JP3206845B2 - 光学ガラス素子の製造方法およびこれに用いる光学ガラス素子のプレス成形用型 - Google Patents
光学ガラス素子の製造方法およびこれに用いる光学ガラス素子のプレス成形用型Info
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- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学ガラス素子のプレ
ス成形用型及びこれを用いた光学ガラス素子の製造方法
に関する。さらに詳しくは、プレス成形後の研磨工程を
必要としない高精度な光学ガラス素子を製造するための
プレス成形用型及びこれを用いた光学ガラス素子の製造
方法に関する。
ス成形用型及びこれを用いた光学ガラス素子の製造方法
に関する。さらに詳しくは、プレス成形後の研磨工程を
必要としない高精度な光学ガラス素子を製造するための
プレス成形用型及びこれを用いた光学ガラス素子の製造
方法に関する。
【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、プレスした時に形状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ることが要請される。
より、繰り返し成形するためには、型材料として高温で
も安定で、耐酸化性に優れ、ガラスに対して不活性であ
り、プレスした時に形状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ることが要請される。
【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、ある程度満足する型材として、チ
タンカーバイド（ＴｉＣ）及び金属の混合材料（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（特開昭６２−９６３３１号公報）
などが検討されている。さらに特開昭６４−５２６２２
号公報においては、母材表面にタンタル単体層または窒
化タンタル被覆層を形成することが提案されている。
用型に必要な条件を、ある程度満足する型材として、チ
タンカーバイド（ＴｉＣ）及び金属の混合材料（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（特開昭６２−９６３３１号公報）
などが検討されている。さらに特開昭６４−５２６２２
号公報においては、母材表面にタンタル単体層または窒
化タンタル被覆層を形成することが提案されている。
【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、高温で繰返しプレス成形するために必要な
金型に要求される前記加工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及び金属の混合
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、加工性が劣るので、光学素子の反転形状
を有する高精度な金型に加工することは非常に困難であ
る。さらには、光学ガラス素子の構成成分である鉛（Ｐ
ｂ）やアルカリ元素と反応しやすいという問題を有して
いる。
型材料では、高温で繰返しプレス成形するために必要な
金型に要求される前記加工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及び金属の混合
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、加工性が劣るので、光学素子の反転形状
を有する高精度な金型に加工することは非常に困難であ
る。さらには、光学ガラス素子の構成成分である鉛（Ｐ
ｂ）やアルカリ元素と反応しやすいという問題を有して
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、機械的強度及び加工性に優れ、窒素ガス等
の不活性ガス雰囲気中において、成形温度が６００℃程
度までは繰り返し成形を行っても、ガラスとの反応はほ
とんど起こらない。しかしながら、６５０℃以上の温度
で成形を行うと、約１００回の成形で金型表面が変色し
てしまい、その後表面にくもりが生じ、繰り返し成形で
きなくなる。また、６５０℃以上においては、ガラスと
のぬれ性及び離型性についても満足できるものではなか
った。さらに、これらの改善案として、超硬質合金の成
形面にニッケル（Ｎｉ）及び貴金属元素を主成分とする
合金薄膜を形成したもの（特開昭６４−６１３２７号公
報）が提案されているが、この型についても、６５０℃
以上の高温になると、１０００回以上の成形で粒成長が
起こり表面が荒れてしまうといった問題があり、高融点
ガラスは繰り返し成形できなかった。さらに特開昭６４
−５２６２２号公報のようにタンタル単体層または窒化
タンタル被覆層を形成しても高温における繰返しプレス
成形条件に耐え得るものではなかった。従って現在高融
点光学ガラス素子は得られていない。
した型では、機械的強度及び加工性に優れ、窒素ガス等
の不活性ガス雰囲気中において、成形温度が６００℃程
度までは繰り返し成形を行っても、ガラスとの反応はほ
とんど起こらない。しかしながら、６５０℃以上の温度
で成形を行うと、約１００回の成形で金型表面が変色し
てしまい、その後表面にくもりが生じ、繰り返し成形で
きなくなる。また、６５０℃以上においては、ガラスと
のぬれ性及び離型性についても満足できるものではなか
った。さらに、これらの改善案として、超硬質合金の成
形面にニッケル（Ｎｉ）及び貴金属元素を主成分とする
合金薄膜を形成したもの（特開昭６４−６１３２７号公
報）が提案されているが、この型についても、６５０℃
以上の高温になると、１０００回以上の成形で粒成長が
起こり表面が荒れてしまうといった問題があり、高融点
ガラスは繰り返し成形できなかった。さらに特開昭６４
−５２６２２号公報のようにタンタル単体層または窒化
タンタル被覆層を形成しても高温における繰返しプレス
成形条件に耐え得るものではなかった。従って現在高融
点光学ガラス素子は得られていない。
【０００６】本発明はこのような従来の課題を解消し、
高精度な高融点光学ガラス素子を製造する方法、および
これに用いる繰り返しプレス成形を行なっても劣化のな
い光学ガラス素子のプレス成形用型を提供することを目
的とする。
高精度な高融点光学ガラス素子を製造する方法、および
これに用いる繰り返しプレス成形を行なっても劣化のな
い光学ガラス素子のプレス成形用型を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の光学ガラス素子の製造方法は、ガラスの軟
化点以上の耐熱性があり、プレス成形に耐え得る強度を
有する母材と、前記母材のプレス面上に形成されたＴａ
系合金保護層とからなる光学ガラス素子のプレス成形用
型を用いて、屈伏温度（Ａｔ点）が６５０℃以上の高融
点ガラスをプレス成形するものである。
に、本発明の光学ガラス素子の製造方法は、ガラスの軟
化点以上の耐熱性があり、プレス成形に耐え得る強度を
有する母材と、前記母材のプレス面上に形成されたＴａ
系合金保護層とからなる光学ガラス素子のプレス成形用
型を用いて、屈伏温度（Ａｔ点）が６５０℃以上の高融
点ガラスをプレス成形するものである。
【０００８】前記構成においては、Ｔａ系合金保護層
が、含有率が５重量％〜９５重量％のＴａと、残りが白
金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、
ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム
（Ｒｅ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）か
ら選ばれる少なくとも１種類以上の元素を含有するＴａ
系合金であることが好ましい。
が、含有率が５重量％〜９５重量％のＴａと、残りが白
金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、
ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム
（Ｒｅ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）か
ら選ばれる少なくとも１種類以上の元素を含有するＴａ
系合金であることが好ましい。
【０００９】また前記構成においては、プレス成形用型
の母材が、タングステンカーバイド（ＷＣ）を主成分と
する超硬合金、チタンカーバイド（ＴｉＣ）またはチタ
ンナイトライド（ＴｉＮ）を主成分とするサーメット、
またはＷＣ焼結体から選ばれる物質であることが好まし
い。
の母材が、タングステンカーバイド（ＷＣ）を主成分と
する超硬合金、チタンカーバイド（ＴｉＣ）またはチタ
ンナイトライド（ＴｉＮ）を主成分とするサーメット、
またはＷＣ焼結体から選ばれる物質であることが好まし
い。
【００１０】次に本発明の光学ガラス素子のプレス成形
用型は、屈伏温度（Ａｔ点）が６５０℃以上の高融点ガ
ラスをプレス成形する光学ガラス素子の製造に用いられ
る成形用型であって、ガラスの軟化点以上の耐熱性があ
り、プレス成形に耐え得る強度を有する母材と、前記母
材のプレス面上に形成されたＴａ系合金保護層とからな
ることを特徴とする。 前記構成においては、Ｔａ系合金
保護層が、含有率が５重量％〜９５重量％のＴａと、残
りが白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉ
ｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニ
ウム（Ｒｅ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）から選ばれる少なくとも１種類以上の元素を含有す
るＴａ系合金であることが好ましい。 また前記構成にお
いては、プレス成形用型の母材が、タングステンカーバ
イド（ＷＣ）を主成分とする超硬合金、チタンカーバイ
ド（ＴｉＣ）またはチタンナイトライド（ＴｉＮ）を主
成分とするサーメット、またはＷＣ焼結体から選ばれる
物質であることが好ましい。
用型は、屈伏温度（Ａｔ点）が６５０℃以上の高融点ガ
ラスをプレス成形する光学ガラス素子の製造に用いられ
る成形用型であって、ガラスの軟化点以上の耐熱性があ
