JPH11199248A - 成形型における球型の固定方法及び成形型 - Google Patents
成形型における球型の固定方法及び成形型Info
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- JPH11199248A JPH11199248A JP10007434A JP743498A JPH11199248A JP H11199248 A JPH11199248 A JP H11199248A JP 10007434 A JP10007434 A JP 10007434A JP 743498 A JP743498 A JP 743498A JP H11199248 A JPH11199248 A JP H11199248A
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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
- C03B11/005—Pressing under special atmospheres, e.g. inert, reactive, vacuum, clean
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- 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
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- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ガラス光学素子のうち球欠部を光学機能面とし
てもつガラス光学素子を成形する成形型において、成形
型本体に載置する前記球欠部を成形する球型の表面に、
キズが入らないように成形型本体に固定する。 【解決手段】成形型本体３に、球面の一部が成形面とな
る真球１を球型２として設けた成形型６において、成形
された光学素子を球型２より離型するときに、成形型本
体３上に球型２を吸引することにより保持する。
てもつガラス光学素子を成形する成形型において、成形
型本体に載置する前記球欠部を成形する球型の表面に、
キズが入らないように成形型本体に固定する。 【解決手段】成形型本体３に、球面の一部が成形面とな
る真球１を球型２として設けた成形型６において、成形
された光学素子を球型２より離型するときに、成形型本
体３上に球型２を吸引することにより保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス光学素子の
押圧成形に使用される成形型における球型の固定方法及
び成形型に関する。
押圧成形に使用される成形型における球型の固定方法及
び成形型に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、加熱軟化したガラスを一対の成形
型にて押圧成形し、ガラス光学素子を得る方法が広く知
られている。
型にて押圧成形し、ガラス光学素子を得る方法が広く知
られている。
【０００３】前記ガラス光学素子のうち球欠部を光学機
能面としてもつガラス光学素子を成形する成形型は、そ
の成形面が成形型の成形機能面（光学機能面を成形する
面をいう）である凸面部と前記凸面部から続く平面部と
から構成される。一方、半球に近い凸形状の成形機能面
をもつ成形型は、凸面部と平面部との接続部分付近を成
形型製作時に研磨加工することが難しく、成形後に得ら
れる光学素子は、球欠部全面を光学機能面として使用す
ることができなかった。この点に鑑み、成形型の凸形状
の成形機能面全面と平面部との接続部分まで良好に得ら
れる成形型として、実開昭６３−９９４２９号公報の技
術が提案されている。前記公報に記載の成形型５１は、
図５に例示するように、成形型本体５２に、その成形型
本体５２の中心軸線上に球心が位置しかつ球面の一部が
成形面となる球５３を球型５４として配置するととも
に、この球型５４を球型外部から成形型本体５２側にホ
ルダー５５により押圧して固定する構成である。前記構
成の成形型５１においては、球５３全面の鏡面加工及び
ホルダー５５の平面部５６の鏡面加工がそれぞれ個別に
容易に実施でき、またこのような球型５４をホルダー５
５により成形型本体５２に固定しているので、得られる
ガラス光学素子は凸面部と平面部５６との接続部分が良
好に成形でき、ガラス光学素子の取り出し時に球型５４
とガラス光学素子との間にオプチカルコンタクトが生じ
ていても、球型５４がガラス光学素子と共に成形型本体
５２から離れてしまうことがないので良好に離型ができ
る。
能面としてもつガラス光学素子を成形する成形型は、そ
の成形面が成形型の成形機能面（光学機能面を成形する
面をいう）である凸面部と前記凸面部から続く平面部と
から構成される。一方、半球に近い凸形状の成形機能面
をもつ成形型は、凸面部と平面部との接続部分付近を成
形型製作時に研磨加工することが難しく、成形後に得ら
れる光学素子は、球欠部全面を光学機能面として使用す
ることができなかった。この点に鑑み、成形型の凸形状
の成形機能面全面と平面部との接続部分まで良好に得ら
