JPH0971428A - 光学素子成形型 - Google Patents

光学素子成形型

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JPH0971428A
JPH0971428A JP22888095A JP22888095A JPH0971428A JP H0971428 A JPH0971428 A JP H0971428A JP 22888095 A JP22888095 A JP 22888095A JP 22888095 A JP22888095 A JP 22888095A JP H0971428 A JPH0971428 A JP H0971428A
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JP
Japan
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molding
glass material
optical element
flow
mold
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Withdrawn
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JP22888095A
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English (en)
Inventor
Masato Nakahama
正人 中濱
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0971428A publication Critical patent/JPH0971428A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/61Positioning the glass to be pressed with respect to the press dies or press axis

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形時に成形面の残留空気を排出して表面に
凹みのない光学素子を成形するとともにガラス素材が成
形面に焼きつかない成形型を提供する。 【解決手段】 成形型1a,1bの機能面外に連設され
た面5を粗面に形成し、この粗面にてガラス素材の流動
に抵抗を与える。これによりガラス素材が型外に流出し
にくくなり、成形面4a,4b内に流れ込みやすくな
る。従って、成形面4a,4b内に流れ込むガラス素材
2の圧力にて成形面4a,4b内の残留空気を排出して
光学素子の面に凹みを生じさせない。またガラス素材2
は押圧開始時の温度が低くても成形面4a,4b内に流
動するので温度を高くする必要がなく焼きつきが生じな
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱軟化したガラ
ス素材を一対の成形型により押圧して所望の光学素子を
得る光学素子成形型に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、加熱軟化したガラス素材を一対の
成形型により押圧成形して光学素子を製造する方法が広
く知られている。この製造方法として例えば、特開昭6
1−266320号公報に開示された発明が公知であ
り、この発明は図9及び図10に示すように成形面に凹
面を形成した成形型31a,31bを用いて加熱軟化し
た円柱状のガラス素材2を押圧成形して両凸面のレンズ
を成形する例が記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の例において成形に用いるガラス素材2は図10に示
すように上下面が平行な平面を形成しており、平面の曲
率半径は無限大であることから、成形型31a,31b
の成形面4a,4bである凹面の曲率半径は平面の曲率
半径に比べて小さいことになる。従って、このように、
成形面4a,4bの曲率半径がガラス素材2の曲率半径
より小さい場合に、成形開始時におけるガラス素材2ま
たは成形型31a,31bの温度が低いと、ガラス素材
2が速く固まるため流動しずらくなり、成形面4a,4
bとガラス素材2との間に存在する空気が逃げ切れなく
なって、図9に示すような空気残留部3が生じ、成形さ
れた光学素子の表面に凹みが生じるという問題がある。
【0004】図11及び12は成形型31a,31bで
成形したレンズの表面状況を示す線図である。図中の線
A−A′は設計上の理想球面Rを示し、この理想球面R
に対して外れている光学素子表面の凹凸を波形の線で示
している。図11は、成形面4a,4bに空気残留部3
が生じた図9の状態で成形した場合、成形された光学素
子の表面に理想球面Rから大きく離れた凹み部Bが生じ
たことを示している。
【0005】また、ガラス素材2が軟らかくて流動性が
良いうちに成形面4a,4bとガラス素材2との間に存
在する空気を排出すために、成形開始時におけるガラス
素材2の温度または成形型31a,31bの温度を高め
にしておけば、空気残留部3がない状態で成形すること
ができるので光学素子の表面に凹みが生じなくなる。こ
のような条件で成形した光学素子表面には図12に示す
ように理想球面Rから大きく離れた部分が見られない。
即ち、凹みが生じないことを示している。しかし成形開
始時の温度を高くすると成形面4a,4bにガラス素材
2が焼きつきやすくなるという問題がある。
