JPH02120242A - 光学素子の成形方法 - Google Patents

光学素子の成形方法

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JPH02120242A
JPH02120242A JP27179688A JP27179688A JPH02120242A JP H02120242 A JPH02120242 A JP H02120242A JP 27179688 A JP27179688 A JP 27179688A JP 27179688 A JP27179688 A JP 27179688A JP H02120242 A JPH02120242 A JP H02120242A
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/02Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a discontinuous way

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

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、加熱軟化したガラス素材を成形型によりプレ
スして光学素子を成形する方法に関する。
〔従来の技術〕
ガラス素材を加熱軟化したのち、成形型により非球面の
ガラスレンズ等の光学素子をプレス成形する方法におい
て、成形用のガラス素材の形状が不定で変形量が大きい
と成形性が良くなかったり、ガラス素材の表面粗さが悪
いとか体積のバラツキが大きいと成形された光学素子が
充分な光学性能を満足しなくなる。そのために、ガラス
素材は予めカーブジェネレーターにより所望のレンズ形
状に近似の形状に加工し、また表面を研摩処理によりR
max =0. 05μm以下に仕上げるとともに所定
の大きさ(体積)に澗寸する必要があった。
ところで前記のような研摩加工により、ガラス素材表面
に研摩剤の残留や研摩によるヤケ等の不具合を生ずるこ
とがあり、この対策として下記のような技術が提示され
ている。
特開昭61−251526号公報には、断熱材で作った
密閉可能な予熱炉内に支持体を介して受台を配置し、こ
の受台にて調寸されたガラス素材の縁を支持しながら予
熱炉内を均等に加熱することにより、ガラス素材のほと
んどの面が加熱気体と触れることになり、素材が加熱、
軟化され表面粗さが小さくなって滑らかな表面を持つガ
ラス素材を得る方法が記載されている。
また、特公昭62−28090号公報には、最終レンズ
形状に近い研削品をホルダーに置いてガラス転移点以上
に予備加熱し、ついで研削品の表面にデイフォーカスし
た炭酸ガスレーザ光を照射して加熱、軟化した鏡面を得
る方法が記載されている。
さらに特開昭48−60118号公報には、ダイヤモン
ド加工で生じた粗表面を有するガラスレンズの表面に高
周波プラズマトーチで発声される光熱を当てることによ
り数秒以内で滑らかな表面を得る方法が記載されている
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら特開昭61−251526号公報記載の方
法は、ガラス素材の全体がガラス軟化点よりも高い温度
に加熱されるので、ガラス素材がその自重によりたわみ
変形を生ずる。そのためにプレス成形時の変形量が大き
くなって光学性能を満足する形状が得にくくなる。また
特開昭4860118号公報記載の方法は、研削による
ガラス素材の形状を維持した状態で粗表面を滑らかな表
面に加工できるが、ガラス素材内部と表面部との温度差
が大きいために、ガラス素材内部に応力が発生し、ガラ
ス素材が割れてしまうことがある。
さらに、特公昭62−28090号公報記載の方法は、
ガラス素材の内部応力の発生は小さいので割れることは
ないが、炭酸ガスレーザ加工機が非常に高価なために、
成形されたレンズコストのアンプになる不具合がある。
本発明は上記不具合に鑑みなされたもので、安価な装置
にて短時間で滑らかな表面を有するガラス素材を得、成
形性が良くかつ安価な光学素子の成形方法を提供するこ
とを目的とする。
〔課題を解決するための手段及び作用]本発明は、予め
所望のレンズ形状に近似の形状に形成されたガラス素材
を転移点以上屈伏点以下の温度に予備加熱した後、ガラ
ス素材の軟化点以上に加熱された高温の気体をガラス素
材の成形表面に吹き付けることによりガラス素材の表層
部を加熱、軟化し、表面の粗さをRmax =0. 0
5μmの滑らかな面としてからガラス素材のプレス成形
を行うものである。
本発明によれば、プレス成形時のガラス素材の内部は転
移点以上屈伏点以下の温度範囲であり、表層部のみ軟化
点以上に加熱されるので、予め形成されたガラス素材の
形状をほとんど変形することな(プレス成形できる。
〔実施例〕
以下本発明を実施例により説明する。
(第1実施例) 第1図は第1実施例を説明するための要部を断面にした
成形装置を示す。図において、筒状の予備加熱炉1の内
部にはヒータ2が配設されている。
予備加熱炉1の一端には、加熱軟化したガラス素材をプ
レス成形する成形室3が連接されている。
成形室3には、上下方向にそれぞ摺動自在で、各端面に
所望のレンズ面形状を形成した上型4.下型5が配設さ
れるとともに、上型4.下型5をそれぞれ所望の型温度
に加熱するヒータ6.7が断熱材8,9にて囲まれてい
る。上型4の端部側に設けられた10は、上型4側に貼
り着いたレンズを、上型4から離型するための離型リン
グである。
なお上型4.下型5の駆動装置、型温度の測定具は不図
示である。予備加熱炉lの成形室3側寄りには、それぞ
れ高温熱風発生機(不図示)に連接された一対の中空状
のノズル11が対向配設されている。従って、予備加熱
炉1の他端(図において左側)から、被成形のガラス素
材12を鍔付のリング状の載置皿13に載置した状態で
、進退自在な搬送アーム14端に支持しつつガラス素材
12を搬送すると、ガラス素材12の成形面は一対のノ
ズル11問および上型4.下型5間に移動するようなっ
ている。
上記成形装置により、被成形のガラス素材12として重
フリントガラス(転移点443°C9屈伏点470°C
1軟化点567°C)を用いて成形する場合について述
べる。まずガラス素材12を、カーブジェネレーターに
より所望のレンズ形状(非球面形状)に近似の曲率半径
R=45mmに両面とも研削加工し、厚さ4Inffl
、外径16II111とした。
この研削加工面の表面粗さはRmax −2,5μmで
あった。このガラス素材12を載置皿13に載置して搬
送アーム14により支持しつつ予備加熱炉1内に搬送す
る。予備加熱炉1内のヒータ2によりガラス素材12を
460°Cに均一に加熱した後、搬送アーム14によっ
て一対のノズル11間に搬送する。高温熱風発生機から
供給される高温熱風ノズル11出口の温度は、約900
°Cであり、ノズル11出口とガラス素材12表面を1
0飾離隔した状態にて、約15秒間加熱軟化させる。成
形面の形状変化を調べるために、搬送アーム14を後退
し、ガラス素材12を載置皿13から取り出し冷却した
。このときのガラス素材12は表面粗さRmax =0
. 035μmとなっていた。またガラス素材12の曲
率半径は、上面側がRIIlax =46.5M、下面
側がR=43.7mmに変化していた。この後、このガ
ラス素材を再加熱して、転移点温度付近に加熱保持した
上型4.下型5によりプレス成形を行った。成形時に上
型4に貼り着いた成形レンズは、上型4の上昇中に離型
リング10によって離形され、載置皿13内に収納され
て搬送アーム14にて搬出した。所望のレンズ形状(非
球面形状)に成形したレンズは、光学性能を満足する高
精度なものであった。また、ノズル11間で約15秒間
加熱軟化したガラス素材12を上型4.下型5間に直行
してプレス成形して得られたレンズも同様に高精度なも
のであった。
(第2実施例) 上記成形装置により、ガラス素材としてケイ酸塩ガラス
(転移点648°C1屈伏点679°C1軟化点737
°C)を用いた場合について述べる。ガラス素材12の
形状は、第1実施例と同様に、外径16ao、厚さ4−
1被成形面の曲率半径R−45mの球面1表面粗さRy
nax =2. 5 pmにした。このガラス素材12
を載置皿13に載置して搬送アーム14により搬送し、
予備加熱炉1内にて670°Cに均一に加熱した後、一
対のノズル11間に搬送し、高温熱風発生機から供給さ
れる約1050°Cに加熱された高温熱風により30秒
間加熱処理した。このときのガラス素材の表面粗さRm
ax =0. 04μmとなっており、球面形状は上面
側R=46.2mm、下面側R=44.1m+aとなっ
ていたが、上型4.下型5によりプレス成形したレンズ
は高精度なものであった。
(第3実施例) 上記成形装置により、ガラス素材としてホウケイ酸塩ガ
ラス(転移点565°C2屈伏点624°C1軟化点7
15’C)を用いた場合について述べる。
ガラス素材12の形状は、第1.2実施例と同様に、外
径16胴、厚さ4mm、被成形面の曲率半径R=45m
mの球面1表面粗さRmax =2. 5μmに加工し
た。このガラス素材12を載置皿13に@置して搬送ア
ーム14により搬送し、予備加熱炉1内にて600°C
に均一に加熱した後、一対のノズル11間に搬送し、高
温熱風発生機から供給される約1000°Cに加熱され
た高温熱風により、20秒間加熱軟化処理した。このと
きのガラス素材の表面粗さRmax =0. 03μm
となっており、球面形状は上面側R=46.7m、下面
側R−43,3Mとなっていたが、上型4.下型5によ
りプレス成形したレンズは、第1実施例と同様に高精度
なものであった。
上記各実施例においては、両凸の非球面レンズについて
説明したが、これに限定されることなく両凹レンズや他
の形状のレンズあるいはプリズム等の光学素子について
も適用できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、安価な高温熱風発生機の熱風により、
ガラス素材形成時の研削加工面を研摩することなくプレ
ス成形可能な滑らかな表面にでき、かつガラス素材時の
形状からの変形が少ないので成形性にすぐれ、ガラス素
材内部と表層部との温度差による割れもないので、プレ
ス成形された光学素子の大巾なコスト低減が可能となる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するための成形装置の例を示す要
部の断面図である。 ■・・・予備加熱炉 2.6.7・・・ヒーク 3・・・成形室 4・・・上型 5・・・下型 11・・・ノズル 12・・・ガラス素材 13・・・載置皿 14・・・搬送アーム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 所望のレンズ形状に近似の形状に研削加工されたガラス
    素材を該ガラス素材の転移点以上屈伏点以下の温度に加
    熱する工程と、前記ガラス素材の軟化点以上に加熱され
    た高温の気体を前記ガラス素材の成形表面に吹き付けて
    ガラス素材の表層部を加熱、軟化し表面粗さRmax=
    0.05μm以下にする工程と、該ガラス素材を成形型
    により所望のレンズ形状にプレス成形する工程とからな
    ることを特徴とする光学素子の成形方法。
JP63271796A 1988-10-27 1988-10-27 光学素子の成形方法 Expired - Fee Related JPH0699159B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0446022A (ja) * 1990-06-14 1992-02-17 Canon Inc 光学素子製造のための方法及び装置
US7980848B2 (en) * 2007-12-29 2011-07-19 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Mold for molding lens

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