JPH0193430A - 光学ガラス素子の製造方法 - Google Patents
光学ガラス素子の製造方法Info
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- JPH0193430A JPH0193430A JP24869687A JP24869687A JPH0193430A JP H0193430 A JPH0193430 A JP H0193430A JP 24869687 A JP24869687 A JP 24869687A JP 24869687 A JP24869687 A JP 24869687A JP H0193430 A JPH0193430 A JP H0193430A
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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
- C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
-
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- 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
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-
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B2215/02—Press-mould materials
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-
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- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は光学ガラス素子の製造方法に関し、プレス成形
後、磨き工程等を必要としない光学ガラス素子の直接プ
レス成形に関するものである。
後、磨き工程等を必要としない光学ガラス素子の直接プ
レス成形に関するものである。
従来の技術
近年、光学ガラスレンズは光学機器のレンズ構成の簡略
化とレンズ部分の軽量化の両方を同時に達成し得る非球
面化の傾向にある。この非球面レンズの製造には従来の
光学ガラスレンズの製造方法である研摩法では加工性お
よび量産性に劣り、直接プレス成形により製造する方法
が有望視されている。
化とレンズ部分の軽量化の両方を同時に達成し得る非球
面化の傾向にある。この非球面レンズの製造には従来の
光学ガラスレンズの製造方法である研摩法では加工性お
よび量産性に劣り、直接プレス成形により製造する方法
が有望視されている。
以上のような光学ガラス素子のプレス成形用型として高
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、高圧にも耐えるような機械的強度の優れ、さら
には加工性に優れ精密°加工ができなくてはならない材
料が必要となっている。
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、高圧にも耐えるような機械的強度の優れ、さら
には加工性に優れ精密°加工ができなくてはならない材
料が必要となっている。
従来の光学ガラス素子のプレス成形用型としては特開昭
５２−４５６１３号公報ではシリコンカーバイド（Ｓ
ｉ Ｃ）またはシリコンナイトライド（ＳｉｉＮ４ ）
が用いられ、さらに特開昭５９−１２１１２６号公報で
はチタンカーバイド（ＴｉＮ）および金属の混合材料が
用いられている。
５２−４５６１３号公報ではシリコンカーバイド（Ｓ
ｉ Ｃ）またはシリコンナイトライド（ＳｉｉＮ４ ）
が用いられ、さらに特開昭５９−１２１１２６号公報で
はチタンカーバイド（ＴｉＮ）および金属の混合材料が
用いられている。
発明が解決しようとする問題点
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、型材料としてＳｉ
ＣおよびＳｉ、Ｎ、を用いた場合では、非常に硬く機械
的強度が優れているが、加工性に劣り、さらには光学ガ
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。また、ＴｉＣおよ
び金属の混合材料の場合も光学ガラス素子と反応し易く
、型材料としては不適当である。
するものは得られていない。例えば、型材料としてＳｉ
ＣおよびＳｉ、Ｎ、を用いた場合では、非常に硬く機械
的強度が優れているが、加工性に劣り、さらには光学ガ
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。また、ＴｉＣおよ
び金属の混合材料の場合も光学ガラス素子と反応し易く
、型材料としては不適当である。
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。従って、型
寿命が短く、高精度な光学ガラス素子をプレス成形によ
って大量に生産することはできない。
必要条件を全て満足するには至っていない。従って、型
寿命が短く、高精度な光学ガラス素子をプレス成形によ
って大量に生産することはできない。
本発明では上記問題点に鑑み、直接プレス成形法による
光学性能の良い高精度な光学ガラス素子を大量に成形す
ることを可能にするためのプレス成形用型を提供するこ
とを目的としている。
光学性能の良い高精度な光学ガラス素子を大量に成形す
ることを可能にするためのプレス成形用型を提供するこ
とを目的としている。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明では加工性が良く
機械的強度が優れたＷＣを主成分とする超硬合金あるい
は各種サーメットをプレス成形用型の母材として、その
プレス面にＨｆＣ，Ｔｈｅ、、ＺｒＣまたはＮｂＣの薄
膜を形成した型を作製し、この型を用いることによって
