JP3698424B2

JP3698424B2 - Glass lump inspection method and inspection apparatus, glass lump molding method, optical element manufacturing method, and glass material for press molding

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Publication number: JP3698424B2
Application number: JP2001349042A
Authority: JP
Inventors: 義規井口
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2021-11-14
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス塊及びガラス成形品の内部品質を検査する方法及び検査装置、検査結果をガラス塊及びガラス成形品の成形条件にフィードバックして良好な成形を行うガラス塊の製造方法及びガラス成形品の製造方法、並びに、ガラス成形品を加工して光学素子を作製する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レンズなどのガラス光学素子は、高い内部品質が求められている。そのため、ガラス中に脈理などの欠陥がないかを速やかに判別する検査方法が必要である。
このような方法に液浸検査と呼ばれている方法がある。この方法はガラスとほぼ同じ屈折率をもつマッチングオイルと呼ばれる液体にガラスを入れて、ガラス表面における反射を低減してガラス内部を光学的に観察する方法である。このような方法は、特開昭５３−１２０５８７号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガラスの脈理は、一方向からのみの観察では見落とされる場合が多い。そのため、ガラスの向きを変えて多方向からの観察が必要になる。多方向からの観察では、サンプルを照明する照明光の方向とサンプルを透過した照明光を観察する方向を連動して変えながら観察する方法と、サンプルの向きをマッチングオイル中で変えて観察を行う方法が考えられる。
【０００４】
前者は光学系を連動して動かさなければならないため、複雑な装置が必要となり、あるいは作業がわずらわしくなるという問題がある。後者は前者のような問題はないが、サンプルの向きを変えるときにマッチングオイルが波立ってしまいマッチングオイル液面を通過する照明光が乱され、液面の波立ちが治まるまで脈理の発見が可能な観察は困難であるという問題がある。
【０００５】
ところで、溶融ガラスからガラス成形品を量産する場合、脈理などの内部欠陥が発生する成形条件で量産を継続すると、成形品の大半が不良品になってしまうという問題がある。この問題を解決するため、量産開始の初期段階、あるいは量産過程の途中で抜き取り検査を行い、もし脈理などの欠陥を発見したら、速やかに良好な成形ができるよう成形条件を調整する必要がある。このような抜き取り検査は迅速かつ確実なものでなくてはならない。しかし、従来の液浸検査で抜き取り検査を行うと、確実に脈理を発見するには上記の理由により時間がかかってしまう。
【０００６】
液浸検査以外にも、ガラス塊に研磨加工を施して対向する一対の平面を形成し、その平面からガラス塊内部を観察する方法も考えられるが、研磨加工に時間がかかり、検査結果に基づき、ガラス塊の成形条件に速やかにフィードバックをかけることは困難である。
【０００７】
そこで、本発明は迅速かつ確実にガラス塊の内部品質を検査できるガラス塊の検査方法及び装置を提供することを第一の目的とする。
また、第二の目的は、上記検査方法を用いて、ガラス塊あるいはガラス成形品の製造過程または連続的な成形を開始する時にガラス塊あるいは成形品に内部欠陥がないか迅速かつ確実に検査し、検査結果に基づいて成形条件を設定して連続成形を開始でき、あるいは、検査結果を製造中に成形条件にフィードバックして良品を安定して量産できるガラス塊あるいはガラス成形品を製造する方法を提供することである。
さらに、第三の目的は、上記方法で得られたガラス成形品より光学素子を製造する方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以下、上記課題を解決するための手段について説明する。
（請求項１）
液体中に浸漬したガラス塊に、前記液体の外部から照明光を照射し、前記ガラス塊を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含むガラス塊の内部品質を検査する方法であって、
前記照明光は、液体と接触する透明部材を介して液体に入射し、
前記ガラス塊を透過した照明光は、液体と接触する透明部材を介して液体の外部に出射し、かつ
前記観察は、前記照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを少なくとも１回変えて行うことを特徴とするガラス塊の検査方法。
（請求項２）
流出パイプより溶融ガラスを流出し、流出した溶融ガラスをガラス塊に成形することを含むガラス塊の製造方法であって、
ガラス塊の製造に先立って、内部品質検査用ガラス塊を成形し、成形したガラス塊の内部品質を検査し、得られた検査結果に基づいて、前記溶融ガラスの流出条件及び／又はガラス塊の成形条件を設定すること、並びに
前記内部品質の検査は、液体中に浸漬したガラス塊に、前記液体の外部から照明光を照射し、かつ前記ガラス塊を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含む方法により行われることを特徴とするガラス塊の製造方法。
(請求項３)
流出パイプより溶融ガラスを流出し、流出した溶融ガラスをガラス塊に成形することを含むガラス塊の製造方法であって、
製造されたガラス塊をサンプリングし、サンプリングしたガラス塊の内部品質を検査し、得られた検査結果に基づいて、前記溶融ガラスの流出条件を維持若しくは変更し、及び／又は前記ガラス塊の成形条件を維持若しくは変更すること、並びに
前記内部品質の検査は、液体中に浸漬したガラス塊に、前記液体の外部から照明光を照射し、かつ前記ガラス塊を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含む方法により行われることを特徴とするガラス塊の製造方法。
（請求項４）
前記内部品質の検査は、前記照明光が、液体と接触する透明部材を介して液体に入射し、前記ガラス塊を透過した照明光が、液体と接触する透明部材を介して液体の外部に出射し、かつ前記観察が、前記照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを少なくとも１回変えて行われることを特徴とする請求項２または３に記載の製造方法。
（請求項５）
請求項２〜４のいずれか１項に記載の方法により製造されたガラス塊を加熱、軟化し、プレス成形することを特徴とするガラス成形品の製造方法。
（請求項６）
流出パイプより溶融ガラスを流出し、流出した溶融ガラスを成形型により受けてプレス成形することを含むガラス成形品の製造方法であって、
ガラス成形品の製造に先立って、内部品質検査用ガラス成形品をプレス成形し、成形したガラス成形品の内部品質を検査し、得られた検査結果に基づいて、前記溶融ガラスの流出条件及び／又はガラス成形品のプレス成形条件を設定すること、並びに
前記内部品質の検査は、液体中に浸漬したガラス成形品に、前記液体の外部から照明光を照射し、かつ前記ガラス成形品を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含む方法により行われることを特徴とするガラス成形品の製造方法。
（請求項７）
流出パイプより溶融ガラスを流出し、流出した溶融ガラスを成形型にてプレス成形することを含むガラス成形品の製造方法であって、
製造されたガラス成形品をサンプリングし、サンプリングしたガラス成形品の内部品質を検査し、得られた検査結果に基づいて、前記溶融ガラスの流出条件を維持若しくは変更し、及び／又は前記ガラス成形品のプレス成形条件を維持若しくは変更すること、並びに
前記内部品質の検査は、液体中に浸漬したガラス成形品に、前記液体の外部から照明光を照射し、かつ前記ガラス成形品を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含む方法により行われることを特徴とするガラス成形品の製造方法。
（請求項８）
前記内部品質の検査は、前記照明光が、液体と接触する透明部材を介して液体に入射し、前記ガラス塊を透過した照明光が、液体と接触する透明部材を介して液体の外部に出射し、かつ前記観察が、前記照明光の進行方向に対するガラス成形品の向きを少なくとも１回変えて行われることを特徴とする請求項６または７に記載の製造方法。
（請求項９）
請求項６〜８のいずれか１項に記載の方法により、光学素子ブランクを成形し、前記ブランクを研削、研磨して光学素子を作製する光学素子の製造方法。
（請求項１０）
内部品質を検査する対象であるガラス塊を浸漬するための液体を収容するための容器、
前記ガラス塊に照明光を照射するための照明手段、及び
液体に浸漬されたガラス塊の、前記照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを変えるための手段を含み、かつ
前記容器は、前記照明光が入射するための入射窓と、該入射窓から入射した照明光を出射するための出射窓とを、容器に収容される液体と接触し得る位置にそれぞれ有することを特徴とするガラス塊の内部品質検査装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［ガラス塊の検査方法についての好ましい形態］
（好ましい形態１−１）
ガラス塊を浸漬する液体は、ガラス塊と屈折率が近似する請求項１に記載の検査方法。
（好ましい形態１−２）
ガラス塊を浸漬する液体の屈折率は、ガラス塊の屈折率に対して±０．０７以内である請求項１に記載の検査方法。
（好ましい形態１−３）
照明光の入射及び前記ガラス塊を透過した照明光の出射の方向が、垂直方向または水平方向である請求項１に記載の検査方法。
（好ましい形態１−４）
ガラス塊を磁石上に載せ状態で液体に浸漬し、外部から磁界を印加してガラス塊を載せた磁石を移動または回転させ、ガラス塊を透過した照明光の観察を行う請求項１に記載の検査方法。
（好ましい形態１−５）
照明光として平行光を用い、外部に出射した照明光を結像し、結像した像を観察する請求項１に記載の検査方法。
（好ましい形態１−６）
照射光の入射は、液体の上面と接触する位置にある透明部材から行い、かつ照射光の出射は、液体を保持する容器底面に位置する透明部材から行う、請求項１に記載の検査方法。
（好ましい形態１−７）
照射光の入射は、液体を保持する容器底面に位置する透明部材から行い、かつ照射光の出射は、液体の上面と接触する位置にある透明部材から行う、請求項１に記載の検査方法。
（好ましい形態１−８）
照射光の入射は、液体を保持する容器の側面に位置する透明部材から行い、かつ照射光の出射は、液体を保持する容器の側面に位置し、かつ照射光入射用透明部材と対向する位置にある透明部材から行う、請求項１に記載の検査方法。
（好ましい形態１−９）
検査されるガラス塊が、溶融ガラスを流出して成形されたガラス塊である請求項１に検査方法。
（好ましい形態１−１０）
検査されるガラス塊が、溶融ガラスを流出して成形されたガラス塊をアニール、バレル研磨したバレル研磨後のガラス塊である請求項１に検査方法。
（好ましい形態１−１１）
検査されるガラス塊が、１つの回転対称軸を有し、回転対称軸に直交する径方向の長さに対する回転対称軸方向の長さの割合が、０．７以上、０．９７以下のガラス塊である請求項１に記載の検査方法。
（好ましい形態１−１２）
検査されるガラス塊が、１つの回転対称軸、前記回転対称軸方向の厚み、前記回転対称軸に直交する外径を有し、前記外径における断面が非対称面になっている（即ち、外径において分断された２つの塊は相互に表面形状が異なる）ガラス塊である請求項１に記載の検査方法。
（好ましい形態１−１３）
検査されるガラス塊が、溶融ガラスをプレス成形して得られたガラス塊である請求項１に記載のガラス塊の検査方法。
好ましい形態１−１〜５、８〜１３のうち、任意の形態を組み合わせることもできる。
好ましい形態１−１〜３、５〜７、９〜１３のうち、任意の形態を組み合わせることもできる。
【００１０】
［ガラス塊の製造方法についての好ましい形態］
（好ましい形態２−１）
流出した溶融ガラスを成形型に受けてガラス塊を成形する請求項２〜４のいずれか１項に記載のガラス塊の製造方法。
（好ましい形態２−２）
流出した溶融ガラスを液体に投入してガラス塊を成形する請求項２〜４のいずれか１項に記載のガラス塊の製造方法。
（好ましい形態２−３）
溶融ガラスの流出条件は、少なくとも流出パイプの温度及び溶融ガラス作製用の作業槽の温度であり、前記ガラス塊の成形条件は、少なくともガラス塊成形用成形型の温度並びに成形型が噴出する気体を利用した成形型の場合、気体の噴出量及び温度である請求項２〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
（好ましい形態２−４）
前記検査の結果に基づき、前記流出パイプの温度を決定する請求項２〜４のいずれか１項に記載のガラス塊の製造方法。
（好ましい形態２−５）
１つの回転対称軸を有し、回転対称軸に直交する径方向の長さに対する回転対称軸方向の長さの割合が、０．７以上、０．９７以下のガラス塊を成形する請求項２〜４のいずれか１項に記載のガラス塊の製造方法。
（好ましい形態２−６）
１つの回転対称軸、前記回転対称軸方向の厚み、前記回転対称軸に直交する外径を有し、前記外径における断面が非対称面になっている（即ち、外径において分断された２つの塊は相互に表面形状が異なる）ガラス塊を成形することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のガラス塊の製造方法。
（好ましい形態２−７）
成形したガラス塊をアニールする工程、及びバレル研磨する工程を含む請求項２〜４のいずれか１項に記載のガラス塊の製造方法。
（好ましい形態２−８）
ガラス塊が精密プレス成形用のガラスプリフォームである請求項２〜４のいずれか１項に記載のガラス塊の製造方法。
好ましい形態２−１〜２−８のうち、任意の形態を組み合わせることもできる。
【００１１】
［ガラス成形品の製造方法についての好ましい形態］
（好ましい形態３−１）
前記溶融ガラスの流出条件は、少なくとも流出パイプの温度及び溶融ガラス作製用の作業槽の温度であり、前記ガラス成形品のプレス成形条件は、少なくともプレス成形型の温度の経時変化及びプレス圧力の経時変化である請求項６〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
（好ましい形態３−２）
前記検査結果に基づき、流出パイプの温度を決定することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のガラス成形品の製造方法。
【００１２】
［光学素子の製造方法についての好ましい形態］
（好ましい形態４−１）
光学素子ブランクをアニールした後に研削、研磨することを特徴とする請求項９に記載の光学素子の製造方法。
（好ましい形態４−２）
レンズブランクを成形し、研削、研磨してレンズを作製する請求項９に記載の光学素子の製造方法。
（好ましい形態４−３）
レンズブランクを成形し、アニールした後に研削、研磨してレンズを作製する請求項９に記載の光学素子の製造方法。
【００１３】
［ガラス塊の内部品質検査装置についての好ましい形態］
（好ましい形態５−１）
ガラス塊の向きを変えるための手段が、ガラス塊を回転させるためのガラス塊回転手段である請求項１２に記載の検査装置。
（好ましい形態５−２）
出射窓から出射した照明光を捕捉するためのＣＣＤカメラをさらに含む請求項１２または１３に記載の検査装置。
【００１４】
次に発明の実施の形態についてさらに具体的に説明する。
［ガラス塊の検査方法］
本発明のガラス塊の検査方法は、液体中に浸漬したガラス塊に、前記液体の外部から照明光を照射し、前記ガラス塊を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含むガラス塊の内部品質を検査する方法である。
ガラス塊を浸漬するための液体は、ガラス塊と近似した屈折率を持ち、可視域において透明であるものであれば、特に制限はない。ガラス塊と近似した屈折率を持ち、かつ可視域において透明である液体としては、例えば、マッチングオイル（マッチング液）として市販されている液体を用いることができる。マッチングオイルは、可視域における透明性に優れ、ガラス塊に合わせた種々の屈折率を有するものが市販されている。ガラス塊の屈折率とマッチングオイルの屈折率との差は、ガラス塊の内部の所望の範囲を所定方向から観察可能なように設定すれば良いが、観察を良好に行うという観点から、±０．０７以内とすることが好ましく、±０．０３以内とすることがより好ましく、±０．０１以内とすることがさらに好ましい。なお、屈折率としては、可視域内の波長に対する値を用いればよいが、光学ガラスからなるガラス塊を検査する場合、光学ガラスの特性として重要な波長５８７．５６ｎｍにおける屈折率ｎｄを用いることができる。前記液体（マッチング液）の比重は、１〜４の範囲にあるものが好ましく、ガラス塊を構成するガラスの比重よりも小さいことが好ましい。このようにすることにより、液体中でガラス塊が浮上したり、浮遊して、検査効率が低下するのを防ぐことができる。また、ガラスの比重としては、３〜６の範囲であることが好ましい。
【００１５】
検査されるガラス塊の内部品質とは、例えば、脈理や未溶解物などの内部欠陥等である。
ガラス塊の内部品質の検査は、液体の外部から、液体と接触する透明部材を介して液体に入射させた照明光をガラス塊に照射し、かつガラス塊を透過した照明光を、液体と接触する透明部材を介して液体の外部に出射し、観察することで行う。
本発明の検査方法においては、ガラス塊に照射される照明光の入射及び出射が、いずれも液体と接触する透明部材を介して行われるために、例えば、ガラス塊の液体中での位置や姿勢を変更するために液体中に接触する必要があり、その結果、液体表面が乱れてしまう場合であっても、液体表面の乱れが観察の妨げにならないという利点がある。
【００１６】
さらに本発明の検査方法においては、ガラス塊の観察は、照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを少なくとも１回変えて行う。これにより、一面的な観察では見逃されることがあるガラス塊の欠陥等を確実に検出することができる、という利点がある。特に本発明の検査方法では、上記のように、液体表面の乱れが観察の妨げにならないため、ガラス塊の向きを変えても、ガラス塊の検査をスムーズに行うことができるという利点もある。
【００１７】
本発明の検査方法は、例えば、本発明のガラス塊の内部品質検査装置を用いて実施することができる。
本発明の検査方法の一実施態様を、本発明のガラス塊の内部品質検査装置である図１に示す装置を用いた場合を例に、以下に説明する。
図１は、ガラス塊の内部品質検査装置の側面から見た概略図である。
この装置は、内部品質を検査する対象であるガラス塊を浸漬するための液体を収容するための容器１０、ガラス塊に照明光を照射するための照明手段（図示せず）、及び液体に浸漬されたガラス塊の、前記照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを変えるための手段（図示せず）を含み、かつ容器１０は、前記照明光が入射するための入射窓１１と、該入射窓から入射した照明光を出射するための出射窓１２とを、容器に収容される液体と接触し得る位置にそれぞれ有する。
【００１８】
より具体的には、容器１０は、入射窓１１を含む平板状の底部１３と側板１４とからなり、さらに、出射窓１２を含む窓材(透明部材)１５が設けられており、窓材１２の下面全面がマッチングオイル２０に浸かるよう、液面の高さを調整する。窓材１５は平板状のものが好ましく、他方の透明部材を構成する容器底部１３と平行に配置される。容器１０は、窓材１５も含めて、例えば、シリカ系透明硬質ガラス製であることができる。
【００１９】
（検査方法１）
上記容器１０を用いた本発明の検査方法の一態様を説明する。容器１０は、図示されていないが、実体顕微鏡の試料台上に水平に置かれ、試料台の下には透過照明光源が配されている。照明光源から出射した照明光（透過光ともいう。）は容器底部１３の入射窓１１からマッチングオイル２０へと入射し、ガラス塊（以下、サンプルという。）３０を透過して、再びマッチングオイル２０を通り、窓材１５を通って検査光として出射する。検査光は顕微鏡（図示せず）の光学系へ入射し、拡大観察され、サンプル中の脈理などの欠陥検査が行われる。
【００２０】
サンプル中の脈理などは一方向からの観察のみでは見落とされるおそれがあるので、本発明の方法では、窓材下方にてサンプルを転がすなどして多方向からサンプル内部の観察を行う。最も簡便な方法としては開口部１８からピンセットなどを挿入してサンプルを転がす方法があるが、このような作業を行うとマッチングオイルの液面が波立つ。しかし、検査光はマッチングオイルと窓材の接触面を通るので液面の波立ちによる影響を受けずに検査を行うことができる。窓材がないと、液面で検査光の乱反射がおこり、液面の波立ちがしずまるまで検査するのが困難になる。
【００２１】
脈理などの内部欠陥の有無の確認は、（１）実体顕微鏡で拡大された拡大像を肉眼で観察する、（２）拡大像をビデオカメラで撮影し、その画像を肉眼で検査する、あるいは（３）画像を電気的に処理するなどして行われる。
【００２２】
照明は単色光あるいは白色光が好ましく、サンプル、マッチングオイル、容器、窓材を透過し、顕微鏡観察が可能なものであれば、特に制限はない。
【００２３】
検査にあたっては、窓材１５の下面に気泡が閉じ込められないようにして、マッチングオイルと窓材１５の下面全面が接触するようにすること、窓材上面がマッチングオイルによって濡れ、観察しにくくならないようにすることなどに注意を払うことが望ましい。
【００２４】
（検査方法２）
本発明の検査方法は、本発明のガラス塊の内部品質検査装置である図２に示す装置を用いて実施することもできる。
図２に示す装置は、内部品質を検査する対象であるガラス塊を浸漬するための液体を収容するための容器１０、ガラス塊に照明光を照射するための照明手段である照明４０、及び液体に浸漬されたガラス塊の、前記照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを変えるための手段（図示せず）を含み、かつ
容器１０は、照明光が入射するための入射窓１６と、入射窓１６から入射した照明光を出射するための出射窓１７とを、容器に収容される液体と接触し得る位置にそれぞれ有する。
【００２５】
この本発明のガラス塊の内部品質検査装置では、対向する側面が平行な平板（入射窓１６及び出射窓１７）を有する容器１０（例えば、シリカ系透明硬質ガラス製）にマッチングオイル２０を入れ、そのマッチングオイル中に完全に浸るようにサンプル３０を入れる。
照明光の光源４０を点光源化するため、光源から出た光はピンホール４１を通り抜け、コリメーターレンズ４２により平行光にされる。平行光にされた照明光（透過光という）は容器１０の前記平板状の側面にある入射窓１６に対して垂直に容器１０へ入射され、マッチングオイル２０、サンプル３０、マッチングオイル２０、透過光が入射した容器側面に対向する側面にある出射窓１７を通って容器１０外へと出射する。出射した検査光はコリメーターレンズ５１によってＣＣＤカメラ５０へと導かれ、サンプル３０内部の様子が撮影される。得られた画像から脈理などの内部欠陥の有無が観察される。なお、画像を電気的に処理して欠陥の有無を自動的に判別するようにしてもよい。
【００２６】
この方法でも、容器１０内のサンプル３０をピンセットなどで転がすなどして、多方向から内部欠陥の有無を観察する。なお、マグネットスターラーのような棒状の磁石の中心部の上に、サンプル３０を置き、容器外から磁界を印加してスターラーをゆっくりと回転させることで、サンプルを回転させて多方向から観察することもできる。
【００２７】
図２に示す装置を用いる場合、マッチングオイルと容器の対向する平板状の側面との接触面と通して透過光の入射と検査光の出射を行っているので、サンプルを転がすあるいは回転させても液面の波立ちの影響により観察が妨げられることはない。
【００２８】
図１に示す装置を用いる検査方法及び図２に示す装置を用いる検査方法のいずれの検査方法も、高い内部品質が要求される光学ガラスよりなるガラス塊の検査に好適である。
【００２９】
（ガラス塊の製造方法）
次にガラス塊の製造方法について一例を示して説明する。
図３は、本製造方法で使用する装置の平面図、図４は同装置の側面図である。
本装置の上方にはガラスの溶解設備１０４があり、そこで溶解された溶融ガラスは、白金合金製の流出パイプ１０４ａを通って連続的に流下する。流出パイプの温度は、溶融ガラスの粘度（あるいは温度）を調整するために調温器により調温されている。この溶融ガラスからは光学ガラスが得られる。
【００３０】
流出パイプの下には溶融ガラスを受けてガラス塊に成形するための複数の成形型１０２がターンテーブル１１６上に等間隔に配置され、各成形型１０２はターンテーブル１１６をインデックス回転させることにより、流出パイプ１０４ａの下方に順次搬送される。流出パイプ１０４ａの下方（キャスト位置という。）に搬送された成形型１０２は、流下する溶融ガラスを一定量受け取った後、キャスト位置から搬出され、受け取った溶融ガラスをガラス塊に成形する。一定量の溶融ガラスの受け取りは、流出パイプ１０４ａから流下する溶融ガラス流の先端部を流出パイプに近づけられた成形型１０２で受けた後、溶融ガラス流の流下スピードよりも早いスピードで成形型を降下させて、溶融ガラス流を分離する方法、あるいは流出パイプから溶融ガラス滴として滴下する方法、またはシアと呼ばれる切断刃により切断する方法などがある。
【００３１】
成形型１０２の溶融ガラスを受ける凹部には、ガス噴出口が設けられており、この噴出口から上方に向けて噴出するガスによって溶融ガラスは略浮上した状態でガラス塊に成形される。成形されたガラス塊は取出し位置Ｂで吸着手段１２０などにより成形型から取出される。取出されたガラス塊はアニールされる。ここで、アニール前のガラス塊をホットサンプル、アニール後のガラス塊をエンドサンプルと呼ぶことにする。
【００３２】
ガラス塊の製造条件としては、流出パイプの温度、溶融ガラスを攪拌、均質化して流出パイプへと流す作業槽の温度等の溶融ガラスの流出条件、成形型の温度、成形型より噴出するガスの量や温度などの成形条件があげられる。特に、上記条件の中でガラス塊の品質の良否は、流出パイプの温度と作業槽の温度に対して最も敏感である。流出パイプや作業槽の温度が低いとガラス塊が失透してしまい、光学的性能が大きく損なわれる。また、流出パイプや作業槽の温度が高いとガラス塊中に脈理が発生してしまい、光学的性能が大きく損なわれる。流出パイプの温度の適正な温度範囲は、ガラスやその他条件によって変わるものの、通常、数十℃の範囲になっている。作業槽についても、適正な温度範囲は、通常、数十℃の範囲になっている。溶融ガラスの流出では、溶融ガラスの温度は概ね１０００〜１２００℃付近である。１０００℃に対して数十℃以内で溶融ガラスの温度を適正値にしないと、失透、脈理のないガラス塊を安定して得ることは難しい。
そこで、本発明の製造方法では、ガラス塊の内部検査結果を流出パイプの温度、作業槽の温度、あるいは流出パイプおよび作業槽の温度にフィードバックすることにより、失透、脈理のない良質のガラス塊を安定して生産することができる。
【００３３】
なお、本発明の製造方法において、ガラス塊の成形は成形型を使用したものに限られず、有機溶媒や水、その他の液体に所定量の溶融ガラスを投入して成形する方法も採用することができる。例えば、ノズルから溶融ガラスを液体中に滴下してガラス塊を成形する方法である。
【００３４】
成形開始時の成形条件の設定は、過去の成形条件を参考にして決められるが、そのような条件設定を行っても、ガラス塊の失透や脈理の発生などがおこる可能性はゼロではない。失透や脈理などの欠陥発生がおこると、最悪の場合、ロット全部が不良品になってしまう場合もある。
【００３５】
そこで、本発明のガラス塊の製造方法の第１の態様（請求項２）では、ガラス塊の製造に先立って、連続的に成形を開始する前に内部品質検査用として、例えば過去の成形条件を成形条件としてガラス塊を成形し、この内部品質検査用ガラス塊を液体中に浸漬し、液体中に浸漬したガラス塊に、液体の外部から照明光を照射し、かつガラス塊を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含む方法により検査用ガラス塊の内部品質を行う。
また、本発明のガラス塊の製造方法の第２の態様（請求項３）では、実際に製造されているガラス塊（ホットサンプル）をサンプリングし、このサンプルガラス塊を液体中に浸漬し、液体中に浸漬したガラス塊に、液体の外部から照明光を照射し、かつガラス塊を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含む方法により検査用ガラス塊の内部品質を行う。
このガラス塊の内部品質の検査は、好ましくは上述した本発明の検査方法により行う。本発明の検査方法としては検査方法１及び２のいずれかであっても、他の形態であってもよい。
【００３６】
ガラス塊の製造に先立って内部品質の検査を行う上記第１の態様では、内部品質検査用ガラス塊に、脈理等が発見された場合、流出条件及び成形条件のいずれか一方又は両方を調整した後に成形を開始するか、あるいは、再度、調整後の条件で内部品質検査用ガラス塊を製造し、内部品質を検査した後に成形を開始する。再度の検査により、依然として脈理等が発見された場合、流出条件及び成形条件のいずれか一方又は両方をさらに調整した後に成形を開始する。
実際に製造されているガラス塊（ホットサンプル）をサンプリングして内部品質の検査を行う上記第２の態様では、ホットサンプルに脈理が発見された場合は、流出条件及び成形条件のいずれか一方又は両方にフィードバックをかけ、脈理発生源を解消する。
【００３７】
上記のように流出パイプの温度を調整、制御することにより、失透発生を防止しつつ、脈理の発生も防止することができる。あるいは、上述したその他の成形条件を調整して脈理の発生を解消する。ガラス塊の内部検査は定期的に行うことが好ましい。上記検査はエンドサンプルをサンプリングして行ってもよい。ただし、内部検査結果を迅速に成形条件へフィードバックするには、ホットサンプルの検査結果をフィードバックすることが好ましい。
【００３８】
また、連続的に成形を開始する前に検査用ガラス塊を成形して内部品質検査を行い、その検査結果に基づき成形条件を設定して連続成形を開始し、その後、成形されたガラス塊をサンプリングして内部検査を行い、その結果をフィードバックして成形条件の調整を行ってもよい。なお、検査用ガラス塊は、内部品質を別にして量産されるガラス塊と同じにすることが好ましい。
【００３９】
本発明の製造方法により製造されるガラス塊の外径は、成形型の凹部の内径によって規制され、重量は溶融ガラスの流出スピード（引き上げ量という。）と溶融ガラス流を分離する周期（単位時間あたりのガラス塊の生産量であり、カッティングタイムという）によって決まる。ガラス塊の形状は、平面視形状を円とし、平坦な中央に位置する底部から周囲に行くにつれて勾配が連続して増加する凹部を備えた成形型を用いることにより、垂直方向に１つの回転対称軸を有する形状となる。前記回転対称軸を含む断面でこのガラス塊を見たとき、ガラス塊の輪郭を構成する各点における接線は次のようになる。回転対称軸と交わるガラス塊の両極では前記接線は回転対称軸に対して垂直となっている。両極から離れて行くにつれて、接線と回転対称軸のなす角度（内角の角度）は単調に減少し、ガラス塊の外径を構成する部分においては、接線は回転対称軸に平行となる。ここで、ガラス塊の回転対称軸方向に垂直な径方向の長さ（外径）に対する回転対称軸方向の長さ（厚み）の割合を０．７〜０．９７とすることが望ましく、０．７〜０．９５とすることがより望ましく、０．８〜０．９とすることがさらに望ましい。あるいは、厚み／外径の割合が上記範囲内にあっても、範囲外であっても、ガラス塊が外径を含み、前記回転対称軸に垂直な断面が非対称面である（前記断面に対してガラス塊が面対称になっていない）ことが望ましい。このようなガラス塊が望ましい理由は次のとおりである。
【００４０】
（１）一般に、ガラス塊をプレス成形用素材に用いるときに、特にレンズブランクまたはレンズのプレス成形に用いるときに、上記のような形状のガラス塊が好ましい。プレス成形用素材の形状と成形品（レンズブランクまたはレンズなど）の形状を一対一に対応させるのではなく、外径と重量が異なる幾種類かのガラス塊を備えておく。そして、レンズブランクやレンズの需要があった時点で、複数種のガラス塊から必要な成形品を得るために適した種類のガラス塊を選択し、プレス成形用素材として用いる。ガラス塊を上記形状にしておけば、様々なレンズブランクやレンズのプレス成形に対処することができる。なお、ガラス塊と、作ろうとするプレス成形品の間に重量差があるときは、プレス成形品の重量よりも重く、プレス成形品の重量に一番近いガラス塊を選択してバレル研磨などの表面研磨を施し、重量を調整（成形品の重量に合わせる）することができる。ガラス塊をこのような形状とし、予め幾種類かのロットを生産、在庫していくことにより、レンズブランクやレンズの受注に対し迅速に対応することができる。なお、光学恒数（屈折率nd、アッベ数νd）が異なる幾種類かの硝種について、外径や重量の異なるガラス塊を揃えておき、成形品の受注に備えておくことが好ましい。
【００４１】
（２）上記割合が０．７よりも小さいと、脈理を観察しにくい方向ができてしまう。上記割合を０．７以上にすることにより、各方向からの内部観察を容易に行うことができる。
【００４２】
（３）内部検査を行う場合、ガラス塊はマッチングオイル中に入れられる。このとき、ガラス塊が球状であるとマッチングオイル中での座りが悪く、安定しない。但し、球状であっても、適当な治具を用いることで、座りを改善することはできる。また、一見してガラス塊の方位を見分けるのが困難なので、どの方向からの観察が終わったのか、どの方向から観察して脈理が認められたのかを判別することが困難になってしまう場合がある。したがって、回転対称軸を含む断面の真円度を低下させておくことがガラス塊の座りを良くし、観察時の扱いを容易にする上で好都合である。逆に上記割合が０．７より小さいとガラス塊の座りは良くなるものの、ピンセットなどによりガラス塊の方向を変えるときにガラス塊を転がしにくくなり、多方向からの観察作業の作業性が低下する傾向がある。
【００４３】
（４）上述したスターラーを使用し、回転対称軸の周りにガラス塊を回転させることにより、死角ができにくくなり、脈理発見を容易に行うことが可能になる。
また、このような回転を安定して行うこともできる。
但し、上記点を除けば、球状のガラス塊でも問題なく本発明の方法に適用できる。
【００４４】
本発明の製造方法及び検査方法では、回転対称軸に垂直な軸のまわりにガラス塊を回転しながら観察を行う検査を行ってもよし、ガラス塊を回転対称軸方向から観察する検査を加えてもよい。
【００４５】
さらにガラス塊の形状に関する条件としては、上記条件に加え、回転対称軸に垂直でガラス塊の外径を決める部分の断面がガラス塊の非対称面であることが望ましい。即ち、外径において分断された２つの塊は相互に表面形状が異なることが望ましい。上記のように断面がガラス塊の非対称面であることで、ガラス塊を回転しながら観察を行う際に、上記（２）〜（４）に記載のような利点がある。
【００４６】
ガラス塊が上記形状の場合、マッチングオイルとガラス塊の屈折率差が大きいと、観察方向を向いた部分のガラス塊表面を通してガラス塊内部を観察することはできるが、ガラス塊表面の法線方向と観察方向のなす角が所定角度よりも大きくなると、ガラス塊表面で全反射がおき、ガラス塊内部を観察することができなくなる。この所定角度は、ガラス塊とマッチングオイルの屈折率によって決まる。特にガラス塊とマッチングオイルとの屈折率差が±０．０７を超えると、全反射によってガラス塊の観察可能領域が狭くなってしまい、迅速な内部検査が難しい。観察可能領域を広くし、検査効率をアップして成形条件への迅速なフィードバックを行うためにも、前記屈折率差を±０．０７以内とすることが好ましく、±０．０３以内とすることがより好ましく、±０．０１以内とすることがさらに好ましい。このように屈折率差を小さくすることによって、ガラス塊中央部だけでなく、周辺部の観察も迅速に行うことができる。また、マッチングオイルの比重、ガラス塊とマッチングオイルの比重の関係、及びガラス塊の比重については、前述と同様である。
【００４７】
このようにして製造されたガラス塊の表面は自由表面になっており、内部を光学的に観察することが可能である。上記好ましい形状のほか、球状、あるいは上記割合［回転対称軸方向に垂直な径方向の長さ（外径）に対する回転対称軸方向の長さ（厚み）の割合］が０．７以上のマーブル状のガラス塊を成形し、内部検査の結果を成形条件にフィードバックして、失透や脈理のないガラス塊を成形することができる。
検査結果は流出条件及び／又は成形条件にフィードバックされるため、検査はガラス塊の成形と並行して行い、１ロットの成形の初期に検査を行い、成形条件の改善を初期に行うことが好ましい。
【００４８】
（プレス成形用ガラス素材の製造方法）
上記本発明の製造方法で得られたガラス塊は、そのままプレス成形用ガラス素材とすることができる。即ち、上記本発明の製造方法により製造されたガラス塊を加熱、軟化し、プレス成形して、ガラス成形品を製造することができる（請求項５）。ガラス塊を加熱軟化し、プレス成形する方法は、公知の方法をそのまま利用することができる。
上記プレス成形のための加熱軟化は、アニールを施さず、成形したままのガラス塊（ホットサンプルと呼ぶことがある）に対して行うことも、アニールによって歪みを低減したガラス塊（エンドサンプルと呼ぶことがある）に対して行うこともできる。さらに、アニールによって歪みを低減した後に、さらに表面を研磨し、重量調整を行った後に、上記プレス成形のための加熱軟化を行う（即ち、プレス成形用ガラス素材とする）こともできる。
【００４９】
一般に、モールドオプティクス成形のように非球面レンズなどの光学素子をプレス成形により直接成形できる精密プレス成形用のガラス塊（プリフォーム）の表面は滑らかで欠陥がなく、プレス成形後に、研削、研磨を施されることはない。この場合、ガラス塊の重量は実際に精密プレス成形により得られるガラス成形品の重量と厳密に等しくなるように設定される。さらに、この場合のガラス塊（プリフォーム）は、溶融ガラスから成形された後に研磨加工を施されることなくプレス成形用のプリフォームとして、加熱軟化される。
【００５０】
それに対して、アニールによって歪みを低減した後に、さらに表面を研磨し、重量調整を行う場合、表面の研磨は、バレル研磨などによって行うことができる。表面研磨によって、ガラス塊の重量は目的とするプレス成形品の重量に合わされ、表面が粗面化される。このようにして得られたプレス成形用ガラス素材は、加熱軟化されてプレス成形型によりプレス成形される。さらにプレス成形されて得られた成形品は、プレス後、研削研磨により光学素子に仕上げられる。
【００５１】
なおプレス成形用ガラス素材を作製するために用いられるガラス塊の寸法は、プレス成形型にセットできる外径を有するガラス塊から選定すればよい。
【００５２】
表面研磨によって粗面化されたプレス成形用ガラス素材の内部をそのまま観察することは困難であるが、上記のようにマッチングオイル中に浸漬することにより、観察は可能である。ただし、表面研磨前の自由表面を有するガラス塊の観察と比べれば、検査精度が低下するので、成形条件へのフィードバックを目的とした内部検査は勿論のこと、品質保証を目的とした内部検査も表面研磨前に行うことが好ましい。
【００５３】
プレス成形用ガラス素材は、回転対称軸を含む任意の断面の輪郭を構成する各点における接線について、回転対称軸と交わるガラス塊の両極では前記接線が回転対称軸に対して垂直であり、両極から離れて行くにつれて、前記接線と回転対称軸のなす角度（内角の角度）が単調に減少し、ガラス塊の外径を構成する部分においては前記接線が回転対称軸と平行になるプレス成形用ガラス素材であることが好ましい。
さらにプレス成形用ガラス素材は、自由表面を有するプレス成形用ガラス素材、光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材、表面研磨が粗面化研磨であるプレス成形用ガラス素材、表面研磨がバレル研磨されたプレス成形用ガラス素材が好ましい。
【００５４】
（プレス成形用ガラス素材のプレス成形、光学素子の製造方法）
前記のようにして得られたプレス成形用ガラス素材（ガラス塊を研磨してかられた素材）は、加熱、軟化してレンズブランクやレンズなどにプレス成形することができる。モールドオプティクス成形などの精密プレス成形の場合、プレス成形型の酸化防止などのため、窒素ガスなどの非酸化性雰囲気中でプレス成形を行う。また、レンズブランクのようにプレス成形後、成形品を研削、研磨する場合は、加熱、軟化、プレス成形を大気中で行うことができる。
【００５５】
本発明のガラス成形品の製造方法として好ましい形態には、ノズルから供給される溶融ガラスを、成形型で受けて成形し且つ徐冷してガラス塊を製造するガラス塊形成工程と、大気雰囲気下でこのガラス塊を１０⁴〜１０⁶ポアズの粘性に再加熱し、成形型でプレス成形するプレス工程とを含む。
【００５６】
このような形態であって、次のような形態がさらに好ましい。
（１）ガラス塊形成工程の溶融ガラスは３０〜２ポアズの粘性とする形態、
（２）ガラス転移点Ｔｇが５８０℃以上のガラスを用いる形態、
（３）ガラス塊に粗面研磨加工を施し、該ガラス塊表面に粉末状の離型剤を形成してプレス成形を行う形態、
（４）溶融ガラスは、その粘性と降下切断の降下条件とによって重量管理がされている形態、
（５）ガラス塊製造工程は、連続して供給される溶融ガラスを、順次、所定温度に加熱され且つ連続して供給される成形型で受け取り、成形してガラス塊を形成する形態、
（６）溶融ガラスは、成形型上で浮上又は略浮上された状態でガラス塊に成形される形態、
（７）溶融ガラスの切断時間は１．０秒以下である形態とその任意の組合わせの形態がある。
【００５７】
精密プレス成形では、研磨加工をしなくても非球面レンズなどの光学素子をプレス成形により作製することが可能である。レンズブランクなどのプレス成形品は研削、研磨加工によってレンズなどに仕上げられる。
【００５８】
本発明の検査方法による内部品質の検査を、プレス成形によって得られたプレス成形品や、プレス成形品を研削、研磨して得られる光学素子を対象に行うこともできる。
得られたレンズなどの表面には反射防止膜のような光学薄膜を形成することもできる。
【００５９】
（ダイレクトプレス成形）
これまでの成形方法は、溶融ガラスからガラス塊を成形し、そのガラス塊からプレス成形用素材を作製し、その素材を再度、加熱、軟化してからプレス成形するというものであった。溶融ガラスが軟化状態にある間に、プレス成形型でプレス成形してレンズブランクのような成形品を作製するダイレクトプレス成形と呼ばれる方法もある。
【００６０】
即ち、本発明は、流出パイプより溶融ガラスを流出し、流出した溶融ガラスを成形型により受けてプレス成形することを含むガラス成形品の製造方法を包含する（請求項６及び７）。
本発明のガラス成形品の製造方法の第１の態様では、ガラス成形品の製造に先立って、内部品質検査用ガラス成形品をプレス成形し、成形したガラス成形品の内部品質を検査し、得られた検査結果に基づいて、前記溶融ガラスの流出条件及び／又はガラス成形品のプレス成形条件を設定する。
また、本発明のガラス成形品の製造方法の第２の態様では、製造されたガラス成形品をサンプリングし、サンプリングしたガラス成形品の内部品質を検査し、得られた検査結果に基づいて、前記溶融ガラスの流出条件を維持若しくは変更し、及び／又は前記ガラス成形品のプレス成形条件を維持若しくは変更する。
いずれの態様においても、内部品質の検査は、液体中に浸漬したガラス成形品に、前記液体の外部から照明光を照射し、かつ前記ガラス成形品を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含む方法により行われる。
さらに、前記内部品質の検査は、前記照明光が、液体と接触する透明部材を介して液体に入射し、前記ガラス塊を透過した照明光が、液体と接触する透明部材を介して液体の外部に出射し、かつ前記観察が、前記照明光の進行方向に対するガラス成形品の向きを少なくとも１回変えて行われることが、好ましい。即ち、前記内部品質の検査を、本発明の検査方法で行うことが好ましい。
上記ガラス成形品の製造方法により、光学素子ブランクを成形し、得られたブランクを研削、研磨して光学素子を作製することもできる。
【００６１】
ダイレクトプレス成形では、溶融ガラスを下型で直接受けたり、溶融ガラスを受け型で受けてから、下型に移して、下型上の軟化ガラスを対向する上型を含むプレス成形型でプレス成形する。ダイレクトプレス成形でも、アニール前の成形品をホットサンプル、アニールされた成形品をホットサンプルと呼ぶ。ホットサンプル、エンドサンプルの少なくとも一方をサンプリングして上記の内部検査により脈理などの内部欠陥の有無を確認する。脈理などが見られた場合は、ガラス塊の成形で説明したように、溶融ガラスを供給する流出パイプの温度などの成形条件を調整して脈理の発生を抑えるフィードバックをかける。このようにして脈理や失透などの欠陥のないプレス成形品を作る。成形条件へのフィードバック用としては、成形品の内部を速やかに検査し、その結果を成形条件に迅速にフィードバックするためにホットサンプルをサンプリングして検査することが望ましい。この場合も成形開始時の成形条件を設定するため、まず検査用ガラス成形品をプレス成形し、その成形品の内部品質を上記のように検査して、その結果に基づいて成形条件を設定するようにしてもよい。
【００６２】
成形品はアニールされた後に、研削、研磨加工されたレンズなどの光学素子に仕上げられる。
得られた光学素子に対しても上記内部検査を適用できる。得られた光学素子の表面には必要に応じて反射防止膜などの光学薄膜を設けることもできる。
以上のように、各段階においてガラスの内部検査を迅速に実行できるので、光学ガラス製品の内部品質保証だけでなく、内部検査結果を成形条件に速やかにフィードバックして歩留まりを上げることができる。
尚、プレス成形用ガラス素材、プレス成形品の検査では、量産された前記素材や成形品から、適宜、検査用サンプルを取り出して、本発明の方法で検査し、量産品（ロット）全体の品質保証を行うこともできる。そのため、このような検査方法は、前記素材や成形品の製造方法であると考えることもできる。
【００６３】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
（実施例１〜３）
SiO₂−TiO₂系光学ガラスが得られる溶融ガラスを連続流出し、図３、４に示す装置を用いて１つの回転対称軸を有するガラス塊に成形した。成形開始とともにアニール炉へと移送される前のガラス塊を抜き取り、図１に示した装置を用い、ガラス塊をピンセットで転がしながらその内部を観察、脈理の有無を確認した。
マッチングオイルには、カーギール（CARGILLE）製標準屈折液を使用し、照明光源には白色ランプを使用した。尚、上記ガラスの比重は３〜６の範囲であり、マッチングオイルの比重は１〜４の範囲である。このとき、ガラスの比重をマッチングオイルの比重より大きくなるように組み合わせた。このようにすることにより、ガラス塊が浮上、浮遊し、検査効率を低下させてしまうのを防ぐことができる。
【００６４】
脈理が発見されず、ガラスの失透も見られない場合は、成形条件を初期の設定に保つ。脈理が観察された場合、成形条件を変更し、成形が安定した時点で上記のようにホットサンプルを抜き取り、内部検査を行い、脈理が解消したのを確認して内部品質の優れたガラス塊を量産した。表１には、ガラス塊の重量、外径（回転対称軸と直交する径方向の寸法）、ガラス塊の縦横比（回転対称軸方向の寸法／外径）、ガラスの屈折率とマッチングオイルの屈折率、最初の内部検査結果、検査結果のフィードバックにより調整した成形条件とその調整内容、調整後のガラス塊の内部品質を示す。なお、ガラスの屈折率、マッチングオイルの屈折率とも波長５８７．５６ｎｍにおける値である。参考までに観察される代表的な脈理の概観を模式的に描いたものを図５として示す。
【００６５】
【表１】

【００６６】
このようにいずれの場合も、ガラス塊の内部検査結果より成形条件へフィードバックをかけることにより、内部品質の優れたガラス塊を確実に製造できる。なお、成形開始時にまず検査用ガラス塊を成形し、その検査用ガラス塊の内部品質を上記のように検査してその結果に基づき成形条件を設定し、成形を開始してもよい。成形条件の設定は上記成形条件へのフィードバックと同様の方法を適用できる。
【００６７】
成形されたガラス塊はアニール炉へと移送され、アニールされた後に、重量、外径、硝種の組み合わせによって分類された品名ごとにストックされる。そして、レンズブランクの需要が生じたときに、そのブランクの成形に適した品名のガラス塊が必要数、バレル研磨によって重量調整され、プレス成形用ガラス素材となる。
【００６８】
プレス成形用ガラス素材は大気中で再度、加熱、軟化され、上型および下型を備えたプレス成形型でプレス成形され、レンズブランクになる。レンズブランクはアニールされた後、研削、研磨加工が施されてレンズに仕上げられる。レンズ表面には必要に応じて反射防止膜などの光学薄膜を設けてもよい。
なお、ガラスの内部品質検査は、品質保証等を目的として、ガラス塊のエンドサンプル、プレス成形用ガラス素材、プレス成形品、最終製品である光学素子の各段階で行うことができる。
【００６９】
同様の方法は精密プレス成形用ガラス素材（プリフォーム）の成形およびそのプリフォームを用いた精密プレス成形にも適用できる。その場合、ガラス塊にバレル研磨などの研磨加工を施さず、実際に精密プレス成形されるガラスの重量と等しい重量のガラス塊を成形し、プリフォームとする。なお、内部品質検査方法や内部品質検査のためのガラス塊や検査用ガラス塊のサンプリング、内部品質検査結果の成形条件へのフィードバック（成形開始時の成形条件の設定も含む）は上述の方法と同じである。尚、同様にして、球状のプリフォームも製造することができる。
【００７０】
（実施例４〜６）
実施例１〜３に対応する成形を行い、図２に示す装置を用いてホットサンプルの内部検査を行い、成形条件に実施例１〜３と同様のフィードバックをかけて内部品質の優れたガラス塊を量産した。ガラス塊の内部検査では、マグネットスターラー上にガラス塊を置き、容器外部から磁界を印加して、回転対称軸のまわりにガラス塊を回転して、多方向から脈理の有無を見た。得られたガラス塊を実施例１〜３と同様にプレス成形用ガラス素材に加工し、加熱、軟化、プレス成形してレンズブランクを作り、アニール後、研削、研磨を施してレンズに仕上げた。
【００７１】
ガラスの内部品質検査は、品質保証等を目的として、図１または図２に示す装置をガラス塊のエンドサンプル、プレス成形用ガラス素材、プレス成形品、最終製品である光学素子の各段階で行うことができる。
また、成形開始時にまず検査用ガラス塊を成形し、その内部品質を上記のように検査してその結果に基づき成形条件を設定して成形を開始してもよく、成形条件の設定は成形条件へのフィードバックを同じ方法を適用することができる。
【００７２】
（実施例７〜９）
次に、SiO₂−TiO₂系光学ガラスが得られる溶融ガラスを連続流出し、ダイレクトプレス成形によりレンズブランクを作製した。成形開始後、ホットサンプルを抜き取り、図１に示す装置を用い、プレス成形品の内部を多方向から観察した。
なお、実施例７においては、下型上のガラスゴブを上方から金型で押圧して、ガラスゴブ上部の熱を奪ってゴブの総熱量を減少させた後、下型と上型でプレス成形を行った。プレス成形前に上方から金型で押圧することを本実施例では仮押しと呼ぶ。
【００７３】
検査により、脈理が発見されず、ガラスの失透も見られない場合は、成形条件を初期の設定に保つ。脈理が観察された場合、成形条件を変更し、成形が安定した時点で上記のようにホットサンプルを抜き取り、内部検査を行い、脈理が解消したのを確認して内部品質の優れたガラス塊を量産した。表２には、ガラスの屈折率とマッチングオイルの屈折率、最初の内部検査結果、検査結果のフィードバックにより調整した成形条件とその調整内容、調整後のプレス成形品の内部品質を示す。尚、実施例７〜９についても、ガラスの比重よりも大きな比重のマッチングオイルを使用した。
【００７４】
このようにいずれの場合も、プレス成形品の内部検査結果より成形条件へフィードバックをかけることにより、内部品質の優れたレンズブランクなどのプレス成形品を確実に製造できる。
また、成形開始時にまず検査用ガラス成形品を成形し、その内部品質を上記のように検査してその結果に基づき成形条件を設定して成形を開始してもよく、成形条件の設定は成形条件へのフィードバックを同じ方法を適用することができる。
プレス成形品はアニール炉へと移送され、アニールされた後に、研削、研磨加工が施されてレンズに仕上げられる。レンズ表面には必要に応じて反射防止膜などの光学薄膜を設けてもよい。
なお、ガラスの内部品質検査は、品質保証等を目的として、プレス成形品のエンドサンプル、最終製品である光学素子の各段階で行うことができる。
【００７５】
【表２】

【００７６】
【発明の効果】
本発明のガラス塊の検査方法によれば、迅速かつ確実にガラス塊の内部品質を検査できる。
また、本発明のガラス塊の製造方法、ガラス成形品の製造方法によれば、上記検査方法を用いて、ガラス塊あるいはガラス成形品の製造過程で成形品に内部欠陥がないか迅速かつ確実に検査し、この検査結果に基づき成形条件を設定してガラス塊やガラス成形品の成形を開始したり、検査結果を成形条件にフィードバックすることにより、良品を安定して量産できるガラス塊あるいはガラス成形品を製造することができる。
さらに、本発明の光学素子の製造方法によれば、上記方法で得られたガラス成形品より優れた内部品質を有する光学素子を安定して製造することができる。
加えて、本発明のプレス成形用ガラス素材によれば、容易に内部品質検査ができるとともに、プレス成形素材として好適なプレス成形用ガラス素材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラス塊の内部品質検査装置
【図２】ガラス塊の内部品質検査装置
【図３】本発明の製造方法で使用する成形装置の平面図。
【図４】本発明の製造方法で使用する成形装置の側面図。
【図５】観察される代表的な脈理の概観を模式的に描いた図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an inspection apparatus for inspecting the internal quality of a glass lump and a glass molded product, a method for producing a glass lump that performs good molding by feeding back the inspection result to the molding conditions of the glass lump and the glass molded product, and glass molding. The present invention relates to a method for manufacturing a product, and a method for manufacturing an optical element by processing a glass molded product.
[0002]
[Prior art]
Glass optical elements such as lenses are required to have high internal quality. Therefore, there is a need for an inspection method for quickly discriminating whether there are defects such as striae in the glass.
There is a method called immersion inspection in such a method. In this method, glass is placed in a liquid called matching oil having substantially the same refractive index as that of glass, and reflection inside the glass is reduced to optically observe the inside of the glass. Such a method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 53-12087.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the striae of glass are often overlooked in observation from only one direction. Therefore, it is necessary to observe from multiple directions by changing the direction of the glass. In observation from multiple directions, observation is performed by changing the direction of the illumination light that illuminates the sample and the direction of observing the illumination light that has passed through the sample, and by changing the direction of the sample in matching oil. A method is conceivable.
[0004]
In the former, since the optical system must be moved in conjunction with each other, there is a problem that a complicated device is required or the work becomes troublesome. The latter does not have the same problem as the former, but when the orientation of the sample is changed, the matching oil undulates and the illumination light that passes through the matching oil liquid level is disturbed. There is a problem that possible observation is difficult.
[0005]
By the way, when mass-producing a glass molded product from molten glass, there is a problem that if the mass production is continued under molding conditions that cause internal defects such as striae, most of the molded product becomes defective. In order to solve this problem, it is necessary to carry out sampling inspection at the initial stage of mass production or during the mass production process, and if defects such as striae are found, it is necessary to adjust the molding conditions so that good molding can be performed quickly. . Such sampling must be quick and reliable. However, when the sampling inspection is performed by the conventional immersion inspection, it takes time for the reason described above to surely find the striae.
[0006]
In addition to immersion inspection, a method of polishing a glass lump to form a pair of opposing planes and observing the inside of the glass lump from the plane can be considered, but the polishing process takes time, and based on the inspection results It is difficult to quickly give feedback to the molding conditions of the glass lump.
[0007]
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a glass lump inspection method and apparatus capable of quickly and reliably inspecting the internal quality of a glass lump.
The second purpose is to use the above inspection method to quickly and reliably inspect the glass lump or molded product for internal defects when starting the glass lump or glass molded product manufacturing process or continuous molding. A method of manufacturing a glass lump or glass molded product that can set molding conditions based on the inspection results and start continuous molding, or feed back the inspection results to the molding conditions during production to stably mass-produce non-defective products. Is to provide.
Furthermore, a third object is to provide a method for producing an optical element from the glass molded product obtained by the above method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, means for solving the above problems will be described.
(Claim 1)
A method for inspecting the internal quality of a glass lump comprising irradiating a glass lump immersed in a liquid with illumination light from the outside of the liquid and observing the illumination light transmitted through the glass lump outside the liquid. There,
The illumination light is incident on the liquid through a transparent member that contacts the liquid,
The illumination light transmitted through the glass block is emitted to the outside of the liquid through a transparent member that contacts the liquid, and
The observation is performed by changing the direction of the glass block at least once with respect to the traveling direction of the illumination light.
(Claim 2)
A method for producing a glass lump comprising flowing molten glass out of an outflow pipe and forming the outflowed molten glass into a glass lump,
Prior to the production of the glass lump, the glass lump for internal quality inspection is formed, the internal quality of the formed glass lump is inspected, and based on the obtained inspection result, the outflow condition of the molten glass and / or the glass lump Setting molding conditions, and
The inspection of the internal quality is performed by irradiating a glass lump immersed in a liquid with illumination light from the outside of the liquid and observing the illumination light transmitted through the glass lump outside the liquid. The manufacturing method of the glass lump characterized by being performed.
(Claim 3)
A method for producing a glass lump comprising flowing molten glass out of an outflow pipe and forming the outflowed molten glass into a glass lump,
Sampling the manufactured glass lump, inspecting the internal quality of the sampled glass lump, maintaining or changing the outflow condition of the molten glass based on the obtained inspection result, and / or molding conditions of the glass lump Maintaining or changing
The inspection of the internal quality is performed by irradiating a glass lump immersed in a liquid with illumination light from the outside of the liquid and observing the illumination light transmitted through the glass lump outside the liquid. The manufacturing method of the glass lump characterized by being performed.
(Claim 4)
In the inspection of the internal quality, the illumination light is incident on the liquid through a transparent member in contact with the liquid, and the illumination light transmitted through the glass block is emitted to the outside of the liquid through the transparent member in contact with the liquid. And the said observation is performed by changing the direction of the glass lump with respect to the advancing direction of the said illumination light at least once, The manufacturing method of Claim 2 or 3 characterized by the above-mentioned.
(Claim 5)
The manufacturing method of the glass molded product characterized by heating, softening, and press-molding the glass lump manufactured by the method of any one of Claims 2-4.
(Claim 6)
A method for producing a glass molded article comprising outflowing molten glass from an outflow pipe, receiving the outflowing molten glass with a molding die and press-molding,
Prior to the production of the glass molded product, the glass molded product for internal quality inspection is press-molded, the internal quality of the molded glass molded product is inspected, and based on the obtained inspection result, the outflow condition of the molten glass and / or Or setting press molding conditions for glass molded products, and
The inspection of the internal quality includes irradiating a glass molded product immersed in a liquid with illumination light from the outside of the liquid and observing the illumination light transmitted through the glass molded product outside the liquid. A method for producing a glass molded article, characterized by being carried out by a method.
(Claim 7)
A method for producing a glass molded article comprising outflowing molten glass from an outflow pipe and pressing the outflowing molten glass with a molding die,
Sampling the manufactured glass molded product, inspecting the internal quality of the sampled glass molded product, maintaining or changing the outflow condition of the molten glass based on the obtained inspection result, and / or the glass molded product Maintaining or changing the press molding conditions of
The inspection of the internal quality includes irradiating a glass molded product immersed in a liquid with illumination light from the outside of the liquid and observing the illumination light transmitted through the glass molded product outside the liquid. A method for producing a glass molded article, characterized by being carried out by a method.
(Claim 8)
In the inspection of the internal quality, the illumination light is incident on the liquid through a transparent member in contact with the liquid, and the illumination light transmitted through the glass block is emitted to the outside of the liquid through the transparent member in contact with the liquid. And the said observation is performed by changing the direction of the glass molded product with respect to the advancing direction of the said illumination light at least once, The manufacturing method of Claim 6 or 7 characterized by the above-mentioned.
(Claim 9)
The manufacturing method of the optical element which shape | molds an optical element blank by the method of any one of Claims 6-8, and grinds and polishes the said blank and produces an optical element.
(Claim 10)
A container for containing a liquid for immersing a glass lump, which is an object to be inspected for internal quality,
Illuminating means for illuminating the glass mass with illumination light; and
Means for changing the orientation of the glass mass immersed in the liquid relative to the direction of travel of the illumination light, and
The container has an incident window for the illumination light to enter and an exit window for emitting the illumination light incident from the incident window at positions where the container can come into contact with the liquid contained in the container. An internal quality inspection device for glass lumps.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Preferred Form for Glass Mass Inspection Method]
(Preferred form 1-1)
The inspection method according to claim 1, wherein the liquid dipping the glass block has a refractive index similar to that of the glass block.
(Preferred form 1-2)
The inspection method according to claim 1, wherein the refractive index of the liquid in which the glass block is immersed is within ± 0.07 with respect to the refractive index of the glass block.
(Preferred form 1-3)
The inspection method according to claim 1, wherein the direction of incidence of illumination light and the direction of emission of illumination light transmitted through the glass block are a vertical direction or a horizontal direction.
(Preferred form 1-4)
The glass lump is immersed in a liquid in a state of being placed on a magnet, and a magnet on which the glass lump is placed is moved or rotated by applying a magnetic field from outside to observe illumination light transmitted through the glass lump. Inspection methods.
(Preferred form 1-5)
The inspection method according to claim 1, wherein parallel light is used as illumination light, the illumination light emitted to the outside is imaged, and the image formed is observed.
(Preferred form 1-6)
2. The inspection method according to claim 1, wherein the irradiation light is incident from a transparent member located at a position in contact with the upper surface of the liquid, and the irradiation light is emitted from a transparent member positioned at a bottom surface of the container holding the liquid.
(Preferred form 1-7)
2. The inspection method according to claim 1, wherein the irradiation light is incident from a transparent member located on a bottom surface of the container holding the liquid, and the irradiation light is emitted from a transparent member located at a position in contact with the upper surface of the liquid.
(Preferred form 1-8)
Irradiation light is incident from a transparent member located on the side surface of the container holding the liquid, and irradiation light is emitted on the side surface of the container holding the liquid and facing the irradiation light incident transparent member. The test | inspection method of Claim 1 performed from the transparent member in a.
(Preferred form 1-9)
The inspection method according to claim 1, wherein the glass block to be inspected is a glass block formed by flowing out molten glass.
(Preferred form 1-10)
2. The inspection method according to claim 1, wherein the glass lump to be inspected is a glass lump after barrel polishing in which a glass lump formed by flowing out molten glass is annealed and barrel-polished.
(Preferred form 1-11)
The glass block to be inspected has one rotational symmetry axis, and the ratio of the length in the rotational symmetry axis direction to the length in the radial direction perpendicular to the rotational symmetry axis is 0.7 or more and 0.97 or less. The inspection method according to claim 1, wherein the inspection method is a lump.
(Preferred form 1-12)
The glass block to be inspected has one rotational symmetry axis, a thickness in the rotational symmetry axis direction, an outer diameter orthogonal to the rotational symmetry axis, and a cross section at the outer diameter is an asymmetric surface (ie, outer The inspection method according to claim 1, wherein the two chunks divided in diameter are glass chunks).
(Preferred form 1-13)
The glass lump inspection method according to claim 1, wherein the glass lump to be inspected is a glass lump obtained by press-molding molten glass.
Arbitrary forms can also be combined among the preferable forms 1-1 to 5 and 8 to 13.
Arbitrary forms can also be combined among the preferable forms 1-1 to 3, 5 to 7, and 9 to 13.
[0010]
[Preferred form of the method for producing glass lump]
(Preferred form 2-1)
The manufacturing method of the glass lump of any one of Claims 2-4 which shape | mold a glass lump by receiving the molten glass which flowed out in the shaping | molding die.
(Preferred form 2-2)
The manufacturing method of the glass lump of any one of Claims 2-4 which throws out the molten glass which flowed out into the liquid, and shape | molds a glass lump.
(Preferred form 2-3)
The molten glass outflow conditions are at least the temperature of the outflow pipe and the temperature of the working tank for producing the molten glass, and the molding conditions of the glass lump are at least the temperature of the mold for forming the glass lump and the gas ejected from the mold. In the case of the shaping | molding die utilized, it is the amount of gas ejection, and temperature, The manufacturing method of any one of Claims 2-4.
(Preferred form 2-4)
The manufacturing method of the glass lump of any one of Claims 2-4 which determines the temperature of the said outflow pipe based on the result of the said test | inspection.
(Preferred form 2-5)
3. A glass lump having one rotational symmetry axis and having a ratio of the length in the rotational symmetry axis direction to the length in the radial direction perpendicular to the rotational symmetry axis is 0.7 or more and 0.97 or less. The manufacturing method of the glass lump of any one of -4.
(Preferred form 2-6)
One rotationally symmetric axis, a thickness in the rotationally symmetric axis direction, an outer diameter perpendicular to the rotationally symmetric axis, and a cross section at the outer diameter is an asymmetric surface (that is, two separated at the outer diameter) The method for producing a glass lump according to any one of claims 2 to 4, wherein the lump has a surface shape different from each other).
(Preferred form 2-7)
The manufacturing method of the glass lump of any one of Claims 2-4 including the process of annealing the shape | molded glass lump, and the process of barrel-polishing.
(Preferred form 2-8)
The method for producing a glass lump according to any one of claims 2 to 4, wherein the glass lump is a glass preform for precision press molding.
Arbitrary forms can also be combined among the preferable forms 2-1 to 2-8.
[0011]
[Preferred Form for Manufacturing Method of Glass Molded Product]
(Preferred form 3-1)
The molten glass outflow conditions are at least the temperature of the outflow pipe and the temperature of the working tank for producing the molten glass, and the press molding conditions of the glass molded product are at least the temperature change of the press mold and the time of press pressure over time. It is a change, The manufacturing method of any one of Claims 6-8.
(Preferred form 3-2)
The method for producing a glass molded article according to any one of claims 6 to 8, wherein the temperature of the outflow pipe is determined based on the inspection result.
[0012]
[Preferred Form for Manufacturing Method of Optical Element]
(Preferred form 4-1)
The method of manufacturing an optical element according to claim 9, wherein the optical element blank is ground and polished after being annealed.
(Preferred form 4-2)
The method of manufacturing an optical element according to claim 9, wherein a lens blank is formed, ground, and polished to produce a lens.
(Preferred form 4-3)
The method of manufacturing an optical element according to claim 9, wherein a lens blank is formed, annealed, and then ground and polished to produce a lens.
[0013]
[Preferred form of the internal quality inspection device for glass lump]
(Preferred form 5-1)
The inspection apparatus according to claim 12, wherein the means for changing the direction of the glass block is a glass block rotating unit for rotating the glass block.
(Preferred form 5-2)
The inspection apparatus according to claim 12 or 13, further comprising a CCD camera for capturing illumination light emitted from the exit window.
[0014]
Next, the embodiment of the invention will be described more specifically.
[Glass lump inspection method]
The glass lump inspection method of the present invention includes irradiating a glass lump immersed in a liquid with illumination light from the outside of the liquid, and observing the illumination light transmitted through the glass lump outside the liquid. This is a method for inspecting the internal quality of a glass lump.
The liquid for immersing the glass block is not particularly limited as long as it has a refractive index close to that of the glass block and is transparent in the visible range. As the liquid having a refractive index close to that of a glass block and transparent in the visible range, for example, a liquid marketed as matching oil (matching liquid) can be used. Matching oils that are excellent in transparency in the visible range and that have various refractive indexes according to the glass lump are commercially available. The difference between the refractive index of the glass block and the refractive index of the matching oil may be set so that a desired range inside the glass block can be observed from a predetermined direction, but from the viewpoint of good observation, ± 0 Within 0.07, more preferably within ± 0.03, and even more preferably within ± 0.01. As the refractive index, a value for a wavelength in the visible range may be used. However, when inspecting a glass lump made of optical glass, the refractive index nd at a wavelength of 587.56 nm, which is important as a characteristic of the optical glass, can be used. . What has the specific gravity of the said liquid (matching liquid) in the range of 1-4 is preferable, and it is preferable that it is smaller than the specific gravity of the glass which comprises a glass lump. By doing in this way, it can prevent that a glass lump floats or floats in a liquid, and a test | inspection efficiency falls. The specific gravity of the glass is preferably in the range of 3-6.
[0015]
The internal quality of the glass block to be inspected is, for example, internal defects such as striae and undissolved material.
The inspection of the internal quality of the glass lump is performed by irradiating the glass lump with illumination light incident on the liquid via a transparent member that comes into contact with the liquid, and contacting the liquid with illumination light transmitted through the glass lump. This is performed by radiating out of the liquid through a transparent member and observing.
In the inspection method of the present invention, since the incidence and emission of the illumination light irradiated on the glass lump are both performed through a transparent member that comes into contact with the liquid, for example, the position and orientation of the glass lump in the liquid Therefore, even if the liquid surface is disturbed, there is an advantage that the disturbance of the liquid surface does not hinder the observation.
[0016]
Further, in the inspection method of the present invention, the observation of the glass lump is performed by changing the direction of the glass lump with respect to the traveling direction of the illumination light at least once. Thereby, there is an advantage that defects of a glass lump that may be overlooked in a one-sided observation can be reliably detected. In particular, in the inspection method of the present invention, as described above, since the disturbance of the liquid surface does not hinder the observation, there is an advantage that the glass lump can be inspected smoothly even if the direction of the glass lump is changed.
[0017]
The inspection method of the present invention can be carried out, for example, using the glass lump internal quality inspection device of the present invention.
One embodiment of the inspection method of the present invention will be described below by taking as an example the case of using the apparatus shown in FIG. 1 which is the glass lump internal quality inspection apparatus of the present invention.
FIG. 1 is a schematic view of a glass lump internal quality inspection device as viewed from the side.
This apparatus includes a container 10 for storing a liquid for immersing a glass lump to be inspected for internal quality, an illumination means (not shown) for irradiating the glass lump with illumination light, and a liquid dipped in the liquid. Means (not shown) for changing the orientation of the glass lump with respect to the traveling direction of the illumination light, and the container 10 has an incident window 11 for the illumination light to enter, and the incident An exit window 12 for emitting illumination light incident from the window is provided at a position where it can come into contact with the liquid contained in the container.
[0018]
More specifically, the container 10 includes a flat bottom portion 13 including an entrance window 11 and a side plate 14, and further includes a window member (transparent member) 15 including an exit window 12. The liquid level is adjusted so that the entire lower surface of the liquid is immersed in the matching oil 20. The window member 15 is preferably a flat plate, and is disposed in parallel with the container bottom 13 constituting the other transparent member. The container 10 including the window material 15 can be made of, for example, silica-based transparent hard glass.
[0019]
(Inspection method 1)
One aspect of the inspection method of the present invention using the container 10 will be described. Although not shown, the container 10 is placed horizontally on a sample stage of a stereomicroscope, and a transmitted illumination light source is arranged under the sample stage. Illumination light (also referred to as transmitted light) emitted from the illumination light source enters the matching oil 20 from the entrance window 11 of the container bottom 13, passes through a glass lump (hereinafter referred to as a sample) 30, and again matches the matching oil 20. And passes through the window member 15 and is emitted as inspection light. The inspection light enters an optical system of a microscope (not shown), is magnified and observed, and defect inspection such as striae in the sample is performed.
[0020]
Since striae in the sample may be overlooked only by observation from one direction, in the method of the present invention, the inside of the sample is observed from multiple directions by rolling the sample below the window material. As the simplest method, there is a method of rolling a sample by inserting tweezers or the like from the opening 18, but the liquid level of the matching oil undulates when such an operation is performed. However, since the inspection light passes through the contact surface between the matching oil and the window material, the inspection can be performed without being affected by the ripple of the liquid level. Without the window material, the inspection surface is irregularly reflected on the liquid surface, and it becomes difficult to inspect until the liquid surface rips.
[0021]
The presence or absence of internal defects such as striae can be confirmed by (1) observing the magnified image magnified with a stereomicroscope with the naked eye, (2) photographing the magnified image with a video camera, and examining the image with the naked eye, or (3) Performed by electrically processing the image.
[0022]
The illumination is preferably monochromatic light or white light, and is not particularly limited as long as it can pass through the sample, matching oil, container, and window material and can be observed with a microscope.
[0023]
In the inspection, air bubbles are not confined in the lower surface of the window material 15 so that the matching oil and the entire lower surface of the window material 15 are in contact with each other, and the upper surface of the window material is not wetted by the matching oil and difficult to observe. It is desirable to pay attention to such things.
[0024]
(Inspection method 2)
The inspection method of the present invention can also be carried out using the apparatus shown in FIG. 2, which is the glass lump internal quality inspection apparatus of the present invention.
The apparatus shown in FIG. 2 includes a container 10 for storing a liquid for immersing a glass lump that is an object to be inspected for internal quality, an illumination 40 that is an illuminating means for irradiating the glass lump with illumination light, and a liquid. Means (not shown) for changing the direction of the glass block immersed in the direction of travel of the illumination light, and
The container 10 has an incident window 16 for incident illumination light and an exit window 17 for emitting illumination light incident from the incident window 16 at positions where they can come into contact with the liquid contained in the container.
[0025]
In this glass lump internal quality inspection device of the present invention, the matching oil 20 is put into a container 10 (for example, made of silica-based transparent hard glass) having flat plates (incident window 16 and outgoing window 17) whose opposing side faces are parallel, Sample 30 is placed so that it is completely immersed in the matching oil.
In order to convert the illumination light source 40 into a point light source, the light emitted from the light source passes through the pinhole 41 and is collimated by the collimator lens 42. The parallel illumination light (referred to as transmitted light) is incident on the container 10 perpendicularly to the incident window 16 on the flat plate-like side surface of the container 10, and the matching oil 20, the sample 30, the matching oil 20, and the transmitted light. Is emitted to the outside of the container 10 through the emission window 17 on the side surface facing the side surface of the container on which the light enters. The emitted inspection light is guided to the CCD camera 50 by the collimator lens 51, and the state inside the sample 30 is photographed. The presence or absence of internal defects such as striae is observed from the obtained image. Note that the image may be electrically processed to automatically determine the presence or absence of a defect.
[0026]
Also in this method, the presence or absence of internal defects is observed from multiple directions by rolling the sample 30 in the container 10 with tweezers or the like. The sample 30 is placed on the center of a bar-shaped magnet such as a magnet stirrer, and the sample is rotated and observed from multiple directions by applying a magnetic field from outside the container and slowly rotating the stirrer. You can also.
[0027]
When the apparatus shown in FIG. 2 is used, the transmitted light and the inspection light are emitted through the contact surface between the matching oil and the flat plate-like side surface of the container, so that the sample can be rolled or rotated. Observation is not hindered by the influence of the ripples on the liquid surface.
[0028]
Both the inspection method using the apparatus shown in FIG. 1 and the inspection method using the apparatus shown in FIG. 2 are suitable for inspecting a glass block made of optical glass that requires high internal quality.
[0029]
(Glass lump manufacturing method)
Next, an example is demonstrated and demonstrated about the manufacturing method of a glass lump.
FIG. 3 is a plan view of an apparatus used in the manufacturing method, and FIG. 4 is a side view of the apparatus.
Above the apparatus is a glass melting facility 104, and the molten glass melted there continuously flows down through an outflow pipe 104a made of platinum alloy. The temperature of the outflow pipe is adjusted by a temperature controller in order to adjust the viscosity (or temperature) of the molten glass. Optical glass can be obtained from this molten glass.
[0030]
Under the outflow pipe, a plurality of molds 102 for receiving molten glass and forming it into a glass lump are arranged on the turntable 116 at equal intervals, and each mold 102 is rotated by indexing the turntable 116. It is sequentially conveyed below the outflow pipe 104a. The molding die 102 conveyed below the outflow pipe 104a (referred to as a cast position) receives a certain amount of the molten glass flowing down, and then is unloaded from the cast position, and forms the received molten glass into a glass lump. To receive a certain amount of molten glass, the tip of the molten glass flow flowing down from the outflow pipe 104a is received by the forming mold 102 brought close to the outflow pipe, and then the mold is moved at a speed faster than the flowing speed of the molten glass flow. There are a method of lowering and separating a molten glass flow, a method of dropping a molten glass droplet from an outflow pipe, or a method of cutting with a cutting blade called a shear.
[0031]
The concave portion for receiving the molten glass of the molding die 102 is provided with a gas ejection port, and the molten glass is molded into a glass lump in a state of being substantially floated by the gas ejected upward from the ejection port. The molded glass lump is taken out from the mold by the suction means 120 at the take-out position B. The extracted glass block is annealed. Here, the glass block before annealing is called a hot sample, and the glass block after annealing is called an end sample.
[0032]
The production conditions for the glass lump include the temperature of the spilled pipe, the temperature of the molten glass, such as the temperature of the working tank that stirs, homogenizes and flows the molten glass to the spilled pipe, the temperature of the mold, The molding conditions such as quantity and temperature can be mentioned. In particular, the quality of the glass lump is most sensitive to the temperature of the outflow pipe and the temperature of the working tank among the above conditions. If the temperature of the outflow pipe or work tank is low, the glass lump is devitrified, and the optical performance is greatly impaired. Further, when the temperature of the outflow pipe or the working tank is high, striae are generated in the glass lump, and the optical performance is greatly impaired. The proper temperature range of the outflow pipe varies depending on the glass and other conditions, but is usually in the range of several tens of degrees Celsius. The appropriate temperature range for the work tank is usually in the range of several tens of degrees Celsius. In the outflow of the molten glass, the temperature of the molten glass is approximately 1000 to 1200 ° C. Unless the temperature of the molten glass is set to an appropriate value within a few tens of degrees Celsius with respect to 1000 ° C, it is difficult to stably obtain a glass lump free from devitrification and striae.
Therefore, the manufacturing method of the present invention feeds back the internal inspection result of the glass lump to the temperature of the outflow pipe, the temperature of the working tank, or the temperature of the outflow pipe and the working tank, so that high-quality glass without devitrification and striae is obtained. A lump can be produced stably.
[0033]
In the production method of the present invention, the molding of the glass lump is not limited to that using a mold, and a method of molding a predetermined amount of molten glass in an organic solvent, water, or other liquid may be employed. it can. For example, a molten glass is dropped from a nozzle into a liquid to form a glass lump.
[0034]
Setting of molding conditions at the start of molding is determined with reference to past molding conditions, but even if such conditions are set, there is no possibility that devitrification of glass lumps or striae will occur. Absent. When defects such as devitrification and striae occur, in the worst case, the entire lot may become defective.
[0035]
Therefore, in the first aspect (claim 2) of the method for producing a glass lump of the present invention, prior to the production of the glass lump, for example, for past quality conditions, for internal quality inspection before starting the molding continuously. The glass lump is molded under the molding conditions, the glass lump for internal quality inspection is immersed in the liquid, illumination light is irradiated to the glass lump immersed in the liquid from the outside of the liquid, and the glass lump is transmitted through the glass lump. The internal quality of the glass block for inspection is performed by a method including observing light outside the liquid.
Further, in the second aspect (Claim 3) of the glass lump production method of the present invention, the actually produced glass lump (hot sample) is sampled, and the sample glass lump is immersed in the liquid. The glass lump immersed therein is irradiated with illumination light from the outside of the liquid, and the internal quality of the glass lump for inspection is performed by a method including observing the illumination light transmitted through the glass lump outside the liquid.
The inspection of the internal quality of the glass lump is preferably performed by the above-described inspection method of the present invention. The inspection method of the present invention may be either inspection method 1 or 2, or another form.
[0036]
In the first aspect in which the internal quality is inspected prior to the production of the glass lump, if striae or the like is found in the internal quality inspection glass lump, either or both of the outflow conditions and the molding conditions are adjusted. Then, molding is started, or a glass lump for internal quality inspection is produced again under the adjusted condition, and molding is started after the internal quality is inspected. If striae or the like is still found by the re-examination, molding is started after further adjusting one or both of the outflow condition and the molding condition.
In the second aspect in which the actually manufactured glass lump (hot sample) is sampled and the internal quality is inspected, when striae is found in the hot sample, either the outflow condition or the molding condition Or feed back to both to eliminate the source of striae.
[0037]
By adjusting and controlling the temperature of the outflow pipe as described above, it is possible to prevent the occurrence of devitrification and to prevent the occurrence of striae. Alternatively, the other molding conditions described above are adjusted to eliminate the occurrence of striae. It is preferable to perform the internal inspection of the glass block periodically. The inspection may be performed by sampling an end sample. However, in order to quickly feed back the internal inspection result to the molding conditions, it is preferable to feed back the inspection result of the hot sample.
[0038]
In addition, before starting molding continuously, a glass lump for inspection is molded and an internal quality inspection is performed, molding conditions are set based on the inspection results, and continuous molding is started. Sampling and internal inspection may be performed, and the results may be fed back to adjust the molding conditions. In addition, it is preferable to make the glass lump for a test | inspection the same as the glass lump mass-produced apart from internal quality.
[0039]
The outer diameter of the glass lump produced by the production method of the present invention is regulated by the inner diameter of the concave portion of the mold, and the weight is a cycle (unit time) for separating the molten glass outflow speed (referred to as the pulling amount) and the molten glass flow. This is the production volume of the glass lump per unit and is determined by the cutting time). The glass lump has a circular shape in plan view, and a single rotational symmetry in the vertical direction by using a mold with a concave portion whose gradient increases continuously from the bottom located at the flat center to the periphery. The shape has an axis. When this glass lump is viewed in a cross section including the rotational symmetry axis, the tangent at each point constituting the outline of the glass lump is as follows. The tangents are perpendicular to the rotational symmetry axis at both poles of the glass mass that intersect the rotational symmetry axis. The angle between the tangent line and the rotational symmetry axis (inner angle) decreases monotonously as the distance from both poles increases, and the tangent line is parallel to the rotational symmetry axis in the portion constituting the outer diameter of the glass block. Here, the ratio of the length (thickness) in the rotationally symmetric axis direction to the length (outer diameter) in the radial direction perpendicular to the rotationally symmetric axis direction of the glass lump is desirably 0.7 to 0.97, and 0 It is more desirable to set it as 0.7-0.95, and it is still more desirable to set it as 0.8-0.9. Alternatively, whether the thickness / outer diameter ratio is within the above range or out of the range, the glass block includes the outer diameter, and the cross section perpendicular to the rotational symmetry axis is an asymmetric surface (with respect to the cross section). It is desirable that the glass lump is not plane-symmetric. The reason why such a glass lump is desirable is as follows.
[0040]
(1) Generally, when using a glass lump as a material for press molding, particularly when using it for press molding of a lens blank or a lens, a glass lump having the above shape is preferred. Instead of making the shape of the press molding material and the shape of the molded product (lens blank or lens, etc.) one-to-one, several kinds of glass ingots having different outer diameters and weights are provided. Then, when there is a demand for a lens blank or a lens, a type of glass lump suitable for obtaining a necessary molded product from a plurality of types of glass lump is selected and used as a material for press molding. If the glass block has the above shape, it can cope with various lens blanks and lens press molding. If there is a difference in weight between the glass lump and the press-molded product to be made, select the glass lump that is heavier than the press-molded product weight and closest to the weight of the press-molded product, such as barrel polishing. Surface polishing can be performed to adjust the weight (according to the weight of the molded product). By making the glass block into such a shape and producing and stocking several kinds of lots in advance, it is possible to quickly respond to orders for lens blanks and lenses. It should be noted that it is preferable to prepare glass ingots having different outer diameters and weights for some types of glass having different optical constants (refractive index nd, Abbe number νd) and preparing for orders for molded products.
[0041]
(2) If the above ratio is less than 0.7, it is difficult to observe the striae. By setting the ratio to 0.7 or more, internal observation from each direction can be easily performed.
[0042]
(3) When performing an internal inspection, the glass block is placed in matching oil. At this time, if the glass block is spherical, the sitting in the matching oil is poor and unstable. However, even if it is spherical, sitting can be improved by using an appropriate jig. In addition, it is difficult to distinguish the direction of the glass lump at first glance, so it becomes difficult to determine from which direction the observation is completed and from which direction the striae is observed There is. Therefore, it is advantageous to reduce the roundness of the cross section including the rotationally symmetric axis in order to improve the sitting of the glass lump and facilitate the handling during observation. Conversely, if the ratio is less than 0.7, the sitting of the glass lump is improved, but it becomes difficult to roll the glass lump when the direction of the glass lump is changed by tweezers, etc., and the workability of observation work from multiple directions is reduced. Tend.
[0043]
(4) By using the above-mentioned stirrer and rotating the glass lump around the rotational symmetry axis, it becomes difficult to make a blind spot, and it becomes possible to easily find the striae.
Also, such rotation can be performed stably.
However, except for the above points, a spherical glass lump can be applied to the method of the present invention without any problem.
[0044]
In the manufacturing method and the inspection method of the present invention, an inspection may be performed while rotating the glass lump around an axis perpendicular to the rotational symmetry axis, or an inspection for observing the glass lump from the rotational symmetry axis direction may be added. Also good.
[0045]
Further, as a condition regarding the shape of the glass lump, in addition to the above conditions, it is desirable that the cross section of the portion that determines the outer diameter of the glass lump perpendicular to the rotational symmetry axis is an asymmetric surface of the glass lump. That is, it is desirable that the two lumps divided at the outer diameter have different surface shapes. Since the cross section is an asymmetric surface of the glass lump as described above, there are advantages as described in (2) to (4) above when performing observation while rotating the glass lump.
[0046]
When the glass lump has the above shape, if the refractive index difference between the matching oil and the glass lump is large, the inside of the glass lump can be observed through the surface of the glass lump that faces the observation direction, but the normal direction of the glass lump surface When the angle formed by the observation direction becomes larger than the predetermined angle, total reflection occurs on the surface of the glass lump, and the inside of the glass lump cannot be observed. This predetermined angle is determined by the refractive index of the glass block and the matching oil. In particular, when the refractive index difference between the glass block and the matching oil exceeds ± 0.07, the observable region of the glass block becomes narrow due to total reflection, and rapid internal inspection is difficult. In order to widen the observable region, improve the inspection efficiency, and provide quick feedback to the molding conditions, the refractive index difference is preferably within ± 0.07, and within ± 0.03. Is more preferable, and is more preferably within ± 0.01. By reducing the refractive index difference in this way, not only the central part of the glass block but also the peripheral part can be observed quickly. The specific gravity of the matching oil, the relationship between the specific gravity of the glass lump and the matching oil, and the specific gravity of the glass lump are the same as described above.
[0047]
The surface of the glass block produced in this way is a free surface, and the inside can be optically observed. In addition to the preferable shape, a spherical shape, or a marble shape having the above ratio [the ratio of the length (thickness) in the rotational symmetry axis direction to the length (outer diameter) in the radial direction perpendicular to the rotational symmetry axis direction] of 0.7 or more The glass lump having no devitrification and striae can be formed by forming the glass lump and feeding back the result of the internal inspection to the forming conditions.
Since the inspection result is fed back to the outflow condition and / or the molding condition, it is preferable to perform the inspection in parallel with the molding of the glass lump, to inspect at the initial stage of molding of one lot, and to improve the molding condition at the initial stage. .
[0048]
(Method for producing glass material for press molding)
The glass lump obtained by the production method of the present invention can be used as a glass material for press molding as it is. That is, the glass lump produced by the production method of the present invention can be heated, softened and press-molded to produce a glass molded product (claim 5). A known method can be used as it is for the method of heat softening the glass lump and press-molding it.
The heat softening for the press molding is not performed on the annealed glass lump (sometimes referred to as a hot sample), but can also be performed on the glass lump whose distortion is reduced by annealing (referred to as an end sample). Can also be done. Further, after the strain is reduced by annealing, the surface is further polished and the weight is adjusted, and then heat softening for the press molding can be performed (that is, a glass material for press molding is used).
[0049]
In general, the surface of a precision press-molding glass block (preform) that can be directly molded by press molding optical elements such as aspherical lenses as in mold optics molding is smooth and free of defects. After press molding, grinding and polishing are performed. It is never given. In this case, the weight of the glass block is set to be exactly equal to the weight of the glass molded product actually obtained by precision press molding. Furthermore, the glass lump (preform) in this case is heat-softened as a preform for press molding without being subjected to polishing after being molded from molten glass.
[0050]
On the other hand, when the surface is further polished and the weight is adjusted after reducing the strain by annealing, the surface can be polished by barrel polishing or the like. By surface polishing, the weight of the glass lump is adjusted to the weight of the target press-formed product, and the surface is roughened. The glass material for press molding thus obtained is heat-softened and press-molded with a press mold. Furthermore, the molded product obtained by press molding is finished into an optical element by grinding and polishing after pressing.
[0051]
In addition, what is necessary is just to select the dimension of the glass lump used in order to produce the glass raw material for press molding from the glass lump which has the outer diameter which can be set to a press molding die.
[0052]
Although it is difficult to observe the inside of the glass material for press molding roughened by surface polishing as it is, observation is possible by immersing in the matching oil as described above. However, as compared with the observation of a glass lump having a free surface before surface polishing, the inspection accuracy is reduced, so internal inspection for the purpose of quality assurance as well as internal inspection for feedback to molding conditions It is preferable to carry out before surface polishing.
[0053]
In the glass material for press forming, the tangent at each point constituting the contour of an arbitrary cross section including the rotational symmetry axis is perpendicular to the rotational symmetry axis at both poles of the glass block intersecting the rotational symmetry axis. The angle between the tangent line and the rotational symmetry axis (inner angle) monotonously decreases as the distance from the surface increases, and the tangent line is parallel to the rotational symmetry axis in the portion constituting the outer diameter of the glass lump. A glass material is preferred.
Furthermore, the glass material for press molding is a glass material for press molding having a free surface, a glass material for press molding made of optical glass, a glass material for press molding whose surface polishing is roughening polishing, and the surface polishing is barrel-polished. A glass material for press molding is preferred.
[0054]
(Press molding of glass material for press molding, optical element manufacturing method)
The press-molding glass material (a material obtained by polishing a glass lump) obtained as described above can be heated and softened to be press-molded into a lens blank or a lens. In the case of precision press molding such as mold optics molding, press molding is performed in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen gas in order to prevent oxidation of the press mold. Moreover, when a molded product is ground and polished after press molding like a lens blank, heating, softening, and press molding can be performed in the air.
[0055]
In a preferred embodiment of the method for producing a glass molded article of the present invention, a molten glass supplied from a nozzle is molded by receiving with a molding die and slowly cooled to produce a glass lump, and in an atmospheric atmosphere So this glass lump is 10 ^Four -10 ⁶ And a press step of reheating to the viscosity of the poise and press-molding with a mold.
[0056]
Such a form, and the following form is more preferable.
(1) The molten glass in the glass lump forming step has a viscosity of 30 to 2 poise,
(2) A form using glass having a glass transition point Tg of 580 ° C. or higher,
(3) A form in which a glass lump is subjected to rough surface polishing, and a powder mold release agent is formed on the surface of the glass lump to perform press molding,
(4) Molten glass is in a form in which the weight is controlled by its viscosity and the descent condition of descent cutting,
(5) The glass lump production process is a mode in which molten glass supplied continuously is sequentially received by a mold that is heated to a predetermined temperature and continuously supplied, and is molded to form a glass lump.
(6) The molten glass is formed into a glass lump in a state of being levitated or substantially levitated on the mold,
(7) The molten glass has a cutting time of 1.0 second or less and an arbitrary combination thereof.
[0057]
In precision press molding, an optical element such as an aspherical lens can be produced by press molding without polishing. A press-molded product such as a lens blank is finished into a lens or the like by grinding or polishing.
[0058]
The internal quality inspection by the inspection method of the present invention can be performed on a press-molded product obtained by press molding or an optical element obtained by grinding and polishing the press-molded product.
An optical thin film such as an antireflection film can be formed on the surface of the obtained lens or the like.
[0059]
(Direct press molding)
The conventional molding method is to form a glass lump from molten glass, to produce a press molding material from the glass lump, and to heat and soften the material again and then press mold. There is also a method called direct press molding in which a molded product such as a lens blank is produced by press molding with a press mold while the molten glass is in a softened state.
[0060]
That is, the present invention includes a method for producing a glass molded article, which includes flowing molten glass out of an outflow pipe, receiving the outflowed molten glass with a mold and press-molding it (claims 6 and 7).
In the first aspect of the method for producing a glass molded product of the present invention, prior to the production of the glass molded product, the glass molded product for internal quality inspection is press-molded, and the internal quality of the molded glass molded product is inspected. Based on the obtained inspection result, the molten glass outflow condition and / or the press molding condition of the glass molded product are set.
Moreover, in the second aspect of the method for producing a glass molded article of the present invention, the produced glass molded article is sampled, the internal quality of the sampled glass molded article is inspected, and based on the obtained inspection result, Maintaining or changing outflow conditions of molten glass and / or maintaining or changing press forming conditions of the glass molded product.
In any aspect, the inspection of the internal quality is performed by irradiating the glass molded product immersed in the liquid with illumination light from the outside of the liquid and transmitting the illumination light transmitted through the glass molded product outside the liquid. This is done by a method that includes observing.
Further, the inspection of the internal quality includes the illumination light incident on the liquid through a transparent member that contacts the liquid, and the illumination light that has passed through the glass block passes through the transparent member that contacts the liquid. It is preferable that the observation is performed by changing the direction of the glass molded product with respect to the traveling direction of the illumination light at least once. That is, the internal quality inspection is preferably performed by the inspection method of the present invention.
An optical element blank can be formed by the method for producing a glass molded product, and the obtained blank can be ground and polished to produce an optical element.
[0061]
In direct press molding, the molten glass is directly received by the lower mold, or the molten glass is received by the mold and then transferred to the lower mold, and the softened glass on the lower mold is pressed by the press mold including the upper mold facing the mold. To do. Even in direct press molding, a molded product before annealing is called a hot sample, and a molded product after annealing is called a hot sample. At least one of the hot sample and the end sample is sampled, and the presence of internal defects such as striae is confirmed by the internal inspection. If striae or the like is observed, as explained in the formation of the glass lump, feedback is performed to adjust the forming conditions such as the temperature of the outflow pipe that supplies the molten glass to suppress the occurrence of striae. In this way, a press-molded product free from defects such as striae and devitrification is produced. For feedback to molding conditions, it is desirable to quickly inspect the inside of the molded product and sample and inspect a hot sample in order to quickly feed back the result to the molding conditions. In this case as well, in order to set the molding conditions at the start of molding, first press-mold the glass molded product for inspection, inspect the internal quality of the molded product as described above, and set the molding conditions based on the result. You may do it.
[0062]
After the molded product is annealed, it is finished into an optical element such as a lens that has been ground or polished.
The internal inspection can be applied to the obtained optical element. If necessary, an optical thin film such as an antireflection film can be provided on the surface of the obtained optical element.
As described above, since the internal inspection of the glass can be quickly executed at each stage, not only the internal quality assurance of the optical glass product but also the internal inspection result can be promptly fed back to the molding conditions to increase the yield.
In the inspection of press-molding glass materials and press-molded products, a sample for inspection is appropriately taken out from the mass-produced materials and molded products and inspected by the method of the present invention, and the quality of the mass-produced product (lot) as a whole. A guarantee can also be made. Therefore, it can be considered that such an inspection method is a method for manufacturing the material and the molded product.
[0063]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
(Examples 1-3)
SiO ₂ -TiO ₂ The molten glass from which the system optical glass was obtained was continuously discharged and formed into a glass lump having one rotational symmetry axis using the apparatus shown in FIGS. The glass lump before being transferred to the annealing furnace at the start of molding was extracted, and the inside of the glass lump was observed with tweezers using the apparatus shown in FIG. 1 to confirm the presence or absence of striae.
For the matching oil, a standard refraction liquid made by Cargill was used, and a white lamp was used for the illumination light source. In addition, the specific gravity of the said glass is the range of 3-6, and the specific gravity of matching oil is the range of 1-4. At this time, the specific gravity of the glass was combined so as to be larger than the specific gravity of the matching oil. By doing in this way, it can prevent that a glass lump floats up and floats and a test | inspection efficiency falls.
[0064]
If no striae is found and no glass devitrification is seen, the molding conditions are kept at the initial settings. If striae is observed, change the molding conditions, and when the molding is stable, remove the hot sample as described above, conduct internal inspections, and confirm that the striae has been resolved. Mass production was made. Table 1 shows the weight of the glass lump, the outer diameter (the dimension in the radial direction orthogonal to the rotational symmetry axis), the aspect ratio of the glass lump (the dimension in the rotational symmetry axis direction / outer diameter), the refractive index of the glass and the matching oil The refractive index, the first internal inspection result, the molding condition adjusted by feedback of the inspection result, the adjustment content, and the internal quality of the glass lump after adjustment are shown. The refractive index of glass and the refractive index of matching oil are values at a wavelength of 587.56 nm. FIG. 5 shows a schematic drawing of typical striae observed for reference.
[0065]
[Table 1]

[0066]
Thus, in any case, a glass lump having excellent internal quality can be reliably manufactured by applying feedback to the molding conditions from the result of the internal inspection of the glass lump. In addition, at the start of molding, an inspection glass lump may be formed first, the internal quality of the inspection glass lump may be inspected as described above, molding conditions may be set based on the results, and molding may be started. For the setting of the molding conditions, the same method as the feedback to the molding conditions can be applied.
[0067]
The formed glass block is transferred to an annealing furnace, annealed, and stocked for each product name classified by a combination of weight, outer diameter, and glass type. And when the demand of a lens blank arises, the glass lump of the product name suitable for shaping | molding of the blank is weight-adjusted by barrel polishing, and becomes a glass material for press molding.
[0068]
The glass material for press molding is heated and softened again in the atmosphere, and is press-molded with a press mold having an upper mold and a lower mold to form a lens blank. After the lens blank is annealed, it is ground and polished to finish the lens. If necessary, an optical thin film such as an antireflection film may be provided on the lens surface.
In addition, the internal quality inspection of glass can be performed at each stage of a glass lump end sample, a glass material for press molding, a press-molded product, and an optical element as a final product for the purpose of quality assurance and the like.
[0069]
The same method can be applied to molding of a precision press-molding glass material (preform) and precision press-molding using the preform. In this case, the glass lump is not subjected to polishing such as barrel polishing, and a glass lump having a weight equal to the weight of the glass that is actually precision press-molded is formed into a preform. The internal quality inspection method, sampling of glass lumps for internal quality inspection and glass lumps for inspection, feedback of internal quality inspection results to molding conditions (including setting of molding conditions at the start of molding) are the same as those described above. The same. Similarly, a spherical preform can be manufactured.
[0070]
(Examples 4 to 6)
A glass lump having excellent internal quality is formed by performing molding corresponding to Examples 1 to 3, performing an internal inspection of the hot sample using the apparatus shown in FIG. 2, and applying feedback similar to that in Examples 1 to 3 to the molding conditions. Was mass-produced. In the internal inspection of the glass mass, the glass mass was placed on a magnetic stirrer, a magnetic field was applied from the outside of the container, the glass mass was rotated around the rotational symmetry axis, and the presence or absence of striae was observed from multiple directions. The obtained glass lump was processed into a glass material for press molding in the same manner as in Examples 1 to 3, and heated, softened, and press molded to make a lens blank, annealed, ground, and polished to finish the lens.
[0071]
The internal quality inspection of the glass is performed at each stage of the glass lump end sample, the glass material for press molding, the press molded product, and the optical element as the final product for the purpose of quality assurance and the like. be able to.
Also, at the start of molding, a glass block for inspection may be formed first, and the internal quality may be inspected as described above, and molding may be started based on the results. The same method can be applied to feedback.
[0072]
(Examples 7 to 9)
Next, SiO ₂ -TiO ₂ The molten glass from which the system optical glass was obtained was continuously discharged, and a lens blank was produced by direct press molding. After the start of molding, a hot sample was taken out and the inside of the press-formed product was observed from multiple directions using the apparatus shown in FIG.
In Example 7, the glass gob on the lower mold is pressed from above with a mold to remove the heat of the upper part of the glass gob and reduce the total amount of heat of the gob, and then press molding is performed on the lower mold and the upper mold. It was. In this embodiment, pressing with a mold from above before press molding is called temporary pressing.
[0073]
If no striae is found by inspection and no glass devitrification is observed, the molding conditions are kept at the initial settings. If striae is observed, change the molding conditions, and when the molding is stable, remove the hot sample as described above, conduct internal inspections, and confirm that the striae has been resolved to confirm that the glass has excellent internal quality. Mass production was made. Table 2 shows the refractive index of the glass and the refractive index of the matching oil, the first internal inspection result, the molding condition adjusted by feedback of the inspection result, the content of the adjustment, and the internal quality of the press-formed product after the adjustment. In Examples 7 to 9, a matching oil having a specific gravity larger than that of glass was used.
[0074]
As described above, in any case, by applying feedback to the molding conditions from the internal inspection result of the press-molded product, it is possible to reliably manufacture a press-molded product such as a lens blank having excellent internal quality.
In addition, at the start of molding, a glass molded product for inspection may be molded first, the internal quality may be inspected as described above, molding conditions may be set based on the results, and molding may be started. The same method can be applied for feedback to the conditions.
The press-molded product is transferred to an annealing furnace, annealed, and then ground and polished to finish the lens. If necessary, an optical thin film such as an antireflection film may be provided on the lens surface.
The internal quality inspection of the glass can be performed at each stage of the end sample of the press-formed product and the optical element as the final product for the purpose of quality assurance or the like.
[0075]
[Table 2]

[0076]
【The invention's effect】
According to the glass lump inspection method of the present invention, the internal quality of the glass lump can be inspected quickly and reliably.
Further, according to the method for producing a glass lump and the glass molded product according to the present invention, the above-described inspection method is used to quickly and reliably determine whether the molded product has an internal defect during the manufacturing process of the glass lump or the glass molded product. Inspect and set molding conditions based on the inspection results to start molding of glass lump or glass molded product, or feed the inspection results back to molding conditions, glass lump or glass molding that can stably mass-produce non-defective products Product can be manufactured.
Furthermore, according to the method for producing an optical element of the present invention, an optical element having an internal quality superior to that of the glass molded product obtained by the above method can be produced stably.
In addition, according to the glass material for press molding of the present invention, an internal quality inspection can be easily performed, and a glass material for press molding suitable as a press molding material can be provided.
[Brief description of the drawings]
[Fig. 1] Internal quality inspection device for glass lump
[Fig. 2] Internal quality inspection device for glass lump
FIG. 3 is a plan view of a molding apparatus used in the production method of the present invention.
FIG. 4 is a side view of a molding apparatus used in the production method of the present invention.
FIG. 5 is a diagram schematically depicting an overview of typical striae to be observed.

Claims

流出パイプより溶融ガラスを連続的に流出し、流出した溶融ガラスを連続的にガラス塊に成形することを含むガラス塊の製造方法であって、
前記ガラス塊は、光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材であり、
前記ガラス塊の連続的な成形を開始する前に、内部品質検査用ガラス塊を成形し、成形したガラス塊の内部品質を検査し、得られた検査結果に基づいて、前記溶融ガラスの流出条件及び／又はガラス塊の成形条件を設定すること、並びに
前記内部品質の検査は、液体中に浸漬したガラス塊に、前記液体の外部から照明光を照射し、かつ前記ガラス塊を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含む方法により行われ、かつ、
前記観察は、前記照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを少なくとも１回変えて多方向から行われることを特徴とするガラス塊の製造方法。A method for producing a glass lump comprising continuously flowing molten glass from an outflow pipe, and continuously forming the discharged molten glass into a glass lump,
The glass lump is a glass material for press molding made of optical glass,
Before starting the continuous molding of the glass lump, the glass lump for internal quality inspection is formed, the internal quality of the molded glass lump is inspected, and based on the obtained inspection result, the outflow condition of the molten glass And / or setting the molding condition of the glass lump, and the inspection of the internal quality is performed by irradiating the glass lump immersed in the liquid with illumination light from the outside of the liquid and transmitting the glass lump. And observing outside the liquid, and
The said observation is performed from multiple directions by changing the direction of the glass block at least once with respect to the traveling direction of the illumination light.

流出パイプより溶融ガラスを連続的に流出し、流出した溶融ガラスを連続的にガラス塊に成形することを含むガラス塊の製造方法であって、
前記ガラス塊は、光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材であり、
製造されたガラス塊をサンプリングし、サンプリングしたガラス塊の内部品質を検査し、得られた検査結果に基づいて、前記溶融ガラスの流出条件を維持若しくは変更し、及び／又は前記ガラス塊の成形条件を維持若しくは変更するフィードバックを行うこと、並びに
前記内部品質の検査は、液体中に浸漬したガラス塊に、前記液体の外部から照明光を照射し、かつ前記ガラス塊を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含む方法により行われ、かつ、
前記観察は、前記照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを少なくとも１回変えて多方向から行われることを特徴とするガラス塊の製造方法。A method for producing a glass lump comprising continuously flowing molten glass from an outflow pipe, and continuously forming the discharged molten glass into a glass lump,
The glass lump is a glass material for press molding made of optical glass,
Sampling the manufactured glass lump, inspecting the internal quality of the sampled glass lump, maintaining or changing the outflow condition of the molten glass based on the obtained inspection result, and / or molding conditions of the glass lump Maintaining or changing the feedback, and the inspection of the internal quality is performed by irradiating the glass lump immersed in the liquid with illumination light from the outside of the liquid and transmitting the illumination light transmitted through the glass lump to the liquid. Is performed by a method that includes observing outside, and
The said observation is performed from multiple directions by changing the direction of the glass block at least once with respect to the traveling direction of the illumination light.

前記ガラス塊が球状であることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス塊の製造方法。The method for producing a glass lump according to claim 1 or 2 , wherein the glass lump is spherical.

前記ガラス塊が、１つの回転対称軸を有し、回転対称軸に直交する径方向の長さに対する回転対称軸方向の長さの割合が０．７以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス塊の製造方法。The glass mass, has one axis of rotational symmetry, claim the ratio of the length of the rotational symmetry axis with respect to the length of the radial direction perpendicular to the rotation symmetry axis is characterized in that at least 0.7 1 Or the manufacturing method of the glass lump of 2 .

前記内部品質の検査は、前記照明光が、液体と接触する透明部材を介して液体に入射し、前記ガラス塊を透過した照明光が、液体と接触する透明部材を介して液体の外部に出射し、かつ前記観察が、前記照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを少なくとも１回変えて行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス塊の製造方法。In the inspection of the internal quality, the illumination light is incident on the liquid through a transparent member in contact with the liquid, and the illumination light transmitted through the glass block is emitted to the outside of the liquid through the transparent member in contact with the liquid. and, and the observation method of producing a glass gob according to any one of claims 1 to 4, characterized in that is carried out by changing at least once the direction of the glass gob against the traveling direction of the illumination light.

請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法により製造されたガラス塊を加熱、軟化し、プレス成形することを特徴とするガラス成形品の製造方法。A method for producing a glass molded article, comprising heating, softening, and press-molding a glass lump produced by the method according to any one of claims 1 to 5 .

流出パイプより溶融ガラスを連続的に流出し、流出した溶融ガラスを成形型により受けてプレス成形することを含むガラス成形品の製造方法であって、
前記ガラス成形品は、光学素子ブランクであり、
ガラス成形品の製造に先立って、内部品質検査用ガラス成形品をプレス成形し、成形したガラス成形品の内部品質を検査し、得られた検査結果に基づいて、前記溶融ガラスの流出条件及び／又はガラス成形品のプレス成形条件を設定すること、並びに
前記内部品質の検査は、液体中に浸漬したガラス成形品に、前記液体の外部から照明光を照射し、かつ前記ガラス成形品を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含む方法により行われ、かつ、
前記観察は、前記照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを少なくとも１回変えて多方向から行われることを特徴とするガラス成形品の製造方法。A method for producing a glass molded article comprising continuously flowing out molten glass from an outflow pipe, receiving the molten glass that has flowed out by a mold and press-molding it,
The glass molded product is an optical element blank,
Prior to the production of the glass molded product, the glass molded product for internal quality inspection is press-molded, the internal quality of the molded glass molded product is inspected, and based on the obtained inspection result, the outflow condition of the molten glass and / or Alternatively, the press molding conditions of the glass molded product are set, and the inspection of the internal quality is performed by irradiating the glass molded product immersed in the liquid with illumination light from the outside of the liquid and transmitting the glass molded product. Performed by a method comprising observing illumination light outside the liquid, and
The method for producing a glass molded article is characterized in that the observation is performed from multiple directions by changing the direction of the glass block at least once with respect to the traveling direction of the illumination light.

流出パイプより溶融ガラスを連続的に流出し、流出した溶融ガラスを成形型にてプレス成形することを含むガラス成形品の製造方法であって、
前記ガラス成形品は、光学素子ブランクであり、
製造されたガラス成形品をサンプリングし、サンプリングしたガラス成形品の内部品質を検査し、得られた検査結果に基づいて、前記溶融ガラスの流出条件を維持若しくは変更し、及び／又は前記ガラス成形品のプレス成形条件を維持若しくは変更するフィードバックを行うこと、並びに
前記内部品質の検査は、液体中に浸漬したガラス成形品に、前記液体の外部から照明光を照射し、かつ前記ガラス成形品を透過した照明光を前記液体の外部にて観察することを含む方法により行われ、かつ、
前記観察は、前記照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを少なくとも１回変えて多方向から行われることを特徴とするガラス成形品の製造方法。A method for producing a glass molded article comprising continuously flowing out molten glass from an outflow pipe and pressing the outflowing molten glass with a forming die,
The glass molded product is an optical element blank,
Sampling the manufactured glass molded product, inspecting the internal quality of the sampled glass molded product, maintaining or changing the outflow condition of the molten glass based on the obtained inspection result, and / or the glass molded product The feedback for maintaining or changing the press molding conditions is performed, and the inspection of the internal quality is performed by irradiating the glass molded product immersed in the liquid with illumination light from the outside of the liquid and transmitting the glass molded product. Performed by a method including observing the illumination light outside the liquid, and
The method for producing a glass molded article is characterized in that the observation is performed from multiple directions by changing the direction of the glass block at least once with respect to the traveling direction of the illumination light.

前記内部品質の検査は、前記照明光が、液体と接触する透明部材を介して液体に入射し、前記ガラス塊を透過した照明光が、液体と接触する透明部材を介して液体の外部に出射し、かつ前記観察が、前記照明光の進行方向に対するガラス成形品の向きを少なくとも１回変えて行われることを特徴とする請求項７または８に記載の製造方法。In the inspection of the internal quality, the illumination light is incident on the liquid through a transparent member in contact with the liquid, and the illumination light transmitted through the glass block is emitted to the outside of the liquid through the transparent member in contact with the liquid. And the said observation is performed by changing the direction of the glass molded article with respect to the advancing direction of the said illumination light at least once, The manufacturing method of Claim 7 or 8 characterized by the above-mentioned.

請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法により、光学素子ブランクを成形し、前記ブランクを研削、研磨して光学素子を作製する光学素子の製造方法。The method according to any one of claims 7-9, and molding an optical element blank, grinding the blanks, polished method of manufacturing an optical element for producing an optical element.

内部品質を検査する対象であるガラス塊を浸漬するための液体を収容するための容器、
前記ガラス塊に照明光を照射するための照明手段、及び
液体に浸漬されたガラス塊の、前記照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを変えるための手段を含み、かつ
前記容器は、前記照明光が入射するための入射窓と、該入射窓から入射した照明光を出射するための出射窓とを、容器に収容される液体と接触し得る位置にそれぞれ有し、かつ、
前記照明光の進行方向に対するガラス塊の向きを少なくとも１回変えて、ガラス塊を透過した照明光の観察を多方向から行うために用いられることを特徴とする、請求項１〜５、７〜９のいずれか１項に記載の製造方法に使用されるガラス塊の内部品質検査装置。A container for containing a liquid for immersing a glass lump, which is an object to be inspected for internal quality,
Illumination means for irradiating the glass lump with illumination light, and means for changing the direction of the glass lump with respect to the traveling direction of the illumination light of the glass lump immersed in a liquid, and the container includes the illumination Each having an entrance window for light to enter and an exit window for exiting illumination light incident from the entrance window at a position where it can come into contact with the liquid contained in the container; and
By changing at least once the direction of the glass gob for the traveling direction of the illumination light, characterized in that it is used to perform the observation of the illumination light transmitted through the glass gobs from multiple directions, claim 1～5,7～ The internal quality inspection apparatus of the glass lump used for the manufacturing method of any one of 9 .