專利名稱：具有與其一體化透鏡保持筒的模制玻璃透鏡及其生產(chǎn)設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用在光學設備中的模制玻璃透鏡，具體地涉及具有一體化的透鏡保持筒的模制小玻璃透鏡及其生產(chǎn)設備。
背景技術：
模制玻璃透鏡指的是通過利用模具來熱加工玻璃(即透鏡的基本材料)所生產(chǎn)出的玻璃透鏡。已知的是，在生產(chǎn)透鏡時除非高度精確地控制透鏡基本材料的體積，否則就不能精確地加工出透鏡的壁厚和表面形狀(facial form)，因而就比如焦距之類的透鏡性能而言就不能獲得透鏡滿意度。如果所生產(chǎn)的模制玻璃透鏡變得更小，那么透鏡基本材料的體積控制中所需的水平就變得更加嚴格。
然而，透鏡基本材料高度準確的體積控制增加了生產(chǎn)成本并且影響模制玻璃透鏡的產(chǎn)品價格和交貨期。
因此，已經(jīng)有人建議了各種方法，用于生產(chǎn)精確模制的玻璃透鏡同時將透鏡基本材料體積控制中所需的水平保持為很低。
例如，日本專利No.JP60-171230A建議了一種模制玻璃透鏡的生產(chǎn)設備，其中分開的滑動芯模安裝在一個由上模具元件和下模具元件構成的模具的整個側(cè)面圓周周圍，其方式為滑動芯模能向模具前進和從模具后退并且處于前進位置的模具和滑動芯模形成了熱加工空間；并且能進出該空間的滑動銷安裝在滑動芯模中以使得它們能進出該空間，用于吸收透鏡基本材料的體積波動。
此外，日本專利No.JP60-171232A建議了一種模制玻璃透鏡的生產(chǎn)設備，其中分開的滑動芯模安裝在一個由上模具元件和下模具元件構成的模具的整個側(cè)面圓周周圍，其方式為滑動芯模能向模具前進和從模具后退并且處于前進位置的模具和滑動芯模形成了熱加工空間；并且孔形成于滑動芯模中以使得流入孔中的透鏡基本材料的量相應于要被吸收的體積波動。
另外，日本專利No.P3161622描述了一種模制玻璃透鏡的生產(chǎn)設備，其中內(nèi)筒被布置在模具的上模具元件和下模具元件周圍；共同的外筒被布置在內(nèi)筒周圍；并且下模具元件的內(nèi)筒設有金屬框架，該金屬框架具有能被堵縫的柔性部分；以使得當上模具元件和下模具元件用于熱加工時，金屬框架的柔性部分能被彎曲和堵縫為與待模制的玻璃透鏡的圓周邊緣成整體，其中透鏡基本材料流入由彎曲的柔性部分所形成的槽部分之中的量相應于要被吸收的體積波動。
另外，日本專利No.P2694690建議了一種模制玻璃透鏡的生產(chǎn)設備，其中支撐筒被布置在模具的上模具元件和下模具元件周圍，其方式為上模具元件、下模具元件和支撐筒形成透鏡基本材料的熱加工空間，其中在上模具元件的圓周邊緣處形成斜切部分，以保證透鏡基本材料流入由斜切部分給熱加工空間增加的空間中的量相應于要被吸收的體積波動。
另外，日本專利No.JP2004-271782A建議了一種模制玻璃透鏡的生產(chǎn)設備，其中透鏡保持筒被布置在上模具元件和下模具元件周圍，以使得由上模具元件、下模具元件和透鏡保持筒所形成的空間能被用作熱加工空間；并且在透鏡保持筒的內(nèi)圓周面中形成有空隙部分以使得透鏡基本材料流入空隙部分的量相應于要被吸收的體積波動；或者透鏡保持筒由比如泡沫金屬之類的多孔金屬制成為具有很多孔隙，以使得透鏡基本材料流入由孔隙構成的空隙部分中的量相應于要被吸收的體積波動。
