JPH05147952A - 光学素子の成形方法 - Google Patents
光学素子の成形方法Info
- Publication number
- JPH05147952A JPH05147952A JP33756591A JP33756591A JPH05147952A JP H05147952 A JPH05147952 A JP H05147952A JP 33756591 A JP33756591 A JP 33756591A JP 33756591 A JP33756591 A JP 33756591A JP H05147952 A JPH05147952 A JP H05147952A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- optical element
- molding
- die
- short fibers
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- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B7/00—Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
- C03B7/005—Controlling, regulating or measuring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B7/00—Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
- C03B7/14—Transferring molten glass or gobs to glass blowing or pressing machines
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 必要な重量のガラス材料を常に安定して正確
に成形型に供給し、高精度な光学素子を成形する。 【構成】 成形する光学素子より微小なガラス短繊維2
を、ホッパ3の排出口4から搬送皿5に供給する。搬送
皿5のガラス短繊維2の総重量を重量計9で計測し、そ
の測定値をコントローラ8に送る。ガラス短繊維2の総
重量が、成形する光学素子の重量になった時点で、コン
トローラ8により弁駆動源7を作動して弁6で排出口4
を閉じる。その後、搬送皿5を下型10の上方に移動
し、ガラス短繊維2を下型2の成型面上に供給する。そ
して、下型10を上動してヒータ13内でガラス短繊維
2を106 ポアズ以下の粘度に溶融する。次に、下型1
0を上動して下型10と上型12とで溶融ガラス塊を押
圧し、光学素子を成形する。
に成形型に供給し、高精度な光学素子を成形する。 【構成】 成形する光学素子より微小なガラス短繊維2
を、ホッパ3の排出口4から搬送皿5に供給する。搬送
皿5のガラス短繊維2の総重量を重量計9で計測し、そ
の測定値をコントローラ8に送る。ガラス短繊維2の総
重量が、成形する光学素子の重量になった時点で、コン
トローラ8により弁駆動源7を作動して弁6で排出口4
を閉じる。その後、搬送皿5を下型10の上方に移動
し、ガラス短繊維2を下型2の成型面上に供給する。そ
して、下型10を上動してヒータ13内でガラス短繊維
2を106 ポアズ以下の粘度に溶融する。次に、下型1
0を上動して下型10と上型12とで溶融ガラス塊を押
圧し、光学素子を成形する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス成形光学部品の
成形方法に係り、特に研削、研磨加工を必要とせず高精
度なガラス成形光学部品を成形する光学素子の成形方法
に関する。
成形方法に係り、特に研削、研磨加工を必要とせず高精
度なガラス成形光学部品を成形する光学素子の成形方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、研削、研磨加工を必要とせず、ガ
ラス素材の加熱、押圧成形だけで高い形状精度と表面品
質を有するガラス成形光学部品の製造方法が確立されつ
つある。かかる製造方法としては、既に実用化されてい
るダイレクトプレス方式を応用した製造方法が考えられ
ている。上記ダイレクトプレス方式によれば、ルツボ内
で加熱溶融した溶融ガラスをオリフィスから流下させ、
この溶融ガラスを所定のタイミングでシャー等の切断部
材で切断して所定量の溶融ガラス塊を成形型に供給し、
その後プレス成形している。このダイレクトプレス方式
は、従来の研削、研磨加工と比して著しく加工工程が短
縮され、ガラス成形光学部品の加工コストを大幅に低減
することができる。しかし、成形型に供給する溶融ガラ
ス塊の供給量は、切断部材を通過する溶融ガラス流の流
量とその切断タイミングでコントロールされているた
め、オリフィスおよびその周辺の温度が変化すると、溶
融ガラス流の粘度変化によって溶融ガラス流の流下量に
変化が生じ、溶融ガラスの供給量にバラツキが発生する
という問題点があった。
ラス素材の加熱、押圧成形だけで高い形状精度と表面品
質を有するガラス成形光学部品の製造方法が確立されつ
つある。かかる製造方法としては、既に実用化されてい
るダイレクトプレス方式を応用した製造方法が考えられ
ている。上記ダイレクトプレス方式によれば、ルツボ内
で加熱溶融した溶融ガラスをオリフィスから流下させ、
この溶融ガラスを所定のタイミングでシャー等の切断部
材で切断して所定量の溶融ガラス塊を成形型に供給し、
その後プレス成形している。このダイレクトプレス方式
は、従来の研削、研磨加工と比して著しく加工工程が短
縮され、ガラス成形光学部品の加工コストを大幅に低減
することができる。しかし、成形型に供給する溶融ガラ
ス塊の供給量は、切断部材を通過する溶融ガラス流の流
量とその切断タイミングでコントロールされているた
め、オリフィスおよびその周辺の温度が変化すると、溶
融ガラス流の粘度変化によって溶融ガラス流の流下量に
変化が生じ、溶融ガラスの供給量にバラツキが発生する
という問題点があった。
【0003】そこで、上記問題点を解決すべく、特開昭
64−72927号公報には、溶融ガラスの流出口に白
金または白金合金製のパイプを設け、このパイプ内を流
下する溶融ガラスの温度を熱電対で検出し、その検出温
度にパイプに電圧を印下してパイプの温度を安定化する
とともに、パイプ上部よりパイプ下部の電気抵抗を大き
くすることにより、流下中に溶融ガラスの温度が低下し
て固化したガラスがパイプ内面に付着しパイプ内径を挟
めるのを防止する装置が開示されている。かかる装置に
よれば、溶融ガラスの供給量を安定化できる。
64−72927号公報には、溶融ガラスの流出口に白
金または白金合金製のパイプを設け、このパイプ内を流
下する溶融ガラスの温度を熱電対で検出し、その検出温
度にパイプに電圧を印下してパイプの温度を安定化する
とともに、パイプ上部よりパイプ下部の電気抵抗を大き
くすることにより、流下中に溶融ガラスの温度が低下し
て固化したガラスがパイプ内面に付着しパイプ内径を挟
めるのを防止する装置が開示されている。かかる装置に
よれば、溶融ガラスの供給量を安定化できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置にあっては、溶融ガラス流出口に設けた白金または白
金合金製パイプ内を流下する溶融ガラスの温度を検出
し、検出した温度に応じてパイプに電圧を印下して温度
制御するため、構造が複雑になり装置が高価なものとな
る問題点があった。また、微量の溶融ガラスを切断した
場合、溶融ガラス塊の重量が軽すぎて、切断時に作用す
る力で溶融ガラス塊が安定して下方に落下せず、ガラス
材料を安定して成形型に供給できないという問題点があ
った。
置にあっては、溶融ガラス流出口に設けた白金または白
金合金製パイプ内を流下する溶融ガラスの温度を検出
し、検出した温度に応じてパイプに電圧を印下して温度
制御するため、構造が複雑になり装置が高価なものとな
る問題点があった。また、微量の溶融ガラスを切断した
場合、溶融ガラス塊の重量が軽すぎて、切断時に作用す
る力で溶融ガラス塊が安定して下方に落下せず、ガラス
材料を安定して成形型に供給できないという問題点があ
った。
【0005】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、必要な重量のガラス材料を常に安定し
て正確に成形型へ供給し、このガラス材料のみを加熱溶
融することにより、大きなガラス成形光学部品から例え
ば内視鏡に用いる微小なガラスレンズ等を、後加工を不
要としかつ低コストで高精度に成形できる光学素子の成
形方法を提供することを目的とする。
なされたもので、必要な重量のガラス材料を常に安定し
て正確に成形型へ供給し、このガラス材料のみを加熱溶
融することにより、大きなガラス成形光学部品から例え
ば内視鏡に用いる微小なガラスレンズ等を、後加工を不
要としかつ低コストで高精度に成形できる光学素子の成
形方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光学素子の成形方法は、成形する光学素子
より微小な形態のガラス材料を成形型に所定量供給し、
このガラス材料を106 ポアズ以下の粘度に加熱溶融
し、その後上記成形型により押圧成形することとした。
に、本発明の光学素子の成形方法は、成形する光学素子
より微小な形態のガラス材料を成形型に所定量供給し、
このガラス材料を106 ポアズ以下の粘度に加熱溶融
し、その後上記成形型により押圧成形することとした。
【0007】
【作用】本発明の光学素子の成形方法によれば、微小な
形態のガラス材料は成形する光学素子の重量に比し極め
て小さく、光学素子の大きさ(重量)に合わせてガラス
材料の総重量を高精度に計測し、成形型への供給が可能
となる。また、ガラス材料を106 ポアズ以下の粘度ま
で加熱溶融することにより、個々のガラス材料は完全に
融合し、1個の溶融ガラス塊となる。
形態のガラス材料は成形する光学素子の重量に比し極め
て小さく、光学素子の大きさ(重量)に合わせてガラス
材料の総重量を高精度に計測し、成形型への供給が可能
となる。また、ガラス材料を106 ポアズ以下の粘度ま
で加熱溶融することにより、個々のガラス材料は完全に
融合し、1個の溶融ガラス塊となる。
【0008】
【実施例1】図1は、本発明に係る光学素子の成形方法
の実施例1を用いる成形装置を概略的に示す断面図であ
る。成形装置1には、成形する光学素子より十分小さい
微小形態のガラス材料2を収納するホッパ3が設けられ
ている。ホッパ3の下端部には、ガラス材料2を外部に
排出する排出口4が設けられ、排出口4の下方には、ガ
ラス材料2を受ける搬送皿5が配置されている。また、
ホッパ3内には、排出口4を閉塞、開放する弁6が上下
動可能に設置されている。弁6は、弁駆動源7により上
下動され、弁駆動源7には、弁駆動源7を制御するコン
トローラ8が接続されている。コントローラ8は重量計
9と接続され、重量計9は搬送皿5と接続されている。
すなわち、重量計9は、ホッパ3内から搬送皿5に供給
5に供給されたガラス材料2の重量を計測し、この計測
値に基づいてコントローラ6が弁駆動源7を作動して弁
6を下動し、弁6が排出4を閉じてガラス材料2の搬送
皿5への供給を停止できるようになっている。
の実施例1を用いる成形装置を概略的に示す断面図であ
る。成形装置1には、成形する光学素子より十分小さい
微小形態のガラス材料2を収納するホッパ3が設けられ
ている。ホッパ3の下端部には、ガラス材料2を外部に
排出する排出口4が設けられ、排出口4の下方には、ガ
ラス材料2を受ける搬送皿5が配置されている。また、
ホッパ3内には、排出口4を閉塞、開放する弁6が上下
動可能に設置されている。弁6は、弁駆動源7により上
下動され、弁駆動源7には、弁駆動源7を制御するコン
トローラ8が接続されている。コントローラ8は重量計
9と接続され、重量計9は搬送皿5と接続されている。
すなわち、重量計9は、ホッパ3内から搬送皿5に供給
5に供給されたガラス材料2の重量を計測し、この計測
値に基づいてコントローラ6が弁駆動源7を作動して弁
6を下動し、弁6が排出4を閉じてガラス材料2の搬送
皿5への供給を停止できるようになっている。
【0009】上記搬送皿5は、図において左右方向に移
動可能および上下方向に回動可能に設けられ、図示しな
い搬送皿駆動源により排出口4と下型10の上方との間
で往復動されるとともに、下型10の上方で反転し搬送
皿5内のガラス材料2を下型10の成型面上に供給でき
るようになっている。
動可能および上下方向に回動可能に設けられ、図示しな
い搬送皿駆動源により排出口4と下型10の上方との間
で往復動されるとともに、下型10の上方で反転し搬送
皿5内のガラス材料2を下型10の成型面上に供給でき
るようになっている。
【0010】下型10は、搬送皿5の横方向で上下動可
能に配置され、図示しない下型駆動源により上下動され
るようになっている。下型10の上部には、下型10の
成型面径と同寸法の内径を有する開口部を形成したガイ
ドリング11が成型面と開口部を一致させて外嵌挿入さ
れている。下型10の上方には、上型12が対向配置さ
れ、その中間には下型10の成型面上に載置したガラス
材料2を所定粘度に加熱するヒータ13が設けられてい
る。
能に配置され、図示しない下型駆動源により上下動され
るようになっている。下型10の上部には、下型10の
成型面径と同寸法の内径を有する開口部を形成したガイ
ドリング11が成型面と開口部を一致させて外嵌挿入さ
れている。下型10の上方には、上型12が対向配置さ
れ、その中間には下型10の成型面上に載置したガラス
材料2を所定粘度に加熱するヒータ13が設けられてい
る。
【0011】次に、本発明に係る光学素子の成形方法の
実施例1を説明する。本実施例では、外径2±0.01
mm,肉厚0.5±0.01mmで重量4.7±0.1
5mgのガラス光学素子(SK11)の成形を行った。
まず、ホッパ3内に、排出口4を弁6で閉塞した状態で
SK11(比重3g/cm3 )からなるガラス材料2を
繊維長L0.5mm,繊維径D0.1mmで重量約0.
01mgの短繊維(以下、ガラス短繊維2という、図2
参照)に予め予備加工して投入する。次に、弁駆動源7
により弁6を上動して排出口4を開放し、図3に示すよ
うにガラス短繊維2を搬送皿5に供給する。そして、搬
送皿2に供給したガラス短繊維2の総量の重量を重量計
9で計測し、所定重量のガラス短繊維2が供給された時
点でコントローラ8により弁駆動源7を作動して弁6を
下降させ排出口4を閉塞し、搬送皿5へのガラス短繊維
2の供給を停止する。この時、重量要求精度±0.15
mgに対して、ガラス繊維2の1本の重量が0.01m
gであるから、±15本分の誤差が許容されることにな
り、上記コントローラ8により重量要求精度内の供給が
十分達成できる。
実施例1を説明する。本実施例では、外径2±0.01
mm,肉厚0.5±0.01mmで重量4.7±0.1
5mgのガラス光学素子(SK11)の成形を行った。
まず、ホッパ3内に、排出口4を弁6で閉塞した状態で
SK11(比重3g/cm3 )からなるガラス材料2を
繊維長L0.5mm,繊維径D0.1mmで重量約0.
01mgの短繊維(以下、ガラス短繊維2という、図2
参照)に予め予備加工して投入する。次に、弁駆動源7
により弁6を上動して排出口4を開放し、図3に示すよ
うにガラス短繊維2を搬送皿5に供給する。そして、搬
送皿2に供給したガラス短繊維2の総量の重量を重量計
9で計測し、所定重量のガラス短繊維2が供給された時
点でコントローラ8により弁駆動源7を作動して弁6を
下降させ排出口4を閉塞し、搬送皿5へのガラス短繊維
2の供給を停止する。この時、重量要求精度±0.15
mgに対して、ガラス繊維2の1本の重量が0.01m
gであるから、±15本分の誤差が許容されることにな
り、上記コントローラ8により重量要求精度内の供給が
十分達成できる。
【0012】次に、搬送皿5を搬送皿駆動装置により下
型10の上方に移動して回動し、全てのガラス短繊維2
を下型10の成形面上に供給する(図4参照)。この
時、ガラス短繊維2は、ガイドリング11によって成形
面からこぼれることなく確実に成形面上に載置される。
続いて、下型10を下型駆動装置により上動させて、下
型10とともにガラス短繊維2をヒータ13内に移動
し、ガラス短繊維2を103 ポアズの粘度まで加熱溶融
して1個の溶融ガラス塊2aにする(図5参照)。この
時、ガラス短繊維2は、図6に示すように106 ポアズ
以上の粘度では表面同士のみで付着して融け合わなく不
均一になる。その後、下型10を上動し、上型12の成
形面に協働して溶融ガラス塊2aをプレスし、各成形面
形状を溶融ガラス塊2aに反転する(図7参照)。そし
て、図8に示すように下型10を下降しガラス光学素子
の成形を完了する。
型10の上方に移動して回動し、全てのガラス短繊維2
を下型10の成形面上に供給する(図4参照)。この
時、ガラス短繊維2は、ガイドリング11によって成形
面からこぼれることなく確実に成形面上に載置される。
続いて、下型10を下型駆動装置により上動させて、下
型10とともにガラス短繊維2をヒータ13内に移動
し、ガラス短繊維2を103 ポアズの粘度まで加熱溶融
して1個の溶融ガラス塊2aにする(図5参照)。この
時、ガラス短繊維2は、図6に示すように106 ポアズ
以上の粘度では表面同士のみで付着して融け合わなく不
均一になる。その後、下型10を上動し、上型12の成
形面に協働して溶融ガラス塊2aをプレスし、各成形面
形状を溶融ガラス塊2aに反転する(図7参照)。そし
て、図8に示すように下型10を下降しガラス光学素子
の成形を完了する。
【0013】本実施例によれば、成形に必要なガラス材
料2を、微小形態のガラス短繊維2で正確に重量計測
し、確実に下型10に供給できるので、上記外径、肉厚
の要求精度を満足するガラス光学素子を得ることができ
る。
料2を、微小形態のガラス短繊維2で正確に重量計測
し、確実に下型10に供給できるので、上記外径、肉厚
の要求精度を満足するガラス光学素子を得ることができ
る。
【0014】
【実施例2】本実施例では、外径±0.01mm,肉厚
0.25±0.01mmで重量約0.6mg±0.04
mgのガラス光学素子(SK11)の成形を行った。ガ
ラス材料(SK11)として、図9に示すように、成形
するガラス光学素子より十分に小さい概略直径D0.1
mmで重量約1.6×10-3mgの微小ガラス粉15を
用いた。そして、上記成形装置を用い実施例1と同様に
成形した。
0.25±0.01mmで重量約0.6mg±0.04
mgのガラス光学素子(SK11)の成形を行った。ガ
ラス材料(SK11)として、図9に示すように、成形
するガラス光学素子より十分に小さい概略直径D0.1
mmで重量約1.6×10-3mgの微小ガラス粉15を
用いた。そして、上記成形装置を用い実施例1と同様に
成形した。
【0015】本実施例では、ガラス光学素子の重量要求
精度±0.04mgに対して、微小ガラス粉15の1個
の重量が1.6×10-3mgであるから、±25個分の
誤差が許容されることになり、上記コントローラ8(図
1参照)により重量要求精度内の供給が十分達成でき
る。本実施例のように、微小ガラス粉15を用いること
により、より微量のガラス材料の供給と、より高精度の
重量管理が可能となり、極めて微小のガラス光学素子の
成形が可能となる。
精度±0.04mgに対して、微小ガラス粉15の1個
の重量が1.6×10-3mgであるから、±25個分の
誤差が許容されることになり、上記コントローラ8(図
1参照)により重量要求精度内の供給が十分達成でき
る。本実施例のように、微小ガラス粉15を用いること
により、より微量のガラス材料の供給と、より高精度の
重量管理が可能となり、極めて微小のガラス光学素子の
成形が可能となる。
【0016】以下に、本発明の実施例と従来技術との比
較データを参考までに表1に示す。
較データを参考までに表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】以上にように、本発明の光学素子の成形
方法によれば、成形型に供給するガラス材料の重量を安
定して極めて高精度に計量できるので、外径、肉厚等が
高精度な光学素子を成形できる。特に、微量のガラス材
料の供給が可能となるので、微小径の光学素子にあって
も脈理等の外観不良のない高精度な成形が可能となる。
方法によれば、成形型に供給するガラス材料の重量を安
定して極めて高精度に計量できるので、外径、肉厚等が
高精度な光学素子を成形できる。特に、微量のガラス材
料の供給が可能となるので、微小径の光学素子にあって
も脈理等の外観不良のない高精度な成形が可能となる。
【図1】本発明の実施例1に使用する成形装置を概略的
に示す断面図である。
に示す断面図である。
【図2】本発明の実施例1に使用するガラス短繊維の斜
視図である。
視図である。
【図3】ガラス材料を搬送皿に供給している状態の断面
図である。
図である。
【図4】ガラス材料を下型に供給している状態の断面図
である。
である。
【図5】ガラス材料を加熱溶融している状態の断面図で
ある。
ある。
【図6】ガラス素材の溶融過程の説明図である。
【図7】押圧成形時の断面図である。
【図8】光学素子の成形完了時の断面図である。
【図9】本発明の実施例2に使用するガラス材料の単体
の斜視図である。
の斜視図である。
1 成形装置 2 ガラス短繊維 3 ホッパ 4 排出口 5 搬送皿 6 弁 7 弁駆動源 8 コントローラ 9 重量計 10 下型 11 ガイドリング 12 上型 13 ヒータ 14 光学素子 15 微小ガラス粉
Claims (1)
- 【請求項1】 成形する光学素子より微小な形態のガラ
ス材料を成形型に所定重量供給し、このガラス材料を1
06 ポアズ以下の粘度に加熱溶融し、その後上記成形型
により押圧成形することを特徴とする光学素子の成形方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33756591A JPH05147952A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 光学素子の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33756591A JPH05147952A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 光学素子の成形方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05147952A true JPH05147952A (ja) | 1993-06-15 |
Family
ID=18309844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33756591A Withdrawn JPH05147952A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 光学素子の成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05147952A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010137999A (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Olympus Corp | 光学素子の製造方法及びその製造装置 |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP33756591A patent/JPH05147952A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010137999A (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Olympus Corp | 光学素子の製造方法及びその製造装置 |
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