JPS63162540A - 光学ガラス素子の成形方法 - Google Patents
光学ガラス素子の成形方法Info
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- JPS63162540A JPS63162540A JP31135186A JP31135186A JPS63162540A JP S63162540 A JPS63162540 A JP S63162540A JP 31135186 A JP31135186 A JP 31135186A JP 31135186 A JP31135186 A JP 31135186A JP S63162540 A JPS63162540 A JP S63162540A
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- Japan
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- glass
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- cutting
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Links
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
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Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B7/00—Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
- C03B7/10—Cutting-off or severing the glass flow with the aid of knives or scissors or non-contacting cutting means, e.g. a gas jet; Construction of the blades used
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
本発明はレンズやプリズム等の光学ガラス素子の製造に
おいて、プレス成形後の研磨工程を必要としない高精度
な光学ガラス素子の成形方法に関するものである。
おいて、プレス成形後の研磨工程を必要としない高精度
な光学ガラス素子の成形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
化と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っては、従
来の光学レンズ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、直接プレス成形法が所望視され
ている。
化と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っては、従
来の光学レンズ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、直接プレス成形法が所望視され
ている。
この直接プレス成形法というのは、予め所望の面品質お
よび面精度に仕上げた非球面形状の成形用型内で、溶融
した光学ガラスをプレス成形するか、あるいは予め所望
の光学ガラス素子に近い形状まで加工した光学ガラス素
材を加熱加圧成形して光学ガラス素子を製造する方法で
ある。（例えば、特公昭５４−３８１２６号公報）。
よび面精度に仕上げた非球面形状の成形用型内で、溶融
した光学ガラスをプレス成形するか、あるいは予め所望
の光学ガラス素子に近い形状まで加工した光学ガラス素
材を加熱加圧成形して光学ガラス素子を製造する方法で
ある。（例えば、特公昭５４−３８１２６号公報）。
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、プレス成形によ
って得られた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、特に非球面レンズの場合、非常に高い面
精度であることが要求される。例えば高精度カメラレン
ズの場合は、面精度ニュートンリング５本捏度、アメ１
本以内、面粗さ０．０２μｍ以下であることが要求され
る。
って得られた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、特に非球面レンズの場合、非常に高い面
精度であることが要求される。例えば高精度カメラレン
ズの場合は、面精度ニュートンリング５本捏度、アメ１
本以内、面粗さ０．０２μｍ以下であることが要求され
る。
溶融した光学ガラスをプレス成形すると言う直接プレス
成形法では、溶融したガラスを切断刃で切断した跡が光
学ガラス表面に残り、これを成形用型でプレス成形して
も成形レンズに表面欠陥として残る。溶融したガラスと
成形用型との温度差によってオレンジマークと呼ばれる
不均一な熱収縮を生じやすい。また、成形用型の温度が
高すぎると、溶融したガラスと成形用型とが融着し易く
なるため、成形用型の材料としてガラスと融着しにくい
材料を選定するとともに適切な成形用型温度にする必要
がある。これらのことから従来の光学ガラス素子は溶融
した光学ガラスをプレス成形したあと種々の表面欠陥を
除く為に表面を研磨していたので、この方法は非常に手
間とコストのかかるものであった。
成形法では、溶融したガラスを切断刃で切断した跡が光
学ガラス表面に残り、これを成形用型でプレス成形して
も成形レンズに表面欠陥として残る。溶融したガラスと
成形用型との温度差によってオレンジマークと呼ばれる
不均一な熱収縮を生じやすい。また、成形用型の温度が
高すぎると、溶融したガラスと成形用型とが融着し易く
なるため、成形用型の材料としてガラスと融着しにくい
材料を選定するとともに適切な成形用型温度にする必要
がある。これらのことから従来の光学ガラス素子は溶融
した光学ガラスをプレス成形したあと種々の表面欠陥を
除く為に表面を研磨していたので、この方法は非常に手
間とコストのかかるものであった。
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、ガラス溶融炉の
ノズルから流出した溶融ガラスを切断刃で切断する工程
と、切断したガラスを成形用下型で受けたガラスゴブの
切断痕を局所的に熱風で加熱してガラスゴブの切断痕を
除去する工程と、前記除去工程後直ちに成形用上型で前
記ガラスゴブを加圧成形する工程とからなることを特徴
とする光学ガラス素子の成形方法を提供するものである
。
ノズルから流出した溶融ガラスを切断刃で切断する工程
と、切断したガラスを成形用下型で受けたガラスゴブの
切断痕を局所的に熱風で加熱してガラスゴブの切断痕を
除去する工程と、前記除去工程後直ちに成形用上型で前
記ガラスゴブを加圧成形する工程とからなることを特徴
とする光学ガラス素子の成形方法を提供するものである
。
作用
前述したように光学ガラス素子の成形に用いてきた従来
からのガラスゴブには、ガラス溶融炉のノズルから流出
した溶融ガラスを切断刃で切断する際に発生する切断痕
が存在していたため、研磨により除いていた。
からのガラスゴブには、ガラス溶融炉のノズルから流出
した溶融ガラスを切断刃で切断する際に発生する切断痕
が存在していたため、研磨により除いていた。
ガラス溶融炉のノズルから流出した溶融ガラスを切断刃
で切断する際に発生する切断痕を最小にするには、ガラ
ス溶融炉のノズルから流出した溶融ガラスの粘度の管理
が非常に重要であり、溶融ガラスの粘度を制御すれば、
溶融ガラスが糸を引くことなく切断刃で容易に切断する
ことができる。
で切断する際に発生する切断痕を最小にするには、ガラ
ス溶融炉のノズルから流出した溶融ガラスの粘度の管理
が非常に重要であり、溶融ガラスの粘度を制御すれば、
溶融ガラスが糸を引くことなく切断刃で容易に切断する
ことができる。
そして最小になった切断痕を完全に除くためには、本発
明のようにガラスゴブの切断痕を局所的に熱風で加熱す
ればガラスゴブの切断痕は除かれ、このようなガラスゴ
ブをプレス成形すれば、表面欠陥のない高精度な光学ガ
ラス素子を成形することが可能になる。この時加熱に用
いる熱風を、ある温度に加熱すれば、切断痕付近が低粘
度になりガラスの表面張力の作用で切断痕が消失する。
明のようにガラスゴブの切断痕を局所的に熱風で加熱す
ればガラスゴブの切断痕は除かれ、このようなガラスゴ
ブをプレス成形すれば、表面欠陥のない高精度な光学ガ
ラス素子を成形することが可能になる。この時加熱に用
いる熱風を、ある温度に加熱すれば、切断痕付近が低粘
度になりガラスの表面張力の作用で切断痕が消失する。
このように切断痕が完全に消失したガラスゴブを加熱し
た成形用型で直ちにプレス成形するならば、表面欠陥の
ない高精度な光学ガラス素子を成形することが可能にな
る。この時成形用下型及び成形用上型を、加熱して保持
すれば、ガラスゴブと成形用型との温度差が非常に小さ
くなり且つガラスゴブが粘性流動できる温度にあるため
、ガラスゴブと成形用型とがほぼ一体化して高精度なプ
レス成形面を正確に転写し、光学ガラス素子にオレンジ
マークが発生しない。
た成形用型で直ちにプレス成形するならば、表面欠陥の
ない高精度な光学ガラス素子を成形することが可能にな
る。この時成形用下型及び成形用上型を、加熱して保持
すれば、ガラスゴブと成形用型との温度差が非常に小さ
くなり且つガラスゴブが粘性流動できる温度にあるため
、ガラスゴブと成形用型とがほぼ一体化して高精度なプ
レス成形面を正確に転写し、光学ガラス素子にオレンジ
マークが発生しない。
実施例
以下、本発明の一実施例の光学ガラス素子の成形方法に
ついて、図面を参照しながら説明する。
ついて、図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の一実施例による溶融ガラスを切断した
ガラスゴブを成形用下型で受けた状態を示す側断面図、
第２図は同実施例によるガラスゴブを熱風で加熱した状
態を示す側断面図、第２図は同実施例によるガラスゴブ
と成形用型との関係を示す側断面図である。
ガラスゴブを成形用下型で受けた状態を示す側断面図、
第２図は同実施例によるガラスゴブを熱風で加熱した状
態を示す側断面図、第２図は同実施例によるガラスゴブ
と成形用型との関係を示す側断面図である。
重フリント系光学ガラス５Ｆ−８ガラスを用いた場合に
ついて説明する。
ついて説明する。
第１図において、ヒータ２によって溶融ガラス１の温度
を、及びヒータ６によって流出ガラス７の温度をそれぞ
れ高精度にコントロールし、るっぽ３の底部に設けたプ
ランジャー４で溶融ガラス１の流量あるいは落下タイミ
ング等をコントロールし、流出ガラス７はノズル５で成
形用下型１）の位置まで導かれている。成形用下型１）
は成形用下型１）内部に埋設したヒータ（図示せず）の
熱量を調節して成形用下型１）の温度を高精度にコント
ロールした。ノズル５の直下に流出ガラス７を切断する
ための切断刃８を設け、切断刃８で所定量の流出ガラス
７を切断し、その時に発生した切断痕９を上方に有する
ガラスゴブ１０を成形用下型１）で受ける。第２図にお
いて、ガラスゴブ１ｏを成形用下型１）で受けた状態で
、熱風噴射ノズル１２からの熱風を切断痕９に当てて切
断痕９を除く。その後第３図において、切断痕９が完全
に消失したガラスゴブＩＯを加熱した成形用上型１３及
び成形用上型１）で直ちにプレス成形する。成形用上型
Ｉ３は成形用下型１）と同様に成形用上型１３内部に埋
設したヒータ（図示せず）の熱量を調節して成形用上型
１３の温度を高精度にコントロールした。プレス成形は
プレス圧力３０ ｋｇ ／ ｃｎｌ 、プレス時間１５
秒の条件で行った。これを徐冷炉で徐冷した。このよう
にして得られた光学ガラス素子の形状、成形条件、光学
性能、表面状態等を第１表にまとめた。
を、及びヒータ６によって流出ガラス７の温度をそれぞ
れ高精度にコントロールし、るっぽ３の底部に設けたプ
ランジャー４で溶融ガラス１の流量あるいは落下タイミ
ング等をコントロールし、流出ガラス７はノズル５で成
形用下型１）の位置まで導かれている。成形用下型１）
は成形用下型１）内部に埋設したヒータ（図示せず）の
熱量を調節して成形用下型１）の温度を高精度にコント
ロールした。ノズル５の直下に流出ガラス７を切断する
ための切断刃８を設け、切断刃８で所定量の流出ガラス
７を切断し、その時に発生した切断痕９を上方に有する
ガラスゴブ１０を成形用下型１）で受ける。第２図にお
いて、ガラスゴブ１ｏを成形用下型１）で受けた状態で
、熱風噴射ノズル１２からの熱風を切断痕９に当てて切
断痕９を除く。その後第３図において、切断痕９が完全
に消失したガラスゴブＩＯを加熱した成形用上型１３及
び成形用上型１）で直ちにプレス成形する。成形用上型
Ｉ３は成形用下型１）と同様に成形用上型１３内部に埋
設したヒータ（図示せず）の熱量を調節して成形用上型
１３の温度を高精度にコントロールした。プレス成形は
プレス圧力３０ ｋｇ ／ ｃｎｌ 、プレス時間１５
秒の条件で行った。これを徐冷炉で徐冷した。このよう
にして得られた光学ガラス素子の形状、成形条件、光学
性能、表面状態等を第１表にまとめた。
第１表
第１表から明らかなように、本発明の光学ガラス素子の
成形方法に従ってプレス成形するならば、成形用型の形
状を正確に転写した光学面を有し且つ切断痕やオレンジ
マークの表面欠陥のない高精度な光学ガラス素子が得ら
れた。
成形方法に従ってプレス成形するならば、成形用型の形
状を正確に転写した光学面を有し且つ切断痕やオレンジ
マークの表面欠陥のない高精度な光学ガラス素子が得ら
れた。
なお本発明は高精度な光学ガラス素子を成形するために
、流出ガラスの粘度、成形用型の温度、あるいは熱風の
温度等を定めたものであり、ガラスの種類は本実施例で
用いたガラスに限定されるものではない。また、本実施
例では一組の成形用型を用いた場合について説明したが
、複数組の成形用型を配置して順次プレス成形するか、
あるいは同時にプレス成形する場合でも本実施例と同様
の効果が得られることは言うまでもない。さらに本実施
例で用いた成形用型は、超硬合金を母材とし、その上に
立方晶ＢＮＩ膜をコーティングしたもの（立方晶ＢＮ薄
Ｍ／超硬合金）に限定されるものではなく、例えばガラ
スと接触する部分にＡＩＮ、ＣｒＮ５Ｓｉｉ Ｈａ 、
ＨｆＮ５ ＴｉＮ５ ＴａＮ等の窒化物、あるいは白金
族合金をバルクか薄膜の形で用い、母材にマルテンサイ
ト系ステンレスまたはサーメットを用いた場合でも本実
施例と同様の効果が得られる。
、流出ガラスの粘度、成形用型の温度、あるいは熱風の
温度等を定めたものであり、ガラスの種類は本実施例で
用いたガラスに限定されるものではない。また、本実施
例では一組の成形用型を用いた場合について説明したが
、複数組の成形用型を配置して順次プレス成形するか、
あるいは同時にプレス成形する場合でも本実施例と同様
の効果が得られることは言うまでもない。さらに本実施
例で用いた成形用型は、超硬合金を母材とし、その上に
立方晶ＢＮＩ膜をコーティングしたもの（立方晶ＢＮ薄
Ｍ／超硬合金）に限定されるものではなく、例えばガラ
スと接触する部分にＡＩＮ、ＣｒＮ５Ｓｉｉ Ｈａ 、
ＨｆＮ５ ＴｉＮ５ ＴａＮ等の窒化物、あるいは白金
族合金をバルクか薄膜の形で用い、母材にマルテンサイ
ト系ステンレスまたはサーメットを用いた場合でも本実
施例と同様の効果が得られる。
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
子の成形方法は、ガラス溶融炉のノズルから流出した溶
融ガラスを切断刃で切断する工程と、切断したガラスを
成形用下型で受けたガラスゴブの切断痕を局所的に熱風
で加熱してガラスゴブの切断痕を除去する工程と、前記
除去工程後直ちに成形用上型で前記ガラスゴブを加圧成
形する工程とからなることを特徴とする光学ガラス素子
の成形方法である。
子の成形方法は、ガラス溶融炉のノズルから流出した溶
融ガラスを切断刃で切断する工程と、切断したガラスを
成形用下型で受けたガラスゴブの切断痕を局所的に熱風
で加熱してガラスゴブの切断痕を除去する工程と、前記
除去工程後直ちに成形用上型で前記ガラスゴブを加圧成
形する工程とからなることを特徴とする光学ガラス素子
の成形方法である。
ガラス溶融炉のノズルから流出した溶融ガラスを切断刃
で切断する際に発生する切断痕が最小になるように、溶
融ガラスの温度を管理し、ガラスゴブの切断痕を局所的
に熱風で加熱してガラスゴブの切断痕を除き、このよう
なガラスゴブを加熱した成形用型で直ちにプレス成形す
れば、切断痕やオレンジマーク等の表面欠陥のない高精
度な光学ガラス素子を成形することが可能になる。
で切断する際に発生する切断痕が最小になるように、溶
融ガラスの温度を管理し、ガラスゴブの切断痕を局所的
に熱風で加熱してガラスゴブの切断痕を除き、このよう
なガラスゴブを加熱した成形用型で直ちにプレス成形す
れば、切断痕やオレンジマーク等の表面欠陥のない高精
度な光学ガラス素子を成形することが可能になる。
したがって、本発明の光学ガラス素子の成形方法により
、非常に容易にかつ安価に高精度な光学ガラス素子を製
造することが可能となり、その工業的価値は極めて大な
るものがある。
、非常に容易にかつ安価に高精度な光学ガラス素子を製
造することが可能となり、その工業的価値は極めて大な
るものがある。
第１図は本発明の一実施例による溶融ガラスを切断した
ガラスゴブを成形用下型で受けた状態を示す側断面図、
第２図は同一実施例によるガラスゴブを熱風で加熱した
状態を示す側断面図、第３図は同一実施例によるガラス
ゴブと成形用型との関係を示す側断面図である。 １・・・・・・溶融ガラス、２・・・・・・ヒータ、３
・・・・・・るつぼ、４・・・・・・プランジャー、５
・・・・・・ノズル、６・・・・・・ヒータ、７・・・
・・・流出ガラス、８・・・・・・切断刃、９・・・・
・・切断痕、ＩＯ・・・・・・ガラスゴブ、１）・・・
・・・成形用下型、１２・・・・・・熱風噴射ノズル、
１３・・・・・・成形用上型。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図
ガラスゴブを成形用下型で受けた状態を示す側断面図、
第２図は同一実施例によるガラスゴブを熱風で加熱した
状態を示す側断面図、第３図は同一実施例によるガラス
ゴブと成形用型との関係を示す側断面図である。 １・・・・・・溶融ガラス、２・・・・・・ヒータ、３
・・・・・・るつぼ、４・・・・・・プランジャー、５
・・・・・・ノズル、６・・・・・・ヒータ、７・・・
・・・流出ガラス、８・・・・・・切断刃、９・・・・
・・切断痕、ＩＯ・・・・・・ガラスゴブ、１）・・・
・・・成形用下型、１２・・・・・・熱風噴射ノズル、
１３・・・・・・成形用上型。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図
Claims (4)
- （１）ガラス溶融炉のノズルから流出した溶融ガラスを
切断刃で切断する工程と、切断したガラスを成形用下型
で受けたガラスゴブの切断痕を局所的に熱風で加熱して
ガラスゴブの切断痕を除去する工程と、前記除去工程後
直ちに成形用上型で前記ガラスゴブを加圧成形する工程
とからなることを特徴とする光学ガラス素子の成形方法
。 - （２）ガラス溶融炉のノズルから流出した溶融ガラスの
粘度が約１０＾３〜約１０＾５ポアズであることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載の光学ガラス素子
の成形方法。 - （３）成形用下型及び成形用上型が、ガラスの粘度が約
１０＾６〜約１０＾１＾０ポアズを示す温度に加熱され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項また
は第（２）項のいずれかに記載の光学ガラス素子の成形
方法。 - （４）熱風が、ガラスの粘度が約１０＾３〜約１０＾６
ポアズを示す温度に加熱されていることを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項、第（２）項、または第（３）
項のいずれかに記載の光学ガラス素子の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31135186A JPS63162540A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 光学ガラス素子の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31135186A JPS63162540A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 光学ガラス素子の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63162540A true JPS63162540A (ja) | 1988-07-06 |
Family
ID=18016105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31135186A Pending JPS63162540A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 光学ガラス素子の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63162540A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010254518A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Konica Minolta Opto Inc | ガラス成形体の製造方法、及びガラス成形体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5038883A (ja) * | 1973-08-14 | 1975-04-10 |
-
1986
- 1986-12-25 JP JP31135186A patent/JPS63162540A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5038883A (ja) * | 1973-08-14 | 1975-04-10 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010254518A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Konica Minolta Opto Inc | ガラス成形体の製造方法、及びガラス成形体 |
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