DE4023975A1

DE4023975A1 - Forming of glass lenses in 2-stage process - lens blanks are produced by grinding under an anode tool and then pressed in a heated polished tool

Info

Publication number: DE4023975A1
Application number: DE4023975A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ito; Hisayuki Takei; Masaki Watanabe
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1991-01-31
Also published as: JPH0661701B2; KR910002725A; KR920010087B1; JPH0360975A

Abstract

The invention relates to a process for forming optical glass lenses. An electrically conducting grinding tool forms an anode and is connected to a positive terminal of a power source. The tool has the shape of the outer surface of the lens. A cathodic electrode connected to the negative terminal of the same power source is located in front of the working surface of the tool with a small gap between them. Electrically conductive fluid is sprayed into the gap and the outer surfaces of the lens are ground almost to their final shape and polished. In further steps the lenses are heated until plastic and formed between a punch and die conforming to the final product. The product is then cooled to give the final shape. USE/ADVANTAGE - Prodn. of glass lenses. Machining costs are considerably reduced and use of acids is eliminated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1.

Optische Komponenten oder Bauteile, z. B. Linsen, werden oft durch Preßformen herge stellt. Um Glasrohlinge für die Herstellung von Glaskomponenten mittels Preßformen zu erzeugen, sind bereits mehrere Vorschläge gemacht worden.Optical components or parts, e.g. B. lenses, are often herge by press molding poses. To glass blanks for the production of glass components using press molds several suggestions have already been made.

Beispielsweise ist aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 37 043/88 eine Technik be kannt, bei der durch Polieren mittels eines Polierwerkzeugs die Oberfläche eines Glasroh lings geglättet wird.For example, a technique is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 37 043/88 knows the surface of a glass tube by polishing using a polishing tool lings is smoothed.

In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 1 46 723/86 ist beschrieben, wie die Oberfläche eines Linsenrohlings, der durch Schleifen eine sphärische Oberfläche erhalten hat, einer Säurebehandlung unterworfen wird, wodurch er eine bestimmte Spiegeloberfläche erhält.Japanese Patent Laid-Open No. 1 46 723/86 describes how the surface of a lens blank that has been given a spherical surface by grinding, one Is subjected to acid treatment, which gives it a certain mirror surface.

Weiterhin ist aus der japanischen Offenlegungsschrift 1 46 721/86 bekannt, daß geschmol zenes Glas aus einer Düsenspitze derart tropft, daß die Oberflächentemperatur des Glas tropfens auf eine Temperatur abgesenkt wird, die niedriger als seine Erweichungs-Tempe ratur ist, wodurch man unpolierte Glastropfen oder -körper erhält.Furthermore, it is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 1 46 721/86 that molten Zen glass drips from a nozzle tip such that the surface temperature of the glass drop to a temperature lower than its softening temperature rature is what gives unpolished glass drops or bodies.

Die Nachteile dieser bekannten Verfahren bestehen in folgendem. The disadvantages of these known methods are as follows.

Bei der in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 37 043/88 beschriebenen Technik erfor dert der Glättungsschritt beim Glasrohling komplizierte Maschinenverfahren wie z. B. das Schleifen, Polieren, das Abziehen und dergleichen. Wegen seiner komplizierten Form muß der Glasrohling außerdem einer individuellen maschinellen Bearbeitung unterworfen wer den, was die Maschinenkosten erhöht.In the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 37 043/88 the smoothing step in the glass blank complicated machine processes such. B. that Grinding, polishing, honing and the like. Because of its complicated shape the glass blank is also subjected to individual machining what increases machine costs.

Bei dem Ätzverfahren gemäß der japanischen Offenlegungsschrift 1 46 723/86 wird der Glasrohling selektiv einer Säureerosion von Kratzern auf einer blanken Oberfläche ausge setzt, die vor dieser Behandlung auf dem Glasrohling entstanden waren. Hierdurch bilden sich jedoch Wellen auf der Oberfläche des Glasrohlings. Außerdem bestehen Sicherheits probleme, die sich aus der Verwendung von Säure ergeben. Der Umstand, daß oft nicht al le Säure wirksam verwendet werden kann, erhöht überdies die Kosten.In the etching process according to Japanese Patent Application 1 46 723/86, the Glass blank selectively exposed to acid erosion from scratches on a bare surface sets that were created on the glass blank before this treatment. Form in this way however, there are waves on the surface of the glass blank. There is also security problems resulting from the use of acid. The fact that often not al le acid can be used effectively increases the cost.

