JP2011083786A

JP2011083786A - Method for marking optical glass member, method for manufacturing optical glass member with mark, and optical glass member with mark

Info

Publication number: JP2011083786A
Application number: JP2009236778A
Authority: JP
Inventors: Shunji Watanabe; 俊二渡辺; Shohei Koizumi; 翔平小泉; Junji Suzuki; 純児鈴木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2011-04-28

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To properly mark an optical glass member by forming a mark by fully fusing highly translucent glass particles on the surface of the optical glass member. <P>SOLUTION: The provided method for marking an optical glass member includes: preparation of the optical glass member; formation of a film containing glass particles and a combustible substance on the surface of the optical glass member; and fusing the glass particles on the surface of the optical glass member as well as burning the combustible substance to dissipate it from the film by irradiating a prescribed region of the film with a laser beam. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学ガラス部材のマーク形成方法、マーク付き光学ガラス部材の製造方法及びマーク付き光学ガラス部材に関する。 The present invention relates to a method for forming a mark for an optical glass member, a method for manufacturing a marked optical glass member, and an optical glass member with a mark.

製品管理や意匠の目的で、ガラス部材上へマークを施すことがある。マークを形成する方法としては、スキャニングレーザによるダイレクトマーキングなどが広く用いられる。ここで、ダイレクトマーキングとは、マーク対象の部材の表面にレーザビームを走査して、レーザアブレーションさせることで当該部材にマークを施すことである。 A mark may be given on a glass member for the purpose of product management or design. As a method of forming a mark, direct marking using a scanning laser is widely used. Here, the direct marking is to mark the member by scanning the surface of the member to be marked with a laser beam and performing laser ablation.

ダイレクトマーキング以外に次のようなマーク形成方法が知られている。金属粉体及び／又は無機顔料を着色源としてペースト中に混練した着色ペーストをガラス面に塗布する。着色ペーストが塗布されたガラス面を所定パターンでレーザ走査することで、ペーストが硬化したパターンを形成する。次いで、未硬化の着色ペーストを有機溶剤に溶解させて除去した後、焼成することで、焼成パターンをガラス表面上に形成させる（特許文献１参照）。 In addition to direct marking, the following mark forming methods are known. A colored paste kneaded in the paste using a metal powder and / or an inorganic pigment as a coloring source is applied to the glass surface. The glass surface on which the colored paste is applied is laser-scanned with a predetermined pattern to form a pattern in which the paste is cured. Next, the uncured colored paste is dissolved and removed in an organic solvent, and then fired to form a fired pattern on the glass surface (see Patent Document 1).

特開２００４−３５１７４６号公報JP 2004-351746 A

ペーストの焼付けによるマーク形成方法では、レーザによりペーストを十分に加熱してガラス部材表面に融着する必要があるので、ペーストとしてレーザ光を吸収する物質を用いる必要がある。 In the mark formation method by baking the paste, it is necessary to sufficiently heat the paste with a laser and fuse it to the surface of the glass member. Therefore, it is necessary to use a material that absorbs laser light as the paste.

ところで、光学ガラス部材にマークを形成する場合、形成されたマークによる光の散乱や反射を小さく抑える必要がある。散乱や反射が大きいと、たとえマークが光学有効径外に形成されていたとしても、フレアやゴーストなどが発生することがあるからである。 By the way, when a mark is formed on the optical glass member, it is necessary to suppress light scattering and reflection by the formed mark. This is because if the scattering or reflection is large, flare or ghost may occur even if the mark is formed outside the optical effective diameter.

フレアやゴースト等を抑制するためには、透光性の高いマークを形成することが考えられる。そのような透光性の高いマークを形成する方法としては、ガラス粒子をレーザにより融着させてマークを形成することが考えられる。しかし、その方法を実現するには次のような問題がある。ガラス粒子を融着させるには、ペースト中のガラス粒子にレーザ光を吸収させて溶融させる必要がある。しかし、そもそもガラスは透光性が高いので、レーザ光を十分に吸収しない。その結果、ガラス粒子の光学ガラス部材への融着は不十分となり、光学ガラス部材に適切なマークを形成できない。 In order to suppress flare, ghost, etc., it is conceivable to form a mark with high translucency. As a method for forming such a highly translucent mark, it is conceivable to form a mark by fusing glass particles with a laser. However, there are the following problems in realizing this method. In order to fuse the glass particles, it is necessary to cause the glass particles in the paste to melt by absorbing laser light. However, glass is highly transparent and does not absorb laser light sufficiently. As a result, the glass particles are not sufficiently fused to the optical glass member, and an appropriate mark cannot be formed on the optical glass member.

そこで、本発明の態様は、透光性の高いガラス粒子を光学ガラス部材表面に十分に融着させてマークを形成することにより、光学ガラス部材に適切なマークを形成することを目的とする。 Therefore, an object of the aspect of the present invention is to form an appropriate mark on an optical glass member by forming a mark by sufficiently fusing glass particles having high translucency to the surface of the optical glass member.

本発明の第１の態様に従えば、光学ガラス部材のマーク形成方法であって、前記光学ガラス部材を用意することと、ガラス粒子及び可燃物質を含む被膜を前記光学ガラス部材の表面に形成することと、前記被膜の所定の領域にレーザ光を照射することで、前記ガラス粒子を前記光学ガラス部材の表面に融着させるとともに、前記可燃物質を燃焼させて前記被膜から消失させることを含む光学ガラス部材のマーク形成方法が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a method for forming a mark on an optical glass member, comprising preparing the optical glass member and forming a coating containing glass particles and a combustible substance on the surface of the optical glass member. And irradiating a predetermined region of the coating with a laser beam to fuse the glass particles to the surface of the optical glass member and to burn the combustible substance to disappear from the coating. A method for forming a mark on a glass member is provided.

本態様に従えば、レーザ光を照射することによって、被膜中に気泡を形成し得る。 According to this aspect, bubbles can be formed in the coating by irradiating the laser beam.

本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の光学ガラス部材のマーク形成方法を含む光学ガラス部材の製造方法が提供される。 According to the 2nd aspect of this invention, the manufacturing method of the optical glass member containing the mark formation method of the optical glass member of a 1st aspect is provided.

本発明の第３の態様に従えば、第１の態様の光学ガラス部材のマーク形成方法によりマークが形成された光学ガラス部材、又は、第２の態様の光学ガラス部材の製造方法により製造された光学ガラス部材が提供される。 According to the third aspect of the present invention, the optical glass member in which the mark is formed by the mark forming method of the optical glass member of the first aspect, or the optical glass member of the second aspect is manufactured by the method for manufacturing the optical glass member. An optical glass member is provided.

本態様に従えば、光学ガラス部材は、その表面に、視認可能な気泡を含有するガラスからなるマークを有する光学ガラス部材であっても良い。 According to this aspect, the optical glass member may be an optical glass member having a mark made of glass containing visible bubbles on the surface thereof.

本発明の第１および第２の態様によれば、被膜中に可燃物質を含むことにより、ガラス粒子の光学ガラス部材への融着が促進され、ガラスからなる良好なマーク（ガラス粒子の融着物）を光学ガラス部材上に形成することができる。本発明の第３の態様によれば、透光性の高いガラス粒子でマークが形成されるので、マークは光学ガラス部材の光学性能に影響（フレア、ゴースト等）を与えない。 According to the first and second aspects of the present invention, the inclusion of the combustible substance in the coating promotes the fusion of the glass particles to the optical glass member, and a good mark made of glass (a fused product of glass particles). ) Can be formed on the optical glass member. According to the third aspect of the present invention, since the mark is formed with glass particles having high translucency, the mark does not affect the optical performance (flare, ghost, etc.) of the optical glass member.

