JPH0524860A - 光学素子成形方法 - Google Patents
光学素子成形方法Info
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- JPH0524860A JPH0524860A JP20494091A JP20494091A JPH0524860A JP H0524860 A JPH0524860 A JP H0524860A JP 20494091 A JP20494091 A JP 20494091A JP 20494091 A JP20494091 A JP 20494091A JP H0524860 A JPH0524860 A JP H0524860A
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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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外径が小さくかつ曲率半径の小さい搬送部を
有するレンズの成形において、レンズの光学機能面に発
生する亀裂を阻止しつつ成形を行う。 【構成】 ガラス素材１の非光学機能面の両面へ成形前
に亀裂２の開始点として光軸を中心とする輪帯状の切れ
込み３を形成する。
有するレンズの成形において、レンズの光学機能面に発
生する亀裂を阻止しつつ成形を行う。 【構成】 ガラス素材１の非光学機能面の両面へ成形前
に亀裂２の開始点として光軸を中心とする輪帯状の切れ
込み３を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学素子を押圧により
成形する光学素子成形方法に関する。
成形する光学素子成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、レンズの生産は研削・研磨による
除去加工が一般的に行われていた。しかしながら、近年
非球面レンズ等のニーズが高まるとともに、大量生産に
不向きな研削・研磨に代わり、押圧による成形加工の材
料が開発・実施されるようになった。
除去加工が一般的に行われていた。しかしながら、近年
非球面レンズ等のニーズが高まるとともに、大量生産に
不向きな研削・研磨に代わり、押圧による成形加工の材
料が開発・実施されるようになった。
【０００３】例えば、特開昭６１ー１４６７２３号公報
記載の発明においては、非球面レンズを成形する場合、
あらかじめガラス素材の形状を成形される非球面形状と
近似した球面形状に研削仕上げし、軟化温度まで加熱し
て押圧成形する成形方法が提案されている。
記載の発明においては、非球面レンズを成形する場合、
あらかじめガラス素材の形状を成形される非球面形状と
近似した球面形状に研削仕上げし、軟化温度まで加熱し
て押圧成形する成形方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来技
術では小径でかつ曲率半径の小さなレンズを成形しよう
とする場合、ガラス素材を近似の形状に仕上げるとほぼ
半球になってしまう。そのため、搬送の際に使用する取
りしろ部に相当する非機能面の確保が難しくなり、近似
形状をしたガラス素材の使用は困難であった。
術では小径でかつ曲率半径の小さなレンズを成形しよう
とする場合、ガラス素材を近似の形状に仕上げるとほぼ
半球になってしまう。そのため、搬送の際に使用する取
りしろ部に相当する非機能面の確保が難しくなり、近似
形状をしたガラス素材の使用は困難であった。
【０００５】また、小径でガラス素材の体積が小さい
と、すぐにガラスが固化するためにある程度の体積を確
保する必要があった。
と、すぐにガラスが固化するためにある程度の体積を確
保する必要があった。
【０００６】従って、上記の様なレンズの成形において
は、平板をガラス素材として用いることがコスト面から
も有利であった。
は、平板をガラス素材として用いることがコスト面から
も有利であった。
【０００７】しかしながら、搬送用の非機能面を有する
径にして２倍程度の大きさの平板ガラスにて成形を行う
と、押圧中または冷却中にガラスの収縮に伴う応力によ
る亀裂が生じてしまい、この亀裂が光学機能面にまでお
よび不良レンズとなっていた。
径にして２倍程度の大きさの平板ガラスにて成形を行う
と、押圧中または冷却中にガラスの収縮に伴う応力によ
る亀裂が生じてしまい、この亀裂が光学機能面にまでお
よび不良レンズとなっていた。
【０００８】すなわち、ガラスは型に押圧されると型に
熱を奪われるため、表面より冷却されて内部にいくほど
高温となる温度分布が生じる。そのため、内部ほど収縮
が遅れ、内部は収縮しようとするが、すでに固化した外
周部は変形せず、引張応力が発生する。この応力がガラ
スの破壊強度を超えることで亀裂を生じる。この亀裂
は、図５に示す如く、一般的にガラス素材３１の面の接
続部や厚みの変化する部分等から亀裂３２が生じやす
い。
熱を奪われるため、表面より冷却されて内部にいくほど
高温となる温度分布が生じる。そのため、内部ほど収縮
が遅れ、内部は収縮しようとするが、すでに固化した外
周部は変形せず、引張応力が発生する。この応力がガラ
スの破壊強度を超えることで亀裂を生じる。この亀裂
は、図５に示す如く、一般的にガラス素材３１の面の接
続部や厚みの変化する部分等から亀裂３２が生じやす
い。
【０００９】因って、本発明は前記従来技術における欠
点に鑑みて開発されたもので、小径でかつ曲率半径の小
さなレンズの成形において、搬送部を有した形状でもレ
ンズの光学機能面に亀裂が生じない光学素子成形方法の
提供を目的とする。
点に鑑みて開発されたもので、小径でかつ曲率半径の小
さなレンズの成形において、搬送部を有した形状でもレ
ンズの光学機能面に亀裂が生じない光学素子成形方法の
提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、ガ
ラス素材を加熱・軟化させて一対の型間に搬送して押圧
成形を行う光学素子成形方法において、外径が小さくか
つ外径に対して曲率半径が小さなレンズを成形する際、
押圧成形中または押圧成形前にガラス素材の非光学機能
面の少なくとも一方へ光軸を中心とした輪帯状の切れ込
みを形成する方法である。
ラス素材を加熱・軟化させて一対の型間に搬送して押圧
成形を行う光学素子成形方法において、外径が小さくか
つ外径に対して曲率半径が小さなレンズを成形する際、
押圧成形中または押圧成形前にガラス素材の非光学機能
面の少なくとも一方へ光軸を中心とした輪帯状の切れ込
みを形成する方法である。
【００１１】図１は本発明の概念図である。１はガラス
素材で、このガラス素材１の非光学機能面の両面へ成形
前に亀裂２の開始点として光軸を中心とする輪帯状の切
れ込み３を形成する。切れ込み３の部分は応力集中が生
じやすく、ガラス素材１の両面に形成された切れ込み３
を結ぶ様に応力による亀裂２が進行する。従って、亀裂
２がガラス素材１の光学機能面に進入することはない。
素材で、このガラス素材１の非光学機能面の両面へ成形
前に亀裂２の開始点として光軸を中心とする輪帯状の切
れ込み３を形成する。切れ込み３の部分は応力集中が生
じやすく、ガラス素材１の両面に形成された切れ込み３
を結ぶ様に応力による亀裂２が進行する。従って、亀裂
２がガラス素材１の光学機能面に進入することはない。
【００１２】また、ガラス素材１の最外周からの連続的
な収縮を亀裂２により防止し、応力は新たにその亀裂２
の部分からの収縮の差による応力のみとなり、応力が低
減され、切れ込み３によって生じる亀裂２以外には亀裂
は生じない。
な収縮を亀裂２により防止し、応力は新たにその亀裂２
の部分からの収縮の差による応力のみとなり、応力が低
減され、切れ込み３によって生じる亀裂２以外には亀裂
は生じない。
【００１３】
【実施例１】図２は本実施例で用いる装置の部分断面図
である。
である。
【００１４】１１は上型で、この上型１１の下方には上
型１１の同一軸線上を上下動自在に対向配設された下型
１２が設けられている。上型１１の下端部にはリング状
の上切れ刃１３が、下型１２の上端部には位置決め部材
を兼ねたリング状の下切れ刃１４がそれぞれ嵌合固定さ
れている。
型１１の同一軸線上を上下動自在に対向配設された下型
１２が設けられている。上型１１の下端部にはリング状
の上切れ刃１３が、下型１２の上端部には位置決め部材
を兼ねたリング状の下切れ刃１４がそれぞれ嵌合固定さ
れている。
【００１５】ガラス素材１５は搬送用治具１６に載置さ
れている。搬送用治具１６は搬送アーム（図示省略）に
より搬送され、下切れ刃１４により下型１２に対して位
置決めされる様に構成されている。
れている。搬送用治具１６は搬送アーム（図示省略）に
より搬送され、下切れ刃１４により下型１２に対して位
置決めされる様に構成されている。
【００１６】以上の構成から成る装置を用いて、外径Φ
２．３mm，肉圧２．５mm，凸面側近似半径Ｒ１．１mmの
平凸の非球面レンズの成形を硝種ＳＫ１１を用いて行っ
た。
２．３mm，肉圧２．５mm，凸面側近似半径Ｒ１．１mmの
平凸の非球面レンズの成形を硝種ＳＫ１１を用いて行っ
た。
【００１７】本実施例でのガラス素材１５は搬送時の素
材の安定度および熱量の確保等を勘案し、外径Φ５．０
mm，肉厚3mm の平板ガラスである。ガラス素材１５を搬
送用治具１６に載置し、搬送アーム（図示省略）を介し
て加熱炉（図示省略）内に搬送し、８００℃で４０秒間
加熱する。
材の安定度および熱量の確保等を勘案し、外径Φ５．０
mm，肉厚3mm の平板ガラスである。ガラス素材１５を搬
送用治具１６に載置し、搬送アーム（図示省略）を介し
て加熱炉（図示省略）内に搬送し、８００℃で４０秒間
加熱する。
【００１８】充分に軟化した状態となったガラス素材１
５を搬送アーム（図示省略）で上下型１１、１２間に搬
送する。この時、上下型１１、１２はそれぞれ５３０℃
にて温度制御されている。そして、下型１２が上昇し、
搬送アームよりガラス素材１５を持ち上げて上型１１と
の間で押圧する。押圧は、荷重５０kgf で１５秒間の押
圧が窒素ガスによる強制冷却をともなって行われる。
５を搬送アーム（図示省略）で上下型１１、１２間に搬
送する。この時、上下型１１、１２はそれぞれ５３０℃
にて温度制御されている。そして、下型１２が上昇し、
搬送アームよりガラス素材１５を持ち上げて上型１１と
の間で押圧する。押圧は、荷重５０kgf で１５秒間の押
圧が窒素ガスによる強制冷却をともなって行われる。
【００１９】ここで、押圧により上切れ刃１３および下
切れ刃１４はガラス素材１５に鋭利な溝１７を形成す
る。ガラス素材１５は外周部からの強制冷却および上下
型１１、１２から熱を奪われることにより、徐々に中心
部に向かって収縮に伴う応力が発生する。
切れ刃１４はガラス素材１５に鋭利な溝１７を形成す
る。ガラス素材１５は外周部からの強制冷却および上下
型１１、１２から熱を奪われることにより、徐々に中心
部に向かって収縮に伴う応力が発生する。
【００２０】応力の値が大きくなった時点で、前記ガラ
ス素材１５に形成された鋭利な溝１７から亀裂１８が生
じる。亀裂１８は、上下に鋭利な溝１７が形成されてい
るため、上下の鋭利な溝１７を結ぶ様に発生する。ま
た、亀裂１８はうねりながら生じるため、それによりガ
ラスが分離して落下し、搬送できない状態になることは
ない。
ス素材１５に形成された鋭利な溝１７から亀裂１８が生
じる。亀裂１８は、上下に鋭利な溝１７が形成されてい
るため、上下の鋭利な溝１７を結ぶ様に発生する。ま
た、亀裂１８はうねりながら生じるため、それによりガ
ラスが分離して落下し、搬送できない状態になることは
ない。
【００２１】亀裂１８が生じることにより、外周部から
の応力が光学機能面に向って生じることがなくなる。す
なわち、亀裂１８により引張り応力は減少し、光学機能
面には亀裂１８が生じない。
の応力が光学機能面に向って生じることがなくなる。す
なわち、亀裂１８により引張り応力は減少し、光学機能
面には亀裂１８が生じない。
【００２２】この後、搬送用治具１６は搬送アームによ
り保持され、下型１２の下降により離型されてレンズが
回収される。
り保持され、下型１２の下降により離型されてレンズが
回収される。
【００２３】本実施例によれば、光学機能面に生じる亀
裂を防止しつつ、小径でかつ曲率半径の小さなレンズを
成形することができる。
裂を防止しつつ、小径でかつ曲率半径の小さなレンズを
成形することができる。
【００２４】尚、本実施例では型加工時に邪魔となるた
め、上下型１１、１２と上切れ刃１３，下切れ刃１４と
を別体にて構成したが、本発明はこれに限定するもので
はなく、上下型１１，１２と上切れ刃１３，下切れ刃１
４とを一体に構成してもよい。
め、上下型１１、１２と上切れ刃１３，下切れ刃１４と
を別体にて構成したが、本発明はこれに限定するもので
はなく、上下型１１，１２と上切れ刃１３，下切れ刃１
４とを一体に構成してもよい。
【００２５】
【実施例２】図３は本実施例で用いる装置の部分断面図
である。
である。
【００２６】本実施例で用いる装置は、前記実施例１で
用いた装置の上切れ刃１３および下切れ刃１４を廃止し
て構成した点が異なり、他の構成は同一の構成部分から
成るもので、同一構成部分には同一番号を付し、構成の
説明を省略する。
用いた装置の上切れ刃１３および下切れ刃１４を廃止し
て構成した点が異なり、他の構成は同一の構成部分から
成るもので、同一構成部分には同一番号を付し、構成の
説明を省略する。
【００２７】上記構成の装置を用いて本実施例では前記
実施例１と同様に、外径Φ２．３mm，肉厚２．５mm，凸
面側近似半径Ｒ１．１mmの平凸の非球面レンズの成形を
硝種ＳＫ１１を用いて行った。
実施例１と同様に、外径Φ２．３mm，肉厚２．５mm，凸
面側近似半径Ｒ１．１mmの平凸の非球面レンズの成形を
硝種ＳＫ１１を用いて行った。
【００２８】本実施例で用いるガラス素材２１は、図４
に示す様に、あらかじめガラス素材２１の両面にダイヤ
モンドバイト等で切削加工された光軸を中心する輪帯状
の溝２２が形成されている。以下、前記実施例１と同様
の作用であり、作用の説明を省略する。
に示す様に、あらかじめガラス素材２１の両面にダイヤ
モンドバイト等で切削加工された光軸を中心する輪帯状
の溝２２が形成されている。以下、前記実施例１と同様
の作用であり、作用の説明を省略する。
【００２９】本実施例によれば、押圧の際に前記実施例
１における上切れ刃１３および下切れ刃１４を廃止した
ことにより、流動が規制されにくく、高精度な転写性が
得られる。また、前記実施例１の上切れ刃１３，下切れ
刃１４を構成するよりも、ガラス素材２１の外径を小さ
くすることができ、後加工の際に有利である。さらに、
ガラス素材２１に生じる亀裂１８は前記実施例１と同様
に、両面に形成された輪帯状の溝２２を結ぶ様に発生
し、光学機能面への亀裂１８の進入を防止できる。
１における上切れ刃１３および下切れ刃１４を廃止した
ことにより、流動が規制されにくく、高精度な転写性が
得られる。また、前記実施例１の上切れ刃１３，下切れ
刃１４を構成するよりも、ガラス素材２１の外径を小さ
くすることができ、後加工の際に有利である。さらに、
ガラス素材２１に生じる亀裂１８は前記実施例１と同様
に、両面に形成された輪帯状の溝２２を結ぶ様に発生
し、光学機能面への亀裂１８の進入を防止できる。
【００３０】尚、各実施例においては、外径が小さくか
つ曲率半径が小さなレンズについてのべたが、本発明は
これに限定するものではなく、外径が大きくかつ曲率半
径が大きなレンズの成形にも適用することができる。そ
の際、レンズ素材に切れ込み（溝）あるいは押圧成形中
に切れ込み（溝）をレンズ素材外周部の厚さに応じて少
なくとも一方に設け、この切れ込みにて破断（キレコ
ミ）を生じさせる様にしてもよい。この場合には、レン
ズの外周の加工（研削加工）を省略することができる。
つ曲率半径が小さなレンズについてのべたが、本発明は
これに限定するものではなく、外径が大きくかつ曲率半
径が大きなレンズの成形にも適用することができる。そ
の際、レンズ素材に切れ込み（溝）あるいは押圧成形中
に切れ込み（溝）をレンズ素材外周部の厚さに応じて少
なくとも一方に設け、この切れ込みにて破断（キレコ
ミ）を生じさせる様にしてもよい。この場合には、レン
ズの外周の加工（研削加工）を省略することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係る光学素
子成形方法によれば、外径が小さくかつ曲率半径の小さ
い搬送部を有するレンズの成形において、レンズの光学
機能面に発生する亀裂を阻止しつつ成形が行える。
子成形方法によれば、外径が小さくかつ曲率半径の小さ
い搬送部を有するレンズの成形において、レンズの光学
機能面に発生する亀裂を阻止しつつ成形が行える。
【図１】本発明を示す概念図である。
【図２】実施例１を示す部分断面図である。
【図３】実施例２を示す部分断面図である。
【図４】実施例２のガラス素材を示す断面図である
【図５】従来例を示す断面図である。
１ ガラス素材 ２ 亀裂 ３ 切れ込み
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】ガラス素材を加熱・軟化させて一対の型間
に搬送して押圧成形を行う光学素子成形方法において、
外径が小さくかつ外径に対して曲率半径が小さなレンズ
を成形する際、押圧成形中または押圧成形前にガラス素
材の非光学機能面の少なくとも一方へ光軸を中心とした
輪帯状の切れ込みを形成することを特徴とする光学素子
成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20494091A JPH0524860A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 光学素子成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20494091A JPH0524860A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 光学素子成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0524860A true JPH0524860A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16498868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20494091A Withdrawn JPH0524860A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 光学素子成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0524860A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10279320A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-20 | Hoya Corp | 塊状素材の製造方法 |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP20494091A patent/JPH0524860A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10279320A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-20 | Hoya Corp | 塊状素材の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |