JPS60246231A

JPS60246231A - レンズのプレス成形方法

Info

Publication number: JPS60246231A
Application number: JP9873484A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Iwamura; 岩村　亮二; Hiroya Murakami; 碩哉村上; Takashi Yashiki; 屋敷　隆; Osami Kaneto; 修身兼頭
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-05-18
Filing date: 1984-05-18
Publication date: 1985-12-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明はレンズのプレス成形方法に係り、特に形状精度
および面精度の優れ几レンズの製造を志向したレンズの
プレス成形方法に関するものである。

〔発明の背景〕

従来のレンズのプレス成形方法を、ガラスレンズの場合
について、図面を用いて説明する。

第１．２図は、従来のガラスレンズのプレス成形方法を
説明するためのものであり、第１因は、素材を上、下型
内へ供給した状態を示し、第２図は、前記上型を下降さ
せてプレス成形が進行している状態を示す断面図、第５
図は、第１図に係るレンズのプレス成形方法で成形した
ガラスレンズの一例を示す正面因、第４図は、他の例を
示す平面口である。

一般に、プレス成形によってガラスレンズを製造する場
合、素材を所定の大きさに切断し、ガラス転位点温度直
下にまで予熱し、この予熱された素材を、型閉めしたと
きレンズの完成品とほぼ同一形状に造形され７を空隙を
設けた、上型１と下型２とからなる加工型内へ供給し、
所足の温度で加圧成形を行なっていた。この場合、ガラ
スは非常に脆い皮め、前記加圧成形を１９点（ガラス転
位点）以上の成形温度で行なう必要がある。ところが、
温度が高くなるほどガラスの粘性が小さくなり、上記成
形温度ではガラスが加工型となじみ易く、上型１．下型
２と素材３との接触面で材料流動しにくくなる。一方、
高精度のガラスレンズをプレス成形するためには、高精
度に仕上げた上型１．下型２を用いる必要がある。

素材６の形状について云えば、できる限り簡単な形状の
方が工程的に望ましく、たとえば、第１．２図に示すよ
うに、丸棒を所足の長さに切断した円柱体の素材Ｓがよ
い。しかし、このような素材３を用いると、第２図に示
すように、素材３０角部４がまず変形し、その近傍で上
型１、下型２に接触し、々じんでしまい、密閉空間５が
できやすい。一旦密閉空間５ができると、その中が正圧
に々す、成形の最終工程まで素材３と加工型とが接触し
ない密閉９間５が残存する。この几め、ガラスレンズ６
に、第３図に示すような、加工型と素材との非接触部７
が生じ、形状精度が悪くなるという欠点があった。

また、丸棒から円柱体の素材Ｓを切断するとき、１こば
欠け”が生じ易く、この１こげ欠け”が、第４図に示す
ガラスレンズ６′の表面欠陥８として残り、面精度が悪
くなるなどの欠点もあった。

上記欠点を除去するためには、素材を球頭形状に、しか
も表面欠陥がないように仕上げるか、あるＩＡは予備成
形した素材を用いる必要があるが、これには多くの工程
を必要とするという問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した従来技術の欠点を除去して、形状精
度および面精度の優れ次レンズを製造することができる
、レンズのプレス成形方法の提供を、その目的とするも
ゐである。

〔発明の概要〕

・　３　・本発明に係るレンズのプレス成形方法の構成は、素材を
ガラス転位点温度直下ＶＣまで予熱し、この予熱され几
軟化素材を、型閉めしたときレンズの完成品とほぼ同一
形状に造形された空隙を設けた、上型と下型とからなる
加工型の下型内へ供給し、前記上型を下降させて前記予
熱素材を加熱、加圧することによりレンズをプレス成形
する方法において、上型が素材に接触してから型閉めに
至るまでの全加圧ストロークのほぼ９７１０までの加圧
ストロークを、該上型を下降。

上昇を繰返しながら次第に下降させることによって振動
加圧し、それ以降型閉めに至るまでの加圧ストロークを
、前記上型を連続的に下降させて定常加圧するようにし
たものである。

〔発明の実施例〕

実施例の説明に入るまえに、本発明に係る基本的事項を
説明する。

従来の、レンズの形状精度９面精度が患いという欠点を
解決する方法として、本発明者等は、プレス成形の途中
で除圧し、素材から加工型を・　４　・ −ＦｉＦＦ１１！ｔ、、再度加圧してプレス成形する方
法をとり几。このようにすれば、密閉空間５（第２図）
は一時的に解除され、しかも、加工型が再度前記素材と
接するときには、加工型と素材界面に材料流動が住じて
、前記密閉空間がなくなる。

これを実施する几めに、加圧成形の初期および中期、こ
れは、上型が素材に接触してから型閉めに至るまでの全
加圧ストロークのほぼ９Ａ０壕での加圧ストロークに相
当するものであるが、この期間において、前記上型を、
下降、上昇を繰返しながら次第に下降させることによっ
て振動加圧し、これによって密閉９間を排除し、それ以
降は、通常行かわれている定常加圧によって加圧成形す
るようにしたものである。

以下、本発明を実施例によって説明する。

第５図は、本発明の一夾施例に係るレンズのプレス成形
方法の実施に供せられるプレス成形装置の理水正面図、
第６図は、第５図に係るプレス成形装置による加熱、加
圧のプロセスを示すプロセス線図である。

まず、第５図を用いて、プレス成形装置の構成を説明す
る。この第５図において、１Ａは上型、２Ａは下型であ
り、これら上型ＩＡ、下型２Ａは、いずれも黒鉛製であ
り、その凹み１α。

２αの寸法は、半径１０關、深さ４闘、形状精度α１μ
ｍ２面粗さ０００１声である。？、１０は、これら上型
１Ａの凹み１α、下型２Ａの凹み２αの近傍に埋設され
た熱電対であり、これらの熱電対９．１０によって素材
３（詳細後述）の温度を検出する。

前記下型２Ａは、連結棒１１ヲ介してベース１２に固定
されている。１３は、このベース１２上に固定された油
圧シリンダ、２１は、この油圧シリンダ１３駆動用の油
圧ボン１．１４は、この油圧シリンダ１３上に載置され
たクロスヘッドであり、このクロスヘッド１４は、油圧
シリンダ１３の油圧力によって、前記ベース１２上に立
てられたガイドボスト１５によってガイドされががら上
下動する。

１６は、前記クロスへラド１４上に載置固定され友、ピ
ストン棒１７８−有するサーボバルサ、２０ハ、コおサ
ーボパルサ１６駆動用の油圧ポンプでｓｂ、前記上型１
Ａは、連結棒１８を介して、前記ピストン棒１７に取付
けられている。１９は、ヒータ１９α、１９ｂを有する
加熱ヒータであり、この加熱ヒータ１９は、縦方向の分
割線から左右に開閉するようにした観音開き式のもので
あり、上型１Ａ、下型２Ａ内に装填された素材３を、上
下部分で温度差なく周囲から一様に加熱できるように、
プレス成形装置に取付けられている。２２は制御盤であ
り、前記クロスヘッド１４．サーボバルサ１６．加熱ヒ
ータ１９は、この制御盤２２によって制御されるもので
ある。

このように構成したプレス成形装置によって、素材３か
らガラスレンズをプレス成形する方法を説明する。

素材５は、直径１０諌φＸ長さ１２關の光学ガラスＢＫ
−７（転移点５６５℃以下）の円柱体であり、これを５
５０℃に予熱し几ものを下型２Ａの凹み２α内へ供給す
る。

制御盤２２に、予め、加工温度とその保持時間（第６図
のａ点〜一点）、クロスヘッド１４の下降開始時期（第
６図のＣ点であり、素材３を６５０℃ＶＣ″１で加熱し
て１０分間経過したとき）、クロスヘッド１４の下降距
離、サーボバルサ１６による振動加圧の振幅（０，３ｍ
）および振動数（５０Ｂｚ）ならびに加圧ストローク（
６Ｈ）ｓ側突きまでの全加圧ストローク（６，７Ｍ）、
上型１Ａの上昇時期（第６図の一点であり、成形品の温
度が５５０℃まで降温し九とき）を、それぞれ設定する
。

ここでプレス成形装置をＯＮにすると、加熱ヒータ１９
へ通電され、素材３が加熱される。６５０℃に達し几（
第６図のｂ点）のちは、熱電対９゜１０で検出Ｌ７を温
度によって、素材６の温度が常に６５０℃に保持される
。１０分間経過する（第６図のＣ点）と、制御盤２２か
ら油圧シリンダ１６駆動用の油圧ポンプ２１へ指令が出
て、クロスヘッド１４が下降し上型１Ａが素材３と接触
して停止する。続いてサーボバルサ１６駆動用の油圧ポ
ンプ２０へ指令が出され、サーボバルサ１６のピストン
棒１７が、設定した振幅、振動数で振動し、上型１Ａを
介して素材３が振動加圧され、該上型１Ａが加圧ストロ
ーク６寵まで次第に下降する。