り、プレス成形に耐え得る強度を有する母材と、前記母
材のプレス面上に形成されたＴａ系合金保護層とからな
ることを特徴とする。 前記構成においては、Ｔａ系合金
保護層が、含有率が５重量％〜９５重量％のＴａと、残
りが白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉ
ｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニ
ウム（Ｒｅ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）から選ばれる少なくとも１種類以上の元素を含有す
るＴａ系合金であることが好ましい。 また前記構成にお
いては、プレス成形用型の母材が、タングステンカーバ
イド（ＷＣ）を主成分とする超硬合金、チタンカーバイ
ド（ＴｉＣ）またはチタンナイトライド（ＴｉＮ）を主
成分とするサーメット、またはＷＣ焼結体から選ばれる
物質であることが好ましい。
【００１１】
【作用】前記した本発明の光学ガラス素子のプレス成形
用型の構成によれば、ガラスの軟化点以上の耐熱性があ
り、プレス成形に耐え得る強度を有する母材と、前記母
材のプレス面上に形成されたＴａ系合金保護層とからな
るという構成を備えたことにより、高融点ガラスを繰り
返しプレス成形しても長期間使用することができ、劣化
の少ないプレス成形用型を実現できる。この理由は、母
材を金型形状に加工するので高い精度に加工でき、また
Ｔａ系合金保護層は、耐熱性、耐酸化性に優れ、高温下
でガラスに対して不活性であり、さらに合金であるがゆ
えに機械的強度が大きく、これが強靭かつ耐久性のある
保護膜として機能するからと考えられる。
用型の構成によれば、ガラスの軟化点以上の耐熱性があ
り、プレス成形に耐え得る強度を有する母材と、前記母
材のプレス面上に形成されたＴａ系合金保護層とからな
るという構成を備えたことにより、高融点ガラスを繰り
返しプレス成形しても長期間使用することができ、劣化
の少ないプレス成形用型を実現できる。この理由は、母
材を金型形状に加工するので高い精度に加工でき、また
Ｔａ系合金保護層は、耐熱性、耐酸化性に優れ、高温下
でガラスに対して不活性であり、さらに合金であるがゆ
えに機械的強度が大きく、これが強靭かつ耐久性のある
保護膜として機能するからと考えられる。
【００１２】また、Ｔａ系合金保護層が、含有率が５重
量％〜９５重量％のＴａと、残りが白金（Ｐｔ）、ロジ
ウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、タング
ステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）から選ばれる少なく
とも１種類以上の元素を含有するＴａ系合金であるとい
う本発明の好ましい構成によれば、高融点ガラスを繰り
返しプレス成形してもさらに長期間使用することがで
き、劣化の少ないプレス成形用型を実現できる。
量％〜９５重量％のＴａと、残りが白金（Ｐｔ）、ロジ
ウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、タング
ステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）から選ばれる少なく
とも１種類以上の元素を含有するＴａ系合金であるとい
う本発明の好ましい構成によれば、高融点ガラスを繰り
返しプレス成形してもさらに長期間使用することがで
き、劣化の少ないプレス成形用型を実現できる。
【００１３】また、プレス成形用型の母材が、タングス
テンカーバイド（ＷＣ）を主成分とする超硬合金、チタ
ンカーバイド（ＴｉＣ）またはチタンナイトライド（Ｔ
ｉＮ）を主成分とするサーメット、またはＷＣ焼結体か
ら選ばれる物質であるという本発明の好ましい構成によ
れば、型材料としての必要条件を全て満足し、従来の型
材料に比べて、非常に耐熱性が優れた型を得ることがで
きるようになる。この型を用いることによって、劣化が
なくなり、高融点光学ガラス素子を繰り返しプレス成形
することが可能となる。
テンカーバイド（ＷＣ）を主成分とする超硬合金、チタ
ンカーバイド（ＴｉＣ）またはチタンナイトライド（Ｔ
ｉＮ）を主成分とするサーメット、またはＷＣ焼結体か
ら選ばれる物質であるという本発明の好ましい構成によ
れば、型材料としての必要条件を全て満足し、従来の型
材料に比べて、非常に耐熱性が優れた型を得ることがで
きるようになる。この型を用いることによって、劣化が
なくなり、高融点光学ガラス素子を繰り返しプレス成形
することが可能となる。
【００１４】次に本発明の光学ガラス素子の製造方法の
構成によれば、ガラスの軟化点以上の耐熱性があり、プ
レス成形に耐え得る強度を有する母材と、前記母材のプ
レス面上に形成されたＴａ系合金保護層とからなる光学
ガラス素子のプレス成形用型を用いて、屈伏温度（Ａｔ
点）が６５０℃以上の高融点ガラスをプレス成形するこ
とにより、合理的に効率良く高融点ガラスをプレス成形
することができる。
構成によれば、ガラスの軟化点以上の耐熱性があり、プ
レス成形に耐え得る強度を有する母材と、前記母材のプ
レス面上に形成されたＴａ系合金保護層とからなる光学
ガラス素子のプレス成形用型を用いて、屈伏温度（Ａｔ
点）が６５０℃以上の高融点ガラスをプレス成形するこ
とにより、合理的に効率良く高融点ガラスをプレス成形
することができる。
【００１５】
【実施例】本発明において、母材表面のＴａ系合金保護
層の厚さは０，５〜１０μｍの範囲が好ましい。また母
材の耐熱性は、ガラスの軟化点以上である。ここで軟化
点とは、一般的なガラス技術分野の定義に従い、粘性率
（η）が４．９×１０7 ポイズになるときの温度をい
う。
層の厚さは０，５〜１０μｍの範囲が好ましい。また母
材の耐熱性は、ガラスの軟化点以上である。ここで軟化
点とは、一般的なガラス技術分野の定義に従い、粘性率
（η）が４．９×１０7 ポイズになるときの温度をい
う。
【００１６】以下、本発明の一実施例について図面を参
照しながら説明する。直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのＷＣ
を主成分とする超硬合金を曲率半径がそれぞれ４６ｍｍ
及び２００ｍｍの凹面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に加
工した。これらの型のプレス面を超微細なダイヤモンド
砥粒を用いて鏡面に研磨した。次に、この鏡面上にスパ
ッタ法により３μｍの厚みでＴａ−Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒ、
Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗ、Ｐｄ合金薄膜をそれぞれコーテ
ィングしてプレス成形用型を作製した。このようにして
作製した型の一例としてＴａ−Ｉｒ合金薄膜をコーティ
ングした型の断面図を図１に示す。図１において１１は
プレス面上にコーティングしたＴａ−Ｉｒ合金薄膜、１
２は母材である。
照しながら説明する。直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのＷＣ
を主成分とする超硬合金を曲率半径がそれぞれ４６ｍｍ
及び２００ｍｍの凹面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に加
工した。これらの型のプレス面を超微細なダイヤモンド
砥粒を用いて鏡面に研磨した。次に、この鏡面上にスパ
ッタ法により３μｍの厚みでＴａ−Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒ、
Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗ、Ｐｄ合金薄膜をそれぞれコーテ
ィングしてプレス成形用型を作製した。このようにして
作製した型の一例としてＴａ−Ｉｒ合金薄膜をコーティ
ングした型の断面図を図１に示す。図１において１１は
プレス面上にコーティングしたＴａ−Ｉｒ合金薄膜、１
２は母材である。
【００１７】これらの型を図２に示したプレス成形機に
セットする。図２において２１は上型用固定ブロック、
２２は上型用加熱ヒーター、２３は上型、２４はガラス
素材、２５は下型、２６は下型用加熱ヒーター、２７は
下型用固定ブロック、２８は上型用熱電対、２９は下型
用熱電対、２１０はプランジャー、２１１は位置決め用
センサー、２１２はストッパー、２１３は覆いである。
セットする。図２において２１は上型用固定ブロック、
２２は上型用加熱ヒーター、２３は上型、２４はガラス
素材、２５は下型、２６は下型用加熱ヒーター、２７は
下型用固定ブロック、２８は上型用熱電対、２９は下型
用熱電対、２１０はプランジャー、２１１は位置決め用
センサー、２１２はストッパー、２１３は覆いである。
【００１８】次に半径５ｍｍの球状に加工した軟化点６
８０℃のバリウムクラウン系ガラス（ＳＫ−１４）２４
を下型２５の上に置き、その上に上型２３を置き、その
まま７００℃まで昇温し、窒素雰囲気中で約４０ｋｇ／
ｃｍ2 のプレス圧により２分間圧力を保持し、その後、
そのままの状態で６００℃まで冷却して、成形された光
学ガラス素子を取り出して、光学ガラス素子のプレス成
形の工程を完了する。
８０℃のバリウムクラウン系ガラス（ＳＫ−１４）２４
を下型２５の上に置き、その上に上型２３を置き、その
まま７００℃まで昇温し、窒素雰囲気中で約４０ｋｇ／
ｃｍ2 のプレス圧により２分間圧力を保持し、その後、
そのままの状態で６００℃まで冷却して、成形された光
学ガラス素子を取り出して、光学ガラス素子のプレス成
形の工程を完了する。
【００１９】以上の工程を繰り返して１００００回目の
プレス終了時に、上下の型２３及び２５をプレス成形機
より取りはずして、プレス面の状態を光学顕微鏡で観察
し、その時のプレス面の表面粗さ（ＲＭＳ値、オングス
トローム）を測定して、それぞれの型精度を評価した。
これらの結果を表２〜表５に示した。さらに、比較実験
として、従来使用されていたＳｉＣ焼結体型及び超硬合
金母材上にＰｔ薄膜、またはＩｒ薄膜をコーティングし
た型を、それぞれ図２に示したプレス成形機にセット
し、上述のプレス成形の工程を１００００回繰り返し行
い、同様の型精度の評価を行った。これらの結果を（表
１）に示した。
プレス終了時に、上下の型２３及び２５をプレス成形機
