the lens beads are taken out using a cutter blade during the pressing process, but as shown in Fig. 6, the sheet material 7 and the lens L are integrally formed and cut in a separate process. It is also possible to do so. A fourth feature of the plastic lens manufacturing method of this embodiment is that a decompression means is provided to exhaust air and the like within the cavity for the purpose of improving transfer accuracy and shape accuracy. This feature will be explained in detail with reference to FIG.
第7図は、第1図のダイス構造を示す詳細断面図であり
、第1図に示した第2工程および第3工程に適用した実
施例のうち、第2工程のダイス部を示したものである。FIG. 7 is a detailed sectional view showing the die structure of FIG. 1, and shows the die part of the second step of the embodiment applied to the second and third steps shown in FIG. It is.
第7図において、14は、キャビティ内の楔状空間1l
に連通する排気孔、15は、真空ポンプ(図示せず)に
接続されたそ配管17に具備された遮閉バルブである。In FIG. 7, 14 is a wedge-shaped space 1l in the cavity.
The exhaust hole 15 communicating with the exhaust hole 15 is a shutoff valve provided in the exhaust pipe 17 connected to a vacuum pump (not shown).
上,下型ダイス2.2′の型締めにより、第3図に示し
たように楔状空間11がキャビティ内に形成される。適
宜、遮閉バルブ15を開いて排気孔14により減圧を開
始しなから賦形を行なえば、複数段のプレス工程の間に
、キャビティ内のガス分は排気されガスの巻込みによる
形状不良が回避され、高精度の賦形および形状精度の向
上を図ることができる。By clamping the upper and lower dies 2.2', a wedge-shaped space 11 is formed within the cavity as shown in FIG. If shaping is performed after opening the shutoff valve 15 as appropriate and starting pressure reduction through the exhaust hole 14, the gas in the cavity will be exhausted during the multi-stage pressing process, and shape defects due to gas entrainment will be avoided. This can be avoided, and it is possible to achieve high-precision shaping and improve shape accuracy.
さらに、本実施例のプラスチックレンズの製造方法にお
ける第5の特徴は、各ダイスを温度制御するための液温
度調節手段16を第7図に示すように上,下型ダイスに
設けたことにある。Furthermore, the fifth feature of the plastic lens manufacturing method of this embodiment is that liquid temperature control means 16 for controlling the temperature of each die are provided on the upper and lower dies as shown in FIG. .
本実施例のプレス成形工程では、ダイスの温度は熱変形
温度領域近傍に保持されることが望ましい。熱変形温度
をT’Cとすれば、
第1工程でのダイス温度はT±10℃
第2工程でのダイス温度はT+10〜20℃第3工程で
のダイス温度はT−10〜20℃として設定した。上記
実施例ではシート材7を常に賦形容易な温度領域に維持
することが重要であり、第3工程までの賦形性を確保す
るダイスの温度設定であれば、特に温度設定範囲を特定
しない.上記した本実施例のプラスチックレンズの製造
方法およびその装置によれば、従来射出成形方法で問題
となっていた点が改善され、下記に示すさまざまなメリ
ットが生まれる。In the press molding process of this embodiment, it is desirable that the temperature of the die be maintained near the heat distortion temperature range. If the heat distortion temperature is T'C, then the die temperature in the first process is T±10℃, the die temperature in the second process is T+10~20℃, and the die temperature in the third process is T-10~20℃. Set. In the above example, it is important to always maintain the sheet material 7 in a temperature range where it is easy to shape it, and the temperature setting range is not particularly specified as long as the die temperature is set to ensure shapeability up to the third step. .. According to the above-described plastic lens manufacturing method and apparatus of the present embodiment, the problems that have arisen with conventional injection molding methods are improved, and various advantages shown below are produced.
その第1のメリットは凹レンズ特有のウエルドラインの
解消である。このことについて第12図に示す従来技術
と対比して説明する。The first advantage is that it eliminates the weld line peculiar to concave lenses. This will be explained in comparison with the prior art shown in FIG.
第12図は、従来の射出成形による凹レンズの樹脂流動
を示す模式図であり、(a)図は側面図、(b).(c
),(d)図は平面図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing resin flow of a concave lens formed by conventional injection molding, in which (a) is a side view, (b) is a side view, and (b) is a side view. (c
) and (d) are plan views.
