JPS6121925A - プレスレンズの成形方法 - Google Patents

プレスレンズの成形方法

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JPS6121925A
JPS6121925A JP13889784A JP13889784A JPS6121925A JP S6121925 A JPS6121925 A JP S6121925A JP 13889784 A JP13889784 A JP 13889784A JP 13889784 A JP13889784 A JP 13889784A JP S6121925 A JPS6121925 A JP S6121925A
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JP
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press
laser beam
carbon dioxide
lens
forming
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JP13889784A
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Takaharu Kobayashi
隆治 小林
Tetsuo Izumitani
泉谷 徹郎
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Hoya Corp
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Hoya Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/02Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a discontinuous way
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/46Lenses, e.g. bi-convex
    • C03B2215/47Bi-concave

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 1産業上の利用分野] 本発明は、ガラスのプレス成形り法に関し、特に炭酸ガ
スレープ光により最終的に所望するレンズ形状に近い(
tllll削去面を鏡面となし、これを最終的に所望の
光学鏡面と面精度を有するレンズにプレス加]りるIノ
法に係るものである。
[従来技術どぞの問題点] 従来、ガラスレンズの製造方法は、ガラスを溶融又は軟
化しく金型に入れ、これをだいたいのレンズ形状にプレ
ス成形した後、更にこれを研削・研磨することにJ:り
製造され゛(きたが、時間と労力を要しフス[・高とな
っていた。ところが最近の特許公報には特殊な金型材料
を用い、それを所望のレンズ形状の金型に加工しかつ型
表面を光学鏡面に仕上げ、非酸化雰囲気でガラスをプレ
ス成形することによって研削・研1鱈を必要どしない光
学鏡面と面精度を右するレンズが得られることが開示さ
れている。例えば、特開昭47−11277号公報には
金型材としてガ”ノス状炭素を用い、非酸化性雰囲気に
し−(、ガラスを金型上に置いIcまま金型を加熱しガ
ラスを軟化させてプレスを開始し、ガラスがガラス転移
点以下になるまでプレスし続りてレンズを得るTjt人
が記載されている。このような方法でレンズを製造する
と研削・研磨1稈が不要となるため、かなりの−Jスト
ダウンが期待されるが、プレス成形のサイクルタイムが
著しく長くなり、かつ常時ガラスが金型と接触している
ため、ガラスと金型材料の化学反応−により、金型の肌
荒れが起こりやすくなり、金型の寿命(U−ルドライフ
)に悪影響をおよぼすという問題点を生ずる。
[発明の目的J 本発明は、このような問題点に着目してなされたしので
、研磨T稈を省ぎ、かつ研削]二程を簡略化して時間と
労りとを節約し、かつ金型の寿命の改善とプレス成形の
サイクルタイムを短縮することができるガラスの高精度
プレス成形方法を提供りることを1−1的どじている。
1問題点を解決4るIc:めの手段J 本発明は、プレス成形に先立ち、最終レンズ形状に近い
研削品をホルダーの上に置き、炭酸ガスレーデ光を照射
することによりガラス形状をほとんど変形させることな
く研削面表面を鏡面となした後、これ産プリフォームと
して加熱・軟化し、金型によりプレス成形して最終的に
所望するレンズを成形Jることを特徴としている。
最終レンズ形状に近い研削品は、球面研削により調整し
、ダイXy ’Eンドベレットによる[1削をする必要
はない。この研削品をホルダーに置きガラス転移点以−
しに予備加熱する。ついでディフォーカスした炭酸ガス
レーザ光をこの研削品の表面に照射しく加熱・軟化し鏡
面を得る。この場合スリン1〜状にした炭酸ガスレーザ
光を走査して加熱軟化しCO良く、またディフォーカス
した炭酸ガスレー・ザ光自体を走査してもよい。
炭酸ガスレーザ光の波長は10.6μmと長く、ガラス
表面の極く浅い数μm〜士数μmの表面層で吸収さ°れ
て発熱軟化して研削面の凹凸が滑らかになり、鏡面が形
成されるため、ガラスの変形量がわずかでかなり面精度
の良い面が得られるため、金型によるプレス成形におい
て極くわずかの変形量をブリノA〜ムに与λれば所望の
光学レンズが得られる。
金型によるプリフt−ムのプレス成形方法は、上記の方
法によっ(得られたブリフオームを所定温度に予熱し、
同様に予熱した最終レンズ形状が得られる金型によりプ
レスして行なわれる。ぞのブリフオームは1o  へ−
10”poiseの高粘性領域でプレス成形ぐきるので
、ブリフオームおよび金型の温度をその粘性に相当する
比較的低温に維持した状態で短時間にプレス成形するこ
とができる。
このl、:め、金型の肌荒れが起こりにくくなり、プレ
ス成形の時間を短縮゛丈ることができる。
ディフォーカスした炭酸ガスレー・ザ光を研削面に照g
PJする場合、面精度の良い面を得るために〜は、出来
るだけ短時間で表面の浅い部分をにIt温に加熱1Jる
ことが望ましい。しかし表面を高温にしすぎるとガラス
の揮発に伴う発泡現象が生じるため、余り高温にηるこ
とは出来ない。また、研削面をディフォーカスL〕だ炭
酸ガスレーデ光により照射して鏡面とするとき、研削時
に発生する微細なりラックのために微細な泡が発生ずる
。この種の泡(,1、クツツク」部が先に軟化しクラッ
クをふさぎ、空気がそのクツツク内部に閉じ込められて
発生ずる。、このようなりラックの幅はおよそ1〜2μ
mで、深さは数μrn〜2oμm程度である。したがっ
て、発(トづる泡の大きさは数μmの直径で極めて小さ
く肉眼ではほとんど観察されないが光学顕微。
鏡ぐは観察され、その数が非常に多い場合には肉眼ぐも
観察される。これらの発泡現象を解決するには、ディフ
A−・カスした炭酸ガスレーザ光の強度を2へ一30W
/ciに弱めてガラス表面に照射することが望ましい、
2W/cdより低い強度で炭酸ガスレーザ光をガラス表
面に照射するとガラスと周囲の雰囲気との熱収支により
ガラスはあまり加熱・軟化されず、鏡面が得られない。
30w/ciより高い強度で炭酸ガスシーツ光をガラス
表面に照射するど前記の微刑1な泡が肉眼でb顕若に見
られる。
また、100w / carより高い強度で同様に照f
)Jすると瞬時にしく揮発が始まり発泡現象が起きる。
したがって、2・〜30W/ciの強度で−fイ゛ノを
一カスした炭酸ガスシー1j光をガラス表面に照射りる
ことが望ましい。このとき照射峙間は、少くとも30秒
以十は必要である。また、微細な泡の発生を防ぐために
、研削面をフッ酸又はフッ酸ど硫酸等の混酸により1ツ
ヂングし微細なりラックを取り除いた後、ディプA・−
力スした炭酸ガスレーザ光を照射Jる(Lど−t)望ま
しい。この前処理は、遊離砥粒による砂掛は面に適用σ
る。通常、遊離砥粒は超音波洗浄後ら砂掛り面に残存(
)、炭酸ガスシー11光により、ぞの表面を軟化りるど
、遊離砥粒がガラス表面の汚れとなる1、シかし、フッ
酸処即づるど微細なりフックどどもに、その砥粒が表面
から取り除かれるので炭酸ガスレーザ光で照射しくも汚
れが発生しないからである。
また、微細な泡の発生を防ぐために、研削品を直空ブ1
/ンバーに入れ真空中で炭酸ガスレーザ光を研削面に照
射りることも望ましい。クラック上部が先に軟化し、ク
シツクが閉じでもクラック内部に空気が存在しないため
、その後内部のガラスが自然流ηDI シ’tクラック
がふさがり軟化Jるので泡は発生Vす′鏡面が得られる
。これらの条件]・ではディフォーカスした炭酸ガスレ
ーザ光の強度を30へ・100W/cdにして照射して
もよい。炭酸ガスレーザ光は、γイフォーカスするので
シングルモードぐもンルブーし一ドでもよい。前記レー
ザ光の発振形態1よ連続(・bパルス(−’t>よい。
研削品をのぼるホルダーはSUS系ステンレス鋼の平面
のトレー、曲率のついたトレーあるいはドーナツ状リン
グでしよい1.ドーナツ状リングをホルダーとしく用い
!ご場合、研削面の両側から炭酸ガスレーザ光を照射し
てもにい。また、ディフォーカスした炭酸ガスレーリ“
光を研削面に照射してプリフオームを調整し、それを連
続的にプレス成形しても、ブリフオームの調整とプレス
成形とを別途に行なっC不連続的にプレス成形後 形前のブリ゛〕A−ムの面m 1&は二1−トン本数で
(数本であるが、プレス成形後の面精疫がニュートン本
数ぐ1・〜2木のプレスレンズが得られる。
し実施例1 次に本発明の内容を実施例にもどづいC1より置体的に
説明りる3、第1図番、1最終レンズ形状に近い研削品
1をリング状ホルダー2にのせた状態、第2図番まホル
ダー十の研削品にディフォーカスした炭酸ガスレーず光
を照射している状態、第3図は得られたプリフォームを
プレスしている状態、第4図は研削品に真空中ぐレーザ
光を照射しCいる状態を断面図T:i1\しCいる。ま
ず、最終レンズ形状に近い研削品1を段差の付いたリン
グ状ホルダー2に置く。このときこのホルダー2はガラ
ス転移温度以上保っ゛(おく。研削品1はホルダー2上
に乗ったまま、ガラス転移温匪以上に保つIこ電気炉内
の炭酸ガスレーザ光照射位1aに移され、レーザ光出力
端3から出たレーザ光4によ−り照射・加熱され、あま
り変形せ、ずに表面が軟化し鏡面となる。このようにし
て得られたプリフオームは上5ツ5)と下型6どを案内
する円筒状スリーブ内に移され、所定温度C上型5と下
型6とによりプレス成形される。また、第4図にωI削
品8を真空ブヤンバー9内に置きレーザ光出力端3から
出たレーザ光4を炭酸ガスレー・ザ光透過材性窓10を
通して照OAL/、加熱軟化する状態を示す。研削品8
はプレート状ホルダー11に置かれ、両者はX−Yテー
ブル12に涌かれ照射位置が決定される。真空チャンバ
ー・5)は真空弁13を通し【真空ポンプ14に脱気さ
れ、安定な10’torrの真空状態が得られる。次表
に各実施例にお【ノる炭酸ガスレーザ光の照射条件、前
処理条イ′1を記載づる。(以下余白)表から明らかな
J、うに、ガラスの硝種及び形状を問わずこの発明を適
用づるごとかできる。炭酸ガスレーザ光の照射条件はガ
ラス硝種によって最適条件がある。軟化温1jlt(S
p)が低いガラス材では2〜l0W10+fの強度ぐ比
較的短時間で鏡面が得られる。軟化渇麿(Sp)の高い
ガラス材では15〜30W/cnの強度で比較的長時間
の照射で鏡面が得られる。また、フッ酸処理後の照射、
13よび真空ヂVンバー中ぐの照IJ tよ、照射時間
の短縮が可能−ぐある。
[発明の効果1 この発明によれば、研ml程を省き、かつ研削コニ稈を
簡略化しく、時間と労力とを節約し、かつ金型のモール
ドンイフを改善しプレス成形の゛リイクルタイムを短縮
づるごとが(・さる1゜
【図面の簡単な説明】
第1図はJi^終レンズ形状に近い研削品をリング状ホ
ルダー(二重111.:状態の断面図、第2図はレーザ
を照射Jる[程を示す断面図、第3図はプレス成形]稈
を示−t l!li面図、第4図t、l真空ヂ11ンバ
ー中′C研削品を鏡面品どする工程を示ず断面図Cある
9゜ 1・・・研削品、2・・・リング状ホルダー、3・・・
炭酸ガスレーザ光出力輻1.4・・・γイスノ4−カス
したレーザ光、5・・・1≧(す、6・・パ1・型、7
・・・円筒状スリーブ、8・・・(u(削去、9・・・
真空チ17ンバー、10・・・炭酸ガスレーデ光透過材
性窓、11・・・プレート状ホルダー、12・・・X−
Y7−プル、13・・・真空弁、14・・・真空ポンプ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 プレス成形の前に、最終レンズ形状に近い研削品を
    ディフォーカスした炭酸ガスレーザ光によりレーザポリ
    ッシュすることにより研削面表面を鏡面となし、次にこ
    れをプリフォームとして加熱軟化した後、プレス成形す
    ることを特徴とするプレスレンズの成形方法。 2 ディフォーカスした炭酸ガスレーザ光の強度を2〜
    30w/cm^2にして30秒以上、最終レンズ形状に
    近い研削品に照射して研削面表面を鏡面とする特許請求
    の範囲第1項記載のプレスレンズの成形方法。 3 最終レンズ形状に近い研削品をフッ酸磨きし、ディ
    フォーカスした炭酸ガスレーザ光を照射して研削面表面
    を鏡面とする特許請求の範囲第1項記載のプレスレンズ
    の成形方法。 4 真空中で最終レンズ形状に近い研削品をディフォー
    カスした炭酸ガスレーザ光により照射することにより研
    削面表面を鏡面とする特許請求の範囲第1項記載のプレ
    スレンズの成形方法。
JP13889784A 1984-07-06 1984-07-06 プレスレンズの成形方法 Granted JPS6121925A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61146723A (ja) * 1984-12-19 1986-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非球面レンズの成形方法
US4976764A (en) * 1988-09-28 1990-12-11 Hoya Corporation Method of pretreating glass preform with oxygen plasma
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US6737661B2 (en) 2000-08-17 2004-05-18 Novartis Ag Pre-treatment of molds

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