JPH0422857B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0422857B2 JPH0422857B2 JP63131822A JP13182288A JPH0422857B2 JP H0422857 B2 JPH0422857 B2 JP H0422857B2 JP 63131822 A JP63131822 A JP 63131822A JP 13182288 A JP13182288 A JP 13182288A JP H0422857 B2 JPH0422857 B2 JP H0422857B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical glass
- press
- molding
- molded
- mold
- 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
Links
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)
Description
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型によつて熱間でプレス
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法にある。この非球面レ
ンズ製造にあたつては、従来の光学レンズの製造
方法である研磨方では、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整形する
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
高価なものになつていた。 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つてお
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
つ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凹凸（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凹凸がつ
ながつて閉孔になり、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化が徐々に進
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 以下発明の一実施設について、図面を参照しな
がら説明する。 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１は曲率半径が200mmの凹形の成形
面３を、下型２には曲率半径が46mm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ツピ
ングし、約１時間で表面の最大粗さ（Rmax）が
約80人の鏡面となつた成形面３および４の表面
に、スパツタ法で白金−イリジウム−オスミウム
合金（Pt−Ir−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（SiO2）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（k2O）、酸化ヒ素（As2O3）、酸化
アンチモン（Sb2O3）等の微量成分からなる酸化
鉛系光学ガラスを1200゜C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
ト鋼（SUS316）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゜に昇温させた上
述のプレス成形用型１および２を用いて、プレス
圧力40Kg／cm2、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つて、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のよな10数ミクロンのうねりがあ
つたものの、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90Å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
つた。さらに面精度はニユートンリング２本以
内、アス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
であつた。 さらに、上述のオーステナイト鋼（SUS316）
で受ける温度と時間を変化させて異つた表面粗さ
の光学ガラス塊３を製作し、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。
ガラス素子をプレス成形型によつて熱間でプレス
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法にある。この非球面レ
ンズ製造にあたつては、従来の光学レンズの製造
方法である研磨方では、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整形する
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
高価なものになつていた。 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つてお
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
つ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凹凸（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凹凸がつ
ながつて閉孔になり、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化が徐々に進
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 以下発明の一実施設について、図面を参照しな
がら説明する。 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１は曲率半径が200mmの凹形の成形
面３を、下型２には曲率半径が46mm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ツピ
ングし、約１時間で表面の最大粗さ（Rmax）が
約80人の鏡面となつた成形面３および４の表面
に、スパツタ法で白金−イリジウム−オスミウム
合金（Pt−Ir−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（SiO2）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（k2O）、酸化ヒ素（As2O3）、酸化
アンチモン（Sb2O3）等の微量成分からなる酸化
鉛系光学ガラスを1200゜C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
ト鋼（SUS316）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゜に昇温させた上
述のプレス成形用型１および２を用いて、プレス
圧力40Kg／cm2、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つて、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のよな10数ミクロンのうねりがあ
つたものの、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90Å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
つた。さらに面精度はニユートンリング２本以
内、アス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
であつた。 さらに、上述のオーステナイト鋼（SUS316）
で受ける温度と時間を変化させて異つた表面粗さ
の光学ガラス塊３を製作し、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】
巨視的なうねりとは、近以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20mm程度のレンズ形状の場合、巨視的なう
ねりの大きさは数10μｍから数mm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
成形用型によつ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。 発明の効果 以上説明したように、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つて熱間でプレス
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
つ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低減に著しい効
果がある。
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20mm程度のレンズ形状の場合、巨視的なう
ねりの大きさは数10μｍから数mm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
成形用型によつ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。 発明の効果 以上説明したように、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つて熱間でプレス
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
つ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つ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。 １……上型、２……下型、３……光学ガラス
塊、４……成形レンズ。
プレス成形用型によつ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。 １……上型、２……下型、３……光学ガラス
塊、４……成形レンズ。
Claims (1)
- １ 巨視的なうねりのある光学ガラス魂をプレス
成形用型によつ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 JPH01301528A (ja) | 1989-12-05 |
| JPH0422857B2 true 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) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2322835A1 (fr) * | 1975-09-02 | 1977-04-01 | Eastman Kodak Co | Procede de moulage d'elements optiques en verre et moule pour leur fabrication |
| 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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01301528A (ja) | 1989-12-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |