JPH03242336A - 光学素子成形用型 - Google Patents
光学素子成形用型Info
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- JPH03242336A JPH03242336A JP3576090A JP3576090A JPH03242336A JP H03242336 A JPH03242336 A JP H03242336A JP 3576090 A JP3576090 A JP 3576090A JP 3576090 A JP3576090 A JP 3576090A JP H03242336 A JPH03242336 A JP H03242336A
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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
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
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- 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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- 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
- C03B2215/26—Mixtures of materials covered by more than one of the groups C03B2215/16 - C03B2215/24, e.g. C-SiC, Cr-Cr2O3, SIALON
-
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- C03B2215/34—Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material of ceramic or cermet material, e.g. diamond-like carbon
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (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。
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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、光学素子成形用型に関する。
光学ガラスを加熱プレスにより所望に成形して光学素子
を得ることは、一般に知られている。ところで、この加
熱プレス手段による場合は、成形用型の離型性の良いこ
とが必要である。従来、この離型性が良好なものとして
、例えば特開昭６２−１６７２２９号公報に開示される
ように、立方晶窒化硼素（ｃ−ＢＮ）により成形面を形
成した光学素子成形用型が提案されている。この成形用
型は、十分な硬度を有し、濡れ角が大きくて離型性が良
く、高温での成形加工においても優れた離型性を示す。
を得ることは、一般に知られている。ところで、この加
熱プレス手段による場合は、成形用型の離型性の良いこ
とが必要である。従来、この離型性が良好なものとして
、例えば特開昭６２−１６７２２９号公報に開示される
ように、立方晶窒化硼素（ｃ−ＢＮ）により成形面を形
成した光学素子成形用型が提案されている。この成形用
型は、十分な硬度を有し、濡れ角が大きくて離型性が良
く、高温での成形加工においても優れた離型性を示す。
しかし、通常光学素子の成形を行う場合には、酸化雰囲
気中で行うため、従来のようなｃ−ＢＮ薄膜により成形
面を形成した光学素子成形用型であっても、最表層は酸
化されてＢ２０．となってしまう。この現象は、特に成
形されるガラスの転移点温度が高い場合に顕著に現れる
。
気中で行うため、従来のようなｃ−ＢＮ薄膜により成形
面を形成した光学素子成形用型であっても、最表層は酸
化されてＢ２０．となってしまう。この現象は、特に成
形されるガラスの転移点温度が高い場合に顕著に現れる
。
成形面上に形成されたｃ−ＢＮＩ膜がもし完全な結晶に
なっていれば、このような現象は非常に起こりにくいと
考えられるが、現状の技術では完全なｃ−ＢＮｉｌ膜を
作成することは困難であり、ＢＮの他の結晶形態のもの
や非晶質状態の部分が必ず存在するため、Ｂの酸化が生
じ易いと考えられる。
なっていれば、このような現象は非常に起こりにくいと
考えられるが、現状の技術では完全なｃ−ＢＮｉｌ膜を
作成することは困難であり、ＢＮの他の結晶形態のもの
や非晶質状態の部分が必ず存在するため、Ｂの酸化が生
じ易いと考えられる。
また、もし完全なｃ−ＢＮを生成できたとしても、型基
材との密着性や耐ヒートサイクル性の点では非晶質層が
混ざっているものの方が優れており、Ｂの酸化は避は難
い状態にある。Ｂが酸化されて最表層に８２０．が生成
されても初期的には十分な離型性を維持することができ
るが、使用していくうちにＢ、０．への結晶粒が次第に
大きくなることによって面粗度が大きくなり、またガラ
スと融着し易くなる等、光学素子成形用型に要求される
特性を長期間維持することが困難であった。
材との密着性や耐ヒートサイクル性の点では非晶質層が
混ざっているものの方が優れており、Ｂの酸化は避は難
い状態にある。Ｂが酸化されて最表層に８２０．が生成
されても初期的には十分な離型性を維持することができ
