專利名稱：透鏡用鑄模的制造方法及眼鏡透鏡的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過熱下垂成形法進行的透鏡用鑄模的制造方法、以及使用制造的透鏡用鑄模的眼鏡透鏡的制造方法。
背景技術(shù)：
作為眼鏡透鏡用玻璃模具的成形方法，采用機械磨削研磨法、或使用通過機械磨削法或放電加工等電加工法制作的耐熱性母模、玻璃坯體接觸在其上、加熱軟化而轉(zhuǎn)印母模的面形狀的方法等、按照想要得到的面形狀使用磨削程序、或成形具有對應(yīng)的面形狀的母模的方法。近年來，通過引入軸對稱的非球面透鏡設(shè)計而實現(xiàn)薄壁輕量化的多焦點眼鏡透鏡的需求增多。作為用來得到這樣的復(fù)雜的形狀的透鏡的模具的成形法，提出了熱下垂成形法(參照例如特開平6-130333號公報及特開平4-275930號公報，將它們的全部記載在這里特別作為公開引用)。熱下垂成形法是通過將玻璃坯材載置到模上、加熱到其軟化點以上的溫度使玻璃坯材軟化而與模緊貼、使模形狀轉(zhuǎn)印到玻璃坯材的上表面上而得到具有希望的面形狀的成形品的成形法。玻璃坯材的加熱可以在分批式加熱爐或連續(xù)式加熱爐中進行，但從生產(chǎn)率的觀點看，廣泛使用連續(xù)式加熱爐。根據(jù)連續(xù)式加熱爐，當將加熱對象物輸送到爐內(nèi)時，通過將爐內(nèi)進行溫度控制、以使其在輸送方向上具有規(guī)定的溫度分布，能夠在爐內(nèi)連續(xù)進行升溫過程、高溫保持過程、降溫過程等一系列的處理。但是，連續(xù)式加熱爐由于如上述那樣在輸送方向上具有溫度分布， 所以在加熱對象物的面內(nèi)各部中變形量容易變得不均勻。例如在具有從入口朝向出口成為高溫那樣的溫度分布的連續(xù)式加熱爐內(nèi)將玻璃坯材通過熱下垂成形法成形的情況下，玻璃坯材越靠前方越快地成為高溫，變形量變大。如果這樣根據(jù)玻璃坯材的位置而變形量不同， 則根據(jù)玻璃坯材下表面的位置，與成形模成形面緊貼的時機較大地不同，由此有在眼鏡矯正中發(fā)生不需要的散光、或距設(shè)計值的誤差成為非對稱而眼鏡的佩戴感下降的情況。對此，在特開昭63-306390號公報(其全部記載在這里特別作為公開而引用)中， 提出了將陶瓷制品在連續(xù)式加熱爐內(nèi)燒成、金屬噴涂、釬焊接合等時、通過使加熱對象物在爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)來提高加熱的均勻性的技術(shù)。但是，在通過熱下垂成形法的玻璃坯材的成形中，如果使軟化中途的玻璃坯材較大地旋轉(zhuǎn)，則成形精度有可能下降。此外，在將累進折射能力透鏡那樣的沒有中心對稱性的自由曲面形狀的成形品通過熱下垂成形法成形時，在通過單純的旋轉(zhuǎn)進行的熱分布的均勻化中，有發(fā)生起因于非對稱性的未預(yù)想到的非點像差的情況。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的在于提供一種通過使用連續(xù)式加熱爐的熱下垂成形法能夠成形具有良好的佩戴感的眼鏡透鏡的眼鏡透鏡用鑄模。本發(fā)明者們?yōu)榱诉_到上述目的而反復(fù)進行了專心研究，結(jié)果得到了以下的認識。在多焦點眼鏡透鏡中，具有折射能力從上部朝向下部連續(xù)變化的累進面的累進折射能力透鏡也被作為遠近兩用透鏡廣泛地使用。在累進折射能力透鏡的累進面中，在近用部中曲率較大(曲線較深)，在遠用部中曲率較小(曲線較淺)。因而，用來形成累進面的模具的成形面也在近用部成形部中曲率變大、在遠用部成形部中曲率變小。進而，在用來通過熱下垂成形法成形上述模具成形面的成形模的成形面中，也在對應(yīng)于模具成形面的近用部成形部的部分中曲率變大、在對應(yīng)于遠用部成形部的部分中曲率變小。因而，如果在這樣的成形面上配置被成形玻璃坯材，則成形模成形面與被成形玻璃坯材下表面的離開距離在面內(nèi)不同。所以，本發(fā)明者們新發(fā)現(xiàn)，通過利用該形狀的特征及連續(xù)式加熱爐中的加熱的不均勻性、在朝向連續(xù)式加熱爐內(nèi)的成形模輸送方向溫度上升的區(qū)域中、輸送成形模以使得成形模成形面與玻璃坯材下表面的離開距離較大的部分成為前方，能夠控制加熱軟化帶來的變形、容易地形成模具成形面。這是因為，通過將應(yīng)較大變形的部分向高溫側(cè)配置，能夠利用爐內(nèi)的溫度分布而控制變形量。本發(fā)明的第一形態(tài)基于以上的認識完成。本發(fā)明的第一形態(tài)，是一種通過將在成形面上配置了被成形玻璃坯材的成形模向連續(xù)式加熱爐內(nèi)導(dǎo)入、一邊在該爐內(nèi)輸送一邊實施加熱處理、將上述被成形玻璃坯材的上表面成形為用于形成包含累進面或累進要素的面的成形面形狀的、透鏡用鑄模的制造方法，包括將上述連續(xù)式加熱爐溫度控制、以使其包括具有朝向成形模輸送方向溫度上升的溫度分布的升溫區(qū)域；作為上述成形模而使用在成形面上具有曲率分布的成形模；以及在向上述連續(xù)式加熱爐內(nèi)的導(dǎo)入前、在兩個部位以上特定成形模成形面與被成形玻璃坯材下表面的離開距離，在上述升溫區(qū)域中，輸送成形模，以使得在由與成形模的輸送方向正交、并且通過成形面的幾何中心的虛擬線二分的輸送方向側(cè)的部分中包含所特定的離開距離為最大的部分?？