JPH04330403A - ガラス光学素子 - Google Patents
ガラス光学素子Info
- Publication number
- JPH04330403A JPH04330403A JP10097391A JP10097391A JPH04330403A JP H04330403 A JPH04330403 A JP H04330403A JP 10097391 A JP10097391 A JP 10097391A JP 10097391 A JP10097391 A JP 10097391A JP H04330403 A JPH04330403 A JP H04330403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- optical element
- ring
- mold
- press
- 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
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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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/46—Lenses, e.g. bi-convex
- C03B2215/49—Complex forms not covered by groups C03B2215/47 or C03B2215/48
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lens Barrels (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプレス成形により得られ
るガラス光学素子に関する。
るガラス光学素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】レンズ精密加工に際して常に重要な問題
となるのは、偏心（傾き偏心および平行偏心）および芯
取精度である。偏心がなく、精密に芯取されたレンズを
得るための技術として従来から数多くの技術が提案され
ている。例えば特開昭６３−６０１１４号公報、特開昭
６３−２９７２３３号公報、特開平１−１２６２３２号
公報、特開平１−１８３６１１号公報、特開平１−１８
３６１２号公報には、偏心、芯取、組込み基準となる面
またはそれらの治具を有している金型とそれから得られ
る光学素子に関する技術を開示しているが、リング状の
溝を用いてそれらを達成することについては全く記載が
ない。
となるのは、偏心（傾き偏心および平行偏心）および芯
取精度である。偏心がなく、精密に芯取されたレンズを
得るための技術として従来から数多くの技術が提案され
ている。例えば特開昭６３−６０１１４号公報、特開昭
６３−２９７２３３号公報、特開平１−１２６２３２号
公報、特開平１−１８３６１１号公報、特開平１−１８
３６１２号公報には、偏心、芯取、組込み基準となる面
またはそれらの治具を有している金型とそれから得られ
る光学素子に関する技術を開示しているが、リング状の
溝を用いてそれらを達成することについては全く記載が
ない。
【０００３】偏心の補正は従来レンズを作っては補正し
、作っては補正すると言う試行錯誤の繰返しにより行わ
れていたが、この操作は極めて煩雑であった。
、作っては補正すると言う試行錯誤の繰返しにより行わ
れていたが、この操作は極めて煩雑であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は簡単な操作に
より偏心がなく、芯取精度の高い光学レンズを得ること
を目的とする。
より偏心がなく、芯取精度の高い光学レンズを得ること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はレンズの有効径
の外部にリング状溝または突起をレンズ両面に有するプ
レス成形されたガラス光学素子およびその製法に関する
。本発明光学素子（１）を図１に示す。（２）はリング
状溝を示す。
の外部にリング状溝または突起をレンズ両面に有するプ
レス成形されたガラス光学素子およびその製法に関する
。本発明光学素子（１）を図１に示す。（２）はリング
状溝を示す。
【０００６】本発明のガラス光学素子を得るには軟化し
たガラスゴブ（５）を図２に示すごとくリング状突起（
６）（溝でもよいが、典型的かつ最も有効なのは突起で
あるので以下、突起で説明する）を有するレンズ成型用
上型（３）および下型（４）（両者を特に区別する必要
がないときは以下単に金型と云う）にはさんでプレス成
形する。 その際ガラスゴブ（５）の温度はガラスの軟化点以上で
あればよいが、温度が高すぎると金型中での冷却に時間
を要し、あるいは収縮による歪み、金型との温度差によ
るひけあるいはへその発生をみるので、ゴブ表面が軟化
温度よりやゝ低く、内部が軟化温度よりやゝ高い温度に
設定しておくのが好ましい。通常７５０〜５００℃、よ
り好ましくは５５０〜５００℃程度である。
たガラスゴブ（５）を図２に示すごとくリング状突起（
６）（溝でもよいが、典型的かつ最も有効なのは突起で
あるので以下、突起で説明する）を有するレンズ成型用
