JPH04362031A - 光学素子のプレス成形用型構造 - Google Patents
光学素子のプレス成形用型構造Info
- Publication number
- JPH04362031A JPH04362031A JP16078591A JP16078591A JPH04362031A JP H04362031 A JPH04362031 A JP H04362031A JP 16078591 A JP16078591 A JP 16078591A JP 16078591 A JP16078591 A JP 16078591A JP H04362031 A JPH04362031 A JP H04362031A
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- JP
- Japan
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- mold
- molding
- press
- thermal expansion
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- 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.)
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-
- 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
-
- 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
- C03B2215/03—Press-mould materials defined by material properties or parameters, e.g. relative CTE of mould parts
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、非球面レンズ
などの高精度な光学素子をプレス成形で形成する場合に
使用する光学素子のプレス成形用型構造に関するもので
ある。
などの高精度な光学素子をプレス成形で形成する場合に
使用する光学素子のプレス成形用型構造に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近時、研磨工程を経ずに、所定の表面精
度を有する成形型内に光学素子のガラス材料を収容し、
光学機器などに使用されるガラスレンズをプレス成形す
る製造法が提唱された。ここで使用されるプレス成形用
型構造には、高温高強度、耐酸化性、高鏡面性（巣孔な
どの欠陥が無い）などが必要な要件である。このため、
例えば、特開昭５９−１２３６３１号公報に開示してい
るように、成形用型部材に超硬合金を使用したり、特開
昭５２−４５６１３号公報に開示しているように、上記
型部材にシリコンカ−バイト、窒化シリコンなどの材料
が使用されている。これらの材料で構成された型部材は
、高温高圧下で良好な耐久性を示す。
度を有する成形型内に光学素子のガラス材料を収容し、
光学機器などに使用されるガラスレンズをプレス成形す
る製造法が提唱された。ここで使用されるプレス成形用
型構造には、高温高強度、耐酸化性、高鏡面性（巣孔な
どの欠陥が無い）などが必要な要件である。このため、
例えば、特開昭５９−１２３６３１号公報に開示してい
るように、成形用型部材に超硬合金を使用したり、特開
昭５２−４５６１３号公報に開示しているように、上記
型部材にシリコンカ−バイト、窒化シリコンなどの材料
が使用されている。これらの材料で構成された型部材は
、高温高圧下で良好な耐久性を示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２で
示すように、胴型１０内で、上記胴型１０に摺動する成
形用型部材１１、１２を用いて、軟化状態にあるガラス
素材１３をプレスし、上記型部材の成形面に対応した光
学機能面を上記ガラス素材１３に形成するようにした光
学素子のプレス成形用型構造では、上記型部材１１、１
２と胴型１０とを出来るだけ熱膨張差の無い材料で作る
必要がある。これは、成形過程で、内部温度の制御を行
うとき、両者間での熱膨張差に基くガタツキにより成形
される光学素子の光学機能面の光軸がずれるなどの不都
合を防止する必要があるからである。一方、両者は、摺
動部分の擦り合せの関係で、機械加工、研削、研磨加工
が出来る必要がある。しかも、この加工は、高精度に、
かつ、低コストに実現できることが望ましい。
示すように、胴型１０内で、上記胴型１０に摺動する成
形用型部材１１、１２を用いて、軟化状態にあるガラス
素材１３をプレスし、上記型部材の成形面に対応した光
学機能面を上記ガラス素材１３に形成するようにした光
学素子のプレス成形用型構造では、上記型部材１１、１
２と胴型１０とを出来るだけ熱膨張差の無い材料で作る
必要がある。これは、成形過程で、内部温度の制御を行
うとき、両者間での熱膨張差に基くガタツキにより成形
される光学素子の光学機能面の光軸がずれるなどの不都
合を防止する必要があるからである。一方、両者は、摺
動部分の擦り合せの関係で、機械加工、研削、研磨加工
が出来る必要がある。しかも、この加工は、高精度に、
かつ、低コストに実現できることが望ましい。
【０００４】このような事情から、通常、胴型１０をモ
リブデン、タングステン合金などの耐熱金属合金あるい
はセラミックで作る場合でも、成形用型部材１１、１２
には、その成形面の精度、複雑性を考慮して、上記胴型
の材料に近い熱膨張係数の材料に、超硬合金あるいはア
ルミナなどが採用されている。しかしながら、前者は高
温高強度および耐酸化性が劣り、後者は強度、加工面で
不利である。
リブデン、タングステン合金などの耐熱金属合金あるい
はセラミックで作る場合でも、成形用型部材１１、１２
には、その成形面の精度、複雑性を考慮して、上記胴型
の材料に近い熱膨張係数の材料に、超硬合金あるいはア
ルミナなどが採用されている。しかしながら、前者は高
温高強度および耐酸化性が劣り、後者は強度、加工面で
不利である。
【０００５】
【発明の目的】本発明は上記事情に基いてなされたもの
で、ガラス素材をプレス成形する過程で、温度制御がな
されても、成形品の光軸ずれを生じないような、胴型と
型部材との摺動性を維持し、しかも、高温高強度、耐酸
化性、高鏡面性（巣孔などの欠陥が無い）などの要件に
加えて、ガラスに対する離型性を満足するような光学素
子のプレス成形用型構造を提供しようとするものである
。
で、ガラス素材をプレス成形する過程で、温度制御がな
されても、成形品の光軸ずれを生じないような、胴型と
型部材との摺動性を維持し、しかも、高温高強度、耐酸
化性、高鏡面性（巣孔などの欠陥が無い）などの要件に
加えて、ガラスに対する離型性を満足するような光学素
子のプレス成形用型構造を提供しようとするものである
。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
胴型内で、上記胴型に摺動する成形用型部材を用いて、
軟化状態にあるガラス素材をプレスし、上記型部材の成
形面に対応した光学機能面を上記ガラス素材に形成する
ようにした光学素子のプレス成形用型構造において、上
記型部材を、その胴型内摺動部を構成する型部材本体と
、成形面を構成する成形面部材とより構成し、上記型部
材本体を上記胴型と熱膨張係数がほぼ等しい耐熱金属合
金で形成するとともに、上記成形面部材を上記熱膨張係
数およびガラス素材の熱膨張係数より小さなセラミック
素材で形成するのである。
胴型内で、上記胴型に摺動する成形用型部材を用いて、
軟化状態にあるガラス素材をプレスし、上記型部材の成
形面に対応した光学機能面を上記ガラス素材に形成する
ようにした光学素子のプレス成形用型構造において、上
記型部材を、その胴型内摺動部を構成する型部材本体と
、成形面を構成する成形面部材とより構成し、上記型部
材本体を上記胴型と熱膨張係数がほぼ等しい耐熱金属合
金で形成するとともに、上記成形面部材を上記熱膨張係
数およびガラス素材の熱膨張係数より小さなセラミック
素材で形成するのである。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例にもとずいて具
体的に説明する。図において、符号１は成形されたガラ
ス素材（ガラスブランク）であり、上下の型部材２及び
３の間に位置している。そして、上記型部材２及び３は
、胴型４の中で上下に摺動する型部材本体２ａおよび３
ａに、上下の対向面に成形面２ｂおよび３ｂを備えた成
形面部材２ｃおよび３ｃを接合連着したもので、上記型
部材本体２ａおよび３ａが、上記胴型４の中で、被成形
品、すなわち、光学素子の光軸を高精度に合致するよう
な嵌合構造になっている。
体的に説明する。図において、符号１は成形されたガラ
ス素材（ガラスブランク）であり、上下の型部材２及び
３の間に位置している。そして、上記型部材２及び３は
、胴型４の中で上下に摺動する型部材本体２ａおよび３
ａに、上下の対向面に成形面２ｂおよび３ｂを備えた成
形面部材２ｃおよび３ｃを接合連着したもので、上記型
部材本体２ａおよび３ａが、上記胴型４の中で、被成形
品、すなわち、光学素子の光軸を高精度に合致するよう
な嵌合構造になっている。
【０００８】このようなプレス成形用型構造では、上記
胴型４と上記型部材本体２ａおよび３ａとが、ほぼ同じ
熱膨張係数を持った材料、例えば、商品名「アンビロイ
」（三菱金属製）などの、タングステンを主成分とした
燒結材で構成される。この材料は、高精度加工が可能で
、所要の形状が容易に形成でき、また、切削、研削、研
磨加工が出来る。そして、両者の材料が同じか、あるい
は相違してもほぼ同じ熱膨張係数を持つために、ガラス
素材の成形過程で、温度制御がなされても、両者間でガ
タツキを生じないから、成形品の各光学機能面における
光軸のずれを生じない。しかも、高温高強度、耐酸性、
高鏡面性を必要とする成形面部材２ｃおよび３ｃは、例
えば、Ｓｉ３ Ｎ４ 燒結材料から構成される。これは
、上記胴型４の材料よりも熱膨張係数が小さい。
胴型４と上記型部材本体２ａおよび３ａとが、ほぼ同じ
熱膨張係数を持った材料、例えば、商品名「アンビロイ
」（三菱金属製）などの、タングステンを主成分とした
燒結材で構成される。この材料は、高精度加工が可能で
、所要の形状が容易に形成でき、また、切削、研削、研
磨加工が出来る。そして、両者の材料が同じか、あるい
は相違してもほぼ同じ熱膨張係数を持つために、ガラス
素材の成形過程で、温度制御がなされても、両者間でガ
タツキを生じないから、成形品の各光学機能面における
光軸のずれを生じない。しかも、高温高強度、耐酸性、
高鏡面性を必要とする成形面部材２ｃおよび３ｃは、例
えば、Ｓｉ３ Ｎ４ 燒結材料から構成される。これは
、上記胴型４の材料よりも熱膨張係数が小さい。
【０００９】なお、上記胴型４および型部材本体２ａお
よび３ａの材料としては、上述のタングステン燒結材の
他に、モリブデン燒結材などの耐熱金属材料などが用い
られる。また、上記成形面部材２ｃおよび３ｃには、上
記Ｓｉ３ Ｎ４ 燒結材料の他に、ＳｉＣ、アルミナ、
サイアロンなどのセラミック材料が採用できる。
よび３ａの材料としては、上述のタングステン燒結材の
他に、モリブデン燒結材などの耐熱金属材料などが用い
られる。また、上記成形面部材２ｃおよび３ｃには、上
記Ｓｉ３ Ｎ４ 燒結材料の他に、ＳｉＣ、アルミナ、
サイアロンなどのセラミック材料が採用できる。
【００１０】このような成形用型部材２、３を用いて光
学素子の成形を不活性ガス雰囲気中で行う場合、その成
形過程では、相当、厳密な温度制御がなされるし、その
温度の幅も、ガラス粘度で、５×１０８ 乃至１０１４
ポアズに相当する温度範囲に及ぶが、上述のように、型
部材本体の摺動部分でのガタツキがなく、成形品の光軸
ずれを避けることができる。しかも、成形面部材には高
鏡面性があり、成形品の品質を高く維持できるのである
。
学素子の成形を不活性ガス雰囲気中で行う場合、その成
形過程では、相当、厳密な温度制御がなされるし、その
温度の幅も、ガラス粘度で、５×１０８ 乃至１０１４
ポアズに相当する温度範囲に及ぶが、上述のように、型
部材本体の摺動部分でのガタツキがなく、成形品の光軸
ずれを避けることができる。しかも、成形面部材には高
鏡面性があり、成形品の品質を高く維持できるのである
。
【００１１】
【発明の効果】本発明は以上詳述したようになり、型部
材を、その胴型内摺動部を構成する型部材本体と、成形
面を構成する成形面部材とより構成し、上記型部材本体
を胴型と熱膨張係数がほぼ等しい耐熱金属合金で形成す
るとともに、上記成形面部材を上記熱膨張係数およびガ
ラス素材の熱膨張係数より小さなセラミック素材で形成
するので、ガラス素材をプレス成形する過程で、温度制
御がなされても、成形品の光軸ずれを生じないような、
胴型と型部材との摺動性を維持し、しかも、高温高強度
、耐酸化性、高鏡面性（巣孔などの欠陥が無い）などの
要件を満足することができる。
材を、その胴型内摺動部を構成する型部材本体と、成形
面を構成する成形面部材とより構成し、上記型部材本体
を胴型と熱膨張係数がほぼ等しい耐熱金属合金で形成す
るとともに、上記成形面部材を上記熱膨張係数およびガ
ラス素材の熱膨張係数より小さなセラミック素材で形成
するので、ガラス素材をプレス成形する過程で、温度制
御がなされても、成形品の光軸ずれを生じないような、
胴型と型部材との摺動性を維持し、しかも、高温高強度
、耐酸化性、高鏡面性（巣孔などの欠陥が無い）などの
要件を満足することができる。
【図１】本発明の実施例を説明する縦断側面図である。
【図２】従来例の構成を説明する縦断面図である。
１ ガラス素材
２、３ 型部材
２ａ、３ａ 型部材本体
２ｂ、３ｂ 成形面
２ｃ、３ｃ 成形面部材
４ 胴型
Claims (2)
- 【請求項１】 胴型内で、上記胴型に摺動する成形用
型部材を用いて、軟化状態にあるガラス素材をプレスし
、上記型部材の成形面に対応した光学機能面を上記ガラ
ス素材に形成するようにした光学素子のプレス成形用型
構造において、上記型部材を、その胴型内摺動部を構成
する型部材本体と、成形面を構成する成形面部材とより
構成し、上記型部材本体を上記胴型と熱膨張係数がほぼ
等しい耐熱金属合金で形成するとともに、上記成形面部
材を上記熱膨張係数およびガラス素材の熱膨張係数より
小さなセラミック素材で形成することを特徴とする光学
素子のプレス成形用型構造。 - 【請求項２】 上記成形面部材のセラミック素材とし
て、燒結Ｓｉ３ Ｎ４ 、ＳｉＣ、アルミナあるいはサ
イアロンを用い、上記型部材本体および胴型の耐熱金属
合金として、モリブデン、タングステン合金、あるいは
超硬合金を用いることを特徴とする請求項１に記載の光
学素子のプレス成形用型構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3160785A JP2790261B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 光学素子のプレス成形用型構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3160785A JP2790261B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 光学素子のプレス成形用型構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362031A true JPH04362031A (ja) | 1992-12-15 |
| JP2790261B2 JP2790261B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=15722400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3160785A Expired - Fee Related JP2790261B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 光学素子のプレス成形用型構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2790261B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0226844A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-29 | Asahi Optical Co Ltd | 光学素子の成形方法 |
| JPH02102136A (ja) * | 1988-10-12 | 1990-04-13 | Olympus Optical Co Ltd | 光学素子の成形用型とその製造方法 |
-
1991
- 1991-06-06 JP JP3160785A patent/JP2790261B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0226844A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-29 | Asahi Optical Co Ltd | 光学素子の成形方法 |
| JPH02102136A (ja) * | 1988-10-12 | 1990-04-13 | Olympus Optical Co Ltd | 光学素子の成形用型とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2790261B2 (ja) | 1998-08-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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