JPH0231012B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0231012B2 JPH0231012B2 JP61049268A JP4926886A JPH0231012B2 JP H0231012 B2 JPH0231012 B2 JP H0231012B2 JP 61049268 A JP61049268 A JP 61049268A JP 4926886 A JP4926886 A JP 4926886A JP H0231012 B2 JPH0231012 B2 JP H0231012B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- glass
- carbon film
- shape
- lens
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B40/00—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it
- C03B40/02—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it by lubrication; Use of materials as release or lubricating compositions
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、加圧成形後に精密研磨加工を要しな
いプレスレンズの製造方法に関する。このプレス
レンズは、精密加工された型の表面がレンズ表面
に転写されることから、球面レンズはもとより、
非球面レンズが製造可能であり、広範囲のレンズ
に利用することができる。
いプレスレンズの製造方法に関する。このプレス
レンズは、精密加工された型の表面がレンズ表面
に転写されることから、球面レンズはもとより、
非球面レンズが製造可能であり、広範囲のレンズ
に利用することができる。
従来のプレスレンズの製造方法としては、各種
提案されているが、いずれも型の表面の酸化を防
止するために、非酸化性雰囲気中で行われてい
る。例えば、米国特許第4139677号では、非酸化
性雰囲気中で、SiC又はSi3N4の表面層を有する
型にガラスを置いて、このガラスを軟化状態にす
るまで型と共に加熱して、この型で軟化状態のガ
ラスを成形加工する方法を提案している。
提案されているが、いずれも型の表面の酸化を防
止するために、非酸化性雰囲気中で行われてい
る。例えば、米国特許第4139677号では、非酸化
性雰囲気中で、SiC又はSi3N4の表面層を有する
型にガラスを置いて、このガラスを軟化状態にす
るまで型と共に加熱して、この型で軟化状態のガ
ラスを成形加工する方法を提案している。
しかしながら、非酸化性雰囲気として中性ガス
の代表例である窒素ガスを使用した場合、この窒
素ガス中に数ppm程度のわずかな量の酸素が存在
しており、このような微量の酸素によつても型表
面上に酸化膜が形成されて、加圧成形時において
軟化状態のガラスが型表面に融着しやすい問題点
があつた。
の代表例である窒素ガスを使用した場合、この窒
素ガス中に数ppm程度のわずかな量の酸素が存在
しており、このような微量の酸素によつても型表
面上に酸化膜が形成されて、加圧成形時において
軟化状態のガラスが型表面に融着しやすい問題点
があつた。
本発明のプレスレンズの製造方法は、上記問題
点を解決するためになされたものであり、第１番
目の発明は、レンズの仕上り形状の基礎をなす形
状を有するガラスと型との相互に対向する両表面
のうち少なくとも一方の表面に炭素膜を形成し、
次に、前記炭素膜を介して前記ガラスをその軟化
状態で前記型により加圧成形することを特徴と
し、第２番目の発明は、レンズの仕上り形状の基
礎をなす形状を有するガラスの表面に炭素膜を形
成し、前記炭素膜を介して前記ガラスをその軟化
状態で前記型により加圧成形し、次に、前記炭素
膜を酸化処理により除去することを特徴とする。
点を解決するためになされたものであり、第１番
目の発明は、レンズの仕上り形状の基礎をなす形
状を有するガラスと型との相互に対向する両表面
のうち少なくとも一方の表面に炭素膜を形成し、
次に、前記炭素膜を介して前記ガラスをその軟化
状態で前記型により加圧成形することを特徴と
し、第２番目の発明は、レンズの仕上り形状の基
礎をなす形状を有するガラスの表面に炭素膜を形
成し、前記炭素膜を介して前記ガラスをその軟化
状態で前記型により加圧成形し、次に、前記炭素
膜を酸化処理により除去することを特徴とする。
ここで、「レンズの仕上り形状の基礎をなす形
状」とは、加圧成形前のガラスの予備成形された
形状であつて、この予備成形の形状が、その後の
加圧成形によつてレンズを所望の仕上り形状にす
ることのできる基礎的な形状であり、例えば、仕
上り形状が凸又は凹のレンズである場合、容積が
ほぼ等しい円板状、円柱状、球面状又は球形状で
あり、好ましくは仕上り形状とほぼ近似した形状
である。
状」とは、加圧成形前のガラスの予備成形された
形状であつて、この予備成形の形状が、その後の
加圧成形によつてレンズを所望の仕上り形状にす
ることのできる基礎的な形状であり、例えば、仕
上り形状が凸又は凹のレンズである場合、容積が
ほぼ等しい円板状、円柱状、球面状又は球形状で
あり、好ましくは仕上り形状とほぼ近似した形状
である。
次に、「炭素膜」の厚さの実用範囲は、50〜
5000Å（好ましくは100〜1000Å）であり、50Å
未満であると、均一な膜の形成が困難になり、こ
の炭素膜形成の効果が減少し、5000Åを越える
と、加圧成形による面精度が低下する。この炭素
膜の成膜方法としては、真空蒸着法、スパツタリ
ング法、又はイオンプレーデイング法等が挙げら
れる。
5000Å（好ましくは100〜1000Å）であり、50Å
未満であると、均一な膜の形成が困難になり、こ
の炭素膜形成の効果が減少し、5000Åを越える
と、加圧成形による面精度が低下する。この炭素
膜の成膜方法としては、真空蒸着法、スパツタリ
ング法、又はイオンプレーデイング法等が挙げら
れる。
次に、「型」は被成形ガラスと対向する表面層
が重要であり、気孔等の欠陥がなく、緻密で鏡面
状に精密加工することができ、加熱に対して硬度
及び強度を有する等の型としての一般的要件を具
備しているものであれば、本発明では型の母材と
その表面層の材料において特に限定する必要がな
く、例えば、炭化ケイ素、炭化ケイ素と炭素の混
合物、窒化ケイ素、モリブデン、400系列のステ
ンレス鋼、無電解ニツケル、ベリリウム−ニツケ
ル合金、ホウ化チタン、貴金属（白金、ロジウ
ム、金等）、及びSiO2−Al2O3−CaO−MgO−
ZnO−PbO系ガラス（転移温度730℃、熱膨張係
数43×10-7／℃のような転移温度が上記「ガラ
ス」のそれよりも高い多成分系ガラス等の広範囲
の材料が使用可能である。
が重要であり、気孔等の欠陥がなく、緻密で鏡面
状に精密加工することができ、加熱に対して硬度
及び強度を有する等の型としての一般的要件を具
備しているものであれば、本発明では型の母材と
その表面層の材料において特に限定する必要がな
く、例えば、炭化ケイ素、炭化ケイ素と炭素の混
合物、窒化ケイ素、モリブデン、400系列のステ
ンレス鋼、無電解ニツケル、ベリリウム−ニツケ
ル合金、ホウ化チタン、貴金属（白金、ロジウ
ム、金等）、及びSiO2−Al2O3−CaO−MgO−
ZnO−PbO系ガラス（転移温度730℃、熱膨張係
数43×10-7／℃のような転移温度が上記「ガラ
ス」のそれよりも高い多成分系ガラス等の広範囲
の材料が使用可能である。
次に、「前記ガラスをその軟化状態で前記型に
より加圧成形する」とは、加圧成形時における要
件であり、加圧成形前においては被成形物と型と
をそれぞれ独立して加熱しておいてもよい。ま
た、被成形物と型の両温度は、同一でもよいし、
異なつていてもよい。
より加圧成形する」とは、加圧成形時における要
件であり、加圧成形前においては被成形物と型と
をそれぞれ独立して加熱しておいてもよい。ま
た、被成形物と型の両温度は、同一でもよいし、
異なつていてもよい。
次に、「加圧成形」の圧力は、型の表面形状が
被成形物に転写するのに充分な圧力であればよ
い。
被成形物に転写するのに充分な圧力であればよ
い。
さらに、本願発明のプレスレンズの製造に用い
られる型は、型表面に施こされた炭素膜が磨耗や
酸化によつて部分的に損耗し成形型として不良と
なつた場合に於いても、残存する炭素膜は酸化処
理によつて成形面の曲面を損わず除膜が容易に行
え、その後真空蒸着法、スパツタリング法等によ
り単に再成膜することのみによつて容易に成形型
として再生することができる。
られる型は、型表面に施こされた炭素膜が磨耗や
酸化によつて部分的に損耗し成形型として不良と
なつた場合に於いても、残存する炭素膜は酸化処
理によつて成形面の曲面を損わず除膜が容易に行
え、その後真空蒸着法、スパツタリング法等によ
り単に再成膜することのみによつて容易に成形型
として再生することができる。
本発明によれば、ガラスをその軟化状態で型に
より加圧成形する際、ガラスと型との間に炭素膜
が介在していることから、軟化状態のガラスと型
との融着を防止する。
より加圧成形する際、ガラスと型との間に炭素膜
が介在していることから、軟化状態のガラスと型
との融着を防止する。
〔実施例 １〕
ガラスの素材としてアルカリ硼珪酸塩光学ガラ
ス（BK7）（転移温度；555℃）を第１図に示す
ように円板状のガラス１（直径；9.7mm、厚さ；
2.5mm）に予備成形し、この円板状のガラス１の
上下面に真空蒸着法により炭素膜２（厚さ；400
Å）を形成して、これを加圧成形の対象の被成形
物３とする。
ス（BK7）（転移温度；555℃）を第１図に示す
ように円板状のガラス１（直径；9.7mm、厚さ；
2.5mm）に予備成形し、この円板状のガラス１の
上下面に真空蒸着法により炭素膜２（厚さ；400
Å）を形成して、これを加圧成形の対象の被成形
物３とする。
本実施例で使用する加圧成形機は第２図に示す
ように、凸球面状に精密鏡面加工された型表面を
有する上型４（材料：炭化タングステン）と下型
５（材料：炭化タングステン）、内周面が精密鏡
面加工された案内型６（材料：炭化タングステ
ン）とを具備し、上型４が上下移動して、その外
周面が案内型６の内周面と摺動し、下型５の外周
面が案内型６の内周面と摺動支持され、上記型
４，５，６は支持台８（材料：ステンレス鋼）に
より支持されている。押し棒７（材料：ステンレ
ス鋼）は上型４の上面まで降下して荷重を加え
る。そして、以上の型構造体はシリカチユーブ９
内に収容され、このシリカチユーブ９の外周に誘
導加熱コイル１０を配設し、下型５内に埋設した
熱電対１１により温度測定して、誘導加熱コイル
１０の温度制御を行う。
ように、凸球面状に精密鏡面加工された型表面を
有する上型４（材料：炭化タングステン）と下型
５（材料：炭化タングステン）、内周面が精密鏡
面加工された案内型６（材料：炭化タングステ
ン）とを具備し、上型４が上下移動して、その外
周面が案内型６の内周面と摺動し、下型５の外周
面が案内型６の内周面と摺動支持され、上記型
４，５，６は支持台８（材料：ステンレス鋼）に
より支持されている。押し棒７（材料：ステンレ
ス鋼）は上型４の上面まで降下して荷重を加え
る。そして、以上の型構造体はシリカチユーブ９
内に収容され、このシリカチユーブ９の外周に誘
導加熱コイル１０を配設し、下型５内に埋設した
熱電対１１により温度測定して、誘導加熱コイル
１０の温度制御を行う。
次に、前述した被成形物３を上・下型４，５内
に置き、N2ガス雰囲気にして、誘導加熱コイル
１０により極４，５，６と共に被成形物３を670
℃（ガラス１の粘度が108.7ポアズに相当する温度
であつて、軟化状態のガラスにする）に加熱した
状態で、押し棒７を降下して上型４に荷重を加え
て加圧成形する（圧力；50Kg／cm2、加圧時間；60
秒）。その際、加圧成形物は、型との間で炭素膜
が介在していることから、型との融着を防止して
いる。
に置き、N2ガス雰囲気にして、誘導加熱コイル
１０により極４，５，６と共に被成形物３を670
℃（ガラス１の粘度が108.7ポアズに相当する温度
であつて、軟化状態のガラスにする）に加熱した
状態で、押し棒７を降下して上型４に荷重を加え
て加圧成形する（圧力；50Kg／cm2、加圧時間；60
秒）。その際、加圧成形物は、型との間で炭素膜
が介在していることから、型との融着を防止して
いる。
次に、押し棒７の圧力を除去して型４，５，６
内に加圧成形物を包囲したまま、内部ガラス１の
転移温度（555℃）まで徐冷し、しかる後、急冷
して、加圧成形物を取り出す。この加圧成形物の
表面には前述した炭素膜が付着されているので、
ガラス１の転移温度付近（例：555℃）でアニー
ルして酸化処理することにより、この炭素膜を
CO又はCO2にガス化させて除去し、仕上り形状
に成形されたレンズを得る。このレンズは、直径
10mmの両凹球面レンズであつて、上・下型４，５
の表面の凸球面形状と対応した凹球面形状がその
まま転写されて、高面精度を得ており、また、透
過率や屈折率などの光学的品質を良好に維持して
いることが認められた。
内に加圧成形物を包囲したまま、内部ガラス１の
転移温度（555℃）まで徐冷し、しかる後、急冷
して、加圧成形物を取り出す。この加圧成形物の
表面には前述した炭素膜が付着されているので、
ガラス１の転移温度付近（例：555℃）でアニー
ルして酸化処理することにより、この炭素膜を
CO又はCO2にガス化させて除去し、仕上り形状
に成形されたレンズを得る。このレンズは、直径
10mmの両凹球面レンズであつて、上・下型４，５
の表面の凸球面形状と対応した凹球面形状がその
まま転写されて、高面精度を得ており、また、透
過率や屈折率などの光学的品質を良好に維持して
いることが認められた。
〔実施例 ２〕
ガラスの素材としてバリウム硼珪酸塩系光学ガ
ラスFK15（転移温度；655℃）を第３図に示すよ
うに球状のガラス１２（直径；6.3mm）に予備成
形し、これを被成形物とする。
ラスFK15（転移温度；655℃）を第３図に示すよ
うに球状のガラス１２（直径；6.3mm）に予備成
形し、これを被成形物とする。
本実施例で使用する加圧成形機は実施例１のも
のと基本的に同一であるが、本実施例では、球状
のガラス１２から両凸球面レンズを製作すること
から、上型４′と下型５′のそれぞれの型表面が凹
球面状に精密鏡面加工され、更に、この上・下型
４′，５′の表面に炭素膜１３（厚さ：700Å）が
真空蒸着法により形成されている点だけ相違して
いる。
のと基本的に同一であるが、本実施例では、球状
のガラス１２から両凸球面レンズを製作すること
から、上型４′と下型５′のそれぞれの型表面が凹
球面状に精密鏡面加工され、更に、この上・下型
４′，５′の表面に炭素膜１３（厚さ：700Å）が
真空蒸着法により形成されている点だけ相違して
いる。
次に、球状のガラス１２を上・下型４′，５′内
に置き、２％H2＋98％N2ガス雰囲気にして、誘
導加熱コイル１０により型４′，５′，６と共にガ
ラス１２を743℃（ガラス１２の粘度が108.7ポア
ズに相当する温度であつて、軟化状態のガラスに
する。）に加熱した状態で、押し棒７を降下して、
上型４′に荷重を加えて加圧成形する（圧力；50
Kg／cm2、加圧時間；60秒）。その際、加圧成形物
は、型表面の炭素膜の存在により、型との融着を
防止している。
に置き、２％H2＋98％N2ガス雰囲気にして、誘
導加熱コイル１０により型４′，５′，６と共にガ
ラス１２を743℃（ガラス１２の粘度が108.7ポア
ズに相当する温度であつて、軟化状態のガラスに
する。）に加熱した状態で、押し棒７を降下して、
上型４′に荷重を加えて加圧成形する（圧力；50
Kg／cm2、加圧時間；60秒）。その際、加圧成形物
は、型表面の炭素膜の存在により、型との融着を
防止している。
次に、押し棒７の圧力を除去して、型４′，
５′，６内に加圧成形物を包囲したまま、このガ
ラス１２の転移温度（655℃）まで徐冷した後、
急冷して、加圧成形物が仕上り形状に成形された
両凸球面レンズ（直径；8.0mm、中心肉厚；2.7
mm）のレンズとなつて取り出される。このレンズ
は、上・下型４′，５′の表面（正確には、この表
面に形成された炭素膜１３の表面）形状と対応し
た凸球面形状がそのまま転写されて高面精度を得
ており、光学的品質も良好であつた。
５′，６内に加圧成形物を包囲したまま、このガ
ラス１２の転移温度（655℃）まで徐冷した後、
急冷して、加圧成形物が仕上り形状に成形された
両凸球面レンズ（直径；8.0mm、中心肉厚；2.7
mm）のレンズとなつて取り出される。このレンズ
は、上・下型４′，５′の表面（正確には、この表
面に形成された炭素膜１３の表面）形状と対応し
た凸球面形状がそのまま転写されて高面精度を得
ており、光学的品質も良好であつた。
以上の実施例において、炭素膜をガラスの表面
と型の表面にそれぞれ別々に形成したものを挙げ
たが、両表面に形成してもよいし、また型におい
て上・下型のみならず、案内型の内周面に形成し
てもよい。
と型の表面にそれぞれ別々に形成したものを挙げ
たが、両表面に形成してもよいし、また型におい
て上・下型のみならず、案内型の内周面に形成し
てもよい。
以上の通り、本発明によれば、ガラスと型表面
との間に炭素膜を介在して、ガラスを軟化温度で
型により加圧成形していることから、加圧成形時
の型との融着を防止することができる。また、型
材料として高価な材料の使用を必要とせず、広範
囲な型材料から適宜選定することができる。さら
に、炭素膜が磨耗や酸化によつて型として不良に
なつた場合に於いても、高価な型の成形曲面を損
わずに容易に膜の再生が可能であり、経済的に優
れた効果を有する。
との間に炭素膜を介在して、ガラスを軟化温度で
型により加圧成形していることから、加圧成形時
の型との融着を防止することができる。また、型
材料として高価な材料の使用を必要とせず、広範
囲な型材料から適宜選定することができる。さら
に、炭素膜が磨耗や酸化によつて型として不良に
なつた場合に於いても、高価な型の成形曲面を損
わずに容易に膜の再生が可能であり、経済的に優
れた効果を有する。
第１図は本発明の実施例１による被成形物を示
す断面図、第２図は本発明の実施例１による加圧
成形機を示す断面図、第３図は本発明の実施例２
による被成形物を示す断面図、及び第４図は本発
明の実施例２による加圧成形機を示す断面図であ
る。 １，１２……ガラス、２，１３……炭素膜、
４，４′……上型、５，５′……下型、６……案内
型。
す断面図、第２図は本発明の実施例１による加圧
成形機を示す断面図、第３図は本発明の実施例２
による被成形物を示す断面図、及び第４図は本発
明の実施例２による加圧成形機を示す断面図であ
る。 １，１２……ガラス、２，１３……炭素膜、
４，４′……上型、５，５′……下型、６……案内
型。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レンズの仕上り形状の基礎をなす形状を有す
るガラスと型との相互に対向する両表面のうち少
なくとも一方の表面に50〜5000Åの厚さの炭素膜
を形成し、次に、前記炭素膜を介して前記ガラス
をその軟化状態で前記型により加圧成形すること
を特徴とするプレスレンズの製造方法。 ２ レンズの仕上り形状の基礎をなす形状を有す
るガラスの表面に50〜5000Åの厚さの炭素膜を形
成し、前記炭素膜を介して前記ガラスをその軟化
