JPH06340432A - 光学素子の成形方法及び同方法で使用する光学素材 - Google Patents

光学素子の成形方法及び同方法で使用する光学素材

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JPH06340432A
JPH06340432A JP5129320A JP12932093A JPH06340432A JP H06340432 A JPH06340432 A JP H06340432A JP 5129320 A JP5129320 A JP 5129320A JP 12932093 A JP12932093 A JP 12932093A JP H06340432 A JPH06340432 A JP H06340432A
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正樹 大森
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昌之 冨田
Masashi Mashige
雅志 真重
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    • 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
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    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00—Press-moulding glass
    • C03B2215/40—Product characteristics
    • C03B2215/46—Lenses, e.g. bi-convex
    • C03B2215/47—Bi-concave
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレス成形による光学素子を製造するに際
し、その光学素材の形状寸法を簡単に決定する。 【構成】 プレス成形して得られる光学素子3bの光学
有効径の部分の肉厚T1bに対応する光学素材の部分の
肉厚T1aが、T1b以上になるように素材3aの肉厚
T1aを定める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光学素材を加熱軟化し成
形型にて光学素子をプレス成形する方法に関するもので
あり、特に凹レンズを成形する場合に好適な光学素子の
成形方法およびその方法に用いる光学素材に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、光学素材の形状を規定するものと
しては特開昭61−53127、特開昭61−6833
1および特開昭63−295447等があるが、前者2
つの例はいずれも成形中のガス溜りを防ぐことを目的と
し、成形型に対して光学素材の中心部分からプレスが開
始されるようにその光学素材の形状を工夫し、あるいは
その光学素材がうまく型内に納まる形状とすることを特
徴としている。
【0003】また、3つめの例は面転写性の向上を目的
とするもので、その内容はプレス中の光学素材の変形過
程において、レンズの両側のR面が十分に転写される前
に側面の型の部分に光学素材を触れると圧力が分散し面
転写性を悪化させるため、それを防ぐことを目的として
プレスシロと径の広がりとの関係式を規定するものであ
る。
【0004】これら以外に通常行われている方法として
は、経験的に選択した数種類の形状の光学素材を用意
し、実際に成形することで最終的にその形状を決定して
いた。
【0005】これについてもう少し詳しく述べると、凹
レンズ形状の場合は特に、プレス時のプレス圧力が素材
の周辺部へと逃げやすい。このため、光学素材の肉圧が
薄過ぎると、レンズ外周部の面転写性が不十分となる。
逆に肉圧が厚過ぎるとプレス時間が長くなるばかりか、
プレス時に位置ズレを起こしやすくなる。
【0006】よって面転写性が保証された範囲で光学素
材の肉圧を薄くすることが有利であり、これを従来は経
験的に求めていた。
【0007】上記従来例は素材の外周部を拘束する型を
用いて素子を製造する技術に関するものであるが、この
場合には成形の際に素材が胴型と上下型の隙間に入り込
み、これが原因となって離型の際に光学素子の破損を生
じる等の不都合があった。
【0008】しかしながら、前記従来例には、外周部を
拘束しない型を使って成形し、かつ面転写性を向上させ
るための光学素材の形状を規定するものはなく、さらに
それを使って成形する方法を記載するものもなかった。
また光学素材の厚みのみを規定している従来例もない。
【0009】よってその場合には、前記の通常行われて
いる方法により、経験的に光学素材の形状を決定するし
か方法がなく、個々の製品に対してそれぞれ確認が必要
であり多大な労力を要していた。また、その信頼性向上
にも限界があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたもので、その目的とする所は転写性の優れた
プレス成形方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光学素材を加熱軟化し、胴型又は上下型に
より光学素材の外周部を拘束することなく成形型により
光学素子をプレス成形する光学素子の成形方法におい
て、成形された光学素子の光学有効面内における最大肉
厚部分に対応する光学素材の部分の肉厚が少なくとも成
形された光学素子の最大肉厚以上である光学素材を用い
て成形するもので、光学素材の最大肉厚が光学素材の最
大径以下の長さであること、光学素子が凹レンズである
ことを含むものである。
【0012】また、本発明は、上記成形方法に用いる光
学素材である。
【0013】
【作用】本発明によれば、凹レンズ形状の光学素子をプ
レス成形する際に、成形後の光学素子のその有効面内に
おける最大肉厚となる部分(=有効径部の肉厚)に対
し、そこに対応する部分が少なくともその肉厚以上であ
る光学素材を用いて成形することにより、有効面内の面
転写性を十分に得られるようにしたものである。
【0014】以下、本発明を詳細に説明する。
【0015】図1は本発明のおけるプレス成形状態を説
明するもので、図1(A)はプレス前の状態を、また
(B)はプレス終了後の状態を示している。また、図中
1は上型、2は下型、3aは成形前の光学素材、3bは
成形後の光学素子である。
【0016】このプレス成形においては、図1(A),
(B)に示すように、素材3a、光学素子3bのいずれ
も、その外周部5a,5bは胴型(不図示)や上下型と
接触しておらず、従って外周部は胴型や上下型に拘束さ
れずに自然に形成される形状になる。
【0017】図2はプレス成形前後の円板状光学素材
(図2(A))、及び光学素子(図2(B))を示して
おり、また図3はプレス成形前後の液滴状光学素材(図
3(A))、及び光学素子(図3(B))を示してい
る。
【0018】図2,3において、T1a,T2aは成形
後に光学素子の有効径となる部分の光学素材3a,4a
の肉厚寸法、T1b,T2bはそれが成形後に変形し、
光学素子3b,4bの有効径となる部分の肉厚寸法(最
大肉厚)であり、Y1,Y2はそれぞれの有効径寸法で
ある。
【0019】また、素材3a,4aはその最大径をDと
し、また最大肉厚をLとする場合、最大肉厚が最大径以
下であることが好ましい。すなわちL/D≦1であるこ
とが好ましい。特に、凸レンズの場合には、プレス時間
や素材の位置決めの容易さを考慮してL/Dは1以下が
好ましく、また凹レンズの場合にはプレス時の位置ズレ
が大きいので0.5未満であることが望ましい。
【0020】L/D>1の場合にはプレス成形中に心ズ
レが生じやすく、かつプレス成形時間が長くなること、
及び円柱形状の素材の場合にはその側面外周部は通常粗
面のままであり、これをプレス成形すると有効光学面に
粗面状の側面が入り込み易くなり、成形後もこの面粗さ
が問題となることがある。
【0021】なお側面の形状については必要に応じ、成
形後に心取り加工を行うこともある。
【0022】
【実施例】
(実施例1,2)図1,2に示すプレス型、素材を用い
て両凹レンズを製造した。製品形状は外径Φ16mm、
有効径Y1がΦ15mm、両面がともにR30、有効径
部の肉厚T1bが3mmであった。硝材はBAL42で
あった。光学素材3aとして体積一定で直径D、厚さT
1aが異なる4種類の円板形状のものを用意した。これ
らを用いて型温度620℃、プレス圧力3000Nで成
形した結果を表1に示した。表1の中の「有効転写面
Y」は成形品を評価した際にクセ1本以内となる部分の
径を測定したものであり、「判定」は有効転写面Yが製
品有効径Y1以上あるものを〇、未満のものを×とし
た。例えば、光学素材の肉厚T1aが2.0mmの光学
素材で成形した場合、有効転写面YはΦ12.0mmで
あり、それより外周部分は肉厚は確保しているものの、
面転写不良であり、製品有効径Y1=Φ15.0mmを
満たさないため、判定は「×」とした。
【0023】
【表1】 表1より光学素材の肉厚T1aが成形品の有効径部の肉
厚T1bと同じ3.0mm以上であれば有効転写面Yが
Φ15.0mm以上となり、製品有効径Y1=Φ15.
0mmを満たすことがわかる。
【0024】(実施例3)図3(b)に示す製品形状が
外径Φ26mm、有効径Y2がΦ25mm、一方の面が
凹R15、もう一方の面が凸R55、有効径部の肉厚T
2bが7.5mmであり、硝材がBAL42の凹メニス
カスレンズを成形した。
【0025】使用する光学素材4aは、成形後に光学素
子の有効径となる部分の肉厚寸法T2aが8mmであ
る、図3(A)に示す液滴状のものを用意した。なお光
学素材4aのどの部分が成形後に光学素子の有効径の部
分になるかについては概略は計算によって予測できる
が、今回は光学素材4aに目盛りを刻み実際に成形を行
うことで対応をとった。
【0026】この光学素材4aを使用し、上記実施例
1,2と同様の条件で成形を行ったところ、製品有効径
Y2内においてクセ1本以内の面精度の成形品を得るこ
とができた。
【0027】また肉厚寸法T2aが7mmの光学素材4
aを使用した場合は成形品のΦ24mmより外周の部分
についてはやはり肉厚は確保しているものの十分な面転
写性は得られなかった。
【0028】なお、上記実施例ではガラスのプレス成形
について述べたが、特に材質を特定するものではなく、
例えばプラスチックなどに適用してもよい。
【0029】また上記実施例では、特に効果のあると思
われる凹レンズ形状について述べたが、形状を制限する
ものではなく、プレス圧力がプレス面以外に逃げやすい
形状であれば、たとえ凸レンズ形状であっても、またレ
ンズ以外の形状であっても良い。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は凹レンズ
形状の光学素子をプレス成形する場合に特に好ましいも
のであるが、成形後の光学素子のその有効面内における
最大肉厚となる部分に対し、そこに対応する部分が少な
くとも肉厚以上である光学素材を用いて成形することに
より、有効面内の面転写性を十分に得られることを突き
止め、かつその寸法により成形を行なうようにしたた
め、従来のような経験による試行錯誤を行なうことなく
簡単に面転写性に対し信頼性の高い成形品を得ることが
でき、精度、経済性ともに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施に際し、プレス成形を行なう状態
を示す説明図で、図1(A)はプレス前、図1(B)は
プレス終了後を示す。
【図2】本発明の実施に用いる光学素材(図2(A))
及び成形後の光学素材(図2(B))の一例を示す説明
図である。
【図3】本発明の実施に用いる光学素材(図3(A))
及び成形後の光学素材(図3(B))の他の例を示す説
明図である。
【符号の説明】
1 上型 2 下型 3a,4a 光学素材 3b,4b 光学素子 T1a,T2a 成形後に光学素子の有効径となる部
分の光学素材の肉厚寸法 T1b,T2b 光学素子の有効径部の肉厚寸法 Y1,Y2 有効径寸法 L 光学素材の最大肉厚 D 光学素材の最大径
フロントページの続き (72)発明者 冨田 昌之 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 真重 雅志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学素材を加熱軟化し、胴型又は上下型
    により光学素材の外周部を拘束することなく成形型によ
    り光学素子をプレス成形する光学素子の成形方法におい
    て、成形された光学素子の光学有効面内における最大肉
    厚部分に対応する光学素材の部分の肉厚が少なくとも成
    形された光学素子の最大肉厚以上である光学素材を用い
    て成形することを特徴とする光学素子の成形方法。
  2. 【請求項2】 光学素材の最大肉厚が光学素材の最大径
    以下の長さである請求項1記載の成形方法。
  3. 【請求項3】 光学素子が凹レンズである請求項1又は
    2記載の成形方法。
  4. 【請求項4】 請求項1の成形方法に用いる光学素材。
JP5129320A 1993-05-31 1993-05-31 凹レンズ形状の光学素子の成形方法 Expired - Lifetime JP3045432B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011126755A (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 Hoya Corp 精密プレス成形用ガラス素材の肉厚決定方法および製造方法、ならびにガラス光学素子の製造方法
US10408680B2 (en) 2015-01-28 2019-09-10 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Apparatus for optical emission spectroscopy

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011126755A (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 Hoya Corp 精密プレス成形用ガラス素材の肉厚決定方法および製造方法、ならびにガラス光学素子の製造方法
WO2011078059A1 (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 Hoya株式会社 精密プレス成形用ガラス素材の肉厚決定方法および製造方法、ならびにガラス光学素子の製造方法
US10408680B2 (en) 2015-01-28 2019-09-10 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Apparatus for optical emission spectroscopy

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