JP2011016671A - Method for manufacturing glass lens by hot-imprinting process - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for molding a glass lens having sufficient properties without producing a void in the glass lens by a hot-imprinting process of pressing a heated glass plate material from the upper and lower direction using a side opening type mold.SOLUTION: The method for manufacturing the glass lens 5 from a glass plate material 1 includes a step of pressing the side opening type mold 2 to the glass plate material 1 at a temperature equal to or above a glass transition point that the glass plate material 1 exhibits to mold the glass plate material 1 into the glass lens 5 and the thickness of the glass plate material is controlled to ≥3 mm.

Description

本発明は、熱インプリント方式によりガラス板材からガラスレンズを成形する方法に関する。   The present invention relates to a method of forming a glass lens from a glass plate material by a thermal imprint method.

現在、デジタルカメラや携帯電話などの、レンズを搭載した電子機器が数多く市販されている。レンズとしてはガラスレンズと樹脂レンズが知られている。ガラスレンズは耐熱性、化学的安定性、光学的特性に優れているものであるが、汎用の民生機器にはコストの面から、安価な樹脂レンズが多数用いられている。   Currently, many electronic devices equipped with lenses such as digital cameras and mobile phones are on the market. Glass lenses and resin lenses are known as lenses. Although glass lenses are excellent in heat resistance, chemical stability, and optical characteristics, many low-cost resin lenses are used in general-purpose consumer equipment from the viewpoint of cost.

ガラスレンズは主に、体積・質量が管理された球形状や偏平球形状のプリフォームを加熱し、密閉型を用いて成形するプレス成形法により製造されている。   Glass lenses are mainly manufactured by a press molding method in which a spherical or flat spherical preform whose volume and mass are controlled is heated and molded using a closed mold.

一方、効率的かつ経済的な微細パターンの形成技術として、半導体基板などにあらかじめサブミクロンサイズの凹凸パターンを形成し、それを直接あるいはレジスト等を介してプレス転写する試みが1995年ごろに始められた。このプリント転写技術はインプリント法と呼ばれ、21世紀に入ってから各方面で注目を浴びている(例えば非特許文献1を参照)。   On the other hand, as an efficient and economical technique for forming fine patterns, an attempt was made around 1995 to form a submicron-sized concavo-convex pattern on a semiconductor substrate in advance and press-transfer it directly or via a resist or the like. It was. This print transfer technique is called an imprint method, and has attracted attention in various fields since the beginning of the 21st century (see, for example, Non-Patent Document 1).

インプリント法は、サブミクロンからナノメートルスケールの微細な凹凸パターンを基板表面に一括転写することが可能であり、ポリマー材料の表面にナノパターンを形成するための手法として広く検討がされてきているが、ガラス材に微細な凹凸パターンを形成するための手法としても期待されている(例えば特許文献1を参照)。   The imprint method is capable of batch transferring fine uneven patterns from submicron to nanometer scale onto the substrate surface, and has been widely studied as a method for forming nano patterns on the surface of polymer materials. However, it is also expected as a technique for forming a fine uneven pattern on a glass material (see, for example, Patent Document 1).

インプリントプロセスを用いて、ガラス表面に微細パターンの形成を行う手法のひとつとして、軟化点以上の温度に加熱したガラスに型を押し付けることによって、微細パターンの転写を行う熱インプリント法が検討されている。   As one of the methods for forming a fine pattern on the glass surface using the imprint process, a thermal imprint method for transferring a fine pattern by pressing a mold against glass heated to a temperature higher than the softening point has been studied. ing.

特開2009−107878号公報JP 2009-107878 A

中尾正史、「ナノプリントおよびナノインプリント技術(総論)」、オプトロニクス、株式会社オプトロニクス社、平成年18年7月、第295号、p.136−137Masao Nakao, “Nanoprint and Nanoimprint Technology (Overview)”, Optronics, Optronics, Inc., July, 2006, No. 295, p. 136-137

本発明者は、従来のガラスレンズのプレス成形に対し、ガラスレンズ成形の低コスト化を目指し、側方開放型のモールドを用いて、加熱したガラス板材を上下方向から加圧する熱インプリント方式によるガラスレンズの成形を検討した。   The present inventor aims to reduce the cost of glass lens molding compared to conventional glass lens press molding, and uses a side-open mold, and by a thermal imprint system that pressurizes a heated glass plate material from above and below. Glass lens molding was studied.

