JPH05339013A - レンズの成形方法および装置 - Google Patents
レンズの成形方法および装置Info
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- JPH05339013A JPH05339013A JP4171596A JP17159692A JPH05339013A JP H05339013 A JPH05339013 A JP H05339013A JP 4171596 A JP4171596 A JP 4171596A JP 17159692 A JP17159692 A JP 17159692A JP H05339013 A JPH05339013 A JP H05339013A
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- Japan
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- lens
- pressure
- mold
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- 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
- C03B11/16—Gearing or controlling mechanisms specially adapted for glass presses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
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- 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)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガラスレンズを効率的に生産する。
【構成】 成形部１の上金型と下金型によりガラスレン
ズをプレス成形する。この成形動作中における圧力をロ
ードセル１１により測定し、測温体２４により温度を測
定する。また、変位測定器９により上金型に対して下金
型が圧着されるまでの変位を測定し、その間の時間をＣ
ＰＵ５１が演算する。ＣＰＵ５１は、これらの物理量の
変化から、成形部１において成形されているガラスレン
ズの性能を判定し、不良と判定された場合、成形動作を
中止させる。メモリ５３には、測定した物理量が比較さ
れる基準値が記憶されている。
ズをプレス成形する。この成形動作中における圧力をロ
ードセル１１により測定し、測温体２４により温度を測
定する。また、変位測定器９により上金型に対して下金
型が圧着されるまでの変位を測定し、その間の時間をＣ
ＰＵ５１が演算する。ＣＰＵ５１は、これらの物理量の
変化から、成形部１において成形されているガラスレン
ズの性能を判定し、不良と判定された場合、成形動作を
中止させる。メモリ５３には、測定した物理量が比較さ
れる基準値が記憶されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばコンパクトディ
スクプレーヤ、光学式ビデオディスクプレーヤ、光磁気
ディスク装置などの光ヘッドにおけるレンズを成形する
場合に用いて好適なレンズの成形方法および装置に関す
る。
スクプレーヤ、光学式ビデオディスクプレーヤ、光磁気
ディスク装置などの光ヘッドにおけるレンズを成形する
場合に用いて好適なレンズの成形方法および装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】コンパクトディスクプレーヤ、光学式ビ
デオディスクプレーヤ、光磁気ディスク装置等において
は、光ヘッドによりディスクにレーザ光を照射し、その
反射光から記録信号を再生するようになされている。こ
れらの光ヘッドは、小型化のため、あるいは１つの光ヘ
ッドによりＲＦ信号を生成するだけでなく、フォーカス
エラー信号やトラッキングエラー信号などを生成する必
要があるため、レンズが非球面化する傾向がある。
デオディスクプレーヤ、光磁気ディスク装置等において
は、光ヘッドによりディスクにレーザ光を照射し、その
反射光から記録信号を再生するようになされている。こ
れらの光ヘッドは、小型化のため、あるいは１つの光ヘ
ッドによりＲＦ信号を生成するだけでなく、フォーカス
エラー信号やトラッキングエラー信号などを生成する必
要があるため、レンズが非球面化する傾向がある。
【０００３】この非球面レンズは、研削、研磨仕上げに
よる従来の加工方法によっては量産化が困難である。そ
こで、ガラス素材を加熱し、軟化させた後に、成形型に
よりプレス成形する方法が用いられることか多い。
よる従来の加工方法によっては量産化が困難である。そ
こで、ガラス素材を加熱し、軟化させた後に、成形型に
よりプレス成形する方法が用いられることか多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のプレス成形方法
においては、プレス成形工程とは別の工程において、例
えば干渉計やニュートン原器合せなどの方法によりガラ
スレンズの面精度を測定し、管理するようにしていた。
このことから、リアルタイムでプレスレンズの光学性能
の良否を判定することができない課題があった。その結
果、一旦プレスレンズを完成させた後、それを検査して
初めて良品であるのか、不良品であるのかが判るので、
生産性が悪い課題があった。
においては、プレス成形工程とは別の工程において、例
えば干渉計やニュートン原器合せなどの方法によりガラ
スレンズの面精度を測定し、管理するようにしていた。
このことから、リアルタイムでプレスレンズの光学性能
の良否を判定することができない課題があった。その結
果、一旦プレスレンズを完成させた後、それを検査して
初めて良品であるのか、不良品であるのかが判るので、
生産性が悪い課題があった。
【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、レンズの良否をリアルタイムで判定するこ
とができるようにし、もって生産性を向上させることが
できるようにするものである。
ものであり、レンズの良否をリアルタイムで判定するこ
とができるようにし、もって生産性を向上させることが
できるようにするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のレンズ
の成形方法は、金型としての上金型３と下金型４を用い
てレンズを成形するレンズの成形方法において、上金型
３、下金型４内にレンズ素材としてのガラスゴブ２１を
収容し、ガラスゴブ２１を上金型３、下金型４とともに
加熱し、上金型３と下金型４に圧力を加えてガラスゴブ
２１をプレス成形し、ガラスゴブ２１を上金型３と下金
型４内に保持した状態で徐冷し、その後、上金型３と下
金型４への圧力を解除した状態で、ガラスを上金型３と
下金型４とともに急冷することを特徴とする。
の成形方法は、金型としての上金型３と下金型４を用い
てレンズを成形するレンズの成形方法において、上金型
３、下金型４内にレンズ素材としてのガラスゴブ２１を
収容し、ガラスゴブ２１を上金型３、下金型４とともに
加熱し、上金型３と下金型４に圧力を加えてガラスゴブ
２１をプレス成形し、ガラスゴブ２１を上金型３と下金
型４内に保持した状態で徐冷し、その後、上金型３と下
金型４への圧力を解除した状態で、ガラスを上金型３と
下金型４とともに急冷することを特徴とする。
【０００７】請求項２に記載のレンズの成形方法は、上
金型３と下金型４内にレンズ素材としてのガラスを保持
して圧着し、所定の圧力を加えるとともに加熱し、その
後、徐冷した後、急冷し、レンズを成形するレンズの成
形方法において、成形動作中における上金型３と下金型
４の物理量を測定し、物理量の測定結果からレンズの成
形の良否を判定することを特徴とする。
金型３と下金型４内にレンズ素材としてのガラスを保持
して圧着し、所定の圧力を加えるとともに加熱し、その
後、徐冷した後、急冷し、レンズを成形するレンズの成
形方法において、成形動作中における上金型３と下金型
４の物理量を測定し、物理量の測定結果からレンズの成
形の良否を判定することを特徴とする。
【０００８】上記した物理量は、例えば上金型３と下金
型４の圧着時における温度と急冷開始時における温度、
下金型４が上金型３に対する圧着を完了するまでの時
間、下金型４と上金型３が圧着したときの圧力、下金型
４と上金型３の徐冷時における圧力とすることができ
る。
型４の圧着時における温度と急冷開始時における温度、
下金型４が上金型３に対する圧着を完了するまでの時
間、下金型４と上金型３が圧着したときの圧力、下金型
４と上金型３の徐冷時における圧力とすることができ
る。
【０００９】請求項７に記載のレンズの成形装置は、レ
ンズ素材としてのガラスを所定の型に成形する成形手段
としての上金型３および下金型４と、上金型３および下
金型４を第１の圧力と、第１の圧力より弱い第２の圧力
で加圧する加圧手段としての加圧部１２と、上金型３お
よび下金型４を加熱する加熱手段としての誘導加熱部５
６と、上金型３および下金型４を徐冷するとともに急冷
する冷却手段としての冷却部５７と、上金型３および下
金型４の物理量を測定する測定手段としての変位測定器
９、ロードセル１１または測温体２４と、変位測定器
９、ロードセル１１または測温体２４の測定結果に対応
して成形過程を制御する制御手段としてのＣＰＵ５１と
を備えることを特徴とする。
ンズ素材としてのガラスを所定の型に成形する成形手段
としての上金型３および下金型４と、上金型３および下
金型４を第１の圧力と、第１の圧力より弱い第２の圧力
で加圧する加圧手段としての加圧部１２と、上金型３お
よび下金型４を加熱する加熱手段としての誘導加熱部５
６と、上金型３および下金型４を徐冷するとともに急冷
する冷却手段としての冷却部５７と、上金型３および下
金型４の物理量を測定する測定手段としての変位測定器
９、ロードセル１１または測温体２４と、変位測定器
９、ロードセル１１または測温体２４の測定結果に対応
して成形過程を制御する制御手段としてのＣＰＵ５１と
を備えることを特徴とする。
【００１０】このレンズの成形装置は、記憶手段として
のメモリ５３をさらに備えさせ、それに変位測定器９、
ロードセル１１もしくは測温体２４の出力、またはその
出力を演算した結果と比較するための基準データを記憶
させることができる。そして、この基準データはレンズ
を実際に成形した実験結果により得られたデータとする
ことができる。
のメモリ５３をさらに備えさせ、それに変位測定器９、
ロードセル１１もしくは測温体２４の出力、またはその
出力を演算した結果と比較するための基準データを記憶
させることができる。そして、この基準データはレンズ
を実際に成形した実験結果により得られたデータとする
ことができる。
【００１１】
【作用】請求項１に記載のレンズの成形方法において
は、ガラスを上金型３と下金型４内に収容して加熱し、
所定の圧力を加えてプレス成形するとともに、その後、
徐冷し、さらに圧力を解除した状態で急冷する。従っ
て、複雑な形状をしたレンズを効率的に量産することが
可能となる。
は、ガラスを上金型３と下金型４内に収容して加熱し、
所定の圧力を加えてプレス成形するとともに、その後、
徐冷し、さらに圧力を解除した状態で急冷する。従っ
て、複雑な形状をしたレンズを効率的に量産することが
可能となる。
【００１２】また、請求項２に記載のレンズの成形方法
においては、成形動作中における上金型３と下金型４の
物理量が測定され、その測定結果からレンズの成形の良
否が判定される。従って、リアルタイムでレンズの良否
を判定することが可能となり、生産性を向上させること
ができる。
においては、成形動作中における上金型３と下金型４の
物理量が測定され、その測定結果からレンズの成形の良
否が判定される。従って、リアルタイムでレンズの良否
を判定することが可能となり、生産性を向上させること
ができる。
【００１３】請求項７に記載のレンズの成形装置におい
ては、ガラスが上金型３と下金型４において第１の圧力
と第２の圧力で加圧されるとともに、加熱され、その
後、冷却される。そして、その間の物理量が測定され、
測定結果に対応して成形過程が制御される。従って、成
形途中において、成形品が不良品となることが明らかと
なった場合においては、その時点において、成形を中止
することができる。その結果、生産性を向上させること
ができる。
ては、ガラスが上金型３と下金型４において第１の圧力
と第２の圧力で加圧されるとともに、加熱され、その
後、冷却される。そして、その間の物理量が測定され、
測定結果に対応して成形過程が制御される。従って、成
形途中において、成形品が不良品となることが明らかと
なった場合においては、その時点において、成形を中止
することができる。その結果、生産性を向上させること
ができる。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明のレンズの成形装置の一実施
例の構成を示すブロック図である。変位測定器９は、成
形部１における下金型４（後述する）の変位を測定し、
その測定結果をＣＰＵ５１に出力している。またロード
セル１１は、成形部１における下金型４に加える圧力を
測定し、その測定結果をＣＰＵ５１に出力している。測
温体２４は、上金型３（後述する）と下金型４の温度を
測定し、その測定結果をＣＰＵ５１に出力している。Ｃ
ＰＵ５１は、これらの各種センサからの信号を演算し、
その演算結果に対応して成形部１やロボット５５を制御
するようになされている。また、ディスプレイ５４に所
定の演算結果を表示するようになされている。メモリ５
３は、上記した演算を実行するにあたって基礎となる判
断条件のデータベースを記憶している。入力部５２は、
ＣＰＵ５１に対して所定の指令を入力するとき操作され
る。誘導加熱部５６および冷却部５７は、成形部１の上
金型３および下金型４を加熱したり冷却するとき用いら
れる。
例の構成を示すブロック図である。変位測定器９は、成
形部１における下金型４（後述する）の変位を測定し、
その測定結果をＣＰＵ５１に出力している。またロード
セル１１は、成形部１における下金型４に加える圧力を
測定し、その測定結果をＣＰＵ５１に出力している。測
温体２４は、上金型３（後述する）と下金型４の温度を
測定し、その測定結果をＣＰＵ５１に出力している。Ｃ
ＰＵ５１は、これらの各種センサからの信号を演算し、
その演算結果に対応して成形部１やロボット５５を制御
するようになされている。また、ディスプレイ５４に所
定の演算結果を表示するようになされている。メモリ５
３は、上記した演算を実行するにあたって基礎となる判
断条件のデータベースを記憶している。入力部５２は、
ＣＰＵ５１に対して所定の指令を入力するとき操作され
る。誘導加熱部５６および冷却部５７は、成形部１の上
金型３および下金型４を加熱したり冷却するとき用いら
れる。
【００１５】成形部１は、図２に示すように構成されて
いる。即ち、成形部１の上部には石英管６により囲繞さ
れた成形室２が設けられており、その中には不活性ガス
が充填されている。これにより、成形室２の内部に配置
されている上金型３と下金型４の酸化が防止されるよう
になされている。この上金型３は、上型断熱材７ａを介
して上部軸８ａに固定されている。また、下金型４は、
下型断熱材７ｂを介して下部軸８ｂに固定されている。
下部軸８ｂは、ピストンロッド１０を介して加圧部１２
に結合されている。加圧部１２は、ピストンロッド１
０、下部軸８ｂ、下型断熱材７ｂを介して下金型４を所
定の圧力で駆動するようになされている。ロードセル１
１は、この場合における圧力を検出する。また、石英管
６の外周には、誘導加熱部５６の一部を構成する誘導加
熱用コイル５が配置されており、石英管６内の成形室２
を誘導加熱するようになされている。変位測定機９は、
下部軸８ｂ（下金型４）の移動位置を測定するようにな
されている。
いる。即ち、成形部１の上部には石英管６により囲繞さ
れた成形室２が設けられており、その中には不活性ガス
が充填されている。これにより、成形室２の内部に配置
されている上金型３と下金型４の酸化が防止されるよう
になされている。この上金型３は、上型断熱材７ａを介
して上部軸８ａに固定されている。また、下金型４は、
下型断熱材７ｂを介して下部軸８ｂに固定されている。
下部軸８ｂは、ピストンロッド１０を介して加圧部１２
に結合されている。加圧部１２は、ピストンロッド１
０、下部軸８ｂ、下型断熱材７ｂを介して下金型４を所
定の圧力で駆動するようになされている。ロードセル１
１は、この場合における圧力を検出する。また、石英管
６の外周には、誘導加熱部５６の一部を構成する誘導加
熱用コイル５が配置されており、石英管６内の成形室２
を誘導加熱するようになされている。変位測定機９は、
下部軸８ｂ（下金型４）の移動位置を測定するようにな
されている。
【００１６】図３は、上金型３および下金型４の近傍の
構成をより詳細に示している。同図に示すように、上金
型３は上型保持具２３ａにより保持され、この保持され
た状態でさらに上型支持具２２ａに支持されている。同
様に、下金型４は下型保持具２３ｂにより保持され、こ
の保持された状態で下型支持具２２ｂに支持されてい
る。測温体２４ａは上金型３の温度を検出し、測温体２
４ｂは下金型４の温度を検出するようになされている。
構成をより詳細に示している。同図に示すように、上金
型３は上型保持具２３ａにより保持され、この保持され
た状態でさらに上型支持具２２ａに支持されている。同
様に、下金型４は下型保持具２３ｂにより保持され、こ
の保持された状態で下型支持具２２ｂに支持されてい
る。測温体２４ａは上金型３の温度を検出し、測温体２
４ｂは下金型４の温度を検出するようになされている。
【００１７】次に、その動作について説明する。入力部
５２を操作して、プレス成形の動作の開始を指令する
と、ＣＰＵ５１はロボット５５を制御し、下金型４上に
所定量のガラスゴブ２１を載置させる。ＣＰＵ５１は、
次に成形部１の加圧部１２を制御し、下金型４を移動さ
せ、上金型３に対して所定の圧力で圧着させる。その
後、ＣＰＵ５１は誘導加熱部５６を制御し、その誘導加
熱用コイル５を介して上金型３および下金型４を加熱さ
せる。これにより、上金型３および下金型４の内部に収
容されているガラスゴブ２１が溶融し、上金型３と下金
型４の表面形状に沿ったガラスのレンズ３１がプレス成
形される（図４参照）。
５２を操作して、プレス成形の動作の開始を指令する
と、ＣＰＵ５１はロボット５５を制御し、下金型４上に
所定量のガラスゴブ２１を載置させる。ＣＰＵ５１は、
次に成形部１の加圧部１２を制御し、下金型４を移動さ
せ、上金型３に対して所定の圧力で圧着させる。その
後、ＣＰＵ５１は誘導加熱部５６を制御し、その誘導加
熱用コイル５を介して上金型３および下金型４を加熱さ
せる。これにより、上金型３および下金型４の内部に収
容されているガラスゴブ２１が溶融し、上金型３と下金
型４の表面形状に沿ったガラスのレンズ３１がプレス成
形される（図４参照）。
【００１８】ＣＰＵ５１は、以上のようにしてレンズ３
１をプレス成形するのであるが、その成形過程を図５の
フローチャートに従って管理する。即ち、最初にステッ
プＳ１において、上金型３と下金型４の温度を検出す
る。この温度の検出は測温体２４ａ，２４ｂにより行わ
れる。この温度の検出タイミングは、図６に示すよう
に、誘導加熱用コイル５を介して加熱が開始され、上金
型３と下金型４が成形温度に達した後、プレスが開始さ
れるときとされる。
１をプレス成形するのであるが、その成形過程を図５の
フローチャートに従って管理する。即ち、最初にステッ
プＳ１において、上金型３と下金型４の温度を検出す
る。この温度の検出は測温体２４ａ，２４ｂにより行わ
れる。この温度の検出タイミングは、図６に示すよう
に、誘導加熱用コイル５を介して加熱が開始され、上金
型３と下金型４が成形温度に達した後、プレスが開始さ
れるときとされる。
【００１９】ＣＰＵ５１は次にステップＳ２に進み、ス
テップＳ１において検出した上金型３の温度と下金型４
の温度の差ΔＤ1を演算する。次にステップＳ３に進
み、ステップＳ２により演算した温度差ΔＤ1と、メモ
リ５３に予め記憶されている基準値ＫD1L，ＫD1Hと比較
する。
テップＳ１において検出した上金型３の温度と下金型４
の温度の差ΔＤ1を演算する。次にステップＳ３に進
み、ステップＳ２により演算した温度差ΔＤ1と、メモ
リ５３に予め記憶されている基準値ＫD1L，ＫD1Hと比較
する。
【００２０】ここで、メモリ５３に記憶されている基準
値について説明する。
値について説明する。
【００２１】
【表１】
【００２２】いま、表１に示すような条件で、図６に示
すようなガラスレンズ３１を成形するものとする。即
ち、ガラスゴブ２１の直径は７mmとされ、レンズ３１の
上面３１ａと下面３１ｂの半径および深さは、それぞれ
１４mmまたは２mmとされる。またガラスレンズの直径は
１２．５mmとされ、ガラスレンズの厚みは４．５mmとさ
れる。成形時における上金型３と下金型４の温度は５８
０゜Ｃ乃至６４０゜Ｃとされる。そして、この上金型３
と下金型４の材質は超硬合金とされる。
すようなガラスレンズ３１を成形するものとする。即
ち、ガラスゴブ２１の直径は７mmとされ、レンズ３１の
上面３１ａと下面３１ｂの半径および深さは、それぞれ
１４mmまたは２mmとされる。またガラスレンズの直径は
１２．５mmとされ、ガラスレンズの厚みは４．５mmとさ
れる。成形時における上金型３と下金型４の温度は５８
０゜Ｃ乃至６４０゜Ｃとされる。そして、この上金型３
と下金型４の材質は超硬合金とされる。
【００２３】このような条件の下にガラスレンズをプレ
ス成形すると、例えば図１０に示すように、温度差ΔＤ
1の絶対値が大きくなると、ニュートンリングの数が大
きくなることが判る。例えば、ニュートンリングの数を
３本以内に収めるには、ΔＤ1の値は、その絶対値が５
以下となるようにすることが必要となる。換言すると、
ΔＤ1の値がこの範囲を超えると、ニュートンリングの
数が３本を超えてしまうことになる。これは、温度差Δ
Ｄ1の絶対値が大きくなると、上面３１ａと下面３１ｂ
の成形によるひけのバランスがくずれ、両者の面精度が
相関して変化するからであると推定される。
ス成形すると、例えば図１０に示すように、温度差ΔＤ
1の絶対値が大きくなると、ニュートンリングの数が大
きくなることが判る。例えば、ニュートンリングの数を
３本以内に収めるには、ΔＤ1の値は、その絶対値が５
以下となるようにすることが必要となる。換言すると、
ΔＤ1の値がこの範囲を超えると、ニュートンリングの
数が３本を超えてしまうことになる。これは、温度差Δ
