JPH05229838A - 赤外線透過性ガラスロッドの成形方法 - Google Patents
赤外線透過性ガラスロッドの成形方法Info
- Publication number
- JPH05229838A JPH05229838A JP3469392A JP3469392A JPH05229838A JP H05229838 A JPH05229838 A JP H05229838A JP 3469392 A JP3469392 A JP 3469392A JP 3469392 A JP3469392 A JP 3469392A JP H05229838 A JPH05229838 A JP H05229838A
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- JP
- Japan
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- glass
- cylinder
- infrared
- forming
- glass rod
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/04—Forming tubes or rods by drawing from stationary or rotating tools or from forming nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/80—Non-oxide glasses or glass-type compositions
- C03B2201/86—Chalcogenide glasses, i.e. S, Se or Te glasses
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】プレス成形によるレンズ化が容易な赤外線透過
性ガラスロッドを押し出し成形で作成し、製造工程を簡
素化する。 【構成】石英ガラス製アンプル１内にガラス原料２を充
填して加熱溶融し、熔融成形したカルコゲナイドガラス
３をシリンダ４内に挿入し、不活性ガス雰囲気のもと
で、シリンダ４をガラス３の屈伏点以上軟化点以下の温
度に加熱し、ガラス３をピストン５で加圧して、シリン
ダの底部に設けた孔６から押し出し、ガラスロッド７を
得る。この方法によれば、成形レンズの原料となるガラ
スペレットを低コストで形成でき、ひいてはレンズのコ
ストダウンを図ることができる。
性ガラスロッドを押し出し成形で作成し、製造工程を簡
素化する。 【構成】石英ガラス製アンプル１内にガラス原料２を充
填して加熱溶融し、熔融成形したカルコゲナイドガラス
３をシリンダ４内に挿入し、不活性ガス雰囲気のもと
で、シリンダ４をガラス３の屈伏点以上軟化点以下の温
度に加熱し、ガラス３をピストン５で加圧して、シリン
ダの底部に設けた孔６から押し出し、ガラスロッド７を
得る。この方法によれば、成形レンズの原料となるガラ
スペレットを低コストで形成でき、ひいてはレンズのコ
ストダウンを図ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカルコゲナイドガラスを
使用した赤外線透過性ガラスロッドの成形方法に関す
る。
使用した赤外線透過性ガラスロッドの成形方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】焦電型赤外センサを用いた人体センサは
家電製品、産業機器において広く利用されている。例え
ばドアーの開閉、便器の給水栓、エアコンの作動などで
ある。一般にセンサの前には人体から出る8〜12μmの赤
外線を効率よく集めるため、赤外光のみを透過するレン
ズが設けられている。レンズの材質はシリコン、ゲルマ
ニウム、重金属ハロゲン化物、セレン化亜鉛、カルコゲ
ナイドガラスなどが使用されているが、近年ダイレクト
プレス成形可能なカルコゲナイドガラスが注目されてい
る。ダイレクトプレスするためには、プレスする前にガ
ラス素材を最終レンズに近い直径のペレットに予め成形
しておく必要がある。
家電製品、産業機器において広く利用されている。例え
ばドアーの開閉、便器の給水栓、エアコンの作動などで
ある。一般にセンサの前には人体から出る8〜12μmの赤
外線を効率よく集めるため、赤外光のみを透過するレン
ズが設けられている。レンズの材質はシリコン、ゲルマ
ニウム、重金属ハロゲン化物、セレン化亜鉛、カルコゲ
ナイドガラスなどが使用されているが、近年ダイレクト
プレス成形可能なカルコゲナイドガラスが注目されてい
る。ダイレクトプレスするためには、プレスする前にガ
ラス素材を最終レンズに近い直径のペレットに予め成形
しておく必要がある。
【０００３】従来は図２に示すように、まずシリカガラ
ス製アンプル１１に真空封入したガラス原料１２を加熱
溶融し（図２（ａ））、冷却後アンプルを割ってガラス
を取り出し、さらに細かいガラス粒子１３に粉砕し（図
２（ｂ））、粉砕したガラス粒子１３を、再び最終レン
ズの直径に近い細い直径のシリカガラス製アンプル１４
に真空封入して再溶融し（図２（ｃ））、冷却後アンプ
ルを割ってガラスロッド１５を取り出し（図２
（ｄ））、輪切りにしてペレット１６としていた（図２
（ｅ））。
ス製アンプル１１に真空封入したガラス原料１２を加熱
溶融し（図２（ａ））、冷却後アンプルを割ってガラス
を取り出し、さらに細かいガラス粒子１３に粉砕し（図
２（ｂ））、粉砕したガラス粒子１３を、再び最終レン
ズの直径に近い細い直径のシリカガラス製アンプル１４
に真空封入して再溶融し（図２（ｃ））、冷却後アンプ
ルを割ってガラスロッド１５を取り出し（図２
（ｄ））、輪切りにしてペレット１６としていた（図２
（ｅ））。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の方法では、非常に多くの工程を必要とし、加工時間
も長時間を要する。また、高価なシリカガラス製アンプ
ル１１、１４を使い捨てで使用するため、得られるペレ
ット１６のコストは高価になっていた。さらにカルコゲ
ナイドガラスは酸化物系ガラスに比較して柔らかいた
め、アンプル１４を割ってカルコゲナイドガラスロッド
１５を取り出すときに、ガラスロッドが割れ易く、ペレ
ット１６の歩留まりが低下してコストアップの原因にな
っていた。
来の方法では、非常に多くの工程を必要とし、加工時間
も長時間を要する。また、高価なシリカガラス製アンプ
ル１１、１４を使い捨てで使用するため、得られるペレ
ット１６のコストは高価になっていた。さらにカルコゲ
ナイドガラスは酸化物系ガラスに比較して柔らかいた
め、アンプル１４を割ってカルコゲナイドガラスロッド
１５を取り出すときに、ガラスロッドが割れ易く、ペレ
ット１６の歩留まりが低下してコストアップの原因にな
っていた。
【０００５】本発明はこのような課題を解決するもの
で、安価で加工し易い赤外線透過性ガラスロッドの成形
方法を提供することを目的とするものである。
で、安価で加工し易い赤外線透過性ガラスロッドの成形
方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明は、熔融成形したカルコゲナイドガラスをシリン
ダ内に充填し、不活性ガス雰囲気のもとで、シリンダを
ガラスの屈伏点以上、軟化点以下の温度に加熱し、加熱
されたカルコゲナイドガラスをピストンで加圧してシリ
ンダの底部に設けた穴から押し出すようにしたものであ
る。
本発明は、熔融成形したカルコゲナイドガラスをシリン
ダ内に充填し、不活性ガス雰囲気のもとで、シリンダを
ガラスの屈伏点以上、軟化点以下の温度に加熱し、加熱
されたカルコゲナイドガラスをピストンで加圧してシリ
ンダの底部に設けた穴から押し出すようにしたものであ
る。
【０００７】
【作 用】本発明の方法によれば、不活性雰囲気中でカ
ルコゲナイドガラスを用いてロッドを成形するので、ロ
ッドの成形にシリカガラス製アンプルが不要となる。そ
の結果、ペレットのコストダウン、ひいてはレンズのコ
ストダウンを図ることができることとなる。
ルコゲナイドガラスを用いてロッドを成形するので、ロ
ッドの成形にシリカガラス製アンプルが不要となる。そ
の結果、ペレットのコストダウン、ひいてはレンズのコ
ストダウンを図ることができることとなる。
【０００８】家電製品、産業機器に使用される人体検出
センサに使用するレンズは毒性のない元素を主成分とす
ることが望ましい。カルコゲナイドガラスの主要元素は
イオウ、セレン、テルル、ゲルマニウム、ヒ素、アンチ
モンである。このうち毒物に指定されているのはヒ素、
セレンであるが、特に毒性の強いのはヒ素である。セレ
ンはトマトジュースに多く含まれ、家畜の必須栄養素で
あることから、セレン自体の毒性は弱いとされている。
したがって、ヒ素を除いた元素により、人体から出る8
〜12μmの波長の赤外線を効率よく集めることを条件に
入れると、ガラス材料はゲルマニウム、セレンが主成分
となる。また、これらの元素に加えて、赤外透過域の拡
大やガラス材料の結晶化を抑制するため、イオウ、ヨウ
素、アンチモン、テルルなどを含有させてもよい。な
お、熱膨張係数の適正化のため少量のリチウム、ナトリ
ウム、銅、銀、ホウ素、ガリウム、インジウム、シリコ
ン、スズ、鉛、ビスマス、リン、臭素を含むことを本発
明は除外しない。
センサに使用するレンズは毒性のない元素を主成分とす
ることが望ましい。カルコゲナイドガラスの主要元素は
イオウ、セレン、テルル、ゲルマニウム、ヒ素、アンチ
モンである。このうち毒物に指定されているのはヒ素、
セレンであるが、特に毒性の強いのはヒ素である。セレ
ンはトマトジュースに多く含まれ、家畜の必須栄養素で
あることから、セレン自体の毒性は弱いとされている。
したがって、ヒ素を除いた元素により、人体から出る8
〜12μmの波長の赤外線を効率よく集めることを条件に
入れると、ガラス材料はゲルマニウム、セレンが主成分
となる。また、これらの元素に加えて、赤外透過域の拡
大やガラス材料の結晶化を抑制するため、イオウ、ヨウ
素、アンチモン、テルルなどを含有させてもよい。な
お、熱膨張係数の適正化のため少量のリチウム、ナトリ
ウム、銅、銀、ホウ素、ガリウム、インジウム、シリコ
ン、スズ、鉛、ビスマス、リン、臭素を含むことを本発
明は除外しない。
【０００９】カルコゲナイドガラスは構成成分が酸化さ
れ易いので、押し出し成形を行うときの雰囲気を不活性
ガス雰囲気にする必要がある。酸化雰囲気中で成形する
と赤外領域に酸化物の吸収が出て、赤外線透過率の低下
を招くからである。
れ易いので、押し出し成形を行うときの雰囲気を不活性
ガス雰囲気にする必要がある。酸化雰囲気中で成形する
と赤外領域に酸化物の吸収が出て、赤外線透過率の低下
を招くからである。
【００１０】
【実施例１】以下に本発明の一実施例の赤外透過ガラス
ロッドの成形方法を図面を参照しながら説明する。図１
（ａ）〜（ｄ）に本実施例の赤外線透過ガラスロッドの
成形方法を示す。図に示すように、まずシリカガラス製
アンプル１にガラス原料２を真空封入して加熱し、ガラ
ス原料２を溶融する（図１（ａ））。冷却後アンプルを
割って中のガラス３を取り出す（図１（ｂ））。取り出
したガラス３をシリンダ４内に挿入し、不活性ガス雰囲
気のもとで、シリンダ４をガラス３の屈伏点以上軟化点
以下の温度に加熱し（図１（ｃ））、ガラス３をピスト
ン５で加圧し、シリンダの底部に設けた孔６から押し出
し（図１（ｄ））、棒状の赤外線透過ガラスを得る。
ロッドの成形方法を図面を参照しながら説明する。図１
（ａ）〜（ｄ）に本実施例の赤外線透過ガラスロッドの
成形方法を示す。図に示すように、まずシリカガラス製
アンプル１にガラス原料２を真空封入して加熱し、ガラ
ス原料２を溶融する（図１（ａ））。冷却後アンプルを
割って中のガラス３を取り出す（図１（ｂ））。取り出
したガラス３をシリンダ４内に挿入し、不活性ガス雰囲
気のもとで、シリンダ４をガラス３の屈伏点以上軟化点
以下の温度に加熱し（図１（ｃ））、ガラス３をピスト
ン５で加圧し、シリンダの底部に設けた孔６から押し出
し（図１（ｄ））、棒状の赤外線透過ガラスを得る。
【００１１】ガラス原料２はGeSe4の組成になるよう
に、ゲルマニウムとセレンを秤量してシリカガラス製ア
ンプル１に真空封入した。封入後850℃で５時間ガラス
原料２を溶融し、その後200℃から室温まで48時間かけ
て冷却した。十分に冷却した後、アンプルを割ってガラ
スを取り出した。このときのガラス３の直径は50mmで長
さは40mmであった。取り出したガラスを内径50mmのステ
ンレス製シリンダ４内に挿入し、窒素ガス雰囲気のもと
で、シリンダ４をガラス３の屈伏点以上軟化点以下の温
度である250〜270℃に加熱し、ガラス３をピストン５で
10kg/cm2の圧力で加圧し、シリンダ４の底部に設けた直
径10mmの孔６から押し出した。最後まで押しきったとき
に生成したガラスロッド７の長さは1m弱であった。この
ようにして直径10mmのガラスロッド７が簡単に得られ
た。
に、ゲルマニウムとセレンを秤量してシリカガラス製ア
ンプル１に真空封入した。封入後850℃で５時間ガラス
原料２を溶融し、その後200℃から室温まで48時間かけ
て冷却した。十分に冷却した後、アンプルを割ってガラ
スを取り出した。このときのガラス３の直径は50mmで長
さは40mmであった。取り出したガラスを内径50mmのステ
ンレス製シリンダ４内に挿入し、窒素ガス雰囲気のもと
で、シリンダ４をガラス３の屈伏点以上軟化点以下の温
度である250〜270℃に加熱し、ガラス３をピストン５で
10kg/cm2の圧力で加圧し、シリンダ４の底部に設けた直
径10mmの孔６から押し出した。最後まで押しきったとき
に生成したガラスロッド７の長さは1m弱であった。この
ようにして直径10mmのガラスロッド７が簡単に得られ
た。
【００１２】ガラスの温度を屈伏点以下にするとガラス
が塑性変形しないので成形できない。無理に加圧すると
ガラスは破壊された。一方、軟化点以上にガラスを加熱
するとガラスが柔らかくなりすぎてシリンダ４の内壁や
孔６に付着したり、ロッドの形状が不安定になったりし
て、成形性が低下した。
が塑性変形しないので成形できない。無理に加圧すると
ガラスは破壊された。一方、軟化点以上にガラスを加熱
するとガラスが柔らかくなりすぎてシリンダ４の内壁や
孔６に付着したり、ロッドの形状が不安定になったりし
て、成形性が低下した。
【００１３】なお、本実施例ではGeSe4ガラスを用いて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
他の赤外線透過ガラス、例えば、エネルギ伝送の用途に
使用されるイオウ−ヒ素系、セレン−ヒ素系、ゲルマニ
ウム−セレン−テルル系ガラスについても同様に成形す
ることができる。
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
他の赤外線透過ガラス、例えば、エネルギ伝送の用途に
使用されるイオウ−ヒ素系、セレン−ヒ素系、ゲルマニ
ウム−セレン−テルル系ガラスについても同様に成形す
ることができる。
【００１４】また、本発明の方法は光学ファイバに使用
されるプリフォームガラスの製造にも応用することがで
きる。
されるプリフォームガラスの製造にも応用することがで
きる。
【００１５】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなように
本発明によれば、従来のガラスロッド作製方法に比べ、
工程が非常に少なく、簡単に低コストで赤外線透過用カ
ルコゲナイドガラスロッドを作製することができる。ひ
いては赤外線透過レンズのコストダウンを図ることがで
