JP4223967B2 - ガラス光学素子の製造方法 - Google Patents
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Description
(1)加熱により軟化したガラス素材を成形型によってプレス成形して、所定の曲率半径の被転写面を有するガラス成形品を得、
得られたガラス成形品を成形型とともに、当該ガラス成形品の成形温度から少なくともガラス転移温度以下まで、平均冷却速度が100〜300℃/分で急冷して、ガラス光学素子の所望屈折率の許容範囲を超える屈折率を有するガラス成形品を得、
ガラス成形品を成形型から取り出し、
取り出した前記ガラス成形品を、(ガラスの歪点−150℃)以上、歪点未満の範囲の温度で熱処理(以下、熱処理という)することにより、当該ガラス成形品の屈折率を20×10 -5 〜150×10 -5 の範囲内で変化させた所望の屈折率を有するガラス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。
(2)前記ガラス成形品は、非球面を有することを特徴とする(1)に記載の製造方法。
(3)前記熱処理における温度は、前記ガラス成形品の屈折率とガラス光学素子の所望屈折率に基づいて決定する、(1)〜(2)のいずれかに記載の製造方法。
(4)前記ガラス素材の成形型によるプレス成形が、ガラス素材の粘度で、107.0〜1010ポアズ相当の温度に加熱した成形型に、106〜108ポアズ相当の温度であって、成形型の温度以上の温度に加熱したガラス素材を供給し、直ちにプレス成形することにより行われる、(1)〜(3)のいずれかに記載の製造方法。
(実施例1)
ガラス素材として、ホウケイ酸塩光学ガラス(Ts:545℃、Tg:515℃、歪点:478℃)を用い、プレス径7.0mm、中心肉厚1.25mmの凸メニスカスレンズを、図1の成形型を用いて成形した。プレス用成形型としては、上下型ともCVD法によるSiCによる型材の成形面を鏡面研磨し、スパッタ−法によるDLC膜を離型膜として形成したものとした。上下型は、それぞれ、誘導加熱を受けやすいタングステン合金製の母型で包囲し、周囲を巻回する高周波誘導加熱によって発熱する母型の熱の熱伝導により、上下型を加熱した。上下型の温度は、上下型に挿入した、不図示の熱電対によって制御した。
上記によって成形、冷却した成形体を、再加熱して、400℃の温度にて120分保持した後、100℃/時の冷却速度で300℃まで冷却し、その後10℃/分の冷却速度で室温まで冷却した。
[ガラス成形体の性能]
このようにして得られたガラス光学素子の屈折率と曲率を評価した結果を図2〜図4に示す。第1面の曲率半径をR1,第2面の曲率半径をR2で示す。曲率についての公差は、第1面において、3.712±0.005mm、第2面においては、15.690±0.15mmである。
屈折率は、熱処理によって60×10-5増加し、連続プレスによって得られた1000個のレンズの屈折率変動は、中央値±20×10-5以内であった。
一方、第1、第2面の曲率半径には、わずかな変化が見られたのみであり、十分公差内のものであった。また、干渉計により面精度を測定したところ、アス、クセはすべて1本以下であった。
また、熱処理後の光学素子の歪を測定したところ、10nm以下であり、十分な性能であることが確認された。
Claims (4)
- 加熱により軟化したガラス素材を成形型によってプレス成形して、所定の曲率半径の被転写面を有するガラス成形品を得、
得られたガラス成形品を成形型とともに、当該ガラス成形品の成形温度から少なくともガラス転移温度以下まで、平均冷却速度が100〜300℃/分で急冷して、ガラス光学素子の所望屈折率の許容範囲を超える屈折率を有するガラス成形品を得、
ガラス成形品を成形型から取り出し、
取り出した前記ガラス成形品を、(ガラスの歪点−150℃)以上、歪点未満の範囲の温度で熱処理(以下、熱処理という)することにより、当該ガラス成形品の屈折率を20×10 -5 〜150×10 -5 の範囲内で変化させた所望の屈折率を有するガラス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。 - 前記ガラス成形品は、非球面を有することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 前記熱処理における温度は、前記ガラス成形品の屈折率とガラス光学素子の所望屈折率に基づいて決定する、請求項1〜2のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記ガラス素材の成形型によるプレス成形が、ガラス素材の粘度で、107.0〜1010ポアズ相当の温度に加熱した成形型に、106〜108ポアズ相当の温度であって、成形型の温度以上の温度に加熱したガラス素材を供給し、直ちにプレス成形することにより行われる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
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