れる成形型として、実開昭６３−９９４２９号公報の技
術が提案されている。前記公報に記載の成形型５１は、
図５に例示するように、成形型本体５２に、その成形型
本体５２の中心軸線上に球心が位置しかつ球面の一部が
成形面となる球５３を球型５４として配置するととも
に、この球型５４を球型外部から成形型本体５２側にホ
ルダー５５により押圧して固定する構成である。前記構
成の成形型５１においては、球５３全面の鏡面加工及び
ホルダー５５の平面部５６の鏡面加工がそれぞれ個別に
容易に実施でき、またこのような球型５４をホルダー５
５により成形型本体５２に固定しているので、得られる
ガラス光学素子は凸面部と平面部５６との接続部分が良
好に成形でき、ガラス光学素子の取り出し時に球型５４
とガラス光学素子との間にオプチカルコンタクトが生じ
ていても、球型５４がガラス光学素子と共に成形型本体
５２から離れてしまうことがないので良好に離型ができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に記載する構成にあっては、球型を球型外部からホル
ダーにより固定しようとすると、ホルダー５５と球型５
４とが接触する稜線部５７では球型に円周状にキズが入
ってしまい、再度球型として使用する場合に球面研磨加
工を実施する必要が有った。また、ホルダーを用いる球
型の固定方法では、ホルダーにより球型を押圧する領域
の確保のために、球型の成形機能面として半球面まで使
用することができなかった。
報に記載する構成にあっては、球型を球型外部からホル
ダーにより固定しようとすると、ホルダー５５と球型５
４とが接触する稜線部５７では球型に円周状にキズが入
ってしまい、再度球型として使用する場合に球面研磨加
工を実施する必要が有った。また、ホルダーを用いる球
型の固定方法では、ホルダーにより球型を押圧する領域
の確保のために、球型の成形機能面として半球面まで使
用することができなかった。
【０００５】本発明は、前記不具合に鑑みてなされたも
のであり、球型にキズを入れることがなく、かつ球型の
成形機能面として半球面まで使用することが可能な球型
の固定方法及び成形型を提供することを目的とする。
のであり、球型にキズを入れることがなく、かつ球型の
成形機能面として半球面まで使用することが可能な球型
の固定方法及び成形型を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の成形
型における球型の固定方法は、成形型本体に、球面の一
部が成形面となる球を球型として設けた成形型における
球型の固定方法において、成形された光学素子を球型よ
り離型する時に、球型を吸引することにより成形型本体
上に保持することを特徴とする。
型における球型の固定方法は、成形型本体に、球面の一
部が成形面となる球を球型として設けた成形型における
球型の固定方法において、成形された光学素子を球型よ
り離型する時に、球型を吸引することにより成形型本体
上に保持することを特徴とする。
【０００７】また本発明の請求項２の成形型は、成形型
本体に、球面の一部が成形面となる球を球型として設け
た成形型において、少なくとも光学素子に転写される面
が鏡面加工された球からなる球型を有し、前記球型を収
容するように凹形状の受け部と成形された光学素子を球
型より離型する時に球型を吸引して成形型本体に保持す
る吸入部とを成形型本体に有することを特徴とする。前
記成形型本体の受け部は、前記球型と同じ曲率半径にて
凹形状に鏡面加工されていることが望ましい。前記請求
項１または請求項２の構成によれば、球型を成形型本体
上に吸引して保持することにより、球型である球の成形
機能面をホルダーなどで押圧し固定する必要がなくな
り、よって球型の表面にキズを入れることがない。ま
た、球型から成形されたガラスの取出しが可能な半球面
までを、球型の成形機能面として用いることができるよ
うになる。
本体に、球面の一部が成形面となる球を球型として設け
た成形型において、少なくとも光学素子に転写される面
が鏡面加工された球からなる球型を有し、前記球型を収
容するように凹形状の受け部と成形された光学素子を球
型より離型する時に球型を吸引して成形型本体に保持す
る吸入部とを成形型本体に有することを特徴とする。前
記成形型本体の受け部は、前記球型と同じ曲率半径にて
凹形状に鏡面加工されていることが望ましい。前記請求
項１または請求項２の構成によれば、球型を成形型本体
上に吸引して保持することにより、球型である球の成形
機能面をホルダーなどで押圧し固定する必要がなくな
り、よって球型の表面にキズを入れることがない。ま
た、球型から成形されたガラスの取出しが可能な半球面
までを、球型の成形機能面として用いることができるよ
うになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に用い
る成形型の概念を図１により説明する。図１において、
ボール研磨加工等により全球面を鏡面加工された球１か
らなる球型２は、この球型２と同じ曲率半径にて凹形状
に形成され且つこの凹面が鏡面加工された成形型本体と
しての受け型３の受け部４に載置される。前記受け型３
の受け部４の中心は、受け型３の中心軸線上にある。ま