In der japanischen Offenlegungsschrift 1 46 721/86 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem die Glastropfen eine kugelförmige Gestalt annehmen. Um Endprodukte zu erhalten, müs sen sie über eine längere Zeit geformt werden, so daß die Ausformungszeit zu lang ist und die Festigkeit der Schmelze nachläßt, was einen Anstieg der Formungskosten bedeutet.Japanese Laid-Open Patent Application 1 46 721/86 describes a process in which the glass drops take on a spherical shape. In order to receive end products, sen they are molded over a long period of time so that the molding time is too long and the strength of the melt decreases, which means an increase in molding costs.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der vorbeschriebenen Verfahren zu vermeiden.The invention is therefore based on the object, the disadvantages of the above Avoid procedures.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved in accordance with the features of patent claim 1.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß optische Glaskom ponenten bei starker Reduzierung der Maschinenkosten auf einfache Weise hergestellt werden können.The advantage achieved by the invention is in particular that optical glass components with a simple reduction in machine costs can be.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im fol genden näher beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing and are in fol described in more detail. It shows

Fig. 1a und 1b Seitenansichten einer prinzipiellen Anordnung für die Durchführung des er findungsgemäßen Verfahrens zur Formung von Glaskomponenten; Figures 1a and 1b side views of a basic arrangement for performing the inventive method for molding glass components.

Fig. 2a, 2b, 2c, 2d und 2e Seitenansichten einer Vorrichtung für die Durchführung eines er sten erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2a, 2b, 2c, 2d and 2e side views of an apparatus for carrying out a method according to the invention;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Vorrichtung für die Durchführung eines zweiten erfindungs gemäßen Verfahrens; Fig. 3 is a side view of an apparatus for performing a second method according to the Invention;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Vorrichtung für die Durchführung eines dritten erfindungs gemäßen Verfahrens. Fig. 4 is a side view of an apparatus for performing a third method according to the Invention.

In der Fig. 1a ist das Prinzip einer Vorrichtung dargestellt, mit der ein Verfahren für die Krümmungserzeugung durch Schleifen durchgeführt werden kann. Die Fig. 1b zeigt die Anordnung einer Werkzeughaltewelle und einer Elektrode, die bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1a verwendet werden.In Fig. 1a the principle of a device is shown with which a method for generating the curvature can be carried out by grinding. FIG. 1b shows the arrangement of a tool holding shaft and an electrode, which are used in the device according to FIG. 1a.

Ein Glasrohling 2 ist koaxial mit dem Ende eines drehbaren Spannfutters 1 verbunden. Ei ne bearbeitete Oberfläche 2a des Glasrohlings 2 weist eine bearbeitete Oberfläche mit be stimmtem Krümmungsradius RA auf. Eine drehbare Werkzeug-Haltewelle 3 ist derart ge genüber dem Glasrohling 2 angeordnet, daß sich die Achse der Welle 3 in einem Nei gungswinkel α zur Achse des Glasrohlings 2 befindet. Ein elektrisch leitendes Schleif werkzeug 4 ist mit dem Ende der Werkzeug-Haltewelle gekoppelt. Das elektrisch leitende Schleifwerkzeug 4 besteht aus einer gesinterten Legierung, die Körner-Abrieb wie Dia mantpulver und Metallpulver z. B. aus Cu, Sn, Fe oder dergleichen enthält, die gemischt und einer Hitzebehandlung unterworfen wurden. Die bearbeitende Oberfläche 4a des elek trisch leitenden Schleifwerkzeugs 4 besitzt einen Krümmungsradius, welcher der Oberflä che 2a des zu bearbeitenden Glasrohlings 2 entspricht. Die Werkzeug-Haltewelle 3 ist mit einer Bürste 5 versehen, über die ein positives Potential einer Gleichstromquelle 6 auf das elektrisch leitende Schleifwerkzeug 4 gegeben werden kann. Eine Kathoden-Elektrode 7 mit einer Krümmung R-l ähnlich der Krümmung RA der zu schleifenden Oberfläche 2a des Glasrohlings ist gegenüber der bearbeitenden Oberfläche 4a des elektrisch leitenden Schleifwerkzeugs 4 angeordnet und bildet mit dieser einen kleinen Spalt l. An diese Elek trode ist die negative Polarität der Gleichspannungsquelle 6 gelegt. Eine Rohrleitung 8 ist in der Nähe des Spalts l vorgesehen und sprüht ein elektrisch schwach leitendes Kühlmittel in diesen Spalt.A glass blank 2 is coaxially connected to the end of a rotatable chuck 1 . Egg ne machined surface 2 a of the glass blank 2 has a machined surface with a certain radius of curvature RA. A rotatable tool-holding shaft 3 is arranged such ge compared to the glass blank 2 that the axis of the shaft 3 is at a tilt angle α to the axis of the glass blank 2 . An electrically conductive grinding tool 4 is coupled to the end of the tool holding shaft. The electrically conductive grinding tool 4 consists of a sintered alloy, the grain abrasion such as diamond powder and metal powder z. B. from Cu, Sn, Fe or the like, which were mixed and subjected to heat treatment. The machining surface 4 a of the electrically conductive grinding tool 4 has a radius of curvature which corresponds to the surface 2 a of the glass blank 2 to be machined. The tool holding shaft 3 is provided with a brush 5 , via which a positive potential of a direct current source 6 can be given to the electrically conductive grinding tool 4 . A cathode electrode 7 with a curvature Rl similar to the curvature RA of the surface 2 a of the glass blank to be ground is arranged opposite the machining surface 4 a of the electrically conductive grinding tool 4 and forms a small gap l with it. At this elec trode the negative polarity of the DC voltage source 6 is placed. A pipe 8 is provided in the vicinity of the gap 1 and sprays an electrically weakly conductive coolant into this gap.

Mit der beschriebenen Vorrichtung wird das Schleifen von Krümmungen wie folgt durch geführt.With the device described, the grinding of curvatures is carried out as follows guided.

Während das schwach leitende Kühlmittel aus der Rohrleitung 8 zwischen die Elektrode 7 und das elektrisch leitende Schleifwerkzeug 4 gesprüht wird, wird die bearbeitende Ober fläche 4a des Schleifwerkzeugs 4 mit der Oberfläche des Glasrohlings 2 gebracht und ent sprechend einem Kerbweg 9 bewegt, der durch die Pfeilrichtung gekennzeichnet ist. Hier bei wird die bearbeitende Oberfläche 4a des Schleifwerkzeugs 4 einem elektrolytischen Läpp-Effekt ausgesetzt, so daß keine Verungleichmäßigung des Schleifwerkzeugs entsteht und Vorsprünge auf der bearbeiteten Oberfläche des Glasrohlings 2 verhindert werden. Der Spalt l wird stets über die Krümmung der bearbeitenden Oberfläche 4a des Schleif werkzeugs 4 gleich groß gehalten, so daß die bearbeitende Oberfläche 4a des Schleifwerk zeugs 4 einem gleichmäßigen Glättungseffekt ausgesetzt ist und eine stabile Bearbeitung erreicht werden kann.While the weakly conductive coolant is sprayed from the pipeline 8 between the electrode 7 and the electrically conductive grinding tool 4 , the machining upper surface 4 a of the grinding tool 4 is brought to the surface of the glass blank 2 and accordingly a notch path 9 is moved through the Arrow direction is marked. Here, the machining surface 4 a of the grinding tool 4 is exposed to an electrolytic lapping effect, so that there is no unevenness in the grinding tool and protrusions on the machined surface of the glass blank 2 are prevented. The gap l is always kept the same size over the curvature of the machining surface 4 a of the grinding tool 4 , so that the machining surface 4 a of the grinding tool 4 is exposed to a uniform smoothing effect and stable machining can be achieved.

Bei den herkömmlichen Schleifwerkzeugen wird feines Diamantpulver verwendet, das zum Verklumpen neigt, wodurch die Maschinen- oder Arbeitseffektivität stark abnimmt. Mit dem oben beschriebenen Verfahren bleibt jedoch die Glattheit des Werkzeugs im we sentlichen unverändert, so daß auch das Werkstück und der Arbeitsfluß wesentlich verbes sert werden.The conventional grinding tools use fine diamond powder that tends to clump, which greatly reduces machine or work effectiveness. With the method described above, however, the smoothness of the tool remains in the we substantial unchanged, so that the workpiece and the workflow much verbes be tested.

Bei Verwendung eines krümmungserzeugenden Systems kann der Krümmungsradius des Glasrohlings eine Größe haben, die in etwa der endgültigen Form entspricht. Nach dem Er hitzen kann der Glasrohling einem Preßvorgang unterworfen werden, um eine Vorform für eine gepreßte Glaslinse zu erhalten. Diese erhält man, indem man genau die Form einer Formkokille überträgt, so daß der Glasrohling einer Hitze-Erweichung und dann einer Pressung unterworfen wird, um eine bestimmte Form mittels zweier Formkörper zu erhal ten.When using a curvature generating system, the radius of curvature of the Glass blanks have a size that roughly corresponds to the final shape. After the Er the glass blank can be subjected to a pressing process to form a preform for to get a pressed glass lens. You get this by exactly the shape of a Mold mold transfers, so that the glass blank a heat softening and then one Pressing is subjected to obtain a specific shape by means of two moldings ten.

Ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren für die Erzeugung optischer Glaskomponenten wird anhand der Fig. 2a bis 2e beschrieben.A first method according to the invention for the production of optical glass components is described with reference to FIGS. 2a to 2e.

Bei diesem Verfahren wird ein Glasrohling 2 koaxial an dem Endbereich eines drehbaren Spannfutters 1 befestigt. Eine zu bearbeitende Oberfläche 2a eines Glasrohlings 2 weist den gewünschten Krümmungsradius RA auf. Eine drehbare Werkzeug-Haltewelle 3 ist ge genüber dem Glasrohling 2 in der Weise angeordnet, daß sie einen Neigungswinkel α zur Achse des Glasrohlings aufweist. Ein elektrisch leitendes Schleifwerkzeug 4 ist koaxial mit dem Ende der Werkzeug-Haltewelle 3 verbunden. Das elektrisch leitende Werkzeug 4 ist durch Sintern von Abrieb-Körnern wie Diamant-Pulver (die Zahl der Abriebkörner ist vorzugsweise #6000 ∼#8000), Metall-Pulver wie Cu, Sn, Fe oder dergleichen und einem Bindemittel aus elektrisch leitendem Kunststoff zu einem tassenförmigen Werkzeug gebil det. Die bearbeitende Oberfläche 4a des leitenden Schleifwerkzeugs 4 weist einen Krüm mungsradius RA auf, der demjenigen der zu bearbeitenden Oberfläche des Glasrohlings 2 entspricht. Die Werkzeug-Haltewelle 3 ist mit einer Bürste 5 versehen. Die Anodenspan nung der Gleichstromquelle 6 wird über die Bürste 5 auf das elektrisch leitende Schleif werkzeug 4 gegeben. Die Gleichstromquelle 6 ist eine Stromquelle für die elektrolytische Bearbeitung und gibt Pulsspannungen ab. Die Kathodenspannung der Spannungsquelle 6 wird einer Elektrode 7 zugeführt, die einen Krümmungsradius RA + l aufweist, der ähnlich dem Krümmungsradius RA der Oberfläche 2a des zu schleifenden Glasrohlings 2 ist. Der kleine Spalt l (0,1∼0,2 mm) zwischen der Elektrode 7 und der Oberfläche 2a des zu bear beitenden Glasrohlings 2 wird kontant gehalten. Eine Sprühdüse 8 für die Zuführung des Kühlmittels ist in der Nähe dieses Spalts l vorgesehen und sprüht ein elektrisch schwach leitendes Kühlmittel in diesen Spalt.In this method, a glass blank 2 is fastened coaxially to the end region of a rotatable chuck 1 . A surface 2 a of a glass blank 2 to be machined has the desired radius of curvature RA. A rotatable tool holding shaft 3 is arranged ge compared to the glass blank 2 in such a way that it has an inclination angle α to the axis of the glass blank. An electrically conductive grinding tool 4 is connected coaxially to the end of the tool holding shaft 3 . The electrically conductive tool 4 is made into one by sintering abrasive grains such as diamond powder (the number of abrasive grains is preferably # 6000 ∼ # 8000), metal powder such as Cu, Sn, Fe or the like and a binder made of electrically conductive plastic cup-shaped tool formed. The processing surface 4 a of the conductive grinding tool 4 has a radius of curvature RA which corresponds to that of the surface of the glass blank 2 to be processed. The tool holding shaft 3 is provided with a brush 5 . The anode voltage of the DC power source 6 is given over the brush 5 on the electrically conductive grinding tool 4 . The DC power source 6 is a power source for the electrolytic processing and outputs pulse voltages. The cathode voltage of the voltage source 6 is fed to an electrode 7 , which has a radius of curvature RA + 1, which is similar to the radius of curvature RA of the surface 2 a of the glass blank 2 to be ground. The small gap l (0.1-0.2 mm) between the electrode 7 and the surface 2 a of the glass blank 2 to be machined is kept constant. A spray nozzle 8 for supplying the coolant is provided in the vicinity of this gap 1 and sprays an electrically weakly conductive coolant into this gap.

Das Schleifen einer gekrümmten Fläche mit der in der Fig. 2a gezeigten Vorrichtung wird wie folgt ausgeführt.The grinding of a curved surface with the device shown in FIG. 2a is carried out as follows.

Während aus der Rohrleitung 8 das elektrisch schwach leitende Kühlmittel in den Spalt l gesprüht wird, wird die Pulsspannung aus der Gleichstromquelle 6 zwischen die Elektrode 7 und das elektrisch leitende Schleifwerkzeug 4 gelegt. Die bearbeitende Oberfläche 4a des Schleifwerkzeugs wird mit der Oberfläche des Glasrohlings 2 gebracht, und das Schleifwerkzeug 4 wird entlang des Kerbwegs 9 bewegt, der durch einen Pfeil angedeutet ist. Hierbei wird die bearbeitende Oberfläche 4a des Schleifwerkzeugs 4 einem elektrolyti schen Läpp-Effekt ausgesetzt.While the electrically weakly conductive coolant is sprayed into the gap 1 from the pipeline 8 , the pulse voltage from the direct current source 6 is placed between the electrode 7 and the electrically conductive grinding tool 4 . The processing surface 4 a of the grinding tool is brought with the surface of the glass blank 2 , and the grinding tool 4 is moved along the notch path 9 , which is indicated by an arrow. Here, the processing surface 4 a of the grinding tool 4 is exposed to an electrolytic lapping effect.

Das hier beschriebene Schleifen hält die Abweichungen der bearbeitenden Oberfläche 4a des Schleifwerkzeugs 4 vom Idealwert klein, so daß die Bildung von Vorsprüngen im Zen tralbereich des Glasrohlings 2 verhindert wird, weil die Krümmung RA der bearbeitenden Oberfläche 4a des Schleifwerkzeugs 4 vom Beginn der Bearbeitung an dieselbe ist wie die Krümmung der Oberfläche 2a des zu bearbeitenden Glasrohlings 2. Die Form der bearbei tenden Oberfläche 4c des Schleifwerkzeugs 4 wird gleichbleibend gehalten, und der Spalt 1 zwischen der bearbeitenden Oberfläche 4a und der Elektrode 7 bleibt stets konstant, so daß die bearbeitende Oberfläche 4a des leitenden Schleifwerkzeugs 4 stets einer gleichförmi gen Glättung unterworfen wird, was eine stabile Kurvenerzeugung beim Schleifen zur Fol ge hat. The grinding described here keeps the deviations of the machining surface 4 a of the grinding tool 4 from the ideal value small, so that the formation of projections in the central area of the glass blank 2 is prevented because the curvature RA of the machining surface 4 a of the grinding tool 4 from the start of the processing is the same as the curvature of the surface 2 a of the glass blank 2 to be processed. The shape of the machining surface 4 c of the grinding tool 4 is kept constant, and the gap 1 between the processing surface 4 a and the electrode 7 always remains constant, so that the processing surface 4 a of the conductive grinding tool 4 is always subjected to uniform smoothing conditions becomes what results in stable curve generation when grinding.

Die auf diese Weise bearbeitete Oberfläche 2a des Glasrohlings 2 hat eine Spiegeloberflä che mit einer Rauhigkeit von R_max = 0,3 µm. Anschließend wird auch die rückseitige Oberfläche des Glasrohlings 2 dem Krümmungsschleifen unterworfen und hat dann eine Spiegeloberfläche mit einer Rauhigkeit von R_max = 0,3 mm. Wie die Fig. 2b zeigt, kann durch das Festlegen eines Kerbbetrags eine Vorform 10 mit einer bestimmten Mittendicke t erzielt werden.The surface 2 a machined in this way of the glass blank 2 has a Spiegeloberflä surface with a roughness of R _max = 0.3 microns. Then the rear surface of the glass blank 2 is also subjected to the curvature grinding and then has a mirror surface with a roughness of R _max = 0.3 mm. As FIG. 2b shows, a preform 10 with a specific center thickness t can be achieved by specifying a notch amount.

Die Fig. 2c und 2d veranschaulichen den Schritt, wie man ein optisches Element bzw. eine optische Komponente mit asphärischer Oberfläche mittels eine Preßvorgangs aus der Vorform 10 mit Hilfe des obigen Krümmungsschleifens gewinnt. FIGS. 2c and 2d illustrate the step how to win an optical element or an optical component with an aspherical surface by means of a pressing operation from the preform 10 by means of the above Krümmungsschleifens.

Mit der Bezugszahl 11 ist ein aufheizbarer Ofen bezeichnet, der ein Heizelement 12 auf weist. Der Ofen 11 ist stets zwei Formkörpern zugeordnet, die eine obere Form 13 und ei ne bewegliche untere Form 14 enthalten, die koaxial einander gegenüberliegen. Mit der Bezugszahl 15 ist ein Tragarm bezeichnet, der eine Beschickungsaussparung 15a für die Aufnahme der Vorform 10 besitzt. Der Arm 15 kann zwischen dem Ofen 11 und den For men 13, 14 bewegt werden.The reference number 11 denotes a heatable furnace which has a heating element 12 . The furnace 11 is always assigned to two shaped bodies which contain an upper mold 13 and a movable lower mold 14 which are coaxially opposite one another. The reference numeral 15 denotes a support arm which has a loading cutout 15 a for receiving the preform 10 . The arm 15 can be moved between the oven 11 and the for men 13, 14 .

Der Preßvorgang mit der beschriebenen Vorrichtung wird wie folgt durchgeführt. Zu nächst wird die Vorform 10 derart auf die Beschickungsaussparung 15a gelegt, daß die Vorform 10 an die Beschickungsaussparung 15a angepaßt ist, indem sie in eine Stufe 15b auf der Innenwand der Aussparung 15a eingreift. Hierauf wird die Vorform 10 durch den Ofen 11 bis nahe zur Erweichungstemperatur des Glases aufgeheizt und mittels des Trag arms 15 zwischen die Formen 13, 14 gebracht. Die bearbeitenden Oberflächen 13a, 14a (ei ner z. B. asphärischen Oberfläche) der oberen Form 13 und der unteren Form 14 werden ei nem exakten Spiegeloberflächenpolieren unterworfen und konstant bis zur Übergangstem peratur des Glases oder einer Temperatur nahe der Übergangstemperatur durch eine nicht dargestellte Vorrichtung aufgeheizt. Die untere Form 14 wird durch einen nicht gezeigten Mechanismus angehoben, so daß sich auch die Vorform nach oben bewegt und gegen die obere Form 13 gepreßt wird, so daß eine Preßformung erfolgt.The pressing process with the device described is carried out as follows. Next to the preform 10 is superposed on the loading recess 15 a, the preform is 10 to the feed 15 a recess adapted by b engaged on the inner wall of the recess 15 a in a step 15 °. Then the preform 10 is heated by the furnace 11 to close to the softening temperature of the glass and brought between the molds 13, 14 by means of the support arms 15 . The machining surfaces 13 a, 14 a (eg an aspherical surface) of the upper mold 13 and the lower mold 14 are subjected to an exact mirror surface polishing and constant up to the transition temperature of the glass or a temperature close to the transition temperature by a non shown device heated. The lower mold 14 is raised by a mechanism, not shown, so that the preform also moves upwards and is pressed against the upper mold 13 , so that compression molding takes place.

Nach einer vorgegebenen Haltezeit wird die Vorform 10 abgekühlt und zwischen den For men 13, 14 ausgehärtet. Hierauf wird die untere Form 14 wieder nach unten bewegt, und man erhält die in der Fig. 2e gezeigte optische Glaskomponente.After a predetermined holding time, the preform 10 is cooled and hardened between the molds 13, 14 . The lower mold 14 is then moved down again, and the optical glass component shown in FIG. 2e is obtained.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Schritt, daß die Oberfläche des Glasrohlings fast der Oberfläche der endgültigen Form entspricht, weggelassen werden. Entsprechendes gilt für den Schritt, die Oberfläche des Glasrohlings zu schlichten.In this embodiment, the step that the surface of the glass blank is almost corresponds to the surface of the final shape. The same applies for the step of finishing the surface of the glass blank.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel betraf eine konvergente Meniskuslinse; es kann je doch eine beliebige andere Linse mit dem beschriebenen Verfahren hergestellt werden.The described embodiment concerned a convergent meniscus lens; it can ever however, any other lens can be produced with the method described.

Ein zweite Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren der Herstellung op tischer Glaskomponenten ist in der Fig. 3 dargestellt, wobei diejenigen Bauteile, die bereits in den Fig. 2a bis 2e im Zusammenhang mit dem ersten Beispiel dargestellt wurden, mit denselben Bezugszeichen wie dort versehen sind. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Bauteile wird verzichtet.A second exemplary embodiment of the method according to the invention for the production of optical glass components is shown in FIG. 3, those components which have already been shown in FIGS. 2a to 2e in connection with the first example being provided with the same reference numerals as there. There is no detailed description of these components.

Bei der zweiten Ausführungsform sind der Heizofen 11 und die Heizbedingungen anders als bei der ersten Ausführungsform.In the second embodiment, the heating furnace 11 and the heating conditions are different from the first embodiment.

Mit der Bezugszahl 20 ist ein Heizofen bezeichnet, der eine Heizeinrichtung 21 aufweist. Der innere Bereich 20a des Heizofens 20 ist nahe an die R-Oberflächen 10a, 10b der Vor form 10 herangelegt. Die Heiztemperatur der Heizeinrichtung 21 im Heizofen 20 ist auf ei ne wesentlich höhere Temperatur als eine vorgegebene Heiztemperatur gelegt (beispiels weise auf eine um 200°C höhere Temperatur als eine gegebene Temperatur), so daß das Aufheizen der Vorform 10 in einer kürzeren Zeit als beim ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt werden kann, wodurch das Aufheizen und Aufweichen nur der Oberfläche der Vorform auf eine Viskosität 10^3∼6 Poise möglich ist.The reference number 20 denotes a heating furnace which has a heating device 21 . The inner region 20 a of the heating furnace 20 is placed close to the R surfaces 10 a, 10 b of the pre form 10 . The heating temperature of the heating device 21 in the heating furnace 20 is set to a much higher temperature than a predetermined heating temperature (for example, to a temperature which is 200 ° C. higher than a given temperature), so that the heating of the preform 10 takes place in a shorter time than when first embodiment can be performed, whereby the heating and softening of only the surface of the preform to a viscosity 10 ^3∼6 poise is possible.

Bei dieser Ausführungsform kann die Oberflächenrauhigkeit des optischen Elements allein aufgrund des Aufheizschrittes verbessert werden, und zwar selbst dann, wenn die Oberflä chengenauigkeit der bei der Krümmungserzeugung geschliffenen Oberfläche schlechter als bei der ersten Ausführungsform ist.In this embodiment, the surface roughness of the optical element alone be improved due to the heating step, even if the surface Chen accuracy of the surface ground during the generation of curvature worse than in the first embodiment.

Das beschriebene Verfahren kann auch zur Anwendung kommen, wenn die Menge des ab getragenen Materials beim krümmungserzeugenden Schleifvorgang groß ist und wenn die Oberflächenrauhigkeit nicht hinreichend abnimmt.The method described can also be used if the amount of the worn material during the curvature-generating grinding process and when the Surface roughness does not decrease sufficiently.

Ein drittes erfindungsgemäßes Verfahren für die Formung optischer Komponenten wird nun anhand der Fig. 4 beschrieben. A third method according to the invention for shaping optical components will now be described with reference to FIG. 4.

Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem ersten Verfahren nur durch den Preßvorgang, so daß die Beschreibung der Herstellung der Oberfläche des Glasrohlings bis kurz zur Endform entfallen kann.This process differs from the first process only in the pressing process, so that the description of the manufacture of the surface of the glass blank until short Final shape can be omitted.

Bei der dritten Version des erfindungsgemäßen Verfahrens bezeichnet die Bezugszahl 30 eine Hülse, die zylindrisch ausgebildet ist und aus einem Mantel mit kleinerem Wärme ausdehnungskoeffizienten als Glas hergestellt, z. B. aus einer Superlegierung oder derglei chen.In the third version of the method according to the invention, the reference numeral 30 denotes a sleeve which is cylindrical and made of a jacket with a smaller coefficient of thermal expansion than glass, for. B. from a super alloy or the like chen.

Zwei Formgeber, die eine obere Preßform 31 und eine untere Preßform 32 aufweisen, die koaxial zueinander und gegenüberliegend angeordnet sind, sind gleitend in der Hülse 30 angeordnet. Die formgebenden Oberflächen 31a, 32a (beispielsweise asphärische Oberflä chen) der unteren Preßform 31 und der oberen Preßform 32 werden einer hochgenauen Spiegeloberflächenbehandlung unterworfen. Ein spulenförmiger Aufheizer 33 ist um die äußere Oberfläche der Hülse 33 geschlungen, dessen Temperatur geregelt wird.Two formers, which have an upper mold 31 and a lower mold 32 , which are arranged coaxially to one another and opposite, are slidably arranged in the sleeve 30 . The shaping surfaces 31 a, 32 a (for example aspherical surfaces) of the lower mold 31 and the upper mold 32 are subjected to a highly precise mirror surface treatment. A coil-shaped heater 33 is wrapped around the outer surface of the sleeve 33 , the temperature of which is controlled.

Bei der beschriebenen Preßvorrichtung wird die erhaltene Vorform 10, die bei der Oberflä chenbearbeitung des Glasrohlings bis nahe zur endgültigen Form entsteht, zwischen die Preßformen 31 und 32 gegeben, und diese Preßformen 31, 32 werden in die Hülse 30 ein gepaßt. Hierauf wird die Hülse 30 aufgeheizt, wobei sie ihrerseits die Vorform 10 und die Preßformen 31, 32 auf eine Temperatur nahe der Durchhangtemperatur von Glas erwärmt. Die obere Preßform 31 selbst oder ein nicht dargestellter Preßmechanismus drückt die Preßform 31 nach unten. Nach einer bestimmten Haltezeit wird die Heizeinrichtung so ge regelt, daß sie die Vorform und die Preßformen 31 und 32 allmählich abkühlt; außerdem wird der Druck verringert und der Glasrohling ausgehärtet. Schließlich wird die so erhalte ne Glaskomponente 34 herausgenommen.In the pressing device described, the preform obtained 10 , which arises in the surface machining of the glass blank up to the final shape, is given between the dies 31 and 32 , and these dies 31, 32 are fitted into the sleeve 30 . The sleeve 30 is then heated, which in turn heats the preform 10 and the compression molds 31, 32 to a temperature close to the sagging temperature of glass. The upper die 31 itself or a press mechanism, not shown, presses the die 31 downward. After a certain holding time, the heater is controlled so that it gradually cools the preform and the dies 31 and 32 ; the pressure is also reduced and the glass blank is hardened. Finally, the glass component 34 thus obtained is removed.

Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können optische Glas komponenten wie bei der ersten Ausführungsform erhalten werden, deren Konturen zu den Preßformen konvertiert sind. Ferner kann die Linse selbstverständlich auch eine ande re Form als die einer divergierenden Meniskuslinse haben.In this embodiment of the method according to the invention, optical glass Components are obtained as in the first embodiment, their contours the molds are converted. Furthermore, the lens can of course also be another re shape than that of a divergent meniscus lens.

Claims

1. Process for molding optical glass components, including the following steps:

a) supplying a positive potential to an electrically conductive tool ( 4 ), the machining surface ( 4 a) of which has the same shape as the desired surface of a workpiece ( 2 );
b) supplying a negative potential to a cathode electrode ( 7 ), which is arranged at a certain distance (l) relative to the machining surface ( 4 a) of the electrically conductive tool ( 4 );
c) machining the surface of the workpiece ( 2 ) in such a way that it approximates its final state;
d) smoothing the machined surface of the workpiece ( 2 ) to form a glass blank ( 10 );
e) supplying an electrically weakly conductive coolant between the conductive grinding tool ( 4 ) and the cathode electrode ( 7 ),

characterized by the following additional steps:

f) softening the glass blank ( 10 ) by heating;
g) positioning the softened glass blank ( 10 ) between two molds ( 13, 14; 31, 32 );
h) subjecting the glass blank ( 10 ) to a shaping process with compressive forces in order to obtain a specific shape;
i) cooling the glass blank ( 10 ) thus formed to a certain temperature.

2. Process for molding optical glass components, including the following steps:

a) supply of positive potential to an electrically conductive tool ( 4 ) with a machining surface ( 4 a) of the same shape as the desired curvature of a workpiece ( 2 );
b) supplying a negative potential to a cathode electrode ( 7 ), which lies opposite the machining surface ( 4 a) of the electrically conductive grinding tool ( 4 ) and has a predetermined distance (l) from it;
c) machining the surface of the workpiece ( 2 ) to bring it closer to its final state;
d) smoothing the machined surface of the workpiece ( 2 ) to form a glass blank;
e) supplying an electrically weakly conductive coolant between the electrically conductive grinding tool ( 4 ) and the cathode electrode ( 7 ),

characterized by the following steps:

f) positioning the glass blank between two shaped pieces ( 13, 14; 31, 32 );
g) softening the glass blank by heat and the shaped pieces ( 13, 14; 31, 32 ) in order to bring the soft glass blank into a shape by means of pressure and
h) cooling the glass blank thus formed to a certain temperature.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a sleeve ( 30 ) is easily seen, which is surrounded by a current-carrying coil ( 33 ) and which has an upper and a lower punch ( 31, 32 ) by the Inner wall of the sleeve ( 30 ) leads ge.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a carrier ( 15 ) for a glass part ( 10 ) is movable by a heating device ( 20 ) and the glass part ( 10 ) from the area of the heating device in the space between two pressure stamps ( 13, 14 ).

5. The method according to one or more of the preceding claims, characterized indicates that the polarity of the voltage is reversed.

6. The method according to one or more of the preceding claims, characterized indicates that the voltage is a pulse DC voltage.