CN202038968U

CN202038968U - 玻璃光学元件的成形模

Info

Publication number: CN202038968U
Application number: CN2011201192316U
Authority: CN
Inventors: 岩崎清志; 邵劼
Original assignee: HAOYA PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY (SUZHOU) Co Ltd
Current assignee: HAOYA PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY (SUZHOU) Co Ltd
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2021-04-21

Abstract

本实用新型涉及的是，在将玻璃坯料加压成形而成形透镜等的玻璃光学元件时所使用的成形模；该成形模，通过在成形面的形成光学功能面的有效直径区域的外侧上形成防止玻璃粘附的脱模作用部，而在冷却时玻璃进行收缩之际，利用脱模作用部使大气气体进入玻璃与成形面之间，因此，能够容易地将玻璃从成形面脱模。

Description

玻璃光学元件的成形模

技术领域

本实用新型涉及的是，在将玻璃坯料加压成形而成形透镜等的玻璃光学元件时所使用的成形模。

背景技术

现有技术下，作为玻璃透镜的成形方法，已知的有将软化了的玻璃坯料冲压而进行成形的模压成形法。在该加压成形法中，将玻璃坯料加热至规定温度而使其软化，利用设有上模和下模的成形模对软化了的玻璃坯料进行冲压，并将高精度地加工后的成形面形状转印至玻璃坯料上。接着，维持该状态并进行冷却直至玻璃的温度变为其转变点或转变点以下，然后，使上模和下模相互分离并取出冲压后的玻璃透镜。

在模压成形法中，存在在冲压后的玻璃的冷却过程中，上模成形面与玻璃之间产生负压的密闭空间的情况。这是由于玻璃的线膨胀系数大于模具的线膨胀系数，玻璃沿着成形面相对地收缩而引起的。在上模与玻璃之间产生这样的负压的密闭空间的话，则上模与玻璃之间的粘附性增强，从而在冲压后使模具分离时存在玻璃粘附在上模上的情况。

在成形了的玻璃粘附在上模上的情况下，无法从成形模中取出玻璃，从而不仅妨碍制造，还成为成形模损坏的原因。

因此，作为用于防止这样的粘附的方法，提出了使用如下那样的方法，即，在冷却工序之后使上模和下模相互分离时，将与加压成形体的边缘部的至少一部分接触并粘附在上模上的玻璃强制性地从上模脱模的方法。但是，这样的脱模方法存在如下那样的危险，即，由于利用在引导上模和下模的圆筒部件的内周侧上所形成的错层，因此，会产生由错层引起的对透镜的损伤或错层自身的缺损，或者，由于将上模引导部和下模引导部分开加工而使同轴度变差，从而使透镜的精度、性能降低。

在利用形成于引导上模和下模的圆筒部件内周侧上的错层的脱模方法时，需要使成型透镜的外径大于上模的外径。但是，由于这样的上模与成型透镜的外径的大小关系，而容易产生玻璃与上模的倒角部的接触(转印)。若玻璃与倒角部接触的话，则存在与成型透镜的破裂或成形模的损坏有关的危险，从而为了避免玻璃与倒角部接触，必须缩小倒角的尺寸。但是，成形模使用超硬材料或陶瓷材料等的韧性低的材料的情况较多，若缩小倒角的话，则缺损的发生率变高，从而导致成形模的损坏概率变高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种防止加压成形后的玻璃粘附于成形面上的情况于未然，并能够得到具有出色的面精度的玻璃光学元件的成形模。

本实用新型涉及的玻璃光学元件的成形模，设有：具有第一成形面的上模、具有第二成形面的下模、以及圆筒模具，其中，上述第一成形面与上述第二成形面被面对面地相对配置并被同轴状地***圆筒模具，其特征在于，在上述第一和第二成形面的至少一方上，在形成光学功能面的有效直径区域的外侧，形成有防止玻璃粘附于成形面上的脱模作用部。

在此，上述脱模作用部的特征在于，其是在上述有效直径区域的外侧、形成于外周环状面与上述有效直径区域之间的错层部，其中，上述外周环状面形成于比该有效直径区域的延长面低的位置上(以下，称为“第一实施方式”)。

另外，上述脱模作用部的特征在于，其是形成为圆弧状或直线状的多个槽(以下，称为“第二实施方式”)。

通过在成形面的有效直径区域的外侧形成脱模作用部(错层或槽)，而在加压成形后玻璃收缩时，产生欲使透镜越过脱模作用部而在成形面与透镜之间形成间隙的力，从而将成形面与透镜的粘附状态释放。通过这样，在成形面与玻璃之间不会产生负压，从而透镜被容易地从成形面脱模。而且，由于脱模作用部极浅地形成于有效直径区域的外侧，因而不会损坏玻璃光学元件的外观，因此，能够得到具有出色的面精度的玻璃光学元件。

附图说明

图1是本实用新型第一实施方式涉及的玻璃光学元件的成形模的剖面图。

图2是本实用新型第二实施方式涉及的玻璃光学元件的成形模的成形面的俯视图。

具体实施方式

以下，根据附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。图1表示本实用新型第一实施方式涉及的玻璃光学元件的成形模的剖面图。在图1中，符号1为具有第一成形面1a的上模，符号2为具有第二成形面2a的下模。上模1和下模2，分别以第一成形面1a与第二成形面2a面对面那样而被相对配置，并被同轴状地***第一圆筒模具3中。第一圆筒模具3、上模1以及下模2由同一材质构成，例如由碳化钨(WC)或碳化硅(SiC)形成。第一圆筒模具3的内周面从一端侧至另一端侧被加工成同径，且其纵剖面被形成为直线状，上模1的外周面和下模2的外周面与第一圆筒模具3的内周的间隙，被设定为3～5μm。在第一圆筒模具3的外侧插嵌有第二圆筒模具4，其中，第二圆筒模具4具有比第一圆筒模具3和玻璃坯料的热膨胀系数大的热膨胀系数，并例如由不锈钢构成。第二圆筒模具4的长度大于第一圆筒模具3的高度，通过上模1的凸缘部1e与第二圆筒模具4相接触，决定了被进行加压成形的玻璃光学元件G的厚度。由于通过配置这样的第二圆筒模具4，在冷却时能够根据第二圆筒模具4的收缩量来按压玻璃坯料，因此，能够将成形面形状正确地转印至玻璃坯料上。

在第一实施方式中，上模1的成形面1a在其有效直径区域D上具有凸面，下模2的成形面2a在其有效直径区域D上具有凹面。因此，利用该成形模而被加压成形的玻璃光学元件为凹凸透镜。另外，能够将成形面1a、2a的双方形成为非球面或球面，或者，将任意一方形成为非球面、另一方形成为球面。

在图1中，在上模1的成形面1a上，在形成光学功能面的有效直径区域D的外侧形成有脱模作用部1b。在成形面为凸面的情况下，由于存在伴随着加压成形后的玻璃的收缩而在成形面与玻璃之间容易产生负压，两者的粘附性增强，从而使玻璃粘附在凸状的成形面上的情况，因此，以在凸状的成形面上形成脱模作用部1b为佳。

该脱模作用部1b，是在第一成形面1a的有效直径区域的外侧，形成于外周环状面1c与有效直径区域D之间的错层部，其中，外周环状面1c形成于比该有效直径区域D的延长面低的位置上。错层部(脱模作用部1b)的高度，以10μm～50μm为佳。

若使用这样的成形模对软化了的玻璃坯料G进行加压成形的话，则玻璃坯料G发生变形而遍布于从成形面1a至外周环状面1c为止的范围内。此时，以对玻璃坯料G的体积或玻璃光学元件的厚度进行调整，以使玻璃坯料G的最外周不会到达上模1或下模2的边缘部1d为佳。然后，将玻璃坯料G(玻璃压型体)与成形模1、2一同进行冷却的话，则玻璃坯料G和成形模收缩，但是，由于玻璃坯料G的热膨胀系数大于成形模的热膨胀系数，因此，在玻璃朝向半径方向内侧收缩时，玻璃的外周部分越过错层部1b，而在成形面1a与玻璃之间产生间隙。由于大气气体进入该间隙中，因此，玻璃被容易地从成形面1a脱模。

图2是本实用新型第二实施方式涉及的玻璃光学元件的成形模的成形面的俯视图。在第二实施方式中，由于上模1、下模2、第一圆筒模具3以及第二圆筒模具4的结构与第一实施方式相同，因此省略说明，而对上模1的成形面1a和形成于成形面1a上的脱模作用部进行说明。

在上模1的成形面1a上，在有效直径区域D的外侧的区域上，间断地形成有同心圆上的圆弧状的槽1f。在图2中，圆弧状的槽1f设有八条，但是，其数量只要是多条的话便没有特别的限定。另外，槽1f的形状也可以是直线状。槽1f的深度以10μm～50μm为佳，槽1f的长度以0.1mm～1mm左右为佳，槽1f的宽度以10μm～50μm为佳。

将玻璃坯料G进行加压成形的话，玻璃坯料G进入这些槽1f内，形成与槽1f的深度相应的玻璃的凸起。在加压成形后的冷却时，由于成形模与玻璃的收缩量的差而使槽1f内的玻璃从槽1f越出，因此，在成形面1a与玻璃的转印面之间产生间隙。因此，大气气体从该间隙进入到成形面1a的中心侧，从而成形后的透镜被容易地从成形面1a脱模。

如上所述，在本实用新型中，由于通过在成形面1a的有效直径区域D的外侧形成脱模作用部(错层部1b或槽1f)，而在加压成形后玻璃收缩时，产生欲使透镜越过脱模作用部而在成形面与透镜之间形成间隙的力，从而将成形面与透镜的粘附状态释放，因此，透镜能够容易地从成形面脱模。另外，由于即使使用内周面从一端侧至另一端侧被加工成同径的第一圆筒模具3，也能够容易地将透镜从成形面脱模，因此，能够利用第一圆筒模具3高精度地引导上下模1、2，因而成形后的透镜的偏心精度极其出色。进而，由于即使被成形的玻璃坯料G的最外周未到达上模1或下模2的边缘部1d，脱模作用部也发挥作用，因此，能够避免玻璃坯料G到达边缘部1d而将该边缘部1d损坏的危险。

另外，在上述实施方式中，表示了将脱模作用部(错层部1b或槽1f)设置于上模1的成形面1a上的例子，但是，也可以设置于下模2的成形面2a上、或者设置于上下的成形面的双方上。

Claims

1.一种玻璃光学元件的成形模，设有：具有第一成形面的上模、具有第二成形面的下模、以及圆筒模具，其中，所述第一成形面与所述第二成形面被面对面地相对配置并被同轴状地***所述圆筒模具，其特征在于，

在所述第一和第二成形面的至少一个上，在形成光学功能面的有效直径区域的外侧，形成有防止玻璃粘附于成形面上的脱模作用部。

2.如权利要求1所述的玻璃光学元件的成形模，其特征在于，

所述脱模作用部，是在所述有效直径区域的外侧、形成于外周环状面与所述有效直径区域之间的错层部，其中，所述外周环状面形成于比该有效直径区域的延长面低的位置上。

3.如权利要求1所述的玻璃光学元件的成形模，其特征在于，所述脱模作用部是形成为圆弧状或直线状的多个槽。

4.如权利要求1所述的玻璃光学元件的成形模，其特征在于，在所述圆筒模具的外侧插嵌有第二圆筒模具。

5.如权利要求4所述的玻璃光学元件的成形模，其特征在于，所述第二圆筒模具的热膨胀系数大于所述圆筒模具的热膨胀系数。