た前記受け型３には、前記受け部４に載置された球型２
を吸引可能にする吸入部５が穿設されている。前記構成
の成形型６において、受け型３の受け部４に載置された
球型２は、吸入部５を介して減圧することで受け型３上
に保持することができる。従って、受け型３の受け部４
に載置された球型２の表面にはキズの入る余地がなくな
り、球型２のいずれの部分も球型２の成形機能面として
再度使用できる。また球型２の成形機能面として半球面
まで使用できる。（発明の実施の形態１）本発明の実施
の形態１を図２に基いて説明する。図２はガラス光学素
子としてメニスカスレンズを成形する場合に本実施の形
態を適用した成形装置の略断面図である。なお、前記図
１と同一な構成は同一符号を用いて説明する。図２にお
いて、球型２はボール研磨加工により球面の全表面が鏡
面加工されたＷＣ（炭化タングステン）製の球１からな
っている。本実施の形態においてはＷＣを素材として用
いたが、ＳｉＣ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮ等のセラミックを
用いても良く、また、球型の表面をＰｔ等の膜で被覆し
て鏡面にしてもよい。前記球型２を載置するための受け
型３は、球型２を載置する受け部４が凹形状の凹面を有
し、球型２と同じ曲率半径で鏡面加工されている。この
凹形状の周囲の平面部７は粗面に形成され、前記メニス
カスレンズの光学機能面の周囲の平面部を粗面に成形す
るようになっている。この受け型３は、基台１０に載置
した台１１上に載せられている。受け型３の中央部すな
わち受け型３の中心軸線と同軸上には、球型２を吸引可
能にする吸入部としての吸入口１２が穿設されており、
この吸入口１２には前記台１１に穿設した孔に一端側が
固定され且つ他端側が不図示の真空ポンプ等の吸引装置
に接続された吸入パイプ１４が挿入されている。前記台
１１上には、受け型３等を挿入する円筒上のスリーブ１
５と、その外側に配置され前記スリーブ１５よりも長尺
で透明な石英ガラスからなる円筒状の石英管１６とが載
置されている。前記スリーブ１５内において、前記球型
２を載置した受け型３と対向する上方には、メニスカス
レンズの光学機能面のうち球型２と受け型３とにより成
形される面の反対側の面を成形するための成形型とし
て、上型１８がガラス２０を介して配置される構成とな
っている。この上型１８はＷＣを素材とし、その成形面
は研磨加工により鏡面に加工され、前記ガラス２０の成
形時にスリーブ１５内面を摺動可能になっている。前記
石英管１６の外側には、スリーブ１５を介して内部の球
型２、受け型３、ガラス２０および上型１８を加熱する
ためのヒーター（例えば赤外線ヒーター）１９が円管状
に配置されている。さらにその外側には、ヒーター１９
から発せられる赤外線を反射するための反射鏡筒２２が
前記基台１０上に配置されており、その内面は赤外線を
スリーブ１５の内周面中心軸上に集光できるように曲率
が設けられており、また反射効率を上げるために内周面
は金めっきが施されている。また反射鏡筒２２の上に蓋
状の上ベース２１が載置されており、この上ベース２１
には前記上型１８を加圧するためのシリンダーロッド２
４を備えたシリンダー２５と、石英管１６内に非酸化性
ガスを流入するためのパイプ２６とが固定されている。
上ベース２１の下側は前記石英管１６の上端と接する程
度に設定されるとともに、石英管１６の内部には、パイ
プ２６から流入した非酸化性ガスが石英管１６と台１１
との隙間および石英管１６と上ベース２１との隙間から
流出するようにパージされるようになっている。前記構
成からなる成形装置によりメニスカスレンズを成形する
場合について述べる。まず上ベース２１を取り外し、受
け型３の受け部４の上に球型２を載置してスリーブ１５
内に挿入する。そしてガラス２０をスリーブ内１５に挿
入して球型２上に載置するとともに、上型１８をスリー
ブ１５内に挿入して成形用組立体２８を形成する。次で
上ベース２１を反射鏡筒２２の上に載置し、パイプ２６
より非酸化性ガスとして窒素ガスを流入する。ガスによ
って成形型等の酸化が防止される状態になったとき、ヒ
ーター１９により成形用組立体２８の加熱を開始する。
ガラスの粘度が１０13.5ポアズ以下になって流動性が得
られたときに、シリンダー２５を作動させシリンダーロ
ッド２４を介してガラス２０を加圧する。次に、シリン
ダーロッド２４を上昇させ、シリンダーロッド２４を上
型１８から離した後、ヒーター１９による加熱を停止し
て成形されたガラス２０の冷却を開始する。ガラス２０
が室温まで冷却された後、前記ガス流入を停止して上ベ
ース２１を取り外す。次に図示を省略した吸引装置１３
を作動させ、吸入口１２および吸入パイプ１４内を減圧
し、球型２を受け型３に吸引して一体的に保持させる。
その後、上型１８をスリーブ１５より取り出し、そして
成形が終了したガラス２０をスリーブ１５より取り出
す。この取り出しの際には、球型２は受け型３と一体化
されているので、ガラス２０のみ取り出すことができ
る。取り出されたガラス２０の球型による成形機能面は
半球であるが、光学素子の球欠部が半球に満たない光学
素子の場合は、受け型３の平面部７にて成形された面を
