JPH10167737A - 光学ガラス素子の成形方法及び成形装置 - Google Patents
光学ガラス素子の成形方法及び成形装置Info
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- JPH10167737A JPH10167737A JP32665796A JP32665796A JPH10167737A JP H10167737 A JPH10167737 A JP H10167737A JP 32665796 A JP32665796 A JP 32665796A JP 32665796 A JP32665796 A JP 32665796A JP H10167737 A JPH10167737 A JP H10167737A
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- forming
- preform
- weight
- optical glass
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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
- C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
-
- 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
- C03B2215/80—Simultaneous pressing of multiple products; Multiple parallel moulds
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学ガラスのプリフォームを加熱下で成形型
によりプレス成形する光学ガラス素子の成形方法におい
て、成形品の肉厚のばらつきの少ない成形方法を得る。 【構成】 プリフォームの成形前の重量を測定し、この
重量に応じて、成形型の移動量、成形時間、成形圧力及
び加熱時間の一つ以上の成形条件を変化させる光学ガラ
ス素子の成形方法。
によりプレス成形する光学ガラス素子の成形方法におい
て、成形品の肉厚のばらつきの少ない成形方法を得る。 【構成】 プリフォームの成形前の重量を測定し、この
重量に応じて、成形型の移動量、成形時間、成形圧力及
び加熱時間の一つ以上の成形条件を変化させる光学ガラ
ス素子の成形方法。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、ガラスモールド法によって成形
する光学ガラス素子の成形方法及び成形装置に関し、特
にその肉厚を一定に成形する方法及び装置に関する。
する光学ガラス素子の成形方法及び成形装置に関し、特
にその肉厚を一定に成形する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】ガラスモールド法では、ガ
ラスプリフォームを加熱して軟化させ、その軟化状態で
プレス圧力を作用させて、型形状をプリフォームに転写
する。一般的に、ガラスの熱膨張係数は、型やスぺーサ
の熱膨張係数より大きいため、冷却時に型から離れて
『ひけ』が発生するおそれがあり、このため、冷却時に
も、型圧力をプリフォームに加える成形方法が取られて
いる。
ラスプリフォームを加熱して軟化させ、その軟化状態で
プレス圧力を作用させて、型形状をプリフォームに転写
する。一般的に、ガラスの熱膨張係数は、型やスぺーサ
の熱膨張係数より大きいため、冷却時に型から離れて
『ひけ』が発生するおそれがあり、このため、冷却時に
も、型圧力をプリフォームに加える成形方法が取られて
いる。
【０００３】このガラスモールド法において、一種類の
光学素子を成形する場合、成形量、成形時間、成形圧
力、加熱温度、加熱時間等の成形条件は、成形以前に設
定しておき、同じ条件で成形を繰り返していた。この成
形方法は、プリフォームの大きさが厳密に同一であれ
ば、特に問題はない。しかし、現実には、多数成形する
プリフォームの大きさを厳密に同一にすることは困難で
あり、このため上記の同一の成形条件での成形を繰り返
すと、基準の大きさより大きいプリフォームはあまり成
形されず（つまり予定肉厚より厚くなり）、小さいプリ
