JPH05116963A - 光学素子成形用型 - Google Patents

光学素子成形用型

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JPH05116963A
JPH05116963A JP30662091A JP30662091A JPH05116963A JP H05116963 A JPH05116963 A JP H05116963A JP 30662091 A JP30662091 A JP 30662091A JP 30662091 A JP30662091 A JP 30662091A JP H05116963 A JPH05116963 A JP H05116963A
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JP
Japan
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molding
mold
molding surface
lead
magnesium oxide
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Withdrawn
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JP30662091A
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English (en)
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Takeshi Kawamata
健 川俣
Toshiaki Hayashi
俊明 林
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B40/00Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it
    • C03B40/02Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it by lubrication; Use of materials as release or lubricating compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • C03B11/084Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
    • C03B11/086Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor of coated dies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/08Coated press-mould dies
    • C03B2215/14Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
    • C03B2215/20Oxide ceramics

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 [目的] Pbを多く含有した硝材のプレス成形に際し
てのPbの悪影響を防止する。 [構成] 成形用型1の成形面3をMgOを主成分とし
た化学成分とする。MgOがPbとの反応性が小さく、
Pb成形面の付着によるくもりおよびPbの成形面の拡
散による固溶体の生成を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズなどの光学素子
を加熱プレスにより成形する光学素子成形用型に関す
る。
【0002】
【従来の技術】光学ガラスを加熱プレスにより所望の形
状の光学素子に成形する光学素子成形用型では、ガラス
との融着が防止できると共に、高温に対しての耐熱性を
有することが要求されている。特開昭63−50334
号公報はこのための従来技術であり、型の表層にZr
N,AlN,NbNなどの金属窒化物を設けている。こ
の型材は耐酸化性及び耐アルカリ性が大きく、ガラスと
の濡れ性が悪いため焼き付きが生じにくい特性を有して
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらZrN,
AlN,NbNの金属窒化物からなる表面層を有する従
来の成形用型はガラス素材の種類により適用できない場
合がある。例えば従来の成形用型によって、高屈折率で
多量のPbを含有しているSF系硝材の成形を行うと、
成分中のPbが成形型の成形面に付着してくもりを生じ
たり、成形型の型材の成分の中へPbが拡散し固溶体が
生じる問題があった。
【0004】また、一般には、窒化物より酸化物の方が
化学的に安定しているため、成形面がAlN層からなる
成形型を大気中で使用してガラス素材を成形すると、成
形時の高温度によって、窒素成分Nが窒素ガスN2 とし
て大気中に駆逐されると共に、成形面の表面に酸化物A
2 3 が析出し、成形面の面粗さが粗くなる問題もあ
った。本発明は上記事情を考慮してなされたものであ
り、Pbを含有する硝材の成形を良好に行うことがで
き、しかも高精度の成形が可能な光学素子成形型を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するため本発明は、少なくとも成形面を酸化マグネシ
ウム(MgO)を主とした化学成分により形成したこと
を特徴とする。例えば、高純度のMgO粉末にSi
2 ,Al2 3 等の焼結助剤を添加して、概略の型形
状にプレスして仮焼成し、この仮焼成体を最終形状に近
い寸法に機械加工した後、本焼成してセラミックブラン
クとし、このセラミックブランクを研削して最終寸法と
し、さらに成形面を研磨加工することにより成形型とす
る。あるいは、SiCセラミック等の型基材の少なくと
も成形面に、MgO膜を形成する。以上のような成形型
はMgOを主成分として、その成形面が形成され、この
成形型をPbの含有量の多いガラス素材の成形に用いる
ものである。
【0006】上記構成では成形面の主成分であるMgO
がPbとの反応性が小さく、Pbが成形面に付着するこ
とがなくなる。このためPbの付着に基いた基板のくも
りやPbの拡散に基いた固溶体の発生を防止することが
できる。
【0007】
【実施例1】図1は本発明の実施例1における上型、図
2はその下型2を示している。これら上型1および下型
2はいずれも円柱形状に成形され、その成形面3および
4と反対側の端部に、固定を行うための突縁部1a,2
aを一体的に有している。これらの型1,2における軸
方向の長さAは20mmであり、成形面3,4の外径Cは
φ11.8mmとなっている。また突縁部1a,2aの長
さBは5mm、その外径Dはφ20mmとなっており、上型
1の成形面3の曲率Rは38.375mm、下型の成形面
4の曲率Rは27.983mmとなっている。
