JPH01252542A - 光学ガラス素子の成形方法 - 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 本発明はガラス素材をプレスしてなる光学ガラス素子の
成形方法に関するものである。

従来の技術 近年、光学ガラスレンズ等の光学ガラス素子は、光学機
器のレンズ構成の簡略化、軽量化及び光学特性の高性能
化を同時に達成するために非球面化の方向にある。この
非球面ガラス素子の製造にあたっては、従来の製造方法
である研磨法では加工および量産化が困難であり、イー
ストマン・コダック・カンパニーから提案されているダ
イレクトプレス成形法（特公昭５４−３８１２６号公′
＠）が有望視されている。

発明が解決しようとする課題 上記のガラス素子の製造において、光学ガラス素子の性
能は従来の研磨法による光学ガラス素子のそれに比較し
て優れている必要があり、非常に高い面精度及び面粗度
が要求される０例えば、高精度カメラレンズの場合、面
精度はニュートンリング５本、アス１本以内、面粗度は
０．０２μｍ以下であることが要求される。また光学機
器の小型化に伴なって光学部品を小型化・軽量化するこ
とが望まれており、従来の研摩法ではコンパクトな光学
部品を多量かつ安価に製造することは極めて困難である
。そこで、高精度な光学ガラス素子を製造する方法とし
て、ダイレクトプレス法が注目されている。ダイレクト
プレス法の中でもとりわけ高精度な光学ガラス素子を製
造するのには、リヒートプレス法が適している。リヒー
トプレス法とは所望の光学ガラス素子に近い面形状を有
したガラス素材を作り、前記ガラス素材を金型で加熱。

加圧、冷却して、成形した光学ガラス素子を取り出す方
法である。このリヒートプレス法では、ガラス素材の形
状１重量１面品質が重要であり、これらが成形した光学
ガラス素子の特性に大きな影響を及ぼす。ガラス素材の
成形方法としては、ガラス材をカーブジェネレータによ
り研削加工し、さらに研磨加工して表面を円滑にする方
法が一般的である。ところが研磨加工は良好な面精度に
仕上げることができるが、曲率半径の小さなガラス素材
を量産性良く加工することが困難であり、コスト高にも
なる。そこでガラス材をカーブジェネレータによって研
削加工したままのガラス素材をプレスして光学ガラス素
子を成形している。しかしながらこのような方法で成形
された光学ガラス素子の表面には、研削加工時の微細な
表面欠陥が消滅せずに残るために、その光学ガラス素子
は光学特性すなわち透過率の低減、及び外観の表面不良
が生じやす（また成形後ガラス素子表面へ形成した反射
防止膜は密着性、耐久性が劣るという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑み、ガラス材をカーブジェネレ
ータによって研削したガラス素材をプレスして、光の透
過率及び表面外観の向上、さらには前記光学ガラス素子
に形成した反射防止膜の密着性・耐久性に優れた面精度
を持つ光学ガラス素子の成形方法を提供するものである
。

課題を解決するための手段 本発明は前記ガラス素材にエツチングを施こした後、前
記ガラス素材にイオンビーム処理を施こすことを特徴と
するものである。

作用 前述したように、高精度な光学ガラス素子を多量かつ安
価に製造する方法として、ダイレクトプレス法が注目さ
れている。さらに高精度な光学ガラス素子を製造するた
めにはリヒートプレス法が適していると言われている。

リヒートプレス法で重要なことは、ガラス素材の形状１
重量および面品質の管理であり、特に面品質は光学ガラ
ス素子の光学特性すなわち光の透過率に大きな影響を及
ぼす。

本発明は研削加工したままのガラス素材にあらかじめエ
ツチング処理を施こした後、前記ガラス素材を光学ガラ
ス素子にプ１ス成形する方法を提供するものであり、そ
の結果、光学特性すなわち光の透過率及び表面外観の向
上、さらには反射防止膜の密着性・耐久性に優れたもの
を成形可能にする。

実施例 以下本発明の一実施例の光学ガラス素子の形成方法につ
いて、図面を参照にしながら説明する。

第１図は実施例に使用したガラス素材を示す図であり、
ガラス材質は鉛ガラス５Ｆ−８である。

ガラス素材の曲率半径はｒｌ＝２．８ｍおよびｒ２−３
．４■−１全長は、ｊ　−４，３鶴、ガラス素材の直径
はｄ−５ｍであり両凸形状に研削加工した。このガラス
素材を液温４０℃の１０％弗化水素酸に１０秒間浸漬し
た後、蒸留水で３分間洗浄し、さらに２００℃に保った
乾燥機で１５分間乾燥した。

このような浸漬工程を繰り返して得たガラス素材にイオ
ンビーム処理を施こす。

第２図はイオンビーム処理に用いた真空装置の概略図で
あり、２０は真空槽、２１はエツチング処理後のガラス
素材、２２は基板支持ドーム、２３はイオンビームガン
、２４はイオンビーム、２５はガス排気口である。

まず、真空槽２０内をｌＸｌ０’Ｔｏｒｒまで排気し、
基板支持ドーム２２上のエツチング処理後のガラス素材
２１の温度を約３００℃に加熱し、そしてイオンビーム
ガン２３内に真空槽内が４×１０　’　Ｔｏｒｒ程度に
なるようにアルゴン（Ａｒ）ガスを導入し、イオンビー
ムの電極にＩＫＶの電圧を加えイオンビームを発生させ
、エツチング処理後のガラス素材２１に照射してやる。

第３図は成形に使用した金型とガラス素材の組み図を示
す。

まず前記の処理を施こしたガラス素材３０を、一方が３
．４ｍｍ、他方が６．０８ｆｉの曲率半径を有した一対
の鏡面加工した金型３１．３２の間に供給し、適当な方
法でガラス軟化点近傍の温度まで加熱した後、図示され
ていない加圧機構により、３１．３２の型に圧力を加え
、加圧成形する。

３３は光学ガラス素子のティルト、デイセンター。

中心厚等を制御する胴壁である。変形終了後の冷却過程
において、ガラス歪点以下まで加圧状態を推持し、あら
かじめ設定した温度に達した時加圧の停止を行い、正確
な転写成形を行う。

比較例 上記本発明の実施例の光学ガラス素子と、弗化水素酸に
よるエツチング処理を行なわずに成形を行った光学ガラ
ス素子との中心波長７８０　ｎｍにおける光の透過率は
、エツチング処理なしでは８２％であったが、本発明に
よる物は平均８８％以上あった。（測定数各２０回）ま
た光学ガラス素子の外観表面不良数の減少が認められた
。

さらに本発明光学ガラス素子表面に形成した反射防止膜
の密着性・耐久性を比較するために、粘着テープ剥Ｍ試
験（温度摂氏８０度、相対温度９０％の高温・高湿度雰
囲気中に３００時間放置した後、粘着テープを光学ガラ
ス素子表面に密着させ引きはがす）を行なったところ従
来例のものはＩｌｌが発生したが本発明によるものは全
く異常がなかった。

以上のように、従来例に比べて本発明によるものが、光
学特性すなわち透過率および反射防止膜の密着性・耐久
性に優れているのは明らかであった。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明の光学ガラス素
子成形法は、あらかじめエツチング処理を施こしたガラ
ス素材をプレスして、光学ガラス素子を成形する方法で
あって、前記ガラス素材にイオンビーム処理を施こすこ
とを特徴としているものであり、光学特性すなわち透過
率および表面外観の向上、さらには反射防止膜の密着性
・耐久性に優れた面精度を得ることができ、その実用上
の価値は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に用いた両凸形状に研削処理
したガラス素材の図、第２図は本発明の一実施例のイオ
ンビーム処理に用いた真空装置の概略図、第３図は成形
時の金型とガラス素材の組み図である。 ２０・・・・・・真空槽、２１ガラス素材（エツチング
処理済）、２２・・・・・・基板支持ドーム、２３・・
・・・・イオンビームガン、２４・・・・・・イオンビ
ーム、２５・・・・・・ガス排気口、３０・・・・・・
ガラス素材（エツチング。 イオンビーム処理済）、３１．３２・・・・・・金型、
３３・・・・・・胴壁。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名ｇｏ−Ｊ鴫
　Ｓ−セＩ ２４−　　イオンビーム 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）あらかじめエッチング処理を施こしたガラス素材
   をプレスして、光学ガラス素子を成形する方法であって
   、前記ガラス素材にイオンビーム処理を施こすことを特
   徴とする光学ガラス素子の成形方法。
2. （２）エッチング処理は、ガラス素材を弗化水素酸水溶
   液に浸漬する工程と、水洗する工程及び水分を除去する
   工程からなることを特徴とする請求項（１）記載の光学
   ガラス素子の成形方法。
3. （３）イオンビーム処理は、１×１０＾−＾４Ｔｏｒｒ
   以下の真空中で行なわれることを特徴とする請求項（１
   ）記載の光学ガラス素子の成形方法。