JPH06340434A - 光学素子成形用型 - Google Patents
光学素子成形用型Info
- Publication number
- JPH06340434A JPH06340434A JP15111893A JP15111893A JPH06340434A JP H06340434 A JPH06340434 A JP H06340434A JP 15111893 A JP15111893 A JP 15111893A JP 15111893 A JP15111893 A JP 15111893A JP H06340434 A JPH06340434 A JP H06340434A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- aln
- molding
- sintering
- optical element
- Prior art date
- 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.)
- Withdrawn
Links
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
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
-
- 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
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/05—Press-mould die materials
- C03B2215/07—Ceramic or cermets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低温度で焼結することにより粒子成長を防止
し、成形面の粗さが向上した光学素子成形用型を得る。
また、研磨加工の短縮化を図り低コストの光学素子を得
る。 【構成】 高純度ＡｌＮ粉末とＣａＦ2 とを重量％で９
７：３の割合に混合し、成形型１の形状と近似した形状
の型に鋳込み、焼結してブランクを得る。このブランク
の成形面２をダイヤモンドパウダーにて研磨加工する。
し、成形面の粗さが向上した光学素子成形用型を得る。
また、研磨加工の短縮化を図り低コストの光学素子を得
る。 【構成】 高純度ＡｌＮ粉末とＣａＦ2 とを重量％で９
７：３の割合に混合し、成形型１の形状と近似した形状
の型に鋳込み、焼結してブランクを得る。このブランク
の成形面２をダイヤモンドパウダーにて研磨加工する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学素子成形用型に関
し、特に、プレス成形後に研磨工程を必要とせずに高精
度光学ガラス素子製造を行う光学素子成形用型に関す
る。
し、特に、プレス成形後に研磨工程を必要とせずに高精
度光学ガラス素子製造を行う光学素子成形用型に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、光学ガラス素子の設計においては
レンズ部の簡略化のために非球面を用いる方向にある。
しかしながら、この非球面光学ガラス素子の製造方法に
あたっては、従来の研磨方法では量産化が困難であっ
た。そこで、光学ガラスを加熱軟化させ、高精度の非球
面形状を持つ型にてプレス成形する方法が開発されてい
る。
レンズ部の簡略化のために非球面を用いる方向にある。
しかしながら、この非球面光学ガラス素子の製造方法に
あたっては、従来の研磨方法では量産化が困難であっ
た。そこで、光学ガラスを加熱軟化させ、高精度の非球
面形状を持つ型にてプレス成形する方法が開発されてい
る。
【０００３】上記プレス成形ではガラスを高温軟化させ
てプレスのみで光学面を成形するため、高温でのガラス
との反応を生じない材料が要求される。そのため型材の
特性としてガラスとの濡れ性の悪いことが要求される。
その特性を満足させるため、例えば特開平３−８３８２
５号公報にて示されるように、すくなくとも成形面にＡ
ｌＮを形成した成形型により前記問題を解決している。
てプレスのみで光学面を成形するため、高温でのガラス
との反応を生じない材料が要求される。そのため型材の
特性としてガラスとの濡れ性の悪いことが要求される。
その特性を満足させるため、例えば特開平３−８３８２
５号公報にて示されるように、すくなくとも成形面にＡ
ｌＮを形成した成形型により前記問題を解決している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術の特開平
３−８３８２５号公報の第２実施例に記載されるＡｌＮ
焼結体は、一般に以下のような焼結の形態となる。Ａｌ
Ｎ粉末と助剤を混合して不活性ガス中で焼結すると、Ａ
ｌＮ粉末は表面エネルギーを減少させる方向へ移動する
ため、粉末が成長して粒子間の気孔を減少させる。ま
た、助剤はＡｌＮ粉末間に液相焼結し、ＡｌＮ粉末表面
に生成しているＡｌ酸化物と反応し、高熱伝導率のＡｌ
Ｎ焼結体となる。
３−８３８２５号公報の第２実施例に記載されるＡｌＮ
焼結体は、一般に以下のような焼結の形態となる。Ａｌ
Ｎ粉末と助剤を混合して不活性ガス中で焼結すると、Ａ
ｌＮ粉末は表面エネルギーを減少させる方向へ移動する
ため、粉末が成長して粒子間の気孔を減少させる。ま
た、助剤はＡｌＮ粉末間に液相焼結し、ＡｌＮ粉末表面
に生成しているＡｌ酸化物と反応し、高熱伝導率のＡｌ
Ｎ焼結体となる。
【０００５】上記ＡｌＮ焼結体は、助剤にＹ2 Ｏ3 とＴ
ｈＮを使用している。Ｙ2 Ｏ3 の融点は約２４００℃で
あり、ＴｈＮの融点は約２８００℃である。この助剤で
液相焼結させるためには、焼結温度は少なくとも１９０
０℃以上必要である。この条件で焼結させると粒子径１
μｍのＡｌＮ粉末は焼結後、約６μｍまで成長する。粒
子径６μｍの焼結体を研磨加工すると、個々の粒子が脱
落して成形型として必要な表面荒さＰＶ０．１μｍ以下
が得られにくい。そこでＰＶ０．１μｍ以下を得るため
に、低荷重で長時間研磨する必要がある。
ｈＮを使用している。Ｙ2 Ｏ3 の融点は約２４００℃で
あり、ＴｈＮの融点は約２８００℃である。この助剤で
液相焼結させるためには、焼結温度は少なくとも１９０
０℃以上必要である。この条件で焼結させると粒子径１
μｍのＡｌＮ粉末は焼結後、約６μｍまで成長する。粒
子径６μｍの焼結体を研磨加工すると、個々の粒子が脱
落して成形型として必要な表面荒さＰＶ０．１μｍ以下
が得られにくい。そこでＰＶ０．１μｍ以下を得るため
に、低荷重で長時間研磨する必要がある。
【０００６】上記実施例２に示されたＡｌＮ焼結体の球
面研磨を行ったところ、φ２０ｍｍの材料をＰＶ０．１
μｍ以下にするために、最終研磨工程のみで３０時間か
かった。また、粒子脱落については完全に防止できず、
成形レンズの光学特性では問題は生じないが、連続成形
を行ったところ粒子脱落部からガラスの融着が発生し
た。
面研磨を行ったところ、φ２０ｍｍの材料をＰＶ０．１
μｍ以下にするために、最終研磨工程のみで３０時間か
かった。また、粒子脱落については完全に防止できず、
成形レンズの光学特性では問題は生じないが、連続成形
を行ったところ粒子脱落部からガラスの融着が発生し
た。
【０００７】因って、本発明は上記問題点に鑑みてなさ
れたものであり、低温で焼結させてＡｌＮ粒子の成長を
防止することにより、容易に表面粗さＲｍａｘ０．１μ
ｍ以下の面粗さが得られる、高精度な光学素子成形用型
を提供するものである。
れたものであり、低温で焼結させてＡｌＮ粒子の成長を
防止することにより、容易に表面粗さＲｍａｘ０．１μ
ｍ以下の面粗さが得られる、高精度な光学素子成形用型
を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、少
なくとも成形面がＡｌＮを主成分とし、かつ助剤にＣａ
Ｆ2 またはＣａＣＯ3 を１〜５ｗｔ％含有した焼結体に
よって形成したものである。
なくとも成形面がＡｌＮを主成分とし、かつ助剤にＣａ
Ｆ2 またはＣａＣＯ3 を１〜５ｗｔ％含有した焼結体に
よって形成したものである。
【０００９】
【作用】焼結は接触状態の粒子をその融点以下の温度に
保持したとき、粒子系全体の表面エネルギーが減少する
方向へ物質移動する現象である。表面エネルギーが減少
する方向とは粒子同士が結合して表面積が減少すること
である。よって微細粒子の結合により粒子１個が大きく
なる傾向がある。また、緻密な焼結体を製造するために
は気孔率を低下させる必要がある。そのためには粒子を
成長させて粒子間に存在する気孔を消滅させなければな
らない。この粒子成長は、焼結温度が高いほど反応しや
すくなるため、高温の方が粒子成長が顕著になる。よっ
て低温で焼結が完了することができれば粒子の成長を生
じさせないことが可能である。
保持したとき、粒子系全体の表面エネルギーが減少する
方向へ物質移動する現象である。表面エネルギーが減少
する方向とは粒子同士が結合して表面積が減少すること
である。よって微細粒子の結合により粒子１個が大きく
なる傾向がある。また、緻密な焼結体を製造するために
は気孔率を低下させる必要がある。そのためには粒子を
成長させて粒子間に存在する気孔を消滅させなければな
らない。この粒子成長は、焼結温度が高いほど反応しや
すくなるため、高温の方が粒子成長が顕著になる。よっ
て低温で焼結が完了することができれば粒子の成長を生
じさせないことが可能である。
【００１０】しかしＡｌＮの焼結は液相焼結により形成
されている。液相焼結とは主成分の粒子間に助剤が液状
となり主成分の粒子表面と化合物を形成することにより
焼結される。よって助剤が液状となり主成分の粒子表面
と化合物を形成する温度まで加熱する必要がある。しか
しながら、従来の発明では助剤を高融点成分であるＹ2
Ｏ3 やＴｈＮとしている。よって焼結の際は高温に加熱
する必要がある。実際この材料で緻密な焼結体を得るた
めには約１７００℃の温度が必要である。よって前記粒
子の成長が生じてしまう。またこの材料で１７００℃以
下の温度で焼結させると気孔が消滅せず、緻密な焼結体
が得られない。
されている。液相焼結とは主成分の粒子間に助剤が液状
となり主成分の粒子表面と化合物を形成することにより
焼結される。よって助剤が液状となり主成分の粒子表面
と化合物を形成する温度まで加熱する必要がある。しか
しながら、従来の発明では助剤を高融点成分であるＹ2
Ｏ3 やＴｈＮとしている。よって焼結の際は高温に加熱
する必要がある。実際この材料で緻密な焼結体を得るた
めには約１７００℃の温度が必要である。よって前記粒
子の成長が生じてしまう。またこの材料で１７００℃以
下の温度で焼結させると気孔が消滅せず、緻密な焼結体
が得られない。
【００１１】本発明では、助剤としてＣａＦ2 またはＣ
ａＣＯ3 を用いた。ＣａＦ2 またはＣａＣＯ3 は融点が
１４００℃以下の温度であり、Ｙ2 Ｏ3 やＴｈＮより低
融点材料である。よって低温で緻密な焼結体を製造する
ことが可能となる。この助剤を用いて１３００℃で焼結
したＡｌＮをＳＥＭ観察したところ、ＡｌＮの粒子径は
１〜１．５μｍであり、初期粒子径とほぼ同じであっ
た。さらに、研磨加工を行ったところ、表面粗さＲｍａ
ｘ０．０６μｍが得られた。しかし、従来の助剤で焼結
したＡｌＮの粒子径は５〜６μｍであり、研磨加工した
面粗さはＲｍａｘ０．３μｍであり、鏡面は得られなか
った。
ａＣＯ3 を用いた。ＣａＦ2 またはＣａＣＯ3 は融点が
１４００℃以下の温度であり、Ｙ2 Ｏ3 やＴｈＮより低
融点材料である。よって低温で緻密な焼結体を製造する
ことが可能となる。この助剤を用いて１３００℃で焼結
したＡｌＮをＳＥＭ観察したところ、ＡｌＮの粒子径は
１〜１．５μｍであり、初期粒子径とほぼ同じであっ
た。さらに、研磨加工を行ったところ、表面粗さＲｍａ
ｘ０．０６μｍが得られた。しかし、従来の助剤で焼結
したＡｌＮの粒子径は５〜６μｍであり、研磨加工した
面粗さはＲｍａｘ０．３μｍであり、鏡面は得られなか
った。
【００１２】
【実施例１】図１および図２は本実施例を示し、図１は
成形型の断面図、図２は本実施例の成形型を用いた装置
の概略構成図である。本実施例では、φ２５ｍｍ，有効
径２３ｍｍの凹形状をした成形型を形成した。
成形型の断面図、図２は本実施例の成形型を用いた装置
の概略構成図である。本実施例では、φ２５ｍｍ，有効
径２３ｍｍの凹形状をした成形型を形成した。