梢赃M行上述升溫區(qū)域中的輸送，以使得從成形面的幾何中心朝向上述離開距離為最大的部分的方向與輸送方向大致相同?？梢詫⑸鲜鲞B續(xù)式加熱爐溫度控制，以使其從成形模導(dǎo)入口側(cè)起依次配置上述升溫區(qū)域、定溫保持區(qū)域、及冷卻區(qū)域?？梢栽谏鲜錾郎貐^(qū)域中使成形模旋轉(zhuǎn)擺動。在上述透鏡用鑄模是累進折射能力透鏡用鑄模的情況下，上述旋轉(zhuǎn)擺動的擺動角度及振幅可以基于上述累進折射能力透鏡的加入折射能力及/或嵌入量決定。此外，上述旋轉(zhuǎn)擺動的擺動角度可以以輸送方向為基準是士5 45°的范圍，并且振幅可以為0.01 IHz的范圍。可以在上述定溫保持區(qū)域中將成形模旋轉(zhuǎn)，以使得在由與成形模的輸送方向正交、并且通過成形面的幾何中心的虛擬線二分的與輸送方向側(cè)相反側(cè)的部分中包含上述離開距離為最大的部分。在上述定溫保持區(qū)域中配置在被輸送的成形模上的被成形玻璃坯材的溫度可以是該玻璃的玻化溫度以上的溫度。此外，在如上述那樣用來通過熱下垂成形法成形累進折射能力透鏡用模具的成形模的成形面中，在模具成形面的對應(yīng)于近用部成形部的部分中曲率較大、在對應(yīng)于遠用部成形部的部分中曲率變小。另一方面，在連續(xù)式加熱爐中，即使控制了爐內(nèi)的溫度，爐內(nèi)氣體環(huán)境的溫度分布與成形模上的溫度分布也不一定限于一致。例如，在具有從入口朝向出口成為高溫那樣的溫度分布的連續(xù)式加熱爐內(nèi)，在爐內(nèi)被隔壁劃分的情況下等，在隔壁附近溫度分布紊亂，所以有成形模上的高溫側(cè)不與成形模輸送方向一致的情況。所以，本發(fā)明者們著眼于該形狀的特征及連續(xù)式加熱爐中的加熱的不均勻性，新發(fā)現(xiàn)通過監(jiān)視連續(xù)式加熱爐內(nèi)的成形模成形面上的溫度分布、輸送成形模(在成形面上配置有玻璃坯材)以使近用部成形部相當側(cè)配置在高溫部分中，能夠控制加熱軟化帶來的變形、容易地形成模具成形面。這是因為，在通過熱下垂成形法形成累進面的情況下，由于近用部成形側(cè)的變形量較大、遠用部成形側(cè)的變形量較小，所以通過將應(yīng)較大地變形的近用部成形部相當側(cè)向高溫側(cè)配置，能夠利用爐內(nèi)的溫度分布控制變形量。本發(fā)明的第二形態(tài)基于以上的認識完成。本發(fā)明的第二形態(tài)，是一種通過將在成形面上配置了被成形玻璃坯材的成形模向連續(xù)式加熱爐內(nèi)導(dǎo)入、一邊在該爐內(nèi)輸送一邊實施加熱處理、將上述被成形玻璃坯材的上表面成形為用于形成包含累進要素或累進面的面的成形面形狀的、透鏡用鑄模的制造方法，包括作為上述成形模而使用在成形面上具有曲率分布的成形模；以及在上述連續(xù)式加熱爐內(nèi)設(shè)置成形模位置控制區(qū)域，在該成形模位置控制區(qū)域中， 直接或間接地測量上述成形面上的多個測量點的溫度，輸送成形模，以使得在基于測量結(jié)果決定的高溫部中包含在成形面上曲率為最大的部分；并且，特定通過上述多個測量點中的最高溫點和幾何中心的虛擬線A，接著將由與該虛擬線A正交、并且通過幾何中心的虛擬線B 二分的包含上述最高溫點的部分決定為上述高
溫部ο上述制造方法可以包括輸送成形模、以使得從上述虛擬線A上的幾何中心朝向最高溫點的方向與從成形面的幾何中心朝向周緣部平均曲率為最大的方向大致相同。在上述成形面上曲率為最大的部分可以處于相當于上述透鏡的近用部測量基準點的位置。上述成形模位置控制區(qū)域可以包括被成形玻璃坯材的上表面溫度為玻化溫度 Tg-100°c以上的區(qū)域?？梢詫⑸鲜鲞B續(xù)式加熱爐溫度控制，以使其包含具有朝向成形模輸送方向溫度上升的溫度分布的升溫區(qū)域，該升溫區(qū)域可以包含上述成形模位置控制區(qū)域。在上述升溫區(qū)域中，可以僅在由與成形模輸送方向正交、并且通過成形面的幾何中心的虛擬線C 二分的輸送方向側(cè)的部分中設(shè)置上述測量點。上述多個測量點可以等角度間隔地設(shè)定。
可以在接觸于上述成形面上的位置或成形面附近配置1個溫度測量器，在上述成形模位置控制區(qū)域內(nèi)使成形模旋轉(zhuǎn)，由上述溫度測量器依次測量各測量點的溫度。也可以配置對多個測量點分別測量該測量點的溫度的溫度測量器。本發(fā)明的再另一形態(tài)是一種眼鏡透鏡的制造方法，包括通過上述制造方法制造透鏡用鑄模、以及將制造出的透鏡用鑄?；蚱湟徊糠肿鳛殍T模通過注模聚合制造眼鏡透鏡。 這里制造的眼鏡透鏡可以是累進折射能力透鏡。根據(jù)本發(fā)明，能夠以較高的生產(chǎn)率制造能夠成形具有良好的佩戴感的累進折射能力透鏡的累進折射能力透鏡用鑄模。由此，能夠提供具有良好的佩戴感的眼鏡透鏡。


圖1表示熱下垂成形法的說明圖。圖2表示在法線方向上實質(zhì)上等厚的玻璃的一例(剖視圖)。圖3表示被成形玻璃坯材和成形模的配置例。圖4是升溫區(qū)域中的成形模的輸送方向的說明圖。圖5表示成形模成形面上的相當于遠用部測量基準點的位置及相當于近用部測量基準點的位置的配置例。圖6是用來制造累進折射能力透鏡用鑄模的玻璃坯材的下表面與成形模成形面的接觸的說明圖。圖7表示在連續(xù)式加熱爐內(nèi)的溫度分布的確認中使用的傳感器的布局。圖8表示連續(xù)式加熱爐內(nèi)的溫度分布的確認時的電爐內(nèi)布局。圖9表示連續(xù)式加熱爐內(nèi)的溫度分布的確認結(jié)果(測溫(中心部)偏差結(jié)果)。圖10表示連續(xù)式加熱爐內(nèi)的溫度分布的確認結(jié)果(進行方向和正交于進行方向的方向的溫度分布)。圖11表示在實施例1中成形的玻璃坯材的上表面形狀的距設(shè)計值的形狀誤差。圖12表示在比較例1中成形的玻璃坯材的上表面形狀的距設(shè)計值的形狀誤差。圖13是成形面上的高溫部決定方法的說明圖。圖14是成形模成形面上的平均曲率最大方向決定方法的說明圖。圖15是成形模成形面上的平均曲率最大方向決定方法的說明圖。圖16是成形模成形面上的平均曲率最大方向決定方法的說明圖。圖17是成形模成形面上的平均曲率最大方向決定方法的說明圖。圖18是成形模成形面上的平均曲率最大方向決定方法的說明圖。圖19是成形模成形面上的平均曲率最大方向決定方法的說明圖。圖20是成形模成形面上的平均曲率最大方向決定方法的說明圖。
具體實施例方式本發(fā)明關(guān)于通過將在成形面上配置了被成形玻璃坯材(以下也單稱作“玻璃坯材”)的成形模向連續(xù)式加熱爐內(nèi)導(dǎo)入、一邊在該爐內(nèi)輸送一邊實施加熱處理、將上述被成形玻璃坯材的上表面成形為用來形成包含累進面或累進要素的面的成形面形狀的累進折射能力透鏡用鑄模的制造方法。
本發(fā)明的第一形態(tài)的制造方法，包括將上述連續(xù)式加熱爐溫度控制、以使其包括具有朝向成形模輸送方向溫度上升的溫度分布的升溫區(qū)域；作為上述成形模而使用在成形面上具有曲率分布的成形模；以及在向上述連續(xù)式加熱爐內(nèi)的導(dǎo)入前、在兩個部位以上特定成形模成形面與被成形玻璃坯材下表面的離開距離，在上述升溫區(qū)域中，輸送成形模，以使得在由與成形模的輸送方向正交、并且通過成形面的幾何中心的虛擬線二分的輸送方向側(cè)的部分中包含所特定的離開距離為最大的部分(以下也稱作“離開距離最大部分”)。本發(fā)明的第二形態(tài)的制造方法，包括作為上述成形模而使用在成形面上具有曲率分布的成形模；以及在上述連續(xù)式加熱爐內(nèi)設(shè)置成形模位置控制區(qū)域，在該成形模位置控制區(qū)域中，直接或間接地測量上述成形面上的多個測量點的溫度，輸送成形模，以使得在基于測量結(jié)果決定的高溫部中包含在成形面上曲率為最大的部分。并且，特定通過上述多個測量點中的最高溫點和幾何中心的虛擬線A，接著將由與該虛擬線A正交、并且通過幾何中心的虛擬線B 二分的包含上述最高溫點的部分決定為上述高溫部。通過本發(fā)明制造的鑄模是具有用來形成包括累進要素或累進面的面的成形面形狀的鑄模，優(yōu)選的是累進折射能力透鏡用鑄模。所謂累進折射能力透鏡，是具有遠用部及近用部、并且具有折射能力從遠用部到近用部累進地變化的累進面的透鏡。在累進折射能力透鏡中，有在凸面上配置累進面的凸面(外面)累進折射能力透鏡、在凹面上配置累進面的凹面(內(nèi)面)累進折射能力透鏡。凸面累進折射能力透鏡在凸面上具有累進面，通過凸面的光學面表面形狀形成累進折射能力。凹面折射能力透鏡也除了凹凸的差異以外是同樣的。 能夠由通過本發(fā)明制造的鑄模成形的累進折射能力透鏡是上述哪種形態(tài)都可以。在本發(fā)明中，將透鏡用鑄模通過熱下垂法制造。在圖1中表示熱下垂成形法的說明圖。通常，在熱下垂成形法中，在將被成形玻璃坯材配置到成形模上以使玻璃坯材下表面中央部與成形模成形面成為離開的狀態(tài)的狀態(tài)(圖1(a))下實施加熱處理。由此，被成形玻璃坯材的下表面通過自重變形，與成形模成形面緊貼(圖1(b))，將成形模成形面形狀轉(zhuǎn)印到玻璃坯材上表面上，結(jié)果，能夠?qū)⒉Ａ鞑纳媳砻娉尚螢橄Ｍ男螤?。制造出的鑄?？梢宰鳛橛脕硗ㄟ^注模聚合法制造塑料透鏡的成形模的上?；蛳履Ｊ褂谩８敿毜刂v， 將上模及下模通過墊片等組合而組裝成形模，以將通過熱下垂成形法成形的玻璃坯材上表面配置到成形模內(nèi)部，通過向該成形模的腔體注入塑料透鏡原料液而進行聚合反應(yīng)，能夠得到具有累進面等的希望的面形狀的透鏡。在累進面中，在近用部中曲率為最大(曲率半徑為最小)，在遠用部中曲率為最小 (曲率半徑為最大)。因而，在上述鑄模的成形面(在注模聚合時配置在成形模的腔體內(nèi)部的面)中，也在近用部成形部中曲率為最大，在遠用部成形部中曲率為最小。并且，在用來制造上述鑄模的熱下垂成形法用成形模的成形面中，也在近用部成形部相當部(用來將玻璃坯材上表面成形為近用部成形部的部分)中曲率為最大，在近用部成形部相當部(用來將玻璃坯材上表面成形為遠用部成形部的部分)中曲率為最小。