JPH0769650A - Production of optical element - Google Patents
Production of optical elementInfo
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- JPH0769650A JPH0769650A JP23730193A JP23730193A JPH0769650A JP H0769650 A JPH0769650 A JP H0769650A JP 23730193 A JP23730193 A JP 23730193A JP 23730193 A JP23730193 A JP 23730193A JP H0769650 A JPH0769650 A JP H0769650A
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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
- C03B11/06—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
- C03B2215/86—Linear series of multiple press moulds
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、軟化状態のガラスを加
圧成形することにより、非球面ガラスレンズなどの高精
度な光学素子、あるいは、その前段に用意されるリヒー
トプレス成形用素材を得るための、光学素子の製造方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention obtains a high-precision optical element such as an aspherical glass lens or a material for reheat press molding prepared in the preceding stage by pressure-molding softened glass. And a method for manufacturing an optical element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、光学機器の光学系の簡略化と軽量
化を達成するために、非球面レンズを使用する場合が増
えている。そして、この非球面レンズを低コストで製造
する方法として、金型を用いた成形法が開発されてい
る。2. Description of the Related Art Recently, in order to achieve simplification and weight reduction of an optical system of an optical device, an aspherical lens is increasingly used. As a method of manufacturing this aspherical lens at low cost, a molding method using a mold has been developed.
【０００３】この金型を用いた成形法というのは、予
め、所望の形状に仕上げられた成形面を持つ金型を用い
て、加熱軟化した状態の光学ガラス素材あるいは溶融状
態の光学ガラス塊を加圧成形し、光学素子を得る方法で
ある。The molding method using this mold is that a mold having a molding surface finished in a desired shape in advance is used to heat an optical glass material in a softened state or an optical glass block in a molten state. It is a method of obtaining an optical element by pressure molding.
【０００４】加熱軟化した状態の光学ガラス素材を加圧
成形（リヒートプレス）する場合、形成された光学素子
の光学面が欠陥のない状態であるためには、光学ガラス
素材が研磨されていることが必要で、その結果として、
この方法による製造コストは比較的高くなっていた。When pressure-molding (reheat-pressing) an optical glass material that has been heated and softened, the optical glass material must be polished so that the optical surface of the formed optical element is free of defects. And as a result,
The manufacturing cost by this method was relatively high.
【０００５】そこで、より一層、製造コストを下げるた
めに、溶融状態の光学ガラス塊から直接に光学素子を得
る方法が、特開平４−７７３２０号公報に示されてい
る。そこでは、両面凹レンズを得るため、先ず、凸形状
の成形面を有する第１の型で、溶融ガラスを受け、次
に、第１の型の成形面に載った溶融ガラスに、上方から
第２の型を降下、接触させて、溶融ガラスを第２の型の
成形面に付着させ、この状態で、第１の型から第２の型
に置換し、第２の型を上下反転させ、第２の型上での熱
変形により所要の光学ガラス塊とし、更に、この光学ガ
ラス塊を、上方からのプレス成形用上型の降下で、加圧
成形する。Therefore, in order to further reduce the manufacturing cost, a method of directly obtaining an optical element from an optical glass block in a molten state is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-77320. There, in order to obtain a double-sided concave lens, first a molten glass is received by a first mold having a convex molding surface, and then a second molten glass is placed on the molding surface of the first mold from above to a second mold. The mold is lowered and brought into contact with the molten glass to adhere it to the molding surface of the second mold, and in this state, the first mold is replaced with the second mold, and the second mold is turned upside down. A desired optical glass block is formed by thermal deformation on the mold of No. 2, and this optical glass block is pressure-molded by lowering the upper mold for press molding from above.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、以下に示すような解決すべき課題があっ
た。即ち、凸形状の成形面を有する第１の型で、溶融ガ
ラスを受ける際、溶融ガラスが、第１の型の成形面の、
中心からずれた位置に落下した場合、図６に示すよう
に、成形面の周辺部に流れ、位置付けられてしまう。こ
の状態の溶融ガラスに、上方から第２の型を降下し、接
触させると、上下の型内において、ガラス塊が偏肉した
状態で成形されてしまう。このような、偏肉した状態の
ガラス塊を、プレス成形用上型の降下で、加圧成形する
と、成形された光学ガラス素子は、その偏心が大きく、
不良品となる。また、上述のように、溶融ガラスを第２
の型に付着させた状態で、第２の型を上下反転させ、溶
融ガラスを第１の型から第２の型に置換する工程で、第
２の型を回転して上下反転させる時に、溶融ガラスの位
置がずれてしまう場合がある。このように、第２の型の
上に、位置ずれした状態で置かれた溶融ガラスを、その
まま、熱変形させた場合、熱変形後のガラス素材は、上
述の場合と同様に、偏肉した状態になる。このような偏
肉した状態のガラス素材をプレス成形用金型で加圧成形
すると、成形された光学ガラス素子は、その偏心が大き
く、不良品となる。特に、溶融ガラスが、図５に示すよ
うに、第１の型の周辺部に流れ、位置付けられた場合
に、この第２の型の上下反転に伴う溶融ガラスの位置ず
れが発生しやすい。However, the above-mentioned conventional example has the following problems to be solved. That is, when the molten glass is received by the first mold having the convex molding surface, the molten glass is
When it falls to a position deviated from the center, as shown in FIG. 6, it flows to the peripheral portion of the molding surface and is positioned. When the second mold is lowered from above and brought into contact with the molten glass in this state, the glass gobs are formed in the upper and lower molds with uneven thickness. Such a glass lump in an eccentric state is subjected to pressure molding by lowering of the upper mold for press molding, and the molded optical glass element has a large eccentricity,
It becomes a defective product. In addition, as described above, the molten glass is secondarily added.
When the second mold is rotated upside down in the process of flipping the second mold upside down in the state of being adhered to the mold and replacing the molten glass from the first mold to the second mold, The position of the glass may shift. In this way, when the molten glass placed on the second mold in a displaced state was directly subjected to thermal deformation, the glass material after thermal deformation had an uneven thickness, as in the case described above. It becomes a state. When a glass material having such an eccentric thickness is pressure-molded by a press molding die, the molded optical glass element has a large eccentricity and becomes a defective product. In particular, as shown in FIG. 5, when the molten glass flows to the peripheral portion of the first die and is positioned, the molten glass is likely to be displaced due to the upside down of the second die.
【０００７】[0007]
【発明の目的】本発明は、上記事情に基いてなされたも
ので、溶融ガラスの、最初の受け型での位置ずれを回避
し、また、型の反転による位置ずれを避けるため、その
ような型の反転を行なわない方式で、溶融ガラスからの
直接のプレス成形を実現した、光学素子の製造方法を提
供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made based on the above circumstances, and in order to avoid the displacement of the molten glass in the first receiving mold, and also to avoid the displacement due to the reversal of the mold, An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical element, which realizes direct press molding from molten glass by a method that does not invert the mold.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】このため、本発明の製造
方法では、溶融光学ガラスを成形型内に受け入れて、複
数工程で、プレス成形により、所要の光学機能面を有す
る光学素子を製造する方法において、凹形状の受け面を
有する第１の型（受け型）で、溶融光学ガラス塊を受け
入れて、上記受け面中央に上記溶融光学ガラス塊を位置
付ける工程と、第１の型（受け型）の凹部に載置された
溶融光学ガラス塊を、これに対向する第２の型（上型）
を用いてプレス成形し、中間成形体を成形する工程と、
上記中間成形体を第２の型（上型）に付着させた状態
で、上記中間成形体を第１の型（受け型）から離型させ
る工程と、第２の型（上型）に付着した状態の上記中間
成形体を、これに対向する第３の型（下型）を用いて、
プレス成形し、所要の光学機能面を有する成形品を構成
する工程と、からなることを特徴とする。Therefore, in the manufacturing method of the present invention, the molten optical glass is received in the molding die, and the optical element having the required optical function surface is manufactured by press molding in a plurality of steps. In the method, a step of receiving a molten optical glass gob with a first die (receiving die) having a concave receiving surface and positioning the molten optical glass gob at the center of the receiving surface, and a first die (receiving die) ) Of the molten optical glass block placed in the concave part of the second mold (upper mold) facing it.
Press-molding using, to form an intermediate molded body,
A step of releasing the intermediate molded product from the first mold (receiving mold) in a state where the intermediate molded product is adhered to the second mold (upper mold), and a process of adhering to the second mold (upper mold). Using the third mold (lower mold) facing the intermediate molded body in the state of
And a step of forming a molded product having a desired optical function surface by press molding.
【０００９】また、別に、本発明の製造法では、溶融光
学ガラスを成形型内に受け入れて、複数工程で、プレス
成形により、所要の光学機能面を有する光学素子を製造
する方法において、凹形状の受け面を有する第１の型
（受け型）で、溶融光学ガラス塊を受け入れて、上記受
け面中央に上記溶融光学ガラス塊を位置付ける工程と、
第１の型（受け型）の凹部に載置された溶融光学ガラス
塊を、これに対向する第２の型（上型）を用いてプレス
成形し、中間成形体を成形する工程と、上記中間成形体
を上下一対の成形型でプレス成形し、所要の光学機能面
を有する成形品を構成する工程と、からなることを特徴
とする。Separately, in the manufacturing method of the present invention, the molten optical glass is received in a molding die, and the optical element having a required optical function surface is manufactured by press molding in a plurality of steps. Receiving a molten optical glass gob with a first mold (receiving die) having a receiving surface of and positioning the molten optical glass gob at the center of the receiving surface,
A step of press-molding the molten optical glass gob placed in the recess of the first mold (reception mold) using a second mold (upper mold) facing it to form an intermediate molded body; Press forming the intermediate molded body with a pair of upper and lower molds to form a molded product having a required optical function surface.
【００１０】[0010]
【作用】このため、第１の型の受け面で溶融光学ガラス
を受けることにより、たとえ、その溶融光学ガラスが受
け面の中心から外れた位置に落下しても、その自重によ
る流動変形で、中心に向けて移動し、常に、受け面の中
心に安定して置かれることになる。そして、この溶融光
学ガラス塊を、第２の型（上型）を用いて、プレス成形
することにより、偏肉のない中間成形体を形成する。ま
た、この中間成形体を、第２の型に付着させた状態で、
第１の型から離型させ、次いで、第３の型を用いてプレ
ス成形するので、第２の型において、中間成形体が位置
ずれを起こすことがなく、偏肉、偏心のない光学素子、
または、光学素子成形用ガラス素材を成形することがで
きる。Therefore, by receiving the molten optical glass on the receiving surface of the first mold, even if the molten optical glass falls to a position deviated from the center of the receiving surface, the flow deformation due to its own weight causes It moves towards the center and always rests stably in the center of the receiving surface. Then, this molten optical glass gob is press-molded using a second mold (upper mold) to form an intermediate molded body having no uneven thickness. In addition, in a state where the intermediate molded body is attached to the second mold,
Since the mold is released from the first mold and then press-molded by using the third mold, in the second mold, the intermediate molded body does not cause a positional deviation, and an optical element having neither uneven thickness nor eccentricity,
Alternatively, a glass material for forming an optical element can be formed.
【００１１】なお、中間成形体を、第２の型に付着させ
た状態で、第１の型から離型させる具体的手段として
は、ガラスと第１の型との密着力が、ガラスと第２の型
との密着力より小さくなるように、少なくとも、第１の
型の受け面および第２の型の成形面の材質（または、そ
の表面コーティング材質）を選択するか、または、中間
成形体が第２の型に付着した状態の位置を、適当な機械
的手段で、規制し、その状態で、第１の型から離型する
ことが、あげられる。As a concrete means for releasing the intermediate molded product from the first mold in a state where the intermediate molded product is adhered to the second mold, the adhesive force between the glass and the first mold is the glass and the first mold. The material (or its surface coating material) of at least the receiving surface of the first mold and the molding surface of the second mold is selected so as to be smaller than the adhesive force with the second mold, or the intermediate molded body is formed. It is possible to regulate the position of the state of being attached to the second mold by an appropriate mechanical means, and to release from the first mold in that state.