研削し所望の深さの球欠部を有するメニスカスレンズに
する。本実施の形態によれば、球型を受け型上にホルダ
ー等を用いずに一体的に保持することができるので、球
型にキズを入れることがなく半球の光学機能面を有する
光学素子を成形することができる。 （発明の実施の形態２）本発明の実施の形態２を図３及
び図４に基いて説明する。図３はガラス光学素子として
メニスカスレンズを成形する場合の、実施の形態１とは
異なる成形装置の略断面図である。図４は、図３に示す
成形装置に係る動作の説明図である。なお、実施の形態
１と同一な構成は同一符号を用い、詳細な説明を省略す
る。図３において、球型２は全表面が鏡面加工された球
１である。球型２を載置するための受け型３０は、球型
２を載置する受け部３１が凹形状の凹面を有し、球型２
と同じ曲率半径で鏡面加工されている。受け型３０は下
部側外周にフランジ３２が設けられ、スリーブ１５を載
置するようになっている。この受け型３０はスリーブ１
５の外側に配置される透明石英ガラスからなる石英管１
６とともにベース板３３に載置されており、ベース板３
３下側はベローズ３４を介して下方の基台１０に取付け
た台３５上に載置されている。受け型３０の中央部すな
わち受け型３０の中心軸線と同軸上には、球型２を吸引
可能にする吸引口３６が穿設されている。この吸引口３
６は、ベース板３３に穿設した孔およびベローズ３４の
内部空間を介して、台３５に穿設した孔に溶接されたパ
イプ３７と連通している。受け型３０の吸引口３６の下
側およびベース板３３の孔の上側にはそれぞれリング状
の切り欠き部が形成され、該切り欠き部には受け型３０
とベース板３３との隙間をシールするためのリング３８
がはめ込まれている。なお、パイプ３７には、ベローズ
３４内に空気を取り入れるよう制御するための空気弁３
８が取付けられている。前記ベローズ３４は、ＳＵＳ板
（ステンレス鋼板）を蛇腹状に折り込んだ伸縮自在な部
材であり、折り目の谷部に孔３９が穿設されてベローズ
３４の内外を連通するようにしている。また、折り目の
谷部にはＯリング４０がはめ込まれ、ベローズ３４が伸
びた状態では孔３９が開口した状態となっている。な
お、ベローズ３４の上部はベース板３３底部と気密的に
溶接し、ベローズ３４下部は台３５上部と気密的に溶接
している。前記構成からなる成形装置によりメニスカス
レンズを成形する場合について述べる。当初は、空気弁
３８は閉じられている。まず上ベース２１を取り外し、
受け型３０の受け部３１の上に球型２を載置するととも
にフランジ３２上にスリーブ１５を載置する。そしてガ
ラス２０を球型２上に載置するとともに上型１８をスリ
ーブ１５内に挿入して成形用組立体２８を形成する。次
いで上ベース２１を反射鏡筒２２の上に載置し、パイプ
２６より窒素ガスを流入する。ガスによって成形型等の
酸化防止がされる状態になったとき、ヒーター２１によ
り成形組立体２８の加熱を開始する。ガラスの粘度が１
０13.5ポアズ以下になって流動性が得られたときに、シ
リンダー２５を作動させ、ガラス２０を加圧する。ガラ
スの加圧開始直後、シリンダーロッド２４の押圧により
ベローズ３４は圧縮され、このとき孔３９からベローズ
３４内の空気が排出される。図４はベローズ３４が圧縮
された時の状態を示した図であり、ベローズ３４が圧縮
されていくとＯリング４０がつぶれ、孔３９がＯリング
４０により密閉される。シリンダー２５によりガラス２
０にかかる圧力は、加圧開始直後はベローズ３４を圧縮
させる力となってガラスから逃げて行くが、ベローズ３
４の圧縮が終了した後はガラスにかかる圧力が増加し、
そしてガラス２０の成形が行われる。次に、シリンダー
ロッド２４を上昇させ、シリンダーロッド２４を上型か
ら離した後、ヒーター２１による加熱を停止して成形さ
れたガラス２０の冷却を開始する。ガラス２０が室温ま
で冷却された後、前記ガスの流入を停止して上ベース２
１を反射鏡筒２２から取り外す。次に上型１８をスリー
ブ１５より取り出し、スリーブ１５を受け型３０のフラ
ンジ３２から取り外した後、成形が終了したガラス２０
を下側成形型から取り出す。このとき、ベローズ内部
は、ベローズ外部よりも減圧状態となっているために、
球型２は受け型３０側に吸引され、球型２と受け型３０
とは一体化されているので、ガラス２０のみを取り出す
ことができる。次に、空気弁３８の開操作をし、パイプ
３７内部と台３５の孔を介してベローズ３４内部に空気
を流入しベローズ内部を増圧する。この増圧によってベ
ローズ３４は成形前の状態に復帰することができる。取
り出されたガラス２０の球型による成形機能面は半球で
あるが、光学素子の球欠部が半球に満たない場合は、受
け型３０の平面部４１にて成形された面を研削し所望の
深さの球欠部を有するメニスカスレンズにする。本実施
の形態によれば、実施の形態１のような真空ポンプ等の
設備を用いることなく、球型と受け型とを一体化させる
ことができる。また、ガラスの押圧開始時に、ガラスに
徐々に圧力がかかっていくため、肉厚が薄い光学素子を
成形する際に割れる事がないという効果も奏することが
できる。なお、前記各実施の形態では、球型は、成形型
本体の中心軸線上にその球心が位置するようにして説明
したが、これに限らず、球型を成形型本体の中心軸線上
