JP2002274867A - 光学ガラス素子プレス成形用型及び光学ガラス素子 - Google Patents
光学ガラス素子プレス成形用型及び光学ガラス素子Info
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- 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
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- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/084—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
- C03B11/086—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor of coated dies
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/22—Non-oxide ceramics
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の研削加工では実現できなかった多種多
様の形状を持った高融点光学ガラス素子を、繰り返しプ
レス成形することが可能な光学ガラス素子のプレス成型
用型及び該成型用型から作製された光学ガラス素子を提
供することにある。 【解決手段】 ガラスよりなる光学素子のプレス成形に
用いる光学素子成形用型において、該成形用型母材上に
快削性セラミックスからなる切削加工層を成形面に有す
ることを特徴とする光学ガラス素子のプレス成形用型及
び該成型用型から作製された光学ガラス素子。
様の形状を持った高融点光学ガラス素子を、繰り返しプ
レス成形することが可能な光学ガラス素子のプレス成型
用型及び該成型用型から作製された光学ガラス素子を提
供することにある。 【解決手段】 ガラスよりなる光学素子のプレス成形に
用いる光学素子成形用型において、該成形用型母材上に
快削性セラミックスからなる切削加工層を成形面に有す
ることを特徴とする光学ガラス素子のプレス成形用型及
び該成型用型から作製された光学ガラス素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学ガラス素子の
製造技術及び光学ガラス素子に関し、より詳細には高精
度な光学ガラス素子を、プレス成形する際に用いる光学
ガラス素子のプレス成形用型及び該成形用型により作製
される光学ガラス素子に関する。
製造技術及び光学ガラス素子に関し、より詳細には高精
度な光学ガラス素子を、プレス成形する際に用いる光学
ガラス素子のプレス成形用型及び該成形用型により作製
される光学ガラス素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】高精度な光学ガラス素子をプレス成形に
より、繰り返し成形するためには、型材料としては、高
温でも安定で、耐酸化性に優れ、ガラスに対して不活性
であり、プレスした時に成形精度が崩れないような機械
的強度の優れたものが必要であるが、その反面、加工性
に優れ、精密加工が容易にできなくてはいけない。
より、繰り返し成形するためには、型材料としては、高
温でも安定で、耐酸化性に優れ、ガラスに対して不活性
であり、プレスした時に成形精度が崩れないような機械
的強度の優れたものが必要であるが、その反面、加工性
に優れ、精密加工が容易にできなくてはいけない。
【０００３】以上のような光学ガラス素子のプレス成形
用型に必要な条件を、ある程度満足する素材として、チ
タンカーバイド（ＴｉＣ）及び金属混合材料（例えば特
開昭５９−１２１１２６号公報）や超硬合金母材上に貴
金属薄膜を形成したもの（例えば特開昭６２−９６３３
１号公報）等が検討されている。
用型に必要な条件を、ある程度満足する素材として、チ
タンカーバイド（ＴｉＣ）及び金属混合材料（例えば特
開昭５９−１２１１２６号公報）や超硬合金母材上に貴
金属薄膜を形成したもの（例えば特開昭６２−９６３３
１号公報）等が検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
型材料では、上記の条件を全て満足するものは得られて
いない。例えば、型材としてＴｉＣや金属の混合材料を
用いた場合では、非常に硬く、機械的強度は優れている
ものの、加工性に劣り、高精度な加工が困難である。更
には、光学ガラス素子の構成成分である鉛（Ｐｂ）やア
ルカリ元素と反応し易いという欠点を有している。
型材料では、上記の条件を全て満足するものは得られて
いない。例えば、型材としてＴｉＣや金属の混合材料を
用いた場合では、非常に硬く、機械的強度は優れている
ものの、加工性に劣り、高精度な加工が困難である。更
には、光学ガラス素子の構成成分である鉛（Ｐｂ）やア
ルカリ元素と反応し易いという欠点を有している。
【０００５】また、超硬合金母材上に貴金属薄膜を形成
した型では、超硬合金をダイヤモンド砥石を用いて加工
を行うと、ダイヤモンド砥石の摩耗が激しく、精密な形
状加工が困難であり、特別な加工装置が必要である。ま
た、加工時間も長く、金型コストが非常に高いという問
題があった。
した型では、超硬合金をダイヤモンド砥石を用いて加工
を行うと、ダイヤモンド砥石の摩耗が激しく、精密な形
状加工が困難であり、特別な加工装置が必要である。ま
た、加工時間も長く、金型コストが非常に高いという問
題があった。
【０００６】これらの改善策として超硬合金母体上に母
材と密着性が良好な薄膜を形成し、更に該薄膜上に容易
に精密加工できる膜として例えば無電解Ｎｉ−Ｐめっき
膜を形成し、保護膜として合金薄膜を形成する方法（例
えば特開平３−２３２３０号公報）が開示されている。
材と密着性が良好な薄膜を形成し、更に該薄膜上に容易
に精密加工できる膜として例えば無電解Ｎｉ−Ｐめっき
膜を形成し、保護膜として合金薄膜を形成する方法（例
えば特開平３−２３２３０号公報）が開示されている。
【０００７】しかしながらこの方法では無電解Ｎｉ−Ｐ
めっき膜の耐熱性が低く、高融点ガラスを成形すること
ができないといった問題があった。
めっき膜の耐熱性が低く、高融点ガラスを成形すること
ができないといった問題があった。
【０００８】以上のように、従来の型材料では前述の型
材料としての必要条件を全て満足するには至っていな
い。
材料としての必要条件を全て満足するには至っていな
い。
【０００９】本発明の目的は、前記の課題を解決し、従
来の研削加工では実現できなかった多種多様の形状を持
った高融点光学ガラス素子を、繰り返しプレス成形する
ことが可能な光学ガラス素子のプレス成型用型及び該成
型用型から作製された光学ガラス素子を提供することに
ある。
来の研削加工では実現できなかった多種多様の形状を持
った高融点光学ガラス素子を、繰り返しプレス成形する
ことが可能な光学ガラス素子のプレス成型用型及び該成
型用型から作製された光学ガラス素子を提供することに
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本出願に係る第１の発明は、ガラスよりなる光学素
子のプレス成形に用いる光学素子成形用型において、該
成形用型母材上に快削性セラミックスからなる切削加工
層を成形面に有することを特徴とする。上記構成におい
て、快削性セラミックスは超硬合金に匹敵する強度と硬
さを持ち、加工性に優れ（切削加工が可能）、しかも強
度、硬さも十分（形状精度が崩れない程度）である。そ
して、型に必要な機械的な強度については主に型母材が
になうことになる。従って、光学ガラス素子成形用型に
必要な、耐酸化性に優れ、ガラスに対して不活性であ
り、プレスした時に形状精度が崩れない機械的強度に優
れ、かつ加工性に優れ、精密加工が容易にできなくては
いけないという条件を完全に満たす。また、快削性セラ
ミックスは十分な強度と硬さを持ちながら、切削加工が
可能なため、精密加工が容易にできる。更には、加工に
特殊な装置も必要なく、加工時間も短くて済む。従っ
て、金型コストを非常に安くすることができる。更に、
切削加工でしか作れない面の作製も可能となった。ま
た、メッキ層を形成して、その層を切削加工する方法と
比較すると、この母材は耐熱性に優れるため、高融点ガ
ラスの成形にも使用でき、メッキと違い剥がれることが
ないため繰り返しプレス成形に最適である。
め、本出願に係る第１の発明は、ガラスよりなる光学素
子のプレス成形に用いる光学素子成形用型において、該
成形用型母材上に快削性セラミックスからなる切削加工
層を成形面に有することを特徴とする。上記構成におい
て、快削性セラミックスは超硬合金に匹敵する強度と硬
さを持ち、加工性に優れ（切削加工が可能）、しかも強
度、硬さも十分（形状精度が崩れない程度）である。そ
して、型に必要な機械的な強度については主に型母材が
になうことになる。従って、光学ガラス素子成形用型に
必要な、耐酸化性に優れ、ガラスに対して不活性であ
り、プレスした時に形状精度が崩れない機械的強度に優
れ、かつ加工性に優れ、精密加工が容易にできなくては
いけないという条件を完全に満たす。また、快削性セラ
ミックスは十分な強度と硬さを持ちながら、切削加工が
可能なため、精密加工が容易にできる。更には、加工に
特殊な装置も必要なく、加工時間も短くて済む。従っ
て、金型コストを非常に安くすることができる。更に、
切削加工でしか作れない面の作製も可能となった。ま
た、メッキ層を形成して、その層を切削加工する方法と
比較すると、この母材は耐熱性に優れるため、高融点ガ
ラスの成形にも使用でき、メッキと違い剥がれることが
ないため繰り返しプレス成形に最適である。
【００１１】本発明の第２の発明は、前記成形面は切削
加工により所望の形状に加工され、前記成形面上に、ダ
イヤモンド膜、ダイヤモンド状炭素膜、水素化アモルフ
ァス炭素膜（ｉ−Ｃ膜）及び硬質炭素膜からなる群より
選ばれる１種の膜が被覆されていることを特徴とする。
上記構成において、成形面上に、ダイヤモンド膜、ダイ
ヤモンド状炭素膜、水素化アモルファス炭素膜（ｉ−Ｃ
膜）及び硬質炭素膜からなる群より選ばれる１種の膜の
被覆を用いることによって、ガラスとの融着を防止する
と共に、型とガラスの良好な離型性を得るようにしたも
のである。
加工により所望の形状に加工され、前記成形面上に、ダ
イヤモンド膜、ダイヤモンド状炭素膜、水素化アモルフ
ァス炭素膜（ｉ−Ｃ膜）及び硬質炭素膜からなる群より
選ばれる１種の膜が被覆されていることを特徴とする。
上記構成において、成形面上に、ダイヤモンド膜、ダイ
ヤモンド状炭素膜、水素化アモルファス炭素膜（ｉ−Ｃ
膜）及び硬質炭素膜からなる群より選ばれる１種の膜の
被覆を用いることによって、ガラスとの融着を防止する
と共に、型とガラスの良好な離型性を得るようにしたも
のである。
【００１２】従って、本発明の型は、前述した型材料と
して要求される必要条件を全て満足したものとなる。従
って、従来の研削加工では実現できなかった、多種多様
の形状を持った高融点ガラスを繰り返しプレス成型する
ことが可能となる。
して要求される必要条件を全て満足したものとなる。従
って、従来の研削加工では実現できなかった、多種多様
の形状を持った高融点ガラスを繰り返しプレス成型する
ことが可能となる。
【００１３】本出願に係る第３の発明は、前記成形用型
母材上の快削性セラミックスは複合マイカセラミック
ス、窒化アルミニウムと窒化ホウ素の複合焼結体、フッ
素金雲母、窒化ホウ素の含有量が１０〜４０質量％の窒
化珪素と窒化ホウ素の複合焼結体又は結晶化ガラスであ
ることを特徴とする。複合マイカセラミックス、窒化ア
ルミニウムと窒化ホウ素の複合焼結体、フッ素金雲母、
窒化ホウ素の含有量が１０〜４０質量％の窒化珪素と窒
化ホウ素の複合焼結体又は結晶化ガラスとすることで、
ガラス成形用型として必要な鏡面加工が可能となる。す
なわち、これらの材料は切削加工が可能であり、かつ気
孔率がゼロであるからである。
母材上の快削性セラミックスは複合マイカセラミック
ス、窒化アルミニウムと窒化ホウ素の複合焼結体、フッ
素金雲母、窒化ホウ素の含有量が１０〜４０質量％の窒
化珪素と窒化ホウ素の複合焼結体又は結晶化ガラスであ
ることを特徴とする。複合マイカセラミックス、窒化ア
ルミニウムと窒化ホウ素の複合焼結体、フッ素金雲母、
窒化ホウ素の含有量が１０〜４０質量％の窒化珪素と窒
化ホウ素の複合焼結体又は結晶化ガラスとすることで、
ガラス成形用型として必要な鏡面加工が可能となる。す
なわち、これらの材料は切削加工が可能であり、かつ気
孔率がゼロであるからである。
【００１４】本出願に係る第４の発明は、前記所望の形
状は所謂自由曲面素子、所謂微細光学素子、球面や非球
面や平面等が組み合わされた複雑な形状又はこれらの組
み合わさった形状であり、かつ研削研磨では作製不可能
な形状であることを特徴とする。
状は所謂自由曲面素子、所謂微細光学素子、球面や非球
面や平面等が組み合わされた複雑な形状又はこれらの組
み合わさった形状であり、かつ研削研磨では作製不可能
な形状であることを特徴とする。
【００１５】本出願に係る第５の発明は、従来の研削研
磨では作製できない型を用いてプレス成形したガラス素
子である。従来は型の加工が不可能であったためにこの
ようなガラス素子は生産が不可能であった。上記構成に
おいて、従来実現不可能であった、形状の光学素子の大
量生産が可能となる。
磨では作製できない型を用いてプレス成形したガラス素
子である。従来は型の加工が不可能であったためにこの
ようなガラス素子は生産が不可能であった。上記構成に
おいて、従来実現不可能であった、形状の光学素子の大
量生産が可能となる。
【００１６】
【実施例】以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をよ
り詳細に説明する。
り詳細に説明する。
【００１７】本発明の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
【００１８】直径１６ｍｍ、厚さ１００ｍｍの快削性セ
ラミックスを超硬合金上に取り付け、曲率半径が１０ｍ
ｍの凹形状のプレス面を有する上下の型からなる一対の
光学ガラスレンズのプレス成形用型形状に超硬合金製の
工具による研削加工により加工した。
ラミックスを超硬合金上に取り付け、曲率半径が１０ｍ
ｍの凹形状のプレス面を有する上下の型からなる一対の
光学ガラスレンズのプレス成形用型形状に超硬合金製の
工具による研削加工により加工した。
【００１９】次に、プレス面をダイヤモンドバイトによ
る切削加工により非常に高精度な面に仕上げた。このよ
うに、快削性セラミックスを切削加工することによっ
て、従来、研磨加工によってのみ得られていた高精度な
面が得られた。また、切削加工でしか作れない面の作製
も可能となった。使用した快削性セラミックスの種類を
表１に示す。なお、図１において、１は型母材（超硬合
金）、２は切削加工により加工された快削性セラミック
スである。
る切削加工により非常に高精度な面に仕上げた。このよ
うに、快削性セラミックスを切削加工することによっ
て、従来、研磨加工によってのみ得られていた高精度な
面が得られた。また、切削加工でしか作れない面の作製
も可能となった。使用した快削性セラミックスの種類を
表１に示す。なお、図１において、１は型母材（超硬合
金）、２は切削加工により加工された快削性セラミック
スである。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１より、複合マイカセラミックス、窒化
アルミニウムと窒化ホウ素の複合焼結体、フッ素金雲
母、結晶化ガラス及び窒化珪素と窒化ホウ素の複合焼結
体が快削性セラミックの中でも特に好ましいことがわか
る。
アルミニウムと窒化ホウ素の複合焼結体、フッ素金雲
母、結晶化ガラス及び窒化珪素と窒化ホウ素の複合焼結
体が快削性セラミックの中でも特に好ましいことがわか
る。
【００２２】また、本実施例では母材として超硬合金を
用いたが、強度に優れ、耐熱性のある材料ならば、これ
に限られるものではない。具体的な一例を示すと、チタ
ンカーバイドあるいはチタンナイトライドを主成分とす
るサーメット、窒化珪素等が挙げられる。
用いたが、強度に優れ、耐熱性のある材料ならば、これ
に限られるものではない。具体的な一例を示すと、チタ
ンカーバイドあるいはチタンナイトライドを主成分とす
るサーメット、窒化珪素等が挙げられる。
【００２３】また、本実施例では母材と快削性セラミッ
クスの接合は、両方の部材にネジを切ることによるネジ
止めとしたが、セラミックス用の接着剤による接合、カ
シメ、他の部材を介しての接合等、いかような接合方法
でも構わない。
クスの接合は、両方の部材にネジを切ることによるネジ
止めとしたが、セラミックス用の接着剤による接合、カ
シメ、他の部材を介しての接合等、いかような接合方法
でも構わない。
【００２４】次に、該加工面にダイヤモンド膜、ダイヤ
モンド状炭素膜、水素化アモルファス炭素膜（ｉ−Ｃ
膜）及び硬質炭素膜からなる群より選ばれる１種の膜を
被覆した。
モンド状炭素膜、水素化アモルファス炭素膜（ｉ−Ｃ
膜）及び硬質炭素膜からなる群より選ばれる１種の膜を
被覆した。
【００２５】
【表２】
【００２６】ダイヤモンド膜は、マイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法、プラズマ・ジェット
法又は電子サイクロトン共鳴プラズマ法等により、ダイ
ヤモンド状炭素膜、水素化アモルファス膜及び硬質炭素
膜は、プラズマＣＶＤ法、イオンビーム・スパッタ法、
イオンビーム蒸着法又はプラズマスパッタ法等により形
成した。これらの膜の形成に用いられるガスとしては、
含炭酸ガスであるメタン、エタン、プロパン、エチレ
ン、ベンゼン及びアセチレン等の炭化水素；塩化メチレ
ン、四塩化炭素、クロロホルム及びトリクロロエタン等
のハロゲン炭化水素；メチルアルコール及びエチルアル
コール等のアルコール類；（ＣＨ3）2ＣＯ、（Ｃ2Ｈ5）
2ＣＯ等のケトン類；ＣＯやＣＯ2等のガス及びこれらの
ガスにＮ2、Ｈ2、Ｏ2、Ｈ2Ｏ及びＡｒ等のガスを混合し
たもの等が挙げられる。
ＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法、プラズマ・ジェット
法又は電子サイクロトン共鳴プラズマ法等により、ダイ
ヤモンド状炭素膜、水素化アモルファス膜及び硬質炭素
膜は、プラズマＣＶＤ法、イオンビーム・スパッタ法、
イオンビーム蒸着法又はプラズマスパッタ法等により形
成した。これらの膜の形成に用いられるガスとしては、
含炭酸ガスであるメタン、エタン、プロパン、エチレ
ン、ベンゼン及びアセチレン等の炭化水素；塩化メチレ
ン、四塩化炭素、クロロホルム及びトリクロロエタン等
のハロゲン炭化水素；メチルアルコール及びエチルアル
コール等のアルコール類；（ＣＨ3）2ＣＯ、（Ｃ2Ｈ5）
2ＣＯ等のケトン類；ＣＯやＣＯ2等のガス及びこれらの
ガスにＮ2、Ｈ2、Ｏ2、Ｈ2Ｏ及びＡｒ等のガスを混合し
たもの等が挙げられる。
【００２７】次に、上述のようにして得られた表２に示
す型を用いて光学素子の形成を行った。
す型を用いて光学素子の形成を行った。
【００２８】ガラスは、ホウケイ酸ガラスＳＫ１２（ｎ
ｄ＝１．５８３１３、νｄ＝５９．４、転移点Ｔｇ＝５
５０℃、屈伏点Ａｔ＝５８８℃、組成は表３参照）及び
ランタン系ガラスＬａＫ１２（ｎｄ＝１．６７７９０、
νｄ＝５５．３、転移点Ｔｇ＝５５４℃、屈伏点Ａｔ＝
５９６℃、組成は表４参照）を用い、ボールレンズに加
工した。
ｄ＝１．５８３１３、νｄ＝５９．４、転移点Ｔｇ＝５
５０℃、屈伏点Ａｔ＝５８８℃、組成は表３参照）及び
ランタン系ガラスＬａＫ１２（ｎｄ＝１．６７７９０、
νｄ＝５５．３、転移点Ｔｇ＝５５４℃、屈伏点Ａｔ＝
５９６℃、組成は表４参照）を用い、ボールレンズに加
工した。
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】図２は成形テストに用いた装置の概略を示
す。図２において、２４はチャンバー、２５は上軸、２
６は下軸、２７及び２８はヒーターを内蔵したブロック
（ヒーターブロック）、２９は上型、３０は下型、３１
はガラス、３２は油圧シリンダーである。
す。図２において、２４はチャンバー、２５は上軸、２
６は下軸、２７及び２８はヒーターを内蔵したブロック
（ヒーターブロック）、２９は上型、３０は下型、３１
はガラス、３２は油圧シリンダーである。
【００３２】チャンバー２４を不図示の真空ポンプによ
り真空引きした後、Ｎ2ガスを導入しチャンバー２４内
をＮ2雰囲気にした後、ヒーターブロック２７及び２８
により上型２９、下型３０を加熱し、成形するガラスの
粘度で１０-9ｄ・Ｐａ・ｓに対応する温度（ＳＫ１２：
６３０℃、ＬａＫ１２：６１５℃）になったら、油圧シ
リンダー３２により、上軸２５を上に引き上げ、下型３
０の上に不図示のオートハンドにより成形素材（ボール
レンズ）を置いた。そのままの型温度で１分間保持した
後、油圧シリンダ３２により、上軸２５を降下させ、上
軸２９と下型３０でボールレンズを３０００Ｎの圧力で
３分間プレスした。その後、５０℃／分で冷却を行い、
上下型温度が５００℃になった時点で上型２９を上昇さ
せ、不図示のオートハンドで下型３０上の成型品３１を
取り出し、続いて不図示の置換装置を通して成型品３１
をチャンバー２４より取り出した。再び上下型を加熱し