【００１２】[0012]
［実施例１］図１および図２は、本発明の第１の実施例
を示しており、特に、図１は、本実施例において、第１
の型の凹部（凹形状の受け面）に置かれた溶融ガラスか
ら、所要の光学機能面を有する光学素子をプレス成形す
るまでの工程を説明するための解説図であり、図２は、
本実施例における光学素子の製造方法の工程全体を説明
するための概略図である。[Embodiment 1] FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention. In particular, FIG.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the steps from the molten glass placed in the concave portion (concave-shaped receiving surface) of the mold to the press molding of the optical element having the required optical function surface, and FIG.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the entire process of the method for manufacturing an optical element in the present example.
【００１３】図１において、符号１Ｇは溶融光学ガラス
塊であり、１Ｍは中間成形体であり、１Ｅはプレス成形
が完了した光学素子（成形品）である。２は溶融ガラス
塊１Ｇが置かれる受け面を有する第１の型（受け型）で
あり、３は第２の型（上型）であり、４は第３の型（下
型）であり、５は第２の型（上型）３と第３の型（下
型）４とを同軸上に摺動案内できるスリーブ状の胴型で
ある。６は第１の型２を胴型５の中に搬入・搬出するた
めのオートハンドであり、７は光学素子１Ｅを胴型５か
ら搬出するためのオートハンドである。これらのオート
ハンドは、胴型５の側面に設けた開口部を通して、溶融
光学ガラス塊を載せた第１の型の搬入、空の型の搬出、
および、光学素子の搬出を行う。In FIG. 1, reference numeral 1G is a molten optical glass block, 1M is an intermediate molded body, and 1E is an optical element (molded product) which has been press-molded. 2 is a first mold (receiving mold) having a receiving surface on which the molten glass gob 1G is placed, 3 is a second mold (upper mold), 4 is a third mold (lower mold), Reference numeral 5 denotes a sleeve-shaped barrel mold capable of coaxially slidingly guiding the second mold (upper mold) 3 and the third mold (lower mold) 4. Reference numeral 6 denotes an auto hand for loading / unloading the first mold 2 into / from the barrel mold 5, and reference numeral 7 denotes an auto hand for carrying out the optical element 1E from the barrel mold 5. These auto hands pass through the opening provided on the side surface of the barrel mold 5 to carry in the first mold carrying the molten optical glass block, carry out the empty mold,
Also, the optical element is carried out.
【００１４】図２において、１Ｌは溶融光学ガラスであ
り、８は溶融るつぼ（図示せず）に連通するノズルであ
る。９は成形型の周囲の雰囲気を保つためのケーシング
であり、そこには、ケーシング内部の気密性を保つため
のシャッターを備えた開口部１０が有り、その開口部１
０を通して、第１の型２の搬入・搬出と、光学素子１Ｅ
の搬出とがなされる。In FIG. 2, 1L is a molten optical glass, and 8 is a nozzle communicating with a melting crucible (not shown). Reference numeral 9 is a casing for maintaining an atmosphere around the molding die, and there is an opening 10 provided with a shutter for maintaining airtightness inside the casing.
0, loading and unloading of the first mold 2 and the optical element 1E
Is carried out.
【００１５】溶融るつぼ内で加熱・溶融された溶融光学
ガラス１Ｌは、ノズル８の先端から流出され、ノズル８
の直下に位置している第１の型２の、凹形状の受け面に
流下し、その中央に蓄えられる。一定量の溶融光学ガラ
ス１Ｌが蓄えられた後、第１の型２を、急速に下方に降
下させることにより、シャーマークのない溶融光学ガラ
ス塊１Ｇを得ることができる。なお、この工程は大気中
で行われる。The molten optical glass 1L heated and melted in the melting crucible is discharged from the tip of the nozzle 8 and
It flows down to the concave receiving surface of the first mold 2 located immediately below, and is stored in the center thereof. After a certain amount of the molten optical glass 1L is stored, the first mold 2 is rapidly lowered to obtain a sheared molten optical glass gob 1G. Note that this step is performed in the atmosphere.
【００１６】続いて、溶融光学ガラス塊１Ｇを載せた第
１の型２は、開口部１０を通して、窒素雰囲気に保たれ
たケーシング９の中へ搬入される。ケーシング９の中に
は、図１の（ａ）に示すように、胴型５が配置されてお
り、ここには第２の型３と第３の型４とが、同軸上で摺
動できるように、設置されている。そして、第１の型２
は、図１の（ｂ）に示すように、オートハンド６によっ
て保持され、その状態で、胴型５の側面に設けられた開
口部を通って胴型５の内部に導入される。Subsequently, the first mold 2 on which the molten optical glass gob 1G is placed is carried into the casing 9 kept in a nitrogen atmosphere through the opening 10. As shown in FIG. 1A, a barrel die 5 is arranged in the casing 9, and a second die 3 and a third die 4 can be coaxially slid on this. So that it is installed. And the first mold 2
As shown in FIG. 1B, is held by the auto hand 6 and, in this state, is introduced into the inside of the barrel mold 5 through an opening provided on the side surface of the barrel mold 5.
【００１７】オートハンド６は、第１の型２を、第３の
型４の上側で、胴型５の内部に置いた後、胴型５の開口
部から退去する。しかして、図１の（ｃ）に示すよう
に、第２の型３が下降して、溶融光学ガラス塊１Ｇをプ
レス成形し、図１の（ｄ）に示すような中間成形体１Ｍ
を形成する。中間成形体１Ｍは、成形後、図１の（ｅ）
に示すように、第２の型３の成形面に付着した状態で、
第２の型３の上昇に連れて上昇し、第１の型２から離型
する。なお、この実施例では、第１の型２とガラスとの
密着力が、第２の型３とガラスとの密着力より小さくな
るように、両者のの材質（もし、第１の型の受け面、第
２の型の成形面にコーティングが施されているのなら、
その材質）を選択してある。これにより、中間成形体１
Ｍは、確実に、第２の型に付着して、第１の型から安定
して離型することができる。The automatic hand 6 places the first die 2 on the upper side of the third die 4 inside the barrel die 5, and then withdraws from the opening of the barrel die 5. Then, as shown in FIG. 1C, the second mold 3 descends to press-mold the molten optical glass gob 1G, and the intermediate molded body 1M as shown in FIG.
To form. After molding, the intermediate molded body 1M is shown in FIG.
As shown in, while attached to the molding surface of the second mold 3,
As the second die 3 rises, it rises and is released from the first die 2. In addition, in this embodiment, the materials of both of the first mold 2 and the glass (so that the adhesion between the first mold 2 and the glass is smaller than the adhesion between the second mold 3 and the glass). Surface, if the molding surface of the second mold is coated,
The material) is selected. Thereby, the intermediate molded body 1
M can be reliably attached to the second mold and can be stably released from the first mold.
【００１８】中間成形体１Ｍが第２の型３に付着して上
昇した後、第１の型２は、再び、オートハンド６により
保持され、胴型５の内部から搬出され、その後、開口部
１０からケーシング９外に導出される。一方、第１の型
２を搬出した後の胴型５内では、図１の（ｆ）および
（ｇ）に示すように、中間成形体１Ｍが付着した状態の
第２の型３が下降して、第２および第３の型で、中間成
形体１Ｍをプレス成形して、所要の光学機能面を有する
光学素子１Ｅを得るのである。即ち、第２の型３は、そ
の上部のツバ部が胴型５の上端面に接触するまで、降下
し、図１の（ｈ）に示すように、中間成形体１Ｍを押圧
するのである。このようにして、プレス成形が完了した
後、成形された光学素子１Ｅは、その状態のままで冷却
される。After the intermediate molded body 1M adheres to the second mold 3 and ascends, the first mold 2 is again held by the auto hand 6 and is carried out from the inside of the barrel mold 5, and then the opening portion is opened. It is led out of the casing 9 from the casing 10. On the other hand, as shown in (f) and (g) of FIG. 1, the second mold 3 with the intermediate molded body 1M attached thereto descends in the body mold 5 after the first mold 2 is carried out. Then, the intermediate molded body 1M is press-molded by the second and third molds to obtain the optical element 1E having a required optical function surface. That is, the second die 3 descends until the upper brim portion comes into contact with the upper end surface of the body die 5, and presses the intermediate molded body 1M as shown in (h) of FIG. In this way, after the press molding is completed, the molded optical element 1E is cooled in that state.
【００１９】冷却が終了した後あるいはその過程で、図
１の（ｉ）に示すように、第２の型３が上昇され、光学
素子１Ｅは、型３の成形面から剥離され、第３の型４の
上に残される。そして、図１の（ｊ）に示すように、光
学素子１Ｅは、オートハンド７に吸着され、第３の型４
から除かれ、胴型５の外部へ搬出される。また、オート
ハンド７により成形型から搬出された光学素子１Ｅは、
開口部１０を通って、ケーシング９から外部へ搬出され
る。After the cooling is completed or in the process of cooling, the second mold 3 is lifted up, and the optical element 1E is separated from the molding surface of the mold 3 as shown in FIG. It is left on the mold 4. Then, as shown in (j) of FIG. 1, the optical element 1E is adsorbed to the auto hand 7 and is moved to the third mold 4
Then, it is carried out of the body mold 5. The optical element 1E carried out from the molding die by the auto hand 7 is
It is carried out of the casing 9 through the opening 10.
【００２０】以下、本発明について、より詳細な具体例
を示す。本具体例では、光学ガラスＳＫ１２と同じ光学
特性を持つモールド成形用光学ガラス（（株）オハラ製
のＢＡＬ６２）が用いられ、これによって、直径：１６
ｍｍ、中心肉厚：３ｍｍ、光学面の曲率半径Ｒ：両面と
も２０ｍｍの両凹レンズを成形する。Hereinafter, more specific examples of the present invention will be shown. In this specific example, an optical glass for molding (BAL62 manufactured by OHARA INC.) Having the same optical characteristics as the optical glass SK12 is used.
mm, center thickness: 3 mm, radius of curvature R of optical surface: biconcave lens with 20 mm on both sides is molded.
【００２１】この光学ガラスの材料を、ガラス溶融用白
金るつぼ（図示せず）に入れ、そのるつぼの周囲の加熱
ヒータ（図示せず）によって、加熱・溶融した後、通電
によって１２００℃に保持された白金ノズル８を通し、
その先端から流出する。この溶融ガラス１Ｌは、ノズル
８の直下に位置している第１の型２の凹形状受け面に流
下し、蓄えられる。この第１の型２は黒鉛で作られてお
り、その受け面は曲率半径：２５ｍｍの球面形状をして
おり、好ましくは、その表面は［００２］面に面配向性
を有するグラファイトで被覆されている。この時、第１
の型２は、ヒータ（図示せず）により、５００℃に加熱
されている。This optical glass material is put in a glass melting platinum crucible (not shown), heated and melted by a heater (not shown) around the crucible, and then maintained at 1200 ° C. by energization. Through the platinum nozzle 8
It flows out from the tip. The molten glass 1L flows down to the concave receiving surface of the first mold 2 located immediately below the nozzle 8 and is stored therein. This first mold 2 is made of graphite, and its receiving surface has a spherical shape with a radius of curvature of 25 mm, and its surface is preferably coated with graphite having [002] plane orientation. ing. At this time, the first
The mold 2 is heated to 500 ° C. by a heater (not shown).
【００２２】第１の型２の凹形状受け面に、重さ：３ｇ
の溶融ガラス１Ｌが蓄えられた後、第１の型２を瞬間的
に下方へ移動させ、シャーマークの無い溶融ガラス塊１
Ｇを得る。この時、鉛直方向に関して、ノズル８と第１
の型２の中心とに位置ずれがあり、溶融ガラス１Ｌが、
第１の型２の受け面の中心からずれた位置に落下して
も、その場合、そこに蓄えられた溶融ガラス塊１Ｇは、
その自重により、流動変形し、受け面の中心へと移動す
る。なお、溶融るつぼ（図示せず）および溶融ガラス１
Ｌから溶融ガラス塊１Ｇを得るまでの装置（図示せず）
は、大気中に設置されている。The concave shape receiving surface of the first mold 2 has a weight of 3 g.
After 1 L of the molten glass of 1 is stored, the first mold 2 is instantaneously moved downward to obtain a shear glass-free molten glass gob 1 1
Get G. At this time, with respect to the vertical direction, the nozzle 8 and the first
There is a misalignment with the center of the mold 2 and the molten glass 1L is
Even if it falls to a position deviated from the center of the receiving surface of the first mold 2, in that case, the molten glass gob 1G accumulated there is
Due to its own weight, it undergoes flow deformation and moves to the center of the receiving surface. The melting crucible (not shown) and the molten glass 1
Device for obtaining molten glass gob 1G from L (not shown)
Is installed in the atmosphere.
【００２３】続いて、溶融ガラス塊１Ｇを載せた第１の
型２は、開口部１０を通って、大気から窒素雰囲気への
置換が可能な置換室（具体的には図示せず）を経由し、
窒素雰囲気に保ったケーシング９の中に搬入される。こ
の搬入時に、第１の型２が移動するため、その上に置か
れた溶融ガラス塊１Ｇが振動により位置がずれることも
あるが、この時の溶融ガラス塊１Ｇの温度は、８００〜
６５０℃で、十分な流動性があるため、溶融ガラス塊１
Ｇは、その自重により、流動変形して、常に、第１の型
２の受け面の中心へと移動し、保持される。Subsequently, the first mold 2 on which the molten glass gob 1G is placed passes through the opening 10 and a replacement chamber (specifically not shown) capable of replacing the atmosphere with a nitrogen atmosphere. Then
It is carried into the casing 9 kept in a nitrogen atmosphere. Since the first mold 2 moves during this loading, the molten glass gob 1G placed on it may be displaced due to vibration, but the temperature of the molten glass gob 1G at this time is 800-
At 650 ° C, there is sufficient fluidity, so molten glass gob 1
G is flow-deformed by its own weight, and always moves to the center of the receiving surface of the first mold 2 and is held.
【００２４】窒素雰囲気に保たれたケーシング９の中で
は、図１の（ａ）に示すように、第２の型３と第３の型
４とが鉛直方向に関して同軸上に摺動できるような状態
で、胴型５に設置されている。第２の型３および第３の
型４は、タングステン・カーバイド系の超硬合金で作ら
れており、その成形面は、曲率半径２０ｍｍの凸球面に
研磨されている。また、胴型５は、タングステンを主成
分とする合金で作られており、その内部にヒータ（図示
せず）を内蔵しており、第２の型３と第３の型４の温度
を、それぞれ、制御できるようになっている。また、型
３および４、並びに、胴型に形成した型摺動穴は、成形
光学素子１Ｅの光軸に関する寸法公差を満たすように、
高精度な寸法精度で加工されている。In the casing 9 kept in a nitrogen atmosphere, as shown in FIG. 1 (a), the second die 3 and the third die 4 can be slid coaxially in the vertical direction. In this state, it is installed on the body mold 5. The second mold 3 and the third mold 4 are made of tungsten carbide based cemented carbide, and the molding surface thereof is polished into a convex spherical surface having a radius of curvature of 20 mm. Further, the barrel die 5 is made of an alloy containing tungsten as a main component, and has a heater (not shown) built therein, so that the temperatures of the second die 3 and the third die 4 are Each can be controlled. In addition, the molds 3 and 4 and the mold sliding hole formed in the body mold satisfy the dimensional tolerance of the molding optical element 1E with respect to the optical axis.
It is processed with high dimensional accuracy.
【００２５】ケーシング９の中に搬入された第１の型２
は、図１の（ｂ）に示すように、オートハンド６により
保持され、胴型５の側面に設けられた開口部を通って、
胴型５の内部に入り、胴型５の位置決め段部の壁につき
当てられ、その降下の位置決めがなされる。このように
して、第２の型３と第１の型２が、例えば、±０．２ｍ
ｍ以内の位置精度で相対向する。なお、第１の型２が胴
型５の内部にいる間、第２の型３は、胴型５の上部に上
昇しており、第１の型２と空間的に干渉しないように操
作される。また、第１の型２の下面には、第３の型４と
の位置的干渉を避けるために、所要の溝条が形成・加工
してある。First mold 2 carried into casing 9
Is held by the auto hand 6 through the opening provided on the side surface of the body mold 5, as shown in FIG.
It enters the inside of the barrel die 5, is applied to the wall of the positioning step of the barrel die 5, and is positioned for its descent. In this way, the second mold 3 and the first mold 2 are, for example, ± 0.2 m
Oppose each other with a positional accuracy within m. It should be noted that while the first mold 2 is inside the barrel mold 5, the second mold 3 is raised above the barrel mold 5 and is operated so as not to interfere spatially with the first mold 2. It Further, on the lower surface of the first die 2, required grooves are formed and processed in order to avoid positional interference with the third die 4.
【００２６】続いて、第２の型３を下降させ、溶融ガラ
ス塊１Ｇをプレス成形し、中間成形体１Ｍを得る。この
時、第１の型２の温度は、５００℃であり、また、第２
の型３の温度は、予め、６００℃に制御されている。ま
た、第２の型３によるプレス力は５００Ｎであり、第２
の型３に付けられた変位センサー（図示せず）により所
定量のプレスが終了したことを検知した後は、第２の型
３への上記加圧を終了し、その後、直ちに、第２の型３
を上昇する。Subsequently, the second mold 3 is lowered and the molten glass gob 1G is press-molded to obtain an intermediate compact 1M. At this time, the temperature of the first mold 2 is 500 ° C., and the temperature of the second mold 2 is
The temperature of the mold 3 is controlled to 600 ° C. in advance. Also, the pressing force by the second mold 3 is 500 N,
After the displacement sensor (not shown) attached to the mold 3 detects that a predetermined amount of press has been completed, the pressurization to the second mold 3 is completed, and immediately thereafter, the second mold 3 is pressed. Type 3
To rise.
【００２７】なお、本実施例では、第１の型２にグラフ
ァイトを使用し、第２の型３に超硬合金を使用してい
る。この場合、グラファイトと軟化状態のガラスとの密
着力は超硬合金と軟化状態のガラスとの密着力に比べて
小さいため、第２の型３を上昇した時、中間成形体１Ｍ
は、第１の型２の受け面から離型し、第２の型３の成形
面に密着した状態で上昇していく。なお、この中間成形
体１Ｍと第２の型３との密着状態は、それらの間の分子
間力に起因する強固な力であるので、第２の型３が上下
動しても、密着している状態の中間成形体１Ｍの位置
が、上記の動きで、ずれることはない。このようにして
得られた中間成形体は、中心肉厚：４ｍｍ、直径：１４
ｍｍ、凸面Ｒ：２５、凹面Ｒ：２０の凹メニスカス・レ
ンズの形状をしている。In this embodiment, graphite is used for the first die 2 and cemented carbide is used for the second die 3. In this case, since the adhesion between the graphite and the softened glass is smaller than the adhesion between the cemented carbide and the softened glass, when the second mold 3 is raised, the intermediate compact 1M
Is released from the receiving surface of the first mold 2 and rises while being in close contact with the molding surface of the second mold 3. Since the close contact state between the intermediate molded body 1M and the second mold 3 is a strong force due to the intermolecular force between them, even if the second mold 3 moves up and down, the close contact occurs. The position of the intermediate molded body 1M in the state where it is in the above-mentioned movement does not shift. The thus obtained intermediate compact has a center wall thickness of 4 mm and a diameter of 14
mm, convex surface R: 25, concave surface R: 20 in the shape of a concave meniscus lens.
【００２８】その後、第１の型２は、オートハンド６に
より、胴型５の内部から搬出され、更に、ケーシングか
ら取出される。一方、中間成形体１Ｍを付着している第
２の型３は、下降され、中間成形体１Ｍを第２の型３と
第３の型４とで、プレス成形し、最終的に光学素子１Ｅ
を得る。プレス成形を開始する時の第２の型３と第３の
型４の温度は約５７０℃であり、プレス力４０００Ｎを
第２の型３に加えて、中間成形体１Ｍに対するプレス成
形を開始する。そして、第２の型３は、その上部のツバ
部が胴型５の上端に接触するまで、降下し、中間成形体
を光学素子１Ｅの形に形成する。然る後、４０００Ｎの
プレス力を、第２の型３に加えた状態のままで、第２の
型３と第３の型４の内部に設けられた冷却孔（図示せ
ず）の内部に窒素ガスを流し、冷却を開始する。本実施
例においては、毎分３０℃の冷却速度で、第２の型３お
よび第３の型４に温度差が発生しないように、調整しな
がら冷却している。After that, the first die 2 is carried out from the inside of the barrel die 5 by the auto hand 6 and further taken out from the casing. On the other hand, the second mold 3 to which the intermediate molded body 1M is attached is lowered, and the intermediate molded body 1M is press-molded by the second mold 3 and the third mold 4, and finally the optical element 1E.
To get The temperature of the second mold 3 and the third mold 4 at the time of starting the press molding is about 570 ° C., and a press force of 4000 N is applied to the second mold 3 to start the press molding for the intermediate compact 1M. . Then, the second mold 3 descends until the upper brim portion comes into contact with the upper end of the barrel mold 5 to form an intermediate molded body in the shape of the optical element 1E. After that, with a pressing force of 4000 N being applied to the second mold 3, the cooling force (not shown) provided inside the second mold 3 and the third mold 4 is maintained. Flow nitrogen gas and start cooling. In this embodiment, cooling is performed at a cooling rate of 30 ° C. per minute while adjusting so that a temperature difference does not occur between the second mold 3 and the third mold 4.
【００２９】冷却中、第２の型３および第３の型４は、
その温度が５３０〜４９０℃の範囲で、第３の型４を上
方へ２０００Ｎの力で加圧することにより、それぞれ、
光学素子１Ｅに密着した状態を保った。そして、４９０
℃になった時に、第３の型４による加圧を終了し、この
瞬間、光学素子１Ｅを第２の型３および第３の型４から
剥離し、これらの型と光学素子１Ｅとの間に、わずかな
空隙が生じるような状態にした。During cooling, the second mold 3 and the third mold 4 are
By pressing the third mold 4 upward with a force of 2000 N in the temperature range of 530 to 490 ° C., respectively,
The state of being in close contact with the optical element 1E was maintained. And 490
When the temperature reaches 0 ° C., the pressing by the third mold 4 is terminated, and at this moment, the optical element 1E is separated from the second mold 3 and the third mold 4, and the mold and the optical element 1E are separated from each other. Then, it was set in a state where a slight void was generated.
【００３０】４８０℃まで冷却された時に、第２の型３
が上昇し、この時、光学素子１Ｅは既に第２の型３の成
形面から剥離し、第３の型４の上に残る。この光学素子
１Ｅをオートハンド７に吸着して、胴型５の外部に搬出
し、続いて、開口部１０を通して、ケーシング９から外
部へ搬出させる。The second mold 3 when cooled to 480.degree.
, And at this time, the optical element 1E has already peeled off from the molding surface of the second mold 3 and remains on the third mold 4. The optical element 1E is adsorbed to the auto hand 7 and carried out to the outside of the barrel die 5, and then carried out of the casing 9 through the opening 10.
