JP2012046370A - Method of forming optical lens - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、光学材料を加熱加圧成形する光学レンズの成形方法に関し、光学レンズの生産性を向上させることを目的とする。
【解決手段】この目的を達成するために、光学材料1を加熱加圧して光学レンズを形成する成形方法であって、光学材料1を加熱する加熱工程7と、光学材料1を成形金型で加圧変形させる加圧工程8と、加圧変形した光学材料を冷却する冷却工程9を含み、加圧工程8における加圧開始時点で光学材料1は内側部分の温度が外側部分の温度より低い温度分布を有するとともに、少なくとも加圧開始時点での加圧方法として成形金型4の加圧速度を制御して加圧変形させるとしたのである。
【選択図】図2The present invention relates to a method for molding an optical lens in which an optical material is heated and pressure-molded, and an object thereof is to improve the productivity of the optical lens.
In order to achieve this object, a molding method for forming an optical lens by heating and pressing an optical material 1, a heating step 7 for heating the optical material 1, and the optical material 1 with a molding die. A pressure process 8 for pressure deformation and a cooling process 9 for cooling the pressure-deformed optical material are included, and the temperature of the inner part of the optical material 1 is lower than the temperature of the outer part at the start of pressurization in the pressure process 8 In addition to having a temperature distribution, at least as a pressurizing method at the start of pressurization, the pressurizing speed of the molding die 4 is controlled to cause the pressurizing deformation.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、光学材料を加熱加圧して光学レンズを成形する光学レンズの成形方法に関する。 The present invention relates to an optical lens molding method for molding an optical lens by heating and pressing an optical material.
この種の光学レンズの成形方法としては、所望の光学レンズの体積に応じた光学材料を一対の成形金型間に配置し、成形金型に取り付けられたヒータブロックの温度を制御し光学材料をガラス転移点温度以上の成形可能な温度まで加熱し、光学材料の全体が成形可能な温度まで十分に加熱してから所定の成形圧力で加圧成形を行い、その後冷却し取り出す方法が知られている。 As a molding method of this type of optical lens, an optical material corresponding to a desired volume of the optical lens is arranged between a pair of molding dies, and the temperature of the heater block attached to the molding dies is controlled to control the optical material. It is known to heat up to a moldable temperature above the glass transition temperature, sufficiently heat the entire optical material to a moldable temperature, perform pressure molding at a predetermined molding pressure, and then cool and take it out. Yes.
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
As prior art document information related to the invention of this application, for example,
しかしながら、このような加熱加圧成形において、光学材料は成形金型を介して外側部分から加熱されるため光学材料の内側部分まで成形可能な温度となるよう十分に昇温させるためには多くの時間が掛かり、ヒータブロックの設定温度を上げて昇温速度を速めたとしても光学材料の熱伝導率により光学材料の内側部分と外側部分とで温度分布が生じてしまい、この温度分布の差が小さくなるのを待つ必要があり多くの時間が掛かってしまうという問題があった。 However, in such heat and pressure molding, since the optical material is heated from the outer part through the molding die, it is necessary to increase the temperature sufficiently so that the temperature can be molded up to the inner part of the optical material. Even if the time is increased and the temperature rise rate is increased by increasing the set temperature of the heater block, the temperature distribution occurs between the inner part and the outer part of the optical material due to the thermal conductivity of the optical material. There was a problem that it took a lot of time to wait for it to become smaller.
そこで、本発明はこのような問題を解決し、光学材料の昇温時間を短縮し光学レンズの生産性を高めることを目的とする。 Therefore, the present invention aims to solve such problems and to shorten the temperature raising time of the optical material and increase the productivity of the optical lens.