従来の射出成形による成形は、ランナー19,ゲート2
3を経てレンズ部Lに溶融プラスチックが流入する。こ
のときのプラスチックの流動は第12図(c1)に示す
ように、厚肉であるレンズ周辺L.から矢印24の如く
流れ、薄肉部L,らは流れにくい。このため同図(d)
に示すように、プラスチックの合流部が線となって残り
、いわゆるウエルドライン25が形成される。このウエ
ルドライン25は商品価値を低下させるばかりでなく、
ウエルドラインによる複屈接により光学特性を低下させ
るという問題があった。In conventional injection molding, the runner 19, gate 2
The molten plastic flows into the lens portion L through 3. As shown in FIG. 12 (c1), the flow of plastic at this time is caused by the thick wall around the lens L. It flows as shown by the arrow 24, and it is difficult to flow from the thin walled portion L. Therefore, the same figure (d)
As shown in FIG. 2, the merging portion of the plastic remains as a line, forming a so-called weld line 25. This weld line 25 not only reduces the product value, but also
There is a problem in that optical properties are deteriorated due to birefringence due to the weld line.
しかし、本実施例の製造方法によれば、一様な肉厚のシ
ート材を軸対称的に加圧賦形するために、上記従来技術
のようなウエルドラインの発生は起こらない。However, according to the manufacturing method of this embodiment, since a sheet material having a uniform thickness is pressed and shaped in an axially symmetrical manner, weld lines do not occur as in the prior art described above.
次に、本実施例の製造方法による第2のメリットは、従
来技術のようなランナー,ゲートによる温度分布の非軸
対称や、プラスチック流動の非軸対称性が排除されるこ
とである。Next, the second advantage of the manufacturing method of this embodiment is that the non-axisymmetric nature of temperature distribution due to runners and gates and the non-axisymmetric nature of plastic flow as in the prior art are eliminated.
従来の射出成形では、第12図(b)に示すランナー1
9の体積は、レンズ部Lの体積と同等か、まれにはこれ
より大きいことが頻繁である。レンズの形状精度はこれ
に接しているキャビティの温度分布の制御手段により厳
密に制御され冷却固化するが,前記ランナー19の熱容
量のために、キャビティの温度分布は非軸対称となる。In conventional injection molding, the runner 1 shown in FIG. 12(b)
The volume of the lens portion 9 is often equal to or, in rare cases, larger than the volume of the lens portion L. The shape accuracy of the lens is strictly controlled by means for controlling the temperature distribution of the cavity in contact with the lens, and the lens is cooled and solidified, but due to the heat capacity of the runner 19, the temperature distribution of the cavity becomes axisymmetric.
これはレンズの光学的形状にひずみをもたらすことにな
り、光学性能を劣化させる要因となっている。This causes distortion in the optical shape of the lens, and is a factor in deteriorating optical performance.
同様にゲートによる一方向からのキャビティへの集中充
填は、樹脂のランダムな配向を伴い、上記した形状劣化
の原因となる。Similarly, concentrated filling of the cavity from one direction by the gate is accompanied by random orientation of the resin, causing the above-mentioned shape deterioration.
本実施例の製造方法によれば、ゲートおよびランナーを
設ける必要がないことから、これらによる非軸対称性は
起こらない。According to the manufacturing method of this embodiment, since there is no need to provide a gate and a runner, non-axisymmetry due to these does not occur.
また,第1図で説明したプラスチックレンズの製造方法
による第3のメリットは、従来技術における多数個取り
の問題点が排除されることである。A third advantage of the plastic lens manufacturing method described with reference to FIG. 1 is that the problem of multi-lens manufacturing in the prior art is eliminated.
このことについて第13図に示す従来技術と対比して説
明する。This will be explained in comparison with the prior art shown in FIG.
第13図は、従来の4個取り成形で得られるレンズの平
面図である。FIG. 13 is a plan view of a lens obtained by conventional four-cavity molding.
第13図に示すレンズL (1) , L (2) ,
L(3),L (4)は,各キャビティの温度調節手
段により厳密に制御されるが、熱源が同じ仕様で構成さ
れているにもかかわらず、部品の加工ばらつきのために
、各キャビティの温度は一致しない。Lenses L(1), L(2), shown in FIG.
