JP2805715B2 - 光学素子成形方法およびその方法によって得られるガラスレンズ - Google Patents
光学素子成形方法およびその方法によって得られるガラスレンズInfo
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Classifications
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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
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガラス素材を押圧して成形し、高精度なガ
ラスレンズが得られる光学素子成形方法およびその方法
によって得られるガラスレンズに関する。
ラスレンズが得られる光学素子成形方法およびその方法
によって得られるガラスレンズに関する。
［従来の技術］ 従来、ガラスレンズを研削・研磨することなく得る方
法として、ガラスをるつぼで溶融して型により押圧する
成形方法が知られている。
法として、ガラスをるつぼで溶融して型により押圧する
成形方法が知られている。
しかるに、上記成形方法は冷却の際にガラス表面から
冷却されるため、ガラス中心部の冷却が遅れ、いわゆる
ヒケと呼ばれる転写不良が発生し易い欠点があった。
冷却されるため、ガラス中心部の冷却が遅れ、いわゆる
ヒケと呼ばれる転写不良が発生し易い欠点があった。
因って、上記欠点を解決すべく以下の様な考案・発明
が提案されている。
が提案されている。
例えば、実公昭48−17237号公報記載の考案において
は、溶融ガラスが溶融槽より流出する前に、溶融槽内で
中心部を予め冷却管により冷却する方法が開示されてい
る。
は、溶融ガラスが溶融槽より流出する前に、溶融槽内で
中心部を予め冷却管により冷却する方法が開示されてい
る。
また、特開昭63−162539号公報記載の発明において
は、型と溶融ガラスの温度を高精度に制御することによ
り、高精度なレンズを成形する成形方法が開示されてい
る。
は、型と溶融ガラスの温度を高精度に制御することによ
り、高精度なレンズを成形する成形方法が開示されてい
る。
さらに、特開昭62−21720号公報記載の発明において
は、側圧切断品を用いた成形方法が開示されている。
は、側圧切断品を用いた成形方法が開示されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかるに、前記従来技術には以下の様な欠点がある。
すなわち、実公昭48−17237号公報記載の考案におい
ては、冷却したガラス流の中心付近の温度は低下するも
のの、型へ供給する際の温度分布が保証困難であり、押
圧の際の中心付近と温度低下した部位とが対応しにくい
等の問題がある。そして、最悪の場合は不均一温度分布
となり、アスとして転写不良を引きおこす欠点がある。
ては、冷却したガラス流の中心付近の温度は低下するも
のの、型へ供給する際の温度分布が保証困難であり、押
圧の際の中心付近と温度低下した部位とが対応しにくい
等の問題がある。そして、最悪の場合は不均一温度分布
となり、アスとして転写不良を引きおこす欠点がある。
また、特開昭63−162539号公報記載の発明において
は、型と溶融ガラスとの温度を高精度に保証するための
精密な温度制御が要求される。また、型温を変動させる
ためにサイクルタイムが延長する欠点がある。
は、型と溶融ガラスとの温度を高精度に保証するための
精密な温度制御が要求される。また、型温を変動させる
ためにサイクルタイムが延長する欠点がある。
さらに、特開昭62−21720号公報記載の発明において
は、予備成形工程を設けることで工程・段取りが増加
し、サイクルタイムが延長する。また、最終形状と大き
く異なる形状のガラス素材を用いることで、レンズ表面
にいわゆる空気溜りが生じる欠点がある。
は、予備成形工程を設けることで工程・段取りが増加
し、サイクルタイムが延長する。また、最終形状と大き
く異なる形状のガラス素材を用いることで、レンズ表面
にいわゆる空気溜りが生じる欠点がある。
本発明は、前記従来技術における欠点に鑑み開発され
たもので、ヒケの生じない高精度な表面形状を有するガ
ラスレンズを簡単に得られる光学素子成形方法に提供を
目的とする。
たもので、ヒケの生じない高精度な表面形状を有するガ
ラスレンズを簡単に得られる光学素子成形方法に提供を
目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、一対の型間にガラス素材を介在させて押圧
することにより光学素子を成形する光学素子成形方法に
おいて、加熱したガラス素材の少なくとも一方の表面部
位にこのガラス素材よりも高温状のガラスをセットし、
その後、一対の型間で押圧成形を行なって一体化したガ
ラス光学素子を得るものである。
することにより光学素子を成形する光学素子成形方法に
おいて、加熱したガラス素材の少なくとも一方の表面部
位にこのガラス素材よりも高温状のガラスをセットし、
その後、一対の型間で押圧成形を行なって一体化したガ
