DE2243798A1 - PROCESS FOR MANUFACTURING LENSES OF OPTICAL QUALITY - Google Patents

PROCESS FOR MANUFACTURING LENSES OF OPTICAL QUALITY

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DE2243798A1
DE2243798A1 DE19722243798 DE2243798A DE2243798A1 DE 2243798 A1 DE2243798 A1 DE 2243798A1 DE 19722243798 DE19722243798 DE 19722243798 DE 2243798 A DE2243798 A DE 2243798A DE 2243798 A1 DE2243798 A1 DE 2243798A1
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Leslie Brian Martel
Carl George Silverberg
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    • 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

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  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
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Description

PATENTANWALT „..,.-...,„, „ . ,PATENT LAWYER "..,.-...,", ". ,

K>.Ak.rnrrv k,lriir D-I BERLIN 33 1. September 1972 K> .Ak.rnrrv k , lriir DI BERLIN 33 September 1, 1972

MANFREDMIEHE FALKENRIED 4 MANFREDMIEHE FALKENRIED 4

_,. , _, ., Telefon: (0311) 76 0950_ ,. , _,., Telephone: (0311) 76 0950

D.plom-Chemtker Teleeramme: PATOCHEM BERLIND.plom-Chemtker Teleeramme: PATOCHEM BERLIN

AO-2416 üS/02/2012AO-2416 üS / 02/2012

AMERICAN OPTICAL CORPORATION Southbridge, Mass. 01550 USAAMERICAN OPTICAL CORPORATION Southbridge, Mass. 01550 USA

Verfahren zum Herstellen von Linsen mit optischerProcess for making lenses with optical

Qualitätquality

Es werden flammenpolierte Linsen für Brillen und Instrumente geschaffen. Die hergestellten Oberflächen besitzen Profile mit einer Qualität gleichwertig oderüberlegen derjenigen von mechanisch polierten Linsen, vermittels Anwenden eines hochfrequenten Plasmabrenners. Die Brennerflamme kennzeichnet sich durch extrem hohe Temperatur, kurze Wellenlängen der maximalen Emissionsenergie kombiniert mit niedriger Gasflußgeschwindigkeit.There are flame-polished lenses for glasses and instruments created. The surfaces produced have profiles with one quality equivalent or superior to that of mechanically polished lenses, by means of application a high-frequency plasma torch. The burner flame is characterized by extreme high temperature, short wavelengths of maximum emission energy combined with lower Gas flow rate.

Zur Zeit werden Glaslinsen mit optischer Qualität für Brillen oder optische Instrumente hergestellt vermittels Schleifen oder Bearbeiten mit einem Diamanten einer vorherbestimmten Oberfläche und anschließendem mechanischen Polieren der so ausgebildeten Oberfläche. Unter dem Begriff "Optische Qualität" ist eine Qualität zu verstehen, die für ophthalmische Linsen ausreichend ist. Einzelheiten in technischer Hinsicht bezüglich vieler der Erfordernisse, wie sie an eine "optische Qualität" zu stellen sind, finden sich in der Veröffentlichung "Optical Glassworking" von F. Twyman, veröffentlicht von Hilger & Watts Limited, London 1955, zu vergleichen insbesondere die Seiten 154 und folgende. Dieses Verfahren ist zeitraubend und erfordert eine spezielle Ausrüstung sowohl für das AusbildenAt present, optical quality glass lenses are used for glasses or optical instruments made by grinding or working with a diamond of a predetermined surface and then mechanically polishing the thus formed Surface. The term "optical quality" is to be understood as a quality that is used for ophthalmic lenses is sufficient. Details in technical terms regarding many of the requirements to be met by "optical quality" can be found in the publication "Optical Glassworking "by F. Twyman, published by Hilger & Watts Limited, London 1955, compare in particular pages 154 and following. This procedure is time consuming and requires special equipment for both training

S098 21/0&51S098 21/0 & 51

als auch das Polleren der Glasflächen. Weiterhin ist es schwierig und kostspielig, aspherische Oberflächen mit hoher Präzision zu polieren, die vermittels einer Bearbeitung mit Diamanten ausgebildet werden können.as well as the bollarding of the glass surfaces. Furthermore, it is difficult and expensive to polish aspherical surfaces with high precision by means of diamond machining can be trained.

Es ist bekannt, daß feuerpolierte, glatte Glasoberflächen vermittels Arbeitsweisen ausgebildet werden können, wie z.B. einem Blasen, Gießen, Verpressen oder Ziehen von viskosem Glas. Keine dieser Arbeitsweisen führt jedoch zu einer Linse mit einer Qualität und Präzision, wie sie für ophthalmische Linsen erforderlich ist, einschließlich Sicherheitslinsen und Linsen für Sonnenbrillen mit hoher Qualität, und das gleiche gilt für Linsen, die in optischen Präzisionsinstrumenten erforderlich sind.It is known that fire-polished, smooth glass surfaces mediate Working methods can be developed, such as blowing, pouring, pressing or drawing of viscous glass. However, none of these procedures result in a lens of the quality and precision required for ophthalmic lenses is required, including safety lenses and lenses for sunglasses with high quality, and the same goes for Lenses that are required in precision optical instruments.

Es sind zahlreiche Versuche unternommen worden, feuerpolierte Oberflächen an geschliffenen Glaslinsen dadurch auszubilden, daß die Oberfläche über den Erweichungspunkt des Glases vermittels Flaramenbrenaern erhitzt wird, unter Anwenden von z.B. einer Sauerstoff-Wasserstoff-Flairane und Gleichstrom-Plasma-Brennern. Diese Versuche sind nicht erfolgreich gewesen aus wenigstens zwei Gründen: (a) die Flammentemperatür war zu niedrig, um eine ausreichend dünne Oberflächenschicht der geschiliffenen Linse zu schmelzen, ohne daß praktisch keine mechanische Verzerrung eintritt, sowie (b) die Geschwindigkeit de! eis dem Energieträger angewandten Gases war so hoch, daß die dünne geschmolzene Oberflächenschicht durch die drauf einwirkenden strömenden-mechanischen Kräfte deformiert wurde.Numerous attempts have been made to create fire-polished surfaces on ground glass lenses by that the surface is heated above the softening point of the glass by means of flaramen burners, using e.g. an oxygen-hydrogen flairane and direct current plasma torches. These attempts have not been successful for at least two reasons: (a) The flame temperature was closed low to melt a sufficiently thin surface layer of the ground lens without practically any mechanical distortion occurs, as well as (b) the speed de! The gas used as a fuel was so high that the thin molten surface layer was deformed by the flowing mechanical forces acting on it.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht «omit darin, ein zufriedenstellendes Verfahren für die. Feuerpolierung von Glasoberflächen mit optischer Qualität zu schaffen.One problem on which the invention is based is “omit therein, a satisfactory process for the. Fire polishing of glass surfaces with optical quality.

Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein relativ billiges Verfahren zu schaffen;, das eeeriftöglicht, schnell ophthalmische Glaslinsen mit optischer. Qualität herzustellen, ohne daß ein. mechanisches': Polieren erforderlich ist.There is another object on which the invention is based in creating a relatively cheap process that enables fast ophthalmic glass lenses with optical. Produce quality without a. mechanical ': polishing required is.

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Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, Präzisionsglaslinsen optischer Qualität für Brillen und Instrumente zu schaffen.Another object of the invention is to provide precision glass lenses of optical quality for spectacles and To create instruments.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschreiben .Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawings and is described in more detail below. It shows:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung;Figure 1 is a schematic diagram of one for implementation device suitable for the method according to the invention;

Fig. 2 ein Profil einer unter Anwenden von Diamanten erzeugten Linsenoberfläche;Fig. 2 is a profile of one produced using diamonds Lens surface;

Fig. 3 ein Profil einer mechanisch polierten ophthalmischen pLinsenoberflache;3 shows a profile of a mechanically polished ophthalmic lens surface;

Fig. 4 ein Profil einer ophthalmischen Linsenoberfläche, die in der erfindungsgemäßen Weise poliert ist.Figure 4 is a profile of an ophthalmic lens surface polished in the manner of the invention.

In den Figuren 2, 3 und 4 ist die Abszisse unterteilt in Einheiten von 2,5.10 cm und die Ordinate in Einheiten von 2,5.10 cm.In FIGS. 2, 3 and 4, the abscissa is divided into units of 2.5.10 cm and the ordinate in units of 2.5.10 cm.

Es wurde gefunden, daß Glaslinsen sowie flache Glasscheiben mit rauhen Oberflächen, wie sie durch eine Bearbeitung mit Diamanten oder Schleifen ausgebildet wird, in sehr wirtschaftlicher Weise innerhalb weniger Sekunden dadurch poliert werden können, daß diese Oberflächen der intensiven Wärme ausgesetzt werden, die durch einen hochfrequenten Plasmabrenner ausgebildet wird. Ein spezieller Vorteil stellt die extrem hohe Temperatur der Flamme eines derartigen Brenners und die kurze Wellenlänge der maximalen Emissionsenergie desselben kombiniert mit sehr niedrigen Fließgeschwindigkeiten des die Energie tragenden Gases dar.It has been found that glass lenses as well as flat glass sheets with rough surfaces, as obtained by machining Diamonds or loops are formed, thereby being polished in a very economical manner within a few seconds may expose these surfaces to the intense heat generated by a high frequency plasma torch will. A special advantage is the extremely high temperature of the flame of such a burner and the short wavelength the maximum emission energy of the same combined with very low flow velocities of the energy-carrying Gas.

Es sollen vorab bestimmte Eigenschaften von Flammen erläutert werden. In der nachfolgenden Tabelle A sind bestimmte vergleichende Eigenschaften wiedergegeben.Certain properties of flames should be explained in advance will. Certain comparative properties are given in Table A below.

309821/065t309821 / 065t

Tabelle ATable A.

Ausgewählte Eigenschaften der Flammen:Selected properties of the flames:

(a) Wärmequelle; (b) angenäherte Flammentemperatür; ic)äquivalente maximale Emissionswellenlänge für die schwarze Flammen; (d) typische Gasgeschwindigkeit des Energieträgers.(a) heat source; (b) approximate flame temperature; ic) equivalents maximum emission wavelength for the black flames; (d) typical gas velocity of the energy carrier.

(a) (b) (C) (d) ^C ran ; ip/sec. (a) (b) (C) (d) ^ C ran; ip / sec.

Sauerstoff-Wasserstoff -Flamme 2,600 980 100Oxygen-hydrogen flame 2,600 980 100

Gleichstromplasma- 5,000 550 600DC plasma 5,000 550 600

hochfrequenterbrenner high frequency burner

Plasmabrenner 10,000 290 10Plasma torch 10,000 290 10

Ein Plasmabrenner oder Düse ist eine elektrische Lichtbogen-Gasvorrichtung, in der Gase auf extrem hohe Temperaturen erhitzt werden können, ohne daß ein Verbrennungsvorgang vorliegt. Ein elektrischer Lichtbogen, der entweder durch Gleichstrom (Gleichstromplasmabrenner) oder durch ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld (hochfrequenter Plasmabrenner) unterhalten werden kann, liegt im Inneren eines kleinen Rohres vor, durch das das Gas hindurchgeblasen wird. Das aus einem hochfrequenten Plasmabrenner austretende stark ionisierte Gas ähnelt in etwa einer offenen Schweißflamme. Wenn auch der Ausdruck "Plasma" bezüglich der Beschreibung der Flamme angewandt wird, handelt es sich doch nicht um ein echtes "Plasma". Nach der allgemeinen Definition ist ein "Plasma" ein Gas, in dem die Moleküle vollständig dissoziiert und ionisiert sind. In den meisten Fällen ist das Gas eines hochfrequenten Plasmabrenners weder vollständig dissoziiert, noch vollständig ionisiert.A plasma torch or nozzle is an electric arc gas device that in which gases can be heated to extremely high temperatures without there being any combustion process. An electric arc generated either by direct current (direct current plasma torch) or by a high frequency Maintain an electromagnetic field (high-frequency plasma torch) inside a small tube through which the gas is blown. That from one The highly ionized gas emitted by a high-frequency plasma torch is somewhat similar to an open welding flame. Even if the When the term "plasma" is used to describe the flame, it is not a real "plasma". According to the general definition, a "plasma" is a gas in which the molecules are completely dissociated and ionized. In most cases the gas from a high frequency plasma torch is neither completely dissociated nor completely ionized.

30982 1/065130982 1/0651

Die erhöhte Flaniinentemperatui" des hochfrequenten Plasmabrenners der Art, wie er erfindungsgemäß erforderlich ist, ermöglicht das Schmelzen einer Glasoberfläche wenigstens auf die Tiefe der optisch wesentlichen Öffnungen innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne. Die relativ niedrige maximale Emissionswellenlänge von 290 nm führt zu einer praktisch vollständigen Absorption der Strahlungsenergie der Flamme durch die Oberflächeder Linse - selbst wenn dieselbe aus geschmolzenem Quarz hergestellt ist, der bei dieser Wellenlänge eine ausreichende Energiemenge für das Polieren erfordert - und die geringe Fließgeschwindigkeit des die Energie tragenden Gases vermeidet eine unzweckmäßige Verzerrung der Oberfläche.The increased Flaniinentemperatui "of the high-frequency plasma torch of the kind required in accordance with the invention enables a glass surface to be melted at least to the depth of the optically important openings within a very short period of time. The relatively low maximum emission wavelength of 290 nm results in practically complete absorption of the radiant energy of the flame by the surface of the flame Lens - even if it is made of fused quartz, it is sufficient at this wavelength Requires amount of energy for polishing - and avoids the low flow rate of the energy-carrying gas an inexpedient distortion of the surface.

Eine für das Durchführen der weiter unten beschriebenen Untersuchungen in Anwendung kommende Vorrichtung ist schematisch in der Figur 1 dargestellt. Es wird elektrische Energie dem Gas ^vorzugsweise Luft) von einem Hochfrequenzgenerator vermittels Induktion zugeführt, wodurch sich die Bezeichnungen "Induktionsplasma" oder "hochfrequentes Plasma" ergeben. Eine derartige Ausrüstung ist handelsgängig. Hier wird z.B.. eine 30 kW Quelle und das Model 56 des Brenners der TAFA Division der Humphreys Corporation bevorzugt. Zu weiteren anwendbaren Gasen gehören Argon, Stickstoff, Gemische aus Stickstoff und Sauerstoff. Diese Aufzählung ist nicht erschöpfend bezüglich aller Gase und Gemischederselben, die hier angewandt werden können.One for performing the examinations described below The device in use is shown schematically in FIG. It becomes electrical energy to the gas ^ preferably air) supplied by a high-frequency generator by means of induction, resulting in the designation "induction plasma" or "high-frequency plasma". Such a one Equipment is tradable. Here, for example, a 30 kW source and the model 56 of the burner from the TAFA Division of Humphreys Corporation preferred. Other gases that can be used include argon, nitrogen, mixtures of nitrogen and Oxygen. This list is not exhaustive with regard to all gases and mixtures thereof which are used here can.

In der Figur 1 ist ein Hochfrequenz-Generator 10 gezeigt, der zweckmäßigerweise zwischen einer Wechselstromquelle 11 und einer Induktionsspule 12 angeordnet ist, wobei sich die letztere um die Brennerkammer 13 herum erstreckt. Die Gasquelle 15 ist über ein Ventil 16 und Rohrleitung 17 mit der Brennerkammer 13 verbunden.In the figure 1, a high-frequency generator 10 is shown, which is expediently between an alternating current source 11 and an induction coil 12, the latter extending around the burner chamber 13. The gas source 15 is connected to the burner chamber 13 via a valve 16 and pipeline 17.

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand einer Reihe von Ausführungsbeispielen erläutert.The subject matter of the invention is explained below with the aid of a number of exemplary embodiments.

309821 /0651309821/0651

Beispiel 1example 1

Eine flache Platte aus geschmolzenem Quarz mit einer Dicke von 3 mm, einer Breite von 25 mm und einer Länge von 25 nun, wobei eine der großen Obefflächen mit Schmirgel einer Korngröße von IO Mikron geschliffen worden ist, wird durch einen feuerfesten Stein getragen und kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 ram/sec. durch eine hochfrequente Luftplasma-Brennerflamme bewegt, die durch einen 30 kW/ 4 MHz hochfrequenten Plasmagenerator ausgebildet wird. Die geschliffene Oberfläche wird der Wärme des Plasmabrenners insgesamt etwa 15 Sekunden lang ausgesetzt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wirddie Oberflächenglätte mit einem Bendix-Proficorder geraessen und die Ergebnisse mit der Glätte der Oberfläche eines mechanisch polierten Spiegelglases und mit der Glätte eines Spiegelglases verglichen, das vermittels des schwimmenden Glasverfahrens hergestellt worden ist. Die Glätte der drei Oberflächen war vergleichbar. Die Dicke der Schicht des geschmolzenen Glases belief sich auf weniger als 100 Mikron.A flat plate of fused quartz with a thickness of 3 mm, a width of 25 mm and a length of 25 now, being One of the large surfaces has been sanded with emery with a grain size of 10 microns, is replaced by a refractory Stone carried and carried continuously at a rate of about 2 ram / sec. by a high-frequency air plasma burner flame moved, which is formed by a 30 kW / 4 MHz high-frequency plasma generator. The sanded surface is exposed to the heat of the plasma torch for a total of about 15 seconds. After cooling to room temperature, the Surface smoothness measured with a Bendix Proficorder and the results with the smoothness of the surface of a mechanically polished mirror glass and compared to the smoothness of a mirror glass made by means of the floating glass process has been. The smoothness of the three surfaces was comparable. The thickness of the layer of molten glass amounted to less than 100 microns.

Beispiel 2Example 2

Ein ophthalmischer Linsenrohling aus Kronglas mit optischer Qualität, der eine geschliffene Oberfläche mit einem Oberflächenprofil gemäß Figur 2 aufweist, wird durch einen feuerfesten Stein getragen und der Wärme einer 50 kW, 4 MHz hochfrequenten Luftplasma-Brennerflamme angenähert 5 Sekunden lang ausgesetzt. Im Anschluß hieran wird die Linse auf etwa 20O0C abgekühlt und getempert. Dieselbe wird sodann aus dem Temperofen entfernt und auf Raumtemperatur - etwa 25°C - abgekühlt. Die Oberflächenglätte wird sodann mit einem Bendix-Proficorder gemessen. Die Figur 4 zeigt das aufgezeichnete Oberflächenprofil. Es ergibt sich hierbei ein günstiger Vergleich mit der Glätte einer mechanisch polierten Linsenoberfläche gemäß Figur 3.An ophthalmic lens blank made of crown glass with optical quality, which has a ground surface with a surface profile according to FIG. 2, is carried by a refractory stone and exposed to the heat of a 50 kW, 4 MHz high-frequency air plasma burner flame for approximately 5 seconds. Following this, the lens is cooled to about 20O 0 C and tempered. The same is then removed from the tempering furnace and cooled to room temperature - about 25 ° C. The surface smoothness is then measured with a Bendix Proficorder. FIG. 4 shows the recorded surface profile. This results in a favorable comparison with the smoothness of a mechanically polished lens surface according to FIG. 3.

309821/06 5 1309821/06 5 1

Beispiel 3Example 3

Ein ophthalmischer Linsenrohling aus Kronglas mit planer optischer Qualität, dessen eine Oberfläche mechanisch poliert ist und dessen andere Oberfläche vermittels eines Diamanten ausgebildet wurde, wird vermittels Saugkraft am Ende eines Rohrs aus dichtem Aluminiumoxid gehalten, wobei die mechanisch polierte Oberfläche dem Halterohr gegenüber liegt. Die in dieser Weise angeordnete Linse wird in einem kleinen zylinderformigen elektrischen Ofen auf eine Temperatur von etwa 425 Cvorerhitzt. Im Anschluß hieran wird die in dieser Weise gehaltene feuchte Linse in die heiße Zone einer hochfrequenten Luftplasma-Brennerflamme gebracht, die mit 4 MHz bei einer gesamten elektrischen Stromzuführung von 42 kW betrieben wird. Die Linse wird in der Flamme 8 Sekunden lang belassen, und während dieser Zeit mit einer Geschwindigkeit von etwa 120 U/min, gedreht. Die Linse wird in einem Temperofen gemäß den folgenden Angaben getempert:An ophthalmic lens blank made of crown glass with a flat optical Quality, one surface of which is mechanically polished and the other surface of which is formed by means of a diamond is held by suction at the end of a tube made of dense aluminum oxide, which is mechanically polished Surface of the holding tube is opposite. The lens arranged in this way will be in a small cylindrical shape electric oven preheated to a temperature of about 425 ° C. Following this, the one held in this way is held wet lens in the hot zone of a high-frequency air plasma burner flame brought, which is operated at 4 MHz with a total electrical power supply of 42 kW. the Lens is left in the flame for 8 seconds, during which time it is rotated at a speed of about 120 rpm. The lens is tempered in a tempering furnace according to the following information:

Zeit in Minuten 0 5 10 15 20 25 30 40 50 Temperatur °C 538 507 488 471 460 449 441 424 410Time in minutes 0 5 10 15 20 25 30 40 50 Temperature ° C 538 507 488 471 460 449 441 424 410

Die Linsen werden aas dem Temperofen entfernt und auf Raramtemperatur von etwa 25°C gebracht. Die Gas-(Luft) Eiießgeschwindigkeit beläuft sich auf 6,8 m /h. Die Dicke der Oberflächenschicht des erschmolzenen Glases beläuft sich auf angenähert 50 Mikron. Die Linse weist keine Spannungen auf, und die geschmolzene Schicht weist praktisch einheitliche Dicke auf.The lenses are removed from the tempering furnace and brought to rare temperature brought from about 25 ° C. The gas (air) flow rate amounts to 6.8 m / h. The thickness of the surface layer of the molten glass is approximate 50 microns. There is no stress in the lens and the molten layer is practically uniform in thickness.

Das Beispiel 3 stellt die beste Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar. Wenn auch die bevorzugte Dicke der geschmolzenen Oberflächenschicht sich auf 50 Mikron beläuft, beträgt doch der allgemeine Bereich etwa 10 bis 1OO Mikron in Abhängigkeit von der Rauheit der ursprünglichen Oberfläche vor dem Flammpolieren.Example 3 represents the best embodiment of the subject invention. Albeit the preferred thickness of the melted Surface layer amounts to 50 microns, but the general range is about 10 to 100 microns depending the roughness of the original surface before flame polishing.

- 7·ί-309821 /0651- 7 ί-309821/0651

Im wesentlichen besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß eine Linse hergestellt wird, und zwar entweder ein Rohling oder fertigbearbeitet mit optischer Qualität, ohne daß ein mechanisches Polieren vorliegt. Eine Oberfläche eines detattigen Rohlings oder Linse kann optische Glätte aufgrund des Gießens auf eine Form, durch mechanisches Polieren oder möglicherweise zuvor ausgeführtes Flammenpolieren besitzen. Die der Formoberfläche gegenüberliegende andere Oberfläche kann gegebenenfalls einem SchleifVorgang unterworfen werden, bevor das erfindungsgemäße Flammpolieren zur Durchführung kommt.Essentially, the method according to the invention consists in producing a lens, either a blank or finished with optical quality without mechanical polishing. A surface of a detattigen Blank or lens can have optical smoothness due to casting on a mold, mechanical polishing, or possibly have previously performed flame polishing. The other surface opposite the mold surface can optionally be subjected to a grinding process before the flame polishing according to the invention is carried out.

Nach der bevorzugten Ausführungsform wird der Rohling und die Linse dem Flammpolieren unterworfen, während dieselbe auf einer sich drehenden Oberfläche getragen wird. Es können jedoch auch andere Oberflächenarten angewandt werden. So kann z.B. ein sich bewegendes Transportband oder eine stationäre Oberfläche angewandt werden. Das Transportband müßte natürlich ausreichend feuerfest sein, um der Hochtemperaturatmosphäre zu widerstehen, der dasselbe ggfs. ausgesetzt wird.According to the preferred embodiment, the blank and the Lens subjected to flame polishing while supported on a rotating surface. It can, however other types of surface can also be used. For example, a moving conveyor belt or a stationary Surface can be applied. The conveyor belt should of course be sufficiently refractory to withstand the high temperature atmosphere to which it may be exposed.

Allgemein gesehen wird erfindungsgemäß die noch nicht fertiggestellte, noch keine optische Qualität aufweisende Oberfläche der Linse oder des Rohlings der Einwirkung einer hochfrequenten Plasmabrenner-Flamme ausreichend lange dergestalt unterworfen, daß eine praktisch einheitliche, jedoch extrem dünne Glasschicht über praktisch die gesamte Oberfläche erschmolzen wird. Die Schicht ist ausreichend dünn und das Erschmelzen erfolgt mit einer derartigen Geschwindigkeit, daß eine mechanische Verzerrung durch den Linsenkörper hindurch nicht eintritt.In general, according to the invention, the not yet finished, The surface of the lens or the blank of the action of a high frequency one still not showing any optical quality Plasma torch flame subjected to a sufficiently long time so that a practically uniform, but extreme thin layer of glass melted over practically the entire surface will. The layer is sufficiently thin and the melting occurs at such a rate that mechanical distortion through the lens body does not occur.

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Claims (13)

22A3798 Patentansprüche22A3798 claims 1. Verfahren zum Herstellen von Linsen mit optischerQualität, gekenn.zeichne t durch die folgenden Arbeitsschritte: 1. Process for the production of lenses with optical quality, characterized by the following steps: 1) Herstellen einer Linse aus einem Glas mit optisher Qualität/ die eine nicht fertiggestellte Oberfläche aufweist;1) fabricating a lens from optical grade glass / having an unfinished surface; 2) Anordnen der Linse auf einem Träger dergestalt, daß die noch nicht fertiggestellte Oberfläche freiliegt, sowie2) placing the lens on a carrier so that the unfinished surface is exposed, as well 3) Führen der noch nicht fertiggestellten Oberfläche in eine Wechselwirkung mit einem hochfrequenten Plasmabrenner eine ausreichende Zeitspanne lang, um einen praktisch einheitlichen und dünnen Glasabschnitt über dernoch nicht fertiggestellten Oberfläche zu erschmelzen, im wesentlichen ohne Ausbilden einer Verzerrung in dem Körper der Linse*3) Guide the not yet finished surface into a Interact with a high frequency plasma torch for a sufficient length of time to be practically uniform and melting the thin section of glass over the unfinished surface, with essentially no formation a distortion in the body of the lens * 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse im Anschluß an den dritten Ärbeitsschritt getempert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the lens is tempered following the third work step. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des geschmolzenen Glases eine Tiefe aufweist, die wenigstens angenähert derjenigen der optisch wesentlichen Oberflächenrauheiten ist.3. The method according to claim 2, characterized in that the portion of the molten glass has a depth which is at least approximately that of the optically essential surface roughness. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des erschmolzenen Glases eine Tiefe von angenähert 10 bis 100 Mikron aufweist.4. The method according to claim 2, characterized in that that the portion of the molten glass has a depth of approximately 10 to 100 microns. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des erschmolzenen Glases eine Tiefe von angenähert 50 Mikron aufweist.5. The method according to claim 4, characterized in that that the portion of the molten glass has a depth of approximately 50 microns. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führen der noch nicht fertiggestellten Oberfläche ein Drehen in eine Wechselwirkung mit der hochfrequenten Plasmabrenner-Flamme darstellt.6. The method according to claim 1, characterized in that that guiding the not yet finished surface turns into an interaction with the high frequency Represents plasma torch flame. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Linsenträger einem Transportband zugeordnet ist.7. The method according to claim 6, characterized in that that the lens carrier is assigned to a conveyor belt. 3098217065130982170651 8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse zunächst auf eine vorherbestimmte Temperatur vorerhitzt wird.8. The method according to claim 2, characterized in that that the lens is first preheated to a predetermined temperature. 9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmabrenner-Flamme eine Bnissionswellenlänge aufweist, die im wesentlichen durch die Linse absorbiert wird.9. The method according to claim 2, characterized in that that the plasma torch flame has an emission wavelength which is substantially absorbed by the lens will. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Plasmabrenner einer Flammentemperatür von wenigstens angenähert 5OOO°C und einer Emission praktisch bei etwa 290 Nanometer und eine Gasgeschwindigkeit von angenähert 10 m/sec. besitzt.10. The method according to claim 9, characterized in that that the plasma torch has a flame temperature of at least approximately 500 ° C and an emission practically at about 290 nanometers and a gas velocity of approximately approx 10 m / sec. owns. 11. Linse mit optischer Qualität, dadurch g e k e η η -11. Lens with optical quality, thus g e k e η η - ζ e i c h η et , daß dieselbe wenigstens eine fertiggestellte, flammpolierte Oberfläche mit optischer Qualität und einen Körperteil aufweist, der praktisch frei von Verzerrung ist.ζ e i c h η et that it has at least one completed, having a flame-polished surface with optical quality and a body part that is virtually free from distortion. 12. Linse nach Aspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil praktisch ohne induzierte Verzerrung ist.12. Lens according to As claim 11, characterized in that the body part has practically no induced distortion is. 13. Linse nach Anspruch 1\, dadurch gekennzeichnet, daß die fertiggestellte Oberfläche eine vermittels hochfrequenter Plasmaflamme polierte Oberfläche ist.13. Lens according to claim 1 \, characterized in that the finished surface is a surface polished by means of a high-frequency plasma flame. 309821 /0651309821/0651
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JPS53134014A (en) * 1977-04-28 1978-11-22 Nippon Thompson Co Ltd Production of glass roller used for roller bearing
JPS53141994A (en) * 1977-05-17 1978-12-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Method of grinding inner surface of glass tube
FR2551431B1 (en) * 1983-09-06 1986-08-22 Air Liquide PROCESS FOR POLISHING THE SURFACE OF GLASS ARTICLES
US5226101A (en) * 1992-06-15 1993-07-06 Siecor Corporation Method of laser polishing fiber optic connectors
US5317661A (en) * 1993-07-06 1994-05-31 Siecor Corporation Laser removal of altered index of refraction layer on glass fibers
CN103465114B (en) * 2013-09-06 2015-08-26 西安工业大学 A kind of method and device thereof carrying out polishing for fused quartz optical component
CN107081640B (en) * 2017-06-27 2019-04-02 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 Method for manufacturing optical element
CN107200464A (en) * 2017-06-27 2017-09-26 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 Crackle fuser and its method
CN117735824B (en) * 2024-02-19 2024-05-07 南方科技大学 Manufacturing method of micro lens, micro lens and manufacturing system thereof

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