RU2039018C1 - Method of manufacture of aspheric optical elements - Google Patents

Method of manufacture of aspheric optical elements Download PDF

Info

Publication number
RU2039018C1
RU2039018C1 SU5054857A RU2039018C1 RU 2039018 C1 RU2039018 C1 RU 2039018C1 SU 5054857 A SU5054857 A SU 5054857A RU 2039018 C1 RU2039018 C1 RU 2039018C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
channel
glasses
duct
temperature
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Дмитрюк
С.Н. Ивашевский
Г.О. Карапетян
Ю.Г. Королев
В.В. Русан
Д.К. Таганцев
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "Интерглас"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью "Интерглас" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "Интерглас"
Priority to SU5054857 priority Critical patent/RU2039018C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2039018C1 publication Critical patent/RU2039018C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

FIELD: glassmaking industry. SUBSTANCE: for manufacture of optical elements glass with refractive index n1 in a thermoplastic state is forced into one or several cylindrical ducts with a diameter within 0.3 to 0.5 mm made of material non-wettable by glass, for example, graphite. A flat sintered surface of glass separation with refractory index n1 and n2 (n1 is not equal to n2) is preliminarily created in the duct perpendicularly to the duct axis, and the glass wall layer is secured on the duct walls, in the process of glass forcing temperature To is maintained in the duct, at which viscosity of the first and second glass are equal, and glass melt is delivered to the duct due to pressure differential between the duct inlet and outlet. The glazing bead obtained in the process of forcing is cooled down and subjected in the process treatment after extraction from the duct. EFFECT: facilitated procedure. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к стекольной промышленности, а именно к способам изготовления оптических элементов из стекла. The invention relates to the glass industry, and in particular to methods for manufacturing optical elements from glass.

Известен способ изготовления оптических деталей из стекла в термопластичном состоянии, в котором нагретую до термопластичного состояния стеклянную заготовку помещают в разъемную полость, образованную формовочными поверхностями и прессуют ее с получением оптического элемента в замкнутой полости [1]
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ изготовления оптических деталей, который позволяет получать оптические элементы с криволинейной, в том числе асферической поверхностью [2] В этом способе заготовку нагревают в форме до термопластичного состояния с помощью ИК-электромагнитного излучения с одновременной подачей в нее сжатого газа, моллируют с помощью вакуума, после чего подпрессовывают и подают в форму сжатый газ. В результате получают оптический элемент с формой поверхности, повторяющей криволинейную формообразующую поверхность.
A known method of manufacturing optical parts from glass in a thermoplastic state, in which a glass preform heated to a thermoplastic state is placed in a split cavity formed by molding surfaces and pressed into an optical element in a closed cavity [1]
Closest to the proposed invention is a method of manufacturing optical parts, which allows to obtain optical elements with a curved, including aspherical surface [2] In this method, the workpiece is heated in the form to a thermoplastic state using infrared electromagnetic radiation while supplying compressed gas to it , molded using vacuum, after which they are pressed and compressed gas is fed into the mold. The result is an optical element with a surface shape that repeats a curved shape-forming surface.

При изготовлении стеклянных элементов методами механической обработки также возникают большие технологические трудности, и практически на сегодняшний день возможно изготовление асферических оптических элементов диаметром не менее 1 мм. In the manufacture of glass elements by machining methods, great technological difficulties also arise, and almost today it is possible to produce aspherical optical elements with a diameter of at least 1 mm.

Таким образом, на сегодняшний день остается актуальной задача изготовления асферических оптических элементов малого диаметра, применение которых при создании микрообъективов высокого качества весьма выгодно в техническом отношении. Thus, today the task of manufacturing aspherical optical elements of small diameter remains urgent, the use of which when creating high quality micro lenses is very advantageous from a technical point of view.

Предлагается способ изготовления асферических стеклянных оптических элементов, в частности элементов с параболической поверхностью, в котором оптические элементы изготавливаются из стекла в термопластичном состоянии, однако, при этом, выбрав пару стекол с различными показателями преломления n1 и n2, такую, что эти стекла имеют в термопластичном состоянии равные вязкости хотя бы при одном значении температуры То, стекло с показателем преломления n1 продавливают в один или несколько цилиндрических каналов из несмачиваемого стеклом материала, например, графита, причем, в канале предварительно создают плоскую спеченную поверхность раздела стекол с показателями преломления n1 и n2 (n1 не равно n2) и закрепляют пристенный слой стекла на стенках канала, в процессе продавливания в канале поддерживают температуру То и поступление стекломассы в канал осуществляют за счет перепада давления между входным и после извлечения подвергают механической обработке.A method for manufacturing aspherical glass optical elements, in particular elements with a parabolic surface, in which the optical elements are made of glass in a thermoplastic state, however, while choosing a pair of glasses with different refractive indices n 1 and n 2 , such that these glasses have in a thermoplastic state, equal viscosities at least at one temperature T o , glass with a refractive index of n 1 is pressed into one or more cylindrical channels from a glass-non-wettable mat A series, for example, of graphite, moreover, a flat sintered glass interface is preliminarily created in the channel with a refractive index of n 1 and n 2 (n 1 is not equal to n 2 ) and a wall layer of glass is fixed on the channel walls; during the process of forcing, the temperature T about and the flow of molten glass into the channel is carried out due to the pressure difference between the inlet and is subjected to mechanical processing after extraction.

В результате в канале образуется цилиндрический штабик диаметром, равным диаметру канала, причем, внутри штабика образуется поверхность раздела двух оптических сред с показателями преломления n1 и n2, имеющая форму поверхности вращения с профилем, близким к параболическому, причем, ось вращения параллельна образующей цилиндра. Факт параллельности этих осей позволяет легко решить сложную технологическую задачу механической обработки с оптическим качеством торцов получившихся цилиндрических элементов малого диаметра.As a result, a cylindrical rod is formed in the channel with a diameter equal to the diameter of the channel; moreover, an interface is formed between the two optical media with refractive indices n 1 and n 2 having the shape of a rotation surface with a profile close to parabolic, and the axis of rotation parallel to the cylinder generatrix . The fact of the parallelism of these axes makes it easy to solve the complex technological problem of machining with the optical quality of the ends of the resulting cylindrical elements of small diameter.

Покажем, что действительно, при осуществлении описанного способа плоская спеченная поверхность раздела двух стекол, перпендикулярная оси цилиндрического канала, принимает форму, близкую к параболической. Для этого рассмотрим процесс движения жидкой стекломассы в канале, когда заполнение канала стеклом осуществляется за счет перепада давления между входным и выходным отверстиями канала. We show that, indeed, in the implementation of the described method, the flat sintered interface of two glasses, perpendicular to the axis of the cylindrical channel, takes a shape close to parabolic. For this, we consider the process of movement of molten glass in the channel, when the channel is filled with glass due to the pressure difference between the inlet and outlet openings of the channel.

Рассмотрим течение жидкости по цилиндрическому каналу. В силу закона Пуазейля
dz/dt (R2-r2) ΔP/4 ηH, где dz/dt скорость течения стекломассы,
R радиус канала,
r текущий радиус,
ΔР разность давлений между входным и выходным отверстиями канала,
η вязкость,
Н длина заполненной части канала, за пределами "начального участка" канала любое сечение А-А принимает в любой наперед заданный момент времени форму параболоида вращения.
Consider the flow of fluid through a cylindrical channel. By virtue of Poiseuille's law
dz / dt (R 2 -r 2 ) ΔP / 4 ηH, where dz / dt is the flow velocity of the glass melt,
R is the radius of the channel
r current radius
ΔР pressure difference between the inlet and outlet openings of the channel,
η viscosity
N is the length of the filled part of the channel, outside the "initial section" of the channel, any section AA takes at any predetermined point in time the shape of a paraboloid of revolution.

При увеличении длины заполненной стеклом части канала на величину L объем стекла, находящегося в канале, увеличится на величину π R2h. Очевидно, что объем тела, ограниченного плоскостью А-А и поверхностью полученного параболоида вращения, будет равен этому объему. Так как объем сегмента параболоида вращения равен 0,5 π R2S, где S высота параболоида вращения, справедливо равенство
h π R2 0,5π R2S или S 2 h
Отсюда легко найти коэффициент а в выражении для продольного сечения параболоида вращения:
Z a r2. Очевидно, что Z S при r R, т.е. S a R2, тогда а 2h/R2. Следовательно, параболоид вращения в продольном сечении описывается параболой
Z (2h/R2)r2
Отметим, что, чем дальше исходное плоское сечение от входа в канал, тем точнее эта формула описывает вид модифицированной в процессе течения поверхности.
With an increase in the length of the channel-filled part of the channel by L, the volume of glass in the channel increases by π R 2 h. Obviously, the volume of the body bounded by the plane AA and the surface of the obtained paraboloid of revolution will be equal to this volume. Since the volume of the segment of the rotation paraboloid is 0.5 π R 2 S, where S is the height of the rotation paraboloid, the equality
h π R 2 0.5π R 2 S or S 2 h
From here it is easy to find the coefficient a in the expression for the longitudinal section of the paraboloid of revolution:
Z ar 2 . Obviously, ZS for r R, i.e. S a R 2 , then a 2h / R 2 . Therefore, a paraboloid of rotation in a longitudinal section is described by a parabola
Z (2h / R 2 ) r 2
Note that the farther the initial flat section from the entrance to the channel, the more accurately this formula describes the form of the surface modified during the flow.

Таким образом, если поместить в канал перпендикулярно его оси плоскую границу раздела двух стекол с разными показателями преломления и провести процесс продавливания, обеспечивая поступление стекломассы в канал за счет перепада давления между входным и выходным отверстием канала, то после проведения течения первоначально плоская поверхность раздела будет представлять собой поверхность вращения, причем, чем дальше исходная поверхность от входного и выходного отверстия, тем точнее сечение модифицированной плоскости аппроксимируется параболой. Thus, if a flat interface between two glasses with different refractive indices is placed in the channel perpendicular to its axis and the process of punching is carried out, ensuring the flow of molten glass into the channel due to the pressure difference between the inlet and outlet of the channel, then after the flow, the initially flat interface will represent a rotation surface, and the farther the initial surface from the inlet and outlet, the more accurately the cross section of the modified plane is approximated parabola.

На фиг. 1 изображен цилиндрический канал, в который помещена граница раздела двух стекол; на фиг.2 один из вариантов устройства, в котором был реализован предложенный способ; на фиг.3 один из вариантов ячейки, в которой осуществляется процесс протекания в канал стекломассы под давлением; на фиг. 4 оптический элемент, полученный по предлагаемому способу; на фиг.5 вариант способа получения оптического элемента. In FIG. 1 shows a cylindrical channel in which the interface of two glasses is placed; figure 2 one of the variants of the device in which the proposed method was implemented; figure 3 one of the options for the cell in which the process of flowing into the channel of the glass melt under pressure; in FIG. 4 optical element obtained by the proposed method; figure 5 variant of the method of obtaining an optical element.

Графитовая ячейка состоит из матрицы 1 с углублением и пуансона 2, в котором по центру имеется цилиндрический канал. Ячейка помещается в металлический стакан 3. Поверх ячейки устанавливается направляющий металлический поршень 4, на который устанавливается металлическая пятка 5. Стакан 3 устанавливается на металлическое кольцо 6, которое расположено в центре подвесного дна 7. Дно 7 свободно подвешивается к опорной платформе 8 с помощью трех тяг 9, свободно закрепленных к опорной платформе 8 шайбами 10. Через отверстие в опорной платформе на пятку устанавливается кварцевая труба 11, которая закрепляется сверху второй пяткой 12, на которую с помощью рычажного механизма, включающего шарик 13, рычаг 14, тягу 15, опору 16, передается регулируемая нагрузка, измеряемая по величине перемещения поршня 4 с помощью рычажного микрометра 17. В отверстии стакана 3 размещена термопара 18, которая регистрирует температуру ячейки. Опорная платформа устанавливается с помощью винтов 19 на крышке нагревательной печи, в которую помещается часть устройства, содержащая ячейку (печь не показана). A graphite cell consists of a matrix 1 with a recess and a punch 2, in which there is a cylindrical channel in the center. The cell is placed in a metal cup 3. A metal piston 4 is mounted on top of the cell, on which the metal heel 5 is mounted. The cup 3 is mounted on a metal ring 6, which is located in the center of the suspended bottom 7. The bottom 7 is freely suspended from the supporting platform 8 using three rods 9, freely secured to the support platform by 8 washers 10. Through a hole in the support platform, a quartz tube 11 is mounted on the heel, which is fixed on top of the second heel 12, onto which, using the lever anizma comprising a ball 13, arm 14, rod 15, a support 16 is transmitted to an adjustable load, as measured by the amount of movement of the piston 4 via the lever 17. In micrometer orifice nozzle 3 positioned thermocouple 18 which detects the temperature of the cell. The support platform is mounted with screws 19 on the lid of the heating furnace, in which the part of the device containing the cell (furnace not shown) is placed.

Предлагаемый способ изготовления оптического асферического элемента может быть реализован следующим образом. The proposed method of manufacturing an optical aspherical element can be implemented as follows.

Подбирается пара стекол, имеющая разные показатели преломления, удовлетворяющая условиям спекания (близкие значения коэффициента термического расширения, подобный ход зависимости вязкости от температуры), причем эта пара должна иметь в интервале вязкостей 105 1010 П равные значения хотя бы при одной температуре То. Эта температура определяется, как точка пересечения кривых зависимости вязкости от температуры. (Кривые строятся либо экспериментально, либо по литературным данным). Из обоих стекол изготавливаются прямые цилиндрические штабики диаметром, равным по скользящей посадке диаметру каналов в пуансоне. Штабики полируются с обоих торцов, качество полировки должно удовлетворять условиям спекания.A pair of glasses is selected that has different refractive indices, satisfies the sintering conditions (close values of the coefficient of thermal expansion, a similar behavior of the dependence of viscosity on temperature), and this pair should have equal values in the viscosity range 10 5 10 10 P at least at one temperature T o . This temperature is defined as the intersection of the curves of viscosity versus temperature. (Curves are constructed either experimentally or from literature data). Both glasses are used to produce straight cylindrical racks with a diameter equal to the diameter of the channels in the punch in a sliding fit. The racks are polished from both ends, the polishing quality must satisfy the sintering conditions.

Из одного из стекол изготавливается полированная плоскопараллельная пластина по форме углубления в матрице, которая помещается в это углубление по скользящей посадке. На пластину сверху устанавливается пуансон, в каналы которого помещен также по скользящей посадке штабик, составленный из двух стекол, причем, поверхность пластины и поверхность торца штабика должны быть совмещены. Ячейка помещается в сборку и сборка помещается в нагревательную печь так, чтобы ячейка находилась в безградиентной части жарового пространства нагревательной печи. Затем производится нагрев ячейки до температуры спекания стекол и выдерживается в течение 1-1,5 ч для проведения спекания с оптическим качеством. A polished plane-parallel plate is made from one of the glasses in the form of a recess in the matrix, which is placed in this recess in a sliding fit. A punch is installed on top of the plate, the channels of which are also placed along the sliding fit of the head, made up of two glasses, moreover, the surface of the plate and the surface of the butt end of the head must be combined. The cell is placed in the assembly and the assembly is placed in the heating furnace so that the cell is in the gradientless part of the heat space of the heating furnace. Then the cell is heated to the sintering temperature of the glasses and held for 1-1.5 hours to conduct sintering with optical quality.

После этого температура поднимается еще на 100-150оС и сборка выдерживается в течение нескольких часов для закрепления пристенного слоя на стенках канала. Затем устанавливают в ячейке температуру То и выдержав некоторое время стекло при этой температуре прикладывают к пуансону постоянную нагрузку, в результате чего стекло начинает течь в канал.After that, the temperature rises another 100-150 о С and the assembly is kept for several hours to fix the wall layer on the channel walls. Then installed in the cell temperature T o and sustained for some time at this temperature the glass is applied to the punch a constant load, whereby the glass starts to flow into the channel.

Отметим, что можно предварительно спечь две полированные пластины из стекол с показателями преломления h1 и h2 и из этой заготовки вырезать составные штабики, тогда в канале не надо производить операцию спекания. При этом, так как стеклянная пластина имеет поперечные размеры большие, чем диаметр канала и равные поперечным размерам пуансона, поступление стекломассы в канал осуществляется только за счет перепада давления между входным и выходным отверстиями канала. Увеличение длины заполненной части канала определяется по показаниям предварительно отградуированного микрометра. После того, как произойдет увеличение заполненной части канала на необходимую длину, нагрузку снимают, охлаждают сборку и извлекают штабики из каналов. Собирают их в пакет и проводят обработку одного или обоих торцов стеклянного элемента. Отметим, что свободная поверхность стекла имеет хорошее оптическое качество ("огненно-полированная поверхность").Note that it is possible to pre-sinter two polished plates of glass with refractive indices h 1 and h 2 and to cut composite posts from this blank, then the sintering operation is not necessary in the channel. Moreover, since the glass plate has a transverse dimension larger than the diameter of the channel and equal to the transverse dimensions of the punch, the flow of molten glass into the channel is carried out only due to the pressure difference between the inlet and outlet openings of the channel. The increase in the length of the filled part of the channel is determined by the readings of a pre-calibrated micrometer. After the filling of the filled part of the channel by the required length occurs, the load is removed, the assembly is cooled, and the racks are removed from the channels. Collect them in a bag and carry out the processing of one or both ends of the glass element. Note that the free surface of the glass has good optical quality ("fire polished surface").

Приведем в качестве примера характеристики полученного по описанному способу асферического элемента и характеристики процесса его изготовления. Элемент был изготовлен из пары стекол К-8 (крон) и БФ26 (флинт), имеющих при температуре 625оС одинаковые вязкости. Показатель преломления крона равен 1,5163, флинта 1,6504.Let us cite as an example the characteristics of the aspherical element obtained by the described method and the characteristics of the process of its manufacture. The element was made from a pair of glasses K-8 (crown) and BF26 (flint) having at a temperature of 625 ° C the same viscosity. The refractive index of the crown is 1.5163, flint 1.6504.

На фиг.3 показана ячейка, в которой осуществляется процесс получения одновременно нескольких асферических элементов. Figure 3 shows the cell in which the process of obtaining several aspherical elements is carried out simultaneously.

В цилиндрическую выемку матрицы 1 помещается пластина 2 в форме таблетки из стекла БФ26. Сверху устанавливается пуансон 3, в котором имеется центральный цилиндрический канал с предварительно помещенными в него штабиками 4,5 из стекол БФ26 и К8. Штабик из стекла БФ26 находится в нижней части канала и плоскость его торца соприкасается с пластиной 2. Таких сборок делается 14 (на фиг. 3 для простоты изображено три). Приготовленные сборки помещаются в подставку 6, сверху устанавливается поршень 7, который центрируется кольцом 8. Вся ячейка изготавливается из графита. Штабики из стекла БФ26 имели диаметр 1,6-0,05 мм и высоту 6 мм, штабики из стекла К8 имели размеры 1,6-0,05 мм и 2 мм соответственно. Стеклянные пластины имели форму таблетки диаметром 3 мм и толщиной 1 мм. Полировка пластины и торцов штабиков осуществлялась по классу Рш.A plate 2 in the form of a tablet made of BF26 glass is placed in a cylindrical recess of the matrix 1. A punch 3 is installed on top, in which there is a central cylindrical channel with 4.5 posts of BF26 and K8 glasses pre-placed in it. A stack of BF26 glass is located in the lower part of the channel and the plane of its end is in contact with the plate 2. There are 14 such assemblies (three are shown in Fig. 3 for simplicity). The prepared assemblies are placed in the stand 6, the piston 7 is mounted on top, which is centered by the ring 8. The whole cell is made of graphite. BF26 rods of glass having a diameter 1.6 -0.05 mm and a height of 6 mm, glass rods K8 had dimensions 1.6 -0.05 mm and 2 mm respectively. The glass plates were tablet-shaped with a diameter of 3 mm and a thickness of 1 mm. Polishing of the plate and the ends of the staff was carried out according to the class R W.

Спекание штабиков проходило при То 625оС в течение 1 ч, после чего для закрепления пристенного слоя температура была поднята до 740оС и при этой температуре сборку выдерживали в течение 3 ч. Затем при То625оС после некоторой выдержки для термостатирования к нагрузке 20 кг на пуансон начали продавливание жидкой стекломассы в канал. После увеличения заполненной части каналов на 120 мк процесс продавливания был прекращен.Sintering of bars held at T of 625 ° C for 1 hour, after which for fixing the boundary layer temperature was raised to 740 ° C and at this temperature the assembly was held for 3 hours. Then at T of 625 ° C after a shutter for thermostating to a load of 20 kg per punch, they began to push liquid glass into the channel. After increasing the filled part of the channels by 120 microns, the process of forcing was stopped.

После охлаждения штабики извлекли из канала и оставив без обработки свободный торец, отполировали другой торец. В результате были получены оптические элементы со следующими характеристиками (фиг.4). Профиль поверхности раздела стекол описывается в сечении уравнением y2 -2,167Х 0,2608Х2 в системе координат с началом, совмещенным с вершиной асферической поверхности (измерение координат профиля асферической поверхности асферики проводилось по продольному срезу). Свободная поверхность имеет форму радиусом R1 0,94 мм, стрела прогиба параболы l1 1,60 мм, общая толщина оптического элемента L 2,5 мм, диаметр d 1,6 мм, расстояние между вершинами параболы и сферы l 1,87 мм. Фокусное расстояние полученного асферического оптического элемента 1,4 мм, длина заднего отрезка 0,5 мм, угол поля зрения 54оС, разрешающая способность вблизи рабочего расстояния 10 мм 70 мм-1.After cooling, the racks were removed from the channel and leaving the free end face untreated, the other end was polished. As a result, optical elements with the following characteristics were obtained (figure 4). The profile of the glass interface is described in cross section by the equation y 2 -2.167X 0.2608X 2 in the coordinate system with the origin aligned with the top of the aspherical surface (the coordinates of the profile of the aspherical aspherical surface were measured along a longitudinal section). The free surface has the shape of a radius R 1 of 0.94 mm, the parabola deflection arrow l 1 1.60 mm, the total thickness of the optical element L 2.5 mm, the diameter d 1.6 mm, the distance between the vertices of the parabola and the sphere l 1.87 mm . The focal length of the obtained aspherical optical element is 1.4 mm, the length of the rear segment is 0.5 mm, the angle of the field of view is 54 ° C, and the resolution near the working distance is 10 mm 70 mm -1 .

П р и м е р 1. Из несмачиваемого стеклом материала изготавливается толстостенная полусфера 20. В стенках полусферы в радиальном направлении сверлятся цилиндрические каналы 21, диаметром, соответствующим диаметру будущего изделия. В каналы полусферы помещаются составные штабики из двух различных стекол. Для предотвращения проскальзывания заготовок по каналам изготавливается заглушка 22, внутренняя поверхность которой соответствует внешней поверхности полусферы, при этом заглушка также изготавливается из материала, не смачиваемого стеклом. Затем в полусферу заливается стекломасса 23 при вязкости порядка 106 П. Количество стекломассы должно быть таким, чтобы входные отверстия каналов были закрыты стекломассой, при этом выходные каналы перекрыты заглушкой. На открытую поверхность полусферы одевается муфта 24, обеспечивающая герметичность внутренней полости полусферы. Муфта должна иметь специальный патрубок 25, соединяющий ее с компрессором или иным устройством, позволяющим создавать во внутренней полости полусферы давление порядка 200 кг/см2 (фиг.5).Example 1. A thick-walled hemisphere 20 is made of non-wettable glass material. In the walls of the hemisphere, cylindrical channels 21 are drilled in the radial direction with a diameter corresponding to the diameter of the future product. Composite posts made of two different glasses are placed in the hemisphere channels. To prevent the workpieces from slipping through the channels, a stopper 22 is made, the inner surface of which corresponds to the outer surface of the hemisphere, and the stopper is also made of material not wetted by glass. Then glass melt 23 is poured into the hemisphere at a viscosity of the order of 10 6 P. The quantity of glass melt should be such that the inlet openings of the channels are closed by the glass melt, while the outlet channels are blocked by a plug. A sleeve 24 is worn on the open surface of the hemisphere, which ensures the tightness of the inner cavity of the hemisphere. The coupling should have a special pipe 25 connecting it to a compressor or other device that allows you to create a pressure of about 200 kg / cm 2 in the inner cavity of the hemisphere (Fig. 5).

Перед подачей давления заглушку с внешней поверхности полусферы снимают и вследствие перепада давления между входными и выходными концами каналов происходит течение стекломассы в термопластичном состоянии. После завершения формирования в каналах асферических поверхностей раздела двух стекол сбрасывают давление, сборку охлаждают и извлекают заготовки, которые подвергают механической обработке. Before applying pressure, the plug is removed from the outer surface of the hemisphere and, due to the pressure differential between the inlet and outlet ends of the channels, the glass melt flows in a thermoplastic state. After completion of the formation in the channels of the aspherical interfaces between the two glasses, the pressure is released, the assembly is cooled, and the preforms that are machined are removed.

Claims (3)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АСФЕРИЧЕСКИХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ путем формования заготовок из стекла, последующего переформования в термопластичном состоянии, отличающийся тем, что в один или несколько цилиндрических каналов диаметром 0,3 5 мм из не смачиваемого стеклом материала помещают по скользящей посадке по составному штабику из двух стекол с различными показателями преломления, имеющими в термопластичном состоянии равные значения вязкости хотя бы при одной тепературе T0, создают в канале плоскую спеченную поверхность раздела двух стекол, перпендикулярную оси канала, нагреванием закрепляют пристенный слой стекла на стенках каналов, процесс переформования ведут при температуре T, продавливая одно из стекол в канал, причем поступление стекла в канал осуществляют за счет перепада давления между входными и выходными отверстиями канала(ов), полученный штабик(и) охлаждают и после извлечения из канала подвергают механической обработке.1. METHOD FOR PRODUCING ASPHERIC OPTICAL ELEMENTS by forming glass blanks, subsequent molding in a thermoplastic state, characterized in that in one or more cylindrical channels with a diameter of 0.3 to 5 mm from non-wettable material is placed on a sliding fit along a composite frame of two glasses with different refractive indices having equal viscosity values in a thermoplastic state at least at one temperature T 0 create a flat sintered interface between two stacks in the channel ol, perpendicular to the axis of the channel, a wall layer of glass is fixed on the walls of the channels by heating, the reforming process is carried out at a temperature T, forcing one of the glasses into the channel, and the glass enters the channel due to the pressure difference between the inlet and outlet openings of the channel (s) obtained the staff (s) are cooled and subjected to mechanical processing after being removed from the channel. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс переформования ведут в графитовой ячейке, состоящей из матрицы с углублением, в которое по скользящей посадке помещают плоскопараллельную пластину из одного из стекол, и пуансона, в каналы которого помещают штабики из двух стекол с полированными торцами, сборку нагревают до температуры спекания, выдерживают 1 1,5 ч, поднимают температуру на 100 150oС и выдерживают несколько часов, затем устанавливают температуру T0 и прикладывают нагрузку.2. The method according to claim 1, characterized in that the reforming process is carried out in a graphite cell, consisting of a matrix with a recess, in which a plane-parallel plate of one of the glasses is placed along a sliding fit, and a punch, in the channels of which are placed piles of two glasses with polished ends, the assembly is heated to a sintering temperature, held for 1.5 hours, raised to 100-150 ° C and held for several hours, then set the temperature T 0 and apply a load. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс переформования ведут в графитовой ячейке, состоящей из матрицы с углублением, в которое помещают плоскопараллельную пластину из одного из стекол, и пуансон, в каналы которого помещают штабики, изготовленные высверливанием из пластины, спеченной из двух плоскопараллельных стеклянных пластин, нагревают до температуры спекания стекол, выдерживают несколько часов, затем устанавливают температуру T0 и прикладывают нагрузку.3. The method according to claim 1, characterized in that the reforming process is carried out in a graphite cell, consisting of a matrix with a recess, in which a plane-parallel plate of one of the glasses is placed, and a punch into the channels of which are placed the pads made by drilling from the sintered plate of two plane-parallel glass plates, heated to a sintering temperature of the glasses, kept for several hours, then set the temperature T 0 and apply a load.
SU5054857 1992-07-10 1992-07-10 Method of manufacture of aspheric optical elements RU2039018C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5054857 RU2039018C1 (en) 1992-07-10 1992-07-10 Method of manufacture of aspheric optical elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5054857 RU2039018C1 (en) 1992-07-10 1992-07-10 Method of manufacture of aspheric optical elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2039018C1 true RU2039018C1 (en) 1995-07-09

Family

ID=21609643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5054857 RU2039018C1 (en) 1992-07-10 1992-07-10 Method of manufacture of aspheric optical elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2039018C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2993264A1 (en) * 2012-07-12 2014-01-17 Schott Ag BAR LENS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4734118, кл. 65-102, 1985. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1291560, кл. C 03B 23/023, 1985. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2993264A1 (en) * 2012-07-12 2014-01-17 Schott Ag BAR LENS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3900328A (en) Method and apparatus for molding glass lenses
KR860001491B1 (en) Process for molding glass shapes of high precision
KR100533475B1 (en) Compression molding of optical lenses
US4738703A (en) Method of molding optical lenses
JP5095564B2 (en) Mold, method for manufacturing glass molded body using the mold, and method for manufacturing optical element
CN1654384B (en) Method of manufacturing precision glass spheres and method of manufacturing optical glass elements
US5346523A (en) Method of molding chalcogenide glass lenses
US6363747B1 (en) Glass mold material for precision glass molding
JPH0214839A (en) Molding of glass material and device therefor
US4929265A (en) Method of molding glass optical elements
US4883528A (en) Apparatus for molding glass optical elements
US4964903A (en) Apparatus for molding glass molds
CN1740105B (en) Process and device for producing fire-polished gobs
RU2039018C1 (en) Method of manufacture of aspheric optical elements
JP5095533B2 (en) Mold, method for manufacturing precision press-molding preform, method for manufacturing optical element
JP6739131B2 (en) Mold for molding optical component made of glass and method for manufacturing optical component made of glass using the mold
JP5263163B2 (en) Method for producing glass molded body
AU625180B2 (en) Molding apparatus and method
JP3630829B2 (en) Manufacturing method of optical element molding material
US6270699B1 (en) Production method for molding optical components
JPH02293335A (en) Formation of optical element and forming apparatus therefor
JP3243219B2 (en) Method for manufacturing glass optical element
JP2000233934A (en) Method for press-forming glass product and device therefor
JP5414222B2 (en) Preform for precision press molding and method for manufacturing optical element
RU2039017C1 (en) Method of manufacture of optical elements with spherical surface