【００１３】平均粒子径１．３μｍの高純度ＡｌＮ粉末
（純度９９．９％以上）とＣａＦ2とを重量％で９７：
３の割合に混合し、分散媒としてエタノールを加えて１
０時間混練する。混練後、成形型１の形状と近似した形
状の型に鋳込み、１００℃で３時間乾燥させる。成形し
たブランクを窒素雰囲気中で６５０〜７００℃の範囲で
加熱して脱脂を行う。３時間脱脂した後、１４００℃で
６時間保持して本焼結合させる。加熱保持後１０時間か
けて徐冷する。この焼結により密度が約３．３ｇ／ｃｍ
3 の材料が得られた。焼結させたブランクはダイヤモン
ド砥石で外形を研削加工して形状を仕上げる。また、ガ
ラスレンズ成形面２はダイヤモンドパウダーにて研磨加
工し、表面をＲｍａｘ＝０．０８μｍ以下に仕上げた。
（純度９９．９％以上）とＣａＦ2とを重量％で９７：
３の割合に混合し、分散媒としてエタノールを加えて１
０時間混練する。混練後、成形型１の形状と近似した形
状の型に鋳込み、１００℃で３時間乾燥させる。成形し
たブランクを窒素雰囲気中で６５０〜７００℃の範囲で
加熱して脱脂を行う。３時間脱脂した後、１４００℃で
６時間保持して本焼結合させる。加熱保持後１０時間か
けて徐冷する。この焼結により密度が約３．３ｇ／ｃｍ
3 の材料が得られた。焼結させたブランクはダイヤモン
ド砥石で外形を研削加工して形状を仕上げる。また、ガ
ラスレンズ成形面２はダイヤモンドパウダーにて研磨加
工し、表面をＲｍａｘ＝０．０８μｍ以下に仕上げた。
【００１４】上記構成の成形型１を用いて図２に示す装
置によりＳＫ８の硝材を成形した。レンズ形状はφ２４
ｍｍ，中心厚さ５ｍｍの両凸レンズの成形を行った。ガ
ラスをルツボ４にてガラス粘度で１０2 〜１０3 ポアズ
に相当する温度に加熱溶融する。プランジャー５を上昇
させて溶融ガラス３をノズルより定量排出し、シャー６
にて切断後、下型９上に落下させる。下型９は前記Ａｌ
Ｎで形成されており、図示されていないヒーターにより
温度はガラス粘度で１０12〜１０14ポアズに相当する温
度に保持されている。
置によりＳＫ８の硝材を成形した。レンズ形状はφ２４
ｍｍ，中心厚さ５ｍｍの両凸レンズの成形を行った。ガ
ラスをルツボ４にてガラス粘度で１０2 〜１０3 ポアズ
に相当する温度に加熱溶融する。プランジャー５を上昇
させて溶融ガラス３をノズルより定量排出し、シャー６
にて切断後、下型９上に落下させる。下型９は前記Ａｌ
Ｎで形成されており、図示されていないヒーターにより
温度はガラス粘度で１０12〜１０14ポアズに相当する温
度に保持されている。
【００１５】溶融ガラスゴブ７供給後、下型９は移動し
て上面加熱ヒーター８にてガラス上面を再加熱し、表面
のシワおよびシャーマークを除去し、かつガラス粘度で
１０2 〜１０4 ポアズに相当する温度に保持する。シワ
およびシャーマーク除去後、下型９を上型１１と同軸上
まで移動した後成形する。前記上型１１は下型同様Ａｌ
Ｎで形成されており、温度はガラス粘度で１０12〜１０
14ポアズに相当する温度に保持されている。同軸上に移
動後、下型９が上昇してプレス時間５秒，プレス圧５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 にて成形し、プレス開始３秒後に型外周部
にガラス粘度で１０7 〜１０9 ポアズに相当する温度の
不活性ガスを５秒間吹きつけて型外周部の温度を上昇さ
せた後、さらに、プレス圧８０ｋｇｆ／ｃｍ2 に加圧し
てプレス時間２０秒で成形した。
て上面加熱ヒーター８にてガラス上面を再加熱し、表面
のシワおよびシャーマークを除去し、かつガラス粘度で
１０2 〜１０4 ポアズに相当する温度に保持する。シワ
およびシャーマーク除去後、下型９を上型１１と同軸上
まで移動した後成形する。前記上型１１は下型同様Ａｌ
Ｎで形成されており、温度はガラス粘度で１０12〜１０
14ポアズに相当する温度に保持されている。同軸上に移
動後、下型９が上昇してプレス時間５秒，プレス圧５ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 にて成形し、プレス開始３秒後に型外周部
にガラス粘度で１０7 〜１０9 ポアズに相当する温度の