ここでサーボバルサ１６が停止し、全加圧ストローク６
．７Ｍ−ｊｆで定常加圧が行なわれる。これに至るまで
素材３の温度は、常に６５０℃に保持されている。スト
ローク６．７Ｈに達すると、上型１Ａがその位置に停止
し、加熱ヒータ１９への通電が停止し、上型ＩＡ、下型
２Ａ内の成形品の温度が低下する。そして、その温度が
５５０℃まで下降したとき（第６図の一点）、油圧ポン
プ２１が逆転し、上型１Ａが上昇し、型開きされる。

前記成形品が冷却し几のち取出せは、所望のガラスレン
ズが得られる。

以上説明し几実施例によれば、従来発生してい友未接触
部７（第３図）がなくなり、形状精度が０．１μｍ以下
（従来は２００μｍ程度）８面粗さが０１μｍ以下（従
来は５μνｎ程度）の、形状精度および面精度の優れた
ガラスレンズをプレス成形することができるとｂう効果
がある。！！た、素材３として、円柱体を使用するよう
にしたので、素材の寸法管理が容易であり、ばらつきの
少ないガラスレンズをプレス成形できるという効果があ
る。

さらに、プレス一工程でガラスレンズの高精度成形が行
なえるので、工程の簡素化が計れるとともに、材料歩留
りの向上が計れる。加うるに、従来、切削では困難であ
った非球面ガラスレンズが高精度にかつ容易に成形でき
る。その結果今まで、２〜３枚の球面レンズを組合せて
使っていたレンズ系を、非球面ガラスレンズ１枚に置き
代えることができ、光学系の簡素化。

原価低減が可能となるという効果本ある。

なお、本実施例においては、光学ガラスＢＥ−７を用い
てガラスレンズをプレス成形する場合について説明した
が、本発明は、　ＰＭＭＡなどのプラスチックを用いて
プラスチックレンズヲ成形する場合にも適用できるもの
である。

〔発明の効果〕

以上詳細ＶＣ説明したように本発明によれば１．１１　
。

２０．２１・・・油圧ポンプ　２２・・・制御盤形状精
度および面精度の優れたレンズを製造することができる
、レンズのプレス成形方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は、従来のガラスレンズのプレス成形方法を
説明するｔめの本のであり、第１図は、素材を上、下型
内へ供給した状態を示し１、第２図は、前記上型を下降
させてプレス成形が進行している状態を示す断面図、第
３図は、第１図に係るレンズのプレス成形方法で成形し
たガラスレンズの一例を示す正面図、＃Ｌ４図は、他の
例を示す平面図、第５図は、本発明の一実施例に係るレ
ンズのプレス成形方法の実施に供せられるプレス成形装
置の略示正面図、Ｉ！６図は、第５図に係るプレス成形
装置による加熱。加圧のプロセスを示すプロセス線図である。１Ａ・・・上型　１ｃＬ・・・凹み２Ａ・・・下型　２ｃＬ・・・凹み３・・・Ｘ材１４・・・クロスヘッド１６・・・サーボパルサ　１９・・・加熱ヒータ、１２
゜杭１Ｍ代理人弁理士　高　橋　明　夫ＡＪ　ｌ　ヒ」

Claims

【特許請求の範囲】

１、　素材をガラス転位点温度直下に１で予熱し、この
予熱された素材を、型閉めしたときレンズの完成品とほ
ぼ同一形状に造形された空隙を設けた、上型と下型とか
らなる加工型の下型内へ供給し、前記上型を下降させて
前記予熱素材を加熱、加圧することによりレンズをプレ
ス成形する方法において、上型が素材に接触し７てから
型閉めに至るまでの全加圧ストロークのほぼ９ＡＯまで
の加圧ストロークを、該上型を下降、上昇を繰返しなが
ら次第に下降させることによって振動加圧し、それ以降
型閉めに至るまでの加圧ストロ−クラ、前記上型を連続
的に下降させて定常加圧することを特徴とするレンズの
プレス成形方法。