JPH06305742A - ガラス光学素子成形金型およびガラス光学素子の製造方法 - Google Patents
ガラス光学素子成形金型およびガラス光学素子の製造方法Info
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- JPH06305742A JPH06305742A JP5091245A JP9124593A JPH06305742A JP H06305742 A JPH06305742 A JP H06305742A JP 5091245 A JP5091245 A JP 5091245A JP 9124593 A JP9124593 A JP 9124593A JP H06305742 A JPH06305742 A JP H06305742A
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- 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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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】金型の使用回数を大幅に向上することができる
とともに、生産性を大幅に向上することができるガラス
光学素子成形金型およびガラス光学素子の製造方法を提
供する。 【構成】光学機能面を有する金型本体と、この金型本体
の光学機能面４の表面に形成された膜厚１０ｎｍ以下の
炭素膜からなる離型膜５を有するガラス光学素子成形金
型であり、光学機能面４は、窒化ホウ素，窒化クロム，
炭化クロム，酸化クロム，窒化珪素，炭化珪素，炭素，
白金，超硬合金から構成されることが好ましい。また、
成形されたガラス光学素子の表面精度の劣化に応じて、
光学機能面４から離型膜５を除去し、再度光学機能面４
の表面に離型膜５を形成した後、ガラス塊９をプレス成
形する方法である。
とともに、生産性を大幅に向上することができるガラス
光学素子成形金型およびガラス光学素子の製造方法を提
供する。 【構成】光学機能面を有する金型本体と、この金型本体
の光学機能面４の表面に形成された膜厚１０ｎｍ以下の
炭素膜からなる離型膜５を有するガラス光学素子成形金
型であり、光学機能面４は、窒化ホウ素，窒化クロム，
炭化クロム，酸化クロム，窒化珪素，炭化珪素，炭素，
白金，超硬合金から構成されることが好ましい。また、
成形されたガラス光学素子の表面精度の劣化に応じて、
光学機能面４から離型膜５を除去し、再度光学機能面４
の表面に離型膜５を形成した後、ガラス塊９をプレス成
形する方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズやプリズムなど
の高精度なガラス光学素子をプレス成形により製造する
ためのガラス光学素子成形金型およびこの金型を用いた
ガラス光学素子の製造方法に関する。
の高精度なガラス光学素子をプレス成形により製造する
ためのガラス光学素子成形金型およびこの金型を用いた
ガラス光学素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年では、レンズやプリズム等のガラス
光学素子を製造するのに、加熱軟化したガラス素材を成
形金型によりプレス成形する方法が急速に発展してい
る。この方法で使用される成形金型の光学機能面には、
高温で軟化したガラスの成形金型への融着を防ぎ、高精
度に加工された成形金型を保護するための離型膜が形成
されている。この離型膜には、成形金型との密着性，ガ
ラスとの離型性，耐酸化性，平滑性，高硬度等の膜特性
が要求される。
光学素子を製造するのに、加熱軟化したガラス素材を成
形金型によりプレス成形する方法が急速に発展してい
る。この方法で使用される成形金型の光学機能面には、
高温で軟化したガラスの成形金型への融着を防ぎ、高精
度に加工された成形金型を保護するための離型膜が形成
されている。この離型膜には、成形金型との密着性，ガ
ラスとの離型性，耐酸化性，平滑性，高硬度等の膜特性
が要求される。
【０００３】そして、従来、これらの要求に対して金
属，セラミックス等の成形金型に種々の材料をコーティ
