JPH0712942B2 - 光学ガラス素子の製造方法 - Google Patents
光学ガラス素子の製造方法Info
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- JPH0712942B2 JPH0712942B2 JP21044387A JP21044387A JPH0712942B2 JP H0712942 B2 JPH0712942 B2 JP H0712942B2 JP 21044387 A JP21044387 A JP 21044387A JP 21044387 A JP21044387 A JP 21044387A JP H0712942 B2 JPH0712942 B2 JP H0712942B2
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- JP
- Japan
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- press
- optical glass
- mold
- glass element
- molding
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- Expired - Lifetime
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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
- 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
-
- 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
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/10—Die base materials
- C03B2215/12—Ceramics or cermets, e.g. cemented WC, Al2O3 or TiC
-
- 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
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/16—Metals or alloys, e.g. Ni-P, Ni-B, amorphous metals
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- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプレス成形後の研磨工程を必要としない高精度
な光学ガラス素子をプレス成形によって大量に生産する
ための光学ガラス素子の製造方法に関するものである。
な光学ガラス素子をプレス成形によって大量に生産する
ための光学ガラス素子の製造方法に関するものである。
従来の技術 高精度な光学ガラス素子を直接プレスして成形するため
には、型材料として高温でも安定で、耐酸化性に優れ、
ガラスに対して不活性であり、プレスした時に形状精度
が崩れないように機械的強度の優れたものが必要である
が、その反面、加工性に優れ精密加工が用意にできなく
てはならない。
には、型材料として高温でも安定で、耐酸化性に優れ、
ガラスに対して不活性であり、プレスした時に形状精度
が崩れないように機械的強度の優れたものが必要である
が、その反面、加工性に優れ精密加工が用意にできなく
てはならない。
以上のような光学ガラス素子のプレス成形用型に必要な
条件を、ある程度満足する型材料として、特開昭52−45
613号公報に記載のシリコンカーバイド（SiC），または
シリコンナイトライド（Si3N4）が用いられ、さらに特
開昭59−121126号公報に記載のチタンカーバイド（Ti
C）および金属の混合材料なども検討されている。
条件を、ある程度満足する型材料として、特開昭52−45
613号公報に記載のシリコンカーバイド（SiC），または
シリコンナイトライド（Si3N4）が用いられ、さらに特
開昭59−121126号公報に記載のチタンカーバイド（Ti
C）および金属の混合材料なども検討されている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の型材料では上記の条件を全て満足
するものは得られていない。たとえば、型材料としてSi
CおよびSi3N4を用いた場合では、非常に硬く機械的強度
が優れているが、加工性に劣り、さらには光学ガラス素
子の構成成分である鉛（Pb）やアルカリ元素を反応しや
すいという欠点を有している。また、TiCおよび金属の
混合材料を用いた場合も光学ガラス素子と反応しやす
く、型材料としては不適当である。
するものは得られていない。たとえば、型材料としてSi
CおよびSi3N4を用いた場合では、非常に硬く機械的強度
が優れているが、加工性に劣り、さらには光学ガラス素
子の構成成分である鉛（Pb）やアルカリ元素を反応しや
すいという欠点を有している。また、TiCおよび金属の
混合材料を用いた場合も光学ガラス素子と反応しやす
く、型材料としては不適当である。
以上のように、従来の型材料では前述の型材料としての
必要条件を全て満足するには至っていない。
必要条件を全て満足するには至っていない。
本発明では上記問題点に鑑み、直接プレス成形法による
光学性能の良い高精度な光学ガラス素子の成形を可能に
するためのプレス成形用型を提供することを目的として
いる。
光学性能の良い高精度な光学ガラス素子の成形を可能に
するためのプレス成形用型を提供することを目的として
いる。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明では光学ガラス素
子と反応しにくく、耐熱性があり機械的強度が優れたTa
を光学ガラス素子のプレス成形用型のプレス面に用いる
ことによって光学性能の良い高精度な光学ガラス素子の
プレス成形を可能にしたものである。
子と反応しにくく、耐熱性があり機械的強度が優れたTa
を光学ガラス素子のプレス成形用型のプレス面に用いる
ことによって光学性能の良い高精度な光学ガラス素子の
プレス成形を可能にしたものである。
作用 本発明は上記した構成によって、従来の型材料では実現
できなかった前記の必要条件を全て満足した型を得るこ
とができ、この型を用いることによって光学ガラス素子
を直接プレスして成形することが可能となる。
できなかった前記の必要条件を全て満足した型を得るこ
とができ、この型を用いることによって光学ガラス素子
を直接プレスして成形することが可能となる。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。
る。
直径20mm,厚さ6mmのWCを主成分とする超硬合金を曲率半
径がそれぞれ46mmおよび200mmの凹面形状のプレス面を
有する上下の型からなる一対の光学ガラス素子のプレス
成形用型に加工した。これらの型のプレス面を超微細な
ダイヤモンド砥粒を用いて鏡面に研摩した。次に、この
鏡面上にスパッタ法により５μｍの厚みでTa薄膜をコー
ティングしてプレス成形用型を作製した。このようにし
て作製した型の断面図を第１図に示す。第１図におい
て、11はプレス面上にコーティングしたTa薄膜、12は母
材である。
径がそれぞれ46mmおよび200mmの凹面形状のプレス面を
有する上下の型からなる一対の光学ガラス素子のプレス
成形用型に加工した。これらの型のプレス面を超微細な
ダイヤモンド砥粒を用いて鏡面に研摩した。次に、この
鏡面上にスパッタ法により５μｍの厚みでTa薄膜をコー
ティングしてプレス成形用型を作製した。このようにし
て作製した型の断面図を第１図に示す。第１図におい
て、11はプレス面上にコーティングしたTa薄膜、12は母
材である。
また、直径20mm,厚さ6mmのTa金属を曲率半径がそれぞれ
46mmおよび200mmの凹面形状のプレス面を有する上下の
型からなる一対の光学ガラス素子のプレス成形用型に加
工し、上記のプレス成形を行った。第２図にTa金属から
形成した型の断面図を示す。第２図において、21はTa金
属である。
46mmおよび200mmの凹面形状のプレス面を有する上下の
型からなる一対の光学ガラス素子のプレス成形用型に加
工し、上記のプレス成形を行った。第２図にTa金属から
形成した型の断面図を示す。第２図において、21はTa金
属である。
これらの型を第３図に示したプレス成形機にセットす
る。第３図において、31は上型用固定ブロック、32は上
型用加熱ヒーター、33は上型、34はガラス素子、35は下
型、36は下型用加熱ヒーター、37は下型用固定ブロッ
ク、38は上型用熱電対、39は下型用熱電対、310はプラ
ンジャー、311は位置決め用センサー、312はストッパ
ー、313は覆いである。
る。第３図において、31は上型用固定ブロック、32は上
型用加熱ヒーター、33は上型、34はガラス素子、35は下
型、36は下型用加熱ヒーター、37は下型用固定ブロッ
ク、38は上型用熱電対、39は下型用熱電対、310はプラ
ンジャー、311は位置決め用センサー、312はストッパ
ー、313は覆いである。
次に、酸化鉛（PbO）70重量％、シリカ（SiO）27重量
％、および残りが微量成分からなる酸化鉛系光学ガラス
を半径10mmの球状に加工したガラス素子34を上下の型33
および35の下型35の上に置き、その上に上型を置き、そ
のまま520℃まで昇温し、窒素雰囲気で約40kg/cm2のプ
レス圧によりプレスして２分間保持し、その後、そのま
まの状態で上下の型を300℃まで冷却して、プレス成形
された光学ガラス素子を取り出して、光学ガラス素子の
プレス成形の工程を完了する。
％、および残りが微量成分からなる酸化鉛系光学ガラス
を半径10mmの球状に加工したガラス素子34を上下の型33
および35の下型35の上に置き、その上に上型を置き、そ
のまま520℃まで昇温し、窒素雰囲気で約40kg/cm2のプ
レス圧によりプレスして２分間保持し、その後、そのま
まの状態で上下の型を300℃まで冷却して、プレス成形
された光学ガラス素子を取り出して、光学ガラス素子の
プレス成形の工程を完了する。
以上の工程を繰り返して1000回目のプレス終了時に、上
下の型21および22をプレス成形機より取りはずして、プ
レス面の状態を光学顕微鏡で観察し、その時のプレス面
の表面粗さ（RMS値，Å）を測定して、それぞれの型精
度を評価した。さらに、比較実験として、従来使用され
ていた炭化ケイ素（SiC）焼結体の型を作製し、第２図
に示したプレス成形機にセットし、上述の光学ガラス素
子のプレス成形の工程を1000回繰り返し行い、同様の型
精度の評価を行った。
下の型21および22をプレス成形機より取りはずして、プ
レス面の状態を光学顕微鏡で観察し、その時のプレス面
の表面粗さ（RMS値，Å）を測定して、それぞれの型精
度を評価した。さらに、比較実験として、従来使用され
ていた炭化ケイ素（SiC）焼結体の型を作製し、第２図
に示したプレス成形機にセットし、上述の光学ガラス素
子のプレス成形の工程を1000回繰り返し行い、同様の型
精度の評価を行った。
プレス試験の結果を第１表に示した。
試料No.3の従来使用されているSiC焼結体を用いた型に
おいては、数回ガラスをプレスしただけで型とガラスが
反応し、プレス面にガラスが付着し、全く使用すること
ができなくなった。
おいては、数回ガラスをプレスしただけで型とガラスが
反応し、プレス面にガラスが付着し、全く使用すること
ができなくなった。
試料No.1および２のようにプレス面にTa金属を用いた型
においては、1000回プレス後でも、表面粗さ（RMS値）
で、それぞれ、12.2Åおよび13.1Åでほとんど荒れてい
ないことがわかる。
においては、1000回プレス後でも、表面粗さ（RMS値）
で、それぞれ、12.2Åおよび13.1Åでほとんど荒れてい
ないことがわかる。
第１表から明らかなように、本発明の型、すなわち、プ
レス面にTa金属を用いた型を用いると、1000回プレスし
た時でも、表面粗さはほとんどプレス前と変化がなく、
型寿命が著しく延び、高精度な光学ガラス素子を大量に
プレス成形することが可能となることがわかる。
レス面にTa金属を用いた型を用いると、1000回プレスし
た時でも、表面粗さはほとんどプレス前と変化がなく、
型寿命が著しく延び、高精度な光学ガラス素子を大量に
プレス成形することが可能となることがわかる。
このように、本発明の型は前述した高精度な光学ガラス
素子を直接プレス成形するための必要条件を全て満足し
たものが得られ、従来のものに比べて、著しく型寿命が
延び、高精度な光学ガラス素子を大量にプレス成形する
ことが可能となった。
素子を直接プレス成形するための必要条件を全て満足し
たものが得られ、従来のものに比べて、著しく型寿命が
延び、高精度な光学ガラス素子を大量にプレス成形する
ことが可能となった。
なお、本発明を説明するために、実施例においてプレス
成形用型の母材としてWCを主成分とする超硬合金を用い
た型を例に挙げたが、TiN,TiC,Cr3C2あるいはAl2O3を主
成分とするサーメットを母体とし、そのプレス面にTa薄
膜をコーティングして構成される型を用いても、同様に
型寿命が延び、高精度な光学ガラス素子の量産化が可能
となった。
成形用型の母材としてWCを主成分とする超硬合金を用い
た型を例に挙げたが、TiN,TiC,Cr3C2あるいはAl2O3を主
成分とするサーメットを母体とし、そのプレス面にTa薄
膜をコーティングして構成される型を用いても、同様に
型寿命が延び、高精度な光学ガラス素子の量産化が可能
となった。
発明の効果 以上のように、本発明は光学ガラス素子のプレス成形用
型を作製するにあたり、プレス面にTa金属を用いること
によって前述した型材料としての必要条件を全て満足し
た光学ガラス素子のプレス成形用型を提供したものであ
り、高精度な光学ガラス素子を安価に、かつ、大量に製
造するために極めて有用な発明である。
型を作製するにあたり、プレス面にTa金属を用いること
によって前述した型材料としての必要条件を全て満足し
た光学ガラス素子のプレス成形用型を提供したものであ
り、高精度な光学ガラス素子を安価に、かつ、大量に製
造するために極めて有用な発明である。
第１図および第２図は本発明の光学ガラス素子のプレス
成形用型の断面の概略図、第３図は実施例における光学
ガラス素子のプレス成形用型を組み込んだプレス成形機
の概略図である。 11……プレス面上にコーティングしたTa薄膜、12……母
材。
成形用型の断面の概略図、第３図は実施例における光学
ガラス素子のプレス成形用型を組み込んだプレス成形機
の概略図である。 11……プレス面上にコーティングしたTa薄膜、12……母
材。
Claims (2)
- 【請求項１】プレス面にタンタル（Ta）金属を形成した
光学ガラス素子のプレス成形用型でプレス成形すること
を特徴とする光学ガラス素子の製造方法。 - 【請求項２】プレス成形用型の母材として、タングステ
ンカーバイド（WC）を主成分とする超硬合金，または、
チタンナイトライド（TiN），チタンカーバイド（Ti
C），クロムカーバイド（Cr3C2）あるいはアルミナ（Al
2O3）を主成分とするサーメットを用いたことを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の光学ガラス素子の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21044387A JPH0712942B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21044387A JPH0712942B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6452621A JPS6452621A (en) | 1989-02-28 |
| JPH0712942B2 true JPH0712942B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=16589413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21044387A Expired - Lifetime JPH0712942B2 (ja) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712942B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0696458B2 (ja) * | 1989-01-13 | 1994-11-30 | 松下電器産業株式会社 | 光学ガラス成形体およびその成形方法 |
-
1987
- 1987-08-25 JP JP21044387A patent/JPH0712942B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6452621A (en) | 1989-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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