JPS6287424A - 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
- Publication number
- JPS6287424A JPS6287424A JP22512685A JP22512685A JPS6287424A JP S6287424 A JPS6287424 A JP S6287424A JP 22512685 A JP22512685 A JP 22512685A JP 22512685 A JP22512685 A JP 22512685A JP S6287424 A JPS6287424 A JP S6287424A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- press
- optical glass
- glass element
- resistant
- 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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (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】
産業上の利用分野
本発明はプレス成形後研磨工程を必要としない高精度の
光学ガラス素子をプレス成形する光学ガラス素子の製造
方法に関するものである。
光学ガラス素子をプレス成形する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で
型が塑性変形などをおこさないこと、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超精密加
工が可能なことなどが必要である。これらの性質を比較
的満足する型を用いた製造方法として、例えば母材にタ
ングステンカーバイド（ＷＣ）、サーメット、又はジル
コニア（ＺｒＯ□）を用い、これら母材上に白金系合金
膜を形成して構成される光学ガラス素子のプレス成形用
型やシリコンカーバイド（Ｓ ｉ Ｃ）またはシリコン
ナイトライド（Ｓ ｔ Ｂ Ｎ＜ ）を用いたプレス成
形用型を用いた光学ガラス素子の製造方法（特開昭５２
−４５６１３号公報）が提案されている。
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で
型が塑性変形などをおこさないこと、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超精密加
工が可能なことなどが必要である。これらの性質を比較
的満足する型を用いた製造方法として、例えば母材にタ
ングステンカーバイド（ＷＣ）、サーメット、又はジル
コニア（ＺｒＯ□）を用い、これら母材上に白金系合金
膜を形成して構成される光学ガラス素子のプレス成形用
型やシリコンカーバイド（Ｓ ｉ Ｃ）またはシリコン
ナイトライド（Ｓ ｔ Ｂ Ｎ＜ ）を用いたプレス成
形用型を用いた光学ガラス素子の製造方法（特開昭５２
−４５６１３号公報）が提案されている。
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では、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含有するガラ
スと比較的反応しやすく、プレス成形をくり返すと型と
ガラスとが反応し、ガラスが型に付着するようになり像
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。またタングステンカーバイド、サーメ
ット ジルコニア、又はシリコンを母材とし、これら母
材上に白金系合金膜を形成して構成した型の場合、７０
０℃を超えた高温度でガラスをプレスした場合、突起物
が発生したりして面荒れをおこした。このような理由で
上記白金系合金膜を形成した型ではＢＫ−７などの高融
点ガラスをプレス成形することができなかった。
よびシリコンナイトライドの場合では、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含有するガラ
スと比較的反応しやすく、プレス成形をくり返すと型と
ガラスとが反応し、ガラスが型に付着するようになり像
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。またタングステンカーバイド、サーメ
ット ジルコニア、又はシリコンを母材とし、これら母
材上に白金系合金膜を形成して構成した型の場合、７０
０℃を超えた高温度でガラスをプレスした場合、突起物
が発生したりして面荒れをおこした。このような理由で
上記白金系合金膜を形成した型ではＢＫ−７などの高融
点ガラスをプレス成形することができなかった。
問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決するため、光学ガラス素子の
製造方法の型の母材として精密加工が容易で、耐熱性、
耐熱衝撃性のある材料、例えばタングステンカーバイド
、サーメット、ジルコニア又はシリコンを選び、これら
母材上に光学ガラスとの反応性に乏しく、耐熱性のある
Ｎｉ基耐熱合金膜をスパッタ法により形成してプレス成
形用の型を構成した。以上のような構成の型を用いるこ
とにより７００℃以上の高温でも表面荒れを発生しない
高温用ガラスプレス成形型を提供しようとしたものであ
り、前記型を用いてＢＫ−７などの高融点光学ガラス素
子をプレス成形により製造しようとしたものである。
製造方法の型の母材として精密加工が容易で、耐熱性、
耐熱衝撃性のある材料、例えばタングステンカーバイド
、サーメット、ジルコニア又はシリコンを選び、これら
母材上に光学ガラスとの反応性に乏しく、耐熱性のある
Ｎｉ基耐熱合金膜をスパッタ法により形成してプレス成
形用の型を構成した。以上のような構成の型を用いるこ
とにより７００℃以上の高温でも表面荒れを発生しない
高温用ガラスプレス成形型を提供しようとしたものであ
り、前記型を用いてＢＫ−７などの高融点光学ガラス素
子をプレス成形により製造しようとしたものである。
作用
本発明では、Ｎｉ基耐熱合金膜が光学ガラスとの反応性
に乏しく、７００℃以上の高温においても突起物が発生
するなどの面荒れを起さないことを見い出し、前記合金
膜をスパッタ法によりタングステンカーバイド、サーメ
ット ジルコニア。
に乏しく、７００℃以上の高温においても突起物が発生
するなどの面荒れを起さないことを見い出し、前記合金
膜をスパッタ法によりタングステンカーバイド、サーメ
ット ジルコニア。
またはシリコンなどの母材上に形成してガラスプレス成
形用型を用いた製造方法により、ＢＫ−７などの高融点
ガラスを像形成品質よく、光学ガラス素子にプレス成形
することを可能としたものである。
形用型を用いた製造方法により、ＢＫ−７などの高融点
ガラスを像形成品質よく、光学ガラス素子にプレス成形
すること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鶴、厚さ６寵のタングステンカーバイド、サー
メット、ジルコニア、およびシリコンを曲率半径４６ｍ
の凹面形状の上型、および曲率半径２００ｆｉ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。
メット、ジルコニア、およびシリコンを曲率半径４６ｍ
の凹面形状の上型、および曲率半径２００ｆｉ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
いて鏡面研磨した後、スパッタ法により２〜３μｍの厚
さでＮｉ基耐熱合金膜を形成した。
いて鏡面研磨した後、スパッタ法により２〜３μｍの厚
さでＮｉ基耐熱合金膜を形成した。
図はこのようにして作製した上下型をプレスマシンにセ
ットした状態を示す。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
ラス塊状物、８はガラス塊状物供給用治具、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
ス塊状物の予備加熱炉、１）はおおいである。
ットした状態を示す。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
ラス塊状物、８はガラス塊状物供給用治具、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
ス塊状物の予備加熱炉、１）はおおいである。
５１０２約６８％、Ｂ２０． 、 Ｎａ２Ｏ。
Ｋ２Ｏおよび微量成分を含んだＢＫ−７光学ガラスを半
径１０鶴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、７３０℃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
４０ｋｇ／ｃｄによりプレスし２分間保持した後、その
まま上下の型の温度を３００℃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、取り出し
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５００回くり返した後、
使用した上下の型１および２をプレスマシンより取りは
ずし、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鏡１表面粗さ針を用いて
評価した。第１表には、各種市販のＮｉ基耐熱合金をタ
ーゲットとして使用し、スパッタ法によりＷＣ母材上に
Ｎｉ基耐熱合金膜を形成して作製したプレス成形用型の
プレス実験結果を示した。第１表から明らかなように本
実験で用いた１０種類の市販のＮｉ基耐熱合金をＷＣ上
にスパッタして作製したプレス成形用型のＢＫ−７プレ
ス実験結果は全て良好であった。
径１０鶴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、７３０℃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
４０ｋｇ／ｃｄによりプレスし２分間保持した後、その
まま上下の型の温度を３００℃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、取り出し
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５００回くり返した後、
使用した上下の型１および２をプレスマシンより取りは
ずし、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鏡１表面粗さ針を用いて
評価した。第１表には、各種市販のＮｉ基耐熱合金をタ
ーゲットとして使用し、スパッタ法によりＷＣ母材上に
Ｎｉ基耐熱合金膜を形成して作製したプレス成形用型の
プレス実験結果を示した。第１表から明らかなように本
実験で用いた１０種類の市販のＮｉ基耐熱合金をＷＣ上
にスパッタして作製したプレス成形用型のＢＫ−７プレ
ス実験結果は全て良好であった。
なお、Ｎｉ基耐熱合金の組成としては上記の１０種類に
限定されるものではなく、上記市販のＮｉ基耐熱合金の
組成をモディファイした組成の合金膜でも良いことはい
うまでもない。
限定されるものではなく、上記市販のＮｉ基耐熱合金の
組成をモディファイした組成の合金膜でも良いことはい
うまでもない。
また本実施例では母材にＷＣを用いた場合について説明
したが、プレス成形用型の母材としては、加工性に優れ
、高温でそ性変形したり、熱衝撃のためにクランクがは
いったりしない材料ならば良い。このような観点からサ
ーメット、ジルコニア。
したが、プレス成形用型の母材としては、加工性に優れ
、高温でそ性変形したり、熱衝撃のためにクランクがは
いったりしない材料ならば良い。このような観点からサ
ーメット、ジルコニア。
あるいはシリコンなども母材として選ぶことができる。
（以 下 余 白）
表１ 各種Ｎｉ基耐熱合金をＷＣ母材上にスパッタして
作製したプレス成形用型の ＢＫ−７プレス結果 また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。
作製したプレス成形用型の ＢＫ−７プレス結果 また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、耐熱衝撃性がある材料、例えばタングステンカーバ
イド、サーメット、ジルコニアあるいはシリコンを母材
として選び、これら母材上に光学ガラスとの反応性が無
く、耐熱性に優れたＮｉ基耐熱合金膜を形成して作製し
たプレス成形用型を用いて高融点光学ガラスをプレス成
形することにより、像形成品質の良好な高精度の高融点
光学ガラス素子のプレス成形を可能にしたものであり、
高精度な高融点光学素子を安価に量産するためのきわめ
て有用な発明である。
性、耐熱衝撃性がある材料、例えばタングステンカーバ
イド、サーメット、ジルコニアあるいはシリコンを母材
として選び、これら母材上に光学ガラスとの反応性が無
く、耐熱性に優れたＮｉ基耐熱合金膜を形成して作製し
たプレス成形用型を用いて高融点光学ガラスをプレス成
形することにより、像形成品質の良好な高精度の高融点
光学ガラス素子のプレス成形を可能にしたものであり、
高精度な高融点光学素子を安価に量産するためのきわめ
て有用な発明である。
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構成図である。 ■・・・・・・上型、２・・・・・・下型、３・・・・
・・上型用加熱ヒータ、４・・・・・・下型用加熱ヒー
タ、５・・・・・・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
０・・・・・・供給ガラス塊状物の予備加熱炉、１）・
・・・・・おおい。
み込んだプレスマシンの構成図である。 ■・・・・・・上型、２・・・・・・下型、３・・・・
・・上型用加熱ヒータ、４・・・・・・下型用加熱ヒー
タ、５・・・・・・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
０・・・・・・供給ガラス塊状物の予備加熱炉、１）・
・・・・・おおい。
Claims (2)
- （１）耐熱性が有り、加工精度に優れた材料を母材とし
、前記母材上にニッケル基耐熱合金膜を形成して構成さ
れたプレス成形用型を用いて光学ガラス素子をプレス成
形することを特徴とする光学ガラス素子の製造方法。 - （２）母材がタングステンカーバイド（ＷＣ）、サーメ
ット、ジルコニア（ＺｒＯ＿２）、又はシリコン（Ｓｉ
）であることを特徴とする特許請求範囲第（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 |
|---|---|---|---|
| JP22512685A JPS6287424A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22512685A JPS6287424A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6287424A true JPS6287424A (ja) | 1987-04-21 |
Family
ID=16824366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22512685A Pending JPS6287424A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6287424A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5798645A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-18 | Hitachi Zosen Corp | Material for metallic mold for molding glass |
| JPS60127246A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラスレンズの直接プレス成型用型 |
| JPS60176930A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-09-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガラスレンズのプレス成形用型 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22512685A patent/JPS6287424A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5798645A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-18 | Hitachi Zosen Corp | Material for metallic mold for molding glass |
| JPS60127246A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラスレンズの直接プレス成型用型 |
| JPS60176930A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-09-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガラスレンズのプレス成形用型 |
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