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研磨用玻璃透鏡坯料及其制造方法、光學(xué)透鏡的制造方法_4

文檔序號:9290929閱讀:來源:國知局
致一半以下。
[0111] 此外,在本實施方式的透鏡坯料2中,缺陷含有層2a的厚度為50ym以下,因此能 夠?qū)⒌玫焦鈱W(xué)透鏡時的磨削加工和研磨加工時的磨削肩和研磨肩抑制到所需最小限度,也 不會有材料的浪費(fèi)。而且,由于加工量較少,因此光學(xué)透鏡的形狀精度也提高。
[0112] 此外,可以根據(jù)使用目的,對所得到的透鏡的光學(xué)功能面涂布反射防止膜、全反射 膜等。
[0113] 本發(fā)明不限于上述實施方式,能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變。
[0114] 例如在上述本實施方式中,在利用本發(fā)明的研磨用玻璃透鏡坯料制作光學(xué)透鏡 時,在CG加工后的SM加工中,例示了優(yōu)選不使用金屬粘結(jié)劑磨具的方式,但在CG加工后的 SM加工中使用金屬粘結(jié)劑磨具也無妨。即,本實施方式的研磨用玻璃透鏡坯料還能夠適用 現(xiàn)有的光學(xué)透鏡的各種制造工序和條件。
[0115] 實施例
[0116] 以下根據(jù)詳細(xì)的實施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行說明,但本發(fā)明不限于這些實施例。
[0117] (實施例1)
[0118] 將以成為預(yù)定組成的方式對原材料進(jìn)行配制、熔化而得到的氟磷酸鹽系的熔融玻 璃從鉑合金制的流出管以恒定速度連續(xù)流下,并使用玻璃塊成型用的成型模連續(xù)不斷地承 接流下的玻璃,從而連續(xù)成型出玻璃塊。在玻璃的溫度降低到玻璃轉(zhuǎn)變溫度以下的時刻從 成型模取出玻璃塊,從而制作出玻璃塊。
[0119] 接著,對在再加熱工序中使用的再加熱用裝置的軟化用托盤50涂覆脫模劑。
[0120] 然后,不對所得到的玻璃塊(直徑大約25_、厚度大約5_、重量大約15g)實施滾 磨等預(yù)備工序(即,維持玻璃塊的表面狀態(tài)),并供給到涂覆有脫模劑(氮化硼)的托盤50 上。將供給到托盤50上的玻璃塊與托盤50 -起投入到被設(shè)定為500~750°C的加熱爐,并 在大氣環(huán)境下進(jìn)行了再加熱。再加熱后的玻璃坯料軟化到大約105dPa?s的粘度。
[0121] 接著,用模壓成型用的成型模在大氣環(huán)境下對通過再加熱而軟化后的玻璃塊進(jìn)行 模壓成型,從而制作出100個雙面凸形的透鏡還料A(直徑40_、厚度3_、重量15g)。
[0122] 另外,對成型模的成型面預(yù)先涂覆脫模劑,并使用加熱到500°C的溫度的成型模以 8~8. 5MPa(81~87kgf/cm2)的模壓負(fù)荷進(jìn)行了模壓成型。
[0123] 此外,作為成型模,使用了在成型面形成涂層劑(以二氧化硅為主要成分的氧化 物陶瓷)膜后的成型模。此時的成型模的成型面的表面粗糙度(Rz)為13~20ym,由此得 到的透鏡坯料A的表面粗糙度(Rz)為12~30ym。另外,成型面的表面凹凸伴隨反復(fù)進(jìn)行 模壓工序而逐漸磨耗,由此成型面的表面粗糙度(Rz)產(chǎn)生了偏差。
[0124] 此處,使用三豐公司制造(S7卜3社製)的表面粗糙度測量儀(7才一A卜U 一寸一)CS3000,基于JIS標(biāo)準(zhǔn)B0601進(jìn)行了各表面粗糙度(Rz)的測量。此外,各表面粗糙 度是在制作預(yù)定數(shù)量(100個)的透鏡坯料的過程中產(chǎn)生的、包含偏差的數(shù)值范圍。
[0125] (比較例1)
[0126] 在比較例1中,對用與實施例1相同的方法成型的玻璃塊(直徑大約25mm、厚度 大約6mm、重量大約18g)實施滾磨,使玻璃塊的表面粗糙而使得容易涂覆脫模劑,并且重量 調(diào)整成與透鏡坯料的目標(biāo)重量相等。另外,在該工序中,充分實施退火處理后的玻璃不會破 損。此外,經(jīng)過這樣的預(yù)備工序(滾磨)后的玻璃塊的表面為粗糙面。
[0127] 這里,滾磨是向研磨容器中與玻璃塊一起放入粒子狀的研磨劑、化合物 (compound)和水,并通過使研磨容器旋轉(zhuǎn)/上下運(yùn)動而進(jìn)行研磨的方法,通過公知的滾磨 法進(jìn)行。
[0128] 接著,在實施滾磨后的玻璃塊的表面涂上粉末狀的脫模劑(氮化硼),將其配置到 軟化用托盤50上,并在加熱爐中進(jìn)行了再加熱。在該再加熱工序以后,通過與實施例1相 同的方法制作出了 100個透鏡坯料B。
[0129] 在比較例1中,通過與實施例1相同的方法從鉑合金制的流出管將熔化后的熔融 玻璃連續(xù)供給到一個側(cè)面開口的鑄模,進(jìn)行冷卻從而成型出具有固定寬度和厚度的板狀玻 璃。在該成型的過程中,板狀玻璃經(jīng)過熔融玻璃的轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的或稍高于Tg溫度的退 火爐內(nèi)而被進(jìn)行了退火處理。
[0130] 然后,將退火處理后的玻璃板切斷為固定尺寸(15mmX15mmX15mm、重量23g)而 得到了 100個被稱作切割片的玻璃片。進(jìn)而,對切割片實施滾磨來修正邊緣,并且重量調(diào)整 成與透鏡坯料的目標(biāo)重量相等。在該工序中,充分實施退火處理后的玻璃不會破損。另外, 滾磨的條件與針對上述玻璃塊的滾磨相同。
[0131] 經(jīng)過這樣的預(yù)備工序(滾磨)后的切割片的表面為粗糙面。接著,在該切割片的 表面涂上粉末狀的脫模劑(氮化硼),將其配置到軟化用托盤50上,并在加熱爐中進(jìn)行了再 加熱。在該再加熱工序以后,通過與實施例1相同的方法制作出了 100個透鏡坯料C。
[0132] 接著,對所得到的透鏡坯料A~C進(jìn)行了以下的評價。
[0133] (評價1 ;缺陷含有層的存在區(qū)域確認(rèn))
[0134] 通過以下的方法確認(rèn)了透鏡坯料A~C的主表面中的缺陷含有層的存在。
[0135] 首先,分別各準(zhǔn)備25個得到的透鏡坯料A~C,并從各透鏡坯料的主表面起對透鏡 還料的表面進(jìn)行了研磨,直到深度50ym、80ym和100ym為止。
[0136] 在評價1中進(jìn)行的研磨是用于確認(rèn)透鏡坯料的主表面中的缺陷含有層的厚度的 研磨。因此,忽視最終透鏡形狀,僅用研磨加工對透鏡坯料的表面進(jìn)行了階段性研磨。另外, 后述的評價2中的磨削/研磨是制成光學(xué)透鏡形狀的磨削/研磨,與本評價中的研磨處理 不同。
[0137] 對從透鏡坯料的主表面起研磨加工至預(yù)定深度為止的、已表面加工的透鏡坯料 (各25點(diǎn))照射氬氣燈,并進(jìn)行了亮點(diǎn)觀察。圖6示出結(jié)果。
[0138] 圖6是示出實施例的亮點(diǎn)觀察結(jié)果的圖。通常,缺陷含有層的厚度按照每個透鏡 坯料而存在一些偏差。因此,在對多個透鏡坯料從主表面起研磨加工至相同深度為止時,在 缺陷含有層的厚度比較厚的透鏡坯料中無法充分地完全去除缺陷含有層,有時會在研磨后 的透鏡中殘留缺陷含有層。這樣的殘留于加工后的透鏡的缺陷含有層使光散射,因此成為 亮點(diǎn)的原因。因此,將加工后的透鏡中的觀察不到亮點(diǎn)的透鏡設(shè)為合格品,并計算出透鏡坯 料的合格品率。在本實施例中,將合格品率100%設(shè)為良好。表1示出結(jié)果。
[0139]【表1】
[0140]
[0141] 如表1所示,本發(fā)明的透鏡坯料A在表面加工量為距離透鏡坯料的主表面為深度 50ym時已經(jīng)成為了合格品率100%。因此,不進(jìn)行距離透鏡坯料的主表面為深度80ym和 100ym的表面加工量時的研磨。
[0142] 如表1和圖6(a)所示,在本發(fā)明的透鏡坯料A中,已經(jīng)通過表面加工量50ym的 研磨使合格品率成為100 %,不存在觀察到亮點(diǎn)的試樣。即,本發(fā)明的透鏡坯料A能夠通過 從透鏡坯料的主表面起至少研磨深度50ym,從其表面中完全去除缺陷含有層。
[0143] 根據(jù)這樣的結(jié)果,確認(rèn)出透鏡坯料A即使包含每個透鏡坯料的偏差,形成于透鏡 還料的主表面的缺陷含有層的厚度也為50ym以下。
[0144] 另一方面,如圖6(b)所示,在與本發(fā)明的比較例相應(yīng)的透鏡坯料B中,在表面加工 量50ym的研磨時,合格品率為0%,對于所有試樣在圓內(nèi)的區(qū)域中集中觀察到亮點(diǎn)。即,透 鏡坯料B無法通過距離透鏡坯料的主表面為深度50ym左右的研磨從其表面中完全去除缺 陷含有層。
[0145] 根據(jù)這樣的結(jié)果,確認(rèn)出透鏡坯料B即使包含透鏡坯料個體的偏差,形成于透鏡 還料的主表面的缺陷含有層的厚度也至少超過50ym。
[0146] 另外,對于透鏡坯料B確認(rèn)出,當(dāng)從其主表面起研磨至深度80ym、并進(jìn)而研磨至 IOOym時,合格品率提高。
[0147] 此外,對于與本發(fā)明的比較例相應(yīng)的透鏡坯料C,也確認(rèn)出與透鏡坯料B相同的趨 勢。
[0148] (評價2;去除量的確認(rèn))
[0149] 通過以下的方法對透鏡坯料A~C進(jìn)行了去除量的確認(rèn)。
[0150] 首先,分別各準(zhǔn)備20個得到的透鏡坯料A~C,并將各透鏡坯料的中心部處的去除 量設(shè)為 50ym、80ym、100ym、150ym、200ym、300ym和 500ym進(jìn)行了磨削 / 研磨。
[0151] 此外,本評價中的去除量是指在利用透鏡坯料制作光學(xué)透鏡時,在磨削/研磨的 整個工序中損失的透鏡坯料表面的削除量。另外,將去除量的觀測點(diǎn)設(shè)為了透鏡坯料(研 磨后的光學(xué)透鏡)的中心部。
[0152] 此外,在評價2中進(jìn)行的磨削/研磨是制成光學(xué)透鏡形狀的磨削/研磨,因此條件 與為了符合透鏡坯料的表面形狀而進(jìn)行研磨的評價1不同。
[0153] 向以成為預(yù)定去除量的方式對透鏡坯料進(jìn)行加工而得到的光學(xué)透鏡(各20個) 照射氬氣燈,并進(jìn)行了亮點(diǎn)觀察。在缺陷含有層殘留處,光散射而成為亮點(diǎn)。這樣的亮點(diǎn)使 得光學(xué)透鏡不合格,因此將沒有亮點(diǎn)的光學(xué)透鏡設(shè)為合格品,并計算出合格品率。在本實施 例中,將合格品率100%設(shè)為良好。表2示出結(jié)果。
[0154] 【表2】
[0155]
[0156] 如在上述評價1中確認(rèn)出那樣,本發(fā)明的透鏡坯料A的形成于主表面的缺陷含有 層的厚度非常薄,為50ym以下。因此,如果使用這樣的透鏡坯料A制作光學(xué)透鏡,則能夠 在形成透鏡形狀的同時大幅度減少為了去除缺陷含有層而設(shè)定的去除量。
[0157] 如表2所示,在使用本發(fā)明的透鏡坯料A制作出光學(xué)透鏡時,即使在將透鏡坯料的 中心部處的去除量設(shè)定為了 150ym的情況下,也能夠確認(rèn)出在透鏡整面中充分去除缺陷 含有層,從而合格品率成為100%。
[0158] 另一方面,對于與本發(fā)明的比較例相應(yīng)的透鏡坯料B和透鏡坯料C,形成于主表面 的缺陷含有層的厚度超過50ym(參照評價1)。因此,在使用這樣的透鏡坯料B和C制作出 光學(xué)透鏡的情況下,需要將去除量設(shè)定得較大,以完全去除缺陷含有層。
[0159] S卩,如表2所示,確認(rèn)出在使用與本發(fā)明的比較例相應(yīng)的透鏡坯料B和透鏡坯料C 制作出光學(xué)透鏡的情況下,為了在基于每個透鏡坯料的偏差,為了完全去除透鏡整面的缺 陷含有層,需要將去除量設(shè)定為500ym以上。
[0160] 另外,本發(fā)明的透鏡坯料A在去除量50ym的情況下,合格品率為50%。這意味著 即使用去除量50ym加工透鏡坯料A,也在50%的試樣中尚未完全去除缺陷含有層。但是, 根據(jù)該情況,也無法做出缺陷含有層的厚度超過50ym的評價,并與評價1之間也不存在矛 盾。
[0161] S卩,評價1中的加工量與評價2中的去除量進(jìn)行評價的范圍不同。即,評價1中的 加工量評價透鏡坯料的主表面中的缺陷含有層的厚度自身,與此相對,在評價2中,評價制 作光學(xué)透鏡時的去除量。
[0162] 因此,對于評價2的去除量,不單純地僅根據(jù)形成于透鏡坯料的主表面的缺陷含 有層的厚度確定,還需要考慮透鏡坯料表面的起伏等其他因素的影響。
[0163] (評價3 ;磨削/研磨的條件確認(rèn))
[0164] 對于透鏡坯料A~C,進(jìn)行了到制作出光學(xué)透鏡為止的透鏡坯料的磨削/研磨的條 件確認(rèn)。具體而言,作為到制作出光學(xué)透鏡為止的磨削/研磨,確認(rèn)了進(jìn)行CG加工(球面 磨削)、SM加工(平滑加工。另外根據(jù)需要為多個階段)和PO加工(研磨加工)時的各工 序的最佳加工條件。表3示出結(jié)果。
[0165] 【表3】
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