JP3060773B2 - 光学素子の成形用材料および成形方法 - Google Patents
光学素子の成形用材料および成形方法Info
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- JP3060773B2 JP3060773B2 JP5046313A JP4631393A JP3060773B2 JP 3060773 B2 JP3060773 B2 JP 3060773B2 JP 5046313 A JP5046313 A JP 5046313A JP 4631393 A JP4631393 A JP 4631393A JP 3060773 B2 JP3060773 B2 JP 3060773B2
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- 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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- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/72—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type
- C03B2215/73—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type with means to allow glass overflow in a direction perpendicular to the press axis
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高精度で光学性能良好
な光学素子をプレス成形により製造するための成形用材
料およびその成形方法に関するものである。
な光学素子をプレス成形により製造するための成形用材
料およびその成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学素子の成形方法としては、特開平３
ー５０１２６号公報に示されるように、光学素子形状に
精密に加工されたプレス面を持つ上下一対の成形型の間
に、予め所定の形状に加工された成形用材料を設置し、
成形用材料が変形可能な温度にまで昇温し、その後加圧
して成形用材料を変形させ、冷却して金型形状と同一形
状の光学素子を得る方法が提案されている。
ー５０１２６号公報に示されるように、光学素子形状に
精密に加工されたプレス面を持つ上下一対の成形型の間
に、予め所定の形状に加工された成形用材料を設置し、
成形用材料が変形可能な温度にまで昇温し、その後加圧
して成形用材料を変形させ、冷却して金型形状と同一形
状の光学素子を得る方法が提案されている。
【０００３】また、そこに用いられる光学素子の成形用
材料は、例えば特開昭６０ー２４６２３１号公報に記載
されているような、棒状のガラス材料を所定の長さで切
断し、その両端面を鏡面に加工した、図７（ａ）に示す
円柱体形状のものや、特開昭６１ー２６１２２５号公報
に記載さえているような、ガラスゴブを加工した図８
（ａ）に示す球形状のもの等が用いられている。
材料は、例えば特開昭６０ー２４６２３１号公報に記載
されているような、棒状のガラス材料を所定の長さで切
断し、その両端面を鏡面に加工した、図７（ａ）に示す
円柱体形状のものや、特開昭６１ー２６１２２５号公報
に記載さえているような、ガラスゴブを加工した図８
（ａ）に示す球形状のもの等が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の成形方法におい
て、もし、成形用材料が変形可能な温度（粘度）にまで
達していない状態でプレス成形を行った場合、成形用材
料と成形型との接触部分には大きな応力集中が発生し、
成形型に傷または変形が生じる。
て、もし、成形用材料が変形可能な温度（粘度）にまで
達していない状態でプレス成形を行った場合、成形用材
料と成形型との接触部分には大きな応力集中が発生し、
成形型に傷または変形が生じる。
【０００５】例えば、成形用材料として、図７（ａ）に
示す円柱体を用いてプレスを行う場合、プレスの初期に
おいては、図７（ｂ）に示すように円柱体のエッジ部分
Ａ、Ｂのみにプレス圧力が加わる。その結果、成形型の
上型、下型のプレス面において、円柱体のエッジ部分と
接触する部分では応力の集中が生じ、型に傷、または、
変形が生じる。そして、この変形を起こした成形型を用
いて引き続き成形を行うと、成形型の傷及び変形が、成
形後の光学素子に転写され、もしその傷及び変形が成形
型プレス面に創成された光学素子形状の光学機能有効領
域内に存在すると、成形された光学素子の光学性能は良
好でなく、成形型の使用ができなくなるという課題があ
る。
