JPH03295825A - 光学素子成形型および成形方法 - Google Patents

光学素子成形型および成形方法

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JPH03295825A
JPH03295825A JP9710290A JP9710290A JPH03295825A JP H03295825 A JPH03295825 A JP H03295825A JP 9710290 A JP9710290 A JP 9710290A JP 9710290 A JP9710290 A JP 9710290A JP H03295825 A JPH03295825 A JP H03295825A
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JP
Japan
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mold
optical element
molding
die
glass material
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Pending
Application number
JP9710290A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Shimizu
義之 清水
Takao Aoyama
青山 隆夫
Takashi Inoue
孝志 井上
Shoji Nakamura
正二 中村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

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(よ 光学機器に使用されるレンX プリズム等
の高精度光学ガラス素子を成形するための光学素子成形
型と成形方法に関するものであ4従来の技術 近蝦 高精度光学素子、特に非球面ガラスレンズ等は研
磨工程を必要としない成形により製造されていも 成形
法の一つとして、ガラス素材を溶融状態から型に流し込
へ 押圧成形 冷却等を経て成形する方法があム しか
し 冷却時のガラスの収縮を制御することは難しく、精
密なレンズ成形には適しなt〜 従って、ガラス素材を
一定の形状に予備加工しこれを型の間に供給し 加熱し
押圧成形するのが一般的な方法であも (例え1′L特
開昭58−84134号公報 特開昭60−20083
3号公報) 以下、図面を参照しなが収 上述した従来の成形方法を
説明すも 第5図は従来法の一つにより円盤状のガラス素材を成形
して、レンズを形成した状態を示す断面図であム 第5
図に於て、 53は胴型であa51は上製 52は下型
で胴型53内で摺動すム 54は成形されたレンズであ
も ガラス素材を型の中に供給し成形型51.52によ
り押圧成形すも 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成で(友 成形型及びガラ
ス素材を500〜700℃と高温まで加熱し ガラス素
材が軟化点近傍まで昇温した後加圧変形させ、光学素子
の形状を保つよう圧力をかけながら徐冷した抵 成形さ
れた光学素子の芯出しを精度良く行わなければならな(
〜 前記手順により光学素子の成形を行うと、一つの光
学素子を成形するのに時間がかかり成形に要するコスト
が高いという問題点を有していた また 冷却時には光学素子の外周部が中心部に比較して
冷却速度が速く、光学素子の形状が決定される重要な成
形温度やガラス軟化点付近において温度分布が広がり、
さらに冷却が進むにつれて光学素子に歪が生じたり、光
学素子表面の形状がうねるなど光学素子の光学的性能を
損なうような影響が生じていた そのレンズの成形時間を短縮する方法として既に特開昭
62−292636号公報に記載のものがあも この成
形方法は第6図に示すようへ対の成形機  型およびガ
ラス素材を一体とした成形ブロックKを予熱ステージS
1に置き、軟化点付近まで昇温後成形ステージSeに移
送し加圧変形すム その黴 冷却ステージS3、S4に
おいて加圧しながら順次冷却して所望のレンズを形成す
るものであも このような成形方法を用いることにより成形時間は成形
型が最も長く滞留するステージの時間に依存するパ 成
形プロセスを分割することが可能となり大幅に成形タク
トを短縮したものとなってい丸 しかしなが収 冷却時
に加圧を必要とするために成形機の構成 コストが複雑
で高価なものとなム また 冷却時光学素子内の温度を制御する必要があり、
胴型の外周に加熱ヒータを設けたり、胴型の厚みを大き
くすると力\ 上下押圧型の外径を所望の光学素子の外
径より大きくしなければならず、金型が大型化しへ そ
のた数 金型材料費の増加 ヒータの取り付は等の作業
工数の増加 昇温時間の長時間化等の課題を有してい九
 また逆に上下押圧型中心部を早く冷却しようとすると
押圧型の内部に温度調整溝を設けたり、冷却パイプを通
す等の方法がある力t 金型の加工費が高くつくばかり
力\ 金型の強度が損なわれ 500〜700℃という
高温下での成形では寿命が短t〜従って、簡単な加工で
温度調整の可能な金型構造が求められていた 本発明は上記問題点に鑑へ 冷却時に加圧の不用な し
かも冷却時におこる光学素子外周部と中心部の温度分布
を均一化でき、成形された光学素子が光学的性能を充分
溝たすことができ、加工が簡単にできるような光学素子
成形型を提供するものであム 課題を解決するための手段 そして上記の課題を解決するための手段は以下の通りで
あム 担板 端部において段差が形成される様に且つ同
軸状に嵌合した外胴型と内胴型とからなる胴型と、内胴
型内で摺動し対向部ににおいてガラス素材の成形を行な