フォームは、予定以上に成形量が増える（つまり予定肉
厚より薄くなる）という問題があった。
光学素子を成形する場合、成形量、成形時間、成形圧
力、加熱温度、加熱時間等の成形条件は、成形以前に設
定しておき、同じ条件で成形を繰り返していた。この成
形方法は、プリフォームの大きさが厳密に同一であれ
ば、特に問題はない。しかし、現実には、多数成形する
プリフォームの大きさを厳密に同一にすることは困難で
あり、このため上記の同一の成形条件での成形を繰り返
すと、基準の大きさより大きいプリフォームはあまり成
形されず（つまり予定肉厚より厚くなり）、小さいプリ
フォームは、予定以上に成形量が増える（つまり予定肉
厚より薄くなる）という問題があった。
【０００４】つまり、重量（体積）が大きい場合、成形
時にガラスがより外周へ延びる（径が大きくなる）た
め、成形される面積が大きくなり、単位面積当りに加わ
る圧力は減少することになる。その結果、成形時間が標
準のプリフォームの成形よりも長くかかり、あるいは設
定した成形量まで成形されず、標準のプリフォームより
厚肉のガラス素子ができてしまう。また、重量（体積）
が大きいと、熱容量が大きいため、ガラスの加熱に時間
がかかり、設定した加熱時間では、ガラスが十分軟化せ
ず、その結果成形量が足らずに肉厚が厚い素子ができて
しまう。
時にガラスがより外周へ延びる（径が大きくなる）た
め、成形される面積が大きくなり、単位面積当りに加わ
る圧力は減少することになる。その結果、成形時間が標
準のプリフォームの成形よりも長くかかり、あるいは設
定した成形量まで成形されず、標準のプリフォームより
厚肉のガラス素子ができてしまう。また、重量（体積）
が大きいと、熱容量が大きいため、ガラスの加熱に時間
がかかり、設定した加熱時間では、ガラスが十分軟化せ
ず、その結果成形量が足らずに肉厚が厚い素子ができて
しまう。
【０００５】特開平３−１９３６３０号公報は、ガラス
プリフォームの大きさ（重量）に合わせて成形温度を変
化させ、肉厚を一定にするという方法を提案している。
しかし、成形温度を変化させると、ガラスの粘性、成形
時の金型の形状、冷却時のレンズと金型の収縮量等が異
なってくるため、例え中心部肉厚が一定になったとして
も、成形されたレンズの屈折率や形状にばらつきを生じ
ることになり、好ましくない。
プリフォームの大きさ（重量）に合わせて成形温度を変
化させ、肉厚を一定にするという方法を提案している。
しかし、成形温度を変化させると、ガラスの粘性、成形
時の金型の形状、冷却時のレンズと金型の収縮量等が異
なってくるため、例え中心部肉厚が一定になったとして
も、成形されたレンズの屈折率や形状にばらつきを生じ
ることになり、好ましくない。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、ガラスモールド法による成形
において、特にその肉厚を一定に制御することができ、
しかも成形されるガラス光学素子の屈折率や形状のばら
つきが少ない成形方法及び装置を得ることを目的とす
る。
において、特にその肉厚を一定に制御することができ、
しかも成形されるガラス光学素子の屈折率や形状のばら
つきが少ない成形方法及び装置を得ることを目的とす
る。
【０００７】
【発明の概要】本発明は、ガラスプリフォームの重量に
応じて成形温度を変化させる代わりに、成形型の移動
量、成形時間、成形圧力及び加熱時間の一つ以上の成形
条件を変化させると、成形されるレンズの屈折率や形状
に与えるばらつきをなくしあるいは小さくして、肉厚を
一定に制御できるとの着想によってなされたものであ
る。
応じて成形温度を変化させる代わりに、成形型の移動
量、成形時間、成形圧力及び加熱時間の一つ以上の成形
条件を変化させると、成形されるレンズの屈折率や形状
に与えるばらつきをなくしあるいは小さくして、肉厚を
一定に制御できるとの着想によってなされたものであ
る。
【０００８】すなわち、例えば、重量（体積）が標準よ
り大きい場合でも十分に成形するためには、標準の成形
条件より、 １．成形圧力を上げる。 ２．成形時間を増やす。 ３．成形型の移動量を増やす。 ４．ガラスの粘度を下げる（＝成形温度を上げ、または
加熱時間を増やす）。 のいずれかの一以上の手段をとればよい。重量が標準よ
り小さい場合には、条件を逆にすればよい。しかし、前
述のように、成形温度を変化させると、成形されるガラ
