DE102009014262A1 - Vorform für optische Bauteile - Google Patents

Vorform für optische Bauteile Download PDF

Info

Publication number
DE102009014262A1
DE102009014262A1 DE200910014262 DE102009014262A DE102009014262A1 DE 102009014262 A1 DE102009014262 A1 DE 102009014262A1 DE 200910014262 DE200910014262 DE 200910014262 DE 102009014262 A DE102009014262 A DE 102009014262A DE 102009014262 A1 DE102009014262 A1 DE 102009014262A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
preform
glass
glasses
rod
diameter
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.)
Withdrawn
Application number
DE200910014262
Other languages
English (en)
Inventor
Karl Dr. Mennemann
Volker Dr. Dietrich
Jörg Hinrichs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schott AG filed Critical Schott AG
Priority to DE200910014262 priority Critical patent/DE102009014262A1/de
Priority to TW99108148A priority patent/TWI472490B/zh
Priority to PCT/EP2010/001745 priority patent/WO2010105844A1/de
Publication of DE102009014262A1 publication Critical patent/DE102009014262A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/04Forming tubes or rods by drawing from stationary or rotating tools or from forming nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B11/00Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor
    • B24B11/02Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor for grinding balls
    • B24B11/04Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor for grinding balls involving grinding wheels
    • B24B11/08Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor for grinding balls involving grinding wheels acting by the circumference
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/22Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/02Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/04Re-forming tubes or rods
    • C03B23/047Re-forming tubes or rods by drawing

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine stäbchenförmige Vorform für optische Bauteile, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen stäbchenförmigen Vorform, die Verwendung der stäbchenförmigen Vorform, sowie ein Verfahren zur Herstellung optischer Bauteile und die Verwendung solcher optischen Bauteile.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine stäbchenförmige Vorform für optische Bauteile, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen stäbchenförmigen Vorform, die Verwendung der stäbchenförmigen Vorform, sowie ein Verfahren zur Herstellung optischer Bauteile und die Verwendung solcher optischen Bauteile.
  • Gemäß dem Stand der Technik werden Linsen für Mikrooptiken mit beispielsweise einem Durchmesser von 1 mm in der Regel wie in 2 gezeigt hergestellt. Ein Glasbarren 10 wird in längliche Quader 12 zerschnitten (A) und durch sogenanntes „Hot-Rolling” (B) in Glasstäbchen 14 überführt. Allerdings weisen durch Hot-Rolling hergestellte Glasstäbchen keine ausreichende Rundheit und Geradheit auf. So erhaltene Stäbchen werden daher anschließend beispielsweise durch spitzenloses Rundieren (C) zu Stäbchen 16 mit ausreichender Rundheit und Geradheit weiterverarbeitet und in dieser Form an die Hersteller von Mikrooptiken ausgeliefert. Bei der Weiterverarbeitung der stäbchenförmigen Vorformen können diese bei Bedarf weiter zu noch dünneren Stäbchen von beispielsweise 1,6 bis 1,8 mm Durchmesser geschliffen werden, bevor sie in zylinderförmige Abschnitte bzw. Rohkugeln zerschnitten werden. Die Rohkugeln werden schließlich durch Schleifen und/oder Pressen und/oder Polieren zu Linsen für Mikrooptiken weiterverarbeitet. Ein großer Nachteil dieses Verfahrens ist der hohe Glasanteilsfaktor von beispielsweise ca. 70 bei einem Kugeldurchmesser von 1 mm, d. h. für die Herstellung einer Linse einer bestimmten Masse wird die 70fache Menge an Rohmaterial benötigt. Weiterhin können aufgrund der Brüchigkeit solcher Stäbchen aus optischem Glas bei diesem Verfahren nur relativ kurze stäbchenförmige Vorformen, d. h. Stäbchen mit einer Länge von höchstens 150 mm hergestellt werden. Auch der Schritt des Hot-Rollings schränkt die Einsatzfähigkeit des Verfahrens ein, da kristallisationsempfindliche Gläser mittels Hot-Rolling nicht verarbeitbar sind. Durch das relativ lange Erwärmen auf eine Temperatur o berhalb des Erweichungspunkts werden Stäbchen solcher Gläser durch Kristallisation bei Hot-Rolling unbrauchbar. Selbst bei nicht kristallisationsempfindlichen Gläsern ist die Geometrie der durch das Verfahren gemäß dem Stand der Technik erhaltbaren Stäbchen eingeschränkt. Es können nur Stäbchen mit einer maximalen Länge von ca. 150 mm und/oder einem minimalen Durchmesser von 3 mm hergestellt werden. Längere und/oder dünnere Stäbchen sind mit dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik nicht herstellbar.
  • Verfahren zum Ziehen von dünnen Stäbchen sind aus der Herstellung von optischen Fasern prinzipiell bekannt. Glasfasern für optische Lichtleitung bestehen jedoch aus einem Kernglas und einen den Kern umhüllenden Mantelglas. Das Mantelglas dient zum einen dazu, eine Totalreflexion des Lichts an der Grenzfläche zwischen Kern und Mantel zu erreichen. Zum anderen dient das Mantelglas auch dazu, die Glasfaser mechanisch zu stabilisieren. Als Mantelglas wird dazu ein Glas gewählt, welches einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizient α und eine höhere Glasübergangstemperatur Tg als das verwendete Kernglas aufweist. Durch die relativ zum Kernglas höhere Glasübergangstemperatur erkaltet beim Ziehen der Faser das Mantelglas schneller als das Kernglas. Weiter erzeugt der relativ zum Kernglas geringere Ausdehnungskoeffizient eine Spannung in der Glasfaser, welche die Glasfaser mechanisch stabilisiert. Bisher war man davon ausgegangen, dass beim Ausziehen eines Glasstabs ohne ein solches Mantelglas kein mechanisch stabiles Stäbchen erhalten werden kann, da der mechanisch stabilisierende Effekt des Mantels fehlen würde.
  • Da Stäbchen als Vorform für Mikrooptiken kein Mantelglas aus einer anderen Glaszusammensetzung aufweisen dürfen, wurden sie bisher nicht über Faserziehverfahren hergestellt.
  • Somit bestand die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die vorstehend genannten Probleme des Stands der Technik zu lösen und eine stäbchenförmige Vorform und ein Verfahren zur Herstellung von optischen Bauteilen be reitzustellen, mit welchem in wirtschaftlicher Weise optische Bauteile hergestellt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gelöst.
  • Insbesondere wird eine stäbchenförmige Vorform für optische Bauteile bereitgestellt, welche ein optisches Glas und eine feuerpolierte Oberfläche umfasst und welche einen Durchmesser von höchstens 10 mm aufweist.
  • Die Figuren zeigen:
  • 1 zeigt eine schematische Abbildung der erfindungsgemäßen stäbchenförmigen Vorform. Das Stäbchen weißt eine Länge L auf und mittlere Durchmesser d1 und d2.
  • 2 zeigt ein Verfahren zur Herstellung stäbchenförmiger Vorformen gemäß dem Stand der Technik.
  • 3 zeigt eine schematisch bevorzugte Ausführungsform zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorform.
  • 4 zeigt schematisch die mögliche Herstellung eines Glasstabs durch kontinuierliches Ziehen aus der Schmelze.
  • 5 zeigt eine schematische Abbildung einer Gussform für einen Glasstab.
  • 6 zeigt schematisch das Herstellen von Glaskugeln durch Schleiftrennen.
  • Die erfindungsgemäße Vorform weist durch das Herstellungsverfahren eine feuerpolierte Oberfläche auf und unterscheidet sich schon in dieser Hinsicht von stäbchenförmigen Vorformen gemäß dem Stand der Technik. Eine solche feuerpolierte Oberfläche ist bei der Weiterverarbeitung der Vorform vorteilhaft, da sich die von der Vorform abgetrennten Abschnitte besser durch einen Blankpressvorgang verpressen lassen.
  • Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Vorform höchstens 8 mm, mehr bevorzugt höchstens 6 mm, am meisten bevorzugt höchstens 4 mm. Die erfindungsgemäße Vorform weist in der Regel einen Durchmesser von mindestens 0,5 mm, vorzugsweise mindestens 1 mm, mehr bevorzugt mindestens 2 mm auf. Gemäß weiterer Ausführungsformen können jedoch auch Durchmesser der Vorform von höchstens 1 mm realisiert werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorform kann in jeder beliebigen Länge hergestellt werden. Vorzugsweise weist sie eine Länge L von mindestens 50 mm, mehr bevorzugt mindestens 100 mm, weiter bevorzugt mindestens 140 mm, am meisten bevorzugt mindestens 155 mm auf. Die erfindungsgemäße Vorform kann auch in einer Länge von 1000 mm und mehr hergestellt werden, jedoch sind solche großen Längen für die Weiterverarbeitung in der Regel nicht vorteilhaft.
  • Überraschenderweise weist die erfindungsgemäße Vorform trotz der Herstellung über einen Ziehvorgang eine ausgezeichnete Geradheit auf. Unter „Geradheit” wird dabei die Abweichung der Vorform von der Geraden in μm je 100 mm Vorform verstanden. Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorform eine solche Abweichung von der Geraden von höchstens 100 μm bei einer Stablänge von 100 mm auf.
  • Für die Herstellung von optischen Bauteilen von Mikrooptiken oder Stablinsen bzw. Zylinderlinsen ist ferner ein über die gesamte Länge der Vorform gleichmäßiger Durchmesser der Vorform wünschenswert, da so die nach dem Vereinzeln erhaltenen Abschnitte der Vorform die gleiche Größe und die gleiche Masse aufweisen. Beim anschließenden Verpressen der Rohkugeln ist so die Pressform optimal mit Glassmasse ausgefüllt. Außerdem kann dadurch der Glaseinsatz minimiert werden. Daher beträgt die Abweichung der Durchmes ser d1 und/oder d2 über die Länge L der erfindungsgemäßen Vorform, d. h. die „Rundheit” der Vorform, vorzugsweise höchstens ± 100 μm, mehr bevorzugt höchstens ± 50 μm und am meisten bevorzugt höchstens ± 20 μm. Wie in 1 gezeigt, bezeichnet d1 den Durchmesser der Vorform in einer ersten Richtung und d2 den Durchmesser der Vorform in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung.
  • Die erfindungsgemäße Vorform umfasst ein optisches Glas, wobei die erfindungsgemäße Vorform überraschenderweise und im Gegensatz zum Stand der Technik fast jedes optische Glas umfassen kann.
  • Insbesondere kann das optische Glas aus der Gruppe, umfassend Lanthanboratgläser, wie beispielsweise Lanthanschwerflintgläser (LASF), Lanthanflintgläser (LAF), Lanthankrongläser (LAK), Barytkrongläser (BAK), Barytflintgläser (RAF), Barytleichtflintgläser (RALF), Barytschwerflinte (BASF), Schwerflintgläser (SF), Flintgläser (F), Leichtflintgläser (LF), Doppelleichtflintgläser (LLF), Kronflinte (KF), Krongläser (K), Zinkkrongläser (ZK), Schwerkrongläser (SK), Schwerstkrongläser (SSK), Borkrongläser (BK), Fluorkrongläser (FK), Phosphatkrongläser (PK), Phosphatschwerkrongläser (PSK), Kurzflintsondergläser (KZFS), ausgewählt werden.
  • Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorform auch kristallisationsempfindliche Gläser umfassen, welche durch die Verfahren gemäß dem Stand der Technik nicht in Stäbchen überführbar waren. Unter kristallisationsempfindlichen Gläsern sind erfindungsgemäß insbesondere solche Gläser gemeint, deren Erweichungspunkt EW sich nicht mittels Messung durch ein Fadenziehviskosimeter gemäß DIN/ISO 7994-3 (Bestimmung der Viskosität mit dem Fadenziehviskosimeter) bestimmen lässt, da Kristallisation auftritt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorform ein optisches Glas, welches durch Wiedererwärmen und Verpressen beispielsweise durch einen Blankpressvorgang (Engt. „precise pressing”) weiterverarbeitbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorform umfasst vorzugsweise ein Glas mit einer Glasübergangstemperatur Tg von höchstens 700°C, mehr bevorzugt höchstens 600°C, am meisten bevorzugt höchstens 550°C. Besonders bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorform ein LowTG-Glas, d. h. ein Glas mit einer Glasübergangstemperatur TG von höchstens 600°C.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorform, umfassend die Schritte
    • – Bereitstellen eines Glasstabes mit einem Durchmesser von mindestens 15 mm und höchstens 60 mm, welcher ein optisches Glas umfasst,
    • – Erwärmen mindestens eines Abschnitts des Glasstabes auf eine Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur EW des Glases.
    • – Ziehen der Vorform aus dem erwärmten Abschnitt des Glasstabs.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst in der Regel den Schritt Bereitstellen eines Glasstabes mit einem Durchmesser von mindestens 15 mm und/oder höchstens 60 mm. Ein solcher Glasstab kann als Vorform bzw. Ausgangsprodukt für die erfindungsgemäße stäbchenförmige Vorform dienen.
  • Ein solcher Glasstab weist vorzugsweise eine Länge von mindestens 400 mm, vorzugsweise mindestens 800 mm auf. Längere Glasstäbe sind in der Regel wirtschaftlicher, da im Verhältnis weniger Glasverluste zu Beginn und Ende des Ziehvorgangs auftreten.
  • Vorzugsweise weist der Durchmesser eines zum Ziehen der erfindungsgemäßen stäbchenförmigen Vorform verwendeten Glasstabs eine Abweichung der Rundheit bzw. Ovualität bzw. Abweichung des Querschnitts von der Kreisform von höchstens ± 500 μm, mehr bevorzugt von höchstens ± 200 μm auf. Bei größeren Abweichungen kann sich die mangelnde Rundheit des Glasstabes auf die ausgezogene Vorform auswirken und es kann keine Vorform mit ausreichender Rundheit wie vorstehend beschrieben erhalten werden.
  • Ein solcher Glasstab kann durch Sägen und rundierendem Schleifen aus einem Glasbarren hergestellt werden, direkt aus einer Glasschmelze mittels einer Form 32 und Ziehrollen 34 gezogen werden, wie beispielhaft in 4 gezeigt, oder mittels einer Form aus der Glasschmelze gegossen werden. Eine solche Form 40 zum Gießen eines Glasstabs ist schematisch in 5 gezeigt. Sofern ein Glasstab mit nicht ausreichender Rundheit erhalten wird, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, einen solchen Glasstab einem rundierenden Schleifvorgang zu unterziehen.
  • Ein solcher Glasstab wird in einer Ziehanlage zu der erfindungsgemäßen stäbchenförmigen Vorform ausgezogen.
  • 3 zeigt schematisch einen Ziehvorgang. Ein Glasstab 21 wird von oben in eine Ziehanlage eingeführt. Durch eine vorzugsweise ringförmige Heizeinrichtung 23 in der Ziehanlage wird der Glasstab 21 lokal auf eine Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur EW erwärmt und zu einem dünnen Glasstab 22 mit dem gewünschten Durchmesser ausgezogen. Der Ziehvorgang kann beispielsweise durch Ziehrollen 24 unterstützt werden. Von dem entstandenen dünnen Glasstab 22 werden durch Ritzen und Brechen und/oder Schneiden stäbchenförmige Vorformen 26 abgetrennt.
  • Vorzugsweise beträgt die beispielsweise durch Ziehrollen auf den dünnen Glasstab 22 ausgewirkte Ziehkraft mindestens 3 N, vorzugsweise mindestens 4 N, und/oder höchstens 16 N, vorzugsweise höchstens 15 N. Kleinere oder größerer Ziehkräfte können in Durchmesserschwankungen der erfindungsgemäßen Vorform resultieren.
  • Vor dem Ziehvorgang wird der Glasstab mindestens teilweise auf eine Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur EW erwärmt. Die für den Ziehvorgang erforderliche Ofentemperatur ist abhängig von den Glaseigenschaften, der Nachführgeschwindigkeit, dem Durchmesser der erfindungsgemäßen Vorform sowie der Ofengeometrie.
  • Der Durchmesser d der Vorform 26 kann durch die Dicke des Glasstabs, der in der ringförmigen Heizeinrichtung 23 eingestellten Temperatur, der Nachführgeschwindigkeit des Glasstabs 21 und/oder der mittels der Ziehrollen 24 geregelten Abziehgeschwindigkeit eingestellt werden. Vorzugsweise werden beide Durchmesser d1 und d2 während des Ziehvorgangs inline gemessen und in einem Regelkreis die Nachführgeschwindigkeit und/oder die Abziehgeschwindigkeit nachgeregelt.
  • Des weiteren umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von optischen Bauteilen insbesondere Linsen, welches die Schritte
    • – Bereitstellen einer erfindungsgemäßen stäbchenförmigen Vorform,
    • – Abtrennen von Abschnitten vorzugsweise gleicher Größe von der Vorform und
    • – Formen von optischen Bauteilen aus den abgetrennten Abschnitten
    umfasst.
  • Vorzugsweise werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von optischen Bauteilen die Abschnitte beispielsweise durch Sägen von der Vorform abgetrennt. Anschließend können diese Abschnitte ggf. nach einen oder mehreren Schleif- und/oder Poliervorgängen zu optischen Bauteilen verpresst werden oder alternativ durch einen Schleif- und/oder Poliervorgang hergestellt werden. Bei einem solchen Pressvorgang kann es sich um einen Blankpressvorgang handeln, nach dem die optischen Bauteile nicht mehr durch einen Poliervorgang nachbehandelt werden müssen, sondern bereits durch den Blankpressvorgang eine ausreichende Oberflächenqualität aufweisen. Es ist auch möglich, dass die Vorform einem Schleiftrennvorgang unterworfen wird, bei welchem das Abtrennen von Abschnitten und das Formen von Kugeln in einem Schritt bewirkt wird. Ein solches Schleiftrennen ist schematisch in 6 gezeigt. Eine Vorform 50 wird zwischen rotierende Schleifkörper 52 eingeführt, welche eine wellenförmige Oberfläche umfassen. Durch den Schleifvorgang werden nun nicht nur Abschnitte von der Vorform abgetrennt, sondern diese gleichzeitig zu Kugeln 54 geschliffen.
  • Es ist auch möglich, dass die Vorform als Ganzes erwärmt wird und so in eine mehrere hintereinanderliegende Kavitäten umfassende Pressform eingebracht wird, dass gleichzeitig eine Vielzahl von Presslingen bzw. Linsen hergestellt werden können.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiter die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorform zur Herstellung von optischen Bauteilen, insbesondere Linsen, Prismen usw. Bei solchen Linsen kann es sich beispielsweise um sphärische und/oder asphärische Linsen handeln.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Linse, welche insbesondere aus der erfindungsgemäßen Vorform herstellbar ist und einem Durchmesser von bevorzugt mindestens 0,5 und höchstens 10 mm, vorzugsweise 1,0 bis 5 mm, aufweist.
  • Die vorstehende Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die genannten Beispiele begrenzt.
  • Beispiele:
  • Glasbarren aus optischen Gläsern (alle erhältlich bei SCHOTT AG, Mainz, Deutschland) wurden zersägt und durch Rundieren der abgetrennten Abschnitte Glasstäbe hergestellt. Die Glasstäbe wurden weiter zu stäbchenförmigen Vorformen gezogen. Tabelle 1 nennt die Glastypen, sowie Eigenschaften der Gläser, Glasstäbe und stäbchenförmigen Vorformen. Tabelle 1
    Beispiel Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5
    Glastyp N-LaSF31 N-LaSF31 N-LaSF31 N-LaSF44 N-KZFS11
    Tg Glas 758 758 758 655 551
    EW [°C] n. m. n. m. n. m. 742 n. m.
    Durchmesser Glasstab [mm] 20 20 20 38 38
    Aufheiztemperatur [°C] 1040 1040 1040 850 830
    Ziehtemperatur [°C] 960 925 925 820 790
    Durchmesser Vorform (mm) 1,5 3,0 5,0 5,0 5,0
    Tabelle 1 (Fortsetzung)
    Beispiel Beispiel 7 Beispiel 8 Beispiel 9 Beispiel 10
    Glastyp N-LaK34 N-SF66 N-SF57 HT N-LaSF46B P-LaSF47
    Tg Glas 668 710 629 638 530
    EW [°C] 740 n. m. 716 735 627
    Durchmesser Glasstab [mm] 22 35 25 25 30
    Aufheiztemperatur [°C] 830 920 825 825 830
    Ziehtemperatur [°C] 810 880 800 800 815
    Durchmesser Vorform (mm) 5,0 5,0 5,0 5,0 3,0
    Tabelle 1 (Fortsetzung)
    Beispiel 11 Beispiel 12 Beispiel 13
    Glastyp LaSF35 LaSF35 P-SK57
    Tg Glas 774 774 493
    EW [°C] n. m. n. m 593
    Durchmesser Glasstab [mm] 14 14 30
    Aufheiztemperatur [°C] 985 985 860
    Ziehtemperatur [°C] 970 970 840
    Durchmesser Vorform (mm) 1,0 3,0 3,0
  • Die Abkürzung „n. m.” bedeutet, dass der Erweichungspunkt des Glases nicht mit einem Fadenziehviskosimeter bestimmbar ist. Die Ziehtemperatur kann in einem solchen Fall aufgrund von Erfahrungswerten ermittelt werden.
  • Bei Durchführung der Beispiele 10 und 13 wurde eine Nachführgeschwindigkeit des Glasstabs von 10 mm/min gewählt. Bei einem Stabdurchmesser von 30 mm, einem Durchmesser der erfindungsgemäßen Vorform von 3 mm ergibt sich eine Ziehgeschwindigkeit von 1000 mm/min.
  • Alle erfindungsgemäßen Vorformen der Beispiele wiesen eine Geradheit im Bereich von 20 bis 50 μm/100 mm Stablänge auf.
  • Bei den erfindungsgemäßen Gläsern konnten Vorformen bis zu einer Länge von 1000 mm gezogen werden.
  • Vergleichsbeispiele:
  • Vorformen mit einem Durchmesser kleiner 3 mm konnten mit dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik wie in 2 gezeigt nicht hergestellt werden. Die maximale Länge der gemäß dem Stand der Technik herstellbaren Vorformen betrug 150 mm. Ferner konnten Vorformen aus N-KZFS11 und LaSF35 mittels des herkömmlichen Verfahrens nicht hergestellt werden, da die Gläser beim Hot-Rolling kristallisierten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - DIN/ISO 7994-3 [0022]

Claims (19)

  1. Stäbchenförmige Vorform für optische Bauteile, welche ein optisches Glas, und eine feuerpolierte Oberfläche umfasst und welche einen Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 10 mm aufweist.
  2. Vorform nach Anspruch 1, welche einen Durchmesser von mindestens 1 mm und/oder höchstens 6 mm aufweist.
  3. Vorform nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend ein optisches Glas, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Lanthanschwerflintgläser, Lanthanflintgläser, Lanthankrongläser, Barytkrongläser, Barytflintgläser, Barytleichtflintgläser, Barytschwerflinte, Schwerflintgläser, Flintgläser, Leichtflintgläser, Doppelleichtflintgläser, Kronflinte, Krongläser, Zinkkrongläser, Schwerkrongläser, Schwerstkrongläser, Borkrongläser, Fluorkrongläser, Phosphatkrongläser, Phosphatschwerkrongläser und Kurzflintsondergläser.
  4. Vorform nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend ein Glas mit einer Glasübergangstemperatur Tg von höchstens 700°C, vorzugsweise höchstens 600°C, besonders bevorzugt höchstens 550°C.
  5. Vorform nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorform eine Länge L von mindestens 100 mm aufweist.
  6. Vorform nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abweichung der Durchmesser d1 und/oder d2 über die Länge L der Vorform höchstens ± 100 μm, vorzugsweise höchstens ± 50 μm, mehr bevorzugt höchstens ± 20 μm beträgt.
  7. Vorform nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorform eine Abweichung von der Geraden von höchstens 100 μm bei einer Stablänge von 100 mm aufweist.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Vorform nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend die Schritte – Bereitstellen eines Glasstabes mit einem Durchmesser von mindestens 15 mm und höchstens 60 mm, welcher ein optisches Glas umfasst, – Erwärmen mindestens eines Abschnitts des Glasstabes auf eine Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur EW des Glases, – Ziehen der Vorform aus dem erwärmten Abschnitt des Glasstabs.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Glasstab durch Sägen und Schleifen aus einem Glasbarren hergestellt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Glasstab durch Gießen aus einer Glasschmelze hergestellt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Glasstab durch Ziehen vorzugsweise aus einer Glasschmelze hergestellt wird.
  12. Verfahren zum Herstellen von optischen Bauteilen insbesondere Linsen, umfassend die Schritte – Bereitstellen einer Vorform nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – Abtrennen von Abschnitten gleicher Größe von der Vorform und – Formen von optischen Bauteilen aus den abgetrennten Abschnitten.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Abschnitte durch Sägen von der Vorform abgetrennt werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 wobei die Abschnitte durch Schleiftrennen von der Vorform abgetrennt werden.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die optischen Bauteile durch einen Schleif- und/oder Poliervorgang und/oder einen Pressvorgang geformt werden.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die optischen Bauteile durch einen Blankpressvorgang geformt werden.
  17. Verwendung einer Vorform nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von optischen Bauteilen, insbesondere Linsen.
  18. Verwendung nach Anspruch 17, zur Herstellung von sphärischen und/oder asphärischen Linsen, insbesondere für Mikrooptiken.
  19. Linse, insbesondere herstellbar aus einer Vorform nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 10 mm.
DE200910014262 2009-03-20 2009-03-20 Vorform für optische Bauteile Withdrawn DE102009014262A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910014262 DE102009014262A1 (de) 2009-03-20 2009-03-20 Vorform für optische Bauteile
TW99108148A TWI472490B (zh) 2009-03-20 2010-03-19 A master or preform for an optical element
PCT/EP2010/001745 WO2010105844A1 (de) 2009-03-20 2010-03-19 Mutterform oder vorform für optische bauteile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910014262 DE102009014262A1 (de) 2009-03-20 2009-03-20 Vorform für optische Bauteile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009014262A1 true DE102009014262A1 (de) 2010-09-23

Family

ID=42224151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910014262 Withdrawn DE102009014262A1 (de) 2009-03-20 2009-03-20 Vorform für optische Bauteile

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102009014262A1 (de)
TW (1) TWI472490B (de)
WO (1) WO2010105844A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103058504A (zh) * 2011-10-21 2013-04-24 汪国年 模压成型用玻璃预制体的制作方法
CN114055172B (zh) * 2021-11-15 2022-11-11 深圳市富泰和精密制造股份有限公司 一种挺杆体加工设备及工艺
CN114890662A (zh) * 2022-05-27 2022-08-12 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃棒圆度校正方法及生产线

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030021036A1 (en) * 2001-05-09 2003-01-30 Hamamatsu Photonics K.K. Preform for an optical lens, an optical lens, and a method of manufacturing an optical lens

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0738689B1 (de) * 1995-04-19 2003-07-02 Corning Incorporated Vorrichtung und Verfahren zum Formen von geschmolzenem glasartigen Material in Stäben
JP2001354441A (ja) * 2000-06-12 2001-12-25 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光学ガラス素子の製造方法、及び該製造方法により製造された光学ガラス素子
DE10133469B4 (de) * 2001-07-10 2004-10-14 Schott Glas Vorrichtung zum Schmelzen hochreiner optischer Gläser
DE102004033917B4 (de) * 2004-07-14 2008-12-24 Schott Ag Vorrichtung und Verfahren zum Schachtguss von stabförmigen Artikeln
DE102004043206B4 (de) * 2004-09-03 2007-11-15 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von polygonförmigen Glaselementen
JP4466955B2 (ja) * 2005-07-15 2010-05-26 Hoya株式会社 光学ガラス、プレス成形用ガラスゴブおよび光学素子

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030021036A1 (en) * 2001-05-09 2003-01-30 Hamamatsu Photonics K.K. Preform for an optical lens, an optical lens, and a method of manufacturing an optical lens

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN/ISO 7994-3

Also Published As

Publication number Publication date
TWI472490B (zh) 2015-02-11
TW201041814A (en) 2010-12-01
WO2010105844A1 (de) 2010-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2536456C2 (de) Halbzeug für die Herstellung von Lichtleitfasern und Verfahren zur Herstellung des Halbzeugs
DE102006059779B4 (de) Verfahren für die Herstellung eines Hohlzylinders aus synthetischem Quarzglas, nach dem Verfahren erhaltener dickwandiger Hohlzylinder und Verfahren zur Herstellung einer Vorform für optische Fasern
DE2922665C2 (de)
DE112004001053B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauteils aus Quarzglas
DE69822033T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Vorform für optische Fasern durch Ziehen einer gesinterten Vorform
DE102016107934B4 (de) Verfahren zur Herstellung hochbrechender Dünnglassubstrate
DE10225773B4 (de) Jacketrohr aus synthetisch hergestelltem Quarzglas
DE102005015706B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Vorform für optische Fasern
DE102009014262A1 (de) Vorform für optische Bauteile
DE2837261A1 (de) Verfahren zur herstellung optischer wellenleiter
DE112004000617B4 (de) Quarzglas-Zylinder für die Herstellung eines optischen Bauteils sowie Verfahren für seine Herstellung
DE60314377T2 (de) Verfahren zur herstellung von lichtleitfaser und lichtleitfaser
DE102007003889B3 (de) Quarzglasrohr als Halbzeug für die Vorform- und Faserherstellung, dessen Verwendung sowie Verfahren zur Herstellung des Quarzglasrohres
DE3201342C2 (de) Optische Faser für Einmodenwelle mit einer einzigen Polarisation und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP2421802A1 (de) Verfahren und vorrichtungen zur herstellung von optischen glaselementen, insbesondere konzentratoroptiken
DE19958276C1 (de) Verfahren für die Herstellung einer Quarzglas-Vorform für eine Lichtleitfaser
EP2545009B1 (de) Verfahren sowie rohrförmiges halbzeug zur herstellung einer optischen faser
DE102015206790A1 (de) Vorform für einen Lichtwellenleiter mit einem nicht-runden Kern
DE2939339C2 (de)
DE102004014345B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauteils
DE102006031898A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Halbzeugs aus fluordotiertem Quarzglas
DE10214029C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser sowie nach dem Verfahren hergestellte optische Faser
DE102008046892B4 (de) Verfahren für die Herstellung einer mikrostrukturierten optischen Faser
WO1992021625A1 (de) Verfahren zur herstellung einer vorform
DE3232888A1 (de) Verfahren zur herstellung eines lichtwellenleiters

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee