(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型と下型の一対からなる成形型の間にガラスプリフォームを挟み込んで加熱押圧することでメニスカスレンズを成形する、メニスカスレンズの成形型において、
上型は、その下端が凸面をなす柱状部を有し、該凸面をガラスプリフォームの中央部に圧接させてメニスカスレンズの凹面を形成する第１上型と；押圧方向に貫通すると共に上記柱状部が摺動可能に嵌入するガイド開口を備え、かつその下面をガラスプリフォームの外周部に圧接させる第２上型と；
上記第２上型と上記下型の各周面に嵌合し、上記下型に対する上記第２上型の最接近位置を定め、かつ上記下型に対する上記第２上型の移動を案内する胴型と；
上記第２上型に対する上記第１上型の最下方位置を定めるスペーサーと；
を備えていることを特徴とするメニスカスレンズの成形型。
【請求項２】
請求項１に記載のメニスカスレンズの成形型において、第１上型には、第２上型の上面に対向する拡径部を有しており、
上記スペーサーは、この第１上型の拡径部と第２上型の上面の間に配置されるメニスカスレンズの成形型。
【請求項３】
請求項１または２記載のメニスカスレンズの成形型において、ガラスプリフォームの外周部に圧接する第２上型の上記下面は、下型の凹面との間でガラスプリフォームを挟み込んでガラスプリフォームの芯出しを行うメニスカスレンズの成形型。
【請求項４】
上型と下型の一対からなる成形型の間にガラスプリフォームを挟み込んで加熱押圧することでメニスカスレンズを成形する、メニスカスレンズの成形方法において、
その下端が凸面をなす柱状部を有し、該凸面をガラスプリフォームの中央部に圧接させてメニスカスレンズの凹面を形成する第１上型と；押圧方向に貫通すると共に上記柱状部が摺動可能に嵌入するガイド開口を備え、かつその下面をガラスプリフォームの外周部に圧接させる第２上型と；からなる上型を準備するステップと；
上記第２上型と上記下型の各周面に嵌合し、上記下型に対する上記第２上型の最接近位置を定め、かつ上記下型に対する上記第２上型の移動を案内する胴型を準備するステップ；
上記第２上型に対する上記第１上型の最下方位置を定めるスペーサーを準備するステップ；
メニスカスレンズの凸面を形成する上記下型の凹面上にガラスプリフォームを載置するステップと；
この下型の凹面上に載置されたガラスプリフォームを不活性ガス雰囲気下で加熱するステップと；
この加熱されたガラスプリフォームの中央部に上記第１上型の上記凸面を圧接させると同時に該ガラスプリフォームの外周部に上記第２上型の上記下面を圧接させるステップと；
を有することを特徴とするメニスカスレンズの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、光学ガラスからなるメニスカスレンズを成形する成形型及びその成形方法に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
図３及び図４は、ガラスモールド法によるメニスカスレンズの従来の成形方法を示している。光学ガラスからなるメニスカスレンズをガラスモールド法によって成形する従来の成形方法では、先ず下型１の凹面上に光学ガラスからなるガラスプリフォーム４を載せ、続いて下型１と上型２を筒状の胴型３に取り付け（図３）、続いてガラスプリフォーム４を不活性ガス（窒素ガス等）雰囲気下で加熱して軟化させ、その後押圧成形を行って光学ガラス製のメニスカスレンズ４ａを成形する（図４）。
【０００３】
一般に、ガラスモールド法によるメニスカスレンズの成形では、一方のレンズ面が凹面であり、他方のレンズ面が凸面であるため、凹面の曲面Ｒ（Ｒは半径）と凸面の曲面Ｒの差が大きく、よって成形量（ガラスプリフォームの変形量）が比較的大きくなる。凹面の曲面Ｒが小さく凸面の曲面Ｒが大きい場合には、成形量が特に大きくなる。
【０００４】
このため、ガラスモールド法によるメニスカスレンズの従来の成形では、特にレンズの凹面の曲面Ｒが小さく凸面の曲面Ｒが大きい場合、ガラスプリフォームの中心部分には十分な圧力が加わるが、ガラスプリフォームの外周部分、特に周縁部分には十分な圧力が加わわらず、よってレンズの凸面の外周部分をうまく成形することが困難であった。このような問題を解決するために、従来では、ガラスプリフォームの厚みを予め厚くしておき、十分な圧力が加わらないガラスプリフォームの外周部分に関してはその成形量を増やしてガラスプリフォームの周方向への延びを利用してレンズ凸面の外周部分をうまく成形する手法をとっていた。
【０００５】
しかし、この従来の成形方法では、厚みの大きなガラスプリフォームを利用する必要があるため、小型軽量のレンズを成形することができないという問題点があった。さらに、ガラスプリフォームの中心からのずれや、レンズの凹面の曲面Ｒが小さく凸面の曲面Ｒが大きい場合における曲面Ｒの差が大きい程、十分な圧力が加わらないガラスプリフォームの外周部分の量が増し、この外周部分の形状を所望形状に形成することができない場合もあった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされてもので、ガラスプリフォームの成形量を最小限に留めながらも所望の形状を得ることを可能とするメニスカスレンズの成形型及び成形方法を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は、上型と下型の一対からなる成形型の間にガラスプリフォームを挟み込んで加熱押圧することでメニスカスレンズを成形する、メニスカスレンズの成形型において、上型は、その下端が凸面をなす柱状部を有し、該凸面をガラスプリフォームの中央部に圧接させてメニスカスレンズの凹面を形成する第１上型と；押圧方向に貫通すると共に上記柱状部が摺動可能に嵌入するガイド開口を備え、かつその下面をガラスプリフォームの外周部に圧接させる第２上型と；上記第２上型と上記下型の各周面に嵌合し、上記下型に対する上記第２上型の最接近位置を定め、かつ上記下型に対する上記第２上型の移動を案内する胴型と；上記第２上型に対する上記第１上型の最下方位置を定めるスペーサーと；を備えていることを特徴としている。
【０００８】
また本発明は、上型と下型の一対からなる成形型の間にガラスプリフォームを挟み込んで加熱押圧することでメニスカスレンズを成形する、メニスカスレンズの成形方法において、その下端が凸面をなす柱状部を有し、該凸面をガラスプリフォームの中央部に圧接させてメニスカスレンズの凹面を形成する第１上型と；押圧方向に貫通すると共に上記柱状部が摺動可能に嵌入するガイド開口を備え、かつその下面をガラスプリフォームの外周部に圧接させる第２上型と；からなる上型を準備するステップと；上記第２上型と上記下型の各周面に嵌合し、上記下型に対する上記第２上型の最接近位置を定め、かつ上記下型に対する上記第２上型の移動を案内する胴型を準備するステップ；上記第２上型に対する上記第１上型の最下方位置を定めるスペーサーを準備するステップ；メニスカスレンズの凸面を形成する上記下型の凹面上にガラスプリフォームを載置するステップと；この下型の凹面上に載置されたガラスプリフォームを不活性ガス雰囲気下で加熱するステップと；この加熱されたガラスプリフォームの中央部に上記第１上型の上記凸面を圧接させると同時に該ガラスプリフォームの外周部に上記第２上型の上記下面を圧接させるステップと；を有することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図示実施形態に基づいて本発明を説明する。図１は、本発明を適用した光学ガラス製のメニスカスレンズの成形型を用いた押圧成形前の状態を示しており、図２は、同成形型を用いた押圧成形後の状態を示している。
【００１０】
本実施形態の成形型は、メニスカスレンズの凸面側を形成する下型１１と、メニスカスレンズの凹面側を形成する上型２０の一対を有しており、下型１１の周面１１ｂには円筒形状の胴型１３が嵌合され、円筒形状の胴型１３の上部には上型２０が嵌合される。
【００１１】
上型２０は、胴型１３の内周面に摺動可能に嵌まる外側上型（第２上型）２２と、この外側上型（第２上型）２２に対して摺動可能に嵌まる内側上型（第１上型）２１との一対からなっている。外側上型２２には、その中央に押圧方向（図１及び図２の上下方向）に延びる断面円形のガイド開口２２ａが穿設され、上端には、胴型１３の内径よりも大径のフランジ部２２ｃが形成されている。内側上型（第１上型）２１には、ガイド開口２２ａに摺動可能に嵌まる柱状押圧部（柱状部）２１ａと、この柱状押圧部２１ａの上端に一体に固定された大径の円板部（拡径部）２１ｂとが形成されている。柱状押圧部２１ａの下端、即ち内側上型２１の下端には、光学ガラスからなるガラスプリフォーム１４に圧接してメニスカスレンズ１４ａの凹面を成形するための凸面２１ｃが形成されている。
【００１２】
外側上型２２の下面は、ガイド開口２２ａから周方向外側に離れるにつれて凹面１１ａに向かって接近する方向に傾斜する押圧面２２ｂとして形成されている。この押圧面２２ｂは、外側上型２２を胴型１３に取り付けたとき、下型１１の凹面１１ａ上に置かれたガラスプリフォーム１４の上部周縁１４ｅに当接し、押圧成形時には、ガラスプリフォーム１４の上部周縁１４ｅを含む上部外周部分に圧接する。外側上型２２を胴型１３を取り付けるとき、下型１１上に置かれたガラスプリフォーム１４の上部周縁１４ｅに押圧面２２ｂが当接するように取り付けるので、この取り付け動作によって凹面１１ａ上の中央にガラスプリフォーム１４が位置され、即ちガラスプリフォーム１４の芯出しが行われる。このように外側上型２２を胴型１３に取り付けた後、外側上型２２のガイド開口２２ａに内側上型２１の柱状押圧部２１ａが嵌入される。
【００１３】
下型１１に対する外側上型２２の最接近位置、即ち下型１１の凹面１１ａに対する押圧面２２ｂの最接近位置は、胴型１３の高さによって決定される。つまり、胴型１３の下端が下型１１の下端部外周に形成されたフランジ部１１ｃの上面に当接し、同時に胴型１３の上端がフランジ部２２ｃに当接することで決定される。
【００１４】
外側上型２２に対する内側上型２１の最下方位置、つまりガイド開口２２ａの下端から凸面２１ｃが最も下方に突出する位置は、円板部２１ｂと外側上型２２の上面の間に配置されるスペーサー２３の厚みにより決定される。スペーサー２３は、ガラスプリフォーム１４から成形するメニスカスレンズ１４ａの厚み調整、及び押圧成形時に自重によって外側上型２２に圧力をかける役割を果たす。メニスカスレンズ１４ａの厚みを調整するには、適当な厚みを有するスペーサー２３を適宜選択して利用する。
【００１５】
以上の構成を有する成形型を用いた押圧成形では、先ず、下型１１に胴型１３をセットし、下型１１の凹面１１ａ上にガラスプリフォーム１４を置き、その後胴型１３に外側上型２２をセットする。このセットの際、上述したようにガラスプリフォーム１４の芯出しが行われる。続いてガイド開口２２ａに柱状押圧部２１ａを嵌入して内側上型２１をセットし、同時に円板部２１ｂと外側上型２２の上面の間にスペーサー２３を配置する。このとき、円板部２１ｂと外側上型２２の上面の間には所定幅の隙間が開く。その後、型全体をガラスプリフォーム１４が軟化する温度まで不活性ガス（窒素ガス等）雰囲気下で加熱してガラスプリフォーム１４を軟化させ、その後円板部２１ｂに下型１１に向かう圧力をかけてメニスカスレンズ４ａを成形する（図２）。
【００１６】
軟化したガラスプリフォーム１４を押圧する最初の段階では、柱状押圧部２１ａ下端の凸面２１ｃがガラスプリフォーム１４に圧接してガラスプリフォーム１４の中央部分に集中して圧力がかかり、これによってレンズの凹面と凸面の各面の中央部分から形成される。さらに円板部２１ｂに圧力をかけていくと、円板部２１ｂがスペーサー２３に接触して圧接する。すると、凸面２１ｃによる圧力がかからないガラスプリフォーム１４の外周部分に、押圧面２２ｂと下型１１の凹面１１ａとの間で圧力がかかり、よってガラスプリフォーム１４の中央部分から外周部分まで満遍に圧力がかかる。
【００１７】
以上のように、本発明を適用した上記実施形態の成形型によれば、特にレンズの凹面の曲面Ｒが小さく凸面の曲面Ｒが大きい場合であっても、特に押圧面２２ｂの作用によってガラスプリフォームの外周部分にも十分な圧力を加えることができ、よってガラスプリフォームの成形量を最小限に留めながらもメニスカスレンズの凸面を外周部分までうまく成形することができる。したがって、厚みがそれほど厚くないガラスプリフォームを使用してもメニスカスレンズの成形が可能であり、よって小型軽量のガラスメニスカスレンズを成形することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のメニスカスレンズの成形型及び成形方法によれば、上型を、その下端に形成した下向き凸部をガラスプリフォームに圧接させてメニスカスレンズの凹面を成形する第１上型と、この第１上型の周面に嵌合し、該第１上型対して加圧方向で摺動可能に案内され、かつその下端部をガラスプリフォームの周縁に圧接させる第２上型とからなる構成にしたので、ガラスプリフォームの成形量を最小限に留めながらも所望の形状を得ることができ、また厚みがそれほど厚くないガラスプリフォームを用いてもメニスカスレンズをうまく成形することができるので、小型軽量のレンズを成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した成形型の押圧成形前の状態を示す断面図である。
【図２】図１に示す成形型の押圧成形後の状態を示す断面図である。
【図３】従来の成形型の押圧成形前の状態を示す断面図である。
【図４】図３に示す成形型の押圧成形後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  下型
１３  胴型
１４  ガラスプリフォーム
２０  上型
２１  内側上型（第１上型）
２２  外側上型（第２上型）
２３  スペーサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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