JP2005053724A - レンズの成形方法及びレンズ用ガラス材料 - Google Patents
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Abstract
【課題】 離型時に割れや欠けが生じにくく、研磨等の二次的加工を必要としないレンズの成形方法と、そのレンズ用のガラス材料を提供する。
【解決手段】 上下に対向する雄型1と雌型2との間に、扁平な矩形板状のガラス材料11を配置し、真空中で加熱軟化させた状態で、雄型1と雌型2の成形面1a,2aをガラス材料11に押圧し、レンズ面をガラス材料11上に形成する。ガラス材料11の外形の寸法は、予め雌型2のキャビティの内法寸法dに可及的に合致させ、外周面の上縁に面取り11dを行い、重量を製品の重量と同等に設定する。
【選択図】図1
【解決手段】 上下に対向する雄型1と雌型2との間に、扁平な矩形板状のガラス材料11を配置し、真空中で加熱軟化させた状態で、雄型1と雌型2の成形面1a,2aをガラス材料11に押圧し、レンズ面をガラス材料11上に形成する。ガラス材料11の外形の寸法は、予め雌型2のキャビティの内法寸法dに可及的に合致させ、外周面の上縁に面取り11dを行い、重量を製品の重量と同等に設定する。
【選択図】図1
Description
この発明は、液晶プロジェクターディスプレイの光源装置等に使用される矩形板状のレンズの製造方法、特に、金型内に矩形板状のガラス材料を収容し、これを加熱軟化させた状態で、金型によりレンズ面を成形するレンズの成形方法と、そのレンズ用のガラス材料に関する。
従来一対の金型の間に固体状のガラス材料を配置して真空中で加熱軟化させた状態で、金型の成形面をガラス材料に押圧し、レンズ面を成形するレンズの成形方法が知られている(例えば特許文献1)。この成型方法においては、ガラス材料における金型の成形面が押圧される被成形面の両側に、面取部を予め形成するとともに、面取部の内側縁を金型の成形面の平坦部より内側で、かつ、光学有効面の外側となる位置に配置する。この方法では、金型の成形面の平坦部とガラス材料の面取部との間に、ガラス材料から揮発したガラス成分の逃げ道が形成されるため、揮発ガスが金型の成形面に残留して成形不良を生じることがないというものである。
上記従来の方法においては、バリの発生を避けがたく、わずかなバリが生じても、離型時に割れや欠けが生じ不良品となる難点がある。割れや欠けが生じない場合でも、研磨等の二次的加工を必要とする。
特開平11−116251号公報
上記従来の方法においては、バリの発生を避けがたく、わずかなバリが生じても、離型時に割れや欠けが生じ不良品となる難点がある。割れや欠けが生じない場合でも、研磨等の二次的加工を必要とする。
この発明は、離型時に割れや欠けが生じにくく、研磨等の二次的加工を必要としないレンズの成形方法と、そのレンズ用のガラス材料を提供することを目的としている。
この発明においては、上記課題を解決するため、上下に対向する雄型1と雌型2との間に、上下方向に扁平なほぼ矩形の板状のガラス材料11を配置し、このガラス材料11を真空中で加熱軟化させた状態で、雄型1と雌型2の成形面1a,2aをガラス材料11に押圧し、複数のレンズ面をガラス材料11上に形成するレンズの成形方法において、ガラス材料11を両型1,2間へ配置するに先立って、その上下面11c、11cと直交する外周面で構成される外形の寸法を雌型2のキャビティの内法寸法dに可及的に合致させる過程と、ガラス材料11の外周面の上縁に面取り11dを行う過程とを経て、ガラス材料11の重量を製品の重量と同等に設定する成形方法を採用した。
また、上記方法に使用するガラス材料11として、雄型1と雌型2にそれぞれ対向する上下面11c、11cと、これに直交する外周面とを有し、上下方向に扁平なほぼ矩形の板状のものを採用する。このガラス素材11は、外周面で構成される外形の寸法を雌型2のキャビティの内法寸法dと同等とし、外周面の上縁に面取り斜面11dを有し、重量を製品17の重量と同等とした。
また、上記方法に使用するガラス材料11として、雄型1と雌型2にそれぞれ対向する上下面11c、11cと、これに直交する外周面とを有し、上下方向に扁平なほぼ矩形の板状のものを採用する。このガラス素材11は、外周面で構成される外形の寸法を雌型2のキャビティの内法寸法dと同等とし、外周面の上縁に面取り斜面11dを有し、重量を製品17の重量と同等とした。
この発明のレンズの成形方法では、ガラス材料11の上下方向の寸法(厚さ寸法)cに部分的に誤差が存在しても、成形時に誤差部分が均等に広がって、面取部11dによってガラス材料11の外周上縁部分にできる型との隙間に吸収されるので、バリが生じることがなく、離型時の割れ、欠けが生じにくいし、研磨等の二次的加工をすることなく製品が完成できる。
図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図1はガラス材料を金型内に収容した状態を示す断面図、図2はガラス材料を成形している状態を示す断面図、図3はガラス材料の斜視図、図4はガラス材料の断面図、図5は製品であるレンズの正面図、図6は同平面図である。
この実施形態のレンズの成形方法では、図1、図2に示すように、矩形の平板状ガラス材料11を雄型1と雌型2とにより成形し、その後に研磨等の追加工程なしに、そのまま図5,6に示すレンズ17が完成される。
この実施形態のレンズの成形方法では、図1、図2に示すように、矩形の平板状ガラス材料11を雄型1と雌型2とにより成形し、その後に研磨等の追加工程なしに、そのまま図5,6に示すレンズ17が完成される。
この平板ガラス材料11は、図3,4に示すように、例えば、対向側面11a、11a間の幅a=41mm、側面11b、11b間の幅b=39mm、上下面11c、11c間の厚さc=2.5mmで、a,bは公差±0.05mm、cは公差±0.2mmの矩形平板材である。外周の各側面11a,11bと上面11cとの縁には、45°、1.25mmの面取り斜面11dが形成される。上下面11c、11cは鏡面となっている。なお、ガラス材料11の幅a,bに対応する雌型2のキャビティの内法寸法d(図1において外型22の内法寸法)は、それぞれ39.885mm,41.985mmとする。またガラス材料11の重量は、製品としてのレンズ17と同等とする。
一方、レンズ17を成形するための雄型1は、雌型2との対向面に成形面としての平坦部1aを有する。雌型2は、雄型1との対向面に、レンズ17の凸部17aを成形するための成形面としての多数の凹部2aが形成されている。この実施形態のレンズの成形方法では、上記のように予め加工された平板ガラス材料11が、図1に示すように、金型21内に収容される。金型21の矩形筒状の外型22内に、雄型1と雌型2とが配置され、雄型1と雌型2との間に平板ガラス材料11が収容される。
金型21は、真空成形装置の真空室内に配置され、真空引きされる。真空度が一定値に達したらヒーターによる加熱が開始される。金型21が所定の温度に達したら、サーボモータ駆動で雌型2が、所定の圧力で上昇動作を行う。加圧開始から5分でヒーターによる加熱が終了し、温度が降下する。そして、温度降下開始から所定時間で、雌型2の加圧が終了し、この加圧終了時点で温度が600℃以下にされる。この後、放冷して室温になったところで真空室内に大気が導入される。大気導入後に、金型21を真空室から取り出し、外型22から雄型1および雌型2を取り外す。雄型1と分離された雌型2に残された成形品をバキューム治具で離型し、所望のレンズ17が得られる。
上述したレンズの成形方法では、雄型1と雌型2とが押圧されると平板ガラス材料11の厚さ寸法cの部分的な誤差により不均等な伸びが生じる。この不均等な伸びは、最終的に面取部11aによる金型との隙間に吸収され、バリにならない。この結果、研磨のような後工程が不要となり、また離型時の割れや欠けを防止してレンズの不良率を大幅に低減することができた。成形できるレンズの形状は図示のものに限らない。複数個取りの型を用いることもできる。また種々の物性、特性を有する各種の光学ガラス材料について適用することができる。
1 雄型
1a 平坦部
2 雌型
2a 凹部
11 平板状ガラス材料
11a 対向側面
11b 他の対向側面
11c 上下面
11d 面取り斜面
17 レンズ
17a 凸部
21 金型
22 外型
a 幅
b 幅
c 厚さ
d 内法寸法
1a 平坦部
2 雌型
2a 凹部
11 平板状ガラス材料
11a 対向側面
11b 他の対向側面
11c 上下面
11d 面取り斜面
17 レンズ
17a 凸部
21 金型
22 外型
a 幅
b 幅
c 厚さ
d 内法寸法
Claims (2)
- 上下に対向する雄型と雌型との間に、上下方向に扁平なほぼ矩形の板状のガラス材料を配置し、このガラス材料を真空中で加熱軟化させた状態で、前記雄型と雌型の成形面を前記ガラス材料に押圧し、複数のレンズ面を前記ガラス材料上に形成するレンズの成形方法において、
前記両型間への配置に先立って、前記ガラス材料の上下面と直交する外周面で構成される外形の寸法を前記雌型のキャビティの内法寸法に可及的に合致させる過程と、前記ガラス材料の外周面の上縁に面取りを行う過程とを経て、前記ガラス材料の重量を製品の重量と同等に設定する過程とを含むことを特徴とするレンズの成形方法。 - 上下に対向する雄型と雌型との間に配置され、真空中で加熱軟化された状態で、前記雄型と雌型との接合により複数のレンズ面が形成されるガラス材料であって、
前記雄型と雌型にそれぞれ対向する上下面と、上下面と直交する外周面とを有し、上下方向に扁平なほぼ矩形の板状であり、前記外周面で構成される外形の寸法が前記雌型のキャビティの内法寸法と同等であり、外周面の上縁に面取り斜面を有し、重量が製品の重量と同等であることを特徴とするレンズ用ガラス材料。
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JP2003284713A JP2005053724A (ja) | 2003-08-01 | 2003-08-01 | レンズの成形方法及びレンズ用ガラス材料 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007147672A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Matsunami Glass Kogyo Kk | ガラスレンズ及びその製法 |
JP2012087050A (ja) * | 2012-01-27 | 2012-05-10 | Olympus Corp | レンズアレイの製造方法、成形型組立体 |
WO2013024891A1 (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | ガラスモールド用の成形金型、光学素子の製造方法、及び光学素子 |
WO2015156414A1 (ja) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | コニカミノルタ株式会社 | 光学素子及び撮像装置 |
CN109160717A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-01-08 | 深圳市森迪源气动设备制造有限公司 | 一种集成式工位模压方法 |
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2003
- 2003-08-01 JP JP2003284713A patent/JP2005053724A/ja active Pending
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