上型（３）および下型（４）（両者を特に区別する必要
がないときは以下単に金型と云う）にはさんでプレス成
形する。 その際ガラスゴブ（５）の温度はガラスの軟化点以上で
あればよいが、温度が高すぎると金型中での冷却に時間
を要し、あるいは収縮による歪み、金型との温度差によ
るひけあるいはへその発生をみるので、ゴブ表面が軟化
温度よりやゝ低く、内部が軟化温度よりやゝ高い温度に
設定しておくのが好ましい。通常７５０〜５００℃、よ
り好ましくは５５０〜５００℃程度である。
【０００７】金型の温度は、ガラスの軟化点よりなる７
００〜４５０℃、より好ましくは５００〜４５０℃低い
温度に設定する。金型の温度を当初ガラス軟化温度より
高くし、金型全体を軟化温度以下に冷却しながらプレス
成形してもよい。
００〜４５０℃、より好ましくは５００〜４５０℃低い
温度に設定する。金型の温度を当初ガラス軟化温度より
高くし、金型全体を軟化温度以下に冷却しながらプレス
成形してもよい。
【０００８】成形は不活性ガス、例えば窒素ガスの存在
下に行なうのが好ましく、その雰囲気温度をガラスの軟
化温度よりやゝ高く、例えばガラス軟化点の３０〜５０
℃高い温度に設定し、偏心を矯正した後冷却して成形し
てもよい。成形圧力は２．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ２、特
に３ｋｇ／ｃｍ２程度が好ましい。
下に行なうのが好ましく、その雰囲気温度をガラスの軟
化温度よりやゝ高く、例えばガラス軟化点の３０〜５０
℃高い温度に設定し、偏心を矯正した後冷却して成形し
てもよい。成形圧力は２．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ２、特
に３ｋｇ／ｃｍ２程度が好ましい。
【０００９】成形用上型（３）および成形用下型（４）
は、レンズ機能面が球面、非球面、その他自由な曲面を
成形し得るよう任意の形状を有してよい。
は、レンズ機能面が球面、非球面、その他自由な曲面を
成形し得るよう任意の形状を有してよい。
【００１０】また上型（３）および下型（４）は、図２
に示すごとく水平方向（ｘ軸方向）およびθ方向いずれ
にも移動可能に設けられている。これによって平行偏心
および傾き偏心の修正が可能である。
に示すごとく水平方向（ｘ軸方向）およびθ方向いずれ
にも移動可能に設けられている。これによって平行偏心
および傾き偏心の修正が可能である。
【００１１】上型（３）と下型（４）とが図３のごとく
傾き偏心を生じているときは、光学素子の両面の溝はそ
れぞれ円としては観察されない。そこで片面の溝を正確
な円となるよう、例えば下型（４）を制御する。傾き偏
心があるときは、他面は当然楕円となるのでその長軸、
即ち円の半径ａと短軸ｂを測定し、以下の式により傾き
偏心の量を知ることができる。 θ＝ｃｏｓ−１ｂ／ａ
傾き偏心を生じているときは、光学素子の両面の溝はそ
れぞれ円としては観察されない。そこで片面の溝を正確
な円となるよう、例えば下型（４）を制御する。傾き偏
心があるときは、他面は当然楕円となるのでその長軸、
即ち円の半径ａと短軸ｂを測定し、以下の式により傾き
偏心の量を知ることができる。 θ＝ｃｏｓ−１ｂ／ａ
【００１２】従って、この値にもとづき、例えば上型（
３）あるいは下型（４）を、θ方向に移動させる等の手
段により傾き偏心を矯正した後、平行偏心を測定する。 例えば図４に示すごとく、レンズの上面のリング状溝（
７）と下面のリング状溝（８）がｄだけ平行偏心を生じ
ているときは、上型（３）または下型（４）をｄだけ平
行に移動することにより、平行偏心を解消することがで
きる。
３）あるいは下型（４）を、θ方向に移動させる等の手
段により傾き偏心を矯正した後、平行偏心を測定する。 例えば図４に示すごとく、レンズの上面のリング状溝（
７）と下面のリング状溝（８）がｄだけ平行偏心を生じ
ているときは、上型（３）または下型（４）をｄだけ平
行に移動することにより、平行偏心を解消することがで
きる。
【００１３】これらの観察は肉視によっても容易に行な
い得るが、高倍率顕微鏡によりずれ量（数値）を直接測
定する等の手段により行なってもよい。
い得るが、高倍率顕微鏡によりずれ量（数値）を直接測
定する等の手段により行なってもよい。
【００１４】平衡偏心および傾き偏心共にレンズのリン
グ状溝の幅を可能な限り小さくその先端部を鋭く浅くす
ることによりその精度を向上させることができる。
グ状溝の幅を可能な限り小さくその先端部を鋭く浅くす
ることによりその精度を向上させることができる。
【００１５】その様なリング状溝を形成させるために金
型の材質は、ガラスの軟化温度（成型温度）で熱膨張が
小さく、化学変化および物理変化を受けず、しかも剛性
が高く、低い脆性を有する材質のものが好ましい。この
様な材料として、例えばステンレスがある。
型の材質は、ガラスの軟化温度（成型温度）で熱膨張が
小さく、化学変化および物理変化を受けず、しかも剛性
が高く、低い脆性を有する材質のものが好ましい。この
様な材料として、例えばステンレスがある。
【００１６】金型に設ける突起は例えば図５に示すごと
き超精密切削刃（９）を用い図６に示すごとく両側から
金型面を切削することにより得ればよい。
き超精密切削刃（９）を用い図６に示すごとく両側から
金型面を切削することにより得ればよい。