【００３１】このようにして成形された光学素子１Ｅ
は、外観上の欠陥、すなわち、気泡、傷、曇りなどが無
く、面精度もアス、クセともに１／２本以内で、その光
学性能が極めて優れており、偏心も無く、非常に良好な
ものである。 ［実施例２］図３は、本発明の第２の実施例における光
学素子の製造方法の工程全体を説明するための解説図で
ある。ここでは、大気中で、予備成形が行なわれ、窒素
雰囲気中で、最終成形がなされる。図３において、１Ｇ
は溶融ガラス塊であり、１Ｍは中間成形体であり、１Ｂ
は光学素子成形用ガラス素材であり、１Ｅは成形光学素
子である。２は第１の型（受け型）であり、３は第２の
型（上型）であり、４は第３の型（下型）であり、５
は、第２の型（上型）３と第３の型（下型）４とを、鉛
直方向に関して、同軸的に摺動案内するスリーブ状の胴
型である。７は光学素子成形用ガラス素材１Ｂを胴型５
から搬出するためのオートハンドである。更に、１１
は、胴型５の内部に置かれた第１の型２を上方に押し上
げるための可動ロッドである。１２は中間成形体１Ｍを
第２の型３の成形面に付着させた状態に保つための、機
械的な保持手段である。Optical element 1E molded in this way
Has no defects in appearance, that is, bubbles, scratches, cloudiness, etc., surface accuracy is within 1/2 of both ass and habit, its optical performance is extremely excellent, and there is no eccentricity. Is. [Embodiment 2] FIG. 3 is an explanatory view for explaining the entire steps of the method for manufacturing an optical element in the second embodiment of the present invention. Here, preforming is performed in the atmosphere and final forming is performed in a nitrogen atmosphere. In FIG. 3, 1G
Is a molten glass gob, 1M is an intermediate compact, 1B
Is a glass material for optical element molding, and 1E is a molded optical element. 2 is a first mold (receiving mold), 3 is a second mold (upper mold), 4 is a third mold (lower mold), 5
Is a sleeve-shaped barrel mold that coaxially slides and guides the second mold (upper mold) 3 and the third mold (lower mold) 4 in the vertical direction. 7 is a body mold 5 made of glass material 1B for optical element molding
It is an auto hand to carry out from. Furthermore, 11
Is a movable rod for pushing up the first die 2 placed inside the body die 5. Reference numeral 12 is a mechanical holding means for keeping the intermediate molded body 1M attached to the molding surface of the second mold 3.
【００３２】１３はガラス素材１Ｂを受け取り、最終的
な光学素子を成形するために用意された第４の型（下
型）であり、１４は、同じく、第５の型（上型）であ
り、１５は、第４の型１３と第５の型１４とを、鉛直方
向に関して、同軸上に摺動案内するスリーブ状の胴型で
ある。９は、光学素子成形用の成形型（第４および第５
の型）の周囲の雰囲気を、例えば、窒素ガスに保つため
のケーシングであり、ケーシングには、その内部の気密
性を保つことができるシャッター付きの開口部１０が設
けられており、そこを通って、光学素子成形用ガラス素
材１Ｂの搬入、および、光学素子１Ｅ（成形品）の搬出
がなされる。Reference numeral 13 is a fourth mold (lower mold) prepared for receiving the glass material 1B and molding a final optical element, and 14 is also a fifth mold (upper mold). , 15 are sleeve-shaped body dies for slidingly guiding the fourth die 13 and the fifth die 14 coaxially in the vertical direction. 9 is a molding die for molding an optical element (fourth and fifth molding die).
Is a casing for keeping the surrounding atmosphere of the (type) of, for example, nitrogen gas, and the casing is provided with an opening portion 10 with a shutter capable of keeping the airtightness inside the casing. Then, the glass material 1B for optical element molding is carried in, and the optical element 1E (molded product) is carried out.
【００３３】本実施例では、本発明による、前述と同様
な製造方法により、溶融光学ガラス塊１Ｇを第１の型２
に受け、それを第２の型３でプレス成形し、中間成形体
１Ｍを形成し、この中間成形体１Ｍを、保持手段１２を
用いて、第２の型３の成形面に付着した状態に保持さ
せ、次いで、第１の型２を降下して、そこから中間成形
体１Ｍを離型させる。そして、第２の型３に保持した中
間成形体１Ｍを、第３の型４を用いて、プレス成形し、
予備成形した所要形状の光学素子成形用ガラス素材１Ｂ
を得るのである。この成形工程は、大気中で行い、続い
て、従来から知られている方法により、窒素雰囲気に保
たれたケーシング９の中で、そこに設置されている第４
の型１３と第５の型１４とを用いて、この光学素子成形
用ガラス素材１Ｂをプレス成形し、最終成形品である光
学素子１Ｅを得るのである。In this embodiment, the molten optical glass gob 1G is made into the first mold 2 by the same manufacturing method as described above according to the present invention.
And press-molding it with the second mold 3 to form the intermediate molded body 1M. The intermediate molded body 1M is attached to the molding surface of the second mold 3 using the holding means 12. Then, the first mold 2 is lowered, and the intermediate molded body 1M is released from the first mold 2. Then, the intermediate molded body 1M held in the second mold 3 is press-molded using the third mold 4,
Preformed glass material 1B for molding optical elements of the required shape
To get. This molding step is performed in the atmosphere, and then, by the method known from the related art, in the casing 9 kept in the nitrogen atmosphere, the fourth step installed therein.
This optical element molding glass material 1B is press-molded using the mold 13 and the fifth mold 14 to obtain the final molded product of the optical element 1E.
【００３４】以下、本発明の第２の実施例に関して、具
体例を詳細に説明する。本実施例では、第１の実施例と
同じモールド成形用光学ガラスを用いて、直径：１６ｍ
ｍ、中心肉厚：２ｍｍ、光学面の曲率半径：両面とも２
０ｍｍの両凹レンズを成形するのである。A concrete example of the second embodiment of the present invention will be described below in detail. In this example, the same optical glass for molding as in the first example was used, and the diameter was 16 m.
m, central thickness: 2 mm, radius of curvature of optical surface: 2 on both sides
A 0 mm biconcave lens is molded.
【００３５】最初に、第１の実施例で説明した方法で、
第１の型２の凹形状受け面に溶融ガラス塊１Ｇを受け
る。この第１の型２は黒鉛で作られており、その受け面
は、曲率半径：２５ｍｍの球面形状をしており、その表
面は、［００２］面に面配向性を有するグラファイトで
被覆されている。この時、第１の型２は、ヒータ（図示
せず）により、５００℃に加熱されている。First, by the method described in the first embodiment,
The concave receiving surface of the first mold 2 receives the molten glass gob 1G. The first mold 2 is made of graphite, and its receiving surface has a spherical shape with a radius of curvature of 25 mm, and its surface is coated with graphite having [002] plane orientation. There is. At this time, the first mold 2 is heated to 500 ° C. by a heater (not shown).
【００３６】続いて、溶融ガラス塊１Ｇを載せた第１の
型２は、オートハンド（図示せず）によって保持され、
胴型５の側面に設けた開口部を通って、その内部に設置
される。また、第２の型３および第３の型４は黒鉛で作
られており、その成形面は、曲率半径：２３ｍｍの凸球
面に加工されており、その表面は、［００２］面に面配
向性を有するグラファイトで被覆されている。また、第
２の型３と第３の型４とは、その内部にヒーター（図示
せず）を内蔵しており、これによって、それぞれ、温度
制御される。Subsequently, the first mold 2 on which the molten glass gob 1G is placed is held by an auto hand (not shown),
It is installed inside through the opening provided on the side surface of the body die 5. Further, the second mold 3 and the third mold 4 are made of graphite, and the molding surface is processed into a convex spherical surface with a radius of curvature of 23 mm, and the surface thereof is plane-oriented to the [002] plane. Coated with graphite. Further, the second mold 3 and the third mold 4 have a heater (not shown) built therein, and the temperature of each is controlled.
【００３７】また、胴型５はステンレス鋼で作られてお
り、胴型５の中に設置された第３の型４は上下に摺動可
能である。第３の型４の周囲には、胴型５の内部に置か
れた第１の型２を上方に持ち上げるための可動ロッド１
１が設置されており、また、胴型５の側面に設けられた
開口部には、その上端に位置して、第１の型２と第２の
型３によって成形された中間成形体１Ｍを、第２の型３
の成形面に付着した状態に保つための機械的な保持手段
１２が設置されている。この保持手段１２は、窒素ガス
を作動流体とするピストン機構（図示せず）により、プ
レス軸線を中心とした、成形品の半径中心方向への移動
が自由に行えるように、構成された保持爪を持ってい
る。Further, the body die 5 is made of stainless steel, and the third die 4 installed in the body die 5 can slide up and down. Around the third die 4, a movable rod 1 for lifting the first die 2 placed inside the body die 5 upwards.
1 is installed, and an intermediate molded body 1M molded by the first mold 2 and the second mold 3 is located at the upper end of the opening provided on the side surface of the body mold 5. , The second mold 3
The mechanical holding means 12 for keeping the state of being adhered to the molding surface is installed. The holding means 12 is a holding claw configured so that a molded product can be freely moved in the radial center direction around the press axis by a piston mechanism (not shown) using nitrogen gas as a working fluid. have.
【００３８】そして、胴型５の内部に置かれた第１の型
２は、その下面に開けられた穴（図示せず）に可動ロッ
ド１１を導入することで、プレス軸線に対しての位置決
めができる。続いて、可動ロッド１１を上昇することに
より、第１の型２を押し上げて、第１の型２の受け面に
置かれた溶融ガラス塊１Ｇを、第２の型３側に押圧し
て、プレス成形をなし、中間成形体１Ｍを形成する。こ
の時、第２の型３の温度は４８０℃であり、プレス圧力
は６００Ｎである。このようにして、中間成形体１Ｍを
成形する時、保持手段１２は、成形品の半径中心方向に
突出した状態になっており、第１の型２の上昇に伴っ
て、溶融ガラス塊１Ｇの変形が進むと、これに連れて、
溶融ガラス塊１Ｇの外周部に、保持手段１２の保持爪先
端が食い込んだ状態になり、中間成形体１Ｍの成形が完
了した時、中間成形体１Ｍを保持することになる。The first die 2 placed inside the barrel die 5 is positioned with respect to the press axis by introducing the movable rod 11 into a hole (not shown) formed in the lower surface of the first die 2. You can Then, by raising the movable rod 11, the first die 2 is pushed up, and the molten glass gob 1G placed on the receiving surface of the first die 2 is pushed toward the second die 3 side, Press molding is performed to form an intermediate molded body 1M. At this time, the temperature of the second mold 3 is 480 ° C., and the pressing pressure is 600N. In this way, when the intermediate molded body 1M is molded, the holding means 12 is in a state of protruding in the radial center direction of the molded product, and as the first mold 2 moves upward, As the deformation progresses, along with this,
When the tip of the holding claw of the holding means 12 bites into the outer periphery of the molten glass gob 1G and the molding of the intermediate molded body 1M is completed, the intermediate molded body 1M is held.
【００３９】可動ロッド１１に付けられた変位センサー
（図示せず）により、所定量のプレスがなされたことを
検知した後、第１の型２への加圧を終了し、直ちに、第
１の型（受け型）２を下降すると、中間成形体１Ｍは、
第２の型３の成形面に密着した状態で、第１の型２から
は剥離される。これは、本実施例において、第１の型２
および第２の型３の成形面を、同じ材質のグラファイト
を使用していており、グラファイトと軟化状態のガラス
との密着力が小さいため、第１の型２を下降すると、中
間成形体１Ｍが第１の型２から容易に離型するが、保持
手段１２の働きによって、第２の型３の成形面側に付着
した状態に保持されるからである。このようにして得ら
れた中間成形体１Ｍは、中心肉厚：４ｍｍ、直径：１４
ｍｍ、凸面の曲率半径Ｒ：２５ｍｍ、凹面の曲率半径
Ｒ：２３ｍｍの凹メニスカス形状をしている。After the displacement sensor (not shown) attached to the movable rod 11 detects that a predetermined amount of pressing has been performed, the pressurization of the first mold 2 is terminated and immediately the first die 2 is pressed. When the mold (receiving mold) 2 is lowered, the intermediate molded body 1M is
It is peeled off from the first mold 2 while being in close contact with the molding surface of the second mold 3. This is the first mold 2 in this embodiment.
Since graphite of the same material is used for the molding surface of the second mold 3 and the adhesive force between the graphite and the glass in the softened state is small, when the first mold 2 is lowered, the intermediate molded body 1M is This is because the mold is easily released from the first mold 2, but it is held in a state of being attached to the molding surface side of the second mold 3 by the action of the holding means 12. The intermediate molded body 1M thus obtained has a center thickness of 4 mm and a diameter of 14
mm, the radius of curvature R of the convex surface is 25 mm, and the radius of curvature of the concave surface R is 23 mm, which is a concave meniscus shape.
【００４０】その後、第１の型２は、オートハンド（図
示せず）により、胴型５の内部から取出され、続いて、
第３の型４が上昇し、第２の型３に付着した状態の中間
成形体１Ｍをプレス成形し、レヒートプレスのための光
学素子成形用ガラス素材１Ｂを得る。この場合、プレス
成形を開始する時の第２の型３および第３の型４の温度
は４８０℃であり、プレス力：１０００Ｎを第３の型４
に加える。第３の型４に付けられた変位センサー（図示
せず）により、所定量のプレスがなされたことを検知し
た後、直ちに、第３の型４を下降すると、第２の型３お
よび第３の型４の成形面が、同じ材質のグラファイトを
使用しているため、光学素子用ガラス素材は、保持手段
１２によって、第２の型３側に保持された状態で、第３
の型４の成形面から剥離される。これは、中間成形体１
Ｍの場合と同様である。このようにして得られた光学素
子成形用ガラス素材１Ｂは中心肉厚：３ｍｍ、直径：１
５ｍｍ、曲率半径Ｒ：２３ｍｍの両凹形状をしている。Thereafter, the first die 2 is taken out from the inside of the barrel die 5 by an auto hand (not shown), and then,
The third mold 4 rises and the intermediate molded body 1M attached to the second mold 3 is press-molded to obtain an optical element molding glass material 1B for reheat pressing. In this case, the temperature of the second mold 3 and the third mold 4 at the time of starting the press molding is 480 ° C., and the pressing force: 1000 N is applied to the third mold 4.
Add to. When the displacement sensor (not shown) attached to the third die 4 detects that a predetermined amount of press has been performed, the third die 4 is immediately lowered to detect the second die 3 and the third die 3. Since the molding surface of the mold 4 uses graphite of the same material, the glass material for an optical element is held by the holding means 12 on the second mold 3 side,
It is peeled off from the molding surface of the mold 4. This is the intermediate compact 1
It is similar to the case of M. The glass material 1B for optical element molding thus obtained has a center thickness of 3 mm and a diameter of 1
It has a biconcave shape of 5 mm and a radius of curvature R of 23 mm.
【００４１】その後、胴型５の側面の開口部から胴型５
の中にオートハンド７を入れ、保持手段１２で第２の型
３に付着保持されている光学素子成形用ガラス素材１Ｂ
の真下にもたらす。そして、オートハンド７を上昇し、
オートハンド７の上面に開けられた吸着孔に光学素子成
形用ガラス素材１Ｂを当て、その状態のまま、保持手段
１２のピストン機構（図示せず）を用いて、その保持を
解除する。このようにして、オートハンド７に吸着した
状態で、光学素子成形用ガラス素材１Ｂを胴型５の中か
ら取り出すことができる。After that, from the opening on the side surface of the body mold 5, the body mold 5 is
Glass material 1B for molding an optical element, in which an auto hand 7 is placed and held and attached to the second mold 3 by a holding means 12.
Bring directly below. Then, raise the auto hand 7,
The glass material 1B for forming an optical element is applied to the suction hole formed on the upper surface of the auto hand 7, and the holding is released using the piston mechanism (not shown) of the holding means 12 in that state. In this way, the optical element molding glass material 1 </ b> B can be taken out of the barrel mold 5 while being sucked by the auto hand 7.
【００４２】このようにして得られた光学素子成形用ガ
ラス素材１Ｂは、そのプレス成形面に気泡、傷、曇りな
どの欠陥が認められなかったが、第２の型３および第３
の型４と、溶融光学ガラス塊１Ｇあるいは中間成形体１
Ｍとの温度差が大きいため、また、第２の型３および第
３の型４により成形された光学素子成形用ガラス素材１
Ｂを、冷却中において成形型とガラスとの密着を保つた
めに必要とする加圧をしなかったため、その面精度がニ
ュートンリング５本以上であり、アス２本以上であり、
更に、表面粗さも２０オングストローム以上であった。
従って、そのままで、これを光学素子として使用するこ
とは不可能であるが、リヒートプレスのための光学素子
成形用ガラス素材として使用するには、十分な精度を保
っていると評価できる。In the glass material 1B for optical element molding thus obtained, defects such as bubbles, scratches and cloudiness were not recognized on the press molding surface, but the second mold 3 and the third mold 3 were used.
Mold 4 and fused optical glass gob 1G or intermediate compact 1
Since the temperature difference from M is large, the glass material 1 for optical element molding formed by the second mold 3 and the third mold 4 is also used.
Since B was not subjected to the pressurization necessary for maintaining the close contact between the mold and the glass during cooling, its surface accuracy is 5 or more Newton rings and 2 or more ass,
Further, the surface roughness was 20 angstroms or more.
Therefore, it cannot be used as it is as an optical element, but it can be evaluated that it has sufficient accuracy to be used as a glass material for forming an optical element for reheat pressing.
【００４３】続いて、この光学素子成形用ガラス素材１
Ｂを、従来から知られている成形方法により、従来の装
置を用いてプレス成形し、成形光学素子１Ｅを得た。即
ち、まず、光学素子成形用ガラス素材１Ｂを、大気中か
ら開口部１０を通って、窒素雰囲気への置換が可能な置
換室（図には明示していないが）を経由して、窒素雰囲
気に保ったケーシング９の中に搬入する。このケーシン
グ９の中には、第４の型（下型）１３と第５の型（上
型）１４とを、鉛直方向に、同軸的に摺動保持する状態
で、胴型１５が設置されている。第４の型１４および第
５の型１５は、タングステン・カーバイド系の超硬合金
で作られており、その成形面は、曲率半径：２０ｍｍの
凸球面に研磨されている。また、胴型１５は、タングス
テンを主成分とする合金で作られており、その内部にヒ
ータ（図示せず）を内蔵しており、これによって、第４
の型１３および第５の型１４の温度を制御できるように
してある。また、胴型１５は、その摺動穴を、成形光学
素子１Ｅの寸法公差を満たすように、高精度で加工して
ある。Subsequently, this glass material 1 for optical element molding
B was press-molded using a conventional apparatus by a conventionally known molding method to obtain a molded optical element 1E. That is, first, the glass material 1B for molding an optical element is passed through the opening 10 from the atmosphere and through a substitution chamber (not shown in the figure) capable of substituting the nitrogen atmosphere into the nitrogen atmosphere. It is carried into the casing 9 kept at. In the casing 9, a body mold 15 is installed in a state where a fourth mold (lower mold) 13 and a fifth mold (upper mold) 14 are coaxially slid and held in the vertical direction. ing. The fourth mold 15 and the fifth mold 15 are made of a tungsten-carbide-based cemented carbide, and their molding surfaces are polished into convex spherical surfaces having a radius of curvature of 20 mm. Further, the barrel mold 15 is made of an alloy containing tungsten as a main component, and has a heater (not shown) built therein, whereby the fourth mold is formed.
The temperature of the mold 13 and the fifth mold 14 can be controlled. Further, the body mold 15 has its sliding hole processed with high precision so as to satisfy the dimensional tolerance of the molded optical element 1E.
【００４４】ケーシング９の中に搬入された光学素子成
形用ガラス素材１Ｂは、オートハンド（図示せず）によ
り保持され、胴型１５の側面に設けられた開口部を通っ
て、胴型１５の中に入り、第４の型１３の上に、位置精
度良く、置かれる。続いて、第４の型１３および第５の
型１４を、成形温度の５７０℃まで加熱するが、この
時、光学素子成形用ガラス素材１Ｂは、第４の型１３か
らの熱伝導、および、第４の型１３、第５の型１４、胴
型１５からの輻射熱により、成形温度の５７０℃まで加
熱されることになる。The optical element molding glass material 1B carried into the casing 9 is held by an automatic hand (not shown), passes through an opening provided on the side surface of the barrel mold 15, and passes through the opening of the barrel mold 15. It goes inside and is placed on the fourth die 13 with high positional accuracy. Subsequently, the fourth mold 13 and the fifth mold 14 are heated to a molding temperature of 570 ° C. At this time, the glass material for optical element molding 1B conducts heat from the fourth mold 13, and The radiant heat from the fourth mold 13, the fifth mold 14, and the body mold 15 causes heating to a molding temperature of 570 ° C.
【００４５】成形型の温度が５７０℃になった時、第５
の型１４を下降させ、第４の型１３との間で、光学素子
成形用ガラス素材１Ｂをプレス成形し、光学素子（最終
成形品）１Ｅを得る。この場合のプレス力は、４０００
Ｎであり、第５の型１４を、その上部に形成したツバ部
が胴型５の上端に接触するまで、降下し、また、光学素
子１Ｅが形成された後、４０００Ｎのプレス力を第５の
型１４に加えた状態のまま、第４の型１３および第５の
型１４の内部に設けられた冷却孔（図示せず）内に窒素
ガスを流し、成形品の冷却を開始する。When the temperature of the mold reaches 570 ° C., the fifth
The mold 14 is lowered, and the optical element molding glass material 1B is press-molded with the fourth mold 13 to obtain an optical element (final molded product) 1E. The pressing force in this case is 4000
N, the fifth mold 14 is lowered until the brim portion formed on the upper part contacts the upper end of the barrel mold 5, and after the optical element 1E is formed, a pressing force of 4000N is applied to the fifth mold 14. In the state of being added to the mold 14, the nitrogen gas is caused to flow into the cooling holes (not shown) provided inside the fourth mold 13 and the fifth mold 14 to start cooling the molded product.
【００４６】冷却中、実施例１の場合と同様に、成形型
は、５３０〜４９０℃の範囲で温度を下げ、また、第４
の型１３は、上方に２０００Ｎの力で加圧され、上下型
と光学素子１Ｅとの密着状態を保持する。さらに、４８
０℃まで冷却した時に、第５の型１４を上昇した。この
時、光学素子１Ｅは、第４の型１３の上に残る。この光
学素子１Ｅは、オートハンド（図示せず）によって胴型
１５の外に搬出され、続いて、開口部１０を介して、ケ
ーシング９から外部へ搬出される。During cooling, as in Example 1, the mold lowers the temperature in the range of 530 to 490 ° C.
The mold 13 is pressed upward by a force of 2000 N to maintain the close contact between the upper and lower molds and the optical element 1E. In addition, 48
The fifth mold 14 was raised when cooled to 0 ° C. At this time, the optical element 1E remains on the fourth mold 13. The optical element 1E is carried out of the body mold 15 by an auto hand (not shown), and then carried out of the casing 9 through the opening 10.
【００４７】このようにして成形された成形光学素子１
Ｅは、外観上の欠陥、即ち、気泡、傷、曇りなどが無
く、面精度もアス、クセともに１／２本以内で、その光
学性能が極めて優れており、偏心も無く、非常に良好な
ものである。 ［実施例３］図４は、本発明の第３の実施例における光
学素子の製造方法の工程全体を説明するためのものであ
る。図４において、１Ｇは溶融ガラス塊であり、１Ｍは
中間成形体であり、１Ｅは光学素子（成形品）である。
２は第１の型（受け型）であり、３は第２の型（上型）
であり、４は第３の型（下型）である。５は、第２の型
３と第３の型４を、鉛直方向について、同軸上に摺動案
内できるスリーブ状の胴型である。９は成形型の周囲の
雰囲気を保つためのケーシングであり、ケーシング内部
の気密性を保つことができるシャッター付きの開口部１
０を通って、第１の型２の搬入・搬出と、成形された光
学素子１Ｅは搬出がなされる。１１は胴型５の内部に置
かれた第１の型２を上方に押し上げるための可動ロッド
である。１２は中間成形体１Ｍを第２の型３の成形面に
付着した状態に保つための、機械的な保持手段である。Molded optical element 1 molded in this way
E is free from defects in appearance, that is, bubbles, scratches, cloudiness, etc., surface accuracy is within 1/2 of both ass and habit, its optical performance is extremely excellent, and there is no eccentricity. It is a thing. [Embodiment 3] FIG. 4 is a view for explaining the entire steps of a method of manufacturing an optical element according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 4, 1G is a molten glass gob, 1M is an intermediate molded body, and 1E is an optical element (molded product).
