CN101312920A - 成形品的制造方法、玻璃坯料、以及玻璃坯料及成形模型的面形状决定方法 - Google Patents

成形品的制造方法、玻璃坯料、以及玻璃坯料及成形模型的面形状决定方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种成形品的制造方法,通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,从而将所述玻璃坯料的上面成形而得到成形品。作为所述玻璃坯料,使用上面及下面为球面形状的玻璃,作为所述成形模型,使用成形面为除球面以外的自由曲面形状的成形模型,在相对于成形模型成形面的略偏位面成形所述玻璃坯料的上面。另外,本发明涉及玻璃坯料以及玻璃坯料及成形模型的面形状决定方法。根据本发明,通过热垂下成形法,可高精度地制造所需形状的成形品。另外,根据本发明,可容易且简便地决定用于热垂下成形法的玻璃坯料及成形模型的面形状。

Description

成形品的制造方法、玻璃坯料、以及玻璃坯料及成形模型的面形状决定方法
技术领域
本发明涉及利用热垂下成形法进行的成形品的制造方法、用于热垂下成形法的玻璃坯料及其下面形状决定方法、以及用于热垂下成形法的成形模型的成形面形状决定方法。
背景技术
作为眼镜镜片用玻璃模型的成形方法,采用如下方法:使用利用机械研削研磨法及机械研削法或电火花加工等电加工方法制作的耐热性母模,使玻璃坯料接触该母模并将其加热软化而转印母模的面形状的方法等,对每个要得到的面形状使用研削程序,成形具有对应的面形状的母模的方法。
近年来,通过加入轴对称的非球面镜片设计,实现薄壁轻量化的多焦点眼镜镜片的需要增大。因此,作为用于获得这种复杂形状的眼镜镜片的模型的成形法,提出了热垂下成形法(参照日本专利特开平6-130333号公报、特开平4-275930号公报)。
热垂下成形法是将由玻璃等热软化性物质构成的玻璃坯料载置于模型上,通过将其加热到其软化点以上的温度,使玻璃坯料软化并贴紧模型,由此将模型形状转印到玻璃坯料的上面,得到具有所需的面形状的成形品。这样,由于热垂下成形法是不使玻璃坯料上面接触模型而间接地成形的成形法,因此,上面形状难以控制。特别是为了制造多焦点眼镜镜片用模型,使用具有非球面的面形状的成形模型,但如这样将复杂的形状高精度地转印到玻璃坯料上面是极其困难的。
另外,眼镜镜片的光学面形状因度数等而各种类都有所不同。因此,为得到用于成形所需的光学面的镜片用模型,成形模型的面形状也需要根据种类而设计。但是,由于玻璃坯料的形状因加热软化而复杂地变化,因此即使使用具有按照成为对应于所需光学面的形状的方式设计的成形面的成形模型,也难以将玻璃坯料上面成形为所需的形状。因此,实际上在玻璃坯料、成形模型的设计中,对玻璃坯料、成形模型分别增加多次形状修正。由此,用于得到所需形状的成形品的玻璃坯料、成形模型难以设计。
发明内容
这种状况下,本发明的目的在于,提供一种方法,用于将玻璃坯料的上面成形为所需形状。
另外,本发明的目的在于,提供一种方法,用于容易且简便地决定用于制造所需形状的成形品的玻璃坯料及成形模型的面形状。
本发明者为实现上述目的而重复进行了深刻的探讨,其结果发现,通过在除球面以外的自由曲面形状的成形面上,将上面及下面都为球面的玻璃坯料加热软化,在相对于成形模型成形面的略偏位面上成形玻璃坯料的上面,由此实现上述目的,直至完成本发明。
本发明提供一种成形品的制造方法,通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形而得到成形品,其中,
作为所述玻璃坯料,使用上面及下面为球面形状的玻璃,
作为所述成形模型,使用成形面为除球面以外的自由曲面形状的成形模型,
在相对于成形模型成形面的略偏位面成形所述玻璃坯料的上面。
另外,本发明提供一种玻璃坯料,用于成形法,该成形法是通过将具有除球面以外的自由曲面形状的成形模型成形面上配置的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面在相对于成形模型成形面的略偏位面上成形而得到成形品,其中,
该玻璃坯料的上面及下面为球面形状,且在法线方向上实质上等厚。
另外,本发明提供一种决定用于成形法的成形模型的成形面形状的方法,所述成形法是通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形为所需的形状而得到成形品的成形法,其中,
所述成形面为除球面以外的自由曲面形状,
基于所述所需上面形状和所述玻璃坯料的法线方向的厚度决定所述成形面的形状,使得玻璃坯料的上面及下面为球面形状,且在法线方向上实质上等厚。
另外,本发明提供一种成形品的制造方法,通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形,其中,
作为所述玻璃坯料,使用上面及下面为球面形状且在法线方向上实质上等厚的玻璃坯料,
作为所述成形模型,使用具有除球面以外的自由曲面形状的成形面且通过本发明的成形面形状决定方法决定了成形面形状的成形模型。
另外,本发明提供一种决定用于成形法的玻璃坯料的下面形状的方法,所述成形法是通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形为所需的形状而得到成形品的成形法,其中,
所述成形面为除球面以外的自由曲面形状,
基于所述所需上面形状和所述玻璃坯料的法线方向的厚度决定所述下面的形状,使得玻璃坯料的上面及下面为球面形状,且在法线方向上实质上等厚。
另外,本发明提供一种决定用于成形法的玻璃坯料的下面形状的方法,所述成形法是通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形为所需的形状而得到成形品的成形法,其中,
所述成形品是眼镜镜片用铸模或铸模的一部分,
所述眼镜镜片是分别具有一个远用屈光度测定基准点及一个近用屈光度测定基准点的渐进屈光度镜片,
所述成形面为除球面以外的自由曲面形状,
将所述下面的形状作为具有球面形状的面决定,其中球面形状具有与所述渐进屈光度镜片的远用屈光度测定基准点的平均曲率大致相同的平均曲率,使得玻璃坯料的上面及下面为球面形状,且在法线方向上实质上等厚。
另外,本发明提供一种成形品的制造方法,通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形,得到成形品,其中,
作为所述成形模型,使用具有除球面以外的自由曲面形状的成形面的成形模型,
作为所述玻璃坯料,使用上面及下面为球面形状、在法线方向上实质上等厚且通过本发明的下面形状决定方法决定了下面形状的玻璃坯料。
根据本发明,利用热垂下成形法,可高精度地制造所需形状的成形品。
另外,根据本发明,可容易且简便地决定用于热垂下成形法的玻璃坯料及成形模型的面形状。
附图说明
图1表示在法线方向实质上等厚的玻璃坯料之一例(剖面图);
图2(a)~(b)是软化前后的玻璃坯料和成形模型的接触状态的模式图;
图3是表示板状玻璃的粘弹性体变形的示意图;
图4(a)~(b)表示具有规定的粗糙度的成形面的成形模型中加热软化前后的成形模型和玻璃坯料的接触状态的放大模式图;
图5(a)~(c)表示成形模型成形面上的贯通孔的配置的具体例;
图6是表示吸引方法之一例的示意图;
图7是渐进多焦点镜片的S度数(平均度数)分布图;
图8是渐进多焦点镜片的C度数(圆柱度数)分布图;
图9是对应于图7中S度数分布的俯视图;
图10是对应于图8中C度数分布的俯视图;
图11a是渐进屈光度塑料镜片的截面图;
图11b是中心对称的非球面屈光度塑料镜片的截面图;
图11c是渐进屈光度玻璃镜片的截面图;
图12(a)~(b)是成形坯料的下面和成形模型成形面接触的说明图;
图13(a)~(b)是软化前后的保持部件和玻璃坯料侧面的接触状态的放大模式图;
图14(a)表示图2所示的环状部件的上面图,图14(b)表示图14(a)中I-I线剖面图。
具体实施方式
下面,进一步详细说明本发明。
本发明的成形品的制造方法,通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧上述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形而得到成形品,其中,作为所述玻璃坯料,使用上面及下面为球面形状的玻璃,作为所述成形模型,使用成形面为除球面以外的自由曲面形状的成形模型,将所述玻璃坯料的上面在相当于成形模型成形面的略偏位面上成形。
本发明的成形品的制造方法中,将玻璃坯料的上面在相对于成形模型成形面的略偏位面上成形。相对于成形模型成形面的偏位面是指该面和成形模型成形面的法线方向间隔为一定的面。由此,偏位是与相似明显不同的概念。另外,略偏位面是指成形模型面形状的主要要素通过偏位构成的意思,包含与根据其它目的增加的修正、加工误差等相辅构成的面形状。即,本发明中成形后的玻璃坯料上面和成形模型成形面,法线方向间隔无论在任何位置都是大致相等的略偏位的关系。根据本发明的成形品的制造方法,通过使用具有相对于玻璃坯料的所需上面形状为略偏位面的成形面的成形模型,可高精度地制造所需形状的成形品。而且,若决定了最终要成形的面形状(玻璃坯料的上面形状),则只要设计成形模型成形面使其相对于该面形状为略偏位的关系即可,因此,成形面的设计变容易。另外,也具有由加工及设计容易的两面球面的玻璃坯料得到如多焦点眼镜镜片用模型那样复杂的面形状的成形品的优点。
