JPH08133760A - 光学ガラス素子のプレス成形用型及びその製造方法並びに光学ガラス素子のプレス成形方法 - Google Patents
光学ガラス素子のプレス成形用型及びその製造方法並びに光学ガラス素子のプレス成形方法Info
- Publication number
- JPH08133760A JPH08133760A JP26870294A JP26870294A JPH08133760A JP H08133760 A JPH08133760 A JP H08133760A JP 26870294 A JP26870294 A JP 26870294A JP 26870294 A JP26870294 A JP 26870294A JP H08133760 A JPH08133760 A JP H08133760A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal selected
- press
- thin film
- optical glass
- glass 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.)
- Pending
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
- 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
-
- 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
- C03B2215/17—Metals or alloys, e.g. Ni-P, Ni-B, amorphous metals comprising one or more of the noble meals, i.e. Ag, Au, platinum group metals
-
- 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
- C03B2215/30—Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material
- C03B2215/32—Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material of metallic or silicon material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多種多様な形状を持った高融点光学ガラス素
子を、繰り返しプレス成形することが可能なプレス成形
用型を提供することを目的とする。 【構成】 高強度な母材１１の上面に、切削加工層とし
て、耐熱性、切削加工性に優れた加工層１２を形成し、
該加工層を所望の形状に精密加工した後、保護層１３を
コーティングすることにより、多種多様な形状の高融点
光学ガラス素子を繰り返しプレス成形しても劣化のない
型を実現した。
子を、繰り返しプレス成形することが可能なプレス成形
用型を提供することを目的とする。 【構成】 高強度な母材１１の上面に、切削加工層とし
て、耐熱性、切削加工性に優れた加工層１２を形成し、
該加工層を所望の形状に精密加工した後、保護層１３を
コーティングすることにより、多種多様な形状の高融点
光学ガラス素子を繰り返しプレス成形しても劣化のない
型を実現した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学ガラス素子の製造方
法に関して、高精度な光学ガラス素子を、プレス成形す
る方法及びプレス成形する際に用いる光学ガラス素子の
プレス成形用型及びその作製方法に関するものである。
法に関して、高精度な光学ガラス素子を、プレス成形す
る方法及びプレス成形する際に用いる光学ガラス素子の
プレス成形用型及びその作製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高精度な光学ガラス素子をプレス成形に
より、繰り返し成形するためには、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な機械的強
度の優れたものが必要であるが、その反面、加工性に優
れ、精密加工が容易にできなくてはいけない。
より、繰り返し成形するためには、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な機械的強
度の優れたものが必要であるが、その反面、加工性に優
れ、精密加工が容易にできなくてはいけない。
【０００３】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として、金
属の混合材料（特開昭５９−１２１１２６号公報）や超
硬合金母材上に貴金属薄膜を形成したもの（特開昭６２
−９６３３１号公報）などが検討されている。
用型に必要な条件を、ある程度満足する型材として、金
属の混合材料（特開昭５９−１２１１２６号公報）や超
硬合金母材上に貴金属薄膜を形成したもの（特開昭６２
−９６３３１号公報）などが検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
光学機器の高性能化、小型化、低価格化に伴い、使用さ
れる光学レンズに対しても、高ＮＡ化、複雑形状化、低
コスト化が求められており、従来の金型では作製が困難
になってきている。
光学機器の高性能化、小型化、低価格化に伴い、使用さ
れる光学レンズに対しても、高ＮＡ化、複雑形状化、低
コスト化が求められており、従来の金型では作製が困難
になってきている。
【０００５】例えば型材として、超硬合金母材上に貴金
属薄膜を形成した型では、超硬合金をダイヤモンド砥石
を用いて加工を行うと、ダイヤモンド砥石の摩耗が激し
く、精密な形状加工が困難であり、特別な加工装置が必
要である。また、加工時間も長く、金型コストが非常に
高いという問題があった。
属薄膜を形成した型では、超硬合金をダイヤモンド砥石
を用いて加工を行うと、ダイヤモンド砥石の摩耗が激し
く、精密な形状加工が困難であり、特別な加工装置が必
要である。また、加工時間も長く、金型コストが非常に
高いという問題があった。
【０００６】これらの改善策として超硬合金母材上に母
材と密着性が良好な薄膜を形成し、さらに該薄膜上に容
易に精密加工できる膜として例えば無電解Ｎｉ−Ｐめっ
き膜を形成し、保護膜として合金薄膜を形成する方法
（特開平３−２３２３０号公報）が検討されている。
材と密着性が良好な薄膜を形成し、さらに該薄膜上に容
易に精密加工できる膜として例えば無電解Ｎｉ−Ｐめっ
き膜を形成し、保護膜として合金薄膜を形成する方法
（特開平３−２３２３０号公報）が検討されている。
【０００７】しかしながら、この方法では無電解Ｎｉ−
Ｐめっき膜の耐熱性が低く、高融点ガラスを成形するこ
とができないといった問題があった。
Ｐめっき膜の耐熱性が低く、高融点ガラスを成形するこ
とができないといった問題があった。
【０００８】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。
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。
【０００９】本発明はこのような従来の課題を解消し、
従来の研削加工では実現できなかった多種多様の形状を
持った高融点光学ガラス素子を、繰り返しプレス成形す
ることが可能なプレス成形用型を提供することを目的と
する。
従来の研削加工では実現できなかった多種多様の形状を
持った高融点光学ガラス素子を、繰り返しプレス成形す
ることが可能なプレス成形用型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】この目的を達成するため
に、本発明ではＷＣを主成分とする超硬合金、ＴｉＣあ
るいはＴｉＮを主成分とするサーメット、またはＷＣ焼
結体からなる母材上に切削加工層としてＮｉ、Ｃｏ、Ｆ
ｅから選ばれる一つの金属と、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる一つの金属と、ＰまたはＢ
からなる三元合金薄膜を形成し、切削加工により精密加
工を行った後、該加工層上に保護層としてＰｔ、Ｐｄ、
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａから選ばれる
少なくとも１種類以上の金属を含む合金薄膜を形成して
構成される金型を作製することによって、多種多様な形
状を持った高融点光学ガラス素子のプレス成形用型を提
供し、この型を用いて高融点光学ガラスを繰り返しプレ
ス成形することによって、従来プレス成形できなかった
多種多様な形状を持った高融点光学ガラス素子を安価
に、かつ大量に製造することを可能にしたものである。
に、本発明ではＷＣを主成分とする超硬合金、ＴｉＣあ
るいはＴｉＮを主成分とするサーメット、またはＷＣ焼
結体からなる母材上に切削加工層としてＮｉ、Ｃｏ、Ｆ
ｅから選ばれる一つの金属と、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる一つの金属と、ＰまたはＢ
からなる三元合金薄膜を形成し、切削加工により精密加
工を行った後、該加工層上に保護層としてＰｔ、Ｐｄ、
Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａから選ばれる
少なくとも１種類以上の金属を含む合金薄膜を形成して
構成される金型を作製することによって、多種多様な形
状を持った高融点光学ガラス素子のプレス成形用型を提
供し、この型を用いて高融点光学ガラスを繰り返しプレ
ス成形することによって、従来プレス成形できなかった
多種多様な形状を持った高融点光学ガラス素子を安価
に、かつ大量に製造することを可能にしたものである。
【００１１】
【作用】本発明では、型母材にＷＣを主成分とする超硬
合金、ＴｉＣあるいはＴｉＮを主成分とするサーメッ
ト、またはＷＣ焼結体を用いることにより、プレス成形
に充分耐える強度を持たせ、切削加工層にＮｉ、Ｃｏ、
Ｆｅから選ばれる一つの金属と、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる一つの金属と、ＰまたはＢ
からなる三元合金薄膜を用いることによって、耐熱性に
優れ、容易に所望の形状に精密切削加工することを可能
とした。
合金、ＴｉＣあるいはＴｉＮを主成分とするサーメッ
ト、またはＷＣ焼結体を用いることにより、プレス成形
に充分耐える強度を持たせ、切削加工層にＮｉ、Ｃｏ、
Ｆｅから選ばれる一つの金属と、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる一つの金属と、ＰまたはＢ
からなる三元合金薄膜を用いることによって、耐熱性に
優れ、容易に所望の形状に精密切削加工することを可能
とした。
【００１２】さらに、保護層としてＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、
Ｒｈ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａから選ばれる少なく
とも１種類以上の金属を含む合金薄膜を用いることによ
って、ガラスとの融着を防止したものである。
Ｒｈ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａから選ばれる少なく
とも１種類以上の金属を含む合金薄膜を用いることによ
って、ガラスとの融着を防止したものである。
【００１３】従って、本発明の型は、前記した型材料と
して要求される必要条件を全て満足したものとなる。こ
のようにして作製した本発明の型を用いて、ガラスをプ
レス成形すると、従来の研削加工では実現できなかった
多種多様な形状を持った高融点光学ガラス素子を大量に
製造することが可能となる。
して要求される必要条件を全て満足したものとなる。こ
のようにして作製した本発明の型を用いて、ガラスをプ
レス成形すると、従来の研削加工では実現できなかった
多種多様な形状を持った高融点光学ガラス素子を大量に
製造することが可能となる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１５】直径６ｍｍ、厚さ１０ｍｍのＷＣを主成分
とする超硬合金を曲率半径が１ｍｍの凹形状のプレス面
を有する上下の型からなる一対の光学ガラスレンズのプ
レス成形用型形状に放電加工により荒加工した。
とする超硬合金を曲率半径が１ｍｍの凹形状のプレス面
を有する上下の型からなる一対の光学ガラスレンズのプ
レス成形用型形状に放電加工により荒加工した。
【００１６】次に、このプレス面上に切削加工層として
Ｎｉ−Ｃｅ−Ｐをスパッタ法により２０μｍの厚みで形
成した。Ｎｉ−Ｃｅ−Ｐのスパッタ方法としては、ま
ず、直径６インチのＮｉ3Ｐディスクターゲット上に１
０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍｔのＣｅチップを４枚並べて
Ｎｉ−Ｃｅ−Ｐのターゲットとし、スパッタを行った。
次に、このＮｉ−Ｃｅ−Ｐ膜をダイヤモンドバイトによ
る切削加工により非常に高精度な面に仕上げた。
Ｎｉ−Ｃｅ−Ｐをスパッタ法により２０μｍの厚みで形
成した。Ｎｉ−Ｃｅ−Ｐのスパッタ方法としては、ま
ず、直径６インチのＮｉ3Ｐディスクターゲット上に１
０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍｔのＣｅチップを４枚並べて
Ｎｉ−Ｃｅ−Ｐのターゲットとし、スパッタを行った。
次に、このＮｉ−Ｃｅ−Ｐ膜をダイヤモンドバイトによ
る切削加工により非常に高精度な面に仕上げた。
【００１７】このようにＮｉ−Ｃｅ−Ｐ合金薄膜を切削
加工することによって、研削加工では従来作製が困難で
あった曲率半径１ｍｍの凹面形状の金型を、容易に得る
ことができるようになった。次に該加工層上にスパッタ
法により３μｍの厚みでＰｔ−Ｉｒ合金薄膜をコーティ
ングしてプレス成形用型を作製した。
加工することによって、研削加工では従来作製が困難で
あった曲率半径１ｍｍの凹面形状の金型を、容易に得る
ことができるようになった。次に該加工層上にスパッタ
法により３μｍの厚みでＰｔ−Ｉｒ合金薄膜をコーティ
ングしてプレス成形用型を作製した。
【００１８】同様に、Ｎｉ−Ｌａ−Ｐ、Ｎｉ−Ｐｒ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｎｄ−Ｐ、Ｎｉ−Ｓｍ−Ｐ、Ｎｉ−Ｅｕ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｇｄ−Ｐ、Ｎｉ−Ｔｂ−Ｐ、Ｎｉ−Ｄｙ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｈｏ−Ｐ、Ｎｉ−Ｅｒ−Ｐ、Ｎｉ−Ｔｍ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｙｂ−Ｐ、Ｎｉ−Ｌｕ−Ｐ、Ｃｏ−Ｌａ−
