JPH0446021A - プレスレンズとその成形方法 - Google Patents

プレスレンズとその成形方法

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JPH0446021A
JPH0446021A JP2154788A JP15478890A JPH0446021A JP H0446021 A JPH0446021 A JP H0446021A JP 2154788 A JP2154788 A JP 2154788A JP 15478890 A JP15478890 A JP 15478890A JP H0446021 A JPH0446021 A JP H0446021A
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JP
Japan
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lens
press
mold
molding
optical surface
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Pending
Application number
JP2154788A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Kimoto
高幸 木本
Takashi Inoue
孝志 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Moulds For Moulding 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明1良 主として高精度な光学ガラス素子(例えば
レンに プリズム等)をリヒートプレス成形により作製
したプレスレンズとその成形方法に関するものであム 従来の技術 例えば特開昭57−76512号公報にも記載されてい
る通り、近抵 光学素子は光学機器のレンズ構成の簡略
化及びレンズ部分の軽量化を同時に達成しうる非球面化
の方向にあム その中でより安価に高精度ガラス製品を製造する方法と
して、特開昭58−84134号公報には加圧サイクル
に要する時間を短くして高精度な光学ガラス素子を得る
方法が提案されていも その大要は最終製品に近似した
形状のガラスプリフォームを用いて、金型及びガラスプ
リフォームを各々加熱し ガラスと金型が101ポアズ
以上でか。
つ1012ポアズ以下のガラス粘度に対応する温度でプ
レスを開始り、10”ポアズよりも低いガラス粘度に対
応する温度でプレスを終了して、ガラスを取り出すこと
が提案されていも 発明が解決しようとする課題 上記光学素子の製造において、光学素子の光学性能は従
来の研磨法によるガラスレンズのそれに比べてより優れ
ている必要があり非常に高い面精度及び面粗度が要求さ
れる。
例えば高精度カメラレンズの場合、面精度ニュートンリ
ング3木 アス1本以に 表面粗さ0゜03μm以内で
あることが要求されも しかしながら従来の光学素子の成形方法では第4図に示
す通り成形型の曲率部直径りより大きいレンズ外径DI
の光学素子を成形していなたへ 例えば曲率部6bと平
坦部6aとの交線の角部10がプレスレンズ9に転写形
成されることとなムレンズ9に転写形成されたこの角部
とには応力集中が発生しやすく、ガラス割れが生じたり
冷却後のガラスレンズにこの部分で内部歪が残って屈折
率が不均一になったりするという問題があり所望のレン
ズ性能を得ることかできなかっ九さらに曲率部と平坦部
との交線の角部が早くからガラス材料に密着するように
なるたぬ 曲率部にガスが閉じ込められ易く、気泡が生
じ易いという問題もあった 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プレスレンズとその
成形方法は 第1の光学面を有する第1の成形型と、第
2の光学面を有する第2の成形型と、前記第1及び第2
の成形型を案内する胴型を具備し プレス成形後のレン
ズ外径を前記第1、第2の光学面を有する曲率部直径よ
り小さく、かつレンズ周辺部でのレンズ厚みを0.3〜
1.1mmとした後、芯取りを行なうプレスレンズとそ
の成形方法であム 本発明において作られたプレスレンズは芯取りを行なう
前後で、常にレンズコバ部に平坦部を有しておらず、曲
率を有している。
作用 本発明のプレスレンズは プレス成形後のレンズ外径が
第1の光学面を有する第1の成形型と第2の光学面を有
する第2の成形型の曲率部直径より小さくしたのでプレ
ス成形後のレンズには1曲率部と平坦部の交線の角部が
転写形成されず、内部歪を非常に小さくさせることがで
き、屈折率を均一に保ても したがって本発明により作
製されたプレスレンズはアニールを必要としなt〜一方
 プレス成形後のレンズ厚みを0.3rnm以下とした
場合、成形型からレンズを取り出す際に非常に欠は易く
量産性に乏しく−またプレス成形後のレンズ厚みをt、
tmm以上にすると後工程での芯取り時に 時間がかか
り過ぎるム プレス成形機とのマシンタクトを合わせる
ことが困難となり、安価なプレスレンズを提供できな(
竜しかし上記の通りレンズ周辺部でのレンズ厚みを0.
3〜1.1mmとすることでこの様な課題は解決されも 次に本発明のプレスレンズの成形方法は 第1の光学面
を有する第1の成形型と、第2の光学面を有する第2の
成形型と、前記第1及び第2の成形型を案内する胴型を
具備−プレス後のレンズ外径を前記第1、第2の光学面
を有する曲率部直径より小さく、かつレンズ周辺部での
レンズ厚みを0.3〜1.1mmとした後、芯取りを行
なうプレスレンズの成形方法であるたべ 高精度な光学
性能を有するプレスレンズを安定に作製することができ
も さらにガラス材料を成形型に供給した状態で、ガラ
ス粘度が10”〜1011ポアズとなるように加熱して
からプレスし ガラス転移点まで冷却をして取り出すこ
とにより、成形型の光学面をガラスに対して超精密に転
写することができも な耘 このプレスレンズの成形方法においてレンズ成形
機は空気と不活性ガスを入れ換える特別の空間を有して
おらず、また真空排気も行わない簡略化されたレンズ成
形機である。
したがって、前記プレスレンズ成形方法を行なうことに
よって非常に安価にプレスレンズを得ることが可能であ
る。
実施例 以下、本発明のプレスレンズの成形方法の一実施例を図
面を参照しながら説明する。
第1図は本実施例に使用するプレスレンズを成形するた
めの成形金型を示すものであも 1は第1の光学面を備
えた第1の凹成形型であり、 2は第2の光学面を備え
た第2の凹成形型であも 光学面は球面または非球面に
加工されていも これら第1及び第2の成形型を案内す
る胴型として3を有すム この胴型の長さはレンズ寸法
により決定される力(図示されていないプレスシリンダ
ーによりレンズ寸法を決定しても構わなl、%  4は
本実施例に使用したガラス材料である。このガラス材料
の形状は特に限定されるものではなく、安価につくられ
た予備成形物であればよl、%本実施例において、成形
金型の形状(よ 第1の凹成形型の曲率半径が45mr
rL、  第2の凹成形型の曲率半径が32mm、  
金型の曲率部直径が31゜5mmであa この成形金型を使用して第2図に示す様にして得たプレ
スレンズの形状は両凸面の曲率半径はそれぞれ45mm
、  32mmであり直径が30mrrK中心肉厚が7
.1mm、周辺肉厚が0.8mmであム その後の外周
部の芯取り加工によってレンズ直径は29mmとなも 
なおこのプレスレンズの光学的有効径は25.5mmで
あム 第2図に示すよう圏 プレスにより得られるレンズ外径
は曲率部の外径りより小さ1.Xo  もし レンズ外
径が上記りより大きく成型されると、曲率部と平坦部1
i  2aとの交線の角部がプレスレンズに転写形成さ
れることとなるのである力(この角部には応力集東 応
力歪等が発生しやすく種々の不都合を招くことは上記の
通りであム 本実施例でζよ この様な角部が生じるこ
とがなく、従来の課題は十分に解決できるのであ4 第3図はプレスレンズ成形装置の構成をブロック図で示
すものあり、成形機のチャンバー内には加肱 プレス 
冷却の各ステージが配置されていも 加熱ステージの前
にはガラス供給・金型組立ステージが配置されており、
冷却ステージの後には金型分解・レンズ取り出しステー
ジが配置されている。金型分解・レンズ取り出しステー
ジではレンズ取り出し後に金型を金型組立ステージへ移
送し、レンズはさらに芯取りステージに移送すム芯取り
後、 レンズ取り比し口より所望レンズ形状のプレスレ
ンズを取り比す。この第3図の各ステージに第1図で示
した成形金型を移送させて成形する方法を以下に示す。
プレスしたガラス材料はSF3であム まずガラス材料
を200℃に予備加熱しておき、常温の成形金型の中に
供給してから加熱ステージへ移送し480℃(10”ポ
アズ)まで加熱し九 次いで480℃一定に保たれてい
るプレスステージに移送して、図示されていないプレス
シリンダーを下降させ60秒間プレスを行なっ九 その
時のプレス圧力は500kg/cm’であっ九 その黴
−旦プレス圧力を開放して、 400℃一定に保たレタ
冷却ステージへ移送して再びプレス圧力を加え九 この
時のプレス圧力は200 k’g/cm”であっ九 移送後60秒間冷却することによりガラスは405℃(
IQ!3ポアズ)になり、ここで金型分解・レンズ取り
出しステージへ移送してレンズを取り出し島 この時、