より取りはずして、プレス面の状態を光学顕微鏡で観察
し、その時のプレス面の表面粗さ（ＲＭＳ値、オングス
トローム）を測定して、それぞれの型精度を評価した。
これらの結果を表２〜表５に示した。さらに、比較実験
として、従来使用されていたＳｉＣ焼結体型及び超硬合
金母材上にＰｔ薄膜、またはＩｒ薄膜をコーティングし
た型を、それぞれ図２に示したプレス成形機にセット
し、上述のプレス成形の工程を１００００回繰り返し行
い、同様の型精度の評価を行った。これらの結果を（表
１）に示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】試料Ｎｏ．１のＳｉＣ焼結体で作製した型
は、５０回のプレス成形によって上下両方の型共に表面
にガラスが付着し、それ以上ガラスをプレスすることが
できなかった。すなわちＮｏ．１の型では量産出来ない
ことがわかる。
は、５０回のプレス成形によって上下両方の型共に表面
にガラスが付着し、それ以上ガラスをプレスすることが
できなかった。すなわちＮｏ．１の型では量産出来ない
ことがわかる。
【００２２】また、試料Ｎｏ．２及び３のようにＰｔま
たはＩｒスパッタ膜でコーティングした型では、ガラス
の付着は起こらないが、１００００回プレス後には、表
面粗さ（ＲＭＳ値）でそれぞれ255.6 オングストロー
ム、105.4 オングストロームと非常に粗くなり、表面が
白濁し実用的でないことがわかる。
たはＩｒスパッタ膜でコーティングした型では、ガラス
の付着は起こらないが、１００００回プレス後には、表
面粗さ（ＲＭＳ値）でそれぞれ255.6 オングストロー
ム、105.4 オングストロームと非常に粗くなり、表面が
白濁し実用的でないことがわかる。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】
【表４】
【００２６】
【表５】
【００２７】以上の従来の型に対して試料Ｎｏ．４〜４
３の本発明の型の中で、Ｔａ含有率が３０重量％〜７０
重量％の型については、１００００回プレスした時で
も、表面状態はほとんど変化せず、表面粗さはほとんど
プレス前と変化がなかった。また、Ｔａ含有率が５％、
９５％の型についても、これまでの成形用型に比べて１
００００回プレス後の表面粗さの変化は小さかった。す
なわち、本実施例の型は、軟化点６８０℃のバリウムク
ラウン系ガラス（ＳＫ−１４）のような高融点ガラス
を、繰り返しプレス成形してもほとんど劣化せず、型寿
命が著しく長く、高精度な高融点光学ガラス素子を大量
にプレス成形することが可能となった。
３の本発明の型の中で、Ｔａ含有率が３０重量％〜７０
重量％の型については、１００００回プレスした時で
も、表面状態はほとんど変化せず、表面粗さはほとんど
プレス前と変化がなかった。また、Ｔａ含有率が５％、
９５％の型についても、これまでの成形用型に比べて１
００００回プレス後の表面粗さの変化は小さかった。す
なわち、本実施例の型は、軟化点６８０℃のバリウムク
ラウン系ガラス（ＳＫ−１４）のような高融点ガラス
を、繰り返しプレス成形してもほとんど劣化せず、型寿
命が著しく長く、高精度な高融点光学ガラス素子を大量
にプレス成形することが可能となった。
【００２８】以上のように、本実施例の型は前記した高
精度な光学ガラス素子を直接プレス成形するための必要
条件を全て満たし、従来のものに比べて著しく型寿命が
延び、これまで成形で作製できなかった高融点光学ガラ
ス素子を大量にプレス成形することが可能となった。
精度な光学ガラス素子を直接プレス成形するための必要
条件を全て満たし、従来のものに比べて著しく型寿命が
延び、これまで成形で作製できなかった高融点光学ガラ
ス素子を大量にプレス成形することが可能となった。
【００２９】なお、本発明を説明するために、実施例に
おいてプレス成形用型の母材として、ＷＣを主成分とす
る超硬合金を用いたが、ＴｉＮまたはＴｉＣを主成分と
するサーメットまたはＷＣ焼結体を母材に用いてもまっ
たく同様の結果が得られた。
おいてプレス成形用型の母材として、ＷＣを主成分とす
る超硬合金を用いたが、ＴｉＮまたはＴｉＣを主成分と
するサーメットまたはＷＣ焼結体を母材に用いてもまっ
たく同様の結果が得られた。
【００３０】以上のように、本実施例は光学ガラス素子
のプレス成形用型を作製するにあたり、母材として超硬
合金及びサーメットを用い、そのプレス面に含有率が５
重量％〜９５重量％のＴａと残りがＰｔ、Ｒｈ、Ｉｒ、
Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗ、Ｐｄの中から少なくとも１種類
以上含有するＴａ系合金薄膜をコーティングすることに
より、前述した型材料としての必要条件をすべて満た
し、特に耐熱性が優れ、高温でガラスを繰り返し成形し
ても劣化のない光学ガラス素子のプレス成形用型を提供
したものであり、高精度な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となった。
のプレス成形用型を作製するにあたり、母材として超硬
合金及びサーメットを用い、そのプレス面に含有率が５
重量％〜９５重量％のＴａと残りがＰｔ、Ｒｈ、Ｉｒ、
Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗ、Ｐｄの中から少なくとも１種類
以上含有するＴａ系合金薄膜をコーティングすることに
より、前述した型材料としての必要条件をすべて満た
し、特に耐熱性が優れ、高温でガラスを繰り返し成形し
ても劣化のない光学ガラス素子のプレス成形用型を提供
したものであり、高精度な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となった。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ガ
ラスの軟化点以上の耐熱性があり、プレス成形に耐え得
る強度を有する母材と、前記母材のプレス面上に形成さ
れたＴａ系合金保護層とからなるという構成を備えたこ
とにより、高融点ガラスを繰り返しプレス成形しても長
期間使用することができ、劣化の少ないプレス成形用型
を実現できる。
ラスの軟化点以上の耐熱性があり、プレス成形に耐え得
る強度を有する母材と、前記母材のプレス面上に形成さ
れたＴａ系合金保護層とからなるという構成を備えたこ
とにより、高融点ガラスを繰り返しプレス成形しても長
期間使用することができ、劣化の少ないプレス成形用型
を実現できる。
【００３２】次に本発明の光学ガラス素子の製造方法に
よれば、ガラスの軟化点以上の耐熱性があり、プレス成
形に耐え得る強度を有する母材と、前記母材のプレス面
上に形成されたＴａ系合金保護層とからなる光学ガラス
素子のプレス成形用型を用いて、屈伏温度（Ａｔ点）が
６５０℃以上の高融点ガラスをプレス成形することによ
り、合理的に効率良く高融点ガラスをプレス成形するこ
とができる。
よれば、ガラスの軟化点以上の耐熱性があり、プレス成
形に耐え得る強度を有する母材と、前記母材のプレス面
上に形成されたＴａ系合金保護層とからなる光学ガラス
素子のプレス成形用型を用いて、屈伏温度（Ａｔ点）が
６５０℃以上の高融点ガラスをプレス成形することによ
り、合理的に効率良く高融点ガラスをプレス成形するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例における光学ガラス素子のプ
レス成形用型の断面図。
レス成形用型の断面図。
【図２】本発明の一実施例で用いたプレス成形機の概略
図。
図。
１１ Ｔａ−Ｉｒ合金薄膜 １２ 母材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−121126（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−242333（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−242334（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 9/00 - 17/06
Claims (6)
- 【請求項１】 ガラスの軟化点以上の耐熱性があり、プ
レス成形に耐え得る強度を有する母材と、前記母材のプ
レス面上に形成されたＴａ系合金保護層とからなる光学
ガラス素子のプレス成形用型を用いて、屈伏温度（Ａｔ
点）が６５０℃以上の高融点ガラスをプレス成形するこ
とを特徴とする光学ガラス素子の製造方法。 - 【請求項２】 Ｔａ系合金保護層が、含有率が５重量％
〜９５重量％のＴａと、残りが白金（Ｐｔ）、ロジウム
（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、
オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、タングステン
（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）から選ばれる少なくとも１
種類以上の元素を含有するＴａ系合金である請求項１に
記載の光学ガラス素子の製造方法。 - 【請求項３】 プレス成形用型の母材が、タングステン
カーバイド（ＷＣ）を主成分とする超硬合金、チタンカ
ーバイド（ＴｉＣ）またはチタンナイトライド（Ｔｉ
Ｎ）を主成分とするサーメット、またはＷＣ焼結体から
選ばれる物質である請求項１に記載の光学ガラス素子の
製造方法。 - 【請求項４】 屈伏温度（Ａｔ点）が６５０℃以上の高
融点ガラスをプレス成形する光学ガラス素子の製造に用
いられる成形用型であって、ガラスの軟化点以上の耐熱
性があり、プレス成形に耐え得る強度を有する母材と、
前記母材のプレス面上に形成されたＴａ系合金保護層と
からなる光学ガラス素子のプレス成形用型。 - 【請求項５】 Ｔａ系合金保護層が、含有率が５重量％
〜９５重量％のＴａと、残りが白金（Ｐｔ）、ロジウム
（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、
オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、タングステン
（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）から選ばれる少なくとも１
種類以上の元素を含有するＴａ系合金である請求項４に
記載のプレス成形用型。 - 【請求項６】 プレス成形用型の母材が、タングステン
カーバイド（ＷＣ）を主成分とする超硬合金、チタンカ
ーバイド（ＴｉＣ）またはチタンナイトライド（Ｔｉ
Ｎ）を主成分とするサーメット、またはＷＣ焼結体から
選ばれる物質である請求項４に記載のプレス成形用型。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00140493A JP3206845B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 光学ガラス素子の製造方法およびこれに用いる光学ガラス素子のプレス成形用型 |
| EP93121123A EP0605899B1 (en) | 1993-01-07 | 1993-12-30 | Press-molding die for glass optical elements |
| DE69325984T DE69325984T2 (de) | 1993-01-07 | 1993-12-30 | Pressform für optische Elemente aus Glas |
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| JP00140493A JP3206845B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 光学ガラス素子の製造方法およびこれに用いる光学ガラス素子のプレス成形用型 |
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| JP3983966B2 (ja) * | 2000-06-05 | 2007-09-26 | 東芝機械株式会社 | ガラス用成形型 |
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| TWI428465B (zh) | 2010-04-22 | 2014-03-01 | Univ Nat Taiwan Ocean | 內部氧化層狀結構及其製作方法 |
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| JPS61136928A (ja) * | 1984-12-10 | 1986-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子のプレス成形用型 |
| US4685948A (en) * | 1985-02-08 | 1987-08-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mold for press-molding glass optical elements and a molding method using the same |
| JPS63166729A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子の製造方法 |
| DE3729281A1 (de) * | 1987-09-02 | 1989-03-16 | Schott Glaswerke | Verfahren zum herstellen von gepressten glasformkoerpern fuer praezisionsoptische zwecke |
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| US5171348A (en) * | 1989-06-20 | 1992-12-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Die for press-molding optical element |
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| JPH06211540A (ja) * | 1993-01-20 | 1994-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 赤外用光学素子およびその製造方法 |
-
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- 1993-01-07 JP JP00140493A patent/JP3206845B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1993-12-30 DE DE69325984T patent/DE69325984T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-01-07 US US08/178,858 patent/US5538528A/en not_active Expired - Lifetime
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| US5538528A (en) | 1996-07-23 |
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