スの屈折率や形状が変化しやすい。
り大きい場合でも十分に成形するためには、標準の成形
条件より、 １．成形圧力を上げる。 ２．成形時間を増やす。 ３．成形型の移動量を増やす。 ４．ガラスの粘度を下げる（＝成形温度を上げ、または
加熱時間を増やす）。 のいずれかの一以上の手段をとればよい。重量が標準よ
り小さい場合には、条件を逆にすればよい。しかし、前
述のように、成形温度を変化させると、成形されるガラ
スの屈折率や形状が変化しやすい。
【０００９】そこで、本発明による光学ガラス素子の成
形方法は、光学ガラスのプリフォームを加熱下で成形型
によりプレス成形する光学ガラス素子の成形方法におい
て、プリフォームの成形前の重量を測定し、この重量に
応じて、成形型の移動量、成形時間、成形圧力及び加熱
時間の一つ以上の成形条件を変化させることを特徴とし
ている。
形方法は、光学ガラスのプリフォームを加熱下で成形型
によりプレス成形する光学ガラス素子の成形方法におい
て、プリフォームの成形前の重量を測定し、この重量に
応じて、成形型の移動量、成形時間、成形圧力及び加熱
時間の一つ以上の成形条件を変化させることを特徴とし
ている。
【００１０】複数個のプリフォームを、複数の成形型を
用いて同時に成形する多数個同時成形法では、その複数
のプリフォームの総重量で見ればよい。複数のプリフォ
ーム間に重量のばらつきがあったとしても、重量の大き
いプリフォームはより成形量が大きくなって径が大きく
なり、重量の小さいプリフォームと同一の肉厚となる。
なお、重量の小さいプリフォームの成形後の径は、重量
の大きいプリフォームの成形後の径より小径となるが、
成形肉厚で見る限り、ほぼ同一肉厚とすることができ
る。
用いて同時に成形する多数個同時成形法では、その複数
のプリフォームの総重量で見ればよい。複数のプリフォ
ーム間に重量のばらつきがあったとしても、重量の大き
いプリフォームはより成形量が大きくなって径が大きく
なり、重量の小さいプリフォームと同一の肉厚となる。
なお、重量の小さいプリフォームの成形後の径は、重量
の大きいプリフォームの成形後の径より小径となるが、
成形肉厚で見る限り、ほぼ同一肉厚とすることができ
る。
【００１１】本発明は、また光学ガラスのプリフォーム
を加熱下でプレス成形する成形型を備えた光学ガラス素
子の成形装置において、成形型へ供給するプリフォーム
の重量を測定する重量測定装置を備えたことを特徴とし
ている。複数のプリフォームを同時に成形するべく複数
の成形型を有する装置では、重量測定装置は、同時に成
形される複数のプリフォームの総重量を測定する。そし
て、重量測定装置の測定重量によって測定したプリフォ
ームの重量に応じて、成形型の移動量、成形時間、成形
圧力及び加熱時間を演算する演算装置を備える。
を加熱下でプレス成形する成形型を備えた光学ガラス素
子の成形装置において、成形型へ供給するプリフォーム
の重量を測定する重量測定装置を備えたことを特徴とし
ている。複数のプリフォームを同時に成形するべく複数
の成形型を有する装置では、重量測定装置は、同時に成
形される複数のプリフォームの総重量を測定する。そし
て、重量測定装置の測定重量によって測定したプリフォ
ームの重量に応じて、成形型の移動量、成形時間、成形
圧力及び加熱時間を演算する演算装置を備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明を説明
する。図１ないし図４は、４個同時成形の成形装置１０
の例を示している。この成形装置１０は、固定下型土台
１２と、この固定下型土台１２に対して接離可能に上下
方向に駆動される可動上型支持部材１４を有している。
これら固定下型土台１２と可動上型支持部材１４の周囲
には石英管１６が設けられている。この石英管１６は上
下方向に移動可能とされ、下方に移動された状態では上
下型２２、２６及びその周辺部分を取り囲んで石英管１
６内部を閉空間とし、上方に移動された状態（図１に示
す状態）ではこの閉空間を開放する。この石英管１６の
周囲にはヒーター１８が固定されている。
する。図１ないし図４は、４個同時成形の成形装置１０
の例を示している。この成形装置１０は、固定下型土台
１２と、この固定下型土台１２に対して接離可能に上下
方向に駆動される可動上型支持部材１４を有している。
これら固定下型土台１２と可動上型支持部材１４の周囲
