JPS63159228A - ガラス成形体の成形型 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学レンズ（コンパクトディスク用ピンクア
ンプレンズ、カメラ用レンズ、メガネ用レンズ等）のガ
ラスを高い形状精度と面精度をもってプレス成形し得る
ようにしたガラス成形体の成形型に関するものである。

〔従来の技術〕

ガラス成形体のプレス成形方法は、上型と下型との間に
ガラスプリフォーム（被成形ガラス）を配置し、これら
両型を非配化性雰囲気中にて加熱。

加圧することによシ、その後の研削、研磨を必要としな
い高い形状精度と平滑な光学鏡面のレンズを製造し得る
ようにしたもので、特に非球面レンズ等であっても容易
且つ短時間に製造できるという大きな特徴を有するもの
である。

ところで、このようなプレス成形方法に供される成形型
においては、レンズ成形面の面精度はもとよシ、上型と
下型の位ｗｔｎ度および傾きがガラスレンズの精度に直
接影響を及ぼすものである。

例えば、コンパクトディスクのピックアップ用レンズと
して片面または両面が非球面のレンズが開発されている
が、この種のレンズは外形が５〜８龍程度と極め【小さ
い上に、光学性能として透過波面収差を０．０４λｒｍ
ｓ以内に納めることが要求され、このためには面精度、
偏心、中心肉厚の何れに対しても高い精度が必要となシ
、また、両弁球面レンズの場合には各レンズ面の非球面
中心軸間の傾きが問題となシ、この傾きをおよそ６０秒
以内に押えることが必要である。

そこで、上型と下型との位置ずれおよび傾きを防止する
ためには何らかの対策が要求され、その−例として従来
は特開昭５２−４５６１３号公報に開示されているよう
に上方モールド組立体の下面に一対のガイドピンを植設
してその下端部を下方モールド組立体の上面に設けた一
対の孔にそれぞれ摺動自在に嵌挿したシ、あるいはまた
特開昭６０−１１８６４０号公報のように上型と下凰を
スＩＪ−プ内に嵌挿し、且つ上型をスリーブに対して滑
動自在に配設したシしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、叙上の如き従来の成形型においても上型
および下型各々のレンズ成形面の非球面中心軸の各々の
型の中心軸からの誤差が重畳されると、得られた非球面
レンズの傾きが規定の角度範囲内（コンパクトディスク
のピックアップ用レンズの場合約６０秒以内）に納まら
ないという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るガラス成形体の成形型は上述したような問
題点を解決すべくなされたもので、上型および下型と、
これら両型が嵌挿されるスリーブとを備え、上型の上端
部に径方向に延びるフランジ部を設け、スリーブの上端
開口部に前記フランジ部が嵌合する嵌合凹部を設け、こ
の凹部底面とフランジ部下面のいずれか一方に複数個の
位置決め用孔を同心円上に周方向に略等間隔において形
成し、他方に１つのピン孔を前記位置決め用孔に対応し
て形成し、このピン孔にピンの一端部を嵌挿し、他端部
を前記複数の位置決め用孔のうちのいずれか１つに選択
的に嵌挿するようにしたものである。

〔作用〕

本発明においては上型もしくはスリーブを水平面内にて
回転させピンを位置決め用孔に順次嵌挿し、成形レンズ
面の傾きを測定することで、上型を上記傾きが最小とな
る位置にセットすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

実施例１ 第１図は本発明に係る成形型の一実施例を示すプレス成
形直前の断面図、第２図はスリーブの平面図、第３図は
プレス成形状態の断面図である。

これらの図において、成形型１は上型２および下Ｗ３と
、これらの上型２および下型３が嵌挿されるスリーブ４
等を備えている。

前記上蓋２は炭化タングステンによって、例えば直径６
．４鴎の円柱状に形成され、上端部には径方向（外周方
向）に延びる７２ンジ部２１が一体に形成され、下面に
は凸状の非球面からなるレンズ成形面２２が形成されて
いる。レンズ成形面２２は非球面軸の上型２の中心軸に
対する傾きが一定の公差内に納まるように高精度に加工
形成されている。また、上型２の周面２３も尚該上型２
がスリーブ４内を円滑に滑動し得るように精度良く加工
されている。この周面２３と前記スリーブ４の内周面４
１との間には直径差で６μｍ程度のクリアランスが設定
されている。さらに、前記７ランク部２１の上面２４も
上型２の中心軸線に対して直角な平滑面に精密に仕上げ
られている。一方、前記７ランク部２１の下面２５には
盲孔からなる１つのピン孔２６が形成されている。

前記下型３は上型２と同様炭化タングステンによって直
径６．４簡の円柱状に形成され、その下端部には径方向
に延びる７ランク部３１が一体に設けられている。下型
３の上面は凹状の非球面からなるレンズ成形面３２を形
成しておシ、このレンズ成形面３２と前記上型２のレン
ズ成形面２２との間には、例えば直径５Ｈの球形をなす
ガラスプリフォーム５が配置される。前記レンズ成形面
３２の非球面軸は下型３の中心軸線からの傾きが一定の
公差内に納まるように高精度に加工されている。

