JPH0624989B2 - 光学ガラス素子の製造方法およびその製造方法に用いる製造装置 - Google Patents
光学ガラス素子の製造方法およびその製造方法に用いる製造装置Info
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- JPH0624989B2 JPH0624989B2 JP1080371A JP8037189A JPH0624989B2 JP H0624989 B2 JPH0624989 B2 JP H0624989B2 JP 1080371 A JP1080371 A JP 1080371A JP 8037189 A JP8037189 A JP 8037189A JP H0624989 B2 JPH0624989 B2 JP H0624989B2
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- optical
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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お
よびその製造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お
よびその製造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、従来の光学ガラス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、従来の光学ガラス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の加熱成形
を行う方法である（例えば、特公昭５４−６０３１２号
公報）。
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の加熱成形
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。
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、研磨またはエッ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成形体が製造できる方法
の開発が強く望まれていた。
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、研磨またはエッ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成形体が製造できる方法
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、非酸化性雰囲気中
で、溶融ガラスを第一の熱加工治具で受ける工程、第一
の熱加工治具を反転させることにより溶融ガラスを第二
の熱加工治具に反転させて置換する工程、第二の熱加工
治具で熱変形により光学ガラス成形体を作製する工程、
光学ガラス成形体をプレス成形用金型で加熱加圧成形す
る工程を含む光学ガラス素子の製造方法並びに該方法に
用いるノズルから流出した溶融ガラスを受ける第一の熱
加工治具を反転させることにより、熱変形させるための
第二の熱加工治具に溶融ガラスを反転した状態で置換す
る手段を備えた光学ガラス素子の製造装置を提供するも
のである。
で、溶融ガラスを第一の熱加工治具で受ける工程、第一
の熱加工治具を反転させることにより溶融ガラスを第二
の熱加工治具に反転させて置換する工程、第二の熱加工
治具で熱変形により光学ガラス成形体を作製する工程、
光学ガラス成形体をプレス成形用金型で加熱加圧成形す
る工程を含む光学ガラス素子の製造方法並びに該方法に
用いるノズルから流出した溶融ガラスを受ける第一の熱
加工治具を反転させることにより、熱変形させるための
第二の熱加工治具に溶融ガラスを反転した状態で置換す
る手段を備えた光学ガラス素子の製造装置を提供するも
のである。
作用 高温の溶融ガラスは化学的に極めて活性な状態にあるた
め、熱加工治具に非常に大きなダメージを与え、光学ガ
ラスと反応あるいは融着した。このことを防ぐために熱
加工治具を加熱せずに使用することは有効であるが、熱
加工治具と接した光学ガラス面には熱収縮に起因するし
わ状の大きな欠陥が発生する。
め、熱加工治具に非常に大きなダメージを与え、光学ガ
ラスと反応あるいは融着した。このことを防ぐために熱
加工治具を加熱せずに使用することは有効であるが、熱
加工治具と接した光学ガラス面には熱収縮に起因するし
わ状の大きな欠陥が発生する。
熱加工治具と接した光学ガラス面のしわ状の欠陥を取り
除くために、溶融ガラスを比較的低温の第一の熱加工治
具で受けた後、第一の熱加工治具を反転させることによ
り溶融ガラスを第二の熱加工治具に反転した状態で置換
し、第二の熱加工治具で光学ガラスのしわ状の面を上に
して熱変形を行う。さらにこの光学ガラス成形体をプレ
ス成形用金型で加熱加圧成形することにより、表面に欠
陥のない光学ガラス素子を製造することができる。
除くために、溶融ガラスを比較的低温の第一の熱加工治
具で受けた後、第一の熱加工治具を反転させることによ
り溶融ガラスを第二の熱加工治具に反転した状態で置換
し、第二の熱加工治具で光学ガラスのしわ状の面を上に
して熱変形を行う。さらにこの光学ガラス成形体をプレ
ス成形用金型で加熱加圧成形することにより、表面に欠
陥のない光学ガラス素子を製造することができる。
溶融ガラスを直接受ける第一の熱加工治具は、溶融ガラ
スと濡れ性が悪く、離型性が優れている材料、例えばカ
ーボン、ボロンナイトライド、窒化アルミ、窒化クロ
ム、ステンレス鋼等が適している。また、第二の熱加工
治具及びプレス成形用金型に被覆する葉巻は、非酸化性
雰囲気中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。
スと濡れ性が悪く、離型性が優れている材料、例えばカ
ーボン、ボロンナイトライド、窒化アルミ、窒化クロ
ム、ステンレス鋼等が適している。また、第二の熱加工
治具及びプレス成形用金型に被覆する葉巻は、非酸化性
雰囲気中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。
本発明において、光学ガラスとこれらの薄膜とが反応あ
るいは融着しな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、およびこれらの不活性ガスに
水素、あるいは一酸化炭素、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ルエタン等
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。
るいは融着しな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、およびこれらの不活性ガスに
水素、あるいは一酸化炭素、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ルエタン等
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、熱加工治具に被覆
する薄膜粗成、熱変形の温度と時間、プレス成形の温度
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。
する薄膜粗成、熱変形の温度と時間、プレス成形の温度
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。
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。
明する。
実施例１ 第１図は本発明に用いた第一の熱加工治具、第二の熱加
工治具及びプレス成形用金型の断面図である。第一の熱
加工治具としてカーボンを使用し、曲率半径が１５mmの
凹形に加工した。第二の熱加工治具の母材として超硬合
金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８Ｃｏ）を用いて曲率半径が１５
mm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３０Åの鏡面にし
た。鏡面となった熱加工治具面に、スパッタ法で白金−
イリジウム−オスミウム合金（Ｐｔ−Ｉｒ−Ｏｓ）の薄
膜２を被覆した。第二の熱加工治具と同様に母材として
超硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８Ｃｏ）を用いて曲率半径
が２０mmの凹形の光学面１を形成し、スパッタ法で白金
−イリジウム−オスミウム合金（Ｐｔ−Ｉｒ−Ｏｓ）の
薄膜２を被覆し、プレス成形用金型とした。
工治具及びプレス成形用金型の断面図である。第一の熱
加工治具としてカーボンを使用し、曲率半径が１５mmの
凹形に加工した。第二の熱加工治具の母材として超硬合
金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８Ｃｏ）を用いて曲率半径が１５
mm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３０Åの鏡面にし
た。鏡面となった熱加工治具面に、スパッタ法で白金−
イリジウム−オスミウム合金（Ｐｔ−Ｉｒ−Ｏｓ）の薄
膜２を被覆した。第二の熱加工治具と同様に母材として
超硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８Ｃｏ）を用いて曲率半径
が２０mmの凹形の光学面１を形成し、スパッタ法で白金
−イリジウム−オスミウム合金（Ｐｔ−Ｉｒ−Ｏｓ）の
薄膜２を被覆し、プレス成形用金型とした。
溶融ガラス１４は、シリカ（ＳｉＯ２）３０重量パーセ
ント、酸化バリウム（ＢａＯ）５０重量パーセント、ホ
ウ酸（Ｂ２Ｏ３）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。このガラ
スを１２００℃で溶融したあと、８００℃に保持したノ
ズル１２から約３グラムの溶融ガラス１４を窒素ガス２
０リッター／分、水素ガス２リッター／分の割合で混合
した雰囲気の成形機内に保持した第一の熱加工治具２４
に滴下した。第一の熱加工治具２４は予め２００℃に加
熱しておき、滴下後直ちにアーム２５によって第一の熱
加工治具２４を反転させ、第二の熱加工治具１６に第２
図のように溶融ガラス１４を載せた。第二の熱加工治具
１６で３６０℃、１０分間熱変形させたあと、プレス成
形用金型２０でプレス整形した。プレス成形条件は金型
温度５６０℃、プレス圧力３０kg／cm2、プレス時間２
分であった。その後３００℃まで徐冷し、取り出し口２
３から光学ガラス素子２２を取り出した。
ント、酸化バリウム（ＢａＯ）５０重量パーセント、ホ
ウ酸（Ｂ２Ｏ３）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。このガラ
スを１２００℃で溶融したあと、８００℃に保持したノ
ズル１２から約３グラムの溶融ガラス１４を窒素ガス２
０リッター／分、水素ガス２リッター／分の割合で混合
した雰囲気の成形機内に保持した第一の熱加工治具２４
に滴下した。第一の熱加工治具２４は予め２００℃に加
熱しておき、滴下後直ちにアーム２５によって第一の熱
加工治具２４を反転させ、第二の熱加工治具１６に第２
図のように溶融ガラス１４を載せた。第二の熱加工治具
１６で３６０℃、１０分間熱変形させたあと、プレス成
形用金型２０でプレス整形した。プレス成形条件は金型
温度５６０℃、プレス圧力３０kg／cm2、プレス時間２
分であった。その後３００℃まで徐冷し、取り出し口２
３から光学ガラス素子２２を取り出した。
このような工程によって作製した光学ガラス素子２２に
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２５Å
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
優れていた。
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２５Å
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
優れていた。
実施例２ 第一の熱加工治具としてボロンナイトライドを使用し、
曲率半径が４５mmの凹形に加工した。第二の熱加工治具
の母材としてオーステナイト鋼（ＳＵＳ３１６）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
３０Å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（Ｐｔ
−Ｉｒ−Ｏｓ）の薄膜２を被覆した。第二の熱加工治具
と同様に母材としてオーステナイト鋼（ＳＵＳ３１６）
を用いて曲率半径が１５０mmの凹形の光学面１を形成
し、スパッタ法でロジウム−金−タングステン合金（Ｒ
ｈ−Ａｕ−Ｗ）の被膜２を被覆し、プレス成形用金型と
した。
曲率半径が４５mmの凹形に加工した。第二の熱加工治具
の母材としてオーステナイト鋼（ＳＵＳ３１６）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
３０Å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（Ｐｔ
−Ｉｒ−Ｏｓ）の薄膜２を被覆した。第二の熱加工治具
と同様に母材としてオーステナイト鋼（ＳＵＳ３１６）
を用いて曲率半径が１５０mmの凹形の光学面１を形成
し、スパッタ法でロジウム−金−タングステン合金（Ｒ
ｈ−Ａｕ−Ｗ）の被膜２を被覆し、プレス成形用金型と
した。
溶融ガラス１４は、ジルコニア（ＺｒＯ２）８重量パー
セント、酸化ランタン(Ｌａ２Ｏ３)３０重量パーセン
ト、ホウ酸(Ｂ２Ｏ３)４２重量パーセント、酸化カルシ
ウム(ＣａＯ)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。このガラスを１４００
℃で溶融したあと、９５０℃に保持したノズル１２から
約３グラムの溶融ガラス１４を窒素ガス２０リッター／
分、トリクロルトリフルオルエタン(Ｃ２Ｃｌ３Ｆ３)ガ
ス１リッター／分の割合で混合したハロゲン化炭化水素
雰囲気の成形機内に保持した第一の熱加工治具２４に滴
下した。第一の熱加工治具２４は予め４００℃に加熱し
ておき、滴下後直ちにアーム２５によって第一の熱加工
治具２４を反転させ、第二の熱加工治具１６に第２図の
ように溶融ガラス１４を載せた。第二の熱加工治具１６
で７８０℃、２０分間熱変形させたあと、プレス成形用
金型２０でプレス成形した。プレス成形条件は金型温度
６８０℃、プレス圧力３０kg／cm2、プレス時間２分で
あった。その後４００℃まで徐冷し、取り出し口２３か
ら光学ガラス素子２２を取り出した。
セント、酸化ランタン(Ｌａ２Ｏ３)３０重量パーセン
ト、ホウ酸(Ｂ２Ｏ３)４２重量パーセント、酸化カルシ
ウム(ＣａＯ)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。このガラスを１４００
℃で溶融したあと、９５０℃に保持したノズル１２から
約３グラムの溶融ガラス１４を窒素ガス２０リッター／
分、トリクロルトリフルオルエタン(Ｃ２Ｃｌ３Ｆ３)ガ
ス１リッター／分の割合で混合したハロゲン化炭化水素
雰囲気の成形機内に保持した第一の熱加工治具２４に滴
下した。第一の熱加工治具２４は予め４００℃に加熱し
ておき、滴下後直ちにアーム２５によって第一の熱加工
治具２４を反転させ、第二の熱加工治具１６に第２図の
ように溶融ガラス１４を載せた。第二の熱加工治具１６
で７８０℃、２０分間熱変形させたあと、プレス成形用
金型２０でプレス成形した。プレス成形条件は金型温度
６８０℃、プレス圧力３０kg／cm2、プレス時間２分で
あった。その後４００℃まで徐冷し、取り出し口２３か
ら光学ガラス素子２２を取り出した。
このような工程によって作製した光学ガラス素子２２に
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２０９
Å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
て優れていた。
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２０９
Å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
て優れていた。
実施例３ 第一の熱加工治具として窒化アルミを使用し、曲率半径
が２００mmの凹形に加工した。第二の熱加工治具の母材
としてサーメット(TiC-10Mo-9Ni)を用いて曲率半径が２
００mm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３０Å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−レニウム合金(Ｐｔ−Ｔａ−Ｒｅ)の薄
膜２を被覆した。第二の熱加工治具と同様に母材として
サーメット(ＴｉＣ-１０Ｍｏ-９Ｎｉ)を用いて曲率半径
が５００mmの凹形の光学面１を形成し、スパッタ法で白
金−タンタル−レニウム合金（Ｐｔ−Ｔａ−Ｒｅ）の薄
膜２を被覆し、プレス成形用金型とした。
が２００mmの凹形に加工した。第二の熱加工治具の母材
としてサーメット(TiC-10Mo-9Ni)を用いて曲率半径が２
００mm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３０Å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−レニウム合金(Ｐｔ−Ｔａ−Ｒｅ)の薄
膜２を被覆した。第二の熱加工治具と同様に母材として
サーメット(ＴｉＣ-１０Ｍｏ-９Ｎｉ)を用いて曲率半径
が５００mmの凹形の光学面１を形成し、スパッタ法で白
金−タンタル−レニウム合金（Ｐｔ−Ｔａ−Ｒｅ）の薄
膜２を被覆し、プレス成形用金型とした。
溶融ガラス１４は、シリカ（ＳｉＯ２）６５重量パーセ
ント、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）９重量パーセント、ホウ
酸（Ｂ２Ｏ３）１０重量パーセント、酸化ナトリウム
（Ｎａ２Ｏ）１０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（Ｋ２Ｏ）９重量パーセント、ホウ
酸（Ｂ２Ｏ３）１０重量パーセント、酸化ナトリウム
（Ｎａ２Ｏ）１０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。
このガラスを１３５０℃で溶融したあと、９２０℃に保
持したノズル１２から約３グラムの溶融ガラス１４をア
ルゴンガス２０リッター／分、エチレン（Ｃ２Ｈ４）１
リッター／分の割合で混合した炭化水素雰囲気の成形機
内に保持した第一の熱加工治具２４に滴下した。第一の
熱加工治具２４は予め５５０℃に加熱しておき、滴下後
直ちにアーム２５によって第一の熱加工治具２４を反転
させ、第二の熱加工治具１６に第２図のように溶融ガラ
ス１４を載せた。第二の熱加工治具１６で７８０℃、５
分間熱変形させたあと、プレス成形用金型２０でプレス
成形した。プレス成形条件は金型温度６８０℃、プレス
圧力８０kg／cm2、プレス時間１分であった。その後３
８０℃まで徐冷し、取り出し口２６から光学ガラス素子
２２を取り出した。
持したノズル１２から約３グラムの溶融ガラス１４をア
ルゴンガス２０リッター／分、エチレン（Ｃ２Ｈ４）１
リッター／分の割合で混合した炭化水素雰囲気の成形機
内に保持した第一の熱加工治具２４に滴下した。第一の
熱加工治具２４は予め５５０℃に加熱しておき、滴下後
直ちにアーム２５によって第一の熱加工治具２４を反転
させ、第二の熱加工治具１６に第２図のように溶融ガラ
ス１４を載せた。第二の熱加工治具１６で７８０℃、５
分間熱変形させたあと、プレス成形用金型２０でプレス
成形した。プレス成形条件は金型温度６８０℃、プレス
圧力８０kg／cm2、プレス時間１分であった。その後３
８０℃まで徐冷し、取り出し口２６から光学ガラス素子
２２を取り出した。
このような工程によって作製した光学ガラス素子２２に
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２０Å
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
優れていた。
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２０Å
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
優れていた。
実施例４ 第一の熱加工治具としてマルテンサイト系ステンレス鋼
（ＳＵＳ４２０）を使用し、曲率半径が４５mmの凹形に
加工した。第二の熱加工治具の母材としてシリコンを用
いて曲率半径が５５mm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２０Å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−タングンステン合金
（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄膜２を被覆した。第二の熱加工
治具と同様に母材としてシリコンを用いて曲率半径が１
００mmの凹形の光学面１を形成し、スパッタ法でロジウ
ム−金−タングンステン合金（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄膜
２を被覆し、プレス成形用金型とした。
（ＳＵＳ４２０）を使用し、曲率半径が４５mmの凹形に
加工した。第二の熱加工治具の母材としてシリコンを用
いて曲率半径が５５mm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２０Å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−タングンステン合金
（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄膜２を被覆した。第二の熱加工
治具と同様に母材としてシリコンを用いて曲率半径が１
００mmの凹形の光学面１を形成し、スパッタ法でロジウ
ム−金−タングンステン合金（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄膜
２を被覆し、プレス成形用金型とした。
溶融ガラス１４は、シリカ（ＳｉＯ２）５２重量パーセ
ント、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）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
ａ２Ｏ）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（Ｋ２Ｏ）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
ａ２Ｏ）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。
このガラスを１２５０℃で溶融したあと、７５０℃に保
持したノズル１２から約５グラムの溶融ガラス１４のヘ
リウムガス２０リッター／分、二酸化炭素ガス２リッタ
ー／分の割合で混合した雰囲気の成形機内に保持した第
一の熱加工治具２４に滴下した。第一の熱加工治具２４
は加熱せずにおき、滴下後直ちにアーム２５によって第
一の熱加工治具２４を反転させ、第二の熱加工治具１６
に第２図のように溶融ガラス１４を載せた。第二の熱加
工治具１６で６１０℃、５分間熱変形させたあと、プレ
ス成形用金型２０でプレス成形した。プレス成形条件は
金型温度５５０、プレス圧力８０kg／cm2、プレス時間
１分であった。その後３８０℃まで徐冷し、取り出し口
２６から光学ガラス素子２２を取り出した。
持したノズル１２から約５グラムの溶融ガラス１４のヘ
リウムガス２０リッター／分、二酸化炭素ガス２リッタ
ー／分の割合で混合した雰囲気の成形機内に保持した第
一の熱加工治具２４に滴下した。第一の熱加工治具２４
は加熱せずにおき、滴下後直ちにアーム２５によって第
一の熱加工治具２４を反転させ、第二の熱加工治具１６
に第２図のように溶融ガラス１４を載せた。第二の熱加
工治具１６で６１０℃、５分間熱変形させたあと、プレ
ス成形用金型２０でプレス成形した。プレス成形条件は
金型温度５５０、プレス圧力８０kg／cm2、プレス時間
１分であった。その後３８０℃まで徐冷し、取り出し口
２６から光学ガラス素子２２を取り出した。
このような工程によって作製した光学ガラス素子２２に
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２０Å
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
優れていた。
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２０Å
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、非酸化性雰囲気中で、溶融ガラスを
第一の熱加工治具で受ける工程、第一の熱加工治具を反
転させることにより溶融ガラスを第二の熱加工治具に反
転させて置換する工程、第二の熱加工治具で熱変形によ
り光学ガラス成形体を作製する工程、光学ガラス成形体
をプレス成形用金型で加熱加圧成形する工程を含む光学
ガラス素子の製造方法並びに該方法に用いるノズルから
流出した溶融ガラスを受ける第一の熱加工治具を反転さ
せることにより、熱変形させるための第二の熱加工治具
に溶融ガラスを反転した状態で置換する手段を備えた光
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、非酸化性雰囲気中で、溶融ガラスを
第一の熱加工治具で受ける工程、第一の熱加工治具を反
転させることにより溶融ガラスを第二の熱加工治具に反
転させて置換する工程、第二の熱加工治具で熱変形によ
り光学ガラス成形体を作製する工程、光学ガラス成形体
をプレス成形用金型で加熱加圧成形する工程を含む光学
ガラス素子の製造方法並びに該方法に用いるノズルから
流出した溶融ガラスを受ける第一の熱加工治具を反転さ
せることにより、熱変形させるための第二の熱加工治具
に溶融ガラスを反転した状態で置換する手段を備えた光
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。
発明の効果 以上説明したように、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、溶融ガラスを比較
的低温の第一熱加工治具で受けた後、第一の熱加工治具
を反転させることにより溶融ガラスを第二の熱加工治具
に反転した状態で置換し、第二の熱加工治具で光学ガラ
スのしわ状の面を上にして熱変形を行う。さらにこの光
学ガラス成形体をプレス成形用金型で加熱加圧成形する
ことにより、表面に欠陥のない光学ガラス素子を製造す
ることができる。
法並びに該方法に用いる製造装置は、溶融ガラスを比較
的低温の第一熱加工治具で受けた後、第一の熱加工治具
を反転させることにより溶融ガラスを第二の熱加工治具
に反転した状態で置換し、第二の熱加工治具で光学ガラ
スのしわ状の面を上にして熱変形を行う。さらにこの光
学ガラス成形体をプレス成形用金型で加熱加圧成形する
ことにより、表面に欠陥のない光学ガラス素子を製造す
ることができる。
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図は第一の熱加工治具、第二の熱加工治具、プレス
成形用金型の断面図、第２図は光学ガラス素子の製造装
置を示す本発明実施例の断面図である。 １……光学面、２……薄膜、１０……ガラス溶融炉、１
１……加熱ヒータ、１２……ノズル、１３……ノズル加
熱ヒータ、１４……溶融ガラス、１５……加熱ヒータ、
１６……第二の熱加工治具、１７……ガス入口、１８…
…光学ガラス成形体、１９……プレスシリンダ、２０…
…プレス成形用金型、２１……コンベア、２２……光学
ガラス素子、２３……取り出し口、２４……第一の熱加
工治具、２５……アーム。
成形用金型の断面図、第２図は光学ガラス素子の製造装
置を示す本発明実施例の断面図である。 １……光学面、２……薄膜、１０……ガラス溶融炉、１
１……加熱ヒータ、１２……ノズル、１３……ノズル加
熱ヒータ、１４……溶融ガラス、１５……加熱ヒータ、
１６……第二の熱加工治具、１７……ガス入口、１８…
…光学ガラス成形体、１９……プレスシリンダ、２０…
…プレス成形用金型、２１……コンベア、２２……光学
ガラス素子、２３……取り出し口、２４……第一の熱加
工治具、２５……アーム。
フロントページの続き (72)発明者 梅谷 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 川田 紀行 埼玉県大宮市東大宮５丁目19番地24号
Claims (8)
- 【請求項１】非酸化性雰囲気中で、溶融ガラスを第一の
熱加工治具で受ける工程、第一の熱加工治具を反転させ
ることにより溶融ガラスを第二の熱加工治具に反転させ
て置換する工程、第二の熱加工治具で熱変形により光学
ガラス成形体を作製する工程、光学ガラス成形体をプレ
ス成形用金型で加熱加圧成形する工程とを有する光学ガ
ラス素子の製造方法。 - 【請求項２】第一の熱加工治具が溶融ガラスと濡れ性が
悪い請求項(1)記載の光学ガラス素子の製造方法。 - 【請求項３】第二の熱加工治具及びプレス成形用金型
が、所望の形状および光学面に加工され、かつ化学的に
安定な薄膜で被覆された請求項(1)記載の光学ガラス素
子の製造方法。 - 【請求項４】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(3)に記載の光学ガラス素子の製造方法。 - 【請求項５】ノズルから流出した溶融ガラスを受ける第
一の熱加工治具を反転させることにより、熱変形させる
ための第二の熱加工治具に溶融ガラスを反転した状態で
置換する手段を備えた光学ガラス素子の製造方法。 - 【請求項６】第一の熱加工治具が溶融ガラスと濡れ性が
悪い請求項(5)記載の光学ガラス素子の製造装置。 - 【請求項７】第二の熱加工治具が、所望の形状および光
学面に加工され、かつ化学的に安定な薄膜で被覆された
請求項(5)記載の光学ガラス素子の製造装置。 - 【請求項８】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(7)に記載の光学ガラス素子の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080371A JPH0624989B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 光学ガラス素子の製造方法およびその製造方法に用いる製造装置 |
| EP90300031A EP0378292B1 (en) | 1989-01-13 | 1990-01-03 | Method of manufacturing glass optical element |
| DE90300031T DE69004103T2 (de) | 1989-01-13 | 1990-01-03 | Verfahren zur Herstellung eines optischen Gegenstandes aus Glas. |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP1080371A JPH0624989B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 光学ガラス素子の製造方法およびその製造方法に用いる製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02258640A JPH02258640A (ja) | 1990-10-19 |
| JPH0624989B2 true JPH0624989B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=13716417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1080371A Expired - Lifetime JPH0624989B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-03-30 | 光学ガラス素子の製造方法およびその製造方法に用いる製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624989B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5762673A (en) * | 1997-01-24 | 1998-06-09 | Hoya Precision Inc. | Method of manufacturing glass optical elements |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4910806A (ja) * | 1972-05-31 | 1974-01-30 | ||
| JPS595095B2 (ja) * | 1976-09-02 | 1984-02-02 | 大日本印刷株式会社 | 通気性包材の製造方法 |
| JPS6013981A (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-24 | Mazda Motor Corp | エンジンの点火装置 |
| JPS61132526A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-20 | Olympus Optical Co Ltd | 光学素子の製造方法 |
| JPS62132734A (ja) * | 1985-12-05 | 1987-06-16 | Olympus Optical Co Ltd | 光学素子成形用型 |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP1080371A patent/JPH0624989B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02258640A (ja) | 1990-10-19 |
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Legal Events
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