JPH0412034A - 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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- JPH0412034A JPH0412034A JP11216090A JP11216090A JPH0412034A JP H0412034 A JPH0412034 A JP H0412034A JP 11216090 A JP11216090 A JP 11216090A JP 11216090 A JP11216090 A JP 11216090A JP H0412034 A JPH0412034 A JP H0412034A
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- molding
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- glass
- load pattern
- forming
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Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/46—Lenses, e.g. bi-convex
- C03B2215/48—Convex-concave
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。
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、光学ガラス素材を加熱軟化して加圧成形によ
り高精度な光学素子を成形する光学素子の成形方法に関
する。
り高精度な光学素子を成形する光学素子の成形方法に関
する。
［従来の技術］
従来、光学ガラス素材を加熱軟化し、その成形面を鏡面
に研磨された型により加圧成形する方法として以下の様
な発明が開示されている。
に研磨された型により加圧成形する方法として以下の様
な発明が開示されている。
例えば、特開昭６２−９１４３０号公報記載には、ガラ
スフオームを互いに対向する上型と下型を有する成形型
の上型と下型の間に設置して前記プリフォームのガラス
粘度が１０８〜１０”５ポアズに相当する温度範囲内の
所定温度に前記型を加熱する。前記ガラスプリフォーム
が加熱時の所定温度に達した状態で前記ガラスプリフォ
ームをプレス成形するのに充分な圧力を前記上・下型間
に加えて前記ガラスプリフォームをガラス成形体にプレ
ス成形する。次に、圧力を解除して前記成形型で前記ガ
ラス成形体を包んだまま前記ガラス成形体と前記成形型
をガラス粘度が１０”５〜１０１４ポアズに相当する温
度範囲内の所定温度に徐々に冷却する。その後、前記成
形型からガラス成形体を取り出し次のガラスプリフォー
ムを前記冷却時の所定温度近傍から前記加熱時の所定温
度までの温度状態にある前記成形型の上・下型間に設置
し、上述したプレス成形、冷却および取り出しの各工程
を行い、これにより順時供紹されるガラスプリフォーム
からガラス成形体を連続的にブレス成形する方法が提案
されている。
スフオームを互いに対向する上型と下型を有する成形型
の上型と下型の間に設置して前記プリフォームのガラス
粘度が１０８〜１０”５ポアズに相当する温度範囲内の
所定温度に前記型を加熱する。前記ガラスプリフォーム
が加熱時の所定温度に達した状態で前記ガラスプリフォ
ームをプレス成形するのに充分な圧力を前記上・下型間
に加えて前記ガラスプリフォームをガラス成形体にプレ
ス成形する。次に、圧力を解除して前記成形型で前記ガ
ラス成形体を包んだまま前記ガラス成形体と前記成形型
をガラス粘度が１０”５〜１０１４ポアズに相当する温
度範囲内の所定温度に徐々に冷却する。その後、前記成
形型からガラス成形体を取り出し次のガラスプリフォー
ムを前記冷却時の所定温度近傍から前記加熱時の所定温
度までの温度状態にある前記成形型の上・下型間に設置
し、上述したプレス成形、冷却および取り出しの各工程
を行い、これにより順時供紹されるガラスプリフォーム
からガラス成形体を連続的にブレス成形する方法が提案
されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかるに、前記特開昭６２−９１４３０号公報記載の発
明は、成形サイクルの開始より１分経過時にガラスプリ
フォームが成形型に載置され、２分経過時に成形型温度
がプレス温度（７００℃）まで復帰する。さらに、４分
経過時にはガラスプリフォーム、リング状ホルダーおよ
