JPS6296330A - 光学素子の成形方法 - Google Patents

光学素子の成形方法

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JPS6296330A
JPS6296330A JP23488085A JP23488085A JPS6296330A JP S6296330 A JPS6296330 A JP S6296330A JP 23488085 A JP23488085 A JP 23488085A JP 23488085 A JP23488085 A JP 23488085A JP S6296330 A JPS6296330 A JP S6296330A
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JP
Japan
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molding
molds
lens
mold
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP23488085A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Kogure
和雄 小暮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6296330A publication Critical patent/JPS6296330A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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】 3.9.明の、:i MOな説明 [産業上の利用分野] 本発明は光学書f−の成形方法に係り、特に、光学素材
(ガラスふ材)を加熱し成形用型を介して押J1:成形
するだけで高い面精度と面粗1■を右する光学書Y=を
成形しうるようにした光学書Y−の成形力V、に関する
[従来の技術] 従来、レンズ笠の光学素子−を製作するには、ガラスを
溶融し、これを金型内に注入して大略のレンズ形状をし
たレンズ素材に押圧成形し、その後にダイヤモンド砥石
等を介して研削油にし、その後酸化セリウム笠にて研磨
させるノJ法が採用されてきた。
しかし、このように押ハ:成形後に研削、研磨加り上程
を要する従来技術においては、レンズ等の光学J (を
製作するまでに多くのf−程と高度な熟練技術を必要と
し、そのために光学書fに要求される高い面粗度と面粗
度を得るために多くの時間と費用がかかるという問題点
があった。特に、収差補+rEに41効とされる11球
面レンズの製作においては、さらに高度な製作技術が要
求されるので、安価で高粘度を有する光学素子を大j、
l生産することは極めて困難な状!Lであった。
そこで、最近では、ガラス人材を加熱し成形用型を介を
介して押圧成形するだけで、即ち押圧成形後の研削、研
磨前Iを・切施すことなく高い面粗度と面粗度とを右す
る光学素子−を製作する方法が案出ごれており、に記問
題点は解決されつつある。
この種のノJυ、の従来技術としては、例えば特開昭5
2−45813号公tυに記載された技術がある。この
技術の概略は、不活性ガスの雰囲気中で特殊な材質より
なる金型内にガラスを置き、金型とともにカラスを加熱
軟化させた後ガラスを押圧成形し、金型と成形されたレ
ンズとを転移点温度以下になるまで押圧し続けて成形す
るという方法である。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、I−記従来技術においては次のごとき大
きな問題がある。即ち、成形作業(プレス加[)が終r
し 対の金型が介いに後退した際には、成形後のレンズ
はどちらか一側の金型内に強固にオプティカルコンタク
トして固着状態に接合してしまうという問題点である。
この場合、金型温度を100℃前後に冷却し、金型とガ
ラスの線膨張率の差を利用して金型からレンズをa型さ
せようとする方法が試みられているが、この方法では金
型の冷却に時間がかかるばかりでなく、次のガラス成形
時には金型を低温状IEから加熱しなければならず、成
形から成形完了後のレンズ取り出し時までに反時間を賞
するという問題点があった。又、金型温度を100℃前
後に冷却してレンズを離形させる際に、金型とガラスと
の収縮の違いから離型が部分的に進行するという117
Eが生じ、そのために光学鏡面を右するレンズを(+)
ることは不可濠に近い状態であった。
本発明は、L記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、短時間の成形時間にて高精度なレンズ笠の光学
書tを成形しうるようにした光学、暮rの成形方法を提
供することを[1的とする。
[問題点を解決するためのrl’l?及び作用]本発明
に係る成形方法は、光学ガラス素材を分#操作可能な分
−1,J調型に保持して成彫り1七状態に加熱軟化処理
し、加熱軟化された光学ガラス素材を前記分;L;11
F’i型に保持した状態で成形用型を介を介して押圧成
形し、押圧成形操作完r後に前記分割胴型を分離操作す
ることにより、レンズ等の光学書fを成形するものであ
る。
[実施例] 第1図〜第3図は、本発明に係る光学ふrの成形力法を
実施するだめの成形装置1を示すものであり、第4図は
成形された光学ふr(以ド、プレスレンズという)を示
すものである。以ド2図面を用いて本発明に係る光学書
r−の成形方法について計1細に説明する。
図において2で示すのは、トド面を研磨加丁等により円
滑面に形設されたベレット状の光学ガラス2も材であり
、この光学ガラス素材2は、分#i、8作11目指な2
分’l’;1された棒状のll1l型3.3に保持され
るようになっている。旧型3,3における光学ガラス、
に材2の保持面は、光学ガラス素材2の外周面と接合す
るように形設された旧型部4に形成してあり、IH型部
4の略中央部には、押圧成形時のガラス素材2のガラス
逃げ部5が形1;りしである。旧型部4よりもL方及び
ド方の部分は、lx方及びド方に行くに従い徐々に直線
」二に拡大する1一部テーパ部6.ド部テーパ部7に形
設しである。
8で示すのは、光学ガラス素材2の載置段部である。分
割)H型3.3における各」一部テーパ部6゜6、下部
テーパ部7,7及び旧型部4,4は−・体に願下を施さ
れ、それぞれの偏心y、+、は無視できる程度に高精度
に仕上げ加rされている。旧型部4.4の直径は、光学
ガラス素材2がガタなく入る程度とし、通常は光学ガラ
ス素材2の直径より0.1〜略1+s+s大きいことが
望ましい。又、載置段部8,8の直径は、光学ガラス素
材2を加熱炉9のヒータ10にて加熱軟化処理する際に
軟化した光学ガラス素材2が落丁しない程度の大きさと
し、通常は光学ガラス素材2の直径より0.2〜数■小
さく設定するのが1−71ましい、又、ガラス逃げ部5
の容積は、押圧成形時に光学ガラス素材2からの余剰の
ガラス分が逃げ込んでも(押し出されても)なお余裕の
ある程度に形成しである。さらに、ガラス逃げ部5,5
には抜き公装置1゜11が形設してあり、旧型3,3を
分離した際にプレスレンズを取り出し易いように設定し
である。
加熱炉9内のヒータ10を介して加熱処理される光学ガ
ラス素材2は、ガラスの軟化点温度に達すると、図示を
省略している熱電対の信号・を介してIFI型3.3に
保持されたまま・対の成形型12.13間に移送操作さ
れるようになっている。
一対の成形型12.13は、ガラスの転移点温度より2
0℃〜lOO℃低い温度に保持されており、それぞれの
成形面14.15は球面、′+L面メは非球面形状等の
所望成形面に形成しである。
又、各成形型12.13には、旧型3,3の七Fのテー
パ部6.7と嵌合するテーパ部16゜17及びjl−型
部4と嵌合するストレート部16a、17aが形設して
あり、成形時には1ニド成形型12.13の偏心を矯正
しうるように設定しである。搾成形型12.13の成形
面14゜15とテーパ部16.17とは、型本体部との
一体加工により偏心を無視できる程度に高精度に仕]−
げ加■二しである。又、各成形型12.13における成
形面14.15は、表面粗さく Rwax)が0.02
gts以ドとなるように鏡面加工しである。
第2図は、分、1胴型3,3を分離した状態を示す斜視
図である0図に示すごと〈各旧型3,3には、Il:い
に嵌合するピン18と嵌合孔19とが設けてあり、この
ピン18と嵌合孔19とをそれぞれ嵌合させることによ
り、各旧型3,3の[ニドテーパ部6,7、IH型部4
を・致させた状態で各旧型3,3を連結接合しうるよう
に設定しである。各旧型3,3の材質は特に限定するこ
とはないが、光学ガラス素材2と接触する旧型部4゜4
とガラス逃げ部5とは、ガラスとのぬれを悪くするため
に窒化チタン(TiN)  、窒化クロム(CrN) 
、窒化ボロン(BN)等の窒化物をコーティングするの
が望ましい、各14型3.3の結合時の結合力は2I:
、下成形型12.13の成形時に各IH773,3に作
用する開方向への力よりも強く設定しであることは勿論
である。
次に、上記成形装置lによりプレスレンズ(光学書/’
)2aを成形する方法について説明する。
まず、−L下面を研磨加工された、もしくは棒状のガラ
スを切断したベレー/ ト状の光学ガラス素材2を、ピ
ン18.嵌合孔19を介してIj−いに連結された分割
調型3,3の載置段部81−に載置する。
次に、光学ガラス素材2を分11胴型3,3に保持した
まま第1図にて示すように加熱炉9内に移送し、ニドの
ヒータlOを介して光学ガラス素材2を成形i+)能状
態になるまで(軟化点温度まで)加熱軟化処理する。
光学ガラス素材2が軟化点温度に達したら、熱電対の信
号を介して光学ガラス素材2を分、1;1114型3.
3とともにニドの成形型12.13間に移送せしめる。
そして、第3図(a)にて示すごとく、]二下の成形型
12.13を介して軟化状!Lにある光学ガラス素材2
を押圧成形(プレス)し、プレスレンズ2aにプレス成
形する。押圧成形過程において押し出されたガラス素材
の・部は、第3図(a)、(b)にて示すように分、+
1 II→型3.3のガラス逃げ部5.5内に流出する
。従って、プレスレンズ2aの外周の・部には、第4図
にて示すごとくフランジ2bが形成される。1ニド成形
型12.13は、押圧成形時に第3図(a)にて示すご
とくテーパ部16.17が分、1;l IMMB23の
1Fテ一パ部6.7に嵌合するので、ニド成形型12.
13の偏心が矯正され、プレスレンズ2aにおけるレン
ズ面の軸心回りの偏心精度を高粘度にすることができる
押圧成形時には、プレスレンズ2aの熱がL下゛成形V
412 、 l 3に奪われるが、プレスレンズ2aの
温度がI−ド成形型12.13の温度と同一となったと
きに、第3図(b)にて示すごとく[ニド成形型12.
13をプレスレンズ2aより離し成形前の位置に戻す。
この離型操作の際には、にド成形型12.13の成形面
14.15とプレスレンズ2aとが強固なオプティカル
コンタクト状態にあるが、分割胴型3,3のガラス逃げ
部5内のフランジ26がプレスレンズ2aの−Lド両方
向への移動を規制するので、極めてスムーズな離型信用
を得ることができる。
最後に、2分割されたIH型3,3を分離せしめてll
−1型3,3内のプレスレンズ2aを取り出し作業が總
rする。取り出したプレスレンズ2aは。
所定のアニール処理を経て室温に戻す。
以」二のように、本実施例の成形力法によれば、分離操
作可能な分割胴型3,3という保持り段を用いて光学ガ
ラス素材2の加熱軟化処理、押圧成形、成形完了後の分
離によるプレスレンズ2aの取り出しという一連の作業
を行なっているので。
極めて中時間で成形作業を完rすることができ、作業時
間の大幅な短縮化が図れる。又、]ニド成形後12,1
3の薄型操作の際には、プレスレンズ2aのフランジ2
bにてプレスレンズ2aの移動を規制して離型操作させ
ているので、上下成形型12.13からの確実な離型と
極めてスムーズな離型とが行なえるものである。又、上
手″成形型12.13の心出しを、テーパ部6,7,1
6゜17の区会により行なっているので、プレスレンズ
2aにおけるレンズ面の軸心回りの偏心賃を無視できる
程度に小さくすることができ高粘度のプレスレンズ2a
を成形することができる。又、成形完r後にプレスレン
ズ2aを取り出す際には。
旧型3.3を分離する操作だけで筒中に回収することが
できるので、プレスレンズ2aの取り出し作業における
作業性2作業効率を箸しく向上しうるちのである。
なお、加熱炉9内にて光学ガラス素材2を加熱する際に
は、加熱炉9内に窒素ガス等の不活性ガスを封入し、不
活性ガス雰囲気中で加熱処理してもよい、又、上下成形
型12.13を介して成形する際にも、窒素ガス等の不
活性ガス雰囲気中で行なってもよい。このようにすれば
、耐化防1F。
プレスレンズ2の表面を清浄に保持しうる利点がある。
[発明の効果] 以1−のように、本発明によれば、光学ガラス素材の加
熱軟化処理、成形作!、成形完r後のプレスレンズの取
り出し作業を分、1.1胴型を用いて一連動作にて行な
っているので、成形時間の大幅な短縮化1作業性の大幅
な向りを図りうるちのである。
4、図面のIPi屯な1逸【4 第1図は本発明に係る方法を実施するだめの成形装置の
断面説明図、第2図は第1図の要部の斜視図、第3図(
a)、(b)は本発明に係る方法の作用状yE;を説明
する断面図、第4図は成形完r後の光学J T−(プレ
スレンズ)を示す正断面図である。
2・・・光学ガラス素材 3・・・分−111)4η! 9・・・加熱炉 12.13・・・−ニド成形型 特許出願人  オリンパス光学[業株式会社第1図 2、光学ガラス素材 3、分  割  ―  型 9加  執  炉 12、13  上  下  成  形  型第2図 第4図 第3 図(a) r−わ゛d−?山j1ミ、[シ (I″1発)昭和61
年 1月1711 特+;Mlilr官 1′  賀 道 部 殿    
 ごl基件の大小 昭和6011−特1゜1硬第234880号2、発明の
名称 光  ’7:   ふ  r  の  成  形  方
  法3、袖11−をする者 ・lGン(との15fJ係  特 、;↑ 出 願 人
任  所 東京都渋谷区幡ケ谷21N143番2号4、
代 理 人 6・袖+Eの対象                、
7−・11  明細、+2、特許請求の範囲」の欄・2
ン 四側1.にの「発明の詳細な説明」の欄    l
)1.   ・ )7 、7+It +にの内容 11  明細+’iの特許請求の範囲を別紙の通り袖1
1.する。
2、明細、1;第8頁第18.19行[Iに記・成する
[特に限定することはないが、」を削除しF記の文を補
充する。
[成形後の冷却収縮により、プレスレンズを締めつけ歪
を生しさせることのないよう光学カラス素材2よりも小
さい線1膨張係数を有することとし、」3)明細11?
第11頁第7行IIに記載する「フラッジ26」を「7
ランシ2b」と補IIユする。
8、添イーt 、+?!fi のIf Q■・ 別  
紙          1通別           
紙 2、特許請求の範囲 (1)  光学ガラス素材を分子!#操作r+f能な分
;I;111−1型に保持して成形II丁面状態に加熱
軟化処理し、加熱軟化された光学ガラス素材を前記分、
!1胴N(に保持した状態で成形用型を介を介して押圧
成形し、押圧成形操作文r後に前記分割胴型を分離操作
することを特徴とする光学書fの成形方法。
(り 前記成形用型を介を介して押圧成形するのは、前
記成形用型と前記分−1胴型のゲいの嵌合用テーパ部を
嵌合させることにより ・対の成形用型の心出しを行な
いつつ成形することを特徴とする特許請求の範囲第14
1記載の光学素子の成形方法。
(3)前記光学ガラス素材を分割胴型に保持するのは、
型表面が窒化チタン、窒化クロム、窒化ボロン等の窒化
物にてコーチインクされた分;I、11詞型にて保持す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記・敗の光学
ふr−の成形方法。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光学ガラス素材を分離操作可能な分割胴型に保持
    して成形可能状態に加熱軟化処理し、加熱軟化された光
    学ガラス素材を前記分割胴型に保持した状態で成形用型
    を介して押圧成形し、押圧成形操作完了後に前記分割胴
    型を分離操作することを特徴とする光学素子の成形方法
  2. (2)前記成形用型を介して押圧成形するのは、前記成
    形用型と前記分割胴型の互いの嵌合用テーパ部を嵌合さ
    せることにより一対の成形用型の心出しを行ないつつ成
    形することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光
    学素子の成形方法。
  3. (3)前記光学ガラス素材を分割胴型に保持するのは、
    型表面が窒化チタン、窒化クロム、窒化ボロン等の窒化
    物にてコーティングされた分割胴型にて保持することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学素子の成形
    方 法。
JP23488085A 1985-10-21 1985-10-21 光学素子の成形方法 Pending JPS6296330A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0318136U (ja) * 1989-03-24 1991-02-22

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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