前記７ランク部３１の上面３３は下凰３の中心軸線と直
角な平滑面に仕上げられて前記スリーブ４の下面と密接
し、これによって下型３とスリーブ４との垂直方向の位
置関係、具体的にはこれら両部材３，４の中心軸線の一
致もしくは平行性を確保している。

前記スリーブ４は上型２および下型３と同様炭化タング
ステンによって外径２０　ｗＩ、内径６．４Ｍの筒状体
をなし、その上端開口部には前記上盤２の７ランク部２
１が嵌合し得る嵌合凹部４２が設けられ、局面高さ方向
中央部には該スリーブ４の内外を連通させる空気抜き孔
４３が形成されている。前記嵌合凹部４２の底面４４に
は複数個、例えば４個）の位置決め用孔４５ａ〜４５ｄ
が前記上型２のピン孔２６に対応して形成されている。

位置決め用孔４５ａ〜４５ｄはスリーブ４の中心軸線を
中心とする同心円上に周方向に等配されて形成され、そ
のうちの１つ、例えば位置決め用孔４５ｍに位置決め用
のピン６の下端部が嵌挿され、上端部が前記ピン孔２６
に嵌挿されている。ピン６はステンレス裂で、直径ｌ鴎
、長さ８關に形成され、前記ピン孔２６および位置決め
用孔４５は１．２簡の穴径を有し【いる。

なお、７はプレス成形時に上型２を押下する抑圧板であ
る。

次に、上記構成からなる成形型１における上型２とスリ
ーブ４との位置合せを行なう方法について説明する。

先ず、真円度測定器を用いて上型２と下型３の各レンズ
成形面２２．３２の傾きを測定したところ、上型２のレ
ンズ成形面２２は上型２の中心軸線に対して６０秒傾い
ており、下型３のレンズ成形面３２は下型３の中心軸線
からの傾きが４０秒であった。

次いで、ピッ１位置決め用孔４５ａに嵌挿し、このピン
６とピン孔２６とを対応一致させて上型２をスリーブ４
に嵌挿する。この時、ガラスプリフォーム５はあらかじ
め下型３のレンズ成形面３２上に配置されておシ、した
がって、上型２は第１図に示すようにガラスプリフォー
ム５によって支持され、その７２７２部２１の上手部が
スリーブ４の嵌合凹部４２から突出している。この状態
で成形型１を窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中にスット
して型全体を所定温度、すなわちガラスプリフォーム５
の粘度でｌＯ９ポアズに相当する温度（本例では４９５
℃に相当）まで加熱する。そして、抑圧板７によυ上型
２ｆｔ押下し、ガラスプリフォーム５を２００に２／ｃ
ｒｎ２の圧力で３０秒間プレス成形する。この間、上型
２はスリーブ４内を滑動しながら下降し、抑圧板Ｔがス
リーブ４の上端面に当接することで停止する。この時、
上型２の７ランク部下面２５と嵌合凹部４２の底面４４
との間には第３図に示すように適宜なりリアランスが確
保されている。なお、抑圧板Ｔは破線で示す球状体とこ
の球状体を抱持する球面座を介して僅かに傾斜し得るよ
うにロッド８に取付けられている。

プレス成形後抑圧板Ｔを上昇移動させて上型２に対する
荷重を取シ除き、ガラス成形体９を成形型１内に置いた
１″１の状態でガラス転移点（本例の場合４３５℃）以
下になるまで徐冷し、しかる後急冷する。そして、下型
３をスリーブ４から引き抜き、ガラス成形体９を成形型
１から取り出す。

次に、このようにして成形されたガラス成形体９の傾き
と透過波面収差を、真円度測定器またはフィゾー干渉計
により測定する。

続いてピン６ｔ−位置決め用孔４５ｍから抜いて隣りの
孔４５ｂに嵌挿し、上型２ｔ−９０’回転させてピン孔
２６に前記ピン６ｔ−嵌挿させた後上述したと同様にし
【次のプレス成形を行ない、これによって成形されるガ
ラス成形体の傾きと透過波面収差を同じく測定する。そ
し【、残υ２つの位置決め用孔４５ｃ　、　４５ｄに対
しても同様の操作ｆｔ繰シ返し行ない、それぞれの位置
で得られたガラス成形体の傾きと波面収差を測定する。

下表は各ピン位置において成形されたガラス成形体の傾
きと波面収差を示す測定結果である。

この測定結果から明らかなように、ピ／６を位置決め用
孔４５ａに嵌挿した場合、ガラス成形体９の傾きと波面
収差ｔ−最も小さくし得るものである。

これは、第４図（ＩＬ）　、　（ｂ）に示すように上型
２と下型３のレンズ成形面２２．３２が水平面に対して
それぞれα、βだけ傾いている場合、上型２もしくは下
型３を回転させてレンズ成形面２２．３２を互いに逆方
向に傾くように対向させると（同図ａ）、ガラス成形体
９の傾きはα、βが重畳されるためα十βとなって最大
となシ、同図（＆）の状態から上型２（もしくは下凰３
）を１８０°回転させてレンズ成形面２２．３２に互い
に同方向に傾くように対向させると、ガラス成形体９の
傾きはα。

βが互いに相殺し合うためα−βとなって最小になるか
らである。

なお、下型３およびスリーブ４は図示を省略した位置決
め機構によって把持され高精度に位置決めされているた
め、下型３の回転による位置ズレは起ることはない。

実施例２ 第５図は本発明の他の実施例を示す断面図である。この
実施例は上型２のフランジ部２１の下面２５に４つの位
置決め用孔２８ａ〜２８ｄ　（２８ｂ、２８ｄは図示せ
ず）を、上製２の中心軸線を中心とする同心円上に周方
向に等配しく形成し、これらの孔２８ａ〜２８ｄに対応
して１つのピン孔４８ｆ、スリーブ４の嵌合凹部４２の
底面４４に形成したもので、それ以外の構成は上記実施
例と全く同様である。

したがって、他の構成につい【は同一符号を以って示し
、その説明を省略する。

実施例３ 第６図は本発明のさらに他の実施例を示す断面図である
。この実施例は特にピン孔２６９位置決め用孔２８ａ　
〜２８ｄ　（２８ｂ　、　２８ｄは図示せず）を貫通孔
にすると共にその穴径を大きくシ、これに相応してピン
６の径を太くシ、かつ上型２のフランジ部２１の上面２
４中央部に突起１００を一体に設け、かつこの突起１０
０が嵌合する凹部１０１を有する押圧板７を前記フラン
ジ部２１上にあらかじめ載せ、この押圧板７をロッド８
で押圧するようにしたもので、その他の構成は第５図に
示した実施例と同様である。押圧板７は突起１００と凹
部１０１によシ径方向の移動を規制防止される。

なお、上記実施例はいずれも４つの位置決め用孔４５ａ
　〜４５ｄ又は２８ａ　〜２８ｄ　ｔ−設けた場合につ
いて説明したが、本発明はこれに何ら特定されるもので
はなく、必要に応じて増減でき、孔数が増加すればする
ほど、傾きがより一層少ない位置を知ることができるこ
とは明らかであろう。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るガラス成形体の成形型
によれば、上型の上端部に設けたフランジ部の下面と、
スリーブの上端開口部に設けた嵌合凹部の底面のいずれ
か一方に複数個の位置決め用孔を同心円上に形成し、他
方にこれらの孔に対応して１つのピン孔を形成し、この
ピン孔にピンの一端部を嵌挿して他端部を前記複数の位
置決め用孔のうちのいずれか１つに選択的に嵌挿するよ
うに構成したので、上型と下型のレンズ成形面の傾き方
向をそろえることができ、ガラス成形体の傾きを最小と
することができ、その結果として透過波面収差を最小と
することができる成形型金提供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る成形型の一実施例を示すプレス直
前の断面図、第２図はスリーブの平面図、第３図はプレ
ス成形状態の断面図、第４図（ａ）　＋　（ｂ）は本発
明による効果を説明するための図、第５図は本発明の他
の実施例を示す断面図、第６図は本発明の更に他の実施
例を示す断面図である。 １・・・・成形型、２・・・・上型、３・・・・下型、
４・・・・スリーブ、５・争・−ガラスプリフォーム、
６・・・・ピン、７・・・−押圧板、２１・・・・フラ
ンジ部、２２ｅ・・・レンズ成形面、２６・・・・ピン
孔、２８＆〜２８ｃ・・・・位置決め用孔、４２・・・
・嵌合凹部、４５＆〜４５ｄ・・・・位置決め用孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スリーブ内に上型および下型を嵌挿し且つ少なくとも当
   該上型をスリーブに対して滑動可能としたガラス成形体
   の成形型において、前記上蓋の上端部に径方向に延びる
   フランジ部を一体に設け、前記スリーブの上端開口部に
   前記フランジ部が嵌合する嵌合凹部を設け、この嵌合凹
   部の底面と前記フランジ部の下面のうちいずれか一方に
   複数の位置決め用孔を、当該孔が設けられる部材の中心
   軸線を中心とする同心円上に周方向に略等配して形成し
   、他方にはこれらの位置決め用孔に対応して１つのピン
   孔を形成し、このピン孔にピンの一端部を嵌挿し、他端
   部を前記複数の位置決め用孔のうちのいずれか１つに選
   択的に嵌挿するようにしたことを特徴とするガラス成形
   体の成形蓋。