JPH0653578B2 - 光学ガラス素子の成形方法 - Google Patents
光学ガラス素子の成形方法Info
- Publication number
- JPH0653578B2 JPH0653578B2 JP63081557A JP8155788A JPH0653578B2 JP H0653578 B2 JPH0653578 B2 JP H0653578B2 JP 63081557 A JP63081557 A JP 63081557A JP 8155788 A JP8155788 A JP 8155788A JP H0653578 B2 JPH0653578 B2 JP H0653578B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical glass
- glass element
- glass material
- optical
- ion beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガラス素材をプレスしてなる光学ガラス素子の
成形方法に関するものである。
成形方法に関するものである。
従来の技術 近年、光学ガラスレンズ等の光学ガラス素子は、光学機
器のレンズ構成の簡略化、軽量化及び光学特性の高性能
化を同時に達成するために非球面化の方向にある。この
非球面ガラス素子の製造にあたっては、従来の製造方法
である研磨法では加工および量産化が困難であり、イー
ストマン・コダック・カンパニーから提案されているダ
イレクトプレス成形法（特公昭５４−３８１２６号公
報）が有望視されている。
器のレンズ構成の簡略化、軽量化及び光学特性の高性能
化を同時に達成するために非球面化の方向にある。この
非球面ガラス素子の製造にあたっては、従来の製造方法
である研磨法では加工および量産化が困難であり、イー
ストマン・コダック・カンパニーから提案されているダ
イレクトプレス成形法（特公昭５４−３８１２６号公
報）が有望視されている。
発明が解決しようとする課題 上記のガラス素子の製造において、光学ガラス素子の性
能は従来の研磨法による光学ガラス素子のそれに比較し
て優れている必要があり、非常に高い面精度及び面粗度
が要求される。例えば、高精度カメラレンズの場合、面
精度はニュートンリング５本，アス１本以内、面粗度は
０．０２μｍ以下であることが要求される。また光学機
器の小型化に伴なって光学部品を小型化・軽量化するこ
とが望まれており、従来の研磨法ではコンパクトな光学
部品を多量かつ安価に製造することは極めて困難であ
る。そこで、高精度な光学ガラス素子を製造する方法と
して、ダイレクトプレス法が注目されている。ダイレク
トプレス法の中でもとりわけ高精度な光学ガラス素子を
製造するのには、リヒートプレス法が適している。リヒ
ートプレス法とは所望の光学ガラス素子に近い面形状を
有したガラス素材を作り、前記ガラス素材を金型で加
熱，加圧，冷却して，成形した光学ガラス素子を取り出
す方法である。このリヒートプレス法では、ガラス素材
の形状，重量，面品質が重要であり、これらが成形した
光学ガラス素子の特性に大きな影響を及ぼす。ガラス素
材の成形方法としては、ガラス材をカーブジェネレータ
により研削加工し、さらに研磨加工して表面を円滑にす
る方法が一般的である。ところが研磨加工は良好な面精
度に仕上げることができるが、極率半径の小さなガラス
素材を量産性良く加工することが困難であり、コスト高
にもなる。そこでガラス材をカーブジェネレータによっ
て研削加工したガラス素材を弗化水素酸水溶液に浸漬す
る工程と、水洗する工程及び水分を除去する工程とから
なるエッチング処理を施こしてから、前記ガラス素材を
プレスして光学ガラス素子を成形している。しかしなが
らこのような方法で成形された光学ガラス素子の表面に
は、研削加工時の微細な表面欠陥が消滅せずに残るため
に、その光学ガラス素子は光学特性すなわち透過率の低
減，及び外観の表面不良が生じやすくまた成形後ガラス
素子表面へ形成した反射防止膜は密着性，耐久性が劣る
という問題点があった。
能は従来の研磨法による光学ガラス素子のそれに比較し
て優れている必要があり、非常に高い面精度及び面粗度
が要求される。例えば、高精度カメラレンズの場合、面
精度はニュートンリング５本，アス１本以内、面粗度は
０．０２μｍ以下であることが要求される。また光学機
器の小型化に伴なって光学部品を小型化・軽量化するこ
とが望まれており、従来の研磨法ではコンパクトな光学
部品を多量かつ安価に製造することは極めて困難であ
る。そこで、高精度な光学ガラス素子を製造する方法と
して、ダイレクトプレス法が注目されている。ダイレク
トプレス法の中でもとりわけ高精度な光学ガラス素子を
製造するのには、リヒートプレス法が適している。リヒ
ートプレス法とは所望の光学ガラス素子に近い面形状を
有したガラス素材を作り、前記ガラス素材を金型で加
熱，加圧，冷却して，成形した光学ガラス素子を取り出
す方法である。このリヒートプレス法では、ガラス素材
の形状，重量，面品質が重要であり、これらが成形した
光学ガラス素子の特性に大きな影響を及ぼす。ガラス素
材の成形方法としては、ガラス材をカーブジェネレータ
により研削加工し、さらに研磨加工して表面を円滑にす
る方法が一般的である。ところが研磨加工は良好な面精
度に仕上げることができるが、極率半径の小さなガラス
素材を量産性良く加工することが困難であり、コスト高
にもなる。そこでガラス材をカーブジェネレータによっ
て研削加工したガラス素材を弗化水素酸水溶液に浸漬す
る工程と、水洗する工程及び水分を除去する工程とから
なるエッチング処理を施こしてから、前記ガラス素材を
プレスして光学ガラス素子を成形している。しかしなが
らこのような方法で成形された光学ガラス素子の表面に
は、研削加工時の微細な表面欠陥が消滅せずに残るため
に、その光学ガラス素子は光学特性すなわち透過率の低
減，及び外観の表面不良が生じやすくまた成形後ガラス
素子表面へ形成した反射防止膜は密着性，耐久性が劣る
という問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑み、光の透過率及び表面外観の
向上、さらには前記光学ガラス素子に形成した反射防止
膜の密着性・耐久性に優れた面精度を持つ光学ガラス素
子の成形方法を提供するものである。
向上、さらには前記光学ガラス素子に形成した反射防止
膜の密着性・耐久性に優れた面精度を持つ光学ガラス素
子の成形方法を提供するものである。
課題を解決するための手段 本発明は前記ガラス素材にエッチングを施こした後、前
記ガラス素材にイオンビーム処理を施こすことを特徴と
するものである。
記ガラス素材にイオンビーム処理を施こすことを特徴と
するものである。
作用 前述したように、高精度な光学ガラス素子を多量かつ安
価に製造する方法として、ダイレクトプレス法が注目さ
れている。さらに高精度な光学ガラス素子を製造するた
めにはリヒートプレス法が適していると言われている。
リヒートプレス法で重要なことは、ガラス素材の形状，
重量および面品質の管理であり、特に面品質は光学ガラ
ス素子の光学特性すなわち光の透過率に大きな影響を及
ぼす。
価に製造する方法として、ダイレクトプレス法が注目さ
れている。さらに高精度な光学ガラス素子を製造するた
めにはリヒートプレス法が適していると言われている。
リヒートプレス法で重要なことは、ガラス素材の形状，
重量および面品質の管理であり、特に面品質は光学ガラ
ス素子の光学特性すなわち光の透過率に大きな影響を及
ぼす。
本発明は研削加工したままのガラス素材にあらかじめエ
ッチング処理を施こした後、前記ガラス素材を光学ガラ
ス素子にプレス成形する方法を提供するものであり、そ
の結果、光学特性すなわち光の透過率及び表面外観の向
上、さらには反射防止膜の密着性・耐久性に優れたもの
を成形可能にする。
ッチング処理を施こした後、前記ガラス素材を光学ガラ
ス素子にプレス成形する方法を提供するものであり、そ
の結果、光学特性すなわち光の透過率及び表面外観の向
上、さらには反射防止膜の密着性・耐久性に優れたもの
を成形可能にする。
実施例 以下本発明の一実施例の光学ガラス素子の形成方法につ
いて、図面を参照にしながら説明する。
いて、図面を参照にしながら説明する。
第１図は実施例に使用したガラス素材を示す図であり、
ガラス材質は鉛ガラスＳＦ−８である。ガラス素材の曲
率半径はｒ1 ＝2.8mmおよびｒ2 ＝3.4mm、全長は、ｌ＝
4.3mm、ガラス素材の直径はｄ＝５mmであり両凸形状に
研削加工した。このガラス素材を液温４０℃の１０％弗
化水素酸に１０秒間浸漬した後、蒸留水で３分間洗浄
し、さらに２００℃に保った乾燥機で１５分間乾燥し
た。このような浸漬工程を繰り返して得たガラス素材に
イオンビーム処理を施こす。
ガラス材質は鉛ガラスＳＦ−８である。ガラス素材の曲
率半径はｒ1 ＝2.8mmおよびｒ2 ＝3.4mm、全長は、ｌ＝
4.3mm、ガラス素材の直径はｄ＝５mmであり両凸形状に
研削加工した。このガラス素材を液温４０℃の１０％弗
化水素酸に１０秒間浸漬した後、蒸留水で３分間洗浄
し、さらに２００℃に保った乾燥機で１５分間乾燥し
た。このような浸漬工程を繰り返して得たガラス素材に
イオンビーム処理を施こす。
第２図はイオンビーム処理に用いた真空装置の概略図で
あり、２０は真空槽、２１はエッチング処理後のガラス
素材、２２は基板支持ドーム、２３はイオンビームガ
ン、２４はイオンビーム、２５はガス排気口である。
あり、２０は真空槽、２１はエッチング処理後のガラス
素材、２２は基板支持ドーム、２３はイオンビームガ
ン、２４はイオンビーム、２５はガス排気口である。
まず、真空槽２０内を１×１０-5Ｔｏｒｒまで排気し、
基板支持ドーム２２上のエッチング処理後のガラス素材
２１の温度を約３００℃に加熱し、そしてイオンビーム
ガン２３内に真空槽内４×１０-5Ｔｏｒｒ程度になるよ
うにアルゴン（Ａｒ）ガスを導入し、イオンビームの電
極に１ＫＶの電圧を加えイオンビームを発生させ、エッ
チング処理後のガラス素材２１に照射してやる。
基板支持ドーム２２上のエッチング処理後のガラス素材
２１の温度を約３００℃に加熱し、そしてイオンビーム
ガン２３内に真空槽内４×１０-5Ｔｏｒｒ程度になるよ
うにアルゴン（Ａｒ）ガスを導入し、イオンビームの電
極に１ＫＶの電圧を加えイオンビームを発生させ、エッ
チング処理後のガラス素材２１に照射してやる。
第３図は成形に使用した金型とガラス素材の組み図を示
す。
す。
まず前記の処理を施こしたガラス素材３０を、一方が3.
4mm、他方が6.08mmの曲率半径を有した一対の鏡面加工
した金型３１，３２の間に供給し、適当な方法でガラス
軟化点近傍の温度まで加熱した後、図示されていない加
圧機構により、３１，３２の型に圧力を加え、加圧成形
する。３３は光学ガラス素子のティルト・ディセンタ
ー，中心厚等を制御する胴型である。変形終了後の冷却
過程において、ガラス歪点以下まで加圧状態を推持し、
あらかじめ設定した温度に達した時加圧の停止を行い、
正確な転写成形を行う。
4mm、他方が6.08mmの曲率半径を有した一対の鏡面加工
した金型３１，３２の間に供給し、適当な方法でガラス
軟化点近傍の温度まで加熱した後、図示されていない加
圧機構により、３１，３２の型に圧力を加え、加圧成形
する。３３は光学ガラス素子のティルト・ディセンタ
ー，中心厚等を制御する胴型である。変形終了後の冷却
過程において、ガラス歪点以下まで加圧状態を推持し、
あらかじめ設定した温度に達した時加圧の停止を行い、
正確な転写成形を行う。
比較例 上記本発明の実施例の光学ガラス素子と、イオンビーム
を照射する処理を行なわずに成形を行った光学ガラス素
子との中心波長７８０ｎｍにおける光の透過率は、イオ
ンビーム照射処理なしでは８２％であったが、本発明に
よる平均８８％以上あった。（測定数各２０回）また光
学ガラス素子の外観表面不良数の減少が認められた。
を照射する処理を行なわずに成形を行った光学ガラス素
子との中心波長７８０ｎｍにおける光の透過率は、イオ
ンビーム照射処理なしでは８２％であったが、本発明に
よる平均８８％以上あった。（測定数各２０回）また光
学ガラス素子の外観表面不良数の減少が認められた。
さらに本発明光学ガラス素子表面に形成した反射防止膜
の密着性・耐久性を比較するために、粘着テープ剥離試
験（温度摂氏８０度，相対温度９０％の高温・高湿度雰
囲気中に３００時間放置した後、粘着テープを光学ガラ
ス素子表面に密着させ引きはがす）を行なったところ従
来例のものは剥離が発生したが本発明によるものは全く
異常がなかった。
の密着性・耐久性を比較するために、粘着テープ剥離試
験（温度摂氏８０度，相対温度９０％の高温・高湿度雰
囲気中に３００時間放置した後、粘着テープを光学ガラ
ス素子表面に密着させ引きはがす）を行なったところ従
来例のものは剥離が発生したが本発明によるものは全く
異常がなかった。
以上のように、従来例に比べて本発明によるものが、光
学特性すなわち透過率および反射防止膜の密着性・耐久
性に優れているのは明らかであった。
学特性すなわち透過率および反射防止膜の密着性・耐久
性に優れているのは明らかであった。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明の光学ガラス素
子成形法は、あらかじめエッチング処理を施こしたガラ
ス素材をプレスして、光学ガラス素子を成形する方法で
あって、前記ガラス素材にイオンビームを照射する処理
を施こすことを特徴としているものであり、光学特性す
なわち透過率および表面外観の向上、さらには反射防止
膜の密着性・耐久性に優れた面精度を得ることができ、
その実用上の価値は大なるものがある。
子成形法は、あらかじめエッチング処理を施こしたガラ
ス素材をプレスして、光学ガラス素子を成形する方法で
あって、前記ガラス素材にイオンビームを照射する処理
を施こすことを特徴としているものであり、光学特性す
なわち透過率および表面外観の向上、さらには反射防止
膜の密着性・耐久性に優れた面精度を得ることができ、
その実用上の価値は大なるものがある。
第１図は本発明の一実施例に用いた両凸形状に研削処理
したガラス素材の図、第２図は本発明の一実施例のイオ
ンビーム処理に用いた真空装置の概略図、第３図は成形
時の金型とガラス素材の組み図である。 ２０……真空槽、２１……ガラス素材（エッチング処理
済）、２２……基板支持ドーム、２３……イオンビーム
ガン、２４……イオンビーム、２５……ガス排気口、３
０……ガラス素材（エッチング，イオンビーム処理
済）、３１，３２……金型、３３……胴型。
したガラス素材の図、第２図は本発明の一実施例のイオ
ンビーム処理に用いた真空装置の概略図、第３図は成形
時の金型とガラス素材の組み図である。 ２０……真空槽、２１……ガラス素材（エッチング処理
済）、２２……基板支持ドーム、２３……イオンビーム
ガン、２４……イオンビーム、２５……ガス排気口、３
０……ガラス素材（エッチング，イオンビーム処理
済）、３１，３２……金型、３３……胴型。
Claims (3)
- 【請求項１】あらかじめエッチング処理を施こしたガラ
ス素材をプレスして、光学ガラス素子を成形する方法で
あって、プレス前に前記エッチング処理を施した前記光
学ガラス素材の表面に、イオンビームを照射することに
より、前記光学ガラス素材の面精度を向上させることを
特徴とする光学ガラス素子の成形方法。 - 【請求項２】エッチング処理は、ガラス素材を弗化水素
酸水溶液に浸漬する工程と、水洗する工程及び水分を除
去する工程からなることを特徴とする請求項１記載の光
学ガラス素子の成形方法。 - 【請求項３】イオンビーム処理は、１×１０-4Ｔｏｒｒ
以下の真空中で行われることを特徴とする請求項１記載
の光学ガラス素子の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63081557A JPH0653578B2 (ja) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | 光学ガラス素子の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63081557A JPH0653578B2 (ja) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | 光学ガラス素子の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01252542A JPH01252542A (ja) | 1989-10-09 |
| JPH0653578B2 true JPH0653578B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=13749591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63081557A Expired - Lifetime JPH0653578B2 (ja) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | 光学ガラス素子の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653578B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9881823B2 (en) | 2002-06-19 | 2018-01-30 | Murata Machinery Ltd. | Automated material handling system for semiconductor manufacturing based on a combination of vertical carousels and overhead hoists |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62207727A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガラス物品の製造方法 |
| JPS62284089A (ja) * | 1986-05-31 | 1987-12-09 | Fujitsu Ltd | 微小非球面反射面加工方法 |
-
1988
- 1988-04-01 JP JP63081557A patent/JPH0653578B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9881823B2 (en) | 2002-06-19 | 2018-01-30 | Murata Machinery Ltd. | Automated material handling system for semiconductor manufacturing based on a combination of vertical carousels and overhead hoists |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01252542A (ja) | 1989-10-09 |
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