び成形型のそれぞれがほぼ等温のプレス温度（７００℃
）になる。そして、上型と下型に圧力４０ Ｋｇ／ｃｍ
２の荷重を加えて３０秒間プレスした後荷重を解除する
。
明は、成形サイクルの開始より１分経過時にガラスプリ
フォームが成形型に載置され、２分経過時に成形型温度
がプレス温度（７００℃）まで復帰する。さらに、４分
経過時にはガラスプリフォーム、リング状ホルダーおよ
び成形型のそれぞれがほぼ等温のプレス温度（７００℃
）になる。そして、上型と下型に圧力４０ Ｋｇ／ｃｍ
２の荷重を加えて３０秒間プレスした後荷重を解除する
。
次に、ガラス成形体を上下型に包んだまま、約り４℃／
分の冷却速度でガラス転移点温度以下の温度まで冷却し
た後、ガラス成形体を上下型より取り出す成形方法であ
る。
分の冷却速度でガラス転移点温度以下の温度まで冷却し
た後、ガラス成形体を上下型より取り出す成形方法であ
る。
上記成形方法によると、成形装置の状態により被成形体
であるガラス成形体の品質が違ってくる。すなわち、時
間により各工程を管理していると、成形装置の始動時に
おいては、成形装置全体が冷えているために、型温度お
よびガラスプリフォームの温度が所望の温度に上昇する
前にプレス成形を行うこととなり、ガラス成形体に充分
な反転性が得られない。また、成形装置の温度が安定し
た状態になった後で成形を開始すれば、上記欠点は解消
できるものの、成形装置の立ち上りに長時間かかり作業
効率が悪くなる欠点がある。
であるガラス成形体の品質が違ってくる。すなわち、時
間により各工程を管理していると、成形装置の始動時に
おいては、成形装置全体が冷えているために、型温度お
よびガラスプリフォームの温度が所望の温度に上昇する
前にプレス成形を行うこととなり、ガラス成形体に充分
な反転性が得られない。また、成形装置の温度が安定し
た状態になった後で成形を開始すれば、上記欠点は解消
できるものの、成形装置の立ち上りに長時間かかり作業
効率が悪くなる欠点がある。
さらに、使用するガラス素材は溶解ロットにより数℃の
熱特性のバラツキがあり、溶解ロット毎に条件出しをし
なければならない。特に、温度に対してガラスの粘度−
温度特性が敏感な硝材の場合、素材における熱特性のバ
ラツキを無視して成形温度条件を一律に決めると成形レ
ンズの品質（特に反転性）にバラツキを生じるため、ガ
ラス素材の溶解ロット毎に条件出しが必要となり生産時
に著しい非効率をまねく欠点がある。
熱特性のバラツキがあり、溶解ロット毎に条件出しをし
なければならない。特に、温度に対してガラスの粘度−
温度特性が敏感な硝材の場合、素材における熱特性のバ
ラツキを無視して成形温度条件を一律に決めると成形レ
ンズの品質（特に反転性）にバラツキを生じるため、ガ
ラス素材の溶解ロット毎に条件出しが必要となり生産時
に著しい非効率をまねく欠点がある。
本発明は上記欠点に鑑み開発されたもので、反転性の良
好なレンズが成形装置の始動初期より得られるとともに
、成形時間が短縮できる成形方法の提供を目的とする。
好なレンズが成形装置の始動初期より得られるとともに
、成形時間が短縮できる成形方法の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段および作用］本発明は、上
下動自在に対向配設された上下型間にガラス素材を載置
して加熱硬化した後、上下型に接続された上下軸により
ガラス素材を加圧する成形方法において、前記上下軸に
荷重検知手段を設け、該荷重検知手段により成形中の荷
重パターンを検出し、この検出値により加圧時間を制御
することを特徴とする光学素子の成形方法である。
下動自在に対向配設された上下型間にガラス素材を載置
して加熱硬化した後、上下型に接続された上下軸により
ガラス素材を加圧する成形方法において、前記上下軸に
荷重検知手段を設け、該荷重検知手段により成形中の荷
重パターンを検出し、この検出値により加圧時間を制御
することを特徴とする光学素子の成形方法である。
本発明は、最小限度の時間で成形を行うことができる。
［実施例］
辺、下、本発明に係る光学素子の成形方法の実施例を図
面を参照しながら詳細に説明する。
面を参照しながら詳細に説明する。
（第１実施例）
第１図〜第４図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
光学素子の成形方法に用いる装置の縦断面図、第２図は
レンズの側面図、第３図は第１図の部分拡大断面図、第
４図は型温度と荷重パターンを示すグラフである。
光学素子の成形方法に用いる装置の縦断面図、第２図は
レンズの側面図、第３図は第１図の部分拡大断面図、第
４図は型温度と荷重パターンを示すグラフである。
ｌは成形装置で、この成形装置ｌは成形室２と予備室３
とにより構成されている。成形室２は予備室３の上方に
シャッタ４を介して連設されている。成形室２内の中央
にはスリーブ５が配置され、その周囲をヒーター６が囲
繞している。スリブ５には上型７と下型８が同軸上に対
向配設されている。上型７は成形室２の上壁２ａ上面中
央に設けられたエアシリンダー９に上軸１ｏを介して接
続され、上下動自在に構成されている。下型８は予備室
３の下方に配置されたエアシリンダー１１に下軸１２を
介して接続され、上下動自在に構成されている。下軸１
２の中間部にはロードセル１３が設置されている。ロー
ドセル１３の出力はＡ−Ｄ変換器１４を介して荷重波形
分析装置１５に取り込まれ、その内部で処理された結果
をコントローラ１６に送り加圧時間の制御ができるよう
に構成されている。
とにより構成されている。成形室２は予備室３の上方に
シャッタ４を介して連設されている。成形室２内の中央
にはスリーブ５が配置され、その周囲をヒーター６が囲
繞している。スリブ５には上型７と下型８が同軸上に対
向配設されている。上型７は成形室２の上壁２ａ上面中
央に設けられたエアシリンダー９に上軸１ｏを介して接
続され、上下動自在に構成されている。下型８は予備室
３の下方に配置されたエアシリンダー１１に下軸１２を
介して接続され、上下動自在に構成されている。下軸１
２の中間部にはロードセル１３が設置されている。ロー
ドセル１３の出力はＡ−Ｄ変換器１４を介して荷重波形
分析装置１５に取り込まれ、その内部で処理された結果
をコントローラ１６に送り加圧時間の制御ができるよう
に構成されている。
以上の構成から成る装置を用いてのメニスカスレンズ１
９（第２図参照）の成形方法は、まずランタン系ガラス
（ガラス転移点６１０℃）を素材としてφ８ｍｍ・中肉
０．９ｍｍで凹球面側は平面部を有し、凸面側は球面の
ガラスプリフォーム１８を、成形面が非球面形状をした
下型８に載置する。次に、予備室３の蓋３ａを閉めて予
備室３内を窒素ガス雰囲気にする。そして、シャッタ４
を開き、下型８を上昇させてスリーブ５に嵌合させ、ガ
ラスプリフォーム１８を上型７に当接する。上型７の成
形面は中央部が凸状の球面部で、その周囲は平面形状を
しており、載置したガラスプリフォーム１８の球面と上
型７の球面は当接しているが、ガラスプリフォーム１８
の平面と上型７の平面とは当接せずに空隙となっている
（第３図参照）。この状態でヒーター６により等温に加
熱する。
９（第２図参照）の成形方法は、まずランタン系ガラス
（ガラス転移点６１０℃）を素材としてφ８ｍｍ・中肉
０．９ｍｍで凹球面側は平面部を有し、凸面側は球面の
ガラスプリフォーム１８を、成形面が非球面形状をした
下型８に載置する。次に、予備室３の蓋３ａを閉めて予
備室３内を窒素ガス雰囲気にする。そして、シャッタ４
を開き、下型８を上昇させてスリーブ５に嵌合させ、ガ
ラスプリフォーム１８を上型７に当接する。上型７の成
形面は中央部が凸状の球面部で、その周囲は平面形状を
しており、載置したガラスプリフォーム１８の球面と上
型７の球面は当接しているが、ガラスプリフォーム１８
の平面と上型７の平面とは当接せずに空隙となっている
（第３図参照）。この状態でヒーター６により等温に加
熱する。
加熱開始から５分後、上下型７，８およびガラスプリフ
ォーム１８の温度（以下、型温度という）は６２０℃に
達し、温度が一定になった時点で加圧を開始する。加圧
は各エアシリンダー９１１に一定圧のエアー圧をかけて
行う。加圧開始後、荷重パターンは１度目のピークを示
した後減少し、再び上昇を始める（第４図参照）。これ
は、加圧を開始すると、上下型７，８により加圧された
ガラスプリフォーム１８が流動しだすことにより荷重パ
ターンも減少するもので、上型７とガラスプリフォーム
１８との各球面および平面が完全に当接した時点で、荷
重パターンは下限を示す。その後、荷重パターンは増加
しだし、下型８の成形面とガラスプリフォーム１８の凸
面とが完全に反転すると、荷重パターンはピーク値を示
す。この、２度目のピーク値を示した後に加圧を解除す
る。すなわち、荷重パターンが一度下限を示した後のピ
ーク値を検出し、その時点て加圧成形を終了する。
ォーム１８の温度（以下、型温度という）は６２０℃に
達し、温度が一定になった時点で加圧を開始する。加圧
は各エアシリンダー９１１に一定圧のエアー圧をかけて
行う。加圧開始後、荷重パターンは１度目のピークを示
した後減少し、再び上昇を始める（第４図参照）。これ
は、加圧を開始すると、上下型７，８により加圧された
ガラスプリフォーム１８が流動しだすことにより荷重パ
ターンも減少するもので、上型７とガラスプリフォーム
１８との各球面および平面が完全に当接した時点で、荷
重パターンは下限を示す。その後、荷重パターンは増加
しだし、下型８の成形面とガラスプリフォーム１８の凸
面とが完全に反転すると、荷重パターンはピーク値を示
す。この、２度目のピーク値を示した後に加圧を解除す
る。すなわち、荷重パターンが一度下限を示した後のピ
ーク値を検出し、その時点て加圧成形を終了する。
本実施例によれば、成形時間を最短にし、かつ反転性の
良好なレンズを成形することができた。
良好なレンズを成形することができた。
（第２実施例）
第５図〜第７図は本発明の第２実施例を示し、第５図は
レンズの側面図、第６図は上下型とガラスプリフォーム
の部分拡大断面図、第７図は型温度と荷重パターンを示
すグラフである。
レンズの側面図、第６図は上下型とガラスプリフォーム
の部分拡大断面図、第７図は型温度と荷重パターンを示
すグラフである。
本実施例は前記第１実施例における成形装置１を用いて
平凸レンズ２０（第５図参昭）成形したもので、成形装
置１の説明は省略する。本実施例に用いたガラスプリフ
ォーム２１はフロリント系ガラス転移点４８５℃）を素
材としてφ４ｍｍ・厚さ１．５ｍｍで平凸形状を示して
いる（第５図参照）。このガラスプリフォーム２１を上
下型２２．２３間に載置する。上型２２の成形面は非球
面形状で、下型２３の成形面は平面形状である。
平凸レンズ２０（第５図参昭）成形したもので、成形装
置１の説明は省略する。本実施例に用いたガラスプリフ
ォーム２１はフロリント系ガラス転移点４８５℃）を素
材としてφ４ｍｍ・厚さ１．５ｍｍで平凸形状を示して
いる（第５図参照）。このガラスプリフォーム２１を上
下型２２．２３間に載置する。上型２２の成形面は非球
面形状で、下型２３の成形面は平面形状である。
加熱開始３分３０秒後、型温が５１０℃の一定温度にな
った後加圧を開始する。加圧開始後、荷重パターンは増
加し、荷重パターンが一定となってきた時点で圧力を解
除する。本実施例は、下型２３とガラスプリフォーム２
１との平面部は最初から当接しており、ガラスプリフォ
ーム２１の上型２２側のみ流動するため、荷重パターン
は単純に増加するだけで、上型２２の成形面とガラスプ
リフォーム２１の凸面とが完全に反転すると、荷重パタ
ーンは一定となる。すなわち、荷重パターンが一定とな
ったことを検出しその時点で加圧成形を終了する。
った後加圧を開始する。加圧開始後、荷重パターンは増
加し、荷重パターンが一定となってきた時点で圧力を解
除する。本実施例は、下型２３とガラスプリフォーム２
１との平面部は最初から当接しており、ガラスプリフォ
ーム２１の上型２２側のみ流動するため、荷重パターン
は単純に増加するだけで、上型２２の成形面とガラスプ
リフォーム２１の凸面とが完全に反転すると、荷重パタ
ーンは一定となる。すなわち、荷重パターンが一定とな
ったことを検出しその時点で加圧成形を終了する。
本実施例によれば、前記第１実施例と同様な効果が得ら
れる。
れる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明に係る光学素子の成形方法
によれば、成形時間を必要最小限におさえることができ
、かつ反転性の良好なレンズを成形することができる。
によれば、成形時間を必要最小限におさえることができ
、かつ反転性の良好なレンズを成形することができる。
第１図〜第４図は本発明に係る光学素子の成形方法の第
１実施例を示し、第１図は光学素子の成形方法に用いる
装置の縦断面図、第２図はレンズの側面図、第３図は第
１図の部分拡大断面図、第４図は型温度と荷重パターン
を示すグラフ、第５図〜第７図は同第２実施例を示し、
第５図はレンズの側面図、第６図は上下型とガラスブリ
フォムの部分拡大断面図、第７図は型温度と荷重パター
ンを示すグラフである。 ｌ・・・成形装置 ２・・成形室 ３・・・予備室 ４・・・開閉扉 ５・・・スリーブ ６・・・ヒーター ７．２２・・上型 ８．２３・・・下型 ９．１１・・・エアシリンダー １０・・・上軸 １２・・・下軸 １３・−・ロードセル １４・・・Ａ−Ｄ変換器 １５・・・荷重波形分析装置 １６−・・コントローラ １８２１・・・ガラスプリフォーム １９２０・・・レンズ
１実施例を示し、第１図は光学素子の成形方法に用いる
装置の縦断面図、第２図はレンズの側面図、第３図は第
１図の部分拡大断面図、第４図は型温度と荷重パターン
を示すグラフ、第５図〜第７図は同第２実施例を示し、
第５図はレンズの側面図、第６図は上下型とガラスブリ
フォムの部分拡大断面図、第７図は型温度と荷重パター
ンを示すグラフである。 ｌ・・・成形装置 ２・・成形室 ３・・・予備室 ４・・・開閉扉 ５・・・スリーブ ６・・・ヒーター ７．２２・・上型 ８．２３・・・下型 ９．１１・・・エアシリンダー １０・・・上軸 １２・・・下軸 １３・−・ロードセル １４・・・Ａ−Ｄ変換器 １５・・・荷重波形分析装置 １６−・・コントローラ １８２１・・・ガラスプリフォーム １９２０・・・レンズ
Claims (1)
- （１）上下動自在に対向配設された上下型間にガラス素
材を載置して加熱軟化した後、上下型に接続された上下
軸によりガラス素材を加圧する成形方法において、前記
上下軸に荷重検知手段を設け、該荷重検知手段により成
形中の荷重パターンを検出し、この検出値により加圧時
間を制御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 |
|---|---|---|---|
| JP11216090A JPH0412034A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 光学素子の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11216090A JPH0412034A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 光学素子の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0412034A true JPH0412034A (ja) | 1992-01-16 |
Family
ID=14579741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11216090A Pending JPH0412034A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 光学素子の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0412034A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0648712A2 (en) * | 1993-10-08 | 1995-04-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Press moulding method for forming an optical element |
| WO2006064888A1 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-22 | Ohara Inc. | Preform for optical element and optical element |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11216090A patent/JPH0412034A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0648712A2 (en) * | 1993-10-08 | 1995-04-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Press moulding method for forming an optical element |
| EP0648712A3 (en) * | 1993-10-08 | 1995-07-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Process for press molding an optical element. |
| US5630859A (en) * | 1993-10-08 | 1997-05-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical element forming method |
| WO2006064888A1 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-22 | Ohara Inc. | Preform for optical element and optical element |
| US8003186B2 (en) | 2004-12-13 | 2011-08-23 | Ohara Inc. | Preform for optical element and optical element |
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