JPH0449493B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、主として高精度な光学ガラス素子
（例えばレンズ、プリズム等）をリヒートプレス
成形する際に用いる光学ガラス素子の製造方法に
関するものである。

従来の技術 近年、光学ガラス素子は、光学機器のレンズ構
成の簡略化及びレンズ部分の軽量化を同時に達成
しうる非球面化の方向にある。この非球面レンズ
を安価かつ多量に製造するために、ダイレクトプ
レス成形法（特公昭54−38126号公報）が検討さ
れその中でリヒートプレス法が有望視されてい
る。（特開昭60−81032号） 発明が解決しようとする問題点 上記光学ガラス素子の製造において、光学ガラ
ス素子の光学的性能は従来の研磨法による光学ガ
ラス素子のそれに比べてより優れている必要があ
り非常に高い面精度及び面粗度が要求される。例
えば高精度カメラレンズの場合、面精度ニユート
ンリング５本、アス１本以内、面粗さ0.03μm以
内であることが要求される。このように高精度な
光学ガラス素子を製造するための方法として、リ
ヒートプレス法が有力である。リヒートプレス法
というのはあらかじめ所望の光学ガラス素子に近
い形状に加工した光学ガラス素材を加熱加圧成形
して光学ガラス素子を製造する方法である。リヒ
ートプレス法で重要な点は、成形用ガラス素材の
面品質及び形状精度である。面品質については表
面処理を行うことにより0.1μmの表面粗さにする
ことができる。例えば、表面粗さが0.5μm程度の
成形用ガラス素材を成形すると表面状態が悪いた
めに透過率が低下しこのような光学ガラス素子の
光学性能は不十分であるが、表面処理により表面
粗さを0.1μm以下にした成形用ガラス素材を成形
すると、高透過率を有した光学ガラス素子を得る
ことが可能である。しかしながら、所望の光学ガ
ラス素子の径と成形用ガラス素材の径の差を一対
の成形型移動量に応じた長さに研削加工しないと
高精度な光学ガラス素子を安定して得られない。
例えば、成形型の移動量が少ない成形用ガラス素
材をプレス成形する場合、所望の光学ガラス素子
の径と成形用ガラス素材の径の差がゼロだとプレ
ス圧力が左右へ分圧され、高精度な成形型の面を
ガラスへ転写できない。また、成形型の移動量が
多い成形用ガラス素材を成形する場合、所望の光
学ガラス素子の径と成形用ガラス素材の径の差が
大きくなりすぎるとレンズに偏心を生じる。すな
わち光学ガラス素材の形状によるレンズ性能に及
ぼす影響は非常に大きい。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するために高精度
な、光学ガラス素子をリヒートプレス法で製造す
る際に用いるガラス形状を、所望の光学ガラス素
子の径と成形用ガラス素材の径の差をＹとし、成
形型の移動量をＸとした場合0.02X＜Ｙ＜0.8Xの
関係式からなる形状にした成形用ガラス素材をプ
レス成形する、光学ガラス素子の製造方法を提供
するものである。

作 用 リヒートプレス法において最も重要視されるの
は、成形用ガラス素材の変形方法である。変形を
開始させるための一般的条件は、成形開始温度と
プレス圧力とされている。しかし成形開始温度は
硝材形状により、加熱のされ方が異なるため同じ
ガラス組成の成形用ガラス素材でも成形開始温度
に差が生じていた。したがつて成形時のプレス圧
力も異なり高精度な転写面を安定して得ることが
難しかつた。このような問題を本発明の光学ガラ
ス素子の製造方法を行うことによつて解決され
る。すなわち本発明の成形用ガラス素材は所望の
レンズ径と成形型の移動量より適正な成形用ガラ
ス素材の形状を決定できる。プレス圧力が転写面
より先にレンズ径の部分へ圧力が加わつて転写不
十分となる可能性が少なく、プレス圧力が転写面
に十分加わつてからレンズ径を形成するため極め
て転写率の高い転写面を得ることが可能である。
しかし転写面へのプレス圧力を上げるため成形用
ガラス素材の径を小さくすることも考えられる
が、偏心を起す要因になるため考慮する必要性が
ある。これらの条件を満たした成形用ガラス素材
を加熱加圧成形すると、高精度な転写面を安定し
て得ることが可能である。

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。

第１図は本発明の第１の実施例における光学ガ
ラス素子の製造方法を示すものである。第１図に
おいてガラス素材１は第３図で示されているガラ
ス素材１と同じ球状のものである。４は光学ガラ
ス素子を製造するための上下の成形型で、この一
対の成形型により成形された光学ガラス素子５を
点線より下部に表す。

以下第１図及び第３図を用いてメニスカスレン
ズの製造方法を説明する。使用した成形型４は超
硬で作られており、上成形型は凹面に、下成形型
は凸面に加工されている。光学ガラス素子の径と
なる成形型の径は8.2mmとした。成形用ガラス素
材としては、研摩し表面粗さが0.05μm以下とな
つている第３図の１で示す球状のものを使用し
た。この形状はφ5.6mmである。成形方法としては
成形型内に成形用ガラス素材を入れ、加熱、加圧
成形する方法をとつた。成形条件は成形型温度
510℃、プレス圧力20Kg／cm²、保持時間30秒、窒
素雰囲気中であつた。プレス成形後の光学ガラス
素子の波面収差はRMS＝0.024λと非常に高精度
な転写面を有した光学ガラス素子を得ることがで
きた。この場合レンズ厚さが2.3mmであり、成形
用ガラス素材をφ5.6mmとしたため、Ｘ＝3.3mmと
算出される。したがつてy1＋y2＝Ｙであるため、
この場合のＹ＝2.6mmは本発明の条件式を満たし、
高精度な光学ガラス素子を製造することができ
る。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照
しながら説明する。第２図は、本発明の光学ガラ
ス素子の製造方法を示す図である。同図におい
て、３は第３図に示すガラス素材と同じものであ
り、曲率半径3.5mm、中心肉厚6.2mm、コバ径４mm
の両凸形状に研削加工した。６は成形型で上下型
共に凹形状になつている。規制型７は上成形型の
移動量を規制するためのもので、内径を５mmとし
た。上記のように構成された成形型と規制型の間
にガラス素材を保持し、プレス成形を行つた。成
形条件は前記第１実施例を同じ条件で行いレンズ
厚さ4.3mmを有する光学ガラス素子を得た。この
場合の成形型の移動量Ｘは1.9mmであり、成形用
ガラス素材としてのy1＋y2＝Ｙは条件を満たし
ているため、高精度な光学ガラス素子を製造する
ことができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明の光学
ガラス素子の製造方法は所望の光学ガラス素子の
径と成形用ガラス素材の径の差をＹとし、成形型
の移動量をＸとした場合0.02X＜Ｙ＜0.8Xの関係
式からなる成形用ガラス素材を用いてプレス成形
することを特徴としたものであり、所望のレンズ
径と成形型の移動量より適正な成形用ガラス素材
の形状を決定できる。したがつて、プレス圧力が
転写面より先にレンズ径の部分へ圧力が加わつて
転写不十分となる可能性が少なく、プレス圧力が
転写面に充分加わつてからレンズ径を形成するた
め極めて転写率の高い転写面を得ることが可能で
ある。なお、成形用ガラス素材の形状は実施例で
示した第３図のみに限定されるものではなく、Ｘ
とＹの関係式を満たすものであれば如何なる形状
のものでも良いことは言うまでもない。

本発明の光学ガラス素子の製造方法により、非
常に高精度な光学ガラス素子が安定して得ること
が可能になり、本発明の工業的価値は極めて大な
るものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における成形型と成
形用ガラス素材の断面図、第２図は本発明の第２
実施例における成形型と成形用ガラス素材の断面
図、第３図は成形用ガラス素材の形状を示す斜視
図である。 １，２，３……成形用ガラス素材、４，６……
成形型、５……光学ガラス素子、７……規制型。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所望の光学ガラス素子の径と成形用ガラス素
   材の径の差をＹとし、一対の成形型が前記成形用
   ガラス素材に接触してから前記光学ガラス素子の
   形状になるまでの成形型移動量をＸとした場合、
   0.02X＜Ｙ＜0.8Xの関係式からなる前記成形用ガ
   ラス素材を用いてプレス成形することを特徴とす
   る光学ガラス素子の製造方法。