JPH01183425A - 光学素子の成形方法 - Google Patents
光学素子の成形方法Info
- Publication number
- JPH01183425A JPH01183425A JP63007772A JP777288A JPH01183425A JP H01183425 A JPH01183425 A JP H01183425A JP 63007772 A JP63007772 A JP 63007772A JP 777288 A JP777288 A JP 777288A JP H01183425 A JPH01183425 A JP H01183425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- molding
- molds
- molded
- optical element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光学機器に使用されるレンズ等の光学素子を
精密成形により形成する光学素子の成形方法に関するも
のである。
精密成形により形成する光学素子の成形方法に関するも
のである。
従来の技術
近年、光学レンズ等の光学素子を研磨工程なしの一発成
形により形成する試みが多くなされている。素材を一定
の形状に予備加工してこれを型の間に供給し、加熱し、
押圧成形するのが一般的な方法である。（例えば、特開
昭５８−８４１３４号公報）。
形により形成する試みが多くなされている。素材を一定
の形状に予備加工してこれを型の間に供給し、加熱し、
押圧成形するのが一般的な方法である。（例えば、特開
昭５８−８４１３４号公報）。
その際、高精度の成形品を得るためには、金型の成形面
形状が確実に成形品に転写されることが必要であるが、
とりわけ変形終了後の冷却過程において、金型の成形面
が成形品に密着していることが重要である。これを達成
する手段として精密ガラス成形においては、特開昭６０
−１４５９１９号公報には、ガラスより熱膨張係数の大
きい間隔規制部材を上下型の間に用いる方法が開示され
ている。
形状が確実に成形品に転写されることが必要であるが、
とりわけ変形終了後の冷却過程において、金型の成形面
が成形品に密着していることが重要である。これを達成
する手段として精密ガラス成形においては、特開昭６０
−１４５９１９号公報には、ガラスより熱膨張係数の大
きい間隔規制部材を上下型の間に用いる方法が開示され
ている。
以下、図面を参照しながら、上述した従来例の成形方法
を説明する。
を説明する。
第３図は従来法によりガラス素材を成形して、レンズが
形成された状態を示す断面図である。
形成された状態を示す断面図である。
１４は成形されたレンズ、１）と１２は一対の成形型、
１３は間隔規制部材、１５は支持部材である。ガラス素
材を支持部材１５で保持して適当な方法でガラスの軟化
点近傍の温度まで加熱した後、一対の型１）．１２の間
に供給し、図示されていない加圧機構により１）．１２
の型に圧力を加えて加圧成形する。変形終了後の冷却過
程において、型、レンズ等すべての部材が収縮し、第３
図のような構成で、間隔規制部材として一般的な材料を
用いるとガラスの熱収縮は他の要素に比べて大きいので
上型１）．下型１２の圧力が有効にレンズ１４に加わら
ない、しかし、間隔規制部材１３の熱膨張係数をレンズ
１４品熱膨張係数より大きくしておき、間隔規制部材１
３の冷却を精密に制御すれば、上記欠点は克服される。
１３は間隔規制部材、１５は支持部材である。ガラス素
材を支持部材１５で保持して適当な方法でガラスの軟化
点近傍の温度まで加熱した後、一対の型１）．１２の間
に供給し、図示されていない加圧機構により１）．１２
の型に圧力を加えて加圧成形する。変形終了後の冷却過
程において、型、レンズ等すべての部材が収縮し、第３
図のような構成で、間隔規制部材として一般的な材料を
用いるとガラスの熱収縮は他の要素に比べて大きいので
上型１）．下型１２の圧力が有効にレンズ１４に加わら
ない、しかし、間隔規制部材１３の熱膨張係数をレンズ
１４品熱膨張係数より大きくしておき、間隔規制部材１
３の冷却を精密に制御すれば、上記欠点は克服される。
即ち、前記特開昭６０−１４５９１９号公報に開示され
ているように、変形終了後、加圧状態をガラスの歪点以
下まで維持し、間隔規制部材の温度を正確に測定して、
あらかじめ設定した温度に達した時、型の移動を停止即
ち加圧を停止すれば、この間、型の移動はレンズの収縮
に追従するため、正確な転写をすることができる。
ているように、変形終了後、加圧状態をガラスの歪点以
下まで維持し、間隔規制部材の温度を正確に測定して、
あらかじめ設定した温度に達した時、型の移動を停止即
ち加圧を停止すれば、この間、型の移動はレンズの収縮
に追従するため、正確な転写をすることができる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような方法では、精密な光学面の転
写を実現するため、間隔規制部材の温度の精密な制御と
、そのため長い成形時間を必要とする。その主な理由は
成形される素材の熱膨張が特徴的な様子を示すからであ
る。ガラスの熱膨張の状態を第４図により詳しく説明す
る。第４図の＋ａｌはガラスの熱膨張を表すものである
。（ｂ）は比較のため金属材料の熱膨張を表す、ガラス
はガラス転移点までは金属材料などと同じように、温度
上昇に対しほぼ直線的に膨張する。転移点を越えると急
激に膨張が大きくなり、転移点以下に比べて数倍になる
。さらに温度が上がり屈伏点を越えるとさらに膨張は太
き（なるが、ガラスが変形を開始し見かけ上の膨張はし
なくなる。
写を実現するため、間隔規制部材の温度の精密な制御と
、そのため長い成形時間を必要とする。その主な理由は
成形される素材の熱膨張が特徴的な様子を示すからであ
る。ガラスの熱膨張の状態を第４図により詳しく説明す
る。第４図の＋ａｌはガラスの熱膨張を表すものである
。（ｂ）は比較のため金属材料の熱膨張を表す、ガラス
はガラス転移点までは金属材料などと同じように、温度
上昇に対しほぼ直線的に膨張する。転移点を越えると急
激に膨張が大きくなり、転移点以下に比べて数倍になる
。さらに温度が上がり屈伏点を越えるとさらに膨張は太
き（なるが、ガラスが変形を開始し見かけ上の膨張はし
なくなる。
ガラスの精密成形は屈伏点または転移点以上の温度で行
なわれるので冷却時の収縮を精密に制御しようとすると
収縮がほぼ一定の割合で起る転移点以下、例えば歪点以
下の温度にまで厳密に制御する必要があり、成形終了後
、型と光学素子を長い時間加圧状態で冷却しなければな
らないということになる。
なわれるので冷却時の収縮を精密に制御しようとすると
収縮がほぼ一定の割合で起る転移点以下、例えば歪点以
下の温度にまで厳密に制御する必要があり、成形終了後
、型と光学素子を長い時間加圧状態で冷却しなければな
らないということになる。
また、間隔規制部材の材質は、強度、耐熱性が要求され
るので、このような材料は一般に熱膨張率が小さく、ガ
ラスより熱膨張率の大きい材料は極めて限定されてしま
うという問題点がある。光学素子の素材としてプラスチ
ック材料を使用する場合は、プラスチック材料の熱膨張
率はきわめて大きいので、これよりも熱膨張率の大きい
材料を間隔規制部材として使用することは実質的に不可
能である。
るので、このような材料は一般に熱膨張率が小さく、ガ
ラスより熱膨張率の大きい材料は極めて限定されてしま
うという問題点がある。光学素子の素材としてプラスチ
ック材料を使用する場合は、プラスチック材料の熱膨張
率はきわめて大きいので、これよりも熱膨張率の大きい
材料を間隔規制部材として使用することは実質的に不可
能である。
本発明は上記課題に鑑み、レンズの厚み規制を別の手段
で行なうことにより、型の温度制御を容易にし高精度の
光学素子を成形できる方法を提供するものである。
で行なうことにより、型の温度制御を容易にし高精度の
光学素子を成形できる方法を提供するものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明の光学素子の成形方法
は、複数の成形型を具備し、複数の成形型の少なくとも
一つを、厚み制御用のダミー型として使用するという手
段を用いるものである。さらに、ダミー型内に、成形さ
れる光学素子材料と同じ材料を充填し、成形型とダミー
型を同温度に制御し、光学素子材料の転位点以下にまで
冷却するという手段を用いるものである。
は、複数の成形型を具備し、複数の成形型の少なくとも
一つを、厚み制御用のダミー型として使用するという手
段を用いるものである。さらに、ダミー型内に、成形さ
れる光学素子材料と同じ材料を充填し、成形型とダミー
型を同温度に制御し、光学素子材料の転位点以下にまで
冷却するという手段を用いるものである。
作用
本発明は上記したように光学素子の厚さを制御する手段
として、ダミー型を用い、ダミー型の中に成形される光
学素子と同じ材料を充填して成形を行ない、厚み制御用
素材と成形品を転位点以下にまで均等に温度制御するこ
とにより、成形後の冷却過程において成形品に有効に圧
力を加え続けて金型の光学面形状を正確にレンズに転写
し高精度の光学素子を形成するという作用を有する。
として、ダミー型を用い、ダミー型の中に成形される光
学素子と同じ材料を充填して成形を行ない、厚み制御用
素材と成形品を転位点以下にまで均等に温度制御するこ
とにより、成形後の冷却過程において成形品に有効に圧
力を加え続けて金型の光学面形状を正確にレンズに転写
し高精度の光学素子を形成するという作用を有する。
実施例
以下本発明の一実施例のガラスレンズの成形について図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の一実施例の成形状態を示す断面図であ
る。１と２はレンズに転写する光学面を有する成形型で
ある。３は厚み制御用のダミー型で成形型１． ２と連
結されており、厚み制御材７が充填されている。６は成
形されたレンズである。
る。１と２はレンズに転写する光学面を有する成形型で
ある。３は厚み制御用のダミー型で成形型１． ２と連
結されており、厚み制御材７が充填されている。６は成
形されたレンズである。
５は上下型の光軸合わせとレンズの外周を規制する田型
である。
である。
成形の手順はまず、一定の体積を有するガラス素材を成
形型に投入し、型とガラス素材を成形可能な温度にまで
加熱する。しかる後、上型を加圧することによりガラス
を変形させ、型の光学面形状を転写させつつ成形する。
形型に投入し、型とガラス素材を成形可能な温度にまで
加熱する。しかる後、上型を加圧することによりガラス
を変形させ、型の光学面形状を転写させつつ成形する。
第１図はレンズの変形が終了した状態および、その後の
冷却過程の状態を示す、田型５は図に示すように上下型
の間隔を規制しておらずレンズの厚みは、ダミー型内の
厚み制御材７により決められる。レンズとして成形され
るガラス素材の体積は、所望のレンズの体積よりごくわ
ずか少なくしておき、成形後ダミー型の厚み制御材７の
厚さよりも厚くならないようにする。ダミー型形状を成
形型と同一形状にすればより完全であるが、ダミー型を
安価にするため成形面が平面の型を用いる。厚み制御材
７を成形されるレンズと同じ厚さにすれば、目的を達成
できる。即ち、レンズ６の変形はダミー型が厚み制御材
７で規制された状態で終了し、引き続いて冷却過程に入
る。冷却過程では温度降下に伴い成形されたレンズ、成
形型、田型などすべての部材が収縮する。厚み制御材７
はレンズ６と同じ材質でありかつ厚みが同じであるから
、温度を同一に制御すれば全く同じ収縮をする。成形型
とダミー型は連結されているから、ダミー型の下降に伴
い上型１もおなしように下降し、成形型１．２の光学面
がレンズに密着した状態で冷却される。この状態を素材
の転位点以下にまで持続する。転位点以下では、レンズ
は最早変形しないので、加圧制御は必要ない、その後取
り出し温度まで冷却し成形されたレンズ６を取り出す、
厚み制御材７は繰り返し使用することができる。
冷却過程の状態を示す、田型５は図に示すように上下型
の間隔を規制しておらずレンズの厚みは、ダミー型内の
厚み制御材７により決められる。レンズとして成形され
るガラス素材の体積は、所望のレンズの体積よりごくわ
ずか少なくしておき、成形後ダミー型の厚み制御材７の
厚さよりも厚くならないようにする。ダミー型形状を成
形型と同一形状にすればより完全であるが、ダミー型を
安価にするため成形面が平面の型を用いる。厚み制御材
７を成形されるレンズと同じ厚さにすれば、目的を達成
できる。即ち、レンズ６の変形はダミー型が厚み制御材
７で規制された状態で終了し、引き続いて冷却過程に入
る。冷却過程では温度降下に伴い成形されたレンズ、成
形型、田型などすべての部材が収縮する。厚み制御材７
はレンズ６と同じ材質でありかつ厚みが同じであるから
、温度を同一に制御すれば全く同じ収縮をする。成形型
とダミー型は連結されているから、ダミー型の下降に伴
い上型１もおなしように下降し、成形型１．２の光学面
がレンズに密着した状態で冷却される。この状態を素材
の転位点以下にまで持続する。転位点以下では、レンズ
は最早変形しないので、加圧制御は必要ない、その後取
り出し温度まで冷却し成形されたレンズ６を取り出す、
厚み制御材７は繰り返し使用することができる。
ここでもし厚み制御材７がない状態で同様な成形を行っ
たとすると、変形終了はレンズ６が型内の空間を占有し
た時点であり、それ以降加圧が続くと、ガラスが成形型
と田型の間隙に入りこんでパリを生じたり、極端な場合
はレンズを型から取り出せないという状態になる。
たとすると、変形終了はレンズ６が型内の空間を占有し
た時点であり、それ以降加圧が続くと、ガラスが成形型
と田型の間隙に入りこんでパリを生じたり、極端な場合
はレンズを型から取り出せないという状態になる。
次に別の実施例を説明する。第２図は別の実施例に用い
る田型の平面図である。基本的には第１図と同じ成形で
あるが、第１の実施例と異なる点は、レンズを多数個同
時に成形するため、第１図の田型５に相当する田型８が
９個の成形穴を有することである。９個の成形穴の内Ａ
、Ｂにおいて厚み制御用のダミー型を使用して、第１図
に断面を示すのと同様に成形をする。この場合２個のダ
ミー型を使用することにより、厚み制御と冷却時の加圧
による形状転写をより正確にするとともに、−挙に７個
のレンズを成形することができ成形の効率が極めて良い
。
る田型の平面図である。基本的には第１図と同じ成形で
あるが、第１の実施例と異なる点は、レンズを多数個同
時に成形するため、第１図の田型５に相当する田型８が
９個の成形穴を有することである。９個の成形穴の内Ａ
、Ｂにおいて厚み制御用のダミー型を使用して、第１図
に断面を示すのと同様に成形をする。この場合２個のダ
ミー型を使用することにより、厚み制御と冷却時の加圧
による形状転写をより正確にするとともに、−挙に７個
のレンズを成形することができ成形の効率が極めて良い
。
さらに成形されるレンズの数を増やして、同時に多数個
成形することは勿論可能である。その場合、型の精度に
応じて、必要数のダミー型を配置して、すべてのレンズ
が精度良く転写されるようにする。
成形することは勿論可能である。その場合、型の精度に
応じて、必要数のダミー型を配置して、すべてのレンズ
が精度良く転写されるようにする。
以上の実施例では、ガラスレンズの成形例について述べ
たが、他のＭｉｄの光学ガラス素子についても、本発明
の方法により精密なガラス成形ができることは言うまで
もない、光学材料としてプラスチック材料を使用する場
合は、プラスチック材料の熱膨張率が大きいため、本発
明による成形方法がより一層有効である。
たが、他のＭｉｄの光学ガラス素子についても、本発明
の方法により精密なガラス成形ができることは言うまで
もない、光学材料としてプラスチック材料を使用する場
合は、プラスチック材料の熱膨張率が大きいため、本発
明による成形方法がより一層有効である。
発明の効果
以上のように本発明は、成形時に精密な転写を実現する
ことにより、極めて精度の高い光学素子を効率的に成形
することができるという効果を発揮するものである。
ことにより、極めて精度の高い光学素子を効率的に成形
することができるという効果を発揮するものである。
第１図は本発明の第１の実施例におけるレンズの成形状
態を示す断面図、第２図は本発明の第２の実施例におけ
る田型の平面図、第３図は従来成形方法を示す断面図、
第４図はガラスの熱膨張を示すグラフである。 １、 ２． １）． １２・・・・・・成形型、３・・
・・・・ダミー型、５・・・・・・田型、６．１４・・
・・・・成形されたレンズ７・・・・・・厚み制御材、
１３・・・・・・間隔規制部材、１５・・・・・・支持
部材。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第２図 Ａ 第３図
態を示す断面図、第２図は本発明の第２の実施例におけ
る田型の平面図、第３図は従来成形方法を示す断面図、
第４図はガラスの熱膨張を示すグラフである。 １、 ２． １）． １２・・・・・・成形型、３・・
・・・・ダミー型、５・・・・・・田型、６．１４・・
・・・・成形されたレンズ７・・・・・・厚み制御材、
１３・・・・・・間隔規制部材、１５・・・・・・支持
部材。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第２図 Ａ 第３図
Claims (2)
- （１）複数の成形型を具備し、複数の成形型の少なくと
も一つを、厚み制御用のダミー型として使用することを
特徴とする光学素子の成形方法。 - （２）ダミー型内に、成形される光学素子材料と同じ材
料を充填し、成形型とダミー型を同温度に制御し、光学
素子材料の転位点以下にまで冷却することを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項に記載の光学素子の成形方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63007772A JPH01183425A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 光学素子の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63007772A JPH01183425A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 光学素子の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01183425A true JPH01183425A (ja) | 1989-07-21 |
Family
ID=11674967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63007772A Pending JPH01183425A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 光学素子の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01183425A (ja) |
-
1988
- 1988-01-18 JP JP63007772A patent/JPH01183425A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR960034108A (ko) | 광학 소자의 성형방법 및 제조 장치 | |
| JPH01183425A (ja) | 光学素子の成形方法 | |
| US5601627A (en) | Method for molding optical element | |
| EP0599037A2 (en) | Molding machine for making an optical element and method of making the same | |
| JPS6379727A (ja) | 光学素子の成形方法 | |
| JP2504817B2 (ja) | 光学素子の成形方法 | |
| JPH0547488B2 (ja) | ||
| JPS62128932A (ja) | ガラスレンズの成形方法 | |
| JP3155395B2 (ja) | 光学ガラス素子の成形方法および成形装置 | |
| JP3681114B2 (ja) | ガラス光学素子の製造方法 | |
| JP2002249328A (ja) | 光学素子の成形方法 | |
| JP7563265B2 (ja) | プラスチック素子の製造方法、及びプラスチック素子の製造装置 | |
| JPH05319839A (ja) | 光学素子成形用型 | |
| JPH0465209A (ja) | 熱可塑性樹脂ｆｒｐ成形品の成形方法 | |
| JPH0757697B2 (ja) | ガラスレンズの成形方法 | |
| JPH107423A (ja) | 光学素子の製造方法 | |
| JPH0421528A (ja) | 光学素子の製造方法ならびに製造装置 | |
| JPH01176237A (ja) | ガラスレンズの成形方法 | |
| JP2006111484A (ja) | 光学素子の成形型及び成形方法 | |
| JP2001354435A (ja) | 光学素子の成形金型及び成形方法 | |
| JP3217153B2 (ja) | 光学素材成形型、それを使用する光学素材成形方法およびそれにより得られる光学素材 | |
| JP3719757B2 (ja) | 成形金型および成形方法 | |
| JP3187902B2 (ja) | ガラス光学素子の成形方法 | |
| JP3134173B2 (ja) | 光学ガラス成形型および光学ガラス成形方法 | |
| JPH04338120A (ja) | ガラス光学素子の成形方法 |