JPH0692654A - ガラスレンズの成形方法 - Google Patents
ガラスレンズの成形方法Info
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- JPH0692654A JPH0692654A JP24369192A JP24369192A JPH0692654A JP H0692654 A JPH0692654 A JP H0692654A JP 24369192 A JP24369192 A JP 24369192A JP 24369192 A JP24369192 A JP 24369192A JP H0692654 A JPH0692654 A JP H0692654A
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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
- C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
-
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- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 気泡の巻き込みがなく、予備成形を必要とせ
ず、金型転写性に優れたガラスレンズの成形方法を提供
すること。 【構成】 軟化点の低いカルコゲナイドガラス材料を用
い、予備成形していない状態の平板状ガラス素体３をプ
レス胴型４中に設置し、ヒーター５を内蔵したプレスシ
リンダー６、７により軟化点近傍まで加熱した後、プレ
スシリンダー７が下降し、一対の成形金型１、２の鏡面
でガラスをプレスして押圧成形する。この場合、成形金
型１、２において、曲率半径の小さな方の金型の温度を
大きな方の金型よりも０〜５０℃高くしている。
ず、金型転写性に優れたガラスレンズの成形方法を提供
すること。 【構成】 軟化点の低いカルコゲナイドガラス材料を用
い、予備成形していない状態の平板状ガラス素体３をプ
レス胴型４中に設置し、ヒーター５を内蔵したプレスシ
リンダー６、７により軟化点近傍まで加熱した後、プレ
スシリンダー７が下降し、一対の成形金型１、２の鏡面
でガラスをプレスして押圧成形する。この場合、成形金
型１、２において、曲率半径の小さな方の金型の温度を
大きな方の金型よりも０〜５０℃高くしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、精密光学機器に使用で
きる精密鏡面を有するレンズを作成するガラスレンズの
成形方法に関するものである。
きる精密鏡面を有するレンズを作成するガラスレンズの
成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、高精度光学レンズ、特に非球面ガ
ラスレンズなどの製造方法として、光学研磨を用いず、
押圧成形のみにより成形する方法が実現されつつある。
その成形方法の一つとして、ガラス素体を変形可能な温
度、例えば軟化点近傍まで加熱し、押圧プレスなどの手
段を用いて成形する方法がある（例えば、特開昭51-602
08号公報参照）。この方法では、加工容易な成形用ガラ
ス素材、例えば、あらかじめ平板状に溶融成形したガラ
スを切断して適当な大きさの平板にし、この平板を平行
鏡面研磨したものを、押圧成形する。この工法は複雑な
形状を自由に作ることができるうえに加工時間が短く、
外観品質が高位に維持できるという利点もある。
ラスレンズなどの製造方法として、光学研磨を用いず、
押圧成形のみにより成形する方法が実現されつつある。
その成形方法の一つとして、ガラス素体を変形可能な温
度、例えば軟化点近傍まで加熱し、押圧プレスなどの手
段を用いて成形する方法がある（例えば、特開昭51-602
08号公報参照）。この方法では、加工容易な成形用ガラ
ス素材、例えば、あらかじめ平板状に溶融成形したガラ
スを切断して適当な大きさの平板にし、この平板を平行
鏡面研磨したものを、押圧成形する。この工法は複雑な
形状を自由に作ることができるうえに加工時間が短く、
外観品質が高位に維持できるという利点もある。
【０００３】以下、図面を参照しながら従来の押圧成形
による光学レンズの製造方法の一例を説明する。図３に
従来のレンズの成形装置の構成を示す。図に示すように
一対の成形金型１１、１２が胴型１４中に設置されてお
り、成形金型１１、１２間に平板状ガラス素体１３が挟
持されている。このガラス素体１３をヒーター１５を内
蔵したプレスシリンダー１６、１７によりガラス素体１
３の軟化点近傍まで加熱した後、プレスシリンダー１７
が下降しガラス素体１３を押圧成形する。このときプレ
スシリンダー１６、１７の温度つまり成形金型１１、１
２の温度は同一である。この方法では、押圧成形前の平
板状ガラス素体１３は鏡面研磨してあり、その表面粗さ
は０．０１μｍである。図４にこのような従来の製造方
法に用いた後の平板状ガラス素体１３の断面を１００倍
に拡大した形状を示す。
による光学レンズの製造方法の一例を説明する。図３に
従来のレンズの成形装置の構成を示す。図に示すように
一対の成形金型１１、１２が胴型１４中に設置されてお
り、成形金型１１、１２間に平板状ガラス素体１３が挟
持されている。このガラス素体１３をヒーター１５を内
蔵したプレスシリンダー１６、１７によりガラス素体１
３の軟化点近傍まで加熱した後、プレスシリンダー１７
が下降しガラス素体１３を押圧成形する。このときプレ
スシリンダー１６、１７の温度つまり成形金型１１、１
２の温度は同一である。この方法では、押圧成形前の平
板状ガラス素体１３は鏡面研磨してあり、その表面粗さ
は０．０１μｍである。図４にこのような従来の製造方
法に用いた後の平板状ガラス素体１３の断面を１００倍
に拡大した形状を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな成形方法では限られた形状のレンズしか成形できな
かった。例えば凸レンズでは、押圧成形時に成形金型１
２と平板状ガラス素体１３との間に空気１９が閉じ込め
られ、成形したレンズ表面に気泡が発生するなどの欠陥
を生じさせたり、また、ガラス素体１３の上下面が同一
温度のために、プレスシリンダー１７が下降してガラス
素体１３を下に押していくとき、ガラス素体１３の上部
が最初に変形するので、ガラス素体１３の成形金型１２
の凹面への転写力が弱くなり、成形金型１２の曲率半径
が小さい場合、ガラス素体１３の下部は所定の光学凸形
状になりづらいといった課題がある。一方、ガラス素体
１３の形状を球状にしたり、あるいは所望のレンズに近
似した形に予備加工することにより解決することが試み
られている。しかし、このような方法では素材の加工コ
ストが高いうえに高度な加工技術を必要とし、押圧成形
の長所を充分に生かしきれない。また、使用するガラス
の軟化点が５００℃以上と高い場合が多く、ガラスの軟
化点以上の温度に加熱すると成形金型が酸化されたり、
ガラスで腐食されたりするので、充分高温に加熱するこ
とが困難であった。そのためガラスの流動性が悪く、押
圧成形が困難になるという課題があった。
うな成形方法では限られた形状のレンズしか成形できな
かった。例えば凸レンズでは、押圧成形時に成形金型１
２と平板状ガラス素体１３との間に空気１９が閉じ込め
られ、成形したレンズ表面に気泡が発生するなどの欠陥
を生じさせたり、また、ガラス素体１３の上下面が同一
温度のために、プレスシリンダー１７が下降してガラス
素体１３を下に押していくとき、ガラス素体１３の上部
が最初に変形するので、ガラス素体１３の成形金型１２
の凹面への転写力が弱くなり、成形金型１２の曲率半径
が小さい場合、ガラス素体１３の下部は所定の光学凸形
状になりづらいといった課題がある。一方、ガラス素体
１３の形状を球状にしたり、あるいは所望のレンズに近
似した形に予備加工することにより解決することが試み
られている。しかし、このような方法では素材の加工コ
ストが高いうえに高度な加工技術を必要とし、押圧成形
の長所を充分に生かしきれない。また、使用するガラス
の軟化点が５００℃以上と高い場合が多く、ガラスの軟
化点以上の温度に加熱すると成形金型が酸化されたり、
ガラスで腐食されたりするので、充分高温に加熱するこ
とが困難であった。そのためガラスの流動性が悪く、押
圧成形が困難になるという課題があった。
【０００５】本発明は、このような従来のガラスレンズ
の成形方法の課題を考慮し、ガラス素材を予備加工せず
に直接押圧成形し、しかも高精度で安価な光学レンズを
得ることの出来るガラスレンズの成形方法を提供するこ
とを目的とするものである。
の成形方法の課題を考慮し、ガラス素材を予備加工せず
に直接押圧成形し、しかも高精度で安価な光学レンズを
得ることの出来るガラスレンズの成形方法を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために、ガラス素材として軟化点の低いカル
コゲナイドガラスを用い、また、曲率半径の小さい側の
成形金型１２の温度を、曲率半径の大きい側の成形金型
１２より０〜５０℃高くした。
を解決するために、ガラス素材として軟化点の低いカル
コゲナイドガラスを用い、また、曲率半径の小さい側の
成形金型１２の温度を、曲率半径の大きい側の成形金型
１２より０〜５０℃高くした。
【０００７】
【作用】この方法によれば、ガラスの軟化点が４００℃
よりも低いので、成形温度が低くてもガラスの流動性が
よく、また、金型の熱変形や腐食が起こりにくい。その
ため、所定のレンズ形状に近似した光学曲面を有する金
型で押圧成形することにより、プレス後のレンズ表面は
所定の鏡面に極めて近い高精度なものを作成できる。ま
た、曲率半径の小さい側の成形金型の温度が曲率半径の
大きい側の金型より高いので、曲率半径の小さい金型へ
のガラスの流動性が向上する。そのため、曲率半径の小
さな金型で押圧成形しても所定の光学曲面を得ることが
できる。このように予備加工せずに低温で成形加工する
ので、安価なガラス素体を用い高い生産性で安価に高精
度レンズを提供できることとなる。
よりも低いので、成形温度が低くてもガラスの流動性が
よく、また、金型の熱変形や腐食が起こりにくい。その
ため、所定のレンズ形状に近似した光学曲面を有する金
型で押圧成形することにより、プレス後のレンズ表面は
所定の鏡面に極めて近い高精度なものを作成できる。ま
た、曲率半径の小さい側の成形金型の温度が曲率半径の
大きい側の金型より高いので、曲率半径の小さい金型へ
のガラスの流動性が向上する。そのため、曲率半径の小
さな金型で押圧成形しても所定の光学曲面を得ることが
できる。このように予備加工せずに低温で成形加工する
ので、安価なガラス素体を用い高い生産性で安価に高精
度レンズを提供できることとなる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００９】図１は、本発明に係る一実施例のガラスレ
ンズの成形方法に用いる装置の構成を示す断面図であ
る。図に示すように一対の成形金型１、２が胴型４中に
設置されており、成形金型１、２間に平板状ガラス素体
３が挟持されている。この場合、成形金型１は凸形状
で、その転写面の曲率半径は１６０ｍｍである。一方、
成形金型２は凹形状で、その転写面の曲率半径は５ｍｍ
である。その成形金型１、２の外側には、ヒーター５を
内蔵したプレスシリンダー６、７が取り付けられ、成形
金型１、２を介して、ガラス素体３を加熱しつつプレス
することが出来る。この場合、成形金型１を２４０℃
に、また成形金型２を２７０℃に保持した後、プレスシ
リンダー７が下降しガラス素体３を押圧成形する。この
場合、プレス前の平板状ガラス素体３の表面粗さは２．
３０μｍで、光学鏡面ではなかった。図２に本実施例に
使用した後の平板状ガラス素体３を１００倍に拡大した
断面形状を示す。図に示すように本実施例で得られたガ
ラスレンズの表面は、予備鏡面研磨加工していなくて
も、充分に平滑で光学鏡面を有している。この場合、成
形金型２の温度を２４０〜２９０℃まで変えたが同等の
性能を有するガラスレンズを得ることができた。しかし
２９０℃を超えると、ガラス素体上下の温度差により、
プレス後の冷却過程で歪がガラス中に発生し、所定の光
学曲面を得ることができなかった。
ンズの成形方法に用いる装置の構成を示す断面図であ
る。図に示すように一対の成形金型１、２が胴型４中に
設置されており、成形金型１、２間に平板状ガラス素体
３が挟持されている。この場合、成形金型１は凸形状
で、その転写面の曲率半径は１６０ｍｍである。一方、
成形金型２は凹形状で、その転写面の曲率半径は５ｍｍ
である。その成形金型１、２の外側には、ヒーター５を
内蔵したプレスシリンダー６、７が取り付けられ、成形
金型１、２を介して、ガラス素体３を加熱しつつプレス
することが出来る。この場合、成形金型１を２４０℃
に、また成形金型２を２７０℃に保持した後、プレスシ
リンダー７が下降しガラス素体３を押圧成形する。この
場合、プレス前の平板状ガラス素体３の表面粗さは２．
３０μｍで、光学鏡面ではなかった。図２に本実施例に
使用した後の平板状ガラス素体３を１００倍に拡大した
断面形状を示す。図に示すように本実施例で得られたガ
ラスレンズの表面は、予備鏡面研磨加工していなくて
も、充分に平滑で光学鏡面を有している。この場合、成
形金型２の温度を２４０〜２９０℃まで変えたが同等の
性能を有するガラスレンズを得ることができた。しかし
２９０℃を超えると、ガラス素体上下の温度差により、
プレス後の冷却過程で歪がガラス中に発生し、所定の光
学曲面を得ることができなかった。
【００１０】このガラス素体の組成は原子％で、ゲルマ
ニウム１４．３％、セレン８５．７％で、ガラスの軟化
点は２２０℃であった。
ニウム１４．３％、セレン８５．７％で、ガラスの軟化
点は２２０℃であった。
【００１１】以上のような成形方法により、安価な平板
状ガラス素体によるレンズの押圧成形が可能となった。
また、この場合、ゲルマニウムとセレンの組成比におい
ては、ゲルマニウム４．０〜３３．３％、セレン６６．
７〜９６．０％の範囲内で、同様の効果が得られた。こ
れらの組成範囲内ではガラス軟化点は６０〜４００℃で
あった。
状ガラス素体によるレンズの押圧成形が可能となった。
また、この場合、ゲルマニウムとセレンの組成比におい
ては、ゲルマニウム４．０〜３３．３％、セレン６６．
７〜９６．０％の範囲内で、同様の効果が得られた。こ
れらの組成範囲内ではガラス軟化点は６０〜４００℃で
あった。
【００１２】以上説明したように、ガラス軟化点の低い
平板状ガラス素体を使用し、レンズに近似した光学曲面
をプレスすることで、押圧成形時にレンズ表面に気泡が
発生することがなくなり、また、成形金型に温度差をつ
けることで、曲率半径の小さな凸レンズでも充分な金型
転写性を得た。これらのことより凸レンズを含め、所望
の光学用レンズを自由に押圧成形することが可能になっ
た。
平板状ガラス素体を使用し、レンズに近似した光学曲面
をプレスすることで、押圧成形時にレンズ表面に気泡が
発生することがなくなり、また、成形金型に温度差をつ
けることで、曲率半径の小さな凸レンズでも充分な金型
転写性を得た。これらのことより凸レンズを含め、所望
の光学用レンズを自由に押圧成形することが可能になっ
た。
【００１３】なお、本発明の成形型は、金型に限らず、
他の種類の型であってもかまわない。
他の種類の型であってもかまわない。
【００１４】また、本発明のガラス素体は、上記のよう
な成分素体に限らず、ゲルマニウム、ひ素、カルコゲン
元素、ハロゲン元素の少なくとも一種を含むことが望ま
しく、さらには他の種類のガラス素体であってもよい。
な成分素体に限らず、ゲルマニウム、ひ素、カルコゲン
元素、ハロゲン元素の少なくとも一種を含むことが望ま
しく、さらには他の種類のガラス素体であってもよい。
【００１５】また、本発明では、押圧成形工程のみでな
く、他の工程を追加してもかまわない。
く、他の工程を追加してもかまわない。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、成形対象のガラス素体を温度差がある一対の
成形型内に保持し、その一対の成形型で前記ガラス素体
を、予備研磨加工または予備成形加工を行わずに押圧成
形することにより光学素子を得るので、成形工程が簡略
化でき、高精度で安価な光学レンズを得ることの出来る
長所を有する。
本発明は、成形対象のガラス素体を温度差がある一対の
成形型内に保持し、その一対の成形型で前記ガラス素体
を、予備研磨加工または予備成形加工を行わずに押圧成
形することにより光学素子を得るので、成形工程が簡略
化でき、高精度で安価な光学レンズを得ることの出来る
長所を有する。
【図１】本発明の一実施例のガラスレンズの成形方法に
用いられる装置の断面図である。
用いられる装置の断面図である。
【図２】同実施例に用いられる平板状ガラス素体の成形
後の要部拡大断面図である。
後の要部拡大断面図である。
【図３】従来のガラスレンズの成形装置の断面図であ
る。
る。
【図４】同平板状ガラス素体の成形後の要部拡大断面図
である。
である。
１、２ 一対の成形型 ３ 平板状ガラス素体 ４ 胴型 ５ ヒーター ６、７ プレスシリンダー ９ 閉じ込められた空気
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 昭彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 成形対象のガラス素体を温度差がある一
対の成形型内に保持し、その一対の成形型で前記ガラス
素体を、予備研磨加工または予備成形加工を行わずに押
圧成形することにより光学素子を得ることを特徴とする
ガラスレンズの成形方法。 - 【請求項２】 一対の成形型は、曲率半径の小さい型が
曲率半径の大きい型よりも０〜５０℃温度が高いことを
特徴とする請求項１記載のガラスレンズの成形方法。 - 【請求項３】 ガラス素体は、ゲルマニウム、ひ素、カ
ルコゲン元素、ハロゲン元素の少なくとも一種を含むこ
とを特徴とする請求項１記載のガラスレンズの成形方
法。 - 【請求項４】 ガラス素体の軟化点が６０℃から４００
℃の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のガラス
レンズの成形方法。 - 【請求項５】 押圧成形工程のみで所定のレンズ鏡面を
形成することを特徴とする請求項１記載のガラスレンズ
の成形方法。 - 【請求項６】 ガラス素体を前記成形型で直接押圧成形
することを特徴とする請求項１記載のガラスレンズの成
形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24369192A JPH0692654A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | ガラスレンズの成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24369192A JPH0692654A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | ガラスレンズの成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0692654A true JPH0692654A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17107556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24369192A Pending JPH0692654A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | ガラスレンズの成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692654A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100883801B1 (ko) * | 2008-10-27 | 2009-02-17 | (주)에이지광학 | 다수의 커플링 렌즈를 제조하기 위한 글라스 몰딩 프레스 금형 |
| WO2009084619A1 (ja) | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Isuzu Glass Co., Ltd. | モールド成型用赤外線透過ガラス |
| JP2011213549A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Hoya Corp | ガラスブランクの製造方法、磁気記録媒体基板の製造方法および磁気記録媒体の製造方法 |
| WO2020153435A1 (ja) | 2019-01-25 | 2020-07-30 | 株式会社五鈴精工硝子 | 可視光から遠赤外光の波長領域の光線を透過するガラス材料 |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP24369192A patent/JPH0692654A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009084619A1 (ja) | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Isuzu Glass Co., Ltd. | モールド成型用赤外線透過ガラス |
| US8603928B2 (en) | 2007-12-28 | 2013-12-10 | Isuzu Glass Co., Ltd. | Infrared transmitting glass for mold forming |
| KR100883801B1 (ko) * | 2008-10-27 | 2009-02-17 | (주)에이지광학 | 다수의 커플링 렌즈를 제조하기 위한 글라스 몰딩 프레스 금형 |
| JP2011213549A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Hoya Corp | ガラスブランクの製造方法、磁気記録媒体基板の製造方法および磁気記録媒体の製造方法 |
| WO2020153435A1 (ja) | 2019-01-25 | 2020-07-30 | 株式会社五鈴精工硝子 | 可視光から遠赤外光の波長領域の光線を透過するガラス材料 |
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