JPS6325233A - 光学素子の加圧成形方法 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は光学素子の加圧成形方法に関するものである。

〔発明の背景〕

近年光学素子の製造方法として、加圧成形により光学素
子を成形する方法が多く用いられるようになった。この
加圧成形法は、予め成形された成形用素材を挿入した成
形用金型を加熱し、成形用素材を加熱軟化後に加圧成形
することＫより、成形燐光学機能面を研磨する必要がな
い所望形状の光学素子を得るものである。

この成形一方法の長所の一つに、加工の容易な形状に形
成された成形用素材の、例えば平板の両面を平行研磨し
た円板状の成形用素材を使用することＫよシ、複雑な形
状の光学素子を自由に製造することがあげられる。

しかし、光学素子の形状、大きさによっては成形用素材
の体積が成形用金型の体積よりも大きすぎると、要求さ
れる諸精度を充分に満足させることかで７きない場合が
ある。また、形状が非常に複雑な場合には加圧成形時の
変形量が多くなるために、平行平板や円板状のような簡
単な形状の成形用素材では力ロ圧成形が難しい場合があ
る。

このような欠点を補う方法として、成形用素材の成形時
に体積調整を行なったシ、またろらかじめ成形用素材を
所望の光学素子の近似形状に研削、研磨したシする方法
が行なわれている。

しかしながら、このような方法では成形用素材の裏作に
多額の費用と多くの時間を必要として加圧成形法の長所
が十分生かされないという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述従来例の欠点に鑑み為されたもので、簡
単な形状の成形用素材を所望の光学素子の近似形状に加
圧成形法により粗成形した鏝、精密成形を行なうことで
、簡単な形状の成形用素材から複雑な形状の光学素子を
精密に成形が可能な光学素子の加圧成形方法を提供する
ことを目的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明による光学素子の刀口圧成形方法は、光学素子の
成形用素材を加圧成形法によシ所望する光学素子に近似
する形状に成形するとともに略同体積に調整し、得られ
た成形体を所望する光学素子を成形するための成形型に
より加圧成形することを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図において、３は円筒孔の内孔３ａが形成された成
形用金型の一部を構成するホルダーで、該内孔３ａの内
周面下部にその周方間に沿って段部３ｂが形成されてい
る。このホルダ３は、第１図に示す粗成形工程位置と、
該粗成形工程位置に隣接する第３図に示した本成形工程
位置との間を移動可能に配置されていて、粗成形工程終
了後本成形工程位置に移動する。４は粗成形工程位置に
位置するホルダー３の内孔３ａの直上に設けられた粗成
形用上型で、該内孔３ａの内径と等しい外径に形成され
るとともに、その下面は所望する光学素子の一方の機能
面に近似した形状に形成されていて、加圧棒５により下
方に向けて押し下げられる。２は粗成形用上型４に対向
してホルダ３の下方に設けられた粗成形用下型で、上下
方向に移動できるようになっている。１は成形用素材で
、所望する光学素子の体積よシも大きい体積に調整され
ていて、ホルダ３の内孔３ａに挿入される。粗成形用上
型４、ホルダ３の内孔３ａおよび粗成形用下型２によっ
て形成される粗成形用キャビティの体積は所望する光学
素子の体積と略等しい体積に形成されている。

成形用素材１はホルダ３に係合保持された状態で軟化変
形可能な粘度範囲に加熱された後、加圧棒５によって押
し下げられた粗成形用上型４によって変形される。その
際、粗成形用下型２は予めホルダ３の内孔３ａの下端縁
に係合されている。そして、第２図に示すように粗成形
用上型４が押し下げるに従って成形用素材１の余分なガ
ラス６はキャビテイ外にはみ出し、さらに図示しない移
動量調整手段を用いて加圧棒５を駆動させて上型４を所
望の位置まで押し下げると、余分なガラス６は粗成形用
上型４とホルダ３により切断される。したがって、成形
用素材１は粗成形工程で所望の光学素子の体積と略等し
い体積に調整されるとともに所望の光学素子の近似形状
の素材（以下プレフォームと称す）７に成形される。

この粗成形工程が終了すると、粗成形用上型４、下型２
は夫々上下方向に移動し、ホルダ３がプレフォーム７を
保持した状態で本成形工程位ｆＲＫ移動する。

第３図はホルダ３が本成形工程位置く移動した状態を示
し、ホルダ３の内孔３ａの上方および下方には、下面に
正確に研磨された型面を有する本成形用上型８と上面に
正確に研磨された型面を有する本成形用下を９が夫々上
下方向移動可能に設けられていて、本成形用上型８は粗
成形工程位置に設けられている加圧棒と同様の構造の加
圧棒５’によシ下方に押し下げられるようになっている
。また、粗成形用下型２の上面がホルダ３の内孔３ａ内
に入シ込む深さは本成形用下型９の型面をなす上面がホ
ルダ３の内孔３ａ内に入り込む深さよ）も浅く形成され
、したがって本成形工程時に本成形用下型９がホルダ３
の内孔３ａに係合した状態で、プレフォーム７は該本成
形用下型９により若干上方に持上げられるため、本成形
用上型８によるプレフォーム７に対する押圧式が確保さ
れる。

粗成形工程に２いて、余分なガラス６を切断するために
成形用素材１はその粘度がかなり低くなるまで加熱され
ているので、プレフォーム７をこの粘度の−ｉｔで本成
形工程で加圧成形するのは光学機能面の成形寺において
好ましくはないので、プレフォーム７の粘度が本成形１
ｃ　Ｊした粘度に上がるのを待って本成形工程を開始す
る。

また、粗成形工程直後のプレフォーム７はその中心部と
外周部とでは＠度差があるために、粗成形後直ちに本成
形を行うとひけが発生することがあるので、プレフォー
ム７の熱度カ高くなるまでの時間待つことでプレフォー
ム７の温度を均一化でき、ひけの発生を防止できる。

本成形工程は、先ず本成形用下型９がホルダ３に係合し
た状態で、本成形用上型８が加圧棒５’により押し下げ
られてプレ７オーム７に接し、さらに本成形上型８が第
４図に示すように、ホルダ３に当合する位置に押圧され
ることによシ、プレフォーム７に上型８、下型９の型面
が正確に転写して所望の光学素子１１が得られる。

粗成形工程時における成形用素材１の粘質および本成形
工程時におけるプレフォーム７の粘度は、一般的に用い
られるレンズ用のガラスの場−合粗成形工程ではｔｏｇ
ηで７゜６〜３、本成形工程ではｔｏｇｔ７で７６６〜
１０が好ましい。

なお、上記した実施例において、粗成形用上型４の型面
は全体が凹面状に形成されているが、第５図（イ）、（
ロ）に示すように平担な型面の端部を楔形状としたり、
凸状の型面の端部を庚形状としてもよい。

また、本成形用上型８の型面とホルダ３の上面との曲面
が本実施例のように合致する形状としたり、本成形用上
型の型面が本成形用下型９と同様の凸面形状でホルダ３
の内孔３ａに係合する構造とした場合には、本成形用上
型の軸心とホルダ３の軸心とがずれても所望すえ形状の
光学機能面を提供することができる。

さらに、光学素子の形状としては変形量の太き々球面レ
ンズ以外Ｋ、非球面レンズまたは、プリズム、矩形の光
学素子の加圧成形にも応用可能で、特に非球面レンズの
成形に関し工は、光学面形状が複雑であるため、粗成形
工程で近似形状に素材を粗成形することは、非常に有効
である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、体積調整と近似形
状への変形を行ない、第２工程で精密成形を行なうため
に、成形用素材の体積調整および近似形状の成形は研削
、研磨加工を必要としない加圧成形法によシ行なってい
るので、簡単な形状の成形用素材から高精度の光学素子
を加圧成形洸よシ連続的に得ろことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明方法による各工程を示す図、
第５図（イ）、（ロ）は粗成形用上型の他の実施例を示
す断面図である。 １・・・成形用素材　　　２・・・粗成形用下型３・・
・ホルダ　　　　　４・・・粗成形用上型５．５′・・
・押圧棒　　　６・・・ガラス７・・・プレフォーム　
　８・・・本成形用上型９・・・本成形用下型　　１１
・・・光学素子。 本多小平ｊ −噂一層一一ノ 、−」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学素子の成形用素材を加圧成形法により所望する光学
   素子に近似する形状に成形するとともに略同体積に調整
   し、得られた成形体を所望する光学素子を成形するため
   の成形型により加圧成形することを特徴とする光学素子
   の加圧成形方法。