には石英管１６が設けられている。この石英管１６は上
下方向に移動可能とされ、下方に移動された状態では上
下型２２、２６及びその周辺部分を取り囲んで石英管１
６内部を閉空間とし、上方に移動された状態（図１に示
す状態）ではこの閉空間を開放する。この石英管１６の
周囲にはヒーター１８が固定されている。
【００１３】可動上型支持部材１４には、ボルト等（図
示せず）を介して脱着可能に上型押さえ胴型２０が固定
されている。４つの上型２２は、この上型押さえ胴型２
０を介して可動上型支持部材１４に支持されている。他
方、固定下型土台１２には、ボルト等（図示せず）を介
して脱着可能に下型押さえ胴型２４が固定されている。
４つの上型２２に対応する４つの下型２６は、この下型
押さえ胴型２４を介して固定下型土台１２に支持されて
いる。上型押さえ胴型２０と下型押さえ胴型２４は共に
略同一外径を有し、上型押さえ胴型２０の底面２０ａと
下型押さえ胴型２４の上面２４ａは、互いに平行な水平
面として形成されている。この底面２０ａと上面２４ａ
は、上型２２と下型２４との間にプリフォームを挟着し
た状態では、可動上型支持部材１４を固定下型土台１２
に向けて最大に下降させても、互いに接触しない。
示せず）を介して脱着可能に上型押さえ胴型２０が固定
されている。４つの上型２２は、この上型押さえ胴型２
０を介して可動上型支持部材１４に支持されている。他
方、固定下型土台１２には、ボルト等（図示せず）を介
して脱着可能に下型押さえ胴型２４が固定されている。
４つの上型２２に対応する４つの下型２６は、この下型
押さえ胴型２４を介して固定下型土台１２に支持されて
いる。上型押さえ胴型２０と下型押さえ胴型２４は共に
略同一外径を有し、上型押さえ胴型２０の底面２０ａと
下型押さえ胴型２４の上面２４ａは、互いに平行な水平
面として形成されている。この底面２０ａと上面２４ａ
は、上型２２と下型２４との間にプリフォームを挟着し
た状態では、可動上型支持部材１４を固定下型土台１２
に向けて最大に下降させても、互いに接触しない。
【００１４】各下型２６の下面と固定下型土台１２の上
面との間には、所定の厚みを有する型高さ調整スペーサ
ー２８が配設されている。ヒーター１８により加熱され
る上型２２の温度は、上型押さえ胴型２０内にその温度
センサー部を位置させた熱電対２９により測定され、ヒ
ーター１８により加熱される下型２６の温度は、下型押
さえ胴型２４内にその温度センサー部を位置させた熱電
対３０により測定される。
面との間には、所定の厚みを有する型高さ調整スペーサ
ー２８が配設されている。ヒーター１８により加熱され
る上型２２の温度は、上型押さえ胴型２０内にその温度
センサー部を位置させた熱電対２９により測定され、ヒ
ーター１８により加熱される下型２６の温度は、下型押
さえ胴型２４内にその温度センサー部を位置させた熱電
対３０により測定される。
【００１５】図２は、成形装置１０に使用する上型２２
（または下型２６）を示している。上型２２と下型２６
の夫々は、その母材１が例えば超硬合金タングステンカ
ーバイドＷＣからなるもので、所定形状の成形面２２ａ
（２６ａ）を有している。この成形面２２ａ（２６ａ）
の表面上には、耐熱性、耐酸化性及び耐濡れ性に優れた
薄膜２が形成されている。このような上型２２または下
型２６を製造するには、まず、母材１の成形面２２ａ
（２６ａ）を超精密旋盤で研削した後、ダイヤモンド研
磨剤を用いて表面荒さＲmax ０．０２μｍ以下になるよ
うに研磨し、その表面上にスパッタリング、イオンプレ
ーティング等の方法で種々のセラミックス、金、白金、
白金族金属を始めとする貴金属等からなる薄膜２を形成
する。上型２２及び下型２６の各々は、成形面２２ａ
（２６ａ）が形成される端部とは反対側の端部にフラン
ジ部３を一体に有しており、このフランジ部３により対
応の上型押さえ胴型２０または下型押さえ胴型２４から
の抜け止めがなされている。
（または下型２６）を示している。上型２２と下型２６
の夫々は、その母材１が例えば超硬合金タングステンカ
ーバイドＷＣからなるもので、所定形状の成形面２２ａ
（２６ａ）を有している。この成形面２２ａ（２６ａ）
の表面上には、耐熱性、耐酸化性及び耐濡れ性に優れた
薄膜２が形成されている。このような上型２２または下
型２６を製造するには、まず、母材１の成形面２２ａ
（２６ａ）を超精密旋盤で研削した後、ダイヤモンド研
磨剤を用いて表面荒さＲmax ０．０２μｍ以下になるよ
うに研磨し、その表面上にスパッタリング、イオンプレ
ーティング等の方法で種々のセラミックス、金、白金、
白金族金属を始めとする貴金属等からなる薄膜２を形成
する。上型２２及び下型２６の各々は、成形面２２ａ
（２６ａ）が形成される端部とは反対側の端部にフラン
ジ部３を一体に有しており、このフランジ部３により対
応の上型押さえ胴型２０または下型押さえ胴型２４から
の抜け止めがなされている。
【００１６】成形に当っては、上型２２と下型２６を互
いから分離させた図１に示す状態において、下型２６の
成形面２６ａ上にガラスプリフォーム４０を載せる。そ
の後、石英管１６を下方に移動して閉空間を形成し、同
時に、このとき可動上型支持部材１４を、上型２２の成
形面２２ａがプリフォーム４０に接触する直前の基準位
置迄下方移動させる。この状態で、ガス導入装置（図示
せず）を作動させて石英管１６内に窒素ガス等の不活性
ガスを導入しながらヒーター１８により加熱する。熱電
対２９、３０（プリフォーム４０）が所定の温度に達し
た段階で、可動上型支持部材１４を基準位置から予め定
めた成形量（移動量）だけ下降させて成形する。そし
て、成形終了後及び冷却中も、面精度保持のため、可動
上型支持部材１４に対する加圧状態を維持する。この成
形中及び冷却中のいずれの段階においても、上型押さえ
胴型２０の底面２０ａと下型押さえ胴型２４の上面２４
ａとは接触しない。
いから分離させた図１に示す状態において、下型２６の
成形面２６ａ上にガラスプリフォーム４０を載せる。そ
の後、石英管１６を下方に移動して閉空間を形成し、同
時に、このとき可動上型支持部材１４を、上型２２の成
形面２２ａがプリフォーム４０に接触する直前の基準位
置迄下方移動させる。この状態で、ガス導入装置（図示
せず）を作動させて石英管１６内に窒素ガス等の不活性
ガスを導入しながらヒーター１８により加熱する。熱電
対２９、３０（プリフォーム４０）が所定の温度に達し
た段階で、可動上型支持部材１４を基準位置から予め定
めた成形量（移動量）だけ下降させて成形する。そし
て、成形終了後及び冷却中も、面精度保持のため、可動
上型支持部材１４に対する加圧状態を維持する。この成
形中及び冷却中のいずれの段階においても、上型押さえ
胴型２０の底面２０ａと下型押さえ胴型２４の上面２４
ａとは接触しない。
【００１７】本発明は、例えば以上のような成形装置１
０を用いて行なう光学ガラス素子の成形において、図４
に示す重量測定装置（計量センサー）４１によりプリフ
ォーム４０の（総）重量を測定し、その測定重量を演算
装置４２に入力して、この演算装置４２により、測定総
重量と基準総重量との差が演算される。演算装置４２に
は、可動上型支持部材１４の基準位置からの移動量（下
降量）を検出するリニアスケール４３、可動上型支持部
材１４に与える成形圧力を決定する油圧シリンダ装置４
４、及び熱電対３０からの出力がそれぞれ入力されてお
り、これらの出力を用いて、図８に示すように、成形
量、成形時間、成形圧力及び加熱時間のいずれか一つ以
上の成形条件を変化させる。
０を用いて行なう光学ガラス素子の成形において、図４
に示す重量測定装置（計量センサー）４１によりプリフ
ォーム４０の（総）重量を測定し、その測定重量を演算
装置４２に入力して、この演算装置４２により、測定総
重量と基準総重量との差が演算される。演算装置４２に
は、可動上型支持部材１４の基準位置からの移動量（下
降量）を検出するリニアスケール４３、可動上型支持部
材１４に与える成形圧力を決定する油圧シリンダ装置４
４、及び熱電対３０からの出力がそれぞれ入力されてお
り、これらの出力を用いて、図８に示すように、成形
量、成形時間、成形圧力及び加熱時間のいずれか一つ以
上の成形条件を変化させる。
【００１８】［実施例１］図１ないし図４に示す成形装
置１０を用い、４個同時成形を行なった。成形する際に
は、まずバキュームカップ４５により、パレット４６上
のプリフォーム４０を重量測定装置４１に載せ、その重
量を測定する。その後、そのプリフォーム４０を各下型
２６の成形面２６ａ上に載置する。プリフォーム４０
は、溶融ゴブを冷却させたものを使用した。４個のプリ
フォーム４０を各下型２６上に載せた後、前述の工程に
より、成形する。
置１０を用い、４個同時成形を行なった。成形する際に
は、まずバキュームカップ４５により、パレット４６上
のプリフォーム４０を重量測定装置４１に載せ、その重
量を測定する。その後、そのプリフォーム４０を各下型
２６の成形面２６ａ上に載置する。プリフォーム４０
は、溶融ゴブを冷却させたものを使用した。４個のプリ
フォーム４０を各下型２６上に載せた後、前述の工程に
より、成形する。
【００１９】プリフォーム４０の基準重量は、３．０ｇ
であり、４個の基準総重量は１２．０ｇである。まず４
個で１２．０ｇとなるプリフォーム４０を用いて成形条
件を検討した。５８０℃で１分間保持後、リニアスケー
ル４３により下降位置をモニタしながら、可動上型支持
部材１４を基準位置から３０ｍｍのところ迄下降させつ
つ、油圧シリンダ装置４４により５００ｋｇｆの加工圧
力を加えて、６０ｓｅｃ間成形する。３０ｍｍ到達後、
一旦成形圧力を除き、その後５２０℃にて面精度保持の
ため５００ｋｇｆの圧力で再加圧しながら冷却する。そ
して４５０℃になった時点で圧力を除去し、成形品を取
り出す。この条件下で成形品の中心肉厚は５．０±０．
００３ｍｍであった。
であり、４個の基準総重量は１２．０ｇである。まず４
個で１２．０ｇとなるプリフォーム４０を用いて成形条
件を検討した。５８０℃で１分間保持後、リニアスケー
ル４３により下降位置をモニタしながら、可動上型支持
部材１４を基準位置から３０ｍｍのところ迄下降させつ
つ、油圧シリンダ装置４４により５００ｋｇｆの加工圧
力を加えて、６０ｓｅｃ間成形する。３０ｍｍ到達後、
一旦成形圧力を除き、その後５２０℃にて面精度保持の
ため５００ｋｇｆの圧力で再加圧しながら冷却する。そ
して４５０℃になった時点で圧力を除去し、成形品を取
り出す。この条件下で成形品の中心肉厚は５．０±０．
００３ｍｍであった。
【００２０】一方、総重量が１２．４ｇの４個のプリフ
ォーム４０と、同１１．６ｇの４個のプリフォーム４０
を用いて同一の条件で成形したところ、それぞれの成形
品の中心肉厚は、約５．０５ｍｍ、約４．９５ｍｍであ
った。この結果から、プリフォーム４０の重量と成形後
の中心肉厚との間には、図５に示すような一般的な関係
があることが分かる。
ォーム４０と、同１１．６ｇの４個のプリフォーム４０
を用いて同一の条件で成形したところ、それぞれの成形
品の中心肉厚は、約５．０５ｍｍ、約４．９５ｍｍであ
った。この結果から、プリフォーム４０の重量と成形後
の中心肉厚との間には、図５に示すような一般的な関係
があることが分かる。
【００２１】このような中心肉厚のばらつきを抑えるた
めに、成形量を変化させた。つまり、プリフォーム４０
の総重量が基準重量より０．４ｇオーバーのときには、
中心肉厚が約５０μｍだけ基準中心肉厚より厚くなるた
め、基準位置からの可動上型支持部材１４の下降量を３
０ｍｍに代えて、３０．０５ｍｍとした。すると、総重
量が１２．４ｇのプリフォーム４０を用いたときでも、
約５．００ｍｍの中心肉厚の成形品ができた。但し、こ
の成形条件では、成形時間を基準成形時間６０ｓｅｃよ
り長い８０ｓｅｃとした。
めに、成形量を変化させた。つまり、プリフォーム４０
の総重量が基準重量より０．４ｇオーバーのときには、
中心肉厚が約５０μｍだけ基準中心肉厚より厚くなるた
め、基準位置からの可動上型支持部材１４の下降量を３
０ｍｍに代えて、３０．０５ｍｍとした。すると、総重
量が１２．４ｇのプリフォーム４０を用いたときでも、
約５．００ｍｍの中心肉厚の成形品ができた。但し、こ
の成形条件では、成形時間を基準成形時間６０ｓｅｃよ
り長い８０ｓｅｃとした。
【００２２】以上の具体的ケースでは、次の一般式が成
り立つ。基準位置からの可動上型支持部材１４の移動量
＝３０ｍｍ＋（プリフォーム総重量−１２．０）×０．
１２５ｍｍ 成形時間＝６０ｓｅｃ＋（プリフォーム総重量−１２．
０）×５０ｓｅｃ この一般式に従って、４個ずつのプリフォーム４０の成
形を繰り返したところ、形状は良好で、中心肉厚が５．
０±０．００３ｍｍと安定した成形品が得られた。
り立つ。基準位置からの可動上型支持部材１４の移動量
＝３０ｍｍ＋（プリフォーム総重量−１２．０）×０．
１２５ｍｍ 成形時間＝６０ｓｅｃ＋（プリフォーム総重量−１２．
０）×５０ｓｅｃ この一般式に従って、４個ずつのプリフォーム４０の成
形を繰り返したところ、形状は良好で、中心肉厚が５．
０±０．００３ｍｍと安定した成形品が得られた。
