JP3219460B2 - 光学素子成形型とその製造方法 - Google Patents
光学素子成形型とその製造方法Info
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- 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
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- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学素子を押圧成形す
る成形型と、その製造方法に関する。
る成形型と、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス素材を加熱軟化して光学素子を加
圧成形する技術は知られている。この加圧成形する成形
型の型形状をガラス素材に正確に転写することが重要と
なるが、肉厚差が大きい成形品などを成形する場合にお
いて、ガラス素材内部の温度分布の差が大きくなり、い
わゆるヒケと称する現象が生じてしまう。このような現
象を防ぐために、従来例として、例えば特開平１−１４
８７１６号公報がある。この公報に記載されている技術
は、型成形面部を同芯にいくつかの部材に分割してそれ
ぞれを独立に温度制御することでガラスの冷却速度に差
をつけるという技術である。なお、詳しくは図８に基づ
いて説明する。
圧成形する技術は知られている。この加圧成形する成形
型の型形状をガラス素材に正確に転写することが重要と
なるが、肉厚差が大きい成形品などを成形する場合にお
いて、ガラス素材内部の温度分布の差が大きくなり、い
わゆるヒケと称する現象が生じてしまう。このような現
象を防ぐために、従来例として、例えば特開平１−１４
８７１６号公報がある。この公報に記載されている技術
は、型成形面部を同芯にいくつかの部材に分割してそれ
ぞれを独立に温度制御することでガラスの冷却速度に差
をつけるという技術である。なお、詳しくは図８に基づ
いて説明する。
【０００３】図８は、上記公報に記載された第１図で、
成形用金型の成形中の状態を示す正面よりの断面図であ
る。押圧型３０は、上側成形型３１と、上側成形型３１
に対向して配置されている下側型部材３２とから構成さ
れている。下側型部材３２は、軸方向に同心円状に分割
された分割型３３と分割型３４とから構成されている。
上記構成からなる押圧型３０にてガラス素材３５を押圧
成形する際、各分割型３３，３４をそれぞれ独立して温
度制御することにより、ガラス素材３５に対して同心円
状に温度差をつけているという構成の技術である。
成形用金型の成形中の状態を示す正面よりの断面図であ
る。押圧型３０は、上側成形型３１と、上側成形型３１
に対向して配置されている下側型部材３２とから構成さ
れている。下側型部材３２は、軸方向に同心円状に分割
された分割型３３と分割型３４とから構成されている。
上記構成からなる押圧型３０にてガラス素材３５を押圧
成形する際、各分割型３３，３４をそれぞれ独立して温
度制御することにより、ガラス素材３５に対して同心円
状に温度差をつけているという構成の技術である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記公報の押圧型によ
る成形方法を実施するに当たっては、成形装置の温度制
御手段やその構成が複雑化して、原価高となるという問
題があった。また、同芯円状に分割された型を製造する
には、極めて困難が伴うという問題があった。即ち、分
割された型同志の間に生ずる隙間や段差が少しでも生ず
れば、そこにガラスが食い込んで成形された光学素子に
バリの発生が生じてしまうという問題があった。
る成形方法を実施するに当たっては、成形装置の温度制
御手段やその構成が複雑化して、原価高となるという問
題があった。また、同芯円状に分割された型を製造する
