JPS63151629A - 光学素子成形用型 - Google Patents
光学素子成形用型Info
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- JPS63151629A JPS63151629A JP29828186A JP29828186A JPS63151629A JP S63151629 A JPS63151629 A JP S63151629A JP 29828186 A JP29828186 A JP 29828186A JP 29828186 A JP29828186 A JP 29828186A JP S63151629 A JPS63151629 A JP S63151629A
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- Japan
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- glass
- optical element
- molding
- hafnium boride
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Links
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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
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- 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
- C03B2215/22—Non-oxide ceramics
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】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】
［産業上の利用分舒］
本発明は、レンズ、プリズム等のガラスよりなる光学素
子を、ガラス素材のプレス成形により製造するのに使用
される型に関するものである。
子を、ガラス素材のプレス成形により製造するのに使用
される型に関するものである。
［従来の技術］
研磨工程を必要としないでガラス素材のプレス成形によ
ってレンズを製造する技術は従来のレンズの製造におい
て必要とされた複雑な工程をなくし、簡単且つ安価にレ
ンズを製造することを可能とし、近来、レンズのみなら
ずプリズムその他のガラスよりなる光学素子の製造に使
用されるようになってきた。
ってレンズを製造する技術は従来のレンズの製造におい
て必要とされた複雑な工程をなくし、簡単且つ安価にレ
ンズを製造することを可能とし、近来、レンズのみなら
ずプリズムその他のガラスよりなる光学素子の製造に使
用されるようになってきた。
このようなガラスの光学素子のプレス成形に使用される
型材に要求される性質としては、硬さ、耐熱性、離型性
、鏡面加工性等に（量れている事が挙げられる。従来、
この種の型材として、金属、セラミックス、及びそれら
をコーティングした材料等、数多くの提案がされている
。いくつかの例を挙げるならば、特開昭４９−５１１１
２には１３ｃｒマルテンサイト鋼が、特開昭５２−４５
６１３にはＳｉＣ及びＳｉ３Ｎ４が、特開昭６０−２４
６２３０には超硬合金に貴金属をコーティングした材料
が提案されている。
型材に要求される性質としては、硬さ、耐熱性、離型性
、鏡面加工性等に（量れている事が挙げられる。従来、
この種の型材として、金属、セラミックス、及びそれら
をコーティングした材料等、数多くの提案がされている
。いくつかの例を挙げるならば、特開昭４９−５１１１
２には１３ｃｒマルテンサイト鋼が、特開昭５２−４５
６１３にはＳｉＣ及びＳｉ３Ｎ４が、特開昭６０−２４
６２３０には超硬合金に貴金属をコーティングした材料
が提案されている。
しかし、１３ｃｒマルテンサイト鋼は酸化しやすく、さ
らに高温でＦｅが硝子中に拡散して硝子が着色する欠点
をもつ。又、ＳｉＣＸＳｉ３Ｎ４は一般的には酸化され
にくいとされているが、高温ではやはり酸化がおこり、
表面に５ｉ０２の膜が形成される為硝子と融着を起こし
、さらに高硬度の為型自体の加工性が極めて悪いという
欠点を持つ。又、貴金属をコーティングした材料は融着
は起こしにくいが、極めて軟かい為、傷がつきゃすく又
変形しやすい欠点をもつ。
らに高温でＦｅが硝子中に拡散して硝子が着色する欠点
をもつ。又、ＳｉＣＸＳｉ３Ｎ４は一般的には酸化され
にくいとされているが、高温ではやはり酸化がおこり、
表面に５ｉ０２の膜が形成される為硝子と融着を起こし
、さらに高硬度の為型自体の加工性が極めて悪いという
欠点を持つ。又、貴金属をコーティングした材料は融着
は起こしにくいが、極めて軟かい為、傷がつきゃすく又
変形しやすい欠点をもつ。
［発明の目的コ
本発明の目的は、ガラスの光学素子の成形に適した光学
素子成形用型を提供することで、特に、高温でガラスと
融着をおこさず、鏡面研磨が可能で、適当な硬さを有し
、酸化されにくい光学素子成形用型を提供することにあ
る。
素子成形用型を提供することで、特に、高温でガラスと
融着をおこさず、鏡面研磨が可能で、適当な硬さを有し
、酸化されにくい光学素子成形用型を提供することにあ
る。
本発明者は、上記目的をもって研究の結果、超硬合金あ
るいはこれと近似した熱膨張率をもつ母材を使用し、そ
のガラス素材に接触する成形面にホウ化ハフニウムの被
覆を設けた型によって所期の目的を達成できることを発
見した。
るいはこれと近似した熱膨張率をもつ母材を使用し、そ
のガラス素材に接触する成形面にホウ化ハフニウムの被
覆を設けた型によって所期の目的を達成できることを発
見した。
［発明の概要］
上述の如く、本発明の特徴とするところは、ガラスより
なる光学素子のプレス成形に使用される光学素子成形用
型において、ガラス素材に接触する成形面をホウ化ハフ
ニウム（）ｌ ｆ Ｂ ２ ）の薄膜層によりネ皮覆し
たことにある。
なる光学素子のプレス成形に使用される光学素子成形用
型において、ガラス素材に接触する成形面をホウ化ハフ
ニウム（）ｌ ｆ Ｂ ２ ）の薄膜層によりネ皮覆し
たことにある。
型の母材としては、超高合金を使用するのがよいが、母
材は超高合金に限定されるわけではなく、熱膨張率の近
似した他の材料を使用できる。
材は超高合金に限定されるわけではなく、熱膨張率の近
似した他の材料を使用できる。
［実施例コ
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。
。
第１図および第２図は本発明に係る光学素子成形用型の
１つの実施態様を示すもので、図中、１は超硬合金より
なる型母材、２は該型母材のガラス素材に接触する成形
面に形成されたホウ化ハフニウムの薄膜層を示す。
１つの実施態様を示すもので、図中、１は超硬合金より
なる型母材、２は該型母材のガラス素材に接触する成形
面に形成されたホウ化ハフニウムの薄膜層を示す。
第１図は光学素子のプレス成形前の状態を示し、第２図
は光学素子成形後の状態を示す。第１図に示すように、
型の間に置かれたガラス素材３をプレス成形することに
よって、第２図に示すようにレンズ等の光学素子４が成
形される。
は光学素子成形後の状態を示す。第１図に示すように、
型の間に置かれたガラス素材３をプレス成形することに
よって、第２図に示すようにレンズ等の光学素子４が成
形される。
上記のように、型の母材１の上にホウ化ハフニウムの薄
膜層を形成する方法としては、ＣｖＤ法或いはＰＶＤ法
が用いられる。第３図は、このようなＰＶｊｌ法の中で
、一般にスパッタリング法といわれる方法によ）てホウ
化ハフニウムの被覆を形成する方法を示す。
膜層を形成する方法としては、ＣｖＤ法或いはＰＶＤ法
が用いられる。第３図は、このようなＰＶｊｌ法の中で
、一般にスパッタリング法といわれる方法によ）てホウ
化ハフニウムの被覆を形成する方法を示す。
第３図において、１１は装置の外壁、１２はは型の母材
、１３はホウ化ハフニウム、１４は排気口、１５はガス
導入口を示す。ホウ化ハフニウム（ＨｆＢ２）膜の生成
の時に、有機溶剤によって洗滌した型母材１２を装置内
に設置する。蒸着前にアルゴンガスを導入し、アルゴン
イオンｆｒｒ掌により型母材の表面を清浄する。続いて
、ホウ化ハフニウムのターゲットにアルゴンイオンで衝
撃を与えて、型母材の表面にホウ化ハフニウムの膜を生
成する。このようにして、ガラス素材に接触する成形面
にホウ化ハフニウム（Ｉ（ｆＢ２）の被膜をもつ光学素
子成形用型が得られる。
、１３はホウ化ハフニウム、１４は排気口、１５はガス
導入口を示す。ホウ化ハフニウム（ＨｆＢ２）膜の生成
の時に、有機溶剤によって洗滌した型母材１２を装置内
に設置する。蒸着前にアルゴンガスを導入し、アルゴン
イオンｆｒｒ掌により型母材の表面を清浄する。続いて
、ホウ化ハフニウムのターゲットにアルゴンイオンで衝
撃を与えて、型母材の表面にホウ化ハフニウムの膜を生
成する。このようにして、ガラス素材に接触する成形面
にホウ化ハフニウム（Ｉ（ｆＢ２）の被膜をもつ光学素
子成形用型が得られる。
次に、本発明による光学素子成形用型によってガラスの
レンズのプレス成形を行なった例について詳述する。下
記の表１は実験に供した型材の種類を示す。
レンズのプレス成形を行なった例について詳述する。下
記の表１は実験に供した型材の種類を示す。
表 １
Ｎｏ、 １〜３は比較材であり、Ｎｏ、 ４〜５は本
発明で提案する材料である。母材として超硬合金 （Ｗ
Ｃ９０！６＋ＧｏｌＯ豹及び焼結ＳｉＣを使用した。上
記の例に使用したレンズの成形装置を第４図に示す。
発明で提案する材料である。母材として超硬合金 （Ｗ
Ｃ９０！６＋ＧｏｌＯ豹及び焼結ＳｉＣを使用した。上
記の例に使用したレンズの成形装置を第４図に示す。
図中、２１は真空槽本体、２２はそのフタ、２３は光学
素子を成形する為の上型、２４はその下型、２５は上型
をおさえるための上型おさえ、２６は胴型、２７は型ホ
ルダ−，２８はヒータ、２９は下型をつき上げるつき上
げ棒、３０は該つき上げ棒を作動するエアシリンダ、３
１は油回転ポンプ、３２．３３．３４はバルブ、３５は
不活性ガス流入パイプ、３６はバルブ、３７はリークパ
イプ、３８はバルブ、３９は温度センサ、４０は・水冷
パイプ、４１は真空槽を支持する台を示す。
素子を成形する為の上型、２４はその下型、２５は上型
をおさえるための上型おさえ、２６は胴型、２７は型ホ
ルダ−，２８はヒータ、２９は下型をつき上げるつき上
げ棒、３０は該つき上げ棒を作動するエアシリンダ、３
１は油回転ポンプ、３２．３３．３４はバルブ、３５は
不活性ガス流入パイプ、３６はバルブ、３７はリークパ
イプ、３８はバルブ、３９は温度センサ、４０は・水冷
パイプ、４１は真空槽を支持する台を示す。
レンズを製作する工程を次に述べる。
まず、型の母材を所定の形状に加工し、レンズ成形面を
鏡面研磨する。次にイオンブレーティング法によりＳｉ
Ｃの被膜を形成し、次にスパッタリング法により１（ｆ
Ｂ、の被膜を構成する。膜厚は０．５〜１．５μとした
。次にフリント系光学ガラス（ＳＦ１４）を所定の量に
調整し、球状にしたガラス素材を型のキャビティー内に
置き、これを装置内に設置する。
鏡面研磨する。次にイオンブレーティング法によりＳｉ
Ｃの被膜を形成し、次にスパッタリング法により１（ｆ
Ｂ、の被膜を構成する。膜厚は０．５〜１．５μとした
。次にフリント系光学ガラス（ＳＦ１４）を所定の量に
調整し、球状にしたガラス素材を型のキャビティー内に
置き、これを装置内に設置する。
ガラス素材を投入した型を装置内に設置してから真空槽
２１のフタ２２を閉じ、水、冷パイプ４０に水を流し、
ヒータ２８に７流を通す。この時窒素ガス用バルブ３６
及び３８は閉じ、排気系バルブ３２．３３．３４も閉じ
ている。尚油回転ポンプ３１は常に回転している。
２１のフタ２２を閉じ、水、冷パイプ４０に水を流し、
ヒータ２８に７流を通す。この時窒素ガス用バルブ３６
及び３８は閉じ、排気系バルブ３２．３３．３４も閉じ
ている。尚油回転ポンプ３１は常に回転している。
バルブ３２を開は排気をはじめ１０−２Ｔｏｒｒ以下に
なったらバルブ３２を閉じ、バルブ３６を開いて窒素ガ
スをボンベより真空槽内に導入する。所定温度になった
らエアシリンダ３０を作動させて１０ ｋｇ／ｃｍ’の
圧力で５分間加圧する。
なったらバルブ３２を閉じ、バルブ３６を開いて窒素ガ
スをボンベより真空槽内に導入する。所定温度になった
らエアシリンダ３０を作動させて１０ ｋｇ／ｃｍ’の
圧力で５分間加圧する。
圧力を除去した後、冷却速度を一り℃／ｍｉｎで転位点
以下になるまで冷却し、その後は一２０ｔ／ｍｉｎ以上
の速度で冷却を行ない、２００℃以下に下がったらバル
ブ３６を閉じ、リークバルブ３３を開いて真空槽２１内
に空気を導入する。それからフタ２２を開は上型おさえ
をはずして成形物を取り出す。
以下になるまで冷却し、その後は一２０ｔ／ｍｉｎ以上
の速度で冷却を行ない、２００℃以下に下がったらバル
ブ３６を閉じ、リークバルブ３３を開いて真空槽２１内
に空気を導入する。それからフタ２２を開は上型おさえ
をはずして成形物を取り出す。
上記のようにして、フリント系光学硝子５Ｆ１４（軟化
点５ｐ−５８６℃、転位点Ｔｇ−４８５℃）を使用して
、第２図に示すレンズ４を成形した。この時の成形条件
すなわち時間一温度関係図を第５図に示す。
点５ｐ−５８６℃、転位点Ｔｇ−４８５℃）を使用して
、第２図に示すレンズ４を成形した。この時の成形条件
すなわち時間一温度関係図を第５図に示す。
次に成形したレンズの表面粗す及び成形前後での型の表
面粗すを測定した。その結果を表２に示す。
面粗すを測定した。その結果を表２に示す。
次に融着をおこないＮｏ、１．４．５について同じ型を
用いて１００回の成形を行なった後表面粗すを測定した
。その結果を表３に示す。
用いて１００回の成形を行なった後表面粗すを測定した
。その結果を表３に示す。
表 ３
［発明の効果コ
上述の表２、表３の結果から明らかなように本発明によ
る型材は硝子との離型性にすぐれ、くり返し使用しても
従来の型材に比較して表面の劣化が極めて少ない。
る型材は硝子との離型性にすぐれ、くり返し使用しても
従来の型材に比較して表面の劣化が極めて少ない。
第１図および第２図は本発明に係る光学素子成形用型の
一実施態様を示す断面図で、第１図はプレス成形前の状
態、第２図はプレス成形後の状態を示す。第３図は型母
材の成形面にホウ化ハフニウム被膜を形成するのに使用
される装置の概略図、第４図は本発明に係る光学素子成
形用型を使用するレンズの成形装置を示す断面図、第５
図はレンズ成形の際の時間温度関係図である。 １・・・型の母材 ２・・・被覆材３・・・ガ
ラス素材 ４・・・成形されたレンズ１１・・・
蒸着装置の外壁 １２・・・型の母材１３・・・ホウ
化ハフニウム １４・・・排気口１５・・・ガス導入口
２１・・・真空槽本体２２・・・フタ
２３・・・上型２４・・・下型 ２
５・・・上型おさえ２６・・・胴型 ２７
・・・型ホルダ−２８・・・ヒーター ２９・
・・つき上げ棒３０・・・エアシリンダ ３１・・
・油回転ポンプ３２．３３．３４・・・バルブ ３
５・・・流入パイプ３６・・・バルブ ３７
・・・流出パイプ３８・・・バルブ ３９・
・・ｆｕｒ度センサ４０・・・水冷パイプ ４１
・・・台第４図 手続補正書 昭和ｂ／年特許願第２ｑε」７号 ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 氏 名（名称） キヤ１′／淳禾へ彦→須４、代理
人 住 所 東京都千代田区丸の内２丁目６番２号丸の内
へ重洲ビル３３０悄 止 畳 本願明細書および図面中下記事項を補正いた（ますＯ 記 １、第５頁７行目に 「１３はホウ化ハフニウム、」とある次に「１３Ａは電
極である。」を加入する。 λ第７頁１２〜１３行目に 「次にイオンづレーデインク法によ一す、ＳｉＣのｔ覆
を形成し、」とあるを削除する。 ３、第１０頁「表２」中「Ａ４」および「扁５」り欄罠 ｒ ＨｆＮ 」とあるをそれぞれ １” ＨｆＢ２Ｊと訂正する。 ４、図面中「第３図」を別紙の如く訂正する。 シ
一実施態様を示す断面図で、第１図はプレス成形前の状
態、第２図はプレス成形後の状態を示す。第３図は型母
材の成形面にホウ化ハフニウム被膜を形成するのに使用
される装置の概略図、第４図は本発明に係る光学素子成
形用型を使用するレンズの成形装置を示す断面図、第５
図はレンズ成形の際の時間温度関係図である。 １・・・型の母材 ２・・・被覆材３・・・ガ
ラス素材 ４・・・成形されたレンズ１１・・・
蒸着装置の外壁 １２・・・型の母材１３・・・ホウ
化ハフニウム １４・・・排気口１５・・・ガス導入口
２１・・・真空槽本体２２・・・フタ
２３・・・上型２４・・・下型 ２
５・・・上型おさえ２６・・・胴型 ２７
・・・型ホルダ−２８・・・ヒーター ２９・
・・つき上げ棒３０・・・エアシリンダ ３１・・
・油回転ポンプ３２．３３．３４・・・バルブ ３
５・・・流入パイプ３６・・・バルブ ３７
・・・流出パイプ３８・・・バルブ ３９・
・・ｆｕｒ度センサ４０・・・水冷パイプ ４１