本发明中,通过使用在法线方向实际上等厚的玻璃坯料,可将玻璃坯料上面进行成形,使其相对于成形模型成形面为略偏位面。在此,“在法线方向实质上等厚”是指在玻璃坯料上的至少几何中心、或包含远用度数测定点的光学中心点测得的法线方向厚度的变化率为1.0%以下、优选0.8%以下。
下面,基于图1说明加热软化加工前的玻璃坯料的形状。图1表示在法线方向实质上等厚的玻璃之一例(剖面图)。
图1中,玻璃坯料206为具有凹凸面的弯月形状,外形为圆形。另外,玻璃坯料凹面202及凸面201的表面形状都为球面形状。
玻璃坯料两面的法线方向表示在玻璃坯料表面上的任意位置与玻璃坯料表面的角度为垂直的方向。因此,法线方向根据面上的各位置而变化。例如图1中方向204表示玻璃坯料凹面上的点208上的法线方向,法线方向204与凹凸面的交点分别为208及209,因此,208和209的间隔即成为法线方向的厚度。另一方面,作为其它玻璃凹面上的位置,例如有210及212,其法线方向分别为方向203及方向205。在法线方向203上,210和211的间隔成为法线方向上的厚度,在法线方向205上,212和213的间隔成为法线方向上的厚度。在法线方向上等厚的玻璃坯料上,如上所述上下面的法线方向间隔为同一值。即,在法线方向上等厚的玻璃坯料上,上下面为共有同一中心(图1中207)的球面的一部分。
与之相关联,图2表示软化前后的玻璃坯料和成形模型的接触状态的模式图。如图2(a)所示,本发明者对在玻璃坯料下面周缘部的至少一部分与成形面贴紧、且玻璃坯料下面中心部与成形模型分离的方式在成形模型上配置的玻璃坯料的加热软化引起的形状变形进行了深刻探讨。其结果发现,如图2所示那样配置的玻璃坯料因加热软化而发生如下变形:即玻璃坯料上面(凹面)向平行于面的方向缩小,下面(凸面)向平行于面的方向扩大。并且,本发明者进一步探讨发现,玻璃坯料的由加热软化引起的形状变形中,其凹凸两面的法线方向间隔在形状变化的前后基本不发生变化而维持不变。另外,图2中表示了上面为凹面、下面为凸面的例子,但上面为凸面、下面为凹面也是相同的,凹凸面的法线方向间隔在形状变化前后基本维持不变。详细情况还不明了,但认为这是由于加热软化引起的玻璃变形可与粘弹性体的变形相同、或近似造成的。
在此,简略说明粘弹性体。首先,弹性体是若增加力则与该力的大小成正比地延伸、若停止增加力则返回本来形状的物体。另一方面,粘性体是当增加力时则逐渐地发生变形、当停止增加力时就保持当前形状的特性的物体。从而,粘弹性体是具有弹性体和粘性体两种性质的物体,其具有当增加力时如弹性体那样变形、当停止增加力时就保持当前的形状的性质。下面,为简化,以板状玻璃为例进一步说明粘弹性体的形状变形。
图3是表示板状玻璃的粘弹性体变形的示意图。当板状玻璃被加热软化而变形时,通常是板状玻璃变形为如弹性体那样的圆弧状,一面延伸其反面收缩。于是,玻璃两面的中间就存在没有伸缩的面。将该面称之为中立面,将其截面称为中立线。若能够将其做成近似粘弹性体,则图3中,当设中立线AB的曲率半径为R时,自此向法线方向仅离开δR的曲线CD的长度可以与(R+δR)θ近似。
另一方面,粘弹性体的截面在变形后也不会应变,而是保持平面且与中立面及两面正交。因此,加热软化后的玻璃坯料与弹性体同样地变形,变形后则如粘性体那样保持动作变形后的形状。本发明者发现,这样一来,玻璃坯料的法线方向上的厚度实质上不变化,在变形前后玻璃坯料的上下面的法线方向间隔基本保持不变。即,优选本发明中使用的玻璃坯料在法线方向实质上等厚,且该法线方向厚度在成形前后实质上不变化。在此,“法线方向厚度在成形前后实质上不变化”是指JIS规定的远用测定点上的法线方向厚度在成形前后的变化率为1%以下。
通过使用这样的玻璃坯料,可按照相对于成形模型成形面为偏位或略偏位关系的方式高精度地成形玻璃坯料上面。
如上所述,为使玻璃坯料近似于粘弹性体,而优选:相对于玻璃坯料的法线方向厚度玻璃坯料的外经非常大,及相对于玻璃的铅垂方向变形量玻璃坯料外经非常大。具体而言,为了可看做粘弹性体而使本发明中使用的玻璃坯料优选法线方向厚度为2~10nm、更优选5~7nm。另一方面,上述玻璃坯料的外经优选60~90nm,更优选65~86nm。其中,玻璃坯料的外径是指玻璃坯料的下面周缘端部的任意一点和周缘端部上的对置的点的距离。
另外,本发明涉及如上方法,该方法是决定成形法中使用的成形模型的成形面形状的方法,所述成形法是通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧上述成形面,将上述玻璃坯料的上面成形为所需的形状的成形法,其中,所述成形面是除球面以外的自由曲面形状,基于所述所需上面形状和所述玻璃坯料的法线方向厚度决定所述成形面的形状,使玻璃坯料的上面及下面为球面形状,且在法线方向上实质上等厚。
如上所说明,在加热软化引起的变形的前后,玻璃坯料的上下面的法线方向厚度基本保持不变。成形后的玻璃坯料的上面和成形模型成形面的法线方向间隔可看做与成形前的玻璃法线方向厚度实质上相同。因此,成形模型成形面的形状可基于所需的玻璃坯料上面形状和玻璃坯料的法线方向厚度决定。即,通过决定所需的玻璃坯料上面形状,其次决定与该决定的形状的面的法线方向间隔与玻璃坯料的法线方向厚度一致的面,可决定成形模型面的面形状。
进而本发明涉及如下方法,该方法是决定成形法中使用的玻璃坯料的下面形状的方法,所述成形法是通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧上述成形面,将上述玻璃坯料的上面成形为所需的形状的成形法,其中,所述成形面是除球面以外的自由曲面形状,基于所述所需上面形状和所述玻璃坯料的法线方向厚度决定所述下面的形状,使玻璃坯料的上面及下面为球面形状,且在法线方向上实质上等厚。
另外,根据本发明,在制造分别具有一个远用屈光度测定基准点和一个近用屈光度测定基准点的渐进屈光度眼镜镜片用模型时,优选决定玻璃坯料的下面形状为具有与上述远用屈光度测定基准点的平均曲率大致相同的平均曲率的具有球面形状的面。由此,如后述,可至少在规定的三个点使玻璃坯料下面和成形模型成形面抵接,且可在球面形状的成形模型成形面上稳定地配置球面形状的玻璃坯料。另外,渐进屈光度镜片及屈光度测定基准点的详细内容后述。另外,本发明中,由于使用在法线方向等厚且上下面都为球面形状的玻璃坯料,因此如上所述,若决定了玻璃坯料下面的形状,则基于法线方向厚度也可以决定玻璃坯料上面形状。
另一方面,根据本发明,由于使用两面球面的玻璃坯料,故在制造单焦点眼镜镜片用模型时,如上所述,若决定了成形模型成形面的形状,则基于所决定的成形模型成形面的形状可决定玻璃坯料的下面形状。下面,详细说明下面形状决定方法。
本发明中,由于玻璃坯料的下面为球面,故若决定了球面的中心和任意圆周上对置的两点共三点,则可求出曲率半径并决定下面形状。例如图2(a)所示,在下面周缘端部的至少一部分和成形面贴紧,且以玻璃坯料下面中心部为与成形面离开的状态的方式在成形模型上配置玻璃坯料的情况下,在玻璃坯料下面周缘端部的一点和与该点对置的点(图2(a)中E及E’),假定玻璃坯料下面与成形面相接触。另外,由于玻璃坯料的下面为球面,故上述接触位置为距成形模型成形面上的中心一定距离的圆的圆周上的点,两点的距离(图2(a)中E及E’)与玻璃坯料的外径一致。其次,特定从成形模型成形面的中心位置离开垂直方向距离T的点(图2(a)中的C)。距离T相当于加热前的玻璃坯料下面和成形模型成形面的间隔,可考虑玻璃坯料的尺寸、热变形特性等而决定,例如可为0.2~5mm。
由此,决定通过E、E’及C的球面的形状、即玻璃坯料下面形状。
进一步详细说明决定玻璃坯料的下面形状的方法。
图2(a)中,若设定连接E、E’的线(图2(a)中的虚线)和成形面中心的垂直方向的距离为dt(mm)、E-E’间的距离为D(mm)、成形面的平均曲率为R时,则可通过下记公式求出dt。
数学式1:
dt = R - R 2 - ( D 2 ) 2
其次,通过下记公式,可由所求出的dt和玻璃坯料下面中心与成形面中心的距离T(mm)求出下面的曲率半径r。由此,可决定玻璃坯料的下面形状。
数学式2:
r = ( dt - T ) 2 + ( D / 2 ) 2 2 ( dt - T )
另外,通过使用两面球面且在法线方向等厚的玻璃坯料,如上所述,若如上那样决定了玻璃坯料的下面形状,则可由所决定的下面形状和玻璃坯料的法线方向厚度决定玻璃坯料的上面形状。即,可将与具有决定了的面形状的下面的法线方向间隔与玻璃坯料的法线方向厚度一致的面设为玻璃坯料的上面。
本发明中,使用如上那样决定了面形状的成形模型及玻璃坯料可制造成形品。另外,为了使用如上所决定的面形状的成形模型及玻璃坯料高精度地进行成形,优选使用可良好近似粘弹性体的具有先前记载的优选法线方向厚度及外径的玻璃坯料。这样,可按照相对于成形模型成形面的略偏位面的方式成形玻璃坯料上面形状。
其次,对本发明中可使用的成形模型进行说明。
配置玻璃坯料的成形模型只要是具有除球面以外的自由曲面形状的成形面就没有特别限定,可使用用于热垂下成形法的公知的成形模型。
所述自由曲面形状是指由光学面上的远用部测定位置的曲率和其它位置的曲率不同的面构成的面形状,例如是构成轴对称非球面屈光度镜片、渐进屈光度镜片、两面非球面型渐进屈光度镜片等光学面的面形状。
