JPH0370622B2 - - Google Patents
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- JPH0370622B2 JPH0370622B2 JP58085015A JP8501583A JPH0370622B2 JP H0370622 B2 JPH0370622 B2 JP H0370622B2 JP 58085015 A JP58085015 A JP 58085015A JP 8501583 A JP8501583 A JP 8501583A JP H0370622 B2 JPH0370622 B2 JP H0370622B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- molten
- lens material
- lens
- concave spherical
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、顕微鏡の対物レンズ或は音響レン
ズ等に用いられる微小径の凹球面レンズの製造方
法に関する。
ズ等に用いられる微小径の凹球面レンズの製造方
法に関する。
半球に近い凹球面レンズを高精度に製作するこ
とは曲率半径の大小に拘らず困難とされている。
まして曲率半径が0.5mm以下の凹球面を研摩によ
り高精度に研摩することは不可能に近いものであ
つた。これを解決する手段として、特開昭55−
149998号に、溶融材料中の気泡が真球度の高いこ
とを利用し、溶融させたレンズ材料、例えば石英
ガラス、フリントガラス、コパールガラス、クラ
ウンガラス等のレンズに用いられる各種のガラス
材料中に意図的に微細な気泡を生じさせる手段が
開示されている。しかしながら、この開示された
従来技術では、任意所望の曲率半径を有する凹球
面レンズを得るためには、測定により所望の曲率
半径を有する気泡を捜し出さねばならず、非常に
煩わしいものであつた。また、一定の大きさの気
泡が生ずるように同じ大きさの空気穴を多数設置
する方法もとられているが、これとて任意所望の
大きさの穴を得るには、空気穴の大きさを変えな
ければならないという煩わしさがあつた。従つ
て、上記従来技術では、任意所望の曲率半径を有
する微小径の凹球面レンズを安定的に供給するこ
とは難しいという問題があつた。
とは曲率半径の大小に拘らず困難とされている。
まして曲率半径が0.5mm以下の凹球面を研摩によ
り高精度に研摩することは不可能に近いものであ
つた。これを解決する手段として、特開昭55−
149998号に、溶融材料中の気泡が真球度の高いこ
とを利用し、溶融させたレンズ材料、例えば石英
ガラス、フリントガラス、コパールガラス、クラ
ウンガラス等のレンズに用いられる各種のガラス
材料中に意図的に微細な気泡を生じさせる手段が
開示されている。しかしながら、この開示された
従来技術では、任意所望の曲率半径を有する凹球
面レンズを得るためには、測定により所望の曲率
半径を有する気泡を捜し出さねばならず、非常に
煩わしいものであつた。また、一定の大きさの気
泡が生ずるように同じ大きさの空気穴を多数設置
する方法もとられているが、これとて任意所望の
大きさの穴を得るには、空気穴の大きさを変えな
ければならないという煩わしさがあつた。従つ
て、上記従来技術では、任意所望の曲率半径を有
する微小径の凹球面レンズを安定的に供給するこ
とは難しいという問題があつた。
この発明は、従来技術の上記問題を解消し、任
意所望の曲率半径を有する微小径の凹球面レンズ
を安定的に供給することのできる凹球面レンズの
製造方法を提供することを目的としている。
意所望の曲率半径を有する微小径の凹球面レンズ
を安定的に供給することのできる凹球面レンズの
製造方法を提供することを目的としている。
以下、この発明の詳細を実施例に従つて説明す
る。
る。
第１図はこの発明の第１実施例を示しており、
同図において、溶融容器１内には吐出に必要な一
定の温度で溶融されたレンズ材料（石英ガラス）
２が収容され、この溶融レンズ材料２は一定の速
度で材料吐出ノズル３より垂下してくる。このと
き、溶融容器１内で材料吐出ノズル３と同軸に設
置された流体吐出ノズル４より、所望の曲率半径
を得るために必要な流体５が溶融しているレンズ
材料２内に一定間隔で注入され球体を形成する。
内部に流体５の入つている溶融レンズ材料２は、
吐出速度と同じ速度で矢印Ａ方向に下方に引き出
され、第２図に示すように内部に一連の球体５を
形成した均一径のロツド７としてか、或は矢印Ｂ
方向に動く材料切断鋏６により１個ずつに分割し
た第３図に示すように内部に一個の球体５を形成
したゴブ８として提供される。こうして、この発
明によれば、溶融しているレンズ材料中に必要と
するレンズの曲率半径に応じて流体を注入し、そ
の注入量をレンズ材料の粘度や温度或は曲率半径
の大小に応じて制御し、例えば溶融レンズ材料２
中に注入する流体５の体積を調節する。溶融レン
ズ材料が冷却固化した後、一般的な削り出しの方
法で球体５の凹球面がレンズ面となるように加工
し、任意所望の曲率半径を有する微小径の凹球面
レンズを安定的に供給することができる。
同図において、溶融容器１内には吐出に必要な一
定の温度で溶融されたレンズ材料（石英ガラス）
２が収容され、この溶融レンズ材料２は一定の速
度で材料吐出ノズル３より垂下してくる。このと
き、溶融容器１内で材料吐出ノズル３と同軸に設
置された流体吐出ノズル４より、所望の曲率半径
を得るために必要な流体５が溶融しているレンズ
材料２内に一定間隔で注入され球体を形成する。
内部に流体５の入つている溶融レンズ材料２は、
吐出速度と同じ速度で矢印Ａ方向に下方に引き出
され、第２図に示すように内部に一連の球体５を
形成した均一径のロツド７としてか、或は矢印Ｂ
方向に動く材料切断鋏６により１個ずつに分割し
た第３図に示すように内部に一個の球体５を形成
したゴブ８として提供される。こうして、この発
明によれば、溶融しているレンズ材料中に必要と
するレンズの曲率半径に応じて流体を注入し、そ
の注入量をレンズ材料の粘度や温度或は曲率半径
の大小に応じて制御し、例えば溶融レンズ材料２
中に注入する流体５の体積を調節する。溶融レン
ズ材料が冷却固化した後、一般的な削り出しの方
法で球体５の凹球面がレンズ面となるように加工
し、任意所望の曲率半径を有する微小径の凹球面
レンズを安定的に供給することができる。
この第１実施例において、流体５はAr、He、
H2のガスであつてもよく、或はSn、Zn、Al等の
溶融金属であつてもよい。またロツド７又はゴブ
８に対する冷却後の加工に際しては、ごく一般的
な削り出しの方法でもよいし、ロツド７の場合な
どには切断部に適当な深さのノツチをつけてトー
チで加熱し、熱応力により切断してもよい。特に
ロツド７に対する熱応力による切断では、切断位
置を正確にコントロールすることにより２ケ分の
凹球面レンズが取れる。
H2のガスであつてもよく、或はSn、Zn、Al等の
溶融金属であつてもよい。またロツド７又はゴブ
８に対する冷却後の加工に際しては、ごく一般的
な削り出しの方法でもよいし、ロツド７の場合な
どには切断部に適当な深さのノツチをつけてトー
チで加熱し、熱応力により切断してもよい。特に
ロツド７に対する熱応力による切断では、切断位
置を正確にコントロールすることにより２ケ分の
凹球面レンズが取れる。
特に高精度の凹球面を必要とする場合には、第
４図に示すように、一旦切断したゴブ８を容器に
収容した溶融Sn９中で再加熱溶融し、ゴブ８内
部の球体の真球度を向上させることも可能であ
る。特に、流体５が気体の場合には、レンズ材料
が溶融している状態で外圧を調整することによ
り、例えばゴブ８を再溶融して外圧を加えること
により、球の曲率半径を調整することも可能であ
る。即ち、溶融Sn９中で溶融したゴブ８はSnと
ゴブ材料の比重により液面上に出る体積が異な
り、ゴブ材料が軽ければ液面上に出る体積が増加
し、全体の形状は偏平になるが、形状が安定する
まで充分に溶融しておけばゴブ８内の気泡５の形
状を真球に保つことができる。
４図に示すように、一旦切断したゴブ８を容器に
収容した溶融Sn９中で再加熱溶融し、ゴブ８内
部の球体の真球度を向上させることも可能であ
る。特に、流体５が気体の場合には、レンズ材料
が溶融している状態で外圧を調整することによ
り、例えばゴブ８を再溶融して外圧を加えること
により、球の曲率半径を調整することも可能であ
る。即ち、溶融Sn９中で溶融したゴブ８はSnと
ゴブ材料の比重により液面上に出る体積が異な
り、ゴブ材料が軽ければ液面上に出る体積が増加
し、全体の形状は偏平になるが、形状が安定する
まで充分に溶融しておけばゴブ８内の気泡５の形
状を真球に保つことができる。
第５図はこの発明の第２実施例を示しており、
同図において、加熱装置（図示されていない）に
より加熱されている溶融容器１０内で溶融してい
るレンズ材料（石英ガラス）１２に流体吐出ノズ
ル１１を投入し、流体吐出装置並びにノズル移動
装置（何れも図示されてない）により、流体吐出
ノズル１１を矢印Ｃ及びＤ方向にかつ矢印Ｅ方向
に移動させながら、溶融しているレンズ材料１２
中に一定の深さと間隔で流体１３をレンズ材料１
２全体に行き亘るように吐出して注入して行き、
流体吐出ノズル１１を引き上げて吐出は完了す
る。流体吐出ノズル１１は、流体吐出時にノズル
先端からの流体１３の切れを良くするために、吐
出時には下方或は上方に移動することができる。
第５図では流体吐出ノズル１１は、上方を向いて
いるが、流体１３がレンズ材料１２より比重が大
きいときは下向きにする。こうして、流体吐出ノ
ズル１１の向きを流体１３とレンズ材料１２との
比重の大小で上向きか下向きかを決め、更に流体
１３の切れを良くするために吐出時にノズル１１
を流体の吐出方向と反対方向に後退させる。この
ようにして溶融レンズ材料１２全体に流体１３を
吐出し終えたならば、流体１３が真球になるまで
必要な時間、溶融状態を保持した後に、レンズ材
料１２を、歪が生じないように除冷した後、溶融
容器１０から取り出し、取り出したレンズ材料に
対し流体１３により成型された球体を中心にして
切り出し必要な形状に加工する。流体１３は第１
実施例の場合と同様である。
同図において、加熱装置（図示されていない）に
より加熱されている溶融容器１０内で溶融してい
るレンズ材料（石英ガラス）１２に流体吐出ノズ
ル１１を投入し、流体吐出装置並びにノズル移動
装置（何れも図示されてない）により、流体吐出
ノズル１１を矢印Ｃ及びＤ方向にかつ矢印Ｅ方向
に移動させながら、溶融しているレンズ材料１２
中に一定の深さと間隔で流体１３をレンズ材料１
２全体に行き亘るように吐出して注入して行き、
流体吐出ノズル１１を引き上げて吐出は完了す
る。流体吐出ノズル１１は、流体吐出時にノズル
先端からの流体１３の切れを良くするために、吐
出時には下方或は上方に移動することができる。
第５図では流体吐出ノズル１１は、上方を向いて
いるが、流体１３がレンズ材料１２より比重が大
きいときは下向きにする。こうして、流体吐出ノ
ズル１１の向きを流体１３とレンズ材料１２との
比重の大小で上向きか下向きかを決め、更に流体
１３の切れを良くするために吐出時にノズル１１
を流体の吐出方向と反対方向に後退させる。この
ようにして溶融レンズ材料１２全体に流体１３を
吐出し終えたならば、流体１３が真球になるまで
必要な時間、溶融状態を保持した後に、レンズ材
料１２を、歪が生じないように除冷した後、溶融
容器１０から取り出し、取り出したレンズ材料に
対し流体１３により成型された球体を中心にして
切り出し必要な形状に加工する。流体１３は第１
実施例の場合と同様である。
第６図はこの発明の第３実施例を示しており、
同図において、加熱装置（図示されてない）によ
り加熱されている溶融容器１４内にSn等の軟化
点が低くレンズ材料と濡れない金属１８が溶融し
て溶融金属浴を構成している。また溶融容器１４
内には溶融金属１８の表面を２分する仕切板１６
が設置されており、分割された一方にはレンズ材
料（石英ガラス）１７が溶融状態で浮んでおり、
もう一方には流体吐出ノズル１５が投入されてい
る。流体吐出ノズル１５は、仕切板１６の下を通
して溶融しているレンズ材料１７側に、流体吐出
装置並びにノズル移動装置（何れも図示されてな
い）により、矢印Ｃ及びＤ方向にかつ矢印Ｅ方向
に移動しながら、一定量の流体１９を一定間隔で
レンズ材料１７全体に行き亘るように吐出して注
入して行く。流体１９は溶融金属１８と混わら
ず、かつ溶融金属１８並びにレンズ材料１７より
も比重が小さいものを用いる。流体吐出ノズル１
５は吐出時の流体１９の切れを良くするために上
下動ができる。このようにして吐出された流体１
９は、溶融金属１８中を浮上して行き、やがては
溶融しているレンズ材料１７にも入り込んで行き
球体を形成する。流体１９がレンズ材料１７中に
充分入り込んだならば、溶融容器１４の温度を下
げて行き、レンズ材料１７を歪が生じないように
除冷する。除冷後は溶融金属浴からレンズ材料１
７を取り出し、第２実施例の場合と同様に加工す
る。
同図において、加熱装置（図示されてない）によ
り加熱されている溶融容器１４内にSn等の軟化