・・・台第４図 手続補正書 昭和ｂ／年特許願第２ｑε」７号 ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 氏 名（名称） キヤ１′／淳禾へ彦→須４、代理
人 住 所 東京都千代田区丸の内２丁目６番２号丸の内
へ重洲ビル３３０悄 止 畳 本願明細書および図面中下記事項を補正いた（ますＯ 記 １、第５頁７行目に 「１３はホウ化ハフニウム、」とある次に「１３Ａは電
極である。」を加入する。 λ第７頁１２〜１３行目に 「次にイオンづレーデインク法によ一す、ＳｉＣのｔ覆
を形成し、」とあるを削除する。 ３、第１０頁「表２」中「Ａ４」および「扁５」り欄罠 ｒ ＨｆＮ 」とあるをそれぞれ １” ＨｆＢ２Ｊと訂正する。 ４、図面中「第３図」を別紙の如く訂正する。 シ
Claims (1)
- ガラスよりなる光学素子のプレス成形に使用される型に
おいて、ガラス素材に接触する成形面をホウ化ハフニウ
ム（ＨｆＢ＿２）により被覆したことを特徴とする光学
素子成形用型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29828186A JPS63151629A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 光学素子成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29828186A JPS63151629A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 光学素子成形用型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63151629A true JPS63151629A (ja) | 1988-06-24 |
Family
ID=17857600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29828186A Pending JPS63151629A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 光学素子成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63151629A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277530A (ja) * | 1987-05-07 | 1988-11-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子の製造方法 |
| WO1991004231A1 (en) * | 1989-09-20 | 1991-04-04 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Ceramic mold for molding glass member |
-
1986
- 1986-12-15 JP JP29828186A patent/JPS63151629A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277530A (ja) * | 1987-05-07 | 1988-11-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子の製造方法 |
| WO1991004231A1 (en) * | 1989-09-20 | 1991-04-04 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Ceramic mold for molding glass member |
| US5306339A (en) * | 1989-09-20 | 1994-04-26 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Ceramic die for molding glass member |
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