JPH05301723A - 光学素子の成形方法 - Google Patents

光学素子の成形方法

Info

Publication number
JPH05301723A
JPH05301723A JP10983392A JP10983392A JPH05301723A JP H05301723 A JPH05301723 A JP H05301723A JP 10983392 A JP10983392 A JP 10983392A JP 10983392 A JP10983392 A JP 10983392A JP H05301723 A JPH05301723 A JP H05301723A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical element
volume
preform
molding
element material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10983392A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Sone
博 曽根
Takanobu Shiokawa
孝紳 塩川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority to JP10983392A priority Critical patent/JPH05301723A/ja
Publication of JPH05301723A publication Critical patent/JPH05301723A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリフォームの体積のバラツキを許容して光
学特性に優れ、寸法精度が良好な光学素子を成形しうる
方法を提供すること。 【構成】 同軸上に配置された一対の上型、下型及び胴
型によって作られる空間内で光学素子材料を加熱し、押
圧成形することよりなる光学素子の成形方法において、
光学素子材料として、有効光学面の外周部に、肉厚が
0.1mm変化した場合の光学素子材料の体積の変化量に
相当する体積以上の面取り部2を有するプリフォーム1
を用いることを特徴とする光学素子の成形方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【利用分野】本発明は、例えば、レンズ、プリズムなど
の光学素子の成形方法に係り、特に、光学特性に優れ、
かつ寸法精度の良好な光学素子を押圧成形により製造す
る方法に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】光学レンズを押圧成形する
際に用いる光学素子材料(以下、プリフォームと称する
こともある)としては、ボール状に研磨したボールレン
ズ、板状に研磨し、丸く丸めた円板状レンズ、成形しよ
うとするレンズに近似した形状に研磨加工した近似球面
レンズ、溶融ゴブなどが知られている。
【0003】上型、下型及び胴型から作られる空間内に
プリフォームを入れ、加熱後、押圧成形して成形レンズ
を作成する場合、成形レンズは、その光学面の面形状が
設計値通りであることはもちろん、成形レンズの肉厚及
び外径も設計値内に入っていることが大切である。一般
に、カメラ等で使用される光学レンズの場合、肉厚精度
は±0.05mm、外径寸法±0.01mm程度が要求され
る。そして、押圧成形では、成形レンズの肉厚は、上型
と下型との成形時の間隔で決定される。一般に、この間
隔は、±0.01mm程度の精度で容易に制御できるた
め、成形されたレンズの肉厚は充分に設計値内に入れる
ことができる。
【0004】成形に当たっては、上型と下型との間隔及
び胴型で決定される外径が決まってしまうために、これ
らで作られる空間の体積はある一定の値になってしま
い、プリフォームの体積のバラツキに余裕がない。した
がって、プリフォームの体積は充分に制御されていなけ
ればならない。もし、プリフォームの体積が大きすぎる
と、上記空間内で成形した場合、上記空間のコーナー部
に軟化したプリフォームが入り込み、強く食い込んでし
まい、成形されたレンズが割れたり、金型に付着すると
いう悪影響が生じる。逆に、プリフォームの体積が小さ
いと、外周部まで充分に材料がいきわたらず、光学面に
金型と接触しない部分が生じ、設計どおりの成形品が得
られなくなる。
【0005】上記のような不具合を回避するためには、
プリフォームの体積を完成品の体積の±1%以内程度に
抑えておく必要がある。また、肉厚2mm程度のレンズ
を成形する場合には、プリフォームの肉厚を±0.01m
m以内の精度に制御しておく必要がある。しかしなが
ら、肉厚を±0.01mm以内に制御することは、通常の
研磨法ではかなり困難であり、通常の研磨法では外径は
±0.01mm以内、肉厚は±0.05mm程度のバラツキ
が発生する。
【0006】
【発明の目的】本発明は、プリフォームの体積のバラツ
キを許容して光学特性に優れ、寸法精度が良好な光学素
子を成形しうる方法を提供することを目的とする。
【0007】
【発明の構成】本発明は、プリフォームの外周部に面取
り部を設け、面取り部と金型とで作られる空間によって
プリフォームの体積のバラツキを吸収することによって
上記目的を達成したものである。
【0008】すなわち、本発明による光学素子の成形方
法は、同軸上に配置された一対の上型、下型及び胴型に
よって作られる空間内で光学素子材料を加熱し、押圧成
形することよりなる光学素子の成形方法において、光学
素子材料として、有効光学面の外周部に、肉厚が 0.1m
m変化した場合の光学素子材料の体積の変化量に相当す
る体積以上の面取り部を有する光学素子材料、すなわ
ち、プリフォームを用いることを特徴とする。
【0009】本発明の方法により、有効光学面の外周部
に、肉厚が 0.1mm変化した場合の光学素子材料の体積
の変化量に相当する体積以上の面取り部を有するプリフ
ォームを用いれば、通常の研磨法で作製できる肉厚に±
0.05mm程度のバラツキのある近似球面レンズのプリ
フォームを用いて良好な押圧成形レンズを作製すること
ができる。
【0010】この面取り部の体積が、プリフォームの肉
厚が 0.1mm変化した場合の光学素子材料の体積の変化
量に相当する体積未満であると、押圧成形した光学素子
が成形型の中で一杯となり、成形型のコーテーにくい込
み、成形光学素子が割れたり、素材が金型に付着したり
する不具合が発生する。また、面取り部の体積は、プリ
フォームの肉厚が 0.1mm変化した場合の光学素子材料
の体積の変化量に相当する体積の2倍以下であるのが好
ましい。しかし、2倍を超える面取りを行っても、面取
り部が有効径内に入ったり、外径が面取りによって小さ
くならなければ差し支えない。
【0011】また、面取り部は、プリフォームの側面
(胴型と接する部分)に対して45°前後の角度で面取
りされたものであるのが好ましい。必要量の体積の面取
りができれば、角度に特別の制限はないが、一般に、角
度があまり小さいと、コバ部分のみ面取りされて必要な
面取り体積を取ろうとすると、外径が小さくなってしま
い、逆に、角度が45°よりあまり大きいと、レンズの
光学面に面取りが及び、有効径外で面取りをすることが
できなくなる可能性がある。光学素子の形状により最適
の角度があり、有効面へのくい込みと光学素子外径の保
持を考慮して適切な面取り角度をその都度決定すること
ができる。
【0012】上記のような面取り部を設けておくと、プ
リフォームの肉厚が設計値より薄い場合、すなわち、体
積が設計値より小さい場合、光学素子は、光学有効面が
金型と接触し、周辺部に面取り部が残った形で成形され
る。
【0013】また、プリフォームの肉厚が設計値より厚
い場合、すなわち、体積が設計値より大きい場合、余分
なプリフォームの材料は、プリフォームの面取り部に流
れ、面取り部が前記のような体積で設けられていれば、
プリフォームの素材が余剰とならず、したがって成形時
に素材が成形型内に作られた空間からコーナー部に入り
込むことはない。
【0014】したがって、いずれの場合にも、成形され
た光学素子が割れたり、金型に付着し、離型性が悪化す
るなどの問題は起こらない。
【0015】本発明の方法を実施する際には、光学素子
の完成品と近似した曲率半径を有する研磨加工されたプ
リフォームを用いるのが好ましく、プリフォームの径
は、胴型の内径より僅かに小さく、完成品の径とほぼ同
寸とするのが好ましく、さらに具体的には胴型の内径よ
り 0.01〜0.1mm小さくするのが好ましい。これによ
り、上型、下型及び胴型によって作られる空間内にプリ
フォームを偏りなくセットすることができ、その結果、
偏芯のない完成品を得ることが可能となる。
【0016】さらに、凸面を有する光学素子を成形する
場合には、プリフォームは、完成品の曲率半径よりもや
や小さい曲率半径を有するのが好ましい。そうしない
と、成形時に光学素子材料が金型と接触していくとき、
周辺から接触を開始することになり、その結果、中心部
に空気が閉じ込められ、中心部が金型と接触しないまま
成形されてしまい、良好な光学素子が得られなくなる。
【0017】また、凹面を有する光学素子を成形する場
合には、プリフォームは、完成品の曲率半径よりもやや
大きい曲率半径を有するのが好ましい。そうでないと、
上記のように中心部に空気が閉じ込められ、中心部が金
型と接触しないまま成形されてしまい、良好な光学素子
が得られなくなる。
【0018】
【発明の実施例】次に、実施例に基づいて本発明をさら
に具体的に説明するが、本発明はこれによって制限され
るものではない。
【0019】実施例1 タングステンカーバイドWCを超精密旋盤で所望の非球
面形状に削った後、ダイヤモンドペースト研磨材で有効
成形面の表面粗さが 0.02μm以下となるように研磨し
た母材の有効成形面にスパッタリングにより白金膜を1
μmの厚さに形成して上型及び下型とした。上型の有効
成形面の形状は、曲率半径50mmの凹面であり、下型
の有効成形面の形状は、曲率半径35mmの凹面であ
る。また、胴型としては、同様にタングステンカーバイ
ドから成り、内径12.034mmの円筒状のものを用い
た。
【0020】上記の成形型を用いて、片面の曲率半径が
50mm、他面の曲率半径が35mmで、中心肉厚が
2.10mm、直径が12.0mmの両凸レンズを成形す
る。この成形レンズの断面形状を図1に示す。
【0021】図2に示した断面形状のLF5ガラス(小
原光学硝子社)製のプリフォーム1を作製した。このプ
リフォーム1は、上型と接する面が曲率半径40mmの
凸面、下型と接する面が曲率半径28mmの凸面であ
り、中心肉厚 2.25mmである直径12.000mmのレ
ンズ状であり、周辺部の0.51mmのところに45°の
面取り部2を有する。この面取り部の体積は11.5mm
3 である。
【0022】上記のプリフォーム1からレンズを成形す
るには、まず、下型と上型との間にプリフォーム1をセ
ットし、成形型全体を加熱し、成形レンズの屈伏点温度
と軟化点温度との間の温度で加圧すればよい。
【0023】使用したプリフォームの中心肉厚が 2.25
mm±0.05であったとすると、プリフォームの体積
は、中心肉厚が 2.30mmのとき197.9mm3 、中心
肉厚が2.20mmのとき186.6mm3 である。したが
って、研磨法によって作られるプリフォームの肉厚が
0.1mm変化すると、プリフォームの体積は11.3mm3
変化する。したがって、プリフォームの肉厚が±0.05
mmの範囲内でばらついても、前記成形型の空間より余
剰となることはなく、成形型のコーナー部に入り込むこ
とはなかった。その結果、割れなどの不具合が生じるこ
となく、光学有効面が良好に転写され、寸法精度の良好
なレンズを成形することができた。
【0024】実施例2 目標の成形レンズは、それぞれの面の曲率半径が25m
mと45mmであり、中心肉厚が 0.87mmの両凹レン
ズであり、その断面形状を図3に示す。プリフォーム
は、図4に示す断面形状を有し、曲率半径がそれぞれ4
0mmと55mmの球面で作られた凹レンズである。こ
のプリフォーム3には、周辺部の0.6mmに45°の面
取り部4が設けられている。この面取り部の体積は、1
1.7mm3である。
【0025】このプリフォームの中心肉厚が 0.82mm
であるとき、該プリフォームの体積は125.1mm3
あり、中心肉厚が 0.92mmのとき、該プリフォームの
体積は136.1mm3 である。したがって、0.1mm変
化すると、該プリフォームの体積は11.0mm3 変化す
る。
【0026】このプリフォームを用いて実施例1と同様
の方法で成形したところ、プリフォームの肉厚が±0.0
5mmの範囲内でばらついても、成形型の空間内にいっ
ぱいになることがなく、また、偏芯もなく、良好な寸法
精度で光学有効面が良好に転写された成形レンズが得ら
れた。
【0027】実施例2に用いたプリフォーム及び成形型
の素材は、実施例1で使用したものと同一である。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、プリフォームの体積の
バラツキを許容して、光学特性に優れ、寸法精度が良好
な光学素子を成形することができる。また、プリフォー
ムの外周が胴型に接している状態でセットされ、成形さ
れるため、外径に不当たりのない、偏芯のない光学素子
を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で成形する成形レンズの断面図であ
る。
【図2】実施例1で用いたプリフォームの断面図であ
る。
【図3】実施例2で成形する成形レンズの断面図であ
る。
【図4】実施例2で用いたプリフォームの断面図であ
る。
【符号の説明】
1 プリフォーム 2 面取り部 3 プリフォーム 4 面取り部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同軸上に配置された一対の上型、下型及
    び胴型によって作られる空間内で光学素子材料を加熱
    し、押圧成形することからなる光学素子の成形方法にお
    いて、光学素子材料として、有効光学面の外周部に、肉
    厚が 0.1mm変化した場合の光学素子材料の体積の変化
    量に相当する体積以上の面取り部を有する光学素子材料
    を用いることを特徴とする光学素子の成形方法。
  2. 【請求項2】 面取り部が、光学素子材料の肉厚が 0.1
    mm変化した場合の体積の変化量に相当する体積以上、
    その体積の2倍以下のものである請求項1記載の光学素
    子の成形方法。
  3. 【請求項3】 面取り部が45°前後の角度で面取りさ
    れたものである請求項1記載の光学素子の成形方法。
  4. 【請求項4】 凸面を有する光学素子を成形するに当た
    り、光学素子材料として、完成品の曲率半径よりもやや
    小さい曲率半径を有し、胴型の内径より僅かに小さく、
    完成品の径とほぼ同寸の直径を有する研磨加工された光
    学素子材料を用いる請求項1記載の光学素子の成形方
    法。
  5. 【請求項5】 凹面を有する光学素子を成形するに当た
    り、光学素子材料として、完成品の曲率半径よりもやや
    大きい曲率半径を有し、胴型の内径より僅かに小さく、
    完成品の径とほぼ同寸の直径を有する研磨加工された光
    学素子材料を用いる請求項1記載の光学素子の成形方
    法。
