JPH0692651A - Production of ir light-transmitting lens - Google Patents
Production of ir light-transmitting lensInfo
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- JPH0692651A JPH0692651A JP23804792A JP23804792A JPH0692651A JP H0692651 A JPH0692651 A JP H0692651A JP 23804792 A JP23804792 A JP 23804792A JP 23804792 A JP23804792 A JP 23804792A JP H0692651 A JPH0692651 A JP H0692651A
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-
- 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
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[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レンズの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an infrared ray transmitting lens using chalcogenide glass.
【０００２】[0002]
【従来の技術】赤外線透過性レンズは、たとえば焦電型
赤外センサなどに用いられる。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等が使用されている
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。しかしダイレクトプレスするた
めには、プレスする前に該ガラスを最終レンズに近い直
径のペレットにしておく必要があった。すなわち従来は
図２に示すように、（ａ）まずシリカガラス製アンプル
に真空封入した原料を溶融し、（ｂ）冷却後アンプルを
割ってガラスを取り出しさらに細かく粉砕し、（ｃ）粉
砕したものを再び最終レンズに近い直径の細いシリカガ
ラス製アンプルに真空封入して再溶融し、（ｄ）冷却後
アンプルを割ってガラスロッドを取り出し、（ｅ）輪切
りにしてペレットとしていた。2. Description of the Related Art Infrared transparent lenses are used, for example, in pyroelectric infrared sensors. A human body sensor using a pyroelectric infrared sensor is widely used in home appliances and industrial equipment. For example, opening and closing doors, water taps in toilets, and air conditioners. In general, a lens that transmits only infrared light is provided in front of the sensor in order to efficiently collect infrared rays of 8 to 12 μm emitted from the human body. Silicon, germanium, heavy metal halides, zinc selenide, chalcogenide glass, etc. are used as the material of the lens, but in recent years chalcogenide glass that can be directly press-molded has attracted attention. However, for direct pressing, it was necessary to form the glass into pellets having a diameter close to that of the final lens before pressing. That is, conventionally, as shown in FIG. 2, (a) first, a raw material vacuum-sealed in a silica glass ampoule is melted, (b) after cooling, the ampoule is broken and the glass is taken out and further pulverized, and (c) pulverized. Was again vacuum-sealed in a thin silica glass ampoule having a diameter close to that of the final lens and remelted. (D) After cooling, the ampoule was broken to take out the glass rod, and (e) it was sliced into pellets.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の方法では
非常に多くの工程を必要とし時間も要するという課題が
あった。また高価なシリカガラス製アンプルが使い捨て
であるため、得られるペレットのコストが高いものであ
った。その結果最終のレンズのコストが高いものである
という課題があった。さらに夾雑物（以下コンタミとい
う。）が入りやすいという問題もあった。However, the conventional method has a problem that it requires an extremely large number of steps and requires a long time. Moreover, since the expensive silica glass ampoule is disposable, the cost of the obtained pellet is high. As a result, there is a problem that the cost of the final lens is high. Furthermore, there is also a problem that contaminants (hereinafter referred to as "contaminants") are likely to enter.
【０００４】本発明は前記従来技術の課題を解決するた
め、製造コストが安く、少ない工程で短時間に製造する
ことができ、コンタミも入りにくい赤外線透過性レンズ
の製造方法を提供することを目的とする。In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention aims to provide a method of manufacturing an infrared transmissive lens which has a low manufacturing cost, can be manufactured in a short time with a small number of steps, and is resistant to contamination. And
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の赤外線透過性レンズの製造方法は、ノズル
部を有するシリカ製アンプル中にカルコゲナイドガラス
を真空封入し、次いで前記カルコゲナイドガラスを前記
アンプル中で熔融してレンズ材料とし、冷却した後、前
記アンプルのノズル部を切断して真空を破り、次いで前
記シリカアンプルの胴体部分を円周方向に切断し、前記
レンズ材料が入っているボトム部分と、レンズ材料が入
っていないノズル側部分とに分け、ノズル側部分に熔融
されたカルコゲナイドガラスを移し、シリカアンプルを
加熱することによって前記ノズルから軟化したカルコゲ
ナイドガラスを滴下し、滴下したカルコゲナイドガラス
を金型に供給してプレス成形することを特徴とする。In order to achieve the above object, a method for manufacturing an infrared transmissive lens of the present invention comprises vacuum encapsulating chalcogenide glass in a silica ampoule having a nozzle portion, and then chalcogenide glass After melting in ampoule to make lens material, after cooling, the nozzle part of the ampoule is cut to break the vacuum, then the body part of the silica ampoule is cut in the circumferential direction, and the bottom containing the lens material is cut. The part and the nozzle side part that does not contain the lens material, transfer the chalcogenide glass melted to the nozzle side part, drop the chalcogenide glass softened from the nozzle by heating the silica ampoule, the dropped chalcogenide glass Is supplied to a mold and press-molded.