には、極めて困難が伴うという問題があった。即ち、分
割された型同志の間に生ずる隙間や段差が少しでも生ず
れば、そこにガラスが食い込んで成形された光学素子に
バリの発生が生じてしまうという問題があった。
【０００５】また、上記隙間や段差を小さく構成するた
めには、同芯円状に組み合わせる部分の内外径の寸法や
円筒精度などの公差を極めてシビアな寸法に形成しなか
ればならず、非常に加工が難しい。特に、ガラス光学素
子成形用型として利用される耐熱材料は、超硬合金や各
種セラミックスなどであり、これらの難削材を上記した
ようなシビアな公差で加工するということは実質的困難
である。また、上記加工することができたとしても、そ
れぞれの部材の隙間が非常に小さいがために、組み合わ
せることが極めて困難であり、作業性が悪く従って、上
記の状態で組み合わせる際に、微かでも傾きがあれば両
部材がコジッテしまうという虞があり、更に全く隙間が
無く組み合わせて造ることは、現実的には無理である。
従って上記公報記載の方法の型にて成形できるのは、少
々のバリが発生しても使用上差しかえないものの光学素
子の成形か、または成形後のおける諸加工を施し大巾に
原価高となってもよい場合の光学素子に限られるという
制約があった。
めには、同芯円状に組み合わせる部分の内外径の寸法や
円筒精度などの公差を極めてシビアな寸法に形成しなか
ればならず、非常に加工が難しい。特に、ガラス光学素
子成形用型として利用される耐熱材料は、超硬合金や各
種セラミックスなどであり、これらの難削材を上記した
ようなシビアな公差で加工するということは実質的困難
である。また、上記加工することができたとしても、そ
れぞれの部材の隙間が非常に小さいがために、組み合わ
せることが極めて困難であり、作業性が悪く従って、上
記の状態で組み合わせる際に、微かでも傾きがあれば両
部材がコジッテしまうという虞があり、更に全く隙間が
無く組み合わせて造ることは、現実的には無理である。
従って上記公報記載の方法の型にて成形できるのは、少
々のバリが発生しても使用上差しかえないものの光学素
子の成形か、または成形後のおける諸加工を施し大巾に
原価高となってもよい場合の光学素子に限られるという
制約があった。
【０００６】本発明は、上記諸問題に鑑みてなされたも
ので、簡単な構成で、かつ安価な成形型にてヒケを防止
した高品質の光学素子を成形する光学素子の成形型とそ
の製造方法を提供することを目的とするものである。
ので、簡単な構成で、かつ安価な成形型にてヒケを防止
した高品質の光学素子を成形する光学素子の成形型とそ
の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の成形型は、光学
素子を押圧成形する成形型において、成形する光学素子
の薄肉部と肉厚部に対応して、上記成形型内に設けた気
孔の比率を異ならせた光学素子成形型である。また本発
明の成形型は、光学素子を押圧成形する成形型におい
て、成形する光学素子の薄肉部と肉厚部に対応して、上
記成形型の型基材内に設けた気孔の比率を異ならせかつ
上記型基材の成形面側に上記光学素子の成形時の融着防
止用の薄膜を形成した光学素子成形型である。また本発
明の成形型は、光学素子を押圧成形する成形型におい
て、成形する光学素子の薄肉部と肉厚部に対応して、上
記成形型の型基材内の熱伝導率を異ならせかつ上記型基
材の成形面側に上記光学素子の成形時の融着防止用の薄
膜を形成した光学素子成形型である。また本発明の成形
型の製造方法は、光学素子を押圧成形する成形型の製造
方法において、型基材内に含有する特定成分を、成形す
る光学素子の形状に対応して、エッチングにてその気孔
率を変化させて形成した光学素子成形型の製造方法であ
る。また本発明の成形型の製造方法は、光学素子を押圧
成形する成形型の製造方法において、成形する光学素子
の形状に対応して、焼結体からなる基材内に含浸剤を含
浸させ、該基材内の焼結部と融合させて気孔率を変化さ