【００１７】金型に設けられるリング状突起（６）は、
図７に示すごとく先端部のとがった三角形状をしている
のが好ましく、四角形、円、楕円形状のものは精度を得
る上で好ましくない。リング状突起の長さは１．５〜５
．０μｍ、より好ましくは１．５〜３．０μｍ、および
三角形の底辺部の長さは、０．５〜６．０μｍ、好まし
くは１．０〜３．０μｍで、リング状突起の直角断面の
頂角が２０゜〜６０゜、特に３０゜〜５０゜が好ましい
。２０゜より小さいと強度的に十分なものが得られず、
またレンズ成形後、レンズが金型から外れ難くなる。逆
に、６０゜より大きいとリング状の溝が太くなってしま
い、精度良く偏心をなくしたりすることが難しくなる。
図７に示すごとく先端部のとがった三角形状をしている
のが好ましく、四角形、円、楕円形状のものは精度を得
る上で好ましくない。リング状突起の長さは１．５〜５
．０μｍ、より好ましくは１．５〜３．０μｍ、および
三角形の底辺部の長さは、０．５〜６．０μｍ、好まし
くは１．０〜３．０μｍで、リング状突起の直角断面の
頂角が２０゜〜６０゜、特に３０゜〜５０゜が好ましい
。２０゜より小さいと強度的に十分なものが得られず、
またレンズ成形後、レンズが金型から外れ難くなる。逆
に、６０゜より大きいとリング状の溝が太くなってしま
い、精度良く偏心をなくしたりすることが難しくなる。
【００１８】また、金型にリング状突起を設けることに
より、金型に対する光学素子の存在する位置を知ること
も可能になる。
より、金型に対する光学素子の存在する位置を知ること
も可能になる。
【００１９】本発明光学素子はレンズ周縁部にリング状
溝を有するため、芯取り精度のばらつきを減らし、その
精度自体を向上させることが可能となる。即ち図８に示
すごとく、光学素子（１）をそのリング状溝（２）の光
軸対称位置に複数の支持棒（１０）を当てがい固定する
と、光学素子は、しっかりと固定されるため、その側面
を光軸に平行な面を持つカッター（１１）に当てがい光
学素子を支持棒と共に回転させて、芯取を行なった際、
芯がずれることがない。従って、レンズの形状がどの様
なもの、例えば凹レンズ、凸レンズ、メニスカスレンズ
いずれでも高い芯取精度が得られる。
溝を有するため、芯取り精度のばらつきを減らし、その
精度自体を向上させることが可能となる。即ち図８に示
すごとく、光学素子（１）をそのリング状溝（２）の光
軸対称位置に複数の支持棒（１０）を当てがい固定する
と、光学素子は、しっかりと固定されるため、その側面
を光軸に平行な面を持つカッター（１１）に当てがい光
学素子を支持棒と共に回転させて、芯取を行なった際、
芯がずれることがない。従って、レンズの形状がどの様
なもの、例えば凹レンズ、凸レンズ、メニスカスレンズ
いずれでも高い芯取精度が得られる。
【００２０】本発明光学素子をレンズ鏡胴に組み込む際
、リング状溝を用いると高い組込み精度が達成できる。 例えば図９に示すごとく、光学素子（１）をそのリング
状溝（２）において、図８に示すごとき複数の支持棒（
１０）で固定し、突状歯（１２）を有する鏡胴（１３）
内に挿入し、リング状溝（２）の外周部（１４）を突状
歯（１２）に接着剤（１５）で固定し、さらに固定部材
（１６）を鏡胴内に挿入して光学素子を固定する。この
方法では鏡胴内部の面精度があれば複数の光学素子の組
込みも敏速にかつ調心も正確に行なうことができる。
、リング状溝を用いると高い組込み精度が達成できる。 例えば図９に示すごとく、光学素子（１）をそのリング
状溝（２）において、図８に示すごとき複数の支持棒（
１０）で固定し、突状歯（１２）を有する鏡胴（１３）
内に挿入し、リング状溝（２）の外周部（１４）を突状
歯（１２）に接着剤（１５）で固定し、さらに固定部材
（１６）を鏡胴内に挿入して光学素子を固定する。この
方法では鏡胴内部の面精度があれば複数の光学素子の組
込みも敏速にかつ調心も正確に行なうことができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明光学素子は成形に際して簡単かつ
高精度で偏心をなくすことができ、高い芯取精度が得ら
れまた組込みに際しては調心が容易である。
高精度で偏心をなくすことができ、高い芯取精度が得ら
れまた組込みに際しては調心が容易である。
【図１】 本発明光学素子の一具体例の概要を示す断
面図
面図
【図２】 ガラスゴブのプレス成形機の模式的断面図
【図３】 傾き偏心した光学素子の模式断面図
【図４
】 平行偏心した光学素子の模式図
】 平行偏心した光学素子の模式図
【図５】 超精
密切削刃の模式的断面図
密切削刃の模式的断面図
【図６】 超精密切削刃の移
動方向を示す模式図
動方向を示す模式図
【図７】 金型のリング状突起を
光学素子のリング状溝を示す図
光学素子のリング状溝を示す図
【図８】 光学素子の固定装置の模式図
【図９】
光学素子の鏡胴への組込み模式図
光学素子の鏡胴への組込み模式図
１： レンズ
２： リング状溝
３： 上型
４： 下型
５： ガラスゴブ
６： リング状突起
７： 光学素子上面のリング状溝
８： 光学素子下面のリング状溝
９： 超精度切削刃
１０： 支持棒
１１： カッター
１２： 突状歯
１３： 鏡胴
１４： 光学素子外周部
１５： 接着剤
１６： レンズ固定部材
Claims (3)
- 【請求項１】 レンズの有効径の外部にリング状溝ま
たは突起をレンズ両面に有するプレス成形されたガラス
光学素子。 - 【請求項２】 リング状溝が三角形の溝であり、深さ
１．５〜３．０μｍ、最大幅１．０〜３．０μｍである
ガラス光学素子。 - 【請求項３】 リング状突起または溝を、レンズの溝
または突起を形成させようとする部分に有するレンズ成
型用上型および下型に、軟化したガラスゴブをはさみ、
プレス成型するガラス光学素子の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10097391A JPH04330403A (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | ガラス光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10097391A JPH04330403A (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | ガラス光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04330403A true JPH04330403A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14288296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10097391A Pending JPH04330403A (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | ガラス光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04330403A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0620200A1 (en) * | 1993-03-08 | 1994-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of molding optical articles |
| EP0754653A3 (en) * | 1993-10-08 | 1997-03-19 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Process for press molding an optical element |
| EP0754538B1 (en) * | 1995-07-18 | 2003-03-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical element, optical element molding die, and method of molding the optical element |
| JP2011033473A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Sharp Corp | 偏芯測定装置、偏芯測定方法、光学素子、光学素子アレイ、および光学素子ユニット |
| CN109502958A (zh) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 日本电产株式会社 | 透镜成型方法和透镜成型装置 |
-
1991
- 1991-05-02 JP JP10097391A patent/JPH04330403A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0620200A1 (en) * | 1993-03-08 | 1994-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of molding optical articles |
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| EP0754538B1 (en) * | 1995-07-18 | 2003-03-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical element, optical element molding die, and method of molding the optical element |
| JP2011033473A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Sharp Corp | 偏芯測定装置、偏芯測定方法、光学素子、光学素子アレイ、および光学素子ユニット |
| CN101988822A (zh) * | 2009-07-31 | 2011-03-23 | 夏普株式会社 | 偏心测定装置、偏心测定方法、光学元件及其阵列和单元 |
| CN109502958A (zh) * | 2017-09-14 | 2019-03-22 | 日本电产株式会社 | 透镜成型方法和透镜成型装置 |
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