JPS63182225A - 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
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- JPS63182225A JPS63182225A JP1466787A JP1466787A JPS63182225A JP S63182225 A JPS63182225 A JP S63182225A JP 1466787 A JP1466787 A JP 1466787A JP 1466787 A JP1466787 A JP 1466787A JP S63182225 A JPS63182225 A JP S63182225A
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- optical glass
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- molds
- molding
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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
-
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- 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)
- Laminated Bodies (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ことが要求される。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、たとえば母材
にタングステンカーバイド（ＷＣ）。
めには、像形成品質が良好なことが要求される。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、たとえば母材
にタングステンカーバイド（ＷＣ）。
サーメット、またはジルコニア（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（Ｓｉ８Ｎ４）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（たとえば特開昭５２−４５６１３号公報）が提案さ
れている。
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（Ｓｉ８Ｎ４）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（たとえば特開昭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、たとえばシリコンカ−バイト
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、またはジルコニアを母材とし、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、５５０℃を
趙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などの高軟化点ガ
ラスをプレス成形することができなかった。
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、またはジルコニアを母材とし、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、５５０℃を
趙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などの高軟化点ガ
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、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、たと
えばタングステンカーバイド５サーメツトを選び、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ＴｈＮ、ＶＮ。
密加工が容易で、耐熱性、耐熱衝撃性のある材料、たと
えばタングステンカーバイド５サーメツトを選び、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ＴｈＮ、ＶＮ。
ＮｂＮ、ＺｒＮあるいはＨｆＮ膜を反応性高周波イオン
ブレーティング法によりあらかじめ所望する形状に加工
したＷＣまたはサーメット上に形成してプレス成形用の
型を構成した０以上のような構成の型を用いることによ
り５５０℃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などの高軟化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。
ブレーティング法によりあらかじめ所望する形状に加工
したＷＣまたはサーメット上に形成してプレス成形用の
型を構成した０以上のような構成の型を用いることによ
り５５０℃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などの高軟化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ＴｈＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＺｒＮおよび）ｌｆ
Ｎが５５０℃以上の高温においても光学ガラスとの反応
性に乏しく、突起物の発生などによる面荒れを起すこと
もないことを見い出し、前記ちっ化物の薄膜をあらかじ
め所望の形状に加工したＷＣまたはサーメット母材上に
反応性高周波イオンブレーティング法により形成してプ
レス成形用型を構成した。このようにして作製した成形
型を用いることにより、ＢＫ−７などの高軟化点ガラス
を像形成品質の良好な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り、本発明の方法により非球
面レンズなどの高精度な光学ガラス素子を安価に大量に
製造できるようにしたものである。
Ｎが５５０℃以上の高温においても光学ガラスとの反応
性に乏しく、突起物の発生などによる面荒れを起すこと
もないことを見い出し、前記ちっ化物の薄膜をあらかじ
め所望の形状に加工したＷＣまたはサーメット母材上に
反応性高周波イオンブレーティング法により形成してプ
レス成形用型を構成した。このようにして作製した成形
型を用いることにより、ＢＫ−７などの高軟化点ガラス
を像形成品質の良好な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り、本発明の方法により非球
面レンズなどの高精度な光学ガラス素子を安価に大量に
製造できるようにしたものである。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
直径２０ｆｌ、厚さ６ｆｉのタングステンカーバイドお
よびサーメットを曲率半径４６ｆｌの凹面形状の上型、
および曲率半径２０００の凹面形状の下型からなる一対
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。
よびサーメットを曲率半径４６ｆｌの凹面形状の上型、
および曲率半径２０００の凹面形状の下型からなる一対
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反応性高周波スパッタ法によりＴｈ
Ｎ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＺｒＮあるいはＨｒ Ｎ薄膜を形成
してプレス成形用型とした。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概略図を示した。
Ｎ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＺｒＮあるいはＨｒ Ｎ薄膜を形成
してプレス成形用型とした。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概略図を示した。
１１は上型ブロック、１２は成形用上型、１３は下型ブ
ロック、１４は成形用下型、１５は被成形ガラス、１６
はプランジャー、１７はストッパー、１８は位置決めセ
ンサー、１９および２２はヒータ、２０および２１は熱
電対、２３はおおいである。
ロック、１４は成形用下型、１５は被成形ガラス、１６
はプランジャー、１７はストッパー、１８は位置決めセ
ンサー、１９および２２はヒータ、２０および２１は熱
電対、２３はおおいである。
Ｓ ｉ Ｏ２約５３ｗｔ％、 Ｂ２０８． Ｎａ２０゜
Ｎ２０および微量生成を含んだＢＫ−７光学ガラスを４
００℃に保持された上下の成形型１２および１４の下型
１４上に設置し、７３０℃まで昇温した後ブレス圧約５
０ｋｇ／−でプレスし３０秒間保持した後、そのまま上
下の成形型を４００℃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。上
記の工程は成形型の酸化を防ぐためＮ２雰囲気下で行な
われた０以上のような工程を１０００回くり返した後、
使用した上下の成形型１２および１４をプレスマシンよ
り取り出し成形型の表面状態、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８微鏡を用い観察評
価した。
Ｎ２０および微量生成を含んだＢＫ−７光学ガラスを４
００℃に保持された上下の成形型１２および１４の下型
１４上に設置し、７３０℃まで昇温した後ブレス圧約５
０ｋｇ／−でプレスし３０秒間保持した後、そのまま上
下の成形型を４００℃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。上
記の工程は成形型の酸化を防ぐためＮ２雰囲気下で行な
われた０以上のような工程を１０００回くり返した後、
使用した上下の成形型１２および１４をプレスマシンよ
り取り出し成形型の表面状態、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８微鏡を用い観察評
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
に異なったちっ化物膜を形成した成形型を用いプレス実
験をくり返した結果を表１に示した。
に異なったちっ化物膜を形成した成形型を用いプレス実
験をくり返した結果を表１に示した。
表１
表１から明らかなように母材がＷＣおよびサーメットの
いずれの場合もまた、母材上に形成した膜がＴｈＮ、Ｖ
Ｎ、ＮｂＮ、ＺｒＮおよびＨｆＮのいずれの場合であっ
ても良好なプレス結果が得られた。
いずれの場合もまた、母材上に形成した膜がＴｈＮ、Ｖ
Ｎ、ＮｂＮ、ＺｒＮおよびＨｆＮのいずれの場合であっ
ても良好なプレス結果が得られた。
なお本発明を説明するために凹面形状のプレス成形型を
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。
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、たとえばＷＣあるいはサー
メットを母材として選び、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ＴｈＮ、ＶＮ、ＮｂＮ
、ＺｒＮあるいはＨｆＮ１膜を形成して構成したプレス
成形用型を使用して高軟化点を有する光学ガラスをプレ
ス成形することにより像形成品質の良好な高精度の高軟
化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、高精度な高軟化点光学ガラス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、たとえばＷＣあるいはサー
メットを母材として選び、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ＴｈＮ、ＶＮ、ＮｂＮ
、ＺｒＮあるいはＨｆＮ１膜を形成して構成したプレス
成形用型を使用して高軟化点を有する光学ガラスをプレ
ス成形することにより像形成品質の良好な高精度の高軟
化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、高精度な高軟化点光学ガラス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。 １１・・・・・・上型ブロック、１２・・・・・・成形
用上型、１３・・・・・・下型ブロック、１４・・・・
・・成形用下型、１５・・・・・・被成形ガラス、１６
・・・・・・プランジャー、１７・・・・・・ストッパ
ー、１８・・・・・・位置決めセンサー、１９・・・・
・・ヒータ、２０．２１・・・・・・熱電対、２２・・
・・・・ヒータ、２３・・・・・・おおい。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名１ｆ−−−
１７７゛ロゾ２ ヂクー−ｑｉｌ′月１！に％ ｆ３〜下！プロー、り １４−−−へｌ！１Ｆ窒 ｆ５−一一亨炙万’ｉＭｖ’鷺 １６−−・プランジャー ｆ７−Ｚ ’ｗ−ｔｒｌ”− ＋８−−−１ｆＬｌ’ｉＲ消乞シ丁− ＩＱ、２２−−ヒーヅ
んだプレスマシンの概略図である。 １１・・・・・・上型ブロック、１２・・・・・・成形
用上型、１３・・・・・・下型ブロック、１４・・・・
・・成形用下型、１５・・・・・・被成形ガラス、１６
・・・・・・プランジャー、１７・・・・・・ストッパ
ー、１８・・・・・・位置決めセンサー、１９・・・・
・・ヒータ、２０．２１・・・・・・熱電対、２２・・
・・・・ヒータ、２３・・・・・・おおい。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名１ｆ−−−
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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ＴｈＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＺｒＮ、あるい
はＨｆＮ薄膜を形成して構成し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を主成分とする超
硬合金、またはサーメットを用いた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製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1466787A JPS63182225A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1466787A JPS63182225A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63182225A true JPS63182225A (ja) | 1988-07-27 |
Family
ID=11867564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1466787A Pending JPS63182225A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63182225A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5885316A (en) * | 1996-11-25 | 1999-03-23 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Nozzle tip for glass injection cartridge |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6172634A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-14 | Olympus Optical Co Ltd | ガラス製品成形用金型 |
-
1987
- 1987-01-23 JP JP1466787A patent/JPS63182225A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6172634A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-14 | Olympus Optical Co Ltd | ガラス製品成形用金型 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5885316A (en) * | 1996-11-25 | 1999-03-23 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Nozzle tip for glass injection cartridge |
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