【００２３】なお、同時に成形される４つの成形品の中
心肉厚は、このようにほぼ同一になるが、個々のプリフ
ォーム４０の重量のばらつきにより、成形品の径は異な
る。しかし、成形後芯取りをするので、径のばらつき
は、問題にならない。
心肉厚は、このようにほぼ同一になるが、個々のプリフ
ォーム４０の重量のばらつきにより、成形品の径は異な
る。しかし、成形後芯取りをするので、径のばらつき
は、問題にならない。
【００２４】［実施例２］４個取り成形、基準総重量１
２．０ｇというプリフォームの基本条件は、実施例１と
同一である。プリフォームの重量（体積）の違いにより
肉厚にばらつきが出るのは、プリフォームに加わる単位
面積当りの圧力が変化してしまうことが原因の一つであ
ると考えられる。そこで、この実施例では、測定総重量
と基準総重量との差に基づき、成形圧力を変化させた。
２．０ｇというプリフォームの基本条件は、実施例１と
同一である。プリフォームの重量（体積）の違いにより
肉厚にばらつきが出るのは、プリフォームに加わる単位
面積当りの圧力が変化してしまうことが原因の一つであ
ると考えられる。そこで、この実施例では、測定総重量
と基準総重量との差に基づき、成形圧力を変化させた。
【００２５】一定肉厚の成形品を得るとき、プリフォー
ムの総重量と成形面積とは、図６のような比例関係にあ
る。よって、総圧力を単位面積で割った単位面積圧力と
プリフォーム総重量との関係は、図７のような関係にな
る。そこで、プリフォーム総重量に応じて、この単位面
積圧力の値が一定になるように、成形型に与える加圧力
を変化させると、次の関係式が成り立つことが分かっ
た。 成形圧力＝５００ｋｇｆ＋（プリフォーム総重量−１
２．０）×１５０ｋｇｆ 例えば、総重量１２．４ｇの場合には、 成形圧力＝５００ｋｇｆ＋（１２．４−１２．０）×１５０ｋｇｆ ＝５６０ｋｇｆ
ムの総重量と成形面積とは、図６のような比例関係にあ
る。よって、総圧力を単位面積で割った単位面積圧力と
プリフォーム総重量との関係は、図７のような関係にな
る。そこで、プリフォーム総重量に応じて、この単位面
積圧力の値が一定になるように、成形型に与える加圧力
を変化させると、次の関係式が成り立つことが分かっ
た。 成形圧力＝５００ｋｇｆ＋（プリフォーム総重量−１
２．０）×１５０ｋｇｆ 例えば、総重量１２．４ｇの場合には、 成形圧力＝５００ｋｇｆ＋（１２．４−１２．０）×１５０ｋｇｆ ＝５６０ｋｇｆ
【００２６】この一般式に従って、油圧シリンダ装置４
４による加圧力を変化させながら、４個ずつのプリフォ
ーム４０の成形を繰り返したところ、形状は良好で、中
心肉厚が５．０±０．００３ｍｍと安定した成形品が得
られた。なお、この実施例では、成形時間を変更する必
要はない。
４による加圧力を変化させながら、４個ずつのプリフォ
ーム４０の成形を繰り返したところ、形状は良好で、中
心肉厚が５．０±０．００３ｍｍと安定した成形品が得
られた。なお、この実施例では、成形時間を変更する必
要はない。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、ガラスモールド法によ
る成形において、成形されるガラス光学素子の屈折率や
形状のばらつきを少なくして、特にその肉厚を一定に制
御することができる。
る成形において、成形されるガラス光学素子の屈折率や
形状のばらつきを少なくして、特にその肉厚を一定に制
御することができる。
【図１】本発明に用いる光学ガラス素子の成形装置の一
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図２】図１の成形型単体の断面図である。
【図３】図１のIII-III 線に沿う断面図である。
【図４】本発明による成形装置のシステム構成を示す図
である。
である。
【図５】プリフォーム総重量と成形レンズ肉厚との関係
を示すグラフ図である。
を示すグラフ図である。
【図６】プリフォーム総重量と成形面積との関係を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
【図７】プリフォーム総重量と単位面積圧力との関係を
示すグラフ図である。
示すグラフ図である。
【図８】本発明による成形条件の設定プロセスを示すフ
ローチャート図である。
ローチャート図である。