【0006】よって本発明は前記問題点に鑑みてなされ
たものであり、成形時に成形面とガラス素材との間に存
在する空気を排出して表面に凹みのない光学素子を成形
するとともにガラス素材が成形面に焼きつかない光学素
子成形型の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は加熱軟化したガラス素材を押圧して少なく
とも一方の面が凸面の光学素子を成形するための、少な
くとも一方の成形面に凹面を形成した成形型において、
成形型の機能面外に連設された面をガラス素材に流動抵
抗を与える面に形成させた。そして、前記ガラス素材の
流動抵抗を与える面を粗面あるいは切り溝や鋸刃状の突
起形状に形成した。
【0008】本発明によれば、成形型の機能面外に連設
された面を粗面あるいは切り溝や鋸刃状の突起形状に形
成したことにより、その面が、加熱軟化したガラス素材
が光学機能面の外側に流出しようとする流動に抵抗を与
え、流出を制限して光学機能面側に流れやすくしてい
る。従って、この光学機能面側に流動するガラス素材の
圧力により型面の残留空気が排出される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
とともに具体的に説明する。なお各実施の形態において
共通の要旨は共通の符号を付して対応させることにより
重複する説明を省略する。
【0010】
【発明の実施の形態1】図1及び図2は本発明の実施の
形態1を示し、図1は本発明の成形型とガラス素材を示
す断面図、図2は型の光学機能面に連設された抵抗面と
ガラス素材の流動状況を示す図である。
【0011】型1a及び1bはWC材にて形成し、成形
面4a,4bは光学有効面を成形する凹面形状をなした
成形機能面で、最大粗さ0.05(μm)以下の鏡面に
研磨し、成形面4a,4bの外側に連設された面を平行
な平坦面とし、その面を最大粗さ10(μm)の粗面に
形成して、ガラス素材2の流動抵抗面5とした。そして
この型1a,1bは成形面4a,4bの鏡面加工及び抵
抗面5の粗面加工の後、窒化クロムにより被覆した。
【0012】一方、ガラス素材2は上下面が平行平面の
円柱状を形成しており、ショット社製のSF11を使用
した。載置台6にはガラス素材2を載置するための載置
部7を形成するとともに、載置部7と同芯にて型1bが
上下方向に貫通する穴8を形成しており、ガラス素材2
を載置部7に載置して図示しない駆動装置により水平方
向に移動することが可能に設けられている。
【0013】この構成にて光学素子を押圧成形する場合
は、載置台6に載置されたガラス素材2を図示しない加
熱装置にて粘度105.5〜107.6ポアズに加熱軟化した
後、型1aと1bの間に搬送する。次に型1bが上昇し
てガラス素材2を突き上げ、型1aと型1bとの間で所
望のレンズに押圧成形する。
【0014】この時、ガラス素材2は図2に示すよう
に、型1a,1bの成形面4a,4bと抵抗面5との接
続部を境にして矢印で示す外側と内側の両方に向かって
流動するが、外側に向かうガラス素材2は抵抗面5の粗
面による抵抗を受けて流動しにくくなり、内側に流れる
量が多くなる。しかもガラス素材2の多くは軟らかいう
ちに成形面4a,4b内に流れ込むので成形面4a,4
b内に残留する空気はガラス素材2の圧力で型1a,1
bの外に排出される。その後、ガラス素材2は型1a,
1b内に充満され、冷却されて所望のレンズが得られ
る。
【0015】本実施の形態によれば、本発明の型1a,
1bを用いた場合の成形時におけるガラス素材2の加熱
温度は、抵抗面5を設けない従来の型を用いた場合に光
学素子の面に凹みを生じさせないようにする加熱温度7
20℃に比べて680℃の低い温度に設定してもガラス
素材2は容易に成形面4a,4b内に流れ込むので、高
温に加熱した場合と同様に成形面内の残留空気を排出す
ることができ、成形されたレンズの面に凹みが生じな
い。即ち、ガラス素材2の温度を予め高温にする必要が
なく、ガラス素材2を低い温度に設定することができる
ので型面にガラス素材2が焼きつかない。
【0016】
【発明の実施の形態2】図3及び図4は本発明の実施の
形態2を示し、図3は成形型の抵抗面を示す断面図、図
4はガラス素材の流動状況を示す図である。本実施の形
態における型11a,11bの抵抗面10は、前記実施
の形態1における抵抗面5を水平かつ平行な平坦部に形
成したことに替えて、水平面に対して型1aでは成形面
から外に向かって下方に角度θ(0<θ<90)の傾斜
面を、型1bでは上方に向かって角度θ(0<θ<9
0)の傾斜面を形成し、この傾斜面に複数の切り溝9を
設けたものである。即ち、抵抗面10は互いに成形面側
に開いた状態で向き合っている。
【0017】本実施の形態では切り溝9の断面形状を半
円形に形成した例を示したが、この形状に限らず四角形
または三角形に形成してもよい。その他の構成は前記実
施の形態1と同様である。
【0018】本実施の形態の抵抗面10を有する成形型
11a,11bを用いた場合は、ガラス素材2を前記実
施の形態1と同様な条件で押圧開始し、ガラス素材2の
流動が始った時、図4に示すように抵抗面10が成形面
側に開いた状態で向き合っているのでガラス素材2は矢
印で示すように成形面側に流れ込みやすく、しかも抵抗
面10に設けた半円形の切り溝9の両端の段差にによ
り、ガラス素材2の流れが抵抗を受けて外側に向かいに
くくなる。
【0019】本実施の形態によれば、抵抗面10を成形
面側に向かって開いた状態に傾斜させるとともにその面
に深い抵抗溝9を形成させたことにより、ガラス素材2
は成形面側に流れ込みやすくなる。また前記実施の形態
1では抵抗面5の面粗さを10(μm)の比較的細かい
粗面にしたために、成形を繰り返すと粗面が目詰まりし
て抵抗面の役をなさないことがあったが、本実施の形態
の抵抗面10は目詰まりしても抵抗溝9には充分な深さ
と段差があるのでガラス素材2の流れに抵抗を与えるこ
とができる。
【0020】
【発明の実施の形態3】図5から図7は本発明の実施の
形態3を示し、図5は成形型の断面図、図6は抵抗面の
拡大断面図、図7は抵抗面とガラス素材の食い込みを説
明する図である。
【0021】本実施の形態では成形型21aの抵抗面2
2(対向側の型も同様であるので図示省略する)は、前
記実施の形態2において傾斜した抵抗面10に半円形の
抵抗溝9を形成したことに替えて鋸刃形状に形成し鋸刃
形状の頂点Dが成形機能面側にあるような突起形状に形
成している。その他の構成は前記実施の形態1と同様で
ある。
【0022】本実施の形態の抵抗面22を有する1対の
成形型21aを用いた場合は、ガラス素材2を前記実施
の形態1と同様な条件で押圧開始した時、図6に示すよ
うにガラス素材2の面に対して成形面4aと抵抗面22
との境界Fの部分から接触し侵入していく。この場合、
成形面4aの曲線FGと抵抗面22上をFEに沿ってガ
ラス素材2が流動していく。
【0023】曲線FG側においては流れを遮るものがな
いためにガラス素材2が成形面4aの内部に向かって流
動しやすく、順次成形面4aに充満していく。一方、成
形面1aの外側においては、ガラス素材2が抵抗面22
上をFEに沿って流動し、ED部に当たって流動の向き
が下方に変化する。頂点Dに達したガラス素材2はさら
に抵抗面22に沿う流れと、EDの延長上の流れとに分
かれる。さらにその先の流れは鋸刃形状に従って同様な
流れを繰り返していく。
【0024】押圧が終了したガラス素材2が冷却してい
く際には、図8に示すように型31aのエッジ部32が
直角であるとガラス素材2が内部方向に収縮することに
よりエッジ部32に食い込むが、本実施の形態では図7
に示すように抵抗面22が傾斜していることによりエッ
ヂ部23が鈍角になるのでガラス素材2が食い込まな
い。
【0025】本実施の形態によれば、ガラス素材2が成
形面4a側に流れやすいとともに型21aに食い込まな
いので離型が容易である。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、表面に欠陥のない良好
な光学素子を得ることができるとともに、成形時におい
て成形型にガラス素材が焼きつかない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1を示す成形型とガラス素
材の断面図。
【図2】抵抗面とガラス素材の流動状況を示す図。
【図3】本発明の実施の形態2を示す成形型の抵抗面を
示す断面図。
【図4】ガラス素材の流動状況を示す図。
【図5】本発明の実施の形態3を示す成形型の断面図。
【図6】抵抗面の拡大断面図。
【図7】抵抗面とガラス素材の食い込みを説明する図。
【図8】抵抗面とガラス素材の食い込みを説明する図。
【図9】従来の成形型による成形を説明する図。
【図10】従来の成形型とガラス素材の断面図。
【図11】光学素子表面の凹凸を示す線図。
【図12】光学素子表面の凹凸を示す線図。
【符号の説明】
1a,1b,11a,11b,21a、21b、31
a,31b 成形型 2 ガラス素材 3 空気残留部 4a,4b 成形面 5,10,22 抵抗面 6 載置台 7 載置部 8 貫通穴 9 切り溝 23,32 エッジ部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱軟化したガラス素材を押圧して少な
    くとも一方の面が凸面の光学素子を成形するための、少
    なくとも一方の成形面に凹面を形成した成形型におい
    て、成形型の機能面外に連設された面をガラス素材に流
    動抵抗を与える面を形成したことを特徴とする光学素子
    の成形型。
  2. 【請求項2】 前記ガラス素材に流動抵抗を与える面を
    粗面に形成したことを特徴とする請求項1記載の光学素
    子成形型。
  3. 【請求項3】 前記ガラス素材に流動抵抗を与える面を
    切り溝あるいは鋸刃状等の突起形状に形成したことを特
    徴とする請求項1記載の光学素子成形型。
JP22888095A 1995-09-06 1995-09-06 光学素子成形型 Withdrawn JPH0971428A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007099598A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Pentax Corp 光学ガラス成形用金型及びその製造方法
WO2012032872A1 (ja) * 2010-09-07 2012-03-15 コニカミノルタオプト株式会社 光学素子およびその製造方法、ならびに光学素子を備えた発光ユニットおよびその組立方法
US20220298049A1 (en) * 2021-02-01 2022-09-22 Docter Optics Se Process for manufacturing an optical element from glass
WO2024036683A1 (zh) * 2022-08-18 2024-02-22 诚瑞光学(重庆)有限公司 一种玻璃产品的成型模具

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