【０００６】前記構成においては、不活性ガス雰囲気の
もとで、切断したシリカアンプルを加熱することが好ま
しい。また前記構成においては、ガラスが少なくともゲ
ルマニウム、セレンを主成分であることが好ましい。In the above structure, it is preferable to heat the cut silica ampoule under an inert gas atmosphere. Further, in the above structure, it is preferable that the glass contains at least germanium and selenium as main components.
【０００７】[0007]
【作用】本発明方法によればレンズの成形に必要とされ
るシリカガラス製アンプルは１個ですむ。しかも軟化し
たガラスを直ちにプレスするので時間も短縮できる。そ
の結果レンズの低コスト化が図れる。また工程数も少な
く、レンズ材料を作成する際に使用したシリカガラス製
アンプルを用いるので、コンタミの混入を低くすること
ができる。According to the method of the present invention, only one silica glass ampoule is required to mold the lens. Moreover, since the softened glass is immediately pressed, the time can be shortened. As a result, the cost of the lens can be reduced. In addition, since the number of steps is small and the silica glass ampoule used for producing the lens material is used, contamination of contamination can be reduced.
【０００８】また、不活性ガス雰囲気のもとで、切断し
たシリカアンプルを加熱するという本発明の好ましい構
成によれば、ガラス材料の劣化を防止できる。また、ガ
ラスが少なくともゲルマニウム、セレンを主成分である
という本発明の好ましい構成によれば、毒性が少なく安
全に使用することができる。Further, according to the preferable constitution of the present invention in which the cut silica ampoule is heated in an inert gas atmosphere, deterioration of the glass material can be prevented. Further, according to the preferable constitution of the present invention in which the glass contains at least germanium and selenium as the main components, it is less toxic and can be used safely.
【０００９】[0009]
【実施例】以下実施例を用いて本発明方法をさらに具体
的に説明する。家電製品、産業機器に使用される人体セ
ンサに使用するレンズには毒性の無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とされてい
る。セレンは海魚や卵に１〜1.5ppm含まれ、家畜の必須
栄養素であることからそれ自体の毒性は弱いとされてい
る。したがって、ヒ素を除いた元素から、人体から出る
８〜１２μm の赤外線を効率よく集めることを条件に入
れるとゲルマニウム、セレンが主成分となる。またこれ
らに加えて、赤外透過域の拡大や結晶化の抑制のためイ
オウ、ヨウ素、アンチモン、テルルなどを含有してもよ
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、臭素を含ませても
よい。EXAMPLES The method of the present invention will be described more specifically with reference to the following examples. Lenses used for human body sensors used in home appliances and industrial equipment should preferably contain non-toxic elements as main components. The main elements of chalcogenide glass are sulfur, selenium, tellurium, germanium, arsenic and antimony. Of these, arsenic is designated as a poison,
Although selenium is arsenic, it is said that it is particularly toxic. Since selenium is contained in sea fish and eggs in an amount of 1 to 1.5 ppm and is an essential nutrient for livestock, it is said that its toxicity is weak. Therefore, germanium and selenium are the main components under the condition that 8 to 12 μm infrared rays emitted from the human body are efficiently collected from the elements excluding arsenic. In addition to these, sulfur, iodine, antimony, tellurium, etc. may be contained in order to expand the infrared transmission region and suppress crystallization. A small amount of lithium, sodium, copper, silver, boron, gallium, indium, silicon, tin, lead, bismuth, phosphorus, or bromine may be contained in order to optimize the coefficient of thermal expansion.
