光学器件模压设备和方法技术

用上压模（１）和下压模（２）对一种玻璃材料（１６）进行模压；透镜面就被转换出来。在透镜面被转换出来后，上、下压模（１，２）的圆周从侧面被夹持并被加压，用以校准上、下压模（１，２）的转换模压型面光轴之间的错位和倾斜。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Optical device, molding apparatus and method

A glass material (16) is molded with an upper die (1) and a lower die (2), and the lens face is converted. After the lens surfaces are transferred, the upper and lower die (1, 2) of the circle was caught from the side to and be pressurized to calibrate the upper and lower die (1, 2) between the transfer molding surfaces of the optical axis offset and tilt.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种用压力模压被加热至可变形的玻璃材料以获得模压制品的模压设备和模压方法。作为一个通过压缩玻璃材料获得光学器件的常规玻璃模压法，一般途径是，采用一套压模来完成模压，这套压模由上压模、下压模以及以可滑动方式夹持这些上、下压模的构架组成。采用这种方法模压透镜时，防止一个光学面的光轴与另一个光学面光轴之间的偏差和倾斜是必须的。最后，不仅必须精确地加工压模架和上、下压模，而且还必须提高这些压模和压模架的装配精度。然而，由于提高透镜模压精度和降低成本的要求越来越迫切，常规方法已不满足这些要求，其中之一就是不满足透镜两个光轴的偏差和光轴倾斜的要求。例如，在上述常规方法里，上压模和下压模被可滑动地装入压模架(导向件)的空腔里，该压模架引导压模以把压模的光学面转换给玻璃材料。为了提高透镜光轴的精度，必须要提高上压模和下压模以及压模架的装配精度。然而，考虑到每个压模的工艺精度以及加压过程的可滑动性，光轴精度的提高是有限的。用来把光学性能面转换给玻璃材料的上压模和下压模被导向件可滑动地支撑，玻璃材料则被插入上、下压模间进行模压。如果上、下压模的光轴，它们彼此初始时就倾斜，在导向件里产生了平行度的偏移，模压成型出来的透镜势必有平行偏心。此外，如果上压模和下压模在导向件内的装配间隙里发生倾斜，两个光性能面的光轴也必定倾斜。在日本专利公开号No.4-21610里，下压模和一个滑动核心件的相对位置由于这两个部件彼此相连而被固定住。然而上压模则要求留有间隙以便滑动于核心件内，结果，要使上压模和下压模的光轴精确地匹配是困难的。因此，本专利技术的第一个目的就是，提供一个能够获得高光轴精度的玻璃模压制品的光学器件模压设备和模压方法。本专利技术的第二个目的是，提供一个用简单的模压构造、能更有效地达到本专利技术第一个目的的光学器件模压设备和模压方法。本专利技术的第三个目的是，提供一个能获得不仅光学器件两个面间有高的光轴精度，而且该光轴与圆周面间的相对位置也是高精度的模压玻璃制品的模压设备和模压方法。本专利技术的第四个目的是，提供一个能顺利取出模压制品而又不使压模结构复杂化的光学器件模压设备和模压方法。本专利技术的第五个目的是，提供一个能够制造有任意外形的光学器件的光学器件模压设备和模压方法。本专利技术的第六个目的是，提供一个能够校准非球光学性能面的光轴间的偏差和光轴倾斜的光学器件模压设备和模压方法。为了解决上述问题和达到上述目的，根据本专利技术的光学器件模压设备是一种用以模压有多个光学面的光学器件的设备，该设备包括，一对有压型面以把其光学型面转换给光学器件的压模，用以引导这对压模在基本方向上滑动的导向件，用以控制这对压模在基本方向运动的控制装置，以及在模压制品的光学面已压制出后调整其光学面光轴的调整装置。根据本专利技术的光学器件模压方法是一种模压有多光学面的光学制品的方法，该压模方法包括几个步骤把光学器件材料插入一对压模，该压模上具有用以转换光学器件的光学面的转换面；在可以进行压缩变形的温度下，将这对压模和光学器件的材料夹持；用这对压模对光学器件的材料加压使光学型面转换给这材料；在垂直于光学面光轴的方向、给这对压模的外周面施压以校准光学面的光轴。根据本专利技术，一个光学器件通过两个步骤模压出来用一对有光学面转换压型面的压模对加热到可变形温度的光学器件材料进行模压阶段和对模压出的光学面的光轴进行校准阶段。本专利技术的其他特点和优点，通过以下结合附图进行的描述将会清楚，在所有这些附图里，相同的符号表示相同或相似的部件。附图说明图1是根据本专利技术的第一实施例的光学器件模压设备的主要部分的图2沿X2-X2线的剖视图，它表示出当一个加压操作几乎完成时的压模和它们邻近部件；图2是表示出根据本专利技术的第一实施的光学器件模压设备主要部分的图1沿X1-X1线的剖视图，该视图显示出当一个加压操作几乎完成时的压模和它邻近部件；图3是图1和图2所示的光学器件模压设备的控制框图；图4是根据本专利技术的第二实施例的光学器件模压设备的主要部分的图6沿Y2-Y2线的剖视图，该视图显示出加压前和加压期间的状态；图5是根据本专利技术第二实施例的该模压设备主要部分的图6沿Y2-Y2的剖视图，该视图显示出加压过程几乎完成时的状态；图6是根据本专利技术第二实施例的模压设备主要部分的图5沿Y1-Y1的剖视图，该视图显出当加压过程几乎完成时压模和它邻近部件；图7是根据本专利技术第三实施例的模压设备主要部分的图9沿Z2-Z2线的剖视图，该视图显示出加压前和加压期间的状态；图8是根据本专利技术第三实施例的模压设备主要部分的图9沿Z2-Z2线的剖视图，该视图显示出加压过程几乎完成时的状态；图9是根据本专利技术第三实施例的模压设备主要部分的图8沿Z1-Z2线的剖视图，该视图显示出加压过程几乎完成时的压模和它们的邻近部件；图10是根据本专利技术第三实施例的光学器件模压设备生产出的一种模压制品的剖面图。下面将参照附图对本专利技术的几个优选实施例进行详细描述。第一实施例如图1到图3所示，一个导向件4放置在支撑底座平台6上，构成上压模1和下压模2的上、下外壳。导向件4通过上、下滑动对上压模1和下压模2进行导向并保持它们间的相对位置。从顶视方向看，导向件4的截面基本上是正方形，并且沿导向件4的中心轴开有孔4A穿过导向件4。上压模1外形为圆柱形，套装在通孔4A的上部，以使它可相对于导向件4垂直滑动。在上压模1和导向件4之间形成一个微小间隙4B。上压模1的上端面做成一个盘状法兰边1A。法兰边1A的下表面紧贴在导向件4的上表面从上面控制上压模的向下运动，用以限定上压模1的向下冲压行程。在上压模1的下表面中心位置，用比加工上压模外径更高的精度加工出转换模压型面1B，型面1B使玻璃材料16受压，使玻璃材料16的表面转换成所要求的形状，从而成形出一个具有光学性能的表面。在上压模1的上方，有一个上压模驱动机构8用来产生对玻璃材料16的压力。上压模驱动机构8包括一个液压筒和一个活塞，在控制器100的控制下向下施压。因此，上压模1向下运动对玻璃材料加压。上压模1还包括一个上压模温度传感器10A，用以测量压模型面附近的温度。上压模1还包括一根冷却管，通过一根从氮气供应机构12(图中未显示)出来的注射管来冷却上压模1。上压模温度传感器10A探测得的信号输出给控制器100，控制器100根据该探测信号控制氮气供应机构的工作。另一方面，下压模与上压模同样为圆柱形，安装在导向件4下部的通孔4A里，以便它也能相对于导向件4作垂直滑动。在下压模2和导向件4之间也存在一个微小间隙4B。下压模2的下端处成型出一个盘状的法兰边2A。法兰边2A的下表面紧贴在导向件4放置其上的支座平台6的上表面。支座平台6承受上压模通过玻璃材料作用于下压模2的压力。在下压模2上表面的中心位置，用相对于加工下压模2外径更高的精度，加工出一个传递模压型面2B，该型面可将玻璃材料的下表面成型到所要求的形状，形成具光学性能的表面。因此，通过上压模1和下压模2的型面1B和2B的分别转换，光学面就转换给了玻璃材料。模压制品的厚度由上压模的法兰边1A的下表面与导向件4的上表面的接触来确定。这样就防止了在模压过程中模压制品厚度的变化。此外，在下压模2的下表面下方，有一个下压模驱动机构14，它包括一个液压筒和一个活塞，驱动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模压有多个光学面的光学器件的设备包括： 一对有转换模压型面用以转换出上述光学器件光学面的压模； 一个用以引导上述这对压模在一个主方向滑动的导向件； 用以控制上述压模在该主方向运动的控制装置； 用以在光学面被转换出来后对此光学面光轴校准的校准装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野村刚，山本洁，真重雅志，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]