う一対の押圧型とを具備しており、押圧型には内胴型と
の摺動部以外の部分&ミ 外胴型とは係合しない大径部
を形成した光学素子成形型を用いて成形を行なう。
また上記成形型およびガラス素材とを一体として成形ブ
ロックを構成し 成形装置には予熱ステージと成形ステ
ージおよび冷却ステージを設(す、ガラス素材と成形型
を一体として構成した成形ブロックを予熱ステージで成
形可能な温度に昇温爽成形ステージで加圧変形し 冷却
ステージで冷却するという成形方法を用いるものであも
作用 本発明は上記した手段によって、ガラスの成形プロセス
を、ガラスおよび成形型を昇温するステース 加圧変形
させるステース 冷却するステージにそれぞれ分離で叡
 成形サイクルを短縮すると共凶 胴型の端面内部に段
差を具備し 一対の押圧型に大径部を設けることにより
、冷却ステージでの光学素子の温度分布が均一になり、
成形された光学素子は光学的性能を充分溝たし得るもの
であム 実施例 以下本発明の一実施例の光学素子成形型について、図面
を参照しながら説明すも 第1図は本発明の実施例における光学素子成形型の構成
を示す要部断面図であも 第1図において、 11、1
2は一対の押圧型態 それぞれ上皿下型であ4 13は
ガラス素材であも ガラス素材13は下型12と上型1
1の間に供給されも14は内胴型であり、上型11と下
型12の中心軸の傾きを規制すべく寸法公差が決められ
ていもまた15は外胴型であり、金型の保温効果を高へ
さらに光学素子の中心厚を決める作用を有するものであ
も 第2図は上記実施例の光学素子成形型の光学素子成形中
の状態を示すものであも 第3図は本発明の第1の実施例における光学素子成形型
の光学素子成形後の状態を示すものゑ31は成形された
光学素子であも 第4図は本発明の第1の実施例における成形装置の状態
を示すものて S+は予熱ステージ、S2は成形ステー
:)S Ss、Saは冷却ステージであも第5図は上記
実施例におよぶまでの成形型の改良を示すもの″C,5
1は上部 52は下部53は胴型であ4 第6図は上記実施例におよぶまでの成形型の改良時の加
工法を示すもの玄 61は上へ または下部 62は円
a 63はエレクトロンワック入64は工作治具 65
は工作治具の止め具であも以上のように構成された光学
素子成形型について、以下第1図〜第4図を用いて説明
を行なう。
第1図に示すガラス素材13は 第4図の予熱ステージ
S+で、上型11の上記 下型12の下部の加熱ヒータ
(図示せず)により加熱され軟化点近傍まで昇温されも
 その後上型11、下型12、ガラス素材13、内胴型
14、外胴型15で構成された成形ブロックは第4図の
成形ステージS2に移送され 上型11は上部加圧装置
で加圧されも加圧された成形ブロックは上型11、下型
12により、ガラス素材を光学素子の形状に変形させる
力丈 上型11、下型12の外周16と用型内周17と
の間に数μmのクリアランスを持たせることによって上
型11と下型12の中心線はほぼ同軸状に維持されたま
ま摺動し 第2図に示すような成形が行なわれも ただ
し 第3図に示す様に上部加圧装置端面18が第2図中
の外胴型15上端面まで加圧変形されると上型11には
加圧装置による荷重はカニから負 上型11の自重によ
る荷重のみ力丈 光学素子13にかかることになa ま
たこのとき、外胴型の高さgL  ガラス素材13の中
心厚が所定の寸法になるように決められていムさら番ζ
 その抵 成形ブロックは第4図の冷却ステージS$に
移送され 冷却される力交 この段階では光学素子13
に!友 上下方向への移動が自由に構成された上型、1
1の自重力(ガラスの収縮に対してもスムースに追従し
て印加されるため特別な加圧装置を必要とせず良好な転
写性を維持することができも また 第3図の加圧成形
後の状態を見ても分かるように冷却時は加圧装置からの
荷重はかかることなく、所望の光学素子が得られもまた
 第1図に示すように上下型11、12端部に大径部を
設けることにより押圧型の加工が容易となり、さらに外
胴型15を設けることによって冷却時、保温効果が高ま
り光学素子の中心と外周との温度差を少なくすることが
できも また外胴型15と上下型11、12の大径部周
辺との空間を設けることにより、上下冷却板から内胴型
14への熱伝導が遅くなり、さらに光学素子の中心と周
辺との温度差は少なくなa 以上のように本実施例によれば 加工が容易てしかも光
学素子の光学的性能を決定する重要な冷却ステージでの
ガラス素材の温度分布の不均一が低減でき、所望の光学
的性能の光学素子を簡単に作成することがでも な耘 本実施例で(よ 胴型両端面に段差を設ける方法
として同軸状に嵌合する二つの胴型を配した力交 胴型
の両端面内周部に段差加工を施した一つの胴型を使って
もかまわな(〜 発明の効果 以上のように本発明により成形型を成形装置から分離し
てガラス素材と一体化したブロックを構成し 節気 成
形 冷却の複数のステージを有する成形装置において順
次成形ブロックを移送して光学素子を連続成形すること
により、成形に必要な単位時間を−ステージの滞留時間
にまで短縮することができ、従来の成形方法と比較して
、数倍以上の成形効果を上げることができも また 光学素子の光学的性能を決定する重要な冷却ステ
ージでのガラス素材の温度分布の不均一が低減でき、所
望の光学的性能の光学素子を簡単に作成することがで叡
 本発明の工業的価値は大なるものかあa
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における光学素子成形型の構成
を示す要部断面医 第2@ 第3図は本実施例の成形型
の動作説明図 第4図は本実施例の成形工程の説明図 
第5図は従来の光学素子成形型の構成を示す要部断面医
 第6図は従来の光学素子成形工程の説明図であも

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)端部において段差が形成される様に且つ同軸状に
    嵌合した外胴型と内胴型とからなる胴型と、前記内胴型
    内で摺動し対向部ににおいてガラス素材の成形を行なう
    一対の押圧型とを具備しており、前記押圧型には前記内
    胴型との摺動部以外の部分に大径部を形成した光学素子
    成形型。
  2. (2)押圧型を外胴型の端面で規制される位置まで加圧
    して押し込んだ状態において、対向する押圧型間におい
    てほぼ所望の厚みを有する光学素子が形成されるととも
    に、押圧型は内胴型に対して摺動可能である様に、内胴
    型、外胴型、押圧型の大径部の位置関係が規定された請
    求項1記載の光学素子成形型。
  3. (3)端面において内周面側に段付き部を有する胴型と
    、前記胴型内で摺動する一対の押圧型とからなる成形型
    内に、前記型内体積に等しいかまたは少ないガラス素材
    を配し成形ブロックとし、前記ブロックを加熱した後加
    圧成形、所望の光学素子を形成し、冷却、光学素子を成
    形する方法において、前記一対の押圧型に摺動部以外の
    部分に大径部を具備し、冷却時加圧することなく光学素
    子を成形することを特徴とする光学素子成形方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0754653A2 (en) * 1993-10-08 1997-01-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Press moulding method for forming an optical element
WO2009122965A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 住友電気工業株式会社 型アセンブリと成形方法

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