JPH0446024A - ガラス光学部品の製造方法 - 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〕 本発明はガラス光学部品の製造方法に関し、特にプレス
成形により１対の面のうちの少な（とも一方の高精度な
光学部品を得る方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ガラス
素材からプレス成形により光学部品を得る方法としては
、いわゆるリヒートプレス法とダイレクトプレス法とが
ある。

上記リヒートプレス法では、−旦最終成形品の形状に近
似するガラスブランクを形成しておき、該ブランクを成
形用型装置内に収容して加熱及び加圧し、該型装置の型
部材により形成されるキャビティの形状に対応した最終
成形品を得る。

上記ダイレクトプレス法では、溶融ガラスを成形用型装
置内に導入し加圧して、該型装置の型部材により形成さ
れるキャビティの形状に対応した最終成形品を直接得る
。

ところで、上言己リヒートプレス法に使用するガラスブ
ランクは形状精度及び表面精度がある程度良好であるこ
とが好ましいので、ガラス素材を研削及び研摩して所定
の精度のものを得ることもある。しかし、これでは研削
及び研摩に手間がかがるので、上記ガラスブランク製造
のために、上記ダイレクトプレス法を利用することがあ
る。

ダイレクトプレス法としては、たとえば特開昭６３−２
４８７２７号公報及び特開平１−１３３９４８号公報に
記載されている様に、溶融ガラスをノズルから流下させ
ながら、その両側から水平方向に対向する１対の成形用
型部材を用いて上記溶融ガラスを挟み、か（して形成さ
れるキャビティ内でガラスを冷却硬化させ、所定の形状
の成形品を得る方式がある。この方式では、片側の成形
用型部材の光学面成形面の外周にリング状切断部材を配
置して、これを型部材前進と同時または型部材前進後に
前進させて、はみ出したガラスを切断除去して所望の形
状の光学部品を形成している。この方式によれば、流下
する溶融ガラスの切断痕を光学面に残留させずに光学部
品が得られるので、好ましい。

以上の様なプレス成形によれば、特に従来の伝統的な研
削及び研摩による方法では製造に著しく時間を要してい
た非球面の光学面を有するレンズや反射鏡等の光学部品
の製造に適用すると、製造時間を短縮できる。

しかし、上記のプレス成形では、プレス開始後の冷却過
程でガラス表面にヒケが発生することがあり、このピケ
はある時は第１面に現れまたある時は第２面に現れ、得
られる光学部品の光学特性にばらつきが生じて品質が不
安定であるという難点があった。

また、この様なヒケの発生を防止するために、上記リヒ
ートプレス法では、ガラス硬化後も型内において歪点温
度以下まで徐冷することがあるが、これでは長時間を要
し、低コスト化には限度がある。

そこで、本発明は、特に片面のみ高精度が要求される光
学部品や片面が非球面で他面が後加工容易な平面または
球面の光学部品が存在することに看目し、この様な光学
部品をプレス成形を用いて迅速且つ低コストで得るため
に、上記冷却時のピケ発生を一方の面に集中させること
により、他方の面を常に高精度に維持して品質の安定し
たガラス光学部品を製造する方法を提供することを目的
とするものである。

［課題を解決するための手段１ 本発明によれば、上記目的を達成するものとして、 軟化状態のガラスを１対の成形用型部材を用いてプレス
し該型部材の成形面と対応する表面を有する光学部品を
製造する方法において、プレス開始後における型部材に
よるガラス冷却の過程でガラス硬化時に上記１対の成形
用型部材に１０℃以上の温度差を保持させて、高温側型
部材の成形面に対応する表面の精度の高いガラス光学部
品を得ることを特徴とする、ガラス光学部品の製造方法
、 が提供される。

本発明においては、上記ガラス硬化時に高温側とされる
型部材のプレス開始時温度をガラスの転移点温度から（
歪点温度−５０℃｝までの温度範囲であってガラス硬化
時に低温側とされる型部材のプレス開始時温度よりも２
０℃以上高い温度とする、態様がある。

本発明によれば、また、上記目的を達成するものとして
、 軟化状態のガラスを１対の成形用型部材を用いてプレス
し該型部材の成形面と対応する表面を有する光学部品を
製造する方法において、上記１対の成形用型部材の熱伝
導率を異ならせ一方の型部材の熱伝導率を他方の型部材
の熱伝導率に対し５％以上大きくしておき、小熱伝導率
側型部材の成形面に対応する表面の精度の高いガラス光
学部品を得ることを特徴とする、ガラス光学部品の製造
方法、 が提供される。

本発明においては、上記１対の成形用型部材を同一の材
料からなる母材を用いて構成し、該型部材のうちの少な
くとも一方の成形１面に被覆層を付与し、各型部材につ
いて上記被覆層の厚さ及び／または材質を適宜設定する
ことにより、上記１対の型部材の熱伝導率を異ならせて
いる、態様がある。

また、本発明においては、上記ガラス硬化時に高温側と
される型部材または小熱伝導率側型部材の成形面が非球
面形状である、態様がある。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明によるガラス光学部品の製造方法の第１
の実施例の概略工程を示す断面図である。本実施例はダ
イレクトプレス法に適用された例である。

図において、２は不図示のガラス溶融装置に接続されて
いる溶融ガラス流出ノズルであり、４は該ノズルから連
続的に流下せしめられる溶融ガラスである。６は上記ノ
ズル２の直下にあって流下溶融ガラス４を適宜のタイミ
ングで切断するためのシャー（切断刃）である。

１２．１２’　は上記流下溶融ガラスの同側に配置され
た１対の成形用型部材であり、本実施例では凸メニスカ
スレンズを成形するためのものである。１２ａ、１２ａ
’　はその光学面形成のための成形面を示し、該成形面
は鏡面に仕上げられている。これら型部材は回転対称形
であり、成形面を対向させて同軸状に配置されている。

上記各型部材１２，１２°を含んで１対の型セットが構
成されている。

上記型部材１２，１２°としては、Ｎｉ基超超耐熱合金
母材成形面を表面粗さＲｍａｘｏ、０１μｍ且つ所望の
形状精度に研摩仕上げし、その表面に窒化物セラミック
ス被覆層を約０．８μｍ庫にコーティングしたものを用
いることができる。

型母材としては、その他ＭＯ基耐熱性合金、Ｆｅ基耐熱
性合金、ステンレス系耐熱性合金、Ｍｏ、Ｔａ、炭素、
及び炭素複合材等を用いることができる。被覆層は母材
の熱間強度を補うために用いられるのであり、ＢＮ、Ｔ
ｉＮ及びＡＩＮ等の窒化物の他に、ＴｉＣ，ＳｉＣ及び
ＴａＣ等の炭化物やＣ（ダイヤモンド）その他を用いる
ことができる。これらは各種成摸技術を用いて何するこ
とができる。該被覆層は単一層である必要はなく、密着
強度や耐熱性を向上させるために中間層を設けること（
できる。また、ＣＶＤ法により成膜された被覆層の場合
には該被覆層自体の表面を良好な表面精度となすために
超精烹研削や研摩等の処理を施すことができる。更に、
母材の熱間強度が大きくプレス成形を十分な回数ｉ１つ
でも形状精度を維持できる場合には、被覆層として軟質
材料である白金、白金系合金、Ｎｉ、及びその合金等を
用いることができる。

左側の型セットにおいて、上記成形用型部材１２は支持
部材１４に固定されており、該支持部材は取付は部材１
６に取付けられている。また、上記型部材１２の周囲に
は溝形成リング１８が取付けられている、該リングの先
端は月形状とされている。該リング１８は上記取付は部
材１６に対しボルトで固定されており、該固定に際しス
ペーサリング２０が介在せしめられている。該スペーサ
リングの厚さに応じて型部材成形面１２ａからのリング
１８の刃の突出量が設定される。尚、該刃を型部材成形
面１２ａから突出させない場合（突出量Ｏ）及び上記溝
形成リングを取付けない場合もある。

尚、上記型部材１２の内部にはヒータ２２及び温度測定
のための熱電対２４が内蔵されている。

そして、図示はされていないが、上記取付は部材１６は
Ａ−Ｂ方向に往復移動可能に不図示の基台により支持さ
れている。該往復移動は不図示の駆動手段によりなされ
る。

以上左側の型セットに関し述べたが、右側の型セットも
型部材成形面１２ａ°の形状を除き実質上同一であり、
対応する部材には「′」が付されている。但し、図示は
されていないが、右側の型セットにおいて、Ｂ方向の最
前進停止位置は不図示のストッパにより設定される。該
ストッパの位置を可変としておき、その位置を調節する
ことにより、上記停止位置を適宜設定できる。

以下、図面に従い、製造工程を説明する。

先ず、第１図（ａ）に示される様に、左右の型セットを
所定の間隔に開き更にシャー６を開いた状態を維持しつ
つ、型部材１２．１２’間にノズル２から溶融ガラス４
を流下させる。そして、第１図（ａ）に示される様に該
溶融ガラス４の下端が型部材間より下方へと到達したこ
と、あるいはだ右両型セットの型部材成形面１２ａ、１
２ａが次工程でガラス４に接触する瞬間においてシャー
マークを含むガラス下端部が両溝形成リング１８．１８
’の下端部より下方となる様なタイミングを不図示のセ
ンサで検知する。

次に、該検知信号に基づき、上記右側型セットをストッ
パに当接するまでＢ方向に前進させる。

該前進動作に対し極くわずかだけ遅延して上記左側型セ
ットをへ方向に前進させる。これにより、第１図（ｂ）
に示される様に、１対の型部材１２．１２’及び溝形成
リング１８．１８°により形成されるキャビティに対応
して溶融ガラスがプレスされる。尚、この時、第１図（
ｂ）に示される様に、溝形成リング１８．１８”　の先
端どうしは接触しておらず間隔りをもって隔てられてお
り、従ってプレスされた溶融ガラスの左右両面には型部
材成形面１２ａ、１２ａ’に対応する面の周囲に鷹が形
成される。そして、該瀾の内側にガラス光学部品本体部
３０が形成される。

次に、第１区（Ｃ）に示される様に、シャー６を閉じ、
溶融ガラス４を切断する。これにより、上記ガラス光学
部品本体部３０の周囲に、上記溝の外側にはみ圧した耳
部３２が形成される。

その後、だ右両型セットを、プレス状態を維持したまま
で、ノズル２及びシャー６に対して不図示の駆動手段に
より下方へ数ｃｍ〜１０ｃｍ程度移動せしめ、同時にシ
ャー６を開き、ガラス流を分断する。

そして、型部材１２．１２’で冷却されてガラスが硬化
するまでプレス状態を続ける。この間、左側型セットは
ストッパ等により停止せしめられることなく、ガラスに
対しプレス圧力を印カロＬ続ける。

その後、第１図（ｄ）に示される様に、左右の型セット
を開き、成形品を取出す。該取出しには不図示のテーク
アウトロボットが利用される。

第２図は以上の工程で得られた成形品を示す正面図であ
る。

図において、３０は光学部品本体部であり、３２はその
外側にはみ出した耳部であり、３４は上記本体部３０と
耳部３２との間において両面に形成された溝である。

尚、上記工程において、型部材１２．１２　　は熱電対
２４．２４′による温度測定結果に基づき定点温度にＰ
ＩＤ制御されている。該定点温度は適宜設定変更するこ
とができる。特に、本実施例では、ガラスの硬化時に型
部材１２と型部材１２°とに１０℃以上の温度差が保持
される様に制御される。この様な温度制御により、低温
側の型部材に接する光学部品の表面に比べて高温側の型
部材に接する光学部品の表面において冷却時のヒケ発生
が十分に抑制されるので、該高温側の表面精度が常に低
温側よりも良好となる。

この様な制御は、例えば、一方の型部材１２のプレス開
始時温度をガラスの転移点温度から（歪点温度−５０℃
｝までの温度範囲であって他方の型部材のプレス開始時
温度よりも２０℃以上高い温度としておくことにより、
実現できる。

また、両型部材１２．１２’の熱伝導率を異ならせ一方
の型部材の熱伝導率を他方の型部材の熱伝導率に対し５
％以上太き（してお（ことにより、同様に小熱伝導率側
型部材の成形面に対応する表面の精度の高いガラス光学
部品を得ることができる。この場合、例えば、両型部材
を同一の材料からなる母材を用いて構成し、核型部材の
うちの少なくとも一方の少な（とも成形面に被覆層を付
与し、各型部材について上記被覆層の厚さ及び／または
材質を適宜設定することにより、上記１対の型部材の熱
伝導率を異ならせることができる。

得られる成形品の厚さは、供給される溶融ガラスの粘度
、型部材の温度及びプレス圧力その他の成形条件により
決まり、これらを適宜調節することにより所望の厚さの
成形品を得ることができる。上記供給溶融ガラスの粘度
は、たとえば１０６〜１０２ポアズの範囲で調節できる
。上記プレス圧力は、たとえば１〜５００Ｋｇ／ｃｍ”
の範囲で調節できる。

以上の様にして成形された成形品は、そのままで鏡筒に
組込んで使用することも出来るし、その後耳部３２を除
去して使用することもできる。

この除去は、溝３４が形成されているため、所望の位置
に引張り応力を発生せしめ容易に機械的に行うことがで
きる。即ち、たとえば手指にて力をかけて割ることによ
り除去できるし、あるいはわずかな高さからの落下衝撃
により除去することもできるし、更に専用の治具を用い
て本体部３０を支持しつつ耳部３２に力をかけて除去す
ることもできる。

また、以上の様にして得られた光学部品は、例久ば高精
度側の表面に反射膿を付与して、表面反射鏡として利用
することができ、また高精度側と反対の側の面を必要に
応じて更に平面または球面に研削及び研摩して精度良好
な両面を持つレンズとすることもできる。これは、特に
プレス時に上記高精度側となる面が非球面の場合に、有
効である。

第３図は本発明によるガラス光学部品の製造方法の第２
の実施例の概略工程を示す断面図である。本実施例はリ
ヒートプレス法に適用された例である。

図において、４２は床板であり、４４は天板であり、４
６はこれらを連結するポストである。該ポストは４本が
上下方向−に平行に配置されている。

４８は上側ベース部材であり、該ベース部材は上記ポス
ト４６に対しボルト５０で所望の高さ位置に固定されて
いる。ベース部材４８の下面には、上型部材ホルダ５２
が固定されており、該ホルダにより上型部材５４が保持
されている。５４ａは該上型部材の下面に形成された成
形面である。上型部材５４と上記ベース部材４８との間
にはスペーサ５６が介在している。上型部材５４内には
ヒータ５８及び熱電対６０が配置されている。

６２は下側ベース部材であり、該ベース部材は上記ポス
ト４６に対し上下方向移動可能に取付けられている。該
ベース部材の上面には調型部材のための支持部材６４が
固定されており、該支持部材上には調型部材６６が固定
保持されている。該調型部材にはヒータ６８及び熱電対
７０が備えられている。上記調型部材６８の内部には上
下方向に摺動自在に下型部材７２が配置されている。７
２ａは該下型部材の上面に形成された成形面である。下
型部材７２内にはヒータ７４及び熱電対７６が配置され
ている。

上記上型部材５４、調型部材６６及び下型部材７２は軸
合わせがなされており、上型部材５４は駅型部材６６に
対し上下方向に摺動可能である。

一方、上記下側ベース部材６２には下側にシリンダ保持
部材７８が取付けられており、該保持部材上に第１のシ
リンダ８０が固定されている。該シリンダのピストンロ
ッドは上方に向いており、その先端は押出しロッド８２
の下端に突き当てられている。該ロッドは上記下側ベー
ス部材６２を上下方向に貫通して、その上端が上記下型
部材７２の下端に突き当てられている。そして、該ロッ
ド８２は、上記下側ベース部材６２に対し、上下方向に
摺動自在である。また、上記床板４２上には第２のシリ
ンダ８４が固定されており、該シリンダのピストンロッ
ドの上端は上記シリンダ保持部材７８の下面に突き当て
られている。

向、摺動部を含むｘ−ｘ’　より下方の部分とＸ−Ｘ゛
より上方の部分とのシールは全てＯリングを用いて行っ
た。

以上の様な装置において、ｘ−ｘ’　より上方の部分を
真空脱気後窒素ガス充填し、不図示の加熱炉でガラスブ
ランクを粘度が１０”ポアズ程度となるまで加熱して、
不図示のシュータにより下型部材７２上へと供給する。

そして、上記第２のシリンダ８４を作動させることによ
り、下側ベース部材６２を上昇させ、これにより調型部
材６６を上型部材５４の下部に適合させて型を閉じてプ
レスする。上型部材５４、調型部材６６及び下型部材７
２で冷却されてガラスが硬化するまでプレス状態を続け
る。この冷却の際に、上型部材５４及び下型部材７２は
、熱電対６０．７６による温度測定結果に基づき、上記
第１の実施例と同様に温度制御される。

最後に、上記第２のシリンダ８４を作動させることによ
り、下側ベース部材６２を下降させ、これにより調型部
材６６と上型部材５４との適合を解除して型を閉き第１
のシリンダ８０を作動させ、押出しロッド８２で下型部
材７２を調型部材６６に対し上昇させ成形品を取出す。

該取出しには不図示のテークアウトロボットが利用され
る。

従来のリヒートプレスでは、ガラス硬化後も該ガラス温
度が歪点温度以下になるまで型内に保持して両面にでき
るだけ温度差を生じさせない様にゆっ（つと冷却してい
るが、本発明ではガラス硬化後直ちに取出しても所望の
一面は確実に面ｍ度良好に維持できるので、プレス時間
の大幅短縮が可能である。

第４図は上記第２の実施例の変形例を示す図である。

本変形例では、上記第３図の装置の調型部材６６を使用
しない代わりに、上型部材５４及び下型部材７２の外周
にそれぞれ上記第１の実施例と同様な溝形成リング８６
．−８８が付設されている。

尚、本実施例においても、上記第１及び第２の実施例と
同様な型部材の温度制御が行われる。

次に、以上の様な方法を用いて、具体的にガラス光学部
品を製造した結果を以下に示す。

叉上目址ユ・ 上記第１図に示される様な装置を用い、外径２１．０ｍ
ｍφ、最大光線有効口径２０．０ｍｍφ、コバ厚１．５
５ｍｍ、肉厚差０．８１ｍｍの雨球面の凸メニスカスレ
ンズを、以下のとおり製造した。

転移点温度４３０℃で歪点温度３７３℃の重フノントガ
ラスを、内径１５ｍｍφの白金製ノズルから粘度１０゛
ポアズで安定化させ流下させた。

型部材１２．１２’　の径をいずれも２１．Ｏｒｎｍφ
とし、溝形成リング１８．１８’の先端の突出量をいず
れも０．５ｍｍとした。該型部材はＮｉ基超超耐熱合金
インコネル７１８）を母材とし成形面にＡＩＮセラミッ
クスを０．８μｍの厚さにコーティングしたものを用い
た。

プレス及び冷却の条件は、プレス開始時の型部材温度（
Ｔ１）を第１表に示されるとおりとし、プレス圧力を２
０Ｋｇ／ｃｍ”とし、プレス時間を１８秒間とした。実
験Ｎｏ、１〜４ではガラス硬化時（離型時）まで型部材
温度を一定に制御したが、実験Ｎｏ、５〜８ではプレス
開始直後に型加熱を停止し離型時の型部材温度（Ｔ２）
は第１表に示されるとおりであった。

各条件につき１００個の光学部品を得た。得られたレン
ズの両面の面精度を測定し、各面につきアス、クセ及び
球面精度がいずれもニュートン３本以内のものを良品と
判定した。その結果を第１表に示す。

第 表 上記実験Ｎｏ、１．５．８は本発明の範囲外であり、比
較例である。

以上の結果から、ガラス硬化時（離型時）の両型部材１
２．１２’の温度差が１０℃以上の場合には高温側の面
の精度が確実に良好に維持されることがわかる。即ち、
冷却時のヒケは低温側の面に集中している。比較例では
、このヒケが両面に分散され、両面とも良品率が十分で
はない。

去上り江呈 上記実施例１と同様の装置を用いて同一の光学部品を製
造した。但し、溝形成リングを使用しなかった。

本実施例では、両型部材１２．１２’の温−度をプレス
開始時からガラス硬化時（離型時）まで３８０℃の一定
値に制砒した。プレス圧力を２０Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　
２とし、プレス時間を１５秒間とした。

型部材１２，１２°は、母材材質と被覆層の材質及びそ
の厚さを第２表に示される様に選定したものを用いた。

型部材の母材としては、上記インコネル７１８　（ｒイ
ンコネル」と略記）、添加物の異なる２種類のＭｏＢ系
サーメット（ｒＭｏＢ（１）Ｊ　、ｒＭｏＢ−（２）Ｊ
と略記）、ＴｉＮ系サーメット（ｒＴｉＮＪと略記）ま
たはＷＣ系超硬合金（ｒＷＣＪと略言己）−を用いた。

被覆層としては、ＡＩＮ　　ＴｉＮ、Ｔｉを用いた。

各実験において両型部材の熱伝導率及び該両型部材の熱
伝導率の差Δ即ち（熱伝導率の大きい方の型部材の熱伝
導率−熱伝導率の小さい方の型部材の熱伝導率）／（熱
伝導率の小さい方の型部材の熱伝導率）の値を示す。上
記熱伝導率は、型部材の作成と同時に作成した３ｍｍ厚
の平板試料を用いてレーザーフラッシュ法（１００℃｝
により求めた（単位はｃａｌ／ｃｍ−ｓｅｃ・℃｝・各
実験につき１００個の光学部品を得た。得られたレンズ
の両面の面積度を測定し、各面にっきアス、クセ及び球
面精度がいずれもニュートン３本以内のものを良品と判
定した。その結果を第２表に示す。

第 表 上記実験Ｎｏ、１．５は本発明の範囲外であり、比較例
である。

以上の結果から、両型部材１２．１２’の熱伝導率差Δ
が５％以上の場合には、低熱伝導率型部材の側の面の精
度が確実に良好に維持されることがわかる。即ち、冷却
時において高熱伝導率側の型部材では高温のガラスから
の熱伝導が大きいのでガラスの冷却速度が大きくなり、
この面が低温側となりヒケが集中して発生するからであ
る。比較例では、このヒケが両面に分散され、両面とも
良品率が十分ではない。

叉ＪＬ［糺旦： 第３図に示される様な装置を用いて、外径２５．６ｍｍ
φ、最大光線有効口径２３．４ｍｍφ、コバ厚１．０２
ｍｍ、内厚差１．２９ｍｍの凸面非球面−凹面球面の凸
メニスカスレンズを、以下のとおり製造した。

転移点温度６５９℃で歪点温度６０２℃の重クラウンガ
ラスからなる直径１２．４ｍｍの球状ガラスを加熱炉で
粘度１０’ポアズまで予備加熱した後に、型内に導入し
た。

プレス及び冷却の条件は、調型部材６６の温度を５６０
℃とし、上型部材５４及び下型部材７２の温度制御及び
該上下型部材の材質を第３表に示されるとおりとした（
プレス開始時温度−ガラス硬化時（離型時）温度が示さ
れている）。また、プレス圧力を２０Ｋｇ／ａｍ２とし
、プレス時間を２０秒間とし、その後型開きを行い離型
した。

型部材５４．７２は、母材材質と被覆層の材質及びその
厚さを第３表に示される様に選定したものを用いた。型
部材としては、バインダーの異なる２種類のＷＣ−Ｃｏ
系超硬合金母材にｌＬＬｍ厚のＴｉＮ被覆層を付したも
の（ｒＷｃ（１）Ｊ。

ｒＷＣ（２）Ｊと略記）または組成の異なる２種類の掌
圧墳結ＳｉＣ（ｒＳｉＣ（１）Ｊ、ｒｓｉＣ（２）Ｊと
略記）にＣＶＤ法による５ｉＣ（ｒＣＶＤＳ　ｉ　Ｃｌ
と略記）被覆層を付したものを用いた。

各実験につき１００個の光学部品を得た。得られたレン
ズの両面の面精度を測定し、球面についてはアス、クセ
及び球面精度がいずれもニュートン３本以内のものを良
品と判定し、非球面については光学的測定により、球面
でいうアス、クセ及び球面精度がいずれもニュートン１
本り、内のものを良品と判定した。

その結果を第３表に示す。

第 表 上記条件Ｎ０１５は本発明の範囲外であり、比較例であ
る。

以上の結果から、両型部材５４．７２の熱伝導率差Δが
５％以上の実験Ｎｏ、ｌ、３，６．７の場合には、低熱
伝導率型部材の側の面の精度が確実に良好に維持される
ことがわかる。また、ガラス硬化時（離型時）の両型部
材５４．７２の温度差が１０℃以上の実験Ｎｏ、２．３
．４の場合にも高温側の面の精度が確実に良好に維持さ
れることがわかる。比較例では、ヒケが両面に分散され
、両面とも良品率が十分ではない。

夫施立４ 第３図に示される様な装置を用い、但し第４図に示され
る構造の型を用いて、外径２１．０ｍｍφ、最大光線有
効口径２０．０ｍｍφ、コバ厚３．８０ｍｍ、肉厚差１
．２２ｍｍの凹面非球面−凸面球面の凹メニスカスレン
ズを、以下のとおり製造した。尚、溝形成リング８６．
８８の突出量は０．３ｍｍとした。

転移点温度６５９℃で歪点温度６０２℃の重クラウンガ
ラスからなる直径２５ｍｍ厚さ４ｍｍの円板状ガラスを
加熱炉で粘度１０ａポアズまで予備加熱した後に、フィ
ンガーロボットで下型部材側の溝形成リング８８上に置
いた。

プレス及び冷却の条件は、上型部材５４及び下型部材７
２の温度制御及び該上下型部材の材質を第４表に示され
るとおりとした（プレス開始時温度→ガラス硬化時（離
型時）温度が示されている）。また、プレス圧力を２’
ＯＫｇ／ｃｍ”とし、プレス時間を２０秒間とし、その
後型開きを行い離型した。

型部材５４．７２は、母材材質と被覆層の材質及びその
厚さを第４表に示される様に選定したものを用いた。型
部材としては、バインダーの異なる２種類のＷ　Ｃ−Ｃ
ｏ系超硬合金母材にＩｕｍ厚のＴｉＮ被覆層を付したも
の（「Ｗｃ（１）」ｒＷＣ（２）Ｊと略記）を用いた。

各実験につき１００個の光学部品を得た。得られたレン
ズの両面の面精度を測定し、球面につぃてはアス、クセ
及び球面精度がいずれもニュートン３本以内のものを良
品と判定し、非球面については光学的測定により、球面
でいうアス、クセ及び球面精度がいずれもニュートン１
本以内のものを良品と判定した。その結果を第４表に示
す、。

第 表 上記実験Ｎ０１３は本発明の範囲外であり、比較例であ
る。

以上の結果から、両型部材５４．７２の熱伝導率差Δが
５％以上の実験Ｎｏ、１の場合には、低熱伝導率型部材
の側の面の精度が確実に良好に維持されることがわかる
。また、ガラス硬化時（離型時）の両型部材５４．７２
の温度差が１０℃以上の実験Ｎｏ、２の場合にも高温側
の面の精度が確実に良好に維持されることがわかる。比
較例では、ヒケが両面に分数され、両面とも良品率が十
分ではない。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、プレス開始後にお
ける型部材によるガラス冷却の過程でガラス硬化時に１
対の成形用型部材に１０℃以上の温度差を保持させるこ
とにより、高温側型部材の成形面に対応する表面の精度
の高いガラス光学部品を得ることができ、また、１対の
成形用型部材の熱伝導率を異ならせ一方の型部材の熱伝
導率を他方の型部材の熱伝導率に対し５％以上大きくし
ておくことにより、小熱伝導率側型部材の成形面に対応
する表面の精度の高いガラス光学部品を得ることができ
る。かくして、冷却時のヒケ発生を一方の面に集中させ
ることにより、他方の面を常に高精度に維持して品質の
安定したガラス光学部品を低コストで製造することが可
能となり、特に片面のみ高精度が要求される光学部品や
片面が非球面で他面が後加工容易な平面または球面の光
学部品に適用して効果大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるガラス光学部品の製造方法の第１
の実施例の概略工程を示す断面図である第２図は成形品
を示す正面図である。 第３図は本発明によるガラス光学部品の製造方法の第２
の実施例の概略工程を示す断面図である。 第４図は上記第２の実施例の変形例を示す図である。 ２：ノズル、　　　　４：溶融ガラス、６：シャー １２、　　ヱ２°　：成形用型部材、 １２ａ、１２ａ　　：成形面、 １８．１８°　：溝形成リング、 ２２．２２’　　：ヒータ、 ２４．２４°　：熱電対、 ３０：光学部品本体部、 ３２：耳部、　　　３４：溝、 ５４：上型部材、　６６：調型部材、 ７２：下型部材、 ５４ａ、７２ａ：成形面、 ５８．６８，７４：ヒータ、 ６０．７０，７６：熱電対、 ８６．８８＋溝形成リング。 代理人　弁理士　　山　下　穣　子 弟 図 第 図 （ｂ） 第 図 第 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）軟化状態のガラスを１対の成形用型部材を用いて
   プレスし該型部材の成形面と対応する表面を有する光学
   部品を製造する方法において、プレス開始後における型
   部材によるガラス冷却の過程でガラス硬化時に上記１対
   の成形用型部材に１０℃以上の温度差を保持させて、高
   温側型部材の成形面に対応する表面の精度の高いガラス
   光学部品を得ることを特徴とする、ガラス光学部品の製
   造方法。
2. （２）上記ガラス硬化時に高温側とされる型部材のプレ
   ス開始時温度をガラスの転移点温度から｛歪点温度−５
   ０℃｝までの温度範囲であってガラス硬化時に低温側と
   される型部材のプレス開始時温度よりも２０℃以上高い
   温度とする、請求項１に記載のガラス光学部品の製造方
   法。
3. （３）軟化状態のガラスを１対の成形用型部材を用いて
   プレスし該型部材の成形面と対応する表面を有する光学
   部品を製造する方法において、上記１対の成形用型部材
   の熱伝導率を異ならせ一方の型部材の熱伝導率を他方の
   型部材の熱伝導率に対し５％以上大きくしておき、小熱
   伝導率側型部材の成形面に対応する表面の精度の高いガ
   ラス光学部品を得ることを特徴とする、ガラス光学部品
   の製造方法。
4. （４）上記１対の成形用型部材を同一の材料からなる母
   材を用いて構成し、該型部材のうちの少なくとも一方の
   成形面に被覆層を付与し、各型部材について上記被覆層
   の厚さ及び／または材質を適宜設定することにより、上
   記１対の型部材の熱伝導率を異ならせている、請求項３
   に記載のガラス光学部品の製造方法。
5. （５）上記ガラス硬化時に高温側とされる型部材または
   小熱伝導率側型部材の成形面が非球面形状である、請求
   項１〜４のいずれかに記載のガラス光学部品の製造方法
   。