せて成形した光学素子成形型の製造方法である。
素子を押圧成形する成形型において、成形する光学素子
の薄肉部と肉厚部に対応して、上記成形型内に設けた気
孔の比率を異ならせた光学素子成形型である。また本発
明の成形型は、光学素子を押圧成形する成形型におい
て、成形する光学素子の薄肉部と肉厚部に対応して、上
記成形型の型基材内に設けた気孔の比率を異ならせかつ
上記型基材の成形面側に上記光学素子の成形時の融着防
止用の薄膜を形成した光学素子成形型である。また本発
明の成形型は、光学素子を押圧成形する成形型におい
て、成形する光学素子の薄肉部と肉厚部に対応して、上
記成形型の型基材内の熱伝導率を異ならせかつ上記型基
材の成形面側に上記光学素子の成形時の融着防止用の薄
膜を形成した光学素子成形型である。また本発明の成形
型の製造方法は、光学素子を押圧成形する成形型の製造
方法において、型基材内に含有する特定成分を、成形す
る光学素子の形状に対応して、エッチングにてその気孔
率を変化させて形成した光学素子成形型の製造方法であ
る。また本発明の成形型の製造方法は、光学素子を押圧
成形する成形型の製造方法において、成形する光学素子
の形状に対応して、焼結体からなる基材内に含浸剤を含
浸させ、該基材内の焼結部と融合させて気孔率を変化さ
せて成形した光学素子成形型の製造方法である。
【０００８】
【作用】上記構成の光学素子成形型にて成形すると気孔
率が変わり、熱伝導率は大きく変化する。気体の熱伝導
率は、固体の熱伝導率と比較して、例えば、空気＝０．
０２ｗ／ｍ・ｋ，グラファイト＝１００ｗ／ｍ・ｋと、
２〜４桁も小さいため、気孔の存在により熱伝導率は著
しく小さくなる。即ち、気孔率の大きい方が熱伝導率が
小さくなる。従って、光学素子を成形する場合成形品の
薄肉部に対応する部分の気孔率を大きく、厚肉部に対応
する部分の気孔率を小さくすることで、成形品内部の温
度分布を小さくしてヒケを防止するようにした。上記し
た概念に基づいて、型基材の特定成分をエッチング、ま
たは含浸剤を含浸させるという手法を用いて、一体のも
のから内外周で気孔率の異なるもの、「即ち、一体の基
材内でその内外周の気孔率（あるいは熱伝導率）が異な
るもの」を製造することにより、簡単な構造で、かつ安
価に成形型が製造できると共に、その型を用いて光学素
子を成形することにより、ヒケの無い高品質の光学素子
が生産性よく成形できる。
率が変わり、熱伝導率は大きく変化する。気体の熱伝導
率は、固体の熱伝導率と比較して、例えば、空気＝０．
０２ｗ／ｍ・ｋ，グラファイト＝１００ｗ／ｍ・ｋと、
２〜４桁も小さいため、気孔の存在により熱伝導率は著
しく小さくなる。即ち、気孔率の大きい方が熱伝導率が
小さくなる。従って、光学素子を成形する場合成形品の
薄肉部に対応する部分の気孔率を大きく、厚肉部に対応
する部分の気孔率を小さくすることで、成形品内部の温
度分布を小さくしてヒケを防止するようにした。上記し
た概念に基づいて、型基材の特定成分をエッチング、ま
たは含浸剤を含浸させるという手法を用いて、一体のも
のから内外周で気孔率の異なるもの、「即ち、一体の基
材内でその内外周の気孔率（あるいは熱伝導率）が異な
るもの」を製造することにより、簡単な構造で、かつ安
価に成形型が製造できると共に、その型を用いて光学素
子を成形することにより、ヒケの無い高品質の光学素子
が生産性よく成形できる。
【０００９】
【実施例１】本発明の光学素子成形型とその製造方法の
具体例を図面に基づいて説明する。図１〜図３は、本発
明の光学素子成形型の製造方法に係わる実施例１の成形
型の製造工程を示す。図１は、溶液を満たした容器内に
型基材を浸した状態を示す正面よりの断面図である。図
２は、図１に続く工程を示した正面よりの断面図であ
る。図３は、本実施例により製造された成形型を成形機
に装着した状態の要部を示す正面よりの断面図である。
具体例を図面に基づいて説明する。図１〜図３は、本発
明の光学素子成形型の製造方法に係わる実施例１の成形
型の製造工程を示す。図１は、溶液を満たした容器内に
型基材を浸した状態を示す正面よりの断面図である。図
２は、図１に続く工程を示した正面よりの断面図であ
る。図３は、本実施例により製造された成形型を成形機
に装着した状態の要部を示す正面よりの断面図である。
【００１０】型基材を造るため、ＳｉＯ２７６ｗｔ％，
Ｂ２Ｏ３１３ｗｔ％，Ｎａ２Ｏ６ｗｔ％，Ａｌ２Ｏ３４
ｗｔ％、その他不可避不純物から成る組成のガラス粉末
をルツボ内に投入し、混合して１１００℃にて１時間溶
解したのち、ルツボを傾けて溶解したガラスを水槽内に
投入し、水中にて急冷することにより不定形状のガラス
塊を得る。更に、急冷したガラス塊を加熱炉にて５１０
℃で１００時間熱処理して分相を生じさせる。次に、上
記ガラス塊を所望の寸法に形成すべく研削加工工程に回
送されて研削加工される。本実施例においては、例え
ば、φ８ｍｍ，長さ２０ｍｍ形状の丸棒３に研削形成さ
れる。
Ｂ２Ｏ３１３ｗｔ％，Ｎａ２Ｏ６ｗｔ％，Ａｌ２Ｏ３４
ｗｔ％、その他不可避不純物から成る組成のガラス粉末
をルツボ内に投入し、混合して１１００℃にて１時間溶
解したのち、ルツボを傾けて溶解したガラスを水槽内に
投入し、水中にて急冷することにより不定形状のガラス
塊を得る。更に、急冷したガラス塊を加熱炉にて５１０
℃で１００時間熱処理して分相を生じさせる。次に、上
記ガラス塊を所望の寸法に形成すべく研削加工工程に回
送されて研削加工される。本実施例においては、例え
ば、φ８ｍｍ，長さ２０ｍｍ形状の丸棒３に研削形成さ
れる。
【００１１】上記研削工程により形成されたガラス素材
（丸棒）３を図１に矢印にて示すように、Ｈ２ＳＯ４溶
液２を満たした容器１内に投入して吊架にて２４０時間
浸せきする。この浸せきにより、ガラス塊３内に含まれ
ているＢ２Ｏ３相、Ｎａ２Ｏ相が溶液内に溶出してい
く。上記溶出方法により製造したガラス棒３を径方向に
切断した断面を観たところ、外周から３ｍｍ程度深さの
範囲まで多数の細孔が形成されていた。しかし中心部
（軸中心）からφ２の範囲では、細孔は見られなかっ
た。また、中心部と外周部とをガラス素材１から切り出
して熱伝導率を測定したところ、中心部は、１．１３ｗ
／ｍ・ｋ，外周部は０．７７ｗ／ｍ・ｋであった。
（丸棒）３を図１に矢印にて示すように、Ｈ２ＳＯ４溶
液２を満たした容器１内に投入して吊架にて２４０時間
浸せきする。この浸せきにより、ガラス塊３内に含まれ
ているＢ２Ｏ３相、Ｎａ２Ｏ相が溶液内に溶出してい
く。上記溶出方法により製造したガラス棒３を径方向に
切断した断面を観たところ、外周から３ｍｍ程度深さの
範囲まで多数の細孔が形成されていた。しかし中心部
（軸中心）からφ２の範囲では、細孔は見られなかっ
た。また、中心部と外周部とをガラス素材１から切り出
して熱伝導率を測定したところ、中心部は、１．１３ｗ
／ｍ・ｋ，外周部は０．７７ｗ／ｍ・ｋであった。
【００１２】図２に示すように、上記方法により製造さ
れた一対のガラス棒３のうちの一方のガラス棒３に成形
される光学素子の形状に対応した成形面を形成すべく研
削工程に回送される。この研削工程において、まず溶出
したガラス塊３の下端部５を５ｍｍ切断し、更に、切断
した下端面８に近軸曲率半径が例えばＲ１０．３ｍｍの
凹面状の非球面６を研削研磨加工される。上記研削研磨
加工された非球面６に、付着力強化のための中間層を介
して、ＣｒＮ、ＢＮなどのガラス成形の際に融着防止効
果の高い薄膜がコートされて成形型の製造は終了する。
れた一対のガラス棒３のうちの一方のガラス棒３に成形
される光学素子の形状に対応した成形面を形成すべく研
削工程に回送される。この研削工程において、まず溶出
したガラス塊３の下端部５を５ｍｍ切断し、更に、切断
した下端面８に近軸曲率半径が例えばＲ１０．３ｍｍの
凹面状の非球面６を研削研磨加工される。上記研削研磨
加工された非球面６に、付着力強化のための中間層を介
して、ＣｒＮ、ＢＮなどのガラス成形の際に融着防止効
果の高い薄膜がコートされて成形型の製造は終了する。
【００１３】上記方法により製造した成形型を用いて平
凸のガラス光学素子を成形する成形装置の構成を図３に
基づいて説明する。上記した方法により製造された一対
の成形型１０，１４は、それぞれにその基端部７と１６
を装置に対向して配設した上型マウント１１，下型マウ
ント１７に、その成形面を互に対向して固定装着されて
いる。上型１０を装着した上型マウント１１内には、上
型１０を加熱するため上型ヒータ１３が埋設されて装置
に固定装着されている。また、下型１４を装着した下型
マウント１７内にも、下型１４を加熱するための下型ヒ
ータ１８が埋設されており、下型マウントは、成形され
るガラス素材を載置上昇して、上型１０に当接して押圧
成形されるように上下動自在に構成されている。
凸のガラス光学素子を成形する成形装置の構成を図３に
基づいて説明する。上記した方法により製造された一対
の成形型１０，１４は、それぞれにその基端部７と１６
を装置に対向して配設した上型マウント１１，下型マウ
ント１７に、その成形面を互に対向して固定装着されて
いる。上型１０を装着した上型マウント１１内には、上
型１０を加熱するため上型ヒータ１３が埋設されて装置
に固定装着されている。また、下型１４を装着した下型
マウント１７内にも、下型１４を加熱するための下型ヒ
ータ１８が埋設されており、下型マウントは、成形され
るガラス素材を載置上昇して、上型１０に当接して押圧
成形されるように上下動自在に構成されている。
【００１４】即ち、上型１０と下型１４との間に被ガラ
ス成形素材の転移点近くまでに加熱軟化されたガラス素
材を搬送し、下型１４の上昇により、上型１０と当接し
押圧成形される。この押圧成形の結果において、ヒケの
無く形状精度の良好な光学素子が得られた。また、本実
施例において、ガラス材料を多孔質化して型として用い
た例を示したが、本実施例はこれに限定するものではな
く、例えばセラミックスなどの耐熱材料であっても本実
施例と同様の結果が得られることが判った。
ス成形素材の転移点近くまでに加熱軟化されたガラス素
材を搬送し、下型１４の上昇により、上型１０と当接し
押圧成形される。この押圧成形の結果において、ヒケの
無く形状精度の良好な光学素子が得られた。また、本実
施例において、ガラス材料を多孔質化して型として用い
た例を示したが、本実施例はこれに限定するものではな
く、例えばセラミックスなどの耐熱材料であっても本実
施例と同様の結果が得られることが判った。
【００１５】上記成形型およびその製造方法によれば、
上型の外周部の気孔率を高くすることによって、成形す
る光学素子の薄肉部（外周部）ほど、冷却速度が遅くな
るので、成形品の肉厚部（中心部）と、成形品の薄肉部
（外周部）の冷却速度差を小さく抑えることが可能とな
り、ヒケの無い光学素子を得ることができる。
上型の外周部の気孔率を高くすることによって、成形す
る光学素子の薄肉部（外周部）ほど、冷却速度が遅くな
るので、成形品の肉厚部（中心部）と、成形品の薄肉部
（外周部）の冷却速度差を小さく抑えることが可能とな
り、ヒケの無い光学素子を得ることができる。
【００１６】
【実施例２】図４と図５に基づいて、本発明の光学素子
成形型とその製造方法の実施例２を説明する。図４は、
本発明の光学素子成形型とその製造方法に係わる実施例
２の製造工程を示す正面よりの断面図である。図５は、
実施例２によって製造された光学素子成形型の正面より
の断面図である。なお、本実施例の図中において、上記
実施例１と同一部材、同一形状、同一構成および同一方
法については、同一符号を用いてその説明は省略する。
成形型とその製造方法の実施例２を説明する。図４は、
本発明の光学素子成形型とその製造方法に係わる実施例
２の製造工程を示す正面よりの断面図である。図５は、
実施例２によって製造された光学素子成形型の正面より
の断面図である。なお、本実施例の図中において、上記
実施例１と同一部材、同一形状、同一構成および同一方
法については、同一符号を用いてその説明は省略する。
【００１７】本実施例は、上記実施例１に説明したガラ
ス基材の要素の溶解および冷却して不定形状のガラス塊
を得ること、そのガラス塊を加熱炉にて５１０℃の温度
にて１００時間熱処理してガラス塊に分相を生じさせる
こと、このガラス塊を研削工程にて所望の寸法に研削し
てガラス丸棒を得るまでの諸工程は同一であるので省略
する。
ス基材の要素の溶解および冷却して不定形状のガラス塊
を得ること、そのガラス塊を加熱炉にて５１０℃の温度
にて１００時間熱処理してガラス塊に分相を生じさせる
こと、このガラス塊を研削工程にて所望の寸法に研削し
てガラス丸棒を得るまでの諸工程は同一であるので省略
する。
【００１８】図４に示すようにガラス丸棒２０の上端面
の中心位置から例えば深さ１５ｍｍまでφ２の孔２１を
穿設し、その孔２１の中にＨ2 Ｓｏ4 溶液２２を注入す
る。続いて溶液２２を満たしたガラス丸棒２０を１００
℃に保った箱体内に（図示省略）に収納し、２４０時間
放置する。この放置にてガラス丸棒２０内のＢ2 Ｏ
3相、Ｎａ2 Ｏ相が溶液２２内に溶出する。この溶出に
より、ガラス丸棒２０内の中心部（軸心部）近傍の気孔
率が大となり、外周部は気孔率ＯＶｏ１％のガラス丸棒
２が形成される。上記のガラス丸棒２０は、例えば図５
に示すように下端面を近軸Ｒ１２．１の凸形状の非球面
２３に研削研磨加工される。以後の工程は実施例１と同
一に付き省略する。
の中心位置から例えば深さ１５ｍｍまでφ２の孔２１を
穿設し、その孔２１の中にＨ2 Ｓｏ4 溶液２２を注入す
る。続いて溶液２２を満たしたガラス丸棒２０を１００
℃に保った箱体内に（図示省略）に収納し、２４０時間
放置する。この放置にてガラス丸棒２０内のＢ2 Ｏ
3相、Ｎａ2 Ｏ相が溶液２２内に溶出する。この溶出に
より、ガラス丸棒２０内の中心部（軸心部）近傍の気孔
率が大となり、外周部は気孔率ＯＶｏ１％のガラス丸棒
２が形成される。上記のガラス丸棒２０は、例えば図５
に示すように下端面を近軸Ｒ１２．１の凸形状の非球面
２３に研削研磨加工される。以後の工程は実施例１と同
一に付き省略する。
【００１９】
【実施例３】図６と図７に基づいて、本発明の光学素子
成形型とその製造方法の実施例３を説明する。図６は、
本発明の光学素子成形型とその製造方法に係わる実施例
３の製造工程を示す正面よりの断面図である。図７は、
実施例３により製造された光学素子成形型を示す正面よ
りの断面図である。なお、本実施例の図中において、上
記実施例１および実施例２を同一部材、同一形状、同一
構成については、同一符号を用いてその説明は省略す
る。また、同一方法においても同様に説明を省略する。
成形型とその製造方法の実施例３を説明する。図６は、
本発明の光学素子成形型とその製造方法に係わる実施例
３の製造工程を示す正面よりの断面図である。図７は、
実施例３により製造された光学素子成形型を示す正面よ
りの断面図である。なお、本実施例の図中において、上
記実施例１および実施例２を同一部材、同一形状、同一
構成については、同一符号を用いてその説明は省略す
る。また、同一方法においても同様に説明を省略する。
【００２０】図６にて符号２４で示す円柱形状の部材は
所望の形状のＡｌ２Ｏ３焼結体よりなる基材を研削加工
したものである。例えばφ１１長さ２０ｍｍに研削加工
されたものである。この研削加工された焼結基材２４
を、ＳｉＯ２６９％、Ｂ２Ｏ３１０％、Ｎａ２Ｏ９％、
Ｋ２Ｏ８％、ＢａＯ３％と、不可避不純物からなるガラ
ス融液２５を満たした容器１内に吊架にて浸せきした状
態を示しているのが図６である。上記焼結基材２４を浸
せきしたガラス融液２５は、常に１５００℃に保たれて
おり、このガラス融液２５内に２時間浸せきすることに
より、図６に示す矢印のようにガラス溶融２５は、焼結
基材２４の内部に浸透していく。浸透したガラス融液２
５と焼結基材２４内のＡｌ２Ｏ3とが融合して完全に一
体化してガラス丸棒２７となる。この一体化したガラス
丸棒２７を再度φ１１長さ２０ｍｍ形状に研削加工され
る。
所望の形状のＡｌ２Ｏ３焼結体よりなる基材を研削加工
したものである。例えばφ１１長さ２０ｍｍに研削加工
されたものである。この研削加工された焼結基材２４
を、ＳｉＯ２６９％、Ｂ２Ｏ３１０％、Ｎａ２Ｏ９％、
Ｋ２Ｏ８％、ＢａＯ３％と、不可避不純物からなるガラ
ス融液２５を満たした容器１内に吊架にて浸せきした状
態を示しているのが図６である。上記焼結基材２４を浸
せきしたガラス融液２５は、常に１５００℃に保たれて
おり、このガラス融液２５内に２時間浸せきすることに
より、図６に示す矢印のようにガラス溶融２５は、焼結
基材２４の内部に浸透していく。浸透したガラス融液２
５と焼結基材２４内のＡｌ２Ｏ3とが融合して完全に一
体化してガラス丸棒２７となる。この一体化したガラス
丸棒２７を再度φ１１長さ２０ｍｍ形状に研削加工され
る。
【００２１】上記本実施例により製造したガラス丸棒２
７の断面形状を見ると、外周部では気孔率が３％、中心
部では２４％となっており、外周から中心に向かって徐
々に気孔率が増加していた。また、熱伝導率は中心部が
１０ｗ／ｍ．ｋ，最外周部で１８ｗ／ｍ．ｋであった。
上記方法により製造したガラス丸棒２７の一端面（符号
２７の上端面）をＲ２０．９の凸球面２８に研削加工し
た。更にその凸球面２８の上面にＣｒＮ，ＢＮなどの薄
膜を積層形成して、成形装置にてガラス光学素子を成形
したところヒケ無い形状精度の良好な光学素子を得るこ
とができた。
７の断面形状を見ると、外周部では気孔率が３％、中心
部では２４％となっており、外周から中心に向かって徐
々に気孔率が増加していた。また、熱伝導率は中心部が
１０ｗ／ｍ．ｋ，最外周部で１８ｗ／ｍ．ｋであった。
上記方法により製造したガラス丸棒２７の一端面（符号
２７の上端面）をＲ２０．９の凸球面２８に研削加工し
た。更にその凸球面２８の上面にＣｒＮ，ＢＮなどの薄
膜を積層形成して、成形装置にてガラス光学素子を成形
したところヒケ無い形状精度の良好な光学素子を得るこ
とができた。
【００２２】
【発明の効果】上記構成と方法による本発明によれば、
成形する光学素子の形状と対応形成した成形型を簡単な
方法で安価に製造することができるので、その成形型に
て成形した光学素子は、ヒケが無い高品質で原価性が良
く、かつ生産性よく成形ができるなどの諸効果を奏す
る。
成形する光学素子の形状と対応形成した成形型を簡単な
方法で安価に製造することができるので、その成形型に
て成形した光学素子は、ヒケが無い高品質で原価性が良
く、かつ生産性よく成形ができるなどの諸効果を奏す
る。
【図１】本発明の光学素子成形型の製造方法に係わる実
施例１の成形型の製造工程を示す正面よりの断面図であ
る。
施例１の成形型の製造工程を示す正面よりの断面図であ
る。
【図２】図１に続く製造工程を示す正面よりの断面図で
ある。
ある。
【図３】実施例１により製造された成形型を成形装置に
装着した状態の要部を示す正面よりの断面図である。
装着した状態の要部を示す正面よりの断面図である。
【図４】本発明の光学素子成形型とその製造方法に係わ
る実施例２の製造工程を示す正面よりの断面図である。
る実施例２の製造工程を示す正面よりの断面図である。
【図５】実施例２により製造された光学素子成形型を示
す正面よりの断面図である。
す正面よりの断面図である。
【図６】本発明の光学素子成形型とその製造方法に係わ
る実施例３の製造工程を示す正面より断面図である。
る実施例３の製造工程を示す正面より断面図である。
【図７】実施例３により製造された光学素子成形型を示
す正面よりの断面図である。
す正面よりの断面図である。
【図８】従来の光学素子の成形型による成形状態の要部
を示す正面よりの断面図である。
を示す正面よりの断面図である。
１ 容器 ２ Ｈ2 Ｓｏ4 溶液 ３，２０，２７ ガラス棒 ４，２６ 矢印 ５ 下端部 ６，２３，２８ 非球面 ７ 上端部 ８ 下端部 １１ 上型マウント １３ 上型ヒータ １４ 下型 １５ 上端面 １６ 下端面 １７ 下型マウント １８ 下型ヒータ ２１ 孔 ２２ Ｈ2 Ｓｏ4 溶液 ２４ Ａｌ2 Ｏ3 焼結基材 ２５ ガラス溶液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−139761（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 11/00 - 11/16
Claims (5)
- 【請求項１】 光学素子を押圧成形する成形型におい
て、成形する光学素子の薄肉部と肉厚部に対応して、上
記成形型内に設けた気孔の比率を異ならせたことを特徴
とする光学素子成形型。 - 【請求項２】 光学素子を押圧成形する成形型におい
て、成形する光学素子の薄肉部と肉厚部に対応して、上
記成形型の型基材内に設けた気孔の比率を異ならせかつ
上記型基材の成形面側に上記光学素子の成形時の融着防
止用の薄膜を形成したことを特徴とする光学素子成形
型。 - 【請求項３】 光学素子を押圧成形する成形型におい
て、成形する光学素子の薄肉部と肉厚部に対応して、上
記成形型の型基材内の熱伝導率を異ならせかつ上記型基
材の成形面側に上記光学素子の成形時の融着防止用の薄
膜を形成したことを特徴とする光学素子成形型。 - 【請求項４】 光学素子を押圧成形する成形型の製造方
法において、型基材内に含有する特定成分を、成形する
光学素子の形状に対応して、エッチングにてその気孔率
を変化させて形成したことを特徴とする光学素子成形型
の製造方法。 - 【請求項５】 光学素子を押圧成形する成形型の製造方
法において、成形する光学素子の形状に対応して、焼結
体からなる基材内に含浸剤を含浸させ、該基材内の焼結
部と融合させて気孔率を変化させて成形したことを特徴
とする光学素子成形型の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11799292A JP3219460B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 光学素子成形型とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11799292A JP3219460B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 光学素子成形型とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05294650A JPH05294650A (ja) | 1993-11-09 |
| JP3219460B2 true JP3219460B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=14725353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11799292A Expired - Fee Related JP3219460B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 光学素子成形型とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3219460B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP11799292A patent/JP3219460B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05294650A (ja) | 1993-11-09 |
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