Ｄ1の絶対値が大きくなると、上面３１ａと下面３１ｂ
の成形によるひけのバランスがくずれ、両者の面精度が
相関して変化するからであると推定される。
【００２４】また、図１１に示すように、アスの数は、
ΔＤ1の絶対値が大きくなるほど大きくなる。従って、
例えばこのアスの数を１／２本以内とするには、ΔＤ1
の絶対値を１０以下にする必要がある。換言すると、Δ
Ｄ1の値が１０を超えると、アスの数が１／２を超える
ことになる。
ΔＤ1の絶対値が大きくなるほど大きくなる。従って、
例えばこのアスの数を１／２本以内とするには、ΔＤ1
の絶対値を１０以下にする必要がある。換言すると、Δ
Ｄ1の値が１０を超えると、アスの数が１／２を超える
ことになる。
【００２５】従って、ニュートンリングの数が３本以内
であり、かつ、アスの数が１／２本以内である光学性能
を実現するには、ΔＤ1を、その絶対値が５以下となる
ようにする必要がある。この図１０および図１１に示す
特性は、表１に示すガラスレンズを実際にプレス成形す
ることにより得られた結果をもとにしている。従って、
ΔＤ1がこの基準値を超えた場合においては、もはや所
望の光学性能を満足するガラスレンズは得られないこと
になる。
であり、かつ、アスの数が１／２本以内である光学性能
を実現するには、ΔＤ1を、その絶対値が５以下となる
ようにする必要がある。この図１０および図１１に示す
特性は、表１に示すガラスレンズを実際にプレス成形す
ることにより得られた結果をもとにしている。従って、
ΔＤ1がこの基準値を超えた場合においては、もはや所
望の光学性能を満足するガラスレンズは得られないこと
になる。
【００２６】ΔＤ1が基準値ＫD1LとＫD1H（上記例にお
いては、−５と＋５）で定められる範囲を超えた場合に
おいては、それ以上プレス成形処理を継続したとして
も、所望の性能を有するガランレンズを得ることが困難
となる。そこで、この場合においてはステップＳ１７に
進み、ＮＧ処理が行われる。即ち、このときＣＰＵ５１
は成形部１を制御し、下金型４を図２において下方に移
動させ、そしてロボット５５を制御し、下金型４上に載
置されているガラスレンズ３１を除去させる。そして、
ディスプレイ５４にそのときのレンズ３１が不良品であ
ることが表示される。
いては、−５と＋５）で定められる範囲を超えた場合に
おいては、それ以上プレス成形処理を継続したとして
も、所望の性能を有するガランレンズを得ることが困難
となる。そこで、この場合においてはステップＳ１７に
進み、ＮＧ処理が行われる。即ち、このときＣＰＵ５１
は成形部１を制御し、下金型４を図２において下方に移
動させ、そしてロボット５５を制御し、下金型４上に載
置されているガラスレンズ３１を除去させる。そして、
ディスプレイ５４にそのときのレンズ３１が不良品であ
ることが表示される。
【００２７】ステップＳ３において、ΔＤ1が基準値を
満足していると判定された場合においては、ステップＳ
４に進み、下金型４を基準位置Ｙ1に移動させる（図７
参照）。勿論、下金型４が予めこの基準位置Ｙ1に位置
する場合においては、このステップＳ４は省略すること
ができる。そして次にステップＳ５に進み、下金型４の
移動を開始させるとともに、内蔵するタイマをスタート
させる。そしてステップＳ６に進み、下金型４が上金型
３に対して完全に圧着したか否か判定する。即ち、金型
が完全に密閉されたか否かを判定する。この判定は、変
位測定器９の出力をモニタすることにより行われる。即
ち、変位測定器９の出力が所定の値に達したとき、型が
密閉されたと判定される。
満足していると判定された場合においては、ステップＳ
４に進み、下金型４を基準位置Ｙ1に移動させる（図７
参照）。勿論、下金型４が予めこの基準位置Ｙ1に位置
する場合においては、このステップＳ４は省略すること
ができる。そして次にステップＳ５に進み、下金型４の
移動を開始させるとともに、内蔵するタイマをスタート
させる。そしてステップＳ６に進み、下金型４が上金型
３に対して完全に圧着したか否か判定する。即ち、金型
が完全に密閉されたか否かを判定する。この判定は、変
位測定器９の出力をモニタすることにより行われる。即
ち、変位測定器９の出力が所定の値に達したとき、型が
密閉されたと判定される。
【００２８】型が密閉されたとき、次にステップＳ７に
進み、下金型４の移動が停止されるとともに、ステップ
Ｓ５においてスタートしたタイマが停止され、そのとき
のタイマの値がΔＴにセットされる。即ち、このΔＴ
は、図９に拡大して示すように、プレスを開始してから
型が密閉されるまでの時間に対応している。
進み、下金型４の移動が停止されるとともに、ステップ
Ｓ５においてスタートしたタイマが停止され、そのとき
のタイマの値がΔＴにセットされる。即ち、このΔＴ
は、図９に拡大して示すように、プレスを開始してから
型が密閉されるまでの時間に対応している。
【００２９】次にステップＳ８に進み、このΔＴが基準
値ＫTと比較される。このΔＴは、プレス開始時のガラ
スゴブ２１の粘性に対応しており、粘性が低いとΔＴは
小さくなり、粘性が高いとΔＴは大きくなる。粘性が高
い状態でプレスを行うと、ガラスレンズ内に応力が発生
し、その応力が緩和するときに光学性能が変化してしま
う。このため、図１２に示すように、ΔＴは１０秒以下
であることが好ましい。１０秒を超えると、ニュートン
リングの数が増加することが判る。
値ＫTと比較される。このΔＴは、プレス開始時のガラ
スゴブ２１の粘性に対応しており、粘性が低いとΔＴは
小さくなり、粘性が高いとΔＴは大きくなる。粘性が高
い状態でプレスを行うと、ガラスレンズ内に応力が発生
し、その応力が緩和するときに光学性能が変化してしま
う。このため、図１２に示すように、ΔＴは１０秒以下
であることが好ましい。１０秒を超えると、ニュートン
リングの数が増加することが判る。
【００３０】従って、ステップＳ８において、ΔＴが、
この基準値ＫT（上記例の場合、１０秒）より大きいと
判定された場合においては、ステップＳ１７に進み、Ｎ
Ｇ処理が行われる。
この基準値ＫT（上記例の場合、１０秒）より大きいと
判定された場合においては、ステップＳ１７に進み、Ｎ
Ｇ処理が行われる。
【００３１】ステップＳ８において、ΔＴが基準値ＫT
以下であると判定された場合においては、ステップＳ９
に進み、金型を閉じた後の圧力Ｐ1の値がロードセル１
１の出力より読み取られる。そして、この値が基準値Ｋ
P1LとＫP1Hで規定される範囲内にあるか否かがステップ
Ｓ１０で判定される。
以下であると判定された場合においては、ステップＳ９
に進み、金型を閉じた後の圧力Ｐ1の値がロードセル１
１の出力より読み取られる。そして、この値が基準値Ｋ
P1LとＫP1Hで規定される範囲内にあるか否かがステップ
Ｓ１０で判定される。
【００３２】図１３に示すように、圧力Ｐ1 が小さくな
ると、レンズの厚みが増加し、大きくなると、レンズの
厚みが減少する。従って、所定の厚み（図６の実施例の
場合、４．５mm）を得るには、この圧力Ｐ1 が所定の範
囲内に収まっている必要がある。この所定の範囲を超え
た場合、ステップＳ１７に進み、ＮＧ処理が施される。
ると、レンズの厚みが増加し、大きくなると、レンズの
厚みが減少する。従って、所定の厚み（図６の実施例の
場合、４．５mm）を得るには、この圧力Ｐ1 が所定の範
囲内に収まっている必要がある。この所定の範囲を超え
た場合、ステップＳ１７に進み、ＮＧ処理が施される。
【００３３】圧力Ｐ1が基準値の範囲内にあるとき、次
にステップＳ１１に進み、圧力Ｐ2が読み取られる。即
ち、図８に示すように、上金型３と下金型４を圧力Ｐ1
で加圧する時間が、予め設定した所定の時間に達する
と、その圧力がＰ2に減圧され、このときから図７に示
すように、徐冷が開始される。そして、このときの圧力
Ｐ2が読み取られるのである。
にステップＳ１１に進み、圧力Ｐ2が読み取られる。即
ち、図８に示すように、上金型３と下金型４を圧力Ｐ1
で加圧する時間が、予め設定した所定の時間に達する
と、その圧力がＰ2に減圧され、このときから図７に示
すように、徐冷が開始される。そして、このときの圧力
Ｐ2が読み取られるのである。
【００３４】図１４に示すように、圧力Ｐ2の値が小さ
いと、ニュートンリングの数が大きくなることが判る。
従って、ニュートンリングの数を小さくするには、圧力
Ｐ2の値は例えば８以上にすることが好ましい。
いと、ニュートンリングの数が大きくなることが判る。
従って、ニュートンリングの数を小さくするには、圧力
Ｐ2の値は例えば８以上にすることが好ましい。
【００３５】そこでステップＳ１２において、圧力Ｐ2
が、この基準値ＫP2（上記例の場合、８）以上であるか
否かが判定される。圧力Ｐ2がこの基準値より小さいと
き、ステップＳ１７に進み、ＮＧ処理が施される。そし
て基準値を満足するとき、ステップＳ１３に進む。
が、この基準値ＫP2（上記例の場合、８）以上であるか
否かが判定される。圧力Ｐ2がこの基準値より小さいと
き、ステップＳ１７に進み、ＮＧ処理が施される。そし
て基準値を満足するとき、ステップＳ１３に進む。
【００３６】ステップＳ１３において、上金型３と下金
型４の温度が検出される。即ち、図７に示すように、徐
冷を開始した後、上金型３と下金型４の温度がほぼガラ
ス転移点に達するまでの間、徐冷が行われるのである
が、このガラス転移点に達した後は、温度が急激に低下
される（急冷される）。このときにおける上金型３と下
金型４の温度が検出されるのである。そしてステップＳ
１４に進み、両者の差ΔＤ2が演算される。
型４の温度が検出される。即ち、図７に示すように、徐
冷を開始した後、上金型３と下金型４の温度がほぼガラ
ス転移点に達するまでの間、徐冷が行われるのである
が、このガラス転移点に達した後は、温度が急激に低下
される（急冷される）。このときにおける上金型３と下
金型４の温度が検出されるのである。そしてステップＳ
１４に進み、両者の差ΔＤ2が演算される。
【００３７】図１５に示すように、ΔＤ2の値が−７よ
り小さいと、ニュートンリングの数が増加し、また１０
より大きいと、やはりニュートンリングの数が増加する
ことが判る。そこで、ニュートンリングの数を小さくす
るには、このΔＤ2の値が−７から１０の範囲内にある
ことが好ましい。このため、ステップＳ１５において
は、ΔＤ2が予め設定された基準値ＫD2LとＫD2Hで規定
される範囲内にあるか否かが判定される。この範囲を超
える場合、ステップＳ１７に進み、ＮＧ処理が実行され
る。そして、この範囲内にあるとき、ステップＳ１６に
進み、ＯＫ処理が実行される。このＯＫ処理において
は、冷却部５７が制御され、金型が急冷される。そして
所定の温度に達したとき、冷却動作が停止され、成形部
１が制御されて、金型が開放される。さらにロボット５
５が制御され、金型上のガラスレンズ３１が取り出さ
れ、所定の位置に収容される。そして、このときディス
プレイ５４には、そのとき成形したガラスレンズ３１が
良品であることが表示される。
り小さいと、ニュートンリングの数が増加し、また１０
より大きいと、やはりニュートンリングの数が増加する
ことが判る。そこで、ニュートンリングの数を小さくす
るには、このΔＤ2の値が−７から１０の範囲内にある
ことが好ましい。このため、ステップＳ１５において
は、ΔＤ2が予め設定された基準値ＫD2LとＫD2Hで規定
される範囲内にあるか否かが判定される。この範囲を超
える場合、ステップＳ１７に進み、ＮＧ処理が実行され
