JPS6033221A - 精密ガラス物品の製造方法 - Google Patents
精密ガラス物品の製造方法Info
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- JPS6033221A JPS6033221A JP14069683A JP14069683A JPS6033221A JP S6033221 A JPS6033221 A JP S6033221A JP 14069683 A JP14069683 A JP 14069683A JP 14069683 A JP14069683 A JP 14069683A JP S6033221 A JPS6033221 A JP S6033221A
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- mold
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- protective
- molded
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光学レンズ等の精密ガラス物品の製造方法に
関する。
関する。
例えば光学レンズは、従来球面レンズが一般的であり、
その製造は伝統的なレンズ研磨機によるのが普通である
。しかしこの従来の製造方法は、時間、人手に多くを要
するものであり、さらに非球面レンズを従来の研磨機を
用いて製造しようとすれば、一層複雑な工程を要し、コ
ストも非常に高いものとなる。このため非球面レンズの
利用は限られたものとなっている。しかしながら、非球
面レンズは、精密光学装置の光学系の性能を向上させる
効果が顕著であり、このため安価で能率のよい非球面レ
ンズの製造方法が各種提案されている。その一つとして
、特公昭５４−３８１２６号 ・が提案しているのは、
被成形ガラスを加熱して軟化させ、軟化状態で成形型に
より加圧して成形型形状を被成形ガラスに移すという方
法である。この方法によれば、使用する成形型を所望の
非球面にしておくことにより容易に非球面レンズを製造
することがで寡、機械的な研磨機を用いる必要がない。
その製造は伝統的なレンズ研磨機によるのが普通である
。しかしこの従来の製造方法は、時間、人手に多くを要
するものであり、さらに非球面レンズを従来の研磨機を
用いて製造しようとすれば、一層複雑な工程を要し、コ
ストも非常に高いものとなる。このため非球面レンズの
利用は限られたものとなっている。しかしながら、非球
面レンズは、精密光学装置の光学系の性能を向上させる
効果が顕著であり、このため安価で能率のよい非球面レ
ンズの製造方法が各種提案されている。その一つとして
、特公昭５４−３８１２６号 ・が提案しているのは、
被成形ガラスを加熱して軟化させ、軟化状態で成形型に
より加圧して成形型形状を被成形ガラスに移すという方
法である。この方法によれば、使用する成形型を所望の
非球面にしておくことにより容易に非球面レンズを製造
することがで寡、機械的な研磨機を用いる必要がない。
しかしこの製造方法は、成形型の表面精度がそのまま製
品である非球面レンズの性能に表われるから、当然のこ
と外から成形型に非常に高い表面性能を要求される（表
面荒さ； ０．０１−０．０５−Ｒｍａｘ程度）、すな
わち、その表面に、微細な引っ掻き傷、突き傷、凹み等
が全くないことが要求される。このような成形型は、上
記公報によれば、材質としてグラジ−カーボン、炭化ケ
イ素、窒化ケイ素、金属等を用い、最先端の加工技術に
より製造することが可能であるが、現在のところ、この
超ｊ＃密成形型の製造が困難を極め、発想の新鮮さにも
拘わらず、実用化の範囲は非常に限られているのが実状
である。
品である非球面レンズの性能に表われるから、当然のこ
と外から成形型に非常に高い表面性能を要求される（表
面荒さ； ０．０１−０．０５−Ｒｍａｘ程度）、すな
わち、その表面に、微細な引っ掻き傷、突き傷、凹み等
が全くないことが要求される。このような成形型は、上
記公報によれば、材質としてグラジ−カーボン、炭化ケ
イ素、窒化ケイ素、金属等を用い、最先端の加工技術に
より製造することが可能であるが、現在のところ、この
超ｊ＃密成形型の製造が困難を極め、発想の新鮮さにも
拘わらず、実用化の範囲は非常に限られているのが実状
である。
他方、現在普通に用いられているＮＣ加工機によれば、
表面荒さがｌθ〜３０ｐＲ腸ａ！程度で非球面形状を持
った成形型を作成することは比較的容易である。したが
ってもしこの程度の表面荒さの成形型を用いて、上記製
造方法によるのと同程度の精度で非球面レンズが得られ
るとしたら、非球面レンズの製造は非常に容易となり、
多方面に非球面レンズを利用することが可能となって光
学装置の性能をコストアップさせることなく高めること
が可能となると期待される。
表面荒さがｌθ〜３０ｐＲ腸ａ！程度で非球面形状を持
った成形型を作成することは比較的容易である。したが
ってもしこの程度の表面荒さの成形型を用いて、上記製
造方法によるのと同程度の精度で非球面レンズが得られ
るとしたら、非球面レンズの製造は非常に容易となり、
多方面に非球面レンズを利用することが可能となって光
学装置の性能をコストアップさせることなく高めること
が可能となると期待される。
本発明は、このような目的意識に基づき鋭意研究の結果
、比較的荒い表面性能の成形型を用いても精度の高いガ
ラス製品を加熱成形することができる製造力°法を開発
したもので、加熱成形する前に、被成形ガラスを酸また
はアルカリに可溶な保護ガラスで覆い、この保護ガラス
で覆った被成形ガラスを成ぜ型により加熱成形した後、
保護ガラスを酸またはアルカリで溶解除去するようにし
たことを特徴としている。この方法によれば、成形型の
表面性能、つまり微細な凹凸は、保護ガラスに移された
としても被成形ガラスに及ぶことはなく、したがって保
護ガラスと被成形ガラスの密着面を精度の高い平面また
は曲面としておくことにより、成形型の表面性能以上の
表面精度を持ったレンズ等のガラス製品を得ることがで
きる。
、比較的荒い表面性能の成形型を用いても精度の高いガ
ラス製品を加熱成形することができる製造力°法を開発
したもので、加熱成形する前に、被成形ガラスを酸また
はアルカリに可溶な保護ガラスで覆い、この保護ガラス
で覆った被成形ガラスを成ぜ型により加熱成形した後、
保護ガラスを酸またはアルカリで溶解除去するようにし
たことを特徴としている。この方法によれば、成形型の
表面性能、つまり微細な凹凸は、保護ガラスに移された
としても被成形ガラスに及ぶことはなく、したがって保
護ガラスと被成形ガラスの密着面を精度の高い平面また
は曲面としておくことにより、成形型の表面性能以上の
表面精度を持ったレンズ等のガラス製品を得ることがで
きる。
本発明において用いる被成形ガラスは、酸またはアルカ
リに不溶または難溶のガラス、例えば、７ に２（熱膨張係数： ｌｌｌ０Ｘ １０ｃｍ／ｃｓ＋
’Ｃ１軟化点二６８３℃）、ＢＫ４ （熱膨張係数ＨＨ
Ｘ １０ｃ鵬／ｃ＋ｓ ’Ｃ軟化点ニア１０’Ｏ） 、
Ｂ Ｋ ６ （熱膨張係数：、８４Ｘ１０−７ｃｍ／
ｃｍ ’Ｃｊ、軟化点ニア０４℃）、ＰＫ２（熱膨張係
数： ８２Ｘ １０ｃｍ／ａｍ ’０、軟化点ニア２０
℃）を用いる。
リに不溶または難溶のガラス、例えば、７ に２（熱膨張係数： ｌｌｌ０Ｘ １０ｃｍ／ｃｓ＋
’Ｃ１軟化点二６８３℃）、ＢＫ４ （熱膨張係数ＨＨ
Ｘ １０ｃ鵬／ｃ＋ｓ ’Ｃ軟化点ニア１０’Ｏ） 、
Ｂ Ｋ ６ （熱膨張係数：、８４Ｘ１０−７ｃｍ／
ｃｍ ’Ｃｊ、軟化点ニア０４℃）、ＰＫ２（熱膨張係
数： ８２Ｘ １０ｃｍ／ａｍ ’０、軟化点ニア２０
℃）を用いる。
また酸に可溶の保護ガラスとしては、例えば特公昭５１
−８０１９号に示されている組成のアルカリガラス、例
えばＳｉｎ、、ＢＬ０３、Ｂａ０ｘ、１ａＬＯ１ＫｚＯ
、等を適当なモル％で混合したものを使用することがで
きる。また被成形ガラスと保護ガラスは、熱膨張係数と
軟化点がそれぞれ大略等しいことが望ましい。成形後両
者は溶着しているから熱膨張係数がほぼ等しくないと破
損し、また軟化点が合っていないと成形がうま〈行なわ
れない。上記成分を適当に混合して得たガラスは、（５
５〜＋７ １００）Ｘ １０ｃｍ／ｃ＋ｉ ”Ｃの熱膨張係数と、
８４０〜７１５℃の範囲の軟化点を有するから、被成形
ガラスの性質に応じてこれらの保護ガラスを選択使用す
ることにより、この要求を満たすことができる。またこ
のアルカリガラスは酸、例えば硝酸やほう醸に溶ける性
質がある。
−８０１９号に示されている組成のアルカリガラス、例
えばＳｉｎ、、ＢＬ０３、Ｂａ０ｘ、１ａＬＯ１ＫｚＯ
、等を適当なモル％で混合したものを使用することがで
きる。また被成形ガラスと保護ガラスは、熱膨張係数と
軟化点がそれぞれ大略等しいことが望ましい。成形後両
者は溶着しているから熱膨張係数がほぼ等しくないと破
損し、また軟化点が合っていないと成形がうま〈行なわ
れない。上記成分を適当に混合して得たガラスは、（５
５〜＋７ １００）Ｘ １０ｃｍ／ｃ＋ｉ ”Ｃの熱膨張係数と、
８４０〜７１５℃の範囲の軟化点を有するから、被成形
ガラスの性質に応じてこれらの保護ガラスを選択使用す
ることにより、この要求を満たすことができる。またこ
のアルカリガラスは酸、例えば硝酸やほう醸に溶ける性
質がある。
逆にアルカリに可溶な保護ガラスは、例えば特公昭５０
−９１８６号が開示している。このガラスハ％ ／ｌ／
％−２，５ｉＯｚ２５．ｌ＄ 、ＢｚＴｏ５８−１％
、 Ｎａ２０１１．９％ 、 Ａ１２Ｃ１３４，８％
からなるもノテ、酸にも溶けるが１．５規定のＮａＯＨ
にもよく溶ける。
−９１８６号が開示している。このガラスハ％ ／ｌ／
％−２，５ｉＯｚ２５．ｌ＄ 、ＢｚＴｏ５８−１％
、 Ｎａ２０１１．９％ 、 Ａ１２Ｃ１３４，８％
からなるもノテ、酸にも溶けるが１．５規定のＮａＯＨ
にもよく溶ける。
この保護°ガラスは、被成形ガラスが酸に難溶または不
溶か、アルカリに難溶または不溶かに応じ、酸またはア
ルカリが被成形ガラスを溶かすことなく、保護ガラスの
みを溶かすように適当に選定使用するものである。
溶か、アルカリに難溶または不溶かに応じ、酸またはア
ルカリが被成形ガラスを溶かすことなく、保護ガラスの
みを溶かすように適当に選定使用するものである。
以下図面に示す実施例に基づき本発明を説明する。第１
図は被成形ガラス１１と、これの上下面を覆う保護ガラ
ス１２との関係を示す模式図である。被成形ガラス１１
および保護ガラス１２は、この例ではそれぞれ上記に２
およびこのに２と熱膨張係数および軟化点をほぼ一致さ
せた上記特公昭５１−８０１９号に記載の組成のアルカ
リガラスからなっている。被成形ガラス１１の表面は、
光学的に研磨され（例えば表面荒さ： ０．０１ ｇ
Ｒ■ａｘ程度）、保護ガラス１２はこの被成形ガラス１
１に密着または融着されている。保護ガラス１２の表裏
面もまた、被成形ガラス１１の表面荒さと同程度に光学
的に研磨されており、その厚さは、成形型１３による加
圧成形の際、該成形型１３の微細な凹凸をこの保護ガラ
ス１２で吸収し、かつ成形型１３による被成形ガラス１
１の成形を妨げないように設定されている。具体的には
、０．５〜１．０ｍ＋＊に設定するとよい結果が得られ
る。
図は被成形ガラス１１と、これの上下面を覆う保護ガラ
ス１２との関係を示す模式図である。被成形ガラス１１
および保護ガラス１２は、この例ではそれぞれ上記に２
およびこのに２と熱膨張係数および軟化点をほぼ一致さ
せた上記特公昭５１−８０１９号に記載の組成のアルカ
リガラスからなっている。被成形ガラス１１の表面は、
光学的に研磨され（例えば表面荒さ： ０．０１ ｇ
Ｒ■ａｘ程度）、保護ガラス１２はこの被成形ガラス１
１に密着または融着されている。保護ガラス１２の表裏
面もまた、被成形ガラス１１の表面荒さと同程度に光学
的に研磨されており、その厚さは、成形型１３による加
圧成形の際、該成形型１３の微細な凹凸をこの保護ガラ
ス１２で吸収し、かつ成形型１３による被成形ガラス１
１の成形を妨げないように設定されている。具体的には
、０．５〜１．０ｍ＋＊に設定するとよい結果が得られ
る。
このように保護ガラス１２で上下を覆った被成形ガラス
１１は、第２図のように、成形型１３内に入れられ、ヒ
ータ１４により被成形ガラス１．１（および保護ガラス
１２）の軟化点近傍迄加熱される。そしてこの軟化状態
で、成形型１３により加圧される結果、成形型１３の形
状が保護ガラス１２を介し被成形ガラス１１に移される
。この加熱成形の際には、成形型１３の形状は直接的に
は保護ガラス１２に移されるため、成形型１３の表面性
能が被成形ガラス１１に直接径されることはなく、また
保護ガラス１２と被成形ガラス１１の接触面は光学的に
研磨されているため、被成形ガラス１１には成形型１３
の表面性能より高い表面性能が表われる。このため成形
型１３の表面性能は、ＮＣ加工機による１０〜３０ Ｊ
ＬＲｍａｘ程度であっても、被成形ガラス１１の表面は
、成形ｆｉ１３の表面形状に応じ、非球面または球面と
してそのまま光学レンズ°として使用し得る精度となる
。
１１は、第２図のように、成形型１３内に入れられ、ヒ
ータ１４により被成形ガラス１．１（および保護ガラス
１２）の軟化点近傍迄加熱される。そしてこの軟化状態
で、成形型１３により加圧される結果、成形型１３の形
状が保護ガラス１２を介し被成形ガラス１１に移される
。この加熱成形の際には、成形型１３の形状は直接的に
は保護ガラス１２に移されるため、成形型１３の表面性
能が被成形ガラス１１に直接径されることはなく、また
保護ガラス１２と被成形ガラス１１の接触面は光学的に
研磨されているため、被成形ガラス１１には成形型１３
の表面性能より高い表面性能が表われる。このため成形
型１３の表面性能は、ＮＣ加工機による１０〜３０ Ｊ
ＬＲｍａｘ程度であっても、被成形ガラス１１の表面は
、成形ｆｉ１３の表面形状に応じ、非球面または球面と
してそのまま光学レンズ°として使用し得る精度となる
。
このようにして加熱成形された被成形ガラス１１および
保護ガラス１２は、次いで第３図のように１．５規定の
硝酸溶液１５に浸漬される。上記組成の保護ガラス１２
は１．５規定の硝酸溶液１５により０．３〜５０ｇｒ／
ｃｍ” ｈｒの速度で溶解する可溶性を有しており、し
たがって保護ガラス１２の厚さに応じ適当な時間浸漬す
ると、保護ガラス１２が溶解除去される。Ｋ２からなる
被成形ガラス１１は、この程度の濃度の硝酸溶液１５に
よっては何ら侵されることはない、そして保護ガラス１
２を溶解除去した被成形ガラス１１は、コーティング等
の表面処理を施した後そのまま精密レンズとして使用で
きる。
保護ガラス１２は、次いで第３図のように１．５規定の
硝酸溶液１５に浸漬される。上記組成の保護ガラス１２
は１．５規定の硝酸溶液１５により０．３〜５０ｇｒ／
ｃｍ” ｈｒの速度で溶解する可溶性を有しており、し
たがって保護ガラス１２の厚さに応じ適当な時間浸漬す
ると、保護ガラス１２が溶解除去される。Ｋ２からなる
被成形ガラス１１は、この程度の濃度の硝酸溶液１５に
よっては何ら侵されることはない、そして保護ガラス１
２を溶解除去した被成形ガラス１１は、コーティング等
の表面処理を施した後そのまま精密レンズとして使用で
きる。
保護ガラス１２を溶解除去すべき酸およびその濃度は、
保護ガラス１２および被成形ガラス１１の性質に応じ、
適宜選定または設定する。すなわち保護ガラス１２は溶
解し、被成形ガラスｌｌは侵さない酸を用いるのである
。下表は、被成形ガラス１１と保護ガラス１２の組み合
わせ、およびこの組み合わせに用いて好適な酸の種類を
示したものである。
保護ガラス１２および被成形ガラス１１の性質に応じ、
適宜選定または設定する。すなわち保護ガラス１２は溶
解し、被成形ガラスｌｌは侵さない酸を用いるのである
。下表は、被成形ガラス１１と保護ガラス１２の組み合
わせ、およびこの組み合わせに用いて好適な酸の種類を
示したものである。
（但し、熱膨張係数二Ｃ鳳／ｃ鵬℃、軟化点：°Ｃ）さ
らに上表は、被成形ガラス１１として酸に不溶または難
溶のガラス、保護ガラス１２として酸に可溶なガラ°ス
を選定した場合の例であるが、前述のように、被成形ガ
ラスとしてアルカリに不溶または難溶のガラスを用いる
場合には、保護ガラスとして前°述の特公昭５−０−９
１８６号公報に記載の組成、あるいはその他の組成のア
ルカリに可溶のガラスを用いること傘できる。
らに上表は、被成形ガラス１１として酸に不溶または難
溶のガラス、保護ガラス１２として酸に可溶なガラ°ス
を選定した場合の例であるが、前述のように、被成形ガ
ラスとしてアルカリに不溶または難溶のガラスを用いる
場合には、保護ガラスとして前°述の特公昭５−０−９
１８６号公報に記載の組成、あるいはその他の組成のア
ルカリに可溶のガラスを用いること傘できる。
なお以上は本発明をレンズの製造を例として説明したも
のであるが、本発明はレンズ以外の精密ガラス物品の製
造にも勿論適用し得る。
のであるが、本発明はレンズ以外の精密ガラス物品の製
造にも勿論適用し得る。
以上説明したように本発明によれば、被成形ガラスを加
熱軟化させた状態で成形型により加圧成形する精密ガラ
ス物品の製造方法において、成形型の表面精度より高い
精度に該被成形ガラスを成形することが可能である。し
たがって成形型の製造の困難性、およびコストの問題を
解決して精密なガラス物品を効率良く製造することがで
きるから、特に従来製造が困難で高価であった非球面レ
ンズの製造に極めて有効である。
熱軟化させた状態で成形型により加圧成形する精密ガラ
ス物品の製造方法において、成形型の表面精度より高い
精度に該被成形ガラスを成形することが可能である。し
たがって成形型の製造の困難性、およびコストの問題を
解決して精密なガラス物品を効率良く製造することがで
きるから、特に従来製造が困難で高価であった非球面レ
ンズの製造に極めて有効である。
第１図ないし第４図は、本発明による精密ガラス物品の
製造方法の工程を模式的に示す断面図である。 ｌｌ・・・被成形ガラス、１２・・・保護ガラス、１３
・・・成形型、工５・・・硝ｆｊ！１瀉液。 特許出願人 旭光学工業株式会社 同代理人 三 浦 邦 夫 第３図
製造方法の工程を模式的に示す断面図である。 ｌｌ・・・被成形ガラス、１２・・・保護ガラス、１３
・・・成形型、工５・・・硝ｆｊ！１瀉液。 特許出願人 旭光学工業株式会社 同代理人 三 浦 邦 夫 第３図
Claims (1)
- （１）被成形ガラスを加熱して軟化させ、軟化状態で成
形型により加圧して該成形型形状を被成形ガラスに移す
精密ガラス物品の製造方法において、加熱成形前に上記
被成形ガラスを酸またはアルカリに可溶な保護ガラスで
覆い、この保護ガラスで覆った被成形ガラスを上記成形
型により加熱成形した後、上記保護ガラスを酸またはア
ルカリで溶解除去することを特徴とする精密ガラス物品
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14069683A JPS6033221A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 精密ガラス物品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14069683A JPS6033221A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 精密ガラス物品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033221A true JPS6033221A (ja) | 1985-02-20 |
Family
ID=15274614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14069683A Pending JPS6033221A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 精密ガラス物品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033221A (ja) |
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-
1983
- 1983-08-01 JP JP14069683A patent/JPS6033221A/ja active Pending
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