JPH0743575A - 鏡枠付き光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス素材を挟持して成形する際、ガラス成
形品と枠部材とを一体的に結合する。 【構成】 ガラス素材１を枠部材２の載置用突起部３に
載置する。次に、ガラス素材１を加熱して軟化し、ガラ
ス素材１の下部を載置用突起部３の下方に垂れさせる。
その後、下型５及び上型６をガラス素材に接近して、下
型５の成形面５ａによりガラス素材１の垂れ部４を抱え
込むように持ち上げて、ガラス素材１のフチ部分７で載
置用突起部３の下方に回り込ませる。そして、下型５と
上型６によりガラス素材１を挟持して成形し、ガラス成
形品８のフチ部分７で載置用突起部３を挟み込み、ガラ
ス成形品８と枠部材２とを一体的に結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱軟化したガラス素
材を一対の成形型で挟持して光学素子を成形する際、枠
部材を光学素子と一体的に成形する鏡枠付き光学素子の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガラス素材を加熱炉内で加熱軟化
した後、一対の成形型で挟持成形する光学素子の製造方
法おいて、ガラス素材を保持して加熱炉内から一対の成
形型間に搬送する枠部材とガラス素材とを挟持成形時に
一体的に結合させることにより、光学機器の組立て時に
上記枠部材をレンズの組立て用の枠（鏡枠）として利用
できるようにした鏡枠付き光学素子の製造方法が用いら
れている。

【０００３】例えば、特開昭６２−２９１６０９号公報
には、ガラス素材を保持する枠部材の内周面に凹凸部を
形成し、ガラス素材を加熱軟化した後、一対の成形型に
より上下から挟持成形してガラス素材を外周方向に流動
させて上記凹凸部にガラス成形品を密着結合して一体的
に製造し、ガラス成形品の経時変化による枠部材との結
合が低下してもガラス成形品が枠部材から抜け落ちない
ようにした鏡枠付き光学素子が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の鏡枠付き光学素子を製造する方法にあっては、枠部
材の内面に凹凸部を成すスペースが必要でありかつ外周
方向にガラス素材の大きな流動量が要求されるが、挟持
成形中に加熱軟化されたガラス素材が枠部材の内面で冷
却されて硬くなるため成形押し込み量が不足して形状転
写性が得にくいという問題点があった。

【０００５】また、枠部材の内周面に凹凸面を形成する
ために、鏡枠となる枠部材の寸法がどうしても大きなも
のとなるため、現実の光学機器組立て時に組立ての用枠
として使用することは困難であった。そのため、後加工
で削って枠部材を小さくする必要があった。

【０００６】さらに、両凸レンズのようにフチ肉が薄い
ガラス成形品の場合、枠部材の内周面に接する面積が小
さくなり、枠部際内面の凹部への流動が少なくなってガ
ラス成形品と枠部材との結合が不充分になるという問題
点があった。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであって、成形中における枠部材との接触
によるガラス素材の冷却を軽減して転写性を向上させる
ことができるとともに、枠部材の寸法を小型化して後加
工を必要とせずに組立て用の枠として使用でき、かつ凸
レンズのようにフチ肉の薄いガラス成形品であっても充
分な結合が得られる鏡枠付き光学素子の製造方法を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の鏡枠付き光学素子の製造方法は、図１の概
念図で示すように構成した。まず、図１（ａ）に示すよ
うにガラス素材１を枠部材２の載置用突起部３に載置す
る。つぎに、図１（ｂ）に示すようにガラス素材１を加
熱軟化してその表面張力により中心に集中させて球状化
させることによって、ガラス素材１に載置用突起部３よ
り下方へ突出させた垂れ部４を生じさせる。その後、下
型５を上昇させ、図１（ｃ）に示すように下型５の成形
面５ａで垂れ部４を抱え込むように持ち上げてガラス素
材１のフチ部分７を外周方向に流動させ、載置用突起部
３の下方にガラス素材１を回り込ませる。また、図１
（ｂ）に示すように、上型６の成形面６ａとガラス素材
１の上面とを接触してガラス素材１を下型５と上型６と
により挟持成形し、ガラス成形品８のフチ部分７で上下
供載置用突起部３を挟み込むようにしてガラス成形品８
と枠部材２とを一体的に結合する。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、枠部材２に設けた載置用突
起部３の上下にガラス素材１のフチ部分７が回り込んで
喰え込む形で形成されてガラス成形品が枠部材２に結合
され、成形後に枠部材２を鏡枠としてしようするに充分
な結合強度が得られる。また、ガラス成形品８と枠部材
２とは載置用突起部３における結合のため、ガラス素材
１に大きな流動を要せずに強固に結合されるとともに、
ガラス素材１と鏡枠部材２との接触面積が小さいので、
枠部材２からガラス素材１への熱的影響が小さくなり形
状転写性が損なわれない。