１０ 成形装置 ４０ プリフォーム ４１ 重量測定装置 ４２ 演算装置 ４３ リニアスケール ４４ 油圧シリンダ装置
Claims (5)
- 【請求項１】 光学ガラスのプリフォームを加熱下で成
形型によりプレス成形する光学ガラス素子の成形方法に
おいて、 上記プリフォームの成形前の重量を測定し、 この重量に応じて、成形型の移動量、成形時間、成形圧
力及び加熱時間の一つ以上の成形条件を変化させること
を特徴とする光学ガラス素子の成形方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の成形方法において、プリ
フォームは、複数の成形型を用いて同時に複数が成形さ
れ、プリフォームの成形前に測定する重量は、複数成形
されるプリフォームの総重量である光学ガラス素子の成
形方法。 - 【請求項３】 光学ガラスのプリフォームを加熱下でプ
レス成形する成形型を備えた光学ガラス素子の成形装置
において、 上記成形型へ供給するプリフォームの重量を測定する重
量測定装置を備えたことを特徴とする光学ガラス素子の
成形装置。 - 【請求項４】 請求項３の成形装置において、成形型
は、複数のプリフォームを同時に成形するべく複数が備
えられ、重量測定装置は、同時に成形される複数のプリ
フォームの総重量を測定する光学ガラス素子の成形装
置。 - 【請求項５】 請求項３または４記載の成形装置におい
て、重量測定装置の測定重量によって測定したプリフォ
ームの重量に応じて、成形型の移動量、成形時間、成形
圧力及び加熱時間を演算する演算装置を備えている光学
ガラス素子の成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32665796A JPH10167737A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 光学ガラス素子の成形方法及び成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32665796A JPH10167737A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 光学ガラス素子の成形方法及び成形装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10167737A true JPH10167737A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18190223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32665796A Pending JPH10167737A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 光学ガラス素子の成形方法及び成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10167737A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018079837A1 (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | オリンパス株式会社 | 光学素子の製造装置および光学素子の製造方法 |
-
1996
- 1996-12-06 JP JP32665796A patent/JPH10167737A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018079837A1 (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | オリンパス株式会社 | 光学素子の製造装置および光学素子の製造方法 |
| CN109790057A (zh) * | 2016-10-31 | 2019-05-21 | 奥林巴斯株式会社 | 光学元件的制造装置和光学元件的制造方法 |
| CN109790057B (zh) * | 2016-10-31 | 2021-12-21 | 奥林巴斯株式会社 | 光学元件的制造装置和光学元件的制造方法 |
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