JP2012254919A - Lens blank, method for manufacturing the same and method for manufacturing lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、研磨を含む二次加工によりガラス製レンズを作製するためのレンズブランク及びその製造方法、並びに該レンズブランクを二次加工してレンズを製造する方法に関する。 The present invention relates to a lens blank for manufacturing a glass lens by secondary processing including polishing, a manufacturing method thereof, and a method of manufacturing a lens by secondary processing of the lens blank.
熔融ガラスからレンズ形状に近似した形状をもつレンズブランクと呼ばれる成形品を作製し、研削、研磨してレンズを作製する方法が知られており、その一例が特許文献１に記載されている。 A method is known in which a molded product called a lens blank having a shape approximate to a lens shape is made from molten glass, and a lens is produced by grinding and polishing. An example of this method is described in Patent Document 1.
レンズブランクからレンズを作製するには、まずレンズブランクの側面、すなわち、レンズのコバに加工される面を、カーブジェネレータと呼ばれる研削機のチャックで保持、固定し、ワーク（レンズブランク）と砥石とを反対方向に回転させて所要の曲率を有する球面に研削する。レンズブランクの両主表面を研削した後、精研削、研磨を行い、芯取りを行ってレンズに仕上げる。 In order to manufacture a lens from a lens blank, first, the side of the lens blank, that is, the surface to be processed into the edge of the lens is held and fixed by a chuck of a grinding machine called a curve generator, and a workpiece (lens blank) and a grindstone are fixed. Is rotated in the opposite direction and ground to a spherical surface having the required curvature. After grinding both main surfaces of the lens blank, fine grinding and polishing are performed, and centering is performed to finish the lens.
ところで、望遠レンズの前玉、屈折型天体望遠鏡、双眼鏡などの対物側レンズには正のパワーをもつ大口径のガラスレンズが使用されているが、これらのレンズはコバが薄い。コバの薄いレンズを作るためのレンズブランクもコバに相当する部分は薄く、カーブジェネレータで研削する際、チャッキングが滑ってしまい研削がうまくいかない、あるいはガラスが破損するというトラブルが起こりやすい。 By the way, a large-diameter glass lens having a positive power is used for an objective lens such as a front lens of a telephoto lens, a refractive astronomical telescope, and binoculars, but these lenses have a thin edge. The lens blank for making a lens with a thin edge also has a thin portion corresponding to the edge, and when grinding with a curve generator, the chucking slips and the grinding is not successful or the glass is easily broken.
本発明は上記課題を解決し、良好な二次加工が可能なガラス製のレンズブランクとその製造方法、並びにレンズの製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a glass lens blank capable of performing good secondary processing, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a lens.
本発明は上記課題を解決する手段として、本発明に係るレンズブランクは、研磨を含む二次加工が施されてレンズに仕上げられるガラス製のレンズブランクにおいて、光学機能面に仕上げられる対向する二つの主表面と、前記二つの主表面を囲む側面とを備え、前記側面に一方の主表面側から他方の主表面側へと向かう凹部および／または凸部を有する構成としてある。 As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a lens blank according to the present invention, which is a glass lens blank that is subjected to secondary processing including polishing and finished into a lens. A main surface and a side surface surrounding the two main surfaces are provided, and the side surface has a concave portion and / or a convex portion from one main surface side to the other main surface side.
本発明に係るレンズブランクは、両凸形状、平凸形状、凸メニスカス形状のいずれかの形状を備えた構成としてもよい。 The lens blank according to the present invention may have a configuration having any one of a biconvex shape, a plano-convex shape, and a convex meniscus shape.
また、本発明に係るレンズブランクは、前記凹部または前記凸部が側面の全周に形成されている構成としてもよい。 Moreover, the lens blank which concerns on this invention is good also as a structure by which the said recessed part or the said convex part is formed in the perimeter of a side surface.
また、本発明に係るレンズブランクは、前記凸部と前記凹部が等間隔に全周にわたって形成されている構成としてもよい。 The lens blank according to the present invention may have a configuration in which the convex portions and the concave portions are formed at equal intervals over the entire circumference.
また、本発明に係るレンズブランクは、前記凹部または前記凸部が側面の一部に形成されている構成としてもよい。 The lens blank according to the present invention may have a configuration in which the concave portion or the convex portion is formed on a part of a side surface.
また、本発明に係るレンズブランクは、前記２つの主表面の各中心と交わる対称軸を有し、前記対称軸に対し前記凸部と前記凹部がともに一定の角度をなす構成としてもよい。 The lens blank according to the present invention may have a symmetry axis that intersects with the centers of the two main surfaces, and the convex portion and the concave portion both form a certain angle with respect to the symmetry axis.
また、本発明に係るレンズブランクは、前記対称軸に対して前記凸部のなす角が０〜６０度の範囲であり、前記対称軸と前記凹部のなす角が０〜６０度の範囲である構成としてもよい。 In the lens blank according to the present invention, an angle formed by the convex portion with respect to the symmetry axis is in a range of 0 to 60 degrees, and an angle formed by the symmetry axis and the concave portion is in a range of 0 to 60 degrees. It is good also as a structure.
また、本発明に係るレンズブランクは、前記凹部または凸部の間隔が０．５〜１．６ｍｍの範囲にある構成としてもよい。 Moreover, the lens blank which concerns on this invention is good also as a structure which the space | interval of the said recessed part or convex part exists in the range of 0.5-1.6 mm.
また、本発明に係るレンズブランクは、前記凸部の頂部が丸みを帯びている構成としてもよい。 Moreover, the lens blank which concerns on this invention is good also as a structure where the top part of the said convex part is roundish.
また、本発明に係るレンズブランクは、外径が３０〜１０５ｍｍの範囲であり、中心肉厚が５〜３０ｍｍの範囲にある構成としてもよい。 Moreover, the lens blank which concerns on this invention is good also as a structure which is the range whose outer diameter is 30-105 mm, and whose center thickness is 5-30 mm.
また、本発明に係るレンズブランクは、外縁部が中心肉厚より肉厚が薄い肉薄部であり、前記肉薄部の厚みが１〜２０ｍｍの範囲にある構成としてもよい。 Moreover, the lens blank which concerns on this invention is good also as a structure which an outer edge part is a thin part whose thickness is thinner than center thickness, and the thickness of the said thin part exists in the range of 1-20 mm.
また、本発明に係るレンズブランクは、中心肉厚ｔ１に対する肉薄部の厚みｔ２の比（ｔ２／ｔ１）が１／３０〜１／２の範囲にある構成としてもよい。 The lens blank according to the present invention may have a configuration in which the ratio (t2 / t1) of the thickness t2 of the thin portion to the center thickness t1 is in the range of 1/30 to 1/2.
また、本発明に係るレンズブランクは、外径φに対する肉薄部の厚さｔ２の比（ｔ２／φ）が１／１０５〜１／２の範囲にある構成としてもよい。 In addition, the lens blank according to the present invention may be configured such that the ratio (t2 / φ) of the thickness t2 of the thin portion to the outer diameter φ is in the range of 1/105 to 1/2.
また、本発明に係るレンズブランクの製造方法は、研磨を含む二次加工が施されてレンズに仕上げられるレンズブランクの製造方法において、一対の対向する押圧型と、内周面に一方の押圧型側から他方の押圧型へと向かう凹部および／または凸部を有する胴型を備えたプレス成形型により熔融ガラスをプレス成形し、前記一対の押圧型のプレス成形面と胴型の内周面をガラスに転写する方法としてある。 The lens blank manufacturing method according to the present invention is a lens blank manufacturing method in which secondary processing including polishing is performed to finish the lens, and a pair of opposing pressing dies and one pressing die on the inner peripheral surface. The molten glass is press-molded by a press mold having a body mold having a concave part and / or a convex part directed from the side to the other press mold, and the press molding surface of the pair of press dies and the inner peripheral surface of the cylinder mold are formed. As a method of transferring to glass.
また、本発明に係るレンズブランクの製造方法は、レンズレンズブランクを研削、研磨するレンズの製造方法において、上述したレンズブランクを用い、前記レンズブランクの側面を保持して主表面を研削する工程を含む方法とすることができる。 Moreover, the manufacturing method of the lens blank which concerns on this invention WHEREIN: In the manufacturing method of the lens which grinds | polishes and polishes a lens lens blank, the process which hold | maintains the side surface of the said lens blank and grinds the main surface is used. It can be set as the method of including.
また、本発明に係るレンズブランクの製造方法は、レンズレンズブランクを研削、研磨するレンズの製造方法において、上述したレンズブランクの製造方法によりレンズブランクを作製し、前記レンズブランクの側面を保持して主表面を研削する工程を含む方法とすることができる。 Moreover, the manufacturing method of the lens blank which concerns on this invention produces a lens blank with the manufacturing method of the lens blank mentioned above in the manufacturing method of the lens which grind | polishes and polishes a lens lens blank, and hold | maintains the side surface of the said lens blank. It can be set as the method including the process of grinding a main surface.
本発明によれば、良好な二次加工が可能なガラス製のレンズブランクとその製造方法、ならびにレンズの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the glass-made lens blank which can perform favorable secondary processing, its manufacturing method, and the manufacturing method of a lens can be provided.
（レンズブランク）
本発明のレンズブランクは、研磨を含む二次加工が施されてレンズに仕上げられるガラス製のレンズブランクにおいて、光学機能面に仕上げられる対向する二つの主表面と、前記二つの主表面を囲む側面とを備え、前記側面に一方の主表面側から他方の主表面側へと向かう凹部および／または凸部を有することを特徴とする。
(Lens blank)
The lens blank of the present invention is a glass lens blank that is subjected to secondary processing including polishing and is finished into a lens, and two opposing main surfaces that are finished to an optical functional surface, and a side surface that surrounds the two main surfaces And having a concave part and / or a convex part directed from one main surface side to the other main surface side on the side surface.
レンズブランクとは、作製しようとするレンズの形状に二次加工により除去する加工しろを加えた形状、すなわち、レンズの形状に近似する形状を備えたガラス成形体を意味する。
なお、レンズブランクは、プレス成形用素材とは異なり、ガラスを加熱して塑性変形させる熱間加工を施すためのガラス物品ではなく、冷間加工によりレンズを作製するための物品である。
The lens blank means a glass molded body having a shape obtained by adding a processing margin to be removed by secondary processing to the shape of the lens to be manufactured, that is, a shape that approximates the shape of the lens.
Note that, unlike a press molding material, a lens blank is not a glass article for performing hot working to heat and plastically deform glass, but an article for producing a lens by cold working.
上記レンズブランクの一例について図１を用いて説明する。図１は両凸レンズ用のレンズブランク１を、レンズに加工したときに光軸となる軸Ｃを含む断面を示したものである。 An example of the lens blank will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a cross section including an axis C that becomes an optical axis when a lens blank 1 for a biconvex lens is processed into a lens.
なお、レンズブランクをレンズに加工する際、レンズブランクの形状とレンズの形状が近似しているほうが、加工量を少なくすることができ、加工時間を短くすることができるほか、加工により除去されるガラスを少なくすることができるので、加工屑を少なくできるので、好ましい。このような理由から、両凸レンズ用のレンズブランクは両凸形状であることが好ましく、平凸レンズ用のレンズブランクは平凸形状であることが好ましく、凸メニスカスレンズ用のレンズブランクは凸メニスカス形状であることが好ましい。 When processing a lens blank into a lens, if the shape of the lens blank approximates that of the lens, the processing amount can be reduced, the processing time can be shortened, and the lens blank can be removed by processing. Since glass can be reduced, processing waste can be reduced, which is preferable. For this reason, it is preferable that the lens blank for the biconvex lens has a biconvex shape, the lens blank for the plano-convex lens preferably has a plano-convex shape, and the lens blank for the convex meniscus lens has a convex meniscus shape. Preferably there is.
ここで、軸Ｃは、レンズブランクの対称軸でもある。両凸形状のレンズブランクに限らず、平凸レンズ用のレンズブランク、凸メニスカスレンズ用のレンズブランクにおいても、軸Ｃはレンズブランクの対称軸となる。前記対称軸は、レンズブランクの２つの主表面の中心において、前記各主表面と交わる。すなわち、前記対称軸とそれぞれの主表面との交点が、それぞれの主表面の中心となる。図１において、第一面Ｒ１、第二面Ｒ２はレンズブランク１の主表面で、二次加工によりレンズの光学機能面に加工される。コバ４はレンズブランク１の側面に相当し、両凸レンズ用のレンズブランク１では軸Ｃおよび軸Ｃに近い部分、すなわち中心部が肉厚部２、コバ４に近い部分、すなわちレンズブランクの外縁部が肉薄部３となっている。
Here, the axis C is also the axis of symmetry of the lens blank. The axis C is the axis of symmetry of the lens blank not only in the biconvex lens blank but also in the plano-convex lens blank and the convex meniscus lens blank. The symmetry axis intersects each main surface at the center of the two main surfaces of the lens blank. That is, the intersection between the axis of symmetry and each main surface is the center of each main surface. In FIG. 1, a first surface R1 and a second surface R2 are main surfaces of the lens blank 1, and are processed into an optical functional surface of the lens by secondary processing. The
図２は、コバ４、すなわちレンズブランク１の側面の一部を拡大したものであり、下方が図１における第一面Ｒ１側、上方が第二面Ｒ２側である。図２に示すように、レンズブランク１の側面には、一方の主表面側、すなわち第一面Ｒ１側から、他方の主表面側、すなわち第二面Ｒ２側へと伸びる凸部５と凹部６が等間隔に全周にわたって形成されている。凸部５と凹部６はともに図示しない軸Ｃ、すなわちレンズブランクの対称軸に対し一定の角度をなすように形成されている。
2 is an enlarged view of a part of the side surface of the
このようにレンズブランク１の側面に凸部５と凹部６が存在することにより、レンズブランク１の側面をチャックにより保持し、レンズブランク１を軸Ｃの周りに回転させ、主表面を研削する際、レンズブランク１の側面（コバ４）とチャックとの間の実効的な摩擦を大きくすることができ、レンズブランク１とチャックとが滑ることなく主表面を研削することができる。
Thus, when the
凸部５と凹部６のそれぞれと軸Ｃ、すなわちレンズブランクの対称軸とのなす角は０〜６０度の範囲にすることが好ましい。角度が６０度以上であると上記実効的な摩擦を大きくすることが困難となる。
It is preferable that the angle formed between each of the
図３は、他のレンズブランク１の側面の一部を拡大したものである。この例では図示しない軸Ｃに対し一定の角度で等間隔に形成された複数の凹部６ａと、前記複数の凹部６ａと一定の角度で交差する複数の凹部６ｂとがレンズブランク１の側面に形成されている。凹部６ａ，６ｂで囲まれた部分が凸部５となる。図３に示す例においても、レンズブランク１の側面とチャックとの間の実効的な摩擦を大きくすることができる。また凹部６ａ，６ｂと軸Ｃ、すなわちレンズブランクの対称軸とのなす角は０〜６０度の範囲にすることが好ましい。
FIG. 3 is an enlarged view of a part of the side surface of another lens blank 1. In this example, a plurality of
本発明によれば、レンズブランク１の側面とチャックとの間の実効的な摩擦を大きくすることができるので、両凸レンズ、平凸レンズ、凸メニスカスレンズのようにレンズの中心肉厚に比べてコバ４の厚さが薄く、研削時にレンズブランク１の側面とチャックとの間で滑りが起こりやすい場合に本発明は好適である。このような観点から、本発明のレンズブランク１は、外縁部が中心肉厚より肉厚が薄い薄肉部になっている両凸形状、平凸形状、凸メニスカス形状のいずれかの形状を備えたものであることが好ましい。
また、図１を参照しながら両凸形状のレンズブランクについて説明した事項は、平凸形状のレンズブランクや凸メニスカス形状のレンズブランクについても適用することができる。
According to the present invention, since the effective friction between the side surface of the lens blank 1 and the chuck can be increased, the edge thickness compared to the center thickness of the lens such as a biconvex lens, a plano-convex lens, or a convex meniscus lens can be obtained. The present invention is suitable when the thickness of 4 is thin and slipping easily occurs between the side surface of the lens blank 1 and the chuck during grinding. From such a viewpoint, the lens blank 1 of the present invention has a biconvex shape, a plano-convex shape, or a convex meniscus shape in which the outer edge portion is a thin-walled portion whose thickness is thinner than the center thickness. It is preferable.
In addition, the matters described for the biconvex lens blank with reference to FIG. 1 can be applied to a plano-convex lens blank and a convex meniscus lens blank.
なお、レンズブランク１の材料となるガラスは特に限定されないが、低分散性と異常部分分散性を有し、色収差補正に適し、正のパワーを有する大口径のレンズの材料として好適なフツリン酸光学ガラスが特に好ましい材料である。
なお、レンズブランク１の外径φ、中心肉厚ｔ１、コバ４の肉厚に相当する肉薄部の厚みｔ２については特に限定はないが、各部位の寸法を例示すると、外径φは３０〜１０５ｍｍ、中心肉厚ｔ１は５〜３０ｍｍであり、両凸形状のレンズブランク、平凸形状のレンズブランク、凸メニスカス形状のレンズブランクにおいては、コバ４の肉厚に相当する肉薄部３の厚みｔ２は１〜２０ｍｍ程度である。また、中心肉厚ｔ１に対する肉薄部の厚みｔ２の比（ｔ２／ｔ１）は１／３０〜１／２、外径φに対する肉薄部３の厚さｔ２の比（ｔ２／φ）は１／１０５〜１／２程度である。
The glass used as the material of the lens blank 1 is not particularly limited, but is a fluorophosphate optical material that has low dispersion and anomalous partial dispersion, is suitable for correcting chromatic aberration, and is suitable as a material for large-diameter lenses having positive power. Glass is a particularly preferred material.
The outer diameter φ of the lens blank 1, the center thickness t1, and the thickness t2 of the thin portion corresponding to the thickness of the
凹部６あるいは凸部５の間隔は特に限定されるものではないが、例えば０．５〜１．６ｍｍ程度とすることができる。
凹部６あるいは凸部５はレンズブランク１の側面の全周に形成してもよいが、レンズブランク１とチャックの滑りを防止することができれば、レンズブランク１の側面の一部に形成してもよい。
なお、レンズブランク１の側面をチャッキングしたとき、側面に形成された凸部５の頂部が破損しないようにするため、前記凸部５の頂部は丸みを帯びていることが好ましい。
Although the space | interval of the recessed
The
In addition, when the side surface of the lens blank 1 is chucked, the top portion of the
さらに、レンズを実装、固定する際、コバ４を位置決め基準面に用いて固定精度を高める上から、芯取りなどの二次加工によって除去することになる加工しろよりも、レンズブランク１の側面に形成する凹部６の深さ、凸部５の高さ、あるいは凹部６と凸部５の高低差を小さく形成しておくことが好ましい。
レンズブランク１の側面の凹部６、凸部５は二次加工時の滑り防止部として機能する。
Further, when mounting and fixing the lens, the
The
（レンズブランクの製造方法）
本発明のレンズブランクの製造方法は、研磨を含む二次加工が施されてレンズに仕上げられるレンズブランクの製造方法において、一対の対向する押圧型と、内周面に一方の押圧型側から他方の押圧型へと向かう凹部および／または凸部を有する胴型を備えたプレス成形型により熔融ガラスをプレス成形し、前記一対の押圧型のプレス成形面と胴型の内周面をガラスに転写することを特徴とする。
(Lens blank manufacturing method)
The lens blank manufacturing method of the present invention is a lens blank manufacturing method in which secondary processing including polishing is performed to finish a lens. A pair of opposing pressing dies and an inner peripheral surface from one pressing die side to the other. The molten glass is press-molded by a press-molding die provided with a body mold having a concave part and / or a convex part toward the pressing mold, and the press-molding surface of the pair of press dies and the inner peripheral surface of the body mold are transferred to the glass. It is characterized by doing.
上記方法おいて使用するプレス成形型の一例の垂直断面を図４に示す。上型１０と下型２１とが一対の押圧型を構成し、下型２１は胴型２２にはめ込まれ金型２０を構成している。複数個の金型２０をターンテーブル上に配置し、ターンテーブルをインデックス回転して各金型２０を循環移送するが、図４には示さない熔融ガラス流出パイプの流出口の真下に停留した金型２０の下型成形面２１ａ上に流出口から流出する熔融ガラス流の先端を受け、シアブレードで熔融ガラス流を切断し、下型成形面２１ａ上にレンズブランク１の一個分に相当する熔融ガラス塊を取得する。次に熔融ガラス塊を載せた金型２０をインデックス回転により上型１０が上方で待機する位置に停留させ、上型１０および下型２１により熔融ガラス塊をプレスし、ガラスを上型１０、下型２１、胴型２２で囲まれる空間（キャビティー）に押し広げ、ガラスに上型成形面１０ａ、下型成形面２１ａ、胴型内周面の形状を転写するとともに、レンズブランク１に成形する。 FIG. 4 shows a vertical section of an example of a press mold used in the above method. The upper mold 10 and the lower mold 21 constitute a pair of pressing molds, and the lower mold 21 is fitted into the body mold 22 to constitute the mold 20. A plurality of molds 20 are arranged on the turntable, and the turntable is index-rotated to circulate and transfer the respective molds 20. However, the molds stopped just below the outlet of the molten glass outflow pipe not shown in FIG. Upon receiving the tip of the molten glass flow flowing out from the outlet on the lower mold forming surface 21a of the mold 20, the molten glass flow is cut with a shear blade, and the melt corresponding to one lens blank 1 is formed on the lower mold forming surface 21a. Get a glass lump. Next, the mold 20 on which the molten glass lump is placed is stopped at a position where the upper mold 10 waits upward by index rotation, the molten glass lump is pressed by the upper mold 10 and the lower mold 21, and the upper mold 10 and lower glass are pressed. It is spread over a space (cavity) surrounded by the mold 21 and the body mold 22, and the shapes of the upper mold molding surface 10 a, the lower mold molding surface 21 a, and the cylinder mold inner peripheral surface are transferred to the glass and molded into the lens blank 1. .
胴型２２の内周面には、図５に図示したように凹部５０と凸部６０とが形成されており、プレス成形によって胴型内周面の形状がレンズブランク１の側面としてガラスに転写されるので、胴型２２の内周面に形成した凹部５０がレンズブランク１の側面に凸部５を形成し、胴型２２の内周面に形成した凸部６０がレンズブランク１の側面に凹部６を形成する。
As shown in FIG. 5, a concave portion 50 and a convex portion 60 are formed on the inner peripheral surface of the barrel die 22, and the shape of the inner peripheral surface of the barrel die is transferred to the glass as the side surface of the lens blank 1 by press molding. Therefore, the concave portion 50 formed on the inner peripheral surface of the barrel mold 22 forms the
なお、プレス成形時のガラスの粘度は１ｄＰａ・ｓ〜１０３ｄＰａ・ｓ程度を目安とすればよい。プレス時間は３〜１００秒、プレス圧力は１５ＫＰａ〜６０ＫＰａを目安にすることができる。 In addition, the viscosity of the glass at the time of press molding may be about 1 dPa · s to 10 3 dPa · s. The press time can be 3 to 100 seconds, and the press pressure can be 15 KPa to 60 KPa as a guide.
次にプレス成形終了後、上型１０を上方へ退避し、金型２０を金型内のレンズブランク１とともに後段の停留位置へ順次移送する。この移送過程でレンズブランク１は冷却、固化し、金型から取り出されてアニールされる。
ターンテーブルを回転することにより、各金型２０で上記プロセスを実行することにより、熔融ガラスからレンズブランク１を次々と製造する。
Next, after the press molding is completed, the upper mold 10 is retracted upward, and the mold 20 is sequentially transferred to a subsequent stop position together with the lens blank 1 in the mold. In this transfer process, the lens blank 1 is cooled and solidified, taken out of the mold and annealed.
By rotating the turntable, the lens blank 1 is manufactured one after another from the molten glass by executing the above process in each mold 20.
このようにして作製したレンズブランク１の一例が図１に示すものである。ここで、第一面Ｒ１は下型成形面２１ａを転写して成形した面であり、第二面Ｒ２は上型成形面１０ａを転写して成形した面であり、コバ４は胴型２２の内周面を転写して成形した面である。
そして、レンズブランク１の側面には図２に示す凸部５と凹部６が形成される。
An example of the lens blank 1 thus produced is shown in FIG. Here, the first surface R1 is a surface formed by transferring the lower mold forming surface 21a, the second surface R2 is a surface formed by transferring the upper mold forming surface 10a, and the
And the
なお、下型成形面２１ａの外周と上型成形面１０ａの外周にテーパーを付けて、これらテーパーをガラスに転写することにより、第一面Ｒ１とコバ４の間と第二面Ｒ２とコバ４の間に面取り部を成形してもよい。レンズブランク１にこのような面取り部を設けることは、二次加工を含む後工程においてガラスの破損を防止する上で有効である。
In addition, by tapering the outer periphery of the lower mold forming surface 21a and the outer periphery of the upper mold forming surface 10a and transferring these tapers to glass, the first surface R1 and the
上記方法により、本発明のレンズブランク１を製造することができ、上述した発明の効果を得ることができる。
なお、レンズブランク１側面に図３に示す凸部５と凹部６ａ，６ｂを形成したい場合は、レンズブランク１側面の凹部６ａ，６ｂの形状、凸部５の形状をそれぞれ反転した形状の凸部６０と凹部５０を胴型内周面に形成すればよい。
また、胴型内周面の凹部５０、凸部６０を上型１０側から下型２１側に向かうように形成することにより、金型２０からレンズブランクを取り出しやすくなる。
By the above method, the lens blank 1 of the present invention can be manufactured, and the effects of the above-described invention can be obtained.
In addition, when it is desired to form the
Moreover, it becomes easy to take out the lens blank from the mold 20 by forming the concave portion 50 and the convex portion 60 on the inner peripheral surface of the body mold from the upper mold 10 side toward the lower mold 21 side.
（レンズの製造方法）
本発明のレンズの製造方法の第一の態様は、レンズブランクを研削、研磨するレンズの製造方法において、上記本発明のレンズブランクを用い、前記レンズブランク１の側面を保持して主表面を研削する工程を含むことを特徴とする。
(Lens manufacturing method)
A first aspect of the lens manufacturing method of the present invention is a lens manufacturing method for grinding and polishing a lens blank, and using the lens blank of the present invention, the side surface of the lens blank 1 is held and the main surface is ground. Including the step of:
本発明のレンズの製造方法の第二の態様は、レンズブランクを研削、研磨するレンズの製造方法において、上記本発明の方法によりレンズブランクを作製し、前記レンズブランクの側面を保持して主表面を研削する工程を含むことを特徴とする。 A second aspect of the lens manufacturing method of the present invention is a lens manufacturing method in which a lens blank is ground and polished. The lens blank is manufactured by the method of the present invention, and the side surface of the lens blank is held to hold the main surface. Including a step of grinding.
いずれの態様においても、レンズブランク１の側面を保持して主表面を研削する際、レンズブランク１の側面に形成された凹部６および／または凸部５により、レンズブランク１とレンズブランク１を保持する保持具、すなわちチャックの間の滑りを防止することができ、確実にレンズの形状を所望の形状に加工することができ、さらには、上記滑りによるガラスの破損を防止することができる。
In any embodiment, when the main surface is ground while holding the side surface of the lens blank 1, the lens blank 1 and the lens blank 1 are held by the
レンズブランク１の二次加工には公知の加工法を適用することができる。
すなわち、レンズブランク１の側面をカーブジェネレータの保持具、すなわち、チャックに固定し、レンズブランク１の主表面を球面研削、所謂、荒摺りを行う。二つの主表面の荒摺りを終えたら、二つの主表面に順次、砂掛けと呼ばれる精研削を施し、次いで研磨を実行して二つの光学機能面を形成する。それから、芯取りによりレンズブランク１の側面に相当する外周部を削り、光軸Ｃの周りに対称なレンズ形状に仕上げる。
A known processing method can be applied to the secondary processing of the lens blank 1.
That is, the side surface of the lens blank 1 is fixed to a holder of a curve generator, that is, a chuck, and the main surface of the lens blank 1 is subjected to spherical grinding, so-called roughing. When the roughing of the two main surfaces is finished, the two main surfaces are successively subjected to precision grinding called sanding, and then polishing is performed to form two optical functional surfaces. Then, the outer peripheral portion corresponding to the side surface of the lens blank 1 is shaved by centering to finish a symmetrical lens shape around the optical axis C.
この芯取りによって、レンズブランク１側面に形成した凹部６および／または凸部５を除去することが好ましい。すなわち、コバ４に前記凹部６、凸部５の無いレンズを作製することが好ましい。凹部６および／または凸部５を除去することにより、レンズを実装、固定する際、コバ４を位置決め基準面に用い、レンズの固定精度を高精度にすることができる。
そのためには、芯取りの加工しろよりも、凹部６の深さ、凸部５の高さ、あるいは凹部６と凸部５の高低差を小さく形成しておくことが好ましい。
It is preferable to remove the
For this purpose, it is preferable that the depth of the
このようにして、両凸レンズ、平凸レンズ、凸メニスカスレンズなどの各種球面レンズを高精度かつ高い生産性のもとに製造することができる。
なお、レンズの光学機能面には必要に応じて反射防止膜などをコートしてもよい。
In this manner, various spherical lenses such as a biconvex lens, a plano-convex lens, and a convex meniscus lens can be manufactured with high accuracy and high productivity.
The optical function surface of the lens may be coated with an antireflection film as necessary.
次に実施例に基づき、より詳細に説明する。 Next, based on an Example, it demonstrates in detail.
まず、フッ化物、リン酸塩、酸化物を秤量し、十分混合して調合原料とし、調合原料を坩堝に投入して加熱、熔融した後、清澄、均質化してフツリン酸ガラスの熔融ガラスを得た。
なお、このフツリン酸ガラスの屈折率ｎｄは１．４９７００、アッベ数νｄは８１．６１、ガラス転移温度は４５７℃である。
First, fluoride, phosphate and oxide are weighed and mixed thoroughly to prepare a raw material. After the raw material is charged into a crucible and heated and melted, it is clarified and homogenized to obtain a molten glass of fluorophosphate glass. It was.
The fluorophosphate glass has a refractive index nd of 1.49700, an Abbe number νd of 81.61, and a glass transition temperature of 457 ° C.
そして、図４に示すプレス成形型を用い、下型成形面２１ａ上に上記フツリン酸光学ガラスの熔融ガラスを流出し、図示しないシアブレードで熔融ガラス流を切断して下型成形面２１ａ上に熔融ガラス塊を得た。流出時の熔融ガラスの温度は６５０〜６８０℃である。次いで下型２１上の熔融ガラス塊を上型１０でプレスし、上型１０、下型２１、胴型２２で囲まれたキャビティー内にガラスを押し広げ、レンズブランク１を成形した。なお、胴型内周面には予め図５に示す凹部５０と凸部６０を形成しておいた。プレス成形後、上型１０を離型し、レンズブランク１が外力によって変形しない温度まで冷却されてから金型から取り出し、アニールした。 Then, using the press mold shown in FIG. 4, the molten glass of fluorophosphate optical glass flows out onto the lower mold molding surface 21a, and the molten glass flow is cut with a shear blade (not shown) to form on the lower mold molding surface 21a. A molten glass lump was obtained. The temperature of the molten glass at the time of outflow is 650-680 degreeC. Next, the molten glass lump on the lower die 21 was pressed with the upper die 10, and the glass was spread into a cavity surrounded by the upper die 10, the lower die 21, and the barrel die 22, thereby forming the lens blank 1. In addition, the recessed part 50 and the convex part 60 which were shown in FIG. After press molding, the upper mold 10 was released, and after the lens blank 1 was cooled to a temperature at which it was not deformed by an external force, it was removed from the mold and annealed.
なお、上型成形面１０ａ、下型成形面２１ａには輪帯状の凹凸を設け、レンズブランク１の主表面にその形状を転写した。このようにすることで、レンズブランク１の表面積を増加させ、レンズブランク１の主表面からの放熱を促進することにより、冷却過程におけるガラスのヒケによる形状精度の低下を防止した。なお、輪帯状の凹凸の高低差は二次加工によって除去される加工しろよりも小さくした。 The upper mold molding surface 10 a and the lower mold molding surface 21 a were provided with ring-shaped irregularities, and the shapes were transferred to the main surface of the lens blank 1. By doing in this way, the surface area of the lens blank 1 was increased, and the heat release from the main surface of the lens blank 1 was promoted, thereby preventing a reduction in shape accuracy due to glass sink marks during the cooling process. In addition, the height difference of the ring-shaped unevenness was made smaller than the machining allowance removed by the secondary machining.
なお、プレス成形時の圧力は１５．７ＫＰａ、プレス時間は１５秒、下型２１、胴型２２、上型１０の温度はそれぞれ４２０℃、４３０℃、４６０℃とした。下型２１、胴型２２はヒータによる加熱あるいは高周波誘導加熱によって上記温度に制御した。 The pressure at the time of press molding was 15.7 KPa, the press time was 15 seconds, and the temperatures of the lower die 21, the barrel die 22, and the upper die 10 were 420 ° C., 430 ° C., and 460 ° C., respectively. The lower mold 21 and the body mold 22 were controlled to the above temperatures by heating with a heater or high frequency induction heating.
このようにして外径φが５４．１ｍｍ、中心肉厚ｔ１が８．５ｍｍ、肉薄部の厚さｔ２が１．８ｍｍ、第一の主表面（第一面Ｒ１）の曲率半径が＋７４．５ｍｍ、第二の主表面（第二面Ｒ２）の曲率半径が＋３７０ｍｍのレンズブランク１を得た。第一の主表面と側面の間には０．５ｍｍの面取り、第二の主表面と側面の間には０．５ｍｍの面取りを設け、側面に形成した凹部６と凸部５の高低差は０．０６６〜０．０６８ｍｍ、凹部６と凸部５の間隔は０．９７７ｍｍピッチとした。側面に形成した凹部６と凸部５の高低差は後工程における芯取りによって除去される加工しろ０．５ｍｍよりも小さいため、芯取りによって凹部６および凸部５を完全に除去することができる。なお、加工しろが０．５ｍｍであることから、芯取りにより直径は１．０ｍｍ減少する。
In this way, the outer diameter φ is 54.1 mm, the center thickness t1 is 8.5 mm, the thickness t2 of the thin portion is 1.8 mm, and the radius of curvature of the first main surface (first surface R1) is +74.5 mm. A lens blank 1 having a curvature radius of +370 mm on the second main surface (second surface R2) was obtained. A chamfer of 0.5 mm is provided between the first main surface and the side surface, a 0.5 mm chamfer is provided between the second main surface and the side surface, and the height difference between the
プレス成形時、胴型の温度を上記温度に設定することにより、ガラスが胴型内周面に達すると急激に冷され粘度が上昇し、胴型内周面に形成した凹部５０の奥までガラスが入り込まないようにすることができる。その結果、レンズブランク１側面の凸部５の頂部は自由表面となりエッジ状ではなく丸みをつけることができる。
During press molding, by setting the temperature of the barrel mold to the above temperature, when the glass reaches the inner peripheral surface of the barrel mold, the glass is rapidly cooled to increase the viscosity, and the glass reaches the back of the recess 50 formed on the inner peripheral surface of the barrel mold. Can be prevented from entering. As a result, the top of the
上述のようにプレス成形型の温度を制御することにより、プレス成形からレンズブランク１の取り出しまでの金型２０の収縮量をガラスの収縮量よりも小さくすることができる。その結果、レンズブランク１が冷却する過程でレンズブランク１側面の凸部５が胴型内周面の凹部５０から外れやすくなり、金型２０からレンズブランク１をより容易に取り出すことができる。
このようにして図１に示す両凸レンズ用のレンズブランク１を作製した。
By controlling the temperature of the press mold as described above, the shrinkage amount of the mold 20 from the press molding to the removal of the lens blank 1 can be made smaller than the shrinkage amount of the glass. As a result, the
Thus, a lens blank 1 for a biconvex lens shown in FIG. 1 was produced.
次にレンズブランク１の側面をカーブジェネレータの保持具にチャッキングし、第一の主表面を研削し、次いでチャッキングを解除し、レンズブランク１を反転してから再度、側面を保持具でチャックし、第二の主表面を研削した。 Next, the side surface of the lens blank 1 is chucked to the holder of the curve generator, the first main surface is ground, then chucking is released, the lens blank 1 is reversed, and the side surface is chucked again by the holder. And the second main surface was ground.
二つの主表面を研削する際、ワーク（レンズブランク１）とチャックとの間での滑りは一度も発生しなかった。そのため、二つの主表面を所要の精度で球面研削することができた。
カーブジェネレータによる荒摺り後、二つの主表面に順次砂掛けと呼ばれる精研削を施し、さらに研磨を行い、レンズの光学機能面を形成した。
次に芯取りを行い、側面に形成した凹部と凸部を完全に除去した。
When grinding the two main surfaces, no slip occurred between the workpiece (lens blank 1) and the chuck. Therefore, the two main surfaces could be spherically ground with the required accuracy.
After roughing by the curve generator, the two main surfaces were successively subjected to precision grinding called sanding and further polished to form the optical function surface of the lens.
Next, centering was performed, and the concave and convex portions formed on the side surfaces were completely removed.
このようにして作製した両凸レンズをカメラのレンズ鏡筒に取り付け、撮影を行ったところ、高画質の映像、画像を得ることができた。 When the biconvex lens produced in this way was attached to the lens barrel of the camera and photographed, high-quality images and images could be obtained.
（比較例）
胴型内周面に凹部、凸部を設けず、レンズブランク側面に凹部、凸部を形成しない点を除き、上記実施例と同様にしてフツリン酸光学ガラスからなるレンズブランクを作製した。このレンズブランクを実施例と同様にカーブジェネレータの保持具に固定し、荒摺りを開始したところ、ワークと保持具とが滑ってしまい、加工を中断し、最初からやり直さなければならなくなった。
このように何度か同様の荒摺りを行ったところ、ワークと保持具との滑りによりワークが破損したり、ワークの取り付け角度が加工中に変ったことによると考えられる加工精度の低下が見られた。
(Comparative example)
A lens blank made of fluorophosphate optical glass was prepared in the same manner as in the above example, except that the concave and convex portions were not provided on the inner peripheral surface of the body mold and the concave and convex portions were not formed on the side surface of the lens blank. The lens blank was fixed to the holder of the curve generator in the same manner as in the example, and when roughing was started, the work and the holder slipped, and the machining was interrupted and it was necessary to start from the beginning.
When the same roughing was performed several times in this way, the workpiece was damaged due to slippage between the workpiece and the holder, and the machining accuracy decreased due to the change in the mounting angle of the workpiece during machining. It was.
本発明のレンズブランクは、良好な二次加工が可能なレンズブランクである。 The lens blank of the present invention is a lens blank capable of satisfactory secondary processing.
１ レンズブランク
２ 肉厚部
３ 肉薄部
４ コバ
Ｃ 光軸
Ｒ１ 第一面
Ｒ２ 第二面
１０ 上型
１０ａ 上型成形面
２０ 金型
２１ 下型
２１ａ 下型成形面
２２ 胴型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens blank 2 Thick part 3
Claims (5)
光学機能面に仕上げられる対向する二つの主表面と、前記二つの主表面を囲む側面とを備え、前記側面に一方の主表面側から他方の主表面側へと向かう凹部および／または凸部を有することを特徴とするレンズブランク。 In a lens blank made of glass that is subjected to secondary processing including polishing and finished to a lens,
Two opposing main surfaces finished to an optical functional surface, and a side surface surrounding the two main surfaces, and a concave portion and / or a convex portion heading from one main surface side to the other main surface side on the side surface A lens blank, comprising:
一対の対向する押圧型と、内周面に一方の押圧型側から他方の押圧型へと向かう凹部および／または凸部を有する胴型を備えたプレス成形型により熔融ガラスをプレス成形し、前記一対の押圧型のプレス成形面と胴型の内周面をガラスに転写することを特徴とするレンズブランクの製造方法。 In the manufacturing method of the lens blank in which secondary processing including polishing is performed to finish the lens,
The molten glass is press-molded with a pair of opposing pressing dies and a pressing die having a concave portion and / or a convex portion having a convex portion directed from the one pressing die side to the other pressing die on the inner peripheral surface, A method for producing a lens blank, comprising: transferring a pair of pressing mold press-molding surfaces and an inner peripheral surface of a body mold to glass.
請求項１または２に記載のレンズブランクを用い、前記レンズブランクの側面を保持して主表面を研削する工程を含むことを特徴とするレンズの製造方法。 In a lens manufacturing method for grinding and polishing a lens lens blank,
A method for producing a lens, comprising using the lens blank according to claim 1 or 2 and grinding a main surface while holding a side surface of the lens blank.
請求項３に記載のレンズブランクの製造方法によりレンズブランクを作製し、前記レンズブランクの側面を保持して主表面を研削する工程を含むことを特徴とするレンズの製造方法。 In a lens manufacturing method for grinding and polishing a lens lens blank,
A method for producing a lens, comprising: producing a lens blank by the method for producing a lens blank according to claim 3; and grinding a main surface while holding a side surface of the lens blank.
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