ングし、離型膜を形成する多くの提案がなされている。
属，セラミックス等の成形金型に種々の材料をコーティ
ングし、離型膜を形成する多くの提案がなされている。
【０００４】例えば、特公平３−６１６１７号公報には
セラミックよりなる基体の表面に炭化ケイ素（ＳｉＣ）
を被覆し、その上に窒化ホウ素等の窒化物を被覆してな
る光学素子成形金型が提案されている。また、特公平３
−６１６１５号公報にはｃＢＮ及びａＢＮの混在した薄
膜を光学素子成形金型に形成することが提案されてい
る。さらに、特開平１−２６４９３７号公報には、成形
金型の光学機能面に、例えば、エチレングリコールなど
の有機物を単分子層から数１０分子層をコーティングし
て有機物の薄層を形成し、この有機物の薄層を介して光
学ガラス塊をプレス成形金型によって熱間でプレス成形
する光学素子の製造方法が提案されている。この方法で
は、有機物の薄層が寿命となった場合には、これを除去
し、有機物の薄層を再度成形金型の光学機能面に成膜さ
せ、プレス成形を行っている。
セラミックよりなる基体の表面に炭化ケイ素（ＳｉＣ）
を被覆し、その上に窒化ホウ素等の窒化物を被覆してな
る光学素子成形金型が提案されている。また、特公平３
−６１６１５号公報にはｃＢＮ及びａＢＮの混在した薄
膜を光学素子成形金型に形成することが提案されてい
る。さらに、特開平１−２６４９３７号公報には、成形
金型の光学機能面に、例えば、エチレングリコールなど
の有機物を単分子層から数１０分子層をコーティングし
て有機物の薄層を形成し、この有機物の薄層を介して光
学ガラス塊をプレス成形金型によって熱間でプレス成形
する光学素子の製造方法が提案されている。この方法で
は、有機物の薄層が寿命となった場合には、これを除去
し、有機物の薄層を再度成形金型の光学機能面に成膜さ
せ、プレス成形を行っている。
【０００５】そして、上記のような成形金型によるガラ
ス光学素子の成形は、金型にガラス塊をセットし、例え
ば、６００℃に加熱した後成形し、室温よりも高い、例
えば、２００℃まで冷却した後、成形体を取り出すこと
によって行われる。
ス光学素子の成形は、金型にガラス塊をセットし、例え
ば、６００℃に加熱した後成形し、室温よりも高い、例
えば、２００℃まで冷却した後、成形体を取り出すこと
によって行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特公平３−６１６１７
号公報や特公平３−６１６１５号公報に開示されるよう
に、高硬度窒化ホウ素膜を離型膜として使用した場合、
光学機能面を有する成形金型の耐久性を改善することが
できる。しかしながら、ガラスのプレス成形では、高温
高圧下で成形されるため、１０００回程度のプレス成形
の繰り返しによって離型膜が消耗し、成形されたガラス
光学素子の表面精度が低下し、これにより、高精度が要
求される非球面レンズ用の成形金型としては使用できな
くなるという問題があった。
号公報や特公平３−６１６１５号公報に開示されるよう
に、高硬度窒化ホウ素膜を離型膜として使用した場合、
光学機能面を有する成形金型の耐久性を改善することが
できる。しかしながら、ガラスのプレス成形では、高温
高圧下で成形されるため、１０００回程度のプレス成形
の繰り返しによって離型膜が消耗し、成形されたガラス
光学素子の表面精度が低下し、これにより、高精度が要
求される非球面レンズ用の成形金型としては使用できな
くなるという問題があった。
【０００７】一方、離型膜の消耗を抑制すべく、例え
ば、金型側にミキシング層を有する耐久性がさらに向上
した離型膜を形成すると離型膜と成形金型との密着性や
硬度が強力になり、寿命がきた離型膜を除去することは
非常に困難であり、成形金型を償却処分するしかないと
いう問題があった。即ち、成形金型はやはり高精度に仕
上げられた光学機能面を有しており、非常に高価な製品
であり、１０００回程度の使用で成形金型を償却すると
レンズ生産コストが大幅に上昇するという問題があっ
た。
ば、金型側にミキシング層を有する耐久性がさらに向上
した離型膜を形成すると離型膜と成形金型との密着性や
硬度が強力になり、寿命がきた離型膜を除去することは
非常に困難であり、成形金型を償却処分するしかないと
いう問題があった。即ち、成形金型はやはり高精度に仕
上げられた光学機能面を有しており、非常に高価な製品
であり、１０００回程度の使用で成形金型を償却すると
レンズ生産コストが大幅に上昇するという問題があっ
た。
【０００８】また、特開平１−２６４９３７号公報のよ
うに、１回のプレス成形時の金型の損傷を防止するた
め、エチレングリコールなどの有機物を単分子層から数
１０分子層を金型の光学機能面にコーティングする方法
では、有機物の薄層が寿命となった場合には、これを除
去し、有機物の薄層を再度成膜させるために金型を室温
に冷却してから成膜する必要があるため、このような離
型膜の再成膜を成形工程中において行うと成形サイクル
が非常に長くなり、ガラス光学素子の生産性が大幅に低
下するという問題があった。
うに、１回のプレス成形時の金型の損傷を防止するた
め、エチレングリコールなどの有機物を単分子層から数
１０分子層を金型の光学機能面にコーティングする方法
では、有機物の薄層が寿命となった場合には、これを除
去し、有機物の薄層を再度成膜させるために金型を室温
に冷却してから成膜する必要があるため、このような離
型膜の再成膜を成形工程中において行うと成形サイクル
が非常に長くなり、ガラス光学素子の生産性が大幅に低
下するという問題があった。
【０００９】本発明は、金型の使用回数を大幅に向上す
ることができるとともに、生産性を大幅に向上すること
ができるガラス光学素子成形金型およびガラス光学素子
の製造方法を提供することを目的とする。
ることができるとともに、生産性を大幅に向上すること
ができるガラス光学素子成形金型およびガラス光学素子
の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のガラス光学素子
成形金型は、光学機能面を有する金型本体と、この金型
本体の前記光学機能面の表面に形成された膜厚１０ｎｍ
以下の炭素膜からなる離型膜を有するものである。光学
機能面は、窒化ホウ素，窒化クロム，炭化クロム，酸化
クロム，窒化珪素，炭化珪素，炭素，白金，超硬合金か
ら選ばれる一種からなる。
成形金型は、光学機能面を有する金型本体と、この金型
本体の前記光学機能面の表面に形成された膜厚１０ｎｍ
以下の炭素膜からなる離型膜を有するものである。光学
機能面は、窒化ホウ素，窒化クロム，炭化クロム，酸化
クロム，窒化珪素，炭化珪素，炭素，白金，超硬合金か
ら選ばれる一種からなる。
【００１１】また、本発明のガラス光学素子の製造方法
は、光学機能面を備える金型本体の前記光学機能面の表
面に、膜厚１０ｎｍ以下の炭素膜からなる離型膜が形成
されたガラス光学素子成形金型により、ガラス塊をプレ
ス成形するガラス光学素子の製造方法であって、成形さ
れたガラス光学素子の表面精度の劣化に応じて、前記光
学機能面から前記離型膜を除去し、再度前記光学機能面
の表面に離型膜を形成した後、ガラス塊をプレス成形す
る方法である。
は、光学機能面を備える金型本体の前記光学機能面の表
面に、膜厚１０ｎｍ以下の炭素膜からなる離型膜が形成
されたガラス光学素子成形金型により、ガラス塊をプレ
ス成形するガラス光学素子の製造方法であって、成形さ
れたガラス光学素子の表面精度の劣化に応じて、前記光
学機能面から前記離型膜を除去し、再度前記光学機能面
の表面に離型膜を形成した後、ガラス塊をプレス成形す
る方法である。
【００１２】また、非球面レンズの場合、表面精度が数
ｎｍのオーダーであるため、金型本体の光学機能面は同
じレベルの表面精度を持つことが必要であり、また、こ
の表面精度を離型膜に反映させるため、光学機能面とほ
ぼ同様のレベルの表面精度を有するよう離型膜の膜厚は
１０ｎｍ以下に制御される。即ち、離型膜は少なくとも
１回のプレス成形に耐えられるだけなので、離型膜の膜
厚が１０ｎｍよりも厚い場合には、プレス成形により一
部の離型膜が剥離し、離型膜表面の凹凸の差が大きくな
り、エッチング除去する際に一部の光学機能面を有する
下地を損傷する虞があるからである。また、成形により
一部の離型膜が成形体に付着する虞があるが、この場合
でもガラス光学素子の表面精度に著しい影響を与えぬよ
う、離型膜の膜厚は１０ｎｍ以下とされている。離型膜
の膜厚は、修復が容易という観点から特に１〜４ｎｍが
好ましい。
ｎｍのオーダーであるため、金型本体の光学機能面は同
じレベルの表面精度を持つことが必要であり、また、こ
の表面精度を離型膜に反映させるため、光学機能面とほ
ぼ同様のレベルの表面精度を有するよう離型膜の膜厚は
１０ｎｍ以下に制御される。即ち、離型膜は少なくとも
１回のプレス成形に耐えられるだけなので、離型膜の膜
厚が１０ｎｍよりも厚い場合には、プレス成形により一
部の離型膜が剥離し、離型膜表面の凹凸の差が大きくな
り、エッチング除去する際に一部の光学機能面を有する
下地を損傷する虞があるからである。また、成形により
一部の離型膜が成形体に付着する虞があるが、この場合
でもガラス光学素子の表面精度に著しい影響を与えぬよ
う、離型膜の膜厚は１０ｎｍ以下とされている。離型膜
の膜厚は、修復が容易という観点から特に１〜４ｎｍが
好ましい。
【００１３】離型膜の除去の方法は、例えば、大気圧下
において温度２００℃で水素ガスの高周波プラズマ炎を
離型膜に吹きつけることにより行う。離型膜である炭素
膜の成膜は、例えば、大気圧下において温度２００℃で
炭化水素と水素の混合ガスの高周波プラズマ炎を、金型
本体の光学機能面に吹きつけることにより行う。
において温度２００℃で水素ガスの高周波プラズマ炎を
離型膜に吹きつけることにより行う。離型膜である炭素
膜の成膜は、例えば、大気圧下において温度２００℃で
炭化水素と水素の混合ガスの高周波プラズマ炎を、金型
本体の光学機能面に吹きつけることにより行う。
【００１４】金型本体の光学機能面は、金型本体に、窒
化ホウ素，窒化クロム，炭化クロム，酸化クロム，窒化
珪素，炭化珪素，炭素，白金，超硬合金からなる膜を形
成し、その表面を光学機能面としても良いし、また、金
型本体やその成形面を窒化ホウ素，窒化クロム，炭化ク
ロム，酸化クロム，窒化珪素，炭化珪素，炭素，白金，
超硬合金から構成し、その表面を光学機能面としても良
い。
化ホウ素，窒化クロム，炭化クロム，酸化クロム，窒化
珪素，炭化珪素，炭素，白金，超硬合金からなる膜を形
成し、その表面を光学機能面としても良いし、また、金
型本体やその成形面を窒化ホウ素，窒化クロム，炭化ク
ロム，酸化クロム，窒化珪素，炭化珪素，炭素，白金，
超硬合金から構成し、その表面を光学機能面としても良
い。
【００１５】
【作用】本発明では、炭素膜である離型膜を介してガラ
ス塊を成形金型によりプレス成形するため、光学機能面
とガラス塊とは直接接触せず、離型膜がガラス塊と光学
機能面との間に入ったクッションの役目をし、これによ
って、高精度に仕上げられた光学機能面は初期状態の表
面精度を保持することが可能となる。
ス塊を成形金型によりプレス成形するため、光学機能面
とガラス塊とは直接接触せず、離型膜がガラス塊と光学
機能面との間に入ったクッションの役目をし、これによ
って、高精度に仕上げられた光学機能面は初期状態の表
面精度を保持することが可能となる。
【００１６】また、本発明のガラス光学素子は、型内へ
のガラス塊の搬入工程→昇温工程→プレス成形工程→冷
却工程→型からのガラス光学素子の搬出工程→ガラス光
学素子の製品チェック工程→成形されたガラス光学素子
の表面精度が劣化した場合には、光学機能面から離型膜
を除去する工程→再度光学機能面に炭素膜からなる離型
膜を成膜する工程の連続サイクルでプレス成形をする。
そして、離型膜が炭素膜であるため、成膜する際にも室
温よりも高い温度で成膜が可能となり、成形サイクルが
短くなる。
のガラス塊の搬入工程→昇温工程→プレス成形工程→冷
却工程→型からのガラス光学素子の搬出工程→ガラス光
学素子の製品チェック工程→成形されたガラス光学素子
の表面精度が劣化した場合には、光学機能面から離型膜
を除去する工程→再度光学機能面に炭素膜からなる離型
膜を成膜する工程の連続サイクルでプレス成形をする。
そして、離型膜が炭素膜であるため、成膜する際にも室
温よりも高い温度で成膜が可能となり、成形サイクルが
短くなる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明のガラス光学素子成形金型を図
面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明のガラス光
学素子成形金型の一実施例を示す縦断面図である。
面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明のガラス光
学素子成形金型の一実施例を示す縦断面図である。
【００１８】図１において、符号１は上型を示してお
り、この上型１の下方には下型２が配置されている。こ
れらの上型１および下型２は金型本体を構成しており、
例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）セラミックからなる。
り、この上型１の下方には下型２が配置されている。こ
れらの上型１および下型２は金型本体を構成しており、
例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）セラミックからなる。
【００１９】上型１および下型２の表面には、図示しな
いが、それぞれ膜厚１００μｍのＳｉＣからなる下地層
がＣＶＤ法により形成されている。これらの下地層の表
面は、表面粗さＲａ＝１ｎｍ以下に鏡面仕上げされてい
る。
いが、それぞれ膜厚１００μｍのＳｉＣからなる下地層
がＣＶＤ法により形成されている。これらの下地層の表
面は、表面粗さＲａ＝１ｎｍ以下に鏡面仕上げされてい
る。
【００２０】そして、下地層の表面には、図２に示すよ
うに、膜厚１μｍの高硬度窒化ホウ素膜３が形成され、
その表面が光学機能面４とされている。この光学機能面
４の表面には、膜厚５ｎｍの炭素膜からなる離型膜５が
形成されている。光学機能面４は表面粗さＲａ＝３ｎｍ
以下に鏡面仕上げされ、この光学機能面４により、離型
膜５の表面粗さは、光学機能面４とほぼ同様のＲａ＝３
ｎｍ以下とされている。
うに、膜厚１μｍの高硬度窒化ホウ素膜３が形成され、
その表面が光学機能面４とされている。この光学機能面
４の表面には、膜厚５ｎｍの炭素膜からなる離型膜５が
形成されている。光学機能面４は表面粗さＲａ＝３ｎｍ
以下に鏡面仕上げされ、この光学機能面４により、離型
膜５の表面粗さは、光学機能面４とほぼ同様のＲａ＝３
ｎｍ以下とされている。
【００２１】高硬度窒化ホウ素膜３は、下地層が形成さ
れた型１，２をイオンプレーティング装置にセットし、
真空ポンプにて真空引きし、型１，２に−５００ｅＶの
バイアスを印加させながら、Ｎ2 ＋Ａｒガスを高周波コ
イルでプラズマ化し、金属ほう素（Ｂ）を電子ビームで
真空蒸着することにより成膜される。
れた型１，２をイオンプレーティング装置にセットし、
真空ポンプにて真空引きし、型１，２に−５００ｅＶの
バイアスを印加させながら、Ｎ2 ＋Ａｒガスを高周波コ
イルでプラズマ化し、金属ほう素（Ｂ）を電子ビームで
真空蒸着することにより成膜される。
【００２２】離型膜５は、図３に示すように、下型１と
上型２をプレス成形機にセットし、型１，２を固定した
土台に通電して約２００℃になるように型１，２を昇温
し、高周波プラズマ発生装置６を上下の型１，２の間に
挿入し、メタンガスと水素ガスの混合ガスを導入し、高
周波によりプラズマ炎を発生させることにより形成され
る。
上型２をプレス成形機にセットし、型１，２を固定した
土台に通電して約２００℃になるように型１，２を昇温
し、高周波プラズマ発生装置６を上下の型１，２の間に
挿入し、メタンガスと水素ガスの混合ガスを導入し、高
周波によりプラズマ炎を発生させることにより形成され
る。
【００２３】以上のように構成されたガラス光学素子成
形金型を用いてガラス光学素子を製造する方法として
は、図１に示したように、プレス成形機にセットされた
下型２の中央部にＳＦ６光学ガラス塊９を搬入し、窒素
雰囲気中でプレス成形温度、例えば、５２０℃まで昇温
し、上型１を下降させ成形した。この後、所定温度、例
えば、３００℃まで冷却し、光学素子を型１，２から搬
出する方法が採用される。
形金型を用いてガラス光学素子を製造する方法として
は、図１に示したように、プレス成形機にセットされた
下型２の中央部にＳＦ６光学ガラス塊９を搬入し、窒素
雰囲気中でプレス成形温度、例えば、５２０℃まで昇温
し、上型１を下降させ成形した。この後、所定温度、例
えば、３００℃まで冷却し、光学素子を型１，２から搬
出する方法が採用される。
【００２４】そして、ガラス塊９搬入→成形→ガラス光
学素子搬出のサイクルを約１００回繰り返した後、ガラ
ス光学素子の表面精度に規格をはずれるものが発生して
きたので、成形を中断して離型膜５の補修を行った。
学素子搬出のサイクルを約１００回繰り返した後、ガラ
ス光学素子の表面精度に規格をはずれるものが発生して
きたので、成形を中断して離型膜５の補修を行った。
【００２５】離型膜５の補修は、先ず、炭素膜を成膜し
たときに使用した高周波プラズマ発生装置６を用い、水
素ガスのみを導入して水素プラズマ炎により光学機能面
４に付着している炭素膜からなる離型膜５をエッチング
した。そして、再度前述した方法により炭素膜からなる
離型膜５を成膜することにより行う。離型膜５のエッチ
ングおよび成膜は、約２００℃の温度で行った。これ以
降、製品の表面精度の評価結果をフィードバックしなが
らプレス成形を行う。
たときに使用した高周波プラズマ発生装置６を用い、水
素ガスのみを導入して水素プラズマ炎により光学機能面
４に付着している炭素膜からなる離型膜５をエッチング
した。そして、再度前述した方法により炭素膜からなる
離型膜５を成膜することにより行う。離型膜５のエッチ
ングおよび成膜は、約２００℃の温度で行った。これ以
降、製品の表面精度の評価結果をフィードバックしなが
らプレス成形を行う。
【００２６】従って、本発明のガラス光学素子成形金型
では、ガラス塊９を離型膜５を介して成形金型により成
形するため、光学機能面４とガラス塊９とは直接接触せ
ず、これにより、高精度に仕上げられた光学機能面４は
初期状態の表面精度を保持することができ、一つの成形
金型で１００００回以上の成形を行うことができ、成形
金型の大幅な耐久性向上が実現できる。
では、ガラス塊９を離型膜５を介して成形金型により成
形するため、光学機能面４とガラス塊９とは直接接触せ
ず、これにより、高精度に仕上げられた光学機能面４は
初期状態の表面精度を保持することができ、一つの成形
金型で１００００回以上の成形を行うことができ、成形
金型の大幅な耐久性向上が実現できる。
【００２７】また、光学機能面４はレンズと同じレベル
の表面精度を持っているが、離型膜５の膜厚を５ｎｍと
することにより、光学機能面４の表面精度が離型膜５に
反映し、これにより、ガラス光学素子の表面精度の低下
を防止することができる。
の表面精度を持っているが、離型膜５の膜厚を５ｎｍと
することにより、光学機能面４の表面精度が離型膜５に
反映し、これにより、ガラス光学素子の表面精度の低下
を防止することができる。
【００２８】また、ガラス光学素子の表面精度のチェッ
クを行った際、成形されたガラス光学素子の表面精度が
一定基準よりも劣化した場合には、室温よりも高い３０
０℃程度の温度で光学機能面４から離型膜５を除去し、
再度光学機能面４に離型膜５を成膜した後、ガラス光学
素子のプレス成形を行ったので、一つの成形金型により
高精度のガラス光学素子の大量生産が可能になり、生産
性を向上することができるとともに、製造コストを大幅
に低減することができる。
クを行った際、成形されたガラス光学素子の表面精度が
一定基準よりも劣化した場合には、室温よりも高い３０
０℃程度の温度で光学機能面４から離型膜５を除去し、
再度光学機能面４に離型膜５を成膜した後、ガラス光学
素子のプレス成形を行ったので、一つの成形金型により
高精度のガラス光学素子の大量生産が可能になり、生産
性を向上することができるとともに、製造コストを大幅
に低減することができる。
【００２９】本発明者等は、本発明の効果を確認すべ
く、光学機能面の材質および離型膜の膜厚を種々変化さ
せる実験を行った。この結果を表１に示す。
く、光学機能面の材質および離型膜の膜厚を種々変化さ
せる実験を行った。この結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】この表１より、光学機能面を窒化ホウ素，
窒化クロム，炭化クロム，酸化クロム，窒化珪素，炭化
珪素，炭素，白金，超硬合金により形成し、離型膜が１
０ｎｍ以下である場合には、１００００回以上の成形を
行った場合でも金型に異常は見られなかったが、離型膜
が１４ｎｍである場合（試料Ｎo.１４）には、離型膜表
面に生じた凹凸をエンチング処理する際に凹部分の下地
が損傷を受け、１００００回成形後の成形体の表面粗さ
に異常が生じた。また、離型膜としてエチレングリコー
ルを用いた場合には平均成形サイクル時間が長くなっ
た。尚、成形体の表面粗さの異常は、Ｒａ＝３ｎｍ以上
の場合、あるいは直径１０μm 以上の白点が生じた場合
を異常有りとした。
窒化クロム，炭化クロム，酸化クロム，窒化珪素，炭化
珪素，炭素，白金，超硬合金により形成し、離型膜が１
０ｎｍ以下である場合には、１００００回以上の成形を
行った場合でも金型に異常は見られなかったが、離型膜
が１４ｎｍである場合（試料Ｎo.１４）には、離型膜表
面に生じた凹凸をエンチング処理する際に凹部分の下地
が損傷を受け、１００００回成形後の成形体の表面粗さ
に異常が生じた。また、離型膜としてエチレングリコー
ルを用いた場合には平均成形サイクル時間が長くなっ
た。尚、成形体の表面粗さの異常は、Ｒａ＝３ｎｍ以上
の場合、あるいは直径１０μm 以上の白点が生じた場合
を異常有りとした。
【００３２】尚、上記実施例では、金型本体の表面に窒
化ホウ素，窒化クロム，酸化クロム，炭化クロム，窒化
珪素，炭化珪素，炭素，白金，超硬合金からなる膜を形
成し、その表面を光学機能面とした例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、金
型本体やその成形面を窒化ホウ素，窒化クロム，酸化ク
ロム，炭化クロム，窒化珪素，炭化珪素，炭素，白金，
超硬合金から構成し、その表面を光学機能面としても良
いことは勿論である。
化ホウ素，窒化クロム，酸化クロム，炭化クロム，窒化
珪素，炭化珪素，炭素，白金，超硬合金からなる膜を形
成し、その表面を光学機能面とした例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、金
型本体やその成形面を窒化ホウ素，窒化クロム，酸化ク
ロム，炭化クロム，窒化珪素，炭化珪素，炭素，白金，
超硬合金から構成し、その表面を光学機能面としても良
いことは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガラス光
学素子成形金型およびガラス光学素子の製造方法では、
離型膜の炭素膜によってガラス塊と光学機能面が直接接
触しないため、高精度に仕上げられた光学機能面は初期
状態を保持することができ、成形金型の耐久性を大幅に
向上できる。これにより、金型の使用回数を大幅に向上
することができるとともに、生産性を大幅に向上するこ
とができる。
学素子成形金型およびガラス光学素子の製造方法では、
離型膜の炭素膜によってガラス塊と光学機能面が直接接
触しないため、高精度に仕上げられた光学機能面は初期
状態を保持することができ、成形金型の耐久性を大幅に
向上できる。これにより、金型の使用回数を大幅に向上
することができるとともに、生産性を大幅に向上するこ
とができる。
【００３４】また、離型膜の膜厚が１０ｎｍ以下とされ
ているので、光学機能面は高い面精度を持っており、こ
の表面精度が離型膜に反映し、離型膜が光学機能面とほ
ぼ同様のレベルの表面精度を有することができ、ガラス
光学素子の表面精度の低下を防止することができる。さ
らに、ガラス光学素子の表面精度の評価結果をフィード
バックし、成形されたガラス光学素子の表面精度が一定
基準よりも劣化した場合には、室温よりも高い温度で光
学機能面から離型膜を除去し、再度光学機能面に離型膜
を成膜した後、ガラス光学素子のプレス成形を行うの
で、一つの成形金型により高精度のガラス光学素子の大
量生産が可能になり、成形サイクルを短縮することによ
り生産性を向上することができるとともに、製造コスト
を大幅に低減することができる。
ているので、光学機能面は高い面精度を持っており、こ
の表面精度が離型膜に反映し、離型膜が光学機能面とほ
ぼ同様のレベルの表面精度を有することができ、ガラス
光学素子の表面精度の低下を防止することができる。さ
らに、ガラス光学素子の表面精度の評価結果をフィード
バックし、成形されたガラス光学素子の表面精度が一定
基準よりも劣化した場合には、室温よりも高い温度で光
学機能面から離型膜を除去し、再度光学機能面に離型膜
を成膜した後、ガラス光学素子のプレス成形を行うの
で、一つの成形金型により高精度のガラス光学素子の大
量生産が可能になり、成形サイクルを短縮することによ
り生産性を向上することができるとともに、製造コスト
を大幅に低減することができる。
【図１】本発明のガラス光学素子成形金型を示す説明図
である。
である。
【図２】図１の下型の一部を拡大して示す説明図であ
る。１
る。１
【図３】離型膜の補修方法を示す説明図である。
１ 上型 ２ 下型 ４ 光学機能面 ５ 離型膜
Claims (3)
- 【請求項１】光学機能面を有する金型本体と、この金型
本体の前記光学機能面に形成された膜厚１０ｎｍ以下の
炭素膜からなる離型膜とを有することを特徴とするガラ
ス光学素子成形金型。 - 【請求項２】光学機能面は、窒化ホウ素，窒化クロム，
炭化クロム，酸化クロム，窒化珪素，炭化珪素，炭素，
白金，超硬合金から選ばれる一種からなる請求項１記載
のガラス光学素子成形金型。 - 【請求項３】光学機能面を有する金型本体の前記光学機
能面の表面に、膜厚１０ｎｍ以下の炭素膜からなる離型
膜が形成されたガラス光学素子成形金型により、ガラス
塊をプレス成形するガラス光学素子の製造方法であっ
て、成形されたガラス光学素子の表面精度の劣化に応じ
て、前記光学機能面から前記離型膜を除去し、再度前記
光学機能面の表面に離型膜を形成した後、ガラス塊をプ
レス成形することを特徴とするガラス光学素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5091245A JP2873145B2 (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | ガラス光学素子成形金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5091245A JP2873145B2 (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | ガラス光学素子成形金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06305742A true JPH06305742A (ja) | 1994-11-01 |
| JP2873145B2 JP2873145B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=14021041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5091245A Expired - Fee Related JP2873145B2 (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | ガラス光学素子成形金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2873145B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005040864A1 (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 反射防止構造体を有する光学素子、および反射防止構造体を有する光学素子の製造方法 |
| CN112537904A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-03-23 | 北方夜视技术股份有限公司 | 用于龙虾眼微孔光学元件的气体加压精密球面成形装置与成形方法 |
-
1993
- 1993-04-19 JP JP5091245A patent/JP2873145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005040864A1 (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 反射防止構造体を有する光学素子、および反射防止構造体を有する光学素子の製造方法 |
| CN112537904A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-03-23 | 北方夜视技术股份有限公司 | 用于龙虾眼微孔光学元件的气体加压精密球面成形装置与成形方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2873145B2 (ja) | 1999-03-24 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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