Ｐ、Ｃｏ−Ｃｅ−Ｐ、Ｃｏ−Ｐｒ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｄ−
Ｐ、Ｃｏ−Ｓｍ−Ｐ、Ｃｏ−Ｅｕ−Ｐ、Ｃｏ−Ｇｄ−
Ｐ、Ｃｏ−Ｔｂ−Ｐ、Ｃｏ−Ｄｙ−Ｐ、Ｃｏ−Ｈｏ−
Ｐ、Ｃｏ−Ｅｒ−Ｐ、Ｃｏ−Ｔｍ−Ｐ、Ｃｏ−Ｙｂ−
Ｐ、Ｃｏ−Ｌｕ−Ｐ、Ｆｅ−Ｌａ−Ｐ、Ｆｅ−Ｃｅ−
Ｐ、Ｆｅ−Ｐｒ−Ｐ、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｐ、Ｆｅ−Ｓｍ−
Ｐ、Ｆｅ−Ｅｕ−Ｐ、Ｆｅ−Ｇｄ−Ｐ、Ｆｅ−Ｔｂ−
Ｐ、Ｆｅ−Ｄｙ−Ｐ、Ｆｅ−Ｈｏ−Ｐ、Ｆｅ−Ｅｒ−
Ｐ、Ｆｅ−Ｔｍ−Ｐ、Ｆｅ−Ｙｂ−Ｐ、Ｆｅ−Ｌｕ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｌａ−Ｂ、Ｎｉ−Ｃｅ−Ｂ、Ｎｉ−Ｐｒ−
Ｂ、Ｎｉ−Ｎｄ−Ｂ、Ｎｉ−Ｓｍ−Ｂ、Ｎｉ−Ｅｕ−
Ｂ、Ｎｉ−Ｇｄ−Ｂ、Ｎｉ−Ｔｂ−Ｂ、Ｎｉ−Ｄｙ−
Ｂ、Ｎｉ−Ｈｏ−Ｂ、Ｎｉ−Ｅｒ−Ｂ、Ｎｉ−Ｔｍ−
Ｂ、Ｎｉ−Ｙｂ−Ｂ、Ｎｉ−Ｌｕ−Ｂ、Ｃｏ−Ｌａ−
Ｂ、Ｃｏ−Ｃｅ−Ｂ、Ｃｏ−Ｐｒ−Ｂ、Ｃｏ−Ｎｄ−
Ｂ、Ｃｏ−Ｓｍ−Ｂ、Ｃｏ−Ｅｕ−Ｂ、Ｃｏ−Ｇｄ−
Ｂ、Ｃｏ−Ｔｂ−Ｂ、Ｃｏ−Ｄｙ−Ｂ、Ｃｏ−Ｈｏ−
Ｂ、Ｃｏ−Ｅｒ−Ｂ、Ｃｏ−Ｔｍ−Ｂ、Ｃｏ−Ｙｂ−
Ｂ、Ｃｏ−Ｌｕ−Ｂ、Ｆｅ−Ｌａ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｅ−
Ｂ、Ｆｅ−Ｐｒ−Ｂ、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂ、Ｆｅ−Ｓｍ−
Ｂ、Ｆｅ−Ｅｕ−Ｂ、Ｆｅ−Ｇｄ−Ｂ、Ｆｅ−Ｔｂ−
Ｂ、Ｆｅ−Ｄｙ−Ｂ、Ｆｅ−Ｈｏ−Ｂ、Ｆｅ−Ｅｒ−
Ｂ、Ｆｅ−Ｔｍ−Ｂ、Ｆｅ−Ｙｂ−Ｂ、Ｆｅ−Ｌｕ−Ｂ
合金薄膜も、それぞれスパッタ法で形成し、プレス成形
用型を作製した。なお、希土類元素の含有率は、全て
０.５ａｔ％となるようにチップの枚数を変化させた。
Ｐ、Ｎｉ−Ｎｄ−Ｐ、Ｎｉ−Ｓｍ−Ｐ、Ｎｉ−Ｅｕ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｇｄ−Ｐ、Ｎｉ−Ｔｂ−Ｐ、Ｎｉ−Ｄｙ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｈｏ−Ｐ、Ｎｉ−Ｅｒ−Ｐ、Ｎｉ−Ｔｍ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｙｂ−Ｐ、Ｎｉ−Ｌｕ−Ｐ、Ｃｏ−Ｌａ−
Ｐ、Ｃｏ−Ｃｅ−Ｐ、Ｃｏ−Ｐｒ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｄ−
Ｐ、Ｃｏ−Ｓｍ−Ｐ、Ｃｏ−Ｅｕ−Ｐ、Ｃｏ−Ｇｄ−
Ｐ、Ｃｏ−Ｔｂ−Ｐ、Ｃｏ−Ｄｙ−Ｐ、Ｃｏ−Ｈｏ−
Ｐ、Ｃｏ−Ｅｒ−Ｐ、Ｃｏ−Ｔｍ−Ｐ、Ｃｏ−Ｙｂ−
Ｐ、Ｃｏ−Ｌｕ−Ｐ、Ｆｅ−Ｌａ−Ｐ、Ｆｅ−Ｃｅ−
Ｐ、Ｆｅ−Ｐｒ−Ｐ、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｐ、Ｆｅ−Ｓｍ−
Ｐ、Ｆｅ−Ｅｕ−Ｐ、Ｆｅ−Ｇｄ−Ｐ、Ｆｅ−Ｔｂ−
Ｐ、Ｆｅ−Ｄｙ−Ｐ、Ｆｅ−Ｈｏ−Ｐ、Ｆｅ−Ｅｒ−
Ｐ、Ｆｅ−Ｔｍ−Ｐ、Ｆｅ−Ｙｂ−Ｐ、Ｆｅ−Ｌｕ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｌａ−Ｂ、Ｎｉ−Ｃｅ−Ｂ、Ｎｉ−Ｐｒ−
Ｂ、Ｎｉ−Ｎｄ−Ｂ、Ｎｉ−Ｓｍ−Ｂ、Ｎｉ−Ｅｕ−
Ｂ、Ｎｉ−Ｇｄ−Ｂ、Ｎｉ−Ｔｂ−Ｂ、Ｎｉ−Ｄｙ−
Ｂ、Ｎｉ−Ｈｏ−Ｂ、Ｎｉ−Ｅｒ−Ｂ、Ｎｉ−Ｔｍ−
Ｂ、Ｎｉ−Ｙｂ−Ｂ、Ｎｉ−Ｌｕ−Ｂ、Ｃｏ−Ｌａ−
Ｂ、Ｃｏ−Ｃｅ−Ｂ、Ｃｏ−Ｐｒ−Ｂ、Ｃｏ−Ｎｄ−
Ｂ、Ｃｏ−Ｓｍ−Ｂ、Ｃｏ−Ｅｕ−Ｂ、Ｃｏ−Ｇｄ−
Ｂ、Ｃｏ−Ｔｂ−Ｂ、Ｃｏ−Ｄｙ−Ｂ、Ｃｏ−Ｈｏ−
Ｂ、Ｃｏ−Ｅｒ−Ｂ、Ｃｏ−Ｔｍ−Ｂ、Ｃｏ−Ｙｂ−
Ｂ、Ｃｏ−Ｌｕ−Ｂ、Ｆｅ−Ｌａ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｅ−
Ｂ、Ｆｅ−Ｐｒ−Ｂ、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂ、Ｆｅ−Ｓｍ−
Ｂ、Ｆｅ−Ｅｕ−Ｂ、Ｆｅ−Ｇｄ−Ｂ、Ｆｅ−Ｔｂ−
Ｂ、Ｆｅ−Ｄｙ−Ｂ、Ｆｅ−Ｈｏ−Ｂ、Ｆｅ−Ｅｒ−
Ｂ、Ｆｅ−Ｔｍ−Ｂ、Ｆｅ−Ｙｂ−Ｂ、Ｆｅ−Ｌｕ−Ｂ
合金薄膜も、それぞれスパッタ法で形成し、プレス成形
用型を作製した。なお、希土類元素の含有率は、全て
０.５ａｔ％となるようにチップの枚数を変化させた。
【００１９】このようにして作製したプレス成形用型の
一例として、切削加工層にＮｉ−Ｃｅ−Ｐ合金薄膜を用
いた型の断面図を図１に示す。図１において１１はプレ
ス面上にコーティングしたＰｔ−Ｉｒ合金保護膜、１２
はＮｉ−Ｃｅ−Ｐ合金切削膜、１３は超硬合金母材であ
る。
一例として、切削加工層にＮｉ−Ｃｅ−Ｐ合金薄膜を用
いた型の断面図を図１に示す。図１において１１はプレ
ス面上にコーティングしたＰｔ−Ｉｒ合金保護膜、１２
はＮｉ−Ｃｅ−Ｐ合金切削膜、１３は超硬合金母材であ
る。
【００２０】これらの型を図２に示したプレス成形機に
セットする。図２において２１は上型用固定ブロック、
２２は上型用加熱ヒーター、２３は上型、２４はガラス
素材、２５は下型、２６は下型用加熱ヒーター、２７は
下型用固定ブロック、２８は上型用熱電対、２９は下型
用熱電対、２１０はプランジャー、２１１は位置決め用
センサー、２１２はストッパー、２１３は覆いである。
セットする。図２において２１は上型用固定ブロック、
２２は上型用加熱ヒーター、２３は上型、２４はガラス
素材、２５は下型、２６は下型用加熱ヒーター、２７は
下型用固定ブロック、２８は上型用熱電対、２９は下型
用熱電対、２１０はプランジャー、２１１は位置決め用
センサー、２１２はストッパー、２１３は覆いである。
【００２１】次に半径１ｍｍの球状に加工した軟化点６
１３℃の重クラウン系ガラス（ＳＫ−１２）２４を下型
２５の上に置き、その上に上型２３を置いて、そのまま
６５０℃まで昇温し、窒素雰囲気中で約４０ｋｇ/ｃｍ2
のプレス圧により２分間圧力を保持し、その後、そのま
まの状態で５５０℃まで冷却して、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。
１３℃の重クラウン系ガラス（ＳＫ−１２）２４を下型
２５の上に置き、その上に上型２３を置いて、そのまま
６５０℃まで昇温し、窒素雰囲気中で約４０ｋｇ/ｃｍ2
のプレス圧により２分間圧力を保持し、その後、そのま
まの状態で５５０℃まで冷却して、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。
【００２２】以上の工程を繰り返して１００００回目の
プレス終了時に、上下の型２３及び２５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、ｎｍ）を
測定して、それぞれの型精度を評価した。これらの結果
を（表１）〜（表４）に示した。なお、（表１）〜（表
４）は、当然ながら、本来、一つの表として記載すべき
ところ、紙面の大きさの関係で、分割して記載している
ものである。
プレス終了時に、上下の型２３及び２５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、ｎｍ）を
測定して、それぞれの型精度を評価した。これらの結果
を（表１）〜（表４）に示した。なお、（表１）〜（表
４）は、当然ながら、本来、一つの表として記載すべき
ところ、紙面の大きさの関係で、分割して記載している
ものである。
【００２３】さらに比較実験として、超硬合金母材上に
切削加工層として無電解めっき法によってＮｉ−Ｐ膜、
Ｎｉ−Ｂ膜を形成し、保護膜としてＰｔ−Ｉｒ合金薄膜
をコーティングした型について、同様な形状の型を作製
し、図２に示したプレス成形機にセットし、上述のプレ
ス成形の工程を繰り返し行い、同様の型精度の評価を行
った。この結果を（表５）に示した。
切削加工層として無電解めっき法によってＮｉ−Ｐ膜、
Ｎｉ−Ｂ膜を形成し、保護膜としてＰｔ−Ｉｒ合金薄膜
をコーティングした型について、同様な形状の型を作製
し、図２に示したプレス成形機にセットし、上述のプレ
ス成形の工程を繰り返し行い、同様の型精度の評価を行
った。この結果を（表５）に示した。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】
【００２８】
【表５】
【００２９】（表５）に示す試料Ｎｏ．１、２のよう
に、切削加工層に無電解Ｎｉ−Ｐめっき膜、Ｎｉ−Ｂめ
っき膜を成膜し、Ｐｔ−Ｉｒ合金薄膜でコーティングし
た型は、ガラス付着は起こらないが、それぞれ１５０
回、２６０回のプレス成形によってめっき膜の亀裂が進
行し、その亀裂がレンズに転写しそれ以上プレス成形す
ることはできなかった。
に、切削加工層に無電解Ｎｉ−Ｐめっき膜、Ｎｉ−Ｂめ
っき膜を成膜し、Ｐｔ−Ｉｒ合金薄膜でコーティングし
た型は、ガラス付着は起こらないが、それぞれ１５０
回、２６０回のプレス成形によってめっき膜の亀裂が進
行し、その亀裂がレンズに転写しそれ以上プレス成形す
ることはできなかった。
【００３０】これは切削層のＮｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂの耐熱
性が悪いために、高融点ガラスのプレス成形時の熱サイ
クルによって発生する熱応力に、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂが
耐えきれなくなるためである。
性が悪いために、高融点ガラスのプレス成形時の熱サイ
クルによって発生する熱応力に、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂが
耐えきれなくなるためである。
【００３１】一方、試料Ｎｏ．３〜Ｎｏ．８６の本発明
の型は、繰り返し１００００回プレスした時でも、表面
状態はほとんど変化せず、表面粗さはほとんどプレス前
と変化がなく、ＳＫ−１２のような高融点ガラスを繰り
返しプレス成形できることがわかる。
の型は、繰り返し１００００回プレスした時でも、表面
状態はほとんど変化せず、表面粗さはほとんどプレス前
と変化がなく、ＳＫ−１２のような高融点ガラスを繰り
返しプレス成形できることがわかる。
【００３２】すなわち、本実施例の成形型は、加工層と
しての薄膜材料にＰまたはＢを含ませることにより快削
性を増し、希土類元素を加えて三元合金膜とすることに
より、耐熱性を向上させ、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た
し、研削加工では困難な形状の高融点光学ガラス素子を
大量にプレス成形することが可能となった。
しての薄膜材料にＰまたはＢを含ませることにより快削
性を増し、希土類元素を加えて三元合金膜とすることに
より、耐熱性を向上させ、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た
し、研削加工では困難な形状の高融点光学ガラス素子を
大量にプレス成形することが可能となった。
【００３３】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が、ＴｉＮあるいはＴｉＣを主成分
とするサーメットあるいはＷＣ焼結体を母材に用いても
まったく同様の結果が得られた。
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が、ＴｉＮあるいはＴｉＣを主成分
とするサーメットあるいはＷＣ焼結体を母材に用いても
まったく同様の結果が得られた。
【００３４】また、希土類元素の含有率は、実施例にお
いて０.５ａｔ％としたが０.１〜５ａｔ％の含有率が好
ましい。
いて０.５ａｔ％としたが０.１〜５ａｔ％の含有率が好
ましい。
【００３５】保護膜については、実施例においてＰｔ−
Ｉｒを用いたがその他のＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏ
ｓ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａから選ばれる少なくとも１種
類以上の金属を含む貴金属系合金薄膜を用いてもまった
く同様の結果が得られた。
Ｉｒを用いたがその他のＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏ
ｓ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａから選ばれる少なくとも１種
類以上の金属を含む貴金属系合金薄膜を用いてもまった
く同様の結果が得られた。
【００３６】さらに、本実施例では曲率半径１ｍｍの凹
面形状の金型の作製について述べたが、従来研削では加
工が困難な形状、例えば軸非対称レンズやマイクロプリ
ズムアレイなどの金型も加工できるようになることは言
うまでもない。
面形状の金型の作製について述べたが、従来研削では加
工が困難な形状、例えば軸非対称レンズやマイクロプリ
ズムアレイなどの金型も加工できるようになることは言
うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】以上の通り、本願発明は、ガラス成形用
型材料に要求される必要条件をすべて満たし、多種多様
な形状の高融点光学ガラス素子のプレス成形用型とその
製造方法を提供したもので、この型を用いて光学ガラス
を繰り返しプレス成形することによって、従来プレス成
形では得られなかった形状の高融点光学ガラス素子を安
価に、かつ、大量に製造することが可能となった。
型材料に要求される必要条件をすべて満たし、多種多様
な形状の高融点光学ガラス素子のプレス成形用型とその
製造方法を提供したもので、この型を用いて光学ガラス
を繰り返しプレス成形することによって、従来プレス成
形では得られなかった形状の高融点光学ガラス素子を安
価に、かつ、大量に製造することが可能となった。
【図１】本発明の一実施例におけるプレス成形用型の断
面図
面図
【図２】同実施例型で用いたプレス成形機の概略図
１１ Ｐｔ−Ｉｒ合金保護膜 １２ Ｎｉ−Ｃｅ−Ｐ合金切削膜 １３ 母材 ２１ 上型用固定ブロック ２２ 上型用加熱ヒーター ２３ 上型 ２４ ガラス素材 ２５ 下型 ２６ 下型用加熱ヒーター ２７ 下型用固定ブロック ２８ 上型用熱電対 ２９ 下型用熱電対 ２１０ プランジャー ２１１ 位置決め用センサー ２１２ ストッパー ２１３ 覆い
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 健二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】母材にタングステンカーバイド（ＷＣ）を
主成分とする超硬合金、チタンカーバイド（ＴｉＣ）あ
るいはチタンナイトライド（ＴｉＮ）を主成分とするサ
ーメット、またはＷＣ焼結体を用い、該母材上に切削加
工層としてニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄
（Ｆｅ）から選ばれる一つの金属と、希土類元素から選
ばれる一つの金属と、リン（Ｐ）またはホウ素（Ｂ）か
らなる三元合金薄膜を備え、該加工層上に白金（Ｐ
ｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジ
ウム（Ｒｈ）、オスミウム（Ｏｓ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）、レニウム（Ｒｅ）、タングステン（Ｗ）、タンタ
ル（Ｔａ）から選ばれる少なくとも１種類以上の金属を
含む合金薄膜を形成したことを特徴とする光学ガラス素
子のプレス成形用型。 - 【請求項２】希土類元素として、ランタン（Ｌａ）、セ
リウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、ネオジム
（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅ
ｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジ
スプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウ
ム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙ
ｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）から選ばれる金属を用いるこ
とを特徴とする請求項１記載の光学ガラス素子のプレス
成形用型。 - 【請求項３】母材のＷＣを主成分とする超硬合金、Ｔｉ
ＣあるいはＴｉＮを主成分とするサーメット、またはＷ
Ｃ焼結体上に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅから選ばれる一つの金
属と、希土類元素から選ばれる一つの金属と、Ｐまたは
Ｂからなる三元合金薄膜をスパッタ法、蒸着法、イオン
プレーティング法から選ばれる一つの方法によって形成
し、該薄膜を切削加工により所望の形状に精密加工した
後、該薄膜上に保護層としてＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、
Ｏｓ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａから選ばれる少なくとも１
種類以上の金属を含む合金薄膜を形成して作製すること
を特徴とする光学ガラス素子のプレス成形用型の製造方
法。 - 【請求項４】希土類元素として、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる金属を用いることを特徴と
する請求項３記載の光学ガラス素子のプレス成形用型の
製造方法。 - 【請求項５】母材のＷＣを主成分とする超硬合金、Ｔｉ
ＣあるいはＴｉＮを主成分とするサーメット、またはＷ
Ｃ焼結体上に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅから選ばれる一つの金
属と、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる
一つの金属と、ＰまたはＢからなる三元合金薄膜をスパ
ッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法から選ばれる
一つの方法によって形成し、該薄膜を切削加工により所
望の形状に精密加工した後、該薄膜上に保護層としてＰ
ｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａか
ら選ばれる少なくとも１種類以上の金属を含む合金薄膜
を形成して作製された光学ガラス素子のプレス成形用型
を用いて、軟化点が６００℃以上の高融点ガラスをプレ
ス成形することを特徴とする光学ガラス素子のプレス成
形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26870294A JPH08133760A (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | 光学ガラス素子のプレス成形用型及びその製造方法並びに光学ガラス素子のプレス成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26870294A JPH08133760A (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | 光学ガラス素子のプレス成形用型及びその製造方法並びに光学ガラス素子のプレス成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08133760A true JPH08133760A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17462193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26870294A Pending JPH08133760A (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | 光学ガラス素子のプレス成形用型及びその製造方法並びに光学ガラス素子のプレス成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08133760A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016507460A (ja) * | 2013-01-21 | 2016-03-10 | コーニング インコーポレイテッド | 光学品質ガラス成形用高純度ニッケル金型及びこの金型を用いるガラス板成形方法 |
-
1994
- 1994-11-01 JP JP26870294A patent/JPH08133760A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016507460A (ja) * | 2013-01-21 | 2016-03-10 | コーニング インコーポレイテッド | 光学品質ガラス成形用高純度ニッケル金型及びこの金型を用いるガラス板成形方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0768280B1 (en) | Die for press-molding optical elements and methods of manufacturing and using the same | |
| KR900000622B1 (ko) | 광학유리소자의 성형방법 및 광학유리소자의 프레스 성형금형 | |
| JPS6228093B2 (ja) | ||
| JPH0616433A (ja) | 光学素子のプレス成形用金型 | |
| CN1847178B (zh) | 用于玻璃光学元件的成型模及玻璃光学元件的制造方法 | |
| JP3206845B2 (ja) | 光学ガラス素子の製造方法およびこれに用いる光学ガラス素子のプレス成形用型 | |
| JPS6228091B2 (ja) | ||
| JPH08133760A (ja) | 光学ガラス素子のプレス成形用型及びその製造方法並びに光学ガラス素子のプレス成形方法 | |
| EP0404481B1 (en) | Die for press-molding optical element | |
| JP2001302273A (ja) | 光学ガラス素子成形用型 | |
| JP2001302260A (ja) | 光学素子の成形方法 | |
| JP3149636B2 (ja) | 光学ガラス素子のプレス成形用型及びその作製方法並びに光学ガラス素子のプレス成形方法 | |
| JP2001114523A (ja) | 光学素子成形用金型、光学素子成形用金型の製造方法及び光学素子成形用金型の使用方法 | |
| JP3572664B2 (ja) | 光学ガラス素子のプレス成形用型及び光学ガラス素子のプレス成形方法 | |
| JP3221788B2 (ja) | 光学ガラス素子のプレス成形用型並びにその作製方法及び光学ガラス素子のプレス成形方法 | |
| JPH08143320A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
| JPH07277747A (ja) | 光学素子のプレス成形用型及びその作製方法並びに光学素子のプレス成形方法 | |
| JP2002274867A (ja) | 光学ガラス素子プレス成形用型及び光学ガラス素子 | |
| JPH07138032A (ja) | 光学ガラス素子のプレス成形用型及びその作製方法 | |
| JPS60264330A (ja) | 光学ガラス素子のプレス成形用型 | |
| JP2003048723A (ja) | プレス成形方法及びプレス成形装置 | |
| JPH11268921A (ja) | ガラス成形用プレス型 | |
| JP3134583B2 (ja) | 光学ガラス素子のプレス成形用型及びその製造方法 | |
| JPH06144850A (ja) | 光学ガラス素子の成形用金型並びに光学ガラス素子の成形方法 | |
| JP3851383B2 (ja) | 光学ガラス素子のプレス成形型およびその製造方法 |