からズレた位置に形成した受け部に載置するようにする
と、成形型本体上に複数の球型を配置可能となり、成形
される光学素子の一面側に複数の球欠部を有する光学素
子を得ることができる。この場合も、各球型は成形型本
体に吸入部を介して吸引し保持する。また、前記各実施
の形態では、球型を構成する球は全表面が球面であるこ
とで説明したが、球には本発明の主旨が達成される範囲
で切断面があってもよい。例えば前記切断面が吸入部あ
るいは吸入口等に対応する個所に形成されている場合
や、前記切断面が球面に形成されていても受け型の受け
部に球型を吸引して保持できる場合は、本発明の主旨を
逸脱しないものである。なお本明細書中には、以下の発
明も含まれている。 （１）成形型本体に、球面の一部が成形面となる球を球
型として設けた成形型において、全表面が鏡面加工され
その一部が光学素子に転写される球からなる球型と、前
記球型と同じ曲率の凹形状に鏡面加工され前記球型の一
部と係合する受け部を有する成形型本体とを有し、成形
型本体は成形された光学素子を球型より離型する時に球
型を成形型本体に吸引して保持する吸入部を有すること
を特徴とする成形型。前記構成の成形型によれば、球型
の球面と成形型本体の受け部とがそれぞれ同じ曲率で且
つ鏡面で密着することになるから、光学素子を球型より
離型する時の球型と成形型本体との密着力が大きく作用
するとともに球型の表面に特にキズが入りにくくなる。 （２）一対の成形型により加熱軟化されたガラスを押圧
してレンズを成形する成形型において、少なくとも下側
成形型は、成形型本体と、この成形型本体に載置されて
球面の一部がレンズの球欠部を成形する球からなる球型
からなり、前記成形型本体の前記球型を載置する面と前
記球型の全表面とが同じ曲率で且つ鏡面加工されるとと
もに、下側成形型は前記成形されたレンズを球型から離
型する時に球型を成形型本体に吸引して保持する吸入部
を有することを特徴とする成形型。前記構成の成形型に
よれば、成形型本体の中心軸線上に球型を載置すること
にとらわれないから、複数の球型を成形型本体上に載置
することができ、レンズの一方の面に複数の球欠部を有
するレンズを成形できる。
る成形型の概念を図１により説明する。図１において、
ボール研磨加工等により全球面を鏡面加工された球１か
らなる球型２は、この球型２と同じ曲率半径にて凹形状
に形成され且つこの凹面が鏡面加工された成形型本体と
しての受け型３の受け部４に載置される。前記受け型３
の受け部４の中心は、受け型３の中心軸線上にある。ま
た前記受け型３には、前記受け部４に載置された球型２
を吸引可能にする吸入部５が穿設されている。前記構成
の成形型６において、受け型３の受け部４に載置された
球型２は、吸入部５を介して減圧することで受け型３上
に保持することができる。従って、受け型３の受け部４
に載置された球型２の表面にはキズの入る余地がなくな
り、球型２のいずれの部分も球型２の成形機能面として
再度使用できる。また球型２の成形機能面として半球面
まで使用できる。（発明の実施の形態１）本発明の実施
の形態１を図２に基いて説明する。図２はガラス光学素
子としてメニスカスレンズを成形する場合に本実施の形
態を適用した成形装置の略断面図である。なお、前記図
１と同一な構成は同一符号を用いて説明する。図２にお
いて、球型２はボール研磨加工により球面の全表面が鏡
面加工されたＷＣ（炭化タングステン）製の球１からな
っている。本実施の形態においてはＷＣを素材として用
いたが、ＳｉＣ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮ等のセラミックを
用いても良く、また、球型の表面をＰｔ等の膜で被覆し
て鏡面にしてもよい。前記球型２を載置するための受け
型３は、球型２を載置する受け部４が凹形状の凹面を有
し、球型２と同じ曲率半径で鏡面加工されている。この
凹形状の周囲の平面部７は粗面に形成され、前記メニス
カスレンズの光学機能面の周囲の平面部を粗面に成形す
るようになっている。この受け型３は、基台１０に載置
した台１１上に載せられている。受け型３の中央部すな
わち受け型３の中心軸線と同軸上には、球型２を吸引可
能にする吸入部としての吸入口１２が穿設されており、
この吸入口１２には前記台１１に穿設した孔に一端側が
固定され且つ他端側が不図示の真空ポンプ等の吸引装置
に接続された吸入パイプ１４が挿入されている。前記台
１１上には、受け型３等を挿入する円筒上のスリーブ１
５と、その外側に配置され前記スリーブ１５よりも長尺
で透明な石英ガラスからなる円筒状の石英管１６とが載
置されている。前記スリーブ１５内において、前記球型
２を載置した受け型３と対向する上方には、メニスカス
レンズの光学機能面のうち球型２と受け型３とにより成
形される面の反対側の面を成形するための成形型とし
て、上型１８がガラス２０を介して配置される構成とな
っている。この上型１８はＷＣを素材とし、その成形面
は研磨加工により鏡面に加工され、前記ガラス２０の成
形時にスリーブ１５内面を摺動可能になっている。前記
石英管１６の外側には、スリーブ１５を介して内部の球
型２、受け型３、ガラス２０および上型１８を加熱する
ためのヒーター（例えば赤外線ヒーター）１９が円管状
に配置されている。さらにその外側には、ヒーター１９
から発せられる赤外線を反射するための反射鏡筒２２が
前記基台１０上に配置されており、その内面は赤外線を
スリーブ１５の内周面中心軸上に集光できるように曲率
が設けられており、また反射効率を上げるために内周面
は金めっきが施されている。また反射鏡筒２２の上に蓋
状の上ベース２１が載置されており、この上ベース２１
には前記上型１８を加圧するためのシリンダーロッド２
４を備えたシリンダー２５と、石英管１６内に非酸化性
ガスを流入するためのパイプ２６とが固定されている。
上ベース２１の下側は前記石英管１６の上端と接する程
度に設定されるとともに、石英管１６の内部には、パイ
プ２６から流入した非酸化性ガスが石英管１６と台１１
との隙間および石英管１６と上ベース２１との隙間から
流出するようにパージされるようになっている。前記構
成からなる成形装置によりメニスカスレンズを成形する
場合について述べる。まず上ベース２１を取り外し、受
け型３の受け部４の上に球型２を載置してスリーブ１５
内に挿入する。そしてガラス２０をスリーブ内１５に挿
入して球型２上に載置するとともに、上型１８をスリー
ブ１５内に挿入して成形用組立体２８を形成する。次で
上ベース２１を反射鏡筒２２の上に載置し、パイプ２６
より非酸化性ガスとして窒素ガスを流入する。ガスによ
って成形型等の酸化が防止される状態になったとき、ヒ
ーター１９により成形用組立体２８の加熱を開始する。
ガラスの粘度が１０13.5ポアズ以下になって流動性が得
られたときに、シリンダー２５を作動させシリンダーロ
ッド２４を介してガラス２０を加圧する。次に、シリン
ダーロッド２４を上昇させ、シリンダーロッド２４を上
型１８から離した後、ヒーター１９による加熱を停止し
て成形されたガラス２０の冷却を開始する。ガラス２０
が室温まで冷却された後、前記ガス流入を停止して上ベ
ース２１を取り外す。次に図示を省略した吸引装置１３
を作動させ、吸入口１２および吸入パイプ１４内を減圧
し、球型２を受け型３に吸引して一体的に保持させる。
その後、上型１８をスリーブ１５より取り出し、そして
成形が終了したガラス２０をスリーブ１５より取り出
す。この取り出しの際には、球型２は受け型３と一体化
されているので、ガラス２０のみ取り出すことができ
る。取り出されたガラス２０の球型による成形機能面は
半球であるが、光学素子の球欠部が半球に満たない光学
素子の場合は、受け型３の平面部７にて成形された面を
研削し所望の深さの球欠部を有するメニスカスレンズに
する。本実施の形態によれば、球型を受け型上にホルダ
ー等を用いずに一体的に保持することができるので、球
型にキズを入れることがなく半球の光学機能面を有する
光学素子を成形することができる。 （発明の実施の形態２）本発明の実施の形態２を図３及
び図４に基いて説明する。図３はガラス光学素子として
メニスカスレンズを成形する場合の、実施の形態１とは
異なる成形装置の略断面図である。図４は、図３に示す
成形装置に係る動作の説明図である。なお、実施の形態
１と同一な構成は同一符号を用い、詳細な説明を省略す
る。図３において、球型２は全表面が鏡面加工された球
１である。球型２を載置するための受け型３０は、球型
２を載置する受け部３１が凹形状の凹面を有し、球型２
と同じ曲率半径で鏡面加工されている。受け型３０は下
部側外周にフランジ３２が設けられ、スリーブ１５を載
置するようになっている。この受け型３０はスリーブ１
５の外側に配置される透明石英ガラスからなる石英管１
６とともにベース板３３に載置されており、ベース板３
３下側はベローズ３４を介して下方の基台１０に取付け
た台３５上に載置されている。受け型３０の中央部すな
わち受け型３０の中心軸線と同軸上には、球型２を吸引
可能にする吸引口３６が穿設されている。この吸引口３
６は、ベース板３３に穿設した孔およびベローズ３４の
内部空間を介して、台３５に穿設した孔に溶接されたパ
イプ３７と連通している。受け型３０の吸引口３６の下
側およびベース板３３の孔の上側にはそれぞれリング状
の切り欠き部が形成され、該切り欠き部には受け型３０
とベース板３３との隙間をシールするためのリング３８
がはめ込まれている。なお、パイプ３７には、ベローズ
３４内に空気を取り入れるよう制御するための空気弁３
８が取付けられている。前記ベローズ３４は、ＳＵＳ板
（ステンレス鋼板）を蛇腹状に折り込んだ伸縮自在な部
材であり、折り目の谷部に孔３９が穿設されてベローズ
３４の内外を連通するようにしている。また、折り目の
谷部にはＯリング４０がはめ込まれ、ベローズ３４が伸
びた状態では孔３９が開口した状態となっている。な
お、ベローズ３４の上部はベース板３３底部と気密的に
溶接し、ベローズ３４下部は台３５上部と気密的に溶接
している。前記構成からなる成形装置によりメニスカス
レンズを成形する場合について述べる。当初は、空気弁
３８は閉じられている。まず上ベース２１を取り外し、
受け型３０の受け部３１の上に球型２を載置するととも
にフランジ３２上にスリーブ１５を載置する。そしてガ
ラス２０を球型２上に載置するとともに上型１８をスリ
ーブ１５内に挿入して成形用組立体２８を形成する。次
いで上ベース２１を反射鏡筒２２の上に載置し、パイプ
２６より窒素ガスを流入する。ガスによって成形型等の
酸化防止がされる状態になったとき、ヒーター２１によ
り成形組立体２８の加熱を開始する。ガラスの粘度が１
０13.5ポアズ以下になって流動性が得られたときに、シ
リンダー２５を作動させ、ガラス２０を加圧する。ガラ
スの加圧開始直後、シリンダーロッド２４の押圧により
ベローズ３４は圧縮され、このとき孔３９からベローズ
３４内の空気が排出される。図４はベローズ３４が圧縮
された時の状態を示した図であり、ベローズ３４が圧縮
されていくとＯリング４０がつぶれ、孔３９がＯリング
４０により密閉される。シリンダー２５によりガラス２
０にかかる圧力は、加圧開始直後はベローズ３４を圧縮
させる力となってガラスから逃げて行くが、ベローズ３
４の圧縮が終了した後はガラスにかかる圧力が増加し、
そしてガラス２０の成形が行われる。次に、シリンダー
ロッド２４を上昇させ、シリンダーロッド２４を上型か
ら離した後、ヒーター２１による加熱を停止して成形さ
れたガラス２０の冷却を開始する。ガラス２０が室温ま
で冷却された後、前記ガスの流入を停止して上ベース２
１を反射鏡筒２２から取り外す。次に上型１８をスリー
ブ１５より取り出し、スリーブ１５を受け型３０のフラ
ンジ３２から取り外した後、成形が終了したガラス２０
を下側成形型から取り出す。このとき、ベローズ内部
は、ベローズ外部よりも減圧状態となっているために、
球型２は受け型３０側に吸引され、球型２と受け型３０
とは一体化されているので、ガラス２０のみを取り出す
ことができる。次に、空気弁３８の開操作をし、パイプ
３７内部と台３５の孔を介してベローズ３４内部に空気
を流入しベローズ内部を増圧する。この増圧によってベ
ローズ３４は成形前の状態に復帰することができる。取
り出されたガラス２０の球型による成形機能面は半球で
あるが、光学素子の球欠部が半球に満たない場合は、受
け型３０の平面部４１にて成形された面を研削し所望の
深さの球欠部を有するメニスカスレンズにする。本実施
の形態によれば、実施の形態１のような真空ポンプ等の
設備を用いることなく、球型と受け型とを一体化させる
ことができる。また、ガラスの押圧開始時に、ガラスに
徐々に圧力がかかっていくため、肉厚が薄い光学素子を
成形する際に割れる事がないという効果も奏することが
できる。なお、前記各実施の形態では、球型は、成形型
本体の中心軸線上にその球心が位置するようにして説明
したが、これに限らず、球型を成形型本体の中心軸線上
からズレた位置に形成した受け部に載置するようにする
と、成形型本体上に複数の球型を配置可能となり、成形
される光学素子の一面側に複数の球欠部を有する光学素
子を得ることができる。この場合も、各球型は成形型本
体に吸入部を介して吸引し保持する。また、前記各実施
の形態では、球型を構成する球は全表面が球面であるこ
とで説明したが、球には本発明の主旨が達成される範囲
で切断面があってもよい。例えば前記切断面が吸入部あ
るいは吸入口等に対応する個所に形成されている場合
や、前記切断面が球面に形成されていても受け型の受け
部に球型を吸引して保持できる場合は、本発明の主旨を
逸脱しないものである。なお本明細書中には、以下の発
明も含まれている。 （１）成形型本体に、球面の一部が成形面となる球を球
型として設けた成形型において、全表面が鏡面加工され
その一部が光学素子に転写される球からなる球型と、前
記球型と同じ曲率の凹形状に鏡面加工され前記球型の一
部と係合する受け部を有する成形型本体とを有し、成形
型本体は成形された光学素子を球型より離型する時に球
型を成形型本体に吸引して保持する吸入部を有すること
を特徴とする成形型。前記構成の成形型によれば、球型
の球面と成形型本体の受け部とがそれぞれ同じ曲率で且
つ鏡面で密着することになるから、光学素子を球型より
離型する時の球型と成形型本体との密着力が大きく作用
するとともに球型の表面に特にキズが入りにくくなる。 （２）一対の成形型により加熱軟化されたガラスを押圧
してレンズを成形する成形型において、少なくとも下側
成形型は、成形型本体と、この成形型本体に載置されて
球面の一部がレンズの球欠部を成形する球からなる球型
からなり、前記成形型本体の前記球型を載置する面と前
記球型の全表面とが同じ曲率で且つ鏡面加工されるとと
もに、下側成形型は前記成形されたレンズを球型から離
型する時に球型を成形型本体に吸引して保持する吸入部
を有することを特徴とする成形型。前記構成の成形型に
よれば、成形型本体の中心軸線上に球型を載置すること
にとらわれないから、複数の球型を成形型本体上に載置
することができ、レンズの一方の面に複数の球欠部を有
するレンズを成形できる。
【０００９】
【発明の効果】本発明の請求項１および２によれば、球
型を球型外部から押圧して固定するホルダーのような固
定部材を用いていないので、球型にキズが入ることがな
く、したがって球型の型寿命を大幅にのばすことができ
る。また、成形機能面として半球面まで使用できる。
型を球型外部から押圧して固定するホルダーのような固
定部材を用いていないので、球型にキズが入ることがな
く、したがって球型の型寿命を大幅にのばすことができ
る。また、成形機能面として半球面まで使用できる。
【図１】本発明の実施の形態の概念を説明するための図
である。
である。
【図２】実施の形態１を説明するための成形装置の略断
面図である。
面図である。
【図３】実施の形態２を説明するための成形装置の略断
面図である。
面図である。
【図４】実施の形態２に係る成形装置に係る動作の説明
図である。
図である。
【図５】従来の成形型における球型の固定方法の説明図
である。
である。
１ 真球 ２ 球型 ３ 受け型( 成形型本体) ４ 受け部 ５ 吸入部 ６ 成形型 ７ 平面部 １２ 吸入口 １３ 吸引装置 １５ スリーブ １６ 石英管 １８ 上型 １９ ヒーター ２０ ガラス ２５ シリンダー ３０ 受け型 ３４ ベローズ ３８ 空気弁 ４０ Ｏリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 11:00
Claims (2)
- 【請求項１】成形型本体に、球面の一部が成形面となる
球を球型として設けた成形型における球型の固定方法に
おいて、成形された光学素子を球型より離型する時に、
球型を吸引することにより成形型本体上に保持すること
を特徴とする成形型における球型の固定方法。 - 【請求項２】 成形型本体に、球面の一部が成形面とな
る球を球型として設けた成形型において、少なくとも光
学素子に転写される面が鏡面加工された球からなる球型
を有し、前記球型を収容するように凹形状の受け部と成
形された光学素子を球型より離型する時に球型を吸引し
て成形型本体に保持する吸入部とを成形型本体に有する
ことを特徴とする成形型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP743498A JP3894643B2 (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 成形型における球型の固定方法及び成形型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP743498A JP3894643B2 (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 成形型における球型の固定方法及び成形型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199248A true JPH11199248A (ja) | 1999-07-27 |
| JP3894643B2 JP3894643B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=11665770
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP743498A Expired - Fee Related JP3894643B2 (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 成形型における球型の固定方法及び成形型 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3894643B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006256255A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Olympus Corp | 成形用型及びその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61168301A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-07-30 | ノ−スウエスト ポ−ダイアトリツク ラボラトリ−ズ インコ−ポレ−テツド | 機能強化回復用装置 |
| JPS61123713U (ja) * | 1985-01-21 | 1986-08-04 |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP743498A patent/JP3894643B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61168301A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-07-30 | ノ−スウエスト ポ−ダイアトリツク ラボラトリ−ズ インコ−ポレ−テツド | 機能強化回復用装置 |
| JPS61123713U (ja) * | 1985-01-21 | 1986-08-04 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006256255A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Olympus Corp | 成形用型及びその製造方法 |
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