JPS61183134A - 光学ガラス素子のプレス成形用型 - Google Patents

光学ガラス素子のプレス成形用型

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JPS61183134A
JPS61183134A JP2385085A JP2385085A JPS61183134A JP S61183134 A JPS61183134 A JP S61183134A JP 2385085 A JP2385085 A JP 2385085A JP 2385085 A JP2385085 A JP 2385085A JP S61183134 A JPS61183134 A JP S61183134A
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清 栗林
Masaki Aoki
正樹 青木
Hideyuki Okinaka
秀行 沖中
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • C03B11/084Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
    • C03B11/086Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor of coated dies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/02Press-mould materials
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 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、特にプレス
成形後研磨工程を必要としない高精度光学ガラス素子を
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により成形するた
めには、像形成品質が良好な事が要求される。このため
型材料としては高温度のもとてガラスに対して化学的に
不活性であること、型のガラスプレス面が十分硬くすり
傷等の損傷を受けにくいこと、また高温度でのプレスに
より型が塑性変形などをしないこと、耐熱性、耐熱衝撃
性に優れていること、さらに型の加工性が良く精密加工
が可能なことなどが必要であシ、これらの要求を比較的
満足する型材料として例えば、特開昭49−81419
号公報に示されているガラス状炭素。
特開昭52−45613号公報に示されているシリコン
カーバイド(SiC) 、又はシリコンナイトライド(
5i5N4)、特開昭59−121126号公報に示さ
れいるチタンカーバイド(Tie )および金属の混合
材料などが用いられており、様々な検討がなされている
発明が解決しようとする問題点 このような従来の型材料、例えばガラス状炭素では、構
造的に強度が弱い、表面に傷がつきゃすい、および酸化
し易いという欠点を有している。
またシリコンカーバイドおよびシリコンナイトライドの
場合は、その硬度が極めて高いためガラスプレス面を球
面形状あるいは非球面形状に高精度に加工することが非
常に困難であった。しかもこれらの材料はいずれも焼結
タイプのものであるため、その焼結性を向上させる目的
で焼結助剤として第三成分を含有するため、鉛やアルカ
リ元素を大量に含有するガラス素子と比較的反応しやす
く、プレス成形をくシ返すと型とガラス素子との反応が
進み、ガラスが型に付着するようになシ像形成品質の良
い高精度な光学ガラス素子を成形することができなかっ
た。チタンカーバイドおよび金属の混合材料の場合もプ
レス成形をくシ返すと型とガラス素子とがくっつき高精
度な光学ガラス素子をプレス成形することができないと
いう欠点を有していた。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、光学ガラス
素子の直接プレス成形法により像形成品質の良好な高精
度の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。
問題点を解決するだめの手段 本発明は上記問題点を解決するため、プレス成形用型の
母材として精密加工が容易で、耐熱性。
耐熱衝撃性もある材料、例えばタングステンカーバイド
、サーメット又はジルコニアを選び、これら母材上に光
学ガラス素子との反応性に乏しく、硬度も高いダイヤモ
ンド薄膜又はダイヤモンド型炭素薄膜を成形して型を構
成することにょシ像形成品質の良好な高精度の光学ガラ
ス素子のプレス成形を可能にしようとしたものである。
作用 本発明ハダイヤモンド薄膜あるいはダイヤモンド型炭素
薄膜が高温度においても鉛又はアルカリ元素を大量に含
有する光学ガラス素子と反応しないこと、またこれらの
膜が十分な硬度を持ち型表面にすり傷等が発生したシ、
プレス成形によシ塑性変形などをおこしたりしない事を
見いだし、前記の薄膜を、精密加工性に優れ、耐熱性、
耐熱衝撃性もある材料、例えばタングステンカーバイド
サーメット、又はジルコニア母材の光学ガラスプレス面
に形成して光学ガラス素子のプレス成形用型として構成
することにより、像形成品質が良好で高精度な光学ガラ
ス素子の直接プレス成形を可能としたものである。
実施例 以下、本発明の詳細な説明する。
直径20+11111 、 厚さ6L[1mのタングス
テンカーバイド、サーメットおよびジルコニアを曲率半
径46mmの凹面形状の上型、および曲率半径200a
+mの凹面形状の下型から成る一対の光学ガラス素子の
プレス成形用型にそれぞれ加工した。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研磨した
。次に、この研磨面上にイオンビー°ムスハッタ法によ
シ約1μmの厚さでダイヤモンド薄膜又はダイヤモンド
型炭素薄膜を形成した。
図にこのようにして作製した上下型をプレスマシンにセ
ットしたものを示す。1は上型、2は下型、3は上型用
加熱ヒータ、4は下型用加熱ヒータ、5は上型用ピスト
ンシリンダ、6は下型用ピストンシリンダ、7は供給ガ
ラス素子塊状物、8はガラス素子供給用治具、9はプレ
ス成形した光学ガラス素子の取り出し口、10は供給ガ
ラス素子塊状物の予備加熱炉、11はおおいである。
酸化鉛(PbO)70重量%、シリカ(Sin2)27
重量%、および残シが微量成分から成る酸化鉛系光学ガ
ラスを半径10mmの球形状に加工した塊状物7を予備
加熱炉10で加熱した後、520°Cに保持された上下
の型1および2の下型2の上に置き、窒素ガス雰囲気中
でプレス圧約4okg/、pによシブレスし2分間保持
した後、そのまま上下の型の温度を300’Cまで冷却
して両面が凸形にプレス成形された光学ガラス素子を作
製し取シ出し口9より取り出して光学ガラス素子のプレ
ス成形工程が完了する。以上のような工程を10o。
回くシ返した後、使用した上下の型1および2をプレス
マシンより取シはすし型の表面状態、およびプレスされ
た光学ガラス素子のプレス面を走査型電子顕微境を用い
観察評価した。
以上のようにして異なった母材を使用し、これら母材上
にダイヤモンド薄膜又はダイヤモンド型炭素薄膜を形成
したプレス用型を用いプレス成形実験をくシ返した。第
1表にタングステンカーバイド、サーメット、まだはジ
ルコニアを母材としたプレス成形用型を用いた時の実験
結果を示した。
第1表から明らかなように、母材がタングステンカーバ
イド、サーメット、およびジルコニアのいづれの場合で
も像形成品質の良好な高精度の光学ガラス素子をプレス
成形することができた。以上のことからプレス成形用型
の母材としては前記の3種類の材料だけに限定されるも
のではなく、加工精度に優れ、耐熱性が有シ、ダイヤモ
ンド薄膜およびダイヤモンド型炭素薄膜との接着性の良
い全ての材料に適合するものである。
(1°A丁分02 第1表 酸化鉛系光学ガラスのプレス成形結果なお本発
明を説明するために凹面形状のプレス成形用型を使用し
たが、型表面の形状は本実施例のような形状に限定され
るものではなく、プリズム等の光学ガラス素子形状にも
適合するものであることは言うまでもない。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明は加工精度に優れ、耐熱
性があり、ダイヤモンド薄膜およびダイヤモンド型炭素
薄膜との接着性が良い材料、例えδ ばタングテンカーバイド、サーメット、あるいはジルコ
ニアをプレス成形用型の母材として選び、これら母材上
に硬度が高く、光学ガラスとの反応性の無いダイヤモン
ド薄膜またはダイヤモンド型炭素薄膜を形成することに
より像形成品質の良好な高精度の光学ガラス素子の直接
プレス成形用型を提供したものであシ、高精度な光学ガ
ラス素子を安価に量産するだめのきわめて有用な発明で
ある。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の光学ガラス素子の直接プレス成形用型を組
み込んだプレスマシンの概略図である。 1・・・・・・上型、2・・・・・・下型、3・・・・
・・上型用加熱ヒータ、4・・・・・・下型用加熱ヒー
タ、6・・・・・・上型用ピストンシリンダ、6・・・
・・・下型用ピストンシリンダ、7・・・・・・供給ガ
ラス塊状物、8・・・・・・ガラス供給用治具、9・・
・・・・プレス成形した光学ガラス素子取り出し口、1
o・・・・・・供給ガラス塊状物の予備加熱炉、11・
・・・・・おおい。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名5工
毘用ビ×トンシyχダ゛ スP

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)耐熱性が有り、加工精度に優れ、ダイヤモンド薄
    膜およびダイヤモンド型炭素薄膜との接着性の良い材料
    を母材とし、前記母材上にダイヤモンド薄膜又はダイヤ
    モンド状炭素薄膜を形成して構成されることを特徴とす
    る光学ガラス素子のプレス成形用型。
  2. (2)タングステンカーバイド(WC)、サーメット、
    又はジルコニア(ZrO_2)を母材とし、これら母材
    上にダイヤモンド薄膜又はダイヤモンド型炭素薄膜を形
    成して構成される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プレス成形用型。
JP2385085A 1985-02-08 1985-02-08 Kogakugarasusoshinopuresuseikeiyokata Expired - Lifetime JPH0247411B2 (ja)

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