JPH0741327A - 光学素子成形方法 - Google Patents
光学素子成形方法Info
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- JPH0741327A JPH0741327A JP5185659A JP18565993A JPH0741327A JP H0741327 A JPH0741327 A JP H0741327A JP 5185659 A JP5185659 A JP 5185659A JP 18565993 A JP18565993 A JP 18565993A JP H0741327 A JPH0741327 A JP H0741327A
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- 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
-
- 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
- C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/46—Lenses, e.g. bi-convex
- C03B2215/48—Convex-concave
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/72—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 形状精度及び面精度に優れ、安価で大量生産
に適した光学素子の成形方法を提供する。 【構成】 上型１と下型２とからなる成形型Ｍの間に光
学素子素材４を挿入する第１の工程と、加熱軟化させる
第２の工程と、加圧成形する第３の工程と、上型１自重
分以外の圧力を除き、上型１と下型２との間に温度差を
設けながら冷却する第４の工程と、再び上型１自重分以
外の圧力をかけ、上型１と下型２との間に均等に温度を
かけながら冷却する第５の工程からなる光学素子の成形
方法。加圧成形する第３の工程後、上型１自重分以外の
圧力をかけながら冷却する第４の工程と、少なくとも第
４の工程よりも増圧して冷却する第５の工程からなる光
学素子成形方法。加圧成形する第３の工程後、上型１と
下型２との間に温度差を設けながら冷却する第４の工程
と、再び上型１と下型２との間に均等に温度をかけなが
ら冷却する第５の工程からなる光学素子成形方法。
に適した光学素子の成形方法を提供する。 【構成】 上型１と下型２とからなる成形型Ｍの間に光
学素子素材４を挿入する第１の工程と、加熱軟化させる
第２の工程と、加圧成形する第３の工程と、上型１自重
分以外の圧力を除き、上型１と下型２との間に温度差を
設けながら冷却する第４の工程と、再び上型１自重分以
外の圧力をかけ、上型１と下型２との間に均等に温度を
かけながら冷却する第５の工程からなる光学素子の成形
方法。加圧成形する第３の工程後、上型１自重分以外の
圧力をかけながら冷却する第４の工程と、少なくとも第
４の工程よりも増圧して冷却する第５の工程からなる光
学素子成形方法。加圧成形する第３の工程後、上型１と
下型２との間に温度差を設けながら冷却する第４の工程
と、再び上型１と下型２との間に均等に温度をかけなが
ら冷却する第５の工程からなる光学素子成形方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は形状精度と面精度に優
れ、安価で大量生産に適した光学素子成形方法に関す
る。
れ、安価で大量生産に適した光学素子成形方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、レンズ、プリズム等の光学素子
は、ガラスなどの光学素子用素材を研磨して製造する代
わりに、光学素子素材を一定の形状に予備加工し、これ
を型の間に供給し、加熱後、加圧成形して得ることは公
知である（例えば、特開昭５８−８４１３４号公報）。
は、ガラスなどの光学素子用素材を研磨して製造する代
わりに、光学素子素材を一定の形状に予備加工し、これ
を型の間に供給し、加熱後、加圧成形して得ることは公
知である（例えば、特開昭５８−８４１３４号公報）。
【０００３】その際、高精度の光学素子を得るために
は、型の成形面形状が確実に光学素子に転写されること
が必要である。とりわけ変形終了後の冷却過程におい
て、型の成形面が光学素子に密着していることが重要で
