(57)【要約】【課題】  成型金型でレンズ母材のガラスを熱間加工することにより製造されるガラスレンズでは、レンズ母材の体積管理の要求レベルを下げた状態で、精度の良い成型ガラスレンズを製造するための種々の手法が従来から提案されているが、必ずしも満足の行く手法は未だ提案されていない。【解決手段】  そこで本発明では、適数の貫通穴が形成され、成型時に成形金型と共に熱間加工空間を形成するレンズ保持筒と、保持筒内に成形された成形ガラスレンズの本体とから構成され、レンズ母材の余剰分を前記貫通穴に流入させた構成の保持筒を一体化した成形ガラスレンズと製造装置を提案している。【選択図】    図２
2006232619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
適数の貫通穴が形成され、成型時に成形金型と共に熱間加工空間を形成するレンズ保持筒と、保持筒内に成形された成形ガラスレンズの本体とから構成され、レンズ母材の余剰分を前記貫通穴に流入させたことを特徴とする保持筒を一体化した成形ガラスレンズ
【請求項２】
成型金型でレンズ母材を熱間加工することにより成形ガラスレンズを製造する装置において、上型と下型の外側にレンズ保持筒を配置して、上型と下型とレンズ保持筒が形成する空間を熱間加工空間として構成すると共に、レンズ保持筒には適数の貫通穴を形成したことを特徴とする保持筒を一体化した成形ガラスレンズの製造装置
【請求項３】
成型時に成形金型と共に熱間加工空間を形成するレンズ保持筒と、保持筒内に成形された成形ガラスレンズの本体とから構成され、レンズ母材の余剰分を前記レンズ保持筒に沿って膨出させたことを特徴とする保持筒を一体化した成形ガラスレンズ
【請求項４】
成型金型でレンズ母材を熱間加工することにより成形ガラスレンズを製造する装置において、上型と下型の外側にレンズ保持筒を配置して、上型と下型とレンズ保持筒が形成する空間を熱間加工空間として構成すると共に、上型と下型の少なくとも一方のレンズ保持筒側の周縁に面取り部を形成したことを特徴とする保持筒を一体化した成形ガラスレンズの製造装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器に使用される成形ガラスレンズ、特に、保持筒を一体化した小型の成形ガラスレンズ及びその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
成形ガラスレンズは、成型金型でレンズ母材のガラスを熱間加工することにより製造されるガラスレンズであり、その製造に際しては、レンズ母材の体積を高精度に管理しないと、レンズの肉厚や面形状が精度良く得られず、焦点距離などのレンズ性能に関して満足なものが得られないことが知られている。そしてレンズ母材の体積管理は成形ガラスレンズの製品が小型化されればされるほど、要求レベルは厳しいものとなる。
【０００３】
しかしながらレンズ母材の高精度な体積管理は製造コストの上昇に繋がり、成形ガラスレンズの製品価格・納期に影響を与えるものである。
【０００４】
そのためレンズ母材の体積管理の要求レベルを下げた状態で、精度の良い成型ガラスレンズを製造するための種々の手法が従来から提案されている。
【０００５】
例えば特許文献１には、上型と下型とから成る成型金型の側面全周に当接させるように分割構成されたスライドコア部を前進、後退可能に設置して、成型金型と前進時のスライドコア部とから熱間加工空間を構成すると共に、この空間に出入り自在なスライドピンをスライドコア部に設け、スライドピンの出入り状態によりレンズ母材の体積のバラツキを吸収する構成の成形ガラスレンズ製造装置が提案されている。
【０００６】
また特許文献２には、上型と下型とから成る成型金型の側面全周に当接させるように分割構成されたスライドコア部を前進、後退可能に設置して、成型金型と前進時のスライドコア部とから熱間加工空間を構成すると共に、スライドコア部には穴を設け、穴へのレンズ母材の流入量により体積のバラツキを吸収する構成の成形ガラスレンズ製造装置が提案されている。
【０００７】
また特許文献３には、成形金型の上型と下型の夫々の外側に内側筒体を配置し、またそれらの外側に共通の外側筒体を配置すると共に、下型用の内側筒体に、かしめられる可撓部を形成した金属枠を装着し、上型と下型により熱間加工をする際に、成形されるガラスレンズの周縁に金属枠の可撓部を撓め、かしめて一体化し、この際、撓んだ可撓部により形成される溝状部内へのレンズ母材の流入量により体積のバラツキを吸収する構成の成形ガラスレンズ製造装置が提案されている。
【０００８】
また特許文献４には、成形金型の上型と下型の外側に支持筒体を配置し、上型と下型と支持筒体とからレンズ母材の熱間加工空間を構成した装置において、上型の周縁に面取り部を形成し、この面取り部により熱間加工空間に追加される空間へのレンズ母材の流入量により体積のバラツキを吸収する構成の成形ガラスレンズ製造装置が提案されている。
【０００９】
また特許文献５には、上型と下型の外側にレンズ保持筒を配置して、上型と下型とレンズ保持筒が形成する空間を熱間加工空間として構成し、レンズ保持筒の内周面に空隙部を形成して、この空隙部へのレンズ母材の流入量により体積のバラツキを吸収する構成と、レンズ保持筒を発泡金属等のポーラスな金属により多数の気孔を有するものとし、この気孔による空隙部へのレンズ母材の流入量により体積のバラツキを吸収する構成の成形ガラスレンズ製造装置が提案されている。
【００１０】
また特許文献６には、レンズを保持する筒状のホルダに、内周側からの押圧力により変形する薄肉状の変形部を形成し、レンズのコバ部に変形した変形部に圧接する余剰部を形成したものが提案されている。
【特許文献１】特開昭６０−１７１２３０号公報
【特許文献２】特開昭６０−１７１２３２号公報
【特許文献３】特許第３１６１６２２号公報
【特許文献４】特許第２６９４６９０号公報
【特許文献５】特開２００４−２７１７８２号公報
【特許文献６】特開２００４−２７９８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上のような従来の手法では以下に示すような課題がある。
【００１２】
まず、特許文献１の手法では、成形されたガラスレンズのコバ部の側面にスライドピンに対応する凹部が形成されてしまうことと、成形装置及び型が複雑になってコストが高いという課題がある。
【００１３】
また特許文献２の手法では、特許文献１とは逆に、成形されたガラスレンズのコバ部の側面に余剰ガラスによる突起が形成されてしまうため、ガラスレンズの保持方法に制限が生じてしまうという課題がある。
【００１４】
また特許文献３の手法では、溝状部の幅が０．５ｍｍ程度であればレンズ母材の溝状部への流入に抵抗が生じるためレンズ母材の成形面に適正な圧力が加わって精密なガラスレンズを成形できるが、溝状部の幅がそれ以上になると余剰のレンズ母材が周囲の溝状部に流入しやすくなるため、レンズ母材の成形面に加わる圧力が下がり、精密なレンズを成形できない。従ってこの手法では製造できるレンズの寸法が、ある値以下に限られてしまうという課題がある。
【００１５】
また特許文献４の手法では、成形されたガラスレンズのコバ部は、支持筒体に接触している一面は基準面となるが、面取り部に対応する部分は、レンズ母材の余剰量に応じて形状が変化するため、上記一面以外は基準面とすることができず、成形されたガラスレンズの保持方法に制限が生じるという課題がある。
【００１６】
また特許文献５の一つの手法では、レンズ保持筒の内周面に空隙部を形成するため、この空隙部の加工に手間が掛かるため、製造されたガラスレンズの価格が概して高価になる。またポーラスな金属をレンズ保持に用いる手法ではその材料が高価であると共に、強度不足、溶接が難しい、気密性を保つには別の材料が必要になる等の課題がある。
【００１７】
また特許文献６の手法では、筒状のホルダと成型金型間に生じる隙間からのレンズ母材の流出を防ぐ必要から、ホルダの内径の精度が必要となり、加工がコスト高となるという課題がある。
【００１８】
本発明は以上に説明した従来の手法の課題を解決することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
以上の課題を解決するために，第１の発明では、適数の貫通穴が形成され、成型時に成形金型と共に熱間加工空間を形成するレンズ保持筒と、保持筒内に成形された成形ガラスレンズの本体とから構成され、レンズ母材の余剰分を前記貫通穴に流入させたことを特徴とする保持筒を一体化した成形ガラスレンズを提案するものである。
【００２０】
また第２の発明では、成型金型でレンズ母材を熱間加工することにより成形ガラスレンズを製造する装置において、上型と下型の外側にレンズ保持筒を配置して、上型と下型とレンズ保持筒が形成する空間を熱間加工空間として構成すると共に、レンズ保持筒には適数の貫通穴を形成したことを特徴とする保持筒を一体化した成形ガラスレンズの製造装置を提案するものである。
【００２１】
また第３の発明では、成型時に成形金型と共に熱間加工空間を形成するレンズ保持筒と、保持筒内に成形された成形ガラスレンズの本体とから構成され、レンズ母材の余剰分を前記レンズ保持筒に沿って膨出させたことを特徴とする保持筒を一体化した成形ガラスレンズを提案するものである。
【００２２】
また第４の発明では、成型金型でレンズ母材を熱間加工することにより成形ガラスレンズを製造する装置において、上型と下型の外側にレンズ保持筒を配置して、上型と下型とレンズ保持筒が形成する空間を熱間加工空間として構成すると共に、上型と下型の少なくとも一方のレンズ保持筒側の周縁に面取り部を形成したことを特徴とする保持筒を一体化した成形ガラスレンズの製造装置を提案するものである。
【発明の効果】
【００２３】
まず、第１、第２の発明では、上型と下型とレンズ保持筒が形成する熱間加工空間においてレンズ母材を熱間加工して成形ガラスレンズを成形する際、余剰のレンズ母材はレンズ保持筒に形成された貫通穴に流入することにより吸収される。
【００２４】
以上のように成形される成形ガラスレンズは、コバ部の外周にレンズ保持筒が一体化されるので、特許文献２の手法のように余剰分がコバ部の外周に突出することもなく、光学機器に対しての支持をレンズ保持筒により精度良く行うことができる。
【００２５】
また余剰のレンズ母材を吸収する手段はレンズ保持筒に形成した貫通穴であるから、精度の高い加工が容易であり、その径により余剰のレンズ母材の流動抵抗を適切に設定することができるため、精度の高い成形ガラスレンズを成形することができる。
【００２６】
次に第３、第４の発明では、上型と下型とレンズ保持筒が形成する熱間加工空間において、レンズ母材を熱間加工して成形ガラスレンズを成形する際、余剰のレンズ母材は前記レンズ保持筒に沿って膨出することにより吸収される。
【００２７】
以上のように成形される成形ガラスレンズは、コバ部の外周にレンズ保持筒が一体化されるので、特許文献４の手法のようにレンズ母材の余剰量に応じてコバ部の形状が変化してしまって保持方法に制限が生じるということがない。
【実施例１】
【００２８】
次に本発明の実施例１を図１〜図４を参照して説明する。
図１は本発明に係る成形ガラスレンズを製造する装置の構成要素を説明的に表した断面図であり、また図２はレンズの成形状態を示した断面図である。また図３、図４は成形された本発明の成形ガラスレンズの断面図である。
これらの図において、符号１，２は成形金型の上型、下型であり、また符号３はこれらの上型１、下型２の側部を保持する胴型である。また符号４は下型２に装着したスペーサであり、スペーサ４には下型２の側に切欠部５を形成して、下型２の外周に装着溝６形成している。符号７は上記上型１、下型２の先端に嵌合するレンズ保持筒であり、このレンズ保持筒７は上記装着溝６に装着して支持される。そしてレンズ保持筒７には貫通穴８を形成している。貫通穴８は例えばレンズ保持筒７の周に沿って９０度毎に４つ設ける他、適数を設けることができる。
【００２９】
以上の構成において、図２に示すように上型１と下型２とレンズ保持筒７が形成する空間を熱間加工空間として、ここにレンズ母材９を入れ、熱間加工によりレンズ母材９を加熱成形して、所定の成形ガラスレンズ１０を成形する。
【００３０】
この熱間加工は、上型１と下型２とレンズ保持筒７が形成する空間内で行うため、成形ガラスレンズ１０は成形と同時にレンズ保持筒７に一体に固定される。このレンズ保持筒７はスペーサ４の装着溝６に装着されて下型２との所定位置関係に保持されるため、成形ガラスレンズ１０をレンズ保持筒７の所定位置に精度良く固定することができる。
【００３１】
この際、レンズ母材９の余剰分１１は貫通穴８に流入することにより吸収されて、レンズ部分の成形に悪影響を及ぼさない。このように、レンズ母材の余剰分１１を吸収する手段はレンズ保持筒７に形成した貫通穴８であるから、精度の高い加工が容易であり、その径により余剰のレンズ母材９の流動抵抗を適切に設定することができるため、精度の高い成形ガラスレンズを成形することができる。尚、図３はレンズ母材９の余剰分１１が多い場合、また図４はレンズ母材９の余剰分１１が少ない場合を示すものである。
【００３２】
以上の実施例における具体的な寸法例は以下の通りである。
レンズ保持筒７
外径：３mm、内径：２mm、高さ：１．６mm、貫通穴直径：０．６mm
成形ガラスレンズ１０
中央部厚さ：１．２mm
レンズ母材９（球形）
直径１．８mm、体積３．０５mm3
以上の構成において、貫通穴８の全体積は０．５６mm3あり、外周に漏れ出さないためには、使用出来る体積は８０％程度であるから、有効な体積は０．４５mm3となり、これはレンズ母材９の体積の１５％に相当する。
従ってレンズ保持筒７の４個所に設けた上記貫通穴８により、レンズ母材９の体積変動１５％（径変動５％）を吸収出来ることがわかる。尚、貫通穴８の穴径は大きすぎると成型時、成型面にかかる圧力を下げてしまうので、あまり大きくは出来ず、成形温度、成形面の曲率半径によるが、直径１mm以下が良い。
【実施例２】
【００３３】
次に本発明の実施例２を図５〜図８を参照して説明する。
図５は本発明に係る成形ガラスレンズを製造する装置の構成要素を説明的に表した断面図であり、また図６はレンズの成形状態を示した断面図である。また図７、図８は成形された本発明の成形ガラスレンズの断面図である。
これらの図において、符号１０１，１０２は成形金型の上型、下型であり、また符号１０３はこれらの上型１０１、下型１０２の側部を保持する胴型である。また符号１０４は下型１０２に装着したスペーサであり、スペーサ１０４には下型１０２の側に切欠部１０５を形成して、下型１０２の外周に装着溝１０６形成している。符号１０７は上記上型１、下型２の先端に嵌合するレンズ保持筒であり、このレンズ保持筒１０７は上記装着溝１０６に装着して支持される。そして上型１０１と下型１０２の少なくとも一方、この実施例では両方の型１０１，１０２のレンズ保持筒１０７側の周縁に面取り部１０８を形成している。
【００３４】
以上の構成において、図６に示すように上型１０１と下型１０２とレンズ保持筒１０７が形成する空間を熱間加工空間として、ここにレンズ母材１０９を入れ、熱間加工によりレンズ母材１０９を加熱成形して、所定の成形ガラスレンズ１１０を成形する。
【００３５】
実施例１と同様に熱間加工は、上型１０１と下型１０２とレンズ保持筒１０７が形成する空間内で行うため、成形ガラスレンズ１１０は成形と同時にレンズ保持筒１０７に一体に固定される。このレンズ保持筒１０７はスペーサ１０４の装着溝１０６に装着されて下型１０２との所定位置関係に保持されるため、成形ガラスレンズ１１０をレンズ保持筒１０７の所定位置に精度良く固定することができる。
【００３６】
この際、レンズ母材１０９の余剰分１１１は、上型１０１と下型１０２のレンズ保持筒１０７側の周縁に形成した面取り部１０８に対応する空間に流入可能であるため、余剰分１１１は、レンズ保持筒１０７に沿って膨出することにより吸収される。尚、図７はレンズ母材１０９の余剰分１１１が多い場合、また図８はレンズ母材１０９の余剰分１１１が少ない場合を示すものである。
【００３７】
以上の実施例における具体的な寸法例は以下の通りである。
面取り部１０８
面取り寸法：０．２mm、面取り部体積（片側）：０．１２mm3
成形ガラスレンズ１０
中央部厚さ：１．２mm
レンズ母材９（球形）
直径１．８mm、体積３．０５mm3
以上の構成において、面取り部１０８の有効体積は、両側の面取り部で８０％とすると、０．１９mm3であり、レンズ母材９の体積変動６％（径変動２％）を吸収出来ることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は以上のとおりであるので、保持筒を一体化した成形ガラスレンズの製造において、小型レンズの場合であってもレンズ母材の体積管理要求レベルを下げることができる他、以下に示すような利点があり、産業上の利用可能性大である。
１．成形装置部分の構造が簡素化される。
２．通常のレンズに様に、外径部において精度良く光学機器に支持することができる。
３．成形するレンズの寸法が制限されない。
４．低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の製造装置の実施例１の構成要素を説明的に表した断面図である。
【図２】本発明の実施例１の製造装置におけるレンズの成形状態を示した断面図である。
【図３】本発明の実施例１において成形された本発明の成形ガラスレンズの断面図である。
【図４】本発明の実施例１において成形された本発明の成形ガラスレンズの他の断面図である。
【図５】本発明の製造装置の実施例２の構成要素を説明的に表した断面図である。
【図６】本発明の実施例２の製造装置におけるレンズの成形状態を示した断面図である。
【図７】本発明の実施例２において成形された本発明の成形ガラスレンズの断面図である。
【図８】本発明の実施例２において成形された本発明の成形ガラスレンズの他の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１，１０１              上型
２，１０２              下型
３，１０３              胴型
４，１０４              スペーサ
５，１０５              切欠部
６，１０６              装着溝
７，１０７              レンズ保持筒
８                      貫通穴
９，１０９              レンズ母材
１０，１１０            成形ガラスレンズ
１１，１１１            余剰分
１０８                  面取り部
【図１】
2006232619.tif 000003
【図２】
2006232619.tif 000004
【図３】
2006232619.tif 000005
【図４】
2006232619.tif 000006
【図５】
2006232619.tif 000007
【図６】
2006232619.tif 000008
【図７】
2006232619.tif 000009
【図８】
2006232619.tif 000010