JPH021782B2 - - Google Patents
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- JPH021782B2 JPH021782B2 JP61099801A JP9980186A JPH021782B2 JP H021782 B2 JPH021782 B2 JP H021782B2 JP 61099801 A JP61099801 A JP 61099801A JP 9980186 A JP9980186 A JP 9980186A JP H021782 B2 JPH021782 B2 JP H021782B2
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Classifications
-
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- 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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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、被成形ガラスをプレス成形した後、
研削及び研磨を必要としないガラスレンズに成形
するためのガラスレンズの成形型に関する。
研削及び研磨を必要としないガラスレンズに成形
するためのガラスレンズの成形型に関する。
近年、ガラスレンズは、光学機器のレンズ構成
の簡素化と、レンズの軽量化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
は、従来、冷間で研削及び研磨する方法により、
行われていたために、時間と労力を非常に要する
点で問題があつたが、直接プレス成形する方法が
有望視されている。この直接プレス成形法は、所
望の型表面形状（例えば、球面又は非球面）に仕
上げた成形型内に、予め軟化した被成形ガラスを
入れ（又は被成形ガラスを成形型内に入れてか
ら、成形型と共に被成形ガラスを軟化するように
加熱して）、この成形型に所定の圧力を加えて、
被成形ガラスをプレス成形する方法である。この
成形型は、その表面形状がそのまゝガラスレンズ
の表面形状に転写されることから、その表面層が
重要であり、気孔等の欠陥がなく、緻密で鏡面状
に精密加工することができ、高温に対して硬度及
び強度を有する等の型としての一般的要件を満た
すことが要求される。
の簡素化と、レンズの軽量化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
は、従来、冷間で研削及び研磨する方法により、
行われていたために、時間と労力を非常に要する
点で問題があつたが、直接プレス成形する方法が
有望視されている。この直接プレス成形法は、所
望の型表面形状（例えば、球面又は非球面）に仕
上げた成形型内に、予め軟化した被成形ガラスを
入れ（又は被成形ガラスを成形型内に入れてか
ら、成形型と共に被成形ガラスを軟化するように
加熱して）、この成形型に所定の圧力を加えて、
被成形ガラスをプレス成形する方法である。この
成形型は、その表面形状がそのまゝガラスレンズ
の表面形状に転写されることから、その表面層が
重要であり、気孔等の欠陥がなく、緻密で鏡面状
に精密加工することができ、高温に対して硬度及
び強度を有する等の型としての一般的要件を満た
すことが要求される。
成形型の材料は、上記要求に応えるべく各種提
案されている。例えば、シリコンカーバイド
（SiC）やシリコンナイトライド（Si3N4）が提案
されている。これは焼結晶であるため、Al2O3や
B2O3などの焼結助剤が含まれており、かつ多孔
質である。上記焼結助剤は、高温下でガラスと化
学反応を起こしやすくガラスの型表面への融着の
一因となる。また、多孔質であることから、高温
下で粘性流動する状態のガラスがプレス成形され
るときに、その微細な孔へ入り込みやすくなり、
これもガラスが型表面へ融着する一因となる。こ
のような融着を防止するために、焼結晶のシリコ
ンカーバイドやシリコンナイトライドを基盤材料
にして、その基盤を所定の押し型に加工し、その
基盤表面上に同一材料をCVD法によりコーテイ
ングして緻密な膜を形成し、再度、所望形状に加
工した成形型が提案されている（特開昭52−
45613号公報）。
案されている。例えば、シリコンカーバイド
（SiC）やシリコンナイトライド（Si3N4）が提案
されている。これは焼結晶であるため、Al2O3や
B2O3などの焼結助剤が含まれており、かつ多孔
質である。上記焼結助剤は、高温下でガラスと化
学反応を起こしやすくガラスの型表面への融着の
一因となる。また、多孔質であることから、高温
下で粘性流動する状態のガラスがプレス成形され
るときに、その微細な孔へ入り込みやすくなり、
これもガラスが型表面へ融着する一因となる。こ
のような融着を防止するために、焼結晶のシリコ
ンカーバイドやシリコンナイトライドを基盤材料
にして、その基盤を所定の押し型に加工し、その
基盤表面上に同一材料をCVD法によりコーテイ
ングして緻密な膜を形成し、再度、所望形状に加
工した成形型が提案されている（特開昭52−
45613号公報）。
また、成形型の材料としてタングステンカーバ
イドも知られており、これは前述したシリコンカ
ーバイドやシリコンナイトライドと比較して、所
望の形状に加工することが容易であり、焼結時に
HIP処理を施すことにより緻密な表面にすること
ができる。
イドも知られており、これは前述したシリコンカ
ーバイドやシリコンナイトライドと比較して、所
望の形状に加工することが容易であり、焼結時に
HIP処理を施すことにより緻密な表面にすること
ができる。
しかしながら、シリコンカーバイドやシリコン
ナイトライドを基盤材料として、その基盤表面に
同一材料をCVD法によりコーテイングした成形
型は、硬度が非常に高いために、所望の形状に加
工することが難しいのみならず、その加工に多大
な時間を要してしまう問題点があつた。
ナイトライドを基盤材料として、その基盤表面に
同一材料をCVD法によりコーテイングした成形
型は、硬度が非常に高いために、所望の形状に加
工することが難しいのみならず、その加工に多大
な時間を要してしまう問題点があつた。
一方、タングステンカーバイドを基盤材料とす
る成形型は、前述した通り利点があるが、高温下
ではシリコンカーバイドやシリコンナイトライド
と比較して酸化しやすく、そのために型表面が肌
荒れを起こし、型として光学鏡面を保持すること
ができない問題点があつた。また、この成形型
は、プレス成形時に高温で軟化した状態のガラス
と接触する際に、タングステンカーバイドとガラ
スとの界面においてそれぞれの物質を構成する元
素が相互に拡散するために、タングステンカーバ
イドとガラスとが融着する問題点もあつた。
る成形型は、前述した通り利点があるが、高温下
ではシリコンカーバイドやシリコンナイトライド
と比較して酸化しやすく、そのために型表面が肌
荒れを起こし、型として光学鏡面を保持すること
ができない問題点があつた。また、この成形型
は、プレス成形時に高温で軟化した状態のガラス
と接触する際に、タングステンカーバイドとガラ
スとの界面においてそれぞれの物質を構成する元
素が相互に拡散するために、タングステンカーバ
イドとガラスとが融着する問題点もあつた。
本発明は、上記した問題点を解決するためにな
されたものであり、その特徴は、成形型の基盤材
料としてタングステンカーバイドを使用し、その
基盤表面上に白金−金（Pt−Au）合金を膜状に
形成したガラスレンズの成形型である。
されたものであり、その特徴は、成形型の基盤材
料としてタングステンカーバイドを使用し、その
基盤表面上に白金−金（Pt−Au）合金を膜状に
形成したガラスレンズの成形型である。
白金−金合金の膜は、実施例で示すスパツタリ
ング法やイオンプレーテイング法等により均一に
成膜することができ、その膜厚は、50Å〜3000Å
（好ましくは100Å〜2000Å）の範囲内であること
が実用的である。それは、膜厚が50Å未満である
と、白金−金合金膜が基盤表面上に点在して均一
に形成されず、膜厚が3000Åを越えると、その膜
厚に分布が生じて、押し型の元となる基盤表面を
高精度な光学鏡面に加工しておいても、その光学
鏡面の面精度を低下させる要因になるからであ
る。また、白金．金合金の組成は、99〜46重量％
の白金と１〜54重量％の金（好ましくは97〜30重
量％の白金と３〜70重量％の金）であることが実
用範囲である。それは、金が54重量％を越える
と、プレス成形されるガラスレンズが薄い赤色に
着色するからである。この着色傾向は、金の重量
％が増加するに従つて顕著である。また、白金が
99重量％を越えて金が１重量％未満になると、プ
レス成形時に成形型表面と軟化状態のガラスとが
融着しやすくなる。
ング法やイオンプレーテイング法等により均一に
成膜することができ、その膜厚は、50Å〜3000Å
（好ましくは100Å〜2000Å）の範囲内であること
が実用的である。それは、膜厚が50Å未満である
と、白金−金合金膜が基盤表面上に点在して均一
に形成されず、膜厚が3000Åを越えると、その膜
厚に分布が生じて、押し型の元となる基盤表面を
高精度な光学鏡面に加工しておいても、その光学
鏡面の面精度を低下させる要因になるからであ
る。また、白金．金合金の組成は、99〜46重量％
の白金と１〜54重量％の金（好ましくは97〜30重
量％の白金と３〜70重量％の金）であることが実
用範囲である。それは、金が54重量％を越える
と、プレス成形されるガラスレンズが薄い赤色に
着色するからである。この着色傾向は、金の重量
％が増加するに従つて顕著である。また、白金が
99重量％を越えて金が１重量％未満になると、プ
レス成形時に成形型表面と軟化状態のガラスとが
融着しやすくなる。
第１図は本発明の一実施例によるガラスレンズ
の成形型を示す断面図である。本実施例の成形型
は、上型１と下型２とから構成され、この上型１
と下型２は、それぞれの外周面が案内型３の内周
面と滑動するように案内型３内に位置している。
そして、上型１及び下型２は、それぞれ基盤１ａ
と表面層１ｂ及び基盤２ａと表面層２ｂとからな
り、それぞれの基盤１ａ及び２ａの材料は焼結時
にHIP処理を施して緻密にしたタングステンカー
バイドであり、表面層１ｂ及び２ｂの材料は白金
（95重重％）−金（５重量％）合金である。
の成形型を示す断面図である。本実施例の成形型
は、上型１と下型２とから構成され、この上型１
と下型２は、それぞれの外周面が案内型３の内周
面と滑動するように案内型３内に位置している。
そして、上型１及び下型２は、それぞれ基盤１ａ
と表面層１ｂ及び基盤２ａと表面層２ｂとからな
り、それぞれの基盤１ａ及び２ａの材料は焼結時
にHIP処理を施して緻密にしたタングステンカー
バイドであり、表面層１ｂ及び２ｂの材料は白金
（95重重％）−金（５重量％）合金である。
基盤１ａ及び２ａは、タングステンカーバイド
を円柱状（直径17mm、長さ28mm）に加工し、その
一端面を凹球面状に研削し、最終仕上げとしてダ
イヤモンド砥石により高精度に光学鏡面に研磨
し、それぞれ所定の曲率半径（32mm）の凹球面に
加工した。この基盤１ａ及び２ａの凹球面の面粗
さは100Å以下であつた。
を円柱状（直径17mm、長さ28mm）に加工し、その
一端面を凹球面状に研削し、最終仕上げとしてダ
イヤモンド砥石により高精度に光学鏡面に研磨
し、それぞれ所定の曲率半径（32mm）の凹球面に
加工した。この基盤１ａ及び２ａの凹球面の面粗
さは100Å以下であつた。
上記した加工・研削及び研磨に要した各時間
は、１型当り10時間及び２時間であり、従来技術
の項で記述したシリコンカーバイドやシリコンナ
イトライドを基盤にして、CVD法により同一材
料で基盤表面上に形成した上・下型を本実施例と
同一形状に加工する場合の加工・研削及び研磨に
要した各時間が１型当り60時間及び５時間であつ
たのと比較して、大幅に短縮することができた。
は、１型当り10時間及び２時間であり、従来技術
の項で記述したシリコンカーバイドやシリコンナ
イトライドを基盤にして、CVD法により同一材
料で基盤表面上に形成した上・下型を本実施例と
同一形状に加工する場合の加工・研削及び研磨に
要した各時間が１型当り60時間及び５時間であつ
たのと比較して、大幅に短縮することができた。
表面層１ｂ及び２ｂは、高周波スパツタリング
装置を使用し、白金（95重量％）−金（５重量％）
合金をターゲツトとして、所定の成膜条件（アル
ゴンガス圧：４×10−3Torr、成膜速度：300
Å／min）で基盤１ａ及び２ａの各表面上に厚さ
500Å成膜して構成した。
装置を使用し、白金（95重量％）−金（５重量％）
合金をターゲツトとして、所定の成膜条件（アル
ゴンガス圧：４×10−3Torr、成膜速度：300
Å／min）で基盤１ａ及び２ａの各表面上に厚さ
500Å成膜して構成した。
次に、本実施例の成形型の使用例を説明する。
第２図はプレス成形機の主要部を示す断面図であ
る。このプレス成形機は、前述した上型１、下型
２及び案内型３（材料：タングステンカーバイ
ド）を具備し、ガラス塊状の被成形ガラス４が下
型２上に置かれ、これ等の型１，２，３が、断面
Ｈ字状の保持具５（材料：ステンレス鋼）を介し
て、支持台６（材料：ステンレス鋼）で支持され
ている。そして、上型１の上方には押し棒７（材
料：ステンレス鋼）位置して、この押し棒７を上
型１の頭部に降下させて、被成形ガラス４をプレ
ス成形する構成になつてより、以上の型１，２，
３、被成形ガラス４、保持具５、支持台６及び押
し棒７を石英管８内に収納して、この石英管８の
外周に配設した誘導加熱コイル９により、型１，
２，３とその中の被成形ガラス４を加熱し、その
温度制御は下型２の内部に配設した熱電対１０に
より型温度を測定して行われる。
第２図はプレス成形機の主要部を示す断面図であ
る。このプレス成形機は、前述した上型１、下型
２及び案内型３（材料：タングステンカーバイ
ド）を具備し、ガラス塊状の被成形ガラス４が下
型２上に置かれ、これ等の型１，２，３が、断面
Ｈ字状の保持具５（材料：ステンレス鋼）を介し
て、支持台６（材料：ステンレス鋼）で支持され
ている。そして、上型１の上方には押し棒７（材
料：ステンレス鋼）位置して、この押し棒７を上
型１の頭部に降下させて、被成形ガラス４をプレ
ス成形する構成になつてより、以上の型１，２，
３、被成形ガラス４、保持具５、支持台６及び押
し棒７を石英管８内に収納して、この石英管８の
外周に配設した誘導加熱コイル９により、型１，
２，３とその中の被成形ガラス４を加熱し、その
温度制御は下型２の内部に配設した熱電対１０に
より型温度を測定して行われる。
そこで、被成形ガラス４としてランタンホウ酸
系光学ガラス（HOYA(株)製：NbFD13、転移温
度；625℃）を使用し、型温度670℃、プレス圧力
40Kg／cm2、プレス時間60秒で非酸化性雰囲気（98
％N2，２％H2のホーミングガス）中でプレス
し、その後、転移温度625℃まで徐冷してから、
室温まで急冷して、プレス成形されたガラスレン
ズ（両凸球面レンズ）を取り出す。このプレス成
形機に同種の被成形ガラス４を入れ替えて同一条
件で40回プレス成形を行つたが、上型１、下型２
の型表面と被成形ガラス４との融着は起こらず、
酸化による肌荒れもなかつた。型表面の面粗さは
プレス成形前ではほとんど変化がなく、100Å以
下であつた。また、上、下型１，２の表面層１
ｂ，２ｂ（白金−金合金膜）の付着力については、
上記プレス成形に充分耐え得るものであつた。
系光学ガラス（HOYA(株)製：NbFD13、転移温
度；625℃）を使用し、型温度670℃、プレス圧力
40Kg／cm2、プレス時間60秒で非酸化性雰囲気（98
％N2，２％H2のホーミングガス）中でプレス
し、その後、転移温度625℃まで徐冷してから、
室温まで急冷して、プレス成形されたガラスレン
ズ（両凸球面レンズ）を取り出す。このプレス成
形機に同種の被成形ガラス４を入れ替えて同一条
件で40回プレス成形を行つたが、上型１、下型２
の型表面と被成形ガラス４との融着は起こらず、
酸化による肌荒れもなかつた。型表面の面粗さは
プレス成形前ではほとんど変化がなく、100Å以
下であつた。また、上、下型１，２の表面層１
ｂ，２ｂ（白金−金合金膜）の付着力については、
上記プレス成形に充分耐え得るものであつた。
次に、被成形ガラス４として酸化鉛系光学ガラ
ス（HOYA(株)製：FD6、転移温度；435℃）を使
用し、型温度495℃、プレス圧力40Kg／cm2、プレ
ス時間60秒で非酸化性雰囲気（N2ガス）中でプ
レス成形した結果、前述したランタンホウ酸系光
学ガラスの使用例と同様な良好な評価を得た。
ス（HOYA(株)製：FD6、転移温度；435℃）を使
用し、型温度495℃、プレス圧力40Kg／cm2、プレ
ス時間60秒で非酸化性雰囲気（N2ガス）中でプ
レス成形した結果、前述したランタンホウ酸系光
学ガラスの使用例と同様な良好な評価を得た。
以上の実施例、使用例のガラスレンズ形状は両
凸球面であつたが、本発明はこれに限定されず、
両凹球面、メニスカス、非球面等であつてもよ
い。
凸球面であつたが、本発明はこれに限定されず、
両凹球面、メニスカス、非球面等であつてもよ
い。
以上の通り、本発明のガラスレンズの成形型に
よれば、基盤材料をタングステンカーバイドとし
て、その基盤表面をレンズ形状の押し型に加工
し、その基盤表面上に白金−金合金を膜状に形成
することにより、従来のシリコンカーバイドやシ
リコンナイトライドのものよりも短時間で型を加
工するることができ、酸化による肌荒れが起きに
くゝ、光学鏡面を長く保持することができる。そ
して、プレス成形時に軟化状態のガラスと型表面
との融着を防止することができる。
よれば、基盤材料をタングステンカーバイドとし
て、その基盤表面をレンズ形状の押し型に加工
し、その基盤表面上に白金−金合金を膜状に形成
することにより、従来のシリコンカーバイドやシ
リコンナイトライドのものよりも短時間で型を加
工するることができ、酸化による肌荒れが起きに
くゝ、光学鏡面を長く保持することができる。そ
して、プレス成形時に軟化状態のガラスと型表面
との融着を防止することができる。
第１図は本発明の実施例によるガラスレンズの
成形型を示す断面図及び第２図は同実施例による
ガラスレンズの成形型を使用したプレス成形機の
主要部を示す断面図である。 １…上型、１ａ…上型の基盤、１ｂ…上型の表
面層、２…下型、２ａ…下型の基盤、２ｂ…下型
の表面層、４…被成形ガラス。
成形型を示す断面図及び第２図は同実施例による
ガラスレンズの成形型を使用したプレス成形機の
