JP2800385B2 - 光学素子成形型 - Google Patents
光学素子成形型Info
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- optical element
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- sic
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- 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
- 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
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- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/10—Die base materials
- C03B2215/12—Ceramics or cermets, e.g. cemented WC, Al2O3 or TiC
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高精度のプレス成形によって研削、研磨を必
要としない光学素子を得る製造方法に関する。詳しくは
光学素子を形成する際に使用する光学素子成形型に関す
るものである。
要としない光学素子を得る製造方法に関する。詳しくは
光学素子を形成する際に使用する光学素子成形型に関す
るものである。
従来、この種の光学素子成形型においては、それに使
用する型材に関して種々検討が加えられ、完成する光学
素子の高精度化に寄与している。例えば特開昭47−1127
7号にはガラス状炭素鋼を使用したもの、また特開昭52
−45613号にはSiC、Si3N4、SiC＋Ｃを使用したもの、さ
らに特公昭62−28091号には超硬合金を母材として、そ
の母材上に貴金属層を被覆したことを特徴とし、この貴
金属層が、Ir、Os、Pd、Rh、Ruからなる群より選ばれた
少なくとも一つの元素とPt（60〜99重量％）との貴金属
合金であるもの等が開示されている。
用する型材に関して種々検討が加えられ、完成する光学
素子の高精度化に寄与している。例えば特開昭47−1127
7号にはガラス状炭素鋼を使用したもの、また特開昭52
−45613号にはSiC、Si3N4、SiC＋Ｃを使用したもの、さ
らに特公昭62−28091号には超硬合金を母材として、そ
の母材上に貴金属層を被覆したことを特徴とし、この貴
金属層が、Ir、Os、Pd、Rh、Ruからなる群より選ばれた
少なくとも一つの元素とPt（60〜99重量％）との貴金属
合金であるもの等が開示されている。
上記の如き従来の技術に於いては、型材料としてガラ
ス状炭素を用いた場合、光学素子の要求する高精度な鏡
面（表面粗さRmax100Å以下）が得られないこと、又強
度的にも低いため繰り返しの成形による表面の劣化が生
じることなどの問題点があった。また、SiC、Si3N4、Si
C＋Ｃなどの型材料は高精度な鏡面は得やすいもののガ
ラスの成分である鉛やアルカリ元素と反応しやすいた
め、高精度な光学素子の成形時に融着現象を起こすとい
う問題点もあった。さらに超高合金を母材として貴金属
合金を形成した型材料は母材として用いている超硬合金
がCo、Ni、Moなどの結合材を含んでいるため、長期間に
渡り成形を繰り返すとこれらの金属が貴金属合金層を通
って拡散し、ガラスと反応しやすくなるという問題点が
あった。
ス状炭素を用いた場合、光学素子の要求する高精度な鏡
面（表面粗さRmax100Å以下）が得られないこと、又強
度的にも低いため繰り返しの成形による表面の劣化が生
じることなどの問題点があった。また、SiC、Si3N4、Si
C＋Ｃなどの型材料は高精度な鏡面は得やすいもののガ
ラスの成分である鉛やアルカリ元素と反応しやすいた
め、高精度な光学素子の成形時に融着現象を起こすとい
う問題点もあった。さらに超高合金を母材として貴金属
合金を形成した型材料は母材として用いている超硬合金
がCo、Ni、Moなどの結合材を含んでいるため、長期間に
渡り成形を繰り返すとこれらの金属が貴金属合金層を通
って拡散し、ガラスと反応しやすくなるという問題点が
あった。
本発明はこの様な従来の問題点を鑑みてなされたもの
で高強度で高精度な鏡面を得ることができ、さらにガラ
スとの融着反応を生じない光学素子成形型を提供するこ
とを目的とする。
で高強度で高精度な鏡面を得ることができ、さらにガラ
スとの融着反応を生じない光学素子成形型を提供するこ
とを目的とする。
上記目的のために本発明では、高精度のプレス成形に
よって研削、研磨を必要としない光学素子を得る製造方
法に使用する光学素子成形型において、 SiCの母材と、 該母材上に形成したSiC膜からなる第１層と、 該第１層に形成すると共に高温、高真空下で再結晶さ
せた純白金膜からなる第２層と、 を有することを課題解決の手段とするものである。
よって研削、研磨を必要としない光学素子を得る製造方
法に使用する光学素子成形型において、 SiCの母材と、 該母材上に形成したSiC膜からなる第１層と、 該第１層に形成すると共に高温、高真空下で再結晶さ
せた純白金膜からなる第２層と、 を有することを課題解決の手段とするものである。
本発明に於いては、まず母材としてSiCを使用したの
で高温下での強度が強く、耐熱性は良好である。さら
に、CVD法により形成した中間層（厚さ300μｍ）は研