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，在任意的兩點具有不同的曲率。用來形成包含累進要素的面的成形模成形面也在面內(nèi)在曲率中有差異，所以同樣在面內(nèi)具有曲率分布。如果將這樣在面內(nèi)曲率不同的成形模成形面配置被成形玻璃坯材，則被成形玻璃坯材下表面與成形模成形面的離開距離根據(jù)位置不同。例如，近用部成形部相當部與和該部對置的成形模下表面的離開距離變大，遠用部成形部相當部與和該部對置的成形模下表面的離開距離變小。所以，在本發(fā)明的第一形態(tài)中，在將配置了被成形玻璃坯材的成形模向連續(xù)式加熱爐內(nèi)導(dǎo)入之前，在兩個部位以上特定成形模成形面與被成形玻璃坯材下表面的離開距離，并且將連續(xù)式加熱爐進行溫度控制，以使其包含具有朝向成形模輸送方向溫度上升的溫度分布的升溫區(qū)域，在上述升溫區(qū)域中，輸送成型模，以使得在由與成形模的輸送方向正交、并且通過成形面的幾何中心的虛擬線二分的輸送方向側(cè)的部分中包含所特定的離開距離為最大的部分。在上述特開昭63-306390號公報所記載的方法中，作為向因連續(xù)式加熱爐內(nèi)的溫度分布帶來的加熱的不均勻性的對策，使加熱對象物旋轉(zhuǎn)，以使加熱狀態(tài)變得均勻，相對于此，在本發(fā)明的第一形態(tài)中，通過利用連續(xù)式加熱爐內(nèi)的加熱的不均勻性故意改變同一加熱對象物的加熱變形量，能夠使用連續(xù)式加熱爐生產(chǎn)率良好地大量生產(chǎn)透鏡用鑄模。此外，為了使如上述那樣在面內(nèi)曲率不同的成形模成形面與被成形玻璃坯材的下表面緊貼，應(yīng)使應(yīng)與近用部成形部相當部緊貼的部分較大地變形、應(yīng)與遠用部成形部相當部緊貼的部分的變形較小。所以，在本發(fā)明的第二形態(tài)中，在連續(xù)式加熱爐內(nèi)的規(guī)定區(qū)域(成形模位置控制區(qū)域)中，輸送成形模，以使得在成形模的高溫部中包括為了與成形面緊貼而需要較大地變形的部分。以下，對這一點進行說明。在連續(xù)式電爐的內(nèi)部必然發(fā)生溫度梯度。換言之，沒有使溫度分布變得均勻的連續(xù)式電爐。因而，結(jié)果使被加工物上的溫度分布也不得不變得不均勻。另一方面，眼鏡透鏡的形狀也有具有中心對稱、軸對稱性的形狀，但累進折射能力透鏡那樣的包括累進面的透鏡是不會具有單純的對稱性的自由曲面形狀。在具有中心對稱性的形狀的情況下，基于特開昭63-306390號公報中記載的技術(shù)，考慮通過以幾何中心為中心的旋轉(zhuǎn)容易校正溫度不均勻。但是，在不具有軸對稱性或?qū)ΨQ性的形狀中，通過單純的旋轉(zhuǎn)難以對應(yīng)。因而，以往難以使熱分布變得均勻而提高加工精度。對此，本發(fā)明者們反復(fù)進行專心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在形狀不具有中心對稱性的情況下，熱分布不需要是均勻的，莫如對于形狀必須較大地變形的部分施加較大的熱量而提高加工性對于加工精度的提高是有效的。即，本發(fā)明的第二形態(tài)通過用在下述中說明的方法控制對應(yīng)于加工形狀(成形模的形狀)的熱量分布，能夠?qū)崿F(xiàn)加工的精度提高。進而，能夠縮短到此為止為速率決定的近用部成形側(cè)的變形時間，所以能夠減小變形(加工)時間合計，也能夠縮短加工時間。以下，對本發(fā)明的第一形態(tài)、第二形態(tài)、以及兩形態(tài)共通的事項更詳細地說明。以下只要沒有特別表述，記載的事項就是在兩形態(tài)中共通的。此外，兩形態(tài)也可以任意地組
I=I O[被成形玻璃坯材]在本發(fā)明中通過經(jīng)過連續(xù)式加熱爐內(nèi)而將上表面成形的玻璃坯材優(yōu)選的是應(yīng)與成形模成形面緊貼的下表面的形狀是球面、平面或具有中心對稱性的非球面的玻璃坯材。 這是因為，例如球面形狀的玻璃坯材下表面在面內(nèi)曲率是一定的，所以當與在面內(nèi)曲率不同的成形模成形面緊貼時，面內(nèi)的變形量差異特別顯現(xiàn)。在玻璃坯材下表面是平面及具有中心對稱性的非球面的情況下也是同樣的。如果是這樣的情況，也如前面說明那樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠在連續(xù)式加熱爐內(nèi)控制玻璃坯材的加熱變形量。進而，作為被玻璃成形坯材，具有上述形狀的下表面并且在上表面包含散光成分(環(huán)形圓紋曲面)的玻璃坯材也是優(yōu)選的。關(guān)于被成形玻璃坯材的下表面形狀是如上述那樣的。另一方面，被成形玻璃坯材的上表面形狀并沒有特別限定，可以是球面、平面、非球面等各種形狀。優(yōu)選的是，上述被成形玻璃坯材的上表面及下表面是球面形狀。由于上下表面都曲率為一定的玻璃坯材容易加工，所以使用上述形狀的玻璃坯材對于生產(chǎn)率提高是有效的。上述玻璃坯材優(yōu)選的是使用凹凸面為球面形狀、并且在法線方向上等厚或?qū)嵸|(zhì)上等厚的玻璃坯材。這里，“在法線方向上實質(zhì)上等厚”，是指在玻璃坯材上的至少幾何中心測量的法線方向厚度的變化率是1.0% 以下、優(yōu)選的是0.8%以下。將這樣的玻璃坯材的概略剖視圖在圖2中表示。在圖2中，玻璃坯材206是具有凹凸面的彎月形狀，外形是圓形。進而，玻璃坯材凹面202及凸面201的表面形狀都是球面形狀。所謂玻璃坯材兩面的法線方向，表示在玻璃坯材表面上的任意的位置處與玻璃坯材表面所成的角度為垂直的方向。因而，法線方向根據(jù)面上的各位置而變化。例如圖2的方向204表示玻璃坯材凹面上的點208處的法線方向，法線方向204與凹凸面形成的交點分別為208及209，所以208與209的間隔為法線方向的厚度。另一方面，作為其他玻璃凹面上的位置，例如有210及212，其法線方向分別是方向203和方向205。在法線方向203 上210與211的間隔、在法線方向205上212與213的間隔為法線方向的厚度。在法線方向上等厚的玻璃坯材中，這樣上下表面的法線方向間隔為相同的值。即，在法線方向上等厚的玻璃坯材中，上下表面為共有相同的中心(圖2中的207)的球面的一部分。上述那樣的大致圓形形狀的玻璃坯材呈在幾何中心具有中心對稱性的形狀。另一方面，成形模成形面由于具有對應(yīng)于成形品(鑄模)的形狀，所以具有在近用部成形部相當部中曲線較大、與其相比在遠用部成形部相當部中曲線較小的非對稱形狀。所以，在本發(fā)明中，通過利用連續(xù)式加熱爐內(nèi)的加熱的不均勻性、如后述那樣在熱軟化加工中在溫度較高的方向上配置玻璃坯材形狀變化量較大的位置，能夠容易地成形在面內(nèi)曲率不同的復(fù)雜的面形狀的累進面。另外，如果如在W02007/058353A1(其全部記載這里特別作為公開引用) 中記載那樣使玻璃坯材能夠近似于粘彈性體，則在通過熱下垂成形法的加熱軟化前后，法線方向上的玻璃厚度實質(zhì)上不變化，所以使用在法線方向上等厚的玻璃坯材還具有加熱軟化時的形狀控制較容易的優(yōu)點。為了如上述那樣使玻璃坯材近似于粘彈性體，優(yōu)選的是玻璃坯材的外徑相對于玻璃坯材的法線方向厚度足夠大、以及玻璃坯材外徑相對于玻璃的鉛直方向變形量足夠大。 具體而言，在本發(fā)明中使用的玻璃坯材優(yōu)選的是法線方向厚度為2 10mm，更優(yōu)選的是5 7mm。另一方面，上述玻璃坯材的外徑優(yōu)選的是60 90mm，更優(yōu)選的是65 86mm。另外， 所謂玻璃坯材的外徑，是指玻璃坯材的下表面周緣端部的任意的1點與周緣端部上的對置的點的距離。作為玻璃坯材，并沒有特別限定，但冕類、火石類、鋇類、磷酸鹽類、含氟類、氟磷酸類等的玻璃是優(yōu)選的。作為玻璃坯材的結(jié)構(gòu)成分，第一，例如包括Si02、B203、Al203、在玻璃材料組成中、在摩爾百分率中SiR為45 85% ,Al2O3為4 32%、Na20+Li20為8 30% (其中Li2O為Na2CHLi2O的70%以下)、ZnO及/或F2的合計量為2 13% (其中F2 < 8% )、 Li20+Na20/Al203 為 2/3 4/1、SiA+Al203+N￡i20+Li20+ai0+F2 > 90% 的玻璃是優(yōu)選的。此外，第2，例如在玻璃材料組成中、在摩爾百分率中SW2為50 76%、Al2O3 為 4. 8 14. 9 %、Na2CHLi2O 為 13. 8 27. 3 % (其中 Li2O 是 Na20+Li20 的 70 % 以下)、 ZnO 及 / 或 F2 的合計量為 3 11 % (其中 F2 < 8 % )、Li20+Na20/Al203 為 2/3 4/1、 Si02+Al203+Li20+Na20+Li20+Zn0+F2 > 90% 的玻璃是優(yōu)選的。進而，第3，例如由 SiO2 (63. 6% ), Al2O3 (12. 8 % )、Na2O (10. 5% )、Β203(1· 5% ZnO(6. 3% ) ,Li2O(4. 8% )、As203(0. 3% )、Sb203(0. 2% )構(gòu)成的玻璃組成更優(yōu)選。并且，在不超過10%的范圍中為了玻璃的穩(wěn)定化、熔融的容易、著色等而能夠添加其他金屬氧化物、 例如MgO、PbO, CdO、B203> TiO2, ZrO2或著色金屬氧化物等。此外，作為玻璃坯材的其他特征，例如熱性質(zhì)優(yōu)選的是，應(yīng)變點450 480°C、除冷點480 621°C、軟化點610 770°C、玻化溫度(Tg)為450 620°C、屈伏點(Ts)為5；35 575°C、比重為2. 47 3. 65 (g/cm3)、折射率為Ndl. 52300 1. 8061、熱擴散比率為0. 3 0. 4cm2*min、泊松比0. 17 0.洸、光彈性常數(shù)2. 82X 10E-12、楊氏模量6420 9000kgf/ mm2、線膨脹系數(shù)8 10X10E-6/°C。其中，特別優(yōu)選的是應(yīng)變點460°C、除冷點490°C、軟化點650°C、?；瘻囟?Tg)為485°C、屈伏點(Ts)為535°C、比重為2. 47 (g/cm3)、折射率為 Ndl. 52300、熱擴散比率為0. 3576cm2*min、泊松比0. 214、光彈性常數(shù)2. 82 X 10E-12、楊氏模量8340kgf/mm2、線膨脹系數(shù)8. 5 X 10E_6/°C的玻璃坯材。[第一形態(tài)的離開距離及離開距離最大部分的特定]在本發(fā)明的第一形態(tài)中，在將配置有被成形玻璃坯材的成形模導(dǎo)入到連續(xù)式加熱爐內(nèi)之前，在兩個部位以上特定成形模成形面與被成形玻璃坯材下表面的離開距離。通過在兩個部位以上特定離開距離，能夠特定離開距離較大、通過加熱軟化應(yīng)較大地變形的部分(離開距離最大部分)。離開距離的特定能夠至少在兩個部位進行，優(yōu)選的是在2 8個部位、更優(yōu)選的是在4 360個部位進行。例如如圖3所示那樣將被成形玻璃坯材與成形模的槽口部分匹配而配置被成形玻璃坯材，將槽口方向設(shè)為基準的0°方向，將正交于0° 方向的方向設(shè)為90°方向，能夠在0°、90°、180°、270°的各方向上，在合計4個部位進行離開距離的測量。作為離開距離及離開距離最大部分的特定方法，例如可以使用以下的方法。另外， 所謂上述“離開距離”，優(yōu)選的是成形模成形面上的1點與和該點對置的被成形玻璃坯材下表面上的1點的鉛直方向的距離。此外，離開距離的特定并不一定需要得到正確的數(shù)值，只要能夠在任意的兩個部位以上特定相對的離開距離的大小就可以。(1)通過目視進行的特定方法通過在配置了被成形玻璃坯材的狀態(tài)下從橫向用目視觀察成形模，能夠特定離開距離及離開距離最大部分。(2)進行仿模的方法首先，在成模面上配置能夠仿模的粘土、石膏等仿模用材料(Si)。接著，從成形模的上方推壓被成形玻璃坯材，將多余的仿模用材料擠出(S2)。然后，通過從成形模上除去被成形玻璃坯材，能夠得到具有對應(yīng)于離開距離的厚度的模(以下也稱作“間隙量?！?。將得到的間隙量模從成形模上拆下，等分為適當數(shù)量(例如2 360個)的試驗片(以下稱作“分割片”)(S3)。接著，測量各分割片的重量(S4)。最重的分割片的厚度最厚，即被離開距離最大的部分所夾，所以將該最重的分割片位于成模上的部分特定為離開距離最大部分 (S5)。另外，分割片優(yōu)選的是制作為，使得在將間隙量模分割的邊界部分上、與在成形面上相當于遠用部測量基準點的位置及相當于近用部測量基準點的位置接觸的部分沒有被分斷而包含在其中。即，優(yōu)選的是，與在成形面上相當于遠用部測量基準點的位置接觸的部分、與相當于近用部測量基準點的位置接觸的部分分別包含在同一分割片中。但是，在分割數(shù)為360個等變大的情況下不是該限制。此外，在仿模中使用的被成形玻璃坯材及成形模也可以不是在實際生產(chǎn)中使用的，也可以是加工為與在實際生產(chǎn)中使用者相同的面形狀的試驗用的玻璃坯材及成形模。(3)通過計算進行的離開距離的計算及離開距離最大部分的特定離開距離的特定也可以通過計算進行。例如如果設(shè)在以成形面幾何中心為原點的正交坐標系(x，y，z)中被成形玻璃坯材與成形面的離開距離為Dnk (x，y)，則離開距離Dnk可以通過下述式(1)計算。Dnk =(被成形玻璃坯材與成形面的幾何中心的離開距離)+SQRT ((被成形玻璃坯材的曲率半徑)2-0^2+/))-成模面的高度數(shù)據(jù)函數(shù)2 1(10^，7) ……(1)在式⑴中，SQRT是表示平方根的運算符。式⑴中的曲率半徑可以設(shè)為被成形玻璃坯材下表面上的坐標(x，y)的位置處的曲率半徑。此外，成形面的高度數(shù)據(jù)函數(shù)2 1(10^ y)是作為變量而包括與被成形玻璃坯材下表面上的坐標(χ，y)的位置對置的位置的成形面的高度的函數(shù)。上述高度例如可以使用粗糙度檢查儀(接觸式2維形狀測量裝置)測量。 另外，在離開距離Dnk中，η是對應(yīng)于距幾何中心的距離的從徑向中心起的計算點號碼，k是表示周向的方向的計算點號碼，都是自然數(shù)(Si)。在計算出各位置的離開距離后，通過將特定的徑向的離開距離Dnk從被成形玻璃坯材的徑向中心到外周(r)積分(f Dnkdr)，能夠計算各徑向(k)的截面積(S2)。在計算出的截面積為最大的方向上包括在成形面上離開距離為最大的部分。由此，能夠特定包含有離開距離最大部分的方向(S3)。[第一形態(tài)的升溫區(qū)域中的成形模的輸送方向]在本發(fā)明的第一形態(tài)中，在具有朝向連續(xù)式加熱爐內(nèi)的成形模輸送方向溫度上升的溫度部分的升溫區(qū)域中，輸送成形模，以使得在由與成形模的輸送方向正交、并且通過成形面的幾何中心的虛擬線二分的輸送方向側(cè)的部分中包含所特定的離開距離為最大的部分。在圖4中表示升溫區(qū)域中的成形模的輸送方向的說明圖。在圖4中，由于斜線部相當于成形面上的輸送方向側(cè)的部分，所以在升溫區(qū)域中輸送成形模，以使得在該部分中包括離開距離最大部分。另外，在圖4中將虛擬線表示為直線，但第一形態(tài)的虛擬線只要是當近似為直線時為與輸送方向正交的直線的線就可以，并不一定限定于直線。第二形態(tài)的虛擬線也同樣，并不限于完全的直線，只要是能夠近似于直線就可以。也可以在向連續(xù)式加熱爐內(nèi)導(dǎo)入成形模時、配置成形模以使得在上述輸送方向側(cè)的部分中包括離開距離最大部分，也可以在連續(xù)式加熱爐內(nèi)將成形模導(dǎo)入到升溫區(qū)域中時、使成形模旋轉(zhuǎn)、以使得在輸送方向側(cè)的部分中包括離開距離最大部分。通過這樣輸送玻璃坯材以使應(yīng)較大變形的部分位于爐內(nèi)的高溫側(cè)，能夠降低成形面與玻璃坯材下表面緊貼的時機的離散，控制變形。如果玻璃坯材下表面與成形面緊貼的時機在面內(nèi)各部中較大地不同，則有在眼鏡矯正中發(fā)生不需要的散光、或從設(shè)計值的誤差變?yōu)榉菍ΨQ而眼鏡的佩戴感下降的情況，相對于此，根據(jù)本發(fā)明，能夠得到能夠成形具有良好的佩戴感的眼鏡透鏡的鑄模。另外，作為測量眼鏡透鏡的折射率的基準點，在JIS T7315、JIS T7313或JIS T7330中規(guī)定了折射能力測量基準點。折射能力測量基準點是眼鏡透鏡的物體側(cè)或眼球側(cè)的面上的由例如直徑8. 0 8. 5mm左右的圓包圍的部分。在能夠通過由本發(fā)明制造的鑄模成形的累進折射能力透鏡中，存在遠用部測量基準點和近用部測量基準點的兩個折射能力測量基準點。位于累進折射能力透鏡的遠用部測量基準點與近用部測量基準點之間的中間區(qū)域稱作累進帶，折射能力累進地變化。進而，近用部測量基準點配置在相當于從主子午線左右某個位置的眼球的對眼兒的位置上，對應(yīng)于眼球的左右區(qū)分而決定配置在主子午線的左右某個上。在通過熱下垂成形法成形玻璃坯材成為鑄模的情況下，在該鑄模中，將作為玻璃坯材上表面(與和成形面緊貼的面相反的面)的面轉(zhuǎn)印到眼鏡透鏡上。成形模成形面的 “相當于折射能力測量基準點的位置”，是指緊貼在與在制造的鑄模表面上作為轉(zhuǎn)印到眼鏡透鏡的折射能力測量基準點上的部分的玻璃坯材上表面的部分優(yōu)選的是在法線方向上對置的玻璃坯材下表面上的部分。將成形模成形面上的“相當于遠用部測量基準點的位置”及 “相當于近用部測量基準點的位置”的配置例在圖5中表示。例如，在圖5所示的形態(tài)中，相當于近用部測量基準點的位置能夠包含在離開距離最大部分中。在此情況下，輸送成形模， 以使相當于近用部測量基準點的位置在升溫區(qū)域中包含在輸送方向側(cè)的部分中。優(yōu)選的是進行升溫區(qū)域中的成形模的輸送，以使從成形面的幾何中心朝向離開距離最大部分的方向與輸送方向大致相同。由于從成形面的幾何中心朝向離開距離最大部分的方向為在成形面上曲線較陡峭的方向，所以為了得到能夠成形佩戴感良好的眼鏡透鏡的鑄模，優(yōu)選的是在升溫區(qū)域中使該方向與輸送方向大致一致。另外，上述“大致相同”、“大致一致”，包括士5°以下左右不同的情況。例如，在圖5所示的形態(tài)中，優(yōu)選的是在升溫區(qū)域中輸送成形模、以使從成形面的幾何中心朝向相當于近用部測量基準點的位置的方向(圖 5中的中空箭頭方向)與輸送方向大致一致。[第一形態(tài)的連續(xù)式加熱爐的溫度控制]接著，對第一形態(tài)的連續(xù)式加熱爐的溫度控制進行說明。所謂連續(xù)式加熱爐，是具有入口和出口、使被加工物以一定時間通過由輸送機等的輸送裝置設(shè)定的溫度分布的爐內(nèi)而進行熱處理的裝置。在連續(xù)式加熱爐中，能夠通過考慮到發(fā)熱和散熱的多個加熱器和爐內(nèi)空氣循環(huán)的控制機構(gòu)控制爐內(nèi)部的溫度分布。通常， 加熱器設(shè)置在爐內(nèi)輸送路徑的上部及下部，但也可以在至少一部分中設(shè)置在兩側(cè)面配置有熱源的區(qū)域。在連續(xù)式加熱爐的各傳感器和加熱器的溫度控制中可以使用PID控制。另外，PID 控制是檢測編程的希望的溫度與實際的溫度的偏差、用來進行回饋(反饋)以使與希望的溫度的偏差成為O的控制方法。并且，所謂PID控制，是當根據(jù)偏差計算輸出時、以“比例 (Proportional) ”、“積分(Integral) ”、“微分(Differential) ”求出的方法。以下表示 PID 控制的一般式。[數(shù)式1]
PID控制的一般式
權(quán)利要求
1.一種透鏡用鑄模的制造方法，通過將在成形面上配置了被成形玻璃坯材的成形模向連續(xù)式加熱爐內(nèi)導(dǎo)入、一邊在該爐內(nèi)輸送一邊實施加熱處理，將上述被成形玻璃坯材的上表面成形為用于形成包含累進面或累進要素的面的成形面形狀，其特征在于，包括將上述連續(xù)式加熱爐溫度控制、以使其包括具有朝向成形模輸送方向溫度上升的溫度分布的升溫區(qū)域；作為上述成形模而使用在成形面上具有曲率分布的成形模；以及在向上述連續(xù)式加熱爐內(nèi)的導(dǎo)入前、在兩個部位以上特定成形模成形面與被成形玻璃坯材下表面的離開距離，在上述升溫區(qū)域中，輸送成形模，以使得在由與成形模的輸送方向正交、并且通過成形面的幾何中心的虛擬線二分的輸送方向側(cè)的部分中包含所特定的離開距離為最大的部分。
2.如權(quán)利要求1所述的透鏡用鑄模的制造方法，其特征在于，進行上述升溫區(qū)域中的輸送，以使得從成形面的幾何中心朝向上述離開距離為最大的部分的方向與輸送方向大致相同。
3.如權(quán)利要求1或2所述的透鏡用鑄模的制造方法，其特征在于，將上述連續(xù)式加熱爐溫度控制，以使其從成形模導(dǎo)入口側(cè)起依次配置上述升溫區(qū)域、定溫保持區(qū)域、及冷卻區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的透鏡用鑄模的制造方法，其特征在于，包括在上述升溫區(qū)域中使成形模旋轉(zhuǎn)擺動。
5.如權(quán)利要求4所述的透鏡用鑄模的制造方法，其特征在于，上述透鏡用鑄模是累進折射能力透鏡用鑄模；上述旋轉(zhuǎn)擺動的擺動角度及振幅基于上述累進折射能力透鏡的加入折射能力及/或嵌入量決定。
6.如權(quán)利要求4或5所述的透鏡用鑄模的制造方法，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)擺動的擺動角度以輸送方向為基準是士5 45°的范圍，并且振幅是0.01 IHz的范圍。
7.如權(quán)利要求3 6中任一項所述的透鏡用鑄模的制造方法，其特征在于，包括在上述定溫保持區(qū)域中將成形模旋轉(zhuǎn)、以使得在由與成形模的輸送方向正交、并且通過成形面的幾何中心的虛擬線二分的與輸送方向側(cè)相反側(cè)的部分中包含上述離開距離為最大的部分。
8.如權(quán)利要求3 7中任一項所述的透鏡用鑄模的制造方法，其特征在于，在上述定溫保持區(qū)域中配置在被輸送的成形模上的被成形玻璃坯材的溫度是該玻璃的?；瘻囟纫陨系臏囟取?br> 9.一種透鏡用鑄模的制造方法，通過將在成形面上配置了被成形玻璃坯材的成形模向連續(xù)式加熱爐內(nèi)導(dǎo)入、一邊在該爐內(nèi)輸送一邊實施加熱處理，將上述被成形玻璃坯材的上表面成形為用于形成包含累進要素或累進面的面的成形面形狀，其特征在于，包括作為上述成形模而使用在成形面上具有曲率分布的成形模；以及在上述連續(xù)式加熱爐內(nèi)設(shè)置成形模位置控制區(qū)域，在該成形模位置控制區(qū)域中，直接或間接地測量上述成形面上的多個測量點的溫度，輸送成形模，以使得在基于測量結(jié)果決定的高溫部中包含在成形面上曲率為最大的部分；并且，特定通過上述多個測量點中的最高溫點和幾何中心的虛擬線A，接著將由與該虛擬線 A正交、并且通過幾何中心的虛擬線B 二分的包含上述最高溫點的部分決定為上述高溫部。
10.如權(quán)利要求9所述的透鏡用鑄模的制造方法，其特征在于，包括輸送成形模、以使得從上述虛擬線A上的幾何中心朝向最高溫點的方向與從成形面的幾何中心朝向周緣部平均曲率為最大的方向大致相同。
11.如權(quán)利要求9或10所述的透鏡用鑄模的制造方法，其特征在于，在上述成形面上曲率為最大的部分處于相當于上述透鏡的近用部測量基準點的位置。
12.如權(quán)利要求9 11中任一項所述的透鏡用鑄模的制造方法，其特征在于，上述成形模位置控制區(qū)域包括被成形玻璃坯材的上表面溫度為?；瘻囟萒g-100°C以上的區(qū)域。
13.如權(quán)利要求9 12中任一項所述的透鏡用鑄模的制造方法，其特征在于，將上述連續(xù)式加熱爐溫度控制，以使其包含具有朝向成形模輸送方向溫度上升的溫度分布的升溫區(qū)域，該升溫區(qū)域包含上述成形模位置控制區(qū)域。
14.一種眼鏡透鏡的制造方法，其特征在于，包括通過權(quán)利要求1 13的任一項所述的方法制造透鏡用鑄模、以及將制造出的透鏡用鑄?；蚱湟徊糠肿鳛殍T模通過注模聚合制造眼鏡透鏡。
15.如權(quán)利要求14所述的眼鏡透鏡的制造方法，其特征在于，上述眼鏡透鏡是累進折射能力透鏡。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用連續(xù)式加熱爐將被成形玻璃坯材的上表面成形為用于形成包括累進面或累進要素的面的成形面形狀的透鏡用鑄模的制造方法。將上述連續(xù)式加熱爐溫度控制、以使其包括具有朝向成形模輸送方向溫度上升的溫度分布的升溫區(qū)域，作為成形模使用在成形面上具有曲率分布的成形模，在向上述連續(xù)式加熱爐內(nèi)的導(dǎo)入前，在兩個部位以上特定成形模成形面與被成形玻璃坯材下表面的離開距離。在上述升溫區(qū)域中，輸送成形模，以使得在由與成形模的輸送方向正交、并且通過成形面的幾何中心的虛擬線二分的輸送方向側(cè)的部分中包含所特定的離開距離為最大的部分。
文檔編號G02C7/06GK102413999SQ20108001805
公開日2012年4月11日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者瀧澤茂, 田口紀明 申請人:Hoya株式會社