JPH0729777B2 - 光学素子の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光学機器に使用されるガラスレンズ等の光学
素子を精密ガラスプレスにより成形する光学素子の形成
方法に関するものである。

従来の技術 近年、光学レンズ等の光学素子を研磨工程なしの一発成
形により形成する試みが多くなされている。ガラス素材
を一定の形状に予備加工してこれを型の間に供給し、加
熱し、押圧成形するのが一般的な方法である（たとえ
ば、特開昭58-84134号公報）。この製造方法によれば、
非球面の金型を使用すれば、非球面光学素子が安価に大
量生産できるという特長を有する。

その際、高精度のガラスプレス成形品を得るためには使
用するガラス素材を光学素子の形状に近似した形状に予
備加工し、金型と胴型で形成されるキャビティの体積と
ガラス素材の体積を厳密に一致させる必要がある。この
ようなガラス素材の予備加工は手間がかかるため、金型
構造の一部にガラスの逃げを設けるなどの工夫がなされ
ている（たとえば、特開昭60-118642号公報）。

以下、図面を参照しながら、上述した従来例の成形方法
を説明する。

第３図は従来法によりガラス素材を成形して、レンズが
形成された状態を示す断面図である。14は成形されたレ
ンズ、11と12は一対の成形型、13は胴型である。ガラス
素材を軟化点近傍の温度まで加熱した後、一対の成形型
11,12の間に供給し、加圧機構15により11,12の成形型に
圧力を加えて加圧成形する。胴型13が上型11に接する部
分には図に示すように余分なガラスが逃げられるように
空隙部Ｅがあり、ガラス素材の重量あわせに余裕を持た
せている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような方法では、精密な光学面の転
写を実現するため、成形型と胴型で形成されるキャビテ
ィの内容積と予備加工されたガラス素材の体積が厳密に
一致させることは不要となるが、レンズの有効径以外の
部分のガラス形状は一定せず、レンズの外周を基準にし
てレンズを固定できず、レンズを使用するときに問題を
生ずる。特に非球面レンズの場合は光軸を厳密に合わせ
る必要があるのでこの欠点はより重大である。また、有
効径外の形状が一定しない部分はレンズとして不要な体
積を持つという欠点を有する。

一方、球面レンズの芯取りは能率の良い芯取り装置が永
年使用されており、研磨レンズの生産には良く使われて
いる。しかし、ガラスの精密成形で製造されるレンズ
は、非球面を含むことに一つの特長があり、非球面レン
ズの芯取りは簡便な方法がない。

本発明は上記問題点に鑑み、ガラス素材の重量合わせと
芯取りを簡便にして、安いコストで必要な高精度を有す
る光学素子を形成できる方法を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の光学素子の成形方
法は、一対の成形型と胴型で形成されるキャビティ内に
ガラス素材を配置して加熱し、ガラスが胴型に接するま
で加圧成形して光学素子を成形し、成形型から取り出し
た光学素子の外周を基準にして光学素子を保持し、次に
外周の回転中心軸が光学素子挾持部の回転中心軸に一致
するように光学面を挾持し、光学素子の外周を芯取りす
るという手段を用いるものである。

作用 本発明は上記したように光学素子をガラス精密成形によ
り形成するにあたり、光学素子の光軸を成形の胴型で決
定して光軸と外周の回転中心軸を一致させ、光学素子の
外周を基準にして光学素子を保持して芯取りする。この
方法によってガラス素材の重量合わせの公差が大きい状
態で、光学面が非球面であっても光学素子の両面の光軸
を一致させ、かつ芯取りが容易にできるという作用を有
する。

実施例 以下本発明の一実施例のレンズの形成方法について図面
を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例の成形状態を示す断面図であ
り、第２図は芯取りの状態を示す断面図である。

第１図は丁度ガラスの変形が終了しレンズが形成された
状態を示している。１と２はレンズに転写する光学面を
有する成形型である。４は成形されたレンズである。３
は胴型でありレンズの外径より大きい内径を持ち、成形
型1,2と胴型３の間には図に示すような空隙Ｂを有す
る。ガラス素材の体積はレンズの有効体積よりも大きく
余分のガラスはこのレンズの有効径外にはみ出し、その
外周は胴型に接するようにする。成形型と胴型のしゅう
動面は必要最小限の間隙で位置決めされており、成形型
の光学面の光軸Ａは同時に胴型３の回転中心軸である。
すなわち成形されたレンズ４の光軸Ａはレンズの外周に
対し回転中心軸となっている。

第２図はレンズ４の外周を芯取りする様子を示す。第２
図（ａ）の位置決め治具５の内径は第１図の胴型３の内
径と一致している。ここに成形されたレンズ４をレンズ
外周が位置決め治具５の内周に一致するよう挿入し、保
持治具６で上下から保持する。この時保持具６の回転中
心軸Ｃとレンズの光軸は一致している。次に第２図
（ｂ）に示すように、保持具６を上方に動かしレンズを
位置決め治具５の外へ押し出し、保持具６を回転中心軸
Ｃの周りに回転しながら、砥石７を矢印Ｄの方向に移動
させレンズ４の外周にあて、不要部分８を削り取る。必
要に応じて有効径ぎりぎりまで芯取りすることができ
る。

第１図において成形されたレンズ４の外周が円周状に胴
型に接しているが、本発明の効果を発揮するためには、
必ずしも全周が接する必要はない。第２図において位置
決め治具５でレンズが正確に位置決めできるよう３点以
上基準となる外周点があれば良い。

このようにして、簡単な治具でレンズの正確な芯取りを
行うことができる。

発明の効果 以上のように本発明は、精密な光学素子の成形に際し、
ガラス素材の厳密な重量あわせを不要にしてガラス素材
の加工コストを低減するとともに、簡単な治具を用いて
芯取りを行なうことによりレンズの光軸を合わせるとと
もに、光学素子の無効部分の体積を極力少なくするとい
う効果を発揮する。本発明の製造方法は特に非球面の光
学面を有するレンズなどに顕著な効果を発揮するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるレンズの成形状態を
示す断面図、第２図は本発明の一実施例における芯取り
の状態を示す断面図、第３図は従来例における成形方法
を示す断面図である。 1,2,11,12……成形型、3,13……胴型、4,14……成形さ
れたレンズ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の成形型と胴型で形成されるキャビテ
   ィ内にガラス素材を配置して加熱し、ガラスが胴型に接
   するまで加圧成形して光学素子を成形し、成形型から取
   り出した光学素子の外周を基準にして光学素子を保持
   し、次に外周の回転中心軸が光学素子挾持部の回転中心
   軸に一致するように光学面を挾持し、この回転中心軸を
   中心にして光学素子を回転させて光学素子の外周を芯取
   りすることを特徴とする光学素子の形成方法。
2. 【請求項２】光学素子の光学面の少なくとも一つの面が
   非球面であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項に記載の光学素子の形成方法。