本発明の第１の実施形態における光学ガラス部材のマーク形成方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mark formation method of the optical glass member in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における光学ガラス部材のマーク形成方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the mark formation method of the optical glass member in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における気泡を含むマークを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mark containing the bubble in the 1st Embodiment of this invention. 実施例２〜５で形成したマークの光学顕微鏡写真である。It is an optical microscope photograph of the mark formed in Examples 2-5.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の第１の実施形態として、光学ガラス部材にマークを形成する方法、およびマーク付き光学ガラス部材の製造方法について、図１及び図２を参照しながら説明する。 As a first embodiment of the present invention, a method for forming a mark on an optical glass member and a method for producing an optical glass member with a mark will be described with reference to FIGS.

まず、図１（ａ）に示すように、光学ガラス部材１を用意する（ステップＳ１）。ガラス粒子２１および後述する可燃物質２２をバインダおよび溶媒からなる媒体に分散させた分散物（被膜材料）を調製する。この分散物を光学ガラス部材１上に塗布し、乾燥させることにより揮発成分を除去して、図１（ｂ）に示すような被膜２を形成する（ステップＳ２）。 First, as shown in FIG. 1A, an optical glass member 1 is prepared (step S1). A dispersion (coating material) is prepared by dispersing glass particles 21 and a combustible material 22 described later in a medium composed of a binder and a solvent. Volatile components are removed by applying this dispersion onto the optical glass member 1 and drying to form a coating 2 as shown in FIG. 1B (step S2).

次いで、図１（ｃ）に示すように、被膜２に、レーザ光源１０によりレーザ光１１を所定パターンで照射し、被膜２に含まれるガラス粒子２１を光学ガラス部材１に融着（溶融および固着）させる（ステップＳ３）。被膜２が融着した部分が、光学ガラス部材１上のマーク３となる。このとき、被膜中に含まれる可燃物質２２は、レーザ光を吸収することにより、加熱され燃焼することで、被膜から消失する。この結果、形成されたマーク３には、可燃物質２２は残留しない。 Next, as shown in FIG. 1 (c), the coating 2 is irradiated with laser light 11 in a predetermined pattern from the laser light source 10, and the glass particles 21 contained in the coating 2 are fused (melted and fixed) to the optical glass member 1. (Step S3). The portion where the coating 2 is fused becomes the mark 3 on the optical glass member 1. At this time, the combustible substance 22 contained in the coating disappears from the coating by being heated and burned by absorbing the laser beam. As a result, the combustible material 22 does not remain in the formed mark 3.

マーク３を形成した後、図１（ｄ）に示すように、水洗等により未融着の被膜２を除去する（ステップＳ４）。 After forming the mark 3, as shown in FIG. 1D, the unfused coating 2 is removed by washing with water or the like (step S4).

以上のようなステップを経て、光学ガラス部材１上にマーク３（ガラス粒子２１の融着物）が形成された光学部材１００（マーク３付き光学ガラス部材１）が得られる。 Through the steps as described above, the optical member 100 (the optical glass member 1 with the mark 3) in which the mark 3 (the fused product of the glass particles 21) is formed on the optical glass member 1 is obtained.

[可燃物質]
本実施形態において用いる可燃物質２２は、照射されたレーザ光を吸収することで加熱されて燃焼する物質であり、そのような物質は、燃焼により被膜２から消失する。尚、被膜２から消失するとは、燃焼により可燃物２２が別の物質に変化、気化等して、別の物質として被膜中に残る場合も含む。被膜２に可燃物質２２を含有することで、レーザ光のエネルギーを効率的に熱エネルギーに変換でき、被膜２の温度を上昇させる。その結果、ガラス粒子２１の溶融が促進され、ガラス粒子２１は十分な量および強度で光学ガラス部材１に融着し、マーク３を形成する。本実施形態では、可燃物質２２を用いることにより、レーザ光の吸収が小さいガラス粒子を光学ガラス部材に良好に融着できる。よって、そのようなガラス粒子からなる透光性の高いマークを光学ガラス部材に形成することが可能となった。 [Combustible substances]
The combustible material 22 used in the present embodiment is a material that is heated and burned by absorbing the irradiated laser beam, and such a material disappears from the coating 2 by the combustion. The disappearance from the coating 2 includes the case where the combustible material 22 changes to another material due to combustion, vaporizes, etc., and remains in the coating as another material. By containing the combustible substance 22 in the coating 2, the energy of the laser beam can be efficiently converted into thermal energy, and the temperature of the coating 2 is increased. As a result, the melting of the glass particles 21 is promoted, and the glass particles 21 are fused to the optical glass member 1 with a sufficient amount and strength to form the mark 3. In the present embodiment, by using the combustible material 22, glass particles having low laser light absorption can be favorably fused to the optical glass member. Therefore, it becomes possible to form a highly translucent mark made of such glass particles on the optical glass member.

可燃物質２２は、レーザ光の波長付近に吸収を有する必要があるので、可視光域において透明ではない場合がある。しかし、可燃物質２２は、レーザ光の照射により、燃焼して消失する。よって、可燃物質２２は、マーク３に残留しないので、光学ガラス部材１の光学特性に影響を与えない。可燃物質２２として、例えば、カーボンブラックが挙げられる。カーボンブラックは黒色であるが、５００℃程度から酸化（燃焼）して二酸化炭素となるため、レーザ光照射により消失する。よって、カーボンブラックは、マーク３内部に残留せず、光学ガラス部材１の光学特性に影響を与えない。 Since the combustible material 22 needs to have absorption in the vicinity of the wavelength of the laser light, it may not be transparent in the visible light region. However, the combustible substance 22 is burned and disappears by the irradiation of the laser beam. Therefore, the combustible material 22 does not remain on the mark 3 and thus does not affect the optical characteristics of the optical glass member 1. Examples of the combustible material 22 include carbon black. Although carbon black is black, it is oxidized (combusted) from about 500 ° C. to carbon dioxide, and thus disappears by laser light irradiation. Therefore, carbon black does not remain inside the mark 3 and does not affect the optical characteristics of the optical glass member 1.

可燃物質２２は、意図的に分散物（被膜材料）に添加され、その結果として被膜中に含有される物質である。したがって、例えば、ガラス粒子２１中に含まれる不純物は含まない。 The combustible substance 22 is a substance intentionally added to the dispersion (coating material) and consequently contained in the coating. Therefore, for example, impurities contained in the glass particles 21 are not included.

可燃物質２２は、その燃焼温度がガラス粒子２１のガラス転移温度よりも低いことが好ましい。ガラス粒子２１は、ガラス転移温度以上に加熱されて光学ガラス部材１に融着する。可燃物質２２の燃焼温度がガラス粒子２１のガラス転移温度よりも低ければ、ガラス粒子２１の融着時に、可燃物質２２は確実に燃焼、消失するからである。可燃物質２２の具体的な物質としては、カーボンブラック以外に、アニリンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。これらの物質は、黒色であるため、可視光域を含め広い波長域に渡って光吸収率が高く、レーザ光を効率良く吸収する。 The combustible material 22 preferably has a combustion temperature lower than the glass transition temperature of the glass particles 21. The glass particles 21 are heated to the glass transition temperature or higher and are fused to the optical glass member 1. This is because, if the combustion temperature of the combustible material 22 is lower than the glass transition temperature of the glass particles 21, the combustible material 22 reliably burns and disappears when the glass particles 21 are fused. Specific examples of the combustible material 22 include aniline black and acetylene black in addition to carbon black. Since these substances are black, they have a high light absorption rate over a wide wavelength range including the visible light range, and efficiently absorb laser light.

本実施形態では、可燃物質２２が燃焼する燃焼反応に伴い、被膜２の内部で二酸化炭素または水（水蒸気）等の気体が発生する。図３に示すように、この気体が気泡４としてマーク３の内部に残存していても良い。気泡４は、光の散乱により可視化するのでマークの視認性を向上させることができる。残存する気泡は、視認できる程度の寸法であり、例えば、その直径は、約１〜１０μｍであることが、適度な視認性を与える点で好ましい。 In the present embodiment, a gas such as carbon dioxide or water (water vapor) is generated inside the coating 2 along with the combustion reaction in which the combustible material 22 burns. As shown in FIG. 3, this gas may remain inside the mark 3 as a bubble 4. Since the bubbles 4 are visualized by light scattering, the visibility of the mark can be improved. The remaining bubbles are of a size that can be visually recognized. For example, the diameter is preferably about 1 to 10 μm from the viewpoint of providing appropriate visibility.

