JPH01308840A - ガラスレンズの製造方法およびガラスレンズの製造装置 - Google Patents

ガラスレンズの製造方法およびガラスレンズの製造装置

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JPH01308840A
JPH01308840A JP9036189A JP9036189A JPH01308840A JP H01308840 A JPH01308840 A JP H01308840A JP 9036189 A JP9036189 A JP 9036189A JP 9036189 A JP9036189 A JP 9036189A JP H01308840 A JPH01308840 A JP H01308840A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガラスプレスレンズ、よす詳シくは溶融ガラ
スから直ちに無研摩で完成レンズを得る方法、およびそ
の装置に関する。
従来の技術 レンズはブランクスと称するガラスゴブやプレス成形品
から製造されている。
従来のゴブはガラス丸棒の切断や溶融ガラスの切断等の
方法で製造されており、いずれもその表面に傷、砂目、
シャーマーク、ひけ等を生じており、これをレンズ用金
型で成形しても傷や砂目、シャーマーク、ひけ等に基づ
く表面欠点を有するレンズしか得られない。従って、従
来のレンズは製造工程中表面欠点を除くための表面研摩
を不可欠としていた。この表面研摩はレンズ製造工程上
、最も手数のかかる工程であり、ゴブから直接レンズを
得る技術が検討されていた。
従来のガラスゴブは溶融ルツボからノズルを経て流れ出
るガラスを開閉ブレード刃で適当な大きさに切断する方
法、あるいはルツボ内の溶融ガラスをプランジャーでノ
ズルから押し出す方法等により得られている。前者は小
さなものの製造が困難である上、機構が複雑になる。ま
た、高温のガラスをブレードで切るためブレードにガラ
スが焼きつくことがある。さらに、シャーマークと称す
るブレード刃での切断痕がガラスに残り、これをレンズ
用金型で成形しても、成形レンズに表面欠点として残る
。後者は比較的粘性の高いガラスにしか用いられない上
、プランジャーがガラスの均一化を防ぎ、撹拌がしにく
くなるので光学ガラスには不適当である。
また、細いガラス棒を積み重ねて切断した後ゴブ状に成
形する方法があるが、刃厚分のロスが大きく、精度が余
り良くない。また、端面が砂かけ面であるので、これを
レンズ用金型で成形しても、成形レンズに砂目が表面欠
点として残る。
発明が解決しようとする課題 本発明は、従来におけるレンズ製造上膜も手間のかかる
研摩工程を行わず、しかも、溶融状態のガラスから直接
にレンズを製造するための方法、その装置、およびそれ
により得られt;レンズを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明はまず、ノズル先端から溶融ガラスを滴下し、該
ガラス滴の表面温度が軟化温度より低く内部温度が軟化
温度より高い温度になるまで落下させ、このガラス滴を
金型で受は直ちにこの金型と対向するもう一つの金型で
プレスしてレンズを得ることを特徴とするガラスレンズ
の製造方法を提供する。
第2に本発明は、ガラス溶融ルツボ、該ルツボ底部に設
けられたノズル、ルツボおよびノズル用温度制御手段、
ガラス滴落下距離調節手段を有しガラス滴を受ける鏡面
研摩された金型、およびガラス滴落下位置の側方に成形
時にこの金型と対向するよう配置され、鏡面研摩された
もう一つの金型を備えたガラスレンズ製造装置を提供す
る。
第3に本発明は、上記ガラスレンズ製造装置でプレス成
形されたガラスレンズを提供することにある。
本発明ガラスゴブは第1図に示すごとく、ルツボ(1)
中で溶融したガラス(2)をノズル(3)の先端から自
然落下させ、落下する溶融ガラス滴の表面温度が該ガラ
スの軟化温度より低くなるまで、即ち、ガラス表面が固
化するまでガラス滴を落下させることにより製造する。
ガラス表面が軟化温度より低くなるとこれを適当な受器
に捕集すれば表面にシャーマークやひげを生ずることが
ない。
従って、この様にして得られたガラスゴブを金型に入れ
て成型したとき表面に歪みのないレンズを得ることがで
きる。これはそのまま無、研摩レンズとして使用するこ
とができる。
ルツボおよびノズルは、通常の光学ガラスの溶融と同様
、ガラスの着色を防ぐために白金層のものを用いるのが
好ましいが、これに限定されるものではない。
ルツボは撹拌機(4)および加熱用ヒーター(5a)を
備えている。
ルツボ(1)およびノズル(3)の温度は加熱ヒーター
(5a、5b、5c、5d)を調節することにより所望
の温度に保持される。ルツボ(1)およびノズル(3)
の温度はガラスの性質、得ようとするゴブの大きさ等に
応じて設定すればよく、通常500〜1400℃の範囲
内である。特に、ノズル(3)の下方部と上方部の温度
は下方部を高く、上方部を低く設定すると、ガラス滴(
6)の滴下を容易にする。好ましくは下方部を50〜2
00℃程度、上方部より高くする。
上記の温度は、ガラスの表面張力、即ち、ガラス滴の大
きさに影響するため、重量精度の高いガラスゴブを得る
ためには、この温度を精密に管理する必要がある。ノズ
ル温度、必要ならばルツボ中のガラス温度を精密に管理
するために、これらの温度を自動的に制御する手段を講
するのが好ましい。その手段としてノズル先端でガラス
滴が形成され、落下するまでの時間、即ち、ガラス滴の
滴下時間とノズル先端でのガラス滴の温度とによって制
御するのがよい。具体的には、例えば発光器(8)によ
ってノズル先端を通過する光(9)を放射し、その光を
感知する受光器(10)をノズル先端に関し、発光器の
対面に配置し、ガラス滴の形成から落下までの時間を測
定し、その測定値に対応る信号を制御部(11)に送り
、その時間の変化量に応じてノズルおよび必要ならばル
ツボに設けられた加熱ヒーター(5a、5b、5c、5
d)の通電量を制御する方法等を採ればよい。
ノズル先端径はガラス滴の重量を左右する一因子である
。即ち、ガラス滴の重量は概ね、mg″ 2πrγ (m:重量、r:ノズル先端径、12表面張力)で表わ
される。一般にノズル先端径は0.5〜15關、好まし
くは0.5〜10mmである。ノズル先端径が大き過ぎ
ると表面張力よりも流出するガラスが勝って、層流にな
るのでガラス滴を得ることができない。
ノズル先端から出たガラスは表面張力により字状になっ
て順次落下する。
ガラス滴(6)はその表面温度がガラスの軟化温度より
低く内部温度が軟化温度より高い温度になるまで落下さ
せる。落下距離は、雰囲気温度、ガラス滴の大きさ、温
度、ガラスの熱伝導率、強制的な冷却手段を設けるか否
か等によって異なる。
従って、室温自然落下の場合は、一般に150cm以上
、好ましくは200cm以上の落下距離をとる。
落下距離の調節は、受器(7)の支持台(12)を上下
に移動することにより行なえばよい。その際、前述のノ
ズル温度調節に使用したのと同じ制御手段を用い、受光
器および放射温度計からの信号に基づき制御部を作動さ
せて、支持台を上下し、落下距離を調節してもよい。
また、ガラス滴を強制冷却してもよく、その場合はノズ
ル下方から、送風して落下距離を短くする方法等を採用
してもよい。
本発明では、落下したガラス滴をその内部温度が軟化温
度以上の温度を保っている間にレンズ用金型内(7,1
3)に回収し、その場でプレス成型してレンズ(14)
を製造する。この方法では、レンズ成型時にガラスゴブ
を再加熱する必要がなく、しかも、ガラス滴表面温度が
軟化温度以下になっているため金型に粘着することなく
、非常に効果的である。得られたガラスゴブは、シャー
マークやUけを有さないため、これをプレス成形して得
られるレンズは、表面に歪みがなく従って、光学レンズ
として使用し得る。即ち、研摩工程を省略することがで
きる。
本発明で得られるガラスゴブの最大値は主としてガラス
の表面張力によって支配される。各種光学レンズの溶融
温度域(700−1500℃)における表面張力は、l
 50−600dyne/cm程度であり、本発明の方
法で得られるゴブの最大重量は、ガラスの表面張力に応
じて異なるが、各々1〜5g程度である。例えば、表面
張力の大きいランタン系ガラスでは4〜5g程度のゴブ
を得ることができるが、表面張力の小さい重7リントガ
ラスで得られるゴブは、2〜3g程度である。一方、製
造しうるガラスゴブの最小値は、主としてノズル先端径
によって決まる。ノズルはガラスの着色を防ぐために白
金など貴金属製のものが用いられるが、加工が困難なの
で、その先端径の実用上の下限は0 、5 cm程度で
あり、従って、ゴブの最小値は50m9程度である。
また、本発明においては、第2図のように、ガラス滴の
温度を測定する放射温度計(15)を設けて、その測定
値に関する信号を制御部(l l)に送り、ガラス滴の
形成から落下までの時間の変化量およびガラス滴の温度
に応じて、ヒーター(5a。
5b、5c、5d)の通電量を制御してもよい。
尚、本発明はほとんどすべての光学ガラスに適用可能で
ある。
以下実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例 底部に内径10am、先端径5mm、長さ1000闘の
白金ノズルを有する内容積2Ωの白金製ルツボに重7リ
ントガラス1.812を入れ、これを撹拌下1000℃
に加熱溶融した。ノズル上部(400mm)を800±
2℃に、ノズル中部C40C40Oを850±2℃にノ
ズル下部(200mm)を900±2℃に加熱しながら
、溶融ガラスを自然滴下させIこ。
ノズルの31R下方に直径loim、深さ0,36朋、
曲率半径34.9mmの凸レンズ用ステンレス製鏡面仕
上げ金型を配置し、落下ガラス滴を受け、そのまま40
0℃でプレス成形してガラスレンズ100個を得た。得
られたガラスレンズの重量は277〜283mgの範囲
にあり、±1%の精度があった。また、ガラス表面を顕
微鏡により観察したどころ表面に傷またはシャーマーク
やひけに起因する歪みを有するものは全くなく、研摩す
ることなく、そのまま光学レンズとして使用し得るもの
であった。
発明の効果 本発明の方法および装置によって得られるレンズは、光
学レンズ成型上問題となる傷、砂目、ひけ、シャーマー
ク等を有さす、かつ一定条件で得られるものは非常に高
い重量精度を有していた。
さらに本発明では、レンズを簡単な装置および操作で得
ることができ、しかも、その重量精度のコントロールが
極めて容易である。しかも、ガラス損失が少なく経済的
である。
本発明方法で得られるレンズは、そのままで光学レンズ
としての使用が可能となり、従来の研摩作業が不要とな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明装置の概要図である。 (1)・・・ルツボ、     (2)・・・溶融ガラ
ス、(3)・・・ノズノ呟     (4)・・・撹拌
機、(5a)、(5b)、(5c)、(5d)=ヒータ
ー、(6)・・・ガラス滴、    (7)・・・受器
、(8)・・・発光器、    (9)・・・光、(l
O)・・・受光器、    (11)用制御部、(12
)・・・支持台、    (13)用レンズ金型、(1
4)・・・レンズ、    (+5)用放射温度計。 特許出願人 ミノルタカメラ株式会社 代 理 人 弁理士 青白 葆 はが2名第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ノズル先端から溶融ガラスを滴下し、該ガラス滴の
    表面温度が軟化温度より低く、内部温度が軟化温度より
    高い状態にある間に第1の鏡面金型で受けて、該金型と
    対向する第2の鏡面金型で該ガラス滴をプレス成形して
    無研摩レンズを得る製造方法。 2、ノズル下方部の温度がノズル上方部の温度より高い
    請求項1記載の方法。 3、ノズル下方部の温度がノズル上方部の温度より50
    0℃〜2000℃高い請求項2記載の方法。 4、ノズル下方部の温度が600〜1400℃で、ノズ
    ル上方部の温度が500〜1350℃である請求項3記
    載の方法。 5、ガラス溶融ルツボ、該ルツボ底部に設けられたノズ
    ル、ルツボおよびノズル用温度制御手段、ガラス滴落下
    距離調節手段を有しガラス滴を受ける鏡面研摩された第
    1の金型、およびガラス滴落下位置の側方に成形時に第
    1の金型と対向するよう配置され、表面研磨された第2
    の金型を備えたガラスレンズ製造装置。 6、ルツボおよびノズル用温度制御手段が、ノズル先端
    のガラス滴の形成から落下までの時間、および/または
    ガラス滴の温度に基づいて制御する手段である請求項5
    記載の装置。 7、ノズル用温度制御手段がノズル上方部とノズル下方
    部とで異なった温度に制御し得るよう設定されている請
    求項5又は請求項6記載の装置。 8、ノズル先端から溶融ガラスを滴下し、該ガラスの表
    面温度が軟化温度より低く、内部温度が軟化温度より高
    い状態にある間に第1の鏡面金型で受けて、該金型と対
    向する第2の鏡面金型でプレス成形されたレンズ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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