 レンズ取り出しは真空吸着で行なうがレンズ周辺部で
のレンズ厚みが0.2mm以下の時はレンズが欠けやす
いという問題点を有するのでレンズ周辺での厚みは0゜
 3mm以上必要であム 次いでそのプレスレンズを芯
取りステージへ移送して直径30mmのプレスレンズを
直径29mmに芯取りを行なりん この時の芯取り時間
は50秒であり九 通常芯取り時間は芯取り幅により異
なる力丈 レンズ周辺部でのレンズ厚みが1.1mmよ
り厚くなると芯取り時間が60秒を越えてしまI、X、
プレス成形装置とのマシンタクトが合わなしXoシたが
って芯取りコストが上昇するため安価なプレスレンズを
供給できな(−すなわちレンズ周辺部でのレンズ厚みを
0.3〜1゜1mmにすることが本発明では非常に重要
であム上記プレスレンズの成形方法を行なうことにょリ
、波面収差RMS=0. 028λと極めて良好なプレ
スレンズを得ることができた さらに残留歪も10nm
/cmと非常に小さくアニールをする必要性は全くなか
っ九 発明の効果 以上の説明から明らかなように 本発明のプレスレンズ
とその成形方法(よ 第1の光学面を有する第1の成形
型と、第2の光学面を有する第2の成形型と、前記第1
及び第2の成形型を案内する田型を具備し プレス成形
後のレンズ外径を前記第1、第2の光学面を有する曲率
部直径より小さく、かつレンズ周辺部でのレンズ厚みを
0.3〜1.1mmとした後、芯取りを行なうプレスレ
ンズとその成形方法であるた敦 プレス成形後のレンズ
は曲率部と平坦部の接触角を有していな(もしたがって
内部歪を非常に小さくさせることができ、屈折率を均一
に保ても したがって本発明により作製されたプレスレ
ンズはアニールを必要としな(℃ さらに本発明の成形
方法を行なうことにより、非常に短いサイクルタイムで
高精度なプレスレンズを得ることができ、本発明の工業
的価値は極めて大なるものかあ4
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における成形金型の要部断面図
 第2図は第1図の成形金型によるプレス成形の状態医
 第3図は本発明の実施例に用いたプレスレンズ成形装
置の構成を示すブロック医第4図は従来のプレスレンズ
とその成形金型の断面図であも 1、6・・・上成形乳 2、7・・・下成形聚3、8・
 ・胴瓢 4・・・ガラス打れ 5、9・・・プレスレ
ンズ。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか]名第 図 \2下■3i 第 図 JIJA配置 下成形型1 第 図 ブしスしンス 取出しO 第 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プレス成形により作製するプレスレンズにおいて
    、前記プレス成形後のレンズ外径が第1の光学面を有す
    る第1の成形型と第2の光学面を有する第2の成形型の
    曲率部直径より小さく、かつレンズ周辺部でのレンズ厚
    みが0.3〜1.1mmであることを特徴とするプレス
    レンズ。
  2. (2)プレス成形後に芯取りを行なうことを特徴とする
    請求項(1)記載のプレスレンズ。
  3. (3)第1の光学面を有する第1の成形型と、第2の光
    学面を有する第2の成形型と、前記第1及び第2の成形
    型を案内する胴型を具備しプレス成形する方法において
    、プレス後のレンズ外径を前記第1、第2の光学面を有
    する曲率部直径より小さく、かつレンズ周辺部でのレン
    ズ厚みを0.3〜1.1mmとした後、芯取りを行なう
    ことを特徴とするプレスレンズの成形方法。
  4. (4)第1及び第2の光学面を有する曲率部直径は所望
    レンズの外径より大きいことを特徴とする請求項(3)
    記載のプレスレンズの成形方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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* Cited by examiner, † Cited by third party
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