JPH01145341A - レンズ成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレンズ、プリズム等の光学素子を製造するため
のガラス成形装置に関するものである。

従来の技術 従来、ガラスレンズ成形装置として、例えば特公昭５４
−３８１２６号公報で提案されているように、所定温度
に加熱したガラスレンズ素材を一対の成形型で押圧成形
する方法が用いられている。

しかし、このような装置の場合、レンズ面を構成する各
々の成形型軸心を精度よく一致させると共に各々のレン
ズ面が傾きを生じない様、すなわちレンズ光軸を一致さ
せる様、各々の成形型を精度良く組立て構成しなければ
ならない、このため特開昭６１−２４２９２０では、胴
型２と該胴型４゜５と前記胴型を保持する胴型ホルダー
６とを具備した構成とし、従来の欠点を解決している。

また、供給するガラスレンズ素材の容積を成形レンズに
必要な容積よりも多くすると、レンズ厚さ及びレンズ面
形状は所望に得られても余分のレンズ素材が成形型外周
方向へはみ出し、レンズ成形後、レンズ外周を一定に仕
上げる心取り工程が必要となる。心取り作業は多数の作
業工数を必要とし、コストアップとなるうえ、作業過程
でレンズ面を傷つける恐れが多分にあり好ましくない。

このため、前述の特開昭６１−２４２９２０号公報では
、上記のような用型２を有しているため、レンズ外径は
常に一定となり心取り作業を不要としている。

さらに、レンズ面形状を高精度で成形するために、成形
過程で、常に、上型がレンズ素材を押圧しつづけること
が大切であるが、その目的のため、同じく特開昭６１−
２４２９２０号公報では、用型２の膨張係数をレンズ素
材の膨張係数よりも小さく、用型ホルダー６の膨張係数
を前記レンズ素材の膨張係数よりも太き（構成している
。しかしガラス素材により膨張係数は、かなりの幅に分
布し、しかも温度依存性が高いため、限られたガラス素
材の、限られた寸法形状のみしか適用できない欠点があ
った。

発明が解決しようとする問題点 本発明は上記従来の欠点を解決しようとするもので、多
くの種類のレンズ素材を高精度のレンズ面形状で成形す
ることを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を満足するために、本発明のガラスレンズ成形
装置は、用型とこの用型に嵌合する成形型と、前記用型
の片方の端面と前記成形型のフランジ部の間にはさまれ
るスペーサを具備し、成形過程で常に成形型がレンズ素
材を押圧しつづけられるように、冷却加圧工程では、前
記スペーサを該用型と該成形型のフランジ部の間からは
ずせる構成としている。

作用 本発明は上述の手段によって、レンズ素材と用型の膨張
係数の差によって、つまり用型の膨張係数がガラスレン
ズ素材の膨張係数よりも小さい場合も、用型の片方の端
面と成形型のフランジ部の間にスペーサをはさみ加熱加
圧しレンズの両面の傾きのない概略のレンズ形状に成形
した後、前記スペーサを前記用型と前記成形型のフラン
ジ部の間からはずすことにより、冷却加圧工程で、成形
型がレンズ素材を押圧しつづけることができ、高精度の
レンズ面形状が得られる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明装置の概念を示す要部正面図であり、
成形部のみ断面形状で示している。用型２は、セラミッ
クス材料等で構成され、軸心に貫通穴を配設している０
貫通穴３は、球形等のガラスレンズ素材を所望のレンズ
形状に成形するキャビティの役割を果すと共に、両端開
口部より嵌合する上型５及び下型４を所定位置関係に維
持、すなわち成形型４，５の軸心ズレ、傾きを所望の精
度内に収める機能を有している。

下型４は予め貫通穴３の下端に極めてクリアランスの小
さい状態で嵌合している。下型４のフランジ部４Ｂと用
型２の下端の間にスペーサ１２をはさんでいる。上型５
も、同様にフランジ部５Ｂを有し、矢印の方向に貫通穴
３のもう一方の開口端より挿入され、所定温度に加熱さ
れた軟化状態にあるガラスレンズ素材をレンズ形状に成
形する。

上型の挿入の深さは、用型２の上面に上型５のフランジ
部５Ｂが当接して決まる。なお、成形後のガラスレンズ
との離型を目的として用型２を構成する部材たとえばセ
ラミックス等の膨張係数をレンズ素材の膨張係数より小
さく構成している。第１図に示す上ヒータブロックｌＯ
は図示していない駆動装置によって上下方向に、同じく
図示していないガイドに沿って移動し、押圧力をレンズ
素材に与える。上下ヒータブロック１０．１１には、ヒ
ータ９及び温度センサ（図示せず）が埋めこまれており
、ガラス素材及び上型、下型、用型を加熱コントロール
している。つぎに、これら用型２゜上型５．下型４及び
スペーサ１２を用いて所望の成形ガラスレンズを成形す
る過程について説明する。

下型４のフランジ部４Ｂ上にスペーサ１２を配置し、用
型２を下型４に嵌合させスペーサをはさむ、用型２の貫
通穴３内へガラスレンズ素材を供給し、続いて上型５を
嵌合さ廿る。その後肘型。

上型、下型、ガラスレンズ素材を加熱し、ガラスレンズ
素材が成形可能な軟化状態にする。そして上ヒータブロ
ンク、上型を介してガラスレンズ素材に所定の押圧力を
加える。上型のフランジ部５Ｂが用型２の上端に当接し
たところでヒータ９をＯＦＦにする。第４図＋ａｌのガ
ラス素材厚と時間の関係、第４開山）のガラス素材温度
と時間の関係もつかって以後説明する。上述のようにヒ
ータ９をＯＦＦにした時は第４図では２１点にあたる。

加熱加圧によりガラス素材が変形し第１図のように、ス
ペーサをはさみこんだ状態で上型、下型の１引きがなく
かつ厚みが規制されている。スペーサは、第３図に示す
ように、片方の端は、バネ、もう一方は矢印の方向にス
ライドできるアクチュエータ（図示せず）で、水平方向
に動く構成になっている。第３図１８）の状態では、下
型のフランジ部４Ｂ上にスペーサがあり、第１図に示し
た、スペーサをはさんだ構成を示している。スペーサは
耐熱性、耐食性が必要であり、ステンレス製でＴｉＣ，
ＴｉＮのコーティングしたものが良好である。

第４図の２１点に到ったところで一旦加圧力をおとし、
第３図伽）のようにスペーサをスライドさせて、はさん
だ状態にあったスペーサを抜きとる。

それから再度加圧力を加える。第２図はその状態を示す
図である。この時はすでにヒータ９はＯＦＦになってい
るので、ガラスレンズ素材の温度は徐々に降下している
。それにともないガラスレンズ素材の収縮がおこる。ガ
ラスレンズ素材の転位温度（Ｔｇ点）にガラスレンズ素
材が到るまでは、加圧力が成形型に加わるようにするこ
とにより、成形過程で常に成形型がレンズ素材を押圧し
つづけられるようになり、高精度のレンズ面の転写が可
能となる。第４図ではＰｌがらＰ２へ到る点がその過程
である。Ｐ２で加圧カ除き、成形したレンズを常温近く
まで徐冷し、成形型より取り出す。

発明の効果 上述のごとく、成形型と用型の間にはさむスペーサを設
け、ガラスレンズ素材の膨張係数が大きい場合でも、−
旦、スペーサをはさみこんで押切ることでレンズの二つ
の面の傾きのない状態で成形し、その後、スペーサのな
い状態で冷却しながら加圧するので、レンズ素材へ成形
型を通して力が加わり、安定して良好な転写が可能とな
り、ヒケの少ない高性度な成形レンズ製造が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の概念を示す要部正面図、第３
図は、第１図をＡ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ、　Ｅ、　Ｆで切り
はなしたスペーサと下型の関係を示す平面図、第４図は
成形過程におけるレンズ素材厚と温度の推移を示すグラ
フ、第５図は従来の金型の構成例を示す断面図である。 １・・・・・・レンズ素材（レンズ）、２・・・・・・
用型、３・・・・・・貫通穴、４・・・・・・下型、４
Ｂ・・・・・・下型フランジ部、５・・・・・・上型、
５Ｂ・・・・・・上型フランジ部、９・・・・・・ヒー
タ、１０・・・・・・上ヒータブロック、１１・・・・
・・下ヒータブロック、１２・・・・・・スペーサ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第２図 ｑ 第３図 臣７；Ｈ”ｐ＋ｐＸＫ佛妊１鍔吋　　　　　　　　　　
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Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）胴型とこの胴型に嵌合する成形型と、前記胴型の
   片方の端面と前記成形型のフランジ部の間に、はさまれ
   るスペーサとを具備したことを特徴とするレンズ成形装
   置。
2. （２）スペーサが、レンズ成形の成形工程中に、胴型と
   成形型のフランジ部の間から、はずせる構成としたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のレンズ成
   形装置。
3. （３）スペーサがステンレス製であり、ＴｉＮ、ＴｉＣ
   のコーティングを施こしてあることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載のレンズ成形装置。