JPH0673134U - Mold for optical glass element molding - Google Patents
Mold for optical glass element moldingInfo
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- JPH0673134U JPH0673134U JP1976193U JP1976193U JPH0673134U JP H0673134 U JPH0673134 U JP H0673134U JP 1976193 U JP1976193 U JP 1976193U JP 1976193 U JP1976193 U JP 1976193U JP H0673134 U JPH0673134 U JP H0673134U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学ガラス素子材料の構成成分である鉛との
反応性が小さく、成形後において光学ガラス素子が付着
することなく離型性に優れ、且つ長時間の成形に供した
場合でも成形用型の成形面が加熱酸化されることなく、
成形用型の成形面の損傷、クラックの発生、表面形状の
変化などの不具合が生じにくく、光学性能のよい高精度
な光学ガラス素子を成形することができる光学ガラス素
子成形用型を提供すること。
【構成】 ガラス状カーボン成形体２ａをカーボン接着
材３ａで貼り合わせ積層し光学ガラス素子成形用型１ａ
を形成する。
(57) [Summary] [Objective] The reactivity with lead, which is a component of the optical glass element material, is small, the optical glass element does not adhere to the molded article after molding, and it is excellent in mold release property and is suitable for molding for a long time Even if it is done, the molding surface of the molding die is not heated and oxidized,
To provide an optical glass element molding die capable of molding a high-precision optical glass element having good optical performance, in which defects such as damage to the molding surface of the molding die, occurrence of cracks, change in surface shape, etc. are unlikely to occur. . [Structure] A glass-like carbon molded body 2a is laminated with a carbon adhesive 3a and laminated to form an optical glass element molding die 1a.
To form.
Description
【０００１】[0001]
本考案は光学ガラス素子成形用型に関する。 The present invention relates to an optical glass element molding die.
【０００２】[0002]
光学ガラス素子成形用型は、光学ガラス素子を直接プレスして高精度な光学レ ンズなどを成形するものであり、この光学ガラス素子成形用型の型材料としては 、高温でも安定しており、耐酸化性に優れ、ガラスに対して不活性であり、プレ ス成形時に形状精度が崩れないように機械的強度が高く、プレス成形後の離型性 に優れたものであることが要求され、さらに、加工性に優れ精密加工が容易にで きるものでなければならない。 The optical glass element molding die is for directly pressing an optical glass element to mold a high-precision optical lens, etc.As a mold material for this optical glass element molding die, it is stable even at high temperatures. It is required to have excellent oxidation resistance, be inert to glass, have high mechanical strength so that shape accuracy will not be compromised during press molding, and excellent releasability after press molding. In addition, it must have good workability and facilitate easy precision processing.
【０００３】 従来、このような光学ガラス素子成形用型に用いられる型材料として、たとえ ばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）やシリコンナイトライド（Ｓｉ3 Ｎ4 ）が知ら れており（特開昭５２−４５６１３号公報参照）、さらに、チタンカーバイド（ ＴｉＣ）と金属の混合材料なども検討されている（特開昭５９−１２１１２６号 公報参照）。Conventionally, for example, silicon carbide (SiC) or silicon nitride (Si 3 N 4 ) has been known as a mold material used for such a mold for forming an optical glass element (Japanese Patent Laid-Open No. 52-45613). Further, a mixed material of titanium carbide (TiC) and a metal has been studied (see JP-A-59-121126).
【０００４】 また、プレス成形後の離型性の向上を図る手段として、成形用型の成形面にダ イヤモンド状炭素薄膜（ダイヤモンドライクカーボン）から成る保護膜を形成す る手段（特開昭６１−２８１０３０号公報参照）、ガラスと成形用型の少なくと も一方の面に炭素コートを施す手段（特開昭６２−２０７７２６号公報参照）な どが知られている。Further, as a means for improving the releasability after press molding, a means for forming a protective film made of a diamond-like carbon thin film (diamond-like carbon) on the molding surface of a molding die (JP-A-61). No. 281030), and means for applying a carbon coating on at least one surface of the glass and the molding die (see JP-A-62-207726).
【０００５】 また、成形用型の成形面に保護膜が形成された成形用型において、この保護膜 の剥離やクラックの発生を防止するために、成形用型基材としてシリコンカーバ イドまたは窒化アルミニウムを用い、成形面にシリコンカーバイドから成る膜と 窒化物から成る膜を順次積層した成形用型（特開昭６２−１３２７３４号公報参 照）、窒化物あるいは炭化物などの中間層を設けた後白金などの貴金属層を設け た成形用型（特開昭６１−１３６９２８号公報参照）などが知られている。Further, in a molding die in which a protective film is formed on the molding surface of the molding die, in order to prevent peeling or cracking of the protective film, silicon carbide or aluminum nitride is used as a molding die base material. , A molding die in which a film made of silicon carbide and a film made of nitride are sequentially laminated on the molding surface (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-132734), and an intermediate layer of nitride or carbide is provided, and then platinum is formed. Molding dies provided with a noble metal layer (see JP-A-61-136928) are known.
