透镜用铸型的制造方法

专利名称：透镜用铸型的制造方法
技术领域：
本发明涉及利用热垂下成形法的透镜用铸型的制造方法。
背景技术：
作为眼镜透镜用玻璃模具(glass mold)的成形方法，采用如下方法，即，使用通过 机械的磨削研磨法、机械的磨削法、放电加工等的电加工法制成的耐热性母型，使玻璃坯料 接触于该母型并加热软化，对母型的面形状进行转印的方法等的，按要获得的面形状的每 一个使用磨削程序，对具有对应的面形状的母型进行成形的方法。近年来，对通过引入轴对称的非球面透镜设计而获得了厚度薄轻量化的多焦点眼 镜透镜的需求不断增大。作为用于获得这样的复杂的形状的透镜的模具的成形法，提出了 热垂下成形法(例如参照日本特开平6-130333号公报和日本特开平4-275930号公报，将 其全部的记述在这里特别作为公开而引用)。热垂下成形法是如下成形法，即，将玻璃材料载置在模上，加热到其软化点以上的 温度而使玻璃材料软化，并且使其与模密接，由此将模形状转印到玻璃材料的上表面而获 得具有所希望的面形状的成形品。玻璃材料的加热能够在成批式加热炉或连续式加热炉中 进行，但从生产性的方面出发，连续式加热炉被广泛地应用。根据连续式加热炉，当将加热对象物搬送到炉内时，通过在搬送方向上以具有规 定的温度分布的方式对炉内进行温度控制，从而能够在炉内连续地进行升温过程、高温保 持过程、降温过程等一连串的处理。可是，由于连续式加热炉如上述那样，在搬送方向上具 有温度分布，所以在加热对象物的面内各部分中，变形量容易变得不均勻。例如在具有从入 口朝向出口变为高温那样的温度分布的连续式加热炉内，在利用热垂下成形法对玻璃材料 进行成形的情况下，玻璃材料是越前方越早变为高温，变形量变大。当像这样根据玻璃材 料的位置而变形量不同时，由于根据玻璃材料下表面的位置与成形模成形面密接的定时较 大地相异，所以产生眼镜校正所不需要的散光(astigmatism)，或与设计值的误差变为非对 称，眼镜的佩戴使用感下降。相对于此，日本特开昭63-306390号公报、其全部记述在这里特别作为公开而引 用，其中，提出了在连续式加热炉内对陶瓷制品进行烧成、金属喷镀、硬钎焊等时，通过使加 热对象物在炉内旋转，能够使加热的均勻性提高。可是，在利用热垂下成形法的玻璃材料的 成形中，当使软化途中的玻璃材料较大地旋转时，有成形精度下降的担忧。

发明内容
因此本发明的目的在于提供一种眼镜透镜用铸型，其通过使用了连续式加热炉的热垂下成形法，能够成形具有优越的佩戴使用感的眼镜透镜。本发明者们为了实现上述目标，经过锐意研究的结果，获得以下见解。在多焦点眼镜透镜中，具有屈光度(dioptric power)从上部向下部连续地变化 的渐进面的渐进屈光度透镜(progressive dioptric powerlenses)，作为远近两用透镜而 被广泛地使用。在上述渐进面中，在近用部中曲率大(曲线深)，在远用部中曲率小(曲线 浅)。因此，用于形成渐进面的模具的成形面，也在近用部成形部中曲率大，在远用部成形部 中曲率变小。进而，在用于通过热垂下成形法对上述模具成形面进行成形的成形模的成形 面中，也在与模具成形面的近用部成形部对应的部分中曲率大，在与远用部成形部对应的 部分中曲率变小。因此本发明者们新发现，利用该形状的特征和连续式加热炉中的加热的不均勻 性，在连续式加热炉内的朝向成形模搬送方向而温度上升的区域中，通过以近用部成形部 相当侧变为前方、远用部成形部相当侧变为后方的方式搬送成形模(在成形面上配置有玻 璃材料)，从而对加热软化导致的变形进行控制，能够容易地形成模具成形面。这是因为，在 通过热垂下成形法形成渐进面的情况下，由于近用部成形侧的变形量大，远用部成形侧的 变形量小，所以为了使近用部成形部相当侧较大地变形，通过将其向高温侧配置，能够利用 炉内的温度分布而控制变形量。本发明基于以上见解而完成。一种制造方法，是透镜用铸型的制造方法，该透镜用铸型将在成形面上配置了被 成形玻璃材料的成形模导入连续式加热炉内，一边在该炉内搬送一边施加加热处理，由此 将上述被成形玻璃材料的上表面成形为用于形成包含渐进面的成形面形状，其中，包含以包含具有朝向成形模搬送方向而温度上升的温度分布的升温区域的方式，对上 述连续式加热炉进行温度控制；作为上述成形模，使用在成形面上具有曲率分布的成形模；以及以通过与成形模的搬送方向正交、并且通过成形面的几何中心的假想直线而被二 分的搬送方向侧的部分中，包含在成形面上曲率成为最大的部分的方式，在上述升温区域 中搬送成形模。


图1表示热垂下成形法的说明图。图2表示法线方向上实质上等厚的玻璃的一个例子(剖面图)。图3中表示成形模成形面上的相当于远用部测定基准点的位置和相当于近用部 测定基准点的位置的配置例。图4是升温区域中的成形模的搬送方向决定方法的说明图。图5是升温区域中的成形模的搬送方向决定方法的说明图。图6是升温区域中的成形模的搬送方向决定方法的说明图。图7是升温区域中的成形模的搬送方向决定方法的说明图。图8是升温区域中的成形模的搬送方向决定方法的说明图。图9是升温区域中的成形模的搬送方向决定方法的说明图。图10是升温区域中的成形模的搬送方向决定方法的说明图。
图11是用于制造渐进屈光度透镜用铸型的玻璃材料的下表面和成形模成形面的 接触的说明图。图12表示连续式加热炉内的温度分布的确认中使用的传感器的布局。图13表示连续式加热炉内的温度分布的确认时的电炉内布局。图14表示连续式加热炉内的温度分布的确认结果(测温(中心部)偏差结果)。图15表示连续式加热炉内的温度分布的确认结果(行进方向和与行进方向正交 的方向的温度分布)。图16表示在实施例1中成形的玻璃材料的上表面形状的与设计值的形状误差。图17表示在比较例1中成形的玻璃材料的上表面形状的与设计值的形状误差。
具体实施例方式本发明涉及一种透镜用铸型的制造方法(以下，也称为“方式I”)，将在成形面 上配置了被成形玻璃材料的成形模向连续式加热炉内导入，一边在该炉内搬送一边施加加 热处理，由此将上述被成形玻璃材料的上表面成形为用于形成包含渐进面的面的成形面形 状。在方式I中，包含以包含具有温度朝向成形模搬送方向上升的温度分布的升温区域的 方式，对连续式加热炉进行温度控制；作为上述成形模，使用在成形面上具有曲率分布的成 形模；以及在上述升温区域中搬送成形模，使得在通过与成形模的搬送方向正交、并且通过 成形面的几何中心的假想直线而被二分的搬送方向侧的部分中，包含在成形面上曲率变为 最大的部分。通过方式I制造的铸型，能够是渐进屈光度透镜用铸型。渐进屈光度透镜指的是， 具有远用部和近用部，并且具有从远用部到近用部而屈光度渐进地变化的渐进面的透镜。 在渐进屈光度透镜中，有在凸面配置有渐进面的凸面(外表面)渐进屈光度透镜，在凹面配 置有渐进面的凹面(内表面)渐进屈光度透镜。凸面渐进屈光度透镜在凸面具有渐进面， 通过凸面的光学面表面形状而形成渐进屈光度。凹面屈光度透镜除了凹凸的不同之外也是 相同的。利用通过本发明制造的铸型而能够成形的渐进屈光度透镜，是上述任一种方式均 可。在本发明中，通过热垂下法制造透镜用铸型。图1表示热垂下成形法的说明图。通常，在热垂下成形法中，在以成为玻璃材料下表面中央部和成形模成形面离开 的状态的方式将被成形玻璃材料配置在成形模上的状态下(图1(a))实施加热处理。由此， 被成形玻璃材料的下表面通过自重而变形，与成形模成形面密接(图1(b))，成形模成形面 形状被转印到玻璃材料上表面，结果，能够将玻璃材料上表面成形为所希望形状。制造的铸 型能够作为用于通过浇铸聚合法制造塑料透镜的成形模的上半模或下半模而使用。更具体 地，以通过热垂下成形法成形的玻璃材料上表面配置在成形模内部的方式，通过垫片等将 上半模和下半模组合而组装成形模，通过向该成形模的型腔注入塑料透镜原料液进行聚合 反应，从而能够获得具有渐进面的透镜。在渐进面中，在近用部中曲率变为最大(曲率半径最小)，在远用部中曲率变为最 小(曲率半径最大)。因此，在上述铸型的成形面(在浇铸聚合时配置在成形模的型腔内部 的面)中，在近用部成形部中曲率变为最大，在远用部成形部中曲率变为最小。而且，在用于制造上述铸型的热垂下成形法用成形模的成形面中，在近用部成形部相当部(用于将玻 璃材料上表面成形为近用部成形部的部分)中曲率变为最大，在近用部成形部相当部(用 于将玻璃材料上表面成形为远用部成形部的部分)中曲率变为最小。即，上述成形模在成 形面上具有曲率分布，在成形面上的至少一部分中，具有在任意的2点不同的曲率。为了使 曲率像这样在面内不同的成形模成形面与被成形玻璃材料的下表面密接，使应该与近用部 成形部相当部密接的部分较大地变形，使应该与远用部成形部相当部密接的部分的变形较 小。因此在方式I中，以包含具有朝向成形模搬送方向而温度上升的分度分布的升温 区域的方式对连续式加热炉进行温度控制，并且在上述升温区域中搬送成形模，使得在通 过与成形模的搬送方向正交、并且通过成形面的几何中心的假想直线而被二分的搬送方向 侧的部分中，包含在成形面上曲率变为最大的部分，即为了与成形面密接而需要使其较大 地变形的部分。在上述日本特开昭63-306390号公报记载的方法中，作为向连续式加热炉 内的温度分布导致的加热的不均勻性的对策，以加热状态变得均勻的方式使加热对象物旋 转，相对于此，在方式I中利用连续式加热炉内的加热的不均勻性，意图地改变同一加热对 象物的加热变形量，由此能够使用连续式加热炉生产性良好地对渐进屈光度透镜用铸型进 行量产。作为方式I的一个方式，能够举出用于对作为包含渐进面的面，具有复曲面和渐 进面的复合面的透镜进行成形的透镜用铸型的制造方法(以下，也称为“方式II”)。艮口， 方式II涉及用于对具有复曲面和渐进面的复合面的透镜进行成形的透镜用铸型的制造方 法。方式II包含将在成形面上配置了被成形玻璃材料的成形模向连续式加热炉内 导入，一边在该炉内搬送一边施加加热处理，由此将上述被成形玻璃材料的上表面成形为 用于形成上述复合面的成形面形状，还包含作为上述成形模，使用具有成形面的成形模，该成形面在面内具有曲率分布，并 且，在通过几何中心的假想直线上，在从几何中心起距离大致相等的相向的位置具有2点 在该直线上曲率变为最大的点；作为上述连续式加热炉，使用包含在两侧面配置了热源的侧方加热区域的连续式 加热炉，并且对上述连续式加热炉进行温度控制，使得包含具有朝向成形模搬送方向而温 度上升的温度分布的升温区域；以成形模搬送方向与上述假想直线大致正交的方式，在上述侧方加热区域中搬送 成形模；以及以在通过与成形模的搬送方向正交的上述假想直线二分的搬送方向侧的部分中 包含在成形面上曲率变为最大的部分的方式，在上述升温区域中搬送成形模。近年来，正在开发具有屈光度从上部朝向下部连续地变化的渐进面和复曲面的复 合面的眼镜透镜。在上述眼镜透镜的渐进面中，如上所述，在近用部中曲率大(曲线深)，在 远用部中曲率小(曲线浅)。因此，用于形成渐进面的模具的成形面，也在近用部成形部中 曲率大，在远用部成形部中曲率变小。进而，在用于通过热垂下成形法对上述模具成形面进 行成形的成形模的成形面中，在与模具成形面的近用部成形部对应的部分中曲率大，在与 远用部成形部对应的部分中曲率变小。
另一方面，在上述眼镜透镜中，在复曲面中在主经线上的对称的位置，具有2点曲 率变为最大的点。在主经线上曲率变为最大的点中，曲线在主经线上变得最深。用于形成 这样的复曲面的模具的成形面，也在与主经线对应的轴上，在对称的位置具有2点曲率变 为最大的点。进而，在用于通过热垂下成形法对上述模具成形面进行成形的成形模的成形 面中，也与模具成形面同样地在与主经线对应的轴上，在对称的位置具有2点曲率变为最 大的点。即，在上述成形模成形面中，存在如下轴，该轴在将几何中心作为基准而对称的位 置具有2点曲率变为最大的点。关于渐进面形成用的成形模，如上述那样，本发明者们新发现，利用渐进面形成用 的成形模成形面的形状的特征和连续式加热炉中的加热的不均勻性，在连续式加热炉内的 朝向成形模搬送方向而温度上升的区域中，通过以近用部成形部相当侧变为前方、远用部 成形部相当侧变为后方的方式搬送成形模(在成形面上配置有玻璃材料)，能够控制加热 软化导致的变形，容易地形成模成形面。进而本发明者们新发现，利用复曲面形成用的成形模成形面的形状的特征，以对 应于上述主经线的轴与搬送方向大致正交的方式，使配置有被成形玻璃材料的成形模，通 过在两侧面配置有热源的连续式加热炉内，由此能够控制加热软化导致的变形，容易地形 成模具成形面。例如在具有从入口朝向出口而变为高温那样的温度分布的连续式加热炉 内，当将被成形玻璃材料配置在上述形状的成形面上要进行成形时，由于越是搬送方向侧 (高温侧)越早变形，根据玻璃材料下表面的位置而与成形模成形面密接的定时较大地不 同，所以有产生眼镜校正中不需要的散光，或与设计值的误差变为非对称，眼镜的佩戴使用 感下降的情况。相对于此，如果在连续式加热炉内设置在两侧面配置了热源的区域，在此基 础上以上述轴与搬送方向大致正交的方式将成形模搬送到该区域的话，能够左右均等地对 应该较大地变形的部分进行加热，能够使玻璃材料下表面与成形模成形面密接的定时在面 内各部中一致。方式II基于以上见解而完成。如上所述，方式II通过热垂下法制造具有复曲面和渐进面的复合面的眼镜透镜 用铸型。作为具有复曲面和渐进面的复合面的眼镜透镜，能够举出两面非球面型渐进屈光 度透镜。这样的眼镜透镜具有复合面，该复合面是包含复曲面(toric)的轴对称形状和包 含渐进要素的非对称性的形状的复合面。上述复合面是相对于通过主子午线的轴左右对 称，并且在子午线方向不是对称而是曲率不同的形状。例如两面非球面型渐进屈光度透镜 的凸面相对于通过几何中心的子午线是轴对称的形状，并且最远离子午线的位置的弧矢高 度(sagittal height)具有如下形状，即在子午线方向成为一方的曲率变大的形状，在相反 的方向成为曲率变小的非对称的形状。换句话说，相对于主子午线是左右对称，仅在主子午 线上的一方包含相当于近用屈光度的曲率大的形状。在方式II中，在具有用于形成上述复合面的成形面的成形模中，分别特别指定具 有轴对称性的曲率的最大方向、和没有对称性的最大曲率，对应于上述被特别指定的基准 位置决定成形模的搬送方向。搬送方法的详细在后面叙述。具有上述复合面的透镜在复曲面中，在主经线上在对称的位置(从几何中心起的 距离大致相同的位置)具有2点曲率变为最大的点。S卩，在主经线上，在对称的位置存在2 点曲线变得最深的点。如上所述，在用于形成复曲面的模具的成形面中，也在与主经线对应的轴上，在对称的位置存在2点曲率变为最大的点。进而，在用于通过热垂下成形法对上 述模具成形面进行成形的成形模的成形面中，也与模具成形面同样地在与主经线对应的轴 上，在对称的位置存在2点曲率变为最大的点。即，在上述成形模成形面中，当假定通过几 何中心的假想直线时，在假想直线上在从几何中心起的据率大致相等的相向的位置，存在2 点曲率变为最大的点。为了使被成形玻璃材料的下表面如上述那样与在面内曲率不同的成 形模成形面密接，需要使要与曲率大的部分密接的部分较大地变形。因此在方式II中，利用成形模成形面的对称性，在连续式加热炉内设置在两侧面 配置了热源的区域，以在该区域中的成形模搬送方向与上述假想直线大致正交的方式搬送 成形模。由此，能够对在同一轴上要较大地变形的2处均等地进行加热变形。在方式II中，以上述方式进行复曲面中的变形控制。另一方面，以上述方式进行 渐进面中的变形控制。这样根据方式II，通过针对复曲面和渐进面分别控制加热导致的变 形，从而能够在面内使玻璃材料下表面和成形模成形面的密接的定时均勻化。当玻璃材料 下表面和成形面密接的定时在面内各部较大地不同时，有眼镜校正中不需要的散光产生， 或与设计值的误差变为非对称，眼镜的佩戴使用感下降的情况，相对于此，根据方式II，能 够获得可成形具有优越的佩戴使用感的眼镜透镜的铸型。以下，针对本发明的透镜用铸型的制造方法，更详细地进行说明。[被成形玻璃材料]在本发明中通过在连续式加热炉内通过而对上表面进行成形的玻璃材料，优选是 要与成形模成形面密接的下表面的形状是球面、平面或具有中心对称性的非球面的玻璃材 料。这是因为，例如球面形状的玻璃材料下表面在面内曲率为固定，所以在与在面内曲率不 同的成形模成形面密接时，在面内的变形量的不同特别明显化。在玻璃材料的下表面为平 面或具有中心对称性的非球面的情况下也是同样的。即使在这样的情况下，如前面说明过 的那样，根据本发明，在连续式加热炉内能够控制玻璃材料的加热变形量。进而，作为被成 形玻璃材料，优选具有上述形状的下表面并且在上表面包含散光成分(复曲面)的玻璃材 料。关于被成形玻璃材料的下表面形状如上所述。另一方面，被成形玻璃材料的上表 面形状没有特别限制，能够是球面、平面、非球面等各种形状。优选上述被成形玻璃材料的 上表面和下表面是球面形状。由于上下表面均是曲率为一定的玻璃材料加工容易，所以使 用上述形状的玻璃材料对生产性的提高是有效的。上述玻璃材料优选使用凹凸面为球面形 状、并且在法线方向上等厚或实质上等厚的玻璃材料。在这里，“在法线方向上实质上等厚” 指的是，玻璃材料上的至少在几何中心测定的法线方向厚度的变化率是1.0%以下，优选是 0.8%以下。在图2中表示这样的玻璃材料的概略剖面图。图2中，玻璃材料206是具有凹凸面的弯月面形状(meniscus shape)，外形是圆 形。进而玻璃材料凹面202和凸面201的表面形状均是球面形状。玻璃材料两面的法线方向表示在玻璃材料表面上的任意的位置中，与玻璃材料表 面所成的角度是垂直的方向。因此法线方向根据面上的各位置而变化。例如图2的方向 204表示玻璃材料凹面上的点208的法线方向，法线方向204与凹凸面所成的交点分别成为 208和209，因此208和209的间隔成为法线方向的厚度。另一方面，作为其它的玻璃凹面 上的位置，例如有210、212，其法线方向分别是方向203和方向205。在法线方向203上210和211的间隔、在法线方向205上212和213的间隔是法线方向的厚度。在法线方向上等 厚的玻璃材料中，上下表面的法线方向间隔像这样成为相同的值。也就是说，在法线方向上 等厚的玻璃材料中，上下表面成为共有同一中心(图1中的207)的球面的一部分。上述那样的大致圆形形状的玻璃材料呈对几何中心具有中心对称性的形状。另一 方面，成形模成形面具有与成形品(铸型)对应的形状，因此具有在近用部成形部相当部中 曲线大，与此相比在远用部成形部相当部中曲线小的非对称形状。如上所述，在本发明中对 应于朝向加工对象物的行进方向而温度上升的连续式加热炉特有的温度不均勻，通过在热 软化加工中在温度高的方向配置玻璃材料形状变化量大的位置，从而能够对在面内曲率不 同的复杂面形状的渐进面容易地进行成形。再有，W02007/058353A1的全记载在这里特别 作为公开而引用，如其中记载的那样，当玻璃材料能够近似为粘弹性体时，在利用热垂下成 形法的加热软化前后，法线方向的玻璃厚度实质上不变化，因此使用在法线方向等厚的玻 璃材料，具有加热软化时的形状控制容易的优点。如上所述，为了将玻璃材料近似为粘弹性体，优选相对于玻璃材料的法线方向厚 度，玻璃材料的外径充分大，以及相对于玻璃的铅直方向变形量，玻璃材料的外径充分大。 具体地，在本发明中使用的玻璃材料，优选法线方向厚度为2 10mm，更优选为5 7mm。另 一方面，优选上述玻璃材料的外径为60 90mm，更优选为65 86mm。再有，玻璃材料的外 径指的是玻璃材料的下表面周缘端部的任意一点，和周缘端部上的相向的点的距离。作为玻璃材料，没有特别限定，但冕类、火石类、钡类、磷酸盐类、含氟类、氟磷酸类 等的玻璃适合。作为玻璃材料的构成成分，第一，优选例如包含Si02、B203、Al2O3、玻璃材料 组成以摩尔百分比是SiO2为45 85%、A1203为4 32%、Na20+Li20为8 30% (其中， Li2O是Na2CHLi2O的70%以下)、ZnO禾Π /或F2的合计量是2 13% (其中F2 < 8 % )、 Li20+Na20/Al203 是 2/3 4/1、Si02+Al203+Na20+Li20+Zn0+F2 > 90% 的玻璃。此外第二，优选例如玻璃材料组成以摩尔百分比是SiO2为50 76%、Al2O3为 4. 8 14. 9 %、Na2CHLi2O 为 13. 8 27. 3 % (其中，Li2O 是 Na2CHLi2O 的 70 % 以下)、 ZnO 和 / 或 F2 的合计量是 3 11% (其中 F2 <8%)、Li20+Na20/Al203 是 2/3 4/1、 Si02+Al203+Na20+Li20+Zn0+F2 > 9O % 的玻璃。进而第三，进一步优选例如由SiO2 (63. 6% )、Al2O3 (12. 8 % Na2O (10. 5% )、 B2O3 (1· 5% ),Zn0(6. 3% ) ,Li2O (4. 8% ) ,As2O3 (0. 3% ),Sb203(0. 2% )构成的玻璃组成。而 且在不超过10%的范围中，其它的金属氧化物，例如MgO、PbO、CdO、B2O3、TiO2, &02、着色金 属氧化物等，能够为了玻璃的稳定化、熔融的容易、着色等而添加。此外作为玻璃材料的其他特征，例如在热的性质中，应变点450 480°C、退火 点480 621°C、软化点610 770°C、玻璃化转变温度(Tg)是450 620°C、屈服点(Ts) 是535 575"C、比重是2. 47 3. 65 (g/cm3)、折射率是Ndl. 52300 1. 8061、热扩散比率 是0. 3 0. 4cm2*min、泊松比0. 17 0. 26、光弹性常数2. 82 X 10E-12、杨氏模量6420 9000kgf/mm2、线膨胀系数8 10 X 10E_6/°C适合。特别是应变点460°C、退火点490°C、软化 点650°C、玻璃化转变温度(Tg)是485°C、屈服点(Ts)是535°C、比重是2. 47 (g/cm3)、折射 率是Ndl. 52300、热扩散比率是0. 3576cm2*min、泊松比0. 214、光弹性常数2. 82X 10E-12、 杨氏模量8340kgf/mm2、线膨胀系数8. 5 X 10E_6/°C的玻璃材料特别优选。[侧方加热区域中的成形模的搬送方向]
通常，连续式加热炉的热源设置在加热对象物搬送路径的上方和/或下方。相对 于此，在本发明中，在连续式加热炉内能够设置在两侧面配置了热源的区域(侧方加热区 域)。优选该区域至少作为玻璃的软化变形进行的区域，更优选是将被成形玻璃材料加热到 该玻璃的玻璃化转变温度以上的区域。在本发明中，优选以从入口朝向出口，依次有升温区 域、恒温保持区域、冷却区域的方式对连续式加热炉进行温度控制。通过连续地通过上述一 连串的区域，从而能够连续地进行玻璃材料的加热处理。在该情况下，侧方加热区域至少能 够作为升温区域，优选作为升温区域和恒温保持区域，更优选作为包含升温区域、恒温保持 区域和冷却区域的炉内全部区域。在方式II中，上述侧方加热区域中的成形模的搬送优选以搬送方向与假想直线 大致正交的方式进行，该假想直线通过成形模成形面上的几何中心，并且在该直线上从几 何中心起的距离大致相等的相向的位置，具有2点曲率变为最大的点。通过方式II制造的 眼镜透镜用铸型，用于对具有复曲面和渐进面的复合面的眼镜透镜进行成形。复曲面在主 经线上的对称的位置具有2点曲率变为最大的点。在该用于成形该复曲面的铸型成形面， 存在被转印为主经线的直线。进而，在用于成形上述铸型成形面的成形模成形面中，也存在 与被转印为主经线的直线相当的直线、即与眼镜透镜的复曲面的主经线相当的线。而且上 述假想直线成为与眼镜透镜的复曲面的主经线相当的线。如果以该假想直线与搬送方向正 交的方式通过侧方加热区域的话，能够均等地加热曲线较深的2处，能够使玻璃材料下表 面与成形模成形面的密接的定时在面内均勻。再有，在本发明中，“从几何中心起的距离大 致相等”，包含从几何中心起的距离相等的情况，和距离差异Imm以下的程度的情况。此外， “假想直线与搬送方向大致正交”，指的是假想直线与搬送方向所成的角度为90° 士5°以 下。在方式II中，将侧方加热区域中的搬送方向作为上述方向也可，但考虑作业性，优选从 连续式加热炉导入起将搬送方向作为上述方向。再有，在上述侧方加热区域中，包含一部分 在上述假想直线与搬送方向大致正交的状态下进行搬送的期间也可，但为了变形控制，优 选应该将该期间抑制在10% 15%左右来作为恒温保持区域内，更优选作为加热到Tg以 上的区域。上述假想直线例如是相当于在成形模成形面上眼镜透镜的左右对称的最大曲率 方向的轴的直线。此外，也能够根据成形模成形面的3维形状测定来特别指定。其详细在 后面叙述。在上述侧方加热区域中，作为设置在加热炉的侧面的热源，采用将面或棒状的加 热器纵或横地配置为排列面状，能够将高度为加热对象物以上的大小的加热器在加热对象 物的正横侧面各配置1个到多个。来自两侧面的加热，通过在行进方向或高度方向配置的 1个到多个加热器区域进行温度控制，从两侧面以同一条件进行能够提高加热的均勻性，因 此优选。[升温区域中的成形模的搬送方向]在本发明中，在连续式加热炉内的具有朝向成形模搬送方向而温度上升的温度部 分的升温区域中，以在通过与成形模的搬送方向正交、并且通过成形面的几何中心的假想 直线而二分的搬送方向侧的部分中，包含在成形面上曲率变为最大的部分的方式，对成形 模进行搬送。通过像这样以要最大地变形的部分位于炉内的高温侧的方式对玻璃材料进行 搬送，能够降低成形面和玻璃材料下表面的密接的定时的不均，对变形进行控制。当玻璃材料下表面和成形面密接的定时在面内各部中较大地不同时，有眼镜校正中不需要的散光产 生，或与设计值的误差变为非对称，眼镜的佩戴使用感下降的情况，相对于此，根据本发明， 能够获得可成形具有优越的佩戴使用感的眼镜透镜的铸型。上述曲率变为最大的部分，是成形模成形面上的近用部成形部相当部分。更详细 地，可以是相当于成形模成形面的近用部测定基准点的位置。作为测定眼镜透镜的折射率的基准点，在JIS T7315、JIS T7313或JIS T7330中 规定有屈光度测定基准点。屈光度测定基准点是眼镜透镜的物体侧或眼球侧的面上的例如 以直径8. 0 8. 5mm左右的圆包围的部分。在利用通过本发明制造的铸型能够成形的眼镜 透镜中，存在远用部测定基准点和近用部测定基准点这2个屈光度测定基准点。渐进屈光 度透镜的位于远用部测定基准点和近用部测定基准点之间的中间区域被称为渐进带，屈光 度渐进地变化。进而，近用部测定基准点配置在从主子午线起相当于左右任一个的位置的 眼球的辐辏(convergence)的位置，对应于眼球的左右区分而决定配置在主子午线的左右 的哪一方。在通过热垂下成形法对玻璃材料进行成形而成为铸型的情况下，在该铸型中， 作为玻璃材料上表面(与成形面密接的面的相反面)的面被转印到眼镜透镜。成形模成形 面的“相当于屈光度测定基准点的位置”，指的是在制造的铸型表面中，相对于成为被转印 为眼镜透镜的屈光度测定基准点的部分的眼镜材料上表面的部分，优选在法线方向上相向 的、与玻璃材料下表面密接的部分。图3中表示成形模成形面上的“相当于远用部测定基准 点的位置”和“相当于近用部测定基准点的位置”的配置例。如上所述，以在通过和成形模的搬送方向正交的上述假想直线二分的搬送方向侧 的部分中，包含在成形面上曲率变为最大的部分的方式，在上述升温区域中搬送成形模。例 如，在图3所示的方式中，在成形面上曲率变为最大的部分，被包含在相当于近用部测定基 准点的位置。如图3所示，在使相当于主子午线的线与连续式加热炉内的上述升温区域中 的成形模搬送方向一致的情况下，与成形模的搬送方向正交、并且通过成形面的几何中心 的假想直线，成为与相当于主子午线的线正交，并且通过成形面的几何中心的直线(图3中 的线A)。但是，本发明并不限定于在升温区域中以相当于主子午线的线与成形模搬送方向 一致的方式进行搬送的方式。优选升温区域中的搬送，以平均曲率从成形模成形面的几何 中心朝向周缘部变为最大的方向与搬送方向变为大致相等的方式来进行。平均曲率从成形 模成形面的几何中心朝向周缘部变为最大的方向，是例如在图3所示方式中在成形面上以 空白箭头表示的方向、即从几何中心起朝向相当于近用部测定基准点的位置的方向。该方 向成为在成形面上曲线最苛刻的方向，因此通过在升温区域中使该方向与搬送方向大致一 致，能够获得可成形佩戴使用感良好的眼镜透镜的铸型，因此优选。再有，上述“大致相等”、 “大致一致”包含士5°以下程度不同的情况。作为连续式加热炉内的升温区域中的搬送方向决定方法，能够举出，第一，根据成 形模成形面的3维形状测定计算成为最大曲率的方向来特别指定的方法(方法1)，第二，根 据眼镜透镜的处方值，基于散光轴、近用部测定基准点和远用部测定基准点来特别指定的 方法(方法2)。在方法2中，基于成形模成形面设计值，将散光轴作为基准，以相当于近用 部测定基准点的位置在升温区域中配置在高温侧的方式来决定搬送方向即可。以下，针对方法1进行说明。在方法1中，根据通过成形模成形面的几何中心的直线上的3点以上的坐标，进行该方向的透镜剖面的近似的曲率半径的计算。在该计算方法中进行全方向的曲率半径的计 算，根据其结果来特别指定最小曲率半径及其方向。在近似曲率半径计算中，根据3点对联 立方程式进行求解，或由3点以上的坐标根据最小二乘法进行近似的曲率半径的计算。成形模成形面的表面形状，能够在将成形面的高度纵横地分割的格子状阵列的各 格子上，通过高度的数值来表示。形状种类是也包含渐进面形状的自由曲面。关于该自由 曲面，为了求取任意的位置的坐标值，能够使用下述式1表示的B-样条函数来表现。[数1]
h+mk+m/fcy)= ΣΣ " (ΧΚνΜ (式1)(式 1)
J=I j=l式1中，m是样条函数的阶数(m-1 次数)，h禾Π k是样条函数的节点数_2m，cij 是系数，Nmi (χ)，Nmi (y)是m阶的B-样条函数。样条函数的详细可参照文献“〉^一<新 L· ^応用O数学20、^ ，^ >関数i O応用”作者市田浩三、吉本富士市，发行教育出 版。其全记载在这里特别作为公开而引用。接着针对曲率半径的计算进行说明。首先，叙述利用联立方程式的计算方法的具 体例子。如图4所示那样，使用通过成形模成形面的几何中心、连结端和端的直线上的3点 AOB的坐标值，根据圆的数式的联立方程式计算其剖面的近似曲率半径。当将在计算中使用 的3点作为A(XI，Y1)、0(X2，Υ2)、Β(Χ3，Υ3)时，如图4所示，ZX剖面的坐标值成为A(XI， Zl)、0(Χ2，Ζ2)、Β(Χ3，Ζ3)。为了求取通过该3点AOB的圆的数式，求解以下的联立方程式。 其中，必要条件是该3点在ZX剖面中不在直线上。当将a、b分别作为圆的中心的X、Z坐标 值，将r作为圆的半径时，联立方程式成为下述数式2。[数 2](xl-a)2+(Zl-b)2 = r2(X2-a)2+ (Z2-b)2 = r2 (式 2)(X3-a)2+ (Z3-b)2 = r2为了决定最小曲率半径及其方向，如图5所示，以角度θ间距针对U1，U2，…，Un 方向的剖面求取近似曲率半径。角度θ例如能够作为0.1 1°。另一方面，如图6所示，当将在角度α的方向的计算中使用的3点作为C(X1，Y1)、 0 (X2，Y2)、D (X3，Y3)时，如图 7 所示，ZW 剖面的坐标值成为 C (Wl，Z1)、0 (W2，Z2)、B (W3，Z3)。 为了求取通过该3点COD的圆的数式，求解下述式3的联立方程式。其中，必要条件是该3 点在ZW剖面中不在直线上。[数3](ffl-a)2+(Zl-b)2 = r2(W2-a)2+ (Z2_b)2 = r2 (式 3)(W3-a)2+ (Z3_b)2 = r2在上述式2、3中，a、b分别是圆的中心的W、Z坐标值，r是圆的半径，W1、W2、W3的 坐标值在全部方向中是相同值。因此zi、Z2、Z3根据B-样条函数成为式4那样。[数4]Zl = / (XI，Yl)
12
Z2 = f (X2, Y2) (式 4)Z3 = f (X3, Y3)作为一个例子，在表1中表示在上述方法中在渐进面中，各轴10°间距的共计18 方向的曲率半径的计算例。表1中，PU P2、P3是轴上的坐标值，轴方向表示“计算对象剖 面与X轴方向所成的角(deg)”。通过表1，能够特别指定60度方向成为最大曲率方向(最 小曲率半径方向)的情况。[表1]
权利要求
一种制造方法，是透镜用铸型的制造方法，将在成形面上配置了被成形玻璃材料的成形模导入连续式加热炉内，一边在该炉内搬送一边施加加热处理，由此将上述被成形玻璃材料的上表面成形为用于形成包含渐进面的面的成形面形状，其中，包含对上述连续式加热炉进行温度控制，以使连续式加热炉包含升温区域，该升温区域具有朝向成形模搬送方向而温度上升的温度分布；作为上述成形模，使用在成形面上具有曲率分布的成形模；以及在上述升温区域中搬送成形模，以使在通过假想直线而被二分的搬送方向侧的部分中，包含在成形面上曲率成为最大的部分，该假想直线与成形模的搬送方向正交、并且通过成形面的几何中心。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，上述升温区域中的搬送以如下方式进行， 艮口，平均曲率从成形面的几何中心朝向周缘部变为最大的方向、与搬送方向大致相等。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，对上述连续式加热炉进行温度控制，以 使从成形模导入口侧起，将上述升温区域、恒温保持区域、以及冷却区域以该顺序配置。
4.根据权利要求1 3的任一项所述的控制方法，其中，包含在上述升温区域中，对 成形模进行旋转摇动。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其中，上述旋转摇动中的摇动角度和振幅，基于上 述透镜的加入屈光度和/或内移量而被决定。
6.根据权利要求4或5所述的制造方法，其中，上述旋转摇动中的摇动角度是将搬送方 向作为基准士5 45°的范围，并且振幅是0.01 IHz的范围。
7.根据权利要求3 6的任一项所述的制造方法，其中，在上述恒温保持区域中旋转成 形模，以使在与通过假想直线而被二分的搬送方向侧的相反侧的部分中，包含在成形面上 曲率成为最大的部分，该假想直线与成形模的搬送方向正交、并且通过成形面的几何中心。
8.根据权利要求3 7的任一项所述的制造方法，其中，在上述恒温保持区域中搬送的 成形模上配置的被成形玻璃材料的温度，是该玻璃的玻璃化转变温度以上的温度。
9.根据权利要求1 8的任一项所述的制造方法，其中，包含所述渐进面的面是复曲面和渐进面的复合面，上述成形模在上述假想直线上，在从几何中心起的距离大致相等的相向的位置，具有2 点在该直线上曲率变为最大的点，该制造方法还包含作为上述连续式加热炉，使用包含侧方加热区域的连续式加热炉，该侧方加热区域在 两侧面配置了热源，在上述侧方加热区域中搬送成形模，以使成形模搬送方向与上述假想直线大致正交。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，上述侧方加热区域是将被成形玻璃材料加 热到该玻璃的玻璃化转变温度以上的区域。
11.根据权利要求1 10的任一项所述的制造方法，其中，作为上述被成形玻璃材料， 使用下表面是球面、平面或具有中心对称性的非球面的玻璃。
12.根据权利要求11所述的制造方法，其中，作为上述被成形玻璃材料，使用上表面和 下表面是球面的玻璃。
全文摘要
本发明涉及透镜用铸型的制造方法，该透镜用铸型将在成形面上配置了被成形玻璃材料的成形模导入连续式加热炉内，一边在该炉内搬送一边施加加热处理，由此将上述被成形玻璃材料的上表面成形为用于形成包含渐进面的的面的成形面形状。本发明的透镜用铸型的制造方法包含以包含具有朝向成形模搬送方向而温度上升的温度分布的升温区域的方式对连续式加热炉进行温度控制；作为上述成形模，使用在成形面上具有曲率分布的成形模；以及在上述升温区域中搬送成形模，使得在通过与成形模的搬送方向正交、并且通过成形面的几何中心的假想直线而被二分的搬送方向侧的部分中，包含在成形面上曲率变为最大的部分。
文档编号B29C33/38GK101965256SQ200880125959
公开日2011年2月2日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年1月31日
发明者泷泽茂, 清水秀隆, 田口纪明 申请人:Hoya株式会社