る。そして、この範囲内にあるとき、ステップＳ１６に
進み、ＯＫ処理が実行される。このＯＫ処理において
は、冷却部５７が制御され、金型が急冷される。そして
所定の温度に達したとき、冷却動作が停止され、成形部
１が制御されて、金型が開放される。さらにロボット５
５が制御され、金型上のガラスレンズ３１が取り出さ
れ、所定の位置に収容される。そして、このときディス
プレイ５４には、そのとき成形したガラスレンズ３１が
良品であることが表示される。
【００３８】以上のような動作が繰り返されて、ガラス
レンズが量産される。
レンズが量産される。
【００３９】以上においては、本発明を、ガラスレンズ
を製造する場合を例として説明したが、例えばプラスチ
ックレンズを製造する場合においても本発明は適用する
ことが可能である。
を製造する場合を例として説明したが、例えばプラスチ
ックレンズを製造する場合においても本発明は適用する
ことが可能である。
【００４０】
【発明の効果】以上の如く請求項１に記載のレンズの成
形方法によれば、レンズ素材を金型で圧力を加えて加熱
し、プレス成形するとともに、所定の圧力を加えた状態
で徐冷し、さらに圧力を解除した状態で急冷するように
したので、所望の形状のレンズを効率的に量産すること
が可能となる。
形方法によれば、レンズ素材を金型で圧力を加えて加熱
し、プレス成形するとともに、所定の圧力を加えた状態
で徐冷し、さらに圧力を解除した状態で急冷するように
したので、所望の形状のレンズを効率的に量産すること
が可能となる。
【００４１】また、請求項２に記載のレンズの成形方法
によれば、成形動作中における金型の物理量を測定し、
その測定結果からレンズの成形の良否を判定するように
したので、生産性を向上させることが可能になる。
によれば、成形動作中における金型の物理量を測定し、
その測定結果からレンズの成形の良否を判定するように
したので、生産性を向上させることが可能になる。
【００４２】また、請求項７に記載のレンズの成形装置
によれば、物理量の測定結果に対応して、成形過程を制
御するようにしたので、リアルタイムでレンズの性能を
判定することができ、不良と判定されたレンズは成形途
中において成形処理を中止させることが可能となる。そ
の結果、生産性を向上させることができる。
によれば、物理量の測定結果に対応して、成形過程を制
御するようにしたので、リアルタイムでレンズの性能を
判定することができ、不良と判定されたレンズは成形途
中において成形処理を中止させることが可能となる。そ
の結果、生産性を向上させることができる。
【図１】本発明のレンズの成形装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】図１の成形部１の構成例を示す断面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示す断面図である。
【図４】図３に示す状態から下金型４を上金型３に対し
て圧着させた状態を示す断面図である。
て圧着させた状態を示す断面図である。
【図５】図１の実施例の動作を説明するフローチャート
である。
である。
【図６】図４の実施例により成形するレンズの形状を説
明する側面図である。
明する側面図である。
【図７】図１の実施例の成形過程における温度変化を説
明するグラフである。
明するグラフである。
【図８】図１の実施例の成形過程における下金型４と上
金型３の圧力の変化を説明するグラフである。
金型３の圧力の変化を説明するグラフである。
【図９】図７のＡ部における範囲を拡大して示す図であ
る。
る。
【図１０】温度差ΔＤ1とニュートンリングの関係を説
明する特性図である。
明する特性図である。
【図１１】温度差ΔＤ1とアスの関係を説明する特性図
である。
である。
【図１２】時間ΔＴとニュートンリングの関係を説明す
る特性図である。
る特性図である。
【図１３】圧力Ｐ1とレンズの厚みの関係を説明する図
である。
である。
【図１４】圧力Ｐ2とニュートンリングの関係を説明す
る図である。
る図である。
【図１５】温度差ΔＤ2とニュートンリングの関係を説
明する特性図である。
明する特性図である。
１ 成形部 ２ 成形室 ３ 上金型 ４ 下金型 ５ 誘導加熱用コイル ６ 石英管 ７ａ 上型断熱材 ７ｂ 下型断熱材 １０ ピストンロッド １１ ロードセル １２ 加圧部 ２１ ガラスゴブ ２４ａ，２４ｂ 測温体 ３１ レンズ
Claims (13)
- 【請求項１】 金型を用いてレンズを成形するレンズの
成形方法において、 前記金型内にレンズ素材を収容し、 前記レンズ素材を前記金型とともに加熱し、 前記金型に圧力を加えて前記レンズ素材をプレス成形
し、 前記レンズ素材を前記金型内に保持した状態で徐冷し、 その後、前記金型への圧力を解除した状態で、前記レン
ズ素材を前記金型とともに急冷することを特徴とするレ
ンズの成形方法。 - 【請求項２】 金型内にレンズ素材を保持して圧着し、
所定の圧力を加えるとともに加熱し、その後、徐冷した
後、急冷し、レンズを成形するレンズの成形方法におい
て、 成形動作中における前記金型の物理量を測定し、 前記物理量の測定結果から前記レンズの成形の良否を判
定することを特徴とするレンズの成形方法。 - 【請求項３】 前記物理量は、 前記金型の圧着時における温度と、 前記金型の急冷開始時における温度とを含むことを特徴
とする請求項２に記載のレンズの成形方法。 - 【請求項４】 前記物理量は、 前記金型が圧着を完了するまでの時間を含むことを特徴
とする請求項２または３に記載のレンズの成形方法。 - 【請求項５】 前記物理量は、 前記金型が圧着したときの圧力と、 前記金型の徐冷時における圧力とを含むことを特徴とす
る請求項２，３または４に記載のレンズの成形方法。 - 【請求項６】 前記レンズ素材はガラスであることを特
徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のレンズの成
形方法。 - 【請求項７】 レンズ素材を所定の型に成形する成形手
段と、 前記成形手段を第１の圧力と、前記第１の圧力より弱い
第２の圧力で加圧する加圧手段と、 前記成形手段を加熱する加熱手段と、 前記成形手段を徐冷するとともに、急冷する冷却手段
と、 前記成形手段の物理量を測定する測定手段と、 前記測定手段の測定結果に対応して成形過程を制御する
制御手段とを備えることを特徴とするレンズの成形装
置。 - 【請求項８】 前記測定手段は、 前記第１の圧力の加圧開始時における前記成形手段の温
度と、 急冷開始時における前記成形手段の温度とを測定するこ
とを特徴とする請求項７に記載のレンズの成形装置。 - 【請求項９】 前記測定手段は、 前記成形手段が前記レンズ素材を保持した状態で圧着を
完了するまでの時間を測定することを特徴とする請求項
７または８に記載のレンズの成形装置。 - 【請求項１０】 前記測定手段は、 前記第１の圧力と第２の圧力を測定することを特徴とす
る請求項７，８または９に記載のレンズの成形装置。 - 【請求項１１】 前記レンズ素材はガラスであることを
特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載のレンズ
の成形装置。 - 【請求項１２】 前記制御手段は、 前記測定手段の出力またはその出力を演算した結果と比
較するための基準データを記憶する記憶手段をさらに備
えることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記
載のレンズの成形装置。 - 【請求項１３】 前記記憶手段に記憶されている基準デ
ータは、前記レンズを実際に成形した実験結果により得
られたデータであることを特徴とする請求項１２に記載
のレンズの成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17159692A JP3271195B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | レンズの成形方法および装置、並びにレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17159692A JP3271195B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | レンズの成形方法および装置、並びにレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05339013A true JPH05339013A (ja) | 1993-12-21 |
| JP3271195B2 JP3271195B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=15926101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17159692A Expired - Lifetime JP3271195B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | レンズの成形方法および装置、並びにレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3271195B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6079228A (en) * | 1997-07-25 | 2000-06-27 | Minolta Co., Ltd. | Forming method of glass element |
| JP2006001802A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Nikon Corp | 光学素子成形方法、光学素子成形装置および光学素子の製造方法 |
| WO2018117096A1 (ja) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | オリンパス株式会社 | 光学素子の製造方法 |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP17159692A patent/JP3271195B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6079228A (en) * | 1997-07-25 | 2000-06-27 | Minolta Co., Ltd. | Forming method of glass element |
| JP2006001802A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Nikon Corp | 光学素子成形方法、光学素子成形装置および光学素子の製造方法 |
| WO2018117096A1 (ja) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | オリンパス株式会社 | 光学素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3271195B2 (ja) | 2002-04-02 |
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