JP10983392A 1992-04-28 1992-04-28 光学素子の成形方法 Pending JPH05301723A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10983392A JPH05301723A (ja) 1992-04-28 1992-04-28 光学素子の成形方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10983392A JPH05301723A (ja) 1992-04-28 1992-04-28 光学素子の成形方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05301723A true JPH05301723A (ja) 1993-11-16

Family

ID=14520364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10983392A Pending JPH05301723A (ja) 1992-04-28 1992-04-28 光学素子の成形方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05301723A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6334973B1 (en) 1999-10-01 2002-01-01 Hoya Corporation Method of producing molded article
WO2006064888A1 (en) * 2004-12-13 2006-06-22 Ohara Inc. Preform for optical element and optical element
US20210129466A1 (en) * 2018-10-02 2021-05-06 Panasonic Corporation Optical element and method for manufacturing the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6334973B1 (en) 1999-10-01 2002-01-01 Hoya Corporation Method of producing molded article
WO2006064888A1 (en) * 2004-12-13 2006-06-22 Ohara Inc. Preform for optical element and optical element
JP2006265087A (ja) * 2004-12-13 2006-10-05 Ohara Inc 光学素子用プリフォーム
US8003186B2 (en) 2004-12-13 2011-08-23 Ohara Inc. Preform for optical element and optical element
US20210129466A1 (en) * 2018-10-02 2021-05-06 Panasonic Corporation Optical element and method for manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI387564B (zh) 形成一光學元件與基板之方法及裝置以及成型工具
KR20130020846A (ko) 성형품의 제조 방법, 유리 소재, 및 유리 소재와 성형형의 면 형상 결정 방법
JPH01106003A (ja) レンズ素子及びその製造方法
JPH05301723A (ja) 光学素子の成形方法
JPH0352417B2 (ja)
JPWO2020071071A1 (ja) 光学素子およびその製造方法
JPS6337309A (ja) 複合型レンズの製造方法
EP0620200B1 (en) Method of molding optical articles
JP2621956B2 (ja) 光学素子の成形方法
JP2806947B2 (ja) 光学部品の成形型
JP2000000828A (ja) 眼鏡用ガラス型の製造方法
JPH0554085B2 (ja)
JPH08133764A (ja) ガラスプレスレンズの製造方法
JPS616139A (ja) 軸ずれの少ないレンズをプレス成形する方法
JP2501588B2 (ja) 光学ガラス素子のプレス成形用型及びその成形方法
JP3850062B2 (ja) 光学素子の製造方法及び光学素子成形型
JPH02102136A (ja) 光学素子の成形用型とその製造方法
JPH1160251A (ja) 光学素子の成形方法
JPS6325233A (ja) 光学素子の加圧成形方法
JP2661450B2 (ja) 非球面レンズ成形型
WO2018025844A1 (ja) プレス成形用ガラス素材及びこれを用いた光学素子の製造方法
JPH08337429A (ja) ガラスレンズ成形用型及びその製造方法並びにガラスレンズ成形方法
JPH08133767A (ja) 光学素子の成形方法
JP2661449B2 (ja) 非球面成形レンズの製造法
JPH10309723A (ja) 眼鏡用ガラス型の製造型及びその製造方法