【００１０】カルコゲナイドガラスのある種のもの、た
とえば、セレン、ヒ素を含有するものは、成分が酸化さ
れ易いので、加熱の際の雰囲気を不活性ガス雰囲気とす
ることが好ましい。酸化雰囲気では赤外域に酸化物の吸
収が出て、透過性の低下を招くからである。Since certain components of chalcogenide glass, for example, those containing selenium and arsenic, are easily oxidized, it is preferable that the atmosphere during heating is an inert gas atmosphere. This is because in an oxidizing atmosphere, absorption of oxides occurs in the infrared region, leading to a decrease in transmittance.
【００１１】図１に本発明の手段を示す。（ａ）まずシ
リカガラス製アンプルに真空封入した原料を溶融し、
（ｂ）冷却後ノズル１を切断して真空を破ってから、ア
ンプルの下半分２を割ってガラス３を取り出す。（ｃ）
取り出したガラス３をアンプルの上半分４に設置し、該
アンプルを該ガラスの軟化点以上の温度に加熱し、
（ｄ）該ガラスをノズル１から滴下する。（ｅ）滴下し
たガラスを金型にてプレスしてレンズ５とする。プレス
成形の条件は、圧力１０〜５０kg／cm2 、温度１００〜
５００℃、金型材料はステンレス、セラミックス、ガラ
ス等が好ましい。FIG. 1 shows the means of the present invention. (A) First, melt the raw material vacuum-sealed in a silica glass ampoule,
(B) After cooling, the nozzle 1 is cut to break the vacuum, and then the lower half 2 of the ampoule is broken to take out the glass 3. (C)
The glass 3 taken out is placed in the upper half 4 of the ampoule, and the ampoule is heated to a temperature above the softening point of the glass,
(D) The glass is dropped from the nozzle 1. (E) The dropped glass is pressed with a mold to form a lens 5. The conditions for press molding are pressure 10 to 50 kg / cm 2 and temperature 100 to
At 500 ° C., the mold material is preferably stainless steel, ceramics, glass or the like.
【００１２】ガラスの組成としてはGeSe4 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
ンプルに真空封入した。950 ℃で５時間原料を溶融し、
250℃から室温まで48時間かけて冷却した。ノズルを切
断して真空を破ってから、アンプルの下半分を切断して
ガラスを取り出した。このガラスをアンプルの上半分に
設置し、アンプルをガラスの軟化点以上の温度である30
0 〜400 ℃に加熱し、ガラスをノズルから滴下した。滴
下したガラスを250 ℃に保温した金型にてプレスしてレ
ンズを得た。レンズはガラスがアンプルからほぼ無くな
るまで連続してプレス可能であった。Germanium and selenium were weighed and vacuum-sealed in a silica glass ampoule so that the composition of the glass would be GeSe 4 . Melt the raw material for 5 hours at 950 ℃,
It cooled from 250 degreeC to room temperature over 48 hours. After breaking the vacuum by cutting the nozzle, the lower half of the ampoule was cut and the glass was taken out. Place this glass in the upper half of the ampoule and keep the ampoule at a temperature above the softening point of the glass.
The mixture was heated to 0 to 400 ° C. and glass was dropped from the nozzle. The dropped glass was pressed with a mold kept at 250 ° C. to obtain a lens. The lens could be pressed continuously until the glass was nearly out of the ampoule.
【００１３】なおガラスの組成は一例であって、エネル
ギ伝送のような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、ゲルマ
ニウム−セレン−ヒ素系等も同様に成形できる。The composition of the glass is an example, and sulfur-arsenic-based, selenium-arsenic-based, germanium-selenium-tellurium-based, germanium-selenium-arsenic-based, etc., which are used for applications such as energy transmission, are similarly used. Can be molded.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来のレンズ製造方法に比べ、工程が非常に少なく、簡単
に赤外線透過用カルコゲナイドガラスレンズを作製する
ことができる。ひいてはレンズの低コスト化が図れる。As described above, according to the present invention, as compared with the conventional lens manufacturing method, the number of steps is very small, and an infrared transmitting chalcogenide glass lens can be easily manufactured. As a result, the cost of the lens can be reduced.
【００１５】[0015]
【００１６】[0016]
【図１】本発明の一実施例のレンズの製造方法を示す
図。FIG. 1 is a diagram showing a method of manufacturing a lens according to an embodiment of the present invention.
【００１７】[0017]
【図２】従来のレンズ成形前のペレットの製造方法を示
す図。FIG. 2 is a view showing a conventional pellet manufacturing method before lens molding.
１ ノズル ２ シリカアンプルのボトム部分 ３ 熔融されたカルコゲナイドガラス ４ シリカアンプルのノズルを有する部分 ５ レンズ 1 Nozzle 2 Bottom Part of Silica Ampoule 3 Melted Chalcogenide Glass 4 Part with Silica Ampoule Nozzle 5 Lens
フロントページの続き (72)発明者 吉田 昭彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Front page continuation (72) Inventor Akihiko Yoshida 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (3)
カルコゲナイドガラスを真空封入し、次いで前記カルコ
ゲナイドガラスを前記アンプル中で熔融してレンズ材料
とし、冷却した後、前記アンプルのノズル部を切断して
真空を破り、次いで前記シリカアンプルの胴体部分を円
周方向に切断し、前記レンズ材料が入っているボトム部
分と、レンズ材料が入っていないノズル側部分とに分
け、ノズル側部分に熔融されたカルコゲナイドガラスを
移し、シリカアンプルを加熱することによって前記ノズ
ルから軟化したカルコゲナイドガラスを滴下し、滴下し
たカルコゲナイドガラスを金型に供給してプレス成形す
ることを特徴とする赤外線透過性レンズの製造方法。1. A chalcogenide glass is vacuum-enclosed in a silica ampoule having a nozzle part, and then the chalcogenide glass is melted in the ampoule to form a lens material, and after cooling, the nozzle part of the ampoule is cut. Break the vacuum, then cut the body part of the silica ampoule in the circumferential direction, divide into a bottom part containing the lens material and a nozzle side part not containing the lens material, and melted to the nozzle side part. A method for producing an infrared transmissive lens, comprising: transferring a chalcogenide glass, dropping a softened chalcogenide glass from the nozzle by heating a silica ampoule, supplying the dropped chalcogenide glass to a mold, and press-molding.
リカアンプルを加熱する請求項１記載の赤外線透過性レ
ンズの製造方法。2. The method for producing an infrared transmissive lens according to claim 1, wherein the cut silica ampoule is heated under an inert gas atmosphere.
ンを主成分である請求項１記載の赤外線透過性レンズの
製造方法。3. The method for manufacturing an infrared transmissive lens according to claim 1, wherein the glass contains at least germanium and selenium as main components.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23804792A JPH0692651A (en) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | Production of ir light-transmitting lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23804792A JPH0692651A (en) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | Production of ir light-transmitting lens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0692651A true JPH0692651A (en) | 1994-04-05 |
Family
ID=17024378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23804792A Pending JPH0692651A (en) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | Production of ir light-transmitting lens |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692651A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018016149A1 (en) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 日本電気硝子株式会社 | Method for manufacturing infrared-transmissible lens, infrared-transmissible lens, and infrared camera |
-
1992
- 1992-09-07 JP JP23804792A patent/JPH0692651A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018016149A1 (en) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 日本電気硝子株式会社 | Method for manufacturing infrared-transmissible lens, infrared-transmissible lens, and infrared camera |
| CN108883956A (en) * | 2016-07-20 | 2018-11-23 | 日本电气硝子株式会社 | Manufacturing method, infrared transparency lens and the infrared camera of infrared transparency lens |
| 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 (en) * | 2016-07-20 | 2022-03-01 | 日本电气硝子株式会社 | Method for manufacturing infrared-transmitting lens, and infrared camera |
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