然而,球面形状是指在远用测定部和镜片光学面上的其它位置的曲率为一定值的形状。另一方面,轴对称非球面形状是指例如配置于几何中心的远用部测定位置的曲率和镜片光学面上的其它位置的曲率不同的形状。通常,轴对称非球面镜片是在几何中心配置远用测定部,在从中心至镜片周缘部的主经线上,曲率随着远离镜片中心而连续地增大或减小的形状。中心对称非球面镜片例如具有图11b的截面。另外,渐进屈光度镜片是作为老花镜用渐进屈光度镜片使用的镜片。渐进屈光度镜片由于具有即使是老花镜用眼镜镜片但外观上不易察觉到是老花镜的优点、及从远距离到近距离可不间断连续地明视的优点等理由,故通常被广泛应用。但是,在限定的镜片面积中不加入边界线而配置用于观看远方的视场和用于观看近处的视场、进而用于观看它们中间的距离的视场等多个视场。作为可通过本发明加工的渐进屈光度镜片,例如可例举:第一,作为物体侧表面的第一屈光表面和作为眼球侧表面的第二屈光表面都具有渐进面的单面渐进镜片,第二,具备被分割分配给作为物体测表面的第一屈光表面和作为眼球侧表面的第二屈光表面的渐进屈光度作用,且为将上述第一表面和上述第二表面一并赋予基于处方值的远用度数和加入度数的构成的两面非球面型渐进屈光度镜片。渐进屈光度镜片例如具有图7~图10的度数分布、或图11a及图11c的截面。
另外,本发明中,优选使用具有规定粗糙度的成形面的成形模型。通常,用于热垂下成形法的成形模型的成形面通过研磨等被进行镜面加工。但是,当与玻璃坯料接触的成形模型的成形面为研磨面这样的平滑面时,会与玻璃坯料频繁发生溶敷,从而在除去玻璃坯料时可能损害成形模型表面等而导致耐久性降低。与之相对,若使用具有规定粗糙度的成形面,则可防止与玻璃坯料产生溶敷。以下,基于图4对这一点进行说明。
图4表示具有规定粗糙度的成形面的成形模型的加热软化前后的成形模型和玻璃坯料的接触状态的放大模式图。如图4所示,在具有规定粗糙度的成形面上,即使在进行软化的同时在玻璃坯料的局部发生溶敷,溶敷也不会在整个成形面发生,而仅仅限定在凸部的局部,从而玻璃坯料和成形模型的成形面的粘接强度不强固。因此,从成形模型除去玻璃坯料变得容易,可防止成形模型及软化后的玻璃坯料(成形品)的损伤。但是,当成形面的粗糙度过大时,会对玻璃坯料的上面形状造成影响而可能无法得到所需的面形状。考虑以上点,作为成形模型,优选使用最大高度Rmax为0.1~100μm的范围、且局部顶端的平均间隔S为0.01~1.00mm范围的具有多个凹凸的成形模型。上述Rmax是根据JIS BO601-1982规定的表面粗糙度的定义测得的值。另外,所述局部顶端的平均间隔S例如是根据JIS K7125规定的定义测得的值。所述粗糙度最大高度Rmax优选1~10μm,更优选3~9μm。所述局部顶端的平均间隔S优选0.01~0.1mm,更优选0.05~0.5mm。另外,所述成形面的粗糙度作为根据JIS BO601-1982规定的表面粗糙度的定义测得的平均粗糙度Ra,优选0.01~10μm、更优选0.1~1μm、特别优选0.3~0.9μm。若在上述范围内,则可同时实现溶敷防止和成形精度。
上述凹凸的高度及间隔的测定,主要可使用例如テ一ラ一ホブソン社制的表面粗糙度轮廓仪进行。表面粗糙度轮廓仪中,蓝宝石或金刚石被配置于测头的前端,测头前端接触在镜片的表面上并同时移动,扫描镜片表面从而测定表面形状。该测定扫描轨迹只是通常的直线。测定在表面的局部进行,按照测定的扫描方向与成形模型成形面凹凸正交的方式进行。测定后由测定值的凹凸的高度和间隔分别解析并求取成形模型成形面凹凸高度及凹凸间隔。
上述成形模型可由通常用于热垂下成形法的公知的成形模型中所使用的坯料形成。但是,金属由于难以耐受软化加工中通常的最高温度800℃,且热膨胀系数大,因此,在800℃附近的温度变化中,其形状因热膨胀而大幅度变形。当变形量大时,在成形材料和成形模型的接触面,在冷却时不能耐受收缩差而可能导致成形材料或成形模型中至少一方破损。因此,本发明的成形模型优选由膨胀系数接近于成形坯料且耐久性优良的耐热性材料形成。作为耐热性材料适用:例如氧化铝系(Al2O3)、氧化铝-碳化钛系(Al2O3-TiC)、氧化锆系(ZrO2)、氮化硅系(Si3N4)、氮化铝系(AlN)、碳化硅系(SiC)等以SiO2、Al2O3或MgO为主成分的陶瓷。在此,“主成分”是指上述成分占成形模型构成成分的50质量%以上。
作为成形模型坯料适用:例如,第一,硬度(维氏硬度)7~24Hv、弯曲强度400~2000MPa、杨氏模量180~410GPa、热传导率3.0~170W/mk、线膨胀系数4.30~10.8×10E-6、耐热温度750~850℃、密度3.10~10.70g/cm3的材料。进而第二,特别是硬度(维氏硬度)7~15Hv、杨氏模量190~210GPa、线膨胀系数6.0~7.0×10E-6、耐热温度775~825℃的材料适合。而且第三,硬度(维氏硬度)9~15Hv、杨氏模量180~402GPa、线膨胀系数4.30~10.8×10E-6、耐热温度800℃以上的材料特别适合。另外,成形模型坯料优选具有疏水性。
具有上述表面粗糙度的成形面可不进行研磨,而只是通过通常的切削或研削加工得到。本发明中,通过作成球面形状的具有研磨面的高精度的球面形状玻璃坯料和除球面的自由曲面形状模型的组合,可容易地在玻璃坯料上面形成除球面以外的自由曲面的光学面。只要是上述表面粗糙度的成形面,则不需要将成形面研磨成自由曲面形状的工序,而可得到镜面的自由曲面玻璃光学面。这在成本方面及生产性方面有很大的优点。
本发明中,在进行成形之前,在成模型成形面上配置玻璃坯料。玻璃坯料可以按照在玻璃坯料下面周缘部的至少一部分与成形面接触,且玻璃坯料下面中心部和成形模型离开的方式配置于成形模型上。本发明中,由于在除球面以外的自由曲面形状的成形面上配置下面为球面形状的玻璃坯料,因此,为了稳定地配置玻璃坯料,优选将玻璃坯料配置为下面周缘部的至少三点与成形面接触。
本发明的成形品的制造方法可作为制造用于通过铸模重合而得到眼镜镜片的眼镜镜片用铸模或铸模的一部分的方法应用。通常,眼镜镜片分为单焦点眼镜镜片、多焦点眼镜镜片、及渐进屈光度眼镜镜片。JIS T 7315、JIS T 7330中对渐进屈光度有概略记载。下面,说明渐进屈光度眼镜镜片。
渐进屈光度镜片是根据使用频率分配远方、中间、近处各视场区域的镜片。多有拓宽使用频率高的远用区域的情况,根据重视远方、重视近处而进行设计。其用途对应于对象物距离的视场区域的宽窄不同而有所不同,可分为通用渐进屈光度镜片、中渐进屈光度镜片、近渐进屈光度镜片三大类。有时也称为远方重视类型、远中重视类型。通用渐进屈光度镜片作为远近两用镜片使用,具有可从远方观察到近处的功能,但中间区域及近用区域的视场的宽度有限。通常,远近的视场区域越宽,中间区域侧越容易产生渐进特有的晃动及应变。中渐进屈光度镜片由于被限定远用区域从而广泛具有中间区域及近用区域。远用区域为通用区域上方的位置,具有长的渐进带,因此,渐进特有的晃动及应变少,但不适于远方观看。近渐进屈光度镜片主要是近用区域而非远用区域,因此,有时也被归类为单焦点镜片。上述任一种分类的渐进屈光度镜片均适合作为以使用本发明的制造方法或后述的本发明的成形模型制造的成形品为铸模制造的对象镜片。
渐进屈光度镜片根据镜片的凹凸面上的渐进要素的配置而分为三类。第一是在凸面配置了渐进面的凸面(外面)渐进屈光度镜片,二是在凹面配置了渐进面的凹面(内面)渐进屈光度镜片,三是在两面分割配置了渐进要素的两面非球面型渐进屈光度镜片(两面复合渐进)。
凸面型渐进屈光度镜片在凸面具有渐进面,通过凸面的光学面表面形状形成渐进屈光度。凹面渐进屈光度镜片除凹凸不同之外也是同样的。
两面非球面渐进屈光度镜片由于兼备“外面渐进屈光度镜片”和“内面渐进屈光度镜片”双方面的优点,故其是具有将与渐进带的长度相关的纵方向的屈光度变化配置于凸面侧、将与晃动及应变相关的横方向的屈光度变化分割配置于凹面侧的结构的渐进屈光度镜片。该“两面复合渐进”的面由表背面都不是渐进面的特殊的非球面构成,是构造上与表背面都使用渐进面并由表背面来分担规定的加入度数的现有的“两面渐进屈光度镜片”不同的渐进屈光度镜片。由于可复合地活用镜片的两面,故可在远中近的所有区域拓宽区域的视场,特别是镜片周边部的晃动及应变得到改善。
作为测定眼镜镜片的屈光度的基准点,以JIS T7315、JIS T7313或JIST7330规定的屈光度测定基准点。屈光度测定基准点是由眼镜镜片的物体侧或眼球侧的面上的例如直径8.0~8.5mm程度的圆围成的部分。屈光度测定基准点在单焦点眼镜镜片中位于镜片表面中央部。另外,渐进屈光度镜片及多焦点眼镜镜片具有多个屈光度测定基准点。如后述,渐进屈光度镜片可分为通用渐进屈光度镜片、中渐进屈光度镜片、近渐进屈光度镜片三大类。通用渐进屈光度镜片及中渐进屈光度镜片上存在有远用部测定基准点和近用部测定基准点这两个屈光度测定基准点,近渐进屈光度镜片上存在两个近用部测定基准点。
渐进镜片通常由上下左右非对称球面形状形成,与球面形状相比,由复杂的形状构成。位于渐进屈光度镜片的远用部测定基准点和近用部测定基准点之间的中间区域称为渐进带,屈光度渐进地变化。另外,近用部测定基准点被配置于相当于从主子午线偏向左右任一方位置的眼球轴辐的位置,根据眼球的左右区分而决定配置于主子午线的左右哪一方。因此,当为凸面渐进镜片时,凸面为左右上下非对称的非球面形状。由于用于形成这样的面形状的铸模上面也为非球面形状,故与该铸模上面形状(所需的玻璃坯料上面形状)成略偏位关系的成形模型成形面的形状也为左右上下非对称的非球面形状。但是,玻璃坯料为球面形状。当在上下左右非对称的模型上载置球面形状的玻璃坯料时,不能以稳定的状态进行固定,而是不稳定的。两面非球面型渐进屈光度的情况也是相同的。为了在非球面形状的成形面上稳定地配置球面形状的玻璃坯料,优选按照至少在玻璃坯料下面周缘部的相当于渐进屈光度镜片的远用屈光度测定基准点的位置侧的两点及近用屈光度测定基准点侧的一点与成形面接触的方式,在成形模型上配置玻璃坯料。在成形玻璃坯料而成为成形品(铸模或其一部分)时,在该铸模上,玻璃坯料上面(与成形面贴紧的面的相反面)的面被转印到眼镜镜片上。上述玻璃坯料下面的“相当于屈光度测定基准点的位置”是指在得到的铸模表面上的与成为被转印在眼镜镜片的屈光度测定基准点的部分的玻璃坯料上面的部分相向的玻璃坯料下面的部分。如之前所说明的,通过将玻璃坯料下面形成为具有与最终要得到的渐进屈光度镜片的远用屈光度测定基准点的平均曲率大致相同的平均曲率的球面形状,可以以上述三点为支承点将玻璃坯料稳定地配置于成形面上。
图12(a)是用于制造渐进屈光度镜片用铸模的成形坯料的下面和成形模型成形面接触的说明图。图12(a)中,支承点A、B、C是与玻璃坯料下面的成形面接触的接触点。图12(a)中,通过两个对准基准位置的相当于镜片的水平线(也可以说是水平基准线或主经线)的线的上部的支承点A、B是相当于远用屈光度测定基准点的位置侧的两点,子午线下部的支承点C是相当于近用屈光度测定基准点的位置侧的一点。如图12(a)所示,相当于远用屈光度测定基准点的位置侧的两点,优选位于相对于玻璃坯料下面的相当于通过渐径屈光度玻璃的远用屈光度测定基准点的主子午线的线对称的位置。另外,相当于近用屈光度测定基准点的位置侧的支承点,在最终要得到的镜片只是单面具有渐进面的表面形状的情况下,如图12(a)所示,优选相对于与主子午线相当的线位于近用屈光度测定基准点的相反位置。另一方面,在最终要得到的镜片为具有渐进要素的非球面形状(例如HOYA(株)制HOYALUX iD的凸面)的情况下,如图12(b)所示,相当于近用屈光度测定基准点的位置侧的接触点,优选位于相当于主子午线的线上(图12(b)中的支承点F)。
另外,玻璃坯料下面的“相当于通过远用屈光度测定基准点的主子午线的线”是指,在铸模表面上的与成为被转印在位于眼镜镜片的上述主子午线部分的玻璃坯料上面的部分相向的玻璃坯料下面的部分。
在以上说明的方式中,优选至少上述三点为接触点(支承点),但当然也可以以四点以上接触。
另一方面,单焦点眼镜镜片优选配置为以下面周缘部整周与成形面接触。
作为玻璃坯料,没有特别限定,但冕系、火石系、钡系、磷酸系、含氟系、氟磷酸系等玻璃适合。作为玻璃材料坯料的构成成分,第一,如下这样玻璃适合:例如包含SiO2、B2O3、Al2O3,玻璃材料组成以摩尔百分比计,SiO2为45~85%、Al2O3为4~32%、Na2O+Li2O为8~30%(其中Li2O是Na2O+Li2O的70%以下)、ZnO及/或F2的合计量为2~13%(其中F2<8%)、Li2O+Na2O/Al2O3为2/3~4/1、SiO2+Al2O3+Na2O+Li2O+ZnO+F2>90%。
第二,如下这样的玻璃适合:例如玻璃材料组成以摩尔百分比计,SiO2为50~76%、Al2O3为4.8~14.9%、Na2O+Li2O为13.8~27.3%(其中Li2O是Na2O+Li2O的70%以下)、ZnO及/或F2的合计量为3~11%(其中F2<8%)、Li2O+Na2O/Al2O3为2/3~4/1、SiO2+Al2O3+Li2O+Na2O+Li2O+ZnO+F2>90%。
而且,第三,例如由SiO2(47.8%)、Al2O3(14.0%)、Na2O(12.1%)、B2O3(%)、ZnO(6.0%)、F2(2%)、MgO(2%)、Li2O(16.1%)、As2O3(0.3%)构成的玻璃组成;
进而第四,例如由SiO2(63.6%)、Al2O3(12.8%)、Na2O(10.5%)、B2O3(1.5%)、ZnO(6.3%)、Li2O(4.8%)、As2O3(0.3%)、Sb2O3(0.2%)构成的玻璃组成更适合。而且,为了玻璃稳定化、容易融溶、着色等,可在不超过10%的范围内,添加其它金属氧化物、例如MgO、PbO、CdO、B2O3、TiO2、ZrO2及着色金属氧化物等。
另外,作为玻璃材料的其它特征,例如热性质适合如下:应变点为460~483℃、去冷点为490~621℃、软化点为610~770℃、玻璃化温度(Tg)为510~665℃、屈服点(Ts)为535~575℃、比重为2.47~3.65(g/cm3)、折射率为Nd1.52300~1.8061、热扩散系数为0.3~0.4cm2*min、泊松比为0.17~0.26、光弹性常数为2.82×10E-12、杨氏模量为6420~9000kgf/mm2、线膨胀系数为8~10×10E-6/℃,另外,特别适合:应变点为460℃、去冷点为490℃、软化点为650℃、玻璃化温度(Tg)为485℃、屈服点(Ts)为535℃、比重为2.47(g/cm3)、折射率为Nd1.52300、热扩散系数为0.3576cm2*min、泊松比为0.214、光弹性常数为2.82×10E-12、杨氏模量为8340kgf/mm2、线膨胀系数为8.5×10E-6/℃。
上述玻璃坯料的上面及下面形状的设计如之前所说明的,通过加工玻璃使之成为决定好的面形状,可得到作为成形对象的玻璃坯料。玻璃坯料的加工可用公知的方法进行。玻璃坯料的形状只要上下两面是球面就没有特别限定,可以是球状、椭圆形状、旋转对称形状(复曲面镜片、非球面旋转对称屈光度镜片)、自由曲面形状(渐进屈光度镜片、非球面型两面屈光度镜片)等,优选两面具有球面研磨面的弯月形状。玻璃坯料的表面优选为镜面。其表面粗糙度优选为粗糙度最大高度Rmax0.04μm以下,算术平均粗糙度Ra优选0.005μm以下。玻璃坯料的粗糙度的下限值例如为,以最大粗糙度Rmax计为0.01μm、以算术平均粗糙度Ra计为0.01μm。
将玻璃坯料配置于成形模型成形面上后,将玻璃坯料加热到在成形模型上可变形的温度。可变形的温度优选玻璃化温度(Tg)以上的温度。加热可通过公知的方法例如将成形模型配置于电炉内进行。通过控制电炉内的环境温度以使玻璃坯料达到设定的温度,可将玻璃坯料加热到所需的温度。另外,关于温度控制的详细内容后述。
如图2(a)所示,在加热前,玻璃坯料下面和成形模型之间局部产生间隙而未完全贴紧。当在该状态下加热玻璃坯料时,玻璃坯料的流动性因软化而增加,如图2(b)所示,玻璃坯料下面成为与成形面贴紧的状态。另外,在此所说的“贴紧”是指玻璃坯料侵入到成形面表面的凹凸内的状态。
本发明中,如图2所示,优选在配置有玻璃坯料的成形模型上配置堵塞部件,以将配置有玻璃坯料的成形模型的成形面侧开放部堵塞。另外,本发明中的“堵塞”是指将内部空间与外部隔离以使尘埃等异物不能出入的程度,但容许气体出入。
加热软化后的玻璃坯料的表面的反应性非常高,由于成形工序通常为长时间,故当空气中的灰尘及电炉内的垃圾等异物附着在玻璃坯料上面时,则被强固地固定于其间,从而可能导致成形精度降低、进而不能形成光学面。与之相对,若在通过堵塞部件堵塞了玻璃坯料的成形面侧开放部的状态下将玻璃坯料加热软化并成形,则可防止上述那样的异物混入。另外,如上所述,若使用堵塞部件,则也具有不必设置包含电炉的大规模的无尘装置的优点。
上述堵塞部件只要具有可堵塞配置有玻璃坯料的成形模型的成形面侧开放部的形状即可。基于图2说明这种堵塞部件之一例。但是,本发明不局限于图2所示的方式。下面,对堵塞部件为盖部件的方式进行说明,但本发明中的堵塞部件不局限于盖形状。
另外,图2所示的方式中,在盖部件和成形模型之间配置环状保持部件,使位于保持部件外周的台阶部的端面和盖部件开口部端面吻合。在不使用这样的保持部件时,只要在成形模型外周部设置用于保持堵塞部件的台阶部、且使该台阶部端面和堵塞部件开口部吻合即可。
图2所示的盖部件构成为圆柱形状的一部分,只在圆柱形状的一个底面开口,在内部形成有空间。堵塞部件的尺寸没有特别限定,但从耐冲击性和热传导效率的观点看,厚度1~5mm程度、内部高度5~100mm程度、特别是30~60mm适合。
在图2所示的盖部件上,在内部形成有台阶部,从台阶部朝向开口部的侧面的厚度比从台阶部朝向上面的侧面薄。这样,通过减薄堵塞部件的开口部端面的厚度,使堵塞部件和保持部件(不使用保持部件时为成形模型)的接触面减小,因堵塞部件的自重而赋予的作用于开口部端面上的每单位面积的压力提高,因此,可提高堵塞部件内部的气密性。另外,如图2所示,在使用保持部件时,若盖部件的开口部端面的面积减小,则就可减小保持部件的和堵塞部件的接触部的面积,从而实现保持部件整体的小型化。通过保持部件的小型化,保持部件的热膨胀量减小,因此可提高堵塞部件的气密性。
与成形模型或保持部件吻合的堵塞部件的开口部端面优选为利于提高密封性的平滑面。另外,为使玻璃坯料的热分布均匀,而优选与堵塞部件的开口部对置的内侧上面为与玻璃坯料上面形状近似的形状,更优选与玻璃坯料上面形状大致相似的形状。另外,也优选将与盖部件的开口部相向的内侧上面作成大致平面。若将堵塞部件的内侧上面形状作成与玻璃坯料上面形状近似的形状,则可将来自堵塞部件的辐射热均等地照射到配置于成形模型上的玻璃坯料上,从而提高玻璃坯料的热分布的均匀性。但是,玻璃坯料的上面形状因操作单元而有所不同。因此,在成形上面形状不同的多个玻璃坯料时,为确保玻璃坯料的热分布的均匀性,优选堵塞部件的内侧上面为大致平面。另外,如图1所示,优选堵塞部件的内侧上面的周缘部作成带圆角的形状。当有角时热分布局部容易不均匀,但如图1所示,通过作成带圆角的形状,可使堵塞部件内部的热分布均匀。另外,例如为陶瓷制的盖部件的情况下,由于因陶瓷的性质,角容易有缺陷,故如上所述,作成带圆角形状也具有提高耐久性的效果。
通过使上述堵塞部件与成形模型或配置于成形模型上的保持部件吻合,将堵塞部件内部与外部环境隔开。这样,通过将堵塞部件内部环境与外部隔开,不仅可防止尘土及垃圾等异物的飞散、混入,而且还可获得缓解玻璃坯料在暴露环境中的温度分布不均匀及急速的温度变化的缓冲效果。在现有的热垂下成形法中,玻璃坯料被配置于成形模型上,并与成形模型一起被导入炉内。但是,由于炉内的热分布不均匀,故在炉内难以将多个玻璃坯料均匀地加热。另外,由于炉的温度变化直接影响玻璃坯料,故可能会因急剧的温度变化而产生应变等。
与之相对,上述堵塞部件暂时保持外部的热,使堵塞部件自身成为均匀的温度分布。而且,蓄积的热从堵塞部件向内部放射。如上所述,通过调节堵塞部件的内侧上面形状,可控制以堵塞部件各部分作为热源放射的热使其均等地向玻璃坯料照射,从而可将玻璃坯料均匀地加热。另外,由于炉内的急剧的温度变化由堵塞部件缓和,故也可以防止急剧的温度变化引起的应变等产生。为良好地进行玻璃坯料的加热软化,上述堵塞部件的热传导率优选3~170W/mk,更优选90~120W/mk。
上述堵塞部件优选由耐热性优良的陶瓷材料构成,作为陶瓷材料适合:例如氧化铝系(Al2O3)、氧化铝-碳化钛系(Al2O3-TiC)、氧化锆系(ZrO2)、氮化硅系(Si3N4)、氮化铝系(AlN)、碳化硅系(SiC)等以SiO2、Al2O3或MgO为主成分的陶瓷。在此,“主成分”是指上述成分占成形模型构成成分的50质量%以上。
作为堵塞部件的坯料,适合的耐热性材料例如为除含有99%以上的SiO2、Al2O3、MgO以外其它为K2O等的陶瓷。
作为堵塞部件的材质,如下的材料适合:例如,第一,硬度(维氏硬度)7~24Hv、弯曲强度400~2000MPa、杨氏模量180~410GPa、线膨胀系数4.30~10.8×10E-6、耐热温度750~850℃、密度3.10~10.70g/cm3。进而第二,特别是硬度(维氏硬度)7~15Hv、杨氏模量190~210GPa、线膨胀系数6.0~7.0×10E-6、耐热温度775~825℃的材料适合。而且第三,硬度(维氏硬度)9~15Hv、杨氏模量180~402GPa、线膨胀系数4.30~10.8×10E-6、耐热温度800℃以上的材料特别适合。另外,成形模型坯料优选具有疏水性。
堵塞部件的制造方法没有特别限定,例如在为陶瓷制盖部件的情况下,可通过粉末冶金法制造。具体而言,将陶瓷粉末的颗粒粉末充填于作为盖部件的铸模的模型中进行冲压成形。其次,通过将成形后的陶瓷以例如1000℃以上的高温(例如1550~1750℃)加热规定时间(例如10小时程度),可得到作为陶瓷烧结体的盖部件。然后,优选将堵塞部件的开口部端面进行平滑加工。平滑加工没有特别限定,可使用通常的倒角加工方法进行。例如将纵型金刚石皿的平面类型安装到加工装置的下轴,使其以约200~300rpm旋转,对盖部件开口部侧面进行研削,由此可作成平滑面。另外,平滑加工中优选将用于冷却的水对加工面供给(例如约1~2L/分钟)。
在为陶瓷制堵塞部件时,优选对堵塞部件的内侧上面实施防粒子飞溅加工。这是为了防止在成形中陶瓷的微粒子落入而污染玻璃坯料上面。作为防粒子飞溅加工,可使用涂敷上釉并进行烧结的方法。在上述堵塞部件制造工序中,在进行冲压成形后,在烧结之前将上釉涂敷于堵塞部件内侧上面,由此通过进行烧结可使上釉贴紧盖部件内侧上面。另外,该防粒子飞溅处理,只要至少在与玻璃坯料上面相向的堵塞部件内侧上面进行即可。另外,如后述,在通过设于成形模型上的贯通孔进行吸引并同时进行成形时,优选在堵塞部件内侧上面进行防粒子飞溅处理,而侧面保持未处理状态以确保通气性。
上釉通常是为赋予烧结物表面光泽而使用的,是包含玻璃粒子的粘性物质。通常的上釉由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、Fe2O3、Li2O等构成。在堵塞部件内侧上面涂敷上釉后,若以高于融点的高温进行烧结,则玻璃粒子融解,因此,在堵塞部件内面形成涂敷层,利用该涂敷层可防止陶瓷粒子从玻璃坯料内侧上面飞散。作为上釉,可使用比玻璃坯料的加热软化温度高的融点的物质、例如以1150~1300℃为融点的物质。通过高于玻璃坯料的加热软化温度的高融点上釉形成的涂敷层,在成形中可不融解而维持原样,从而可发挥防粒子飞溅效果,故优选之。
另外,如图2所示,也可以在成形模型周缘部配置保持部件。该保持部件利于玻璃坯料的定位。下面,对利用保持部件的保持进行说明。
在由保持部件保持玻璃坯料的情况下,优选按照玻璃坯料下面周缘部的至少一部分与成形面贴紧,且玻璃坯料下面中心部离开成形面的状态的方式配置玻璃坯料,且按照在玻璃坯料侧面下方部与保持部件离开的状态下,由保持部件保持玻璃坯料侧面上端部的至少一部分的方式进行保持部件的保持。如上所述,通过进行玻璃坯料的配置及保持部件进行的保持,可不引起玻璃坯料和保持部件的溶敷,通过保持部件进行成形模型上的玻璃坯料的定位、保持。下面,基于图1及图13对该点进行说明。但是,本发明不局限于下述方式。
图2所示的方式中,将下面为凸面、上面为凹面的弯月形状的玻璃坯料配置于凸面形状的成形模型成形面上。图13是软化前后的保持部件和玻璃坯料侧面的接触状态的放大模式图。
首先,在开始成形时,在由保持部件保持玻璃坯料的状态下,将玻璃坯料配置于成形模型成形面上。如图13(a)所示,优选保持部件进行的保持,通过在玻璃坯料侧面下方部与保持部件离开的状态下由上述保持部件保持玻璃坯料侧面上端部的至少一部分来进行。在此,玻璃坯料侧面上端部例如在玻璃坯料侧面的上侧4/5的范围,优选在上侧1/2的范围,玻璃坯料侧面下方部是指,如上所述位于由保持部件保持的部分更下方的部分。
另外,在开始成形时,如图2(a)所示,按照玻璃坯料下面周缘部贴紧成形面,且玻璃坯料下面中心部与成形面离开的状态的方式将玻璃坯料配置于成形模型成形面上。在此,玻璃坯料下面中心部是指例如从成形面中心到半径1/2的位置,优选从成形面中心到半径50mm的位置。另外,与成形面贴紧的玻璃坯料下面周缘部是比上述玻璃坯料下面中心部更靠外侧的部分。在开始成形时,与成形模型成形面接触的接触部只是玻璃坯料下面周缘部,在从周缘部朝向内侧的玻璃坯料几何中心的所有范围内,载置的玻璃坯料下面和成形面处于离开的状态,形成空间。
这样,当仅在下面周缘部与成形模型成形面接触的状态下将玻璃坯料加热软化时,伴随加热,软化后的玻璃坯料中心部因自重而向垂直方向变形,如图2(b)所示,变成下面中心部与成形面接触的状态。通过该下面的形状变化,玻璃坯料上面引起微小量收缩的形状变化。本发明中,由于只是在侧面上端部由保持部件保持玻璃坯料,故由于上述玻璃坯料上面的收缩,将玻璃坯料和保持部件的接触解除,如图13(b)所示,保持部件与玻璃坯料分离。另一方面,玻璃坯料周缘部由于在开始成形时就为与成形面接触的状态,从而可抑制热膨胀引起的扩大,因此,可维持玻璃坯料侧面下方部和保持部件的非接触状态。这样,至少在玻璃坯料整个下面贴紧成形模型成形面时,玻璃坯料可成为与保持部件分离的状态。这样,玻璃坯料和保持部件不会引起熔敷而进行成形模型上的玻璃坯料的定位,防止加热软化时的位移,由此可高精度地进行成形。另外,在成形中,玻璃坯料侧面下方部由于不与保持部件接触,故不会因热膨胀不同而受到压迫,也可以防止应变等产生。
另外,若如上那样进行保持,则伴随玻璃坯料的加热软化引起的形状变形(向与玻璃坯料下面中心部的成形面接触的方向的移动、及伴随其的玻璃坯料上面的收缩),玻璃坯料和保持部件的接触被解除,因此,无需为避免熔敷而除去保持部件。因此,可不从成形模型上除去保持部件、且可不引起玻璃坯料和保持部件的熔敷地进行成形。以上方式中,优选至少在玻璃坯料侧面上端部和保持部件分离之前、进而玻璃坯料上面的成形结束之前,维持成形模型上的保持部件的固定状态。由此,可进行准确的定位而提高成形精度。
其次,详细说明上述保持部件及保持部件进行的保持。
如上所述,本发明中使用的保持部件优选具有可维持与玻璃坯料侧面下方部非接触的状态,同时可保持玻璃坯料侧面上端部的至少一部分的形状。作为这样的保持部件之一例,如图14中剖面图所示,例举沿玻璃坯料外周端面成为圆形状,且载置玻璃坯料的部分为空间的环状部件。图14(a)表示图1所示的环状部件的上面图,图14(b)表示图14(a)中I-I线剖面图。
上述保持部件只要保持玻璃坯料侧面上端部的至少局部即可,但为了稳定地保持玻璃坯料,优选通过与玻璃坯料侧面上端部的至少三点抵接来保持玻璃坯料,更优选通过与玻璃坯料侧面上端部全周抵接来保持玻璃坯料。例如图13所示,图2所示的环状部件在其内周具有突起部1101和端面1102,突起部1101通过与玻璃坯料侧面上端部抵接,可保持玻璃坯料。端面1102面向玻璃坯料侧面,是与该侧面处于非接触状态的面。另外,上述突起部并不需要在保持部件内周全周配置,也可以局部地配置。例如在保持部件内周上优选以等角度地也可以配置例如三个以上的突出部。但是,为进行可靠的定位保持,优选在保持部件内周全周环状地形成上述突起部。
突起部1101的形状可考虑定位保持的玻璃坯料的尺寸及形状决定。例如在保持部件内周全周形成突起部1101的情况下,突起部1101的内径例如在采用外经60~90mm的玻璃坯料时以玻璃坯料的外径为基准,相对于玻璃坯料的外形可设定在公差-0~+0.05mm的范围。突起部1101的与玻璃坯料侧面上端部的接触部的宽度(图13中的d)优选为可保持玻璃坯料且软化后可离开的程度的宽度,例如在玻璃坯料侧面的宽度(图13中的D)为3~20mm的情况下,例如优选做成D的10~20%程度。另外,突起部1101的上缘部优选配置为与玻璃坯料上缘端部相接触。
如图2及图13所示,保持部件可嵌合并配置于成形模型周缘的上部。而且,与成形模型嵌合的端面1105的形状优选与成形模型的形状吻合进行设定,例如在采用上述外径的玻璃坯料的情况下,以成形模型的外径为基准,可设定为公差+0.1mm~0.2mm。另外,通过在成形模型侧面设置台阶部,并使其与保持部件外周底面嵌合,可更稳定地支承保持部件。
如上所述,在使用堵塞部件的情况下,例如图13所示,将位于玻璃坯料外周的台阶部的端面1103和防尘盖的开口部嵌合而配置防尘盖。端面1103的宽度只要相对于防尘盖的开口部有足够的面积即可,例如可设为6~8mm程度。另外,为提高与防尘盖的贴紧性,可对端面1103的表面进行镜面加工。
上述保持部件保持由设于内周部的突起部1101载置的玻璃坯料侧面上端部的至少一部分、优选保持玻璃坯料侧面上端部的全周围,并进行用于将玻璃坯料配置于成形模型成形面的所需位置的定位。上述所需位置是指例如成形模型成形面的几何中心和玻璃坯料的光学中心或几何中心一致的位置。
上述保持部件优选由耐热性材料形成。作为耐热性材料,优选耐热不锈钢材料,例如奥氏体系适合。奥氏体系不锈钢材料为包含C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr、Mo的组成的物质。包含的化学成分的比例(质量%)例如C为0.08%以下、Si为1.50%以下、Mn为2.00%以下、P为0.045%以下、S为0.030%以下、Ni为19.00~22.00%、Cr为24.00~26.00%。具体而言,可使用高铬、高镍系的SUS310S。
保持部件的形状加工可使用加工中心或NC铣床进行。为提高耐久性,优选在保持部件表面形成氧化覆膜。作为用于形成覆膜的表面处理,可使用例如电解研磨精加工、或静电涂敷等。
本发明中,优选使用具有从成形面贯通到成形面的相反面的贯通孔的成形模型,在上述成形时,通过贯通孔进行吸引。这样,通过在成形面上设置贯通孔进行吸引,可缩短玻璃坯料的变形时间,从而可提高生产性。另外,如图4中放大模式图所示,在使用表面具有凹凸的成形模型时,在通过加热软化使模型成形面和玻璃坯料下面贴紧后,如图4(b)所示,在成形面和玻璃坯料之间存在空间。通过形成该空间,如上所述,可得到防熔敷效果,但另一方面,在该空间残留空气而形成气泡。当气泡滞留于成形面和玻璃坯料之间时,空气不会被排出而被闭塞。但是,气泡可能会在成形面和玻璃坯料之间形成空间,而成为阻碍玻璃坯料与成形面接触从而利用成形面的玻璃坯料的形状控制的主要原因。因此,如上所述,在使用具有规定粗糙度的成形面的成形模型时,优选在成形面上设置贯通孔进行吸引,并将该气泡除去。
如上所述,在使用堵塞部件的同时并进行吸引时,若堵塞部件的密闭性过高,则有时吸引泵的脉动不均匀。另外,有时在吸引到吸引泵的吸引力限度后,不能从贯通孔进行吸引。因此,在成形面上设置贯通孔来进行吸引时,为控制吸引时的流量使吸引泵的脉动平滑,而优选使用具有规定的通气性的堵塞部件。若使用具有规定通气性的堵塞部件,则当堵塞部件内部成为一定程度的负压时会导入大气,因此可防止堵塞部件内部成为极端的负压,而吸引停止的情况发生。另外,由于堵塞部件具有过滤器的效果,防止尘碍等异物混入,故导入到堵塞部件内部的大气在清洁度方面没有问题。
这样,为确保规定的通气性,堵塞部件优选由多孔质材料构成,其气孔率例如为5~80%,优选30~40%。另外,如上所述,在进行防粒子飞溅加工时,通过只对堵塞部件内侧上面实施处理,而可维持侧面的通气性。
在利用本发明制造眼镜镜片用铸模或铸模的一部分时,在使用具有贯通孔的成形模型的情况下,贯通孔的成形面侧开口优选如下配置:即在成形模型成形面和玻璃坯料下面贴紧时,与玻璃坯料下面的相当于上述眼镜镜片上的折射率测定部的位置不重合。
具体而言,上述铸模可在通过将两个铸模安装于环状衬垫上并在由铸模和衬垫形成的模腔内注入镜片原料液并进行重合来制造眼镜镜片时使用。通常,该方法中使用的成形模型的设计是以如下顺序进行的:即,决定眼镜镜片的面形状(决定设计值)→将眼镜镜片的设计值变换为铸模的面形状(决定铸模的设计值)→将铸模的设计值变换为成形模型的面形状。各变换可通过公知的方法进行,优选通过之前说明的本发明的面形状决定方法进行。通过将使用具有这样决定的面形状的成形模型制造的位于铸模的模腔内部的面的形状转印到眼镜镜片上,可形成光学功能面。但是,当在成形的铸模中产生通过贯通孔的吸引引起的意想不到的变形时,则会形成与设计值不同的形状的光学功能面。眼镜镜片中对光学特性影响最大的位置是屈光度测定基准点。若该部分的面形状大幅度偏离设计值,则难以得到具有所需折射率的眼镜镜片。因此,为防止铸模表面的转印到眼镜镜片上且转印在形成屈光度测定基准面的位置的部位产生上述变形,而优选在成型模型的成型面上,按照成形面和玻璃坯料下面贴紧时与玻璃坯料下面的相当于眼镜镜片上的屈光度测定基准点的位置不重合的方式配置贯通孔开口。由此,可得到没有与相当于屈光度测定基准点的位置吸引引起的变形的眼镜镜片用铸模(或其一部分),通过使用该铸模,可得到具有所需光学特性的高品质的眼镜镜片。
其次,对上述贯通孔的配置进行说明。
上述贯通孔可以设置一个,但优选设置多个。形成于成形模型上的贯通孔的数量没有特别限定,可适宜决定,但例如在具有80~100mm程度的直径的成形面的情况下,可在成形面上配置6~60个程度的贯通孔开口。另外,如图5(a)所示,多个贯通孔可以以同一间隔均匀地设置在成形面整个面上。但是,如上所述,优选按照成形面和玻璃坯料下面贴紧时玻璃坯料下面的相当于眼镜镜片上的屈光度测定基准点的位置与成形面侧开口不重合的方式设置贯通孔。
成形模型的贯通孔优选至少配置于成形面的周缘部,更优选在小于玻璃坯料的外径的范围内至少在二重同心圆周上配置多个。
在此,成形面周缘部是指包围成形面中心部的部分,成形面中心部是指例如从成形面中心到半径1/2的位置。
图5(b)及(c)是在成形模型成形面的几何中心附近未配置贯通孔,而在成形面周缘部配置了贯通孔的例子。这些情况下,也优选按照成形面和玻璃坯料下面贴紧时玻璃坯料下面的相当于眼镜镜片上的屈光度测定基准点的位置与成形面侧开口不重合的方式设置贯通孔。另外,图5(b)中,所配置的周缘部上的贯通孔等间隔地被配置于多个同心圆上,在接近中心的位置,减少每单位面积的贯通孔的数量,且随着远离中心而增加每单位面积的贯通孔的数量。即,贯通孔自中心部朝向周缘部增加地配置(配置为在中心附近少、在周缘部多)。本发明者探讨的结果发现,如上所述,通过配置贯通孔,特别是在使用玻璃材料作为玻璃坯料时,可确保可靠的转印性,同时可使整个面上的热软化变形均匀地进行,从而可抑制玻璃材料内部产生应变。虽然详细理由还未明确,但推测如下。
玻璃材料的变形速度及变形容易度在中心部最大,另一方面,在周边部变形速度较小,具有难以进一步变形的性质。如图3所示,在玻璃坯料的下面为凸面、模型成形面为凹面时,玻璃材料支承部分是玻璃材料的外周端部。该情况下,认为是,由玻璃材料的成形面支承的周端部在加热软化时也难以移动,从而作为阻碍周端部周边的软化引起的变形的要素作用,外周部的变形速度减小,形状难以变形。另一方面,中心部没有支承部分,从而没有阻碍软化引起的变形的要素。实际上玻璃材料的变形从中央部开始发生,顺次波及到周边部,这对本发明者来说是明确的。
但是,玻璃材料周缘部和中央部的变形速度的差异成为在玻璃材料内部产生应变的主要原因。这是由于当玻璃材料中央部先行热软化变形,而在周缘部没有发生变形时,在玻璃材料的中心部和周缘部之间产生应变。另外,在周边部的变形速度小及难以变形也成为使转印精度降低的主要原因。因此,在模型成形面周缘部配置大量贯通孔,以强化难以变形的周缘部吸引力的分配,在容易变形的中心部少量配置,通过适宜分配每单位面积的吸引力,可确保可靠的转印性,同时可使整个面上的热软化变形均匀地进行,从而可避免玻璃材料内部产生应变。这样,通过配置贯通孔来控制因玻璃材料的部位引起的变形速度、变形容易度的不同,从而可使玻璃形状的转印再现性提高。同时,通过利用贯通孔进行吸引,也具有可缩短成形坯料的变形时间,提高生产性的优点。
贯通孔的配置可对应成形的每个坯料适宜选择。例如在加工对象的形状是平均曲率为8曲率(curve)以上等曲率较大的情况下,图5(b)的情况适合,在平均曲率为5曲率以下等曲率较小的情况下,图5(c)的情况适合。另外,如图5(a)所示,在整个面上均匀地配置贯通孔适用于渐进屈光度镜片等的自由曲面形状。
为了通过贯通孔进行吸引,同时高精度地进行成形,优选贯通孔的直径、吸引时的玻璃坯料的粘度、玻璃坯料的厚度、吸引压力满足下记公式1。特别是如上所述,在使用成形面的表面粗糙度高的成形模型时,若通过贯通孔过度地进行吸引,则成形面的表面粗糙度及贯通孔的形状可能对玻璃坯料上面形状造成影响,因此,在进行吸引时优选按照满足下述公式1的方式进行吸引。另外,为使吸引泵的脉动平滑,优选以满足下述公式1的条件进行吸引,进而如上所述,优选使用具有适宜的通气性的堵塞部件。
数学式3
公式1
H = K ( V ) × ( T ) 2 P
公式1中,具体地可以是下记公式1-1。
数学式4
公式1-1
H = 2.0 × 10 - 8 ( V ) × 10 2 ( T ) 2 36 ( P )
上述式中,H是贯通孔的直径(mm)、V是吸引时的玻璃坯料的粘度(poise)、T是玻璃坯料的厚度(mm)、P是吸引压力(mmHg/cm2)。(其中,1poise=0.1Pa·s。而K是系数并优选1.8~3.0×10-9)。
具体而言,贯通孔的直径可设为0.3~0.5mm、吸引时的玻璃坯料的粘度可设为6.81×10+7~1.26×10+8poise、玻璃坯料的厚度可设为4~7mm、吸引压力可设为
Figure A20068004317200331
另外,玻璃坯料的厚度认为在成形中是相同的,上述公式1中,玻璃坯料的厚度为成形开始时的厚度。本发明中,基于上述公式1,可利用热电耦等监视加热软化时的成形坯料的温度,计算成形坯料的粘度,且设定吸引压力,另外,也可以从由使用的玻璃坯料的粘度特性求出的粘度和温度的相关关系设定吸引压力。
另外,基于图6说明吸引方法。图6是表示吸引方法之一例的示意图。但是,本发明不局限于图6所示的方式。
如图6所示,将配置有玻璃坯料的成形模型402配置于吸引台403上。吸引通过吸引台403及吸引泵部404进行。吸引台403是成形模型的载置部位凹形状地洼下的中空板状台。坯料例如是耐热不锈钢材料(SUS310S),在吸引台上面的成形模型载置部位配置有吸气口407。并且在吸引台下面设有用于将吸引到的气体送向吸引泵的排气口,其与连接于吸引泵的吸引端子405相连接。吸引压力优选设定为满足上述公式1,例如可设为
Figure A20068004317200332
Figure A20068004317200333
其次,说明本发明成形品的制造方法的具体方式。但是,本发明不局限于下述方式。
首先,优选在无尘室内以成形面为上面设置成形模型。如上所述,在使用保持部件时,将保持部件对准成形面周缘部及侧面的台阶部。然后,沿着保持部件将玻璃坯料载置于成形面上的规定位置。在水平方向利用保持部件支承并固定玻璃坯料侧部端面,另一方面,在垂直方向使玻璃坯料下面的周缘部端面与成形模型的成形面接触而对其进行保持固定。而且,玻璃坯料的与成形模型的接触面侧的中央部从模型成形面分离。分离的距离根据成形面坯料下面及模型成形面的形状而有所不同,但通常约为0.1~2.0mm程度。
其次,优选将盖部件对准保持部件并进行载置。在由盖部件将配置了玻璃坯料的成形模型上部开放部堵塞后,将其从无尘室送向电炉,在电炉的吸引台上载置成形模型、保持部件、玻璃坯料、盖部件的组合体,并通过电炉进行加热处理,及通过吸引装置进行吸引处理。为可靠地防止异物的混入,优选如上所述在无尘室内进行玻璃坯料向成形模型的配置等。
在电炉内可基于预先设定的温度程序进行温度控制,并同时进行加热软化处理。作为电炉,可以使用间歇式电炉、连续投入式电炉之任一种。首先对间歇式电炉进行说明。
间歇式电炉是在较小的封闭空间内设置被加工物,并根据预先决定的温度程序使炉内温度变化的装置。其具备多个传感器,通过多个传感器测定温度,且可控制各加热器进行温度管理。间歇式热软化炉在内部具有保持被加工物的支承部。另外,支承部在炉内可动。通过使支承部动作,可将炉内部位引起的温度分布不均匀平均化。
其次,对连续投入式电炉进行说明。
连续投入式电炉是具有入口和出口,通过传送带等传送装置使被加工物在一定时间通过设定好温度分布的电炉内部进行热处理的装置。连续投入式电炉中,通过考虑了发热和排热的多个加热器和炉内空气循环的控制构造可使炉内部的温度分布均匀化。
电炉内的各传感器和加热器的温度控制可使用PID控制。其中,PID控制是检测出编程的所需温度和实际温度的偏差,并用于使其与所需温度的偏差返回(反馈)到0的控制方法。而且,PID控制是指,在由偏差计算输出时,通过“比例(Proportional)”、“积分(Integral)”、“微分(Differential)”求取的方法。PID控制的通式如下所示。
数学式5
PID控制的通式
y = Kp ( e + K I ∫ edt + K D d dt e )
P项
Kp·en
I项
∫ edt = lim Δi → 0 ( Σ i = 0 m e i Δt ) = ΔtΣ e n
D项
d dt e = lim Δi → 0 ( Δe Δt )
作为Δe=en-en-1
1 Δt ( e n - e n - 1 )
因此,
y = Kp [ e n + K I ΔtΣ e n + K D Δt ( e n - e n - 1 ) ]
上述式中,e表示偏差,K表示增益(下标P的增益为比例增益、下标I的增益为积分增益、下标D的增益为微分增益),Δt表示取样时间(取样时间、控制周期),下标n表示现在的时刻。
通过使用PID控制,可提高炉内温度相对于投入的处理物形状及数量引起的热量分布的变化的温度控制精度。另外,在电炉内的输送可采用无滑动方式(例如步进式)。
本发明中可使用的连续投入式电炉的具体方式是:输送方式为无滑动方式,温度控制为PID控制,温度测定器为“プラチナ制K热电耦30点”,最高使用温度为800℃,常用使用温度为590~650℃,内部环境为干空气(无尘),环境控制为入口空气幕、炉内钝化、出口空气幕,温度控制精度为±3℃,冷却方法为空冷,吸引部为炉内3点。
可通过加热升温使电炉内的温度从室温越过玻璃化温度一直上升到低于玻璃软化点温度。优选在以低于玻璃软化点温度保持一定时间温度后,逐渐冷却将温度降低到室温。
电炉内的温度控制以规定时间为1个周期进行。
下面,说明使用玻璃材料作为玻璃坯料,以17小时为1个循环的温度控制之一例。但是,本发明不局限于下面所示的方式。
炉内的温度控制可由7个工序进行。第一工序是(A)预备升温工序、第二工序是(B)急速加温升温工序、第三工序是(C)低速加热升温工序、第四工序是(D)恒温保持工序、第五工序是(E)低速冷却工序、第六工序是(F)急速冷却工序、第七工序是(G)自然冷却工序。
在第一工序的(A)预备升温工序中,将温度在接近室温的一定温度下保持90分钟。这是为了使玻璃材料各部分的温度分布均匀,从而能够容易地再现利用加热软化加工的温度控制实现的玻璃材料的热分布。固定温度在室温程度(约20~30℃)的任一温度下进行。
第二工序是(B)急速加热升温工序,以例如4℃/min的速度用约90分钟从室温(例如25℃)加热到玻璃化温度(之后也称作Tg)-50℃(之后也称作T1)。然后,第三工序的(C)低速加热升温工序以例如2℃/min的速度用约120分钟从温度T1加热到比玻璃软化点温度约-50℃(之后也称作T2)。第四工序的(D)恒温保持工序以温度T2维持恒定温度约60分钟。
以温度T2加热后的玻璃材料在恒温保持工序中加热30分钟。进一步以温度T2进行30分钟加热,但如上所述,在使用具有贯通孔的成形模型时,在后半30分钟中,也可以一并进行从成形模型的贯通孔吸引的处理。吸引处理可通过使设于电炉外部的吸引泵动作来进行。如图6所示,吸引泵404分别与吸引端子405、吸引台403、成形模型贯通孔相连接。而且,当吸引泵进行吸引时,会产生负压,负压通过成形模型的贯通孔吸引载置于成形模型上的玻璃材料。在以电炉的温度T2开始加热30分钟后,以例如
Figure A20068004317200361
Figure A20068004317200362
的压力从规定的耐热性母模的吸引口进行吸引。首先,炉外的吸引泵404动作,经由吸引端子405使成为中空构造的吸引台的内部成为负压。内部成为负压后的吸引台与位于成形模型底面上的贯通孔相通。成形模型底面上的贯通孔贯通到成形模型上部的成形面,使通过吸引引起的负压作用于成形模型上载置的玻璃材料进行吸引。其中,如上所述,在通过贯通孔进行吸引时,优选使用具有规定的通气性的盖部件。
吸引完成后,玻璃材料向成形模型的热软化变形结束。热软化变形结束后,进行冷却。作为冷却工序的第五工序(E)低速冷却工序是例如以1℃/min的速度用约300分钟冷却到Tg的-100℃(之后也称作T3),使软化引起的形状变化定型。另外,该低速冷却工序也包含除去玻璃应变的淬火的要素。
其次,在第六工序的(F)急速冷却工序中,以速度约1.5℃/min冷却到约200℃程度。结束了软化加工的玻璃和成形模型可能会因彼此的热膨胀系数相对于自身的热收缩及温度变化的不同而发生破损。因此,优选将温度的变化率减小到不至于破损的程度。
另外,当温度为200℃以下时,进行第七工序的(G)急速冷却工序。在(G)急速冷却工序中,当达到200℃以下时,之后通过自然冷却而冷却至室温。
软化加工完成后,玻璃材料下面和模型成形面彼此成为阴阳的关系。另一方面,玻璃材料上面对应玻璃材料下面的形状变形而变形,从而形成所需的光学面。在通过以上的工序形成玻璃光学面后,将玻璃材料从成形模型除去,从而可得到成形品。这样得到的成形品可作为眼镜镜片(优选多焦点眼镜镜片)用铸模使用。或者可将周缘部等的一部分除去而作为眼镜镜片铸模使用。

Claims (45)

1、一种成形品的制造方法,通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形而得到成形品,其中,
作为所述玻璃坯料,使用上面及下面为球面形状的玻璃,
作为所述成形模型,使用成形面为除球面以外的自由曲面形状的成形模型,
在相对于成形模型成形面的略偏位面成形所述玻璃坯料的上面。
2、如权利要求1所述的制造方法,其中,所述玻璃坯料在法线方向实质上等厚。
3、如权利要求2所述的制造方法,其中,所述玻璃坯料的法线方向的厚度在成形前后实质上不变化。
4、如权利要求1~3中任一项所述的制造方法,其中,所述玻璃坯料的法线方向的厚度为2~10mm的范围。
5、如权利要求1~4中任一项所述的制造方法,其中,所述玻璃坯料的外径为60~90mm的范围。
6、如权利要求1~5中任一项所述的制造方法,其中,所述玻璃坯料的配置按照玻璃坯料下面周缘部的至少三点与成形面接触、且玻璃坯料下面中心部与成形面分离的状态的方式进行。
7、如权利要求6所述的制造方法,其中,
所述成形品是眼镜镜片用铸模或铸模的一部分,
所述眼镜镜片是分别具有一个远用屈光度测定基准点及一个近用屈光度测定基准点的渐进屈光度镜片,
所述玻璃坯料下面周缘部的三点为,玻璃坯料下面周缘部的相当于所述渐进屈光度镜片上的远用屈光度测定基准点的位置侧的两点、及近用屈光度测定基准点侧的一点。
8、如权利要求7所述的制造方法,其中,所述相当于远用屈光度测定基准点的位置侧的两点相对于玻璃坯料下面的相当于通过所述渐进屈光度镜片的远用屈光度测定基准点的主子午线的线为对称。
9、如权利要求7或8所述的制造方法,其中,所述玻璃坯料下面具有球面形状,该球面形状具有与所述渐进屈光度镜片的远用屈光度测定基准点的平均曲率大致相同的平均曲率。
10、如权利要求1~6中任一项所述的制造方法,其中,
所述成形品是单焦点眼镜镜片用铸模或铸模的一部分,
所述玻璃坯料的配置按照玻璃坯料下面周缘部全周与成形面接触且玻璃坯料下面中心部与成形面分离的状态的方式进行。
11、一种玻璃坯料,用于成形法,该成形法是通过将具有除球面以外的自由曲面形状的成形模型成形面上配置的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面在相对于成形模型成形面的略偏位面上成形而得到成形品,其中,
该玻璃坯料的上面及下面为球面形状,且在法线方向上实质上等厚。
12、如权利要求11所述的玻璃坯料,其中,所述玻璃坯料的法线方向的厚度在成形前后实质上不变化。
13、如权利要求12或13所述的玻璃坯料,其中,所述玻璃坯料的法线方向的厚度为2~10mm的范围。
14、如权利要求11~13中任一项所述的玻璃坯料,其中,所述玻璃坯料的外径为60~90mm的范围。
15、如权利要求11~14中任一项所述的玻璃坯料,其中,所述玻璃坯料的配置按照玻璃坯料下面周缘部的至少三点与成形面接触且玻璃坯料下面中心部与成形面分离的状态的方式进行。
16、如权利要求15所述的玻璃坯料,其中,
所述成形品是眼镜镜片用铸模或铸模的一部分,
所述眼镜镜片是分别具有一个远用屈光度测定基准点及一个近用屈光度测定基准点的渐进屈光度镜片,
所述玻璃坯料下面周缘部的三点为,玻璃坯料下面周缘部的相当于所述渐进屈光度镜片上的远用屈光度测定基准点的位置侧的两点、及近用屈光度测定基准点侧的一点。
17、如权利要求16所述的玻璃坯料,其中,所述相当于远用屈光度测定基准点的位置侧的两点,相对于玻璃坯料下面的相当于通过所述渐进屈光度镜片的远用屈光度测定基准点的主子午线的线为对称。
18、如权利要求16或17所述的玻璃坯料,其中,所述玻璃坯料下面具有球面形状,该球面形状具有与所述渐进屈光度镜片的远用屈光度测定基准点的平均曲率大致相同的平均曲率。
19、如权利要求11~16中任一项所述的玻璃坯料,其中,
所述成形品是单焦点眼镜镜片用铸模或铸模的一部分,
所述玻璃坯料的配置按照玻璃坯料下面周缘部全周与成形面接触且玻璃坯料下面中心部与成形面分离的状态的方式进行。
20、一种决定用于成形法的成形模型的成形面形状的方法,所述成形法是通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形为所需的形状而得到成形品的成形法,其中,
所述成形面为除球面以外的自由曲面形状,
基于所述所需上面形状和所述玻璃坯料的法线方向的厚度决定所述成形面的形状,使得玻璃坯料的上面及下面为球面形状,且在法线方向上实质上等厚。
21、如权利要求20所述的方法,其中,所述玻璃坯料的法线方向的厚度在成形前后实质上不变化。
22、如权利要求20或21所述的方法,其中,所述玻璃坯料的法线方向的厚度为2~10mm的范围。
23、如权利要求20~22中任一项所述的方法,其中,所述玻璃坯料的外径为60~90mm的范围。
24、如权利要求20~23中任一项所述的方法,其中,所述玻璃坯料的配置按照玻璃坯料下面周缘部的至少三点与成形面接触且玻璃坯料下面中心部与成形面分离的状态的方式进行。
25、如权利要求24所述的方法,其中,
所述成形品是眼镜镜片用铸模或铸模的一部分,
所述眼镜镜片是分别具有一个远用屈光度测定基准点及一个近用屈光度测定基准点的渐进屈光度镜片,
所述玻璃坯料下面周缘部的三点为,玻璃坯料下面周缘部的相当于所述渐进屈光度镜片上的远用屈光度测定基准点的位置侧的两点、及近用屈光度测定基准点侧的一点。
26、如权利要求25所述的方法,其中,所述相当于远用屈光度测定基准点的位置侧的两点,相对于玻璃坯料下面的相当于通过所述渐进屈光度镜片的远用屈光度测定基准点的主子午线的线为对称。
27、如权利要求25或26所述的方法,其中,所述玻璃坯料下面具有球面形状,该球面形状具有与所述渐进屈光度镜片的远用屈光度测定基准点的平均曲率大致相同的平均曲率。
28、如权利要求20~24中任一项所述的方法,其中,
所述成形品是单焦点眼镜镜片用铸模或铸模的一部分,
所述玻璃坯料的配置按照玻璃坯料下面周缘部全周与成形面接触且玻璃坯料下面中心部与成形面分离的状态的方式进行。
29、一种成形品的制造方法,通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形,其中,
作为所述玻璃坯料,使用上面及下面为球面形状且在法线方向上实质上等厚的玻璃坯料,
作为所述成形模型,使用具有除球面以外的自由曲面形状的成形面、且通过权利要求20~28中任一项所述的方法决定了成形面形状的成形模型。
30、如权利要求29所述的制造方法,其中,在相对于成形模型成形面的略偏位面成形所述玻璃坯料的上面。
31、一种决定用于成形法的玻璃坯料的下面形状的方法,所述成形法是通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形为所需形状而得到成形品的成形法,其中,
所述成形面为除球面以外的自由曲面形状,
基于所述所需上面形状和所述玻璃坯料的法线方向的厚度决定所述成形面的形状,使得玻璃坯料的上面及下面为球面形状,且在法线方向上实质上等厚。
32、如权利要求31所述的方法,其中,所述玻璃坯料的法线方向的厚度在成形前后实质上不变化。
33、如权利要求31或32所述的方法,其中,所述玻璃坯料的法线方向的厚度为2~10mm的范围。
34、如权利要求31~33中任一项所述的方法,其中,所述玻璃坯料的外径为60~90mm的范围。
35、如权利要求28~31中任一项所述的方法,其中,所述玻璃坯料的配置按照玻璃坯料下面周缘部的至少三点与成形面接触且玻璃坯料下面中心部与成形面分离的状态的方式进行。
36、如权利要求31~35中任一项所述的方法,其中,
所述成形品是单焦点眼镜镜片用铸模或铸模的一部分,
所述玻璃坯料的配置按照玻璃坯料下面周缘部全周与成形面接触且玻璃坯料下面中心部与成形面分离的状态的方式进行。
37、一种决定用于成形法的玻璃坯料的下面形状的方法,所述成形法是通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形为所需形状而得到成形品的成形法,其中,
所述成形品是眼镜镜片用铸模或铸模的一部分,
所述眼镜镜片是分别具有一个远用屈光度测定基准点及一个近用屈光度测定基准点的渐进屈光度镜片,
所述成形面为除球面以外的自由曲面形状,
将所述下面的形状作为具有球面形状的面决定,其中球面形状具有与所述渐进屈光度镜片的远用屈光度测定基准点的平均曲率大致相同的平均曲率,使得玻璃坯料的上面及下面为球面形状,且在法线方向上实质上等厚。
38、如权利要求37所述的方法,其中,所述玻璃坯料的法线方向的厚度在成形前后实质上不变化。
39、如权利要求37或38所述的方法,其中,所述玻璃坯料的法线方向的厚度为2~10mm的范围。
40、如权利要求37~39中任一项所述的方法,其中,所述玻璃坯料的外径为60~90mm的范围。
41、如权利要求37~40中任一项所述的方法,其中,所述玻璃坯料的配置按照玻璃坯料下面周缘部的至少三点与成形面接触且玻璃坯料下面中心部与成形面分离的状态的方式进行。
42、如权利要求41所述的方法,其中,
所述玻璃坯料下面周缘部的三点为,玻璃坯料下面周缘部的相当于所述渐进屈光度镜片上的远用屈光度测定基准点的位置侧的两点、及近用屈光度测定基准点侧的一点。
43、如权利要求42所述的方法,其中,所述相当于远用屈光度测定基准点的位置侧的两点,相对于玻璃坯料下面的相当于通过所述渐进屈光度镜片的远用屈光度测定基准点的主子午线的线为对称。
44、一种成形品的制造方法,通过将配置于成形模型成形面上的玻璃坯料加热到可变形的温度,使该玻璃坯料的下面贴紧所述成形面,将所述玻璃坯料的上面成形,得到成形品,其中,
作为所述成形模型,使用具有除球面以外的自由曲面形状的成形面的成形模型,
作为所述玻璃坯料,使用上面及下面为球面形状、在法线方向上实质上等厚且通过权利要求31~43中任一项所述的方法决定了下面形状的玻璃坯料。
45、如权利要求44所述的制造方法,其中,在相对于成形模型成形面的略偏位面成形所述玻璃坯料的上面。
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