【０００６】[0006]
しかしながら、従来の型材料、および成形用型の成形面に保護膜を設ける手段 では、前述の条件をすべて満たすものは得られていない。たとえば、 型材料としてシリコンカーバイドまたはシリコンナイトライドを用いた場合 においては、成形用型はきわめて硬くて機械的強度が高いものとなるが、光学ガ ラス素子材料の構成成分である鉛（Ｐｂ）がアルカリ元素と反応しやすいという 欠点を有している。 型材料としてチタンカーバイドと金属の混合材料を用いた場合においても、 光学ガラス素子材料の構成成分と反応しやすく、適当であるとはいえない。 従来のダイヤモンド状炭素薄膜や炭素コートは、５００℃以上の高温環境で は硬度の低下、粉末化、保護膜の剥離が生じやすく、成形用型の成形面の保護膜 としての耐久性に問題があった。 従来の中間層と表面層の組み合わせにより成形用型の成形面に保護膜を形成 する場合でも、長時間たとえば１０００回〜５０００回の成形に供した場合、保 護膜の剥離やクラックを発生する。 However, conventional mold materials and means for providing a protective film on the molding surface of a molding die have not yet achieved all of the above conditions. For example, when silicon carbide or silicon nitride is used as the mold material, the mold is extremely hard and has high mechanical strength, but lead (Pb), which is a constituent component of the optical glass element material, is not used. It has the drawback that it easily reacts with alkaline elements. Even when a mixed material of titanium carbide and metal is used as the mold material, it is not suitable because it easily reacts with the constituent components of the optical glass element material. Conventional diamond-like carbon thin films and carbon coats are liable to cause hardness deterioration, powdering, and peeling of the protective film in a high-temperature environment of 500 ° C or higher, which causes a problem in durability as a protective film on the molding surface of the molding die. there were. Even when a protective film is formed on the molding surface of a molding die by a conventional combination of an intermediate layer and a surface layer, when the protective film is subjected to molding for a long time, for example, 1000 times to 5000 times, peeling or cracking of the protective film occurs. .
【０００７】 本考案は上記の点にかんがみてなされたもので、光学ガラス素子材料の構成成 分である鉛との反応性が小さく、成形後において光学ガラス素子が付着すること なく離型性に優れ、且つ長時間の成形に供した場合でも成形用型の成形面が加熱 酸化されることなく、成形用型の成形面の損傷、クラックの発生、表面形状の変 化などの不具合が生じにくく、光学性能のよい高精度な光学ガラス素子を成形す ることができる光学ガラス素子成形用型を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and has low reactivity with lead, which is a constituent component of the optical glass element material, and has a releasability after the molding without adhering the optical glass element. Excellent, even when subjected to molding for a long time, the molding surface of the molding die is not heated and oxidized, and defects such as damage to the molding surface of the molding die, cracks, and change of the surface shape do not easily occur. An object of the present invention is to provide an optical glass element molding die capable of molding a highly accurate optical glass element having good optical performance.
【０００８】[0008]
本考案は上記の目的を達成するために、複数のガラス状カーボン成形体をカー ボン接着材で貼り合わせ積層して光学ガラス素子成形用型を形成した。 In order to achieve the above object, the present invention forms a mold for molding an optical glass element by laminating a plurality of glass-like carbon moldings with a carbon adhesive and laminating them together.
【０００９】 また、前記ガラス状カーボン成形体の形状が、板状、棒状、筒状のいずれかも しくはその組み合わせであることが好ましい。Further, it is preferable that the glassy carbon molded body has a plate-like shape, a rod-like shape, a cylindrical shape, or a combination thereof.
【００１０】 別の手段として、本考案は上記の目的を達成するために、炭化ケイ素、石英、 窒化ケイ素、炭素、タングステンカーバイド系超硬合金のうち少なくとも１種か ら成る型基材上に、ガラス状カーボン成形体をカーボン接着材で貼り合わせ積層 して光学ガラス素子成形用型を形成した。As another means, in order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a mold base material made of at least one of silicon carbide, quartz, silicon nitride, carbon, and tungsten carbide based cemented carbide. A glass-like carbon molded body was bonded and laminated with a carbon adhesive to form an optical glass element molding die.
【００１１】 光学ガラス素子の成形時に光学ガラス素子と接触する成形面にはガラス状カー ボンコートを施すことが好ましい。It is preferable that a glass-like carbon coat is applied to the molding surface that comes into contact with the optical glass element when the optical glass element is molded.
【００１２】 また別の手段として、本考案は上記の目的を達成するために、炭化ケイ素、石 英、窒化ケイ素、炭素、タングステンカーバイド系超硬合金のうち少なくとも１ 種で光学ガラス素子成形用型を形成し、光学ガラス素子の成形時に光学ガラス素 子と接触する成形面にはガラス状カーボンコートを施した。As another means, in order to achieve the above-mentioned object, the present invention uses at least one of silicon carbide, graphite, silicon nitride, carbon, and tungsten carbide type cemented carbide to mold an optical glass element. And a glassy carbon coat was applied to the molding surface that comes into contact with the optical glass element during molding of the optical glass element.
【００１３】[0013]
本考案は以上の構成によって、ガラス状カーボン成形体、ガラス状カーボンコ ートのいずれかが、光学ガラス素子成形用型の成形面を形成する。 According to the present invention, with the above configuration, either the glass-like carbon molded body or the glass-like carbon coat forms the molding surface of the optical glass element molding die.
【００１４】[0014]
以下本考案を図面に基づいて説明する。 The present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１５】 図１は、本考案による光学ガラス素子成形用型の第１の実施例の斜視図である 。FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of an optical glass element molding die according to the present invention.
