JPH0543649B2 - - Google Patents

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JPH0543649B2
JPH0543649B2 JP61051141A JP5114186A JPH0543649B2 JP H0543649 B2 JPH0543649 B2 JP H0543649B2 JP 61051141 A JP61051141 A JP 61051141A JP 5114186 A JP5114186 A JP 5114186A JP H0543649 B2 JPH0543649 B2 JP H0543649B2
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JP
Japan
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glass
optical
optical glass
press
glass article
Prior art date
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JP61051141A
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English (en)
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JPS62207727A (ja
Inventor
Hideto Monji
Kyoshi Kuribayashi
Masaki Aoki
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、主として、高精度な光学ガラス素子
(例えばレンズ、プリズム)をダイレクトプレス
成形する際に用いる光学ガラス素子の製造方法に
関するものである。
従来の技術 近年、光学ガラスレンズは、光学機器のレンズ
構成の簡略化およびレンズ部分の軽量化を同時に
達成しうる非球面化の方向にある。この非球面レ
ンズの製造にあたつては、従来の製法方法である
研磨法では加工および量産化が困難であり、コダ
ツク社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号公報)が有望視されてい
る。
発明が解決しようとする問題点 上記の光学ガラス素子の製に造おいて、光学ガ
ラス素子の像形成性能は従来の研磨法による光学
ガラス素子のそれにくらべてより優れている必要
があり、非常に高い面精度および面粗度が要求さ
れる。例えば、高精度レンズの場合、面精度がニ
ユートンリング5本以内、アス1本以内、面粗さ
が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つて、光学部品を小型化、
軽量化することが望まれており、従来の研磨法で
は、コンバクトな光学部品を多量かつ安価に製造
することはできない。
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とりわけ高精度な光学ガラ
ス素子を製造するのに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物品を作り、上
記ガラス物品を金型で加熱、加圧した後、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、ガラス物品の形
状、重量、面品質が重要であり、これらが整形し
た光学ガラス素子の特性に大きな影響を及ぼす。
ガラス物品の製造方法として、ガラス素材をカ
ーブジエ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。
研磨加工は良好な面粗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よく加
工することが困難であり、コスト高になる。ま
た、ガラス素材をカーブエネレータによつて研削
加工したままのガラス物品をプレス成形した場
合、ガラス物品表面の微細な凸凹が消滅せずに残
るために、光学ガラス素子の透過率が悪くなつて
光学性能が低下する。
問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点の解決するために、高精度
な光学ガラス素子をダイレクトプレス成形する際
に用いるガラス物品として、ガラス素材をフツ化
水素酸水溶液に浸漬する工程と、水洗する工程
と、水分を除去する工程とからなる過程をくり返
す予備処理を行つてガラス物品を作製することを
特徴とする光学ガラス素子の製造方法を提供する
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、ガラス物品の形状、重量、および
面品質の管理であり、これらが成形した光学ガラ
ス素子な特性および量産性に大きな影響を及ぼ
す。
ガラス表面に微細な凸凹や傷が存在するガラス
物品をプレス成形した場合、プレス成形したガラ
ス表面にはもとの微細な凸凹や傷が残り、光学ガ
ラス素子の特性として十分なものとは言い難い。
またガラス表面に青焼けや白焼けといつた変質層
が存在する被成形ガラスに反射防止膜をコーテイ
ングすると、コーテイング膜の付着強度が不十分
なためにコーテイング膜がはく離するといつた問
題がある。これに対して良好な表面状態のガラス
物品をプレス成形するならば、良好な光学特性を
もつた光学ガラス素子を作製することができる。
良好な表面状態とは、ガラス表面に微細な凸凹や
傷、および青焼けや白焼けのような変質層がない
ものをさす。
光学ガラス素子の形状が複雑で機械的に仕上げ
ることが困難であるとき、化学研磨法が使われる
場合がある。化学研磨法でフツ酸を用いることは
よく知られている。(例えば、ガラス表面の物理
化学、講談社。)SaO2、Na2O、K2O、BaO3
B2O3からなる光学ガラスをフツ酸でエツチング
すると、K2OとBaOとは不溶性のK2SiF6
BaSiF6とを生じる。これらの沈澱がガラス表面
に付着してフツ酸との接触をさまたげ、それ以上
反応が進まなくなる。水洗によつてこれらの沈澱
物を除去すれば、新しいガラス表面が現われる。
ガラスの新生面はエツチング前のそれと比較する
と、表面の凸凹は減少して表面が滑らかになつて
いる。フツ酸でエツチングした後すぐに水洗する
という工程をくり返すと、くり返し回数が増加す
る従つてガラス表面は徐々に円滑になつていく。
水洗後にガラス表面に付着した水分を除去してい
るのは、ガラス表面にヤケを発生させないため、
および浸漬液をうすめないためである。本発明に
よるガラス物品をリヒートプレス成形した光学ガ
ラス素子は、画品質の非常に優れた高精度な光学
ガラス素子であることがわかる。
実施例 以下、本発明の実施例について述べる。
実施例 1 使用したガラスは、ホウケイ酸ガラスBK−7
であり、ゴブ状のガラス素材を研削処理して、曲
率半径が3.5mmおよび2.9mm、コバ径が6.3mm、中心
肉厚が8mmの両凸形状てある。このガラス素材を
液温20℃の25%のフツ化水素酸に10秒間浸漬した
後、蒸溜水で3分間洗浄し、さらに200℃に保つ
た乾燥機で15分間乾燥した。このような浸漬工程
と水洗する工程と水分除去工程とからなる過程を
6回くり返してガラス物品を作製した。一方が15
mm、他方が28mmの曲率半径を有した一対の鏡面加
工した金型を用いて、前記被成形ガラス素材をプ
レス成形した。成形条件としては、金型温度690
℃、成形圧力30Kg/cm2、成形時間2分間であつ
た。ガラス物品およびプレス成形後の光学ガラス
素子の表面粗さを測定し、その結果を第1図に示
した。第1図から明らかなように、本発明のガラ
ス物品のRnaxは0.01μm以下と非常に滑らかであ
り、プレス成形後の光学ガラス素子も同様に滑ら
な面であり、良好な光学面が得られた。
実施例 2 使用したガラスは、鉛ガラスSF−8であり、
実施例1と同様の形状に研削加工した。このガラ
ス素材を液温40℃の10%フツ化水素酸に10秒間浸
漬した後、蒸溜水で3分間洗浄し、さらに200℃
で15分間乾燥した。この操作を10回くり返してガ
ラス物品を作製した。このガラス物品を、金型温
度520℃、成形圧力10Kg/cm2、成形時間2分間の
条件でプレス成形した。ガラス物品およびプレス
成形した光学ガラス素子の表面粗さを測定し、実
施例1と同様に同者のRnaxは0.01μm以下と非常
に滑らかであり、良好の光学特性をもつた光学ガ
ラス素子が得られた。
比較例 BK−7ガラスを実施例1と同様の形状に加工
したガラス素材を、液温20℃の25%フツ化水素酸
に60秒間浸漬した後、3分間蒸溜水で洗浄し、さ
らに200℃で15分間乾燥し、ガラス物品を作製し
た。このガラス物品を実施例1と同様の条件でプ
レス成形し、ガラス物品および成形した光学ガラ
ス素子の表面粗さを測定し、その結果を第2図に
示した。第2図から明らかなように、エツチング
液に60秒間一度浸漬したガラス物品のRnaxは20μ
mと研削加工した面と比べて若干良くなつた程度
である。このガラス物品をプレス成形すると、
0.1μm程度のくぼみが残つており、その光学特性
は本発明のガラス物品を用いたものより劣つてい
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
ガラス素子の製造方法は、ガラス素材をフツ化水
素酸水溶液に浸漬する工程と、水洗する工程と、
水分を除去する工程とからなる過程をくり返す予
備処理を行つてガラス物品を作製することを特徴
とする光学ガラス素子の製造方法であり、本発明
のガラス物品をダイレクトプレス成形することに
より、非常に高精度な光学ガラス素子を安価かつ
多量に製造することができる。
本発明の光学ガラス素子の製造方法では、ガラ
ス物品の作製の際に、エツチング工程、洗浄工
程、および水分除去工程をくり返すことにより、
エツチング工程中に発生する沈澱物を水洗によつ
て除去してガラス表面を徐々に円滑化するもので
あり、ガラス表面の表面粗さはRnaxが0.01μmと
機械的研磨と同等の表面状態が得られる。機械的
研磨法では困難であつた複雑な形状のガラス素材
に対しても、本発明の光学ガラス素子の製造方法
は極めて有効である。
したがつて、本発明の光学ガラス素子の製造方
法により、高精度な光学ガラス素子の成形に用い
るガラス物品を非常に容易かつ安価に製造するこ
とが可能となり、その工業的価値は極めて大であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図a,bはそれぞれ本発明の実施例1にお
けるガラス物品の表面粗さおよびプレス成形した
光学ガラス素子の表面粗さを示すグラフ、第2図
a,bはそれぞれ比較例におけるガラス物品の表
面粗さおよびプレス成形した光学ガラス素子の表
面粗さを示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 高精度な表面形状と表面粗度とを有した金型
    を用いてガラス物品を熱間でプレス成形して光学
    ガラス素子を製造する方法において、所望形状に
    研削加工したガラス素材をフツ化水素酸水溶液に
    浸漬する工程と、水洗する工程と、水分を除去す
    る工程とからなる過程をくり返す予備処理を行つ
    て前記ガラス物品を作製することにより、前記ガ
    ラス物品の表面粗度(Rnax)を0.01μmより小さ
    くすることを特徴とする光学ガラス素子の製造方
    法。
JP5114186A 1986-03-07 1986-03-07 ガラス物品の製造方法 Granted JPS62207727A (ja)

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