另外，日本專利No.JP2004-279879A建議了一種構造，其中用于保持透鏡的圓筒形保持器具有可變形的薄部，該薄部能通過從內(nèi)圓周側(cè)施加的壓力而變形；并且透鏡的圓周邊緣具有被保持為與已變形的可變形薄部壓力地相接觸的附加部。
上述常規(guī)方法具有以下問題。
JP60-171230A的方法中存在著的問題是相應于滑動銷的凹陷在模制玻璃透鏡的圓周邊緣處形成于側(cè)面，并且模制設備和模具由于很復雜從而導致成本很高。
JP60-171232A的方法中存在著的問題是與專利文獻1相反，由于模制玻璃透鏡的圓周邊緣處的側(cè)面具有由于多余玻璃所形成的凸起，保持玻璃透鏡的方法就受到限制。
在P3161622的方法中，如果槽部分的寬度約為0.5mm，那么透鏡基本材料流入槽部分就會遇到阻力，并且因此，適當?shù)膲毫妥饔迷谕哥R基本材料的模制面上，以模制出精確的玻璃透鏡。然而，如果槽部分的寬度大于這個值，過量的透鏡基本材料就很可能流入形成于透鏡基本材料周圍的槽部分，并且因此，作用在透鏡基本材料的模制面上的壓力就降低，不允許模制出精確的透鏡。因此，這種方法中存在的問題是能用這種方法生產(chǎn)出的透鏡尺寸被限制為小于一個定值。
在P2694690的方法中，在模制玻璃透鏡的圓周邊緣處，與支撐筒相接觸的面部可以是基準面，但是相應于斜切部分的那部分的形式響應于透鏡基本材料的多余量而變化。因此，除了所述面部之外的部分不能用作基準面，并且其中出現(xiàn)了問題保持模制玻璃透鏡的方法受到限制。
在JP2004-271782A的一種方法中，由于空隙部形成于透鏡保持筒的內(nèi)圓周面中，形成這個空隙部是很麻煩的，通常會增加所生產(chǎn)出的玻璃透鏡的成本。而且，利用多孔金屬來保持透鏡的方法具有這樣的問題材料很昂貴、強度很低并且難以焊接，而且需要另一種材料來保持氣密性。
在JP2004-279879A的方法中，由于必須要防止透鏡基本材料從形成于圓筒形保持器和模具之間的間隙中流出來，保持器的內(nèi)徑必須精確，因此就增加了加工成本。
本發(fā)明的目標是解決常規(guī)方法中存在的上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的第一個主題建議了一種具有與其成為一體的透鏡保持筒的模制玻璃透鏡，其包括透鏡保持筒以及在透鏡保持筒中適當?shù)啬Ｖ频牟Ａ哥R，所述透鏡保持筒具有形成于其中的足夠數(shù)量的通孔并且在模制過程中與模具一起形成熱加工空間，其中透鏡基本材料的多余部分流入所述通孔中。
本發(fā)明的第二個主題建議了一種用于利用模具熱加工透鏡基本材料來生產(chǎn)模制玻璃透鏡的設備，該透鏡具有與其成為一體的透鏡保持筒，其特征在于透鏡保持筒在模制過程中布置在上模具元件和下模具元件周圍，從而將由上模具元件、下模具元件和透鏡保持筒所形成的空間構造作為熱加工空間，以及在于在透鏡保持筒中形成有足夠數(shù)量的通孔。
在本發(fā)明的第一個和第二個主題中，透鏡基本材料在由上模具元件、下模具元件和透鏡保持筒所形成的熱加工空間中進行熱加工，以生產(chǎn)出模制玻璃透鏡。在此情況下，多余的透鏡基本材料流入形成于透鏡保持筒中的通孔，以便被吸收。
在如上所述那樣生產(chǎn)的模制玻璃透鏡中，由于透鏡保持筒整體地安裝在透鏡的圓周邊緣周圍，就不會像專利文獻2所述的方法那樣出現(xiàn)多余部分超出圓周邊緣的情況，并且透鏡能由透鏡保持筒精確地支撐在光學裝置中。
此外，由于用于吸收多余透鏡基本材料的裝置是形成于透鏡保持筒中的通孔，就能容易且高度精確地加工出透鏡，并且孔的直徑能被確定來充分地設置多余透鏡基本材料的流動阻力。因此，通過模制能生產(chǎn)出高度精確的玻璃透鏡。
本發(fā)明的第三個主題建議了一種具有與其成為一體的透鏡保持筒的模制玻璃透鏡，其包括在模制過程中與模具一起形成熱加工空間的透鏡保持筒以及在透鏡保持筒中適當?shù)啬Ｖ频牟Ａ哥R，其中透鏡基本材料的多余部分與所述透鏡保持筒的內(nèi)圓周面相接觸地膨脹。
本發(fā)明的第四個主題建議了一種用于利用模具熱加工透鏡基本材料來生產(chǎn)模制玻璃透鏡的設備，該透鏡具有與其成為一體的透鏡保持筒，其特征在于透鏡保持筒在模制過程中布置在上模具元件和下模具元件周圍，從而將由上模具元件、下模具元件和透鏡保持筒所形成的空間構造作為熱加工空間，以及在于至少在上模具元件或下模具元件的圓周邊緣處形成斜切部分，以便在模制過程中被保持為與透鏡保持筒的內(nèi)圓周面相接觸。
在本發(fā)明的第三個和第四個主題中，當在由上模具元件、下模具元件和透鏡保持筒所形成的熱加工空間中通過熱加工透鏡基本材料來模制玻璃透鏡時，多余的透鏡基本材料就與所述透鏡保持筒的內(nèi)圓周面相接觸地膨脹，以便被吸收。
在如上所述那樣生產(chǎn)的模制玻璃透鏡中，由于透鏡保持筒整體地安裝在透鏡的圓周邊緣周圍，就不會出現(xiàn)透鏡圓周邊緣的形式相應于透鏡基本材料的多余量而變化從而限制了如P2694690的方法所述的保持方法的情況。


圖1是剖面圖，其解釋性地示出用于本發(fā)明實施例1中的生產(chǎn)設備的部件。
圖2是剖面圖，其示出了一個在用于本發(fā)明實施例1中的生產(chǎn)設備中被模制的透鏡。
圖3是剖面圖，其示出了在本發(fā)明實施例1中模制的本發(fā)明的模制玻璃透鏡。
圖4是另一剖面圖，其示出了在本發(fā)明實施例1中模制的本發(fā)明的模制玻璃透鏡。
圖5是剖面圖，其解釋性地示出用于本發(fā)明實施例2中的生產(chǎn)設備的部件。
圖6是剖面圖，其示出了一個由用于本發(fā)明實施例2中的生產(chǎn)設備所模制的透鏡。
圖7是剖面圖，其示出了在本發(fā)明實施例2中模制的本發(fā)明的模制玻璃透鏡。
圖8是另一剖面圖，其示出了在本發(fā)明實施例2中模制的本發(fā)明的模制玻璃透鏡。
具體實施例方式
以下參照示出實施例的附圖詳細地解釋本發(fā)明。
以下參照圖1至4解釋本發(fā)明的實施例1。
圖1是剖面圖，其解釋性地示出用于生產(chǎn)本發(fā)明的模制玻璃透鏡的設備的部件。圖2是剖面圖，其示出了被模制的透鏡。圖3和圖4是剖面圖，其分別示出了本發(fā)明的模制玻璃透鏡。
在這些附圖中，標記1和2分別標識模具的上模具元件和下模具元件并且標記3標識圓筒形模具保持器，該保持器用于保持上模具元件1和下模具元件2的側(cè)面。標記4標識為下模具元件2安裝的墊片。墊片4在下模具元件2一側(cè)上形成切塊部分5，從而在下模具元件2周圍形成裝配槽6。標記7標識將要裝配到上模具元件1和下模具元件2末端周圍的透鏡保持筒，并且透鏡保持筒7裝配在裝配槽6中，以便被支撐。透鏡保持筒7具有形成于其中的通孔8。對于本實施例，可以沿著透鏡保持筒7的圓周以90度的間隔形成四個這樣的通孔8，或者通孔的數(shù)目也可以根據(jù)需要來確定。
在以上構造中，如圖2所示，由上模具元件1、下模具元件2和透鏡保持筒7所形成的空間用作熱加工空間，并且透鏡基本材料9被放置在這個空間中。加熱透鏡基本材料9并且通過熱加工來模制從而生產(chǎn)出預定的模制玻璃透鏡10。
由于熱加工是在由上模具元件1、下模具元件2和透鏡保持筒7所形成的空間中執(zhí)行，玻璃透鏡10一旦被模制就與透鏡保持筒7整體地固定。由于透鏡保持筒7被裝配在墊片4的裝配槽6中并且與下模具元件2保持預定的位置關系，就能將模制玻璃透鏡10精確地固定在透鏡保持筒7的預定位置。
在此情況下，透鏡基本材料9的多余部分11就流入通孔8以便被吸收，因此就不會不利地影響透鏡部分的模制。由于用于吸收透鏡基本材料9的多余部分11的裝置是如上所述形成于透鏡保持筒7中的通孔8，就能容易且高度精確地加工透鏡，并且由于通孔8的直徑能被確定為充分地設定多余透鏡基本材料9的流動阻力，就能模制出高度精確的玻璃透鏡。其中，圖3示出了透鏡基本材料9的多余部分11很大的情況，圖4示出了透鏡基本材料9的多余部分11很小的情況。
上述實施例中的具體尺寸例如如下所述[透鏡保持筒7]外徑——3mm，內(nèi)徑——2mm，高度——1.6mm，通孔直徑——0.6mm[模制玻璃透鏡10]中心部的厚度——1.2mm[透鏡基本材料9(球形)]直徑——1.8mm，體積——3.05mm3在以上構造中，通孔8的總體積為0.56mm3，并且由于能用來將多余的透鏡基本材料保持在通孔中而不會泄漏超出圓周的體積大約為80％，因此有效體積就是0.45mm3。
這相當于透鏡基本材料9的體積的15％。
因此，可以看出，形成于透鏡保持筒7中的四個通孔8能吸收透鏡基本材料9的15％的體積波動(5％的直徑波動)。如果通孔8的孔徑太大，模制過程中作用在模制面上的壓力就會降低。因此，直徑不能太大。希望直徑為1mm或更小，盡管這取決于模制溫度和模制面的曲率半徑。
以下參照圖5至8解釋本發(fā)明的實施例2。
圖5是剖面圖，其解釋性地示出用于生產(chǎn)本發(fā)明的模制玻璃透鏡的設備的部件。圖6是剖面圖，其示出了被模制的透鏡。圖7和圖8是剖面圖，其分別示出了本發(fā)明的模制玻璃透鏡。
在這些附圖中，標記101和102分別標識模具的上模具元件和下模具元件并且標記103標識圓筒形模具保持器，該保持器用于保持上模具元件101和下模具元件102的側(cè)面。標記104標識為下模具元件102安裝的墊片。墊片104在下模具元件102一側(cè)上形成切塊部分105，從而在下模具元件102周圍形成裝配槽106。標記107標識將要裝配到上模具元件101和下模具元件102末端周圍的透鏡保持筒，并且透鏡保持筒107裝配在裝配槽106中，以便被支撐。此外，上模具元件101和下模具元件102中的至少一個(在本實施例中兩者都如此)在圓周邊緣具有斜切部分108，以便在模制過程中被保持為與透鏡保持筒107的內(nèi)圓周面相接觸。
在以上構造中，如圖6所示，由上模具元件101、下模具元件102和透鏡保持筒107所形成的空間用作熱加工空間，并且透鏡基本材料109被放置在這個空間中，并且加熱透鏡基本材料109并且通過熱加工來模制從而生產(chǎn)出預定的模制玻璃透鏡110。
如對于實施例1的描述那樣，熱加工是在由上模具元件101、下模具元件102和透鏡保持筒107所形成的空間中執(zhí)行。因此，玻璃透鏡110一旦被模制就與透鏡保持筒107整體地固定。由于透鏡保持筒107被裝配在墊片104的裝配槽106中并且與下模具元件102呈預定位置關系地被支撐，因此就能將模制玻璃透鏡110精確地固定在透鏡保持筒107的預定位置。
在此情況下，透鏡基本材料109的多余部分111就能流入與形成于上模具元件101和下模具元件102的圓周邊緣處的斜切部分108相對應的空間，以便在模制過程中被保持為與透鏡保持筒107的內(nèi)圓周面相接觸。因此，多余部分111就與透鏡保持筒107的內(nèi)圓周面相接觸地膨脹，以便被吸收。其中，圖7示出了透鏡基本材料109的多余部分111很大的情況，圖8示出了透鏡基本材料109的多余部分111很小的情況。
上述實施例中的具體尺寸例如如下所述[斜切部分108]斜切尺寸——0.2mm斜切部分體積(一側(cè))——0.12mm3[模制玻璃透鏡110]中心部的厚度——1.2mm[透鏡基本材料109(球形)]直徑——1.8mm，體積——3.05mm3
在以上構造中，如果斜切部分108的有效體積相當于兩側(cè)斜切部分的80％，那么其就是0.19mm3，可以看出其能吸收透鏡基本材料109的6％的體積波動(2％的直徑波動)。
工業(yè)實用性本發(fā)明如上所述。因此，即使是在所生產(chǎn)出的具有透鏡保持筒的模制玻璃透鏡很小的情況下，也能降低透鏡基本材料體積控制中所需的水平。另外，本發(fā)明具有以下優(yōu)點并且在工業(yè)上高度地可應用。
1.能簡化模制設備的結構。
2.類似于普通透鏡，在光學裝置中，透鏡能在其外徑部分精確地進行支撐。
3.模制透鏡的尺寸并不受限。
4.能以低的成本生產(chǎn)透鏡。
權利要求
1.一種具有與其成為一體的透鏡保持筒的模制玻璃透鏡，包括所述透鏡保持筒以及在透鏡保持筒中適當?shù)啬Ｖ频牟Ａ哥R，所述透鏡保持筒具有形成于其中的足夠數(shù)量的通孔并且在模制過程中與模具一起形成熱加工空間，其中透鏡基本材料的多余部分已流入所述通孔中。
2.一種用于利用模具熱加工透鏡基本材料來生產(chǎn)模制玻璃透鏡的設備，該透鏡具有與其成為一體的透鏡保持筒，其特征在于將透鏡保持筒在模制過程中布置在上模具元件和下模具元件周圍，從而將由上模具元件、下模具元件和透鏡保持筒所形成的空間構造作為熱加工空間，以及在透鏡保持筒中形成足夠數(shù)量的通孔。
3.一種具有與其成為一體的透鏡保持筒的模制玻璃透鏡，其包括在模制過程中與模具一起形成熱加工空間的所述透鏡保持筒以及在透鏡保持筒中適當?shù)啬Ｖ频牟Ａ哥R，其中透鏡基本材料的多余部分與所述透鏡保持筒的內(nèi)圓周面相接觸地膨脹。
4.一種用于利用模具熱加工透鏡基本材料來生產(chǎn)模制玻璃透鏡的設備，該透鏡具有與其成為一體的透鏡保持筒，其特征在于將透鏡保持筒在模制過程中布置在上模具元件和下模具元件周圍，從而將由上模具元件、下模具元件和透鏡保持筒所形成的空間構造作為熱加工空間，以及至少在上模具元件或下模具元件的圓周邊緣處形成斜切部分，以便在模制過程中被保持為與透鏡保持筒的內(nèi)圓周面相接觸。
全文摘要
對于通過在模具中熱加工玻璃(即透鏡基本材料)所生產(chǎn)的玻璃透鏡，已經(jīng)建議了各種方法來生產(chǎn)精確地模制的玻璃透鏡同時將透鏡基本材料的體積控制所需的水平保持得很低。然而，還是沒有建議出令人滿意的方法。因此，本發(fā)明建議了一種具有與其成為一體的透鏡保持筒的模制玻璃透鏡，其包括透鏡保持筒以及在透鏡保持筒中適當?shù)啬Ｖ频牟Ａ哥R，所述透鏡保持筒具有形成于其中的足夠數(shù)量的通孔并且在模制過程中與模具一起形成熱加工空間，其中透鏡基本材料的多余部分流入所述通孔中，并且還建議了其生產(chǎn)設備。
文檔編號C03B11/08GK1824618SQ20061005143
公開日2006年8月30日 申請日期2006年2月24日 優(yōu)先權日2005年2月24日
發(fā)明者鹿野修司, 益島健守, 竹田英之, 手塚佳男 申請人:株式會社茉莉特斯