JP2002294370A - 低融点合金およびこれを用いた光学部品の研磨方法 - Google Patents
低融点合金およびこれを用いた光学部品の研磨方法Info
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- JP2002294370A JP2002294370A JP2001097536A JP2001097536A JP2002294370A JP 2002294370 A JP2002294370 A JP 2002294370A JP 2001097536 A JP2001097536 A JP 2001097536A JP 2001097536 A JP2001097536 A JP 2001097536A JP 2002294370 A JP2002294370 A JP 2002294370A
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 収縮時の応力を一定にすることができる低融
点合金を提供する。 【解決手段】 Ｂｉ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ等からな
る低融点合金中のＧａの含有率を０．１重量％以上、
２．０重量％以下とする。
点合金を提供する。 【解決手段】 Ｂｉ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ等からな
る低融点合金中のＧａの含有率を０．１重量％以上、
２．０重量％以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックレン
ズ等の光学部品を治具に固定する際に用いる低融点合
金、およびこれを用いた光学部品の研磨方法に関する。
ズ等の光学部品を治具に固定する際に用いる低融点合
金、およびこれを用いた光学部品の研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、眼鏡レンズ等の光学部品の研磨工
程では、加工に先立ちレンズと冶具を一体化するブロッ
キングと呼ばれる作業を行う。これは、図３（ａ）に示
すように、低融点合金（以降、アロイとする）を、アロ
イ成形用リング１２と保持具１０と光学部品１３とで形
成された空間内に流し込み、光学部品の加工面の反対面
（以下、接着面とする）をこれに合わせ込むことで、光
学部品１３と保持具１０とをアロイ１１を介して接着固
定している。光学部品１３を固定した加工用冶具１０を
図示しない研磨装置に装着して光学部品１３を研磨加工
する。
程では、加工に先立ちレンズと冶具を一体化するブロッ
キングと呼ばれる作業を行う。これは、図３（ａ）に示
すように、低融点合金（以降、アロイとする）を、アロ
イ成形用リング１２と保持具１０と光学部品１３とで形
成された空間内に流し込み、光学部品の加工面の反対面
（以下、接着面とする）をこれに合わせ込むことで、光
学部品１３と保持具１０とをアロイ１１を介して接着固
定している。光学部品１３を固定した加工用冶具１０を
図示しない研磨装置に装着して光学部品１３を研磨加工
する。
【０００３】このアロイを加工用冶具内に流し込むため
にはヒーターを有する炉を装備し、アロイを流体化する
までの融点以上に熱し、これを被加工物である光学部品
の接着面にまんべんなく密着させるために手動で流し込
み量を調整する装置を用いる必要があり、手動もしくは
半自動でこれを行っている。また、このアロイは融点以
上に熱した水中で流体化が出来、比重も水に比べ１０倍
程度有るためにその水中で分離、浸漬させることで回収
ができ、再度加工用冶具への流し込み用装置の炉に戻す
ことにより、再生が可能となる。
にはヒーターを有する炉を装備し、アロイを流体化する
までの融点以上に熱し、これを被加工物である光学部品
の接着面にまんべんなく密着させるために手動で流し込
み量を調整する装置を用いる必要があり、手動もしくは
半自動でこれを行っている。また、このアロイは融点以
上に熱した水中で流体化が出来、比重も水に比べ１０倍
程度有るためにその水中で分離、浸漬させることで回収
ができ、再度加工用冶具への流し込み用装置の炉に戻す
ことにより、再生が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術に示したアロ
イは、それ自身が収縮する際に応力を発生する。この応
力を光学部品内に内部応力として蓄えることにより光学
部品を把持、すなわち接着している。よって、アロイ自
身の収縮時の応力をコントロールするためにはアロイの
成分管理が重要であり、定期的に再生使用するアロイの
成分チェックも必要となっている。この成分管理を怠る
と、アロイの収縮に伴う応力がばらつくため接着精度が
不安定になり、接着前後での光学部品の形状変化が非常
に大きくなる。このばらつきを吸収するために、光学部
品の厚みを必要以上に厚くし光学部品の剛性を稼ぐとい
った方法も採られているが、これは使用する原料が増加
するためコストダウンの妨げになる。
イは、それ自身が収縮する際に応力を発生する。この応
力を光学部品内に内部応力として蓄えることにより光学
部品を把持、すなわち接着している。よって、アロイ自
身の収縮時の応力をコントロールするためにはアロイの
成分管理が重要であり、定期的に再生使用するアロイの
成分チェックも必要となっている。この成分管理を怠る
と、アロイの収縮に伴う応力がばらつくため接着精度が
不安定になり、接着前後での光学部品の形状変化が非常
に大きくなる。このばらつきを吸収するために、光学部
品の厚みを必要以上に厚くし光学部品の剛性を稼ぐとい
った方法も採られているが、これは使用する原料が増加
するためコストダウンの妨げになる。
【０００５】アロイの成分管理が重要であることは従来
から知られていたが、その成分中のどの成分が収縮に伴
う応力のばらつきに影響を及ぼしているかは不明であっ
た。
から知られていたが、その成分中のどの成分が収縮に伴
う応力のばらつきに影響を及ぼしているかは不明であっ
た。
【０００６】その結果、アロイの再生は新品時の成分比
率にする他なく、その成分調整には多くの時間と費用が
必要とされていた。
率にする他なく、その成分調整には多くの時間と費用が
必要とされていた。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、収縮応力を一定に保つためのアロイ、およびこれを
用いた光学部品の研磨方法を提供することを目的とす
る。
で、収縮応力を一定に保つためのアロイ、およびこれを
用いた光学部品の研磨方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため鋭意検討を重ねた結果、少なくともＢｉ、
Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、及びＧａからなるアロイが収縮する
時の応力のコントロールは、アロイ成分中のＧａの含有
率を所定量に管理することが有効であることを知見し
た。すなわち、アロイの収縮応力に影響を与えるファク
ターはＧａの含有率であることを知見した。
達成するため鋭意検討を重ねた結果、少なくともＢｉ、
Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、及びＧａからなるアロイが収縮する
時の応力のコントロールは、アロイ成分中のＧａの含有
率を所定量に管理することが有効であることを知見し
た。すなわち、アロイの収縮応力に影響を与えるファク
ターはＧａの含有率であることを知見した。
【０００９】具体的には、アロイ成分中のＧａの含有率
を０．１重量％以上、２．０重量％以下とすることでア
ロイが収縮する際の応力を一定に保つことができる。更
に好ましくは、１．２〜１．８重量％に成分管理するこ
とが望ましいことを知見した。
を０．１重量％以上、２．０重量％以下とすることでア
ロイが収縮する際の応力を一定に保つことができる。更
に好ましくは、１．２〜１．８重量％に成分管理するこ
とが望ましいことを知見した。
【００１０】また、このように成分管理されたアロイは
その収縮応力が一定となるため、これを用いて光学部品
をブロッキングすることにより、製造歩留まりを向上す
ることが可能であることも見い出した。
その収縮応力が一定となるため、これを用いて光学部品
をブロッキングすることにより、製造歩留まりを向上す
ることが可能であることも見い出した。
【００１１】更には、アロイの収縮応力が一定となるた
め、光学部品の厚みを必要最低限に留めることができ
る。これにより光学部品の原料費を削減することも可能
となる。
め、光学部品の厚みを必要最低限に留めることができ
る。これにより光学部品の原料費を削減することも可能
となる。
【００１２】また、従来は一定期間で廃棄あるいは再生
を行っていたアロイを、Ｇａの含有率のみで管理するこ
とが可能となるため、アロイを半永久的に使用すること
が可能となる。
を行っていたアロイを、Ｇａの含有率のみで管理するこ
とが可能となるため、アロイを半永久的に使用すること
が可能となる。
【００１３】従って、請求項１に記載の発明は、少なく
ともＢｉ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、及びＧａを含む低融点合
金において、Ｇａの含有率が所定量に管理されたことを
特徴とする低融点合金を提供する。
ともＢｉ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、及びＧａを含む低融点合
金において、Ｇａの含有率が所定量に管理されたことを
特徴とする低融点合金を提供する。
【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の低
融点合金において、前記Ｇａの含有率が０．１重量％以
上、２．０重量％以下であることを特徴とする低融点合
金を提供する。
融点合金において、前記Ｇａの含有率が０．１重量％以
上、２．０重量％以下であることを特徴とする低融点合
金を提供する。
【００１５】請求項３記載の発明は、請求項２記載の低
融点合金において、前記Ｇａの含有率が１．２〜１．８
重量％であることを特徴とする低融点合金を提供する。
融点合金において、前記Ｇａの含有率が１．２〜１．８
重量％であることを特徴とする低融点合金を提供する。
【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれか一項に記載の低融点合金を用いることを特徴とす
る光学部品の研磨方法を提供する。
ずれか一項に記載の低融点合金を用いることを特徴とす
る光学部品の研磨方法を提供する。
【００１７】請求項５記載の発明は、請求項４記載の光
学部品の研磨方法において、前記光学部品がプラスチッ
クレンズであることを特徴とする光学部品の研磨方法を
提供する。
学部品の研磨方法において、前記光学部品がプラスチッ
クレンズであることを特徴とする光学部品の研磨方法を
提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に限定される
ものではない。本実施の形態では、プラスチック眼鏡レ
ンズの研磨工程を例に説明する。研磨工程の構成は従来
技術で説明したとおりである。
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に限定される
ものではない。本実施の形態では、プラスチック眼鏡レ
ンズの研磨工程を例に説明する。研磨工程の構成は従来
技術で説明したとおりである。
【００１９】表１は、プラスチック眼鏡レンズの研磨工
程でブロッキングに一般的に用いられるアロイの成分比
率で、単位は重量％である。
程でブロッキングに一般的に用いられるアロイの成分比
率で、単位は重量％である。
【００２０】
【表１】
【００２１】まず、アロイの使用頻度とＧａの含有率の
関係を図１に示す。このようにＧａの含有率は、使用頻
度の増加とともに減少していくことが分かる。使用条件
によってグラフの傾きは変わるが、使用頻度の増加とと
もにＧａの含有率が減少していくことに変わりはない。
アロイを構成する他の成分に比べ比重が小さいＧａは、
プラスチック眼鏡レンズの把持面と接するアロイの表面
層に集まりやすいため、当然のことながら把持面に付着
しやすくなる。通常、プラスチック眼鏡レンズの把持面
には保護テープが配置されており、研磨加工終了後には
保護テープはレンズから剥離され廃棄される。その結
果、保護テープ表面に付着したＧａも廃棄されるため、
その他の成分に比べて持ち出し量が多くなる。
関係を図１に示す。このようにＧａの含有率は、使用頻
度の増加とともに減少していくことが分かる。使用条件
によってグラフの傾きは変わるが、使用頻度の増加とと
もにＧａの含有率が減少していくことに変わりはない。
アロイを構成する他の成分に比べ比重が小さいＧａは、
プラスチック眼鏡レンズの把持面と接するアロイの表面
層に集まりやすいため、当然のことながら把持面に付着
しやすくなる。通常、プラスチック眼鏡レンズの把持面
には保護テープが配置されており、研磨加工終了後には
保護テープはレンズから剥離され廃棄される。その結
果、保護テープ表面に付着したＧａも廃棄されるため、
その他の成分に比べて持ち出し量が多くなる。
【００２２】一方、Ｇａの含有率が低下すると、レンズ
度数がプラス側へシフトしたりばらつきが大きくなり不
良の原因となる。図２（ａ）は、Ｇａの含有率を管理せ
ずに約３ヶ月間使用したアロイを用いてプラスチック眼
鏡レンズをブロッキングし、研磨加工した時のレンズ実
測度数値４の分布を示す。本例は、レンズ素材はＣＲ−
３９、レンズ度数はＳ−３．００Ｄの単焦点レンズを同
一条件で５枚製造した結果である。図２（ａ）に示すと
おり、レンズ度数は大きくばらつき、標準偏差は０．０
７５、良品率は６０％であった。この実験の際、アロイ
に含まれるＧａの割合を調べたところ０．０５重量％で
あった。
度数がプラス側へシフトしたりばらつきが大きくなり不
良の原因となる。図２（ａ）は、Ｇａの含有率を管理せ
ずに約３ヶ月間使用したアロイを用いてプラスチック眼
鏡レンズをブロッキングし、研磨加工した時のレンズ実
測度数値４の分布を示す。本例は、レンズ素材はＣＲ−
３９、レンズ度数はＳ−３．００Ｄの単焦点レンズを同
一条件で５枚製造した結果である。図２（ａ）に示すと
おり、レンズ度数は大きくばらつき、標準偏差は０．０
７５、良品率は６０％であった。この実験の際、アロイ
に含まれるＧａの割合を調べたところ０．０５重量％で
あった。
【００２３】一方、Ｇａを０．５重量％に成分管理した
アロイを使用した実験結果を図２（ｂ）、また、１．８
重量％に成分管理した時の実験結果を図２（ｃ）に示
す。図２（ａ）に比べ、レンズ度数実測値４のばらつき
は小さく、図２（ｂ）、図２（ｃ）の標準偏差はそれぞ
れ０．０４７と０．０２８で、良品率はともに１００％
であった。
アロイを使用した実験結果を図２（ｂ）、また、１．８
重量％に成分管理した時の実験結果を図２（ｃ）に示
す。図２（ａ）に比べ、レンズ度数実測値４のばらつき
は小さく、図２（ｂ）、図２（ｃ）の標準偏差はそれぞ
れ０．０４７と０．０２８で、良品率はともに１００％
であった。
【００２４】このように、Ｇａの含有率とレンズ度数の
ばらつきには相関が見られる。言い換えれば、Ｇａの含
有率を所定量に管理することで、アロイの収縮時の応力
を一定の幅に収めることが可能となる。そして、更に詳
細な実験を行った結果、その管理水準としては、Ｇａの
含有率が０．１重量％以上、２．０重量％以下になるよ
うに調整すること。更に望ましい水準としては、１．２
〜１．８重量％であることが分かった。
ばらつきには相関が見られる。言い換えれば、Ｇａの含
有率を所定量に管理することで、アロイの収縮時の応力
を一定の幅に収めることが可能となる。そして、更に詳
細な実験を行った結果、その管理水準としては、Ｇａの
含有率が０．１重量％以上、２．０重量％以下になるよ
うに調整すること。更に望ましい水準としては、１．２
〜１．８重量％であることが分かった。
【００２５】なお、Ｇａの含有率の調整は、Ｇａ単体、
もしくは新品アロイの補充によって行うことができる。
Ｇａは比重が小さいため、補充の際は十分に攪拌するす
る必要がある。また、ブロッキング前後のレンズ素材の
形状変化量のばらつきは、Ｇａの含有率を所定量に管理
しない場合に比べて約３分の１と小さく、必要最低限の
原料でレンズ素材を製造することができた。
もしくは新品アロイの補充によって行うことができる。
Ｇａは比重が小さいため、補充の際は十分に攪拌するす
る必要がある。また、ブロッキング前後のレンズ素材の
形状変化量のばらつきは、Ｇａの含有率を所定量に管理
しない場合に比べて約３分の１と小さく、必要最低限の
原料でレンズ素材を製造することができた。
【００２６】
【発明の効果】本発明の低融点合金によれば、Ｇａの成
分管理を行うことでアロイ収縮時の応力を一定に保つこ
とができる。また、本発明の低融点合金を用いることに
より、高い製造歩留まりで光学部品を研磨加工すること
が可能となる。
分管理を行うことでアロイ収縮時の応力を一定に保つこ
とができる。また、本発明の低融点合金を用いることに
より、高い製造歩留まりで光学部品を研磨加工すること
が可能となる。
【図１】アロイの使用頻度とＧａの含有率との関係を模
式的に表すグラフである。
式的に表すグラフである。
【図２】図２（ａ）は、成分管理していないアロイを用
いてブロッキングし研磨加工したレンズの度数分布を示
すグラフ。図２（ｂ）はＧａを０．５重量％に、図２
（ｃ）は１．８重量％にそれぞれ成分管理したアロイを
用いてブロッキングし研磨加工したレンズの度数分布を
示すグラフである。
いてブロッキングし研磨加工したレンズの度数分布を示
すグラフ。図２（ｂ）はＧａを０．５重量％に、図２
（ｃ）は１．８重量％にそれぞれ成分管理したアロイを
用いてブロッキングし研磨加工したレンズの度数分布を
示すグラフである。
【図３】アロイを用いたブロッキング形態を示す断面図
であり、図３（ａ）は アロイを流し込んだ状態を示す
断面図、図３（ｂ）はアロイが硬化し接着が完了した状
態を示す断面図である。
であり、図３（ａ）は アロイを流し込んだ状態を示す
断面図、図３（ｂ）はアロイが硬化し接着が完了した状
態を示す断面図である。
１ 狙い度数値ライン ２ 度数公差上限ライン ３ 度数公差下限ライン ４ レンズ実測度数値 １０ 保持具 １１ アロイ １２ アロイ成形用リング １３ 光学部品
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくともＢｉ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、及
びＧａを含む低融点合金において、Ｇａの含有率が所定
量に管理されたことを特徴とする低融点合金。 - 【請求項２】 請求項１記載の低融点合金において、前
記Ｇａの含有率が０．１．重量％以上、２．０重量％以
下であることを特徴とする低融点合金。 - 【請求項３】 請求項２記載の低融点合金において、前
記Ｇａの含有率が１．２〜１．８重量％であることを特
徴とする低融点合金。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載の低
融点合金を用いることを特徴とする光学部品の研磨方
法。 - 【請求項５】 請求項４記載の光学部品の研磨方法にお
いて、前記光学部品がプラスチックレンズであることを
特徴とする光学部品の研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001097536A JP2002294370A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 低融点合金およびこれを用いた光学部品の研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001097536A JP2002294370A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 低融点合金およびこれを用いた光学部品の研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002294370A true JP2002294370A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18951310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001097536A Withdrawn JP2002294370A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 低融点合金およびこれを用いた光学部品の研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002294370A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113881887A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-04 | 昆明理工大学 | 一种低熔点合金相变材料的制备方法 |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001097536A patent/JP2002294370A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113881887A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-04 | 昆明理工大学 | 一种低熔点合金相变材料的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080603 |