ラス光学素子を得るものである。
よって得られるガラス光学素子がレンズの場合には、
レンズの光軸上における肉厚とこのレンズの外周部にお
ける肉厚とが異なるガラスレンズにおいて、前記レンズ
の光軸に垂直な第１のガラス素材の上に直接積層し一体
化した熱履歴の異なる第２のガラス素材を有することに
なる。
レンズの光軸上における肉厚とこのレンズの外周部にお
ける肉厚とが異なるガラスレンズにおいて、前記レンズ
の光軸に垂直な第１のガラス素材の上に直接積層し一体
化した熱履歴の異なる第２のガラス素材を有することに
なる。
［作用］ 本発明は光学素子成形後の冷却過程において、光学素
子中心部における冷却遅れを阻止することができる。よ
って上記成形方法によって得られるガラスレンズは、光
軸上における肉厚と外周部における肉厚とが異なって
も、そのレンズ表面にヒケの発生がなくなる。
子中心部における冷却遅れを阻止することができる。よ
って上記成形方法によって得られるガラスレンズは、光
軸上における肉厚と外周部における肉厚とが異なって
も、そのレンズ表面にヒケの発生がなくなる。
（実施例） 以下、本発明に係る光学素子成形方法の実施例につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
て図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１実施例） 第１図および第２図a,bは本発明の第１実施例を示
し、第１図は本発明に係る光学素子成形方法に用いる装
置の概略構成図、第２図ａは光学素子の側面図、第２図
ｂは光学素子の側面断面図である。
し、第１図は本発明に係る光学素子成形方法に用いる装
置の概略構成図、第２図ａは光学素子の側面図、第２図
ｂは光学素子の側面断面図である。
１は光学素子成形用の上型で、この上型１の下方には
上型１の同一軸線上を上下動自在に保持された下型２が
対向配設されている。
上型１の同一軸線上を上下動自在に保持された下型２が
対向配設されている。
上型１の近傍にはルツボ３とルツボ４とが配設されて
いる。ルツボ３とルツボ４との下方にはそれぞれ切断刃
５と切断刃６とが設けられ、切断刃５と切断刃６との下
方にそれぞれシューター７とシューター８とが設けられ
ている。そして、駆動装置（図示省略）により横方向に
移動自在な搬送アーム９が上型１および下型２間を進退
自在に保持されている。搬送アーム９の先端部には下型
２を貫通する孔10が穿設され、孔10には平面ガラス素材
11を載置する段部10aが設けられている。
いる。ルツボ３とルツボ４との下方にはそれぞれ切断刃
５と切断刃６とが設けられ、切断刃５と切断刃６との下
方にそれぞれシューター７とシューター８とが設けられ
ている。そして、駆動装置（図示省略）により横方向に
移動自在な搬送アーム９が上型１および下型２間を進退
自在に保持されている。搬送アーム９の先端部には下型
２を貫通する孔10が穿設され、孔10には平面ガラス素材
11を載置する段部10aが設けられている。
以上の構成から成る装置により、硝種SK11（ガラス転
移点;535℃、軟化点;639℃）を用いて中肉厚3.2mm,A面R
40,B面R90,外径φ12の両凸レンズの成形を行った（第２
図a,b参照）。
移点;535℃、軟化点;639℃）を用いて中肉厚3.2mm,A面R
40,B面R90,外径φ12の両凸レンズの成形を行った（第２
図a,b参照）。
まず、側圧切断により得られる平面ガラス素材11を搬
送アーム９の段部10aに載置する。
送アーム９の段部10aに載置する。
側圧切断により得られる平面ガラス素材11の表面部位
は鏡面で、厚さ2.5mmである。この平面ガラス素材11を
電気炉（図示省略）により軟化点まで加熱する。加熱
後、平面ガラス素材11は搬送アーム９によりシューター
７の下に搬送される。ここで、ガラスを溶融し撹拌して
いるルツボ３より均等に溶融されたガラス12を溶出し、
切断刃５により切断する。切断されたガラス12はシュー
ター７を介して平面ガラス素材11の表面部位に落下載置
（セット）される。同時に、ルツボ４にて均等に溶融さ
れたガラス13が切断刃６により切断され、シューター８
を介して下型２上に落下載置される。この落下したガラ
ス12,13の温度は900℃付近である。
は鏡面で、厚さ2.5mmである。この平面ガラス素材11を
電気炉（図示省略）により軟化点まで加熱する。加熱
後、平面ガラス素材11は搬送アーム９によりシューター
７の下に搬送される。ここで、ガラスを溶融し撹拌して
いるルツボ３より均等に溶融されたガラス12を溶出し、
切断刃５により切断する。切断されたガラス12はシュー
ター７を介して平面ガラス素材11の表面部位に落下載置
（セット）される。同時に、ルツボ４にて均等に溶融さ
れたガラス13が切断刃６により切断され、シューター８
を介して下型２上に落下載置される。この落下したガラ
ス12,13の温度は900℃付近である。
この後、平面ガラス素材11は上型１と下型２との間に
搬送され、下型２の上昇により押圧される。押圧は圧力
120kgf/cm2で15秒間行った。その後、下型２を下降させ
押圧終了となる。成形されたレンズの搬送アーム９によ
り回収され、その外周部に研磨加工等の面取りや心取り
の加工が施されて光学素子が得られる。
搬送され、下型２の上昇により押圧される。押圧は圧力
120kgf/cm2で15秒間行った。その後、下型２を下降させ
押圧終了となる。成形されたレンズの搬送アーム９によ
り回収され、その外周部に研磨加工等の面取りや心取り
の加工が施されて光学素子が得られる。
本実施例によれば、加熱された平面ガラス素材11の表
面部位に溶融ガラス12,13とセットした後成形を行うこ
とにより、光学素子中央部の温度が低く、外周部の温度
が高い状態となり、冷却する過程において中心部の冷却
おくれが発生しない。従って、中心部の収縮おくれが発
生せず、転写性の劣化が防止されたガラスレンズが得ら
れる。また、光学素子全体を溶融ガラスにより構成しな
いことで、全体の熱量が少なく、冷却に要する時間が短
縮できる。そして、押圧に要する時間や型に対する熱的
負荷の低減により型の耐久性が向上する。
面部位に溶融ガラス12,13とセットした後成形を行うこ
とにより、光学素子中央部の温度が低く、外周部の温度
が高い状態となり、冷却する過程において中心部の冷却
おくれが発生しない。従って、中心部の収縮おくれが発
生せず、転写性の劣化が防止されたガラスレンズが得ら
れる。また、光学素子全体を溶融ガラスにより構成しな
いことで、全体の熱量が少なく、冷却に要する時間が短
縮できる。そして、押圧に要する時間や型に対する熱的
負荷の低減により型の耐久性が向上する。
尚、本実施例では下型２へ溶融ガラス13を落下載置し
て成形を行ったが、下型２のＲ（型成形面の曲率半径）
が大きくなれば、溶融ガラス13の落下載置は不要とな
り、側圧切断した状態のまま押圧してもかまわない。
て成形を行ったが、下型２のＲ（型成形面の曲率半径）
が大きくなれば、溶融ガラス13の落下載置は不要とな
り、側圧切断した状態のまま押圧してもかまわない。
また、平面ガラス素材11に代り、予めプリフォームさ
れた形状のガラス素材を使用することもできる。
れた形状のガラス素材を使用することもできる。
（第２実施例） 第３図は、本発明に係る光学素子成形方法に用いる装
置の第２実施例を示す型の部分縦断面図である。
置の第２実施例を示す型の部分縦断面図である。
本実施例は、前記第１実施例における上型１および下
型２にそれぞれ外周規制部材14および15を嵌合した点が
異なり、他の構成は同一の構成から成るもので、同一構
成成分には同一番号を付してその説明を省略する。
型２にそれぞれ外周規制部材14および15を嵌合した点が
異なり、他の構成は同一の構成から成るもので、同一構
成成分には同一番号を付してその説明を省略する。
本実施例は肉厚1.5mmの平面ガラス素材を用いて、硝
種SK11、中肉厚1.5mmの両凹形状のレンズ成形を行っ
た。この場合、レンズ中肉厚と平面ガラス素材の中肉厚
とが同じ肉厚であるが、溶融ガラスが充分にやわらかく
流動可能なため、押圧と同時に外周部に拡がることによ
り、平面ガラス素材の中肉厚を大きく設定できる。
種SK11、中肉厚1.5mmの両凹形状のレンズ成形を行っ
た。この場合、レンズ中肉厚と平面ガラス素材の中肉厚
とが同じ肉厚であるが、溶融ガラスが充分にやわらかく
流動可能なため、押圧と同時に外周部に拡がることによ
り、平面ガラス素材の中肉厚を大きく設定できる。
両凹レンズの場合も凸レンズと同様に冷却おくれが生
じ、内部収縮おけるの部分より引張応力が生じて転写不
良をおこす。しかしながら、前記第１実施例の上型１お
よび下型２では溶融ガラスの規制ができず、成形面に圧
力を伝えるため上型１および下型２のそれぞれに外周規
制部材14,15を嵌合して成形可能とした。
じ、内部収縮おけるの部分より引張応力が生じて転写不
良をおこす。しかしながら、前記第１実施例の上型１お
よび下型２では溶融ガラスの規制ができず、成形面に圧
力を伝えるため上型１および下型２のそれぞれに外周規
制部材14,15を嵌合して成形可能とした。
本実施例によれば、平面ガラス素材部分は溶融ガラス
に較べ低い温度のために冷却おくれが生じない。従っ
て、内部収縮おくれが生じず、ガラスレンズ表面にヒケ
が発生しない。また、型の耐久性に関しても、熱量の点
や荷重の点から考えて有利である。
に較べ低い温度のために冷却おくれが生じない。従っ
て、内部収縮おくれが生じず、ガラスレンズ表面にヒケ
が発生しない。また、型の耐久性に関しても、熱量の点
や荷重の点から考えて有利である。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る光学素子成形方法に
よれば、溶融ガラスによる光学素子の成形において、内
部収縮おくれによる転写不良を防止できる。さらに、押
圧時間の短縮および荷重の減少等により型の耐久性が向
上できる。そして得られるガラスレンズは、光軸上にお
ける肉厚と外周部における肉厚とが異なっても、レンズ
表面にヒケ等の発生がなくなる。
よれば、溶融ガラスによる光学素子の成形において、内
部収縮おくれによる転写不良を防止できる。さらに、押
圧時間の短縮および荷重の減少等により型の耐久性が向
上できる。そして得られるガラスレンズは、光軸上にお
ける肉厚と外周部における肉厚とが異なっても、レンズ
表面にヒケ等の発生がなくなる。
第１図および第２図a,bは本発明に係る光学素子成形方
法の第１実施例に用いる装置を示し、第１図は装置の概
略構成図、第２図ａは光学素子の側面図、第２図ｂは光
学素子の側面断面図、第３図は同第２実施例に用いる装
置の型の部分縦断面図である。 １……上型 ２……下型 ３、４……ルツボ ５、６……切断刃 ７、８……シューター ９……搬送アーム 10……孔 11……平面ガラス素材 12、13……ガラス 14、15……外周規制部材
法の第１実施例に用いる装置を示し、第１図は装置の概
略構成図、第２図ａは光学素子の側面図、第２図ｂは光
学素子の側面断面図、第３図は同第２実施例に用いる装
置の型の部分縦断面図である。 １……上型 ２……下型 ３、４……ルツボ ５、６……切断刃 ７、８……シューター ９……搬送アーム 10……孔 11……平面ガラス素材 12、13……ガラス 14、15……外周規制部材
Claims (2)
- 【請求項１】一対の型間にガラス素材を介在させて押圧
することにより光学素子を成形する光学素子成形方法に
おいて、 加熱したガラス素材の少なくとも一方の表面部位に、こ
のガラス素材よりも高温状のガラスをセットし、その
後、一対の型間で押圧成形をを行なって一体化したガラ
ス光学素子を得ることを特徴とする光学素子成形方法。 - 【請求項２】レンズの光軸上における肉厚と、このレン
ズの外周部における肉厚とが異なるガラスレンズにおい
て、 前記レンズの光軸に垂直な第１のガラス素材の上に直接
積層し一体化した熱履歴の異なる第２のガラス素材を有
することを特徴とするガラスレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2150884A JP2805715B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 光学素子成形方法およびその方法によって得られるガラスレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2150884A JP2805715B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 光学素子成形方法およびその方法によって得られるガラスレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0442822A JPH0442822A (ja) | 1992-02-13 |
| JP2805715B2 true JP2805715B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=15506489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2150884A Expired - Fee Related JP2805715B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 光学素子成形方法およびその方法によって得られるガラスレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2805715B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220402800A1 (en) * | 2021-03-05 | 2022-12-22 | Lightpath Technologies, Inc. | Systems and methods for forming a mold-bonded lens |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5472906A (en) * | 1993-12-08 | 1995-12-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming isolation |
| CN118324395A (zh) * | 2024-06-13 | 2024-07-12 | 南通朗和精工科技有限公司 | 一种便于操作的光学透镜压制装置 |
-
1990
- 1990-06-08 JP JP2150884A patent/JP2805715B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220402800A1 (en) * | 2021-03-05 | 2022-12-22 | Lightpath Technologies, Inc. | Systems and methods for forming a mold-bonded lens |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0442822A (ja) | 1992-02-13 |
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