JPH03146427A - ガラス光学素子の成形方法および成形型と成形用プリフォーム - Google Patents

ガラス光学素子の成形方法および成形型と成形用プリフォーム

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JPH03146427A
JPH03146427A JP28377889A JP28377889A JPH03146427A JP H03146427 A JPH03146427 A JP H03146427A JP 28377889 A JP28377889 A JP 28377889A JP 28377889 A JP28377889 A JP 28377889A JP H03146427 A JPH03146427 A JP H03146427A
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JP
Japan
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molding
preform
mold
shoulder
forming
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Pending
Application number
JP28377889A
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English (en)
Inventor
Takashi Ikeuchi
池内 孝
Mitsuo Goto
光夫 後藤
Toshihiko Harada
敏彦 原田
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03146427A publication Critical patent/JPH03146427A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/46Lenses, e.g. bi-convex
    • C03B2215/48Convex-concave

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガラス光学素子の成形に関するもので、特に、
球欠部を有するメニスカスレンズの成形方法および成形
型と成形用プリフォームに関するものである。
〔従来の技術〕
従来、ガラス光学素子の成形に当たっては、所望の最終
製品の形状に近似する形状を有するガラスプリフォーム
(以下単にPFと称する)を戒形型内にセットするとと
もに所定の成形条件にて、前記PFを成形型内にて押圧
成形し、前記成形型の成形面を前記PFに転写すること
により成形する方法が、一方法として採用されている。
しかし、前記方法によって、球欠部を有するメニスカス
レンズを成形する場合には、良好な転写性を得ることが
困難であることが知られており、またその転写性を確保
する手段として、PF厚形状最適化や、成形型の型温コ
ントロール等の成形条件の制御の開発が進められている
第6図に示すのが、球欠部を有するメニスカスレンズ1
の例で、このメニスカスレンズlは、レンズ光学機能面
1a、lbと非光学機能面1e。
trとから威るとともにレンズ光学機能面1aは非球面
形状を有し、非光学機能面1eは肩部、非光学機能面1
fは外周側面である。
尚、図中1cは中肉、1dは球欠深さを示す。
しかして、前記第6図示のメニスカスレンズ1の成形を
、前記成形方法により実施するに当たっての転写性向上
の手段として挙げられるPF厚形状最適化の具体例とし
ては、所望するレンズ品質、すなわち、光学機能面1a
、lbの形状精度、中肉IC1球欠球欠深d等を確保す
るために、第7図示のPF2の光学機能面2a、2bの
曲率半径、中肉2C1球欠深さ2d等の検討がなされて
いる。
例えば、PF2の光学機能面2aの曲率半径設定におい
て、第8図に示すように、PF2を下型3にセットした
時、PF2の光学機能面2aが下型3の成形面3aに対
し中当りになり、成形過程でガラス転写がレンズ中心部
から外周部に進行するように配慮されている。
また、球欠深さ2dの設定においては、第9図に示す如
く、上型4の球欠深さ4bとの関係が配慮されている。
すなわち、PF2の球欠深さ2dが上型4の球欠深さ4
bに比較して大きすぎると、第10図に示すように、成
形時に上型4の肩部4 ca:PF2の肩部2eから当
接し始めるため、光学機能面2aに対する成形面4aの
転写が完了しないうちにPF2の光学機能面2aと下型
3の成形面3aの外周部同志が当接してしまい、閉室間
6を形威し、外周と中心の中間部分の転写不良となる。
逆に、PF2の球欠深さ2dが上型4の球欠深さ4bに
比較して小さすぎると、第11図に示す如く、PF2の
肩部2eと上型4の肩部4CがPF2の肩部2eに十分
当接しないために、光学機能面2aの外周打ち残り部7
の転写不良となる。
他方、前記した転写性向上の手段としての成形条件の設
定においては、光学機能面2aの大きな変形量を必要と
する下型温度を上型温度より高めに設定する等の工夫が
なされている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、前記従来の成形方法の球欠部を有するメニス
カスレンズの成形に対する適用に当たっての転写性向上
手段については以下のような欠点を有するものである。
すなわち、例えば、成形されるレンズの光学機能面1a
の非球面形状が外周部において、近似形状に対し、急激
に内側に変位するような形状である場合は、下型成形面
3aとPF2の光学機能面2aの外周部が成形開始時に
極めて当接し易いため、前述のようなPF2の光学機能
面2aの曲率半径や球欠深さ2dの設定の考え方、成形
条件設定の考え方のみでは、対応しきれず、十分な転写
性を得ることが困難となる。
また、転写性を確保するために、型温、成形圧力を上げ
すぎると、成形されたレンズの光学機能面1a、lbを
上下型4.3の成形面4a、3bにおいて、ガラスと型
との融着が発生したり、レンズ肩部1eや外周側面If
にカンを生ずることになる。
このカンは、成形されたレンズの冷却時にPF2のガラ
スの線膨張係数と、これよりも線膨張係数の小さい上型
4や別型5の線膨張係数の差により発生するもので、型
温や成形圧力を高くしすぎた時に、レンズと上型4の肩
部4Cや別型5の成形面5aが過度に密着した時に、ガ
ラス収縮が拘束されておこるのである。
以上のように、球欠部を有するメニスカスレンズの成形
は、PFや成形条件の十分な検討を要するのみならず、
レンズ形状によっては所望の品質製品を得ることが困難
である。
因って、本発明は前記従来の成形方法における問題点に
鑑みて開発されたもので、レンズ形状に左右されない十
分な転写性を得ることのできる球欠部を有するメニスカ
スレンズの成形方法および成形型と成形用プリフォーム
の提供を目的とするものである。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明のガラ
ス光学素子の成形方法は、プリフォームを成形型にて押
圧成形し、成形型の成形面をプリフォームに転写するこ
とにより成形する球欠部を有するメニスカスレンズの成
形方法において、前記プリフォームの非光学機能面と、
この非光学機能面に対応する前記成形型の成形面とを、
互いに徐々に当接せしめて成形することを特徴とするも
ので、PFの光学機能面が成形型の成形面に対して常に
中当りで成形が進行するようにするとともにPFの非光
学機能面が成形型の成形面に対して全面同時に密着しな
いようにしたものであしかして、前記本発明方法の実施
に使用する成形型は、プリフォームを成形型にて押圧成
形し、成形型の成形面をプリフォームに転写することに
より成形する球欠部を有するメニスカスレンズの成形型
において、前記プリフォームの非光学機能面に対応する
成形面が、前記プリフォームの非光学機能面に対して、
徐々に当接していくような形状を有することを特徴とす
るとともに成形用プリフォームはプリフォームを成形型
にて押圧成形し、成形型の成形面をプリフォームに転写
することにより成形する球欠部を有するメニスカスレン
ズの成形用プリフォームにおいて、前記プリフォームの
非光学機能面が、この非光学機能面に対応する、前記成
形型の成形面に対し、徐々に当接していくような形状を
有することを特徴とするものである。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面とともに説明する。
(第1実施例) 第1図は本発明の第1実施例を示す説明図、第2図はそ
の実施に使用するプリフォームの断面図、第3図は成形
後のメニスカスレンズの断面図である。
しかして、第1図示の成形型10はスリーブ9内に進退
動自在に内装された上下型4.3および別型5から威り
、上下型4.3の成形面4a、3aの面間偏心はスリー
ブ9によって保証されるとともに上型4の成形面4aは
球面形状、下型3の成形面3aは非球面形状を有してい
る。
また、本実施例において使用するPF8は第2図に示す
通り、光学機能面8a、8bと非光学機能面8c、8d
を有するとともに非光学m能面8Cは肩部組部8c+と
肩部テーパ部aCtから成り、かつ非光学機能面8dは
外周側面テーパ部から成り、前記肩部テーパ部8C8の
なす角度は2゜外周側面テーパ部8dは中心軸に対し内
側に2゜の角度をもって形成されている。
前記PF8の形状寸法の一例を挙げると以下の通りであ
る。
外径(8g)φ15aa 球欠直径(8h)φ5m 球欠深さ(8f)  3111 中肉(8e)    6閣 肩部平坦部(8cl )1m さて、以上のtl威から成る成形型10により、PF8
を用いてメニスカスレンズ11をt形する方法について
以下に説明する。
まず、第1図に示す如く、成形型10の上下型4.3間
にPF8をセットする。
しかる後、所定の成形条件下にPF8を上下型4.3に
て押圧成形すると、上型4の肩部4cとPF8の肩部8
cは、まず平坦部9c、が当接した後、テーパ部8c8
は中心部から外周部に向かって徐々に当接されていく。
他方、下型3の成形面3aとPF8の光学機能面8aに
ついては、前記PF8の肩部8cのチー?く部8c、と
上型4の肩部4cの外周部の当接がおこらないので、光
学機能面8aと下型3の成形面3aの外周部同志を当接
させるような力が発生せず、常に中当り状態で、成形が
進行し、良好な転写性が確保される。
加えて、PF8の肩部8Cと外周側面8dがテーパを有
していることにより、PF8の肩部8Cと上型4の肩部
4CおよびPF8の外周側面8dと別型5の成形面5a
の相互の全面密着せず、ガラス収縮時の拘束によるカン
の発生が阻止される。
尚、成形後のレンズ11の肩部11aは、第3図に示す
如く、上型4の肩部4Cの転写により、外周部にわずか
にテーパ部11a2が残る場合もあるが、大部分は平坦
部fla+ となり、また、外周側面11bもテーパ部
r 1 bzが残る場合もあるが、大部分は別型5の成
形面5aの転写により、中心軸に平行な面11b、とな
る。
従って、レンズ11の組立時の基準衝面は、ラジアル方
向は外周側面11b1を、光軸方向は肩部平坦部11a
lをそのまま使用することが可能である。
(第2実施例) 第4図は本発明の第2実施例を示す説明図、第5図は成
形後のレンズの断面図である。
しかして、本実施例に使用する成形型lOの溝底中、上
型12は、その成形面肩部12aがPF13の肩部13
aとの間隙が中心部から外周部に向かって開く方向に2
1の角度をもったテーパ部にて形成されている点を第1
実施例の上型4と異にし、その他の構成は同一のもので
あり、同一構成部分には同一番号を付してその説明は省
略する。
また、本実施例において使用するPF13の形状につい
ては前記第1実施例のPF8の肩部8Cとの形状を異に
する以外は同一形状から威り、その形状の説明および具
体的寸法の説明は省略する。
そして、前記PF13の肩部13aは平坦部により形成
し、外周側面13bはPF8の外周側面8dと同様に中
心軸に対して内側に2@の角度をもつテーパ部により形
成されている。
そこで、これらの構成から成る成形型10により、前記
形状のPF13を使用してレンズ14を成形する場合に
は、前記第1実施例と同様に上下型12.3間にPF1
3をセットした後、所定の成形条件にて押圧成形するが
、第1実施例と同様に、その成形工程において、中当り
状態での成形が進行し、良好な転写性が確保されるとと
もにカンの発生をも阻止される。
尚、本実施例にて成形されたレンズ14は、第5図にて
示す如く、肩部12aは上型12の肩部12aの転写に
より、外周部にわずかに平坦部14a、が残る場合もあ
るが、大部分はテーパ部14a+ として成形されると
ともに外周側面14bは第1実施例と同様に中心軸と平
行な面となる。
以上の点から、本実例での成形方法による場合、レンズ
14の組立時に、光軸方向の組立基準衝面が不要の場合
、第1実施例より安価な単純形状のPFにて成形できる
利点を有する。
以上の説明においては、その実施例において、PFまた
は成形型の成形面にテーパを設けることにより構成した
場合について述べたが、これに換えて、適度な曲率を有
するR形状を設けることによっても同様の作用効果を得
ることができ、さらに第1実施例においてはPFの形状
に所要の構成を与えるとともに第2実施例では、PFお
よび成形型の両者に所要の構成を与えて実施した場合を
述べたが、成形型の構成に対してのみプリフォームの非
光学機能面との成形面が徐々に当接せしめ得る構成(例
えば前記テーパ部あるいはR形状部を設ける構成)を与
えて実施することも勿論可能である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、従来、
良好な転写性を得ることが困難とされていた非球面形状
のレンズでも無理のない温度、圧力条件での成形を可能
ならしめるとともに成形レンズを成形型により冷却収縮
時に拘束することなくカンの発生をも防止し、さらには
、比較的低温、低圧条件で、スムーズな転写が進行する
のでガラスと型との融着等の不良を減少せしめ型身命の
延命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す説明図、第2図はそ
の実施に使用するプリフォームの断面図、第3図は成形
後のメニスカスレンズの断面図、第4図は本発明の第2
実施例を示す説明図、第5図は成形後のレンズの断面図
、第6図乃至第11図は従来の球欠部を有するメニスカ
スレンズの成形方法を示す説明図である。 11゜ 14・・・球欠部を有するメニスカスレンズ 13・・・プリフォーム 2、8゜ 3・・・下型 4.12・・・上型 5・・・胴壁 9・・・スリーブ 10・・・成形型

