JPH08119639A - 光学素子の製造方法 - Google Patents
光学素子の製造方法Info
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- JPH08119639A JPH08119639A JP6252185A JP25218594A JPH08119639A JP H08119639 A JPH08119639 A JP H08119639A JP 6252185 A JP6252185 A JP 6252185A JP 25218594 A JP25218594 A JP 25218594A JP H08119639 A JPH08119639 A JP H08119639A
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- Japan
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- optical element
- amount
- mol
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温におけるガラスと型の融着及び型の表面
粗さの低下に伴う成形品の曇不良を改良した光学素子の
製造方法を提供する。 【構成】 軟化状態にあるガラス素材を成形用型を用い
てプレスして該型の成形面に対応した光学機能面を該ガ
ラス素材に形成する光学素子の製造方法において、該ガ
ラス素材の深さ５０ｎｍまでの表面層のアルカリ成分量
を１〜２０ｍｏｌ％にした後プレスすることによる光学
素子の製造方法。
粗さの低下に伴う成形品の曇不良を改良した光学素子の
製造方法を提供する。 【構成】 軟化状態にあるガラス素材を成形用型を用い
てプレスして該型の成形面に対応した光学機能面を該ガ
ラス素材に形成する光学素子の製造方法において、該ガ
ラス素材の深さ５０ｎｍまでの表面層のアルカリ成分量
を１〜２０ｍｏｌ％にした後プレスすることによる光学
素子の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学素子の製造方法に関
し、特には非球面レンズなどの高精度なガラス素材をプ
レス成形する光学素子の製造方法に関する。
し、特には非球面レンズなどの高精度なガラス素材をプ
レス成形する光学素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガラス素材を研磨工程を経ずに、
所定の表面精度を有する成形用型内に収容してプレス成
形することにより、光学機器などに使用されるガラスレ
ンズを製造する方法が提唱された。この方法は、例えば
特公昭６１−３２２６３号公報に記載されており、該公
報ではガラス素材と成形用型を共にガラスの粘度で１０
8 〜１０12ｄＰａ・ｓに相当する温度にしてプレス成形
している。
所定の表面精度を有する成形用型内に収容してプレス成
形することにより、光学機器などに使用されるガラスレ
ンズを製造する方法が提唱された。この方法は、例えば
特公昭６１−３２２６３号公報に記載されており、該公
報ではガラス素材と成形用型を共にガラスの粘度で１０
8 〜１０12ｄＰａ・ｓに相当する温度にしてプレス成形
している。
【０００３】しかし、このような高温下では硝種と型材
の組み合わせによっては融着を起こしたり、型の表面粗
さの劣化に伴う成形品の曇不良が発生したりする。
の組み合わせによっては融着を起こしたり、型の表面粗
さの劣化に伴う成形品の曇不良が発生したりする。
【０００４】これらの問題を解決する多くの方法が提案
されている。
されている。
【０００５】例えば、特公平３−５３２６０公報や特開
昭６２−２９７２２５公報ではガラス素材の表面に離型
性を有する材料をコーティングすることにより融着を防
ぐ方法が提案されている。
昭６２−２９７２２５公報ではガラス素材の表面に離型
性を有する材料をコーティングすることにより融着を防
ぐ方法が提案されている。
【０００６】特開昭６４−８３５２９公報ではＳｉＣ上
に硬質炭素膜を形成することによりガラスとの離型性を
向上させた成形用型の製造方法が提案されている。
に硬質炭素膜を形成することによりガラスとの離型性を
向上させた成形用型の製造方法が提案されている。
【０００７】特公平４−２１６０６公報ではＢ2 Ｏ3 や
ＰｂＯなどの高温ガラスからの揮発成分を表層部で減少
させたガラス素材を用いることにより、これらの成分の
堆積による成形用型の表面粗さの劣化を防ぎ成形品の曇
不良による耐久性を向上させる方法が提案されている。
ＰｂＯなどの高温ガラスからの揮発成分を表層部で減少
させたガラス素材を用いることにより、これらの成分の
堆積による成形用型の表面粗さの劣化を防ぎ成形品の曇
不良による耐久性を向上させる方法が提案されている。
【０００８】また、特開平３−１７７３２０公報ではガ
ラス素材を真空中で熱処理することにより融着を防ぐ方
法が提案されている。
ラス素材を真空中で熱処理することにより融着を防ぐ方
法が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとしている課題】しかし、これらの
方法には以下の問題点がある。
方法には以下の問題点がある。
【００１０】ガラス素材の表面に離型性を有する膜をコ
ーティングする方法については、特公平３−５３２６０
公報では成形後にそのコーティング膜を除去する必要が
あるため不経済であり、特開昭６２−２９７２２５公報
の膜では厚いと表層部が固いためプレス変形中にクラッ
クを発生し、薄いと融着は防止できても型の劣化を防ぐ
ことは困難になる。また、これらの方法では種々のガラ
スについてその熱物性に対応したコーティング材を選択
しなければならない。
ーティングする方法については、特公平３−５３２６０
公報では成形後にそのコーティング膜を除去する必要が
あるため不経済であり、特開昭６２−２９７２２５公報
の膜では厚いと表層部が固いためプレス変形中にクラッ
クを発生し、薄いと融着は防止できても型の劣化を防ぐ
ことは困難になる。また、これらの方法では種々のガラ
スについてその熱物性に対応したコーティング材を選択
しなければならない。
【００１１】硬質炭素膜を母材上にコーティングした型
による成形では、高温におけるガラスからの揮発成分が
多いガラスについて表面粗さの劣化が激しく、型の曇耐
久が短い。
による成形では、高温におけるガラスからの揮発成分が
多いガラスについて表面粗さの劣化が激しく、型の曇耐
久が短い。
【００１２】また、真空中での熱処理等によりガラスか
らの揮発成分をガラス表層部で減少させたガラスを用い
ても、表面粗さの劣化を防ぐことはできるが融着は防げ
ない。
らの揮発成分をガラス表層部で減少させたガラスを用い
ても、表面粗さの劣化を防ぐことはできるが融着は防げ
ない。
【００１３】従って、本発明の目的は、高温におけるガ
ラスと型の融着及び型の表面粗さの低下に伴う成形品の
曇不良を改良した光学素子の製造方法を提供することに
ある。
ラスと型の融着及び型の表面粗さの低下に伴う成形品の
曇不良を改良した光学素子の製造方法を提供することに
ある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、軟
化状態にあるガラス素材を成形用型を用いてプレスして
該型の成形面に対応した光学機能面を該ガラス素材に形
成する光学素子の製造方法において、該ガラス素材の深
さ５０ｎｍまでの表面層のアルカリ成分量を１〜２０ｍ
ｏｌ％にした後プレスすることを特徴とする光学素子の
製造方法である。
化状態にあるガラス素材を成形用型を用いてプレスして
該型の成形面に対応した光学機能面を該ガラス素材に形
成する光学素子の製造方法において、該ガラス素材の深
さ５０ｎｍまでの表面層のアルカリ成分量を１〜２０ｍ
ｏｌ％にした後プレスすることを特徴とする光学素子の
製造方法である。
【００１５】また、本発明は、前記ガラス素材を真空中
で加熱することにより、前記表面層のアルカリ成分量を
１〜２０ｍｏｌ％にする前記光学素子の製造方法であ
る。
で加熱することにより、前記表面層のアルカリ成分量を
１〜２０ｍｏｌ％にする前記光学素子の製造方法であ
る。
【００１６】また、本発明は、前記ガラス素材を溶融状
態にあるガラスから作成する際に、ガラスの粘度で１０
2 ｄＰａ・ｓから１０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却
することにより、前記表面層のアルカリ成分量を１〜２
０ｍｏｌ％にする前記光学素子の製造方法である。
態にあるガラスから作成する際に、ガラスの粘度で１０
2 ｄＰａ・ｓから１０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却
することにより、前記表面層のアルカリ成分量を１〜２
０ｍｏｌ％にする前記光学素子の製造方法である。
【００１７】また、本発明は、前記ガラス素材を酸性溶
液中に浸漬することにより、前記表面層のアルカリ成分
量を１〜２０ｍｏｌ％にする前記光学素子の製造方法で
ある。
液中に浸漬することにより、前記表面層のアルカリ成分
量を１〜２０ｍｏｌ％にする前記光学素子の製造方法で
ある。
【００１８】本発明においては、上記構成をとることに
より、離型性を向上させ融着を防ぐと共に、このアルカ
リ成分による型の劣化を最小限に抑えている。
より、離型性を向上させ融着を防ぐと共に、このアルカ
リ成分による型の劣化を最小限に抑えている。
【００１９】アルカリ成分量を変化させたガラスと数種
の型材との成形性を検討した結果を表１に示す。図１に
は対象としたレンズ形状を示す。
の型材との成形性を検討した結果を表１に示す。図１に
は対象としたレンズ形状を示す。
【００２０】ガラスとしてはＳｉＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 及びＢ
ａＯを基本成分としてこれにアルカリ成分のＬｉ2 Ｏ、
Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏの１種または２種以上を加えたものを
用いた。型材としては、炭素系材料としてイオンミキシ
ング法により作製したアモルファスカーボン、また白金
（Ｐｔ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、タングステンカーバ
イト（ＷＣ）を用いた。ここで炭素系材料としてアモル
ファスカーボンの結果を載せたが他のグラファイト、ダ
イヤモンド、水素化アモルファスカーボンについてもほ
ぼ同様な結果が得られた。また、炭化けい素（Ｓｉ
Ｃ）、窒化けい素（ＳｉＮ）などはＴｉＮと同様の結果
が得られた。
ａＯを基本成分としてこれにアルカリ成分のＬｉ2 Ｏ、
Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏの１種または２種以上を加えたものを
用いた。型材としては、炭素系材料としてイオンミキシ
ング法により作製したアモルファスカーボン、また白金
（Ｐｔ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、タングステンカーバ
イト（ＷＣ）を用いた。ここで炭素系材料としてアモル
ファスカーボンの結果を載せたが他のグラファイト、ダ
イヤモンド、水素化アモルファスカーボンについてもほ
ぼ同様な結果が得られた。また、炭化けい素（Ｓｉ
Ｃ）、窒化けい素（ＳｉＮ）などはＴｉＮと同様の結果
が得られた。
【００２１】まず、表１より、アルカリ成分が含まれて
いないガラス（Ｎｏ．１）についてはいずれの型におい
ても１ｓｈｏｔで融着を起こし、アルカリ成分が５ｍｏ
ｌ％以上含まれているガラスについてはＴｉＮ型を除い
て融着を起こしていないことから、融着防止にはアルカ
リ成分が必要なことがわかる。
いないガラス（Ｎｏ．１）についてはいずれの型におい
ても１ｓｈｏｔで融着を起こし、アルカリ成分が５ｍｏ
ｌ％以上含まれているガラスについてはＴｉＮ型を除い
て融着を起こしていないことから、融着防止にはアルカ
リ成分が必要なことがわかる。
【００２２】また、ＴｉＮ型を除いてアルカリ成分量が
２０ｍｏｌ％以下になると２５ｍｏｌ％と比べて曇耐久
が大きく伸び、アモルファスカーボン型の場合Ｌｉ2 Ｏ
１ｍｏｌ％（Ｎｏ．５）とすると曇耐久が２２００ｓ
ｈｏｔまで伸びる。
２０ｍｏｌ％以下になると２５ｍｏｌ％と比べて曇耐久
が大きく伸び、アモルファスカーボン型の場合Ｌｉ2 Ｏ
１ｍｏｌ％（Ｎｏ．５）とすると曇耐久が２２００ｓ
ｈｏｔまで伸びる。
【００２３】このように、ガラス成分としてアルカリ成
分量が１〜２０ｍｏｌ％のガラスでは型の曇耐久が大き
く伸び、特にアモルファスカーボンや白金を型に用いる
ことにより融着防止と型耐久の大幅な向上が図れる。し
かし、光学ガラスとして用いられるガラスは様々な光学
定数のものが必要なためガラス組成としても様々であ
る。そこで、ガラス素材の深さ５０ｎｍまでの表面層の
アルカリ成分量を１〜２０ｍｏｌ％、望ましくは１〜５
ｍｏｌ％とし、型材としても望ましくは炭素系材料や白
金を用いることにより、融着防止と型耐久の向上が図れ
る。
分量が１〜２０ｍｏｌ％のガラスでは型の曇耐久が大き
く伸び、特にアモルファスカーボンや白金を型に用いる
ことにより融着防止と型耐久の大幅な向上が図れる。し
かし、光学ガラスとして用いられるガラスは様々な光学
定数のものが必要なためガラス組成としても様々であ
る。そこで、ガラス素材の深さ５０ｎｍまでの表面層の
アルカリ成分量を１〜２０ｍｏｌ％、望ましくは１〜５
ｍｏｌ％とし、型材としても望ましくは炭素系材料や白
金を用いることにより、融着防止と型耐久の向上が図れ
る。
【００２４】ここで、深さ５０ｎｍまでの表面層のアル
カリ成分量に着目したのは、高温のガラス中のアルカリ
成分の拡散速度から処理層の組成比が大きく変化し、こ
れ未満であると拡散によりガラス母材のアルカリ成分の
影響を受け、これを越えるとガラス母材と表層の粘度が
異なるためにプレス中にガラス表層にクラックを発生し
てしまうためである。また、アルカリ成分の拡散速度が
影響することから、成形温度がガラスの粘度で１０8 〜
１０13ｄＰａ・ｓの温度域でかつ成形時間が分オーダー
である時にほぼガラス表層５０ｎｍまでのアルカリ量が
影響し、成形温度や時間が極端に変化すると当然この厚
さも変化する。
カリ成分量に着目したのは、高温のガラス中のアルカリ
成分の拡散速度から処理層の組成比が大きく変化し、こ
れ未満であると拡散によりガラス母材のアルカリ成分の
影響を受け、これを越えるとガラス母材と表層の粘度が
異なるためにプレス中にガラス表層にクラックを発生し
てしまうためである。また、アルカリ成分の拡散速度が
影響することから、成形温度がガラスの粘度で１０8 〜
１０13ｄＰａ・ｓの温度域でかつ成形時間が分オーダー
である時にほぼガラス表層５０ｎｍまでのアルカリ量が
影響し、成形温度や時間が極端に変化すると当然この厚
さも変化する。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【実施例】以下本発明を実施例に基づいて説明する。 実施例１ ここで対象とするレンズは屈折率ｎd ＝１．８０７１
１、分散νd ＝２２．８を持つガラスＡと、ｎd ＝１．
５８３１３、νd ＝５９．４を持つガラスＢで、共に図
１に示す形状とした。この２種類のガラスの組成を表２
に示す。
１、分散νd ＝２２．８を持つガラスＡと、ｎd ＝１．
５８３１３、νd ＝５９．４を持つガラスＢで、共に図
１に示す形状とした。この２種類のガラスの組成を表２
に示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】これらのガラスを図１に近似の形状に研削
研磨後、真空中で熱処理し、アモルファスカーボン、Ｐ
ｔ、ＴｉＮの型で成形した。真空中での加熱処理温度を
変化させることにより（保持時間は４時間）、ガラス表
面のアルカリ成分量を変化させた。その組成比と処理厚
は二次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ）により測定し
た。
研磨後、真空中で熱処理し、アモルファスカーボン、Ｐ
ｔ、ＴｉＮの型で成形した。真空中での加熱処理温度を
変化させることにより（保持時間は４時間）、ガラス表
面のアルカリ成分量を変化させた。その組成比と処理厚
は二次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ）により測定し
た。
【００２９】プレスはＡ、Ｂの両ガラスとも粘度で１０
9.8 ｄＰａ・ｓに相当する温度（ガラスＡは６０８℃、
ガラスＢは６１４℃）で行ない、６０℃／ｍｉｎの冷却
速度で粘度で１０15ｄＰａ・ｓに相当する温度（４５０
℃）以下まで冷却した後、成形レンズを取り出した。こ
こで、ガラスが粘度で１０13ｄＰａ・ｓ以下であった時
間は共に５分以下であった。
9.8 ｄＰａ・ｓに相当する温度（ガラスＡは６０８℃、
ガラスＢは６１４℃）で行ない、６０℃／ｍｉｎの冷却
速度で粘度で１０15ｄＰａ・ｓに相当する温度（４５０
℃）以下まで冷却した後、成形レンズを取り出した。こ
こで、ガラスが粘度で１０13ｄＰａ・ｓ以下であった時
間は共に５分以下であった。
【００３０】各ガラスの表面組成と成形結果を表３に示
す。
す。
【００３１】
【表３】
【００３２】ガラスＡはアルカリ成分量が３０ｍｏｌ％
以上含まれるため、５５０℃で４時間処理したものは表
層５０ｎｍまでのアルカリ成分量（表層５０ｎｍまでの
平均値、以下同様）が１０ｍｏｌ％となり、アモルファ
スカーボン型の曇耐久が８００ｓｈｏｔまで伸びた。し
かし、６００℃で処理したものは処理厚が厚くなり過
ぎ、プレス時にガラス表面にクラックが入っていた。
以上含まれるため、５５０℃で４時間処理したものは表
層５０ｎｍまでのアルカリ成分量（表層５０ｎｍまでの
平均値、以下同様）が１０ｍｏｌ％となり、アモルファ
スカーボン型の曇耐久が８００ｓｈｏｔまで伸びた。し
かし、６００℃で処理したものは処理厚が厚くなり過
ぎ、プレス時にガラス表面にクラックが入っていた。
【００３３】これに対し、ガラスＢではもともとアルカ
リ成分量が８ｍｏｌ％であるため、未処理でもアモルフ
ァスカーボン型で曇耐久が８００ｓｈｏｔであるが、５
５０℃で４時間処理することにより表層５０ｎｍまでの
アルカリ成分量が２ｍｏｌ％となり、曇耐久が１５００
ｓｈｏｔまで伸びた。しかし、６１０℃で４時間処理す
ることによりアルカリ成分量が０．１ｍｏｌ％となり、
融着が発生した。
リ成分量が８ｍｏｌ％であるため、未処理でもアモルフ
ァスカーボン型で曇耐久が８００ｓｈｏｔであるが、５
５０℃で４時間処理することにより表層５０ｎｍまでの
アルカリ成分量が２ｍｏｌ％となり、曇耐久が１５００
ｓｈｏｔまで伸びた。しかし、６１０℃で４時間処理す
ることによりアルカリ成分量が０．１ｍｏｌ％となり、
融着が発生した。
【００３４】また、ＴｉＮ型の場合にはいずれの条件で
も融着を起こした。
も融着を起こした。
【００３５】このように、表層５０ｎｍまでのアルカリ
成分量を１〜２０ｍｏｌ％、望ましくは１〜５ｍｏｌ％
にし、アモルファスカーボン型または白金型を用いるこ
とにより、融着を防ぐと共に型の曇耐久を伸ばすことが
できた。
成分量を１〜２０ｍｏｌ％、望ましくは１〜５ｍｏｌ％
にし、アモルファスカーボン型または白金型を用いるこ
とにより、融着を防ぐと共に型の曇耐久を伸ばすことが
できた。
【００３６】実施例２ 本実施例においては、ガラス素材を研削研磨ではなく溶
融ガラスから直接、成形品に近似の形状に作製した。こ
こで、ガラスの粘度で１０2 ｄＰａ・ｓからの冷却速度
を変化させることにより、ガラス表面のアルカリ成分量
を変化させた。これ以外、レンズの形状、ガラスの種類
及び型材は実施例１と同様である。
融ガラスから直接、成形品に近似の形状に作製した。こ
こで、ガラスの粘度で１０2 ｄＰａ・ｓからの冷却速度
を変化させることにより、ガラス表面のアルカリ成分量
を変化させた。これ以外、レンズの形状、ガラスの種類
及び型材は実施例１と同様である。
【００３７】成形は実施例１と同条件で行った。
【００３８】各ガラスの表面組成と成形結果を表４に示
す。
す。
【００３９】
【表４】
【００４０】ガラスＡでは粘度１０2 ｄＰａ・ｓからの
冷却速度が２℃／ｓｅｃでは曇耐久がアモルファスカー
ボン型でも８ｓｈｏｔであるが、１０℃／ｓｅｃ以上に
なるとガラス表層部のアルカリ成分量が２０ｍｏｌ％以
下となりＴｉＮ型を除いて曇耐久が大きく伸びた。
冷却速度が２℃／ｓｅｃでは曇耐久がアモルファスカー
ボン型でも８ｓｈｏｔであるが、１０℃／ｓｅｃ以上に
なるとガラス表層部のアルカリ成分量が２０ｍｏｌ％以
下となりＴｉＮ型を除いて曇耐久が大きく伸びた。
【００４１】これに対し、ガラスＢではもともとアルカ
リ成分量が８ｍｏｌ％であるため、冷却速度が２℃／ｓ
ｅｃでもアモルファスカーボン型で曇耐久が８００ｓｈ
ｏｔであるが、３０℃／ｓｅｃでは表層５０ｎｍまでの
アルカリ成分量が４ｍｏｌ％となり、曇耐久が１１００
ｓｈｏｔまで伸びた。
リ成分量が８ｍｏｌ％であるため、冷却速度が２℃／ｓ
ｅｃでもアモルファスカーボン型で曇耐久が８００ｓｈ
ｏｔであるが、３０℃／ｓｅｃでは表層５０ｎｍまでの
アルカリ成分量が４ｍｏｌ％となり、曇耐久が１１００
ｓｈｏｔまで伸びた。
【００４２】従って、ガラスの粘度で１０2 ｄＰａ・ｓ
以上の温度ではアルカリ成分のガラス表面からの揮発が
多く、その温度からの冷却速度を大きくすることによ
り、ガラス表面のアルカリ成分量が少ない状態を凍結で
きることが分る。
以上の温度ではアルカリ成分のガラス表面からの揮発が
多く、その温度からの冷却速度を大きくすることによ
り、ガラス表面のアルカリ成分量が少ない状態を凍結で
きることが分る。
【００４３】また、ＴｉＮ型の場合にはいずれの条件で
も融着を起こした。
も融着を起こした。
【００４４】このように、ガラスの粘度１０2 ｄＰａ・
ｓからの冷却速度を１０℃／ｓｅｃ以上として、溶融ガ
ラスから成形レンズに近似形状のガラス素材を直接作製
することにより、表層５０ｎｍまでのアルカリ成分量を
１〜２０ｍｏｌ％、望ましくは１〜５ｍｏｌ％にし、ア
モルファスカーボン型または白金型を用いることによ
り、融着を防ぐと共に型の曇耐久を伸ばすことができ
た。
ｓからの冷却速度を１０℃／ｓｅｃ以上として、溶融ガ
ラスから成形レンズに近似形状のガラス素材を直接作製
することにより、表層５０ｎｍまでのアルカリ成分量を
１〜２０ｍｏｌ％、望ましくは１〜５ｍｏｌ％にし、ア
モルファスカーボン型または白金型を用いることによ
り、融着を防ぐと共に型の曇耐久を伸ばすことができ
た。
【００４５】実施例３ 本実施例においては、ガラス素材として図１に近似の形
状に研削研磨した後、２６℃の３規定硝酸液に浸漬した
ものを用いた。ここで、処理時間を変化させることによ
り、ガラス表面のアルカリ成分量を変化させた。これ以
外、レンズの形状、ガラスの種類及び型材は実施例１と
同様である。
状に研削研磨した後、２６℃の３規定硝酸液に浸漬した
ものを用いた。ここで、処理時間を変化させることによ
り、ガラス表面のアルカリ成分量を変化させた。これ以
外、レンズの形状、ガラスの種類及び型材は実施例１と
同様である。
【００４６】成形は実施例１と同条件で行った。
【００４７】各ガラスの表面組成と成形結果を表５に示
す。
す。
【００４８】
【表５】
【００４９】ガラスＡでは１００ｓｅｃ浸漬したものが
アルカリ成分量６ｍｏｌ％となり、アモルファスカーボ
ン型の曇耐久が９００ｓｈｏｔまで伸びた。しかし、１
５０ｓｅｃ浸漬すると０ｍｏｌ％となり、いずれの型を
用いても融着が起きた。
アルカリ成分量６ｍｏｌ％となり、アモルファスカーボ
ン型の曇耐久が９００ｓｈｏｔまで伸びた。しかし、１
５０ｓｅｃ浸漬すると０ｍｏｌ％となり、いずれの型を
用いても融着が起きた。
【００５０】これに対し、ガラスＢでは１００ｓｅｃ浸
漬するとアルカリ量が２ｍｏｌ％となり、曇耐久が１５
００ｓｈｏｔになるが、１５０ｓｅｃ以上では処理層が
厚く、アルカリ量が０ｍｏｌ％となるため、融着や表層
部にクラックが発生した。
漬するとアルカリ量が２ｍｏｌ％となり、曇耐久が１５
００ｓｈｏｔになるが、１５０ｓｅｃ以上では処理層が
厚く、アルカリ量が０ｍｏｌ％となるため、融着や表層
部にクラックが発生した。
【００５１】また、ＴｉＮ型の場合にはいずれの条件で
も融着を起こした。
も融着を起こした。
【００５２】このように、酸性溶液中にガラス素材を浸
漬することにより、表層５０ｎｍまでのアルカリ成分量
を１〜２０ｍｏｌ％、望ましくは１〜５ｍｏｌ％にし、
アモルファスカーボン型または白金型を用いることによ
り、融着を防ぐと共に型の曇耐久を伸ばすことができ
た。
漬することにより、表層５０ｎｍまでのアルカリ成分量
を１〜２０ｍｏｌ％、望ましくは１〜５ｍｏｌ％にし、
アモルファスカーボン型または白金型を用いることによ
り、融着を防ぐと共に型の曇耐久を伸ばすことができ
た。
【００５３】本実施例では３規定硝酸を用いたが、他の
酸性溶液、例えば硫酸、塩酸を用いることも可能であ
る。
酸性溶液、例えば硫酸、塩酸を用いることも可能であ
る。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本願第１の発明に
よれば、ガラス素材の深さ５０ｎｍまでの表面層のアル
カリ成分量を１〜２０ｍｏｌ％、望ましくは１〜５ｍｏ
ｌ％とすることにより、組成の異なる種々のガラスにつ
いて融着防止と型の曇耐久の向上が図れる。
よれば、ガラス素材の深さ５０ｎｍまでの表面層のアル
カリ成分量を１〜２０ｍｏｌ％、望ましくは１〜５ｍｏ
ｌ％とすることにより、組成の異なる種々のガラスにつ
いて融着防止と型の曇耐久の向上が図れる。
【００５５】第２、第３の発明によれば、型材として炭
素系材料（アモルファスカーボン、グラファイト、ダイ
ヤモンド、水素化アモルファスカーボン）または白金を
用いて、第１の発明を実施することにより、更なる離型
性と型の曇耐久の向上が図れる。
素系材料（アモルファスカーボン、グラファイト、ダイ
ヤモンド、水素化アモルファスカーボン）または白金を
用いて、第１の発明を実施することにより、更なる離型
性と型の曇耐久の向上が図れる。
【００５６】第４の発明によれば、プレス温度をガラス
の粘度で１０8 〜１０13ｄＰａ・ｓとすることにより、
プレス変形が可能な状態でガラス中のアルカリの拡散速
度を小さく抑え、成形前のガラス表面５０ｎｍまでのア
ルカリ量を維持することが可能となるので、第１、第２
または第３の発明を実施することにより、種々のガラス
について融着防止と型の曇耐久の向上が図れる。
の粘度で１０8 〜１０13ｄＰａ・ｓとすることにより、
プレス変形が可能な状態でガラス中のアルカリの拡散速
度を小さく抑え、成形前のガラス表面５０ｎｍまでのア
ルカリ量を維持することが可能となるので、第１、第２
または第３の発明を実施することにより、種々のガラス
について融着防止と型の曇耐久の向上が図れる。
【００５７】第５の発明によれば、真空中でガラス素材
を加熱することにより、ガラス表面のアルカリ量を制御
することが可能となるので、第１、第２または第３の発
明を実施することにより、種々のガラスについて融着防
止と型の曇耐久の向上が図れる。
を加熱することにより、ガラス表面のアルカリ量を制御
することが可能となるので、第１、第２または第３の発
明を実施することにより、種々のガラスについて融着防
止と型の曇耐久の向上が図れる。
【００５８】第６の発明によれば、溶融状態にあるガラ
スからガラス素材を作成する際にガラスの粘度で１０2
ｄＰａ・ｓからの冷却速度を１０℃／ｓｅｃ以上にする
ことによりガラス表面のアルカリ量を制御することが可
能となるので、第１、第２または第３の発明を実施する
ことにより、種々のガラスについて融着防止と型の曇耐
久の向上が図れる。
スからガラス素材を作成する際にガラスの粘度で１０2
ｄＰａ・ｓからの冷却速度を１０℃／ｓｅｃ以上にする
ことによりガラス表面のアルカリ量を制御することが可
能となるので、第１、第２または第３の発明を実施する
ことにより、種々のガラスについて融着防止と型の曇耐
久の向上が図れる。
【００５９】第７の発明によれば、酸性溶液中にガラス
素材を保持することにより、ガラス表面のアルカリ量を
制御することが可能となるので、第１、第２または第３
の発明を実施することにより、種々のガラスについて融
着防止と型の曇耐久の向上が図れる。
素材を保持することにより、ガラス表面のアルカリ量を
制御することが可能となるので、第１、第２または第３
の発明を実施することにより、種々のガラスについて融
着防止と型の曇耐久の向上が図れる。
【図１】実施例で対象とした凸レンズの寸法を表した図
である。
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 直 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 山本 潔 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 軟化状態にあるガラス素材を成形用型を
用いてプレスして該型の成形面に対応した光学機能面を
該ガラス素材に形成する光学素子の製造方法において、
該ガラス素材の深さ５０ｎｍまでの表面層のアルカリ成
分量を１〜２０ｍｏｌ％にした後プレスすることを特徴
とする光学素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記成形用型の成形面がアモルファスカ
ーボン、グラファイト、ダイヤモンドまたは水素化アモ
ルファスカーボンからなる請求項１記載の光学素子の製
造方法。 - 【請求項３】 前記成形用型の成形面が白金からなる請
求項１記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記プレスの温度がガラスの粘度で１０
8 〜１０13ｄＰａ・ｓである請求項１記載の光学素子の
製造方法。 - 【請求項５】 前記ガラス素材を真空中で加熱すること
により、前記表面層のアルカリ成分量を１〜２０ｍｏｌ
％にする請求項１ないし４記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項６】 前記ガラス素材を溶融状態にあるガラス
から作成する際に、ガラスの粘度で１０2 ｄＰａ・ｓか
ら１０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却することによ
り、前記表面層のアルカリ成分量を１〜２０ｍｏｌ％に
する請求項１ないし４記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項７】 前記ガラス素材を酸性溶液中に浸漬する
ことにより、前記表面層のアルカリ成分量を１〜２０ｍ
ｏｌ％にする請求項１ないし４記載の光学素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25218594A JP3428744B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 光学素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25218594A JP3428744B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 光学素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08119639A true JPH08119639A (ja) | 1996-05-14 |
| JP3428744B2 JP3428744B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=17233683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25218594A Expired - Fee Related JP3428744B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 光学素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3428744B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7140205B2 (en) | 2002-03-14 | 2006-11-28 | Hoya Corporation | Method of manufacturing glass optical elements |
-
1994
- 1994-10-18 JP JP25218594A patent/JP3428744B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7140205B2 (en) | 2002-03-14 | 2006-11-28 | Hoya Corporation | Method of manufacturing glass optical elements |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3428744B2 (ja) | 2003-07-22 |
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