JPH02225324A - 光学ガラス素子の製造方法並びにその方法に用いる製造装置 - Google Patents
光学ガラス素子の製造方法並びにその方法に用いる製造装置Info
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- JPH02225324A JPH02225324A JP1047629A JP4762989A JPH02225324A JP H02225324 A JPH02225324 A JP H02225324A JP 1047629 A JP1047629 A JP 1047629A JP 4762989 A JP4762989 A JP 4762989A JP H02225324 A JPH02225324 A JP H02225324A
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- Japan
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- optical glass
- processing jig
- optical
- press
- thermal processing
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (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
子および、前記光学ガラス素子のリヒートプレス成形用
素材の光学ガラス成形体等の光学ガラス素子の製造方法
並びにその方法に用いる製造装置に関する。
子および、前記光学ガラス素子のリヒートプレス成形用
素材の光学ガラス成形体等の光学ガラス素子の製造方法
並びにその方法に用いる製造装置に関する。
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、金型を用いた成形法が有
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、金型を用いた成形法が有
望視されている。
この金型を用いた成形法というのは、予め所望の面品質
および面精度に仕上げた金型上に水酸化アルミニウム、
炭酸マグネシウム、カーボン等の離型剤を塗布あるいは
被覆した状態で、光学ガラスの塊状物を加熱成形するか
、あるいは溶融状態の光学ガラスの塊状物を加熱成形を
行う方法である。（例えば、特公昭５４−６０３１２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、欠
陥あるいは離型剤の付着のない表面、面粗度、および面
精度であることが要求されるため、光学ガラス素子およ
び前記光学ガラス素子のリヒートプレス成形用素材の光
学ガラス成形体は非常に高価なものになっていた。
および面精度に仕上げた金型上に水酸化アルミニウム、
炭酸マグネシウム、カーボン等の離型剤を塗布あるいは
被覆した状態で、光学ガラスの塊状物を加熱成形するか
、あるいは溶融状態の光学ガラスの塊状物を加熱成形を
行う方法である。（例えば、特公昭５４−６０３１２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、欠
陥あるいは離型剤の付着のない表面、面粗度、および面
精度であることが要求されるため、光学ガラス素子およ
び前記光学ガラス素子のリヒートプレス成形用素材の光
学ガラス成形体は非常に高価なものになっていた。
すなわち光学ガラス成形体の表面に気泡あるいは傷等の
欠陥がない状態（例えば表面粗さＲＭＳで０．００５ミ
クロン以下の鏡面状態）にするために、研磨またはエツ
チング処理を施す必要があり、光学ガラス成形体が高価
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。
欠陥がない状態（例えば表面粗さＲＭＳで０．００５ミ
クロン以下の鏡面状態）にするために、研磨またはエツ
チング処理を施す必要があり、光学ガラス成形体が高価
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、ノズル先端から流
出した溶融ガラスを非酸化性雰囲気に保持したままで熱
加工治具に供給する工程、前記供給工程から連続的に非
酸化性雰囲気中で熱加工治具の光学面上で熱変形させる
工程、熱変形させた光学ガラス成形体をプレス成形用金
型でプレス成形する工程を含んだ光学ガラス素子の製造
方法、並びに該方法に用いる熱加工治具に溶融ガラスを
供給するノズルと、溶融ガラスを熱変形させる熱加工治
具と、熱変形させた光学ガラス成形体をプレス成形する
プレス成形用金型とを、非酸化性雰囲気に保持した同一
装置内に設けた光学ガラス素子の製造装置を提供するも
のである。
出した溶融ガラスを非酸化性雰囲気に保持したままで熱
加工治具に供給する工程、前記供給工程から連続的に非
酸化性雰囲気中で熱加工治具の光学面上で熱変形させる
工程、熱変形させた光学ガラス成形体をプレス成形用金
型でプレス成形する工程を含んだ光学ガラス素子の製造
方法、並びに該方法に用いる熱加工治具に溶融ガラスを
供給するノズルと、溶融ガラスを熱変形させる熱加工治
具と、熱変形させた光学ガラス成形体をプレス成形する
プレス成形用金型とを、非酸化性雰囲気に保持した同一
装置内に設けた光学ガラス素子の製造装置を提供するも
のである。
熱加工治具及びプレス成形用金型に被覆する薄膜は、非
酸化性雰囲気中で光学ガラスと反応あるいは融着しない
貴金属、タングステン、タンタル、レニウム、ハフニウ
ムの単体あるいはそれらの合金であることが望ましい。
酸化性雰囲気中で光学ガラスと反応あるいは融着しない
貴金属、タングステン、タンタル、レニウム、ハフニウ
ムの単体あるいはそれらの合金であることが望ましい。
作用
従来、大気中でノズル先端から溶融ガラスを流出させる
と、熱変形させた光学ガラス成形体には微小を気泡状の
欠陥が発生しやすかった。この現象を鋭意検討した結果
、溶融ガラスを大気中でノズル先端から流出させた場合
、溶融ガラスが熱加工治具に供給させる間に溶融ガラス
表面は急速に冷却され、溶融ガラスと強固に結合する大
気中の水分や酸素等が溶融ガラス表面に吸着する。この
ような吸着物が熱加工治具に接した時に気体として膨張
するために、光学ガラス成形体には微小な気泡状の欠陥
が発生するからだと考えられる。
と、熱変形させた光学ガラス成形体には微小を気泡状の
欠陥が発生しやすかった。この現象を鋭意検討した結果
、溶融ガラスを大気中でノズル先端から流出させた場合
、溶融ガラスが熱加工治具に供給させる間に溶融ガラス
表面は急速に冷却され、溶融ガラスと強固に結合する大
気中の水分や酸素等が溶融ガラス表面に吸着する。この
ような吸着物が熱加工治具に接した時に気体として膨張
するために、光学ガラス成形体には微小な気泡状の欠陥
が発生するからだと考えられる。
この問題を解決するためにノズル先端から流出した溶融
ガラスを非酸化性雰囲気に保持したままで熱加工治具に
供給し、その後連続的に非酸化性雰囲気中で熱加工治具
の光学面上で熱変形させ、さらに熱変形させた光学ガラ
ス成形体をプレス成形用金型でプレス成形する製造方法
を考案した。
ガラスを非酸化性雰囲気に保持したままで熱加工治具に
供給し、その後連続的に非酸化性雰囲気中で熱加工治具
の光学面上で熱変形させ、さらに熱変形させた光学ガラ
ス成形体をプレス成形用金型でプレス成形する製造方法
を考案した。
この製造方法により、溶融ガラスと強固に結合する大気
中の水分や酸素等の吸着が防止させ、熱変形時の光学ガ
ラス成形体への微小な気泡状の欠陥の発生を除くことが
できる。
中の水分や酸素等の吸着が防止させ、熱変形時の光学ガ
ラス成形体への微小な気泡状の欠陥の発生を除くことが
できる。
本発明において、光学ガラス成形体に微小な気泡状の欠
陥が発生しにくい非酸化性雰囲気は、窒素、アルゴン、
ヘリウム等の不活性ガス雰囲気、およびこれらの不活性
ガス雰囲気に水素、あるいは−酸化炭素、二酸化炭素の
炭素酸化物、メタン、エタン、エチレン、トルエン等の
炭化水素類、トリクロロエチレン、トリクロルトリフル
オリエタン等のハロゲン化炭化水素類、エチレングリコ
ール、グリセリン等のアルコール類、Ｆ−１１３、Ｆ−
１１等のフルオロカーボン類を適宜混合したものである
。
陥が発生しにくい非酸化性雰囲気は、窒素、アルゴン、
ヘリウム等の不活性ガス雰囲気、およびこれらの不活性
ガス雰囲気に水素、あるいは−酸化炭素、二酸化炭素の
炭素酸化物、メタン、エタン、エチレン、トルエン等の
炭化水素類、トリクロロエチレン、トリクロルトリフル
オリエタン等のハロゲン化炭化水素類、エチレングリコ
ール、グリセリン等のアルコール類、Ｆ−１１３、Ｆ−
１１等のフルオロカーボン類を適宜混合したものである
。
これらの雰囲気は、光学ガラス組成、熱加工冶具おおよ
びプレス成形用金型に被覆する薄膜組成、熱変形の温度
と時間、あるいは光学ガラス成形体の形状等の条件によ
って適宜選択する。
びプレス成形用金型に被覆する薄膜組成、熱変形の温度
と時間、あるいは光学ガラス成形体の形状等の条件によ
って適宜選択する。
このように化学的に安定な薄膜で被覆された熱加工治具
の光学面上でガラス塊を熱変形させると、光学ガラス成
形体の自由表面だけでなく、熱加工治具の光学面の転写
面においても微小な気泡状の欠陥が発生していない光学
ガラス成形体を得ることができる。
の光学面上でガラス塊を熱変形させると、光学ガラス成
形体の自由表面だけでなく、熱加工治具の光学面の転写
面においても微小な気泡状の欠陥が発生していない光学
ガラス成形体を得ることができる。
実施例
以下、本発明の一実施例について 図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
〈実施例１〉
第１図は本発明に用いた熱加工治具の断面図である。熱
加工治具の母材３として超硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８
Ｃｏ）を用い、曲率半径が２０論の凹形の光学面ｌを形
成した。この光学面１をさらに超微細なダイヤモンド粉
末を用いてラッピングし、約１時間で表面の表面粗さ（
ＲＭＳ）が約２５人の鏡面にした。鏡面となった熱加工
治具表面に、スパッタ法で白金−イリジウム−オスミウ
ム合金（ＰＬ−１ｒ−Ｏｓ）の薄膜２を被覆して光学ガ
ラス成形体の熱加工治具１６を作製した。また熱加工治
具１６と同様の方法で、曲率半径が２００ ｍの凹形の
光学面を有したプレス成形用金型を作製した。
加工治具の母材３として超硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８
Ｃｏ）を用い、曲率半径が２０論の凹形の光学面ｌを形
成した。この光学面１をさらに超微細なダイヤモンド粉
末を用いてラッピングし、約１時間で表面の表面粗さ（
ＲＭＳ）が約２５人の鏡面にした。鏡面となった熱加工
治具表面に、スパッタ法で白金−イリジウム−オスミウ
ム合金（ＰＬ−１ｒ−Ｏｓ）の薄膜２を被覆して光学ガ
ラス成形体の熱加工治具１６を作製した。また熱加工治
具１６と同様の方法で、曲率半径が２００ ｍの凹形の
光学面を有したプレス成形用金型を作製した。
溶融ガラス１４は、シリカ（Ｓ ｉ Ｏｘ ） ３０重
量パーセント、酸化バリウム（Ｂａｄ）５０重量パーセ
ント、ホウ酸（Ｂ、Ｏｓ ）１５重量パーセント、残部
が微量成分からなるホウケイ酸バリウムガラスを用いた
。第２図のように、ノズル１２は雰囲気コントロールさ
れた成形機内に保持され、ガラス溶融炉１０で１２００
°Ｃで溶融し、ノズル温度８００°Ｃに保ったノズル１
２から溶融ガラス約３グラムを上記の熱加工治具１６に
供給した。成形機内は窒素ガス２゜リッター７分、水素
ガス２リツタ一／分の割合で混合した雰囲気に保持した
。熱加工治具１６は予め６４０°Ｃに加熱しておき、第
２図のように溶融ガラス１４を熱加工治具１６に載せて
１０分間熱変形させたあと、コンベア２１で搬送し、プ
レス成形用金型２゜を取り付けたプレスシリンダーエ９
でプレス成形した。プレス成形は金型温度５８０″Ｃ１
成形時間２分、圧力３０ｋｇ／ｃｄで行った。プレス成
形後直ちに徐冷炉に搬送して徐冷し、３００°Ｃになっ
てから取り出し口２３から取り出し、光学ガラス素子２
２を得た。
量パーセント、酸化バリウム（Ｂａｄ）５０重量パーセ
ント、ホウ酸（Ｂ、Ｏｓ ）１５重量パーセント、残部
が微量成分からなるホウケイ酸バリウムガラスを用いた
。第２図のように、ノズル１２は雰囲気コントロールさ
れた成形機内に保持され、ガラス溶融炉１０で１２００
°Ｃで溶融し、ノズル温度８００°Ｃに保ったノズル１
２から溶融ガラス約３グラムを上記の熱加工治具１６に
供給した。成形機内は窒素ガス２゜リッター７分、水素
ガス２リツタ一／分の割合で混合した雰囲気に保持した
。熱加工治具１６は予め６４０°Ｃに加熱しておき、第
２図のように溶融ガラス１４を熱加工治具１６に載せて
１０分間熱変形させたあと、コンベア２１で搬送し、プ
レス成形用金型２゜を取り付けたプレスシリンダーエ９
でプレス成形した。プレス成形は金型温度５８０″Ｃ１
成形時間２分、圧力３０ｋｇ／ｃｄで行った。プレス成
形後直ちに徐冷炉に搬送して徐冷し、３００°Ｃになっ
てから取り出し口２３から取り出し、光学ガラス素子２
２を得た。
このような工程によって作製した光学ガラス素子２２は
、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約２０人の光学
的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といった欠陥
は認められず、面精度もニュートンリング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
いた。
、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約２０人の光学
的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といった欠陥
は認められず、面精度もニュートンリング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
いた。
〈実施例２〉
熱加工治具の母材３としてオーステナイト鋼（ＳＵＳ３
１６）を用いて曲率半径が４５ｍｍの凹形の光学面１を
形成した。この光学面１をさらに超微細なダイヤモンド
粉末を用いてラッピングし、約１時間で表面の表面粗さ
（ＲＭＳ）が約３０人の鏡面にした。鏡面となった熱加
工治具表面に、スパッタ法でロジウム−金−タングステ
ン合金（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄膜２を被覆して光学ガラ
ス成形体の熱加工治具を作製した。また熱加工治具１６
と同様の方法で、曲率半径が１５０ａｖｎの凹形の光学
・面を有したプレス成形用金型を作製した。
１６）を用いて曲率半径が４５ｍｍの凹形の光学面１を
形成した。この光学面１をさらに超微細なダイヤモンド
粉末を用いてラッピングし、約１時間で表面の表面粗さ
（ＲＭＳ）が約３０人の鏡面にした。鏡面となった熱加
工治具表面に、スパッタ法でロジウム−金−タングステ
ン合金（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄膜２を被覆して光学ガラ
ス成形体の熱加工治具を作製した。また熱加工治具１６
と同様の方法で、曲率半径が１５０ａｖｎの凹形の光学
・面を有したプレス成形用金型を作製した。
溶融ガラス１４は、ジルコニア（ＺｒＯｚ）８重量パー
セント、酸化ランタン（Ｌａｚ ｏｗｌ ）３０重量パ
ーセント、ホウ酸（Ｂ２０：ｌ ） ４２ｉｋｌｔ／”
−セント、酸化カルシウム（Ｃａｂ）１０重量パーセン
ト、残部が微量成分からなるランタン系ガラスを用いた
。
セント、酸化ランタン（Ｌａｚ ｏｗｌ ）３０重量パ
ーセント、ホウ酸（Ｂ２０：ｌ ） ４２ｉｋｌｔ／”
−セント、酸化カルシウム（Ｃａｂ）１０重量パーセン
ト、残部が微量成分からなるランタン系ガラスを用いた
。
第２図のように、このガラスを１４００°Ｃで溶融した
あと、ノズル１２は雰囲気コントロールされた成形機内
に保持し、ノズル温度９５０°Ｃで４グラムの溶融ガラ
ス１４を雰囲気コントロールした成形機内に保持した熱
加工治具１６に滴下した。成形機内は窒素ガスをキャリ
アーガスにしたトリクロルトリフルオルエタン（Ｃｍ
Ｃ１ｓ Ｆｚ ）蒸気を導入したハロゲン化炭化水素雰
囲気であった。熱加工治具１６は予め７８０°Ｃに加熱
しておき、第２図のように溶融ガラス１４を熱加工治具
１６に載せて１０分間熱変形させたあと、コンベア２１
で搬送し、プレス成形用金型２０を取り付けたプレスシ
リンダー１９でプレス成形した。プレス成形は金型温度
６８０℃、成形時間２分、圧力３０ｋｇ／ｃ＋１で行っ
た。プレス成形後直ちに徐冷炉に搬送して徐冷し、４０
０°Ｃになってから取り出し口２３から取り出し、光学
ガラス素子２２を得た。
あと、ノズル１２は雰囲気コントロールされた成形機内
に保持し、ノズル温度９５０°Ｃで４グラムの溶融ガラ
ス１４を雰囲気コントロールした成形機内に保持した熱
加工治具１６に滴下した。成形機内は窒素ガスをキャリ
アーガスにしたトリクロルトリフルオルエタン（Ｃｍ
Ｃ１ｓ Ｆｚ ）蒸気を導入したハロゲン化炭化水素雰
囲気であった。熱加工治具１６は予め７８０°Ｃに加熱
しておき、第２図のように溶融ガラス１４を熱加工治具
１６に載せて１０分間熱変形させたあと、コンベア２１
で搬送し、プレス成形用金型２０を取り付けたプレスシ
リンダー１９でプレス成形した。プレス成形は金型温度
６８０℃、成形時間２分、圧力３０ｋｇ／ｃ＋１で行っ
た。プレス成形後直ちに徐冷炉に搬送して徐冷し、４０
０°Ｃになってから取り出し口２３から取り出し、光学
ガラス素子２２を得た。
このような工程によって作製した光学ガラス素子２２は
、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約２０人の光学
的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といった欠陥
は認められず、面精度もニュートンリング２本以内、ア
メ５分の１以内であり、その光学性能は極めて優れてい
た。
、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約２０人の光学
的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といった欠陥
は認められず、面精度もニュートンリング２本以内、ア
メ５分の１以内であり、その光学性能は極めて優れてい
た。
〈実施例３〉
熱加工治具の母材３としてサーメット（ＴｔＣ−１０Ｍ
ｏ−９Ｎｉ）を用いて曲率半径が２００＋ｎｌ１１の凹
形の光学面１を形成した。この光学面１をさらに超微細
なダイヤモンド粉末を用いてラッピングし、約１時間で
表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約３０人の鏡面にした。鏡
面となった熱加工治具表面に、スパッタ法で白金−タン
タルーレニウム合金（Ｐｔ−Ｔａ−Ｒｅ）の薄膜２を被
覆して光学ガラス成形体の熱加工治具を作製した。また
熱加工治具１６と同様の方法で、曲率半径が５００閣の
凹形の光学面を有したプレス成形用金型を作製した。
ｏ−９Ｎｉ）を用いて曲率半径が２００＋ｎｌ１１の凹
形の光学面１を形成した。この光学面１をさらに超微細
なダイヤモンド粉末を用いてラッピングし、約１時間で
表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約３０人の鏡面にした。鏡
面となった熱加工治具表面に、スパッタ法で白金−タン
タルーレニウム合金（Ｐｔ−Ｔａ−Ｒｅ）の薄膜２を被
覆して光学ガラス成形体の熱加工治具を作製した。また
熱加工治具１６と同様の方法で、曲率半径が５００閣の
凹形の光学面を有したプレス成形用金型を作製した。
溶融ガラス１４は、シリカｃｓｉｏ□）６５重量パーセ
ント、酸化カリウム（Ｋ、Ｏ）９重量パーセント、ホウ
酸ＣＢｔ Ｏｓ ）１０重量パーセント、酸化ナトリウ
ム（Ｎａ、Ｏ）重量パーセント、残部が微量成分からな
るホウケイ酸ガラスを用いた。
ント、酸化カリウム（Ｋ、Ｏ）９重量パーセント、ホウ
酸ＣＢｔ Ｏｓ ）１０重量パーセント、酸化ナトリウ
ム（Ｎａ、Ｏ）重量パーセント、残部が微量成分からな
るホウケイ酸ガラスを用いた。
このガラス１３５０°Ｃで溶融したあと、第２図のよう
にノズル温度９２０℃で３グラムの熔融ガラス１４を雰
囲気コントロールした成形機内に保持した熱加工治具１
６に滴下した。成形機内はアルゴンガス２０リツタ一／
分、エチレン（Ｃ，Ｈ４）１リツタ一／分の討合で混合
した炭化水素雰囲気であった。
にノズル温度９２０℃で３グラムの熔融ガラス１４を雰
囲気コントロールした成形機内に保持した熱加工治具１
６に滴下した。成形機内はアルゴンガス２０リツタ一／
分、エチレン（Ｃ，Ｈ４）１リツタ一／分の討合で混合
した炭化水素雰囲気であった。
熱加工治具１６は予め７８０℃に加熱しておき、第２図
のように溶融ガラス１４を熱加工治具１６に載せて５分
間熱変形させたあと、コンベア２１で搬送し、プレス成
形用金型２０を取り付けたプレスシリンダー１９でプレ
ス成形した。プレス成形は金型温度６８０°Ｃ１成形時
間１分、圧力８０ｋｇ／ｃｊで行った。
のように溶融ガラス１４を熱加工治具１６に載せて５分
間熱変形させたあと、コンベア２１で搬送し、プレス成
形用金型２０を取り付けたプレスシリンダー１９でプレ
ス成形した。プレス成形は金型温度６８０°Ｃ１成形時
間１分、圧力８０ｋｇ／ｃｊで行った。
プレス成形後直ちに徐冷炉に搬送して徐冷し、３８０℃
になってから取り出し口２３から取り出し、光学ガラス
素子２２を得た。
になってから取り出し口２３から取り出し、光学ガラス
素子２２を得た。
このような工程によって作製した光学ガラス素子２２は
、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約２０人の光学
的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といった欠陥
は認められず、面精度もニュートンリング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
いた。
、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約２０人の光学
的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といった欠陥
は認められず、面精度もニュートンリング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
いた。
〈実施例４〉
熱加工治具の母材３としてシリコンを用いて曲率半径が
４５閣の凹形の光学面１を形成した。この光学面１をさ
らに超微細なダイヤモンド粉末を用いてラッピングし、
約１時間で表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約２０人の鏡面
にした。鏡面となった熱加工治具表面に、スパッタ法で
ロジウム−金−タングステン合金（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の
薄膜２を被覆して第１図のような光学ガラス成形体の熱
加工治具１６を作製した。また熱加工治具１６と同様の
方法で、曲率半径が１００ｍの凹形の光学面を有したプ
レス成形用金型を作製した。
４５閣の凹形の光学面１を形成した。この光学面１をさ
らに超微細なダイヤモンド粉末を用いてラッピングし、
約１時間で表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約２０人の鏡面
にした。鏡面となった熱加工治具表面に、スパッタ法で
ロジウム−金−タングステン合金（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の
薄膜２を被覆して第１図のような光学ガラス成形体の熱
加工治具１６を作製した。また熱加工治具１６と同様の
方法で、曲率半径が１００ｍの凹形の光学面を有したプ
レス成形用金型を作製した。
光学ガラス塊３は、シリカ（Ｓｉｎｔ）５２重量パーセ
ント、酸化カリウム（Ｋ、０）６重量パーセント、酸化
鉛（ＰｂＯ）３５重量パーセント、酸化ナトリウム（Ｎ
ａ、Ｏ）５重量パーセント、残部が微量成分からなる重
フリントガラスを用いた。
ント、酸化カリウム（Ｋ、０）６重量パーセント、酸化
鉛（ＰｂＯ）３５重量パーセント、酸化ナトリウム（Ｎ
ａ、Ｏ）５重量パーセント、残部が微量成分からなる重
フリントガラスを用いた。
このガラス１２５０°Ｃで溶融したあと、第２図のよう
にノズル温度７５０°Ｃで５グラムの溶融ガラス１４を
雰囲気コントロールした成形機内に保持した熱加工治具
１６に滴下した。成形機内はへルウムガス２０リッター
／分、二酸化炭素ガス２リツタ一／分の割合で混合した
雰囲気であった。熱加工治具１６は予め６１０℃に加熱
しておき、第２図のように溶融ガラス１４を熱加工治具
１６に載せて５分間熱変形させたあと、コンベア２１で
搬送し、プレス成形用金型２０を取り付けたプレスシリ
ンダー１９でプレス成形した。プレス成形は金型温度５
５０″Ｃ１成形時間１分、圧力８０）ｃｇ／ｃｄで行っ
た。プレス成形後直ちに徐冷炉に搬送して徐冷し、３８
０”Ｃになってから取り出し口２３から取り出し、光学
ガラス素子２２を得た。
にノズル温度７５０°Ｃで５グラムの溶融ガラス１４を
雰囲気コントロールした成形機内に保持した熱加工治具
１６に滴下した。成形機内はへルウムガス２０リッター
／分、二酸化炭素ガス２リツタ一／分の割合で混合した
雰囲気であった。熱加工治具１６は予め６１０℃に加熱
しておき、第２図のように溶融ガラス１４を熱加工治具
１６に載せて５分間熱変形させたあと、コンベア２１で
搬送し、プレス成形用金型２０を取り付けたプレスシリ
ンダー１９でプレス成形した。プレス成形は金型温度５
５０″Ｃ１成形時間１分、圧力８０）ｃｇ／ｃｄで行っ
た。プレス成形後直ちに徐冷炉に搬送して徐冷し、３８
０”Ｃになってから取り出し口２３から取り出し、光学
ガラス素子２２を得た。
このような工程によって作製した光学ガラス素子２２は
、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約２０人の光学
的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といった欠陥
は認められず、面精度もニュートンリング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
いた。
、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約２０人の光学
的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といった欠陥
は認められず、面精度もニュートンリング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
いた。
なお本発明の光学ガラス素子の製造方法並びに該方法に
用いる製造装置は、ノズル先端から流出した溶融ガラス
を非酸化性雰囲気に保持したままで熱加工治具に供給す
る工程、前記供給工程から連続的に非酸化性雰囲気中で
熱加工治具の光学面上で熱変形される工程、熱変形させ
た光学ガラス成形体をプレス成形用金型でプレス成形す
る工程を含んだ光学ガラス素子の製造方法、並びに該方
法に用いる熱加工治具に溶融ガラスを供給するノズルと
、溶融ガラスを熱変形させる熱加工治具と、熱変形させ
た光学ガラス成形体をプレス成形するプレス成形用金型
とを、非酸化性雰囲気に保持した同一装置内に設けた光
学ガラス素子の製造装置であることを特徴とするもので
あり、成形の雰囲気、光学ガラス組成、熱加工治具に被
覆する薄膜組成、熱変形の温度と時間、あるいは光学ガ
ラス成形体の形状等の条件は本実施例に限定されるもの
ではない。
用いる製造装置は、ノズル先端から流出した溶融ガラス
を非酸化性雰囲気に保持したままで熱加工治具に供給す
る工程、前記供給工程から連続的に非酸化性雰囲気中で
熱加工治具の光学面上で熱変形される工程、熱変形させ
た光学ガラス成形体をプレス成形用金型でプレス成形す
る工程を含んだ光学ガラス素子の製造方法、並びに該方
法に用いる熱加工治具に溶融ガラスを供給するノズルと
、溶融ガラスを熱変形させる熱加工治具と、熱変形させ
た光学ガラス成形体をプレス成形するプレス成形用金型
とを、非酸化性雰囲気に保持した同一装置内に設けた光
学ガラス素子の製造装置であることを特徴とするもので
あり、成形の雰囲気、光学ガラス組成、熱加工治具に被
覆する薄膜組成、熱変形の温度と時間、あるいは光学ガ
ラス成形体の形状等の条件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製造方法
並びに該方法に用いる製造装置は、ノズルと、熱加工治
具と、プレス成形用金型とを、非酸化性雰囲気に保持し
た同一装置内に設けることにより、ノズル先端から流出
した溶融ガラスを非酸化性雰囲気に保持したままで熱加
工治具に供給し、その後連続的に非酸化性雰囲気中で熱
加工治具の光学面上で熱変形させ、さらに熱変形させた
光学ガラス成形体をプレス成形用金型で連続的にプレス
成形することが可能になり、溶融ガラスと強固に結合す
る大気中の水分や酸素等の吸着が防止され、熱変形時の
光学ガラス成形体への微小な気泡状の欠陥の発生を除く
ことができる。
並びに該方法に用いる製造装置は、ノズルと、熱加工治
具と、プレス成形用金型とを、非酸化性雰囲気に保持し
た同一装置内に設けることにより、ノズル先端から流出
した溶融ガラスを非酸化性雰囲気に保持したままで熱加
工治具に供給し、その後連続的に非酸化性雰囲気中で熱
加工治具の光学面上で熱変形させ、さらに熱変形させた
光学ガラス成形体をプレス成形用金型で連続的にプレス
成形することが可能になり、溶融ガラスと強固に結合す
る大気中の水分や酸素等の吸着が防止され、熱変形時の
光学ガラス成形体への微小な気泡状の欠陥の発生を除く
ことができる。
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。
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図は熱加工治具の断面図、第２図は本発明の一実施
例の光学ガラス素子の製造装置を示す断面図である。 １・・・・・・光学面、２・・・・・・薄膜、３・・・
・・・母材。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第１図 ／光学面 ３母材
例の光学ガラス素子の製造装置を示す断面図である。 １・・・・・・光学面、２・・・・・・薄膜、３・・・
・・・母材。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第１図 ／光学面 ３母材
Claims (4)
- （１）ノズル先端から流出した溶融ガラスを非酸化性雰
囲気に保持したままで熱加工治具に供給する工程と、前
記供給工程から連続的に非酸化性雰囲気中で熱加工治具
の光学面上で熱変形させる工程と、熱変形させた光学ガ
ラス成形体をプレス成形用金型でプレス成形する工程と
を含んだ光学ガラス素子の製造方法。 - （２）熱加工治具及びプレス成形用金型が化学的に安定
な薄膜で被覆され、かつ所望の形状および光学面を有し
た請求項（１）に記載の光学ガラス素子の製造方法。 - （３）化学的に安定な薄膜が貴金属、タングステン、タ
ンタル、レニウム、ハフニウムの単体あるいはそれらの
合金である請求項（２）に記載の光学ガラス素子の製造
方法。 - （４）熱加工治具に溶融ガラスを供給するノズルと、溶
融ガラスを熱変形させる熱加工治具と、熱変形させた光
学ガラス成形体をプレス成形するプレス成形用金型とを
、非酸化性雰囲気に保持した同一装置内に設けた光学ガ
ラス素子の製造装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1047629A JPH02225324A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 光学ガラス素子の製造方法並びにその方法に用いる製造装置 |
| DE90300031T DE69004103T2 (de) | 1989-01-13 | 1990-01-03 | Verfahren zur Herstellung eines optischen Gegenstandes aus Glas. |
| EP90300031A EP0378292B1 (en) | 1989-01-13 | 1990-01-03 | Method of manufacturing glass optical element |
| US07/866,265 US5171347A (en) | 1989-01-13 | 1992-04-10 | Method of manufacturing glass optical element |
| US07/932,228 US5284501A (en) | 1989-01-13 | 1992-08-19 | Method of manufacturing glass optical element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1047629A JPH02225324A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 光学ガラス素子の製造方法並びにその方法に用いる製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02225324A true JPH02225324A (ja) | 1990-09-07 |
Family
ID=12780514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1047629A Pending JPH02225324A (ja) | 1989-01-13 | 1989-02-28 | 光学ガラス素子の製造方法並びにその方法に用いる製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02225324A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002226220A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学素子の製造方法および光学素子成形用成形型の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152229A (ja) * | 1983-02-16 | 1984-08-30 | Canon Inc | 光学素子成形装置 |
| JPS62270423A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-24 | Minolta Camera Co Ltd | ガラスレンズの成形方法 |
| JPS62292638A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子の製造方法 |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP1047629A patent/JPH02225324A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152229A (ja) * | 1983-02-16 | 1984-08-30 | Canon Inc | 光学素子成形装置 |
| JPS62270423A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-24 | Minolta Camera Co Ltd | ガラスレンズの成形方法 |
| JPS62292638A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002226220A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学素子の製造方法および光学素子成形用成形型の製造方法 |
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