点が低くレンズ材料と濡れない金属１８が溶融し
て溶融金属浴を構成している。また溶融容器１４
内には溶融金属１８の表面を２分する仕切板１６
が設置されており、分割された一方にはレンズ材
料（石英ガラス）１７が溶融状態で浮んでおり、
もう一方には流体吐出ノズル１５が投入されてい
る。流体吐出ノズル１５は、仕切板１６の下を通
して溶融しているレンズ材料１７側に、流体吐出
装置並びにノズル移動装置（何れも図示されてな
い）により、矢印Ｃ及びＤ方向にかつ矢印Ｅ方向
に移動しながら、一定量の流体１９を一定間隔で
レンズ材料１７全体に行き亘るように吐出して注
入して行く。流体１９は溶融金属１８と混わら
ず、かつ溶融金属１８並びにレンズ材料１７より
も比重が小さいものを用いる。流体吐出ノズル１
５は吐出時の流体１９の切れを良くするために上
下動ができる。このようにして吐出された流体１
９は、溶融金属１８中を浮上して行き、やがては
溶融しているレンズ材料１７にも入り込んで行き
球体を形成する。流体１９がレンズ材料１７中に
充分入り込んだならば、溶融容器１４の温度を下
げて行き、レンズ材料１７を歪が生じないように
除冷する。除冷後は溶融金属浴からレンズ材料１
７を取り出し、第２実施例の場合と同様に加工す
る。
以上説明したように、この発明は、溶融してい
るガラスからなるレンズ材料中に流体を注入する
ことにより球体を形成しこの形成された球体の凹
球面をレンズ面とするので、注入する流体の量又
は体積を制御することにより任意所望の曲率半径
の凹球面が前記球体から容易に得られ、これによ
り任意所望の曲率半径を有する凹球面レンズが安
定的に供給され、特に微小径の凹球面レンズの製
造に際し特段に有効なものとなるという効果があ
る。
るガラスからなるレンズ材料中に流体を注入する
ことにより球体を形成しこの形成された球体の凹
球面をレンズ面とするので、注入する流体の量又
は体積を制御することにより任意所望の曲率半径
の凹球面が前記球体から容易に得られ、これによ
り任意所望の曲率半径を有する凹球面レンズが安
定的に供給され、特に微小径の凹球面レンズの製
造に際し特段に有効なものとなるという効果があ
る。
また、この発明の第１実施例の場合、流体注入
後の光学用ガラスからなるレンズ材料をロツド状
にすることにより、球部を所望の形状に加工する
際も容易であり、また曲率半径の異なる凹球面を
連続的に大量生産する場合に適している。また、
流体に気体を用いる場合には、内部に流体の入つ
ているレンズ材料を再溶融して外圧を加えること
により、球の曲率半径を調整することも可能であ
る。
後の光学用ガラスからなるレンズ材料をロツド状
にすることにより、球部を所望の形状に加工する
際も容易であり、また曲率半径の異なる凹球面を
連続的に大量生産する場合に適している。また、
流体に気体を用いる場合には、内部に流体の入つ
ているレンズ材料を再溶融して外圧を加えること
により、球の曲率半径を調整することも可能であ
る。
また、この発明の第２実施例の場合にも前記と
同様の効果があり、また装置が簡単なもので済む
ことから、少量物のロツト生産に向いている。
同様の効果があり、また装置が簡単なもので済む
ことから、少量物のロツト生産に向いている。
また、この発明の第３実施例の場合、溶融して
いる光学用ガラスからなるレンズ材料中に流体に
作用する浮力を利用して流体を押し込んで行くた
めに、流体吐出ノズルでレンズ材料をかき回すこ
とが避けられ、そのため一層均質な凹球面レンズ
を得ることができる。また、流体により形成され
る凹球面がレンズ材料表面付近にあるために、成
形後の加工も容易である。
いる光学用ガラスからなるレンズ材料中に流体に
作用する浮力を利用して流体を押し込んで行くた
めに、流体吐出ノズルでレンズ材料をかき回すこ
とが避けられ、そのため一層均質な凹球面レンズ
を得ることができる。また、流体により形成され
る凹球面がレンズ材料表面付近にあるために、成
形後の加工も容易である。
第１図はこの発明の第１実施例である当該製造
方法を実施する装置を示す断面図、第２図は第１
図に示す装置で作られたロツドを示す側面図、第
３図は第１図に示す装置で作られたゴブを示す平
面図、第４図はゴブを再加熱溶融して真球度を向
上させる装置を示す断面図、第５図はこの発明の
第２実施例である当該製造方法を実施する装置を
示す断面図、第６図はこの発明の第３実施例であ
る当該製造方法を実施する装置を示す断面図であ
る。 １，１０，１４……溶融容器、２，１２，１７
……溶融レンズ材料、４，１１，１５……流体吐
出ノズル、５，１３，１９……流体。
方法を実施する装置を示す断面図、第２図は第１
図に示す装置で作られたロツドを示す側面図、第
３図は第１図に示す装置で作られたゴブを示す平
面図、第４図はゴブを再加熱溶融して真球度を向
上させる装置を示す断面図、第５図はこの発明の
第２実施例である当該製造方法を実施する装置を
示す断面図、第６図はこの発明の第３実施例であ
る当該製造方法を実施する装置を示す断面図であ
る。 １，１０，１４……溶融容器、２，１２，１７
……溶融レンズ材料、４，１１，１５……流体吐
出ノズル、５，１３，１９……流体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶融レンズ材料中に流体を注入することによ
り球体を形成し、前記溶融レンズ材料の冷却固化
後前記球体の凹球面をレンズ面とすることを特徴
とする凹球面レンズの製造方法。 ２ 溶融レンズ材料中に注入する流体の体積を調
節することによつて任意所望の曲率半径を有する
凹球面レンズを得る特許請求の範囲第１項に記載
の凹球面レンズの製造方法。 ３ 溶融レンズ材料中で流体吐出ノズルを移動さ
せながら流体を吐出して注入する特許請求の範囲
第１項に記載の凹球面レンズの製造方法。 ４ 流体を吐出して溶融レンズ材料中に注入する
流体吐出ノズルの向きを流体とレンズ材料との比
重の大小で上向きか下向きかを決め、更に流体の
切れを良くするために吐出時に流体吐出ノズルを
流体の吐出方向と反対方向に後退させる特許請求
の範囲第１項に記載の凹球面レンズの製造方法。 ５ 溶融金属浴上で溶融状態で浮んでいる溶融レ
ンズ材料に対して、溶融金属と混わらずかつ溶融
金属並びに溶融レンズ材料よりも比重の小さい流
体を溶融金属浴の中に注入し、前記流体に作用す
る浮力を利用して、前記流体を溶融金属浴中を浮
上させやがては溶融レンズ材料中に入り込ませる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
凹球面レンズの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58085015A JPS59212225A (ja) | 1983-05-17 | 1983-05-17 | 凹球面レンズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58085015A JPS59212225A (ja) | 1983-05-17 | 1983-05-17 | 凹球面レンズの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59212225A JPS59212225A (ja) | 1984-12-01 |
| JPH0370622B2 true JPH0370622B2 (ja) | 1991-11-08 |
Family
ID=13846912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58085015A Granted JPS59212225A (ja) | 1983-05-17 | 1983-05-17 | 凹球面レンズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59212225A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110027147B (zh) * | 2018-01-08 | 2021-10-29 | 阳程科技股份有限公司 | 异形光学胶脂的成型方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5096239A (ja) * | 1973-12-24 | 1975-07-31 |
-
1983
- 1983-05-17 JP JP58085015A patent/JPS59212225A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59212225A (ja) | 1984-12-01 |
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