JPS61174127A - ガラスレンズの成形型 - Google Patents

ガラスレンズの成形型

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JPS61174127A
JPS61174127A JP16486284A JP16486284A JPS61174127A JP S61174127 A JPS61174127 A JP S61174127A JP 16486284 A JP16486284 A JP 16486284A JP 16486284 A JP16486284 A JP 16486284A JP S61174127 A JPS61174127 A JP S61174127A
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ring
sleeve
glass
drum mold
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Shinichiro Hirota
慎一郎 広田
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    • 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
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/46Lenses, e.g. bi-convex
    • C03B2215/47Bi-concave
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/72Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type
    • C03B2215/73Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type with means to allow glass overflow in a direction perpendicular to the press axis

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明はプレス成形のみで、研削、研磨を必要としな
い高い形状精度と細かい面粗度をもつガラスレンズを製
造するための成形型に関するもので、特に光軸と機械軸
の軸ずれの少ないレンズを成形することのできる成形型
に係るものである。
[従来の技術] 最近、特殊な金型材料を用い、型表面を光学鏡面に仕上
げ、かつ非酸化性雰囲気でプレス成形することによって
研削、研磨を必要としない高い面精度と細かい面粗度と
低偏心度を持つレンズを得るという研究が行なわれてい
る。例えば特開昭47−11277号には、金型材料と
してガラス状炭素を使用し、その表面を高い形状精度の
光学鏡面に研磨して面粗度を向上させ、またガラスレン
ズの光軸の偏心をすくなくする手段として、上型の保持
体から1対のAI!203製の案内ビンを突出させ、下
型の保持体にあけた穴に嵌挿させるという方法が示され
ている。
ところで、レンズのセンタリング精度、即ちレンズの機
械軸に向う光軸の角度偏差δ(分)は、δ= □ 2’、91 X 1O−4X f なる式で与えられる。ここでd:光軸と機械軸とのずれ
(mm)、f;焦点距離(mm)である(引用文献W、
J、Smi th、”ModernOpt i ca 
I  Eng i neer + ng”p419MC
G r aw−Hi l l 、 1966) 。カメ
ラ用レンズの場合、このセンタリング精度δは1分以内
といったものがしばしば要求されるので、例えばf=1
5mmの場合、d=4.4μm以内にする必要がある。
前記先行技術のような案内ビン方式でこれだけの高い精
度が得られるか否かは同公報には詳細な記載がなく疑問
である。
一方、本件出願人は先に特願昭58−223186号で
プレスレンズ成形におけるガラスの移送方法として、こ
れをリング状膜型に支持して移送することにより、金型
とガラスとの接触時間を短縮して金型の寿命向上を図る
とともに、成形サイクルタイムを短かくしてコスト低減
のできる方法を開示した。また特願昭58−22318
5号では光軸偏心の少ないカメラ用レンズを成形し得る
成形型を開示した。
この特願昭58−223185号に示されている成形型
の実施例を第10図を用いて述べると、中空筒状のスリ
ーブ1内に上型2と下型3とをスライド可能に収納し、
上型2、下型3が動くときにスリーブ内壁1aを案内面
としている。またスリーブ1の側面にガラスの出し入れ
目4を設けることにより作業性を向上させている。即ち
、リング状膜型5にガラス6を支持して、スリーブ側面
に設けた出し入れ口4より、リング状膜型5とともにガ
ラス6をスリーブ1内に入れて、上、下型2.3により
プレスが行なわれる。このようにリング状膜型5に支持
してガラス6の出し入れおよび移送を行なう方法は確実
で安定した方法であるし、またスリーブ1内に上、下型
2.3を収納して、上、下型2.3を摺動させる方法は
、型加工技術の進歩した今日においては加工精度を1μ
m以内にすることが可能となっているので摺動のための
クリアランスを極小に抑えることができ、極めて優れた
方法である。ところが、この先の発明では上、下型2.
3をスリーブ1内に収納することによってその上、下型
2.3の芯を極めて良く合わせられるにもかかわらず、
第10図にみられるように下型3の先端(上端)部分を
成形のたびごとにリング状膜型5内に出し入れしなけれ
ばならず、また熱膨張の計算によってリング状膜型5の
外径および内径の寸法を仮に決めたとしても高温におけ
る温度の不完全な平衡状態の中で下型3の中心軸にリン
グ状膜型5の中心軸を合致させることは容易でない。そ
の結果、下型3の先端をリング状膜型5内に出し入れす
るために径で数μm乃至約10μmのクリアランスが必
要となり、ガラス成形品の光軸と機械軸とのずれはカメ
ラ用レンズとしての許容度を超えてしまい、後工程で芯
取りが必要になってしまう。この点で先の発明は、なお
改良が望まれていた。
偏心の少ないガラス成形品を得るための他の従来例とし
て、球面が無限の垂直軸を有することに着目して、レン
ズ球面より幅広い面積の球面型を作り、その球面型と胴
型又はリングとを押し当てることによって軸を合わせる
という方法を用いたものがある。しかしながらこの方法
では、その原理からして非球面レンズには適用できない
という問題点があった。
[問題点を解決するための手段] この発明は本件出願人の先の発明に係るリング状態型に
よってガラスを移送することおよび上、下型をスリーブ
内に収納してスライドさせるという両利点を生かし、か
つ光軸と機械的がよく合致して、後工程で芯取りを要し
ないガラス成形品を得ることのできるガラスレンズの成
形型を提供することを目的としている。
この発明は前記特願昭58−223185号に示される
成形型の改良に係るものであり、基本的には、リング状
膜型がスリーブ内に入りやすいように径で数μのクリア
ランスを設け、かつリング状胴型内に例えば下型の先端
が入りやすくするために径で約10μmのクリアランス
を設ける。ガラスを支持したリング状膜型がスリーブ内
に入り、下型上にのった時点ではリング状膜型の中心軸
と上、下型の東■軸とはずれているが、プレスのために
上型が降りて、リング状膜型とぶつかるときにその接触
面が一方がテーパ面で、他方がこれに対応した所要の対
応面であればリング状膜型はその中心軸が上、下型の中
心軸と合致するように移動するということを利用したも
のである。この除土、下型はスリーブ内に収納されでい
るので中心軸は良く合っている。即ち、この発明は上型
、下型、筒状の位置決め部品(筒状位置決め部材)およ
びリング状膜型を筒状のスリーブに収納し、上型または
下型のいづれか一方が筒状位置決め部品の中を摺動し、
上型または下型のいずれか他方と筒状位置決め部品がス
リーブの中を摺動し、かつ筒状位置決め部品とリング状
膜型との対接面および上型または下型とリング状膜型と
の対接面において筒状位置決め部品、リング状膜型、上
型または下型の少なくとも1個所の面をデーパ面とし、
他方の面はこれに対応した対応面とした成形型を用いる
ことによって光軸と機械軸の軸ずれの少ないプレスレン
ズを成形できることを見い出して成ったものである。対
接面は互いに補角関係の傾斜角瓜を右するテーパ面同士
で構成してもよいし、一方がテーパ面で、他方は断面が
略半円状の丸味を帯びている環状のものでもよい。さら
にこの発明では筒状位置決め部品とスリーブが一体構造
であってもよく、クリアランスがゼロのはめ合い構造に
して摺動しなくしてもよい。さらに別の構造として、筒
状位置決め部品と上型または下型とが一体であってもよ
い。
この発明の効果は摺動が必要な部分を非常に高精度に仕
上げて摺動のためのクリアランスを極小に抑えたときに
発揮される。スリーブ内に上型、下型および筒状位置決
め部品をひとたびセットしたら、成形のたびに引き抜く
ことを行わないことにより、極小のクリアランスでも摺
動させることができる。この発明はガラスの移送の役目
を兼用するリング状膜型を用いたときに特にその効力が
発揮される。その際スリーブの側壁にリング状膜型を出
し入れできる出し入れ口を設ける。
[第1実施例] 第1図〜第3図はこの発明の第1実施例を示す図である
。なお以下の第1図〜第9図において前記第10図にお
ける部材または部位と同一ないし均等のものは前記と同
一符号を以って示し重複した説明を省略する。