本発明者の実験によると、気泡４は、レーザ光１１の走査速度を比較的高くすることにより被膜２内に生成し、マーク３に残存し易くなる。そして、気泡の視認性は気泡量に比例し、気泡量はレーザ光１１の走査速度が高い程、増加する。レーザ光１１の走査速度が低いと、ガラス粒子２１が溶融している時間が長いため、その間に可燃物質２２から発生した気体は被膜２の外部に排出されると考えられる。一方、レーザ光１１の走査速度が高いと、ガラス粒子２１が溶融している時間が短く、可燃物質２２から発生した気体が被膜２の外部に放出されないうちに、ガラス粒子２１が固化すると考えられる。このように、マーク３内の気泡４による視認性（気泡量）は、レーザ光１１の走査速度により制御することができる。 According to the experiment by the present inventor, the bubbles 4 are easily generated in the coating 2 and remain in the mark 3 by relatively increasing the scanning speed of the laser light 11. The visibility of the bubbles is proportional to the amount of bubbles, and the amount of bubbles increases as the scanning speed of the laser beam 11 increases. When the scanning speed of the laser beam 11 is low, the glass particles 21 are melted for a long time, and thus the gas generated from the combustible material 22 during that time is considered to be discharged outside the coating 2. On the other hand, when the scanning speed of the laser beam 11 is high, it is considered that the glass particles 21 solidify before the gas generated from the combustible material 22 is released to the outside of the coating 2 because the melting time of the glass particles 21 is short. . Thus, the visibility (the amount of bubbles) due to the bubbles 4 in the mark 3 can be controlled by the scanning speed of the laser beam 11.

[ガラス粒子]
本実施形態で用いるガラス粒子２１は、ガラスを粉砕して作製することができる。粒径は１μｍ程度であることが好ましい。また、ガラス粒子２１は、その組成、ガラス転移温度および熱膨張率が光学ガラス部材１と同等又は類似していることが好ましい。組成、ガラス転移温度および熱膨張率が同等であると、互いに固着しやすいからである。 [Glass particles]
The glass particles 21 used in the present embodiment can be produced by pulverizing glass. The particle size is preferably about 1 μm. Moreover, it is preferable that the glass particle 21 is the same or similar to the optical glass member 1 in the composition, glass transition temperature, and thermal expansion coefficient. This is because if the composition, glass transition temperature, and thermal expansion coefficient are the same, they are likely to adhere to each other.

本実施形態のガラス粒子２１は、通常の透明なガラスのみならず、色ガラス、紫外線カットガラス、蛍光ガラス等であっても、光学ガラス部材１への融着を促進することができる。マークの不可視性を高める観点からは、ガラス粒子２１と光学ガラス部材１との屈折率差の絶対値が、例えば、波長５８７．５６ｎｍにおいて０．１以下の材料を用いることが好ましい。ガラス粒子２１と光学ガラス部材１との屈折率差をこのような範囲とすることで、可視波長域全体にわたって界面の反射が十分に小さくなるので、可視光下においてマークを目立たないものとすることができる。すなわち、光学部材の光学性能へのマークの影響を小さいものとすることができる。尚、マークを更に目立たないものとするためには、ガラス粒子２１と光学ガラス部材１との屈折率差の絶対値を上記波長において、０．０５以下（更には、０．０２以下）とすることが好ましい。 Even if the glass particle 21 of this embodiment is not only normal transparent glass but color glass, ultraviolet-ray cut glass, fluorescent glass, etc., the fusion | melting to the optical glass member 1 can be accelerated | stimulated. From the viewpoint of increasing the invisibility of the mark, it is preferable to use a material having an absolute value of the difference in refractive index between the glass particles 21 and the optical glass member 1 of 0.1 or less at a wavelength of 587.56 nm, for example. By making the refractive index difference between the glass particles 21 and the optical glass member 1 in such a range, the reflection at the interface is sufficiently small over the entire visible wavelength range, so that the mark is not conspicuous under visible light. Can do. That is, the influence of the mark on the optical performance of the optical member can be reduced. In order to make the mark less conspicuous, the absolute value of the difference in refractive index between the glass particles 21 and the optical glass member 1 is 0.05 or less (more preferably 0.02 or less) at the above wavelength. It is preferable.

ガラス粒子２１と光学ガラス部材１との屈折率差の絶対値を０．１以下にした場合、可視光の界面での反射が非常に小さくなるため、肉眼によりマーク３の存在を殆ど認識出来なくなるが、例えば、上述のマーク３の内部に気泡４を残留させる場合、気泡４によりマーク３を視認することができる。また、ガラス粒子２１に紫外線カットガラス、蛍光ガラスを用いて、後述する紫外線を照射してマーク３を読出す方法を用いる場合も、肉眼（可視光域）によりマーク３が認識されなくても、マーク３の読出しには影響は無い。 When the absolute value of the refractive index difference between the glass particles 21 and the optical glass member 1 is 0.1 or less, reflection at the interface of visible light becomes very small, so that the presence of the mark 3 can hardly be recognized by the naked eye. However, for example, when the bubble 4 remains inside the mark 3, the mark 3 can be visually recognized by the bubble 4. In addition, when using a method of reading the mark 3 by irradiating ultraviolet rays, which will be described later, using ultraviolet cut glass or fluorescent glass for the glass particles 21, even if the mark 3 is not recognized by the naked eye (visible light region), There is no effect on the reading of the mark 3.

マーク３の内部に気泡４を残留させる場合、更に、ガラス粒子２１は、光学ガラス部材１と同一種類のガラスから形成されることが好ましい。同一種類のガラスであれば、より視認性を有さなくなり、かつ融着しやすく、レーザ照射後の冷却の際にクラックの発生を防止することができる。 When the bubbles 4 remain inside the mark 3, the glass particles 21 are preferably formed from the same type of glass as the optical glass member 1. If it is the same kind of glass, it will become less visible and it will be easy to melt | fuse, and it can prevent generation | occurrence | production of a crack in the case of cooling after laser irradiation.

本実施形態におけるガラス粒子２１には、紫外線カットガラスを用いることができる。この場合、マーク３は紫外線照射により読取ることができ、可視光域では認識できなくても良い。その結果、可視光域での光の散乱や反射を小さく抑えられ、フレアやゴーストなどの発生を抑制することができる。ガラス粒子２１に紫外線カットガラスを用いた場合、マーク３は紫外線を吸収するため、紫外線照射時にマーク部分のみが暗く認識される。したがって、マーク３を影文字のようにして読出すことができる。 For the glass particles 21 in the present embodiment, ultraviolet cut glass can be used. In this case, the mark 3 can be read by ultraviolet irradiation and may not be recognized in the visible light range. As a result, the scattering and reflection of light in the visible light region can be suppressed to be small, and the occurrence of flare and ghost can be suppressed. When ultraviolet cut glass is used for the glass particles 21, the mark 3 absorbs ultraviolet rays, so that only the mark portion is recognized dark when irradiated with ultraviolet rays. Therefore, the mark 3 can be read out like a shadow character.

また、本実施形態におけるガラス粒子２１には、蛍光ガラスを用いることができる。上述のように、マーク３は紫外線の照射により読取ることができ、可視光域では認識できなくても良い。その結果、光の散乱や反射を小さく抑えられ、フレアやゴーストなどの発生を抑制することができる。ガラス粒子２１に蛍光ガラスを用いた場合、マーク３は紫外線照射により発光することで認識される。 Moreover, fluorescent glass can be used for the glass particle 21 in this embodiment. As described above, the mark 3 can be read by irradiation with ultraviolet rays and may not be recognized in the visible light range. As a result, light scattering and reflection can be kept small, and the occurrence of flares and ghosts can be suppressed. When fluorescent glass is used for the glass particles 21, the mark 3 is recognized by emitting light by ultraviolet irradiation.

更に、ガラス粒子２１に紫外線カットガラス又は、蛍光ガラスを用いたマーク３において、内部に気泡４を残留させることで可視域における視認性を生じさせることも可能である。可視域でマークが全く視認出来ないと不便が生じることもあるからである。 Furthermore, in the mark 3 using ultraviolet cut glass or fluorescent glass for the glass particles 21, it is possible to cause visibility in the visible region by leaving the bubbles 4 inside. This is because inconvenience may occur if the mark cannot be seen at all in the visible range.

ガラス粒子２１に用いる具体的な材料としては、市販の各種光学ガラスが挙げられる。 Specific materials used for the glass particles 21 include various commercially available optical glasses.

また、ガラス粒子２１に用いる紫外線カットガラスとしては、紫外光を吸収するものであれば特に制限無く用いることができるが、その吸収端波長が３６５ｎｍ〜４３６ｎｍであることが好ましい。このような吸収波長を有する紫外線カットガラスを用いることでマークの読出しが容易になる。また、吸収短波長が４３６ｎｍ以上であると、可視光を吸収するようになるため、光学部材の使用領域においてもマークが目立つようになる傾向がある。市販の紫外線カットガラスとしては、例えば、ＨＯＹＡ社製ＦＦ８、Ｍ−ＦＤ６０などが挙げられる。 The ultraviolet cut glass used for the glass particles 21 can be used without particular limitation as long as it absorbs ultraviolet light, but its absorption edge wavelength is preferably 365 nm to 436 nm. By using the ultraviolet cut glass having such an absorption wavelength, the mark can be easily read. Further, when the absorption short wavelength is 436 nm or more, visible light is absorbed, so that the mark tends to be conspicuous even in the use region of the optical member. Examples of commercially available ultraviolet cut glass include FF8 manufactured by HOYA, M-FD60, and the like.

ガラス粒子２１に用いる蛍光ガラスは、４３０〜６５０ｎｍの可視光領域の照射では蛍光を発せず、４３０ｎｍ以下の紫外光の照射により蛍光を発するものが好ましい。通常、光学部材は可視光領域で使用するため、この領域の光の照射で蛍光を発するものは光学部材の光学性能を低下させるからである。蛍光ガラスは、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、ＹｂおよびＳｂなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を含有する蛍光ガラスから形成されることが好ましい。このような元素は、紫外線の照射により強い蛍光を発するため、マークの読出しが容易となる。市販の蛍光ガラスとしては、（株）住田光学ガラス製のルミラス−Ｇ９、ルミラス−Ｂなどが挙げられる。 The fluorescent glass used for the glass particles 21 is preferably one that does not emit fluorescence when irradiated in the visible light region of 430 to 650 nm but emits fluorescence when irradiated with ultraviolet light of 430 nm or less. This is because an optical member is normally used in the visible light region, and those that emit fluorescence when irradiated with light in this region deteriorate the optical performance of the optical member. The fluorescent glass is preferably formed from a fluorescent glass containing at least one element selected from the group consisting of Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Er, Yb and Sb. Since such an element emits strong fluorescence when irradiated with ultraviolet rays, it is easy to read out the mark. Examples of the commercially available fluorescent glass include Lumira-G9 and Lumira-B manufactured by Sumita Optical Glass Co., Ltd.

[分散物（被膜材料）]
分散物（被膜材料）は、上述のように、ガラス粒子２１および可燃物質２２を、バインダおよび溶媒を含む媒体内に分散させたものである。バインダおよび溶媒は、水で洗浄できるものが好ましい。上述の未融着の被膜２を除去する工程（図２のステップＳ４）を水洗浄で実施できるからである。バインダとしては、水溶性高分子である、デンプン、ゼラチン、セルロース誘導体（ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、メチルセルロース、等）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド等が挙げられる。中でも、ＰＶＡ、ヒドロキシエチルセルロースは、通常７００℃以上で燃焼し、消失するのでレーザ照射後に残渣として残らないため、好適である。溶媒としては、水又は、メタノール、エタノール等のアルコール類が挙げられる。溶媒に水を用いる場合、メタノール、エタノール等のアルコールを添加すると、ガラス粒子２１および可燃物質２２の分散性の向上および消泡の効果が得られるので好ましい。 [Dispersion (coating material)]
As described above, the dispersion (coating material) is obtained by dispersing the glass particles 21 and the combustible substance 22 in a medium containing a binder and a solvent. The binder and the solvent are preferably those that can be washed with water. This is because the step of removing the unfused coating 2 (step S4 in FIG. 2) can be performed by water washing. Examples of the binder include water-soluble polymers such as starch, gelatin, cellulose derivatives (hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, etc.), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid, polyacrylamide, and polyethylene oxide. Among these, PVA and hydroxyethyl cellulose are preferable because they usually burn and disappear at 700 ° C. or higher and do not remain as a residue after laser irradiation. Examples of the solvent include water or alcohols such as methanol and ethanol. In the case of using water as the solvent, it is preferable to add alcohol such as methanol or ethanol because the dispersibility of the glass particles 21 and the combustible substance 22 can be improved and the defoaming effect can be obtained.

分散物（被膜材料）の合計重量に対する、ガラス粒子２１の含有量は、７０〜８５重量％であることが好ましく、８０〜８５重量％であることが更に好ましい。可燃物質２２の含有量は、５〜１５重量％であることが好ましく、８〜１０重量％であることが更に好ましい。バインダポリマーの含有量は、５〜１５重量％であることが好ましく、８〜１０重量％であることが更に好ましい。 The content of the glass particles 21 with respect to the total weight of the dispersion (coating material) is preferably 70 to 85% by weight, and more preferably 80 to 85% by weight. The content of the combustible substance 22 is preferably 5 to 15% by weight, and more preferably 8 to 10% by weight. The content of the binder polymer is preferably 5 to 15% by weight, and more preferably 8 to 10% by weight.

[塗布方法]
分散物（被膜材料）の光学ガラス部材１上への塗布方法に特に制限は無いが、例えば、エアブラシによる噴霧、筆およびスタンプなどを用いた塗布、ディップコーティング、スピンコーティングが挙げられる。また、塗布は、乾燥後の厚み、すなわち被膜の厚みが、５〜５０μｍ、更には５〜２０μｍであることが好ましい。被膜の厚みが５０μｍより大きいと、レーザ光による融着が困難になる傾向があり、５μｍより小さいと、マークが読みだしにくくなる傾向がある。 [Coating method]
Although there is no restriction | limiting in particular in the application method to the optical glass member 1 of a dispersion (coating material), For example, spraying with an airbrush, application | coating using a brush, a stamp, etc., dip coating, spin coating is mentioned. Moreover, it is preferable that application | coating is 5-50 micrometers in thickness after drying, ie, the thickness of a film, More preferably, it is 5-20 micrometers. If the thickness of the coating is larger than 50 μm, fusion with a laser beam tends to be difficult, and if it is smaller than 5 μm, the mark tends to be difficult to read.

[光学ガラス部材]
本実施形態に用いる光学ガラス部材１は、本実施形態の効果を発揮する限りにおいて如何なる光学ガラスを用いた光学素子にも適応できる。このような光学素子としては、回折格子、フレネルレンズなどの回折光学素子、フライアイレンズなどが挙げられる。 [Optical glass member]
The optical glass member 1 used in the present embodiment can be applied to an optical element using any optical glass as long as the effects of the present embodiment are exhibited. Examples of such optical elements include diffractive optical elements such as diffraction gratings and Fresnel lenses, fly-eye lenses, and the like.

光学ガラス部材１を形成するガラス材料としては、例えば、ホウ珪酸系ガラス、ホウ酸ランタン系ガラスおよびフッ化物リン酸系ガラスなど、光学ガラスとして市販されている材料を使用することができる。具体的には、ショット社製ＢＫ７、ＨＯＹＡ社製ＬＡＣ８、ＦＣＤ１及びＦＣ５などが挙げられる。 As a glass material which forms the optical glass member 1, materials commercially available as optical glass such as borosilicate glass, lanthanum borate glass and fluoride phosphate glass can be used. Specific examples include BK7 manufactured by Schott, LAC8 manufactured by HOYA, FCD1, and FC5.

[レーザ光の照射]
被膜の溶融および固着に用いられるレーザ光としては、例えばＹＡＧレーザ、ＹＶＯ_４レーザ、ＣＯ_２レーザが挙げられる。レーザを照射する波長は、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ_４レーザの基本波長（１０６４ｎｍ）、第二高調波（５３２ｎｍ）、第三高調波（３５５ｎｍ）が好ましい。 [Laser irradiation]
Examples of the laser beam used for melting and fixing the coating include a YAG laser, a YVO ₄ laser, and a CO ₂ laser. The wavelength for laser irradiation is preferably a fundamental wavelength (1064 nm), second harmonic (532 nm), or third harmonic (355 nm) of a YAG laser or YVO ₄ laser.

レーザ光の照射は、大気雰囲気又は酸素雰囲気等、酸素を含有する雰囲気で行うことが好ましい。可燃物質の燃焼を効率的に行うためである。 The laser light irradiation is preferably performed in an atmosphere containing oxygen, such as an air atmosphere or an oxygen atmosphere. This is to burn the combustible material efficiently.

尚、レーザ光１１を被膜２上に照射した領域が最終的なマーク３の形状となる。レーザ光１１の走査をバーコード形状、文字形状とすることにより、マーク３の形状をバーコード形状、文字形状とすることもできる。また、ドット状の文字を形成することもでき、この場合、融着ガラス部位を最小限にすることができ、スループットを向上できるので好ましい。 Note that the region where the laser beam 11 is irradiated onto the coating 2 is the final shape of the mark 3. By making the scanning of the laser beam 11 into a barcode shape and a character shape, the shape of the mark 3 can be made into a barcode shape and a character shape. Moreover, a dot-like character can also be formed. In this case, it is preferable because the fused glass portion can be minimized and the throughput can be improved.

本発明の第２の実施形態は、上述の第１の実施形態によりマーク３が形成された、マーク３付き光学ガラス部材１（光学部材１００）である。光学部材１００には、十分な量および強度で融着したガラスからなるマーク３が形成されている。ガラスからなるマーク３は、可視光域における透光性が高く、可視光域で使用されることの多い光学部材１００の光学性能（フレア、ゴースト等）に影響を与えにくい。また、製造過程で用いる可燃物質２２はマーク３内に残存しておらず、可燃物質２２が光学部材１００の光学特性に影響を与えることはない。 The second embodiment of the present invention is an optical glass member 1 with a mark 3 (optical member 100) in which the mark 3 is formed according to the first embodiment described above. On the optical member 100, a mark 3 made of glass fused with a sufficient amount and strength is formed. The mark 3 made of glass has high translucency in the visible light region and hardly affects the optical performance (flare, ghost, etc.) of the optical member 100 that is often used in the visible light region. In addition, the combustible material 22 used in the manufacturing process does not remain in the mark 3, and the combustible material 22 does not affect the optical characteristics of the optical member 100.

本実施形態の光学部材１００は、更に、ガラスからなるマーク３の中に気泡４を含有していても良い。気泡４は、可視光を散乱させ視認性を有し、それ自体がマークとして機能する。また、マーク３の位置が可視光域で視認できないと不便な場合もあり、その場合に気泡４が、マーク位置の目印として機能することもできる。 The optical member 100 of the present embodiment may further contain bubbles 4 in the mark 3 made of glass. The bubble 4 scatters visible light and has visibility, and itself functions as a mark. In some cases, it is inconvenient if the position of the mark 3 cannot be visually recognized in the visible light range. In this case, the bubble 4 can also function as a mark position mark.

[分散物（被膜材料）の調製]
原料ガラスとして光ガラス株式会社製Ｐ−ＬＡＳＦＨ１１Ｓを用意した。原料ガラスをジョークラッシャーにより数十ミクロン程度に粗粉砕し、更に、遊星ボールミルにより微粉砕した。遊星ボールミル条件は、ジルコニアボールは６φ、分散媒は水、回転数は自転４７７ｒｐｍ、公転２０６ｒｐｍ、粉砕時間は３ｈとした。その後、１３０℃で１ｈ乾燥させ、粒径が１μｍ以下のガラス粒子を得た。ガラス粒子１ｇに、可燃物質としてカーボンブラック(東海カーボン；＃８５００)０．１ｇを加え、乳鉢により乾式混合した。この混合粉末に、バインダおよび溶媒としてのヒドロキシルエチルセルロース（ＨＥＣ）０．１ｇを添加して、それらを混合して分散物（被膜材料）を得た。 [Preparation of dispersion (coating material)]
P-LASFH11S manufactured by Hikari Glass Co., Ltd. was prepared as the raw glass. The raw glass was coarsely pulverized to about several tens of microns with a jaw crusher, and further finely pulverized with a planetary ball mill. The planetary ball mill conditions were 6φ for zirconia balls, water for the dispersion medium, rotational speed of 477 rpm, revolution of 206 rpm, and pulverization time of 3 hours. Then, it dried at 130 degreeC for 1 h, and obtained the glass particle whose particle size is 1 micrometer or less. To 1 g of glass particles, 0.1 g of carbon black (Tokai Carbon; # 8500) as a combustible substance was added and dry-mixed with a mortar. To this mixed powder, 0.1 g of hydroxyl ethyl cellulose (HEC) as a binder and a solvent was added and mixed to obtain a dispersion (coating material).

[光学ガラス部材上へのマークの形成]
光学ガラス部材として、ランタンフリント系光学ガラスからなる光学レンズを用意した。分散物（被膜材料）をスポンジ綿棒で光学レンズに塗布した後、自然乾燥し、厚み１０μｍの被膜を光学レンズ上に形成した。 [Formation of marks on optical glass members]
An optical lens made of lanthanum flint optical glass was prepared as an optical glass member. The dispersion (coating material) was applied to the optical lens with a sponge swab and then naturally dried to form a coating having a thickness of 10 μm on the optical lens.

次に、大気中（酸素を含有する雰囲気）において、光学レンズ上に形成された被膜に、レーザ光を被膜に対して相対移動（走査）させることで、所定のマークパターンで照射した。レーザ光の照射により、ガラス粒子は光学レンズ上に融着し、同時にカーボンブラックは消失した。レーザ光の照射は、ＹＶＯ_４レーザの第二高調波を光源とするレーザマーカー（ミヤチテクノス社製、ＭＬ−９００１Ａ、波長５３２ｎｍ）を用いて行った。マークパターンは、光学レンズの外周から１ｍｍの位置に縦１ｍｍ×横０．５ｍｍのＴ字の文字として描いた。レーザ光源は、電流１５Ａ、でＣＷ発振させ、約５０μｍのスポットサイズ、０．３８Ｗのパワーで照射した。被膜に対するレーザ光の走査速度は、１ｍｍ／ｓであった。 Next, in the air (atmosphere containing oxygen), the film formed on the optical lens was irradiated with a predetermined mark pattern by moving (scanning) the laser beam relative to the film. The glass particles were fused on the optical lens by the laser light irradiation, and at the same time, the carbon black disappeared. Laser light irradiation was performed using a laser marker (Miyachi Technos, ML-9001A, wavelength 532 nm) using a second harmonic of a YVO ₄ laser as a light source. The mark pattern was drawn as a T-shaped character having a length of 1 mm and a width of 0.5 mm at a position 1 mm from the outer periphery of the optical lens. The laser light source was CW-oscillated with a current of 15 A and irradiated with a spot size of about 50 μm and a power of 0.38 W. The scanning speed of the laser beam with respect to the film was 1 mm / s.

レーザ光による走査後、被膜の一部が固着した光学レンズを水槽に入れ、超音波洗浄機で洗浄した後、純水で水洗した。洗浄後、光学レンズを乾燥させた。こうして、レーザ走査部のみに、ガラスからなるマークが形成された光学レンズを得た。 After scanning with laser light, the optical lens with a part of the coating adhered thereto was placed in a water tank, washed with an ultrasonic cleaner, and then washed with pure water. After washing, the optical lens was dried. Thus, an optical lens having a glass mark formed only on the laser scanning portion was obtained.

本実施例で用いたカーボンブラックの燃焼温度は約５００℃、ガラス粒子のガラス転移温度は約５６７℃であり、カーボンブラックの燃焼温度の方が、ガラス粒子のガラス転移温度より低かった。また、５８７．５６ｎｍにおける光学レンズ及びガラス粒子の屈折率は、それぞれ１．７４３、１．７７４であり、それらの屈折率差の絶対値は、０．０３であった。なお、ガラス転移温度は、示差熱分析装置（ＤＴＡ）を用いて昇温速度３℃／分で測定した値である。 The combustion temperature of the carbon black used in this example was about 500 ° C., the glass transition temperature of the glass particles was about 567 ° C., and the combustion temperature of the carbon black was lower than the glass transition temperature of the glass particles. The refractive indices of the optical lens and glass particles at 587.56 nm were 1.743 and 1.774, respectively, and the absolute value of the difference in refractive index was 0.03. The glass transition temperature is a value measured at a rate of temperature increase of 3 ° C./min using a differential thermal analyzer (DTA).

[マークの観察、評価]
光学レンズに形成したマークを光学顕微鏡により観察した。被膜に含有されていたガラス粒子は、光学レンズ表面に適切に融着していることが確認された。また、マークは、集光灯などの強い光を当てることで明瞭にT字を視認できた。尚、マーク内に気泡等の空隙は存在しなかった。 [Observation and evaluation of marks]
The mark formed on the optical lens was observed with an optical microscope. It was confirmed that the glass particles contained in the coating were properly fused to the optical lens surface. In addition, the mark was clearly visible in a T-shape when exposed to strong light such as a condenser lamp. There were no voids such as bubbles in the mark.

形成されたマークは無色透明であり、マーク中にカーボンブラック（黒色）は観察されなかった。マーク部分のラマンスペクトル測定を行ったところ、カーボンブラック由来のピーク（１３５０ｃｍ^−１、１６００ｃｍ^−１）は認められなかった。 The formed mark was colorless and transparent, and carbon black (black) was not observed in the mark. It was subjected to Raman spectral measurement of the mark portion, a peak derived from carbon black ^(1350cm ^-1, 1600cm -1) was not observed.

以上の結果から、レーザ光を被膜に照射した際、カーボンブラックがレーザ光を良く吸収するので、カーボンブラックを含む被膜は温度上昇し、ガラス粒子の融着を促進させたことがわかる。また、マーク中にカーボンブラックは、残留していないことが確認できた。 From the above results, it can be seen that carbon black absorbs laser light well when the film is irradiated with laser light, so that the temperature of the film containing carbon black rises and promotes fusion of glass particles. It was also confirmed that no carbon black remained in the mark.

[分散物（被膜材料）の調製]
原料ガラスとしてランタンフリント系光学ガラスを用意した。原料ガラスをジョークラッシャーにより数十ミクロン程度に粗粉砕し、更に、遊星ボールミルにより微粉砕した。遊星ボールミル条件は、ジルコニアボールは６φ、分散媒は水、回転数は自転４４７ｒｐｍ、公転２０６ｒｐｍ、粉砕時間は３ｈとした。その後、１３０℃で１ｈ乾燥させ、粒径が１μｍ以下のガラス粒子を得た。粉砕されたガラス粒子と１ｇと、可燃物質としてカーボンブラック(東海カーボン；＃８５００)０．１ｇを乳鉢により乾式混合した。この混合粉末にバインダとして、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）０．１ｇを添加し、更に混合した。 [Preparation of dispersion (coating material)]
Lanthanum flint optical glass was prepared as a raw glass. The raw glass was coarsely pulverized to about several tens of microns with a jaw crusher, and further finely pulverized with a planetary ball mill. The planetary ball mill conditions were 6φ for zirconia balls, water for the dispersion medium, rotation speed of 447 rpm, revolution of 206 rpm, and pulverization time of 3 hours. Then, it dried at 130 degreeC for 1 h, and obtained the glass particle whose particle size is 1 micrometer or less. The ground glass particles, 1 g, and 0.1 g of carbon black (Tokai Carbon; # 8500) as a combustible material were dry-mixed in a mortar. To this mixed powder, 0.1 g of hydroxyethyl cellulose (HEC) was added as a binder and further mixed.

この混合物に、溶媒として水４ｇ、メタノール１ｇ(和光純薬)を添加してスラリーを調製した。このスラリーを遊星ボールミルにより自転・公転２０００ｒｐｍで１ｍｉｎ撹拌することにより、スラリー中の分散質の分散性を向上させた。最後に、このスラリー中の気泡を除去するため、スラリーをろ紙で濾し、分散物（被膜材料）を得た。 To this mixture, 4 g of water and 1 g of methanol (Wako Pure Chemical Industries) were added as a solvent to prepare a slurry. The slurry was stirred for 1 min at 2,000 rpm by a planetary ball mill to improve the dispersibility of the dispersoid in the slurry. Finally, in order to remove bubbles in the slurry, the slurry was filtered with a filter paper to obtain a dispersion (coating material).

[光学ガラス部材上へのマークの形成]
光学ガラス部材として、被覆材料用原料ガラスと同一のランタンフリント系光学ガラスからなる光学レンズを用意した。調製した分散物（被膜材料）を、実施例１と同一の方法で光学レンズ上に塗布した後、乾燥させ、厚み約３０μｍ程度の被膜を光学レンズ上に形成した。 [Formation of marks on optical glass members]
As an optical glass member, an optical lens made of the same lanthanum flint optical glass as the coating material raw glass was prepared. The prepared dispersion (coating material) was applied on the optical lens in the same manner as in Example 1, and then dried to form a coating having a thickness of about 30 μm on the optical lens.

次に、大気中（酸素を含有する雰囲気）において、光学レンズ上に形成された被膜に、レーザ光を被膜に対して相対移動（走査）させることで、所定のマークパターンで照射した。レーザ光の照射により、ガラス粒子は光学レンズ上に融着し、同時にカーボンブラックは消失した。レーザ光の照射は、ＹＶＯ_４レーザの第二高調波を光源とするレーザマーカー（ミヤチテクノス社製、ＭＬ−９００１Ａ、波長５３０ｎｍ）を用いて行った。マークパターンは、光学レンズの外周から１ｍｍの位置に縦１ｍｍ×横０．５ｍｍのＴ字の文字として描いた。レーザ光源は、電流１９ＡでＣＷ発振させ、約５０μｍのスポットサイズ、０．６３Ｗのパワーで照射した。被膜に対するレーザ光の走査速度は、１．０ｍｍ／ｓであった。 Next, in the air (atmosphere containing oxygen), the film formed on the optical lens was irradiated with a predetermined mark pattern by moving (scanning) the laser beam relative to the film. The glass particles were fused on the optical lens by the laser light irradiation, and at the same time, the carbon black disappeared. Laser light irradiation was performed using a laser marker (Miyachi Technos, ML-9001A, wavelength 530 nm) using the second harmonic of a YVO ₄ laser as a light source. The mark pattern was drawn as a T-shaped character having a length of 1 mm and a width of 0.5 mm at a position 1 mm from the outer periphery of the optical lens. The laser light source was CW-oscillated with a current of 19 A and irradiated with a spot size of about 50 μm and a power of 0.63 W. The scanning speed of the laser beam with respect to the film was 1.0 mm / s.

本実施例で用いたカーボンブラックの燃焼温度は約５００℃、ガラス粒子のガラス転移温度は約５６０℃であり、カーボンブラックの燃焼温度の方が、ガラス粒子のガラス転移温度より低かった。また、５８７．５６ｎｍにおける光学レンズ及びガラス粒子の屈折率はどちらも１．７４３であった。なお、ガラス転移温度は、示差熱分析装置（ＤＴＡ）を用いて昇温速度３℃／分で測定した値である。 The combustion temperature of carbon black used in this example was about 500 ° C., the glass transition temperature of glass particles was about 560 ° C., and the combustion temperature of carbon black was lower than the glass transition temperature of glass particles. In addition, the refractive indexes of the optical lens and glass particles at 587.56 nm were 1.743. The glass transition temperature is a value measured at a rate of temperature increase of 3 ° C./min using a differential thermal analyzer (DTA).

被膜に対するレーザ光のレーザ走査速度を２．０ｍｍ/ｓとした以外は、実施例２と同様の方法で、ガラスからなるマークが形成された光学レンズを得た。 An optical lens on which a mark made of glass was formed was obtained in the same manner as in Example 2 except that the laser scanning speed of the laser beam with respect to the coating was 2.0 mm / s.

被膜に対するレーザ光のレーザ走査速度を５．０ｍｍ/ｓとした以外は、実施例２と同様の方法で、ガラスからなるマークが形成された光学レンズを得た。 An optical lens on which a mark made of glass was formed was obtained in the same manner as in Example 2 except that the laser scanning speed of the laser beam with respect to the coating was set to 5.0 mm / s.

被膜に対するレーザ光のレーザ走査速度を１０．０ｍｍ/ｓとした以外は、実施例２と同様の方法で、ガラスからなるマークが形成された光学レンズを得た。 An optical lens on which a mark made of glass was formed was obtained in the same manner as in Example 2 except that the laser scanning speed of the laser beam with respect to the coating was 10.0 mm / s.

[実施例２〜５のマークの観察、評価]
実施例２〜５において、光学レンズ上に形成したマークを光学顕微鏡で観察した。観察結果の光学顕微鏡写真を図４（ａ）〜（ｄ）に示す。実施例２〜５のいずれのマークも、実施例１と同様に、ガラス粒子が光学レンズに適切に融着して、Ｔ字のマークを形成していることがわかった。 [Observation and Evaluation of Marks of Examples 2 to 5]
In Examples 2-5, the mark formed on the optical lens was observed with an optical microscope. Optical microscope photographs of the observation results are shown in FIGS. In any of the marks in Examples 2 to 5, as in Example 1, it was found that the glass particles were appropriately fused to the optical lens to form a T-shaped mark.

また、実施例３〜５のマークには、気泡が形成されていることが分かった。気泡からの光の散乱、反射によってマークは一層明瞭に視認できた。また、実施例３〜５で形成されたマーク中の気泡の量は、実施例５が最も多く、続いて実施例４が多く、次に実施例３が多く、実施例１及び実施例２ではほとんど気泡が認められなかった。気泡の量が多いほど、気泡からの散乱光が増加するので、マークの視認性も実施例５が最も高く、続いて実施例４が高く、次に実施例３が高く、最も視認性が低かったのは実施例１及び実施例２であった。このことから、レーザ走査速度が速くなるに従い、気泡の量が増加し、視認性が向上することが分かる。 Moreover, it turned out that the bubble is formed in the mark of Examples 3-5. The mark was more clearly visible due to light scattering and reflection from the bubbles. Further, the amount of bubbles in the marks formed in Examples 3 to 5 is the largest in Example 5, followed by Example 4, followed by Example 3, and in Examples 1 and 2. Almost no bubbles were observed. As the amount of bubbles increases, the scattered light from the bubbles increases, so the mark visibility is also the highest in Example 5, followed by Example 4, followed by Example 3, and the lowest visibility. Examples were Example 1 and Example 2. From this, it can be seen that the amount of bubbles increases and the visibility improves as the laser scanning speed increases.

更に、マークの内部には、被膜に含有されていたカーボンブラック（黒色）は観察されなかった。マーク部分のラマンスペクトル測定を行ったところ、カーボンブラック由来のピーク（１３５０ｃｍ^−１、１６００ｃｍ^−１）は認められなかった。 Further, carbon black (black) contained in the coating was not observed inside the mark. It was subjected to Raman spectral measurement of the mark portion, a peak derived from carbon black ^(1350cm ^-1, 1600cm -1) was not observed.

以上の結果から、実施例２〜５においても、レーザ光を被膜に照射した際、カーボンブラックがレーザ光を良く吸収するので、カーボンブラックを含む被膜が温度上昇し、ガラス粒子の融着を促進させたことがわかる。また、マーク中にカーボンブラックは、残留していないことが確認できた。 From the above results, in Examples 2 to 5 as well, when the film is irradiated with laser light, carbon black absorbs laser light well, so the temperature of the film containing carbon black rises and promotes fusion of glass particles. You can see that It was also confirmed that no carbon black remained in the mark.

更に、実施例３〜５は実施例１及び２と異なり、マーク内に気泡が形成されていた。これは、カーボンブラックがレーザ光の吸収により燃焼し、その結果発生した二酸化炭素がマーク内に気泡として残留したと考えられる。レーザ走査速度が高い程、気泡量が増加するのは、レーザ走査速度が速いとガラス粒子の溶融している時間が短く、二酸化炭素が被膜の外部に放出される前に、ガラス粒子が固化するためと考えられる。よって、レーザ走査速度をコントロールすることにより、マークの視認性を容易に制御できることがわかった。 Furthermore, unlike Examples 1 and 2, Examples 3 to 5 had bubbles formed in the marks. This is presumably because carbon black burns by absorption of laser light, and carbon dioxide generated as a result remains as bubbles in the mark. The higher the laser scanning speed, the greater the amount of bubbles. The faster the laser scanning speed, the shorter the melting time of the glass particles, and the glass particles solidify before the carbon dioxide is released outside the coating. This is probably because of this. Therefore, it was found that the visibility of the mark can be easily controlled by controlling the laser scanning speed.

[比較例１]
カーボンブラックを添加しなかった以外は、実施例１と同様の方法で、ガラスからなるマークが形成された光学レンズを得た。 [Comparative Example 1]
An optical lens on which a glass mark was formed was obtained in the same manner as in Example 1 except that carbon black was not added.

[マークの観察、評価]
光学レンズ上に形成したマークを光学顕微鏡により観察した。本比較例において形成したマークは、実施例１と比較して、融着しているガラス粒子の量が少なく、明確なＴ字を形成していなかった。よって、本比較例のマークは、集光灯などの強い光を当てても、明瞭に視認することが出来なかった。 [Observation and evaluation of marks]
The mark formed on the optical lens was observed with an optical microscope. The mark formed in this comparative example had a smaller amount of fused glass particles than in Example 1, and did not form a clear T-shape. Therefore, the mark of this comparative example could not be clearly recognized even when strong light such as a condenser lamp was applied.

以上の結果から、カーボンブラックを用いなかった本比較例は、被膜のレーザ光の吸収量が少なく、ガラス粒子の光学レンズへ融着が不十分で、十分なマークが形成できなかったと考えられる。 From the above results, it is considered that in this comparative example in which carbon black was not used, the amount of laser light absorbed by the coating film was small, the glass particles were not sufficiently fused to the optical lens, and sufficient marks could not be formed.

マークパターンを複数のドットからなるデータコードとし、更に、被膜へ照射するレーザ光をパルス化して発振・走査した以外は、実施例２と同様の方法で、ガラスからなるマークが形成された光学レンズを得た。レーザ光のパルス化は、レーザーシャッターシステムを用いて行い、シャッター開閉時間は５０ｍｓであった。 An optical lens on which a mark made of glass is formed in the same manner as in Example 2 except that the mark pattern is a data code consisting of a plurality of dots, and the laser beam applied to the coating is pulsed to oscillate and scan. Got. Laser light was pulsed using a laser shutter system, and the shutter opening and closing time was 50 ms.

[マークの観察、評価]
光学レンズに形成したマークを光学顕微鏡により観察した。マークは、実施例２のように連続した形状ではなく、複数のドットが連なった断続的な形状であった。ガラス粒子は光学レンズに適切に融着されていた。また、マークの内部には気泡が形成されており、気泡による光の散乱、反射によって、明瞭にマークを視認できた。マークの内部には、被膜に含有されていたカーボンブラック（黒色）は観察されず、マーク部分のラマンスペクトル測定を行ったところ、カーボンブラック由来のピーク（１３５０ｃｍ^−１、１６００ｃｍ^−１）は認められなかった。 [Observation and evaluation of marks]
The mark formed on the optical lens was observed with an optical microscope. The mark was not a continuous shape as in Example 2, but an intermittent shape in which a plurality of dots were connected. The glass particles were properly fused to the optical lens. In addition, bubbles were formed inside the mark, and the mark could be clearly recognized by light scattering and reflection by the bubbles. Inside the marks, carbon black was contained in the coating (black) is not observed, was subjected to Raman spectrum measurements of the mark portion, a peak derived from carbon black ⁽¹³⁵⁰ cm -1, 1600 cm ^-1) are observed There wasn't.

本実施例で形成したマークをデータコードリーダ（Ｃｏｇｎｅｘ社製Ｉｎ−Ｓｉｇｈｔ５４０３）で読取ったこところ、データコードとして十分に読みとることが出来た。 When the mark formed in this example was read with a data code reader (In-Light 5403 manufactured by Cognex), the mark could be read sufficiently.

以上の結果から、ドット状のマークであっても実施例１〜５と同様に、レーザ光を被膜に照射した際、カーボンブラックがレーザ光を良く吸収するので、カーボンブラックを含む被膜が温度上昇し、ガラス粒子の融着を促進させたことが分かった。また、マーク中にカーボンブラックは、残留していないことが確認できた。更に、本実施例のマーク内には、気泡が形成されていた。これは、カーボンブラックがレーザ光の吸収により燃焼し、その結果発生した二酸化炭素がマーク内に気泡として残留したと考えられる。 From the above results, even in the case of dot-like marks, when the film is irradiated with laser light as in Examples 1 to 5, carbon black absorbs laser light well, so the temperature of the film containing carbon black rises. It was found that the fusion of the glass particles was promoted. It was also confirmed that no carbon black remained in the mark. Furthermore, bubbles were formed in the marks of this example. This is presumably because carbon black burns by absorption of laser light, and carbon dioxide generated as a result remains as bubbles in the mark.

尚、本実施例１〜６においては、被膜にレーザを照射した後、光学レンズ（光学ガラス部材）を洗浄し、未融着の被膜を光学レンズの表面から除去しているが、条件によっては、洗浄工程は不要である。例えば、ガラスプリフォーム上の被膜をマークのパターンとして形成し、形成した被膜全てをガラスプリフォーム上に融着させる場合には、レーザを照射した後の光学レンズの洗浄は不要である。 In Examples 1-6, after irradiating the film with laser, the optical lens (optical glass member) was washed to remove the unfused film from the surface of the optical lens. The cleaning process is unnecessary. For example, when a film on a glass preform is formed as a mark pattern and all the formed films are fused on the glass preform, it is not necessary to clean the optical lens after laser irradiation.

１光学ガラス部材
２被膜
３マーク
４気泡

１０レーザ光源
１１レーザ光

２１ガラス粒子
２２可燃物質

１００光学部材 1 optical glass member 2 coating 3 mark 4 bubble

10 Laser light source 11 Laser light

21 Glass particles 22 Combustible substances

100 optical members

Claims

光学ガラス部材のマーク形成方法であって、
前記光学ガラス部材を用意することと、
ガラス粒子及び可燃物質を含む被膜を前記光学ガラス部材の表面に形成することと、
前記被膜の所定の領域にレーザ光を照射することで、前記ガラス粒子を前記光学ガラス部材の表面に融着させるとともに、前記可燃物質を燃焼させて前記被膜から消失させることを含む光学ガラス部材のマーク形成方法。 A method of forming a mark on an optical glass member,
Preparing the optical glass member;
Forming a coating containing glass particles and a combustible material on the surface of the optical glass member;
An optical glass member comprising: irradiating a predetermined region of the coating with laser light to fuse the glass particles to the surface of the optical glass member, and burning the combustible substance to disappear from the coating Mark formation method.

光学ガラス部材のマーク形成方法であって、
前記光学ガラス部材を用意することと、
ガラス粒子及び可燃物質を含む被膜を前記光学ガラス部材の表面に形成することと、
前記被膜の所定の領域にレーザ光を照射することで、前記ガラス粒子を前記光学ガラス部材の表面に融着させるとともに、前記可燃物質を燃焼させて、前記被膜中に気泡を形成することを含む光学ガラス部材のマーク形成方法。 A method of forming a mark on an optical glass member,
Preparing the optical glass member;
Forming a coating containing glass particles and a combustible material on the surface of the optical glass member;
Irradiating a predetermined region of the coating with laser light, thereby fusing the glass particles to the surface of the optical glass member and burning the combustible material to form bubbles in the coating. A method for forming a mark on an optical glass member.

前記可燃物質は、その燃焼温度が、前記ガラス粒子のガラス転移温度よりも低い請求項１または２記載の光学ガラス部材のマーク形成方法。 The mark formation method of the optical glass member according to claim 1 or 2, wherein the combustible material has a combustion temperature lower than a glass transition temperature of the glass particles.

前記可燃物質が、カーボンブラックである請求項１から３のいずれか一項に記載の光学ガラス部材のマーク形成方法。 The method for forming a mark on an optical glass member according to any one of claims 1 to 3, wherein the combustible substance is carbon black.

波長５８７．５６ｎｍにおける、前記光学ガラス部材と前記ガラス粒子との屈折率差の絶対値が、０．１以下である請求項２〜４のいずれか一項に記載の光学ガラス部材のマーク形成方法。 The mark forming method for an optical glass member according to any one of claims 2 to 4, wherein an absolute value of a refractive index difference between the optical glass member and the glass particles at a wavelength of 587.56 nm is 0.1 or less. .

前記光学ガラス部材と前記ガラス粒子が、同一種類のガラスから形成される請求項２に記載の光学ガラス部材のマーク形成方法。 The mark formation method of the optical glass member according to claim 2, wherein the optical glass member and the glass particles are formed of the same kind of glass.

前記レーザ光の照射が、酸素を含有する雰囲気内で行われる請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学ガラス部材のマーク形成方法。 The mark formation method of the optical glass member according to any one of claims 1 to 6, wherein the laser light irradiation is performed in an atmosphere containing oxygen.

前記レーザ光の照射の後に、更に、
融着していないガラス粒子を含む被膜を前記光学ガラス部材の表面から除去することを含む請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学ガラス部材のマーク形成方法。 After the laser light irradiation,
The mark formation method of the optical glass member as described in any one of Claims 1-7 including removing the film containing the glass particle | grains which are not melt | fused from the surface of the said optical glass member.

請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学ガラス部材のマーク形成方法を含む光学ガラス部材の製造方法。 The manufacturing method of the optical glass member containing the mark formation method of the optical glass member as described in any one of Claims 1-8.

請求項１〜８いずれか一項に記載の光学ガラス部材のマーク形成方法によりマークが形成された光学ガラス部材。 The optical glass member in which the mark was formed by the mark formation method of the optical glass member as described in any one of Claims 1-8.

請求項９に記載の製造方法により製造された光学ガラス部材。 An optical glass member manufactured by the manufacturing method according to claim 9.

表面にガラスからなるマークが形成された光学ガラス部材であって、該マーク中に視認可能な気泡を含有する光学ガラス部材。 An optical glass member having a glass mark formed on a surface thereof, wherein the mark contains a visible bubble in the mark.