L (3) and L (4) are strictly controlled by the temperature control means of each cavity, but even though the heat source is configured with the same specifications, due to variations in the processing of the parts, the temperature of each cavity varies. Temperatures do not match.
これはとりも直さず、レンズL (1) , L (2
), L (3) , L (4)の形状に差が生じる
ことになり、ばらつきの原因となっている。This doesn't change anything; the lenses L (1) and L (2
), L (3) and L (4), which causes variations.
同様に各キャビティに用いられてぃる入駒の形状は、加
工誤差のための形状誤差があり、この形状誤差を有する
入駒で成形されるレンズは、少なくとも人駒の形状誤差
分は、形状ばらつきとして影響を受けることになる。Similarly, the shape of the insert piece used for each cavity has a shape error due to processing error, and a lens molded with the insert piece having this shape error will have at least the shape error of the insert piece as a shape variation. will be affected.
また、ランナー19,ゲート23においても加工誤差が
発生している。したがって、各キャビティに分配される
樹脂量は異るから、レンズ形状ばらつきの原因となって
いる。このような多数個取り成形におけるレ゛ンズの形
状ばらつきは、歩留まりの低下をもたらす大きな原因と
なっている。Furthermore, machining errors also occur in the runner 19 and gate 23. Therefore, the amount of resin distributed to each cavity is different, which causes variations in lens shape. Such variations in the shape of lenses in multi-cavity molding are a major cause of a decrease in yield.
本実施例の製造方法では、第1図に示したように、順次
生産されるレンズL3は、同一のダイスを経て成形され
るため、第13図の従来技術のような各キャビティの温
度分布差や、ランナー,ゲートのデザインによる樹脂流
動差や、キャビティの形状差による影響がない.
さらに,第1図で説明したプラスチックレンズの製造方
法による第4のメリットは、従来方法のゲー1・によっ
て発生しやすい表面欠陥や、内部歪みが排除されること
である.従来の射出成形では,ゲートからキャビティに
樹脂が充填されるとき、ゲート部で空気の巻き込みや、
ジェッティング流動が発生し、皺やフラッシュという表
面欠陥が起こりやすい。In the manufacturing method of this embodiment, as shown in FIG. 1, since the lenses L3 that are sequentially produced are molded through the same die, there is a difference in temperature distribution between each cavity as in the prior art shown in FIG. 13. There are no effects from differences in resin flow due to the design of the runner, gate, or cavity shape. Furthermore, the fourth advantage of the plastic lens manufacturing method explained in FIG. 1 is that it eliminates surface defects and internal distortions that tend to occur with the conventional method. In conventional injection molding, when resin is filled into the cavity from the gate, air is trapped at the gate,
Jetting flow occurs and surface defects such as wrinkles and flash are likely to occur.
また、キャビティ内での樹脂の収縮に伴う樹脂不足を、
保圧という工程でゲートから補充するが、これがゲート
周囲に内部歪となって凍結される。In addition, we can prevent resin shortage due to resin shrinkage within the cavity.
It is replenished from the gate in a process called holding pressure, but this becomes internal strain around the gate and freezes.
この内部歪は、長期にわたる歪の解放や環境温度による
解放のために、レンズの形状を劣化させ光学特性を悪化
させる原因となる。This internal strain causes deterioration of the shape of the lens and deterioration of optical characteristics due to long-term release of strain or release due to environmental temperature.
本実施例の製造方法ではゲートは存在しないため,この
ような問題は起り得ない。Since there is no gate in the manufacturing method of this embodiment, such a problem cannot occur.
以上述べたように、本実施例のプラスチックレンズ製造
方法は,主目的である成形サイクルの短縮だけでなく、
それに付随しての実施例特有の効果も大きい。As mentioned above, the plastic lens manufacturing method of this example not only shortens the molding cycle, which is the main purpose, but also
Concomitant effects unique to this embodiment are also significant.
上記を総合して、本実施例によれば、従来のように高温
度に溶融した低粘度の材料を,高温度に保持した金型に
充填する必要がなく、また形状精度を確保するために、
高温度での保持時間の確保や,冷却後再びレンズを加熱
するという時間を必要としない:すなわち,予め冷却し
やすい熱変形温度領域に軟化したプラスチック材料を、
プレス工程により賦形するものであり,賦形と同時にレ
ンズの冷却が始まるため、短時間に成形を完了する.
また、多段階のプレス工程による賦形は、レンズの形状
精度を高精度に保つだけでなく、多段階によるトータル
賦形時間は,主にプレス動作に要する時間だけであり、
従来の方法に比べ大幅に成形時間を短縮できる。In summary, according to this embodiment, there is no need to fill a mold maintained at a high temperature with a low-viscosity material melted at a high temperature as in the conventional method, and it is possible to ensure shape accuracy. ,
It is not necessary to secure a holding time at a high temperature or to heat the lens again after cooling.
The lens is shaped by a pressing process, and the cooling of the lens begins at the same time as shaping, so the molding is completed in a short time. In addition, shaping through a multi-step press process not only maintains the shape accuracy of the lens with high precision, but the total shaping time due to the multi-step process is mainly the time required for the press operation.
Molding time can be significantly reduced compared to conventional methods.
本実施例の製造装置によるプラスチックレンズの製造は
、数秒から数十秒以内に生産されるため、安価なレンズ
玉の生産に適している。The manufacturing apparatus of this embodiment can produce plastic lenses within several seconds to several tens of seconds, and is therefore suitable for producing inexpensive lens balls.
次に、本発明の他の実施例を第8図ないし第11図を参
照して説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 11.
第8図は、本発明の他の実施例に係るプラスチックレン
ズ製造装置のプレス成形装置の略示側面図である。図中
,第1図と同一符号のものは同一または相当部であるか
ら、その説明を省略する。FIG. 8 is a schematic side view of a press molding apparatus of a plastic lens manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention. Components in the figure with the same reference numerals as in FIG. 1 are the same or corresponding parts, so their explanation will be omitted.
第8図の実施例は,多段階(本例では3工程)のプレス
成形装置を用いて、第1図のシート材をタブレットに置
き替えて適用したものである.第1工程では,予め熱変
形温度領域まで加熱されたべレットl8を、上型ダイス
1,下型ダイス1′間のキャビティに.ロボット等の移
送装置によりセットする。その後、第1図の第1工程と
同様にプレス成形される。第2工程、第3工程も同様の
方法により加圧賦形するが、レンズの移送はロボット等
が適当である。The embodiment shown in Fig. 8 uses a multi-stage (three steps in this example) press molding equipment, and the sheet material shown in Fig. 1 is replaced with a tablet. In the first step, the pellet l8, which has been heated in advance to the heat distortion temperature range, is placed in the cavity between the upper die 1 and the lower die 1'. Set using a transfer device such as a robot. Thereafter, press molding is performed in the same manner as the first step in FIG. The second and third steps are also pressurized and shaped using the same method, but a robot or the like is suitable for transferring the lens.
第8図の実施例によれば、先の第1図の実施例と同様な
効果が期待されるほか、材料ロスが少いという本実施例
特有の効果があり、高価なプラスチック材料を用いると
きに有効である。According to the embodiment shown in FIG. 8, in addition to the same effects as the embodiment shown in FIG. It is effective for
次に、第9図および第10図は、本発明のさらに他の実
施例に係る押出機を併設したプレス成形装置の略示側面
図である。図中、第1図と同一符号のものは同等部を示
す。Next, FIGS. 9 and 10 are schematic side views of a press molding apparatus equipped with an extruder according to still another embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate equivalent parts.
第9#10図の実施例は,第1図の実施例で説明したシ
ート材7の加熱手段を省いて、1段のプレス成形装置3
0 (30A)を押出機19に連結したものである。し
たがって、押出機19でシ・一ト状に成形された材料、
すなわちシート材7は、上,下型ダイスIA,1’ A
間に進入するときは熱変形温度領域になっており、容易
に賦形加工が可能である.上,下型ダイスIA,1’
Aのキャビティ形状は、1段のプレス加工で所定のレン
ズ形状が得られるように形成されたものである。The embodiment shown in FIGS. 9 and 10 omits the heating means for the sheet material 7 explained in the embodiment shown in FIG.
0 (30A) connected to the extruder 19. Therefore, the material formed into a sheet shape by the extruder 19,
That is, the sheet material 7 has upper and lower die IA, 1'A
When it enters the gap, it is in the heat deformation temperature range and can be easily shaped. Upper and lower die IA, 1'
The cavity shape of A is formed so that a predetermined lens shape can be obtained by one-stage press working.
第9図の実施例では、押出機19で押出されるシート材
7の速度は、プレス成形装置30のプレス成形時間によ
り大きなたわみが生じない程度に低速にして実施される
。たとえ、たわみが生じても、成形後レンズLの移動に
よりレンズ間の余材部20に吸収され、もとのたわみの
無い状態に戻る。In the embodiment shown in FIG. 9, the speed of the sheet material 7 extruded by the extruder 19 is set to be low enough to prevent large deflection from occurring due to the press forming time of the press forming apparatus 30. Even if deflection occurs, it is absorbed by the surplus material 20 between the lenses as the lens L moves after molding, and returns to its original state without deflection.
第10図の実施例では、押出機19から押出されるシー
ト材7の速度に関係なく賦形できる。プレス成形装置3
0Aは、移動手段23によりシート速度に対応して同方
向に移動しながらプレス成形するものである。In the embodiment shown in FIG. 10, the sheet material 7 can be shaped regardless of the speed at which it is extruded from the extruder 19. Press molding device 3
0A is for press forming while moving in the same direction according to the sheet speed by the moving means 23.
第9.10図の実施例の用途は、光学性能がさほど要求
されないレンズ、例えば監視用カメラレンズやドア用レ
ンズ、ビデオカメラ用ファインダーレンズ等に有効であ
る。多段階で賦形する必要がなくなるため、製造時間の
短縮が顕著であり、安価なレンズの提供方法として優れ
ている。The embodiment shown in FIGS. 9 and 10 is effective for lenses that do not require much optical performance, such as surveillance camera lenses, door lenses, and video camera finder lenses. Since there is no need for shaping in multiple stages, the manufacturing time is significantly shortened, making it an excellent method for providing inexpensive lenses.
次に、第11図は、本発明のさらに他の実施例に係る1
段プレス式のプラスチックレンズ製造装置の側面図であ
る.図中、第1図、第7図と同一符号のものは先の実施
例と同等部分であるから、その説明を省略する。Next, FIG. 11 shows 1 according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of a step-press type plastic lens manufacturing device. In the drawings, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 7 are the same parts as in the previous embodiment, so the explanation thereof will be omitted.
第11図の実施例は、先の第1図の実施例の第1工程だ
けでレンズ製造を行うもので、上型ダイスIB,下型ダ
イス1’ Hのキャビティ形状は、1段のプレス加工で
所定のレンズ形状が得られるように形成されたものであ
る。In the embodiment shown in FIG. 11, lenses are manufactured by only the first step of the embodiment shown in FIG. It is formed so that a predetermined lens shape can be obtained.
加熱器9,9′により加熱されたシート材7は移送クラ
ンプ8,8′により間欠的に上,下型ダイスIB,1’
B間に移送される。その後、上,下ダイスIB,1’
Hのプレス動作とともに、真空ポンプ24によりキャ
ビティ空間21.22は減圧され、さらにプレス動作が
進行して所望のレンズが成形される。The sheet material 7 heated by the heaters 9, 9' is intermittently passed through the upper and lower dies IB, 1' by the transfer clamps 8, 8'.
It is transferred between B. After that, upper and lower dice IB, 1'
Along with the pressing operation H, the pressure in the cavity spaces 21 and 22 is reduced by the vacuum pump 24, and the pressing operation further progresses to mold a desired lens.
第11図の実施例によれば先の第9,10図の実施例と
同様の効果が期待される。According to the embodiment shown in FIG. 11, the same effects as those of the previous embodiments shown in FIGS. 9 and 10 can be expected.
なお,上記の各実施例のうち、第1図、第8図の実施例
では、3段のプレスを備え、3段のプレス工程によって
所定のレンズ形状を得る製造方法およびその装置を説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上型
および下型ダイスよりなるプレスを少なくとも2組以上
設けた複数のプレス工程を採用すればよく、例えば2段
,4段プレス等も,レンズの仕様、レンズの精度の要求
程度によっては選択できるものである。Of the above-mentioned embodiments, the embodiments shown in FIGS. 1 and 8 describe a manufacturing method and an apparatus that includes a three-stage press and obtains a predetermined lens shape through a three-stage press process. However, the present invention is not limited to this, and it is sufficient to adopt a plurality of press processes in which at least two sets of presses each consisting of an upper die and a lower die are provided.For example, a two-stage press, a four-stage press, etc. The choice can be made depending on the specifications of the lens and the required degree of lens accuracy.
1段プレスによるものは,第9.10.11図の各実施
例のように光学性能が要求されないレンズに有効である
ことは前述のとおりである。As mentioned above, the one-stage press is effective for lenses that do not require optical performance, such as the embodiments shown in FIGS. 9, 10, and 11.
また,上記各実施例では、プラスチックレンズの製造方
法およびその装置について説明したが、本発明はこれに
限るものではなく、例えば、プラスチックプリズム,プ
ラスチックミラー等光学部品の成形にも適用できるもの
である。Further, in each of the above embodiments, a method and apparatus for manufacturing a plastic lens have been described, but the present invention is not limited to this, and can also be applied to the molding of optical parts such as plastic prisms and plastic mirrors. .
[発明の効果]
以上述べたように、本発明によれば、レンズの形状精度
を所望精度に形成しつつレンズの成形時間を短縮し、レ
ンズの単価を引き下げうるプラスチック光学部品の製造
方法およびその装置を提供することができる。[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides a method for manufacturing a plastic optical component that can form a lens with desired shape accuracy, shorten the molding time of the lens, and reduce the unit price of the lens. equipment can be provided.
第1図は、本発明の一実施例に係るプラスチックレンズ
製造装置の略示側面図、第2図は,第1図のダイスを説
明するモデル断面図、第3図は、その加圧方法を説明す
るモデル断面図、第4図は、カッター刃を具備した第2
工程のダイスの拡大断面図、第5図は、その第3工程の
ダイスの拡大断面図、第6図は、第1図の装置で製造さ
れたレンズの一例を示す斜視図、第7図は,第1図のダ
イス構造を示す詳細断面図、第8図は、本発明の他の実
施例に係るプラスチックレンズ製造装置のプレス成形装
置の略示側面図、第9図および第10図は,本発明のさ
らに他の実施例に係る押出機を併設したプレス成形装置
の略示側面図、第11図は、本発明ほのさらに他の実施
例に係る1段プレス式のプラスチックレンズ製造装置の
側面図、第12図は、従来の射出成形による凹レンズの
樹脂流動を示す模式図、第13図は、従来の4個取り成
形で得られるレンズの平面図である。
1,IA,IB,2.3・・・上型ダイス、1′1’
A,1’ B,2’ ,3’ ・−・下型ダイス、la
,2 a,3a,1’ a,2’ a,3’ a
・・・キャビティ面,7・・・シート材、8,8′・・
・移送クランプ、9,9′・・・加熱器,13・・・カ
ッター刃、14・・・排気孔、16・・・温度調節手段
。Fig. 1 is a schematic side view of a plastic lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view of a model explaining the die shown in Fig. 1, and Fig. 3 shows its pressurizing method. The sectional view of the model to be explained, Figure 4, shows the second model equipped with a cutter blade.
FIG. 5 is an enlarged sectional view of the die in the third step, FIG. 6 is a perspective view showing an example of a lens manufactured using the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 7 is an enlarged sectional view of the die in the third step. , FIG. 1 is a detailed sectional view showing the die structure, FIG. 8 is a schematic side view of a press molding apparatus of a plastic lens manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 9 and 10 are: FIG. 11 is a schematic side view of a press molding apparatus equipped with an extruder according to still another embodiment of the present invention, and FIG. A side view and FIG. 12 are schematic diagrams showing resin flow in a concave lens formed by conventional injection molding, and FIG. 13 is a plan view of a lens obtained by conventional four-cavity molding. 1, IA, IB, 2.3... Upper die, 1'1'
A, 1' B, 2', 3' --- Lower die, la
, 2 a, 3 a, 1' a, 2' a, 3' a
...Cavity surface, 7... Sheet material, 8, 8'...
- Transfer clamp, 9, 9'...heater, 13...cutter blade, 14...exhaust hole, 16...temperature adjustment means.
Claims (1)
以上間隔をおいて設けた各ダイスごとの複数のプレス工
程であって、 これら複数のプレス工程に用いる前記ダイスのキャビテ
ィ形状を、プレス成形すべき光学部品が最終プレス工程
で所定の形状を得るように各ダイスごとに順次変化させ
るとともに、 プレス成形すべきシート状のプラスチック材料を、熱変
形温度領域に加熱したのち、 第1のプレス工程の上型、下型ダイス間に移送し、 以下複数のプレス工程ごとに順次プレス成形して所定の
光学形状を得る ことを特徴とするプラスチック光学部品の製造方法。 2、相対向する上型および下型ダイスを少なくとも2組
以上間隔をおいて設けた各ダイスごとの複数のプレス工
程であって、 これら複数のプレス工程に用いる前記ダイスのキャビテ
ィ形状を、プレス成形すべき光学部品が最終プレス工程
で所定の形状を得るように各ダイスごとに順次変化させ
るとともに、 プレス成形すべきプラスチック部材を、熱変形温度領域
に加熱したのち、 複数組の上型、下型ダイス間に、各プレス工程順に間欠
的に移送し、 ダイスのキャビティ中心と、予備成形された光学部品の
光学的軸心とが接触しつつ、光学部品外形に向って軸対
称に加圧成形するように、順次プレス成形して所定の光
学形状を得る ことを特徴とするプラスチック光学部品の製造方法。 3、プレス成形すべきシート状プラスチック材料の移送
手段と、 前記シート状プラスチック材料を熱変形温度領域に加熱
する加熱手段と、 相対向する上型および下型ダイスよりなるプレスを少な
くとも2組以上間隔をおいて設けたプレス成形装置とを
備え、 このプレス成形装置の複数組のプレスは、各ダイスのキ
ャビティ形状を、プレス成形すべき光学部品が最終プレ
スで所定の形状を得るように、順次変化させて構成され
た ことを特徴とするプラスチック光学部品の製造装置。 4、プレス成形すべき、予備成形されたプラスチック材
料の移送手段と、 前記プラスチック材料を熱変形温度領域に加熱する加熱
手段と、 相対向する上型および下型ダイスよりなるプレスを少な
くとも2組以上間隔をおいて設けたプレス成形装置とを
備え、 このプレス成形装置の複数組のプレスは、各ダイスのキ
ャビティ形状を、プレス成形すべき光学部品が最終プレ
スで所定の形状を得るように、順次変化させるとともに
、 ダイスのキャビティ中心と、予備成形された光学部品の
光学的軸心とが接触しつつ、光学部品外形に向って軸対
称に加圧成形するように構成したことを特徴とするプラ
スチック光学部品の製造装置。 5、請求項1または請求項2記載のいずれかにおいて、
複数のプレス工程における各ダイスの温度を熱変形温度
領域以下の温度に制御するとともに、キャビティ内の空
気を排気し減圧しつつプレス成形することを特徴とする
プラスチック光学部品の製造方法。 6、請求項3または請求項4記載のいずれかにおいて、
複数のプレスにおける各ダイスは、ダイス温度を調節す
る手段と、キャビティ内空気を排除する減圧手段とを備
えたことを特徴とするプラスチック光学部品の製造装置
。 7、請求項3または請求項6記載のいずれかにおいて、
複数のプレスにおける各ダイスに、シート状プラスチッ
ク材料と成形されたレンズとを分離するカッタの刃を具
備したことを特徴とするプラスチック光学部品の製造装
置。 8、プレス成形すべきシート状プラスチック材料を送出
する押出機と、 相対向する上型および下型ダイスよりなるプレス装置と
を備え、 ダイスのキャビティ形状を、プレス成形すべき光学部品
の所定形状に形成した ことを特徴とするプラスチック光学部品の製造装置。 9、プレス成形すべきシート状プラスチック材料の移送
手段と、 前記シート状プラスチック材料を熱変形温度領域に加熱
する加熱手段と、 相対向する上型および下型ダイスよりなるプレス装置と
を備え、 このプレス装置は、 ダイスのキャビティ形状をプレス成形すべき光学部品の
所定形状に形成するとともに、 前記ダイスにダイス温度を調節する手段と、キャビティ
内空気を排除する減圧手段とを 備えたことを特徴とするプラスチック光学部品の製造装
置。[Scope of Claims] 1. A plurality of pressing steps for each die in which at least two or more sets of upper and lower dies facing each other are provided at intervals, and a plurality of pressing steps for each die used in the plurality of pressing steps. The cavity shape is sequentially changed for each die so that the optical component to be press-molded obtains a predetermined shape in the final pressing process, and the sheet-shaped plastic material to be press-molded is heated to a heat distortion temperature range. A method for producing a plastic optical component, which comprises transferring the plastic optical component between an upper die and a lower die in a first press step, and sequentially press-molding the same in each of a plurality of press steps to obtain a predetermined optical shape. 2. A plurality of pressing steps for each die in which at least two sets of upper and lower dies are provided at intervals, which face each other, and the cavity shape of the die used in these plurality of pressing steps is formed by press molding. Each die is sequentially changed so that the optical component to be pressed has a predetermined shape in the final pressing process, and the plastic component to be press-molded is heated to a heat distortion temperature range, and then multiple sets of upper and lower molds are formed. It is intermittently transferred between dies in the order of each pressing process, and the center of the cavity of the die and the optical axis of the preformed optical component are in contact with each other, and the optical component is press-formed axially symmetrically toward the outer shape of the optical component. A method of manufacturing a plastic optical component, characterized by sequential press molding to obtain a predetermined optical shape. 3. A means for transporting the sheet-like plastic material to be press-molded, a heating means for heating the sheet-like plastic material to a heat distortion temperature range, and at least two sets of presses each consisting of an upper die and a lower die facing each other are spaced apart from each other. The plural sets of presses in this press-molding apparatus sequentially change the cavity shape of each die so that the optical component to be press-molded obtains a predetermined shape in the final press. A manufacturing apparatus for plastic optical parts, characterized in that the apparatus is configured by: 4. At least two sets of presses each consisting of a means for transporting a preformed plastic material to be press-molded, a heating means for heating the plastic material to a heat distortion temperature range, and an upper die and a lower die facing each other. The plural sets of presses in this press forming apparatus sequentially adjust the cavity shape of each die so that the optical component to be press-molded has a predetermined shape in the final press. The plastic is configured such that the center of the cavity of the die and the optical axis of the preformed optical component are in contact with each other, and the plastic is press-molded axially symmetrically toward the outer shape of the optical component. Optical parts manufacturing equipment. 5. In either claim 1 or claim 2,
A method for manufacturing a plastic optical component, characterized by controlling the temperature of each die in a plurality of pressing steps to a temperature below a heat distortion temperature range, and performing press molding while exhausting air in a cavity and reducing pressure. 6. In either claim 3 or claim 4,
1. An apparatus for manufacturing a plastic optical component, wherein each die in the plurality of presses is provided with means for adjusting die temperature and depressurizing means for eliminating air within the cavity. 7. In either claim 3 or claim 6,
1. An apparatus for manufacturing a plastic optical component, characterized in that each die in a plurality of presses is provided with a cutter blade for separating a sheet-like plastic material and a molded lens. 8. Equipped with an extruder that delivers sheet plastic material to be press-molded, and a press device consisting of an upper die and a lower die facing each other, the cavity shape of the die is shaped into the predetermined shape of the optical component to be press-molded. A manufacturing device for plastic optical parts, characterized in that: 9. A means for transporting a sheet-like plastic material to be press-molded, a heating means for heating the sheet-like plastic material to a heat distortion temperature range, and a press device consisting of an upper die and a lower die facing each other, The press device is characterized in that the cavity shape of the die is formed into a predetermined shape of the optical component to be press-molded, and the die is equipped with a means for adjusting die temperature and a depressurizing means for eliminating air within the cavity. Manufacturing equipment for plastic optical parts.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5609789A JPH02235729A (en) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | Manufacture of plastic optical component and device thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH02235729A true JPH02235729A (en) | 1990-09-18 |
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ID=13017607
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5609789A Pending JPH02235729A (en) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | Manufacture of plastic optical component and device thereof |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02235729A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1989
- 1989-03-10 JP JP5609789A patent/JPH02235729A/en active Pending
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