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プリフォームを成形型にて押圧成形し、成形型の
    成形面をプリフォームに転写することにより成形する球
    欠部を有するメニスカスレンズの成形方法において、 前記プリフォームの非光学機能面と、この非光学機能面
    に対応する前記成形型の成形面とを、互いに徐々に当接
    せしめて成形することを特徴とするガラス光学素子の成
    形方法。
  2. (2)プリフォームを成形型にて押圧成形し、成形型の
    成形面をプリフォームに転写することにより成形する球
    欠部を有するメニスカスレンズの成形型において、 前記プリフォームの非光学機能面に対応する成形面が、
    前記プリフォームの非光学機能面に対して、徐々に当接
    していくような形状を有することを特徴とするガラス光
    学素子の成形型。
  3. (3)プリフォームを成形型にて押圧成形し、成形型の
    成形面をプリフォームに転写することにより成形する球
    欠部を有するメニスカスレンズの成形用プリフォームに
    おいて、 前記プリフォームの非光学機能面が、この非光学機能面
    に対応する、前記成形型の成形面に対し、徐々に当接し
    ていくような形状を有することを特徴とするガラス光学
    素子の成形用プリフォーム。
JP28377889A 1989-10-31 1989-10-31 ガラス光学素子の成形方法および成形型と成形用プリフォーム Pending JPH03146427A (ja)

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