JPH01301528A - 光学ガラス素子のプレス成形方法 - Google Patents
光学ガラス素子のプレス成形方法Info
- Publication number
- JPH01301528A JPH01301528A JP63131822A JP13182288A JPH01301528A JP H01301528 A JPH01301528 A JP H01301528A JP 63131822 A JP63131822 A JP 63131822A JP 13182288 A JP13182288 A JP 13182288A JP H01301528 A JPH01301528 A JP H01301528A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical glass
- press
- macroscopic
- glass gob
- molding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、レンズやプリズム等の高精度な光学ガラス素
子をプレス成形用型によって熱間でプレス成形する光学
ガラス素子のプレス成形方法に関するものである。
子をプレス成形用型によって熱間でプレス成形する光学
ガラス素子のプレス成形方法に関するものである。
従来の技術
近年、光学ガラスレンズは光学機器のレンズ構成の簡略
化とレンズ部分の軽量化の両方を同時に達成しうる非球
面化の方向にある。この非球面レンズの製造にあたって
は、従来の光学レンズの製造方法である研磨法では、加
工および量産化が困難であり、直接プレス成形法が有望
視されている。
化とレンズ部分の軽量化の両方を同時に達成しうる非球
面化の方向にある。この非球面レンズの製造にあたって
は、従来の光学レンズの製造方法である研磨法では、加
工および量産化が困難であり、直接プレス成形法が有望
視されている。
この直接プレス成形法というのは、予め所望の面品質お
よび面精度に仕上げた非球面状のモールド上で、光学ガ
ラスの塊状物を加熱加圧成形するか、あるいは予め加熱
した光学ガラスの塊状物を加熱加圧成形を行い、それ以
後の研磨工程を必要としないで光学ガラスレンズを製造
する方法である。（例えば、特公昭５４−３８１２６号
公報）発明が解決しようとする課題 非球面レンズ、プリズム等の光学ガラス素子の場合、非
常に高い面精度であることが要求されるため、プレス成
形に使用する光学ガラスの塊状物の形状、重量、とりわ
け表面状態の管理が重要であり、光学ガラスの塊状物が
高価なものになり、その結果としてプレス成形した光学
ガラス素子が高価なものになっていた。
よび面精度に仕上げた非球面状のモールド上で、光学ガ
ラスの塊状物を加熱加圧成形するか、あるいは予め加熱
した光学ガラスの塊状物を加熱加圧成形を行い、それ以
後の研磨工程を必要としないで光学ガラスレンズを製造
する方法である。（例えば、特公昭５４−３８１２６号
公報）発明が解決しようとする課題 非球面レンズ、プリズム等の光学ガラス素子の場合、非
常に高い面精度であることが要求されるため、プレス成
形に使用する光学ガラスの塊状物の形状、重量、とりわ
け表面状態の管理が重要であり、光学ガラスの塊状物が
高価なものになり、その結果としてプレス成形した光学
ガラス素子が高価なものになっていた。
光学ガラスの塊状物の表面に欠陥がない状態（例えば表
面粗さを０．１ミクロン以下、好ましくは０．０１ミク
ロン以下の鏡面状態）にするために、研磨、熱加工、ま
たはエツチング処理を施す必要があり光学ガラスの塊状
物が高価なものになっており、低コストで高精度な光学
ガラス素子が製造できる方法の開発が強く望まれていた
。
面粗さを０．１ミクロン以下、好ましくは０．０１ミク
ロン以下の鏡面状態）にするために、研磨、熱加工、ま
たはエツチング処理を施す必要があり光学ガラスの塊状
物が高価なものになっており、低コストで高精度な光学
ガラス素子が製造できる方法の開発が強く望まれていた
。
課題を解決するための手段
本発明は前記課題を解決するために、巨視的なうねりの
ある光学ガラス塊をプレス成形用型によって熱間でプレ
ス成形した光学ガラス素子のプレス成形方法を提供する
ものである。
ある光学ガラス塊をプレス成形用型によって熱間でプレ
ス成形した光学ガラス素子のプレス成形方法を提供する
ものである。
作用
光学ガラス塊の表面に微視的な凸凹（例えばサブミクロ
ン程度）が存在する光学ガラス塊を高温のプレス成形用
型でプレス成形した場合、光学ガラス塊にプレス成形用
型が接した瞬間に光学ガラス塊の表面（数ミクロン程度
）が瞬間的に昇温されて光学ガラス塊の表面が軟化する
。そして光学ガラス塊の表面に存在していた微視的な凸
凹がつながって閉孔になり、光学ガラス塊の表面に多数
の閉孔が残る。
ン程度）が存在する光学ガラス塊を高温のプレス成形用
型でプレス成形した場合、光学ガラス塊にプレス成形用
型が接した瞬間に光学ガラス塊の表面（数ミクロン程度
）が瞬間的に昇温されて光学ガラス塊の表面が軟化する
。そして光学ガラス塊の表面に存在していた微視的な凸
凹がつながって閉孔になり、光学ガラス塊の表面に多数
の閉孔が残る。
これに対して光学ガラス塊の表面に巨視的なうねりがあ
る光学ガラス塊を高温のプレス成形用型でプレス成形し
た場合、光学ガラス塊にプレス成形用型が接した瞬間に
光学ガラス塊の表面が瞬間的に昇温し光学ガラス塊の表
面が軟化する。しかしながら光学ガラスの熱伝導が悪い
ために光学ガラス塊内部まで瞬間的に昇温してガラス内
部まで軟化されることはないので、巨視的なうねりがつ
ながらない状態で光学ガラス塊の変形が徐々に進み、巨
視的なうねりの間で空気が取り込まれずに所望の光学ガ
ラス素子にプレス成形される。
る光学ガラス塊を高温のプレス成形用型でプレス成形し
た場合、光学ガラス塊にプレス成形用型が接した瞬間に
光学ガラス塊の表面が瞬間的に昇温し光学ガラス塊の表
面が軟化する。しかしながら光学ガラスの熱伝導が悪い
ために光学ガラス塊内部まで瞬間的に昇温してガラス内
部まで軟化されることはないので、巨視的なうねりがつ
ながらない状態で光学ガラス塊の変形が徐々に進み、巨
視的なうねりの間で空気が取り込まれずに所望の光学ガ
ラス素子にプレス成形される。
実施例
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明に用いたガラスプレス成形用型および光
学ガラス塊の断面図である。プレス成形用型の母材とし
て超硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８Ｃｏ）を用い、上型ｌ
には曲率半径が２００鰭の凹形の成形面３を、下型２に
は曲率半径が４６鶴の凹形の成形面４をそれぞれ形成し
た。これらの成形面３および４を超微細なダイヤモンド
粉末を用いてラッピングし、約１時間で表面の最大粗さ
（Ｒｍａｘ）が約８０人の鏡面にした。鏡面となった成
形面３および４の表面に、スパッタ法で白金−イリジウ
ム−オスミウム合金（Ｐｔ−１ｒ−Ｏｓ）の薄膜を被覆
した。このような方法により光学ガラス素子の成形用上
型１および下型２を作製した。
学ガラス塊の断面図である。プレス成形用型の母材とし
て超硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８Ｃｏ）を用い、上型ｌ
には曲率半径が２００鰭の凹形の成形面３を、下型２に
は曲率半径が４６鶴の凹形の成形面４をそれぞれ形成し
た。これらの成形面３および４を超微細なダイヤモンド
粉末を用いてラッピングし、約１時間で表面の最大粗さ
（Ｒｍａｘ）が約８０人の鏡面にした。鏡面となった成
形面３および４の表面に、スパッタ法で白金−イリジウ
ム−オスミウム合金（Ｐｔ−１ｒ−Ｏｓ）の薄膜を被覆
した。このような方法により光学ガラス素子の成形用上
型１および下型２を作製した。
光学ガラス塊３は、シリカ（Ｓ ｉ Ｏｔ ） ５０重
量パーセント、酸化鉛（ＰｂＯ）３５重量パーセント、
残部が酸化カリ （Ｋｚ Ｏ） 、酸化ヒ素（Ａ Ｓ
ｔ Ｏｓ ）、酸化アンチモン（ＳｂｚＯ＋）等の微量
成分からなる酸化鉛系光学ガラスを１２００℃で溶融し
たあと、ノズル温度８００℃で滴下し４５０℃に加熱し
たオーステナイトａ （Ｓ Ｕ ５３１６ ）で受けて
１０秒間プレス成形して第１図（Ａ）に示した形状のも
のを得た。
量パーセント、酸化鉛（ＰｂＯ）３５重量パーセント、
残部が酸化カリ （Ｋｚ Ｏ） 、酸化ヒ素（Ａ Ｓ
ｔ Ｏｓ ）、酸化アンチモン（ＳｂｚＯ＋）等の微量
成分からなる酸化鉛系光学ガラスを１２００℃で溶融し
たあと、ノズル温度８００℃で滴下し４５０℃に加熱し
たオーステナイトａ （Ｓ Ｕ ５３１６ ）で受けて
１０秒間プレス成形して第１図（Ａ）に示した形状のも
のを得た。
そして、第１図（Ｂ）のように５００℃に昇温された上
述のプレス成形用型ｌおよび２を用いて、プレス圧力４
０ｋｇ／ａＪ、プレス時間１分の条件でプレス成形した
。成形レンズ４はそのまま冷却し４３０℃で上下の型と
離型し、直ちに徐冷炉にいれて徐冷し３００℃で取り出
して第１図（Ｃ）のような成形レンズ４を得た。
述のプレス成形用型ｌおよび２を用いて、プレス圧力４
０ｋｇ／ａＪ、プレス時間１分の条件でプレス成形した
。成形レンズ４はそのまま冷却し４３０℃で上下の型と
離型し、直ちに徐冷炉にいれて徐冷し３００℃で取り出
して第１図（Ｃ）のような成形レンズ４を得た。
このような工程によって、酸化鉛系光学ガラスのプレス
成形を行い、光学ガラス塊３および成形レンズ４の表面
粗さ測定した結果、光学ガラス塊３には第２図（Ａ）の
ようなｌＯ数ミクロンのうねりがあったものの、上述し
た方法でプレス成形した成形レンズ４は第２図（Ｂ）及
び（Ｃ）のような表面粗さ（Ｒｍａｘ）約９０人の鏡面
が得られ、光学顕微鏡で観察した結果その成形面に閉孔
は存在していなかった。さらに面精度はニュートンリン
グ２本以内、アメ５分の１本以内であり、その光学性能
は極めて優れていると共に製品歩留りも非常に良好であ
った。
成形を行い、光学ガラス塊３および成形レンズ４の表面
粗さ測定した結果、光学ガラス塊３には第２図（Ａ）の
ようなｌＯ数ミクロンのうねりがあったものの、上述し
た方法でプレス成形した成形レンズ４は第２図（Ｂ）及
び（Ｃ）のような表面粗さ（Ｒｍａｘ）約９０人の鏡面
が得られ、光学顕微鏡で観察した結果その成形面に閉孔
は存在していなかった。さらに面精度はニュートンリン
グ２本以内、アメ５分の１本以内であり、その光学性能
は極めて優れていると共に製品歩留りも非常に良好であ
った。
さらに、上述のオーステナイト鋼（Ｓ Ｕ ５３１６）
で受ける温度と時間を変化させて異なった表面粗さの光
学ガラス塊３を作製し、上述と同様のプレス成形、冷却
、測定・評価を行い、それらを表１にまとめた。
で受ける温度と時間を変化させて異なった表面粗さの光
学ガラス塊３を作製し、上述と同様のプレス成形、冷却
、測定・評価を行い、それらを表１にまとめた。
表 １
巨視的なうねりとは、近似的に正弦波状であるとき山と
山との距離がうねりの大きさであり、山と谷の差がうね
りの高さであるとすれば、例えば外径が２０１１程度の
レンズ形状の場合、巨視的なうねりの大きさは数１０μ
ｍから数ａｍｌの範囲であり、うねりの高さはうねりの
大きさの１０分の１以下であることが好ましく、このよ
うな巨視的なうねりであれば上記の作用を有する。
山との距離がうねりの大きさであり、山と谷の差がうね
りの高さであるとすれば、例えば外径が２０１１程度の
レンズ形状の場合、巨視的なうねりの大きさは数１０μ
ｍから数ａｍｌの範囲であり、うねりの高さはうねりの
大きさの１０分の１以下であることが好ましく、このよ
うな巨視的なうねりであれば上記の作用を有する。
なお本発明の光学ガラス素子のプレス成形方法は、巨視
的なうねりのある光学ガラス塊をプレス成形用型によっ
て熱間でプレス成形して光学ガラス素子を作製すること
を特徴とするものであり、プレス成形用型の材質、光学
ガラス塊の種類、製造方法、巨視的なうねりの大きさ、
其の他のプレス成形条件等は本実施例に限定されるもの
ではない。
的なうねりのある光学ガラス塊をプレス成形用型によっ
て熱間でプレス成形して光学ガラス素子を作製すること
を特徴とするものであり、プレス成形用型の材質、光学
ガラス塊の種類、製造方法、巨視的なうねりの大きさ、
其の他のプレス成形条件等は本実施例に限定されるもの
ではない。
発明の詳細
な説明したように、本発明の光学ガラス素子のプレス成
形方法は、巨視的なうねりのある光学ガラス塊をプレス
成形用型によって熱間でプレス成形して光学ガラス素子
を作製することから、光学ガラス塊の表面に巨視的なう
ねりがある光学ガラス塊を高温のプレス成形用型でプレ
ス成形した場合、光学ガラス塊にプレス成形用型が接し
た瞬間に光学ガラス塊の表面が瞬間的に昇温し光学ガラ
ス塊の表面が軟化する。しかしながら光学ガラスの熱伝
導が悪いために光学ガラス塊内部まで瞬間的に昇温して
ガラス内部まで軟化されることはないので、巨視的なう
ねりがつながらない状態で光学ガラス塊の変形が徐々に
進み、巨視的なうねりの間で空気が取り込まれずに所望
の光学ガラス素子にプレス成形される。すなわち、本発
明によって高精度な光学ガラス素子の大量生産が可能に
なり、生産性の向上と製造コストの低減に著しい効果が
ある。
形方法は、巨視的なうねりのある光学ガラス塊をプレス
成形用型によって熱間でプレス成形して光学ガラス素子
を作製することから、光学ガラス塊の表面に巨視的なう
ねりがある光学ガラス塊を高温のプレス成形用型でプレ
ス成形した場合、光学ガラス塊にプレス成形用型が接し
た瞬間に光学ガラス塊の表面が瞬間的に昇温し光学ガラ
ス塊の表面が軟化する。しかしながら光学ガラスの熱伝
導が悪いために光学ガラス塊内部まで瞬間的に昇温して
ガラス内部まで軟化されることはないので、巨視的なう
ねりがつながらない状態で光学ガラス塊の変形が徐々に
進み、巨視的なうねりの間で空気が取り込まれずに所望
の光学ガラス素子にプレス成形される。すなわち、本発
明によって高精度な光学ガラス素子の大量生産が可能に
なり、生産性の向上と製造コストの低減に著しい効果が
ある。
第１図は巨視的なうねりのある光学ガラス塊をプレス成
形用型によってプレス成形して光学ガラス素子を作製し
ていることを表わす説明用概略図、第２図は光学ガラス
塊および成形レンズの表面粗さの測定結果を示す説明図
である。 ｌ・・・・・・上型、２・・・・・・下型、３・・・・
・・光学ガラス塊、４・・・・・・成形レンズ。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名店 １ 口
形用型によってプレス成形して光学ガラス素子を作製し
ていることを表わす説明用概略図、第２図は光学ガラス
塊および成形レンズの表面粗さの測定結果を示す説明図
である。 ｌ・・・・・・上型、２・・・・・・下型、３・・・・
・・光学ガラス塊、４・・・・・・成形レンズ。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名店 １ 口
Claims (1)
- 巨視的なうねりのある光学ガラス塊をプレス成形用型
によって熱間でプレス成形する光学ガラス素子のプレス
成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63131822A JPH01301528A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 光学ガラス素子のプレス成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63131822A JPH01301528A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 光学ガラス素子のプレス成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301528A true JPH01301528A (ja) | 1989-12-05 |
| JPH0422857B2 JPH0422857B2 (ja) | 1992-04-20 |
Family
ID=15066912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63131822A Granted JPH01301528A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 光学ガラス素子のプレス成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01301528A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5245613A (en) * | 1975-09-02 | 1977-04-11 | Eastman Kodak Co | Process for molding of optical glass body and body with said process |
| JPS59116137A (ja) * | 1982-12-20 | 1984-07-04 | Canon Inc | 光学素子の製造方法 |
| JPS60118639A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-26 | Hoya Corp | プレスレンズの製造方法 |
| JPS6138130A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | Sanshin Ind Co Ltd | 内燃機関に対する感温作動体の設置構造 |
| JPS61132526A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-20 | Olympus Optical Co Ltd | 光学素子の製造方法 |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63131822A patent/JPH01301528A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5245613A (en) * | 1975-09-02 | 1977-04-11 | Eastman Kodak Co | Process for molding of optical glass body and body with said process |
| JPS59116137A (ja) * | 1982-12-20 | 1984-07-04 | Canon Inc | 光学素子の製造方法 |
| JPS60118639A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-26 | Hoya Corp | プレスレンズの製造方法 |
| JPS6138130A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | Sanshin Ind Co Ltd | 内燃機関に対する感温作動体の設置構造 |
| JPS61132526A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-20 | Olympus Optical Co Ltd | 光学素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0422857B2 (ja) | 1992-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |