JPH0483722A - 光学素子の成形型 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光学素子の成形型に関する。

［従来の技術］ 一般に光学ガラスを加熱プレスにて所望の形状に成形し
て光学素子を製造する方法は知られていいる。このガラ
ス成形に、用いられる成形型には、耐熱性と離型性と耐
食性などが必要である。

これらの条件を満たすために、古くから金属の型基材に
クロムを混合すると有効であることは知られていた。例
えば特公昭４８−２０６８３号公報がある。この公報に
は、Ｆｅを主成分とし、Ｃｒを５〜２０％、その他Ｃ，
Ｓｉ、　Ｍｎ、　Ｇｏなどを混合したガラス成形用に適
した合金型が示されている。

上記成形用合金型は、合金型の最表層にＣｒの酸化物が
成形されるので、保護層を成形し、上記士＃条件を満た
すものとなっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記成形用合金型においては、Ｃｒ以外の成分
がガラス成形工程におけるヒートショックや、ガラスか
ら発生する腐食性物質による浸食によって変質し、成形
型が劣化して使用不能となるという問題が生じていた。

このためクロム以外の成分を使わないように近年開発さ
れた酸化クロムの良質な微粉末を焼結することで緻密な
焼結体とし、成形型全体を酸化クロムで形成すると共に
成形面に充分な面精度を与えて光学素子の成形型を造る
ことができる。

ところがこの焼結体は、光学素子成形型として長期間使
用した場合には、離型性や面精度などについての、性能
低下はないが、型の周辺部が欠けるという問題が度々発
生していた。この原因は、酸化クロムという材料そのも
のの、じん性が低いために、成形時の圧力により欠ける
ものと考えられる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、長期間
使用可能な光学素子の成形型を提供することを目的とす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、酸化クロムにクロムを被覆した粒子を多数焼
結して焼結体よりなる成形型基材とし、この成形型基材
の成形面に酸化クロムを形成した光学素子の成形型であ
る。

［作用］ 上記構成の光学素子の成形型の成形面を酸化クロムによ
り形成されているため、離型性、耐食性などについて十
分な性能が得られ、更に長時間の使用においても変質な
く、また成形型内部を酸化クロムで被覆した粒子を焼結
した焼結体により構成されているのでクロムと同様のし
ん性が得られるのでじん性が低く、欠けやすいという欠
点などを全面的に解消することができる。更にクロム以
外物質を含まないため、長期間に渡り成形型の変質や劣
化が起らない。

［実施例］ 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお各実施
例において、同一部材および同一構成には、同一図面を
用いて説明する。

（第１実施例） 第１図は、本発明に係る光学素子の成形型の母材の構成
を示す説明図である。第２図は、第１図に示す母材を用
いて構成された成形型の正面よりの断面図である。

第１図に示すように、粒径１ｕｍ以下の酸化クロム粉末
１の外周にクロム２を被覆して粒子３が形成されている
。

上記粒子３の多数個を大気中にてホットプレス法により
焼結させて、直径中５″′八厚さ６′″への焼結体４（
タブレット）を構成する。

上記焼結体４を所定の直径、厚さに粗研削加工をしたの
ち、更に焼結体４の成形面５に精研削および研磨加工を
施し、最終レンズ面形状に対応した形状に形成して、光
学素子の成形用型基材７が構成される。

上記光学素子成形型７と酸化クロム微粉末をそのまま焼
結した成形型７を用いて、ＳＦ系（Ｓ１Ｏ□ＰｂＯ系）
ガラスの光学素子を成形して比較したところ、上記本発
明の実施例による成形型においては、１０，０００シヨ
ツトの成形を行っても成形の品質または成形型に欠陥は
見当たらなかった。これに対し、上記従来技術による成
形型においては、１．０００ショット程度より成形型の
外周に欠けが発生し始め、３，０００シヨツト経過後に
は、全周縁辺が欠けてしまった。

以上本実施例によれば、焼結法として、大気中でのホッ
トプレス法を用いているので、極めて緻密な焼結体を得
ることができる。また焼結体の表面には焼結時に酸化層
ができるため、焼結後に別途熱処理などをおこなう必要
がなく工程を短縮できるなど品質面、原価面において優
れている。

（第２実施例） 第１図に示すように、粒径１μｍ以下の酸化クロム１の
外周に、クロム２を被覆した粒子３を多数形成して熱間
静水圧プレスにより押圧して仮焼結し、直径１６″′八
厚さ２ｆｆｌ／、ｎの表材（Ｃｒ−Ｃｒ０仮焼結素材）
４を構成する。

予め別工程にて所定形状に仮焼結したｉ−０系の材料か
らなる成形型基材８に対し、上記（：ｒ−ＣｒＯ仮焼結
素材（体）４とを合わせて熱間静水圧プレス法により本
焼結を行う。即ちＣｒ−Ｃｒ０系材料４と１−０系材料
８とが焼結接合された一体焼結型７が構成される。

上記工程において、成形型の全てをＣｒ−Ｃｒ０系材料
４で作成しなかった理由としては、第２図に示すように
Ｃｒ−Ｃｒ０系焼結体４の体積が太き（なると完全に均
質で緻密な焼結体が得られに（くなり、成形型の成形面
にクラックまたはボアなどの欠陥が生じやすくなるとい
うことと、また、成形面およびその近傍以外は安価なセ
ラミックス材を用いても必要な性能が十分に得られるこ
とと、原価も下がるためとである。

上記のようにして構成された一体焼結型の成形面を所望
の形状に粗研削加工し、そののち電気炉にて大気中６０
０℃で５時間加熱する。この熱処理によりＣｒ−Ｃｒ０
系焼結体の表面は、全て安定した酸化クロムによって覆
われる。続いて焼結体４の成形面５に精研削または研削
加工を施し、所望の形状に成形して、光学素子成形型７
が構成される。

上記光学素子成形型７を用いてＬａＫ系（Ｌａ２０３−
Ｂ２０３系）ガラスの光学素子を成形したところ１０、
０００シヨツトの成形を行っても成形された成形品の品
質や成形型７には、欠陥は見当たらなかった。

なお、上記本実施例において、成形型の成形面に酸化層
を形成するために、電気炉にて加熱したが必ずしもこの
加熱手段に限るものではな（、例えば成形面を所望の形
状に加工したのちに、成形型を光学素子成形装置にセッ
トした状態で大気中で加熱して表面に酸化層を形成させ
るようにしてもよい。

以上の構成による本実施例によれば、焼結法として熱間
静水圧プレス法を用いて焼結を行ったので、異方性がな
（緻密で欠陥が少なく、極めて機械的強度の高い焼結体
が安定して製造できる。また成形型をＣｒ−Ｃｒｏ系材
料と安価なｉ−０系材料を焼結接合して製作したので成
形型母材の原価が下がり、成形品の歩留まりも向上する
などの利点がある。

［発明の効果］ 上記構成による本発明によれば、成形型の成形表面が酸
化クロムにより形成されているため、成形作業を長時間
行っても成形された成形品の品質または、成形型に欠陥
は生じない。また成形型の内部に、酸化クロムにクロム
を被覆した粒子を焼結した焼結体に構成したので、じん
性が高く欠けが激減した。更に酸化クロムとクロム以外
の物質を含まないので、長時間の成形を行っても腐食性
物質による成形型の変質や劣化が生じていないなど多く
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る光学素子の粒子の構成を示す説
明図。 第２図は、第１図に示す母材を用いて構成された成形型
の第１実施例の断面図。 ｌ・・・酸化クロム ２・・・クロム被膜 ３・・・粒子 ４・・・Ｃｒ−Ｃｒ０系焼結体 ５・・・成形面 ７・・・成形型 ８・・・Ａρ−〇系焼結体 □ｉ　Ｎ 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化クロムにクロムを被覆した粒子と、この粒子
   を焼結した焼結体よりなる成形型基材の成形面を酸化ク
   ロムに形成したことを特徴とする光学素子の成形型。