主要部を示す断面図である。 １…上型、１ａ…上型の基盤、１ｂ…上型の表
面層、２…下型、２ａ…下型の基盤、２ｂ…下型
の表面層、４…被成形ガラス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被成形ガラスをガラスレンズにプレス成形す
る成形型の基盤材料をタングステンカーバイドと
し、その基盤表面をレンズ形状の押し型に加工
し、その基盤表面上に白金−金（Pt−Au）合金
を膜状に形成することを特徴とするガラスレンズ
の成形型。 ２ 白金−金合金の膜厚が50Å〜3000Åの範囲内
にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のガラスレンズの成形型。 ３ 白金−金合金の組成が99〜46重量％の白金と
１〜54重量％の金であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第２項記載のガラスレンズの
成形型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9980186A JPS62256732A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | ガラスレンズの成形型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9980186A JPS62256732A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | ガラスレンズの成形型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62256732A JPS62256732A (ja) | 1987-11-09 |
| JPH021782B2 true JPH021782B2 (ja) | 1990-01-12 |
Family
ID=14256988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9980186A Granted JPS62256732A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | ガラスレンズの成形型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62256732A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5720791A (en) * | 1994-08-03 | 1998-02-24 | Minolta Co., Ltd. | Method of producing an optical lens element |
| JPH11236229A (ja) * | 1997-12-16 | 1999-08-31 | Ngk Insulators Ltd | ガラス素子のプレス成形用金型 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5659641A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-23 | Corning Glass Works | Formable glass |
| JPS6172634A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-14 | Olympus Optical Co Ltd | ガラス製品成形用金型 |
-
1986
- 1986-04-28 JP JP9980186A patent/JPS62256732A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5659641A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-23 | Corning Glass Works | Formable glass |
| JPS6172634A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-14 | Olympus Optical Co Ltd | ガラス製品成形用金型 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62256732A (ja) | 1987-11-09 |
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