不活性ガスを５秒間吹きつけて型外周部の温度を上昇さ
せた後、さらに、プレス圧８０ｋｇｆ／ｃｍ2 に加圧し
てプレス時間２０秒で成形した。
【００１６】本実施例の助剤と従来のイットリアを助剤
としたＡｌＮを焼結した後、表面をＳＥＭで観察した結
果、本実施例のＡｌＮは平均粒子径が１．５μｍで、粒
子成長は観察されなかった。しかし、従来のイットリア
を助剤としたＡｌＮを１８００℃で焼結したものは粒子
径が５．６μｍに成長していた。また、従来のイットリ
アを助剤としたＡｌＮを本実施例と同様に１４００℃で
焼結したものは密度が低く、粒子間に気孔が有り完全に
焼結されなかった。
としたＡｌＮを焼結した後、表面をＳＥＭで観察した結
果、本実施例のＡｌＮは平均粒子径が１．５μｍで、粒
子成長は観察されなかった。しかし、従来のイットリア
を助剤としたＡｌＮを１８００℃で焼結したものは粒子
径が５．６μｍに成長していた。また、従来のイットリ
アを助剤としたＡｌＮを本実施例と同様に１４００℃で
焼結したものは密度が低く、粒子間に気孔が有り完全に
焼結されなかった。
【００１７】上記ＡｌＮを同時間研磨加工を行ったとこ
ろ、本実施例のＡｌＮは、最終工程の４時間研磨で表面
粗さＲｍａｘ０．０８μｍが得られた。しかし、従来の
イットリアを助剤としたＡｌＮでは３μｍ程度の粒子脱
落がとりきれなく、脱落の無い部分で表面粗さＲｍａｘ
０．１μｍ，粒子脱落部で１．５μｍであった。また、
上記型で７０００ショット連続成形を行ったところ、本
実施例の型は問題が生じなかったが、従来の型は３００
０ショット付近で粒子脱落が広がり、レンズ不良が発生
した。
ろ、本実施例のＡｌＮは、最終工程の４時間研磨で表面
粗さＲｍａｘ０．０８μｍが得られた。しかし、従来の
イットリアを助剤としたＡｌＮでは３μｍ程度の粒子脱
落がとりきれなく、脱落の無い部分で表面粗さＲｍａｘ
０．１μｍ，粒子脱落部で１．５μｍであった。また、
上記型で７０００ショット連続成形を行ったところ、本
実施例の型は問題が生じなかったが、従来の型は３００
０ショット付近で粒子脱落が広がり、レンズ不良が発生
した。
【００１８】尚、本実施例では、ＡｌＮとＣａＦ2 との
重量％を９７：３の割合で行ったが、ＣａＦ2 の重量％
を１ｗｔ％まで減少させても同様の効果が得られた。し
かし、それ以下にすると助剤が少なくなり、焼結が不完
全となり、気孔が生じて鏡面が得られない。また、Ｃａ
Ｆ2 の重量％を５ｗｔ％まで増加させても前記と同様な
効果が得られたが、それ以上にするとＡｌＮの粒子間に
過剰にＣａＦ2 が生じるため強度が低下し、かつガラス
との融着が生じやすくなった。
重量％を９７：３の割合で行ったが、ＣａＦ2 の重量％
を１ｗｔ％まで減少させても同様の効果が得られた。し
かし、それ以下にすると助剤が少なくなり、焼結が不完
全となり、気孔が生じて鏡面が得られない。また、Ｃａ
Ｆ2 の重量％を５ｗｔ％まで増加させても前記と同様な
効果が得られたが、それ以上にするとＡｌＮの粒子間に
過剰にＣａＦ2 が生じるため強度が低下し、かつガラス
との融着が生じやすくなった。
【００１９】
【実施例２】図３および図４は本実施例を示し、図３は
成形型の断面図、図４は本実施例の成形型を用いた装置
の概略構成図である。本実施例では、φ３０ｍｍ，有効
径２８ｍｍの凸形状をした成形型を形成した。
成形型の断面図、図４は本実施例の成形型を用いた装置
の概略構成図である。本実施例では、φ３０ｍｍ，有効
径２８ｍｍの凸形状をした成形型を形成した。
【００２０】平均粒子径１．２μｍの高純度ＡｌＮ粉末
（純度９９．９％以上）とＣａＣＯ3 とを重量％で９
８：２の割合に混合し、分散媒としてエタノールを加え
て１０時間混練する。混練後、成形型１３の形状と近似
した形状の型に鋳込み、１００℃で３時間乾燥させる。
成形したブランクを窒素雰囲気中で６５０〜７００℃の
範囲で加熱して脱脂を行う。３時間脱脂した後、１３５
０℃で６時間保持して本焼結合させる。加熱保持後１０
時間かけて徐冷する。この焼結により密度が約３．２９
ｇ／ｃｍ3 の材料が得られた。焼結させたブランクはダ
イヤモンド砥石で外形を研削加工して形状を仕上げる。
また、ガラスレンズ成形面１４はダイヤモンドパウダー
にて研磨加工し、表面をＲｍａｘ＝０．０８μｍ以下に
仕上げた。
（純度９９．９％以上）とＣａＣＯ3 とを重量％で９
８：２の割合に混合し、分散媒としてエタノールを加え
て１０時間混練する。混練後、成形型１３の形状と近似
した形状の型に鋳込み、１００℃で３時間乾燥させる。
成形したブランクを窒素雰囲気中で６５０〜７００℃の
範囲で加熱して脱脂を行う。３時間脱脂した後、１３５
０℃で６時間保持して本焼結合させる。加熱保持後１０
時間かけて徐冷する。この焼結により密度が約３．２９
ｇ／ｃｍ3 の材料が得られた。焼結させたブランクはダ
イヤモンド砥石で外形を研削加工して形状を仕上げる。
また、ガラスレンズ成形面１４はダイヤモンドパウダー
にて研磨加工し、表面をＲｍａｘ＝０．０８μｍ以下に
仕上げた。
【００２１】上記構成の成形型１３を用いて図４に示す
装置により高軟化点のＢＫ７の硝材の成形を行った。両
面を♯５００の砥石で平面研削したガラス素材１９を胴
型１８に挿入し、さらに搬送アーム１７に設置する。搬
送アーム１７を前進させてガラス素材１９および胴型１
８をヒーター１５，１６間に挿入して加熱する。ガラス
粘度で１０5〜１０7 ポアズに相当する温度に加熱軟化
させる。この加熱によって、ガラス素材１９の熱膨張係
数が胴型１８のそれより大きいことにより、ガラス素材
１９が膨張して胴型１８内周面に密着する。
装置により高軟化点のＢＫ７の硝材の成形を行った。両
面を♯５００の砥石で平面研削したガラス素材１９を胴
型１８に挿入し、さらに搬送アーム１７に設置する。搬
送アーム１７を前進させてガラス素材１９および胴型１
８をヒーター１５，１６間に挿入して加熱する。ガラス
粘度で１０5〜１０7 ポアズに相当する温度に加熱軟化
させる。この加熱によって、ガラス素材１９の熱膨張係
数が胴型１８のそれより大きいことにより、ガラス素材
１９が膨張して胴型１８内周面に密着する。
【００２２】加熱後、搬送アーム１７を移動させて上下
成形型２０，２１間に搬送する。上下成形型２０，２１
はガラス粘度で１０12〜１０14ポアズに相当する温度に
加熱保持してある。搬送アーム１７を移動させて上下成
形型２０，２１間に搬送した後、下型２１が上昇して胴
型１８およびプリフォーム１９を上昇させ、上型２０に
て成形する。成形はプレス圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 にて
成形した後、プレス開始後３秒後に不活性ガスにて型外
周部を冷却し、型中心と外周部の温度差を小さくしてプ
レスを２５秒間行った。型外周部を冷却したのは、成形
レンズが凹レンズであり、型中心よりも外周部の方が熱
容量が大きいために外周部を早く冷却させるためであ
る。
成形型２０，２１間に搬送する。上下成形型２０，２１
はガラス粘度で１０12〜１０14ポアズに相当する温度に
加熱保持してある。搬送アーム１７を移動させて上下成
形型２０，２１間に搬送した後、下型２１が上昇して胴
型１８およびプリフォーム１９を上昇させ、上型２０に
て成形する。成形はプレス圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 にて
成形した後、プレス開始後３秒後に不活性ガスにて型外
周部を冷却し、型中心と外周部の温度差を小さくしてプ
レスを２５秒間行った。型外周部を冷却したのは、成形
レンズが凹レンズであり、型中心よりも外周部の方が熱
容量が大きいために外周部を早く冷却させるためであ
る。
【００２３】前記実施例１と同様に本実施例のＡｌＮは
粒子成長を起こさず表面粗さＲｍａｘ０．０８μｍが得
られた。しかし、従来のＡｌＮでは粒子成長が生じ、鏡
面が得られなかった。本実施例の低温でプリフォームを
成形する方法は高圧力が必要とされるが、本実施例のＡ
ｌＮでは、連続成形にて１００００ショット成形を行っ
ても問題は生じなかった。しかし、従来のＡｌＮでは粒
子脱落部よりクラックが発生し、型が破損する問題が生
じた。
粒子成長を起こさず表面粗さＲｍａｘ０．０８μｍが得
られた。しかし、従来のＡｌＮでは粒子成長が生じ、鏡
面が得られなかった。本実施例の低温でプリフォームを
成形する方法は高圧力が必要とされるが、本実施例のＡ
ｌＮでは、連続成形にて１００００ショット成形を行っ
ても問題は生じなかった。しかし、従来のＡｌＮでは粒
子脱落部よりクラックが発生し、型が破損する問題が生
じた。
【００２４】尚、本実施例はＡｌＮとＣａＣＯ3 との重
量％を９８：２の割合で行ったが、ＣａＣＯ3 の重量％
を１ｗｔ％まで減少させても同様の効果が得られた。し
かし、それ以下にすると助剤が少なくなり、焼結が不完
全となり、気孔が生じて鏡面が得られない。また、Ｃａ
ＣＯ3 の重量％を５ｗｔ％まで増加させても前記と同様
な効果が得られたが、それ以上にするとＡｌＮの粒子間
に過剰にＣａＣＯ3 が生じるため強度が低下し、かつガ
ラスとの融着が生じやすくなった。
量％を９８：２の割合で行ったが、ＣａＣＯ3 の重量％
を１ｗｔ％まで減少させても同様の効果が得られた。し
かし、それ以下にすると助剤が少なくなり、焼結が不完
全となり、気孔が生じて鏡面が得られない。また、Ｃａ
ＣＯ3 の重量％を５ｗｔ％まで増加させても前記と同様
な効果が得られたが、それ以上にするとＡｌＮの粒子間
に過剰にＣａＣＯ3 が生じるため強度が低下し、かつガ
ラスとの融着が生じやすくなった。
【００２５】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係る光学素
子成形用型によれば、少なくとも成形面がＡｌＮを主成
分とし、かつ助剤にＣａＦ2 またはＣａＣＯ3 を１〜５
ｗｔ％含有した焼結体によって形成したことにより、低
温度で焼結することができるため従来問題であった粒子
成長を防止することができ、よって成形面の粗さを向上
させることが可能となる。さらに、従来困難であった研
磨加工が短時間で加工可能となり低コストの光学素子を
提供出来る。
子成形用型によれば、少なくとも成形面がＡｌＮを主成
分とし、かつ助剤にＣａＦ2 またはＣａＣＯ3 を１〜５
ｗｔ％含有した焼結体によって形成したことにより、低
温度で焼結することができるため従来問題であった粒子
成長を防止することができ、よって成形面の粗さを向上
させることが可能となる。さらに、従来困難であった研
磨加工が短時間で加工可能となり低コストの光学素子を
提供出来る。
【図１】実施例１を示す断面図である。
【図２】実施例１を示す概略構成図である。
【図３】実施例２を示す断面図である。
【図４】実施例２を示す概略構成図である。
１ 成形型 ２ 成形面 ３ 溶融ガラス ４ ルツボ ５ プランジャー ６ シャー ７ 溶融ガラスゴブ ８ 上面加熱ヒーター ９ 下型 １１ 上型
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも成形面がＡｌＮを主成分と
し、かつ助剤にＣａＦ2 またはＣａＣＯ3 を１〜５ｗｔ
％含有した焼結体によって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 |
|---|---|---|---|
| JP15111893A JPH06340434A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 光学素子成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15111893A JPH06340434A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 光学素子成形用型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06340434A true JPH06340434A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15511762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15111893A Withdrawn JPH06340434A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 光学素子成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06340434A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006052129A (ja) * | 2004-07-19 | 2006-02-23 | Schott Ag | 火炎研磨ゴブを作製するための方法および装置 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP15111893A patent/JPH06340434A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006052129A (ja) * | 2004-07-19 | 2006-02-23 | Schott Ag | 火炎研磨ゴブを作製するための方法および装置 |
| JP4537281B2 (ja) * | 2004-07-19 | 2010-09-01 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | 火炎研磨ゴブを作製するための方法および装置 |
| US8069689B2 (en) | 2004-07-19 | 2011-12-06 | Schott Ag | Process and device for producing fire-polished gobs |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1740105B (zh) | 制造火抛光玻璃坯的方法和设备 | |
| JP4603767B2 (ja) | ガラス光学素子の製造方法 | |
| US5322541A (en) | Method of producing glass blank | |
| JPH01133948A (ja) | 光学素子の製造方法 | |
| EP0508066A2 (en) | Method for press molding near net-shape glass articles | |
| JPH06340434A (ja) | 光学素子成形用型 | |
| JPH0247411B2 (ja) | Kogakugarasusoshinopuresuseikeiyokata | |
| EP0506131B1 (en) | Method of producing glass blank | |
| JPH01148717A (ja) | 光学素子の成形装置 | |
| JPH06219754A (ja) | 光学素子成形用型 | |
| JP2016150887A (ja) | カルコゲナイドガラス製光学素子の製造方法 | |
| JPH0146453B2 (ja) | ||
| JP2010138052A (ja) | 光学素子の予備成形体の製造方法 | |
| JP3140259B2 (ja) | 光学ガラス塊の製造方法および光学ガラス成形体の製造方法 | |
| JPH06166525A (ja) | 光学素子成形用型 | |
| JPH06219755A (ja) | 光学素子成形用型 | |
| JP3164923B2 (ja) | 光学素子成形用ガラス素材及びその製造方法 | |
| JPH0216251B2 (ja) | ||
| JPH0372016B2 (ja) | ||
| JP2892217B2 (ja) | ガラス素材の製造方法及び製造装置 | |
| JP3219460B2 (ja) | 光学素子成形型とその製造方法 | |
| JPH07113104A (ja) | 光学素子成形用型 | |
| JPH11268918A (ja) | ガラス光学素子の成形方法 | |
| JPH07101737A (ja) | 光学素子成形用型 | |
| JPH10158019A (ja) | 光学素子の成形方法及び光学素子及び光学素子成形用素材の製造方法及び精密素子の成形方法及び精密素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000801 |