【００１０】

【実施例１】図２は、本発明の実施例１を示す工程図
で、図２（ａ）はガラス素材１の加熱軟化前を示す断面
図、図２（ｂ）はガラス素材１の加熱軟化状態を示す断
面図、図２（ｃ）はガラス素材１に対する上型６及び下
型５の接近途上状態を示す断面酢、図２（ｂ）は上型６
と下型５によるガラス素材１の挟持成形状態を示す断面
図である。

【００１１】まず、図２（ａ）に示すように、ＳＫ１１
のガラス素材１（外径１０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍ）をガ
ラス素材搬送用の枠部材２の内周面に形成した載置用突
起部３に載置する。この枠部材２は、材質にＷ−Ｃｒ−
Ｎｉ−Ｍｏの結合体あるいはステンレス系の合金を使用
し、その表面を気相でＴｉ−Ｎコートしたものが好適で
ある。また、載置用突起部３は、その載置幅が０．５〜
１ｍｍで内径がφ８〜９ｍｍ程度のものが良い。

【００１２】つぎに、ガラス素材１を８２０〜８８０℃
に加熱して軟化させ、ガラス素材１の表面張力によりガ
ラス素材１を球形状とし、図２（ｂ）に示すように、ガ
ラス素材１を載置用突起部３にぶら下がった状態で、ガ
ラス素材１にその下部を載置用突起部３より下方に大き
く突出させた垂れ部４を形成する。

【００１３】その後、下型５および上型６をガラス素材
１に接近させ、図２（ｃ）に示すように、下型５の成形
面５ａにより垂れ部４を下方から抱え込むように持ち上
げ、ガラス素材１のフチ部分７を外周方向に流動させて
載置用突起部３の下側にガラス素材１を回り込ませる。
この時の型温は５２０〜５４０℃が好適である。上記下
型５及び上型６は、型材にＷＣ系焼結体を用い、成形面
５ａ，６ａを鏡面に研磨してその表面を気相でＣｒ−Ｎ
コートしたものを使用している。

【００１４】さらに、下型５及び上型６により所定の押
圧力でガラス素材１を挟持し、図２（ｂ）に示すよう
に、ガラス素材１のフチ部分７が上下とも載置用突起部
３を挟み込むように成形する。そして、この状態で保持
しつつガラス温度から５００〜５３０℃になるまで冷却
し、適宜枠部材２の外周からＮ₂ 等の不活性ガスを１ｋ
ｇｆ／ｃｍ² ，６リットル／分，２０〜２４℃の状態で
吹き付けた後、ガラス成形品８から上下両型６，５を離
型開放する。

【００１５】本実施例によれば、枠部材２の載置用突起
部３のみをガラス素材１で喰え込んて枠部材３とガラス
成形品８を一体的に結合できるため、ガラス素材１の載
置用突起部３がそのままガラス成形品８と枠部材３との
接合部となり、ガラス素材１と枠部材２との接触面積を
小さくすることができる。このため、ガラス素材１に対
する枠部材２からの熱的影響が小さくなり、挟持成形時
における形状転写性がよくなる。また、ガラス素材１が
載置用突起部３を喰え込むのに大きな流動を必要とせず
に結合できるので、成形に用いるガラス素材１の量が成
形部分（レンズ部分）以外に１０〜２０％増した程度で
充分となる。さらに、ガラス素材１と枠部材３を結合す
る部分を小さくできるので枠部材３を必要以上に大きく
したり、あるいは内周面に結合用の凹凸部分を設ける必
要がなくなり、小型化が可能でコストも安価に製造する
ことができる。

【００１６】

【実施例２】以下、図３に基づき本発明の実施例２を説
明する。図３はガラス素材１を加熱軟化した後、一対の
下型５と上型６により挟持成形した状態をしめす断面図
である。本実施例では、搬送皿９の内周面に形成した段
部１０に枠部材１１を着脱自在に載置し、この枠部材１
１上に加熱前のガラス素材１を載置する。

【００１７】つぎに、上記実施例１の同様に、ガラス素
材１を加熱軟化しガラス素材１の下部に垂れ部を形成し
て枠部材１１の下方に垂れさせ、その後下型５と上型６
とによりガラス素材１を挟持成形して枠部材１１に喰え
込ませて、ガラス成形品と枠部材１１とを一体的に結合
する。そして、枠部材１１を搬送皿９から分離し、ガラ
ス成形品を枠部材１１とともに搬送皿９から取り出す。
なお、その他の製造方法、成形条件、その作用及びガラ
ス素材１の材料、枠部材１１の材料は上記実施例１と同
様である。また、搬送皿９は、材料にＷ−Ｃｒ−Ｎｉ−
Ｍｏの焼結体あるいはステンレス系の合金を用いてＴｉ
−Ｎコートを気相で施して形成してある。

【００１８】本実施例によれば、搬送皿９と枠部材１１
とを別体としたので、搬送皿９からの光学素子の取り出
しが容易になり、また、枠部材１１の小型化を図ること
ができる。さらに、枠部材１１が別体であるため搬送皿
９とガラス素材１との接触面積を小さくできるので、搬
送皿９からの熱的影響を極小にできるため、ガラス成形
品の形状転写性が良好になる。

【００１９】

【実施例３】以下、図４に基づき本発明の実施例３を説
明する。図４はガラス素材１を加熱軟化した後、一対の
下型５と上型６により挟持成形した状態を示す断面図で
ある。本実施例は、上記実施例２と同様に、搬送皿９に
枠部材１２の分離自在に載置し、この枠部際１２にガラ
ス素材１を載置する構成としてある。

【００２０】搬送皿９は、実施例２と同等形状に形成さ
れ、搬送用の形状（成形機の搬送装置に対応した外周及
び内周等の形状）及び枠部材１２を載置する段部１０
は、田品目に利用可能とすべく標準的な形状に形成され
ている。また、枠部材１２は、その内周面にガラス素材
１を載置しかつ結合するための突起部１３が設けられて
いる。また、枠部材１２の外周面には、鏡枠組立て時に
都合のよい組段部１４が形成され、ガラス成形品を成形
して搬送皿９から取り出し後、直ちに枠部材１２に加工
を施すことなく鏡枠に組立て得るようになっている。

【００２１】以下に、本実施例の製造方法を説明する
と、まず、搬送皿９の段部１０に枠部材１２を載置し、
枠部材１２の突起部１３に上にガラス素材１を載置す
る。あるいは、枠部材１２の突起部１３にガラス素材１
を載置して枠部材１２を搬送皿９の段部１０に載置す
る。

【００２２】つぎに、ガラス素材１を加熱軟化して、上
記各実施例と同様にガラス素材１の下部に垂れ部を形成
し、この垂れ部を枠部材１２の突起部１３より下方に突
出させる。その後、下型５と上型６とによりガラス素材
１を挟持成形してガラス素材１のフチ部分７を突起部１
３に喰え込ませ、実施例１と同様にガラス成形品と枠部
材１２とを一体的に結合する。そして、ガラス成形品を
枠部材１２とともに搬送皿９から取り出す。なお、その
他の製造方法、成形条件、その作用及びガラス素材１の
材料、枠部材１２の材料は上記実施例１と同様である。
また、搬送皿９は、その材料にＷ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｏの
焼結体あるいはステンレス系の合金を用いてＴｉ−Ｎコ
ートを気相で施して形成したものを使用するとよい。

【００２３】本実施例によれば、搬送皿９の繰り返し使
用が可能となり、また、外形寸法を同等しその内径寸法
が異なる枠部材１２に変更することによって多様なガラ
ス成形品とした多品目対応できるため、製造上のコスト
が安価となる。さらに、枠部材１２の外周面に鏡枠組立
て時に都合のよい段部１４を形成してあるので、枠部材
１２の外周加工工程が省略できる。そのため、成形後直
ちに組立て工程に入ることができ、組上がりまでの経過
日数を短縮することができる。その他の効果は上記実施
例１，２と同様である。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明の鏡枠付き光学素
子の製造方法によれば、ガラス素材が枠部材に大きな面
積で接触せずに小さな面積で結合できるため、枠部材か
らのガラス素材への熱的影響が小さくなり、ガラス素材
の形状転写性を良好とすることができる。また、枠部材
自体の小型化を図ることができるため、枠部材の熱的影
響を更に小さくすることができる。さらに、枠部材の小
型化により成形後における枠部材外形の研削加工工程を
削減あるいは廃止することができるため、製造工程省略
により安価に製造できる。また、凸レンズのようにフチ
肉の薄い成形品にあってもガラス素材の外周部が枠部材
の載置部を喰え込むため、充分なガラス成形品と枠部材
との結合力が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造工程を示す概念図である。

【図２】本発明の実施例１の製造工程を概略的に示す断
面図である。

【図３】本発明の実施例２におけるガラス素材を上下両
型で挟持成形している工程を概略的に示す断面図であ
る。

【図４】本発明の実施例３におけるガラス素材を上下両
型で挟持成形している工程を概略的に示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ガラス素材 ２ 枠部材 ３ 載置用突起部 ４ 垂れ部 ５ 下型 ６ 上型 ７ フチ部分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱軟化したガラス素材を一対の成形型
   により挟持成形してなる鏡枠付き光学素子の製造方法に
   おいて、枠部材の載置部にガラス素材を載置して加熱軟
   化しその表面張力により中心部にガラス素材を集中させ
   るこにより、ガラス素材の下部を枠部材の載置部より下
   方に回り込ませ、その後上型と下型とによりガラス素材
   を挟持成形してガラス素材の外周部で上記載置部を挟持
   させガラス成形品と枠部際とを一体的に結合することを
   特徴とする鏡枠付き光学素子の製造方法。