示す円柱体を用いてプレスを行う場合、プレスの初期に
おいては、図７（ｂ）に示すように円柱体のエッジ部分
Ａ、Ｂのみにプレス圧力が加わる。その結果、成形型の
上型、下型のプレス面において、円柱体のエッジ部分と
接触する部分では応力の集中が生じ、型に傷、または、
変形が生じる。そして、この変形を起こした成形型を用
いて引き続き成形を行うと、成形型の傷及び変形が、成
形後の光学素子に転写され、もしその傷及び変形が成形
型プレス面に創成された光学素子形状の光学機能有効領
域内に存在すると、成形された光学素子の光学性能は良
好でなく、成形型の使用ができなくなるという課題があ
る。
【０００６】ここで、光学機能有効領域とは、光学素子
において実際に素子に要求されている光学性能を生み出
すために最小限必要とされる領域のことである。特開平
４ー１９８０３３号公報に示されているように、プレス
成形において光学素子を製造する場合、成形型と成形用
材料との熱収縮率の違いにより金型形状と全く同一の形
状を成形転写することは困難であり、そのため、成形型
の加工の際に、成形型の形状加工領域を光学機能有効領
域よりも大きくし、その成形型を使用してプレス成形す
ることにより、最低限、光学機能有効領域を転写させ、
光学性能を確保するという方法をとっている。すなわ
ち、使用される成形型は通常、光学機能有効領域（光学
機能有効径）よりも大きな成形面（加工径）を持つ。
において実際に素子に要求されている光学性能を生み出
すために最小限必要とされる領域のことである。特開平
４ー１９８０３３号公報に示されているように、プレス
成形において光学素子を製造する場合、成形型と成形用
材料との熱収縮率の違いにより金型形状と全く同一の形
状を成形転写することは困難であり、そのため、成形型
の加工の際に、成形型の形状加工領域を光学機能有効領
域よりも大きくし、その成形型を使用してプレス成形す
ることにより、最低限、光学機能有効領域を転写させ、
光学性能を確保するという方法をとっている。すなわ
ち、使用される成形型は通常、光学機能有効領域（光学
機能有効径）よりも大きな成形面（加工径）を持つ。
【０００７】次に、成形用材料として、図８（ａ）の球
形状の成形素材を用いて成形を行う場合も、図８（ｂ）
に示すように中央部Ｃにおいて応力の集中による成形型
の傷あるいは変形といった問題が生じ、成形された光学
素子は十分な光学性能が得られず、成形型の使用ができ
なくなるという課題がある。
形状の成形素材を用いて成形を行う場合も、図８（ｂ）
に示すように中央部Ｃにおいて応力の集中による成形型
の傷あるいは変形といった問題が生じ、成形された光学
素子は十分な光学性能が得られず、成形型の使用ができ
なくなるという課題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に光学素子の成形方法としては、成形用材料を成形型の
上型と下型との間に挿入、設置する際に、成形用材料と
成形型の上型、成形用材料と成形型の下型との接触する
各々の領域が、成形型の上型、下型のプレス面に創成さ
れた光学素子形状の光学機能有効領域の外部に存在する
ように成形材料を設置し、その後に、成形用材料を加熱
軟化させてプレス成形することを特徴とするものであ
る。
に光学素子の成形方法としては、成形用材料を成形型の
上型と下型との間に挿入、設置する際に、成形用材料と
成形型の上型、成形用材料と成形型の下型との接触する
各々の領域が、成形型の上型、下型のプレス面に創成さ
れた光学素子形状の光学機能有効領域の外部に存在する
ように成形材料を設置し、その後に、成形用材料を加熱
軟化させてプレス成形することを特徴とするものであ
る。
【０００９】また、光学素子の成形用材料としては、成
形用材料を成形型の上型と下型との間に挿入した時に、
成形用材料と成形型の上型、成形用材料と成形型の下型
との接触する各々の領域が、成形型の上型と下型のプレ
ス面に創成された光学素子形状の光学機能有効領域の外
部となるような形状を有することを特徴とするものであ
る。
形用材料を成形型の上型と下型との間に挿入した時に、
成形用材料と成形型の上型、成形用材料と成形型の下型
との接触する各々の領域が、成形型の上型と下型のプレ
ス面に創成された光学素子形状の光学機能有効領域の外
部となるような形状を有することを特徴とするものであ
る。
【００１０】
【作用】上記した光学素子の成形方法により成形を行っ
た場合、成形用材料が変形可能な温度にまで達していな
い状態、すなわち、成形用材料が変形に十分な粘度に達
していない硬い状態でプレス成形を行っても、成形用材
料と成形体との接触領域で生じる応力の集中が成形型の
上型と下型のプレス面に創成された光学素子形状の光学
機能有効領域外に存在するため、もし、応力の集中によ
り成形型に傷あるいは変形を生じても、成形された光学
素子の光学性能には悪影響を及ぼさないし、その型も以
後使用可能である。
た場合、成形用材料が変形可能な温度にまで達していな
い状態、すなわち、成形用材料が変形に十分な粘度に達
していない硬い状態でプレス成形を行っても、成形用材
料と成形体との接触領域で生じる応力の集中が成形型の
上型と下型のプレス面に創成された光学素子形状の光学
機能有効領域外に存在するため、もし、応力の集中によ
り成形型に傷あるいは変形を生じても、成形された光学
素子の光学性能には悪影響を及ぼさないし、その型も以
後使用可能である。
【００１１】また、上記した光学素子の成形用材料を用
いて成形を行った場合も、成形用材料と成形体との接触
領域で生じる応力の集中が成形型の上型と下型のプレス
面に創成された光学素子形状の光学機能有効領域外に存
在するため、もし、応力の集中により成形型に傷あるい
は変形を生じても成形された光学素子の光学性能には悪
影響を及ぼさないし、その型も以後使用可能である。
いて成形を行った場合も、成形用材料と成形体との接触
領域で生じる応力の集中が成形型の上型と下型のプレス
面に創成された光学素子形状の光学機能有効領域外に存
在するため、もし、応力の集中により成形型に傷あるい
は変形を生じても成形された光学素子の光学性能には悪
影響を及ぼさないし、その型も以後使用可能である。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図１〜図３を
参照しながら説明する。各図中において、１ａ、１ｂは
成形用材料、２ａは成形型の上型、２ｂは成形型の下
型、３は胴型である。
参照しながら説明する。各図中において、１ａ、１ｂは
成形用材料、２ａは成形型の上型、２ｂは成形型の下
型、３は胴型である。
【００１３】（実施例１）本実施例の成形型２ａ、２ｂ
は、図１（ａ）に示されるように、共にそのプレス面形
状が、曲率半径４．０ｍｍ、深さ３．０ｍｍの球面形状
に精密加工されており、またその成形面の外径は７．７
ｍｍに加工され、そのうち光学機能有効領域は直径６．
４ｍｍ内の領域である。また、胴型の内径は１０．０ｍ
ｍとした。型材料は全て超硬合金である。
は、図１（ａ）に示されるように、共にそのプレス面形
状が、曲率半径４．０ｍｍ、深さ３．０ｍｍの球面形状
に精密加工されており、またその成形面の外径は７．７
ｍｍに加工され、そのうち光学機能有効領域は直径６．
４ｍｍ内の領域である。また、胴型の内径は１０．０ｍ
ｍとした。型材料は全て超硬合金である。
【００１４】また、ガラスの成形用材料１ａは、図１
（ｂ）に示されるように円柱体形状とし、その直径は、
上下型２ａ、２ｂ間に挿入して成形を行うときに、金型
と最初に当接する稜線部分即ち円柱体の端面のエッジ部
分が、成形型２ａ、２ｂの光学機能有効領域外となるよ
うに、上下成形型２ａ、２ｂの光学機能有効径６．４ｍ
ｍより大きい７．０ｍｍに加工したものを用いた。また
厚みは、６．４ｍｍ、材質は光学ガラスＳＦ−８（ガラ
ス転移点：４２０℃、線膨張率：９０×１０ー7／℃（１
００〜３００℃における））である。
（ｂ）に示されるように円柱体形状とし、その直径は、
上下型２ａ、２ｂ間に挿入して成形を行うときに、金型
と最初に当接する稜線部分即ち円柱体の端面のエッジ部
分が、成形型２ａ、２ｂの光学機能有効領域外となるよ
うに、上下成形型２ａ、２ｂの光学機能有効径６．４ｍ
ｍより大きい７．０ｍｍに加工したものを用いた。また
厚みは、６．４ｍｍ、材質は光学ガラスＳＦ−８（ガラ
ス転移点：４２０℃、線膨張率：９０×１０ー7／℃（１
００〜３００℃における））である。
【００１５】図１（ｃ）は、この成形用材料１ａを、成
形型２ａ、２ｂ、胴型３により形成されるキャビティー
内に設置した時の状態を示すものである。図に示される
ように、成形用材料１ａを、その端面のエッジ部分が、
成形型２ａ、２ｂの光学機能有効領域外になるように、
成形用材料１ａを成形型２ａ、２ｂのほぼ中心に設置し
た。
形型２ａ、２ｂ、胴型３により形成されるキャビティー
内に設置した時の状態を示すものである。図に示される
ように、成形用材料１ａを、その端面のエッジ部分が、
成形型２ａ、２ｂの光学機能有効領域外になるように、
成形用材料１ａを成形型２ａ、２ｂのほぼ中心に設置し
た。
【００１６】このように設置された状態で、成形温度：
４８０℃、プレス圧力：２．５ｋｇｆ／ｍｍ2という、
比較的低温度、高圧力で成形を行った。この成形条件で
は、成形用材料１ａが比較的高粘度であるために、成形
回数１００ショットにおいて成形型２ａ、２ｂのプレス
面を顕微鏡により観察したところ、上下型２ａ、２ｂの
直径７．１ｍｍの光学機能有効領域外の位置に、一筋の
同心円状の深い傷が観察されると共に、この傷は成形さ
れた光学素子の成形面に転写されていた。
４８０℃、プレス圧力：２．５ｋｇｆ／ｍｍ2という、
比較的低温度、高圧力で成形を行った。この成形条件で
は、成形用材料１ａが比較的高粘度であるために、成形
回数１００ショットにおいて成形型２ａ、２ｂのプレス
面を顕微鏡により観察したところ、上下型２ａ、２ｂの
直径７．１ｍｍの光学機能有効領域外の位置に、一筋の
同心円状の深い傷が観察されると共に、この傷は成形さ
れた光学素子の成形面に転写されていた。
【００１７】金型面におけるこの傷の直径は、成形用材
料１ａの直径にほぼ一致しており、プレス初期におい
て、金型と成形用材料１ａの稜線部分とが押圧すること
によって発生した応力集中により生じたものと考えられ
る。
料１ａの直径にほぼ一致しており、プレス初期におい
て、金型と成形用材料１ａの稜線部分とが押圧すること
によって発生した応力集中により生じたものと考えられ
る。
【００１８】しかしながら、本実施例では、傷が光学機
能有効領域外にあるため、成形された光学素子の光学性
能には何等影響がなく、傷が発生した金型を以後の成形
に用いて光学素子の成形を行っても、得られた光学素子
の光学特性は何等の問題もなかった。
能有効領域外にあるため、成形された光学素子の光学性
能には何等影響がなく、傷が発生した金型を以後の成形
に用いて光学素子の成形を行っても、得られた光学素子
の光学特性は何等の問題もなかった。
【００１９】比較のために、図２に示すように、図１と
全く同一の成形型２ａ、２ｂ、胴型３を用いて、直径が
光学機能有効径より小さい、すなわち、成形型２ａ、２
ｂと成形用材料との接触領域が必ず光学機能有効領域内
に存在する５．８ｍｍで、厚みが９．４ｍｍの円柱体形
状の成形用材料１ｂ（図２（ａ））を、成形型２ａ、２
ｂのほぼ中心に設置し、同条件で成形を行い、成形回数
１００ショットにおいて成形型２ａ、２ｂのプレス面を
顕微鏡により観察した。
全く同一の成形型２ａ、２ｂ、胴型３を用いて、直径が
光学機能有効径より小さい、すなわち、成形型２ａ、２
ｂと成形用材料との接触領域が必ず光学機能有効領域内
に存在する５．８ｍｍで、厚みが９．４ｍｍの円柱体形
状の成形用材料１ｂ（図２（ａ））を、成形型２ａ、２
ｂのほぼ中心に設置し、同条件で成形を行い、成形回数
１００ショットにおいて成形型２ａ、２ｂのプレス面を
顕微鏡により観察した。
【００２０】その結果、先程と同様、上型２ａ、下型２
ｂの光学機能有効領域内に一筋の同真円状の深い傷が直
径５．８ｍｍで観察された。これは、前述と同様、成形
用材料１ｂの直径に一致しており、成形用材料１ｂの端
面のエッジ部に発生した応力の集中により生じたものと
考えられる。
ｂの光学機能有効領域内に一筋の同真円状の深い傷が直
径５．８ｍｍで観察された。これは、前述と同様、成形
用材料１ｂの直径に一致しており、成形用材料１ｂの端
面のエッジ部に発生した応力の集中により生じたものと
考えられる。
【００２１】しかし、この傷は光学機能有効領域内にあ
るため、成形された光学素子の光学性能は良好でなく、
その金型は以後使用不可能となった。
るため、成形された光学素子の光学性能は良好でなく、
その金型は以後使用不可能となった。
【００２２】なお、図１に記載のものと全く同じ成形型
２ａ、２ｂ、胴型３、成形用材料１ａを用いても、図３
に示すように、例えば、成形用材料１ａをその端面のエ
ッジの一部分が、成形型２ａ、２ｂの光学機能有効領域
内になるように、すなわち、成形用材料１ａを成形型２
ａ、２ｂの中心部からずらして設置し、同条件で成形を
行い、成形回数１００ショットにおいて成形型２ａ、２
ｂのプレス面を顕微鏡により観察したところ、上型２ａ
の光学機能有効領域内と外に一筋の同真円状の深い傷が
直径６．８ｍｍで観察され、成形された光学素子の光学
性能は良好でなかった。
２ａ、２ｂ、胴型３、成形用材料１ａを用いても、図３
に示すように、例えば、成形用材料１ａをその端面のエ
ッジの一部分が、成形型２ａ、２ｂの光学機能有効領域
内になるように、すなわち、成形用材料１ａを成形型２
ａ、２ｂの中心部からずらして設置し、同条件で成形を
行い、成形回数１００ショットにおいて成形型２ａ、２
ｂのプレス面を顕微鏡により観察したところ、上型２ａ
の光学機能有効領域内と外に一筋の同真円状の深い傷が
直径６．８ｍｍで観察され、成形された光学素子の光学
性能は良好でなかった。
【００２３】このことは、成形用材料の形状が、成形用
材料を成形型にセットしたときに成形型の光学機能有効
領域外に設置することが可能であるような形状であって
も、成形時の成形用材料の設置方法により、得られた光
学素子の光学性能が良好でないということを示すもので
あり、成形時の成形材料の設置方法の重要性を示すもの
である。
材料を成形型にセットしたときに成形型の光学機能有効
領域外に設置することが可能であるような形状であって
も、成形時の成形用材料の設置方法により、得られた光
学素子の光学性能が良好でないということを示すもので
あり、成形時の成形材料の設置方法の重要性を示すもの
である。
【００２４】（実施例２）次に本願発明の第２の実施例
を図４〜図６を用いて説明する。１ｃ、１ｄは成形用材
料、２ａ、２ｂ、３は図１の実施例で用いたものと同一
形状、材料の成形型の上型、下型、胴型である。
を図４〜図６を用いて説明する。１ｃ、１ｄは成形用材
料、２ａ、２ｂ、３は図１の実施例で用いたものと同一
形状、材料の成形型の上型、下型、胴型である。
【００２５】本実施例では成形用材料１ｃは、図４
（ａ）に示されるように両凸形状とし、その直径および
上下の球形状部の半径は、成形型２ａ、２ｂに挿入した
ときに、成形型２ａ、２ｂと両凸形状の成形用材料１ｃ
との接触領域が、成形型２ａ、２ｂの光学機能有効領域
外となるように、直径７．０ｍｍ、半径は上下とも成形
型２ａ、２ｂのプレス面の曲率半径より大きい１０．０
ｍｍ、厚み７．８ｍｍに研磨加工したものを用いた。材
質は実施例１と同じ光学ガラスＳＦ−８（ガラス転移
点：４２０℃、線膨張率：９０×１０ー7／℃（１００〜
３００℃における））である。
（ａ）に示されるように両凸形状とし、その直径および
上下の球形状部の半径は、成形型２ａ、２ｂに挿入した
ときに、成形型２ａ、２ｂと両凸形状の成形用材料１ｃ
との接触領域が、成形型２ａ、２ｂの光学機能有効領域
外となるように、直径７．０ｍｍ、半径は上下とも成形
型２ａ、２ｂのプレス面の曲率半径より大きい１０．０
ｍｍ、厚み７．８ｍｍに研磨加工したものを用いた。材
質は実施例１と同じ光学ガラスＳＦ−８（ガラス転移
点：４２０℃、線膨張率：９０×１０ー7／℃（１００〜
３００℃における））である。
【００２６】図４（ｂ）は、本実施例で使用した成形用
材料１ｃを、成形型２ａ、２ｂ、胴型３により形成され
るキャビティー内に設置した時の状態を示すものであ
る。図に示されるように成形用材料１ｃをその端面のエ
ッジ部分が、成形型２ａ、２ｂの光学機能有効領域外に
なるように、成形用材料１ｃを成形型２ａ、２ｂのほぼ
中心に設置した。
材料１ｃを、成形型２ａ、２ｂ、胴型３により形成され
るキャビティー内に設置した時の状態を示すものであ
る。図に示されるように成形用材料１ｃをその端面のエ
ッジ部分が、成形型２ａ、２ｂの光学機能有効領域外に
なるように、成形用材料１ｃを成形型２ａ、２ｂのほぼ
中心に設置した。
【００２７】このように設置された状態で、成形温度：
４７０℃、プレス圧力：２．６ｋｇｆ／ｍｍ2という、
比較的低温度、高圧力で成形を行った。その結果、成形
用材料１ｃは、変形を生じせしめるには比較的高粘度で
あったため、成形回数１００ショットにおいて成形型２
ａ、２ｂのプレス面を顕微鏡により観察したところ、上
型２ａの光学機能有効領域外に一筋の同真円状の深い傷
が直径６．９ｍｍで観察され、この傷は成形された光学
素子にも転写されていた。
４７０℃、プレス圧力：２．６ｋｇｆ／ｍｍ2という、
比較的低温度、高圧力で成形を行った。その結果、成形
用材料１ｃは、変形を生じせしめるには比較的高粘度で
あったため、成形回数１００ショットにおいて成形型２
ａ、２ｂのプレス面を顕微鏡により観察したところ、上
型２ａの光学機能有効領域外に一筋の同真円状の深い傷
が直径６．９ｍｍで観察され、この傷は成形された光学
素子にも転写されていた。
【００２８】この傷は、成形用材料１ｃと成形型の上型
２ａ、下型２ｂとの接触部分の直径にほぼ一致してお
り、接触部分に発生した応力の集中により生じたものと
考えられる。しかし、傷が光学機能有効領域外にあるた
め、成形された光学素子の光学性能には何等影響がな
く、傷が発生した金型も問題なく、以後の使用が可能で
あった。
２ａ、下型２ｂとの接触部分の直径にほぼ一致してお
り、接触部分に発生した応力の集中により生じたものと
考えられる。しかし、傷が光学機能有効領域外にあるた
め、成形された光学素子の光学性能には何等影響がな
く、傷が発生した金型も問題なく、以後の使用が可能で
あった。
【００２９】比較のために、図５に示されるように、図
４と全く同一の成形型２ａ、２ｂ、胴型３を用いて、直
径が光学機能有効径より小さい５．８ｍｍ、上下の半径
が１０．０ｍｍ、厚み１０．３ｍｍの両凸形状の成形用
材料１ｄ（図５（ａ））を成形型２ａ、２ｂのほぼ中心
に設置し、同条件で成形を行い、成形回数１００ショッ
トにおいて成形型２ａ、２ｂのプレス面を顕微鏡により
観察した。ここで、この成形用材料１ｄを使用した場
合、図５（ｂ）に示されるように、成形型２ａ、２ｂと
成形用材料１ｄとの接触部分が必ず成形型２ａ、２ｂの
光学機能有効領域内となる。
４と全く同一の成形型２ａ、２ｂ、胴型３を用いて、直
径が光学機能有効径より小さい５．８ｍｍ、上下の半径
が１０．０ｍｍ、厚み１０．３ｍｍの両凸形状の成形用
材料１ｄ（図５（ａ））を成形型２ａ、２ｂのほぼ中心
に設置し、同条件で成形を行い、成形回数１００ショッ
トにおいて成形型２ａ、２ｂのプレス面を顕微鏡により
観察した。ここで、この成形用材料１ｄを使用した場
合、図５（ｂ）に示されるように、成形型２ａ、２ｂと
成形用材料１ｄとの接触部分が必ず成形型２ａ、２ｂの
光学機能有効領域内となる。
【００３０】その結果、上型２ａの光学機能有効領域内
に一筋の同真円状の深い傷が直径５．７ｍｍで観察さ
れ、この傷は成形された光学素子にも転写されていた。
この傷は、前記したのと同様に成形用材料１ｄと成形型
の上型２ａ、下型２ｂとの接触部分の直径にほぼ一致し
ており、接触部分に発生した応力の集中により生じたも
のと考えられる。しかし、この傷は光学機能有効領域内
にあり、そのため成形された光学素子の光学性能は良好
でなかった。
に一筋の同真円状の深い傷が直径５．７ｍｍで観察さ
れ、この傷は成形された光学素子にも転写されていた。
この傷は、前記したのと同様に成形用材料１ｄと成形型
の上型２ａ、下型２ｂとの接触部分の直径にほぼ一致し
ており、接触部分に発生した応力の集中により生じたも
のと考えられる。しかし、この傷は光学機能有効領域内
にあり、そのため成形された光学素子の光学性能は良好
でなかった。
【００３１】なお、図６に示されるように、図４に記載
の成形型２ａ、２ｂ、胴型３及び成形用材料１ｃを用い
ても、成形用材料１ｃをその端面のエッジの一部分が、
成形型２ａ、２ｂの光学機能有効領域内になるように、
すなわち、成形用材料１ｃを成形型２ａ、２ｂの中心部
からずらして設置し、同条件で成形を行い、成形回数１
００ショットにおいて成形型２ａ、２ｂのプレス面を顕
微鏡により観察したところ、下型２ｂの光学機能有効領
域内と外に一筋の同真円状の深い傷が直径６．９ｍｍで
観察され、成形された光学素子の光学性能は良好でな
く、以後成形型は使用不可能となった。
の成形型２ａ、２ｂ、胴型３及び成形用材料１ｃを用い
ても、成形用材料１ｃをその端面のエッジの一部分が、
成形型２ａ、２ｂの光学機能有効領域内になるように、
すなわち、成形用材料１ｃを成形型２ａ、２ｂの中心部
からずらして設置し、同条件で成形を行い、成形回数１
００ショットにおいて成形型２ａ、２ｂのプレス面を顕
微鏡により観察したところ、下型２ｂの光学機能有効領
域内と外に一筋の同真円状の深い傷が直径６．９ｍｍで
観察され、成形された光学素子の光学性能は良好でな
く、以後成形型は使用不可能となった。
【００３２】このことは、成形用材料の形状が、成形用
材料を成形型にセットしたときに成形型の光学機能有効
領域外に設置することが可能であるような形状であって
も、成形時の成形用材料の設置方法により、得られた光
学素子の光学性能が良好でないということを示すもので
あり、成形時の成形材料の設置方法の重要性を示すもの
である。
材料を成形型にセットしたときに成形型の光学機能有効
領域外に設置することが可能であるような形状であって
も、成形時の成形用材料の設置方法により、得られた光
学素子の光学性能が良好でないということを示すもので
あり、成形時の成形材料の設置方法の重要性を示すもの
である。
【００３３】ここで、実施例１、実施例２において、成
形用材料として、ガラスを用いたが、他の成形材料にお
いても、本成形用材料の形状、成形方法は有効である。
形用材料として、ガラスを用いたが、他の成形材料にお
いても、本成形用材料の形状、成形方法は有効である。
【００３４】また、以上の各実施例では、プレス初期に
おいて金型と接触する成形用材料の稜線部の形状は円形
状であったが、本願発明では、この形状は円形状に限定
されるものではない。例えば、矩形状であってもよく、
あるいは円の一部分が接触する場合であってもよい。本
願発明では、要は、成形用材料において、金型との接触
により金型に応力集中を発生させる部分が光学機能有効
領域の外になるように成形用材料の寸法形状を定め、金
型内に配置することである。
おいて金型と接触する成形用材料の稜線部の形状は円形
状であったが、本願発明では、この形状は円形状に限定
されるものではない。例えば、矩形状であってもよく、
あるいは円の一部分が接触する場合であってもよい。本
願発明では、要は、成形用材料において、金型との接触
により金型に応力集中を発生させる部分が光学機能有効
領域の外になるように成形用材料の寸法形状を定め、金
型内に配置することである。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、成形され
た光学素子あるいは成形に用いる金型の両方において、
光学機能有効領域内における傷あるいは変形の発生を十
分を防止でき、もって得られる光学素子の歩留まりを向
上できるとともに金型の寿命を飛躍的に延ばすことがで
きるものである。
た光学素子あるいは成形に用いる金型の両方において、
光学機能有効領域内における傷あるいは変形の発生を十
分を防止でき、もって得られる光学素子の歩留まりを向
上できるとともに金型の寿命を飛躍的に延ばすことがで
きるものである。
【図１】本発明の一実施例の説明図
【図２】同実施例の効果の説明図
【図３】同実施例における成形材料の設置状態の影響の
説明図
説明図
【図４】本発明の他の実施例の説明図
【図５】同実施例の効果の説明図
【図６】同実施例における成形材料の設置状態の影響の
説明図
説明図
【図７】従来の成形方法の説明図
【図８】従来の他の成形方法の説明図
１ａ〜１ｄ 成形用材料 ２ａ 成形型の上型 ２ｂ 成形型の下型 ３ 胴型
フロントページの続き (72)発明者 柏木 吉成 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−198032（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−198033（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−317427（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−208833（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−208834（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 11/00 C03B 11/08
Claims (2)
- 【請求項１】光学素子の光学機能有効領域よりも大きな
光学面の転写面を有する成形型に用いる光学素子の成形
用材料であって、成形時において、前記転写面に当接し
て前記転写面に応力集中を発生せしめる、前記成形用材
料の前記転写面への当接部が、前記光学機能有効領域の
外側において当接可能な形状となしたことを特徴とする
光学素子の成形用材料。 - 【請求項２】請求項１記載の成形用材料を、光学素子の
光学機能有効領域よりも大きな光学面の転写面を有する
成形型内に、前記転写面に当接して前記転写面に応力集
中を発生せしめる、前記成形用材料の前記転写面への当
接部が、前記光学機能有効領域の外側において当接する
ように配置した状態で、前記金型により前記成形用材料
を成形することを特徴とする光学素子の成形方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5046313A JP3060773B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 光学素子の成形用材料および成形方法 |
| EP94103485A EP0620200B1 (en) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Method of molding optical articles |
| DE69413284T DE69413284T2 (de) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Verfahren zum Herstellen von optischen Gegenständen |
| US08/833,559 US5904747A (en) | 1993-03-08 | 1997-04-07 | Method of molding optical articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5046313A JP3060773B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 光学素子の成形用材料および成形方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3060773B2 true JP3060773B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=12743687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5046313A Expired - Fee Related JP3060773B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 光学素子の成形用材料および成形方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5904747A (ja) |
| EP (1) | EP0620200B1 (ja) |
| JP (1) | JP3060773B2 (ja) |
| DE (1) | DE69413284T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US20050172671A1 (en) * | 2002-06-26 | 2005-08-11 | Hoya Corporation | Methods of manufacturing molded glass articles |
| JP4382529B2 (ja) | 2004-03-02 | 2009-12-16 | Ｈｏｙａ株式会社 | モールドプレス成形装置及び光学素子の製造方法 |
| JP4022923B2 (ja) * | 2004-05-20 | 2007-12-19 | コニカミノルタオプト株式会社 | 光学素子の成形方法 |
| JP4569365B2 (ja) * | 2005-04-14 | 2010-10-27 | コニカミノルタオプト株式会社 | ビーム整形素子の製造方法、該方法により得られるビーム整形素子 |
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|---|---|---|---|---|
| NL8100602A (nl) * | 1981-02-09 | 1982-09-01 | Philips Nv | Werkwijze voor het precisie-persen van glazen voorwerpen,werkwijze voor het vervaardigen van een mal en mal voor het precisie-persen van glazen voorwerpen. |
| JPS60246231A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-05 | Hitachi Ltd | レンズのプレス成形方法 |
| JPS61261225A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-19 | Canon Inc | 光学素子製造方法 |
| JP2615886B2 (ja) * | 1988-07-28 | 1997-06-04 | 松下電器産業株式会社 | 光学部品用硝材並びに光学部品の製造方法及び光学部品 |
| EP0363150B1 (en) * | 1988-10-07 | 1994-06-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | A lens molding method |
| JPH0780687B2 (ja) * | 1989-07-19 | 1995-08-30 | 松下電器産業株式会社 | レンズの成形方法 |
| US5160361A (en) * | 1990-06-13 | 1992-11-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of manufacturing optical element |
| JPH0446021A (ja) * | 1990-06-13 | 1992-02-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プレスレンズとその成形方法 |
| JP2512406B2 (ja) * | 1990-11-28 | 1996-07-03 | 松下電器産業株式会社 | 非球面成形レンズ |
| JPH04317427A (ja) * | 1991-04-17 | 1992-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 球面成形レンズ |
| JPH04330403A (ja) * | 1991-05-02 | 1992-11-18 | Minolta Camera Co Ltd | ガラス光学素子 |
| US5630859A (en) * | 1993-10-08 | 1997-05-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical element forming method |
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- 1993-03-08 JP JP5046313A patent/JP3060773B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-08 DE DE69413284T patent/DE69413284T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-08 EP EP94103485A patent/EP0620200B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-07 US US08/833,559 patent/US5904747A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69413284D1 (de) | 1998-10-22 |
| US5904747A (en) | 1999-05-18 |
| EP0620200B1 (en) | 1998-09-16 |
| EP0620200A1 (en) | 1994-10-19 |
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