ある。これを達成する手段として特開昭６３−２６５８
３３号公報に開示されている方法がある。以下に図面を
参照しながら従来の成形方法を説明する。
は、型の成形面形状が確実に光学素子に転写されること
が必要である。とりわけ変形終了後の冷却過程におい
て、型の成形面が光学素子に密着していることが重要で
ある。これを達成する手段として特開昭６３−２６５８
３３号公報に開示されている方法がある。以下に図面を
参照しながら従来の成形方法を説明する。
【０００４】図１に従来の光学素子成形方法で用いられ
る成形装置の構成を示す。図１において、１は上型、２
は下型、３は胴型、Ｍは前記上型、下型、胴型を含めた
成形型で、４は成形されたガラスレンズ、５は上ヒータ
ブロック、６は下ヒータブロック、７はストッパ、８は
加圧軸、９はシリンダ、１０は外枠である。
る成形装置の構成を示す。図１において、１は上型、２
は下型、３は胴型、Ｍは前記上型、下型、胴型を含めた
成形型で、４は成形されたガラスレンズ、５は上ヒータ
ブロック、６は下ヒータブロック、７はストッパ、８は
加圧軸、９はシリンダ、１０は外枠である。
【０００５】つぎに上記の部材で構成された成形装置に
よる従来の光学素子成形方法を説明する。
よる従来の光学素子成形方法を説明する。
【０００６】まず成形型Ｍ内にガラス素材４を供給し、
下ヒータブロック６上にセットする。次に外枠１０内に
窒素ガスを供給し成形雰囲気を非酸化性雰囲気にする。
その後シリンダ９を下降させ（下降機構は図示せず）上
型１を上ヒータブロック５により垂直に加圧する。ガラ
ス素材４は次第に変形しシリンダ９がストッパ７に密着
したところで成形は完了する。
下ヒータブロック６上にセットする。次に外枠１０内に
窒素ガスを供給し成形雰囲気を非酸化性雰囲気にする。
その後シリンダ９を下降させ（下降機構は図示せず）上
型１を上ヒータブロック５により垂直に加圧する。ガラ
ス素材４は次第に変形しシリンダ９がストッパ７に密着
したところで成形は完了する。
【０００７】成形されたガラスレンズ４の厚みはストッ
パ７の高さにより規制され、常に一定の寸法に成形され
る。このまま冷却すると成形型Ｍおよびガラスレンズ４
は収縮していくが、上ヒータブロック５はストッパ７に
より規制されているため下降できず、上型１を加圧する
ことができない。そこで加圧を一旦停止しストッパ７を
除去した後、再び加圧すると同時にヒータをオフするこ
とにより加圧しつつ冷却して光学素子を成形していた。
パ７の高さにより規制され、常に一定の寸法に成形され
る。このまま冷却すると成形型Ｍおよびガラスレンズ４
は収縮していくが、上ヒータブロック５はストッパ７に
より規制されているため下降できず、上型１を加圧する
ことができない。そこで加圧を一旦停止しストッパ７を
除去した後、再び加圧すると同時にヒータをオフするこ
とにより加圧しつつ冷却して光学素子を成形していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の成形方法では、成形終了後の冷却過程で上下型が
必要以上の圧力で加圧規制されているため、光学素子素
材が型に密着しながら収縮しようとする時に光学素子素
材の収縮速度の方が上型あるいは下型の収縮速度よりも
速いため光学素子素材が思うように収縮できず、割れた
り欠けたりして所望のレンズ性能が得られないという問
題を有していた。
従来の成形方法では、成形終了後の冷却過程で上下型が
必要以上の圧力で加圧規制されているため、光学素子素
材が型に密着しながら収縮しようとする時に光学素子素
材の収縮速度の方が上型あるいは下型の収縮速度よりも
速いため光学素子素材が思うように収縮できず、割れた
り欠けたりして所望のレンズ性能が得られないという問
題を有していた。
【０００９】本発明はこのような課題を解決するもの
で、成形終了後の冷却課程の圧力と温度を光学素子素材
が型にうまく密着しながら収縮できるようにコントロー
ルし、形状精度および面精度に優れ、安価で大量生産に
適した光学素子の成形方法を提供することを目的とする
ものである。
で、成形終了後の冷却課程の圧力と温度を光学素子素材
が型にうまく密着しながら収縮できるようにコントロー
ルし、形状精度および面精度に優れ、安価で大量生産に
適した光学素子の成形方法を提供することを目的とする
ものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の第１の手段は、上型と下型とからなる成形
型の間に光学素子素材を挿入し、加熱軟化させ、加圧成
形した後、上型自重分以外の圧力を除き、上型と下型と
の間に温度差を設けながら冷却し、再び上型自重分以外
の圧力をかけ、上型と下型との間に均等に温度をかけな
がら冷却するようにしたものである。
めに本発明の第１の手段は、上型と下型とからなる成形
型の間に光学素子素材を挿入し、加熱軟化させ、加圧成
形した後、上型自重分以外の圧力を除き、上型と下型と
の間に温度差を設けながら冷却し、再び上型自重分以外
の圧力をかけ、上型と下型との間に均等に温度をかけな
がら冷却するようにしたものである。
【００１１】第２の手段は、上型と下型とからなる成形
型の間に光学素子素材を挿入し、加熱軟化させ、加圧成
形した後、上型自重分以外の圧力をかけながら冷却し、
途中で圧力を増圧して冷却するようにしたものである。
型の間に光学素子素材を挿入し、加熱軟化させ、加圧成
形した後、上型自重分以外の圧力をかけながら冷却し、
途中で圧力を増圧して冷却するようにしたものである。
【００１２】また第３の手段は、上型と下型とからなる
成形型の間に光学素子素材を挿入し、加熱軟化させ、加
圧成形した後、上型と下型との間に温度差を設けながら
冷却し、途中で上型と下型との間に均等に温度をかけな
がら冷却するようにしたものである。
成形型の間に光学素子素材を挿入し、加熱軟化させ、加
圧成形した後、上型と下型との間に温度差を設けながら
冷却し、途中で上型と下型との間に均等に温度をかけな
がら冷却するようにしたものである。
【００１３】
【作用】上記の方法によれば、光学素子素材を成形した
後の冷却過程で、上下型が加圧制御されていて、上下型
の収縮速度の方が光学素子素材の収縮速度よりも速いの
で、常に光学素子素材が上下型に密着しながら冷却収縮
する。このため、面精度と形状精度の優れた光学素子を
再現性よく量産できることとなる。
後の冷却過程で、上下型が加圧制御されていて、上下型
の収縮速度の方が光学素子素材の収縮速度よりも速いの
で、常に光学素子素材が上下型に密着しながら冷却収縮
する。このため、面精度と形状精度の優れた光学素子を
再現性よく量産できることとなる。
【００１４】
【実施例】以下に本発明の一実施例の光学素子の成形方
法について図面を参照しながら説明する。
法について図面を参照しながら説明する。
【００１５】（実施例１）使用した成形機の概略構成を
図１に示す。図１において、１は上型、２は下型、３は
胴型、Ｍは前記上型、下型、胴型からなる成形型で、型
材料としては超硬材料を使用し、その熱膨張係数は約５
０×１０7 ／℃である。４は成形されたガラスレンズ
で、適用したガラスはガラス転移点温度が５３０℃、熱
膨張係数は約９９×１０7 ／℃である。最終レンズ形状
は外径φ２６ｍｍ、最大傾斜角度４０．５の球面メニス
カスレンズである。５は上ヒータブロック、６は下ヒー
タブロック、７はストッパ、８は加圧軸、９はシリン
ダ、１０は外枠である。
図１に示す。図１において、１は上型、２は下型、３は
胴型、Ｍは前記上型、下型、胴型からなる成形型で、型
材料としては超硬材料を使用し、その熱膨張係数は約５
０×１０7 ／℃である。４は成形されたガラスレンズ
で、適用したガラスはガラス転移点温度が５３０℃、熱
膨張係数は約９９×１０7 ／℃である。最終レンズ形状
は外径φ２６ｍｍ、最大傾斜角度４０．５の球面メニス
カスレンズである。５は上ヒータブロック、６は下ヒー
タブロック、７はストッパ、８は加圧軸、９はシリン
ダ、１０は外枠である。
【００１６】まず成形型Ｍ内（上型１を凸金型とする）
にガラス素材４を供給し、下ヒータブロック６上にセッ
トする。次に外枠１０内に窒素ガスを供給し成形雰囲気
を非酸化性雰囲気にする。その後シリンダ９を下降させ
（下降機構は図示せず）、上ヒータブロック５が上型１
に垂直に接触するようにし、加熱された上下ヒータブロ
ックより上下金型を均等に加熱する。このまゝ、ガラス
素材４が５７５℃になるまで昇温して温度が一定となっ
たところで３００ｋｇｆの圧力で加圧し、シリンダ９が
ストッパ７に密着したところで成形は完了する。成形さ
れたガラスレンズ４の厚みはストッパ７の高さにより規
制され、常に一定の寸法に成形される。その後、シリン
ダ９を上昇させ上ヒータブロック５を上型１から離し、
上型１の自重分以外の圧力を除く。上下ヒータブロック
は７．５℃／ｍｉｎの速度で冷却するが、上ヒータブロ
ック５は上型１とは離されているため、上型１と下型２
との間には温度差が生じたまま冷却される。上下ヒータ
ブロックの温度が５２９℃、ガラスレンズ４の温度が５
３３℃になったところで再びシリンダ９を下降し上ヒー
タブロック５を上型１に接触、２０ｋｇｆの圧力で加圧
させ上下金型に均等に温度をかけたまま上下ヒータブロ
ックの温度が５００℃になるまで冷却する。その後金型
が取り出せる温度まで徐冷し、成形されたガラスレンズ
４を取り出す。
にガラス素材４を供給し、下ヒータブロック６上にセッ
トする。次に外枠１０内に窒素ガスを供給し成形雰囲気
を非酸化性雰囲気にする。その後シリンダ９を下降させ
（下降機構は図示せず）、上ヒータブロック５が上型１
に垂直に接触するようにし、加熱された上下ヒータブロ
ックより上下金型を均等に加熱する。このまゝ、ガラス
素材４が５７５℃になるまで昇温して温度が一定となっ
たところで３００ｋｇｆの圧力で加圧し、シリンダ９が
ストッパ７に密着したところで成形は完了する。成形さ
れたガラスレンズ４の厚みはストッパ７の高さにより規
制され、常に一定の寸法に成形される。その後、シリン
ダ９を上昇させ上ヒータブロック５を上型１から離し、
上型１の自重分以外の圧力を除く。上下ヒータブロック
は７．５℃／ｍｉｎの速度で冷却するが、上ヒータブロ
ック５は上型１とは離されているため、上型１と下型２
との間には温度差が生じたまま冷却される。上下ヒータ
ブロックの温度が５２９℃、ガラスレンズ４の温度が５
３３℃になったところで再びシリンダ９を下降し上ヒー
タブロック５を上型１に接触、２０ｋｇｆの圧力で加圧
させ上下金型に均等に温度をかけたまま上下ヒータブロ
ックの温度が５００℃になるまで冷却する。その後金型
が取り出せる温度まで徐冷し、成形されたガラスレンズ
４を取り出す。
【００１７】このガラスレンズ４の面精度は、光学干渉
計による測定で金型との面精度の差が４４ｎｍであっ
た。
計による測定で金型との面精度の差が４４ｎｍであっ
た。
【００１８】５３３℃前後の温度でつくったレンズ４の
面精度を金型の面精度との差で（表１）に示す。この結
果より増圧時の温度はガラス転移点温度より３℃以上高
い温度でなければレンズ精度が悪くなることがわかる。
面精度を金型の面精度との差で（表１）に示す。この結
果より増圧時の温度はガラス転移点温度より３℃以上高
い温度でなければレンズ精度が悪くなることがわかる。
【００１９】
【表１】
【００２０】一方、上記の成形方法の冷却条件におい
て、従来の成形方法である成形完了後、上ヒータブロッ
ク５を上型１から離さず上型１の自重分以外の圧力２０
ｋｇｆをかけ、均等な温度をかけたまま上下ヒータブロ
ックの温度が５００℃になるまで冷却する成形方法によ
るガラスレンズ４の面精度は、光学干渉計による測定で
金型との面精度の差が平均２２８ｎｍであった。また一
方、上記の成形方法の冷却条件において、成形完了後、
上ヒータブロック５を上型１から離し上型１の自重分以
外の圧力を除き、上型１と下型２との間に温度差を生じ
たまま上下ヒータブロックの温度が５００℃になるまで
冷却した場合のガラスレンズ４の面精度は、光学干渉計
による測定で金型との面精度の差が平均１９６ｎｍであ
り、いずれの方法においても本実施例の成形方法の方が
従来の成形方法に比べ優れたガラスレンズが得られた。
て、従来の成形方法である成形完了後、上ヒータブロッ
ク５を上型１から離さず上型１の自重分以外の圧力２０
ｋｇｆをかけ、均等な温度をかけたまま上下ヒータブロ
ックの温度が５００℃になるまで冷却する成形方法によ
るガラスレンズ４の面精度は、光学干渉計による測定で
金型との面精度の差が平均２２８ｎｍであった。また一
方、上記の成形方法の冷却条件において、成形完了後、
上ヒータブロック５を上型１から離し上型１の自重分以
外の圧力を除き、上型１と下型２との間に温度差を生じ
たまま上下ヒータブロックの温度が５００℃になるまで
冷却した場合のガラスレンズ４の面精度は、光学干渉計
による測定で金型との面精度の差が平均１９６ｎｍであ
り、いずれの方法においても本実施例の成形方法の方が
従来の成形方法に比べ優れたガラスレンズが得られた。
【００２１】なお、本実施例では球面メニスカスレンズ
の成形について説明したが、本発明は球面に限らず非球
面レンズについても、また凸レンズ、凹レンズ、プリズ
ムについても同様の効果が得られる。また、ガラス転移
点温度の違った光学素子素材についても同様の効果が得
られるが、圧力、温度の条件については光学素子素材ご
とに変わることはいうまでもない。
の成形について説明したが、本発明は球面に限らず非球
面レンズについても、また凸レンズ、凹レンズ、プリズ
ムについても同様の効果が得られる。また、ガラス転移
点温度の違った光学素子素材についても同様の効果が得
られるが、圧力、温度の条件については光学素子素材ご
とに変わることはいうまでもない。
【００２２】（実施例２）本実施例では、実施例１と同
様に図１に示す成形装置を用いて光学素子を成形した。
なお図１の構成は実施例１と同じであるので説明を省略
する。
様に図１に示す成形装置を用いて光学素子を成形した。
なお図１の構成は実施例１と同じであるので説明を省略
する。
【００２３】まず成形型Ｍ内（上型１を凸金型とする）
にガラス素材４を供給し、下ヒータブロック６上にセッ
トする。次に外枠１０内に窒素ガスを供給し成形雰囲気
を非酸化性雰囲気にする。その後シリンダ９を下降させ
（下降機構は図示せず）上ヒータブロック５が上型１に
垂直に接触するようにし、上下ヒータブロックより上下
金型を均等に加熱する。ガラス素材４が５７５℃になる
まで加熱して、温度が一定になったところで３００ｋｇ
ｆの圧力で加圧、シリンダ９がストッパ７に密着したと
ころで成形を完了する。成形されたガラスレンズ４の厚
みはストッパ７の高さにより規制され、常に一定の寸法
に成形される。このまま冷却すると成形型Ｍおよびガラ
スレンズ４は収縮していくが、上ヒータブロック５はス
トッパ７により規制されているため下降できず、上型１
を加圧することができない。そこで一旦シリンダ９を上
昇しストッパ７を除去した後再びシリンダ９を下降し加
圧するが圧力は２ｋｇｆまで減圧し、上下ヒータブロッ
クを７．５℃／ｍｉｎの速度で冷却する。上下ヒータブ
ロックの温度が５３１℃、ガラスレンズ４の温度が５３
６℃（増圧する第５の工程の温度は実施例１に従う）に
なったところで再びシリンダ９の圧力を２０ｋｇｆまで
あげ、上下金型を均等に加熱したまま上下ヒータブロッ
クの温度が５００℃になるまで冷却する。その後金型が
取り出せる温度まで徐冷し、成形されたガラスレンズ４
を取り出す。
にガラス素材４を供給し、下ヒータブロック６上にセッ
トする。次に外枠１０内に窒素ガスを供給し成形雰囲気
を非酸化性雰囲気にする。その後シリンダ９を下降させ
（下降機構は図示せず）上ヒータブロック５が上型１に
垂直に接触するようにし、上下ヒータブロックより上下
金型を均等に加熱する。ガラス素材４が５７５℃になる
まで加熱して、温度が一定になったところで３００ｋｇ
ｆの圧力で加圧、シリンダ９がストッパ７に密着したと
ころで成形を完了する。成形されたガラスレンズ４の厚
みはストッパ７の高さにより規制され、常に一定の寸法
に成形される。このまま冷却すると成形型Ｍおよびガラ
スレンズ４は収縮していくが、上ヒータブロック５はス
トッパ７により規制されているため下降できず、上型１
を加圧することができない。そこで一旦シリンダ９を上
昇しストッパ７を除去した後再びシリンダ９を下降し加
圧するが圧力は２ｋｇｆまで減圧し、上下ヒータブロッ
クを７．５℃／ｍｉｎの速度で冷却する。上下ヒータブ
ロックの温度が５３１℃、ガラスレンズ４の温度が５３
６℃（増圧する第５の工程の温度は実施例１に従う）に
なったところで再びシリンダ９の圧力を２０ｋｇｆまで
あげ、上下金型を均等に加熱したまま上下ヒータブロッ
クの温度が５００℃になるまで冷却する。その後金型が
取り出せる温度まで徐冷し、成形されたガラスレンズ４
を取り出す。
【００２４】このガラスレンズ４の面精度は、光学干渉
計による測定で金型との面精度の差が１０１ｎｍであっ
た。
計による測定で金型との面精度の差が１０１ｎｍであっ
た。
【００２５】一方、上記の成形方法の冷却条件におい
て、従来の方法である成形完了、ストッパ７除去後、再
びシリンダ９を下降し加圧する際の圧力を減圧せずに上
型１自重分以外の圧力２０ｋｇｆを維持し、均等な温度
をかけたまま上下ヒータブロックの温度が５００℃にな
るまで冷却する成形方法によるガラスレンズ４の面精度
は、光学干渉計による測定で金型との面精度の差が平均
２２８ｎｍであり、本実施例の成形方法の方が従来の成
形方法に比べ優れたガラスレンズが得られた。
て、従来の方法である成形完了、ストッパ７除去後、再
びシリンダ９を下降し加圧する際の圧力を減圧せずに上
型１自重分以外の圧力２０ｋｇｆを維持し、均等な温度
をかけたまま上下ヒータブロックの温度が５００℃にな
るまで冷却する成形方法によるガラスレンズ４の面精度
は、光学干渉計による測定で金型との面精度の差が平均
２２８ｎｍであり、本実施例の成形方法の方が従来の成
形方法に比べ優れたガラスレンズが得られた。
【００２６】なお、本実施例では球面メニスカスレンズ
の成形方法について説明したが、球面レンズに限らず非
球面レンズについても、また凸レンズ、凹レンズ、プリ
ズムについても同様の効果が得られる。また、ガラス転
移点温度の違った光学素子素材についても同様の効果が
得られるが、圧力、温度の条件については光学素子素材
ごとに変わることはいうまでもない。
の成形方法について説明したが、球面レンズに限らず非
球面レンズについても、また凸レンズ、凹レンズ、プリ
ズムについても同様の効果が得られる。また、ガラス転
移点温度の違った光学素子素材についても同様の効果が
得られるが、圧力、温度の条件については光学素子素材
ごとに変わることはいうまでもない。
【００２７】（実施例３）本実施例では実施例１と同様
に図１に示す成形装置を用いて光学素子を成形した。な
お、図１の構成は、実施例１と同じであるので説明を省
略する。
に図１に示す成形装置を用いて光学素子を成形した。な
お、図１の構成は、実施例１と同じであるので説明を省
略する。
【００２８】まず成形型Ｍ内（上型１を凸金型とする）
にガラス素材４を供給し、下ヒータブロック６上にセッ
トする。次に外枠１０内に窒素ガスを供給し成形雰囲気
を非酸化性雰囲気にする。その後シリンダ９を下降させ
（下降機構は図示せず）上ヒータブロック５が上型１に
垂直に接触するようにし、上下ヒータブロックより上下
金型を均等に加熱する。ガラス素材４が５７５℃になる
まで加熱して、温度が一定になったところで３００ｋｇ
ｆの圧力で加圧、シリンダ９がストッパ７に密着したと
ころで成形は完了する。成形されたガラスレンズ４の厚
みはストッパ７の高さにより規制され、常に一定の寸法
に成形される。このまま冷却すると成形型Ｍおよびガラ
スレンズ４は収縮していくが、上ヒータブロック５はス
トッパ７により規制されているため下降できず、上型１
を加圧することができない。そこで一旦シリンダ９を上
昇しストッパ７を除去した後再びシリンダ９を下降し２
０ｋｇｆの圧力で加圧する。そして、上ヒータブロック
５は５６８℃から７．５℃／ｍｉｎの速度で冷却し、下
ヒータブロック６は５７５℃から７．５℃／ｍｉｎの速
度で冷却する。上ヒータブロック５の温度が５３０℃、
ガラスレンズ４の温度が５３５℃（均等に温度をかける
第５の工程の温度は実施例１に従う）になったところで
再び上ヒータブロック５の温度を下ヒータブロック６の
温度と同じ温度に戻し、その後上下金型を均等に加熱し
たまま上下ヒータブロックの温度が５００℃になるまで
上記速度で冷却する。その後金型が取り出せる温度まで
徐冷し、成形されたガラスレンズ４を取り出す。
にガラス素材４を供給し、下ヒータブロック６上にセッ
トする。次に外枠１０内に窒素ガスを供給し成形雰囲気
を非酸化性雰囲気にする。その後シリンダ９を下降させ
（下降機構は図示せず）上ヒータブロック５が上型１に
垂直に接触するようにし、上下ヒータブロックより上下
金型を均等に加熱する。ガラス素材４が５７５℃になる
まで加熱して、温度が一定になったところで３００ｋｇ
ｆの圧力で加圧、シリンダ９がストッパ７に密着したと
ころで成形は完了する。成形されたガラスレンズ４の厚
みはストッパ７の高さにより規制され、常に一定の寸法
に成形される。このまま冷却すると成形型Ｍおよびガラ
スレンズ４は収縮していくが、上ヒータブロック５はス
トッパ７により規制されているため下降できず、上型１
を加圧することができない。そこで一旦シリンダ９を上
昇しストッパ７を除去した後再びシリンダ９を下降し２
０ｋｇｆの圧力で加圧する。そして、上ヒータブロック
５は５６８℃から７．５℃／ｍｉｎの速度で冷却し、下
ヒータブロック６は５７５℃から７．５℃／ｍｉｎの速
度で冷却する。上ヒータブロック５の温度が５３０℃、
ガラスレンズ４の温度が５３５℃（均等に温度をかける
第５の工程の温度は実施例１に従う）になったところで
再び上ヒータブロック５の温度を下ヒータブロック６の
温度と同じ温度に戻し、その後上下金型を均等に加熱し
たまま上下ヒータブロックの温度が５００℃になるまで
上記速度で冷却する。その後金型が取り出せる温度まで
徐冷し、成形されたガラスレンズ４を取り出す。
【００２９】このガラスレンズ４の面精度は、光学干渉
計による測定で金型との面精度の差が１０７ｎｍであっ
た。
計による測定で金型との面精度の差が１０７ｎｍであっ
た。
【００３０】この温度前後の温度から冷却したレンズ４
の面精度を金型との面精度の差で（表２）に示す。この
結果より上下型の温度の差は７℃以上で無ければレンズ
精度が悪くなることがわかる。
の面精度を金型との面精度の差で（表２）に示す。この
結果より上下型の温度の差は７℃以上で無ければレンズ
精度が悪くなることがわかる。
【００３１】
【表２】
【００３２】一方、上述の成形方法の冷却条件におい
て、成形完了、ストッパ７除去後、再びシリンダ９を下
降し加圧した際、上下ヒータブロックに温度差をつけず
に上記の上ヒータブロック５の温度条件で均等に冷却を
する従来の成形方法によるガラスレンズ４の面精度は、
光学干渉計による測定で金型との面精度の差が平均２２
８ｎｍであり、本実施例の成形方法の方が従来の成形方
法に比べ優れたガラスレンズが得られた。
て、成形完了、ストッパ７除去後、再びシリンダ９を下
降し加圧した際、上下ヒータブロックに温度差をつけず
に上記の上ヒータブロック５の温度条件で均等に冷却を
する従来の成形方法によるガラスレンズ４の面精度は、
光学干渉計による測定で金型との面精度の差が平均２２
８ｎｍであり、本実施例の成形方法の方が従来の成形方
法に比べ優れたガラスレンズが得られた。
【００３３】なお、本実施例では球面メニスカスレンズ
の成形方法について説明したが、球面に限らず非球面レ
ンズについても、また凸レンズ、凹レンズ、プリズムに
ついても同様の効果が得られる。また、ガラス転移点温
度の違った光学素子素材についても同様の効果が得られ
るが、圧力、温度の条件については光学素子素材ごとに
変わることはいうまでもない。
の成形方法について説明したが、球面に限らず非球面レ
ンズについても、また凸レンズ、凹レンズ、プリズムに
ついても同様の効果が得られる。また、ガラス転移点温
度の違った光学素子素材についても同様の効果が得られ
るが、圧力、温度の条件については光学素子素材ごとに
変わることはいうまでもない。
【００３４】
【発明の効果】上記の実施例の説明から明らかなように
本発明によれば、光学素子素材の加圧成形完了後、冷却
時の圧力と温度を制御することにより、光学素子素材が
成形型に密着したまゝ収縮するので、形状精度と面精度
に優れた光学素子を安価に量産することができる。
本発明によれば、光学素子素材の加圧成形完了後、冷却
時の圧力と温度を制御することにより、光学素子素材が
成形型に密着したまゝ収縮するので、形状精度と面精度
に優れた光学素子を安価に量産することができる。
【図１】本発明および従来の光学素子成形装置の構成を
示す断面図
示す断面図
１ 上型 ２ 下型 ３ 胴型 ４ ガラスレンズ ５ 上ヒータブロック ６ 下ヒータブロック ７ ストッパ ８ 加圧軸 ９ シリンダ １０ 外枠 Ｍ 成形型
Claims (12)
- 【請求項１】上型と下型を有する成形型の間に光学素子
素材を挿入する第１の工程と、前記光学素子素材を加熱
軟化させる第２の工程と、軟化した前記光学素子素材を
加圧成形する第３の工程と、前記上型の自重分以外の圧
力を除き、前記上型と前記下型との間に温度差を設けな
がら冷却する第４の工程と、再び前記上型に自重分以外
の圧力をかけ、前記上型と前記下型との間に均等に温度
をかけながら冷却する第５の工程を備えた光学素子成形
方法。 - 【請求項２】再び圧力と温度をかけながら冷却しはじめ
る温度は、光学素子素材がガラス転移点近傍の温度に達
したときである請求項１記載の光学素子成形方法。 - 【請求項３】上型と下型を備えた成形型の間に光学素子
素材を挿入する第１の工程と、前記光学素子素材を加熱
軟化させる第２の工程と、軟化した前記光学素子素材を
加圧成形する第３の工程と、前記上型の自重分以外の圧
力をかけながら冷却する第４の工程と、少なくとも前記
第４の工程よりも増圧して冷却する第５の工程を備えた
光学素子成形方法。 - 【請求項４】第４の工程よりも増圧する時の温度は、光
学素子素材がガラス転移点近傍の温度である請求項３記
載の光学素子成形方法。 - 【請求項５】ガラス転移点近傍の温度が、ガラス転移点
よりも３℃以上高い温度を下限とする請求項２または請
求項４記載の光学素子成形方法。 - 【請求項６】上型と下型の少なくともどちらか一方が、
凸面を有する型である請求項１ないし５のいずれかに記
載の光学素子成形方法。 - 【請求項７】上型と下型を有する成形型の間に光学素子
素材を挿入する第１の工程と、前記光学素子素材を加熱
軟化させる第２の工程と、軟化した前記光学素子素材を
加圧成形する第３の工程と、前記上型と前記下型との間
に温度差を設けながら冷却する第４の工程と、再び前記
上型と前記下型との間に均等に温度をかけながら冷却す
る第５の工程を備えた光学素子成形方法。 - 【請求項８】再び均等に温度をかけながら冷却しはじめ
る温度は、光学素子素材がガラス転移点近傍の温度に達
したときである請求項７記載の光学素子成形方法。 - 【請求項９】ガラス転移点近傍の温度が、ガラス転移点
よりも３℃以上高い温度を下限とする請求項８記載の光
学素子成形方法。 - 【請求項１０】上型と下型との間の温度差を少なくとも
７℃以上設ける請求項７ないし９のいずれかに記載の光
学素子成形方法。 - 【請求項１１】上型と下型の少なくともどちらか一方
が、凸面を有する型である請求項７ないし１０のいずれ
かに記載の光学素子成形方法。 - 【請求項１２】温度を低くする側が、凸面を有する側で
ある請求項１１記載の光学素子成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5185659A JPH0741327A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 光学素子成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5185659A JPH0741327A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 光学素子成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0741327A true JPH0741327A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16174631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5185659A Pending JPH0741327A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 光学素子成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741327A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000064823A1 (en) * | 1999-04-22 | 2000-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for molding optical device |
| WO2014199514A1 (ja) | 2013-06-14 | 2014-12-18 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機の室外機、及び空気調和機の室外機の製造方法 |
| US10113756B2 (en) | 2013-06-14 | 2018-10-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning-apparatus outdoor unit and method of manufacturing air-conditioning-apparatus outdoor unit |
-
1993
- 1993-07-28 JP JP5185659A patent/JPH0741327A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000064823A1 (en) * | 1999-04-22 | 2000-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for molding optical device |
| WO2014199514A1 (ja) | 2013-06-14 | 2014-12-18 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機の室外機、及び空気調和機の室外機の製造方法 |
| US10113756B2 (en) | 2013-06-14 | 2018-10-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning-apparatus outdoor unit and method of manufacturing air-conditioning-apparatus outdoor unit |
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