JPH1029821A - 光学素子の成形型 - Google Patents
光学素子の成形型Info
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- JPH1029821A JPH1029821A JP8187383A JP18738396A JPH1029821A JP H1029821 A JPH1029821 A JP H1029821A JP 8187383 A JP8187383 A JP 8187383A JP 18738396 A JP18738396 A JP 18738396A JP H1029821 A JPH1029821 A JP H1029821A
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- JP
- Japan
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- noble metal
- molding
- thin film
- mold
- forming
- Prior art date
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- Pending
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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
- 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
-
- 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
- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/16—Metals or alloys, e.g. Ni-P, Ni-B, amorphous metals
- C03B2215/17—Metals or alloys, e.g. Ni-P, Ni-B, amorphous metals comprising one or more of the noble meals, i.e. Ag, Au, platinum group metals
-
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- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明では、加熱・成形を何回も行っていて
も、成形面に粗れが生じず、成形されるガラスが成形型
に付着しない光学素子の成形型を得ることを目的とす
る。 【解決手段】 石英で形成され精密に加エされた成形面
を有した基体１と、基体上に設けられ貴金属で形成され
た表面層２と備えた。
も、成形面に粗れが生じず、成形されるガラスが成形型
に付着しない光学素子の成形型を得ることを目的とす
る。 【解決手段】 石英で形成され精密に加エされた成形面
を有した基体１と、基体上に設けられ貴金属で形成され
た表面層２と備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレス成形によっ
て研削・研磨を必要としない光学素子を得るために使用
する成形型に関するものである。
て研削・研磨を必要としない光学素子を得るために使用
する成形型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学機器の分野では、光学装置の構成の
簡略化、軽量化などを達成するために、非球面レンズを
用い光学機器を製造することが増加する傾向にある。従
来、ガラスレンズは研磨法によって製造されていたが、
複雑な形状を有する非球面レンズでは、量産化が困難で
あることから、研磨法に代わる製造方法としてプレス成
形の研究が盛んに行われている。
簡略化、軽量化などを達成するために、非球面レンズを
用い光学機器を製造することが増加する傾向にある。従
来、ガラスレンズは研磨法によって製造されていたが、
複雑な形状を有する非球面レンズでは、量産化が困難で
あることから、研磨法に代わる製造方法としてプレス成
形の研究が盛んに行われている。
【０００３】光学ガラスのプレス成形では、ガラス及び
成形型は数百度まで加熱されるため、成形型には加工性
の他に高温強度、耐熱衝撃性、化学的安定性などが要求
される。これらを満足するため、現在ではタングステン
カーバイドや各種サーメットを基体とし、その基体の成
形面にガラスとの化学的反応の少ない貴金属薄膜を形成
した成形型が一般的に使用されている。例えば特開昭６
０−２４６２３０号には超硬合金を母材として、その基
体上に貴金属層を被覆したことを特徴とし、この貴金属
層が、イリジウム（Ｉｒ）、オスニウム（Ｏｓ）、パラ
ジウム（Ｐｄ）、ロージウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）からなる群より選ばれた少なくとも一つの元素とＰ
ｔ（６０〜９９重量％）との貴金属合金であるもの等が
開示されている。
成形型は数百度まで加熱されるため、成形型には加工性
の他に高温強度、耐熱衝撃性、化学的安定性などが要求
される。これらを満足するため、現在ではタングステン
カーバイドや各種サーメットを基体とし、その基体の成
形面にガラスとの化学的反応の少ない貴金属薄膜を形成
した成形型が一般的に使用されている。例えば特開昭６
０−２４６２３０号には超硬合金を母材として、その基
体上に貴金属層を被覆したことを特徴とし、この貴金属
層が、イリジウム（Ｉｒ）、オスニウム（Ｏｓ）、パラ
ジウム（Ｐｄ）、ロージウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）からなる群より選ばれた少なくとも一つの元素とＰ
ｔ（６０〜９９重量％）との貴金属合金であるもの等が
開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の成形型は高温強度、耐熱衝撃性などの点で優れている
が、加熱・成形を重ねることで成形面に著しい粗れが生
じる傾向がある。また、更に成形型と成形されるガラス
とが化学的に反応してしまい、成形面上にガラスが付着
するしてしまう欠点を有している。
の成形型は高温強度、耐熱衝撃性などの点で優れている
が、加熱・成形を重ねることで成形面に著しい粗れが生
じる傾向がある。また、更に成形型と成形されるガラス
とが化学的に反応してしまい、成形面上にガラスが付着
するしてしまう欠点を有している。
【０００５】したがって、本発明では、加熱・成形を何
回も行っていても、成形面に粗れが生じず、成形される
ガラスが成形型に付着しない光学素子の成形型を得るこ
とを目的とする。
回も行っていても、成形面に粗れが生じず、成形される
ガラスが成形型に付着しない光学素子の成形型を得るこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では上記問題点を
解決するため、本発明の第１の形態では、石英で形成さ
れ精密に加エされた成形面を有した基体と、基体上に設
けられ貴金属で形成された表面層と備えた。このよう
に、成形面に貴金属で形成された表面層と、化学的反応
の少ない石英を基体とすることで、加熱・成形を重ねる
ことで生じてしまう成形型の成形面の粗れを防止し、研
削・研磨を必要としない高精度な光学素子のプレス成形
と長寿命化を可能とした。
解決するため、本発明の第１の形態では、石英で形成さ
れ精密に加エされた成形面を有した基体と、基体上に設
けられ貴金属で形成された表面層と備えた。このよう
に、成形面に貴金属で形成された表面層と、化学的反応
の少ない石英を基体とすることで、加熱・成形を重ねる
ことで生じてしまう成形型の成形面の粗れを防止し、研
削・研磨を必要としない高精度な光学素子のプレス成形
と長寿命化を可能とした。
【０００７】また、本発明の第２の形態では、基体の成
形面に形成された表面層に、純度９９．９重量パーセン
ト以上の純白金で形成された薄膜を用いた。このよう
に、同純度でかつ薄膜を用いることで、成形型の成形面
に粗れが発生することを防ぐことができる。また、本発
明の第３の形態では、基体の成形面に形成された表面層
に、６０重量パーセントの白金と、ロージウム、イリジ
ウム、金、タングステンおよび炭素のうちすくなくとも
１種以上の貴金属からなる貴金属台金で形成された薄膜
を用いた。
形面に形成された表面層に、純度９９．９重量パーセン
ト以上の純白金で形成された薄膜を用いた。このよう
に、同純度でかつ薄膜を用いることで、成形型の成形面
に粗れが発生することを防ぐことができる。また、本発
明の第３の形態では、基体の成形面に形成された表面層
に、６０重量パーセントの白金と、ロージウム、イリジ
ウム、金、タングステンおよび炭素のうちすくなくとも
１種以上の貴金属からなる貴金属台金で形成された薄膜
を用いた。
【０００８】次に発明の実施の形態にて、本発明を詳し
く説明する。しかし、本発明は、次に述べる発明の実施
の形態だけに限られたものではない。
く説明する。しかし、本発明は、次に述べる発明の実施
の形態だけに限られたものではない。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明者らは、成形面に生じる粗
れやガラスの付着などの現象が基体と貴金属薄膜との間
に生じる拡散に伴う膜質の変化に起因することを確認し
た。本発明の実施の形態では、成形型の基体として石英
を使用し、成形面を所望の形状に精密加工した後、成形
面上にガラスとの化学的反応の少ない貴金属薄膜を形成
した。これにより、６００℃以上の高温における高精度
な光学素子のプレス成形と型の長寿命化が実現できる。
れやガラスの付着などの現象が基体と貴金属薄膜との間
に生じる拡散に伴う膜質の変化に起因することを確認し
た。本発明の実施の形態では、成形型の基体として石英
を使用し、成形面を所望の形状に精密加工した後、成形
面上にガラスとの化学的反応の少ない貴金属薄膜を形成
した。これにより、６００℃以上の高温における高精度
な光学素子のプレス成形と型の長寿命化が実現できる。
【００１０】本発明の実施の形態における光学素子の成
形型は、以下の様な手法を用いて作製した。石英（Ｓｉ
Ｏ2 ）形成された基体１は、図１に示す様に、外形Ａが
２０ｍｍ、厚さＢが１５ｍｍ、凹面曲率半径Ｒが１００
ｍｍの物を使用した。基体１の成形面（凹面部分）をＲ
ＭＳ値６．０〜８．０オングストローム（Å）程度にな
るまで研削・研磨した。次にスパッタ法により基体１の
成形面上に純度９９．９以上の純白金の薄膜２を厚さ７
００Åになるまで形成した。
形型は、以下の様な手法を用いて作製した。石英（Ｓｉ
Ｏ2 ）形成された基体１は、図１に示す様に、外形Ａが
２０ｍｍ、厚さＢが１５ｍｍ、凹面曲率半径Ｒが１００
ｍｍの物を使用した。基体１の成形面（凹面部分）をＲ
ＭＳ値６．０〜８．０オングストローム（Å）程度にな
るまで研削・研磨した。次にスパッタ法により基体１の
成形面上に純度９９．９以上の純白金の薄膜２を厚さ７
００Åになるまで形成した。
【００１１】このようにして、本発明の実施の形態にお
ける光学素子の成形型を作製した。作製した成形型は、
それぞれ真空中で７００℃まで加熱し、各種の光学ガラ
スを加圧成形して成形前後の表面粗さを光学式表面粗さ
計および走査型プローブ顕微鏡で観察した。なお、本発
明の実施の形態における成形型について、成形前の表面
粗さは、何れもＲＭＳ値６．０〜８．ＯÅであった。そ
して、光学ガラスを加熱・加圧成形した後の表面粗さ
は、ＲＭＳ値で６．０〜８．ＯÅで程度であった。この
様に加熱・加圧成形の前後で表面状態に変化は見られな
かった。
ける光学素子の成形型を作製した。作製した成形型は、
それぞれ真空中で７００℃まで加熱し、各種の光学ガラ
スを加圧成形して成形前後の表面粗さを光学式表面粗さ
計および走査型プローブ顕微鏡で観察した。なお、本発
明の実施の形態における成形型について、成形前の表面
粗さは、何れもＲＭＳ値６．０〜８．ＯÅであった。そ
して、光学ガラスを加熱・加圧成形した後の表面粗さ
は、ＲＭＳ値で６．０〜８．ＯÅで程度であった。この
様に加熱・加圧成形の前後で表面状態に変化は見られな
かった。
【００１２】ところで、比較例として、同一形状のタン
グステンカーバイド（ＷＣ）基体の成形面上に純度９
９．９パーセント以上の純白金の薄膜を７００Åの厚さ
になるまで形成した試料を作製した。この比較例の成形
型について、成形前の表面粗さは、ＲＭＳ値で６．５Å
程度の粗さであった。そして、光学ガラスを加熱・加圧
成形した後の表面粗さは、ＲＭＳ値で３３〜３８Å程度
の粗れが生じた。
グステンカーバイド（ＷＣ）基体の成形面上に純度９
９．９パーセント以上の純白金の薄膜を７００Åの厚さ
になるまで形成した試料を作製した。この比較例の成形
型について、成形前の表面粗さは、ＲＭＳ値で６．５Å
程度の粗さであった。そして、光学ガラスを加熱・加圧
成形した後の表面粗さは、ＲＭＳ値で３３〜３８Å程度
の粗れが生じた。
【００１３】このように、タングステンカーバイドを基
体として純白金の薄膜を成膜した成形型は、加熱・加圧
成形後に粗れが大きくなってしまった。それに対して、
本発明の実施の形態である成形型は、その成形面の粗れ
の変化が無く、加熱・加圧成形を重ねて行っても粗さが
大きくならない。以上の結果を表１にまとめて示した。
体として純白金の薄膜を成膜した成形型は、加熱・加圧
成形後に粗れが大きくなってしまった。それに対して、
本発明の実施の形態である成形型は、その成形面の粗れ
の変化が無く、加熱・加圧成形を重ねて行っても粗さが
大きくならない。以上の結果を表１にまとめて示した。
【００１４】
【表１】
【００１５】一方、走査型プローブ顕微鏡で、本発明の
実施の形態における成形型と比較例で挙げた成形型とを
観察した結果、タングステンカーバイドを基体とする成
形型では部分的にガラスとの反応が見られたが、本発明
の実施の形態である成形型については、ガラスとの反応
は皆無であった。また、以上の本発明の実施の形態の他
に、石英（ＳｉＯ2 ）で形成された基体の成形面に、６
０重量パーセント以上の白金と、ロージウム（Ｒｈ）、
イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）
および炭素（Ｃ）とを含んだ貴金属合金の薄膜を形成し
た成形型でも、光学ガラスの加熱・加圧加工時に成形面
の粗さがほとんど大きくならなかった。
実施の形態における成形型と比較例で挙げた成形型とを
観察した結果、タングステンカーバイドを基体とする成
形型では部分的にガラスとの反応が見られたが、本発明
の実施の形態である成形型については、ガラスとの反応
は皆無であった。また、以上の本発明の実施の形態の他
に、石英（ＳｉＯ2 ）で形成された基体の成形面に、６
０重量パーセント以上の白金と、ロージウム（Ｒｈ）、
イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）
および炭素（Ｃ）とを含んだ貴金属合金の薄膜を形成し
た成形型でも、光学ガラスの加熱・加圧加工時に成形面
の粗さがほとんど大きくならなかった。
【００１６】また、光学ガラスの加熱・加圧加工時で、
光学ガラスと成形型との反応も見られなかった。この様
に、石英（ＳｉＯ2 ）で形成された基体の成形面に、６
０重量パーセント以上の白金と、ロージウム（Ｒｈ）、
イリジウム（ｌｒ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）
および炭素（Ｃ）とを含んだ貴金属合金の薄膜を形成し
た成形型でおこなうことによっても、同様な効果が得ら
れる。
光学ガラスと成形型との反応も見られなかった。この様
に、石英（ＳｉＯ2 ）で形成された基体の成形面に、６
０重量パーセント以上の白金と、ロージウム（Ｒｈ）、
イリジウム（ｌｒ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）
および炭素（Ｃ）とを含んだ貴金属合金の薄膜を形成し
た成形型でおこなうことによっても、同様な効果が得ら
れる。
【００１７】
【発明の効果】本発明による光学素子成形型は、貴金属
薄膜との化学的反応の少ない石英（ＳｉＯ2 ）を母材と
することで貴金属薄膜との間に生じる拡散に伴う膜質の
変化を防止する。これにより、ガラスとの化学的な反応
は抑えられ、加熱に起因する表面粗れのない成形面によ
る高精度な光学素子のプレス成形と型の長寿命化が可能
となる。
薄膜との化学的反応の少ない石英（ＳｉＯ2 ）を母材と
することで貴金属薄膜との間に生じる拡散に伴う膜質の
変化を防止する。これにより、ガラスとの化学的な反応
は抑えられ、加熱に起因する表面粗れのない成形面によ
る高精度な光学素子のプレス成形と型の長寿命化が可能
となる。
【図１】：本発明の実施の形態の成形型の断面概念図で
ある。
ある。
１・・・基体 ２・・・貴金届薄膜 Ａ・・・外径 Ｂ・・・厚さ Ｒ・・・凹面曲率半径
Claims (3)
- 【請求項１】 石英で形成され、精密に加エされた成形
面を有した基体と、前記基体上に設けられ、貴金属で形
成された表面層と備えたことを特徴とする光学素子の成
形型 - 【請求項２】前記表面層は、純度９９．９重量パーセン
ト以上の純白金で形成された薄膜であることを特徴とす
る請求項１の光学素子の成形型 - 【請求項３】前記表面層は、６０重量パーセントの白金
と、ロージウム、イリジウム、金、タングステンおよび
炭素のうちすくなくとも１種以上の貴金属からなる貴金
属合金で形成された薄膜であることを特徴とする請求項
１の光学素子の成形型
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8187383A JPH1029821A (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 光学素子の成形型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8187383A JPH1029821A (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 光学素子の成形型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1029821A true JPH1029821A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16205061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8187383A Pending JPH1029821A (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 光学素子の成形型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1029821A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1094104C (zh) * | 1997-01-23 | 2002-11-13 | 洋马农机株式会社 | 移动农机 |
-
1996
- 1996-07-17 JP JP8187383A patent/JPH1029821A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1094104C (zh) * | 1997-01-23 | 2002-11-13 | 洋马农机株式会社 | 移动农机 |
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