TWI710531B - 壓製成型用玻璃素材、壓製成型用玻璃素材之製造方法及光學元件之製造方法 - Google Patents

壓製成型用玻璃素材、壓製成型用玻璃素材之製造方法及光學元件之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI710531B
TWI710531B TW105119069A TW105119069A TWI710531B TW I710531 B TWI710531 B TW I710531B TW 105119069 A TW105119069 A TW 105119069A TW 105119069 A TW105119069 A TW 105119069A TW I710531 B TWI710531 B TW I710531B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
glass material
press molding
surface roughness
side end
press
Prior art date
Application number
TW105119069A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201700413A (zh
Inventor
藤本忠幸
和田泰匡
Original Assignee
日商Hoya股份有限公司
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 日商Hoya股份有限公司 filed Critical 日商Hoya股份有限公司
Publication of TW201700413A publication Critical patent/TW201700413A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI710531B publication Critical patent/TWI710531B/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • C03B11/084Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0012Arrays characterised by the manufacturing method
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/46Lenses, e.g. bi-convex
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Abstract

本發明提供壓製成型用玻璃素材、壓製成型用玻璃素材之製造方法及光學元件之製造方法,其能於不損害壓製成型得到的光學元件之形狀精度之情況下得到所期望的光學性能,且能以低成本提供。基於本發明,提供壓製成型用玻璃素材(10),該壓製成型用玻璃素材(10)包括表面粗糙度Ra為第1表面粗糙度Ra1之至少一個凸面(10a)、及配置於凸面之周圍且表面粗糙度Ra為第2表面粗糙度Ra2之側端面(11),第2表面粗糙度Ra2小於0.10μm,且第2表面粗糙度Ra2大於第1表面粗糙度Ra1。

Description

壓製成型用玻璃素材、壓製成型用玻璃素材之製造方法及光學元件之製造方法
本發明關於壓製成型用玻璃素材及壓製成型用玻璃素材之製造方法,尤其關於具有至少一個凸面之壓製成型用玻璃素材、壓製成型用玻璃素材之製造方法及光學元件之製造方法。
作為製造具有至少一個凸面之光學元件(玻璃透鏡)之方法之一,具有下述成型方法:利用成型模具對具有至少一個凸面之壓製成型用玻璃素材進行壓制。
經由定心工序等冷加工而形成的壓製成型用玻璃素材之側端面一般具有磨砂狀之粗面,該粗面包括銳角的凹凸。故,上述成型方法中,呈銳角之凹凸之前端部有時會由壓製成型用玻璃素材之側端面以微小顆粒之形式脫離,落於成型模具上。又,會產生下述問題:此種微小顆粒於壓製成型中會進入壓製成型用玻璃素材與成型模具之間,於壓製成型得到的光學元件(玻璃透鏡)之表面產生點狀的不良部分。
為了應對此種問題,提出了下述處理方案:於壓製成型之前,對壓製成型用玻璃素材之側端面進行加熱從而將具有呈銳角之凹凸之表面熔融,由此使呈銳角之凹凸之前端部 鈍角化,防止微小顆粒由側端面脫離(專利文獻1)。
專利文獻1:日本特開2011-16675號公報
然而,即使係進行了專利文獻1所述處理之情況,於壓製成型用玻璃素材之側端面依然會殘留有凹凸形狀。
另一方面,壓製成型時,藉由成型模具使壓製成型用玻璃素材變形時,鄰接於凸面之側端面捲入成型模具之成型面側而被壓制,構成了壓製成型得到的光學元件(玻璃透鏡)之邊緣部。
對於殘留有凹凸形狀之側端面藉由壓制而成型得到的成型面而言,其具有形狀不良,故產生無法得到所期望的光學性能之問題。由此,不得不將該具有形狀不良的部分廢棄,導致玻璃素材浪費之増加、即成本增大。
本發明鑑於此種課題完成,其以於不損害壓製成型得到的光學元件之形狀精度之情況下得到所期望的光學性能,以低成本提供壓製成型用玻璃素材、壓製成型用玻璃素材之製造方法及光學元件之製造方法。
本發明關於一種壓製成型用玻璃素材,其包括:表面粗糙度Ra為第1表面粗糙度Ra1之至少一個凸面;及配置於上述凸面之周圍且表面粗糙度Ra為第2表面粗糙度Ra2之側端面,第2表面粗糙度Ra2小於0.10μm,並且第2表面粗糙度Ra2大於第1表面粗糙度Ra1。
本發明還關於一種壓製成型用玻璃素材之製造方法,其包括下述工序:準備工序,用於準備壓製成型用玻璃素 材材料,該壓製成型用玻璃素材材料具有至少一個凸面、及配置於凸面之周圍且表面粗糙度Ra大於凸面之第1表面粗糙度Ra1的側端面;以及研磨工序,用於對側端面進行研磨,從而得到表面粗糙度Ra小於0.10μm、且大於凸面之上述第1表面粗糙度Ra1之表面粗糙度Ra。
基於本發明之壓製成型用玻璃素材及壓製成型用玻璃素材之製造方法,側端面之第2表面粗糙度Ra2大於至少一個凸面之第1表面粗糙度Ra1之情況下,第2表面粗糙度Ra2小於0.10μm。故,即使鄰接於凸面之側端面捲入成型模具之成型面側而被壓制,於可於不損害形狀精度之情況下得到具有良好的光學性能之光學元件。
基於此種構成的本發明,可於不損害壓製成型得到的光學元件之形狀精度之情況下得到所期望的光學性能,能以低成本提供壓製成型用玻璃素材、壓製成型用玻璃素材之製造方法及光學元件之製造方法。
10、20、30‧‧‧壓製成型用玻璃素材
10a、20a、30a‧‧‧凸面
11‧‧‧側端面
11a、11a’‧‧‧外周面
11b、11b’‧‧‧倒角部
10’‧‧‧壓製成型用玻璃素材材料
10a’‧‧‧壓製成型用玻璃素材材料之凸面
11’‧‧‧壓製成型用玻璃素材材料之側端面
12‧‧‧研磨用墊
14‧‧‧壓製成型用玻璃素材材料固定用夾具
16‧‧‧墊固定用夾具
20b‧‧‧平坦面
30b‧‧‧凹面
40、40’‧‧‧連結面
第1圖係壓製成型用玻璃素材之示意性側面圖。
第2圖係經過定心加工、且具有磨砂狀側端面之壓製成型用玻璃素材材料之截面圖。
第3圖係表示針對壓製成型用玻璃素材材料之側端面之研磨時間與表面粗糙度Ra2(第2表面粗糙度)之關係的圖表。
第4圖係表示一面為凸面、另一面為平坦面、且包括配置於凸面及平坦面之間之周圍之側端面之壓製成型用玻璃素材 的截面圖。
第5圖係表示一面為凸面、另一面為凹面、且包括配置於凸面及凹面之間之周圍之側端面之壓製成型用玻璃素材的截面圖。
第6圖係說明壓製成型用玻璃素材材料之研磨工序之一例的示意性側面圖。
以下,參照附圖對本發明之壓製成型用玻璃素材、壓製成型用玻璃素材之製造方法及光學元件之製造方法的一個實施形態進行詳細說明。
本說明書中,“壓製成型用玻璃素材”主要係用於模壓成型之玻璃素材,指冷預成型件。冷預成型件係指經由定心加工等冷加工而形成的預成型體(preform)。又,“壓製成型用玻璃素材材料”係用於形成本說明書中的“壓製成型用玻璃素材”之前階段之冷預成型件,尤其係指經過定心加工且具有磨砂狀側端面之冷預成型件。除此之外,對於“壓製成型用玻璃素材材料”而言,其側端面比磨砂狀平坦,然而自本發明中作為課題的確保壓製成型後的光學元件之形狀精度之觀點出發,亦包括不適於壓製成型之冷預成型件。
壓製成型用玻璃素材或壓製成型用玻璃素材材料之“側端面”不僅係指壓製成型用玻璃素材或壓製成型用玻璃素材材料之外周面,設置有倒角部之情況下亦包括該倒角部。
“表面粗糙度Ra”係指基於2001年JIS標準B601之算術平均粗糙度。表面粗糙度Ra之測定可利用基於JIS標準之方法、使 用已知的測定裝置測定。
(壓製成型用玻璃素材)
第1圖係本實施形態之壓製成型用玻璃素材10之示意性側面圖。壓製成型用玻璃素材10包括表面粗糙度Ra為第1表面粗糙度Ra1之至少一個凸面10a、及配置於凸面10a之周圍且表面粗糙度Ra為第2表面粗糙度Ra2之側端面11,第2表面粗糙度Ra2小於0.10μm,並且,第2表面粗糙度Ra2大於第1表面粗糙度Ra1。
又,壓製成型用玻璃素材10之側端面11由凸面10a之外邊緣向外側連續地設置。凸面10a可為球面形狀。對於壓製成型用玻璃素材10之形狀,作為示例,為彎月形凹狀。
進一步,如第1圖所示,壓製成型用玻璃素材10還包括連結面40,該連結面40配置於與凸面10a相反的面並連結於側端面11,可使連結面40之表面粗糙度Ra(以下簡稱為“表面粗糙度Ra3”)小於0.10μm。此外,於第1圖中,連結面40為平面形狀。
此外,如上所述,側端面11包括壓製成型用玻璃素材10之外周面11a及其倒角部11b。
本實施形態中所使用的壓製成型用玻璃素材10例如為以硼酸及稀土元素氧化物為主要成分之硼酸鑭系玻璃。此外,本發明之壓製成型用玻璃素材之材料並不限於硼酸鑭系玻璃,例如可為以磷酸鹽為主要成分之磷酸鹽玻璃、以二氧化硅為主要成分之二氧化硅系玻璃。
自側端面之研磨加工性之觀點出發,對於本實施形態之壓製成型用玻璃素材10之物性而言,使用磨損度(FA)為 400以下的材料較佳。壓製成型用玻璃素材10之磨損度(FA)更佳為200以下、進而更佳為100以下。
同樣,自側端面之研磨加工性之觀點出發,本實施形態之壓製成型用玻璃素材10之羅普硬度(Knoop hardness number)較佳為400MPa以上。壓製成型用玻璃素材10之羅普硬度更佳為500MPa以上、進而更佳為600MPa以上。
此外,磨損度(FA)及羅普硬度藉由以下步驟求出。 磨損度(FA)如下算出:將測定面積為9cm2之試料保持於距每分鐘水平旋轉60次之鑄鐵製平面器皿中心80mm的恆定位置,每5分鐘固定供給於平均粒徑20μm之氧化鋁磨粒10g中添加了20ml水的拋光液,施加9.807N之負荷,進行拋光。又,稱量研磨前後的試料質量,求出磨損質量m,對於由日本光學硝子工業會制定的標準試料(BSC7)進行同樣測定而得到磨損質量m0,將上述磨損質量m及磨損質量m0代入下式,算出磨損度(FA)。
FA={(m/d)/(m0/d0)}×100
此處,d為試料之比重,d0為標準試料(BSC7)之比重。
羅普硬度如下求出:於平面研磨後的玻璃面,以0.9807N之負荷壓下相對棱夾角為172°30’及130°的、橫截面呈菱形之金剛石四棱錐壓頭,上述壓下進行15秒,從而形成凹痕,測定所產生的永久凹痕之長邊之對角線的長度,藉由下式求出羅普硬度。
Hk=1.451‧(F/l2)
此處,F為負荷(N)、l為凹痕之長邊之對角線的長度(mm)。
接著,關於壓製成型用玻璃素材10之側端面11之表面粗糙度Ra2及凸面10a之表面粗糙度Ra1與壓製成型得到的光學元件之形狀精度的關係,進行詳細說明。此處,壓製成型用玻璃素材材料10’之側端面11之表面粗糙度Ra2的調整、即平坦化藉由已知的研磨加工進行。
第2圖係經過定心加工、且具有一個凸面10a’及配置於凸面10a’之周圍之磨砂狀側端面11’之壓製成型用玻璃素材材料10’的截面圖。對於壓製成型用玻璃素材材料10’之形狀而言,作為示例,為與第1圖同樣的彎月形凹狀。此外,於側端面11’之一端形成有倒角部11b。此外,第1圖及第2圖中,凸面10a及10a’之表面粗糙度Ra1相同。
又,如第2圖所示,壓製成型用玻璃素材材料10’於凸面10a’之相反一面進一步包括連結於側端面11’之連結面40’。此外,於第2圖中,連結面40’為平面形狀。
第3圖係表示針對第2圖之壓製成型用玻璃素材材料10’之側端面11’之研磨時間與表面粗糙度Ra2(第2表面粗糙度)之關係的圖表。研磨時間為0~300s。此外,研磨時間0之Ra2意味著定心加工後的磨砂狀側端面之表面粗糙度。表面粗糙度Ra測定時的基準長度l為0.85mm。壓製成型用玻璃素材材料10’使用了硼酸鑭系玻璃。此外,表面粗糙度Ra之測定使用了Taylor Hobson社製造的Form Talysurf(類型名:Laser 635)。
如第3圖所示,關於側端面之表面粗糙度Ra2,研磨時間為120s以下的情況下,相對於研磨時間之増加顯示出緩慢的減少傾向,若研磨時間超過120s則急劇下降。又,140s以 上的情況下,小於0.10μm。與此相對應,若研磨時間超過120s、為140s以上,則目視觀察到側端面由霧面變化為光澤面。
表1表示相對於各研磨時間的、側端面之表面粗糙度Ra2及對壓製成型用玻璃素材材料10’進行壓製成型而得到的光學元件之形狀精度的指標。表1之“光學元件之形狀精度”中,○表示光學性能上確保了充分的形狀精度之情況、×表示產生了形狀不良之情況。又,雖然未記載於表1,但壓製成型用玻璃素材10之凸面10a之表面粗糙度Ra1為0.0025μm。
Figure 105119069-A0101-12-0008-1
由第3圖及表1可知,自確保光學元件之形狀精度之觀點出發,較佳為,壓製成型用玻璃素材10之側端面11之表面粗糙度Ra2小於0.10μm,並且,表面粗糙度Ra2大於表面粗糙度Ra1。自進一步提高壓製成型後的光學元件之形狀精度之觀點出發,Ra2之上限更佳為對應於200s~300s之研磨時間的、小於0.020μm之表面粗糙度。
進一步,使用如第2圖所示的、包括配置於與凸面10a’相反的面且連結於側端面11’之連結面40’之壓製成型用玻璃素材材料10’之情況下,使連結面40’之表面粗糙度Ra3小於0.10μm較佳。其原因在於,使用包括此種連結面40’之壓製成型用玻璃素材材料10’之情況下,壓製成型時,除側端面11’ 之外,連結面40’有時亦捲入成型模具之成型面側而被壓制,構成壓製成型得到的光學元件之邊緣部。
藉由分別使側端面11’之表面粗糙度Ra2及連結於側端面11’之連結面40’的表面粗糙度Ra3為0.10μm以下,能進一步有助於光學元件之表面精度的提高。又,自進一步提高光學元件之形狀精度之觀點出發,表面粗糙度Ra3小於0.020μm更佳。表面粗糙度Ra3之下限無特別限制,例如可為0、或為凸面10a’之表面粗糙度Ra1。此外,如第2圖所示,連結面40’呈平面形狀。
此外,本實施形態之壓製成型用玻璃素材材料10’使用了硼酸鑭系玻璃,但於磷酸鹽系玻璃、二氧化硅系玻璃等中,表面粗糙度Ra2、表面粗糙度Ra1及壓製成型後的光學元件之形狀精度之關係亦示出了與使用硼酸鑭系玻璃之情況同樣的結果。
進一步,本實施形態中,使用了彎月形凹狀的壓製成型用玻璃素材,但於一面及另一面之兩面皆為凸面的形狀、或一面為凸面另一面為平面的形狀等壓製成型用玻璃素材中,表面粗糙度Ra2、表面粗糙度Ra1及壓製成型後的光學元件之形狀精度之關係示出了與彎月形凹狀之壓製成型用玻璃素材同樣的結果。
第4圖係表示一面為凸面20a、另一面為平坦面20b、且包括配置於凸面20a及平坦面20b之間之周圍之側端面21之壓製成型用玻璃素材20的截面圖。本發明之課題、即壓製成型得到的光學元件之形狀精度之惡化之程度存在依存於 (△h1/D1)的傾向,(△h1/D1)為壓製成型用玻璃素材20的、由中心軸O方向之凸面之頂點至外周端為止之距離△h相對於凸面20a的直徑D1之比。
即,對該△h1/D1與壓製成型後的光學元件之形狀精度之關係進行調查,結果可知,本發明之課題於△h1/D1為0.15以上的情況下更容易顯現化。本發明更適合於凸面20a之△h1/D1為0.15以上的情況。△h1/D1之上限無特別限制,例如可為0.40。
第5圖係表示一面為凸面30a、另一面為凹面30b、且包括配置於凸面30a及凹面30b之間之周圍之側端面31之壓製成型用玻璃素材30的截面圖。使用如第5圖所示的、一面具有凸面且另一面具有凹面之壓製成型用玻璃素材之情況下,本發明之課題具有進一步顯現的傾向。
如第5圖所示的形狀之壓製成型用玻璃素材30之情況下,將該壓製成型用玻璃素材配置於下模之凹狀成型面上,使上模下降而對壓製成型用玻璃素材進行加壓,若想要使壓製成型用玻璃素材對應於上模之凸狀之成型面,則凸狀之成型面之中央部分率先與壓製成型用玻璃素材接觸。其原因在於,若於該狀態下持續加壓,則藉由由凸狀之成型面之頂部施加於壓製成型用玻璃素材的壓力,壓製成型用玻璃素材之外週邊緣向上方彎曲,與外周部及中央部之間之部分相比,壓製成型用玻璃素材之外周部率先與凸狀之成型面接觸。
即,使由壓製成型用玻璃素材20之中心軸O方向之凸面30a之頂點至外周端為止的距離△h2相對於凸面30a之直 徑D2之比(△h2/D2)、及凸面之曲率半徑R1相對於凹面之曲率半徑R2之比(R1/R2)系統性地變化,對壓製成型後的光學元件之形狀精度進行調整,結果可知,本發明之課題於△h2/D2為0.15以上、及R1/R2為1/4以上且2以下時進一步顯現化。
本發明中,對於如第5圖所示的、一面具有凸面30a且另一面具有凹面30b之壓製成型用玻璃素材30而言,進一步適合於△h2/D1之比為0.15以上的情況、及R1/R2為1/4以上且2以下的情況。△h2/D2之上限無特別限制,例如可為0.40。
(壓製成型用玻璃素材之製造方法、及光學元件之製造方法)接著,關於本實施形態之壓製成型用玻璃素材10之製造方法,使用第6圖進行說明。第6圖係說明壓製成型用玻璃素材10之研磨工序之一例的示意性側面圖。
本實施形態之製造方法包括下述工序:準備工序,其中,準備壓製成型用玻璃素材材料10’,該壓製成型用玻璃素材材料10’具有至少一個凸面10a’、及配置於凸面10a’之周圍且表面粗糙度Ra比凸面10a’之第1表面粗糙度Ra1大的側端面11’;以及研磨工序,其中,對側端面11’進行研磨,從而得到表面粗糙度Ra小於0.10μm、且大於凸面10a’之第1表面粗糙度Ra1之第2表面粗糙度Ra2。
本實施形態之壓製成型用玻璃素材10之製造方法中,首先準備如第2圖所示的壓製成型用玻璃素材材料10’,該壓製成型用玻璃素材材料10’具有至少一個凸面10a’、及配置於該凸面之周圍且表面粗糙度Ra大於凸面10a’之側端面11’(準備 工序)。此外,該壓製成型用玻璃素材材料10’為藉由已知的製造方法製造的冷預成型件。
接著,進行研磨,使壓製成型用玻璃素材材料10’之側端面11’之表面粗糙度Ra為小於0.10μm、且大於凸面10a’之第1表面粗糙度Ra1之第2表面粗糙度Ra2(研磨工序)。
如第6圖所示,將壓製成型用玻璃素材材料10’之凸面10a’側部分固定於能旋轉的壓製成型用玻璃素材材料固定用夾具14。接著,使安裝於墊固定用夾具16之研磨用墊12接觸於壓製成型用玻璃素材材料10’之側端面11’之狀態下,使壓製成型用玻璃素材材料固定用夾具14旋轉,使壓製成型用玻璃素材材料10’之側端面11’與研磨用墊12相對移動,對側端面11’進行研磨直至表面粗糙度為小於0.10μm、且大於凸面10a’之表面粗糙度Ra1之表面粗糙度Ra,從而得到本實施形態之壓製成型用玻璃素材10。此外,倒角部11b’之研磨可藉由使安裝於墊固定用夾具16之研磨用墊10d之面按照與倒角部10c之倒角角度對應的方式接觸從而同樣地進行。關於連結面40’的研磨,亦可利用同樣方法進行。
壓製成型用玻璃素材材料10’之側端面11’被研磨,直至表面粗糙度Ra2為小於0.10μm未満、且大於凸面10a’之表面粗糙度Ra1之表面粗糙度Ra2為止。自進一步提高壓製成型後的光學元件之形狀精度之觀點出發,表面粗糙度Ra2之上限小於0.020μm更佳。
連結面40之表面粗糙度Ra3之上限按照小於0.10μm、小於0.020μm之順序較佳。表面粗糙度Ra3之下限無特 別限制,例如可為0、或為與凸面10a’之表面粗糙度Ra1相同的值。
此外,研磨用墊例如可使用樹脂製的墊,研磨劑例如可使用二氧化鈰。
提供了一種光學元件之製造方法,其包括使用壓製成型用玻璃素材10進行壓製成型之壓製成型工序。例如,使用成型模具對壓製成型用玻璃素材進行壓製成型,從而製造光學元件,該成型模具包括上模及下模等,該上模由SUS等具有耐熱性及耐腐蝕性的金屬形成、且具有凸狀之成型面,該下模具有凹狀之成型面。
本實施形態中能使用的壓製成型用玻璃素材材料10’與(壓製成型用玻璃素材)中說明的材料相同。即,例如為硼酸鑭系玻璃、磷酸鹽系玻璃、二氧化硅系玻璃等。
又,關於壓製成型用玻璃素材材料10’之較佳物性(磨損度(FA)、羅普硬度),亦與(壓製成型用玻璃素材)說明的內容同樣。即,自側端面之研磨加工性之觀點出發,壓製成型用玻璃素材材料10’之磨損度(FA)較佳為400以下、更佳為200以下、進而更佳為100以下。自側端面之研磨加工性之觀點出發,壓製成型用玻璃素材材料10’之羅普硬度較佳為400MPa以上、更佳為500MPa以上、進而更佳為600MPa以上。
壓製成型用玻璃素材10中,使側端面11之表面粗糙度Ra小於0.10μm,故於壓製成型中,鄰接於凸面10a’之側端面11之端部捲入成型模具之成型面側,構成壓製成型得到的光學元件得邊緣部,該情況下,亦不會損害壓製成型得到的光學 元件之形狀精度,能以低成本得到具有所期望的光學性能之光學元件。
以下,參照附圖對本發明進行總結。壓製成型用玻璃素材10包括表面粗糙度Ra為第1表面粗糙度Ra1之至少一個凸面10a、及配置於凸面10a之周圍且表面粗糙度Ra為第2表面粗糙度Ra2之側端面11,第2表面粗糙度Ra2小於0.10μm,並且,第2表面粗糙度Ra2大於第1表面粗糙度Ra1。
又,壓製成型用玻璃素材10之製造方法包括下述工序:準備工序,其中,準備壓製成型用玻璃素材材料10’,該壓製成型用玻璃素材材料10’具有至少一個凸面10a’、及配置於凸面10a’之周圍且表面粗糙度Ra比凸面10a’之第1表面粗糙度Ra1大的側端面11’;以及研磨工序,其中,進行研磨,從而使側端面11’之表面粗糙度小於0.10μm、且為大於凸面10a’之第1表面粗糙度Ra1之第2表面粗糙度Ra2。
10‧‧‧壓製成型用玻璃素材
10a‧‧‧凸面
11‧‧‧側端面
11a‧‧‧外周面
11b‧‧‧倒角部
40‧‧‧連結面

Claims (12)

  1. 一種壓製成型用玻璃素材,包括:表面粗糙度Ra為第1表面粗糙度Ra1之至少一個凸面;及配置於上述凸面之周圍且表面粗糙度Ra為第2表面粗糙度Ra2之側端面,上述第2表面粗糙度Ra2小於0.10μm,並且上述第2表面粗糙度Ra2大於上述第1表面粗糙度Ra1。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之壓製成型用玻璃素材,其中,上述側端面由上述凸面之外邊緣向外側連續設置。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之壓製成型用玻璃素材,其進一步包括連結面,該連結面配置於與上述凸面相反的面、且連結於上述側端面,上述連結面之表面粗糙度Ra小於0.10μm。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之壓製成型用玻璃素材,其中,由上述壓製成型用玻璃素材之中心軸方向之上述凸面之頂點至上述側端面為止的距離△h相對於上述壓製成型用玻璃素材之上述凸面之直徑D之比為0.15以上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之壓製成型用玻璃素材,其進一步包括凹面,該凹面配置於與上述凸面相反的面,上述凹面的曲率半徑與上述凸面的曲率半徑的比為1/4以上,且為2以下。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之壓製成型用玻璃素材,其中,上述壓製成型用玻璃素材之磨損度為400以下。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之壓製成型用玻璃素材,其 中,上述壓製成型用玻璃素材之硬度為400MPa以上。
  8. 一種壓製成型用玻璃素材之製造方法,包括下述工序:準備工序,準備壓製成型用玻璃素材材料,該壓製成型用玻璃素材材料具有至少一個凸面、及配置於上述凸面之周圍且表面粗糙度Ra大於上述凸面之第1表面粗糙度Ra1之側端面;以及研磨工序,對上述側端面進行研磨,從而得到表面粗糙度Ra小於0.10μm、且大於上述凸面之上述第1表面粗糙度Ra1之第2表面粗糙度Ra2。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之壓製成型用玻璃素材之製造方法,其中,上述研磨工序藉由使研磨墊與上述側端面相對移動來進行。
  10. 如申請專利範圍第8或9項所述之壓製成型用玻璃素材之製造方法,其中,上述壓製成型用玻璃素材之磨損度為400以下。
  11. 如申請專利範圍第8或9項所述之壓製成型用玻璃素材之製造方法,其中,上述壓製成型用玻璃素材之硬度為400MPa以上。
  12. 一種光學元件之製造方法,包括使用申請專利範圍第1或2項所述之壓製成型用玻璃素材進行壓製成型之壓製成型工序。
TW105119069A 2015-06-19 2016-06-17 壓製成型用玻璃素材、壓製成型用玻璃素材之製造方法及光學元件之製造方法 TWI710531B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015124048A JP5927637B1 (ja) 2015-06-19 2015-06-19 プレス成形用ガラス素材、プレス成形用ガラス素材の製造方法、及び光学素子の製造方法
JP2015-124048 2015-06-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201700413A TW201700413A (zh) 2017-01-01
TWI710531B true TWI710531B (zh) 2020-11-21

Family

ID=56089768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105119069A TWI710531B (zh) 2015-06-19 2016-06-17 壓製成型用玻璃素材、壓製成型用玻璃素材之製造方法及光學元件之製造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5927637B1 (zh)
KR (1) KR102413018B1 (zh)
CN (2) CN117361848A (zh)
TW (1) TWI710531B (zh)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180121568A (ko) 2016-03-09 2018-11-07 코닝 인코포레이티드 복합적으로 굽은 유리 제품의 냉간 형성
CN109415247B (zh) 2016-06-28 2022-09-27 康宁公司 将薄强化玻璃层压到用于装饰和显示器盖应用的曲面成型塑料表面
JP7071294B2 (ja) 2016-07-05 2022-05-18 コーニング インコーポレイテッド 冷間成形ガラス物品及びその組立方法
EP3532442A1 (en) 2016-10-25 2019-09-04 Corning Incorporated Cold-form glass lamination to a display
US10712850B2 (en) 2017-01-03 2020-07-14 Corning Incorporated Vehicle interior systems having a curved cover glass and a display or touch panel and methods for forming the same
US11016590B2 (en) 2017-01-03 2021-05-25 Corning Incorporated Vehicle interior systems having a curved cover glass and display or touch panel and methods for forming the same
KR102077696B1 (ko) 2017-01-03 2020-02-14 코닝 인코포레이티드 만곡된 커버 유리 및 디스플레이 또는 터치 패널을 갖는 차량 인테리어 시스템 및 이를 형성시키는 방법
WO2018213267A1 (en) 2017-05-15 2018-11-22 Corning Incorporated Contoured glass articles and methods of making the same
KR20200030094A (ko) 2017-07-18 2020-03-19 코닝 인코포레이티드 복잡한 곡선 모양 유리 물품의 냉간 성형
EP3681847A1 (en) 2017-09-12 2020-07-22 Corning Incorporated Tactile elements for deadfronted glass and methods of making the same
TW202340816A (zh) 2017-09-13 2023-10-16 美商康寧公司 用於顯示器的基於光導器的無電面板、相關的方法及載具內部系統
US11065960B2 (en) 2017-09-13 2021-07-20 Corning Incorporated Curved vehicle displays
TW201918462A (zh) 2017-10-10 2019-05-16 美商康寧公司 具有改善可靠性的彎曲的覆蓋玻璃的車輛內部系統及其形成方法
WO2019103469A1 (en) 2017-11-21 2019-05-31 Corning Precision Materials Co., Ltd. Aspheric mirror for head-up display system and methods for forming the same
TWI789463B (zh) 2017-11-30 2023-01-11 美商康寧公司 用於形成曲面鏡的真空模具設備、系統及方法
CN111656254B (zh) 2017-11-30 2023-06-02 康宁公司 用于真空成形非球面镜的系统与方法
EP3765425B1 (en) 2018-03-13 2023-11-08 Corning Incorporated Vehicle interior systems having a crack resistant curved cover glass and methods for forming the same
JP2021531187A (ja) 2018-07-16 2021-11-18 コーニング インコーポレイテッド 冷間曲げガラス基板を有する乗物内装システムおよびその形成方法
JP6805217B2 (ja) * 2018-10-18 2020-12-23 Jx金属株式会社 導電性材料、成型品及び電子部品
EP3771695A1 (en) 2019-07-31 2021-02-03 Corning Incorporated Method and system for cold-forming glass
US11772361B2 (en) 2020-04-02 2023-10-03 Corning Incorporated Curved glass constructions and methods for forming same
CN114835383A (zh) * 2022-04-18 2022-08-02 北京理工大学 玻璃材料光学镜片的辊压成形装置及辊压成形方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04187528A (ja) * 1990-11-19 1992-07-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学素子用ガラスプリフォーム及び光学素子の製造方法
JP4187528B2 (ja) 2001-01-23 2008-11-26 パリ ファーマ ゲゼルシャフトミット べシュレンクテル ハフツング エアゾール発生器
CN101591143A (zh) * 2008-05-30 2009-12-02 Hoya株式会社 光学玻璃、压模用玻璃材料、光学元件坯料、光学元件及其制造方法
JP2009286677A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Ohara Inc 光学ガラス、プリフォーム、及び光学素子
JP2011016675A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Olympus Corp 光学素子の製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59116137A (ja) * 1982-12-20 1984-07-04 Canon Inc 光学素子の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04187528A (ja) * 1990-11-19 1992-07-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学素子用ガラスプリフォーム及び光学素子の製造方法
JP4187528B2 (ja) 2001-01-23 2008-11-26 パリ ファーマ ゲゼルシャフトミット べシュレンクテル ハフツング エアゾール発生器
CN101591143A (zh) * 2008-05-30 2009-12-02 Hoya株式会社 光学玻璃、压模用玻璃材料、光学元件坯料、光学元件及其制造方法
JP2009286677A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Ohara Inc 光学ガラス、プリフォーム、及び光学素子
JP2011016675A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Olympus Corp 光学素子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017007890A (ja) 2017-01-12
KR20160149997A (ko) 2016-12-28
CN106256794A (zh) 2016-12-28
KR102413018B1 (ko) 2022-06-23
CN117361848A (zh) 2024-01-09
TW201700413A (zh) 2017-01-01
JP5927637B1 (ja) 2016-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI710531B (zh) 壓製成型用玻璃素材、壓製成型用玻璃素材之製造方法及光學元件之製造方法
JP6086954B2 (ja) 光学用曲げガラス板及びその製造方法
KR860001491B1 (ko) 정밀유리제품의 성형방법
TWI687375B (zh) 用於成形基於玻璃的材料之模具與製作該模具之方法
US11613490B2 (en) 3D cover glass, mold for molding same, and method for manufacturing 3D cover glass
US20090108477A1 (en) Method of Manufacturing Formed Article, Glass Material, and Method of Determining Shape of Glass Material and Mold
US6363747B1 (en) Glass mold material for precision glass molding
JPS60127246A (ja) 光学ガラスレンズの直接プレス成型用型
TWI499563B (zh) Method for producing glass preform, and
JP3763552B2 (ja) ガラス被覆層を有するガラスレンズ及びその製造方法
US7746574B2 (en) Bonded optical element
JP2019043834A (ja) 3dカバーガラス、およびその成形用金型
WO2015087429A1 (ja) 研磨用ガラス光学素子ブランク用成形型、研磨用ガラス光学素子ブランクの製造方法および光学素子の製造方法
US20050076678A1 (en) Method of manufacturing optical elements
TWI786235B (zh) 玻璃製成形模型
CN204666984U (zh) 一种新型复合眼镜片
JPS6051623A (ja) 光学素子の成形方法
JP2000275478A (ja) V溝基板とその製造方法及び光ファイバーアレイ
WO2018025844A1 (ja) プレス成形用ガラス素材及びこれを用いた光学素子の製造方法
CN108046577B (zh) 一种用于对3d玻璃进行热弯的加热板的制作工艺
JP7031230B2 (ja) 3dカバーガラス、およびその製造方法
TWI374120B (en) The forming device of molding glasses
JP2003063832A (ja) 光学素子成形用型
JP2017066018A (ja) 研磨用ガラスレンズブランク、および光学レンズの製造方法
JP2000000828A (ja) 眼鏡用ガラス型の製造方法