JPH0712940B2 - ガラスレンズの成形法 - Google Patents
ガラスレンズの成形法Info
- Publication number
- JPH0712940B2 JPH0712940B2 JP23650387A JP23650387A JPH0712940B2 JP H0712940 B2 JPH0712940 B2 JP H0712940B2 JP 23650387 A JP23650387 A JP 23650387A JP 23650387 A JP23650387 A JP 23650387A JP H0712940 B2 JPH0712940 B2 JP H0712940B2
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- glass
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- molding
- lens material
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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
- C03B29/00—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
- C03B29/02—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a discontinuous way
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B35/00—Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はコンパクトディスク装置等のピックアップ系に
用いられるガラスレンズの成形法に関するものである。
用いられるガラスレンズの成形法に関するものである。
従来の技術 従来ガラスレンズの成形方法として、例えば特公昭60−
127122号公報で提案されているごとく、所定温度に加熱
したレンズ素材を一対の成形型で押圧成形する場合、特
に凸レンズを成形する場合のレンズ素材としては、成形
金型が有するレンズ成形面形状の曲率よりも、小さい曲
率を有する。例えば半球状や、完成レンズとほぼ同一形
状に造形されたレンズ素材を供給する必要がある。その
理由は第３図に示すように一対の上下型31,32の間にセ
ットされた平板からなるレンズ素材35を所定温度に上昇
させ、押圧成形を行なっている要部断面図を示してお
り、レンズ素材35と上下型31,32に密閉空間35,36が出
来、精度の良い高い転写を行なうことが難しく、性能の
良い成形レンズを得ることが出来ない理由からである。
127122号公報で提案されているごとく、所定温度に加熱
したレンズ素材を一対の成形型で押圧成形する場合、特
に凸レンズを成形する場合のレンズ素材としては、成形
金型が有するレンズ成形面形状の曲率よりも、小さい曲
率を有する。例えば半球状や、完成レンズとほぼ同一形
状に造形されたレンズ素材を供給する必要がある。その
理由は第３図に示すように一対の上下型31,32の間にセ
ットされた平板からなるレンズ素材35を所定温度に上昇
させ、押圧成形を行なっている要部断面図を示してお
り、レンズ素材35と上下型31,32に密閉空間35,36が出
来、精度の良い高い転写を行なうことが難しく、性能の
良い成形レンズを得ることが出来ない理由からである。
しかし上述したレンズ素材を供給するには、一般的に、
機械加工，化学加工等の手段を用いて造形それる。しか
し完成レンズの品質、特にレンズ面の表面粗さ、すなわ
ち透過率の向上を図るためには、完成レンズ面となるレ
ンズ素材表面を可能な限り、完成レンズに近づける必要
がある。
機械加工，化学加工等の手段を用いて造形それる。しか
し完成レンズの品質、特にレンズ面の表面粗さ、すなわ
ち透過率の向上を図るためには、完成レンズ面となるレ
ンズ素材表面を可能な限り、完成レンズに近づける必要
がある。
上述した形状でレンズ素材表面の面粗さを向上させる手
段として、例えば機械加工によるポリッシング法や、化
学加工によるエッチング等で行なわれる。コンパクトデ
ィスク装置等のピックアップ系に用いられる小形レンズ
（レンズ素材）のポリッシングを行なう場合、レンズ曲
面率が小さい関係で、同時に多数個の加工が困難で個々
の寸法的バラツキも大きく、加工時間がかかる等、コス
ト高となり産業上好ましくない。又エッチング法では比
較的、短時間で加工は可能であるが、エッチング液の選
定、加工表面状態の不均一性すなわちエッチング液の濃
度や、温度，時間等、加工条件の管理が難しいなどの問
題が発生し、やはりコスト高となる問題を有していた。
段として、例えば機械加工によるポリッシング法や、化
学加工によるエッチング等で行なわれる。コンパクトデ
ィスク装置等のピックアップ系に用いられる小形レンズ
（レンズ素材）のポリッシングを行なう場合、レンズ曲
面率が小さい関係で、同時に多数個の加工が困難で個々
の寸法的バラツキも大きく、加工時間がかかる等、コス
ト高となり産業上好ましくない。又エッチング法では比
較的、短時間で加工は可能であるが、エッチング液の選
定、加工表面状態の不均一性すなわちエッチング液の濃
度や、温度，時間等、加工条件の管理が難しいなどの問
題が発生し、やはりコスト高となる問題を有していた。
一方特公昭59−41309号公報では金属シエル上に透明ガ
ラス円板を載置して、加熱処理してガラスレンズの形成
することが報じられている。
ラス円板を載置して、加熱処理してガラスレンズの形成
することが報じられている。
すなわち加熱硬化させることにより、ガラス材料が所定
の温度で有する粘性を利用し、表面張力と重力の関係で
ガラス円板に曲面を形成したレンズキャップである。し
かし上記方法では、金属シエルと形成されたレンズが溶
着されており、本発明であるガラスレンズ成形法に残念
ながら、そのまま利用することは出来ない。
の温度で有する粘性を利用し、表面張力と重力の関係で
ガラス円板に曲面を形成したレンズキャップである。し
かし上記方法では、金属シエルと形成されたレンズが溶
着されており、本発明であるガラスレンズ成形法に残念
ながら、そのまま利用することは出来ない。
発明が解決しようとする問題点 通常押圧成形を行なう場合には、第４図に示すように一
対の上下型41,42（図面では凸レンズを得るための凹面
金型）と胴型43とからなる、キャビティー44内にレンズ
素材45をセットして、これら全体を所定温度まで上昇さ
せた後、圧力Ｐで押圧成形を行なう。この際レンズ素材
45は上下型のほぼ中心にセットされるが、レンズ素材45
の外径寸法と胴型43の内径寸法との差が大きい程、押圧
初期において、偏荷重がかかり、成形完了後の完成レン
ズに不均一な、バリが発生すると云う問題があった。上
記問題はキャビティー44の内容積＞レンズ素材体積の関
係においても、単なる偏芯で発生するものである。上記
バリは非常にカケ易く、完成レンズの外観を損なうばか
りでなく、押圧成形後のレンズ取り出し時において、下
型42のレンズ成形面47上に残ったり、又胴型43の内部に
バリの一部が残ったりして、量産性の高い連続成形を行
なう場合において大きな障害となっていた。
対の上下型41,42（図面では凸レンズを得るための凹面
金型）と胴型43とからなる、キャビティー44内にレンズ
素材45をセットして、これら全体を所定温度まで上昇さ
せた後、圧力Ｐで押圧成形を行なう。この際レンズ素材
45は上下型のほぼ中心にセットされるが、レンズ素材45
の外径寸法と胴型43の内径寸法との差が大きい程、押圧
初期において、偏荷重がかかり、成形完了後の完成レン
ズに不均一な、バリが発生すると云う問題があった。上
記問題はキャビティー44の内容積＞レンズ素材体積の関
係においても、単なる偏芯で発生するものである。上記
バリは非常にカケ易く、完成レンズの外観を損なうばか
りでなく、押圧成形後のレンズ取り出し時において、下
型42のレンズ成形面47上に残ったり、又胴型43の内部に
バリの一部が残ったりして、量産性の高い連続成形を行
なう場合において大きな障害となっていた。
本発明は、レンズ素材の外径を規制して、胴型内径寸法
と所定のクリアランスの関係に保つようなレンズ素材を
精度よく、安価に製造したものを用いて、前記問題点を
解決したガラスレンズの成形法である。
と所定のクリアランスの関係に保つようなレンズ素材を
精度よく、安価に製造したものを用いて、前記問題点を
解決したガラスレンズの成形法である。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する手段として、所定の体積に切断お
よび研磨したガラス材料を貫通孔を有した段付の受皿型
に載置し、それら全体を所定温度に加熱させることによ
り、前記所定温度でのガラス材料の粘性において、表面
張力と重力のバランスが保たれるような温度条件下で両
凸形状の曲面を形成すると同時に、前記した受皿型の段
付部の内径で軟化したガラス材料の外径を規制されて出
来たレンズ素材を用いることを特徴とするガラスレンズ
の成形法によって解決出来るものである。
よび研磨したガラス材料を貫通孔を有した段付の受皿型
に載置し、それら全体を所定温度に加熱させることによ
り、前記所定温度でのガラス材料の粘性において、表面
張力と重力のバランスが保たれるような温度条件下で両
凸形状の曲面を形成すると同時に、前記した受皿型の段
付部の内径で軟化したガラス材料の外径を規制されて出
来たレンズ素材を用いることを特徴とするガラスレンズ
の成形法によって解決出来るものである。
作用 本発明の作用は従来複雑な加工によって得ていたレンズ
素材を簡単な機械加工と熱処理加工によって所望の形状
（両凸面と外径）のものが安価に量産することが可能と
なり、上記したレンズ素材は特にタンタル性の受皿型を
用いることによって実現出来る。又上述して得られたレ
ンズ素材を用いることにより前記した押圧成形時におけ
るバリ発生の問題も皆無にすることができ、品質の高い
レンズが歩留りよく連続的に量産することが可能となっ
て、結果安価なレンズを市場に提供できるものである。
素材を簡単な機械加工と熱処理加工によって所望の形状
（両凸面と外径）のものが安価に量産することが可能と
なり、上記したレンズ素材は特にタンタル性の受皿型を
用いることによって実現出来る。又上述して得られたレ
ンズ素材を用いることにより前記した押圧成形時におけ
るバリ発生の問題も皆無にすることができ、品質の高い
レンズが歩留りよく連続的に量産することが可能となっ
て、結果安価なレンズを市場に提供できるものである。
実施例 以下本発明の一実施例について、第１図〜第４図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
実施例１ まず第１図における受皿型11はタンタル基材からなる。
タンタル製であるその理由は （１）耐熱性に優れている。
タンタル製であるその理由は （１）耐熱性に優れている。
（２）高温における耐酸化性に優れている。
（３）熱処理加工を行なうガラス材料よりも熱膨張係数
が小さい。
が小さい。
（４）機械加工性が良く安価な受皿型が製作できる。
等の理由からである。貫通孔12内に円板状からなるガラ
ス材料13を段部14に載置する。上部の内径15の寸法が第
４図における胴型43の内径寸法と所定のクリアランスで
配置可能な寸法に加工されている。具体的には、胴型43
の内径寸法が5m/mφに対して、内径15の最大寸法は4.95
m/mφに加工されており、約２°の抜きテーパーが施し
てある。
ス材料13を段部14に載置する。上部の内径15の寸法が第
４図における胴型43の内径寸法と所定のクリアランスで
配置可能な寸法に加工されている。具体的には、胴型43
の内径寸法が5m/mφに対して、内径15の最大寸法は4.95
m/mφに加工されており、約２°の抜きテーパーが施し
てある。
第２図は、熱処理加工後における、ガラス材料の形状変
化を示しており変形されたレンズ素材21の曲率R1は所定
温度におけるガラス材料の粘性点における表面張力で決
定され、R2は表面張力と重力が作用して決定される。下
部の内径18は第２図におけるR1の曲率部の径を規制し、
段部14はガラス材料13の表面のガラス流動を抑止する役
目をはたす。
化を示しており変形されたレンズ素材21の曲率R1は所定
温度におけるガラス材料の粘性点における表面張力で決
定され、R2は表面張力と重力が作用して決定される。下
部の内径18は第２図におけるR1の曲率部の径を規制し、
段部14はガラス材料13の表面のガラス流動を抑止する役
目をはたす。
本実施例に用いたタンタルは通常スパッタ，ターゲット
等に用いる99.9〜99.99％程度の純度を有する板材を使
用した。
等に用いる99.9〜99.99％程度の純度を有する板材を使
用した。
一方ガラス材料13はSF−８を用いて、φ4.8×3.9m/mの
円板に切断加工を行ない、その両端面16,17は光学鏡面
に研磨した。
円板に切断加工を行ない、その両端面16,17は光学鏡面
に研磨した。
上記、受皿型11にガラス材料13を第１図の如くセットし
て、これら全体を電気炉（図示せず）に投入し750℃で
５分間保持した後炉中より取り出すと、第２図に示すよ
うに両凸状でしかも外径が受皿型で規制されたレンズ素
材21を得ることが出来る。ガラス材料の熱膨張係数＞タ
ンタル製受皿型の熱膨張係数の関係からレンズ素材21は
受皿型より簡単に取り出すことができる。
て、これら全体を電気炉（図示せず）に投入し750℃で
５分間保持した後炉中より取り出すと、第２図に示すよ
うに両凸状でしかも外径が受皿型で規制されたレンズ素
材21を得ることが出来る。ガラス材料の熱膨張係数＞タ
ンタル製受皿型の熱膨張係数の関係からレンズ素材21は
受皿型より簡単に取り出すことができる。
上述して得られたレンズ素材21のR1は2.8R,R2は5R,外径
は4.95m/mφより若干小さ目の寸法のものを得ることが
出来た。さらにR1およびR2の表面粗さは、ガラス材料の
表面粗さを損なうことなく熱処理加工されていることを
確認した。尚炉中雰囲気にはN2ガスを用いてタンタル製
受皿型の酸化を防ぐことを行なった。
は4.95m/mφより若干小さ目の寸法のものを得ることが
出来た。さらにR1およびR2の表面粗さは、ガラス材料の
表面粗さを損なうことなく熱処理加工されていることを
確認した。尚炉中雰囲気にはN2ガスを用いてタンタル製
受皿型の酸化を防ぐことを行なった。
上述のようにして得られたレンズ素材を第４図における
上下型41,42および胴型43の成形するキャビティー44内
に配置して500℃で押圧成形した結果バリのない成形レ
ンズを得ることが出来た。本実施例の場合胴型内寸法5m
/mφに対して、レンズ素材外径寸法4.95m/mφを用いて
押圧成形を行なったものである。
上下型41,42および胴型43の成形するキャビティー44内
に配置して500℃で押圧成形した結果バリのない成形レ
ンズを得ることが出来た。本実施例の場合胴型内寸法5m
/mφに対して、レンズ素材外径寸法4.95m/mφを用いて
押圧成形を行なったものである。
実施例２ 本実施例では、耐熱性の観点からモリブデン,h−BN（ヘ
キサゴナル，ボロンナイトライド）の材料を用いて受皿
型を製作し、実施例１で用いたガラス材料SF−８を同一
条件下で熱処理加工を行なった結果、モリブデン製の受
皿型では、N2雰囲気中にもかかわらず若干表面の酸化が
見られレンズ素材の外径部にモリブデンの酸化膜が付着
した。又ｈ−BN製の受皿型においてもレンズ素材の外径
部にｈ−BNの粉末が付着した。いずれの場合も受皿型の
寿命の観点で問題があり、本発明のガラスレンズの成形
法に用いるレンズ素材とはなり得なかった。
キサゴナル，ボロンナイトライド）の材料を用いて受皿
型を製作し、実施例１で用いたガラス材料SF−８を同一
条件下で熱処理加工を行なった結果、モリブデン製の受
皿型では、N2雰囲気中にもかかわらず若干表面の酸化が
見られレンズ素材の外径部にモリブデンの酸化膜が付着
した。又ｈ−BN製の受皿型においてもレンズ素材の外径
部にｈ−BNの粉末が付着した。いずれの場合も受皿型の
寿命の観点で問題があり、本発明のガラスレンズの成形
法に用いるレンズ素材とはなり得なかった。
発明の効果 以上の様に本発明は型としての寿命の観点で優れたタン
タル基材の受皿型を用いてガラス材料を熱処理加工する
ことにより、両凸形状および外径の規制を品質の高いレ
ンズ素材を安価に製造することが可能である。さらにレ
ンズ素材の外径寸法は、受皿型の内径寸法を任意に選ぶ
ことにより、決定されるものであり、押圧成形時におけ
る胴型とレンズ素材の位置関係が正しく配置され偏荷重
の少ない成形すなわちバリの発生が少ないガラスレンズ
の成形が可能となるものであり、品質の高いガラスレン
ズを安価に市場に提供し得るものである。
タル基材の受皿型を用いてガラス材料を熱処理加工する
ことにより、両凸形状および外径の規制を品質の高いレ
ンズ素材を安価に製造することが可能である。さらにレ
ンズ素材の外径寸法は、受皿型の内径寸法を任意に選ぶ
ことにより、決定されるものであり、押圧成形時におけ
る胴型とレンズ素材の位置関係が正しく配置され偏荷重
の少ない成形すなわちバリの発生が少ないガラスレンズ
の成形が可能となるものであり、品質の高いガラスレン
ズを安価に市場に提供し得るものである。
第１図は本発明を実施するに適した熱加工時におけるガ
ラス材料と受皿型の要部断面図、第２図は熱加工後にお
けるレンズ素材と受皿型の要部断面図、第３図および第
４図は従来の押圧成形を説明するための要部断面図であ
る。 11……受皿型、13……ガラス材料、21,35,45……レンズ
素材、31,32,41,42……上下型、33,43……胴型、35,36
……密閉空間、44……キャビティー、R1,R2……レンズ
素材曲率。
ラス材料と受皿型の要部断面図、第２図は熱加工後にお
けるレンズ素材と受皿型の要部断面図、第３図および第
４図は従来の押圧成形を説明するための要部断面図であ
る。 11……受皿型、13……ガラス材料、21,35,45……レンズ
素材、31,32,41,42……上下型、33,43……胴型、35,36
……密閉空間、44……キャビティー、R1,R2……レンズ
素材曲率。
Claims (1)
- 【請求項１】所定の体積に切断および研磨したガラス材
料をタンタル製からなる貫通孔を有した段付の受皿型に
載置し、それら全体を加熱，軟化させ、上下両曲面を形
成すると同時に、前記受皿型によって外径が規制されて
できた両凸状のレンズ素材を用いることを特徴とするガ
ラスレンズの成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23650387A JPH0712940B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | ガラスレンズの成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23650387A JPH0712940B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | ガラスレンズの成形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6479023A JPS6479023A (en) | 1989-03-24 |
| JPH0712940B2 true JPH0712940B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=17001692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23650387A Expired - Lifetime JPH0712940B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | ガラスレンズの成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712940B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6539750B1 (en) * | 1999-04-30 | 2003-04-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Glass substrate forming mold and production method for glass substrate |
| DE102014100429B4 (de) * | 2014-01-15 | 2019-03-14 | Schott Ag | Verfahren zur Herstellung von Stablinsen sowie Stablinse |
| DE102016106366B4 (de) | 2016-04-07 | 2017-12-07 | Schott Ag | Linsenkappe für ein TO-Gehäuse |
-
1987
- 1987-09-21 JP JP23650387A patent/JPH0712940B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6479023A (en) | 1989-03-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080215 |