削、研磨仕上げによって容易に表面粗さRmax50Å以下を
得られるので、要求する光学素子の表面粗さに対して十
分に対応することが出来る。
で高温下での強度が強く、耐熱性は良好である。さら
に、CVD法により形成した中間層（厚さ300μｍ）は研
削、研磨仕上げによって容易に表面粗さRmax50Å以下を
得られるので、要求する光学素子の表面粗さに対して十
分に対応することが出来る。
次に前記研削、研磨された中間層の上に純白金（Pt:9
9.9重量以上）を50Å以下の膜厚で形成し高温、高真空
下で再結晶させた。ここでは純白金膜、高真空下で再結
晶させることがポイントであり、たとえば純白金膜を膜
厚50Å以上で形成し、高温、高真空下で再結晶させると
純白金膜が粒状化し表面粗さが極端に悪くなる。又白金
合金であるPt−Ir、Pt−Pdなども膜厚が50Å以上になる
と同様に粒状化現象を起こし表面粗さの劣化を招く、そ
の点、純白金膜50Å以下は高温、高真空下で再結晶させ
ても粒状化現象は生じず、極めて安定した状態になる。
この再結晶した安定状態は純白金膜を形成したすぐの状
態（再結晶前の状態）と比較すると硬度が数段上昇して
おり、純白金膜表面にキズが入るようなこともなく、光
学素子成形型として使用するのに好適である。
9.9重量以上）を50Å以下の膜厚で形成し高温、高真空
下で再結晶させた。ここでは純白金膜、高真空下で再結
晶させることがポイントであり、たとえば純白金膜を膜
厚50Å以上で形成し、高温、高真空下で再結晶させると
純白金膜が粒状化し表面粗さが極端に悪くなる。又白金
合金であるPt−Ir、Pt−Pdなども膜厚が50Å以上になる
と同様に粒状化現象を起こし表面粗さの劣化を招く、そ
の点、純白金膜50Å以下は高温、高真空下で再結晶させ
ても粒状化現象は生じず、極めて安定した状態になる。
この再結晶した安定状態は純白金膜を形成したすぐの状
態（再結晶前の状態）と比較すると硬度が数段上昇して
おり、純白金膜表面にキズが入るようなこともなく、光
学素子成形型として使用するのに好適である。
さらに前記中間層の上に形成した純白金はガラスとの
反応性が低いので融着反応を起こすこともなく、表面粗
さを劣化させる不都合も解消する。
反応性が低いので融着反応を起こすこともなく、表面粗
さを劣化させる不都合も解消する。
第１図は本発明の一実施例であって外径20mm、高さ25
mm凹面曲率半径50mmのSiC母材1aを準備し、該母材1aの
上にCVD法によりSiC膜を300μｍの厚さで形成し第１層1
bとした。第１層1bを研削、研磨加工により鏡面仕上げ
し表面粗さRmax50Å以下にした。次に第１層１の鏡面部
に純白金膜（Pt:99.9重量％以上）からなる第２層1cを
スパッタリングにより膜厚50Å以下に形成し、SiC母材1
a、第１層1b、第２層1cからなる成形型１とした。該成
形型１を第２図の様なスケジュール（800℃まで15分間
で加熱し800℃で60分間保持して、その後冷却する）で
真空度５×10-5Torr以下を保ちながら加熱処理し純白金
膜を再結晶させることによって第２層1cを形成させた。
mm凹面曲率半径50mmのSiC母材1aを準備し、該母材1aの
上にCVD法によりSiC膜を300μｍの厚さで形成し第１層1
bとした。第１層1bを研削、研磨加工により鏡面仕上げ
し表面粗さRmax50Å以下にした。次に第１層１の鏡面部
に純白金膜（Pt:99.9重量％以上）からなる第２層1cを
スパッタリングにより膜厚50Å以下に形成し、SiC母材1
a、第１層1b、第２層1cからなる成形型１とした。該成
形型１を第２図の様なスケジュール（800℃まで15分間
で加熱し800℃で60分間保持して、その後冷却する）で
真空度５×10-5Torr以下を保ちながら加熱処理し純白金
膜を再結晶させることによって第２層1cを形成させた。
以上の様に製作した成形型１は第３図に示すように上
下で１対をなしスリーブ３の中に被成形ガラス２を保持
する如く配置し、加熱加圧成形により被成形ガラス２を
成形する。第４図に示す如く、成形終了光学素子４は表
面粗さがRmax50〜80Åですぐれた光学特性を示した。
下で１対をなしスリーブ３の中に被成形ガラス２を保持
する如く配置し、加熱加圧成形により被成形ガラス２を
成形する。第４図に示す如く、成形終了光学素子４は表
面粗さがRmax50〜80Åですぐれた光学特性を示した。
さらに、製作した成形型１によりプレスを100回繰り
化返して行なったが、純白金膜1cには何ら変化は認めら
れなかった。
化返して行なったが、純白金膜1cには何ら変化は認めら
れなかった。
なお、比較のために前記成形型１と同形状のSiC、Si3
N4、SiC＋Ｃを母材とする型を準備し、プレス成形を行
なったところ、SiC、Si3N4、SiC＋Ｃの母材の型はとも
に第１回目の成形で融着反応を生じの後の使用には耐え
られないものとなった。
N4、SiC＋Ｃを母材とする型を準備し、プレス成形を行
なったところ、SiC、Si3N4、SiC＋Ｃの母材の型はとも
に第１回目の成形で融着反応を生じの後の使用には耐え
られないものとなった。
以上の様に本発明によればSiCを母材とし、その母材
上にCVD法によりSiCを形成し、その後、膜上面を高精度
な鏡面（表面Å粗さRmax50Å以下）となし、さらにその
上に純白金膜（Pt:99.9重量％以上）を形成しその後、
高温、高真空下で再結晶させた成形型としたので、プレ
ス成形時に高精度な表面状態を保つと共にガラスとの融
着反応を起こすことがないので、高精度な光学素子を得
ることができる効果がある、 また、本発明による成形型は、多種類ある光学ガラス
のほとんど総てに対応することができるので、プレス成
形の可能性の範囲を大きく広げるという効果もある。
上にCVD法によりSiCを形成し、その後、膜上面を高精度
な鏡面（表面Å粗さRmax50Å以下）となし、さらにその
上に純白金膜（Pt:99.9重量％以上）を形成しその後、
高温、高真空下で再結晶させた成形型としたので、プレ
ス成形時に高精度な表面状態を保つと共にガラスとの融
着反応を起こすことがないので、高精度な光学素子を得
ることができる効果がある、 また、本発明による成形型は、多種類ある光学ガラス
のほとんど総てに対応することができるので、プレス成
形の可能性の範囲を大きく広げるという効果もある。
第１図は本発明による光学素子成形型を示す縦断面図、 第２図は純白金膜の再結晶時の温度スケジュールを説明
する図、 第３図はプレス成形時の型構造を説明する概略縦断面
図、 第４図はプレス成形で製作した成形終了光学素子を示す
図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １……成形型、 1a……SiC母材、 1b……第１層（SiC膜）、 1c……第２層（純白金膜）、 ２……被成形ガラス、 ３……スリーブ、 ４……成形終了光学素子。
する図、 第３図はプレス成形時の型構造を説明する概略縦断面
図、 第４図はプレス成形で製作した成形終了光学素子を示す
図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １……成形型、 1a……SiC母材、 1b……第１層（SiC膜）、 1c……第２層（純白金膜）、 ２……被成形ガラス、 ３……スリーブ、 ４……成形終了光学素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−115838（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−115836（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−111735（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−271125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−72931（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03B 11/00
Claims (3)
- 【請求項１】SiCの母材と、 該母材上に形成したSiC膜からなる第１層と、 該第１層上に形成すると共に温度が800℃以上、圧力が
５×10-5Torr以下で再結晶させた純白金膜からなる第２
層と、 を有することを特徴とする光学素子成形型。 - 【請求項２】前記第１層はその上面が高精度な鏡面（表
面粗さRmax＝50Å以下）であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の光学素子成形型。 - 【請求項３】前記第２層が純白金（Pt）が99.9重量％以
上、層厚が50Å以下であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光学素子成形型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2195757A JP2800385B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 光学素子成形型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2195757A JP2800385B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 光学素子成形型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483721A JPH0483721A (ja) | 1992-03-17 |
| JP2800385B2 true JP2800385B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=16346456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2195757A Expired - Fee Related JP2800385B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 光学素子成形型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2800385B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5907774B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2016-04-26 | オリンパス株式会社 | 光学素子成形用型の製造方法および光学素子の製造方法 |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP2195757A patent/JP2800385B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0483721A (ja) | 1992-03-17 |
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