JPS59141500A - 光学部品の製造法 - Google Patents
光学部品の製造法Info
- Publication number
- JPS59141500A JPS59141500A JP58013762A JP1376283A JPS59141500A JP S59141500 A JPS59141500 A JP S59141500A JP 58013762 A JP58013762 A JP 58013762A JP 1376283 A JP1376283 A JP 1376283A JP S59141500 A JPS59141500 A JP S59141500A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- hot forging
- mold
- thallium
- chloride
- 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
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/12—Halides
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）技術分野
本発明は光学結晶から光学部品を製造する方法に関する
。
。
（ロ）背景技術
従来、光学結晶からなる窓材、レンズおよびプリズム等
の光学部品は■光学結晶素材の作製工程、■結晶素材を
目的の形状に切り出す工程、■荒研削工程、■仕上げ研
磨工程および０表面処理工程（無反射コーティング、全
反射コーティング、反射率を任意に設定するコーティン
グ、透過波長をコントロールするカットフィルターバン
ドパスフィルタのだめのコーティング）などの工程を経
て作製されていた。しかしながら荒研削および仕上げ研
磨の工程は手間がかかると共に、研削中の破損および覆
り代が多いためロスが大きくなるという問題を生じた。
の光学部品は■光学結晶素材の作製工程、■結晶素材を
目的の形状に切り出す工程、■荒研削工程、■仕上げ研
磨工程および０表面処理工程（無反射コーティング、全
反射コーティング、反射率を任意に設定するコーティン
グ、透過波長をコントロールするカットフィルターバン
ドパスフィルタのだめのコーティング）などの工程を経
て作製されていた。しかしながら荒研削および仕上げ研
磨の工程は手間がかかると共に、研削中の破損および覆
り代が多いためロスが大きくなるという問題を生じた。
（ハ）発明の開示
本発明は光学結晶素材からの光学部品の作製における上
記のような問題点を解決するため、従来の荒研削および
仕上研磨の工程に代えて熱間鍛造を行なうもので、これ
によって光学部品の作製が簡便となシ、かつ量産し易く
なったものである。
記のような問題点を解決するため、従来の荒研削および
仕上研磨の工程に代えて熱間鍛造を行なうもので、これ
によって光学部品の作製が簡便となシ、かつ量産し易く
なったものである。
すなわち八本発明は光学結晶素材を熱間鍛造の上型およ
び下型の間に置き、熱間鍛造することからなる光学部品
の製造法に関する。
び下型の間に置き、熱間鍛造することからなる光学部品
の製造法に関する。
上記光学結晶としでは塩化ナトリウム、塩化カリウム、
臭化カリウム、沃化カリウム、臭化セシウム、沃化セシ
ウムなでのアルカリ金属ノーライド、塩化銀、臭化銀、
これらの混晶などの銀ハライド、塩化タリウム、臭化タ
リウム、沃化タリウム、これらの混晶などのタリウムノ
・ライド、およびゲルマニウム、テルル化カドミウム、
セレン化亜鉛などの半導体を用いることができる。
臭化カリウム、沃化カリウム、臭化セシウム、沃化セシ
ウムなでのアルカリ金属ノーライド、塩化銀、臭化銀、
これらの混晶などの銀ハライド、塩化タリウム、臭化タ
リウム、沃化タリウム、これらの混晶などのタリウムノ
・ライド、およびゲルマニウム、テルル化カドミウム、
セレン化亜鉛などの半導体を用いることができる。
これら光学結晶の大部分は常温においては脆性を示し、
低温での鍛造の場合光学結晶素材にせん断割れ、中心割
れなどの欠陥が入る恐れがある。しかし、高温において
は延性が増し、経験的には光学結晶の融点Ｔｍ （絶
対温度０に表示）の０．５〜０．９ Ｔｍ の高温で
欠陥の少ない光学部品の鍛造が可能である。例えば融点
４２０℃（６９５°Ｋ）の塩化銀と臭化銀の混合場合、
５４６〜６２４°Ｋ （７３〜３５１℃）の範囲で２〜
６ ｔｏｎ ／ Ｊの圧力で熱間鍛造ができる。
低温での鍛造の場合光学結晶素材にせん断割れ、中心割
れなどの欠陥が入る恐れがある。しかし、高温において
は延性が増し、経験的には光学結晶の融点Ｔｍ （絶
対温度０に表示）の０．５〜０．９ Ｔｍ の高温で
欠陥の少ない光学部品の鍛造が可能である。例えば融点
４２０℃（６９５°Ｋ）の塩化銀と臭化銀の混合場合、
５４６〜６２４°Ｋ （７３〜３５１℃）の範囲で２〜
６ ｔｏｎ ／ Ｊの圧力で熱間鍛造ができる。
本発明における熱間鍛造工程を第１〜６図を用いて説明
する。
する。
所定の大きさの光学結晶素材を１の上型、２の下型の間
に置き、ヒーター６で所定の温度寸で加熱した後加圧し
、光学部品４を作製する。
に置き、ヒーター６で所定の温度寸で加熱した後加圧し
、光学部品４を作製する。
第２図は熱間鍛造装置の上型１で、加圧面を例えば十点
平均粗さ０．０５μｍ以下の鋳面状能とする。上型に用
いる材料は熱間用の工具鋼を用い、加圧面は光学材料の
中にはハロゲン化物など腐食性の強い材料を用いるだめ
、耐食性材料のコーティングをほどこして、鏡面状態の
耐食性コーティング層５とする。耐食性材料のコーティ
ングは腐食性の少ない光学材料を用いる場合でも熱間鍛
造時の上型の酸化を防止し、型の寿命を延ばす効果があ
る。耐食性材料として白金、金、ロジウム、これらの合
金等の貴金属、あるいは窒化アルミニウム窒化ホウ素、
窒化チタン、アルミナおよびダイヤモンドなどセラミッ
クス材料が適している。これらは下型についても同様に
行なうことができる。
平均粗さ０．０５μｍ以下の鋳面状能とする。上型に用
いる材料は熱間用の工具鋼を用い、加圧面は光学材料の
中にはハロゲン化物など腐食性の強い材料を用いるだめ
、耐食性材料のコーティングをほどこして、鏡面状態の
耐食性コーティング層５とする。耐食性材料のコーティ
ングは腐食性の少ない光学材料を用いる場合でも熱間鍛
造時の上型の酸化を防止し、型の寿命を延ばす効果があ
る。耐食性材料として白金、金、ロジウム、これらの合
金等の貴金属、あるいは窒化アルミニウム窒化ホウ素、
窒化チタン、アルミナおよびダイヤモンドなどセラミッ
クス材料が適している。これらは下型についても同様に
行なうことができる。
第６図（イ）は、上型１および下型２とも１に凹面のも
のを用い、円板状の結晶板を熱間鍛造し、両凸レンズを
作製した例である。第３図（ロ）は上型１および下型２
ともに凸面のものを用い同様に両凹レンズを作製した例
である。上型および下型の加圧面の曲率を変えることに
より、各種形状のレンズを作製できる。壕だ、窓材は加
圧面が平面の上型、下型を用いるととにより同様に作製
できる。
のを用い、円板状の結晶板を熱間鍛造し、両凸レンズを
作製した例である。第３図（ロ）は上型１および下型２
ともに凸面のものを用い同様に両凹レンズを作製した例
である。上型および下型の加圧面の曲率を変えることに
より、各種形状のレンズを作製できる。壕だ、窓材は加
圧面が平面の上型、下型を用いるととにより同様に作製
できる。
第１図〜第３図の加圧面は円形だけで力く、三角形ある
いは四角形などの多角形の場合も支障々い。
いは四角形などの多角形の場合も支障々い。
光学結晶が型内に充満し上型および下型が接近するにし
たがい余分な結晶がバリ６として押出されるよう熱間鍛
造の方式として、第２図で示すように型部分Ａと隙間を
形成するＢ部分よりなる型を用い半密閉型による圧縮を
行ない、光学結晶の変形能により上型と下型の隙間を調
整し、熱間鍛造した光学部品の周辺に、クラックが発生
するのを防止する方法が望ましい。
たがい余分な結晶がバリ６として押出されるよう熱間鍛
造の方式として、第２図で示すように型部分Ａと隙間を
形成するＢ部分よりなる型を用い半密閉型による圧縮を
行ない、光学結晶の変形能により上型と下型の隙間を調
整し、熱間鍛造した光学部品の周辺に、クラックが発生
するのを防止する方法が望ましい。
このため、光学結晶素材の一部がはみ出し、第５図（イ
）および（ロ）の光学部品に示すようなバリ６が発生す
るが、この部分を光学部品の保持部分として利用しても
よい。不必要な場合は一点鎖線部で切断あるいは研削し
除去してもよい。
）および（ロ）の光学部品に示すようなバリ６が発生す
るが、この部分を光学部品の保持部分として利用しても
よい。不必要な場合は一点鎖線部で切断あるいは研削し
除去してもよい。
光学部品を熱間鍛造で作製後も用途により必要によって
はさらに精密仕上げ研磨を行なう。
はさらに精密仕上げ研磨を行なう。
本発明方法によυ次のような効果が秦せられる。
■ 熱間鍛造加工により、荒研削さらに仕上げ研磨工程
の手間をはふくことができ、量産しやすい。
の手間をはふくことができ、量産しやすい。
■ 研削および研磨によるロスを減らすことができる。
■ 鍛造により、光学部品を構成する結晶を微細化でき
、単結晶状態よシ機械的強度を増加させることができる
。
、単結晶状態よシ機械的強度を増加させることができる
。
に） 利用分野
本発明方法は分光器、レーザ機器などの光学機器に用い
る窓材、レンズの作製に利用できる。
る窓材、レンズの作製に利用できる。
（ホ）発明を実施するだめの最良の形態〈実施例１〉
第１図の熱間鍛造において上型および下型の先端゛に深
さ４■曲率半径２０ｍｍの半径２４垣の円形の凹型を設
けた。型部分は表面粗さ０、０５μｍ に仕上げ、窒化
チタンの耐食性コーティング層を６μｍ 設けた。直径
２４唄。
さ４■曲率半径２０ｍｍの半径２４垣の円形の凹型を設
けた。型部分は表面粗さ０、０５μｍ に仕上げ、窒化
チタンの耐食性コーティング層を６μｍ 設けた。直径
２４唄。
厚さ８−の塩化カリウム単結晶を上型と下型の間に置き
外部ヒーターで加熱し、４００〜５００℃の温度範囲で
熱間鍛造を行ない、直径２４諭の両凸レンズを作製した
。５００℃の熱間鍛造の場合的１００〜７００μｍ程度
の微細な多結晶で、構成されている。
外部ヒーターで加熱し、４００〜５００℃の温度範囲で
熱間鍛造を行ない、直径２４諭の両凸レンズを作製した
。５００℃の熱間鍛造の場合的１００〜７００μｍ程度
の微細な多結晶で、構成されている。
〈実施例２〉
実施例１と同じ、上型および下型を使用し、直径２４
ｗｎ 、厚さ１０箭のＫＨ２−５＊ 単結晶を上型と
下型の間に置く。外部ヒーターで加熱し、２００〜３２
０℃の温度範囲で、熱間鍛造を行ない直径２４咽の両凸
レンズを作製した。
ｗｎ 、厚さ１０箭のＫＨ２−５＊ 単結晶を上型と
下型の間に置く。外部ヒーターで加熱し、２００〜３２
０℃の温度範囲で、熱間鍛造を行ない直径２４咽の両凸
レンズを作製した。
温度２７０℃の熱間鍛造の場合約５０〜１００μｍ 程
度の徹細な多結晶で構成されている。
度の徹細な多結晶で構成されている。
（＊臭化タリウム４５．７ ｍｏｌθ％と沃化タリウム
５４．３ ｍｏｌｅ％の組成をもつタリウムノ・ライド
）結晶中じたパリは機器に紹込む場合のレンズ固定部分
として利用できる。
５４．３ ｍｏｌｅ％の組成をもつタリウムノ・ライド
）結晶中じたパリは機器に紹込む場合のレンズ固定部分
として利用できる。
実施例１および２の熱間鍛造により作製したレンズはＣ
０２レーザ光の集光に支障なく用いることができ、この
多結晶化したレンズは単結晶レンズの破断強度と比較し
、約１．５倍大きく、強度的に優れている。
０２レーザ光の集光に支障なく用いることができ、この
多結晶化したレンズは単結晶レンズの破断強度と比較し
、約１．５倍大きく、強度的に優れている。
第１図は本発明における熱間鍛造工程の概略を示す図で
あシ、第２図は第１図における上型の拡大図であり、第
３図（イ）、（ロ）は鍛造品の形状の一例である。 第２図
あシ、第２図は第１図における上型の拡大図であり、第
３図（イ）、（ロ）は鍛造品の形状の一例である。 第２図
Claims (6)
- （１）光学結晶素材を熱間鍛造の上型および下型の間に
置き熱間鍛造することからなる光学部品の製造法。 - （２）光学結晶素材として塩化ナトリウム、塩化カリウ
ム、臭化カリウム、沃化カリウム、臭化セシウム、沃化
セシウムなどのアルカリ金属・・ライド、塩化銀、臭化
銀、これらの混晶などの釧ハライド、塩化タリウム、臭
化タリウム、沃化タリウム、これらの混晶などのタリウ
ムハライド、およびゲルマニウム、テルル化カドミウム
、セレン化亜鉛などの半導体を用いる特許請求の範囲第
１項記載の光学部品の製造方法。 - （３）熱間鍛造の上型および下型の加圧面を凹面、凸面
もしくは平面とし、その組合せによシ凸レンズ、凹レン
ズもしくは窓材等を製造する特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の光学部品の製造方法。 - （４）熱間鍛造において、光学結晶が型内に充満し、上
型および下型が接近するにしたがい余分な結晶がパリと
して押出され、半密閉型に圧縮される特許請求の範囲第
１項、第２項または第６項記載の光学部品の製造方法。 - （５）熱間鍛造の上型および下型における加圧面が鏡面
状態で、更にその上に耐食性コーティング層を有する上
型および下型を用いる特許請求の範囲第１項記載の光学
部品の製造方法。 - （６）耐食性コーティング層として白金、金、ロジウム
、これらの合金等の貴金属または窒化アルミニウム、窒
化ホウ素、窒化チタン、アルミナ、ダイヤモンド等のセ
ラミックス材料を用いる特許請求の範囲第５項記載の光
学部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58013762A JPS59141500A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 光学部品の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58013762A JPS59141500A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 光学部品の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59141500A true JPS59141500A (ja) | 1984-08-14 |
Family
ID=11842261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58013762A Pending JPS59141500A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 光学部品の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59141500A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59212801A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 赤外光学部材の製造方法 |
| US5792253A (en) * | 1996-07-22 | 1998-08-11 | Siemens Medical Systems, Inc. | Forging cylindrical ingots of alkali halides |
| EP1088911A1 (en) * | 1999-09-29 | 2001-04-04 | Optoscint Inc. | Continuous crystal plate growth process and apparatus |
| US6716659B2 (en) | 1999-01-04 | 2004-04-06 | Infineon Technologies Ag | Method and apparatus for shaping semiconductor surfaces |
| WO2009142284A1 (ja) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | 株式会社ニコン | フッ化物結晶成形体の製造方法、並びに、それにより製造された光学部材、光学部材を備える光学装置及び紫外線洗浄装置 |
-
1983
- 1983-02-01 JP JP58013762A patent/JPS59141500A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59212801A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 赤外光学部材の製造方法 |
| US5792253A (en) * | 1996-07-22 | 1998-08-11 | Siemens Medical Systems, Inc. | Forging cylindrical ingots of alkali halides |
| US6716659B2 (en) | 1999-01-04 | 2004-04-06 | Infineon Technologies Ag | Method and apparatus for shaping semiconductor surfaces |
| EP1088911A1 (en) * | 1999-09-29 | 2001-04-04 | Optoscint Inc. | Continuous crystal plate growth process and apparatus |
| WO2009142284A1 (ja) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | 株式会社ニコン | フッ化物結晶成形体の製造方法、並びに、それにより製造された光学部材、光学部材を備える光学装置及び紫外線洗浄装置 |
| JP2013082620A (ja) * | 2008-05-23 | 2013-05-09 | Nikon Corp | フッ化物結晶成形体からなる光学部材、光学部材を備える光学装置及び紫外線洗浄装置 |
| JP5251976B2 (ja) * | 2008-05-23 | 2013-07-31 | 株式会社ニコン | フッ化物結晶成形体の製造方法、並びに、それにより製造された光学部材、光学部材を備える光学装置及び紫外線洗浄装置 |
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