[發明專利]光學元件的成形方法及成形裝置

有效

• 申請號: 200980106870.4
• 申請日: 2009-03-02
• 公開（公告）號: CN101959809A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 早坂崇;鹽澤久;三保拓也;苗加裕陽;境貴洋;伊藤賢二;栗原聰;宇田川賢司;渡部章一
• 申請（專利權）人: 株式會社尼康
• 主分類號: C03B11/12
• 分類號: C03B11/12;G02B3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李洋

技術領域

本發明是關于一種通過對玻璃透鏡(glass?lens)等的光學元件一邊加熱一邊成形而制造(成形)光學元件的方法及裝置。

背景技術

以往已有提出有一種光學元件的成形方法，在將光學元件成形為各種形狀時，對光學元件在載置于輸送盤上的狀態下進行加熱以使其軟化后，將該光學元件以載置于輸送盤的狀態直接地輸送至成形室，并利用上下一對成形模來擠壓光學元件而成形。參照例如專利文獻1。

專利文獻1：日本特開平7-267657號公報(段落[0011]、[0012]欄，圖1)

發明內容

然而，該方法中，在成形光學元件之前，為了使光學元件的溫度上升至玻璃轉變點Tg(例如，約500～600℃)附近，有必要設立對光學元件進行預備加熱的元件預熱步驟。在該元件預熱步驟中，從一方面要避免因光學元件各部位的溫度不均而導致光學元件破裂的事態、一方面要盡量縮短光學元件預備加熱所需的時間的觀點考量，強烈要求能使光學元件整體均勻升溫的方法。

另外，該方法中，在加熱光學元件的同時必須加熱輸送盤，故需要與輸送盤相應的多余的熱能，因而有節能性差的問題。

因此，有采用使用既定的輸送裝置代替輸送盤來輸送光學元件的方法的考量。在采用該方法的情況下，在使用輸送裝置將光學元件搬入成形室中或將光學元件從成形室搬出時，由于該光學元件為高溫(例如約500℃)，故而存在因與輸送裝置的溫度差而導致光學元件破裂之虞。

另外，在使用該方法成形光學元件之后，為了使光學元件的溫度下降至常溫(室溫)，有必要設立對光學元件進行冷卻的冷卻步驟。在該冷卻步驟中，可考量采用以既定冷卻支撐構件來支撐并冷卻光學元件的方法。在采用該方法的情況下，當光學元件被冷卻支撐構件支撐時，該光學元件仍維持高溫，故而存在因與冷卻支撐構件的溫度差而導致光學元件破裂之虞。此外，當光學元件被冷卻支撐構件支撐后，若兩者的溫度差過大，則亦存在光學元件破裂之虞。

另外，作為與上述方法不同的其他的方法，提出如下的技術：如圖18所示，對具備上成形模12及下成形模13的元件成形部11供給光學元件W本身(亦即，并不帶有輸送盤)，在該元件成形部11中，對光學元件W實施預熱、加熱、加壓、徐冷、冷卻等一連串的步驟。參照例如專利文獻2。

專利文獻2：日本特開2005-22879號公報(特別記載于段落[0025]～[0033]欄，圖1)

在日本特開2005-22879號所記載的方法中，從預熱至冷卻為止的全部制造步驟在元件成形部11中進行，故而在一個光學元件W的制造步驟結束之前無法開始下一個光學元件W的制造步驟，因此，作業時間(tact?time)的縮短自然會受到限制，從而不大能提高光學元件的生產率。

在日本特開昭61-26528號公報(專利文獻3)中，公開有一種可高速且連續地制造壓制透鏡的裝置。該裝置具有玻璃預型體的取入室、預備加熱室、加熱室、壓制室、徐冷室、急冷室及取出室。玻璃預型體與模及保持具一并通過輸送帶輸送至各室。因此，玻璃預型體在與模一并冷卻后、在取出室中從模取出。另外，該文獻的實施例3中還公開有一種具備托盤的裝置，該托盤用以使多個玻璃預型體以放入到模具中的狀態就此作業旋轉，但該裝置必須具有玻璃預型體的數量的模。

專利文獻3：日本特開昭61-26528號公報

本發明鑒于上述情形，提供一種光學元件的成形裝置及制造方法，在連續制造許多個光學元件時，可使節能性優異，且可縮短作業時間，提高光學元件的生產率。本發明的另一目的在于提供一種具備光學元件的輸送裝置的成形裝置及制造方法，在光學元件的成形過程中可防止輸送光學元件時光學元件破裂。另外，本發明的附屬目的在于提供一種具備光學元件的加熱裝置的成形裝置及制造方法，在對光學元件進行預備加熱時可使光學元件整體均勻地升溫。本發明的另一附屬目的在于提供一種具備光學元件的冷卻裝置的成形裝置及制造方法，可防止冷卻光學元件時光學元件破裂。

根據本發明的第1方式，提供一種光學元件的成形方法，依序成形多個光學元件，其包含：在元件加熱部對光學元件進行預備加熱的動作(S2，S4)；將預備加熱后的光學元件從上述元件加熱部輸送至成形模的動作(S5)；在該成形模中，將該光學元件一邊加熱至較玻璃轉變點高的溫度、一邊進行成形的動作(S6)；將已成形的光學元件在較玻璃轉變點低且400℃以上的溫度下從成形模取出的動作(S6‘)；將從成形模取出的光學元件，通過加熱至較該光學元件溫度低不到200℃的溫度的構件加以把持輸送至冷卻部的動作(S7)；以及在該冷卻部冷卻該光學元件的動作(S8，S10)。