るが、使用していくうちにＢ、０．への結晶粒が次第に
大きくなることによって面粗度が大きくなり、またガラ
スと融着し易くなる等、光学素子成形用型に要求される
特性を長期間維持することが困難であった。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、酸化雰囲気中で光学素子の成形を行う場合であっても
、最表層に形成されるＢ２０．の結晶粒の成長を抑制し
、長期間成形に使用しても必要な表面特性を維持するこ
とができる光学素子成形用型を提供することを目的とす
る。
、酸化雰囲気中で光学素子の成形を行う場合であっても
、最表層に形成されるＢ２０．の結晶粒の成長を抑制し
、長期間成形に使用しても必要な表面特性を維持するこ
とができる光学素子成形用型を提供することを目的とす
る。
（課題を解決するための手段および作用〕上記目的を達
成するために、本発明は、光学素子成形用型において、
ｃ−ＢＮを主成分とし、かつＴｈ、Ｂｅ、Ｃｅ、Ｃａの
中から選ばれた少なくとも１つの元素を０．１〜２０重
量％含有した材料より、少なくとも成形面を形成した。
成するために、本発明は、光学素子成形用型において、
ｃ−ＢＮを主成分とし、かつＴｈ、Ｂｅ、Ｃｅ、Ｃａの
中から選ばれた少なくとも１つの元素を０．１〜２０重
量％含有した材料より、少なくとも成形面を形成した。
既に述べたように、光学素子の成形は、通常酸化雰囲気
中で行われるため、最表層に存在するＢ、Ｔｈ、Ｂｅ、
Ｃｅ、Ｃａはそれぞれ酸化物となる。その際、Ｔｈ、Ｂ
ｅ、Ｃｅ、Ｃａの酸化物はＢの酸化物よりも平衡酸素分
圧が低いために優先的に生成される。
中で行われるため、最表層に存在するＢ、Ｔｈ、Ｂｅ、
Ｃｅ、Ｃａはそれぞれ酸化物となる。その際、Ｔｈ、Ｂ
ｅ、Ｃｅ、Ｃａの酸化物はＢの酸化物よりも平衡酸素分
圧が低いために優先的に生成される。
そのため、Ｂ、０．の結晶粒の成長は、Ｔｈ。
Ｂｅ、Ｃｅ、Ｃａの酸化物の存在によって阻止されるこ
とになり、本発明の光学素子成形用型は、長期間成形に
使用しても必要な表面物性を維持することかできる。
とになり、本発明の光学素子成形用型は、長期間成形に
使用しても必要な表面物性を維持することかできる。
ここで、本発明において、Ｔｈ、Ｂｅ、Ｃｅ。
Ｃａの含有率を０．１〜２０重蓋％としたのは、これら
の元素が０．１重量％未満では上記の効果が十分に発揮
されないからであり、一方、２０重量％を越えると、ガ
ラスにくもりが発生したり、硬度が低くなるために型の
成形面のエツジ部等にキズや変形が生し易くなるからで
ある。また特に、これらの元素の含有率は１〜５重量％
が最も好ましい。
の元素が０．１重量％未満では上記の効果が十分に発揮
されないからであり、一方、２０重量％を越えると、ガ
ラスにくもりが発生したり、硬度が低くなるために型の
成形面のエツジ部等にキズや変形が生し易くなるからで
ある。また特に、これらの元素の含有率は１〜５重量％
が最も好ましい。
（第１実施例）
図に示すように、ＳｉＣセラミックスからなる基材１を
所望の最終製品に対応した形状に概略近い形状に加工し
た後、ＣＶＤ法により厚さ０．５１１１のＳｔＣ被膜２
を形成して型基材３とした。そして、この型基材３をダ
イヤモンド砥石を用いた研削加工により所望の最終製品
に対応した形状に加工し、さらに光学的要求の生じる成
形基礎面３ａに鏡面研摩を施した。その成形基礎面３ａ
に対し、ＢＮとＴｈＮとの混合層からなる成形面層４を
スパッタリングにより形成した。これは、ターゲットと
してＢとＴｈＮとが９７：３の重量比で混合されたもの
を使用し、窒素ガス雰囲気中でスパッタリングをして作
成したものである。この結果成形面層４中には、Ｂが５
０重量％、Ｔｈが２重量％。
所望の最終製品に対応した形状に概略近い形状に加工し
た後、ＣＶＤ法により厚さ０．５１１１のＳｔＣ被膜２
を形成して型基材３とした。そして、この型基材３をダ
イヤモンド砥石を用いた研削加工により所望の最終製品
に対応した形状に加工し、さらに光学的要求の生じる成
形基礎面３ａに鏡面研摩を施した。その成形基礎面３ａ
に対し、ＢＮとＴｈＮとの混合層からなる成形面層４を
スパッタリングにより形成した。これは、ターゲットと
してＢとＴｈＮとが９７：３の重量比で混合されたもの
を使用し、窒素ガス雰囲気中でスパッタリングをして作
成したものである。この結果成形面層４中には、Ｂが５
０重量％、Ｔｈが２重量％。
○（酸素）が１２重量％、Ｎ（窒素）が３６重量％存在
し、ｃ−ＢＮの結晶が存在していることが確認された。
し、ｃ−ＢＮの結晶が存在していることが確認された。
上記のようにして得られた本実施例の光学素子成形用型
、およびＳｉＣ型基材の上にＴｈ無添加のＢＮ膜をスパ
ッタリングにより形成した従来の光学素子成形用型を用
いて、転移点が７００°Ｃ以上のＬａ５Ｆ系硝材の成形
を行ったところ、従来の成形用型では１５０シゴット前
後からガラスの融着が生じて使用できなくなったのに対
し、本実施例の成形用型では、２０００シヨツト成形後
も光学素子成形用型に要求される表面特性を維持してい
た。
、およびＳｉＣ型基材の上にＴｈ無添加のＢＮ膜をスパ
ッタリングにより形成した従来の光学素子成形用型を用
いて、転移点が７００°Ｃ以上のＬａ５Ｆ系硝材の成形
を行ったところ、従来の成形用型では１５０シゴット前
後からガラスの融着が生じて使用できなくなったのに対
し、本実施例の成形用型では、２０００シヨツト成形後
も光学素子成形用型に要求される表面特性を維持してい
た。
本実施例によれば、ＢＮを主成分とし、Ｔｈを２重量％
含有した薄膜（成形面層４）により成形面を形成したの
で、Ｔ ｈ Ｏｔが優先的に生成されることにより、最
表層に生成されるＢｔｕｓの結晶粒が大きくなってガラ
スが融着しやすくなったり、面粗度が劣化したりするこ