2 is the first mold (receiving mold), 3 is the second mold (upper mold)
And 4 is the third mold (lower mold). Reference numeral 5 is a sleeve-shaped barrel mold capable of coaxially slidingly guiding the second mold 3 and the third mold 4 in the vertical direction. Reference numeral 9 denotes a casing for maintaining an atmosphere around the molding die, and an opening portion 1 with a shutter capable of maintaining airtightness inside the casing.
The first die 2 is loaded and unloaded through 0, and the molded optical element 1E is unloaded. Reference numeral 11 is a movable rod for pushing up the first die 2 placed inside the body die 5. Reference numeral 12 is a mechanical holding means for keeping the intermediate molded body 1M attached to the molding surface of the second mold 3.
【００４８】本実施例では、溶融ガラス塊１Ｇを第１の
型２に受ける工程を大気中で行い、続いて、溶融ガラス
塊１Ｇを載せた第１の型２を、窒素雰囲気に保たれたケ
ーシング９の中に搬入し、この溶融ガラス塊１Ｇを、第
２の型３でプレス成形し、中間成形体１Ｍを成形し、更
に、この中間成形体１Ｍを、保持手段１２を用いて、第
２の型３の成形面に付着させた状態で、第１の型２から
離型させ、次いで、第３の型４を用いてプレス成形し、
光学素子１Ｅを得るのである。In this example, the step of receiving the molten glass gob 1G in the first mold 2 was performed in the atmosphere, and subsequently, the first mold 2 on which the molten glass gob 1G was placed was kept in a nitrogen atmosphere. The molten glass gob 1G is carried into the casing 9, and the molten glass gob 1G is press-molded by the second mold 3 to form the intermediate molded body 1M. While being attached to the molding surface of the second mold 3, the mold is released from the first mold 2, and then press-molded using the third mold 4,
The optical element 1E is obtained.
【００４９】以下、第３の実施例について、その具体例
を詳細に説明する。本具体例では、第１の実施例と同じ
モールド成形用光学ガラスを用いて、直径：１８ｍｍ、
中心肉厚：８ｍｍ、光学面の曲率半径が、両面とも：１
５ｍｍの両凸レンズを成形した。A specific example of the third embodiment will be described in detail below. In this example, the same optical glass for molding as in the first example was used, and the diameter was 18 mm,
Center thickness: 8 mm, radius of curvature of optical surface: 1 on both sides
A 5 mm biconvex lens was molded.
【００５０】最初に、第１の実施例で説明した方法で、
第１の型２の凹形状の受け面に溶融ガラス塊１Ｇを受け
た。この第１の型２は黒鉛で作られており、その受け面
は、曲率半径：１２ｍｍの球面形状をしており、その表
面は［００２］面に面配向性を有するグラファイトで被
覆されている。また、第１の型２は、ヒータ（図示せ
ず）により、予め、５００℃に加熱されている。First, by the method described in the first embodiment,
Molten glass gob 1G was received on the concave receiving surface of the first mold 2. The first mold 2 is made of graphite, and its receiving surface has a spherical shape with a radius of curvature of 12 mm, and its surface is covered with graphite having [002] plane orientation. . The first mold 2 is preheated to 500 ° C. by a heater (not shown).
【００５１】続いて、溶融ガラス塊１Ｇを載置した第１
の型２は、大気中から窒素雰囲気への置換が可能な置換
室を有する開口部１０を介して、窒素雰囲気に保ったケ
ーシング９の中に搬入される。このケーシング９の中に
は、第２の型３と第３の型４とが、鉛直方向に関して、
同軸上に摺動できるように、これを保持する胴型５が設
置されている。ここでは、第２の型３および第３の型４
は、タングステン・カーバイド系の超硬合金で作られて
おり、その成形面は、曲率半径：１５ｍｍの凹球面に研
磨されている。また、胴型５は、タングステンを主成分
とする合金で作られており、その内部にヒータ（図示せ
ず）を内蔵しており、第２の型３および第３の型４の温
度を制御できるようになっている。また、胴型５は、そ
の摺動穴を、光学素子１Ｅの寸法公差を満たすように、
高精度に加工されている。Subsequently, the first glass on which the molten glass gob 1G was placed
The mold 2 is loaded into the casing 9 kept in the nitrogen atmosphere through the opening 10 having the substitution chamber capable of replacing the atmosphere with the nitrogen atmosphere. The second mold 3 and the third mold 4 are arranged in the casing 9 in the vertical direction.
A barrel mold 5 for holding this is installed so that it can slide coaxially. Here, the second mold 3 and the third mold 4
Is made of tungsten carbide based cemented carbide, and its molding surface is polished into a concave spherical surface with a radius of curvature of 15 mm. Further, the barrel die 5 is made of an alloy containing tungsten as a main component, and has a heater (not shown) built therein to control the temperatures of the second die 3 and the third die 4. You can do it. Further, the body die 5 has its sliding hole so as to satisfy the dimensional tolerance of the optical element 1E.
It is processed with high precision.
【００５２】溶融ガラス塊１Ｇを載置した第１の型２
は、ケーシング９の中に搬入された後に、オートハンド
（図示せず）により保持され、胴型５の側面の開口部１
０を通って、胴型５の内部に導入され、所定の位置に置
かれる。胴型５には、その内部に設置された第３の型
（下型）の周囲に位置して、胴型５内部に置かれた第１
の型２を上方に持ち上げるための可動ロッド１１が設置
されている。また、胴型５には、その開口部の上端に位
置して、第１の型２および第２の型３によって中間成形
体１Ｍが成形された際、これを第２の型３の成形面に付
着した状態に保つために、機械的な保持手段１２が設置
されている。この保持手段１２は、窒素ガスを作動流体
とするピストン機構（図示せず）により、成形品の半径
方向に対して進退移動が自由に行えるようになってい
る。First mold 2 on which molten glass gob 1G is placed
Is carried by the auto hand (not shown) after being carried into the casing 9, and the opening 1 on the side surface of the body die 5 is held.
It is introduced into the barrel die 5 through 0 and placed in a predetermined position. The torso mold 5 has a first die placed inside the torso die 5 located around a third die (lower die) installed therein.
A movable rod 11 for raising the mold 2 is installed. Further, when the intermediate molded body 1M is molded by the first mold 2 and the second mold 3 at the upper end of the opening of the barrel mold 5, the intermediate mold body 1M is formed on the molding surface of the second mold 3. A mechanical holding means 12 is provided to keep it attached to the. The holding means 12 can freely move back and forth in the radial direction of the molded product by a piston mechanism (not shown) using nitrogen gas as a working fluid.
【００５３】ここで、胴型５内に置かれた第１の型２
は、その下面に開けられた穴（図示せず）に可動ロッド
１１の先端を挿入させることにより、第２の型３に対し
て位置決めされる。続いて、可動ロッド１１を上昇する
ことにより、第１の型２を押し上げ、その受け面に置か
れた溶融ガラス塊１Ｇを、第２の型３でプレスし、中間
成形体１Ｍを成形する。この時、第２の型３の温度は６
００℃であり、５００Ｎのプレス力をかける。このよう
に、中間成形体１Ｍを成形する時、保持手段１２は、成
形品の中心方向に進出した状態になっており、第１の型
２の上昇によって溶融ガラス塊１Ｇの変形が進むに連
れ、溶融ガラス塊１Ｇの外周部に保持手段１２の保持爪
先端が食い込み、第２の型３の成形面に付着した状態
で、中間成形体１Ｍを保持する。Here, the first mold 2 placed in the barrel mold 5
Is positioned with respect to the second mold 3 by inserting the tip of the movable rod 11 into a hole (not shown) formed in the lower surface thereof. Then, the first rod 2 is pushed up by raising the movable rod 11, and the molten glass gob 1G placed on the receiving surface thereof is pressed by the second die 3 to form the intermediate compact 1M. At this time, the temperature of the second mold 3 is 6
It is 00 ° C. and a pressing force of 500 N is applied. As described above, when the intermediate molded body 1M is molded, the holding means 12 is in a state of advancing toward the center of the molded product, and as the deformation of the molten glass gob 1G progresses as the first mold 2 rises. The tip of the holding claw of the holding means 12 digs into the outer peripheral portion of the molten glass gob 1G and holds the intermediate molded body 1M in a state of being attached to the molding surface of the second mold 3.
【００５４】可動ロッド１１に付けられた変位センサー
（図示せず）により、所定量のプレスが終了したことを
検知した後、第１の型２への加圧を終了し、直ちに、第
１の型２を下降する。なお、本実施例では、第１の型２
にグラファイトを使用し、第２の型３に超硬合金を使用
しており、グラファイトと軟化状態のガラスとの密着力
が超硬合金とガラスとの密着力に比べ小さいことから、
第１の型２を下降した時、中間成形体１Ｍは、第１の型
２から容易に離型し、一方、第２の型３に対しては、保
持手段１２による保持の働きで、第２の型３に密着した
状態を維持することになる。その結果、得られた中間成
形体１Ｍは、中心肉厚：８．５ｍｍ、直径：１７ｍｍ、
上面の曲率半径Ｒ：１５ｍｍ、下面の曲率半径Ｒ：１２
ｍｍの両凸形状をしている。After the displacement sensor (not shown) attached to the movable rod 11 detects that a predetermined amount of press has been completed, the pressurization of the first mold 2 is completed and immediately the first mold 2 is pressed. Lower the mold 2. In this embodiment, the first mold 2
Since graphite is used for the second type and cemented carbide is used for the second mold 3, the adhesion between the graphite and the glass in the softened state is smaller than the adhesion between the cemented carbide and the glass.
When the first mold 2 is lowered, the intermediate molded body 1M is easily released from the first mold 2, while the second mold 3 is held by the holding means 12 so that The state of being closely attached to the mold 3 of 2 will be maintained. As a result, the obtained intermediate molded body 1M has a center wall thickness of 8.5 mm, a diameter of 17 mm,
Upper surface radius of curvature R: 15 mm, lower surface radius of curvature R: 12
It has a biconvex shape of mm.
【００５５】その後、第１の型２は、オートハンド（図
示せず）により、胴型５の内部から除去される。また、
続いて、第３の型４が上昇して、第２の型３の成形面に
付着した状態の中間成形体１Ｍをプレス成形し、光学素
子１Ｅを得る。なお、プレス成形を開始する時の第２の
型３および第３の型４の温度は５７０℃であり、プレス
力は４０００Ｎであって、これを第３の型４に加えて、
プレス成形を開始するのである。第３の型４の上昇によ
る中間成形体１Ｍの成形が進行するに従って、保持手段
１２に内蔵されたピストン機構（図示せず）が働き、保
持手段１２は、その爪先を成形品の外周から後退し、離
れる。After that, the first die 2 is removed from the inside of the barrel die 5 by an auto hand (not shown). Also,
Then, the third mold 4 is raised and the intermediate molded body 1M attached to the molding surface of the second mold 3 is press-molded to obtain the optical element 1E. The temperature of the second mold 3 and the third mold 4 at the time of starting the press molding was 570 ° C., and the pressing force was 4000 N, which was added to the third mold 4,
Press molding is started. As the molding of the intermediate molded body 1M by the rise of the third mold 4 progresses, a piston mechanism (not shown) built in the holding means 12 operates, and the holding means 12 retracts its toes from the outer periphery of the molded product. And then leave.
【００５６】第３の型４に付けられた変位センサー（図
示せず）により、所定量のプレスが終了したことを検知
した後、プレス力は１００Ｎに減少され、同時に、第２
の型３および第３の型４内に設けられた冷却孔（図示せ
ず）の内部に、窒素ガスを流し、成形型および成形品の
冷却を開始する。本実施例においては、毎分３０℃の冷
却速度で、第２の型３および第３の型４に、相互に温度
差が発生しないように配慮した制御で、冷却がなされ
た。After the displacement sensor (not shown) attached to the third die 4 detects that the predetermined amount of pressing has been completed, the pressing force is reduced to 100 N, and at the same time, the second die is pressed.