【0008】本実施例における上型1および下型2は全
体がMgOを主成分とした材質により成形されるもので
あり、以下に、その成形方法を説明する。まず高純度M
gO粉末95重量%と焼結助剤としてAl2 3 粉末を
5重量%混合し、1ton/cmでプレス後、1500
℃で20時間仮焼成した後、最終形状の寸法より若干大
きめの寸法に加工する。その後、2000℃で56時間
焼成してセラミックスブランクを成形する。このブラン
クを研削加工し最終形状の寸法にした後、これらの型材
の成形面3,4を♯15000のダイヤモンドパウダー
研磨剤により研磨加工し、表面粗さRmax0.08μ
m以下まで仕上げて上型1および下型2を成形する。
次に、以上により成形された上型1および下型2を使用
して、鉛(Pb)を含有する硝材の成形を行った。使用
した硝材は、転移点温度が440℃のSF系硝材であり
Pbが60wt%含有されている。
【0009】この硝材を1200℃に加熱して溶融す
る。一方型温は、硝材の転移点温度以下である425℃
に保持した。成形は、5%程度の酸素濃度である酸化雰
囲気中にて行った。まず下型2の成形面4に溶融ガラス
を流し込み、上型1によって、8kg/cm2 の成形圧
力を加えて成形し、このガラス素材が、転移点温度以下
に冷却されたとき、成形を終了した。
【0010】以後、同様の成形を15000回連続し
た。一方、比較例としてAlN層を成形面に有した成形
型を用い、同一の条件でプレス成形した。図9はこれら
の成形によって変化した成形型の成形面の面精度の特性
図を示し、本実施例では面粗度の変化が極めて少なくな
っている。
【0011】図3および図4は上記成形を行った後の成
形面の付着物をX線光電子分光法により分析した特性図
であり、図3は本実施例、図4は比較例を示す。図4に
示す比較例ではPbのピークがあらわれているが、図3
に示す本実施例ではPbのピークがなく、これにより成
形面にPbが付着して、くもりを生じたり、型の成分中
にPbが拡散して固溶体が生じることもない。
【0012】図5は本実施例の成形前における成形面の
面粗さの測定結果、図6は成形後の面粗さの測定結果を
示す。一方、図7および図8は比較例における成形前と
成形後の成形面の面粗さを示す。比較例における面粗さ
はRmax0.081μm(図7)からRmax0.3
18μm(図8)に大きく変化しているが、実施例にお
ける面粗さはRmax0.082μm(図5)からRm
ax0.086μmであり、成形精度に何ら影響のない
変化となっている。以上のことから本実施例ではPb含
有量の大きな硝材を成形しても、Pbによる悪影響がな
く、精度の良い成形を連続的に行うことができる。
【0013】
【実施例2】図10は本発明の実施例2の成形型を示
す。この成形型はSiCセラミックスからなる基材11
と、基材11の成形面に形成されたSiC被膜12と、
SiC被膜12上に形成されたMgO被膜13とにより
構成されている。かかる成形型の成形は、まずSiCセ
ラミックスから成る基材11を実施例1と概略近い形状
に加工し、この基材11の成形面に、厚さ0.5mmのS
iC被膜12をCVD法により成膜する。このSiC膜
12の成膜後、基材11を、研削加工し、実施例1にお
いて使用した成形型と同様の寸法に仕上げる。この成形
面に形成したSiC被膜12には、光学的機能が生じる
ため表面に面粗度Rmax 0.03μmの鏡面研磨を施
し、この鏡面研磨後、RFスパッタリングにより、Si
C被膜12の上に、0.7μmの膜厚のMgO被膜13
を形成する。かかるRFスパッタリングではMgO9
9.9%の ターゲットを用い、圧力1PaのArガス
を導入して行う。
【0014】この成形型によりレンズの成形を行う条件
は、実施例1と同様であり、15000回の連続成形を
行った。図11は上記成形後における成形面の付着物を
X線光電子分光法により分析した特性図であり、Pbの
ピークがなく、成形面へのPbの付着がないことが判明
している。従って、Pb付着に起因した成形面のくもり
や型材の成分内へのPbの拡散に基く固溶体の発生もな
い。図12および図13は成形前および成形後における
成形面の面精度であり、成形前(図12)がRmax
0.029μm、成形後(図13)が0.033μmで
あり成形精度への影響もない。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、少なくと
も成形面をMgOを有した化学成分により形成するた
め、成形面にPbが付着することによってくもりが生じ
たり、型材成分内にPbが拡散し、固溶体が生じること
がなくなる。しかも大気中にて成形を行って成形面に酸
化物が析出することによる成形面の面精度の低下もな
く、さらに、MgOが大部分のガラス素材に含まれてい
るSiとの化学的反応性が悪いため、成形面にSiが拡
散して固溶することもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における上型の断面図。
【図2】本発明の実施例1における下型の断面図。
【図3】実施例1における光学素子成形後の成形面の分
析特性図。
【図4】比較例における光学素子成形後の成形面の分析
特性図。
【図5】実施例1における成形前の成形面粗度の特性
図。
【図6】実施例1における成形後の成形面粗度の特性
図。
【図7】比較例における成形前の成形面粗度の特性図。
【図8】比較例における成形後の成形面粗度の特性図。
【図9】面粗度の変化を示す特性図。
【図10】本発明の実施例2の断面図。
【図11】実施例2の成形面の分析特性図。
【図12】実施例2の成形前の成形面粗度の特性図。
【図13】実施例2の成形後の成形面粗度の特性図。
【符号の説明】
1 上型 2 下型 3 成形面 4 成形面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも成形面が酸化マグネシウムを
    主とした化学成分により形成されていることを特徴とす
    る光学素子成形用型。
JP30662091A 1991-10-24 1991-10-24 光学素子成形用型 Withdrawn JPH05116963A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105813991A (zh) * 2013-12-12 2016-07-27 Hoya株式会社 研磨用玻璃光学元件坯料用成型模具、和研磨用玻璃光学元件坯料以及光学元件的制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105813991A (zh) * 2013-12-12 2016-07-27 Hoya株式会社 研磨用玻璃光学元件坯料用成型模具、和研磨用玻璃光学元件坯料以及光学元件的制造方法
CN105813991B (zh) * 2013-12-12 2019-10-01 Hoya株式会社 研磨用玻璃光学元件坯料用成型模具、和研磨用玻璃光学元件坯料以及光学元件的制造方法

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