とを阻止することができるため、長期間光学素子成形用
型として使用することができる。
含有した薄膜（成形面層４）により成形面を形成したの
で、Ｔ ｈ Ｏｔが優先的に生成されることにより、最
表層に生成されるＢｔｕｓの結晶粒が大きくなってガラ
スが融着しやすくなったり、面粗度が劣化したりするこ
とを阻止することができるため、長期間光学素子成形用
型として使用することができる。
なお、本実施例において、Ｔｈに代えて、Ｂｅ。
Ｃｅ、Ｃａのいずれか１つを用いても、あるいはこれら
を合わせて用いても、本実施例と同様の効果が得られる
。
を合わせて用いても、本実施例と同様の効果が得られる
。
（第２実施例）
第１実施例と同様の型基材上に、イオンブレーティング
法によりＢＮとＢｅおよびＣｅとの混合層からなる膜を
形成した。この膜中には、Ｂが４７重量％、Ｂｅが１重
量％、Ｃｅが３重量％、０が１２重量％、Ｎが３７重量
％存在し、ｃ−ＢＮとＢＮの非晶質とが共存しているこ
とが確認された。
法によりＢＮとＢｅおよびＣｅとの混合層からなる膜を
形成した。この膜中には、Ｂが４７重量％、Ｂｅが１重
量％、Ｃｅが３重量％、０が１２重量％、Ｎが３７重量
％存在し、ｃ−ＢＮとＢＮの非晶質とが共存しているこ
とが確認された。
本実施例の成形用型、およびＢｅ、Ｃｅ等を添加しない
ＢＮ膜をイオンブレーティング法により形成した従来の
成形用型を用いて、転移点が６６０°Ｃ程度のＳＫ系系
材材成形を行ったところ、従来の成形用型では、５００
０ショット前後から成形面の面粗度が大きくなり、十分
な光学性能を持った光学素子を作成することができなく
なっていたのに対し、本実施例の成形用型では５０００
シヨツト後も面粗度の劣化が小さく、またガラスの融着
等もなく、光学素子成形用型に要求される表面特性を維
持していた。
ＢＮ膜をイオンブレーティング法により形成した従来の
成形用型を用いて、転移点が６６０°Ｃ程度のＳＫ系系
材材成形を行ったところ、従来の成形用型では、５００
０ショット前後から成形面の面粗度が大きくなり、十分
な光学性能を持った光学素子を作成することができなく
なっていたのに対し、本実施例の成形用型では５０００
シヨツト後も面粗度の劣化が小さく、またガラスの融着
等もなく、光学素子成形用型に要求される表面特性を維
持していた。
以上のように、本発明の光学素子成形用型によれば、Ｔ
ｈ Ｂｅ、Ｃｅ、Ｃａの酸化物が生成された後にＢ、
０．が生成されるため、Ｂ□０．の結晶粒の成長が阻止
されることになり、長期間成形に使用しても必要な表面
特性を維持することができる。特に、ガラス素材の転移
点が高く、成形を行う際の型温度が高くなる場合に、そ
の効果が顕著に現れる。
ｈ Ｂｅ、Ｃｅ、Ｃａの酸化物が生成された後にＢ、
０．が生成されるため、Ｂ□０．の結晶粒の成長が阻止
されることになり、長期間成形に使用しても必要な表面
特性を維持することができる。特に、ガラス素材の転移
点が高く、成形を行う際の型温度が高くなる場合に、そ
の効果が顕著に現れる。
図は本発明の光学阻止成形用型の第１実施例を示す縦断
面図である。 １・・・基材 ２・・・ＳｉＣ被膜 ３・・・型基材 ３ａ・・・成形基礎面 ４・・・成形面層
面図である。 １・・・基材 ２・・・ＳｉＣ被膜 ３・・・型基材 ３ａ・・・成形基礎面 ４・・・成形面層
Claims (1)
- （１）立方晶窒化硼素を主成分とし、かつＴｈ、Ｂｅ、
Ｃｅ、Ｃａの中から選ばれた少なくとも１つの元素を０
．１〜２０重量％含有した材料により少なくとも成形面
を形成したことを特徴とする光学素子成形用型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3576090A JPH03242336A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 光学素子成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3576090A JPH03242336A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 光学素子成形用型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03242336A true JPH03242336A (ja) | 1991-10-29 |
Family
ID=12450804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3576090A Pending JPH03242336A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 光学素子成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03242336A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100957306B1 (ko) * | 2007-11-30 | 2010-05-12 | 현대자동차주식회사 | 냉간 단조강 및 그 제조 방법 |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3576090A patent/JPH03242336A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100957306B1 (ko) * | 2007-11-30 | 2010-05-12 | 현대자동차주식회사 | 냉간 단조강 및 그 제조 방법 |
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