JP2001158627A - 光学ガラス素子の成形方法及び成形用ガラス素材 - Google Patents
光学ガラス素子の成形方法及び成形用ガラス素材Info
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B40/00—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/46—Lenses, e.g. bi-convex
- C03B2215/48—Convex-concave
Abstract
(57)【要約】
【課題】 予め、プレス成形される前の成形用ガラス素
材に、離型性を向上するための工夫をして、加圧成形後
に、特に、離型させるための装置などを使用せずに、容
易に光学ガラス素子を成形型から分離し、取り出せるよ
うにした成形用ガラス素材、および、その成形用ガラス
素材を用いた光学ガラス素子の成形方法を提供する。 【解決手段】 一対の成形型の間に、成形用ガラス素材
を装填し、プレスすることで、所要の光学機能面を有す
る光学ガラス素子を成形する方法において、前記ガラス
素材には、予め、研磨により、または、ガラス融液より
プレフォームされる際に、成形型の成形面において、プ
レス成形後の光学ガラス素子の光学機能面に連続する
が、これを囲む領域（光学非機能面）に対応する前記成
形面周縁部に対向する位置で、所要の粗面を形成してお
き、プレス成形に際しては、前記粗面が実質的に残存す
るように、前記ガラス素材が変形し、前記光学機能面に
対応する個所での成形面の転写がなされることを特徴と
する。
材に、離型性を向上するための工夫をして、加圧成形後
に、特に、離型させるための装置などを使用せずに、容
易に光学ガラス素子を成形型から分離し、取り出せるよ
うにした成形用ガラス素材、および、その成形用ガラス
素材を用いた光学ガラス素子の成形方法を提供する。 【解決手段】 一対の成形型の間に、成形用ガラス素材
を装填し、プレスすることで、所要の光学機能面を有す
る光学ガラス素子を成形する方法において、前記ガラス
素材には、予め、研磨により、または、ガラス融液より
プレフォームされる際に、成形型の成形面において、プ
レス成形後の光学ガラス素子の光学機能面に連続する
が、これを囲む領域（光学非機能面）に対応する前記成
形面周縁部に対向する位置で、所要の粗面を形成してお
き、プレス成形に際しては、前記粗面が実質的に残存す
るように、前記ガラス素材が変形し、前記光学機能面に
対応する個所での成形面の転写がなされることを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱軟化された成
形用ガラス素材を、一対の成形型によってプレス成形す
ることにより、非球面レンズなどの高精度な光学素子を
得るための、光学素子の成形方法およびその成形用ガラ
ス素材に関する。
形用ガラス素材を、一対の成形型によってプレス成形す
ることにより、非球面レンズなどの高精度な光学素子を
得るための、光学素子の成形方法およびその成形用ガラ
ス素材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上下一対の型部材（成形型）間に
成形用ガラス素材を置き、加熱下でプレス成形して、光
学ガラス素子を得る製法がある。このような製法として
は、例えば、特公昭６２−２９２６３６号公報に所載の
ものが挙げられる。ここでは、成形用ガラス素材をガラ
ス成形用の型部材の間に挟み込み、上記成形用ガラス素
材を型部材共々、ガラスの屈伏点以上の温度に加熱し、
所定の形にプレスする。その後に、型部材による加圧状
態のまま、プレス後の光学ガラス素子をガラス転移点以
下の温度まで冷却し、形開き後に取出すことで、高精度
な光学ガラス素子が得られる。
成形用ガラス素材を置き、加熱下でプレス成形して、光
学ガラス素子を得る製法がある。このような製法として
は、例えば、特公昭６２−２９２６３６号公報に所載の
ものが挙げられる。ここでは、成形用ガラス素材をガラ
ス成形用の型部材の間に挟み込み、上記成形用ガラス素
材を型部材共々、ガラスの屈伏点以上の温度に加熱し、
所定の形にプレスする。その後に、型部材による加圧状
態のまま、プレス後の光学ガラス素子をガラス転移点以
下の温度まで冷却し、形開き後に取出すことで、高精度
な光学ガラス素子が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、型部材
による圧力付加の状態で、プレス後の光学ガラス素子を
ガラス転移点以下の温度まで冷却すると、その間、型部
材と光学ガラス素子とが密着した状態を維持しており、
型部材を開放しても、光学ガラス素子が離型市内場合が
ある。この際には、光学ガラス素子と成形型との熱膨張
差が十分作用して、離型するまで、更に冷却させるか、
あるいは、離型させるための別の装置（例えば、成形型
に振動を与える装置）が必要となっていた。
による圧力付加の状態で、プレス後の光学ガラス素子を
ガラス転移点以下の温度まで冷却すると、その間、型部
材と光学ガラス素子とが密着した状態を維持しており、
型部材を開放しても、光学ガラス素子が離型市内場合が
ある。この際には、光学ガラス素子と成形型との熱膨張
差が十分作用して、離型するまで、更に冷却させるか、
あるいは、離型させるための別の装置（例えば、成形型
に振動を与える装置）が必要となっていた。
【０００４】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、予め、プレス成形され
る前の成形用ガラス素材に、離型性を向上するための工
夫をして、加圧成形後に、特に、離型させるための装置
などを使用せずに、容易に光学ガラス素子を成形型から
分離し、取り出せるようにした成形用ガラス素材、およ
び、その成形用ガラス素材を用いた光学ガラス素子の成
形方法を提供することにある。
ので、その目的とするところは、予め、プレス成形され
る前の成形用ガラス素材に、離型性を向上するための工
夫をして、加圧成形後に、特に、離型させるための装置
などを使用せずに、容易に光学ガラス素子を成形型から
分離し、取り出せるようにした成形用ガラス素材、およ
び、その成形用ガラス素材を用いた光学ガラス素子の成
形方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明では、転写によって光学ガ
ラス素子の光学機能面を形成する成形面を備える一対の
成形型の間に、成形用ガラス素材を装填し、前記成形用
ガラス素材及び成形型を成形可能な温度に加熱し、成形
型により加圧して、成形型の成形面を前記ガラス素材に
転写して、所要の光学機能面を有する光学ガラス素子を
成形する方法において、前記ガラス素材には、予め、研
磨により、または、ガラス融液よりプレフォームされる
際に、成形型の成形面において、プレス成形後の光学ガ
ラス素子の光学機能面に連続するが、これを囲む領域
（光学非機能面）に対応する前記成形面の周縁部に対向
する位置で、所要の粗面を形成しておき、プレス成形に
際しては、前記粗面が実質的に残存するように、前記ガ
ラス素材が変形し、前記光学機能面に対応する個所での
成形面の転写がなされることを特徴とする。
的を達成するために、本発明では、転写によって光学ガ
ラス素子の光学機能面を形成する成形面を備える一対の
成形型の間に、成形用ガラス素材を装填し、前記成形用
ガラス素材及び成形型を成形可能な温度に加熱し、成形
型により加圧して、成形型の成形面を前記ガラス素材に
転写して、所要の光学機能面を有する光学ガラス素子を
成形する方法において、前記ガラス素材には、予め、研
磨により、または、ガラス融液よりプレフォームされる
際に、成形型の成形面において、プレス成形後の光学ガ
ラス素子の光学機能面に連続するが、これを囲む領域
（光学非機能面）に対応する前記成形面の周縁部に対向
する位置で、所要の粗面を形成しておき、プレス成形に
際しては、前記粗面が実質的に残存するように、前記ガ
ラス素材が変形し、前記光学機能面に対応する個所での
成形面の転写がなされることを特徴とする。
【０００６】また、このために、予め、研磨により、ま
たは、ガラス融液よりプレフォームされる際に、成形型
の成形面において、プレス成形後の光学ガラス素子の光
学機能面に連続するが、これを囲む領域（光学非機能
面）に対応する前記成形面の周縁部に対向する位置で、
所要の粗面を形成し、プレス成形後に、光学素子の光学
機能面に連続する周縁部に、前記粗面を実質的に残すよ
うにした成形用ガラス素材を用意するのである。
たは、ガラス融液よりプレフォームされる際に、成形型
の成形面において、プレス成形後の光学ガラス素子の光
学機能面に連続するが、これを囲む領域（光学非機能
面）に対応する前記成形面の周縁部に対向する位置で、
所要の粗面を形成し、プレス成形後に、光学素子の光学
機能面に連続する周縁部に、前記粗面を実質的に残すよ
うにした成形用ガラス素材を用意するのである。
【０００７】なお、本発明の好ましい実施の形態とし
て、前記成形用ガラス素材は、両凸形状、メニスカス形
状あるいは所望形状の光学ガラス素子に近似した形状の
成形用ガラス素材であり、プレス成形後に残される前記
粗面は、プレス成形前の段階で、Ｒmax１〜６０μｍで
あることが有効である。
て、前記成形用ガラス素材は、両凸形状、メニスカス形
状あるいは所望形状の光学ガラス素子に近似した形状の
成形用ガラス素材であり、プレス成形後に残される前記
粗面は、プレス成形前の段階で、Ｒmax１〜６０μｍで
あることが有効である。
【０００８】従って、前記周縁部に粗面を持たない従来
の成形用ガラス素材を用いた場合に比較して、加圧成形
後に、容易に光学ガラス素子を成形用型から離型するこ
とができる。特に、実験によれば、本発明で成形用ガラ
ス素材に形成する粗面について、Ｒmax＝１μｍ未満
で、離型の効果が無く、Ｒmax＝６０μｍを超えると成
形にともないガラスの破損が発生することが確認でき
た。
の成形用ガラス素材を用いた場合に比較して、加圧成形
後に、容易に光学ガラス素子を成形用型から離型するこ
とができる。特に、実験によれば、本発明で成形用ガラ
ス素材に形成する粗面について、Ｒmax＝１μｍ未満
で、離型の効果が無く、Ｒmax＝６０μｍを超えると成
形にともないガラスの破損が発生することが確認でき
た。
【０００９】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明の第１の実施の形態について、添付図面を参照にし
て、詳細に説明する。図１は、この実施の形態における
成形用ガラス素材１を示した側断面図である。ガラス素
材１は、例えば、外径：φ１６ｍｍ、高さ：８．２ｍ
ｍ、上面曲率半径：Ｒ＝１０ｍｍ、下面曲率半径：Ｒ＝
２０ｍｍの両凸形状となっている。また、図２は成形後
の光学ガラス素子１ａを示した側断面図である。
明の第１の実施の形態について、添付図面を参照にし
て、詳細に説明する。図１は、この実施の形態における
成形用ガラス素材１を示した側断面図である。ガラス素
材１は、例えば、外径：φ１６ｍｍ、高さ：８．２ｍ
ｍ、上面曲率半径：Ｒ＝１０ｍｍ、下面曲率半径：Ｒ＝
２０ｍｍの両凸形状となっている。また、図２は成形後
の光学ガラス素子１ａを示した側断面図である。
【００１０】プレス成形後の光学ガラス素子１ａは、外
径：φ２７ｍｍ、中心肉厚：１．９ｍｍ、凹面曲率半
径：Ｒ＝３６ｍｍ、凸面曲率半径：Ｒ＝４５ｍｍのメニ
スカス形状である。なお、図１および図２において、太
線部は粗面２となっており、離型性確認のための実験で
は、Ｒmax＝０．８μｍ、１μｍ、２０μｍ、６０μ
ｍ、７０μｍの５種類の粗さの成形用ガラス素材１を用
意している。
径：φ２７ｍｍ、中心肉厚：１．９ｍｍ、凹面曲率半
径：Ｒ＝３６ｍｍ、凸面曲率半径：Ｒ＝４５ｍｍのメニ
スカス形状である。なお、図１および図２において、太
線部は粗面２となっており、離型性確認のための実験で
は、Ｒmax＝０．８μｍ、１μｍ、２０μｍ、６０μ
ｍ、７０μｍの５種類の粗さの成形用ガラス素材１を用
意している。
【００１１】ここで、粗面２の形成位置は、図２のプレ
ス成形後の光学ガラス素子１ａの光学機能面Ａ（例え
ば、直径：φ２２ｍｍ）より外側周縁部の範囲であり、
成形用ガラス素材１の、成形型内での成形時の位置のバ
ラ付きなどを考慮して、例えば、光学機能面より、直径
にして、約１ｍｍ外側の範囲としている。
ス成形後の光学ガラス素子１ａの光学機能面Ａ（例え
ば、直径：φ２２ｍｍ）より外側周縁部の範囲であり、
成形用ガラス素材１の、成形型内での成形時の位置のバ
ラ付きなどを考慮して、例えば、光学機能面より、直径
にして、約１ｍｍ外側の範囲としている。
【００１２】上述の成形用ガラス素材１を光学ガラス素
子１ａにプレス成形する、光学素子の成形方法は、転写
によって光学ガラス素子１の光学機能面Ａを形成する成
形面を備える一対の成形型４、５の間に、成形用ガラス
素材１を装填し、成形用ガラス素材１及び成形型４、５
を成形可能な温度に加熱し、成形型４、５により加圧し
て、成形型の成形面をガラス素材１に転写して、所要の
光学機能面Ａを有する光学ガラス素子１ａを成形する方
法である（図３を参照）。
子１ａにプレス成形する、光学素子の成形方法は、転写
によって光学ガラス素子１の光学機能面Ａを形成する成
形面を備える一対の成形型４、５の間に、成形用ガラス
素材１を装填し、成形用ガラス素材１及び成形型４、５
を成形可能な温度に加熱し、成形型４、５により加圧し
て、成形型の成形面をガラス素材１に転写して、所要の
光学機能面Ａを有する光学ガラス素子１ａを成形する方
法である（図３を参照）。
【００１３】特に、本発明では、ガラス素材１には、上
述のように、予め、研磨により、または、ガラス融液よ
りプレフォームされる際に、成形型４、５の成形面にお
いて、プレス成形後の光学ガラス素子１ａの光学機能面
Ａに連続するが、これを囲む領域（光学非機能面）に対
応する前記成形面の周縁部に対向する位置で、所要の粗
面２を形成しておき、プレス成形に際しては、粗面２が
実質的に残存するように、ガラス素材１が変形し、光学
機能面Ａに対応する個所での成形面の転写がなされる。
述のように、予め、研磨により、または、ガラス融液よ
りプレフォームされる際に、成形型４、５の成形面にお
いて、プレス成形後の光学ガラス素子１ａの光学機能面
Ａに連続するが、これを囲む領域（光学非機能面）に対
応する前記成形面の周縁部に対向する位置で、所要の粗
面２を形成しておき、プレス成形に際しては、粗面２が
実質的に残存するように、ガラス素材１が変形し、光学
機能面Ａに対応する個所での成形面の転写がなされる。
【００１４】なお、この実施の形態では、成形用ガラス
素材１は、研磨により製造し、その際、成形用ガラス素
材１の粗面２に相当する面を光学ガラス素子１ａの光学
機能面Ａより直径にして１ｍｍ外側の範囲となるよう
に、直径：φ１４ｍｍより外側では、光学機能面Ａの曲
率半径とは異なる曲率半径：Ｒ（この場合では、小さい
Ｒ）になるように研磨して、粗面２を形成している。ま
た、ここでは、ガラス素材１として、Ｌ−ＬＡＬ１２
（（株）オハラ製）を用いる。
素材１は、研磨により製造し、その際、成形用ガラス素
材１の粗面２に相当する面を光学ガラス素子１ａの光学
機能面Ａより直径にして１ｍｍ外側の範囲となるよう
に、直径：φ１４ｍｍより外側では、光学機能面Ａの曲
率半径とは異なる曲率半径：Ｒ（この場合では、小さい
Ｒ）になるように研磨して、粗面２を形成している。ま
た、ここでは、ガラス素材１として、Ｌ−ＬＡＬ１２
（（株）オハラ製）を用いる。
【００１５】この実施の形態における光学ガラス素子の
成形方法について、図３を参照して更に詳述する。ここ
で、符号３は成形装置全体を指しており、不活性ガスに
置換された成形室（図示せず）内に配置されている。成
形装置３は、上型部材４と下型部材５とからなる成形型
を具備しており、これらの上型部材４と下型部材５とを
保持する胴型６には、これらの上型部材４、下型部材
５、胴型６、更には、成形用ガラス素材１を加熱するた
めのヒーター７が配設されている。なお、胴型６には、
成形用ガラス素材１を成形型内部へ導入し、また、成形
後の光学ガラス素子１ａを内部から取出すための開口窓
６ａが明けられている。
成形方法について、図３を参照して更に詳述する。ここ
で、符号３は成形装置全体を指しており、不活性ガスに
置換された成形室（図示せず）内に配置されている。成
形装置３は、上型部材４と下型部材５とからなる成形型
を具備しており、これらの上型部材４と下型部材５とを
保持する胴型６には、これらの上型部材４、下型部材
５、胴型６、更には、成形用ガラス素材１を加熱するた
めのヒーター７が配設されている。なお、胴型６には、
成形用ガラス素材１を成形型内部へ導入し、また、成形
後の光学ガラス素子１ａを内部から取出すための開口窓
６ａが明けられている。
【００１６】まず、オートハンド（図示せず）によっ
て、成形用ガラス素材１を開口窓６ａより下型部材５の
成形面の上に載せる。次いで、ヒーター７によって、上
型部材４、下型部材５、胴型６及び成形用ガラス素材１
を６４０℃近くまで加熱する。そして、油圧シリンダー
などの加圧手段（図示せず）によって、４００ｋｇの荷
重にて、上型部材４を成形用ガラス素材１へ押圧し、成
形する。
て、成形用ガラス素材１を開口窓６ａより下型部材５の
成形面の上に載せる。次いで、ヒーター７によって、上
型部材４、下型部材５、胴型６及び成形用ガラス素材１
を６４０℃近くまで加熱する。そして、油圧シリンダー
などの加圧手段（図示せず）によって、４００ｋｇの荷
重にて、上型部材４を成形用ガラス素材１へ押圧し、成
形する。
【００１７】その後、ヒーターを切り、冷却ガス（例え
ば、窒素ガス）により、−５０℃／ｍｉｎの冷却速度に
て冷却を行う。そして、冷却に伴うガラスの収縮によ
る、所謂、「ひけ」を防ぐために、油圧シリンダーなど
の加圧手段（図示せず）によって、３００ｋｇの荷重に
て、下型部材５を押圧し、加圧状態のまま、プレス後の
光学ガラス素子１ａをガラス転移点以下の温度まで冷却
する。かくして、成形用ガラス素材１は所定の光学ガラ
ス素子１ａに成形される。そして、再び、下型部材５及
び上型部材４を開放して、光学ガラス素子１ａを取出す
のである。
ば、窒素ガス）により、−５０℃／ｍｉｎの冷却速度に
て冷却を行う。そして、冷却に伴うガラスの収縮によ
る、所謂、「ひけ」を防ぐために、油圧シリンダーなど
の加圧手段（図示せず）によって、３００ｋｇの荷重に
て、下型部材５を押圧し、加圧状態のまま、プレス後の
光学ガラス素子１ａをガラス転移点以下の温度まで冷却
する。かくして、成形用ガラス素材１は所定の光学ガラ
ス素子１ａに成形される。そして、再び、下型部材５及
び上型部材４を開放して、光学ガラス素子１ａを取出す
のである。
【００１８】なお、このような成形用ガラス素材１を用
いて、成形を行ったところ、Ｒmax：１μｍ、２０μ
ｍ、６０μｍのものは、５４０℃まで温度降下した時点
で、確実に離型がなされ、光学ガラス素子１ａを取出す
ことが可能であった。しかし、Ｒmax：０．８μｍのも
のは、５００℃まで温度降下した時点で、漸く、離型が
なされたのであって、従来（粗面２のないもの）と比較
して、光学ガラス素材１に予め粗面２を形成した効果が
認められず、また、Ｒmax：７０μｍのものは、成形に
伴いガラスの破損が発生し、光学ガラス素子を得ること
ができなかった。
いて、成形を行ったところ、Ｒmax：１μｍ、２０μ
ｍ、６０μｍのものは、５４０℃まで温度降下した時点
で、確実に離型がなされ、光学ガラス素子１ａを取出す
ことが可能であった。しかし、Ｒmax：０．８μｍのも
のは、５００℃まで温度降下した時点で、漸く、離型が
なされたのであって、従来（粗面２のないもの）と比較
して、光学ガラス素材１に予め粗面２を形成した効果が
認められず、また、Ｒmax：７０μｍのものは、成形に
伴いガラスの破損が発生し、光学ガラス素子を得ること
ができなかった。
【００１９】因みに、上述の本発明の実施の形態に対し
て、比較のために、同じ材料、形状の成形用ガラス素材
１を、周辺に粗面処理を施していない状態で、上述と同
様の成形を行ったところ、離型がなされる温度が５００
℃であって、本発明の実施の形態の場合よりも、可成り
低い温度まで、降下する必要があり、その結果、サイク
ルタイムも、約４５秒、長くなった。
て、比較のために、同じ材料、形状の成形用ガラス素材
１を、周辺に粗面処理を施していない状態で、上述と同
様の成形を行ったところ、離型がなされる温度が５００
℃であって、本発明の実施の形態の場合よりも、可成り
低い温度まで、降下する必要があり、その結果、サイク
ルタイムも、約４５秒、長くなった。
【００２０】これらの実験の結果からは、上下の型部材
４、５の成形面が、加圧成形の過程で、光学機能面Ａに
対応する個所で、転写がなされるが、その外側の周縁部
では、ガラス素材１の粗面２に接触するが、それを加圧
変形して、平坦化することがなく、粗面２が維持される
こと、従って、冷却過程で、成形型と光学ガラス素子と
の熱膨張差で作用する剥離が、粗面２の個所から始まっ
て、光学機能面Ａの個所へと波及し、比較的高い温度
（粗面２のない場合の従来に比べて）での離型が実現さ
れること、粗面２の粗さが、１μｍ〜６０μｍでは、ガ
ラス素材１に粗面２を形成した効果が得られること、そ
れ以下でもそれ以上でも、期待する効果が得られなかっ
たことが理解される。
４、５の成形面が、加圧成形の過程で、光学機能面Ａに
対応する個所で、転写がなされるが、その外側の周縁部
では、ガラス素材１の粗面２に接触するが、それを加圧
変形して、平坦化することがなく、粗面２が維持される
こと、従って、冷却過程で、成形型と光学ガラス素子と
の熱膨張差で作用する剥離が、粗面２の個所から始まっ
て、光学機能面Ａの個所へと波及し、比較的高い温度
（粗面２のない場合の従来に比べて）での離型が実現さ
れること、粗面２の粗さが、１μｍ〜６０μｍでは、ガ
ラス素材１に粗面２を形成した効果が得られること、そ
れ以下でもそれ以上でも、期待する効果が得られなかっ
たことが理解される。
【００２１】（第２の実施の形態）図４はこの実施の形
態における成形用ガラス素材１１を示した側断面図であ
る。成形用ガラス素材１１は、外径：φ２２ｍｍ、中心
肉厚：２．６５ｍｍ、凹面曲率半径：Ｒ＝２８ｍｍ、凸
面曲率半径：Ｒ＝３５ｍｍの光学ガラス素子に近似した
形状である。太線部１２は、粗面１２となっており、離
型効果の実験のため、Ｒmax：０．８μｍ、１μｍ、２
０μｍ、６０μｍ、７０μｍの５種類の粗さの成形用ガ
ラス素材を用意した。ここで、粗面１２は、図２におけ
るプレス成形後の光学ガラス素子１ａの光学機能面Ａ
（直径：φ２２ｍｍ）より外側の範囲であり、成形用ガ
ラス素材１１の、成形型内での位置のバラ付きなどを考
慮して光学機能面Ａより、直径にして１ｍｍ外側の周縁
部の範囲としている。
態における成形用ガラス素材１１を示した側断面図であ
る。成形用ガラス素材１１は、外径：φ２２ｍｍ、中心
肉厚：２．６５ｍｍ、凹面曲率半径：Ｒ＝２８ｍｍ、凸
面曲率半径：Ｒ＝３５ｍｍの光学ガラス素子に近似した
形状である。太線部１２は、粗面１２となっており、離
型効果の実験のため、Ｒmax：０．８μｍ、１μｍ、２
０μｍ、６０μｍ、７０μｍの５種類の粗さの成形用ガ
ラス素材を用意した。ここで、粗面１２は、図２におけ
るプレス成形後の光学ガラス素子１ａの光学機能面Ａ
（直径：φ２２ｍｍ）より外側の範囲であり、成形用ガ
ラス素材１１の、成形型内での位置のバラ付きなどを考
慮して光学機能面Ａより、直径にして１ｍｍ外側の周縁
部の範囲としている。
【００２２】なお、この成形用ガラス素材１１は、第１
の実施の形態での研磨を用いたものと異なり、溶融ガラ
ス流を滴下させ、下型部材で受けた後に、上型部材でプ
レス成形することにより、プレフォームされたもので、
所望の光学ガラス素子に近似した形状まで、成形を行っ
ている。そして、その際に、光学素子を成形する成形型
（上下型部材）の周縁部（光学機能面Ａに対応する成形
面に連続し、その外側に延長された部分）に対応して、
成形用ガラス素材１１の粗面１２が位置するように、こ
れに相当するように、直径：φ１９ｍｍより外側の面
に、粗面を形成した型部材を用いて、成形し、ガラス素
材１１に粗面１２を転写させるのである。なお、ここで
も、ガラス素材としては、Ｌ−ＬＡＬ１２（（株）オハ
ラ製）を用いている。
の実施の形態での研磨を用いたものと異なり、溶融ガラ
ス流を滴下させ、下型部材で受けた後に、上型部材でプ
レス成形することにより、プレフォームされたもので、
所望の光学ガラス素子に近似した形状まで、成形を行っ
ている。そして、その際に、光学素子を成形する成形型
（上下型部材）の周縁部（光学機能面Ａに対応する成形
面に連続し、その外側に延長された部分）に対応して、
成形用ガラス素材１１の粗面１２が位置するように、こ
れに相当するように、直径：φ１９ｍｍより外側の面
に、粗面を形成した型部材を用いて、成形し、ガラス素
材１１に粗面１２を転写させるのである。なお、ここで
も、ガラス素材としては、Ｌ−ＬＡＬ１２（（株）オハ
ラ製）を用いている。
【００２３】この成形用ガラス素材１１を用いて、第１
の実施の形態と同様に、成形を行ったところ、粗面１２
がＲmax：１μｍ、２０μｍ、６０μｍのものは、５４
０℃で離型がなされ、光学ガラス素子を取出すことが可
能であった。しかし、Ｒmax：０．８μｍのものは５０
０℃で離型がなされ、粗面１２を設けた処理の効果が認
められず、また、Ｒmax：７０μｍのものは、成形に伴
い、ガラスの破損が発生し、光学ガラス素子を得ること
ができなかった。
の実施の形態と同様に、成形を行ったところ、粗面１２
がＲmax：１μｍ、２０μｍ、６０μｍのものは、５４
０℃で離型がなされ、光学ガラス素子を取出すことが可
能であった。しかし、Ｒmax：０．８μｍのものは５０
０℃で離型がなされ、粗面１２を設けた処理の効果が認
められず、また、Ｒmax：７０μｍのものは、成形に伴
い、ガラスの破損が発生し、光学ガラス素子を得ること
ができなかった。
【００２４】なお、この実施の形態との比較のために、
同様の成形用ガラス素材１１の材質、形状で、周辺に粗
面処理を施していない、所望の光学ガラス素子に近似し
た形状の成形用ガラス素材を用いて、同じ成形を行った
ところ、離型がなされる温度が５００℃であり、この実
施の形態での粗面１２が、Ｒmax：１μｍ、２０μｍ、
６０μｍのものと比較して、サイクルタイムが約４５秒
長くなった。
同様の成形用ガラス素材１１の材質、形状で、周辺に粗
面処理を施していない、所望の光学ガラス素子に近似し
た形状の成形用ガラス素材を用いて、同じ成形を行った
ところ、離型がなされる温度が５００℃であり、この実
施の形態での粗面１２が、Ｒmax：１μｍ、２０μｍ、
６０μｍのものと比較して、サイクルタイムが約４５秒
長くなった。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
予め、所要の位置に粗面を持った成形用ガラス素材を用
いて、プレス成形することで、加圧成形後に光学ガラス
素子を成形用型から、比較的高い温度で、確実、容易に
離型することが可能になるため、連続成形での、離型に
関するトラブルが発生せず、また、冷却過程での離型温
度が高く設定できるため、サイクルタイムを短くでき、
光学ガラス素子の生産性を向上することができる。
予め、所要の位置に粗面を持った成形用ガラス素材を用
いて、プレス成形することで、加圧成形後に光学ガラス
素子を成形用型から、比較的高い温度で、確実、容易に
離型することが可能になるため、連続成形での、離型に
関するトラブルが発生せず、また、冷却過程での離型温
度が高く設定できるため、サイクルタイムを短くでき、
光学ガラス素子の生産性を向上することができる。
【図１】本発明に係わる第１の実施の形態での、成形用
ガラス素材の側断面図である。
ガラス素材の側断面図である。
【図２】プレス成形後の光学ガラス素子１ａの側断面図
である。
である。
【図３】本発明に係わる成形方法を実現するための成形
装置の側断面図である。
装置の側断面図である。
【図４】本発明に係わる第２の実施の形態での、成形用
ガラス素材の側断面図である。
ガラス素材の側断面図である。
１ 成形用ガラス素材（両凸形状） １ａ 光学ガラス素子 ２ 粗面 ３ 成形装置 ４ 上型部材 ５ 下型部材 ６ 胴型 ７ ヒーター １１ 成形用ガラス素材（近似形状） １２ 粗面
Claims (3)
- 【請求項１】 転写によって光学ガラス素子の光学機能
面を形成する成形面を備える一対の成形型の間に、成形
用ガラス素材を装填し、前記成形用ガラス素材及び成形
型を成形可能な温度に加熱し、成形型により加圧して、
成形型の成形面を前記ガラス素材に転写して、所要の光
学機能面を有する光学ガラス素子を成形する方法におい
て、前記ガラス素材には、予め、研磨により、または、
ガラス融液よりプレフォームされる際に、成形型の成形
面において、プレス成形後の光学ガラス素子の光学機能
面に連続するが、これを囲む領域（光学非機能面）に対
応する前記成形面周縁部に対向する位置で、所要の粗面
を形成しておき、プレス成形に際しては、前記粗面が実
質的に残存するように、前記ガラス素材が変形し、前記
光学機能面に対応する個所での成形面の転写がなされる
ことを特徴とする光学ガラス素子の成形方法。 - 【請求項２】 予め、研磨により、または、ガラス融液
よりプレフォームされる際に、成形型の成形面におい
て、プレス成形後の光学ガラス素子の光学機能面に連続
するが、これを囲む領域（光学非機能面）に対応する前
記成形面の周縁部に対向する位置で、所要の粗面を形成
し、プレス成形後に、光学素子の光学機能面に連続する
周縁部に、前記粗面を実質的に残すようにしたことを特
徴とする成形用ガラス素材。 - 【請求項３】 前記成形用ガラス素材は、両凸形状、メ
ニスカス形状あるいは所望形状の光学ガラス素子に近似
した形状の成形用ガラス素材であり、プレス成形後に残
される前記粗面は、プレス成形前の段階で、Ｒmax１〜
６０μｍであることを特徴とする請求項２に記載の成形
用ガラス素材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34359099A JP2001158627A (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | 光学ガラス素子の成形方法及び成形用ガラス素材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34359099A JP2001158627A (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | 光学ガラス素子の成形方法及び成形用ガラス素材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001158627A true JP2001158627A (ja) | 2001-06-12 |
Family
ID=18362713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34359099A Pending JP2001158627A (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | 光学ガラス素子の成形方法及び成形用ガラス素材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001158627A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075700A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Konica Corp | 光学ユニット及び光学装置 |
| WO2006064888A1 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-22 | Ohara Inc. | Preform for optical element and optical element |
| WO2011083692A1 (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-14 | 日本電気硝子株式会社 | ガラスプリフォームおよびその製造方法 |
| CN107500514A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-12-22 | 湖北新华光信息材料有限公司 | 光学玻璃小条料成型装置 |
-
1999
- 1999-12-02 JP JP34359099A patent/JP2001158627A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075700A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Konica Corp | 光学ユニット及び光学装置 |
| WO2006064888A1 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-22 | Ohara Inc. | Preform for optical element and optical element |
| JP2006265087A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-10-05 | Ohara Inc | 光学素子用プリフォーム |
| US8003186B2 (en) | 2004-12-13 | 2011-08-23 | Ohara Inc. | Preform for optical element and optical element |
| WO2011083692A1 (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-14 | 日本電気硝子株式会社 | ガラスプリフォームおよびその製造方法 |
| JP2011157258A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-08-18 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラスプリフォームおよびその製造方法 |
| TWI499563B (zh) * | 2010-01-06 | 2015-09-11 | Nippon Electric Glass Co | Method for producing glass preform, and |
| CN107500514A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-12-22 | 湖北新华光信息材料有限公司 | 光学玻璃小条料成型装置 |
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