JP2616031B2 - レンズの成形方法 - Google Patents
レンズの成形方法Info
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- JP2616031B2 JP2616031B2 JP1203319A JP20331989A JP2616031B2 JP 2616031 B2 JP2616031 B2 JP 2616031B2 JP 1203319 A JP1203319 A JP 1203319A JP 20331989 A JP20331989 A JP 20331989A JP 2616031 B2 JP2616031 B2 JP 2616031B2
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- mold
- pressure
- lens
- lens material
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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
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレンズのプレス成形法に係わり、特に形状精
度及び面精度の優れたレンズの成形方法に関するもので
ある。
度及び面精度の優れたレンズの成形方法に関するもので
ある。
従来の技術 従来のレンズのプレス成形方法を、ガラスの場合につ
いて第４図〜第７図を用いて説明する。
いて第４図〜第７図を用いて説明する。
一般にプレス成形によってガラスレンズを製造する場
合、レンズ素材を所定の大きさに切断し、ガラス転移点
付近の温度まで予備加熱し、この加熱昇温されたレンズ
素材を型閉めしたときレンズの完成品とほぼ同一形状と
なるように加工された上型と下型の上下型の間に供給
し、所定の温度と圧力で加圧成形を行っている。
合、レンズ素材を所定の大きさに切断し、ガラス転移点
付近の温度まで予備加熱し、この加熱昇温されたレンズ
素材を型閉めしたときレンズの完成品とほぼ同一形状と
なるように加工された上型と下型の上下型の間に供給
し、所定の温度と圧力で加圧成形を行っている。
レンズ素材１の形状は、できる限り簡単な形状が製造
工程あるいは素材の加工の面でも望ましく、例えば第５
図に示されるような素材を所定の幅で切断した円柱体の
ものがある。しかしこの様な素材を用いて成形すると、
第６図に示す素材の角部６が最初に変形し、上型２及び
下型３と角部近傍がなじんでしまい、密閉空間７ができ
る。一旦密閉空間ができると、成形完了時迄密閉空間が
存在し、金型の加工面が素材に十分転写されず不良レン
ズとなる。
工程あるいは素材の加工の面でも望ましく、例えば第５
図に示されるような素材を所定の幅で切断した円柱体の
ものがある。しかしこの様な素材を用いて成形すると、
第６図に示す素材の角部６が最初に変形し、上型２及び
下型３と角部近傍がなじんでしまい、密閉空間７ができ
る。一旦密閉空間ができると、成形完了時迄密閉空間が
存在し、金型の加工面が素材に十分転写されず不良レン
ズとなる。
こういった未転写不良を防止する従来の方法について
第７図を用いて説明する。下型３は連結棒3aを介してベ
ース3bに固定されており、上型２は連結棒2aを介してピ
ストン棒2bに取り付けられている。素材１は加熱ヒータ
８により成形温度まで加熱される。所望の成形温度に達
した時点で、上型２がピストン９によって下降し素材と
接触する。その後上型が上下に振動加圧するが、例えば
サーボパルサ10を使ってこれを実行する。振動加圧は例
えば全加圧ストロークの９割まで行い、残りの１割を定
常加圧で成形する。全加圧ストロークに達したところで
通電をやめ、所望の温度に降温したところで型ストロー
クに達したところで通電をやめ、所望の温度に降温した
ところで型を開き、冷却後レンズを取り出す。上記一連
の成形プロフィールの中で全加圧ストロークの９割を振
動加圧することにより、従来発生していた未接触部分が
なくなるという効果が開示されている（例えば特開昭60
−246231号公報）。
第７図を用いて説明する。下型３は連結棒3aを介してベ
ース3bに固定されており、上型２は連結棒2aを介してピ
ストン棒2bに取り付けられている。素材１は加熱ヒータ
８により成形温度まで加熱される。所望の成形温度に達
した時点で、上型２がピストン９によって下降し素材と
接触する。その後上型が上下に振動加圧するが、例えば
サーボパルサ10を使ってこれを実行する。振動加圧は例
えば全加圧ストロークの９割まで行い、残りの１割を定
常加圧で成形する。全加圧ストロークに達したところで
通電をやめ、所望の温度に降温したところで型ストロー
クに達したところで通電をやめ、所望の温度に降温した
ところで型を開き、冷却後レンズを取り出す。上記一連
の成形プロフィールの中で全加圧ストロークの９割を振
動加圧することにより、従来発生していた未接触部分が
なくなるという効果が開示されている（例えば特開昭60
−246231号公報）。
発明が解決しようとする課題 従来の成形方法にあっては、レンズの形状を決定する
上型が成形途中すなわち加熱加圧工程中においてレンズ
素材と密着、型離れを繰り返すため、その際に空気を巻
き込み、軟化した素材に気泡がたまるという問題があっ
た。又、上記上型の挙動により、下型との位置合わせが
非常に難しく、成形レンズの両面の傾きを保証すること
が困難であった。又、同じく上記した上型の挙動によ
り、上型の温度が均一でなくなる為レンズ素材の温度分
布も不均一となり、成形レンズに大きなヒケを生ずる原
因となっていた。
上型が成形途中すなわち加熱加圧工程中においてレンズ
素材と密着、型離れを繰り返すため、その際に空気を巻
き込み、軟化した素材に気泡がたまるという問題があっ
た。又、上記上型の挙動により、下型との位置合わせが
非常に難しく、成形レンズの両面の傾きを保証すること
が困難であった。又、同じく上記した上型の挙動によ
り、上型の温度が均一でなくなる為レンズ素材の温度分
布も不均一となり、成形レンズに大きなヒケを生ずる原
因となっていた。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のレンズの成形方法
は、上型と下型とからなる成形型で、前記上型と下型の
間の空間に供給されたレンズ素材を加圧成形する方法に
於て、加熱加圧工程中に成形圧力を少なくとも一回以上
減圧するかもしくは零にし、加熱加圧工程終了後に成形
圧力を少なくとも一回以上減圧するかもしくは零にする
ことを特徴とするものである。金型とレンズ素材が常に
密着した状態で成形されることが望ましく、成形型の転
写面の半径Rmと上型と下型の空間に供給されたレンズ素
材の前記転写面に対向する面の半径Rgの関係がRg＞Rmで
ありレンズ素材は、円柱形状であるとき、特に効果があ
る。
は、上型と下型とからなる成形型で、前記上型と下型の
間の空間に供給されたレンズ素材を加圧成形する方法に
於て、加熱加圧工程中に成形圧力を少なくとも一回以上
減圧するかもしくは零にし、加熱加圧工程終了後に成形
圧力を少なくとも一回以上減圧するかもしくは零にする
ことを特徴とするものである。金型とレンズ素材が常に
密着した状態で成形されることが望ましく、成形型の転
写面の半径Rmと上型と下型の空間に供給されたレンズ素
材の前記転写面に対向する面の半径Rgの関係がRg＞Rmで
ありレンズ素材は、円柱形状であるとき、特に効果があ
る。
作用 上記のような構成であれば、金型のレンズ形状転写面
とレンズ素材との間に未接触部分を発生させる事なく成
形でき、又、上下型の軸ズレを防止でき、成形時のレン
ズの不均一な収縮をなくすることができる。
とレンズ素材との間に未接触部分を発生させる事なく成
形でき、又、上下型の軸ズレを防止でき、成形時のレン
ズの不均一な収縮をなくすることができる。
実施例 以下本発明の第一の一実施例について図面を参照しな
がら説明すると、第１図において、上型11は上型ツバ部
11cの大きさに合わせて座ぐりの入った加圧ステージ15
にはめ合わされ、ビス等で固定されている。下型12は下
型ツバ部12cの大きさに合わせて座ぐりの入った成形ス
テージ16にはめ合わされ、ビス等で固定されている。
又、加圧ステージ15と成形ステージ16は、上型11と下型
12の軸心が一致するような位置に正確に調整されてお
り、上型11が上下に移動した際にも軸心がずれることは
ない。加圧ステージ15及び成形ステージ16には図示して
いないが任意の温度に調整できる加圧源を内蔵してい
る。更に加圧ステージ15は、図示していないが例えば油
圧ポンプ等により加圧力が加えられ、上型11に正確に圧
力を伝え、任意の位置に停止することが可能であり、圧
力は成形途中に任意の圧力に減圧、或いは零にできるよ
うになっている。
がら説明すると、第１図において、上型11は上型ツバ部
11cの大きさに合わせて座ぐりの入った加圧ステージ15
にはめ合わされ、ビス等で固定されている。下型12は下
型ツバ部12cの大きさに合わせて座ぐりの入った成形ス
テージ16にはめ合わされ、ビス等で固定されている。
又、加圧ステージ15と成形ステージ16は、上型11と下型
12の軸心が一致するような位置に正確に調整されてお
り、上型11が上下に移動した際にも軸心がずれることは
ない。加圧ステージ15及び成形ステージ16には図示して
いないが任意の温度に調整できる加圧源を内蔵してい
る。更に加圧ステージ15は、図示していないが例えば油
圧ポンプ等により加圧力が加えられ、上型11に正確に圧
力を伝え、任意の位置に停止することが可能であり、圧
力は成形途中に任意の圧力に減圧、或いは零にできるよ
うになっている。
以上のように構成された成形装置を用いて、ガラス素
材を成形する方法を説明する。まず一般的な成形プロフ
ィールを第３図に示す。第３図は、横軸に時間、縦軸に
温度をとっている。成形は大きく分けて予備加熱工程，
加熱加圧工程，冷却加圧工程，冷却工程の４工程から成
っている。予備加熱工程に於て、まず金型及びレンズ素
材の温度を成形可能な温度まで昇温する。これを予備加
熱工程（Ａ）と称する。金型の温度分布が均一になった
ところで、金型に加圧力を加えレンズ素材を任意の厚さ
まで変形させる。これを加熱加圧工程あるいは均熱加圧
工程（Ｂ）と称する。レンズ素材を任意の厚さまで変形
し終った時点から加圧力を維持した状態で冷却にはい
る。これを冷却加圧工程（Ｃ）と称する。レンズ素材が
加圧に対して変形可能な温度まで冷却加圧を続けた後、
加圧力を開放し、圧力を零にする。そして更に冷却を続
ける。これを冷却工程（Ｄ）と称する。常温になったと
ころで金型を開いてレンズを取り出す。以上が一般的な
成形プロフィールである。
材を成形する方法を説明する。まず一般的な成形プロフ
ィールを第３図に示す。第３図は、横軸に時間、縦軸に
温度をとっている。成形は大きく分けて予備加熱工程，
加熱加圧工程，冷却加圧工程，冷却工程の４工程から成
っている。予備加熱工程に於て、まず金型及びレンズ素
材の温度を成形可能な温度まで昇温する。これを予備加
熱工程（Ａ）と称する。金型の温度分布が均一になった
ところで、金型に加圧力を加えレンズ素材を任意の厚さ
まで変形させる。これを加熱加圧工程あるいは均熱加圧
工程（Ｂ）と称する。レンズ素材を任意の厚さまで変形
し終った時点から加圧力を維持した状態で冷却にはい
る。これを冷却加圧工程（Ｃ）と称する。レンズ素材が
加圧に対して変形可能な温度まで冷却加圧を続けた後、
加圧力を開放し、圧力を零にする。そして更に冷却を続
ける。これを冷却工程（Ｄ）と称する。常温になったと
ころで金型を開いてレンズを取り出す。以上が一般的な
成形プロフィールである。
我々の成形方法は、以上に述べたような基本的な工程
をとりながら、前記課題を解決している。すなわち、レ
ンズ素材は第５図に示す様な円柱体であり、端面は鏡面
である。本実施例では直径5.5mm×長さ5.5mmの光学ガラ
スSF−６（ガラス移転点421℃、線膨張率100℃〜300℃
で97×10-7/℃）の円柱体を使用した。このレンズ素材
の下型12の転写面12aに端面が金型転写面と向き合うよ
うに、縦置きに供給した後加圧ステージが下降し、上型
11の転写面11aとガラス素材13はガラス素材の円周で線
接触する。このときレンズ素材には、加圧ステージの自
重が加わることになる。この状態で加圧ステージ15及び
成形ステージ16に内蔵された加熱源に通電し、レンズ素
材の温度が530℃になるまで加熱する。ここまでが前記
の予備加熱工程である。レンズ素材の温度が530℃にな
った時点でガラス素材の温度は、1010ポアズとなってい
る。そして次に油圧ポンプにより加圧ステージに圧力が
供給され、上型11がレンズ素材に押圧し始める。すなわ
ちこの時点から加熱加圧工程が始まる。この時の圧力は
2kg/mm以上が良い。加熱加圧工程中、所定の時間が経過
後一旦成形圧力を零にし、加圧ステージ15を上昇して上
型11の転写面11aとレンズ素材を離型する。前記圧力を
零にした時点で正圧になっていた金型転写面11a,12aと
レンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは常圧に戻る。
次に再び加圧ステージ15を下降し、金型11と転写面11b
及び金型12の転写面12bをレンズ素材と密着させる。こ
の時転写面11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11
b,12bは、加熱加圧工程開始直後の空間11b,12bよりも、
かなり小さに容積となっている。油圧ポンプにより再び
加圧ステージに圧力が供給され、上型11がレンズ素材を
押圧し始める。上型11が所定の位置まで下降した時点
で、加圧ステージ15が停止する。ここまでが加熱加圧工
程である。この時のレンズ素材の粘度は10ポアズとなっ
ている。加熱加圧工程終了時点では、レンズ素材には金
型転写面が完全に転写されていない部分があり閉じた空
間となっており、成形圧力によって内圧が高くなってい
る。加熱加圧工程終了時点で一旦成形圧力を零にし、加
圧ステージ15を上昇して上型11の転写面11aとレンズ素
材を離型する。前記圧力を零にする直前に、正圧になっ
ていた金型転写面11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる
空間11b,12bは常圧に戻る。次に再び加圧ステージ15を
下降し、金型11と転写面11b及び金型12の転写面12bをレ
ンズ素材と密着させる。この時転写面11a,12aとレンズ
素材端面で囲まれる空間11b,12bは、加熱加圧工程終了
時点の空間11b,12bよりも、更に小さい容積となってい
るか、或いはほとんどなくなっている。
をとりながら、前記課題を解決している。すなわち、レ
ンズ素材は第５図に示す様な円柱体であり、端面は鏡面
である。本実施例では直径5.5mm×長さ5.5mmの光学ガラ
スSF−６（ガラス移転点421℃、線膨張率100℃〜300℃
で97×10-7/℃）の円柱体を使用した。このレンズ素材
の下型12の転写面12aに端面が金型転写面と向き合うよ
うに、縦置きに供給した後加圧ステージが下降し、上型
11の転写面11aとガラス素材13はガラス素材の円周で線
接触する。このときレンズ素材には、加圧ステージの自
重が加わることになる。この状態で加圧ステージ15及び
成形ステージ16に内蔵された加熱源に通電し、レンズ素
材の温度が530℃になるまで加熱する。ここまでが前記
の予備加熱工程である。レンズ素材の温度が530℃にな
った時点でガラス素材の温度は、1010ポアズとなってい
る。そして次に油圧ポンプにより加圧ステージに圧力が
供給され、上型11がレンズ素材に押圧し始める。すなわ
ちこの時点から加熱加圧工程が始まる。この時の圧力は
2kg/mm以上が良い。加熱加圧工程中、所定の時間が経過
後一旦成形圧力を零にし、加圧ステージ15を上昇して上
型11の転写面11aとレンズ素材を離型する。前記圧力を
零にした時点で正圧になっていた金型転写面11a,12aと
レンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは常圧に戻る。
次に再び加圧ステージ15を下降し、金型11と転写面11b
及び金型12の転写面12bをレンズ素材と密着させる。こ
の時転写面11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11
b,12bは、加熱加圧工程開始直後の空間11b,12bよりも、
かなり小さに容積となっている。油圧ポンプにより再び
加圧ステージに圧力が供給され、上型11がレンズ素材を
押圧し始める。上型11が所定の位置まで下降した時点
で、加圧ステージ15が停止する。ここまでが加熱加圧工
程である。この時のレンズ素材の粘度は10ポアズとなっ
ている。加熱加圧工程終了時点では、レンズ素材には金
型転写面が完全に転写されていない部分があり閉じた空
間となっており、成形圧力によって内圧が高くなってい
る。加熱加圧工程終了時点で一旦成形圧力を零にし、加
圧ステージ15を上昇して上型11の転写面11aとレンズ素
材を離型する。前記圧力を零にする直前に、正圧になっ
ていた金型転写面11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる
空間11b,12bは常圧に戻る。次に再び加圧ステージ15を
下降し、金型11と転写面11b及び金型12の転写面12bをレ
ンズ素材と密着させる。この時転写面11a,12aとレンズ
素材端面で囲まれる空間11b,12bは、加熱加圧工程終了
時点の空間11b,12bよりも、更に小さい容積となってい
るか、或いはほとんどなくなっている。
次に冷却加圧工程に入る。すなわち加圧ステージ15及
び成形ステージ16に内蔵された加熱源への通電を停止
し、加圧ステージには加熱加圧工程と同様に、2kg/mm2
以上の圧力を圧力ポンプからの供給を継続する。430℃
迄冷却加圧を行った後圧力供給を停止し、成形圧力を再
び零にする。この時レンズ素材と型は密着した状態を保
っている。そして冷却工程に入る。すなわち型内のレン
ズの温度が常温になるまでレンズ素材と型が密着した状
態で放置しておき、その後加圧ステージを上昇し、型を
開いてレンズを取り出す。加熱加圧工程中と、加熱加圧
工程終了後、成形圧力を抜くことによって転写面11a,12
aとレンズ素材端面で囲まれる空気11b,12bは、ほとんど
なくなっている。まれに、冷却加圧工程の開始直前の時
点でなくならなかったレンズ素材端面の凹部は、冷却加
圧工程中にガラス素材の収縮に伴う流動により、更に小
さくなりほぼ完全に金型面が転写される。又、レンズ素
材の線膨張率が50×10-7/℃以上であれば、ガラス素材
の収縮による流動が充分に得られるため、レンズ表面の
凹部はなくなり易くなる。
び成形ステージ16に内蔵された加熱源への通電を停止
し、加圧ステージには加熱加圧工程と同様に、2kg/mm2
以上の圧力を圧力ポンプからの供給を継続する。430℃
迄冷却加圧を行った後圧力供給を停止し、成形圧力を再
び零にする。この時レンズ素材と型は密着した状態を保
っている。そして冷却工程に入る。すなわち型内のレン
ズの温度が常温になるまでレンズ素材と型が密着した状
態で放置しておき、その後加圧ステージを上昇し、型を
開いてレンズを取り出す。加熱加圧工程中と、加熱加圧
工程終了後、成形圧力を抜くことによって転写面11a,12
aとレンズ素材端面で囲まれる空気11b,12bは、ほとんど
なくなっている。まれに、冷却加圧工程の開始直前の時
点でなくならなかったレンズ素材端面の凹部は、冷却加
圧工程中にガラス素材の収縮に伴う流動により、更に小
さくなりほぼ完全に金型面が転写される。又、レンズ素
材の線膨張率が50×10-7/℃以上であれば、ガラス素材
の収縮による流動が充分に得られるため、レンズ表面の
凹部はなくなり易くなる。
以上の実施例では、加熱加圧工程中と、加熱加圧工程
終了時点に各々１回ずつ成形圧力を零にしたが、レンズ
素材の形状あるいは大きさによっては、加熱加圧工程中
と、加熱加圧工程終了時点に各々減圧するだけで、金型
転写面11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11a,12b
は常圧に戻るので、減圧するだけでも良い。更に、上型
11とレンズ素材は密着したままで成形圧力を零にするか
もしくは減圧すれば、レンズ素材の熱分布やエアーの巻
き込み防止の点で望ましい。
終了時点に各々１回ずつ成形圧力を零にしたが、レンズ
素材の形状あるいは大きさによっては、加熱加圧工程中
と、加熱加圧工程終了時点に各々減圧するだけで、金型
転写面11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11a,12b
は常圧に戻るので、減圧するだけでも良い。更に、上型
11とレンズ素材は密着したままで成形圧力を零にするか
もしくは減圧すれば、レンズ素材の熱分布やエアーの巻
き込み防止の点で望ましい。
本実施例のように、上型11とレンズ素材を成形圧力を
零にする際に離型すると、エアーの巻き込みが発生し、
レンズ素材表面の特に金型転写面が転写された良好な面
に小さな凹部が発生する場合があるが、冷却加圧工程時
に成形圧力を零にすることによって、凹部は完全になく
なるかあるいは、レンズ性能に影響のない大きさにな
る。本実施例では、加熱加圧工程中と加熱加圧工程終了
時点に所定の時間が経過後、一回圧力を零にしたが、レ
ンズ形状、寸法によっては二回以上実施すれば、効果が
大きい。
零にする際に離型すると、エアーの巻き込みが発生し、
レンズ素材表面の特に金型転写面が転写された良好な面
に小さな凹部が発生する場合があるが、冷却加圧工程時
に成形圧力を零にすることによって、凹部は完全になく
なるかあるいは、レンズ性能に影響のない大きさにな
る。本実施例では、加熱加圧工程中と加熱加圧工程終了
時点に所定の時間が経過後、一回圧力を零にしたが、レ
ンズ形状、寸法によっては二回以上実施すれば、効果が
大きい。
以下第二の一実施例について図面を参照しながら説明
すると、第２図において、本発明の成形方法に係わる成
形装置は、上型11と下型12の軸ずれをなくし、かつ所定
のレンズ厚になるように任意の高さに調整した胴型14と
前記上型，下型及び胴型で囲まれる空間に供給されたレ
ンズ素材13とを有している。レンズ素材は第５図に示す
ような円柱体であり、端面は鏡面である。この素材を両
端面が上下金型の転写面に接するように金型内に供給す
る。
すると、第２図において、本発明の成形方法に係わる成
形装置は、上型11と下型12の軸ずれをなくし、かつ所定
のレンズ厚になるように任意の高さに調整した胴型14と
前記上型，下型及び胴型で囲まれる空間に供給されたレ
ンズ素材13とを有している。レンズ素材は第５図に示す
ような円柱体であり、端面は鏡面である。この素材を両
端面が上下金型の転写面に接するように金型内に供給す
る。
15は加熱源を内蔵した加圧ステージであり、図示して
いないが例えば油圧ポンプ等により加圧力を加圧ステー
ジに伝えている。また加圧ステージは、成形途中に任意
の圧力に減圧あるいは零にできるようになっている。16
は加熱源を内蔵した成形ステージであり、固定されてい
る。
いないが例えば油圧ポンプ等により加圧力を加圧ステー
ジに伝えている。また加圧ステージは、成形途中に任意
の圧力に減圧あるいは零にできるようになっている。16
は加熱源を内蔵した成形ステージであり、固定されてい
る。
以上のように構成された成形装置を用いてガラス素材
を成形する方法を説明する。素材は直径4mm×長さ6mmの
光学ガラスSF−８（ガラス転移点420℃、線膨張率100℃
〜300℃で90×10/℃）の円柱体であり、この素材を下型
12の転写面12aに縦置きに供給し、その後上型11を胴型1
4に合わせて挿入し、レンズ素材に接触させる。その後
加熱源に通電してレンズ素材の温度を530℃に加熱する
（予備加熱工程）。レンズ素材の温度が530℃になった
時点で、レンズ素材の粘度は1010ポアズとなっている。
を成形する方法を説明する。素材は直径4mm×長さ6mmの
光学ガラスSF−８（ガラス転移点420℃、線膨張率100℃
〜300℃で90×10/℃）の円柱体であり、この素材を下型
12の転写面12aに縦置きに供給し、その後上型11を胴型1
4に合わせて挿入し、レンズ素材に接触させる。その後
加熱源に通電してレンズ素材の温度を530℃に加熱する
（予備加熱工程）。レンズ素材の温度が530℃になった
時点で、レンズ素材の粘度は1010ポアズとなっている。
次に加圧ステージに圧力が供給され上型11が素材を押
圧し始める（加熱加圧工程）。この時の圧力は2kg/mm2
以上が良い。レンズ素材が上型と下型とからなる加工型
と、上型と下型を位置決めする胴型と、前記上型と下型
と胴型で囲まれる空間に供給された際にできた上型11と
胴型14の間の隙間が加熱加圧中に完全になくなり、密着
するまでのストローク長を全加熱加圧ストロークと言
う。加熱加圧工程中、所定の時間が経過後一旦成形圧力
を零にし、加圧ステージ15を上昇して上型ツバ部11cか
ら離す。
圧し始める（加熱加圧工程）。この時の圧力は2kg/mm2
以上が良い。レンズ素材が上型と下型とからなる加工型
と、上型と下型を位置決めする胴型と、前記上型と下型
と胴型で囲まれる空間に供給された際にできた上型11と
胴型14の間の隙間が加熱加圧中に完全になくなり、密着
するまでのストローク長を全加熱加圧ストロークと言
う。加熱加圧工程中、所定の時間が経過後一旦成形圧力
を零にし、加圧ステージ15を上昇して上型ツバ部11cか
ら離す。
前記圧力を零にする直前、正圧になっていた金型転写
面11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは常
圧に戻る。次に再び加圧ステージ15を下降し、金型11の
ツバ部と加圧ステージ15を密着させる。成形圧力を零に
した時にも、金型11の転写面11b及び金型12の転写面12b
は、レンズ素材と密着したままである。この時転写面11
a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは、加熱
加圧工程開始直後の空間11b,12bよりも、かなり小さい
容積となっている。油圧ポンプにより再び加圧ステージ
に圧力が供給され、上型11がレンズ素材を押圧し始め
る。全加熱加圧ストロークを押圧したところで加熱加圧
工程を終了する。この時のレンズ素材の粘度は109ポア
ズとなっている。全加熱加圧ストロークを押圧した時点
すなわち、加圧加圧工程の終了時点では、レンズ素材に
は金型転写面が完全に転写されていない部分がある。次
に加熱加圧工程終了して所定の時間が経過後、一旦成形
圧力を零にし、加圧ステージ15を上昇して上型ツバ部11
cから離す。
面11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは常
圧に戻る。次に再び加圧ステージ15を下降し、金型11の
ツバ部と加圧ステージ15を密着させる。成形圧力を零に
した時にも、金型11の転写面11b及び金型12の転写面12b
は、レンズ素材と密着したままである。この時転写面11
a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは、加熱
加圧工程開始直後の空間11b,12bよりも、かなり小さい
容積となっている。油圧ポンプにより再び加圧ステージ
に圧力が供給され、上型11がレンズ素材を押圧し始め
る。全加熱加圧ストロークを押圧したところで加熱加圧
工程を終了する。この時のレンズ素材の粘度は109ポア
ズとなっている。全加熱加圧ストロークを押圧した時点
すなわち、加圧加圧工程の終了時点では、レンズ素材に
は金型転写面が完全に転写されていない部分がある。次
に加熱加圧工程終了して所定の時間が経過後、一旦成形
圧力を零にし、加圧ステージ15を上昇して上型ツバ部11
cから離す。
前記圧力を零にする直前、正圧になっていた金型転写
面11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは常
圧に戻る。次に再び加圧ステージ15を下降し、金型11の
ツバ部と加圧ステージ15を密着させる。成形圧力を零に
した時にも、金型11の転写面11b及び金型12の転写面12b
は、レンズ素材と密着したままである。この時転写面11
a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは、加熱
加圧工程終了時点の空間11b,12bよりも、かなり小さい
容積となっているか、あるいはほとんどなくなってい
る。次に冷却加圧工程に入る。430℃迄冷却加圧を行
う。まれにレンズ素材表面に、小さい凹部が冷却加圧工
程開始直前で残っている場合があるが、冷却加圧工程に
おいてレンズ素材の収縮による流動により、金型転写面
11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは完全
になくなる。又、レンズ素材の線膨張率が50×10/℃以
上であれば、レンズ素材の収縮による流動が充分に得ら
れるため、レンズ表面の凹部はなくなり易くなる。その
後圧力供給を停止し成形圧力を零にする。そして型内の
レンズの温度が室温になったところで型を開き、レンズ
を取り出す。
面11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは常
圧に戻る。次に再び加圧ステージ15を下降し、金型11の
ツバ部と加圧ステージ15を密着させる。成形圧力を零に
した時にも、金型11の転写面11b及び金型12の転写面12b
は、レンズ素材と密着したままである。この時転写面11
a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは、加熱
加圧工程終了時点の空間11b,12bよりも、かなり小さい
容積となっているか、あるいはほとんどなくなってい
る。次に冷却加圧工程に入る。430℃迄冷却加圧を行
う。まれにレンズ素材表面に、小さい凹部が冷却加圧工
程開始直前で残っている場合があるが、冷却加圧工程に
おいてレンズ素材の収縮による流動により、金型転写面
11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは完全
になくなる。又、レンズ素材の線膨張率が50×10/℃以
上であれば、レンズ素材の収縮による流動が充分に得ら
れるため、レンズ表面の凹部はなくなり易くなる。その
後圧力供給を停止し成形圧力を零にする。そして型内の
レンズの温度が室温になったところで型を開き、レンズ
を取り出す。
本実施例では、加圧ステージと上型ツバ部が固定され
ていず、型と素材が常に密着した状態で成形されるため
に、転写性が非常に向上する。
ていず、型と素材が常に密着した状態で成形されるため
に、転写性が非常に向上する。
以上の実施例では、加熱加圧工程中と加熱加圧工程終
了時点に成形圧力を各々１回ずつ零にしたが、レンズ素
材の大きさによっては各々減圧するだけで、金型転写面
11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは常圧
に戻るので、減圧するだけでも良い。第８図に示す成形
型の転写面の半径Rmと上型と下型の空間に供給されたレ
ンズ素材の前記転写面に対向する面の半径Rgの関係がRg
＞Rmであるとき、成形金型転写面とレンズ素材端面で囲
まれた閉じた空間ができるため、本実施例で行う成形方
法をとれば、特に効果がある。また、本実施例で使用し
た、第５図に示す円柱形状のレンズ素材を成形する場合
に特に有効である。又、レンズ厚を調整する胴型４は、
第２図のように上，下型と接している必要はなく、加圧
ステージ15及び成形ステージ16と密着する上，下型ツバ
部11c,12cの外側に、リング状の胴型あるいはブロック
状のスペーサを設けて加圧ステージ15と成形ステージ16
の間隔を調整する方法でも良い。又冷却加圧工程及び冷
却工程等の各工程を、別ステージに移動して行う型移動
方式を採用しても、全く同じ性能のレンズを得ることが
できる。
了時点に成形圧力を各々１回ずつ零にしたが、レンズ素
材の大きさによっては各々減圧するだけで、金型転写面
11a,12aとレンズ素材端面で囲まれる空間11b,12bは常圧
に戻るので、減圧するだけでも良い。第８図に示す成形
型の転写面の半径Rmと上型と下型の空間に供給されたレ
ンズ素材の前記転写面に対向する面の半径Rgの関係がRg
＞Rmであるとき、成形金型転写面とレンズ素材端面で囲
まれた閉じた空間ができるため、本実施例で行う成形方
法をとれば、特に効果がある。また、本実施例で使用し
た、第５図に示す円柱形状のレンズ素材を成形する場合
に特に有効である。又、レンズ厚を調整する胴型４は、
第２図のように上，下型と接している必要はなく、加圧
ステージ15及び成形ステージ16と密着する上，下型ツバ
部11c,12cの外側に、リング状の胴型あるいはブロック
状のスペーサを設けて加圧ステージ15と成形ステージ16
の間隔を調整する方法でも良い。又冷却加圧工程及び冷
却工程等の各工程を、別ステージに移動して行う型移動
方式を採用しても、全く同じ性能のレンズを得ることが
できる。
発明の効果 本発明は以上に説明した成形方法であるために、以下
に記載されるような効果を奏する。
に記載されるような効果を奏する。
成形途中に於て、加熱加圧工程中と加熱加圧工程終了
時点で一旦圧力供給を停止し、成形圧力を零にし、型内
の圧力を常圧に戻すことにより、従来発生していた空気
の巻き込みによる成形不良がなくなり、形状精度，面精
度共に優れたレンズを成形できる。また上下の金型とレ
ンズ素材が、冷却工程終了時点まで常に密着した状態で
成形が可能であるために、上下型の精度をそのままレン
ズ素材に転写できる。又、軸ズレも防止できる。更に上
下の金型とレンズ素材が冷却加圧工程終了時点まで常に
密着した状態で成形することが可能であるために、レン
ズの両面の傾きを成形ステージと加圧ステージ或いは、
金型と胴型によって容易に保障できる。金型とレンズ素
材が密着していることにより、金型からレンズ素材に伝
わる熱の温度分布が均一であり、レンズ素材の成形途中
の変形、及び冷却時の収縮が不均一とならないために形
状精度の良いレンズが得られる。一方、成形圧力を零に
するか減圧する際に、金型レンズ素材を離しても、冷却
加圧工程で成形圧力を零にするか減圧することにより、
所望のレンズ性能を得ることができる。レンズ素材の線
膨張率が100℃〜300℃で50×10-7/℃以上であれば、冷
却加圧成形の時、金型転写面の形状とレンズ素材の形状
のわずかなずれをなくすることができる。
時点で一旦圧力供給を停止し、成形圧力を零にし、型内
の圧力を常圧に戻すことにより、従来発生していた空気
の巻き込みによる成形不良がなくなり、形状精度，面精
度共に優れたレンズを成形できる。また上下の金型とレ
ンズ素材が、冷却工程終了時点まで常に密着した状態で
成形が可能であるために、上下型の精度をそのままレン
ズ素材に転写できる。又、軸ズレも防止できる。更に上
下の金型とレンズ素材が冷却加圧工程終了時点まで常に
密着した状態で成形することが可能であるために、レン
ズの両面の傾きを成形ステージと加圧ステージ或いは、
金型と胴型によって容易に保障できる。金型とレンズ素
材が密着していることにより、金型からレンズ素材に伝
わる熱の温度分布が均一であり、レンズ素材の成形途中
の変形、及び冷却時の収縮が不均一とならないために形
状精度の良いレンズが得られる。一方、成形圧力を零に
するか減圧する際に、金型レンズ素材を離しても、冷却
加圧工程で成形圧力を零にするか減圧することにより、
所望のレンズ性能を得ることができる。レンズ素材の線
膨張率が100℃〜300℃で50×10-7/℃以上であれば、冷
却加圧成形の時、金型転写面の形状とレンズ素材の形状
のわずかなずれをなくすることができる。
第１図と第２図は本発明の成形方法を実現するための成
形装置の断面図、第３図は一般的な成形プロフィールを
示した説明図、第４図〜第７図は従来の成形装置及びレ
ンズ素材の構造図、第８図は一般的な成形型とレンズ素
材の断面図である。 11……上型、11a……金型転写面、11b……空間、11c…
…上型ツバ部、12c……下型ツバ部、12……下型、12a…
…金型転写面、12b……空間、13……レンズ素材、14…
…胴型、15……加圧ステージ、16……成形ステージ。
形装置の断面図、第３図は一般的な成形プロフィールを
示した説明図、第４図〜第７図は従来の成形装置及びレ
ンズ素材の構造図、第８図は一般的な成形型とレンズ素
材の断面図である。 11……上型、11a……金型転写面、11b……空間、11c…
…上型ツバ部、12c……下型ツバ部、12……下型、12a…
…金型転写面、12b……空間、13……レンズ素材、14…
…胴型、15……加圧ステージ、16……成形ステージ。
Claims (4)
- 【請求項１】上型と下型とからなる成形型で、前記上型
と下型の空間に供給されたレンズ素材を加圧成形する方
法であって、加熱加圧工程中に成形圧力を少なくとも１
回以上減圧するか零にした後、再びもとの成形圧力に
し、加熱加圧工程了後に成形圧力を少なくとも１回以上
減圧するか零にした後、再びもとの成形圧力にすること
を特徴とするレンズの成形方法。 - 【請求項２】成形型の転写面の半径Rmと上型と下型の空
間に供給されたレンズ素材の前記転写面に対向する面の
半径Rgの関係がRg＞Rmであることを特徴とする請求項１
記載のレンズの成形方法。 - 【請求項３】レンズ素材は円柱硝材であることを特徴と
する請求項１記載のレンズの成形方法。 - 【請求項４】上下型とレンズ素材は常に接触した状態で
成形されることを特徴とする請求項１記載のレンズの成
形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203319A JP2616031B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | レンズの成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203319A JP2616031B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | レンズの成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0369522A JPH0369522A (ja) | 1991-03-25 |
| JP2616031B2 true JP2616031B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=16472052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1203319A Expired - Fee Related JP2616031B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | レンズの成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616031B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60246231A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-05 | Hitachi Ltd | レンズのプレス成形方法 |
| JPS6467312A (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-14 | Olympus Optical Co | Forming method for optical element |
-
1989
- 1989-08-04 JP JP1203319A patent/JP2616031B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0369522A (ja) | 1991-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |