JPS62207727A - ガラス物品の製造方法 - Google Patents
ガラス物品の製造方法Info
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- JPS62207727A JPS62207727A JP5114186A JP5114186A JPS62207727A JP S62207727 A JPS62207727 A JP S62207727A JP 5114186 A JP5114186 A JP 5114186A JP 5114186 A JP5114186 A JP 5114186A JP S62207727 A JPS62207727 A JP S62207727A
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Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (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。
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、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
いるガラス物品の製造方法に関するものである。
レンズ、プリズム）をダイレクトプレス成形する際に用
いるガラス物品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つる非球
面化の方向にある。この非球面レンズの製造にあたって
は、従来の製造方法である研磨法では加工および量産化
が困難であり、コダッ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）がを
望視されている。
略化およびレンズ部分の軽量化を同時に達成しつる非球
面化の方向にある。この非球面レンズの製造にあたって
は、従来の製造方法である研磨法では加工および量産化
が困難であり、コダッ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）がを
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造において、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０例えば、高精度レンズ
の場合、面精度が二ニートンリング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って、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
、コンパ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。
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０例えば、高精度レンズ
の場合、面精度が二ニートンリング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って、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
、コンパ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。
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
成形した光学ガラス素子の特性に大きな影響を及ぼす。
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
成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ェ
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。
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こ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っ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
なって光学性能が低下する。
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っ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
なっ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を解決するために、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、ガラス素材をフン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ことを特徴とするガラス物品の製造
方法を提供するものである。
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、ガラス素材をフン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ことを特徴とするガラス物品の製造
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。
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
学ガラス素子の特性および量産性に大きな影響を及ぼす
。
重量、および面品質の管理であり、これらが成形した光
学ガラス素子の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。
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った変質層が存在
する被成形ガラスに反射防止膜をコーティングすると、
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った問題がある。これ対して良好
な表面状態のガラス物品をプレス成形するならば、良好
な光学特性をもっ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、ガラス表面に徽細な凸凹や
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。
する被成形ガラスに反射防止膜をコーティングすると、
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った問題がある。これ対して良好
な表面状態のガラス物品をプレス成形するならば、良好
な光学特性をもっ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、ガラス表面に徽細な凸凹や
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
学研磨法でフン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。） Ｓ ｉ
Ｏｘ 、Ｎａ２０、Ｋ２Ｏ、Ｂ ａ ＯＢ 、 Ｂ ２
０３からなる光学ガラスをフン酸でエツチングすると、
Ｋ２ＯとＢａＯとは不溶性のに２ Ｓ ｉ Ｆ６とＢ
ａ Ｓ ｉＦ ６とを生じる。これらの沈澱がガラス表
面に付着してフン酸との接触をさまたげ、それ以上反応
が進まなくなる。水洗によっ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っている。フン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
数が増加する従ってガラス表面は徐々に円滑になってい
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０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、面品質の
非常に優れた高精度な光学ガラス素子であることがわ以
下、本発明の実施例について述べる。
困難であるとき、化学研磨法が使われる場合がある。化
学研磨法でフン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。） Ｓ ｉ
Ｏｘ 、Ｎａ２０、Ｋ２Ｏ、Ｂ ａ ＯＢ 、 Ｂ ２
０３からなる光学ガラスをフン酸でエツチングすると、
Ｋ２ＯとＢａＯとは不溶性のに２ Ｓ ｉ Ｆ６とＢ
ａ Ｓ ｉＦ ６とを生じる。これらの沈澱がガラス表
面に付着してフン酸との接触をさまたげ、それ以上反応
が進まなくなる。水洗によっ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っている。フン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
数が増加する従ってガラス表面は徐々に円滑になってい
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０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、面品質の
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３．５
ｆｉおよび２．９Ｎ、コバ径が６．３ｆｉ、中心肉厚が
８簡の両凸形状である。このガラス素材を液温２０℃の
２５％フン化水素酸に１０秒間浸漬した後、蒸留水で３
分間洗浄し、さらに２００℃に保った乾燥機で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鶴、他方が２８０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６
９０℃、成形圧力３０ｋｔ／ｃｔｉ。
ゴブ状のガラス素材を研削処理して、曲率半径が３．５
ｆｉおよび２．９Ｎ、コバ径が６．３ｆｉ、中心肉厚が
８簡の両凸形状である。このガラス素材を液温２０℃の
２５％フン化水素酸に１０秒間浸漬した後、蒸留水で３
分間洗浄し、さらに２００℃に保った乾燥機で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鶴、他方が２８０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６
９０℃、成形圧力３０ｋｔ／ｃｔｉ。
成形時間２分間であった。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Ｒ１ｌａｘ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清ら
な面であり、良好な光学面が得られた。
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Ｒ１ｌａｘ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清ら
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５Ｆ−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％フン化水素酸に１０秒間浸漬した後、蒸
留水で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１０
ｋｇ／ｃｄ、成形時間２分間の条件でプレス成形した。
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％フン化水素酸に１０秒間浸漬した後、蒸
留水で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１０
ｋｇ／ｃｄ、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Ｒｌａｘは０
．０１μｍ以下と非常に滑らかであり、良好の光学特性
をもった光学ガラス素子が得られた。
粗さを測定し、実施例−１と同様に同者のＲｌａｘは０
．０１μｍ以下と非常に滑らかであり、良好の光学特性
をもっ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％フッ化水素酸に６０秒
間浸漬した後、３分間蒸留水で洗浄し、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
Ｒ，ａ Ｘは２０μｍと研削加工した面と比べて若干良
くなった程度である。このガラス物品をプレス成形する
と、０．１ μｍ程度のくぼみが残っており、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っていた
。
ラス素材を、液温２０℃の２５％フッ化水素酸に６０秒
間浸漬した後、３分間蒸留水で洗浄し、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
Ｒ，ａ Ｘは２０μｍと研削加工した面と比べて若干良
くなった程度である。このガラス物品をプレス成形する
と、０．１ μｍ程度のくぼみが残っており、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っていた
。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明のガラス物品の
製造方法は、ガラス素材をフッ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ことを特徴とするガラス物品の製造
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。
製造方法は、ガラス素材をフッ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ことを特徴とするガラス物品の製造
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。
本発明のガラス物品の製造方法では、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って除去
してガラス表面を徐々に円滑化するものであり、ガラス
物品の表面粗さはＲＩＩｌ、Ｘが０．０１μｍと機械的
研磨と同等の表面状態が得られる０機械的研磨法では困
難であった複雑な形状のガラス素材に対しても、本発明
のガラス物品の製造方法は極めて有効である。
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って除去
してガラス表面を徐々に円滑化するものであり、ガラス
物品の表面粗さはＲＩＩｌ、Ｘが０．０１μｍと機械的
研磨と同等の表面状態が得られる０機械的研磨法では困
難であった複雑な形状のガラス素材に対しても、本発明
のガラス物品の製造方法は極めて有効である。
したがって、本発明のガラス物品の製造方法により、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
に容易に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。
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
に容易に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。
第１図＋ａ１． （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ｔａｌ、
（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。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図
縦ｌＨ盛 θθ２メー尺ａ荻Ｘ Ｏ
，０１μ慴ス下 縦１１盛 ｏ、ｏ孕飢 フ゛ラス戚形＃り光学欠゛ラス果子 Ｒｍ在ｘ ２０μ机 隈ｌ巨襄 ｏ、ｏ孕帆 尺領ａ−ｘ ｏ、ｔμ帆
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ｔａｌ、
（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。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図
縦ｌＨ盛 θθ２メー尺ａ荻Ｘ Ｏ
，０１μ慴ス下 縦１１盛 ｏ、ｏ孕飢 フ゛ラス戚形＃り光学欠゛ラス果子 Ｒｍ在ｘ ２０μ机 隈ｌ巨襄 ｏ、ｏ孕帆 尺領ａ−ｘ ｏ、ｔμ帆
Claims (1)
- ガラス素材をフッ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
り返すことを特徴とするガラス物品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5114186A JPS62207727A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | ガラス物品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5114186A JPS62207727A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | ガラス物品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62207727A true JPS62207727A (ja) | 1987-09-12 |
| JPH0543649B2 JPH0543649B2 (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=12878542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5114186A Granted JPS62207727A (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | ガラス物品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62207727A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252542A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子の成形方法 |
| JP2001287918A (ja) * | 2000-04-04 | 2001-10-16 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 球状硝材およびその製造方法 |
| JP2010006621A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Olympus Corp | 光学素子の成形素材とその製造方法 |
| CN106891092A (zh) * | 2015-12-15 | 2017-06-27 | 航天科工惯性技术有限公司 | 一种玻璃微结构加工方法 |
Citations (2)
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| JPS5029620A (ja) * | 1973-07-03 | 1975-03-25 | ||
| JPS5425A (en) * | 1977-06-03 | 1979-01-05 | Hitachi Ltd | Method of chamfering glass substrate |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP5114186A patent/JPS62207727A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252542A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子の成形方法 |
| JP2001287918A (ja) * | 2000-04-04 | 2001-10-16 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 球状硝材およびその製造方法 |
| JP2010006621A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Olympus Corp | 光学素子の成形素材とその製造方法 |
| CN106891092A (zh) * | 2015-12-15 | 2017-06-27 | 航天科工惯性技术有限公司 | 一种玻璃微结构加工方法 |
Also Published As
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|---|---|
| JPH0543649B2 (ja) | 1993-07-02 |
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