状態で前記型により加圧成形し、次に、前記炭素
膜を酸化処理により除去することを特徴とするプ
レスレンズの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4926886A JPS62207726A (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | プレスレンズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4926886A JPS62207726A (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | プレスレンズの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62207726A JPS62207726A (ja) | 1987-09-12 |
| JPH0231012B2 true JPH0231012B2 (ja) | 1990-07-11 |
Family
ID=12826087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4926886A Granted JPS62207726A (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | プレスレンズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62207726A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009091242A (ja) * | 2004-10-12 | 2009-04-30 | Hoya Corp | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームとその製造方法および光学素子とその製造方法 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483529A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-29 | Hoya Corp | Production of glass forming mold |
| DE69322212T2 (de) * | 1992-06-25 | 1999-06-24 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Form zum Herstellen von optischen Elementen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US5720791A (en) * | 1994-08-03 | 1998-02-24 | Minolta Co., Ltd. | Method of producing an optical lens element |
| JP3821878B2 (ja) * | 1996-04-23 | 2006-09-13 | フジノン株式会社 | 離型膜形成方法 |
| US7140205B2 (en) | 2002-03-14 | 2006-11-28 | Hoya Corporation | Method of manufacturing glass optical elements |
| JP5464904B2 (ja) * | 2009-05-18 | 2014-04-09 | オリンパス株式会社 | 光学素子用成形型、光学素子用成形型の製造方法、並びに光学素子の製造方法 |
| CN102659301B (zh) * | 2012-05-07 | 2014-03-12 | 常熟市金诺精工模具有限公司 | 适于自动化生产的玻璃器皿盖子模具 |
| JP6504933B2 (ja) * | 2015-06-23 | 2019-04-24 | オリンパス株式会社 | 光学素子成形方法 |
-
1986
- 1986-03-05 JP JP4926886A patent/JPS62207726A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009091242A (ja) * | 2004-10-12 | 2009-04-30 | Hoya Corp | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームとその製造方法および光学素子とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62207726A (ja) | 1987-09-12 |
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