JP2001019448A

JP2001019448A - 光学素子用ガラス素材の製造方法およびこのガラス素材を用いた光学素子の製造方法、ならびに、ガラス光学素子

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Publication number: JP2001019448A
Application number: JP11181746A
Authority: JP
Inventors: Tamakazu Yogo; 瑞和余語; Hiroyuki Kubo; 裕之久保; Isamu Shigyo; 勇執行; Masayuki Tomita; 昌之冨田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2001-01-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ガスが噴出している状態の、多孔質部材の成
形型を用いて、溶融ガラス塊を、型の成形面に非接触の
状態で、プレス成形して、光学素子製造用ガラス素材を
得る。【解決手段】多孔質からなる上下一対の成形型と胴型
とで構成された成形用型を用い、これらの各型の背面か
ら高圧のガスを供給し、これらの型の成形面からガスを
噴出すると共に、この成形用型内に溶融ガラス塊を供給
し、これらの型の成形面と溶融ガラス塊とを非接触の状
態で、プレス成形すると共に、少なくともプレス終了時
には、これらの型が閉じた際に形成されたキャビティー
１０内で、そのキャビティー形状に溶融ガラス塊１８の
形状を倣わせるようにプレス成形を進めることで、成形
ガラス塊を得ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズやプリズム
などの光学素子を製造するためのガラス素材、例えば、
プレス成形レンズ作成の場合のプレス用ガラス素材、あ
るいは、研磨レンズの場合の研磨用ガラス素材の製造方
法に関し、特に、成形面にガスが噴出している状態の多
孔質の型を用いて、型の成形面と非接触の状態で、ガラ
ス塊をプレス成形して、プレス用や研磨用のガラス素材
を製造する方法に関する。

【０００２】また、本発明は、これらのガラス素材を用
いて、プレス成形することで、所要の光学的転写面を持
つガラス光学素子を得る製造方法およびそのガラス光学
素子に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】成形面にガスが噴出している状態の多孔
質の型を用いて、溶融ガラス塊を受けた後、幾つかの工
程を経て、レンズやプリズムなどのガラス光学素子を作
る技術は古くから知られている。例えば、特公昭５４−
３９８４６号公報には、多孔質支持部材に、反対側から
加圧ガスを送入しながら、多孔質支持部材上に、比較的
低粘度の溶融ガラス塊を供給した後、溶融ガラス塊を支
持部材に接触させることなく、ガスクッション上に支持
し、支持する間に、溶融ガラス塊を支持部材の支持面で
ある成形面の形状に近似・変形させると共に、ガラスの
温度を適宜に調整して、ガラス塊を冷却させ、次に、成
形型を用いて、ガラスと型とを接触状態でプレス成形す
ることで、最終的なレンズなどの光学素子を製造する方
法が説明されている。

【０００４】また、特開昭５９−１９５５４１号公報に
は、レンズ形状面（成形面）を有する、多孔質部材から
なる上下一対の成形型に、例えば、溶融ガラス塊などの
プレス成形用ガラス素材を供給し、型と素材との間に加
圧ガスを供給して、ガスフィルムを形成し、このガスフ
ィルム上に、前記素材を浮上・支持し、次いで、成形型
で、素材をプレスして、所望のレンズ形状に成形する方
法が記されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、次に示すような欠点があった。即ち、特公昭
５４−３９８４６号公報の製法では、例えば、１０００
ｄＰａ・ｓより小さく、望ましくは、５００ｄＰａ・ｓ
程度、更に、ガラスによっては、５０ｄＰａ・ｓ程度の
低粘度の溶融ガラスを、多孔質支持部材の支持面上に接
触させずに、ガスクッションを介して、浮上・支持し、
その支持の間に、溶融ガラス塊を支持部材の成形面に近
似する形状に変形させる。しかし、ガラス塊が低粘度と
はいえ、変形を起こさせる力は、ガラスの自重や表面張
力によることが述べられており、得られるガラス部品の
形状も、凸面状や平面状については、ある程度可能で
も、凹面を作り出す場合については、容易なことではな
かった。

【０００６】これに対し、特開昭５９−１９５５４１号
公報の製法では、レンズ形状面（成形面）を有する多孔
質部材からなる上下一対の成形型に、加圧ガスを供給し
て、型の成形面とガラス塊とが非接触の状態で、プレス
成形する方法であって、この方法によれば、凹面を有す
るレンズ、例えば、両凹レンズ、メニスカスレンズなど
も成形可能になる。しかし、成形型は、上下一対のもの
で、レンズ側面部が開放されていて、そこから成形用型
の内部ガスを抜く構造であるため、レンズの凹凸に限ら
ず、プレス成形中に、レンズ側面部にあたるガラス塊の
部分が型の外にはみ出してしまい、そのままでは、光学
系の組立時に、鏡胴などの支持部材に組込めなかった
り、また、はみ出し方にバラツキがあって、側面部がレ
ンズ中心に対して偏芯することが多かった。このため、
後工程として、芯取りを兼ねて側面部を多量に削り落と
す必要があり、この結果、多量の加工屑が発生してい
た。

【０００７】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その第１の目的は、ガスが噴出している状態の、
多孔質部材の成形型を用いて、溶融ガラス塊を、型の成
形面に非接触の状態で、プレス成形して、光学素子製造
用ガラス素材を得る際に、上下面と共に側面部も、その
形状精度が良好で、この結果、側面部を削り落とす加工
を省き、また、加工屑を発生させなくて済むような、優
れた光学素子用ガラス素材の製造方法を提供することに
ある。

【０００８】また、本発明の第２の目的は、側面部を削
り落とさない（加工屑も出さない）と同時に、ガラス光
学素子を安価に製造する方法を提供することにある。

【０００９】更に、本発明の第３の目的は、側面部を削
り落とさない（加工屑も出さない）と同時に、光学的機
能面を得るための研磨加工、または、研削および研磨加
工をする際に、加工量を減少させて、加工屑を減らすと
共に、ガラス光学素子を安価に製造する方法を提供する
ことにある。

【００１０】その結果として、本発明の第４の目的は、
側面部を削り落とさなくとも、形状精度が良好で、しか
も、加工屑を発生させない、ガラス光学素子を提供する
ことにある。

【００１１】また、本発明の第５の目的は、揮発しやす
いガラスについて、側面部を削り落とさないと同時に、
光学的機能面を得るための研磨加工、または、研削およ
び研磨加工をする際に、加工量を減少させて、加工屑を
減らすと共に、安価に製造できるガラス光学素子を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決する手
段として、本発明では、その第１の目的を達成するため
に、多孔質からなる上下一対の成形型と胴型とで構成さ
れた成形用型を用い、これらの各型の背面から高圧のガ
スを供給し、これらの型の成形面からガスを噴出すると
共に、この成形用型内に溶融ガラス塊を供給し、これら
の型の成形面と溶融ガラス塊とを非接触の状態で、プレ
ス成形すると共に、少なくともプレス終了時には、これ
らの型が閉じた際に形成されたキャビティー内で、その
キャビティー形状に溶融ガラス塊の形状を倣わせるよう
にプレス成形を進めることで、成形ガラス塊を得て、こ
れを、光学素子用ガラス素材とする製造方法において、
前記胴型を、多孔質の胴型構成部材で構成し、型の成形
面と溶融ガラス塊とが非接触の状態でプレス成形される
際に、その各々について、背面からの高圧ガスの供給
と、背面からのガス吸引とを交互に行うことを特徴とす
る。

【００１３】従って、プレス中のガラス塊は、型と融着
することなく、上下面がキャビティー形状に倣うと共
に、その側面部の形状も、胴型の成形面形状に倣うよう
に成形され、形状精度が良好となる。

【００１４】また、本発明では、その第２の目的を達成
するために、上述の光学素子製造用素材の製造方法で得
られたガラス塊を加熱軟化させ、一対の成形型でプレス
成形することにより光学素子を得ることを特徴とする。

【００１５】従って、ここで得られたガラス素材は、成
形面からガスが噴出している状態の上下型と胴型を用い
て、型と溶融ガラス塊とが非接触の状態で、プレス成形
し、ガラス塊の形状を型のキャビティー形状に倣うよう
にするために、成形されたガラス素材には、型との接触
痕が発生することもなく、その表面が光学的に滑らかで
ある。このため、このガラス素材は、プレス成形レンズ
等の光学素子を製造するためのプレス用素材として適し
ており、特に、ガラス素材の形状を、最終的な光学素子
の形状に近似した形状にした場合、最終的なプレス成形
でのプレス量が少なくて済む。即ち、従来から用いられ
ているプレス用のガラス素材として、やや偏平な、丸い
形状のガラス塊をプレス成形する場合に比べると、プレ
ス変形量が小さくて済み、このため、成形時間が短くな
り、その分、プレス成形型のダメージが少なく、型耐久
が向上する。

【００１６】また、本発明では、その第３の目的を達成
するために、上述の光学素子製造用素材の製造方法で得
られたガラス塊の成形転写面を、研磨加工、または、研
削および研磨加工することにより、光学的機能面を作成
して、所要の光学素子を得ることを特徴とする。

【００１７】従って、ここで得られたガラス素材は、成
形面からガスが噴出している状態の上下型と胴型を用い
て、型と溶融ガラス塊とが、非接触の状態でプレス成形
されて、ガラス塊の形状を型のキャビティー形状に倣わ
せている。この時、型の成形面から噴出するガス圧力を
適当に弱くしているので、成形されたガラス素材の形状
は、実質的に、型のキャビティー形状（表面形状）から
大きくズレることがなく、ほぼ同じ形状のものが得られ
る。即ち、研磨加工、または、研削および研磨加工し
て、得ようとする光学素子の形状にほぼ近い形状のガラ
ス素材を得ることができ、このようなガラス素材を研
磨、または、研削および研磨加工用の素材として用いる
と、加工量が少なくなる。換言すれば、従来から知られ
ている加工用の素材（軟化状態のガラスを、低温の金属
の型でプレス成形するため、その表面に大きなウネリが
ある）を、研削および研磨加工する場合に比べて、加工
量が減少して、加工時間も短くなる。

【００１８】また、その結果として、本発明の光学素子
では、その第４の目的を達成するために、上述の製造方
法で得られたガラス光学素子であって、コバ面または側
面のガラスを削り取らないで、プレス成形のままの面を
使用することを特徴とする。

【００１９】更に、本発明の光学素子では、その第５の
目的を達成するために、上述のガラス光学素子が、コバ
面または側面のガラス表面に脈理があることを特徴とす
る。なお、揮発しやすいガラスについては、若干の説明
を補足する必要がある。即ち、揮発しやすいガラスは、
溶融ガラス塊の表面に脈理が生じやすく、上述の光学素
子用素材の製造方法で得られたガラス素材（研磨用素
材）でも、そのほぼ表面全体には脈理が存在する。この
ガラス素材の側面部を削り落とさないで、同時に、ガラ
ス素材の側面部以外を研磨加工、または、研削および研
磨加工することにより、その表面のガラスをわずかに削
除して光学的機能面として得た光学素子は、コバ面また
は側面のガラス表面に支障の無いレベルで脈理が残るこ
とになるのである。

【００２０】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は、本
発明の第１の実施の形態において、光学素子用ガラス素
材をつくるための型の構成を説明する図である。図１に
おいて、符号１は多孔質の上型、２は上型支持ブロッ
ク、３はガス供給管、４は多孔質の下型、５は下型支持
ブロック、６はガス供給管、７は多孔質の胴型部材、８
は胴型部材支持ブロック、９はガス管で、これはガス供
給とガス吸引とを兼ねている。また、上下型と胴型部に
は、それぞれ、符号１１、１２、１３で示されるガス供
給室がある。

【００２１】図２は、図１の胴型部分だけを取出して、
その水平断面を上から眺めた図である。ここで、胴型部
材支持ブロック８は、６枚の仕切板１４で、６等分され
ていて、いずれも、同一形状の６個の胴型部材７Ａ〜７
Ｆが嵌合されている。また、６個の胴型部材のガス供給
室には、いずれも、ガス管（供給と吸引とで兼用）９Ａ
〜９Ｆが接続されている。

【００２２】前述の胴型部材は、図３に示す形状をして
いる。なお、図３において符号１５は側面に設けられた
段差で、これが仕切板１４に対応している。また、背面
側から内部をくりぬいて、ガス供給室１３が形成されて
いる。

【００２３】図４は、第１の実施の形態において光学素
子用ガラス素材をつくるための装置の概略を説明する図
である。図４において、符号１６は溶融ガラス流出パイ
プ、１７は溶融ガラス流、１８は溶融ガラス塊であり、
また、下型部分は下型支持アーム１９の上に固定されて
いて、このアームを介して、縦ＮＣ駆動装置２０によっ
て、上下に動かすことができ、また、横ＮＣ駆動装置２
１によって、水平方向に動かすことができる。

【００２４】従って、多孔質の下型４は、上下左右に、
予め設定した速度で、設定された位置まで動くことがで
きる。次に、上型部分と胴型部分については、それぞ
れ、上型固定部材３０と胴型固定部材２２によって、図
に示される位置に固定されていて、下型部分とは異な
り、移動することはない。また、図４の中で（ａ）は溶
融ガラス塊を得る位置であり、（ｂ）はそれを成形して
光学素子用ガラス素材をつくるときの位置である。

【００２５】図５ないし図７は、第１の実施の形態にお
いて、光学素子用ガラス素材をつくる工程の中で、溶融
ガラス塊を成形するときの下型の位置と成形品との様子
を説明する図である。

【００２６】次に、本発明の第１の実施の形態を、もう
少し、詳しく説明する。初めに、図４（ａ）に示す位置
で、下型４の上に溶融ガラス塊を得る。それには、横Ｎ
Ｃ駆動装置２１によって、下型４を、流出パイプ１６の
真下にくるように横方向に移動させ、この位置で、下型
４を、縦方向に所要量、上昇させる。一方、ガス供給管
６を通して、下型の背面にガスを供給し、ガラス流を受
ける面からガスを噴出させておく。

【００２７】溶融ガラス塊１８が所望重量になるまでガ
ラス流１７を受けた後、下型４を所定距離下降させて、
その高さで、一時停止させると、溶融ガラス塊１８はガ
ラス流から分離される。こうして、下型４の上に溶融ガ
ラス塊を得る。この間、ガラス塊と下型とは、非接触状
態を保っている。

【００２８】次に、下型４を、図４の（ｂ）の位置に移
動させた後、上昇させて、上下型１と４、および、胴型
７により、溶融ガラス塊をプレス成形して、光学素子用
ガラス素材を得る。

【００２９】このプレス成形については、図５ないし図
７を用いて更に説明する。図５は、下型４が上型１に向
かって上昇を開始した時を示しており、ここでは、ガス
供給管３、６やガス管９を通して、全ての多孔質型、即
ち、上下型１、４と胴型部材７Ａ〜７Ｆとに、ガスが供
給されている。

【００３０】図６は、溶融ガラス塊の上面が、上型１に
よって、プレス成形されている途中の状態を示す。ま
た、図６において、上下型と胴型部材とで形成されつつ
あるキャビティーは、まだ、閉じていないため、図５の
時と同様に、全ての多孔質型にガスが供給される状態が
継続されている。

【００３１】そして、図７においては、前述のキャビテ
ィーが閉じた状態になっているために、この時は、多孔
質の上下型１、４に対してガスが供給され、胴型部材７
Ａ〜７Ｆは、ガス供給とガス吸引とを交互に行うように
なっている。これにより、溶融ガラス塊の上下面プレス
成形は、勿論のこと、側面部も適度に形状を整えながら
成形され、閉じたキャビティー内に向けて噴出するガス
を外に逃がすことができる。なお、第１の実施の形態で
は、ある瞬間には、胴型部材７Ａ、７Ｃ、７Ｅについ
て、ガス供給、また、７Ｂ、７Ｄ、７Ｆについて、ガス
吸引を行い、次のタイミングでは、ガスの流れを逆にす
ることを、適当な時間間隔で、繰返しているのである。

【００３２】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態では、特に、揮発しやすガラスに対して、第１の
実施の形態と同じ装置や型を用いて、ほとんど同様の方
法で得た研磨用のガラス素材について説明する。したが
って、装置、型構造、ガス流量などの成形プロセス条件
は、ほとんど、第１の実施の形態と同じなので、これら
の説明は省略する。

【００３３】なお、図８は、第２の実施の形態で得た溶
融ガラス塊とその表層脈理を示し、また、図９は、第２
の実施の形態で得た研磨用のガラス素材とその表層脈理
とを示す。更に、図１０は、第２の実施の形態で得た光
学素子（凹メニスカスレンズ）とその表層脈理を示す。

【００３４】

【実施例】（実施例１）以下、本実施例の第１の実施の
形態についての具体的な事例を説明するここでは、全て
の多孔質型、即ち、上下型１、４と、胴型部材７Ａ〜７
Ｆの素材として多孔質カーボンを用いた。この多孔質カ
ーボンの平均孔径は１５μｍで、気孔率は３０％であ
る。また、下型４の成形面は、曲率半径：５０ｍｍの凹
球面で、直径は３０ｍｍである。また、上型１の凸球面
の曲率半径は２０ｍｍ、直径は２０ｍｍである。この凸
球面の外周部は、平面になっている。

【００３５】６個の胴型部材７Ａ〜７Ｆは、いずれも同
じ大きさであり、図２に示すように胴型部材支持ブロッ
ク８に収めた時に、その内径は、３０．１ｍｍとなって
いて、プレス成形時に下型４がかじりを生じることな
く、胴型内へ挿入できるようになっている。上下型と胴
型部材の支持ブロック２、５、８は、いずれもステンレ
スでできており、ガス供給管３、６、９もステンレス製
で、やはり、ステンレス製のフレキシブルチューブに接
続されている。

【００３６】縦方向と横方向のＮＣ駆動装置２０，２１
は、ストロークが、それぞれ２００ｍｍ、５００ｍｍ
で、その移動速度は、いずれも０〜５００ｍｍ／ｓの範
囲で設定できる。これらの移動位置や移動速度は、それ
ぞれ、複数個のデータを予め設定可能である。

【００３７】続いて、光学素子用ガラス素材２３の製造
工程について具体的に述べる。ガラス溶融るつぼ（図示
せず）は、１０５０℃に加熱されており、この中でバリ
ウムクラウンガラスを溶融する。そして、９５０℃に保
たれた流出パイプ１６から、９５０℃の溶融ガラスが流
出されている。なお、９５０℃でのガラスの粘度は、約
１００ｄＰａ・ｓである。

【００３８】本実施例では、全ての多孔質型と型の支持
部材と供給されるガスの温度は、いずれも室温のままで
あるが、必要に応じて、それぞれの加熱手段を設けて
（カートリッジヒーターやガス加熱用の白金線ヒーター
など）温度を調節することができる。

【００３９】また、供給するガスは０．１ＭＰａの窒素
ガスとした。初めに、図４（ａ）の位置で、溶融ガラス
塊を下型４の上に受けた。溶融ガラス塊を受ける時は、
下型の成形面から毎分５Ｌのガスを噴出し続けた。溶融
ガラス流を受け始めてから１５秒後に、下型を７ｍｍ降
下させて、その位置で０．５秒保持すると、ガラス流が
自然に分離して、所望の重量（３ｇ）の溶融ガラス塊が
下型４の上に得られた。この時点で、ガス流量を毎分
０．３Ｌに減じた。

【００４０】次いで、下型４の上に溶融ガラス塊１８を
浮上・保持したまま、図４（ｂ）の位置に下型を水平移
動させた。なお、上型１の成形面にも、毎分０．３Ｌの
ガスが噴出させている。また、胴型部は、本実施例で
は、６個の胴型部材からできていて、合計で毎分０．３
Ｌのガスが、また、個々の部材では、それぞれ、毎分
０．０５Ｌのガスが、噴出されている。

【００４１】この位置で、下型を毎秒８ｍｍの速度で上
昇させて、溶融ガラス塊の上面が上型１に１ｍｍまで接
近したところで、毎秒０．５ｍｍに減速し、更に、上昇
を続けると、溶融ガラス塊のプレスが開始された。そし
て、プレスが始まってから４秒後に、下型４が胴型内に
挿入され始め、これと同時に、上下型と胴型とで形成さ
れるキャビティー１０が閉じた状態になる。ここで、胴
型部材において、ガス供給とガス吸引とを交互に繰り返
すようにした。

【００４２】それには、ある瞬間には、胴型部材７Ａ、
７Ｃ、７Ｅについては、３部材の合計で、毎分０．３Ｌ
（個々には毎分０．１Ｌ）のガス供給、また、胴型部材
７Ｂ、７Ｄ、７Ｆについては、３部材合計で、毎分０．
９Ｌ（個々には毎分０．３Ｌ）ガス吸引を行い、次のタ
イミングでは、ガスの流れを逆にすることを、１秒間隔
で繰返すのである。

【００４３】そして、下型４が胴型内に挿入され始めて
から１２秒後に、下型の上昇によるプレス成形を終了し
て、下型を下降させ、型開きをした。このようにして得
られたガラス素材２３は、表面が鏡面状で、滑らかであ
り、その表面形状は、光学素子としての所望形状につい
て、１０μｍ以内のウネリがあるものであった。

【００４４】また、このことは、側面についても同様
で、したがって、側面を削り落として加工屑を発生させ
なくて済むような、光学素子用に好適のガラス素材であ
った。

【００４５】このガラス素材は、プレス成形して光学素
子を得たり、研磨加工、または研削および研磨加工し
て、光学素子を得るのに適している。

【００４６】（実施例２）本発明の第２の実施の形態で
用いたガラスは、ここでは、フッ素りん酸系のガラスで
あり、含まれるフッ素成分が揮発しやすいガラスであ
る。ガラス溶融るつぼ（図示せず）は、１０００℃に加
熱され、ガラスを溶融し、９００℃の流出パイプ１６か
ら９００℃のガラスを流出するようになっている。な
お、９００℃におけるガラスの粘度は約５０ｄＰａ・ｓ
である。

【００４７】ここでは、第１の実施の形態と同様の方法
で、曲率半径：５０ｍｍの凸面と、曲率半径２０ｍｍの
凹面を有する直径３０ｍｍの凹メニスカス形状の研磨用
ガラス素材２６を得た。この素材の表面には、１０μｍ
以内のウネリがあったが、このガラス素材の表面を、ペ
レット砥石を用いた精研削加工により、１５μｍ除去し
た。この工程には、一面当たり１５秒を要した。次に、
精研削加工面を、研磨砥粒を用いた研磨加工により、表
面を１μｍ除去した。なお、この工程には、一面当たり
３分を要した。こうして得た光学素子は、形状精度に優
れており、所望の形状からの形状誤差は０．０２μｍ以
内であった。

【００４８】次に、実施例２のガラスについて、表面に
発生する脈理について説明する。本発明を実施しようと
すると、流出ガラスから鋏みを使わずに、溶融ガラス塊
を自然に分離したり、型とガラスが非接触状態を保った
まま、プレス成形をする必要上、始めの流出ガラスの粘
度を低くすることが要求される。好ましくは、１００ｄ
Ｐａ・ｓ以下が要求される。こうした低粘度、すなわ
ち、高温にした場合、実施例２のガラスは、揮発が激し
くなり、表面での脈理の発生が避けられなかったのであ
る。

【００４９】図８は、このガラスについて、下型４で受
けて得た溶融ガラス塊２４の表面に発生した放射状の脈
理２５を示している。表層脈理２５は、実施例２に従っ
て、プレス成形して、形状が変化しても、図９に示すよ
うに、研磨用ガラス素材２６の表面に残ってしまう。し
かしながら、このガラス素材について、一面当たり１６
μｍ（精研削１５μｍ＋研磨１μｍ）を除去すると、そ
の加工面２９については、脈理が除去され、光学的機能
面として、良好な品質を有しており、側面部２８にはそ
のまま残留している（図１０を参照）。この結果から、
実施例２のガラスの表層脈理の深さは、１６μｍ以下と
いうことになる。

【００５０】本実施例に特有の結果として、研削や研磨
加工で発生する加工屑の量を、大幅に減少させることが
できる。すなわち、従来の方法で、研削、研磨加工によ
って光学素子を作るには、加工用素材として、ハンドプ
レス品やダイレクトプレス品と呼ばれるものを使用して
いたが、これは、型を用いて、軟化もしくは溶融状態の
ガラスをプレス成形したものだが、５００μｍ近い、大
きなウネリがあり、更に、窒化ホウ素の離型剤が表面に
付着しているため、研削加工によって、ガラス表面を５
００μｍ除去していた。本実施例では、この研削加工が
不要となるので、加工屑を大幅に減少させることができ
る。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれ
ば、背面からガス供給している多孔質の上下一対の型
と、背面からガス供給とガス吸引とを交互に行う多孔質
の胴型（複数の部材で構成）を用いて、溶融ガラス塊
を、型と非接触の状態で、プレス成形して得たガラス素
材は、上下面と共に側面部の形状も型と融着することな
く、型の成形面形状に倣うようになる。この結果、上下
面と共に、側面部の形状精度が良好で、このため側、面
部を削り落として加工屑を発生させなくて済むような光
学素子用ガラス素材の製造方法を提供することができ
る。

【００５２】また、第２の発明によれば、上述の光学素
子用素材の製造方法で得られたガラス素材を加熱軟化さ
せ、一対の成形型で、プレス成形して光学素子を得るこ
とで、プレス成形の際のプレス変形量が小さくてすみ、
このため、成形時間が短くなって、その分、プレス成形
型のダメージが少なく型耐久が向上する。この結果、側
面部を削り落とさない（加工屑も出さない）と同時に、
ガラス光学素子を安価に製造する方法を提供することが
できる。

【００５３】更に、第３の発明によれば、上述の光学素
子用素材の製造方法で得られたガラス素材の側面部以外
を研磨加工、または、研削および研磨加工することによ
り、その表面のガラスをわずかに削除して、光学的機能
面とした光学素子を得ることで、加工量が減少して、加
工時間も短くなる。この結果、側面部を削り落とさない
（加工屑も出さない）と同時に、光学的機能面を作る際
の加工屑を減らすことができ、更に、ガラス光学素子を
安価に製造する方法を提供することができる。

【００５４】同じく、第４の発明によれば、ガラス素材
を製造した段階で、上下面と共に側面部の形状精度が良
好で、このため、側面部を削り落として加工屑を発生さ
せなくて済むような、ガラス光学素子を提供することが
できる。

【００５５】また、第５の発明によれば、揮発しやすい
ガラスについて、側面部を削り落とさない（加工屑も出
さない）と同時に、光学的機能面を作る際の加工屑の少
ないガラス光学素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態において、光学素子
用ガラス素材をつくるための型の構成を説明する図であ
る。

【図２】図１において、胴型部分だけを取出してその水
平断面を上から眺めた図である。

【図３】胴型部材を示す図である。

【図４】第１の実施の形態において、光学素子用ガラス
素材をつくるための装置の概略を説明する図である。

【図５】第１の実施の形態において、光学素子用ガラス
素材をつくる工程の中で、溶融ガラス塊を成形する時の
下型の位置と成形品の様子を説明する図である。

【図６】同じく、光学素子用ガラス素材をつくる工程の
中で、溶融ガラス塊を成形するときの下型の位置と成形
品の様子を説明する図である。

【図７】同じく、光学素子用ガラス素材をつくる工程の
中で、溶融ガラス塊を成形するときの下型の位置と成形
品の様子を説明する図である。

【図８】第２の実施の形態での、得られた溶融ガラス塊
とその表層脈理を示す。

【図９】第２の実施の形態での、得た研磨用のガラス素
材とその表層脈理を示す。

【図１０】同じく、光学素子（凹メニスカスレンズ）と
その表層脈理を示す。

【符号の説明】

１多孔質の上型２上型支持ブロック３ガス供給管４多孔質の下型５下型支持ブロック６ガス供給管７多孔質の胴型部材８胴型部材支持ブロック９ガス管１０キャビティー１１上型ガス供給室１２下型ガス供給室１３胴型部材ガス供給室１４仕切板１５胴型部材側面の段差１６ガラス流出パイプ１７溶融ガラス流１８溶融ガラス塊１９下型支持アーム２０縦ＮＣ駆動装置２１横ＮＣ駆動装置２２胴型固定部材２３光学素子製造用ガラス素材２４溶融ガラス塊２５表層脈理２６研磨用素材２７光学素子２８側面部２９研磨して仕上げた光学的機能面３０上型固定部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者執行勇東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者冨田昌之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 4G015 AA09 AB05 AB10 HA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔質からなる上下一対の成形型と胴型
とで構成された成形用型を用い、これらの各型の背面か
ら高圧のガスを供給し、これらの型の成形面からガスを
噴出すると共に、この成形用型内に溶融ガラス塊を供給
し、これらの型の成形面と溶融ガラス塊とを非接触の状
態で、プレス成形すると共に、少なくともプレス終了時
には、これらの型が閉じた際に形成されたキャビティー
内で、そのキャビティー形状に溶融ガラス塊の形状を倣
わせるようにプレス成形を進めることで、成形ガラス塊
を得て、これを、光学素子用ガラス素材とする製造方法
において、前記胴型を、多孔質の胴型構成部材で構成し、型の成形
面と溶融ガラス塊とが非接触の状態でプレス成形される
際に、その各々について、背面からの高圧ガスの供給
と、背面からのガス吸引とを交互に行うことを特徴とす
る光学素子製造用ガラス素材の製造方法。
【請求項２】請求項１に記載の光学素子製造用素材の
製造方法で得られたガラス塊を加熱軟化させ、一対の成
形型でプレス成形することにより光学素子を得ることを
特徴とするガラス光学素子の製造方法。
【請求項３】請求項１に記載の光学素子製造用素材の
製造方法で得られたガラス塊の成形転写面を、研磨加
工、または、研削および研磨加工することにより、光学
的機能面を作成して、所要の光学素子を得ることを特徴
とするガラス光学素子の製造方法。
【請求項４】請求項１〜３の何れかに記載の製造方法
で得られたガラス光学素子であって、コバ面または側面
のガラスを削り取らないで、プレス成形のままの面を使
用することを特徴とするガラス光学素子。
【請求項５】請求項４に記載のガラス光学素子は、コ
バ面または側面のガラス表面に脈理があることを特徴と
するガラス光学素子。