JPH06298536A - ガラス光学素子の成形方法および装置 - Google Patents

ガラス光学素子の成形方法および装置

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JPH06298536A
JPH06298536A JP10734693A JP10734693A JPH06298536A JP H06298536 A JPH06298536 A JP H06298536A JP 10734693 A JP10734693 A JP 10734693A JP 10734693 A JP10734693 A JP 10734693A JP H06298536 A JPH06298536 A JP H06298536A
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JP
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glass
melting crucible
molding
molten glass
optical element
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JP10734693A
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Hiroshi Ito
弘 伊藤
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Olympus Optical Co Ltd
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    • 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
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/04Other methods of shaping glass by centrifuging
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/64Spinning, centrifuging or using g-force to distribute the glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/70Horizontal or inclined press axis

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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】 【目的】 ガラス溶融坩堝内の計量した溶融ガラスを残
すことなく成形型に供給し、所望の重量の溶融ガラスを
ばらつきなく成形型に供給する。 【構成】 回転部材1の回転半径上に配設したガラス溶
融坩堝2内に計量したガラス素材8を供給する。ガラス
溶融坩堝2内のガラスを加熱溶融する。ガラス溶融坩堝
2内の溶融ガラスを、ガラス溶融坩堝2よりも回転部材
1の回転中心に対して外方に位置させた下型10に向け
てガラス溶融坩堝2の回転による遠心力によって供給す
る。下型10と上型13とによって、供給した溶融ガラ
スを成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融ガラスからガラス
光学素子を成形するガラス光学素子の成形方法および装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ガラス光学素子を成形する際に、
溶融ガラスを供給する方法として、例えば特開平1−1
64737号公報に記載される方法がある。この方法
は、ガラス溶融物の貯留部の垂直断面形状を扇形ないし
扇形類似形状とし、その扇形の要の位置にガラス溶融物
の出口を有する炉を、該出口を回動中心として傾動させ
て、ガラス溶融物を流出させることからなるものであ
り、ガラス溶融物を一定の供給速度で定量的に供給する
ことを可能にしようとしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の供
給方法では、炉から溶融ガラスを供給する際に、単に重
力で落下させているだけなので、特に炉内の残量が少な
くなった時に溶融ガラスが炉壁面との濡れ性によって落
下しなくなり、この残留したガラスのために供給する溶
融ガラスの重量にばらつきを生じてしまった。この傾向
は、所望の溶融ガラス重量が少なくなるほど顕著にな
る。
【0004】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、ガラス溶融坩堝内の計量した溶融ガラス
を残すことなく成形型に供給可能であり、所望の重量の
溶融ガラスをばらつきなく成形型に供給できるガラス光
学素子の成形方法および装置を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に係る発明は、ガラス光学素子を成形する
にあたり、回転部材の回転半径上に配設したガラス溶融
坩堝内に計量したガラスを供給する工程と、ガラス溶融
坩堝内のガラスを加熱溶融する工程と、ガラス溶融坩堝
内の溶融ガラスを、該ガラス溶融坩堝よりも回転部材の
回転中心に対して外方に位置させた第一の成形型に向け
てガラス溶融坩堝の回転による遠心力によって供給する
工程と、第一の成形型と第二の成形型とによって、供給
した溶融ガラスを成形する工程とを備えることとした。
【0006】また、請求項2に係る発明は、回転部材の
回転半径上にガラス溶融坩堝を配置し、該ガラス溶融坩
堝のガラス流出口の位置を変化させる手段を設け、一対
の成形型のうち少なくとも一方の成形型を該ガラス流出
口の位置よりも外方の回転部材上に位置させて、ガラス
光学素子の成形装置を構成した。
【0007】請求項3に係る発明は、回転部材の回転半
径上にガラス溶融坩堝を配置し、該ガラス溶融坩堝のガ
ラス流出口の開閉手段を設け、一対の成形型のうち少な
くとも一方の成形型を該ガラス流出口の位置よりも外方
の回転部材上に位置させて、ガラス光学素子の成形装置
を構成した。
【0008】
【作用】上記構成の本発明によれば、計量した溶融ガラ
スを加熱しつつ遠心力により強制的に成形型に供給する
ので、ガラス溶融坩堝の壁面との濡れ性によるガラスの
残留を防止することができる。
【0010】
【実施例1】 (構成)本実施例の成形装置は、図1に示すようなもの
で、略円板状の回転部材1は、図示を省略した駆動源に
よって回転軸aの軸回りに回転自在に設けられている。
溶融ガラスに対して反応性の低い白金、金、イリジウ
ム、アルミナ、石英ガラスなどの材料からなるガラス溶
融坩堝2は、ガラス流出口2aを有しており、支持腕3
によって可動ベース4に回動自在に取り付けられてい
る。また、ガラス溶融坩堝2の底面2b(ガラス流出口
2aとは反対側の面)には、腕2cが設けられており、
ロッド5を介して、可動ベース4に固設されたエアシリ
ンダ6のシャフト6aに連結されている。5a,5bは
ロッド5の両端に設けられた連結用のピボットである。
【0011】エアシリンダ6は、図示を省略したコント
ローラによってシャフト6aの進退動作が制御自在にな
っており、シャフト6aが前進したときにはガラス溶融
坩堝2のガラス流出口2aが上方を向き(回転軸aに平
行な向き)、一方後退したときにはガラス流出口2aが
水平方向(回転軸aに対して直角方向)を向くように構
成されている。なお、可動ベース4は、図示を省略した
駆動機構によって回転部材1の半径方向にスライドで
き、かつ回転部材1が回転したときにも回転部材1上に
安定して位置するように構成されている。
【0012】ガラス溶融坩堝2のガラス流出口2aが回
転軸aの軸線上にあるときのガラス流出口2aの上方に
は、ロート状のガラス素材投入ガイド7が配置されてお
り、成形品に対応した所定の重量に計量されたガラス素
材8をガラス溶融坩堝2内に投入することができるよう
になっている。また、可動ベース4のスライド軸方向に
おける回転部材1の回転半径上には、加熱炉9が固設さ
れている。この加熱炉9は、誘導加熱または電気抵抗に
よる加熱方式などによって所望の温度に加熱可能に構成
されている。なお、ガラス溶融坩堝2は、加熱炉9内に
停止して、所定時間加熱可能になっている。
【0013】回転部材1上には、支持腕11により下型
10が回動可能に支持されている。下型10の一端の成
形面10aは、所望の成形品の成形面形状に対応した形
状を有している。また、下型10の外周10bには、加
熱ヒータ12が設けられており、下型10を所定の温度
に加熱可能になっている。下型10は、可動ベース4の
スライド軸方向で加熱炉9よりも回転中心に対して外方
に位置している。なお、下型10の支持点10cに対
し、成形面10a側の重量が軽く構成されているので、
回転部材1が回転したときに生ずる遠心力によって、回
転中は成形面10aが回転中心方向を向き、また停止し
たときには回転軸aと平行なプレス軸bと一致する。
【0014】プレス軸b上には、所望の成形品の成形面
形状に対応した形状の成形面13aを下向きにして上型
13が上下動自在に(駆動機構は図示省略)回転部材1
上に支持されている。上型13の外周13bには、加熱
ヒータ14が設けられており、上型13を所定の温度に
加熱可能になっている。
【0015】(作用・効果)次に、光学ガラスSF11
のレンズを成形する場合を例にして作用を説明する。ま
ず、所望の成形品の重量に対応したSF11のガラス素
材8をガラス素材投入ガイド7によってガラス溶融坩堝
2内に投入する。その後、可動ベース4を前進させて加
熱炉9内にガラス溶融坩堝2を位置させるとともに、加
熱炉9によってガラス素材8を粘度10〜103 poi
seになるように加熱する。
【0016】次に、回転部材1を回転させて遠心力を溶
融ガラスに作用させる。これにより、溶融ガラスはガラ
ス溶融坩堝2の外方に寄せられる。また、回転とともに
下型10の成形面10aは回転中心方向を向くようにな
る。なお、下型10はガラス転移温度付近に加熱してお
く。
【0017】可動ベース4を更に前進させて下型10の
成形面10aにガラス溶融坩堝2を接近させてから、エ
アシリンダ6を後退させてガラス流出口2aを回転軸a
に対して直角方向に向ける。これにより、溶融ガラスは
ガラス流出口2aから遠心力によって成形面10aに強
制的に流出される。ガラス溶融坩堝2の内壁面と溶融ガ
ラスとの濡れ性によるガラスの残留は、遠心力が溶融ガ
ラスに作用するので非常に少なくなる。したがって、下
型10に供給された溶融ガラスはほぼ投入したガラス素
材8の重量に等しくなり、これらの供給動作を繰り返し
たときの重量のばらつきは十分に小さいものになる。
【0018】なお、このとき溶融ガラスに作用する遠心
力Fは、F=m・v2 /r(m:ガラス質量、v:溶融
ガラスの回転速度、r:溶融ガラスと回転中心との距
離)で表される。したがって、回転部材1の回転数や供
給時のガラス溶融坩堝2の回転中心からの距離の設定に
よって、溶融ガラスに作用させる遠心力を適宜設定する
ことが可能である。
【0019】その後、回転部材1の回転を停止するとと
もに、ガラス転移温度付近に加熱した上型13を下降し
て、下型10上の溶融ガラスをプレス成形するととも
に、ガラス転移点付近まで冷却し、各成形面10a,1
3aの形状を転写する。供給された溶融ガラスの重量は
所望の成形品の重量にほぼ一致しているので、ガラスの
はみ出しまたはガラス不足による外径のばらつき等の形
状不良が生ずることはない。成形後は、型10,13か
ら成形品を取り出して、図示しないアニール炉で所定の
徐冷を経て歪を取り除き、ガラス光学素子として使用す
る。
【0020】本実施例の変形例として以下のことが考え
られる。加熱炉9によるガラス素材8の溶融の後に回転
部材1の回転を行うようにしたが、溶融と回転動作を同
時に行っても同様の作用が得られる。また、上型13は
回転部材1上になくともよく、溶融ガラスが下型10に
供給され、上型13の直下に下型10が停止してから上
型13を下降してプレス成形するようにしてもよい。さ
らに、下型10の回転位置制御手段を回転部材1上に設
けて、成形面10aの方向切り替えを行ってもよい。ガ
ラス溶融坩堝2のガラス流出口2aの方向切り替え手段
は本実施例の手段に限定されず、適宜実施することがで
きる。ガラス溶融坩堝2に投入するガラス素材8は固体
状態のものに限らず、計量容器で計量した溶融ガラスを
投入するようにしてもよい。
【0021】
【実施例2】 (構成)本実施例において、前記実施例1と異なる点
は、ガラス溶融坩堝の形状とその作動機構、およびガラ
ス溶融坩堝のガラス流出口に開閉自在の弁機構が設けら
れている点である。
【0022】すなわち、図2に示すように、本実施例の
ガラス溶融坩堝15には、上面にガラス投入口15a
が、側面にガラス流出口15bがそれぞれ設けられてい
る。このガラス溶融坩堝15は、支持腕16によってガ
ラス流出口15bをスライド進行方向に向けて、可動ベ
ース4に取り付けられている。17は上下方向に動作可
能な可動軸であり、回転部材1上に垂直に固定された
(図2では加熱炉9上とした)エアシリンダ18のシャ
フト18aに連結されており、エアシリンダ18が動作
の駆動源となっている。可動腕17の下端部には、ガラ
ス流出口15bの開口部を封止し得る大きさの弁19が
設けられている。
【0023】なお、弁19は、通常、ガラス流出口15
bの高さに位置しており、ガラスを溶融するときにはガ
ラス溶融坩堝15が加熱炉9内でガラス流出口15bに
当接して封止できるようになっている。また、ガラス溶
融坩堝15内の溶融ガラスをガラス流出口15bより流
出させるときには、弁19は上昇してガラス流出口15
bを開放できるようになっている。弁19の材質は、ガ
ラス溶融坩堝15と同様の白金、金、イリジウム、アル
ミナ、石英ガラスなどの、溶融ガラスとの反応がほとん
ど生じない材料からなっている。
【0024】(作用・効果)実施例1と異なる点は、ガ
ラス溶融坩堝15内の溶融ガラスを下型10の成形面1
0aに流出させるのを、ガラス溶融坩堝2側面のガラス
流出口15bの開閉によって行う点にある。実施例1で
は、溶融ガラスを流出するときにガラス溶融坩堝2自体
を回動させるので、溶融ガラスはガラス溶融坩堝2の側
面位置からガラス流出口2a位置まで移動した後に流出
される。したがって、流出する溶融ガラスの形態は細長
くなり、下型10の成形面10aに最初に接触する部分
と最後に接触する部分とで、冷却のタイムラグが生じる
ために、ガラス表面のシワや段差等の形状精度の劣化が
生ずるおそれがある。これに対し、本実施例では、溶融
ガラスのの流出直前には既にガラス流出口15b近辺に
溶融ガラスが遠心力によって寄せられているので、弁1
9を上昇させたときに流出してくる溶融ガラスの形態は
平坦になっており、下型10の成形面10aによる溶融
ガラスの冷却の部分的なタイムラグは解消される。した
がって、ガラス表面にシワや段差が生じることはない。
なお、弁19はガラス溶融坩堝15側に取り付けられて
いてもよく、この場合の弁19の作動機構は可動ベース
4側に設けるなど、適宜設定できる。
【0025】
【実施例3】 (構成)本実施例では、一対の成形型を横向きに配置し
たことが上記実施例1と異なり、他の部分は上記実施例
1と同様であるので、その説明を省略する。本実施例に
おけるガラス光学素子の成形装置は、図3に示すよう
に、一対の成形型のうち一方の成形型20は、その軸心
cと、ガラス溶融坩堝2が横に倒れたときのガラス溶融
坩堝2の軸心dとが略一致した状態で、回転部材1上に
備えられたスライドベース23上に配置されており、駆
動装置21によって、その軸心方向(図3において左右
方向)に進退自在に備えられている。
【0026】そして、もう一方の成形型22は、回転部
材1上に備えられたスライドベース24に配置されてお
り、不図示の駆動装置によって、その軸心eが上記成形
型20の軸心cと同一平面内でかつ上記成形型20の軸
心cと直交する方向(紙面に対して垂直方向)に平行移
動可能に備えられている。その他の構成は、上記実施例
1と同様であるので、その説明を省略する。
【0027】(作用)上記構成からなるガラス光学素子
の成形装置による成形方法を説明する。まず、成形開始
前に、成形型22を成形型20の移動に支障がない程度
の位置まで、また成形型20を成形型22の移動に支障
がない程度の位置まで退避させる。成形型20および成
形型22の退避後、成形型20を前進させる(図3にお
いて、左右方向に移動する)。以後、溶融ガラスを成形
型20に供給するまでは、上記実施例1と同様であるの
で、その説明を省略する。
【0028】成形型20に溶融ガラスを供給した後に、
成形型22の進退に支障がない程度の位置に、一旦成形
型20を後退させる(図3において右方向に移動す
る)。このとき、回転部材1の回転は続行させている。
成形型22を前進し、その軸心eを成形型20の軸心c
に一致させる。そして、再び成形型20を前進させて、
成形型22に接近させ、成形型20に供給された溶融ガ
ラスを、成形型20,22にて押圧成形する。成形後、
回転部材1の回転を停止し、不図示のロボットアーム等
にて、成形型20,22間にあるガラスレンズを取り出
す。
【0029】(効果)本実施例のように、横型の成形装
置であっても、上記実施例1と同様の効果を得ることが
できる。
【0030】
【発明の効果】以上のように、本発明のガラス光学素子
の成形方法および装置によれば、遠心力により溶融ガラ
スを強制的に供給することとしたので、ガラス溶融坩堝
内の計量した溶融ガラスを残すことなく成形型に供給可
能であり、所望の重量の溶融ガラスをばらつきなく成形
型に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の成形装置を示す概略構成図
である。
【図2】本発明の実施例2の成形装置を示す概略構成図
である。
【図3】本発明の実施例3の成形装置を示す概略構成図
である。
【符号の説明】
1 回転部材 2,15 ガラス溶融坩堝 2a,15b ガラス流出口 4 可動ベース 7 ガラス素材投入ガイド 8 ガラス素材 9 加熱炉 10 下型 13 上型 19 弁 20,,22成形型

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転部材の回転半径上に配設したガラス
    溶融坩堝内に計量したガラスを供給する工程と、ガラス
    溶融坩堝内のガラスを加熱溶融する工程と、ガラス溶融
    坩堝内の溶融ガラスを、該ガラス溶融坩堝よりも回転部
    材の回転中心に対して外方に位置させた第一の成形型に
    向けてガラス溶融坩堝の回転による遠心力によって供給
    する工程と、第一の成形型と第二の成形型とによって、
    供給した溶融ガラスを成形する工程とを備えたことを特
    徴とするガラス光学素子の成形方法。
  2. 【請求項2】 回転部材の回転半径上にガラス溶融坩堝
    を配置し、該ガラス溶融坩堝のガラス流出口の位置を変
    化させる手段を設け、一対の成形型のうち少なくとも一
    方の成形型を該ガラス流出口の位置よりも外方の回転部
    材上に位置させたことを特徴とするガラス光学素子の成
    形装置。
  3. 【請求項3】 回転部材の回転半径上にガラス溶融坩堝
    を配置し、該ガラス溶融坩堝のガラス流出口の開閉手段
    を設け、一対の成形型のうち少なくとも一方の成形型を
    該ガラス流出口の位置よりも外方の回転部材上に位置さ
    せたことを特徴とするガラス光学素子の成形装置。
JP10734693A 1993-04-09 1993-04-09 ガラス光学素子の成形方法および装置 Withdrawn JPH06298536A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001083386A1 (de) * 2000-04-27 2001-11-08 Schott Glas Verfahren zur herstellung von dünnen glasartikeln durch pressen
WO2011122733A1 (ko) * 2010-04-02 2011-10-06 (주) 한빛옵토라인 유리광학소자 제조장치 및 유리광학소자의 제조방법

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