て上記操作を繰り返し、５０００ｓｈｏｔプレスした。
り真空引きした後、Ｎ2ガスを導入しチャンバー２４内
をＮ2雰囲気にした後、ヒーターブロック２７及び２８
により上型２９、下型３０を加熱し、成形するガラスの
粘度で１０-9ｄ・Ｐａ・ｓに対応する温度（ＳＫ１２：
６３０℃、ＬａＫ１２：６１５℃）になったら、油圧シ
リンダー３２により、上軸２５を上に引き上げ、下型３
０の上に不図示のオートハンドにより成形素材（ボール
レンズ）を置いた。そのままの型温度で１分間保持した
後、油圧シリンダ３２により、上軸２５を降下させ、上
軸２９と下型３０でボールレンズを３０００Ｎの圧力で
３分間プレスした。その後、５０℃／分で冷却を行い、
上下型温度が５００℃になった時点で上型２９を上昇さ
せ、不図示のオートハンドで下型３０上の成型品３１を
取り出し、続いて不図示の置換装置を通して成型品３１
をチャンバー２４より取り出した。再び上下型を加熱し
て上記操作を繰り返し、５０００ｓｈｏｔプレスした。
【００３３】ＳＫ１２ガラスの５０００ｓｈｏｔプレス
で、表２に示す全ての型（実施例１〜２０）で良好な成
型性が得られた。また、ＬａＫ１２の５０００ｓｈｏｔ
プレスでも、全ての型で良好な成型性が得られた。
で、表２に示す全ての型（実施例１〜２０）で良好な成
型性が得られた。また、ＬａＫ１２の５０００ｓｈｏｔ
プレスでも、全ての型で良好な成型性が得られた。
【００３４】また、図３に示すような階段状の型を超硬
工具による切削加工により加工後、プレス面をダイヤモ
ンドバイトによる切削加工により非常に高精度に仕上げ
た。このように、母材上に設けられた快削性セラミック
スを切削加工することによって、従来の研削研磨では得
られない面の加工が可能となった。
工具による切削加工により加工後、プレス面をダイヤモ
ンドバイトによる切削加工により非常に高精度に仕上げ
た。このように、母材上に設けられた快削性セラミック
スを切削加工することによって、従来の研削研磨では得
られない面の加工が可能となった。
【００３５】この型についても上記と同様のＳＫ１２、
ＬａＫ１２ガラスを用いた５０００ｓｈｏｔのプレス試
験を行ったが同様の良好な成型性が得られた。なお、こ
の成形品は回折格子の１種であり、所謂、微細光学素子
の一例である。
ＬａＫ１２ガラスを用いた５０００ｓｈｏｔのプレス試
験を行ったが同様の良好な成型性が得られた。なお、こ
の成形品は回折格子の１種であり、所謂、微細光学素子
の一例である。
【００３６】ここで言う研削研磨では加工できない形状
とは、自由曲面を持つ素子（所謂自由曲面素子）、微細
なパターンを持つ素子（所謂微細光学素子）、各種形状
（球面や非球面や平面等）が組み合わされて研磨では作
製不可能もしくは貼り合わせの複雑な形状の型になって
しまうもの、及びこれらの組み合わさった形状のことを
示す。
とは、自由曲面を持つ素子（所謂自由曲面素子）、微細
なパターンを持つ素子（所謂微細光学素子）、各種形状
（球面や非球面や平面等）が組み合わされて研磨では作
製不可能もしくは貼り合わせの複雑な形状の型になって
しまうもの、及びこれらの組み合わさった形状のことを
示す。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、第１の本発明によれば、
光学ガラス素子のプレス成形用型を作製するにあたり、
母材上に快削性セラミックスからなる切削加工層を成形
面に用いることにより、ガラス成形用型材料に要求され
る必要条件を全て満たし、第２の本発明によれば、前記
成形面は切削加工により所望の形状に加工され、前記成
形面上に、ダイヤモンド膜、ダイヤモンド状炭素膜、水
素化アモルファス炭素膜（ｉ−Ｃ膜）及び硬質炭素膜か
らなる群より選ばれる１種の膜を被覆することにより、
多種多様な形状の高融点光学ガラスのプレス成形が可能
なプレス成形用型を提供するものであり、この型を用い
て光学ガラスを繰り返しプレス成形することによって、
従来プレス成形では得られなかった形状の高融点光学ガ
ラス素子を安価に、かつ大量に製造することが可能にな
った。
光学ガラス素子のプレス成形用型を作製するにあたり、
母材上に快削性セラミックスからなる切削加工層を成形
面に用いることにより、ガラス成形用型材料に要求され
る必要条件を全て満たし、第２の本発明によれば、前記
成形面は切削加工により所望の形状に加工され、前記成
形面上に、ダイヤモンド膜、ダイヤモンド状炭素膜、水
素化アモルファス炭素膜（ｉ−Ｃ膜）及び硬質炭素膜か
らなる群より選ばれる１種の膜を被覆することにより、
多種多様な形状の高融点光学ガラスのプレス成形が可能
なプレス成形用型を提供するものであり、この型を用い
て光学ガラスを繰り返しプレス成形することによって、
従来プレス成形では得られなかった形状の高融点光学ガ
ラス素子を安価に、かつ大量に製造することが可能にな
った。
【００３８】また、第３の本発明によれば、快削性セラ
ミックスを複合マイカセラミックス、窒化アルミニウム
と窒化ホウ素の複合焼結体、フッ素金雲母、結晶化ガラ
ス又は窒化珪素と窒化ホウ素の複合焼結体とすることに
より、材料中に気孔が無くなり切削加工が可能でありな
がら、鏡面加工が可能となり、型を加工する時間とコス
トが削減できると共に、これまで加工が困難であった形
状も作製できるようになった。
ミックスを複合マイカセラミックス、窒化アルミニウム
と窒化ホウ素の複合焼結体、フッ素金雲母、結晶化ガラ
ス又は窒化珪素と窒化ホウ素の複合焼結体とすることに
より、材料中に気孔が無くなり切削加工が可能でありな
がら、鏡面加工が可能となり、型を加工する時間とコス
トが削減できると共に、これまで加工が困難であった形
状も作製できるようになった。
【００３９】第４、５の本発明によれば、従来の研削研
磨の方法では作製ができなかった形状の型が作製可能と
なるため従来のプレス成形では得られなかった形状のガ
ラス素子が得られるようになった。
磨の方法では作製ができなかった形状の型が作製可能と
なるため従来のプレス成形では得られなかった形状のガ
ラス素子が得られるようになった。
【００４０】よって、従来プレス成形では得られなかっ
た形状の高融点光学ガラス素子を安価に、かつ、大量に
製造することが可能になった。
た形状の高融点光学ガラス素子を安価に、かつ、大量に
製造することが可能になった。
【図１】本発明の実施例のプレス成形用型を示す概略構
成図である。
成図である。
【図２】光学素子のプレス成形装置の概略構成図であ
る。
る。
【図３】光学素子のプレス成形用型の概略構成図であ
る。
る。
１ 型母材 ２ 切削加工により加工されたプレス面 ２４ チャンバー ２５ 上軸 ２６ 下軸 ２７，２８ ヒーターブロック ２９ 上型 ３０ 下型 ３１ ガラス ３２ 油圧シリンダー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０３Ｃ 19/00 Ｃ０３Ｃ 19/00 Ｚ (72)発明者 平林 敬二 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 4G015 HA01 4G059 AA15 AB03 AC03 AC30 EA11 EB04
Claims (5)
- 【請求項１】 ガラスよりなる光学素子のプレス成形に
用いる光学素子成形用型において、該成形用型母材上に
快削性セラミックスからなる切削加工層を成形面に有す
ることを特徴とする光学ガラス素子のプレス成形用型。 - 【請求項２】 前記光学素子成形型の成形面は切削加工
により所望の形状に加工され、該成形面上に、ダイヤモ
ンド膜、ダイヤモンド状炭素膜、水素化アモルファス炭
素膜（ｉ−Ｃ膜）及び硬質炭素膜からなる群より選ばれ
る１種の膜が被覆されている請求項１に記載の光学ガラ
ス素子のプレス成形用型。 - 【請求項３】 前記成形用型母材上の快削性セラミック
スは、複合マイカセラミックス、窒化アルミニウムと窒
化ホウ素の複合焼結体、フッ素金雲母、窒化ホウ素の含
有量が１０〜４０質量％である窒化珪素と窒化ホウ素の
複合焼結体又は結晶化ガラスである請求項１又は２に記
載の光学ガラス素子のプレス成形用型。 - 【請求項４】 前記所望の形状は所謂自由曲面素子、所
謂微細光学素子、球面や非球面や平面等が組み合わされ
た複雑な形状又はこれらの組み合わさった形状であり、
かつ研削研磨では作製不可能な形状である請求項１〜３
のいずれかに記載の光学ガラス素子のプレス成形用型。 - 【請求項５】 前記請求項１〜４のいずれかに記載の光
学ガラス素子のプレス成形用型を用いてプレス成形した
光学ガラス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001070439A JP2002274867A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 光学ガラス素子プレス成形用型及び光学ガラス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001070439A JP2002274867A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 光学ガラス素子プレス成形用型及び光学ガラス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002274867A true JP2002274867A (ja) | 2002-09-25 |
Family
ID=18928314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001070439A Pending JP2002274867A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 光学ガラス素子プレス成形用型及び光学ガラス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002274867A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007191326A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 微細加工用基材の微細加工方法、その加工品、プレス成形品 |
| CN100370060C (zh) * | 2004-06-07 | 2008-02-20 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 具有超硬镀膜的模仁 |
| JP2008074675A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Olympus Corp | 光学素子成形用型の製造方法及び光学素子の製造方法 |
| CN100383277C (zh) * | 2004-03-20 | 2008-04-23 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 具有超硬镀膜的模具 |
| CN1775701B (zh) * | 2004-11-16 | 2010-05-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 具有超硬镀膜的模仁 |
-
2001
- 2001-03-13 JP JP2001070439A patent/JP2002274867A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100383277C (zh) * | 2004-03-20 | 2008-04-23 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 具有超硬镀膜的模具 |
| CN100370060C (zh) * | 2004-06-07 | 2008-02-20 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 具有超硬镀膜的模仁 |
| CN1775701B (zh) * | 2004-11-16 | 2010-05-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 具有超硬镀膜的模仁 |
| JP2007191326A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 微細加工用基材の微細加工方法、その加工品、プレス成形品 |
| JP2008074675A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Olympus Corp | 光学素子成形用型の製造方法及び光学素子の製造方法 |
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