光学性能の良い高精度な光学ガラス素子を大量にプレス
成形することを可能にしたものである。
機械的強度が優れたＷＣを主成分とする超硬合金あるい
は各種サーメットをプレス成形用型の母材として、その
プレス面にＨｆＣ，Ｔｈｅ、、ＺｒＣまたはＮｂＣの薄
膜を形成した型を作製し、この型を用いることによって
光学性能の良い高精度な光学ガラス素子を大量にプレス
成形することを可能にしたものである。
作用
本発明は上記した構成によって、従来の型材料では実現
できなかった前記の必要条件を全て満足した型を得るこ
とができ、この型を用いることによって大量に光学ガラ
ス素子を直接プレスして成形することが可能となる。
できなかった前記の必要条件を全て満足した型を得るこ
とができ、この型を用いることによって大量に光学ガラ
ス素子を直接プレスして成形することが可能となる。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
直径２０ｕ＋、厚さ６ＩＩｍのＷＣを主成分とする超硬
合金を曲率半径がそれぞれ４６ｎおよび２００龍の凹面
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
ラス素子のプレス成形用型に加工した。
合金を曲率半径がそれぞれ４６ｎおよび２００龍の凹面
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
ラス素子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低粒を用
いて鏡面に研摩した。次に、この鏡面上に適当な方法に
より５μｍの厚みでＨｆＣ，ＴｈＣｚ、ＺｒＣまたはＮ
ｂＣの薄膜をコーティングしてプレス成形用型を作製し
た。
いて鏡面に研摩した。次に、この鏡面上に適当な方法に
より５μｍの厚みでＨｆＣ，ＴｈＣｚ、ＺｒＣまたはＮ
ｂＣの薄膜を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断面図を第１図に示す。第
１図において、１１は母材、１２はプレス面上にコーテ
ィングしたＨｆ Ｃ，、ＴｈＣｚＳＺｒＣまたはＮｂＣ
の薄膜である。
１図において、１１は母材、１２はプレス面上にコーテ
ィングしたＨｆ Ｃ，、ＴｈＣｚＳＺｒＣまたはＮｂＣ
の薄膜である。
これらの型を第２図に示したプレス成形機にセットする
。第２図において、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はガラス素子、
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。
。第２図において、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はガラス素子、
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。
次に、酸化鉛（ＰｂＯ）７０重量％、シリカ（Ｓｔｏ）
２７重量％および残りが微量成分からなる酸化鉛系光学
ガラスを半径１０ｍの球状に加工したガラス素子２４を
上下の型２３および２５の下型２５の上に置き、その上
に上型を置き、そのまま５２０℃まで昇温し、窒素雰囲
気で約４０ ｋｇ ／ ｃｒＡのプレス圧によリブレス
して２分間保持し、その後、そのままの状態で上下の型
を３００℃まで冷却して、プレス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。
２７重量％および残りが微量成分からなる酸化鉛系光学
ガラスを半径１０ｍの球状に加工したガラス素子２４を
上下の型２３および２５の下型２５の上に置き、その上
に上型を置き、そのまま５２０℃まで昇温し、窒素雰囲
気で約４０ ｋｇ ／ ｃｒＡのプレス圧によリブレス
して２分間保持し、その後、そのままの状態で上下の型
を３００℃まで冷却して、プレス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。
以上の工程を繰り返して１０００回目のプレス終了時に
、上下の型２３および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、人）を測定して、それ
ぞれの型精度を評価した。さらに、比較実験として、従
来使用されていた炭化ケイ素（Ｓ ｉ Ｃ）焼結体およ
びＳｉ３Ｎ４焼結体の型を作製し、第２図に示したプレ
ス成形機にセットし、上述の光学ガラス素子のプレス成
形の工程を１０００回繰り返し行い、同様の型精度の評
価を行った。
、上下の型２３および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、人）を測定して、それ
ぞれの型精度を評価した。さらに、比較実験として、従
来使用されていた炭化ケイ素（Ｓ ｉ Ｃ）焼結体およ
びＳｉ３Ｎ４焼結体の型を作製し、第２図に示したプレ
ス成形機にセットし、上述の光学ガラス素子のプレス成
形の工程を１０００回繰り返し行い、同様の型精度の評
価を行った。
本発明の型を用いたプレス試験の結果を第１表に示し、
比較の為の型を用いたプレス試験の結果を第２表に示し
た。
比較の為の型を用いたプレス試験の結果を第２表に示し
た。
第 １ 表
第２表、試料階５および６の従来使用されているＳｉＣ
焼結体およびＳｉ、Ｎ、焼結体を用いた型においては、
数回ガラスをプレスしただけで型とガラスが反応し、プ
レス面にガラスが付着し、全く使用することができなく
なった。
焼結体およびＳｉ、Ｎ、焼結体を用いた型においては、
数回ガラスをプレスしただけで型とガラスが反応し、プ
レス面にガラスが付着し、全く使用することができなく
なった。
以上の比較試料に対して、第１表から明らかなように、
本発明の型、すなわち、ＷＣを主成分とした超硬合金を
母材とし、そのプレス面にＨｆＣ１ＴｈＣ，、ＺｒＣま
たはＮｂＣの薄膜をコーティングして構成される型を用
いると、１０００回プレスした時でも、表面粗さはほと
んどプレス前と変化がなく、型寿命が著し、く延び、高
精度な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。
本発明の型、すなわち、ＷＣを主成分とした超硬合金を
母材とし、そのプレス面にＨｆＣ１ＴｈＣ，、ＺｒＣま
たはＮｂＣの薄膜をコーティングして構成される型を用
いると、１０００回プレスした時でも、表面粗さはほと
んどプレス前と変化がなく、型寿命が著し、く延び、高
精度な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。
このように、本発明の型は前述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足し
、従来のものに比べて著しく型寿命が延び、高精度な光
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。
素子を直接プレス成形するための必要条件を全て満足し
、従来のものに比べて著しく型寿命が延び、高精度な光
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。
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
いた型を例に挙げたが、ＴｉＮあるいはＴＩＣを主成分
とするサーメットを母材とし、そのプレス面にＨｆＣ，
、ＴｈＣ！、ＺｒＣまたはＮｂＣの薄膜をコーティング
して構成される型を用いても、同様に型寿命が延び、高
精度な光学ガラス素子の量産化が可能となった。
成形用型の母材としてＷＣを主成分とする超硬合金を用
いた型を例に挙げたが、ＴｉＮあるいはＴＩＣを主成分
とするサーメットを母材とし、そのプレス面にＨｆＣ，
、ＴｈＣ！、ＺｒＣまたはＮｂＣの薄膜をコーティング
して構成される型を用いても、同様に型寿命が延び、高
精度な光学ガラス素子の量産化が可能となった。
発明の効果
以上のように、本発明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およびサー
メットを用い、そのプレス面にＨｒｃｓ Ｔｈ、Ｃ２、
ＺｒＣまたはＮｂＣの薄膜をコーティングすることによ
って、前述した型材料としての必要条件を全て満足した
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
、高精度な光学ガラス素子を安価に、かつ、大量に製造
するために、極めて有用な発明である。
型を作製するにあたり、母材として超硬合金およびサー
メットを用い、そのプレス面にＨｒｃｓ Ｔｈ、Ｃ２、
ＺｒＣまたはＮｂＣの薄膜をコーティングすることによ
って、前述した型材料としての必要条件を全て満足した
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
、高精度な光学ガラス素子を安価に、かつ、大量に製造
するために、極めて有用な発明である。
第１図は本発明の光学ガラス素子のプレス成形用型の断
面の概略図、第２図実施例における光学ガラス素子のプ
レス成形用型を組み込んだプレス成形機の概略図である
。 １１・・・・・・プレス面上にコーティングしたＨ ｆ
Ｃ。 ＴｈＣｚ、ＺｒＣまたはＮｂＣの薄膜、１２・・・・・
・母材。 ＩＩ−プレス面上にコーチインクした 第１図
面の概略図、第２図実施例における光学ガラス素子のプ
レス成形用型を組み込んだプレス成形機の概略図である
。 １１・・・・・・プレス面上にコーティングしたＨ ｆ
Ｃ。 ＴｈＣｚ、ＺｒＣまたはＮｂＣの薄膜、１２・・・・・
・母材。 ＩＩ−プレス面上にコーチインクした 第１図
Claims (1)
- 炭化タングステン（ＷＣ）を主成分とする超硬合金ある
いは炭化チタン（ＴｉＣ）または窒化チタン（ＴｉＮ）
を主成分とするサーメットを母材とし、そのプレス面上
に炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化トリウム（ＴｈＣ＿
２）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）または炭化ニオブ（
ＮｂＣ）の薄膜を形成した型を用いてプレス成形するこ
とを特徴とする光学ガラス素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24869687A JPH0729788B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24869687A JPH0729788B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0193430A true JPH0193430A (ja) | 1989-04-12 |
| JPH0729788B2 JPH0729788B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=17181973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24869687A Expired - Fee Related JPH0729788B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729788B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4747978A (en) * | 1986-08-07 | 1988-05-31 | Ppg Industries, Inc. | Calcium hypochlorite compositions |
-
1987
- 1987-10-01 JP JP24869687A patent/JPH0729788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0729788B2 (ja) | 1995-04-05 |
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