JPH0747493B2 - 光学ガラス素子成形用型及びその製造方法並びに光学ガラス素子の製造方法 - Google Patents
光学ガラス素子成形用型及びその製造方法並びに光学ガラス素子の製造方法Info
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- JPH0747493B2 JPH0747493B2 JP29573090A JP29573090A JPH0747493B2 JP H0747493 B2 JPH0747493 B2 JP H0747493B2 JP 29573090 A JP29573090 A JP 29573090A JP 29573090 A JP29573090 A JP 29573090A JP H0747493 B2 JPH0747493 B2 JP H0747493B2
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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、光学機器に使用されるレンズ、プリズム等の
高精度光学ガラス素子を超精密ガラス成形法により形成
するための光学ガラス素子成形用型及びその製造方法並
びに光学ガラス素子の製造方法に関するものである。
高精度光学ガラス素子を超精密ガラス成形法により形成
するための光学ガラス素子成形用型及びその製造方法並
びに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 近年、高精度光学レンズ、特に非球面ガラスレンズ等の
製造法として、光学研磨法を用いず、研磨工程無しの一
発成形により形成する試みが多くなされつつある。
製造法として、光学研磨法を用いず、研磨工程無しの一
発成形により形成する試みが多くなされつつある。
その成形法の一つとして、ガラス素材を変形可能な温
度、例えば、軟化点温度近傍の温度に加熱し、押圧成形
などの手段を用いて成形する方法がある。
度、例えば、軟化点温度近傍の温度に加熱し、押圧成形
などの手段を用いて成形する方法がある。
これらの成形に用いられる光学ガラス素子成形型は当然
に非常に高精度な面形状、品質が要求される。
に非常に高精度な面形状、品質が要求される。
この成形型には高温度のもとで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摩擦
等の損傷を受けにくいこと、また高温度でのプレスで型
が塑性変形をおこさないこと、さらに型の加工性が良
く、精密加工が可能なことなどが必要である。
不活性であること、型のガラスプレス面が十分硬く摩擦
等の損傷を受けにくいこと、また高温度でのプレスで型
が塑性変形をおこさないこと、さらに型の加工性が良
く、精密加工が可能なことなどが必要である。
これらの要求を満たすために、例えばシリコンカーバイ
ト、シリコンナイトライドを用いたプレス成形用型（例
えば特開昭52-45613号公報）やタングステンカーバイ
ド、サーメット、ジルコニアを母材とし、この母材上に
貴金属合金膜を形成して構成したプレス成形用型などが
提案されている。
ト、シリコンナイトライドを用いたプレス成形用型（例
えば特開昭52-45613号公報）やタングステンカーバイ
ド、サーメット、ジルコニアを母材とし、この母材上に
貴金属合金膜を形成して構成したプレス成形用型などが
提案されている。
この場合、シリコンカーバイド、シリコンナイトライ
ド、タングステンカーバイド、ジルコニア、サーメット
および貴金属合金膜を所望の面形状に仕上げるにはダイ
ヤモンド砥石による研削加工を用いて仕上げることにな
る。
ド、タングステンカーバイド、ジルコニア、サーメット
および貴金属合金膜を所望の面形状に仕上げるにはダイ
ヤモンド砥石による研削加工を用いて仕上げることにな
る。
しかし、前記のような構成の成形型では材料の硬度は極
めて硬いためダイヤモンド砥石の摩耗が激しく高精度な
加工が困難で、要求精度を満たすのに非常に長時間を要
する。
めて硬いためダイヤモンド砥石の摩耗が激しく高精度な
加工が困難で、要求精度を満たすのに非常に長時間を要
する。
例えば、大口径の成形型の加工の場合には、砥石の摩耗
量を確認しながら加工しなければ満足できる精度が得ら
れない。
量を確認しながら加工しなければ満足できる精度が得ら
れない。
さらに一個の砥石での成形型を加工できる面数も少な
い。また、小口径の場合では曲率半径が極めて小さいと
加工できる砥石がない。
い。また、小口径の場合では曲率半径が極めて小さいと
加工できる砥石がない。
このような加工上の制限があるために、作成できる金型
形状の範囲が狭いうえに加工時間などが長く成形型は非
常に高価なものとなっていた。
形状の範囲が狭いうえに加工時間などが長く成形型は非
常に高価なものとなっていた。
一方加工性のみを考慮した材料を用いれば加工時間は短
縮され、形状精度の良い型ができるが型寿命が短いとい
う問題が生じる。
縮され、形状精度の良い型ができるが型寿命が短いとい
う問題が生じる。
そこで、本願発明者らは、特開平１−184070号公報にお
いて、これらの問題点を解決することを目的として、以
下のような提案を行なった。
いて、これらの問題点を解決することを目的として、以
下のような提案を行なった。
すなわち、成形用型の母材として、炭化タングステンを
主成分とした超硬合金、または炭化チタン、窒化チタ
ン、炭化クロムまたはアルミナを主成分とするサーメッ
トを用い、研削によりこれら母材を所望する形状に近い
状態に加工した後、前記母材上に研削、切削加工性に優
れ、高融点で化学的に安定なニッケル金属、ニッケル−
リンを主成分とする合金、またはニッケル−ホウ素を主
成分とする合金を中間層として形成し、この中間層を所
望する形状に切削加工または研削加工によって精密に加
工した後、該中間層上に保護膜として、金属窒化物、金
属棚化物、金属炭化物、イリジウム−タングステン合
金、ルテニウム−タングステン合金、イリジウム−タン
タル合金、イリジュウム−レニウム合金、あるいはルテ
ニウム−レニウム合金膜を形成して光学ガラス素子成形
用型を作成するというものである。
主成分とした超硬合金、または炭化チタン、窒化チタ
ン、炭化クロムまたはアルミナを主成分とするサーメッ
トを用い、研削によりこれら母材を所望する形状に近い
状態に加工した後、前記母材上に研削、切削加工性に優
れ、高融点で化学的に安定なニッケル金属、ニッケル−
リンを主成分とする合金、またはニッケル−ホウ素を主
成分とする合金を中間層として形成し、この中間層を所
望する形状に切削加工または研削加工によって精密に加
工した後、該中間層上に保護膜として、金属窒化物、金
属棚化物、金属炭化物、イリジウム−タングステン合
金、ルテニウム−タングステン合金、イリジウム−タン
タル合金、イリジュウム−レニウム合金、あるいはルテ
ニウム−レニウム合金膜を形成して光学ガラス素子成形
用型を作成するというものである。
こうして作成された成形用型の一実施例を、第３図に示
す。
す。
発明が解決しようとする課題 特願平１−184070号（特開平３−50127号公報）に記載
の方法によれば、型の加工時間は短縮され、形状精度の
良い型が得られ、上記の型加工時間の問題、型製造コス
トの問題を十分に解決できるものである。
の方法によれば、型の加工時間は短縮され、形状精度の
良い型が得られ、上記の型加工時間の問題、型製造コス
トの問題を十分に解決できるものである。
しかしながら、中間層２として用いたニッケル金属、ニ
ッケル−リンを主成分とする合金、またはニッケル−ホ
ウ素を主成分とする合金が、使用前、あるいは使用中
に、型の外周部で剥離や亀裂をおこすこと場合があっ
た。
ッケル−リンを主成分とする合金、またはニッケル−ホ
ウ素を主成分とする合金が、使用前、あるいは使用中
に、型の外周部で剥離や亀裂をおこすこと場合があっ
た。
すなわち第３図の成形用型を用いて成形を続けて行く
と、中間層と保護膜の組合せに係わらず、成形型の外周
部の角の部分に亀裂や剥離が発生することがあった。つ
まり、成形型の最外周から凹面が始まるあたりにかけて
中間層の剥離あるいは亀裂が発生することがあった。こ
れは、成形型の角の部分に中間層内で応力集中がおこり
易いためと考えられる。
と、中間層と保護膜の組合せに係わらず、成形型の外周
部の角の部分に亀裂や剥離が発生することがあった。つ
まり、成形型の最外周から凹面が始まるあたりにかけて
中間層の剥離あるいは亀裂が発生することがあった。こ
れは、成形型の角の部分に中間層内で応力集中がおこり
易いためと考えられる。
本発明は、本願発明者らによってなされた先行技術であ
る特開平１−184070号公報に記載の発明を更に発展させ
て上記課題を解決し、更に優れた光学ガラス素子成形用
型及びその製造方法並びに光学ガラス素子の製造方法を
提供することを目的とする。
る特開平１−184070号公報に記載の発明を更に発展させ
て上記課題を解決し、更に優れた光学ガラス素子成形用
型及びその製造方法並びに光学ガラス素子の製造方法を
提供することを目的とする。
課題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、成形用型の母材と
して、炭化タングステン（WC）を主成分とする超硬合
金、あるいは窒化チタン（TiN）、炭化チタン（TiC）、
炭化クロム（Cr2C3）、またはアルミナ（Al2O3）を主成
分とするサーメットを母材とし、前記母材を所望する形
状に近似した形状に加工する工程、中間層としてニッケ
ル（Ni）金属、ニッケル（Ni）−リン（Ｐ）を主成分と
する合金を形成する工程、前記中間層を所望する形状に
高精度に加工する工程、前記母材の外周部の前記中間層
を除去する工程、前記母材及び前記中間層上に保護膜と
して金属窒化物、金属炭化物、金属棚化物、イリジウム
（Ir）−タングステン（Ｗ）合金、ルテニウム（Ru）−
タングステン（Ｗ）合金、イリジウム（Ir）−タンタル
（Ta）合金、ルテニウム（Ru）−タンタル（Ta）合金、
イリジウム（Ir）−レニウム（Re）合金あるいはルテニ
ウム（Ru）−レニウム（Re）合金膜を型の形状を崩さな
いように被膜して作製する工程により光学ガラス素子成
形用型を作成する手段を用いるものである。
して、炭化タングステン（WC）を主成分とする超硬合
金、あるいは窒化チタン（TiN）、炭化チタン（TiC）、
炭化クロム（Cr2C3）、またはアルミナ（Al2O3）を主成
分とするサーメットを母材とし、前記母材を所望する形
状に近似した形状に加工する工程、中間層としてニッケ
ル（Ni）金属、ニッケル（Ni）−リン（Ｐ）を主成分と
する合金を形成する工程、前記中間層を所望する形状に
高精度に加工する工程、前記母材の外周部の前記中間層
を除去する工程、前記母材及び前記中間層上に保護膜と
して金属窒化物、金属炭化物、金属棚化物、イリジウム
（Ir）−タングステン（Ｗ）合金、ルテニウム（Ru）−
タングステン（Ｗ）合金、イリジウム（Ir）−タンタル
（Ta）合金、ルテニウム（Ru）−タンタル（Ta）合金、
イリジウム（Ir）−レニウム（Re）合金あるいはルテニ
ウム（Ru）−レニウム（Re）合金膜を型の形状を崩さな
いように被膜して作製する工程により光学ガラス素子成
形用型を作成する手段を用いるものである。
作用 本発明は上述した手段により、成形用型の外周部を取り
去ったため、中間層内の応力集中や成形温度サイクルに
よる伸縮の繰り返しによる剥離や亀裂をおこすことが使
用中になくなった。そのことにより、研削、切削加工性
に優れた中間層の高精度な面形状を容易に得ることが可
能となった。
去ったため、中間層内の応力集中や成形温度サイクルに
よる伸縮の繰り返しによる剥離や亀裂をおこすことが使
用中になくなった。そのことにより、研削、切削加工性
に優れた中間層の高精度な面形状を容易に得ることが可
能となった。
また、極めて硬い材質を加工する必要がないため、ダイ
ヤモンドバイトや砥石の摩耗がほとんどなく、ダイヤモ
ンドバイト、砥石の寿命も長くなり大口径の成形型を一
つのバイト及び砥石で数多く作成できるようになる。ま
た、ダイヤモンドバイトによる切削加工が可能になった
ため小曲率半径の成形型の加工もでき加工範囲も広がっ
た。さらに、母材、保護膜は面品質、耐熱、耐衝撃性が
優れた材質を用いていることから、良好な加工性と成形
型寿命を兼ね備えた成形型が容易に作成でき、その型で
プレス成形すると高精度な面形状を有した安価な光学ガ
ラス素子を得ることが可能となる。
ヤモンドバイトや砥石の摩耗がほとんどなく、ダイヤモ
ンドバイト、砥石の寿命も長くなり大口径の成形型を一
つのバイト及び砥石で数多く作成できるようになる。ま
た、ダイヤモンドバイトによる切削加工が可能になった
ため小曲率半径の成形型の加工もでき加工範囲も広がっ
た。さらに、母材、保護膜は面品質、耐熱、耐衝撃性が
優れた材質を用いていることから、良好な加工性と成形
型寿命を兼ね備えた成形型が容易に作成でき、その型で
プレス成形すると高精度な面形状を有した安価な光学ガ
ラス素子を得ることが可能となる。
実施例 以下、本発明の一実施例の光学ガラス素子成形用型の作
成方法及び光学ガラス素子の製造方法について添付図面
と共に説明する。
成方法及び光学ガラス素子の製造方法について添付図面
と共に説明する。
先ず最初に中間層として用いる材料の加工性の実験を行
った。実験では各種材料を直径8mm,曲率半径7.5mmの凹
形状に仕上げることとした。
った。実験では各種材料を直径8mm,曲率半径7.5mmの凹
形状に仕上げることとした。
材料によって前記のような大きさの物が得られないので
それらは母材に超硬合金を用い所望の形状に近い形状に
した後、母材上に材料を形成し加工を行うこととした。
それらは母材に超硬合金を用い所望の形状に近い形状に
した後、母材上に材料を形成し加工を行うこととした。
加工方法としては、ダイヤモンドバイトを用いた切削加
工とダイヤモンド砥石を用いた研削加工を各種材料で行
い、評価方法は干渉計を用いて表面形状の測定を行いそ
の加工精度により加工精度を確認した。
工とダイヤモンド砥石を用いた研削加工を各種材料で行
い、評価方法は干渉計を用いて表面形状の測定を行いそ
の加工精度により加工精度を確認した。
その実験結果を第１表に示す。
第１表より、ニッケル、ニッケル−リン合金、ニッケル
−ホウ素合金は切削が可能でかつ加工精度も良好なもの
が得られた。その他の材料は硬度が極めて高いため、ダ
イヤモンドバイトの摩耗が瞬時にして起こり切削加工は
不可能であった。
−ホウ素合金は切削が可能でかつ加工精度も良好なもの
が得られた。その他の材料は硬度が極めて高いため、ダ
イヤモンドバイトの摩耗が瞬時にして起こり切削加工は
不可能であった。
また、研削加工でも同様に摩耗が生じており、非常に多
くの時間を要する。加工後の面形状も充分なものではな
い。
くの時間を要する。加工後の面形状も充分なものではな
い。
次に母材に超硬合金を用い、その上にニッケルを形成し
た型表面を連続して切削加工した場合の表面形状と、超
硬合金上にイリジウム−タングステン合金を形成した後
連続して研削加工を行った場合の表面形状の推移を確認
する実験を行った。
た型表面を連続して切削加工した場合の表面形状と、超
硬合金上にイリジウム−タングステン合金を形成した後
連続して研削加工を行った場合の表面形状の推移を確認
する実験を行った。
作成した型の形状は直径42mm、曲率半径18.3mmの凹形状
になるように母材を予め近い形状に加工を施してから行
った。
になるように母材を予め近い形状に加工を施してから行
った。
その結果を第２表に示す。
ニッケル表面を加工した場合、高精度の面形状を得るこ
とができる上、ダイヤモンド砥石の摩耗がなく、多くの
成形面を作成できることが分かる。
とができる上、ダイヤモンド砥石の摩耗がなく、多くの
成形面を作成できることが分かる。
一方、イリジウム−タングステン合金膜の加工では１個
目の型こそ精度を満たしているが、加工数が増す毎に精
度が悪くなり、５個目には加工ができなくなったしまっ
た。
目の型こそ精度を満たしているが、加工数が増す毎に精
度が悪くなり、５個目には加工ができなくなったしまっ
た。
第１表、第２表からも分かるように、中間層としてニッ
ケル、ニッケル−リン合金、ニッケル−ホウ素合金を用
いることにより、加工性がよく、ダイヤモンドバイトの
摩耗がなく寿命が長いことが実験により確認できた。ま
た、加工時間も他の材料と比較して大幅に短縮できる。
ケル、ニッケル−リン合金、ニッケル−ホウ素合金を用
いることにより、加工性がよく、ダイヤモンドバイトの
摩耗がなく寿命が長いことが実験により確認できた。ま
た、加工時間も他の材料と比較して大幅に短縮できる。
この様に、上記材質であれば、大口径の型も一つのダイ
ヤモンドバイトで多数の成形型を高精度で加工できる。
また、切削加工では研削加工に比べダイヤモンドバイト
の加工先端半径が小さくでき、曲率半径の小さな面を有
する型の加工もでき加工範囲が大きく広がる。
ヤモンドバイトで多数の成形型を高精度で加工できる。
また、切削加工では研削加工に比べダイヤモンドバイト
の加工先端半径が小さくでき、曲率半径の小さな面を有
する型の加工もでき加工範囲が大きく広がる。
ここでは記載しなかったがニッケル、ニッケル−リン合
金、ニッケル−ホウ素合金と同様以上の加工性と高融点
で化学的に安定なニッケル−リンを主成分とする合金、
ニッケル−ホウ素を主成分とする合金を用いても問題は
ない。
金、ニッケル−ホウ素合金と同様以上の加工性と高融点
で化学的に安定なニッケル−リンを主成分とする合金、
ニッケル−ホウ素を主成分とする合金を用いても問題は
ない。
次に本発明の成形用型の作成方法と光学ガラス素子の製
造方法について説明する。
造方法について説明する。
第１図は本発明の成形用型の作成方法の工程概略図であ
る。１は母材、２は中間層、３は保護膜である。
る。１は母材、２は中間層、３は保護膜である。
第１図（ａ）に示す様に、直径30mm、厚さ6mmの超硬合
金、サーメットを曲率半径14mmおよび20mmの凹面形状の
上成形型、下成形型からなる一対の成形型の母材として
研削により粗加工を施し、最終形状からのズレ量10μｍ
以下にした。
金、サーメットを曲率半径14mmおよび20mmの凹面形状の
上成形型、下成形型からなる一対の成形型の母材として
研削により粗加工を施し、最終形状からのズレ量10μｍ
以下にした。
次に第１図（ｂ）に示す如く、これらの母材１上にニッ
ケル、ニッケル−リンを主成分とする合金、ニッケル−
ホウ素を主成分とする合金のいずれかを中間層２として
イオンプレーティング法により厚さ15μｍで形成した。
ケル、ニッケル−リンを主成分とする合金、ニッケル−
ホウ素を主成分とする合金のいずれかを中間層２として
イオンプレーティング法により厚さ15μｍで形成した。
その後、第１図（ｃ）に示す様にダイヤモンドバイトに
より中間層２を切削加工して、その面形状を高精度に所
望の形状に仕上げた。
より中間層２を切削加工して、その面形状を高精度に所
望の形状に仕上げた。
さらに、第１図（ｄ）に示す様に、母材の中間層の外周
部を研削あるいは旋削法により除去した。
部を研削あるいは旋削法により除去した。
最後に、第１図（ｅ）に示す様に、前記中間層２上に金
属窒化物、金属炭化物、金属棚素化物またはイリジウム
（Ir）−タングステン（Ｗ）合金、ルテニウム（Ru）−
タングステン（Ｗ）合金、イリジウム（Ir）−タンタル
（Ta）合金、ルテニウム（Ru）−タンタル（Ta）合金、
イリジウム（Ir）−レニウム（Re）合金あるいはルテニ
ウム（Ru）−レニウム（Re）合金を成膜した。
属窒化物、金属炭化物、金属棚素化物またはイリジウム
（Ir）−タングステン（Ｗ）合金、ルテニウム（Ru）−
タングステン（Ｗ）合金、イリジウム（Ir）−タンタル
（Ta）合金、ルテニウム（Ru）−タンタル（Ta）合金、
イリジウム（Ir）−レニウム（Re）合金あるいはルテニ
ウム（Ru）−レニウム（Re）合金を成膜した。
いずれの成形型においても光学ガラス素子に必要な形状
精度（RMS0.04λ以下）を容易に達成することが可能で
ある。
精度（RMS0.04λ以下）を容易に達成することが可能で
ある。
以上のように切削加工の容易な中間層を設けることによ
り、極めて硬い材質を加工する必要がなく、加工時間が
大幅に短縮され、かつ高精度の面形状を有した成形用型
が安価に作成できる。
り、極めて硬い材質を加工する必要がなく、加工時間が
大幅に短縮され、かつ高精度の面形状を有した成形用型
が安価に作成できる。
言うまでもないが、中間層、保護膜の形成方法はスパッ
タ法や、イオンプレーティング法以外の方法で形成して
も問題ない。
タ法や、イオンプレーティング法以外の方法で形成して
も問題ない。
また、母材の中間層の外周部を研削あるいは旋削法によ
り除去したため、成形型の角の部分に中間層内で応力集
中がおこり易いことからよく発生していた剥離や亀裂
が、金型使用の初期及び長期使用中を含めて発生しなく
なった。
り除去したため、成形型の角の部分に中間層内で応力集
中がおこり易いことからよく発生していた剥離や亀裂
が、金型使用の初期及び長期使用中を含めて発生しなく
なった。
これら上下一対の成形型をプレスマシンにセットした状
態を第３図に示す。
態を第３図に示す。
４は上成形型、５は下成形型、６は上成形型用加熱ヒー
タ、７は下成形型用加熱ヒータ、８は上成形型用加圧機
構、９は下成形型用加圧機構、10は供給ガラス、11はガ
ラス供給用治具、12はプレス成形された光学ガラス素子
の取り出し口、13は供給ガラスの予備加熱炉、14はチャ
ンバーである。
タ、７は下成形型用加熱ヒータ、８は上成形型用加圧機
構、９は下成形型用加圧機構、10は供給ガラス、11はガ
ラス供給用治具、12はプレス成形された光学ガラス素子
の取り出し口、13は供給ガラスの予備加熱炉、14はチャ
ンバーである。
プレス実験では酸化鉛（PbO）を70重量％、シリカ（SiO
2）を27重量％、残りが微量成分からなる酸化鉛系光学
ガラスを半径10mmの球形状に加工した硝材を予備加熱炉
10で加熱した後、550℃に保持された上下の型４、５の
下型の上におき、窒素ガス雰囲気中で上型４でプレス圧
5Kg/mm2をかけ、硝材を変形させる。
2）を27重量％、残りが微量成分からなる酸化鉛系光学
ガラスを半径10mmの球形状に加工した硝材を予備加熱炉
10で加熱した後、550℃に保持された上下の型４、５の
下型の上におき、窒素ガス雰囲気中で上型４でプレス圧
5Kg/mm2をかけ、硝材を変形させる。
変形終了後、上型４、下型５、硝材を380℃まで冷却す
る。そして、取り出し口12より成形された光学ガラス素
子を取り出し、常温まで冷却する。
る。そして、取り出し口12より成形された光学ガラス素
子を取り出し、常温まで冷却する。
以上のような成形工程を各材質の成形型で5000回繰り返
した後、型４、５をプレスマシンから取り出し、型表面
の形状精度、表面粗さを測定し型の優劣を評価した。
した後、型４、５をプレスマシンから取り出し、型表面
の形状精度、表面粗さを測定し型の優劣を評価した。
母材に超硬合金を用い、中間層としてニッケル、ニッケ
ル−リン合金を形成した後、中間層上に金属窒化物、金
属炭化物、金属棚化物、その他の合金を形成して構成し
た成形型のプレス成形後の評価結果を第３表に示す。
ル−リン合金を形成した後、中間層上に金属窒化物、金
属炭化物、金属棚化物、その他の合金を形成して構成し
た成形型のプレス成形後の評価結果を第３表に示す。
表中の○印は、剥離、形状変化等がないことを示すもの
である。
である。
いずれの構成の成形型においても5000回の成形後、型に
表面荒れや形状の変化は見られなかった。母材と中間層
と保護膜の接着性は良好で成形による膜の剥離はなかっ
た。
表面荒れや形状の変化は見られなかった。母材と中間層
と保護膜の接着性は良好で成形による膜の剥離はなかっ
た。
また、各保護膜ともガラスとの反応も見られない。ま
た、成形された光学ガラス素子の形状も型形状を良好に
転写しており光学ガラス素子性能を充分に満たしてい
る。
た、成形された光学ガラス素子の形状も型形状を良好に
転写しており光学ガラス素子性能を充分に満たしてい
る。
実施例では中間層をニッケル、ニッケル−リン合金及び
ニッケル−ホウ素合金であったがニッケル−リンを主成
分とする合金、ニッケル−ホウ素を主成分とする合金の
中間層を設けても問題はない。
ニッケル−ホウ素合金であったがニッケル−リンを主成
分とする合金、ニッケル−ホウ素を主成分とする合金の
中間層を設けても問題はない。
上記のように、予め成形型の外周部の中間層を除去して
から保護膜を形成した構成の本実施例の成形型の場合
は、使用の初期はもちろん、5000回を越える使用に対し
ても剥離や、亀裂の発生がない状態が続き、光学ガラス
素子成形用型としていままで以上の長寿命を持つように
なった。
から保護膜を形成した構成の本実施例の成形型の場合
は、使用の初期はもちろん、5000回を越える使用に対し
ても剥離や、亀裂の発生がない状態が続き、光学ガラス
素子成形用型としていままで以上の長寿命を持つように
なった。
発明の効果 以上のように本発明の光学ガラス素子成形用型の作成方
法は、成形用型の外周部を取り去ったため、中間層内の
応力集中や成形温度サイクルによる伸縮の繰り返しによ
る剥離や亀裂をおこすことが使用中になくなった。その
ことにより、研削、切削加工性に優れた中間層の高精度
な面形状を容易に得ることが可能となった。
法は、成形用型の外周部を取り去ったため、中間層内の
応力集中や成形温度サイクルによる伸縮の繰り返しによ
る剥離や亀裂をおこすことが使用中になくなった。その
ことにより、研削、切削加工性に優れた中間層の高精度
な面形状を容易に得ることが可能となった。
また、極めて硬い材質を加工する必要がないため、ダイ
ヤモンドバイトや砥石の摩耗がほとんどなく、ダイヤモ
ンドバイト、砥石の寿命も長くなり大口径の成形型を一
つのバイト及び砥石で数多く作成できるようになる。ま
た、ダイヤモンドバイトによる切削加工が可能になった
ため小曲率半径の成形型の加工もでき加工範囲も広がっ
た。さらに、母材、保護膜は面品質、耐熱、耐衝撃性が
優れた材質を用いていることから、良好な加工性と成形
型寿命を兼ね備えた成形型が容易に作成でき、その型で
プレス成形すると高精度な面形状を有した安価な光学ガ
ラス素子を得ることが可能となる。
ヤモンドバイトや砥石の摩耗がほとんどなく、ダイヤモ
ンドバイト、砥石の寿命も長くなり大口径の成形型を一
つのバイト及び砥石で数多く作成できるようになる。ま
た、ダイヤモンドバイトによる切削加工が可能になった
ため小曲率半径の成形型の加工もでき加工範囲も広がっ
た。さらに、母材、保護膜は面品質、耐熱、耐衝撃性が
優れた材質を用いていることから、良好な加工性と成形
型寿命を兼ね備えた成形型が容易に作成でき、その型で
プレス成形すると高精度な面形状を有した安価な光学ガ
ラス素子を得ることが可能となる。
第１図は本発明の一実施例における光学ガラス素子成形
用型の作成工程を示す概略断面図、第２図は本発明の一
実施例における光学ガラス素子成形用型で成形を行って
いる成形装置の一部を示す概略断面図、第３図は本願発
明者の先行例における光学ガラス素子成形用型の作成工
程を示す概略断面図である。 １……母材、２……中間層、３……保護膜、４……上成
形型、５……下成形型、６……上成形型加熱用ヒータ、
７……下成形型加熱用ヒータ、８……上成形型用加圧機
構、９……下成形型用加圧機構、10……供給ガラス、11
……光学ガラス素子取り出し口、13……供給ガラス予備
加熱炉、14……チャンバー。
用型の作成工程を示す概略断面図、第２図は本発明の一
実施例における光学ガラス素子成形用型で成形を行って
いる成形装置の一部を示す概略断面図、第３図は本願発
明者の先行例における光学ガラス素子成形用型の作成工
程を示す概略断面図である。 １……母材、２……中間層、３……保護膜、４……上成
形型、５……下成形型、６……上成形型加熱用ヒータ、
７……下成形型加熱用ヒータ、８……上成形型用加圧機
構、９……下成形型用加圧機構、10……供給ガラス、11
……光学ガラス素子取り出し口、13……供給ガラス予備
加熱炉、14……チャンバー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗林 清 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 白藤 芳則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 井上 芳雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】炭化タングステン（WC）を主成分とする超
硬合金、あるいは窒化チタン（TiN）、炭化チタン（Ti
C）、炭化クロム（Cr2C3）、またはアルミナ（Al2O3）
を主成分とするサーメットを母材とし、前記母材を所望
する形状に近似した形状に加工する工程、中間層として
ニッケル（Ni）金属、ニッケル（Ni）−リン（Ｐ）を主
成分とする合金を形成する工程、前記中間層を所望する
形状に高精度に加工する工程、前記母材の外周部の前記
中間層を除去する工程、前記母材及び前記中間層上に保
護膜として金属窒化物、金属炭化物、金属棚化物、イリ
ジウム（Ir）−タングステン（Ｗ）合金、ルテニウム
（Ru）−タングステン（Ｗ）合金、イリジウム（Ir）−
タンタル（Ta）合金、ルテニウム（Ru）−タンタル（T
a）合金、イリジウム（Ir）−レニウム（Re）合金ある
いはルテニウム（Ru）−レニウム（Re）合金膜を型の形
状を崩さないように被膜して作製する工程からなること
を特徴とする光学ガラス素子成形用型の製造方法。 - 【請求項２】炭化タングステン（WC）を主成分とする超
硬合金、あるいは窒化チタン（TiN）、炭化チタン（Ti
C）、炭化クロム（Cr2C3）、またはアルミナ（Al2O3）
を主成分とするサーメットを母材とし、前記母材には、
所望の転写面形状に近似した形状が加工されており、前
記近似面上に、ニッケル（Ni）金属、ニッケル（Ni）−
リン（Ｐ）を主成分とする合金層が形成され、前記合金
層上に金属窒化物、金属炭化物、金属棚化物、イリジウ
ム（Ir）−タングステン（Ｗ）合金、ルテニウム（Ru）
−タングステン（Ｗ）合金、イリジウム（Ir）−タンタ
ル（Ta）合金、ルテニウム（Ru）−タンタル（Ta）合
金、イリジウム（Ir）−レニウム（Re）合金あるいはル
テニウム（Ru）−レニウム（Re）合金の膜が形成された
ことを特徴とする光学ガラス素子成形用型。 - 【請求項３】請求項（２）記載の光学ガラス素子成形用
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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29573090A JPH0747493B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 光学ガラス素子成形用型及びその製造方法並びに光学ガラス素子の製造方法 |
| US07/785,756 US5171348A (en) | 1989-06-20 | 1991-10-31 | Die for press-molding optical element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29573090A JPH0747493B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 光学ガラス素子成形用型及びその製造方法並びに光学ガラス素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04170331A JPH04170331A (ja) | 1992-06-18 |
| JPH0747493B2 true JPH0747493B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=17824431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29573090A Expired - Fee Related JPH0747493B2 (ja) | 1989-06-20 | 1990-10-31 | 光学ガラス素子成形用型及びその製造方法並びに光学ガラス素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747493B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4959306B2 (ja) * | 2006-02-23 | 2012-06-20 | 東海ゴム工業株式会社 | ガラス成形型 |
| DE102006059775A1 (de) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | Schott Ag | Beschichtung für Formwerkzeuge |
| JP5099053B2 (ja) * | 2009-03-13 | 2012-12-12 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | ガラス成形用金型の製造方法及びガラス成形体の製造方法 |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP29573090A patent/JPH0747493B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04170331A (ja) | 1992-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |