JPH0653579B2 - 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

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JPH0653579B2
JPH0653579B2 JP62111021A JP11102187A JPH0653579B2 JP H0653579 B2 JPH0653579 B2 JP H0653579B2 JP 62111021 A JP62111021 A JP 62111021A JP 11102187 A JP11102187 A JP 11102187A JP H0653579 B2 JPH0653579 B2 JP H0653579B2
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mold
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molding
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梅谷  誠
清 栗林
秀人 文字
正樹 青木
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • 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
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/08Coated press-mould dies
    • C03B2215/10Die base materials
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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、プレス成形
後、磨き工程等を必要としない光学ガラス素子の直接プ
レス成形に関するものである。
従来の技術 近年、光学ガラスレンズは光学機器のレンズ構成の簡略
化とレンズ部分の軽量化の両方を同時に達成し得る非球
面化の傾向にある。この非球面レンズの製造には従来の
光学ガラスレンズの製造方法である研磨法では加工性お
よび量産性に劣り、直接プレス成形により製造する方法
が有望視されている。
以上のような光学ガラス素子のプレス成形用型として高
温でも安定で、耐酸化性に優れ、ガラスに対して不活性
であり、高圧にも耐えるような機械的強度の優れ、さら
には加工性に優れ精密加工ができなくてはならない材料
が必要となっている。従来の光学ガラス素子のプレス成
形用型としては特開昭52−45613号公報ではシリ
コンカーバイド(SiC)またはシリコンナイトライド
(Si)が用いられ、さらに特開昭59−121
126号公報ではチタンカーバイド(TiN)および金
属の混合材料が用いられている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の型材料では上記の条件を全て満足
するものは得られていない。例えば、型材料としてSi
CおよびSiを用いた場合では、非常に硬く機械
的強度が優れているが、加工性に劣り、さらには光学ガ
ラス素子の構成部分である鉛(Pb)やアルカリ元素と
反応し易いという欠点を有している。また、TiCおよ
び金属の混合材料の場合も光学ガラス素子と反応し易
く、型材料としては不適当である。
以上のように、従来の型材料では前述の型材料としての
必要条件を全て満足するには至っていない。従って、型
寿命が短く、高精度な光学ガラス素子をプレス成形によ
って大量に生産することはできない。
本発明では上記問題点に鑑み、直接プレス成形法による
光学性能の良い高精度な光学ガラス素子を大量に成形す
ること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。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明では加工性が良く
機械的強度が優れたWCを主成分とする超硬合金あるい
は各種サーメットをプレス成形用型の母材として、その
プレス面にホウ化タンタル、またはホウ化タングステン
の薄膜を形成した型を作製し、この型を用いることによ
って光学性能の良い高精度な光学ガラス素子を大量にプ
レス成形することを可能にしたものである。
作用 本発明は上記した構成によって、従来の型材料では実現
できなかった前記の必要条件を全て満足した型を得るこ
とができ、この型を用いることによって大量に光学ガラ
ス素子を直接プレスして成形することが可能となる。
実施例 以下、本発明の光学ガラス素子の製造方法の一実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。
直径20mm、厚さ6mmのWCを主成分とする超硬合金を
曲率半径がそれぞれ46mmおよび200mmの凹面形状の
プレス面を有する上下の型からなる一対の光学ガラス素
子のプレス成形用型に加工した。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に研磨した。
次に、この鏡面上に適当な方法により5μmの厚みでホ
ウ化タンタルまたはホウ化タングステンの薄膜をコーテ
ィングしてプレス成形用型を作製した。
このようにして作製した型の断面図を第1図に示す。第
1図において、11は母材、12はプレス面上にコーテ
ィングしたホウ化タンタルまたはホウ化タングステンの
薄膜である。
この型を第2図に示したプレス成形機にセットする。第
2図において、21は上型、22は下型、23は上型用
加熱ヒーター、24は下型用加熱ヒーター、25は上型
用ピストンシリンダー、26は下型用ピストンシリンダ
ー、27は供給ガラス素子塊状物、28はガラス素子供
給用治具、29はプレス成形した光学ガラス素子の取り
出し口、210は供給ガラス素子塊状物の予備加熱炉、
211は覆いである。
次に、酸化鉛(PbO)70重量%、シリカ(SiO)
27重量%および残りが微量成分からなる酸化鉛系光学
ガラスを半径10mmの球状に加工した塊状物27を予備
加熱炉210で加熱した後、520℃に保持されている
上下の型21および22の下型22の上に置き、窒素雰
囲気で約40kg/cm2のプレス圧によりプレスして2分
間保持し、その後、そのままの状態で上下の型を300
℃まで冷却して、プレス成形された光学ガラス素子を取
り出し口29より取り出して、光学ガラス素子のプレス
成形の工程を完了する。
以上の工程を繰り返して3000回目のプレス終了後
に、上下の型21および22をプレス成形機より取りは
ずして、プレス面の状態を光学顕微鏡で観察し、その時
のプレス面の表面粗さ(RMS値、Å)を測定して、そ
れぞれの型精度を評価した。さらに、比較実験として、
従来使用されていた炭化ケイ素(SiC)焼結体および
窒化ケイ素(Si)焼結体の型を作製し、第2図
に示したプレス成形機にセットし、上述の光学ガラス素
子のプレス成形の工程を繰り返し行い、同様の型精度の
評価を行った。
本発明の型を用いたプレス試験の結果を第1表に示し、
比較の為の型を用いたプレス試験の結果を第2表に示し
た。
第2表、試料No.4およびNo.5の従来使用されて
いるSiC焼結体およびSi焼結体を用いた型に
おいては、数回ガラスをプレスしただけで型とガラスが
反応し、プレス面にガラスが付着し、全く使用すること
ができなくなった。
以上の比較試料に対して、第1表から明らかなように、
本発明の型、すなわち、WCを主成分とした超硬合金を
母材とし、そのプレス面にホウ化タンタルまたはホウ化
タングステンの薄膜をコーティングして構成される型を
用いると、3000回プレスした時でも、表面粗さはほ
とんどプレス前と変化がなく、型寿命が著しく延び、高
精度な光学ガラス素子を大量にプレス成形することが可
能となった。
このように、本発明の型は前述した高精度な光学ガラス
素子を直接プレス成形するための必要条件を全て満足
し、従来のものに比べて著しく型寿命が延び、高精度な
光学ガラス素子を大量にプレス成形することが可能とな
った。
なお、本発明を説明するために、実施例においてプレス
成形用型の母材としてWCを主成分とする超硬合金を用
いた型を例に挙げたが、TiNあるいはTiCを主成分
とするサーメットを母材とし、そのプレス面にホウ化タ
ンタルまたはホウ化タングステンの薄膜をコーティング
して構成される型を用いても、同様に型寿命が延び、高
精度な光学ガラス素子の量産化が可能となった。
発明の効果 以上のように、本発明は光学ガラス素子のプレス成形用
型を作製するにあたり、母材として超硬合金およびサー
メットを用い、そのプレス面にホウ化タンタルまたはホ
ウ化タングステンの薄膜をコーティングすることによっ
て、前述した型材料としての必要条件を全て満足した光
学ガラス素子のプレス成形用型を提供したものであり、
高精度な光学ガラス素子を安価に、かつ、大量に製造す
るために、極めて有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光学ガラス素子のプレス成形用型の断
面の概略図、第2図は実施例における光学ガラス素子の
プレス成形用型を組み込んだプレス成形機の概略図であ
る。 11……母材、12……プレス面上にコーティングした
ホウ化タンタルまたはホウ化タングステンの薄膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 正樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−151629(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炭化タングステン(WC)を主成分とする
    超硬合金あるいは炭化チタン(TiC)または窒化チタ
    ン(TiN)を主成分とするサーメットを母材とし、そ
    のプレス面上にホウ化タンタルまたはホウ化タングステ
    ンの薄膜を形成した型を用いて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。
JP62111021A 1987-05-07 1987-05-07 光学ガラス素子の製造方法 Expired - Lifetime JPH0653579B2 (ja)

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