JP2621941B2 - 光学素子の成形方法 - Google Patents
光学素子の成形方法Info
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- JP2621941B2 JP2621941B2 JP63200894A JP20089488A JP2621941B2 JP 2621941 B2 JP2621941 B2 JP 2621941B2 JP 63200894 A JP63200894 A JP 63200894A JP 20089488 A JP20089488 A JP 20089488A JP 2621941 B2 JP2621941 B2 JP 2621941B2
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- surface side
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B29/00—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
- C03B29/02—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a discontinuous way
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (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、光学素子の成形方法に関する。
既知のように、光学素子の成形方法として、ガラス素
材を成形可能な状態に加熱軟化し、この加熱軟化された
ガラス素材を上下成形型間に搬入して押圧成形する方法
が知られている。又、かかる成形方法の改良案として、
特開昭61−68331号公報に開示された技術が提案されて
いる。この技術は、ガラス素材を、ガラスレンズの完成
品よりもやや小さい曲率半径を有し、完成品と近似した
形状のレンズ形状ガラス素材に設定し、このガラス素材
を加熱軟化させて一対の成形型間に搬送して押圧成形
し、所望のレンズ完成品を製出するようにしたものであ
る。
材を成形可能な状態に加熱軟化し、この加熱軟化された
ガラス素材を上下成形型間に搬入して押圧成形する方法
が知られている。又、かかる成形方法の改良案として、
特開昭61−68331号公報に開示された技術が提案されて
いる。この技術は、ガラス素材を、ガラスレンズの完成
品よりもやや小さい曲率半径を有し、完成品と近似した
形状のレンズ形状ガラス素材に設定し、このガラス素材
を加熱軟化させて一対の成形型間に搬送して押圧成形
し、所望のレンズ完成品を製出するようにしたものであ
る。
上記方法によれば、ガラス素材の形状がガラスレンズ
を完成品とほぼ同一であるので、プレス成形時における
ガラス素材の変形量が少なくなり、プレス時間の短縮化
が図れるものである。
を完成品とほぼ同一であるので、プレス成形時における
ガラス素材の変形量が少なくなり、プレス時間の短縮化
が図れるものである。
上記従来の成形方法は、ガラス素材を加熱軟化し、加
熱軟化後のガラス素材を一対の成形型間に搬送して成形
するものであるが、加熱軟化処理されたガラス素材は成
形型間に搬送される工程中に自重のために変形を生じて
しまうという問題点があった。そのために、ガラス素材
を完成品と近似した形状のレンズ形状ガラス素材に設定
しておいても、押圧成形直前（プレス成形直前）のガラ
ス素材形状がレンズ完成品の形状に対して近似した形状
ではなくなってしまうという問題点が生じていた。かか
る問題点を有するために、上記従来の成形方法では良好
なる成形品を製出できない場合があり、又、所望する良
好なレンズ完成品を得ようとすると、成形条件に高負荷
がかかってしまい、成形型の寿命の低下，成形サイクル
タイムの長時間化等を招来する結果となっていた。
熱軟化後のガラス素材を一対の成形型間に搬送して成形
するものであるが、加熱軟化処理されたガラス素材は成
形型間に搬送される工程中に自重のために変形を生じて
しまうという問題点があった。そのために、ガラス素材
を完成品と近似した形状のレンズ形状ガラス素材に設定
しておいても、押圧成形直前（プレス成形直前）のガラ
ス素材形状がレンズ完成品の形状に対して近似した形状
ではなくなってしまうという問題点が生じていた。かか
る問題点を有するために、上記従来の成形方法では良好
なる成形品を製出できない場合があり、又、所望する良
好なレンズ完成品を得ようとすると、成形条件に高負荷
がかかってしまい、成形型の寿命の低下，成形サイクル
タイムの長時間化等を招来する結果となっていた。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもの
であって、加熱軟化処理されたガラス素材が自重により
大きく変形するという点に着目し、押圧成形直前のガラ
ス素材形状が所望のレンズ形状に対して近似した形状と
なるようにガラス素材の形状を設定して成形条件の負荷
の低減，及び良好なるレンズ完成品を製出しうるように
した光学素子の成形方法を提供すること目的とする。
であって、加熱軟化処理されたガラス素材が自重により
大きく変形するという点に着目し、押圧成形直前のガラ
ス素材形状が所望のレンズ形状に対して近似した形状と
なるようにガラス素材の形状を設定して成形条件の負荷
の低減，及び良好なるレンズ完成品を製出しうるように
した光学素子の成形方法を提供すること目的とする。
本願発明に係る光学素子の成形方法は、加熱軟化した
ガラス素材を上下一対の成形型間に搬送してガラス素材
の上面及び下面を押圧成形する光学素子の成形方法にお
いて、加熱軟化したときのガラス素材の自重による上面
側及び下面側の形状変化量を予め、所望の光学素子の形
状に対し、上面側は前記上面側の形状変化量を加え、下
面側は前記下面側の形状変化量を減じた形状のガラス素
材を形設し、前記形設したガラス素材を前記押圧成形す
ることを特徴とするものである。
ガラス素材を上下一対の成形型間に搬送してガラス素材
の上面及び下面を押圧成形する光学素子の成形方法にお
いて、加熱軟化したときのガラス素材の自重による上面
側及び下面側の形状変化量を予め、所望の光学素子の形
状に対し、上面側は前記上面側の形状変化量を加え、下
面側は前記下面側の形状変化量を減じた形状のガラス素
材を形設し、前記形設したガラス素材を前記押圧成形す
ることを特徴とするものである。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について詳細
に説明する。
に説明する。
（第１実施例） 第１図は、本発明に係る光学素子の成形方法の第１実
施例（他の実施例も同一のものを使用）を実施するため
の成形装置１の構成を示すものである。
施例（他の実施例も同一のものを使用）を実施するため
の成形装置１の構成を示すものである。
図において２で示すのは、被成形体であるガラス素材
で、本実施例においては一面側2aが球面、他面側2bが非
球面である両凸レンズを成形する場合のガラス素材を例
示している。ガラス素材２は、搬送治具3,搬送アーム４
を介して搬送自在の構成となっている。5,6で示すの
は、所定の成形面5a,6aを有する一対の成形型で、この
一対の成形型5,6の前方位置にはヒータ７を有する加熱
炉８が配備してある。
で、本実施例においては一面側2aが球面、他面側2bが非
球面である両凸レンズを成形する場合のガラス素材を例
示している。ガラス素材２は、搬送治具3,搬送アーム４
を介して搬送自在の構成となっている。5,6で示すの
は、所定の成形面5a,6aを有する一対の成形型で、この
一対の成形型5,6の前方位置にはヒータ７を有する加熱
炉８が配備してある。
次に、上記成形装置１を用いて所望の両凸レンズ（光
学素子）、例えば硝種BaSF−O8,球面側曲率半径Ｒ＝126
mm,非球面側近似球面曲率半径Ｒ＝36mm,有効口径（ED）
＝13.5mmの両凸レンズを成形する本発明の実施例につい
て説明する。
学素子）、例えば硝種BaSF−O8,球面側曲率半径Ｒ＝126
mm,非球面側近似球面曲率半径Ｒ＝36mm,有効口径（ED）
＝13.5mmの両凸レンズを成形する本発明の実施例につい
て説明する。
本実施例においては、まず、押圧成形に最も適した形
状、即ち、完成品の形状に近似した両凸レンズ（ガラス
素材）２を加工形成するのであるが、このガラス素材２
を形成する工程について説明する。
状、即ち、完成品の形状に近似した両凸レンズ（ガラス
素材）２を加工形成するのであるが、このガラス素材２
を形成する工程について説明する。
まず、研削，研摩加工にて一面側の曲率半径Ｒ＝126m
m,他面側の曲率半径Ｒ＝36mm,外径寸法φ＝16.5mmの両
凸面レンズ（両面共球面）を鏡面加工する。
m,他面側の曲率半径Ｒ＝36mm,外径寸法φ＝16.5mmの両
凸面レンズ（両面共球面）を鏡面加工する。
次に、この両凸レンズよりなるガラス素材２を、前記
他面側を上面にした状態で搬送治具３上に載置させ、こ
のガラス素材２を載置した搬送治具３を搬送アーム４に
て支持して加熱装置８内に搬送する。加熱装置８内の温
度は、実際の成形時の温度である730℃に設定してあ
る。加熱装置８内に搬入したガラス素材２を実際の成形
時の時間である２分間放置し、加熱軟化する。
他面側を上面にした状態で搬送治具３上に載置させ、こ
のガラス素材２を載置した搬送治具３を搬送アーム４に
て支持して加熱装置８内に搬送する。加熱装置８内の温
度は、実際の成形時の温度である730℃に設定してあ
る。加熱装置８内に搬入したガラス素材２を実際の成形
時の時間である２分間放置し、加熱軟化する。
ガラス素材２は、この加熱軟化により、一面側及び地
面側の中心が下方向に垂れ下がるように自重変形する。
面側の中心が下方向に垂れ下がるように自重変形する。
加熱軟化後、ガラス素材２を加熱装置から取り出して
冷却する。
冷却する。
そして、冷却後のガラス素材２の形状を微小形状測定
機にて測定し、所望の光学素子とのずれ量、即ち形状変
化量を求める。
機にて測定し、所望の光学素子とのずれ量、即ち形状変
化量を求める。
ずれ量は、ガラス素材２の下面（一面側）と上面（他
面側）とで個別に求めるものとし、一面側のずれ量は、
ガラス素材２の一面側の中心点とレンズ設計値の一面側
の中心点とを一致させた場合におけるレンズ設計値の一
面側からガラス素材２の一面側までの軸心方向の距離と
する。
面側）とで個別に求めるものとし、一面側のずれ量は、
ガラス素材２の一面側の中心点とレンズ設計値の一面側
の中心点とを一致させた場合におけるレンズ設計値の一
面側からガラス素材２の一面側までの軸心方向の距離と
する。
また、他面側のずれ量は、ガラス素材２の他面側の中
心点とレンズ設計値の他面側の中心点とを一致させた場
合における、レンズ設計値の他面側からガラス素材２の
他面側までの軸心方向の距離とする。このときの測定結
果を第２図に示す。第２図は、中心からのレンズ径方向
の位置を横軸にとり、レンズ設計値に対するずれ量を縦
軸にとって示したグラフ図であり、一面側（曲率半径12
6mm側）のグラフを一点鎖線にて、他面側（曲率半径36m
m側）のグラフを×印を付した破線にて示してある。図
のグラフから判断できるように、ガラス素材２は加熱，
軟化処理により一面側は20μｍ程度の形状変化を生じ、
又、他面側は40μｍ程度の形状変化が生じている。本実
施例においては、他面側を上面にして加熱，軟化処理し
たので、一面側は曲率半径の小さくなる方向、他面側は
曲率半径の大きくなる方向にずれを生じることとなる。
心点とレンズ設計値の他面側の中心点とを一致させた場
合における、レンズ設計値の他面側からガラス素材２の
他面側までの軸心方向の距離とする。このときの測定結
果を第２図に示す。第２図は、中心からのレンズ径方向
の位置を横軸にとり、レンズ設計値に対するずれ量を縦
軸にとって示したグラフ図であり、一面側（曲率半径12
6mm側）のグラフを一点鎖線にて、他面側（曲率半径36m
m側）のグラフを×印を付した破線にて示してある。図
のグラフから判断できるように、ガラス素材２は加熱，
軟化処理により一面側は20μｍ程度の形状変化を生じ、
又、他面側は40μｍ程度の形状変化が生じている。本実
施例においては、他面側を上面にして加熱，軟化処理し
たので、一面側は曲率半径の小さくなる方向、他面側は
曲率半径の大きくなる方向にずれを生じることとなる。
以上の測定結果から、加熱軟化処理時のガラス素材２
の形状変化（レンズ設計値とのずれ量）が判るので、こ
のずれ量をガラス素材２の形状にフィードバックしてガ
ラス素材２を加工する。即ち、ガラス素材２を研削，研
摩加工する際に、一面側は、レンズ設計曲率半径Ｒ＝12
6mmのところ、20μｍの形状変化を見込み、レンズ設計
曲率半径に対して曲率半径の大きくなる方向に、言い換
えれば、一面側のレンズ設計値に対して上方向に20μｍ
のずれ量を加えて算出した曲率半径Ｒ＝133mmに設定し
て加工する。
の形状変化（レンズ設計値とのずれ量）が判るので、こ
のずれ量をガラス素材２の形状にフィードバックしてガ
ラス素材２を加工する。即ち、ガラス素材２を研削，研
摩加工する際に、一面側は、レンズ設計曲率半径Ｒ＝12
6mmのところ、20μｍの形状変化を見込み、レンズ設計
曲率半径に対して曲率半径の大きくなる方向に、言い換
えれば、一面側のレンズ設計値に対して上方向に20μｍ
のずれ量を加えて算出した曲率半径Ｒ＝133mmに設定し
て加工する。
また、もう一方の他面側は、レンズ設計近似曲率半径
Ｒ＝36mmのところ、40μｍの形状変化を見込み、レンズ
設計近似曲率半径に対して曲率半径の小さくなる方向
に、言い換えれば、一面側のレンズ設計値に対して上方
向に40μｍのずれ量を減じて算出した曲率半径Ｒ＝34.5
mmに設定して加工する。外径寸法φは、φ＝16.5mmに設
定する。
Ｒ＝36mmのところ、40μｍの形状変化を見込み、レンズ
設計近似曲率半径に対して曲率半径の小さくなる方向
に、言い換えれば、一面側のレンズ設計値に対して上方
向に40μｍのずれ量を減じて算出した曲率半径Ｒ＝34.5
mmに設定して加工する。外径寸法φは、φ＝16.5mmに設
定する。
上記のように、加熱軟化時の形状変化を見込んで鏡面
加工したガラス素材（両凸レンズ）２を、他面側を上に
した状態で搬送治具３上に載て、搬送アーム４を介して
加熱装置８内に搬送する。加熱装置８は730℃に設定し
てあり、この加熱装置８内にガラス素材２を２分間放置
し、その後加熱装置８から取り出して冷却する。そし
て、冷却後のガラス素材２を微小形状測定機にて形状測
定する。このときの測定結果を第３図に示す。第３図に
おける横軸と縦軸並びにグラフ図は第２図と同様に設定
した。図から明らかなように、加熱軟化処理によるレン
ズ設計値に対するずれ量は、一面側は２μｍ程度であ
り、又、他面側は1.5μｍ程度である。従って、形状変
化を見込んで加工形成したガラス素材２を加熱軟化した
際には、ほぼレンズ設計値曲率半径Ｒに近似した形状の
ガラス素材２となるので、上下成形型5,6に搬入する直
前のガラス素材２がレンズ設計値曲率半径に近似した形
状のガラス素材２となる。
加工したガラス素材（両凸レンズ）２を、他面側を上に
した状態で搬送治具３上に載て、搬送アーム４を介して
加熱装置８内に搬送する。加熱装置８は730℃に設定し
てあり、この加熱装置８内にガラス素材２を２分間放置
し、その後加熱装置８から取り出して冷却する。そし
て、冷却後のガラス素材２を微小形状測定機にて形状測
定する。このときの測定結果を第３図に示す。第３図に
おける横軸と縦軸並びにグラフ図は第２図と同様に設定
した。図から明らかなように、加熱軟化処理によるレン
ズ設計値に対するずれ量は、一面側は２μｍ程度であ
り、又、他面側は1.5μｍ程度である。従って、形状変
化を見込んで加工形成したガラス素材２を加熱軟化した
際には、ほぼレンズ設計値曲率半径Ｒに近似した形状の
ガラス素材２となるので、上下成形型5,6に搬入する直
前のガラス素材２がレンズ設計値曲率半径に近似した形
状のガラス素材２となる。
本実施例は、上記レンズ設計値曲率半径に近似した形
状のガラス素材２を、前述の条件下にて加熱軟化後の転
移点温度付近に加熱されている一対の上下成形型5,6間
に搬入して押圧成形するものである。
状のガラス素材２を、前述の条件下にて加熱軟化後の転
移点温度付近に加熱されている一対の上下成形型5,6間
に搬入して押圧成形するものである。
上記本実施例の方法により押圧成形した両凸レンズに
おける球面側の干渉縞と、非球面形状測定機により測定
した非球面側の測定結果をそれぞれ第４図a,bに示す。
非球面側のPV（形状からのずれの最大値）はPV＝0.152
μｍであった。ここで、本実施例の効果を明確にするた
めに、加熱軟化後の形状変化を見込むことなく加工形成
した両凸レンズ形状のガラス素材（両面共球面形状）を
本実施例と同一条件で押圧成形し、一面側が球面、他面
側が非球面のレンズを得た場合の測定結果を第５図a,b
に示す。即ち、第５図ａは、球面側の干渉縞を示すもの
であり、第５図ｂは非球面側の非球面形状の測定結果を
示すものである。この場合の非球面側のPVは、PV＝0.55
2μｍであった。
おける球面側の干渉縞と、非球面形状測定機により測定
した非球面側の測定結果をそれぞれ第４図a,bに示す。
非球面側のPV（形状からのずれの最大値）はPV＝0.152
μｍであった。ここで、本実施例の効果を明確にするた
めに、加熱軟化後の形状変化を見込むことなく加工形成
した両凸レンズ形状のガラス素材（両面共球面形状）を
本実施例と同一条件で押圧成形し、一面側が球面、他面
側が非球面のレンズを得た場合の測定結果を第５図a,b
に示す。即ち、第５図ａは、球面側の干渉縞を示すもの
であり、第５図ｂは非球面側の非球面形状の測定結果を
示すものである。この場合の非球面側のPVは、PV＝0.55
2μｍであった。
第５図a,bにて示すのは、従来技術と同様の方法にて
成形されたものと同様の測定結果であるが、両図の比較
からも明らかなように、同条件下での押圧成形において
は、本実施例の方法による成形品の方がより良好な転写
性が得られるものである。又、本実施例方法によれば成
形条件がより低条件となり、従って、成形型の寿命の延
命化及びそれに伴うレンズコストの低減化、プレス時
間，加熱時間の短縮による成形サイクルタイムの短時間
化が図れる等の効果が得られる。
成形されたものと同様の測定結果であるが、両図の比較
からも明らかなように、同条件下での押圧成形において
は、本実施例の方法による成形品の方がより良好な転写
性が得られるものである。又、本実施例方法によれば成
形条件がより低条件となり、従って、成形型の寿命の延
命化及びそれに伴うレンズコストの低減化、プレス時
間，加熱時間の短縮による成形サイクルタイムの短時間
化が図れる等の効果が得られる。
なお、ガラス素材２を得る手段については、研削，研
摩加工による場合に限られず、予めガラス材料を押圧成
形することによっても得られるものである。
摩加工による場合に限られず、予めガラス材料を押圧成
形することによっても得られるものである。
（第２実施例） 上記第１実施例では、硝材としてBaSF08を用いたが、
硝材としてBaSF2を用いた場合の例を第２実施例として
説明する。なお、ガラス素材２におけるその他の条件は
第１実施例と同一である。
硝材としてBaSF2を用いた場合の例を第２実施例として
説明する。なお、ガラス素材２におけるその他の条件は
第１実施例と同一である。
本実施例においても、第１実施例と同様にまず、一面
側の曲率半径Ｒ＝126mm,他面側の曲率半径Ｒ＝36mm,外
径寸法φ＝16.5mmの両凸レンズを研削，研摩加工し、こ
の両凸レンズを、実際の成形時の温度685℃に設定され
ている加熱装置８内に搬入し、実際の成形時の加熱時間
２分30秒間だけ加熱する。そして、その後、加熱装置８
より搬出して冷却し、冷却後の両凸レンズを微小形状測
定機により第１実施例と同様に形状測定する。この測定
結果を第６図に示す。第６図における横軸と縦軸並びに
各グラフ図は、第２図の場合と同様に設定した。
側の曲率半径Ｒ＝126mm,他面側の曲率半径Ｒ＝36mm,外
径寸法φ＝16.5mmの両凸レンズを研削，研摩加工し、こ
の両凸レンズを、実際の成形時の温度685℃に設定され
ている加熱装置８内に搬入し、実際の成形時の加熱時間
２分30秒間だけ加熱する。そして、その後、加熱装置８
より搬出して冷却し、冷却後の両凸レンズを微小形状測
定機により第１実施例と同様に形状測定する。この測定
結果を第６図に示す。第６図における横軸と縦軸並びに
各グラフ図は、第２図の場合と同様に設定した。
図から明らかなように、加熱，軟化により、両凸レン
ズの一面側は20μｍ程度，他面側は40μｍ程度の形状変
化を生じるので、このずれ量を実際の被成形体であるガ
ラス素材２の形状に第１実施例と同様にフィードバック
する。即ち、ガラス素材２を研削，研摩加工する際に、
一面側は、レンズ設計値Ｒ＝126mmに対して20μｍの形
状変化を見込んでＲ＝133に設定して加工し、他面側
は、レンズ設計近似球面Ｒ＝36mmに対して40μｍの形状
変化を見込んでＲ＝34.5mmに設定して加工する。外径寸
法φは、φ＝16.5mmである。
ズの一面側は20μｍ程度，他面側は40μｍ程度の形状変
化を生じるので、このずれ量を実際の被成形体であるガ
ラス素材２の形状に第１実施例と同様にフィードバック
する。即ち、ガラス素材２を研削，研摩加工する際に、
一面側は、レンズ設計値Ｒ＝126mmに対して20μｍの形
状変化を見込んでＲ＝133に設定して加工し、他面側
は、レンズ設計近似球面Ｒ＝36mmに対して40μｍの形状
変化を見込んでＲ＝34.5mmに設定して加工する。外径寸
法φは、φ＝16.5mmである。
上記のように加工（鏡面加工）したガラス素材２を、
前記両面共球面の両凸レンズと同一の条件にて加熱，軟
化処理した後、上下成形型5,6間に搬入して押圧成形す
るものである。
前記両面共球面の両凸レンズと同一の条件にて加熱，軟
化処理した後、上下成形型5,6間に搬入して押圧成形す
るものである。
本実施例のように、第１実施例とは硝材の異なるガラ
ス素材の成形に適用する場合にも、以下のような測定結
果から、第１実施例と同様と効果を奏しうるものであ
る。
ス素材の成形に適用する場合にも、以下のような測定結
果から、第１実施例と同様と効果を奏しうるものであ
る。
即ち、第７図は、加熱軟化後の形状変化を見込して加
工形成されたガラス素材２を、前述の両面共球面の両凸
レンズの場合と同一の条件にて加熱，冷却した後に、微
小形状測定機により形状測定した結果を示すものであ
る。第６図の場合と比較すれば、ずれ量の差が明確とな
るが、第７図の場合は一面側のレンズ設計値とのずれ量
は２μｍ程度であり、又、他面側の同ずれ量は1.5μｍ
程度であり、ほぼレンズ設計値曲率半径Ｒに近似した状
態となる。即ち、上下成形型5,6間に搬入される直前の
ガラス素材２の形状をレンズ設計値曲率半径Ｒに近似し
た形状にできるのである。かかるガラス素材２を押圧成
形した成形品における球面側の干渉縞と、非球面形状測
定機により測定した非球面側の測定結果をそれぞれ第８
図a,bに示す。非球面側のPVはPV＝0.137μｍであった。
又、加熱軟化後の形状を見込むことなく加工形成した両
凸レンズを加熱軟化した後に押圧成形した成形品におけ
る球面側の干渉縞と、非球面形状測定機により測定した
非球面側の測定結果をそれぞれ第９図a,bに示す。この
場合の非球面側のPVは、PV＝0.672μｍであった。
工形成されたガラス素材２を、前述の両面共球面の両凸
レンズの場合と同一の条件にて加熱，冷却した後に、微
小形状測定機により形状測定した結果を示すものであ
る。第６図の場合と比較すれば、ずれ量の差が明確とな
るが、第７図の場合は一面側のレンズ設計値とのずれ量
は２μｍ程度であり、又、他面側の同ずれ量は1.5μｍ
程度であり、ほぼレンズ設計値曲率半径Ｒに近似した状
態となる。即ち、上下成形型5,6間に搬入される直前の
ガラス素材２の形状をレンズ設計値曲率半径Ｒに近似し
た形状にできるのである。かかるガラス素材２を押圧成
形した成形品における球面側の干渉縞と、非球面形状測
定機により測定した非球面側の測定結果をそれぞれ第８
図a,bに示す。非球面側のPVはPV＝0.137μｍであった。
又、加熱軟化後の形状を見込むことなく加工形成した両
凸レンズを加熱軟化した後に押圧成形した成形品におけ
る球面側の干渉縞と、非球面形状測定機により測定した
非球面側の測定結果をそれぞれ第９図a,bに示す。この
場合の非球面側のPVは、PV＝0.672μｍであった。
両図の比較からも明らかなように、同条件下での押圧
成形においては、本実施例の方法による成形品の方がよ
り良好な転写性が得られるとともに成形条件がより低条
件となる。従って、本実施例の場合にも第１実施例と同
様の効果が得られるものである。
成形においては、本実施例の方法による成形品の方がよ
り良好な転写性が得られるとともに成形条件がより低条
件となる。従って、本実施例の場合にも第１実施例と同
様の効果が得られるものである。
（第３実施例） 本実施例は、片面非球面のメニカスレンズ（非球面側
曲率半径Ｒ＝40mm,球面側曲率半径Ｒ＝100mm,硝種SF10,
ED＝18mm）を成形する場合に適用した例を示す。
曲率半径Ｒ＝40mm,球面側曲率半径Ｒ＝100mm,硝種SF10,
ED＝18mm）を成形する場合に適用した例を示す。
まず、研削，研摩加工にて一面側の曲率半径Ｒ＝40m
m,他面側の曲率半径Ｒ＝100mm,外径寸法φ＝20.1mmのメ
ニスカスレンズを製作する。
m,他面側の曲率半径Ｒ＝100mm,外径寸法φ＝20.1mmのメ
ニスカスレンズを製作する。
次に、上記メニスカスレンズを、実際の成形時の温度
680℃に設定されている加熱装置８内に搬送し、実際の
成形時の加熱時間２分間だけ加熱した後搬出して冷却す
る。そして、冷却後のメニスカスレンズの形状を微小形
状測定機により第１実施例と同様に測定する。この測定
結果を第10図に示す。第10図における横軸と縦軸並びに
各グラフ図は、第２図の場合と同様に設定した。
680℃に設定されている加熱装置８内に搬送し、実際の
成形時の加熱時間２分間だけ加熱した後搬出して冷却す
る。そして、冷却後のメニスカスレンズの形状を微小形
状測定機により第１実施例と同様に測定する。この測定
結果を第10図に示す。第10図における横軸と縦軸並びに
各グラフ図は、第２図の場合と同様に設定した。
図から明らかなように、加熱，軟化により、メニスカ
スレンズの一面側は130μｍ程度、他面側は70μｍ程度
の形状変化を生ずるので、このずれ量を実際の被成形体
であるガラス素材２の形状に第１実施例と同様にフィー
ドバックする。即ち、ガラス素材２を研削，研摩加工す
る際に、一面側は、レンズ設計値近似球面曲率半径Ｒ＝
−40mmに対して130μｍの形状変化を見込んでＲ＝−44.
5mmに設定して加工し、他面側は、レンズ設計値曲率半
径Ｒ＝100に対して70μｍの形状変化を見込んでＲ＝116
mmに設定して加工する。外径寸法φ＝21.0mmである。
スレンズの一面側は130μｍ程度、他面側は70μｍ程度
の形状変化を生ずるので、このずれ量を実際の被成形体
であるガラス素材２の形状に第１実施例と同様にフィー
ドバックする。即ち、ガラス素材２を研削，研摩加工す
る際に、一面側は、レンズ設計値近似球面曲率半径Ｒ＝
−40mmに対して130μｍの形状変化を見込んでＲ＝−44.
5mmに設定して加工し、他面側は、レンズ設計値曲率半
径Ｒ＝100に対して70μｍの形状変化を見込んでＲ＝116
mmに設定して加工する。外径寸法φ＝21.0mmである。
上記のように加工（鏡面加工）したガラス素材２を、
前記メニスカスレンズ（第10図にて示す形状変化をもた
らしたメニスカスレンズ）の場合と同一の条件にて加
熱，軟化処理した後、上下成形型5,6間に搬入して押圧
成形するものである。
前記メニスカスレンズ（第10図にて示す形状変化をもた
らしたメニスカスレンズ）の場合と同一の条件にて加
熱，軟化処理した後、上下成形型5,6間に搬入して押圧
成形するものである。
本実施例の場合にも、以下に示す測定結果から第１実
施例と同様の効果を奏しうるものである。
施例と同様の効果を奏しうるものである。
即ち、第11図は、加熱，軟化後の形状変化を見込んで
加工形成されたガラス素材２を、第10図にて示す形状変
化をもたらしたメニスカスレンズの場合と同一の条件に
て加熱，冷却した後に、微小形状測定機により形状測定
した結果を示すものである。第10図の場合と比較すれ
ば、ずれ量の差が明確となるが、第11図の場合は一面側
のレンズ設計値とのずれ量は８μｍ程度であり、又、他
面側の同ずれ量は４μｍ程度であり、ほぼレンズ設計値
曲率半径Ｒに近似した状態となる。即ち、上下成形型5,
6間に搬入される直前のガラス素材２の形状を、レンズ
設計値曲率半径Ｒに近似した形状にできるのである。か
かるメニスカスレンズよりなるガラス素材２を押圧成形
した成形品における球面側の干渉縞と、非球面形状測定
機により測定した非球面側の測定結果をそれぞれ第12図
a,bに示す。非球面側のPVは、PV＝0.172μｍであった。
又、加熱軟化後の形状を見込むことなく加工形成した前
述のメニスカスレンズを加熱軟化した後に押圧成形した
成形品における球面側の干渉縞と、非球面形状測定機に
より測定した非球面側の測定結果をそれぞれ第13図a,b
に示す。この場合の非球面側のPVは、PV＝0.873μｍで
あった。
加工形成されたガラス素材２を、第10図にて示す形状変
化をもたらしたメニスカスレンズの場合と同一の条件に
て加熱，冷却した後に、微小形状測定機により形状測定
した結果を示すものである。第10図の場合と比較すれ
ば、ずれ量の差が明確となるが、第11図の場合は一面側
のレンズ設計値とのずれ量は８μｍ程度であり、又、他
面側の同ずれ量は４μｍ程度であり、ほぼレンズ設計値
曲率半径Ｒに近似した状態となる。即ち、上下成形型5,
6間に搬入される直前のガラス素材２の形状を、レンズ
設計値曲率半径Ｒに近似した形状にできるのである。か
かるメニスカスレンズよりなるガラス素材２を押圧成形
した成形品における球面側の干渉縞と、非球面形状測定
機により測定した非球面側の測定結果をそれぞれ第12図
a,bに示す。非球面側のPVは、PV＝0.172μｍであった。
又、加熱軟化後の形状を見込むことなく加工形成した前
述のメニスカスレンズを加熱軟化した後に押圧成形した
成形品における球面側の干渉縞と、非球面形状測定機に
より測定した非球面側の測定結果をそれぞれ第13図a,b
に示す。この場合の非球面側のPVは、PV＝0.873μｍで
あった。
両図の比較からも明らかなように、同条件下での押圧
成形においては、本実施例の方法による成形品の方がよ
り良好な転写性が得られるとともに成形条件がより低条
件となる。従って、本実施例の場合にも第１実施例と同
様の効果が得られるものである。
成形においては、本実施例の方法による成形品の方がよ
り良好な転写性が得られるとともに成形条件がより低条
件となる。従って、本実施例の場合にも第１実施例と同
様の効果が得られるものである。
以上のように、本発明に係る成形方法によれば、成形
条件の負荷の低減化を図れるとともに良好な形状の成形
品を得ることができ、又、成形型の寿命の延命化及びそ
れに伴うレンズコストの低減化，成形サイクルタイムの
短縮化等を図りうるものである。
条件の負荷の低減化を図れるとともに良好な形状の成形
品を得ることができ、又、成形型の寿命の延命化及びそ
れに伴うレンズコストの低減化，成形サイクルタイムの
短縮化等を図りうるものである。
第１図は、本発明に係る成形方法の各実施例を実施する
ための成形装置の構成説明図、 第２図，第３図は、本発明に係る方法の第１実施例にて
用いるガラス素材の形状を設定するためのグラフ図、 第４図a,b及び第５図a,bは、本発明の第１実施例の方法
により成形した成形品の形状の良好性を説明するための
説明図、 第６図，第７図は、本発明に係る方法の第２実施例にて
用いるガラス素材の形状を設定するためのグラフ図、 第８図a,b、第９図a,bは、本発明の第２実施例の方法に
より成形した成形品の形状の良好性を説明するための説
明図、 第10図，第11図は、本発明に係る方法の第３実施例にて
用いるガラス素材の形状を設定するためのグラフ図、 第12図a,b、第13図a,bは、本発明の第３実施例の方法に
より成形した成形品の形状の良好性を説明するための説
明図である。 ２……ガラス素材 5,6……上下成形型 ８……加熱装置
ための成形装置の構成説明図、 第２図，第３図は、本発明に係る方法の第１実施例にて
用いるガラス素材の形状を設定するためのグラフ図、 第４図a,b及び第５図a,bは、本発明の第１実施例の方法
により成形した成形品の形状の良好性を説明するための
説明図、 第６図，第７図は、本発明に係る方法の第２実施例にて
用いるガラス素材の形状を設定するためのグラフ図、 第８図a,b、第９図a,bは、本発明の第２実施例の方法に
より成形した成形品の形状の良好性を説明するための説
明図、 第10図，第11図は、本発明に係る方法の第３実施例にて
用いるガラス素材の形状を設定するためのグラフ図、 第12図a,b、第13図a,bは、本発明の第３実施例の方法に
より成形した成形品の形状の良好性を説明するための説
明図である。 ２……ガラス素材 5,6……上下成形型 ８……加熱装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−25233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−68331（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−60114（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−295448（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】加熱軟化したガラス素材を上下一対の成形
型間に搬送して、ガラス素材の上面及び下面を押圧成形
する光学素子の成形方法において、 加熱軟化したときのガラス素材の自重による上面側及び
下面側の形状変化量を予め求め、 所望の光学素子の形状に対し、上面側は前記上面側の形
状変化量を加え、 下面側は前記下面側の形状変化量を減じた形状のガラス
素材を形設し、 前記形設したガラス素材を前記押圧成形することを特徴
とする光学素子の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63200894A JP2621941B2 (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 光学素子の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63200894A JP2621941B2 (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 光学素子の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0251432A JPH0251432A (ja) | 1990-02-21 |
| JP2621941B2 true JP2621941B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=16432024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63200894A Expired - Fee Related JP2621941B2 (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 光学素子の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2621941B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6168331A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-08 | Hitachi Ltd | ガラスレンズのプレス成形方法 |
| JPH0686301B2 (ja) * | 1986-07-16 | 1994-11-02 | キヤノン株式会社 | 光学素子の加圧成形方法 |
| JPS6360114A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-16 | Olympus Optical Co Ltd | 光学素子の成形方法 |
| JPS63295448A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガラスレンズの成形方法 |
-
1988
- 1988-08-11 JP JP63200894A patent/JP2621941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0251432A (ja) | 1990-02-21 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |