镜筒一体型透镜的制造方法转让专利

申请号 : CN201380010579.3

文献号 : CN104321678B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 小椋和幸

申请人 : 柯尼卡美能达株式会社

摘要 :

本发明涉及镜筒一体型透镜的制造方法,使用熔融玻璃滴下成形法,将玻璃成形体(50)一体地成形在材质由金属构成的镜筒(100)上,其中,从第二圆筒状开口部(102)一侧,将上模圆柱状模具(23)插入贯穿开口部,通过下模圆柱状模具(12)和上模圆柱状模具(23)对熔融玻璃滴(50)加压成形,以使熔融玻璃滴(50)与连接开口部(103)压接。

权利要求 :

1.一种镜筒一体型透镜的制造方法,使用熔融玻璃滴下成形法,将玻璃成形体一体地成形在材质由金属构成的镜筒上,其特征在于,所述熔融玻璃滴下成形法是,使用下模和上模,使熔融玻璃滴滴下到所述下模上之后,利用所述下模和所述上模加压而使所述熔融玻璃滴成形的方法,所述下模包括下模圆柱状模具,该下模圆柱状模具的上端面具有对所述熔融玻璃滴进行加压的光学面并朝向所述上模一侧延伸,所述上模包括上模圆柱状模具,该上模圆柱状模具与所述下模圆柱状模具相对,在下端面具有对所述熔融玻璃滴进行加压的光学面并朝向所述下模一侧延伸,所述镜筒包括沿轴向延伸的贯穿开口部,所述贯穿开口部具有:

第一圆筒状开口部,其位于所述下模一侧,在所述熔融玻璃滴成形时,将所述下模圆柱状模具插入其中;

第二圆筒状开口部,其位于所述上模一侧,在所述熔融玻璃滴的成形时,所述上模圆柱状模具相对于该第二圆筒状开口部的周围产生间隙地插入该第二圆筒状开口部,并且具有比所述第一圆筒状开口部的直径大的直径;

连接开口部,其连结所述第一圆筒状开口部和所述第二圆筒状开口部,该镜筒一体型透镜的制造方法包括:从所述贯穿开口部的所述第一圆筒状开口部一侧,将所述下模圆柱状模具插入所述贯穿开口部,以使所述下模圆柱状模具的上端部位于所述第一圆筒状开口部的轴向中途、且所述第一圆筒状开口部的所述连接开口部一侧的内周面的一部分露出的工序;

在由所述下模圆柱状模具的所述上端面和所述第一圆筒状开口部露出的开口面包围的区域中,使规定量的所述熔融玻璃滴从所述第二圆筒状开口部一侧滴下,并且该熔融玻璃滴不与所述连接开口部的露出的开口面接触,且以所述镜筒的所述第一圆筒状开口部的上端为起点借助表面张力成为大致球面形状的工序;

从所述第二圆筒状开口部一侧,将所述上模圆柱状模具插入所述贯穿开口部,以使所述熔融玻璃滴压接在所述连接开口部的方式,通过所述下模圆柱状模具和所述上模圆柱状模具对所述熔融玻璃滴加压成形的工序。

2.如权利要求1所述的镜筒一体型透镜的制造方法,其特征在于,

所述熔融玻璃滴的热膨胀系数和所述镜筒的热膨胀系数大致相同,热膨胀系数大致相同是指热膨胀系数之差为2×10-6以内的情况,在使所述熔融玻璃滴滴下的工序之后,在经过了所述熔融玻璃滴的温度和所述镜筒的温度成为大致相同的时间之后,进行利用所述下模圆柱状模具和所述上模圆柱状模具对所述熔融玻璃滴加压成形的工序。

3.如权利要求1或2所述的镜筒一体型透镜的制造方法,其特征在于,所述连接开口部具有锥面,该锥面连接所述第一圆筒状开口部和所述第二圆筒状开口部、且其内径随着从所述第一圆筒状开口部朝向所述第二圆筒状开口部而变大。

4.如权利要求1或2所述的镜筒一体型透镜的制造方法,其特征在于,所述连接开口部具有:

锥面,其与所述第一圆筒状开口部连接,内径随着从所述第一圆筒状开口部朝向所述第二圆筒状开口部而变大;

平坦面,连接所述锥面和所述第二圆筒状开口部,并沿半径方向扩展。

5.如权利要求1或2所述的镜筒一体型透镜的制造方法,其特征在于,所述第一圆筒状开口部在其上端部具有朝向半径方向内侧突出的凸部。

6.如权利要求5所述的镜筒一体型透镜的制造方法,其特征在于,所述连接开口部具有:与所述凸部连接且内径比所述第一圆筒状开口部的内径大的侧壁;连接所述侧壁和所述第二圆筒状开口部并沿半径方向扩展的平坦面。

7.如权利要求5所述的镜筒一体型透镜的制造方法,其特征在于,所述凸部在所述第一圆筒状开口部的内周面的整周范围内以环状设置,或者以规定的间隔间断地设置。

8.如权利要求6所述的镜筒一体型透镜的制造方法,其特征在于,所述凸部在所述第一圆筒状开口部的内周面的整周范围内以环状设置,或者以规定的间隔间断地设置。

说明书 :

镜筒一体型透镜的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及镜筒一体型透镜的制造方法。

背景技术

[0002] 在镜筒的内部一体地形成有玻璃成形体的光学部件被特开平03-265529号公报(专利文献1)及特开平08-75973号公报(专利文献2)公开。
[0003] 在任何的文献中都公开了如下制造方法,准备球状的透镜素材,在镜筒的内部将透镜素材加热到软化点以上的温度,为了成形而进行加压。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:(日本)特开平03-265529号公报
[0007] 专利文献2:(日本)特开平08-75973号公报

发明内容

[0008] 发明要解决的问题
[0009] 在上述光学部件的制造方法中,需要预先准备球状的透镜素材。在准备该透镜素材的工序中,具有准备作为光学部件的透镜的工序,从而需要高的制造技术和制造成本。
[0010] 另外,对于通过上述制造工序得到的球状的透镜素材,还需要配置在镜筒的内部的规定位置的工序和加热及形成工序。其结果,在制造过程中需要更多的工序。
[0011] 本发明是为解决上述课题而研发的,其目的是提供能够实现制造工序的缩短的镜筒一体型透镜的制造方法。
[0012] 在基于本发明的镜筒一体型透镜的制造方法中,使用熔融玻璃滴下成形法,将玻璃成形体一体地成形在材质由金属构成的镜筒上,其中,所述熔融玻璃滴下成形法是使用下模和上模,使熔融玻璃滴滴下到所述下模上之后,利用所述下模和所述上模加压所述熔融玻璃滴而是其成形的方法。
[0013] 所述下模包括下模圆柱状模具,该下模圆柱状模具的上端面具有对所述熔融玻璃滴进行加压的光学面并朝向所述上模一侧延伸,所述上模包括上模圆柱状模具,该上模圆柱状模具与所述下模圆柱状模具相对并在下端面具有对所述熔融玻璃滴进行加压的光学面且朝向所述下模一侧延伸。
[0014] 所述镜筒包括沿轴向延伸的贯穿开口部,所述贯穿开口部具有:第一圆筒状开口部,其位于所述下模一侧,在所述熔融玻璃滴成形时,将所述下模圆柱状模具插入;
[0015] 第二圆筒状开口部,其位于所述上模一侧,在所述熔融玻璃滴成形时,所述上模圆柱状模具相对于该第二圆筒状开口部的周围产生间隙地插入该第二圆筒状开口部,并且具有比所述第一圆筒状开口部的直径大的直径;连接开口部,其连结所述第一圆筒状开口部和所述第二圆筒状开口部。
[0016] 该镜筒一体型透镜的制造方法包括:从所述贯穿开口部的所述第一圆筒状开口部一侧,将所述下模圆柱状模具插入所述贯穿开口部,以使所述下模圆柱状模具的上端部位于所述第一圆筒状开口部的轴向中途、且所述第一圆筒状开口部的所述连接开口部一侧的内周面的一部分露出的工序;在由所述下模圆柱状模具的所述上端面和所述第一圆筒状开口部露出的开口面包围的区域中,使规定量的所述熔融玻璃滴从所述第二圆筒状开口部一侧滴下,使该熔融玻璃滴不与所述连接开口部的露出的开口面接触,且以所述镜筒的所述第一圆筒状开口部的上端为起点借助表面张力成为大致球面形状的工序;从所述第二圆筒状开口部一侧,将所述上模圆柱状模具插入所述贯穿开口部,以使所述熔融玻璃滴压接在所述连接开口部的方式,通过所述下模圆柱状模具和所述上模圆柱状模具加压所述熔融玻璃滴而是其成形的工序。
[0017] 发明的效果
[0018] 根据基于本发明的镜筒一体型透镜的制造方法,能够提供能够实现制造工序的缩短的镜筒一体型透镜的制造方法。

附图说明

[0019] 图1是实施方式1的镜筒一体型透镜的制造方法的流程图。
[0020] 图2是使用了实施方式1的镜筒一体型透镜的制造装置的制造流程的第一示意图。
[0021] 图3是使用了实施方式1的镜筒一体型透镜的制造装置的制造流程的第二示意图。
[0022] 图4是实施方式1所使用镜筒的俯视图。
[0023] 图5是实施方式1所使用镜筒的沿图4中的V-V线方向剖视图。
[0024] 图6是表示实施方式1的镜筒一体型透镜的制造方法中的滴下了熔融玻璃滴的状态的剖视图。
[0025] 图7是表示实施方式1的镜筒一体型透镜的制造方法中的熔融玻璃滴的加压状态的剖视图。
[0026] 图8是通过实施方式1的镜筒一体型透镜的制造方法制造的镜筒一体型透镜的剖视图。
[0027] 图9是表示熔融玻璃滴的滴下经过时间和熔融玻璃滴及镜筒的温度变化的关系的图。
[0028] 图10是实施方式2所使用镜筒的剖视图。
[0029] 图11是由图10中的XI包围的区域的放大剖视图。
[0030] 图12是表示实施方式2的镜筒一体型透镜的制造方法中的滴下了熔融玻璃滴的状态的剖视图。
[0031] 图13是表示实施方式2的镜筒一体型透镜的制造方法中的熔融玻璃滴的加压状态的剖视图。
[0032] 图14是通过实施方式2的镜筒一体型透镜的制造方法制造的镜筒一体型透镜的剖视图。
[0033] 图15是实施方式3所示的镜筒的剖视图。
[0034] 图16是由图15中的XVI包围的区域的放大剖视图。
[0035] 图17是表示实施方式3的镜筒一体型透镜的制造方法中的滴下熔融玻璃滴的状态的剖视图。
[0036] 图18是由图17中的XVII包围的区域的放大剖视图。
[0037] 图19是表示实施方式3的镜筒一体型透镜的制造方法中的熔融玻璃滴的加压状态的剖视图。
[0038] 图20是通过实施方式3的镜筒一体型透镜的制造方法制造的镜筒一体型透镜的剖视图。

具体实施方式

[0039] 以下,关于基于本发明的各实施方式,参照附图进行说明。在各实施方 式的说明中,提到个数、量等的情况下,除了特别说明的情况,本发明的范围不一定限定于该个数、量等。在实施方式的说明中,对于同一部件、相当部件,标注相同的附图标记,并省略重复的说明。
[0040] (实施方式1)
[0041] 以下,参照图1~图3说明本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法。图1是本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法的流程图,图2及图3是使用了镜筒一体型透镜的制造装置的制造流程的示意图,图2表示向下模滴下熔融玻璃滴的工序(S104)中的状态,图3表示通过下模和上模对滴下的熔融玻璃滴进行加压的工序(S106)中的状态。
[0042] (镜筒一体型透镜的制造装置)
[0043] 图2、图3所示的玻璃成形体的制造装置作为用于加压熔融玻璃滴50的成形模具,具有下模10和上模20。
[0044] 上模20具有基材22,在该基材22上,包含与设置在下述下模10上的下模圆柱状模具12相对且朝向下模10一侧延伸的上模圆柱状模具23。在该上模圆柱状模具23的下端面形成有对熔融玻璃滴50加压的光学面(凹面)23a。上模圆柱状模具23的直径是约1.5mm~约4mm左右。
[0045] 基材22的材质能够作为对熔融玻璃滴50加压成形的成形模具的材质从公知的材质中根据条件适当选择使用。作为优选的能够使用的材质,可以列举例如各种耐热合金(不锈钢等)、以碳化钨为主成分的超硬材料、各种陶瓷(碳化硅、氮化硅等)、含碳的复合材料等。
[0046] 下模10具有基材11,在该基材11上,包括与上模圆柱状模具23相对且朝向上模20一侧延伸的下模圆柱状模具12。在该下模圆柱状模具12的上端面上形成有对熔融玻璃滴50加压的光学面(凹面)12a。下模圆柱状模具12的直径是约1mm~约3mm左右。
[0047] 下模10的基材11的材质从与上模20的基材22同样的材质中适当选择使用即可。下模10的基材11的材质和上模20的基材22的材质可以相同,也可以不同。
[0048] 下模10和上模20能够通过未图示的加热构件分别被加热到规定温度。加热构件能够适当选择使用公知的加热构件。可以列举例如被埋入下模10或上模20的内部来使用的筒式加热器、与外侧接触使用的片状的加热器、红外线加热装置、高频感应加热装置等。更优选能够分别独立地控制下模 10和上模20的温度地构成。
[0049] 下模10构成为通过未图示的驱动构件,在用于承接熔融玻璃滴50的位置(滴下位置P1)和与上模20相对地进行加压成形的位置(加压位置P2)之间,能够沿引导部65移动(图2、图3中的箭头S方向)。
[0050] 上模20构成为,通过未图示的驱动构件能够沿对熔融玻璃滴50加压的方向(图2、图3中的上下方向(箭头F方向))移动。此外,这里,举例说明仅上模20沿加压方向移动的情况,但不限于此,也可以采用下模10沿加压方向移动的结构,也可以采用下模10和上模20双方沿加压方向移动的结构。
[0051] 另外,在滴下位置P1的上方配置有用于滴下熔融玻璃滴50的滴下嘴63。滴下嘴63构成为,被连接在存储熔融玻璃61的熔融槽62的底部,并通过未图示的加热构件被加热,由此熔融玻璃滴50从前端部滴下。
[0052] (镜筒100)
[0053] 以下,参照图4及图5说明本实施方式中使用的镜筒100的构造。图4是本实施方式所使用的镜筒100的俯视图,图5是本实施方式所使用的镜筒100的沿图4中的V-V线方向剖视图。
[0054] 该镜筒100具有圆筒形状,包含沿轴A方向延伸的贯穿开口部110。高度为约3mm~约5mm左右,外径直径为约3mm~约6mm左右。
[0055] 贯穿开口部110具有第一圆筒状开口部101、第二圆筒状开口部102和连接开口部103。第一圆筒状开口部101位于下模10一侧,在熔融玻璃滴50成形时,将下模圆柱状模具12插入第一圆筒状开口部101。第二圆筒状开口部102位于上模20一侧,在熔融玻璃滴50成形时,以相对于上模圆柱状模具23的周围产生间隙的方式,将上模圆柱状模具23插入,其具有比第一圆筒状开口部101的直径(内径。图4的φD1)大的直径(内径。图4的φD2)。连接开口部103连结第一圆筒状开口部101和第二圆筒状开口部102。
[0056] 在本实施方式中,作为连接开口部103,形成有直径(内径)随着从第一圆筒状开口部101朝向第二圆筒状开口部102变大的锥面。
[0057] 在本实施方式中,关于第一圆筒状开口部101、第二圆筒状开口部102及连接开口部103的沿轴向的长度,第一圆筒状开口部101为约1.0mm左右,第二圆筒状开口部102为约2.5mm左右,连接开口部103为约0.5mm 左右。
[0058] 作为镜筒100所使用的材料,能够使用与基材11及基材22相同的材料。作为优选的材料,可以列举具有与熔融玻璃滴50的热膨胀系数(约11.3×10-6)近似的热膨胀系数的材料。使用例如奥氏体类不锈钢(例如,SUS430(热膨胀系数:10.4×10-6))、铁素体类不锈钢(例如,下村特殊精工株式会社制造品名SF20T(热膨胀系数:11.0×10-6))即可。
[0059] (镜筒一体型透镜的制造方法)
[0060] 以下,根据图1所示的流程图,另外,适当地参照图6至图9说明镜筒一体型透镜的制造方法。图6是表示本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法中的滴下熔融玻璃滴的状态的剖视图,图7是表示本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法中的熔融玻璃滴的加压状态的剖视图,图8是通过本实施方式1的镜筒一体型透镜的制造方法制造的镜筒一体型透镜的剖视图,图9是熔融玻璃滴的滴下经过时间和熔融玻璃滴、镜筒的温度变化之间的关系的图。
[0061] 首先,如图6所示,向下模10上供给镜筒100(工序S101)。在将镜筒100载置在下模10上的状态下,将下模圆柱状模具12插入贯穿开口部110。在将下模圆柱状模具12插入贯穿开口部110的状态下,下模圆柱状模具12的上端部位于镜筒100的第一圆筒状开口部101的轴向的大致中间位置,第一圆筒状开口部101的连接开口部103一侧的内周面的一部分露出。然后,利用来自预先被控制成规定温度的下模10的传热,将镜筒100加热到规定温度(工序S102)。此外,为了防止下模圆柱状模具12和第一圆筒状开口部101之间产生的间隙导致轴偏差,也可以设置用于进行镜筒100相对于下模圆柱状模具12的定位的引导部件。
[0062] 规定温度适当选择通过压成形能够在玻璃成形体上形成良好的转印面(光学面)的温度即可。下模10、上模20及镜筒100的温度过低时,玻璃成形体容易产生大的褶皱,另外,存在转印面的形状精度恶化的情况。相反地,温度过度升高到必要温度以上时,容易在下模10、上模20及镜筒100三者与玻璃成形体之间发生熔融,而使寿命变短。
[0063] 实际上,因玻璃的种类、形状、大小和下模10、上模20及镜筒100的材质、大小等各种条件,合理的温度不同,从而优选通过实验求出合理的温度。通常,设所使用的玻璃的玻璃转变温度为Tg时,优选设定成Tg-100℃ 至Tg+100℃左右的温度。下模10、上模20及镜筒100的加热温度可以相同,也可以不同。
[0064] 然后,使下模10及镜筒100向滴下位置P1移动(工序S103),从滴下嘴63滴下熔融玻璃滴50(工序S104)(参照图2)。熔融玻璃滴50的滴下是通过将与存储熔融玻璃61的熔融槽62连接的滴下嘴63加热到规定温度来进行的。将滴下嘴63加热到规定温度时,存储在熔融槽62中的熔融玻璃61因自重被供给到滴下嘴63的前端部,因表面张力以液滴状滞留。滞留在滴下嘴63的前端部处的熔融玻璃成为一定的质量时,因重力从滴下嘴63自然分离,成为熔融玻璃滴50而向下方掉落。
[0065] 从滴下嘴63滴下的熔融玻璃滴50的质量能够通过滴下嘴63的前端部的外径等来调整,根据玻璃的种类等,能够滴下0.1g~2g左右的熔融玻璃滴。另外,将设置有直径1mm~4mm左右的细孔的、使熔融玻璃滴微小化的部件设置在滴下嘴63和下模11之间,由此,能够使1mg~200mg的熔融玻璃滴滴下。
[0066] 如图6所示,在本实施方式中,规定量的熔融玻璃滴50从第二圆筒状开口部102一侧滴下。滴下的熔融玻璃滴50是在由下模圆柱状模具12的上端面和第一圆筒状开口部101的露出的内周面包围的区域中,不与连接开口部103的内周面接触地、且以镜筒100的第一圆筒状开口部101的上端(第一圆筒状开口部101和连接开口部103的边界线即内周圆)为起点借助表面张力成为大致球面形状。
[0067] 像这样,为使滴下的熔融玻璃滴50以第一圆筒状开口部101的上端为起点借助表面张力成为大致球面形状,作为连接开口部103形成有直径(内径)随着从第一圆筒状开口部101趋向第二圆筒状开口部102变大的锥面。另外,通过设置连接开口部103,能够容易地以第一圆筒状开口部101的上端为起点得到与镜筒100同轴的球面形状。
[0068] 如上所述,滴下的熔融玻璃滴50以镜筒100的第一圆筒状开口部101的上端为起点借助表面张力成为大致球面形状,由此,利用下模10和上模20对熔融玻璃滴50加压成形时,球面形状的熔融玻璃滴50被挤压,如图7所示,被按压展开并压接到连接开口部103的部分。其结果,与没有连接开口部的情况相比,能够更容易地施加加压力,并且与熔融玻璃滴粘接并压接,从而粘接强度提高。
[0069] 另外,滴下的熔融玻璃滴50以第一圆筒状开口部101的上端为起点借助表面张力成为大致球面形状,由此,滴下的熔融玻璃滴50不与镜筒接触的表面积变大,能够防止与镜筒接触而引起的熔融玻璃滴50的温度降低及随之发生的固化。其结果,在确保了高的温度及流动性的状态下被加压并被按压展开到连接开口部103,从而能够得到高的粘接强度。
[0070] 此外,锥面的角度没有特别限制。另外,连接开口部103不一定必须采用如本实施方式这样地,直径(内径)随着从第一圆筒状开口部101朝向第二圆筒状开口部102的方向成为变大的锥面,也可以采用连接第一圆筒状开口部101和第二圆筒状开口部102的沿半径方向扩展的平坦面。
[0071] 能够使用的玻璃的种类没有特别限制,能够根据用途选择使用公知的玻璃。可以列举例如硼硅盐玻璃、硅酸盐玻璃、磷酸玻璃、镧类玻璃等的光学玻璃。玻璃的热膨胀系数如上所述地为约11.3×10-6左右,但不限于此,9~13×10-6左右即可。
[0072] 然后,使下模10向加压位置P2移动(工序S105),如图7所示,使上模20向下方移动,从镜筒100的第二圆筒状开口部102一侧,将上模圆柱状模具23插入贯穿开口部110,通过下模10的下模圆柱状模具12和上模20的上模圆柱状模具23对熔融玻璃滴50加压成形,以使熔融玻璃滴50压接在连接开口部103(工序S106)。
[0073] 这里,在本实施方式中,如上所述,熔融玻璃滴50的热膨胀系数和镜筒100的热膨胀系数大致相同。此外,热膨胀系数大致相同是指热膨胀系数之差为2×10-6以内的情况。
[0074] 因此,通过下模圆柱状模具12和上模圆柱状模具23对熔融玻璃滴50进行加压成形的工序是在使熔融玻璃滴50滴下的工序之后,经过了熔融玻璃滴50的温度和镜筒100的温度成为大致相同的时间之后进行的。
[0075] 如图9所示,在熔融玻璃滴50刚滴下之后,熔融玻璃滴50的玻璃温度GT和镜筒100的镜筒温度MT之差(TD1)大。玻璃温度GT和镜筒100的镜筒温度MT之差成为几百℃。在保持该温度差的状态下,通过下模圆柱状模具12和上模圆柱状模具23对熔融玻璃滴50加压成形的情况下,在滴下的熔融玻璃滴冷却的过程中,在熔融玻璃滴50和镜筒100之间容易产生间隙,有时熔融玻璃滴50和镜筒100之间不能获得高的接合强度。
[0076] 如图9所示,从熔融玻璃滴50滴下经过一定时间之后,熔融玻璃滴50 的玻璃温度GT从刚滴到下模圆柱状模具12之后急剧变低(向下模圆柱状模具12及镜筒100的热转移)。另一方面,镜筒100的温度上升(来自熔融玻璃滴50的热转移)。
[0077] 在该玻璃温度GT及镜筒100成为适当(大致相同温度:在图9中,TD2所示的程度的温度差)的状态下,通过下模圆柱状模具12和上模圆柱状模具23对熔融玻璃滴50加压成形。由此,熔融玻璃滴50和镜筒100具有大致相同的热膨胀系数,从而通过加压成形在熔融玻璃滴50被冷却的过程中也以相同的比例收缩。
[0078] 其结果,在熔融玻璃滴50和镜筒100的接合面之间,其接合面不分离,在熔融玻璃滴50和镜筒100之间能够得到高的接合强度。
[0079] 在本实施方式中,图9所示的从滴下到加压开始的时间为约3秒~4秒,从加压(加压成形)开始到加压完成的时间为约2秒~3秒。
[0080] 熔融玻璃滴50(加压成形后,玻璃成形体50)被冷却到规定的温度时,使上模20向上方移动并解除加压。根据玻璃的种类、玻璃成形体50的大小和形状、必要的精度等,通常,优选冷却到玻璃的Tg附近的温度之后解除加压。
[0081] 用于对熔融玻璃滴50加压而施加的载荷可以始终恒定,也可以随时间变化。施加的载荷的大小根据要制造的玻璃成形体的尺寸等适当设定即可。另外,使上模20上下移动的驱动构件没有特别限制,能够适当选择使用气缸、液压缸、使用了伺服电机的电动缸等的公知的驱动机构。
[0082] 然后,使上模20向上方移动而退避,回收图8所示的镜筒一体型透镜150(工序S107),镜筒一体型透镜150的制造完成。然后,接着进行镜筒一体型透镜150的制造的情况下,再次向下模10上供给镜筒100(工序S101),反复进行之后的工序即可。
[0083] 以上,根据本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法,能够同时进行对于熔融玻璃滴的透镜光学面的成形工序和透镜向镜筒的一体化工序。由此,能够提供能够实现制造工序缩短的镜筒一体型透镜的制造方法。
[0084] 另外,滴下的熔融玻璃滴50以不与连接开口部103的开口面接触、且以镜筒100的第一圆筒状开口部101的上端(第一圆筒状开口部101和连接开口部103的边界线即内周圆)为起点借助表面张力成为大致球面形状的方式滴下,由此,容易对滴下的熔融玻璃滴50加压,能够在被加压的熔融玻 璃滴和连接开口部103之间得到高的接合强度。
[0085] 而且,在熔融玻璃滴及镜筒的材料的选择中,加入热膨胀系数的观点,并且调节加压工序中的从滴下到加压开始的时间、及从加压开始到加压完成的时间,由此,能够在熔融玻璃滴和镜筒之间得到高的接合强度。
[0086] (实施方式2)
[0087] 以下,参照图10~图14说明本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法。此外,在本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法中,其特征在于镜筒的形状,镜筒一体型透镜的制造装置及制造方法与上述实施方式1相同。因此,这里,关于本实施方式的镜筒200的构造进行详细说明。
[0088] 图10是本实施方式所使用的镜筒200的剖视图,图11是由图10中的XI包围的区域的放大剖视图,图12是表示本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法中的滴下熔融玻璃滴的状态的剖视图,图13是表示本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法中的熔融玻璃滴的加压状态的剖视图,图14是通过本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法制造的镜筒一体型透镜250的剖视图。
[0089] (镜筒200)
[0090] 参照图10及图11说明本实施方式中使用的镜筒200的构造。此外,图10是与图4中的V-V线方向截面相当的图。
[0091] 该镜筒200具有圆筒形状,包含沿轴A方向延伸的贯穿开口部210。高度为约3mm~约5mm左右,外径直径为约3mm~约6mm左右。
[0092] 贯穿开口部210具有第一圆筒状开口部201、第二圆筒状开口部202和连接开口部203。第一圆筒状开口部201位于下模10一侧,在熔融玻璃滴50的成形时,将下模圆柱状模具
12插入。第二圆筒状开口部202位于上模20一侧,在熔融玻璃滴50成形时,以相对于上模圆柱状模具23的周围产生间隙的方式,将上模圆柱状模具23插入,其具有比第一圆筒状开口部201的直径(内径)大的直径(内径)。连接开口部203连结第一圆筒状开口部201和第二圆筒状开口部202。
[0093] 参照图11,在本实施方式中,连接开口部203具有:锥面203a,与第一圆筒状开口部201连接,直径随着从第一圆筒状开口部201朝向第二圆筒状开口部202而变大;平坦面
203b,连接该锥面203a和第二圆筒状开口部202,并沿半径方向扩展。
[0094] 在本实施方式中,关于第一圆筒状开口部201、第二圆筒状开口部202及连接开口部203的沿轴向的长度,第一圆筒状开口部201为约1.0mm左右,第二圆筒状开口部202为约2.5mm左右,连接开口部203为约0.5mm左右。
[0095] 作为镜筒200所使用的材料能够使用与基材11及基材22相同的材料。作为优选的材料,可以列举具有与熔融玻璃滴50的热膨胀系数(11.3×10-6)近似的热膨胀系数的材料。例如,奥氏体类不锈钢(例如,SUS430(热膨胀系数:10.4×10-6)),使用铁素体类不锈钢(例如,下村特殊精工株式会社制造品名SF20T(热膨胀系数:11.0×10-6))即可。
[0096] 使用具有上述构造的镜筒200制造镜筒一体型透镜的情况下,如图12所示,与实施方式1的情况同样地,熔融玻璃滴50在由下模圆柱状模具12的上端面和第一圆筒状开口部201的露出的内周面包围的区域中,不与连接开口部203接触地、且以镜筒200的第一圆筒状开口部201的上端(第一圆筒状开口部201和连接开口部203的边界即内周圆)为起点借助表面张力成为大致球面形状。
[0097] 然后,如图13所示,在通过下模圆柱状模具12和上模圆柱状模具23对熔融玻璃滴50进行加压成形时,熔融玻璃滴50从锥面203a朝向平坦面203b被按压展开。
[0098] 像这样,通过在镜筒200上设置沿半径方向扩展的平坦面203b,由此,与连接开口部仅为锥面的情况相比,在通过下模圆柱状模具12和上模圆柱状模具23进行加压成形时,更容易对熔融玻璃滴50施加加压力。另外,与实施方式1同样地,熔融玻璃滴50的热膨胀系数和镜筒200的热膨胀系数大致相同,在熔融玻璃滴50的玻璃温度GT及镜筒100的温度成为合理(大致相同的温度)的状态下,通过下模圆柱状模具12和上模圆柱状模具23对熔融玻璃滴50加压成形。其结果,在后面的冷却工序中,在熔融玻璃滴50和镜筒200的接合面之间,其接合面不分离,能够在熔融玻璃滴50和镜筒100之间得到高的接合强度。
[0099] 然后,与实施方式1同样地,使上模20向上方移动并退避,回收图14所示的本实施方式的镜筒一体型透镜250。
[0100] 以上,根据本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法,与实施方式1同样地,能够同时进行对于熔融玻璃滴的透镜光学面的成形工序和透镜向镜筒 的一体化工序。由此,能够提供能够实现制造工序的缩短的镜筒一体型透镜的制造方法。
[0101] 另外,在熔融玻璃滴及镜筒的材料的选择中,加入热膨胀系数的观点,并且通过调节加压工序中的从滴下到加压开始的时间、及从加压开始到加压完成的时间,能够在熔融玻璃滴和镜筒之间得到高的接合强度。
[0102] 另外,通过在镜筒200上设置沿半径方向扩展的平坦面203b,能够在熔融玻璃滴50和镜筒200之间得到高的接合强度。
[0103] (实施方式3)
[0104] 以下,参照图15~图20说明本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法。此外,在本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法中,其特征在于镜筒的形状,镜筒一体型透镜的制造装置及制造方法与上述实施方式1相同。因此,这里,关于本实施方式的镜筒300的构造进行详细说明。
[0105] 图15是本实施方式所使用的镜筒300的剖视图,图16是由图15中的XVI包围的区域的放大剖视图,图17是表示本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法中的滴下熔融玻璃滴的状态的剖视图,图18是由图17中的XVIII包围的区域的放大剖视图,图19是表示本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法中的熔融玻璃滴的加压状态的剖视图,图20是通过本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法制造的镜筒一体型透镜350的剖视图。
[0106] (镜筒300)
[0107] 参照图15及图16说明本实施方式中使用的镜筒300的构造。此外,图15是与图4中的V-V线方向截面相当的图。
[0108] 该镜筒300具有圆筒形状,包含沿轴A方向延伸的贯穿开口部310。高度为约3mm~约5mm左右,外径直径为约3mm~约6mm左右。
[0109] 贯穿开口部310具有第一圆筒状开口部301、第二圆筒状开口部302和连接开口部303。第一圆筒状开口部301位于下模10一侧,在熔融玻璃滴50的成形时,将下模圆柱状模具
12插入。第二圆筒状开口部302位于上模20一侧,在熔融玻璃滴50成形时,以相对于上模圆柱状模具23的周围产生间隙的方式,将上模圆柱状模具23插入,其具有比第一圆筒状开口部301的直径(内径)大的直径(内径)。连接开口部303连结第一圆筒状开口部301和第二圆筒状开口部302。
[0110] 参照图16,在本实施方式中,在第一圆筒状开口部301中,在第一圆 筒状开口部301的靠连接开口部303一侧的端部设置有向半径方向内侧突出的凸部301a。该凸部301a可以在第一圆筒状开口部301的内周面的整周范围内以环状设置,也可以以规定的配置节距间断地设置。
[0111] 另外,作为连接开口部303具有:侧壁部303a,与凸部301a连接,直径(内径)比第一圆筒状开口部301大且比第二圆筒状开口部302小;平坦面303b,连接该侧壁部303a和第二圆筒状开口部302,并沿半径方向扩展。
[0112] 在本实施方式中,关于第一圆筒状开口部301、第二圆筒状开口部302及连接开口部303的沿轴向的长度,第一圆筒状开口部301为约1.0mm左右,第二圆筒状开口部302为约2.5mm左右,连接开口部303为约0.5mm左右。
[0113] 作为镜筒300所使用的材料能够使用与基材11及基材22相同的材料。作为优选的材料,可以列举具有与熔融玻璃滴50的热膨胀系数(11.3×10-6)近似的热膨胀系数的材料。使用例如奥氏体不锈钢(例如,SUS430(热膨胀系数:10.4×10-6))、铁素体不锈钢(例如,下村特殊精工株式会社制造品名SF20T(热膨胀系数:11.0×10-6))即可。
[0114] 使用具有上述构造的镜筒300制造镜筒一体型透镜的情况下,如图17所示,与实施方式1的情况同样地,熔融玻璃滴50在由下模圆柱状模具12的上端和第一圆筒状开口部301的露出的开口面包围的区域中,不与连接开口部303接触地、且以镜筒300的第一圆筒状开口部301的上端(突起部301a的连接开口部303侧的端部)为起点借助表面张力成为大致球面形状。
[0115] 然后,如图19所示,在通过下模圆柱状模具12和上模圆柱状模具23对熔融玻璃滴50进行加压成形时,熔融玻璃滴50朝向平坦面303b被按压展开。此时,设置在第一圆筒状开口部301上的凸部301a成为朝向熔融玻璃滴50的内部被吃入的状态。
[0116] 像这样,通过在镜筒300上设置沿半径方向扩展的平坦面303b,在通过下模圆柱状模具12和上模圆柱状模具23进行加压成形时,容易对熔融玻璃滴50施加加压力。另外,与实施方式1同样地,熔融玻璃滴50的热膨胀系数和镜筒200的热膨胀系数大致相同,在熔融玻璃滴50的玻璃温度GT及镜筒100成为合理(大致相同温度)的状态下,通过下模圆柱状模具12和上模圆柱状模具23对熔融玻璃滴50加压成形。其结果,在后面的冷却工序中,在熔融玻璃滴50和镜筒200的接合面之间,其接合面不分离,能够 在熔融玻璃滴50和镜筒100之间得到高的接合强度。
[0117] 而且,由于凸部301a朝向熔融玻璃滴50的内部被吃入,能够提高玻璃成形体50相对于镜筒300的拉拽屈服力。
[0118] 然后,与实施方式1同样地,使上模20向上方移动来退避,回收图20所示的本实施方式的镜筒一体型透镜350。
[0119] 以上,根据本实施方式的镜筒一体型透镜的制造方法,与实施方式1同样地,能够同时进行对于熔融玻璃滴的透镜光学面的成形工序和透镜向镜筒的一体化工序。由此,能够提供能够实现制造工序的缩短的镜筒一体型透镜的制造方法。
[0120] 另外,在熔融玻璃滴及镜筒的材料的选择中,加入热膨胀系数的观点,并且通过调节加压工序中的从滴下到加压开始的时间、及从加压开始到加压完成的时间,能够在熔融玻璃滴和镜筒之间得到高的接合强度。
[0121] 另外,通过在镜筒300上设置沿半径方向扩展的平坦面303b及设置在第一圆筒状开口部301的凸部301a,能够在熔融玻璃滴50和镜筒300之间得到高的接合强度。
[0122] 此外,在上述各实施方式中,关于分别使用熔融玻璃滴50的热膨胀系数和镜筒100、200、300的热膨胀系数大致相同的材料的情况进行了说明,但不限于此。例如,在镜筒-6
的热膨胀系数比熔融玻璃滴的热膨胀系数大的情况下(热膨胀系数之差超过2×10 的情况),在冷却工序中,由于镜筒的收缩率比玻璃成形体的收缩率大,所以通过调整两者的收缩率,能够得到镜筒压缩玻璃成形体的周围的构造。
[0123] 另外,在镜筒的热膨胀系数比熔融玻璃滴的热膨胀系数小的情况下(热膨胀系数之差超过2×10-6的情况),通过调整两者的收缩率,能够实现镜筒一体型透镜的制造。收缩根据热膨胀系数×温度差决定,从而只要适当选择并调整上模的加压成形时刻的熔融玻璃滴的温度和镜筒的温度之间的关系,就能够使冷却完成时的玻璃成形体和镜筒之间的间隙尽可能地最小。
[0124] 通过上述镜筒一体型透镜的制造方法制造的镜筒一体型透镜能够作为数码相机等的摄像透镜、DVD等的光拾取透镜、光通信用的耦合透镜等的各种光学元件使用。
[0125] 这里公开的实施方式的全部方面都是例示性的,不应认为是限制性的结构。本发明的范围不根据上述说明而根据权利要求书公开,包括与权利要求 书同等的意思及范围内的全部变更。
[0126] 附图标记的说明
[0127] 10下模,11、22基材,12下模圆柱状模具,20上模,23上模圆柱状模具,50熔融玻璃滴(玻璃成形体),61熔融玻璃,62熔融槽,63滴下嘴,65引导部,100、200、300镜筒,101、201、301第一圆筒状开口部,102、202、302第二圆筒状开口部,103、203、303连接开口部,110、
210、310贯穿开口部,150、250、350镜筒一体型透镜,203a锥面,203b、303b平坦面,301a凸部,303a侧壁部。