しかし、以上の方法でガラスレンズを成形すると、ガラスレンズの頂点と底面の中央部近傍に空隙が生じることが判明した。この空隙はモールド側方にガラスが過流出することが原因と考えられた。   However, it has been found that when a glass lens is molded by the above method, a gap is generated in the vicinity of the apex and the center of the bottom surface of the glass lens. This void was thought to be caused by the glass overflowing to the side of the mold.

本発明は、上記現状に鑑み、加熱したガラス板材を上下方向から加圧する熱インプリント方式により、ガラスレンズに空隙が発生することなく十分な性状を有するガラスレンズを成形することが可能な方法を提供することを目的とする。   In view of the present situation, the present invention provides a method capable of forming a glass lens having sufficient properties without generating voids in the glass lens by a thermal imprint method in which a heated glass plate material is pressed from above and below. The purpose is to provide.

本発明者らは、上記課題を解決すべく種々検討を重ねた結果、原料であるガラス板材として厚みが3mm以上のものを使用することで、ガラスレンズに空隙が発生することなく、ガラスレンズを成形できることを見出し、本発明に至った。   As a result of various studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have used a glass plate material as a raw material having a thickness of 3 mm or more, so that a glass lens can be produced without generating voids in the glass lens. The inventors have found that it can be molded and have arrived at the present invention.

すなわち本発明は、ガラス板材からガラスレンズを製造する方法であって、
前記ガラス板材が示すガラス転移点以上の温度で、前記ガラス板材に対し、側方開放型のモールドを押し付けることで、前記ガラス板材をガラスレンズに成形する工程を含み、
前記ガラス板材の厚みが3mm以上である、ガラスレンズの製造方法である。
That is, the present invention is a method for producing a glass lens from a glass plate material,
Including a step of forming the glass plate material into a glass lens by pressing a side-open mold against the glass plate material at a temperature equal to or higher than the glass transition point of the glass plate material;
It is a manufacturing method of the glass lens whose thickness of the said glass plate material is 3 mm or more.

本発明によって、加熱したガラス板材を上下方向から加圧する熱インプリント方式により、空隙が発生せず、十分な性状を有するガラスレンズの成形が可能になった。   According to the present invention, a glass lens having sufficient properties can be formed without generating voids by a thermal imprint method in which a heated glass plate material is pressurized from above and below.

本発明の製造方法に係る一実施形態を示す概略図Schematic which shows one Embodiment which concerns on the manufacturing method of this invention. 無反射構造を概念的に示すためのレンズ表面の一部拡大側面図Partially enlarged side view of the lens surface for conceptually showing an antireflective structure

以下、図1に沿って本発明の実施形態を具体的に説明する。
まず最初にガラス板材1を準備する。本発明でいうガラスとは、ガラスレンズに使用され得るガラスであればよく、一般的には珪酸塩ガラスを意味する。具体的な種類としては、HOYA社製のBK7(登録商標)、SCHOTT社製のテンパックスが挙げられる。
Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
First, the glass plate material 1 is prepared. The glass referred to in the present invention may be glass that can be used for a glass lens, and generally means silicate glass. Specific examples include BK7 (registered trademark) manufactured by HOYA and Tempax manufactured by SCHOTT.

BK7は、SiO:69%,B:10%,NaO:8%,KO:8%,BaO:3%(以上、重量%)からなる組成を有し、軟化点が724℃、ガラス転移点が580℃、熱膨張率が72〜89×10−7/℃である。一方、テンパックスは、SiO:81%,B:13%,NaO:4%,KO:8%,Al:2%(以上、重量%)からなる組成を有し、軟化点が820℃、ガラス転移点が525℃、熱膨張率が3.3×10−6/℃である。 BK7 has a composition of SiO 2 : 69%, B 2 O 3 : 10%, Na 2 O: 8%, K 2 O: 8%, BaO: 3% (more than weight%), and softening point Is 724 ° C., the glass transition point is 580 ° C., and the coefficient of thermal expansion is 72 to 89 × 10 −7 / ° C. On the other hand, Tempax is composed of SiO 2 : 81%, B 2 O 3 : 13%, Na 2 O: 4%, K 2 O: 8%, Al 2 O 3 : 2% (more than weight%). The softening point is 820 ° C., the glass transition point is 525 ° C., and the coefficient of thermal expansion is 3.3 × 10 −6 / ° C.

ガラス板材とは、一定の厚みを有する板様の形状を有するガラス材である。ガラス板材の形状は特に限定されない。本発明において、ガラス板材は、図1(a)中の矢印で示される厚みが3mm以上である。この厚みが3mm未満のガラス板材を用いると、本発明による成形後のガラスレンズの中央部近傍に空隙が発生するため好ましくない。厚みを3mm以上とすることによって、モールド側方へのガラスの流出を抑制することができるため前記の空隙が発生しなくなるものと考えられる。前記厚みの上限は特に限定されず、成形されるガラスレンズの使用状況等により適宜設定が可能であるが、例えば10mm以下程度、あるいは、20mm以下程度であってよい。   The glass plate material is a glass material having a plate-like shape having a certain thickness. The shape of the glass plate material is not particularly limited. In the present invention, the glass plate material has a thickness of 3 mm or more as indicated by an arrow in FIG. Use of a glass plate having a thickness of less than 3 mm is not preferable because a gap is generated in the vicinity of the center of the glass lens after molding according to the present invention. By setting the thickness to 3 mm or more, the outflow of glass to the side of the mold can be suppressed, so it is considered that the voids are not generated. The upper limit of the thickness is not particularly limited, and can be set as appropriate depending on the usage status of the glass lens to be molded, and may be, for example, about 10 mm or less, or about 20 mm or less.

準備したガラス板材は、保持台4の上に積載される(図1(a))。保持台4は、プレス機のプレート3に対向している。プレート3は、これを上下方向に駆動する駆動装置(図示せず)に連結され、保持体4の上に積載されたガラス板材1に圧力を印加することができる。保持台4とプレート3はそれぞれ、温度が制御できるように設計され、さらにプレート3は、ガラス板材1に印加する圧力を制御できるように設計されている。プレート3の、保持台4と対向する面には、モールド2が搭載されている。   The prepared glass plate material is loaded on the holding table 4 (FIG. 1A). The holding table 4 faces the plate 3 of the press machine. The plate 3 is connected to a driving device (not shown) that drives the plate 3 in the vertical direction, and pressure can be applied to the glass plate material 1 loaded on the holding body 4. Each of the holding table 4 and the plate 3 is designed so that the temperature can be controlled, and the plate 3 is designed so that the pressure applied to the glass plate 1 can be controlled. A mold 2 is mounted on the surface of the plate 3 facing the holding table 4.

モールド2は、所望のガラスレンズを成形するために用いられる型であり、転写される凹型をガラス板材1に対向して保持する。図1(a)のモールドは、モールドの中央部に凹部のレンズ形状2aが刻印され、その周囲に平面領域2bが形成されている。モールドは、レンズ表面に微細加工を有するものであってもよい。このような型を有すると、成形されるガラスレンズ表面に無反射構造等を施すことができる。これによると、凸状又は凹状のガラスレンズ成形と同時に、レンズ表面に無反射構造を設けることができる。無反射構造は、図2に示すように、レンズ表面にノコギリ状の微細な凹凸を設けることで形成される。隣り合う凸部頂点の距離(図2中の矢印)は、光の波長オーダー程度であり、このように微細な凹凸がレンズ表面に存在することにより、反射光が拡散され、反射や映り込みを防止することができる。   The mold 2 is a mold used to mold a desired glass lens, and holds the transferred concave mold facing the glass plate material 1. In the mold of FIG. 1A, a concave lens shape 2a is engraved at the center of the mold, and a planar region 2b is formed around it. The mold may have fine processing on the lens surface. With such a mold, a non-reflective structure or the like can be applied to the surface of the glass lens to be molded. According to this, a non-reflective structure can be provided on the lens surface simultaneously with convex or concave glass lens molding. As shown in FIG. 2, the non-reflective structure is formed by providing fine sawtooth irregularities on the lens surface. The distance between adjacent apexes (arrows in FIG. 2) is on the order of the wavelength of light, and the presence of such fine irregularities on the lens surface diffuses the reflected light, causing reflections and reflections. Can be prevented.

モールドには、熱インプリント方式でガラス板材を成形する際の高温によって溶融をしないことが求められる。珪酸塩ガラスはガラス転移点が高いため、モールドとしては、融点が2000℃程度と極めて高い炭化ケイ素(SiC)セラミックスからなるものを用いることが好ましい。モールドは、単結晶の炭化ケイ素からなるものであってもよいし、反応焼結により得られた炭化ケイ素からなるものであってもよいが、製造コストの観点から、反応焼結炭化ケイ素からなるものが好ましい。   The mold is required not to melt at a high temperature when a glass plate material is formed by a thermal imprint method. Since silicate glass has a high glass transition point, it is preferable to use a mold made of silicon carbide (SiC) ceramics having a very high melting point of about 2000 ° C. The mold may be made of single crystal silicon carbide or may be made of silicon carbide obtained by reaction sintering, but from the viewpoint of manufacturing cost, it is made of reaction sintered silicon carbide. Those are preferred.

モールドの表面は、成型後のガラスレンズからの離型性を向上させるために、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)、金、モリブデン等の金属や、窒化ホウ素等によりコーティングされることが好ましい。このような表面処理を行わないと、モールドとガラスが凝着し、離型できない。コーティング層の厚みは適宜決定できるが、無反射構造等のための微細加工がモールド表面に設けられている場合には、その微細加工の大きさよりも十分にコーティング層が薄くなるようにして設ける。例えば、コーティング層の厚みは微細加工の大きさの1/10程度以下が好ましい。具体的な厚みの数値としては数μm程度である。   The surface of the mold is preferably coated with diamond-like carbon (DLC), metal such as gold or molybdenum, boron nitride, or the like in order to improve releasability from the molded glass lens. If such a surface treatment is not performed, the mold and the glass adhere and cannot be released. Although the thickness of the coating layer can be determined as appropriate, when fine processing for a non-reflective structure or the like is provided on the mold surface, the coating layer is provided so as to be sufficiently thinner than the size of the fine processing. For example, the thickness of the coating layer is preferably about 1/10 or less of the size of the fine processing. A specific numerical value of the thickness is about several μm.

モールドの形状は、機械的な切削加工や、反応ガスを用いたドライエッチング等により作製することができる。   The shape of the mold can be produced by mechanical cutting, dry etching using a reactive gas, or the like.

図1(a)のガラス板材1とモールド2が接触していない状態で、プレート3と保持台4双方の温度を上昇させ、ガラス板材1とモールド2を、ガラス板材1のガラス転移点以上の温度になるまで加熱する。これらはすべて真空条件下で実施する。   In a state where the glass plate material 1 and the mold 2 in FIG. 1A are not in contact with each other, the temperature of both the plate 3 and the holding table 4 is increased so that the glass plate material 1 and the mold 2 are equal to or higher than the glass transition point of the glass plate material 1. Heat to temperature. All of these are performed under vacuum conditions.

加熱時の温度はガラスのガラス転移点を考慮して、良好な転写性が得られるように十分高温であることが好ましいが、あまり高すぎるとエネルギーコストの観点から好ましくないので、この2つの観点を考慮して決定する。ガラスがBK7である場合には、加熱時の温度は700℃以上であることが好ましい。   In consideration of the glass transition point of the glass, it is preferable that the temperature at the time of heating is sufficiently high so that good transferability can be obtained. However, if it is too high, it is not preferable from the viewpoint of energy cost. Determine in consideration of When the glass is BK7, the heating temperature is preferably 700 ° C. or higher.

次に、プレート3を下方向に駆動することによって、ガラス板材1の表面と、モールド2の辺縁部の平面領域2bとを接触させる(図1(b))。   Next, the plate 3 is driven downward to bring the surface of the glass plate 1 into contact with the planar region 2b of the edge of the mold 2 (FIG. 1B).

さらに、プレート3によって所定の圧力をガラス板材に加圧することで、ガラス板材がモールドの形状に沿って変形し、ガラス板材1がガラスレンズ5に成形される(図1(c))。本発明では、モールドは側方開放型のものなので、加圧時に保持体4の表面とモールド2の辺縁部の平面2bが密着することはなく、モールドの直下から外部にガラスが流出することになる。   Furthermore, when a predetermined pressure is applied to the glass plate material by the plate 3, the glass plate material is deformed along the shape of the mold, and the glass plate material 1 is formed into the glass lens 5 (FIG. 1 (c)). In the present invention, since the mold is of a side opening type, the surface of the holding body 4 and the flat surface 2b of the edge portion of the mold 2 do not adhere to each other at the time of pressurization, and the glass flows out from directly below the mold. become.

成形された後、この位置及び加圧を保持しつつ、モールドの加熱を停止する。これにより、ガラスレンズの温度を低下させる。この際の保持時間は、10秒〜2分程度である。   After being molded, heating of the mold is stopped while maintaining this position and pressure. Thereby, the temperature of the glass lens is lowered. The holding time at this time is about 10 seconds to 2 minutes.

ガラスレンズの温度がガラス材のガラス転移点未満まで低下した時点で、加圧を停止し、プレート3を上方向に駆動すると、成形されたガラスレンズが離型される(図1(d))。離型する際のガラス材の温度は、ガラス転移点より50℃〜100℃程度低い温度であることが好ましい。この温度範囲では、ガラスレンズの性状に影響を与えることなく離型することが可能である。   When the temperature of the glass lens is lowered to below the glass transition point of the glass material, when the pressing is stopped and the plate 3 is driven upward, the molded glass lens is released (FIG. 1 (d)). . It is preferable that the temperature of the glass material at the time of mold release is a temperature lower by about 50 ° C. to 100 ° C. than the glass transition point. In this temperature range, it is possible to release the mold without affecting the properties of the glass lens.

得られたガラスレンズ5は、中央に凸状のレンズ部5aを有し、その周囲に平行部5bを有する。平行部5bは、モールド2の辺縁部の平面領域2bと保持体4の表面の表面に挟まれて形成された領域であり、図1(d)中の矢印で示した平行部5bの厚みは、ガラス板材1の厚みよりも薄くなっている。さらに、平行部5bの周囲には、側方開放型のモールドの直下からガラスが流出して形成されたバリ5cが形成されている。図1(d)では、バリの高さが平行部5bの厚みよりも大きい状態を図示しているが、バリの高さはこれに限られるものではない。   The obtained glass lens 5 has a convex lens portion 5a at the center and a parallel portion 5b around the lens portion 5a. The parallel portion 5b is a region formed by being sandwiched between the planar region 2b of the edge portion of the mold 2 and the surface of the surface of the holding body 4, and the thickness of the parallel portion 5b indicated by the arrow in FIG. Is thinner than the thickness of the glass plate 1. Further, around the parallel part 5b, a burr 5c is formed, which is formed by glass flowing out from directly under the side-open mold. FIG. 1D illustrates a state where the height of the burr is larger than the thickness of the parallel portion 5b, but the height of the burr is not limited to this.

加熱時の温度、加圧の程度、さらに加熱及び加圧の保持時間に関する最適条件は、使用するガラス板材のガラス転移温度や、厚み、大きさ等により変動する。そのため、熱機械分析(TMA)により、各ガラス板材について応力・歪曲線を作製して、これに基づいて最適な成形条件を割り出すことが好ましい。   Optimum conditions regarding the temperature during heating, the degree of pressurization, and the holding time of heating and pressurization vary depending on the glass transition temperature, thickness, size, and the like of the glass plate used. Therefore, it is preferable to produce a stress / strain curve for each glass plate material by thermomechanical analysis (TMA), and to determine optimum molding conditions based on this.

以上により、凸状のガラスレンズを製造することができるが、平行部5bやバリ5cについては適宜除去処理を行うことができる。   Although a convex glass lens can be manufactured by the above, the parallel part 5b and the burr | flash 5c can be suitably removed.

以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例)
モールドの素材としては、日本ファインセラミックス社製の反応焼結炭化ケイ素板(□30mm、厚み3mm)を使用した。
(Example)
As a material of the mold, a reaction sintered silicon carbide plate (□ 30 mm, thickness 3 mm) manufactured by Nippon Fine Ceramics Co., Ltd. was used.

この炭化ケイ素板の片面に、凹状のトーリック面(R130mm、R65mm、最大深さ0.5mm)を研削した。研削加工には、超精密CNC研削盤SGU52SXSN4(ナガセインテグレックス製)を使用した。   A concave toric surface (R130 mm, R65 mm, maximum depth 0.5 mm) was ground on one surface of the silicon carbide plate. For grinding, an ultra-precision CNC grinder SGU52SXSN4 (manufactured by Nagase Integrex) was used.

研削されたモールドの凹状トーリック面に対し、膜厚1μmのダイヤモンドライクカーボン膜を常法によりコーティングすることで、凹状モールドを作製した。   A concave mold was produced by coating a diamond-like carbon film having a film thickness of 1 μm by a conventional method on the concave toric surface of the ground mold.

ガラス板材としては、HOYA社製のBK7(□30mm、厚み2mm)を使用した。
成形機として、インプリント装置Reprina−T50(オリジン電気社製)を使用し、その真空チャンバ内の上方治具には、凹状モールドを、ダイヤモンドライクカーボン膜がコーティングされた凹状トーリック面を下方に向けて設置し、下方治具には、平面状のモールド(保持台)を設置した。平面状のモールドには、ガラス板材を積載した。
As the glass plate material, BK7 (□ 30 mm, thickness 2 mm) manufactured by HOYA was used.
An imprint apparatus Reprina-T50 (manufactured by Origin Electric Co., Ltd.) is used as a molding machine. A concave mold is used as an upper jig in the vacuum chamber, and a concave toric surface coated with a diamond-like carbon film is directed downward. A flat mold (holding stand) was installed on the lower jig. A glass plate was loaded on the flat mold.

まず、真空チャンバ内の真空度が50Paに到達するまで減圧を行った後、その真空下で、上下の治具を同時に700℃まで加熱した。目標温度に到達した後、上方治具を下方向にスライドさせ、ガラス板材に約50Nの予備荷重を60秒間加えた。その後、設定荷重(1kN、2kN又は3kN)で所定時間(600秒又は1800秒)加圧してガラスレンズに成形した。   First, after reducing the pressure until the degree of vacuum in the vacuum chamber reached 50 Pa, the upper and lower jigs were simultaneously heated to 700 ° C. under the vacuum. After reaching the target temperature, the upper jig was slid downward, and a preload of about 50 N was applied to the glass plate for 60 seconds. Then, it was pressed for a predetermined time (600 seconds or 1800 seconds) with a set load (1 kN, 2 kN, or 3 kN) and molded into a glass lens.

加圧後、各治具の配置を固定したまま、加熱を停止し、550℃まで温度が低下した後、離型を行った。離型は容易に実施できた。常温まで冷却した後、成形されたガラスレンズとモールドを真空チャンバから取り出した。   After pressing, heating was stopped with the arrangement of the jigs fixed, and the mold was released after the temperature dropped to 550 ° C. Mold release was easily performed. After cooling to room temperature, the molded glass lens and mold were removed from the vacuum chamber.

なお、冷却方法は、400℃以上の範囲では炉冷(自然冷却)を行い、400℃未満250℃以上の範囲では空冷を行い、250℃未満では水冷を行い、100℃未満では大気開放による冷却も実施した。   The cooling method includes furnace cooling (natural cooling) in the range of 400 ° C. or higher, air cooling in the range of less than 400 ° C. and 250 ° C. or higher, water cooling in the range of less than 250 ° C., and cooling by opening to the atmosphere in less than 100 ° C. Was also implemented.

上記した荷重及び時間条件において、問題なくガラスレンズが成形された。1kN、600秒の条件で得られたガラスレンズの平行部5bの厚みは1.7mmであった。また、2kN、600秒の条件では平行部5bの厚み1.4mm;3kN、600秒の条件では厚み1.1mm;1kN、1800秒の条件では厚み1.2mm;2kN、1800秒の条件では厚み0.8mmのガラスレンズが得られた。   Under the above-described load and time conditions, the glass lens was molded without any problem. The thickness of the parallel portion 5b of the glass lens obtained under the conditions of 1 kN and 600 seconds was 1.7 mm. Further, the thickness of the parallel portion 5b is 1.4 mm under the conditions of 2 kN and 600 seconds; the thickness is 1.1 mm when the conditions are 3 kN and 600 seconds; the thickness is 1.2 mm when the conditions are 1 kN and 1800 seconds; A 0.8 mm glass lens was obtained.

各ガラスレンズの成形面の粗さを、テーラーホブソン社製のタリセーフCCI6000により測定したところ、粗さ2nmRa、10nmRzであった。すなわち、ガラスレンズの成形面を、空孔のない鏡面に仕上げることができた。   When the roughness of the molding surface of each glass lens was measured by Talisafe CCI6000 manufactured by Taylor Hobson, the roughness was 2 nmRa and 10 nmRz. That is, the molding surface of the glass lens could be finished to a mirror surface without voids.

ただし、凹状トーリック面にダイヤモンドライクカーボン膜をコーティングしていない凹状モールドを使用し、同条件でレンズ成形を行ったが、モールドとガラスが凝着し、容易に離型できなかった。   However, a concave mold in which the diamond-like carbon film was not coated on the concave toric surface was used, and the lens was molded under the same conditions. However, the mold and glass adhered, and the mold could not be easily released.

(比較例)
使用したガラス板材の厚みを2mmとした以外は、実施例と同条件でガラスレンズを成形した。ガラスレンズは形成されたが、レンズの頂点と底面の中央部近傍に微細な空隙が含まれており、レンズとして使用可能なものではなかった。
(Comparative example)
A glass lens was molded under the same conditions as in the examples except that the thickness of the glass plate used was 2 mm. Although a glass lens was formed, a minute gap was included in the vicinity of the center of the top and bottom of the lens, and it was not usable as a lens.

以上より、ガラス板材の厚みを3mm以上とすることで、空隙が含まれていないガラスレンズを成形できることが分かる。   From the above, it can be seen that by setting the thickness of the glass plate material to 3 mm or more, it is possible to mold a glass lens that does not include voids.

本発明の方法によると、単純なガラス板材から、多数のガラスレンズを一度に成形できる可能性があり、金属板材の順送式プレス形成のようにガラスレンズの連続生産も期待することができる。このため、密閉型を用いて成形するプレス成形法よりも、低コストでガラスレンズの成形が可能になる。   According to the method of the present invention, there is a possibility that a large number of glass lenses can be formed at once from a simple glass plate material, and continuous production of glass lenses can be expected as in the case of progressive press forming of a metal plate material. For this reason, it becomes possible to mold a glass lens at a lower cost than the press molding method in which a hermetic mold is used.

1 ガラス
2 モールド
3 プレート
4 保持台
1 Glass 2 Mold 3 Plate 4 Holding stand

Claims (3)

ガラス板材からガラスレンズを製造する方法であって、
前記ガラス板材が示すガラス転移点以上の温度で、前記ガラス板材に対し、側方開放型のモールドを押し付けることで、前記ガラス板材をガラスレンズに成形する工程を含み、
前記ガラス板材の厚みが3mm以上である、ガラスレンズの製造方法。
A method for producing a glass lens from a glass plate material,
Including a step of forming the glass plate material into a glass lens by pressing a side-open mold against the glass plate material at a temperature equal to or higher than the glass transition point of the glass plate material;
The manufacturing method of the glass lens whose thickness of the said glass plate material is 3 mm or more.
前記モールドは、炭化ケイ素セラミックスからなる、請求項1に記載のガラスレンズの製造方法。   The method for manufacturing a glass lens according to claim 1, wherein the mold is made of silicon carbide ceramics. 前記モールドは、前記ガラス板材と接触する表面が、ダイヤモンドライクカーボン、金、モリブデン、又は、窒化ホウ素により被覆されている、請求項2に記載のガラスレンズの製造方法。
The glass mold manufacturing method according to claim 2, wherein a surface of the mold that is in contact with the glass plate is coated with diamond-like carbon, gold, molybdenum, or boron nitride.
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