JPH02224962A

JPH02224962A - 光学素子の製造方法

Info

Publication number: JPH02224962A
Application number: JP4116789A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kawamata; 川俣　健; Shigeya Sugata; 茂也菅田; Jun Inahashi; 潤稲橋
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1990-09-06

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ガラス素材を加熱軟化して成形した後、一方
の面を研磨加工する光学素子の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ガラス素材を加熱軟化させ、これを一対の成形
用型間で加圧成形して光学素子を得る方法が知られてい
る（例えば、特公昭６１３２２６３号公報）。中でも、
例えば特願昭６２３０６５０９号に提案されるように、
ガラス素材を加圧成形した後、一方の面を研磨加工によ
り仕上げる方法がある。これは、一方の成形用型を複数
に分割して形成し、各分割型にそれぞれ独立した成形圧
力および成形温度を設定して成形するために、得られた
光学素子の一方の面に段差が生じるので、その段差を研
磨して平滑にするものである。

このように、成形によって一方の面のみに光学機能面を
形成するとともに、他方の面を研磨加工してガラスレン
ズ等を製造する方法においては、従来、加圧成形後のガ
ラス素材を成形用型から取り出し、それを研磨用貼付治
具に貼り、研磨加工を行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の光学素子の製造方法では、レンズ形
状による制約を受けることなく、所望形状のレンズを容
易に得ることはできるものの、成形後のガラス素材を研
磨用貼付治具に貼る際に芯がずれてしまう可能性が高く
、偏芯精度の高いレンズを製作することが困難であった
。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、特に偏芯精度の高い光学素子を得ることができる光学
素子の製造方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段〕上記目的を達成するために、本発明は、ガラス素材を加
熱軟化して成形して一方の面を光学機能面とした後、他
方の面を研磨加工により仕上げる光学素子の製造方法に
おいて、第１図に示すように、前記成形後にガラス素材
１を成形用型２から離型することなく接着剤３等により
成形用型に固着し、その後前記成形用型２を研磨用貼付
治具として用い、前記他方の面を研磨加工することとし
た。

〔作　用〕

このような本発明の製造方法によれば、成形により得ら
れた光学機能面と研磨用貼付治具とは全く偏芯が無く接
着されているため、他方の面を研磨加工により仕上げて
も、極めて偏芯精度の高い光学素子を得ることができる
。

〔実施例〕

（第１実施例）第２図は、本実施例で用いた成形装置を示すもので、成
形室４内には、研磨用貼付治具（研磨用貼付皿）を兼用
する成形用型５が配置されている。

成形用型５は、ステンレス鋼またはセラミックス等によ
り成形されているとともに、その成形面５ａは、非球面
形状等に形成されかつ表面粗さが０．０６μｍ（Ｒ，−
Ｘ）以下に鏡面加工され、窒化クロムまたは窒化チタン
等の被膜により被覆されている。また、成形用型５の周
囲には、成形用型５を囲繞するように筒状のヒータ６が
配置されている。ヒータ６は、成形用型５および成形用
型５上に載置されたガラス素材７を加熱するためのもの
である。

このような構成の成形装置°により、次のようにして光
学素子を製造した。

まず、成形用型５を成形室４内に設置し、その成形面５
ａ上にガラス素材７を載置した。このガラス素材７は、
平行平板であり、成形用型５の成形面５ａと接する面７
ａのみが研磨加工されており、反対面７ｂは切断面のま
まである。そして、ガラス素材７を載せた成形用型５の
周囲をおおうようにしてヒータ６を設置した後、成形室
４を密閉し、真空ポンプ（図示省略）にてＩ　Ｘ　１０
−’Ｔｏｒｒ程度まで減圧し、その後不活性ガスを充満
させた。このときのガス圧は、５　Ｘ　１０−’Ｔｏｒ
ｒ程度である。次に、ヒータ６によりガラス素材７が軟
化する温度に所定時間保持した。これにより、ガラス素
材７は自重により変形した。その後、自然冷却したが、
この冷却過程において、ガラス素材７の温度が転移点よ
り十分低くなった後に、成形室４を開放するとともに、
ヒータ６を取り除いた。

ここまでの過程で、ガラス素材７の一方の面７ａに成形
用型５の成形面５ａを反転した光学機能面が形成された
。

しかる後、成形用型５の温度が１００°Ｃ前後になった
時に、第３図のように成形用型５の成形面５ａの外周部
にピッチ８を塗った。ここに、前記冷却過程において、
ガラス素材７と成形用型５とで線膨張係数が異なるため
に、両者の間にわずかな隙間がある。成形用型５の成形
面５ａの外周部に塗られたピッチ８は、その隙間にしみ
込んでいき、ガラス素材７と、成形用型５とを強固に接
着する。このようにした接着されたガラス素材７の光学
機能面が形成されていない面７ｂに、成形用型５を基準
として研削研磨加工を施した。

この工程で最も注意すべきことは、本発明の主目的であ
る偏芯精度についてである。ＣＧ加工（粗研削加工）の
際に、ＣＧ機のワーク軸への成形用型５を固定する方法
を第４図に示す。すなわち、研磨用貼付治具を兼ねた成
形用型５のシャンク部５ｂおよびフランジ部５Ｃを、Ｃ
Ｇ機のワーク軸９に当接させて位置決めをした。シャン
ク部５ｂによりシフト方向のずれが、フランジ部５Ｃに
よりチルト方向のずれが矯正される。この状態で、ＣＧ
機のワーク軸９の吸引孔１０からエアで成形用型５を吸
引することにより、成形用型５が００機のワーク軸９に
固定されるため、極めて高い偏芯精度で加工することが
できる。

ＣＧ加工後の精研削および研磨工程においても、上記と
全く同様の方法により、成形用型５のシャンク部５ｂお
よびフランジ部５ｃを当接させて固定し、加工すること
によって、極めて高い偏芯精度で加工することができた
。

本実施例においては、成形の際の偏芯は全く問題になら
ないため、両面を一度の成形にて仕上げる加工法と比較
し、成形機の偏芯精度等の点からコスト上非常に有利と
なる。

また、ガラス素材７として低コストの平行平板を用いる
ことからもコスト上存利となる。

（第２実施例）第５図は、本実施例で用いた成形装置を示すもので、成
形室ｌｌ内には、上下一対の成形用型１２．１３がそれ
ぞれ上型取付台１４および下型取付台１５に取り付けら
れている。成形用上型１２は、前記第１実施例で使用し
た成形用型５と同様のものであり、成形用下型１３は、
光学機能面を有してお、らず、単に押圧型としてのみ機
能する点が異なる。また、図示は省略したが、成形室１
１は、成形用上型１２を上下動させる駆動機構および各
成形用型１２．１３を加熱する機構を具備している。

このような構成の成形装置により、次のようにして光学
素子を製造した。

まず、成形用下型１３の上にガラス素材７を載置した。

このガラス素材７は、第１実施例にて使用したものと同
様のものである。その後、再成形用型１２．１３をガラ
ス素材７が軟化する温度にまで加熱させた後、成形用上
型１２を下降させ、ガラス素材７を加圧した。この状態
で所定時間保持した後、再成形用型１２．１３の温度を
下降させた。ここまでの操作により、ガラス素材７の上
面に、成形用上型１２の形状が転写された。

再成形用型１２．１３が十分に冷却された後、ガラス素
材７を成形上型１２で押したまま、成形用上型１２の成
形面１２ａの外周部に瞬間接着剤を塗布した。その後、
ガラス素材７と成形用上型１２とが十分接着された後に
成形用上型１２の押圧力を取り去った。

こうして接着されたガラス素材７の光学機能面が形成さ
れていない面に、成形用上型１２を基準として研削研磨
加工を施した。この場合、成形用上型１２には、第１実
施例のようなフランジが付いていないので、その固定方
法は、第６図に示すようにした。すなわち、成形用上型
１２の円柱部１２ｂおよび底部２ｃを００機のワーク軸
１６に当接させて位置決めをした。円柱部２ｂによりシ
フト方向のずれが、底部１２ｃによりチルト方向のずれ
が矯正される。ワーク軸１６には、磁石１７が取り付け
てあり、この磁石１７により、成形用上型１２が固定さ
れる。このような状態で粗研削、精研削および研磨加工
を行い、極めて高い偏芯精度で加工することができた。

本実施例においては、成形の際に再成形用型１２．１３
によりガラス素材７を押圧するため、ガラス素材７の上
面に成形用上型１２の形状が極めて容易に転写される。

また、ガラス素材７と成形用上型１２とを接着する際、
再成形用型１２１３によりガラス素材７を押圧している
ために、ガラス素材７と成形用上型１２とがずれてしま
うことがない。また、成形用上型１２はフランジが無く
、形状が単純なため、型のコストを低くおさえることが
できるという利点がある。

なお、上記実施例においては、研削加工時の成形用型の
ワーク軸への固定方法として、嵌合と磁石とを利用して
いるが、その代わりに、通常金属加工で用いられるコレ
ットチャックを利用しても良い。

（発明の効果〕以上のように、本発明の光学素子の製造方法によれば、
成形後にガラス素材を成形用型から離型することなく成
形用型に固着し、その後その成形用型を研磨用貼付治具
として用いて研磨加工するととしたので、極めて偏芯精
度の高い光学素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学素子の製造方法においてガラス素
材を成形用型に固着した状態を示す縦断面図、第２図か
ら第４図までは本発明の第１実施例を示すもので、第２
図は成形装置を示す縦断面図、第３図はガラス素材を成
形用型に固着した状態を示す正面図、第４図は成形用型
をＣＣ＠のワーク軸に取り付けた状態を示す縦断面図、
第５図および第６図は本発明の第２実施例を示すもので
、第５図は成形装置を示す縦断面図、第６図は成形用上
型をＣＧ機のワーク軸に取り付けた状態を示す縦断面図
である。１．７・・・ガラス素材２．５．１２．１３・・・成形用型

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラス素材を加熱軟化して成形して一方の面を光
学機能面とした後、他方の面を研磨加工により仕上げる
光学素子の製造方法において、前記成形後にガラス素材
を成形用型から離型することなく成形用型に固着し、そ
の後前記成形用型を研磨用貼付治具として用い、前記他
方の面を研磨加工することを特徴とする光学素子の製造
方法。