まず構成を説明すると、下型3および筒状位置決め部品
7が筒状スリーブ1の中にわずかなりリアランスでスラ
イド可能に収納され、上型2はこの筒状位置決め部品7
の中に同様にわずかなりリアランスでスライド可能に収
納されている。この上型2と筒状位置決め部品7の両者
は、その上部において、ばね8によりつながれている。
また上型2および下型3は、それぞれ治具9.11によ
って主軸に連結されている。
一方、リング状膜型5の外径はスリーブ1の内径より数
μm小さく、リング状膜型5の内径は下型3の先端部3
aの外径より約10μm大とされて、当該リング状態型
5と、スリーブ1および下型先端部3aとの各間には所
要のクリアラシスが設けられている。また筒状位置決め
部品7の下端面は中心軸(光軸)12に対して30’の
角度を持ったテーパ面7aとされ、リング状膜型5側の
対応面は、これと補角関係の傾斜角を有する凹状のテー
パ面5aとされている。因みに上、下型2.3の型材料
としては炭化タングステンが用いられている。
次にプレス操作および作用を説明する。
プレス成形されるガラスブリフォームロは、リング状態
型5で支持し、図示省略の把持具で、出し入れ目4から
成形型中に入れ、下型3を上げて、その先端部3aをリ
ング杭用型5内に挿入する。
この際、リング状態型5と、スリーブ1および下型先端
部3aとの間にはそれぞれ所要のクリアランスが設けら
れているので、リング状態型5と下型3およびスリーブ
1の温度が多少異なった条件でも下型の先端部3aはリ
ング杭用型5内にスムーズに入り、リング状態型5は下
型の基底部3b上にのる。このとき第2図に示すように
リング状態型5の中心軸13と上、下型2.3の中心軸
12はずれている。次いで上型2を下げるとまず筒状位
首決め部品7のテーパ面7aがリング状態型のテーパ面
5aにぶつかり、リング状態型5には、水平方向の分力
が働き、このリング状態型5は筒状位置決め部品7が下
がるとともに移動してリング状態型5の中心軸13と上
、下型2.3の中心軸12とが合致したところで止まる
。さらに上型2を押し下げるとばね8が縮んでプレスが
開始される。
この結果、第3図のように光軸と機械軸との軸ずれの極
めて少ないガラスレンズ6が得られる。
なお下型3の先端部3aの外径とリング状態型5の内径
のクリアランスは大きすぎるとホラの原因になることが
あるので径で数μm乃至20μm位がよい。また光軸1
2とテーパ面7aの傾斜角は大きすぎるとリング状態型
5が移動しにくくなり、小さすぎるとリング状態型5と
筒状位置決め部品7が食い込む傾向が出てくるので15
°乃至55°位がよい。リング状態型5の出し入れ口4
はスリーブ1側面の中央部でなくてもよく、側面の上方
あるいは下方でもよ゛い。
[第2〜7実施例] 第4図〜第9図には、第2〜7実施例をそれぞれ示す。
まず第2実施例(第4図)は下型3の中央部を凸出させ
てない例である。金型表面を非球面に研磨する場合はこ
のような下型構造でも支障はない。
第3実施例(第5図)は筒状位置決め部品7とリング状
態型5の各テーパ面7a、5aの向きを第1実施例と逆
にしたものである。第4実施例(第6図)はリング状態
型5の筒状位置決め部品7との接触部の縦断面を半円状
部5bとしたものである。この部分を角ばった形にする
ことも可能であるが、動きをスムーズにするためにはこ
のように丸味を帯びていた方がよい。第5実施例(第7
図)はリング杭用型5の上部および下部の両端面をテー
パ面5a、5cとした場合の例である。これに対応して
下型3にもテーパ面3cが設けられている。この実施例
のようにすると筒状位置決め部品7および下型3とスリ
ーブ1内径とのクリアランスは若干大きくてもよいとい
う効果が得られる。
第6実施例(第8図)はスリーブと筒状位置決め部品と
を一体構造として上型2と筒状位置決め部との嵌挿面を
スライド可能とした場合の例である。
次いで第7実施例(第9図)は上型と筒状位置決め部品
とを一体構造として筒状位置決め部とスリーブ1との嵌
挿面をスライド可能とした場合の例である。この実施例
ではガラスが低粘性の場合には面精度は冑にくいが、高
粘性の場合には有効である。
以上のいづ些の実施例においても、プレス成形の結果は
光軸と機械軸のセンタリング精度は30秒以内に抑える
ことができた。なお各実施例は説明をわかりやすくする
ために、レンズ形状を両凹レンズに限って図示し、また
位置決め部品を上型のまわりにセットしたのを示したが
、レンズ形状はいかなる形状のものであってもよく、筒
状位置決め部品を下型のまわりにつけて、上下を逆にし
たような構造にしてもよいし、前記第5実施例(第7図
)の場合は、筒状位置決め部品を上、下側型のまわりに
つけてもよいことは云うまでもない。
各実施例では型材料として炭化タングステンを用いたが
、光学鏡面に加工することが可能で、高温強度および高
温硬度を持ち、成形時にガラスと融着することのない材
料であると同時に高精度に加工できる材料であればいか
なる材料であってもよい。
[発明の効果] この発明によれば、球面レンズ、非球面レンズのいづれ
の場合も光軸と機械軸がよく合致していて、後工程で芯
取りを行う必要のないプレスレンズを製造することがで
きるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るガラスレンズの成形型の第1実
施例を示す縦断面図、第2図は同上第1実施例の要部拡
大縦断面図でプレス前の状態の図、第3図は同上の要部
拡大縦断面図でプレス中の状態の図、第4図はこの発明
の第2実施例を示す要部縦断面図、第5図はこの発明の
3実施例を示す要部縦断面図、第6図はこの発明の第4
実施例を示す要部縦断面図、第7図はこの発明の第5実
施例を示す要部縦断面図、第8図はこの発明の第6実施
例を示す要部縦断面図、第9図はこの発明の第7実施例
を示す要部縦断面図、第10図は従来のガラスレンズの
成形型を示す縦断面図である。 1・・・スリーブ、2・・・上型、3・・・下型、3a
・・・下型先端部、4・・・出し入れ口、5・・・リン
グ状態型、3c、5a、7a・・・テーパ面、5b・・
・縦断面が略半円状の対応面、6・・・ガラスプリフォ
ームまたはガラスレンズ成形体、7・・・筒状位置決め
部品(筒状位置決め部材)、8・・・ばね、9.11・
・・治具、12・・・上、下型の中心軸、13・・・リ
ング状態型の中心軸 出 願 人  株式会社 保谷硝子 式  理  人     朝  倉  正  幸第1図 第2図 第3図 第6図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 上型と下型とガラス保持用のリング状胴型と前記上
    型または下型の少なくとも何れか一方の周囲に配置した
    筒状位置決め部材とを筒状のスリーブ内に収納し、少な
    くとも前記リング状胴型とスリーブとの間に所要のクリ
    アランスを設け、前記筒状位置決め部材とリング状胴型
    との対接面は、当該筒状位置決め部材またはリング状胴
    型の何れか一方の面をテーパ面とし、何れか他方の面は
    該テーパ面に圧接して前記リング状胴型を移動させ、当
    該リング状胴型の中心軸と前記上型および下型の中心軸
    とを一致させる対応面とされていることを特徴とするガ
    ラスレンズの成形型。 2 上型または下型と筒状位置決め部材との嵌挿面また
    は筒状位置決め部材とスリーブとの嵌挿面のうち少なく
    とも何れか一方の嵌挿面はスライド可能とされている特
    許請求の範囲第1項記載のガラスレンズの成形型。 3 対応面は、テーパ面と補角関係の傾斜角度を有する
    対応テーパ面である特許請求の範囲第1項または第2項
    記載のガラスレンズの成形型。 4 テーパ面の傾斜角度は、15°〜55°である特許
    請求の範囲第1項または第2項または第3項記載のガラ
    スレンズの成形型。 5 対応面は、対接部縦断面が略半円状の環状面である
    特許請求の範囲第1項または第2項記載のガラスレンズ
    の成形型。
JP16486284A 1984-08-08 1984-08-08 ガラスレンズの成形型 Granted JPS61174127A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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