Nitrogen gas is caused to flow inside the cooling holes (not shown) provided in the mold 3 and the third mold 4 to start cooling the mold and the molded product. In the present example, the cooling was performed at a cooling rate of 30 ° C. per minute, with control taking into consideration that a temperature difference did not occur between the second mold 3 and the third mold 4.
【００５７】４９０℃になった時に、第３の型４による
加圧を終了し、この瞬間、光学素子１Ｅを第２の型３お
よび第３の型４から剥離する（これらの成形型と光学素
子１Ｅとの間には僅かな空隙が生じる）。続いて、第３
の型４を下降するが、この際に、光学素子１Ｅが、既に
第２の型３から剥離しているので、光学素子１Ｅは、第
３の型４の上に残る。When the temperature reaches 490 ° C., the pressure applied by the third mold 4 is terminated, and at this moment, the optical element 1E is separated from the second mold 3 and the third mold 4 (these molds and the optical mold). A slight air gap is generated between the element 1E). Then, the third
Although the optical element 1E has already been separated from the second die 3, the optical element 1E remains on the third die 4.
【００５８】この光学素子１Ｅは、オートハンド（図示
せず）に吸着されて、胴型５の外部に搬出され、続い
て、開口部１０を通って、ケーシング９から外部へと、
搬出される。This optical element 1E is adsorbed by an automatic hand (not shown) and carried out of the barrel die 5, and then through the opening 10 to the outside of the casing 9.
Be shipped.
【００５９】このようにして成形された光学素子１Ｅ
は、外観上の欠陥、すなわち、気泡、傷、曇りなどが無
く、面精度もアス、クセともに１／２本以内で、その光
学性能が極めて優れており、偏心も無く、非常に良好な
ものである。Optical element 1E molded in this way
Has no defects in appearance, that is, bubbles, scratches, cloudiness, etc., surface accuracy is within 1/2 of both ass and habit, its optical performance is extremely excellent, and there is no eccentricity. Is.
【００６０】なお、以上の実施例の説明のようなレンズ
形状は、両凹レンズと両凸レンズであったが、他の形状
のレンズ、すなわち、凸メニスカスレンズや凹メニスカ
スレンズなどにおいても、本発明による方法を適用し
て、光学素子の成形を行なうことができることは勿論で
ある。 ［実施例４］本実施例では、実施例２の場合と同様、溶
融光学ガラスを、第１の型２の凹形状の成形面で受け、
それを、凸形状の成形面を有する第２の型３でプレス成
形して、例えば、全体として、ほぼメニスカス形状とし
た中間成形体１Ｍを成形するが、その後は、実施例２の
場合と異なり、プレス状態のまま、両成形型２、３を反
転させ、上に来た第１の型２を除き、中間成形体１Ｍを
第２の型３の凸形状の成形面に残す。そして、この中間
成形体１Ｍを、第２の型３から取出し、実施例２と同様
に、次の光学素子のプレス成形のプロセスにもたらすの
である。この場合も、中間成形体の取出しまでを大気中
で行ない、その後のプロセスを窒素雰囲気中で行なう。The lens shapes as described in the above embodiments are a biconcave lens and a biconvex lens, but other shape lenses such as a convex meniscus lens and a concave meniscus lens are also according to the present invention. It goes without saying that the method can be applied to perform the molding of the optical element. [Embodiment 4] In this embodiment, similarly to Embodiment 2, the molten optical glass is received by the concave molding surface of the first mold 2.
It is press-molded with a second mold 3 having a convex molding surface to mold, for example, an intermediate molded body 1M having a substantially meniscus shape as a whole, but thereafter, unlike the case of Example 2. While in the pressed state, both the molding dies 2 and 3 are inverted, and the first mold 2 which has come above is removed, and the intermediate compact 1M is left on the convex molding surface of the second mold 3. Then, this intermediate molded body 1M is taken out from the second mold 3 and brought to the subsequent press molding process of the optical element, as in the second embodiment. In this case as well, the removal of the intermediate compact is performed in the air, and the subsequent process is performed in a nitrogen atmosphere.
【００６１】以下、本発明の第４の実施例を具体的に詳
述する。なお、本実施例では、実施例２と同様に、直
径：１６ｍｍ、中心肉厚：２ｍｍ、光学機能面の曲率
が、両面とも、Ｒ：２０ｍｍの両凹レンズを成形する場
合を示している。The fourth embodiment of the present invention will be described in detail below. In addition, in the present embodiment, similarly to the second embodiment, a case is shown in which a biconcave lens having a diameter of 16 mm, a center wall thickness of 2 mm, and curvatures of optical function surfaces of both surfaces is R: 20 mm is formed.
【００６２】最初に、第１の実施例で説明した方法で、
第１の型２の凹形状受け面に溶融光学ガラスを受ける。
この第１の型２はグラシーカーボンで作られており、そ
の受け面は、曲率半径：２５ｍｍの球面形状をしてお
り、この溶融光学ガラスを受ける時に、第１の型２は、
ヒータ（図示せず）によって、５００℃に加熱されてい
る。First, by the method described in the first embodiment,
The concave optical receiving surface of the first mold 2 receives the molten optical glass.
This first mold 2 is made of glassy carbon, and its receiving surface has a spherical shape with a radius of curvature of 25 mm. When receiving this molten optical glass, the first mold 2 is
It is heated to 500 ° C. by a heater (not shown).
【００６３】続いて、第１の型２に載せられた溶融光学
ガラス塊１Ｇ上に対して、オートハンド（図示せず）に
よって、第２の型（上型）３を載せる。この第２の型３
は、タングステン・カーバイト系の超硬合金で作られて
おり、その成形面は、曲率半径：２３ｍｍの凸球面に加
工されており、その表面は白金膜で被覆されている。ま
た、第２の型３は、その内部にヒーター（図示せず）を
内蔵しており、これによって、４８０℃に加熱されてい
る。Subsequently, the second die (upper die) 3 is placed on the molten optical glass gob 1G placed on the first die 2 by an auto hand (not shown). This second mold 3
Is made of a tungsten-carbide-based cemented carbide, its molding surface is processed into a convex spherical surface with a radius of curvature of 23 mm, and its surface is covered with a platinum film. Further, the second mold 3 has a heater (not shown) built therein, and is heated to 480 ° C. by this.
【００６４】第２の型３が第１の型２の上に置かれた
後、前者の上方からプレスロッド（図示せず）を降下し
て、これを押圧する。そして、溶融光学ガラス塊にプレ
ス圧：６００Ｎをかける。第２の型３の外周部が第１の
型２の外周部に当接した時、上述の加圧成形を終了し、
プレスロッドを上昇する。このようにして、メニスカス
形状の中間成形体１Ｍが成形されるが、これは、偏心が
少なく、肉厚の精度も高く、バランスしており、ヒケ、
シワなどが小さく、リヒートブレス用として優れた形状
である。After the second die 3 is placed on the first die 2, a press rod (not shown) is lowered from above the former and pressed. Then, a pressing pressure of 600 N is applied to the molten optical glass gob. When the outer peripheral portion of the second die 3 comes into contact with the outer peripheral portion of the first die 2, the pressure molding described above is finished,
Raise the press rod. In this way, the meniscus-shaped intermediate molded body 1M is molded, which has a small eccentricity, a high accuracy of the wall thickness, and a well-balanced sink mark.
Wrinkles are small and it is an excellent shape for reheat breathing.
【００６５】続いて、両型２、３を閉じたままの状態
で、その上下からオートハンド（図示せず）で挟んで、
１８０度、回転させ、両型を上下反転させる。その後、
上に来た第１の型２を、オートハンドなどの手段で取り
除くが、この時、軟化状態の中間成形体１Ｍは、それと
第１の型２との密着力が、それと第２の型３との密着力
よりも小さいために、第１の型２から離型した際、第２
の型３の成形面上に残されるのである。Subsequently, with both molds 2 and 3 kept closed, they are sandwiched from above and below by an auto hand (not shown),
Rotate 180 degrees and turn both molds upside down. afterwards,
The first mold 2 that has come up is removed by means such as an auto hand. At this time, the softening state of the intermediate molded body 1M has an adhesive force between it and the first mold 2, and the second mold 3 Since it is less than the adhesive force with the second mold, when the mold is released from the first mold 2, the second mold
It is left on the molding surface of the mold 3.
【００６６】続いて、この中間成形体１Ｍを、オートハ
ンドなどの手段で、第２の型３から取出す。このように
して得られた中間成形体は、例えば、中心肉厚：４ｍ
ｍ、直径：１４ｍｍ、凸面の曲率半径Ｒ：２５ｍｍ、凹
面の曲率半径Ｒ：２３ｍｍの凹メニスカス形状をしてい
る。Subsequently, the intermediate molded body 1M is taken out from the second mold 3 by means such as an auto hand. The intermediate molded body thus obtained has, for example, a center wall thickness of 4 m.
m, diameter: 14 mm, convex surface radius of curvature R: 25 mm, concave surface radius of curvature R: 23 mm, forming a concave meniscus shape.
【００６７】この中間成形体１Ｍは、次に、ケーシング
９内の上下一対の成形型を用いて、実施例２と同様に、
プレス成形され、光学素子として完成される。即ち、中
間成形体１Ｍを、大気中から開口部１０を通って、窒素
雰囲気への置換が可能な置換室（図には明示していない
が）を経由して、窒素雰囲気に保ったケーシング９の中
に搬入する。このケーシング９の中には、下型１３と上
型１４とを、鉛直方向に、同軸的に摺動保持する状態
で、胴型１５が設置されている。下型１４および上型１
５は、タングステン・カーバイド系の超硬合金で作られ
ており、その成形面は、曲率半径：２０ｍｍの凸球面に
研磨されている。また、胴型１５は、タングステンを主
成分とする合金で作られており、その内部にヒータ（図
示せず）を内蔵しており、これによって、下型１３およ
び上型１４の温度を制御できるようにしてある。また、
胴型１５は、その摺動穴を、成形光学素子１Ｅの寸法公
差を満たすように、高精度で加工してある。This intermediate molded body 1M is then manufactured by using a pair of upper and lower molding dies in the casing 9 as in the second embodiment.
It is press-molded and completed as an optical element. That is, the intermediate molded body 1M is kept in a nitrogen atmosphere through the opening 10 from the atmosphere and a replacement chamber (not shown in the drawing) capable of being replaced with a nitrogen atmosphere. Carry in. In the casing 9, a body mold 15 is installed in a state where the lower mold 13 and the upper mold 14 are coaxially slid and held in the vertical direction. Lower mold 14 and upper mold 1
No. 5 is made of tungsten carbide type cemented carbide, and its molding surface is polished to a convex spherical surface with a radius of curvature of 20 mm. Further, the barrel die 15 is made of an alloy containing tungsten as a main component, and has a heater (not shown) built therein, whereby the temperatures of the lower die 13 and the upper die 14 can be controlled. Is done. Also,
The body die 15 has its sliding hole processed with high precision so as to satisfy the dimensional tolerance of the molded optical element 1E.
【００６８】ケーシング９の中に搬入された中間成形体
１Ｍは、オートハンド（図示せず）により保持され、胴
型１５の側面に設けられた開口部を通って、胴型１５の
中に入り、下型１３の上に、位置精度良く、置かれる。
続いて、下型１３および上型１４を、成形温度の５７０
℃まで加熱するが、この時、中間成形体１Ｍは、下型１
３からの熱伝導、および、下型１３、上型１４および胴
型１５からの輻射熱により、成形温度の５７０℃まで加
熱されることになる。The intermediate molded body 1M carried into the casing 9 is held by an automatic hand (not shown), passes through an opening provided on the side surface of the body mold 15, and enters the body mold 15. , Is placed on the lower mold 13 with high positional accuracy.
Subsequently, the lower mold 13 and the upper mold 14 are set at a molding temperature of 570.
It is heated to ℃, at this time, the intermediate molded body 1M, the lower mold 1
Due to the heat conduction from No. 3 and the radiant heat from the lower mold 13, the upper mold 14, and the body mold 15, the molding temperature is raised to 570 ° C.
【００６９】成形型の温度が５７０℃になった時、上型
１４を下降させて、下型１３との間で、中間成形体１Ｍ
をプレス成形し、光学素子（最終成形品）１Ｅを得る。
この場合のプレス力は、４０００Ｎであり、上型１４
を、その上部に形成したツバ部が胴型５の上端に接触す
るまで、降下し、また、光学素子１Ｅが形成された後、
４０００Ｎのプレス力を上型１４に加えた状態のまま、
下型１３および上型１４の内部に設けられた冷却孔（図
示せず）内に窒素ガスを流し、成形品の冷却を開始す
る。When the temperature of the molding die reaches 570 ° C., the upper die 14 is lowered to form an intermediate compact 1M with the lower die 13.
Is press-molded to obtain an optical element (final molded product) 1E.
The pressing force in this case is 4000 N, and the upper mold 14
Is lowered until the brim formed on the upper part thereof contacts the upper end of the barrel die 5, and after the optical element 1E is formed,
With the pressing force of 4000 N applied to the upper mold 14,
Nitrogen gas is caused to flow into the cooling holes (not shown) provided inside the lower mold 13 and the upper mold 14 to start cooling the molded product.
【００７０】冷却中、実施例１の場合と同様に、成形型
は、５３０〜４９０℃の範囲で温度を下げ、また、下型
１３は、上方に２０００Ｎの力で加圧され、上下型と光
学素子１Ｅとの密着状態を保持する。さらに、４８０℃
まで冷却した時に、上型１４を上昇した。この時、光学
素子１Ｅは、下型１３の上に残る。この光学素子１Ｅ
は、オートハンド（図示せず）によって胴型１５の外に
搬出され、続いて、開口部１０を介して、ケーシング９
から外部へ搬出される。During cooling, as in the case of Example 1, the temperature of the forming mold was lowered in the range of 530 to 490 ° C., and the lower mold 13 was pressed upward with a force of 2000 N to form the upper and lower molds. The close contact with the optical element 1E is maintained. Furthermore, 480 ° C
The upper mold 14 was lifted when it was cooled to. At this time, the optical element 1E remains on the lower mold 13. This optical element 1E
Is carried out of the body mold 15 by an automatic hand (not shown), and then, the casing 9 is passed through the opening 10.
Are carried out from outside.
【００７１】このようにして成形された成形光学素子１
Ｅは、外観上の欠陥、即ち、気泡、傷、曇りなどが無
く、面精度もアス、クセともに１／２本以内で、その光
学性能が極めて優れており、偏心も無く、非常に良好な
ものである。Molded optical element 1 molded in this way
E is free from defects in appearance, that is, bubbles, scratches, cloudiness, etc., surface accuracy is within 1/2 of both ass and habit, its optical performance is extremely excellent, and there is no eccentricity. It is a thing.
【００７２】なお、上記実施例の説明では、レンズ形状
が両面凹レンズであったが、凸メニスカスレンズや凹メ
ニスカスレンズであってもよいことは勿論である。In the above description of the embodiment, the lens shape is a double-sided concave lens, but it goes without saying that it may be a convex meniscus lens or a concave meniscus lens.
【００７３】[0073]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、溶融光
学ガラスを成形型内に受け入れて、複数工程で、プレス
成形により、所要の光学機能面を有する光学素子を製造
する方法において、凹形状の受け面を有する第１の型
（受け型）で、溶融光学ガラス塊を受け入れて、上記受
け面中央に上記溶融光学ガラス塊を位置付ける工程と、
第１の型（受け型）の凹部に載置された溶融光学ガラス
塊を、これに対向する第２の型（上型）を用いてプレス
成形し、中間成形体を成形する工程と、上記中間成形体
を第２の型（上型）に付着させた状態で、上記中間成形
体を第１の型（受け型）から離型させる工程と、第２の
型（上型）に付着した状態の上記中間成形体を、これに
対向する第３の型（下型）を用いて、プレス成形し、所
要の光学機能面を有する成形品を構成する工程とからな
るので、最初の受け型での位置ずれを無くし、偏心が少
なく、優良品の歩留りの高い光学素子の生産ができる。
すなわち、この方法で、溶融ガラス塊を受け型に受け、
その後、加圧成形することにより、光学素子の製造コス
トを大幅に下げることができる。また、第２の型を反転
させることが無いので、それによる、従来の光学素子の
製造方法での位置ずれも避けられる。INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention provides a method for producing an optical element having a required optical functional surface by receiving a molten optical glass in a molding die and performing press molding in a plurality of steps. Receiving a molten optical glass gob with a first mold (receiving die) having a shaped receiving surface, and positioning the molten optical glass gob at the center of the receiving surface;
A step of press-molding the molten optical glass gob placed in the recess of the first mold (reception mold) using a second mold (upper mold) facing it to form an intermediate molded body; A step of releasing the intermediate molded product from the first mold (receiving mold) in a state where the intermediate molded product is adhered to the second mold (upper mold), and a process of adhering to the second mold (upper mold). The intermediate molding body in the state is press-molded using a third mold (lower mold) facing the intermediate molding body to form a molded product having a required optical function surface. It is possible to produce a high quality optical element with high yield with no eccentricity because of eliminating the positional deviation.
That is, in this method, the molten glass gob is received in a mold,
After that, by performing pressure molding, the manufacturing cost of the optical element can be significantly reduced. Further, since the second mold is not inverted, the positional deviation in the conventional method for manufacturing an optical element can be avoided.
【００７４】また、本発明では、溶融光学ガラスを成形
型内に受け入れて、複数工程で、プレス成形により、所
要の光学機能面を有する光学素子を製造する方法におい
て、凹形状の受け面を有する第１の型（受け型）で、上
記溶融光学ガラス塊を受け入れて、上記受け面中央に上
記溶融光学ガラス塊を位置付ける工程と、第１の型（受
け型）の凹部に載置された溶融光学ガラス塊を、これに
対向する第２の型（上型）を用いてプレス成形し、中間
成形体を成形する工程と、上記中間成形体を上下一対の
成形型でプレス成形し、所要の光学機能面を有する成形
品を構成する工程とよりなるので、最初の受け型での位
置ずれを無くし、偏心が少なく、優良品の歩留りの高い
光学素子の生産ができる。すなわち、この方法で、溶融
ガラス塊を受け型に受け、その後、加圧成形することに
より、光学素子の製造コストを大幅に下げることができ
る。Further, according to the present invention, in a method for manufacturing an optical element having a desired optical function surface by press molding in a plurality of steps by receiving a molten optical glass in a molding die, a concave receiving surface is provided. A step of receiving the molten optical glass gob with a first mold (receiving mold) and positioning the molten optical glass gob at the center of the receiving surface, and melting placed in the recess of the first mold (receiving mold) A step of press-molding the optical glass gob using a second mold (upper mold) facing it to form an intermediate molded body, and press-molding the intermediate molded body with a pair of upper and lower molding dies, Since it includes the step of forming a molded product having an optical function surface, it is possible to eliminate the positional deviation in the first receiving mold, to reduce the eccentricity, and to produce an excellent optical element with a high yield. That is, according to this method, the molten glass gob is received in the receiving mold and then pressure-molded, whereby the manufacturing cost of the optical element can be significantly reduced.
【図１】本発明の一実施例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】上記実施例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the above embodiment.
【図３】第２の実施例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second embodiment.
【図４】第３の実施例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a third embodiment.
【図５】第４の実施例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a fourth embodiment.
【図６】従来例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a conventional example.
１Ｇ 溶融ガラス塊 １Ｍ 中間成形体 １Ｅ 成形光学素子 ２ 第１の型（受け型） ３ 第２の型（上型） ４ 第３の型（下型） 1G Molten glass lump 1M Intermediate compact 1E Molding optical element 2 First mold (receiving mold) 3 Second mold (upper mold) 4 Third mold (lower mold)
Claims (3)
て、複数工程で、プレス成形により、所要の光学機能面
を有する光学素子を製造する方法において、 凹形状の受け面を有する第１の型（受け型）で、溶融光
学ガラス塊を受け入れて、上記受け面中央に上記溶融光
学ガラス塊を位置付ける工程と、 第１の型（受け型）の凹部に載置された溶融光学ガラス
塊を、これに対向する第２の型（上型）を用いてプレス
成形し、中間成形体を成形する工程と、 上記中間成形体を第２の型（上型）に付着させた状態
で、上記中間成形体を第１の型（受け型）から離型させ
る工程と、 第２の型（上型）に付着した状態の上記中間成形体を、
これに対向する第３の型（下型）を用いて、プレス成形
し、所要の光学機能面を有する成形品を構成する工程
と、からなることを特徴とする光学素子の製造方法。1. A method for producing an optical element having a required optical functional surface by press molding in a plurality of steps by receiving molten optical glass in a molding die, the first die having a concave receiving surface. A step of receiving the molten optical glass gob with a (receiving die) and positioning the molten optical glass gob at the center of the receiving surface; and a step of receiving the molten optical glass gob placed in the recess of the first die (receiving die), A step of press-molding using a second mold (upper mold) facing the intermediate mold, and a step of molding the intermediate molded product, and the intermediate mold with the intermediate mold adhered to the second mold (upper mold). A step of releasing the molded product from the first mold (receiving mold), and the intermediate molded product in a state of being adhered to the second mold (upper mold),
And a step of forming a molded product having a desired optical function surface by press molding using a third mold (lower mold) facing this, and a method of manufacturing an optical element.
て、複数工程で、プレス成形により、所要の光学機能面
を有する光学素子を製造する方法において、 凹形状の受け面を有する第１の型（受け型）で、溶融光
学ガラス塊を受け入れて、上記受け面中央に上記溶融光
学ガラス塊を位置付ける工程と、 第１の型（受け型）の凹部に載置された溶融光学ガラス
塊を、これに対向する第２の型（上型）を用いてプレス
成形し、中間成形体を成形する工程と、 上記中間成形体を上下一対の成形型でプレス成形し、所
要の光学機能面を有する成形品を構成する工程と、から
なることを特徴とする光学素子の製造方法。2. A method for producing an optical element having a required optical functional surface by press molding in a plurality of steps by receiving molten optical glass in a molding die, the first die having a concave receiving surface. A step of receiving the molten optical glass gob with a (receiving die) and positioning the molten optical glass gob at the center of the receiving surface; and a step of receiving the molten optical glass gob placed in the recess of the first die (receiving die), A step of press-molding using a second mold (upper mold) facing this, and molding an intermediate molded body, and press-molding the above-mentioned intermediate molded body with a pair of upper and lower molding dies, and having a required optical function surface. A method of manufacturing an optical element, which comprises the step of forming a molded product.
り、これにより成形される中間成形体は、メニスカス形
状であり、これをプレス成形して得られる光学素子の形
状が、両面凹形状、または、凸メニスカス形状、もしく
は、凹メニスカス形状であることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の光学素子の製造方法。3. The second mold has a molding surface having a convex shape, and an intermediate molded body molded by this has a meniscus shape, and the shape of an optical element obtained by press molding the same is double-sided. A concave shape, a convex meniscus shape, or a concave meniscus shape.
Alternatively, the method for manufacturing the optical element according to claim 2.
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|---|---|---|---|
| JP23730193A JP3149150B2 (en) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | Method of manufacturing optical element, glass lens, and method of molding blank material |
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| JPH0769650A true JPH0769650A (en) | 1995-03-14 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006265087A (en) * | 2004-12-13 | 2006-10-05 | Ohara Inc | Preform for optical element |
| JP2010001168A (en) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Ohara Inc | Method and apparatus for manufacturing molded glass |
| JP2010018487A (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Canon Inc | Forming method of optical element |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP23730193A patent/JP3149150B2/en not_active Expired - Fee Related
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