JPH01115842A - 成形ガラスレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、カメラ、顕微鏡等の光学機器に使用される成
形ガラスレンズに関する。

〔従来の技術〕

従来から、ガラスレンズの製造方法として、高い面精度
の一対の成形用型間に加熱軟化したガラス素材を挿入配
置し、これをプレスするだけでガラスレンズを得るプレ
ス成形が知られている。特に、特開昭６０−１７１２３
１号公報に開示された成形ガラスレンズは、上記プレス
成形を行うにあたり、ガラス素材の周縁部に対応する成
形用型に環状空間部を形成してプレス形成したもので、
レンズ外周部は円滑面となっており、成形後の芯取り加
工が不要で、そのまま鏡枠等に組込むことができる。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来の成形ガラスレンズをそのまま
鏡枠等に組込むと、レンズ外周部の円滑面において内面
反射が大きいために、ゴースト・フレアが発生してしま
った。特に、像伝送用のリレーレンズとして機能するロ
ンド状レンズ（、光軸方向長さが有効径の１〜２０倍の
レンズ）では、絞りがないためにフレアが多く発生して
しまった。

一方、成形後にレンズ外周部を砂目状に加工したり、反
射防止塗料を塗布したりすれば、フレアの発生を防ぐこ
とができるが、これでは工数が増加し、コストが高くな
っていまうという問題があった。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、成形後の外周砂目加工や反射防止塗料の塗布加工が不
要で、ゴースト・フレアの発生しない成形ガラスレンズ
を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記従来の問題点を解決するために、本発明は、酸化鉛
（ＰｂＯ）を含有したガラス素材を加熱軟化してプレス
成形することにより、レンズ外周部に鉛の析出による黒
化被膜を形成して成形ガラスレンズを構成したものであ
る。

本発明において、鉛を析出させて黒化被膜を形成するに
は、例えば次のような方法が工業的見地から効果的であ
る。

すなわち、第１の方法は、まず酸化鉛を含有したガラス
素材を用意し、カーボン：グラファイト。

主成分をタングステンカーバイドとした超硬合金。

単価珪素光の炭素を素材成分とした調型にガラス素材を
保持させ、非酸化性雰囲気中で加熱し、プレス形成する
ものである。この第１の方法によれば、ガラス素材と調
型との接触部において酸化鉛の還元反応が強く行われ、
また析出した鉛をガラス素材と調型との隙間に保持でき
、実用的に黒化被ｎりを得ることができる。

第２の方法は、酸化鉛を含有したガラス素材を調型にて
保持し、酸素濃度を０．１ｖｏｆ％以下（特に０．０Ｉ
ＶＯ７１％以下であると効率が良い）とした窒素９アル
ゴン、ヘリウム等の非酸化性雰囲気中で加熱し、プレス
形成するものである。この第２の方法においては、酸素
濃度が低い程、還元反応が進む。また、調型の素材に特
に制限はないが、炭素を成分として含まない素材または
炭素を成分として含んでいても表面にコーティングを施
してガラス素材が直接触れないようにした調型では、第
１の方法に比べて還元反応の進行が遅くなる。

第３の方法は、酸化鉛を含有したガラス素材を胴壁社で
保持し、水素ガス等を成分として含む還元性雰囲気中で
加熱し、プレス形成するものである。この第３の方法に
おいては、還元性ガス濃度が高い程、還元反応が進む、
ただし、爆発等の危険性があるので、水素ガスの場合に
は、通常５ｖ。

２％以下の濃度で使用するのが好ましいゆまた、第３の
方法は、第２の方法に比べて還元反応の進行が速い。

以上、第１〜３の方法はそれぞれ単独で行っても充分な
効果を発揮するが、組合わせれば更に効果的である。

〔作用、〕

上記構成の成形ガラスレンズにおいては、レンズ外周部
に形成した黒化被膜が、反射防止塗料と同様な作用をな
し、内面の反射防止機能を発揮し、レンズを組込んだ場
合には、有効光束以外の光を黒化被膜により吸収してゴ
ースト・フレアのない光学機器となる。

（実施例） （第１実施例） 酸化鉛を約７０ｎｏｊ！％含有したガラス素材ＳＦ６を
加熱軟化し、プレス形成して外径３ｍ、長さ２５ｍｍの
凸レンズからなる成形ガラスレンズを得た。

本実施例の成形ガラスレンズを得るには、第２図（ａ）
、　　（ｂ）に示すように、主成分をタングステンカー
バイドとした超硬合金からなる円筒状の調型１を用意し
、この調型１の円柱状の中空部２内に、酸化鉛を約７０
ｎｏｊ！％含有したＳＦ６からなる円柱状のガラス素材
３を、その両端部を研にまたは側圧切断（圧力を付加し
てガラス素材３の軸心と垂直に割断）等によって概略平
面状にした後挿入する。ここで、調型１は、円筒状の内
筒４とこの内筒４に外嵌される円筒状の外筒５とならな
り、内筒４は成形後のレンズを取出し易いように三分割
された３個の分割片４ａ、４ｂ、４ｃで構成されている
。

次に、ガラス素材３を挿入した調型１を窒素ガス雰囲気
中に設け、ガラス軟化点付近の温度（好ましくは軟化点
±５０°Ｃ）まで加熱してガラス素材３を軟化させる。

そして、ガラス転移点より低い温度（好ましくは２０〜
２００°Ｃ低い温度）としかつ成形面を所望のレンズ形
状に対応させた一対の成形用型６．６により、ガラス素
材３をプレス形成する。

成形後、成形用型６．６を離型し、ガラス素材３を調型
１にて保持したまま徐冷し、その後成形ガラスレンズを
調型１から取出して成形ガラスレンズのみをアニール、
面取り加工し、最終形状の成形ガラスレンズを得る。

このようにして得られた成形ガラスレンズの外周部には
、酸化鉛が還元されて析出した鉛の黒化被膜が形成され
ていた。

第３図に本実施例の成形ガラスレンズの外周部における
反射率を示す。なお、比較のため、酸化鉛を含有しない
ガラス素材を実施例と同様にしてプレス形成した従来品
についての外周部の反射率を第３図中に併記した。

第３図は、横軸に波長（ｎｍ）、縦軸に反射率（％）を
とったもので、実線７は本実施例の成形ガラスレンズの
反射率を示し、破線８は従来品の反射率を示す。第３図
から判るように、本実施例のレンズの反射率は、従来品
の反射率に比べて著しく小さくなっている。

また、第１図に本実施例の成形ガラスレンズの両端面を
面取り加工して鏡枠に組込んだ状態を示す。

第１図において、９は円筒状の鏡枠であり、この鏡枠９
内には、一端側から順にリング状の、スペーサ１０１本
実施例の成形ガラスレンズ１１゜スペーサｌＯおよびレ
ンズ１２が挿入配置されている。成形ガラスレンズ１１
の外周部には鉛の析出による黒化被ＭＩｉｌｆａが形成
されており、この黒化被Ｍｌｌａは、有効光束以外の光
を吸収するので、フレアを生じることがない。

（第２実施例） 酸化鉛を約４５ｔｍｏ１％含有したガラス素材［、Ｆ７
を加熱軟化し、プレス形成して外径２ｏ閣、肉厚３．７
５−の凹メニスカスレンズからなる成形ガラスレンズを
得た。

本実施例の成形ガラスレンズを得るには、第４図に示す
ように、炭化珪素（ＳｉＣ）からなる略円筒状の調型１
３を用意し、この調型１３の凹部１３ａに、酸化鉛を約
４５ｍｏｊ！％含有したＬＦ７からなるガラス素材１４
を配置する０次に、ガラス素材１４を配置した調型１３
を、水素５　ｖｏ　１％および窒素９５ｖｏ１％からな
る混合還元性ガス中に設け、ガラス素材１４を加熱軟化
せしめた後、成形面を所望のレンズ形状に対応させた一
対の成形用型１５．１５により、ガラス素材１４をプレ
ス形成する。成形後、離型し、ガラス素材１４を徐冷し
て成形ガラスレンズを得る。

このようにして得られた本実施例の成形がラスレンズは
、調型１３とガラス素材１４との接触部分が少ないにも
拘らず、その外周部に良質な黒化被膜１４ａが形成され
ていた。

本実施例の成形ガラスレンズを鏡枠に組込んだところ、
ゴースト・フレアの発生がなかった。

（第３実施例） 酸化鉛を約１４ｍｏｊ！％含有したガラス素材Ｂａ５Ｆ
２を加熱軟化し、プレス形成して外径８閣。

肉Ｗ１３．３ｍの両凸レンズからなる成形ガラスレンズ
を得た。本実施例の成形ガラスレンズは、第５図（ａ）
、（ｂ）に示すように、円柱状の成形ガラスレンズ１６
の外周部には、鉛の析出による黒化被膜１６ａが形成さ
れており、中央部には絞りの役目を果たすフレア防止用
のくびれ部１６ｂが形成されている。

本実施例の成形ガラスレンズ１６を得るには、前記第１
．２実施例とほぼ同様の方法によるが、特に調型の構成
に特徴がある。

すなわち、第６図（ａ）、（ｂ）に示すよう、調型１９
は二分割可能な円筒状であり、調型１９ノ外枠１９　ａ
内には、金属の焼結体またはポーラスなグラファイトか
らなる多孔質部材１９ｂが充填されており、外枠１９ａ
にはガス供給管１９ｃが設けられている。このガス供給
管１９ｃがらは水素３ｖｏ１％およびアルゴン９１ｖｏ
１％からなる混合ガスが多孔質部材１９ｂを通って、調
型１９内に配置されるガラス素材（図示省略）の外周部
に供給される。

このように多孔質部材１９ｂを有する調型１９を用いて
成形すると、レンズ外周部に均一に黒化被膜を形成する
ことができ、また調型１９と成形ガラスレンズとが、エ
アフィルムで保持されることになるので、互いに融着す
ることがない。

また、本実施例の成形ガラスレンズも第１．　２実施例
と同様の作用・効果を示した。

なお、前記第１〜３実施例では、ガラス素材としてＳＦ
６．ＬＦ７．Ｂａ５Ｆ２を用いたが、本発明はかかる実
施例に限定されるものではなく、酸化鉛を含有したＳＦ
、ＳＦＳ、Ｆ、ＬＦ、ＫＦ。

Ｂａ５Ｆ、ＢａＬＦ、ＬａＦ等の硝種を用いれば、レン
ズ外周部に鉛の還元析出による黒化被膜を成形すること
ができる。また、レンズ形状も各実施例のものに限定さ
れず、光学機能面以外の面を有するレンズであれば、成
形後にその面に砂目加工や反射防止塗料の塗布を行わず
に、ゴースト・フレアの発生しない成形ガラスレンズと
することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の成形ガラスレンズによれば、レ
ンズ外周部に鉛の析出による黒化被膜が形成されている
ので、黒化被膜が内面の反射防止機能を発揮し、レンズ
を鏡枠等に組込んだ場合、有効光束以外の光を吸収して
ゴースト・フレアのない光学Ｉｌ器とすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例の成形ガラスレンズを鏡
枠に組込んだ状態を示す縦断面図、第２図（ａ）および
（ｂ）はそれぞれ第１実施例におけるプレス形成装置を
示す斜視図および縦断面図、第３図は第１実施例の成形
ガラスレンズの反射率を示すグラフ、第４図は第２実施
例におけるプレス形成装置を示す縦断面図、第５図（ａ
）および（ｂ）はそれぞれ第３実施例の成形ガラスレン
ズを示す側面図および斜視図、第６図（ａ）および（ｂ
）はそれぞれ第３実施例におＬＪるプレス形成装置の調
型を示す縦断面図、および斜視図である。 ３．１４・・・ガラス素材 １１．１６・・・成形ガラスレンズ １１ａ、１４ａ、　　１６ａ・・・黒化被膜特許出願人
　　オリンパス光学工業株式会社第１図 第２図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第３
図 １４゛１４ａ 第５図 （ａ）　　　　　　　（ｂ） 第６図 （ａ）　　　　　　　　　　　　（ｂ）昭和６３年　２
月１７日 特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿　　　　　紮＼１、
事件の表示 昭和６２年　特　許　願　第２７４３２０号２、発明の
名称 成形ガラスレンズ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番２号。 名　称　（０３７）オリンパス光学工業株式会社代表者
　　下　　山　　敏　　部 ４、代理人〒１０５ 住　所　東京都港区浜松町２丁目２番１５号６、補正の
対象 （り明細書の「発明の詳細な説明」の欄７、補正の内容

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化鉛を含有したガラス素材を加熱軟化してプレ
   ス成形することにより、レンズ外周部に鉛の析出による
   黒化被膜を形成して成る成形ガラスレンズ。