きる。
本発明によれば、従来のガラスロッド作製方法に比べ、
工程が非常に少なく、簡単に低コストで赤外線透過用カ
ルコゲナイドガラスロッドを作製することができる。ひ
いては赤外線透過レンズのコストダウンを図ることがで
きる。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例の赤外線透
過性ガラスロッドの成形方法を示す断面図
過性ガラスロッドの成形方法を示す断面図
【図２】（ａ）〜（ｅ）は従来の赤外線透過性ガラスロ
ッドの成形方法を示す断面図
ッドの成形方法を示す断面図
１ アンプル ２ ガラス原料 ３ ガラス ４ シリンダ ５ ピストン ６ 孔 ７ ガラスロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅井 正克 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】熔融成形したカルコゲナイドガラスをシリ
ンダ内に充填し、不活性ガス雰囲気のもとで、前記シリ
ンダを前記ガラスの屈伏点以上、軟化点以下の温度に加
熱し、加熱された前記ガラスをピストンで加圧し、シリ
ンダの底部に設けた孔から押し出す赤外線透過性ガラス
ロッドの成形方法。 - 【請求項２】ゲルマニウムまたはセレンを主体とするガ
ラスを用いる請求項１記載の赤外線透過性ガラスロッド
の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3469392A JPH05229838A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 赤外線透過性ガラスロッドの成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3469392A JPH05229838A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 赤外線透過性ガラスロッドの成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05229838A true JPH05229838A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12421460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3469392A Pending JPH05229838A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 赤外線透過性ガラスロッドの成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05229838A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012148975A (ja) * | 2005-04-13 | 2012-08-09 | Corning Inc | 低粘度押出成形および射出成形のためのカルコゲナイドガラス |
| WO2018016149A1 (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 日本電気硝子株式会社 | 赤外線透過性レンズの製造方法、赤外線透過性レンズ及び赤外線カメラ |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP3469392A patent/JPH05229838A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012148975A (ja) * | 2005-04-13 | 2012-08-09 | Corning Inc | 低粘度押出成形および射出成形のためのカルコゲナイドガラス |
| WO2018016149A1 (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 日本電気硝子株式会社 | 赤外線透過性レンズの製造方法、赤外線透過性レンズ及び赤外線カメラ |
| CN108883956A (zh) * | 2016-07-20 | 2018-11-23 | 日本电气硝子株式会社 | 红外线透过性透镜的制造方法、红外线透过性透镜和红外线摄像机 |
| US11155487B2 (en) | 2016-07-20 | 2021-10-26 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Method for manufacturing infrared-transmissible lens, infrared-transmissible lens, and infrared camera |
| CN108883956B (zh) * | 2016-07-20 | 2022-03-01 | 日本电气硝子株式会社 | 红外线透过性透镜的制造方法、红外线透过性透镜和红外线摄像机 |
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