【００１６】 １ａは、光学ガラス素子成形用型であり、円板状にしたガラス状カーボン成形 体２ａをカーボン接着材３ａで貼り合わせて成る。図１では８枚の円板状のガラ ス状カーボン成形体２ａを貼り合わせ積層してあるが、実際には、厚さが２〜３ ｍｍで直径が２０ｍｍの円板状のガラス状カーボン成形体２ａを２０枚貼り合わ せ積層した。光学ガラス素子成形用型１ａの最上部のガラス状カーボン成形体２ ａの上面はたとえば凹型に成形した成形面４ａになっている。Reference numeral 1a is an optical glass element molding die, which is formed by laminating a disk-shaped glassy carbon molded body 2a with a carbon adhesive 3a. In FIG. 1, eight disk-shaped glassy carbon moldings 2a are laminated and laminated, but in reality, a disk-shaped glassy carbon molding having a thickness of 2 to 3 mm and a diameter of 20 mm is formed. 20 pieces of the body 2a were stuck and laminated. The upper surface of the uppermost glass-like carbon molded body 2a of the optical glass element molding die 1a is, for example, a concave molding surface 4a.
【００１７】 図２は、本考案による光学ガラス素子成形用型の第１の実施例の上面図である 。図２において図１と同じ参照番号は同じ構成部分を示す。図２においては、中 央に成形面４ａが見えている。FIG. 2 is a top view of a first embodiment of an optical glass element molding die according to the present invention. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components. In FIG. 2, the molding surface 4a is visible in the center.
【００１８】 図３は、本考案による光学ガラス素子成形用型の第１の実施例の図２に示した Ａ−Ａ′での断面図であり、図３において図１と同じ参照番号は同じ構成部分を 示す。FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 2 of the first embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 1 are the same. The components are shown below.
【００１９】 この第１の実施例では、図３からわかるように、光学ガラス素子成形用型１ａ の上面の成形面４ａが凹型に成形され、２つの光学ガラス素子成形用型１ａどう しを成形面４ａどうしが向き合うように配置し、その間に光学ガラス素子材料１ １（後に図１５に示す）を挿入することにより、凸レンズを成形することができ る。In the first embodiment, as can be seen from FIG. 3, the molding surface 4a on the upper surface of the optical glass element molding die 1a is molded into a concave shape, and two optical glass element molding dies 1a are molded. A convex lens can be formed by arranging the surfaces 4a so that they face each other and inserting the optical glass element material 11 (shown later in FIG. 15) between them.
【００２０】 ガラス状カーボン成形体２ａは、たとえばポリカルボジイミド樹脂といった原 料樹脂を所望の形に成形し、この樹脂成形体を室温からゆっくりと昇温（約１℃ ／時間の割合）し、約２００℃で乾燥硬化した後、不活性ガス（たとえばアルゴ ンガスや窒素ガス）中で６００℃〜１０００℃まで昇温（約５〜１０℃／分の割 合）して焼成することによって得られる。こうして得られたガラス状カーボン成 形体２ａは、耐熱性が高く、緻密であり、高硬度なものとなっている。The glass-like carbon molded body 2a is formed by molding a raw material resin such as a polycarbodiimide resin into a desired shape, and slowly raising the temperature of the resin molded body from room temperature (rate of about 1 ° C./hour). It is obtained by drying and curing at 200 ° C., then raising the temperature to 600 ° C. to 1000 ° C. (in the ratio of about 5 to 10 ° C./minute) in an inert gas (for example, argon gas or nitrogen gas) and baking. The glassy carbon molded body 2a thus obtained has high heat resistance, is dense, and has high hardness.
【００２１】 ところで、ガラス状カーボン成形体２ａの気孔率を下げ、高硬度に仕上げるた めには形状の制約があり、図３に示すように円板状にする場合にはその板厚を、 後に図６に示すように円柱状にする場合には円柱の直径を、また後に図６に示す ように円筒状にする場合には円筒の肉厚をそれぞれ約８ｍｍ以下にする必要があ る。それぞれこれより厚くした場合には最終の焼成段階でひび割れなどの破損が おきやすくなってしまう。By the way, in order to reduce the porosity of the glassy carbon molded body 2a and finish it with high hardness, there is a restriction on the shape, and in the case of a disk shape as shown in FIG. When the columnar shape is to be formed as shown in FIG. 6 later, the diameter of the cylinder must be set to about 8 mm or less, and when the cylindrical shape is to be formed as shown in FIG. When the thickness is larger than this, damage such as cracks is likely to occur in the final firing stage.
【００２２】 ガラス状カーボン成形体２ａとしてはたとえば日清紡製の高密度ガラス状カー ボンを用いることができ、カーボン接着材３ａとしてはたとえば日清紡製の超耐 熱カーボン接着剤（ＳＴ−２０１やＳＴ−４０３）を用いることができる。As the glassy carbon molded body 2a, for example, high density glassy carbon made by Nisshinbo can be used, and as the carbon adhesive 3a, for example, super heat resistant carbon adhesive (ST-201 or ST-made by Nisshinbo) is used. 403) can be used.
【００２３】 図４は、本考案による光学ガラス素子成形用型の第２の実施例の斜視図である 。FIG. 4 is a perspective view of a second embodiment of an optical glass element molding die according to the present invention.
【００２４】 光学ガラス素子成形用型１ｂは、円柱状に成形したガラス状カーボン成形体２ ｂを中央に配置し、その回りに円筒状に成形したガラス状成形体２ｂを配置し、 それぞれをカーボン接着材３ｂで貼り合わせて成る。光学ガラス素子成形用型１ ｂの上面はたとえば凹型に成形した成形面４ｂになっている。In the optical glass element molding die 1b, a cylindrical glass-like carbon molded body 2b is arranged at the center, and a cylindrically molded glass-like molded body 2b is arranged around the glass-like carbon molded body 2b. It is formed by bonding with an adhesive material 3b. The upper surface of the optical glass element molding die 1b is, for example, a concave molding surface 4b.
【００２５】 図５は、図４に示した本考案による光学ガラス素子成形用型の第２の実施例の 上面図である。図５において図４と同じ参照番号は同じ構成部分を示す。図５に おいては、中央に成形面４ｂが見えている。FIG. 5 is a top view of the second embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention shown in FIG. 5, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same components. In FIG. 5, the molding surface 4b is visible in the center.
【００２６】 図６は、本考案による光学ガラス素子成形用型の第２の実施例の図５に示した Ｂ−Ｂ′での断面図であり、図６において図４と同じ参照番号は同じ構成部分を 示す。FIG. 6 is a sectional view taken along the line BB ′ shown in FIG. 5 of the second embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG. 4 are the same. The components are shown below.
【００２７】 この第２の実施例では、図６からわかるように、光学ガラス素子成形用型１ｂ の上面の成形面４ｂが凹型に成形され、２つの光学ガラス素子成形用型１ｂどう しを成形面４ａどうしが向き合うように配置し、その間に光学ガラス素子材料１ １（後に図１５に示す）を挿入することにより、凸レンズを成形することができ る。In the second embodiment, as can be seen from FIG. 6, the molding surface 4b on the upper surface of the optical glass element molding die 1b is molded into a concave shape so that the two optical glass element molding dies 1b are molded. A convex lens can be formed by arranging the surfaces 4a so that they face each other and inserting the optical glass element material 11 (shown later in FIG. 15) between them.
【００２８】 図７は、本考案による光学ガラス素子成形用型の第３の実施例の斜視図である 。FIG. 7 is a perspective view of a third embodiment of an optical glass element molding die according to the present invention.
【００２９】 光学ガラス素子成形用型１ｃは、円柱状に成形したガラス状カーボン成形体２ ｃ（後に図８に示す）を中央に配置し、その回りに円筒状に成形したガラス状成 形体２ｃを配置し、それぞれをカーボン接着材３ｃで貼り合わせ、上面にガラス 状カーボンコート５ｃを施して成る。光学ガラス素子成形用型１ｃの上面はたと えば凹型に成形した成形面４ｃになっている。The optical glass element molding die 1c has a cylindrical glass-like carbon molded body 2c (shown later in FIG. 8) arranged in the center, and a cylindrical glass-shaped molded body 2c around the glass-like carbon molded body 2c. Are arranged, they are bonded together by a carbon adhesive 3c, and a glassy carbon coat 5c is applied to the upper surface. The upper surface of the optical glass element molding die 1c is, for example, a concave molding surface 4c.
【００３０】 図８は、図７に示した本考案による光学ガラス素子成形用型の第３の実施例の 中央縦断面図であり、図８において図７と同じ参照番号は同じ構成部分を示す。FIG. 8 is a central longitudinal sectional view of a third embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention shown in FIG. 7, in which the same reference numerals as those in FIG. 7 denote the same components. .
【００３１】 この第３の実施例では、図８からわかるように、光学ガラス素子成形用型１ｃ の上面の成形面４ｃが凹型に成形され、２つの光学ガラス素子成形用型１ｃどう しを成形面４ｃどうしが向き合うように配置し、その間に光学ガラス素子材料１ １（後に図１５に示す）を挿入することにより、凸レンズを成形することができ る。In this third embodiment, as can be seen from FIG. 8, the molding surface 4c on the upper surface of the optical glass element molding die 1c is molded into a concave shape, and two optical glass element molding dies 1c are molded. A convex lens can be formed by arranging the surfaces 4c so that they face each other and inserting the optical glass element material 11 (shown later in FIG. 15) between them.
【００３２】 ガラス状カーボンコート５ｃは、カーボン接着材３ｃにより貼り合わされたガ ラス状成形体２ｃの上面にガラス状カーボンを塗布し、これを室温からゆっくり と昇温し、約２００℃で乾燥硬化した後、不活性ガス（たとえばアルゴンガスや 窒素ガス）中で６００℃〜１０００℃まで昇温（約５〜１０℃／分の割合）して 焼成（約３０〜６０分）し、膜厚が０．２μｍ〜１００μｍになるように施され る。このガラス状カーボンコート５ｃの膜厚が５μｍ以上のときには、光学ガラ ス素子の成形のための形状精度を得るためにガラス状カーボンコート５ｃを研削 加工することが好ましい。こうすることで精度の高い成形面４ｃを有する光学ガ ラス素子成形用型１ｃを得ることができる。The glassy carbon coat 5c is obtained by applying glassy carbon to the upper surface of the glass molded body 2c bonded by the carbon adhesive 3c, slowly raising the temperature from room temperature, and drying and curing at about 200 ° C. After that, the temperature is raised (at a rate of about 5 to 10 ° C./minute) to 600 ° C. to 1000 ° C. in an inert gas (for example, argon gas or nitrogen gas) and baked (about 30 to 60 minutes) to obtain a film thickness. It is applied so as to have a thickness of 0.2 μm to 100 μm. When the film thickness of the glassy carbon coat 5c is 5 μm or more, it is preferable to grind the glassy carbon coat 5c in order to obtain the shape accuracy for molding the optical glass element. By doing so, the optical glass element molding die 1c having the highly accurate molding surface 4c can be obtained.
【００３３】 図９は、本考案による光学ガラス素子成形用型の第４の実施例の斜視図である 。FIG. 9 is a perspective view of a fourth embodiment of an optical glass element molding die according to the present invention.
【００３４】 光学ガラス素子成形用型１ｄは、円板状にしたガラス状カーボン成形体２ｄを カーボン接着材３ｄで貼り合わせて成る成形材と型基材６ｄとをカーボン接着材 ３ｄで貼り合わせて成る。光学ガラス素子成形用型１ｄの最上部のガラス状カー ボン成形体２ｄの上面はたとえば凹型に成形した成形面４ｄになっている。The optical glass element molding die 1d is formed by laminating a disk-shaped glassy carbon molding 2d with a carbon adhesive 3d and a molding base 6d with a carbon adhesive 3d. Become. The upper surface of the uppermost glass-like carbon molded body 2d of the optical glass element molding die 1d has, for example, a concave molding surface 4d.
【００３５】 図１０は、図９に示した本考案による光学ガラス素子成形用型の第４の実施例 の中央縦断面図であり、図１０において図９と同じ参照番号は同じ構成部分を示 す。FIG. 10 is a central longitudinal sectional view of a fourth embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention shown in FIG. 9, wherein the same reference numerals as those in FIG. 9 denote the same components. You
【００３６】 この第４の実施例では、図１０からわかるように、光学ガラス素子成形用型１ ｄの上面の成形面４ｄが凹型に成形され、２つの光学ガラス素子成形用型１ｄど うしを成形面４ｄどうしが向き合うように配置し、その間に光学ガラス素子材料 １１（後に図１５に示す）を挿入することにより、凸レンズを成形することがで きる。In the fourth embodiment, as can be seen from FIG. 10, the molding surface 4d on the upper surface of the optical glass element molding die 1d is molded into a concave shape so that two optical glass element molding dies 1d A convex lens can be molded by arranging the molding surfaces 4d so that they face each other and inserting the optical glass element material 11 (shown later in FIG. 15) between them.
【００３７】 型基材６ｄとしては、炭化ケイ素、石英、窒化ケイ素、炭素（たとえば高密度 等方性炭素（東芝セラミックス製、ＨＰシリーズ、ＣＰ１０１、ＭＰ２０１タイ プ等））、超硬合金（タングステンカーバイド系）等を用いることができる。As the mold base material 6d, silicon carbide, quartz, silicon nitride, carbon (for example, high-density isotropic carbon (manufactured by Toshiba Ceramics, HP series, CP101, MP201 type, etc.)), cemented carbide (tungsten carbide) System) etc. can be used.
【００３８】 このようにすると、第１の実施例のように光学ガラス素子成形用型１ａの全体 をガラス状カーボン成形体２ａで構成した場合と比較して、機械的強度の向上を 図ることができるし、成形面４ｄが異なった光学ガラス素子成形用型１ｄを製造 する場合であっても、型基材６ｄは再利用することができるので光学ガラス素子 成形用型１ｄの加工費用や、製造に要する期間の短縮が可能となる。By doing so, it is possible to improve the mechanical strength as compared with the case where the entire optical glass element molding die 1a is constituted by the glassy carbon molding 2a as in the first embodiment. Even if the optical glass element molding die 1d having a different molding surface 4d is manufactured, the mold base material 6d can be reused. It is possible to shorten the period required for.
【００３９】 図１１は、本考案による光学ガラス素子成形用型の第５の実施例の斜視図であ る。FIG. 11 is a perspective view of a fifth embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention.
【００４０】 光学ガラス素子成形用型１ｅは、円板状にしたガラス状カーボン成形体２ｅを カーボン接着材３ｅで貼り合わせて成る成形材と型基材６ｅとをカーボン接着材 ３ｅで貼り合わせ、上面にガラス状カーボンコート５ｅを施して成る。光学ガラ ス素子成形用型１ｅの上面はたとえば凹型に成形した成形面４ｅになっている。The optical glass element molding die 1e is formed by laminating a disk-shaped glassy carbon molding 2e with a carbon adhesive 3e and a mold base 6e with a carbon adhesive 3e. A glassy carbon coat 5e is provided on the upper surface. The upper surface of the optical glass element molding die 1e is, for example, a concave molding surface 4e.
【００４１】 図１２は、図１１に示した本考案による光学ガラス素子成形用型の第５の実施 例の中央縦断面図であり、図１２において図１１と同じ参照番号は同じ構成部分 を示す。FIG. 12 is a central longitudinal sectional view of a fifth embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention shown in FIG. 11, in which the same reference numerals as those in FIG. 11 denote the same components. .
【００４２】 この第５の実施例では、図１２からわかるように、光学ガラス素子成形用型１ ｅの上面の成形面４ｅが凹型に成形され、２つの光学ガラス素子成形用型１ｅど うしを成形面４ｅどうしが向き合うように配置し、その間に光学ガラス素子材料 １１（後に図１５に示す）を挿入することにより、凸レンズを成形することがで きる。In this fifth embodiment, as can be seen from FIG. 12, the molding surface 4e on the upper surface of the optical glass element molding die 1e is molded into a concave shape so that two optical glass element molding dies 1e A convex lens can be molded by arranging the molding surfaces 4e so that they face each other and inserting the optical glass element material 11 (shown later in FIG. 15) between them.
【００４３】 図１３は、本考案による光学ガラス素子成形用型の第６の実施例の斜視図であ る。FIG. 13 is a perspective view of a sixth embodiment of an optical glass element molding die according to the present invention.
【００４４】 光学ガラス素子成形用型１ｆは、型基材６ｆの上面にガラス状カーボンコート ５ｆを施して成り、光学ガラス素子成形用型１ｆの上面はたとえば凹型に成形し た成形面４ｆになっている。The optical glass element molding die 1f is formed by applying a glassy carbon coat 5f to the upper surface of the die base material 6f, and the upper surface of the optical glass element molding die 1f is, for example, a concave molding surface 4f. ing.
【００４５】 図１４は、図１３に示した本考案による光学ガラス素子成形用型の第６の実施 例の中央縦断面図であり、図１４において図１３と同じ参照番号は同じ構成部分 を示す。FIG. 14 is a central longitudinal sectional view of a sixth embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention shown in FIG. 13, in which the same reference numerals as those in FIG. 13 denote the same components. .
【００４６】 この第６の実施例では、図１４からわかるように、光学ガラス素子成形用型１ ｆの上面の成形面４ｆが凹型に成形され、２つの光学ガラス素子成形用型１ｆど うしを成形面４ｆどうしが向き合うように配置し、その間に光学ガラス素子材料 １１（後に図１５に示す）を挿入することにより、凸レンズを成形することがで きる。In this sixth embodiment, as can be seen from FIG. 14, the molding surface 4f on the upper surface of the optical glass element molding die 1f is molded into a concave shape so that the two optical glass element molding dies 1f are A convex lens can be molded by arranging the molding surfaces 4f so that they face each other and inserting the optical glass element material 11 (shown later in FIG. 15) between them.
【００４７】 以上説明した各実施例における成形面４ａ〜４ｆの加工は、超微細なダイヤモ ンド砥粒により鏡面に研削加工および研磨して所望の形状精度（たとえばｐｖ値 が０．１ｍμ）になるようにする。In the processing of the molding surfaces 4a to 4f in each of the above-described embodiments, a mirror surface is ground and polished with ultrafine diamond abrasive grains to obtain a desired shape accuracy (for example, pv value is 0.1 mμ). To do so.
【００４８】 次に、上記した光学ガラス素子成形用型１ａ〜１ｆを用いて、実際に光学ガラ ス素子の成形を行った結果を説明する。Next, the results of actually molding the optical glass element using the above-mentioned optical glass element molding dies 1a to 1f will be described.
【００４９】 図１５は、光学ガラス素子を成形するプレス成形機の概略構成図である。FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a press molding machine for molding an optical glass element.
【００５０】 １ａ1 は光学ガラス素子成形用上型、１ａ2 は光学ガラス素子成形用下型であ り、両方とも図１に示した光学ガラス素子成形用型１ａを用いて、曲率半径がそ れぞれ４６ｍｍと２００ｍｍの凹面状の成形面を有するようにした。７は光学ガ ラス素子成形用上型１ａ1 を加熱するための上型用加熱ヒータ、８は光学ガラス 素子成形用下型１ａ2 を加熱するための下型用加熱ヒータ、９は光学ガラス素子 成形用上型１ａ1 を上下動させるための上型用ピストンシリンダ、１０は光学ガ ラス素子成形用下型１ａ2 を上下動させるための下型用ピストンシリンダである 。1a 1 is an upper mold for molding an optical glass element, 1a 2 is a lower mold for molding an optical glass element, both of which have the same radius of curvature using the optical glass element molding mold 1a shown in FIG. It had a concave molding surface of 46 mm and 200 mm, respectively. 7 is a heater for the upper die for heating the upper mold 1a 1 for molding an optical glass element, 8 is a heater for the lower mold for heating the lower die 1a 2 for molding an optical glass element, 9 is an optical glass element An upper die piston cylinder 10 for vertically moving the upper die 1a 1 for molding is a lower piston cylinder 10 for vertically moving the lower die 1a 2 for optical glass element molding.
【００５１】 また、１１は光学ガラス素子材料であり、今回は、７０重量％の酸化鉛（Ｐｂ Ｏ）と、２７重量％のシリカ（ＳｉＯ2 ）と、３重量％の微量成分とから成る酸 化鉛系光学ガラス（重フリント系ガラス）を球状に加工した塊状物を用いた。Reference numeral 11 is an optical glass element material, and this time, an acid composed of 70 wt% lead oxide (Pb 2 O), 27 wt% silica (SiO 2 ) and 3 wt% trace component. A lump formed by processing a lead fluoride optical glass (heavy flint glass) into a spherical shape was used.
【００５２】 さらに、１２は光学ガラス素子材料１１をプレス成形機内に供給するための供 給用治具、１３は成形後の光学ガラス素子を取り出すための取出口、１４は光学 ガラス素子材料１１を予め加熱するための予備加熱炉、１５はプレス成形機のカ バーである。カバー１５内には窒素ガスが封入されている。Further, 12 is a supply jig for supplying the optical glass element material 11 into the press molding machine, 13 is an outlet for taking out the molded optical glass element material, and 14 is the optical glass element material 11. A preheating furnace for preheating, and 15 is a cover of a press molding machine. The cover 15 is filled with nitrogen gas.
【００５３】 次に、プレス成形工程を説明する。Next, the press molding process will be described.
【００５４】 まず、予備加熱炉１４で予め加熱された光学ガラス素子材料１１を、上型用加 熱ヒータ７および下型用加熱ヒータ８によって５２０℃に加熱保温されている光 学ガラス素子成形用上型１ａ1 および光学ガラス素子成形用下型１ａ2 の間に、 供給用治具１２により供給配置した。First, the optical glass element material 11 preheated in the preheating furnace 14 is heated and kept at 520 ° C. by the upper die heating heater 7 and the lower die heating heater 8 for optical glass element molding. It was supplied and arranged by a supplying jig 12 between the upper mold 1a 1 and the lower mold 1a 2 for molding an optical glass element.
【００５５】 次に、上型用ピストンシリンダ９および下型用ピストンシリンダ１０によって 光学ガラス素子成形用上型１ａ1 および光学ガラス素子成形用下型１ａ2 を接近 させ、約４０ｋｇ／ｃｍ2 のプレス圧で２分間保持し、その後、このままの状態 で光学ガラス素子成形用上型１ａ1 および光学ガラス素子成形用下型１ａ2 を３ ００℃まで冷却した。その後、光学ガラス素子成形用上型１ａ1 と光学ガラス素 子成形用下型１ａ2 とを離間し、プレス成形された光学ガラス素子を取出口１３ から取り出した。Next, the upper mold piston cylinder 9 and the lower mold piston cylinder 10 bring the optical glass element molding upper mold 1a 1 and the optical glass element molding lower mold 1a 2 close to each other, and a press of about 40 kg / cm 2 is performed. The pressure was maintained for 2 minutes, and then the upper mold 1a 1 for optical glass element molding and the lower mold 1a 2 for optical glass element molding were cooled to 300 ° C. in this state. Thereafter, the optical glass element molding upper die 1a 1 and the optical glass element molding lower die 1a 2 were separated from each other, and the press-molded optical glass element was taken out from the outlet 13.
【００５６】 この結果、成形された光学ガラス素子は、光学ガラス素子成形用上型１ａ1 お よび光学ガラス素子成形用下型１ａ2 の成形面に付着することなく容易に取り出 すことができ、離型性はきわめて良好であった。As a result, the molded optical glass element can be easily taken out without adhering to the molding surfaces of the optical glass element molding upper die 1a 1 and the optical glass element molding lower die 1a 2. The releasability was extremely good.
【００５７】 また、上述したプレス成形工程を３０００回くり返して行った後に、光学ガラ ス素子成形用上型１ａ1 および光学ガラス素子成形用下型１ａ2 をプレス成形機 から取りはずして、各々の成形面の表面状態を光学顕微鏡で観察して表面粗さ（ ＲＭＳ値）を測定したところ、その値は４００オングストローム以下であり、プ レス成形工程を行う前と比較して３００オングストローム以内の劣化が見られた が、光学ガラス素子成形上の問題はなく、光学特性の優れた光学ガラス素子が得 られた。In addition, after repeating the above-mentioned press molding process 3000 times, the upper mold 1a 1 for molding an optical glass element and the lower mold 1a 2 for molding an optical glass element were removed from the press molding machine and each molding was performed. When the surface roughness of the surface was observed with an optical microscope and the surface roughness (RMS value) was measured, the value was 400 angstroms or less, and deterioration within 300 angstroms was observed compared to before the press molding process. However, there was no problem in molding the optical glass element, and an optical glass element having excellent optical characteristics was obtained.
【００５８】 続いて、光学ガラス素子成形用型１ｂ〜１ｆに関しても実際に光学ガラス素子 の成形を行ったが、結果は同様に良好であった。Subsequently, the optical glass element was actually molded also with respect to the optical glass element molding dies 1b to 1f, and the result was similarly good.
【００５９】 本考案によれば、成形面を研削加工することにより、光学ガラス素子成形用型 を所望の形状精度にすることができ、また、高硬度で高温環境（４００℃〜６０ ０℃）においても硬度変化や成形面の劣化を少なくし、光学ガラス素子の成形時 にも光学ガラス素子が付着することや成形面の損傷や劣化を少なくし、光学ガラ ス素子の成形用としての耐久性を高くすることができる。According to the present invention, the optical glass element molding die can be made to have a desired shape accuracy by grinding the molding surface, and the hardness is high and the temperature is high (400 ° C. to 600 ° C.). Also, the hardness change and the deterioration of the molding surface are reduced, and the adhesion of the optical glass element and the damage and deterioration of the molding surface during the molding of the optical glass element are reduced, and the durability for the molding of the optical glass element is reduced. Can be higher.
【００６０】 また、本考案による光学ガラス素子成形用型は耐熱性が大きいので、光学ガラ ス素子材料として高軟化温度硝材を用いた場合にも適用することができる。Further, since the optical glass element molding die according to the present invention has high heat resistance, it can be applied to the case where a high softening temperature glass material is used as an optical glass element material.
【００６１】[0061]
以上説明したように、本考案によれば、光学ガラス素子材料の構成成分である 鉛との反応性が小さく、成形後の離型性に優れ、且つ長時間の成形に供した場合 でも成形用型の成形面が加熱酸化されることなく、成形用型の成形面の損傷、ク ラックの発生、表面形状の変化などの不具合が生じにくく、光学性能のよい高精 度な光学ガラス素子を成形することができる光学ガラス素子成形用型を提供する ことができる。 As described above, according to the present invention, the reactivity with lead, which is a constituent component of the optical glass element material, is small, the mold releasability after molding is excellent, and even when the molding is performed for a long time, The molding surface of the mold is not heated and oxidized, and defects such as damage to the molding surface of the molding mold, cracks, and changes in the surface shape do not easily occur, and high-precision optical glass elements with excellent optical performance are molded. It is possible to provide a mold for molding an optical glass element that can be manufactured.
【図１】本考案による光学ガラス素子成形用型の第１の
実施例の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of an optical glass element molding die according to the present invention.
【図２】図１に示した本考案による光学ガラス素子成形
用型の第１の実施例の上面図である。FIG. 2 is a top view of the first embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention shown in FIG.
【図３】本考案による光学ガラス素子成形用型の第１の
実施例の図２に示したＡ−Ａ′での断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA ′ shown in FIG. 2 of the first embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention.
【図４】本考案による光学ガラス素子成形用型の第２の
実施例の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a second embodiment of an optical glass element molding die according to the present invention.
【図５】図４に示した本考案による光学ガラス素子成形
用型の第２の実施例の上面図である。FIG. 5 is a top view of a second embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention shown in FIG.
【図６】本考案による光学ガラス素子成形用型の第２の
実施例の図５に示したＢ−Ｂ′での断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line BB ′ shown in FIG. 5 of the second embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention.
【図７】本考案による光学ガラス素子成形用型の第３の
実施例の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a third embodiment of an optical glass element molding die according to the present invention.
【図８】図７に示した本考案による光学ガラス素子成形
用型の第３の実施例の中央縦断面図である。8 is a central longitudinal sectional view of a third embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention shown in FIG. 7. FIG.
【図９】本考案による光学ガラス素子成形用型の第４の
実施例の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a fourth embodiment of an optical glass element molding die according to the present invention.
【図１０】図９に示した本考案による光学ガラス素子成
形用型の第４の実施例の中央縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of a fourth embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention shown in FIG.
【図１１】本考案による光学ガラス素子成形用型の第５
の実施例の斜視図である。FIG. 11 is a fifth example of a mold for molding an optical glass element according to the present invention.
3 is a perspective view of the embodiment of FIG.
【図１２】図１１に示した本考案による光学ガラス素子
成形用型の第５の実施例の中央縦断面図である。12 is a vertical cross-sectional view of a fifth embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention shown in FIG.
【図１３】本考案による光学ガラス素子成形用型の第６
の実施例の斜視図である。FIG. 13 is a sixth view of the optical glass element molding die according to the present invention.
3 is a perspective view of the embodiment of FIG.
【図１４】図１３に示した本考案による光学ガラス素子
成形用型の第６の実施例の中央縦断面図である。14 is a vertical cross-sectional view of a sixth embodiment of the optical glass element molding die according to the present invention shown in FIG.
【図１５】光学ガラス素子を成形するプレス成形機の概
略構成図である。FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a press molding machine for molding an optical glass element.
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ 光学ガラス素子
成形用型 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ ガラス状カーボン成形
体 ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ カーボン接着材 ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ 成形面1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f Optical glass element molding dies 2a, 2b, 2c, 2d, 2e Glassy carbon moldings 3a, 3b, 3c, 3d, 3e Carbon adhesives 4a, 4b, 4c, 4d 4e, 4f Molding surface
Claims (5)
ン接着材で貼り合わせ積層して成ることを特徴とする光
学ガラス素子成形用型。1. An optical glass element molding die, comprising a plurality of glass-like carbon moldings laminated and laminated with a carbon adhesive.
板状、棒状、筒状のいずれかもしくはその組み合わせで
あることを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス素子
成形用型。2. The shape of the glassy carbon molding is
The optical glass element molding die according to claim 1, wherein the optical glass element molding die has a plate shape, a rod shape, a cylindrical shape, or a combination thereof.
タングステンカーバイド系超硬合金のうち少なくとも１
種から成る型基材上に、ガラス状カーボン成形体をカー
ボン接着材で貼り合わせ積層して成ることを特徴とする
光学ガラス素子成形用型。3. Silicon carbide, quartz, silicon nitride, carbon,
At least one of tungsten carbide type cemented carbide
A mold for molding an optical glass element, which is formed by laminating a glass-like carbon molded body with a carbon adhesive on a mold base made of a seed and laminating it.
子と接触する成形面にガラス状カーボンコートを施した
ことを特徴とする請求項１、請求項２もしくは請求項３
に記載の光学ガラス素子成形用型。4. The glass-like carbon coating is applied to a molding surface that comes into contact with the optical glass element when the optical glass element is molded.
The mold for optical glass element molding according to item 1.
タングステンカーバイド系超硬合金のうち少なくとも１
種から成り、光学ガラス素子の成形時に光学ガラス素子
と接触する成形面にガラス状カーボンコートを施したこ
とを特徴とする光学ガラス素子成形用型。5. Silicon carbide, quartz, silicon nitride, carbon,
At least one of tungsten carbide type cemented carbide
A mold for molding an optical glass element, which comprises a seed and has a glassy carbon coat on a molding surface that comes into contact with the optical glass element when the optical glass element is molded.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1976193U JPH0673134U (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Mold for optical glass element molding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP1976193U JPH0673134U (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Mold for optical glass element molding |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0673134U true JPH0673134U (en) | 1994-10-11 |
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ID=12008329
Family Applications (1)
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| JP1976193U Withdrawn JPH0673134U (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Mold for optical glass element molding |
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| JP (1) | JPH0673134U (en) |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP1976193U patent/JPH0673134U/en not_active Withdrawn
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