この目的を達成するために本発明は、光学材料を加熱加圧して光学レンズを成形する成形方法であって、光学材料を一対の成形金型間に投入して加熱する加熱工程と、加熱された光学材料を成形金型で加圧変形させる加圧工程と、加圧変形した光学材料を冷却する冷却工程を含み、加圧工程における加圧開始時点で光学材料は内側の温度が外側の温度より低い温度分布を有するとともに、少なくとも加圧開始時点での加圧方法として成形金型の加圧速度を制御して加圧変形させるとしたのである。 In order to achieve this object, the present invention provides a molding method for molding an optical lens by heating and pressurizing an optical material, a heating process in which the optical material is placed between a pair of molding dies and heated, A pressure process for pressurizing and deforming the optical material with a molding die, and a cooling process for cooling the pressure-deformed optical material. In addition to having a lower temperature distribution, as a pressurization method at least at the start of pressurization, the pressurization speed of the molding die is controlled to cause pressurization and deformation.
これにより本発明は、光学レンズの生産性を高めることが出来るのである。 Thus, the present invention can increase the productivity of the optical lens.
以下、本発明の一実施の形態について図を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は光学ガラスや光学樹脂などの光学材料1を加熱加圧して光学レンズを成形する成形装置2を示したものであり、この成形装置2の基本構造は、貫通孔を有する円筒状の胴型3の一端に成形金型4aを固定し、胴型3の他端側より貫通孔の内周面に沿って成形金型4bを摺動可能に挿入する構成となっており、上下一対の成形金型4a,4bと胴型3で囲まれた成形空間で光学材料1を加熱加圧成形するものである。なお、それぞれの成形金型4a,4bの端部にはそれぞれ加熱冷却温度を制御するヒータブロック5が取り付けられている。
FIG. 1 shows a molding apparatus 2 for molding an optical lens by heating and pressing an
次にこの成形装置2を用いた光学レンズの成形方法を説明する。この成形方法は図2に示すように、まず成形金型4bの成形面上に光学材料1を配置する投入工程6と、ヒータブロック5で温度制御して光学材料1を昇温させる加熱工程7と、昇温された光学材料1に対して下側の成形金型4bを上昇させ加圧変形させる加圧工程8と、加圧変形された光学材料1を冷却する冷却工程9と、下側の成形金型4bを下降させ光学材料1(光学レンズ)を成形装置2から取り出す取出工程10を順に行うものである。
Next, a method for molding an optical lens using the molding apparatus 2 will be described. As shown in FIG. 2, in this molding method, first, an injection process 6 in which the
また、各工程における成形金型4a,4bの温度と金型間距離の関係を図3に示す。この成形装置2を用いた加熱加圧成形は、先ず成形金型4a,4bが低温である時に成形金型4bの成形面上に光学材料1を配置し、成形金型4aの成形面が光学材料1の表面に近接するところまで成形金型4bを上昇させた状態でヒータブロック5の温度を昇温させ成形金型4a,4b、胴型3および光学材料1を加熱する加熱工程7を行う。ついで光学材料1の温度がガラス転移点温度以上の成形温度となるようヒータブロック5の温度を昇温させ、その後、成形金型4bをさらに上昇させ光学材料1を加圧変形させる加圧工程8を行う。次いで光学材料1を取り出し可能温度まで冷却する冷却工程9を行い、成形金型4bを下降させ成形後の光学材料1である光学レンズを取り出す取出工程10を行う。なお、加圧工程8は成形金型4の冷却を開始しガラス転移点温度の近傍となった時点で加圧完了とし冷却工程9における光学材料1の収縮変形を抑制している。
FIG. 3 shows the relationship between the temperature of the molding dies 4a and 4b and the distance between the dies in each process. In the heat and pressure molding using this molding apparatus 2, first, the
そして、この一実施の形態においては、図3に示す成形金型4a,4bの温度が所定の成形温度に達してから加圧開始するまでの待機時間11を短縮したことにある。すなわち、この待機時間11は成形金型4を介して光学材料1の外側部分から昇温される内側部分までの温度分布が小さくなるように均熱化するための時間であり、この待機時間11を短縮することで生産時間を大幅に短縮出来るのであるが、上述したように均熱化のための待機時間11を短縮した場合、加圧工程8での加圧開始時点で光学材料1の内側部分が外側部分に比べ温度が低くなりこれに伴い粘度も高くなることから、加圧開始時点で加圧成形に必要な所定の成形圧力を光学材料1に加えてしまうと内側部分の高粘度領域に大きな押圧力が加わり成形後の光学レンズの割れの原因となってしまう。
In this embodiment, the waiting time 11 from when the temperature of the molding dies 4a and 4b shown in FIG. 3 reaches a predetermined molding temperature until the start of pressurization is shortened. That is, the waiting time 11 is a time for soaking so that the temperature distribution from the outer part of the
そこで、待機時間11を短縮し温度分布を有する光学材料1を加圧成形するにあたり、成形金型4による加圧方法をエアーシリンダやオイルシリンダといった圧力制御での加圧手法とするのではなく、サーボモータやカム機構により成形金型4bの加圧速度つまり成形金型4bの移動速度を制御する加圧手法を用いたのである。
Therefore, when pressurizing the
すなわち、成形金型4bによる加圧を移動速度により制御したことで、光学材料1に加わる圧力は粘度や変形量により変化するため、加圧開始時点で光学材料1に大きな成形圧力が一気に加わるのではなく、変形速度に応じた圧力が加わるので、加圧開始時点での圧力は小さく光学材料1の当接部分もしくはその近傍から変形が始まり、またこの変形に伴い光学材料1と成形金型4との当接面積が増すことから成形金型4からの熱伝達が高まり、これにより光学材料1の内側部分の温度上昇が進み、更なる変形が可能となるのである。
That is, since the pressure applied to the molding die 4b is controlled by the moving speed, the pressure applied to the
つまり、成形開始時点で光学材料1が温度分布を有した状態であっても、加圧成形の進捗に応じて温度分布が小さくなるので、加圧開始前において光学材料1を均熱化するための待機時間11を短縮し光学レンズの生産性を向上させることが出来るのである。
That is, even if the
また、このように待機時間11を短縮することについては、アッベ数が大きい低分散のガラスの組成がリン酸塩系、フッ化系、フツリン酸塩系ガラスに属しガラス組成に多くのアルカリ性修飾酸化物を含みガラス本来のネットワーク構造が弱くなっていることから熱伝導率も0.80W・m-1・k-1以下と低く、このような熱伝導率が低い光学材料1に対して特に有効となる。
Further, in order to shorten the waiting time 11 in this way, the composition of the low dispersion glass having a large Abbe number belongs to phosphate glass, fluorinated glass, and fluorophosphate glass, and the glass composition has many alkaline modified oxidations. In particular, it has a low thermal conductivity of 0.80 W · m -1 · k -1 or less because the original network structure including glass is weak, and it is particularly effective for such an
なお、加圧工程における加圧速度の制御は光学材料1の外側部分と内側部分で温度分布を有する際に有用な加圧手段であり、この温度分布が小さくなり実質的に差が無くなった後は圧力による制御に切り換えてもよい。
The pressurization speed control in the pressurizing step is a pressurizing means useful when the outer portion and the inner portion of the
本発明は、光学レンズの成形時間を短縮する効果を有し、特に熱伝導率が低い低分散ガラスの加熱加圧成形に有用となる。 The present invention has an effect of shortening the molding time of an optical lens, and is particularly useful for heat-pressure molding of low dispersion glass having low thermal conductivity.
1 光学材料
4a,4b 成形金型
7 加熱工程
8 加圧工程
9 冷却工程
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010189009A JP2012046370A (en) | 2010-08-26 | 2010-08-26 | Method of forming optical lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010189009A JP2012046370A (en) | 2010-08-26 | 2010-08-26 | Method of forming optical lens |
Publications (1)
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JP2012046370A true JP2012046370A (en) | 2012-03-08 |
Family
ID=45901693
Family Applications (1)
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JP2010189009A Pending JP2012046370A (en) | 2010-08-26 | 2010-08-26 | Method of forming optical lens |
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JP (1) | JP2012046370A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20240246849A1 (en) * | 2023-01-19 | 2024-07-25 | Aac Optics (Changzhou) Co., Ltd. | Lens forming method |
-
2010
- 2010-08-26 JP JP2010189009A patent/JP2012046370A/en active Pending
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US20240246849A1 (en) * | 2023-01-19 | 2024-07-25 | Aac Optics (Changzhou) Co., Ltd. | Lens forming method |
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